特許 6792600 ＥＵＶコレクター

(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】6792600

(24)【登録日】2020年11月10日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】ＥＵＶコレクター

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20201116BHJP

   G02B 17/06 20060101ALI20201116BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 503

   G03F7/20 521

   G02B17/06

【請求項の数】13

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2018-193508(P2018-193508)

(22)【出願日】2018年10月12日

(62)【分割の表示】特願2015-541074(P2015-541074)の分割

【原出願日】2013年10月25日

(65)【公開番号】特開2019-12290(P2019-12290A)

(43)【公開日】2019年1月24日

【審査請求日】2018年11月9日

(31)【優先権主張番号】102012220465.2

(32)【優先日】2012年11月9日

(33)【優先権主張国】DE

(31)【優先権主張番号】61/724,398

(32)【優先日】2012年11月9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】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(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】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須 威夫

(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】エントレス マルティン

【審査官】 今井 彰

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２６６６５０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００６−５２３０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１３８２５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−３１９５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５２２４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５３６９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０４９８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８８２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１１５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３３４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５３０５０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、２１／３０

Ｇ０３Ｆ ７／２０−７／２４、９／００−９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＥＵＶ放射線源（３）からのＥＵＶ放射線（１４）を照明遠視野（１７ａ）内に送るためのＥＵＶコレクター（１５）であって、
前記放射線源（３）からの前記ＥＵＶ放射線（１４）を前記照明遠視野（１７ａ）に送る法線入射のための少なくとも１つのミラー（２３；２３，４５）を含む少なくとも１つの法線入射ミラーコレクターサブユニット（２３；４４；４９）を含み、法線入射の該ミラーにおいて、該ミラーへの法線に対する反射性放射線の入射角が最大で３５°であり、 前記放射線源（３）からの前記ＥＵＶ放射線（１４）を前記照明遠視野（１７ａ）に送るかすめ入射のための少なくとも１つのミラー（３０；３０，３６，３７；３０，３６，３７，４２，４３；３０，４８；３０，５１）を含む少なくとも１つのかすめ入射ミラーコレクターサブユニット（３０；３５；４１；４７；５０）を含み、
前記コレクターサブユニット（２３，３０；２３，３５；２３，４１；４４，４７；４９，３０；４９，５０）の配置が、異なるコレクタービーム経路を通じて、少なくとも同様に前記法線入射ミラーコレクターサブユニット（２３；４４；４９）での反射によって生成される法線入射ミラー強度分布（Ｉ_N）と、少なくとも同様に前記かすめ入射ミラーコレクターサブユニット（３０；３５；４１；４７；５０）での反射によって生成されるかすめ入射ミラー強度分布（Ｉ_G）とで構成される前記照明遠視野（１７ａ）にわたる前記ＥＵＶ放射線（１４）の全体強度分布（Ｉ（ｒ））がもたらされるようなものであり、
第１のコレクターサブユニット（２３；４９）は、遷移領域（２９）において互いに融合する２つの集光ミラー区画（２７，２８）を含み、該遷移領域（２９）において、前記法線入射ミラーコレクターサブユニット（２３；４９）上への個々の光線の入射角は突然変化し、
前記かすめ入射ミラーコレクターサブユニット（３０）の少なくとも１つが、前記放射線源（３）に対面する小さい貫通開口部（３１）から、中間焦点面（１６）に対面する、より大きい貫通開口部（３２）に向かって開いている切頭円錐の横面の形態に具現化され、前記かすめ入射ミラーコレクターサブユニット（３０）の内壁（３３）上への前記ＥＵＶ放射線（１４）の入射角が、該小さい貫通開口部（３１）の周りで最も大きく、他方の貫通開口部（３２）に向けて、該内壁（３３）上への該ＥＵＶ放射線（１４）の入射角は連続的に減少する、
ことを特徴とするコレクター（１５）。

【請求項2】

前記遷移領域（２９）内で、前記入射角が、中心集光ミラー区画（２７）における約１８°の値から外側集光ミラー区画（２８）上の約８°の値まで変化する、
ことを特徴とする請求項１に記載のコレクター。

【請求項3】

前記照明遠視野（１７ａ）の全体の４０％よりも大きい少なくとも該照明遠視野（１７ａ）の区画（ｒ₁＜ｒ＜ｒ₃）にわたる該全体強度分布（Ｉ（ｒ））は、該照明遠視野（１７ａ）の該区画（ｒ₁＜ｒ＜ｒ₃）内の平均強度（Ｃ・Ｉ_max）から２０％未満だけずれる、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコレクター。

【請求項4】

前記照明遠視野（１７ａ）内で前記法線入射ミラー強度分布（Ｉ_N）が前記かすめ入射ミラー強度分布（Ｉ_G）内に連続的に融合するような前記コレクターサブユニット（２３，３０；２３，３５；２３，４１；４４，４７；４９，３０；４９，５０）の配置を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコレクター。

【請求項5】

前記法線入射ミラー強度分布（Ｉ_N）を生成する前記コレクタービーム経路の前記ＥＵＶ放射線（１４）の反射の回数が、前記放射線源（３）と下流に配置することができる該ＥＵＶ放射線（１４）のためのビーム案内構成要素（１７）との間で前記かすめ入射ミラー強度分布（Ｉ_G）を生成する該コレクタービーム経路の該ＥＵＶ放射線（１４）の反射の回数からずれるような前記コレクターサブユニット（２３，３５；２３，４１；４４，４７）の配置を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のコレクター。

【請求項6】

前記ＥＵＶ放射線（１４）は、コレクター（１５）の中心軸（２４）に関して内側と外側の両方から前記かすめ入射ミラーコレクターサブユニット（４７）のうちの１つのミラー（３０，４８）上に入射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項に記載のコレクター。

【請求項7】

前記かすめ入射ミラーコレクターサブユニット（５０）が、相互に異なる、複数の波長領域を抑制するための、異なる格子周期を有する、複数の異なる回折格子（５９，６０）を有す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項に記載のコレクター。

【請求項8】

前記かすめ入射ミラーコレクターサブユニット（３５）の、前記ＥＵＶ放射線（１４）によって連続して入射される異なるミラー（３６，３７）が、相互に異なる、複数の波長領域を抑制するための、異なる格子周期を有する、複数の異なる回折格子（５９，６０）を有す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項に記載のコレクター。

【請求項9】

コレクター（１５）によって集光されるＥＵＶ放射線（１４）を照明光として案内するための少なくとも１つのファセットミラー（１７，１８）を有する結像光学ユニット（９）によって結像することができる物体視野（５）を照明するための請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のコレクター（１５）、
を含むことを特徴とする照明光学ユニット（４）。

【請求項10】

前記ファセットミラー（１７）の全体反射面（５３）の外側輪郭（５５）が、該ファセットミラー（１７）の場所での前記コレクター（１５）の照明遠視野（１７ａ）の外側強度領域（５６）と少なくとも同じサイズのものであることを特徴とする請求項９に記載の照明光学ユニット。

【請求項11】

請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の照明光学ユニットを含み、かつ
少なくとも１つのＥＵＶ放射線源（３）を含む、
ことを特徴とする照明系。

