(57)【要約】  本発明は、互いに対して位置決めすることができる少なくとも２つの光学要素（１０１，１０２）を有する像収差を低減するための少なくとも１つのマニピュレータ（１０）を含む半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）に関し、光学要素（１０１，１０２）のうちの少なくとも１つは、光学要素（１０１，１０２）の互いに対する相対移動の場合に光学系内を伝播する波面の局所位相変化が生成されるように、そこを通過する光学波面に対するその効果に関して空間的に依存する。ここで、少なくとも１つの光学要素（１０１，１０２）の空間依存効果は、可逆動的方式で設定することができる。【選択図】図２
2016516213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対して位置決めすることができる少なくとも２つの光学要素（１０１，１０２）を有する像収差を低減するための少なくとも１つのマニピュレータ（１０）を含み、該光学要素（１０１，１０２）のうちの少なくとも１つが、該光学要素（１０１，１０２）の互いに対する相対移動の場合に光学系内を伝播する波面の局所位相変化が生成されるように、そこを通過する光学波面に対するその効果に関して空間的に依存し、該少なくとも１つの該光学要素（１０１，１０２）の該空間依存効果は、可逆動的方式で設定することができる半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）であって、
前記光学要素（１０１，１０２）のうちの少なくとも１つは、該少なくとも２つの光学要素（１０１，１０２）を通過する光波の前記得られる局所位相変化が、該光波が該２つの光学要素（１０１，１０２）のうちの１つを通過する時に発生する位相変化の２０％よりも小さく、特に１０％よりも小さいようにデフォルト状態で作動させることができる、
ことを特徴とする投影露光装置（１）。
【請求項２】
前記光学要素（１０１，１０２）のうちの少なくとも１つは、非球面方式で具現化することができる少なくとも１つの面を有し、該面の幾何学形状は、設定することができる、
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの光学要素（１０１，１０２）の前記空間依存効果は、局所分解方式で選択することができる温度プロファイルを用いて設定することができる、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投影露光装置（１）。
【請求項４】
前記温度プロファイルを設定するための抵抗加熱が存在する、
ことを特徴とする請求項３に記載の投影露光装置（１）。
【請求項５】
前記温度プロファイルを設定するために前記光学要素（１０１，１０２）のうちの少なくとも１つのそばを流れる流体流れ（４００）を生成するためのデバイスが存在する、
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の投影露光装置（１）。
【請求項６】
前記光学要素（１０１，１０２）の前記面の互いに対する前記相対移動のための少なくとも１つのローレンツアクチュエータ、１つの圧力ベロー、及び／又は１つの圧電要素が存在する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の投影露光装置（１）。
【請求項７】
前記２つの光学要素（１０１，１０２）の前記面の前記幾何学形状は、可逆動的方式で設定することができる、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の投影露光装置（１）。
【請求項８】
前記光学要素（１０１，１０２）のうちの少なくとも１つは、それが平行平面板の形態を取るように設定することができる、
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の投影露光装置（１）。
【請求項９】
前記マニピュレータ（１０）は、結像されるマスク（５）から１００ｍｍよりも短い距離、好ましくは、５０ｍｍよりも短い距離に配置される、
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の投影露光装置（１）。
【請求項１０】
前記マニピュレータ（１０）は、近瞳位置に置かれる、
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の投影露光装置（１）。
【請求項１１】
前記光学要素（１０１，１０２）のうちの少なくとも１つは、可逆動的空間依存方式で設定され、かつデフォルト状態位置に対して移動可能であるように設計されるその両方が可能である、
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の投影露光装置（１）。
