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特表2022-530217照明光をＥＵＶリソグラフィのための投影露光システムの物体視野内へ案内するための測定照明光学ユニット
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-28
(54)【発明の名称】照明光をＥＵＶリソグラフィのための投影露光システムの物体視野内へ案内するための測定照明光学ユニット
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20220621BHJP
G02B 21/06 20060101ALI20220621BHJP
G02B 17/02 20060101ALI20220621BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 503
G03F7/20 521
G02B21/06
G02B17/02
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021562994
(86)(22)【出願日】2020-04-28
(85)【翻訳文提出日】2021-12-16
(86)【国際出願番号】 EP2020061791
(87)【国際公開番号】W WO2020221763
(87)【国際公開日】2020-11-05
(31)【優先権主張番号】102019206057.9
(32)【優先日】2019-04-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(31)【優先権主張番号】102019217158.3
(32)【優先日】2019-11-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(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】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】フィッシャー トーマス
(72)【発明者】
【氏名】ウィシュマイヤー ラース
(72)【発明者】
【氏名】パトラ ミヒャエル
(72)【発明者】
【氏名】ホルダーラー フバート
【テーマコード（参考）】
2H052
2H087
2H197
【Ｆターム（参考）】
2H052AC01
2H052AC27
2H087KA21
2H087TA02
2H087TA05
2H197AA09
2H197AA10
2H197BA11
2H197CA10
2H197GA01
2H197GA04
2H197GA05
2H197GA06
2H197GA10
2H197GA11
2H197GA22
2H197GA23
2H197HA03
(57)【要約】
測定照明光学ユニットは、照明光（３）を、ＥＵＶリソグラフィのための投影露光装置の、リソグラフィマスクが配置可能である、物体視野内へ案内する役割を果たす。照明光学ユニットの視野ファセットミラーは複数の視野ファセット（７、７’）を含み、照明光学ユニットの瞳ファセットミラーは複数の瞳ファセット（１１）を含む。後者は、視野ファセット（７）の視野ファセット像（１２）の物体視野内の重ね合わせ結像のための役割を果たす。照明光（３）の視野ファセット結像チャネル（１２ａ）はいずれか１つの視野ファセット（７）およびいずれか１つの瞳ファセット（１１）を介して案内される。視野絞り（２９）は、物体視野が配置された物体平面（１７）内の照明視野（３１）の視野境界を指定する役割を果たす。照明視野（３１）は、１つの視野寸法（ｙ）に沿って、視野ファセット像（１２）のうちのいずれか１つよりも大きい範囲を有する。視野ファセット（７’）のうちの少なくともいくらかは、様々な視野ファセット（７、７’）および全く同一の瞳ファセット（１１）を介した照明視野（３１）内への照明光（３）の案内を確実にする傾斜アクチュエータ（７ａ）を含む。これは、１つの視野寸法に沿って物体平面内の視野ファセット像よりも大きい範囲を有する照明視野の全照明を促進する測定照明光学ユニットをもたらす。
【選択図】図８
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
照明光（３）を、ＥＵＶリソグラフィのための投影露光装置（１）の、リソグラフィマスク（１８）が配置可能である、物体視野（１９）内へ案内するための測定照明光学ユニット（２８）であって、－ 複数の視野ファセット（７、７’、７”）を有する視野ファセットミラー（６）を備え、
－ 前記視野ファセット（７）の視野ファセット像（１２）の前記物体視野（１９）内の重ね合わせ生成のための複数の瞳ファセット（１１）を有する瞳ファセットミラー（１０）であって、前記照明光（３）の視野ファセット結像チャネル（１２ａ）がいずれか１つの視野ファセット（７）およびいずれか１つの瞳ファセット（１１）を介して案内される、瞳ファセットミラー（１０）を備え、
－ 測定視野（１９、３１）が、１つの視野寸法（ｙ）に沿って、前記視野ファセット像（１２）のうちのいずれか１つよりも大きい範囲を有し、
－ 前記視野ファセット結像チャネル（１２）によって測定視野全体（１９、３１）の照明を生成するために前記視野ファセット結像チャネル（１２）を介した前記照明光（３）の案内に影響を及ぼす少なくとも１つの測定視野照明デバイス（３５、３７、３９、４１）を備え、
－ 前記測定視野照明デバイス（３５、３７、３９、４１）が、前記視野ファセット結像チャネル（１２ａ）を介して前記測定視野全体（１９、３１）の続いて起こる照明を生成する目的のために、前記照明光（３）を照明光源（２）と前記物体視野（１９）との間で案内する、少なくとも１つの光学構成要素（６、１０、１３、２８）を変位させるための少なくとも１つの変位アクチュエータを備える、測定照明光学ユニット（２８）。
【請求項2】
前記変位アクチュエータ（３５、３７、３９、４１）が、少なくともいくらかのファセット像（１２；１２、１２’）が前記測定視野（１９、３１）に対して前記視野寸法（ｙ）に沿って共に変位可能となるように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の測定照明光学ユニット。
【請求項3】
前記変位アクチュエータ（３５）が、視野ファセットグループ（８）を持っている前記視野ファセットミラー（６）の少なくとも一部分と相互作用し、前記相互作用が、前記視野ファセットミラー（６）または前記視野ファセットミラーの部分を変位させる目的を果たすことを特徴とする、請求項１または２に記載の測定照明光学ユニット。
【請求項4】
前記変位アクチュエータ（３７）が、それが、瞳ファセットグループ（８）を持っている前記瞳ファセットミラー（１０）の少なくとも一部分と相互作用するように構成されており、前記相互作用が、前記瞳ファセットミラー（１０）または前記瞳ファセットミラーの部分を変位させる目的を果たすことを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の測定照明光学ユニット。
【請求項5】
前記照明光（３）を前記瞳ファセットミラー（１０）と前記物体視野（１９）との間で案内する少なくとも１つのさらなるミラー構成要素（１３）によって特徴付けられ、前記変位アクチュエータ（３９）が、それが、前記ミラー構成要素（１３）を変位させる目的のために前記ミラー構成要素（１３）と相互作用するように構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の測定照明光学ユニット。
【請求項6】
前記変位アクチュエータ（４１）が、前記測定照明光学ユニット（２８）を、前記測定照明光学ユニット（２８）の下流に配設されており、前記物体視野（１９）を像視野（２３）内に結像する役割を果たす投影光学ユニット（２０）の前記物体視野（１９）に対して変位させるように構成されていることを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載の測定照明光学ユニット。
【請求項7】
前記変位アクチュエータ（２２）が、物体保持器（２１）を前記測定照明光学ユニット（２８）の残りの部分に対して変位させるように構成されていることを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載の測定照明光学ユニット。
【請求項8】
照明光（３）を、ＥＵＶリソグラフィのための投影露光装置（１）の、リソグラフィマスク（１８）が配置可能である、物体視野（１９）内へ案内するための測定照明光学ユニット（２８）であって、－ 複数の視野ファセット（７、７’、７”）を有する視野ファセットミラー（６）を備え、
－ 前記視野ファセット（７）の視野ファセット像（１２）の前記物体視野（１９）内の重ね合わせ結像のための複数の瞳ファセット（１１）を有する瞳ファセットミラー（１０）であって、前記照明光（３）の視野ファセット結像チャネル（１２ａ）がいずれか１つの視野ファセット（７）およびいずれか１つの瞳ファセット（１１）を介して案内される、瞳ファセットミラー（１０）を備え、
