JP2024518654A - 光学装置、目標変形を調整する方法、及びリソグラフィシステム - Google Patents

光学装置、目標変形を調整する方法、及びリソグラフィシステム Download PDF

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Abstract

本発明は、光学面（３）を有する少なくとも１つの光学素子（２）と光学面（３）を変形させる１つ又は複数のアクチュエータ（４）とを備えた、リソグラフィシステム（１００、２００）用の光学装置（１）に関する。本発明によれば、光学面（３）の変形を判定する歪みゲージ（５）が設けられ、歪みゲージ（５）は少なくとも１つの光ファイバ（６）を含み、光ファイバ（６）は偏波を保持する。

Description

本願は、独国特許出願第１０ ２０２１ ２０５ ４２５．０号の優先権を主張し、その内容を参照により本明細書に完全に援用する。
本発明は、光学面を含む少なくとも１つの光学素子と光学面を変形させる１つ又は複数のアクチュエータとを有する、リソグラフィシステムの光学装置に関する。
本発明はさらに、１つ又は複数のアクチュエータによりリソグラフィシステムの光学素子の光学面の目標変形を設置する方法に関する。
さらに、本発明は、放射源を有する照明系と少なくとも１つの光学素子を含む光学ユニットとを有する、リソグラフィシステム、特に半導体リソグラフィ用の投影露光装置に関する。
投影露光装置において放射線を誘導し整形するための光学素子が、従来技術から既知である。既知の光学素子では、多くの場合に、光学素子の表面が当該光学素子に入射した光波を誘導し整形する。したがって、所望の特性を有する正確な波面を形成するには、表面の形状の精密な制御が特に有利である。
従来技術では、最高精度でマイクロリソグラフィ構造を作製するために、紫外線、特にＤＵＶ（深紫外）及び／又はＥＵＶ（極紫外）光を用いるリソグラフィシステムが開示されている。ここで、放射源の光は、複数のミラーにより露光対象のウェハへ向けられる。ミラーの配置、位置、及び形状が、ここでは露光品質に決定的に寄与する。
例えば、チップ上のトランジスタの数をさらに増やすためには、既存のリソグラフィシステムを発展させる必要がある。一般的な従来技術では、アクチュエータをミラーに取り付け、上記アクチュエータが上記ミラーをできる限り多くの自由度で整形することが開示されている。
さらに、従来技術では、デフォーマブルミラーを作動させる様々なシステムが記載されている。
従来技術では、光波と相互作用する光学面を目標通りに整形するために力を発生させるアクチュエータを有する光学装置に光学素子を組み込むことが開示されている。
従来技術によれば、光学面に対するアクチュエータの効果は、例えばモデリングに基づき予測される。しかしながら、モデリングで無視される影響がモデルの予測力を弱める可能性がある。
従来技術から既知のような、光学素子を変形させるシステムは、閉ループ制御を用いて光学面を変形させて目標変形を設定する。この目的で、変形はセンサにより測定され、閉ループ制御の範囲内で電気信号の形態で符号化されてアクチュエータに出力される。リソグラフィシステムに関して、従来技術では、測定性能が十分に高いセンサをリソグラフィシステム又は光学素子に組み込むことはできない。こうした理由で、このような光学装置は、開制御チェーン内で又はフィードフォワードモードで動作する。
従来技術による光学装置の欠点は、精度向上に対する需要の高まりに対応するには目標変形のできる限り正確な維持が重要だが、この目的で知られる目標変形を正確に設定する措置では不十分であることである。
本発明は、従来技術の欠点を回避する、特に光学面の目標変形の精密な整形又は精密な設定を可能にする光学装置を開発するという目的に基づく。
本発明によれば、この目的は、請求項１に記載の特徴を有する光学装置により達成される。
本発明はさらに、従来技術の欠点を回避する、特に光学面の目標変形の精密な整形又は精密な設定を可能にする、光学面の目標変形を設定する方法を開発するという目的に基づく。
この目的は、請求項１６に記載の特徴を有する方法により達成される。
本発明はさらに、従来技術の欠点を回避する、特に放射線の精密に整形された波面の形成を可能にするリソグラフィシステムを開発するという目的に基づく。
本発明によれば、この目的は、請求項２７に記載の特徴を有するリソグラフィシステムにより達成される。
リソグラフィシステム用の本発明による光学装置、特に投影露光装置は、光学面を有する少なくとも１つの光学素子と光学面を変形させる１つ又は複数のアクチュエータとを備える。本発明によれば、光学面の変形を判定する歪みゲージデバイスが設けられ、歪みゲージデバイスは少なくとも１つの光ファイバを含み、光ファイバは偏波を保持する。
本発明の範囲内では、歪みは収縮及び／又は圧縮を意味するとも理解され得る。
さらに、光学面の機械的変形は、光学面を整形し且つ／又は目標変形を設定する働きをする。
本発明による光学装置は、想定される歪みゲージによる光学面の実変形の独立制御を可能にするので有利である。したがって、本発明による光学装置は、光学面の実変形の制御を可能にしない従来技術によるシステムよりも精密で確実な光学面の変形を可能にする。これは、アクチュエータが変形又は変形の実現に用いられる場合に特に有利だが、それは、光学面の精密な整形に対するアクチュエータの効果が純粋なモデリングに基づくことが多いからである。本発明による光学装置を用いて、モデリングを実変形の経験的測定で補間し且つ／又は置き換えることができる。
少なくとも１つのアクチュエータは、電歪アクチュエータの形態であり得るものとする。この場合、電歪アクチュエータはドリフトの傾向が非常に少なく、ヒステリシスを示す傾向が少ないので、電歪アクチュエータとしての実施形態が有利である。
光学装置は、光学面の変形用の複数のアクチュエータを備え、複数のアクチュエータの個々のアクチュエータを駆動可能であり得るものとする。
各アクチュエータを駆動することにより、特にミラーの光学面及び／又は光学素子のプロファイルを目標通りに設定し、ひいては光学装置又は光学装置が組み込まれたリソグラフィシステムを極力補正することが可能である。
アクチュエータの歪みは、一次近似としては式（１）により記述することができる。ここで、Ｍは電歪係数を示し、これは電界Ｅの印加の結果として歪みＳにつながる。式（１）から明らかなように、電歪係数Ｍは、アクチュエータの温度θに応じて変わる。さらに、アクチュエータの歪みＳは、その剛性ｓ及び付与された機械的張力Ｔに応じて変わる。さらに、熱膨張係数ＣＴＥに温度θと初期温度θ０との差を掛けることにより、歪みの熱的成分が得られる。
少なくとも１つのアクチュエータの一の高精度で一定の閉ループ制御のために、電歪効果に基づく少なくとも１つのアクチュエータの歪み損失及び熱歪みの両方が補正されれば有利である。この目的で、少なくとも１つのアクチュエータは、その作動距離の８０％超を熱膨張又は熱影響の自己補正に用い得るものとする。
したがって、温度較正に伴いアクチュエータの電歪及び熱ヒステリシスとドリフトとをモデリング及び較正することにより、光学面の高精度の位置決め又は変形が可能となれば有利である。
ＥＵＶ光の反射を可能にするために、非常に複雑なコーティングを用いて光学面が形成されることが多い。光学面の過負荷又は過度の歪みはその上に配置された複雑なコーティングの損傷又は破壊につながり得るので、このようなコーティングには、少なくとも１つのアクチュエータの効果の制御が特に有益である。
光学素子は、連続的に且つ／又は一体的に形成された光学面を含み、且つ特に視野ファセットミラーではあり得ないものとする。結果として、光学面は、少なくとも略自由曲面を形成することができる。
光学装置は、リソグラフィシステムでの使用ではなく他の応用分野での使用に最適化され得るものとする。例として、光学装置は、スペースミラーの一部として用いるように設けられ得る。
複数の歪みゲージデバイスが光学装置の一部として存在し得るものとする。複数の歪みゲージデバイスがある場合、複数の歪みゲージデバイスは、光学装置の他の構成部を共有し得るものとする。
歪みゲージデバイスの一部としての光ファイバの使用は、測定目的で光ファイバを用いて光学装置の異なる位置へ導光できるので有利である。これらの位置から、例えば光の特性を測定するために、光は光ファイバにより反射及び／又は透過され得る。これに関して、光ファイバは、非常に確実で精密なライトガイドであり、非常に小さな直径で利用可能でもある。光ファイバの使用は、特に非常に精緻なコンポーネントを備えた光学装置が用いられる場合に特に有利であり、上記光ファイバも同様に非常に精緻な実施形態を有する可能性がある。
従来技術から既知であるインピーダンス測定に基づく歪み測定は、光学コンポーネントの機能を制限し得る多数の電気伝導体を必要とすることが多い。
偏波保持光ファイバにより、光学面の変形に対する影響のうち温度変化に由来し得る影響を、光学面の変形に対する影響のうち光学装置の歪み及び／又はゆがみに由来し得る影響から分離する又は切り離すことが可能である。これにより、光学面の形状に対する様々な影響因子に対処し且つ／又はこれらを相互に別個に除去することができるので、光学面の変形又は精密な整形のさらにより正確で精密な制御が可能となる。
特にＥＵＶリソグラフィシステムでの使用時に、光学面の温度変動が光学素子の変形に対する最大の外乱の１つとなり得るので、温度による影響の分離が特に有利である。特に、光学面又は光学素子の温度は、動作中に２０℃～４０℃で変動し得る。
本発明による光学装置の有利な発展形態において、少なくとも１つの光ファイバは、それぞれのファイバ干渉スペクトルを有する１つ又は複数のファイバブラッググレーティングを含み得るものとする。
光ファイバがファイバブラッググレーティングを含む場合、これにより、ファイバブラッググレーティングに特徴的なファイバ干渉スペクトルが生じる。これに関して、ファイバ干渉スペクトルは、ファイバを伝播する放射線の波長依存性の変化であるものと理解されたい。
特に、ファイバブラッググレーティングは、特徴的なフィルタ帯域幅を有する。フィルタ帯域幅により決まるスペクトル域内の波長の放射線が、光ファイバのファイバブラッググレーティングにより反射される。こうして反射された波長は、元の方向とは逆に光ファイバ内で後方に伝播し、例えば測定することができる。
代替として、ファイバ干渉スペクトルは、透過構成でも求めることができ、反射範囲及びフィルタ帯域幅がノッチとして識別可能である透過放射スペクトルが得られる。
この場合、ファイバ干渉スペクトル及び特にフィルタ帯域幅は、ファイバブラッググレーティングの幾何学的特性に応じて変わる。これに関して、ファイバブラッググレーティングのグレーティング周期が、ファイバブラッググレーティングの決定的な幾何学的特性である。
光ファイバの、したがってファイバブラッググレーティングの歪みも、その幾何学的特性を変更し得るので、ファイバブラッググレーティングの使用は歪みゲージデバイスでの使用に特に有利である。幾何学的特性の変化、特にグレーティング周期の圧縮又は伸張は、ファイバ干渉スペクトルの変化、特にフィルタ帯域幅の中心波長の変化ももたらす。
