JP2008520084A - 偏光遅延機構及びマイクロリソグラフィ投影露光機 - Google Patents

Abstract

【課題】遅延機構であって、それを使用することにより、それを備えた光学系を非常に好都合に構成できるようにする遅延機構を提供する。
【解決手段】 遅延機構の入力側から入射する入力光ビームを、遅延機構の影響を受けることができる偏光状態の空間分布であって、入力光の偏光状態の空間分布と異なる空間分布を断面全体にわたって有する出力光ビームに変換するための遅延機構が、反射遅延機構として構成されている。遅延機構の有効断面は、異なった遅延効果を備える多数の遅延区画を有する。位置に応じて変化する遅延効果を有するそのような鏡機構を使用して、入力光ビームの断面全体における偏光状態の望ましくない変動を補償し、かつ／又は、たとえば半径方向又は接線方向偏光を設定するように、特定の出力偏光状態を設定することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、遅延機構の入力側から入射する入力光ビームを、遅延機構の影響を受ける偏光状態の空間分布であって、入力光ビームの偏光状態の空間分布と異なる空間分布を断面全体にわたって有する出力光ビームに変換するための遅延機構と、少なくとも１つのそのような遅延機構を有するマイクロリソグラフィ投影露光機とに関する。

マイクロリソグラフィ用の投影露光機の結像力を高めるために、照明系内及び／又は投影対物レンズの場合に的を絞って偏光状態を設定することがしばしば有利である。たとえば、主光源の放射光によって与えられる偏光状態が、投影露光機を通過中に、制御に困難が伴う望ましくない変化を生じる可能性がある。これの原因は、たとえば、遠紫外線（ＤＵＶ）域内で透明光学素子用に使用されることができるフッ化カルシウム（ＣａＦ_２）及び他の材料の固有複屈折（ＩＤＢ）又は機械的ひずみによって発生するひずみ複屈折（ＳＤＢ）であろう。同様に、反射防止コーティング及び反射コーティング（鏡コーティング）が放射光の偏光状態を不都合に変化させ、それにより、たとえば照明系の入力の直線偏光状態が、投影対物レンズの出口で不定楕円偏光状態に変換される。素子の偏光効果は一般的に、すべてが同一というわけではないので、出力偏光状態も一般的に、放射光ビームの断面全体で一定というわけではない。一般的な遅延機構は、そのような効果の補償に役立つことができる。

結像品質を向上させるために、像生成に使用される放射光の偏光状態には、しばしば的を絞った影響も与えられる。照明系及び／又は投影対物レンズでは、この目的のために一般的な遅延機構が利用されるであろう。

ドイツ特許第１９５３５３９２号（欧州特許第０７６４８５８Ｂ１号に対応）は、遠紫外線域で作動する投影露光機の照明系で使用される、断面全体でほぼ半径方向に偏光された放射光を含む出力光ビームを発生する一般的な遅延機構を開示している。半径方向偏光は、像側の通常の開口数（ＮＡ）が約０．５≦ＮＡ≦０．７であり、かつレジスト材料への結合効率を最適化するために反射防止コーティングを設けていないフォトレジストを備える対物レンズに非常に適する。局部的な好適な偏光方向がビームの半径方向にほぼ垂直である接線方向偏光が、非常に高い開口数の場合の２ビーム干渉を最適化するのにしばしば好まれ、同様に適当な遅延機構によって設定されることができる。直線偏光している入力光を半径方向偏光した出力光に変換するための、透過に有効な実施形態は、複屈折材料から作製された多数の六角形半波長板を有し、この半波長板は表面を埋め尽くすように配置され、またその主結晶軸が入力光の入射方向に垂直に並べられ、それにより、各半波長板が局部的入射光の偏光方向を、その半波長板が交差する半径の方向に偏向させて、遅延機構の光軸に向かわせるようにする。

ドイツ特許第１０１２４８０３号（米国特許出願第２００２／０１７６１６６Ａ１号に対応）は、同様の目的で設けられた遅延機構を開示しており、これは、透過に有効であって、入口側及び出口側にそれぞれ、格子の形の偏向構造体又は屈折構造体を設けた小領域がある、複屈折材料からなる透明板の一実施形態にある。複屈折板材料の主結晶軸は、遅延機構の光軸に平行に、従って入力光ビームの照射方向にほぼ平行に並べられている。偏向構造体は、放射光が板材料を斜めに通過するようにする。移動方向及び主結晶軸間の適当な傾斜角とともに、適当な傾斜方向及び板厚を局部的に変化させて設定することにより、たとえば入射する円偏光又は直線偏光から円筒対称的偏光分布（接線又は半径方向）を有する出力光ビームを生じることができる。

本出願人によるまだ未公開のドイツ特許出願第１０３２４４６８．９号は、配置が有効断面全体で局部的に変化する形状複屈折格子構造体を有する透明遅延素子を使用して、放射光の所望の偏光状態を設定することができるようにしたマイクロリソグラフィ投影露光機を記載している。
ドイツ特許第１０１２４８０３号 米国特許出願第２００２／０１７６１６６Ａ１号 ドイツ特許出願第１０３２４４６８．９号

本発明の目的は、冒頭に述べたタイプの遅延機構であって、それを使用することにより、それを備えた光学系を非常に好都合に構成できるようにする遅延機構を提供することである。本発明の別の目的は、極紫外（ＥＵＶ）線用のリソグラフィシステム内で使用することができる遅延機構を提供することである。

発明の実施の形態

上記及び他の目的を達成するために、１つの形態によれば、本発明は、遅延機構において、遅延機構の入力側から入射する入力光ビームを、遅延機構の影響を受けることができる偏光状態の空間分布であって、入力光ビームの偏光状態の空間分布と異なる空間分布を断面全体にわたって有する出力光ビームに変換するための遅延機構であって、遅延機構は、反射遅延機構として構成されており、また遅延機構の有効断面は、異なった遅延効果を備える多数の遅延区画を有する、遅延機構を提供する。

遅延効果が位置に応じて変化するそのような鏡機構を使用して、たとえば入力光ビームの断面全体にわたる偏光状態の望ましくない変動を補償し、それにより、その断面全体でほぼ均一である偏光を有する出力光ビームを生成することができる。それはまた、個々の遅延領域内に局部的に異なる偏光状態を設定し、それにより、たとえば半径方向偏光又は接線方向偏光を有する出力光束を発生するためにも使用されることができる。位置に応じて変化する出力光の偏光状態の分布の偏光補償及び的を絞った設定を組み合わせることも可能である。

反射遅延機構として構成されているため、折り曲げられたビーム路を有する光学系を構成することが可能であり、その場合、放射光の偏光状態への介入が折り曲げ領域内で行われる。放射光がほぼ垂直に入射する実施形態も可能であり、その場合、入力ビームの方向は、出力ビームの方向とほぼ逆平行に延び、垂直でない入射用の遅延機構の例もあり、その場合、入力ビーム及び出力ビームは、遅延機構の光軸を基準にして互いに対して一定角度をなして斜めに進む。

反射遅延機構は、たとえば偏光鏡のように、設置空間に関する問題の解決に貢献することができ、また他の製造方法も可能にする。反射屈折投影対物レンズ又は他の結像系用の、空間分解式に変化する遅延効果を有する凹面鏡機構も同様に可能である。

１つの発展によれば、遅延機構は、少なくとも１つの透明な複屈折透過素子と、透過素子の、遅延機構の入口側と反対の位置の側に配置された反射面を有する鏡であって、それにより、入射光が、透過素子の１回目の通過後に再帰反射されて、透過素子の２回目の通過を行うようにする鏡とを有する。それにより、２回通過するように複屈折透過素子を使用することができ、それにより、１回の通過と比べて、より長い遅延を、すなわち放射光の互いに垂直に偏光された電場成分間により大きい経路差を得ることが可能である。

反射面は、透過素子の、まさに遅延機構の入口側と反対の位置の出口側に配置されることができ、それにより、遅延機構を後面鏡のように構成することができる。透過素子の出口面と反射面との間に隙間が存在する実施形態もある。透過素子と反射面との間の隙間は、それから材料をなくすか、少なくとも部分的に透明材料で満たすことができ、それにより、たとえば入射角を減少させ、かつ／又は位相誤差を補償することができる。反射面及び／又は透過素子は平坦でも湾曲していてもよく、たとえば凹状に湾曲させることができる。

遅延機構の偏光変化特性が、ほとんど又は専ら複屈折透過素子の特性によって決定されることを確実にするために、反射面の反射特性は、入射面に対して垂直及び平行に偏光された放射光で、反射率が、また適当であれば位相遅れ効果もほぼ等しいように設計されるべきである。鏡自体が反射光に遅延効果を加える場合、複屈折透過素子を設計するとき、位置に応じて変化する所望の遅延効果を全体的に達成するために、透過素子の遅延特性を鏡の遅延効果に確実に適合させなければならない。

本発明の範囲内で、複屈折透過素子を実現するための多くの可能性がある。特に、一軸及び二軸結晶の複屈折などの体積偏光効果を利用することが可能であり、これは、位相遅延を発生するために、固有複屈折（ＩＤＢ）及び／又は機械的ひずみによって誘起されたひずみ複屈折（ＳＤＢ）を使用する。

一実施形態では、複屈折透過素子は、互いに隣り合わせて配置された、透明の複屈折材料製の多数の遅延素子を有し、遅延素子の各々は、（遅延機構の光軸に平行に測定した）軸方向厚さ、及び透照方向に対して特定の傾斜角に位置する主結晶軸を有し、軸方向厚さ及び傾斜角は、遅延素子を２回通過する場合、放射光の、互いに垂直に並べられた電場成分間に事前設定可能な経路差を生じるように設計される。

