(57)【要約】物体ＯＢを像ＩＭに結像するための少なくとも６枚の反射鏡Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６を備えるＥＵＶ投影光学系。少なくとも一つの反射鏡対が好適にも少なくとも部分的に位相を補償する反射鏡対として構成されている。この光学系は、第１の反射鏡Ｍ１及び第２の反射鏡Ｍ２が第１の光学群Ｇ１を形成し、第３の反射鏡Ｍ３、第４の反射鏡Ｍ４、第５の反射鏡Ｍ５、及び第６の反射鏡Ｍ６が第２の光学群Ｇ２を形成するようにして、第２の反射鏡Ｍ２と第３の反射鏡Ｍ３との間における物体ＯＢから像ＩＭに至る光路の途中に中間像ＩＭＩを形成するように構成されている。また、光学系は、好ましくも、第１の反射鏡Ｍ１と第２の反射鏡Ｍ２との間に、物体ＯＢから像ＩＭに至る光路沿いに配置された開口絞りＡＰＥをさらに備えている。上記第２の反射鏡Ｍ２は好ましくは凸面状とされ、上記第３の反射鏡Ｍ３は好ましくは凹面状とされている。
2004525398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体（ＯＢ）を像（ＩＭ）に結像するための少なくとも６枚の反射鏡（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６）を備え、
少なくとも一つの反射鏡対が、少なくとも部分的に位相を補償する反射鏡対としてさらに構成されているＥＵＶ投影光学系。
【請求項２】
前記少なくとも部分的に位相を補償する反射鏡対は、前記物体（ＯＢ）から前記像（ＩＭ）に至る光路の途中に、第２の反射鏡（Ｍ２）と、第５の反射鏡（Ｍ５）とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
第１の反射鏡（Ｍ１）と第２の反射鏡（Ｍ２）との間に、前記物体（ＯＢ）から前記像（ＩＭ）に至る光路の途中に配置された開口絞り（ＡＰＥ）をさらに備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学系。
【請求項４】
前記開口絞り（ＡＰＥ）は、前記第１の反射鏡（Ｍ１）上を除く位置に配置されているとともに、前記開口絞り（ＡＰＥ）は、前記第２の反射鏡（Ｍ２）上を除く位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の光学系。
【請求項５】
前記物体（ＯＢ）から前記像（ＩＭ）に至る光路の途中の第２の反射鏡（Ｍ２）は凸面状とされ、前記光路の途中の第３の反射鏡（Ｍ３）は凹面状とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項６】
物体（ＯＢ）を像（ＩＭ）に結像するための少なくとも６枚の反射鏡（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６）と、
第１の反射鏡（Ｍ１）と第２の反射鏡（Ｍ２）との間における前記物体（ＯＢ）から前記像（ＩＭ）に至る光路の途中に配置された開口絞り（ＡＰＥ）とを備え、
前記第２の反射鏡（Ｍ２）は凸面状とされ、
前記光路の途中の第３の反射鏡（Ｍ３）は凹面状とされているＥＵＶ投影光学系。
【請求項７】
前記開口絞り（ＡＰＥ）は、前記第１の反射鏡（Ｍ１）上を除く位置に配置されているとともに、上記開口絞り（ＡＰＥ）は、前記第２の反射鏡（Ｍ２）を除く位置に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の光学系。
【請求項８】
少なくとも一つの反射鏡対が、少なくとも部分的に位相を補償する反射鏡対として構成されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の光学系。
【請求項９】
前記少なくとも部分的に位相を補償する反射鏡対は、前記光路の途中に前記第２の反射鏡（Ｍ２）と第５の反射鏡（Ｍ５）を備えいていることを特徴とする請求項８に記載の光学系。
【請求項１０】
第２の反射鏡（Ｍ２）と第３の反射鏡（Ｍ３）との間における前記物体（ＯＢ）から前記像（ＩＭ）に至る光路の途中に中間像（ＩＭＩ）を形成するように構成され、第１の反射鏡（Ｍ１）及び第２の反射鏡（Ｍ２）が第１の光学群（Ｇ１）を形成し、第３の反射鏡（Ｍ３）、第４の反射鏡（Ｍ４）、第５の反射鏡（Ｍ５）、及び第６の反射鏡（Ｍ６）が第２の光学群（Ｇ２）を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１１】
前記第１の光学群の倍率は、−０．８から−１．２までの間とされ、前記第２の光学群の倍率は、−０．１５から−０．３５までの間とされていることを特徴とする請求項１０に記載の光学系。
【請求項１２】
物体（ＯＢ）を像（ＩＭ）に結像するための少なくとも６枚の反射鏡（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６）を備え、第２の反射鏡（Ｍ２）と第３の反射鏡（Ｍ３）との間における前記物体（ＯＢ）から前記像（ＩＭ）に至る光路の途中に中間像（ＩＭＩ）を形成するように構成され、第１の反射鏡（Ｍ１）及び第２の反射鏡（Ｍ２）が第１の光学群（Ｇ１）を形成し、第３の反射鏡（Ｍ３）、第４の反射鏡（Ｍ４）、第５の反射鏡（Ｍ５）、及び第６の反射鏡（Ｍ６）が第２の光学群（Ｇ２）を形成するように構成され、前記第２の反射鏡（Ｍ２）は凸面状とされ、前記第３の反射鏡（Ｍ３）は凹面状とされているＥＵＶ投影光学系。
【請求項１３】
第１の反射鏡（Ｍ１）と第２の反射鏡（Ｍ２）との間における前記物体（ＯＢ）から前記像（ＩＭ）に至る光路の途中に配置された開口絞り（ＡＰＥ）をさらに備えていることを特徴とする請求項１２に記載の光学系。
【請求項１４】
前記開口絞り（ＡＰＥ）は、前記第１の反射鏡（Ｍ１）上を除く位置に配置されているとともに、前記開口絞り（ＡＰＥ）は、前記第２の反射鏡（Ｍ２）上を除く位置に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の光学系。
【請求項１５】
少なくとも一つの反射鏡対が、少なくとも部分的に位相を補償する反射鏡対として構成されていることを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１６】
前記少なくとも部分的に位相を補償する反射鏡対は、前記第２の反射鏡（Ｍ２）と前記第５の反射鏡（Ｍ５）とを備えていることを特徴とする請求項１５に記載の光学系。
【請求項１７】
