JP2011528856A - マイクロリソグラフィ投影露光装置における偏光分布を修正する方法及びマイクロリソグラフィ投影露光装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置における偏光分布を修正する方法、及びマイクロリソグラフィ投影露光装置に関する。光軸（ＯＡ）とこの光軸の回りに回転可能に配置されたλ／４板（１０４）及び／又はこの光軸の回りに回転可能に配置されたλ／２板（１０５）を有する補正配列とを有する照明デバイスと、投影対物系とを有するマイクロリソグラフィ投影露光装置における偏光分布を修正するための本発明による方法は、投影露光装置の所定の平面における偏光分布を判断する段階と、偏光分布の局所変動が回転前の状態と比較して回転後に低減されるように、光軸の回りにλ／４板（１０４）及び／又はλ／２板（１０５）を回転させる段階とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置内で偏光分布を修正する方法、及びマイクロリソグラフィ投影露光装置に関する。

本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明デバイスに関する。

マイクロリソグラフィは、例えば、集積回路又はＬＣＤのような微細構造構成要素を製造するのに用いられる。マイクロリソグラフィ処理は、照明デバイスと投影対物系とを有するいわゆる投影露光装置において実施される。この場合、照明デバイスを用いて照明されるマスク（＝レチクル）の像は、感光層（フォトレジスト）によって被覆されて投影対物系の像平面に配置されたた基板（例えば、シリコンウェーハ）上にマスク構造を基板の感光コーティングに転写するために投影対物系を用いて投影される。

マイクロリソグラフィ処理では、マスクが直線偏光光で照明される場合に結像コントラストを大きく改善することができることが公知であり、この偏光の好ましい方向は、マスク上に存在する格子構造の縦方向に対して便宜上平行である。この場合、レチクル視野全体における可能な限り一定の偏光分布も、一定の結像コントラスト及び従って格子構造の欠陥のない結像に対して望ましい。

しかし、この場合、元来存在する偏光分布（一般的に、照明系への入射時には直線偏光である）が、偏光影響効果（例えば、レンズのような光学構成要素の材料内に装着構成要素によって誘起される応力複屈折、誘電体層の偏光影響効果等）によって様々な程度に変更される可能性があるという問題が発生する。

ＵＳ ２００７／０１４６６７６ Ａ１は、特に、入射する直線偏光光の偏光方向を可変的に調節可能な回転角だけ回転させるのに用いることができる複数の可変光学回転器要素を有する偏光状態を変換するための偏光マニピュレータを照明デバイスの瞳平面内又はその近くに配置することを開示している。上述の回転器要素によって与えられる可変回転角又は偏光状態は、偏光状態を測定するためのデバイスによって供給される測定結果に従って設定することができる。

ＵＳ ２００７／０１４６６７６ Ａ１ ＷＯ ２００５／０２６８４３ Ａ２ ＵＳ ２００７／０１４６６７ Ａ１

本発明の目的は、所定の平面内で偏光状態のより高い均一性を得ることを可能にするマイクロリソグラフィ投影露光装置における偏光分布を修正する方法、及びマイクロリソグラフィ投影露光装置を提供することである。

光軸と、この光軸の回りに回転可能に配置されたλ／４板、及び／又はこの光軸の回りに回転可能に配置されたλ／２板を有する補正配列とを有する照明デバイスと投影対物系とを有するマイクロリソグラフィ投影露光装置における偏光分布を修正する方法は、ａ）投影露光装置の所定の平面における偏光分布を判断する段階と、ｂ）偏光分布の局所変動が、回転前の状態と比較して回転後に低減されるように、光軸の回りにλ／４板及び／又はλ／２板を回転させる段階とを有する。

本発明は、関連する平面における偏光分布の均一性の改善を提供するように、λ／４板及び／又はλ／２板を含む補正配列を用いて、予め決められた偏光分布に依存する方式で、楕円度及び／又は偏光方向に関して定められた偏光状態をターゲット方式で設定する（特に、照明デバイスへの入射口において）概念に基づいている。

