JP6493584B2 - Ｅｕｖ投影リソグラフィのための照明光学ユニット - Google Patents

Description

ドイツ特許出願ＤＥ １０ ２０１２ ２０４ ２７３．３の内容が引用によって組み込まれている。

本発明は、リソグラフィマスクを配置することができる物体視野に向けて照明光を案内するためのＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニットに関する。本発明は、更に、そのような照明光学ユニットを含む照明系、そのような照明系を含む投影露光装置、そのような投影露光装置を用いて微細又はナノ構造化構成要素、特に半導体チップを生成する方法、及び本方法によって生成される微細又はナノ構造化構成要素に関する。

冒頭に示したタイプの照明光学ユニットは、ＷＯ ２０１０／９３７４５３ Ａ１、ＷＯ ２０１０／１０４１６３ Ａ１、及びＷＯ ２００８／１４９１７８ Ａ１、並びにＵＳ ２０１１／０００１９４７ Ａ１から公知である。

照明の目的は、照明光学ユニットの異なる照明チャネルを通して案内される照明光を照明視野内で可能な限り損失のない方式で重ねることである。

ＤＥ １０ ２０１２ ２０４ ２７３．３ ＷＯ ２０１０／０３７４５３ Ａ１ ＷＯ ２０１０／１０４１６３ Ａ１ ＷＯ ２００８／１４９１７８ Ａ１ ＵＳ ２０１１／０００１９４７ Ａ１ ＵＳ ６，８５９，５１５ Ｂ２ ＥＰ １ ２２５ ４８１ Ａ ＷＯ ２００９／１００ ８５６ Ａ１ ＵＳ ６，４３８，１９９ Ｂ１ ＵＳ ６，６５８，０８４ Ｂ２

本発明の目的は、照明の最適化を可能にし、特に、異なる照明チャネルを通して案内される照明光の照明視野内での最適な重ね合わせを可能にする照明光学ユニットを提供することである。

この目的は、請求項１に指定されている特徴を含む照明光学ユニット、及び請求項３に指定されている特徴を含む照明光学ユニットを用いて達成される。

本発明により、割り当て結像収差、従って、第１のファセットミラーのそれぞれの個々のミラー群を経由し、更に第２のファセットミラーの第２のファセットを通して案内される照明光のそれぞれの照明チャネルの進路に依存する収差を個々のミラー群の個々のミラーの対応する配置によって少なくとも部分的に補償することができることが認識された。各々の場合の個々のミラー群の複数の個々のミラーへの再分割が、そのような補償配置を可能にする。

請求項２に記載の個々のミラーの向きは、そのような補償配置の変形を構成する。第２のファセットミラーの割り当てられたファセット上の異なるターゲット場所に向けた個々のミラーの向きは、個々のミラー群の像の形態に対して、結像収差の補償に使用される効果を有する。この向きは、それぞれの個々のミラー群内での個々のミラーの個別傾斜によってもたらすことができる。それぞれの個々のミラーのターゲット場所と第２のファセットミラーの割り当てられたファセットの中心との間の距離を個々のミラー群内の個々のミラーの位置に一意的に割り当てることができる。それぞれの個々のミラー群内で個々のミラーの位置を指定するために使用することができる空間座標に関して、第２のファセットミラーのファセットの中心に対する距離の依存性は、個々のミラーが個々のミラー群内でこの空間座標に関して縁に向けて配置される程、この個々のミラーに割り当てられたターゲット場所と第２のファセットミラーの割り当てられたファセットの中心との間の距離が大きくなるようなものとすることができる。特に、この空間座標と、ターゲット場所及び第２のファセットミラーのファセットの中心の間の距離との間には、比例関係、特に、線形関係を存在させることができる。

請求項３に記載の個々のミラーの向きは、起こり得る割り当て依存結像収差とは独立した視野照明の最適化を可能にすることができる。

請求項４に記載のターゲット場所経路上への個々のミラー照明チャネルのターゲット場所の配置は、第２のファセットミラーの割り当てられたファセット上で望ましいターゲット場所が達成されるような個々のミラー群内の個々のミラーの場所とこの個々のミラーの向き又は傾斜との間の関数関係の事前定義を容易にする。

請求項５に記載のターゲット場所経路の進路は、向きの割り当てを単純化する。これに代えて、湾曲したターゲット場所経路の進路も可能である。

請求項６及び請求項７に記載の第２のファセットミラーのファセットのための反射面の設計は、向きの補償に適応化される。六角形反射面を有する第２のファセットミラーのファセットが使用される場合に、六角形形状の互いに反対の屋根縁部がターゲット場所経路に沿って配置されるように六角形反射面の向きを設定することにより、これらのファセットの反射面のターゲット場所経路に沿ってより大きい広がりを簡単な方式で達成することができる。相応に、例えば、４５°だけ傾斜させることによって屋根縁部又はコーナがターゲット場所経路に沿って互いに対向して置かれた第２のファセットミラーの正方形ファセットを配置することができる。請求項７に記載の第２のファセットミラーのファセットは、結像収差の補償におけるそれぞれのターゲット場所変更要件に適応化された方式に具現化することができる。従って、第２のファセットの全てを同じく異なる広がりを有するように、すなわち、同一のアスペクト比を用いて具現化する必要はない。異なる照明チャネルターゲット場所のターゲット外の第２のファセットは、１というアスペクト比を有するように更に設計することができる。第２のファセットミラーのファセット上の照明チャネルのターゲット場所の最大距離に基づいて、このファセットを対応するアスペクト比を有するように設計することができる。第２のファセットミラーのファセットのターゲット場所経路に沿ってより大きい広がりは、更に、可能な最も大きい数の第２のファセットミラーのファセットを面積要素に含むことができるように選択することができる。第２のファセットミラーのファセットが、その縁部輪郭に関して回転対称からずれる場合に、第２のファセットの直径は、多くの場合にターゲット場所経路に沿ってそれに垂直な方向よりも大きいような第２のファセットミラーのファセットの向きの適応化で十分である。