前記物体（ＯＢ）から前記像（ＩＭ）に至る光路の途中の第１の反射鏡（Ｍ１）は凹面状とされ、第２の反射鏡（Ｍ２）は凸面状とされ、第３の反射鏡（Ｍ３）は凹面状とされ、第４の反射鏡（Ｍ４）は凹面状とされ、第５の反射鏡（Ｍ５）は凸面状とされ、第６の反射鏡（Ｍ６）は凹面状とされていることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１８】
前記６枚の反射鏡（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６）のそれぞれは、前記物体（ＯＢ）と前記像（ＩＭ）との間に配置され、前記物体（ＯＢ）と前記像（ＩＭ）との間の物理的な距離は、略１５００ｍｍ以下とされていることを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１９】
０．１８よりも大きな開口数で像（ＩＭ）を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２０】
前記６枚の反射鏡（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６）のそれぞれは、略１６°よりも小さな入射角でフィールド中心点（ＣＯＰ）からの主光線（ＣＲ）を受けるように構成されていることを特徴とする請求項１９に記載の光学系。
【請求項２１】
前記６枚の反射鏡（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６）のうち５枚は、略１３°よりも小さな入射角でフィールド中心点（ＣＯＰ）からの主光線（ＣＲ）を受けるように構成されていることを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載の光学系。
【請求項２２】
前記物体（ＯＢ）から前記像（ＩＭ）までの間の光路に沿って、第２の反射鏡から第３の反射鏡（Ｍ２，Ｍ３）までの間を伝搬する光束と、第４の反射鏡から第５の反射鏡（Ｍ４，Ｍ５）までの間を伝搬する光束とは、ｙ軸方向に交差するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項２１のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２３】
前記物体（ＯＢ）から前記像（ＩＭ）に至る光路に沿った第６の反射鏡（Ｍ６）の最適フィッティング球面からの最大非球面偏差は、略６μｍより小さくされていることを特徴とする請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２４】
０．０１７λ以下のＲＭＳ波面収差を有するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項２３のいずれか１項に記載の光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極短紫外線（extreme ultraviolet：EUV）リソグラフィに用いられる投影光学系、特に、２つの光学的な群に配置された６枚反射鏡を備えている投影光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
広く受け入れられていることだが、ステップ＆スキャン型で使用される現在の深紫外線（DUV）投影転写光学系は、次の二、三のデバイス分岐点に対する半導体産業の要求に応えることができるであろう。次世代のフォトリソグラフィ転写光学系は、やはりステップ＆スキャン型の転写アーキテクチャで、約１１ｎｍから１５ｎｍという軟Ｘ線または極短紫外線の波長の露光照射光を用いるものとなる。経済的に実行可能であるために、これらの次世代光学系は、７０ｎｍ以下の集積回路線幅に対応できるに足るだけの大きな開口数を必要とすることになろう。しかも、こうしたフォトリソグラフィ光学系は、十分に高いスループット（１時間当たりのウェハ数で定義される）を確保して、工程（プロセス）が経済的に実行されるようにするため、スキャン方向（走査方向）に大きな視野を必要とするであろう。
【０００３】
リソグラフィ転写光学系の理論上の解像度（Ｒ）は、Ｒ＝ｋ１λ／ＮＡという周知の関係で表すことができる。ここで、ｋ１はプロセスに依存する定数、λは光の波長、ＮＡは投影系の開口数である。ＥＵＶレジストは、大体０．５のｋ１因子に対応することが分かっているので、開口数が０．２０であると仮定すれば、ＥＵＶ投影系は、λ＝１３．４ｎｍで約３０ｎｍ程度の理論解像度を達成することができる。本発明から分かるように、International Sematech’s International Technology Roadmap for semiconductors（1999）によって規定されるようなサブ５０ｎｍ線幅世代に対処するためには、大きな開口数（０．２０〜０．３０）および大きな視野（２〜３０ｍｍ）の両方を有するステップ＆スキャン・アーキテクチャに用いられるＥＵＶリソグラフィ用の全反射型投影系が望ましい。
【０００４】
JewelおよびHudymaにそれぞれ発行された特許文献１および特許文献２に開示されているような４反射鏡投影系では、３０ｎｍの設計基準（線幅）を達成するのに十分な大きさのＮＡに関して収差を補正するために必要となる自由度が欠けている。特許文献２は、５０ｎｍ線幅に対応する０．１４までの開口数で収差を補正するのに、４反射鏡投影系を用いることが可能なことを示唆している。しかしながら、リングフィールド（ring field）の幅は、リソグラフィに望ましい水準の波面補正を可能にするために狭められることが望ましい。特許文献２は、開口数を０．１０から０．１２に増加させたときにリングフィールドが１．５ｍｍから１．０ｍｍに縮小されることを実際に示している。特許文献２の第２の実施形態では、さらに倍率変更を行うことによって開口数をさらに０．１４まで増加させると、リングフィールドが０．５ｍｍまで縮小されるはずであることが示されている。このようにリングフィールドの幅を縮小すると、投影装置全体のスループットを低下させることに直結してしまう。さらなる改善が明らかに必要である。
【０００５】
Hudymaに発行された特許文献３に記載されているような５反射鏡系は、瞳に依存した収差ならびにフィールドに依存した収差の双方を補正するのに十分な自由度を有するので、有意なフィールド幅（＞１．５ｍｍ）に関して０．２０を超える開口数が可能である。反射回数を最小限に抑えることは、特にＥＵＶリソグラフィにとっていくつか利点がある反面、反射回数が奇数回であると、無限の平行スキャンを可能にするために新段階の技術が開発されねばならないであろうという問題が生じる。既存の走査ステージ技術でマスクおよび像の無限の同時平行スキャンを可能にするように光学系を「展開」するために、追加の反射鏡が投影系に組み込まれなければならないということがこの明細書から分かる。
