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▶ カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5979693
(24)【登録日】2016年8月5日
(45)【発行日】2016年8月24日
(54)【発明の名称】ＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニット及び光学系
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20160817BHJP
G02B 19/00 20060101ALI20160817BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 503
G03F7/20 521
G02B19/00
【請求項の数】10
【全頁数】22
(21)【出願番号】特願2015-509363(P2015-509363)
(86)(22)【出願日】2013年4月19日
(65)【公表番号】特表2015-517729(P2015-517729A)
(43)【公表日】2015年6月22日
(86)【国際出願番号】EP2013058171
(87)【国際公開番号】WO2013164207
(87)【国際公開日】20131107
【審査請求日】2014年12月25日
(31)【優先権主張番号】102012207377.9
(32)【優先日】2012年5月3日
(33)【優先権主張国】DE
(31)【優先権主張番号】61/642,683
(32)【優先日】2012年5月4日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】503263355
【氏名又は名称】カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】100092093
【弁理士】
【氏名又は名称】辻居 幸一
(74)【代理人】
【識別番号】100082005
【弁理士】
【氏名又は名称】熊倉 禎男
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100086771
【弁理士】
【氏名又は名称】西島 孝喜
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100109335
【弁理士】
【氏名又は名称】上杉 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100120525
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100158469
【弁理士】
【氏名又は名称】大浦 博司
(72)【発明者】
【氏名】ツィンマーマン ヨルグ
【審査官】
佐野 浩樹
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１１−１２４５８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１３−５３２３８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１１−５１９１７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１１−５０３８３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００４−１７９６６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１３−５４３６５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−０４３９３３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０２Ｂ１９／００ −２１／００ 、２１／０６ −２１／３６ 、
Ｈ０１Ｌ２１／０２７、２１／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下流結像反射光学ユニットの物体視野と結像される反射性物体とを配置することができる照明視野を斜め照明するためのＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニットであって、
前記斜め照明と前記結像される反射性物体の構造との相互作用に起因する該結像される反射性物体の構造変数（ｐ）への結像テレセントリック性（ΔＴＣ）の依存性が少なくとも部分的に補償されるような該結像される反射性物体の該構造変数（ｐ）への該結像テレセントリック性（ΔＴＣ）の依存性をもたらす照明瞳がもたらされるように具現化された瞳発生デバイス、
を含むことを特徴とする照明光学ユニット。
前記斜め照明と前記結像される反射性物体の構造との相互作用に起因する該結像される反射性物体の構造変数（ｐ）への結像テレセントリック性（ΔＴＣ）の依存性が少なくとも部分的に補償されるような該結像される反射性物体の該構造変数（ｐ）への該結像テレセントリック性（ΔＴＣ）の依存性をもたらす照明瞳がもたらされるように具現化された瞳発生デバイス、
を含むことを特徴とする照明光学ユニット。
【請求項2】
前記照明瞳が、
リング形状リング瞳寄与と、
前記リング形状リング瞳寄与のリング内の補償瞳寄与と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の照明光学ユニット。
リング形状リング瞳寄与と、
前記リング形状リング瞳寄与のリング内の補償瞳寄与と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の照明光学ユニット。
【請求項3】
前記照明瞳が、
二重極瞳寄与と、
前記二重極瞳寄与の二重極の外側の補償瞳寄与と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の照明光学ユニット。
二重極瞳寄与と、
前記二重極瞳寄与の二重極の外側の補償瞳寄与と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の照明光学ユニット。
【請求項4】
前記照明瞳が、前記斜め照明の第１に照明入射平面（ｙｚ）に対して垂直であり（シグマｘ）、かつ第２に該斜め照明の該照明入射平面（ｙｚ）にある（シグマｙ）主物体視野座標（ｘ，ｙ）に対応する該照明瞳内の座標である少なくとも１つの主瞳座標（シグマｘ，シグマｙ）に関して鏡面非対称に設計されないことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の照明光学ユニットを含み、
物体視野を像視野に結像するための下流結像反射光学ユニットを含む、
ことを特徴とする光学系。
物体視野を像視野に結像するための下流結像反射光学ユニットを含む、
ことを特徴とする光学系。
【請求項6】
下流結像反射光学ユニットの物体視野と結像される反射性物体とを配置することができる照明視野を斜め照明するための照明光学ユニットを含み、
前記下流結像反射光学ユニットを含み、