この場合、本発明は、特に、結像される構造に関して原則として得るべき偏光状態（例えば、ｘ方向又はｙ方向に偏光方向を有する正確に直線偏光された光に伴う状態）から偏光方向に関して外れる場合であっても（λ／２板によって調節可能）、及び／又は楕円度に関して外れる場合であっても（λ／４板によって調節可能）、補正配列を用いてターゲット方式で設定されるそのような偏光状態が、関連する所定の平面における偏光分布の均一性の改善をもたらすことができるという洞察に基づいている。

以下でＩＰＳ＿ＰＶ値と呼び、かつ以下に定義する値は、関連する所定の平面における偏光分布の均一性を定量的に説明するように機能することができる。特定の位置における望ましい偏光状態の実現度を「ＩＰＳ値」と呼び、走査方向にわたるその平均を「走査ＩＰＳ値」と呼ぶ。この場合、ＩＰＳは「好ましい状態における強度」の略語であり、ＩＰＳ値は、合計強度に対する望ましい偏光状態にある光強度（例えば、透過方向が望ましい方向に設定される理想的な偏光子を用いて望ましい直線偏光状態において測定することができる）のエネルギ比を決める。この場合、望ましい偏光状態は、例えば、円偏光を有する状態とすることができる（この場合、望ましい偏光として同様に円光を用いなければならない）。走査ＩＰＳ値のプロフィールのＩＰＳ＿ＰＶ値（ＰＶ＝「Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ｖａｌｕｅ」）を最大ＩＰＳ値と最小ＩＰＳ値の間の差（ＰＶ＝ＩＰＳ_max−ＩＰＳ_min）として定め、以下ではＩＰＳ＿ＰＶ値と呼ぶ。

従って、本発明によると、補正配列は、例えば、照明デバイスを偏光に関する最大性能に設定するために利用されるのではなく、λ／２板とλ／４板とを含む補正配列のターゲット式設定により、ＩＰＳ＿ＰＶ値が所定の平面内で操作され、このターゲット式設定は、予め決められた偏光分布に依存する方式で行われる。

一実施形態によると、回転段階は、所定の平面内の特定の偏光状態の実現度の特性であるパラメータの局所分布（ＩＰＳ値）において、このパラメータの最大値と最小値の間の差（ＩＰＳ＿ＰＶ値）が、回転段階の前の状態と比較して少なくとも１０％、好ましくは、少なくとも２５％、より好ましくは、少なくとも５０％低減されるように行われる。

一実施形態によると、照明デバイスは、照明デバイスを通過する光の角度分布を変更するためのデバイスを有し、補正配列は、光伝播方向に、角度分布を変更するためのこのデバイスの上流に配置される。特に、補正配列は、好ましくは、照明デバイスのビーム給送ユニット内に置かれる。角度分布を変更するための光学要素は、回折光学要素（ＤＯＥ）、又はそうでなければ例えばＷＯ ２００５／０２６８４３ Ａ２から公知である複数のマイクロミラー（これらのマイクロミラーは、特に、互いに独立して調節可能である）を含むミラー配列とすることができる。

角度分布を変更するためのデバイスの上流への補正配列の位置決めは、補正配列が、角度依存性又は視野依存性を導入することなく、楕円度及び／又は偏光方向に関して広域オフセットのみを設定する限り好適である。この場合、オフセットを設定することは、特に、照明デバイスへの入射口において定められた偏光状態を設定することを意味し、この偏光状態は、結像されるマスク構造に関して原則として得るべき偏光状態から、偏光方向に関して（望ましい偏光方向、例えば、ｘ方向又はｙ方向から外れることにより）又は楕円度に関して（例えば、望ましい正確に直線の偏光状態から外れることにより）決められた偏光分布に依存して外れる。

一実施形態によると、更に別のリターデーション要素（特に、第２のλ／２板）が、通過する光の光ビーム断面の部分領域にわたってのみ延びるように、ビーム経路内に導入される。この場合、特に、通過する光の光ビーム断面のうちで、上述の更に別のリターデーション要素又は第２のλ／２板によって覆われる領域は、偏光測定デバイスの測定結果に依存する方式で設定することができる。

