(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＵＶ投影リソグラフィ投影露光装置（１）用の照明系であって、
−所定の偏光状態のＥＵＶ照明光の出力ビーム（３）を生成するＥＵＶ光源（２）と、
−前記出力ビーム（３）を光学軸に沿って誘導し、その結果、レチクル平面（１５）における照明領域（１４）が前記出力ビーム（３）によって照明される照明光学ユニット（５）とを備え、
−前記ＥＵＶ光源（２）が、以下、すなわち、
−電子ビーム供給装置（２ａ）と、
−前記電子ビーム供給装置（２ａ）によって電子ビーム（２ｂ）が供給されるＥＵＶ発生装置（２ｃ）と、
−前記出力ビーム（３）の偏光を設定するために、調節可能な偏向効果を前記電子ビーム（２ｂ）に与える偏光設定装置（２５）とを有し、
−前記ＥＵＶ光源（２）が自由電子レーザ（ＦＥＬ）として具現化される照明系において、
前記偏光設定装置（２５）と同期して動作するように構成された、前記出力ビーム（３）を偏向する走査装置（６）を特徴とする照明系。
【請求項２】
請求項１に記載の照明系において、前記ＥＵＶ発生装置（２ｃ）がアンジュレータとして具現化され、前記偏光設定装置（２５）が前記アンジュレータ（２ｃ）の偏向磁石（２６）の前記電子ビーム（２ｂ）への効果に影響を与えるように具現化されることを特徴と
する照明系。
【請求項３】
請求項２に記載の照明系において、前記偏向磁石（２６）が電磁石として具現化され、前記偏光設定装置（２５）が前記電磁石（２６）を流れる電流の電流強さを制御することを特徴とする照明系。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の照明系において、
−前記照明光学ユニット（５）が複数の視野ファセット（８）を有する視野ファセットミラー（７）と、前記出力ビーム（３）による前記照明領域（１４）の照明の照明角度分布を規定する複数の瞳孔ファセット（９ａ）を有する瞳孔ファセットミラー（９）とを備え、
−前記出力ビーム（３）が照明経路に沿って誘導されて、各々の視野ファセット（８）および各々の瞳孔ファセット（９ａ）の照明角度を規定し、
−前記出力ビーム（３）を偏向する前記走査装置 （６）が前記視野ファセットミラー（７）の前に配置され、前記偏光設定装置（２５）は、前記出力ビーム（３）の偏光状態が、第１視野ファセット（８）への入射と、前記走査装置（６）による適切な走査偏向後の、さらなる視野ファセット（８）への入射との間で変更されるように具現化されることを特徴とする照明系。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に係る照明系を作動させる方法であって、以下のステップ、すなわち、
−前記視野ファセットミラー（７）の前記視野ファセット（８）と、前記瞳孔ファセットミラー（９）の前記瞳孔ファセット（９ａ）との傾斜角度の関連付けを、前記出力ビーム（３）の入射される視野ファセット（８）の群の視野ファセット（８）の各々を、照明経路を介して前記瞳孔ファセット（９ａ）の内の１つとそれぞれ関連付けるように設定するステップを含み、
−前記走査装置（６）、前記偏光設定装置（２５）および前記傾斜角の関連付けを、前記瞳孔ファセット（９ａ）の各々における前記出力ビーム（３）が所定の偏光状態を持つように相互に適合させる方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記走査装置（６）、前記偏光設定装置（２５）および前記傾斜角の関連付けを、前記瞳孔ファセット（９ａ）の各々における前記出力ビーム（３）の前記偏光状態が、前記瞳孔ファセットミラー（９）上の前記瞳孔ファセット（９ａ）から前記瞳孔ファセット（９ａ）の配置の中心（Ｚ）までの接続線（２８）に垂直な直線状の偏光成分（２７）を有するように相互に適合させることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の方法において、前記入射した瞳孔ファセット（９ａ）に関して規定される前記偏光状態が、前記瞳孔ファセットミラー（９）の後の、前記出力ビーム（３）の前記経路に沿った前記偏光の次の影響を考慮した偏光リードを含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項５〜７の何れか１項に記載の方法において、前記適合を、その間に前記偏光状態の違いが規定されていない複数の瞳孔ファセット（９ａ）が前記瞳孔ファセットミラー（９）において連続して入射されるように行うことを特徴とする方法。