斜め照明に起因する前記結像される反射性物体の構造変数（ｐ）への結像フォーカスシフト（ｂｆｓ）の依存性が少なくとも部分的に補償されるような該結像される反射性物体の該構造変数（ｐ）への該結像フォーカスシフト（ｂｆｓ）の依存性をもたらす前記下流結像反射光学ユニットの波面がもたらされるように具現化された波面操作デバイスを含む、
ことを特徴とするＥＵＶ投影リソグラフィのための光学系。
前記下流結像反射光学ユニットを含み、
斜め照明に起因する前記結像される反射性物体の構造変数（ｐ）への結像フォーカスシフト（ｂｆｓ）の依存性が少なくとも部分的に補償されるような該結像される反射性物体の該構造変数（ｐ）への該結像フォーカスシフト（ｂｆｓ）の依存性をもたらす前記下流結像反射光学ユニットの波面がもたらされるように具現化された波面操作デバイスを含む、
ことを特徴とするＥＵＶ投影リソグラフィのための光学系。
【請求項7】
前記下流結像反射光学ユニットは、波面操作デバイスとしての少なくとも１つの波面マニピュレータを有することを特徴とする請求項６に記載の光学系。
【請求項8】
請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の光学系を含み、
ＥＵＶ光源を含む、
ことを特徴とする投影露光装置。
ＥＵＶ光源を含む、
ことを特徴とする投影露光装置。
【請求項9】
請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の光学系を設定する方法であって、
予め定められた基準物体の物体構造変数（ｐ）に依存する物体結像変数（ΔＴＣ，ｂｆｓ）を決定する段階と、
結像変数値の予め定められた許容誤差範囲内にある構造依存合計結像変数（ΔＴＣ，ｂｆｓ）がもたらされるように補償結像パラメータを予め定める段階と、
を含むことを特徴とする方法。
予め定められた基準物体の物体構造変数（ｐ）に依存する物体結像変数（ΔＴＣ，ｂｆｓ）を決定する段階と、
結像変数値の予め定められた許容誤差範囲内にある構造依存合計結像変数（ΔＴＣ，ｂｆｓ）がもたらされるように補償結像パラメータを予め定める段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項10】
構造化構成要素を生成する方法であって、
感光材料から構成された層が少なくとも部分的に塗布されたウェーハを与える段階と、
結像される構造を有するレチクルを与える段階と、
請求項８に記載の投影露光装置を与える段階と、
請求項９に記載の方法を用いて前記投影露光装置の光学系を設定する段階と、
前記投影露光装置を用いて前記レチクルの少なくとも一部を前記ウェーハの前記層の領域上に投影する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
感光材料から構成された層が少なくとも部分的に塗布されたウェーハを与える段階と、
結像される構造を有するレチクルを与える段階と、
請求項８に記載の投影露光装置を与える段階と、
請求項９に記載の方法を用いて前記投影露光装置の光学系を設定する段階と、
前記投影露光装置を用いて前記レチクルの少なくとも一部を前記ウェーハの前記層の領域上に投影する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
ドイツ特許出願ＤＥ １０ ２０１２ ２０７ ３７７．９の内容が引用によって組み込まれている。
【0002】
本発明は、下流の結像反射光学ユニットの物体視野と結像される反射性物体とを配置することができる照明視野を斜め照明するためのＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニットに関する。本発明は、更に、そのような照明光学ユニットと物体視野を像視野に結像するための投影光学ユニットとを含むＥＵＶ投影リソグラフィのための光学系に関する。本発明は、更に、そのような光学系を含む投影露光装置、そのような光学系を設定する方法、そのような投影露光装置を用いて微細又はナノ構造化構成要素を生成する方法、及びそのような生成方法に従って生成された微細又はナノ構造化構成要素、特に半導体チップに関する。
【背景技術】
【0003】
照明光学ユニット、光学系、投影露光装置、構成要素生成方法、及びそれによって生成された構成要素は、ＷＯ ２０１１／１５４ ２４４ Ａ１、ＤＥ １０ ２０１０ ００３ １６７ Ａ１、及びＷＯ ２０１１／０７６ ５００ Ａ１から公知である。ＵＳ ２００９／００９７００１ Ａ１は、非テレセントリックリソグラフィ装置及び集積回路を製造する方法を開示している。ＵＳ ２００４／０１３７６７７ Ａ１は、デバイス製造方法、コンピュータプログラム、及びこの点に関するリソグラフィ装置の投影系の使用を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】ＤＥ １０ ２０１２ ２０７ ３７７．９
【特許文献2】ＷＯ ２０１１／１５４ ２４４ Ａ１
【特許文献3】ＤＥ １０ ２０１０ ００３ １６７ Ａ１
【特許文献4】ＷＯ ２０１１／０７６ ５００ Ａ１
【特許文献5】ＵＳ ２００９／００９７００１ Ａ１
【特許文献6】ＵＳ ２００４／０１３７６７７ Ａ１
【特許文献7】ＤＥ １０ ２００７ ０１９ ５７０ Ａ１
【特許文献8】ＤＥ １０ ２００８ ０００ ９９０ Ｂ３
【特許文献9】ＵＳ ５ ４２０ ４３６
【特許文献10】ＵＳ ６ ８５９ ５１５ Ｂ２
【特許文献11】ＥＰ １ ２２５ ４８１ Ａ
【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、従来技術と比較して照明特性及び結像特性が改善された照明光学ユニット及び光学系を指定することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この目的は、下流の結像反射光学ユニットの物体視野と結像される反射性物体とを配置することができる照明視野を斜め照明するためのＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニットにより本発明に従って達成され、これは、斜め照明と結像される物体の構造との相互作用に起因する結像される物体の構造変数への結像テレセントリック性の依存性が少なくとも部分的に補償されるような結像される物体の構造変数への結像テレセントリック性の依存性をもたらす照明瞳がもたらされるように具現化された瞳発生デバイスを含み、下流の結像反射光学ユニットの物体視野と結像される反射性物体とを配置することができる照明視野を斜め照明するための照明光学ユニットを含み、結像反射光学ユニットを含み、斜め照明に起因する結像される物体の構造変数への結像フォーカスシフトの依存性が少なくとも部分的に補償されるような結像される物体の構造変数への結像フォーカスシフトの依存性をもたらす結像光学ユニットの波面がもたらされるように具現化された波面操作デバイスを含む。
【0007】