請求項８に記載の割り当ての場合に、２つの物体視野座標の一方に関して同じ座標値に属する個々のミラーが同じように結像される個々のミラー群の形態の結像−重ね合わせせん断効果を実現することが可能であり、それとは対照的に、同じ個々のミラー群の他の個々のミラーには、個々のミラー像に対するシフト効果を割り振ることができる。このシフト効果に起因して、この場合に、個々のミラー群の像に対するせん断効果が生じ、これは、照明視野内での異なる個々のミラー群の像の重ね合わせを最適化するために使用することができる。

座標値に関して少なくとも１つの重なりが存在する場合に、個々のミラー群の個々のミラーはこの同じ座標値に属する。

請求項９に記載の空間配置は、補償配置の変形を構成する。この場合に、個々のミラー群のサイズ又は形態又は縁部輪郭は、これらのサイズ又は形態が、物体視野内へのこの個々のミラー群の結像中にその後の照明チャネル割り当て依存結像収差を厳密に補償するように目標を定めた方式で予め定められる。原理的には、物体視野と比較しての個々のミラー群のサイズ及び／又は縁部輪郭の対応するずれを利用可能にすることは、上記に既に解説した他の特徴といずれかの望ましい組合せでリンクさせることができる。

請求項１０に記載の照明系、請求項１１に記載の投影露光装置、請求項１３に記載の生成方法、及び請求項１４に記載の微細又はナノ構造化構成要素の利点は、本発明による照明光学ユニットを参照して上述したものに対応する。請求項１２に記載のターゲット場所経路の向きは、投影露光装置内での照明光学ユニットの調節を単純化することを可能にすることができる。請求項１４に記載の構成要素は、高い構造分解能によって生成することができる。このようにして、例えば、高い集積密度又は記憶密度を有する半導体チップを生成することができる。

図面を参照して本発明の例示的実施形態を下記で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を通る子午断面の概略図である。 図１に記載の投影露光装置内での使用に適する物体視野を照明するための照明光学ユニットの個々のミラーから構成される視野ファセットミラーからの抜粋の概略平面図である。 図２に記載のファセットミラーの個々のミラー行からの抜粋の図２の視線方向ＩＩＩからの図である。 ３つの異なる構成のうちの１つにある図３に示す個々のミラー行の個々のミラーによって形成される異なる形態の行反射面を示す非常に概略的な図である。 ３つの異なる構成のうちの１つにある図３に示す個々のミラー行の個々のミラーによって形成される異なる形態の行反射面を示す非常に概略的な図である。 ３つの異なる構成のうちの１つにある図３に示す個々のミラー行の個々のミラーによって形成される異なる形態の行反射面を示す非常に概略的な図である。 群ミラー照明チャネルを通しての左の平面図に同じく示す第２のファセットミラーの第２のファセットに対する個々のミラー群のうちの一部の割り当てを更に示す個々のミラー群の配置への個々のミラーの例示的なグループ分けによって個々のミラーから構成される視野ファセットミラーの実施形態からの抜粋の平面図である。 物体視野が矩形態様に具現化された物体視野の例を示す略平面図である。 物体視野が弓形態様に構成された物体視野の更に別の例を示す図８と類似の図である。 物体平面内への視野ファセットミラーの個々のミラー群の結像中に第２のファセットミラーのファセットに対する第１のファセットミラーの個々のミラー群のそれぞれのチャネル割り当てに依存して発生する傾斜結像収差を示す概略図である。 第１のファセットミラーの個々のミラー群とそれに割り当てられた第２のファセットミラーのファセットとを示し、個々のミラー群の個々のミラー照明チャネルのビーム経路のビーム軸が、第２のファセットミラーのこの割り当てファセット上の異なるターゲット場所に向けて案内されるように第１のファセットミラーの個々のミラーの向きが設定され、結像収差補償効果を同じくもたらす個々のミラー群の個々のミラーの代替空間再編成配置を破線形式で例示する図７と類似の図である。 図１１に従って向きが設定されたか又は再編成された個々のミラーの配置の補償効果を示す図１０と類似の図である。 視野ファセットミラーに関して結像収差補償を行う個々のミラー割り当てが図１１に記載の代替配置に従って実施される複数の個々のミラー群を示し、群割り当てに関してかなり抽象化された図７と同様の図である。 第１の向き変形にある六角形境界を有する第２のファセットミラーのファセットを示す図である。 第２の向き変形にある六角形境界を同じく有する第２のファセットミラーのファセットを示す図である。

図１は、マイクロリソグラフィのための投影露光装置１を子午断面図に略示している。投影露光装置１は、光源又は放射線源２を含む。投影露光装置１の照明系３は、物体平面６の物体視野５と一致する照明視野を露光するための照明光学ユニット４を有する。照明視野は、物体視野５よりも大きいとすることができる。この場合に、物体視野５に配置され、物体ホルダ又はレチクルホルダ８によって保持されるレチクル７の形態にある物体が露光される。レチクル７をリソグラフィマスクとも表している。物体ホルダ８は、物体変位ドライブ９を用いて変位方向に沿って変位可能である。投影光学ユニット１０は、物体視野５を像平面１２の像視野１１に結像するように機能する。レチクル７上の構造は、像平面１２の像視野１１の領域に配置されたウェーハ１３の感光層上に結像される。ウェーハ１３は、ウェーハホルダ１４（同じく例示していない）によって保持される。ウェーハホルダ１４もまた、ウェーハ変位ドライブ１５を用いて物体ホルダ８と同期方式で変位方向に沿って変位可能である。