【請求項１２】
マニピュレータ（１０）の少なくとも２つの光学要素（１０１，１０２）が、互いに対して位置決めされ、該光学要素（１０１，１０２）のうちの少なくとも１つが、該光学要素（１０１，１０２）の互いに対する相対移動の場合に光学系内を伝播する波面の局所位相変化が生成されるように、そこを通過する光学波面に対するその効果に関して空間的に依存し、該少なくとも１つの該光学要素（１０１，１０２）の該空間依存効果が、可逆動的方式で設定される半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）の像収差を低減する方法であって、
前記光学要素（１０１，１０２）のうちの少なくとも１つは、該少なくとも２つの光学要素（１０１，１０２）を通過する光波の前記得られる局所位相変化が、該光波が該２つの光学要素（１０１，１０２）のうちの１つを通過する時に発生する位相変化の２０％よりも小さく、特に１０％よりも小さいようにデフォルト状態で作動される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記光学要素（１０１，１０２）のうちの少なくとも１つは、非球面方式で具現化することができる少なくとも１つの面を有し、該面の幾何学形状は、設定することができる、
ことを特徴とする請求項１２に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）の像収差を低減する方法。
【請求項１４】
前記２つの光学要素（１０１，１０２）は、前記投影露光装置（１）の走査手順中に位置決めされる、
ことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記光学要素（１０１，１０２）のうちの１つを通過する前記波面に対する前記効果は、該光学要素（１０１，１０２）内で局所分解方式で選択することができる温度プロファイルを用いて設定される、
ことを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
抵抗加熱が、前記温度プロファイルを設定するのに使用される、
ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記光学要素（１０１，１０２）のうちの少なくとも１つのそばを流れる流体流れ（４００）が、前記温度プロファイルを設定するのに使用される、
ことを特徴とする請求項１２から請求項１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記光学要素（１０１，１０２）の前記面の互いに対する前記相対移動は、少なくとも１つのローレンツアクチュエータ、１つの圧力ベロー、及び／又は１つの圧電要素を用いてもたらされることを特徴とする請求項１２から請求項１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記光学要素（１０１，１０２）のうちの少なくとも１つは、可逆動的空間依存方式で設定され、かつデフォルト状態位置に対して移動されるその両方である、
ことを特徴とする請求項１２から請求項１８のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体リソグラフィのための投影露光装置及びそのような装置を作動させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最新のリソグラフィ工程は、二重及び多重構造化及びいわゆる「スペーサ製作」のような分解能増加手段を用いて作動される。この工程では、連続する露光段階において微小構造が生成される。これらの方法は、連続する段階からの露光構造が互いに対して高精度な方式で、例えば、半周期だけオフセットされて位置合わせされる場合にのみ機能する。
【０００３】
投影露光装置及び特に投影レンズに対して、特に横方向構造位置決めに関する精度に対する要件は、単一構造化に関連して比例する以上に増大し、すなわち、分解能との線形関係以上に増大する。
【０００４】
同時に、０．４及びそれよりも高い値にある可能性がある高い絞り値が、多くの場合にレジストに使用される。そのような使用において、開口数及びレジスト屈折率の割合が考慮される。１９３ｎｍの露光波長を有するいわゆるＶＵＶ範囲では、レジストの屈折率は、約１．７であり、１３．５ｎｍ又はそれ未満の波長（例えば、７ｎｍ）でのいわゆるＥＵＶ範囲では、それは、１．０にある。レジスト内の高いビーム角度では、光の偏光は、いわゆるベクトル効果として顕著になり、干渉次数の視野成分は、タンジェンシャル偏光の場合にのみ平行であり、かつその場合にのみ良好なコントラストを供給する。ラジアル偏光の場合には、コントラスト低減効果を有し、かつコントラスト反転さえ招く場合がある有意な相対角度が存在する。
【０００５】