本発明により、斜め照明と反射性物体の構造との相互作用が、投影露光装置の結像性能を低下させる結像収差を招くことが認識されている。これらの結像収差は、物体構造、例えば、線又は稜部における照明光の遮蔽効果、及び入射角に依存する物体の反射挙動によって引き起こされる可能性がある。この原因は、特に物体構造の有限の深さである可能性がある。物体は、照明光との相互作用特性を改善するために多層コーティング（多層又は多層スタック）を有することができる。本発明による照明光学ユニットの瞳発生デバイス、又は本発明による光学系の結像光学ユニット又は投影光学ユニットの波面操作デバイスを使用することで、結像品質を低下させる結像変数の補償をもたらすことができ、それが、次に、結像性能の改善を導く。瞳発生デバイスは、照明光学ユニットの照明瞳を操作するように機能する。照明光学ユニットは、瞳ファセットミラーと視野ファセットミラーとを有することができ、この場合に、異なる照明設定間、すなわち、照明光で照明される異なる瞳ファセット集団の間で切り換えを行うことができる。この場合に、照明光学ユニットの実施形態は、設定ミラーを傾斜させることにより、特に視野ファセットミラーの視野ファセットを傾斜させることにより、瞳ファセットミラーの異なる瞳ファセットを関連付ける異なる物体視野照明チャネルの間で切り換えを行うことができるようなものとすることができる。照明光学ユニットの実施形態は、設定ミラー、特に視野ファセットを傾斜させることにより、瞳ファセットに対して作用する少なくとも１つの物体視野照明チャネルと、物体視野照明に寄与しないターンオフ照明チャネルとが関連付けられた異なる照明チャネルの間で切り換えを行うことができるようなものとすることができる。ＷＯ ２０１１／１５４ ２４４ Ａ１は、物体視野照明チャネルとターンオフ照明チャネルの間で切り換えを行うことができる照明光学ユニットの例を提供している。非補償結像テレセントリック性は、１５ｍｒａｄよりも大きく、２０ｍｒａｄよりも大きく、３０ｍｒａｄよりも大きく、又は更にそれ以上である可能性がある。瞳発生デバイスによる補償によって物体視野にわたってもたらすことができる全体的に存在する補償テレセントリック性の偏差は、２０ｎｍと２５０ｎｍの範囲の典型的な物体構造変数において１０ｍｒａｄよりも小さく、８ｍｒａｄよりも小さく、５ｍｒａｄよりも小さく、更に、３ｍｒａｄよりも小さいとすることができる。照明視野の斜め照明は、中心視野点を照明する照明の主光線が、照明視野に対する法線に対して３°よりも大きい角度を有する場合に存在する。この角度は、５°よりも大きく、６°よりも大きく、８°よりも大きく、９°よりも大きく、特に少なくとも１０°よりも大きいとすることができる。
【0008】
リング形状リング瞳寄与とリング瞳寄与のリング内の補償瞳寄与とを有し、かつ二重極瞳寄与と二重極瞳寄与の二重極の外側の補償瞳寄与とを有する照明瞳は、補償に特に適することが見出されている。他の典型的な照明設定、例えば、四重極照明設定、又は他に公知の照明設定の混在形態も補償することができる。公知の照明設定の例は、ここでもまた、ＷＯ ２０１１／１５４ ２４４ Ａ１によって示されている。
【0009】
照明瞳が、第１に斜め照明の照明入射平面に対して垂直であり、第２に斜め照明の照明入射平面にある主物体視野座標に対応する照明瞳内の座標である少なくとも１つの主瞳座標に関して鏡面非対称に設計されず、鏡面対称性からずれる照明瞳は、補償に特に適することが見出されている。
【0010】
これに代えて又はこれに加えて、照明光学ユニットは、照明瞳が、少なくとも１つの主瞳座標に関して、絶対値で１％よりも大きく、絶対値で２％よりも大きく、絶対値で５％よりも大きく、絶対値で７％よりも大きく、絶対値で９％よりも大きく、絶対値で１０％よりも大きいか、又は絶対値で尚一層大きい極不均衡を用いて具現化することができる。この場合に、極不均衡（ＰＢ）は次式のように定められる。ＰＢ＝（Ｉ1−Ｉ2）／（Ｉ1＋Ｉ2）×１００％
【0011】
この場合に、Ｉ1は、正の値の主瞳座標、例えば、シグマｘ＞０の場合に瞳にわたって積分される照明光強度であり、Ｉ1は、負の値の主瞳座標の場合に、すなわち、シグマｙ＜０の場合に瞳にわたって積分される照明光強度である。
【0012】
本発明による照明光学ユニットを含み、更に物体視野を像視野に結像するための投影光学ユニットを含む光学系の利点は、本発明による照明光学ユニットを参照して上述したものに対応する。
【0013】
下流の結像反射光学ユニットの物体視野と、結像される反射性物体とを配置することができる照明視野を斜め照明するための照明光学ユニットを含み、結像反射光学ユニットを含み、斜め照明に起因する結像される物体の構造変数への結像フォーカスシフトの依存性が少なくとも部分的に補償されるような結像される物体の構造変数への結像フォーカスシフトの依存性をもたらす結像光学ユニットの波面がもたらされるように具現化された波面操作デバイスを含むＥＵＶ投影リソグラフィのための光学系の場合に、結像される物体の構造変数に対する結像フォーカスシフトが補償される。この補償は、波面影響によって引き起こされる。結像フォーカスシフトを補償するために、結像光学ユニットの波面の補償寄与が生成される。それによって望ましくない結像フォーカスシフトに対する斜め照明の影響が低減される。
【0014】
光学系は、瞳発生デバイスを用いて結像テレセントリック性が補償され、それと共に波面操作デバイスを用いて結像フォーカスシフトが補償されるように構成することができる。
【0015】
投影光学ユニットのミラー又はミラーセグメントの微調節により、及び／又は投影光学ユニットのミラー又はミラーセグメントの変形により、波面操作デバイスとして構成された少なくとも１つの波面マニピュレータを提供することができる。それによって特に波面の対称性寄与を操作することができる。これらの対称性寄与は、１組の関数に基づいて、例えば、ゼルニケ多項式に基づいて操作することができる。それによって特に最適化計算を用いて予め定められた望ましい値を得ることができる。原理的に適する波面マニピュレータは、ＤＥ １０ ２００７ ０１９ ５７０ Ａ１、ＤＥ １０ ２００８ ０００ ９９０ Ｂ３、及びＵＳ ５ ４２０ ４３６から公知である。
【0016】
本発明による光学系を含み、更にＥＵＶ光源を含む投影露光装置の利点は、本発明による照明光学ユニット及び本発明による光学系を参照して上述したものに対応する。
【0017】
予め定められた基準物体の物体構造変数に依存する物体結像変数を決定する段階と、予め定められた結像変数値許容誤差範囲にある構造依存の合計結像変数がもたらされるように補償結像パラメータを予め定める段階とを含む本発明により光学系を設定する方法は、瞳発生デバイス及び／又は波面操作デバイスの補償可能性を使用する。この設定方法を使用することで影響を受ける結像変数は、光学系のテレセントリック性又はフォーカスシフトとすることができる。この場合に、斜め照明の入射平面に対して垂直な水平物体線及び／又は斜め照明の入射平面にある垂直物体線を考慮することができる。許容誤差範囲は、予め定めた値からの結像変数の偏差の最大値を予め定めることにより、又は予め定めた値からの結像変数の偏差の平均値を予め定めることにより、又は望ましい照明変数の構造プロファイルを予め定めることによって定めることができる。この設定方法では、２次条件、例えば、光学系の最小伝達率、又はそうでなければ他の結像変数、例えば、ＮＩＬＳ又はコントラストを考慮することができる。設定方法は、物体レイアウト又はマスクレイアウトの構造的事前定義との組合せで実施することができる。設定方法は、最初に測定又は計算によって補償介入を決定し、次いで、次の介入段階によって予め定めた値からの偏差を低減するという効果を利用して反復的に実施することができる。
【0018】