１つの変更例は、遅延素子の主結晶軸が、遅延機構の光軸に垂直である異なった方向に並べられることを特徴とする。ほぼ垂直な放射光入射（遅延機構の光軸に対してほぼ平行な放射光入射）用に構成された実施形態では、複屈折透過素子は、実質的にドイツ特許第１９５３５２９２号に記載されているように構成されることができる。ドイツ特許第１９５３５２９２号の開示内容は参照によって本説明の内容に組み込まれる。しかしながら、ここに記載したタイプの反射遅延機構の場合、放射光が透明の複屈折材料を２回通過することが起きるので、遅延素子の軸方向厚さを、それに示されている実施形態と比べて減少させる、たとえば半分にすることができる。（たとえば、複数の作動波長の位相遅れを伴う）より高次の遅延機構も同様に可能であり、それに対応してより厚くすることができる。

別の実施形態では、主結晶軸及び軸方向厚さを有する少なくとも１つの複屈折透過素子が設けられており、遅延機構の有効断面、すなわち被照明断面は、多数の遅延区画に分割される。遅延区画の少なくとも１つは、遅延区画内の複屈折透過素子を通過する放射光の移動方向が、遅延区画の主結晶軸の方向に対して斜めに通り、それにより、移動方向は主結晶軸に対して０°より大きく、かつ９０°より小さい傾斜角をなすように構成されている。移動方向及び主結晶軸の方向が、移動平面を画定する。少なくとも１つの遅延区画について軸方向厚さ及び傾斜角を互いに適合させ、それにより、遅延素子を２回通過した後の遅延区画内の電場成分の光路長差が事前設定された経路差に対応し、また各遅延区画について移動平面の向きが、その遅延区画に局部的に望ましい好適な偏光方向を生じるように設定されるようにする。遅延区画の各々が、好ましくはこのように構成される。

斜めに透照される遅延区画の各々において、遅延機構は遅延板のように作用し、その遅延板では、１回の通過で、経路差Ｇは、移動方向に入口及び出口間を横切る経路長Ｗと、互いに垂直に偏光された２つの電場成分（常光線及び異常光線）での屈折率ｎ_ｏ及びｎ_ａｏの差の大きさとの積からＧ＝Ｗ×｜ｎ_ａｏ−ｎ_ｏ｜に従って得られる。したがって、この差は、屈折率楕円の向きの関数である。ここで、経路差を共同決定する電場成分の屈折率の差は、傾斜角ＮＷの関数であるとともに、複屈折材料の種類に応じて決まり、入射角を選択することによって設定されることができる。光線を再帰反射させるとき、２回の通過でほぼ２倍の経路差が生じる。

たとえば、主結晶軸に対して小さい傾斜角を設定する場合、主結晶軸の方向で消える屈折率の差が比較的小さく、このため、所望の経路差を達成するために、軸方向厚さを適当に大きく選択することができる。これは、本発明による遅延機構の製造及び取り扱いを容易にして、任意選択であるが、遅延機構を自立形部品として構成することができる。軸方向厚さを選択することにより、遅延機構の作動モードを入射光の偏光状態に適合させるとともに、所望の偏光分布を出力放射光に適合させることが可能である。たとえば、四分の一波長（又はその奇数倍）の（２回通過での）経路差を設定する場合、遅延区画の各々を通って入射する円偏光を出射直線偏光に変換することができる。各遅延区画について、遅延機構の入口側に位置する出口平面上での好適な偏光方向、たとえば接線又は半径方向の配列を遅延機構の光軸に設定するために、傾斜方向を利用することができる。２回通過後の二分の一波長（又はその奇数倍）の経路差を設定する場合、入射直線偏光を出射直線偏光に局部回転させることが可能である。遅延区画内、たとえば各遅延区画内で傾斜方向を適当に局部的に設定することにより、これを光軸に対して半径方向又は接線方向に並べることができる。有効断面全体にわたってほぼ均一に並んだ直線偏光も同様に可能である。この場合、一般的に角度と遅延効果との間に関数関係が存在することに留意されたい。

１つの有利な発展は、複屈折透過素子が、遅延機構の光軸にほぼ平行な主結晶軸を備え、また複屈折透過素子が、各遅延区画について、少なくとも１つの偏向構造体を割り当てられ、この偏向構造体は、入力光を偏向して、その光が遅延区画を、その遅延区画用に指定された傾斜角及び傾斜方向に貫通するようにしたことを特徴とする。したがって、製造が特に容易である簡単な構成の遅延機構が、遅延機構の断面を満たす単一の複屈折透過素子によって可能である。

光出口が光入口に平行になるようにするために、入射光を斜め移動方向に偏向させるための偏向構造体を複屈折透過素子の入力側に設け、かつ偏向を打ち消すように割り当てられた偏向構造体を出口側に設けことが好ましい。たとえば、複屈折透過素子は、フッ化マグネシウム又は水晶製の平行平面板によって形成されることができ、その入口側及び／又は出口側に、偏向構造体が構造化表面領域に対応する形に作製される。これにより、単一の光学的活性透過素子によって構成され、実質的に薄い板の形をしており、したがって、投影露光機の内部の適当な位置の狭い設置空間内でも、たとえばひとみ面の近く、又はひとみ面上に小さいビーム角の範囲内で設置されることができる遅延機構が可能になる。

各遅延区画の偏向構造体は、遅延区画内に入射した放射光を、この遅延区画用に指定された移動方向に偏向させる、又はこの偏向を打ち消すのに役立つ。ここで、この構造体は、たとえば直線回折格子のタイプの回折構造体、たとえばフレネル表面のタイプの屈折構造体、又は、たとえばブレーズド回折格子のタイプの、光学回折及び屈折の両方が偏向に寄与する構造体であることができる。ホログラフィック構造体も可能である。

割り当てられた反射層は、透過素子の出口側の後方に距離をおいて、たとえば個別の鏡に配置されることができる。それは、たとえば薄い反射コーティングの形で、直接的に透過素子の出口側に位置付けられることもできる。

被照明有効断面を、遅延機構の被照明断面をほとんど隙間なく埋め尽くす一定偏向の小さいフィールド又は区画に、たとえば小さい六角形区画に分割することが好都合である。他に、好ましくは多角形、たとえば正方形又は三角形の区画も可能である。遅延区画は、環形又は部分環形又は部分円の形に作製されることもできる。区画又はフィールドの数は、好ましくは１０又は１００以上の大きさであり、そのため、区画は好ましくは、有効断面の総面積の１０％未満、特に１０％〜１％の一般的な平均断面積を有する。この場合、区画の寸法を、局部的に望ましい好適な偏光方向の、用途に応じて許容される方向許容差に適合させることができる。好適な実施形態の場合、これは±２％以下の範囲内である。より小さい範囲の寸法にすることで、所望の局部的半径方向又は接線方向偏光をほぼ連続的に分布させることができる。規定された範囲限界を伴わない構造体の連続移行も可能である。特に遅延機構を照明系に使用するとき、許容されることができる小さい隙間が活性遅延区画間に残ることも同様に可能である。

放射光の斜め入射用に設けられた本発明による遅延機構の実施形態の場合、複屈折透過素子の軸方向厚さ及び遅延区画の側方広がりを入射光の入射角に適応させ、それにより、遅延区画に入射する光の主要部分も再び同じ遅延区画から出射し、近傍の遅延区画に透過放射されないようにすることを念頭に置くべきである。それにより、斜め入射の場合の近傍の遅延区画との境界領域内での混乱の減少又は回避が可能である。この目的のため、遅延素子の側方広がりが、複屈折透過素子の軸方向厚さと比べて大きいことが好ましい。遅延素子の側方広がり及び軸方向厚さの比は、たとえば５０を超える、又は１００を超える、又は１０００を超える、又は１０，０００を超えることができる。

本発明による別の分類の遅延機構は、複数の複屈折透過素子が、遅延機構の有効断面に、好ましくは表面を埋め尽くすようにして配置されており、複屈折透過素子の各々で、主結晶軸が遅延機構の光軸に斜めに傾斜して、それにより、所望の傾斜角及び傾斜方向の範囲で（脱落）生じる。このため、これらは多数部分構造を有するセグメント化遅延機構であり、その構造は、ドイツ特許第１９５３５３９２号の図１に示されている実施形態のものに似ているが、本発明で考える遅延機構では、遅延区画の主結晶軸が遅延機構の光軸に、かつ板の平面に斜めに並ぶという違いがある。

別の実施形他の場合、遅延機構は、基板（キャリヤ）、及び基板上に配置された反射コーティングを有しており、異なった遅延効果を有する遅延区画を形成するために、反射コーティングは、局部的に変化する偏光変化反射効果を有する。位置に応じて変化する偏光変化特性を有するそのような反射コーティングを、たとえば基板の、遅延機構の入口側に面する前側に直接的に塗布することができる（前面鏡）。

一実施形態では、反射コーティングは、反射コーティングの異方性に空間的変化を有する異方性反射コーティングとして構成される。異方性の変化は、入射光の、コーティングによって生じる分相の方向及び／又は絶対量に影響を及ぼすことができる。

異方性反射コーティングは、誘電補強された金属鏡のように構成されることができる。一実施形態では、１つ又は複数の個別層を有する少なくとも１つの透明誘電体から作製された異方性誘電層を塗布した金属層が、キャリヤに塗布される。金属層を伴わない異方性誘電多層反射コーティングも可能である。

遅延効果の空間分布は、遅延機構の光軸に関してほぼ回転対称的である有効複屈折分布（遅延分布）を生じるように構成されることができる。半径方向に増加又は減少する複屈折を有する有効複屈折分布を設定することも可能である。場合によって、たとえばフッ化物結晶の固有複屈折によって生じる偏光効果を補償するために、複屈折分布が回転対称的でないことが有利であろう。たとえば、遅延機構の光軸に関して好ましくは多重対称性、特に２つ折り、３つ折り、４つ折り又は６つ折り対称性を示す複屈折の強度の方位変調を与えることが可能である。この場合、遅延区画は、対応の角範囲の部分円のような形状であることができる。遅延区画は、多角形（たとえば、六角形、三角形、矩形）の隣接セルのように、隙間を介在させて、又は表面を埋め尽くすようにして互いに隣り合わせて配置されることもできる。

