JP2006507672A - マイクロリソグラフィ用の投影レンズ - Google Patents

Abstract

マイクロリソグラフィ用の投影レンズが、レンズのミラー（Ｓ２）の前に距離（Ｄ）を置いて配置されるダイアフラム（ＢＬ）を含む。ダイアフラム（ＢＬ）は、主光線（３４）の傾斜に従って、かつダイアフラム（ＢＬ）とミラー（Ｓ２）の間の距離（Ｄ）に従って非円形の態様に引き延ばされた縁輪郭（２８’）を伴うダイアフラム絞り（２８）を有する。

Description

本発明は、マイクロリソグラフィ用の投影レンズに関する。

マイクロリソグラフィにおいては、結像要素としてミラーを有する投影レンズが短波長ＵＶ、ＥＵＶレンジの投影光に対して使用される。たとえばＥＰ １ １７８ ３５６ Ａ２には、マイクロリソグラフィ用の６個の同軸ミラーを有する投影レンズが開示されている。この公知の投影レンズは、６個のミラーのうちの２番目のミラー上に配置されたダイアフラムを有する。

ダイアフラムがミラーの１つに結合されているので、ダイアフラム絞りを変更する大きな困難を伴う。すなわち、ダイアフラムを担持する全体のミラーを取り除き、別のダイアフラムを担持する光学的に等価なミラーを置き換えなければならない。このことは、レンズが再調整されなければならないこと、充分な注意を払って密閉状態にレンズを再び閉じ、かつレンズの空気を再び抜かなければならないことを意味する。

したがって、上に示したタイプの投影レンズをさらに開発し、単純にダイアフラム絞りを変更できるようにすることを本発明の目的とする。

上記の目的は、本発明によれば、主光線がミラー軸に対して傾斜された態様で向けられる少なくとも１つのミラーを含む複数の結像要素を含み、そのミラーに関連付けられている、光束を制御するための絞りを備えたダイアフラムを有するマイクロリソグラフィ用の投影レンズによって達成され、当該投影レンズは、ダイアフラムが上記の少なくとも１つのミラーの前に距離を置いて配置されていること、及びダイアフラム絞りの縁輪郭が非円形であり、光領域の主光線に対して対称に配置される光領域の２つの光線がいずれもダイアフラム絞りを通過するか、あるいはいずれもダイアフラムによって遮断されるようになっていることを特徴とする。

本発明に従った投影レンズにおいては、ダイアフラムが、それと関連付けられているミラーから空間的に離されている。したがって、ダイアフラムを、その交換によってビーム路が影響を受けることなく、独立して交換することが可能になる。つまり、ダイアフラム絞りの交換は、レンズの結像要素に関する調整作業をまったく必要としない。

投影レンズ内の関連付けされたミラーからのダイアフラムの空間的離隔は、絞りの周囲を囲むダイアフラムのエリアが入射放射線によって加熱されるという事実の観点からも利点を有する。この熱がミラーへ伝達されると、温度誘導結像誤りを生じる可能性がある。本発明に従った投影レンズにおいては、ダイアフラムとダイアフラムのマウントの材料を、ダイアフラムからの熱の良好な散逸が確保されるように選択することができる。

しかしながら、関連付けされたミラーの前に距離を置いてダイアフラムを配置することは、それ自体が、この投影レンズによって生成される像の口径食がもたらされるという不利点を招く。この種の口径食は、本発明に従ったダイアフラム絞りが、主光線から等しい距離に配置される２つの光線がダイアフラムによって同じ態様で処理されることを保証する特定の非円形縁輪郭を有することから回避される。このことは、物体視野の中心の点について、主光線から等しい距離に配置される２つの光線が、ともに通過を許されるか、ともに遮断されることを意味する。

