▶ 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】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-17
(54)【発明の名称】光学部品
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20231010BHJP
G02B 5/00 20060101ALI20231010BHJP
G02B 5/18 20060101ALI20231010BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 503
G03F7/20 521
G02B5/00 Z
G02B5/18
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023519907
(86)(22)【出願日】2021-09-28
(85)【翻訳文提出日】2023-03-30
(86)【国際出願番号】 EP2021076562
(87)【国際公開番号】W WO2022069427
(87)【国際公開日】2022-04-07
(31)【優先権主張番号】102020212367.5
(32)【優先日】2020-09-30
(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】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】100141553
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 信彦
(74)【代理人】
【識別番号】100151987
【弁理士】
【氏名又は名称】谷口 信行
(72)【発明者】
【氏名】ボルシンガー ヴァレンティン ヨナタン
【テーマコード（参考）】
2H042
2H197
2H249
【Ｆターム（参考）】
2H042AA05
2H042AA17
2H042AA19
2H042AA25
2H197AA10
2H197BA02
2H197BA10
2H197CA10
2H197CA17
2H197GA03
2H197GA05
2H197GA06
2H197GA10
2H197GA12
2H197GA13
2H197GA21
2H197GA24
2H197HA03
2H249AA55
2H249AA61
2H249AA65
(57)【要約】
光学部品は、光学部品に入射する少なくとも１つの波長の光の出現方向に回折的に影響を与えるための回折構造（７）を有する。回折構造（５７）は、光学部品の少なくとも１つの部分で重畳され、第１の正の回折構造（４２）および第１の負の回折構造（４３）を有する、少なくとも２つの回折下部構造（４１、４７）を有して具現化される。回折下部構造のうちの第１の回折下部構造（４１）は、第１の正の回折構造（４２）および第１の負の回折構造（４３）を有して具現化され、その配置は、第１の対称条件に従う。第２の回折下部構造（４７）は、第２の正の回折構造（４２）および第２の負の回折構造（４３）を有して具現化され、その配置は、第１の対称条件とは異なる第２の対称条件に従う。この結果として、異なる目標波長についての回折効果および／または全く同一の目標波長についての改善された回折効果を有する回折構造の作製がより柔軟になる光学部品がもたらされる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
投影リソグラフィのための投影露光装置において使用される光学部品であって、－ 前記光学部品に入射する少なくとも１つの波長の光（１６；２９）の出現方向に回折的に影響を与えるための回折構造（５７；５８；５９；６０；６２）を有し、
－ 前記回折構造（５７；５８；５９；６０；６２）は、前記光学部品の少なくとも１つの部分（３８、３９；４０）において、少なくとも２つの重畳された回折下部構造（４１；４５～５６；６１；６３）から構築され、
－ 前記回折下部構造（４１；４５～５６；６１；６３）の第１の回折下部構造は、第１の正の回折構造（４２）および第１の負の回折構造（４３）を有して具現化され、その配置は、第１の対称条件に従っており、
－ 前記回折下部構造（４１；４５～５６；６１；６３）の第２の回折下部構造は、第２の正の回折構造（４２）および第２の負の回折構造（４３）を有して具現化され、その配置は、前記第１の対称条件とは異なる第２の対称条件に従う、光学部品。
【請求項2】
前記２つの回折下部構造（４１、４７；４９、５０、４５、４６；４１、６１；４５、４６、６３）は、異なる光波長（λi、λj、λk）に回折的に影響を与えるために具現化されることを特徴とする、請求項１に記載の光学部品。
【請求項3】
前記回折下部構造（４１；４５～５１；５３～５６；６１；６３）のうちの一方は、周期的構造として設計され、他方の回折下部構造（５２）は、非周期的構造として設計されることを特徴とする、請求項１または２に記載の光学部品。
【請求項4】
前記回折下部構造（４１；４５；４７～４９；６１）のうちの少なくとも一方は、構造原点（４４）を中心とした回転対称を有することを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項5】
前記回折下部構造（４７～４９）のうちの少なくとも一方は、構造原点（４４）の周囲に配置されたスポーク構造を有することを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項6】
前記回折下部構造（５０；５１）のうちの少なくとも一方は、格子状に配置された正の回折構造（４２）および／または格子状に配置された負の回折構造（４３）を有することを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項7】
前記回折下部構造（４１；４５～５６；６１；６３）のうちの少なくとも一方は、二元構造として具現化されることを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項8】
前記回折下部構造（５５；５６）のうちの少なくとも一方の正の回折構造（４２）と負の回折構造（４３）との間の断面構造的遷移は、滑らかなプロファイルを有することを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項9】
少なくとも３つの回折下部構造（４５；４６；６３）を特徴とし、前記回折下部構造のうちの第３の回折下部構造は、第３の正の回折構造（４２）および第３の負の回折構造（４３）を有して具現化され、その配置は、前記第１の対称条件および／または前記第２の対称条件とは異なる、更なる対称条件に従う、請求項１～８のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項10】
ＥＵＶ投影露光装置（１）において使用されるＥＵＶコレクタ（１７）として設計され、－ 前記コレクタ（１７）は、プラズマ源領域（２８）によって出射されるＥＵＶ使用光（１６）を案内するように具現化され、
－ 前記コレクタ（１７）の入射面の少なくとも１つの構造化された迷光部分（３８、３９）は、回折によって迷光放射線（３７）を引き離すように具現化され、前記迷光（３７）の波長は、前記使用光（１６）の波長とは異なる、
請求項１～９のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項11】
請求項１０に記載のＥＵＶコレクタ（１７）を有し、結像されるべき物体（７）が配置可能な物体視野（５）を照らすための照明光学ユニット（４）を有し、前記使用ＥＵＶ光を照明光（１６）として用いる、照明系。
【請求項12】
請求項１１に記載の照明系を有し、結像されるべき前記物体（７）の一部が結像されるべき基板（１３）が配置可能な像視野（１１）内へ前記物体視野（５）を結像するための投影光学ユニット（１０）を有する、光学系。
【請求項13】