異方性誘電層を作製するために、コーティング材料を基板表面の少なくとも１つの領域に大きい被覆角度で、たとえば蒸着によって４０°以上の大きい蒸着角度で塗布することができる。適当な寸法及び形状を有する遅延区画を作製するために、ビネット絞りを用いたマスキング技法をコーティング時に使用することができる。

本発明の好適な適用分野は、紫外線域、特に２６０ｎｍ未満（たとえば、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ又は１５７ｎｍ）の波長の電磁放射光が利用されるマイクロリソグラフィ用の投影露光機である。透明材料は、複屈折透過素子の作製及び誘電干渉層の作製の両方に利用可能であるので、上記実施形態はこの波長に特に適している。しかしながら、本発明はこれらの波長に制限されないで、極紫外線域（ＥＵＶ）の放射光でも使用されることができ、たとえばマイクロリソグラフィ用の純粋反射投影系では約１３ｎｍの波長の放射光も利用される。

一実施形態では、遅延機構は、基板、及び基板に塗布された反射コーティングを有しており、その反射コーティングは、極紫外線（ＥＵＶ）域の放射光に有効であり、かつ異なった遅延効果を有する遅延区画を形成するために、局部的に異なる偏光変化反射効果を有する。反射コーティングは、適当な材料（たとえば、モリブデン及びケイ素）の層を互いに上下に重ねた多層反射コーティングとして構成されることができる。

多層反射コーティングは、従来型ＥＵＶ多層鏡のような鏡基板の近傍に構成されることができる。偏光依存型位相伝達性を生じるために、この層構造の上に、間隔をおいて互いに隣り合って延びる細い構造体であって、本来的に多層のように構成され、たとえば下に位置する鏡の層順序を継続する細い構造体の格子構造を設けることが可能である。少なくとも一部の領域では、格子構造体が、放射光の波長の大きさ程度の周期長の周期性を有するが、周期長は好ましくは放射光波長より短い（サブλ構造体）。それにより、透明光学素子から既知である構造誘起複屈折（形状複屈折）に似た複屈折効果を生じることが可能である。異なった遅延効果の遅延区画を形成するために、回折構造素子の構造、すなわち特にそれらの配列、それらの周期間隔及び／又は構造深さを局部的に変化させることができる。

この場合に使用される形状複屈折は、主に回折構造体内の不均一な材料分布に起因する特性であって、構造素子の間隔が入射光の波長より小さいときはいつも、特に強く出現する。十分に小さい格子構造体であれば、たとえばゼロ次回折でも伝播に十分である（ゼロ次回折格子）。したがって、構造素子の間隔は好ましくは、作動波長の９０％又は８０％又は７０％未満である。

本発明による反射遅延機構は、多くの光学系に好都合に使用されることができる。マイクロリソグラフィ投影露光機の照明系及び／又は投影対物レンズでの適用が好ましい。

上記及びさらなる特徴は、特許請求の範囲から、かつ説明及び図面からも明らかになり、個々の特徴を単独で、または幾つかを小組み合わせの形で本発明の実施形態及び他の分野で実現すること、及び本質的に保護が可能である実施形態を有利に構成することも可能である。

大規模集積半導体部品の製造用に設けられたウェハステッパ１の形のマイクロリソグラフィ投影露光機が図１に概略的に示されている。投影露光機は、光源としてエキシマレーザ２を有し、これは、１５７ｎｍの作動波長λを有する紫外線を放出し、またこれは、他の実施形態の場合、それより上で、たとえば、１９３ｎｍまたは２４８ｎｍであるか、またはそれより下であることもできる。下流側の照明系４が、下流側の投影対物レンズ５のテレセントリック要件に合致する大きく鮮明な境界を定めて均一照明された像視野を生じる。照明系は、照明モードを選択するための装置を有し、たとえば、コヒーレンスの度合いが可変である従来型照明、角視野照明、及び双極又は四重極照明間で切り換えることができる。

照明系の後方には、マスク７の保持及び操作を行う装置６が配置されており、これにより、マスクを投影対物レンズの物体面８上に位置させて、スキャナ操作のためにスキャナ駆動部によってこの平面上を横方向９（ｙ方向）に移動させることができる。

マスク面８の後方に投影対物レンズ５が続き、これは、縮小対物レンズとして機能し、マスク上に配置されたパターンの像を縮小して、たとえば、１：４または１：５の縮尺で、縮小対物レンズの像面１１上に配置されている、フォトレジスト層をコーティングしたウェハ１０上に結像する。他の縮尺、たとえば、１：２０または１：２００まで下げたより強い縮尺も可能である。

ウェハをレチクル７と同期させてそれに平行に移動させるために、ウェハ１０は、スキャナ駆動部を有する装置１２によって保持されている。これらの系はすべて、制御ユニット１３によって制御される。

投影対物レンズ５は、幾何学的ビームスプリッティングで機能し、その物体面（マスク面８）及びその像面（ウェハ面１１）間に、第１偏向鏡１６及び凹面鏡１７を有する反射屈折対物レンズ部分１５を備え、平面偏向鏡１６は投影対物レンズの光軸１８に対して傾斜し、それにより、物体面から進む放射光が偏向鏡１６によって凹面鏡１７の方向に偏向される。投影対物レンズを機能させるために必要なこの鏡１６に加えて、第２平面偏向鏡１９が設けられ、これは光軸に対して傾斜し、それにより、凹面鏡１７によって反射した光が偏向鏡１９によって像面１１の方向に偏向されて、下流の屈折対物レンズ部分２０のレンズに送られる。互いに直交する平面鏡面１６、１９は、反射プリズムとして構成されたビーム偏向装置２１（図２）上に設けられて、光軸１８に直交する平行な傾斜軸を有する。鏡１６、１９を互いに物理的に分離した鏡として構成することも可能である。

球状に湾曲した凹面鏡１７は、斜めに位置付けられた側部アーム２５の端部に配置されている。側部アームを斜めに位置付けることにより、特に対物レンズの全幅にわたって十分な作動距離を確保することができる。同様にして、平面が互いに垂直である偏向鏡１６、１９の設定角度は、光軸１８に対して４５°から数度だけずれることができる。

図示の例では、反射屈折対物レンズ部分は、第２偏向鏡１９の領域内に中間像を形成するように構成されており、中間像は好ましくは、鏡面と一致しないで、凹面鏡１７の方向でそれの後方または前方のいずれかに位置することができる。したがって、投影対物レンズ５は２つのひとみ面を有し、１つのひとみ面３５が凹面鏡１７のすぐ近傍に位置し、１つのひとみ面４０が屈折対物レンズ部分２０内に位置している。

対物レンズ構造の特別な特徴は、ビーム偏向装置２１と対物レンズの斜めに位置付けられた側部アーム２５内の凹面鏡１７との間の、光が２回横切る領域内で凹面鏡１７の直前に複屈折透過素子３０が配置され、それが凹面鏡１７と協働して、その有効断面全体で空間的に変化する遅延作用を有する反射遅延機構５０を形成することにある。遅延機構５０は、一方ではそれぞれ第１及び第２偏向鏡１６及び１９間の光路上で光の好適な偏光方向を約９０°だけ広域回転させる偏光回転装置として機能する。それはさらに、空間的に変化する遅延効果によって放射光ビームの断面全体にわたって偏光状態の位置依存設定を行う補償機構として働く。その目的についてはさらに詳細に後述する。

偏向鏡１６、１９の反射面を高反射性コーティング２３、２４でコーティングして、高い反射率が得られるようにする（図２）。これらは、入射角に使用される範囲内で反射の増幅を生じるように屈折率及び層厚さが選択される、誘電体からなる１つまたは複数の層を有する。

これらの層は、入射角と、反射光の電場ベクトルの、互いに垂直に並んだ電場成分間の偏光（それぞれｓ偏光及びｐ偏光）とによって決まる位相差をもたらす。これは、ｓ及びｐ偏光用の層が、入射角によって決まる、光線の入射角に応じて異なる光路を構成するために発生する。さらに、従来型多重層は、入射角に応じてｓ及びｐ偏光について異なった反射率を有する。従来型反射層では、ｓ偏光での反射率が、角度範囲全体にわたってｐ偏光より大きい場合が多く、約４５°にあるブルースター角の付近でおそらく反射率に特に大きい差が生じる。

振幅及び位相のこれらの効果は、一方で、対物レンズを通過中に電場のｐ成分がｓ成分より強く減衰され、そのため、たとえば入口側の場合、像面に当たる光である無偏光すなわち円偏光が、より強いｓ成分を有することにつながるであろう。他方で、ビーム断面全体で変化する偏光状態が発生する可能性がある。それにより、構造方向によって決まる分解能の差が発生するであろう。

これらの問題は、図示の実施形態の場合、光の偏光を偏向鏡１６、１９間の反射遅延機構５０によって全体で約９０°だけ広域回転させること、さらに偏光状態の位置依存型補正をひとみ面３５の領域内に導入することによって回避される。

