(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形された照明野を形成する照明装置において、
１つの電磁放射のソースと、
前記ソースからの電磁放射を受け取る第１のファセットミラーと、
前記第１のファセットミラーから反射される電磁放射を受ける第２のファセットミラーとを含み、
前記第１および第２のファセットミラーは、アルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた複数の凹面ミラー表面を含んでおり、
前記第１のファセットミラーの前記複数の凹面ミラーはそれぞれ、前記第２のファセットミラーのランダムに選択された前記複数の凹面ミラーに関連付けられており、
前記第１のファセットミラーの前記複数の凹面ミラーはさらに、全体的に凹形の形状を形成し、
前記第２のファセットミラーの前記複数の凹面ミラーは互いに異なる傾斜を有しており、電磁放射は前記傾斜において再分布させられ、成形された照明野内に実質的に一様な放射照度が提供され、
それによって、前もって決められた照明野が形成される、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
成形された照明野を形成する照明装置において、
１つの電磁放射のソースと、
前記ソースからの電磁放射を受け取る第１のファセットミラーと、
前記第１のファセットミラーから反射される電磁放射を受ける第２のファセットミラーとを含み、
前記第１および第２のファセットミラーは、アルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた複数の凹面ミラー表面を含んでおり、
前記第１のファセットミラーの前記複数の凹面ミラーはそれぞれ、前記第２のファセットミラーのランダムに選択された前記複数の凹面ミラーに関連付けられており、
前記第１のファセットミラーの前記複数の凹面ミラーはさらに、全体的に凹形の形状を形成し、
前記第２のファセットミラーの前記複数の凹面ミラーは互いに異なる傾斜を有しており、全体的に凸状の形状を形成しており、電磁放射は前記傾斜において再分布させられ、成形された照明野内に実質的に一様な放射照度が提供され、
それによって、前もって決められた照明野が形成される、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
前記ソースからの電磁放射を集め、そして反射し、そして電磁放射を前記第１のファセットミラーに向けるために位置決めされる１つの反射器をさらに含む、請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項４】
前記第２のファセットミラーからの電磁放射を受け取るために位置決めされた中継器をさらに含む、請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項５】
前記第１のファセットミラーが前記第２のファセットミラーの上に複数の前記ソースのイメージを形成し、
前記第２のファセットミラーが望ましい放射強度の、前もって決定された形状を持っている照明野を形成するために電磁放射を向け直す、請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項６】
前記第２のファセットミラーの前記複数の凹面ミラーのそれぞれが長方形の形状を持つ、請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項７】
必要な照射分布が提供される、請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項８】
前記複数の凹面ミラーが、異なった光パワーを有している、請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項９】
電磁放射は極紫外線域における波長を有している、請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項１０】
前記第１のファセットミラーは少なくとも３×１０のミラーアレイを含み、
前記第２のファセットミラーは、少なくとも６×６のミラーアレイを含む、請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項１１】
照明装置において、
１つの電磁放射のソースと、
前記ソースからの電磁放射を受け取る第１のファセットミラーと、
前記第１のファセットミラーから反射される電磁放射を受ける第２のファセットミラーとを含み、
前記第１および第２のファセットミラーは、アルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた複数の凹面ミラー表面を含んでおり、
前記第１のファセットミラーの前記複数の凹面ミラーはそれぞれ、前記第２のファセットミラーのランダムに選択された前記複数の凹面ミラーに関連付けられており、
前記複数の凹面ミラーはさらに、傾斜配置されており、それによって、エネルギーが望み通りに分布され、
それによって、前もって決められた照明野が形成される、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項１２】
照明装置において、
１つの極紫外線の電磁放射のソースと、
前記ソースの多数のイメージを形成するために前記ソースからの電磁放射を受けるように位置決めされた第１の反射形蝿の目装置と、
前記第１の反射形蝿の目装置から受け取られたソースの多数のイメージを重ね合わせ再分布させるために、そして前もって決められた放射強度と前もって決められた形状を持つ照明野を形成するために、前記第１の反射形蝿の目装置によって反射され、そしてイメージされた電磁放射を受けるために位置決めされた第２の反射形蝿の目装置とを含み、
前記第１の反射形蝿の目装置は、アルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた複数の凹面ミラーを含む第１のミラーアレイを含み、
前記第２の反射形蝿の目装置は、アルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた複数の凹面ミラーを含む第２のミラーアレイを含み、
前記第１のミラーアレイの前記複数の凹面ミラーはそれぞれ、前記第２のミラーアレイのランダムに選択された前記複数の凹面ミラーに関連付けられている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項１３】
前記ソースからの電磁放射を集め、そして電磁放射を前記第１の反射形蝿の目装置に向けて反射させるために、前記ソースからの電磁放射を受けるように位置決めされた反射装置をさらに含む、請求項１２記載の照明装置。
【請求項１４】
前記第２の蝿の目装置から反射された電磁放射を受けるために位置決めされた中継装置を含む、請求項１２記載の照明装置。
【請求項１５】
必要な照射分布が提供される、請求項１２記載の照明装置。
【請求項１６】
前記第１および第２のミラーアレイ内の前記複数の凹面ミラーは、異なる光パワーを有し、
それによって、焦点は前記第２のミラーアレイおよび照明野において維持される、請求項１２記載の照明装置。
【請求項１７】
照明装置において、
１つの極紫外線の電磁放射のソースと、
前記ソースの多数のイメージを形成するために前記ソースからの電磁放射を受けるように位置決めされた第１の反射形蝿の目装置と、
前記第１の反射形蝿の目装置から受け取られたソースの多数のイメージを重ね合わせるために、そして前もって決められた放射強度と前もって決められた形状を持つ照明野を形成するために、前記第１の反射形蝿の目装置によって反射され、そしてイメージされた電磁放射を受けるために位置決めされた第２の反射形蝿の目装置とを含み、
前記第１の反射形蝿の目装置は、アルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた複数の凹面ミラーを含む第１のミラーアレイを含み、第１のミラーアレイは１つの総合的全体的な凹形表面を形成し、
前記第２の反射形蝿の目装置は、アルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた複数の凹面ミラーを含む第２のミラーアレイを含み、第２のミラーアレイは１つの総合的全体的な凸状表面を形成し、
前記第１のミラーアレイの前記複数の凹面ミラーはそれぞれ、前記第２のミラーアレイのランダムに選択された前記複数の凹面ミラーに関連付けられている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項１８】
前記総合的全体的な凹形表面が放物線である、請求項１７記載の照明装置。
【請求項１９】
照明装置において、
１つの極紫外線の電磁放射のソースと、
前記ソースの多数のイメージを形成するために前記ソースからの電磁放射を受けるように位置決めされた第１の反射形蝿の目装置と、
前記第１の反射形蝿の目装置から受け取られたソースの多数のイメージを重ね合わせるために、そして前もって決められた放射強度と前もって決められた形状を持つ照明野を形成するために、前記第１の反射形蝿の目装置によって反射され、そしてイメージされた電磁放射を受けるために位置決めされた第２の反射形蝿の目装置とを含み、