【０００６】
６回以上の反射を利用する短波長投影リソグラフィ用の光学系が特許文献に開示されてきた。このような初期の系の１つは、「Reflecting optical imaging apparatus using spherical reflectors and producing an intermediate image」と題するIchiharaおよびHiguchiに授与された特許文献４に開示されている。この特許文献４は、球面反射鏡を利用した６反射鏡反射光学系または全反射縮小光学系を開示している。この特定の実施形態は、３つの反射鏡対で構築されており、平坦なフィールド条件（flat field condition）を実現するために正／負（Ｐ／Ｎ）および負／正（Ｎ／Ｐ）の組合せを使用している。IchiharaおよびHiguchiも、最初の反射鏡対と最後の反射鏡対の間で中間像を利用する光学系で平坦なフィールド結像条件（ペッツヴァル和がゼロ）を実現できることを実証している。この特許は、第２の凸面反射鏡を、この反射鏡と同じ場所に配置した開口絞りとともに用いることを開示している。これらの実施形態を検討すれば明らかであるが、特許文献４は、約１０ｎｍの波長で機能する反射コーティングと確実に併用できるように、各反射鏡面において小さな入射角を用いる点も示唆している。
【０００７】
特許文献４に開示された実施形態は、特定の目的を達成するようには思われても、これらの例は、極短紫外線の波長を利用する現在のリソグラフィには十分に適していない。第１に、これらの光学系は非常に長く（〜３０００ｍｍ）、機械的な安定性の問題を有している。第２に、これらの実施形態は、最新の半導体リソグラフィ転写光学系で望まれるような、ウェハにおけるテレセントリックな結像に対応していない。最後に、開口数がかなり小さく（〜０．０５）、光学系が依然として３０ｎｍの線幅に対応できていない。
【０００８】
最近、特にＥＵＶリソグラフィ用に設計された大開口数が得られる少なくとも６回の反射を用いる投影光学製造システムが開示された。このような光学系の１つは、Williamsonに授与された「High numerical aperture ring field optical projection system」と題する特許文献５に開示されている。この特許文献５に、Williamsonは、ＥＵＶ照射光で使用するための６反射鏡リングフィールド投影系を記載している。各反射鏡は非球面であり、共通の光軸を共有している。この特定の実施形態では、開口数は０．２５であり、ｋ１に対して堅実な値（〜０．６）を用いれば、３０ｎｍリソグラフィが可能である。この特定の実施形態は、長い共役点から短い共役点に向かって順に、凹面反射鏡、凸面反射鏡、凹面反射鏡、凹面反射鏡、凸面反射鏡および凹面反射鏡、あるいは略して言えばＰＮＰＰＮＰから構成されている。
【０００９】
特許文献５に開示の好ましいＥＵＶ実施形態には、いくつかの欠点がある。その１つは、各鏡面、特に反射鏡Ｍ２およびＭ３における入射角が大きいことである。場合によっては、入射角は、反射鏡上の所定の位置で２４°を超える。反射鏡面上の所定点における平均角度、ならびに角度偏差ないし角度ひろがりは、いずれも振幅および位相に対してＥＵＶ多層コーティングに起因する際立った作用を引き起こすには十分で、これが限界寸法（ＣＤ制御）に悪い影響を及ぼしかねない。
【００１０】
その他、２つのリソグラフィ用の反射光学系ないし全反射投影系が、Shaferに発行された「Projection lithography system and method using all-reflective optical elements」と題する特許文献６に開示されている。この特許文献６には、１００ｎｍを超える波長で使用するための、約０．５０の開口数を有する８反射鏡投影系および約０．４５の開口数を有する６反射鏡投影系が記載されている。いずれの光学系も、５倍の縮小比で縮小するように動作する。特許文献５に記載の光学系と同様に、これらの光学系は、良好な光学補正の環状ゾーンを有しており、これが円弧状フィールド内のリソグラフィ性能を生み出している。これらの光学系は、ＤＵＶリソグラフィ用に設計されたものであり、ＤＵＶリソグラフィの用途に対しては優れているかもしれないが、これらの実施形態では極めて性能の低いＥＵＶ投影系にしかならない。開口数を０．５０から０．２５に低下させても、光線束の入射角がマスクを備えたどの反射鏡でも非常に大きく、この光学系をＭｏ／Ｓｉ多層膜またはＭｏ／Ｂｅ多層膜のいずれとも組み合わせることができないものにしている。加えて、反射鏡上の非球面偏差（aspheric departure）および非球面勾配（aspheric gradient）は、ともにＥＵＶ波長に比べてかなり大きく、このような非球面反射鏡をＥＵＶリソグラフィで望まれる精度で測定することができるかどうか疑問が残る。以上の問題点を念頭に置けば、特許文献６は、上記の反射光学系または全反射投影系をＥＵＶ波長で用いることを示唆するには明らかに遠く及ばないばかりか、むしろこれらの光学系をより長いＤＵＶ波長に使用することに限定さえしていると言える。
【００１１】
ＥＵＶリソグラフィで使用するための他の投影系が、Hudymaに発行された特許文献７に開示されている。「High numerical aperture ring field projection system for extreme ultraviolet lithography」と題されたこの特許文献７には、２つの好ましい実施形態が記載されている。特許文献７に記載された第１の実施形態は、長い共役から短い共役に向かって順に、凹面反射鏡面、凹面反射鏡面、凸面反射鏡面、凹面反射鏡面、凸面反射鏡面および凹面反射鏡面（ＰＰＮＰＮＰ）と配列されている。特許文献７の第２の好ましい実施形態は、長い共役から短い共役に向かって順に、凹面反射鏡面、凸面反射鏡面、凸面反射鏡面、凹面反射鏡面、凸面反射鏡面および凹面反射鏡面（ＰＮＮＰＮＰ）を有している。特許文献７が示しているのは、ＰＰＮＰＮＰおよびＰＮＮＰＮＰによる再結像構成がいずれも、第４の反射鏡と第５の反射鏡の間に位置する物理的にアクセス可能な中間像を持つという長所を有している点である。特許文献４および特許文献５と同様にして、特許文献７は、第２の反射鏡の位置にある開口絞り、および第２の反射鏡を通過後に光軸から発散する主光線を用いる点について開示している。
【００１２】
