JP2010527160A

JP2010527160A - マイクロリソグラフィ用投影対物器械及び投影露光装置

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Publication number: JP2010527160A
Application number: JP2010507832A
Authority: JP
Inventors: ハンス−ユルゲンロスタルスキ
Original assignee: カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー
Priority date: 2007-05-14
Filing date: 2008-05-09
Publication date: 2010-08-05
Also published as: WO2008138560A1; DE102008001719A1; US20100085644A1

Abstract

対物面に配置された物体を像平面の感光ウェーハ上に結像するためのマイクロリソグラフィのための投影対物器械、及びそのような投影対物器械を含むマイクロリソグラフィのための投影露光装置を提供する。マイクロリソグラフィのための投影露光装置の投影対物器械（１６）は、対物面（Ｏ）に配置された物体（１８）を像平面（Ｂ）の感光ウェーハ（２０）上に結像するように機能する。投影対物器械（１６）は、少なくとも１つの反射要素（３０ｂ）と少なくとも１つの屈折要素（３２）とを有する複数の光学要素（２８）を有する。複数の光学要素（２８）は、有用光の光伝播方向に反射要素の下流の共通直線光軸（Ｘ）上に位置する。少なくとも１つの反射要素（３０ｂ）は、光ビーム（２６）が通過することができる少なくとも１つの開口部（３８ｂ）を有する基板（３７ｂ）を有する。少なくとも１つの反射要素（３０ｂ）は、反射要素（３０ｂ）上に後ろ向きに衝突する迷光（４２）を抑制する材料から少なくとも部分的に作られる。
【選択図】図２

Description

本発明は、少なくとも１つの反射要素及び少なくとも１つの屈折要素を有し、共通直線光軸上の少なくとも１つの反射要素の下流に有用光の光伝播方向に位置する複数の光学要素を含み、少なくとも１つの反射要素が、光ビームが通過することができる少なくとも１つの開口部を有する基板を有する、対物面に配置された物体を像平面の感光ウェーハ上に結像するためのマイクロリソグラフィのための投影対物器械に関する。
本発明は、更に、そのような投影対物器械を含むマイクロリソグラフィのための投影露光装置に関する。

この種類の投影対物器械は、ＵＳ６、６００、６０８Ｂ１から公知である。
冒頭で示した種類の投影対物器械は、微細構造化構成要素の加工のための半導体マイクロリソグラフィにおいて、例えば、パターンが設けられた物体（レチクル）をウェーハ上に結像するのに用いられる。この場合、物体及びウェーハは、それぞれ、投影対物器械の対物面及び像平面に配置される。ウェーハには、感光層が設けられ、投影対物器械を通過する光を用いた感光層の露光時に、物体のパターンが、ウェーハの感光層へと転写される。場合によっては複数回の露光及びその後の感光層の現像の後に、望ましい構造がウェーハ上に現れる。

投影対物器械は、それらのデザインによって区別することができる。反射屈折投影対物器械は、例えば、ミラー及びレンズの形態にある反射及び屈折の両方の要素を有する。それとは対照的に、投影対物器械が屈折要素だけ又は反射要素だけしか持たない場合には、それは、それぞれ屈折光学性又は反射光学性と呼ばれる。
冒頭で引用したＵＳ６、６００、６０８Ｂ１から公知である反射屈折投影対物器械は、共通の直線光軸上に位置する複数のレンズ及びミラーを有する。これらの光学要素は、投影対物器械の有用光の光伝播方向に見て屈折光学性、反射屈折光学性、及び屈折光学性である３つのサブアセンブリで配置される。反射屈折サブアセンブリのミラーの各々は、ミラー上に入射する光ビームが通過することができる開口部を有する。ミラー表面は、ミラー表面上に入射する光ビームが表面に対するそれらの衝突角に従って反射されるような光反射方式で構成される。

公知の投影対物器械の結像品質は、この投影対物器械が、結像品質を劣化させる結像収差及び外乱効果を可能な限り有してはならないというようなその結像特性によって判断される。
公知の投影対物器械の場合は、結像品質は、迷光、又は偽光又はいわゆる「ゴースト像」の発生によって劣化する場合がある。迷光は、反射屈折投影対物器械の場合に、例えば、光学要素の表面において望ましくない方式で反射された光ビームが、投影対物器械のミラーのうちの１つの上に後ろ向きに衝突し、ミラー基板を通過し、反射ミラー表面において反射されるという事実によって発生する。これらの反射光ビームは、有用光の「正規」の光伝播方向に見て進行する光ビームと混合し合い、感光ウェーハ上へのパターンの結像を劣化させる。

ＷＯ２００６／１２８６１３Ａ１からは、非直線光軸を有する反射屈折投影対物器械の結像品質を高めるために、ミラーを飛ばしての光学要素間の望ましくない光転送によって引き起こされる迷光は、ミラー領域に配置された光吸収遮蔽ダイヤフラム又は遮蔽プレートによって抑制することができることが公知である。これらのシールドは、光吸収材料から作られるか又は光吸収層が設けられ、吸収効果を改善するために光軸に対して位置調節可能及び傾斜可能な方式で実施することができる。更に、シールドの吸収特性は、投影対物器械を通過する光ビームの波長と連係させることができる。

