JP2010500769A - Catadioptric projection objective having a pupil mirror, a projection exposure apparatus and method - Google Patents

Catadioptric projection objective having a pupil mirror, a projection exposure apparatus and method Download PDF

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Abstract

投影対物器械の物体面に配置された物体視野を投影対物器械の像面に配置された像視野上に結像するための反射屈折投影対物器械を提供する。 Providing catadioptric projection objective for imaging an object field arranged in an object plane of the projection objective onto the projection objective image field arranged in an image plane of the. 投影対物器械(100)の物体面(05)に配置された物体視野(07)から投影対物器械の像面(IS)に配置された像視野(IF)上にパターンを結像するための反射屈折投影対物器械(100)は、物体面からのパターンを第1の中間像(IMI1)内に結像させるように構成されて第1の瞳表面(P1)を有する第1の対物器械部(LG1)と、第1の中間像(IMI1)を第2の中間像(IMI2)内に結像させるように構成され、第1の瞳表面(P1)と光学的に共役な第2の瞳表面(P2)を有する第2の対物器械部(HG)と、第2の中間像(IMI2)を像面(IS)内に結像させるように構成され、第1及び第2の瞳表面と光学的に共役な第3の瞳表面(P3)を有する第3の対物器械部(LG2、LG3、LG4)と Reflection for imaging the pattern on the projection objective (100) the object plane (05) in the arranged object field (07) from the projection objective image surface (IS) in arranged image field of the (IF) refractive projection objective (100) includes a first objective part having a structure has been first pupil surface (P1) so as to image the pattern from the object plane to the first intermediate image (IMI1) in ( and LG1), is configured to form an image the first intermediate image the (IMI1) to the second intermediate image (IMI2) in the first pupil surface (P1) and optically conjugate second pupil surface the second objective part having a (P2) and (HG), is configured to form an image the second intermediate image of the (IMI2) in the image plane (iS), the optical and the first and second pupil surface to the third objective part with a conjugate third pupil surface (P3) and (LG2, LG3, LG4) 有する。 A. 反射瞳ミラー表面を有する瞳ミラー(113)は、第1、第2、及び第3の瞳表面のうちの1つに又はその近くに位置決めされる。 Pupil mirror having a reflective pupil mirror surface (113), first, is positioned in one of the second and third pupil surface or near. 瞳ミラー(113)に作動的に接続され、瞳ミラーの反射面の形状を変更するように構成された瞳ミラーマニピュレータは、レンズ加熱、圧密化から生じる結像収差、及び投影対物器械の作動中に発生する他の放射光誘起の結像収差を動的に補正することを可能にする。 Is operatively connected to the pupil mirror (113), pupil mirror manipulator configured to change the shape of the reflective surface of the pupil mirror, lens heating, imaging aberrations resulting from consolidation, and during operation of the projection objective It makes it possible to dynamically correct the imaging aberrations of the other of the radiation induced occurring.
【選択図】図1 .FIELD 1

Description

本発明は、投影対物器械の物体面に配置された物体視野を投影対物器械の像面に配置された像視野上に結像するための反射屈折投影対物器械に関する。 The present invention relates to a catadioptric projection objective for imaging the placed object field in the object plane of the projection objective onto the projection objective image field arranged in an image plane of the.

反射屈折投影対物器械は、例えば、半導体素子及び他の種類のマイクロデバイスを製作するのに用いられる投影露光システム、具体的にはウェーハスキャナ又はウェーハステッパにおいて採用され、以下に一般的に「マスク」又は「レチクル」と呼ぶフォトマスク又はレチクル上のパターンを感光コーティングを有する物体上に縮小スケールで超高分解能を用いて投影する役割を達成する。 Catadioptric projection objective, for example, a projection exposure system used to fabricate semiconductor devices and other types of microdevices, specifically adopted in the wafer scanner or a wafer stepper, commonly "mask" below or to achieve the role of projecting with ultra-high resolution reduced scale on an object having a pattern a photosensitive coating on a photomask or reticle is referred to as a "reticle".

より一層微細な構造を作り出すために、投影対物器械の像側開口数(NA)を高めること、及びより短い波長、好ましくは、約260nmよりも短い波長を有する紫外線を採用することの両方が探求されている。 To create a more finer structure, to increase the image-side numerical aperture (NA) of the projection objective, and shorter wavelengths, preferably, both of employing ultraviolet radiation having a wavelength shorter than about 260nm is sought It is. しかし、光学要素を製作するのに利用可能なこの波長領域で十分に透過的である材料、具体的には合成石英ガラス及びフッ化物結晶は僅かしかない。 However, it material, in particular only synthetic quartz glass and fluoride crystals slightly sufficiently transparent in this wavelength region available for fabricating the optical element. 利用可能なこれらの材料のアッベ数は、互いにかなり近くにあり、十分に良好に色補正された(色収差に対して補正された)純屈折システムを達成するのは困難である。 Abbe number of available these materials are located fairly close to each other, are sufficiently well color correction (corrected for chromatic aberrations) are difficult to achieve purely refractive systems.

光学リソグラフィでは、高分解能及び良好な補正ステータスは、比較的大きい、事実上平坦な像視野において得なければならない。 In optical lithography, a high resolution and good correction status is relatively large, must be obtained in virtually flat image field. あらゆる光学設計に対して求めることができる最も困難な要件は、平坦な像を有することであり、特に全屈折設計の場合にそうであることが指摘されている。 The most challenging requirements can be determined for any optical design is to have a flat image, it is pointed out that particularly is the case for all refractive design. 平坦な像を達成するには相対するレンズ屈折力が必要であり、それにより、より強いレンズ、より長いシステムの長さ、より大きなシステムのガラス質量、及びより強いレンズ曲率から生じるより大きくより高次の像収差が引き起こされる。 To achieve a flat image is required opposing lens refractive power, whereby the stronger lenses, the longer the system length, more glass mass of a larger system, and more greater than resulting from a strong lens curvature greater height the following image aberration is caused.

色補正及び像の平坦化の問題を解決する助けとして、かねてから凹ミラーが用いられている。 As an aid in solving the color correction and the flattening of the image problem, it has long been the concave mirror is used. 凹ミラーは、正のレンズと同様に正の屈折力を有するが、反対符号のペッツヴァル曲率を持たない。 Concave mirror is similar to the positive lens having a positive refractive power, no Petzval curvature of the opposite sign. また凹ミラーは、色問題を招かない。 The concave mirror, does not cause the color problem. 従って、屈折要素と反射要素、具体的にはレンズと少なくとも1つの凹ミラーとを組み合わせる反射屈折システムは、上述の種類の高分解能投影対物器械を構成するのに主に採用されている。 Therefore, catadioptric system that combines reflective elements and refractive elements, in particular lenses and at least one concave mirror is mainly used to construct the high resolution projection objectives of the type described above.
残念ながら凹ミラーは、放射光を到来方向にまともに送り返すので、光学設計の中に統合することが困難である。 Concave mirror Unfortunately, because decent back radiation in the incoming direction, it is difficult to integrate into the optical design. 機械的な問題、又はビームの口径食又は瞳の掩蔽に起因する問題を引き起こさずに凹ミラーを統合する知的設計が望ましい。 Mechanical problems, or Intellectual integrating concave mirrors without causing problems due to vignetting or obscuration of the pupil of the beam is desired.

リソグラフィ製造工程の効率に対する高まる要求から、光源の電力を高める傾向がある。 From the growing demand for efficiency of the lithographic manufacturing process, it tends to increase the power of the light source. また、益々短い波長も用いられている。 Also increasingly shorter wavelengths also be used. 様々な種類のパターンにおける結像条件を最適化するために、特定の照明環境が採用されている。 To optimize the imaging conditions in various types of patterns, a particular lighting environment is employed. その結果、露光システムの結像品質に有意に影響を及ぼす投影システム内の光学材料の特性における様々な時間依存変化が観測されている。 As a result, various time-dependent changes in the properties of the optical material in significantly affecting the projection system in the imaging quality of the exposure system is observed. 高い吸収に起因する作動中のレンズ群及び他の透過光学要素の加熱(レンズ加熱)は、結像の特性に動的に影響を与える1つの効果である。 High absorption for heating the lens unit and the other transmissive optical element during operation due (lens heating) is one effect of the dynamic effect on the properties of the imaging. また圧密化効果のような放射光によって誘起される屈折率変化に起因する長期の(疑似静的)効果が観測されている。 The long-term (pseudo static) effect due to the refractive index change induced by the emitted light, such as compacting effect is observed.

本出願人の特許出願US2004/0144915A1は、物理的ビームスプリッタを有する反射屈折投影対物器械において、吸収によって誘起される加熱効果によって引き起こされる一部の問題を解決する手法を明らかにしている。 Patent Application US2004 / 0144915A1 of the applicant, in catadioptric projection objectives having a physical beam splitter, reveals a method to solve some of the problems caused by the heating effect induced by absorption. この出願は、凹ミラーが瞳表面に位置決めされた単一結像システム(中間像を伴わない)として設計された折り畳み反射屈折投影対物器械を開示している。 This application discloses a folding catadioptric projection objective is designed as a single imaging system concave mirror is positioned on the pupil surface (without intermediate image). 軸上物体視野から凹ミラーに向って到来する放射光を凹ミラーによって像面に向けて反射される放射光から分離するために、偏光選択性ビームスプリッタ表面を有する物理的ビームスプリッタが設けられる。 In order to separate the radiation coming from the on-axis object field towards the concave mirror from the radiation is reflected toward the image plane by the concave mirror, the physical beam splitter is provided having a polarization selective beam splitter surface. 凹ミラーは、変形可能ミラーとして構成され、凹ミラー表面の形状は、放射光によって誘起される光学性能変化に応じて、投影対物器械の作動中に進行するある一定の時間依存結像収差を相殺することを可能にするような方式で、瞳ミラーマニピュレータを用いて操作することができる。 Concave mirror is configured as a deformable mirror, the shape of the concave mirror surface, depending on the optical performance changes induced by synchrotron radiation, offsetting a certain time-dependent imaging aberrations which proceeds during operation of the projection objective in such a manner as to allow, it can be manipulated using the pupil mirror manipulator. 瞳ミラーマニピュレータは、単純な構造を有し、光路と干渉しないように凹ミラーの裏側に設けられる。 Pupil mirror manipulator has a simple structure, is provided on the back side of the concave mirror so as not to interfere with the optical path. 変形可能瞳ミラーは、例えば、吸収によって誘起される立方形ビームスプリッタ及び矩形遅延プレートの加熱に起因する非点収差、二重又は四重波面変形、及び圧密化効果などを補償するように設計される。 Deformable pupil mirror, for example, is designed to compensate astigmatism caused by the heating of the cuboid beam splitter and rectangular delay plate induced by absorption, dual or quadruple wavefront deformations, and the like compaction effect that.

US2004/0144915A1 US2004 / 0144915A1 WO2004/019128A2 WO2004 / 019128A2 WO2005/111689A WO2005 / 111689A US6、995、833B2 US6,995,833B2 US6、600、608 US6,600,608 WO2005/098506A1 WO2005 / 098506A1 WO2005/098505A1 WO2005 / 098505A1 米国特許出願出願番号第11/151、465号 U.S. Patent Application Serial No. 11 / 151,465 US2006/0039669 US2006 / 0039669 WO2003/093903 WO2003 / 093903 US6、252、647B1 US6,252,647B1 US2006/005026A1 US2006 / 005026A1 EP1069448B1 EP1069448B1 US2002/0001088A1 US2002 / 0001088A1 US6、784、977B2 US6,784,977B2 US5、986、795 US5,986,795 US2006/0018045A1 US2006 / 0018045A1 US2002/0011088A1 US2002 / 0011088A1 US2006/0114437A1 US2006 / 0114437A1 WO2005/040890A WO2005 / 040890A

本発明の目的は、非常に高い像側開口数に対する可能性を有し、作動時に性能の長期安定性を維持することができる、真空紫外(VUV)範囲での使用に適切なマイクロリソグラフィのための反射屈折投影対物器械を提供することである。 An object of the present invention has the potential for very high image side numerical aperture, it is possible to maintain long-term stability of performance during operation, for proper microlithography for use in vacuum ultraviolet (VUV) range to provide a catadioptric projection objective.
本発明の別の目的は、双極及び四重極照明のような非従来的軸外照明を含む様々な照明環境において安定した作動条件で作動するように構成された投影対物器械及び露光装置を提供することである。 Another object of the present invention, provides a configured projection objective and an exposure apparatus to operate in a stable operating condition in a variety of lighting environments including non-conventional off-axis illumination such as dipole and quadrupole illumination It is to be.

本発明の別の目的は、液浸リソグラフィにおいて安定した光学性能をもたらす反射屈折投影対物器械を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a catadioptric projection objective provide stable optical performance in immersion lithography.
本発明の別の目的は、妥当な費用で製造することができ、乾式リソグラフィ又は液浸リソグラフィの様々な照明条件の下で光学性能安定性を有する193nmに至るまでの波長におけるマイクロリソグラフィ用途のための反射屈折投影対物器械を提供することである。 Another object of the present invention can be manufactured at a reasonable cost, for microlithography applications at wavelengths up to 193nm with optical performance stability under various lighting conditions dry lithography or immersion lithography to provide a catadioptric projection objective.

上記及び他の目的に対する解決法として、本発明は、一構成に従って、投影対物器械の物体面に配置された物体視野から投影対物器械の像面に配置された像視野上にパターンを結像するための反射屈折投影対物器械を提供し、これは、物体面から第1の中間像内にパターンを結像させるように構成され、第1の瞳表面を有する第1の対物器械部と、第1の中間像を第2の中間像内に結像させるように構成され、第1の瞳表面と光学的に共役な第2の瞳表面を有する第2の対物器械部と、第2の中間像を像面内に結像させるように構成され、第1及び第2の瞳表面と光学的に共役な第3の瞳表面を有する第3の対物器械部と、第1、第2、及び第3の瞳表面のうちの1つに又はその近くに位置決めされた反射瞳ミラー表面を有する瞳ミラーと、 As a solution to the above and other objects, the present invention is, according to one configuration, imaging the pattern from the arranged object field in the object plane of the projection objective onto the projection objective image field arranged in an image plane of the provide catadioptric projection objective for which is configured to image the pattern from the object plane into a first intermediate image, a first objective part having a first pupil surface, the It consists first intermediate image to form an image in a second intermediate image, a second objective part having a first pupil surface optically conjugate with the second pupil surface, a second intermediate is configured so as to form an image on an image plane, and a third objective part having a first and second pupil surface optically conjugate with a third pupil surface, first, second and, a pupil mirror having one or positioning the reflected pupil mirror surface near the one of the third pupil surface, ミラーに作動的に接続され、瞳ミラー表面の形状を変更するように構成された瞳ミラーマニピュレータとを含む。 It is operatively connected to the mirror, and a pupil mirror manipulator configured to change the shape of the pupil mirror surface.

本出願の冒頭で示した様々な時間依存の放射光誘起の投影対物器械内の光学材料の特性の変化(レンズ加熱、圧密化等)は、独特の結像収差を誘起し、これらの結像収差は、結像収差への主な寄与が非球面収差への視野一定寄与であるから、従来のマニピュレータによって補償することが困難である。 Changes in the characteristics of the optical material in the projection objective of the various time-dependent of the radiation induced shown at the beginning of the present application (lens heating, compaction, etc.) can induce a unique imaging aberrations, these imaging aberration, since the main contribution to imaging aberrations are field-constant contribution to the non-spherical aberration, it is difficult to compensate by conventional manipulator. より具体的には、視野にわたって一定の軸上非点収差(AIDA)及び四重放射対称誤差(4回の波打ち)が観測される。 More specifically, the field of view over (undulation 4 times) constant axial astigmatism (AIDA) and quadruple radial symmetry error is observed. 瞳ミラー表面を有する瞳ミラー、及びこの反射瞳ミラー表面の形状を変更することを可能にする操作手段を設けることにより、レンズ加熱及び圧密化などに起因して投影対物器械内で波面形状の有意な乱れが発生するが、像面において本質的に収差のない波面が得られる。 Pupil mirror having a pupil mirror surface, and significant wavefront shape by providing the operating means making it possible to change the shape of the reflective pupil mirror surfaces, due like lens heating and compacted in the projection objective turbulence occurs such but essentially no aberration wavefront is obtained at the image plane. 一般的に補正は、レンズ加熱などによって引き起こされる乱れの負の寄与を瞳ミラーによって相殺するように反射瞳ミラー表面の形状を調節することによって得ることができる。 Generally correction may be obtained by adjusting the shape of the reflective pupil mirror surface so as to cancel out the negative pupil mirror the contribution of disturbances caused by such lens heating. 瞳ミラーは、投影対物器械の瞳表面に又はその近くに位置決めされるので、反射面形状のいかなる変形又は変更も全ての視野点において本質的に同じ効果を有し、それによって本質的に視野一定の補正が得られる。 Pupil mirror, because it is positioned at or near the pupil surface of the projection objective, having essentially the same effect in all field points Any variations or modifications of the reflection surface shape, thereby essentially field-constant It is the correction obtained.

2つの実中間像を有する反射屈折投影対物器械は、口径食のような問題を回避しながらマイクロリソグラフィへの適用を可能にするのに十分に大きく非常に高い像側開口数を像視野内で得るように設計することができることが判明している。 Catadioptric projection objective having two real intermediate image, a very high image-side numerical aperture sufficiently large to permit application to microlithography while avoiding problems like vignetting in the image field it has been found that can be designed to achieve. 更に、軸外物体視野及び像視野が用いられる場合に、高い像側NAを有するシステムでは、瞳の掩蔽を回避することができる。 Further, when the off-axis object field and image field is used, in a system having a high image side NA, it is possible to avoid obscuration of the pupil. この投影対物器械は、厳密に3つの連続する対物器械部と厳密に2つの中間像とを有する。 The projection objective, strictly and a three consecutive objective part and exactly two intermediate images. 第1から第3の対物器械部の各々は、2回の連続するフーリエ変換を実行する結像サブシステム(2fシステム)であり、第1から第3の対物器械部の他には、付加的な対物器械部は存在しない。 Each of the first to third objective part is a imaging subsystem to perform two successive Fourier transform (2f system), in addition to the first to third objective part, additional such objective part does not exist. 厳密に2つの中間像が設けられる場合には、妥当性のあるサイズ及び複雑度で製造することができる光学システムにおいて、光学設計者に対する高い自由度が達成される。 When exactly two intermediate images are provided, in an optical system which can be manufactured in the size and complexity of validity, high degree of freedom for the optical designer is achieved. リソグラフィの目的に適する像視野における大きい像側開口が可能にされる。 Large image-side numerical aperture in the image field for the purposes of lithography is enabled.

瞳ミラーは、本質的に平坦な反射面を有することができるが、殆どの実施形態では、瞳ミラーは、屈折力を有する光学要素として設計される。 Pupil mirror may have an essentially flat reflecting surface, in most embodiments, the pupil mirror is designed as an optical element having a refractive power. 一部の実施形態では、瞳ミラーは凹ミラーである。 In some embodiments, the pupil mirror is concave mirror.
少なくとも1つの中間像を物体面と瞳ミラーの間に形成することが有用であることが判明しており、それにより、瞳ミラー上の反射の前に放射光を適切に準備することが可能になる。 It has been found that at least one intermediate image to be formed between the object plane and the pupil mirror is useful, thereby to be capable of properly prepare the emitted light in front of the reflection on the pupil mirror Become. 少なくとも1つの結像サブシステム(対物器械部)が物体面と瞳ミラーの間に設けられる場合には、瞳ミラー上に当たる放射光は、実質的に瞳ミラーの補正機能の最適使用に向けて準備することができる。 When at least one imaging subsystem (objective part) is provided between the object plane and the pupil mirror, radiation impinges on the pupil mirror, toward the optimum use of substantially the pupil mirror compensation function prepare can do.

一部の実施形態では、瞳ミラーは、第2の対物器械部内で第2の瞳表面に又はその近くに配置される。 In some embodiments, the pupil mirror is disposed in the second pupil surface in the second objective part or near. 反射屈折の第2の対物器械部を形成するために、1つ又はそれよりも多くのレンズを第2の対物器械部内に追加で設けることができる。 To form the second objective of the catadioptric can be provided by adding one or more lenses in the second objective portion. 代替的に、第2の対物器械部は、純反射性(反射結像)のものとすることができる。 Alternatively, the second objective part may be of a net reflective (catoptric).
一部の実施形態では、第1の中間像を形成する第1の対物器械部は純屈折性であり、すなわち、1つ又はそれよりも多くのレンズのみを含み、結像ミラーを含まない。 In some embodiments, the first objective part for forming a first intermediate image is purely refractive, i.e., contains only one or more lenses, not including imaging mirror. 代替的又は追加的に、第2の中間像から像面内に最終像を形成する第3の対物器械部は、純屈折性対物器械部とすることができる。 Alternatively or additionally, the third objective part for forming a final image on the image plane from the second intermediate image may be a purely refractive objective part.

以下では、上述の順序で第1の屈折性対物器械部(R)、第2の反射屈折又は反射結像対物器械部(C)、及び屈折性(R)の第3の対物器械部を有する連結されたシステムを「R−C−R」型のシステムで表すことにする。 In has a third objective of the first refractive objective part in the above order (R), a second catadioptric or catoptric objective part (C), and refractive (R) below the ligated system will be represented by "R-C-R" type systems.
一部の実施形態では、第1の対物器械部は、反射屈折対物器械部であり、第2の対物器械部は、反射屈折又は反射結像のものであり、瞳ミラーを含み、第3の対物器械部は、屈折性対物器械部である。 In some embodiments, the first objective part is a catadioptric objective part, the second objective part is of catadioptric or catoptric, including the pupil mirror, the third objective part is a refractive objective part. これらのシステムは、「C−C−R」型のシステムと呼ぶことができる。 These systems may be referred to as "C-C-R" type systems.

投影対物器械の光学要素は、様々な方式で配置することができる。 The optical elements of the projection objective can be arranged in a variety of ways.
一部の実施形態は、ミラー(偏向ミラー)を用いて少なくとも2つの非平行の軸セグメントへと細分化される光軸を有する「折り畳み」反射屈折投影対物器械として設計される。 Some embodiments mirrors "fold" has an optical axis which is subdivided into at least two axes segments of non-parallel with the (deflecting mirrors) is designed as a catadioptric projection objective. 一般的に偏向ミラーは、平坦な反射面を有することができ、すなわち、屈折力がないものとすることができる。 Generally deflecting mirror may have a flat reflective surface, i.e., it can be assumed that there is no power.
一部の実施形態は、幾何学形状的に第1の偏向ミラーと瞳ミラーの間に二重通過領域が形成されるように、物体面から瞳ミラーに向けて放射光を偏向するか又は瞳ミラーから像面に向けて放射光を偏向するように配置される。 Some embodiments, as double passage region between the geometrically first deflecting mirror and the pupil mirror is formed, or pupil to deflect the emitted light from the object plane to the pupil mirror It is arranged to deflect the emitted light toward the image plane from the mirror. 少なくとも1つの偏向ミラーを設けることにより、利用可能な開口数を瞳ミラーのサイズによって過度に制限することなしに、瞳ミラーを瞳表面に又はその近くに配置することが容易になる。 By providing at least one deflection mirror, without unduly limiting the number of available aperture by the size of the pupil mirror, it is easy to place the pupil mirror pupil surface or near.

物体面と像面が平行になるように、第1の偏向ミラーに対して90°の角度で配置される第2の偏向ミラーを設けることができる。 As the object plane and the image plane are parallel, it is possible to provide a second deflection mirror disposed at an angle of 90 ° relative to the first deflecting mirror. 第2の偏向ミラーは、瞳ミラーから反射される放射光を直接的に受光するように配置することができ、又は第1の偏向ミラーから反射される放射光を受光するように配置することができる。 Second deflecting mirror may be arranged to directly receive the emitted light that is reflected from the pupil mirror, or be positioned to receive radiation reflected from the first deflecting mirror it can.
一部の実施形態では、第1の偏向ミラーは、物体面から到来する放射光を瞳ミラーの方向に偏向するように配置され、第2の折り畳みミラーは、瞳ミラーから到来する放射光を像平面の方向に偏向するように配置される。 In some embodiments, the first deflecting mirror is arranged to deflect the radiation coming from the object plane in the direction of the pupil mirror, the second folding mirror, an image of the radiation coming from the pupil mirror It is arranged to deflect in the direction of the plane. この折り畳み幾何学形状は、第1の対物器械部の光学要素によって定められる光軸セグメントと、第3の対物器械部の光学要素によって定められる光軸セグメントとを本質的に同軸で、すなわち、厳密に同軸であるか又は一般的なレンズ直径との関係では非常に小さい僅かな横方向オフセットしか持たずに配置することを可能にする。 The folding geometry, the optical axis segment defined by the optical elements of the first objective part, essentially coaxial with the optical axis the segment defined by the optical element of the third objective part, i.e., strictly makes it possible to place without having only a very small slight lateral offset in relation to the or common lens diameter is coaxially. この一般的な折り畳み幾何学形状による投影対物器械の例は、WO2004/019128A2又はWO2005/111689Aに開示されている。 Examples of a projection objective according to the general folding geometry are disclosed in WO2004 / 019128A2 or WO2005 / 111689A. これらの文献の開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。 The disclosures of these references are incorporated herein by reference.

第1の偏向ミラーは、瞳ミラーによって反射される放射光を第2の偏向ミラーに向けて偏向するように光学的に瞳ミラーの下流に配置され、第2の偏向ミラーは、第1の偏向ミラーからの放射光を像面に向けて偏向するように配置される。 First deflecting mirror is optically positioned downstream of the pupil mirror to deflect radiation reflected by the pupil mirror towards the second deflecting mirror, the second deflecting mirror, the first deflection It is arranged radiation from the mirror to deflect toward the image plane. これらの種類の実施形態では、凹瞳ミラーによって定められる光軸は、第1の対物器械部によって定められる光軸のセグメントと同軸とすることができる。 In these types of embodiments, the optical axis defined by the 凹瞳 mirror may be a segment coaxial with the optical axis defined by the first objective part. 一般的に物体面と像面の間で大きい横方向オフセットが得られ、このオフセットは、一般的なレンズ直径と比較して大きい。 Generally lateral offset is obtained large between the object plane and the image plane, this offset is large compared to the typical lens diameter. 一般的にこの種類の対物器械は、互いに対して平行に装着された2つのレンズバレル構造を含む。 Generally, this type of objective comprises two lens barrel structure that is mounted parallel with respect to each other. 一般的な例は、例えば、US6、995、833B2に開示されている。 Typical examples include, for example, disclosed in US6,995,833B2. これらの文献の開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。 The disclosures of these references are incorporated herein by reference.

少なくとも1つの負のレンズを含む負の群を、凹ミラーの反射側の前にある放射光が負の群を通じて反対方向に少なくとも2回通過するような二重通過領域内に配置することができる。 A negative group including at least one negative lens, it is possible to radiation in front of the reflective side of the concave mirror is arranged in a double pass region to pass through at least twice in opposite directions through the negative group . この負の群は、瞳の近くの領域内の凹瞳ミラーの直近に位置決めすることができ、この領域は、結像の周辺光線高さ(MRH)が主光線高さ(CRH)よりも大きいという事実によって特徴付けることができる。 The negative group may be positioned in the immediate vicinity of 凹瞳 mirror near the area of ​​the pupil, the area is larger than the marginal ray height of the imaging (MRH) is the chief ray height (CRH) it can be characterized by the fact that. 好ましくは、周辺光線高さは、負の群の領域内で主光線高さの少なくとも2倍大きく、特に少なくとも5から10倍大きい。 Preferably, the marginal ray height is at least 2 times the principal ray height in the region of negative group increases, especially at least 5 to 10 times greater. 大きい周辺光線高さの領域内の負の群は、色補正に実質的に寄与することができ、特に、肉薄なレンズの軸上色収差は、レンズの場所における周辺光線高さの二乗に比例する(更に、屈折力及びレンズの分散に比例する)ので、軸上色収差の補正に実質的に寄与することができる。 Negative group of large marginal ray height in the region can be substantially contribute to the color correction, in particular, axial chromatic aberration of the thin lens is proportional to the square of the marginal ray height at the location of the lens (Furthermore, in proportion to the dispersion of the refractive power and lens), it is possible to substantially contribute to the correction of the axial chromatic aberration. これに、投影放射光が、凹ミラーの直近に配置された負の群を通じて反対の放射通過方向に2回通過するという事実が加わり、その結果、負の群の色の過補正効果が2回利用される。 This projection emitted light, it added to the fact that two passes through the negative group arranged in the immediate vicinity of the concave mirror in the radiation passage direction opposite, so that over-compensation effect of color negative group twice It is used. 負の群は、例えば、単一の負のレンズで構成することができ、又は少なくとも2つの負レンズを含むことができる。 Negative group, for example, can be composed of a single negative lens, or may include at least two negative lenses.

