JP2016537681A - Ｅｕｖ投影リソグラフィのための照明系 - Google Patents

Abstract

ＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系は、シンクロトロン放射線ベースの光源（２）のＥＵＶ生ビーム（４）からＥＵＶ集合出力ビーム（７）を発生させるためのビーム成形光学ユニット（６）を有する。出力結合光学ユニット（８）は、ＥＵＶ集合出力ビーム（７）から複数のＥＵＶ個別出力ビーム（９i）を発生させるように機能する。各場合に、ビーム案内光学ユニット（１０）は、リソグラフィマスク（１２）を配置することができる物体視野（１１）に向けてそれぞれのＥＵＶ個別出力ビーム（９i）を案内するように機能する。その結果は、シンクロトロン放射線ベースの光源のＥＵＶ光を可能な最大程度まで損失なくかつ同時に柔軟に案内するのに使用される照明系である。【選択図】図１

Description

ドイツ特許出願第１０ ２０１３ ２２３ ９３５．１号明細書の内容が引用によって本明細書に組み込まれている。

本発明は、ＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系のための偏向光学ユニットに関する。本発明は、ＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系のためのビーム成形光学ユニット及びビーム案内光学ユニットに関する。これに加えて、本発明は、ＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系及びＥＵＶリソグラフィのための投影露光装置に関する。最後に、本発明は、構造化構成要素を生成する方法、及び本方法に従って生成された構造化構成要素に関する。

照明系を含む投影露光装置は、ＵＳ ２０１１／０ ０１４ ７９９ Ａ１、ＷＯ ２００９／１２１ ４３８ Ａ１、ＵＳ ２００９／０ １７４ ８７６ Ａ１、ＵＳ ６，４３８，１９９ Ｂ１、及びＵＳ ６，６５８，０８４ Ｂ２から公知である。ＥＵＶ光源は、ＤＥ １０３ ５８ ２２５ Ｂ３及びＵＳ ６，８５９，５１５ Ｂから公知である。ＥＵＶ投影リソグラフィに対する更に別の構成部分は、ＵＳ ２００３／０００２０２２ Ａ１、ＤＥ １０ ２００９ ０２５ ６５５ Ａ１、ＵＳ ６，７００，９５２、及びＵＳ ２００４／０１４０４４０ Ａから公知である。ＥＵＶ光源が公知である更に別の参考文献は、ＷＯ ２００９／１２１ ４３８ Ａ１に見出される。ＥＵＶ照明光学ユニットは、ＵＳ ２００３／００４３３５９ Ａ１及びＵＳ ５，８９６，４３８から公知である。

ドイツ特許出願第１０ ２０１３ ２２３ ９３５．１号明細書 ＵＳ ２０１１／０ ０１４ ７９９ Ａ１ ＷＯ ２００９／１２１ ４３８ Ａ１ ＵＳ ２００９／０ １７４ ８７６ Ａ１ ＵＳ ６，４３８，１９９ Ｂ１ ＵＳ ６，６５８，０８４ Ｂ２ ＤＥ １０３ ５８ ２２５ Ｂ３ ＵＳ ６，８５９，５１５ Ｂ ＵＳ ２００３／０００２０２２ Ａ１ ＤＥ １０ ２００９ ０２５ ６５５ Ａ１ ＵＳ ６，７００，９５２ ＵＳ ２００４／０１４０４４０ Ａ ＵＳ ２００３／００４３３５９ Ａ１ ＵＳ ５，８９６，４３８ ＵＳ ２００７／０１５２１７１ Ａ１ ＥＰ １ ０７２ ９５７ Ａ２ ＵＳ ６ １９８ ７９３ Ｂ１

Ｕｗｅ Ｓｃｈｉｎｄｌｅｒ著「電気的に切換可能なヘリシティーを有する超電導アンジュレーター（Ｅｉｎ ｓｕｐｒａｌｅｉｔｅｎｄｅｒ Ｕｎｄｕｌａｔｏｒ ｍｉｔ ｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈ ｕｍｓｃｈａｌｔｂａｒｅｒ Ｈｅｌｉｚｉｔａｔ）」、ヘルムホルツ協会カールスルーエ研究センター、科学報告書ＦＺＫＡ ６９９７、２００４年８月 Ｈ．Ｗｏｌｔｅｒ著「Ｘ線に対する結像光学ユニットとしてのかすめ入射ミラーシステム（Ｓｐｉｅｇｅｌｓｙｓｔｅｍｅ ｓｔｒｅｉｆｅｎｄｅｎ Ｅｉｎｆａｌｌｓ ａｌｓ ａｂｂｉｌｄｅｎｄｅ Ｏｐｔｉｋｅｎ ｆｕｒ Ｒｏｎｔｇｅｎｓｔｒａｈｌｅｎ）」、アナーレンデアフィジーク第１０巻、９４ページから１１４ページ、１９５２年

本発明の目的は、シンクロトロン放射線ベースの光源のＥＵＶ光を可能な最大程度まで損失がなくかつ柔軟に案内することが提供されるようなＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系のための偏向光学ユニット、ビーム成形光学ユニット、ビーム案内光学ユニット、並びにＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系を開発することである。

本発明により、これらの目的は、請求項１に記載の特徴を有する偏向光学ユニット、請求項３に記載の特徴を有するビーム案内光学ユニット、請求項５に記載の特徴を有するビーム成形光学ユニット、及び請求項１０に記載の特徴を有する照明系を用いて達成される。

シンクロトロン放射線ベースの光源によって供給されるＥＵＶ光又はＥＵＶ放射線のビーム案内は、そのような光源によって放出されるＥＵＶ生ビームの特性に起因して特定の調整を必要とする。この調整は、本発明によるビーム成形光学ユニットと、出力結合光学ユニットと、ビーム案内光学ユニットとにより、更に個々のビーム案内構成部分、すなわち、偏向光学ユニットとフォーカスアセンブリとによって確実になる。

シンクロトロン放射線ベースの光源は、自由電子レーザ（ＦＥＬ）、アンジュレーター、ウィグラー、又はＸ線レーザとすることができる。シンクロトロン放射線ベースの光源は、０．１ｍｍ²よりも小さいエタンデュ又は更に小さいエタンデュを有することができる。本発明による光学ユニットは、一般的に、シンクロトロン放射線ベースの光源が含まれるか否かに関係なくそのような小さいエタンデュを有する光源の放出光で作動させることができる。

ビーム成形光学ユニットは、出力結合光学ユニットによる個々の出力ビームにおけるその後の出力結合を準備するために生ビームからの集合出力ビームの予備成形を可能にする。個々の出力ビームは、ビーム案内光学ユニットによってそれぞれの物体視野に案内される。それによって複数の物体視野を１つの同じシンクロトロン放射線ベースの光源を用いて照明する可能性がもたらされ、更にそれによって微細又はナノ構造化構成要素、例えば、半導体チップ、特にメモリチップを生成するのに使用することができる複数の投影露光装置に１つの同じシンクロトロン放射線ベースの光源を用いて給光する可能性がもたらされる。

出力結合光学ユニットと、下流のビーム案内光学ユニットとを使用することにより、様々なＥＵＶ個別出力ビーム内の放射線電力の分量に対して可変の強度分布を確実にすることができる。それによって給光される投影露光装置の台数への適応、及びそれぞれの投影露光装置によって要求される屈折力への適応を実施することができる。従って、この場合に、特定の構造を生成するためにそれぞれ必要とされる屈折力の様々な要件を照明系の対応する適応によって満たすことができる。

請求項１に記載の偏向光学ユニットは、それによって偏向されるＥＵＶ放射線の低い損失をもたらす。

かすめ入射ミラーは、６０°よりも大きい入射角に向けて設計される。この入射角は、更に大きいとすることができる。

かすめ入射偏向ミラーのうちの少なくとも１つは、凸円柱ミラーとして具現化することができる。かすめ入射偏向ミラーのうちの少なくとも１つは、凹円柱ミラーとして具現化することができる。偏向光学ユニットの実施形態は、凸円柱ミラーよりも多い個数の凹円柱ミラーを含むことができる。

偏向光学ユニットに平行に入射するＥＵＶビーム、特にＥＵＶ個別出力ビームは、偏向光学ユニットを射出した後に１ｍｒａｄよりも小さい発散を有することができる。偏向光学ユニットのそのような設計は、ＥＵＶビームを大きい距離にわたって案内することを可能にする。

請求項２に記載の偏向光学ユニットの場合に、それによって生成されるビーム案内光学ユニットのアスペクト比寄与を所定値に適応させることができる。一例として、アスペクト比に対する拡大率を値４と値５の間、又は値１．５と値２の間で、特に連続可変方式で変更することができる。偏向光学ユニットのかすめ入射偏向ミラーのうちの少なくとも１つを従動様式で可変である曲率半径を有するように具現化することができる。その結果、偏向光学ユニットの光学効果の所定値への更に別の適応を達成することができる。

請求項４に記載のビーム成形光学ユニットの場合に、群入射平面は、互いに垂直にすることができる。ビーム成形光学ユニットのミラー群は、２つのミラー、３つのミラー、又は更に多くのミラーを含むことができる。異なる群入射平面を有するより多くのミラー群の使用は、望ましいアスペクト比を生成するのに、２つの横方向寸法において独立してＥＵＶ放射線に影響を及ぼすことを可能にする。

ミラー群は、ガリレオ望遠鏡方式で設計することができる。

ビーム成形光学ユニットのミラーは、例えば、凸又は凹の円柱ミラーとして具現化することができる。

かすめ入射ミラーは、６０°よりも大きい入射角に向けて設計される。入射角は、更に大きいとすることができる。

請求項５に記載の配置は、例えば、望ましいアスペクト比を生成するために、大きい拡大率を与えなければならない１つの同じミラー群のミラーの間に大きい距離を与える可能性をもたらす。

請求項６に記載のＥＵＶ放射線の入射角は、ビーム成形光学ユニットを通過するときのＥＵＶ放射線に対する伝達率の最適化を可能にする。

請求項７に記載の入射角は、ビーム成形光学ユニットの設計において柔軟性を高め、例えば、ミラーサイズが所定寸法の範囲に留まるように、かすめ入射を入射ＥＵＶビームの所定ビーム直径に適応させることを可能にする。

請求項８に記載のビーム成形光学ユニットの設計は、例えば、ビーム成形光学ユニット内に入射するビームとビーム成形光学ユニットから射出するビームの両方を水平に案内することを可能にする。

ＥＵＶ集合出力ビームの発散は、ＥＵＶ生ビームの発散の半分よりも小さいとすることができる。ビーム成形光学ユニットの対応する設計は、ＥＵＶ集合出力ビームを大きい距離にわたって案内することを可能にする。

ビーム成形光学ユニットの少なくとも１つのミラーは、最適当て嵌め円錐から少なくとも５μｍの偏差を有することができる。ビーム成形光学ユニットの少なくとも１つのミラーは、自由曲面として具現化することができる。ビーム成形光学ユニットの対応するミラー設計は、ビーム成形光学ユニットの光学効果を所定値に適応させる上での自由度を高める。