－ 前記物体視野（１９）が配置された物体平面（１７）内の照明視野（３１）の視野境界を指定するための視野絞り（２９）を備え、
－ 前記照明視野（３１）が、１つの視野寸法（ｙ）に沿って、前記視野ファセット像（１２）のうちのいずれか１つよりも大きい範囲を有し、
－ 前記視野ファセット（７’、７”）のうちの少なくともいくらかが、様々な視野ファセット（７、７’、７”）および全く同一の瞳ファセット（１１）を介した前記照明視野（３１）内への前記照明光（３）の案内を確実にする傾斜アクチュエータ（７ａ）を含む、測定照明光学ユニット（２８）。
【請求項9】
前記視野ファセット（７）が、２よりも大きいアスペクト比を有する反射面を有し、前記傾斜アクチュエータ（７ａ）の実施形態を有し、これにより、１つの視野ファセット長手方向辺（７L）を通じて互いに隣接した視野ファセット（７、７’；７、７”）を介し、全く同一の瞳ファセット（１１）を介した前記照明視野（３１）内への照明光（３）の前記案内が確実にされることを特徴とする、請求項８に記載の測定照明光学ユニット。
【請求項10】
前記投影露光装置（１）のための生成照明光学ユニットとしてさらに構成されている、請求項１～９のいずれか１項に記載の測定照明光学ユニット（２８）。
【請求項11】
請求項１～１０のいずれか１項に記載の測定照明光学ユニット（２８）を備え、前記照明光（３）のための光源（２）を備える照明システム。
【請求項12】
請求項１～９のいずれか１項に記載の測定照明光学ユニット（２８）を備え、前記物体視野（１９）を、前記投影露光装置（１）の、基板（２５）が配置可能である、像視野（２３）内に結像するための投影光学ユニット（２０）を備える、照明システム。
【請求項13】
請求項１～７のいずれか１項に記載の測定照明光学ユニット（２８）を備え、前記物体視野（１９）を、前記投影露光装置（１）の、基板（２５）が配置可能である、像視野（２３）内に結像するための投影光学ユニット（２０）を備える、照明システムであって、前記変位アクチュエータ（４１）が、前記投影光学ユニット（２０）に対する前記照明光学ユニット（２８）のための並進アクチュエータとして構成されていることを特徴とする、照明システム。
【請求項14】
請求項１１～１３のいずれか１項に記載の照明システムを備える投影露光装置（１）。
【請求項15】
構造化構成要素を製造するための方法であって、以下のステップ：－ 感光性材料で作られた層が少なくとも部分的につけられた、ウェーハ（２５）を提供するステップと、
－ 結像されるべき構造を有する物体（１８）としてのレチクルを提供するステップと、
－ 請求項１４に記載の投影露光装置（１）を提供するステップと、
－ 前記投影露光装置（１）の助けにより前記レチクル（１８）の少なくとも一部分を前記ウェーハ（２５）の前記層の領域上に投影するステップと、
を含む、方法。
【請求項16】
請求項１５に記載の方法に従って製造された、構造化構成要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本特許出願は、ドイツ特許出願第１０ ２０１９ ２０６ ０５７．９号および第１０ ２０１９ ２１７ １５８．３号の優先権を主張する。同出願の内容は本明細書において参照により組み込まれている。
【0002】
本発明は、照明光をＥＵＶリソグラフィのための投影露光装置の物体視野（ｏｂｊｅｃｔ ｆｉｅｌｄ）内へ案内するための測定照明光学ユニットに関する。さらに、本発明は、このような測定照明光学ユニットを備える照明システム、このような照明システムを備える投影露光装置、このような投影露光装置を用いてマイクロ構造化もしくはナノ構造化構成要素を製造するための方法、およびこのような製造方法を用いて製造された構造化構成要素に関する。
【背景技術】
【0003】
生成照明光学ユニットを有する投影露光装置が、ＤＥ １０ ２０１１ ００４ ６１５ Ａ１， ＤＥ １０ ２０１２ ２１３ ３６８ Ａ１， ＤＥ １０ ２０１２ ２１８ ０７６ Ａ１， ＤＥ １０ ２０１６ ２０１ ３１７ Ａ１， ＤＥ １０ ２０１１ ０７６ １４５ Ｂ４， ＤＥ １０ ２０１２ ２０８ ０１６ Ａ１ 及び ＤＥ １０ ２０１１ ００６ ００３ Ａ１から知られている。
【発明の概要】
【0004】
本発明は、１つの視野寸法（ｆｉｅｌｄ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）に沿って物体平面内の視野ファセット像よりも大きい範囲を有する照明視野（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）の全照明（ｆｕｌｌ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）を促進する測定照明光学ユニットを提供することを目的とする。
【0005】
周知の投影露光装置において、生成照明光学ユニットは、投影露光装置の投影光学ユニットによって結像される（ｉｍａｇｅｄ）能力を有する物体視野全体が、少なくとも、１つの視野寸法に沿って、視野ファセット像のうちのいずれか１つ（ａｎｙ ｏｎｅ）よりも大きく、それゆえ、また、生成照明光学ユニットによって生成されたとおりの、照明視野とも称される、物体平面内の全ての視野ファセット像の重なり（ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ）よりも大きくなるように構成されている。視野寸法に沿って、照明視野もまた、視野ファセット像のうちのいずれか１つよりも大きい。それゆえ、照明視野全体の全照明は、生成照明光学ユニットを用いて可能でない。例として、このような全照明は、照明視野全体にわたって、および場合によっては、この視野寸法に沿ってさらにより大きい物体視野にわたって、下流の投影光学ユニットの結像特性を完全に測定するために必要とされる。それゆえ、照明視野および物体視野は、測定されるべき測定視野を表すことができる。このような全測定は、投影光学ユニットの結像収差を補正するための光学構成要素のその後の作製のために、特に、補正非球面を作製するために用いることができる。
【0006】
冒頭において説明された目的は、本発明に従って、請求項１において指定された特徴を有する測定照明光学ユニットを用いた第１の態様によって、および請求項８において指定された特徴を有する測定照明光学ユニットを用いた第２の態様によって達成される。
【0007】
測定照明光学ユニットの実施形態によっては、全測定視野照明に寄与するそれぞれの視野ファセット結像チャネルの対応付けを通じて、均一性、照明設定、および様々なチャネル間のクロストークなどの照明性能変数を、測定照明光学ユニットにおいて用いられる波面測定技術の要求に適合させることが可能である。この目的を達成するために、全測定視野照明、および下流の投影光学ユニットの結像特性のその後の測定のために、特に、対象を定めた仕方で、特定の視野ファセット結像チャネルを追加するか、または取り除くことが可能である。特に、生成投影照明においても用いられる照明設定を指定することも可能である。これは、異なる視野ファセット結像チャネル間のチャネルクロストークを検出することができる特定の設定をもたらすこともできる。最後に、暗視野照明を、対象を定めた仕方で設定することもできる。この場合には、構造化物において回折させられた光のみが投影光学ユニットを通して案内され、直接反射された光は案内されない。例として、同形（ｉｓｏｍｏｒｐｈｙ：同形、同様形）から逸脱した瞳結像のゆえに生み出された楕円率を補正するために、測定照明光学ユニットを用いた測定の結果を用いることができる。
【0008】
第１の態様によれば、視野ファセット結像チャネルによって測定視野全体の続いて起こる照明（ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ：連続して起こる照明、順次的照明）を生成するための、照明光を案内する、光学構成要素の変位が、測定視野の有効な全照明を促進することが認められた。これは測定視野全体の動的照明をもたらす。
【0009】
測定照明光学ユニットまたは結像光学ユニットは、物体視野が配置された物体平面内の測定視野の視野境界を指定するための視野絞りを備えることができる。全照明視野寸法に沿って、測定視野は、視野ファセット像のうちのいずれか１つ（ａｎｙ ｏｎｅ）よりも大きい範囲を有することができる。少なくともいくらか（ａｔ ｌｅａｓｔ ｓｏｍｅ）の（視野）ファセット像は、照明光学ユニットの少なくとも１つの構成要素のための少なくとも１つの変位アクチュエータを通じて測定視野に対して全照明視野寸法に沿って共に変位可能となることができる。
【0010】
視野絞りは測定視野の視野境界を指定することができる。測定視野は、物体視野が配置された物体平面内に配置され得る。
【0011】