この場合、フィルタ帯域幅の中心波長は、グレーティング周期にファイバブラッググレーティング内の実効屈折率の２倍を掛けたものに正比例する。
フィルタ帯域幅のスペクトル幅は、ファイバブラッググレーティングの長さと隣接する屈折率領域間の屈折率変化の程度とに応じて変わる。これらのパラメータも、例えばファイバブラッググレーティングの伸張又は圧縮により変更することができ、したがって光ファイバ及び／又はファイバブラッググレーティングの機械的歪みの判定に適している。
光ファイバ及びファイバブラッググレーティングの代替として又は追加として、他の光センサを歪みゲージデバイスの一部として設けることもできる。
特に、他の光導波路及び他の光干渉フィルタ、特にブラッググレーティングが設けられ得る。例として、代替的又は追加的な光干渉フィルタは、ライングレーティング及び／又は共振器及び／又は単純なスリット絞りとすることができる。例として、代替的且つ／又は追加的な導波路は、光ファイバの形態ではない強固に形成された光チャネルとすることができる。光導波路又は光チャネルは、偏波を保持するように設計することができる。さらに、フリービームの形態の純粋な導波路を設けることもできる。
光ファイバとしてのシングルモード光ファイバの使用は、ファイバ干渉スペクトルの特に明確な構造が得られるので特に有利であり得る。
特に、ファイバブラッググレーティングは、波長を選択的に反射する周期的微細構造として設計され得るものとする。
ファイバブラッググレーティングは、少なくとも１つのアクチュエータの意図された使用により歪みが生じる場合の周波数シフトが１ｐｍ～１ｎｍ、好ましくは５ｐｍ～５００ｐｍ、特に好ましくは２０ｐｍ～１００ｐｍであるようなグレーティング周期を特に有するよう設計され得るものとする。
歪みゲージデバイス及び／又はファイバブラッググレーティングは、歪み分解能が１ａｍ～１ｎｍ、好ましくは５ａｍ～１ｐｍ、特に好ましくは０．５ｆｍ～５０ｆｍであるように設計され得るものとする。
本発明による光学装置の有利な発展形態において、光学素子は、光学面が配置される基板素子を含み得るものとする。
波面の特に良好な整形及び誘導を得るために、光学面が基板素子上に配置又は形成されて、少なくとも１つのアクチュエータがその力の付与により基板素子を変形させることで光学面も変形させることが有利である。このような光学面に対する間接的な作用は、光学面が複雑な構造である場合に、基板素子を通してアクチュエータの力を付与されるのでその直接的な付与から保護されるという点で有利である。
さらに、歪みゲージデバイスは、特に基板素子の裏側における例えば外輪郭及び／又は光学特性の変化に基づき基板素子及び／又は光学面の歪みを捕捉する、光学捕捉デバイス、例えばカメラを含み得るものとする。このような実施形態では、歪みゲージデバイス及び基板素子は機械的に切り離されるが、基板素子の歪み状態に関する情報の伝達は異なる方法で得られる。
さらに、ファイバブラッググレーティングは、歪みの変化及び／又は温度変化が反射及び／又は透過ファイバ干渉スペクトルの変化につながるように形成され得るものとする。
ファイバブラッググレーティングは、少なくとも１つの測定領域の温度変化及び／又は温度を測定するようにも構成され得るものとする。
結果として、歪みゲージデバイス及び／又はファイバブラッググレーティングを用いて温度を測定することができるのが有利である。
本発明による光学装置の有利な発展形態において、少なくとも１つのアクチュエータは、接着剤を含むことが好ましい接続層により基板素子に接続され得るものとする。
特に、光学面は、例えばコーティング及び／又は構造化により基板素子上に形成され得るものとする。
少なくとも１つのアクチュエータと基板素子との間の力の伝達を確保するために、これらは、接続層により相互に接続され得る。これは、少なくとも１つのアクチュエータ及び基板素子を相互に別個に製造することができ、光学装置の組立て中にのみ繋ぎ合わせることができるので有利である。少なくとも１つのアクチュエータを基板素子に接続する接続層は、接着剤から形成されることが好ましいか又は接着剤を含む。この場合、接着剤の使用により、光学装置の組立て時の柔軟性を高めることができる。
好ましくは、少なくとも１つのアクチュエータは、光学面とは反対の裏側に配置され得る。
本発明による光学装置の有利な発展形態において、歪みゲージデバイスは、基板素子に、好ましくは基板素子の溝に少なくとも部分的に配置され得るものとする。
この場合、歪みゲージデバイスが基板素子に完全に、好ましくは基板素子の溝に完全に配置される光学装置の実施形態が特に有利である。
歪みゲージデバイスがファイバブラッググレーティングを含む場合、ファイバブラッググレーティングが基板素子に配置されれば特に有利である。
基板素子の溝に歪みゲージデバイスを配置することは、例えば切削及び／又はフライス加工法等による溝の形成により歪みゲージデバイスに適した設置空間が生まれるので有利である。これは、歪みゲージデバイスが光ファイバ及び／又はファイバブラッググレーティングを含む場合に特に当てはまる。
設置空間の点で、光ファイバは、溝に嵌めるのに特に適している。
さらに、歪みゲージデバイスを、及びこの場合は特に光ファイバ及び／又はファイバブラッググレーティングを溝に配置することで、溝が形成された本体の歪み及び／又はゆがみに対して特に強力な機械的結合が可能となる。したがって、上述の場合に基板素子にゆがみ及び／又は歪みが生じた場合、歪みゲージデバイスが基板素子に埋設されるか又は溝に配置されていれば、この歪みを歪みゲージデバイスに特に良好に伝達することができる。結果として、基板素子の歪みを計測学的観点から特に有利に歪みゲージデバイスにより精密にマッピングすることができる。
基板素子に歪みゲージデバイスを配置することは、基板素子の歪みを歪みゲージデバイスにより測定できるのでさらに有利である。光学面が基板素子上に配置され、より詳細には基板素子と直接機械的に結合されるので、基板素子の歪みはさらに、光学面の変形に関する特に有意義な予測を可能にする。
例として、光学面は、基板素子に配置されたコーティング及び／又は構造化により形成され得るものとする。これに関して、これは、基板素子の材料とは異なる材料から形成された塗布コーティング及び／又は基板素子自体の材料により形成された構造化又はコーティングを指し得る。
このような場合、光学面が基板素子に直接全域で物理的に接続される。したがって、特に一体物の形態であり得る基板素子の歪みが光学面の変形に直接つながり、これは固体物理学の法則に従った基板素子の歪み及びゆがみにより直接決まる。
本発明による光学装置の有利な発展形態において、歪みゲージデバイスは、少なくとも１つのアクチュエータに、好ましくは少なくとも１つのアクチュエータの溝に少なくとも部分的に配置され得るものとする。
この場合、歪みゲージデバイスが少なくとも１つのアクチュエータに完全に、好ましくは少なくとも１つのアクチュエータの溝に完全に配置される光学装置の実施形態が特に有利である。
歪みゲージデバイスを少なくとも１つのアクチュエータに配置することは、このようにして少なくとも１つのアクチュエータの歪み及びゆがみを歪みゲージデバイスにより測定できるので有利である。
少なくとも１つのアクチュエータの歪みが測定される場合、光学面の変形に実際につながる少なくとも１つのアクチュエータによる力付与の大きさ及び／又はタイプを測定することができるので有利である。
歪みゲージデバイスを少なくとも１つのアクチュエータに配置するさらに別の利点は、このような配置を少なくとも１つのアクチュエータの製造中に実施することができることである。したがって、例えば光学面の機械的及び／又は光学的特性を損なう可能性がある基板素子に対する操作を行う必要なく、歪みゲージデバイスを形成することができる。
本発明による光学装置の有利な発展形態において、歪みゲージデバイスは、接続層に少なくとも部分的に配置、好ましくは挿入され得るものとする。
この場合、歪みゲージデバイスが接続層に完全に配置される、好ましくは完全に挿入される光学装置の実施形態が特に好ましい。
歪みゲージデバイスを接続層に少なくとも部分的に配置することは、第１に、少なくとも１つのアクチュエータ及び基板素子の両方の歪み及びゆがみを歪みゲージデバイスにより測定することができ、第２に、歪みゲージデバイスの配置に少なくとも１つのアクチュエータ及び／又は基板素子の変更が一切必要ないので有利である。
歪みゲージデバイスを接続層に配置することは、歪みゲージデバイスを接続層に好ましくは完全に挿入することができれば特に有利である。例として、これは、歪みゲージデバイスがファイバブラッググレーティングを有する光ファイバを含み、接続層が接着剤から作製される場合である。この場合、ファイバブラッググレーティングを有する光ファイバは、接続層に挿入することができ、好ましくは、接着剤による接続層の形成が歪みゲージデバイスの光ファイバにより損なわれないように接着剤により封入することができる。
この場合、少なくとも１つのアクチュエータ及び／又は基板素子への歪みゲージデバイスの機械的結合が可能となるように、歪みゲージデバイスが接続層に配置されることが特に有利である。例として、歪みゲージデバイスが接着剤により形成されている場合に接着剤が歪みゲージデバイスの光ファイバも接着接合することで、歪みゲージデバイスと接続層と基板素子と少なくとも１つのアクチュエータとの間で機械的結合が生じることにより、これを可能にすることができる。
特に、歪みゲージデバイスの一部は、基板素子、少なくとも１つのアクチュエータ、及び少なくとも１つの接続層に配置され得るものとする。
本発明による光学装置の有利な発展形態において、少なくとも１つのファイバブラッググレーティングは、少なくとも１つのアクチュエータの少なくとも１つも有効領域に少なくとも部分的に配置され得るものとする。
本発明において、少なくとも１つのアクチュエータの有効領域は、少なくとも１つのアクチュエータにより生じた歪みを歪みゲージデバイスにより十分な正確度で測定可能である光学装置の領域を意味すると理解されたい。
好ましくは、各アクチュエータは、単一の好ましくは経路関連の有効領域をそれぞれ有し得るものとし、特に隣接するアクチュエータの有効領域も重なることができる。
少なくとも１つのファイバブラッググレーティングを少なくとも１つのアクチュエータの少なくとも１つの有効領域に少なくとも部分的に配置することは、少なくとも１つのアクチュエータにより誘発された歪みがファイバブラッググレーティングのグレーティング周期の変化を誘発し得ることで、歪みのタイプ及び大きさに関する情報を提供することができるファイバ干渉スペクトルの変化を引き起こし得るので有利である。
特に、少なくとも１つのアクチュエータの有効領域に配置することで、ファイバブラッググレーティングにより決まる歪みを少なくとも１つのアクチュエータの実際の効果まで辿ることができる。この場合、複数のアクチュエータの場合に有効領域が相互に分離可能であれば特に有利である。結果として、ファイバブラッググレーティングにより決まる歪みから、少なくとも１つのファイバブラッググレーティングが配置された有効領域を有するアクチュエータの効果に関して直接結論を出すことができる。
