JP2000269130A - リソグラフ投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リソグラフ投影装置におけるマスクのパター
ンイメージを基板に照射する投影システムに照射ビーム
の拡散を制御する散乱装置を設けて、細いコリメート入
射ビームを反射させて扇曲線形とすることにより、アー
チ状あるいはリング状の照射ビームを得る。 【解決手段】 リソグラフ投影装置において、例えば波
長１３ｎｍの超紫外放射光が電子貯蔵リングのアンジュ
レータ１０によって発生される。該放射光は第１中継ミ
ラー１３によって収集され、光源のくびれ部分の像が中
間平面に形成される。該中間平面において、第１散乱ミ
ラー１４が設けられて、少なくとも１つの平面内で放射
光ビームの拡散を増加させている。第２中継ミラー１５
が第１散乱ミラーの像をリソグラフ装置の投影システム
における入射ひとみ１８の上に結像させる。第２散乱ミ
ラー１６が投影ビームを折りたたんでマスク１７上へ送
り、さらに放射光ビームの拡散を増加させる。該第２散
乱ミラーは該第２中継ミラーと組み合わせてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は例えば超紫外放射す
る照明システム、に関するものである。さらに特に本発
明はリソグラフ投影装置におけるデバイスの適用に関す
るものであり、該リソグラフ投影装置は、放射投影ビー
ムを供給するために構成、配置された照明システムと、
マスクを保持するために構成されたマスクホルダーを備
えた第１対物テーブルと、基板を保持するために構成さ
れた基板ホルダーを備えた第２対物テーブルと、マスク
の照射された部分を基板のターゲット部分の上へ結像さ
せるために構成、配置された投影システムとを具備して
いる。

【０００２】

【従来の技術】説明を簡単にするために、前記投影シス
テムは今後は"レンズ"と呼ぶことにするが、この用語
は、例えば、屈折光学装置、反射光学装置、カタディオ
プトリックシステム、および荷電粒子光学装置を含んだ
各種タイプの投影システムを包含するように広く解釈さ
れるべきである。さらに、第１および第２の対物テーブ
ルはそれぞれ“マスクテーブル”および“板テーブル”
と呼んでもよい。さらに、前記リソグラフ投影装置は１
あるいはそれ以上のマスクテーブルおよび／あるいは１
あるいはそれ以上の基板テーブルを有したタイプのもの
であってもよい。そのような“多段“装置においては、
付加的なテーブルを並行して用いてもよく、あるいは１
あるいはそれ以上の他の工程を照射のために用いている
間に、１あるいはそれ以上の準備的な工程を実行しても
よい。例えば、国際特許出願ＷＯ９８／２８６６５およ
びＷＯ９８／４０７９１には、２段のリソグラフ装置が
記載されている。

【０００３】リソグラフ投影装置は、例えば、集積回路
（ＩＣ_S）の製造において用いることができる。そのよ
うな場合には、マスク（レチクル）はＩＣの個々の層に
対応する回路パターンを有していてもよく、このパター
ンは光電性材料（抵抗剤）の層を塗布された基板（シリ
コンウェハー）上のターゲット領域（ダイ）の上へ結像
させることができる。一般的には、単一のウェハーが隣
接するダイの全てのネットワークを包含しており、該ダ
イはレチクルを介して１回に１つづつ連続的に照射され
る。１つのタイプのリソグラフ投影装置においては、各
々のダイはレチクルパターンの全体をダイの上に１回の
動作で露出することによって照射され、そのような装置
は普通ウェハーステップと呼ばれる。他の装置―普通は
ステップアンドスキャン装置と呼ばれるーにおいては、
各々のダイは、与えられた参考方向（“スキャン“方
向）の投影ビームによってレチクルパターンを連続的に
走査することによって照射され、他方、同時にこの方向
と平行に、あるいは反平行にウェハーテーブルを走査
し、従って一般的には、前記投影システムは倍率Ｍ（一
般的には＜１）を有していて、ウェハーテーブルが走査
される場合の速度Ｖはレチクルテーブルが走査される速
度のＭ倍になるであろう。ここで述べたようなリソグラ
フ装置にかかる更なる情報は国際特許出願ＷＯ９７／３
３２０５から得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】リソグラフ装置におい
ては、ウェハー上に結像することのできる像の寸法は投
影放射光の波長によって制限される。デバイスの密度の
より大きな集積回路を、しかもより速い操作速度で製造
するためには、より小さな像を結像させることができる
ことが望ましい。最も最近のリソグラフ投影装置は、水
銀ランプあるいはエキシマレーザーによって発生された
紫外光を用いるが、これは約１３ｎｍのより短い波長の
放射光を用いることが提案されている。そのような放射
光は超紫外光（ＥＵＶ）あるいはソフトＸ線と呼ばれ、
その有効な光源としては、レーザープラズマ光源あるい
は電子貯蔵リングからのシンクロトロン放射光が含まれ
る。シンクロトロン放射光を用いたリソグラフ投影装置
の概略設計は、ジェイ・ビー・マーフィー他によるアプ
ライドオプティックスの１９９３年第３２巻の６９２０
−６９２９の第２４頁における“シンクロトロン放射光
源とＸ線リソグラフ投影のためのコンデンサー”に記載
されている。貯蔵リングから放出されるシンクロトロン
放射光は循環している電子ビームを包含する平面内によ
く局限されるが、これはその平面内では全ての方向へ放
出され、十分に投影ビームを発生させるので、このシン
クロトロン放射光を広角度の領域から収集することが必
要となる。その結果、装置全体が望ましくなく大型とな
り、特に大型の収集ミラーが必要となる。