特許文献７は、第３の凸面反射鏡を使用することにより、低次の非点収差が大幅に低減させられることを開示している。光学的なパワーのこの特定の配列は、大きな入射角またはきわめて大きな非球面偏差を使用せずに高水準の収差補正を達成するのに有利である。両実施形態において、全ての非球面偏差は１５μｍ未満であり、そのほとんどは１０μｍ未満である。各反射面で小さな入射角を使用することを通して、特許文献４と同様、特許文献７も、ＥＵＶに関する重要な示唆になっている。ＰＰＮＰＮＰパワー配列およびＰＮＮＰＮＰパワー配列により入射角を小さくすることができ、これにより簡単かつ効率的なＥＵＶ反射鏡コーティングが可能となる。入射角を小さくすると、コーティングによって引き起こされる射出瞳における振幅の変動が最小限に抑えられ、またコーティングによって引き起こされる射出瞳における位相または光路差（OPD）の変動が最小限に抑えられ、光学系の感度許容差を一般に低くするように機能する。これらの因子は、ピント合わせと露光に変動がある場合に、透過率の改善とＣＤ一様性の向上とを促すように結びつく。
【特許文献１】
米国特許第５３１５６２９号明細書
【特許文献２】
米国特許第６２２６３４６号明細書
【特許文献３】
米国特許第６０７２８５２号明細書
【特許文献４】
米国特許第５０７１２４０号明細書
【特許文献５】
米国特許第５８１５３１０号明細書
【特許文献６】
米国特許第５６８６７２８号明細書
【特許文献７】
米国特許第６０３３０７９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来技術の投影光学系は、多くの応用分野に適していることが分かっているが、それらは設計上の妥協点がないわけではなく、全ての応用分野で最適な解決策を提供することはできない。そのため、５０ｎｍ以下の解像度で比較的大きなイメージフィールドを有し、極短紫外線（EUV）または軟Ｘ線の波長領域で使用可能な投影光学系が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記に鑑み、物体を結像するためのやはり少なくとも６つの反射面を備えるＥＵＶ投影光学系であって、少なくとも一つの反射鏡対が、少なくとも部分的に位相を補償する反射鏡対として構成され、この反射鏡対が、多層膜によって引き起こされる位相収差に対する補償を行なう光学系を提供する。上記反射鏡対は、好ましくは第２及び第５の反射鏡を備えることができる。少なくとも部分的に位相を補償する反射鏡対を構成する反射鏡の位置での、フィールド中心点からの光線束の平均入射角の差が最小限度に抑えられるならば、一般に反射鏡対は、少なくとも部分的に位相を補償している。このとき、角度の差は５°よりも小さく、好ましくは４°よりも小さくなければならない。少なくとも部分的に位相を補償する反射鏡対を構成する反射鏡の端から端にわたり子午面（tangential plane）内で変化する上記光線束に関する入射角の差異も、同じく最小限度に抑えられなければならない。この差異は５°よりも小さく、好ましくは４°よりも小さくなければならない。
【００１５】
この光学系はさらに、第１の反射鏡から第２の反射鏡までの間における物体から像までの光路の途中に位置する開口絞りを備えることができる。この開口絞りは、第１の反射鏡および第２の反射鏡のそれぞれから離間して配置することができる。第２の反射鏡は凸面状とすることができ、他方、第３の反射鏡は凹面状とすることができる。
【００１６】
さらに、上記に鑑み、物体を像に結像するための少なくとも６つの反射面と、第１の反射鏡から第２の反射鏡までの間における物体から像までの光路の途中に位置する開口絞りと、を備えるＥＵＶ投影光学系も提供する。上記第２の反射鏡は凸面状とされ、上記第３の反射鏡は凹面状とされている。
【００１７】
この開口絞りは、第１の反射鏡および第２の反射鏡のそれぞれから離間して配置することができる。この光学系は、少なくとも部分的に位相を補償する反射鏡対として構成された少なくとも一つの反射鏡対を備えることができる。この反射鏡対が、多層膜によって引き起こされる位相収差に対する補償を行なう。反射鏡対は、第２及び第５の反射鏡を備えることができる。
【００１８】
この光学系はさらに、第１の反射鏡と第２の反射鏡が第１の光学群を形成し、第３の反射鏡、第４の反射鏡、第５の反射鏡、および第６の反射鏡が第２の光学群を形成するようにして、第２の反射鏡から第３の反射鏡までの間における物体から像までの光路の途中に中間像を形成するように構成することができる。上記第１の光学群の倍率は、−０．８から−１．２までとすることができ、上記第２の光学群の倍率は、−０．１５から−０．３５までとすることができる。
【００１９】
さらに、上記に鑑み、物体を結像するためのやはり少なくとも６つの反射面を備えるＥＵＶ投影光学系であって、第１の反射鏡と第２の反射鏡が第１の光学群を形成し、第３の反射鏡、第４の反射鏡、第５の反射鏡、および第６の反射鏡が第２の光学群を形成するようにして、第２の反射鏡から第３の反射鏡までの間における物体から像までの光路の途中に中間像が形成される光学系を提供する。上記第２の反射鏡は凸面状とされ、他方第３の反射鏡は凹面状とされている。
【００２０】
この光学系はさらに、第１の反射鏡から第２の反射鏡までの間における物体から像までの光路の途中に位置する開口絞りを備えることができる。この開口絞りは、第１の反射鏡および第２の反射鏡のそれぞれから離間して配置することができる。この光学系は、少なくとも部分的に位相を補償する反射鏡対として構成された少なくとも一つの反射鏡対を備えることもできる。この反射鏡対は、多層膜によって引き起こされる位相収差に対する補償を行なう。この反射鏡対は、第２及び第５の反射鏡を備えることができる。
【００２１】
上述のこれらの光学系のいずれも、主光線が発散して、第２の反射鏡と第３の反射鏡の間を伝搬する際に光軸から離れて行くように構成することができる。第１の反射鏡は好ましくも凹面状、第２の反射鏡は凸面状、第３の反射鏡は凹面状、第４の反射鏡は凹面状、第５の反射鏡は凸面状、そして第６の反射鏡は凹面状とすることができる。物体と像との間の物理的距離は、概ね１５００ｍｍ以下にすることができる。像は、好ましくは０．１８より大きな開口数によって形成される。
【００２２】
