JP2015519009A - ファセットミラー - Google Patents

Abstract

少なくとも１つの方向に少なくとも０．２ｍｍ-1の空間周波数を有する構造を有する第１のファセットミラー（１３）と、第１のファセットミラー（１３）の構造の空間周波数を減衰させるための手段がそれぞれ設けられた多数のファセット（１４ａ）を含む第２のファセットミラー（１４）とを含む投影露光装置（１）の物体視野（５）を照明するための照明光学ユニット（４）。【選択図】図９

Description

ドイツ特許出願ＤＥ １０ ２０１２ ０１０ ０９３．０の内容が引用によって組み込まれている。

本発明は、投影露光装置の照明光学ユニットのためのファセットミラーに関する。本発明は、更に、投影露光装置において物体視野を照明するための照明光学ユニットに関する。本発明は、更に、投影露光装置のための照明系、及びそのような照明系を有する投影露光装置に関する。最後に、本発明は、微細構造化又はナノ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る構成要素に関する。

マイクロリソグラフィのための投影露光装置内の使用のためのミラーアレイは、例えば、ＷＯ ２００９／１００８５６ Ａ１から公知である。そのような投影露光装置の構成要素の更なる開発に対する必要性は常に存在する。

ＤＥ １０ ２０１２ ０１０ ０９３．０ ＷＯ ２００９／１００８５６ Ａ１ ＤＥ １０ ２００９ ０４４ ４６２ Ａ１ ＵＳ ６，８５９，５１５ Ｂ２ ＥＰ １ ２２５ ４８１ Ａ ＤＥ １０ ２００６ ０３６ ０６４ Ａ１ ＷＯ ２００９／１００ ８５６ Ａ１ ＤＥ １０ ２００８ ００９ ６００ Ａ１ ＥＰ １ ７９６ １４７ Ａ１ ＵＳ ７，００６，５９５ Ｂ２ ＥＰ １ ８１１ ５４７ Ａ１

本発明の第１の目的は、投影露光装置の照明光学ユニットのためのファセットミラーを改善することからなる。この目的は、特定の限界周波数よりも高い空間周波数を減衰させるための手段がそれぞれ設けられた多数のファセットを含む投影露光装置の照明光学ユニットのためのファセットミラーによって達成される。

本発明の一態様によれば、ファセットミラーは、特定の限界周波数よりも高い空間周波数を減衰させるための手段がそれぞれ設けられた多数のファセットを含む。そのようなファセットミラーは、特に瞳ファセットミラーとして使用することができる。それによって物体視野内でのマスク照明の均一性に対して悪影響を有する視野ファセットミラーの微細構造を減衰させることが可能になる。空間周波数を減衰させるための手段を有するそのようなファセットミラーは、光源変動及び系許容範囲に関して光学系の安定化も導く。

瞳ファセットのターゲットを定めたデフォーカスは、空間周波数を減衰させるための手段として機能することができる。これは、瞳ファセットの曲率半径の適切な選択によって達成することができる。

トロイダル瞳ファセットを利用することもできる。好ましくは、これらのファセットは、走査方向の屈折力がフライアイコンデンサー条件を厳密に満たすように構成される。これは、少なくとも１つの空間方向にお中間フォーカスが瞳ファセット上に厳密に結像され、視野ファセットがレチクル上に厳密に結像されることを意味すると理解しなければならない。その結果は、放射線源の変位が視野照明における視差を招かないことである。トロイダル瞳ファセットは、走査方向に対して垂直な方向に望ましいデフォーカスを導入することができる。

空間周波数を減衰させるためのファセットには、好ましくは、適切な散乱関数が備えられる。散乱関数は、好ましくは、１次元散乱関数である。この１次元散乱関数は、物体視野の照明に対して走査直交方向にのみ影響を及ぼすのに適する方式で選択される。