変位アクチュエータは、光学構成要素のための傾斜アクチュエータとして、および／または並進（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）アクチュエータとして構成することができる。
【0012】
光学構成要素は制振手段を介して保持され得る。変位アクチュエータの運動は閉ループ制御を受けることができる。この目的を達成するために、測定照明光学ユニットは、特に、光学構成要素の光学表面の位置を取り込むための、センサシステムを備えることができる。
【0013】
測定情報は、測定照明光学ユニットの検出デバイスによって、空間分解された、非走査的な仕方で測定される。物体視野が配置された物体平面を物体視野の外部で照明することは、物体視野内の点のための投影光学ユニットの特性の測定に負の影響を与えない。
【0014】
照明視野または測定視野に対する少なくともいくらかの視野ファセット像の変位を照明視野または測定視野の有効な全照明のために用いることができる。この場合には、照明視野または測定視野の全照明は、ファセット像が照明視野または測定視野を通して変位させられることによって、続けて（ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｌｙ：連続的に、順次的に）実施することができる。
【0015】
変位アクチュエータは瞳ファセットミラーのための傾斜アクチュエータとして構成することができる。測定照明光学ユニットは、視野ファセットミラーを作り出すための結像光学ユニットの一部としての集光ミラーを備えることができる。変位アクチュエータは集光ミラーのための傾斜アクチュエータとして構成することができる。変位アクチュエータは、視野平面に対する照明光学ユニットための並進アクチュエータとして構成することができる。変位アクチュエータのこのような実施形態および／または請求項３に記載の変位アクチュエータの実施形態は、照明視野または測定視野に対する少なくともいくらかのファセット像の共通相対変位のために特に適している。請求項３に記載の変位アクチュエータは、例えば、視野ファセットミラーのちょうど１つのバー（ｂａｒ）、すなわち、視野ファセットグループの変位をもたらすことができる。請求項３に記載の変位アクチュエータの変位デバイスは、変位させられるべき視野ファセットミラー上または視野ファセットミラーの部分上の視野ファセットの配置面と垂直であることができる。
【0016】
変位アクチュエータによる変位は、変位させられるべき視野ファセットミラーの構成要素の光学表面上の入射点における法線方向に実施することができる。
【0017】
請求項４に記載の変位アクチュエータの変位デバイスは、変位させられるべき瞳ファセットミラー上または瞳ファセットミラーの部分上の瞳ファセットの配置面と垂直であることができる。それに対する代替として、またはそれに加えて、変位アクチュエータは、瞳ファセットミラーの個々の瞳ファセットの個々の変位が可能になるように構成することができる。それゆえ、個々の瞳ファセットに個々に対応付けられた変位アクチュエータのアクチュエータ領域は共に制御可能となることができ、その結果、これは瞳ファセットの共通変位ももたらすことができる。
【0018】
請求項５に記載の変位アクチュエータは並進または傾斜アクチュエータとして具体化することができる。変位アクチュエータの変位方向はミラー構成要素の光学表面と垂直であることができる。ミラー構成要素は、視野ファセット像を生成するための結像光学ユニットの部分としての集光ミラーであることができる。
【0019】
請求項６に記載の変位アクチュエータは並進および／または傾斜アクチュエータとして具体化することができる。
【0020】
請求項７に記載の変位アクチュエータは、特に、物体平面と垂直な変位方向を有する並進アクチュエータとして、および／または傾斜アクチュエータとして構成することができる。
【0021】
第２の態様によれば、様々な視野ファセットおよび全く同一の（ｏｎｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓａｍｅ：１つのそして同一の）瞳ファセットを介した照明光の案内が、視野ファセット結像チャネルを介した案内を通じた視野ファセットの重ね合わせ結像によって照明が存在しない領域内でさえも照明視野を照明する選択肢をもたらすことが認められた。視野ファセット結像チャネルの相対位置の不可避の空間変化のために、これは、重ね合わせられた様態で結像された視野ファセット像の近傍に配置された、現れる追加の視野ファセットミラーの位置付けにおける混成を生じさせ、照明視野の完全照明をもたらす。
【0022】
瞳ファセットは視野ファセット像全体の重ね合わせ生成をもたらすことができるか、またはさもなければ、いずれの場合にも視野ファセットを物体平面内に結像する結像光学ユニットの部分であることができる。
【0023】
測定照明光学ユニットを用いて、全ての照明視野点において、指定公差以内で一様である瞳を提供することが可能である。
【0024】
視野ファセットであって、それらの傾斜を通じて全く同一の瞳ファセットを介して照明視野内に結像されるであろう視野ファセットは、視野ファセットミラーの直接隣接した視野ファセットであることができる。
【0025】
請求項９に記載の一実施形態は照明視野のとりわけ有効な全照明を促進する。
【0026】
具体的には、変位アクチュエータはヘキサポッド支持接続部（ｈｅｘａｐｏｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ：６脚の支持接続部）を有することができる。このようなヘキサポッド支持接続部を通じて、変位アクチュエータは、変位させられるべき光学構成要素の本体（ｍａｉｎ ｂｏｄｙ：メインボディ）に接続され得る。ヘキサポッド支持接続部の収縮可能または伸張可能なヘキサポッド脚の個々の制御が、本体の、および／または変位アクチュエータによって変位させられるべき光学構成要素の光学表面の異なる傾斜および／または並進の調整の実現を可能にする。
【0027】
第１に、測定照明光学ユニットの光学構成要素のうちの１つ、および、第２に、変位アクチュエータで作られた組立品は、測定照明光学ユニットのさらなる構成要素とは関わりなく、本発明の主題の部分となることができる。
【0028】
同時に生成照明光学ユニットとして用いられる測定照明光学ユニットは著しく柔軟な投影露光装置をもたらす。請求項１０に記載の測定照明光学ユニットならびに請求項１１および１２に記載の照明システムの利点は、他の点では、以上においてすでに説明されたものに対応する。
【0029】
請求項１３に記載の変位アクチュエータは、ファセット像を照明視野に対して変位させるためのさらに有利な変形例を示す。
【0030】
照明光を、ＥＵＶリソグラフィのための投影露光装置の、リソグラフィマスクが配置可能である、物体視野内へ案内する役割を果たす測定照明光学ユニットのさらなる変形例では、測定照明光学ユニットは、
－ 測定視野内の照明光強度の空間分解された取り込みのための検出デバイスと、
－ 照明光を照明光光源と物体視野との間で案内する測定照明光学ユニットの少なくとも１つの光学構成要素を変位させるための変位アクチュエータと、
－ 光学構成要素の光学表面の位置を取り込むためのセンサと、
を備え、
－ 変位アクチュエータの制御された運動のために、後者はセンサおよび／または検出デバイスに信号接続されている。
－ 測定視野内の照明光強度の空間分解された取り込みのための検出デバイスと、
－ 照明光を照明光光源と物体視野との間で案内する測定照明光学ユニットの少なくとも１つの光学構成要素を変位させるための変位アクチュエータと、
－ 光学構成要素の光学表面の位置を取り込むためのセンサと、
を備え、
－ 変位アクチュエータの制御された運動のために、後者はセンサおよび／または検出デバイスに信号接続されている。
【0031】
特に、このような測定照明光学ユニットは、変位アクチュエータの制御された運動のために用いることができる。
【0032】
請求項１３または１４に記載の光学システム、請求項１４に記載の投影露光装置、請求項１５に記載の製造方法、および請求項１６に記載のマイクロ構造化もしくはナノ構造化構成要素の利点は、以上において本発明に係る照明光学ユニットを参照してすでに説明されたものに対応する。製造される構成要素は、半導体チップ、特に、メモリチップであることができる。
【0033】
投影露光装置は、結像されるべき物体を物体変位方向に変位させるための物体変位駆動装置を有する物体保持器を有することができる。投影露光装置は、結像されるべき物体の構造が結像されることになるウェーハを像変位方向に変位させるためのウェーハ変位駆動装置を有するウェーハ保持器を有することができる。物体変位方向は像変位方向と平行に延び得る。
【0034】
上述の題目は、互いに組み合わせて、または単独で、本発明の主題の部分となることができる。
【0035】