前記第１の反射形蝿の目装置は、アルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた複数の凹面ミラーを含む第１のミラーアレイを含んでおり、前記第１ミラーアレイの複数の凹面ミラーのそれぞれは傾けられており、
前記第２の反射形蝿の目装置は、アルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた複数の凹面ミラーを含む第２のミラーアレイを含んでおり、前記第２ミラーアレイの複数の凹面ミラーのそれぞれは、照明野においてイメージが重ね合わせられるように傾けられており、
前記第１のミラーアレイの前記複数の凹面ミラーはそれぞれ、前記第２のミラーアレイのランダムに選択された前記複数の凹面ミラーに関連付けられている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２０】
照明装置において、
１つの極紫外線の電磁放射のソースと、
電磁放射を反射する１つの反射器と、
第１の形状の表面を有する第１のベースと、
前記第１の形状の表面上に形成され、且つ電磁放射を受けてそれを反射するためにアルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた第１の複数のアーチ形のファセット、を有する第１の反射形蝿の目と、
第２の形状の表面を有する第２のベースと、
前記第２の形状の表面上に形成され、且つ電磁放射を受けてそれを反射するためにアルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた第２の複数のファセット、を有する第２の反射形蝿の目とを含み、
前記第１の複数のファセットは、前記第２の複数のファセットに前記ソースをイメージするためにアルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされており、
前記第２の複数のファセットは、必要な照射と放射強度を持っているアーチ形の照明野を形成するためにアルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされており、
前記第１の複数のファセットはそれぞれ、ランダムに選択された前記第２の複数のファセットに関連付けられている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２１】
前記第１の複数のアーチ形のファセットは、ランダムに傾けられていて、前記第２の複数のファセット上にエネルギーを分布する、請求項２０記載の照明装置。
【請求項２２】
前記第１および第２の反射形蝿の目における前記複数のファセットは、異なる光パワーを有し、
それによって、焦点が維持されて、そして前記第１および第２のベース表面における変更は、製造および整列における支援を得て行うことができる、請求項２０記載の照明装置。
【請求項２３】
前記第２の反射形蝿の目から反射された電磁放射を受けるために位置決めされた中継器をさらに含む、請求項２０記載の照明装置。
【請求項２４】
照明装置において、
１つの極紫外線の電磁放射のソースと、
電磁放射を反射する１つの楕円の反射鏡と、
凹形表面を持っている第１のベースと、
前記凹形表面に形成された第１の複数のアーチ形の凹形ファセットを持つ第１の反射形蝿の目であって、第１の複数のアーチ形の凹形ファセットのそれぞれは、前もって決められたアルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位を持っていて、電磁放射を受けてそれを反射する、該第１の反射形蝿の目と、
凸状表面を持っている第２のベースであって、前記第１の反射形蝿の目から反射した電磁放射を受けるために位置決めされている該第２のベースと、
前記凸状表面上に形成された第２の複数の凹形ファセットを持つ第２の反射形蝿の目であって、第２の複数の凹形ファセットのそれぞれは、前もって決められたアルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位を持っていて、電磁放射を受けてそれを反射する、該第２の反射形蝿の目とを含み、
前記第１の複数の凹形ファセットのそれぞれは、前もって決められたアルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位を持っていて、前記第２の複数の凹形ファセット上に前記ソースをイメージし、
前記第１の複数の凹形ファセットのそれぞれはさらに、ランダムに選択された前記第２の複数のファセットに関連付けられており、
それによって必要な照射と放射強度を持っているアーチ形の照明野が形成される、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２５】
前記第１の複数のアーチ形の凹形ファセットのそれぞれは、基準平面に対して負の１１．５度と正の１６度との間の傾斜範囲を有している、請求項２４記載の照明装置。
【請求項２６】
前記第２の複数の凹形ファセットのそれぞれは、基準平面に対して負の１０度と正の１０度との間の傾斜範囲を有している、請求項２４記載の照明装置。
【請求項２７】
前記第１の反射形蝿の目は、少なくとも３×１０のミラーアレイを含み、
前記第２の反射形蝿の目は、少なくとも６×６ミラーアレイを含む、請求項２４記載の照明装置。
【請求項２８】
前記第１および第２の反射形の蝿の目におけるミラーが、異なる光パワーを有している、請求項２４記載の照明装置。
【請求項２９】
前記第２の反射形蝿の目から反射した電磁放射を受けるために位置決めされている中継器をさらに含む、請求項２４記載の照明装置。
【請求項３０】
レチクルのイメージを感光性の基板上に投影する照明装置のためのコンデンサにおいて、
ソースの多数のイメージを形成するためにソースからの電磁放射を受けるように位置決めされた第１の反射形蝿の目装置と、
前記第１の反射形蝿の目装置によって形成された多数のイメージを重ね合わせ、再分布させ、そして前もって決められた放射強度と形状とを持っている照明野を形成するために、前記第１の反射形蝿の目装置によって反射され、イメージされた電磁放射を受けるように位置決めされた第２の反射形の蝿の目装置とを含み、
前記第１および第２の反射形蝿の目装置はそれぞれ、アルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって各ミラーが位置決めされたミラーアレイを含み、
前記第１の反射形蝿の目装置の前記ミラーアレイ内のミラーはそれぞれ、前記第２の反射形蝿の目装置のランダムに選択された前記ミラーアレイ内のミラーに関連付けられている、
ことを特徴とする照明装置のためのコンデンサ。
【請求項３１】
ソースからの電磁放射を集め、そして電磁放射を前記第１の反射形蝿の目装置に反射するために、ソースからの電磁放射を受けるように位置決めされている反射器装置をさらに含む、請求項３０記載のコンデンサ。
【請求項３２】
前記第２の反射形蝿の目装置から反射された電磁放射を受けるために位置決めされている中継器をさらに含む、請求項３０記載のコンデンサ。
【請求項３３】
前記ミラーアレイ内のミラーが、異なる光パワーを有している、請求項３０記載のコンデンサ。
【請求項３４】
レチクルのイメージを感光性の基板上に投影する照明装置のためのコンデンサにおいて、
ソースの多数のイメージを形成するためにソースからの電磁放射を受けるように位置決めされた第１の反射形蝿の目装置と、
前記第１の反射形蝿の目装置によって形成された多数のイメージを重ね合わせ、再分布させ、そして前もって決められた放射強度と形状とを持っている照明野を形成するために、前記第１の反射形蝿の目装置によって反射され、イメージされた電磁放射を受けるように位置決めされた第２の反射形の蝿の目装置とを含み、
前記第１及び第２の反射形の蝿の目装置はそれぞれミラーアレイを含んでおり、
第１の反射形蝿の目装置のミラーアレイ内の各ミラーは、前もって決められた範囲の中でランダムに傾けられており、
第２の反射形蝿の目装置のミラーアレイ内のミラーの傾斜は、照明野を補償し、そして形成するのに使用され、
前記第１および第２の反射形蝿の目装置の前記ミラーアレイ内の各ミラーはさらに、アルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされており、
前記第１の反射形蝿の目装置の前記ミラーアレイ内のミラーはそれぞれ、前記第２の反射形蝿の目装置のランダムに選択された前記ミラーアレイ内のミラーに関連付けられている、
ことを特徴とする照明装置のためのコンデンサ。
【請求項３５】
レチクルのイメージを感光性の基板上に投影するのに用いられる照明装置のためのコンデンサにおいて、
１つのアレイを形成する第１の複数のミラーを含む第１の反射形蝿の目を含み、
第１の複数のミラーのそれぞれは、前もって決められたアルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位を有しており、
１つのアレイを形成する第２の複数のミラーを含む第２の反射形の蝿の目を含み、
第２の複数のミラーのそれぞれは、前もって決められたアルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位を有しており、第１の複数のミラーから反射された電磁放射は、第２の複数のミラーによって受け取られ、