請求項９に記載のビーム案内光学ユニットは、絞り又は壁を通る比較的小さい通路開口部を通してＥＵＶ放射線を案内することを可能にする。それによってＥＵＶ放射線が内部で案内される様々なチャンバの間の望ましい分離が可能になる。これに加えて、中間フォーカスの下流において、所定開口数を有するＥＵＶ照明光の中間フォーカスと整合された投影露光装置のアセンブリを使用することができる。

請求項１０に記載のフォーカスアセンブリは、Ｉ型、ＩＩ型、又はＩＩＩ型のウォルターミラー群の方式で具現化することができる。フォーカスアセンブリの少なくとも２つのミラーは、ＥＵＶ個別出力ビームのビーム経路に順次配置することができる。

フォーカスアセンブリは、ＥＵＶ個別出力ビームのビーム経路に沿うフォーカスアセンブリの構造空間が、フォーカスアセンブリの楕円面ミラーの長半軸の大きさの約２倍であるように具現化することができる。フォーカスアセンブリは、ＥＵＶ個別出力ビームのビーム経路に沿うフォーカスアセンブリの構造空間が、フォーカスアセンブリに入射するときのＥＵＶ個別出力ビームの直径の大きさの約５０倍であるように具現化することができる。ＮＡが、フォーカスアセンブリの中間フォーカスにおける開口数を表す時に、フォーカスアセンブリは、楕円面ミラーの短半軸ｂと楕円面ミラーの長半軸ａとの比ｂ／ａに関して０．７ＮＡ＜ｂ／ａ＜０．９ＮＡが成り立つように具現化することができる。

フォーカスアセンブリは、少なくとも１つの放物面ミラーを含み、楕円面ミラーの長半軸ａと放物面ミラーの焦点距離ｆとの比ａ／ｆに関してａ／ｆ＞５０が成り立つように具現化することができる。

フォーカスアセンブリは、それを通るＥＵＶ個別出力ビームの周辺光線が受ける最小偏向角が５°よりも大きくないように具現化することができる。

上述の目的は、ビーム成形光学ユニットと、出力結合光学ユニットと、各場合にビーム案内光学ユニットとを含む照明系を用いて達成される。ビーム成形光学ユニット、出力結合光学ユニット、及び／又はビーム案内光学ユニットは、特に以上の説明に従って具現化することができる。これらの利点は、それぞれの構成部分に対して記述したことで明らかである。

請求項１１に記載のビーム成形光学ユニットと出力結合光学ユニットとを含む照明系は、ＥＵＶビーム直径の所定アスペクト比を有する複数のＥＵＶ個別出力ビームを供給することを可能にする。一方でビーム成形光学ユニットによって与えられ、他方で出力結合光学ユニット及びその下流のビーム案内光学ユニットによって与えられるアスペクト比寄与には、望ましい設定値アスペクト比、例えば、照明される物体視野のアスペクト比を乗じることができる。生ビームから始まる複数の個々の出力ビームの１：１の望ましいアスペクト比寄与の生成は、最初はビーム成形光学ユニットによる１に等しくないアスペクト比寄与の生成に割り振られ、複数の個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割後に、出力結合光学ユニット及びビーム案内光学ユニットによる対応するアスペクト比寄与の生成によるものである。それによって光源から物体視野に至るまでのＥＵＶ照明光の経路上で、ＥＵＶビームが通過する様々な光学アセンブリによって余儀なく引き起こされるアスペクト比変化が穏やかな変化であることが可能になる。これに代えて、最初にビーム成形光学ユニットを使用することにより、異なるアスペクト比寄与を生成する、例えば、Ｎ本のＥＵＶ個別出力ビームに対して１：Ｎのアスペクト比寄与を生成することができる。この場合に、下流の出力結合光学ユニットは、このようにして生成されたＥＵＶ集合出力ビームをそれにも関わらず分割しなければならないが、各場合に１：１のアスペクト比寄与を有するＥＵＶ個別出力ビームを予め定めるのにこのユニット独自のアスペクト比影響効果を必要としない。各場合に１：１のアスペクト比寄与を有する個数ＮのＥＵＶ個別出力ビームを生成するのに、一方でビーム成形光学ユニットによって生成されるアスペクト比寄与と、他方で出力結合光学ユニット及びビーム案内光学ユニットによって生成されるアスペクト比寄与との異なる分布も可能である。

請求項１４に記載の投影露光装置、請求項１５に記載の生成方法、及び請求項１６に記載の構造化構成要素の利点は、先行請求項を参照して上述したものに対応する。

照明系の光源は、自由電子レーザ（ＦＥＬ）、アンジュレーター、ウィグラー、又はＸ線レーザとすることができる。

ＥＵＶ集合出力ビームは、使用断面の範囲に、その全ての点で均一な強度から１０％よりも小さくしかずれない強度分布を有することができる。それぞれのＥＵＶ個別出力ビームは、偏向光学ユニットの下流において対応する均一性を有することができる。

照明系の全てのミラーは、高反射コーティングを担持することができる。

ビーム成形光学ユニット、偏向光学ユニット、及びフォーカスアセンブリは、自律的にも、すなわち、照明系の更に別のアセンブリなしでも本発明に対して不可欠なアセンブリである。

特許請求の全ての特徴を異なる組合せにおいて互いに組み合わせることができる。

本発明の例示的実施形態を下記で図面を参照してより詳細に説明する。

ＥＵＶ投影リソグラフィのための投影露光装置の概略図である。 ＥＵＶ生ビームを生成するためのＥＵＶ光源からＥＵＶ集合出力ビームからの複数の個々の出力ビームを発生させるための出力結合光学ユニットの下流まで進む図１に記載の投影露光装置の複数のもののシステムに対するＥＵＶビーム経路の案内セクションを示す類似の概略図である。 光源と投影露光装置の物体視野の上流に配置された照明光学ユニット内のビーム案内との間のＥＵＶビーム経路の途中のＥＵＶ放射線の断面比を示す図である。 ＥＵＶ生ビームからＥＵＶ集合出力ビームを発生させるためのビーム成形光学ユニットの側面図である。 図４の方向Ｖからの更に別の側面図である。 ビーム成形光学ユニットのミラーによって引き起こされる偏向角を明らかにするための図４に記載のビーム成形光学ユニットを示す非常に概略的な図である。 ビーム成形光学ユニットのミラーによって引き起こされる偏向角を明らかにするための図５に記載のビーム成形光学ユニットを示す非常に概略的な図である。 ビーム成形光学ユニットの更に別の実施形態を示す図６及び図７と類似の図である。 ビーム成形光学ユニットの更に別の実施形態を示す図６及び図７と類似の図である。 ビーム成形光学ユニットの更に別の実施形態を示す図６及び図７と類似の図である。 ビーム成形光学ユニットの更に別の実施形態を示す図６及び図７と類似の図である。 ビーム成形光学ユニットと、それぞれのＥＵＶ個別出力ビームを物体視野に向けて案内するためのビーム案内光学ユニットの一部としてＥＵＶ個別出力ビームのビーム経路内で出力結合光学ユニットの下流に配置された偏向光学ユニットとの間のＥＵＶビーム経路を示す図１及び図２の場合よりもやや詳細な図である。 ＥＵＶ個別出力ビームのビーム経路に最初の２つの凸円柱ミラーと、１つの下流平面ミラーと、３つの下流凹円柱ミラーとを含む偏向光学ユニットの実施形態を示す偏向ミラー上の入射平面と平行な非常に概略的な断面図である。 １つの凸円柱ミラーと、ＥＵＶビーム経路内で順次続く３つの凹円柱ミラーとを含む偏向光学ユニットの更に別の実施形態を示す図１３と類似の図である。 ＥＵＶビーム経路内で順次縦列配置された１つの凸円柱ミラーと、１つの平面ミラーと、２つの凹円柱ミラーとを含む偏向光学ユニットの更に別の実施形態を示す図１３と類似の図である。 ＥＵＶビーム経路内で順次縦列配置された１つの凸円柱ミラーと、１つの平面ミラーと、３つの凹円柱ミラーとを含む偏向光学ユニットの更に別の実施形態を示す図１３と類似の図である。 ＥＵＶビーム経路内で順次縦列配置された１つの凸円柱ミラーと、２つの下流凹円柱ミラーと、１つの下流平面ミラーと、２つの下流凹円柱ミラーとを含む偏向光学ユニットの更に別の実施形態を示す図１３と類似の図である。 ＥＵＶビーム経路内で順次縦列配置された１つの凸円柱ミラーと、１つの下流平面ミラーと、順次下流に続く４つの凹円柱ミラーとを含む偏向光学ユニットの更に別の実施形態を示す図１３と類似の図である。 ＥＵＶビーム経路内で順次縦列配置された１つの凸円柱ミラーと、順次下流に続く２つの平面ミラーと、順次下流に続く３つの凹円柱ミラーとを含む偏向光学ユニットの更に別の実施形態を示す図１３と類似の図である。 それぞれのＥＵＶ個別出力ビームを物体視野に案内するためのビーム案内光学ユニットのフォーカスアセンブリ又は入力結合光学ユニットの機能を明らかにするための偏向光学ユニットと中間焦点面の間のＥＵＶ個別出力ビームのうちの１つのもののビーム経路からの抜粋図である。 入力結合光学ユニットの更に別の実施形態を示す図２０と類似の図である。 ウォルターＩ型の入力結合光学ユニットの実施形態を示す図である。 ウォルターＩＩ型の入力結合光学ユニットの実施形態を示す図である。 ウォルターＩＩＩ型の入力結合光学ユニットの実施形態を示す図である。 ウォルターＩＩＩ型の入力結合光学ユニットの更に別の実施形態を示す図である。 ビーム成形光学ユニットの様々な変形のうちの１つを示す図である。 ビーム成形光学ユニットの様々な変形のうちの１つを示す図である。 ビーム成形光学ユニットの様々な変形のうちの１つを示す図である。 ビーム拡大構成部分の概略図である。

マイクロリソグラフィのための投影露光装置１は、複数の投影露光装置を含むシステムの一部であり、図１は、これらの投影露光装置のうちの１つの投影露光装置１を示している。投影露光装置１は、微細構造又はナノ構造の電子半導体構成要素を発生させるように機能する。システムの全ての投影露光装置に対して共通の光源又は放射線源２が、例えば、２ｎｍと３０ｎｍの間、特に２ｎｍと１５ｎｍの間の範囲の波長のＥＵＶ放射線を放出する。光源２は、自由電子レーザ（ＦＥＬ）として具現化される。光源２は、非常に高い輝度を有するコヒーレント放射線を生成するシンクロトロン放射線源又はシンクロトロン放射線ベースの光源を含む。そのようなＦＥＬを記載している公報は、ＷＯ ２００９／１２１ ４３８ Ａ１に示されている。使用することができる光源２は、Ｕｗｅ Ｓｃｈｉｎｄｌｅｒ著「電気的に切換可能なヘリシティーを有する超電導アンジュレーター（Ｅｉｎ ｓｕｐｒａｌｅｉｔｅｎｄｅｒ Ｕｎｄｕｌａｔｏｒ ｍｉｔ ｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈ ｕｍｓｃｈａｌｔｂａｒｅｒ Ｈｅｌｉｚｉｔａｔ）」、ヘルムホルツ協会カールスルーエ研究センター、科学報告書ＦＺＫＡ ６９９７、２００４年８月、ＵＳ ２００７／０１５２１７１ Ａ１、及びＤＥ １０３ ５８ ２２５ Ｂ３に記載されている。