高い被写界深度を有する領域は、動作波長及び絞り値の逆数の二乗に従ってスケーリングされる。被写界深度は、ＥＵＶ波長の場合は０．４よりも大きい開口数で又はＶＵＶ波長の場合は１．１よりも多い開口数で７０ｎｍよりも小さくなるまで減少する。リソグラフィ像のフォーカス平面は、フォトレジストの物理的面に対して相応に正確な方式で位置決めしなければならない。
【０００６】
レジストに対する像平面の正確なアラインメントに対する更に別の理由は、テレセントリック性効果にある。系内のテレセントリック性は、光方向に対して傾いた像範囲をもたらす。光方向に露光点を変更することは、上記で必要とされた横方向像位置精度に対して悪影響を有する横方向像位置変化に変換される。
【０００７】
全体的に、フォーカス位置を露光半導体基板の実際の面に適合させることに対する高い要求が存在する。通常、これは、スピンコーティングによって塗布され、この塗布工程の結果として高低差を有するフォトレジストに関連している。その結果、基板トポロジーの先行する測定の後の走査手順中に、すなわち、秒領域の数十分の１程度の短い間にフォーカスを調節することへの要求がもたらされる。この目的のために、高速マニピュレータが必要である。更に、フォーカスだけではなく、特にレチクルの加熱を補償することができるように、この時間尺度でスケール及び歪曲を変更することが可能でなければならない。
【０００８】
ここで、高速マニピュレータに関する例として、実質的に２つの相互変位可能な非球面構成の光学要素を有し、これらの光学要素の両方を操作される光学的放射の波面が連続して通過するいわゆるアルバレスマニピュレータに対して言及する。関わっている光学要素の光学効果が加算される結果として、光学効果の相対移動の成果は、波面に対する修正されて空間的に分解された影響が得られることにある。一例として、そのようなマニピュレータは、国際特許出願ＷＯ  ２００８／０６４８５９  Ａ１に記載されている。しかし、波面に影響を及ぼす上でのオプションは、マニピュレータの使用される光学要素の幾何学形状によって制限される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＷＯ  ２００８／０６４８５９  Ａ１
【特許文献２】ＷＯ２００９／０２６９７０Ａ１
【特許文献３】ＷＯ  ２０１３／０４４９３６  Ａ１
【特許文献４】ＴＷ  ２０１３２９６４５  Ａ１
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｊ．Ｋｉｄｇｅｒ著「基礎光学設計（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｓｉｇｎ）」、ＳＰＩＥ  ＰＲＥＳＳ、米国ワシントン州ベリンハム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明の目的は、フォーカスの又は像収差の改善された特により高速かつ柔軟な補正を可能にする半導体リソグラフィのための投影露光装置及び方法を指定することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的は、独立請求項に列記されている特徴を有するデバイス及び方法によって達成される。従属請求項は、本発明の有利な実施形態及び発展形態に関する。
【００１３】
本発明による半導体リソグラフィのための投影露光装置は、互い対して位置決めすることができる少なくとも２つの光学要素を有する像収差を低減するための少なくとも１つのマニピュレータを有する。ここで、光学要素の互いに対する相対移動の場合に光学系内を伝播する波面の局所位相変化が生成されるように、光学要素のうちの少なくとも１つは、そこを通過する光学波面に対するその効果に関して空間的に依存する。少なくとも１つの光学要素の空間依存効果は、可逆、すなわち、時変の動的方式で設定することができる。この関連において、可逆とは、この空間依存効果（適切なメトリック、例えば、平均波面「ＲＭＳ」偏位又は「山から谷まで」の変化を用いて測定される）のうちの５０％、好ましくは８０％、より好ましくは９９％は、光学構成要素をリソグラフィ投影露光装置から取り外すことなく又はリソグラフィ投影露光装置内に追加構成要素を組み込むことなく、同じこれらの構成要素を操作するだけで取り消すことができることを意味する。
【００１４】
ここで、空間依存効果は、特に、光学要素のうちの少なくとも１つが、非球面方式で具現化することができる少なくとも１つの面を有し、この面の幾何学形状を設定することができることによって達成することができる。
【００１５】