光ビーム断面のうちの部分領域だけにわたって延びるそのような更に別のリターデーション要素は、楕円度又は偏光方向の好ましくない分布の理由から補正配列を用いて設定されるオフセットを関連する平面（例えば、レチクル平面又はウェーハ平面）の特定の部分領域内で、他の部分領域における僅かな劣化しか代償とせず、更に別の手段を用いずに確かに得ることができるという状況において、本発明による方法の有効性を改善することができる。

そのような場合には、更に別のリターデーション要素又は第２のλ／２板は、上述の部分領域において、偏光状態の既存の対掌性を反転させ（例えば、第２のλ／２板の使用に起因して楕円度の対掌性に関して１つの視野領域内の偏光状態が別の視野領域内のものに対応するように）、かつ適切な場合には、補正配列のλ／４板及び／又は（第１の）λ／２板を回転させる段階を用いた本発明による補正概念をこの場合に付加的なλ／２板によって与えられる偏光分布に有利に適用することができるように、第２のλ／２板の光軸において偏光の向きの鏡像反転を達成することを可能にする。

この場合、本発明は、視野平面内の偏光状態の局所変動の操作に限定されず、瞳平面にリターデーション及び／又は偏光方向の回転に関して目立った不均一性が存在する際に有利に用いることができる。この場合、光軸に対して垂直な平面の光学的活性領域を部分的に覆う付加的なリターデーション要素又は第２のλ／２板の使用は、例えば、瞳平面内で、光ビーム断面のうちの第１の領域内に正の複屈折が存在し、光ビーム断面のうちの第２の領域内に負の複屈折が存在する場合に有利である。この場合にも、最初に「誤った」対掌性を有する領域を部分的に覆い、すなわち、この領域内に「正しい」対掌性を与える目的における更に別のリターデーション要素又は第２のλ／２板の使用は好適である。次に、補正配列のλ／４板及び／又はλ／２板の適切な回転により、楕円度及び／又は偏光方向に関して、これらの偏光状態の最小ＩＰＳ値をもたらす部分補償がもたらされるという本発明による補正概念を結果として瞳平面にもたらされるＩＰＳプロフィールに適用することができる。

本発明は、更に、光軸の回りに回転可能に配置されたλ／４板、及び／又は光軸の回りに回転可能に配置されたλ／２板を有する補正配列と、投影露光装置の所定の平面における偏光分布を判断するための偏光測定デバイスと、通過する光の光ビーム断面のうちで、リターデーション要素によって覆われる領域が、偏光測定デバイスの測定結果に依存する方式で可変的に調節可能である更に別のリターデーション要素とを有し、光軸を有する照明デバイスと投影対物系とを有するマイクロリソグラフィ投影露光装置に関する。

この装置の利点及び好ましい構成に関しては、本発明による方法に関連する以上の説明を参照されたい。

本発明は、更に、マイクロリソグラフィによって微細構造構成要素を製造する方法に関する。

本発明の更に別の構成は、本明細書及び従属請求項から得ることができる。

下記では、添付図面に例示する例示的な実施形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。

本発明による方法が提供される実施形態によるマイクロリソグラフィ投影露光装置の概略図である。 本発明による方法を用いて補正を実施する前の走査ＩＰＳ値の視野依存分布を示すグラフである。 本発明による方法を用いて補正を実施する前の走査ＩＰＳ値の視野依存分布を示すグラフである。 本発明による方法が提供される更に別の実施形態によるマイクロリソグラフィ投影露光装置の概略図である。 本発明による方法を用いて補正を実施する前の走査ＩＰＳ値の更に別の視野依存分布を示すグラフである。 本発明による方法を用いて補正を実施する前の走査ＩＰＳ値の更に別の視野依存分布を示すグラフである。 図１又は図４に記載の投影露光装置に用いられる偏光状態を判断するためのそれ自体公知の測定デバイスの概略図である。