迷光抑制における光吸収シールドの使用の１つの欠点は、投影対物器械が、発生する迷光のそれぞれの要件に適応させるべき配列又は幾何学形状を有する付加的な要素を有する点である。投影対物器械内でのこの追加要素の配列は、多くの場合に利用可能ではない十分な空間を必要とし、その結果、この種の迷光抑制は、限られた範囲でしか用いることができない。
更に別の欠点は、投影対物器械内のシールドの存在が、多くの場合に構造的に複雑な幾何学形状及びシールドの位置決めされに起因して生じる投影対物器械に対する高い生産コストを必要とすることである。多くの場合に、迷光が高い程度で発生する領域は、公知の投影対物器械が作動中になるまでは判明しないので、シールドの実施は、多くの場合にその後にのみ可能であり、これは、更に、公知の投影対物器械の運転休止期間をもたらす可能性がある。

遮蔽ダイヤフラムの更に別の欠点は、投影対物器械を通過する光ビームの最大ビーム断面も、望ましくなく縮小する可能性があり、それによってウェーハが完全には露光されないことである。それによって全てのウェーハ領域の露光を得るために、像平面内のウェーハの位置調節のための構造的に複雑な手段が必要である。
更に別の欠点は、シールドの最適な吸収効果が、多くの場合にシールドの位置調節又は傾斜を用いてのみ達成されるということである。公知の投影対物器械におけるシールド位置のそのような変更は十分な空間を必要とし、同じく達成することが構造的に非常に複雑である。この目的のために、シールドは、例えば、その位置調節又は傾斜を引き起こすアクチュエータを有する必要があり、それによって投影対物器械の生産コストは更に増大する。

ＵＳ６、６００、６０８Ｂ１ＷＯ２００６／１２８６１３Ａ１

従って、本発明の目的は、結像品質が特に簡単で費用効果的な迷光抑制を用いて改善された冒頭で示した種類の投影対物器械を提供することである。

本発明は、少なくとも１つの反射要素が、この反射要素上に後ろ向きに衝突する迷光を抑制する材料から少なくとも部分的に作られるという事実により、冒頭で示した投影対物器械に関する目的を達成する。
本発明による投影露光装置の本発明による投影対物器械は、反射屈折のものであり、有用光の光伝播方向に少なくとも１つの反射要素の下流の共通直線光軸上に位置する複数の光学要素を有する。本発明による投影対物器械の反射要素は、光ビームが通過することができる少なくとも１つの開口部が設けられた基板を有する。更に、反射要素は、反射要素上に後ろ向きに衝突する迷光を抑制するか又は少なくとも低減する材料から少なくとも部分的に作られる。本発明によると、反射要素上に「後ろ向き」に衝突する迷光は、像平面から対物面への方向に進み、すなわち、有用光の光伝播方向とは反対に伝播し、反射要素上に任意の角度で入射する光ビームを意味すると理解すべきである。迷光に寄与するこれらの光ビームは、例えば、基板の背面上に衝突するか又はそうでなければ例えば基板の開口部を少なくとも部分的に通過し、反射要素基板の中に光軸に対して傾斜して貫通することができる。迷光抑制は、特に、迷光が、反射要素の反射面上に衝突し、像平面へと散乱して戻されることを防止する。従って、有利な態様においては、反射要素に対する材料の選択は、従来技術で公知のこの機能を満たすシールドのような追加要素を投影対物器械内に設ける必要がないので、達成することが特に簡単な迷光低減を可能にする。その結果、この種の迷光抑制は、全ての反射屈折投影対物器械において、その光学要素の間の距離とは関係なく用いることができる。

更に、本発明による投影対物器械の製造コストは、迷光抑制が、付加的な吸収シールドではなく、投影対物器械内に既に収められている反射要素によってもたらされるので、有利な態様においては、大きく低減される。更に、公知の投影対物器械の場合における光軸に対する吸収シールドの位置調節又は傾斜によって生じる追加コストは生じない。
迷光抑制に向けての反射要素の使用が、投影対物器械を通過する光ビームの制限を引き起こさず、それによってウェーハが常に完全に露光されることは更に有利である。

投影対物器械の好ましい改良では、反射要素の基板は、迷光抑制材料から少なくとも部分的に作られる。
この手段は、反射要素の本体、すなわち、基板自体が迷光抑制に向けて利用され、それによって基板に対する材料選択のみを考慮するだけでよく、反射要素上にいかなる付加的な構造手段も実施する必要がないので、有利な態様においては、反射要素の製造が特に簡単であるという効果を有する。反射要素の基板は、完全に又は部分的に、すなわち、部分領域内で迷光抑制材料から作ることができる。

投影対物器械の更に好ましい改良では、反射要素の基板は、迷光抑制材料から作られた層を少なくとも部分的に有する。
有利な態様においては、この手段は、迷光抑制層の領域内での広域迷光抑制を可能にする。層は、例えば、反射要素の基板寸法が大きく増大せず、反射要素が不要に空間を要さないように肉薄に作ることができる。更に、迷光抑制層は、望ましい基板寸法に沿って生産工程中に付加することができるので、反射要素は、特に簡単に費用効果的に生産することができる。