したがって本発明は、第１にダイアフラム絞りが容易に調整可能であり、第２に像の口径食が生成されない投影レンズを提供する。

本発明の改良については、従属項の中に指定されている。

本発明の１つの改良は、ダイアフラム絞りの非円形性が、前述したミラーとダイアフラムの間の距離に依存することを特徴とする。

このようにすれば、ミラーから距離を置いて配置されるダイアフラムの平面内における反射されたビームのオフセットが見込まれる。

本発明の１つの改良は、ダイアフラム絞りの非円形性が、主光線と前述したミラーの軸の間に挟まれる角度に依存することを特徴とする。

このようにすれば、ミラーの光軸に対するビーム路の傾斜の角度の影響が考慮される。

本発明の１つの改良は、ダイアフラム絞りの縁輪郭が、物体視野の縁輪郭の関数として選択されることを特徴とする。

これによって、前述した主光線に対して平行な光線の対称な処理が、パターン物体（たとえばレチクル）の照明された部分に対応する異なる主光線について保証される。

本発明の１つの改良は、ダイアフラム絞りの縁輪郭が、走査方向と平行な軸に関して実質的に対称であることを特徴とする。

このことは、ダイアフラム内における絞りの単純な製造に関して有利である。

本発明の１つの改良は、ダイアフラム絞りの縁輪郭が、走査方向と垂直な軸に関して実質的に対称であることを特徴とする。

この改良もまた、ダイアフラムの単純な製造に関して有利である。

本発明の１つの改良は、絞りの縁輪郭が、２つのオーバーラップする楕円の生成曲線に対応することを特徴とする。

ダイアフラム絞りのこの種の構成は、理想的な形状に対する非常に良好な適合を提供する一方、それにもかかわらずダイアフラム絞りの幾何学的構造が単純性を保持し、その結果、ダイアフラム絞りが容易に製造可能となる。

本発明の１つの改良は、ダイアフラム絞りの縁輪郭が、実質的に楕円であることを特徴とする。

ダイアフラム絞りのこの種の幾何学的構造は、理想的なダイアフラム絞りの幾何学的構造とダイアフラム絞り製造における単純性の間の良好な折衷を提供する。

本発明の１つの改良は、ダイアフラム絞りの中心が、ミラーの共通軸から距離を置いて配置されることを特徴とする。

これは、複数の同軸ミラーを有する投影レンズにおいて、それらのミラーが部分的なエリア内においてのみ光によって照明されることを考慮に入れている。

本発明の１つの改良は、前述のミラーの前においてダイアフラムが取り外し可能に配置されることを特徴とする。

これによって、異なる絞りを有するダイアフラムのためにダイアフラムを単純に交換できるということが達成される。

本発明の１つの改良は、異なる縁輪郭及び／または異なる絞りエリアを有するダイアフラムのセットによって特徴付けされる。

この改良によって、たとえばＣＤチェンジャとして知られるものに類似の交換デバイスを使用し、異なるダイアフラムのセットから、短期的態様において特定の場合に適する絞りを利用できるようになる。

本発明の１つの改良は、それぞれの縁輪郭の幾何学的構造及び／またはそれぞれのエリアに関して異なる複数のダイアフラム絞りが可動ダイアフラム・ボディ内に形成されることを特徴とする。

本発明のこの改良は、１つのダイアフラム絞りを、投影レンズを開けることなく、異なる幾何学的構造及び／または断面エリアの絞りによって置き換えることを可能にする。

本発明の１つの改良は、ダイアフラム絞りが調整可能であることを特徴とする。

これは、ダイアフラム絞りのサイズを、特定の要件に対して目的に応じた態様で調整することを可能にする。

本発明の１つの改良は、ダイアフラムが、平行に配置された、中心平面のそれぞれの側において互いに対して変位可能な２セットのダイアフラム・ロッドを有することを特徴とする。

この改良は、ステップ付き曲線を介してダイアフラム絞りの任意の縁輪郭を近似することを可能にする。この種のダイアフラムは、あらゆる調整が可能である。光領域の断面の幾何学的構造が有意に変更される場合であっても、この改良に従った投影レンズは、介入を伴うことなく継続して使用することが可能である；調整可能なダイアフラム・要素を、所望のダイアフラム絞りのエリア及び／または異なる物体視野の断面の幾何学的構造に従って再位置決めするだけで充分である。

本発明の１つの改良は、絞りロッドが、矩形もしくは方形の横方向断面を有することを特徴とする。

これによって、所望のエリア内において遮光態様で全体のダイアフラム絞りの閉塞が可能になるということが達成される。それに加えて、隣接するダイアフラム・ロッドの隣接側面とダイアフラム・フレームの案内面を介して、すべての側面上におけるダイアフラム・ロッドの良好な案内が達成される。

本発明の１つの改良は、ダイアフラム・ロッドが、それぞれの場合において横方向作動ピンを有し、ダイアフラム・ボディのセットの作動ピンが、それぞれの場合において変位可能に位置決めフォーク内に受けられ、この位置決めフォークもまた、ダイアフラム・ロッドの長さ方向と平行な方向に変位可能であることを特徴とする。

ダイアフラム・ロッドのこの調整モードは、単一の座標駆動システムを使用した、異なるダイアフラム・ロッドの異なるセッティングを連続的に実行することを可能にする。

本発明の１つの改良は、２セットのダイアフラム・ロッドと協働する２つの位置決めフォークが、互いに明確に結合されて大きさが等しい逆の移動を実行することを特徴とする。

このようにすれば、ダイアフラムの中心平面に関して対称に配置されるダイアフラム絞りを、その制御手段に対して特に単純となる機械的な態様で実現可能とすることが達成される。

