特許 6905536 電子照射を用いて光学要素の面形状を変化させるためのデバイス

(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】6905536

(24)【登録日】2021年6月29日

(45)【発行日】2021年7月21日

(54)【発明の名称】電子照射を用いて光学要素の面形状を変化させるためのデバイス

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/00 20210101AFI20210708BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20210708BHJP

   G02B 7/185 20210101ALI20210708BHJP

   G02B 5/10 20060101ALI20210708BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/00 D

   G03F7/20 502

   G03F7/20 503

   G02B7/185

   G02B5/10 B

【請求項の数】17

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2018-546465(P2018-546465)

(86)(22)【出願日】2017年2月23日

(65)【公表番号】特表2019-508748(P2019-508748A)

(43)【公表日】2019年3月28日

(86)【国際出願番号】EP2017000255

(87)【国際公開番号】WO2017148577

(87)【国際公開日】20170908

【審査請求日】2020年2月21日

(31)【優先権主張番号】102016203591.6

(32)【優先日】2016年3月4日

(33)【優先権主張国】DE

(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】パウルス ヴァルター

(72)【発明者】

【氏名】アーレス フロリアン

(72)【発明者】

【氏名】ヴァイザー マルティン

【審査官】 殿岡 雅仁

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１３−５０２７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１５２２３７９５（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１２２１２１９９（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−２２９６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１２８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２９２６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２７０７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１７−５３６５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２００９−０００４４２８（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／００ − ７／２４

Ｃ０３Ｂ ２３／００ − ４０／０４

Ｃ０３Ｃ １５／００ − ２３／００

Ｂ２３Ｋ １５／００ − １５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子照射を用いて光学要素の面の形状を変化させるためのデバイスであって、
前記光学要素内に局所材料高密度化を生成する目的で局所分解式エネルギー照射量分布を用いて前記面の上に電子を放射するように構成された電子照射ユニットと、
前記光学要素の面形状の事前定義の所望の変化から、前記電子照射ユニットを制御するために前記局所分解式エネルギー照射量分布に関する事前定義を該光学要素の該面形状の該所望の変化と決定された該事前定義に起因してもたらされる実変化との間の差が最小化されるようなメリット関数の最小化を用いる最適化によって決定するように構成された制御ユニットと、
を含み、
前記メリット関数は、前記面の面積要素の領域内の材料高密度化を示す局所圧縮を前記光学要素の該面の形状の得られる変化に変換するための変換項を含有し、
前記変換項は、前記面積要素の前記領域内の前記局所圧縮によって引き起こされる面くぼみと、前記面に対して平行に作用する力に起因して該局所圧縮によって引き起こされる該面積要素の面積の複数倍である面積を有する該面の少なくとも１つのセクションの変形との両方を考慮するように構成される、
ことを特徴とするデバイス。

【請求項2】

前記局所圧縮は、前記エネルギー照射量分布の関数として前記メリット関数内で示され、前記制御ユニットは、該メリット関数を用いた最適化の目的で該エネルギー照射量分布を変化させるように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。

【請求項3】

前記局所圧縮は、前記エネルギー照射量分布が基底系として少なくとも２つの異なるべき（ｐｏｗｅｒ）において機能する、べき級数展開を用いて前記メリット関数内で示される、
ことを特徴とする請求項２に記載のデバイス。

【請求項4】

前記制御ユニットは、前記メリット関数を用いた最適化の目的で前記局所圧縮を変化させるように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。

【請求項5】

前記変換項は、積分演算子である、
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のデバイス。

【請求項6】

有限要素法を用いて前記変換項を決定するように構成された決定ユニットを更に含む、
ことを特徴とする請求項５に記載のデバイス。

【請求項7】

前記決定ユニットは、前記光学要素の幾何学形状及び／又は光学配置内の該光学要素の使用の場所を考慮しながら前記変換項を決定するように構成される、
ことを特徴とする請求項６に記載のデバイス。

【請求項8】

前記決定ユニットは、前記光学要素の前記面にわたって局所分解方式で前記圧縮を示す圧縮分布に基づいて前記変換項の前記決定を実施するように構成され、
前記圧縮分布は、多項式基底を用いて表される、
ことを特徴とする請求項７に記載のデバイス。

【請求項9】

前記光学要素の前記面にわたって局所分解方式で前記圧縮を示し、多項式基底を用いて表される圧縮分布に基づいて、該光学要素の該面の形状の得られる変化を確定し、かつ
形状の前記得られる変化から前記変換項として線形演算子を確定する、
ことによって前記変換項を決定するように構成された決定ユニットを更に含むことを特徴とする請求項１又は請求項８に記載のデバイス。

【請求項10】

電子照射を用いて光学要素の面の形状を変化させる方法であって、
メリット関数の最小化を用いる最適化により、前記光学要素の面形状の事前定義の所望の変化から前記電子照射のための局所分解式エネルギー照射量分布に関する事前定義を該光学要素の該面形状の該所望の変化と決定された該事前定義に起因してもたらされる実変化との間の差が最小化されるように決定する段階であって、
前記メリット関数が、前記面の面積要素の領域内に電子照射によって生成される材料高密度化を示す局所圧縮を該光学要素の該面の形状の得られる変化に変換するための変換項を含有し、かつ
前記変換項が、前記面積要素の前記領域内の前記局所圧縮によって引き起こされる面くぼみと、該面に対して平行に作用する力に起因して該局所圧縮によって引き起こされる該面積要素の面積の複数倍である面積を有する該面の少なくとも１つのセクションの変形との両方を考慮するように構成される、
前記決定する段階と、
前記光学要素内に前記局所圧縮を生成する目的で、決定された前記事前定義に対応する局所分解式エネルギー照射量分布を用いて該光学要素の前記面の上に電子を放射する段階と、
を含むことを特徴とする方法。

【請求項11】

前記局所圧縮は、前記エネルギー照射量分布の関数として前記メリット関数内で示され、該エネルギー照射量分布は、該メリット関数を用いる前記最適化中に変えられる、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記局所圧縮は、前記メリット関数を用いる前記最適化中に変えられる、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記変換項は、有限要素法を用いて決定される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記光学要素の前記面にわたって局所分解方式で前記圧縮を表す圧縮分布が、多項式基底を用いて表され、前記変換項は、該多項式基底を用いて表された該圧縮分布に基づいて決定される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記変換項は、
多項式基底を用いて、前記光学要素の前記面にわたって局所分解方式で前記圧縮を示す圧縮分布を表し、
前記多項式基底を用いて表された前記圧縮分布に基づいて前記光学要素の前記面の形状の得られる変化を確定し、かつ
形状の前記得られる変化から前記変換項として線形演算子を確定する、
ことによって決定される、
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記光学要素は、マイクロリソグラフィのための投影レンズの一部である、
ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記光学要素は、極紫外放射線を反射するためのミラーである、
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０１６年３月４日のドイツ特許出願第１０ ２０１６ ２０３ ５９１．６号の優先権を主張するものである。この特許出願の開示全体は、引用によって本出願に組み込まれている。