光源２は、生ビーム内に０．１ｍｍ²よりも小さいオリジナルエタンデュを有する。エタンデュは、光源の放出光エネルギの９０％を含む最小位相空間体積である。このエタンデュに対応するエタンデュの定義は、ＥＰ １ ０７２ ９５７ Ａ２及びＵＳ ６ １９８ ７９３ Ｂ１に見出され、これらの文献は、ｘ及びｙが、照明される照明視野を張る視野寸法であり、ＮＡが視野照明の開口数である時に、照明データｘ，ｙとＮＡ²との乗算によって得られることを示している。光源の０．１ｍｍ²よりも一層小さいエタンデュ、例えば、０．０１ｍｍ²よりも小さいエタンデュが可能である。

ＥＵＶ光源２は、電子ビームを生成するための電子ビーム供給デバイスとＥＵＶ生成デバイスとを有する。ＥＵＶ生成デバイスには、電子ビーム供給デバイスによって電子ビームが供給される。電子ビーム供給デバイスは、アンジュレーターとして具現化される。任意的にアンジュレーターは、変位によって調節可能なアンジュレーター磁石を含むことができる。アンジュレーターは、電磁石を含むことができる。光源２の場合はウィグラーを設けることができる。

光源２は２．５ｋＷの平均電力を有する。光源２のパルス周波数は３０ＭＨｚである。各個々の放射線パルスは、８３μＪのエネルギを伝達する。１００ｆｓの放射線パルス長の場合に、８３３ＭＷの放射線パルス電力に対応する。

光源２の繰り返し数は、キロヘルツ範囲では、例えば、１００ｋＨｚ、比較的低いメガヘルツ範囲では、例えば、３ＭＨｚ、中程度のメガヘルツ範囲では、例えば、３０ＭＨｚ、上位メガヘルツ範囲では、例えば、３００ＭＨｚ、又は他にギガヘルツ範囲で例えば、１．３ＧＨｚにあるとすることができる。

下記では、位置関係の例示を容易にするために直交ｘｙｚ座標系を使用する。通常これらの例示では、ｘ座標は、ｙ座標と共にＥＵＶ照明結像光３のビーム断面を張る。相応にｚ方向は、通常、照明結像光３のビーム方向に延びている。例えば、図２及び図１３では、ｘ方向は、投影露光装置１のシステムが収まる構成面と垂直に延びている。図４から図１１の座標系は、このｘ方向に対してｚ軸の周りに９０°だけ回転される。

図１は、システムの投影露光装置１のうちの１つの主構成要素を非常に概略的に示している。

光源２は、照明結像光３を最初にＥＵＶ生ビーム４の形態で模造する。図３は、左に１：１のｘ／ｙアスペクト比を有するＥＵＶ生ビーム４を通る断面を非常に概略的に示している。一般的に生ビーム４は、ガウス強度分布を有するビーム、すなわち、図３に破線境界線５に示す円形断面のビームとして存在する。ＥＵＶ生ビーム４は、非常に小さい発散を有する。

ビーム成形光学ユニット６（図１を参照されたい）は、ＥＵＶ生ビーム４からＥＵＶ集合出力ビーム７を発生させるように機能する。これを図１には非常に概略的に、図２にはそれよりも幾分詳細に示している。ＥＵＶ集合出力ビーム７は非常に小さい発散を有する。図３は、左から第２の断面図にＥＵＶ集合出力ビーム７のアスペクト比を前と同じく指定している。このアスペクト比は、システム内部で光源２によって給光される投影露光装置１の台数Ｎに依存してビーム成形光学ユニット６によって予め定められる。ビーム成形光学ユニット６によって生成されるｘ／ｙアスペクト比は、ほぼ

であり、図３に示すように、照明光３の矩形ビームプロファイルがもたらされる。ＥＵＶ集合出力ビーム７は、均一に照明される矩形の形状を有する。このアスペクト比寄与

は、望ましい設定値アスペクト比、例えば、照明される物体視野のアスペクト比を乗じることができる。

図２は、Ｎ＝４であり、従って、光源２が、図１に記載の投影露光装置１のタイプによる４台の投影露光装置に照明光３を供給するためのシステム設計を示している。Ｎ＝４では、ＥＵＶ集合出力ビーム７のｘ／ｙアスペクト比は２：１である。投影露光装置１の台数Ｎは、より大きいとすることができ、例えば、最大で１０台までとすることができる。

別のシステム設計では、ＥＵＶ集合出力ビームはＮ：１のｘ／ｙアスペクト比を有する。この比にも、望ましい設定値アスペクト比を乗じることができる。

出力結合光学ユニット８（図１及び図２を参照されたい）は、ＥＵＶ集合出力ビーム７から複数本、すなわち、Ｎ本のＥＵＶ個別出力ビーム９₁から９_N（ｉ＝１，．．．Ｎ）を発生させるように機能する。

図１は、これらの個々の出力ビーム９のうちの正確に１つのもの、すなわち、出力ビーム９₁の更に別の案内を示している。出力結合光学ユニット８によって生成された図１に同じく略示す他のＥＵＶ個別出力ビーム９_iは、システムの他の投影露光装置に供給される。

出力結合光学ユニット８の下流では、照明結像光３は、ビーム案内光学ユニット１０（図１を参照されたい）により、投影される物体としてレチクルの形態にあるリソグラフィマスク１２が内部に配置された投影露光装置１の物体視野１１に向けて案内される。ビーム案内光学ユニット１０と共に、ビーム成形光学ユニット６及び出力結合光学ユニット８は、投影露光装置１のための照明系を構成する。

ビーム案内光学ユニット１０は、照明光３に対するビーム経路、すなわち、ＥＵＶ個別出力ビーム９_iに対するビーム経路の順番に、フォーカスアセンブリ１４の形態にある入力結合光学ユニットと、下流照明光学ユニット１５とを含む。照明光学ユニット１５は、従来技術で公知であるものに対応する機能を有し、従って、図１には関連のＥＵＶビーム経路なく極めて概略的にしか例示していない視野ファセットミラー１６と瞳ファセットミラー１７とを含む。

視野ファセットミラー１６での反射の後に、視野ファセットミラー１６の個々の視野ファセット（例示していない）に割り当てられたＥＵＶ部分ビームに分割された照明光３の使用放射線ビームは、瞳ファセットミラー１７上に入射する。瞳ファセットミラー１７の瞳ファセット（図１には例示していない）は円形である。視野ファセットのうちの１つと瞳ファセットのうちの１つとを含む被入射ファセット対が各場合に使用放射線ビームの関連部分ビームに対する照明チャネル又はビーム案内チャネルを予め定めるように、これらの瞳ファセットのうちの１つが、視野ファセットのうちの１つから反射される使用放射線ビームの各部分ビームに割り当てられる。視野ファセットに対する瞳ファセットのチャネル別割り当ては、投影露光装置１による望ましい照明に依存して行われる。従って、照明光３は、視野ファセットのうちのそれぞれの１つと瞳ファセットのうちのそれぞれの１つとを含む対を連続して経由する照明チャネルに沿って個々の照明角度を予め定めるように案内される。それぞれ予め定められる瞳ファセットを駆動するために、視野ファセットミラーは、各場合に個々に傾斜される。

瞳ファセットミラー１７を経由し、更に適切な場合に、例えば、３つのＥＵＶミラー（例示していない）の下流伝達光学ユニットを通して、視野ファセットは、投影露光装置１の投影光学ユニット１９（図１に同じく略示す）のレチクル平面又は物体平面１８内の照明視野又は物体視野１１に結像される。

視野ファセットミラー１６の視野ファセットの照明によって全ての照明チャネルを通して引き起こされる個々の照明角度から、照明光学ユニット１５による物体視野１１の照明の照明角度分布がもたらされる。

照明光学ユニット１５の更に別の実施形態において、特に投影光学ユニット１９の入射瞳の適切な位置を前提として、物体視野１１の上流の伝達光学ユニットのミラーを省くことができ、それによって使用放射線ビームに関して投影露光装置１の照明の対応する増強が引き起こされる。

使用放射線ビームを反射するレチクル１２は、物体平面１８内にある物体視野１１の領域に配置される。レチクル１２は、レチクル変位ドライブ２１を用いて駆動される方式で変位可能なレチクルホルダ２０によって担持される。

投影光学ユニット１９は、物体視野１１を像平面２３の像視野２２に結像する。投影露光中に、この像平面２３内に、投影露光中に投影露光装置１によって露光される感光層を担持するウェーハ２４が配置される。ウェーハ２４は、この場合はウェーハ変位ドライブ２６を用いて制御される方式で変位可能なウェーハホルダ２５によって担持される。

投影露光中に、図１のレチクル１２とウェーハ２４の両方が、レチクル変位ドライブ２１とウェーハ変位ドライブ２６との対応する駆動によってｘ方向と同期方式で走査される。ウェーハは、投影露光中に一般的に６００ｍｍ／ｓの走査速度でｘ方向に走査される。

図４及び図５は、ビーム成形光学ユニット６の実施形態を示している。図４及び図５に記載のビーム成形光学ユニット６は、照明光３が入射する順番に順次番号が振られた合計で４つのミラーＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、及びＢＳ４を有する。図４は、ｘｚ平面と平行な図にビーム成形光学ユニット６を示している。図５は、ｙｚ平面と平行な平面図にビーム成形光学ユニット６を示している。

図４及び図５のビーム成形光学ユニット６のミラーＢＳ１からＢＳ４によるビーム偏向の例示は、図４のミラーＭＳ１及びＢＳ４、並びに図５のミラーＢＳ２及びＢＳ３が、各場合に両方のミラーを反射面が観察者に向く平面図内に示すことに限って現実からずれている。実際には、図４のミラーＢＳ４の反射面及び図５のミラーＢＳ３の反射面は観察者から逸れている。

照明光３は、ミラーＢＳ１からＢＳ４の全ての上にかすめ入射で入射する。かすめ入射は、照明光３の入射又は反射の主方向と、照明光３が入射するそれぞれのミラーの反射面セクションに対する法線Ｎとの間の入射角αが６０°よりも大きい場合に存在する。入射角αは、例えば、６５°よりも大きいとすることができ、７０°よりも大きいとすることができ、７５°よりも大きいとすることができる。