請求項１２に記載の光学系を有し、ＥＵＶ光源（３）を有する、投影露光装置（１）。
【請求項14】
構造化部品を作製するための方法であって、－ レチクル（７）およびウェハ（１３）を設けるステップと、
－ 請求項１３に記載の投影露光装置を使用して、前記レチクル（７）上の構造を、前記ウェハ（１３）の感光性層上に投影するステップと、
－ 前記ウェハ（１３）上に微細構造および／またはナノ構造を生成するステップと
を含む、方法。
【請求項15】
請求項１４に記載の方法によって作製された、構造化部品。
【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ＤＥ１０２０２０２１２３６７．５号の優先権を主張するものであり、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、光学部品に入射する少なくとも１つの波長の光の出射方向に回折的に影響を与えるための回折構造を有する、投影リソグラフィのための投影露光装置において使用される光学部品に関する。本発明は、ＥＵＶコレクタとして設計されたそのような光学部品、そのようなＥＵＶコレクタを有する照明系、そのような照明系を有する光学系、そのような光学系を有する投影露光装置、そのような投影露光装置を使用して構造化部品を作製するための方法、およびそのような方法を用いて作製された微細構造化部品またはナノ構造化部品にも関する。
【背景技術】
【0003】
冒頭に記載した種類の光学部品は、ＤＥ１０２０１９２００６９８Ａ１、米国特許出願公開第２０２０／０２２５５８６（Ａ１）号、およびＤＥ１０２０１８２１８９８１Ａ１から知られている。認証のために使用可能な光学セキュリティ部品の変形形態は、ＡＵ２０１７／２７００１４Ａ１から知られている。米国特許第６，４６２，８７５（Ｂ１）号は、回折光学部品の実施形態を記載する。米国特許出願公開第２０１７／０１１２３７６（Ａ１）号は、レンズ素子を有する光学センサおよびレンズ素子を有しない光学センサを記載する。ＤＥ１０２０１６２０９３５９Ａ１は、使用されたＥＵＶ波長を散乱させるための表層構造を有する鏡面を有するＥＵＶコレクタを記載する。
【発明の概要】
【0004】
本発明の目的は、異なる目標波長についての回折効果および／または全く同一の目標波長についての改善された回折効果を有する回折構造の作製がより柔軟になるように、冒頭で述べた種類の光学部品を更に発展させることである。
【0005】
本発明によれば、この目的は、請求項１において特定される特徴を持った回折構造を有する、投影リソグラフィのための投影露光装置において使用される光学部品によって達成される。この光学部品は、特にＥＵＶ投影リソグラフィで使用可能である。
【0006】
本発明によれば、２つより多い構造レベルを有する回折構造を形成するために、同じ対称条件を有する回折下部構造を重畳する必要があるとは限らないことが認められた。むしろ、所望の特性を有する回折構造を形成するために、異なる対称条件を有する回折下部構造を使用することが有益であると認められた。
【0007】
２つの回折下部構造の対称条件は、以下の基準のいずれも満たされない場合に異なる。
－ 両方の回折下部構造が、周期的な格子であり、各々が厳密に１つの格子周期が延びる方向を有する。
－ 両方の回折下部構造が、例えばコンピュータ生成ホログラム（ＣＧＨ）構造などの対称性を全く有しない構造である。
－ 両方の回折下部構造が、周期的な格子であり、各々が厳密に１つの格子周期が延びる方向を有する。
－ 両方の回折下部構造が、例えばコンピュータ生成ホログラム（ＣＧＨ）構造などの対称性を全く有しない構造である。
【0008】
これらの２つの基準のうちの少なくとも１つが満たされる場合、回折下部構造は、異なる対称条件を有しない。
【0009】
以下の基準は、２つの回折下部構造の対称条件を異ならせるための更なる基準として適用可能である。
－ 両方の回折下部構造が、平行移動によって相互に入れ換わり得る。
－ 両方の回折下部構造が、平行移動によって相互に入れ換わり得る。
【0010】
この第３の基準が考慮されるべき範囲で、上記３つの基準のうちの少なくとも１つが満たされ次第、回折下部構造は、異なる対称条件を有しない。
【0011】
異なる対称条件を有する複数の回折下部構造の使用は、製造の簡略化を可能にする。更に、個別の回折下部構造が高精度で作製可能である。
【0012】
回折下部構造の少なくとも１つは、光学部品の光学的に使用される領域全体を被覆でき、相応の強力な回折効果につながる。全ての回折下部構造は、更に、光学部品の光学的に使用される領域全体を被覆できる。
【0013】
２つの回折下部構造は、異なる対称類に属することができる。そのような異なる対称類の例は、晶系、すなわち説明のためにそこで使用される７つの対称類（立方晶系、六方晶系、正方晶系、三方晶系、斜方晶系、単斜晶系、三斜晶系）の説明の文脈で使用されるものである。
【0014】
請求項２に記載の回折構造は、例えば全く同一の回折構造を使用して異なる迷光波長の迷光の出現方向に影響することを可能にする。代替として、全く同一の光波長に回折的に影響するように回折下部構造を設計することが可能である。この場合、回折効率における改善が実現され得る。この文脈において、米国特許出願公開第２０２０／０２２５５８６（Ａ１）号を参照されたい。
【0015】
個々の回折下部構造の設計の例は、ＤＥ１０２０１９２００６９８Ａ１でも見られ得る。
【0016】
請求項３に記載の光学部品の場合、異なる回折下部構造（周期的／非周期的）のために異なる作製技法が使用可能である。代替として、回折構造において少なくとも２つの周期的回折下部構造、さもなければ少なくとも２つの非周期的回折下部構造を使用することが可能である。少なくとも１つの周期的回折下部構造が使用される場合、多様な構造周期または構造周期の関数関係も、ＤＥ１０２０１８２１８９８１Ａ１に記載されるように可能である。
【0017】
請求項４に記載の回折構造において、回転対称の回折下部構造は、構造原点周囲の円形路の形態の正の回折構造および／または負の回折構造を有することができる。回折下部構造の回転対称は、正の回折構造および負の回折構造がそれによって円周方向において対応する複数の対応ステップで連続的に変換される場合に複数の回転対称が存在する場合にも存在可能である。回折下部構造の正の回折構造および／または負の回折構造のらせん形も可能である。この回折構造の２つの回折下部構造は、特に反対方向に回転するらせん路下部構造として具現化され得る。構造原点に関する円形路から逸脱する同心の閉路、例えば楕円路、正方形路、または矩形路も、正の回折構造および／または負の回折構造のプロファイルのために可能である。２つの回折下部構造の互いに異なる対称条件も、各々が互いに離れて配置された構造原点の周囲の円形路の形態で正の回折構造および／または負の回折構造として形成される回折下部構造から出現可能である。そのような回折構造は、２つの互いにオフセットした円形路下部構造の形態の回折下部構造の重畳であるとして理解可能である。
【0018】
請求項５に記載のスポーク構造は、回折下部構造の別の可能な類であると認められた。
【0019】
請求項６に記載の格子状に配置された構造も、回折下部構造のための可能な類であると認められた。格子構成は、正方形格子、矩形格子および／または点格子であり得る。
【0020】
請求項７に記載の二元構造は、良好な回折結果につながる。そのような二元構造は、それぞれの回折下部構造の正の回折構造の総面積が負の回折構造の総面積に等しい場合に存在する。回折下部構造は、ブレーズ構造として具現化され得る。
【0021】
請求項８に記載の断面構造的遷移の滑らかなプロファイル、例えば正弦波のプロファイルは、特定の用途に対して特に効果的であると認められた。滑らかなプロファイルは、特にそれぞれの断面構造的遷移のプロファイルが連続して微分可能な場合に存在する。そのような滑らかなプロファイルは、光学部品のための作製関連の利点につながり得る。滑らかなプロファイルを有する回折下部構造は、断面プロファイルにおいてエッジを有しない。これは、回折構造に対するコーティング、特に使用光のための光学部品の反射率を高めるコーティングの塗布を単純化する。回折構造に入射する使用光の影が回避される回折下部構造の滑らかなプロファイルの設計が可能である。回折下部構造のうちの少なくとも１つの正の回折構造と負の回折構造との間の断面構造的遷移のために、滑らかなプロファイルの代わりに、例えば、正弦波プロファイル、ガウスプロファイル、またはｓｉｎ2プロファイルも存在し得る。