【背景技術】

【0002】

本発明は、電子照射を用いて光学要素の面形状を変化させるためのデバイス及び方法に関する。更に、本発明は、各場合に上述の方法を用いて生成された光学要素を含むマイクロリソグラフィのための投影レンズ及び同じくマイクロリソグラフィのための基板を検査するための検査ユニット、例えばレチクル検査ユニット又はウェーハ検査ユニットに関する。

【0003】

従来技術から、アモルファス材料の場合には電子による照射の結果として材料高密度化が発生する可能性があることが既知である。この点に関して、面の近傍における電子結合を電子ビームのエネルギー注入の結果として再分配し、その結果、材料の圧縮（ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ）を起こす方法が存在する。この効果は、光学要素を処理するために用いることができる。

【0004】

例としてＷＯ ２０１１／０２０ ６５５ Ａ１は、ミラーのための基板又は既に反射コーティングが設けられている基板の全面の電子を用いた照射による均質な圧縮を示している。面の近傍における均質な高密度化は、光学面形状の顕著な変化なしに面の均一な凹み（ｒｅｃｅｓｓ）を引き起こす。この措置は、例えばＥＵＶ放射線（極紫外波長範囲内の放射線）を用いるマイクロリソグラフィのための投影レンズ内での使用中の高エネルギー放射線によるミラーの部分領域内の更なる圧縮を阻止することを可能にする。

【0005】

ＤＥ １０ ２０１２ ２１２ １９９ Ａ１は、ガラス又はセラミックで構成されたマイクロ又はナノ構造化構成要素の電子照射による面構造化を開示している。この目的を達成するために、生成すべき最小構造の領域内の直径を有する電子ビームは、局所高密度化を達成し、それによって所望の面構造化に対応する面の局所くぼみ（ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ）を達成するために面の選択部分領域上に向けることができる。更に、マイクロリソグラフィのための投影露光装置の光学要素の電子ビームを用いた処理の説明が提示されている。適切に実施された高密度化及びそれに伴う光学要素の光学面の形状変化によって、老化効果によって引き起こされる投影露光装置の結像収差を補償することができる。

【0006】

電子照射を制御するために、照射によって光学要素内に導入されることになり、それによって引き起こされる材料高密度化に起因して光学要素の面形状の所望の補正を引き起こすのに適するエネルギー照射量分布（ｅｎｅｒｇｙ ｄｏｓｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を最初に決定するのが従来の慣例である。従来技術によると、エネルギー照射量分布は、面形状の変化に対する入射エネルギー照射量分布の効果のシミュレーションによって決定される。このシミュレーションは、電子照射によって引き起こされる局所圧縮と、それによって引き起こされる光学要素の面凹みとの間の線形関係の仮定に基づくものである。

【0007】

電子照射による光学要素の面の処理中の１つの問題は、実際に達成される面形状補正が所望の形状補正から外れることであり、この外れは、例えば、導入される材料応力に起因する光学要素の変形によって引き起こされる。この外れは、特に、ＥＵＶリソグラフィのための投影露光装置のミラー要素の補正中の狭い許容誤差事前定義に起因して問題を起こす。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】ＷＯ ２０１１／０２０ ６５５ Ａ１

【特許文献2】ＤＥ １０ ２０１２ ２１２ １９９ Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の目的は、上述の問題を解決し、特に、電子照射を用いて光学要素の事前定義された所望の面形状変化を高精度で実現することができるデバイス及び方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上述の目的は、本発明により、例えば、電子照射を用いて光学要素の面形状を変化させるためのデバイスによって達成することができ、デバイスは、光学要素内に局所的な材料高密度化を生成する目的で、電子を面上に局所分解式エネルギー照射量分布を用いて放射するように構成された電子照射ユニットと、電子照射ユニットを制御するために光学要素の面形状の事前定義の所望の変化から局所分解式エネルギー照射量分布に関する事前定義をメリット関数が最小値を有する時の変数又は引数（ａｒｇｕｍｅｎｔ）を求める段階を含むメリット関数の最小化を用いた最適化によって決定するように構成された制御ユニットとを含む。この場合に、局所分解式エネルギー照射量分布に関する事前定義は、光学要素の面形状の所望の変化と、決定された事前定義に起因してもたらされる実変化との間の差が最小化されるように決定される。メリット関数は、面の面積要素（ａｒｅａ ｅｌｅｍｅｎｔ）の領域内の材料高密度化を示す局所圧縮を得られる光学要素の面の形状変化へと変換するための変換項を含む。この場合に、変換項は、面積要素の領域内の局所圧縮によって引き起こされる面くぼみと、局所圧縮によって面に対して平行に作用する力に起因してもたらされる面積要素の面積の複数倍の（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｆ）面積を有する面の少なくとも１つのセクションの変形との両方を考慮するように構成される。

【0011】

本発明は、光学要素の材料内における局所圧縮の場合に、局所面くぼみに加えて、光学要素の本体内に局所圧縮領域を大幅に越える面の変形を招く恐れがある応力も誘導されるという洞察に基づいている。面に対して平行に作用する力に起因してもたらされる光学要素の変形を考慮する最適化計算を用いた局所分解式エネルギー照射量分布に関する本発明による事前定義の決定は、大幅に改善された精度を伴う光学要素の面形状の事前定義の所望の変化を実現することを可能にする。

【0012】

言い換えれば、局所分解式エネルギー照射量分布の決定は、最適化問題を解くことによって実施される。この場合に、局所分解エネルギー照射量に依存する面変化は、事前定義の所望の変化に対して計算されてそれに適応される。最適化は、所望の変化を入力として用いてこの所望の変化を達成するのに最適な局所分解式エネルギー照射量分布を結果として出力する。この場合に、ターゲット関数とも呼ぶメリット関数の値は、その変数又は引数を変化させることによって最大化される。

【0013】

エネルギー照射量は、電子照射を用いて光学要素内に導入される単位面積当たりのエネルギーを意味すると理解すべきである。エネルギー照射量に適する単位は、例えばＪ／ｍｍ²である。上述の局所分解式エネルギー照射量分布は、光学要素の面の面座標ｘ，ｙの関数としての単位面積当たりの導入エネルギーの分布ｅ（ｘ，ｙ）を意味すると理解すべきである。

【0014】

面積要素は、例えば、電子照射ユニットによる照射中に均一なエネルギー照射量が入射する光学要素の面の面積セクションとすることができる。この点に関して、面積要素は、例えば、電子照射ユニットによって面上に放射される電子ビームの断面の広がりを有することができる。

【0015】

上述したように、変換項は、局所圧縮によって引き起こされ、直接圧縮領域内で発生する光学要素の面のくぼみだけではなく、直接くぼみによる影響を受ける領域と比較して複数倍大きい（ｌａｒｇｅｒ ｂｙ ａ ｍｕｌｔｉｐｌｅ）面の少なくとも１つのセクションの変形、特に光学要素の面全域の変形も考慮する。この変形は、電子照射によって始まる圧縮が全ての空間方向の材料高密度化を示すことに起因する。面に対して平行に延びる方向の材料高密度化は光学要素内に応力（ｓｔｒｅｓｓ）を発生させ、この応力は、続いて上述の変形を引き起こす。

【0016】

変換項は、特に、以下で圧縮感度演算子とも呼ぶ線形演算子Ａとすることができる。この場合に、得られる面全域の形状変化ｈ（ｘ，ｙ）と局所分解圧縮ｇ（ｘ，ｙ）との間に次式の線形関係が仮定される。