放射線源２は、５ｎｍと３０ｎｍの範囲の放出使用放射線を有するＥＵＶ放射線源である。ＥＵＶ放射線源は、プラズマ光源、例えば、ＧＤＰＰ（ガス放電生成プラズマ）光源又はＬＰＰ（レーザ生成プラズマ）光源とすることができる。シンクロトロン又は自由電子レーザ（ＦＥＬ）に基づく放射線源を放射線源２に対して使用することができる。当業者は、そのような放射線源に関する情報を例えばＵＳ ６，８５９，５１５ Ｂ２から求めることができる。放射線源２から射出するＥＵＶ放射線１６は、コレクター１７によって集中される。対応するコレクターは、ＥＰ １ ２２５ ４８１ Ａから公知である。コレクター１７の下流において、ＥＵＶ放射線１６は、中間焦点面１８を通って伝播し、その後に、視野ファセットミラー１９上に入射する。視野ファセットミラー１９は、照明光学ユニット４の最初のファセットミラーである。視野ファセットミラー１９は、複数の個々のミラー（図１には例示していない）を有する。視野ファセットミラー１９は、物体平面６に対して光学的に共役である照明光学ユニット４の平面に配置される。

以下では、ＥＵＶ放射線１６を照明光又は結像光とも表している。

視野ファセットミラー１９の下流において、ＥＵＶ放射線１６は、瞳ファセットミラー２０によって反射される。瞳ファセットミラー２０は、照明光学ユニット４の第２のファセットミラーである。瞳ファセットミラー２０は、中間焦点面１８及び投影光学ユニット１０の瞳平面に対して光学的に共役であるか又はこの瞳平面と一致する照明光学ユニット４の瞳平面に配置される。瞳ファセットミラー２０は、複数の瞳ファセット（図１には例示してない）を有する。瞳ファセットミラー２０と、ビーム経路の順序で表記しているミラー２２、２３、及び２４を含む伝達光学ユニット２１の形態にある下流結像光学アセンブリとを用いて、下記でより詳細に説明する視野ファセットミラー１９の個々のミラー群２４ａ（図７を参照されたい）が物体視野５に結像される。伝達光学ユニット２１の最後のミラー２４は、かすめ入射のためのミラーである（「かすめ入射ミラー」）。

位置関係の説明を容易にするために、図１は、直交ｘｙｚ座標系を物体平面６と像平面１２の間にある投影露光装置１の構成要素の位置関係の説明のための広域座標系として示している。図１では、ｘ軸は、作図面と垂直に作図面に向けて延びている。ｙ軸は、図１の右に向けて物体ホルダ８及びウェーハホルダ１４の変位方向と平行に延びている。ｚ軸は、図１の下向きに、すなわち、物体平面６及び像平面１２と垂直に延びている。

物体視野５又は像視野１１にわたるｘ寸法を視野高さとも表している。

図２は、視野ファセットミラー１９からの抜粋の構成の詳細を非常に概略的な図に示している。図２に示す視野ファセットミラー１９からの抜粋は、個々のミラー群２４ａのうちの正確に１つのものとすることができる。視野ファセットミラー１９の全体の反射面２５は、個々のミラー２６の格子に行列で再分割される。それぞれの個々のミラー２６を通して、照明光１６の部分ビームが案内される。特定の個々のミラー２６の個別反射面は平坦であり、曲率を持たない。個々のミラー行２７は、互いに直接に接して横並びで置かれた複数の個々のミラー２６を有する。個々のミラー行２７内には、１０個から１００個の個々のミラー２６を設けることができる。図２に記載の例では、個々のミラー２６は正方形である。可能な限りいかなる間隙も持たずに反射面２０を覆うことを可能にする他の形状の個々のミラーを使用することができる。そのような別の個々のミラー形状は、寄せ木細工の数学理論から公知である。この点に関しては、ＷＯ ２００９／１００ ８５６ Ａ１の引用文献を参照されたい。

視野ファセットミラー１９の実施形態に基づいて、個々のミラー列２８も同じく複数の個々のミラー２６を有する。一例として、個々のミラー列２８毎に数個、数十個、又は数百個の個々のミラー２６が設けられる。

位置関係の説明を容易にするために、図２は、直交ｘｙｚ座標系を視野ファセットミラー１９の局所座標系として示している。平面図のファセットミラー又はそこからの抜粋に示すその後の図においても対応する局所ｘｙｚ座標系を示している。図２では、ｘ軸は、個々のミラー行２７と平行に右に向いて水平に延びている。ｙ軸は、図２の個々のミラー列２８と平行に上に向いて延びている。ｚ軸は、図２の作図面に対して垂直であり、そこから飛び出すように延びている。

図１に記載の広域座標系のｙ方向、すなわち、レチクル７及びウェーハ１３の変位方向と、図２に記載の局所座標系のｙ方向、すなわち、個々のミラーアレイの列方向とは互いに対して正確に平行に延びる必要はなく、互いに対して例えば小さい角度を取ることができる。

個々のミラー群２４ａの反射面２５は、ｘ方向にｘ₀という広がりを有する。ｙ方向には、個々のミラー群２４ａの反射面２５はｙ₀という広がりを有する。

視野ファセットミラー１９の実施形態に基づいて、個々のミラー２６は、例えば５００μｍ×５００μｍから例えば２ｍｍ×２ｍｍまでの範囲にあるｘ／ｙ広がりを有する。個々のミラー２６は、照明光１６に対して集中効果を有するように成形することができる。個々のミラー２６のそのような集中効果は、特に、照明光１６による視野ファセットミラー１９の発散照明を使用する場合であれば有利である。全体の視野ファセットミラー１９は、実施形態に依存して例えば３００ｍｍ×３００ｍｍ又は６００ｍｍ×６００ｍｍのｘ₀／ｙ₀広がりを有する。個々のミラー群２４ａ（図７を参照されたい）は、８０ｍｍ×６ｍｍ、６５ｍｍ×５ｍｍ、２５ｍｍ×４ｍｍ、又は１０４ｍｍ×８ｍｍの典型的なｘ／ｙ広がりを有する。それぞれの個々のミラー群２４ａのサイズとこれらの個々のミラー群２４ａを構成する個々のミラー２６のサイズとの間の比に基づいて、個々のミラー群２４ａの各々は、対応する個数の個々のミラー２６を有する。