説明のために、第１偏向鏡１６に当たる入射光２７が円偏光しており、ｓ偏光及びｐ偏光の、矢印の長さで表されている振幅がほぼ等しい例を図２に示す。斜めに位置付けられた鏡１６で反射した後、電場の、入射面に平行に振動する成分は、ｓ成分より強く減衰される。この光は複屈折透過素子３０を横切り、これは変更形四分の一波長板として構成されて、有効断面全体で１回通過の場合に電場成分の位相を互いに対して四分の一波長だけ遅らせ、さらに、適当であれば、位置に応じてさらなる小さい位相遅延（＜＜λ／４）を生じさせる。偏光状態がほぼ変更されないままである凹面鏡１７での反射後、反射光は透過素子３０を再び通過し、そのため、それを２回横切り、約四分の一波長のさらなる位相遅れが、考えられる小さい位置依存型正又は負の遅延貢献に加えて起きる。したがって、板３０を２回通過することにより、全体で、好適な偏光方向が９０°だけ回転することに相当する二分の一波長の遅れと、断面全体で変化し、大きさの点では主遅延と比べて一般的に小さく（たとえば、四分の一波長の１０〜２０％未満）、それに重ね合わされるさらなる遅延とがもたらされる。変化は、偏向構造体によって生じる移動方向の異なった傾斜効果及び／又はその傾斜方向によって設定されることができる。

その結果、一方で、第２偏向鏡１９に関連してｓ偏光された光は、第１偏向鏡の下流でｐ偏光された成分の（より弱い）振幅を有するが、このとき、ｐ成分はより大きい振幅を有する。上述した反射率の差に基づいて、このｐ成分はこのとき、（より弱い）ｓ成分より強く減衰され、そのため、ｓ及びｐ偏光について振幅の一致が起きる。第２偏向鏡１６の下流ではｓ及びｐ偏光のほぼ同一の振幅が生じるように、多重層２３及び２４を構成することが有利である。それにより、この光を利用して、構造方向によって決まるコントラスト差がない結像が可能である。

また、位置依存型偏光補正が、ひとみ面３５の領域内に導入され、これにより、フィールド付近で発生し得る、入射角によって決まる偏光のすべての変化を補償することができる。

図３は、遅延機構５０の詳細図を示す。それは実質的に、複屈折透過素子３０と、そのすぐ後方に配置された凹面鏡１７とを有し、凹面鏡の鏡面５１の多層反射コーティング５２が、板３０の、遅延機構の入口側５３と反対側に位置する出口５４の後方に短い距離をおいて位置する。透明の複屈折平行平面板３０は、１つの光軸を有する単一の異方性結晶であって、その主結晶軸５５が平行平面板表面５３、５４にほぼ垂直であり、かつ遅延機構５０の光軸５６に平行である異方性結晶からなる。板の材料は、与えられる作動波長、好ましくは紫外線域にある、約２６０ｎｍ未満の作動波長の光を透過する。一体状の板３０は、たとえば波長が１５７ｎｍの光用にはフッ化マグネシウム、波長が１９３ｎｍの光用にはフッ化マグネシウム又は石英（二酸化ケイ素）、あるいは機械的ひずみフッ化カルシウム又は石英からなる。板３０は、影響を受ける放射光のビーム路内に、主結晶軸５５が投影対物レンズの光軸１８に平行である、又は板面５３、５４がその光軸１８に垂直であるように設置される。ひずみ板の場合、主結晶軸の機能が、ひずみによって生じた主軸に置き換えられる。板の軸方向厚さＤは一般的に１０分の数ミリメートルの大きさ程度であり、適当であれば、板を自立式に設置することができるほどの大きさ（たとえば、約０．５ｍｍ〜１０ｍｍ）でもよい。板を支持するために、等方性透明材料（たとえば、シリカガラス又はフッ化カルシウム）から作製されたキャリヤを設け、それに板がもたれかかるようにすることも可能である。

板の入口側５３及び出口側５４には、互いに調整された偏向特性を有する偏向構造体６０、６１が互いに割り当てて構成されている。本例の場合、偏向構造体は、同一寸法の六角形領域の形で存在して、表面を満たすように入口側５３及び出口側５４全体を覆っている。ブレーズド回折格子のように作用する偏向構造体が各六角形領域に設けられ、平行な格子構造体の配列は一般的に、隣接する遅延区画６５、６６間で２〜３°の角度だけ異なっている。偏向構造体は、直接的に隣接し、かつ異なった遅延効果を有する遅延区画を画定する。遅延区画間の区画境界が破線で示されている。

次に、互いに側方にわずかにずれている、互いに割り当てられた回折構造体（入口側５３の）６０及び（出口側５４の）６１を利用して、透過素子３０の作動モードをより詳細に説明する。光学系の光軸に平行に入射した光（入射光ビーム７０）は、入力側５３の偏向構造体６０に当たる。この透過型回折格子は、回折によって放射光を偏向させ、それにより、結晶板３０の内部の一次回折の移動方向７１が、主結晶軸５５に対して斜めに進む。ここで、「斜め」とは、主結晶軸５５に対して平行でも垂直でもない任意の移動方向を表す。そのような移動方向は、０°より大きく、かつ９０°より小さい傾斜角ＮＷで特徴付けられる。入力側構造体６０と同じ格子定数に基づいて、出力側５４の回折構造体６１がこの偏向を再び打ち消し、そのため、出射光６７は、対応の入射光に平行にずれた状態で、光学系の光軸に平行に出射する。これらの関係が、図３に誇張して示されている。主結晶軸５５の方向及び移動方向７１は、入射方向を画定する移動平面に広がり、その平面と板の入口側５３との交差部分７２は、偏向回折格子構造体６０の線に垂直に延びる。移動方向７１に結晶内部を光が通る経路長Ｗは、板厚をＤ、傾斜角をＮＷとするとき、Ｗ＝Ｄ／ｃｏｓ（ＮＷ）に従って決まる。

板材料の複屈折特性に基づいて、光波が板３０内を２つの直交する振動方向に、すなわち、互いに垂直に偏光された電場成分の形で伝播し、一方の成分の振動方向７５は移動平面上を進み、他方の成分の振動方向７６は移動平面に垂直に進む。本出願のために、移動平面上で振動する成分７５を常光線（屈折率ｏ）として表し、それに垂直に振動する成分７６を異常光線（屈折率ａｏ）として表す。複屈折材料の場合、常光線でｎ_ｏ、異常光線でｎ_ａｏの異なった屈折率が、移動方向に応じてこれらの２つの成分に対して全般的に保持される。負の複屈折結晶の場合について、それらの比が図４に概略的に示されている。一般的に既知であるように、屈折率ｎ_ｏはすべての方向で同一であるが、屈折率ｎ_ａｏは、主結晶軸５５に対する角度ＮＷに応じて変化する。このずれ（ｎ_ａｏ＝ｎ_ｏ）は、主結晶軸５５の方向で消えるが、それに垂直な方向で大きさの差Δｎ＝｜ｎ_ａｏ−ｎ_ｏ｜が最大（Δｎ_ｍａｘ）である。遅延板の理論から既知であるように、互いに垂直に偏光された２つの電場成分は、方向の差を伴わないが、Ｇ＝Ｗ・ｘ｜ｎ_ａｏ−ｎ_ｏ｜に従った経路差Ｇで複屈折材料を離れる。

板３０を最初に通過した後、出射光６７は凹面鏡１７の反射面５１に当たり、それによって板３０の方向とほぼ逆の方向に再帰反射される。屈折構造体６１はその出口側５４で、放射光を偏向させ、それにより、それは移動方向７１にほぼ平行に、したがって主結晶軸５５に対して斜めに板を再び通過する（相反則）。板の入口側５３から出射する場合、偏向構造体６０はそこで、出射光（出力ビーム８０）が入射光７０にほぼ平行に進んでビーム偏向装置２１の方向に確実に戻るようにする。複屈折透過板３０を２回目に通過する際に、直交電場成分の経路差Ｇが再び発生し、そのため、全体で発生する遅延は経路差Ｇのほぼ２倍に相当する。

そのような機構は、濾過によるのではなく、入射光に対する遅延効果だけによって、局部的に異なる偏向状態の所望分布を生じる。それにより、高い透過効率が達成される。

遅延機構の特別な特徴は、偏向構造体の寸法又は構造により、傾斜角ＮＷを一定限界内に設定することができることにあり、図示の直線格子構造体の場合、格子定数（線の方向に垂直な隣接格子線間の間隔）が小さいほど、傾斜角が増加する。図４から、小さい傾斜角の範囲内、すなわち、移動方向７１が主結晶軸５５に対して極めて鋭角をなすとき、屈折率の差Δｎは非常に小さい値をとり、これは、光の伝播方向７１と主結晶軸５５との間が直角である場合に生じる屈折率の最大差Δｎ_ｍａｘの何分の１かにすぎない。本発明によって生じる、（ある板材料における）屈折率差を非常に小さく設定する可能性により、板３０の出力部における偏光成分の所望の経路差Ｇに必要な板厚Ｄを、本発明の遅延機構の場合には、光の入射方向が主結晶軸５５に垂直である従来の遅延板の場合の倍にすることができる。したがって、本発明によれば、複屈折板を不都合なほど薄くすることを回避することができ、このことは、特に大きい断面の使用に関して有利な効果を有する。傾斜方向は、偏向構造体によって的を絞って設定されることもできる。

図３に示されている実施形態では、１回目の通過中に、入射光７０の波長の約四分の一の経路差Ｇが、移動光の電場成分７５、７６間の経路Ｗに沿って生じるように、板厚Ｄ及び傾斜角ＮＷが（偏向格子の適当な格子定数によって）選択される。その結果、四分の一波長板と同様に、入射円偏光が出射直線偏光に変換される。円偏光は凹面鏡１７によって再帰反射され、帰路で、すなわち板３０を２回目に通過する間に四分の一波長の遅延を再び経験し、そのため、遅延区域６５、６６の各々でほぼ円偏光された状態で遅延機構から離れる。

遅延機構からの鏡側出口の下流の、各区画の好適な偏光方向の向きは、各区画について偏向構造体の向きの影響を受けることができる。それらの向きは、各区画について、すなわち局部的に移動平面の向きを定め、したがって、互いに垂直に偏光された電場成分の振動の方向７５、７６の向きも定める。これらの方向７５、７６は、誘起結晶軸とも表される。