【０００５】超紫外放射光の他の光源として“アンジュ
レータ”と“ウィグラー”が提案されている。これらの
デバイスにおいては、大きな、普通は相対理論的な速
度、例えば貯蔵リングにおける速度で進む電子ビーム
は、一連の領域を横切り、ビームの速度方向とは直角な
磁場が確立される。隣接する領域における磁場の方向は
互いに逆であり、従って電子はアンジュレーションのあ
る軌道を走行する。このアンジュレーション軌道に沿っ
て電子が横断加速すると、加速の方向に対して直角方向
に、即ち偏向のない軌道の方向にマックスウエルの放射
光が放出される。そのような放射光源は、大きなｅｔｅ
ｎｄｕｅを有した、例えば、レーザープラズマ光源と比
較すると一般的には中間的なあるいは小さなｅｔｅｎｄ
ｕｅを有している。

【０００６】“ｅｔｅｎｄｕｅ”という用語は光源の寸
法と、固定の放出角との積に関係する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、放射光
源、特に超紫外放射光源から放出される放射光を、リソ
グラフ投影装置用のアーチ形あるいはリング形の投影ビ
ームに成型するために用いられる光学システムを提供す
ることにある。

【０００８】本発明によると、マスク内のマスクパター
ンを基板上に結像させるためのリソグラフ投影装置にお
いて、放射投影ビームを供給するために構成、配置され
た照明システムと、マスクを保持するために構成された
マスクホルダーを備えた第１対物テーブルと、基板を保
持するために構成された基板ホルダーを備えた第２対物
テーブルと、マスクの照射された部分を基板のターゲッ
ト部分の上へ結像させるために構成、配置された投影シ
ステムとを具備し、前記照明システムが、前記投影ビー
ムの拡散を制御するために構成、配置された散乱装置を
有し、該散乱装置が１次元的な列になった曲がった反射
要素からなり、その各々が細い平行入射ビームを扇曲線
として反射するような曲線表面に合致することを特徴と
するリソグラフ投影装置が提供される。

【０００９】従って、本発明は、レチクルのためにアー
チ形あるいはリング状領域の照明を与え、また投影シス
テムの入射ひとみを良好に充満させるための、リソグラ
フ装置の中で用いることのできる照明システムを提供す
る。さらに、本発明はシステム内の磁場マスク（ＲＥＭ
Ａ）と入射ひとみマスク（フィルファクターの制御のた
め）を位置決めするための設備を作ることを可能にす
る。

【００１０】レチクルにおける照明のアーチ形は、（少
なくとも）１次元的な列の、例えば、トロイダル形、円
筒形、あるいは円錐形のミラーである散乱ミラーによっ
て得られる。大型のｅｔｅｎｄｕｅの光源に関しては、
該散乱ミラーは好ましくはミラーの行列であり、その各
々は１次元的な列のトロイダル形、円筒形、あるいは円
錐形のミラーである。該行列の個々のミラーは、投影ビ
ームの中へ放射光を集中するために個々の方向を向くこ
とができる。小さなｅｔｅｎｄｕｅを有した光源の場合
には、入射ひとみの充満を制御、改善するために、第２
散乱ミラーをシステム内に導入することができる。該第
２散乱ミラーは２次元的な列の非球形ミラーである。

【００１１】本発明の各種実施例においては、中継（イ
メージ）ミラーを設けてもよい。例えば、第１散乱ミラ
ーの前方に中継ミラーあるいは収集ミラーを設けて、光
源からの光を収集し、それを適当な入射角で第１散乱ミ
ラーへ向けさせることができる。磁場マスクと入射ひと
みのマスクのために共役面を作り、その光をレチクルと
入射ひとみに向けて、第１散乱ミラーによって反射され
たアーチ形ビームの形状を保持し、レチクルにおける照
射がリング状領域における形状を有しているようにする
ために、中継ミラーを第１散乱ミラーの後方に設けても
よい。