図２に反射面２５の左下コーナに配置された２つの個々のミラー２６に基づいて破線に示し、図３に個別ファセット行２７からの抜粋に基づいてより詳細に示すように、入射照明光１６の個別偏向に向けて、個々のミラー２６の各々は、アクチュエータ２９にそれぞれ接続される。アクチュエータ２９は、個々のミラー２６の反射側から離れる方向に面する個々のミラー２６の各々の側に配置される。アクチュエータ２９は、例えば、圧電アクチュエータとして具現化することができる。そのようなアクチュエータの構成は、マイクロミラーアレイの構造から公知である。

個々のミラー行２７のアクチュエータ２９は、信号線３０を通して行信号バス３１にそれぞれ接続される。個々のミラー行２７は、各々行信号バス３１のうちの１つに割り当てられる。個々のミラー行２７の行信号バス３１自体は、主信号バス３２に接続される。主信号バス３２は、視野ファセットミラー１９の制御デバイス３３に信号接続される。制御デバイス３３は、特に、個々のミラー２６を直列で互いに、すなわち、行毎又は列毎に駆動するように設計される。個々のミラー行２７及び個々のミラー列２８内にあっても、個々のミラー２６の個別駆動が可能である。

個々のミラー２６の各々は、互いに垂直な２つの傾斜軸の回りに個々に独立して傾斜させることができ、これらの傾斜軸のうちの第１のものは、ｘ軸と平行に延び、これらの２つの傾斜軸のうちの第２のものは、ｙ軸と平行に延びている。２つの傾斜軸は、それぞれの個々のミラー２６の個別反射面内に位置する。

これに加えて、アクチュエータ２９を用いて個々のミラー２６のｚ方向の個別変位も可能である。従って、個々のミラー２６は、反射面２５に対する法線に沿って互いに分離された駆動可能方式で変位可能である。その結果、反射面２５のトポグラフィ全体を変更することができる。これを一例として図４から図６を参照して非常に概略的に例示する。それによってフレネルレンズ方式で１つの平面に全体が配置されたミラーセグメントの形態で大きいサジッタを有する反射面の一様な輪郭、すなわち、反射面の大きいトポグラフィ変化を生成することが可能である。フレネルゾーン方式でのセグメントへのそのような再分割により、大きいサジッタを有するそのようなミラー面トポグラフィの基本曲率が排除される。

図４は、個々のミラー行２７からの抜粋の個々のミラー２６の個別反射面を示しており、この個々のミラー行２７の全ての個々のミラー２６が、制御デバイス３３及びアクチュエータ２９を用いて同じ絶対ｚ位置に揃えられる。それによって個々のミラー行２７の平坦な行反射面がもたらされる。視野ファセットミラー１９の全ての個々のミラー２６の向きが図４に記載の通りに設定される場合に、視野ファセットミラー１９の全体の反射面２５は平坦である。

図５は、中心の個々のミラー２６_mが、隣接する個々のミラー２６_r1、２６_r2、２６_r3に対して負のｚ方向にオフセットされた方式で設定される個々のミラー行２７の個々のミラー２６の駆動を示している。それによって図５に記載の個々のミラー行２７上に入射するＥＵＶ放射線１６の対応する位相オフセットをもたらす多段配置がもたらされる。この場合に、２つの中心の個々のミラー２６_mから反射されたＥＵＶ放射線１６は、最も大きい程度まで位相遅延される。縁部の個々のミラー２６_r3は、最も小さい位相遅延を生成する。介在する個々のミラー２６_r1、２６_r2は、相応に、中心の個々のミラー２６_mの得られる位相遅延から進んで徐々に小さくなる位相遅延を段階的に生成する。

図６は、一方で個々のミラー２６の互いに対するｚ方向のオフセットと、他方で個々のミラー２６の互いに対する向きとが、全体で凸面の個々のミラー行２７をもたらすような個々のミラー行２７からの例示的抜粋の個々のミラー２６の駆動を示している。この駆動は、視野ファセットミラー１９の個々のミラー群の結像効果を生成するのに使用することができる。当然ながら、同様の方法で、例えば、個々のミラー２６の群の凹面配置も可能である。

図５及び図６を参照して上述したものに対応する設計は、ｘ寸法に限定されず、制御デバイス３３を用いた駆動に基づいて、視野ファセットミラー１９のｙ寸法にわたって続けることができる。

既に上述したように、各々が少なくとも２つの個々のミラー２６から構成される個々のミラー群２４ａ内の個々のミラー２６の予め定められた傾斜付きのグループ分けは、制御デバイス３３を用いたアクチュエータ２９の個別駆動によって設定することができる。個々のミラー群２４ａは、照明光１６に対する少なくとも１つの専用群ミラー照明チャネルを通して、個々のミラー群２４ａを物体視野５に結像するための瞳ファセットミラー２０の少なくとも１つの専用瞳ファセットにそれぞれ割り当てられる。この割り当ては、それぞれの個々のミラー２６上に入射する照明光１６の部分ビームが、当該の個々のミラー２６からそれに割り当てられた瞳ファセットミラー２０の瞳ファセットに向けて反射され、更にそこから物体視野５に向けて反射されるような個々のミラー群２４ａに属する個々のミラー２６のそれぞれの傾斜位置又は切り換え位置の事前定義によって行われる。この場合に、群ミラー照明チャネルは、全体の照明視野又は物体視野５を照明するための瞳ファセットを通しての結像に起因して互いに補完し合うそれぞれの個々のミラー群２４ａの全ての個々のミラー照明チャネルの全計である。従って、個々のミラー群２４ａの各々は、照明視野５の原像と見なすことができる。この場合に、照明視野５の元の像は、結像収差を考慮して照明視野５内に正確に結像される構造的形態である。この構造的形態を実原像とも表している。それとは対照的に、照明視野５の理想原像は、結像収差を考慮することなく照明視野５内に正確に結像される構造的形態を表している。

この場合に、照明視野又は物体視野５の合計照明は、これらの原像の重ね合わせを構成する。

従って、個々のミラー群２４ａの各々は、例えば、ＵＳ ６，４３８，１９９ Ｂ１又はＵＳ ６，６５８，０８４ Ｂ２に開示されているもののような視野ファセットミラーのファセットの機能をそれぞれ有する。