図１によると、マイクロリソグラフィ投影露光装置は、照明デバイスと投影対物系１５０とを含む。照明デバイスは、例えば、１９３ｎｍの作動波長のためのＡｒＦレーザと、平行光ビームを生成するビーム成形光学ユニット１０２とを含む光源ユニット１０１からの光で構造保持マスク（レチクル）１４０を照明するように機能する。照明デバイスは、更に偏向ミラー１０３を有する。

更に照明デバイスは、λ／４板１０４、λ／２板１０５、及び偏光解消子１０６を含む群を有する。この場合、本発明の関連では、λ／４板１０４及びλ／２板１０５は補正配列として利用され、この補正配列の機能を以下により詳細に説明する。λ／４板１０４及びλ／２板１０５は、照明デバイスの光軸ＯＡの回りに回転可能に取り付けられる。偏光解消子１０６は、ビーム経路から取り出すことができるように取り付けられ、図１及び図４に示す例示的な実施形態では具備されているが、以降に説明する本発明の実施形態では、各場合にビーム経路から取り出され、原則的には任意的なものである。

λ／４板１０４、λ／２板１０５、及び偏光解消子１０６を含む群には、図示のようにビーム経路から取り出すことができる回折光学要素１０７、ズームユニット１０８、更に別の回折光学要素１０９（例えば、更に別の回折光学要素１０９ａと互換的なもの）、及び更に別のズームユニット１１０が続き、その下流にはマイクロレンズアレイ１１１が続く。回折光学要素１０７及び１０９の代わりに、望ましい角度特性を設定するために、ＷＯ ２００５／０２６８４３ Ａ２から公知のように、複数のマイクロミラー（特に、互いに独立して調節可能なもの）を含むミラー配列を設けることができる。

図１に記載の例示的な実施形態によると、更にこのビーム経路内には、ビームスプリッタ１１２ａを有する偏光状態をモニタするためのユニット１１２（この時点では任意的である）、収束レンズ１１３、下流に結像系１１５を有する絞りユニット１１４、及び偏向ミラー１１６が続き、その下流では、視野平面に配置された構造保持マスク（レチクル）１４０上への結像が発生する。構造保持マスク１４０は、投影対物系１５０を用いて、感光層が設けられた基板１６０又はウェーハ上に結像される。

更に投影露光装置１００は、ウェーハ平面に到着する光の偏光状態を判断するための偏光測定デバイス１７０、及びλ／４板１０４及びλ／２板１０５を含む補正配列を偏光測定デバイス１７０によって決められた偏光状態に依存する方式で駆動する（以下により詳細に説明する）ための制御デバイス１８０を有する。代替的又は追加的に、偏光状態は、マスク（レチクル）１４０を収容するために設けられるレチクル平面内で判断することができる。

図１によると、偏光測定デバイス１７０は、制御デバイス１８０を通じたフィードバック及びλ／４板１０４とλ／２板１０５とを含む補正配列を用いて、ウェーハ平面内のＩＰＳプロフィールを相応に設定又は再調節することができるように、ウェーハ平面ＰＰ内の偏光状態、従って、ＩＰＳプロフィールに関する情報を提供する。

偏光測定デバイス１７０の１つの可能な構造は、ＵＳ ２００７／０１４６６７ Ａ１に開示されており、この構造をこの公開特許出願から引用した図７に例示している。それによると、偏光測定デバイス１７０は、孔（ピンホール）７０１が設けられた穿孔板７０２を有し、この孔７０１を通過した光は、収束レンズ７０３を通過し、偏向ミラー７０４における反射の後にレンズ系７０５を通過する。光伝播方向には、設定デバイス７１０を用いて光軸の回りに回転させることができるλ／４板７０６、及び偏光ビームスプリッタキューブ７０７が続き、その下流には、センサ層７０８が設けられた２次元ＣＣＤセンサ配列７０９が配置され、ＣＣＤセンサ配列７０９上に入射する光の光強度は、λ／４板７０６を回転させることによって変更することができ、光の偏光状態は、ＣＣＤセンサ配列７０９の測定信号から導出することができる。