図４及び図５に記載のビーム成形光学ユニット６は、２つのビーム成形ミラー群２７、２８、すなわち、最初に図４に２７₁及び２７₂によっても表記しているミラーＢＳ１及びＢＳ４を含むビーム成形ミラー群２７と、図５に２８₁及び２８₂によっても表記しているミラーＢＳ２及びＢＳ３を含むビーム成形ミラー群２８とを有する。各ミラー群２７、２８は、共通の群入射平面を有する。ミラー群２７の入射平面は、ｙｚ平面（図５の作図面）と平行である。ミラー群２８の入射平面は、ｘｚ平面（図４の作図面）と平行である。従って、ミラー群２７、２８の２つの群入射平面ｙｚとｘｚとは、互いに異なり、図示の実施形態では互いに対して垂直である。

ビーム成形ミラー群２７は、ｙｚ平面におけるＥＵＶ集合出力ビーム７のビーム成形のためなどに機能する。ビーム成形ミラー群２８は、ｘｚ平面におけるＥＵＶ集合出力ビーム７のビーム成形のためなどに機能する。

一方でビーム成形ミラー群２７と、他方で２８とは、原理的にガリレオ円筒形望遠鏡の効果を有する。例えば、ガウス強度分布を有する実質的に円形の生ビーム４から矩形使用断面の範囲に均一な強度分布を有する実質的に矩形のＥＵＶ集合出力ビーム７へのビームプロファイルの再成形をもたらすために、ビーム成形ミラー群２７及び／又は２８のミラーの少なくとも一部に、自由形プロファイルを与えることができ、すなわち、これらのミラーは、反射面として自由曲面を有することができる。自由形プロファイルは、円錐形として表すことができない高さ分布である。この場合の円錐は、２つの直交方向に異なる円錐によって表される面形状を意味するとも理解しなければならず、そのような面形状の一例は円柱である。自由形プロファイルは、そのような円錐形によっても表すことができない。ビーム成形光学ユニット６の１又は２以上のミラーの高さ分布の偏差は、１マイクロメートル（μｍ）よりも大きく、特に５マイクロメートルよりも大きく、特に２０マイクロメートルよりも大きいとすることができる。

ミラーＢＳ２及びＢＳ３を含むミラー群２８は、全体的に更に別のミラー群２７の最初のミラーＢＳ１の下流で、この更に別のミラー群２７の第２かつ最後のミラーＢＳ４の上流のビーム経路に配置される。

ビーム成形光学ユニット６の実施形態に基づいて、照明光３の入射角は、ミラー群２７、２８の一方のものの全てのミラー上で同じ大きさとすることができ、又はミラー群２７、２８の一方のものの少なくとも２つのミラー上で異なる大きさとすることができる。この関連において、入射角は、ＥＵＶ生ビーム４内で中心を進む光線の入射角を意味すると理解しなければならない。

ミラーＢＳ１は、ｘ軸と平行に延びる円柱軸を有する凸円筒形ミラーとして具現化される。ミラーＢＳ２は、ｙ軸と平行に延びる円柱軸を有する凸円筒形ミラーとして具現化される。ミラーＢＳ３は、ｙ軸と平行に延びる円柱軸を有する凹円筒形ミラーとして具現化される。ミラーＢＳ４は、ｘ軸と平行に延びる円柱軸を有する凹円筒形ミラーとして具現化される。

ミラー群２７は、ｘ座標軸に、ミラー群２８のｙ座標軸の拡大効果と比較して２倍の生ビームのビーム直径の拡大を可能にする。更に、２つのミラー群２７、２８は、ＥＵＶ集合出力ビーム７の矩形の断面プロファイルを成形するように機能する。

図６から図１１は、ビーム成形光学ユニット６の更に別の実施形態を示している。これらの実施形態は、様々なビーム成形ミラーＢＳ_i（ｉ＝１，．．．）によって生成される偏向角の順序が異なる。従って、図６から図１１では、各場合にミラー自体を物理的に示さず、ミラーＢＳ_iの偏向効果のみを示している。

図６及び図７に記載のビーム成形光学ユニットの実施形態６は、ミラーＢＳ１からＢＳ４上の照明光３の入射角に関して、更にミラー群２７、２８へのミラーＢＳ１からＢＳ４の割り当てに関しても図４及び図５に記載の実施形態に対応する。ミラーＢＳ１からＢＳ４における照明光３の入射角αは、図６及び図７に記載の実施形態の場合の全てのこれらのミラーに関して等しい。従って、ＥＵＶ集合出力ビーム７の主ビーム方向は、ビーム成形光学ユニット６内に入射するＥＵＶ生ビーム４の主ビーム方向に等しい。

図８及び図９は、図４から図７に記載のビーム成形光学ユニット６の代わりに使用することができるビーム成形光学ユニットの更に別の実施形態２９を示している。ビーム成形光学ユニット６を参照して上述したものに対応する構成部分及び機能は、ビーム成形光学ユニット２９の場合にも同じ参照符号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。

ビーム成形光学ユニット６とは対照的に、ビーム成形光学ユニット２９の場合は、ミラーＢＳ１からＢＳ４上でＥＵＶ放射線の異なる入射角α、βが存在する。ミラーＢＳ１及びＢＳ２は、各場合に、第３のミラーＢＳ３に至るまでのビーム成形光学ユニット２９のビーム経路が、ビーム成形光学ユニット６内のビーム経路に対応するように入射角αで反射する。ミラーＢＳ３及びＢＳ４において、照明光３は、入射角αと比較して小さい入射角βではあるが、それにも関わらずかすめ入射で反射される。この反射は、ビーム成形光学ユニット２９から射出するＥＵＶ集合出力ビーム７の主ビーム方向がｚ方向と平行に延びず、ｘｚ平面とｙｚ平面の両方において、ｚ方向と平行に延びる入射方向に対してゼロとは異なる角度を形成するという効果を有する。

ビーム成形光学ユニット２９の最後の２つのミラーＢＳ３及びＢＳ４における小さめの入射角βは、これらの最後の２つのミラーＢＳ３及びＢＳ４の構造的に小さめの実施形態、すなわち、小さい広がりの反射面を有する実施形態を可能にする。この実施形態は、これらの最後のミラーＢＳ３及びＢＳ４の場所では、照明光は入射ＥＵＶ生ビームと比較して断面が既にかなり拡大されているので、２つの先頭のミラーＢＳ１及びＢＳ２よりもビーム成形光学ユニット２９のこれらの最後の２つのミラーＢＳ３及びＢＳ４に対してより大きい意味を有する。

図１０及び図１１は、ビーム成形光学ユニット６、２９の代わりに使用することができるビーム成形光学ユニットの更に別の実施形態３０を示している。ビーム成形光学ユニット６、２９を参照して上述したものに対応する構成部分及び機能は、ビーム成形光学ユニット３０の場合にも同じ参照符号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。

ビーム成形光学ユニット３０は、その中で前と同じく照明光３が入射する順番に順次番号が振られた合計で５つのミラーＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４、ＢＳ５を有する。ミラーＢＳ１、ＢＳ２及びＢＳ５は、ｙｚ入射平面を有するビーム成形光学ユニット３０の最初のミラー群２７に属する。残りの２つのミラーＢＳ３及びＢＳ４は、ｘｚ入射平面を有するミラー群２８に属する。

最初のミラーＢＳ１での反射の後に、ビーム成形光学ユニット３０内の照明光３のビーム経路は、ビーム成形光学ユニット２９内のものに対応し、この場合に、ビーム成形光学ユニット３０のミラーＢＳ２からＢＳ５は、ビーム成形光学ユニット２９のミラーＢＳ１からＢＳ４の機能を有する。

照明光３、すなわち、ＥＵＶ生ビーム４は、ビーム成形光学ユニット３０の最初のＢＳ１上に強いかすめ入射で入射する。従って、ビーム成形光学ユニット３０の最初のＢＳ１上での照明光３の入射角γは、入射角αよりも大きい。入射角γは、一方でミラーＢＳ１とＢＳ２の間に、他方でミラーＢＳ５の下流に照明光３によって出現するｙｚ平面における照明光３のビーム方向差を正確に補償し、それによってビーム成形光学ユニット３０から射出した後のｙｚ平面内の照明光３の主ビーム方向が、ビーム成形光学ユニット３０への入射時のｙｚ平面内の主ビーム方向と平行であり、すなわち、ｚ方向と平行であるような大きさを有する。

ビーム成形光学ユニット３０の上流及び下流において、照明光３は、内部にシステムが含まれる建物の天井と平行に進む。

個々のミラー２７₁（ＢＳ１）、２７₂（ＢＳ２）、及び２７₃（ＢＳ５）が異なる入射角、すなわち、γ、α、及びβを内部で有するビーム成形光学ユニット３０のミラー群２７の群入射平面ｙｚ上に投影した場合に、ビーム成形光学ユニット３０によって生成されたＥＵＶ集合出力ビーム７は、ビーム成形光学ユニット３０内に入射するＥＵＶ生ビーム４と同じ方向、すなわち、ｚ方向に進む。

ビーム成形光学ユニット６及び３０の最後のミラーＢＳ４及びＢＳ５の反射面の典型的な断面寸法は、それぞれ１ｍから１．５ｍであり、一般的にこれらのミラーは、第一近似として矩形である反射面を有し、指定断面寸法は、２つの軸のうちの長い方に関するものである。ビーム成形光学ユニットの最初のミラーＢＳ１の反射面の典型的な断面寸法は２０ｍｍから１００ｍｍである。

ビーム成形光学ユニット６又は３０を射出した後に、ＥＵＶ集合出力ビーム７の光線は実質的に平行に進む。ＥＵＶ集合出力ビーム７の発散は、１０ｍｒａｄよりも小さく、特に１ｍｒａｄよりも小さく、特に１００μｒａｄよりも小さく、特に１０μｒａｄよりも小さいとすることができる。

図２及び図１２は、ＥＵＶ集合出力ビーム７からＥＵＶ個別出力ビーム９を発生させるための出力結合光学ユニット８の例を示している。出力結合光学ユニットは、ＥＵＶ個別出力ビーム９₁、９₂、．．．に割り当てられ、これらのビームをＥＵＶ集合出力ビーム７から脱結合する複数の出力結合ミラー３１₁、３１₂、．．．を有する。図２は、照明光３が、脱結合中に出力結合ミラー３１によって９０°だけ偏向されるような出力結合ミラー３１の配置を示している。出力結合ミラー３１が、図１２に略示するような照明光３のかすめ入射を用いて作動される実施形態が好ましい。図２に記載の実施形態において、出力結合ミラー３１上での照明光３の入射角αは約７０°であるが、それを有意に超えることさえ可能であり、それぞれの出力結合ミラー３１によるＥＵＶ個別出力ビーム９の有効な偏向が、ＥＵＶ集合出力ビーム７の入射方向と比較して１０°であるように、例えば、８５°の領域内にあるとすることができる。