一部の実施形態では、投影対物器械の全ての光学要素は、投影対物器械の全ての光学要素に対して共通の真っ直ぐな光軸に沿って整列する。 In some embodiments, all the optical elements of the projection objective are aligned along a common straight optical axis for all of the optical elements of the projection objective. この種類の光学システムを本明細書では「直線配置システム」で表している。 This kind of a herein-optical system is represented by "linear positioning system".
光学的な観点からは、偏光効果のような平坦な折り畳みミラーを利用することによって引き起こされる光学問題を回避することができるので、直線配置システムが好ましい。 From an optical point of view, it is possible to avoid the optical problems caused by utilizing planar folding mirrors, such as polarization effects, linear positioning system is preferred. 同じく製造の観点からも、直線配置システムは、光学要素のための従来の装着技術を利用することができるように設計することができ、それによって投影対物器械の機械安定性が改善される。 From likewise manufacturing standpoint, linear positioning system may be designed to be able to use conventional mounting techniques for optical elements, whereby mechanical stability of the projection objective is improved. 2つ又は4つ又は6つのミラーのような偶数個のミラーを利用することにより、像反転のない結像が可能になる。 By using an even number of mirrors, such as two or four or six mirrors, allowing no image reversal imaging.

直線配置システムの光学要素は、物体面からの放射光を受光するための物体側ミラー群入口と、ミラー群出口から像面に向って出現する放射光を出射するための像側ミラー群出口とを有するミラー群を含むことができ、ミラー群は、上述の少なくとも1つの瞳ミラーを含む。 The optical elements of the linear deployment system, the object side mirror group entry for receiving radiation from the object plane, an image side mirror group exit for emitting radiation appearing toward the image plane from the mirror group exit It can include a mirror unit having a mirror group includes at least one pupil mirror above.
軸上視野(物体視野と像視野が光軸に関して中心にある)が望ましい場合には、ミラー群は、凹反射面が互いに対面する1対の凹ミラーによって形成することができ、放射光がミラーを通過することを可能にするために、透過部分(穴又は孔等)が、ミラー表面内の光軸の周囲の領域内に作られる。 If axis field (object field and image field is centered with respect to the optical axis) is desired, the mirror group may be formed by a pair of concave mirrors concave reflecting surfaces facing each other, the emitted light mirror in order to make it possible to pass through the transmission part (the holes or openings, etc.) it is made in the region around the optical axis of the mirror surface. 凹ミラーは、瞳表面に光学的に近く配置することができる。 Concave mirrors, may be positioned optically close to a pupil surface. 凹ミラーのうちの少なくとも1つには、変形可能瞳ミラーを形成するために瞳ミラーマニピュレータを設けることができる。 At least one of the concave mirror, it is possible to provide a pupil mirror manipulator to form a deformable pupil mirror. 2つの中間像、軸上視野、及び瞳掩蔽を有するシステムの例は、例えば、本出願人の特許US6、600、608に開示されており、その開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。 Examples of a system with two intermediate images, on-axis viewing, and pupil obscuration, for example, are disclosed in the applicant's patent US6,600,608, the disclosure of which is incorporated herein by reference ing.
瞳掩蔽のない結像が望ましい場合には、軸外視野(物体視野と像視野が完全に光軸の外側にある)を用いることができる。 If there is no image of the pupil obscuration is desired, it is possible to use an off-axis field (object field and image field completely outside of the optical axis).

一般的に直線配置システムは、ミラーを位置決めするには非常に小さな設置空間しか持たない。 Generally rectilinear arrangement system does not quite have only a small installation space in positioning the mirrors. また瞳表面におけるミラーサイズは、適度なサイズの矩形又は弧形状の「有効像視野」を大きい像側開口数で結像する機能を制限する。 The mirror size in the pupil surface limits the ability to image a large image-side numerical aperture of the "effective image field" rectangular or arc shape of moderate size. これは、物体視野の比較的低い値の「有効エタンデュ」(有効な幾何学的光束)、すなわち、口径食なしに結像することができる最内側の視野点と有効物体視野の外縁との間の距離が小さいことに対応する。 This "effective etendue" (effective geometrical optical flux) of the relatively low value of the object field, i.e., between the outer edge of the innermost field point and effective object field that can be imaged without vignetting corresponding to the distance is small. これらの条件の下では、矩形又は弓形形状を有する適度なサイズの有効物体視野が望ましい場合に、「設計物体視野」、すなわち、投影対物器械を十分に補正すべきである視野のサイズは、比較的大きくなる。 Under these conditions, when the effective object field of moderate size having a rectangular or arcuate shape is desired, the "design object field", i.e., the size of the field of view should be sufficiently correct projection objective comparison target increases. 設計物体視野のサイズを広げようとすると、一般的に光学要素の個数及びサイズは急激に増大するので、設計物体視野をできる限り小さく保つことが一般的に望ましい(「設計物体視野」の「有効物体視野」、「有効エタンデュ」という用語の詳細な定義及びこれらの用語の間の相互関係に対しては、開示内容が引用によって本明細書に組み込まれている本出願人の国際特許出願WO2005/098506A1を参照されたい)。 When Grow the size of the design object field, since the number and size of the general optical element rapidly increases, it is generally desirable to keep as small as possible design object field (the "Design object field" "Enable object field "," effective etendue and detailed definition of the term "for the mutual relationship between these terms, the applicant's international patent application, the disclosure of which is incorporated herein by reference WO2005 / see 098506A1).

少なくともこれらの考察事項に対して、ミラー群が、ミラー群入口からの放射光を第1の反射区域上で受光するための第1のミラーと、第1のミラーから反射された放射光を第2の反射区域上で受光するための第2のミラーと、第2のミラーから反射された放射光を第3の反射区域上で受光するための第3のミラーと、第3のミラーから反射された放射光を受光し、放射光をミラー群出口に反射するための第3のミラーとを含み、ミラーのうちの少なくとも2つが、光軸に対して回転対称の曲率表面を有する凹ミラーであることが有用であることが判明している。 For at least these considerations, a mirror group, a first mirror for receiving radiation from the mirror group entry in the first reflecting section on the radiation reflected from the first mirror first a second mirror for receiving on the second reflecting section, a third mirror for receiving radiation reflected from the second mirror at the third reflecting zone on, reflected from the third mirror It has been received radiation, and a third mirror for reflecting the emitted light to the mirror group exit, at least two of the mirrors, a concave surface mirror having a curvature surface of rotational symmetry with respect to the optical axis there it has been found to be useful.

ミラー群内に少なくとも4つのミラーを設けることにより、像側開口数が増大する場合であっても、瞳ミラーのサイズを制限することが可能になり、それによって口径食制御が容易になる。 By providing at least four mirrors in the mirror in the group, even when the image-side numerical aperture is increased, it is possible to limit the size of the pupil mirror, thereby becoming easier to vignetting control. 好ましくは、厳密に4つのミラーが設けられる。 Preferably, exactly four mirrors are provided. ミラー群の全てのミラーは、凹ミラーとすることができる。 All mirrors of the mirror group may be a concave mirror.
第2のミラー(物体面に幾何学形状的に近接する)を瞳ミラーとして利用することは可能であるが、多くの場合に第3のミラーを瞳ミラーとして構成することが有用であることが判明している。 It is possible to use the second mirror (geometrically close to the object plane) as the pupil mirror, it is possible to configure the third mirror as pupil mirror often useful It has been found. 一般的に第3のミラーは、幾何学形状的に物体面から離れてミラー群の像側にあり、それによって放射光を適切に第3のミラーに向けて誘導するための幾何学形状的な空間が与えられる。 Typically, the third mirror is located on the image side of the mirror group away from geometrically object plane, whereby a geometrical for guiding toward the third mirrors appropriately radiation space is given. また、光学的に第3のミラーの上流にあり、第1及び第2のミラーを含む光学要素は、瞳ミラーに向けて適切に放射光ビームを整形し、準備するために利用することができる。 Also, is upstream of the third mirror optically, an optical element comprising a first and second mirror is suitably shaping the radiated light beam towards the pupil mirror may be utilized to prepare . 例えば、補正ステータス及び主光線高さは、必要に応じて変化させることができる。 For example, the correction status and the chief ray height may be varied as required.

好ましくは、ミラー群のミラーは、ミラー群入口から到来する放射光がミラー群出口においてミラー群を出射する前に光軸を横断するように形成され、幾何学形状的にミラー群入口とミラー群出口の間に配置されたミラー群平面を通じて少なくとも5回通過するように配置される。 Preferably, the mirror of the mirror group are formed so as to cross the optical axis before radiation coming from the mirror group entry emits a mirror group at the mirror group exit, geometrically mirror group entry and mirror group It is arranged to pass at least 5 times through arranged mirror group plane between the outlet. それによって回数が少なくとも4回の反射をミラー群入口とミラー群出口の間に定められる軸線方向にコンパクトな空間内で得ることができる。 Thereby the number of times to obtain a reflection of at least 4 times in the mirror group entry and in a compact space axially defined between the mirror group exit.

前部レンズ群は、物体面とミラー群入口の間に配置することができ、それにより、物体面における放射光の空間分布をミラー群入口における放射光の望ましい角度分布に変換し、更に放射光がミラー群に入射し、第1のミラー上に当たる入射角を調節することが可能になる。 Front lens group may be disposed between the object surface and the mirror group entry, thereby, converts the spatial distribution of the emitted light on the object plane to a desired angular distribution of the emitted light in the mirror group entry, further emitted light There to the mirror group, it is possible to adjust the incidence angle falling on the first mirror. 前部レンズ群の設計は、ミラー群入口に入射する放射光ビームが望ましい断面形状を有し、放射光ビームを隣接するミラー縁部に当てることなくミラー群入口の中に通すことを可能にし、それによってビームの口径食が回避されるように選択することができる。 Front lens group design, the radiated light beam incident on the mirror group entry has a desired cross-sectional shape, to allow through it into the mirror group entry without exposure to the mirror edge portion adjacent the radiated light beam, thereby chosen such vignetting of the beam is avoided. 前部レンズ群は、フーリエレンズ群、すなわち、フーリエレンズ群の前側焦点面と後側焦点面の間で1回の単一フーリエ変換又は奇数回の連続フーリエ変換を実行する単一の光学要素又は少なくとも2つの光学要素から成る群として設計することができる。 Front lens group, a Fourier lens group, i.e., a single optical element to perform a single Fourier transformation or an odd number of consecutive Fourier transform once between the front focal plane of the Fourier lens group and the rear-side focal plane or it can be designed as a group consisting of at least two optical elements. 好ましい実施形態では、前部レンズ群を形成するフーリエレンズ群は純屈折性のものであり、単一フーリエ変換を実行する。 In a preferred embodiment, a Fourier lens group for forming the front lens group is of purely refractive and performs a single Fourier transform. 好ましい実施形態では、フーリエレンズ群は、ミラー群入口に又はその近くに瞳表面が存在するように、投影対物器械の入射瞳を本質的にミラー群入口の位置に結像させるように構成される。 In a preferred embodiment, the Fourier lens group, so that the mirror group entry on or near the pupil surface thereof present, configured to image the entrance pupil of the projection objective to essentially position of the mirror group entry . 前部レンズ群のない実施形態も可能である。 Embodiments without the front lens group is also possible.

コンパクトな4つのミラーのミラー群を有する反射屈折直線配置システムは、本出願人の国際特許出願WO2005/098505A1に開示されており、その開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。 Catadioptric linear placement system having a mirror group compact four mirrors are disclosed in international patent application WO2005 / 098505A1 by the present applicant, the disclosure of which is incorporated herein by reference. 一部の実施形態は、瞳ミラーを含み、適切な修正によって本発明に関連して用いることができる。 Some embodiments include a pupil mirror may be used in connection with the present invention by appropriate modification.
一部の実施形態では、第1の対物器械部(瞳ミラーの上流に中間像を形成する)は、倍率比|β|>1を有する拡大結像システムとして設計され、それによって有効物体視野よりも大きい第1の中間像が形成される。 In some embodiments, the first objective part (forming an intermediate image upstream of the pupil mirror) has a magnification ratio | beta | designed as magnified image system having a> 1, than the effective object field the first intermediate image is formed is large. 好ましくは、条件|β|>1.5が成り立つ。 Preferably, the condition | β |> 1.5 is satisfied. 拡大中間像は、その下流の瞳ミラーにおいて大きい主光線角度CRA PMを得る上で利用することができる。 Enlarged intermediate image can be utilized for obtaining a large chief ray angle CRA PM at the pupil mirror downstream. 近軸主光線角度CRAと瞳サイズとの積は、光学結像システムでは一定であること(ラグランジュの不変量)を考慮すると、瞳表面における大きい主光線角度は、小さい瞳、すなわち、瞳表面におけるビームの小さいビーム直径に対応する。 Product of paraxial chief ray angle CRA and the pupil size when the optical imaging system to consider is constant (Lagrange invariant), the principal ray angle greater at the pupil surface is small pupil, i.e., in the pupil surface corresponding to a small beam diameter of the beam.

一部の実施形態では、瞳ミラーは、光学的に瞳ミラーの上流の第1のミラーと瞳ミラーの下流の第2のミラーとの間に配置され、ここで主光線高さは、物体面内でCRH Oであり、第1のミラーにおいてCRH 1であり、第2のミラーにおいてCRH 2であり、条件CRH 1 >CRH O及びCRH 2 >CRH Oが満たされる。 In some embodiments, the pupil mirror is disposed between the downstream of the second mirror of the first mirror and the pupil mirror upstream of the pupil mirror optically, where the chief ray height, the object plane a CRH O at an inner, a CRH 1 in the first mirror, a CRH 2 in the second mirror, conditions CRH 1> CRH O and CRH 2> CRH O is satisfied. 好ましくは、条件CRH 1 >1.5×CRH O及びCRH 2 >CRH Oのうちの少なくとも一方が満たされる。 Preferably, at least one of the conditions CRH 1> 1.5 × CRH O and CRH 2> CRH O is satisfied. 言い換えれば、瞳ミラーの直ぐ上流及び直ぐ下流のミラーにおける主光線の光線高さは、物体高さよりも大きい。 In other words, immediately upstream and ray height of the chief ray at the immediately downstream of the mirror of the pupil mirror is larger than the object height. 物体面内の主光線高さCRH Oと、光学的に瞳ミラーの上流又は下流のミラーの少なくとも一方における主光線高さとの間の比は、例えば、少なくとも1.5、又は少なくとも2.0、又は少なくとも2.5とすることができる。 A chief ray height CRH O in the object plane, the ratio between the chief ray height at least one of the upstream or downstream of the mirror of the pupil mirror optically, for example, at least 1.5, or at least 2.0, or it may be at least 2.5. これらの条件の下では、瞳ミラーにおいて小さいビーム直径が得られ、それによって小さいサイズの瞳ミラーを有することが可能になる。 Under these conditions, small beam diameter is obtained at the pupil mirror, it becomes possible thereby having a pupil mirror of small size.

一部の実施形態では、物体面と瞳ミラーの間に配置される光学要素は、瞳ミラーにおいて最大主光線角度CRA max >25°を達成するように構成される。 In some embodiments, the optical element disposed between the object plane and the pupil mirror is configured to achieve the maximum chief ray angle CRA max> 25 ° at the pupil mirror. 一部の実施形態では、30°よりも大きい、又は35よりも大きい、又は更に40°よりも大きい最大主光線角度が可能である。 In some embodiments, greater than 30 °, or greater than 35, or even allow a maximum chief ray angle greater than 40 °. 小さい瞳は、小さい直径を有する瞳ミラーの使用を可能にする。 Small pupils allows the use of a pupil mirror having a smaller diameter. 更に、それにより、投影ビームにおいて放射光の開口が大きい場合であっても、瞳ミラーを通過して放射光を誘導することが可能になる。 Further, thereby, even if the opening of the emitted light is large in the projection beam, it is possible to induce radiation passes through the pupil mirror. 従って、瞳ミラーにおける大きい主光線角度により、反射屈折直線配置システムにおいて高い像側開口数を得ることが容易になる。 Thus, the chief ray angle greater at the pupil mirror, it is easy to obtain a high image side numerical aperture in the catadioptric linear positioning system.

瞳ミラーの光学的に利用される自由直径D PMは、極端に小さいものとすることができる。 Free diameter D PM is optically utilization of the pupil mirror may be made extremely small. 一部の実施形態では、瞳ミラーは、投影対物器械全体の中で最小直径を有する光学要素である。 In some embodiments, the pupil mirror is an optical element having a minimum diameter of the overall projection objective. 瞳ミラー直径D PMは、投影対物器械内の光学要素における最大自由直径の50%よりも小さい、又は40%よりも小さい、又は30%よりも小さいものとすることができる。 The pupil mirror diameter D PM is projected less than 50% of the maximum free diameter of the optical elements in the objective, or less than 40%, or may be less than 30%.
投影対物器械は、必要に応じて開口の直径を調節することを可能にする開口絞りを有することができ、開口絞りの最大開口直径は、瞳ミラーの直径D PMの少なくとも2倍の大きさである。 Projection objective, necessary to be able to have an aperture stop which allows adjusting the diameter of the aperture, the maximum aperture diameter of the aperture stop, at least twice as large as the diameter D PM of the pupil mirror is there.

瞳ミラー表面の変形が、全ての視野点において本質的に同じである補正(本明細書では、これを「視野一定」の補正で表す)を発生させるように想定されている場合には、瞳ミラー上に入射する投影ビームの補正ステータスに特に重点を置くべきである。 When deformation of the pupil mirror surface is essentially the same correction (herein, that this represents the correction of the "field-constant") in all the field points are supposed to generate the pupil in particular it should focus on correcting the status of the projection beam incident on the mirror. 好ましくは、瞳ミラーにおける投影ビームは、次式の条件に従う。 Preferably, the projection beam at the pupil mirror, according to the following condition.
|CRH i |/D 0 <0.1 (1) | CRH i | / D 0 < 0.1 (1)
0.9≦D i /D 0 ≦1.1 (2) 0.9 ≦ D i / D 0 ≦ 1.1 (2)
上式において、|CRH i |は、物体視野点iの主光線の瞳ミラー表面における主光線高さの量であり、D 0は、前記瞳ミラー表面における周辺光線高さの量の2倍であり、HRR iが、視野点iに対応する上側周縁光線の周縁光線高さであり、HRRL iが、視野点iに対応する下側周縁光線の周縁光線高さである場合に、D i =|HRRU i −HRRL i |は、視野点iに対する投影対物器械の入射瞳の像の瞳ミラー表面における子午方向の直径である。 In the above equation, | CRH i | is the amount of the chief ray height at the pupil mirror surface of the main ray of the object field point i, D 0 is twice the amount of marginal ray height in the pupil mirror surface There, HRR i is a marginal ray height of the upper marginal ray corresponding to the field point i, HRRL i is in the case of the marginal ray height of the lower marginal ray corresponding to the field point i, D i = | HRRU i -HRRL i | is the diameter of meridional direction at the pupil mirror surface of an image of the entrance pupil of the projection objective with respect to the viewing point i.
主光線は、入射瞳の中心に対して最外側の視野点からの光線である。 The principal ray is a ray from the outermost field point with respect to the center of the entrance pupil. 上述の条件(1)及び(2)が満たされる場合には、入射瞳の像は、瞳ミラーに又はその非常に近くに位置決めされ、それにより、瞳ミラーの変形に応じて視野一定の補正を得ることが可能になる。 When the above-mentioned condition (1) and (2) is satisfied, the image of the entrance pupil is positioned or very near the pupil mirror, thereby viewing certain corrected in accordance with the deformation of the pupil mirror get it becomes possible.

一部の実施形態では、軸線方向にコンパクトな設計が望ましい場合に、同じ一般的な向きのそれぞれの反射面を有する瞳ミラー及び別のミラーを互いに幾何学形状的に近く配置すべきであることが必要である場合がある。 In some embodiments, when axially compact design is desired that the same is common to each pupil mirror and another mirror having a reflecting surface of the orientation it should be placed close to a geometrically to each other it may be necessary. 一部の実施形態では、この問題は、共通基板上に設けられた共通の曲率表面を共有するミラー表面を有する2つの凹ミラーで構成されたミラー対を設けることによって解決され、凹ミラーの一方は、瞳ミラーマニピュレータによって変形可能であるように構成された反射瞳ミラー表面を有する瞳ミラーであり、他方の凹ミラーは、瞳ミラー表面とは別々の剛体屈折表面を有する。 In some embodiments, this problem is solved by providing two mirror pairs constituted by concave mirror having a mirror surface that share a common curvature surface provided on a common substrate, one of the concave mirrors is a pupil mirror having a structured reflective pupil mirror surface such that it can be deformed by the pupil mirror manipulator, the other concave mirror, having separate rigid refractive surface and the pupil mirror surface. このミラーの組合せは、1つの共通の装着構造内に設けることができ、それによって瞳ミラーの装着が容易になる。 This combination of mirrors, can be provided in a common mounting structure, thereby facilitating the mounting of the pupil mirror.

一部の実施形態では、瞳ミラーは、瞳表面のうちの1つに又はその近くに配置され、1つ又はそれよりも多くの透過光学要素が、光学的に共役な瞳表面のうちの少なくとも1つに又はその近くに配置される。 In some embodiments, the pupil mirror is disposed on one or near one of the pupil surface, one or more transmissive optical elements than it, at least one of the optically conjugate pupil surface They are arranged in one or in the vicinity thereof. 本明細書では、一般的に、瞳表面「に又はその近くに」の位置は、光線高さ比がRHR=MRH/CRH>1であるような、周辺光線高さMRHが主光線高さCRHよりも大きい位置として特徴付けることができる。 In this specification, generally, the position of the pupil surface "near two or thereof", as ray height ratio is RHR = MRH / CRH> 1, the marginal ray height MRH is the chief ray height CRH it can be characterized as a position greater than. 吸収によって誘起される変形及びこれらのレンズ要素(共役瞳表面に近接する)内で引き起こされる屈折率変化は、波面収差を引き起こす可能性があり、これらの波面収差は、瞳ミラー表面を適切に変形することによるターゲット化方式で補償することができる。 Deformation and refractive index changes caused in these lens elements (close to the conjugate pupil surface) is induced by the absorption, can cause the wavefront aberration, these wavefront aberrations is suitably deform the pupil mirror surface it can be compensated in targeted manner by the. 例えば、双極照明又は四重極照明のような極照明環境が用いられる場合には、それぞれ二重又は四重の放射対称性を有する不均一な放射光負荷が、瞳表面に近接する透過光学要素内で生じる可能性がある。 For example, when the pole illumination settings are used, such as dipole illumination or quadrupole illumination, transparent optical element inhomogeneous radiation light load having a double or quadruple the radially symmetric respectively, close to the pupil surface there is a possibility that occur within. 二重又は四重の放射対称性を有する可能性がある得られる波面変形は、本質的に二重又は四重の放射対称性を伴って瞳ミラー表面を変形させることによる瞳ミラー表面の対応する変形によって少なくとも部分的に補償することができる。 Double or potential is obtained wavefront deformations having a fourfold radiation symmetry corresponding pupil mirror surface by deforming the pupil mirror surface essentially with double or quadruple the radially symmetric It may be at least partially compensated by the deformation.

瞳ミラーにおける操作によってもたらされる補償機能は、用いられる光学材料の特性により、不均等な(不均一な)吸収によって誘起される加熱効果に対して特に敏感である場合がある光学材料を用いた光学システムにおいて特に有用なものとすることができる。 Compensation function provided by the operation in the pupil mirror, the characteristics of the optical material used, optics using an optical material, which may be particularly sensitive to heating effects induced by the uneven (non-uniform) absorption it can be particularly useful in systems. 例えば、投影対物器械のレンズのうちの一部又は全てを製造するのに溶融シリカ(合成石英ガラス)を用いることが望ましい場合がある。 For example, it may be desirable to use fused silica (synthetic quartz glass) to produce some or all of the projection objective lens. 溶融シリカは、高NAマイクロリソグラフィ投影対物器械で要求されるような高光学品質及び大きいレンズを製造するのに十分大きな量及びサイズで利用可能である。 Fused silica is available in sufficiently large amounts and size to produce high optical quality and a large lens as required by the high NA microlithography projection objective. 更に、溶融シリカを処理して高品質光学面を得ることには十分な実績がある。 Furthermore, there is sufficient performance in obtaining a high quality optical surface is treated fused silica. 更に、溶融シリカは、約190nm程度の短い波長になるまで事実上吸収を持たない。 Moreover, fused silica does not have virtually absorbed until the short wavelengths of about 190 nm. 従って、対物器械のレンズに向けて多量の溶融シリカを用いることが望ましい場合がある。 Therefore, it may be desirable to use a large amount of fused silica towards objective lens. 一方、溶融シリカの比熱伝導率は、フッ化カルシウム(CaF 2 )及び他のフッ化アルカリ結晶材料の比熱伝導率よりも小さく、これらの材料は、157nmのような短い波長においてでさえも吸収が非常に低いので、これらの短い波長に用いられる。 On the other hand, the specific heat conductivity of the fused silica is smaller than the specific heat conductivity of the calcium fluoride (CaF 2) and other alkali fluoride crystal materials, these materials are even absorbed in the short wavelengths such as 157nm so low, used in these short wavelengths. フッ化カルシウムの比熱伝導率は溶融シリカのものよりも大きく、不均等加熱によって引き起こされる局所温度勾配は、比較的高い比熱伝導率を有する材料内でより速くかつより効率的に平均化することができるので、投影放射光による不均等加熱の負の効果は、溶融シリカと比較してフッ化カルシウムでは小さいものとすることができ、それにより、上記材料で作られたシステムは、不均等レンズ加熱によって引き起こされる問題の影響を受け難くなる。 Specific heat conductivity of the calcium fluoride is greater than that of fused silica, local temperature gradients caused by uneven heating, be averaged faster and more efficiently in a material having a relatively high specific heat conductivity since it, the negative effect of uneven heating by projecting the emitted light, as compared to fused silica can be made small in the calcium fluoride, whereby the system made of said material, uneven lens heating hardly affected by the problems caused by. レンズ加熱効果を補償するように操作することができる瞳ミラーを設けることにより、例えば、ある一定の照明条件(例えば、双極照明又は四重極照明)の下で、及び/又は結像されるある一定のパターン構造の使用を受けて、レンズ材料の不均等加熱が発生する見込みが高い、共役瞳表面の又はそれに近接する位置においてさえも溶融シリカを用いることが可能になる。 By providing the pupil mirror may be manipulated to compensate for the lens heating effect, for example, certain lighting conditions (e.g., dipole illumination or quadrupole illumination) under, and / or imaged in response to the use of certain pattern structure, expected to uneven heating may occur in the lens material is higher, even it makes it possible to use fused silica at a position proximate or its conjugated pupil surfaces.

一部の実施形態では、光学的に共役な瞳表面における又はそれに近接する光学要素は、フッ化カルシウムの比熱伝導率よりも小さい比熱伝導率を有する光学材料で作られる。 In some embodiments, the optical element adjacent the or its optically conjugate pupil surface is made of an optical material having a small specific heat conductivity than the specific heat conductivity of the calcium fluoride. 光学的に共役な瞳表面における又はそれに近接する光学要素は、例えば、溶融シリカから作ることができる。 Optical elements adjacent in or in optically conjugate pupil surface, for example, can be made from fused silica.
一部の実施形態では、投影対物器械の全てのレンズの少なくとも90%は、溶融シリカから作られる。 In some embodiments, at least 90% of all the lenses of the projection objective are made of fused silica. 一部の実施形態では、全てのレンズは溶融シリカから作られる。 In some embodiments, all lenses are made of fused silica.

実施形態は、例えば、像側開口数NA≧0.6を有することができ、それにより、マイクロリソグラフィにおける使用が可能になり、マイクロリソグラフィ露光処理において小さい特徴部サイズが得られる。 Embodiment, for example, can have an image-side numerical aperture NA ≧ 0.6, thereby, it allows the use in microlithography, smaller feature sizes in microlithographic exposure process is obtained. NA≧0.7を有する実施形態が可能である。 Embodiments having a NA ≧ 0.7 are possible. 一部の実施形態では、反射屈折投影対物器械は、「乾式システム」、すなわち、投影対物器械の出射表面と像面の間の像空間(基板が配置されるところ)が、1に近い屈折率を有するガスで満たされる乾式処理に結像収差に関して適応する投影対物器械における理論限界値に近い像側開口数NA≧0.8又は更にNA≧0.9を有する。 In some embodiments, a catadioptric projection objective, "dry systems", i.e., the image space between the exit surface and the image surface of the projection objective (where the substrate is located) is a refractive index close to 1 having an image-side numerical aperture NA ≧ 0.8 or more NA ≧ 0.9 is close to the theoretical limit in projection objective adapted with regard imaging aberrations to a dry process to be filled with a gas having.