【数1】

【0017】

この関係と面形状の所望の変化ｂとを用いて、例えば次式の表現をメリット関数として用いることができる。

【数2】

【0018】

続いて最適化問題が例えば次式として生じる。

【数3】

【0019】

制御ユニットによって決定されるエネルギー照射量分布の事前定義ｅ（ｘ，ｙ）に基づいて、例えば、電子照射ユニットを用いて光学要素の面上の個々の面場所に向けて放射される電子ビームのそれぞれの滞留時間を決定することができる。これに代えて、面の個々の場所に対する強度制御電子ビームの強度を決定することもできる。強度は、単位時間当たりに面積要素上に入射する電子の個数を表す。

【0020】

本発明による一実施形態によると、局所圧縮は、メリット関数内でエネルギー照射量分布の関数として表され、制御ユニットは、メリット関数の最適化の目的でエネルギー照射量分布を変化させるように構成される。その結果、この場合に、エネルギー照射量分布は、最適化が基づくメリット関数の変数である。この場合に、一例示的実施形態によると、圧縮ｇ（ｘ，ｙ）は、メリット関数内で次式のようにエネルギー照射量分布ｅ（ｘ，ｙ）の関数として示される。

【数4】

【0021】

この場合に、パラメータｃ_cp及びαは、電子エネルギー、光学要素の層の組成、及び層厚に依存する定数である。圧縮ｇ（ｘ，ｙ）とエネルギー照射量分布ｅ（ｘ，ｙ）の間のこの関係は、簡単な方式で計算的に実施することができる。

【0022】

本発明による更に別の実施形態によると、局所圧縮は、エネルギー照射量分布が少なくとも２つの異なるべき（ｐｏｗｅｒ）において基底系（ｂａｓｉｓ ｓｙｓｔｅｍ）として機能する、べき級数展開を用いてメリット関数内で示される。局所圧縮ｇ（ｘ，ｙ）は、エネルギー照射量分布ｅ（ｘ，ｙ）の関数として展開係数ａ_iを用いて次式のように表すこともできる。

【数5】

【0023】

特に、１つの好ましい実施形態では、局所圧縮ｇ（ｘ，ｙ）は次式のように表される。

【数6】

式中のｅはエネルギー照射量分布であり、ａ₁及びａ₂は、べき乗級数展開の展開係数である。べき乗級数展開又は多項式の使用は、用いられるべき数の個数に依存してエネルギー照射量分布ｅ（ｘ，ｙ）による局所圧縮ｇ（ｘ，ｙ）の表現の所要の精度を得ることを可能にする。

【0024】

本発明による一実施形態では、制御ユニットは、メリット関数の値の最適化の目的で局所圧縮を変化させるように構成される。従って、局所圧縮は、最適化が基づくメリット関数の変数である。この場合に、局所圧縮は、例えば上述の局所分解圧縮ｇ（ｘ，ｙ）の形式で表すことができる。

【0025】

本発明による一実施形態によると、変換項は積分演算子である。得られる形状変化ｈ（ｘ，ｙ）と局所分解圧縮ｇ（ｘ，ｙ）の間に上記で既に説明した線形関係Ａｇ＝ｈを仮定することができる。従って、この例示的実施形態では次式が成り立つ。

【数7】

式中のＡ（ｘ，ｙ，ｘ′，ｙ′）は、線形演算子Ａに関連する積分カーネル（積分核）であり、

【数8】

は、照射される面積である。

【0026】

一実施形態によると、制御ユニットは、有限要素法を用いて変換項を決定するように構成された決定ユニットを含む。有限要素法（ＦＥＭ）は、当業者に既知の偏微分方程式を解くための数値法である。ＦＥＭは、固体の場合にエネルギー注入の結果としての変形を計算するために用いることができる。面全域の形状に対する面の様々な場所における複数の局所圧縮の効果及び従って対応する変換項は、ＦＥＭを用いて決定することもできる。

【0027】

更に別の実施形態では、決定ユニットは、光学要素の幾何学形状及び／又は光学配置内での光学要素の使用場所を考慮しながら変換項を決定するように構成される。従って、幾何学形状、使用場所、又はこれらの両方の変数は、決定ユニットに対する入力変数である。特に、光学的有効区域の形状、光学的有効区域を囲むエッジの形状、又はそれ以外に光学要素の３次元形状全体を考慮することができる。更に、各場合に使用場所に依存する光学要素の剛体自由度は、変換項の決定に影響を与える可能性がある。使用場所がそれに関して考慮される光学配置は、例えば、リソグラフィのための投影露光装置の光学系、特にそのような露光装置の投影レンズとすることができる。

【0028】

更に、本発明の一実施形態では、決定ユニットは、光学要素の面にわたる圧縮を局所分解方式で表す圧縮分布に基づいて変換項の決定を実施するように構成される。この場合に、圧縮分布は、多項式基底（ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ ｂａｓｉｓ）を用いて表される。特に、チェビシェフ（Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ）多項式は、圧縮分布を表すための基底系としての役割を達成することができる。チェビシェフ多項式で構成される基底関数系は、ほぼ長方形の面に特に適する。これに代えて、圧縮分布を表すための基底関数としてＢスプライン（基底スプライン）を用いることもできる。

【0029】

更に別の実施形態によると、デバイスは、光学要素の面にわたる圧縮を局所分解方式で表し、多項式基底を用いて表される圧縮分布に基づいて、得られる光学要素の面の形状変化を確定する段階と、得られる形状変化から変換項としての線形演算子を確定する段階とによって変換項を決定するように構成された決定ユニットを含む。得られる形状変化は、本明細書では下記で得られる総変化ｈ（ｘ，ｙ）と呼ぶ変数とすることができ、圧縮分布は、変数ｇ（ｘ，ｙ）とすることができ、多項式基底は、チェビシェフ多項式Ｔ_nm（ｘ，ｙ）又はチェビシェフ多項式Ｔ_nm（ｘ，ｙ）とカットオフ関数Ψとを含む組合せΨＴ_nmとすることができ、線形演算子は、変数Ａとすることができる。

【0030】

上述の目的は、例えば、電子照射を用いて光学要素の面の形状を変化させる方法によって更に達成することができる。本方法は、メリット関数の最小化を用いる最適化により、光学要素の面形状の事前定義の所望の変化から電子照射のための局所分解式エネルギー照射量分布に関する事前定義を光学要素の面形状の所望の変化と決定された事前定義に起因してもたらされる実変化との間の差が最小化されるように決定する段階を伴う。メリット関数は、面の面積要素の領域内に電子照射によって生成される材料高密度化を示す局所圧縮を得られる光学要素の面の形状変化へと変換するための変換項を含む。この場合に、変換項は、面積要素の領域内の局所圧縮によって引き起こされる面くぼみと、局所圧縮によって面に対して平行に作用する力に起因してもたらされる面積要素の面積の倍数である面積を有する面の少なくとも１つのセクションの変形との両方を考慮するように構成される。更に、本方法は、光学要素内に局所圧縮を生成する目的で、電子を決定された事前定義に対応する局所分解式エネルギー照射量分布を用いて光学要素の面上に放射する段階を伴う。