【0022】
代替として、正の回折構造および／または負の回折構造も、矩形構造の形態、正方形構造の三辺の形態、または三角形構造の形態の断面プロファイルを有し得る。断面プロファイルの三角形構造は、ブレーズ回折構造を生成するために使用可能である。
【0023】
請求項９に記載の少なくとも３つの回折下部構造を有する回折構造は、回折構造を設計するための可能性を更に拡大する。３つの回折下部構造は、各々が異なる光波長に回折的に影響するように設計され得る。３つの目標波長のうちの２つの和および３つの目標波長全ての和の各々の場合に対応する構造深さを生じさせることができる。全く同一の光波長に回折的に影響するように３つの回折下部構造を設計することも可能である。これは、この光波長の回折効率の改善につながる。最後に、３つの回折下部構造を使用すると、回折下部構造のうちの１つを第１の目標波長の回折のために、および回折下部構造の他の２つを第２の目標波長の回折のために具現化することが可能であり、異なる目標波長の回折効率に課される要件に適合するように適合され得る。
【0024】
この光学部品の利点は、請求項１０に記載のＥＵＶコレクタの設計の場合に特に顕著である。
【0025】
ＥＵＶコレクタがこのように設計された場合、特に、コレクタによって集束されるべき光源から発せられた異なる波長の光によって引き起こされることになる熱効果を回避することが可能である。
【0026】
抑制されるべき異なる波長は、例えば、赤外スペクトル領域の波長および／またはＤＵＶ（深紫外）スペクトル領域の波長および／またはＥＵＶスペクトル領域の波長であり得る。
【0027】
請求項１１に記載の照明系の利点は、本発明によるＥＵＶコレクタを参照して上記で既に説明された利点に対応する。
【0028】
この照明系は、迷光除去位置の領域と、例えばこの目的のために設けられたビームダンプの領域とにおける迷光の均質な分布を結果的にもたらすように、上記で説明したように具現化される回折構造を有するＥＵＶコレクタを用いて設計され得る。代替として、または追加して、コンピュータ生成ホログラムとして具現化されたコレクタ部分を用いて、特に照明系の照明ビーム路の特定部分、例えば瞳面の領域で使用光の最適な分布関数を確実にすることが可能である。
【0029】
この照明系は、照明光学ユニットの瞳面における照明光部分ビームのビーム径がごくわずかに円形から逸脱するため、平均径が測定される方向に関わらず、この平均径からビーム径が２０％未満だけ逸脱する、すなわち、ほぼ円直径を有するように具現化されたコレクタを用いて設計され得る。
【0030】
請求項１２に記載の光学系、請求項１３に記載の投影露光装置、請求項１４に記載の作製方法、および請求項１５に記載の微細構造化またはナノ構造化部品の利点は、本発明によるコレクタを参照して上記で既に説明された利点に対応する。
【0031】
特に、半導体部品、例えばメモリチップは、上記投影露光装置を使用して作製可能である。
【0032】
以下で、本発明の少なくとも１つの例示的な実施形態が図面に基づいて説明される。図面は以下を含む。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】ＥＵＶ投影リソグラフィのための投影露光装置のメリジオナル断面を概略的に示す図である。
【図2】ＥＵＶ使用光をプラズマ源領域から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へ案内するためのＥＵＶコレクタの環境における投影露光装置の光源の詳細を示す図であり、ＥＵＶコレクタが、メリジオナル断面で示されている。
【図4】回折構造の回折下部構造であって、光学部品に入射した少なくとも１つの波長の光の出現方向に回折的に影響を与えるために少なくとも２つのそのような回折下部構造が互いに重畳された、回折構造の回折下部構造の例示的な実施形態を各々が示す平面図であり、ＥＵＶコレクタは、光学部品の一例であり、それらの例示的な実施形態は、異なる対称条件を有する正の回折構造および負の回折構造の配置を表す。
【図5】回折構造の回折下部構造であって、光学部品に入射した少なくとも１つの波長の光の出現方向に回折的に影響を与えるために少なくとも２つのそのような回折下部構造が互いに重畳された、回折構造の回折下部構造の例示的な実施形態を各々が示す平面図であり、ＥＵＶコレクタは、光学部品の一例であり、それらの例示的な実施形態は、異なる対称条件を有する正の回折構造および負の回折構造の配置を表す。
【図6】回折構造の回折下部構造であって、光学部品に入射した少なくとも１つの波長の光の出現方向に回折的に影響を与えるために少なくとも２つのそのような回折下部構造が互いに重畳された、回折構造の回折下部構造の例示的な実施形態を各々が示す平面図であり、ＥＵＶコレクタは、光学部品の一例であり、それらの例示的な実施形態は、異なる対称条件を有する正の回折構造および負の回折構造の配置を表す。
【図7】回折構造の回折下部構造であって、光学部品に入射した少なくとも１つの波長の光の出現方向に回折的に影響を与えるために少なくとも２つのそのような回折下部構造が互いに重畳された、回折構造の回折下部構造の例示的な実施形態を各々が示す平面図であり、ＥＵＶコレクタは、光学部品の一例であり、それらの例示的な実施形態は、異なる対称条件を有する正の回折構造および負の回折構造の配置を表す。
【図8】回折構造の回折下部構造であって、光学部品に入射した少なくとも１つの波長の光の出現方向に回折的に影響を与えるために少なくとも２つのそのような回折下部構造が互いに重畳された、回折構造の回折下部構造の例示的な実施形態を各々が示す平面図であり、ＥＵＶコレクタは、光学部品の一例であり、それらの例示的な実施形態は、異なる対称条件を有する正の回折構造および負の回折構造の配置を表す。
【図9】回折構造の回折下部構造であって、光学部品に入射した少なくとも１つの波長の光の出現方向に回折的に影響を与えるために少なくとも２つのそのような回折下部構造が互いに重畳された、回折構造の回折下部構造の例示的な実施形態を各々が示す平面図であり、ＥＵＶコレクタは、光学部品の一例であり、それらの例示的な実施形態は、異なる対称条件を有する正の回折構造および負の回折構造の配置を表す。
【図10】回折構造の回折下部構造であって、光学部品に入射した少なくとも１つの波長の光の出現方向に回折的に影響を与えるために少なくとも２つのそのような回折下部構造が互いに重畳された、回折構造の回折下部構造の例示的な実施形態を各々が示す平面図であり、ＥＵＶコレクタは、光学部品の一例であり、それらの例示的な実施形態は、異なる対称条件を有する正の回折構造および負の回折構造の配置を表す。
【図11】回折構造の回折下部構造であって、光学部品に入射した少なくとも１つの波長の光の出現方向に回折的に影響を与えるために少なくとも２つのそのような回折下部構造が互いに重畳された、回折構造の回折下部構造の例示的な実施形態を各々が示す平面図であり、ＥＵＶコレクタは、光学部品の一例であり、それらの例示的な実施形態は、異なる対称条件を有する正の回折構造および負の回折構造の配置を表す。
【図12】回折構造の回折下部構造であって、光学部品に入射した少なくとも１つの波長の光の出現方向に回折的に影響を与えるために少なくとも２つのそのような回折下部構造が互いに重畳された、回折構造の回折下部構造の例示的な実施形態を各々が示す平面図であり、ＥＵＶコレクタは、光学部品の一例であり、それらの例示的な実施形態は、異なる対称条件を有する正の回折構造および負の回折構造の配置を表す。