以下において図面を参照して本発明の例示的な実施形態がより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】概略的に、および測定照明光学ユニットに対する子午断面内で、この測定照明光学ユニットを用いるマイクロリソグラフィ投影露光装置を示す図である。
【図4】瞳ファセットミラーのファセット配置の一実施形態を示す図である。
【図5A】図３に係る視野ファセットミラーの３つの隣り合った視野ファセットから全く同一の瞳ファセットを介して、測定照明光学ユニットの物体平面内の照明視野内へ送られる照明光の、視野ファセット像へのビーム案内を非常に概略的に示す図である。
【図5B】投影露光装置の、および測定照明光学ユニットの物体平面内の異なる視野領域の図を概略的に示す。
【図5C】投影露光装置の像平面内の異なる視野領域を示す図である。
【図6】第１に、視野ファセットの視野ファセット像の重ね合わせ結像が存在する測定照明光学ユニットの物体視野の、および、第２に、測定照明光学ユニットの視野絞りの視野境界を通じて指定された照明視野の、位置およびサイズ関係を示す図であって、この位置関係は照明視野中心の領域内の測定の通常動作の最中に示されている、図である。
【図8】２つのファセットおよびそれらの視野ファセット像のみが示されているものの、この場合も先と同様に瞳ファセットミラーの全く同一の瞳ファセットを介した、測定照明光学ユニットの代替的実施形態の場合の照明光のビーム案内を図５と同様の図で示す図である。
【図9】２つのファセットミラー、および３つのミラーを有する下流の伝達光学ユニット（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｏｐｔｉｃａｌ ｕｎｉｔ）を有する測定照明光学ユニットのさらなる実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
マイクロリソグラフィ投影露光装置１は、マイクロ構造化またはナノ構造化電子半導体構成要素を製造する役割を果たす。光源２が、例えば、５ｎｍ～３０ｎｍの波長範囲内の照明のために用いられるＥＵＶ放射線を放射する。光源２は、ＧＤＰＰ（ｇａｓ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｐｌａｓｍａ（ガス放電生成プラズマ））源、またはＬＰＰ（ｌａｓｅｒ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｐｌａｓｍａ（レーザ生成プラズマ））源であることができる。シンクロトロンまたは自由電子レーザ（ｆｒｅｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｌａｓｅｒ、ＦＥＬ）に基づく放射線源もまた、光源２のために用いられ得る。このような光源に関する情報が、当業者によって、例えば、ＵＳ６ ８５９ ５１５Ｂ２において見出され得る。照明光ビームまたは結像光ビーム３の形態のＥＵＶ照明光または照明放射線が投影露光装置１内の照明および結像のために用いられる。光源２の下流の結像光ビーム３は、まず、例えば、従来技術から知られた多殻構造を有する入れ子状集光子、または代替的に、次に光源２の下流に配置された楕円状集光子であることができる、集光子４を通過する。対応する集光子がＥＰ１ ２２５ ４８１Ａから知られている。集光子４の下流において、ＥＵＶ照明光３は、まず、結像光ビーム３を望ましくない放射線または粒子部分から分離するために用いることができる、中間焦平面５を通過する。中間焦平面５を通過した後に、結像光ビーム３は、まず、視野ファセットミラー６に衝突する。視野ファセットミラー６は投影露光装置１の第１のファセットミラーを構成する。視野ファセットミラー６は、第１のミラー保持体（ｃａｒｒｉｅｒ）６ａ上に配置された複数の視野ファセット（図２および図３も参照）を含む。ミラー保持体６ａは視野ファセットミラー６の本体とも称される。
【0038】
位置関係の説明を容易にするために、いずれの場合にもデカルト全体ｘｙｚ座標系が図面内に示されている。図１において、ｘ軸は、図面の平面と垂直に、後者の外へ延びる。ｙ軸は図１における右に向かって延びる。ｚ軸は図１における上に向かって延びる。
【0039】
投影露光装置１の個々の光学構成要素のための位置関係の説明を促進するために、いずれの場合にもデカルト局所ｘｙｚまたはｘｙ座標系が以下の図において同様に用いられる。それぞれの局所ｘｙ座標は、特に説明のない限り、光学構成要素のそれぞれの主配置面、例えば、反射面に広がる。全体ｘｙｚ座標系ならびに局所ｘｙｚまたはｘｙ座標系のｘ軸は互いに平行に延びる。局所ｘｙｚまたはｘｙ座標系のそれぞれのｙ軸は、全体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なしている。
【0040】
図２は、「矩形視野」の実施形態における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例示的な様態で示す。視野ファセット７は矩形であり、いずれの場合にも、同じｘ／ｙアスペクト比を有する。ｘ／ｙアスペクト比は２よりも大きい。ｘ／ｙアスペクト比は、例えば、１２／５であることができ、２５／４であることができ、１０４／８であることができ、２０／１であることができ、または３０／１であることができる。
【0041】
視野ファセット７は視野ファセットミラー６の反射面をあらかじめ定め、各々、６つ～８つの視野ファセットグループ８ａ、８ｂを有する４つの列にグループ化されている。視野ファセットグループ８ａは７つの視野ファセット７をそれぞれ有する。２つの中心の視野ファセット列の、縁部における、２つの追加の視野ファセットグループ８ｂは４つの視野ファセット７をそれぞれ有する。視野ファセットミラー６のファセット配置は、２つの中心ファセット列の間、および第３のファセットラインと第４のファセットラインとの間に、視野ファセットミラー６が集光子４の保持スポークの影になる隙間９を有する。ＬＰＰ源が光源２として用いられる限りは、集光子４に隣接して配置されており、図面には示されていないスズドロップレット生成器（ｔｉｎ ｄｒｏｐｌｅｔ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ：スズ（錫）液滴生成器）からも、対応する影が出現し得る。
【0042】
視野ファセット７は、いずれの場合にも複数の異なる傾斜位置の間で位置変更可能であり、例えば、３つの傾斜位置の間で位置変更可能である。視野ファセットミラー６の実施形態によっては、視野ファセット７の全てまたはさもなければ一部は、２つの異なる傾斜位置の間、または３つを超える異なる傾斜位置の間で位置変更可能であることもできる。この目的を達成するために、視野ファセットの各々は、図２において非常に概略的に示される、アクチュエータ７ａにそれぞれ接続されている。全ての傾斜可能な視野ファセット７のアクチュエータ７ａは、図２において同様に概略的に示される、中央制御デバイス７ｂを通じて作動させることができる。
【0043】
アクチュエータ７ａは、それらが、視野ファセット７、７’、７”（図５参照）を、離散的な絶対傾斜値を通じて傾斜させるように設計することができる。例として、これは、２つの端部ストッパ間の傾斜によって確実にすることができる。連続傾斜、またはより多数の離散的な傾斜位置の間の傾斜も可能である。
【0044】
視野ファセットミラー６における反射後に、個々の視野ファセット７に対応付けられた結像光部分ビームに分割された結像光ビーム３は瞳ファセットミラー１０に衝突する。結像光ビーム３全体のそれぞれの結像光部分ビームは、照明チャネルまたは視野ファセット結像チャネルとも称される、それぞれの結像光チャネルに沿って案内される。
【0045】
図３は、視野ファセットミラー６のさらなる「弓形視野」の実施形態を示す。以上において図２に係る視野ファセットミラー６を参照して説明されたものに対応する構成要素部分は同じ参照符号を有し、これらが図２に係る視野ファセットミラー６の構成要素部分とは異なる範囲でのみ説明される。
【0046】
図３に係る視野ファセットミラー６は、弓形視野ファセット７を有する視野ファセット配置を含む。これらの視野ファセット７は、いずれの場合にも、複数の視野ファセットグループ８を有する、合計５つの列内に配設されている。視野ファセット配置は視野ファセットミラー６のミラー保持体６ａの円形境界に内接している。
【0047】
【0048】
図４は、瞳ファセットミラー１０の瞳ファセット１１の例示的なファセット配置を非常に概略的に示す。瞳ファセットミラー１０は投影露光装置１の第２のファセットミラーを構成する。瞳ファセット１１は、図４において周囲部分においてのみ指示された、瞳ファセットミラー１０の保持体プレート１０ａ上に配置されている。瞳ファセット１１は瞳ファセットミラー保持体１０ａ上のファセット配置の中心の周りに配置されている。瞳ファセットミラー保持体１０ａは瞳ファセットミラー１０の本体とも称される。
【0049】