６つの反射面はそれぞれ、フィールド中心点からの主光線をおおよそ１６°より小さな入射角で受けるように設けられていることが好ましく、６つの反射面のうち５つは、フィールド中心点からの主光線をおおよそ１３°より小さな入射角で受けるように設けられていることが好ましい。第２及び第３の反射鏡の間を物体から像までの間の光路に沿って伝搬する光束と、第４及び第５の反射鏡の間を伝搬する光線束とは、ｙ軸方向において交差可能とされていることが好ましい。物体から像までの光路方向における、最適フィッティング球面からの第６の反射鏡の最大非球面偏差は、おおよそ６μｍより小さくできることが好ましい。この光学系は、０．０１７λ以下のＲＭＳ波面収差を有するように構成されていることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に挙げるものは、上記の発明の背景および概要で挙げたものに加わる参考文献の引用リストである。ここで、これらの引用文献は、以下では特に詳細に述べていない好ましい実施形態の構成要素ないし特徴部分の代替実施形態を開示するものとして、参照により好ましい実施形態の詳細な説明に組み込まれる。これらの引用文献のいずれか１つ、またはそのうちの２つ以上の組合せを調べて、以下で述べる好ましい実施形態の変形形態を得ることができる。さらに、発明の背景および／または本明細書のその他の箇所で引用した特許、特許出願、非特許文献、およびそれらについての考察もまた、参照により好ましい実施形態の詳細な説明に組み込まれ、以下に記載する参考文献と同じ効果を有する。
【００２４】
米国特許第５０６３５８６号明細書、米国特許第５０７１２４０号明細書、米国特許第５０７８５０２号明細書、米国特許第５１５３８９８号明細書、米国特許第５２１２５８８号明細書、米国特許第５２２０５９０号明細書、米国特許第５３１５６２９号明細書、米国特許第５３５３３２２号明細書、米国特許第５４１０４３４号明細書、米国特許第５６８６７２８号明細書、米国特許第５８０５３６５号明細書、米国特許第５８１５３１０号明細書、米国特許第５９５６１９２号明細書、米国特許第５９７３８２６号明細書、米国特許第６０３３０７９号明細書、米国特許第６０１４２５２号明細書、米国特許第６１８８５１３号明細書、米国特許第６１８３０９５号明細書、米国特許第６０７２８５２号明細書、米国特許第６１４２６４１号明細書、米国特許第６１７２８２５号明細書、米国特許第６２２６３４６号明細書、米国特許第６２５５６６１号明細書、および米国特許第６２６２８３６号明細書。
【００２５】
欧州特許出願公開第０８１６８９２号明細書、および欧州特許出願公開第０７７９５２８号明細書。
【００２６】
J.M.Rodgers、T.E.Jewellによる「Design of Reflective Relay for Soft X-Ray Lithography」、International Lens Design Conference、1990年。
【００２７】
T.E.Jewell、J.M.Rodgers、K.P.Thompsonによる「Reflective Systems design Study for Soft X-Ray Projection Lithography」、J.Vac.Sci.Technol.、1990年11月／12月。
【００２８】
T.E.Jewellによる「Optical System Design Issues in Development of Projection Camera for EUV Lithography」、SPIE Volume 2437、340 - 347ページ。
【００２９】
W.C.Sweattによる「Ring-Field EUVL Camera with Large Etendu」、OSA TOPS on Extreme Ultraviolet Lithography、1996年。
【００３０】
G.E.Sommargarenによる「Phase Shifting Diffraction Interferometry for Measuring Extreme Ultraviolet Optics」、OSA TOPS on Extreme Ultraviolet Lithography、1996年。
【００３１】
D.W.Sweeney、R.Hudyma、H.N.Chapman、D.Shaferによる「EUV Optical Design for a 100ｎｍ CD Imaging System」、SPIE Volume 3331、2 - 10ページ。
【００３２】
この投影光学系に関する特別な好ましい実施形態について詳述する。
【００３３】
図１は、第１の好ましい実施形態の平面図であり、表１および表２と合わせてこの実施形態を具体的に説明するものである。光は、例えば反射性マスクやレチクルなどの物体ＯＢに照明系から入射し、凹面反射鏡Ｍ１に向けて送られ、反射鏡Ｍ１で反射した後、反射鏡Ｍ１と反射鏡Ｍ２の間に位置する物理的にアクセス可能な開口絞りＡＰＥを通過する。この開口絞りＡＰＥは、第１の凹面反射鏡Ｍ１からかなり離されて配置されているとともに、この開口絞りＡＰＥは、凸面反射鏡Ｍ２からもかなり離されて配置されている。照明光が凸面反射鏡Ｍ２で反射された後、光は、凹面反射鏡Ｍ３のすぐそばに近接して位置する中間像ＩＭＩにおいて集束する。照明光は、反射鏡Ｍ３から凹面反射鏡Ｍ４に向けて送られ、ここで概ねコリメートされ、凸面反射鏡Ｍ５に向けて送られる。反射鏡Ｍ５で反射すると、光は凹面反射鏡Ｍ６に入射し、ここでテレセントリックに反射され（主光線が光軸と平行になる）、像ＩＭに集束される。半導体ウェハは、通常は、この像ＩＭの位置に配置される。凹形状の光学面は、正の光学的なパワー（Ｐ）を有し、凸形状の光学面は、負の光学的なパワー（Ｎ）を有するので、この実施形態は、ＰＮＰＰＮＰ構成の特徴を有している。
【００３４】
この光学系の特徴を記述する方法は数多くあるが、容易な方法の１つは、光学系を２つの群Ｇ１およびＧ２に分けることである。物体ＯＢからスタートして、第１の群Ｇ１は、凹面状ないし凸面状の反射鏡対Ｍ１，Ｍ２から構成されている。この群は、反射鏡Ｍ２と反射鏡Ｍ３の間に、約−１倍の倍率で中間像ＩＭＩを形成する。残り４つの反射鏡（凹面反射鏡Ｍ３、凹面反射鏡Ｍ４、凸面反射鏡Ｍ５および凹面反射鏡Ｍ６）によって、第２の結像群ないしリレー群Ｇ２が構成されている。この第２の群Ｇ２は、約−０．２５倍の倍率で作用し、像ＩＭにおいて物体ＯＢを４分の１に縮小する（この縮小比は、光学倍率の絶対値の逆数である）。
【００３５】
図１の第１の実施形態の光学的な規定を表１および表２に挙げる。非球面反射鏡面には、表中の記号Ａ（１）からＡ（６）を付す。Ａ（１）は反射鏡Ｍ１に対応し、Ａ（２）は反射鏡Ｍ２に対応し、等々、以下全て同様の対応関係になっている。さらに４つの面を加えると、この具体的かつ代表的な実施形態は完全に記述される。このうち、物体ＯＢおよび像ＩＭは平面を表し、リソグラフィ装置ではマスクおよびウェハが配置される。開口絞りＡＰＥおよび中間像ＩＭＩの位置についても面の指定がなされている。各面の名称の後側に並んで、頂点の曲率半径（Ｒ）および光学面間の頂点間隔を示す項目がさらに２つある。この特定の実施形態では、各面は、高次多項式によって変形した回転対称な円錐面である。非球面断面形状は、この非球面のＫ、Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥの値で一意的に決まる。各反射鏡は、４次、６次、８次、１０次および１２次の多項式の変形を用いている。ｚ軸（ｚ）方向における（１２次の）非球面のたわみｚは、以下の数式１で与えられる：