図７は、そのようなグループ分けを示している。この図は、図２に記載の図と比較してより多くの個々のミラー２６を有する視野ファセットミラー１９の変形の視野ファセット板の反射面２５からの抜粋を示している。図２から図６を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対しては再度特に詳細には解説しない。

図７の例の場合に、制御デバイス３３の駆動の対応する組合せにより、反射面２５内に合計で１２個の個々のミラー群２４ａが形成される。個々のミラー群２４ａは、各々が同じｘ／ｙアスペクト比を有する。個々のミラー群２４ａの各々は、個々のミラー２６の２４×３アレイ、すなわち、各々が２４個の個々のミラー２６を有する３つの個々のミラー行を有する。従って、個々のミラー群２４ａの各々は、８対１のアスペクト比を有する。このアスペクト比は、照明される物体視野５のアスペクト比に対応する。この場合に、個々のミラー２６の傾斜位置に依存する光線幾何学形状の変化に起因する物体視野５内へのそれぞれの個々のミラー群２４ａの結像の詳細な変化に起因して発生するアスペクト比の差が無視されている。

個々のミラー群２４ａの各々内では、個々のミラー２６は、個々のミラー群２４ａの各々の形態が従来の視野ファセットミラーの個別視野ファセットの形態に対応するように、互いに対して向きが設定される。それぞれの個々のミラー群２４ａの個々のミラー２６の像は、全体の物体視野５に関して物体視野５内で互いに補完し合う。

図７は、群ミラー照明チャネル３５を通しての瞳ファセットミラー２０の３つの瞳ファセット３４に対する個々のミラー群２４ａのうちの３つのもの割り当てを略示している。瞳ファセット３４は、照明光学ユニット４の第２のファセットを構成する。

図８及び図９は、物体視野５の境界形態における２つの可能な変形を示している。図８に記載の物体視野５は、アスペクト比ｘ₁／ｙ₁を有する矩形である。図９に記載の物体視野５は、同じアスペクト比ｘ₁／ｙ₁を有する弓形である。

図１０は、図９に記載の物体視野５の例に基づく物体視野５内への個々のミラー群２４ａの結像中の結像収差の効果を示している。図１０では、物体視野５を弧で略示している。物体視野５に対して傾斜しているように示すのは、傾斜結像収差に関して補償されていない個々のミラー群２４ａの個々のミラー群像３６である。図１０の反時計方向の傾斜角の傾斜（方向矢印３７を参照されたい）は、図１０では有意に誇張して示したものである。この傾斜結像収差は、瞳ファセット３４に対する個々のミラー群２４ａのそれぞれの割り当てに依存する。

図１０に記載の概略的な結像収差の図は、弓形に設計された個々のミラー群（図１１を参照されたい）、又は追加の弓形視野成形が例えば相応に設計されたかすめ入射ミラー２４によってこれに加えて弓形視野成形が行われる矩形個々のミラー群２４ａ（図２及び図７を参照されたい）に適用される。

図１１を参照して、図１０に記載の割り当て結像収差の補償のための２つの別の可能性を以下に説明する。この補償は、図１１に実線を用いて示す個々のミラー２６を有するように示す基本的に弓形に設計された個々のミラー群２４ａに基づいて行われる。図１１に記載の個々のミラー群２４ａは、相応に選択された視野ファセットミラー１９の個々のミラー２６からなる３０×６格子として形成される。選択された個々のミラー２６の対応する段階的配置の結果として弓形の縁部輪郭３８がもたらされる。中間視野高さ、すなわち、ｘ₀／２の領域内では、図１１に記載の個々のミラー群２４ａは、個々のミラー２６からなる矩形の１０×６中心アレイ３９を有する。個々のミラー群２４ａは、この中心アレイ３９にｘ方向に左右に接して２つの第１の側部アレイ４０を有し、これらに隣接して最初に正及び負のｘ方向に２つの第２の側部アレイ４１が存在し、更に、正及び負のｘ方向の縁に２つの縁部アレイ４２が存在する。第１の側部アレイは、４×６アレイとして具現化される。第２の側部アレイは、３×６アレイとして具現化される。２つの縁部アレイ４２は、１×６アレイとして具現化される。

２つの第１の側部アレイ４０は、中心アレイ３９に対して負のｙ方向に１つの個々のミラー格子だけ、すなわち、ｙ方向に個々のミラー２６のうちの１つの広がりだけオフセットされる。２つの第２の側部アレイ４１は、次に、２つの第１の側部アレイ４０に対して負のｙ方向に１つの個々のミラー格子だけオフセットされる。２つの縁部アレイ４２は、次に、２つの第２の側部アレイ４１に対して負のｙ方向に１つの個々のミラー格子だけオフセットされる。

個々のミラー群２４ａの個々のミラー２６は、図１０を参照して上記に例示した傾斜結像収差が補償されるように配置され、すなわち、互いに対して個々に傾斜される。この目的のために、個々のミラー２６は、個々のミラー群２４ａの個々のミラー照明チャネル４３のビーム経路のビーム軸が、この個々のミラー群２４ａに割り当てられた瞳ファセットミラー４４のファセット３４上の異なるターゲット場所４４に向けて案内されるように、傾斜して向きが設定される。この場合に、それぞれのターゲット場所４４の位置は、個々のミラー群２４ａ内の個々のミラー２６の位置のｘ座標に依存する。図１１では、個々のミラー列２８内で選択された個々のミラー２６の個々のミラー照明チャネル４３₁から４３₅は、実線を用いて例示している。個々のミラー照明チャネル４３_iに沿って照明光部分ビーム１６_iが進む。照明チャネル４３₁は、図１１の左にある縁部アレイ４２と一致する個々のミラー列２８₁の個々のミラー２６に属する。照明チャネル４３₂は、図１１の左の第１の側部アレイ４０の中央列である個々のミラー列２３₂内の個々のミラー２６に属する。個々のミラー照明チャネル４３₃は、中心アレイ３９の２つの中央の個々のミラー列２８のうちの一方である個々のミラー列２８₃内の個々のミラー２６に属する。個々のミラー照明チャネル４３₄は、図１１の右の第１の側部アレイ４０の図１１では左の個々のミラー列２８である個々のミラー列２８₄の個々のミラー２６に属する。個々のミラー照明チャネル４３₅は、個々のミラー群２４ａの図１１の右の第２の側部アレイ４１の中央の個々のミラー列２８である個々のミラー列２８₅の個々のミラー２６に属する。