１つの瞳ファセット１１が、視野ファセット７のうちの１つによって反射されたＥＵＶ照明光３の各結像光部分ビームに対応付けられ、その結果、いずれの場合にも衝突され、視野ファセット７のうちのちょうど１つおよび瞳ファセット１１のうちのちょうど１つを有するファセット対は、ＥＵＶ照明光３の関連結像光部分ビームのための結像光チャネルを指定する。
【0050】
視野ファセット７への瞳ファセット１１のチャネルごとの対応付けは、投影露光装置１による所望の照明に基づいて実施される。異なる可能な視野ファセット傾斜位置を通じて、視野ファセット７の各々は異なる結像光チャネルを指定することができる。照明光部分ビームは、互いに重ね合わせられて、かように指定された視野ファセット結像チャネルを介して投影露光装置１の、これから説明される、物体視野内へ案内される。
【0051】
瞳ファセットミラー１０（図１）、および集光ミラー１３を有する下流の伝達光学ユニット１６を介して、視野ファセット７は投影露光装置１の物体平面１７内に結像される。
【0052】
図５Ａは、「弓形視野」の実施形態の例を用いて視野ファセット７のうちの１つを視野ファセット像１２内に結像する（ｉｍａｇｉｎｇ）際の条件を概略的に示す。関連視野ファセット結像チャネル１２ａのビーム経路が、図５Ａにおいて、広げられた様態で示されており、この視野ファセット結像チャネル１２ａの関連瞳ファセット１１は伝達光学ユニット１６の構成要素としてのみ説明されている。さらに、図５Ａには、一方では、視野ファセット７、および他方では、物体平面１７が図面の平面内に示されている。すなわち、それらは図５Ａ内の１つの平面内に配置されているが、これは通常、実際には当てはまらない。
【0053】
それぞれの瞳ファセット１１のみが視野ファセット像１２への関連視野ファセット７の結像を確実にする伝達光学ユニットの変形例も可能である。瞳ファセットミラー１０が投影光学ユニット２０の入口瞳（ｅｎｔｒｙ ｐｕｐｉｌ：入射瞳）内に直接配置されている限り、伝達光学ユニット１６を省くことが可能である。伝達光学ユニット１６も複数のミラーを含むことができる。物体平面１７内に配置されるのは、リソグラフィマスクまたはレチクル１８の形態の物体であり、その照明領域はＥＵＶ照明光３を用いて照明され、投影露光装置１の下流の投影光学ユニット２０の物体視野１９と重なる。照明領域は、以下において、以下においてこれから説明される、照明視野（図５Ａ参照）とも称され、物体視野１９と同様に、以下においてこれから説明される測定照明光学ユニットの測定視野を表すことができる。物体視野１９は、投影露光装置１の照明光学ユニットの具体的な実施形態に依存して、矩形または弓形である。視野ファセット結像チャネルの視野ファセット像１２は照明視野内で重ね合わせられる。全ての視野ファセット像１２の完璧な重なりの場合には、この重ね合わせ領域は視野ファセット像１２のうちのちょうど１つと同じ外輪郭を有する。様々な視野ファセット結像チャネルの異なる空間的ビーム案内のために生じることは、物体平面１７内の個々の視野ファセット像１２の重なりが通常は完璧でなくなることである。
【0054】
ＥＵＶ照明光３はレチクル１８によって反射される。レチクル１８は、概略的に指示される物体変位駆動装置２２の助けにより変位方向ｙに駆動される仕方で変位可能である、物体保持器２１によって保持されている。
【0055】
投影光学ユニット２０は物体平面１７内の物体視野１９を像平面２４内の像視野（ｉｍａｇｅ ｆｉｅｌｄ）２３内に結像する。該像平面２４内に配置されるのは、投影露光装置１を用いた投影露光の間に露光される、感光層を持っている（ｃａｒｒｙ）ウェーハ２５である。ウェーハ２５、すなわち、結像が果たされる基板は、同様に概略的に指示されたウェーハ変位駆動装置２７の助けにより物体保持器２１の変位と同期して変位方向ｙに変位可能である、ウェーハまたは基板保持器２６によって保持されている。投影露光の最中に、レチクル１８およびウェーハ２５の両方は、同期された仕方でｙ方向に走査される。投影露光装置１はスキャナとして具体化される。走査方向ｙは物体変位方向である。
【0056】
視野ファセットミラー６、瞳ファセットミラー１０、および伝達光学ユニット１６の集光ミラー１３は投影露光装置１の照明光学ユニット２８の部分である。投影光学ユニット２０と共に、照明光学ユニット２８は投影露光装置１の照明システムを形成する。照明光学ユニット２８は、以下においてこれから説明されるように、測定照明光学ユニットの機能を同時に有する。
【0057】
適切な照明チャネルに対応付けられた視野ファセット７を介して照明光３によって衝突された、瞳ファセット１１のそれぞれのグループは、それぞれの照明設定、すなわち、投影露光装置１によってあらかじめ定められ得る、物体視野１９を照明する際の照明角度分布を規定する。視野ファセット７の傾斜位置を位置変更することによって、様々なこのような照明設定の間の変更が可能である。このような照明設定の例が、ＷＯ２０１４／０７５９０２Ａ１およびＷＯ２０１１／１５４２４４Ａ１に記載されている。
【0058】
図５Ａは、視野ファセット像１２に加えて、物体平面１７内の、走査スリットとも称される、視野絞り２９を示す。視野絞り２９の内側境界３０が照明視野３１または測定視野１９の視野境界を指定する。物体視野１９は照明視野３１または測定視野に対応することができるか、あるいはその部分であることができる。したがって、参照符号１９および３１は両方とも以下において測定視野に対応付けられる。
【0059】
視野絞り２９は、物体平面１７の近傍に、またはそれと共役な平面内に配置されている。図１には、物体平面１７の近傍における視野絞り２９の配置が指示されている。
【0060】
【0061】
投影光学ユニット２０は、レチクル１８が配置された、物体平面１７の領域を像平面２４上に結像する。結像の質は物体平面１７の特定の領域のためには十分に高く、したがって、この領域を、構造をレチクル１８上に結像するために用いることができる。物体平面１７内のこの領域が物体視野１９である。物体視野１０と共役であり、物体視野１９が投影光学ユニット２０によって結像される像平面２４の領域が像視野２３である。
【0062】
物体視野１９のやや外側で投影光学ユニット２０に進入するＥＵＶ照明光３も同様に像平面２４に到達し、それゆえ、ウェーハ３５上の感光層を露光することができる。しかし、物体視野１９の外側の領域のための投影光学ユニット２０による結像は物体視野１９の結像よりも劣り、したがって、外側の領域は用いられない。
【0063】
照明光学ユニット２８は物体平面１７の領域を照明する。この領域が照明視野３１である。照明視野３１は全ての視野ファセット像１２の連合として生じる。そのうちの２つの視野ファセット像１２1および１２2が図４Ｂに例示的な仕方で示されている。原則として、各視野ファセット像１２は照明視野３１よりも小さい。
【0064】
走査手順の間に、像視野２３は走査方向または物体変位方向ｙに沿ってウェーハ２５に対して運動させられ、それゆえ、ウェーハ２５上の感光層が露光される。それぞれの個々の走査運動によってウェーハ上の特定の領域３１ａを構造化することができ、この領域３１ａは露光視野と称され、レチクル１８上の構造領域３１ｂ内の構造全体の像に対応する。通例、レチクル１８上の構造領域３１ｂの幅は、ｘ寸法、すなわち、走査方向ｙと垂直な寸法において物体視野１９の幅と一致させられる。具体的には、構造領域３１ｂのｘ幅は物体視野１９のｘ幅またはレチクル１８上の構造領域３１ｂのｘ幅と等しく、物体視野１９の幅よりもごくわずかに小さい。
【0065】
露光視野３１ａのｘ幅は像視野２３のｘ幅によって与えられる。交差走査方向ｘに物体視野１９のやや隣において投影光学ユニット２０に進入するＥＵＶ照明光３は、露光視野３１ａのやや隣の領域を露光することができる。ｘ方向におけるこのようなクロストークの不利な効果は、第１に、投影露光に用いられない小さい間隔３１ｃが、隣接した露光視野３１ａの間に交差走査方向ｘに空いたまま残されているおかげで、および第２に、ＥＵＶ照明光３が交差走査方向ｘにおいて物体視野１９の隣に入射しないよう、レチクル１８が、構造領域３１ｂの外側では吸収性を有するように構成されているおかげで、防止することができる。
【0066】
照明視野３１はｘ方向において物体視野１９よりも広い。照明視野３１がｘ方向において小さすぎれば、公差のために、レチクル１８の特定の領域は照明されず、したがって、投影光学ユニット２０によって結像もされ得ないであろう。必ず存在する公差のために、したがって、照明視野３１はｘ方向において物体視野１９よりも広くなければならない。
【0067】
交差走査方向ｘにおいて、像視野２３の境界は露光視野３１ａの境界と同一である。したがって、物体視野１９の外側におけるＥＵＶ照明光３の問題は、露光視野３１ａの間の間隔３１ｃによって、および／またはレチクル１８上の吸収領域によって回避することができる。走査方向ｙにおいては露光視野３１ａが像視野２３よりも遠く延びるため、これは走査方向ｙにおいては可能でない。
【0068】
走査方向において、ＥＵＶ照明光３は、物体視野１９の外側で投影平面２０に進入することを防止されなければならない。これは、照明視野３１が走査方向において物体視野１９よりも短い実施形態を有するおかげで確実にされる。