このため、反射遅延機構５０は、入力ビーム７０の光と出力ビーム８０の光との間の第１次近似まで二分の一波長位相遅れ（原文のまま）を生じる。しかしながら、有効断面全体での遅延効果の局部変化は、断面全体に分布した遅延区画６５、６６によって設定することもできる。この目的のために、個々の六角形セル６５、６６内の偏向構造体は、上記二分の一波長遅延全体で小さいずれが局部的に生じることができるように設定されることができる。この偏光状態の空間分解式の影響は、投影対物レンズのひとみ面３５の近傍で起きるので、投影対物レンズのフィールド面の領域内にビーム角度に応じて発生する偏光不均一性を補償することが可能である（図６に関する説明と比較されたい）。

専ら補償手段として働く実施形態もある。これらでは、有効断面全体で変化する遅延作用は、四分の一波長と比較したとき、絶対量が圧倒的に、または大幅に少ないであろう。これは、たとえば透過素子の板厚を適当により薄くすること、及び／又はより小さい傾斜角を設定することによって可能である。

上記タイプの遅延機構は、高コスト効率かつ高品質に製造されることができる。複屈折板を製造するために二酸化ケイ素又はフッ化マグネシウムから作製された開始結晶が、正確に主結晶軸の必要向きで、かつ大寸法で、特に二酸化ケイ素では２０〜３０ｃｍの直径まで入手可能である。遅延機構を作製するために必要なことは、一般的な厚さが１０分の２〜３ミリメートルであるため、あまり繊細ではなく、処理中に効率的に取り扱うことができる板を処理することだけである。偏向、すなわち回折及び／又は屈折構造体を板表面上に形成することは、適当なリソグラフィ処理を用いて行われることができ、そのため、作製コストは、多い部品数と組み合わせても低く抑えられることができる。原則的には、構造体を機械的に製造することも可能である。

反射遅延機構１５０の別の実施形態が、図５に概略的に示されている。この構造は、図３の遅延機構５０と似ており、その理由から、対応機能に対して対応の参照番号に１００を加えた番号を選択している。遅延機構は一体状の平行平面透過板１３０を有し、これは、主結晶軸１５５が板の平面に垂直である、すなわち遅延機構の光軸１５６に平行である複屈折材料から作製されている。上記タイプの偏向構造体を有する六角形セルが、入口側１５３に形成されている。多層反射コーティング１５２が、入口側１５３と反対側に位置する板表面１５４に直接的に塗布されている。図３に従った実施形態の場合と同様に、板１３０の、反射表面１５１に面する側１５４に偏向構造体１６１が設けられている。

遅延機構の光軸にほぼ平行に入射する入力ビーム１７０は、遅延区画１６６の入口側偏向構造体１６０で、軸１５５に対して斜めに延びる移動方向に偏向され、その結果、上記説明に従って、反射表面１５４まで１回目に通過する際に、板厚Ｄ及び傾斜角ＮＷに応じて位相遅れが生じる。放射光は反射面１５４で反射され、偏向構造体１６１は、放射光をその内部に確実に再帰反射させることができる。２回目の通過時に、再帰反射された光は、結晶軸１５５に対してほぼ同一の傾斜角で板１３０を横切り、やがて入口側に設けられている屈折構造体１６０に当たり、屈折構造体１６０によって偏向されて、入射方向にほぼ平行に延びる出射方向を有する出力ビーム１８０になる。

おそらくは空間分解式に変化する遅延効果を有する反射遅延機構１５０は、たとえば、反射屈折投影対物レンズ内で凹面鏡として機能するために曲線形状を有することができ、凹面鏡は同時に、反射した放射光に対して、その断面全体で変化する遅延効果を有する。図６により、例示的な使用をより詳細に説明する。

図６は、偏光ビームスプリッタを有する反射屈折投影対物レンズ２００の構造の概略図を示す。それは、その物体面２０１上に配置されたレチクルなどのパターンをその像面２０２に縮尺して、たとえば１：４の比で結像する一方、正確に１つの実中間像（図示せず）を生成するのに役立つ。λ＝１５７ｎｍの作動波長用に設計された投影対物レンズは、物体面と像面との間に第１反射屈折対物レンズ部分２０３を、またその下流側に第２純粋屈折対物レンズ部分２０４を有する。反射屈折対物レンズ部分は、光軸に対して斜めに並べられた平坦な偏光ビームスプリッタ表面２０７を有する物理的ビームスプリッタ２０５と共に、同時に空間的に変化する反射リターダとして（すなわち、局部的に変化する遅延効果を有する遅延機構として）機能する結像凹面鏡又は中空鏡２５０を有する鏡群とを備える。縮小する機能を果たす第２対物レンズ部分２０４は、光軸に対して傾斜した平坦な偏向鏡２１０を有しており、この偏向鏡２１０は、ビームスプリッタ表面２０７での反射と協働して、物体面上に配置されたマスクを、像面２０２上に配置された感光性基板と、たとえばフォトレジスト層をコーティングした半導体ウェハと平行に並べることができるようにする。これにより、マスク及びウェハのスキャナ動作が容易になる。屈折鏡がない実施形態、又は複数の偏向鏡を備える変更例も可能である。

このタイプの投影対物レンズの特徴は、（それぞれの対物レンズ領域内で直線又は円偏光されている）偏光紫外線で作動することであり、偏光状態は、ビームスプリッタ層２０７の特性に適合されている。偏光選択ビームスプリッタ層は、実質的に１つの偏光方向を通過させ、かつその他を遮断するようになっている。この場合、ビームスプリッタ層２０７が透過に、又は反射に使用されるかに応じて、偏光成分（光学素子へのそれぞれの入射面にそれぞれ垂直及び平行な電場ベクトルの成分）の役割が入れ替わる。

対物レンズの透過率を高めるために、レンズ及び偏光ビームスプリッタの入口面及び出口面のすべてに多層誘電反射防止干渉層システム（ＡＲ層）がコーティングされている。鏡２５０、２１０の反射面には、高反射性の誘電反射干渉層システム（ＨＲ層）２５２、２１２がコーティングされている。

凹面鏡機構２５０は、本光学系の独特の特徴である。それは球面鏡基板２６０を備え、それの凹面側に多層反射コーティング２５２が塗布されているとともに、球面複屈折透過素子２３０が直接的に反射コーティング２５２に付着されている。それの有効断面全体にわたって、透過素子２３０はほぼ四分の一波長板の遅延作用を有し、この広域遅延効果にさらに、さまざまな遅延区画２７０、２７１、２７２の各々において空間分解式に変化する、四分の一波長と比べて小さい遅延効果が重ね合わされる。この目的のために、凹面鏡機構２５０は、図５の遅延機構１５０と同様に構成される。したがって、それは、ビームスプリッタに面する入口表面に、遅延区画２７０、２７１、２７２の各々に対して、それぞれの場合に入射光を局部的に透過板２３０の主結晶軸２５５に対して斜めの方向に偏向させる偏向構造体を有する。さらに、反射ビームを内部に再帰反射させる偏向構造体が、透過素子２３０の鏡側出口に形成されている。

投影対物レンズ２００は、物体面２０１の上方に配置された照明系によって与えられる円偏光入射光で作動するように構成されている。物体面上に配置されたマスク、及びその下流側に配置された四分の一波長板２２０を通過した後、光はビームスプリッタ層２０７でｓ偏向され、それによって凹面鏡機構２５０の方向に反射される。１つ又は複数の概略的に示されたレンズ２２５を通過した後、入力光ビーム２８０は複屈折透過素子２３０に当たる。透過素子を１回目に通過する間、四分の一波長の位相遅れが、実質的に電場成分間の有効断面全体にわたって起き、そのため、放射光はほぼ円偏光状態で反射コーティング２５２に当たり、それにより、ビーム偏向装置の方向に再帰反射される。透過素子２３０を２回目に通過する際に、さらなる四分の一波長遅延が生じ、そのため、凹面鏡機構２５０からビームスプリッタ２０５に進む出力光ビームは、透過素子２３０を２回目に通過した後にビームスプリッタ層２０７でｐ偏向される。ｐ偏向された光は、ビームスプリッタ層２０７を透過して偏向鏡２１０に当たり、この偏向鏡２１０によって像面２０２の方向に偏向される。この鏡２１０の特別な特徴については、図７を参照しながらより詳細に説明する。

上記の偏光区別は、理想的には完全なものであり、個々の光学素子に当たる、又はそれを通過する光は、それぞれの所望の偏光状態を有する。しかしながら、使用される入射角全体にわたる干渉層システムの偏光依存効果のために、透明光学素子のひずみ誘起及び／又は固有複屈折のために、及び／又は幾何学的効果のために、偏光状態の望ましくない変化が、放射光ビームの断面全体に起きる可能性がある。

従来の光学系では、これはたとえば、凹面鏡によってビームスプリッタの方向に再帰反射された光は、完全にはｐ偏光されないだけでなく、ビーム断面の小領域内に他の偏光成分を有するという効果を有するであろう。ビームスプリッタ層は、これらの他の偏光成分を完全には透過せず、そのため、ビームスプリッタ層で、一方では光の一部がマスクの方向に再帰反射され、他方では偏向鏡に透過された放射光が断面全体で不均一に偏光される可能性がある。

本実施形態では、凹面鏡機構２５０を、同時に断面全体で変化する遅延効果を有する反射遅延機構として構成することにより、これらの問題が回避される。ここで、本例の場合、個々の遅延区画２７０、２７１、２７２の遅延効果を光学系の残り部分に適応させて、そのため、凹面鏡用の入力光２８０がその断面全体に偏光状態のばらつきを有する場合でも、鏡機構２５０からビームスプリッタに到達する放射光は、断面全体にわたってほぼ完全にｐ偏光される。したがって、最適透過効率を有するビームスプリッタ２０５を使用することが可能である。