約０．４ｍｒａｄの散乱角σを有するガウス関数は、散乱強度の角度分布に対して有利であることが見出されている。これは、１．３３ｍ^-1よりも高い空間周波数を０．０１％未満のコントラストまで減衰させることを可能にさせる。一般的に、散乱関数は、少なくとも０．１ｍｒａｄ、特に０．２ｍｒａｄ、特に０．３ｍｒａｄの散乱角σを有する。

そのような散乱関数は、瞳ファセット内に１次元方向の円筒を書き込むことによってもたらすことができる。従って、ファセットは、円筒面区画からなる反射面を有する。円筒面区画は、好ましくは、各々同じアラインメントを有する。更に、円筒面区画は、各々同じ曲率半径を有する。しかし、これらの円筒面区画は、異なる幅、すなわち、異なる中心角を有する。その結果、求める散乱関数を非常に良好に近似することができる。異なる曲率半径及び同一の幅を有する円筒面区画、又は異なる曲率半径及び異なる幅の両方を有する円筒面区画を具現化することも可能である。円筒の向きは任意に設定することができる。この方向は、取りわけ、フライアイコンデンサーにおける幾何学的な視野の回転に依存する。

ターゲットを定めたパワースペクトル密度（ＰＳＤ）をファセット面上に導入することも可能である。この目的のために、ファセット面は、異方的に粗面化される。その結果、望ましい双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）を得ることが可能である。この場合に、照明放射線、特にＥＵＶ放射線の干渉を考慮しなければならない。

本発明の更に別の態様によれば、ファセットミラーは、赤外線領域内の波長を有する放射線を回折させるための回折構造がそれぞれ設けられた多数のファセットを含む。これらのファセットには、特にバイナリ位相格子を設けることができる。位相格子は、好ましくは、遮蔽される波長の４分の１にちょうど対応する溝深さを有する。特に、溝深さｄは、２μｍから３μｍまでの領域内、特に２．５μｍから２．７μｍまでの領域内にあり、好ましくは、約２．６５μｍである。回折構造は、最大で５ｍｍ、特に最大で３ｍｍ、特に最大で２ｍｍ、特に最大で１ｍｍの格子周期ｐを有する。偏向角は、特に少なくとも３ｍｒａｄ、特に少なくとも５ｍｒａｄである。

原理的には、ファセットは、多格子構造、特に異なる格子定数を有するものを有することができる。それによって異なる波長を相殺することが可能になる。更なる詳細に関しては、ＤＥ １０ ２００９ ０４４ ４６２ Ａ１を参照されたい。

ファセットは、多数のマイクロミラーで構成することができる。個々のファセットが各々物体視野全域を照明するのに適するようにファセットを構成することも可能である。

上述の目的は、更に、多数のファセットを含む投影露光装置の照明光学ユニットのためのファセットミラーによって達成され、ファセットには、赤外線領域内の波長を有する放射線を回折させるための少なくとも１つの回折構造がそれぞれ設けられ、回折構造は、最大で５ｍｍの格子周期を有する。

本発明の更に別の目的は、投影露光装置の物体視野を照明するための照明光学ユニットを改善することからなる。この目的は、上述のように第１のファセットミラーと第２のファセットミラーとを含む投影露光装置内の物体視野を照明するための照明光学ユニットによって達成され、第１のファセットミラーは、少なくとも１つの方向に少なくとも０．２ｍｍ^-1の空間周波数を有する構造を少なくとも各領域に有する。

本発明の核心は、少なくとも０．２ｍｍ^-1、特に少なくとも０．３ｍｍ^-1、特に少なくとも０．５ｍｍ^-1、特に少なくとも１ｍｍ^-1の空間周波数を有する構造を有する第１のファセットミラーを特定の限界周波数よりも高い空間周波数を減衰させるための手段がそれぞれ設けられたファセットを有する第２のファセットミラーと組み合わせることにある。

２つのファセットミラーのそのような組合せは特に有利である。すなわち、第１のファセットミラーを用いて、物体視野を照明するために使用される放射線を非常に柔軟な方式で案内することができ、一方、第２のファセットミラーの実施形態は、高い均一性を有する物体視野の照明を可能にするように機能する。