【００１２】第２散乱ミラーを設けるならば、これは中
継ミラーと組み合わせて、単一の要素にしてもよい。そ
のような組み合わせ要素は、散乱機能を発揮するのに効
果的で、曲線表面上に重ねられ、焦点機能を発揮するの
に効果的な、２次元的な列の球形あるいは非球形のミラ
ーからなっていてもよい。反射損失を減少させるために
は、使用する要素の数が少ないほど有利である。

【００１３】投影ビームの放射光源はアンジュレータあ
るいはウィグラーであってもよく、これは拡散角度の小
さいビームの中へ狭域波長の放射光を放出することがで
き、またあるいは広い領域へ放射光を放出するレーザー
プラズマ光源であってもよい。本発明による単純な収集
光学装置は、設備の出力を強化し、リソグラフ投影装置
のための良好に成形された投影ビームの発生を可能にす
る。

【００１４】本発明はまたリソグラフ投影装置を用いた
デバイス製作方法において、少なくとも部分的にエネル
ギー敏感材料の層で被覆された基板を準備することと、
パターンを含んだマスクを準備することと、前記マスク
パターンの少なくとも一部分のイメージを、前記エネル
ギー敏感材料の層のターゲット領域上へ投影するため
に、放射光の投影ビームを用いることとからなり、該投
影ビームの拡散が散乱装置を用いるリソグラフ投影装置
の照明システムの中で制御され、該散乱装置が１次元的
な列になった曲がった反射要素からなり、その各々が細
い平行入射ビームを扇曲線として反射するような曲線表
面に合致することを特徴とするデバイス製作方法を提供
する。

【００１５】本発明によるリソグラフ投影装置を用いる
製造工程においては、マスク内のパターンが、少なくと
も部分的にエネルギー敏感材料（レジスト）の層によっ
て被覆された基板上に結像される。この結像工程の前
に、該基板は下塗りや、レジスト塗布、ソフトベーキン
グのような各種の工程を経る。照射後は、該基板は他の
工程、例えば照射後ベーキング（ＰＥＢ），現像、ハー
ドベーキング、結像イメージの測定／検査を受ける。こ
の一連の工程はデバイス、例えばＩＣの個々の層をパタ
ーン化するための基本として用いられる。そのようなパ
ターン化された層は次に、食刻、イオン注入（ドーピン
グ）、金属化処理、酸化処理、化学の機械研磨、等の各
種工程を経るが、これら全ては個々の層を完成させよう
とするものである。複数の層が必要な場合には、各々の
新しい層に対して全ての工程、あるいはその変形工程を
繰り返さなければならないであろう。最終的に、デバイ
スの列が基板（ウェハー）上に存在することになるであ
ろう。これらのデバイスは次に、方形切断あるいは鋸引
き切断のような技術によって互いに分離され、個々のデ
バイスはピン等に接続されたキャリヤの上に積まれる。
そのような工程に関する更なる情報は、例えば、１９９
７年のマグロウヒル社刊のピーターファンザント著によ
る書籍“マイクロチップ製造：半導体処理の実際ガイド
“第３巻，ＩＳＢＭ０−０７−０６７２５０−４から得
ることができる。

【００１６】本発明による装置は本明細書の中で特定的
にＩＣ製造しているが、本発明の装置は多くの他用途で
使用が可能であることを特に理解しなければならない。
例えば、集積光学装置を製作する場合に、磁気ドメイン
メモリーのためのガイドパターンや検出パターン、液晶
指示パネル、薄膜磁気ヘッド、などを用いてもよい。そ
のようなその他の使用法に関する文献において、当業者
は、この明細書における“レチクル“、“ウェハー“、
あるいは“ダイ”という用語はもっと一般的な用語“マ
スク“、“基板“、および“ターゲット領域”として考
えるべきであることについて理解するであろう。

【００１７】本発明とその付属的な利点は、例示的な実
施例とそれに添付図面を参照しながら、以下記載する。

【００１８】

【発明の実施の形態】各種の図面において、類似の部品
は類似の参照番号によって示されている。

【００１９】実施例１ 図１は本発明によるリソグラフ投影装置１を概略的に示
している。該装置は、 ・ＥＵＶ放射の投影ビームＰＢを供給するための放射シ
ステムＬＡ，ＩＬと、 ・マスクＭＡ（たとえばレチクル）を保持するためのマ
スクホルダーを備え、アイテムＰＬに関してマスクを正
確に位置決めするための第１決め装置ＰＭに連結された
第１対物テーブル（マスクテーブル）ＭＴと、 ・基板Ｗ（例えば抵抗剤を塗布したシリコンウェハー）
を保持するための基板ホルダーを備え、アイテムＰＬに
関して基板を正確に位置決めするための第２位置決め装
置ＰＷに連結された第２対物テーブル（基板テーブル）
ＷＴと、 ・マスクＭＡの照射された部分を基板Ｗのターゲット部
分Ｃ（ダイ）の上へ結像させるための投影システム
（“レンズ“）ＰＬ（例えば屈折システム、あるいはカ
タディオプトリックシステム、あるいは反射システム）
とからなっている。