投影対物器械の更に好ましい改良では、層は、基板の反射面の下に配置される。
この手段は、反射要素の基板上に後ろ向きに衝突する迷光が、この層によって既に無効にされているので、基板の光反射面に届かなくなるという効果を有する。有利な態様においては、それによって最適な迷光抑制が生じ、それと同時に、通過する迷光の結果として起こり得る基板に対するビーム損傷が可能な限り回避される。更に、迷光抑制層が、有用光の光伝播方向に見て反射面の下に配置されるので、対物面から像平面への投影対物器械内の光伝播は低下しない。

投影対物器械の更に好ましい改良では、層は、基板の反射面の直下に配置される。
この手段は、反射要素の基板の背面を通じて任意の方向から反射面に至るまで通過する迷光だけでなく、開口部に隣接する反射要素の側壁を通じて反射要素の中に貫通する迷光も抑制されるという効果を有し、有利な態様においては、それによって更に一層有効な迷光抑制が達成される。

投影対物器械の更に好ましい改良では、層は、基板の反射面の範囲全体に沿って配置される。
この手段は、有利な態様においては、迷光抑制層がミラー表面全体に沿って配置され、その結果、後ろ向きに衝突するいかなる迷光も、反射要素の反射面に至るまでには通過することができないので、更に一層有効な迷光抑制を可能にする。更に、迷光抑制層は、被覆すべきでない基板の中間領域を覆う必要なく、生産工程中に基板範囲全体に沿って付加することができるので、反射要素の生産は特に簡単で費用効果的である。

投影対物器械の更に好ましい改良では、層は、基板の開口部に沿って少なくとも部分的に配置される。
この手段は、例えば、開口部を通過し、基板の側壁を通じて光軸に対して傾斜して基板の中に貫通する迷光が吸収されるという効果を有する。有利な態様においては、上述の結果として反射要素の迷光抑制は、更に高まる。層は、開口部の範囲全体に沿った基板の側壁、又は基板側壁の部分領域内だけに配置することができる。

投影対物器械の更に好ましい改良では、反射要素は、基板の背面に少なくとも部分的に配置されたマウントを有し、このマウントは、迷光抑制材料から少なくとも部分的に作られる。
この手段は、反射要素上に後ろ向きに衝突する迷光が、反射要素のマウントにおいて既に実質的に抑制されており、それによって反射要素の基板が、望ましくない放射線吸収からより良好に保護されるという利点を有する。マウントの材料及び幾何学形状は、それぞれの最適な迷光抑制要件に適応させることができる。マウントは、例えば、完全に迷光抑制材料から作ることができ、又は迷光抑制材料から作られた部分領域のみを有することができる。

投影対物器械の更に好ましい改良では、マウントは、迷光抑制材料から作られたコーティングを少なくとも部分的に有する。
この手段は、コーティングを反射要素の標準マウントに付加することができるので、迷光抑制が、特に費用効果的で容易に達成されるという利点を有する。コーティングは、例えば、マウントの基板に対面する正面上、又はマウントの背面上に付加することができる。

投影対物器械の更に好ましい改良では、迷光抑制材料は、光吸収性のものである。
この手段は、有利な態様においては、反射要素の背面上に衝突する迷光が吸収され、いかなる迷光も像平面の方向に反射されないので、迷光抑制において特に有効な可能性をもたらす。迷光抑制材料の吸収効果は、例えば、投影対物器械を通過する光ビームのそれぞれの波長に適応させることができる。
投影対物器械の更に好ましい改良では、光吸収材料は、Ｚｅｒｏｄｕｒである。
Ｚｅｒｏｄｕｒは、小さい膨張係数しか持たないので、反射要素の基板における光吸収材料としてのＺｅｒｏｄｕｒの使用は、その材料特性に起因して特に有利である。更に、この材料は、特に均質であり、反射要素の生産を特に簡単な方式で達成することができる。

投影対物器械の更に好ましい改良では、迷光抑制材料は、無指向光散乱性のものである。
この手段は、入射光ビームの全方向における無指向性光散乱によって得られ、その結果、有利な態様においては、像平面に対する迷光のいかなる感知可能な後方散乱も発生しないという効果を有する。
投影対物器械の更に好ましい改良では、迷光抑制材料は、金属である。
有利な態様においては、マウントにおけるマウント材料又はコーティング材料としての金属の使用は、迷光軽減のための特に費用効果的な手段である。金属は、有用光の光伝播方向に反射要素の下流から反射要素に反射して戻される光が、この要素の反射面に到達するのを阻止する。

好ましくは、少なくとも１つの反射要素は、ミラーである。
本発明は、非掩蔽結像システムを形成する光学要素を有する投影対物器械の精緻化の場合に特に有利である。好ましくは、そのような投影対物器械は、開口部が設けられた２つのミラーを有し、その反射面は、互いに対面している。そのような場合には、有用光は、ミラーの開口部の片側にあるそれぞれのミラー区画のみを用いる。特に、この投影対物器械は、好ましくは、光軸を含まない軸外物体視野を軸外像視野上に結像する光学要素を有するものである。