【0069】
レチクル１８が物体視野１９を通して走査され、それゆえ、レチクル１８の構造領域３１ｂ全体が物体視野１９の照明領域に達するため、すなわち、物体視野１９と照明視野３１との間の重なりのため、物体視野１９の照明されない縁部領域、例えば、走査方向ｙにおける照明視野３１の外側に配置された縁部領域１９ａおよび１９ｂはウェーハ２５内の構造の生成を損なわない。縁部領域１９ａおよび１９ｂは、以下においてなおも説明されるように、測定照明光学ユニット２８の測定視野内に同様に配置される。ｘ方向およびｙ方向の両方において、この測定視野の範囲は少なくとも物体視野１９に対応し、したがって、この参照符号１９は以下において測定視野のために同様に用いられる。
【0070】
照明視野３１または測定視野１９は、物体変位方向ｙと一致する、視野寸法に沿って視野ファセット像１２よりも大きい範囲を有し、また、重ね合わせ結像の間の様々な視野ファセット像１２の重なり領域よりも大きい範囲を有する。
【0071】
対応する視野寸法ｙがまた、視野ファセットミラーの配置面内のこの物体視野寸法ｙに対応付けられる。ミラー保持体６ａのこの配置面内において、図５は、この視野寸法ｙに沿って、視野ファセット結像チャネル１２ａによって結像される、視野ファセット７に最も近い２つの視野ファセット、視野ファセット７の下方に示された、７’、および視野ファセット７の上方に示された、７”を示す。
【0072】
図５において、視野ファセット７’、７”はそれぞれのファセット長手方向辺７Lを通じて互いに隣接している。
【0073】
これらのさらなる視野ファセット７’、７”のアクチュエータ７ａは、これらの視野ファセット７’、７”に入射する照明光３が、図５に示される瞳ファセット１１に同様に向けられ得るような程度までの、ｘ軸と平行な軸の周りのこれらの視野ファセット７’、７”の傾斜を促進する。この場合に瞳ファセット１１を通じて生成された視野ファセット像１２’、１２”が、図５において、視野ファセット像１２の上方および下方に同様に示されている。これらの視野ファセット像１２’、１２”は、図５におけるチャネル１２ａの様式で視野ファセット結像チャネルを介して案内されない。すなわち、それらは、投影露光装置１の物体視野１９内へ互いに重ね合わせられて案内されない。
【0074】
視野ファセット像１２’、１２”は、図５においてハッチングによって示される重なり領域３２’、３２”内で照明視野３１と重なる。それゆえ、視野ファセット７’、７”の傾斜アクチュエータ７ａは、照明視野３１または測定視野１９内への、特に、照明視野３１または測定視野１９の重なり領域３２’、３２”内へのこれらの視野ファセット７’、７”および全く同一の瞳ファセット１１を介した照明光３の案内を確実にする。
【0075】
図５は、視野ファセット７’、７”を有するちょうど１つの視野ファセットトリプレット（ｆｉｅｌｄ ｆａｃｅｔ ｔｒｉｐｌｅｔ：視野ファセットの三つぞろい）の例を用いて追加の重なり領域３２’、３２”の照明を示している。図２および図３において例示的な実施形態によって示されるように、視野ファセットミラーは、実際には、はるかにより多数の視野ファセット７を有し、これは、実際には、例示された実施形態よりもさらに相当に多い。さらに、いずれも視野ファセット結像チャネル１２ａを通じて互いに対応付けられた視野ファセット７および瞳ファセット１１の空間配置関係の結果、各瞳ファセット１１の視野ファセット像１２、１２’、１２”は、それらのサイズ、向き、および縁部鮮明度に関して互いに異なることになる。これは、第１に、それぞれの視野ファセット結像チャネル１２ａの視野ファセット像１２によって、および互いに異なる重なり領域３２’、３２”によって覆われた照明視野３１内の領域をもたらす。これらの異なる範囲を混成することによって、全ての可能な視野ファセット結像チャネル１２ａの合計から照明視野３１または測定視野１９の完全照明が生じ、したがって、図５において視野ファセット像１２と重なり領域３２’、３２”との間に存在する間隙も照明または結像光３によって照明される。
【0076】
それゆえ、アクチュエータ７ａの適切な位置変更を通じて、たとえ、それぞれの視野ファセット結像チャネル１２ａを通じて対応付けられた視野ファセット像１２の各々が、視野寸法ｙにおいて照明視野３１または測定視野１９よりも小さい範囲を有しても、完全な照明視野３１または測定視野１９が照明される状態を「測定照明光学系」動作モードにおいて達成することができる。
【0077】
照明視野３１または測定視野１９のこの達成可能な完全照明を、結像収差補正構成要素、例えば、補正非球面のその後の作製のための投影光学ユニット２０の完全な測定のために用いることができる。
【0078】
図１と併せて、測定照明光学ユニットのさらなる実施形態が以下において図６および図７に基づいて説明される。以上において図１～図５を参照してすでに説明されたものに対応する構成要素および機能は同じ参照符号を有し、再度詳細に説明されない。
【0079】
図５と同様に、図６は、視野ファセット結像チャネル１２ａを通じて物体平面１７内に結像された、視野ファセット像１２、ならびに視野絞り２９によって指定された照明視野３１または測定視野１９の両方を示す。この場合も先と同様に、照明視野３１または測定視野１９は、全照明視野寸法とも称される、視野寸法ｙに沿ってそれぞれの視野ファセット像１２よりも大きい範囲を有する。この場合には、図６は、測定照明光学ユニットが、視野ファセット像１２、および特に、また、物体平面１７内の様々な視野ファセット結像チャネル１２ａを通じて生成された視野ファセット像１２の重なりが、全照明視野寸法ｙに沿って照明視野３１または測定視野１９内の中心に配置されるように整列した、測定照明光学ユニットの動作中の瞬間状況を示す。
【0080】
図７は、少なくとも１つの変位アクチュエータの助けにより視野ファセット像１２と照明視野３１または測定視野１９との間の相対変位（両矢印３３参照）が達成された、測定照明光学ユニットを動作させている際のさらなる瞬間状況を示す。この変位の場合には、視野ファセット像１２は照明視野３１または測定視野１９に対して図７における負のｙ方向に変位させられた。これは、図６においてハッチングによって示される、中心に配置された視野ファセット像１２によって覆われていない、下部の全照明領域３４内における、照明視野３１または測定視野１９の照明を達成する。正のｙ方向における視野ファセット像１２の対応する変位の結果、図６において、視野ファセット像１２の上方に、および照明視野３１または測定視野１９内に、ハッチングによって同様に示される、全照明領域３５の照明を達成することも可能である。
【0081】
相対変位３３は、測定視野照明デバイスの部分としての少なくとも１つの変位アクチュエータの助けにより作り出すことができ、これについて、図１は、個々に、またはどれかの組み合わせで用いることができる複数の例示的な実施形態を概略的に示している。
【0082】
後述される変位アクチュエータのうちの少なくとも１つを有する、測定視野照明デバイスは、視野ファセット結像チャネル１２ａによって測定視野３１全体の照明を生成するために視野ファセット結像チャネル１２ａを介した照明光３の案内に影響を及ぼす。測定視野照明デバイスの少なくとも１つの変位アクチュエータは、視野ファセット結像チャネル１２ａによって照明視野３１全体または測定視野１９の続いて起こる照明を生成する目的のために、照明光３を照明光光源２と物体視野１９との間で案内する少なくとも１つの光学構成要素、具体的には、視野ファセットミラー６、瞳ファセットミラー１０、集光ミラー１３、照明光学ユニット２８全体、またはさもなければレチクル１８を変位させる役割を果たす。
【0083】
これらの変位アクチュエータのうちの第１のものが図１に３５において示されており、図１において両矢印３６によって指示されるように、視野ファセットミラー６全体の、または視野ファセットミラー６の視野ファセットグループ８のうちの１つの相対変位をもたらす。この相対変位３６は、ミラー保持体の、または視野ファセットミラー６の本体６ａのファセット配置面と平行に延びることができる。それに対する代替として、またはそれに加えて、変位アクチュエータ３５は、図１においてさらなる両矢印３６ａによって指示される、本体６ａ上の視野ファセット７のこの配置面と垂直な相対変位をもたらすことができる。
【0084】
これらの変位アクチュエータのうちのさらなるものが図１に３７において示されている。これは、図１において両矢印３８によって指示されるように、瞳ファセット１１のグループを持っている、瞳ファセットミラー１０を傾斜させるため、または瞳ファセットミラー１０の部分をｘ軸と平行な軸の周りに全体的に傾斜させるための傾斜アクチュエータである。それに対する代替として、またはそれに加えて、変位アクチュエータ３７は、図１において両矢印３８ａによって指示されるように、ミラー保持体または本体１０ａの配置面と垂直な瞳ファセットミラー１０の変位をもたらすことができる。