他の実施形態では、反射屈折投影対物器械は、投影対物器械の出射表面と像面の間の像空間が、1よりも有意に大きい屈折率を有する液浸媒体で満たされる湿式処理に結像収差に関して適応する液浸対物器械として設計される。 In other embodiments, a catadioptric projection objective, the projection image space between the exit surface and the image plane of the objective is imaged on a wet process are filled with an immersion medium having a refractive index significantly greater than 1 It is designed as an immersion objective to adapt with respect to aberrations. 例えば、屈折率は、1.3又はそれよりも大きく、又は1.4又はそれよりも大きく、又は1.5又はそれよりも大きいとすることができる。 For example, the refractive index can be 1.3 or more, or 1.4 or more, or larger 1.5 or even more. 投影対物器械は、例えば、屈折率n l >1.3を有する液浸媒体と共に用いられる時に、像側開口数NA>1.0、例えば、NA≧1.1、又はNA≧1.2、又はNA≧1.3を有する。 Projection objective, for example, when used in conjunction with the immersion medium having a refractive index n l> 1.3, image-side numerical aperture NA> 1.0, for example, NA ≧ 1.1 or NA ≧ 1.2,, or having a NA ≧ 1.3. 代替的に、投影対物器械は、液浸媒体と共に用いられる時に、像側開口数NA<1.0を有することができる。 Alternatively, projection objective when used with the immersion medium can have an image-side numerical aperture NA <1.0.

一般的に、像側開口数NAは、像空間内の周囲の媒体の屈折率によって制限される。 Generally, the image-side numerical aperture NA is limited by the refractive index of the medium around the image space. 液浸リソグラフィでは、理論的に可能な開口数NAは、液浸媒体の屈折率によって制限される。 In immersion lithography, theoretically possible numerical aperture NA is limited by the refractive index of the immersion medium. 液浸媒体は、液体(液体液浸、「湿式処理」)又は固体(固体液浸)とすることができる。 Immersion medium, the liquid (liquid immersion, "wet process") may be or solid (solid immersion).
実用的な理由から、開口は、最後の媒体、すなわち、像に最も近接する媒体の屈折率に任意に近づいてはならず、これは、それに従って伝播角度が光軸に対して非常に大きくなるからである。 For practical reasons, the opening end of the medium, i.e., must not close to any of the most refractive index of the adjacent medium to the image, this is propagation angle becomes very large relative to the optical axis in accordance therewith it is from. 経験的には、像側NAは、像側の最後の媒体の屈折率の約95%まで近づけることができる。 Empirically, the image-side NA can be brought close to about 95% of the refractive index of the last medium on the image side. λ=193nmにおける液浸リソグラフィでは、これは、水(n H2O =1.43)を液浸媒体とする場合の開口数NA=1.35に対応する。 In immersion lithography in lambda = 193 nm, this corresponds to a numerical aperture NA = 1.35 in the case of water (n H2O = 1.43) and the immersion medium.

一部の実施形態は、像側NAの範囲を値NA=1.35及びそれを超えて拡張することを可能にするように構成される。 Some embodiments are configured to make it possible to extend the range of the image-side NA value NA = 1.35 and beyond. 一部の実施形態では、少なくとも1つの光学要素は、作動波長で屈折率n≧1.6を有する高屈折率材料から作られた高屈折率光学要素である。 In some embodiments, the at least one optical element is a high refractive index optical element made from the high refractive index material having a refractive index n ≧ 1.6 at the operating wavelength. 屈折率は、作動波長で約1.7又はそれよりも大きく、又は1.8又はそれよりも大きく、又は更に1.9又はそれよりも大きいとすることができる。 Refractive index is about 1.7 or greater than at the operating wavelength, or 1.8 or more, or even may be greater 1.9 or even more. 作動波長は、248nm又は193nmのような260nmよりも短い深紫外(DUV)領域内のものとすることができる。 Operating wavelength may be of 248nm or shorter deep ultraviolet than 260nm, such as 193 nm (DUV) region.

投影対物器械は、照明システムに最も近接する最終光学要素を有する。 Projection objective has a last optical element closest to the illumination system. 照明システムの直近にある最終光学要素の出射側は、投影対物器械の出射表面を形成する。 Exit side of the last optical element in the immediate vicinity of the illumination system forms an exit surface of the projection objective. 出射表面は、平坦又は曲率、例えば、凹面とすることができる。 Exit surface is flat or curvature, for example, may be a concave surface. 一部の実施形態では、最終光学要素は、作動波長において屈折率n>1.6を有する高屈折率材料で少なくとも部分的に作られる。 In some embodiments, the last optical element is at least partially made with a high refractive index material having a refractive index n> 1.6 at the operating wavelength. 例えば、最終光学要素は、球面又は非球面曲率の入射表面、及び照明システムに直近の平坦な出射表面を有する一体的な平凸レンズとすることができる。 For example, the last optical element may be an integral plano-convex lens having a spherical or aspherical curvature incident surface, and the nearest planar exit surface in the illumination system.

高屈折率材料は、例えば、約λ=193nmの短さになるまで高屈折率材料として用いることができるサファイア(Al 23 )とすることができる。 High refractive index material may be, for example, a sapphire that can be used as a high refractive index material to a short of about λ = 193nm (Al 2 O 3 ). 一部の実施形態では、高屈折率材料は、λ=193nmにおいて屈折率n=2.14を有するルテチウムアルミニウムガーネット(LuAG)である。 In some embodiments, the high index material is lutetium aluminum garnet having a refractive index n = 2.14 at λ = 193nm (LuAG). 高屈折率材料は、フッ化バリウム(BaF 2 )、フッ化リチウム(LiF)、又はフッ化バリウムリチウム(BaLiF 3 )とすることができる。 High refractive index material, barium fluoride (BaF 2), may be a lithium fluoride (LiF), or barium fluoride lithium (BaLiF 3). 純水のものよりも高い屈折率を有する液浸液、例えば、屈折率上昇添加剤を加えた水、又は193nmでn l =1.65を有するシクロヘキサンを用いることができる。 Immersion liquid having a refractive index higher than that of pure water can be used, for example, water added refractive index increasing additives, or cyclohexane having n l = 1.65 at 193 nm. 一部の実施形態では、λ=193nmにおいて、NA=1.55のような像側開口数NA>1.4及びNA>1.5を得ることができる。 In some embodiments, the lambda = 193 nm, it is possible to obtain an image-side numerical aperture NA> 1.4 and NA> 1.5, such as NA = 1.55. 液浸リソグラフィのための反射屈折投影対物器械における高屈折率材料の使用は、例えば、本出願人の米国特許出願出願番号第11/151、465号に開示されている。 The use of high refractive index material in the catadioptric projection objective for immersion lithography, for example, disclosed in U.S. Patent Application Serial No. 11 / 151,465 of the present applicant. 高屈折率材料の使用に関するこの文献の開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。 The disclosure of the use of high refractive index materials are incorporated herein by reference.

本発明は、特に像側開口数NA>1における液浸リソグラフィを可能にする中程度の寸法の反射屈折投影対物器械を提供することを可能にする。 The present invention makes it possible to provide a catadioptric projection objective degree of dimensions in particular to allow immersion lithography at the image side numerical aperture NA> 1. 投影対物器械の結像特性は、投影対物器械の作動時間中に反射瞳ミラー表面の形状を調節することによって動的に修正することができる。 Projection imaging characteristics of the objective can be modified dynamically by adjusting the shape of the reflective pupil mirror surface during the operating time of the projection objective. 瞳ミラーにおいて、投影ビームの補正ステータスに関するある一定の条件が守られる場合には、視野にわたって本質的に一定(僅かの変化又は変化がない)の補正効果(視野一定の補正)を得ることができる。 In the pupil mirror, if certain conditions are observed is related to the correction status of the projection beam can obtain correction effect essentially constant (no slight change or variation) (in field-constant correction) across the field . 液浸システムでは、これらの機能は、例えば、作動中の温度変化によって引き起こされる可能性がある液浸液の光学特性の時間依存変化によって引き起こされる結像収差を補償するために用いることができる。 In immersion systems, these functions can be used, for example, to compensate for imaging aberrations caused by the time-dependent change in optical properties of the immersion liquid can be caused by temperature changes during operation. 例えば、ウェーハにおける実質的にテレセントリックな像内で液浸層の温度ドリフトによって引き起こされる球面収差への視野一定の寄与を補償することができる。 For example, it is possible to compensate for the substantially field-constant contribution to the spherical aberration caused by temperature drift in the immersion layer within telecentric image at the wafer.
この補償は、投影対物器械の種類に依存せずに(例えば、中間像を有するか又は伴わない液浸液投影対物器械又は折り畳み投影対物器械)利用することができる。 This compensation does not depend on the type of projection objective (e.g., either with or without immersion liquid projection objective or folding projection objective has an intermediate image) may be utilized.

別の態様によると、本発明は、反射屈折投影対物器械を利用して半導体素子及び他の種類のマイクロデバイスを製作する方法にも関連し、これは、規定パターンをもたらすマスクを投影対物器械の物体面内に配置する段階と、マスクを規定波長を有する紫外線で照明する段階と、投影対物器械の出射表面と実質的に投影対物器械の像面内に配置された基板表面を有する基板との間に、実質的に1よりも大きい屈折率を有する液浸液によって形成された液浸層を配置する段階と、パターンの像を液浸層を通じて感光基板上に投影する段階と、投影対物器械の瞳表面に又はその近くに位置決めされた反射瞳ミラー表面を有する瞳ミラーの表面形状を変更することにより、投影対物器械の結像特性を調節する段階とを含む。 According to another aspect, the present invention utilizes a catadioptric projection objective also relates to a method of fabricating a semiconductor device, and other types of microdevices, it is the projection objective a mask that provides a defined pattern and placing in the object plane, of the steps of illuminating with ultraviolet radiation having a defined wavelength mask, a substrate having an emitting surface and substantially projection objective substrate surface which is disposed on the image plane of the projection objective during the steps of positioning the immersion layer formed by immersion liquid having a substantially refractive index greater than 1, the steps of projecting onto the photosensitive substrate an image of a pattern through an immersion layer, a projection objective a pupil surface or by changing the surface shape of the pupil mirror having positioning the reflected pupil mirror surface near the, including the steps of adjusting the imaging properties of the projection objective.

調節段階は、投影対物器械の使用場所における基板の露光中、及び/又は基板の交換及び/又は異なるマスク間の交換中、及び/又は異なる照明環境の間での変更中に実施することができる。 Adjustment steps can be carried out while changing between the projection during exposure of the substrate in the use location objective, and / or in exchange between exchange and / or a different mask substrate, and / or different illumination settings .
双極照明又は四重極照明のような小さい干渉程度しか持たない照明環境が用いられる場合には、レンズ加熱効果が特に明瞭な場合があることが観測されている。 When the lighting environment with only small interfering degree such as dipole illumination or quadrupole illumination is used, the lens heating effect has been observed that in some cases, especially clear. これらの条件の下では、投影対物器械の瞳表面に又はその近くに位置決めされたレンズのような透過光学要素は、空間的に不均一な放射光負荷に露出される可能性があり、局所的な放射光強度の最高点及び結像の回折が最大の領域内での局所的な加熱が引き起こされる。 Under these conditions, transmission optical elements such as lenses positioned in a pupil surface of the projection objective or close, there is likely to be exposed to spatially non-uniform radiation light load, local the highest point and the diffraction imaging is caused localized heating in the largest area of ​​such emitted light intensity. それにより、例えば、双極照明又は四重極照明のいずれが用いられるかに依存してほぼ二重又は四重の放射対称性を有するレンズ要素の固有変形及び屈折率変化が生じる可能性がある。 Thus, for example, there is a possibility that the intrinsic deformation and refractive index change of the lens element having a substantially double or quadruple the radially symmetric depending on whether dipole illumination or quadrupole illumination used occurs. 更に、これらの変形及び屈折率変化は、対応する波面変形を引き起こす可能性があり、結像性能が悪化する。 Furthermore, these modifications and refractive index change, can cause corresponding wavefront deformation, the imaging performance is deteriorated.

これらの問題及び他の問題に対する解決法は、反射屈折投影対物器械を利用して半導体素子及び他の種類のマイクロデバイスを製作する方法であり、これは、規定パターンをもたらすマスクを投影対物器械の物体面内に配置する段階と、照明システムによって定められた照明環境を利用して、規定波長を有する紫外線でマスクを照明する段階と、照明システムの瞳表面内、及び投影対物器械の少なくとも1つの光学的に共役な瞳表面内で、光軸の外側の領域内の光強度が光軸又はその近くの光強度よりも大きい軸外照明環境を形成するように照明を調節する段階と、投影対物器械の瞳表面における又はその近くの光学要素に対する空間的に不均一な放射光負荷によって引き起こされる波面収差が少なくとも部分的に補償されるように、軸外照 Solution to these and other problems is a method of fabricating a semiconductor device, and other types of microdevices using a catadioptric projection objective, which is of a projection objective of a mask that provides a defined pattern and placing in the object plane, by utilizing the illumination environment defined by the illumination system, the method comprising illuminating the mask with ultraviolet light having a prescribed wavelength, a pupil surface of the illumination system, and the projection objective, at least one in optically conjugate pupil surface, comprising the steps of light intensity of the outer region of the optical axis to adjust the illumination to form an optical axis or large axis illumination environment than near the light intensity thereof, the projection objective as wavefront aberration caused by spatially inhomogeneous radiation light load on or near the optical element thereof in instrument pupil surface is at least partially compensated, JikugaiTeru 環境に適応する方式で、投影対物器械の瞳表面に又はその近くに位置決めされた反射瞳ミラー表面を有する瞳ミラーの表面形状を変更することにより、投影対物器械の結像特性を調節する段階とを含む。 In a manner to adapt to the environment, by changing the surface shape of the pupil mirror having a reflective pupil mirror surface positioned in or near the pupil surface of the projection objective, and adjusting the imaging properties of the projection objective including.

一般的に、照明環境は、マスク又は別のパターン化手段によって設けられるパターンの種類に従って設定することができる。 Generally, the illumination environment can be set according to the type of pattern provided by the mask or another patterning means. 照明環境の変更は、所定の構造を有する第1のレチクルが、別の構造を有する第2のレチクルによって置換される時に実施することができる。 Changing the illumination environment, a first reticle having a predetermined structure can be implemented when it is replaced by the second reticle having a different structure. 複数の露光を用いる露光法では、連続する露光段階において所定の構造を照明する上で、任意的に軸外照明環境を含む2つ又はそれよりも多くの異なる照明環境を用いることができる。 In the exposure method using a plurality of exposure, can be used in order to illuminate a predetermined structure in successive exposure steps, two or more different illumination environments than optionally containing off-axis illumination environment. 軸外照明環境は、双極照明又は四重極照明のような極照明環境とすることができる。 Off-axis illumination environment can be a polar illumination environment such as dipole illumination or quadrupole illumination.

液浸層及び/又は投影対物器械の特性の変化によって引き起こされる収差のうちの一部は、比較的短い時間スケールにおける動的効果とすることができるので、任意的に液浸層の光学特性の時間依存変化及び/又は利用している軸外極照明環境等によって誘起される変化を含む投影システムの光学特性の時間依存変化に関連する結像収差(又は結像収差に影響を及ぼす他の特性)を適切な検出器(又はセンサ)によって検出(又は感知)し、これらの時間依存変化を示す感知信号を発生させ、更に瞳ミラー表面の形状の変形が、時間依存変化を少なくとも部分的に補償するのに有効になるように、感知信号に応じて瞳ミラーマニピュレータによる瞳ミラー表面の形状変更を駆動することを達成することができる。 Some of the aberrations caused by the change in the properties of the immersion layer and / or the projection objective, can be the dynamic effect in a relatively short time scale, the optical properties of the optional immersion layer time-dependent change and / or other properties affecting the imaging aberrations (or imaging aberrations associated with time-dependent change in the optical properties of the projection system including the change induced by the off-axis polar illumination environments that are using ) was detected by a suitable detector (or sensor) (or sensing), to generate a sensing signal indicating these time-dependent variation, further variations of the shape of the pupil mirror surface is at least partially compensate for time-dependent change to be effective to, it can be achieved by driving the shape change of the pupil mirror surface by the pupil mirror manipulator according to the sensing signal. それによって瞳ミラーマニピュレータは、制御ループ内に統合され、結像収差の実時間制御が可能になる。 Whereby pupil mirror manipulator is integrated in the control loop allows real time control of imaging aberrations. 特に、瞳ミラーマニピュレータは、液浸液の屈折率変化によって引き起こされる視野一定収差寄与が少なくとも部分的に補償されるように駆動することができる。 In particular, the pupil mirror manipulator can field-constant aberrations contribution caused by the refractive index change of the immersion liquid is driven so as to at least partially compensate. それにより、液浸リソグラフィのより安定した処理を得ることができる。 Thereby, it is possible to obtain a more stable processing of immersion lithography.

例えば、結像収差は、干渉計又は他の適切な直接測定システムを用いて直接検出することができる。 For example, imaging aberrations can be detected directly by using an interferometer or other suitable direct measurement system. 間接的な方法も可能である。 Indirect methods are also possible. 例えば、液浸液が用いられる場合には、液浸層を形成する液浸液の温度をモニタするために温度センサを設けることができ、更に、温度変化によって引き起こされる屈折率変化をこれらの測定値からルックアップテーブルに基づいて経験的に導出し、瞳ミラーを動的に操作することによって補償することができる。 For example, when the immersion liquid is used, it is possible to provide a temperature sensor to monitor the temperature of the immersion liquid to form the liquid immersion layer, further, these measurements the refractive index changes caused by temperature changes empirically derived based on a lookup table from the value can be compensated by operating the pupil mirror dynamically.

代替的又は追加的に、望ましい瞳ミラー形状を得るために、操作のフィードフォワード制御を利用することができる。 Alternatively or additionally, in order to obtain the desired pupil mirror shape can be utilized feedforward control operation. 例えば、制御ユニットは、照明システムにおいて設定された極照明環境の種類を示す信号を受信することができ、投影対物器械の瞳表面における又はそれに近接するレンズ内の局所的に不均一な吸収によって誘起される加熱によって引き起こされる波面変形が少なくとも部分的に補償されるように瞳ミラー表面を変形するために、ルックアップテーブルなどに基づいて瞳ミラーマニピュレータに適切な制御信号を供給することができる。 For example, the control unit may receive a signal indicating the type of the set polar illumination environment in the lighting system, induced by locally inhomogeneous absorption in the lens adjacent the or a pupil surface of the projection objective to wavefront deformation caused by heat which is to deform the pupil mirror surface such that at least partially compensated, it is possible to supply the appropriate control signals to the pupil mirror manipulator based such as a lookup table.
以上の及び他の特性は、特許請求の範囲だけではなく、個々の特徴が本発明の実施形態としてかつ他の分野において単独又は部分的組合せで用いられ、有利で特許性のある実施形態を個々に表すことができる説明及び図面内にも見ることができる。 These and other characteristics, not only the appended claims, the individual features are used singly or in sub-combinations in and other fields as an embodiment of the present invention, the individual embodiments with advantageous and patentable it can also be seen in the description and the drawings can be represented.

NA=0.98で変形可能凹瞳ミラーを有する第1の実施形態のマイクロリソグラフィのための直線配置反射屈折乾式対物器械のレンズ断面図である。 It is a lens sectional view of a linear arrangement catadioptric dry objective for microlithography of a first embodiment with a deformable 凹瞳 mirror NA = 0.98. 図1の実施形態と同様の反射屈折直線配置投影対物器械を通した略軸断面図である。 It is a schematic axial section through a catadioptric linear arrangement projection objective similar to the embodiment of FIG. 適応瞳ミラーと軸外で照らされるミラーとを形成する凹ミラー対を共通基板上に含む図1の実施形態におけるミラー群の周囲の領域の拡大詳細図である。 It is an enlarged detail view of the area around the mirror group in the embodiment of FIG. 1 including the concave mirror pair on a common substrate to form a mirror illuminated by the adaptive pupil mirror and off-axis. 瞳ミラーにおける投影ビームの補正ステータスに影響を与える特徴を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a characteristic affecting the correction status of the projection beam at the pupil mirror. NA=1.2で矩形の有効物体視野を用いる第2の実施形態の液浸リソグラフィのための反射屈折直線配置投影対物器械のレンズ断面図である。 In NA = 1.2 is a lens sectional view of a catadioptric linear arrangement projection objective for immersion lithography of the second embodiment using a rectangular effective object field. NA=1.55で弓形の有効物体視野(円環視野)を用いる第3の実施形態の液浸リソグラフィに適応する反射屈折直線配置投影対物器械のレンズ断面図である。 In NA = 1.55 is a lens sectional view of a catadioptric linear arrangement projection objective adapted for immersion lithography of the third embodiment using an arcuate effective object field (annular field of view). 1つの瞳ミラーを含む4つの凹ミラーから成るミラー群を有する別の実施形態の反射屈折直線配置投影対物器械を通した略軸断面図である。 It is a schematic axial section through a catadioptric linear arrangement projection objective of another embodiment having a mirror group of four concave mirrors including one pupil mirror. 2つの瞳ミラーを含む4つの凹ミラーから成るミラー群を有する別の実施形態の反射屈折直線配置投影対物器械を通した略軸断面図である。 It is a schematic axial section through a catadioptric linear arrangement projection objective of another embodiment having a mirror group of four concave mirrors comprising two pupil mirror. スリット形照明視野を作り出すように設計された照明システム及び変形可能瞳ミラーを含む4つの凹ミラーを有する反射屈折投影対物器械を有するマイクロリソグラフィのための走査投影露光システムの概略図である。 It is a schematic diagram of a scanning projection exposure system for microlithography having a catadioptric projection objective with four concave mirrors including an illumination system and a deformable pupil mirror is designed to produce a slit-shaped illumination field. NA=0.75で弓形の有効物体視野(円環視野)を用いる乾式リソグラフィに適応する反射屈折直線配置投影対物器械のレンズ断面図である。 Is a lens sectional view of a catadioptric linear arrangement projection objective adapted for dry lithography using a NA = 0.75 in arcuate effective object field (annular field of view). NA=1.25で矩形の有効物体視野を用いる実施形態の液浸リソグラフィに適応する折り畳み反射屈折投影対物器械のレンズ断面図である。 NA = 1.25 with a lens sectional view of a folding catadioptric projection objective adapted for immersion lithography embodiments using a rectangular effective object field.

以下の好ましい実施形態の説明では、関わる物体は、集積回路の層のパターン又はいずれか他のパターン、例えば、回折格子パターンを保持するマスク(レチクル)である。 The following preferred description of the embodiments, the object involved is pattern or any other pattern layer of the integrated circuit, for example, a mask (reticle) for holding the diffraction grating pattern. 物体の像は、フォトレジスト層で被覆した基板としての役割を達成するウェーハ上に投影されるが、液晶ディスプレイの構成要素又は光学回折格子のための基板のような他の種類の基板も同じく利用可能である。 Image of the object is projected onto the wafer to achieve a role as a substrate coated with a photoresist layer, other types of substrates, such as substrates for components or optical grating of the liquid crystal display is also well utilized possible it is.
複数のミラーを有する実施形態を説明する。 Illustrating an embodiment having a plurality of mirrors. 別途説明しない限り、ミラーには、放射光がミラー上で反射される順序に従って番号を振ることにする。 Unless otherwise described, the mirror, will be to number in the order in which the emitted light is reflected on the mirror. 言い換えれば、ミラーの番号は、幾何学形状的位置に従うのではなく、放射光の光路に沿った位置に従ってミラーを表している。 In other words, the number of mirrors, rather than follow the geometrical position represents a mirror according to the position along the optical path of the emitted light.
適切な場合には、異なる実施形態における等しいか又は同様の特徴又は特徴群は、同様の参照識別で表している。 Where appropriate, equal or similar features or feature groups in different embodiments, are denoted by like reference identification.
図に示す設計仕様を開示するのに表を提供している箇所では、単一又は複数の表は、それぞれの図と同じ番号で示している。 If the text is to provide a table to disclose design specifications shown in the figure, a single or a plurality of tables are indicated by the same numbers as the respective figures.

下記に説明する一部の実施形態では、全ての曲率ミラーの曲率表面は、ミラー群軸とも表す共通の回転対称軸を有する。 In some embodiments described below, the curvature surfaces of all curvature mirror have a common axis of rotational symmetry also represent a mirror group axis. ミラー群軸は、投影対物器械の光軸OAと一致する。 Mirror Gunjiku coincides with the optical axis OA of the projection objective. 同軸システム又は直線配置システムとも称する軸対称光学システムは、この手法で提供する。 Coaxial system or axisymmetric optical system called linear placement system both provides this technique. 物体面及び像面は平行である。 The object plane and image plane are parallel. 偶数回の反射が発生する。 Reflection of an even number of times is generated. 有効に用いられる物体視野及び像視野は軸外であり、すなわち、完全に光軸の外側に位置決めされる。 Object field and image field effectively used is off-axis, i.e., is completely positioned outside the optical axis. 全てのシステムは、光軸を中心とする円形の瞳を有し、それによってマイクロリソグラフィのための投影対物器械としての使用が可能になる。 All systems have a circular pupil centered around the optical axis, thereby allowing use as a projection objective for microlithography.
他の実施形態では、光軸は、互いに対してある角度で傾いた軸セグメントへと折り畳まれる。 In other embodiments, the optical axis is folded into the axial segment inclined at an angle with respect to each other.

図1は、平坦な物体面OS(対物面)内に配置されたレチクル上のパターン像を厳密に2つの実中間像IMI1及びIMI2を作成しながら平坦な像面IS(像平面)上に縮小スケール、例えば、4:1で投影するように設計された第1の実施形態の反射屈折投影対物器械100のレンズ断面を示している。 Figure 1 is reduced on the flat object surface OS (object plane) flat image surface while creating exactly two real intermediate images IMI1 and IMI2 a pattern image on arranged reticle in IS (image plane) scale, for example, 4: shows a first lens section of a catadioptric projection objective 100 embodiment designed to project at 1. それにより、光軸OAの外側に位置決めされた軸外有効物体視野OFは、軸外像視野IF上に投影される。 Thereby, the off-axis effective object field OF, which is positioned outside the optical axis OA is projected onto Jikugaizo field IF. 図2は、図1に示している種類の投影対物器械のバージョンの概略図を示している。 Figure 2 shows a schematic diagram of a version of the projection objective of the type shown in FIG.

投影ビームのビーム経路を辿るのを容易にするために、図1及び図2では軸外物体視野OFの外側視野点の主光線CRの経路を太線で示している。 To facilitate follow the beam path of the projection beam, it shows the path of the chief ray CR of an outer field point in FIGS. 1 and 2 in the off-axis object field OF with a thick line. 本出願の論旨では、「主光線」(主要光線としても公知である)という用語は、有効に用いられる物体視野OFの最外側視野点(光軸から最も遠く離れた)から入射瞳の中心へと延びる光線を表している。 In point of argument of the present application, the term "chief ray" (also known as the primary beam) is to the center of the entrance pupil from the outermost field point of the object field OF effectively used (farthest from the optical axis) it represents a ray running. このシステムの回転対称性に起因して、主光線は、説明目的で図に示しているように、子午面内の対応する視野点から選択することができる。 Due to the rotational symmetry of the system, the principal ray, as shown in FIG illustrative purposes, it may be selected from the corresponding field point in the meridional plane. 物体側で本質的にテレセントリックである投影対物器械では、主光線は、物体面から光軸に対して平行又は非常に小さい角度で発射される。 The projection objective is essentially telecentric on the object side, the chief ray is fired parallel or very small angle with respect to the optical axis from the object plane. 結像過程は、周辺光線の軌道によって更に特徴付けられる。 Imaging process is further characterized by the trajectory of marginal rays. 本明細書に用いる「周辺光線」は、軸上物体視野点(光軸上の視野点)から開口絞りの縁部へと延びる光線である。 "Marginal ray" as used herein is a ray running to the edge of an aperture stop from axial object field point (field point on the optical axis). この周辺光線は、軸外有効物体視野が用いられる場合には、口径食の理由から像形成に寄与することができない。 The marginal ray when the off-axis effective object field is used and can not contribute reasons vignetting in the image formation. 結像過程は、更に「周縁光線」の軌道によって特徴付けられる。 Imaging process is further characterized by the trajectory of the "marginal ray." 本明細書に用いる「周縁光線」は、軸外物体視野点(光軸からある距離にある視野点)から開口絞りの縁部へと延びる光線である。 "Marginal ray" as used herein is a ray running to the edge of an aperture stop from an off-axis object field point (field point at a distance from the optical axis). 「上側周縁光線」という用語は、伝播方向に光軸に対する距離が増大する、すなわち、物体面の近くで光軸から逃げる周縁光線を意味する。 The term "upper marginal ray" as distance increases relative to the optical axis in the propagation direction, ie, a marginal rays escaping from the optical axis in the vicinity of the object plane. それとは反対に「下側周縁光線」という用語は、伝播方向に光軸に対する距離が減少する、すなわち、物体面の近くで光軸に近づく周縁光線を意味する。 The term "lower marginal ray" to the contrary, the distance is reduced with respect to the optical axis in the propagation direction, ie, a marginal ray approaching the optical axis in the vicinity of the object plane. 主光線及び周辺光線、並びに周縁光線は、投影対物器械の光学特性を特徴付けるように選択される(図4に関する説明も参照されたい)。 Chief ray and marginal ray and marginal rays are (like described also references to FIG. 4) that is being selected to characterize the optical properties of the projection objective. そのような選択された光線と光軸の間に含まれる角度は、「主光線角度」、「周辺光線角度」等で表している。 Such angle included between the selected beam and the optical axis is expressed by "chief ray angle", "marginal ray angle" or the like. そのような選択された光線と光軸の間の半径方向距離は、「主光線高さ」、「周辺光線高さ」等で表している。 The radial distance between such selected rays and the optical axis, "chief ray height" is represented by such "marginal ray height".