【請求項９】
光学系であって、
−請求項１〜４の何れか１項に記載の照明系と、
−前記照明領域（１４）を像視野（１７）に結像する投影光学ユニット（１６）とを備える光学系。
【請求項１０】
ＥＵＶリソグラフィ投影露光装置（１）であって、
−請求項９に係る光学系と、
−前記レチクル平面（１５）において、前記光学系の照明光（３）に入射されるレチクル（１６ａ）を保持するレチクルホルダ（１６ｂ）と、
−像平面（１８）における像視野（１７）に前記照明領域（１４）を結像する投影光学ユニット（１６）と、
−前記像平面（１８）において、ウエハ（１８ａ）を、投影露光中に前記照明領域（１４）に配置されるレチクル構造体が前記像視野（１７）に配置されるウエハセクションに入射されるように保持するウエハホルダ（１８ｂ）と
を備える投影露光装置。
【請求項１１】
構造化コンポーネントを製造する方法であって、以下の方法のステップ、すなわち、
−レチクル（１６ａ）およびウエハ（１８ａ）を提供するステップと、
−請求項１０に係る投影露光装置（１）により、前記レチクル（１６ａ）上の構造体を前記ウエハ（１８ａ）の感光層上に投影するステップと、
−前記投影中に、請求項５〜８の何れか１項に記載の前記照明系を作動するステップと、−前記ウエハ（１８ａ）に、ミクロ構造および／またはナノ構造体を生成するステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
ドイツ特許出願第2012 214 063.8号の内容を本明細書に参照として援用する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、ＥＵＶ投影リソグラフィ投影露光装置用の照明系に関する。さらに本発明は、このような照明系、このような照明系を有する光学系、このような照明系を有する投影露光装置の作動方法、このような投影露光装置を使用するミクロ構造および／またはナノ構造コンポーネントの製造方法、ならびにこの方法によって製造されるミクロ構造および／またはナノ構造コンポーネントに関する。
【背景技術】
【０００３】
照明系を有する投影露光装置は特許文献１から公知である。ＥＵＶ光源は特許文献２から公知である。さらにＥＵＶ光源が公知となった引用文献は特許文献１である。ＥＵＶ照明光学ユニットはさらに特許文献３および特許文献４から公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第2009/121 438 A1号パンフレット
【特許文献２】ドイツ特許出願公開第103 58 225 B3号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第2003/0043359 A1号明細書
【特許文献４】米国特許第5,896,438号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、分解能の最適化された照明のために改善された出力ビームを提供するように、電子ビームをベースとするＥＵＶ光源に基づいて動作する照明系を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、この目的はＥＵＶ投影リソグラフィ投影露光装置用の照明系によって実現され、この照明系は、
−所定の偏光状態を有するＥＵＶ照明光の出力ビームを生成するＥＵＶ光源と、
−光学軸に沿って出力ビームを誘導し、その結果、レチクル平面の照明視野が出力ビームによって照明される照明光学ユニットとを備え、
−ＥＵＶ光源は、以下、すなわち、
−電子ビーム供給装置と、
−電子ビーム供給装置によって電子ビームが供給されるＥＵＶ発生装置と、
−出力ビームの偏光を設定するために調節可能な偏向効果を電子ビームに与える偏光設定装置とを有する。
【０００７】
本発明によれば、偏光を設定するために調節可能な偏向効果を電子ビームに与える偏光設定装置により、定められた出力ビームに偏光規定のオプションがもたらされることが確認された。出力ビームの偏光は、照明系による物体の照明中、個々の偏光要件に適合させることができる。
【０００８】
従来のＥＵＶ放射源、例えば、ＬＰＰ（レーザ生成プラズマ）光源またはＧＤＰ（ガス放電生成プラズマ）光源に関する問題を回避することができる。