【００３６】
【数１】
2004525398.tif 000003
ここで、ｈは径方向の座標；ｃは面の頂点の曲率（１／Ｒ）；ｋは円錐定数；Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥは、それぞれ４次、６次、８次、１０次および１２次の変形の係数である。これらの係数は、表２に列挙されている。
【００３７】
この第１の好ましい実施形態の光学系は、極短紫外線（EUV）または軟Ｘ線照射光で照明されるリングフィールド形状を投影するように構成されている。物体ＯＢにおける開口数（ＮＡＯ）は、０．０５５ラジアンであり、４倍の縮小では、これは像ＩＭにおける開口数ＮＡの０．２２に相当する。この値は、望ましい閾値である０．１８を上回るものである。物体ＯＢにおけるリングフィールド２１を図２に示す。このリングフィールドは、各非球面反射鏡の頂点を含む光軸ＯＡから１２０ｍｍのところに中心を有する。リングフィールドは、１１６ｍｍから１２４ｍｍまで延在して、８ｍｍの幅２３を持つ円弧状スリットを形成する。スキャン方向２７と直交する方向のリングフィールド２１の長さ寸法２５は、１０４ｍｍとなる。フィールドの中心点は、符号ＣＯＰで示されている。４倍の縮小では、このリングフィールドは、像ＩＭにおいてスキャン方向の幅が２．０ｍｍとなる。
【００３８】
光学的パワーを配分して開口絞りＡＰＥを配置した結果、入射角は十分に制御され、これによって、ＥＵＶまたは軟Ｘ線の多層膜コーティングと併用可能な構成になる。フィールド中心点ＣＯＰからの主光線ＣＲによって測る場合には、この光学系は、３．１°から１４．６°の範囲の非常に小さな入射角を有している。フィールド中心点ＣＯＰからの主光線入射角は、物体で５．７°、Ｍ１で９．９°、Ｍ２で１４．６°、Ｍ３で１１．０°、Ｍ４で４．４°、Ｍ５で１１．０°、Ｍ６で３．１°である。有利なことに、６枚の反射鏡のいずれも、フィールド中心点ＣＯＰからの主光線ＣＲをおよそ１６°より小さな入射角で受け、６枚の反射鏡のうち５枚は、およそ１３°より小さな角度で受けるように設けられている。これらの小さな入射角は、ＥＵＶリソグラフィを可能にする鍵であるが、それは、（１）これらの小さな入射角が、多層膜によって引き起こされるリソグラフィ性能に悪影響を与える振幅収差および位相収差を最小限に抑え、（２）横方向にグレーデッド化（garaded）されたコーティング・プロファイルにさほど頼らずに済む簡略なコーティング設計を可能にするからである。性能の低い構成（すなわちこれらの入射角を最小にすることができない構成）では、こうした多層膜によって引き起こされる振幅収差および位相収差が、公称線幅の２０％を優に超える限界寸法（CD）の収差を引き起こして、光学系が製造用途に使えなくなる。
【００３９】
入射角が小さいことに加えて、好適な光学系は、最大非球面偏差の小さな反射鏡を利用することによってＥＵＶリソグラフィをさらに実現可能なものにする。（瞬間有効口径上で測定されるような）最大のピーク偏差は、反射鏡Ｍ１上に含まれるもので、その値は３６μｍである。その他の反射鏡は、２．５μｍから１４．０μｍの範囲の偏差を有する低リスクの非球面である。反射鏡面の非球面偏差が小さいおかげで、ヌルレンズまたはコンピュータ生成ホログラム（ＣＧＨ）を用いずとも可視光測定学による試験が容易になり、その結果、表面形状試験の精度が高くなる。非常に大きなピーク偏差を有する非球面反射鏡は、リソグラフィ性能を実現するのに必要な精度で測定できないため、製造することができない。
【００４０】
表３は、図１のＰＮＰＰＮＰ構成の性能をまとめたものである。この表から、この好ましい実施形態が、３０ｎｍ程度の解像度のリソグラフィ性能を達成できることが分かる（ｋ１因子は約０．５と仮定）。この性能は、結像群Ｇ１及びＧ２の間の収差バランスを操作することによって達成される。このＰＮＰＰＮＰは、第２の群Ｇ２からの３次の子午非点収差（３次収差係数への非球面の寄与は今の所無視する）を非常に小さくするように構成されている。この第２の群Ｇ２からのコマ収差の寄与は、この場合も非球面の寄与は無視するとして、オーバーコレクションされて大きい。第１の群Ｇ１内では、ＰＮ対による３次コマ収差の寄与が概ね相殺され（バランスがとられ）かつ凸面状の第２の反射鏡Ｍ２自身からの子午非点収差（tangential astigmatism）の寄与が小さくなるように、開口絞りの位置が選択されている。３次収差係数への非球面の寄与を考慮に入れると、反射鏡Ｍ１上のきつい凹形状は、大きくアンダーコレクションされた非点収差の寄与ならびに大きくアンダーコレクションされたコマ収差の寄与に強く影響する。これらの寄与は、群Ｇ１および群Ｇ２の間の低次の収差のバランスをとる助けとなり、このとき、反射鏡上のより高次の非球面変形は、微細な補正や収差バランスに寄与していて、残る波面収差（イメージフィールド点上に中心を持つ理想基準球面から収束する波面のずれ）をきわめて小さくとどめておくことができるようになっている。実際には、収差補正およびその結果生じる収差バランスにより、合成ＲＭＳ波面収差が低減されてわずか０．０１１λ（０．１５ｎｍ）となり、同時に静的な歪曲もフィールドにわたって１．５ｎｍ未満に修正される。
【００４１】
上述したように、好適な光学系の第１の光学群Ｇ１は、第１の反射鏡Ｍ１および第２の反射鏡Ｍ２を備え、物体ＯＢの中間像ＩＭＩを形成する。物体ＯＢの中間像ＩＭＩは、例えば−０．８から−１．２の間といった１に近い範囲における何らかの倍率で形成されることが好ましい。例えば、図１に概略的に図示された、第１の光学群Ｇ１によって形成される物体ＯＢの中間像ＩＭＩの倍率は、特に約−１．０２とされ、僅かに拡大倍率となっている。上記光学系は、第１の光学群Ｇ１が僅かに縮小倍率（例えば、−０．８と−１．０との間）、あるいは僅かに拡大倍率（例えば、−１．０と−１．２との間）、あるいは略等倍率を提供するように構成することができる。
【００４２】