【図13】回折構造の回折下部構造であって、光学部品に入射した少なくとも１つの波長の光の出現方向に回折的に影響を与えるために少なくとも２つのそのような回折下部構造が互いに重畳された、回折構造の回折下部構造の例示的な実施形態を各々が示す平面図であり、ＥＵＶコレクタは、光学部品の一例であり、それらの例示的な実施形態は、異なる対称条件を有する正の回折構造および負の回折構造の配置を表す。
【図14】回折構造の回折下部構造であって、光学部品に入射した少なくとも１つの波長の光の出現方向に回折的に影響を与えるために少なくとも２つのそのような回折下部構造が互いに重畳された、回折構造の回折下部構造の例示的な実施形態を各々が示す平面図であり、ＥＵＶコレクタは、光学部品の一例であり、それらの例示的な実施形態は、異なる対称条件を有する正の回折構造および負の回折構造の配置を表す。
【図15】同様に、正の回折構造と負の回折構造との間の断面構造的遷移を有する回折下部構造の２つの例であり、それらの断面構造的遷移が、正弦波プロファイルを有することを各々が示す平面図である。
【図16】同様に、正の回折構造と負の回折構造との間の断面構造的遷移を有する回折下部構造の２つの例であり、それらの断面構造的遷移が、正弦波プロファイルを有することを各々が示す平面図である。
【図17】同様に、２つの重畳された回折下部構造を有する光学部品のための回折構造の例を各々が示す上面図であり、２つの重畳された回折下部構造は各々が正の回折構造と負の回折構造とを有し、２つの回折下部構造におけるそれらの構造の配置は、異なる対称条件に従う。
【図18】同様に、２つの重畳された回折下部構造を有する光学部品のための回折構造の例を各々が示す上面図であり、２つの重畳された回折下部構造は各々が正の回折構造と負の回折構造とを有し、２つの回折下部構造におけるそれらの構造の配置は、異なる対称条件に従う。
【図19】同様に、２つの重畳された回折下部構造を有する光学部品のための回折構造の例を各々が示す上面図であり、２つの重畳された回折下部構造は各々が正の回折構造と負の回折構造とを有し、２つの回折下部構造におけるそれらの構造の配置は、異なる対称条件に従う。
【図20】同様に、２つの重畳された回折下部構造を有する光学部品のための回折構造の例を各々が示す上面図であり、２つの重畳された回折下部構造は各々が正の回折構造と負の回折構造とを有し、２つの回折下部構造におけるそれらの構造の配置は、異なる対称条件に従う。
【図21】３つの回折下部各構造を有する回折構造の更なる実施形態の上面図であり、３つの回折下部構造の各々は、正の回折構造と負の回折構造とを有し、３つの回折下部構造のそれらの構造の配置は、異なる対称条件に従う。
【発明を実施するための形態】
【0034】
最初に、図１を参照して、マイクロリソグラフィ投影露光装置１の重要な一体部分が、以下で例示的に説明される。投影露光装置１の基本構造およびその構成要素の説明は、本明細書において限定するものとして解釈されるべきではない。
【0035】
投影露光装置１の照明系２の一実施形態は、光源または放射線源３に加えて、物体平面６における物体視野５を照らすための照明光学ユニット４を有する。代替的な実施形態では、光源３は、更に、照明系の残りから分離されたモジュールとして設けられ得る。この場合、照明系は、光源３を備えない。
【0036】
物体視野５に配置されたレチクル７は露出している。レチクル７は、レチクル保持部８によって保持される。レチクル保持部８は、特に走査方向においてレチクル変位駆動装置９によって変位可能である。
【0037】
説明目的で、デカルトｘｙｚ座標系が図１に示される。ｘ方向は、図面の平面に対して垂直に図面の平面へ延びる。ｙ方向は水平方向に延び、ｚ方向は垂直方向に延びる。走査方向は、図１のｙ方向に延びる。ｚ方向は、物体平面６に対して垂直に延びる。
【0038】
投影露光装置１は、投影光学ユニット１０を備える。投影光学ユニット１０は、像面１２における像視野１１内に物体視野５を結像する（ｉｍａｇｅ）ように動作する。像面１２は、物体平面６に平行に延びる。代替として、物体平面６と像面１２との間の０°からずれる角度も可能である。
【0039】
レチクル７上の構造は、像面１２における像視野１１の領域に配置されたウェハ１３の感光性層上に結像される。ウェハ１３は、ウェハ保持部１４によって保持される。ウェハ保持部１４は、特にｙ方向において、ウェハ変位駆動装置１５によって変位可能である。第１に、レチクル変位駆動装置９によるレチクル７の変位、第２に、ウェハ変位駆動装置１５によるウェハ１３の変位は、互いに同期するように実施され得る。
【0040】
放射線源３はＥＵＶ放射線源である。放射線源３は、特に、以下で使用放射線、照明放射線または照明光とも呼ばれるＥＵＶ放射線１６を放射する。特に、使用放射線は、５ｎｍと３０ｎｍとの間の範囲の波長を有する。放射線源３は、例えばレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源またはガス放電生成プラズマ（ＧＤＰＰ）源などのプラズマ源であり得る。また、シンクロトロンベースの放射線源であることができる。放射線源３は、自由電子レーザ（ＦＥＬ）であることができる。
【0041】
放射線源３から出射する照明放射線１６は、コレクタ１７によって集束される。コレクタ１７は、１つまたは複数の楕円および／または双曲反射面を有するコレクタであることができる。照明放射線１６は、かすめ入射（ＧＩ：ｇｒａｚｉｎｇ ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ）、すなわち、４５°より大きい入射角を有して、または垂直入射（ＮＩ）、すなわち４５°未満の入射角を有して、コレクタ１７の少なくとも１つの反射面に入射可能である。コレクタ１７は、一方で使用放射線のためのその反射率を最適化するため、他方で迷光を抑制するために、構造化および／または被覆されることができる。これに関する詳細は、図２以下を参照して以下で説明される。
【0042】
照明放射線１６は、コレクタ１７の下流の中間焦点面１８において中間焦点を通って伝搬する。中間焦点面１８は、放射線源３およびコレクタ１７を有する放射線源モジュールと照明光学ユニット４との間の分離を表し得る。
【0043】
照明光学ユニット４は、偏向ミラー１９を備えており、ビーム路におけるその下流に、第１のファセットミラー２０が配置される。偏向ミラー１９は、平面偏向ミラー、または代替として、純粋な偏向効果を超えた、ビームに影響を与える効果を有するミラーであることができる。代替として、または加えて、偏向ミラー１９は、照明放射線１６の使用光波長を、そこから逸脱した波長の迷光から分離するスペクトルフィルタの形態とすることができる。第１のファセットミラー２０が視野平面としての物体平面６と光学的に共役な照明光学ユニット４の平面に配置される場合、視野ファセットミラーとも呼ばれる。第１のファセットミラー２０は、以下で視野ファセットとも呼ばれる多数の別個の第１のファセット２１を備える。図１は、例として、そのファセット２１のうちのいくつかのみを図示する。
【0044】
第１のファセット２１は、巨視的ファセットとして、特に矩形ファセットとして、または弧状のエッジ輪郭もしくは円の一部のエッジ輪郭を有するファセットとして具現化することができる。第１のファセット２１は、平面ファセットとして、または代替として凸状または凹状の湾曲を有するファセットとして具現化することができる。
【0045】
例えばＤＥ１０２００８００９６００Ａ１から知られているように、第１のファセット２１自体は、いずれの場合でも、多数の別個のミラー、特に多数のマイクロミラーによって構成することもできる。第１のファセットミラー２０は、特に微小電子機械システム（ＭＥＭＳシステム）として形成することができる。詳細については、ＤＥ１０２００８００９６００Ａ１を参照されたい。
【0046】
照明放射線１６は、コレクタ１７と偏向ミラー１９との間で、水平に、すなわちｙ方向に進行する。
【0047】