下記では、図２及び図３を参照して、本発明により、λ／４板１０４とλ／２板１０５とを含む補正配列の設定が、偏光測定デバイス１７０によって供給される測定結果に依存する方式で如何に行われるかに関する説明を提供する。この場合、λ／４板１０４及び／又はλ／２板１０５の回転角の一般的な値は、単なる例として（各場合にこれらの板が特徴的な状態で作動される基本設定に対して）、約−２０°から＋２０°、特に、約−１０°から＋１０°の範囲にあるとすることができる。

図２ａは、走査ＩＰＳ値が、左手視野縁部における約ｓｃａｎ＿ＩＰＳ＝０．８から右手視野縁部における約ｓｃａｎ＿ＩＰＳ＝１．０まで増大する走査ＩＰＳ値の測定視野分布を示している。そのような分布をもたらすことができる偏光状態２０１を図２ａのグラフの上方、並びに図２ｂ、図３ａ〜図３ｂ、図５ａ〜図５ｂ、及び図６ａ〜図６ｂの更に別のグラフの上方に略示している。

それによると、図２ａでは、補正前の状態において、右手視野縁部には正確に望ましい方向（例えば、ｙ方向）を有する直線偏光光に伴う偏光状態２０１が存在し、左手視野縁部には比較的強度に楕円偏光された光に伴う偏光状態２０３が存在し、視野中心部には左手視野縁部と比較してかなり弱く楕円偏光された光に伴う偏光状態２０２が存在する。

視野位置（すなわち、グラフの左から右への）に依存する図２ａに記載のＩＰＳ値のプロフィールは、ＩＰＳ値の楕円度への２次依存性に対応する。例えば、右手視野縁部において（すなわち、図２ａのグラフ内の右において）得られる直線偏光光は、いかなる複屈折作用もなしに、すなわち、０ｎｍのリターデーションに起因して得られ、２ｎｍのリターデーションに起因して５％のＩＰＳ損失に対応する比較的弱く楕円偏光された光が視野中心部にもたらされると仮定すると、４ｎｍのリターデーションに起因して比較的強度に楕円偏光された光がもたらされる左手視野縁部におけるＩＰＳ損失は、右手視野縁部と比較して２倍ではなく４倍の値を有する。言い換えれば、ＩＰＳプロフィールにおける曲線は、外乱が線形にしか増大しないにも関わらず、比較的急激に降下する。

本発明によると、図２ｂに例示しているように、λ／４板とλ／２板とを含む補正配列は、この場合、視野中心部において以前に存在した楕円偏光状態が、厳密に反対の楕円度によって正確に相殺され、すなわち、視野中心部における補償に対して反対の符号のリターデーションが照明デバイスへの入射口に設定されるように設定される。図２ｂに記載の例によると、照明デバイスへの入射時に、系によって視野中心部でもたらされる偏光状態の楕円度をバイアスさせるために、この場合、楕円偏光を有する偏光状態がターゲット方式で設定され、この設定は、補正配列のλ／４板１０４の光軸ＯＡの回りの適切な回転によって行われる。

右手視野縁部では、補正後に僅かに楕円偏光された光が得られており、従って、この領域内で偏光状態における障害が得られているので、以前に理想的であった偏光状態２０１が外乱を受けたことが図２ｂにおいて明らかである。左手視野縁部において補正によって得られる偏光状態２０６の場合には、楕円度は依然として存在するが、それにも関わらずこの楕円度は補正前よりも弱い。この時点で、視野中心部では、正確に望ましい偏光分布を有する偏光状態２０５がもたらされる。

上述の例で判断したリターデーション値に対して、以上のことは、結果として０ｎｍのリターデーションが視野中心部に生成され、＋２ｎｍのリターデーションが左手視野縁部において生成され、−２ｎｍのリターデーションが右手視野縁部において生成されることを意味する。ＩＰＳ値のプロフィールが外乱の２次関数である状況は、偏光状態又はＩＰＳ値における比較的大幅な改善が左手視野縁部において生成され、この改善に、右手視野縁部における偏光状態又はＩＰＳ値における比較的目立たない障害が対抗する。全体として、ＩＰＳ＿ＰＶ値は、４倍、すなわち、補正前の１００％−８０％＝２０％という値から１００％−９５％＝５％という補正後の値へと改善された。特に、図２ｂに記載の曲線の右手区分内で得られたＩＰＳ値の障害（補正後の時点で僅かに楕円形である偏光状態２０４の設定の結果として）は、ＩＰＳ値に関して最初は特に劣悪であった左手視野領域内で得られた改善（同様に、殆ど楕円形ではない偏光状態２０６の設定の結果として）よりも大幅に目立たない。