出力結合ミラー３１_iの各々は、ヒートシンク（詳細には例示していない）に熱結合される。

図２は、合計で４つの出力結合ミラー３１₁から３１₄を有する。図１２は、合計で３つの出力結合ミラー３１₁から３１₃を有する出力結合光学ユニット８の変形を示している。例えばＮ＝２又はＮ≧４、特にＮ≧８等、光源２によって給光される投影露光装置１の台数Ｎに依存して異なる個数Ｎの出力結合ミラー３１も可能である。

脱結合後に、ＥＵＶ個別出力ビーム９の各々は、

のｘ／ｙアスペクト比を有する。図３の右から第２の断面図は、このアスペクト比を有するＥＵＶ個別出力ビーム９のうちの１つを示している。従って、Ｎ＝４の場合に、ｘ／ｙアスペクト比は１：２である。このアスペクト比寄与にも、望ましい設定値アスペクト比を乗じることができる。

出力結合ミラー３１_i（ｉ＝１，２，．．．）は、それぞれの最近接出力結合ミラー３１_iが、ＥＵＶ集合出力ビーム７の辺縁断面部分を反射し、それによってこの断面部分をこの出力結合ミラー３１ｉのそばを通過する残りのＥＵＶ集合出力ビーム７から脱結合するように、ＥＵＶ集合出力ビーム７のビーム経路にＥＵＶ集合出力ビーム７のビーム方向に縦列偏差方式で配置される。縁部からのこの出力結合は、ＥＵＶ集合出力ビーム７のそれにも関わらず残っている最後の断面部分が脱結合されるまで、その後の出力結合ミラー３１_i＋１，．．．によって繰り返される。

ＥＵＶ集合出力ビーム７の断面内では、ｙ軸と平行に、すなわち、ＥＵＶ集合出力ビーム７のｘ／ｙ矩形断面の短辺と平行に延びる分離線３２上で、ＥＵＶ個別出力ビーム９_iに割り当てられた断面部分の間の分離が実施される。ＥＵＶ個別出力ビーム９_iの分離は、各場合にビーム経路内の次の光学構成部分から最も離れている断面部分が切り離されるように実施される。それによって取りわけ出力結合光学ユニット８の冷却が容易になる。

照明光３のビーム経路内で出力結合光学ユニット８の下流にある偏向光学ユニット１３は、第１にＥＵＶ個別出力ビーム９が各場合にこの偏向光学ユニット１３の下流で垂直ビーム方向を有するようにＥＵＶ個別出力ビーム９を偏向するために、第２に、ＥＵＶ個別出力ビーム９のｘ／ｙアスペクト比を図３の右端に示すような１：１のｘ／ｙアスペクト比に適応させるように機能する。このアスペクト比寄与にも、望ましい設定値アスペクト比を乗じることができる。従って、上述のｘ／ｙアスペクト比は、設定値アスペクト比、例えば、矩形又は弓形の物体視野のアスペクト比が乗じられて望ましい実際のアスペクト比をもたらすアスペクト比寄与である。上述のｘ／ｙ設定値アスペクト比は、照明光学ユニット１５の最初の光学要素のアスペクト比とすることができる。上述のｘ／ｙ設定値アスペクト比は、照明光学ユニット１５の中間フォーカス４２における照明光３の角度のアスペクト比とすることができる。

ＥＵＶ個別出力ビーム９の垂直ビーム経路が出力結合光学ユニット８の下流に既に存在する場合に、偏向光学ユニット１３の偏向効果を省くことができ、ＥＵＶ個別出力ビーム９のｘ／ｙアスペクト比に関する適応効果で十分である。

偏向光学ユニット１３の下流のＥＵＶ個別出力ビーム９は、適切な場合はフォーカスアセンブリ１４を通した後に、照明光学ユニットの効率的な折り返しを可能にする角度で照明光学ユニット１５内に入射するように進むことができる。偏向光学ユニット１３の下流では、ＥＵＶ個別出力ビーム９_iは、垂直に対して０°から１０°までの角度、垂直に対して１０°から２０°までの角度、又は垂直に対して２０°から３０°までの角度で進むことができる。

下記では、偏向光学ユニット１３に関する様々な変形を図１３から図１９を参照して説明する。この場合に、照明光３を単一光線として略示し、すなわち、ビーム例示を省いている。

偏向光学ユニットを通した後のＥＵＶ個別出力ビーム９_iの発散は、１０ｍｒａｄよりも小さく、特に１ｍｒａｄよりも小さく、特に１００μｒａｄよりも小さく、すなわち、ＥＵＶ個別出力ビーム９_iのビーム内の任意の２つの光線の間の角度が２０ｍｒａｄよりも小さく、特に２ｍｒａｄよりも小さく、特に２００μｒａｄよりも小さい。これは、下記で説明する変形に対して満たされる。

図１３に記載の偏向光学ユニット１３は、脱結合されたＥＵＶ個別出力ビーム９を全体的に約７５°の偏向角で偏向する。従って、ＥＵＶ個別出力ビーム９は、図１３に記載の偏向光学ユニット１３上に、水平（ｘｙ平面）に対して約１５°の角度で入射し、偏向光学ユニット１３を図１３のｘ軸と平行なビーム方向で射出する。偏向光学ユニット１３は、ＥＵＶ個別出力ビーム９に対して約５５％の全伝達率を有する。

図１３に記載の偏向光学ユニット１３は、ビーム経路内で照明光３が入射する順番に順次番号が振られた合計で６つの偏向ミラーＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、及びＤ６を有する。偏向ミラーＤ１〜Ｄ６から、各場合にこれらの反射面を通る一セクションのみを略示しており、それぞれの反射面の曲率を有意に誇張して例示している。照明光３は、図１３に記載の偏向光学ユニット１３の全てのミラーＤ１からＤ６上に、ｘｚ平面と平行な共通の偏向入射平面内でかすめ入射で入射する。

ミラーＤ１及びＤ２は、ｙ軸と平行な円柱軸を有する凸円柱ミラーとして具現化される。ミラーＤ３は平面ミラーとして具現化される。ミラーＤ４からＤ６は、ここでもまた、ｙ軸と平行な円柱軸を有する凹円柱ミラーとして具現化される。

凸円柱ミラーをドーム形ミラーとも呼ぶ。凹円柱ミラーを皿形ミラーとも呼ぶ。

ミラーＤ１からＤ６の組合せビーム成形効果は、ｘ／ｙアスペクト比が、値

から値１：１に適応されるようなものである。従って、この比におけるｘ寸法において、ビーム断面が

倍だけ伸ばされる。

偏向ミラーＤ１からＤ６のうちの少なくとも１つ、又は他に偏向ミラーＤ１からＤ６の全ては、割り当てアクチュエータ３４を用いてｘ方向及び／又はｚ方向に変位可能なものとして具現化することができる。その結果、偏向光学ユニット１３の第１に偏向効果の適応を第２にアスペクト比適応効果の適応をもたらすことができる。これに代えて又はこれに加えて、偏向ミラーＤ１からＤ６のうちの少なくとも１つをその曲率半径に関して適応可能なミラーとして具現化することができる。この目的のために、それぞれのミラーＤ１からＤ６をこの図面には例示していないアクチュエータシステムによって互いに対して変位可能な複数の個々のミラーから構成することができる。

投影露光装置１を含むシステムの様々な光学アセンブリは、適応的に具現化することができる。従って、光源２からのＥＵＶ個別出力ビーム９_iを投影露光装置１のうちの何台に供給するように意図するかということと共に、それぞれの偏向光学ユニット１３を通した後のそれぞれのＥＵＶ個別出力ビーム９に関してどのようなエネルギ比及びどのようなビーム幾何学形状が存在するように意図するかということを中心的に予め定めることができる。所定値に基づいて、ＥＵＶ個別出力ビーム９_iは、その強度及びその設定値ｘ／ｙアスペクト比が異なることができる。特に、出力結合ミラー３１_iを適応可能に設定することによってＥＵＶ個別出力ビーム９_iのエネルギ比を変更することができ、偏向光学ユニット１３を適応可能に設定することにより、偏向光学ユニット１３を通した後のＥＵＶ個別出力ビーム９_iのサイズ及びアスペクト比を不変に保つことができる。

Ｎ台の投影露光装置１を含むシステム内で図１３に記載の偏向光学ユニット１３の代わりに使用することができる偏向光学ユニットの更に別の実施形態を図１４から図１９を参照して以下に説明する。図１から図１３、特に図１３を参照して上述した構成部分及び機能は同じ参照符号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。

図１４に記載の偏向光学ユニット３５は、照明光３のビーム経路に合計で４つのミラーＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を有する。ミラーＤ１は、凸円柱ミラーとして具現化される。ミラーＤ２からＤ４は、凹円柱ミラーとして具現化される。

より詳細な光学データを下記の表から達成することができる。この場合に、最初の列は、それぞれのミラーＤ１からＤ４の曲率半径を表し、第２の列は、それぞれのミラーＤ１からＤ３とそれぞれのその後のミラーＤ２からＤ４との間の距離を表している。この距離は、対応する反射の間でＥＵＶ個別出力ビーム９_i内の中心光線が進む距離に関するものである。この表及びその後の表に使用する単位は、別途記載しない限り各場合にｍｍである。この場合のＥＵＶ個別出力ビーム９_iは、偏向光学ユニット１３内に１０ｍｍの半直径ｄ_in２を用いて入射する。

図１４に関する表

図１４に記載の偏向光学ユニット３５は、ｘ／ｙアスペクト比を３倍拡大する。

図１５は、同じく４つのミラーＤ１からＤ４を含む偏向光学ユニットの更に別の実施形態３６を示している。ミラーＤ１は、凸円柱ミラーである。ミラーＤ２は平面ミラーである。ミラーＤ３とＤ４とは、等しい曲率半径を有する２つの円柱ミラーである。

より詳細な光学データをレイアウトに関して図１４に関する表に対応する下記の表から達成することができる。

図１５に関する表

図１５に記載の偏向光学ユニット３５は、ＥＵＶ個別出力ビーム９のｘ／ｙアスペクト比を２倍拡大する。

図１６は、５つのミラーＤ１からＤ５を含む偏向光学ユニットの更に別の実施形態３７を示している。最初のミラーＤ１は、凸円柱ミラーである。第２のミラーＤ２は平面ミラーである。更に別のミラーＤ３からＤ５は、３つの凹円柱ミラーである。