【0085】
これらの変位アクチュエータのうちのさらなるものが、図１に３９において伝達光学ユニット１６の集光ミラー１３のための傾斜アクチュエータとして指示されている。この傾斜アクチュエータは、図１において両矢印４０によって指示されるように、ｘ軸と平行な軸の周りの集光ミラー１３の傾斜をもたらす。それに対する代替として、またはそれに加えて、変位アクチュエータは、図１において両矢印４０ａによって指示されるように、その反射面と垂直な、特に、集光ミラー１３上の照明光３の入射点における法線方向における集光ミラー１３の変位をもたらすことができる。
【0086】
さらなる変位アクチュエータが図１に４１において概略的に指示されており、図１において両矢印４２によって指示されるように、視野絞り２９または投影光学ユニット２０に対する照明光学ユニット２８の並進変位をもたらす。それに対する代替として、またはそれに加えて、変位アクチュエータ４１は、図１において両矢印４２ａによって指示されるように、ｘ軸と平行な軸の周りの視野絞り２９または投影光学ユニット２０に対する照明光学ユニット２８全体の傾斜をもたらすことができる。
【0087】
【0088】
相対変位３３の助けにより照明視野３１全体または測定視野１９を照明するには、２０％～５０％の範囲内で、それぞれの視野ファセット像１２の対応するｙ範囲に対応する、視野寸法ｙに沿った絶対変位を有することで十分である。
【0089】
変位アクチュエータ３５、３７、３９または４１は連続的に変位可能である必要はない。例えば、２つの端部ストッパの間の、控えめな（ｄｉｓｃｒｅｅｔ）作動で十分である。離散的な作動はまた、例えば、スペーサ、例えば、スペーサディスクを変更することによって達成することもできる。
【0090】
アクチュエータ７ａ、３５、３７、３９および４１の端部ストッパは調整可能な実施形態を有することができる。
【0091】
照明光学ユニット２８内の照明光ビーム経路の設計は、自由度３６に沿った視野ファセットミラー６の変位が、ｙ方向における同じ絶対値分の照明視野３１の照明の変位を生じさせるというものであることができる。照明光学ユニット２８は、視野ファセット７とそれらの像１２との間の１と等しくない絶対値を有する結像倍率が存在するように設計することもできる。この場合には、自由度３６に沿った視野ファセットミラー６の変位は、ちょうど規定の結像倍率だけより大きい照明視野３１の照明の変位を生じさせる。
【0092】
変位自由度３８を用いて、例えば、３ｍｍ分のｙ方向における照明視野３１の照明の変位をもたらすには、およそ１ｍｒａｄにわたる瞳ファセットミラー１０の本体１０ａの傾斜、またはおよそ０．５ｍｒａｄ～１ｍｒａｄにわたる集光ミラー１３の傾斜（自由度４０）が必要であり得る。
【0093】
照明視野３１または測定視野１９の完全または全照明を確実にするための、上述の自由度を通じた変位の組み合わせも可能であり得る。
【0094】
【0095】
図８に係る測定照明光学ユニットは、以上において、特に、図５～図７を参照してすでに説明された測定照明光学ユニットの組み合わせであると考えることができる。第１に、図８に係る測定照明光学ユニットは、この場合も先と同様に、照明光３が、複数の隣接した視野ファセット７’、７”および全く同一の瞳ファセット１１を介して物体平面１７内へ案内されることを可能にする、ファセット視野傾斜アクチュエータ７ａを備える。同時に、図８に係る測定照明光学ユニットは、以上において図１に関連して説明された、変位アクチュエータ３５、３７、３９、４１の様式の少なくとも１つの変位アクチュエータを備え、したがって、この場合も先と同様に、視野ファセット像１２、１２’と照明視野３１または測定視野１９との間の相対変位３３が確実にされる。それゆえ、照明視野３１または測定視野１９の全照明が、以上において、特に、図５～図７に関連して説明された方策の組み合わせによって達成される。
【0096】
この場合も先と同様に測定照明光学ユニットを有する、投影露光装置１のさらなる実施形態が以下において図９を参照して説明される。以上において図１～図８を参照してすでに説明されたものに対応する構成要素および機能は同じ参照符号を有し、再度詳細に説明されない。
【0097】
単一の集光ミラーの代わりに、図９に係る伝達光学ユニット１６は、視野ファセットミラー６の視野ファセットを物体平面１７内に結像する（ｉｍａｇｉｎｇ）ための合計３つのＥＵＶミラー１４ａ、１４ｂおよび１５を有する。２つのＥＵＶミラー１４ａ、１４ｂは、４５°よりも小さい照明光３の入射角を有するＮＩ（ｎｏｒｍａｌ ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ（直入射））鏡として構成されている。ＥＵＶミラー１５は、４５°よりも大きい照明光３の入射角を有するＧＩ（ｇｒａｚｉｎｇ ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ（斜入射））鏡として具体化されている。ミラー１４ａ、１４ｂおよび１５を有する伝達光学ユニット１６は、さらに、投影光学ユニット２０の入口瞳内への瞳ファセットミラー１０の配置面の領域内の照明瞳平面の結像をもたらすことができる。原理的に、照明光学ユニットのこのような構造がＤＥ１０ ２０１５ ２０８ ５７１Ａ１から知られている。
【0098】
図９は、この場合も先と同様に、矢印を用いたそれぞれの変位自由度の表現を通じて、適切な変位アクチュエータ（より詳細には示されない）の使用による相対変位３３（図７および図８参照）を作り出すための例示的な実施形態を説明する。
【0099】
相対変位３３を生成するためのこれらの自由度のうちの１つが図９に４５において示されており、図１に関連してすでに説明されたように、視野ファセットミラー６全体、または視野ファセットミラー６の視野ファセットグループのうちの１つの相対変位を生じさせる。
【0100】
これらの自由度のうちのさらなるものが図９に４６において示されており、ｘ軸と平行な軸の周りの瞳ファセットミラー１０全体の傾斜を確実にする。
【0101】
これらの自由度のうちのさらなるものが図９に４７において示されており、ｘ軸と平行な軸の周りのＥＵＶミラー１４ａの傾斜を確実にする。
【0102】
これらの自由度のうちのさらなるものが図９に４８において示されており、ｘ軸と平行な軸の周りのＥＵＶミラー１４ｂの傾斜を確実にする。
【0103】
これらの自由度のうちのさらなるものは、図１に関連してすでに説明された変位自由度４２（視野絞り２９または投影光学ユニット２０に対する照明光学ユニット２８の並進変位）である。
【0104】
これらの自由度のうちのさらなるもの４９はｘ軸と平行な軸の周りのＥＵＶミラー１５の傾斜を確実にする。
【0105】
これらの自由度のうちのさらなるもの５０は、そのＧＩ反射面とほぼ垂直なＥＵＶミラー１５の相対変位を確実にする（図９における両矢印５０参照）。
【0106】
今度はここでも、自由度４２および４５～５０を実現する変位アクチュエータは連続的に変位可能である必要はなく、以上において、図１および図８に係る測定照明光学ユニットの実施形態の変位アクチュエータに関連して説明されたように、離散的な作動で十分であり得ることが言える。
【0107】
図１に係る実施形態にあるようにちょうど１つのミラーを有する伝達光学ユニット１６、または図９に係る実施形態にあるようにちょうど３つのミラーを有する伝達光学ユニットに対する代替として、伝達光学ユニットはまた、例えば、２つ、またはさもなければ、３つを超えるミラーを備えてもよい。原理的に、伝達光学ユニット全体を省くことも可能であり得、これにより、例えば、視野ファセットミラー６および瞳ファセットミラー１０が、照明光３を中間焦平面５と物体平面１７との間で案内する唯一の構成要素を表す。
【0108】
集光子４における反射に続く照明光３の第１の入射方向は、図１に係る実施形態に示されるように、上部から斜めになっているか、または図９に示されるように、下部から斜めになっていることができる。例えば、上方から垂直または下方から垂直な入射方向も可能であり、該入射方向は、次に、物体視野１９を照明する目的のためにそれぞれの照明光学ユニット２８によって入射方向に適宜変換される。
【0109】
図１０は、保持体プレートの、または瞳ファセットミラー１０の本体１０ａの部分の軸方向断面を示す。瞳ファセット１１はアクチュエータ領域５１を介して本体１０ａに接続されている。アクチュエータ領域５１を通じて、瞳ファセット１１の反射面を変位自由度３８ａ（図１参照）に沿って、すなわち、本体１０ａのファセット配置面と垂直に変位させることが可能である。アクチュエータ領域５１を通じて、瞳ファセット１１を自由度３８ａに沿って個々に変位させることが可能である。アクチュエータ領域５１の共通制御を通じて、自由度３８ａに沿った瞳ファセット１１の共通変位を達成することも可能である。アクチュエータ領域５１は圧電アクチュエータとして構成することができる。例として、運動の振幅は最大１ｍｍであることができる。線形運動のための他のアクチュエータ、例えば、リニアモータを用いることもできる。運動の振幅は１ｍｍ～１００ｍｍの範囲に及ぶことができ、例えば、１０ｍｍであることができる。