代替として又は追加として、ファイバブラッググレーティングは、複数のアクチュエータの有効領域にわたって延び得るものとする。結果として、測定された歪みは、複数のアクチュエータの作用からなる。例として、アクチュエータを結果として群別することができ、これは例えば、複数のアクチュエータに対して１つのファイバブラッググレーティングのみを用いるのでコスト削減につながり得る。
さらに、少なくとも１つのファイバブラッググレーティングは、複数のアクチュエータの有効領域にわたって延び、各有効領域の歪みは、ファイバブラッググレーティングのファイバ干渉スペクトルの異なる特徴それぞれの変化につながり得るものとする。
例として、少なくとも１つのアクチュエータの有効領域は、光学装置の背面板の一部を含むこともできる。したがって、少なくとも１つのファイバブラッググレーティングは、光学装置の背面板に配置され得るものとする。反応の原理により、背面板における歪みは、アクチュエータの反対側に配置された基板素子の歪みとは逆方向であり得る。しかしながら、この逆方向を考慮して、基板素子及び／又は光学面の歪みを背面板の歪みから推定することができる。
本発明による光学装置の有利な発展形態において、少なくとも１つのファイバは、複数のファイバブラッググレーティングを含み、個々のファイバブラッググレーティングのファイバ干渉スペクトルは区別可能に設計され得るものとする。
少なくとも１つの光ファイバが複数のファイバブラッググレーティングを含む場合、光ファイバの適切な装着により、１つの光ファイバのみで複数の有効領域を歪みゲージデバイスにより測定することができる。特に、複数のアクチュエータの複数の有効領域を１つの光ファイバのみにより測定することができる。この場合、個々のファイバブラッググレーティングのファイバ干渉スペクトルが少なくとも１つの光ファイバ内で区別可能であるように形成されれば特に有利である。
こうして、個々のファイバブラッググレーティングの放射スペクトルにおける背面反射スペクトル域及び／又はノッチのスペクトル域、したがって個々の有効領域の歪みが、１つの光ファイバの他のファイバブラッググレーティングの他の有効領域の歪みから区別可能となる。結果として、１つの反射及び／又は透過スペクトルのみを評価しながら複数の有効領域を同時に監視することができる。
さらに、ファイバブラッググレーティングは、その範囲に関して光学装置、特に基板素子及び／又は接続層及び／又は少なくとも１つのアクチュエータ上の異なる空間方向に配置され、その結果、異なる空間方向の歪みが相互に区別可能であり得るものとする。
相互に区別されるファイバ干渉スペクトルは、相互に１ｎｍ～１００ｎｍ、好ましくは１ｎｍ～１０ｎｍ、特に好ましくは３ｎｍ～５ｎｍで分光され得るものとする。
本発明による光学装置の有利な発展形態において、少なくとも１つの分光計デバイスが、ファイバ干渉スペクトルを求め且つ／又は特性評価するように設けられ得るものとする。
１つ又は複数のファイバ干渉スペクトルは、分光計デバイスにより完全に又は部分的に検査することができる。
特に、分光計デバイスは、ファイバブラッググレーティングのファイバ帯域幅内の反射放射線及び／又はファイバブラッググレーティングのファイバ帯域幅内のノッチを有する透過ファイバスペクトルを求め且つ／又は解析するよう構成され得るものとする。したがって、分光計デバイスは、完全なファイバ干渉スペクトルをその全スペクトル幅で分解するよう構成される必要はなく、分光計デバイスは、ファイバ干渉スペクトルの特に特徴的な領域を求め且つ／又は特性評価するように制限することができる。
本発明による光学装置の有利な発展形態において、少なくとも１つの分光計デバイスは、直接周波数シフトを測定するよう構成され且つ／又はマッハツェンダー干渉計を含み得るものとする。
反射放射線の周波数シフト又は波長シフト及び／又は透過放射スペクトルのノッチの直接測定は、スペクトルのそのような関連部分に制限することでファイバ干渉スペクトルの特に高速で確実な解析が可能となるので有利である。
少なくとも１つの分光計デバイスがマッハツェンダー干渉計を含む場合、ファイバ干渉スペクトルを全スペクトル幅で測定及び解析することができる。結果として、ファイバ干渉スペクトルの多くの特性を考慮することができるのが有利である。
本発明による光学装置の有利な発展形態において、光ファイバは複数のファイバブラッググレーティングを含み、ループ状に延び、且つ複数のアクチュエータの有効領域を通過し得るものとする。
光ファイバがループ状に延びる結果として、ファイバブラッググレーティングが有効領域の大部分に、好ましくは各有効領域に位置するような光ファイバの寸法及び構成であれば、複数のアクチュエータの複数の有効領域を１つの光ファイバにより記録することができる。ループ状に延びる結果として、光ファイバが交差することなく測定対象の有効領域にそれぞれ個別に対応することができる。
さらに、複数のファイバブラッググレーティングが、アクチュエータの同一の有効領域に配置され得るものとする。この場合、ファイバブラッググレーティングは、例えば異なる向きであり且つ／又は有効領域の異なる領域に配置され得る。結果として、有効領域の歪みを特に有利に３次元空間で精度よく測定することができる。
代替として、光ファイバは、１つのファイバブラッググレーティングのみを有し、ループ状に延び、且つ複数のアクチュエータの有効領域を通過し得るものとする。
本発明による光学装置の有利な発展形態において、
少なくとも１つの光ファイバは、複数の有効領域の列及び／又は行を通って蛇行してガイドされ、且つ／又は
少なくとも１つのファイバブラッググレーティングが、複数の有効領域のそれぞれに位置され得るものとする。
複数のアクチュエータとそれに伴う複数の有効範囲とが、光学装置で行列状に、すなわち特に碁盤目状に配置され得るものとする。第１に、これにより複数のアクチュエータによる有利な系統的な力付与が可能となり、第２に、結果として製造に関する簡略化、したがってコストの削減を得ることができる。
このような状況では、少なくとも１つの光ファイバが複数の有効領域の列及び行を通って蛇行してガイドされることが特に有利である。蛇行して延びる結果として、光ファイバを上記ループ状にガイドすることが特に有利な形で可能となる。特に、これに関して、ファイバブラッググレーティングが複数の有効領域に、好ましくは有効領域の大部分に、好ましくは各有効領域に位置し得るものとすることが好ましい。
この場合、ファイバブラッググレーティングは、それぞれ割り当てられたアクチュエータにより歪んだ又はゆがんだ個々の有効領域に配置される。有効領域間では、光ファイバは、ファイバブラッググレーティングがこれらの領域に配置されることなく延びる。有効領域が歪んだ場合、有効領域間に延びる光ファイバは、有効領域の歪みをファイバの輪郭長さにより補償することができ且つ光ファイバのビームガイド品質の有利な維持を用いることができるような長さに切断されるか又はそのような寸法にされ得るという点で、これは有利である。したがって、歪みを受ける個々の有効領域とその中又は上に配置されるファイバブラッググレーティングとは、強固に相互接続されるのではなく、光ファイバにより遊びがある状態で相互接続される。
各行又は列に割り当てられた単一の光ファイバが、列及び／又は行毎に存在し得るものとする。
好ましくは、少なくとも１つのファイバブラッググレーティングが、有効領域のそれぞれに配置され得るものとする。
さらに、各アクチュエータが１つの有効領域のみを有し得るものとする。
本発明による光学装置の有利な発展形態において、背面板が設けられ、少なくとも１つのアクチュエータが背面板と基板素子との間に配置され得るものとする。
記載のような背面板を有する光学装置の実施形態は、アクチュエータを軸方向に作動させることができ、特に光学面及び／又は基板素子を歪ませるための支持台が背面板の形態で存在するので有利である。結果として、全てのアクチュエータ全体の輪郭が光学面の変形を略直接規定するので、光学面の有利に精密且つ予測可能な制御又は変形を達成することができる。
さらに、背面板があることで、上位の光学設備における、特に例えば投影露光装置等のリソグラフィシステムにおける光学装置の特に単純な組立てが可能となる。
代替として又は追加として、少なくとも１つのアクチュエータは、背面板を用いずに光学面及び／又は基板素子に直接接続され得るものとする。この場合、基板素子及び／又は光学面のゆがみ又は歪みを引き起こすために、好ましくは横効果を有するアクチュエータを用いることができる。その利点は、背面板がない結果として光学装置が占める寸法が小さくなり、したがって省スペースで取り付けることができることである。
本発明による光学装置の有利な発展形態において、光学面は、光反射性、好ましくはＥＵＶ反射性及び／又はＤＵＶ反射性に設計され得るものとする。
表面が光反射性、特にＥＵＶ光反射性である場合、デフォーマブルミラーとしての光学装置の使用が可能である。
光学素子は、好ましくはミラー、特に投影露光装置のミラーである。
代替として又は追加として、光学面は、透明であり且つ変形可能なレンズ素子の一部として設計され得るものとする。
さらに、光学素子は、レンズ素子、特にＤＵＶ投影露光装置のレンズ素子であり得る。
本発明はさらに、請求項１６に記載の光学面の目標変形を設定する方法に関する。
１つ又は複数のアクチュエータによりリソグラフィシステムの光学素子の光学面の目標変形を設定する方法では、光学面の実変形が、少なくとも１つの測定領域の少なくとも１つの実歪みを判定することにより判定されるものとする。
本発明の範囲内では、測定領域は、実歪み、特に元の歪みに対する実歪みの変化を十分な正確度で測定可能である光学装置の領域を意味すると理解されたい。
本発明において、各アクチュエータが有効領域を有することが好ましく、測定領域がアクチュエータの有効領域に割り当てられることが好ましい。
少なくとも１つの測定領域が、少なくとも１つのアクチュエータの少なくとも１つの有効領域内にあることが特に有利である。
本発明による方法は、光学面の実変形が、測定方法、具体的には測定領域の実歪みの判定により判定されるので有利である。これにより、モデル誤差の影響を特に受けやすい少なくとも１つのアクチュエータの効果からの光学面の実変形の事前モデリングを回避することが可能である。
特に、目標変形は、閉制御ループにより設定され、実歪みは少なくとも１つのアクチュエータを駆動及び／又は制御するためのフィードバック信号として働き得るものとする。結果として、制御ループを少なくとも１つのアクチュエータによる力付与に特に正確に適合させることができる。
測定領域の温度を求める方法の実施形態が有利であり得る。
本発明による方法の有利な発展形態において、少なくとも１つの測定領域は、光学面の実変形を実歪みから推定することができるように選択され得るものとする。
少なくとも１つの測定領域が、測定領域で判定された実歪みが物理的に存在する光学面の実変形を示すように選択されれば特に有利である。
特に、光学面の実変形と測定領域の実歪みとの間の少なくとも略全単射が得られるように、光学面と測定領域とが固体物理学及び／又は材料力学の法則に従って相互に機械的に結合されることにより、これを可能にすることができる。