反射要素の「開口部」という表現は、特に、軸外物体視野を軸外像視野上に結像する光学要素を有する上述の投影対物器械の場合には、反射要素の有用光が衝突しない区画が単純に省略される場合も含む。
有用光の光伝播の方向に見て、幾何学形状的に最後の反射要素の下流かつ像平面の上流に複数の屈折要素を有し、迷光が、屈折要素の少なくとも１つが有する表面の少なくとも１つ、特に、光伝播方向に見て最後の屈折要素の前面における少なくとも１回の反射によって生成される投影対物器械の場合には、投影対物器械の結像特性における特に有効な改善を有用光の伝播方向に見て最初のミラー、すなわち、幾何学形状的に像平面に最も近いミラーにおける迷光比率の低下による迷光抑制のための手段によって達成することができる。
更に、照明システム及び上述の構成のうちの１つ又はそれよりも多くによる投影対物器械を有する投影露光装置を提供する。

更に別の利点及び特徴は、下記の説明から明らかになるであろう。
上述の特徴及び更に下記に説明することは、指定する組合せに用いることができるのみならず、本発明の範囲から逸脱することなく、他の組合せ又はそれら自体で用いることができることは言うまでもない。
一部の選択した例示的な実施形態に基づいて、添付図面を併用しながら本発明を以下でより詳細に説明かつ解説する。

本発明による投影対物器械を有するマイクロリソグラフィのための投影露光装置の概略図である。図１の投影対物器械の例示的な実施形態を示す図である。図２の投影対物器械の反射要素の例示的な実施形態を縦断面で示す図である。図２の投影対物器械の反射要素の例示的な実施形態を縦断面で示す図である。図２の投影対物器械の反射要素の例示的な実施形態を縦断面で示す図である。図２の投影対物器械の反射要素の例示的な実施形態を縦断面で示す図である。図２の投影対物器械の反射要素の例示的な実施形態を縦断面で示す図である。投影対物器械を有用光ビーム経路と共に示す、図１による投影露光装置内での使用のための投影対物器械の更に別の例示的な実施形態を示す図である。投影対物器械を迷光ビームと共に示す、図１による投影露光装置内での使用のための投影対物器械の更に別の例示的な実施形態を示す図である。

図１は、全体的に参照記号１０が付与されて、例えば、微細構造構成要素を生産するために半導体マイクロリソグラフィに用いられる投影露光装置を略示している。
投影露光装置１０は、光源１２及び照明光学ユニット１４を含む照明システム１１、更に投影対物器械１６を有する。投影対物器械１６は、対物面Ｏに配置され、パターンが設けられた物体１８を投影対物器械１６の像平面Ｂに配置された感光ウェーハ２０上に結像するように機能する。物体１８及びウェーハ２０は、投影露光装置１０の作動中にそれぞれリテーナ２２及びホルダ２４内に挿入される。光源１２によって生成され、照明光学ユニット１４を通じて誘導される光ビーム２６は、物体１８のパターンを通過し、有用光の光伝播方向に見て対物面Ｏから像平面Ｂに向って投影対物器械１６を通じて進み、それによって物体１８のパターンを像平面Ｂに配置されたウェーハ２０に転写する。

図２に例示している例示的な実施形態の投影対物器械１６は、複数の光学要素２８を有する。投影対物器械１６は、反射屈折設計のものであり、すなわち、図２では２つの反射要素３０ａ及び３０ｂである反射要素３０、及び屈折要素３２を有する。反射要素３０ａ、ｂは、湾曲ミラー３４ａ、ｂとして実施され、屈折要素３２は、幅広く異なる形状の非球面レンズ３６として実施される。光学要素２８は、共通直線光軸Ｘに関して回転対称で配置され、従って、特に、有用光の光伝播方向にミラー３４ｂの下流の共通直線光軸Ｘ上に位置する。
投影対物器械１６の光学要素２８は、３つのサブアセンブリＧ₁、Ｇ₂、及びＧ₃へと再分割される。光伝播方向に見て第１及び第３のサブアセンブリＧ₁及びＧ₃は、屈折光学性のものであり、レンズ３６しか持たない。中間の反射屈折サブアセンブリＧ₂は、２つのミラー３４ａ、ｂ、並びにミラー３４ａと３４ｂの間に２つのレンズ３６ａ、ｂを有する。

中間サブアセンブリＧ₂の２つのミラー３４ａ、ｂの各々は、これらのミラーの基板３７ａ、ｂのほぼ中心にあり、ほぼ等しくサイズ決めされた開口部３８ａ、ｂを有し、例えば、その円形形状は、投影対物器械１６の光ビーム２６の進路に適合する。図示の例示的な実施形態では、開口部３８ａ、ｂは、光軸Ｘに関してほぼ回転対称に配置される。投影対物器械１６の設計に依存して、ミラー３４ａ、ｂは、各々の場合に、光ビーム２６が通過することができる複数の開口部３８ａ、ｂを有することができる。開口部３８ａ、ｂは、光軸Ｘに関して非回転対称に光軸Ｘからある一定の距離のところに配置することができる。更に、ミラー３４ａ、ｂの基板３７ａ、ｂには、互いに対面する光反射面４０ａ、ｂが設けられる。反射面４０ａ、ｂは、反射コーティングとして実施することができる。