【００２０】前記照射システムは放射ビームを発生させ
る源ＬＡ（例えば貯蔵リングあるいはシンクロトロンに
おける電子ビームの軌道の周囲に設けられたアンジュレ
ータあるいはウィグラー）を有している。このビームは
照明システム（“レンズ“）ＩＬ（ここではまた照明シ
ステムと呼ぶことにする。）の中に含まれる各種の光学
要素に沿って通過し、従って結果として得られるビーム
ＰＢは、該投影システムとマスクの入射ひとみに対し
て、望みの形状と強度分布を与えることができるように
収集される。

【００２１】前記ビームＰＢは次にマスクテーブルＭＴ
上のマスクホルダーに保持されているマスクＭＡ上に衝
突する。該ビームＰＢは、マスクＭＡによって選択的に
反射された後、レンズＰＬを貫通し、該レンズがビーム
ＰＢを基板Ｗのターゲット領域Ｃ上で焦点を合わせる。
干渉変位測定装置ＩＦと位置きめ装置ＰＷとを用いるこ
とによって、前記基板テーブルＷＴは正確に移動させる
ことができ、例えば、ビームＰＢの軌道内に異なったタ
ーゲット領域Ｃを位置決めすることができる。同様に、
位置決め装置ＰＭと干渉変位測定装置ＩＦもマスクＭＡ
をビームＰＢの軌道に関して正確に位置決めすることが
でき、例えば、マスクＭＡをマスクライブラリーから機
械的に検索した後に正確に位置決めすることができる。
一般的には、対物テーブルＭＴとＷＴの動きは、図１に
は明確に示していないが、長行程モジュール（粗位置決
め）と短行程モジュール（微位置決め）とによって行わ
れる。

【００２２】図示された装置は２つの異なったモジュー
ルにおいて用いることができる。即ち、 ・ステップモード。マスクテーブルＭＴは本質的に静止
状態に保持され、全体的なマスクイメージがターゲット
領域Ｃ上に一回の動作で投影される（即ち単一“フラッ
シュ“）。前記基板テーブルＷＴが次にｘ方向および／
あるいはｙ方向に移動され、従って異なったターゲット
領域ＣをビームＰＢによって照射することができる。 ・スキャンモード。与えられたターゲット領域Ｃが単一
“フラッシュ”によって照射されないという点以外は同
じことである。代わりに、マスクテーブルＭＴが速度Ｖ
で与えられた方向（いわゆる“スキャン方向“、例え
ば、Ｘ方向）に移動可能になっており、従って、投影ビ
ームＰＢはマスクイメージ上を走査させられ、同時に、
基板テーブルＷＴは速度Ｖ＝Ｍｖで同一の方向あるいは
反対の方向へ同期的に移動され、ここでＭはレンズＰＬ
の強度（典型的にはＭ＝１／４あるいは１／５）であ
る。このようにして、比較的大きなターゲット領域Ｃ
が、解像度に関して妥協する必要なしに照射することが
できる。

【００２３】図２において概略的に示したように、前記
照明システムＩＬは貯蔵リングあるいはシンクロトロン
（図示せず）の中で循環する電子ビーム１１の軌道の周
囲に配置された、放射源であるアジュレータあるはウィ
グラー１０からの放射光を受け留めている。該アジュレ
ータあるいはウィグラー１０は一連の磁石（例えば電磁
石）からなり、これは方向を交播する磁場領域を発生さ
せるためのものであり、電子ビームをある波動軌道にの
せて、それによってマックスウエル放射光を発生させ
る。放射光の望みの強度と波長とを発生させるために、
前記領域の数と配置、磁場の強度、および電子ビームの
寸法および速度を適当に選択することができる。