感光材料から構成される層が少なくとも部分的に塗布されたウェーハを与える段階と、結像される構造を有するレチクルを与える段階と、本発明による投影露光装置を与える段階と、本発明による方法を用いて投影露光装置の光学系を設定する段階と、投影露光装置を用いてレチクルの少なくとも一部をウェーハの層の領域上に投影する段階とを含む構造化構成要素を生成するための生成方法の利点、及び本発明による方法に従って生成された構造化構成要素の利点は、本発明による投影露光装置及び本発明による設定方法を参照して上述したものに対応する。特に極めて微細で特に複雑な構造を有する半導体チップを生成することができるように、生成される構成要素構造に正確に適応された照明を予め定めることができる。
【0019】
図面を参照して本発明の例示的実施形態を下記でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】マイクロリソグラフィのための投影露光装置を照明光学ユニットに関して略例示する子午断面図である。
【図5】照明光学ユニットの視野ファセットミラーの１つの同じ視野ファセットに物体視野照明チャネルを通して割り当てられた瞳ファセットの対を各々接続線で強調表示した図３に記載のタイプによる瞳ファセットミラーのいくつかの瞳ファセットを示す概略図である。
【図6】瞳ファセットの対に割り当てられた視野ファセットをその反射面に対して垂直な断面に示す概略図である。
【図7】一方で機能平面、すなわち、瞳平面を他方で物体平面を互いに上下に並べて例示する物体視野内の結像される物体の斜め照明の場合の照明条件を示す概略図である。
【図8】照明光で照明される瞳ファセットのリング形状（環状）照明設定を強調表示した照明光学ユニットの瞳ファセットミラーの更に別の実施形態のファセット配置の平面図である。
【図13】図１１に記載の照明設定とは対照的にこの図に記載の照明設定の場合は物体視野照明に寄与しないターンオフ照明チャネルが更に選択される補償設定が実施された後の更に別の照明設定を同じく示す図９と類似の図である。
【図20】図１８に記載の照明設定とは対照的にこの図に記載の照明設定の場合は物体視野照明に寄与しないターンオフ照明チャネルが更に選択される補償設定が実施された後の更に別の照明設定を同じく示す図９と類似の図である。
【図22】補償設定が実施される前のｙ二重極設定の更に別の例を同じく示す瞳座標グラフである。
【図26】各場合に補償設定前及び後の結像波面のための構造変数（ピッチｐ）に対する結像フォーカスシフト（最良フォーカスシフト、ｂｆｓ）の依存性を示すグラフである。
【図27】各場合に補償設定前及び後の結像波面のための構造変数（ピッチｐ）に対する結像フォーカスシフト（最良フォーカスシフト、ｂｆｓ）の依存性を示すグラフである。
【図28】各場合に補償設定前及び後の結像波面のための構造変数（ピッチｐ）に対する結像フォーカスシフト（最良フォーカスシフト、ｂｆｓ）の依存性を示すグラフである。
【図29】各場合に補償設定前及び後の結像波面のための構造変数（ピッチｐ）に対する結像フォーカスシフト（最良フォーカスシフト、ｂｆｓ）の依存性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0021】
マイクロリソグラフィのための投影露光装置１は、微細又はナノ構造化電子半導体構成要素を生成するように機能する。光源２は、照明に使用される例えば５ｎｍと３０ｎｍの間の波長領域のＥＵＶ放射線を放出する。光源２は、ＧＤＰＰ光源（ガス放電生成プラズマ）又はＬＰＰ光源（レーザ生成プラズマ）とすることができる。シンクロトロンを利用した放射線源を光源２に使用することができる。当業者は、この種の光源に関する情報を例えばＵＳ ６ ８５９ ５１５ Ｂ２に見出すことができるであろう。投影露光装置１内での照明及び結像にはＥＵＶ照明光又は照明放射線３が使用される。光源２の下流では、ＥＵＶ照明光３は、例えば、従来技術で公知の多シェル構造を有する多段コレクター、又はこれに代えて楕円体形状コレクターとすることができるコレクター４を最初に通過する。対応するコレクターは、ＥＰ １ ２２５ ４８１ Ａから公知である。コレクター４の下流では、ＥＵＶ照明光３は、望ましくない放射線又は粒子部分からＥＵＶ照明光３を分離するために使用することができる中間焦点面５を最初に通過する。中間焦点面５を通した後に、ＥＵＶ照明光３は、視野ファセットミラー６上に最初に入射する。
【0022】
位置関係の説明を容易にするために、図１には直交広域ｘｙｚ座標系をプロットしている。図１では、ｘ軸は、作図面と垂直にそこから飛び出すように延びている。ｙ軸は、図１の右に向けて延びている。ｚ軸は、図１の上方に延びている。
【0023】
投影露光装置１の個々の光学構成要素の場合の位置関係の説明を容易にするために、その後の図では、各々直交局所ｘｙｚ又はｘｙ座標系を更に使用する。それぞれの局所ｘｙ座標は、別途記載しない限り、光学構成要素のそれぞれの主配置平面、例えば、反射平面に張られる。広域ｘｙｚ座標系及び局所ｘｙｚ又はｘｙ座標系のｘ軸は、互いに平行に延びている。局所ｘｙｚ又はｘｙ座標系のそれぞれのｙ軸は、広域ｘｙｚ座標系のｙ軸に対してｘ軸の周りのそれぞれの光学構成要素の傾斜角に対応する角度を有する。
【0024】
図２は、一例として、視野ファセットミラー６の視野ファセット７のファセット配置を示している。視野ファセット７は矩形であり、各々が同じｘ／ｙアスペクト比を有する。ｘ／ｙアスペクト比は、例えば、１２／５、２５／４、又は１０４／８とすることができる。
【0025】
視野ファセット７は、視野ファセットミラー６の反射面を予め定め、かつ各々が６つから８つの視野ファセット群８ａ、８ｂを有する４つの列に群分けされる。視野ファセット群８ａは、各々が７つの視野ファセット７を有する。２つの中心視野ファセット列の２つの追加の辺縁視野ファセット群８ｂは、各々が４つの視野ファセット７を有する。視野ファセットミラー６のファセット配置は、中心ファセット列の間、及び３番目のファセット行と４番目のファセット行の間に視野ファセットミラー６がコレクター４の保持スポークによって遮蔽される間隙空間９を有する。
【0026】
視野ファセットミラー６での反射の後に、個々の視野ファセット７に割り当てられたビーム又は部分ビームに分割されたＥＵＶ照明光３は、瞳ファセットミラー１０上に入射する。
【0027】
図３は、瞳ファセットミラー１０の円形瞳ファセット１１の例示的ファセット配置を示している。瞳ファセット１１は、互いに内外に位置するファセットリング内の中心の周りに配置される。入射を受け、視野ファセット７のうちの１つと瞳ファセット１１のうちの１つとを含むそれぞれのファセット対が、それに関連付けられたＥＵＶ照明光３の部分ビームに対する物体視野照明チャネルを予め定めるように、視野ファセット７のうちの１つによって反射されるＥＵＶ照明光３の各部分ビームに瞳ファセット１１が割り当てられる。視野ファセット７への瞳ファセット１１のチャネル毎の割り当ては、投影露光装置１による望ましい照明に依存して達成される。
【0028】