光源１２によって生成される光ビーム２６は、理想的には、投影対物器械１６の有用光の光伝播方向に見て第１のサブアセンブリＧ₁を通過し、このサブアセンブリに関連するレンズ３６においてそれぞれ偏向される。その後、光ビーム２６は、ミラー３４ａの開口部３８ａを通じて投影対物器械の第２のサブアセンブリＧ₂内に入射し、第２のサブアセンブリＧ₂のレンズ３６ａ、ｂにおいて屈折される。図２に例示しているように、光軸Ｘに対してほぼ平行にミラー３４ａの開口部３８ａを通過する光ビーム２６は、これらのビームの伝播方向から偏向されず、ミラー３４ｂの開口部３８ｂを通過する。ミラー３４ａの開口部３８ａを光軸Ｘに対して傾斜して通過する光ビーム２６は、例えば、ミラー３４ｂの光反射面４０ｂの縁部領域内に入射し、そこでミラー３４ａへと反射されるようにレンズ３６ａ、ｂにおいて屈折される。これらの光ビーム２６は、反対の順序でレンズ３６ａ、ｂを再度通過し、ミラー３４ａの光反射面４０ａ上でその縁部領域内に入射する。ミラー３４ａのこの表面４０ａにおける反射の後に、投影対物器械１６の像平面Ｂに配置されたウェーハ２０上に衝突するように、光ビーム２６は、２つのレンズ３６ａ、ｂを通過し、ミラー３４ｂの開口部３８ｂを通過し、更に第３のサブアセンブリＧ₃のレンズ３６を通過する。

投影対物器械１６の結像品質は、その結像特性によって判断され、この結像特性は、特に、迷光４２、又は偽光又はいわゆる「ゴースト像」によって劣化する。この迷光４２は、ミラー３４ｂの背面に任意の衝突角で衝突する光ビーム４３ａ、ｂによって引き起こされる可能性があり、又はそうでなければ像平面Ｂから到来し、ミラー３４ｂの開口部３８ｂを少なくとも部分的に通過し、ミラー３４ｂの基板側の壁を通じて基板３７ｂの中に光軸Ｘに対して傾斜して貫通する図２で例示的に光ビーム４３ｃによって表している光ビーム４３によって引き起こされる可能性がある。ミラー３４ｂ上に後ろ向きに衝突する光ビーム４３ａ〜ｃは、ミラー３４ｂの基板範囲を通過し、その光反射面４０ｂにおいて反射して戻される。これらの光ビーム４３ａ〜ｃは、有用光の光伝播方向に進む光ビーム２６と混じり合い、例えば、物体１８のパターンのウェーハ２０上への歪曲結像を招く。

図２は、迷光４２の様々な原因を例示的に示すものである。光ビーム４３ａは、第３のサブアセンブリＧ₃のレンズ３６の表面において、例えば、透過されるのではなく、第２のサブアセンブリＧ₂へと反射して戻される場合があり、ミラー基板３７ｂ上に後ろ向きに衝突する。同様に、迷光４２は、光ビーム４３ｂがウェーハ２０において投影対物器械１６内に反射して戻される結果として発生する場合があり、次に、光ビーム４３ｂは、有用光の光伝播方向とは逆方向に、像平面Ｂに隣接するサブアセンブリＧ₃の光学要素２８を反対の順序で通過し、ミラー３４ｂに後ろ向きに衝突する。更に、迷光は、光ビーム４３ｃが、第３のサブアセンブリＧ₃のレンズ３６の表面において反射して戻される結果として引き起こされる場合があり、光ビーム４３ｃは、ミラー３４ｂの開口部３８ｂを部分的に通過し、開口部３８ｂに隣接する基板３７ｂの側壁を通じてミラー３４ｂの基板３７ｂの中に貫通する。ビーム経路に依存して、光ビーム４３ａ〜ｃは、光学要素２８を飛ばして進むことができ、これを光ビーム４３ｂのビーム進路によって一例として示している。

迷光４２の実質的な抑制又は少なくとも低減は、反射屈折投影対物器械１６のミラー３４ｂに対する材料の選択によって達成される。ミラー３４ｂの材料は、ミラー３４ｂ上に後ろ向きに衝突する迷光４２が吸収されるように光吸収性のものとすることができる。この場合、材料の吸収特性は、入射光ビーム２６の波長、すなわち、光源１２の波長と連係される。同様に、ミラー３４ｂの材料は、無指向光散乱性のものとすることができ、それによって全ての空間的方向への散乱迷光伝導は、迷光４２に寄与する光ビーム４３ａ〜ｃの分散をもたらす。この場合、光ビーム４３ａ〜ｃは、光軸Ｘから好ましく散乱し、投影対物器械１６の像平面Ｂに到達しない。