【００２４】前記照明システムＩＬは光源からの光線を
収集し、マスクにおいて反射させた後、投影システムＰ
Ｌの中へ向かわせる。該マスクは投影システムの対物面
に位置している。該マスクの照明領域はリング状領域の
形状を有している。該照明システムのイメージ特性は、
散乱ミラーが零出力であるという限定的な場合に、その
照明用光学装置が投影システムの入射ひとみにおいて光
源のイメージを発生するようなものになっている。従っ
て、前記マスクはコンデンサーの開口ストッパーであ
り、投影システムの磁場ストッパーである。前記照明シ
ステムＩＬは投影ビーム１２の光路に沿って以下の構成
要素、即ち、 ・くびれビーム１２ａを第１散乱ミラー１４上に結像さ
せるための第１中継ミラー１３と、 ・光線を扇曲線形にして分散させるための第１散乱ミラ
ー１４と、 ・第１散乱ミラー１４を投影システムＰＬの入射ひとみ
１８上に結像させるための第２中継ミラー１５と、 ・前記投影システムＰＬの入射ひとみを望みのビーム形
状および断面によって、例えば均等的に満たすために、
光線を分散させるための第２散乱ミラー１６とからなっ
ている。

【００２５】このシステムにおいては、前記第１および
第２の中継ミラーは、第１散乱ミラーにおいて、また投
影システムの入射ひとみにおいて、光源の良好な像を提
供するために最適化されている。

【００２６】図２はまた投影ビーム１２を選択的に反射
させて、投影システムＰＬの入射ひとみ１８の中へ入れ
るマスク１７を示している。

【００２７】前記第１中継ミラー１３はトロイダル形状
になっており、投影ビームは限界見通し角で反射され
て、俯角入射反射体の第１散乱ミラー１４へ向かう。該
第１散乱ミラー１４は図３において拡大表示され、一方
向の列になったトロイダル形のミラー要素１４ａを有し
ており、図３においては４個の要素が示されているが、
実際にはもっと多く、例えば６個あるいは１２個になっ
ていてもよい。（この明細書においては“トロイダル”
という用語はミラーの反射面がトロイダル状面の一部の
みに一致していることを示している。）前記列の各々の
要素の形状と要素間の間隙は、マスクにおける照明の寸
法および均等性を制御する。図４には第１散乱ミラー１
４に関する３つの選択的な断面が示されている。そこで
わかるように、該第１散乱ミラー１４は該１４ａで示さ
れたような全てが凸状になった要素と、１４ｂで示され
たような全てが凹状になった要素と、１４ｃで示された
ような交互に凹状、凸状になった要素からなっていても
よい。もし望みならば他の組み合わせを採用してもよ
い。この散乱ミラーにおける入射角もまたマスクにおけ
るリング磁場の曲率半径を決定する要因である。ある種
の実施例においては、前記第１散乱ミラーの要素は環状
面よりも円筒状あるいは円錐状になっていてもよい。
（ここで“円筒状“あるいは“円錐状”という用語は、
その反射面がそのケースにもよるが円筒面あるいは円錐
面の一部のみと一致することを示している。）

【００２８】図５には第１散乱ミラー１４の効果が示さ
れている。明確さのために、該ミラー１４はこの図では
平坦なものとして示されているが、要素の曲線部を説明
しようとするものではない。しかしながら、ミラーは実
際には上述したような形状になっているであろう。前記
ミラーの効果は、ミラー面へのその投影部ｉ'がトロイ
ダル状要素１４ａの軸線に平行になるような方向へ入射
しくる、細い平行ビームｉを考えることによって、最も
よく理解できるであろう。また、垂直線ｎからビームｉ
への入射角が大きい。図５に示したように、反射ビーム
ｒは、要素１４ａの表面の輪郭および投影ビームの入射
角に応じた、アーチ状の断面ｃを有した扇状曲線にな
る。

【００２９】前記第２中継ミラー１５は楕円形になって
おり、マスク１７に比較的接近している。他の実施例に
おいても楕円形のミラーを用いてもよい。第１散乱ミラ
ー１４を入射ひとみ１８の上へ結像させるのと同じよう
に、前記ミラーは入射角が直角に近いミラーになってお
り、投影ビーム１２を折りたたみ、マスクを都合よく方
向付けることが可能になる。第２散乱ミラー１６も同様
に前記第２中継ミラー１５およびマスク１７に接近して
おり、平坦な基板の上に２次元的な正方形あるいは六角
形の列になった、凸状あるいは凹状になった球形、非球
形、あるいは環状のミラーを有している。各々の要素の
間隔、分布（長方形あるいは六角形）曲率半径およびそ
の形状が、入射ひとみにおける照明の均等性、フィルフ
ァクター、およびその形状を制御する。従って、これら
のファクターは、本発明の特定の実施例に関して望みの
効果を得るために選択することができる。前記第２散乱
ミラー１６は投影システムの入射ひとみ１８が適当に充
満され、かつマスクの上の投影照射の入射角が適当にな
ることを保証する。好ましくは垂直入射からの角度が小
さくなければならず、本実施例においては約５．４９度
である必要がある。前記第２中継ミラーと第２散乱ミラ
ーとは両方とも垂直入射に近い反射体である。