【0031】

本発明によるデバイスと同様に、メリット関数内の変換項は、局所圧縮によって引き起こされる局所面くぼみだけではなく、応力によって引き起こされる面の部分的なセクション又は面全域の変形も考慮する。この措置によって、電子照射による面の高精度変化を可能にする局所分解式エネルギー照射量分布が、メリット関数を用いる最適化によって決定される。

【0032】

本発明による一実施形態によると、局所圧縮は、メリット関数内でエネルギー照射量分布の関数として表され、メリット関数を用いる最適化中にエネルギー照射量分布が変えられる。

【0033】

更に別の実施形態によると、メリット関数による最適化中に局所圧縮が変えられる。本発明による更に別の実施形態では、変換項は、有限要素法を用いて決定される。

【0034】

一実施形態によると、光学要素の面にわたる圧縮を局所分解方式で表す圧縮分布は多項式基底を用いて表され、変換項は、多項式基底を用いて表される圧縮分布に基づいて決定される。例として、圧縮分布又は局所分解局所圧縮を示すための多項式基底としてチェビシェフ多項式又はＢスプライン（基底スプライン）で構成される基底関数系を用いることができる。

【0035】

更に別の実施形態によると、変換項は、光学要素の面にわたる圧縮を局所分解方式で表す圧縮分布を多項式基底を用いて表し、得られる光学要素の面の形状変化を多項式基底を用いて表された圧縮分布に基づいて確定し、得られる形状変化から変換項としての線形演算子を確定することによって決定される。

【0036】

本発明の一実施形態では、光学要素は、マイクロリソグラフィのための投影レンズの一部である。特に、光学要素は、レンズ要素又はミラーとして設計することができる。更に別の実施形態では、光学要素は、マイクロリソグラフィのための投影露光装置の照明系の一部である。更に、光学要素は、回折構造を有することもできる。

【0037】

一実施形態によると、光学要素は、極紫外放射線を反射するためのミラーである。従って、ミラーは、１００ｎｍよりも短い波長、特に約１３．５ｎｍ又は約６．７ｎｍの波長を有する電磁放射線を反射することに向けて設計される。この目的を達成するために、ミラーには、相応に構成された反射コーティングが設けられる。この実施形態によると、面形状の変化は、完成したミラー又は一時的に伝導性コーティングが設けられた基板の両方の上で実施することができ、ＥＵＶ範囲に対して十分な精度で面形状を変化させることを可能にする。

【0038】

更に、本発明により、マイクロリソグラフィのための投影レンズを提供する。この投影レンズは、上記で説明した本発明による方法又は本発明によるデバイスの例示的実施形態のうちの１つを用いて生成された光学要素を少なくとも１つ含む。特に、少なくとも１つの光学要素は、極紫外放射線を反射するためのミラーとすることができる。従って、投影レンズは、ＥＵＶマイクロリソグラフィにおける使用に向けて設計することができる。同様に、マイクロリソグラフィのための投影露光装置のための照明系を提供することもできる。この場合に、照明系は、上記で説明した本発明による方法又は本発明によるデバイスの例示的実施形態のうちの１つを用いて生成された光学要素を少なくとも１つ含む。

【0039】

更に、本発明により、マイクロリソグラフィのための基板を検査するための検査ユニットを提供する。基板は、レチクル又はウェーハとすることができる。従って、検査ユニットは、レチクル検査ユニット又はウェーハ検査ユニットとして構成することができる。この検査ユニットは、上記で説明した本発明による方法又は本発明によるデバイスの例示的実施形態のうちの１つを用いて生成された光学要素を少なくとも１つ含む。このようにして生成された光学要素は、特に検査ユニットの結像レンズの一部とすることができる。

【0040】

上述した本発明によるデバイスの実施形態、例示的実施形態、又は実施形態変形等に関して明示した特徴は、本発明による方法に相応に当てはめることができ、その逆もまた同様である。本発明による実施形態のこれら及びその他の特徴を図の説明及び特許請求の範囲に説明する。個々の特徴は、本発明の実施形態として別個又は組合せのどちらにおいても実施することができる。更に、これらの特徴は、個々に独立して保護可能な有益な実施形態を表すことができ、これらの特徴に対する保護を適切な場合に本出願の係属中のみ又はその後に請求する。

【0041】

本発明の上記及び更に別の有利な利点を添付の概略図面の参照を伴う以下に続く本発明による例示的実施形態の詳細説明において例示する。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】電子照射を用いて光学要素の面形状を変化させるための本発明によるデバイスの一例示的実施形態を示す概略図である。

【図2】図１に記載のデバイスの制御ユニットの構成及び機能を例示する図である。

【図3】図１に記載のデバイスを用いて生成された光学要素を含む投影レンズを含むマイクロリソグラフィのための投影露光装置を示す図である。

【図4】図１に記載のデバイスを用いて生成された光学要素を含むマイクロリソグラフィのための基板を検査するための検査ユニットを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

下記で示す例示的実施形態、実施形態、又は実施形態変形では、互いに機能的又は構造的に同様の要素に可能な限り同じ又は同様の参照記号を付与している。従って、特定の例示的実施形態の個々の要素の特徴を理解するために、他の例示的実施形態又は本発明の全般的な説明を参照されたい。

【0044】

説明を容易にするために、図面内に直交ｘｙｚ座標系を示し、この座標系から図に例示する構成要素のそれぞれの位置関係が明らかになる。図１では、ｙ方向は作図面に対して垂直にこの平面内へとに延び、ｘ方向は右に向けて、ｚ方向は上向きに延びる。

【0045】

本発明によるデバイスの例示的実施形態並びに本発明による方法の対応する例示的実施形態の構成要素及び機能を下記に示す。

【0046】

図１は、電子照射を用いて光学要素１４の面１２の形状を変化させるためのデバイス１０の１つの例示的実施形態を略示している。例として、ＥＵＶ波長範囲、すなわち、１００ｎｍよりも短い波長、特に約１３．５ｎｍの波長又は約６．７ｎｍの波長を有する電磁放射線のためのミラーが光学要素１４として設けられる。このミラーは、図３を参照しながら下記で例示するように、ＥＵＶマイクロリソグラフィのための投影露光装置の投影レンズ又は照明系のためのミラーとすることができる。しかし、デバイス１０は、例えば、他の波長範囲のためのミラー、回折構造を有するレンズ要素、又は光学要素等の他の光学要素に対する高精度の面形状の生成又は面形状の変化にも適する。

【0047】

デバイス１０は、面１２の選択可能な場所の上に向けられて集束する電子ビーム１８を発生させるための電子照射ユニット１６を含む。電子ビーム１８は、特に、面１２の近傍における光学要素１４の材料の程度の差はあるが、大幅に目立つ局所圧縮がエネルギー照射量に依存して引き起こされるようにエネルギー的に構成される。エネルギー照射量は、電子ビーム１８によって光学要素１４内に導入される単位面積当たりのエネルギーを意味すると理解すべきである。この場合に、エネルギー照射量は、特に選択場所における電子ビームの滞留持続時間とこの電子ビームの強度とに依存する。