前記第１の複数のミラーはそれぞれ、ランダムに選択された前記第２の複数のミラーに関連付けられており、
その結果、第１および第２の複数のミラーの前もって決められた変位と傾斜角度とは、必要な放射強度を持つ前もって決められた形状の照明野を形成する結果を生じさせる、
ことを特徴とする照明装置のためのコンデンサ。
【請求項３６】
前記第２の反射形蝿の目から反射された電磁放射を受けるために位置決めされた中継器をさらに含む、請求項３５記載のコンデンサ。
【請求項３７】
前記第１および第２の複数のミラーの角度的な傾斜が前もって決められた範囲の中でランダムである、請求項３５記載のコンデンサ。
【請求項３８】
レチクルのイメージを感光性の基板上に投影するのに用いられる照明装置のためのコンデンサにおいて、
ソースからの電磁放射を受けて、ソースの多数のイメージを形成するために位置決めされた第１のファセットミラーと、
前記第１のファセットミラーによって形成されたソースの多数のイメージを受け取るために、そして前記第１のファセットミラーによって形成された多数のイメージを重ね合わせるために、位置決めされた第２のファセットミラーとを含み、
前記第１および第２のファセットミラーはそれぞれ、アルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされたかなりの数のファセットを含み、
前記第１のファセットミラーの前記ファセットはそれぞれ、前記第２のファセットミラーのランダムに選択された前記ファセットに関連付けられており、
それによって、前もって決められた放射強度と形状を持っている照明野が形成される、
ことを特徴とする照明装置のためのコンデンサ。
【請求項３９】
前記第１のファセットミラーがアーチ形の前記ファセットを含む、請求項３８記載の照明装置のためのコンデンサ。
【請求項４０】
照明野における一様性を調整するために前記ファセットの数が変えられる、請求項３８記載の照明装置のためのコンデンサ。
【請求項４１】
前記第１のファセットミラーによって受け取られる照明領域は、サイズ的に調整される、請求項３８記載の照明装置のためのコンデンサ。
【請求項４２】
照明野における放射強度を変更するために前記ファセットの数が変えられる、請求項３８記載の照明装置のためのコンデンサ。
【請求項４３】
前記第１および第２のファセットミラーの前記ファセットの数の間の相関関係が変更され、
それによって、放射強度を変更することができる、請求項４２記載の照明装置のためのコンデンサ。
【請求項４４】
前記第２のファセットミラーの前記かなりの数のファセットのサイズ、形状およびロケーションが変更できる、請求項４２記載の照明装置のためのコンデンサ。
【請求項４５】
前記第２のファセットミラーによって受け取られる多数のイメージの焦点が、前記第１のファセットミラーの前記かなりの数のファセットの軸位置を変えることによって得られる、請求項４２記載の照明装置のためのコンデンサ。
【請求項４６】
前記第２のファセットミラーによって受け取られる多数のイメージの焦点が、前記第１のファセットミラーの前記かなりの数のファセットの光パワーを変えることによって得られる、請求項４２記載の照明装置のためのコンデンサ。
【請求項４７】
前記第２のファセットミラーによって受け取られる多数のイメージの焦点が、前記第１のファセットミラーの前記かなりの数のファセットの軸位置および光パワーの組み合わせを変えることによって得られる、請求項４２記載の照明装置のためのコンデンサ。
【請求項４８】
照明野において形成された多数のイメージの焦点が、前記第２のファセットミラーの前記かなりの数のファセットの軸位置を変えることによって得られる、請求項４２記載の照明装置のためのコンデンサ。
【請求項４９】
照明野において形成された多数のイメージの焦点が、前記第２のファセットミラーの前記かなりの数のファセットの光パワーを変えることによって得られる、請求項４２記載の照明装置のためのコンデンサ。
【請求項５０】
照明野において形成された多数のイメージの焦点が、前記第２のファセットミラーの前記かなりの数のファセットの軸位置および光パワーの組み合わせを変えることによって得られる、請求項４２記載の照明装置のためのコンデンサ。
【請求項５１】
望ましくない掩蔽は、前もって決められたエネルギーを受ける前記第１のファセットミラーの前記ファセットの数を、前記第２のファセットミラーに相関させることによって排除され、
それによって、望ましくない掩蔽の無意味なエネルギーが排除される、請求項３８記載の照明装置のためのコンデンサ。
【請求項５２】
レチクルのイメージを感光性の基板上に投影するのに用いられる照明装置のためのコンデンサにおいて、
ソースからの電磁放射を受けて、ソースの多数のイメージを形成するために、各ファセットがアルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた第１のファセットミラーと、
前記第１のファセットミラーによって形成されたソースの多数のイメージを受け取るために、そして前記第１のファセットミラーによって形成された多数のイメージを重ね合わせるために、各ファセットがアルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた第２のファセットミラーとを含み、
前記第１および第２のファセットミラーはそれぞれ、かなりの数のファセットを持ち、前記第１のファセットミラーの前記ファセットはそれぞれ、前記第２のファセットミラーのランダムに選択された前記ファセットに関連付けられており、
照明野における放射強度を変更するために前記ファセットの数が変えられ、
前記第２のファセットミラー上に形成されたソースの多数のイメージの位置が、前記第１のファセットミラーの前記ファセットのそれぞれを傾けることによって変えられ、
それによって、前もって決められた放射強度と形状を持っている照明野が形成される、
ことを特徴とする照明装置のためのコンデンサ。
【請求項５３】
前もって決められた形状をもつ照明野を形成する照明装置において、
平行化されていない電磁放射のソースと、
凹形ベースと、
前記凹形ベース上に配置され、アルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた第１の複数のミラーと、
凸形ベースと、
前記凸形ベース上に配置され、アルファ傾斜角度、ベータ傾斜角度、およびＺ変位によって位置決めされた第２の複数のミラーと、
前記第２の複数のミラーの付近に位置している絞りストップのイメージを、投影光学装置のピューピル内に中継するよう位置決めされた中継器とを有しており、
前記第１の複数のミラーはそれぞれ、ランダムに選択された前記第２の複数のミラーに関連付けられており、
前記第１の複数のミラーの各々はさらに、前もって決められた形状の照明野を有しており、
前記第２の複数のミラーの各々はさらに、異なる傾斜角度を有しており、電磁放射はこれにより前記の前もって決められた形状の照明野上に再分布させられ、
それにより実質的に一様な放射照度を有する前もって決められた形状の照明野が即座に形成される、
ことを特徴とする前もって決められた形状をもつ照明野を形成する照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的にはコンデンサ、および半導体製造におけるフォトリソグラフィで使用されるような、感光性基板上にレチクルのイメージを映し出すための照明装置に関する。そしてより特定すれば、必要な照射および必要な角度分布、ピューピルフィルまたは放射強度を形成するための反射形蝿の目、ファセットミラーまたはミラーアレイを持っている、極紫外線またはソフトなエックス線波長における使用に適したコンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
写真リソグラフィは、多くのデバイスの、特に電子または半導体装置の、製造においてしばしば使用されている。写真製版の過程では、レチクルまたはマスクのイメージは感光性の基板上に投影される。感光性の基板上に結像されることが望まれる素子またはフィーチャのサイズが以前より小さくなるに従って、技術的な問題がしばしば起こってきた。これらの問題の１つは、そのイメージを感光性の基板上に投影することができるようにレチクルまたはマスクを照明することである。半導体デバイスの素子またはフィーチャのサイズがかつてより小さくなるに従い、０．１３マイクロメートル未満の分解能を提供する写真製版のシステムの必要がある。これらの比較的小さな素子またはフィーチャサイズのイメージを達成するために、より短い波長の電磁波が、レチクルまたはマスクのイメージを感光性の基板上に投影するのに使用されなければならない。従って、写真製版のシステムが１５７ナノメートル未満の、そしておよそ１ナノメートルのソフトなエックス線波長にまで至る、極紫外線の波長において作動することがしばしば必要である。加えて、必要な分解能と結像能力を持っている投影光学装置は、しばしばリング状の場の部分を利用して、そのような結果をもたらす。写真リソグラフィで使用されるそのような投影光学装置の１つは、Williamson氏によって１９９８年９月２９日に出願された "High Numerical Aperture Ring Field Optical Reduction System"と題する米国特許第５,８１５,３１０号において説明されている。