【００３０】前記第２散乱ミラー１６は、入射ひとみ１
８の照明のフィルファクターと形状とを制御するため
に、他の形状のミラーと交換してもよい。

【００３１】本発明において要求されるミラーの表面は
複雑であるが、既知の技術を用いて製作することができ
る。ミラーにおけるある種の表面上の不規則性は許容す
ることができ、このことは一般的にイメージの品質の低
下よりも、出力の損失という結果になることに注意しよ
う。

【００３２】前述した第１および第２の散乱ミラー１
４，１６はガラス基板あるいは金属基板を磨くことによ
って製作してもよい。あるいは、それらは表面ホログラ
ムによって形成されても、あるいは感光性耐食膜あるい
はＸ線リソグラフの電子ビームの直接照射によって形成
された微小要素の列によって形成してもよい。

【００３３】前述した光学システムのパラメータおよび
寸法は、システム全体の特定の機械的な包絡範囲や、リ
ング磁場の形状、寸法、および入射ひとみの直径および
フィルファクターのような設計標準に関して、設計、選
択されてきている。この設計標準に対する全ての変更に
合致するように、最適の寸法およびパラメータを変更あ
るいは一定の率で変更することが認められている。

【００３４】この実施例においては、第２散乱ミラーの
近くに磁場マスクが設けられ、該第２散乱ミラーと第２
中継ミラーとの間に入射ひとみが設けられている。これ
らの要素は明確性のために図２からは省略されている。

【００３５】実施例２ 本発明の第２実施例においては、図６に示したように、
照明システム３は機能的には第１実施例のそれと同じで
あるが、３つの要素しか有していない。前記第２中継ミ
ラー１５と第２散乱ミラー１６とは、第１散乱ミラーを
入射ひとみ１８上で効果的に焦点を合わせるために、曲
線基板上の周期的な散乱構造を重ね合わせることによ
り、単一の第３ミラー１９に組み合わせられる。このこ
とは、散乱構造の重ねあわせを行う前の基板、即ち第２
中継ミラーの表面の曲率半径が大きいので、比較的容易
に行うことができる。

【００３６】第２実施例においては、図２と図６を比較
することからわかるように、装置の配置が第１実施例と
はわずかに異なっている。

【００３７】実施例３ 本発明の第３の実施例においては、照明システム４は第
２の実施例の照明システム３と類似しているが、付加的
な第３の中継ミラー２０を有しており、その他の幾つか
の要素の配置が調節されている。図７でわかるように、
入射ビームは、図６に関して前述した第２実施例におけ
るのと同様に、第１中継ミラー１３および第１散乱ミラ
ー１４において、限界見通し角で反射される。しかしな
がら、第３実施例においては、ビーム１２は第２中継ミ
ラー１５に直角に近い角度で入射して、これもまた直角
に近い入射角で第２散乱ミラー１６へ向けられる。前記
第３中継ミラー２０は成形されたビームをマスク１７の
上へ適当な角度で導き、その反射光（パターン化され
た）が投影システムＰＬの入射ひとみ１８の中へ、望み
通りに入っていく。

【００３８】前記第３中継ミラーは楕円形になってお
り、第２中継ミラー１５によって発生された第１散乱ミ
ラー１３の中間イメージを投影システムＰＬの入射ひと
み１８の上へ結像させる。第２および第３の中継ミラー
の強度は、第２散乱ミラー１６がマスク１７の共役面の
近くに位置するように選択される。前記第３中継ミラー
２０は入射ひとみ１８およびマスク１７のシステム共役
面の中へ入り込み、入射ひとみと磁場マスクとは望み通
りに配置することができる。

【００３９】実施例４ 本発明の第４の実施例が図８に概略的に示されている。
これはより大型のｅ'ｔｅｎｄｕｅ（レーザープラズマ
やその他の類似の光源）の光源とともに用いるのにより
適している照明システムを有している。図８において
は、光源２１は大きな放射角を有した小さな光源として
示されている。照明用光学装置が光源から光を収集し、
それをマスク（あるいはレチクル）において反射させた
後、投影システムへ向けさせる。該マスクは投影システ
ムの対物面に位置している。該マスクの照明は均等であ
り、アーチ形（リング状領域）になっている。今までの
実施例と同様に、レチクルは投影システムの磁場絞りで
あり、照明システムの開口絞りである。該照明システム
の中では、レチクルの共役面と投影システムの入射ひと
みが存在し、それらは磁場と入射ひとみを位置決めする
のに適している。また光源からレチクルへの光路に沿っ
て、前記照明システムは以下の要素、即ち ・光源からの光を散乱ミラー１４'上に収集するための
収集ミラー１３'と、 ・上記光を扇曲線状に分散させ、それを想像上の平面２
２へ向けるための散乱ミラー１４'であって、該平面２
２において該散乱ミラー１４'によって発生された異な
ったビームが同期し、アーチ状の領域を均等に照明す
る、その散乱ミラーと、 ・該散乱ミラー１４'を投影システムの入射ひとみの共
役面２３の上へ結像させるための第１中継ミラー１５
と、 ・前記光をレチクル１７の方へ向け、散乱ミラー１４'
を投影システムの入射ひとみの上へ結像させるための第
２中継ミラー２０とからなっている。