【0048】

局所圧縮は、面積要素２１の領域内の局所面くぼみ２０を引き起こす。例示目的で、図１では面くぼみ２０を大幅に誇張して描示している。圧縮は、特にアモルファス材料において電子結合の再分配の結果として発生する。この場合に、局所圧縮は全ての空間方向に起こされ、すなわち、面積要素２１の領域内の負のｚ方向の局所面くぼみ２０だけではなく、面１２に対して平行、すなわち、おおよそｘ／ｙ平面に沿う圧縮も発生する。この場合に、面１２に対して平行に作用する力２５が生じ、その結果、光学要素１４内に応力が誘導される。これらの応力は、局所圧縮による影響を受ける面積要素２１よりも著しく大きい面セクション２３の変形を引き起こす可能性がある。面セクション２３は、面１２の一部、又はそれ以外に面１２全域を含む可能性がある。

【0049】

電子ビーム１８を発生させるために、電子照射ユニット１６は、電子源２２と加速ユニット２４を含む。例として、白熱カソード、結晶カソード、又は電界放出カソードを電子源２２として用いることができる。加速ユニット２４は、電子源２２によって放出された電子を加速して集束させる。この目的を達成するために、加速ユニット２４は、電子源２２に対して高い正の静電位を有し、更に、加速された電子に対する小さい出口開口部を有するアノードを有することができる。電子ビーム１８を集束させてその強度を設定するために、加速ユニット２４は、制御電極、例えばウェーネルト円筒（Ｗｅｈｎｅｌｔ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）を更に含む。強度又はビーム電流は、電子ビームに対して垂直な仮想区域を通過する電子の個数を示す。

【0050】

加速ユニット２４から到着する電子ビーム１８を集束させるために、電子照射ユニット１６は、適切に構成された電気構成要素又は磁気構成要素を有する集束ユニット２６を更に含む。

【0051】

電子ビーム１８は、電子照射ユニット１６の偏向ユニット２８によってｘ方向とｙ方向の両方に偏向することができる。この目的のために、偏向ユニット２８も同様に、適切に構成された電気構成要素と磁気構成要素を含む。偏向ユニット２８の設定に依存して、電子ビーム１８は、光学要素１４の面１２上の特定の場所（ｘ，ｙ）に入射する。このようにして、面１２の複数の異なる場所を順次照射することができ、それによって面１２にわたる局所分解式エネルギー照射量分布を得ることができる。本明細書では、局所分解式エネルギー照射量分布は、光学要素１４の面１２の面座標ｘ，ｙの関数としての単位面積当たりに導入されたエネルギーｅ（ｘ，ｙ）の分布を意味すると理解すべきである。この場合に、照射は、例えば、ラスター状（ｒａｓｔｅｒ−ｌｉｋｅ）の方式で又はそれ以外に面全域にわたって連続的に実施することができる。更に、例えば、線状、円状、又は楕円状などでの照射すべき様々な場所の不規則又は規則的な配置が可能である。

【0052】

空気による電子ビーム１８の電子の吸収を回避するために、電子照射ユニット１６は、電子源２２、加速ユニット２４、集束ユニット２６、偏向ユニット２８、及び光学要素１４、又は光学要素１４の少なくとも面１２が内部に配置された真空チャンバ３０を更に有する。

【0053】

デバイス１０は、電子照射ユニット１６を制御するための制御ユニット３２を更に含む。制御ユニット３２は、特に、電子ビーム１８による面１２の照射に向けて、光学要素１４の面１２に対して事前定義された所望の変化３４からこの変化を非常に正確に達成する局所分解式エネルギー照射量分布３６を決定するように構成される。

【0054】

この目的のために、制御ユニット３２は、メリット関数の値を最適化するための最適化モジュール３８を含む。更に、デバイス１０は、変換項４２を決定するための決定ユニット４０を含む。変換項４２は、局所面くぼみ２０並びに面１２に対して平行に作用する力２５によって引き起こされる面１２の変形を考慮しながら局所圧縮を得られる面１２の形状変化へと変換するためのメリット関数内で用いられる。最適化モジュール３８及び決定ユニット４０の構成及び機能については後でより詳細に説明する。

【0055】

更に、制御ユニット３２は、変換モジュール４４を含む。この例示的実施形態では、変換モジュール４４は、決定された局所分解式エネルギー照射量分布３６を特定の面座標ｘ，ｙに対する電子ビーム１８の局所分解式滞留持続時間４６へと変換する。場所依存式滞留持続時間４６は、後に偏向ユニット２８を相応に設定するために用いられる。このようにして、面１２上の決定されたエネルギー照射量分布３６及び従ってそれに対応する光学要素１４の面１２の高精度形状変化が得られる。

【0056】

別の例示的実施形態では、変換モジュール４４は、滞留持続時間の代わりに又はそれに加えて、決定された場所依存エネルギー照射量分布３６から電子ビーム１８の局所分解式強度を発生させる。更に、これに加えて又はこれに代えて、集束ユニット２６を用いた集束の場所依存設定、又は加速ユニット２４を用いた電子の加速度又は運動エネルギーの場所依存設定を行うことができる。

【0057】

図２は、最適化モジュール３８を有する制御ユニット３２の構成及び機能をより詳細に例示している。ｂ（ｘ，ｙ）によって表される面１２の事前定義の所望の変化３４に対するｅ（ｘ，ｙ）によって表される適切な局所分解式エネルギー照射量分布３６を確定するために、最適化アルゴリズム４８を有する最適化モジュール３８は、ターゲット関数とも呼ぶメリット関数５０を用いて最適化を実施する。この例示的実施形態では、メリット関数５０が最小値を生じるような場所依存圧縮ｇ（ｘ，ｙ）が求められ、従って、間接的に場所依存エネルギー照射量分布ｅ（ｘ，ｙ）が求められる。この場合に、局所圧縮の結果としての面１２の非局所応力変形も、特に変換項４２を用いて考慮される。

【0058】

メリット関数５０のいくつかの実施形態を下記で示す。局所圧縮は、面１２の長さスケールよりも著しく小さい長さスケールで発生することから、圧縮ｇ（ｘ，ｙ）と得られる面１２の総変化ｈ（ｘ，ｙ）との間で次式の線形関係を仮定することができる。

【数9】

（１）

【0059】

この場合に、変換項４２を線形演算子Ａと表記する。この例示的実施形態では、線形演算子Ａは次式の積分演算子である。

【数10】

（２）
式中のＡ（ｘ，ｙ，ｘ′，ｙ′）は、線形演算子Ａに関係する積分カーネルであり、

【数11】

は、照射される面積である。エッジの漸減に起因して、照射される面積

【数12】

は、面１２のフットプリント面積又は基本面積Ωよりも幾分大きい。別の例示的実施形態では、非線形演算子Ａを用いることもできる。

【0060】

式（１）及び面１２の形状の所望の変化ｂ（ｘ，ｙ）を用いて、メリット関数５０の面１２は次式のように書かれる。

【数13】

（３）
式中では、ノルムとして面１２の基本面積Ωについての二乗可積分関数に対するＬ²ノルムが用いられる。：

【数14】

（４）

【0061】

所望の面変化又はそれ以外に面変化に対応する波面変化のいずれかは、事前定義の所望の変化ｂ（ｘ，ｙ）として用いることができる。従って、最適化問題として、事前定義の所望の変化ｂ（ｘ，ｙ）に対して次式が成り立つような常に正の圧縮ｇ（ｘ，ｙ）≧０が求められる。