例示的な説明のために、ビーム断面全体での、ビーム路の対応位置における偏光状態の局部分布を図６のサブ図６−１、６−２及び６−４に概略的に示す。サブ図６−３は、サブ図６−２（すなわち、凹面鏡の上流側）の好適な偏光方向の「ひずみ」空間分布を凹面鏡の下流側の均一偏光（サブ図６０４）に変化させるために、有効断面全体にわたる遅延機構２５０の遅延効果の局部的変化を概略的に示す。ビームスプリッタ２０５に入る前、放射光は、放射光ビーム断面全体にわたって均一に直線偏光、具体的には入射面に関してｓ偏光（サブ図６−１）されている。ビームスプリッタ表面は、入射角によって決まる偏光効果を加えるために、その表面で反射した後、位置によって決まる偏光の好適な方向の変化が生じる（サブ図６−２）。このひずみを補償し、かつ断面全体にわたって均一な偏光に戻すために、遅延機構２５０の遅延区画２７０、２７１、２７２内の遅延効果に有効な結晶軸の方向（サブ図６−３内の破線）は、それぞれの場合に局部的入射偏光方向に対して４５°に局部的に並べられる。これは、露出した入口表面、及び透過素子２３０の反射コーティング２５２に面する出口表面の回折構造体を適当に構成することによって達成される。これらは、出力光ビーム２９０が、サブ図６−２に従った偏光分布に垂直に偏光される（サブ図６−４）ように、断面全体において変化するように構成される。したがって、位置に依存した放射光損失を伴わずに、放射光ビームを、ビーム断面全体で均一に偏向鏡２１０の方向にほぼ完全に透過させることが可能である。

偏向鏡２１０は、図示の偏向鏡２１０の実施形態の場合、高反射性の反射コーティングを有する「通常の」偏向鏡として構成されることができるが、偏向鏡２１０は同様に、その有効断面全体で空間的に変化する遅延効果を有する反射遅延機構として構成され、それにより、偏向の進行中に、反射面でｐ偏光した入力光ビーム２９０から、ほとんど損失がない状態で円筒対称的な（半径方向又は接線方向）偏光状態分布の出力光ビーム２９１を形成することができる。図７により、構成及び機能をより詳細に説明する。

空間分解式に変化する遅延効果を有する反射遅延機構として構成された偏向鏡２１０は、平行平面板の形の複屈折透過素子２３０を有し、入力光と反対側に位置するその後側２３１に、高反射性の多層反射層システム２１２が付着されている。その全体は、機械的及び熱的に安定した鏡基板２１１に付着されている。透過素子２３０は、複屈折材料からなる多数の六角形板２３２、２３３を有し、それらは表面を埋め尽くすように配置され、その主結晶軸２３４、２３５は、遅延機構の光軸２３６に垂直に、又は平坦な板表面に平行に延びている。

セル又は遅延区画２３２、２３３の主軸２３４、２３５はそれぞれ、全体的に等しく直線状に偏光された入射光の偏光方向Ｐと、各セルの中心を通って光軸２３６に向かう方向のそれぞれの半径との間の角度の二等分線の方向に並べられている（図８）。板２３０の厚さは、斜め透照かつ２回通過の場合、全体で二分の一波長遅延が生じるような寸法である。さらに、反射層によって考えられる遅延は、複屈折セルの構造に組み込まれるという特殊な特徴がある。したがって、２回通過時に、各セルで偏光方向が上記半径の方向に回転する。したがって、反射出力光２９１は、半径方向に偏光される。

この効果は、図６のサブ図６−５に概略的に示されている。放射光ビームの丸い断面内に、部分放射光ビームの局部的に存在する好適な偏光方向を表す半径方向の破線が示されている。サブ図６−６は、接線方向出力偏光の関係を示す。

六角形セルの格子レイアウトは１つの例示的な実施形態にすぎない。特にセルのファンタイプの扇形分割を含めた他の格子レイアウトも合理的可能性がある。

複屈折セルの主結晶軸が表面に平行であるとき、反射の上流及び下流での遅延効果は鏡２１２と同一である、すなわち、入射ジョーンズベクトルＥ_ｉに対する偏光効果は、鏡の固有系（ｓｐ系）内に

として生じ、鏡の対角ジョーンズ行列は

であり、（遅延区画の）セルのジョーンズ行列は

である。もちろん、鏡に考えられる偏光効果（ｓ及びｐ偏光における反射率の差）を複屈折セルによって補償することはできない。それは、位相にだけ作用する。

入射した直線ｘ偏光についての方程式１〜３の計算により、適当なパラメータの組み合わせ（φ、α、β）によって任意の所望出力偏光状態を生じることができることがわかる。ここで、βは鏡の遅延を表し、αは透過板の遅延を表し、φは平面上の主結晶軸の向きを表す。

斜め入射の場合、セル境界での混乱を避けるために、複屈折層はできる限り薄く（たとえば２〜３μｍ）すべきである。複屈折セルがΔｎ＝０．００９のＭｇＦ_２から作製される場合、λ＝１９３ｎｍにおいて４５°で四分の一波長板を実現するために必要な厚さは約１０μｍである。

図９により、空間分解式に変化する遅延効果を有する反射遅延機構３００のさらなる実施形態を説明する。遅延機構３０は、熱膨張率が低い材料、たとえばZERODUR（登録商標）の商標で知られる結晶化ガラス、又は熱膨張率が低い他の材料からなる鏡基板３０１を有する。高反射性の誘電多層反射コーティングシステム３１０が、蒸着によって平坦な基板表面３０２に付着される。反射コーティング３１０は異方性コーティングであって、その場合、個々の誘電単層は、概ね異なった屈折率を有する二分の一波長層として構成されている。斜め蒸着（一般的な蒸気入射角は４０°以上）のため、個々の層の材料は、構造的に誘起された偏光依存型屈折率を有する。コーティング処理により、反射コーティング内の異方性の変化が位置に応じて生じており、そのため、異なった偏光効果を有する区画３６０、３６１、３６２が並置されている。その結果、遅延機構３００の有効断面全体に、遅延効果の局部的変化が生じ、これは、反射された放射光ビームの断面全体での偏光状態の所望分布を設定するために利用されることができる。

図１０に示された実施形態では、反射遅延機構４００が、誘電補強金属鏡として構成されている。これは、鏡基板４０１を有し、その基板表面４０２に２００〜３００ｎｍの薄いアルミニウム層４０５が蒸着、スパッタリング又は他の何らかの方法で付着されている。金属層４０５の広帯域反射効果を補強するために、誘電多層システム４０１が塗布されており、これは金属層４０５と協働して反射コーティング４１０を形成する。誘電多層システム４０８は、図９に示されている実施形態と同様に、異なった遅延効果を有する遅延区画４６０、４６１、４６２を並置して設けた異方性コーティングとして構成されており、この場合、偏光及び光学効果の局部的差異がコーティングの異方性の差によっても生じる。

位置に応じて変化する遅延効果を有する、図９及び図１０に示されたタイプの鏡は、たとえばマイクロリソグラフィ投影露光機の投影対物レンズ又は照明系内の平坦な偏向鏡として、たとえば折り曲げビーム路を有する照明系４内の９０°反射鏡２８（図１）として使用されることができる。

図１に従った露光機内で使用されることができるＤＵＶ照明系５００が、より詳細な説明のために図１１に概略的に示されている。照明系は、レーザ５０２から来る光を受け取るひとみ整形ユニット５０１を有し、このひとみ整形ユニットは、放射光の所望の二次元強度分布がひとみ整形表面５０３上に存在するように、形状及びビーム角度の分布を作り直す。ひとみ整形ユニット５０３内の光学素子をコンピュータ制御で適当に設定することにより、ひとみ整形表面５０３上に照明光のすべての現在の２次元照明分布を、たとえば異なった直径の従来型照明、環状設定、あるいは双極又は四重極設定などの極設定を設定することができる。ひとみ整形表面５０３は、照明系のひとみ面である。ひとみ整形表面５０３の近傍又はその表面上に、屈折格子素子の二次元格子構造５０４が配置されており、これは、全体で矩形放出特性を有し、照明系の光コンダクタンスの大部分を発生し、かつ照明系の下流の結合光学系５０５を介して光コンダクタンスを照明系の下流側のフィールド面５０６上の所望のフィールド有効範囲に適応させる。ひとみ整形表面５０３は、下流側フィールド面５０６に対するフーリエ変換面であり、そのため、ひとみ整形表面上での空間強度分布は、フィールド面５０６上の角分布に変換される。

フィールド面５０６上には、ロッド形の光インテグレータ５１０の矩形入口面が位置し、これは合成石英ガラス又はフッ化カルシウムから作製されて、通過する光を多重内部反射によって混合し、かつその処理中に均一化して、ロッドインテグレータの出口面にほぼ均一の強度分布が存在するようにし、その角分布は、ロッドインテグレータの入口面での角分布に対応している。まさにロッドインテグレータの出口面に中間フィールド面５２０が位置し、この面上に、調節可能なフィールド絞りとして機能するラジカルマスキングシステム（ＲＥＭＡ）５２１が配置されている。下流側の結像対物レンズ５３０が、中間フィールド面５２０をマスキングシステムとともに、レチクル面（マスク面）５４０上に結像し、このレチクル面は同時に下流側の投影対物レンズの物体面である。対物レンズ５３０は、第１レンズ群５３１と、フィルタ又は絞りを差し込むことができるひとみ中間面５３２と、第２及び第３レンズ群５３３、５３４と、その間に位置する平坦な偏向鏡５５０とを有し、偏向鏡５５０は、ひとみ面５３２付近でほぼ平行な放射光の領域内に配置されることができ、かつ大きい照明装置を水平に設置し、レチクルを水平に支持することができるようにする。