瞳ファセットミラー１０（図１）と、３つのＥＵＶミラー１２、１３、１４から構成される下流の伝達光学ユニット１５とを通じて、視野ファセット７が、投影露光装置１の物体平面１６に結像される。ＥＵＶミラー１４は、かすめ入射のためのミラー（かすめ入射ミラー）として具現化される。物体平面１６内には、結像される物体として反射レチクル１７配置され、この反射レチクル１７のうちで、投影露光装置１が有する下流の投影光学ユニット１９の物体視野１８と適合する照明視野の形態にある照明領域が、ＥＵＶ照明光３によって照明される。物体視野照明チャネルは、物体視野１８内で重ね合わされる。ＥＵＶ照明光３はレチクル１７から反射される。
【0029】
投影光学ユニット１９は、物体平面１６の物体視野１８を像平面２１の像視野２０に結像する。従って、照明光３を結像光とも表している。この像平面２１内には、投影露光装置１を使用する投影露光中に露光される感光層を担持するウェーハ２２が配置される。投影露光中には、レチクル１７とウェーハ２２の両方が、ｙ方向に同期方式で走査される。投影露光装置１はスキャナとして具現化される。以下では、走査方向を物体変位方向とも表している。
【0030】
視野ファセットミラー６、瞳ファセットミラー１０、及び伝達光学ユニット１５のミラー１２から１４は、投影露光装置１の照明光学ユニット２３の一部である。投影光学ユニット１９と共に、照明光学ユニット２３は、投影露光装置１の光学系を形成する。
【0031】
投影光学ユニット１９は、反射光学ユニット、すなわち、複数のミラーを有する光学ユニットとして具現化され、図１には、これらのミラーのうちで投影光学ユニット１９の照明ビーム経路内で第１のミラーＭ１と最後のミラーＭ６とを示している。レチクル１７は、照明光３に対して反射性を用いて具現化されるので、レチクル１７上に入射する照明光３のビームをレチクル１７から反射される照明光３のビームから分離するためには、レチクル１７の斜め照明が必要である。照明光３のビームは、中心物体視野点の主光線と物体平面に対する法線の間の入射角αでレチクル１７上に入射し、最小の角度αは、投影光学ユニット１９によって使用される物体側開口数に依存する。入射角αは、ｙｚ平面と適合するレチクル１７の照明の入射平面内で測定される。
【0032】
図４は、視野ファセットミラー６の更に別の実施形態を示している。図２に記載の視野ファセットミラー６を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を有し、これらに対しては、図２に記載の視野ファセットミラー６の構成要素とは異なる場合に限り説明する。図４に記載の視野ファセットミラー６は、湾曲した視野ファセット７を含む視野ファセット配置を有する。これらの視野ファセット７は、各々が複数の視野ファセット群８を有する合計で５つの列に配置される。この視野ファセット配置は、視野ファセットミラーの担持板２４の円形境界内に内接する。
【0034】
視野ファセットミラー６のそれぞれの実施形態の視野ファセット７の各々は、それぞれの物体視野照明チャネルを通して瞳ファセットミラー１０の瞳ファセット１１のうちの正確に２つのものに割り当てられる。従って、瞳ファセットミラー１０は、視野ファセットミラー６が有する視野ファセット７の正確に２倍の量の瞳ファセット１１を有する。
【0035】
図５及び図６は、略示する瞳ファセットミラー１０の更に別の実施形態のファセット配置に基づいて上述のことを例示している。図５のファセット配置の図は非常に概略的である。図３及び図５に記載の実施形態にある瞳ファセットミラー１０は、実際には約８００個の瞳ファセット１１を有する。瞳ファセット１１の各々は、約１０ｍｍの直径を有する。
【0036】
視野ファセットミラー６の視野ファセット７の反射面は、視野ファセット７上に入射するＥＵＶ部分ビームを第１の物体視野照明チャネルに沿って瞳ファセット１１iのうちの１つの方向に案内するための第１の照明傾斜位置と、視野ファセット７上に入射するＥＵＶ部分ビームを更に別の物体視野照明チャネルに沿って瞳ファセット１１iのうちで視野ファセット７の第１の照明傾斜位置において部分ビームが案内される瞳ファセット１１とは異なる別のもの方向に案内する更に別の照明傾斜位置との間で傾斜させることができる。
【0037】
図５は、瞳ファセット１１から構成される合計で４つの対１１1，１１1’、１１2，１１2’、１１3，１１3’、１１4，１１4’を強調表示して略示しており、これらの対の各々の瞳ファセットは、視野ファセット７のうちの１つが有する２つの照明傾斜位置にそれぞれ割り当てられる。瞳ファセット対１１1，１１1’、１１2，１１2’、１１3，１１3’、１１4，１１4’の間の接続線２５1、２５2、２５3、２５4は、割り当てられた視野ファセット７が２つの照明傾斜位置の間で入れ替わる時のこの視野ファセットから反射されるＥＵＶ部分ビームの経路を略示している。
【0038】
接続線２５は、直線として略示したものである。実際には、接続線は、多くの場合に直線的に延びず、円錐断面の形態で延びる。接続線２５の進路の正確な形態は、一方で瞳ファセット１１の照明の幾何学形状に、他方でそれぞれの視野ファセット７に対する傾斜機構に依存する。
【0039】
対１１1，１１1’、１１2，１１2’、１１3，１１3’、１１4，１１4’を用いて、外側の瞳ファセット１１1、１１2、１１3、１１4と内側の瞳ファセット１１1’、１１2’、１１3’、１１4’とが、各々互いに対して割り当てられる。内側の瞳ファセット１１1’から１１4’は、図５に略示すものよりも更に瞳ファセットミラー１０の中心Ｚの近くに移動することができる。
【0040】
瞳ファセット１１の配置は、４つの象限Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶに大まかに再分割することができ、図５の象限Ｉは、図４に示す担体板２４の中心Ｚから見て右に配置された扇形内に位置し、更に別の象限ＩＩからＩＶは、数学的な通例通り、反時計方向に順次番号が振られている。
【0041】
照明傾斜位置の間で傾斜可能な視野ファセット７は、更にターンオフ傾斜位置に傾斜させることができる。２つの照明傾斜位置は、傾斜可能視野ファセット７の端部止め具を用いてこれらの位置に正確に定められるが、２つの照明傾斜位置の間に位置するターンオフ傾斜位置の場合はそうではない。ターンオフ傾斜位置は、視野ファセット７上に入射するＥＵＶ部分ビームを物体視野１８に対して作用せず、物体視野照明チャネルの方向とは異なるターンオフビーム経路の方向に案内するように機能する。
【0042】
これを瞳ファセット対１１1，１１1’に割り当てられた視野ファセット７1をこの視野ファセットの反射面に対して垂直な断面に示す図６を参照して例示する。視野ファセット７1は、図６の作図面に対して垂直な関節接合軸２７の周りに一方が視野ファセット７1上にあり、他方が視野ファセット担体２６上にある止め具２８、２９によって定められる２つの照明傾斜位置の間でアクチュエータを用いて視野ファセット担体２６に対して傾斜させることができる。この視野ファセット７1をこれらの２つの照明傾斜位置の間に位置するターンオフ傾斜位置に例示している。更に、図６は、視野ファセット７1上に入射する照明光３のＥＵＶ部分ビーム、第１の照明傾斜位置に割り当てられた物体視野照明チャネル３1、第２の照明傾斜位置に割り当てられた第２の物体視野照明チャネル３1’を略示し、更にターンオフビーム経路３０を破線形式で略示している。
【0043】
視野ファセット７は、各々、投影露光装置１の中央制御デバイス２９ｂに例示していない方式で信号接続したアクチュエータ２９ａを用いて傾斜される。
【0044】