投影対物器械100は、真っ直ぐな(折り畳みのない)共通光軸OAに沿って整列する5つの光学要素群、すなわち、物体面の直後で正の屈折力を有する第1のレンズ群LG1、第1のレンズ群の直後で全体的に正の屈折力を有するミラー群MG、ミラー群の直後で正の屈折力を有する第2のレンズ群LG2、第2のレンズ群の直後で負の屈折力を有する第3のレンズ群LG3、及び第3のレンズ群の直後で正の屈折力を有する第4のレンズ群LG4へと細分化することができる。 Projection objective 100 is straight (unfolded) five optical element group aligned along a common optical axis OA, i.e., the first lens group having a positive refractive power immediately following the object plane LG1, the first the mirror group MG having an overall positive refractive power immediately following the lens group, the second lens group LG2 having a positive refractive power immediately after the mirror group, the negative refractive power immediately after the second lens group it can be subdivided into a fourth lens group LG4 having positive refractive power immediately following the third group of lens group LG3, and a third lens having. レンズ群LG1からLG4は、純屈折性のものであり、ミラー群MGは、純反射性のものである(反射面のみ)。 LG4 a lens group LG1 is of purely refractive, mirror group MG is of pure reflective (reflective surface only).

第1のレンズ群LG1(前部レンズ群とも表す)は、投影対物器械のテレセントリックな入射瞳を強い正の屈折力で第1の瞳表面P1内に結像するように設計され、それによって単一フーリエ変換を実行するフーリエレンズ群の方式で機能する。 The first lens group LG1 (also denoted the front lens group) is designed to image the first pupil surface P1 telecentric entrance pupil of the projection objective with strong positive refractive power, whereby a single functions in the Fourier lens group method for performing an Fourier transform. このフーリエ変換は、第1の瞳表面P1において28°程度の比較的大きい主光線角度CRA P1を引き起こす。 The Fourier transform causes a relatively large chief ray angle CRA P1 of about 28 ° in the first pupil surface P1. その結果、第1の瞳表面における瞳直径は比較的小さい。 As a result, the pupil diameter at the first pupil surface is relatively small.

第1の瞳表面P1から出現する放射光は、物体側に面して非球面凹ミラー表面を有する第1のミラーM1上に入射し、第1のミラーM1から下流のある距離のところに中間像IMI1を形成する。 Radiation emerging from the first pupil surface P1 is incident on the first mirror M1 having an aspheric concave mirror surface facing the object side, the intermediate from the first mirror M1 at a distance downstream forming an image IMI1. 次に放射光は、非球面凹ミラーとして設計された第2のミラーM2上で反射され、光軸OAを含む反射面を有する第3のミラーM3に向けてある傾斜角度で反射される。 Then the emitted light is reflected on the second mirror M2, which is designed as an aspheric concave mirror, it is reflected at an inclination angle that is toward the third mirror M3 having a reflecting surface including the optical axis OA. 第3のミラーの凹ミラー表面は、主光線が光軸と交わるところである第2の瞳表面P2内に位置決めされる。 Concave mirror surface of the third mirror, the main beam is positioned on a second pupil surface P2 is where intersecting the optical axis. 非常に大きな主光線角度CRA PM ≒42°が第2の瞳表面で作り出されるので、小さいサイズの第2の瞳が得られる(ラグランジュの不変量)。 Since very large chief ray angle CRA PM ≒ 42 ° is produced in the second pupil surface, a second pupil of small size are obtained (Lagrange invariant). 第3のミラーM3(瞳ミラーPM)から大きい主光線角度で反射される放射光は、第4のミラーM4の非球面像側凹ミラー表面上の反射によって捕捉され、第4のミラーは、この放射光ビームを第4のミラーM4から直ぐ下流のある距離のところにある第2の中間像IMI2に向けて収束させるように設計された屈折力を有する。 Radiation is reflected by the chief ray angle greater from the third mirror M3 (pupil mirror PM) is captured by the reflection on the aspherical surface on the image side concave mirror surface of the fourth mirror M4, the fourth mirror, the having a refractive power that is designed to converge toward the second intermediate image IMI2 in the radiated light beam at a distance a in the fourth mirror M4 of immediately downstream.

ミラー表面が非球面形状ではなく、代わりに球面形状を有するように光学設計を修正することができる。 Rather than the mirror surface aspherical, it is possible to modify the optical design to have a spherical shape instead. 例えば、第2及び第4のミラーM2及びM4は、球面ミラーとして達成することができる。 For example, mirrors M2 and M4 of the second and fourth can be achieved as a spherical mirror. 更に、第2のミラーM2及び第4のミラーM4を異なる表面形体(表面形状)を有する別々のミラーとして構成すること、及び/又は第1及び第3のミラーM1及びM3を異なる表面形体を有する別々のミラーとして達成することができる。 Furthermore, with separate be configured as a mirror, and / or different surface features first and third mirrors M1 and M3 having a second mirror M2 and the fourth mirror M4 different surface features (surface shape) it can be accomplished as a separate mirror. この場合には、個々のミラーの少なくとも1つは、非球面ミラーの代わりに球面ミラーとして達成することができる。 In this case, at least one of the individual mirrors can be achieved as a spherical mirror instead of the aspherical mirror.

物体面OSにおける主光線高さ(物体高さとも表す)は、瞳ミラーM3の直ぐ上流にある第2のミラーM2における主光線高さよりもかなり小さく、同様に瞳ミラーの直ぐ下流にある第4のミラーM4における対応する主光線高さよりも実質的に小さいことは明らかである。 Chief ray height at the object plane OS (also denoted object height) is considerably smaller than the chief ray height at the second mirror M2 which is immediately upstream of the pupil mirror M3, a is likewise immediately downstream of the pupil mirror 4 substantially smaller than the corresponding chief ray height at the mirror M4 it is clear. 好ましい実施形態では、物体面における主光線高さCRH Oと、瞳表面の直ぐ上流及び下流のミラーにおける主光線高さCRH Mとの間の比率は、実質的に1よりも大きく、例えば、2よりも大きい、又は2.5よりも大きい。 In a preferred embodiment, the chief ray height CRH O on the object plane, the ratio between the chief ray height CRH M in immediately upstream and downstream of the mirror of the pupil surface is substantially greater than 1, for example, 2 greater than, or greater than 2.5. 図1の実施形態では、この比率は、両方のミラーM2及びM4において約2.7である。 In the embodiment of FIG. 1, the ratio in both of the mirrors M2 and M4 is approximately 2.7.

放射光は、第1の瞳P1に近接するミラー群入口MGIにおいてミラー群に入射し、第2の中間像の近く、すなわち、視野表面の近くに位置決めされたミラー群出口においてミラー群を出射する。 Emitted light is incident on the mirror group at the mirror group entry MGI proximate the first pupil P1, near the second intermediate image, i.e., emits mirror group at the mirror group exit positioned close to the viewing surface . 光軸に対して直角に整列し、ミラー群の第1のミラーの頂点と第2のミラーとの頂点の間に位置決めされたミラー群平面MGPは、ビームがミラー群出口でミラー群を出射する前に5回の通過を受ける。 Aligned at right angles to the optical axis, a mirror group plane MGP positioned between the apex of the first apex and the second mirrors of the mirror of the mirror group, the beam is emitted to the mirror group at the mirror group exit receive five times of passing before. 従って、ミラー群入口とミラー群出口の間に定められる軸線方向にコンパクトな空間内では、4回の反射を得ることができる。 Thus, in a compact space axially defined between the mirror group entry and mirror group exit, it is possible to obtain a reflection of 4 times.

有効物体視野OFに対して拡大された第2の中間像IMI2は、第2のレンズ群LG2、第3のレンズ群LG3、及び第4のレンズ群LG4から成る純屈折性対物器械部(後部レンズ群とも表す)によって像面IS上に結像される。 The second intermediate image IMI2 which is enlarged with respect to the effective object field OF, the second lens group LG2, a third lens group LG3, and fourth purely refractive objective part consisting of a lens group LG4 (rear lens is imaged onto the image surface iS by also expressed) and the group. ビーム直径の局所最小値で示す投影ビームの狭窄部CONは、第3のレンズ群LG3内の負のレンズ領域内に形成される。 Constriction CON of the projection beam as indicated by a local minimum value of the beam diameter, is formed on the negative lens in the region of the third lens group LG3. 第2のレンズ群LG2は、正の屈折力を有し、本質的に、第4のミラーM4の出射瞳を反射結像ミラー群により近く結像する視野レンズ群として機能する。 The second lens group LG2 has a positive refractive power, essentially, functions as a field lens group closer focused by reflective imaging mirrors the exit pupil of the fourth mirror M4. それにより、その後のレンズを短い全体的な軸線方向長さにおいて光学的に自由な比較的小さい直径で設計することが可能になる。 Thereby, it is possible to design an optically free relatively small diameter in the subsequent lens short overall axial length. 第3のレンズ群LG3は、負の屈折力を有し、それによってビーム直径の狭窄部又は「くびれ」が形成される。 The third lens group LG3 has a negative refractive power, whereby the constriction or "waist" of the beam diameter is formed. この負のレンズ群を設けることにより、第2の中間像IMI2の後の開口数を高めることが可能になる。 By providing the negative lens group, it becomes possible to increase the numerical aperture after the second intermediate image IMI2. 第2の中間像IMI2の小さい開口数におけるシステムの開口の要求最小直径にも関わらず、第3のレンズ群LG3は、それに続く第3のレンズ群と第3の瞳表面P3の間の第4のレンズ群LG4の一部と共に、コンパクトな軸線方向長さを有する逆テレセントリックシステムを形成する。 Despite demanded minimum diameter of the opening of the system in a small numerical aperture of the second intermediate image IMI2, third lens group LG3, a fourth between the third lens group subsequent third pupil surface P3 with a portion of the lens group LG4, to form the inverse telecentric system with a compact axial length.

代わりの説明では、投影対物器械100の光学要素は、物体視野領域内に設けられたマスクパターンを第1の中間像IMI1内に結像させるための第1のレンズ群LG1のレンズ及び第1のミラーM1を含む第1の結像対物器械部、及び第1の中間像を第2の中間像IMI2内に結像させるための瞳ミラーPMを含む第2の結像対物器械部、並びに第2の中間像を像面IS内に結像させるための第3の結像対物器械部を形成する。 In an alternative description, the optical element of the projection objective 100, the first lens group LG1 for imaging a mask pattern provided in the object visual field in a first intermediate image IMI1 lens and the first first imaging objective part including the mirror M1, and the second imaging objective part including a pupil mirror PM for imaging the first intermediate image into a second intermediate image IMI2, and the second an intermediate image to form a third imaging objective part for imaging in the image plane iS of. 第1の対物器械部は反射屈折のものであり(LG1内に6つのレンズを有し、更に1つの凹ミラーM1を有する)、第2の対物器械部は純反射性のものであり(反射結像)、凹ミラーM2、M3、及びM4によって形成され、LG2、LG3、及びLG4によって形成される第3の対物器械部は、純屈折性ものである。 The first objective part is of catadioptric (having six lenses in LG1, further having one concave mirror M1), a second objective part is of pure reflective (reflection imaging), formed by the concave mirror M2, M3, and M4, LG2, LG3, and the third objective part formed by LG4 are those purely refractive. 拡大倍率比(|β|=2.1)を有する第1の反射屈折対物器械部は、第1の中間像IMI1のサイズを定め、第2のミラーM2と協働して瞳ミラーPMにおける投影ビームの補正ステータスを定める。 Magnification ratio (| β | = 2.1) first catadioptric objective part with the a, defines the size of the first intermediate image IMI1, projected at the pupil mirror PM cooperates with the second mirror M2 defining a beam of correction status. 瞳ミラーの直ぐ上流にあるミラーM2及び直ぐ下流にあるM4における主光線高さの絶対値は、物体面における主光線高さよりも有意に大きく、これは、瞳ミラーにおける小さい瞳サイズに有利な条件の別の表現である。 The absolute value of the principal ray height at M4 in the mirror M2 and immediately downstream immediately upstream of the pupil mirror is significantly larger than the chief ray height at the object plane, which is favorable conditions to a small pupil size at the pupil mirror it is another representation of. 瞳ミラーPMにおける小さい瞳サイズの原因である大きい主光線角度は、第4のミラーM4によって捕捉され、第2の中間像及び像側屈折レンズ群LG2、LG3、及びLG4に向って収束するビームが形成される。 Large chief ray angle, which is a cause of small pupil size at the pupil mirror PM is captured by the fourth mirror M4, the beam converging towards the second intermediate image and the image side refracting lens group LG2, LG3, and LG4 is It is formed. この部分(後部レンズ群)は、結像収差を制御し、大きい像側開口数NA=0.93を達成するように最適化される。 This portion (rear lens group) controls the imaging aberrations is optimized to achieve a large image-side numerical aperture NA = 0.93.

純反射性の(反射結像)ミラー群MGは、このミラー群の上流及び下流のレンズの正の屈折力の相対する効果を相殺するペッツヴァル和の強い過補正を与えることができる。 Net reflective (catoptric) mirror group MG can provide strong overcorrection of the Petzval sum to cancel the opposing effects of positive refractive power upstream and downstream lens of the mirror group. この目的のために、ミラー群MGは、光軸の物体視野OFと反対の側に配置された第1の凹ミラーM1、光軸の同じ側に配置された第2の凹ミラーM2、瞳ミラーPM1として機能するように光軸上に配置された第3の凹ミラーM3、及び物体視野側に配置された第4の凹ミラーM4から成る。 For this purpose, the mirror group MG is first concave mirror M1 arranged on the side opposite to the object field OF of the optical axis, a second concave mirror arranged on the same side of the optical axis M2, pupil mirror the third concave mirror M3 is disposed on the optical axis so as to function as PM1, and a fourth concave mirror M4 arranged in the object field side. ミラー群入口MGEは、ミラー群の物体側で第1の瞳表面P1に幾何学形状的に近接するミラーM2及びM4の対面する縁部の間に形成される。 Mirror group entry MGE is formed between the facing edges of the mirrors M2 and M4 to geometrically close to the first pupil surface P1 on the object side of the mirror group. ミラー群入口MGEは、ミラーM2及びM4の共通基板内の孔又は穴によって形成することができる。 Mirror group entry MGE can be formed by holes or holes in a common substrate of the mirror M2 and M4. ミラー群出口MGOは、光軸OAの外側で瞳ミラーM3の縁部の隣の第1のミラーM1の反対側に位置する。 Mirror group exit MGO is opposite to the first mirror M1 adjacent to the edge of the pupil mirror M3 outside the optical axis OA. 図3に関連してより詳細に説明するように、瞳ミラーM3及び第1のミラーM1は、ミラー対を形成するように共通基板上に形成することができるが、別々の基板も同様に可能である(図2を参照されたい)。 Related to as described in greater detail in FIG. 3, the pupil mirror M3 and the first mirror M1, which can be formed on a common substrate to form a mirror pair, separate substrates may equally is (see FIG. 2).

投影対物器械100は、作動波長λ=193nmにおいて像側開口数NA=0.93を有する乾式対物器械として設計される。 Projection objective 100 is designed as a dry objective having an image side numerical aperture NA = 0.93 at the operating wavelength lambda = 193 nm. 矩形の有効物体視野OFのサイズは、26mm×5.5mmである。 The size of the effective object field OF of the rectangle is 26 mm × 5.5 mm. 像視野半径(半径)y'=18mmである。 A image field radius (radius) y '= 18mm. 仕様は、表1に要約している。 Specifications are summarized in Table 1. 最も左の列は、屈折表面、反射面、又は別途指定する表面の番号を列挙しており、第2の列は、その表面の曲率半径[mm]を列挙しており、第3の列は、その表面と次の表面の間の距離d[mm]であり、光学要素の「厚み」と呼ばれるパラメータを列挙しており、4番目の列は、その光学要素を製作するために用いられた材料を列挙しており、5番目の列は、その材料の屈折率を列挙している。 The leftmost column, refractive surface, which lists the number of reflective surfaces, or otherwise specified surfaces, the second column lists a radius of curvature [mm] of the surface, the third column , the distance d [mm] between the surface and the next surface, and lists the parameter called "thickness" of the optical element, the fourth column were used to fabricate the optical element and enumerating the material, fifth column lists the refractive index of the material. 6番目の列は、光学構成要素の光学的に利用可能な透明の半径[mm]を列挙している。 The sixth column lists the radius [mm] of the optically available transparent optical components. 表における曲率半径r=0は、平坦な表面(無限半径を有する)を意味する。 The radius of curvature r = 0 in the table means a planar surface (having infinite radius).

表1におけるいくつかの表面は、非球面表面である。 Some of the surface in Table 1 are aspheric surfaces. 表1Aは、これらの非球面表面に対して関係するデータを列挙しており、これらのデータから、次式を用いてこれらの表面形態のサジッタ又は立ち上がり高さp(h)を高さhの関数として計算することができる。 Table 1A are lists data related to these aspherical surfaces, from these data, these surfaces form using the following equation sagitta or rising height p (h) the height h it can be calculated as a function.
p(h)=[((1/r)h 2 )/(1+SQRT(1−(1+K)(1/r) 22 ))]+C1・h 4 +C2・h 6 +. p (h) = [(( 1 / r) h 2) / (1 + SQRT (1- (1 + K) (1 / r) 2 h 2))] + C1 · h 4 + C2 · h 6 +. . .
ここで、曲率半径の逆数値(1/r)は、問題とする表面の表面頂点における曲率であり、hは、この表面上の点の光軸からの距離である。 Here, the reciprocal value of the radius of curvature (1 / r) is the curvature at the surface apex of the surface in question, h is the distance from the optical axis of a point on this surface. 従って、サジッタ又は立ち上がり高さp(h)は、問題とする表面の頂点からのその点をz方向に沿って、すなわち、光軸に沿って測定した距離を表している。 Therefore, sagitta or rising height p (h) along the point from the vertex of the surface in question in the z-direction, i.e., represents the distance measured along the optical axis. 定数K、C1、C2などを表1Aに列挙している。 And constants K, C1, C2 are listed in Table 1A.

図1の投影対物器械100は、少なくとも2つの相反する要件を考慮して最適化された反射屈折直線配置システムの一例である。 Projection objective 100 of Figure 1 is an example of optimized catadioptric linearly arranged system taking into account at least two conflicting requirements. 第1に、設計物体視野を適度に小さく保ちながら、大きい像側開口数において直線配置構造の利点(折り畳みミラーがない機械的に安定な装着技術等)が得られる。 First, while keeping moderate small design object field, the advantages of the linear arrangement (no folding mirror mechanically stable mounting technology, etc.) is obtained in large image-side numerical aperture. この関連において、口径食制御が重要な問題である。 In this connection, vignetting control is an important issue. 第2に、瞳ミラーが設けられ、瞳ミラー表面の表面形状を変形することによって結像特性の動的又は静的制御が可能になる。 Second, the pupil mirror is provided, allowing dynamic or static control of imaging characteristics by deforming the surface shape of the pupil mirror surface. 瞳ミラーは、光軸上に配置されることになっているために、投影ビームに対する障害物を形成し、それによって口径食制御が困難になる。 Pupil mirror, since that is to be disposed on the optical axis, to form an obstacle for the projection beam, the vignetting control becomes difficult thereby. 第3に、結像収差のターゲット制御が、視野にわたって本質的に一定の影響を与えることが望ましい場合には、瞳ミラーにおける投影ビームの補正ステータスの慎重な制御を必要とすることが判明している。 Third, the target control imaging aberration is, when it is desired to provide an essentially constant effects across the field is found to require careful control of the correction status of the projection beam at the pupil mirror there. 投影対物器械100によって例示的に表している解決法は、全てのこれらの要件に従うものである(図3及び4も参照されたい)。 Solutions are exemplarily represented by the projection objective 100 is in accordance with all of these requirements (Fig. 3 and 4 see also).

投影ビームは、口径食なしに直線配置設計内のミラーを通過して誘導すべきであるから、口径食を左右する領域をできる限り小さく保つことが望ましい。 Projection beam, since it should be guided through the mirror in the linear arrangement design without vignetting, it is desirable to keep as small as possible an area affects the vignetting. この例では、これは、投影ビームの瞳、すなわち、瞳表面における投影ビームの断面をミラー群のミラーの領域においてできる限り小さく保つという要件に対応する。 In this example, this is the pupil of the projection beam, i.e., corresponds to the requirement of keeping as small as possible a cross-section of the projection beam at the pupil surface in the area of ​​the mirrors of the mirror group. ラグランジュの不変量により、この要件は、ミラー群内の又はそれに近接する瞳位置において通常よりも大きな主光線角度を達成することに変換される。 By the Lagrange invariant, this requirement is usually converted to achieving greater chief ray angle than at or pupil position close to that of the mirror group. 光軸に向けて有意に主光線CRを屈曲させる第1のレンズ群LG1(フーリエレンズ群又は前部レンズ群)の大きい正の屈折力は、第1の瞳表面P1内で小さい瞳を達成する役割を達成し、それにより、小さいサイズのミラー群入口MGI、及び光軸に非常に近接するミラーM2及びM4の反射区域の延長が可能になる。 Large positive refractive power of the first lens group to significantly bend the chief ray CR toward the optical axis LG1 (Fourier lens group or the front lens group), to achieve a small pupil in the first pupil surface P1 to achieve a role, comprising whereby, small size of the mirror group entry MGI, and allows the extension of the reflection area of ​​the mirror M2 and M4 to very close to the optical axis. 凹ミラーM1及びM2の正の屈折力に連動して、瞳ミラーPMにおける主光線角度は、更にCRA PM ≒42°へと増大し、瞳ミラーPMが置かれた第2の瞳表面P2において小さいサイズのビーム直径が生じる。 In conjunction with the positive refractive power of the concave mirror M1 and M2, the chief ray angle at the pupil mirror PM is increased further to CRA PM ≒ 42 °, less at the second pupil surface P2 of the pupil mirror PM is placed resulting beam diameter of size. 瞳ミラーPM(=M3)の反射区域RA3のサイズは、小さく保つことができるので、第4のミラーM4と像面の間の口径食制御は容易になり、更に、第1のミラーM1の利用反射区域RA1と瞳ミラーM3における利用反射区域RA3とを分離することができる。 The size of the reflection area RA3 of the pupil mirror PM (= M3), so can be kept small, vignetting control between the fourth mirror M4 and the image surface is facilitated, further, the use of the first mirror M1 it can be separated and utilized reflection area RA3 in the reflective region RA1 and the pupil mirror M3. 言い換えれば、ミラーM1及びM3上の反射において投影ビームの受光域は重なり合わない。 In other words, the light receiving area of ​​the projection beam at the reflection on the mirrors M1 and M3 do not overlap. これは、瞳ミラーPMを投影対物器械の結像特性に動的に影響を与えるための動的に調節可能なマニピュレータとして利用することに対する1つの前提条件である。 This is one prerequisite for utilizing as a dynamically adjustable manipulator for dynamically influencing the pupil mirror PM in the imaging properties of the projection objective.

更に、瞳ミラーPMにおける、すなわち、第2の瞳表面P2における投影ビームの補正ステータスに重点が置かれる。 Furthermore, the pupil mirror PM, i.e., emphasis is placed on the correction status of the projection beam at the second pupil surface P2. 物体視野の異なる視野点に対応する部分開口が同じサイズ及び形状を有し、瞳表面内で完全に重なり合う場合には、最適条件は、結像収差の視野一定の補正を得ることを可能にすることに関する。 It has a portion opening the same size and shape corresponding to the different field points of the object field, when the coterminous with pupil surface, optimal conditions makes it possible to obtain a field-constant correction of imaging aberrations it on. この条件が満たされる場合には、例えば、ミラー表面を変形することによる瞳ミラーの反射特性の局所変化は、異なる視野点から生じる全ての光線束に対して同様の効果を有することになり、それによって像面内に視野一定の効果が作り出される。 If this condition is satisfied, for example, local variations of the reflection characteristic of the pupil mirror by deforming the mirror surface will have a similar effect for all light rays originating from different field points, it viewing certain effect is produced on the image plane by. 一方、異なる視野点の部分開口が瞳表面内で重なり合わない場合には、瞳ミラーの反射特性の局所変化は、異なる視野点から生じる光線束に異なって影響を与えることになり、それによって視野にわたって補正効果の変化が作り出される。 On the other hand, if the partial opening of the different field points do not overlap in the pupil surface, local variations of the reflection characteristic of the pupil mirror, will affect differently the light beam originating from different field points, whereby the field of view change in correction effect over is created.

図4には、これらの条件を光軸OA上の視野点FPOから生じる周辺光線MR、並びに軸外視野点FP1から生じる光線束を表す選択された光線、すなわち、主光線CR、上側周縁光線RRU、及び下側周縁光線RRLを用いて表している。 4 shows a peripheral rays results in these conditions from the field point FPO on the optical axis OA MR, as well as selected rays represent the light beam originating from an off-axis field point FP1, i.e., the chief ray CR, the upper marginal ray RRU , and it is represented using the lower marginal rays RRL. 上述の理想的な場合には(瞳位置において、全ての視野点の光線束の部分開口が完全に重なり合う)、主光線CRは、瞳ミラーPMの反射面の位置で光軸OAと交わらなければならない。 If above the ideal (at the pupil position, the sub-apertures of the light beams of all field points fully overlap), the chief ray CR, unless intersect the optical axis OA at the position of the reflecting surface of the pupil mirror PM not not. この理想的な条件からの偏差は、最外側視野点FP1において光学システムに入射する主光線CRの、瞳ミラーPMにおける光線高さ(光軸からの半径方向距離)を表すパラメータCRH iによって表される。 Deviation from this ideal condition is expressed in the outermost field point FP1 of the principal ray CR entering the optical system, by a parameter CRH i representing the ray height (radial distance from the optical axis) in the pupil mirror PM that. この横方向オフセットは、周辺光線MRの周辺光線高さの2倍を表す量D Oと比較して小さくなければならない。 This lateral offset, must be small compared to the amount D O representing twice the marginal ray height of the marginal ray MR. 更に、視野点FP1に対する対物器械の入射瞳の瞳ミラーPMにおける像の子午直径(パラメータD iによって表している)は、理想的には直径D Oに一致すべきである、言い換えれば、比率D i /D Oは1に等しいか又は1に近くなければならない。 Furthermore, (representing the parameter D i) a meridional diameter of the image at the pupil mirror PM of the entrance pupil of the objective with respect to the viewing point FP1 ideally should match the diameter D O, in other words, the ratio D i / D O should be close to or 1 equal to 1. 図1の実施形態では、|CRH i |/D O =0.03及びD i /D O =0.991という値が得られる。 In the embodiment of FIG. 1, | CRH i | / D value of O = 0.03 and D i / D O = 0.991 is obtained. 実質的に同じ条件が矢状断面に対して当て嵌まる。 Substantially applies round the same conditions with respect to sagittal section. 一般的に、瞳ミラー表面形状の操作が全ての視野点に関する像視野の補正ステータスに対して本質的に一定の効果を有することになっている場合には、条件|CRH i |/D O <0.1及び0.9<D i /D O <1.1に従わなければならない。 Generally, when the operation of the pupil mirror surface shape is supposed to have an essentially constant effect on the correction status of the image field for all field points, the condition | CRH i | / D O < 0.1 and 0.9 <shall follow the D i / D O <1.1.