本発明の１つの改良は、位置決めフォークが、ダイアフラム・ロッドによって決められる平面内においてダイアフラム・ロッドの長さ方向と垂直に移動可能であることを特徴とする。

このようにすれば、位置決めフォークが連続的に異なるダイアフラム・ロッドの作動ピンを解放できることが保証される。

本発明の１つの改良は、位置決めフォークに対して、それらの両方の調整方向において作用するサーボモータの動きを交互に制御する制御ユニットによって特徴付けされる。

この種の制御システムは、単純な態様で、ダイアフラム・ロッドの位置決めとダイアフラム・ロッドの解放が連続する時間周期で生じることを保証する。

本発明の１つの改良は、ダイアフラム・ロッドの隣接する側面が、互いに対して低い摩擦で移動することを特徴とする。

これによって、１つのダイアフラム・ロッドの調整が、隣接するダイアフラム・ロッドの位置的な変更をもたらさないことが保証される。

本発明の１つの改良は、ダイアフラム・ロッドの移動の平面と平行に配置される、ダイアフラム・ロッドの境界面の少なくとも１つが摩擦表面と協働することを特徴とする。

これによって、ダイアフラム・ロッドが位置決めフォークによって所望の位置に設定され、解放された後、設定された位置にダイアフラム・ロッドがとどまることが保証される。

本発明の１つの改良は、移動の平面と平行に配置される前述のダイアフラム・ロッドの境界面に対して摩擦表面を弾性的に押圧するための手段によって特徴付けされる。

これによれば、ダイアフラム・ロッド上に作用するブレーキ力が、温度変化と独立して提供されることが保証される。

本発明の１つの改良は、ダイアフラム・ロッドと協働する弾性摩擦ライニングによって特徴付けされる。

これによれば、ダイアフラム・ロッドに対する所望の摩擦力が、軽微な製造誤差と独立して提供されることが保証される。

以下、実施形態と図面を参照して本発明を詳細に説明する。

図１は、レチクル１０のパターンからウエハ１２の感光層上に像を生成するために使用される投影照明システムを略図的に示している。

以下の説明においては、図面上にも示されているが、座標ｘ、ｙ、ｚの直角座標系を使用して方向と延び特徴記述を行っている。この座標系のｚ軸は、レチクル１０の平面とウエハ１２の平面と垂直である。この座標系のｙ軸は、図１の水平方向（走査方向、つまりレチクル１０の移動方向）に配置されており、ｘ方向は、上記２つの方向に垂直であり、したがって図１の投影平面に対して垂直に後方へ走っている。

この座標系が、ビーム路内の別の点において使用される場合には、軸が平行かつ相似の方法で配置されるものとして考える必要がある。

レチクル１０の照明は、参照番号１４によって全体的に示されている照明ユニットの使用を介して行われ、そこにはＥＵＶ光源１６、集光ミラー１８、２つのラスタ・要素・ミラー２０、２２、焦点ミラー２４が含まれている。

全体的な照明ユニットは、レチクル１０の、図１において下方向の面上に、物体視野となるリング・セグメントの形状の光パッチを生成するように設計されている。

レチクル１０を図１の水平方向（ｙ方向）内において移動させることによって、パターンを形成されている下面が走査される。

レチクル１０によって反射された光は、図１には略図的にのみ表されている投影レンズ２６を介してウエハ１２の上面に結像する。ウエハ１２は、図１の水平方向（ｙ方向）にレチクル１０と同期して、投影レンズ２６の結像縮尺を考慮して移動させられる。

図２は、投影レンズ２６の構造の詳細を示している。その結像要素として、このレンズは、６つのミラーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６を含む。当該ミラーのミラー面は、共通軸Ａに関して同軸に配置される。

種々のミラーＳ１〜Ｓ６は、軸Ａに対して回転対称な要素として図面に表されている。しかしながら実際上は、これらのミラーが、ビーム路によって実際に使用されるエリア内においてのみあり、ほかのエリアが存在しないことは自明である。図２においては、それらのエリアも、ビーム路の残余によって必要とされる。

ミラーＳ１〜Ｓ６は、随伴するベース要素Ｂ１〜Ｂ６上に配置されている。これらのベース要素は、その支持機能に加えて、追加の機能を行うことも可能であり、たとえばミラーのための恒温制御を行い、またその種の機能のために必要な取り付け空間を利用できるようにする。

ダイアフラムＢＬは、ミラーＳ２の前に、わずかな距離を置いて配置されている。このダイアフラムは、投影レンズを通る光束を制限する絞り２８を構成する。

ダイアフラムＢＬは、好ましくは軸３０に対して回転可能なディスク形状であり、複数あるダイアフラム絞り２８の１つをミラーＳ２の前へ移動させるためにステップ・モータ３２を介して回転できる。