図７は、照明光学ユニット２３の照明瞳３１を通しての物体視野１８内のレチクル１７上の中心物体視野点ＯＦの照明を略示している。照明瞳３１は、照明光学ユニット２３の瞳平面３２内に位置する。照明瞳３１内での照明光３の強度分布は、物体視野１８にわたる照明の照明角度分布と直接相関する。例えば、中心物体視野点ＯＦの照明中に、傾斜可能視野ファセット７による物体視野照明チャネルの駆動によって照明光３が瞳ファセット１１の集団上に如何に入射するかに基づいて、照明瞳３１内に予め定められた強度分布がもたらされ、相応に照明角度分布がもたらされる。
【0045】
照明光強度分布は、分布Ｉ（シグマｘ，シグマｙ）に基づいて照明瞳にわたって指定することができ、この場合シグマｘ及びシグマｙは、瞳座標、すなわち、物体視野座標ｘ，ｙに対応する照明瞳３１に張られる座標である。
【0046】
更に図７は、レチクル１７上の２つの典型的な線構造、すなわち、投影露光中にウェーハ２２に転写することが意図される構造の典型的な変形を例示的に示している。この図は、水平線構造の水平線３３と垂直線構造の垂直線３４とを示している。隣接する水平線３３の間の距離はｐH（水平ピッチ）である。隣接する垂直線３４の間の距離はｐV（垂直ピッチ）である。
【0048】
図８及び図１５は、異なる照明設定、すなわち、物体視野照明チャネルを通して照明することができる瞳ファセット１１の異なる分布を例示的に示している。相応にこれらの異なる照明設定は、照明視野、すなわち、物体視野１８が照明される照明角度の異なる分布を導く。
【0049】
図８は、瞳ファセットミラー１０の中心Ｚの周りの制限半径ＲGの外側に位置する瞳ファセット１１の照明を示している。従って、この照明は、環状照明設定を生成するための瞳ファセットミラー１０の照明を必要とする。
【0050】
図１５は、物体視野照明チャネルを通して象限ＩＩ及びＩＶ内の瞳ファセット１１が照明されるｙ二重極照明設定を示している。この設定に対して相補的に、物体視野照明チャネルを通して象限Ｉ及びＩＩＩ内の瞳ファセットが照明されるｘ二重極照明設定も可能である。
【0051】
図９は、補償設定が実施される前の環状照明設定の場合の照明光３の例示的な強度分布を瞳座標グラフに示している。照明光３の部分ビームは、各々瞳ファセット１１のうちの１つの場所に入射し、それによって図９に記載のグラフにある強度寄与Ｉ（シグマｘ，シグマｙ）を与える。強度寄与Ｉは、この場所に存在して瞳ファセットの場所で積分された強度に依存して異なるサイズで例示している。小さめの点は、低めの積分強度に対応する。強度差は、それぞれの物体視野照明チャネルを通して案内される異なる照明光強度によってもたらされる。
【0052】
図９に記載の環状照明設定は、照明光３が入射する瞳ファセット１１の構成に関する限り、いかなる場合にも瞳座標シグマｘと瞳座標シグマｙの両方に関して鏡面対称である。
【0053】
図１０は、物体構造変数ｐ（ピッチ）へのテレセントリック性変化ΔＴＣの依存性を更に別のグラフに示している。この依存性は、垂直線３４を有する物体構造に対してテレセントリック性曲線３５として、及び水平線３３を有する物体構造に対してテレセントリック性曲線３６としてプロットしている。
【0054】
垂直構造テレセントリック性曲線３５は、ΔＴＣ＝０の場合に構造変数に依存せずに推移する。水平構造テレセントリック性曲線３６は、約４０ｎｍの構造変数ｐの場合に約−１２ｍｒａｄの値を有する。この値は、大きい構造変数ｐに向けてその絶対値が減少し、ｐ≒８０ｎｍにおいて−５ｍｒａｄの値、及びｐ＝１００ｎｍにおいてΔＴＣ≒−４ｍｒａｄの値に達し、ｐ≧１３０ｎｍではΔＴＣ＝−３ｍｒａｄの値で停滞する。
【0055】
一方で水平線３３、他方で垂直線３４に関するテレセントリック性曲線３５、３６のこれらの異なるプロファイルは、水平線３３が垂直線３４とは原理的に異なって照明されるという効果を有するレチクル１７の斜め照明に起因してもたらされる。
【0056】
図１１は、補償照明瞳３７における強度分布をここでもまた瞳座標グラフに示している。補償照明瞳３７は、下記で説明する補償設定の結果である。補償照明瞳３７は、図１０を参照して上述した斜め照明に起因してもたらされる構造変数ｐに対する結像テレセントリック性ＴＣの依存性が低下するようなすなわち、少なくとも部分的に補償されるようなレチクル１７の構造変数ｐに対する結像テレセントリック性ＴＣの依存性をもたらす。
【0057】
補償照明瞳３７は、内側制限半径ＲG及び外側制限半径が図９に記載の環状照明設定の制限半径に対応するリング形状リング瞳寄与３８を有する。更に、補償照明瞳３７は、リング瞳寄与３８内に、すなわち、Ｒ≦ＲGである瞳座標値の場所に補償瞳寄与３９を有する。
【0058】
補償照明瞳３９は、選択視野ファセット７をこれらの視野ファセットが、図９に記載の照明設定に従って瞳ファセット１１に対して作用するそれぞれの第１の照明傾斜位置と、制限半径ＲGの範囲にある瞳ファセットが照明される第２の照明傾斜位置との間で切り換えを行うことによって生成される。傾斜可能視野ファセット７は、予め定められた照明瞳を生成するための瞳発生デバイスである。
【0059】
補償照明瞳３７は、作用を受ける瞳ファセット１１に関して、座標軸シグマｘ又は座標軸シグマｙのいずれに関しても正確に鏡面対称であることはない。
【0060】
補償照明瞳３７を生成するためには、全体的に、視野ファセット７のうちの約５％が、第１の照明傾斜位置から第２の照明傾斜位置に切り換えられる。異なる切り換え百分率、例えば、１％、２％、３％、４％、６％、７％、８％、９％、１０％、又は他に１０％超も可能である。
【0061】
図１２は、補償照明瞳３７に関する水平構造テレセントリック性曲線４０と垂直構造テレセントリック性曲線４１とを図１０に対応するΔＴＣ／ピッチグラフに示している。水平構造テレセントリック性曲線４０は、ｐ＝４０ｎｍにおいて値ΔＴＣ≒−２ｍｒａｄを有する。この値は、その絶対値が、ｐ≒６０ｎｍにおけるΔＴＣ≒０ｍｒａｄまで低下し、その後に、より大きい構造変数ｐの場合にｐ≒１３０ｎｍにおけるΔＴＣ≒−１．５ｍｒａｄの値まで徐々に増加し、ｐ≒２５０ｎｍまでこの値に留まる。絶対値においては、水平構造テレセントリック性曲線４０は、テレセントリック性偏差ΔＴＣの２ｍｒａｄの最大絶対値を有する。垂直構造テレセントリック性曲線は、≦８０ｎｍの構造変数においてΔＴＣ≒−２．５ｍｒａｄの値を有し、その後に、構造変数ｐ＝１００ｎｍまでに符号を変化させ、このｐ＝１００ｎｍにおいてΔＴＣ≒２ｍｒａｄの値を有する。その後に、この正の値は僅かしか増大せず、ｐ≒１６０ｎｍを始端としてΔＴＣ≒２．５ｍｒａｄの最大値を有する。垂直構造テレセントリック性曲線４１は、２．５ｍｒａｄの値ΔＴＣにおいてその最大絶対値を有する。従って、補償照明瞳３７の具備の結果として、最大テレセントリック性偏差は、絶対値で約１２ｍｒａｄの値から絶対値で約２．５ｍｒａｄの値まで低減されている。
【0062】
図１３は、更に別の補償照明瞳４２を図１１に記載のものに対応する図に示している。この補償照明瞳４２も、図９に記載の環状照明設定から進んで発生される。この場合に、視野ファセット７のうちの一部は、第２の照明傾斜位置だけでなく、ターンオフ傾斜位置にも持ってこられる。全体的に、約５％の視野ファセット７が第２の照明傾斜位置に持ってこられ、４％の視野ファセット７がターンオフ傾斜位置に持ってこられる。これらの百分率の比率は可変とすることができ、図１１に関して上述した値を有する。