図3は、瞳ミラーPMの周囲に存在する状態を更に詳描する図1のミラー群の拡大詳細図を示している。 Figure 3 shows an enlarged detail view of the mirror group in FIG. 1 which further 詳描 conditions existing around the pupil mirror PM. 構造的な観点から、第1のミラーM1及び第3のミラーM3が共通基板上に形成された1対の凹ミラーであることを示している。 From a structural point of view, the first mirror M1 and the third mirror M3 indicates that it is a concave mirror pair formed on a common substrate. この基板は、第1のミラーM1を形成する反射層を保持する凹表面を設ける肉厚で機械的に剛体部分を有する。 This substrate has a mechanically rigid portion in thickness to provide a concave surface for holding the reflective layer forming the first mirror M1. 剛体部分RPと一体的に、瞳ミラーPMのための反射コーティングを保持する比較的肉薄で可撓性部分FPが形成される。 Integrally with the rigid portion RP, flexible portion FP relatively thin to hold the reflective coating for the pupil mirror PM is formed. ミラー基板内の可撓性部分FPの裏側には凹部が形成される。 The back side of the flexible portion FP of the mirror substrate recesses are formed. 瞳ミラーマニピュレータPMMのいくつかのアクチュエータ(矢印によって表している)が凹部内に配置され、可撓性部分FPの裏側に作動的に結合される。 Some actuators pupil mirror manipulator PMM (representing by the arrows) is arranged in the recess, it is operatively coupled to the back side of the flexible portion FP. アクチュエータは、投影露光装置の中央制御ユニットの一体部分とすることができる瞳ミラー制御ユニットPMCUによって制御される。 The actuator is controlled by the pupil mirror control unit PMCU which may be an integral part of the central control unit of the projection exposure apparatus. 瞳ミラー制御ユニットは、瞳ミラー表面の望ましい変形を表す信号を受信するように接続される。 The pupil mirror control unit is connected to receive a signal representative of a desired deformation of the pupil mirror surface. 瞳ミラーマニピュレータ及び対応する制御ユニットは、本質的に、本出願人の米国特許出願US2004/0144915A1に開示されている通りに設計することができる。 Control unit pupil mirror manipulator and corresponding essentially can be designed as disclosed in the applicant's U.S. patent application US2004 / 0144915A1. これに対応する開示内容は、引用によって本出願に組み込まれている。 Disclosure corresponding thereto is incorporated by reference into this application. 上述のマニピュレータの代わりに、瞳ミラーマニピュレータのあらゆる適切な構造、例えば、ピエゾ電気要素、流体圧力変化に応じるアクチュエータ、及び/又は磁気アクチュエータのような電気機械アクチュエータを用いたマニピュレータを用いることができる。 Instead of the above-mentioned manipulator, any suitable structure of the pupil mirror manipulator, for example, can be used Manipulator Using piezoelectric elements, actuators responsive to fluid pressure changes, and / or an electromechanical actuator, such as a magnetic actuator. これらのアクチュエータは、説明したように、連続する(分断されていない)瞳ミラー表面を変形するのに用いることができる。 These actuators, as described, can be used to deform the continuous (non-interrupted) pupil mirror surface. また瞳ミラーマニピュレータは、ミラーの局所温度変化を発生させる1つ又はそれよりも多くの加熱要素又は冷却要素を含むことができ、瞳ミラー表面の望ましい変形が引き起こされる。 The pupil mirror manipulator, one to generate a local temperature change in the mirror or above can also include a number of heating elements or cooling elements, desired deformation of the pupil mirror surface is caused. この目的では、抵抗加熱器又はペルチェ素子を用いることができる。 For this purpose, resistance heater or Peltier element may be used. また瞳ミラーは、対応する駆動信号に応じて互いに対して可動な複数の単一マイクロミラーを有するマルチミラーアレイとして設計することができる。 The pupil mirror may be designed as a multi-mirror array having a plurality of single micro-mirror movable relative to each other according to the corresponding drive signals. 適切なマルチミラーアレイは、例えば、US2006/0039669に開示されている。 Suitable multi-mirror array, for example, disclosed in US2006 / 0039669. 瞳ミラーは、WO2003/093903として公開された本出願人の国際出願に開示されている原理に従って設計することができ、この開示内容も同様に引用によって本明細書に組み込まれている。 The pupil mirror may be designed according to the principles disclosed in the international application of the present applicant published as WO2003 / 093,903, which is incorporated herein by reference as well the disclosure.

光学的観点から、第1のミラーM1上の利用反射区域RA1(太線によって示している)は、瞳ミラーM3上の対応する反射区域RA3と重なり合わないことに注意することは重要である。 From the optical point of view, the first use reflection area RA1 on the mirror M1 (show by a thick line), it is important to note that non-overlapping with corresponding reflection area RA3 on the pupil mirror M3. それにより、第1のミラーM1において発生する反射に影響を及ぼすことなく瞳ミラー表面の形状を変更することが可能になる。 Thereby, it is possible to change the shape of the pupil mirror surface without affecting the reflection occurring at the first mirror M1. またこの設計は、凹ミラー上の反射区域、及びレンズ、特に第2の中間像の後のミラー群出口の直ぐ下流の第2のレンズ群LG2の第1のレンズにおける投影ビームにおける苛性条件に関して最適化される。 Also this design is reflected areas on the concave mirror, and a lens is optimally especially caustic conditions in the projection beam in the first lens of the second immediately downstream of the mirror group exit after the intermediate image the second lens group LG2 It is of. これは、ミラー及びレンズ群LG2の第1のレンズの光学面から離れた比較的大きい距離に位置決めされ、本質的に非点収差及びコマ収差に対して補正された中間像を設けることによって達成される。 This is positioned at a relatively large distance away from the optical surface of the first lens mirrors and lens group LG2, it is achieved by essentially providing an intermediate image that is corrected for astigmatism and coma that. 屈折又は反射光学面における苛性条件を回避することは、放射光強度の有意な極大を回避するのに役立ち、選択的収差制御を容易にする。 Avoiding caustic conditions in refractive or reflective optical surface helps to avoid significant maxima of the radiation intensity, to facilitate selective aberration control. 更に、表面上の苛性を回避することにより、表面品質仕様を緩和することができる。 Furthermore, by avoiding the caustic on the surface, it is possible to relax the surface quality specification.

図1の実施形態は、結像品質を比較的短い時間スケールで操作する選択肢を増すように修正することができる。 The embodiment of FIG. 1 can be modified to increase the choice of operating in a relatively short time scale imaging quality. 例えば、投影対物器械は、ミラー表面に作動的に接続した関係するマニピュレータを用いて操作することができるミラー表面を有する少なくとも1つの更に別のミラーを含むことができる。 For example, projection objective may include at least one further mirror having a mirror surface which can be manipulated by using the manipulator pertaining to operatively connected to the mirror surface. 操作することができる瞳ミラーは、一般的に、周辺光線高さMRHが主光線高さCRHを超える位置に配置されるのに対して、更に別のミラーは、視野表面に光学的により近くに、具体的には周辺光線高さと主光線高さの間の光線高さ比MRH/CRHが1よりも小さい、又は更に0.5よりも小さい視野表面に光学的に近接する位置に位置決めすることができる。 Pupil mirror which can be operated, generally, with respect to the marginal ray height MRH is disposed in a position beyond the chief ray height CRH, further mirror closer to the optically a view surface specific positioning the ray height ratio MRH / CRH is less than 1, or more optically approaching positions on small viewing surface than 0.5 between the marginal ray height and the chief ray height in can. 視野表面に光学的に近く位置決めされた適応ミラー(マニピュレータによって変更することができるミラー表面を有するミラー)は、視野依存収差を補正するのに用いることができる。 Positioned optically close adaptive mirror field surface (mirror having a mirror surface which can be changed by the manipulator) may be used to correct the field-dependent aberrations. 第1の実施形態の修正では、隣接する視野表面(中間像IMI1)に光学的に近く位置決めされたミラー群MGの第1のミラーM1は、構造及び作動において上述の瞳ミラーマニピュレータと同様とすることができる視野ミラーマニピュレータを設けることによって適応ミラーとして設計することができる。 In the modification of the first embodiment, the first mirror M1 of being positioned optically close to the adjacent field surface (intermediate image IMI1) mirror group MG is the same as the pupil mirror manipulator described above in structure and operation it can be designed as an adaptive mirror by providing a field mirror manipulator capable. 瞳ミラーM3及び視野ミラーM1の両方を同じ基板上に形成することができるので、視野ミラーマニピュレータ及び瞳ミラーマニピュレータにおけるアクチュエータ設計は、構造を容易にするために互いに連動させることができる。 It is possible to form both the pupil mirror M3 and the field mirror M1 on the same substrate, the actuator design of the field mirrors manipulator and the pupil mirror manipulator, it can be interlocked with one another to facilitate construction. 代替的又は追加的に、両方ともに視野表面に光学的に近接する第2のミラーM2及び第4のミラーM4のうちの少なくとも一方は、マニピュレータを用いて修正又は変更することができるミラー表面を有するミラーとして設計することができる。 Alternatively or additionally, at least one of the second mirror M2 and the fourth mirror M4 to optically close to the viewing surface both having a mirror surface which may be modified or changed by using a manipulator it can be designed as a mirror. 両方のミラーM2及びM4は、同じ基板上に形成することができるので、この場合は共通のアクチュエータ機構を利用することができる。 Both mirrors M2 and M4, can be formed on the same substrate, in this case, it is possible to use a common actuator mechanism.

図5は、光学要素群(レンズ群、ミラー群)の順序及び種類、並びにシステムを通じる投影ビームの軌道に関して図1及び2に関連して説明した一般的レイアウトを有する第2の実施形態の直線配置投影対物器械500を示している。 Figure 5 is an optical element group (lens group, a mirror group) order and type, as well as the linear of the second embodiment having a generally layout described in connection with FIGS. 1 and 2 with respect to the trajectory of the projection beam leading to system It shows the arrangement projection objective 500. 対応する記載事項を参照されたい。 Reference is made to the corresponding items mentioned. 従来の実施形態おけるものと同様の特性を有する要素及び要素群は、同じ参照識別で示している。 Elements and element groups with similar properties to that definitive conventional embodiments are indicated by the same reference identification. この設計における仕様は、表5、5Aに要約している。 Specifications in this design are summarized in Table 5,5A.
投影対物器械500は、投影対物器械の出射表面と像面ISの間の高屈折率液浸液l、例えば、純水と共に用いられる場合の像側開口数NA=1.2を有するλ=193nmにおける液浸対物器械として設計される。 The projection objective 500 is a high refractive index immersion liquid l between the exit surface and the image plane IS of the projection objective, for example, has an image-side numerical aperture NA = 1.2 when used in conjunction with pure water lambda = 193 nm It is designed as an immersion objective in. この設計は、口径食なしで結像することができる視野サイズ26×5.5mm 2を有する矩形の有効像視野に向けて最適化される。 This design is optimized for rectangular effective image field with a field size 26 × 5.5 mm 2, which can be imaged without vignetting.

図1の実施形態と同様に、ミラー群MGの第1のミラーM1を含む反射屈折の第1の対物器械部は、ミラー群MGのミラー間空間内に位置する第1の中間像IMI1を作り出す。 Similar to the embodiment of FIG. 1, the first objective of the catadioptric including the first mirror M1 of the mirror group MG creates a first intermediate image IMI1 located mirror between the space of the mirror group MG . ミラー群MGの第2、第3、及び第4のミラーM1からM4は、第1の中間像から第2の中間像IMI2を形成する第2の反射結像サブシステムを形成する。 The second mirror group MG, M4 from the third and fourth mirrors M1, to form a second reflective imaging subsystem to form a second intermediate image IMI2 the first intermediate image. レンズ群LG2、LG3、及びLG4は、第2の中間像IMI2を像面IS上に縮小スケール(倍率比β=約−0.125)で再結像する第3の屈折性対物器械部を形成する。 Lens group LG2, LG3, and LG4 may form a third refractive objective part for re-imaging in reduced scale (magnification ratio beta = approximately -0.125) the second intermediate image IMI2 onto the image surface IS to. 狭窄部CONと像面ISの間で第3の瞳表面P3の近くに位置決めされた開口絞りASの近くに見られる像側のふくらみ内の最大レンズ直径は、図1のより低いNAのシステムと比較して増大していることは明らかである。 Maximum lens diameter in the bulge of the constriction CON and the third near positioned the image side seen near the aperture stop AS of the pupil surface P3 between the image surface IS includes a system of lower NA of Figure 1 it is clear that the increased compared to. それでも尚、瞳ミラーPM(ミラーM3)の光学的に用いられる直径D PMは比較的小さいままであり、ミラーを通過した投影ビームを口径食なしで誘導することが可能になる。 Nevertheless, the diameter D PM used optically for pupil mirror PM (mirror M3) remains relatively small, it is possible to induce a projection beam which has passed through the mirror without vignetting. 小さい瞳ミラーサイズは、第1のレンズ群LG1(P1において第1の瞳を形成するフーリエレンズ群としての役割を達成する)の強い正の屈折力、並びにその後のミラーM1及びM2の正の屈折力によって可能になり、瞳ミラーにおいて主光線角度CRA PM ≒45°を得ることが可能になる。 Small pupil mirror size, strong positive refractive power of the first lens group LG1 (in P1 achieves a role as a Fourier lens group for forming a first pupil), and positive refractive subsequent mirrors M1 and M2 made possible by the force, it is possible to obtain a chief ray angle CRA PM ≒ 45 ° in the pupil mirror. 言い換えれば、瞳ミラーにおける主光線角度は、高められたNAによって更に増大し、ラグランジュの不変量に従って瞳ミラーのサイズを小さく保つことを可能にする。 In other words, the chief ray angle at the pupil mirror is further increased by the enhanced NA, makes it possible to keep reducing the size of the pupil mirror according the Lagrange invariant.
図3に関連して説明したように、必要に応じて瞳ミラーの反射面を変形するために瞳ミラーマニピュレータPMMが設けられる。 As described in relation to FIG. 3, the pupil mirror manipulator PMM is provided to deform the reflective surface of the pupil mirror as needed.

図6は、屈折率n=1.65を有する高屈折率液浸流体と共に用いられる場合に、26×5.5mm 2の円環視野において像側開口数NA=1.55を有するλ=193nmにおける液浸リソグラフィに向けて設計された第3の実施形態の投影対物器械600を示している。 6, when used with high refractive index immersion fluid having a refractive index n = 1.65, having an image side numerical aperture NA = 1.55 in the annular field of view of 26 × 5.5mm 2 λ = 193nm It shows a projection objective 600 of the third embodiment is designed for immersion lithography in. 像面ISに最も近接する最終光学要素は、λ=193nmにおいて屈折率=2.14を有するLuAG(ルテチウムアルミニウムガーネット)で作られた平凸レンズPCLである。 Last optical element closest to the image surface IS is a plano-convex lens PCL made of LuAG (lutetium aluminum garnet) having a refractive index = 2.14 at lambda = 193 nm. 液浸液は、n l =1.65を有するシクロヘキサンである。 The immersion liquid is cyclohexane with n l = 1.65. この仕様を表6及び6Aに提供している。 This specification is provided in Table 6 and 6A. この例は、瞳ミラーPM(ミラーM3)を光軸上に有する直線配置システムにおいて極めて高い開口数を得ることができることを示している。 This example shows that it is possible to obtain a very high numerical aperture in the linear placement system having a pupil mirror PM (mirror M3) on the optical axis. 像側の第3の瞳表面P3の近くの開口絞りASは、第4のレンズ群LG4内の最大ビーム直径領域と像面ISとの間で強く収束するビームの領域内に位置決めされる。 Near the aperture stop AS of the third pupil surface P3 of the image side it is positioned in the beam in the region which converges strongly between a maximum beam diameter region and the image plane IS in the fourth lens group LG4. 像側開口数は、図1の実施形態に比較して大幅に高まるが、瞳ミラーPMのサイズは、部分的には、第2の瞳表面P2における大きい主光線角度CRA PM ≒36°に起因して中程度に留まる。 Image-side numerical aperture is increased significantly as compared to the embodiment of FIG. 1, the size of the pupil mirror PM is partly due to the chief ray angle CRA PM ≒ 36 ° greater at the second pupil surface P2 to remain in the moderate to. また口径食制御は、弓形の有効物体視野OF(円環視野)を用いることによって容易になる。 The vignetting control is facilitated by the use of the arcuate effective object field OF (annular field of view).

上述の全ての実施形態では、4回の反射をもたらす軸線方向にコンパクトなミラー群MGを有する反射屈折直線配置投影対物器械が用いられ、第3のミラーは、瞳ミラー(必要に応じて操作することができる)を設けるために瞳位置に配置される。 In all of the embodiments described above, used is a catadioptric linearly arranged projection objective having a compact mirror group MG axially resulting in reflection of four, the third mirror is operated according to the pupil mirror (required it is placed at a pupil position in order to provide a can). 瞳ミラーの光学的に上流にある凹ミラーにおける少なくとも2回の反射は、瞳ミラーの位置において大きい主光線角度CRA PMを得る上で好ましいと考えられ、それによって小さいサイズの瞳及び小さいサイズの瞳ミラーが可能である。 At least two reflections at concave mirror located in an optically upstream of the pupil mirror are considered preferable for obtaining a large chief ray angle CRA PM at the location of the pupil mirror, whereby the small size pupil and small size of the pupil mirror is possible. 更に、小さい寸法の瞳ミラーにより、適度に小さい設計物体視野内の適度に大きい有効物体視野サイズにおける高開口投影ビームをコンパクトなミラー群を通じて口径食なしに誘導することが可能になる。 Furthermore, the pupil mirror of small dimensions, it is possible to induce without vignetting high aperture projection beam in reasonably large effective object field size reasonably small design the object field through a compact mirror group.
図8及び9は、コンパクトなミラー群MGにおいて4回の反射を有し、結像収差に対する動的に制御可能な補正要素として利用することができる少なくとも1つの瞳ミラーを設ける別の実施形態の反射屈折直線配置投影対物器械を示している。 8 and 9, it has a reflection of 4 times in a compact mirror group MG, of another embodiment of providing at least one pupil mirror which can be utilized as a dynamically controllable correction element with respect to imaging aberrations It shows a catadioptric linear arrangement projection objective.

上述の図1から6の実施形態では、ミラー群入口MGIは、瞳表面(第1の瞳表面)P1の近くに位置決めされるが、ミラー群出口MGOは、光軸OAから分離した領域内の第2の中間像IMI2に光学的に近く位置決めされる。 In the embodiment of FIGS. 1 above 6, the mirror group entry MGI is positioned near the pupil surface (the first pupil surface) P1, the mirror group exit MGO is a separated from the optical axis OA in the region It is positioned optically close to the second intermediate image IMI2. 瞳ミラーは、ミラー群内で3回目の反射のところに設けられる。 The pupil mirror is provided at the reflection for the third time in the mirror group.
図7の実施形態では、ミラー群MGは、ミラー群入口MGIが光軸OAの外側で物体面OSに光学的に近く、すなわち、視野表面に光学的に近く位置決めされるように配置される。 In the embodiment of FIG. 7, the mirror group MG is a mirror group entry MGI is optically close to the object surface OS outside of the optical axis OA, i.e., are arranged so as to be positioned optically close to a field surface. 物体面とミラー群入口MGIの間にはレンズ又はレンズ群は存在しないが、ここに1つ又はそれよりも多くのレンズを設けることができる。 Although between the object surface and the mirror group entry MGI absent lens or lens group, it may be provided with one or more lenses here. 凸面である第1のミラーM1は、第1の光学要素を形成し、光軸OA上に位置決めされた瞳ミラーPMである第2のミラーM2に向けて放射光を収束させるのに寄与する。 The first mirror M1 is convex forms the first optical element, which contributes towards the second mirror M2 is a pupil is positioned on the optical axis OA mirror PM for converging the emitted light. 第3のミラーM3は、ミラー群の反射屈折空洞の内側に位置決めされた第1の中間像IMI1を形成するように放射光を収束させる。 The third mirror M3 converges the emitted light to form a first intermediate image IMI1 positioned inside the catadioptric cavity of the mirror group. 第4のミラーM4を含む反射屈折サブシステムは、放射光ビームを第2の瞳表面P2に位置決めされたミラー群出口MGOを通じて誘導する。 Catadioptric subsystem including a fourth mirror M4 will induce through the mirror group exit MGO positioned in the radiated light beam second pupil surface P2. 第2の中間像IMI2は、ミラー群の外側で正のレンズ群(矢が外側に向いた矢印によって表している)の間に形成される。 The second intermediate image IMI2 is formed between the positive lens group outside the mirror group (represented by arrows arrows pointing outward). その後の屈折性の第3の対物器械部は、第2の中間像を像面上に再結像する。 The third objective of the subsequent refractive re-imaging the second intermediate image on the image plane. この実施形態では、ミラー群のミラーは、従来の実施形態と比較した場合に基本的に逆順序に用いられる。 In this embodiment, the mirror of the mirror group are basically used in reverse order when compared with conventional embodiments. この設計は、有効物体視野を光軸から十分に離して配置することを必要とし、これは、設計物体視野の直径を増大する傾向を有し、それによって適度のサイズの物体視野を口径食なしに高開口数で投影することがより困難になる。 This design requires placing sufficiently away effective object field from the optical axis, which have a tendency to increase the diameter of the design object field, whereby no vignetting the object field of moderate size projecting a high numerical aperture becomes more difficult.

図8に略示した実施形態では、ミラー群入口MGI及びミラー群出口MGOは、両方ともに視野表面に光学的に近く(すなわち、光学的に瞳表面から離れて)、光軸OAの外側に位置決めされる。 In the embodiment shown schematically in FIG. 8, the mirror group entry MGI and the mirror group exit MGO is both optically close to viewing surface in both (i.e., away from the optically pupil surface), positioned outside the optical axis OA It is. ミラー群入口の上流に配置された屈折要素は、システムの第1の瞳ミラーPM1である第1のミラーM1に向けて放射光を直接的に収束させる。 Refractive element disposed upstream of the mirror group entry is to directly focus the emitted light towards the first mirror M1 is the first pupil mirror PM1 system. 第2の瞳は、第2のミラーM2及び第3のミラーM3の反射の後に、システムの第2の瞳ミラーPM2である第4のミラーM4の位置に形成される。 The second pupil after reflection of the second mirror M2 and third mirror M3, is formed at the position of the fourth mirror M4 is a second pupil mirror PM2 system. 第1の中間像IMI1は、2回目の反射と3回目の反射の間に形成され、第2の中間像IMI2は、4回目の反射の下流に形成され、両方の中間像は、ミラー群のミラーの曲率表面によって形成される空間の内側に位置決めされる。 The first intermediate image IMI1 is formed between the second reflecting and third reflections, the second intermediate image IMI2 is formed downstream of the reflections fourth, both intermediate image of the mirror group It is positioned inside the space formed by the curvature of the surface of the mirror. 第2の中間像IMI2は、その後の屈折レンズ群によって像面上に再結像される。 The second intermediate image IMI2 is re-imaged on an image plane by subsequent refraction lens group. システム内の結像誤差を動的に補償するために、第1のミラーM1又は第4のミラーM4のいずれか、又は第1のミラー及び第4のミラーの両方は、瞳ミラー表面の形状を操作することを可能にする適応ミラーとして設計することができる。 To dynamically compensate for imaging errors in the system, either the first mirror M1 or the fourth mirror M4, or both of the first mirror and the fourth mirror, the shape of the pupil mirror surface manipulating can be designed as an adaptive mirror which enables. 所定の物体高さでは、第1の瞳ミラーPM1において及び第2の瞳ミラーPM2上で大きい主光線角度を得るのが困難であり、それによって瞳ミラーサイズは、高まる像側開口数と共に有意に増大することになる。 The predetermined object height, it is difficult to obtain a large chief ray angle on the first pupil mirror PM1 in and second pupil mirror PM2, thereby pupil mirror size is significantly with increasing the image-side numerical aperture It will increase. この効果は、口径食なしに大きい幾何学的光束(エタンデュ)を搬送する機能を制限する傾向を有する。 This effect has a tendency to limit the function of conveying a large geometrical optical flux without vignetting (etendue). また、ミラー群出口MGOを出射する発散ビームを捕捉するために、ミラー群の直ぐ下流に比較的大きいレンズが必要である。 Further, in order to capture the diverging beam exiting the mirror group exit MGO, it requires a relatively large lens immediately downstream of the mirror group. 好ましくは、この種類のシステムは、比較的大きい縮小比、例えば、4:1の代わりに8:1に用いることができ、これは、4:1のような小さい縮小比を有するシステムと比較して、物体側の開口数及び物体視野高さを低減することができることによるものである。 Preferably, this type of system is relatively large reduction ratio, e.g., 4: 1 instead of 8: can be used for 1, which is 4: compared to systems having a small reduction ratio, such as 1 Te is due to be able to reduce the numerical aperture and the object field height of the object side.

図9は、液浸リソグラフィを用いて大規模集積半導体構成要素を逐次走査モードで製作するために設けられたウェーハスキャナWSの形態にあるマイクロリソグラフィ投影露光システムを略示している。 Figure 9 schematically shows the microlithography projection exposure system in the form of a wafer scanner WS provided for fabricating large scale integrated semiconductor components sequentially scan mode using immersion lithography. 投影露光システムは、光源として193nmの作動波長を有するエキシマレーザLを含む。 The projection exposure system comprises an Excimer laser L having an operating wavelength of 193nm as a light source. 他の作動波長、例えば、157nm又は248nmが可能である。 Other operating wavelengths, for example, it is possible to 157nm or 248 nm. 下流の照明システムILLは、その出射表面ESにおいて、範囲が明確に定められた均一に照らされる大きい照明視野を発生させ、この照明視野は、投影対物器械POの光軸に対して軸外に配置され、下流の反射屈折投影対物器械POのテレセントリック要件に適合する。 The illumination system ILL downstream, in its exit surface ES, range to generate a larger illumination field to be illuminated uniformly defined clearly, the illumination field is arranged off-axis with respect to the optical axis of the projection objective PO is adapted to the telecentric requirements of the downstream catadioptric projection objective PO. 照明システムILLは、照明モードを選択するためのデバイスを有し、この例では、様々な程度の干渉を有する従来の軸上照明と、軸外照明、特に、環状照明(照明システムの瞳表面において円環形の照明区域を有する)及び双極又は四重極照明との間にわたって変更することができる。 The illumination system ILL has devices for selecting the illumination mode, in this example, the lighting on the conventional shaft having varying degrees of interference, off-axis illumination, particularly, in the pupil surface of the annular illumination (lighting system it can be changed over between a circle having an illumination area of ​​the annulus) and dipole or quadrupole illumination.

照明システムの下流には、マスクが、投影対物器械POの物体面OSと一致する照明システムの出射表面ES内に置かれ、走査作動において、照明システムと投影対物器械とに共通の光軸OA(すなわち、Z方向)に対して直角の走査方向(Y方向)にこの平面内で移動することができるような方式で、マスクMを保持及び操作するためのデバイスRS(レチクル台)が配置される。 Downstream of the illumination system, a mask, a projection objective PO is placed in the exit surface ES of the illumination system coincides with the object plane OS of the scanning operation, the common optical axis OA in the illumination system and the projection objective ( in other words, this in such a way can be moved in a plane, the device RS (reticle table) is arranged for holding and manipulating a mask M in a perpendicular scanning direction (Y direction) with respect to the Z direction) .
照明システムによってもたらされる照明視野IFのサイズ及び形状は、マスク上のパターン像を投影対物器械の像面内に投影するために実際に用いられる投影対物器械の有効物体視野OFのサイズ及び形状を特定する。 The size and shape of the illumination field IF provided by the illumination system, identifies the actual size and shape of the effective object field OF of the projection objective used to project a pattern image on the mask in the image plane of the projection objective to. スリット形の照明視野IFは、走査方向に対して平行に高さAを有し、走査方向に対して直角に幅B>Aを有し、矩形(挿入図に示しているように)又は弓形(円環視野)とすることができる。 Illumination field IF of the slit-shaped has a parallel height A relative to the scan direction, has a right angle width B> A to the scanning direction, (as shown in the inset) rectangular or arcuate it can be a (annular field of view).

縮小投影対物器械POは、物体側及び像側でテレセントリックであり、マスクによって設けられるパターンの像を4:1の縮小スケールでフォトレジスト層で被覆したウェーハW上に結像するように設計される。 Reduction projection objective PO is telecentric at the object side and the image side, the image of the pattern provided by the mask 4: is designed to image onto the wafer W coated with a photoresist layer in the first reduced scale . 他の縮小スケール、例えば、5:1又は8:1が可能である。 Other reduction scales, for example, 5: 1 or 8: 1 are possible. 感光基板としての役割を達成するウェーハWは、フォトレジスト層を有する平坦な基板表面SSが投影対物器械の平坦な像面ISと本質的に一致するような方式で配置される。 Wafer W to achieve a role as a photosensitive substrate is placed in such a manner planar substrate surface SS coincides essentially a flat image surface IS of the projection objective with a photoresist layer. ウェーハは、ウェーハをマスクMと同期してマスクMと平行に移動するように、スキャナ駆動装置を含むデバイスWS(ウェーハ台)によって保持される。 Wafer, to move parallel to the mask M by synchronously wafer and mask M, it is held by a device WS (wafer stage) comprising a scanner drive device. またデバイスWSは、光軸OAに対して平行なZ方向、及びこの光軸に対して直角なX及びY方向の両方にウェーハを移動するためのマニピュレータを含む。 The device WS includes, Z direction parallel to the optical axis OA, and the manipulator to move the wafer both perpendicular X and Y directions with respect to the optical axis. 光軸に対して直角に延びる少なくとも1つの傾斜軸を有する傾斜デバイスが統合されている。 Tilting device is integrated with at least one tilting axis which extends at right angles to the optical axis.