好ましくは、第１のファセットミラーには、赤外線領域内の波長を有する放射線を回折させるためのバイナリ位相格子が設けられる。この点に関しては、以上の説明を参照されたい。

２つのファセットミラーは、好ましくは、第２のファセットミラーのファセットの空間周波数を減衰させるための手段が、物体視野の領域内で最大１％のコントラストを有する第１のファセットミラーの構造の空間周波数をちょうど導くように互いに対して整合される。

第１のファセットミラーには、特に、赤外線領域内の放射線を遮蔽するためのバイナリ位相格子が設けられる。ここで、位相格子は、好ましくは、遮蔽される波長の４分の１にちょうど対応する溝深さｄを有する。

バイナリ位相格子は、好ましくは、遮蔽される波長を有する放射線の１次及びマイナス１次の回折光が、結像放射線の像が収まる瞳ファセットの近くに位置する第２のファセットミラーのファセット上に結像されるように、第２のファセットミラーのファセットの構成に整合された格子周期ｐを有する。遮蔽される放射線の１次又はマイナス１次の回折光が結像される瞳ファセットは、遮蔽される放射線が物体視野に結像されないように位置合わせされ、特に、そのように傾斜される。特に、遮蔽される放射線は、光トラップに対して偏向させることができる。

本発明の更に別の目的は、投影露光装置、特に、ＥＵＶ投影露光装置のための照明系、及びマイクロリソグラフィのためのそのような投影露光装置を改善することからなる。

これらの目的は、上述の照明光学ユニットとＥＵＶ放射線源とを含むＥＵＶ投影露光装置のための照明系、及び上述の照明光学ユニットを含むマイクロリソグラフィのための投影露光装置によって達成される。その利点は、上述したものに対応する。

本発明の更に別の目的は、微細構造化又はナノ構造化構成要素を生成する方法、及びそのような構成要素を改善することからなる。これらの目的は、感光材料で作られた層が少なくとも部分的に塗布された基板を与える段階と、結像される構造を有するレチクルを与える段階と、上述の投影露光装置を与える段階と、この投影露光装置を用いてレチクルの少なくとも一部を基板の感光層の領域上に投影する段階とを含む微細構造化又はナノ構造化構成要素を生成する方法、及び本方法によって生成される構成要素によって達成される。その利点に関しては、ここでもまた以上の説明を参照されたい。

本発明の更に別の利点、特徴、及び詳細は、図面に基づく複数の例示的実施形態の説明から明らかになるであろう。

ＥＵＶ投影リソグラフィのための投影露光装置を通る略子午断面図である。 個々のミラーから構成され、かつ図１に記載の投影露光装置内の使用に向けて設計された視野ファセットミラーの一区画の略上面図である。 図２の視線方向ＩＩＩからの図２に記載のファセットミラーの個々のミラー行の一区画の図である。 例示する個々のミラー行の個々のミラーから形成された行反射面の異なる形態のうちの１つを様々な異なる構成のうちの１つに示す非常に概略的な図である。 例示する個々のミラー行の個々のミラーから形成された行反射面の異なる形態のうちの１つを様々な異なる構成のうちの１つに示す非常に概略的な図である。 例示する個々のミラー行の個々のミラーから形成された行反射面の異なる形態のうちの１つを様々な異なる構成のうちの１つに示す非常に概略的な図である。 一例示的実施形態による視野ファセットミラーのファセットの構造設計の概略図である。 更に別の例示的実施形態による視野ファセットミラーのファセットの構造設計の概略図である。 赤外線領域内の波長を有する放射線を回折させるための回折構造を有する視野ファセットミラーを有する例示的実施形態による照明光学ユニット内のビーム経路の概略図である。 赤外線領域内の波長を有する放射線を回折させるための回折構造を有する視野ファセットミラーを有する例示的実施形態による照明光学ユニット内のビーム経路の概略図である。 位相格子を有するファセットの概略図である。 瞳ファセット上の散乱関数の効果を明らかにするための概略図である。 瞳ファセット上の散乱関数の効果を明らかにするための概略図である。 例示的実施形態による視野ファセットの反射面の設計の概略図である。 Ｎ＝１０個の円筒を通じたガウス散乱関数の概略図である。