より詳細なデータをレイアウトに関して図１４及び図１５に関する表に対応する以下の表から達成することができる。

図１６に関する表

図１６に記載の偏向光学ユニット３７は、ＥＵＶ個別出力ビーム９のｘ／ｙアスペクト比を５倍拡大する。

偏向光学ユニット３７の更に別の実施形態は、以下の表に示す曲率半径及びミラー距離においてのみ図１６に記載の実施形態と異なる。

表「図１６に関する代替設計」

図１６に記載の第１の実施形態とは対照的に、この代替設計は、ｘ／ｙアスペクト比に関して４という拡大率を有する。

偏向光学ユニットの更に別の実施形態３７は、以下の表に示す曲率半径及びミラー距離において図１６に記載の実施形態と異なる。

図１６に関する表「更に別の代替設計」

上記で記述した実施形態とは対照的に、この更に別の代替設計は、ｘ／ｙアスペクト比に関して３という拡大率を有する。最後の２つのミラーＤ４及びＤ５の曲率半径は等しい。

図１７は、６つのミラーＤ１からＤ６を含む偏向光学ユニット３８の更に別の実施形態を示している。最初のミラーＤ１は、凸円柱ミラーである。次の２つの偏向ミラーＤ２、Ｄ３は、各場合に等しい曲率半径を有する凹円柱ミラーである。次の偏向ミラーＤ４は平面ミラーである。偏向光学ユニット３８の最後の２つの偏向ミラーＤ５、Ｄ６は、再度等しい曲率半径を有する凹円柱ミラーである。

より詳細なデータをレイアウトに関して図１６に関する表に対応する以下の表から達成することができる。

図１７に関する表

偏向光学ユニット３８は、ｘ／ｙアスペクト比に関して５という拡大率を有する。

図１８は、６つのミラーＤ１からＤ６を含む偏向光学ユニットの更に別の実施形態３９を示している。偏向光学ユニット３９の最初のミラーＤ１は、凸円柱ミラーである。下流にある第２の偏向ミラーＤ２は平面ミラーである。下流にある偏向ミラーＤ３からＤ６は、各場合に凹円柱ミラーである。一方でミラーＤ３及びＤ４の曲率半径と、他方でミラーＤ５及びＤ６の曲率半径とは等しい。

より詳細なデータをレイアウトに関して図１７に関する表に対応する以下の表から達成することができる。

図１８に関する表

偏向光学ユニット３９は、ｘ／ｙアスペクト比に関して５という拡大率を有する。

図１８に関する代替設計では、凸／平面／凹／凹／凹／凹というミラー順序は、上記で記述した偏向光学ユニット３９の実施形態の場合と正確に同じである。図１８に関するこの代替設計は、以下の表によって例示するように、特定の曲率半径及びミラー距離が異なる。

表「図１８に関する代替設計」

図１８に関するこの代替設計は、ＥＵＶ個別出力ビーム９のｘ／ｙアスペクト比に関して４という拡大率を有する。

図１９は、６つのミラーＤ１からＤ６を含む偏向光学ユニットの更に別の実施形態４０を示している。偏向光学ユニット４０の最初の偏向ミラーＤ１は、凸円柱ミラーである。２つの下流偏向ミラーＤ２及びＤ３は平面ミラーである。偏向光学ユニット４０の下流偏向ミラーＤ４からＤ６は、凹円柱ミラーである。最後の２つの偏向ミラーＤ５及びＤ６の曲率半径は等しい。

より詳細なデータをレイアウトに関して図１８に関する表に対応する以下の表から達成することができる。

図１９に関する表

偏向光学ユニット４０は、ｘ／ｙアスペクト比に関して５という拡大率を有する。

更に別の変形（例示していない）では、偏向光学ユニットは、合計で８つのミラーＤ１からＤ８を有する。ＥＵＶ個別出力ビーム９のビーム経路にある２つの先頭偏向ミラーＤ１及びＤ２は、凹円柱ミラーである。４つの下流偏向ミラーＤ３からＤ６は、凸円柱ミラーである。この偏向光学ユニットの最後の２つの偏向ミラーＤ７及びＤ８は再度凹円柱ミラーである。

これらのミラーＤ１からＤ８は、図１３のミラーＤ１と同様な方式でアクチュエータ３４に接続され、これらのアクチュエータによって隣接ミラーＤ１からＤ８の間の距離を予め定めることができる。

以下の表は、８つのミラーＤ１からＤ８を含むこの偏向光学ユニットの設計を示しており、曲率半径に加えて、射出ＥＵＶ個別出力ビーム９_iの様々な半直径ｄ_out／２に関するミラー距離も示している。この場合に、ＥＵＶ個別出力ビームは、８つのミラーＤ１からＤ８を含む偏向光学ユニット内に１０ｍｍの半直径ｄ_in／２を用いて入射し、図示の距離値に基づいて、偏向を受けるＥＵＶ個別出力ビーム９_iのｘ／ｙアスペクト比に関して４．０、４．５、及び５．０という拡大率を提供する。

偏向光学ユニットの更に別の実施形態（同じく例示していない）では、４つのミラーＤ１からＤ４が存在する。ＥＵＶ個別出力ビーム９_iのビーム経路内の最初のミラーＤ１及び第３のミラーＤ３は、凹円柱ミラーとして具現化される。以下の表は、曲率半径に加えて、１０ｍｍのＥＵＶ個別出力ビーム９_iの入力半直径ｄ_in／２に関して計算した距離値、すなわち、４つのミラーＤ１からＤ４を含むこの偏向群を通過する時にｘ／ｙアスペクト比に関して１．５（半直径ｄ_out／２ １５ｍｍ）、１．７５（半直径ｄ_out／２ １７．５ｍｍ）、及び２．０（半直径ｄ_out／２ ２０ｍｍ）という拡大率をもたらす距離値も示している。

偏向光学ユニット１３は、平行な入射光が偏向光学ユニットを再び平行に射出するように設計することができる。偏向光学ユニット１３に平行入射で入射したＥＵＶ個別出力ビーム９_iの光線方向の偏角は、偏向光学ユニットを射出した後に、１０ｍｒａｄよりも小さく、特に１ｍｒａｄよりも小さく、特に１００μｒａｄよりも小さいとすることができる。

偏向光学ユニット１３のミラーＤｉは、屈折力を持たないように、すなわち、平面方式に具現化することができる。この平面方式での具現化は、特に、Ｎが、光源２によって給光される投影露光装置１の台数である時に、ＥＵＶ集合出力ビーム７のｘ／ｙアスペクト比がＮ：１のアスペクト比を有する場合に可能である。このアスペクト比に、望ましい設定値アスペクト比を乗じることができる。

屈折力を持たないミラーＤｉの偏向光学ユニット１３は、３個から１０個のミラー、特に４個から８個のミラー、特に４個又は５個のミラーで構成することができる。

光源２は、直線偏光光を放出することができ、偏向光学ユニット１３のミラー上に入射するときの照明光３の偏光方向、すなわち、電界強度ベクトルの方向は、入射平面に対して垂直とすることができる。屈折力を持たないミラーＤｉの偏向光学ユニット１３は、３個よりも少ないミラー、特に１個のミラーで構成することができる。

ビーム案内光学ユニット１０内には、それぞれのＥＵＶ個別出力ビーム９のビーム経路内のそれぞれの偏向光学ユニットの下流に、入力結合光学ユニットとも表記するフォーカスアセンブリ４１が配置される。

図２０は、ＥＵＶ個別出力ビーム９_iのうちの１つに対する入力結合光学ユニット４１の機能を略示している。フォーカスアセンブリ４１は、それぞれのＥＵＶ個別出力ビーム９_iをビーム案内光学ユニット１０の中間フォーカス４２に伝達する。中間フォーカス４２は、照明光３に対する貫通開口部４３の場所に配置される。貫通開口部４３は、投影露光装置１を含むシステムが内部に含まれる建物の天井に具現化することができる。天井は、図１にも示すビーム案内光学ユニット１０の中間焦点面４４内で延びている。

フォーカスアセンブリ４１は、中心主光線ＣＲに対して約１０°の有効偏向角を有する。

別の構成では、δが中間フォーカス４２における中心主光線と周辺光線の間の角度である時に、フォーカスアセンブリ４１は、中心主光線ＣＲに対してδ／２とδの間の有効偏向角を有する。δの正弦値を中間フォーカス４２における放射線３の開口数（ＮＡ）とも呼ぶ。

図２１は、図２０に記載のフォーカスアセンブリ４１の代わりに使用することができる代替フォーカスアセンブリ４５のフォーカス効果を示している。フォーカスアセンブリ４１とは対照的に、フォーカスアセンブリ４５は、入射ＥＵＶ個別出力ビーム９_iの全ての個々の光線をｘｚ入射平面内で同じ偏向方向、すなわち、負のｙ値に向けて偏向する。図２１の左端に示すＥＵＶ個別出力ビーム９_iのフォーカス個々の光線４６の最小偏向角を図２１ではαで表記しており、αは５°又はそれよりも小さい。

フォーカスアセンブリ４５は、中心主光線ＣＲに対して約２０°の有効偏向角を有する。

別の構成では、δが中間フォーカス４２における中心主光線と周辺光線の間の角度である時に、フォーカスアセンブリ４５は、中心主光線ＣＲに対してδ／２とδの間の有効偏向角を有する。

フォーカスアセンブリ４１又は４５に対して使用することができるフォーカスアセンブリに関する実施形態変形を図２２から図２５を参照して以下に説明する。

図２２から図２５は、各場合に、関わっているミラー反射面を通る子午断面を示している。これらのミラー面の使用反射部分を太線で強調表示している。それぞれのミラーの形状特徴に関する楕円面双曲面／放物面の面設計を解説するために、母材面切欠き部を細線で同じく描示している。

図２２に記載のフォーカスアセンブリ４６は、それぞれのＥＵＶ個別出力ビーム９_iのビーム経路内で下流に配置された２つのミラー、すなわち、先頭の楕円面ミラー４７と下流の双曲面ミラー４８とを有する。

フォーカスアセンブリ４６の場合に、ＥＵＶ個別出力ビーム９_iの中心主光線ＣＲに対する有効偏向角は約５０°である。フォーカスアセンブリ４６の場合に、２つのミラー４７及び４８での反射時の中心主光線ＣＲに対する偏向角は加算される。

ミラー４７及び４８は、凹ミラーとして具現化される。フォーカスアセンブリ４６は、Ｉ型ウォルターコレクターの方式に具現化される。様々なタイプのウォルターコレクターに関する情報は、Ｈ．Ｗｏｌｔｅｒ著「Ｘ線に対する結像光学ユニットとしてのかすめ入射ミラーシステム（Ｓｐｉｅｇｅｌｓｙｓｔｅｍｅ ｓｔｒｅｉｆｅｎｄｅｎ Ｅｉｎｆａｌｌｓ ａｌｓ ａｂｂｉｌｄｅｎｄｅ Ｏｐｔｉｋｅｎ ｆｕｒ Ｒｏｎｔｇｅｎｓｔｒａｈｌｅｎ）」、アナーレンデアフィジーク第１０巻、９４ページから１１４ページ、１９５２年に見出すことができる。

代替構成では、フォーカスアセンブリ４６の場合のＥＵＶ出力ビーム９_iの中心主光線ＣＲに対する有効偏向角は、４０°よりも小さく、特に３０°よりも小さく、特に１５°よりも小さく、特に１０°よりも小さい。

代替構成では、フォーカスアセンブリ４６の場合のＥＵＶ出力ビーム９_iの中心主光線ＣＲに対する有効偏向角は、中間フォーカス４２における中心主光線ＣＲと周辺光線の間の角度の２倍よりも小さい。