特に、少なくとも１つの測定領域の実歪みは、光学面の部分領域の実変形のみを示し得るものとする。このような場合に光学面全体の実変形に関する識見を得る場合、例えば、光学面全体の追求される実変形を判定するために、複数の測定領域が設けられ複数の実歪みの判定が行われ得るものとする。
しかしながら、少なくとも１つの測定領域の機械的結合に加えて例えば熱結合を設けることもでき、それにより、光学面と測定領域との間の熱移動を情報交換に用いることができれば、光学面の温度に起因する変形を測定領域の温度に起因する歪みから推定することができる。
本発明による方法の有利な発展形態において、少なくとも１つのファイバブラッググレーティングを有する少なくとも１つの光ファイバを含む歪みゲージデバイスが、少なくとも１つの光ファイバのファイバブラッググレーティングの少なくとも１つにおいて少なくとも１つのファイバ干渉スペクトルが少なくとも１つの測定領域の実歪みによる影響を受けるように配置され得るものとする。
歪みゲージデバイスが少なくとも１つのファイバブラッググレーティングを有する光ファイバを含む場合、ファイバブラッググレーティングのファイバ干渉スペクトルが少なくとも１つの測定領域の歪みにより、特に少なくとも１つの測定領域の実歪みにより影響を受けるように、光ファイバ及び／又はファイバブラッググレーティングが少なくとも１つの測定領域内又は上に配置されれば有利である。
ファイバブラッググレーティングのファイバ干渉スペクトルは、ファイバブラッググレーティングの空間的な物理的特性により、したがってその幾何学的形状により決定的に影響を受ける。ファイバ干渉スペクトルは、ファイバブラッググレーティングを形成する光ファイバの部分の歪み及び／又は圧縮により影響を受け得る。これは、少なくとも１つの測定領域とファイバブラッググレーティングを形成する光ファイバの部分との間の機械的結合が達成される場合に特に成立する。
特に、測定領域がファイバブラッググレーティングから機械的に切り離されるか又はファイバブラッググレーティングが測定領域の機械的歪みを受けないように、実歪みを測定するために少なくとも１つのファイバブラッググレーティングが測定領域に配置され得るものとする。この目的で、ファイバブラッググレーティングと測定領域との間に機械的結合がなければ有利であり得る。結果として、測定されたファイバ干渉スペクトルの変化が、ファイバブラッググレーティングの温度による固有歪みの影響のみを受ける。結果として、測定領域の温度を推定することができる。
これにより、少数の導波路により、特に少数の光ファイバ及び小数のファイバブラッググレーティングにより、多くの高精度センサを光学素子に組み込むことが可能となる。
本発明による方法の有利な発展形態において、測定放射線が光ファイバに入力結合され得るものとする。
入力結合された測定放射線は、広帯域又は狭帯域の形態であり得る。
広帯域の測定放射線の使用は、反射ファイバ帯域幅及び／又はノッチを広いスペクトル域で測定することが可能なので有利である。
これにより、多数のファイバ干渉スペクトルの測定、及び／又はファイバ干渉スペクトルの大きなスペクトルシフト及び／又はファイバ干渉スペクトルの特徴的な領域の測定が可能となる。
測定放射線は、大きな帯域幅を有する放射源により形成され、上記測定放射線は、導波路、特に光ファイバに導入され得るものとする。ファイバブラッググレーティングも設けられる場合、ファイバブラッググレーティングで反射されるのは、中心波長又はブラッグ波長付近の非常に限られたスペクトル帯域幅の測定放射線のみである。測定放射線の残りの成分は、少なくとも略減衰なく導波路又は光ファイバを通って次のファイバブラッググレーティングまで進み続ける。
ファイバ干渉スペクトルは、走査方法により、好ましくは
狭い波長域のみを有する狭帯域の測定放射線、特にレーザ放射線をファイバブラッグに放射すること、及び
狭い波長域の相対スペクトル位置を例えば波長可変レーザにより経時的に変える結果として、広波長帯域を好ましくは掃引又は走査すること、及び
透過及び／又は反射測定放射線の強度を時間分解的に、例えばフォトダイオードにより、波長域の変化と同期して測定すること、及び
好ましくは広波長帯域のファイバ干渉スペクトルを、異なる時点の測定放射線の検出強度と測定放射線の波長との比較により求めること
により検出され得るものとする。
ファイバ干渉スペクトルを求めるためのこのような走査方法は、特に確実で精度がよい。
特に、測定放射線がファイバブラッググレーティングに入射する側に関係なく、ファイバブラッググレーティングは対称の設計を有し、中心波長又はブラッグ波長付近の測定放射線が反射され得るものとする。
ファイババンド幅の中心波長又はブラッグ波長λＢは、ファイバブラッググレーティングの微細構造の周期、特にグレーティング周期Λと導波路コア、特にファイバコアの屈折率ｎｅｆとにより本質的に定義される。式（２）は、ブラッグ波長λＢの場所をグレーティング周期Λ及び屈折率ｎｅｆに結び付ける。
ブラッグ波長λＢの歪み依存性は、式（３）に従ってブラッグ波長λＢを微分することにより求めることができる。式（３）中、ｋは歪みゲージデバイスの感度を表し、Δεはアクチュエータの歪みを表す。
したがって、光学面又は光学素子の歪みに関するセンサ信号を生成することが可能となり、したがって特にミラーの光学面の物理的に存在する実変形を判定することが可能である。
さらに、例えば光学装置の適用中の誤差を検出することができる。
例として、光ファイバへの測定放射線の入力結合を、ファイバカプラ及び／又はレンズにより達成することができる。
本発明による方法の有利な発展形態において、歪みゲージデバイスの少なくとも１つのファイバブラッググレーティングのファイバ干渉スペクトルが求められ得るものとする。
ファイバ干渉スペクトルの読出しにより、少なくとも１つのファイバブラッググレーティングの幾何学的形状の変化を計測学的観点から高精度に測定することができる。概して、スペクトルを干渉法により特に確実に求めることができるので、少なくとも１つのファイバブラッググレーティングの幾何学的形状の特に精密で正確な判定が可能となり、ひいては少なくとも１つの測定領域の実歪みの特に非常に精密な判定が可能となる。
例として、周波数シフトを求める直接法及び／又は例えばマッハツェンダー干渉計を用いる干渉法を用いて、ファイバ干渉スペクトルを求め且つ／又は解析することができる。
本発明の範囲内で用いられる測定放射線は、１００ｎｍ～１００００ｎｍ、好ましくは３００ｎｍ～３０００ｎｍ、特に好ましくは１５００ｎｍ～１６００ｎｍの波長を有し得るものとする。
少なくとも１つのファイバ干渉スペクトルは、１００ｎｍ～１００００ｎｍ、好ましくは３００ｎｍ～３０００ｎｍ、特に好ましくは１５００ｎｍ～１６００ｎｍの波長を有し得るものとする。
本発明による方法の有利な発展形態において、光学面の実変形は、リソグラフィシステムにおいて且つ／又は光学面による放射線の反射中に判定され得るものとする。
特にデフォーマブルミラーの場合の光学面は、リソグラフィシステムにおいて表面形状の精密な具現に関する特定の要件を満たす必要があるので、本方法は、リソグラフィシステムにおいて光学面の実変形を監視するために用いられれば特に有利である。
特にリソグラフィシステムにおいて、光学面の実変形が、光学面により形成された上記ミラーの動作中に本方法により判定されれば特に有利である。光学面は、実際に起こる放射線の、特にＥＵＶ放射線の反射中に、高エネルギー付与を受け、したがって予測歪みが制御されないリスクが上昇する。したがって、光学面の動作中の反射時に反射光を誘導及び整形するという目的を総合的に満足するために、光学面の実変形の制御が特に有利である。
本発明による方法の有利な発展形態において、光学面の下の基板素子の光学面が配置された少なくとも１つの基板素子における、好ましくは基板素子の溝における、１つ又は複数の測定領域で、実歪みが判定され得るものとする。
光学面が配置された基板素子における実歪みの判定は、基板素子と光学面との間に特に強力な機械的結合が形成されるので有利である。これは特に、光学面が下にある基板素子のコーティング及び／又は構造化の形態で具現される場合である。
ここで、基板素子内の溝に好ましくは配置された１つ又は複数の測定領域で実歪みが判定されれば特に有利である。これにより、基板素子と測定領域、したがって例えばファイバブラッググレーティングとの間の特に強力な機械的結合が得られる。したがって、ファイバブラッググレーティングと、基板素子と、最終的には光学面との間で強力な機械的結合が得られる。
本発明による方法の有利な発展形態において、実歪みは、少なくとも１つのアクチュエータにおける１つ又は複数の測定領域で、好ましくはアクチュエータの溝で判定され得るものとする。
少なくとも１つのアクチュエータの実歪みの判定は、アクチュエータの材料の歪み又はゆがみを直接測定することができるので有利である。光学面の変形につながる力がアクチュエータ自体に発生するので、このような配置により、少なくとも１つのアクチュエータによる力付与を特に厳密に直接監視することができる。
ここで、アクチュエータで、好ましくはアクチュエータに導入された、より詳細には凹設された溝で実施される測定は、アクチュエータの初期材料の歪み及びゆがみに関して特に適切な指示を与えるとも言える。
本発明による方法の有利な発展形態において、実歪みは、少なくとも１つのアクチュエータを基板素子に接続する少なくとも１つの接続層における１つ又は複数の測定領域で判定され得るものとする。
接続層の実歪みの判定は、特に接続層が接着材料から形成される場合に少なくとも１つの測定領域を接続層に特に容易に配置することができるので有利である。結果として、測定領域を新たに導入された接続層に容易に形成することができるので、少なくとも１つのアクチュエータ及び基板素子の相対位置が事実上変わらない。
接続層が接着剤としてさらに具現される場合、接着剤は、少なくとも１つのアクチュエータと測定領域と基板素子との間に機械的結合をもたらすことができるのが有利である。
本発明による方法の有利な発展形態において、実歪みは、複数の測定領域で同時に判定され得るものとする。
光学面の実変形は、複数の測定領域における複数の実歪みの同期判定により完全に実施することができるのが有利である。測定領域の密なグリッドにより、光学面の実変形が密に走査される。
実歪みは、複数の測定領域で時間的に立て続けに判定され得るものとする。特に、測定領域は多重化法で読み取ることができる。
この場合、複数の測定領域に配置されたファイバブラッググレーティングのファイバ干渉スペクトルが相互に区別可能であれば特に有利である。結果として、ファイバ干渉スペクトルの、したがって実歪みの同期判定が容易になる。特に、ここでは複数のファイバブラッググレーティングを有する単一の光ファイバを用いて、複数の測定領域を監視及び制御することができる。
さらに、その際に複数のファイバ干渉スペクトルのシフトが検査されれば特に有利である。ファイバブラッググレーティングと測定領域との間の機械的結合が十分である場合、測定領域の実歪みの変化がファイバ干渉スペクトルのシフトにつながるので、実歪みをファイバ干渉スペクトルのシフトから推定することができる。