回転ダイアフラムＢＬに代えて、複数の絞りを有し、図２の投影平面に対して垂直となる線形態様で変位可能なダイアフラム、もしくは単一の絞り２８のみを有し、案内内を移動する交換可能なダイアフラムを使用することも可能である。

図３には、ミラーＳ２とダイアフラムＢＬの近傍における投影レンズ２６内のビーム路が、縮尺が拡大されて図示されている。

最初に、ダイアフラム絞り２８が円形の輪郭を有しているものと仮定する。

図３を参照すると、ダイアフラムＢＬの平面と軸Ａ上で交差している主光線３４が観察できる。

それに加えて、主光線３４と平行であり、かつ、そこから等しい距離を置いて配置されている、ダイアフラム絞り２８の縁に至る２つの周縁光線が、番号３６、３８によって示されている。

ダイアフラム絞り２８がミラーＳ２の凹面上に直接形成されていれば、周縁光線３６、３８は、ミラーＳ２による反射と同じである。しかしながら、ダイアフラムＢＬが、光軸Ａから等しい半径のミラー面上の点の前、距離Ｄの位置にある平面内に配置されているので、周縁光線３８がダイアフラムＢＬの背面によって遮断される。その場合に、ミラー面による反射の後にダイアフラム絞り２８を通って通過することのできる、図３における主光線３４と平行な下端からの最後の光線が番号４０によって示されている。

ミラー面の前に距離を置してダイアフラムＢＬを配置したことによって、ダイアフラム絞り２８が円形の縁輪郭を有していれば周縁光線の非対称の遮断が生じる。それ以外は通常どおりである。

周縁光線の非対称の遮断は、ウエハ１２上に生成される、レチクル１０に形成されたパターンの像に口径食を生じさせる。

この効果を打ち消すためにダイアフラム絞り２８に非円形の縁輪郭を与える。この輪郭は、望ましいダイアフラム・エリアに対応するすべての周縁光線について、それらがミラーＳ２により反射された後にダイアフラムＢＬの平面と交差する点を計算することによって近似項において決められる。

このことは、図３におけるダイアフラム絞り２８の最下点が、２８’として示されているとおりに下側へ移動させられることを意味する。

そのほかの周縁点については、必要となる下降がより少なくなる。周縁光線のすべてが主光線から同じ距離にあると仮定すれば、これらの周縁光線は、全体として円柱表面を形成する。したがって、ダイアフラム絞り２８は、直前に説明したとおり、下側へ延ばされた楕円形の縁輪郭を有する。

延ばされた縁輪郭は、単純化した態様において、延ばされた主軸を有し、軸Ａに対して対称でない楕円と見ることが可能であり；前述したダイアフラム絞り２８の最下点を下げる距離を２Ｅと定義した場合には、その楕円の中心点は、軸Ａから距離Ｅだけ下方に移動している。

図３から、距離Ｅが、ミラーＳ２とダイアフラムＢＬの間の距離Ｄの増加に伴って線形的に増加し（Ｅ＝Ｄｔａｎ（ｗ））、楕円の長軸が、主光線３４と軸Ａの間の角度ｗの増加に伴って１／ｃｏｓ（ｗ）を因数として増加するのに対して、楕円の短軸が主光線から周縁光線までの共通の距離に対応することがわかるであろう。

上記の考察の結果として、ミラーの前に距離を置いて配置されたダイアフラムＢＬの全体の縁輪郭は、主光線３４の種々の方向に対する対応するダイアフラム絞りの調整済み縁輪郭を決定することによって、かつこの方法に従って獲得された、所定の物体視野で可能なすべての縁輪郭を重ね合わせ、そのダイアフラムについての縁輪郭としてそれらの生成曲線を使用することによって、得ることができる。

これについて、図４、５を参照し、主光線の各方向に対して、ダイアフラムの縁輪郭が円形であり、光軸Ａに対して偏心しているという単純化した条件を用いて説明する。

図４においては、レチクル１０上の照明光によって生成される光パッチが番号４２によって示されている。この光パッチ４２は、リング・セグメントの形状をとる。説明の目的から、図４においては、光パッチ４２の半径寸法が大きく誇張されている。

図４には、“１”、“２”、“３”、“４”によって示される４つの物点がマークされている。これらは、光パッチ４２のコーナに対応している。

図５を参照すると、上記のとおりに仮定された円形の形状を伴う、これらの物点に対して得られるダイアフラム絞りの縁輪郭が再現されている。

図６は、図５に示されている種々の縁輪郭の円と、物体視野４２の追加の縁の点をさらに考慮して獲得された生成曲線を示しており、その曲線が修正されたダイアフラム絞り２８’を生成している。ダイアフラム絞り２８’の横方向中心線から多くの円の中心までの距離が２ｅ_yによって表され、ダイアフラム絞り２８’の縦方向中心線から多くの円の中心までの距離が２ｅ_xによって表される。