ウェーハWを保持するために設けられたデバイスWS(ウェーハ台)は、液浸リソグラフィにおける使用に向けて構成される。 Device WS (wafer stage) which is provided for holding the wafer W is configured toward use in immersion lithography. デバイスWSは、レセプタクルデバイスRDを含み、これは、スキャナ駆動装置によって移動することができ、その底部は、ウェーハWを受け取るための平坦な凹部を有する。 Device WS includes a receptacle device RD, which can be moved by a scanner drive device, the bottom portion has a flat recess for receiving the wafer W. 周縁は、レセプタクル内に導入することができて図示していないデバイスを用いてレセプタクルから排出することができる液体液浸媒体IMのための平坦で上向きに開いた液密レセプタクルを形成する。 Periphery forms a flat upwardly open liquid-tight receptacle for a liquid immersion medium IM, which can be discharged from the receptacle using a device, not shown, can be introduced into the receptacle. 対物器械の出口とウェーハ表面との間で正しく設定された作動距離が与えられると、縁部の高さは、満たされた液浸媒体がウェーハWの表面SSを完全に覆うことができ、投影対物器械POの出射側末端領域を液浸液の中に浸すことができるような方式で寸法決めされる。 When the working distance which is properly set between the objective exit and the wafer surface is given, the height of the edge can be filled immersion medium completely covers the surface SS of the wafer W, the projection it is dimensioned in such a way it is possible to immerse the exit side end region of the objective PO in the immersion liquid.

投影対物器械POは、像面ISに最も近い最終光学要素として平凸レンズPCLを有し、このレンズの平坦な出射表面は、投影対物器械POの最後の光学面である。 The projection objective PO has a planoconvex lens PCL as closest last optical element to the image surface IS, flat exit surface of the lens is the last optical surface of the projection objective PO. 投影露光システムの作動中は、最終光学要素の出射表面は、液浸液IM内に完全に浸漬され、液浸液IMによって湿潤される。 During operation of the projection exposure system, the exit surface of the last optical element is completely immersed in the immersion liquid IM, is wetted by the immersion liquid IM. 例示的な事例では、屈折率n l ≒1.437(193nm)を有する超純水が、液浸液として用いられる。 In an exemplary case, ultrapure water having a refractive index n l ≒ 1.437 (193nm) is used as the immersion liquid.

投影露光システムの作動中の液浸液IMの温度をモニタするために、温度センサSENSが設けられる。 To monitor the temperature of the immersion liquid IM during operation of the projection exposure system, the temperature sensor SENS is provided. この目的で、温度変化に応答性を有する感知要素は、投影対物器械POの出射表面の近くに配置され、露光中に横断照射を受ける液浸層の温度をモニタする。 For this purpose, the sensing element having a response to a change in temperature is disposed near the exit surface of the projection objective PO, to monitor the temperature of the immersion layer receiving the transverse radiation during exposure. 温度センサは、投影対物器械POの瞳ミラーの反射面形状を瞳ミラーマニピュレータPMM(例えば、図3と比較されたい)を用いて制御するように設けられた瞳ミラー制御ユニットPMCUを含む露光システムの中央制御ユニットに接続される。 Temperature sensor, the projection objective PO pupil mirror manipulator reflection surface shape of the pupil mirror PMM (e.g., cf. FIG. 3) of the exposure system including a pupil mirror control unit PMCU provided to control with It is connected to the central control unit. 瞳ミラー制御ユニットPMCUは、温度センサSENSによって供給される温度信号を液浸層内の液浸液IMの屈折率に関する値へと変換するためのルックアップテーブルを含むデジタルストレージを含む。 Pupil mirror control unit PMCU includes digital storage that contains a lookup table for converting the temperature signal supplied by the temperature sensor SENS to a value related to the refractive index of the immersion liquid IM immersion layer. 液浸層の温度は、投影ビームの放射光強度の吸収に起因して(温度上昇)、又は投影対物器械の出射表面とウェーハの間の空間内への新しい液浸液の流入に起因して(温度上昇又は下降)露光中に変化する可能性があるので、液浸層の屈折率の変動が発生する可能性がある。 Temperature of the immersion layer, due to the absorption of the radiation intensity of the projection beam (temperature rise), or due to the influx of new immersion liquid into the space between the exit surface and the wafer of the projection objective there is a possibility that changes in (temperature rise or fall) exposure, there is a possibility that variations in the refractive index of the immersion layer may occur. これらの変動は、ウェーハ上の像形成に影響を及ぼす球面収差への視野一定寄与を引き起こす可能性がある。 These variations may cause the field-constant contributions to affect the spherical aberration on the image formation on the wafer. 球面収差に対する液浸層の影響を補償するために、像側テレセントリックな投影システムの光学特性のこれらの変動は、対応する量の球面収差を瞳ミラーによって導入するように瞳ミラーの反射形状を調節することによって補償される。 To compensate for the effect of immersion layer for spherical aberration, these variations in the optical properties of the image-side telecentric projection system, modulate the reflection shape of the pupil mirror to introduce spherical aberration corresponding amount by the pupil mirror It is compensated by. 安定した液浸リソグラフィ処理は、そのような制御ループを利用して得られる。 Stable immersion lithography process is obtained by using such a control loop.

また瞳ミラー制御ユニットPMCUは、露光に用いられる照明環境を示す信号を照明システムILLから受信するように構成され、選択された照明環境に応じて瞳ミラー表面を調節することを可能にする制御ルーチンを含む。 The pupil mirror control unit PMCU is configured to receive a signal indicative of the illumination environment to be used for exposure from the illumination system ILL, control routine which allows to adjust the pupil mirror surface in accordance with the selected illumination environment including. 例えば、ウェーハ上に投影すべきマスクパターンが、本質的に1つの方向に延びる平行線から成る場合には、分解能及び焦点深度を高めるために、双極設定DIP(左の挿入図を参照されたい)を利用することができる。 For example, the mask pattern to be projected onto the wafer, when composed of parallel lines extending in essentially one direction, in order to increase the resolution and depth of focus (see inset left) dipole setting DIP it can be utilized. この目的のために、照明システム内の調節可能光学要素が調節され、照明システムILLの瞳表面PS内で、光軸OAの外側で直径方向に相対する位置にある2つの局所的に集中した強い光強度の照明領域IR、及び光軸上に僅かしか又は全く存在しない光強度によって特徴付けられる強度分布が得られる。 For this purpose, the adjustable optical elements in the illumination system is adjusted, in the pupil surface PS of the illumination system ILL, 2 two locally strong concentrated in outside the optical axis OA relative position in the diametrical direction illumination region IR of the light intensity, and little or no intensity distribution characterized by a non-existent light intensity on the optical axis is obtained. 同様の不均一強度分布は、照明システムの瞳表面に光学的に共役な投影対物器械の瞳表面内で得られる。 Similar non-uniform intensity distribution is obtained in the pupil surface optically conjugate with the projection objective at a pupil surface of the illumination system. その結果、上述の投影対物器械の第1及び第3の瞳表面P1、P3における又はこれらの近くのレンズは、それぞれ、光軸の外側の直径方向に相対する2つの「高温区域」によって特徴付けられる空間的に不均一な放射光負荷に露出される可能性があり、それによって局所吸収によって誘起されるレンズ加熱が生じる可能性があり、独特のレンズ変形及び屈折率変化を引き起こされ、更に、これらにより、光軸に関して本質的に二重の放射対称性によって特徴付けられる独特の波面変形が引き起こされる。 As a result, the first and third pupil surface P1, or near these lenses in P3 of a projection objective described above, respectively, of the two opposed outward in the diameter direction of the optical axis characterized by a "hot zone" is spatially may be exposed to non-uniform radiation light load, thereby there is a possibility that the lens heating induced occurs by local absorption, caused a unique lens deformation and refractive index change, further, these essentially unique wavefront deformations which are characterized by a double radial symmetry with respect to the optical axis is caused. 光軸に対して正しい向きにある二重放射対称性を有する瞳ミラー表面の適切な変形を与えることによってこれらの効果を補償するために、瞳ミラー表面の適切な操作が利用される。 To compensate for these effects by providing appropriate deformation of the pupil mirror surface having a double radially symmetric in the correct orientation with respect to the optical axis, the proper operation of the pupil mirror surface is utilized.

照明環境が、例えば、従来の照明(光軸回りの回転対称性)又は四重極照明(光軸回りの四重放射対称性、4つの軸外照明領域IRを有する右手側の挿入図QUADを参照されたい)を得るように変更された場合には、瞳ミラー制御ユニットは、対応する信号を瞳ミラーマニピュレータに供給することになり、これに応じて瞳ミラーの表面形状が変更される。 Lighting environment, for example, conventional illumination (rotational symmetry about the optical axis) or quadrupole illumination (quadrupole radially symmetric about the optical axis, the right hand side of the inset QUAD with four off-axis illumination region IR If it is changed so as to obtain the reference should be), the pupil mirror control unit is made to provide a corresponding signal to the pupil mirror manipulator, the surface shape of the pupil mirror is changed accordingly.
上述の軸外極照明モードを任意的に提供することができる照明システムは、例えば、US6、252、647B1、又は本出願人の特許出願US2006/005026A1に説明されており、これらの文献の開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。 Illumination system capable of providing off-axis polar illumination modes described above optionally has, for example, US6,252,647B1, or are described in patent application US2006 / 005026A1 by the present applicant, the disclosure of these documents It is incorporated herein by reference. 瞳ミラー構成の照明環境への適応は、上記に例示的に説明したもののような液浸システムのみならず、乾式システム、すなわち、NA<1を有する乾式対物器械を用いたシステムにおいて用いることができる。 Adaptation to the environment of illumination pupil mirror arrangement above not immersion system such as that described in an illustrative manner only, dry system, i.e., can be used in a system using a dry objective with a NA <1 .
他の実施形態(示していない)では、作動中に瞳ミラーの反射面を変形するために設けられた瞳ミラーマニピュレータへの制御信号は、瞳ミラー制御ユニットに記憶された制御パラメータの経験値又は計算値から導出される。 In another embodiment (not shown), a control signal to the pupil mirror manipulator provided to deform the reflective surface of the pupil mirror during operation, experience value of the control parameters stored in the pupil mirror control unit or It is derived from the calculated value. これらの実施形態では、投影システムの結像特性の直接的又は間接的測定は必要ではない。 In these embodiments, direct or indirect measurement of the imaging characteristics of the projection system is not necessary.

ここで、凹瞳ミラー有する更に別の反射屈折投影対物器械、及び瞳ミラーの反射面の形状を制御する制御システムを図10及び11に関連して説明する。 Here, yet another catadioptric projection objective, and illustrating a control system for controlling the shape of the reflecting surface of the pupil mirror in conjunction with FIGS. 10 and 11 having 凹瞳 mirror.
図10は、公称UV作動波長λ=193nmに向けて設計された反射屈折投影対物器械1000を示している。 Figure 10 shows a catadioptric projection objective 1000 is designed for a nominal UV operating wavelength lambda = 193 nm. レンズ及び他の光学要素の個数、形状、位置に関する投影対物器械のレイアウトは、図4に示され、欧州特許EP1069448B1において第2の実施形態として解説されている従来技術の投影対物器械から取ったものである。 Lenses and other numbers of optical elements, the shape, the layout of the projection objective on the position is shown in Figure 4, the prior art in European patent EP1069448B1 is commentary as a second embodiment taken from projection objective it is. この参照文献の開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。 The disclosure of this reference is incorporated herein by reference. この投影対物器械は、投影対物器械の出射表面と像面の間の空間にガスが満たされている「乾式リソグラフィ」に適応されている。 The projection objective is adapted to "dry lithography" gas is filled in the space between the exit surface and the image surface of the projection objective. 弓形の軸外像視野内で縮小倍率6:1(|β|=1/6)で像側開口数NA=0.75が得られる。 Reduction in arcuate axial image in the visual field magnification 6: 1 (| β | = 1/6) image-side numerical aperture NA = 0.75 in is obtained. 他の実施形態は、異なる倍率比、例えば、|β|=1/5、又は|β|=1/4、又は|β|=1(単位倍率)を有することができる。 Other embodiments, different magnifications ratios, for example, | beta | = 1/5, or | beta | = 1/4, or | may have = 1 (unit magnification) | beta.

投影対物器械1000は、厳密に1つの実中間像IMIを作り出しながら、平坦な物体面OS(対物面)内に配置されたマスク(レチクル)からのパターン像を平坦な像面IS(像平面)内に投影するように構成される。 Projection objective 1000, while exactly creating a single real intermediate image IMI, flat object surface OS flat image plane a pattern image from a mask that is disposed on (object plane) in (reticle) IS (image plane) configured to project within. 第1の反射屈折対物器械部OP1は、物体面からのパターンを中間像IMI内に結像するように設計される。 First catadioptric objective part OP1 is designed for imaging the pattern from the object plane to the intermediate image IMI. 第2の純屈折性対物器械部OP2は、中間像を直接的に(すなわち、更に別の中間像なしに)像面内に結像する。 Second purely refractive objective part OP2 may directly an intermediate image (i.e., further without an intermediate image) imaged on image plane. 2つの互いに共役な瞳表面P1及びP2は、CRが光軸OAと交わる位置に形成される。 Two conjugated pupil surfaces P1 and P2 to each other, CR is formed at a position intersecting with the optical axis OA. 第1の瞳表面P1は、第1の対物器械部内に形成され、これに対して第2の瞳表面P2は、第2の対物器械部OP2内に形成される。 The first pupil surface P1 is formed in the first objective part in the second pupil surface P2 contrast, it is formed in the second objective part OP2. 第1の対物器械部OP1は、中程度の縮小効果しか持たず、全体的な縮小への主な寄与は屈折性の第2の対物器械部OP2によってもたらされる。 The first objective part OP1 is only have moderate reduction effect, the main contribution to the overall reduction brought about by the second objective part OP2 refractive. 全ての光学要素は、単一の真っ直ぐな光軸OAに整列し、物体面OSと像面ISとの平行な向きの設定が可能になる。 All optical elements are aligned in a single straight optical axis OA, it is possible to parallel orientation settings between the object surface OS and the image surface IS. 投影対物器械の出射瞳は、実質的に円形である。 Exit pupil of the projection objective is substantially circular. 第1の凹ミラーM1は、第1の瞳表面P1に非常近く位置決めされ、それによって瞳ミラーPMが形成される。 The first concave mirror M1 is positioned very close to the first pupil surface P1, whereby the pupil mirror PM is formed.

第1の対物器械部OP1は、2つの正のメニスカスレンズによって形成された正のレンズ群LG1、単一の負の両凹レンズによって形成された負のレンズ群LG2、負のレンズ群LG2の直ぐ下流で物体面に面して反射面を有する第1の凹ミラーM1、並びに第1の凹ミラー及び像面に面して凹表面を有する第2の凹ミラーM2を有する。 The first objective part OP1 is immediately downstream of the two positive lens group LG1 positive formed by the meniscus lens, a negative lens group LG2 formed by a single negative biconcave lens, a negative lens group LG2 in a second concave mirror M2 having a concave surface first concave mirror M1, and facing the first concave mirror and the image plane having a reflective surface facing the object plane. 第2の対物器械部OP2は、単一の正のレンズによって形成された正のレンズ群LG3、単一の負の両凹レンズによって形成された負のレンズ群LG4、並びに第2の瞳表面P2と像面の間に5つの正のレンズ及び2つの負のレンズを含む正のレンズ群LG5を有する。 The second objective part OP2 a single positive positive lens group LG3 which is formed by the lens, a single negative group negative lens formed by a biconcave lens LG4, and a second pupil surface P2 during the image plane has a positive lens group LG5 including five positive lenses and two negative lenses. 使用像側開口数NAを調節することを可能にする可変開口絞りASは、第4のレンズ群と第5のレンズ群の間の第2の瞳表面に位置決めされる。 Variable aperture stop AS that it possible to adjust the use image-side numerical aperture NA is positioned in a second pupil surface between the fourth and the fifth lens group lens groups.

物体面からの放射光は、正の第1のレンズ群LG1によって第1の凹ミラーM1に向けて収束され、更に、第1の凹ミラーによって第2の凹ミラーM2に向けて反射され、第2の凹ミラーM2は、放射光を収束させて第1の中間像を形成する。 Radiation from the object plane is focused by a positive first lens group LG1 toward the first concave mirror M1, further, is reflected toward the first concave mirror to a second concave mirror M2, the concave mirror M2 of 2 forms a first intermediate image by converging the emitted light. 第1の凹ミラーM1に向けて導かれ、そこから反射される放射光は、負のレンズ群LG2を反対方向に2回通過する。 Directed toward the first concave mirror M1, the radiated light reflected therefrom passes through two negative lens group LG2 in the opposite direction. 第1の凹ミラーM1の反射面及び負レンズ群LG2は、両方とも、放射光ビームの断面が円形形状から僅かしか外れず、周辺光線高さが主光線高さよりも少なくとも4倍又は更に少なくとも5倍大きい位置にある第2の瞳表面P2に光学的に非常近く位置決めされる。 The reflecting surface and the negative lens group LG2 in the first concave mirror M1 are both radiated light beam cross-section without departing only slightly from a circular shape, at least 4-fold or even at least than the chief ray height marginal ray height 5 fold is optically positioned very close to the second pupil surface P2 on the high position. 瞳表面に又はその非常の近くに配置された凹ミラーM1と、凹ミラーM1と同軸上にあって放射光が2回通過する負のレンズ群LG2との組合せは、「Schupmannアクロマート」の方式で作用し、色収差の補正、特に軸上色収差の補正を助ける。 A concave mirror M1 arranged on a pupil surface or near the emergency, the combination of the negative lens group LG2 which emitted light In the concave mirror M1 coaxially passes twice, in the manner of "Schupmann achromatic" acts, correction of chromatic aberrations, in particular aid in the correction of axial chromatic aberration. 第2の対物器械部OP2は、中間像IMIを再結像して像面IS内に最終像を形成する。 The second objective part OP2 forms a final image to be re-imaged intermediate image IMI image surface IS.

瞳ミラーPM(M1)の裏側に取り付けられた瞳ミラーマニピュレータPMMは、適切なアクチュエータ(示していない)を用いて瞳ミラーの非球面反射面の形状を変更するように構成される。 Pupil mirror manipulator PMM attached to the back side of the pupil mirror PM (M1) is configured to change the shape of the non-spherical reflecting surface of the pupil mirror using a suitable actuator (not shown). 瞳ミラーマニピュレータの一般的な設計は、図3に関連して説明したものと同じか又はそれとは異なるものとすることができる。 General design of the pupil mirror manipulator may be different from the same or it as that described in connection with FIG. アクチュエータは、投影露光装置の中央制御ユニットの一体部分とすることができる瞳ミラー制御ユニットPMCUによって制御される。 The actuator is controlled by the pupil mirror control unit PMCU which may be an integral part of the central control unit of the projection exposure apparatus. 瞳ミラー制御ユニットは、望ましい目標形状が得られるように瞳ミラーの表面形状を調節する瞳ミラーマニピュレータのアクチュエータに向けて制御信号を発生させるように構成される。 The pupil mirror control unit is configured to generate a control signal to the actuator of the pupil mirror manipulator to adjust the surface shape of the pupil mirror to desired target shape is obtained.

瞳ミラー制御ユニットPMCUは、第1のセンサSENS1及び第2のセンサSENS2に接続される。 Pupil mirror control unit PMCU is connected to the first sensor SENS1 and second sensor SENS2. 第1のセンサSENS1は、干渉計のような測定システムの一体部分であり、作動中の投影対物器械の結像品質を測定し、光学性能を表す測定値を示す信号を供給することを可能にする。 The first sensor SENS1 is an integral part of a measuring system as an interferometer to measure the imaging quality of the projection objective in operation, capable of supplying a signal indicating the measurement value representing the optical performance to. 例えば、第1のセンサSENS1は、像面上に入射する波面の波面収差を検出するように構成することができる。 For example, the first sensor SENS1 may be configured to detect a wavefront aberration of the wavefront incident on the image plane. この目的に適する波面測定システムの例は、例えば、US2002/0001088A1に示されており、この文献の開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。 Examples of wavefront measurement system suitable for this purpose are, for example, is shown in US2002 / 0001088A1, the disclosure of which is incorporated herein by reference. 第2のセンサSENS2は、開口絞りの現在のステータスを示す信号を導出するように構成され、それにより、例えば、処理に用いられる現在の像側開口数NAを導出することが可能になる。 Second sensor SENS2 is configured to derive a signal indicative of the current status of the aperture stop, thereby, for example, it is possible to derive the current image-side numerical aperture NA to be used in the process. 代替的又は追加的に、第2のセンサは、瞳表面内の強度又は強度分布を示す信号、又は投影対物器械の瞳表面及び/又は視野表面内の波面特性を示す信号を導出するように設けることができる。 Alternatively or additionally, a second sensor is provided to derive a signal indicative of the wavefront characteristics of the pupil surface and / or the viewing surface of the signal or the projection objective indicates the intensity or intensity distribution in the pupil surface be able to.
同様の制御回路は、2つの中間像のような1つよりも多い中間像を有する実施形態に、及び/又は折り畳みシステムに設けることができる。 Similar control circuits can be provided in the embodiment having an intermediate image more than one, such as two intermediate images, and / or the folding system.

図11は、反射屈折投影対物器械1100を示している。 Figure 11 shows a catadioptric projection objective 1100. この投影対物器械は、公称UV作動波長λ=193nmに向けて設計される。 The projection objective is designed for a nominal UV operating wavelength lambda = 193 nm. レンズ及び他の光学要素の個数、形状、位置に関する投影対物器械のレイアウトは、図19に示され、国際特許出願WO2004/019128A2において第5の実施形態(表9及び10)として解説されている従来技術の投影対物器械から取ったものである。 Lenses and other numbers of optical elements, the shape, the layout of the projection objective on the position is shown in Figure 19, a fifth embodiment in the international patent application WO2004 / 019128A2 conventional being commentary as (Tables 9 and 10) it is taken from the projection objective of technology. この参照文献のそれぞれの開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。 Each of the disclosure of this reference is incorporated herein by reference. サイズが26mm×4mmの矩形の軸外像視野内で縮小倍率4:1で像側開口数NA=1.25が得られる。 Size 26 mm × rectangular reduction in off-axis image field magnification 4 mm 4: is an image side numerical aperture NA = 1.25 is obtained at 1.

投影対物器械1100は、厳密に2つの実中間像IMI1、IMI2を作り出しながら、平坦な物体面OS(対物面)内に配置されたレチクル上のパターン像を平坦な像面IS(像平面)内に例えば4:1の縮小スケールで投影するように設計される。 Projection objective 1100, exactly two real intermediate images IMI1, while creating a IMI2, flat object surface OS (object plane) flat image plane a pattern image on arranged reticle in IS (image plane) in It is designed to project at one of reduced scale: for example 4. 矩形の有効物体視野OF及び像視野IFは、軸外、すなわち、完全に光軸OAの外側にある。 Effective object field OF and image field IF rectangle, off-axis, i.e., completely outside the optical axis OA. 第1の屈折性対物器械部OP1は、物体面内のパターンを第1の中間像IMI1内に結像するように設計される。 The first refractive objective part OP1 is designed for imaging the pattern in the object plane into a first intermediate image IMI1. 第2の反射屈折(屈折性/反射性の)対物器械部OP2は、第1の中間像IMI1を第2の中間像IMI2上に1:(−1)に近い倍率で結像する。 Second catadioptric (refractive / reflective) objective part OP2 includes 1 a first intermediate image IMI1 on the second intermediate image IMI2: (- 1) magnification is imaged near. 第3の屈折性対物器械部OP3は、第2の中間像IMI2を像面IS上に強い縮小比で結像する。 Third refractive objective part OP3 is imaged with a strong reduction ratio of the second intermediate image IMI2 onto the image surface IS.
主光線CRが光軸と交わる位置に、3つの互いに共役の瞳表面P1、P2、及びP3が形成される。 A position chief ray CR intersects the optical axis, the conjugate pupil surface P1, P2, and P3 are formed of three mutually. 第1の瞳表面P1は、物体面と第1の中間像の間の第1の対物器械部内に形成され、第2の瞳表面P2は、第1の中間像と第2の中間像の間の第2の対物器械部内に形成され、第3の瞳表面P3は、第2の中間像と像面ISの間の第3の対物器械部内に形成される。 The first pupil surface P1 is formed in the first objective part in between the object surface and first intermediate image, a second pupil surface P2 is between the first intermediate image and the second intermediate image formed in the second objective part in the third pupil surface P3 is formed in the third objective part in between the second intermediate image and the image surface iS.

第2の対物器械部OP2は、第2の瞳表面P2に単一の凹ミラーCMを含み、それによって瞳ミラーPMが形成される。 The second objective part OP2 is the second pupil surface P2 includes a single concave mirror CM, thus pupil mirror PM is formed. 第1の平坦な折り畳みミラーFM1は、物体面から到来する放射光を凹ミラーCMの方向に反射するように、第1の中間像IMI1に光学的に近く、光軸OAに対して45°の角度で配置される。 First planar folding mirror FM1 so as to reflect the radiation coming from the object plane in the direction of the concave mirror CM, optically close to the first intermediate image IMI1, of 45 ° with respect to the optical axis OA They are arranged at an angle. 第1の折り畳みミラーの平坦なミラー表面に対して直角に整列する平坦なミラー表面を有する第2の折り畳みミラーFM2は、凹ミラーCM(瞳ミラーPM)から到来する放射光を物体面に対して平行な像面の方向に反射する。 Second folding mirror FM2 having a flat mirror surface aligned at right angles to the planar mirror surface of the first folding mirror, the radiation coming from the concave mirror CM (pupil mirror PM) relative to the object plane reflected in a direction parallel image plane. 折り畳みミラーFM1、FM2の各々は、中間像の光学的に近くに位置する。 Each folding mirrors FM1, FM2 is positioned optically close to the intermediate image.

この投影対物器械は、凹ミラーCMの直前に負の群を形成し、放射光がその道程で第1の折り畳みミラーFM1から凹ミラーに向けて、更に凹ミラーから第2の折り畳みミラーFM2に向けて2回通過する2つの負のメニスカスレンズを含む27個のレンズを有する。 The projection objective forms a negative group just before the concave mirror CM, the emitted light towards the concave mirror from the first folding mirror FM1 in its journey, toward further from the concave mirror to the second folding mirror FM2 having 27 pieces of lenses including two negative meniscus lens passing twice Te. 瞳表面に又はその光学的に近くに配置された凹ミラーと、凹ミラーの反射側の前の放射光が負の群を通じて反対方向に少なくとも2回通過するような二重通過領域内に配置された少なくとも1つの負のレンズを含む負の群との組合せは、時として「Schupmannアクロマート」と呼ばれる。 A concave mirror placed near or its optical pupil surface, arranged in a double passage region, such as radiation before reflection side of the concave mirror is passed through at least twice in opposite directions through the negative group combination of negative group containing at least one negative lens is sometimes referred to as "Schupmann achromatic". この群は、色収差、特に軸上色収差の補正に有意に寄与する。 This group, chromatic aberration, especially significantly contribute to the correction of the axial chromatic aberration.

瞳ミラーマニピュレータPMMは、自由に接近可能な凹ミラーCMの裏側に設けられる。 Pupil mirror manipulator PMM is provided on the back side of the freely accessible concave mirror CM. 瞳ミラーマニピュレータは、可撓性ミラー基板の裏側に作用して、瞳ミラーマニピュレータPMMに接続した瞳ミラー制御ユニットPMCUによって供給される制御信号に応じて反射面形状を継続的に変更すること可能にするいくつかのアクチュエータ(矢印によって表している)を含む。 Pupil mirror manipulator acts on the back side of the flexible mirror substrate, it can be to continuously change the reflection surface shape in accordance with a control signal supplied by the pupil mirror control unit PMCU connected to the pupil mirror manipulator PMM to include several actuators (represented by arrows). 第1のセンサSENS1は、可撓性ミラー基板に作動的に接続されて、反射面の変形状態を高空間分解能で2次元的に感知することを可能にする。 The first sensor SENS1 is operatively connected to a flexible mirror substrate, making it possible to sense the state of deformation of the reflective surface two-dimensionally with a high spatial resolution. 瞳ミラー制御ユニットは、センサSENS1に接続されて、瞳ミラー表面の変形の実際の状態を表すフィードバック信号を受信する。 The pupil mirror control unit is connected to the sensor SENS1, it receives a feedback signal representing the actual state of deformation of the pupil mirror surface. 瞳ミラーマニピュレータ及び対応する制御ユニットは、本質的に図3に関連して上述したように設計することができる。 Eye control unit mirror manipulator and corresponding can be designed as described above with inherently related to FIG. 第1のセンサSENS1は、瞳ミラーの機械的状態から電気信号を導出する電気機械センサとすることができる。 The first sensor SENS1 may be an electromechanical sensor for deriving an electrical signal from the mechanical state of the pupil mirror. 代替的又は追加的に、凹ミラーの変形状態をモニタするセンサシステムは、US6、784、977B2に概説されている原理に従って設計することができる。 Alternatively or additionally, the sensor system for monitoring the state of deformation of the concave mirror may be designed according to the principles outlined in US6,784,977B2. この文献のそれぞれの開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。 Each of the disclosure of this document is incorporated herein by reference.