図１１に記載の個々のミラー群２４ａの個々のミラー２６のｘ座標に基づいて、ターゲット場所４４は、瞳ファセット３４上で異なるｙ座標に位置する。個々のミラー列２８₁の全ての個々のミラー２６のターゲット場所４４₁は、瞳ファセット３４上で第１の最小ｙ座標ｙ₁に一致する。個々のミラー列２８₂の全ての個々のミラー２６のターゲット場所４４₂は、瞳ファセット３４上でｙ₁よりも大きい第２のｙ座標ｙ₂に一致する。個々のミラー列２８₃の個々のミラー２６のターゲット場所４４₃は、瞳ファセット３４上で、瞳ファセット３４の中心であり、ｙ座標ｙ₂よりも大きい第３のｙ座標ｙ₃に一致する。個々のミラー列２８₄の個々のミラー２６のターゲット場所４４₄は、ｙ₃よりも大きいｙ座標ｙ₄に一致する。個々のミラー列２８₅の個々のミラー２６のターゲット場所４４₅は、瞳ファセット３４上でｙ₄よりも大きいｙ座標ｙ₅に一致する。ターゲット場所４４₁から４４₅は、ｙ方向と平行にｙ₃で瞳ファセット３４の中心を通って延びるターゲット場所経路４５上に位置する。他の個々のミラー列２８_iのターゲット場所は、個々のミラー列２８_iのｘ座標とターゲット場所４４_iのｙ座標との間に線形関係が生じるように、ターゲット場所経路４５上のターゲット場所ｙ₁とｙ₅の間に位置する。

個々のミラー照明チャネル４３_iに割り当てられた照明光部分ビーム１６_iは、瞳ファセットミラー３４上で小さい直径のみを有するので、ｙ座標に関して縁にあるターゲット場所４４₁及び４４₅において瞳ファセット３４上に入射する照明光部分ビーム１６であっても、この瞳ファセットによって完全に反射される。

ターゲット場所経路４５は、直線的に延びる。これに代えて、湾曲したか又はあらゆる他の方式でもたらされるターゲット場所経路４５の進路も可能である。

各々が同じｘ座標を有し、かつｙ座標値のみが異なる図１１に記載の個々のミラー群２４ａの個々のミラー２６は、この個々のミラー２６の個々のミラー照明チャネル４３_iのビーム経路のビーム軸が、各々この個々のミラー群２４ａに割り当てられた第２のファセットミラーのファセット３４上の同じターゲット場所４４_iに向けて案内されるような向きに置かれる。従って、この向きにより、個々のミラー群２４ａ内の個々のミラー２６のｘ座標値に基づいて、ターゲット場所４４_iに対する個々のミラー２６のターゲット場所割り当てがもたらされる。特に、ターゲット場所４４_iのｙ座標と個々のミラー２６のｘ座標との間には線形関係が存在する。図１に記載の個々のミラー群２４ａの個々のミラー２６が座標値［−ｘ₀／２；＋ｘ₀／２］の間に配置される場合に、例えば、ターゲット場所４４_iとファセット３４の中心又は中点Ｚとの間の距離は、このｘ座標値に線形に依存することができる。

個々のミラー２６が、図２、図７、及び図１１に示すようにｘ／ｙ格子で配置されない場合であっても、ターゲット場所４４_iに対する個々のミラーの対応する割り当てが可能である。この場合に、列による関連付けの代わりに、同じｘ座標値に属する個々のミラー２６が同じターゲット場所４４_iに割り当てられる。同じｘ座標値を有する個々のミラー２６の関連付けは、それぞれ考慮する個々のミラー２６が少なくとも予め定められたｘ座標値と重なる場合に与えられる。この場合に、「個々のミラー列」は、同じｘ座標値に属する個々のミラー２６を意味すると理解される。

図１２は、瞳ファセット３４上でのターゲット場所４４₁から４４₅のｙオフセットに起因して、様々な個々のミラー列２８_iの異なるｙ方向がｙ方向に生じるこのターゲット場所割り当ての効果を示している。この場合、この偏向効果は、図１０に記載の傾斜結像収差が厳密に補償されるように選択される。その結果、個々のミラー群の像３６は、弓形物体視野５と一致する。ターゲット場所割り当てのこの効果は、せん断としても表わされる。

図１１には、破線形式で個々のミラー群２４ａに属する個々のミラー２６の配置変形も例示している。この変形を縁部輪郭補償とも表している。この代替配置変形は、個々のミラー２６の異なる選択を実施する段階を伴い、これらの個々のミラー２６は、破線形式で示す配置変形にある２４ａ’で表す個々のミラー群に割り当てられる。この代替の個々のミラー群２４ａ’をせん断された個々のミラー群とも表している。この補償変形にある個々のミラー群２４ａ’に対する個々のミラー２６のこの配置又は割り当ては、代替の個々のミラー群２４ａ’の右下半分に一点鎖線に示す縁部輪郭３８’が、物体視野５の弓形縁部輪郭（図９を参照されたい）からずれて、この縁部輪郭ずれが、図１０に記載の傾斜結像収差のずれを補償するようなものである。