図７は、図６と同様の関係を示しているが、図５に従った構成に使用される個別の円のそれぞれについて、より小さい半径（同じ結像システム内におけるより小さい絞り）が選択されている点が異なる。

図８は、図７におけるものに類似の関係を示しているが、距離２ｅ_xが明らかに小さく選択されており、走査方向に小さい寸法を有する実際に使用されるリング・セグメントを形成する光パッチ４２を伴うケースである。図８には、扁平化されたダイアフラム絞り２８’に加えて、この扁平化された形状の近似として使用することのできる楕円のダイアフラム絞り２８”が描かれている。

実際には、すでに述べたとおり、主光線が種々に傾けられ、より厳密には、斜めに入射する周縁光線がダイアフラム絞りＢＬの平面と交差するラインがそれぞれの場合に円ではなく楕円になると考えられることから、図５〜８における円の代わりに楕円が想定される。

前述した投影レンズ２６に、より小さい、あるいはより大きいダイアフラム絞りが必要とされる場合には、ステップ・モータ３２を付勢することによってダイアフラムＢＬを回転させ、その回転軸の周囲に等距離で分布されている複数のダイアフラム絞りのうちの別の絞りに切り替えることが可能である。

直線的に案内される、複数の絞りを備えたダイアフラムＢＬの場合には、ダイアフラムＢＬが、図２の投影平面に対して垂直に配置され、また単一の絞りだけを伴うダイアフラムＢＬが存在する場合には、それと、異なる絞りを伴う別のダイアフラムを交換することができる。

それに代えて、それぞれのプレートが異なるサイズの複数のダイアフラム絞りを備えた複数のダイアフラム・プレートＢＬをマガジン内に収めることも可能である。それにおいては、ＣＤチェンジャと類似の態様で動作する制御可能な交換装置を介して、それぞれの場合に所望の絞りをビーム路内に移動させることができる。

このようにしてダイアフラム絞りの調整が、ミラーＳ１〜Ｓ６の再調整を伴うことなく可能になる。光パッチ４２または物体視野の幾何学的構造が変化する場合であっても、投影レンズ２６のビーム路に対する変更を行う必要はない。光パッチの新しい形状に適合されたダイアフラムによってダイアフラムＢＬを置き換えるだけで充分である。

図９は、絞りのエリアと絞りの縁輪郭の両方に非常に柔軟に対応させることができるように、絞りの幾何学的構造を調整することが可能なダイアフラムＢＬを示している。

ベース・プレート４４は、その前に位置する平面内において、ベース・プレート４４内の方形ウインドウ４８を囲む全体が番号４６として示されるフレームを担持する。

フレーム４６は、２つの横方向部材５０と２つの縦方向部材５２を含む。縦方向部材５２は、図１０を参照するとそれを確認することができるが、図９において後ろ向きとなり、かつ横方向部材５０の間に位置するそれらの境界面のエリア内に、細長い凹部５４を有している。

凹部５４内には、方形の断面を有する複数のダイアフラム・ロッド５６が、凹部５４の端壁の間に滑り遊隙を伴ってそれらの総数が収まるように嵌め込まれる。

加圧プレート６０の下面によって担持された摩擦ライニング５８が、面一とされたダイアフラム・ロッド５６の上側面と係合する。この加圧プレートは、スプリング６２を介して、凹部５４の上側に位置する縦方向部材５２の壁を支える。

ダイアフラム・ロッド５６は、それらの垂直側面上、及びそれらの下側境界面上に、ベース・プレート４４、横方向部材５０、隣接するダイアフラム・ロッドの側面の表面特性とともに、ダイアフラム・ロッドの容易な可動性を確保する表面特性を有している。

それとは対照的にダイアフラム・ロッド５６の上側境界面は、摩擦ライニング５８の下面と協働して、長さ方向の位置が設定された後のダイアフラム・ロッド５６を投影レンズ２６ａの動作条件の下に保持する上で充分に大きいブレーキ力が生成されるような表面特性を有している。

摩擦ライニング５８は、いくぶん弾性的であることから、ダイアフラム・ロッド５６の寸法における小さな製造誤差を吸収することができる。

図９の水平方向（ｘ方向）における調整用に、ダイアフラム・ロッド５６のそれぞれは、その内側端部に作動ピン６４を担持している。このピンは、好ましくは一体的に形成され、たとえば位置決定ピン６４を除くすべてのエリア内のダイアフラム・ロッド５６の仕上げ層をミリングすることによって形成される。