【数15】

（５）

【0062】

メリット関数５０の更に別の実施形態は、圧縮が常に正であり、正のデフォーカスが常に誘導される状況を考慮する。面変形のこの好ましい方向を補償するために、光学要素１４の調節可能な剛体自由度が最適化に考慮される。通常、剛体自由度は、光学要素１４の幾何学形状と、例えば投影レンズ等の光学系内での光学要素１４の使用場所とに依存する。

【0063】

剛体自由度を考慮するために、基底として採用するのは、次式のスカラー積を有する波面変化のヒルベルト（Ｈｉｌｂｅｒｔ）空間Ｈである。

【数16】

（６）

【0064】

剛体自由度の使用によって排除することができる調節可能な波面変化又は誤差は、Ｈの部分空間Ｈ_Bを形成する。部分空間ＨＢ上へのプロジェクタ（ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）Ｐ_Bを用いて、メリット関数５０内で剛体自由度を考慮することができる。この場合に、最適化問題として、波面変化の形態にある事前定義の所望の面変化ｂ（ｘ，ｙ）に対して次式が成り立つような圧縮ｇ（ｘ，ｙ）≧０が求められる。

【数17】

（７）
式中の（１−Ｐ_B）は、剛体自由度によって排除することができない波面変化又は誤差の部分空間上へのＰ_Bに対する補完的なプロジェクタである。適切な基底を用いてかつ光学要素１４の幾何学形状及び使用場所を考慮する

【数18】

の計算が、例えば決定ユニット４０によって実施される。この計算については、後により詳細に説明する。

【0065】

最適化問題の一構成では、剛体自由度に対する移動量制限が制約５２を用いてによって追加考慮される。移動量ｖは、ベクトル空間Ｖの要素である。波面変化の空間内の移動量ｖの効果を感度行列Ｍによって表す。その結果、制約として、系の少なくとも１つの解に関して次式が成り立つ。

【数19】

（８）
ｖ_min＜ｖ＜ｖ_maxが成り立ち、式中のｖ_min及びｖ_maxは、移動量制限を表す。

【0066】

最適化問題の更に別の構成では、最大圧縮及びその勾配は、制約５４によって制限される。

【数20】

（９）

【0067】

従って、一例示的実施形態によると、最適化問題として、波面変化の形態にある所望の面変化ｂ（ｘ，ｙ）に対して次式が成り立つような圧縮ｇ（ｘ，ｙ）≧０が求められる。

【数21】

（１０）
マニピュレータ移動量は、次式による系の少なくとも１つの解に対するｖ_min＜ｖ＜ｖ_maxを表す。

【数22】

（１１）
更に、ｇ（ｘ，ｙ）の最大ノルム及びその微分は、次式のとおりに制限される。

【数23】

（１２）

【0068】

上記で説明した例示的実施形態では、メリット関数５０の値を最適化するために局所分解圧縮ｇ（ｘ，ｙ）が変えられる。それによって結果として最適な局所分解圧縮ｇ（ｘ，ｙ）が存在する。決定された圧縮ｇ（ｘ，ｙ）から、例として次式を用いて関連の局所分解式エネルギー照射量分布ｅ（ｘ，ｙ）を決定することができる。

【数24】

（１３）
この場合に、パラメータｃ_cp及びαは、電子エネルギー、光学要素の層の組成、及び層厚に依存する定数である。圧縮ｇ（ｘ，ｙ）とエネルギー照射量分布ｅ（ｘ，ｙ）との間のこの関係は、複雑でない方式で計算的に実施することができる。

【0069】

これに代えて、局所圧縮ｇ（ｘ，ｙ）からエネルギー照射量分布ｅ（ｘ，ｙ）を決定するために、エネルギー照射量分布に基づく次式のべき級数展開又は多項式を用いることもできる。

【数25】

（１４）
式中のａ_iは展開係数である。好ましくは、この場合に、エネルギー照射量分布の少なくとも２つの異なるべきが用いられる。特に、１つの好ましい例示的実施形態では、最適化を簡素化するために、局所圧縮ｇ（ｘ，ｙ）は、次式のとおりにエネルギー照射量分布ｅ（ｘ，ｙ）の関数として表される。

【数26】

（１５）

【0070】

他の例示的実施形態では、メリット関数５０内の局所圧縮ｇ（ｘ，ｙ）は、エネルギー照射量分布ｅ（ｘ，ｙ）によって置換される。例として、式（１３）、（１４）、又は（１５）のうちの１つをこの目的のために用いることができる。１つの最適化では、圧縮ｇ（ｘ，ｙ）の代わりにエネルギー照射量分布ｅ（ｘ，ｙ）が変えられる。この目的で、対応する制約５２及び５４の適応が実施される。

【0071】

上記で説明した圧縮ｇ（ｘ，ｙ）とエネルギー照射量分布ｅ（ｘ，ｙ）との間の決定論的関数関係の代わりに、確率的手法を用いることもできる。関数関係は、引き換えにランダム変動を追加的に有する。続いて、例えばメリット関数の期待値及び分散に関して最適化を実施することができる。

【0072】

変換項４２又は線形演算子Ａを決定するために、一実施形態は、最初に局所圧縮ｇ（ｘ，ｙ）及び事前定義の波面変化又は所望の変化ｂ（ｘ，ｙ）に対する適切な基底関数系を決定する段階を伴う。以下では圧縮分布とも呼ぶ局所分解圧縮ｇ（ｘ，ｙ）に対する基底関数系を有する適切な関数空間の選択は、光学要素１４の幾何学形状を考慮しながら例えば決定ユニット４０が実施することができる。この点に関して、例えばほぼ長方形の面１２に対して、チェビシェフ多項式で構成される関数セットを次式の基底として選択することができる。

【数27】

（１６）

【0073】

この場合に、関数Ｔ_nmに対する定義範囲は、照射される面積

【数28】

を包含するように拡張される。それに加えて、面１２上で値１を有し、照射される面積

【数29】

のエッジにおいてゼロに向かう傾向を有するカットオフ関数Ψが各基底関数Ｔ_nmに乗じられる。このようにして達成されることは、基底系によって表現可能な圧縮もエッジにおいて消失することである。この場合に、圧縮分布ｇ（ｘ，ｙ）は、これらの関数の線形結合ΨＴ_nmとして表すことができる。更に別の関数セットは、例えばＢスプラインとすることができる。

【0074】

例として、ヒルベルト空間Ｈ内の波面変化の形状にある事前定義の所望の面変化ｂ（ｘ，ｙ）に対する基底としてゼルニケ（Ｚｅｒｎｉｋｅ）多項式の線形結合から構築された正規直交系が選択される。