第２の光学群Ｇ２は、第３の反射鏡Ｍ３〜第６の反射鏡Ｍ６を備え、中間像ＩＭＩの像ＩＭを形成する。この像ＩＭは、例えば−０．１５と−０．３５との間といった−０．２５に近い範囲における中間像ＩＭＩの倍率で形成されることが好ましい。例えば、第２の光学群Ｇ２によって形成される中間像ＩＭＩの像ＩＭの倍率は、特に約−０．２５とされている。第１および第２の光学群Ｇ１，Ｇ２を備える光学系によって形成される像ＩＭの全体的な倍率は、従って、上述したように好ましくは大体＋０．２５、つまりは４分の１倍の縮小とされている。物体ＯＢから像ＩＭへの実質的な縮小は、明らかに第２の光学群Ｇ２によって行なわれる。
【００４３】
補正すべき収差のほとんどが非点収差であるため、好ましい実施形態は、３次の（ザイデル）非点収差の補正に作用する新たな構成を用いている。好ましい実施形態は、第２の光学群Ｇ２の反射鏡Ｍ３〜Ｍ６からの３次子午非点収差が補正される（ザイデル和が０に近づく）ように構成されている。子午非点収差をさらに最小限に留めるために、開口絞りＡＰＥの好適な位置は、凸面状の第２の反射鏡Ｍ２による子午非点収差が補正される（ザイデル寄与が０に近づく）ように選択されている。このような構成としたことにより、とりわけ反射鏡Ｍ６にずれの小さな／度合いの小さな非球面を用いることが可能になる。この反射鏡Ｍ６上では、表３に示されているような好ましい実施形態の光学系においては、最適フィット球面からの非球面偏差が有効口径にわたり約４μｍとされている。この第６の反射鏡Ｍ６は、６反射鏡系（光学系）の中で最大の反射鏡である。第６の反射鏡Ｍ６の好適にも小さな非球面偏差により、作製ならびに検査がかなり簡単な光学系が得られる。好ましい実施形態による第６の反射鏡Ｍ６の非球面偏差は、６μｍを下回る範囲、それも好ましくは２μｍ〜６μｍの範囲内の非球面偏差を有することができる。
【００４４】
この投影光学系には、さらに、図１の光学系の開口数またはフィールドのいずれにおいてもスケール変更することができるという利点がある。例えば、エリアルイメージ（aerial image）の変化を改善するために上記の概念をより大きな開口数に適用し、さほど強くないｋ１因子を用いながら３０ｎｍの解像度を可能にすることが望ましい。この好ましい実施形態がこのようなより大きな開口数へのスケール変換に容易に対応することは、簡単なスケール変更実験の結果により実証されている。いかなる変更も加えずに、表３に示す値の１４％増しとなる開口数０．２５で、合成二乗平均（ＲＭＳ）波面収差の分析を行った。合成ＲＭＳ波面収差は、０．０３３λ（０．４４ｎｍ）となることが分かった。これはリソグラフィ品質の結像を満足する水準である。
【００４５】
図２において、スキャン方向に視野を拡大し、リソグラフィ装置が処理することができる１時間当たりのウェハ数（ＷＰＨ）を増加させることが望ましい。これは、円弧状スリットが広くなれば、単位時間当たりに転写することができる面積も大きくなるという考え方である。この好ましい実施形態がフィールド幅の拡大に容易に対応することは、別の簡単なスケール変更実験の結果により実証されている。いかなる変更も加えずに、表３に示す値の５０％増しとなる幅３ｍｍの円弧状スリットにわたって合成ＲＭＳ波面収差の分析を行った。合成ＲＭＳ波面収差は、０．０２１λ（０．２８ｎｍ）となることが分かった。これもやはり、リソグラフィ品質の結像を満足する水準である。
【００４６】
図１に描かれた好ましい実施形態によれば、多層膜コーティングによる波面収差の劣化を部分的に補償することができる。この部分的な位相補償は、反射鏡Ｍ２から反射鏡Ｍ５までの間の構成によって特に可能となる。多層膜表面への大きな平均入射角に起因する多層膜位相効果は、好適にも、好ましい実施形態の光学系において少なくとも部分的に補償される。好ましい光学系は、主として２つの構成を用いてこれらの収差を補正するための手段を提供するように構成されている。先ず第１に、フィールド中心点ＣＯＰから来る光束の、反射鏡Ｍ２および反射鏡Ｍ５における平均入射角は、略同じに設定される。上記光束は、子午面内では、上側の周辺光線ＵＲと下側の周辺光線ＬＲとによって境界が定められている。この子午面は、図１中、ｙ−ｚ平面として示されている。この好ましい実施形態に対して、反射鏡Ｍ２における平均入射角は、約１４．６°とされ、他方、反射鏡Ｍ５における平均入射角は約１１．０°とされている。これらの角度は、厳密に等しいものである必要はないが、その差は５°よりも小さく、好ましくは４°よりも小さくなければならない。第２に、子午面内において見られるような反射鏡Ｍ２上で端から端にわたる間の入射角の変化ないし変動、および反射鏡Ｍ５上で端から端にわたる間の入射角の変化ないし変動による入射角差は、中間像ＩＭＩの位置とともに開口絞りＡＰＥに対する第２の反射鏡Ｍ２の位置を変えることによって最小限に抑えられている。好ましい実施形態に対して、反射鏡Ｍ２上での子午面内の入射角変動は、約６°とされ、他方、反射鏡Ｍ５上での入射角変動は、約８．７°とされている。これらの入射角変動の差をとったものは、５°よりも小さく、好ましくは４°よりも小さくなければならない。上述の好ましい実施形態において、この差は、像側の開口数ＮＡ０．２２の場合で２．７°になっている。
【００４７】
表４に示すように、上側周辺光線ＵＲは、反射鏡Ｍ２において、該上側周辺光線ＵＲの入射角（１７．４°）が下側周辺光線ＬＲに関する入射角（１１．４°）よりも大きいために、下側周辺光線ＬＲよりも大きな位相変化を受ける。Ｍ２におけるＵＲとＬＲに対する入射角の差は、このように＋６．０°とされている。光束が中間像ＩＭＩを通過して伝搬すると、反射鏡Ｍ２に下側光線ＬＲの上方で当たる当の上側光線ＵＲが、下側光線ＬＲが反射鏡Ｍ５に当たる位置よりも下方でこのＭ５に当たるようになる。上側光線ＵＲと下側光線ＬＲとは、中間像ＩＭＩを形成した後、ｙ軸方向に沿ったその相対位置を変える。下側光線ＬＲより下方で反射鏡Ｍ５に当たる上側光線ＵＲは、反射鏡Ｍ５において、上側光線ＵＲの入射角（６．４°）が下側光線ＬＲに関する入射角（１５．１°）よりも小さいために下側光線ＬＲよりも小さな位相変化を受けるようになる。Ｍ５におけるＵＲとＬＲに対する入射角の差は、こうして−８．７°とされている。このようにして、表４に示すように、反射鏡Ｍ２と反射鏡Ｍ５の間で位相を補償する優れた手段が得られることになる。均一なＭｏ／Ｓｉ多層膜コーティング（例えば４０個の二重層対で各二重層が７．０４ｎｍの厚さを有している）は、通常、反射鏡Ｍ２および反射鏡Ｍ５の両方に被覆させることができる。このＭｏ／Ｓｉ多層膜は、Ｍ２から−０．４０６λ（５．４４ｎｍ）のピーク・トゥ・バレー（peak to valley）位相収差（これは、理想的には光路差ないしは波面収差に等しいものである）、そして、Ｍ５から＋０．４８４λ（６．４９ｎｍ）のピーク・トゥ・バレー位相収差を生じさせる。正味の位相変化は、好ましい実施形態に係るこの好適な位相補償技術を用いることによって、かくして〜０．５００λから僅か０．０７８λ（１．０５ｎｍ）まで低減される。残りの位相収差は、位置を適度に最適化することで補正することができる。この方法は、波面収差が反射鏡対同志の間で相殺されず、むしろ収差を加え合わせて大きくしてしまうことのあるような光学系に比べて著しい長所を有している。この技術は、多層膜によって引き起こされた位相収差を低減するのに二者択一的に用いることができ、これにより、位相収差は、大体０．１２５λかそれを下回るレベルにまで低減される。このレベルだと、リソグラフィ水準に対する性能を向上するのに適度な位置の最適化を利用できる。