【請求項12】

請求項１１に記載の照明系を含み、
物体視野（５）を像視野（１０）内に結像するための結像光学ユニット（９）を含む、 ことを特徴とする投影露光装置（１）。

【請求項13】

微細構造化構成要素を生成する方法であって、
レチクル（７）を与える段階と、
照明光ビーム（１４）に対して感光性であるコーティングを有するウェーハ（１２）を与える段階と、
請求項１２に記載の投影露光装置を用いて前記レチクルの少なくとも１つの区画を前記ウェーハ（１２）上に投影する段階と、
前記ウェーハ（１２）上に前記照明光ビーム（１４）によって露光された前記感光層を現像する段階と、
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 ２２０ ４６５．２の内容が引用によって本明細書に組み込まれている。

【0002】

本発明は、ＥＵＶ（極紫外）放射線源からの放出光を主焦点内に伝達するためのコレクターに関する。本発明は、更に、そのようなコレクターを含む照明光学ユニット、そのような照明光学ユニットを含む照明系、そのような照明系を含む投影露光装置、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、及び本方法によって生成される構成要素に関する。

【背景技術】

【0003】

冒頭に示したタイプのコレクターは、ＷＯ ２０１１／１３８２５９ Ａ１、ＵＳ ７，０７５，７１２ Ｂ２、ＵＳ ７，５０１，６４１ Ｂ２、ＵＳ ２００６／０１７６５４７ Ａ１、ＵＳ ２００６／０１２０４２９ Ａ１、ＵＳ ７，０７５，７１３ Ｂ２、ＥＰ １ ４６９ ３４９ Ａ１、ＵＳ２００８／０２６６６５０ Ａ１、及びＷＯ ２００９／０９５２２０ Ａ１から公知である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】ＤＥ １０ ２０１２ ２２０ ４６５．２

【特許文献2】ＷＯ ２０１１／１３８２５９ Ａ１

【特許文献3】ＵＳ ７，０７５，７１２ Ｂ２

【特許文献4】ＵＳ ７，５０１，６４１ Ｂ２

【特許文献5】ＵＳ ２００６／０１７６５４７ Ａ１

【特許文献6】ＵＳ ２００６／０１２０４２９ Ａ１

【特許文献7】ＵＳ ７，０７５，７１３ Ｂ２

【特許文献8】ＥＰ １ ４６９ ３４９ Ａ１

【特許文献9】ＵＳ２００８／０２６６６５０ Ａ１

【特許文献10】ＷＯ ２００９／０９５２２０ Ａ１

【特許文献11】ＷＯ ２０１２／１２６８６７ Ａ１

【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、下流に配置された照明光学ユニットに対するビーム案内に課せられた要件が軽減されるようにコレクターを改善することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によると上述の目的は、請求項１に記載の特徴を含むコレクターを用いて達成される。

【0007】

本発明により、一方で法線入射のための少なくとも１つのミラーを含むサブユニットと、他方でかすめ入射のための少なくとも１つのミラーを含むサブユニットとへのコレクターの再分割により、コレクターによって生成される照明遠視野をその全体強度分布に関して予め定められた値への適応化に対して目標を定めた方式で適応させる可能性を提供することが認識されてきた。一例として、特に均一な全体強度分布を有する照明遠視野を達成することができる。それによってコレクターの下流に配置された照明光学ユニットの要件、特に、下流に配置されたミラーアレイの個々のミラーに対する傾斜角要件は、この場合に、照明視野を照明するための照明要件に準拠することに関して譲歩を行う必要なく軽減される。特に、部分的に一定の遠視野強度密度を有する照明遠視野を与えることができる。一定の遠視野強度密度は、特に照明遠視野の外側強度領域に至るまで生成することができる。それによって使用可能ＥＵＶ放射線を遠視野全域に存在させることができる。ここで、照明遠視野にわたる強度分布は、遠視野の区域にわたって測定される放射線源強度の面密度として決定することができる。特に、目標を定めた遠視野分布を設定することができる。この設定は、例えば、コレクターの下流に配置された光学ユニットのテレセントリック性誤差を補償するために使用することができる。法線入射ミラーコレクターサブユニットは、放射線源の最も近くに配置されたミラー区画を有することができる。このミラー区画は、放射線源から比較的遠くに離して配置することができる。コレクターサブユニットの反射層の設計を用いて、関連する強度密度の損失を補償することができる。ＥＵＶ放射線源によって放出される全ＥＵＶ放射線のうちで少なくとも捕捉される立体角セグメントに対する照明ビーム経路を２つの中間フォーカスを通して案内することができる。異なるコレクタービーム経路を通して含まれる少なくとも１つの法線入射ミラー強度分布と少なくとも１つのかすめ入射ミラー強度分布とへの遠視野強度分布の再分割により、照明放射線経路を遠視野に向けて相応に案内することにより、放射線源から得られる立体角内のギャップを閉じることができる。コレクターによって均一な照明遠視野が生成される限り、特に、視野ファセットミラーと瞳ファセットミラーとを有する下流の照明光学ユニットの使用により、個々のファセットは、平均入射角からのそれぞれの入射角の偏差を殆ど伴わずに入射を受けることができる。遠視野が、照明される照明視野内で互いの上に重ね合わされるように結像される場合に、照明光学ユニット内のビーム案内は、関連する視野ファセット結像の結像スケールの変化を殆ど伴わずに行うことができる。この変化は、±１０％よりも有意に小さく、例えば、±５％よりも小さくすることができる。同じことは、瞳ファセット上への中間フォーカスの結像に相応に適用される。ＥＵＶコレクターは、放射線源からのＥＵＶ放射線放出光の大きい立体角度範囲を捕捉し、異なる半空間の立体角度範囲を捕捉することができるように具現化することができる。コレクターは、そのミラー区画を保護するために、特に少なくとも１つのかすめ入射ミラーコレクターサブユニットのミラーを保護するための保護絞りとして少なくとも１つの絞りを有することができる。コレクターサブユニットのミラーは、ミラー区画上へのＥＵＶ放射線のそれぞれの入射角に合わせて異なって具現化された高反射コーティングを有することができる。高反射層は、ルテニウム層とすることができる。高反射層は、多層コーティングとすることができる。多層コーティングは、モリブデン／シリコン（Ｍｏ／Ｓｉ）層とすることができる。全体的に、コレクターは、小型形式で具現化することができる。コレクターの対称面に位置するか又はコレクターの対称軸、特に回転対称軸に一致することができる光軸方向のコレクターの構造長を小さくすることができる。コレクターは、中間焦点面内に比較的小さい開口数を与えることができる。それによって第１に照明光学ユニットの小型構成が可能になり、第２にコレクターの下流に配置された光学構成要素の要件が軽減される。特に、下流に配置された傾斜ミラーの傾斜角度要件、特に下流に配置された個々のミラー又は個々のファセットの傾斜角度要件が低下する。それによってこれらのミラーの効率的な冷却が可能になる。法線入射に対するミラーは、ミラーへの法線に対する反射性放射線の入射角が最大で３５°である場合に存在する。かすめ入射に対するミラーは、ミラーへの法線に対する入射角が少なくとも５５°、好ましくは６０°よりも大きく、より好ましくは６５°よりも大きい場合に存在する。組み合わされて全体強度分布を形成するそれぞれの強度分布を発生させるための異なるコレクタービーム経路に沿ったＥＵＶ放射線の反射回数は異なるとすることができる。法線入射ミラー強度分布のコレクタービーム経路は、法線入射ミラーコレクターサブユニットにおいて正確に１つの反射を有することができる。これに代えて、このコレクタービーム経路は、法線入射ミラーコレクターサブユニットでの反射と、かすめ入射ミラーコレクターサブユニットでの反射との両方を有することができる。かすめ入射ミラー強度分布に関するコレクタービーム経路は、正確に１つの反射、すなわち、かすめ入射ミラーコレクターサブユニットにおけるものを有することができる。かすめ入射ミラー強度分布に関するコレクタービーム経路は、かすめ入射ミラーにおいて複数の反射を有するか又は例えば法線入射ミラーでの反射とかすめ入射ミラーにおける少なくとも１つの反射とを有することができる。複数の反射を有するコレクタービーム経路は、異なる反射面でのそれぞれの個々の光線に対する反射の積が、予め定められた公差範囲にあるコレクタービーム経路の全ての個々の光線、又はかかわる個々の光線のうちの大部分に対して同じ値を有するように、個々の光線のかかわる入射角に関して調整することができる。かすめ入射ミラー強度分布は、反射かすめ入射ミラーが少なくとも一度かかわることによって生成される。法線入射ミラー強度分布は、反射法線入射ミラーが少なくとも一度かかわることによって生成される。原理的には、全体強度分布が、法線入射ミラーによって反射されるコレクタービーム経路だけ又はかすめ入射ミラーによって反射されるコレクタービーム経路だけによって生成されるＥＵＶコレクター構成も可能である。この場合にも、遠視野のうちで全遠視野の４０％よりも大きい区画にわたってこの遠視野区画内の平均強度から２０％よりも小さくしかずれない遠視野の均一な全体強度分布を実現する可能性が提供される。この遠視野区画は、コレクターの光軸上に位置することができる遠視野の中心から進んで測定される遠視野の異なる半径の間で延びる遠視野の面積区画である。本説明では、法線入射ミラーを法線ミラーとも呼び、かすめ入射ミラーをかすめミラーとも呼ぶ。