特に、実歪みの変化がファイバブラッググレーティングのグレーティング周期の変化につながり得るので、ファイバブラッググレーティングのファイバ帯域幅の中心波長が実歪みに比例してスペクトルでシフトする。結果として、例えば、反射光のファイバ帯域幅及び／又は透過測定放射スペクトルのノッチのファイバ帯域幅がシフトする。
少なくとも１つのアクチュエータの意図された使用により歪みが生じる場合の周波数シフトは、１ｐｍ～１ｎｍ、好ましくは５ｐｍ～５００ｐｍ、特に好ましくは２０ｐｍ～１００ｐｍであり得るものとする。
測定領域における歪み分解能が、１ａｍ～１ｎｍ、好ましくは５ａｍ～１ｐｍ、特に好ましくは０．５ｆｍ～５０ｆｍであり得るものとする。
本発明による方法の有利な発展形態において、少なくとも１つの光ファイバは、複数の測定領域の列及び／又は行を通ってループ状に、好ましくは蛇行状にガイドされ、且つ／又は少なくとも１つのファイバブラッググレーティングが、複数の測定領域のそれぞれに配置され得るものとする。
少なくとも１つの光ファイバが複数の測定領域の行列を通って蛇行状にガイドされる場合、単一の光ファイバのみを用いて多数の測定領域、したがって有効領域を制御又は監視することができる。さらに、複数の測定領域を行列状に配置することで、例えば正方格子状の光学面の制御が可能となり、これは、光学面の具現の特に有利な系統的制御につながり得る。
少なくとも１つのファイバブラッググレーティングが１つの測定領域のみでなく複数の測定領域のそれぞれに配置される場合、複数の測定領域を同時に制御又は監視することが可能である。特に、光ファイバの様々な領域でファイバブラッググレーティングを具現することにより光ファイバをこのようにガイドすることで、既に光ファイバの製造中に、実歪みを判定すべき測定領域を規定することができる。
さらに、様々な測定領域に光ファイバをガイドすることで、個々の測定領域間のオフセットと、測定領域のオフセットの結果としてのファイバの締付けを回避するための光ファイバの緩いガイドとが可能となる。
特に、本方法の上記実施形態における少なくとも１つの測定領域は、少なくとも１つのアクチュエータの少なくとも１つの有効領域に対応し得るものとする。
アクチュエータの有効領域は、アクチュエータの力の作用が光学面の実変形の変化に少なくとも間接的につながる領域として、少なくとも１つのアクチュエータによる力の作用の効果を確認するために特に重要なので、これは有利である。
例として、実変形を光学面の特定の領域で判定しようとする場合、光学面の検査対象領域を変形させるアクチュエータの効果を測定可能である領域で実歪みが測定されれば特に有利である。
光学装置の動作不良が、判定された実歪み及び／又は判定された実変形に基づき判定され得るものとする。リソグラフィシステムの光学装置の使用時に動作不良がある場合、場合によっては、リソグラフィシステムの現行のプロセスが終了され且つ／又は誤りが後続の処理ステップに伝送され得るものとする。さらに、問題の分析のために機械の担当者に通知し得るものとする。
本発明はさらに、請求横２７に記載の特徴を有するリソグラフィシステムに関する。
本発明によるリソグラフィシステム、特に半導体リソグラフィ用の投影露光装置は、放射源を有する照明系と少なくとも１つの光学素子を含む光学ユニットとを備える。本発明によれば、本発明による少なくとも１つの光学装置が設けられるものとし、光学素子の少なくとも１つが本発明による光学装置の光学素子であり且つ／又は光学素子の少なくとも１つが本発明による方法により変形可能な光学面を含む。
これに関して、変形性は、光学面の実変形の調整性を意味すると理解されたい。
本発明によるリソグラフィシステムは、光学素子又はそこで用いられる光学面が特に精密に制御された光学面又は形状を有するので有利である。結果として、本発明によるリソグラフィシステムにより特に確実な結像を得ることができることで、特に良好な製造結果につながる。
本発明の主題の１つに関連して記載した、具体的には本発明による光学装置、本発明による方法、又は本発明によるリソグラフィシステムにより与えられた特徴は、本発明の他の主題でも実施可能であるのが有利である。同様に、本発明の主題の１つに関連して示した利点は、本発明の他の主題に関しても理解することができる。
さらに、「備える」、「有する」、又は「含む」等の用語が他の特徴又はステップを除外するものではないことに留意されたい。さらに、単一のステップ又は特徴を示す「ａ（ｎ）」又は「ｔｈｅ」等の用語は、複数の特徴又はステップを除外するものではなく、その逆も同様である。
しかしながら、本発明の純粋な実施形態では、用語「備える」、「有する」、又は「含む」を用いて本発明に導入された特徴は網羅的な列挙であり得るものとする。したがって、１つ又は複数の特徴リストは、例えば請求項毎にそれぞれ考慮した場合に完全に本発明の範囲内にあるものとみなされ得る。例として、本発明は、請求項１に記載の特徴のみからなり得る。
「第１」又は「第２」等の表記は、各装置又は方法の特徴間を区別するために主に用いられるものであり、必ずしも特徴同士が必要とし合うこと又は関連し合うことを示すためのものではない。
図面を参照して本発明の例示的な実施形態を以下でより詳細に説明する。
各図は、本発明の個々の特徴を相互に組み合わせて示す好ましい例示的な実施形態を示す。例示的な実施形態の特徴は、同じ例示的な実施形態の他の特徴から独立して実施することもでき、当業者が適宜容易に組み合わせて他の例示的な実施形態の特徴との好都合なコンビネーション及びサブコンビネーションを形成することができる。
図中、機能的に同一の要素には同じ参照符号を設けてある。
ＥＵＶ投影露光装置の子午線断面を示す。 ＤＵＶ投影露光装置を示す。 静止状態の光学装置の概略図を示す。 撓み状態の図３に示す光学装置の概略図を示す。 静止状態の光学装置のさらに別の可能な実施形態の概略図を示す。 撓み状態の図５に示す実施形態の概略図を示す。 異なる温度での電歪効果の可能な歪みプロファイルの概略図を示す。 電歪アクチュエータの熱膨張の可能なプロファイルの概略図を示す。 電歪アクチュエータの可能なドリフト曲線の概略図を示す。 本発明による光学装置のさらに別の可能な実施形態の概略図を示す。 本発明による光学装置のさらに別の可能な実施形態の概略図を示す。 本発明による光学装置のさらに別の可能な実施形態の概略図を示す。 本発明による光学装置のさらに別の可能な実施形態の概略図を示す。 ファイバ干渉スペクトルの概略図を示す。
最初に図１を参照して、リソグラフィシステムの例としてのマイクロリソグラフィＥＵＶ投影露光装置１００の必須構成要素を以下で例示的に説明する。ＥＵＶ投影露光装置１００及びその構成部品の基本構造の説明は、ここでは限定的と解釈すべきではない。
ＥＵＶ投影露光装置１００の照明系１０１は、放射源１０２に加えて、物体面１０５の物体視野１０４の照明用の照明光学ユニット１０３も含む。ここで、物体視野１０４に配置されたレチクル１０６が露光される。レチクル１０６は、レチクルホルダ１０７により保持される。レチクルホルダ１０７は、レチクル変位ドライブ１０８により特に走査方向に変位可能である。
図１には、説明を助けるために直交ｘｙｚ座標系を示す。ｘ方向は図の平面に対して垂直に延びる。ｙ方向は水平に延び、ｚ方向は鉛直に延びる。図１では、走査方向はｙ方向に延びる。ｚ方向は物体面１０５に対して垂直に延びる。
ＥＵＶ投影露光装置１００は、投影光学ユニット１０９を備える。投影光学ユニット１０９は、物体視野１０４を像面１１１の像視野１１０に結像する働きをする。像面１１１は、物体面１０５と平行に延びる。代替として、物体面１０５と像面１１１との間では０°以外の角度も可能である。
レチクル１０６上の構造が、像面１１１の像視野１１０の領域に配置されたウェハ１１２の感光層に結像される。ウェハ１１２は、ウェハホルダ１１３により保持される。ウェハホルダ１１３は、ウェハ変位ドライブ１１４により特にｙ方向に変位可能である。一方ではレチクル変位ドライブ１０８によるレチクル１０６の変位と、他方ではウェハ変位ドライブ１１４によるウェハ１１２の変位とは、相互に同期するように行われ得る。
放射源１０２は、ＥＵＶ放射源である。放射源１０２は、特に以下で使用放射線又は照明放射線とも称するＥＵＶ放射線１１５を出射する。特に、使用放射線１１５は、５ｎｍ～３０ｎｍの範囲の波長を有する。放射源１０２は、プラズマ源、例えばＬＰＰ源（「レーザ生成プラズマ」）又はＧＤＰＰ源（「ガス放電プラズマ」）であり得る。これは、シンクロトロンベースの放射源でもあり得る。放射源１０２は自由電子レーザ（ＦＥＬ）であり得る。
放射源１０２から出る照明放射線１１５は、コレクタ１１６により集束される。コレクタ１１６は、１つ又は複数の楕円反射面及び／又は双曲反射面を有するコレクタであり得る。コレクタ１１６の少なくとも１つの反射面に、照明放射線１１５が斜入射（ＧＩ）で、すなわち４５°よりも大きな入射角で、又は垂直入射（ＮＩ）で、すなわち４５°よりも小さな入射角で入射し得る。コレクタ１１６は、第１に使用放射線１１５に対する反射率を最適化するために、第２に外来光を抑制するために構造化且つ／又はコーティングされ得る。
コレクタ１１６の下流で、照明放射線１１５は中間焦点面１１７の中間焦点を伝播する。中間焦点面１１７は、放射源１０２及びコレクタ１１６を有する放射源モジュールと照明光学ユニット１０３との間の分離を表し得る。
照明光学ユニット１０３は、偏向ミラー１１８と、ビーム経路でその下流に配置された第１ファセットミラー１１９とを備える。偏向ミラー１１８は、平面偏向ミラーであり得るか、あるいは純粋な偏向効果を超えたビーム影響効果を有するミラーであり得る。代替として又は追加として、偏向ミラー１１８は、照明放射線１１５の使用光波長をそこから逸脱する波長の外来光から分離する分光フィルタの形態であり得る。第１ファセットミラー１１９が、視野平面として物体面１０５と光学的に共役な照明光学ユニット１０３の平面に配置される場合、これを視野ファセットミラーとも称する。第１ファセットミラー１１９は、以下で視野ファセットとも称する複数の個別の第１ファセット１２０を含む。これらの第１ファセット１２０のいくつかのみを図１に例示的に示す。
第１ファセット１２０は、巨視的なファセットの形態、特に矩形ファセットの形態、又は弧状の周辺輪郭又は部分円の周辺輪郭を有するファセットの形態とすることができる。第１ファセット１２０は、平面ファセット、あるいは凸状又は凹状に湾曲したファセットの形態であり得る。
例えば独国特許出願公開第１０ ２００８ ００９ ６００号から既知のように、第１ファセット１２０自体も、それぞれ複数の個別ミラー、特に複数のマイクロミラーから構成することができる。第１ファセットミラー１１９は、特に微小電気機械システム（ＭＥＭＳシステム）として形成され得る。詳細は独国特許出願公開第１０ ２００８ ００９ ６００号を参照されたい。
照明放射線１１５は、コレクタ１１６と偏向ミラー１１８との間で水平に、すなわちｙ方向に進む。
照明光学ユニット１０３のビーム経路で、第１ファセットミラー１１９の下流に第２ファセットミラー１２１が配置される。第２ファセットミラー１２１が照明光学ユニット１０３の瞳面に配置される場合、これを瞳ファセットミラーとも称する。第２ファセットミラー１２１は、照明光学ユニット１０３の瞳面から離れて配置することもできる。この場合、第１ファセットミラー１１９及び第２ファセットミラー１２１の組み合わせを鏡面反射器とも称する。鏡面反射器は、米国特許出願公開第２００６／０１３２７４７号、欧州特許第１ ６１４ ００８号、及び米国特許第６，５７３，９７８号から既知である。