図３Ａ〜Ｅは、基本本体である基板３７ｂ及びマウント４４を有するミラー３４ｂの様々な実施形態を例示的に示すものである。ミラー３４ｂの基板３７ｂ及び／又はマウント４４は、迷光抑制材料から少なくとも部分的に作ることができる。この場合、迷光抑制のための基板３４ｂ及びマウント４４の様々な実施形態は、いずれか望ましい方式で互いに組み合わせることができ、又はそうでなければこれらの実施形態自体で用いることができる。

図３Ａに例示しているように、ミラー３７ｂの基板３７ｂは、迷光抑制又は少なくとも迷光低減材料から少なくとも部分的に作られる。この目的のために、ミラー基板３７ｂは、ミラー３４ｂの基板範囲内でほぼ中央に置かれた７つの基板領域４６ａ〜ｇを有する。基板領域４６ａ〜ｇは、これらの領域が、光ビーム４３ａ〜ｃの好ましい衝突領域の範囲、及び衝突する迷光４２の強度に最適に適応するように、これらの領域の寸法に関して異なって実施される。

同様に、ミラー３４ｂの基板３７ｂは、迷光抑制層４８を有することができる（図３Ｂを参照されたい）。開口部３８ｂによって互いにから分離された第１及び第２のミラー半体５０ａ、ｂ内に付加された層４８ａ、ｂは、有用光の光伝播方向に見て基板３７ｂの反射面４０ｂの下に配置される。層４８ａは、反射面４０ｂに対して反対側に沿って、すなわち、基板の背面５２に沿って延び、その直径は、基板縁部５３に向って減少する。ミラー半体５０ｂ内に設けられた層４８ｂは、開口部３８ｂの直近のミラー基板３７ｂ内でほぼ中央に位置し、半径方向に外向きに拡幅する。

図３Ｃに例示しているように、層４８ａ、ｂは、有用光の光伝播方向に見て基板３７ｂの反射面４０ｂの直下に配置することができる。更に、層４８ａ、ｂは、反射面４０ｂの範囲全体に沿って延び、その結果、基板３７ｂ上に後ろ向きに衝突する光ビームｓ４３ａ〜ｃの最適な迷光抑制が達成される。また、反射面４０の直下に配置された層４８ａ、ｂは、開口部３８ｂを少なくとも部分的に通過し、基板３７ｂの側壁５４ａ、ｂを通じてミラー基板３７ｂの中に貫通する光ビーム４３ａ〜ｃも抑制する。この抑制により、特に、上述の光ビーム４３ａ〜ｃは、ミラー３４ｂの反射面４０ｂへと通過することができないように阻止される。基板３７ｂは、開口部３８ｂの幾何学形状に依存して、１つ又は複数の側壁５４を有することができることは言うまでもない。

同様に、迷光抑制層４８ｃは、基板３７ｂの側壁５４ａ、ｂに配置することができ、この層は、開口部３８ｂを通過する光ビーム４３ａ〜ｃを無効にする（図３Ｄを参照されたい）。図示の例示的な実施形態では、層４８ｃは、ミラー３４ｂの基板３７ｂの側壁３４ａ、ｂの範囲全体に沿って配置される。同様に、迷光抑制層４８ｃは、側壁５４ａ、ｂに沿う部分領域内にのみ、又は１つの側壁５４ａ、ｂだけに沿って配置することができる。

また、ミラー基板３７ｂ全体を迷光抑制材料から作ることができる（図３Ｅを参照されたい）。この目的のために、一例として、迷光抑制材料から成る均一に分散された粒子をミラー基板３７ｂ内に導入することができる。
迷光抑制材料は、低い膨張係数を有するＺｅｒｏｄｕｒから形成することができる。これは、特に、光源１２による投影対物器械１６の集中照明の場合に有利である。更に、この材料は、ミラー製造中に容易に処理することができるように特に均質である。

ミラー３４ｂのマウント４４は、迷光抑制に向けて付加的又は専用的に用いることができる。図３Ａ〜図３Ｂ、図３Ｄ〜図３Ｅに示しているミラー３４ｂのマウント４４は、基板の背面５２に少なくとも部分的に配置される。マウント４４は、例えば、基板の背面全体５２に沿って延び（図３Ａ、３Ｂ、３Ｄを参照されたい）、又は基板３７ｂのリング形部分領域５６内でのみ延びる（図３Ｅを参照されたい）。更に、マウント４４は、半径方向に外側の突起５８を有し、この突起５８は、基板３７ｂの反射面４０ｂに向き、基板縁部５３を受け取るか（図３Ａを参照されたい）又は囲い込む（３Ｂ、３Ｄ、３Ｅ参照されたい）。図３Ｅに示しているマウント４４は、迷光４２が、ミラー３４ｂのリング形部分領域５６内に入射する場合には、特に、図３Ａ、３Ｂ、３Ｄに例示しているマウント４４と比較して有利である。更に、マウント４４のこの実施形態は、特に空間を節約し、同時に投影対物器械１６内のマウント固定具（例示していない）に対して作用する重量が軽減する。