言い換えれば、本発明により、従来のアルバレスマニピュレータ使用のスペクトルは、マニピュレータ効果に関わっている面のうちの少なくとも１つ、又は適応させることができる光学要素のうちの少なくとも１つによって拡張される。迅速に実施することができる２つの光学要素の互いに対する機械的変位の結果としてマニピュレータ効果を迅速に設定することができることに加えて、例えば、関わっている光学要素のうちの少なくとも１つの面幾何学形状を適応させることによって空間依存光学効果を選択することができることで現れる高い柔軟性も存在する。全体的に得られるものは、高速かつ事前選択可能な補正特性の観点から非常に柔軟性の高いマニピュレータである。
【００１６】
ここで、光学要素のうちの少なくとも１つは、光学系内を伝播する波面に対して可逆動的空間依存方式の効果を有することができ、それと共にデフォルト状態の位置に対して移動可能であるように設計される。
【００１７】
ここで、１つの光学要素の局所位相効果を１時間よりも短く、特に１０分よりも短く、より好ましくは２０秒よりも短い期間の範囲で修正することができ、それによって２つの光学要素の互いに対するオフセットの場合の望ましいマニピュレータ特性は、この期間中に高い柔軟性尺度で設定することができる。
【００１８】
そのようにする際に、光学要素を互いに対して位置決めする時に、マニピュレータ全体の望ましい位相効果を設定するために１０％、好ましくは５％、より好ましくは２％の精度を達成することができることが有利である。１秒よりも短い期間の範囲内で光学要素の互いに対する例えば少なくとも１０マイクロメートルのオフセット又は少なくとも２０秒円弧の回転を達成することができる。
【００１９】
光学要素の相対移動は、特に、圧力ベロー、ローレンツマニピュレータ、及び／又は圧電要素を使用することによって達成することができる。
【００２０】
更に、本発明によるマニピュレータは、望ましい特性を設定する間に使用ビーム経路に留まることができ、すなわち、視野内での補正非球面の複雑な交換は割愛される。
【００２１】
特に、少なくとも１つの光学要素の空間依存効果は、局所分解方式で選択することができる温度プロファイルを用いて設定することができる。
【００２２】
ここで、局所分解方式で選択することができる温度プロファイルは、最初に面変形を引き起こすことができ、それによって関連の光学要素の面の望ましい非球面化を引き起こすことができる。これに加えて又はこれに代えて、温度プロファイルは、屈折率の局所変化をもたらすことができ、その結果、望ましい効果に対する更に別の影響を存在させることができる。
【００２３】
これに加えて又はこれに代えて、望ましい幾何学形状をもたらし、従って、通過する電磁波に対する望ましい位相の影響をもたらすために、関わっている光学要素のうちの少なくとも１つを同じく機械的に変形することができる。この目的のために、特に圧電アクチュエータを使用することができる。
【００２４】
本発明の有利な実施形態において、温度プロファイルを設定するために抵抗加熱を存在させることができる。
【００２５】
そのような抵抗加熱の例は、国際特許出願ＷＯ２００９／０２６９７０Ａ１に開示されており、この文献の内容は、その全体が本明細書の開示内容の中に組み込まれている。
【００２６】
そこでは、光学要素の面上に配置された抵抗線を有する個々の作動可能な加熱ゾーンにより、光学要素の面にわたって望ましい温度分布が設定される。この場合の抵抗線の厚み及び間隔は、これらの線が、上述の場合の上位関係にある光学系、すなわち、半導体リソグラフィのための投影露光装置の全体の機能を大きく劣化させないように選択される。ここで、抵抗加熱は、面の空間分解加熱に向けて適切に制御／調整することができる簡単な変形を構成する。
【００２７】
加熱力及び冷却力、並びに光学要素のサイズに基づいて、本明細書に説明する方式は、１時間よりも短い期間の範囲から２０秒よりも短い期間の範囲で温度プロファイルを設定することを可能にする。
【００２８】
温度分布を生成するための更に別のオプションは、問題の物体上に暖かい又は冷たい流体を局所的に吹送すること、縁部からの加熱、特に、容積域内に吸収される放射線を使用する光学要素の縁部からのトモグラフィー加熱、並びに問題の物体上への表層内及び／又は容積域内に吸収される放射線の斜方放射又は垂直放射から構成される。
【００２９】
更に、温度プロファイルを設定するために、光学要素のうちの少なくとも１つのそばを流れる流体流れを生成ためのデバイスを存在させることができる。
【００３０】
流体流れによって与えられる抵抗加熱によって導入された熱の定常的な放散の結果として、流体流れは、本発明による配置を制御／調整する機能を改善する。
【００３１】
光学要素の面の互いに対する相対移動に向けて、少なくとも１つのローレンツアクチュエータ、１つの圧力ベロー、及び／又は１つの圧電要素を存在させることができる。
【００３２】
特に、２つの光学要素の面の幾何学形状を可逆動的方式で設定することができ、その結果、更に別の補正自由度が出現する。
【００３３】
光学要素のうちの１つは、平行平面板の形態を取るように設定することができる。
【００３４】