その特許は全体として本明細中に参照されて取り込まれている。そこに明らかにされた投影の光学システムは０．０３ミクロンの動作分解能を実現させることができるが、感光性の基板上にレチクルまたはマスクのイメージを投影するのに必要な照明の特性を提供することができる、わずかな照明ソースまたは照明システムがある。１つの照明用システムは  White氏によって１９９４年８月１６日に出願された"Device Fabrication Entailing Plasma-Derived X-Ray Delineation"と題する米国特許第５，３３９，３４６号において開示されている。そこで開示されているのは、１つの軸の周りに対称的に置かれた、対のファセットを含むようにファセットされたコレクタレンズを持つレーザーポンプされたプラズマソースと共に使用するためのコンデンサである。別の照明システムは、Oshino 氏によって１９９７年１０月１４日に出願された"Illuminating Apparatus"と題する米国特許第５，６７７，９３９号で開示されている。そこに明らかにされているのは、アーチ形のパターンで対象物を照明するための照明システムである。この照明システムは、回転の放物線状円環体のボディーを持つ１つの反射用ミラーと、そして１つの反射タイプ光学積分器とを有している。この積分器は、メリドイナル方向において限界的な照明を行う反射用表面と、そしてサジタル方向においてケーラー照明を行う反射用表面とを有している。別の照明用システムは、Sweatt 氏によって１９９６年４月３０日に出願された"Condenser For Illuminating A Ring Field Camera With Synchrotron Emission Light"と題する米国特許第５，５１２，７５９号において開示されている。この特許は全体として参照されて本明細書に取り込まれている。そこに開示されているのは、光線ビームを集めるため��凹面および凸球体ミラーと、光線ビームをカメラの本当の入り口のピューピルに一点に集めて方向付けする平たんなミラーと、そしてレジスト性マスクを通して、そしてカメラのバーチャル入り口のピューピル内に入って、本当の入り口のピューピルに結像させるための球体のミラーとを含むコンデンサである。別の照明用システムはSweatt氏によって１９９４年１１月１日に出願された"Condenser For Illuminating A Ring Field"と題する米国特許第５，３６１，２９２号に開示されている。そこでは、放射を集め、そしてアーチ形の焦点の１つのセットを発生させるためにセグメント化された非球面のミラーを使用するコンデンサが開示されている。次にその焦点は他のミラーに移されて、そして回転され、その結果、すべてのアーチ形の領域がマスクに重ねられる。別の照明装置が Stanton氏他によって１９９７年５月２０日に出願された"Hybrid Illumination System For Use in Photolithography"と題する米国特許第５，６３１，７２１号に開示されている。これは全体として本明細書中に参照されて組み込まれている。そこに開示されているのは、１つの多イメージの光学素子、１つのコンデンサ、そして１つのアレイまたは回析性の光学素子である。
【０００３】
しかしながら、これら先願の照明装置は必要な照明を提供しないかもしれず、また比較的複雑である。加えて、これらのシステムの多くは比較的大きく、多くの表面を有しているためにエネルギーの損失も発生する。それらのいくつかは、整列させることも難しくて、そして調整を必要とするかもしれない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、写真リソグラフィにおいて使用するために必要な照射と角度分布、ピューピルフィルまたは放射強度をもって、前もって決められた視野または領域にわたって必要な照射を供給する、極紫外線域において使用できる、改良された照明装置とコンデンサの必要がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
写真リソグラフィで用いられる、レチクルのイメージを感光性の基板に投影する際に使用される照明ソースまたはコンデンサは、前もって予定されたように位置決めされた複数のファセットまたは素子を持つファセットされたミラーまたはミラーアレイを持つ第１の反射形の蝿の目と、前もって予定されたように位置決めされたファセットまたは素子を持つファセットされたミラーまたはミラーアレイを持つ第２の反射形の蝿の目とを有しており、必要な放射強度、ピューピルフィル、または角度分布を作り出す。極紫外線の電磁放射のソースは、アーチ形の形状のファセットまたは素子を持つ第１の蝿の目またはミラーアレイに提供される。このアーチ形の形状のファセットまたは素子は、第２の反射形の蝿の目またはミラーアレイ内の対応するファセットにおいてソースのイメージを作り出すように位置決めされる。必要な放射強度を伴う必要な形状と照射、ピューピルフィル、または角度分布が得られる。コンパクトなパッケージの中に高い効率が得られる状態で、アーチ形の照明野またはイメージが形成される。本発明の照明装置は、極紫外線域内の、そして１ナノメートルからおよそ１５７ナノメートルまでの範囲の電磁放射を利用して０．０２５ミクロンの小さいフィーチャサイズのイメージ結像を容易にする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、照明装置に、そして特に、必要な照明を提供する極紫外線のスペクトル帯において使用されるコンデンサに向けられている。反射鏡は、ソースから電磁放射波を集めて、そしてそれを第１反射形蝿の目、ファセットミラーまたはミラーアレイに向ける。第１反射形蝿の目またはミラーアレイは、望ましくはアーチ形の形状を持つ素子またはファセットを有している。第１反射形蝿の目またはミラーアレイは、ベース表面の上面に表面偏向のある、多くの個々の素子またはファセットを持っている。この表面偏向は、第２反射形蝿の目、ファセットミラーまたはミラーアレイにおいて必要な照射、そして必要な角度分布、ピューピルフィルまたは放射強度を結果として生じさせる。第２の反射形蝿の目またはミラーアレイは、第１の反射形蝿の目またはミラーアレイからの電磁波を受けるために位置決めされる。必要な形状を持つ必要な放射強度は、感光性の基板上への投影のためにレチクルに中継される。
【０００７】
従って、感光性の基板上への投影のために必要な照明をレチクルに提供することが本発明の目的である。
【０００８】
アーチ形の照明野が形成されることは、本発明の利点である。
【０００９】
必要な照射および必要な放射強度またはピューピルフィルが得られることは、本発明の一層の利点である。
【００１０】
ファセットの数を変化させることによって、そして受け取られる照明のサイズを調節することによって、一様性が調整され得ることは、本発明のさらに一層の利点である。
【００１１】
ファセットまたはサイズ、形状およびファセットの位置の間の相関関係を変えることによって、照明野における放射強度が変更され得ることは、まだ一層の利点である。
【００１２】
アーチ形ファセットを持つ、一般的に反射形凹形の第１の蝿の目またはミラーアレイが、第２反射形の蝿の目またはミラーアレイによってイメージされることは本発明の特色である。
【００１３】
それぞれのファセットが表面偏向を持つようなファセットを持つ、一般的に凸状の第２の反射形蝿の目またはミラーアレイが、照明野における必要な照射と必要な放射強度を形成することは本発明の一層の特色である。
【００１４】
ファセットのパワーが必要な照明野を得られるように変更され得ることは、本発明のさらに一層の特色である。
【００１５】
これらの、そして他の目的、利点および特色は、以下の詳細な説明を見ることによって容易に明らかになるであろう。
【００１６】
【実施例】