一般的に、反射瞳ミラー表面の形状を変形又は変更するように構成された瞳ミラー及び瞳ミラーマニピュレータによって形成されるミラー配置は、上述のように又は様々な他の手法で構成することができる。 Generally, a mirror arrangement formed by the configured pupil mirror and the pupil mirror manipulator to deform or change the shape of the reflective pupil mirror surface can be constituted by or various other techniques as described above . US5、986、795又は本出願人の特許出願US2006/0018045A1においてその例が示されている。 Examples in the patent application US2006 / 0018045A1 of US5,986,795 or the applicant is shown. これらの文献のそれぞれの開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。 Disclosure of each of these documents are incorporated herein by reference.

瞳ミラーの反射面の望ましい変形を発生させるための瞳ミラーマニピュレータの制御は、設計種類(折り畳み又は直線配置)及び中間像の個数に依存しない様々な手法で構成することができる。 Control of the pupil mirror manipulator for generating a desired deformation of the reflective surface of the pupil mirror may be configured in a variety of ways that do not depend on the number of design type (folding or straight configuration) and the intermediate image.
一部の実施形態では、瞳ミラーマニピュレータを制御する制御システムは、投影対物器械又は投影露光装置の別の部分の少なくとも1つの状態を示す少なくとも1つの入力信号を受信し、この入力信号に応じて投影対物器械の結像特性を適応させるための瞳ミラーの表面形状の調節を表す制御信号を瞳ミラーマニピュレータに出力するように構成された制御回路を含む。 In some embodiments, the control system for controlling the pupil mirror manipulator may receive at least one input signal indicative of at least one state of another part of the projection objective or projection exposure apparatus, in response to the input signal and a control circuit configured to output the pupil mirror manipulator control signal representative of the modulation of the surface shape of the pupil mirror to adapt the imaging properties of the projection objective. 制御回路は、開ループ制御方式で作動させることができる。 The control circuit may be operated in an open loop control scheme.

例えば、照明環境(例えば、双極照明又は四重極照明)を示す入力信号は、照明システムから受信して制御回路内で処理することができ、極照明を受けて予想される不均一レンズ加熱の少なくとも一部が瞳ミラー表面の不均等な変形によって補償されるように、それぞれ二重又は四重の回転対称性を有する表面変形を得るために瞳ミラーマニピュレータのアクチュエータに瞳ミラーの反射面を変形させる制御信号を発生させる。 For example, illumination environment (e.g., dipole illumination or quadrupole illumination) input signal indicative to an illumination system received by the can be processed in the control circuit, the non-uniform lens heating the expected receiving pole illumination so that at least a part is compensated by the uneven deformation of the pupil mirror surface, deforming the reflective surface of the pupil mirror to an actuator of the pupil mirror manipulator for each to obtain a surface modified with a double or quadruple the rotational symmetry generating a control signal for. 代替的又は追加的に、他の入力信号、例えば、パターンの種類(例えば、線パターン、穴パターン、及び/又は異なる方向の線を有するパターン)を表す入力信号、開口数NAを表す入力信号、及び/又は露光時間を表す入力信号を発生させて処理することができる。 Alternatively or additionally, other input signals, for example, the type of pattern (e.g., line patterns, pattern with patterns of holes, and / or different directions of the line) input signal representative of an input signal representative of the numerical aperture NA, and / or to an input signal indicative of exposure time can be processed.

更に高い光学性能安定性及び乱れに対するより良好な応答は、投影対物器械性能の閉ループ制御を組み込む実施形態において得ることができる。 A more better response and high optical performance stability and disturbance can be obtained in embodiments that incorporate closed-loop control of the projection objective performance. 単純な開ループ制御とは異なり、閉ループ制御は、制御回路内にフィードバックを導入する。 Unlike simple open-loop control, closed-loop control, to introduce feedback into the control circuit. 一部の実施形態では、制御回路は、瞳ミラーの反射面の表面形状、又は表面形状に相関する投影対物器械の特性を検出するように構成された少なくとも1つの第1のセンサを含む少なくとも1つのフィードバック回路を含み、このセンサは、瞳ミラー制御ユニットに接続されてフィードバック信号を供給し、瞳ミラー制御ユニットは、フィードバック信号に応じて、瞳ミラーマニピュレータを制御する制御信号を任意的に修正するように構成される。 In some embodiments, the control circuit, at least one comprising at least one first sensor configured to detect a characteristic of the projection objective to correlate the surface shape of the reflecting surface of the pupil mirror, or the surface shape One of including a feedback circuit, the sensor is connected to the pupil mirror control unit supplies a feedback signal, the pupil mirror control unit, in response to the feedback signal, to optionally modify the control signals for controlling the pupil mirror manipulator configured. 例えば、像面上に入射する波面及び/又は瞳表面内の波面内に存在する収差のレベルを示す信号を発生させるために、波面測定デバイス、又は投影対物器械の光学性能を測定することができる別の測定システムを用いることができる。 For example, can be measured to generate a signal indicative of the level of aberration present in the wavefront of the wavefront and / or pupil surface incident on the image plane, the wavefront measuring device, or the optical performance of a projection objective it can be used a different measurement system. 収差のレベルは、例えば、球面収差、コマ収差、非点収差、像面曲率、及び歪曲のような1つ又はそれよりも多い単色収差、及び/又は軸上及び横色収差、及び単色収差の色変化を含む1つ又はそれよりも多い色収差を含む1つ又はそれよりも多い収差によって特徴付けることができる。 Levels of aberrations, for example, spherical aberration, coma, astigmatism, image plane curvature, and one or more even monochromatic aberrations such as distortion and / or axial and lateral chromatic aberration, and monochromatic aberration of color it can be characterized by one or more even aberrations comprise one or more chromatic than including changes. 収差が所定の閾値を超える場合には、瞳ミラー制御ユニットは、重大な収差のレベルが典型的にある一定の処理に対してエンドユーザが定める仕様によって与えられる閾値の下まで低減されるように、瞳ミラーの表面形状を調節する制御信号を発生させることができる。 If the aberration exceeds the predetermined threshold, the pupil mirror control unit, as the level of significant aberrations are reduced to below the threshold given by the end user defined specifications for a given process is typically , it is possible to generate a control signal for adjusting the surface shape of the pupil mirror. 本出願人の特許出願US2002/0011088A1に説明されている波面検出のための装置を瞳ミラーの表面形状を最適化する閉ループ制御と連係させて利用することができる。 It can be utilized an apparatus for wavefront detection as described in patent application US2002 / 0011088A1 of the applicant is associated with closed loop control for optimizing the surface shape of the pupil mirror.

瞳ミラーの表面形状、又は表面形状と直接的に相関する投影対物器械の特性は、フィードバック信号を導出するために恒常的又は断続的にモニタすることができる。 Characteristics of the projection objective which directly correlated with the surface shape or surface shape of the pupil mirror may be constantly or intermittently monitored to derive a feedback signal.
開ループ制御回路又は閉ループ制御回路内で処理される上述の少なくとも1つの入力信号は、投影対物器械に対する測定から導出することができるパラメータから導出することができ、すなわち、パラメータは、システム内で直接検出することができる。 At least one of the input signals described above to be processed in an open-loop control circuit or closed-loop control circuit, the projection can be derived from measurements on objective can be derived from the parameter, i.e., parameter directly in the system it is possible to detect. 1つ又はそれよりも多い入力信号をシミュレーションモデルから導出することも可能であり、シミュレーションモデルは、有意な制御パラメータ及び信号をシミュレーションモデルから導出することができるように、投影対物器械又はその一部、又は投影露光装置全体を十分な精度で再現する。 It is also possible to derive the one or more input signals than from the simulation model, the simulation model, as can be derived significant control parameters and signals from the simulation model, the projection objective or a part thereof , or the entire projection exposure apparatus reproduces with sufficient accuracy. この場合には、瞳ミラーの制御は、モデルベースの制御(MBC)の態様を含むことができる。 In this case, control of pupil mirror may include aspects of the model-based control (MBC). この目的のために、瞳ミラー制御ユニットは、投影対物器械及び/又は投影対物器械を含む投影露光装置のシミュレーションモデルのモデルパラメータを表すモデルデータを記憶するモデルデータメモリを含むことができ、又はそれに接続することができる。 To this end, the pupil mirror control unit may include a model data memory for storing model data representing the model parameters of a simulation model of the projection exposure apparatus comprising a projection objective and / or the projection objective, or it it can be connected. 制御システムは、モデルデータメモリに記憶されたモデルデータから制御回路のための少なくとも1つの入力信号を導出することができる。 The control system is capable of deriving at least one input signal for the control circuit from the model data stored in the model data memory. 投影対物器械は、投影対物器械に関する実際のステータスパラメータを検出するための1つ又はそれよりも多い第2のセンサを含むことができ、シミュレーションモデルのモデルパラメータに対応する実際の可観測パラメータを導出する。 Projection objective, derive one or may comprise a second sensor is greater than the actual observable parameter corresponding to the model parameters of the simulation model for detecting actual status parameters related to the projection objective to.

例えば、図11に示すフィードバック制御システムでは、瞳ミラー制御ユニットPMCUは、投影対物器械1100及び/又は投影対物器械を含む投影露光装置のシミュレーションモデルのモデルパラメータを表すモデルデータを記憶するモデルデータメモリMDMを含む。 For example, in the feedback control system shown in FIG. 11, the pupil mirror control unit PMCU the model data memory MDM for storing model data representing the model parameters of a simulation model of the projection exposure apparatus comprising a projection objective 1100 and / or the projection objective including. モデルデータメモリMDMは、データネットワーク上で瞳ミラー制御ユニットによってアクセス可能な外部デバイス内に組み込むことができる。 Model data memory MDM is by the pupil mirror control unit over a data network can be incorporated into the accessible external device. 上述の実施形態では、モデルデータメモリMDMは、1つ又はそれよりも多くの構成要素の温度を表す温度データ、1つ又はそれよりも多くの構成要素における空間温度分布を表す温度分布データ、1つ又はそれよりも多くの構成要素の軸線方向位置、1つ又はそれよりも多くの構成要素の偏芯又は傾斜の少なくとも一方を表す位置データ、瞳ミラーの反射面の形状を表す形状データ、開口絞りの条件(NAを用いて)を表す開口データ、照明環境を表す設定データ、放射光源の電力を表す放射光電力データ、投影対物器械の像視野又は瞳表面内の1つ又はそれよりも多くの収差の空間分布を表す収差データ、液浸媒体の存在又は不在を示すデータを含み、液浸媒体の少なくとも1つの特性を表す液浸データ、マスク又は別のパターン化手段 In the above embodiment, the model data memory MDM is one or the temperature data representing the temperature of the more well components, temperature distribution data representative of the spatial temperature distribution in one or more of the even components 1 one or axial position of more components, one or position data representing at least one of the eccentricity or inclination of more that than be components shape data representing the shape of the reflective surface of the pupil mirror, opening many opening data representing the stop condition (using NA), setting data indicating a lighting atmosphere, emission light power data representing the power of the radiation source, one of the image field or pupil surface of the projection objective or from even aberration data representing the spatial distribution of aberration, including data indicating the presence or absence of the immersion medium, the immersion data representing at least one characteristic of the immersion medium, mask or other patterning means よって設けられるパターンの種類に関する情報を表すパターンデータといったデータのうちの1つ又はそれよりも多くを記憶しておくことができる。 Thus one of the data such as pattern data representing information on the type of provided patterns or than can be stored at most. シミュレーションモデルは、シミュレーションモデルと作動中の実際のシステムの間の緊密な相関性を維持するために、データがそのために記憶されるモデルパラメータに対応する測定パラメータを用いて、ある一定の間隔で較正することができる。 Simulation model, in order to maintain a close correlation between the actual system during operation and the simulation model, with a measurement parameter corresponding to the model parameter data is stored for the calibration at certain intervals can do.

モデルベースの制御の機能を適応瞳ミラーに対する操作を制御する段階の中に組み込むことは、特に、レンズ加熱効果のような適応瞳ミラーによって対処すべき問題のうちの一部が、ある一定の時定数で変化する動的効果であることを考慮すると、有利である場合がある。 Incorporating the function of model-based control in a step of controlling the operation on the adaptive pupil mirror, in particular, some of the problems to be addressed by the adaptive pupil mirror, such as lens heating effect, sometime constant considering that a dynamic effect of changes in the constant, it may be advantageous. 更に、光学システム内の放射光エネルギの分布と光学性能への対応する効果との間に、単純な関係は一般的には存在しない。 Furthermore, between the corresponding effect on the distribution and optical performance of the emitted light energy in an optical system, a simple relationship is not generally exist. 閉ループ制御回路が用いられる場合には、投影対物器械の実際の光学性能は、一般的にユーザ仕様によって与えられる規定の理論値又は望ましい値と所定の期間にわたって比較される。 If the closed-loop control circuit is used, the actual optical performance of the projection objective are compared across generally theoretical or desired values ​​and the predetermined time period provisions provided by the user specifications. 実際の値と望ましい値の間で偏差が発生した場合には、この制御回路は、例えば、瞳ミラーに対する操作を含むことができる適切な操作によって偏差を減少するのに有効である。 If the deviation occurs between the actual value and the desired value, the control circuit is, for example, is effective in reducing the deviation by suitable operations may include an operation for the pupil mirror. 一般的に、そのような閉ループ制御は、観測誤差に対して反応し、これらの誤差を除去するか又は最小にするように実施される。 In general, such a closed-loop control is to react to observation error is performed as to whether or minimize the removal of these errors. 一般的に、モデルベース制御の統合化の態様は、光学システムの予測制御を実施するのに用いることができ、それにより、シミュレーションモデルが設計されるシステムにおいて予想される少なくとも一部の将来の変化を考慮に入れることが可能になる。 Generally, aspects of the integration of model-based control may be used to implement a predictive control of the optical system, whereby at least a part of the future change in the simulation model are expected in a system that is designed it is possible to take into account. それにより、未来作用的制御を得ることができる。 Thereby, it is possible to obtain the future action control.

投影システムの収差の時間変化を測定するための測定システム、及びモデルパラメータに基づいて投影システムの収差の時間変化を予測するための予測的制御システムを含むリソグラフィ投影装置は、例えば、US2006/0114437A1に開示されている。 Aberration measurement system for measuring the time variation of the projection system, and a lithographic projection apparatus including a predictive control system for predicting the time variation of the aberration of the projection system based on the model parameter, for example, in US2006 / 0114437A1 It has been disclosed. 適応瞳ミラーを制御するのに用いられるように概念を修正することができる範囲において、この文献の開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。 To the extent that it is possible to modify the concepts to be used to control the adaptive pupil mirror, the disclosure of which is incorporated herein by reference.

シミュレーションモデルの恒常的又は断続的な較正は、モデル化されたシステムの特性の実際の測定から導出される信号に基づいて実施することができる。 Permanent or intermittent calibration of the simulation model can be implemented on the basis of the signals derived from the actual measurement of the characteristics of the modeled system. 物理的システム(例えば、投影対物器械又は露光装置全体)において検出又は特定すべき特性は、1つ又はそれよりも多くの構成要素の温度、1つ又はそれよりも多くの構成要素上の空間温度分布、1つ又はそれよりも多くの構成要素の軸線方向位置、1つ又はそれよりも多くの構成要素の偏芯又は傾斜、瞳ミラーの反射面形状、開口絞り条件(NAを用いて)、照明環境、放射光源の電力、投影対物器械の像視野及び/又は出射瞳内の1つ又はそれよりも多くの収差の空間分布、出射瞳のような瞳表面内の波面、出射瞳のような瞳表面内の強度又は強度の空間分布、マスク又は別のパターン化手段によって設けられるパターンの種類を表すパターン情報のうちの1つ又はそれよりも多くを含むことができる。 Physical system (e.g., projection overall objective or exposure apparatus) detected or specific to be characteristic in the one or the temperature of the more well components, space temperature on one or more components distribution, one or axial position of more components, one or eccentricity or inclination of more that than be components reflection surface shape of the pupil mirror (using NA) aperture stop condition, lighting environment, the power of the radiation source, the spatial distribution of one or more aberrations than that of the image field and / or the exit pupil of the projection objective, the wavefront in the pupil surface, such as the exit pupil, such as the exit pupil spatial distribution of the intensity or intensity in the pupil surface can include one or more of one of the pattern information representing the type of provided pattern by a mask or another patterning means. 例えば、パターン情報は、マスクから、及び/又は各マスクに関連付けられた可換メモリ構成要素に記憶されたデータから、及び/又は常設メモリ構成要素に記憶されたデータから関連パターン識別データを読み取ることから導出することができる。 For example, pattern information from the mask, and / or from the data stored in the commutative memory components associated with each mask, and / or to read the relevant pattern identification data from the data stored in the permanent memory component it can be derived from.

変形可能ミラーを制御する制御システムの様々な構成は、特許請求する本発明による実施形態及び他の投影露光システムにおいて、例えば、折り畳み幾何学形状及び中間像の個数に依存せずに用いることができる。 Various configurations of a control system for controlling the deformable mirror, in embodiments, and other projection exposure system according to the invention as claimed, for example, can be used without depending on the number of folding geometry and intermediate image . 例えば、2つよりも多い中間像を有する投影対物器械が可能である。 For example, it is possible projection objective having more than two intermediate images. 3つの中間像を有する投影対物器械は、本質的に、本出願人の国際特許出願WO2005/040890Aの教示に従って設計することができ、この文献の開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。 Projection objective having three intermediate images are essentially can be designed according to the teachings of international patent application WO2005 / 040890A of the applicant, the disclosure of is incorporated herein by reference there.

好ましい実施形態の以上の説明は、一例として与えたものである。 The foregoing description of a preferred embodiment is given as an example. 与えた開示内容から、当業者は、本発明及びそれに伴う利点を理解するだけでなく、開示した構造及び方法への様々な変更及び修正が明らかであることも見出すであろう。 From the disclosure given, those skilled in the art will not only understand the advantages associated with the present invention and it, various changes and modifications to the structures and methods disclosed will also find that it is clear. 従って、特許請求の範囲及びその均等物によって定められる本発明の精神及び範囲に該当する全ての変更及び修正を含むことを意図している。 Accordingly, it is intended to include all changes and modifications that fall within the spirit and scope of the invention as defined by the claims and their equivalents.
特許請求の範囲の全ての内容は、引用によって本明細書の説明の一部にされるものとする。 All the contents of the appended claims are intended to be part of the description herein by reference.

(表1) (Table 1)

(表1続き) (Table 1 continued)

(表1A) (Table 1A)

(表2) (Table 2)

(表2続き) (Table 2 continued)

(表2A) (Table 2A)

(表3) (Table 3)

(表3続き) (Table 3 continued)

(表3A) (Table 3A)

(表4) (Table 4)

(表4続き) (Table 4 continued)

(表4A) (Table 4A)

(表5) (Table 5)

(表5続き) (Table 5 continued)

(表5A) (Table 5A)

(表6) (Table 6)

(表6続き) (Table 6 continued)

(表6A) (Table 6A)

100 反射屈折投影対物器械IF 像視野IMI1 第1の中間像IS 像面LG1 第1の対物器械部P1 第1の瞳表面 100 catadioptric projection objective IF image field IMI1 first intermediate image IS image plane LG1 first objective portion P1 first pupil surface

Claims (64)