特に、両方共に平行平面基本形態を有し、かつその中に望ましい位相効果を局所的に印加することができる２つの光学要素を使用することも実現可能である。ここで、これらの平行平面板は、互いから２５ｍｍよりも短く、特に１０ｍｍよりも短い距離の場所に配置することができる。
【００３５】
マニピュレータは、結像されるマスクから１００ｍｍよりも短い距離の場所、好ましくは５０ｍｍよりも短い距離の場所に配置することができる。視野の近接性に起因して、要素の空間分解位相効果は、像の場所にわたる波面の変化に変換される。これを用いて、好ましくはマスク上での迅速な空間変化を用いて、スケール収差及び加熱効果を補償することができる。露光される半導体基板上の高い空間周波数を有する高低差は、好ましくはこの場所で補償することができる。特に好ましくはこの点において、例えば、各場合に最も低い次数の波面傾斜、偏位する波面曲率（デフォーカス）、及び非点収差のような長波波面収差のみがそれぞれの像点において補正される。
【００３６】
更に、マニピュレータは、近瞳位置に置くことができる。波面の空間分解操作は、非常に緩慢な視野変化において比較的視野一定の効果を有することになる。従って、半径方向次数と方位角次数の両方において高波の波面収差を確認することができる。これらの収差は、コマ収差、球面収差、及び高次の非点収差、並びに３波、４波、及びより高波の波面変形を含む。
【００３７】
ここで、系内のマニピュレータの位置に関する尺度として、いわゆる近軸部分口径比を使用することができる。
【００３８】
近軸部分口径比は、次式によって与えられる。
2016516213.tif 000003
ここで、ｒは、近軸周辺光線高さであり、ｈは、近軸主光線高さであり、符号関数であるｓｉｇｎ  ｘは、ｘの符号を表し、慣例によってｓｇｎ０＝１である。近軸周辺光線又は近軸主光線の定義は、これにより引用によって組み込まれるＭｉｃｈａｅｌ  Ｊ．Ｋｉｄｇｅｒ著「基礎光学設計（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｓｉｇｎ）」、ＳＰＩＥ  ＰＲＥＳＳ、米国ワシントン州ベリンハムに与えられている。
【００３９】
近軸部分口径比は、符号付き変数であり、ビーム経路内の平面の近視野位置又は近瞳位置に対する尺度である。定義により、部分口径比は、−１と１の間の値に正規化され、この場合に、０という近軸部分口径比は、各視野平面に対応し、各瞳平面は、−１から＋１又は＋１から−１への近軸部分口径比の急変を有する不連続点に対応する。従って、本出願では、０という近軸部分口径比が視野平面を表し、それに対して１という近軸部分口径比の絶対値が瞳平面を決定する。従って、近視野平面は、０の近くにある近軸部分口径比を有し、それに対して近瞳平面は、絶対値に関して１の近くにある近軸部分口径比を有する。近軸部分口径比の符号は、基準平面の前又は後にある平面の位置を表している。定義に向けて、例えば、関連平面内のコマ光線の交点の符号を使用することができる。
【００４０】
ビーム経路内の２つの平面は、これらの平面が類似の特に同じ近軸部分口径比を有する場合に、共役であると呼ばれる。この場合に、類似は、近軸部分口径比の相対差が２０％よりも小さく、好ましくは５％よりも小さく、より好ましくは１％よりも小さいことを意味する。瞳平面は、互いに対して共役であり、視野平面も同様である。
【００４１】
ここで、マニピュレータは、系内で近軸部分口径比が絶対値に関して０．８よりも大きく、好ましくは０．９よりも大きい点に配置することができる。そのような位置決めは、本明細書の意味の範囲で近瞳であると考えるべきである。
【００４２】
２つの光学要素は、投影露光装置の走査手順中に有利に位置決めすることができる。
【００４３】
言い換えれば、走査手順に関連付けられた光学要素の同期移動中にそれぞれの走査時間において必要とされる理想的な補正効果が使用放射線の波面内に印加されるように、その後の走査手順において露光される半導体基板のトポロジーを考慮しながら、光学要素の面のうちの少なくとも１つを設定することができる。互いに対して又は互いに一緒に光学要素を回転又は変位させるオプションを存在させることができるので、更に別の補正自由度を実現することが可能である。原理的には、例えば、光方向の共通変位又は光方向に対するある一定の角度での特にそれに対して垂直な共通変位のような関わっている光学要素の多くの可能な移動が実現可能である。そのようにする際に、平行平面板は、光学要素として特に有利な方式で使用することができる。
【００４４】
特に光学要素のうちの少なくとも１つは、少なくとも２つの光学要素を通過する光波の結果的な局所位相変化が、光波が２つの光学要素のうちの１つを通過する際に発生する位相変化の２０％よりも小さく、特に１０％よりも小さいようにデフォルト状態で作動させることができる。
【００４５】