【0075】

圧縮分布ｇ（ｘ，ｙ）に対する基底系と事前定義の波面変化ｂ（ｘ，ｙ）とを用いて、変換項４２又は線形演算子Ａを行列で表すことができる。この目的を達成するために、最初に決定ユニット４０は、圧縮分布ｇ（ｘ，ｙ）の基底関数ΨＴ_nmに関して有限要素計算を用いて、得られる面１２の総変化ｈ（ｘ，ｙ）を決定する。有限要素計算の結果を用いて、決定ユニット４０は、剛体自由度、光学要素１４の幾何学形状、及びその使用場所を考慮しながら変換項４２を決定する。この場合に、最初にプロジェクタＰ_Bを確定することができる。決定された変換項４２は、その後、制御ユニット３２の最適化モジュール３８に伝達され、メリット関数５０内での最適化中に用いられる。

【0076】

面１２の形状を変化させるために、最初に、所望の面変化ｂ（ｘ，ｙ）の形態にある波面変化が制御ユニット３２に伝達される。この場合に、所望の面変化は、上記で説明したようにゼルニケ多項式の線形結合として表すことができる。所望の面変化３４は、面１２の測定を用いて事前に確定済みとすることができる。例として、この目的に向けて位相シフト法又は当業者に既知のいずれかその他の方法を用いることができる。

【0077】

入力として所望の面変化３４を用いて、最適化モジュール３８は最適化アルゴリズム４８を実施する。この場合に、メリット関数５０は、既に事前に確定済みの変換項４２を用いて制約５２及び５４を考慮することで最小化される。最適化の結果又は出力として、所望の変化に対する適切な局所分解式エネルギー照射量分布３６が決定される。決定されたエネルギー照射量分布３６は、その後、変換モジュール４４によって面１２の様々な場所に対する電子ビーム１８の場所依存滞留持続時間４６へと変換される。場所依存滞留持続時間４６は、最終的に電子照射ユニット１６を制御するために制御ユニット３２によって用いられる。これに代えて、電子ビーム１８の場所依存強度を事前定義することもできる。

【0078】

上記のように実施される面１２の電子照射は、局所面くぼみ２０と面１２に対して平行な応力による面の変形とによって望まれる所望の変化３４を非常に正確に達成する圧縮分布を引き起こす。最適化モジュール３８による実際の最適化中には、局所圧縮から得られる総変化を確定するためにＦＥＭは実施されないことから、複数の光学要素に対してであっても形状変化を素早く実施することができる。デバイス１０は、特に投影レンズミラー又はＥＵＶマイクロリソグラフィにおける他の光学系のためのミラーの高精度処理に適する。

【0079】

図３は、ミラー１４−１、１４−２、又は１４−３の形態にある少なくとも１つ光学要素１４を含む投影レンズ１１０を含むマイクロリソグラフィのための投影露光装置１００の概略断面図を示し、この光学要素は、上記の実施形態のうちの１つにおいて面形状を変化させるための本発明によるデバイス１０を用いて生成されたものである。

【0080】

投影露光装置１００は、＜１００ｎｍの波長、特に約１３．５ｎｍ又は約６．８ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射線（極紫外放射線）の形態にある露光放射線１０４を生成するための照明系１０２を含む。他の変形（図面内には例示していない）では、露光放射線１０４は、ＤＵＶ放射線として既知のもの、すなわち、例えば２４８ｎｍ又は１９３ｎｍの波長を有する深ＵＶ波長範囲内の放射線とすることができる。

【0081】

露光放射線１０４は、結像すべきマスク構造がその上に配置されたリソグラフィマスク１０６上に入射する。この場合に、図１０に示しているように、露光放射線１０４は、ＥＵＶ放射線を用いる場合に頻繁にそうであるようにリソグラフィマスク１０６において反射することができる。これに代えて、リソグラフィマスク１０６は、透過マスクとして構成することもできる。この場合に、露光放射線１０４は、マスク１０６を通過する。

【0082】

マスク構造を像平面１１６内に配置されたウェーハ１１４上に結像する段階は、複数のミラーを含む投影レンズ１１０を用いて行われ、図３は、これらのミラーのうちの３つ、特にミラー１４−１、１４−２、及び１４−３を例示している。

【0083】

図４は、マイクロリソグラフィのための基板を検査するための検査ユニット２００の概略断面図を示している。検査すべき基板は、リソグラフィレチクル又はウェーハとすることができる。第１の事例では、検査ユニット２００は、レチクル検査ユニットであり、第２の事例では、ウェーハ検査ユニットである。

【0084】

検査ユニット２００は、ミラー２１４−１、２１４−２、又は２１４−３の形態にあって上記の実施形態のうちの１つにおいて面形状を変化させるための本発明によるデバイス１０を用いて生成された光学要素１４を少なくとも１つ含む結像レンズ２１０を含む。

【0085】

検査ユニット２００は、＜１００ｎｍの波長、特に約１３．５ｎｍ又は約６．８ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射線（極紫外放射線）の形態にある検査放射線２０４を生成するための照明系２０２を含む。他の変形（図面内には例示していない）では、検査放射線２０４は、ＤＵＶ放射線として既知のもの、すなわち、例えば２４８ｎｍ又は１９３ｎｍの波長を有する深ＵＶ波長範囲内の放射線、又は可視波長範囲内の放射線とすることができる。検査ユニット２００がレチクル検査ユニットとして具現化される事例では、検査放射線２０４の波長は、検査すべきレチクルが投影露光装置内での使用に向けて構成される際の波長に対応する。

【0086】

検査放射線２０４は、検査すべき試験基板２０６上に入射し、この基板は、上述したように検査ユニット２００の実施形態に依存して結像すべきマスク構造がその上に配置されたリソグラフィレチクル又はウェーハとすることができる。この場合に、図４に示しているように、検査放射線２０４は、ＥＵＶ放射線を用いる場合に頻繁にそうであるように試験基板２０６において反射することができる。これに代えて、レチクル検査ユニットの場合には、放射線は、レチクルの形体にあるその試験基板２６を通して透過させることもできる。

【0087】

検査中に、それぞれの時点で検査放射線２０４によって照射される試験基板２０６のセクションは、結像レンズ２１０を用いて、その像平面２１６内に配置された検出器２２０上に結像される。試験基板２０６の面全域を検査する目的で、試験基板２０６は、結像レンズ２１０の光軸に対して横断方向に段階的に変位される。結像レンズ２１０は複数のミラーを含み、図４は、そのうちの３つ、すなわち、ミラー２１４−１、２１４−２、及び２１４−３を例示している。

【0088】

例示的実施形態の上記の説明は、例としてのものであることを理解すべきである。それによって達成される本開示は、第１に、当業者が本発明及びそれに付随する利点を理解することを可能にし、第２に、当業者の理解において同様に明白な説明した構造及び方法の変更及び修正を包含するものである。従って、全てのそのような変更及び修正は、それらが添付の特許請求の範囲及び均等物における定義に則した本発明の範囲内に収まる限り、特許請求の保護によって包含されることを意図している。