図１は、本発明の照明装置またはコンデンサについて概略的に図示している。コンデンサ１０はソース１２を使用している。このソースはレーザープラズマソース、毛細放電チューブまたはシンクロトロンなどのような、極紫外線またはＥＵＶのソースかもしれない。ソース１２からの電磁波は、反射鏡１４によって集められる。望ましくは、反射鏡１４は、スペクトルフィルタおよび／又は汚染コントロールウィンドウに関して中間的なイメージを提供するための楕円形状がある。双曲線形状もまた、使用することができる。しかしながら、シンクロトロンソースに関しては、反射鏡１４は当業技術者にとってよく知られている別の形態をとることが多い。Lopez-Delgado氏とSwarc氏による１９７６年のOptical Communications誌第１９巻第２号の２８６〜２９１ページを参照されたい。いくつかのアプリケーションにおいては、コレクタは完全に排除することができる。反射鏡１４から反射する電磁波が、反射形蝿の目または第１ミラーアレイ１６によって集められる。用語「反射形蝿の目またはミラーアレイ」は、ファセットミラーを含むか、またはファセットミラーを指すように意図されている。第１の反射形蝿の目またはミラーアレイ１６から反射する電磁波は、第２の反射形蝿の目または第２のミラーアレイ１８によって集められる。１番目の反射形蝿の目またはミラーアレイ１６は、多数の反射形素子またはミラーを持っている。これらの反射形素子またはミラーは、多くのソースイメージを第２の反射形蝿の目または第２ミラーアレイ１８内の対応するファセット付近に形成するために使用される。第２の反射形蝿の目またはミラーアレイ１８から反射された電磁波は、第１反射形光学素子２０と、そして第２の反射形光学素子２２とによって、イメージ平面または照明野２４に中継される。光学素子２０および２２のコンビネーションは、ほぼ第２の反射形蝿の目１８の付近に位置している絞りストップのイメージを、投影光学装置のピューピル内に中継する。照明野２４にわたるすべてのポイントに関して一定の角度分布を保存するために１番目と第２の光学素子２０と２２は、コマ補正される。第１の光学素子２０と第２の光学素子２２とによって形成された中継のコンビネーションおよび、第２の反射形蝿の目またはミラーアレイ１８の各素子またはファセットとは、照明野または平面２４において第１の反射形蝿の目またはミラーアレイ１６の対応する素子の絞りのイメージを重ね合わせる。照明野２４はアーチ形の領域であって、そして少なくとも第１反射形蝿の目１６は、照明野２４を形成するアーチ形の領域に形状において類似の、アーチ形の絞りを持つ素子またはファセットを持っていることが望ましい。これは、より効率的な照明を提供する。
【００１７】
図２は、投影光学装置１１と組み合わせて使用される本発明の照明装置またはコンデンサ１０を概略的に図示している。投影光学装置１１はどんな投影光学装置であっても良いが、しかし望ましくは、 Williamson 氏によって１９９８年９月２９日に出願された"High Numerical Aperture Ring Field Optical Reduction System"と題する米国特許第５，８１５，３１０で開示されているような減光投影光学装置である。これは参照されて本明細書中に取り込まれている。照明装置またはコンデンサ１０は、必要な照射および必要な角度分布、ピューピルフィル、または放射強度を有する、アーチ形の形状であることが望ましいような、前もって決められた形状を持つ照明野２４を形成する。しかしながら、どんな前もって決められた、または必要な、照射および放射強度も形成されることができる。アーチ形の照明野２４が、感光性の基板２８上に再生するべきイメージを含んでいるレチクル２５を照明する。レチクル２５から反射された電磁波放射は第１ミラー３０によって受け取られ、そして第２ミラー３２に向けて反射され、第２のミラーはこれを第３ミラー３４に反射し、第３ミラーはこれを第４ミラー３６に反射し、第４ミラーはこれを第５ミラー３８に反射し、第５ミラーはこれを第６ミラー４０に反射し、第６ミラーはこの電磁波放射を反射して、感光性の基板２８上にレチクル２５のイメージを形成する。投影光学装置１１は、１未満の倍率を有していることが望ましい。その結果、レチクル２５のイメージは感光性の基板２８において縮小される。
【００１８】
図３Ａ〜Ｃは、図１および２に図示される第１の反射形蝿の目、ファセットミラーまたはミラーアレイ１６をより完全に図示している。図３Ａは、反射形蝿の目またはミラーアレイ１６を図示する見取り図である。第一の反射形の蝿の目またはミラーアレイ１６は、ベース４１を有している。ベース４１には、凹形のベース表面４４がある。凹形のベースの表面４４上に取り付けられているのは、多くの反射形ファセットまたは素子４２である。ファセット４２は形状的にはアーチ形であり、そして凹形の表面を持っている。凹形のベースの表面４４は、製作を簡素化するために球体とされるかもしれないが、しかしアナモルフィック非球面のような、より複雑な形状は、より高いスループットを生じさせるので望ましいかもしれない。図３Ａは、多くの列とカラムに分割される第１の反射形蝿の目またはミラーアレイ１６について図示している。どんな数の列とカラムも適当であるとしても、６×８３のアレイが望ましいと決定されている。一般に、望ましい実施例内に備えられる特定の寸法は、米国特許第５，８１５，３１０号に開示されるような投影の光学減少システムのために設計される。しかしながら、本発明はアプリケーションに従って他の特定の寸法に適合させられるかもしれない。一様性における改良は、アレイサイズを増加させることによって達成されるかもしれない。第１の反射形の蝿の目またはミラーアレイ１６の表面は、図１および図２に描かれているように、第２の反射形蝿の目またはミラーアレイ内の対応するファセットをソースのイメージによって満たすために設計される。反射形蝿の目の位置決めまたは、軸の転置は、反射形蝿の目、または他の同等な方法を形成する素子またはファセットに連絡するピストンによって終了するかもしれない。さらに、それぞれのファセットまたは素子の倍率または表面形状が、ピストンの必要性を排除するか、または物理的にファセットまたは素子を転置するように変更されるかもしれない。第１の反射形蝿の目またはミラーアレイ１６の各素子またはファセット４２がソースから電磁波を受けて、第２の反射形蝿の目またはミラーアレイの対応するファセットまたは素子を満たしている。図３Ｂは、第１の反射形蝿の目またはミラーアレイ１６を形成する単一のファセットまたは素子４２のアーチ形の形状について図示している平面図である。望ましい実施例においては、ファセットまたは素子４２は、およそ７×９３ミリメートルの寸法が望ましい。図３Ｃは、図３Ｂの線３Ｃ−３Ｃに沿って切り取られた断面図である。ファセットまたは素子４２には、反射形凹形の表面４６と凸状表面４８とがある。凸状表面４８は、凹形のベース表面４４に近似的に合うかもしれない。しかしながら、表面４８はまた、真っ直ぐまたは平坦であっても、あるいはいかなる他の適当な形状であっても良い。凹形のファセットまたは素子４２は、約１，１００から１，３００ミリメートルの間の半径がある凹形反射形表面４６を有することができる。図３Ａに描かれているように、ファセットまたは素子４２が、ベースの表面４４上に取り付けられる。そのようにして表面から転置し、角度的に傾いていることができる。
【００１９】
図４Ａ〜Ｃは、図１と２で図示される第２の反射形の蝿の目、ファセットミラーまたはミラーアレイ１８の構造について、より完全に図示している。図４Ａは、第２反射形の蝿の目またはミラーアレイ１８について全体的に図示する見取り図である。およそ８００ミリメートルの半径を有する凸状ベース表面を持つことができる凸ベース５０は、多くの長方形の反射形凹形のファセット５２をその上に取り付けられている。反射形凹形のファセットまたは素子５２は、カラムと列に形成されたアレイ内に取り付けられている。第２の反射形の蝿の目またはミラーアレイ１８のファセットまたは素子５２は、製造上の容易さからは長方形とされることが望ましいが、正方形などの他の形状も、異なったアプリケーションのために望まれることもできる。ファセットまたは素子５２は、およそ５×５ミリメートルの寸法であることが望ましい。凹形のファセットまたは素子５２は、およそ２，１００ミリメートルの半径を有することができる。ファセットまたは素子５２の数は、第１の反射形蝿の目またはミラーアレイ１６の、図３Ａに描かれているファセットまたは素子４２の数へ１つずつ対応することもでき、あるいは第２の反射形の蝿の目またはミラーアレイ１８は、マトリクスまたは格子パターンに配列されたファセットまたは素子５２よりも多いか、または少ないようにされることもできる。図４Ｂはファセットまたは素子５２の可能な長方形の形状について図示している平面図である。図４Ｃは、図４Ｂの線４Ｃ−４Ｃに沿って切り取られた断面図である。図４Ｂは、反射形凹形のファセット表面５６および凹形の表面５８を持っているファセットまたは素子５２について図示している。凹形の表面５８は、図４Ａに描かれているベース５０の凸状表面５４に、あるいは何らかの他の適切な形状に、おおよそ合っていることができる。図４Ａに描かれているように、ファセット５２はベース５０に取り付けられて、表面から前もって決められた距離だけ転置して、そして前もって決められた方法でそれが傾けられるか、または角度付けされることができる。
【００２０】
図５Ａ〜Ｂは、第２の反射形蝿の目またはミラーアレイのファセット上の全体的に無作為に置かれたソースイメージを持つ反射形蝿の目に関する、照射および角度分布、ピューピルフィルまたは放射強度について図示している。しかしながら、この反射形蝿の目は、一般に輪状の角度分布、ピューピルフィルまたは放射強度を提供するように指向されている。この電磁波放射の角度分布、ピューピルフィルまたは放射強度はシルクハット照明、一様照明、４倍照明または他の知られた照明の様式であるかもしれない。従って、レチクルの任意の一点においてソースに向かって見返すとき、予定された、または必要な角度分布、ピューピルフィルまたは放射強度が見られる。個別のソースイメージのすべてを合計するか、あるいは加えることによって、照明野あるいは像平面においての全体的な、あるいは同一の、望ましい放射度が得られる。望ましい放射度は望ましい実施例においては実質的に一様である。図５Ａは、全体的にランダムに置かれた複数のイメージあるいは照明ピクセル６２から構成されている全体的に輪状のピューピルフィル６０を描いている。図５Ｂは、望ましい照明バターンを描いている。図５Ａで示した照明パターンの直径に沿って切り取られた横断面は図５Ｂに示された望ましいパターンに近付く。波形６４は照明強度が望ましい輪状の形状を持っていることを例示する。照明ピクセル６２の均一性が大きくなり、ピクセル６２の数がより大きいと、それだけ望ましい照明パターンへの近似はもっと良くなる。イメージ格子は、ＸおよびＹ軸に沿っておよそソースイメージとおおよそ同じ数を提供するために第２の反射性の蝿の目あるいはミラーアレイの上において正方形であるか、あるいは六角形であることが望ましい。この対称性なしでは、コンデンサはゼロ度と９０度において指向するライン幅あるいはフィーチャの間にバイアスをもたらすであろう。