すなわち、この場合に、関わっている２つの光学要素の位相効果は、２つの光学要素の初期状態において互いに殆ど補償し合う。しかし、２つの光学要素のうちの１つがこのように実現されたゼロ位置から偏向された場合に、マニピュレータの有意な位相効果は、非常に迅速に達成することができる。２つの光学要素の互いに対する位置変化によって達成可能な位相変化は、この場合に、取りわけ、個々の光学要素の位相効果の空間勾配に依存する。ここで、位相効果は、２つの光学要素のオフセットに線形に依存する可能性があるが、これは必須ではない。
【００４６】
以下に続く本文では、本発明を図面に基づいてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による投影露光装置の概略図である。
【図２】使用光学要素の詳細な図を同じく略例示する図である。
【図３】本発明の更に別の実施形態のための変形を示す図である。
【図４】図３に示す変形を使用する本発明の実施形態を示す図である。
【図５】図３及び図４に対する代替実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１は、本発明による投影露光装置１を描示している。この投影露光装置は、例えば、コンピュータチップのような半導体要素を生成するために、感光材料で被覆され、一般的に主としてシリコンから構成され、ウェーハ２と記す基板の上に構造を露光するように機能する。
【００４９】
この図では、投影露光装置１は、照明デバイス３と、構造が設けられたマスクを把持して正確に位置決めするためのデバイス４と、ウェーハ２上のその後の構造を決定するいわゆるレチクル５と、このウェーハ２を把持して移動し、正確に高精度で位置決めするためのデバイス６と、結像デバイス、すなわち、マウント９によって投影レンズ７のレンズハウジング４０内に把持された複数の光学要素８を有する投影レンズ７とで実質的に構成される。
【００５０】
ここで、基本作動原理は、レチクル５内に導入された構造をウェーハ２上に結像することを可能にし、結像は、一般的に縮小方式に実施される。
【００５１】
照明デバイス３は、レチクル５をウェーハ２上に結像するのに必要とされる投影ビーム１１を電磁放射線の形態で供給する。この放射線の供給源として、レーザ又はプラズマ光源などを使用することができる。照明デバイス３内では、放射線は、投影ビーム１１が、レチクル５上に入射するときに直径、偏光、波面形態などに関して望ましい特性を有するように光学要素を用いて形成される。
【００５２】
光線１１によってレチクル５の像が生成され、この像は、上述したように、投影レンズ７によって相応に縮小方式でウェーハ２上に転写される。この場合に、いわゆる走査手順中に、レチクル５の領域がウェーハ２の対応する領域上に事実上連続的に結像されるように、レチクル５とウェーハ２とを同期方式で変位させることができる。投影レンズ７は、例えば、レンズ要素、ミラー、プリズム、及び端板などのような複数の屈折光学要素、回折光学要素、及び／又は反射光学要素８を有する。
【００５３】
図１では、マニピュレータ１０を識別することが容易であり、図示の例では、それは、アクチュエータ１１１及び１１２を用いて互い対して移動することができる２つの平行平面板１０１及び１０２を光学要素として有する。ここで、マニピュレータ１０を図１に示す投影レンズ７内の位置に配置することは必須ではなく、近視野位置又は近瞳位置のマニピュレータ１０、又は他に照明系３内でのマニピュレータ１０の使用も実現可能である。同じく投影露光装置１内での複数のマニピュレータの使用も実現可能である。
【００５４】
図２は、マニピュレータ１０の２つの平行平面板１０１及び１０２の詳細図を示しており、温度分布を適切な網掛けに示している。ここで、２つの平行平面板は、例えば、ＷＯ２００９／０２６９７０Ａ１から公知の光学要素の加熱ゾーンを相応に作動させることによって生成することができる温度領域１０１１〜１０１６及び１０２１〜１０２６それぞれに再分割される。図２からは、例えば、１０１１と１０２１又は１０１４と１０２４のようなビーム方向に連続する温度領域の温度分布が互いに相補することを確認することができる。その結果、互いに対応する温度領域の位相効果は、互いに殆ど相殺し合うことになり、マニピュレータの全体的な効果は事実上ゼロになる。しかし、矢印１０３０及び１０４０に示すように、２つの光学要素１０１及び１０２の互いに対する横方向オフセットを設定した場合に、対応するマニピュレータを通過する電磁放射線内に空間分解位相変化が即時に存在することになる。このオフセットは、比較的迅速に行うことができるので、望ましいマニピュレータ補正効果も迅速に達成することができる。特に、方向及び偏向だけにより、又は相対移動のタイプ（平行移動、傾斜、回転、又はその組合せ）だけにより、複数の異なる補正効果を極めて短い時間尺度で達成することができる。ここで、温度分布を約１０秒から約１０分までの時間尺度においてさえも設定することができることにより、追加の望ましい位相効果を許容時間量の範囲で達成することが可能になる。矢印４００で略示するのは、本発明による配置の熱制御又は調整に関する機能を更に改善する流体流れである。