別の実施形態の場合、図１１に示されているように、個別の光混合素子を用いないで、すなわち、インテグレータロッド又はハニカムコンデンサを用いないで、照明系が構成される。この場合、結合光学系５０５の後のフィールド面５０６が、レチクルマスキングシステム５２１の面と一致する、または適当なリレー光学素子によってブリッジされる。本実施形態の場合、格子素子５０４のタイプの適当な構造の格子素子を、フィールド面５０６上に十分に均一な放射強度がすでに存在しているように変更することができる。

照明系の、レーザ光源５０２と対物レンズ５３０の物体面５２０との間の光学素子は、ほぼ偏光を維持するように作動することができ、それにより、対物レンズ５３０に入る放射光は、断面全体にわたってほぼ直線偏光されている（サブ図１１−１）。そのような偏光はレチクルの照明には不都合であり、構造方向に依存した結像特性をもたらす可能性があるので、偏向鏡５５０は、直線偏光の入力光を接線方向偏光の出力光（サブ図１１−２）に変換するために、位置に応じて変化する遅延効果を有する反射遅延機構として構成される。偏向鏡５５０の構造は、図６に従った偏向鏡２１０の構造に対応することができ、その理由から、その説明が参照される。

光路上で、偏向鏡の上流側に位置する光学素子が全体的に偏光変化効果を有し、それにより、偏向鏡に入射した光が、放射光ビームの断面全体にわたって均一である無偏光である場合、これらの偏光の変化が断面全体で補償されるように、偏向鏡５５０を構成することもできる。

図１２及び図１３により、本発明が、極紫外線域（ＥＵＶ）の放射光で作動する投影露光機でも有用であり得ることを説明する。図１２は、これに関して例示として、本出願人の米国特許出願第２００３／００９９０３４Ａ１号に記載されている構造の投影系６００を示す。この特許出願の開示内容は、参照によって本説明の内容に援用される。投影対物レンズは、反射レチクルの、物体面６０２上に配置されたパターンを、物体面に平行に並べられた像面６０３上に、たとえば４：１の比の縮尺で投影することができる。作動波長は約１３．４ｎｍである。湾曲した反射面を備え、それによって投射される合計で６個の鏡６０４〜６０９が、物体面と像面との間に互いに同軸的に、それらが像面及び物体面に垂直な共通光軸６１０を画定するようにして配置されている。鏡基板は、回転対称的な非球面の形を有し、その対称軸が共通の機械的軸１０と一致している。結像中、実中間像５１１が生成され、そのため、投影対物レンズは２つのひとみ面を有し、その一方は鏡６０５の近傍に位置し、第２のひとみ面は鏡６０９の近傍に位置する。鏡６０４〜６０９のすべての反射面は、ケイ素及びモリブデンからなる層を交互させた多数対を有する多層反射コーティングでコーティングされている。

凹面鏡６０９は、有効断面全体で局部的に変化する遅延効果を有する反射遅延機構として構成されている。それは、隙間なく反射面を覆う、互いに隣接した小さい遅延区画に分割されている。遅延区画は、たとえば六角形又は部分円の形を有することができる。

凹面鏡６０９の概略的な断面図が図１３に示されている。ケイ素から作製された鏡基板６２０に、鏡基板を絶え間なく覆う、モリブデン及びケイ素の交互する個別層から構成された多層反射コーティングシステム６２１が付着されている。反射層システム６２１は、比較的薄い構造化多層鏡６２２で被覆されている。回折構造体として作用する構造化領域６２２は多数のウェブ６２３、６２４を有し、これらは互いに平行に配置され、かつそれぞれＭｏ−Ｓｉ交互層パッケージとして構成されている。ウェブにより、本例の場合は周期長６２５が１３ｎｍであり、したがって紫外線の作動波長（１３．５ｎｍ）よりわずかに短い周期格子構造体が形成される。本例の場合、格子６２２の構造体は全体で４２の個別層を有する一方、反射層６２１は全体で８４層を有する。幾何学的層厚さは、Ｍｏの個別層が約２．４７８ｎｍ、Ｓｉの個別層が４．４０６ｎｍ（周期１３ｎｍ）である。

回折構造体６２２の領域で材料分布が不均一であるために、ウェブによって形成されるゼロ次格子は、偏光依存型位相伝達性を有する。したがって、反射光の位相は偏光の関数であり、そのため、鏡はその遅延区画の各々の内部でリターダのように作用する。光が垂直入射する場合、格子構造体に平行に偏光された電場（ＴＥ）及びそれに垂直に偏光された電場（ＴＭ）での位相差のシミュレーションは、ＴＥ偏光で約−０．０２４λ、ＴＭ偏光で約−０．０３４λの絶対位相の場合、λ／１００の位相差を示す。それに対して、両方の偏光方向での反射率はほぼ同一（ＴＥ偏光で７３．７％、ＴＭ偏光で７３．６％）である。

構造化表面６２２内の複屈折効果の局部的変化は、さまざまな方法で実現することができる。たとえば、回折構造体が表面内に一定の構造深さ（ウェブ６２３、６２４、６２５の高さ）を有するが、局部的に変化する充填率を有することが可能である。充填率は、たとえば周期６２５を一定に保ちながら、構造幅（ウェブ６２３、６２４の幅）を変化させることによって変化させることができる。構造化表面内の充填率を一定にしながら、構造深さを変化させることも可能である。局部複屈折効果を入力光の偏光分布に適合させ、それにより、像面６０３に入射する光がほぼ均一に偏光されるようにすることができる。

本発明の実施形態に従った幾何学的ビームスプリッティングを備える反射屈折投影対物レンズを有する、ウェハステッパとして構成されたマイクロリソグラフィ投影露光機の説明図を示す。 図１に示された投影対物レンズの反射屈折対物レンズ部分の詳細図である。 反射遅延機構の一実施形態の詳細図である。 図３の遅延機構の作動モードを説明する図である。 反射遅延機構の別の実施形態の詳細図である。 本発明の実施形態が有する［原文のまま］に従った物理的ビームスプリッティング（偏光ビームスプリッティング）を有する１つの１つの［原文のまま］反射屈折投影対物レンズの説明図である。 図７の投影対物レンズの、遅延機構として作用する偏向鏡の詳細図である。 図７に従った遅延機構の上面図である。 異方性反射コーティングを有する前面鏡の一実施形態の説明図である。 異方性反射コーティングを有する前面鏡の別の実施形態の説明図である。 反射遅延機構の一実施形態を有するＤＵＶマイクロリソグラフィ投影露光機の照明系の一実施形態の説明図である。 反射遅延機構を有するＥＵＶ投影対物レンズの一実施形態の説明図である。 極紫外線（ＥＵＶ）用に構成された反射遅延機構の説明図である。

Claims (48)