【００２１】
図６Ａ〜図６Ｃは、アーチ状の照明野あるいは像平面６６の形成を例示している。図６Ａは照明野あるいは像平面６６のための望ましいアーチ状の形を示す平面図である。図６Ｂは、図６Ａで例示されている、アーチ状の照明野あるいは像平面６６の横の横断面のについての放射度を表す。波形６８は、図６Ａで例示された、望ましい放射度がアーチ状の照明野６６の幅を横切って、実質的に一様であることを示している。アーチ状の視野６６に長さ方向的に沿った放射度も同様に、実質的に一様であって、そして第１の蝿の目あるいはミラーアレイ上の照明される領域の大きさを変えることによって、調整されることが望ましい。図６Ｃは図６Ａに示されたアーチ状の照明野６６の１部を示す。実質的に一様な放射度あるいは照明が、複数の輪状の角度分布、放射強度、あるいはピューピルフィル６０によって形成され、そしてグラフィックに示されている。照明７０の円錐体が望ましい角分布を持っている放射、ピューピルフィル、あるいはアーチ状の照明野６６を構成している放射強度を供給する。照明７０の円錐体の角度的な大きさは本発明の照射系によってコントロールされてもよい。照明野６６においては、照明の円錐がフォーカス７１に来て、そしてフォーカス７１から去るだけとき、中央の掩蔽が起こることは理解されるべきである。したがって、望ましい放射度と放射強度が達成されてもよい。一様な放射度が使われることが望ましい。
【００２２】
図７は、本発明で用いられた第１および第２の反射性の蝿の目そしてミラーアレイ上の反射性のファセットあるいは素子の配置を説明するために用いられる、座標系規則をグラフィックに示している。それぞれの反射性の蝿の目あるいはミラーアレイは４つの象限、つまり象限１、象限２、象限３および象限４に分けられる。それぞれの象限と関連しているのは、図７でカラム３から＋３として示されている複数のカラムである。しかしながら、アプリケーションおよび望ましい放射度と放射強度に依存して、異なった数のカラムが利用されてもよい。さらに、それぞれの象限と結び付けられているのは、複数のローである。そしてそれは個々に識別されているのではなく、おおよそロー−４５からロー＋４５までの範囲にある。したがって、図７は６つのカラムと９０のローが６×９０アレイを形成しているような座標系規則を示している。
【００２３】
図８Ａ〜８Ｂは、本発明の反射性の蝿の目あるいはミラーアレイを形成しているファセットあるいは要素の配置をグラフックに示している。図８Ａ〜８Ｂは、以前の図に描かれていた第１あるいは第２いずれかの反射性の蝿の目またはミラーアレイに用いられていたファセットあるいは素子の傾斜をグラフックに表している。図８Ａにおいては、円７２はアルファ(α)角度傾斜を表している。アルファ角傾きはＸ軸を中心に回転させられたＹ−Ｚ平面内にある。図８Ｂにおいては、円７４はベータ(β)角度傾斜を表している。ベータ角傾きはＹ軸に関して回転させられたＸ−Ｚ平面内にある。ファセットの位置および場所は、Ｚ変位と組み合わせられたアルファ(α)傾斜角度およびベータ(β)傾斜角度によって規定される。
【００２４】
図９Ａ〜９Ｃおよび１０Ａ〜１０Ｃは、第１および第２の反射性の蝿の目およびミラーアレイのための個々のファセットあるいは素子の配置を、図７および８に描かれている座標系規則を用いて、グラフックに描いている。図９Ａ〜９Ｃおよび１０Ａ〜１０Ｃにおけるグラフは、主として象限１および２に関係しているとしても、象限３および４もミラーイメージまたはコンプレメンタリとして考慮され、そして図９Ａ〜９Ｃおよび１０Ａ〜１０Ｃにおいて得られる情報に基づいて容易に決定することができる。
【００２５】
図９Ａ〜Ｃは、第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイを形成しているファセットあるいは要素の位置を定義づける。図９Ａは第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイの象限１および２におけるファセットのためのα傾斜角を表している。図９Ａのグラフから決定できるように、およそ−４５から＋４０までのファセットのそれぞれのローは、ランダムな線形の分布を持っている。α傾斜角はおよそ−１０．５°から＋１６°の範囲にある。さらに、ランダムさは６カラムに関しておよそ１°である。これが現在望ましい実施例であるのに対して、他の類似の位置決めがアプリケーションおよび望ましい照明野と特性とに依存して利用されることもできる。図９Ｂは第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイのためのベータ傾斜角をグラフィックに描いている。図９Ｂに描かれているように、公称値の周りのランダム分布が望まれる。それ相応して、図９Ｂを参照すると、第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイのためのベータ傾斜角はおよそ＋０.５°から＋１１.５°までのの範囲にあり、そしておよそ１.５°のランダムさを持っている。同様に、象限３および４は、およそ−１１.５°から−０.５°の範囲のベータ傾斜角を持っている。図９Ｃは、第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイのためのＺ方向における転置をグラフィックに表している。Ｚ転置はおよそ＋４から−４４ミリメートルまで分布して、そして凹形の、全体的にランダムな放物線状の分布を持っている。象限２および相応的に象限４が、より大きい公称的な下落によるより大きな変動を持っている。外のカラム＋３と−３は、より少ないファセットを持っている。
【００２６】
図１０Ａ〜Ｃは第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイ内のファセットまたは素子の配置をグラフィックに表している。さらに、図１０Ａ〜Ｃからは、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイにおいて利用されるファセットのローおよびカラムの数は、必ず１対１で第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイで利用されるファセットの数に対応する必要の無いことは明らかである。第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイは、およそ２４×２４アレイであることが望ましい。図１０Ａは第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイに関するα傾斜角をグラフックに表している。図１０Ａから見ることができるように、およそ＋または−４°のランダムさを持つ、およそ−１０°から＋４°の範囲のランダムな線形の分布がある。図１０Ｂは第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのためのベータ傾斜角をグラフィックに示している。図１０Ｂから理解されるように、およそ＋または−３°のランダムさがあるおよそ−０.５°から＋６.５°までの範囲を持っているランダムな線形の分布がある。同様に、象限３および４は−６.５°から＋０.５°のベータ傾斜角範囲を持っている。図１０Ｃは、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイに関するＺ転置をグラフィックに表している。図１０Ｃから理解されるように、およそ−２３から＋１４ミリメートルまでの凸の範囲を持っているランダム分布がある。２４のカラムは格子パターンに配置される。ファセット０における大きいステップは、象限によるランダム化のためである。第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイの象限１における０に近い縦ファセットは、ランダムに第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットと対にされる。そしてそれは、象限２内の類似のファセットが正の転置を必要としている第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイ内のファセットと対にされるのに対して、負の転置を必要とする。これは第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのセンターの近くで大きいステップを作る。
【００２７】