【0008】

平均強度からの２０％よりも小さい偏差が実現される遠視野区画は、全遠視野の４５％よりも大きくすることができ、５０％よりも大きくすることができ、５５％よりも大きくすることができ、６０％よりも大きくすることができ、６５％よりも大きくすることができ、７０％よりも大きくすることができ、更に、７５％よりも大きくすることができる。この区画における平均強度からのこの区画にわたる全体強度分布の偏差は、１５％よりも小さくすることができ、１０％よりも小さくすることができ、更に、５％よりも小さくすることができる。

【0009】

請求項２に記載の配置は、照明遠視野にわたる強度分布の特に有利なプロファイルをもたらす。

【0010】

請求項３に記載の異なる反射回数は、放出ＥＵＶ放射線の大きい立体角度範囲を捕捉するのに特に適切であることが見出されている。更に、この異なる反射は、有利に法線入射に近いか又は有利にかすめ入射に近いかのいずれかであるコレクターサブユニットのミラー上への入射角を有する設計の可能性をもたらす。放射線源とコレクターの下流に配置されたビーム案内構成要素との間のコレクタービーム経路に沿った反射回数Ｎが少なくとも２である場合（Ｎ≧２）、少なくとも２つのミラー面の同時最適化によって遠視野の均一化を容易にもたらすことができる。この最適化は、局所法線ベクトル、曲率、及び結像スケールを可変の反射回数及び一定でない層特性の場合でも遠視野が必要に応じて照明されるように適応させる。これに加えて、少なくとも１つの遠視野成分を生成するためにＮ≧２である反射回数を使用することで、コレクター構造長、コレクター作動距離、コレクターの開口数、使用可能スループット（コレクターの伝達率）、及び／又は遠視野均一性に対する予め定められた値を得る上でより多くの自由選択可能設計パラメータを変更することができる。

【0011】

請求項４に記載の配置は、小型形式で実現することができる。ＥＵＶ放射線は、１つの同じミラー上に内側と外側で同時に入射することができる。これに代えて、ミラーのうちの１つが内側から入射を受け、別のミラーが外側から入射を受けることができる。

【0012】

請求項５又は請求項６に記載の回折格子は、使用することができない外乱光を抑制するために効率良く使用することができる。

【0013】

請求項７に記載の照明光学ユニットの利点は、本発明によるコレクターを参照して上述したものに対応する。

【0014】

請求項８に記載のファセットミラーは、照明遠視野全域を使用する。照明遠視野の外側強度領域は、照明遠視野の最大強度密度の少なくとも５％が到達する領域である。

【0015】

請求項９に記載の照明系、請求項１０に記載の投影露光装置、請求項１１に記載の生成方法、及び本方法によって生成される微細又はナノ構造化構成要素の利点は、本発明によるコレクター及び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。ＥＵＶ放射線源は、ＬＰＰ光源とすることができる。

【0016】

ＥＵＶ放射線源からの放出光の効率的な集光に起因して、与えられた放射線源に対してより多くの使用光エネルギを投影露光に利用することができる。それとは逆に、より小さい寸法を有するＥＵＶ放射線源を用いて、与えられた使用光エネルギを達成することができる。それによって投影露光中のスループット又はＥＵＶ放射線源を与えるためのコストのいずれかが改善される。

【0017】

図面を参照して本発明の例示的実施形態を以下により詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】ＥＵＶ照明光学ユニットを有するＥＵＶ投影リソグラフィのための投影露光装置を通る略子午断面図である。

【図2】図１に記載の投影露光装置の無方向性ＥＵＶ放射線源からの放出光を照明光学ユニットの中間フォーカスの場所に配置された主焦点に伝達するためのコレクターの実施形態を示す類似の子午断面図である。

【図3】図１に記載の投影露光装置の無方向性ＥＵＶ放射線源からの放出光を照明光学ユニットの中間フォーカスの場所に配置された主焦点に伝達するためのコレクターの実施形態を示す類似の子午断面図である。

【図4】図１に記載の投影露光装置の無方向性ＥＵＶ放射線源からの放出光を照明光学ユニットの中間フォーカスの場所に配置された主焦点に伝達するためのコレクターの実施形態を示す類似の子午断面図である。

【図5】図１に記載の投影露光装置の無方向性ＥＵＶ放射線源からの放出光を照明光学ユニットの中間フォーカスの場所に配置された主焦点に伝達するためのコレクターの実施形態を示す類似の子午断面図である。

【図6】図１に記載の投影露光装置の無方向性ＥＵＶ放射線源からの放出光を照明光学ユニットの中間フォーカスの場所に配置された主焦点に伝達するためのコレクターの実施形態を示す類似の子午断面図である。

【図7】図１に記載の投影露光装置の無方向性ＥＵＶ放射線源からの放出光を照明光学ユニットの中間フォーカスの場所に配置された主焦点に伝達するためのコレクターの実施形態を示す類似の子午断面図である。

【図8】図１に記載の投影露光装置の無方向性ＥＵＶ放射線源からの放出光を照明光学ユニットの中間フォーカスの場所に配置された主焦点に伝達するためのコレクターの実施形態を示す類似の子午断面図である。

【図9】図１に記載の投影露光装置の照明光学ユニットの視野ファセットミラーの平面図である。

【図10】図２から図８に記載の実施形態のうちの１つのコレクターを用いて生成することができる照明遠視野の半径方向強度分布の図である。

【図10A】コレクターのミラーサブユニットの配置及び成形に使用される式を導出するのに使用される変数を定めるために様式化したコレクターを通る略子午断面図である。

【図11】図１に記載の投影露光装置のための照明光学ユニットの更に別の実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は、マイクロリソグラフィのための投影露光装置１を子午断面図に略示している。投影露光装置１の照明系２は、放射線源又は光源３に加えて、物体平面６の物体視野５の露光のための照明光学ユニット４を有する。ここで、物体視野５に配置され、レチクルホルダ８（抜粋としてしか例示していない）によって保持されるレチクル７が露光される。投影光学ユニット９は、物体視野５を像平面１１の像視野１０に結像するように機能する。レチクル７上の構造は、像平面１１の像視野１０の領域に配置されたウェーハ１２の感光層上に結像され、このウェーハは、ウェーハホルダ１３（同じく概略的にしか例示していない）によって保持される。