この目的のために、図１１の代替の個々のミラー群２４ａ’の左半分の全体は、矩形の１４×６アレイとして具現化される。ｙ方向にオフセットされることなく、この１４×６アレイに隣接して、正のｘ方向に５×６アレイの形態にある中心アレイ３９の右半分が存在する。図１１の右の第１の側部アレイ４０’は、最初に記述された配置変形の右の側部アレイ４０に対して更に１つの個々のミラー格子だけ負のｙ方向にオフセットされ、それによって中心アレイ３９と右の第１の側部アレイ４０’との間のオフセットは、今度は負のｙ方向に２つの個々のミラー格子に対応する。第１の側部アレイ４０’に接する更に別のアレイ、すなわち、第２の側部アレイ４１’及び右縁部アレイ４２’も、各々、負のｙ方向に更に１つの個々のミラー格子だけオフセットされ、それによって第２の側部アレイ４１’は、第１の側部アレイ４０’に対してｙ方向に２つの個々のミラー格子だけオフセットされ、右縁部アレイ４２’も、第２の側部アレイ４１’に対して２つの個々のミラー格子だけオフセットされる。

この代替配置又は割り当ての場合に、代替の個々のミラー群２４ａ’の個々のミラー照明チャネル４３’のビーム経路のビーム軸は、瞳ファセット３４の同じターゲット場所Ｚ、すなわち、その中心に案内される。図１０に記載の傾斜結像収差の補償は、個々のミラー２６がせん断された個々のミラー群２４ａ’に割り当てられた場合に、すなわち、傾斜結像収差の事前補償をもたらすせん断配置にのみ起因してもたらされる。せん断された個々のミラー群２４ａ’の場合にも、図１２に示すように物体視野５と一致する個々のミラー群の像３６’がもたらされる。

一方でターゲット場所割り当てに起因する傾斜効果と、個々のミラー２６の別のせん断配置に起因するせん断効果との混合も可能である。

図１１には、個々のミラー列２８_iの互いに対するせん断を個々のミラー群２４ａ’のサイズに対して誇張した個々のミラー２６の相対サイズによって誇張形式で例示している。個々のミラー群２４ａ’は、実際には非常に多数の個々のミラー２６から構成されるので、小さく緻密な設計を提供することができる。

図１３は、視野ファセットミラー１９上の弓形の個々のミラー群２４ａ’のそのようなせん断配置の抜粋を示している。図１３は、傾斜結像収差の補償に向けてせん断された複数の個々のミラー群２４ａ’の例示的な縁部輪郭３８’を示している。個々のミラー群２４ａ’は、非常に多くの個々のミラー２６から構成されるので、図１３では個々のミラー格子はもはや見ることができない。この照明は、それぞれの個々のミラー群２４ａ’の縁部輪郭３８’を明確に示している。

せん断された個々のミラー群２４ａ’の可能な補償配置は、ＷＯ ２０１０／０３７４５３ Ａ１の図１５及び図１７の一体的な視野ファセットに対して記載されているものに対応する。当然ながら、個々のミラー群２４ａは、矩形基本形態から始めて、すなわち、図７に記載の配置から始めてせん断を有することができ、この場合に、個々のミラー群の縁部輪郭は、ＷＯ ２０１０／０３７４５３ Ａ１の図１６及び図１７に対応する方式で配置することができる。

個々のミラー照明チャネルに対して互いにｙ方向にオフセットされた異なるターゲット場所４４_iが達成されるような個々のミラー群２４ａの個々のミラー２６の向きは、瞳ファセット３４上で、すなわち、第２のファセットミラー２０のファセット上でｘ方向よりもｙ方向に広範囲にわたる区域が照明されるという効果を有する。六角形の境界を有するように成形された瞳ファセット３４（図１４及び図１５を参照されたい）の使用により、瞳ファセットミラー３４の反射面４９のファセット境界４８の２つの互いに反対のコーナ４６、４７が瞳ファセット３４の反射面４９の中心Ｚと同じｘ座標を有することによって上述の効果を考慮することができる。この場合に、瞳ファセット３４は、その反射面４９に関して、ターゲット場所経路４５に沿ってそれに対して垂直な方向よりも広範囲にわたるように配置される。

これに代えて、ターゲット場所経路に沿った広がり及びターゲット場所経路に対して横断方向の広がりが異なり、ターゲット場所経路４５に沿ってより大きい広がりを有する瞳ファセット３４の他の設計も可能である。このようにして成形された瞳ファセット３４の例は、矩形瞳ファセット３４、楕円形瞳ファセット３４、又は他に双円錐形瞳ファセット３４である。

瞳ファセットミラー２０は、ターゲット場所経路４５に沿って広がりが異なる瞳ファセット３４を有することができる。それによってターゲット場所４４_iの同じ絶対ｙオフセットが瞳ファセット３４の全ての上で発生しなくてもよい状況を考慮することができる。それぞれの瞳ファセット３４上でのターゲット場所４４_iの互いに対する絶対ｙオフセットは、各々発生する傾斜結像収差の大きさに依存するので、それぞれの補償要件に十分に適応化された広がりを有するターゲット場所経路４５に沿う瞳ファセット３４を設計することで十分である。

個々のミラー群２４ａ’の縁部輪郭３８’のせん断による上述の縁部輪郭補償に代えて又はそれに加えて、物体視野５内へのそれぞれの個々のミラー群２４ａ’の結像の瞳ファセット３４に対する個々のミラー群２４ａ’の割り当てに依存して変化する結像スケールを補償するように、第１のファセットミラー１９上の個々のミラー２６の選択を実施することができる。従って、視野ファセットミラー１９上の個々のミラー群２４ａ’の位置と瞳ファセット３４に対する割り当てとに基づいて、異なるサイズ、すなわち、ｘ方向及びｙ方向に異なる絶対広がりを有する個々のミラー２６の対応する割り当てにより、割り当て依存の結像スケールに支配される方式で物体視野５上への正しいサイズの結像が達成されるように個々のミラー群を予め定めることができる。

投影露光装置１を用いた投影露光中に、最初に上述の設定方法を用いて照明幾何学形状が設定される。次いで、微細又はナノ構造化構成要素、特に半導体構成要素、例えば、マイクロチップのリソグラフィによる生成に向けて、物体視野５内のレチクル７の少なくとも一部が、像視野１１内でウェーハ上にある感光層の領域上に結像される。この場合に、レチクル７とウェーハ１３は、スキャナ作動において時間的に同期化された方式でｙ方向に連続的に移動される。