図２３に記載のフォーカスアセンブリ４９も同じく２つのミラー、すなわち、先頭の楕円面ミラー５０と下流の双曲面ミラー５１とを含む。

ミラー５０は、凹のものであり、ミラー５１は、凸のものである。

フォーカスアセンブリ４９の場合に、ミラー５０及び５１での反射時の中心主光線ＣＲに対する偏向角は減算される。

フォーカスアセンブリ４９の場合に、主光線ＣＲに対する有効偏向角は約３０°である。

フォーカスアセンブリ４９は、ＩＩ型のウォルターコレクターの方式に具現化される。

代替構成では、フォーカスアセンブリ４９は、主光線ＣＲに対して最大で２０°、特に最大で１５°、特に最大で１０°の有効偏向角を有する。

フォーカスアセンブリ４９の１つの構成では、主光線ＣＲに対する有効偏向角は、中間フォーカス４２における主光線ＣＲと周辺光線の間の角度の２倍よりも小さい。

図２４に記載のフォーカスアセンブリ５２もまた、ＥＵＶ個別出力ビーム９_iのビーム経路に経路の流れに沿って配置された２つのミラー、すなわち、先頭の放物面ミラー５３と下流の楕円面ミラー５４とを有する。

ミラー５３は、凸のものであり、ミラー５４は、凹のものである。

フォーカスアセンブリ５２の場合に、ミラー５３及び５４での反射時の中心主光線ＣＲに対する偏向角は減算される。

フォーカスアセンブリ５２の場合に、主光線ＣＲに対する有効偏向角は約５０°である。

フォーカスアセンブリ５２は、ＩＩＩ型のウォルターコレクターの方式に具現化される。

図２５は、同じくＩＩＩ型のウォルターコレクターの方式に具現化されるフォーカスアセンブリの更に別の実施形態５２を示している。図２１から図２４に記載のフォーカスアセンブリ、特に図２４に記載のフォーカスアセンブリを参照して上述した構成部分及び機能は同じ参照符号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。

ＥＵＶ個別出力ビーム９_iの出力発散は、中間フォーカス４２におけるＥＵＶ個別出力ビーム９_iの開口数ＮＡによって予め定められる。この開口数ＮＡに基づいて、図２５に記載のフォーカスアセンブリの伝達率Ｔに対して近似的に次式を指定することができる。
Ｔ＝１−０．９ＮＡ

この場合に、開口数ＮＡは、中間フォーカス４２における主光線と周辺光線の間の角度の正弦値として定められる。同等な定義は、ＮＡがビーム発散の半分の正弦値であると説明する。

楕円面ミラー５４の反射面を説明する楕円面の長半軸は長さａを有する。フォーカスアセンブリ５５に必要とされる構造空間２ａは、２ａという典型的な寸法を有する。

典型的な構造空間寸法２ａは、フォーカスアセンブリ５５内への入射時のＥＵＶ個別出力ビーム９_iのビーム直径ｄの約５０倍である。この比は、中間フォーカス４２における開口数ＮＡに極めて弱くしか依存しない。

楕円面ミラー５４の反射面の典型的な寸法も同じくａである。楕円面ミラー５４の反射面の１．４ｍの典型的な広がりが与えられる場合に、ビーム直径ｄに対して約６０ｍｍの直径が続く。

楕円面ミラー５４は短半軸ｂを有する。この短半軸ｂは、図２５の作図面に対して垂直である。半軸比ｂ／ａに関して、次式が成り立つ。
ｂ／ａ〜０．８ＮＡ

この場合に、ＮＡは中間フォーカス４２における開口数である。

放物面ミラー５２は焦点距離ｆを有する。楕円面ミラー５４の長半軸ａと放物面ミラーの焦点距離ｆとの比に関して次式が成り立つ。
ａ／ｆ＞５０

投影露光装置１を用いた微細又はナノ構造化構成要素の生成中に、最初にレチクル１２とウェーハ２４とが与えられる。その後に、投影露光装置１を用いてレチクル１２上の構造が、ウェーハ２４の感光層上に投影される。感光層の現像により、ウェーハ２４上に微細構造又はナノ構造が生成され、従って、微細又はナノ構造化構成要素、例えば、メモリチップの形態にある半導体構成要素が生成される。

下記では、投影露光装置１の更に別の態様、特にビーム成形光学ユニット６の更に別の態様を説明する。

一般的に、ビーム成形光学ユニット６は、生ビーム４から搬送ビームとも呼ぶ集合出力ビーム７を成形するように機能する。集合出力ビーム７は、出力結合光学ユニット８によって様々なスキャナに案内されるＥＵＶ個別出力ビーム９_iに分かれる。

搬送ビームは、大きい距離にわたって容易に搬送することができる。この目的のためには、搬送ビームが非常に小さい発散を有する方が有利である。非常に小さい発散は、ビーム成形光学ユニット６とスキャナ、特にスキャナの照明光学ユニット１５の間の距離が必ずしも既知であるわけではないことで有利である。

スキャナに沿って搬送ビームをより容易に分割することを可能にするためには、搬送ビームが、生ビーム４に関して慣例であるようなガウス分布ではなく、実質的に均一な強度分布を有する方が有利である。この均一な強度分布は、上述のようにビーム成形光学ユニット６により、特に自由曲面での反射を用いて達成することができる。

均一な強度分布を有する集合出力ビーム７は、このビームを様々な個々の出力ビーム９_iに分割することを容易にする。しかし、本発明により、個々のスキャナの照射量安定性を達成する上で、均一性要件が絶対的に必要というわけではないことが認識されている。更に、集合出力ビーム７が、必ずしも矩形の強度分布を有する必要がないことが認識されている。

１つの変形により、ビーム成形光学ユニット６は、自由曲面として具現化されない反射面を有するミラーを含む。特に、ビーム成形光学ユニット６を自由曲面として具現化されない反射面を有するミラーのみを含むように具現化することができる。

出力結合光学ユニット８及び偏向光学ユニット１３は、特に、照明光３がかすめ入射で入射するミラーのみを含む。全体的に望ましい偏向角による照明放射線３の偏向は、特に複数回の反射によって発生する。出力結合光学ユニット８及び偏向光学ユニット１３における全反射回数は、特に少なくとも２回、特に少なくとも３回、特に少なくとも４回である。

ビーム成形光学ユニット６は、放射線源２と、出力結合光学ユニット８、すなわち、集合出力ビーム７を個々の出力ビーム９_iに分割するのに使用する光学構成要素との間に配置される。

ビーム成形光学ユニット６は、特に生ビーム４が、伝播方向に対して垂直な少なくとも１つの方向に拡大されるように具現化される。ビーム成形光学ユニット６は、特に、生ビーム４の断面が、少なくとも１つの方向に、特に互い対して斜方に延びる２つの方向に、特に垂直に拡大されるように具現化される。拡大スケールは、好ましくは、１：４と１：５０の間の範囲にあり、特に少なくとも１：６、特に少なくとも１：８、特に少なくとも１：１０である。

ビーム成形光学ユニット６の入力において、生ビーム４は、特に１ｍｍから１０ｍｍの範囲の直径を有する断面を有する。ビーム成形光学ユニット６の出力において、集合出力ビーム７は、特に１５ｍｍから３００ｍｍの範囲の直径、特に少なくとも３０ｍｍ、特に少なくとも５０ｍｍの直径を有する。

ビーム成形光学ユニット６の入力において、生ビーム４は、特に２５μｒａｄから１００μｒａｄの範囲の発散を有する。ビーム成形光学ユニット６の出力において、集合出力ビーム７の発散は特に１０μｒａｄよりも小さい。

ビーム成形光学ユニット６は、特にテレセントリックなものである。ビーム成形光学ユニット６は、少なくとも２つの光学的有効面を含む。光学的有効面は、好ましくは、かすめ入射で作動される。

好ましくは、生ビーム４は、互いに対して斜方の特に垂直な２つの方向に拡大される。この場合に、ビーム成形光学ユニット６は、各場合に少なくとも２つの光学的有効面、すなわち、特に少なくとも４つの光学的有効面を有する少なくとも２つの群を含む。ビーム成形光学ユニット６は、特にミラー群２７、２８を含む。ミラー群２７、２８は、特に各場合に２つのミラー２７_i、２８_iを含む。

ビーム成形光学ユニット６は、特に、各場合に少なくとも２つのミラー２７_i、２８_iを有する少なくとも１つのビーム成形ミラー群２７、２８を含む。ミラー２７_i、２８_iは、各場合にある局所座標に沿って一定であり、この座標に直交する座標に沿って球面推移を有する面プロファイルを有することができる。それによって単一方向にのみ生ビーム４の拡大が引き起こされる。生ビーム４を２つの異なる方向、特に２つの直交方向に拡大するために、この種の２つのミラー群２７、２８を使用することができる。

ミラー２７_i、２８_iは、第１の局所座標に沿って曲率半径Ｒ₁を有する球面推移を有し、この座標に直交する座標に沿って曲率半径Ｒ₂を有する球面推移を有することができる。この場合に、Ｒ₁とＲ₂とは、等しいか又は異なるとすることができる。そのような変形は、２つの互いに垂直な方向に生ビーム４の拡大をもたらす。

ミラー２７_i、２８_iは、各場合に楕円面に対応する面プロファイルを有することができる。それによっても、２つの方向に拡大が引き起こされる。

好ましくは、ビーム成形光学ユニット６は、生ビーム、特にその断面が、設置面と平行に、すなわち、水平方向と平行に延びる方向に関して拡大されるように配置及び具現化される。ビーム成形光学ユニット６は、特に、ビーム成形光学ユニット６の出力における集合出力ビーム７が設置面と平行に延びるように具現化される。

下記では、ビーム成形光学ユニット６の更に別の態様及び変形を簡単に要約して説明する。

上述のように、ビーム成形光学ユニット６を用いて生ビーム４を均一化することが絶対的に必要というわけではない。しかし、生ビーム４の均一化は有利である可能性がある。この均一化は、特に高い材料寿命をもたらす可能性がある。この均一化は、特に出力結合光学ユニット８の生成可能性を簡易化する可能性もある。

どの態様が主として重要なものであるかに基づいて、生ビーム４を１つの方向だけに均一化することは好適である場合があり、それを可能にすることができる。この点に関して、１つの方向の生ビーム４の均一化が材料寿命に対して有利な効果を有し、それに対してこの方向に直交する方向の均一化が、特に出力結合光学ユニット８の生産可能性に対して有利であることが認識されている。

上述のように、ビーム成形光学ユニット６は、これら２つの方向に各場合にミラー２７_i、２８_iの別個の群２７、２８、特に別個のミラー対を有するので、例えば、これらのミラー対の一方をトーラスとして具現化し、他方を自由曲面として具現化することができる。これはコスト節約をもたらす。