【0020】

放射線源３は、５ｎｍと３０ｎｍの間の範囲の放出使用放射線を有するＥＵＶ放射線源である。この放射線源は、プラズマ光源、特にＬＰＰ光源（レーザ生成プラズマ）とすることができる。ＥＵＶ放射線源は、例えば、ＧＤＰＰ光源（ガス放電生成プラズマ）とすることができる。放射線源３から射出するＥＵＶ放射線１４は、コレクター１５によって集光される。以下では、ＥＵＶ放射線１４を照明光又は結像光とも表している。コレクター１５を図２により詳細に例示しており、この図に対しては、後に説明する。ＥＵＶ放射線１４は、コレクター１５の下流で中間焦点面１６を通って伝播し、その後に、視野ファセットミラー１７上に入射する。視野ファセットミラー１７は、物体平面６に対して光学的に共役な照明光学ユニット４の平面１７ａに配置される。この平面１７ａ内には、コレクター１５によって形成されるＥＵＶ放射線１４の照明遠視野が存在する。

【0021】

ＥＵＶ放射線１４は、視野ファセットミラー１７の下流で瞳ファセットミラー１８によって反射される。瞳ファセットミラー１８は、照明光学ユニット４の瞳平面に配置され、この瞳平面は、投影光学ユニット９の瞳平面に対して光学的に共役である。瞳ファセットミラー１８と、ビーム経路の順番に名付けたミラー２０、２１、及び２２を有する伝達光学ユニット１９の形態にある結像光学アセンブリとを用いて、後により詳細に説明する視野ファセットミラー１７の視野ファセットが物体視野５に結像される。伝達光学ユニット１９の最後のミラー２２は、かすめ入射に対するミラー（「かすめ入射ミラー」）である。瞳ファセットミラー１８及び伝達光学ユニット１９は、照明光１４を物体視野５内に伝達するための連続光学ユニットを形成する。伝達光学ユニット１９は、特に瞳ファセットミラー１８が投影光学ユニット９の入射瞳に配置される場合は割愛することができる。

【0022】

位置関係の説明を容易にするために、図１は、物体平面６と像平面１１の間の投影露光装置１の構成要素の位置関係を説明するための直交ｘｙｚ座標系を広域座標系として描写している。図１では、ｘ軸は、作図面と垂直にその中に入り込むように延びている。ｙ軸は、図１の右に向けて延びている。ｚ軸は図１の下方に、すなわち、物体平面６及び像平面１１と垂直に延びている。

【0023】

レチクルホルダ８とウェーハホルダ１３は、両方共に、投影露光中にレチクル７とウェーハ１２が変位方向、すなわち、ｙ方向に一方で物体視野５により、他方で像視野１０によって走査されるように制御される方式で変位可能である。以下では、変位方向ｙを走査方向とも表している。

【0024】

下記では、図２を参照してコレクター１５をより詳細に説明する。コレクター１５は、ＥＵＶ放射線１４、すなわち、無方向で放出するＥＵＶ放射線源３からの放出光を中間焦点面１６内の主焦点、すなわち、中間フォーカス２３ａに伝達し、その後に、照明遠視野１７ａを生成するように機能する。

【0025】

コレクター１５は、ＥＵＶ放射線１４が内壁上に入射する集光ミラー２３の形態にある法線入射ミラーコレクターサブユニットを有する。集光ミラー２３が、ＥＵＶ放射線源からのＥＵＶ放射線１４を直接中間フォーカス２３ａに伝達する場合に、ＥＵＶ放射線源３は、集光ミラー２３に隣接するその第１の焦点に位置するということができる。中間焦点面１６内の中間フォーカス２３ａは、集光ミラー２３から遠い方のその第２の焦点に位置する。

【0026】

集光ミラー２３は、２つの焦点が乗るコレクター１５の回転対称中心軸２４の交点の領域内に貫通開口部２５を有する。回転対称軸２４をコレクター１５の光軸とも表している。貫通開口部２５を通して、プラズマ発生ポンプレーザ（例示していない）からのレーザ放射線を結合することができる。

【0027】

法線ミラーコレクターサブユニット２３上へのＥＵＶ放射線１４の個々の光線２６の入射角又は反射角αは、約８°と約２５°の間の範囲にある。この入射角αは、通例により、法線ミラーコレクターサブユニットのそれぞれの反射区画に対する法線に対する角度として示すものである。α＜３５°の入射角という条件が満たされることに起因して、法線ミラーコレクターサブユニット２３の集光ミラーは、法線入射に対するミラーである。

【0028】

第１のミラー２３は、内側に向けて貫通開口部２５の境界を定める中心集光ミラー区画２７と、この中心集光ミラー区画を取り囲む外側集光ミラー区画２８とに再分割される。２つの集光ミラー区画２７、２８は、遷移領域２９内で互いの中に継ぎ目なく融合する。集光ミラー２３上への個々の光線２６の入射角αは、遷移領域２９内で突然変化する。遷移領域２９の近くでは、中心集光ミラー区画２７上への入射角αは約１８°であり、外側集光ミラー区画２８への遷移領域２９の近くで約８°の値まで再度減少する。

【0029】

更に、コレクター１５は、ほぼ切頭円錐の横面の形態に具現化されたかすめ入射に対するミラーを含むかすめ入射ミラーコレクターサブユニット３０を有する。切頭円錐状ミラー３０は、放射線源３に対面する小さめの貫通開口部３１から中間焦点面１６に対面するより大きい貫通開口部３２に向けて開いている。切頭円錐状ミラー３０の内壁３３は、外側集光ミラー区画２８からのＥＵＶ放射線１４を中間焦点面１６内の中間フォーカスに向けて反射する。外側集光ミラー区画２８から切頭円錐状ミラー３０に向けて反射された個々の光線２６は、光軸２４と交差する。

【0030】

内壁３３上へのＥＵＶ放射線１４の入射角は、貫通開口部３１の周りで最も大きく、約７５°である。他方の貫通開口部３２に向けて、切頭円錐状ミラー３０の内壁３３上へのＥＵＶ放射線１４の個々の光線２６の入射角は、約６５°の値まで連続的に減少する。切頭円錐ミラー３０の内壁３３上への入射角αに対して条件α≧６５°が満たされるので、切頭円錐状ミラー３０は、かすめ入射に対するミラーである。

【0031】

中心集光ミラー区画２７は、放射線源３からのＥＵＶ放射線１４を中間焦点面１６内の中間フォーカスに直接反射し、この直接反射ＥＵＶ放射線は、切頭円錐状ミラー３０の両方の貫通開口部３１、３２を通過する。

【0032】

放射線源３とかすめミラーコレクターサブユニット３０の間の光軸２４の領域には、放射線源３からの放射線及び／又は粒子が切頭円錐状ミラー３０に直接到達するのを防止する保護絞り３４が配置される。保護絞り３４は、能動冷却方式で具現化することができる。