１６ 照明光
２０ 瞳ファセットミラー
２４ａ、２４ａ’ 個々のミラー群
３４ 瞳ファセット
４５ ターゲット場所経路

Claims (10)

1. リソグラフィマスク（７）を配置することができる物体視野（５）に向けて照明光（１６）を案内するためのＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニット（４）であって、
   前記照明視野（５）に向けて照明光部分ビーム（１６_i）を案内するための個々のミラー照明チャネル（４３）を提供する複数の個々のミラー（２６）を有する第１のファセットミラー（１９）を含み、
   前記照明光（１６）のビーム経路内で前記第１のファセットミラー（１９）の下流に配置され、かつ群ミラー照明チャネル（３５）を通じた前記物体視野（５）内への該第１のファセットミラー（１９）の前記個々のミラー（２６）の群（２４ａ）の結像に各々が寄与する複数のファセット（３４）を有する第２のファセットミラー（２０）を含み、該群ミラー照明チャネル（３５）は、該個々のミラー群（２４ａ）の前記個々のミラー照明チャネル（４３）を含み、
   前記第１のファセットミラー（１９）の前記個々のミラー（２６）の配置及び前記第２のファセットミラー（２０）の前記ファセット（３４）の配置は、異なる前記個々のミラー群（２４ａ）の像（３６）が、割り当てられた前記群ミラー照明チャネル（３５）を通じて前記物体視野（５）内で互いに重ね合わされるようなものであり、
   前記個々のミラー群（２４ａ）の前記個々のミラー（２６）は、一方で前記第２のファセットミラー（２０）の前記ファセット（３４）に対する前記第１のファセットミラー（１９）の前記個々のミラー群（２４ａ）のそれぞれの割り当てに依存して発生し、かつ他方で前記物体視野（５）内への該個々のミラー群（２４ａ）の結像中に発生する結像収差が少なくとも部分的に補償されるように配置され、
   前記個々のミラー群（２４ａ）の前記個々のミラー（２６）は、それによって予め定められた該個々のミラー群（２４ａ）の前記個々のミラー照明チャネル（４３）が、該個々のミラー群（２４ａ）に割り当てられた前記第２のファセットミラー（２０）の前記ファセット（３４）上の異なるターゲット場所（４４_i）に向けて案内されるような向きに置かれる、
   ことを特徴とする照明光学ユニット。
2. 前記個々のミラー（２６）は、前記個々のミラー照明チャネル（４３）がそれに向けて案内される前記第２のファセットミラー（２０）の前記ファセット（３４）上の前記異なるターゲット場所（４４_i）が、該ファセット（３４）にわたって延びるターゲット場所経路（４５）に沿って配置されるような向きに置かれることを特徴とする請求項１に記載の照明光学ユニット。
3. 前記個々のミラー（２６）は、前記ターゲット場所経路（４５）が直線的に延びるように配置されることを特徴とする請求項２に記載の照明光学ユニット。
4. 前記第２のファセットミラー（２０）の前記ファセット（３４）の反射面（４９）が、前記ターゲット場所経路（４５）に沿ってそれに対して垂直な方向よりも大きい広がりを有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の照明光学ユニット。
5. 前記第２のファセットミラー（２０）は、前記ターゲット場所経路（４５）に沿ったその広がりに関して異なる広がりを有するファセット（３４）を有することを特徴とする請求項４に記載の照明光学ユニット。
6. 前記物体視野（５）は、２つの物体視野座標（ｘ，ｙ）によって張られ、
   前記２つの物体視野座標（ｘ，ｙ）の一方の同じ座標値（ｘ）に属し、すなわち、他方の物体視野座標（ｙ）においてのみ異なる個々のミラー群（２４ａ）の前記個々のミラー（２６）は、それによって予め定められた該個々のミラー（２６）の前記個々のミラー照明チャネル（４３_i）が、該個々のミラー群（２４ａ）に割り当てられた前記第２のファセットミラー（２０）の前記ファセット（３４）上の同じターゲット場所（４４_i）に向けて案内されるような向きに置かれる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の照明光学ユニット（４）を含む、
   ことを特徴とする照明系（３）。
8. 請求項７に記載の照明系（３）を含み、
   ＥＵＶ光源（２）を含み、
   物体変位ドライブ（９）を用いて変位方向（ｙ）に沿って変位可能であり、物体視野（５）内に物体（７）を装着するための物体ホルダ（８）を含み、
   ウェーハ変位ドライブ（１５）を用いて前記変位方向（ｙ）に沿って変位可能であり、像視野（１１）内にウェーハ（１３）を装着するためのウェーハホルダ（１４）を含む、 ことを特徴とする投影露光装置（１）。
9. 請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の照明光学ユニット（４）を含む、
   照明系（３）を含み、
   物体視野（５）を像視野（１１）に結像するための投影光学ユニット（１０）を含み、
   ＥＵＶ光源（２）を含み、
   物体変位ドライブ（９）を用いて変位方向（ｙ）に沿って変位可能であり、物体視野（５）内に物体（７）を装着するための物体ホルダ（８）を含み、
   ウェーハ変位ドライブ（１５）を用いて前記変位方向（ｙ）に沿って変位可能であり、像視野（１１）内にウェーハ（１３）を装着するためのウェーハホルダ（１４）を含み、 前記ターゲット場所経路（４５）が、前記変位方向（ｙ）と平行に延びることを特徴とする投影露光装置（１）。
10. 投影露光の方法であって、
    請求項８又は請求項９に記載の投影露光装置（１）を与える段階と、
    ウェーハ（１３）を与える段階と、
    リソグラフィマスク（７）を与える段階と、
    前記投影露光装置（１）の投影光学ユニット（１０）を用いて前記リソグラフィマスク（７）の少なくとも一部を前記ウェーハ（１３）の感光層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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