【0089】

本発明は、以下に続く条項に示す態様を包含する。これらの条項は、本明細書の一部を形成し、特許請求の範囲ではない。

【0090】

条項１：光学要素（１４）内に局所的な材料高密度化を生成する目的で、電子を面（１２）上に局所分解式エネルギー照射量分布（３６）を用いて放射するように構成された電子照射ユニット（１６）と、光学要素（１４）の面形状の事前定義の所望の変化（３４）から、電子照射ユニット（１６）を制御するために局所分解式エネルギー照射量分布（３６）に関する事前定義を光学要素の面形状の所望の変化と決定された事前定義に起因してもたらされる実変化との間の差が最小化されるようなメリット関数（５０）の最小化を用いる最適化によって決定するように構成された制御ユニット（３２）とを含み、メリット関数（５０）が、面（１２）の面積要素（２１）の領域内の材料高密度化を示す局所圧縮を得られる光学要素（１４）の面（１２）の形状変化へと変換するための変換項（４２）を含み、変換項（４２）が、面積要素の領域内の局所圧縮によって引き起こされる面くぼみ（２０）と、局所圧縮によって面（１２）に対して平行に作用する力に起因して引き起こされる面積要素（２１）の面積の複数倍の面積を有する面（１２）の少なくとも１つのセクション（２３）の変形との両方を考慮するように構成される電子照射を用いて光学要素（１４）の面（１２）の形状を変化させるためのデバイス（１０）。

【0091】

条項２：局所圧縮が、メリット関数（５０）内でエネルギー照射量分布（３６）の関数として示され、制御ユニット（３２）が、メリット関数（５０）を用いた最適化の目的でエネルギー照射量分布（３６）を変化させるように構成される条項１に記載のデバイス。

【0092】

条項３：局所圧縮が、エネルギー照射量分布（３６）が少なくとも２つの異なるべきにおいて基底系として機能する、べき級数展開を用いてメリット関数（５０）内で示される先行条項のいずれかに記載のデバイス。

【0093】

条項４：制御ユニット（３２）が、メリット関数（５０）を用いた最適化の目的で局所圧縮を変化させるように構成される条項１に記載のデバイス。

【0094】

条項５：変換項（４２）が積分演算子である先行条項のいずれかに記載のデバイス。

【0095】

条項６：有限要素法を用いて変換項（４２）を決定するように構成された決定ユニット（４０）を更に含む先行条項のいずれかに記載のデバイス。

【0096】

条項７：決定ユニット（４０）が、光学要素（１４）の幾何学形状及び／又は光学配置内での光学要素（１４）の使用場所を考慮しながら変換項（４２）を決定するように構成される条項６に記載のデバイス。

【0097】

条項８：決定ユニット（４０）が、変換項（４２）の決定を光学要素（１４）の面（１２）にわたる圧縮を局所分解方式で示す圧縮分布に基づいて実施するように構成され、圧縮分布が、多項式基底を用いて表される条項６又は７に記載のデバイス。

【0098】

条項９：
光学要素の面にわたる圧縮を局所分解方式で示し、多項式基底を用いて表される圧縮分布に基づいて、得られる光学要素の面の形状変化を確定する段階と、得られる形状変化から変換項としての線形演算子を確定する段階とによって変換項（４２）を決定するように構成された決定ユニット（４０）を更に含む先行条項のいずれかに記載のデバイス。

【0099】

条項１０：メリット関数（５０）の最小化を用いる最適化により、光学要素（１４）の面形状の事前定義の所望の変化（３４）から電子照射のための局所分解式エネルギー照射量分布（３６）に関する事前定義を光学要素の面形状の所望の変化と決定された事前定義に起因してもたらされる実変化との間の差が最小化されるように決定する段階であって、メリット関数（５０）が、面（１２）の面積要素（２１）の領域内に電子照射を用いて生成される材料高密度化を示す局所圧縮を得られる光学要素（１４）の面（１２）の形状変化へと変換するための変換項（４２）を含み、変換項（４２）が、面積要素の領域内の局所圧縮によって引き起こされる面くぼみ（２０）と、局所圧縮によって面（１２）に対して平行に作用する力に起因して引き起こされる面積要素（２１）の面積の複数倍の面積を有する面（１２）の少なくとも１つのセクション（２３）の変形との両方を考慮するように構成される上記決定する段階と、光学要素（１４）内に局所圧縮を生成する目的で、決定された事前定義に対応する局所分解式エネルギー照射量分布（３６）を用いて電子を光学要素（１４）の面（１２）の上に放射する段階とを含む電子照射によって光学要素（１４）の面（１２）の形状を変化させる方法。

【0100】

条項１１：局所圧縮が、メリット関数（５０）内でエネルギー照射量分布（３６）の関数として示され、エネルギー照射量分布（３６）が、メリット関数（５０）を用いた最適化中に変えられる条項１０に記載の方法。

【0101】

条項１２：局所圧縮が、メリット関数（５０）を用いた最適化中に変えられる条項１０に記載の方法。

【0102】

条項１３：変換項（４２）が、有限要素法を用いて決定される条項１０から１２のいずれかに記載の方法。

【0103】

条項１４：光学要素の面（１２）にわたる圧縮を局所分解方式で表す圧縮分布が、多項式基底を用いて表され、変換項（４２）が、多項式基底を用いて表される圧縮分布に基づいて決定される条項１３に記載の方法。

【0104】

条項１５：変換項が、光学要素の面にわたる圧縮を局所分解方式で示す圧縮分布を多項式基底を用いて表す段階と、得られる光学要素の面の形状変化を多項式基底を用いて表された圧縮分布に基づいて確定する段階と、得られる形状変化から変換項としての線形演算子を確定する段階とによって決定される条項１０から１３のいずれかに記載の方法。

【0105】

条項１６：光学要素（１４）が、マイクロリソグラフィのための投影レンズの一部である条項１０から１５のいずれかに記載の方法。

【0106】

条項１７：光学要素（１４）が、極紫外放射線を反射するためのミラーである条項１６に記載の方法。

【0107】

条項１８：条項１０から１７のいずれかに記載の方法を用いて生成された光学要素（１４−１、１４−２、１４−３）を含むマイクロリソグラフィのための投影レンズ（１１０）。

【0108】

条項１９：条項１０から１７のいずれかに記載の方法を用いて生成された光学要素（２１４−１、２１４−２、２１４−３）を含むマイクロリソグラフィのための基板を検査するための検査ユニット（２００）。

【符号の説明】

【0109】

１０ 面形状を変化させるためのデバイス
１２ 面
１４ 光学要素
１４−１、１４−２、１４−３ ミラー
１６ 電子照射ユニット
１８ 電子ビーム
２０ 局所面くぼみ
２１ 面積要素
２２ 電子源
２３ 面セクション
２４ 加速ユニット
２５ 面に対して平行に作用する力
２６ 集束ユニット
２８ 偏向ユニット
３０ 真空チャンバ
３２ 制御ユニット
３４ 所望の面変化
３６ 局所分解式エネルギー照射量分布
３８ 最適化モジュール
４０ 決定ユニット
４２ 変換項
４４ 変換モジュール
４６ 局所分解滞留時間
４８ 最適化アルゴリズム
５０ メリット関数
５２ 第１の制約
５４ 第２の制約
１００ 投影露光装置
１０２ 照明系
１０４ 露光放射線
１０６ リソグラフィマスク
１１０ 投影レンズ
１１４ ウェーハ
１１６ 像平面
２００ 検査ユニット
２０２ 露光システム
２０４ 検査放射線
２０６ 試験基板
２１０ 結像レンズ
２１４−１、２１４−２、２１４−３ ミラー
２１６ 像平面
２２０ 検出器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】