  1. 投影対物器械の物体面に配置された物体視野から該投影対物器械の像面に配置された像視野上にパターンを結像するための反射屈折投影対物器械であって、 A catadioptric projection objective for imaging a pattern in the projection objective of the object surface arranged object field from the projection objective image field on which is disposed on the image plane of,
    物体面からのパターンを第1の中間像内に結像させるように構成され、第1の瞳表面を有する第1の対物器械部と、 Is configured to image the pattern from the object plane into a first intermediate image, a first objective part having a first pupil surface,
    前記第1の中間像を第2の中間像内に結像させるように構成され、前記第1の瞳表面と光学的に共役な第2の瞳表面を有する第2の対物器械部と、 Is configured to image the first intermediate image into a second intermediate image, a second objective part having a first pupil surface optically conjugate with the second pupil surface,
    前記第2の中間像を像面内に結像させるように構成され、前記第1及び第2の瞳表面と光学的に共役な第3の瞳表面を有する第3の対物器械部と、 Configured the second intermediate image so as to form an image on an image plane, and a third objective part having the first and second pupil surface optically conjugate with a third pupil surface,
    前記第1、第2、及び第3の瞳表面のうちの1つに又はその近くに位置決めされた反射瞳ミラー表面を有する瞳ミラーと、 A pupil mirror having a first, second, and one or positioning the reflected pupil mirror surface near the one of the third pupil surface,
    前記瞳ミラーに作動的に接続され、前記瞳ミラー表面の形状を変更するように構成された瞳ミラーマニピュレータと、 Operatively connected to the pupil mirror, a pupil mirror manipulator configured to change the shape of the pupil mirror surface,
    を含むことを特徴とする投影対物器械。 Projection objective, which comprises a.
  2. 前記瞳ミラーは、凹ミラーであることを特徴とする請求項1に記載の投影対物器械。 Projection objective according to claim 1 wherein the pupil mirror, which is a concave mirror.
  3. 少なくとも1つの中間像が、前記物体面と前記瞳ミラーの間に形成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の投影対物器械。 At least one intermediate image, a projection objective of claim 1 or claim 2, characterized in that formed between the pupil mirror and the object plane.
  4. 前記瞳ミラーは、前記第2の瞳表面に又はその近くで前記第2の対物器械部に配置されることを特徴とする請求項3に記載の投影対物器械。 The pupil mirror, a projection objective of claim 3, characterized in that arranged in the second objective part in the second pupil surface or near it.
  5. 少なくとも1つのレンズが、前記瞳ミラーに加えて前記第2の対物器械部に設けられることを特徴とする請求項4に記載の投影対物器械。 At least one lens, a projection objective of claim 4, characterized in that provided in the second objective part, in addition to the pupil mirror.
  6. 前記第1の中間像を形成する前記第1の対物器械部は、純屈折性対物器械部であり、前記第2の中間像から前記像面に最終像を形成する前記第3の対物器械部も、純屈折性対物器械部であることを特徴とする請求項4又は請求項5のいずれか1項に記載の投影対物器械。 The first objective part for forming the first intermediate image is a purely refractive objective part, the third objective part for forming a final image on the image plane from the second intermediate image also, a projection objective according to any one of claims 4 or claim 5 characterized in that it is a purely refractive objective part.
  7. 前記第2の対物器械部は、純反射性であることを特徴とする請求項4に記載の投影対物器械。 The second objective part is a projection objective of claim 4, characterized in that the pure reflective.
  8. 前記第1の対物器械部は、反射屈折対物器械部であり、前記第2の対物器械部は、前記瞳ミラーを含み、前記第3の対物器械部は、屈折性対物器械部であることを特徴とする請求項7に記載の投影対物器械。 The first objective part is a catadioptric objective part, said second objective part includes the pupil mirror, the third objective part is a refractive objective part projection objective according to claim 7, characterized.
  9. 放射光が反対方向に少なくとも2回通過する二重通過領域が、幾何学的に第1の偏向ミラーと前記瞳ミラーの間に形成されるように、放射光を前記物体面から該瞳ミラーに向けて偏向するか又は放射光を該瞳ミラーから前記像面に向けて偏向するように配置された第1の偏向ミラーを更に含むことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の投影対物器械。 Double pass region emitted light passes at least twice in opposite directions, so as to form between the pupil mirror and the first deflecting mirror geometrically, the pupil mirror radiation from the object plane any one of claims 1, characterized in that the pupil mirror or synchrotron radiation deflecting toward further comprises a first deflecting mirror disposed to deflect toward said image plane according to claim 8 1 projection objective according to the item.
  10. 前記物体面と前記像面が平行になるように前記第1の偏向ミラーに対して90°に配置された第2の偏向ミラーを更に含むことを特徴とする請求項9に記載の投影対物器械。 Projection objective according to claim 9, wherein the image plane and the object plane further comprises a second deflection mirror disposed at 90 ° relative to the first deflecting mirror in parallel .
  11. 前記第1の偏向ミラーは、前記物体面から到来する放射光を前記瞳ミラーの方向に偏向するように配置され、前記第2の折り畳みミラーは、該瞳ミラーから到来する放射光を前記像面の方向に偏向するように配置されることを特徴とする請求項10に記載の投影対物器械。 The first deflecting mirror, wherein is arranged a radiation coming from the object plane to deflect the direction of the pupil mirror, said second folding mirror, the image plane radiation coming from the pupil mirror projection objective according to claim 10, characterized in that it is arranged in such that the deflection direction.
  12. 前記第1の偏向ミラーは、前記瞳ミラーによって反射された放射光を前記第2の偏向ミラーに向けて偏向するように該瞳ミラーの光学的下流に配置され、該第2の偏向ミラーは、該第1の偏向ミラーからの放射光を前記像面に向けて偏向するように配置されることを特徴とする請求項10に記載の投影対物器械。 The first deflecting mirror, wherein is arranged a radiation reflected by the pupil mirror optically downstream of the pupil mirror to deflect toward the second deflecting mirror, deflecting mirror said second, projection objective according to claim 10, characterized in that it is arranged to radiation from said first deflection mirror to deflect toward the image plane.
  13. 投影対物器械の全ての光学要素が、投影対物器械の全ての光学要素に共通の真っ直ぐな光軸に沿って整列していることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の投影対物器械。 All optical elements of the projection objective is, in any one of claims 8 that claim 1, characterized in that aligned along a common straight optical axis for all of the optical elements of the projection objective projection objective described.
  14. 前記光学要素は、前記物体面からの放射光を受光するための物体側ミラー群入口と、ミラー群出口から出現する放射光を前記像面に向けて出射するための像側ミラー群出口とを有するミラー群を含み、該ミラー群は、前記少なくとも1つの瞳ミラーを含むことを特徴とする請求項13に記載の投影対物器械。 Wherein the optical element, the object side mirror group entry for receiving radiation from the object surface, and an image side mirror group exit for the radiation emerging from the mirror group exit is emitted toward the image plane projection objective according to claim 13 comprising a mirror group, the mirror group, wherein said including at least one pupil mirror having.
  15. 前記ミラー群は、 The mirror group,
    前記ミラー群入口からの放射光を第1の反射区域上に受光するための第1のミラーと、 A first mirror for receiving radiation from the mirror group entry on a first reflecting zone on,
    前記第1のミラーから反射された放射光を第2の反射区域上に受光するための第2のミラーと、 A second mirror for receiving radiation reflected from the first mirror to the second reflecting zone on,
    前記第2のミラーから反射された放射光を第3の反射区域上に受光するための第3のミラーと、 A third mirror for receiving radiation reflected from the second mirror to the third reflecting zone on,
    前記第3のミラーから反射された放射光を受光し、かつ該放射光を前記ミラー群出口に反射するための第4のミラーと、 Receiving radiation reflected from the third mirror, and a fourth mirror for reflecting the emitted light to the mirror group exit,
    を含み、 It includes,
    前記ミラーのうちの少なくとも2つは、前記光軸に対して回転対称な湾曲表面を有する凹ミラーである、 At least two of the mirrors are concave mirrors having a rotationally symmetric curved surface with respect to the optical axis,
    ことを特徴とする請求項14に記載の投影対物器械。 Projection objective according to claim 14, characterized in that.
  16. 前記第3のミラーは、前記瞳ミラーであることを特徴とする請求項15に記載の投影対物器械。 Said third mirror, a projection objective of claim 15, wherein the a pupil mirror.
  17. 前記第1の対物器械部は、倍率比|β|>1を有する拡大結像システムとして設計されることを特徴とする請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の投影対物器械。 The first objective part, magnification ratio | beta |> Projection objective according to any one of claims 16 claim 1, characterized in that it is designed as a magnified image system having 1.
  18. 前記物体面と前記瞳ミラーの間に配置された前記光学要素は、該瞳ミラーにおいて最大主光線角度CRA max >25°をもたらすように構成されることを特徴とする請求項13から請求項17のいずれか1項に記載の投影対物器械。 It said optical element arranged between the pupil mirror and said object plane, claim from claim 13, characterized in that it is configured to provide maximum chief ray angle CRA max> 25 ° in the pupil mirror 17 projection objective according to any one of.
  19. 前記瞳ミラーは、該瞳ミラーの上流の第1のミラーと該瞳ミラーの下流の第2のミラーとの光学的中間に配置され、主光線高さが、前記物体面においてCRH Oであり、該第1のミラーにおいてCHR 1であり、該第2のミラーにおいてCHR 2であり、条件CRH 1 >CRH O及びCRH 2 >CRH Oが満たされることを特徴とする請求項15から請求項18のいずれか1項に記載の投影対物器械。 Wherein the pupil mirror is arranged optically intermediate the downstream of the second mirror of the first mirror and the pupil mirror upstream of the pupil mirror, the chief ray height is CRH O in the object plane, a CHR 1 in the mirror of the first, a CHR 2 in mirror of the second, from claim 15, characterized in that the conditions CRH 1> CRH O and CRH 2> CRH O is satisfied according to claim 18 projection objective according to any one.
  20. 前記瞳ミラーの光学的上流又は下流の前記ミラーのうちの少なくとも1つにおける主光線高さと、前記物体面における該主光線高さCRH Oとの間の比が、少なくとも1.5であることを特徴とする請求項19に記載の投影対物器械。 At least a in one principal ray height of the optical upstream or downstream of the mirror of the pupil mirror, the ratio between the main ray height CRH O in the object plane is at least 1.5 projection objective according to claim 19, wherein.
  21. 前記物体面と前記瞳ミラーの間に配置された前記光学要素は、前記瞳ミラー表面において以下の条件: Said optical element arranged between the pupil mirror and the object plane, the following condition at the pupil mirror surface:
    |CRH i |/D 0 <0.1 (1) | CRH i | / D 0 < 0.1 (1)
    0.9≦D i /D 0 ≦1.1 (2) 0.9 ≦ D i / D 0 ≦ 1.1 (2)
    に従う投影ビームをもたらすように構成され、ここで、 Configuration is, here to provide a projection beam according to,
    |CRH i |は、前記瞳ミラー表面での物体視野点iの主光線の主光線高さの量であり、 | CRH i | is the amount of the principal ray height of the chief ray of object field points i at the pupil mirror surface,
    0は、前記瞳ミラー表面での周辺光線高さの量の2倍であり、 D 0 is twice the amount of marginal ray height at the pupil mirror surface,
    i =|HRRU i −HRRL i |は、視野点iに対する前記瞳ミラー表面での投影対物器械の入射瞳の像の子午方向の直径であり、HRR iは、視野点iに対応する上側周縁光線の周縁光線高さ、及びHRRL iは、下側周縁光線の周縁光線高さである、 D i = | HRRU i -HRRL i | is the meridional direction of the diameter of the image of the entrance pupil of the projection objective at the pupil mirror surface with respect to the viewing point i, HRR i has an upper peripheral edge corresponding to the field point i marginal ray height of ray, and HRRL i are marginal ray height of the lower marginal ray,
    ことを特徴とする請求項13から請求項20のいずれか1項に記載の投影対物器械。 Projection objective according to claims 13 to any one of claims 20, characterized in that.
  22. 必要に応じて開口の直径を調節するように構成された開口絞りを有し、該開口絞りの該開口の最大直径は、前記瞳ミラーの直径D PMの少なくとも2倍大きいことを特徴とする請求項1から請求項21のいずれか1項に記載の投影対物器械。 Optionally a configured aperture stop so as to adjust the diameter of the opening, the maximum diameter of the opening of the aperture stop is characterized in that at least 2 times greater than the diameter D PM of the pupil mirror according projection objective according to any one of claims 21 to claim 1.
  23. 前記ミラー群は、共通基板上に設けられた共通の湾曲表面を共有するミラー表面を有する2つの凹ミラーで構成されたミラー対を含み、 The mirror group includes two mirror pairs constituted by concave mirror having a mirror surface that share a common curved surface provided on a common substrate,
    前記凹ミラーの一方は、瞳ミラーマニピュレータによって変形可能であるように構成された反射瞳ミラー表面を有する前記瞳ミラーであり、他方の凹ミラーは、該瞳ミラー表面とは別の剛体屈折表面を有する、 One of the concave mirror, and said pupil mirror having a structured reflective pupil mirror surface such that it can be deformed by the pupil mirror manipulator, the other concave mirror, another rigid refractive surface and the pupil mirror surface with,
    ことを特徴とする請求項14から請求項22のいずれか1項に記載の投影対物器械。 Projection objective according to claims 14 to any one of claims 22, characterized in that.
  24. 前記瞳ミラーマニピュレータと作動的に接続した前記瞳ミラーに追加の少なくとも1つの更に別のミラーを含み、 Include additional least one further mirror in the pupil mirror operatively connected to the pupil mirror manipulator,
    この更に別のミラーは、該更に別のミラーの反射面の形状を変更するように構成された更に別のミラーマニピュレータに作動的に接続されている、 The further mirror is further operatively connected to another mirror manipulator configured to change the shape of the reflecting surface of another mirror in the further,
    ことを特徴とする請求項1から請求項23のいずれか1項に記載の投影対物器械。 Projection objective as claimed in any one of claims 23, characterized in that.
  25. 前記更に別のミラーは、周辺光線高さが主光線高さよりも小さい領域で視野表面に光学的に近く位置決めされた反射面を有することを特徴とする請求項24に記載の投影対物器械。 Yet another mirror above, the projection objective of claim 24, characterized in that marginal ray height has a reflecting surface which is positioned optically close to a field surface area smaller than the chief ray height.
  26. 放射光が負の群を通じて反対方向に少なくとも2回通過するような二重通過領域において前記瞳ミラーの反射側の前に配置された少なくとも1つの負のレンズを有する負の群を更に含むことを特徴とする請求項1から請求項25のいずれか1項に記載の投影対物器械。 That the emitted light further comprise a negative group having at least one negative lens placed in front of the reflection side of the pupil mirror in the double pass region to pass through at least twice in opposite directions through the negative group projection objective according to any one of claims 25 to claim 1, wherein.
  27. 前記瞳ミラーは、前記瞳表面のうちの1つに又はその近くに配置され、1つ又はそれよりも多くの透過光学要素が、光線高さ比RHR=MRH/CRH>1であるように周辺光線高さMRHが前記主光線高さCRHよりも大きい位置において、前記光学的に共役な瞳表面の少なくとも1つに又はその近くに配置されることを特徴とする請求項1から請求項26のいずれか1項に記載の投影対物器械。 Wherein the pupil mirror, the disposed one or near one of the pupil surface, one or more transmissive optical elements than it, near as is ray height ratio RHR = MRH / CRH> 1 in position greater than the ray height MRH is the principal ray height CRH, according to claim 26 claim 1, characterized in that disposed on at least one in or near the optically conjugate pupil surface projection objective according to any one.
  28. 光学的に共役な瞳表面における又はそれに近い少なくとも1つの光学要素が、フッ化カルシウムの比熱伝導率よりも小さい比熱伝導率を有する光学材料から作られることを特徴とする請求項27に記載の投影対物器械。 At least one optical element closer in or in optically conjugate pupil surface of the projection according to claim 27, characterized in that it is made of an optical material having a small specific heat conductivity than the specific heat conductivity of the calcium fluoride objective.
  29. 共役瞳表面における又はそれに近い前記少なくとも1つの光学要素は、溶融シリカから作られることを特徴とする請求項28に記載の投影対物器械。 Wherein the at least one optical element near or in the conjugate pupil surface, a projection objective of claim 28, characterized in that it is made from fused silica.
  30. 投影対物器械の全てのレンズの少なくとも90%が、溶融シリカから作られることを特徴とする請求項1から請求項29のいずれか1項に記載の投影対物器械。 Projection of at least 90% of all the lenses of the objective is a projection objective according to any one of claims 29 claim 1, characterized in that it is made from fused silica.
  31. 投影対物器械の全てのレンズが、溶融シリカから作られることを特徴とする請求項1から請求項30のいずれか1項に記載の投影対物器械。 Projection all lenses of objective is, projection objective according to any one of claims 30 to claim 1, characterized in that it is made from fused silica.
  32. 投影対物器械の出射表面と前記像面の間の像空間が1に近い屈折率を有するガスで満たされる乾式処理に結像収差に関して適応していることを特徴とする請求項1から請求項31のいずれか1項に記載の投影対物器械。 31. the preceding claims, characterized in that the image space between the projection objective of the exit surface of the image surface is adapted with respect to imaging aberrations to a dry process to be filled with a gas having a refractive index close to 1 projection objective according to any one of.
  33. 像側開口数NA>0.8を有することを特徴とする請求項1から請求項32のいずれか1項に記載の投影対物器械。 Projection objective as claimed in any one of claims 32, characterized in that it comprises an image-side numerical aperture NA> 0.8.
  34. 投影対物器械の出射表面と前記像面の間の像空間が1よりも有意に大きい屈折率を有する液浸媒体で満たされる湿式処理に結像収差に関して適応した液浸対物器械として設計されることを特徴とする請求項1から請求項31のいずれか1項又は請求項33に記載の投影対物器械。 Projection that image space between the objective of the exit surface wherein the image plane is designed as an immersion objective adapted with regard imaging aberrations to a wet process which is filled with an immersion medium having a refractive index significantly greater than 1 projection objective according to any one or claims 33 to claim 31 claim 1, wherein the.
  35. 屈折率n l >1.3を有する液浸媒体と共に用いられる時に像側開口数NA>1.0を有することを特徴とする請求項34に記載の投影対物器械。 Projection objective according to claim 34, characterized in that it comprises an image-side numerical aperture NA> 1.0 when used in conjunction with the immersion medium having a refractive index n l> 1.3.
  36. 像側開口数NA≧1.35を有することを特徴とする請求項35に記載の投影対物器械。 Projection objective according to claim 35, characterized in that it comprises an image-side numerical aperture NA ≧ 1.35.
  37. 投影対物器械の少なくとも1つの光学要素が、投影対物器械の作動波長で屈折率n≧1.6を有する高屈折率材料から作られる高屈折率光学要素であることを特徴とする請求項1から請求項36のいずれか1項に記載の投影対物器械。 At least one optical element of the projection objective is, claim 1, which is a high refractive index optical element made of a high refractive index material having a refractive index n ≧ 1.6 at the operating wavelength of the projection objective projection objective according to any one of claims 36.
  38. 前記像面の最も近くに最終光学要素を有し、 Has closest to the final optical element of the image plane,
    前記最終光学要素の出射表面が、前記像面の直近にあり、投影対物器械の前記出射表面を形成し、 Exit surface of the last optical element, located in the immediate vicinity of the image plane, forming the exit surface of the projection objective,
    前記最終光学要素は、投影対物器械の作動波長で屈折率n>1.6を有する高屈折率材料で少なくとも部分的に作られる、 The last optical element is at least partially made with a high refractive index material having a refractive index n> 1.6 at the operating wavelength of the projection objective,
    ことを特徴とする請求項1から請求項37のいずれか1項に記載の投影対物器械。 Projection objective as claimed in any one of claims 37, characterized in that.
  39. 前記最終光学要素は、湾曲入射表面と前記像面の直近にある平面出射表面とを有する平凸レンズであることを特徴とする請求項38に記載の投影対物器械。 The last optical element, a projection objective of claim 38, characterized in that a plano-convex lens having a planar exit surface in the immediate vicinity of the image plane and the curved entry surface.
  40. 前記高屈折率材料は、サファイア(Al 23 )、ルテチウムアルミニウムガーネット(LuAG)、フッ化バリウム(BaF 2 )、フッ化リチウム(LiF)、及びフッ化バリウムリチウム(BaLiF 3 )から成る群から選択されることを特徴とする請求項37、請求項38、又は請求項39に記載の投影対物器械。 The high refractive index material, sapphire (Al 2 O 3), lutetium aluminum garnet (LuAG), barium fluoride (BaF 2), from the group consisting of lithium fluoride (LiF), and lithium barium fluoride (BaLiF 3) projection objective according to claim 37, claim 38 or claim 39, characterized in that it is selected.
  41. 主放射光を発生させる光源と、 A light source for generating a primary radiation light,
    前記主放射光を形成して、パターンを担持するマスク上に入射する照明放射光を発生させる照明システムと、 To form the main radiation light, an illumination system for generating an illumination radiation incident on the mask bearing a pattern,
    前記パターンの像を放射光感応基板上に投影する請求項1から請求項40のいずれか1項に記載の投影対物器械と、 A projection objective according to any one of claims 40 to claim 1 which projects the image of the pattern to emitted light sensitive substrate,
    瞳ミラーマニピュレータを制御するように構成された瞳ミラー制御ユニットを含む制御システムと、 A control system including a pupil mirror control unit configured to control the pupil mirror manipulator,
    を含むことを特徴とする投影露光装置。 A projection exposure apparatus which comprises a.
  42. 前記制御システムは、前記投影対物器械又は投影露光装置の別の部分の少なくとも1つのステータスパラメータを示す少なくとも1つの入力信号を受信し、かつ該入力信号に応じて該投影対物器械の結像特性を適応させるための瞳ミラーの表面形状の調節を表す制御信号を前記瞳ミラーマニピュレータに出力するように構成された制御回路を含むことを特徴とする請求項41に記載の投影露光装置。 Wherein the control system includes at least one receiving at least one input signal indicating the status parameter, and imaging properties of the projection objective according to the input signal of the other portion of the projection objective or projection exposure apparatus the projection exposure apparatus according to claim 41, characterized in that a control signal representative of the modulation of the surface shape of the pupil mirror including a control circuit configured to output the pupil mirror manipulator for adapting.
  43. 前記制御回路は、前記瞳ミラーの反射面の表面形状又は該表面形状に相関する前記投影対物器械の特性を検出するように構成された少なくとも1つの第1のセンサを含む少なくとも1つのフィードバック回路を含み、該第1のセンサは、前記瞳ミラー制御ユニットに接続されてフィードバック信号を供給し、該瞳ミラー制御ユニットは、該フィードバック信号に応答して前記瞳ミラーマニピュレータを制御する前記制御信号を任意的に修正するように構成されることを特徴とする請求項42に記載の投影露光装置。 Wherein the control circuit, at least one feedback circuit including at least one first sensor configured to detect a characteristic of the projection objective which correlates to the surface shape or surface shape of the reflective surface of the pupil mirror wherein, the sensor of the first is connected to the pupil mirror control unit supplies a feedback signal, the pupil mirror control unit, optionally the control signal for controlling the pupil mirror manipulator in response to the feedback signal the projection exposure apparatus according to claim 42, characterized in that it is configured to modify to.
  44. 前記投影対物器械の光学性能を測定することができる測定システムが、像面上に入射する波面及び瞳表面における波面のうちの少なくとも一方に存在する収差のレベルを示す入力信号を発生させることを特徴とする請求項42又は請求項43に記載の投影露光装置。 Measuring system capable of measuring the optical performance of the projection objective is characterized by generating an input signal indicative of the level of aberrations present in at least one of the wavefront at the wavefront and the pupil surface incident on the image plane the projection exposure apparatus according to claim 42 or claim 43 and.
  45. 前記瞳ミラー表面の前記表面形状を測定することができる測定システムが、該瞳ミラー表面の該表面形状を示す入力信号を発生させることを特徴とする請求項42、請求項43、又は請求項44に記載の投影露光装置。 Measuring system capable of measuring the surface shape of the pupil mirror surface is claim 42, characterized in that to generate the input signal indicative of the surface shape of the pupil mirror surface, according to claim 43 or claim 44 projection exposure apparatus according to.
  46. 前記投影対物器械の光学性能を測定することができる測定システムが、瞳表面における強度分布を示す入力信号を発生させることを特徴とする請求項42から請求項45のいずれか1項に記載の投影露光装置。 Measuring system capable of measuring the optical performance of the projection objective is projected according to claims 42, characterized in that to generate the input signal indicative of the intensity distribution in a pupil surface in any one of claims 45 exposure apparatus.
  47. 前記瞳ミラー制御ユニットは、前記投影対物器械及び該投影対物器械を含む投影露光装置のうちの少なくとも一方のシミュレーションモデルのモデルパラメータを表すモデルデータを記憶するモデルデータメモリを含むか又はそれに接続されており、 The pupil mirror control unit, the projection objective and the projection or is connected to it containing model data memory for storing model data representing a model parameter of at least one of the simulation model of the projection exposure apparatus comprising an objective cage,
    前記制御システムは、前記モデルデータメモリに記憶された前記モデルデータから前記制御回路に対する少なくとも1つの入力信号を導出する、 Wherein the control system derives at least one input signal for the control circuit from the model data stored in the model data memory,
    ことを特徴とする請求項41から請求項46のいずれか1項に記載の投影露光装置。 The projection exposure apparatus according to any one of claims 46 claims 41, characterized in that.
  48. 前記投影対物器械は、該投影対物器械のステータスに関する少なくとも1つのパラメータを検出して前記シミュレーションモデルのモデルパラメータに対応する少なくとも1つの可観測パラメータを導出するための少なくとも1つのセンサを含むことを特徴とする請求項47に記載の投影露光装置。 Wherein the projection objective comprises at least one sensor for deriving at least one observable parameters by detecting at least one parameter relating to the status of the projection objective corresponding to the model parameters of the simulation model the projection exposure apparatus according to claim 47,.
  49. 前記モデルデータメモリは、 The model data memory,
    1つ又はそれよりも多くの構成要素の温度を表す温度データ、 Temperature data representing the temperature of the one or more components,
    1つ又はそれよりも多くの構成要素上の空間温度分布を表す温度分布データ、 Temperature distribution data representative of the spatial temperature distribution on one or more components,
    1つ又はそれよりも多くの構成要素の軸線方向位置、1つ又はそれよりも多くの構成要素の偏芯、又はその傾斜のうちの少なくとも1つを表す位置データ、 One or axial position of more components, eccentricity of the one or more components, or position data representing at least one of the inclination,
    瞳ミラーの前記反射面の前記形状を表す形状データ、 Shape data representing the shape of the reflecting surface of the pupil mirror,
    開口絞りの条件(NAを用いて)を表す開口データ、 Opening data representing the aperture stop condition (using NA),
    照明環境を表す設定データ、 Setting data representing the lighting environment,
    放射光源の電力を表す放射光電力データ、 Emitted light power data representing the power of the radiation source,
    前記投影対物器械の像視野における又は瞳表面における1つ又はそれよりも多くの収差の空間分布を表す収差データ、 Aberration data representing the spatial distribution of one or more aberrations than that in or pupil surface in the image field of the projection objective,
    液浸媒体の存在又は不在を示すデータを含む液浸媒体の少なくとも1つの特性を表す液浸データ、及び マスク又は別のパターン化手段によってもたらされるパターンの種類に関する情報を表すパターンデータ、 Immersion data representing at least one characteristic of the immersion medium including data indicating the presence or absence of the immersion medium, and the pattern data representing the information about the type of pattern caused by the mask or another patterning means,
    から成る群から選択された少なくとも1つのモデルデータを記憶する、 Storing at least one of the model data is selected from the group consisting of,
    ことを特徴とする請求項47又は請求項48に記載の投影露光装置。 The projection exposure apparatus according to claim 47 or claim 48, characterized in that.
  50. 前記制御システムは、投影露光装置の予測制御を実施するように構成されることを特徴とする請求項47から請求項49のいずれか1項に記載の投影露光装置。 Wherein the control system is a projection exposure apparatus according to any one of claims 49 to claim 47, characterized in that it is configured to implement a predictive control of the projection exposure apparatus.
  51. 前記瞳ミラー制御ユニットは、露光に用いられる前記照明環境を示す信号を前記照明システムから受信するように構成され、前記制御システムは、選択された照明モードに対応して前記瞳ミラー表面を調節するように構成されることを特徴とする請求項41から請求項50のいずれか1項に記載の投影露光装置。 The pupil mirror control unit is configured to signal indicative of the illumination environment to be used in the exposure to receive from the illumination system, the control system adjusts the pupil mirror surface in response to the illumination mode selected the projection exposure apparatus according to any one of claims 50 to be composed of claim 41, wherein as.
  52. 前記照明システムは、光軸の回りの二重及び四重の放射対称性のうちの少なくとも一方を有する少なくとも1つの極照明環境をもたらすように構成され、 The illumination system is configured to provide at least one pole illumination environment having at least one of around double and quadruple the radial symmetry of the optical axis,
    前記制御システムは、実質的に二重又は四重の放射対称性を有する前記選択された極照明に対応して前記瞳ミラー表面を調節するように構成される、 Wherein the control system is configured to adjust the substantially double or quadruple the selected the pupil mirror surface corresponding to polar illumination having radiation symmetry,
    ことを特徴とする請求項41から請求項51のいずれか1項に記載の投影露光装置。 The projection exposure apparatus according to any one of claims 51 claims 41, characterized in that.
  53. 前記投影対物器械の出射表面と、該投影対物器械の前記像面に配置された基板表面を有する基板との間に配置された実質的に1よりも大きい屈折率n lを有する液浸液によって形成された液浸層を更に含み、 An exit surface of the projection objective, the immersion liquid having a substantially larger refractive index n l than 1 disposed between a substrate having arranged the substrate surface to the image plane of the projection objective further comprising the formed liquid immersion layer,
    前記瞳ミラー制御ユニットは、結像収差と、前記液浸層の光学特性の時間依存変化を含む投影システムの光学特性の時間依存変動に関連する結像収差に影響を与える条件とを示す信号を受信するように構成され、 The pupil mirror control unit includes an imaging aberration, a signal indicating the conditions that affect the imaging aberrations related to the time-dependent variation of the optical characteristics of the projection system including the time-dependent change in the optical properties of the immersion layer It is configured to receive,
    前記制御システムは、前記瞳ミラー表面の前記形状の変形が、前記時間依存変動によって引き起こされる前記結像収差を少なくとも部分的に補償するように、前記信号に応じて該瞳ミラー表面の該形状を変更するように構成される、 The control system, deformation of the shape of the pupil mirror surface, the imaging aberrations caused by the time-dependent variation to at least partially compensate, the the shape of the pupil mirror surface in response to said signal configured to change,
    ことを特徴とする請求項41から請求項52のいずれか1項に記載の投影露光装置。 The projection exposure apparatus according to any one of claims 52 to claim 41, characterized in that.
  54. 前記制御システムは、前記液浸液の屈折率の変化によって引き起こされる視野一定の収差寄与が少なくとも部分的に補償されるように、前記瞳ミラー表面の前記形状を変更するように構成されることを特徴とする請求項53に記載の投影露光装置。 Said control system, said as immersion liquid field-constant aberrations contributions caused by a change in refractive index of at least partially compensated, to be configured to change the shape of the pupil mirror surface the projection exposure apparatus according to claim 53, wherein.
  55. 反射屈折投影対物器械を利用して半導体素子及び他の種類のマイクロデバイスを製作する方法であって、 A method of fabricating a semiconductor device, and other types of microdevices using a catadioptric projection objective,
    請求項1から請求項40のいずれか1項に記載の投影対物器械を準備する段階と、 Preparing a projection objective according to any one of claims 40 to claim 1,
    規定パターンを与えるマスクを前記投影対物器械の物体面に配置する段階と、 And placing a mask to give a defined pattern on the object plane of the projection objective,
    前記マスクを規定波長を有する紫外線で照明する段階と、 The method comprising: illuminating with ultraviolet radiation having a defined wavelength said mask,
    前記パターンの像を感光基板上に投影する段階と、 The method comprising projecting an image of the pattern onto a photosensitive substrate,
    前記投影対物器械の瞳表面に又はその近くに位置決めされた反射瞳ミラー表面を有する瞳ミラーの表面形状を変更することにより、該投影対物器械の結像特性を調節する段階と、 By changing the surface shape of the pupil mirror having the projection objective pupil surface or the reflected pupil mirror surface positioned near the, and adjusting the imaging properties of the projection objective,
    を含むことを特徴とする方法。 Wherein the containing.
  56. 前記投影対物器械の出射表面と該投影対物器械の像面に配置された基板表面を有する基板との間に、実質的に1よりも大きい屈折率n lを有する液浸液によって形成された液浸層を配置する段階と、 Between the substrate having the projection objective exit surface and the projection objective disposed substrate surface to the image plane of the liquid formed by the immersion liquid having a refractive index n l substantially larger than 1 and placing the immersion layer,
    前記パターンの像を前記液浸層を通じて前記感光基板上に投影する段階と、 The method comprising projecting an image of the pattern on the photosensitive substrate through the immersion layer,
    を更に含むことを特徴とする請求項55に記載の方法。 The method of claim 55, further comprising a.
  57. 前記調節する段階は、前記投影対物器械の使用位置における前記基板の露光、及び基板の交換、及び異なるマスク間での交換中のうちの少なくとも1つで実施されることを特徴とする請求項55又は請求項56に記載の方法。 It said step of adjusting the claim 55, characterized in that it is carried out in at least one of the projection exposure of the substrate in the use position of the objective, and replacement of the substrate, and different in exchange between the mask or method according to claim 56.
  58. 前記液浸層の光学特性の時間依存変化を含む前記投影システムの光学特性の時間依存変動に関連する結像収差及び結像収差に影響を与える条件のうちの一方を検出する段階と、 And detecting one of the conditions that affect the imaging aberrations and imaging aberrations related to the time-dependent variation of the optical properties of the projection system that includes a time-dependent change in the optical properties of the immersion layer,
    前記時間依存変化に関連する感知信号を発生させる段階と、 A method for generating a sensing signal related to the time-dependent variation,
    前記瞳ミラー表面の前記形状の変形が、前記時間依存変化によって引き起こされる前記結像収差を少なくとも部分的に補償するように、前記感知信号に応答して該瞳ミラー表面の該形状を変更する段階と、 Phase variations of the shape of the pupil mirror surface, to change the time-dependent said imaging aberrations caused by the change to at least partially compensate, the shape of the pupil mirror surface in response to said sensing signal When,
    を更に含むことを特徴とする請求項55又は請求項57に記載の方法。 Furthermore, the process according to claim 55 or claim 57 characterized in that it comprises a.
  59. 前記瞳ミラー表面の前記形状は、前記液浸液の屈折率の変化によって引き起こされる視野一定の収差寄与が少なくとも部分的に補償されるように変更されることを特徴とする請求項55から請求項58のいずれか1項に記載の方法。 Wherein the shape of the pupil mirror surface is claim from claim 55, characterized in that the field-constant aberrations contributions caused by a change in the refractive index of the immersion liquid is changed to be at least partially compensated the method according to any one of 58.
  60. 照明システムによって与えられた照明環境を利用して規定波長を有する紫外線で前記マスクを照明する段階と、 The method comprising illuminating the mask with ultraviolet light having a prescribed wavelength by using the illumination environment provided by the illumination system,
    前記照明システムの瞳表面及び前記投影対物器械の少なくとも1つの光学的に共役な瞳表面において、光軸の外側の領域の光強度が該光軸における又はその近くの光強度よりも大きい軸外照明環境を与えるように前記照明を調節する段階と、 In the pupil surface and at least one optically conjugate pupil surface of the projection objective of the illumination system, a large off-axis illumination than or close to the light intensity that the light intensity of the outer region is in the optical axis of the optical axis and adjusting the illumination to provide an environment,
    前記投影対物器械の瞳表面での又はその近くの光学要素に対する空間的に不均一な放射光負荷によって引き起こされる波面収差が少なくとも部分的に補償されるように、前記軸外照明環境に適応させた方式で前記瞳ミラーの前記表面形状を変更することによって該投影対物器械の前記結像特性を調節する段階と、 Wherein As wavefront aberration caused by spatially inhomogeneous radiation light load on or near the optical element that the pupil surface of the projection objective is at least partially compensated, adapted for the off-axis illumination environment and adjusting the imaging properties of the projection objective by changing the surface shape of the pupil mirror system,
    を更に含むことを特徴とする請求項55から請求項59のいずれか1項に記載の方法。 Furthermore, the process according to any one of claims 59 claim 55, characterized in that it comprises a.
  61. 前記軸外照明環境は、双極照明及び四重極照明のうちの一方であることを特徴とする請求項60に記載の方法。 The off-axis illumination environment A method according to claim 60, characterized in that it is one of a dipole illumination and quadrupole illumination.
  62. 極照明環境が用いられて、瞳表面に近い透過光学要素に多重放射対称性を有する不均一な放射光負荷を引き起こし、 And pole illumination environment is used, causing a non-uniform radiation light load having multiple radially symmetric to the transmission optical element near the pupil surface,
    対応する多重放射対称性を有する得られる波面変形が、前記瞳ミラー表面を本質的に多重放射対称性を用いて変形させることによる該瞳ミラー表面の対応する変形によって少なくとも部分的に補償される、 Corresponding resulting wavefront deformations having multiple radially symmetric is at least partially compensated for by a corresponding deformation of the pupil mirror surface by deforming using essentially the multiplicity radially symmetric the pupil mirror surface,
    ことを特徴とする請求項60又は請求項61のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 60 or claim 61, characterized in that.
  63. 瞳ミラー制御ユニットが、前記投影対物器械及び該投影対物器械を含む投影露光装置のうちの少なくとも一方のシミュレーションモデルのモデルパラメータを表すモデルデータを記憶するモデルデータメモリを含むか又はそれに接続されており、 The pupil mirror control unit is connected or it includes a model data memory for storing model data representing a model parameter of at least one of the simulation model of the projection exposure apparatus comprising the projection objective and the projection objective ,
    制御システムが、前記モデルデータメモリに記憶された前記モデルデータから制御回路に対する少なくとも1つの入力信号を導出する、 Control system, deriving at least one input signal to the control circuit from the model data stored in the model data memory,
    ことを特徴とする請求項55から請求項62のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 62 claim 55, characterized in that.
  64. 前記投影露光装置の予測制御が、前記モデルデータに基づいて実施されることを特徴とする請求項63に記載の方法。 The method of claim 63, predictive control of the projection exposure apparatus, characterized in that it is implemented on the basis of the model data.
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