第２ファセットミラー１２１は、複数の第２ファセット１２２を含む。瞳ファセットミラーの場合、第２ファセット１２２を瞳ファセットとも称する。
第２ファセッ１２２も同様に、例えば円形、矩形、又は六角形の境界を有し得る巨視的なファセットであり得るか、あるいはマイクロミラーから構成されたファセットであり得る。この点に関して、独国特許出願公開第１０ ２００８ ００９ ６００号を同様に参照されたい。
第２ファセット１２２は、平面反射面、あるいは凸状又は凹状に湾曲した反射面を有し得る。
照明光学ユニット１０３は、結果として二重ファセットシステムを形成する。この基本原理は、フライアイインテグレータとも称する。
第２ファセットミラー１２１を投影光学ユニット１０９の瞳面と光学的に共役な平面に正確に配置しないことが有利であり得る。
第２ファセットミラー１２１を用いて、個々の第１ファセット１２０が物体視野１０４に結像される。第２ファセットミラー１２１は、物体視野１０４の上流のビーム経路で最後のビーム整形ミラー又は実際に照明放射線１１５に対する最終ミラーである。
照明光学ユニット１０３のさらに別の実施形態（図示せず）において、特に物体視野１０４への第１ファセット１２０の結像に寄与する転写光学ユニットが、第２ファセットミラー１２１と物体視野１０４との間のビーム経路に配置され得る。転写光学ユニットは、厳密に１つのミラー、あるいは照明光学ユニット１０３のビーム経路に前後に並んで配置された２つ以上のミラーを有することができる。特に、転写光学ユニットは、１つ又は２つの垂直入射用のミラー（ＮＩミラー、「垂直入射」ミラー）及び／又は１つ又は２つの斜入射用のミラー（ＧＩミラー、「斜入射」ミラー）を含むことができる。
図１に示す実施形態において、照明光学ユニット１０３は、コレクタ１１６の下流に厳密に３つのミラー、具体的には偏向ミラー１１８、視野ファセットミラー１１９、及び瞳ファセットミラー１２１を含む。
照明光学ユニッ１０３のさらに別の実施形態では、偏向ミラー１１８を省くこともできるので、照明光学ユニット１０３は、その場合はコレクタ１１６の下流に厳密に２つのミラー、具体的には第１ファセットミラー１１９及び第２ファセットミラー１２１を有することができる。
第２ファセット１２２による、又は第２ファセット１２２及び転写光学ユニットを用いた、物体面１０５への第１ファセット１２０の結像は、通常は近似的な結像にすぎない。
投影光学ユニット１０９は、複数のミラーＭｉを含み、これらにはＥＵＶ投影露光装置１００のビーム経路におけるそれらの配置に従って番号を付す。
図１に示す例において、投影光学ユニット１０９は、６個のミラーＭ１～Ｍ６を含む。４個、８個、１０個、１２個、又は任意の他の数のミラーＭｉでの代替も同様に可能である。最後から２番目のミラーＭ５及び最終ミラーＭ６はそれぞれ、照明放射線１１５の通過開口を有する。投影光学ユニット１０９は、二重遮蔽光学ユニットである。投影光学ユニット１０９は、０．５よりも大きく、０．６よりも大きくてもよく、例えば０．７又は０．７５であり得る像側開口数を有する。
ミラーＭｉの反射面は、回転対称軸のない自由曲面の形態であり得る。代替として、ミラーＭｉの反射面は、反射面形状の回転対称軸が厳密に１つである非球面として設計することができる。照明光学ユニット１０３のミラーと同様に、ミラーＭｉは、照明放射線１１５に対して高反射コーティングを有することができる。これらのコーティングは、特にモリブデン及びケイ素の交互層を有する多層コーティングとして設計することができる。
投影光学ユニット１０９は、物体視野１０４の中心のｙ座標と像視野１１０の中心のｙ座標との間にｙ方向の大きな物体－像オフセットを有する。ｙ方向では、この物体－像オフセットは、物体面１０５と像面１１１との間のｚ距離と略同じサイズであり得る。
投影光学ユニット１０９は、特にアナモルフィックな形態を有し得る。特にこれは、ｘ方向及びｙ方向に異なる結像スケールβｘ、βｙを有する。投影光学ユニット１０９の２つの結像スケールβｘ、βｙは、好ましくは（βｘ，βｙ）＝（＋／－０．２５，＋／－０．１２５）である。正の結像スケールβは、像反転のない結像を意味する。結像スケールβの負の符号は、像反転のある結像を意味する。
投影光学ユニット１０９は、結果として、ｘ方向に、すなわち走査方向に対して垂直な方向に４：１の比でサイズを縮小させる。
投影光学ユニット１０９は、ｙ方向に、すなわち走査方向に８：１でサイズを縮小させる。
他の結像スケールも同様に可能である。ｘ方向及びｙ方向で同じ符号及び同じ絶対値の、例えば０．１２５又は０．２５の絶対値の結像スケールも可能である。
物体視野１０４と像視野１１０との間のビーム経路におけるｘ方向及びｙ方向の中間像面の数は、同じであってもよく、又は投影光学ユニット１０９の実施形態に応じて異なっていてもよい。ｘ方向及びｙ方向のこのような中間像の数が異なる投影光学ユニットの例は、米国特許出願公開第２０１８／００７４３０３号から既知である。
瞳ファセット１２２のそれぞれが、物体視野１０４を照明する照明チャネルをそれぞれ形成するために視野ファセット１２０の厳密に１つに割り当てられる。これにより、ケーラーの原理に従った照明を特に得ることができる。遠視野は、視野ファセット１２０を用いて複数の物体視野１０４に分解される。視野ファセット１２０は、それぞれに割り当てられた瞳ファセット１２２に中間焦点の複数の像を生成する。
それぞれ割り当てられた瞳ファセット１２２により、視野ファセット１２０は、物体視野１０４を照明する目的で重なり合ってレチクル１０６に結像される。物体視野１０４の照明は、特にできる限り均一である。その均一性誤差は２％未満であることが好ましい。異なる照明チャネルを重ね合わせることにより、視野均一性を得ることができる。
投影光学ユニット１０９の入射瞳の照明は、瞳ファセットの配置により幾何学的に規定することができる。導光する照明チャネル、特に瞳ファセットのサブセットを選択することにより、投影光学ユニット１０９の入射瞳における強度分布を設定することができる。この強度分布を照明設定とも称する。
照明光学ユニット１０３の照明瞳の規定の照明部分の領域における同様に好ましい瞳均一性を、照明チャネルの再分配により達成することができる。
物体視野１０４の、特に投影光学ユニット１０９の入射瞳の照明のさらなる態様及び詳細を、以下で説明する。
投影光学ユニット１０９は、特に共心入射瞳を有し得る。これはアクセス可能とすることができる。これはアクセス不可能とすることもできる。
投影光学ユニット１０９の入射瞳は、通常は瞳ファセットミラー１２１により正確に照明することはできない。瞳ファセットミラー１２１の中心をウェハ１１２にテレセントリックに結像する投影光学ユニット１０９の結像の場合、開口光線は一点で交わらないことが多い。しかしながら、開口光線の対で判定された距離が最小になる面を見つけることが可能である。この面は、入射瞳又はそれと共役な実空間面を表す。特に、この面は有限の曲率を有する。
投影光学ユニット１０９は、タンジェンシャルビーム経路とサジタルビーム経路とで入射瞳の位置が異なる場合がある。この場合、結像素子、特に転写光学ユニットの光学コンポーネントを、第２ファセットミラー１２１とレチクル１０６との間に設けるべきである。この光学コンポーネントを用いて、タンジェンシャル入射瞳及びサジタル入射瞳の相対位置の相違を考慮することができる。
図１に示す照明光学ユニット１０３のコンポーネントの配置において、瞳ファセットミラー１２１は、投影光学ユニット１０９の入射瞳と共役な面に配置される。第１視野ファセットミラー１１９は、物体面１０５に対して傾斜するように配置される。第１ファセットミラー１１９は、偏向ミラー１１８により画定された配置面に対して傾斜するように配置される。
第１ファセットミラー１１９は、第２ファセットミラー１２１により画定された配置面に対して傾斜するように配置される。
図２は、例示的なＤＵＶ投影露光装置２００を示す。ＤＵＶ投影露光装置２００は、照明系２０１と、ウェハ２０４上のその後の構造を決定するレチクル２０３を収容し且つ正確に位置決めするレチクルステージ２０２として知られる装置と、ウェハ２０４を保持し、移動させ、且つ正確に位置決めするウェハホルダ２０５と、複数の光学素子、特にレンズ素子２０７を有する結像装置、具体的には投影光学ユニット２０６とを備えており、レンズ素子２０７は、投影光学ユニット２０６のレンズハウジング２０９にマウント２０８により保持される。
図示のレンズ素子２０７の代替として又はこれに加えて、様々な屈折、回折、及び／又は反射光学素子、特にミラー、プリズム、終端板等も設けることができる。
ＤＵＶ投影露光装置２００の基本的な機能原理では、レチクル２０３に導入された構造がウェハ２０４に結像される。
照明系２０１は、ウェハ２０４へのレチクル２０３の結像に必要な電磁放射線の形態の投影ビーム２１０を供給する。この放射線に用いられる供給源は、レーザ、プラズマ源等であり得る。放射線は、投影ビーム２１０がレチクル２０３への入射時に直径、偏光、波面の形状等に関して所望の特性を有するように光学素子により照明系２０１で整形される。
レチクル２０３の像は、投影ビーム２１０により生成され、適当な縮小形態で投影光学ユニット２０６からウェハ２０４に転写される。この場合、レチクル２０３及びウェハ２０４を同期して移動させることができるので、レチクル２０３の各領域が、いわゆる走査動作中に事実上連続してウェハ２０４の対応領域に結像される。
最終レンズ素子２０７とウェハ２０４との間の空隙を、屈折率が１．０を超える液体媒体で任意に置き換えることができる。液体媒体は、例えば高純度水であり得る。このような構成は、液浸リソグラフィとも称し、高いフォトリソグラフィ解像度を有する。
本発明の使用は、投影露光装置１００、２００での使用にも、特に記載の構成を有する投影露光装置にも限定されない。本発明は、任意のリソグラフィシステムに、特に記載の構造を有する投影露光装置に適している。本発明は、図１に関して記載したものよりも小さな像側開口数を有し且つ遮蔽されたミラー（単数又は複数）Ｍ５及び／又はＭ６がないＥＵＶ投影露光装置にも適している。特に、本発明は、像側開口数が０．２５～０．５、好ましくは０．３～０．４、特に好ましくは０．３３のＥＵＶ投影露光装置にも適している。本発明及び以下の例示的な実施形態は、特定の設計に限定されるものと理解すべきではない。以下の図は、本発明を単なる例として非常に概略的に示す。
図３は、光学装置１の概略図を示す。
リソグラフィシステム用の、特に投影露光装置１００、２００用の、例示的な実施形態で示す光学装置１は、光学面３を有する少なくとも１つの光学素子２と、光学面３を変形させる複数のアクチュエータ４とを備える。さらに、光学面３の変形を判定する歪みゲージデバイス５が設けられるか又は存在する。
一実施形態（図示せず）では、光学面３を変形させるアクチュエータ４が１つだけ存在し得るものとする。この場合、可能であれば、１つのアクチュエータ４が光学面３を全空間方向で変形させることができれば有利である。
歪みゲージデバイス５は、少なくとも１つの光ファイバ６を含む。