【００５５】
図３は、局所分解された選択可能温度プロファイルを使用光の伝播と干渉することなくマニピュレータによってもたらすことができる本発明の変形を示している。ここで、上述の図は、特に平行平面板として構成することができる光学要素１０１’を上面図に示している。光学要素１０１’の周囲に配置されているのは光源２００であり、これらの光源２００は、図示の例では、光学要素１０１’の側面を絞り３００を通して通る光線６００を放出する。言い換えれば、図示の例では、誘導される光学的放射は、光学要素１０１’上に側部から入射する。特に、光学的放射は、約１４５０ｎｍの領域内又は他に約２２００ｎｍの領域内の赤外線放射線とすることができる。一例として、この赤外線放射線は、ＬＥＤ又はレーザダイオードによって放出することができる。特に、適切な開閉又は他に誘導によって光学要素１０１’内に望ましい光分布を生成する複数の適応可能な開口部を有する絞り３００により、光線６００によって形成されるビームのアラインメントを達成することができる。特に、ＬＥＤ又はレーザダイオードのアレイ、マイクロミラーアレイ、又は他に相応に配置されたファイバ束により、望ましい光分布を同じく達成することができる。全体的に、光学要素１０１’を通して誘導される放射線によって達成することができる効果は、光源２００間の相互作用結果として、光学要素内に設定することができる光強度プロファイルが出現することである。光源２００によって放出される光の光学要素１０１’内での吸収の結果として、この光強度プロファイルは、全体的に、図２で記述されたものと類似に設定することができる温度プロファイルをもたらす。しかし、図２に示す場合とは対照的に、例えば、電熱線などを上位関係にある投影露光装置の光学使用放射線の経路に導入する必要がなく、従って、関連の投影露光装置の結像品質は、不透明な導体路上でそれが非常に幅狭であった場合でも発生する迷光等による劣化を受けない。
【００５６】
上述の例の代わりに、適切に構成された屈折光学系を代替使用することができ、すなわち、特に、レンズ要素、マイクロレンズ、又はマイクロレンズアレイを使用することができる。
【００５７】
図４は、図３で既出の光学要素１０１’の切断線Ｃ−Ｃに沿う断面図を示しており、この図では、光学要素１０１’の下に、更に別の光源２００及び絞り３００を有する更に別の光学要素１０２’がこれに加えて配置されている。図４に示す配置では、冷却のための及び従って調整可能な温度プロファイルを設定するための流体流れ４００’は、２つの光学要素１０１’と１０２’の間の間隙空間を通して案内されることが直ちに識別される。図４では、矢印Ａ及びＢを用いて示す２つの光学要素１０１’と１０２’の互いに対する相対移動性も同じく直ちに識別され、ここで、通常は２００μｍと１ｍｍの間の範囲にある光学要素１０１’と１０２’の互いに対する必要偏向に向けて、圧電アクチュエータシステムを任意的に適切なドライブと共に使用することができる。
【００５８】
図５は、光源２００の代替実施形態を示している。この場合に、光源２００’は、光学要素１０１’’の温度制御に使用される放射線を区画的に描示する光学要素１０１’’の縁部領域に誘導する光導波路２５０、特に光ファイバに接続される。このようにして、単一中央光源を使用することができ、この光源は、任意的にシステムの残りの部分から離されることもある。望ましい光分布は、次に、対応する光ファイバ導波路２５０への結合の強度の適切な選択だけによって達成される。この配置では、光源２００’とデバイスの光学部分との間の空間距離の結果として、光源２００’から発する可能性がある熱は、上位関係にあるシステムの結像特性に対して悪影響を持たないので、光源２００’自体の冷却はそれ程重要ではないと考えられることが有利である。
【００５９】
原理的には、光学要素１０１’又は１０２’内にビームプロファイルを２設定するのに、国際特許出願ＷＯ  ２０１３／０４４９３６  Ａ１（Ｚｅｌｌｎｅｒ他）、それぞれＴＷ  ２０１３２９６４５  Ａ１に既に開示されているオプションが存在し、これらの文献の開示内容は、引用によって本出願に完全に組み込まれるように意図している。
【符号の説明】
【００６０】
１０１、１０２  平行平面板
４００  流体流れ
１０１１、１０２１  温度領域
１０３０、１０４０  横方向オフセット
【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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【国際調査報告】
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