ベース・プレート４４は、図９において、フレーム４６の下側に配置される部分６６を有し、その部分の自由端に軸受レール６８が備えられている。このレールに、案内ロッド７０、７２の第１の端部が取り付けられ、それらの他端は、縦方向部材５２の端面に取り付けられている。

案内ロッド７０、７２の上を、同様に軸受レール６８とフレーム４６に回転自在に取り付けられているねじ付きスピンドル７６上を移動するナットを担持したキャリッジ７４が移動する。このねじ付きスピンドル７６は、ステップ・モータ７８によって駆動される。

キャリッジ７４もまた、その両端において軸受レール８０、８２を担持し、そこにねじ付きスピンドル８４が回転自在に取り付けられている。このスピンドルは、ステップ・モータ８６によって駆動される。

ねじ付きスピンドル８４は、その中心の両側に配置された２つの部分８４Ｒ及び８４Ｌを有し、その一方は左ねじが、他方は右ねじが切られている。

スピンドルの部分８４Ｒ及び８４Ｌ上を、全体が番号９０によって示される位置決めフォークの、図９において下側に位置する端部８８に備えられたしまり嵌めナットが移動する。端部８８は、矩形の横方向断面を有し、キャリッジ７４の上面を滑り嵌めを伴って移動する。

位置決めフォーク９０は、２つの平行部材９２、９４を有し、それらの間に案内スロット９６が形成されている。この案内スロット９６の幅は、しまり嵌め遊隙を伴ってダイアフラム・ロッド５６の作動ピン６４を受けることができるような寸法に設定される。

図９においてフレーム４６の上方に位置するダイアフラムＢＬのプレート部分９８は、投影平面の裏側に位置する境界面上に軸受レール１００を担持し、２つの案内ロッド１０４、１０６が、軸受レール１００と、及びベース・プレート４４の背面によって担持される軸受レール１０２とに回転自在に取り付けられている。これらの案内ロッド上をキャリッジ１０８が移動するが、それもまたベース・プレート４４の裏側に位置する。

キャリッジ１０８は、別のステップ・モータ１１２によって駆動されるねじ付きスピンドル１１０と協働するナットを担持している。

キャリッジ１０８の、図９において前方を向く境界面上には、２つの傾斜ボディ１１４が備わっており、それらは、図９の投影平面に向かって延び、さらにそこから上へ向かってダイアフラム・ロッド５６の進路内まで延びている。

図９において、下へ向かうキャリッジ１０８の移動により、傾斜ボディ１１４とダイアフラム・ロッド５６の後端の協働を介して、ダイアフラム・ロッドの全体を内側へ向かって移動させ、接触のないダイアフラム絞りが残らないようにすることが可能である。このようにしてすべてのダイアフラム・ロッド５６について、決められたエンド位置を得ることができる。

それによって、異なるダイアフラム・ロッドの作動ピン６４が、図９の上端の２つのダイアフラム・ロッドについて示される態様に類似した態様で整列する。

ダイアフラム・ロッドのこの初期位置においては、ステップ・モータ８６の適切な付勢を介して内側への完全な移動が済んでいる位置決めフォーク９０を、ステップ・モータ７８の付勢によって上へ向けて、案内スロット９６がすべての作動ピン６４を受け入れるまで移動させることが可能になる。

ここで、ダイアフラム・ロッド５６を調整して所望の縁輪郭を伴うダイアフラム絞りが獲得されるようにするために、以下に示す手順が採用される：

上記の初期位置から開始し、最上位の対のダイアフラム・ロッドの開きが、ステップ・モータ８６の対応する付勢によって最初に設定される。続いて、位置決めフォーク９６が、図９において下側に、ダイアフラム・ロッド１つ分の幅だけ移動するまでステップ・モータ７８を付勢する。この移動が生じると、最上位の対のダイアフラム・ロッドの作動ピン６４が解放され、それらのダイアフラム・ロッドは、その後に続くステップ・モータ８６の移動による影響を受けなくなる。

対応する手順が、２番目、３番目等の対のダイアフラム・ロッドについて採用される。

図９に再現されているダイアフラム・ロッド５６の調整の状態は、位置決めフォーク９６が、ダイアフラム・ロッド５６の上側半分をすでに位置決めし、解放した状態である。ダイアフラム・ロッドの下側半分は、まだ位置決めされていない。そのため、前述した手順に類似の手順が採用されるが、これ以降は、それぞれの場合において位置決めフォーク９６がフレーム４４の縦方向中心平面に対して対称に、互いに向かって短い距離を移動するようにステップ・モータ８６が付勢される点が異なる。