この場合、光ファイバ６は偏波保持型である。
さらに、図３に示す例示的な実施形態では、光学装置１の少なくとも１つの光ファイバ６は、それぞれのファイバ干渉スペクトル８（図１４参照）を有する複数のファイバブラッググレーティング７を含む。
さらに、図３に示す光学装置１の例示的な実施形態では、光学素子２は、光学面３が配置又は形成された基板素子９を含む。さらに、アクチュエータ４は、接続層１０により基板素子９に接続される。
図３に示す例示的な実施形態では、接続層１０は接着剤を含む。他の実施形態では、接続層１０は他の材料から形成することもできる。
図３に示す例示的な実施形態では、歪みゲージデバイス５はさらに、接続層１０に少なくとも部分的に配置される。
特に、図３に示す例示的な実施形態では、歪みゲージデバイス５は接続層１０に挿入されている。
さらに、図３は、少なくとも１つのファイバブラッググレーティング７がアクチュエータ４の少なくとも１つの有効領域１１に少なくとも部分的に配置される、光学装置１の実施形態を示す。
ファイバブラッググレーティング７は、複数の、好ましくは大部分の、特に好ましくは全ての有効領域１１に割り当てられることが好ましい。この場合、各アクチュエータ４が、光学素子２の光学面３の変形又は整形専用の有効領域１１を形成することが好ましい。
図３に示す光学装置１の例示的な実施形態では、背面板１２が存在することが好ましい。この場合、アクチュエータ４は、背面板１２と基板素子９との間に配置されることが好ましい。図３に示す例示的な実施形態では、背面板１２は、光学面３に対して垂直に（直交して）動作するアクチュエータ４の支持を可能にする。
光ファイバ６は、複数のファイバブラッググレーティング７を含み、そのファイバ干渉スペクトル８（図１４参照）は、区別可能に形成されることが好ましい。
特に、図示の例示的な実施形態では、ファイバブラッググレーティング７は異なるグレーティング周期を有する。
図３は、１つ又は複数のファイバ干渉スペクトル８を求めて特性評価するために少なくとも１つの分光計デバイス１４が存在する、光学装置１の実施形態も示す。
さらに、図３に示す例示的な実施形態では、閉ループ制御デバイス１４ａが存在し、閉制御ループにより目標変形を設定するよう構成される。この場合、実歪みは、少なくとも１つのアクチュエータ４を駆動及び／又は制御するためのフィードバック信号として働く。結果として、制御ループは、少なくとも１つのアクチュエータ４による力付与に特に正確に適合され得る。作動補正を図３に破線で示す。
分光計デバイス１４は、ファイバ干渉スペクトル８における直接周波数シフトを測定するよう構成されることが好ましい。代替として又は追加として、分光計デバイス１４は、マッハツェンダー干渉計を含み得るものとする。
さらに、図３に示す光学装置１において、光学面３は光反射性の、特にＥＵＶ光反射性の実施形態を有する。
代替的な実施形態では、光学面３は、ＤＵＶ光反射性の実施形態を有し得るものとする。
図４は、光学装置１の概略図を示す。図示の実施形態では、光学面３はアクチュエータ４の効果により変形する。アクチュエータ４は、背面板１２に対して支持され、光学面３の面法線と略平行に延びる方向に動作する。
アクチュエータ４の効果の結果として、基板素子９に歪みが生じ、例えば歪みゲージデバイス５（図４には図示せず）により測定可能である。
図５は、背面板１２を省き、アクチュエータ４が光学面３と少なくとも略平行に延びる動作方向を有する、光学装置１の簡略化した概略図を示す。
図６は、撓み状態の図５の光学装置１を示す。
したがって、図３～図６は、変形可能な光学面３、特にミラー面を作動させるための異なるシステムを示す。したがって、図３及び図４は、光学面３に対して垂直な（直交する）作動を示し、図５及び図６は、光学面３と平行な作動を示す。
図３及び図４に示す例示的な実施形態では、複数のアクチュエータ４が光学素子２に圧縮力をかけることでこれを精密に変形又は整形することができる。図５及び図６に示す例示的な実施形態では、アクチュエータ４の歪み及び／又は収縮により光学素子２及び／又は光学面３に曲げモーメントが導入され、これは当該光学素子及び／又は光学面の変形につながり得る。
図７は、アクチュエータ４の異なる歪み曲線の概略図を示す。
アクチュエータ４の歪み及び／又はアクチュエータ４の有効領域１１の歪みを、縦歪み軸１５に示す。
図７において、印加電界の電界強度を横軸１６に示す。図７のグラフは、アクチュエータ４の異なる温度に対応する４つの歪み曲線を示す。４つの歪み曲線の全てがヒステリシスを示す。
この場合、最低のプロファイルを有する歪み曲線は最高温度に対応し、最高のプロファイルを有する歪み曲線はアクチュエータ４の最低温度に対応する。
図７に示すアクチュエータ４の歪み曲線は、式（１）に従ったアクチュエータ４の挙動を再現する。アクチュエータ４のヒステリシスがここでは明らかであり、図示の例では＜１％程度である。
図８は、温度変化下でのアクチュエータ４の歪み曲線の概略図を示す。歪み軸１５は、この場合もアクチュエータ４の歪みを示し、横軸１６はアクチュエータ４の温度を示す。温度サイクルを経た場合の歪み曲線のヒステリシスが明らかである。
図８に示すグラフの原点に配置された常温に対する温度変化の場合のアクチュエータ４の伸長は、特に熱膨張係数ＣＴＥにより決まる（式（１）参照）。歪みの熱ヒステリシスが図８に示す歪み曲線において明らかである。この場合、ヒステリシスの効果は再現不可能であり得る。
図９は、アクチュエータ４のドリフト曲線の概略図を示す。歪み軸１５はアクチュエータ４の歪みを示し、横軸１６は時間経過を示す。アクチュエータ４は、初期位置にあり、又は原点で、すなわち時間測定開始時に初期歪みを有し、目標位置、すなわち目標歪みとなるように好ましくは印加電圧の形態の信号を受け取る。時間と共に、アクチュエータ４は、目標位置又は目標歪みに近付く、又はそこに向かってドリフトする。
さらに、図９に示すドリフトは、アクチュエータ４の各ステップ高さに応じて変わり得る。
図１０は、光学装置１の可能な実施形態の概略的な断面図を示す。
この場合、光ファイバ６は、複数のファイバブラッググレーティング７を含み、ループ状に延び、且つ複数のアクチュエータ４の有効領域１１を通過する。
さらに、図１０に示す例示的な実施形態では、光ファイバ６は、複数の有効領域１１の行を通って蛇行状にガイドされる。代替的な例示的な実施形態では、代替として又は追加として、少なくとも１つの光ファイバ６が、複数の有効領域１１の列を通って蛇行状にガイドされ得るものとする。
図１０に示す例示的な実施形態では、蛇行状に延びる複数の光ファイバ６を設けることもできる。
代替として又は追加として、図１０に示す例示的な実施形態では、列又は行にそれぞれ割り当てられた複数の光ファイバ６を設けることもできる。
さらに、図１０に示す例示的な実施形態では、少なくとも１つの光ファイバ６が複数の有効領域１１のそれぞれに配置される。
図１１は、歪みゲージデバイス５が基板素子９に少なくとも部分的に、好ましくは完全に配置される、光学装置１のさらに別の可能な実施形態の概略図を示す。特に、図示の例示的な実施形態では、歪みゲージデバイス５は溝１７ｂに配置される。
歪みゲージデバイス５は、基板素子９及び接続層１０の両方に配置することもできる。
図１１は、接続層１０を有するアクチュエータ１０及び基板素子９の断面を示す。図１１に示す例示的な実施形態では、アクチュエータ４は、アクチュエータ４と基板素子９とを接続する接続層１０上に延在する。
図１１に示す例示的な実施形態では、溝１７ｂは、基板素子９にフライス加工されていることが好ましい。
図１２は、歪みゲージデバイス５が接続層１０に少なくとも部分的に、好ましくは完全に配置、特に挿入される、光学装置１の実施形態のさらに別の概略図を示す。
図１３は、歪みゲージデバイス５が少なくとも１つのアクチュエータ４に、特に溝１７ａに少なくとも部分的に配置される、光学装置１の実施形態の概略図を示す。
歪みゲージデバイス５は、少なくとも１つのアクチュエータ４及び接続層１０の両方に配置することもできる。
歪みゲージデバイス５は、基板素子９及び少なくとも１つのアクチュエータ４の両方に配置することもできる。
歪みゲージデバイス５は、基板素子９、接続層１０、及び少なくとも１つのアクチュエータ４に配置することもできる。
図１３に示す例示的な実施形態では、溝１７ａは、アクチュエータ４にフライス加工されていることが好ましい。
図３～図１３の例示的な実施形態で述べた特徴は、他の例示的な実施形態で実施することもできる。特に、図１１及び／又は図１２及び／又は図１３に基づき説明したように光学素子２に配置された複数の光ファイバを用いることも可能である。
図３～図１３に示す光学装置１の例示的な実施形態は、１つ又は複数のアクチュエータ４によりリソグラフィシステム１００、２００の光学素子２の光学面３の目標変形を設定する方法を実行するのにも特に適している。この方法では、少なくとも１つの測定領域１８の少なくとも１つの実歪みを判定することにより光学面３の実変形が判定されるものとする。さらに、少なくとも１つの測定領域１８は、光学面３の実変形を実歪みから推定することができるように選択される。
例示的な実施形態では、測定領域１８は、測定領域１８が各有効領域１１に、少なくとも測定又は観測すべき各有効領域１１に割り当てられるように選択されることが好ましく、各測定領域１８は、有効領域１１内に位置する又は形成されることが好ましい。
さらに、この方法を実行するために、歪みゲージデバイス５は、光ファイバ６のファイバブラッググレーティング７におけるファイバ干渉スペクトル８が少なくとも１つの測定領域１８の実歪みにより影響を受けるように配置されることが好ましい。
さらに、この方法を実行するために、広帯域の測定放射線１９が光ファイバ６に入力結合される。すなわち、本発明による方法は、広帯域の測定放射線１９の入力結合を含むことが好ましい。
歪みゲージデバイス５のファイバブラッググレーティング７のファイバ干渉スペクトル８は、測定放射線を用いて判定することができる。
代替として又は追加として、狭帯域の測定放射線１９が光ファイバ６に入力結合され、走査方法において十分に広い波長帯域を掃引又は走査することによりファイバ干渉スペクトル８が求められ得るものとする。
さらに、好ましくは、光学面３の実変形は、図１及び図２に示すリソグラフィシステム１００、２００で、投影露光装置１００、２００の作動放射線の光学面３による反射中に判定されるものとする。
図１１に示す光学装置１の実施形態は、溝１７ｂにおいて光学面３の下にある基板素子９における複数の測定領域１８の実歪みを判定する、方法の実施形態を実行するのに特に適している。
図１２に示す光学装置１の例示的な実施形態は、アクチュエータ４を基板素子９に接続する接続層１０において複数の測定領域１８の実歪みを判定する、方法の実施形態を実行するのに特に大いに適している。
図１３に示す光学装置１の例示的な実施形態は、溝１７ａにおいてアクチュエータ４における複数の測定領域１８の実歪みを判定する、方法の実施形態を実行するのに特に大いに適している。
さらに、この方法では、好ましくは、複数の測定領域１８の実歪みが同期して且つ／又は時間的に立て続けに判定されるものとする。