図９Ａ〜Ｃと、図１０Ａ〜Ｃで示した第１および第２の反射性の蝿の目におけるファセットまたは素子の配置は、現在望ましい実施例であることが理解されるべきである。明らかに、特定のアプリケーションと望ましい放射度、そして望ましい、または要求されている放射強度に依存して、ファセットまたは素子の位置決めは修正されるかもしれないことは理解されるべきである。このような配置への変更は、本発明および特定のアプリケーションの開示を知ることによって、当業技術における通常の技術を有する者にとっては、なんらの過度の実験なしでも、容易に理解される。
【００２８】
さらに、用語「ランダム」または「ランダム化」は完全な無作為を意味することを意図してはいない。しかし望ましい結果を達成するために、前もって決定された方法でランダムにまたはランダム化されて配置されることを意図している。これは図１１Ａ〜Ｂを参照していっそう完全に理解されるかもしれない。図１１Ａは、第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイ１１６によって、ソースから受け取られた照明パターン１１２を示している。実施例においては、照明パターンは中央掩蔽１１３を持っているかもしれない。同じく、照明パターン１１２の放射度は全体的に一様ではない。図１１Ｂは、図１１におけるライン１１Ｂ−１１Ｂに沿って得られた放射束を描写するグラフである。波形１６４は、距離または直径の関数として放射束の大きさを描いている。セグメント１６５が中央掩蔽を表現している。そして曲線ライン１６７は、コレクタミラーにおける極限のＵＶ反射度における落下によって生ずる中央掩蔽近くのファセットまたはミラーからミラーのエッジにおけるファセットまたはミラーへのエネルギー移動の有意義な下落を表している。もし第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイから第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイまでのファセットまたはミラーアレイの１対１の相互関係が維持されるなら、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのエッジにおけるファセットまたはミラーアレイ上のソースイメージは、センターの近くのイメージより著しく少ないエネルギーを持つであろう。そのために、第２の蝿の目またはミラー配列においての照明パターンは図５Ｂに描かれる理想的な分布には接近せず、しかしその代わりに図１１Ｂに似ているであろう。この効果を埋め合わせるために、第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイと第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイとの間の相互関係は、望ましい結果を得るために、ソースイメージを、そしてそのためにエネルギーを再分布して、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイを横切って選択され、設計され、または位置決めされる。第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのランダムに選択されたファセットと、第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイの特定のファセットを関連づけることによって、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイを横断する平均分布は、望ましい実施例における図５Ｂに描かれた理想的な分布にいっそう密接に近付くであろう。
【００２９】
第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイの特定のファセットを第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットに関連づけるために、軸の場所および／またはファセットの曲率と傾きとは、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイの望ましいファセットの近くにソースのイメージを引き起こすように調整される。第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイの上の軸の位置および／または曲率とファセットの傾きとは、第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットのイメージがフォーカスにあることを、そしてレチクル平面または照明野に一致することを保証するように計算される。この方法は、望ましい実施例において固有な、中央の掩蔽をソースから排除するか、またはマップアウトさせるために使われることができることに注意を払う必要がある。第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットと、掩蔽の中のそれらのような、ソースからさ細なエネルギーを受け取る第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットを関連づけないことによって、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイの上の放射度パターンでの中央のホールは除去されることができ、そしていっそう一様なピューピルフィルが作り出される。
【００３０】
もし第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットのすべての曲率が同一であるように選ばれるなら、それぞれのファセットの軸の位置、またはピストン、は第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイの選択されたファセットにおいてソースの適切なフォーカスを保証するように選ばれなくてはならない。望ましい実施例のために選ばれたように、ランダムな相互関係を選ぶとき、これは第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイの上に大きいファセットからファセットへの軸の位置変更を必要とするかもしれない。第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイの特定の象限におけるファセットが、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイの同じ象限内のファセットに関連づけられることを可能にするだけで、これらの大きい動きは最小にされることができる。第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイの上の軸的なファセットからファセットへの位置決めを最小にする間に、この制約条件は望ましい一様な分布を維持する。それぞれのファセットの曲率、または光パワーが、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイにおいて適切なフォーカスを保証するように調整されることを可能にすることによって、ファセットからファセットへの軸的な位置変更は完全に除去されることができる。しかしながら、第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイのそれぞれのファセットの光学パワーを変えることは、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイにおいて拡大率とソースイメージの大きさを変更させる。そのために、軸の配置と光パワー選択の適切なバランスが、いっそう注意深く望ましいピューピルフィルまたは放射強度を達成するように選ばれることができる。これは同様に、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットに適用されるかもしれない。第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットの上に同一の曲率を決める実施例のために、それぞれのファセットの軸ロケーションはレチクル平面における第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットの適切なフォーカスを保証するよう選ばれなくてはならない。相関関係を特定の象限に制限することによって、ファセットからファセットへの軸位置変更は最小化され、そして、それぞれのファセットが異なった曲率、または光パワーを持つことを可能にすることによって、除去することができる。
【００３１】
調整されるべき第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイの対応するファセットの傾きを可能にすることによって、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイの特定のファセットを完全に満たしてはいないソースイメージのために、ピューピルフィルまたは放射強度はさらに操られることができる。そのようにして、ソースイメージは第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイの選択されたファセットの上のどこにでも設けられることができる。第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットの傾きは、アーチ状のレチクル平面または照明野においてイメージの重複を保証するように調整されなくてはならない。従って、ファセットの数を操作し、ファセットからファセットへと補正することによって、そして第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットの大きさと、形と、場所を変更するような、どんな望ましいピューピルフィルまたは放射強度も、本発明を実施して得ることができる。