図３ａ〜図３ｂを参照して、ここでは、本発明による補正が、図２ａ〜図２ｂとは対照的に位相又は偏光状態の楕円度を設定することではなく、視野にわたって偏光の向きを変更することによって得られる更に別の例示的な実施形態を説明する。

ＩＰＳ値の偏光の向きへの依存性も同様に２次関数であり、従って、図３ａ〜図３ｂに記載の補正は、図２ａ〜図２ｂに記載のものと同様に進行し、相違点は、この場合、複屈折又は楕円度ではなく偏光状態の特定の向きがバイアスされることである。

図３ａによると、補正前には、正確に望ましい偏光方向（例えば、ｙ方向）を有する偏光状態３０１が右手視野縁部に存在し、それに対してこの偏光方向は、視野中心部で得られる偏光状態３０２及び左手視野縁部で得られる偏光状態３０３では益々回転される。図３ｂによると、本発明による補正の場合には、視野中心部における系の回転が、補正後に正確に望ましい偏光方向（例えば、ｙ方向）を有する偏光状態３０５を視野中心部にもたらされるようにバイアスされる。従って、図３に記載の例によると、照明デバイスへの入射時に、結像されるマスク構造に関して原則として得るべき偏光方向に対して回転された偏光方向を有する偏光状態が、系によって視野中心部でもたらされる偏光方向の回転をバイアスさせるために、ターゲット方式で設定され、この設定は、補正配列のλ／２板１０５の光軸ＯＡの回りの適切な回転によって行われる。

ＩＰＳ値のプロフィールが外乱の２次関数である状況は、この場合、比較的大幅な改善が左手視野縁部において生成され、この改善に、右手視野縁部における比較的目立たない障害が対抗するという図２ａ〜図２ｂと類似の結果を有する。この場合にも、ＩＰＳ＿ＰＶ値は、全体として４倍改善されている（補正前の２０％の値から補正後の約５％の値へ）。特に、図３ｂに記載の曲線の右手区分内で得られた障害（補正後の時点で僅かに回転された偏光状態３０４の設定の結果として）は、ＩＰＳ値に関して最初は劣悪であった左手視野領域内で得られた改善（同様に、殆ど回転されない偏光状態３０６の設定の結果として）よりも大幅に目立たない。

一般的に、λ／４板１０４とλ／２板１０５とを含む本発明による補正配列を用いて、楕円度（λ／４板を用いて）と偏光状態の向き（λ／２板を用いて）の両方を設定することも可能である（図２ａ〜図２ｂに記載の例示的な実施形態と図３ａ〜図３ｂに記載の例示的な実施形態との組合せにより）。

次に、図２及び図３とは異なり、ＩＰＳ値が、一方の視野縁部において、他方の反対の視野縁部よりも悪くなく、むしろ等しく劣悪なＩＰＳ値が反対視野縁部に存在し、この場合、視野中心部において比較的良好又は最適なＩＰＳ値が存在する更に別の例示的な実施形態の説明を以下に提供する。

そのような状況において本発明による概念の適用に適する投影露光装置の例示的構造を図４に例示している。この構造は、図１に示している構造に実質的に対応するが、レチクル平面の位置に付加的なλ／２板１１７が設けられていることに限って異なり、通過する光の光ビーム断面のうちでこの第２のλ／２板１１７によって覆われる領域は、偏光測定デバイス１７０の測定結果に依存する方式で可変的に調節可能である。図４によると、第２のλ／２板１１７は、例えば、レチクル平面の光学的利用領域の正確に半分、又は照明デバイスを通過する光の光ビーム断面の半分を覆う。このλ／２板１１７の光結晶軸は、好ましい偏光方向に対して平行に、又はそれに対して垂直に向けられる。