照明光学ユニット４のビーム路において、第２のファセットミラー２２は、第１のファセットミラー２０の下流に配置される。第２のファセットミラー２２が照明光学ユニット４の瞳面に配置される場合、瞳ファセットミラーとも呼ばれる。第２のファセットミラー２２は、照明光学ユニット４の瞳面から離れて配置することもできる。この場合、第１のファセットミラー２０と第２のファセットミラー２２との組合せは、鏡面反射鏡とも呼ばれる。鏡面反射鏡は、米国特許出願公開第２００６／０１３２７４７（Ａ１）号、ＥＰ１６１４００８Ｂ１、および米国特許第６，５７３，９７８号から知られている。
【0048】
第２のファセットミラー２２は、複数の第２のファセット２３を備える。瞳ファセットミラーの場合、第２のファセット２３は、瞳ファセットとも呼ばれる。
【0049】
第２のファセット２３は、同様に巨視的ファセットであることができ、例えば円形、矩形、さもなければ六角形の境界を有することができ、または代替としてマイクロミラーから構成されるファセットであることができる。これに関して、同様にＤＥ１０２００８００９６００Ａ１を参照されたい。
【0050】
第２のファセット２３は、平面反射面、または代替として、凸状または凹状の湾曲を有する反射面を有することができる。
【0051】
照明光学ユニット４は、結果として、二重ファセット系を形成する。この基本原理は、フライアイコンデンサ（フライアイインテグレータ）とも呼ばれる。
【0052】
投影光学ユニット１０の瞳面と光学的に共役な平面に第２のファセットミラー２２を厳密でなく配置することは有益であることができる。
【0053】
第２のファセットミラー２２を用いて、別個の第１のファセット２１が、物体視野５に結像される。第２のファセットミラー２２は、最後のビーム整形ミラーであり、事実上、物体視野５の上流のビーム路における照明放射線１６の最後のミラーである。
【0054】
照明光学ユニット４の図示しない更なる実施形態では、特に物体視野５へ第１のファセット２１の結像に寄与する転写光学ユニットは、第２のファセットミラー２２と物体視野５との間のビーム路に配置することができる。転写光学ユニットは、厳密に１つミラーを有することができ、または代替として２つ以上のミラーを有することができ、２つ以上のミラーは、照明光学ユニット４のビーム路において一方が他方の背後に配置される。転写光学ユニットは、１つまたは２つの垂直入射ミラー（ＮＩミラー）および／または１つまたは２つのかすめ入射ミラー（ＧＩミラー）を特に備え得る。
【0055】
図１に示す実施形態では、照明光学ユニット４は、コレクタ１７の下流に厳密に３つのミラー、具体的には、偏向ミラー１９、視野ファセットミラー２０、および瞳ファセットミラー２２を有する。
【0056】
偏向ミラー１９は、照明光学ユニット４の更なる実施形態において省かれることも可能であり、したがって照明光学ユニット４は、コレクタ１７の下流に厳密に２つのミラー、具体的には第１のファセットミラー２０および第２のファセットミラー２２を有することができる。
【0057】
第２のファセット２３を用いた、または第２のファセット２３および転写光学ユニットを使用した物体平面６への第１のファセット２１の結像は、概して、近似の結像に過ぎない。
【0058】
投影光学ユニット１０は、複数のミラーＭｉを備えており、複数のミラーＭｉは、投影露光装置１のビーム路におけるそれらの配置に従って連続して番号が振られる。
【0059】
図１に示す例では、投影光学ユニット１０は、６個のミラーＭ１～Ｍ６を備える。４個、８個、１０個、１２個、または任意の他の数のミラーＭｉを用いた代替案も同様に可能である。最後から２番目のミラーＭ５および最後のミラーＭ６は、各々が照明放射線１６のための通路開口を有する。投影光学ユニット１０は、２倍の隠蔽度の光学ユニットである。投影光学ユニット１０は、０．５よりも大きい像側開口数を有し、更に０．６よりも大きくすることができ、例えば０．７または０．７５であり得る像側開口数を有する。
【0060】
ミラーＭｉの反射面は、回転対称軸がない自由な形状の表面として具現化することができる。代替として、ミラーＭｉの反射面は、反射面形状の回転対称軸を厳密に１つ有する非球面として設計することができる。照明光学ユニット４のミラーと全く同様に、ミラーＭｉは、照明放射線１６のための高反射率コーティングを有することができる。これらのコーティングは、特にモリブデンおよびケイ素からなる交互の層を有する多層コーティングとして設計することができる。
【0061】
投影光学ユニット１０は、物体視野５の中心のｙ座標と像視野１１の中心のｙ座標との間でｙ方向において大きい物体像オフセットを有する。このｙ方向における物体像オフセットは、物体平面６と像面１２との間のｚ距離とほぼ同じ大きさであり得る。
【0062】
特に、投影光学ユニット１０は、アナモルフィックの実施形態を有し得る。特に、投影光学ユニット１０は、ｘ方向およびｙ方向において、異なる結像尺度βx、βyを有する。投影光学ユニット７の２つの結像尺度βx、βyは、好ましくは、（βx，βy）＝（＋／－０．２５，／＋－０．１２５）である。正の結像尺度βは、像反転がない結像を意味する。結像尺度βの負符号は、像反転がある結像を意味する。
【0063】
投影光学ユニット１０は、結果的に、ｘ方向において、すなわち、走査方向に対して垂直な方向において、４：１の比率でサイズの減少をもたらす。
【0064】
投影光学ユニット１０は、ｙ方向において、すなわち、走査方向において、８：１の比率でサイズの減少をもたらす。
【0065】
他の結像尺度も同様に可能である。ｘ方向およびｙ方向において同じ符号および同じ絶対値を有する結像尺度も、例えば０．１２５または０．２５という絶対値を有する場合に可能である。
【0066】
物体視野５と像視野１１との間のビーム路におけるｘ方向およびｙ方向の中間像面の数は、同じでもよく、または投影光学ユニット１０の実施形態に応じて異なってもよい。ｘ方向およびｙ方向における異なる数のそのような中間像を有する投影光学ユニットの例は、米国特許出願公開第２０１８／００７４３０３（Ａ１）号から知られている。
【0067】
いずれの場合にも、瞳ファセット２３のうちの１つが、いずれの場合にも、物体視野５を照らすための照明チャンネルを形成するための視野ファセット２１のうちの厳密に１つに対して割り当てられる。特に、これは、ケーラー原理による照明を発生させることができる。視野ファセット２１によって、遠視野は、多数の物体視野５に分解される。視野ファセット２１は、それに対してそれぞれ割り当てられた瞳ファセット２３上に中間焦点の複数の像を生成する。
【0068】
割り当てられた瞳ファセット２３によって、視野ファセット２１は、いずれの場合にも、物体視野５を照らす目的で互いに重畳されるように、レチクル７上へ結像される。物体視野５の照明は、特に可能な限り均質である。その照明は、２％未満の均一性誤差を有することが好ましい。視野均一性は、異なる照明チャンネルのオーバーレイによって達成することができる。
【0069】
投影光学ユニット１０の入射瞳の照明は、瞳ファセットの配置によって形状的に定義され得る。投影光学ユニット１０の入射瞳における強度分布は、照明チャンネル、特に光を案内する瞳ファセットのサブセットを選択することによって設定することができる。この強度分布は、照明設定とも呼ばれる。
【0070】
定義されたように照らされる照明光学ユニット４の照明瞳の断面の範囲における同様に好ましい瞳均一性は、照明チャンネルの再配分によって達成され得る。
【0071】
物体視野５の照明、特に投影光学ユニット１０の入射瞳の更なる態様および詳細が、以下で説明される。
【0072】
投影光学ユニット１０は、特に共心の入射瞳を有することができる。この入射瞳は、取り扱い可能であることができる。また、取り扱い不可能であることができる。
【0073】
投影光学ユニット１０の入射瞳は、通常、瞳ファセットミラー２２を使用して厳密に照らされることができない。瞳ファセットミラー２２の中心をウェハ１３上へテレセントリックに結像する投影光学ユニット１０の結像の場合、アパーチャ光線は、単一点で交差しない場合が多い。ただし、対と判断されたアパーチャ光線の距離が最小になる領域を発見することが可能である。この領域は、入射瞳、またはそれと共役である実空間における領域を表す。特に、この領域は、有限曲率を有する。