【0033】

図１０は、半径ｒ、すなわち、光軸２４までの距離へのＥＵＶ放射線１４の強度Ｉの依存性を略示している。最初の小さい半径値ｒ₀までは、貫通開口部２５又は保護絞り３４によるＥＵＶ放射線１４の中心遮蔽に起因して強度はゼロである。半径ｒ₀とｒ₁の間の範囲では、強度Ｉ（ｒ）は、半径ｒ₀における最大値Ｉ_maxから半径ｒ₁に対する値Ｃ・Ｉ_maxまでほぼ放物状に減少する。ｒ₀とｒ₁の間の範囲のＩ（ｒ）のプロファイルは、中心集光ミラー区画２７におけるＥＵＶ放射線の反射率への依存性と、局所結像スケールの変化、すなわち、前側焦点距離と後部焦点距離の比／前側光路と後側光路の比の変化とによって決定される。この依存性には、中心集光ミラー区画２７の内壁の対応する高反射コーティングを用いて影響を及ぼすことができる。０．６と０．８の間の範囲にあるとすることができる定数Ｃの値には、例えば、コレクタービーム経路の対応する構成によって影響を及ぼすことができる。

【0034】

半径ｒ₁とｒ₃の間の強度Ｉ（ｒ）の更に別のプロファイルは、値Ｃ・Ｉ_maxにおいて実質的に一定である。この一定のプロファイルは、入射角により、従って、第１に外側集光ミラー区画２８の内壁、第２に切頭円錐状ミラー３０の内壁３３の反射面の成形によって決定される。第１に切頭円錐状ミラー３０の内壁３３上に、第２に外側集光ミラー区画２８の内壁上に高反射コーティングが設けられる。照明遠視野１７ａの外側強度領域は、半径ｒ＝ｒ₃の場所に位置する。

【0035】

コレクターサブユニット２３、３０の配置は、異なるコレクタービーム経路を通して半径ｒ₀とｒ₁の間の法線ミラー強度分布Ｉ_N（図１０に実線で示す）と、半径ｒ₁とｒ₃の間の実質的に一定のかすめミラー強度分布Ｉ_G（図１０に破線及び一点鎖線で示す）とから構成される遠視野１７ａにわたるＥＵＶ放射線１４の全体強度分布Ｉ（ｒ）がもたらされるようなものである。法線ミラー強度分布Ｉ_Nは、法線ミラーコレクターサブユニット２３での反射によって生成される。かすめミラー強度分布Ｉ_Gは、これに加えてかすめミラーコレクターサブユニット３０での反射によって生成される。その結果、第１に集光ミラー２３おける反射率、第２に切頭円錐状ミラー３０での反射率に適切に最適化された局所結像スケールが、ｒ₁とｒ₃の間の半径範囲に実質的に一定の強度Ｃ・Ｉ_maxを生成する。

【0036】

半径ｒ₁とｒ₃の間では、すなわち、全遠視野１７ａのうちでその４０％よりも大きい区画内では、強度分布Ｉ（ｒ）は、遠視野のうちの半径ｒ₁とｒ₃の間のこの区画内の平均強度Ｃ・Ｉ_maxから２０％よりも小さくしかずれない。図示の理想的な例では、偏差は０でさえある。コレクター１５の実施形態に基づいて、平均強度からの２０％よりも小さい偏差が実現される遠視野１７ａの区画は、全遠視野１７ａの４５％よりも大きくすることができ、５０％よりも大きくすることができ、５５％よりも大きくすることができ、６０％よりも大きくすることができ、６５％よりも大きくすることができ、７０％よりも大きくすることができ、更に、７５％よりも大きくすることができる。コレクター１５の実施形態に基づいて、この区画にわたる全体強度分布Ｉ（ｒ）の平均強度Ｃ・Ｉ_maxからの偏差は、１５％よりも小さくすることができ、１０％よりも小さくすることができ、更に、５％よりも小さくすることができる。

【0037】

法線ミラー強度分布Ｉ_Nは、半径ｒ₁においてかすめミラー強度分布Ｉ_G内に連続的に融合する。この遷移領域内の境界ビーム経路を図２の３４ａに破線形式に示している。

【0038】

２回目の反射の追加により、同じ作動距離と同じ最大コレクター半径とを同時に有する連続回転楕円体２７（図２に参照番号なしの細線に示す）の単独使用と比較して、中間フォーカスにおけるより小さい開口数及びより高い伝達率が得られる。ここで、２つのサブユニット２３、３０の形態は、得られる遠視野が、この場合の中間フォーカスを廃棄する必要なく、一定の強度密度を伴って照明されるように最適化される。層の反射率は、この最適化の中に予め考慮される。追加の反射にも関わらず、均一な照明及び高い伝達率が得られる。

【0039】

均一な遠視野照明は、照明チャネルが全て事実上同じ輝度を有するという効果を有する。従って、視野ファセットミラー１７の視野ファセットと瞳ファセットミラー１８の瞳ファセットとによって形成される照明チャネルを混合することによって物体視野５内で互いの上に重ね合わされている照明チャネルの強度混合を実施する必要はもはやない。ファセットミラーに対する傾斜角の要件及び入射角の負担は軽減することができる。軽減された傾斜角要件に起因して、ファセットミラーをミラー担体に熱的に十分に関連付けることができる。更に、それ程強くない混合は、第１に瞳ファセットミラー１８の瞳ファセット上への放射線源３の結像中の結像スケール、第２に物体視野５内への視野ファセットミラー１７の視野ファセットの結像中の結像スケールが有意には変化しないという効果を有する。従って、物体視野５と照明瞳の両方を高い精度で充満／成形することができる。軽減された傾斜角要件に起因して、物体視野５上への重ね合わせ結像中に視野ファセット像の互いに対する望ましくない回転を回避することができる。ファセットミラーにおけるマイクロミラーの使用により、特に矩形物体視野５を低い反射損失しか伴わずに生成することができる。

【0040】

上述の強度分布の方式で全体強度分布Ｉ（ｒ）を得るようにサブユニット２３、３０の配置及び成形を設計するために、以下の手順が使用される。

【0041】

次式の微分形式のエネルギ保存則が適用可能である。

【数1】

【0042】

上式（１）の左辺にあるものは、回転対称放出特性Ｑ（θ）を有する点光源によって微分立体角要素内に放出されるエネルギに光源から目標領域までの経路上のこの光ビームの伝達率Ｔを乗じたものである。ここで、伝達率Ｔは、ミラーの反射率を含み、適切な場合はガス吸光の得られる損失を更に含む。このエネルギは、式（１）の右辺に示す関連の目標領域、すなわち、照明遠視野１７ａ内のエネルギに等しくなければならず、照明遠視野１７ａは、望ましい強度密度又は強度分布Ｉ（ｒ）で照明されることが更に意図される。ここで、φは、照明遠視野１７ａ内の方位角である。式（１）の右辺の符号は、望ましい配置の境界条件に依存して選択される。例えば、ｄθ＞０である時にｄｒ＜０である実際に全く適切な場合が存在する。