ステップ・モータ７８、８６の適切な制御は、制御ユニット１１４によってなされるが、当該ユニットは、データ・ライン１１６を介して外部制御システムからコマンド、すなわち所望のダイアフラム絞りのサイズもしくは輪郭タイプのいずれかを指定するコマンド（これらから制御ユニット１１４自体が、個別のダイアフラム・ロッドについて、それらのｘ座標及びそれによって必要となるステップ・モータ８６の付勢を計算する）を受け取るか、あるいはダイアフラム・ロッド５６について完成済みの参照位置をすでに受け取っている。

また制御ユニット１１４は、個別の対のダイアフラム・ロッドの位置決めと位置決めフォーク９６の変位が、連続するサブサイクルの中で生じることを確実にする。

最後に、制御ユニット１１４は、ステップ・モータ１１２の対応する作動によってすべてのダイアフラム・ロッドを内側のエンド位置へ復帰させる位置決めも行うが、そのときの位置決めフォーク９０は、すでに図９における下方へ完全に移動しており、すべての作動ピン６４との係合の外に置かれている。

ここで、傾斜ボディ１１４を担持するキャリッジ１０８は絶対的に必要でないことを強調しておく必要がある。ダイアフラム・ボディ５６が摩擦係合を介して設定位置に確実にとどまることが信頼できるのであれば、下側から回帰させる態様で案内スロット９６を、制御ユニット１１４に既知の作動ピン６４の位置へ再設定し、続いて位置決めフォーク９６をロッド１つ分だけ上方へ移動すること、すなわちステップ・モータ７８の対応する付勢によってもたらされる移動を行うことによって、案内スロット９６への作動ピン６４の再挿入を行うことが可能である。

しかしながら、キャリッジ１０６と傾斜ボディ１１２を含む別体の復帰位置決めデバイスは、ダイアフラム・ロッド５６が偶発的に変位されてしまった場合、あるいは作動ピン６４の位置に関する情報が、たとえば制御ユニット１１４の欠陥、主電源の故障等によって失われてしまった場合であっても、あらゆる状況において決められた初期位置が再設定されるという利点を有する。

上記の実施形態の修正として、スピンドルの部分８４Ｌ及び８４Ｒを互いに独立に可動とし、かつ図９において破線によって示されているとおり、ステップ・モータ８６に加えて別のステップ・モータ８６’を設けることによって、図９の中心平面に対して非対称の縁輪郭を有するダイアフラム絞りを作ることも可能である。

実際においては、ダイアフラム絞りの縁輪郭の精密な漸次移行が得られるように、ダイアフラム・ロッド５６に、０．５ｍｍ×０．５ｍｍもしくは１ｍｍ×１ｍｍの断面を持たせることができる。

半導体チップの製造において使用される投影照明システムを表現した概略図である。 図１に従った投影照明システムの投影レンズの略図的な軸方向断面図である。 図２に従ったの投影レンズの第２のミラーと関連するダイアフラムを略図的に示した側面図である。 図１に従った投影照明システム内のウエハ上に結像されたレチクルとレチクルの走査のために使用される物体視野を略図的に示した平面図である。 図４に従ったレチクル上において選択された多数の照明される物点について得られる理想的なダイアフラム絞りを表した概略図である。 図５に示されているダイアフラム絞りの縁輪郭の生成曲線であるダイアフラム絞りの縁輪郭を示した平面図である。 図６に類似であるが、より小さい断面のダイアフラム絞りを示した平面図である。 図７に類似であるが、レチクルの走査のために使用される、著しく幅の狭い物体視野のダイアフラム絞りを示した平面図である。 調整可能なダイアフラムを軸方向に見た平面図である。 図１０に従った調整可能なダイアフラムのダイアフラム・ロッド・案内・メカニズムの部分を通る拡大断面図である。 図９の調整可能なダイアフラムの変位可能なダイアフラム・ロッドの側面図である。

Claims (23)