【0074】
これは、投影光学ユニット１０が、正接のビーム路に対しての、およびサジタルビーム路に対しての入射瞳の異なる姿勢を有する場合であることができる。この場合、結像素子、特に転写光学ユニットの光学部品部分は、第２のファセットミラー２２とレチクル７との間に設けられるべきである。この光学素子によって、正接入射瞳およびサジタル入射瞳の異なる姿勢は、考慮に入れることができる。
【0075】
図１に示される照明光学ユニット４の構成要素の配置において、瞳ファセットミラー２２は、投影光学ユニット１０の入射瞳と共役な領域に配置される。視野ファセットミラー２０は、物体平面５に対して傾くように配置される。第１のファセットミラー２０は、偏向ミラー１９によって画定された配置平面に対して傾いて配置される。
【0076】
第１ファセットミラー２０は、第２のファセットミラー２２によって画定された配置平面に対して傾くように配置される。
【0077】
【0078】
光源３は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源である。プラズマ生成の目的のため、錫液滴２４は、錫液滴生成器２５によって連続した液滴列として生成される。錫液滴２４の軌道は、ＥＵＶ使用光１６の主光線方向２６を横断して延びる。ここで、錫液滴２４は、錫液滴生成器２５と錫取込装置２７との間で自由に降下し、その液滴が、プラズマ源領域２８を通過する。ＥＵＶ使用光１６は、プラズマ源領域２８によって出射される。錫液滴２４がプラズマ源領域２８に到達すると、ポンプ光源３０からのポンプ光２９がその錫液滴に当たる。ポンプ光源３０は、例えばＣＯ２レーザの形態の赤外線レーザ源であり得る。異なるＩＲレーザ源も可能であり、特に固体レーザ、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザも可能である。
【0079】
ポンプ光２９は、制御された手法で傾斜可能なミラーであり得るミラー３１によって、および集束レンズ素子３２によってプラズマ源領域２８内に伝搬される。ＥＵＶ使用光１６を出射したプラズマは、プラズマ源領域２８に到達した錫液滴２４からのポンプ光衝突によって生成される。ＥＵＶ使用光１６のビーム路は、図２において、プラズマ源領域２８と視野ファセットミラー２０との間に図示されているが、ＥＵＶ使用光１６がＥＵＶコレクタ１７とも呼ばれるコレクタミラー１７によって反射される程度に、図２における姿勢および配置に関して示唆されているに過ぎない。ＥＵＶコレクタ１７は、集束レンズ素子３２によってプラズマ源領域２８に向かって集束されるポンプ光２９のための中央通路開口３３を備える。コレクタ１７は、楕円ミラーとして具現化され、一方の楕円焦点に配置されたプラズマ源領域２８によって出射されたＥＵＶ使用光１６を、コレクタ１７の他方の楕円焦点における中間焦点面１８に配置されたＥＵＶ使用光１６の中間焦点ＩＦに伝搬する。
【0080】
視野ファセットミラー２０は、ＥＵＶ使用光１６の遠視野の領域において、ＥＵＶ使用光１６のビーム路における中間焦点ＩＦの下流に配置される。
【0081】
ＥＵＶコレクタ１７と、錫液滴生成器２５、錫取込装置２７および集束レンズ素子３２であることができる光源３の更なる構成要素は、真空ハウジング３４に配置される。真空ハウジング３４は、中間焦点ＩＦの領域に通路開口３５を有する。真空ハウジング３４内へのポンプ光２９の入射領域において、真空ハウジング３４は、ポンプ光入射窓３６を備える。
【0082】
図３は、中間焦点ＩＦが配置された、光源３のプラズマ源領域２８と、中間焦点面１８との間で第１にＥＵＶ使用光、すなわち照明光１６、第２に迷光３７、特により長い波長の放射線、例えばＩＲ放射線の案内を非常に抽象的に示す。同時に、図３は、プラズマ源領域２８へのポンプ光２９の横方向案内の変形形態、すなわちＥＵＶコレクタ１７の通路開口３３の種類の通路開口を必要としない案内を示す。使用光３と迷光３７の両方は、プラズマ源領域２８から発する。使用光３と迷光３７の両方は、ＥＵＶコレクタ１７の衝突面４０全体の迷光部分３８、３９に入射する。迷光部分／迷光追加部分３８、３９は、各々が迷光放射線３７を引き離す役割を果たす。入射面４０は、正確に１つの迷光部分３１を有し得る。入射面４０は、正確に１つの迷光追加部分３８、３９を有し得る。
【0083】
迷光部分３８または３９は、入射面４０全体にわたって延びし得る。
【0084】
迷光部分３８、３９は、回折によって迷光放射線３７を引き離すように設計される。
【0085】
この目的のため、コレクタ１７の迷光部分３８、３９は、照明光１６および／または迷光３７の出現方向に回折的に影響を与えるための、すなわちコレクタ１７に入射する少なくとも１つの波長の光の出現方向に回折的に影響を与えるための回折構造として具現化される。コレクタ１７のこの回折構造が構築される回折下部構造の例示的な実施形態が、図４以下を参照して以下で説明される。図１から図３を参照して上記で既に説明された構成要素および機能に対応する構成要素および機能は、必要に応じて同じ参照符号を有し、重複して詳細には説明されない。
【0086】
【0087】
コレクタ１７の入射面４０全体は、迷光部分として具現化される。入射面４０全体上の回折下部構造４１は、正の回折構造４２と負の回折構造４３とを有し、負の回折構造４３をハッチングで示す。回折下部構造４１は、構造原点４４周囲のらせん路の形態で設計され、通路開口３３を有するコレクタ１７の実施形態では、通路開口３３の中央に存在する。回折下部構造４１のらせん路のらせんのピッチは、非常に大きいため、通路開口３３の外側境界も同時に表す入射面４０の内側境界と、入射面４０の外側境界との間で、５本と数千本との間のそのような個別の経路、すなわち放射状に連続した正の回折構造４２および負の回折構造４３が存在する。全体として、１本と１０００００本との間の個別の経路、例えば１００本と３００００本との間の個別の経路がそれぞれの回折下部構造４１に対して存在し得る。
【0088】
回折下部構造４１は、二次元の二元構造Ａn（ｘ，ｙ）として説明され得る。最大深さ、すなわち負の回折構造４３と正の回折構造４２との間の最大ｚ範囲は、λn／４ｃである。
【0089】
λn（ｎ＝１、．．．Ｎ）は、抑制されるべき迷光３７の波長または複数の波長のうちの１つである。ｘ，ｙは、コレクタの空間的座標である。
【0090】
ｃは、入射面ｘ，ｚに垂直なその出現方向に関して影響される光の位置依存性の屈折率ｎ（ｘ，ｙ）と、位置依存性の入射角度θi（ｘ，ｙ）とを含む位置依存性の関数である。
ｃ（ｘ，ｙ）＝θi（ｘ，ｙ）ｎ（ｘ，ｙ） （１）
ｃ（ｘ，ｙ）＝θi（ｘ，ｙ）ｎ（ｘ，ｙ） （１）
【0091】
回折下部構造４１は、任意の所望の波長λに対して、遠視野における、すなわち例えば入射面４０から距離Ｄに位置する中間焦点面１８において以下の強度像Ｉ（λ，ｋ）を生成する。
（２）
ここで、ｋは、入射光の波動ベクトルである。
ｒは、位置ベクトルｒ＝（ｘ，ｙ）Tである。ここで「Ｔ」は、ベクトルが転置ベクトルであることを示し、したがって線表記もここでは可能である。
ＦＴ：位相関数のフーリエ変換
【数1】
ここで、ｋは、入射光の波動ベクトルである。
ｒは、位置ベクトルｒ＝（ｘ，ｙ）Tである。ここで「Ｔ」は、ベクトルが転置ベクトルであることを示し、したがって線表記もここでは可能である。
ＦＴ：位相関数のフーリエ変換
【数2】
【0092】
回折下部構造４１のようにして少なくとも２つの回折下部構造を重畳することによって、特に構造的配置が異なる対称関係に従う回折下部構造を重畳することによって、それらの回折下部構造を備えるコレクタ１７の回折構造に入射する複数の波長の光の出現方向が影響され、または１つの波長の入射光の抑制の可能な改善が達成される。一般に、Ｎ個のそのような構造Ａn（ｘ，ｙ）（ｎ＝１、．．．Ｎ）の重畳Ａ（ｘ，ｙ）は、以下のように記述され得る。
【0093】
【数3】
【0094】
したがって、上記の重畳から生じる回折構造のための遠視野における強度分布について、以下が続く。