【００３２】
したがって、第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイ上のファセットの数を変えることによって、および／または照明領域の大きさを調整することによって、本発明が均一性を調整するのを可能としていることは容易に理解されるべきである。本発明は、ファセットの数を変えることによって、第１および第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットの間の相互関係を変えることによって、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットの サイズ、形状および場所を変えることによって、および／または第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットよりも小さいソースイメージに関してのみ、第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットに適切な傾きを付け加えることによって、そしてそれに従って、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットの傾きを調節することによって、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセット上のソースイメージの位置を変更することによって、ピューピルフィルまたは放射強度の変更をも可能としている。
【００３３】
その上、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイにおけるソースイメージのフォーカスは、すべてのファセットに関して同等の光パワーを持つシステムのために第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイの対応するファセットの軸位置を変更することによって、第１反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットの光パワーを変更することによって、および／または第１反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットの軸配置と光パワーとの適切な組合わせを選択することによって、維持されることができる。第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイによるレチクルにおける第１反射する蝿の目またはミラーアレイのアーチ状のファセットのイメージのフォーカスは、すべてのファセットに関して同じ光パワーを持つシステムのために、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットの軸位置を変更させることによって、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイのファセットの光パワーを変更させることによって、および／または軸位置決めと第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイの光パワーとの適切な組み合わせを選択することによって、維持されることが可能である。さらに、望ましくない掩蔽は、第１の反射性の蝿の目またはミラーアレイの、第２の反射性の蝿の目またはミラーアレイの対応するファセットに、相互関係していないさ細なエネルギーを持つファセットによって除去されることもできる。
【００３４】
本発明は、大いにフォトリソグラフィを推進する。特に極紫外線の波長領域における電磁放射を使用している、または一般的に１ナノメータから１５７ナノメートルにまで及ぶ波長を使っているフォトリソグラフィを推進する。本発明は、イメージされるフィーチャサイズが０.０２５ミクロン程度に小さい適切な投影光学装置と組み合わせられる照射装置を提供する。さらに、本発明は、望ましい角分布または放射強度を持っている望ましい放射度が、感光性の基板上にレチクルのイメージを投影するのに使用されることを可能にする。したがって、本発明はコンパクトなパッケージ内にあって、高効率で望ましい放射強度または角度分布を提供する。
【００３５】
放射強度を示すために使われる用語「ピューピルフィル」は、時にピューピルフィルとも呼ばれるピューピルにおける放射分布と混同すべきではない。それぞれの視野ポイントからの、マスクからピューピルまで戻って観察できる放射強度が、ピューピルにおける放射度分布と必ずしも同じである必要はないことを悟るのは重要である。１つの例としては、放射度分布が一様であるとしても、しかしマスクまたはレチクルの右半分は円の右半分である放射強度を持っており、そしてマスクまたはレチクルの左半分は円の左半分における放射強度を持っていることもある。
【００３６】
本発明が描かれて、そして望ましい実施例に関する説明がされたが、本発明の精神と範囲から外れることなく、変更が行われ得ることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の照明装置の概要図である。
【図２】投影光学装置と組み合わせられた、本発明の照明装置を示す概要図である。
【図３】本発明の、第１の反射形蝿の目、ファセットミラーまたはミラーアレイについて図示している見取り図と、単一の素子またはファセットのアーチ形の形状について図示する立面図と、そして線３Ｃ−３Ｃに沿って切り取られた断面図である。
【図４】第２の反射形蝿の目、ファセットミラーまたはミラーアレイについて図示する概略図と、単一の素子またはファセットの長方形の形状について図示する立面図と、そして線４Ｃ−４Ｃに沿って切り取られた断面図である。
【図５】輪状の照明ピューピルフィルについて図示する平面図と、輪状の照明パターンの照射プロフィールについて図示するグラフである。
【図６】アーチ形の照明野について図示する平面図と、図示された照明野の線６Ｂ−６Ｂに沿って切り取られた側部セクションの照射プロフィールについて図示するグラフと、そして照明野の１部分について図示する概略見取り図である。
【図７】第１および第２の反射形蝿の目またはミラーアレイにおける描写用素子またはファセットのプレースメントにおいて利用される座標規準のグラフィックな説明図である。
【図８】第１および第２の反射形蝿の目またはミラーアレイにおける素子またはファセットのアルファ傾斜角度表面偏向についてのグラフィックな説明図と、第１および第２反射形の蝿の目またはミラーアレイにおける１つの素子またはファセットのベータ傾斜角度表面偏向についてのグラフィックな説明図である。
【図９Ａ】第１の反射形蝿の目またはミラーアレイにおける、ファセットまたは素子それぞれのアルファ傾斜についてのグラフィカルな説明図である。
【図９Ｂ】第１の反射形蝿の目またはミラーアレイにおける素子またはファセットそれぞれのベータ傾斜についてのグラフィックな説明図である。
【図９Ｃ】第１の反射形蝿の目またはミラーアレイにおけるファセットまたは素子それぞれのＺ転置についてのグラフィックな説明図である。
【図１０Ａ】第２の反射形蝿の目またはミラーアレイにおけるファセットまたは素子それぞれのアルファ傾斜角度についてのグラフィックな説明図である。
【図１０Ｂ】反射形第２の蝿の目またはミラーアレイにおける素子またはファセットそれぞれのベータ傾斜角度についてのグラフィックな説明図である。
【図１０Ｃ】第２の反射形蝿の目またはミラーアレイにおけるファセットまたは素子それぞれのＺ転置についてのグラフィックな説明図である。
【図１１】第１の蝿の目またはミラーアレイ上で受け取られるソースからの照射を説明する概略平面図と、線１１Ｂ−１１Ｂに沿って結果として生じる放射束について表現したグラフである。
【符号の説明】
１０  コンデンサ
１１  投影光学装置
１２  ソース
１４  反射鏡
１６  第１反射形蝿の目
１８  第２反射形蝿の目
２０  第１光学素子
２２  第２光学素子
２４  照明野
２５  レチクル
２８  基板
３０  第１ミラー
３２  第２ミラー
３４  第３ミラー
３６  第４ミラー
３８  第５ミラー
４０  第６ミラー
４１  ベース
４２  反射形ファセットまたは素子
４４  ベース表面
４６  反射形凹形の表面
４８  凸状表面
５２  ファセット
５４  凸状表面
５８  凹形の表面
６０  ピューピルフィル
６２  ピクセル
６４  波形
６６  像平面
６８  波形
７０  照明
７１  フォーカス
７４  円
１１２  照明パターン
１１３  中央掩蔽
１１６  ミラーアレイ
１６４  波形
１６５  セグメント
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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