【００４０】前記収集ミラー１３'は非球形状（例えば
楕円形）になっており、できるだけ多量の光を光源から
収集するように最適化されていなければならない。大き
なｅ'ｔｅｎｄｕｅを備えた光源のために、このミラー
は直角入射に近いミラーである必要がある。

【００４１】前記散乱ミラー１４'は俯角入射角で用い
られる。それはミラーの行列であり、各々の１つは１次
元の非球形状の（例えば円筒形あるいは環状形）ミラー
の列である。各々のミラーが曲線ビームを反射する。行
列状になったミラーは揺動および／あるいは回転され、
それらの反射ビームは想像平面２２において、与えられ
た距離のところで同期し、この平面の中でアーチ形の領
域（リング状領域）を均等に照明する。アーチの形状と
寸法は、１次元の列の円筒形あるいは環状形の入射角、
形状、間隔によって変わる。

【００４２】反射ビームが合流する前記想像上の平面２
２は、散乱ミラー１４'に追従する２つの中継ミラーの
１あるいは２つによって（図８参照）形成されたレチク
ルの共役面である。図８においては、該平面２２は第１
中継ミラー１４'の前方に配置されているのが示されて
いるが、それはまた後方に配置してもよい。あらゆる磁
場マスクはこの平面２２において、あるいはその近くに
配置することができる。小さなｅｔｅｎｄｕｅを備えた
光源の場合には、第２散乱ミラーは入射ひとみの充満度
の制御のために必要であり、該ミラーはこの表面の近く
に配置しなければならない。この場合には、第４実施例
は第３実施例と非常に類似している。

【００４３】２つの中継ミラー１５と２０は直角入射に
近い入射角で用いられる非球形ミラーである。第１の中
継ミラーは想像上の平面２３において散乱ミラーのイメ
ージを発生し、これは投影システムの入射ひとみの共役
面である。必要な全ての入射ひとみのマスクはこの平面
２３において、あるいはその近くに配置することができ
る。最後に、第２中継ミラーはこの中間共役面２３のイ
メージを投影システムの入射ひとみ上に発生させる。同
時に、該中継ミラーは平面２２の良好なイメージをレチ
クル上に発生させ、それらは照明領域の曲線形状を保持
し、従ってレチクルの照明もまたリング状領域の形状を
有することになる。このシステムにおいては、中継ミラ
ーの形状は、散乱ミラーと、投影システムの入射ひとみ
との間、およびレチクルとその共役面（平面２３）との
間に、良好なイメージを提供するために最適化される。
例えば、それらは楕円形のミラーであってもよい。

【００４４】本発明の特定の実施例について述べてきた
が、本発明は記載した以外で実行してもよいことがわか
るであろう。この記述は本発明を限定しようとするもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるリソグラフ投影装置
の図である。