マウント４４は、例えば、迷光４２がマウント４４によって無効にされるように、完全に金属から形成することができ、それによって迷光４２は、基板３７ｂの中に貫通せず、更に、いかなる迷光４２も、像平面Ｂに伝導されない（３Ａ、３Ｄ、３Ｅを参照されたい）。
また、マウント４４は、迷光抑制材料から作られる部分領域６０、すなわち、図３Ｂに例示している２つの部分領域６０ａ、ｂを有することができる。この部分領域６０ａ、ｂは、マウント４４の例えばそうでなければ迷光４２が好ましく衝突する光透過マウント材料の領域内に封入することができる。図３ｂでは、部分領域６０ａ、ｂは、ミラー半体５０ａ内に置かれ、その一方でミラー半体５０ｂは、透過材料のみから形成される。

同様に、マウント４４は、金属から成る迷光抑制コーティング６２で覆うことができ、コーティング６２は、マウント４４のミラー基板３７ｂに対面する表面６４上に付加される（図３Ｅを参照されたい）。同様に、コーティング６２は、ミラー基板３７ｂから離れる方向に向くマウント４４の表面６６上に設けることができる。被覆マウント４４の場合には、残りのマウント材料は、光透過方式で実施することができる。

一例として、ミラー３４ｂの基板３７ｂが、完全に迷光抑制材料から作られるか、又は層４８ａ、ｂが、ミラー３７の反射面４０ｂの範囲全体に沿って形成される場合には、ミラー３７は、マウント４４なしに実施することができ、投影対物器械１６のホルダ（例示していない）だけに収めることができる（図３Ｃを参照されたい）。従って、迷光抑制は、基板材料だけによってもたらされる。

図４ａ）は、更に別の例示的な実施形態の投影対物器械１６’を示している。投影対物器械１６’は、図１の投影露光装置１０において投影対物器械１６の代わりに用いることができる。
投影対物器械１６’の場合には、図２の投影対物器械１６の構成要素と同等又は同一の構成要素には、図２におけるものと同じ参照符号に’を補足して付与している。

投影対物器械１６’は、反射屈折投影対物器械であり、その光学要素２８’は、ミラー３４’ａ及び３４’ｂの形態の２つの反射要素３０’ａ及び３０’ｂ、更に、レンズ３６’の形態の１６個の屈折要素３２’を有する。
光学要素２８’は、対物面Ｏと像平面Ｂの間に配置される。
図２の投影対物器械１６の光学要素２８は、掩蔽結像システムを形成するのに対して、図４ａ）による投影対物器械１６’は、非掩蔽結像システムを形成する。

投影対物器械１６’の反射要素３０’ａ及び３０’ｂは、投影対物器械１６の対応する反射要素３０ａ及び３０ｂと同様に、それぞれ開口部３８’ａ及び３８’ｂを有するが、有用光は、ミラー３４ａ及びミラー３４’ｂ上の各場合にそれぞれ開口部３８’ａ及び３８’ｂの片側にあるミラー区画上にのみ衝突し、図４ａ）にはこの有用光のビーム経路を示している。図２との比較から明らかなように、投影対物器械１６の場合は、有用光は、ミラー３４ａ及び３４ｂ上に、各場合に開口部３８ａ及び３８ｂの両側で衝突する。図４ａ）及び図４ｂ）に例示している反射要素３０’ａ及び３０’ｂの有用光が入射しない区画は省くことができる。投影対物器械１６’は、対応して、対物面Ｏの軸外物体視野ＯＦ、すなわち、光軸Ｘを含まない物体視野ＯＦを像平面Ｂ、厳密にはその軸外像視野上に結像することができる。

図２の投影対物器械１６とは対照的に、ミラー３４’及び３４’ｂの間には屈折要素がなく、すなわち、レンズがない。
光伝播方向に見ると、ミラー３４’ｂは、第１のミラーであり、ミラー３４’ａは、第２のミラーであり、第１のミラー３４’ｂは、像平面Ｂに対面し、ミラー３４’ａよりも像平面Ｂに幾何学形状的に近い。
第１のミラー３４’ｂと像平面Ｂの間には、合計で１１個のレンズ３６’が配置され、最後のレンズに、参照符号３６’ｌを付与している。

ここで、迷光の発生、及び投影対物器械１６’による結像に対するそのような迷光の有害な効果を図４ｂ）を参照して以下に説明する。図４ｂ）は、投影対物器械１６’を示しており、この図では、対物面Ｏから発する１つの光ビームＬのみを示している。像平面Ｏから発して、光ビームＬは、最初に、第１の５つのレンズ３６’及び第２の反射要素３０’ａの開口部３８’を通過し、第１のミラー３４’ｂ上に衝突する。そこから、光ビームＬは、第２のミラー３４’ａへと反射され、そこから第１の反射要素３０’ｂの開口部３８’ｂを通過し、更に、次の１０個のレンズ３６’を通過する。

ここで一例として、光伝播方向に見て最後のレンズ３６’ｌの前面における光ビームＬの反射Ｒ₁を以下に考察する。光ビームＬの反射Ｒ₁は、反射光ビームＬ_R1として最後のレンズ３６’ｌから、その上流に配置された１０個のレンズ３６’を通過して戻り、次に、反射要素３０’ｂの基板３７’ｂの中に、ミラー３４’ｂの反射面に至るまで貫通し、この表面上に衝突する。得られる反射Ｒ₂は、光ビームＬ_R2として再度像平面Ｂの方向に反射され、１０個のレンズ３６及び最後のレンズ３６’ｌを通過する。光ビームＬ_R2は、像平面Ｂ内に進入し、ここで、有用光ビーム（図４ａを参照されたい）上に重ね合わせされるが、正しい結像には寄与せず、ゴースト像を生成する。