【０００９】
出力ビームの偏光状態は直線状、楕円状、円状またはこれらの偏光の形態を混合したものに偏光させることができる。偏光状態は、偏光設定装置によって予め定められるように、偏光形態の間で交互に変えることができる。
【００１０】
例えば、偏光設定装置の、ＥＵＶ発生装置がアンジュレータとして具現化され、偏光設定装置が、アンジュレータの偏向磁石の電子ビームへの効果に影響を与えるように具現化されたアンジュレータ偏向磁石への影響は、磁石の配置を変えるために偏向磁石を変位させることによって生じさせることができる。ＥＵＶ光源はシンクロトロンまたは自由電子レーザ（ＦＥＬ）の形態で具現化することができる。
【００１１】
偏向磁石を電磁石として具現化し、偏光設定装置が電磁石を流れる電流の強度を制御する電流制御により、成分を変位させる必要性がなくなる。よって、可動部なしで偏光規定をもたらすことが可能である。
【００１２】
偏光設定装置と同期して動作する出力ビームを偏向させる走査装置は、特に様々な照明を可能にする。このような走査装置による利点は特許文献１に詳述されている。本発明に係る走査装置の偏光設定装置との同期化により、特に柔軟な照明調節のオプションがもたらされる。
【００１３】
出力ビームによる照明視野の照明の照明角度分布を規定する、複数の視野ファセットを有する視野ファセットミラーと複数の瞳ファセットを有する瞳ファセットミラーとを含む照明光学ユニットを備える照明系であって、出力ビームが照明経路に沿って誘導されて、それぞれの視野ファセットおよびそれぞれの瞳ファセットの照明角度が規定され、出力ビームを偏向する走査装置が視野ファセットミラーの前に配置され、偏光設定装置が、出力ビームの偏光状態が第１視野ファセットへの入射と、走査装置による適切な走査偏向後のさらなる視野ファセットへの入射との間で変えられるように具現化された照明系は、走査装置と偏光設定装置との同期化のオプションを特に良好に利用する。各視野ファセットは複数のミラーより成る。特に走査中の偏光状態の変化は、隣接する視野ファセット間で発生することがある。
【００１４】
以下のステップ、すなわち、
−視野ファセットミラーの視野ファセットと瞳ファセットミラーの瞳ファセットとの傾斜角の関連付けを、出力ビームの入射する視野ファセット群のそれぞれの視野ファセットが、照明経路を介して、瞳ファセットの内の１つとそれぞれ関連付けられるように設定し、
−走査装置、偏光設定装置および傾斜角の関連付けを、各瞳ファセットへの出力ビームが所定の偏光状態を有するように相互に適合させるステップを含む、
本発明に係る照明系を作動させる方法の利点は、本発明に係る照明系に関してすでに上記に説明したものに対応する。この作動方法により、具体的に、瞳ファセットミラーにおける出力ビームの偏光分布および、よって、照明角度における偏光分布を規定することが可能である。
【００１５】
走査装置、偏光設定装置および傾斜角の関連付けが、各瞳ファセットへの出力ビームの偏光状態が、瞳ファセットから瞳ファセットミラー上の瞳ファセットの配置の中心までを連結する線に垂直な直線状の偏光成分を有するように相互に適合され、上述の連結線に垂直な直線状の偏光成分が出力ビームの唯一の偏光成分である偏光規定の場合、物体を照明する出力ビームの偏光が出力ビームの入射面にそれぞれ垂直な接線偏光をもたらすことが可能である。あるいは、より大きな偏光主軸が連結線に垂直な楕円偏光を提供することも可能である。
【００１６】
瞳ファセットミラーに続く出力ビームの経路に沿った、偏光のその後の影響を考慮した、瞳孔ファセッへの入射時に規定される偏光状態に含まれる偏光リード（lead）は、例えば、出力ビームが照明光学ユニットを通って瞳ファセットミラーと照明視野との間に誘導される場合、偏光の変化、具体的には偏光の回転の影響を事前に補償することができる。
【００１７】
偏光状態の違いが規定されていない複数の瞳ファセットに、瞳ファセットミラーにおいて順次入射を行う適合によって、偏光設定装置による必要な切替え工程数を低減させることができる。
【００１８】