1. 主光線がミラー軸（Ａ）に対して傾斜された態様で向けられる少なくとも１つのミラー（Ｓ２）を含む複数の結像要素（Ｓ１〜Ｓ６）を含み、かつ光束を制御するためのダイアフラム絞り（２８）を有するダイアフラム（ＢＬ）含み、前記ダイアフラムが前記ミラー（Ｓ２）に関連付けられている、マイクロリソグラフィ用の投影レンズであって、前記ダイアフラム（ＢＬ）が前記少なくとも１つのミラー（Ｓ２）の前に距離を置いて配置されていること、及び前記ダイアフラム絞り（２８）の縁輪郭が非円形であるが、光領域（４２）の前記主光線（３４）に対して対称に配置される前記光領域の２つの光線が等しく処理されるように、たとえば物体視野の中心に対して両方の光線が前記ダイアフラム絞り（２８）を通過するか、あるいは両方が前記ダイアフラム（ＢＬ）によって遮断されるようになっていることを特徴とする投影レンズ。
2. 前記ダイアフラム絞り（２８）の非円形性が、前記ミラー（Ｓ２）と前記ダイアフラム（ＢＬ）の間の距離（Ｄ）に依存することを特徴とする請求項１に記載の投影レンズ。
3. 前記ダイアフラム絞り（２８）の非円形性が、前記主光線（３４）と前記ミラー（Ｓ２）の前記軸（Ａ）の間の角度（ｗ）に依存することを特徴とする請求項１または２に記載の投影レンズ。
4. 前記ダイアフラム絞り（２８）の前記縁輪郭が、前記光領域（４２）の縁輪郭の関数として選択されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の投影レンズ。
5. 前記ダイアフラム絞り（２８）の前記縁輪郭が、横方向軸に対して実質的に対称であることを特徴とする請求項４に記載の投影レンズ。
6. 前記ダイアフラム絞り（２８）の前記縁輪郭が、縦方向軸に対して実質的に対称であることを特徴とする請求項４または５に記載の投影レンズ。
7. 前記縁輪郭が、２つのオーバーラップする楕円の生成曲線に対応することを特徴とする請求項５と組み合わせられた請求項６に記載の投影レンズ。
8. 前記ダイアフラム絞り（２８）の前記縁輪郭が実質的に楕円であることを特徴とする請求項５との組み合わせられた請求項６に記載の投影レンズ。
9. 前記ダイアフラム絞り（２８）の中心が、前記ミラーの表面の共通軸（Ａ）から距離を置いて配置されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の投影レンズ。
10. 前記ミラー（Ｓ２）の前において前記ダイアフラム（ＢＬ）が取り外し可能に配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の投影レンズ。
11. 異なる縁輪郭及び／または異なるダイアフラム絞り領域を有するダイアフラム（ＢＬ）のセットを特徴とする請求項１０に記載の投影レンズ。
12. それぞれの縁輪郭の幾何学的構造及び／またはそれぞれの領域に対して異なる複数のダイアフラム絞り（２８）が可動（３０）ダイアフラム（ＢＬ）内に形成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の投影レンズ。
13. 前記ダイアフラム絞り（２８）が調整可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の投影レンズ。
14. 前記ダイアフラム（ＢＬ）が、平行に配置された、中心平面のそれぞれの側において互いに対して変位可能な２セットの絞りロッド（５６）を有することを特徴とする請求項１３に記載の投影レンズ。
15. 前記ダイアフラム・ロッド（５６）が、矩形もしくは方形の横方向断面を有することを特徴とする請求項１４に記載の投影レンズ。
16. 前記ダイアフラム・ロッド（５６）が、それぞれの場合において横方向作動ピン（６４）を有し、１セットのダイアフラム・ボディ（５６）の前記作動ピン（６４）が、それぞれの場合において変位可能に位置決めフォーク（９０）内に受けられ、前記位置決めフォークもまた、前記ダイアフラム・ロッド（５６）の長さ方向と平行な方向に変位可能であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の投影レンズ。
17. 前記２セットのダイアフラム・ロッド（５６）と協働する２つの前記位置決めフォーク（９０）が、大きさが等しい逆の移動を実行するように、結合される（８４Ｌ，８４Ｒ）ことを特徴とする請求項１６に記載の投影レンズ。
18. 前記位置決めフォーク（９０）が、前記ダイアフラム・ロッド（５６）によって決められる平面内において前記ダイアフラム・ロッド（５６）の長さ方向と垂直に移動可能（７０〜７８）であることを特徴とする請求項１６または１７に記載の投影レンズ。
19. 前記位置決めフォーク（９０）に対し、その２つの位置決め方向において作用するステップ・モータ（７８，８６）の動きを交互に制御する制御ユニット（１１６）を特徴とする請求項１６との組み合わせにおける請求項１８に記載の投影レンズ。
20. 前記ダイアフラム・ロッド（５６）の隣接する側面が、互いに対して低い摩擦で移動することを特徴とする請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の投影レンズ。
21. 前記ダイアフラム・ロッドの移動の平面と平行に配置される、前記ダイアフラム・ロッド（５６）の境界面の少なくとも１つが、摩擦表面（５８）と協働することを特徴とする請求項１４〜２０のいずれか１項に記載の投影レンズ。
22. 前記移動の平面と平行に配置される前記ダイアフラム・ロッド（５６）の前記境界面に対して前記摩擦表面（５８）を弾性的に押圧するための手段（６０，６２，５８）を特徴とする請求項２１に記載の投影レンズ。
23. 前記ダイアフラム・ロッド（５６）と協働する弾性摩擦ライニング（５８）を特徴とする請求項２１または２２に記載の投影レンズ。

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