1. 遅延機構において、遅延機構の入力側から入射する入力光ビームを、遅延機構の影響を受けることができる偏光状態の空間分布であって、入力光の偏光状態の空間分布と異なる空間分布を断面全体にわたって有する出力光ビームに変換するための遅延機構であって、遅延機構は、反射遅延機構として構成されており、また遅延機構の有効断面は、異なった遅延効果を備える多数の遅延区画を有する、遅延機構。
2. 少なくとも１つの透明な複屈折透過素子と、透過素子の、遅延機構の入口側と反対の位置の側に配置された反射面を有する鏡であって、それにより、入力光が、透過素子の１回目の通過後に再帰反射されて、透過素子の２回目の通過を行うようにする鏡とを有する、請求項１に記載の遅延機構。
3. 反射面は、透過素子の、まさに遅延機構の入口側と反対の位置の出口側に配置されている、請求項２に記載の遅延機構。
4. 透過素子の出口面と反射面との間に隙間が存在している、請求項２に記載の遅延機構。
5. 鏡は、凹面鏡である、請求項２に記載の遅延機構。
6. 透過素子は、凹面鏡に適応した湾曲形状を有する、請求項５に記載の遅延機構。
7. 反射面の反射特性は、入射面に対して垂直及び平行に偏光された放射光について、反射及び／又は位相遅れ効果がほぼ等しいように設計されている、請求項２に記載の遅延機構。
8. 位置に応じて変化する所望の遅延効果を全体的に達成できるようにして、鏡の遅延効果を透過素子の遅延特性に適合させる、請求項２に記載の遅延機構。
9. 複屈折透過素子は、互いに隣り合わせて配置された、透明の複屈折材料製の多数の遅延区画を有し、遅延区画の各々は、軸方向厚さ及び透照方向に対して特定の傾斜角に位置する主結晶軸を有し、軸方向厚さ及び傾斜角は、遅延素子を２回通過する場合、放射光の、互いに垂直に並べられた電場成分間に事前設定可能な経路差を生じるように設計されている、請求項２に記載の遅延機構。
10. 遅延区画の主結晶軸は、遅延機構の光軸に垂直である異なった方向に並べられる、請求項９に記載の遅延機構。
11. 主結晶軸及び軸方向厚さを有する少なくとも１つの複屈折透過素子が設けられており、遅延機構の有効断面が多数の遅延区画に分割され、遅延区画は、遅延区画内の複屈折透過素子を通過する放射光の移動方向が、遅延区画の主結晶軸の方向に対して斜めに通り、それにより、移動方向は主結晶軸に対して０°より大きく、かつ９０°より小さい傾斜角をなし、かつ移動方向及び主結晶軸の方向によって画定された移動平面上に位置するように構成されており、少なくとも１つの遅延区画について軸方向厚さ及び傾斜角を互いに適合させ、それにより、遅延素子を２回通過した後の遅延区画内の電場成分の光路長差が事前設定された経路差に対応し、また各遅延区画について移動平面の向きが、その遅延区画に局部的に望ましい好適な偏光方向を生じるように設定されるようにした、請求項２に記載の遅延機構。
12. 複屈折透過素子が、遅延装置の光軸にほぼ平行な主結晶軸を備えており、複屈折透過素子は、各遅延区画について少なくとも１つの偏向構造体を割り当てられ、この偏向構造体が入力光を偏向し、その光が遅延区画をその遅延区画用に設定された傾斜角及び傾斜方向で貫通するようにした、請求項１１に記載の遅延機構。
13. 入射光を斜めの移動方向に偏向させるための偏向構造体が、複屈折透過素子の入力側に設けられ、かつ偏向を打ち消すように割り当てられた偏向構造体が、複屈折透過素子の出口側に設けられている、請求項１２に記載の遅延機構。
14. 複屈折透過素子は、複屈折材料製の板によって形成されており、偏向構造体は、直接的にその板の入口側及び／又は出口側の上に形成されている、請求項１２に記載の遅延機構。
15. 少なくとも１つの偏向構造体は、回折構造体である、請求項１２に記載の遅延機構。
16. 少なくとも１つの偏向構造体は、屈折構造体である、請求項１２に記載の遅延機構。
17. 少なくとも１つの偏向構造体は、回折かつ屈折構造体である、請求項１２に記載の遅延機構。
18. 遅延機構の有効断面は、一定偏向及び／又は等しい傾斜角を有する多数の遅延区画に分割されており、該遅延区画は、ほぼ隙間なく遅延機構の有効断面を埋め尽くす、請求項１２に記載の遅延機構。
19. 複数の複屈折透過素子が有効断面上に配置され、透過素子の各々が遅延区画を形成し、かつ軸方向厚さを有しており、（脱落）複屈折透過素子の各々で、主結晶軸は放射光の移動方向に対して斜めに傾斜し、それにより、主結晶軸及び移動方向が移動平面に広がり、また透過素子の少なくとも２つの主結晶軸は異なった向きに並べられる、請求項１１に記載の遅延機構。
20. 入射するほぼ円偏光した放射光を部分的に直線偏光された出射光に変換するように構成されている、請求項１に記載の遅延機構。
21. 出力光ビームがほぼ接線方向又は半径方向に偏光されるように構成されている、請求項１に記載の遅延機構。
22. ２回通過する際の所定の経路差は、入射光の波長の四分の一にほぼ対応する、請求項１１に記載の遅延機構。
23. 断面全体にわたって一方向に直線偏光されている入射光を、接線方向又は半径方向に偏光されている、部分的に直線偏光された出射光に変換するように構成されている、請求項１に記載の遅延機構。
24. ２回通過する際の所定の経路差は、入射光の波長の半分にほぼ対応する、請求項１１に記載の遅延機構。
25. 透過素子は、１００μｍを超える軸方向厚さを有する、請求項２に記載の遅延機構。
26. 遅延区画は、多角形の形状を有する、請求項１に記載の遅延機構。
27. 有効断面は、同一寸法及び／又は形状の小さい遅延区画に分割される、請求項１に記載の遅延機構。
28. 遅延区画の数は、１０又は１００以上の大きさである、請求項１に記載の遅延機構。
29. 基板、及び基板上に配置された反射コーティングを有しており、異なった遅延効果を有する遅延区域を形成するために、反射コーティングは、局部的に変化する偏光変化反射効果を有する、請求項１に記載の遅延機構。
30. 反射コーティングは、反射コーティングの異方性に空間的変化を有する異方性反射コーティングとして構成される、請求項２９に記載の遅延機構。
31. 遅延効果の空間分布は、遅延機構の光軸に関してほぼ回転対称的である有効遅延分布が生じるように構成される、請求項１に記載の遅延機構。
32. 遅延効果の空間分布は、遅延機構の半径方向に増加又は減少する遅延効果を有する有効遅延分布が生じるように構成される、請求項１に記載の遅延機構。
33. 遅延効果の空間分布は、非回転対称的である有効遅延分布が生じるように構成される、請求項１に記載の遅延機構。
34. 非回転対称的な遅延分布は、遅延機構の光軸に関して多重対称性を有する、請求項３３に記載の遅延機構。
35. 基板、及び基板に塗布された反射コーティングを有しており、該反射コーティングは、極紫外線（ＥＵＶ）域の放射光に有効であり、かつ異なった遅延効果を有する遅延区域を形成するために、局部的に異なる偏光変化反射効果を有する、請求項１に記載の遅延機構。
36. 反射コーティングは、交互に高屈折率材料及び低屈折率材料の層を互いに上下に重ねた多層反射コーティングとして構成され、また構造体の回折構造素子が、放射光の波長より小さい間隔を与えられて互いに隣り合って延びており、局部的に変化する異なった遅延効果を有する遅延区画を形成するための構造体の配置がある、請求項３５に記載の遅延機構。
37. マスクを照明するための、放射光源を備えた照明装置を有し、かつ照明装置の下流側に配置された投影対物レンズであって、マスクによって与えられるパターンを投影対物レンズの像面上に投影するための投影対物レンズを有するマイクロリソグラフィ投影露光機であって、投影露光機は、遅延機構であって、遅延機構の入力側から入射する入力光ビームを、遅延機構の影響を受けることができる偏光状態の空間分布であって、入力光の偏光状態の空間分布と異なる空間分布を断面全体にわたって有する出力光ビームに変換するための少なくとも１つの遅延機構を有し、遅延機構は、反射遅延機構として構成されており、また遅延機構の有効断面は、異なった遅延効果を備える多数の遅延区画を有する、マイクロリソグラフィ投影露光機。
38. 遅延機構は、偏向鏡として構成され、かつ照明装置内の放射光源とマスクとの間に配置されている、請求項３７に記載の投影露光機。
39. 遅延装置は、放射光の流れ方向において最後の偏光光学素子の後方に配置されている、請求項３７に記載の投影露光機。
40. 投影対物レンズは、反射屈折投影対物レンズであり、その場合、凹面鏡及びビーム反射装置を有する少なくとも１つの反射屈折対物レンズ部分が、物体面と像面との間に配置されており、凹面鏡は反射遅延機構として構成されており、また凹面鏡の有効断面は、異なった遅延効果を備える多数の遅延区画を有する、請求項３７に記載の投影露光機。
41. 遅延機構は、少なくとも１つの透明な複屈折透過素子と、透過素子の、遅延機構の入口側と反対の位置の側に配置された反射面を有する鏡であって、それにより、入力光ビームが、透過素子の１回目の通過後に再帰反射されて、透過素子の２回目の通過を行うようにする鏡とを有しており、複屈折透過素子は、互いに隣り合わせて配置された、透明の複屈折材料製の多数の遅延区画を有し、遅延区画の各々が、軸方向厚さ及び透照方向に対して特定の傾斜角に位置する主結晶軸を有し、軸方向厚さ及び傾斜角は、遅延素子を２回通過する場合、放射光の、互いに垂直に並べられた電場成分間に事前設定可能な経路差を生じるように設計されている、請求項４０に記載の投影露光機。
42. 遅延区画の主結晶軸は、遅延機構の光軸に垂直である異なった方向に並べられる、請求項４１に記載の投影露光機。
43. 主結晶軸及び軸方向厚さを有する少なくとも１つの複屈折透過素子が設けられており、遅延機構の有効断面が多数の遅延区画に分割され、遅延区画は、遅延区画内の複屈折透過素子を通過する放射光の移動方向が、遅延区画の主結晶軸の方向に対して斜めに通り、それにより、移動方向は主結晶軸に対して０°より大きく、かつ９０°より小さい傾斜角をなし、かつ移動方向及び主結晶軸の方向によって画定された移動平面上に位置するように構成されており、少なくとも１つの遅延区画について軸方向厚さ及び傾斜角を互いに適合させ、それにより、遅延素子を２回通過した後の遅延区画内の電場成分の光路長差が事前設定された経路差に対応し、また各遅延区画について移動平面の向きが、その遅延区画に局部的に望ましい好適な偏光方向を生じるように設定されるようにした、請求項４１に記載の投影露光機。
44. 複屈折透過素子が、遅延装置の光軸にほぼ平行な主結晶軸を備えており、複屈折透過素子は、各遅延区画について少なくとも１つの偏向構造体を割り当てられ、この偏向構造体が入力光を偏向し、その光が遅延区画をその遅延区画用に設定された傾斜角及び傾斜方向で貫通するようにした、請求項４１に記載の投影露光機。
45. 投影対物レンズは、反射屈折投影対物レンズであり、その場合、少なくとも１つの平坦な偏向鏡が、物体面と像面との間に配置されており、偏向鏡は反射遅延機構として構成されており、また偏向鏡の有効断面は、異なった遅延効果を備える多数の遅延区画を有する、請求項３７に記載の投影露光機。
46. 反射マスクを照明するための、極紫外線（ＥＵＶ）用の放射光源を有する照明装置を有し、かつ照明装置の下流側に配置された投影対物レンズであって、マスクによって与えられるパターンを投影対物レンズの像面上に投影するための投影対物レンズを有する投影露光機であって、投影露光機は、遅延機構であって、遅延機構の入力側から入射する入力光ビームを、遅延機構の影響を受けることができる偏光状態の空間分布であって、入力光の偏光状態の空間分布と異なる空間分布を断面全体にわたって有する出力光ビームに変換するための少なくとも１つの遅延機構を有し、遅延機構は、反射遅延機構として構成されており、また遅延機構の有効断面は、異なった遅延効果を備える多数の遅延区画を有する、投影露光機。
47. 遅延機構は、基板、及び基板に塗布された反射コーティングを有しており、該反射コーティングは、極紫外線（ＥＵＶ）域の放射光に有効であり、かつ異なった遅延効果を有する遅延区画を形成するために、局部的に異なった偏光変化反射効果を有する、請求項４６に記載の投影露光機。
48. 反射コーティングは、交互に高屈折率材料及び低屈折率材料の層を互いに上下に重ねた多層反射コーティングとして構成され、また構造体の回折構造素子が、放射光の波長より小さい間隔を与えられて互いに隣り合って延びており、異なった遅延効果を有する遅延区画を形成するための構造体の局部的に変化する配置がある、請求項４７に記載の投影露光機。
    
    

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