本発明に係る照明系と、照明視野を像視野に結像させる投影光学ユニットとを備える光学系と、本発明に係る光学系と、レチクル平面に、光学系の照明光が入射されるレチクルを保持するレチクルホルダと、照明視野を像平面の像視野に結像する投影光学ユニットと、照明視野に配置されるレチクル構造体が、投影露光中に、像視野に配置されたウエハ部に結像されるように保持するウエハホルダとを備えるＥＵＶリソグラフィ投影露光装置と、以下の方法のステップ、すなわち、レチクルおよびウエハを提供するステップと、本発明に係る投影露光装置を使ってウエハの感光層にレチクルの構造体を投影するステップと、投影中に本発明に係る照明系を作動するステップと、ミクロ構造体および／またはナノ構造体をウエハ上に生成し、本発明に係る方法によってミクロ構造および／または ナノ構造のコンポーネントを製造するステップとを含む、構造化コンポーネントを製造する方法とは、本発明に係る照明系を参照して上述したものに対応する。
【００１９】
図面を参照して、本発明の例示的実施形態を以下に詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ＥＵＶ投影リソグラフィ投影露光装置の子午断面を照明光学ユニットと関連させて略的に示す図である。
【図２】視野ファセットミラーと関連して、図１による投影露光装置の照明系のいくつかのコンポーネントの平面図を、ＥＵＶ光源のＥＵＶ出力ビームを偏向させる走査装置と共に略的に示す図である。
【図３】同様に出力ビームの走査プロファイルを略的に示す図である。
【図４】照明光学ユニットにおける瞳ファセットミラーの平面図であり、数字は走査装置の走査工程中における瞳ファセットの照明の順番を示している。
【図５】図４と同様の図において、走査装置の走査工程中における瞳ファセットの照明の異なる順番を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
マイクロリソグラフィー投影露光装置１は、ミクロ構造および／またはナノ構造の電子半導体コンポーネントの製造に使用される。光源および／または放射源２は、波長範囲が例えば５ｎｍ〜３０ｎｍのＥＵＶ放射を放出する。光源２は自由電子レーザー（ＦＥＬ）として具現化される。この場合、これは、スペクトル輝度の非常に高い干渉性放射を発生させるシンクロトロン放射源である。このようなＦＥＬは特許文献１に記載されている。使用することのできる光源２は、例えば、Uwe Schindler氏による「Ein supraleitender Undulator mit elektrisch umschaltbarer Helizitat（電気的に切替え可能なヘリシティを有する超電導アンジュレータ）」ヘルムホルツ協会カールスルーエ研究センター、科学レポート、ＦＺＫＡ６９９８、２００４年８月、および特許文献２に記載されている。
【００２２】
光源２は２．５ｋＷの平均電力を有する。光源２のパルス周波数は３０ＭＨｚである。各々の放射パルスは８３μＪのエネルギーを有する。放射パルス幅が１００ｆｓの場合、これは放射パルス電力８３３ＭＷに相当する。
【００２３】
投影露光装置１における照明および結像のために、出力ビームとも称される使用放射線３が照明光として使用される。使用放射線３は開口角４内で外に向けて照射され、これは以下にさらに説明する走査装置６によって、投影露光装置１の照明光学ユニット５に適合される。光源２から進むと、使用放射線３は５ｍｒａｄ未満の広がりを有する。走査装置６は照明光学ユニット５の中間焦点面６ａに配置される。走査装置６を過ぎると、使用放射線３は先ず視野ファセットミラー７に入射する。走査装置６に関する詳細を、図２および図３に基づいて以下にさらに説明する。
【００２４】
使用放射線３は、より具体的には、２ｍｒａｄ未満、好適には１ｍｒａｄ未満の広がりを有する。視野ファセットミラー７における使用放射線のスポットサイズは約４ｍｍである。
【００２５】
図２は、視野ファセットミラー７の視野ファセット８のファセット配置および視野ファセットアレイを例示的に示している。例示的に示すのは、３列１５行に実際に存在する視野ファセット８の内のほんのいくつかである。視野ファセットミラー７の視野ファセットアレイは全体で６つの列と７５の行を有する。視野ファセット８は長方形である。視野ファセット８は、例えば弓状、環状、または部分環ジオメトリなどの他の形状とすることもできる。一つの可能な変形形態において、視野ファセットミラー７は全体で４５０の視野ファセット８を有することができる。図２において、視野ファセット８の各々は、水平方向が５０ｍｍで垂直方向が４ｍｍである。従って 視野ファセットアレイの全体的な大きさは３００ｍｍ×３００ｍｍとなる。図２の視野ファセット８は実物大ではない。
【００２６】