【0063】
図１４は、補償照明瞳４２に関する水平構造テレセントリック性曲線４３及び垂直構造テレセントリック性曲線４４のプロファイルをここでもまたΔＴＣ／ｐグラフに示している。
【0064】
テレセントリック性曲線４３、４４の曲線プロファイルは、水平構造テレセントリック性曲線４３が、水平構造テレセントリック性曲線４０と比較して幾分高めのΔＴＣ値に向けてシフトており、それに対して垂直構造テレセントリック性曲線４４が、垂直テレセントリック性曲線４１と比較して幾分低めのΔＴＣに向けてシフトしているという相違点を伴って、図１２に記載のテレセントリック性曲線４０、４１の曲線プロファイルと質的に同様である。その結果、この場合にもΔＴＣにおける最大絶対値において２．１ｍｒａｄの値への低減がもたらされる。全体的に、ΔＴＣにおける絶対値の最初の最大値（１２ｍｒａｄである図１０を参照されたい）と比較して５倍よりも大きい低減が達成された。
【0065】
照明光学ユニット２３の補償設定には以下の手順が使用される。
【0066】
最初に、レチクル１７の物体構造変数に依存し、すなわち、特にピッチｐに依存する物体結像変数が決定される。物体結像変数は、上記に例示的に説明したようにテレセントリック性偏差とすることができる。
【0067】
この場合に、テレセントリック性偏差又はテレセントリック性誤差は、フォーカス偏差に対する横方向像シフトの比を表している。フォーカス偏差は、像平面２１と垂直に測定され、理想的な像点のｚ座標と、像が測定されるか又はウェーハ２２上に露光される層が置かれる実際の像点のｚ座標との間の差を表している。横方向像シフトは、理想的な像平面２１と平行な平面内で測定される。測定平面と理想的な像平面２１との間の距離が、厳密にフォーカス偏差である。横方向像シフトは、理想的な像点と、像平面２１と平行な測定平面内の実際の像点との間の距離である。そのようなテレセントリック性偏差は、レチクル１７の斜め照明との相互作用の結果として生じる可能性がある。テレセントリック性偏差は、これに加えて、照明瞳の構成を用いて影響を及ぼされる可能性がある。
【0068】
テレセントリック性偏差は、測定するか、又は光学シミュレーション計算を用いて計算するかのいずれかとすることができる。
【0069】
その後に、補償結像パラメータ、すなわち、上述の例では照明瞳３１内の強度分布が、補償前の結像変数と結像変数の補償寄与とで構成することができる構造依存の合計結像変数をもたらすように予め定められ、この場合に、合計結像変数は、予め定められた結像変数値の許容誤差範囲にある。上述のテレセントリック性偏差の例（例えば、図１２及び図１４）の場合に、３ｍｒａｄよりも小さいテレセントリック性偏差の最大絶対値に導く合計テレセントリック性偏差がもたらされた。補償結像パラメータの事前定義は、個々の視野ファセットの傾斜切り換えの補償の影響の経験的な決定によって決定することができる。これに代えて又はこれに加えて、補償の影響は、光学シミュレーション計算を用いてコンピュータによって決定することができる。
【0070】
決定され、かつ補償される物体結像変数の場合に、照明入射平面に対して垂直な水平物体線及び／又は照明入射平面内の垂直物体線を考慮することができる。予め定めた値からの結像変数の偏差の最大値の事前定義の代わりに、予め定めた値からの結像変数の偏差の平均値を予め定めることができる。望ましい結像変数の構造依存性プロファイルを定めることができる。補償結像パラメータの事前定義に関して、２次条件、例えば、照明光学ユニット２３の最小伝達率、又は例えばＮＩＬＳ値又は照明のコントラスト値のような他の結像変数を考慮することができる。
【0071】
ＮＩＬＳ（「正規化像対数勾配」）は、空間像強度曲線の導関数、すなわち、像視野２０にわたる結像光の結像される構造（例えば、線）の縁部位置における強度を示し、コントラストと同等の方式で像品質の尺度である。値ＮＩＬＳは、次式の通りに計算することができる。ＮＩＬＳ＝ＣＤ×ｄ（ｌｎＩ）／ｄｘ｜Ｉ0
＝ＣＤ／Ｉ0×ｄＩ／ｄｘ｜Ｉ0
【0072】
この場合に、ＣＤ（「臨界寸法」）は、線幅（一般的に、結像される物体の幅）であり、Ｉは、空間座標ｘの関数としての像強度であり、ｌｎは自然対数であり、Ｉ0は、空間像が評価される強度閾値である。｜Ｉ0は、この導関数が、空間像強度Ｉが値Ｉ0を取る位置ｘにおいて形成されることを意味する。
【0073】
補償結像パラメータの事前定義は、光学近接性補正とも表すレチクルの特定のレイアウトの事前定義との組合せで行うことができる。このレイアウト事前定義は、レチクル１７上に事前補償構造プロファイルを生成する段階を含み、この段階では、投影露光装置１を用いた結像の結果としての収差が構造的に事前補償される。
【0074】
補償結像パラメータの事前定義は、反復的に行うことができる。
【0075】
補償結像パラメータとしての補償照明瞳のｙ二重極照明設定から進む生成の異なる変形を例として以下に図１６を参照して説明する。
【0078】
水平構造テレセントリック性曲線４５は、ｐ≒３５ｎｍにおいて値ΔＴＣ≒−５．５ｍｒａｄを有する。水平構造テレセントリック性曲線４５の場合に、テレセントリック性偏差の絶対値は、最初に、ｐ≒４２ｎｍにおけるΔＴＣ≒−８ｍｒａｄの値まで低下する。その後に、テレセントリック性偏差値は、ｐ≒８５ｎｍにおけるΔＴＣ≒−３ｍｒａｄまで増大し、次いで、より大きい構造変数ｐではこのレベルに留まる。垂直構造テレセントリック性曲線４６は、ΔＴＣ＝０において構造変数とは独立したプロファイルを有する。従って、テレセントリック性偏差における最大絶対値は、図１６に記載の照明設定の場合は約８ｍｒａｄの値にある。
【0079】
図１８は、図１６に記載のｙ二重極瞳に基づいて、この場合にも第１の照明傾斜位置から第２の照明傾斜位置に約５％の視野ファセット７を切り換えることによって得られた補償照明瞳４７を示している。補償照明瞳４７の場合に、象限ＩＩ及びＩＶ内で照明される瞳ファセット１１による二重極瞳寄与４８と共に象限Ｉ及びＩＩＩ内で照明される瞳ファセット１１による補償瞳寄与４９も存在する。
【0080】
図１９は、ここでもまた、補償照明瞳４７における水平構造テレセントリック性曲線５０と垂直構造テレセントリック性曲線５１とを示している。水平構造テレセントリック性曲線５０は、構造変数ｐ≒３５ｎｍとｐ≒７５ｎｍの間でΔＴＣ≒−１ｍｒａｄのプラトー上を延びる。その後に、水平構造テレセントリック性曲線５０は符号を変化させて、ｐ≒８５ｎｍにおいてΔＴＣ≒１ｍｒａｄの値に達し、より大きい構造変数においてほぼこの値に留まる。垂直構造テレセントリック性曲線５１は、構造変数ｐ≒７５ｎｍとｐ≒２００ｎｍの間で良好な近似でΔＴＣ≒０に留まる。２つのテレセントリック性曲線５０、５１は、各々、テレセントリック性偏差において最大で１．４ｍｒａｄの最大絶対値を有する。
【0081】
図２０は、図１６に記載のｙ二重極照明設定をもたらす第１の照明傾斜位置を前と同じく起点として、約４％の視野ファセットが第２の照明傾斜位置に切り換えられ、約１％の視野ファセット７がターンオフ位置に切り換えられた更に別の補償照明瞳５２を図１３に記載のものに対応する図に示している。
【0082】