【0110】
図１１は、視野ファセットミラー６において、および／または瞳ファセットミラー１０において用いられる、本体６ａまたは１０ａのうちの１つのヘキサポッド支持接続部を示す。本体６ａ、１０ａは、ヘキサポッド支持接続部５２を通じて投影露光装置１のフレーム本体５３に接続されている。図１１は、ヘキサポッド支持接続部５２の３つのヘキサポッド脚５４を概略的に示す。図１１は、本体６ａ、１０ａ上のファセット配置の中心Ｚと、フレーム本体５３の対応する中心領域との間の初期間隔ｚoを有する、初期位置にある本体６ａ、１０ａを示す。この初期位置では、本体６ａ、１０ａのファセット配置面５５はフレーム本体５３のフレーム平面５６と平行である。
【0111】
【0112】
図１２に係る第１の測定位置では、図１１～図１３の右側に示されるヘキサポッド脚５４ｒは少し伸張されており、図１１～図１３の左側に示されるさらなるヘキサポッド脚５４ｌは、それに対応する仕方で収縮されており、その結果、これは、ｘ軸と平行な軸の周りのファセット配置面５５の傾斜、すなわち、例えば、かの変位自由度３８を生じさせる。図１１～図１３において中央に見られるヘキサポッド脚５４ｍは、図１２に係る測定位置において、図１１に係る初期位置の場合と同じ長さを有する。
【0113】
図１３に係る第２の測定位置では、図１１～図１３の左側のヘキサポッド脚５４ｌは、図１１に係る初期位置の場合と同じ長さを有する。図１３に係る第２の測定位置では、図１１～図１３の中央のヘキサポッド脚５４ｍは、図１２における右側のヘキサポッド脚５４ｒの伸長にほぼ対応する絶対値分、初期位置に対して伸張されている。図１３に係る第２の測定位置では、図１１～図１３の右側のヘキサポッド脚５４ｒは、中央のヘキサポッド脚５４ｍと比べて絶対値の２倍分伸張されている。これは、初期位置と比べて、変位自由度３８（ｘ軸と平行な軸の周りの傾斜）および３６ａもしくは３８ａ（ファセット配置面５５と垂直な並進変位）の重なりとして理解することができる、図１３に係る第２の測定位置における本体６ａ、１０ａの変位を生じさせる。図１３に係る第２の測定位置における、本体６ａ、１０ａ上のファセット配置の中心Ｚとフレーム本体５３の中心領域との間の距離ｚ1は、図１１に係る初期位置における距離ｚ0よりも大きい。
【0114】
集光ミラー１３はまた、対応するヘキサポッド支持接続部を通じて投影露光装置１のフレーム本体に接続され得る。
【0115】
【0116】
図１４は、照明視野３１全体の、または測定視野１９の動的な完全または全照明を確実にするための追加の変位自由度としての物体平面１７と垂直なレチクル１８の変位５７を示す。このようなｚ変位５７は物体変位駆動装置２２を通じてもたらすことができる。
【0117】
レチクル１８の第１の初期位置が図１４において実線を用いて示されている。初期位置に対して変位自由度５７（図１も参照）に沿って物体平面１７と垂直に絶対値ｄｚだけ変位させられたレチクルの測定位置が、図１４において破線を用いて示されている。これは、第１に、初期位置（実線）にあり、第２に、測定位置（破線）にあるレチクル１８を通じて、照明光３の中心視野点の反射主光線ＣＲの図１４における図によって説明されるとおりの、照明視野３１または測定視野１９の照明の変位ｄｙを生じさせる。今度は、この変位を、照明視野３１全体の、または測定視野１９の動的な完全または全照明のために用いることができる。次式が成り立つ：
ｄｙ＝ｄｚ ｓｉｎ（ＣＲＡ）
ここで、ＣＲＡは物体平面１７上の中心視野点の主光線ＣＲの入射角である。ＣＲＡは３°～９°範囲に及ぶことができ、例えば、６°であることができる。３ｍｍの変位ｄｙのためには、例えば、およそ３０ｍｍのｄｚ変位が必要となるであろう。
ｄｙ＝ｄｚ ｓｉｎ（ＣＲＡ）
ここで、ＣＲＡは物体平面１７上の中心視野点の主光線ＣＲの入射角である。ＣＲＡは３°～９°範囲に及ぶことができ、例えば、６°であることができる。３ｍｍの変位ｄｙのためには、例えば、およそ３０ｍｍのｄｚ変位が必要となるであろう。
【0118】
ヘキサポッド支持接続部５２のヘキサポッド脚５４が伸張または収縮されなければならない値は＋／－１００μｍまたは＋／－５０μｍの領域内にあることができる。
【0119】
上述の自由度のうちの少なくとも１つをもたらすための変位アクチュエータシステムは能動的制振と組み合わせることができる。さらに、それぞれの変位運動の測定／閉ループ制御が可能である。
【0120】
測定照明光学ユニット２８は、測定視野１９または３１内の照明光強度の空間分解された取り込みのための、図１において概略的に指示される、検出デバイス６０を備えることができる。さらに、測定照明光学ユニット２８は、それぞれの光学構成要素６、１０、１３、２８の光学表面の位置を取り込むためのセンサ６１を備えることができ、該センサは、瞳ファセットミラー１０の位置を取り込む目的のために、図１において概略的に、例示的な仕方で説明されている。
【0121】
検出デバイス６０は、測定視野１９または３１が結像されるＣＣＤセンサであることができる。
【0122】
センサ６１は、光センサ、またはさもなければ、任意の他の位置敏感センサであることができる。
【0123】
第１に、検出デバイス６０、および第２に、センサ６１はそれぞれの変位アクチュエータ３５、３７、３９、４１に信号接続されている。
【0124】
それぞれの変位アクチュエータの制御された運動は、アクチュエータに、ならびに検出デバイス６０およびセンサ６１に信号接続された、開ループ／閉ループ制御ユニット６２を通じた適切な処理を通じて確実にすることができる。このように、照明性能変数を、特に、指定公差以内に維持することが可能である。
【符号の説明】
【0125】
１ 投影露光装置
２ 光源
３ 照明光
４ 集光子
５ 中間焦平面
６ 視野ファセットミラー
６ａ、１０ａ ミラー保持体
７、７’、７” 視野ファセット
７ａ アクチュエータ
７ｂ 中央制御デバイス
７L ファセット長手方向辺
８、８ａ、８ｂ 視野ファセットグループ
９ 隙間
１０ 瞳ファセットミラー
１１ 瞳ファセット
１２、１２1、１２2、１２’、１２” 視野ファセット像
１２ａ 視野ファセット結像チャネル
１３ 集光ミラー
１４ａ、１４ｂ、１５ ＥＵＶミラー
１６ 伝達光学ユニット
１７ 物体平面
１８ レチクル
１９ 物体視野
２０ 投影光学ユニット
２１ 物体保持器
２２ 物体変位駆動装置
２３ 像視野
２４ 像平面
２５ ウェーハ
２６ ウェーハまたは基板保持器
２７ ウェーハ変位駆動装置
２８ 照明光学ユニット
２９ 視野絞り
３０ 内側境界
３１ 照明視野
３１ａ 露光視野
３１ｂ 構造領域
３１ｃ 間隔
３２’、３２” 重なり領域
３３ 相対変位
３４、３５ 全照明領域
３５、３７、３９、４１ 変位アクチュエータ
３６、３６ａ、３８、３８ａ、４０、４２、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５７ 自由度
５１ アクチュエータ領域
５２ ヘキサポッド支持接続部
５３ フレーム本体
５４、５４ｒ、５４ｌ、５４ｍ ヘキサポッド脚
５５ ファセット配置面
５６ フレーム平面
５７ 変位
６０ 検出デバイス
６１ センサ
６２ 開ループ／閉ループ制御ユニット
２ 光源
３ 照明光
４ 集光子
５ 中間焦平面
６ 視野ファセットミラー
６ａ、１０ａ ミラー保持体
７、７’、７” 視野ファセット
７ａ アクチュエータ
７ｂ 中央制御デバイス
７L ファセット長手方向辺
８、８ａ、８ｂ 視野ファセットグループ
９ 隙間
１０ 瞳ファセットミラー
１１ 瞳ファセット
１２、１２1、１２2、１２’、１２” 視野ファセット像
１２ａ 視野ファセット結像チャネル
１３ 集光ミラー
１４ａ、１４ｂ、１５ ＥＵＶミラー
１６ 伝達光学ユニット
１７ 物体平面
１８ レチクル
１９ 物体視野
２０ 投影光学ユニット
２１ 物体保持器
２２ 物体変位駆動装置
２３ 像視野
２４ 像平面
２５ ウェーハ
２６ ウェーハまたは基板保持器
２７ ウェーハ変位駆動装置
２８ 照明光学ユニット
２９ 視野絞り
３０ 内側境界
３１ 照明視野
３１ａ 露光視野
３１ｂ 構造領域
３１ｃ 間隔
３２’、３２” 重なり領域
３３ 相対変位
３４、３５ 全照明領域
３５、３７、３９、４１ 変位アクチュエータ
３６、３６ａ、３８、３８ａ、４０、４２、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５７ 自由度
５１ アクチュエータ領域
５２ ヘキサポッド支持接続部
５３ フレーム本体
５４、５４ｒ、５４ｌ、５４ｍ ヘキサポッド脚
５５ ファセット配置面
５６ フレーム平面
５７ 変位
６０ 検出デバイス
６１ センサ
６２ 開ループ／閉ループ制御ユニット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【国際調査報告】