視野ファセットミラー７に反射した後、個々の視野ファセット８と関連付けられる光線束にさらに分割された使用放射線３は、瞳ファセットミラー９に入射する。瞳ファセットミラー９の、図１に図示しない瞳ファセット９ａ（図４、図５参照）は円形である。視野ファセット８の内の１つに反射した使用放射線３の各光線束は、これらの瞳ファセット９ａの内の１つと関連付けられ、入射された視野ファセット８の内の１つと瞳ファセット９ａの内の１つによる一対のファセットにより、使用放射線３の関連付けられた光線束の照明経路または導光経路がそれぞれ事前に定められる。瞳ファセット９ａと視野ファセット８との経路毎の関連付けは、投影露光装置１によって所望される照明に応じて生じる。従って、照明経路に沿った個々の照明角度を定めるために、出力ビーム３は、各視野ファセット８と各瞳ファセット９ａのそれぞれの対に順次誘導される。規定された瞳ファセット９ａをそれぞれ駆動させるために、視野ファセットミラー８はそれぞれ傾斜される。
【００２７】
瞳ファセットミラー９およびそれに続くＥＵＶミラー１０、１１、１２からなる透過光学ユニット１３によって、視野ファセット８は投影露光装置１における投影光学ユニット１６のレチクル、または物体平面１５における照明または物体視野１４に結像される。ＥＵＶミラー１２はかすめ入射ミラーとして具現化される。
【００２８】
それぞれの一対のファセット８、９ａによって規定される個々の照明角度の順番から、照明光学ユニットによってもたらされる物体視野１４における照明の照明角度分布が、走査装置６による視野ファセットミラー７のファセット８の照明によってもたらされる、全ての照明経路の走査積分によって明らかになる。
【００２９】
照明光学ユニット５（図示せず）の一実施形態、具体的には、投影光学ユニット１６における入射瞳孔の位置が適切である場合、使用放射線３の投影露光装置における透過の増大をもたらすミラー１０、１１、１２を省くことも可能である。
【００３０】
視野ファセットミラー７を完全に走査することにより、全体で４９．２Ｊの放射線量が物体視野１４全体に到達する。この全体の放射線量にはさらに、先ず、照明光学ユニット５、そして次に投影光学ユニット１６の全体の透過率を乗じなければならない。
【００３１】
使用放射線３を反射するレチクル１６ａは、物体視野１４の領域の物体平面１５に配置される。レチクル１６ａはレチクルホルダ１６ｂによって保持され、レチクルホルダ１６ｂはレチクル変位ドライブ１６ｃによって動作的に変位させることができる。
【００３２】
投影光学ユニット１６は像平面１８の像視野１７に物体視野１４を結像する。投影露光中、投影露光装置１によって投影露光中に露光される感光層を有するウエハ１８ａはこの像平面１８に配置される。ウエハ１８ａはウエハホルダ１８ｂによって保持され、ウエハ変位ドライブ１８ｃによって制御して変位させることができる。
【００３３】
位置関係の表示を簡素化するために、以下においてｘｙｚ座標系を使用する。ｘ軸は図１の作図面に対して垂直に、作図面に向かって延びている。ｙ軸は図１において右に延び、ｚ軸は下方向に延びている。
【００３４】
投影露光中、レチクルとウエハはどちらも、レチクル変位ドライブ１６ｃとウエハ変位ドライブ１８ｃとの適切な動作により、図１におけるｙ方向に同期して走査される。投影露光中、ウエハは典型的に６００ｍｍ／ｓの走査速度でｙ方向に走査される。２つの変位ドライブ１６ｃの同期化された走査は、走査装置６の走査作動から独立して行うことができる。
【００３５】
視野ファセット８の長辺は走査方向ｙに垂直である。視野ファセット８のｘ／ｙアスペクト比は、同様に長方形または弓形に具現化することができる、スリット状の物体視野１４のｘ／ｙアスペクト比に対応する。
【００３６】
図２および図３は使用放射線３の走査装置６をより詳しく示している。位置関係の表示をより簡素化するために、図２および図３において、走査装置にはｘ’−ｙ’座標系を使用する。ｘ軸に平行なｘ’軸は図２において作図面に向かって延び、図３においては上方に延びている。ｙｚ面にあるｙ’軸は図２においては右上方向に斜めに延び、図３においては右に延びている。
【００３７】
視野ファセットミラー７に対する位置関係を示すために、ｘＦＦ−ｙＦＦ座標系を使用する。ｘＦＦ軸はｘ軸に平行に、すなわち長方形の視野ファセット８の長辺方向に延びている。ｙＦＦ方向は長方形の視野ファセット８の短辺方向に、ｘ軸に垂直に延びている。図３において、視野ファセット８は正方形で略的に示されている。
【００３８】