【0043】

すなわち、エネルギ保存則は、求める座標変換ｒ（θ）を表す微分方程式を直接に生じる。

【数2】

【0044】

この変換ｒ（θ）を厳密にもたらす光学系を決定することが必要である。最も簡単な場合に、個々の区域は、この目的に十分である。この区域が適切にパラメータ化される場合に、第２の微分方程式がもたらされ、それと共に、次いで２つの非線形常微分方程式の連立系がもたらされる。実際問題において注目される１つの事例は、更に中間フォーカス２３ａを要求する場合である。中間フォーカス２３ａは、少なくとも２つの反射だけを用いて必要に応じて遠視野強度と合わせてもたらすことができる。この場合における例を用いて、ここで更に別の手順を以下に説明する。ここで、図１０Ａに示すように、法線ミラーコレクターサブユニット２３の場所にあるＳ１とかすめミラーコレクターサブユニット３０の場所にあるＳ２という２つのミラーは、第１のミラーＳ１とプラズマの間の距離ａ₁と、第２のミラーＳ２のｚ座標ｚ₂とを用いてパラメータ化される。ａ１に関する微分方程式を導出するために、ミラーＳ１が等ポテンシャル面ψ（ρ²＝ｘ²＋ｙ²＋ｚ²）を表す関数ψ（θ，ρ）から始める。θ及びρは、図１０Ａの作図面内の極座標である。ここで、ａ₁に関する微分方程式をψの偏微分を用いて定式化することができる。

【数3】

（３）

【0045】

Ｓ１は、ψの等ポテンシャル面であるので、このミラーに対する局所法線

は、ψの勾配と平行でなければならない。

【数4】

【0046】

この式（４）では、γは比例定数である。

【0047】

以上により、ここで関数ψの偏微分を排除することができ、それによって第１のミラー面に対して求める条件式がもたらされる。

【数5】

【0048】

この例では第２のミラーと目標領域の間に中間フォーカス２３ａが要求されるので、ｚ₂とｒの間に単純な幾何学関係がもたらされる。

【数6】

【0049】

この場合に、ｄは、光源と中間フォーカス２３ａの間の距離である。ｒ_S2は、ミラーＳ２のｚ座標である。Ｌは、遠視野１７ａと光源３の間の距離である。

【0050】

この関係から、ここで連鎖法則を用いてｚ₂の全微分を計算することができる。

【数7】

（７）

【0051】

次いで、少しの変換により、ｚ₂に関する第３の微分方程式がもたらされる。

【数8】

【0052】

この場合に、ｍは、ミラーＳ２の面の勾配である。

【0053】

式（２）、（５）、及び（８）を使用することにより、３つの非線形連立常微分方程式の系が陽形式で存在することになり、これらの微分方程式は、初期値問題として標準の方法で容易に解くことができる。面Ｓ１に対する法線

に対してそれにも関わらず明示的には示されていないこれらの表現式は、反射の法則から簡単な方式でもたらされる。伝達率の評価に必要とされる入射角α₁及びα₂も同じく直接得られる。

【0054】

図３は、コレクター１５の更に別の実施形態を示している。上述した図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伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。

【0055】

図３に記載の実施形態において、一方で法線ミラーコレクターサブユニット２３の集光ミラー区画２７及び２８と、他方でかすめミラーコレクターサブユニットの切頭円錐状ミラー３０とは、各場合に放射線源３によって放出されるＥＵＶ放射線１４の大きい立体角を網羅する。関わっているミラー面上への個々の光線２６の入射角の大きい変化が相応に生じる。外側集光ミラー区画２８の外縁の領域内の最大入射角αは約２８°である。貫通開口部３２の領域内の切頭円錐状ミラー３０の内壁３３上への最小入射角αは約５５°である。従って、一方で法線入射に対して、他方でかすめ入射に対して上述の条件は、図３に記載のコレクター１５の実施形態の場合にも満たされる。

【0056】

図３に記載の実施形態において、遠視野１７ａは、図１０に関して説明したものと質的に同じく出現する。Ｃ、ｒ₁、及びｒ₃に関する絶対値のみが相応にシフトする。

【0057】

図４を参照してコレクター１５の更に別の実施形態を以下に説明する。上述した図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伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。

【0058】

図４に記載のコレクター１５のかすめミラーコレクターサブユニット３５は、切頭円錐状ミラー３０に加えて２つのかすめミラー区画３６、３７も含む。放射線源３と中間焦点面１６内の中間フォーカスとの間には、２つのかすめミラー区画３６、３７の入力側中間フォーカス３８が位置する。この中間フォーカス３８は、鮮明には定められない。中間フォーカス３８は、空間的に放射線源３と切頭円錐状ミラー３０の先行貫通開口部３１との間に位置する。かすめミラー区画３６は、空間的に法線ミラーコレクターサブユニット２３の外側集光ミラー区画２８とかすめミラー区画３７の間に配置され、先行貫通開口部３１の領域内で切頭円錐状ミラー３０を取り囲む。更に別のかすめミラー区画３７は、第１のかすめミラー区画３６に直接に隣接して配置され、２つの貫通開口部３１と３２の間の区画内で切頭円錐状ミラー３０を取り囲む。

【0059】

切頭円錐状ミラー３０及び法線ミラーコレクターサブユニット２３は、その配置に関して、図２に記載のコネクタ１５に関して上述した構成要素に対応する。１つの相違点は、図２に記載の実施形態の場合の外側集光ミラー区画２８が、図４に記載の集光ミラー２３の場合に、今度は中心集光ミラー区画２７と、図４に記載の実施形態の場合の更に別の外側集光ミラー区画３９との間に配置された中間集光ミラー区画を構成する点である。

【0060】

外側集光ミラー区画３９は、この場合に、法線ミラーコレクターサブユニット２３の中間集光ミラー区画２８内に更に別の遷移領域４０を通して融合する。遷移領域４０においても、遷移領域２９に関して上述したように、法線ミラーコレクターサブユニット２３上への入射角において急激な変化が発生する。

【0061】

外側集光ミラー区画３９では、法線ミラーコレクターサブユニット２３によって捕捉されるＥＵＶ放射線源３からの放出光の立体角は再度増大し、図４ではこれを個々の光線２６の一点鎖線のビーム経路によって例示している。このビーム経路に沿って、ＥＵＶ放射線１４は、最初にかすめミラーコレクターサブユニット３５の外側かすめミラー区画３６において、次いで、更に別のかすめミラー区画３７で反射され、そこから中間焦点面１６内の中間フォーカスに向けて反射される。かすめミラー３６、３７における個々の光線２６の入射角は、ここでもまた６５°よりも大きい。

【0062】

図４に記載のコレクター１５によって照明遠視野１７ａ内に生成されるＥＵＶ放射線１４の強度分布は、図１０を参照して上述した分布に質的に対応する。遠視野１７ａは、この場合に、３つの異なるコレクタービーム経路によって生成される。半径ｒ₀とｒ₁の間では、遠視野１７ａは、中心集光ミラー区画２７での反射によって生成される。半径ｒ₁とｒ₂の間では、遠視野１７ａは、切頭円錐状ミラー３０での反射によって生成される。半径ｒ₂とｒ₃の間では、遠視野１７ａは、かすめミラー区画３６及び３７でのかすめ反射によって生成される。かすめミラー区画３６及び３７の場合のように、２つの連続するミラー上へのかすめ反射による光線偏向の分布は、これらのミラー上で大きい入射角をもたらす。ここで、反射率の積は、同じ全偏向角を有する個々の反射のものよりも大きい。

【0063】

図４に記載の実施形態の場合に、法線ミラー強度分布Ｉ_Nを生成するコレクタービーム経路におけるＥＵＶ放射線の反射回数は、かすめミラー強度分布を生成するコレクタービーム経路におけるＥＵＶ放射線の反射回数とは異なる。この反射面数Ｎは、法線ミラー強度分布に対するコレクタービーム経路の場合はＮ＝１であり、かすめミラー強度分布Ｉ_Gに対するコレクタービーム経路の場合はＮ＝２（図１０に破線で示すｒ₁からｒ₂までの半径範囲）、又はＮ＝３（図１０に一点鎖線で示すｒ₂とｒ₃の間の半径範囲）である。