次に、図５ａは、補正前に正確に望ましい偏光方向（例えば、ｙ方向）の直線偏光光に伴う偏光状態５０３が視野中心部に存在し、それに対して反対の対掌性を有する楕円偏光光が互いに反対視野縁部に存在し（左手視野縁部における右楕円偏光光に伴う偏光状態５０５と右手視野縁部における左楕円偏光光に伴う偏光状態５０１）、マグニチュードが等しく符号又は対掌性においてのみ異なる楕円度に起因して、両方の偏光状態が同じＩＰＳ損失（前と同様に、この例においても約２０％の）をもたらす。この場合、補正配列のλ／４板１０４を用いた左手視野縁部における楕円度の補償（反対の対掌性を有する楕円度を設定することによる）は可能であるが、この補償は、右手視野縁部において更に別の障害をもたらすことになり、その結果、一方の視野領域における偏光状態又はＩＰＳ値が、他方の視野領域内の障害という犠牲を払ってしか改善されないという更に別の問題が発生する。

本発明によると、この問題を解決するために、図５ｂに例示しているように、光ビーム断面のうちで右手視野領域上に入射する部分にわたってのみ延びるλ／２板５２０を用いて、補正前に右手視野領域に存在する偏光分布５０１、５０２における対掌性が、楕円度の対掌性に関してこのλ／２板５２０の使用によって右手視野領域内の偏光状態が左手視野領域内のものに対応するように反転される。その結果、右楕円偏光光に伴う偏光状態５０５が左手視野縁部において生成され、同様に、右楕円偏光光に伴う偏光状態５０１’が右手視野縁部において生成される。この生成は、最初に「誤った」対掌性を有する領域が、付加的なλ／２板５２０によって覆われ、それによる結果として「正しい」対掌性がこの領域内に与えられることによって達成される。

次に、偏光状態の（すなわち、偏光状態５０５及び５０１’の）最小ＩＰＳ値をもたらす部分補償がλ／４板１０４の設定によって得られることを利用して、図２と類似の補正概念が、λ／２板５２０の効果によって得られたＩＰＳプロフィールに適用され、ＩＰＳプロフィールにおいて得られる改善は、図２と同様に他の領域（特に、視野中心部）においてもたらされた障害を凌ぐ。

図６ａ〜図６ｂは、視野中心部に関して対称なＩＰＳプロフィールの場合の視野中心部に関して対称な偏光の向きの変化に基づく本発明による補正概念の適用における類似の例示的な実施形態を示している。

この場合、最初に等しい偏光の向きを有する偏光状態６０５と６０１’が、λ／２板５２０を用いて左手視野縁部と右手視野縁部において設定されるように、偏光の向きがλ／２板６２０の光結晶軸において鏡像反転されることが利用される。次に、偏光状態の（すなわち、偏光状態６０５及び６０１’の）最小ＩＰＳ値をもたらす部分補償が偏光の向きに関してλ／４板１０４の設定によって得られることを利用して、図３と類似の補正概念が、得られるＩＰＳプロフィールに対して適用され、ＩＰＳプロフィールにおいて得られる改善は、図３と同様に他の領域（特に、視野中心部）においてもたらされた障害を凌ぐ。

本発明を特定的な実施形態に基づいて説明したが、当業者は、例えば、個々の実施形態の特徴の組合せ及び／又は交換によって数々の変形及び別の実施形態を導出することができる。従って、当業者には、そのような変形及び別の実施形態も同様に本発明によって含まれ、本発明の範囲が特許請求の範囲及びその均等物の意味の範囲にしか限定されないことは言うまでもない。

１０４ λ／４板
１０５ λ／２板
ＯＡ 光軸

Claims (20)