そして、瞳ファセットミラー９に対する位置関係を示すために、以下においてｘＰＦ−ｙＰＦ座標系を使用する。図４および図５において、ｘＰＦ軸は右に延びている。図４および図５において、ｙＰＦ軸は上方に延びている。
【００３９】
走査装置６は走査ミラーであり、これは使用放射線３をかすめ反射し、ｙ’軸と一致するライン走査軸１９とｘ’軸に平行なラインフィード軸(line feed axis)２０の周りに傾斜させることができる。いずれの軸１９、２０も走査装置６の反射ミラー面２１にある。
【００４０】
図３において、視野ファセットミラー７は、それぞれ４つの視野ファセット８を有する４つの水平線を有する４×４アレイとして略的に例示されている。下記の周波数と時間のデータは、図２に関連してすでに説明した、６×７５のアレイを有する視野ファセットミラー７の照明に関するものである。ｘＦＦ方向に沿って視野ファセットラインを走査するライン走査軸１９の周りへの傾斜は、記載する実施形態において７．５ｋＨｚのライン周波数で発生する。この場合、ミラー表面２１は＋／−４．５°傾斜しており、使用放射線３における＋／−９°の偏向角度をもたらす。従って、視野ファセットミラー７のそれぞれ１つのライン（ｙＦＦ＝一定）に対する使用放射線３のドエルタイムは１３３．３μｓである。ｙＦＦ方向のラインフィードは、７５のラインが正しいライン間隔で走査されるような、ラインフィード軸の周りの同期化された傾斜によってもたらされ、この場合、ラインフィード軸２０の周りの傾斜によって、使用放射線３は、最後に走査された視野ファセット８ｚから走査される最初の視野ファセット８ａへと確実に戻る。従ってミラー表面２１は周波数１００Ｈｚでラインフィード軸２０の周りにさらに傾斜される。個々の視野ファセット８のドエルタイムは２２．２μｓである。よって、視野ファセット８のドエルタイム中、６６０のＥＵＶ放射パルスが視野ファセット８に入射される。
【００４１】
上述のライン周波数７．５ｋＨｚよりも高いライン周波数、例えば、１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、２０ｋＨｚまたはこれらよりも高いライン周波数も可能である。
【００４２】
ミラー表面２１と視野ファセットミラー７との間の距離は約１ｍである。
【００４３】
ラインフィード軸２０の周りの傾斜の代わりに、ラインフィードはラインフィード軸２０の周りを回転するポリゴンスキャナによっても発生させることができる。＋／−４．５°のミラー傾斜の変動に対して、このポリゴンスキャナは全部で４０のポリゴンファセットを有する、すなわち、その回転軸の周りの円周方向に規則的な４０角形として形成される。７．５ｋＨｚのライン周波数はポリゴンスキャナの１８７．５Ｈｚの回転周波数によって実現される。ポリゴンミラー（図示せず）を有する走査装置６の実施形態において、その上流または下流に傾斜ミラーを配置し、これを上述の様にラインフィード軸２０の周りに傾斜させることができる。
【００４４】
像視野１７は走査方向ｙに平行な２ｍｍのスリット幅と、走査方向、すなわちｘ方向に垂直な２６ｍｍのスリット幅とを有する。ウエハ１８ａの線量が感光層の確実に反応する３０ｍＪ／ｃｍ2であり、レチクル１６ａにおける走査速度が６００ｍｍ／ｓ、像視野幅が２６ｍｍである場合、出力ビーム３はウエハ１８ａに５Ｗのパワーで到達しなければならない。
【００４５】
ラインフィード、すなわち視野ファセットミラー７の種々のラインの間の変更は、図３の右下に示す、視野ファセットミラー７の列に平行に変位されるファセットミラー２２での反射によって交互に達成させることができる。ファセットミラー２２の変位方向はｙＦＦ方向に平行である。使用放射線３がファセットミラー２２のファセット２３の一つに入射する点に応じて、使用放射線３は視野ファセットミラー７の異なるラインに誘導される。図３は５つのファセット２３を有するファセットミラー２２を示す。この図は簡潔に示したものである。図２によるファセットミラー７を照明するには、７５のファセットを有するファセットミラー２２が必要である。この７５のファセットへのカットは、ラインフィード軸１９の周りの円周方向へのカットと組み合わせて、ファセットミラー２２がファセットの凸体、具体的にはカットされた球体となるようにすることができる。使用放射線３が十分に小さい場合、ファセットミラー２２は、カットする代わりに、連続する遷移があり、ファセット面の間に鋭いエッジのない連続的な輪郭で構成することもできる。これらの緩やかな遷移の間の平面部は、鋭いエッジを有する実施形態の場合と同様の法線ベクトルを有する。