【0064】

かすめミラーコレクターサブユニット３５のミラーは、互いに内外に位置するので、この配置を入れ子ミラー配置とも表している。

【0065】

図５を参照してコレクター１５の更に別の実施形態を以下に説明する。上述した図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伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。

【0066】

基本構造に関して、図５に記載のコレクター１５は、図４に記載のものに対応する。この基本構造に加えて、図５に記載のコレクター１５の場合のかすめミラーコレクターサブユニット４１は、２つの更に別のかすめミラー区画４２、４３を有する。これらの区画４２、４３の入力側焦点は、放射線源３と一致する。これらの区画４２、４３の出力側焦点の方は、中間焦点面１６内の中間フォーカスと一致する。

【0067】

かすめミラー区画４２は、かすめミラー区画３６の入射側貫通開口部の領域内でかすめミラー区画３６を取り囲む。更に別のかすめミラー区画４３は、かすめミラー区画３７を取り囲む。ＥＵＶ放射線１４は、かすめミラー区画４２、４３を通して放射線源３から中間焦点面１６内の中間フォーカスに向けて直接に、すなわち、法線ミラーコレクターサブユニット２３での反射を介さずに案内される。このようにして案内されるＥＵＶ放射線１４のビーム経路は、放射線源３からかすめミラー区画４２に直接延び、そこからかすめミラー区画４３へ、更にそこから中間焦点面１６内の中間フォーカスに延びている。

【0068】

かすめミラー区画３６、３７、４２、及び４３の場合に、ＥＵＶ放射線１４は、各場合に内壁上に入射する。かすめミラー区画４２、４３におけるＥＵＶ放射線の入射角は、ここでもまた各場合に６５°よりも大きい。

【0069】

かすめミラー区画４２、４３を使用すると、追加の第４のコレクタービーム経路により、遠視野１７ａ内のより大きい半径の場所に更に別の遠視野区画が生成される。生成される遠視野は、ここでもまた、図１０を参照して上述した半径方向強度分布に質的に対応する。かすめミラー区画４２、４３を使用すると、範囲ｒ＞ｒ₃内に強度Ｉ＝Ｃ・Ｉ_maxを有する遠視野の続き部分を生成することができる。

【0070】

図６を参照してコレクター１５の更に別の実施形態を以下に説明する。上述した図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伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。

【0071】

図６に記載のコレクターミラー１５の場合に、法線ミラーコレクターサブユニット４４は、図２に記載の実施形態に対応する集光ミラー２３に加えて更に別の集光ミラー区画４５も有する。集光ミラー区画４５上への入射角は、約α＝３５°の範囲にある。従って、上記に指定した法線入射に対する条件は、この場合にも満たされる。

【0072】

集光ミラー区画４５は、その主開口部４６の背後で集光ミラー２３に続き、この場合に、この主開口部４６の領域内では集光ミラー区画４５の直径は集光ミラー２３のものよりも大きく、従って、集光ミラー区画４５は、集光ミラー２３とは別個の構成要素を構成する。集光ミラー区画４５は、放射線源３から射出するＥＵＶ放射線１４のより広い立体角度範囲を捕捉する。個々の光線２６の関連のビーム経路を図６に一点鎖線形式で例示している。

【0073】

図６に記載のコレクター１５のかすめミラーコレクターサブユニット４７は、切頭円錐状ミラー３０に加えて更に別のかすめミラー区画４８も含む。かすめミラー区画４８は、切頭円錐状ミラー３０を取り囲む。ＥＵＶ放射線１４は、光軸２４に関して外側からかすめミラー４８上に入射する。集光ミラー区画４５上に直接入射するＥＵＶ放射線１４の個々の光線２６は、集光ミラー区画４５からかすめミラー区画４８に向けて反射され、かすめミラー区画４８は、ＥＵＶ放射線を更に中間焦点面１６内の中間フォーカスに向けてかすめ方式で伝達する。

【0074】

図６に記載のコレクター１５によって生成される照明遠視野１７ａの場合に、図２に記載のコレクター１５の遠視野に加えて、範囲ｒ＞ｒ₂（図１０を参照されたい）内に強度Ｉの遠視野成分がもたらされ、この遠視野成分は、この場合に、Ｃ・Ｉ_maxの値を有することができる。従って、図６に記載のコレクター１５の照明遠視野は、ここでもまた図１０に関して上述したものに質的に対応する。

【0075】

この過程内で焦点距離又は中間フォーカスにおける開口を変更することなしに、コレクターミラーの作動距離を増大させることも可能である。これを図７に記載のコレクター１５を参照して以下に説明する。上述した図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伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。

【0076】

図７に記載のコレクター１５の法線ミラーコレクターサブユニット４９の場合に、放射線源３と貫通開口部２５の領域内の集光ミラー４９との間の作動距離Ａは、図７に比較目的で描写する図２に記載のコレクター１５の対応する作動距離Ａ’と比較して有意に大きい。他の点では、図７に記載の実施形態は、図２に記載のものに質的に対応する。

【0077】

作動距離Ａを増大させることにより、単位面積当たりのミラー上への汚染物の衝突が相応に低減されるので、ミラーの寿命を延長させることができる。中間フォーカスにおける開口が、増大する作動距離Ａの場合に一定に保たれるように、強度密度は、他の点では図１０に記載のものに質的に対応するそのプロファイルをｒ₁とｒ₂の間の範囲においてＣ₂＞Ｃ₁が成り立つ値Ｃ₁・Ｉ_maxと値Ｃ₂・Ｉ_maxの間で一定の勾配で増大させることができる。次いで、半径ｒ₂から始めて、強度Ｉ（ｒ）を照明遠視野１７ａの縁部に至るまでＣ₂・Ｉ_maxにおいて前と同じく一定にすることができる。

【0078】

これに代えて、強度分布Ｉ（ｒ）をレチクル７の照明が可能な限り均一になるように調整することができる。同じく内部に２つの反射を与える入れ子コレクターが使用される場合に、一定の遠視野照明及び中間フォーカスにおける有意に小さい開口数の場合であっても、大きい作動距離を得ることができる。図８を参照してこれを以下に説明する。上述した図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伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。

【0079】

図７に記載の実施形態とは対照的に、図８に記載のコレクター１５は、切頭円錐状ミラー３０に加えて更に別の切頭円錐状ミラー５１を有するかすめミラーコレクターサブユニット５０を有する。この更に別の切頭円錐状ミラー５１は、切頭円錐状ミラー３０の出口側貫通開口部３２の領域に配置される。ＥＵＶ放射線は、切頭円錐状ミラー５１の内壁５２から反射される。ＥＵＶ放射線のビーム経路は、ここでもまた放射線源３から発せられ、次いで、法線ミラーコレクターサブユニット２３の中心集光ミラー区画２７で反射され、そこから切頭円錐状ミラー５１の内壁５２でかすめ方式で反射される。それによってここでもまた、質的に図７に記載のコレクター１５に関してかつ図１０に関して上述したような強度分布を照明遠視野１７ａに達成することが可能である。特に、コレクターのこの実施形態は、光源モジュールの遠視野を全体の使用範囲にわたって一定に保つことに成功する。

【0080】

かすめミラーコレクターサブユニットのミラーに対する高反射コーティングとしてルテニウムコーティングを使用することができる。入射角が７０°よりも小さい場合に、ミラーは、２つの異なる層タイプを用いて被覆することができる。