【００４８】
図１に示されるように、好ましい実施形態の上記光学系は、反射鏡Ｍ２から反射鏡Ｍ３まで伝搬する光束と、反射鏡Ｍ４から反射鏡Ｍ５まで伝搬する光束とがｙ軸方向において互いに交差するというさらなる特徴を有している。光束が交差するという斯かる特徴は、中間像ＩＭＩがＭ２とＭ３の間に配置されるという好ましい実施形態の特徴と組み合わされることで、コンパクトな光学系の特徴を兼ね備えるように働き、歪みを処理して入射角を小さく保つのに役立ち、さらに実質的な光束のクリアランス（beam clearance）を与える。光束が交差する特徴はまた、好ましい実施形態による大開口数（例えば、０．１８を上回る、さらに好ましくはおよそ０．２０〜０．２５を上回る）の光学系とともに有利に協働する。
【００４９】
光束は、中間像ＩＭＩと反射鏡Ｍ３の曲率中心とがいずれもＭ３の頂点の（図１における）左側に位置するように交差させられる。同じように、もし反射鏡Ｍ５と反射鏡Ｍ６が取り除かれれば、Ｍ４の後側に実像が形成されることになる。Ｍ４の曲率中心と、Ｍ５とＭ６が途中取り除かれると形成されることになろうこの実像とは、Ｍ４の頂点の右側に位置することになる。このように、Ｍ３およびＭ４の双方への平均入射角が最小限に抑えられる。
【００５０】
光束が交差する構成によれば、「制限」無くフィールドのどの開口数においてもスケール変更されるように構成することができる。言い換えれば、反射鏡Ｍ３，Ｍ４の周辺には、かなりのビーム（光束）クリアランス（beam clearance）があることになる。これにより、設計における汎用性を増やすこともできる。光束が交差する好ましい実施形態の特徴は、光束が交差しない光学系において考えられるものよりもはるかに、実質的なビームクリアランスのためになっている。
【００５１】
好ましい実施形態により光束が交差すると、反射鏡Ｍ３，Ｍ４の間の光路長、ならびに反射鏡Ｍ４，Ｍ５の間の光路長を増やすことができ、これにより、入射角を低減することが可能になるというさらなる長所がある。さらに、既に簡単に述べたことでもあるが、光束が交差することにより、好ましい実施形態をコンパクトな構成にするのに役立つ（すなわち、物体と像との間がｚ軸方向に好ましくは２ｍ未満、特に約１５００ｍｍ以下）。反射鏡の取り付け、特に反射鏡Ｍ４の場合に必要なスペースのことがあるので、光束が交差する好ましい実施形態の特徴が、コンパクトで開口数の大きな光学系、そしてさらに有利なことには、かなり低い入射角を持った好ましい光学系を実現するのに役立つ。
【００５２】
光学的な構成について以上述べてきた説明は、ＥＵＶリソグラフィに有利な反射投影光学系の概念を具体的に示すものである。これらの実施形態は、特に１３．４ｎｍ用ツールに使うものとして説明されてきたが、その基本的な考え方は、電磁スペクトル中の軟Ｘ線領域に適した何らかのコーティング材料を有するのであれば、波長が短くても長くても、この波長でのリソグラフィ露光ツールとともに使用することに限定されるものではない。
【００５３】
本発明の具体例の図面ならびに個別の実施形態について述べて例証してきたが、本発明の範囲は、考察を行なったこれら特定の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。したがって、これらの実施形態は限定的なものではなく具体例と見なされるべきもので、当業者なら、特許請求の範囲およびその均等物に記載されるような本発明の観点を逸脱することなく、これらの実施形態に様々な変更を加えることが可能であろうことを理解されたい。例えば、当業者なら、本明細書に記載の実施形態を再構成して、視野の拡大または開口数の増大あるいはそのいずれをも行い、解像度またはスループットの改善を達成することができる。
【００５４】
【表１】
2004525398.tif 000004
【００５５】
【表２】
2004525398.tif 000005
【００５６】
【表３】
2004525398.tif 000006
【００５７】
【表４】
2004525398.tif 000007
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る好ましい一実施形態によるＥＵＶ投影光学系の平面図である。
【図２】物体の位置での好ましい実施形態による円弧状のリングフィールドの幾何形状を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
ＡＰＥ・・・開放絞り
ＣＯＰ・・・フィールド中心点
ＣＲ・・・主光線
Ｇ１・・・第１の光学群
Ｇ２・・・第２の光学群
ＩＭ・・・像
ＩＭＩ・・・中間像
Ｍ１・・・第１の反射鏡
Ｍ２・・・第２の反射鏡
Ｍ３・・・第３の反射鏡
Ｍ４・・・第４の反射鏡
Ｍ５・・・第５の反射鏡
Ｍ６・・・第６の反射鏡
ＯＢ・・・物体
【国際公開パンフレット】
2004525398.tif 000008
2004525398.tif 000009
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2004525398.tif 000011
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2004525398.tif 000032
2004525398.tif 000033
2004525398.tif 000034
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004525398.tif 000035
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004525398.tif 000036
【国際調査報告】
2004525398.tif 000037
2004525398.tif 000038
2004525398.tif 000039