（４）
ただし、＊は、畳み込み演算子を示す。
【数4】
ただし、＊は、畳み込み演算子を示す。
【0095】
それぞれの回折下部構造、例えば図４による回折下部構造４１は、デカルト座標Ａn（ｘ，ｙ）、または極座標Ａn（ｒ，φ）で与えることができる。
【0096】
それぞれの回折下部構造Ａnは、周期的であってもよく、すなわち正の回折構造と負の回折構造とが周期的に繰り返す並びを有し得る。遠視野における、例えば視野ファセットミラーの配置領域における回折下部構造Ａnの強度像は、離散的な強度最大値を有し得る。
【0097】
それぞれの回折下部構造Ａnの正の回折構造／負の回折構造の周期性は、機能的関係を満足し得る。より一般的には、構造周期Ｔは、それぞれの迷光部分３８、３９または入射面４０全体にわたって変化し得る。これに関して、構造周期Ｔの対応する変形形態が説明されるＤＥ１０２０１８２１８９８１Ａ１を参照されたい。
【0098】
それぞれの回折下部構造は、非周期的となるようにも具現化され得る。
【0099】
図４による回折下部構造４１の例にあるように、それぞれの回折下部構造は、二元構造として具現化され得る。そのような二元構造において、それぞれの迷光部分３８、３９の面積全体にわたって一体化している正の回折構造の面積は、そこに配置される負の回折構造の面積と全く同じ大きさである。代替として、または追加して、回折下部構造は、ブレーズ構造として具現化され得る。
【0100】
正の回折構造４２および／または負の回折構造４３の高さプロファイルは、矩形の構造プロファイルを有し得る。したがって例えば放射断面で見ると、構造原点４４から始まる回折下部構造４１の正の回折構造と負の回折構造４３との間の断面構造的遷移は、矩形のプロファイルを有して具現化される。代替として、断面構造的遷移に対応する三角形のプロファイル、さもなければ回折下部構造の正の回折構造と負の回折構造との間の断面構造的遷移に対応する正弦波プロファイルも可能である。
【0101】
回折下部構造の更なる変形形態が図５～図１６を参照して以下で説明される。異なる対称条件に従う配置を有する、回折下部構造のうちの少なくとも２つは、重畳されると、異なる目標波長に回折的に影響を与えるために、または全く同一の目標波長により良好に回折的に影響を与えるために、いずれかの回折構造全体を形成し得る。図１～図４を参照して上記で既に説明された構成要素および機能に対応する構成要素および機能は、同じ参照符号が与えられ、重複して詳細には説明されない。
【0102】
図５による回折下部構造４５は、入射面４０全体上に構造原点４４の周囲に同心の円形路の形態で配置される正の回折構造４２および負の回折構造４３を有する。正の回折構造の高さから測定された場合の負の回折構造４３の深さはλi／４ｃであり、ここでλiは目標波長であり、ｃは上記で定義された通りである。
【0103】
図６は、正の回折構造４２が垂直に、すなわちｙ方向に沿って延び、その間に負の回折構造４３が同様に垂直に延びる形態を有する回折下部構造４６の更なる変形形態を示す。
【0104】
正の回折構造４２および負の回折構造４３の延び方向は、更に、図６の配置の代替的な配置においてｘ／ｙ座標軸に対して水平または斜めでもよい。
【0105】
図７は、回折下部構造４７の別の変形形態を示す。負の回折構造４３は、構造原点４４に対して放射状に延びるスポークの形態で具現化され、そのスポークの間に、扇形の正の回折構造４２が延びる。負の回折構造４３の数は、４と３００００との間の範囲、例えば１０と１００００との間の範囲、または１００と５０００との間の範囲であり得る。
【0106】
図７による実施形態において、厳密に１６個の負の回折構造４３が存在する。
【0107】
図８は、回折下部構造４８の別の実施形態を示す。図７による回折下部構造４７において同様に配置される放射状に連続する負の回折構造４３に加えて、回折下部構造４５は、更に、不連続スポークの形態の第２の種類の負の回折構造４３1を有する。これらのスポーク４３1の場合は、構造原点４４に対して放射状に延び、入射面４０全体の半径の約半分の位置で始まる。負の回折構造４３1は、入射面４０全体の外縁の外側に放射状に延びる。
【0108】
図９は、回折下部構造４９の別の実施形態を示す。この場合、正の回折構造４２と負の回折構造４３の両方は、構造原点４４を中心として扇形になるように設計される。ここでも、図７による実施形態のように、１６個の正の回折構造４２と１６個の負の回折構造４３が存在する。
【0109】
図１０は、回折下部構造５０の別の実施形態を示す。回折下部構造５０の正の回折構造４２および負の回折構造４３は、真四角の格子のようにして格子状に配置される。回折下部構造５０では、正の回折構造４２および負の回折構造４３の並びは、市松模様の白領域および黒領域の並びと同様である。回折下部構造５０の場合、正の回折構造４２および負の回折構造４３の並びの構造周期は、図４および図５による回折下部構造４１、４５の放射方向で測定される構造周期、または図６による回折下部構造４６の水平方向（ｘ方向）で測定される構造周期、または図７～図９による回折下部構造４７～４９の構造原点４４周囲の円周方向で測定される構造周期とほぼ同程度に大きくあり得る。
【0110】
図１１は、回折下部構造５１の別の実施形態を示す。負の回折構造４３は、デカルト点格子のように配置される。したがって、正の回折構造４２は、点状の負の回折構造４３間に出現する。特に図１０による回折下部構造５０の構造周期に関連して上述したものは、図１１による回折下部構造５１の負の回折構造４３の典型的な間隔に適用可能である。
【0111】
図１２は、回折下部構造５２の別の実施形態を示す。回折下部構造５２は、非周期的なプロファイルに従う正の回折構造４２および負の回折構造４３を有するコンピュータ生成ホログラム（ＣＧＨ）として具現化される。回折下部構造５２の場合、正の回折構造４２の総面積は、負の回折構造４３の総面積と同程度に大きく、結果として二元回折下部構造５２が全体的に出現する。
【0112】
図１３は、回折下部構造５３の別の実施形態を示す。この回折下部構造５３の負の回折構造４３は、中心としての構造原点４４の周囲に延びる楕円路として具現化される。楕円路４３の半軸は、ｘ方向よりもｙ方向で大きくあり得る。
【0113】
回折下部構造の他のバージョンについて既に上記で説明したものは、第１に、負の回折構造４３間に存在する正の回折構造４２、第２に、負の回折構造４３の並びの構造周期に適用可能である。
【0114】
図１４は、回折下部構造５４の別の実施形態を示す。この回折下部構造５４の負の回折構造４３は、いずれの場合でも中心が構造原点４４と一致する正方形路の形態で具現化される。正の回折構造４２の場合は、正方形路に沿って延びるそれらの負の回折構造４３の間に配置される。ここでも、構造周期は、上記で説明した回折下部構造の構造周期に対応し得る。
【0115】
図１５は、回折下部構造５５の別の実施形態を示す。負の回折構造４３および介在された正の回折構造４２は、水平路に沿って、すなわちｘ方向に沿って延びる経路に沿って延びる。正の回折構造４２と負の回折構造４３との間の断面構造的遷移、すなわちｙｚ面に平行な断面平面で見た場合の構造断面は、対応する網掛けによって図１５に示される正弦波プロファイルを有する。
【0116】
図１６は、回折下部構造５６の別の実施形態を示す。この回折下部構造５６の負の回折構造４３は、図５による実施形態に相当する円形路を有し、それぞれの正の回折構造４２が、この場合も、隣り合った負の回折構造４３間に配置される。図１６による実施形態では、正の回折構造４２と負の回折構造４３との間の放射断面構造的遷移は、特に図１５と関連して上記で説明したものに対応する正弦波プロファイルを有する。
【0117】
図１７は、２つの回折下部構造、すなわちスポーク形状の正／負の構造を有する図４による回折下部構造４１と、スポーク形状の正／負の構造を有する図７による回折下部構造４７との重畳として形成された回折構造５７の可能な例のうちの１つを示す。特に図４～図１６を参照して上記で説明した少なくとも２つの回折下部構造の他の組合せも、回折構造を形成するために可能であり、図１８～図２１を参照して以下で説明される。