1. 光軸と該光軸の回りに回転可能に配置されたλ／４板（１０４）及び／又は該光軸（ＯＡ）の回りに回転可能に配置されたλ／２板（１０５）を有する補正配列とを有する照明デバイスと、投影対物系とを有するマイクロリソグラフィ投影露光装置における偏光分布を修正する方法であって、
   ａ）投影露光装置の所定の平面における偏光分布を判断する段階、及び
   ｂ）前記偏光分布の局所変動が、回転前の状態と比較して回転後に低減されるように、光軸（ＯＡ）の回りにλ／４板（１０４）及び／又はλ／２板（１０５）を回転させる段階、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記所定の平面は、視野平面の少なくとも直近に位置すること特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記視野平面は、レチクル平面又はウェーハ平面であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記回転させる段階は、前記所定の平面における特定の偏光状態の実現度の特性であるパラメータ（ＩＰＳ）の局所分布において、該パラメータの最大値と最小値の間の差（ＩＰＳ＿ＰＶ）が、該回転させる段階の前の状態と比較して少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２５％、より好ましくは少なくとも５０％だけ低減されるように達成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記照明デバイスは、該照明デバイスを通過する光の角度分布を変更するための少なくとも１つのデバイスを有し、前記補正配列は、光伝播方向に該デバイスの上流に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記角度分布を変更するための前記デバイスは、回折光学要素（１０７）を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記角度分布を変更するための前記デバイスは、好ましくは互いに独立して調節可能な多くのミラーを有するミラー配列を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
8. 更に別のリターデーション要素（１１７、５２０）が、通過する光の光ビーム断面の部分領域にわたってのみそれが延びるようにビーム経路内に導入さ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項に記載の方法。
9. 前記更に別のリターデーション要素（１１７、５２０）は、第２のλ／２板であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記更に別のリターデーション要素（１１７、５２０）によって覆われる通過する光の前記光ビーム断面の領域が、段階ａ）で判断される前記偏光分布に依存する方式で設定されることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の方法。
11. 光軸を有する照明デバイスと投影対物系とを有するマイクロリソグラフィ投影露光装置であって、
    光軸の回りに回転可能に配置されたλ／４板（１０４）及び／又は該光軸（ＯＡ）の回りに回転可能に配置されたλ／２板（１０５）を有する補正配列と、
    投影露光装置の所定の平面における偏光分布を判断するための偏光測定デバイス（１７０）と、
    更に別のリターデーション要素（１１７、５２０）と、
    を有し、
    前記更に別のリターデーション要素（１１７、５２０）によって覆われる通過する光の光ビーム断面の領域が、前記偏光測定デバイス（１７０）の測定結果に依存する方式で可変的に調節可能である、
    ことを特徴とする装置。
12. 前記リターデーション要素（１１７、５２０）は、第２のλ／２板であることを特徴とする請求項１１に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置。
13. 前記更に別のリターデーション要素（１１７、５２０）は、視野平面の少なくとも直近に配置されることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置。
14. 前記更に別のリターデーション要素（１１７、５２０）は、瞳平面の少なくとも直近に配置されることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置。
15. 前記所定の平面は、視野平面の少なくとも直近に位置することを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置。
16. 前記視野平面は、レチクル平面又はウェーハ平面であることを特徴とする請求項１５に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置。
17. 前記照明デバイスは、該照明デバイスを通過する光の角度分布を変更するための少なくとも１つのデバイスを有し、前記補正配列は、光伝播方向に該デバイスの上流に配置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項に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置。
18. 前記角度分布を変更するための前記デバイスは、回折光学要素（１０７）を有することを特徴とする請求項１７に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置。
19. 前記角度分布を変更するための前記デバイスは、好ましくは互い独立して調節可能な多くのミラーを有するミラー配列を有することを特徴とする請求項１７に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置。
20. 微細構造構成要素をマイクロリソグラフィ的に製造する方法であって、
    感光材料で構成された層が少なくとも部分的に付加された基板（１６０）を準備する段階と、
    結像される構造を有するマスク（１４０）を準備する段階と、
    請求項１１から請求項１９のいずれか１項に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置を準備する段階と、
    前記投影露光装置を用いて前記マスク（１４０）の少なくとも一部を前記層のある一定の領域上に投影する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。

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