【0081】

特に、集光ミラー２３の異なるミラー領域、例えば、ミラー区画２７及び２８にそれぞれ存在する入射角に対してＥＵＶ放射線１４の可能な最も高い反射を与えるために、これらの領域を異なる層タイプを用いて又は変化する層厚を有する層タイプを用いて被覆することができる。異なる層タイプの例は、ＷＯ ２０１２／１２６８６７ Ａ１によって示されている。

【0082】

コレクターが入れ子方式で具現化される場合に、例えば、ｒ₀とｒ₃の間の半径範囲（図１０を参照されたい）内の異なるコレクタービーム経路間の遷移において発生する遠視野１７ａ内のギャップは、入れ子ミラー、例えば、図４に記載の実施形態におけるミラー３０、図５に記載の実施形態におけるミラー３０及び３７、又は図６に記載の実施形態におけるミラー３０の中間焦点面１６内の中間フォーカスに対面する端部領域が面取り形式で延びるか、又は光が中間焦点面１６内の中間フォーカスにおいて若干ぼかされることによって回避することができる。

【0083】

コレクターの異なる部分の間、例えば、遷移領域２９又は４０内の遷移が継ぎ目のない形式で可能ではない場合に、伝達率の代償として得られる角度スペクトル内にギャップが残される可能性がある。しかし、この場合に、ミラーは、光源モジュール、すなわち、放射線源３の出力における角度分布、特に照明系の第１のファセットの照明がギャップを持たないように成形される。

【0084】

図１０及び図１０Ａに関して上述したものと類似の方式で、関わっているミラーサブユニットの配置及び設計を予め定めるための類似の微分方程式系を図３から図８に関して上述したコレクターの幾何学形状に対して導出することができる。この関連で、いくつかの例を以下に同じく概説する。

【0085】

これまで望ましい強度Ｉ（ｒ）だけを重視してきた。しかし、光源が非常に異方的に（Ｑ（θ）内に大量の構造がある）放出を行うか、又は伝達率が立体角にわたって有意に変化する場合に、プラズマから中間フォーカスへの結像スケールの有意な変化が引き起こされる。しかし、一般的に、中間フォーカスは小さいファセット上に結像される。この目的のためには、放出角に依存しない中間フォーカスにプラズマ像を生成することが有利である。この生成は、上述の手法を用いてＴ（θ）及びＱ（θ）を一定に設定し、Ｉ（ｒ）を中間フォーカスにおける角度の余弦に比例するように選択することによって達成される。プラズマを円形にせず、従って、結像スケールをＩ（ｒ）の適切な選択によって目標を定めた方式で変化させることも考えられる。

【0086】

複数の入れ子コレクターシェルを有する変形では、有限厚のミラーは、目標領域内に影が発生することを確実にする。遷移領域内で中間フォーカスの位置を若干変更することによって（ｄ＝ｄ₀＋Δｄ（θ））、これらの影をぼかすことができる。

【0087】

本方法は、２つよりも多い反射に拡張することができる。しかし、この場合に、解を一意的なものにするために、追加の境界条件（すなわち、更に別の微分方程式）が必要である。これらの境界条件は、例えば、追加の中間フォーカス、又は図４及び図５の場合のように入射角に関する境界条件（各場合に光円錐の外側の一点鎖線又は破線の部分）とすることができる。入射角に関する境界条件は、これらの例では各々かすめ方式で入射を受ける２つのミラー上で同一であるように設計される。それによってこのミラー組合せの伝達率が増大する。

【0088】

図９は、照明遠視野１７ａが入射する視野ファセットミラー１７の平面図を示している。視野ファセットミラー１７の全体反射面５３は、複数のファセットモジュール５４に再分割される。ファセットモジュール５４は、更にファセットミラー又は個々のミラーに再分割することができる。これに代えて、各ファセットモジュール５４は、単一ファセットミラーを構成することができる。視野ファセットミラー１７の全体反射面５３の外側輪郭５５は、遠視野の外側強度領域５６を完全に包含する。言い換えれば、外側輪郭５５は、常に外側強度領域５６と少なくとも同じサイズのものである。従って、ファセットモジュール５４の配置は、コレクター１５によって照明される照明遠視野１７ａを完全に網羅する。

【0089】

遠視野１７ａの外側強度領域５６は、全体反射面５３の外側輪郭５５に内接する全円を構成する。

【0090】

外側強度領域５６は、遠視野１７ａの中心（ｒ＝０）から最も遠くに離れ、遠視野１７ａ内の最大強度Ｉ_maxの少なくとも５％が到達する遠視野１７ａの強度分布Ｉ（ｒ）の領域である。図９及び図１０に記載の概略図では、この外側強度領域５６は、半径値ｒ₃の場所に位置する。

【0091】

図９は、これに加えて、第１のファセットミラー１７の全体反射面５３を張る局所直交ｘｙ座標系を描写している。この局所座標系のｙ方向は、図１の座標系のｙ方向と平行に延びている。

【0092】

全体反射面５３の中心５７を通る中心ｘ軸に関して小さいｙ距離の範囲に、遠視野１７ａは、その構成に依存する方式で、内部にいかなるファセットモジュール５４も配置されないギャップ５８を有する。

【0093】

図９に記載のファセットミラー１７は、照明光学ユニット４又は照明系２内で上述のコレクター変形のうちの１つと共に使用することができる。

【0094】

図１１を参照して図１に記載の照明系２内の照明光学ユニット４の更に別の実施形態を以下に説明する。上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。

【0095】

図１１では、コレクター１５を概略的にしか示していない。コレクター１５は、上述の実施形態のうちの１つを含むことができる。図１１に記載の照明光学ユニット４の場合に、瞳ファセットミラー１８は、物体視野５の下流に配置された投影光学ユニット９の入射瞳内にちょうど収まる。従って、図１に関して説明した伝達光学ユニットを割愛することができる。物体視野５は、０．１６２という開口数で照明される。

【0096】

図１１に記載の照明光学ユニット４の場合に、中間焦点面１６内の中間フォーカスは、瞳ファセットミラー１８と空間的に直ぐ隣に位置する。その結果、相応に空間的に小型の非常に幅狭に折り返された照明系２がもたらされる。説明した実施形態のコレクター１５は、ｚ方向に有利に小さい広がりのみを有するので、この場合に特に適切である。

【0097】

説明した様々なコレクター実施形態におけるＥＵＶ放射線１４に対するそれぞれのビーム経路内の各ミラー上には、特にブラッグ反射を用いて異なる波長領域を抑制するのに適切な回折格子を装着することができる。ここで、追加の中間フォーカスは有用であるが、絶対に必要というわけではない。

【0098】

異なる格子周期を有するそのような回折格子５９、６０を図８のミラー３０、５１上に非常に概略的に示している。

【0099】

対応する回折格子５９、６０を図４に記載の実施形態のミラー３６、３７上にも示している。

【0100】

上述のコレクター変形のうちの１つを有する投影露光装置１の使用中に、レチクル７と、照明光１４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１２とが与えられ、次いで、投影露光装置１を用いて、レチクル７のうちの少なくとも１つの区画がウェーハ１２上に投影される。最後に、ウェーハ１２上に照明光ビーム１４によって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】

【0101】

３ 放射線源
１４ ＥＵＶ放射線
１５ コレクター
２３ 法線入射ミラーコレクターサブユニット
３０ かすめ入射ミラーコレクターサブユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図10A】

【図11】