【００４６】
投影露光装置１のさらなる変形例において、光源２には使用放射線３の強度を調節する強度変調器２４が備わっている。同期化のため、この強度変調器２４は走査装置６に信号接続される。強度変調器２４は、視野ファセットミラー、例えば視野ファセットミラー７の個々の視野ファセット８を掃引する際、使用放射線３がその強度に影響を受けるように動作させることができる。この影響が視野ファセットミラー７の全ての掃引視野ファセット８でもたらされると、物体視野１４における照明の強度分布にも影響が及ぶ。
【００４７】
代替的または付加的に、強度変調器２４による強度変調は、使用放射線３が瞳ファセットミラーの掃引と同期してその強度に影響を受けるように、走査装置６と同期化させることができる。これによって物体視野１４の照明角度分布の修正を実現することができる。
【００４８】
強度変調器２４による強度変調による効果は、視野ファセットミラー７を掃引する際に、使用放射線３の偏向の偏向速度を変化させることによっても得ることができる。例えば、視野ファセットミラー７が、各視野ファセット８の中心が視野ファセット８の右手側および左手側の２つのエッジよりも速く掃引されるように、種々の偏向速度で走査される場合、物体視野１４には使用放射線３が入射されるが、この場合、中心はエッジに比べて弱く入射される。
【００４９】
ＥＵＶ光源２は、電子ビーム２ｂを発生させる電子ビーム供給装置２ａとＥＵＶ発生装置２ｃとを有する。ＥＵＶ発生装置２ｃには電子ビーム供給装置２ａによって電子ビーム２ｂが供給される。ＥＵＶ発生装置２ｃはアンジュレータとして具現化される。
【００５０】
ＥＵＶ光源２は偏光設定装置２５をさらに有し、偏光設定装置２５は出力ビーム３の偏光を設定するために、ＥＵＶ発生装置２ｃにおいて電子ビーム２ｂに調節可能な偏向効果を与える。この場合、偏光設定装置２５は、それがアンジュレータ２ｃの偏向磁石２６の、アンジュレータ２ｃを通る電子ビーム２ｂへの効果に影響を与える様に具現化される。アンジュレータ２ｃのコンポーネントとしてのこれらの偏向磁石２６のうちのいくつかを図１に略的に示す。
【００５１】
偏光設定装置２５によって設定される出力ビーム３の偏光状態は、直線状、楕円状または円状の偏光とすることができる。これらの偏光状態を合わせた形状でもよい。
【００５２】
偏向磁石２６は電磁石として具現化することができる。偏光設定装置２５は偏向磁石２６を流れる電流の強度を制御する。
【００５３】
電流の駆動により、直線状、楕円状、円状の間で偏光状態を変化させることが可能となり、例えば、出力ビーム３の偏光を、例えばｘ方向に平行な直線状に平行な偏光と、ｙ方向に平行な直線状に垂直な偏光との間で変化させることが可能となる。この場合、出力ビーム３はｚ軸に沿って伝搬する。
【００５４】
出力ビーム３の対応する偏光状態を設定するための、アンジュレータの偏向磁石による電流駆動の例は、Uwe Schindler氏による「Ein supraleitender Undulator mit elektrisch umschaltbarer Helizitat（電気的に切替え可能なヘリシティを有する超電導アンジュレータ）」ヘルムホルツ協会カールスルーエ研究センター、科学レポート、ＦＺＫＡ６９９８、２００４年８月、および特許文献２に記載されている。
【００５５】
使用光の偏光状態は、第１視野ファセット、例えば図３の視野ファセット８ａへの入射と、対応する走査偏向後の、さらなる視野ファセット、例えば図３の視野ファセット８ｂとの間で変えることができる。この場合、例えば、直線状のｘ偏光と直線状のｙ偏光との間で変えることが可能である。「ａ方向の直線偏光」、「ｂ方向の直線偏光」、「円偏光」および「長径短径率ｃ／ｄでの楕円偏光」の任意の対の偏光状態における種々の変更も可能である。
【００５６】
照明系をＥＵＶ光源２および照明光学ユニット５と共に作動させる場合、視野ファセットミラー７の視野ファセット８と瞳ファセットミラー９の瞳ファセット９ａとの傾斜角の関連付けを、瞳ファセット９ａの各々が、出力ビーム３の入射する視野ファセット８群、例えば視野ファセットミラー７の全ての視野ファセット８の内の視野ファセット８と、照明経路を介して関連付けされるように設定することが可能である。そして走査装置６、偏光設定装置２５および傾斜角の関連付けは、各々の瞳ファセット９ａ上の出力ビーム３が所定の偏光状態となるように相互に適合される。