反射光ビームＬ_R2の形態にある迷光の伝播を回避するために、図２及び図３Ａから図３Ｅを参照して説明した迷光抑制のための手段が反射要素３０’ｂに設けられ、反射要素３０’ｂには、図３Ａから３Ｅによるこれらの手段のうちの個々のもの又は複数のものを設けることができる。当然ながら、更に別のそのような手段を反射要素３０’ａに設けることもできる。

１６投影対物器械
３２屈折要素
Ｂ像平面
Ｏ対物面
Ｘ共通直線光軸

Claims

光ビーム（２６）が通過することができる少なくとも１つの開口部（３８ｂ）を有する基板（３７ｂ）を有する少なくとも１つの反射要素（３０ｂ）と、少なくとも１つの屈折要素（３２）とを有し、かつ有用光の光伝播方向に共通直線光軸（Ｘ）上で該少なくとも１つの反射要素（３０ｂ）の下流に位置する複数の光学要素（２８）を含む、対物面（Ｏ）に配置された物体（１８）を像平面（Ｂ）の感光ウェーハ（２０）上に結像するためのマイクロリソグラフィのための投影対物器械（１６）であって、
少なくとも１つの反射要素（３０ｂ）が、該反射要素（３０ｂ）上に後ろ向きに衝突する迷光（４２）を抑制する材料から少なくとも部分的に作られる、
ことを特徴とする投影対物器械。
前記反射要素（３０ｂ）の前記基板（３７ｂ）は、前記迷光抑制材料から少なくとも部分的に作られることを特徴とする請求項１に記載の投影対物器械。
前記反射要素（３０ｂ）の前記基板（３７ｂ）は、前記迷光抑制材料から作られた層（４８ａ、ｂ）を少なくとも部分的に有す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。
前記層（４８ａ、ｂ）は、前記基板（３７ｂ）の反射面（４０ｂ）の下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。
前記層（４８ａ、ｂ）は、前記基板（３７ｂ）の前記反射面（４０ｂ）の直下に配置されることを特徴とする請求項４に記載の投影対物器械。
前記層（４８ａ、ｂ）は、前記基板（３７ｂ）の前記反射面（４０ｂ）の範囲全体に沿って配置されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の投影対物器械。
前記層（４８ｃ）は、少なくとも部分的に前記基板（３７ｂ）の前記開口部（３８ｂ）に沿って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。
前記反射要素（３０ｂ）は、少なくとも部分的に前記基板の背面（５２）に配置されたマウント（４４）を有し、
前記マウント（４４）は、前記迷光抑制材料から少なくとも部分的に作られる、
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の投影対物器械。
前記マウント（４４）は、前記迷光抑制材料から作られたコーティング（６０）を少なくとも部分的に有することを特徴とする請求項８に記載の投影対物器械。
前記迷光抑制材料は、光吸収性であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の投影対物器械。
前記光吸収材料は、Ｚｅｒｏｄｕｒであることを特徴とする請求項１０に記載の投影対物器械。
前記迷光抑制材料は、無指向光散乱性であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の投影対物器械。
前記迷光抑制材料は、金属であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の投影対物器械。
前記少なくとも１つの反射要素（３０ｂ）は、ミラー（３４ｂ）であることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の投影対物器械。
前記光学要素（２８’）は、非掩蔽結像システムを形成することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の投影対物器械。
結像される前記物体視野は、前記対物面（Ｏ）に軸外方式で配置されて前記光軸を含まず、前記光学要素（２８’）は、該軸外物体視野を前記像平面（Ｂ）の軸外像視野上に結像することを特徴とする請求項１５に記載の投影対物器械。
屈折要素（３２）のみが、前記有用光の前記光伝播方向に見て、前記反射要素（３０’ｂ）の下流かつ前記像平面（Ｂ）の上流に配置され、
前記迷光（４２’）は、前記屈折要素（３２’）の少なくとも１つの少なくとも１つの表面での少なくとも１回の反射（Ｒ）によって生成される、
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。
前記迷光（４２’）は、前記像平面（Ｂ）の上流の最後の屈折要素（３６’ｌ）の少なくとも１つの表面での少なくとも１回の反射（Ｒ₁）によって生成されることを特徴とする請求項１７に記載の投影対物器械。
前記迷光（４２’）は、前記光伝播方向に見て、最後の反射要素（３６’ｌ）の前面での少なくとも１回の反射（Ｒ₁）によって生成されることを特徴とする請求項１８に記載の投影対物器械。
照明システム（１１）と、
対物面（Ｏ）に配置された物体（１８）を像平面（Ｂ）の感光ウェーハ（２０）上に結像するための請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の投影対物器械（１６）と、
を含むことを特徴とする、マイクロリソグラフィのための投影露光装置。