ビーム成形光学ユニット６を用いた生ビーム４の均一化の様々な変形を図２６から図２８に略示している。図２６は、生ビーム４を２つの互いに垂直な方向に均一化するのに使用するビーム成形光学ユニット６の実施形態を略示している。この均一化は、第１の方向の強度プロファイル５６のステップ状推移と、第２の方向の強度プロファイル５７のステップ状推移とによって明らかになる。強度プロファイル５６、５７は、集合出力ビーム７の伝播方向に対して垂直なこのビームの断面内の照明放射線３の強度に関するものである。

図２７は、生ビーム４が第２の方向にのみ均一化されるビーム成形光学ユニット６の変形を示している。従って、強度プロファイル５７はステップ状推移を有する。強度プロファイル５６は、不均一で、特にステップがなく、特にガウス状の推移を有する。言い換えれば、図２７の垂直方向に進む集合出力ビーム７の中心領域内で局所強度増大が発生する。

図２８は、図２７に記載の実施形態と比較して生ビーム４が他方の方向に精密に均一化されるビーム成形光学ユニット６の変形を相応に例示している。この実施形態において、第１の方向の強度プロファイル５６がステップ状推移を有する。第２の方向の強度プロファイル５７は均一ではなく、特にステップがなく、特にガウス状のものである。強度は、水平に延びる中心領域内で増大する。

中間ステップも可能である。特に、生ビーム４を一方又は両方の方向に部分的に均一化することができる。特に、生ビーム４を一方又は両方の方向に、当該方向の様々な空間座標における照明放射線の強度が、各場合に最大でも２５％しか異ならないように均一化することができる。対応する均一化により、特に強度の急増大を回避することができる。この急増大の回避は、特に材料寿命に対して有利な効果を有する。

強度プロファイル５６及び／又は強度プロファイル５７は、特に正確にガウス状のものでもなく、正確にステップ状のものでもなく、ガウス状部分とステップ状部分とを有する形態を有することができる。強度プロファイル５６及び／又は強度プロファイル５７は、ガウス状部分とステップ状部分との和として説明することができる。

出力結合光学ユニット８によって様々な個々の出力ビーム９_iに脱結合される集合出力ビーム７の領域が様々なサイズのものであることによって第２の方向の集合出力ビーム７の不均一性を補償することができる。これらの領域のサイズは、集合出力ビーム７内のどの程度の照明放射線３の分量が個々のスキャナに案内されるかを予め定めることを可能にする。

図２９は、照明放射線３を有するビームの断面を拡大するための光学要素を示している。ビーム断面を拡大するために、凸反射面を有するミラー５８が、照明放射線３のビーム経路に配置される。ミラー５８を発散ミラーとも呼ぶ。

ミラー５８は、実質的に円筒形の反射面を有することができ、すなわち、第１の方向に凸とし、第１の方向と垂直に延びる第２の方向に平面とすることができる。ミラー５８は、両方の方向に凸とすることができる。この場合に、曲率半径は、等しいか又は異なるとすることができる。原理的に、調節可能な曲率半径、特にアクチュエータシステムによって調節可能な曲率半径を有するようにミラー５８を具現化することができる。第１の方向及びこの方向に対して垂直な第２の方向に関するミラー５８の曲率半径の選択は、対応する方向の断面の拡大に目標を定めた方式で影響を及ぼすことを可能にする。

ミラー５８は、照明放射線３を有するビーム又は光線ビームの断面のターゲットを定めた拡大に向けてこのように使用することができる。

１ 投影露光装置
２ シンクロトロン放射線ベースの光源
４ ＥＵＶ生ビーム
８ 出力結合光学ユニット
１０ ビーム案内光学ユニット

本発明により、これらの目的は、請求項１に記載の特徴を有する偏向光学ユニット、請求項９に記載の特徴を有するビーム案内光学ユニット、請求項４に記載の特徴を有するビーム成形光学ユニット、及び請求項１１に記載の特徴を有する照明系を用いて達成される。

照明光３、すなわち、ＥＵＶ生ビーム４は、ビーム成形光学ユニット３０の最初のミラーＢＳ１上に強いかすめ入射で入射する。従って、ビーム成形光学ユニット３０の最初のミラーＢＳ１上での照明光３の入射角γは、入射角αよりも大きい。入射角γは、一方でミラーＢＳ１とＢＳ２の間に、他方でミラーＢＳ５の下流に照明光３によって出現するｙｚ平面における照明光３のビーム方向差を正確に補償し、それによってビーム成形光学ユニット３０から射出した後のｙｚ平面内の照明光３の主ビーム方向が、ビーム成形光学ユニット３０への入射時のｙｚ平面内の主ビーム方向と平行であり、すなわち、ｚ方向と平行であるような大きさを有する。

Claims (16)

1. ＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系のための偏向光学ユニット（１３；３５；３６；３７，３８；３９；４０）であって、
   複数の偏向ミラー（Ｄ１からＤ４；Ｄ１からＤ５，Ｄ１からＤ６；Ｄ１からＤ８）を含み、その上にＥＵＶ放射線（３）が、かすめ入射で共通偏向入射平面（ｘｚ）に入射し、
   ７０°よりも大きい偏向効果を前記偏向入射平面（ｘｚ）に併せて有する少なくとも４つのかすめ入射のための偏向ミラー（Ｄ１からＤ４）が設けられ、
   前記偏向ミラー（Ｄ１からＤ８）のうちの少なくとも１つが、凸円柱ミラーとして具現化され、及び／又は該偏向ミラー（Ｄ１からＤ８）のうちの少なくとも１つが、凹円柱ミラーとして具現化される、
   ことを特徴とする偏向光学ユニット（１３；３５；３６；３７，３８；３９；４０）。
2. 前記偏向ミラー（Ｄ１；Ｄ１からＤ８；Ｄ１からＤ４）のうちの少なくとも１つが、従動様式で変位可能であるように具現化されることを特徴とする請求項１に記載の偏向光学ユニット。
3. 前記偏向ミラー（Ｄ１からＤ８）のうちの少なくとも１つが、従動様式で可変である曲率半径を用いて具現化されることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の偏向光学ユニット。
4. ＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系のためのビーム成形光学ユニット（６）であって、
   ミラー（２７_i，２８_i）の少なくとも２つの群（２７，２８）を含み、その上にＥＵＶ放射線（３）が、かすめ入射で入射し、
   各ミラー群（２７，２８）が、共通群入射平面（ｙｚ，ｘｚ）を有し、
   前記ミラー群（２７，２８）の前記群入射平面（ｙｚ，ｘｚ）は、互いに異なっている、
   ことを特徴とするビーム成形光学ユニット（６）。
5. 前記ミラー群のうちの一方（２８）の全てのミラー（２８₁，２８₂）が、更に別のミラー群（２７）の最初のミラー（２７₁）の下流、かつ該更に別のミラー群（２７）の最後のミラー（２７₂；２７₃）の上流のビーム経路に配置されることを特徴とする請求項４に記載のビーム成形光学ユニット。
6. 前記ミラー群（２７，２８）のうちの一方の全てのミラー（２７_i，２８_i）上への前記ＥＵＶ放射線の入射の角度（α）が、同一の大きさのものであることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のビーム成形光学ユニット。
7. 前記ミラー群（２７，２８）のうちの一方の少なくとも２つのミラー（２７₁，２７₂；２８₁，２８₂；２７₁，２７₂，２７₃）上への前記ＥＵＶ放射線（３）の入射の異なる角度（α，β；α，β，γ）を特徴とする請求項４又は請求項５に記載のビーム成形光学ユニット。
8. 入射の異なる角度（α，β；α，β，γ）で前記ミラー群（２７）の前記群入射平面（ｘｚ）の上に投影されると、発生されたＥＵＶ集合出力ビーム（７）が、ビーム成形光学ユニット（３０）に入射するＥＵＶ生ビーム（４）と同じ方向（ｚ）に進むことを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか１項に記載のビーム成形光学ユニット。
9. ＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系のためのビーム案内光学ユニット（１０）であって、
   それぞれのＥＵＶ個別出力ビーム（９_i）をビーム案内光学ユニット（１０）の中間フォーカス（４２）内に伝達するフォーカスアセンブリ（１４；４１；４５；４６；４９；５２；５５）を含む、
   ことを特徴とするビーム案内光学ユニット（１０）。
10. 前記フォーカスアセンブリ（１４；４１；４５，４６；４９；５２；５５）は、少なくとも２つのミラー（４７，４８；５０；５１；５３，５４）、すなわち
    一方で少なくとも１つの楕円面ミラー（４７；５０；５４）と、
    他方で少なくとも１つの放物面ミラー（５３）又は少なくとも１つの双曲面ミラー（４８；５１）と、
    を含むことを特徴とする請求項９に記載のビーム案内光学ユニット（１０）。
11. ＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系であって、
    シンクロトロン放射線ベースの光源（２）のＥＵＶ生ビーム（４）からＥＵＶ集合出力ビーム（７）を発生させるためのビーム成形光学ユニット（６）を含み、
    前記ＥＵＶ集合出力ビーム（７）から複数のＥＵＶ個別出力ビーム（９_i）を発生させるための出力結合光学ユニット（８）を含み、
    各場合に、前記それぞれのＥＵＶ個別出力ビーム（９_i）をリソグラフィマスク（１２）を配置可能である物体視野（１１）に向けて案内するためのビーム案内光学ユニット（１０）を含む、
    ことを特徴とする照明系。
12. 前記ビーム成形光学ユニット（６）は、
    

    

    のアスペクト比寄与を有する前記ＥＵＶ集合出力ビーム（７）を発生させるように具現化され、
    前記出力結合光学ユニット（８）及び／又は前記ビーム案内光学ユニット（１０）は、各場合に１：１のアスペクト比寄与を有する個数Ｎの前記ＥＵＶ個別出力ビーム（９₁，９_N）を続いて発生させるように具現化される、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の照明系。
13. ＥＵＶ光源（２）を含むことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の照明系。
14. ＥＵＶリソグラフィのための投影露光装置（１）であって、
    請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の照明系を含み、
    光学系の照明光（３）が入射することになるレチクル（１２）を物体視野（１１）に装着するためのレチクルホルダ（２０）を含み、
    照明視野（１１）を像平面（２３）内の像視野（２２）の中に結像するための投影光学ユニット（１９）を含み、
    投影露光中に前記物体視野（１１）に配置されたレチクル構造が前記像視野（２２）に配置されたウェーハセクションの上に結像されるようにウェーハ（２４）を前記像平面（２３）に装着するためのウェーハホルダ（２５）を含む、
    ことを特徴とする投影露光装置（１）。
15. 構造化構成要素を生成する方法であって、
    レチクル（１２）及びウェーハ（２４）を与える段階と、
    請求項１３に記載の投影露光装置（１）を用いて前記レチクル（１２）上の構造を前記ウェーハ（２４）の感光層の上に投影する段階と、
    微細構造又はナノ構造を前記ウェーハ（２４）上に生成する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
16. 請求項１５に記載の方法に従って生成された構造化構成要素。

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