【0118】
いずれの場合でも、少なくとも２つの回折下部構造は組み合わされ、その正の回折／負の回折の構造的配置は異なる対称条件に従う。これらの対称条件は、以下の基準のいずれも満たされない場合に異なる。
－ 両方の回折下部構造が、周期的な格子であり、各々が厳密に１つの格子周期が延びる方向を有する。
－ 両方の回折下部構造が、例えばＣＧＨ構造などの対称性を全く有しない構造である。
－ 両方の回折下部構造が、平行移動によって相互に入れ換わり得る。
－ 両方の回折下部構造が、周期的な格子であり、各々が厳密に１つの格子周期が延びる方向を有する。
－ 両方の回折下部構造が、例えばＣＧＨ構造などの対称性を全く有しない構造である。
－ 両方の回折下部構造が、平行移動によって相互に入れ換わり得る。
【0119】
回折構造５７を形成するための２つの回折下部構造４１、４７の組合せのためには、上記３つの基準のいずれも満たされず、そのため２つの回折下部構造４１、４７の対称条件がしたがって異なる。
【0120】
２つの回折下部構造は、異なる対称類に属することができる。そのような異なる対称類の例は、晶系、すなわち説明のためにそこで使用される７つの対称類（立方晶系、六方晶系、正方晶系、三方晶系、斜方晶系、単斜晶系、三斜晶系）の説明の文脈で使用されるものである。
【0121】
図１８は、回折構造５８の更なる変形形態を形成するための２つの回折下部構造の別の可能な組合せを示す。互いに組み合わされた２つの回折下部構造は、第１に、図９によるスポーク状回折下部構造４９と、第２に、図１０による格子状回折下部構造５０である。これらの２つの回折下部構造は、更に、上述した基準のいずれも満たしていないため、それらの対称条件が異なる。
【0122】
図１９は、図６による線形回折下部構造４６と図５による円形路形回折下部構造４５との組合せとして形成された回折構造５９の更なる変形形態を示す。これらの２つの回折下部構造４５、４６も、上記で列挙した３つの基準のいずれも満たさず、そのためそれらの対称条件は異なる。
【0123】
図２０は、２つの回折下部構造の組合せ、すなわち、らせん路形回折下部構造４１と、逆のらせん状に延びる方向を有する更なるらせん路形回折下部構造６１との組合せとして形成される回折構造６０の更なる変形形態を示す。らせん状に延びる方向が、回折下部構造４１では逆時計回り方向に内側から外側へ放射状に延びる一方、回折下部構造６１では、らせん状に延びる方向が、時計回り方向に内側から外側へ放射状である。
【0124】
２つの回折下部構造４１、６１の重畳が回折構造６０を形成する２つの回折下部構造４１、６１の場合に上記基準のいずれも満たされず、その結果として、２つの回折下部構造４１、６１はそれらの対称条件が異なる。
【0125】
回折構造５７～６０の回折下部構造の重畳は、結果として、負の回折構造のうちの１つの深さ、すなわち第１の回折下部構造の負の回折構造４３の深さ、または第２の回折下部構造の負の回折構造４３の深さのいずれかを有する構造部分と、２つの回折下部構造の２つの負の回折構造の構造深さの和に相当する構造深さを有する構造部分とをもたらす。
【0126】
２つの回折下部構造が異なる波長の回折のために設計される限り、２つの回折下部構造の構造深さは異なり得る。異なる目標波長λi、λjの場合、例えば、２つの回折下部構造のうちの一方の回折下部構造は、λi／４ｃの構造深さを有することができ、他方はλj／４ｃの構造深さを有することができる。したがって、２つの回折下部構造の負の回折構造４３が重畳されている構造領域において、（λi＋λj）／４ｃの構造深さが出現する。これに関しては、式（１）に関連する上記説明も参照されたい。
【0127】
図２１は、例えば図６の図面の平面において構造原点４４を中心として９０°回折下部構造４６を旋回することによって発生する３つの回折下部構造、すなわち回折下部構造４６（垂直線）、回折下部構造４５（円形路）、および更なる回折下部構造の重畳であり、結果として水平に延びる正の回折構造４２および負の回折構造４３が出現している、回折構造６２の変形形態を示す。この水平線回折下部構造を、以下では回折下部構造６３と呼ぶ。
【0128】
回折下部構造４５および４６は、図１７に関連して上記で説明した基準を満たさないため、異なる対称条件を有する。
【0129】
３つの回折下部構造４５、４６、６３の重畳に起因して、３つの負の回折構造４３のうちの厳密に１つ、それぞれ、回折下部構造４５、４６、６３のうちの１つが存在する回折構造６１における構造領域と、３つの回折下部構造４５、４６、６３のそれらの負の回折構造４３のうちの厳密に２つが互いに重畳されている構造領域と、回折下部構造４５、４６および６３の３つの負の回折構造４３全てが互いに重畳されている構造領域とが存在する。
【0130】
したがって、そのために回折下部構造４５、４６、６３が設計されている波長λi、λj、λkに応じて、結果として、λi／４ｃの構造深さを有する構造領域、λj／４ｃの構造深さを有する構造領域、λk／４ｃの構造深さを有する構造領域、（λi＋λj）／４ｃの構造深さを有する構造領域、（λj＋λk）／４ｃの構造深さを有する構造領域、（λi＋λk）／４ｃの構造深さを有する構造領域、（λi＋λj＋λk）／４ｃの構造深さを有する構造領域がもたらされる。
【0131】
以下は、波長λi，λj：λi＝１０μｍ、すなわち、例えばポンプ光２９の波長、およびλj＝１μｍ、すなわち、例えばプレパルスのための別のポンプ光源３０の波長に適用することができる。
【0132】
以下は、第３の波長λk：λk＝０．１μｍ、すなわち、光源３によって付随的に生成されたＥＵＶ放射線成分の波長に適用することができる。
【0133】
ここでは図示しない、更なる変形形態では、回折構造が、４つの異なる回折下部構造の重畳として形成されることも可能である。
【0134】
第１の回折下部構造は、回折下部構造４６のようにして形成することができ、１０μｍのオーダーの目標波長を抑制するための構造深さを有し得る。第２の回折下部構造は、図２１に関連して上記で説明した回折構造６２の第３の回折下部構造６３のように設計することができ、水平方向の正の回折構造および負の回折構造を有し、１μｍの目標波長を抑制するための構造深さを有し得る。第３の回折下部構造は、図７による回折下部構造４７のようにしてスポーク形状を有することができ、第１の寄生ＤＵＶ波長を実現するために、１５０ｎｍの目標波長を抑制するように設計することができる。第４の回折下部構造の場合は、図７による回折下部構造４７のようにして設計され得るが、２５０ｎｍの更なる寄生ＤＵＶ波長を抑制するために異なる構造深さを有する。したがって、４つの回折下部構造全てが４つの異なる目標波長を抑制するように設計される。
【0135】
【0136】
合計３つの重畳された回折下部構造を有する回折構造の更なる実施形態において、回折下部構造のうちの２つは、図５による円形路の種類の回折下部構造４５であり、その２つの回折下部構造は１０．６μｍおよび１０．２μｍの２つの異なる目標波長、すなわちプラズマ放射線源３の一実施形態のプレパルスおよび主パルスの波長を抑制することを目的として、それらの構造深さに関して具現化される。この回折構造の変形形態において、第３の回折下部構造は、図４による回折下部構造４１のようにして、らせん路形回折下部構造として具現化され、この場合も１５０ｎｍの寄生ＤＵＶ波長を抑制するために使用される。
【0137】
微細構造化またはナノ構造化部品を作製するために、投影露光装置１が以下のように使用される。最初に、反射マスク７またはレチクルと、基板またはウェハ１３が設けられる。その後、投影露光装置１によって、レチクル７上の構造が、ウェハ１３の感光性層上に投影される。その後、ウェハ１３上の微細構造またはナノ構造、したがって微細構造化部品は、感光性層を現像することによって作製される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【国際調査報告】