【００５７】
この適合プロセスを、「四重極−照明設定」に基づき、図４を参照して以下に説明する。例示しているのは、走査装置６による視野ファセット８の走査中の、出力ビームの瞳ファセット９ａへの入射順番が瞳ファセット９ａに番号を付して図４に示すようになる、視野ファセットミラーの視野ファセット（図示せず）と瞳ファセットミラー９の瞳ファセット９ａとの間の傾斜角の関連付けである。この場合、偏光設定装置２５は出力ビーム３の偏光状態は、走査装置６と同期させて、四重極照明設定Ｉ〜ＩＶの４極に均一の偏光状態で照明光３がそれぞれ入射されるように設定される。
【００５８】
この場合、Ｉ〜ＩＶの極はいくつかの瞳ファセット９ａの隣接する領域を形成する。
【００５９】
Ｉ〜ＩＩＩ極には、ｙＰＦ方向に沿って偏光される照明光３を入射させることができる。対照的にＩＩおよびＩＶ極には、それに垂直に直線状に、すなわちｘＰＦ方向に沿って偏光される照明光３を入射させることができる。
【００６０】
当然ながら、その他の偏光の関連付けも、走査装置６と偏光装置２５との間の一定の傾斜関連付けでの同期化に対応させるような方法によって可能となる。
【００６１】
例えば、瞳ファセットミラー９への入射が可能であり、この場合、瞳ファセット９ａの環状領域は、入射された瞳ファセット９ａの各々における出力ビーム３の偏光状態が、瞳ファセット９ａとファセットミラー９における瞳ファセット９ａの配置の中心Ｚとの間の連結線２８に垂直な、直線状の偏光成分２７（図４参照）を有するように、瞳ファセットミラー９の中心Ｚの周りの照明光３によって入射される。この直線状の偏光における方向の関係が瞳ファセットミラー９の環状照明の全ての瞳ファセット９ａに対して満たされるのであれば、これは正接偏光による環状照明設定となる。環状照明の場合、代替的に、楕円状の偏光をそれぞれの連結線２８に垂直な主要偏光方向で実現させることも可能である。
【００６２】
照明経路の内の１つとそれぞれ関連付けられる出力ビーム３のビーム成分の偏光状態は、これらのビーム成分が偏光リードを含むように規定することもできる。偏光リードは、出力ビーム３の経路に沿った偏光の影響、具体的には瞳ファセットミラー９の後の影響を考慮したものである。ここで、例えば、出力ビーム３のその物体視野１４への経路の幾何学的偏光回転を考慮することが可能である。
【００６３】
瞳ファセットミラー９の瞳ファセット９ａへの連続的な入射を、図５に基づき以下に説明する。連続入射中、偏光設定装置２５の切替え工程数は図４による入射と比較して低減される。領域において直線状に偏光される同様の四重極照明設定は、図４による入射順序と同様に、図５による入射順序によって規定されなければならない。図４による入射とは対照的に、図５による入射順序では、先ず、Ｉ、ＩＩＩ極に存在する瞳ファセット９ａが入射され、次に、ＩＩ、ＩＶ極に存在する瞳ファセット９ａが入射されるように構成される。一方ではＩ，ＩＩＩ極の瞳ファセット９ａ、また一方ではＩＩ，ＩＶ極の瞳ファセット９ａには、同じ方向に直線状に偏光される使用光が入射されるので、図５による入射シーケンス中、すなわち１４番目の位置で出力ビーム３によって入射される瞳ファセット９ａと１５番目の位置で入射される瞳ファセット９ａとの間は、偏光設定装置２５による一つの切替え手順で足りる。これら２つの瞳ファセット９ａ間において、ｙＰＦ方向の出力ビーム３の偏光をｘＰＦ方向の偏光へと切り替える。
【００６４】
このように、図５による順番において、偏光状態の違いが規定されていないいくつかの瞳ファセット９ａが瞳ファセットミラー９上において連続的に入射される。
【００６５】
投影露光装置１を使用してミクロ構造またはナノ構造のコンポーネントを製造する場合、最初にレチクル１６ａおよびウエハ１８ａを設ける。次にレチクル１６ａの構造を、投影露光装置１を使用してウエハ１８ａの感光層に投影する。感光層を現像することによってミクロ構造またはナノ構造がウエハ１８ａ上に製造され、これによってミクロ構造またはナノ構造のコンポーネント、例えば、メモリーチップの形態の半導体コンポーネントが製造される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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