図１０に示す光学装置１の例示的な実施形態は、光ファイバ６を複数の測定領域１８の行を通って蛇行状にガイドする、方法の実施形態を実行するのに特に大いに適している。さらに、この実施形態では、少なくとも１つのファイバブラッググレーティング７が複数の測定領域１８のそれぞれに配置されることが好ましい。
代替として又は追加として、少なくとも１つの光ファイバ６は、複数の測定領域１８の列を通って蛇行状にガイドされ得るものとする。
図１４は、ファイバ干渉スペクトル８の概略図を示す。波長を横軸１６に示す。背面反射された測定放射線１９の測定スペクトル８を、強度軸２０に実線を用いて示す。照射された測定放射線１９の入力スペクトルを、破線を用いて示す。
１ 光学装置
２ 光学素子
３ 光学面
４ アクチュエータ
５ 歪みゲージデバイス
６ 光ファイバ
７ ファイバブラッググレーティング
８ ファイバ干渉スペクトル
９ 基板素子
１０ 接続層
１１ 有効領域
１２ 背面板
１４ 分光計デバイス
１５ 歪み軸
１６ 横軸
１７ａ，ｂ 溝
１８ 測定領域
１９ 測定放射線
２０ 強度軸
１００ ＥＵＶ投影露光装置
１０１ 照明系
１０２ 放射源
１０３ 照明光学ユニット
１０４ 物体視野
１０５ 物体面
１０６ レチクル
１０７ レチクルホルダ
１０８ レチクル変位ドライブ
１０９ 投影光学ユニット
１１０ 像視野
１１１ 像面
１１２ ウェハ
１１３ ウェハホルダ
１１４ ウェハ変位ドライブ
１１５ ＥＵＶ／使用／照明放射線
１１６ コレクタ
１１７ 中間焦点面
１１８ 偏向ミラー
１１９ 第１ファセットミラー／視野ファセットミラー
１２０ 第１ファセット／視野ファセット
１２１ 第２ファセットミラー／瞳ファセットミラー
１２２ 第２ファセット／瞳ファセット
２００ ＤＵＶ投影露光装置
２０１ 照明系
２０２ レチクルステージ
２０３ レチクル
２０４ ウェハ
２０５ ウェハホルダ
２０６ 投影光学ユニット
２０７ レンズ素子
２０８ マウント
２０９ レンズハウジング
２１０ 投影ビーム
Ｍｉ ミラー
本発明による方法の有利な発展形態において、光学面が配置された少なくとも１つの基板素子における、好ましくは基板素子の溝における、１つ又は複数の測定領域で、実歪みが判定され得るものとする。

Claims (27)

  1. 光学面（３）を含む少なくとも１つの光学素子（２）と前記光学面（３）を変形させる１つ又は複数のアクチュエータ（４）とを有する、リソグラフィシステム（１００、２００）用の光学装置（１）であって、
    前記光学面（３）の変形を判定する歪みゲージデバイス（５）が設けられ、該歪みゲージデバイス（５）は少なくとも１つの光ファイバ（６）を含み、該光ファイバ（６）は偏波を保持することを特徴とする光学装置。
  2. 請求項１に記載の光学装置（１）において、
    前記少なくとも１つの光ファイバ（６）は、それぞれのファイバ干渉スペクトル（８）を有する１つ又は複数のファイバブラッググレーティング（７）を含むことを特徴とする光学装置。
  3. 請求項１又は２に記載の光学装置（１）において、
    前記光学素子（２）は、前記光学面（３）が配置される基板素子（９）を含むことを特徴とする光学装置。
  4. 請求項３に記載の光学装置（１）において、
    前記少なくとも１つのアクチュエータ（４）は、接着剤を含むことが好ましい接続層（１０）により前記基板素子（９）に接続されることを特徴とする光学装置。
  5. 請求項３又は４に記載の光学装置（１）において、
    前記歪みゲージデバイス（５）は、前記基板素子（９）に、好ましくは前記基板素子（９）の溝（１７ｂ）に少なくとも部分的に配置されることを特徴とする光学装置。
  6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の光学装置（１）において、
    前記歪みゲージデバイス（５）は、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４）に、好ましくは前記少なくとも１つのアクチュエータ（４）の溝（１７ａ）に少なくとも部分的に配置されることを特徴とする光学装置。
  7. 請求項４～６のいずれか１項に記載の光学装置（１）において、
    前記歪みゲージデバイス（５）は、前記接続層（１０）に少なくとも部分的に配置、好ましくは挿入されることを特徴とする光学装置。
  8. 請求項２～７のいずれか１項に記載の光学装置（１）において、
    前記少なくとも１つのファイバブラッググレーティング（７）は、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４）の少なくとも１つの有効領域（１１）に少なくとも部分的に配置されることを特徴とする光学装置。
  9. 請求項２～８のいずれか１項に記載の光学装置（１）において、
    前記少なくとも１つの光ファイバ（６）は、複数のファイバブラッググレーティング（７）を含み、個々のファイバブラッググレーティング（７）の前記ファイバ干渉スペクトル（８）は、区別可能に設計されることを特徴とする光学装置。
  10. 請求項２～９のいずれか１項に記載の光学装置（１）において、
    前記ファイバ干渉スペクトル（８）を求め且つ／又は特性評価する少なくとも１つの分光計デバイス（１４）が設けられることを特徴とする光学装置。
  11. 請求項１０に記載の光学装置（１）において、
    前記少なくとも１つの分光計デバイス（１４）は、直接周波数シフトを測定するよう構成され且つ／又はマッハツェンダー干渉計を含むことを特徴とする光学装置。
  12. 請求項８～１１のいずれか１項に記載の光学装置（１）において、
    前記光ファイバ（６）は、複数のファイバブラッググレーティング（７）を含み、ループ状に延び、且つ複数のアクチュエータ（４）の前記有効領域（１１）を通過することを特徴とする光学装置。
  13. 請求項８～１２のいずれか１項に記載の光学装置（１）において、
    前記少なくとも１つの光ファイバ（６）は、複数の有効領域（１１）の列及び／又は行を通って蛇行状にガイドされ、且つ／又は
    少なくとも１つのファイバブラッググレーティング（７）が、複数の有効領域（１１）のそれぞれに配置されることを特徴とする光学装置。
  14. 請求項３～１３のいずれか１項に記載の光学装置（１）において、
    背面板（１２）が設けられ、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４）は、前記背面板（１２）と前記基板素子（９）との間に配置されることを特徴とする光学装置。
  15. 請求項１～１４のいずれか１項に記載の光学装置（１）において、
    前記光学面（３）は、光反射性、好ましくはＥＵＶ反射性且つ／又はＤＵＶ反射性を有するように設計されることを特徴とする光学装置。
  16. １つ又は複数のアクチュエータ（４）によりリソグラフィシステム（１００、２００）の光学素子（２）の光学面（３）の目標変形を設定する方法であって、
    少なくとも１つの測定領域（１８）の少なくとも１つの実歪みを判定することにより前記光学面（３）の実変形が判定されることを特徴とする方法。
  17. 請求項１６に記載の方法において、
    前記少なくとも１つの測定領域（１８）は、前記光学面（３）の前記実変形を前記実歪みから推定することができるように選択されることを特徴とする方法。
  18. 請求項１６又は１７に記載の方法において、
    少なくとも１つのファイバブラッググレーティング（７）を有する少なくとも１つの光ファイバ（６）を含む歪みゲージデバイス（５）が、前記少なくとも１つの光ファイバ（６）の前記ファイバブラッググレーティング（７）の少なくとも１つにおいて少なくとも１つのファイバ干渉スペクトル（８）が前記少なくとも１つの測定領域（１８）の前記実歪みによる影響を受けるように配置されることを特徴とする方法。
  19. 請求項１８に記載の方法において、
    測定放射線（１９）が前記光ファイバ（６）に入力結合されることを特徴とする方法。
  20. 請求項１８又は１９に記載の方法において、
    前記歪みゲージデバイス（５）の前記少なくとも１つのファイバブラッググレーティング（７）の前記ファイバ干渉スペクトル（８）が求められることを特徴とする方法。
  21. 請求項１６～２０のいずれか１項に記載の方法において、
    前記光学面（３）の前記実変形は、前記リソグラフィシステム（１００、２００）において且つ／又は前記光学面（３）による放射線の反射中に判定されることを特徴とする方法。
  22. 請求項１６～２１のいずれか１項に記載の方法において、
    前記実歪みは、前記光学面（３）が配置される少なくとも１つの基板素子（９）における、好ましくは該基板素子（９）の溝（１７ｂ）における、１つ又は複数の測定領域（１８）で判定されることを特徴とする方法。
  23. 請求項１６～２２のいずれか１項に記載の方法において、
    前記実歪みは、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４）における、好ましくは該アクチュエータ（４）の溝（１７ａ）における、１つ又は複数の測定領域（１８）で判定されることを特徴とする方法。
  24. 請求項２２又は２３に記載の方法において、
    前記実歪みは、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４）を前記基板素子（９）に接続する少なくとも１つの接続層（１０）における、１つ又は複数の測定領域（１８）で判定されることを特徴とする方法。
  25. 請求項１６～２４のいずれか１項に記載の方法において、
    前記実歪みは、複数の測定領域（１８）で同期して判定されることを特徴とする方法。
  26. 請求項１８～２５のいずれか１項に記載の方法において、
    前記少なくとも１つの光ファイバ（６）は、複数の有効領域（１１）の列及び／又は行を通ってループ状に、好ましくは蛇行状にガイドされ、且つ／又は
    少なくとも１つのファイバブラッググレーティング（７）が、複数の有効領域（１１）のそれぞれに配置されることを特徴とする方法。
  27. 放射源（１０２）を有する照明系（１０１、２０１）と少なくとも１つの光学素子（１１６、１１８、１１９、１２０、１２１、１２２、Ｍｉ、２０７）を含む光学ユニット（１０３、１０９、２０６）とを有する、リソグラフィシステム、特に半導体リソグラフィ用の投影露光装置（１００、２００）であって、
    請求項１～１５のいずれか１項に記載の少なくとも１つの光学装置（１）が設けられ、前記光学素子（１１６、１１８、１１９、１２０、１２１、１２２、Ｍｉ、２０７）の少なくとも１つが、前記少なくとも１つの光学装置（１）の光学素子（２）であり、且つ／又は前記光学素子（１１６、１１８、１１９、１２０、１２１、１２２、Ｍｉ、２０７）の少なくとも１つが、請求項１６～２６のいずれか１項に記載の方法を用いて変形可能な光学面（３）を含むことを特徴とするリソグラフィシステム。
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