図２１は、図２０に記載の補償照明瞳５２における水平構造テレセントリック性曲線５３と垂直構造テレセントリック性曲線５４とを示している。テレセントリック性曲線５３、５４のプロファイルは、テレセントリック性曲線５０、５１のものにほぼ対応する。
【0083】
図２２は、象限ＩＩ及びＩＶ内で制限半径ＲGよりも大きい中心Ｚから距離Ｒの場所にある照明瞳又は瞳座標が照明されるｙ二重極照明設定の変形を示している。更に、図２２に記載のｙ二重極の２つの極は、図１６に記載のｙ二重極設定の場合のように中心Ｚの周りで周方向に９０°にわたって広がることはなく、６０°にわたってしか広がらない。図２２に記載の照明設定では、極の不均衡に関して、ＰＢsigma y＝０％が成り立つ。従って、図２２の上側の二重極瞳寄与４８は、図２２の下側の二重極瞳寄与４８と正確に同じ積分された照明光強度を有する。
【0084】
図２３は、水平物体線３３に対する望ましいテレセントリック性曲線５５の望ましい構造プロファイルを示している。この望ましいテレセントリック性曲線５５は、レチクル１７での反射時にレチクル１７上の構造に起因して生成されるテレセントリック性曲線の負の部分を表している。
【0085】
図２４は、図２２に記載のｙ二重極照明設定から先行して発生された補償照明瞳５６を示している。補償照明瞳５６は、ここでもまた、図２２に記載の設定が照明される第１の照明傾斜位置から第２の照明傾斜位置に視野ファセット７の一部分を切り換えることによって得られたものである。約１５％の視野ファセット７を切り換えている。図２４に記載の照明設定は、極不均衡ＰＢsigma y＝−９．５９％を有する。従って、正のシグマｙ値にわたって積分した場合よりも、負のシグマｙ値にわたって積分した場合の方が高い照明光強度が存在する。
【0086】
更に、補償照明瞳５６では、更に別の視野ファセット７をターンオフ傾斜位置から照明傾斜位置に切り換えており、すなわち、補償照明瞳５６を照明する上で更に別の照明チャネルを利用可能にしたものである。補償照明瞳５６の場合に、照明光３は、図２２に記載の照明設定の場合よりも約１０％多い照明チャネル上に入射する。
【0087】
補償照明瞳５６は、第１の照明傾斜位置にあるｙ二重極設定の図２２及び図２４の下側の極を照明する視野ファセット７を切り換え、かつ更に別の視野ファセット７を有効にすることにより、ほぼそれだけで発生されたものである。補償照明瞳５６は、シグマｙ軸に関して鏡面対称である。
【0088】
図２５は、補償照明瞳５６によって生成されたテレセントリック性偏差からの寄与と、レチクル誘起テレセントリック性偏差からの寄与との和としての合計テレセントリック性曲線を合計テレセントリック性曲線５７として示している。合計テレセントリック性曲線５７は、ｐ≒２５ｎｍにおいてΔＴＣ≒０の値を有する。次いで、合計テレセントリック性は、ｐ＝４０ｎｍにおける約６ｍｒａｄのΔＴＣ値まで増大し、その後に、ｐ≒９０ｎｍにおけるΔＴＣ≒−５．５ｍｒａｄの値まで徐々に低下する。合計テレセントリック性曲線５７の場合に、合計テレセントリック性偏差ΔＴＣの最大絶対値は５．５ｍｒａｄである。
【0089】
投影光学ユニット１９の一部としての波面操作デバイスの効果を図２６から図２９を参照して以下に解説する。波面操作デバイスは、投影光学ユニット１９のミラーＭ１からＭ６のうちの少なくとも１つに対して作用し、かつそこにミラーの又はそのセグメントの微調節及び／又は変形を与える調節／変形ユニット５８（図１を参照されたい）の形態にあるマニピュレータである。従って、調節／変形ユニット５８は、投影光学ユニット１９の波面マニピュレータを構成する。
【0090】
投影光学ユニット１９のミラーの調節及び／又は変形により、像視野２０内で結像光３の波面に対して対応する影響をもたらすことができる。この波面影響は、一方でレチクル１７の水平線３３のかつ他方でレチクル１７の垂直線３４の像の結像フォーカスシフト（最良フォーカスシフト、ｂｆｓ）、すなわち、像位置のｚオフセットに相応に影響を及ぼすのに使用される。
【0091】
図２６は、水平構造フォーカスシフト曲線５９と垂直構造フォーカスシフト曲線６０とをフォーカスシフト（最良フォーカスシフト、ｂｆｓ）／構造変数（ピッチ）グラフに示している。これらのフォーカスシフト曲線５９、６０は、非補償波面に適用される。水平構造フォーカスシフト曲線５９は、最小検出構造変数ｐ≒４０ｎｍの場合にｂｆｓ≒１７ｎｍの値を有する。この値は、ｐ≒５０ｎｍにおけるｂｆｓ≒２２ｎｍまで増大し、次いで、ｐ≒８０ｎｍにおけるｂｆｓ≒８ｎｍまで低下し、その後に、ほぼこのレベルに留まる。垂直構造フォーカスシフト曲線６０の場合に、ｐ≒４０ｎｍに対する値ｂｆｓは、約−２５ｎｍであり、次いで、ｐ≒５５ｎｍにおける約−２２ｎｍまで増大し、その後に、構造変数ｐ≒８０ｎｍから始まるｂｆｓ≒−３０ｎｍまで再び低下し、それよりも大きい構造変数ではほぼこの値に留まる。
【0092】
ゼルニケ多項式Ｚ４、Ｚ５、Ｚ９、Ｚ１２、Ｚ１６、Ｚ１７、Ｚ２１、及びＺ２５が最適化のための対称性寄与として使用される調節／変形ユニット５８を利用したミラー調節／変形最適化は、補償水平構造フォーカスシフト曲線６１と補償垂直構造フォーカスシフト曲線６２が構造変数範囲４０ｎｍ＜ｐ＜２００ｎｍ内で値ｂｆｓ≒０の前後で良好な近似で変化し、かつ２．５ｎｍよりも小さいｂｆｓの最大絶対値がもたらされるような反射光学ユニット１９の結像光３の補償波面をもたらす。
【0093】
図２７から図２９は、補償水平構造フォーカスシフト曲線６３，６５、６７と補償垂直構造フォーカスシフト曲線６４，６６、及び６８とに基づく対応する波面の調節／変形補償を示している。図２７に記載の波面補償の場合に、ゼルニケ多項式Ｚ４、Ｚ５、及びＺ９に従って対称性群が変化された。図２８に記載の波面補償の場合に、ゼルニケ多項式Ｚ４及びＺ５に従って対称性群が変化された。図２９に記載の波面補償の場合に、ゼルニケ多項式Ｚ５に従って対称性群が変化された。全ての場合に、フォーカスシフトに関する初期曲線５９、６０と比較して、フォーカスシフトの最大絶対値の有意な低減が同じく生じる。この最大絶対値は、図２７に記載の補償の場合にｂｆｓ≒４ｎｍであり、図２８に記載の補償の場合にｂｆｓ≒８ｎｍであり、図２９に記載の補償の場合にｂｆｓ≒９ｎｍである。非補償フォーカスシフト曲線５９、６０と比較して、フォーカスシフトの最大絶対値の２倍よりも大きい低減が全ての場合に生じる。
【0094】
従って、上述の補償を用いてもたらされた一方でテレセントリック性偏差のかつ他方でフォーカスシフトの誤差寄与の低減に起因して、ウェーハ２２上に極微構造を発生させるための相応に改善された結像特性がもたらされる。
【0095】
視野ファセット７の傾斜位置を用いて、他の照明設定、例えば、ｘ二重極設定、四重極照明設定、又はあらゆる他の多重極照明設定の補償する変形を生成することも可能である。
【0096】
投影露光中に、レチクル１７と、ＥＵＶ照明光３に対して感光性を有するコーティングを担持するウェーハ２２とが与えられる。その後に、レチクル１７の少なくとも１区画が、少なくとも１つの補償結像パラメータの事前定義によって相応に設定された光学系を用いた投影露光装置１を用いてウェーハ２２上に投影される。最後に、ウェーハ２２上のＥＵＶ照明光３で露光された感光層が現像される。このようにして、微細又はナノ構造化構成要素、例えば、半導体チップが生成される。
【符号の説明】
【0097】
３７、３９ 補償照明瞳３８ リング瞳寄与
ＲG 制限半径
Ｚ 中心