【図２】前記第１実施例の照明用光学装置の関連要素の
図線図である。

【図３】図２における照明用光学装置のにおける第１散
乱ミラーの図である。

【図４】図２の照明用光学装置における第１散乱ミラー
に関する、３つの選択的な断面を示す図である。

【図５】第１散乱ミラーの効果を説明する参照図であ
る。

【図６】本発明の第２実施例の照明用光学装置の関連要
素の図である。

【図７】本発明の第３実施例の照明用光学装置の関連要
素の図である。

【図８】本発明の第４実施例の照明用光学装置の関連要
素の図である。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスク内のマスクパターンを基板上に結
   像させるためのリソグラフ投影装置において、 放射投影ビームを供給するために構成、配置された照明
   システムと、 マスクを保持するために構成されたマスクホルダーを備
   えた第１対物テーブルと、 基板を保持するために構成された基板ホルダーを備えた
   第２対物テーブルと、 マスクの照射された部分を基板のターゲット部分の上へ
   結像させるために構成、配置された投影システムとを具
   備し、前記照明システムが、 前記投影ビームの拡散を制御するために構成、配置され
   た散乱装置を有し、該散乱装置が１次元的な列になった
   曲がった反射要素からなり、その各々が細い平行入射ビ
   ームを扇曲線として反射するような曲線表面に合致する
   ことを特徴とするリソグラフ投影装置
2. 【請求項２】 前記曲線表面が前記列の方向において
   は、直角方向よりもかなり大きな曲率を有している、請
   求の範囲第１項記載のリソグラフ投影装置。
3. 【請求項３】 前記曲線表面が円筒形、トロイダル形、
   円錐形、あるいはその類似形の一部分からなっている、
   請求の範囲第１項あるいは第２項記載のリソグラフ投影
   装置。
4. 【請求項４】 前記散乱装置が２次元的な列になった反
   射体からなり、該反射体の各々が１次元的な列になった
   曲線反射要素からなっている、請求の範囲第１項から第
   ３項のいずれか１項記載のリソグラフ投影装置。
5. 【請求項５】 前記曲線反射要素の中心点が平坦な面あ
   るいは単調な曲線平面上に全てのっている、請求の範囲
   第１項から第４項のいずれか１項記載のリソグラフ投影
   装置。
6. 【請求項６】 前記照明システムがさらに、前記投影ビ
   ームによる前記投影システムの入射ひとみの充満度を制
   御するために構成、配置された他の散乱システムを有し
   ている、請求の範囲第１項から第５項のいずれか１項記
   載のリソグラフ投影装置。
7. 【請求項７】 前記他の散乱システムが２次元的な列の
   非球形反射要素からなっている、請求の範囲第１項から
   第６項のいずれか１項記載のリソグラフ投影装置。
8. 【請求項８】 前記２次元的な列が六角形の列あるいは
   正方形の列である、請求の範囲第６項記載のリソグラフ
   投影装置。
9. 【請求項９】 前記照明システムがさらに、前記投影ビ
   ームを形成するために、放射光源から前記散乱装置上へ
   放射する放射光を向けるために構成、配置された中継装
   置を有している、請求の範囲第１項から第８項のいずれ
   か１項記載のリソグラフ投影装置。
10. 【請求項１０】 前記中継装置がさらに、前記放射光源
    のイメージを前記散乱装置において、あるいはその近く
    において発生させるために構成、配置されている、請求
    の範囲第１項から第９項のいずれか１項記載のリソグラ
    フ投影装置。
11. 【請求項１１】 前記中継装置がトロイダル形の俯角入
    射ミラーからなっている、請求の範囲第９項あるいは第
    １０項記載のリソグラフ投影装置。
12. 【請求項１２】前記照明システムがさらに、前記投影ビ
    ームをマスク上に向けるために、前記散乱装置の後方で
    構成、配置された第２中継装置を有している、請求の範
    囲第９項，１０項、あるいは第１１項記載のリソグラフ
    投影装置。
13. 【請求項１３】 前記第２中継装置がさらに、前記散乱
    装置のイメージを前記投影システムの入射ひとみ上で発
    生させるために構成、配置されている、請求の範囲第１
    ２項記載のリソグラフ投影装置。
14. 【請求項１４】 前記第２中継装置と第２散乱装置とが
    一緒になって、曲線基板上に配置された２次元的な列の
    非球形反射要素を有している、請求の範囲第７項あるい
    は第８項に基づいた場合に、請求の範囲第１２項あるい
    は第１３項記載のリソグラフ投影装置。
15. 【請求項１５】 前記第２中継装置が楕円形の、直角入
    射に近いミラーからなっている、請求の範囲第１２項あ
    るいは第１３項記載のリソグラフ投影装置。
16. 【請求項１６】 さらに、荷電粒子ビームあるいはレー
    ザープラズマ源の軌道の周囲に設けられたアンジュレー
    タあるいはウィグラーからなる放射光源を具備している
    請求の範囲第１項から第１５項のいずれか１項記載のリ
    ソグラフ投影装置。
17. 【請求項１７】 前記投影ビームが超紫外放射光からな
    り、これが例えば８ないし２０ｎｍ、特に９ないし１６
    ｎｍの波長を有している、請求の範囲第１項から第１６
    項のいずれか１項記載のリソグラフ投影装置。
18. 【請求項１８】 リソグラフ投影装置を用いたデバイス
    製作方法において、少なくとも部分的にエネルギー敏感
    材料の層で被覆された基板を準備することと、パターン
    を含んだマスクを準備することと、前記マスクパターン
    の少なくとも一部分のイメージを、前記エネルギー敏感
    材料の層のターゲット領域上へ投影するために、放射光
    の投影ビームを用いることとからなり、該投影ビームの
    拡散が散乱装置を用いるリソグラフ投影装置の照明シス
    テムの中で制御され、該散乱装置が１次元的な列になっ
    た曲がった反射要素からなり、その各々が細い平行入射
    ビームを扇曲線として反射するような曲線表面に合致す
    ることを特徴とするデバイス製作方法。
19. 【請求項１９】 請求の範囲第１８項記載の方法に従っ
    て製作されたデバイス。