最初に、マイクロリソグラフィのための投影露光装置１の一般設計を説明する。

図１は、マイクロリソグラフィのための投影露光装置１を子午断面に略示している。投影露光装置１の照明系２は、放射線源３に加えて、物体平面６の物体視野５を露光するための照明光学ユニット４を含む。この場合に露光されるのは、物体視野５に配置され、図面には例示しておらず、レチクルホルダ（同じく例示していない）によって保持されたレチクルである。投影光学ユニット７は、物体視野５を像平面９の像視野８に結像するように機能する。レチクル上の構造は、像平面９の像視野８の領域に配置され、同じく図面内に例示しておらず、ウェーハホルダ（同じく例示していない）によって保持されたウェーハの感光層上に結像される。

放射線源３は、５ｎｍと３０ｎｍの間の領域内の放出使用放射線を有するＥＵＶ放射線源である。この場合に、放射線源は、プラズマ光源、例えば、ＧＤＰＰ光源（ガス放電生成プラズマ）又はＬＰＰ光源（レーザ生成プラズマ）とすることができる。一例として、１０．６μｍ、すなわち、赤外線領域内の波長で作動する二酸化炭素レーザを用いて、プラズマを形成するように錫を励起することができる。シンクロトロンを利用した放射線源を放射線源３として使用することができる。一例として、当業者は、ＵＳ ６，８５９，５１５ Ｂ２にそのような放射線源に関する情報を見出すことができるであろう。放射線源３によって放出されたＥＵＶ放射線１０は、コレクター１１によってフォーカスされる。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１１の後に、ＥＵＶ放射線１０は、中間焦点面１２を通って伝播し、その後に、複数の視野ファセット１３ａを有する視野ファセットミラー１３上に入射する。視野ファセットミラー１３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。

以下に続く本文では、ＥＵＶ放射線１０を照明光又は結像光とも呼ぶ。

視野ファセットミラー１３の後に、ＥＵＶ放射線１０は、複数の瞳ファセット１４ａを有する瞳ファセットミラー１４によって反射される。瞳ファセットミラー１４は、投影光学ユニット７の瞳平面に対して光学的に共役であ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１４と、ビーム経路の順に表記したミラー１６、１７、及び１８を有する伝達光学ユニット１５の形態にある結像光学アセンブリとにより、部分視野として又は個々のミラー群としても参照され、かつ下記で更により詳細に説明する視野ファセットミラー１３の個々の視野ファセット１９が物体視野５に結像される。伝達光学ユニット１５の最後のミラー１８はかすめ入射ミラーである。

位置関係の説明を簡易化するために、図１には、物体平面６と像平面９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に向けて直交ｘｙｚ座標系を広域座標系としてプロットしている。図１では、ｘ軸は、作図面と垂直に作図面に入り込むように延びている。ｙ軸は、図１の右に向けて延びている。図１では、ｚ軸は下向きに、すなわち、物体平面６及び像平面９と垂直に延びている。

図２は、視野ファセットミラー１３の設計の詳細を非常に概略的な図に示している。視野ファセットミラー１３の全体反射面２０は行と列に再分割され、それによって下記で個々のミラー２１と呼ぶミラー要素の格子が形成される。従って、視野ファセットミラー１３は、多数の個々のミラー２１を有するミラーアレイとして設計される。個々のミラー２１は、個々の反射面２０ａをそれぞれ有する。ＥＵＶ放射線１０を反射するために、個々のミラー２１は、多層系３４を有するコーティングを有する。第１の例示的実施形態によれば、個々のミラー２１の多層系３４は均一な厚みを有する。それによって特に個々のミラー２１を生成することが容易になり、従って、コストの低減を導く。

個々のミラー２１の各々が有する個々の反射面２０ａは、少なくとも各区画において平面である。個々のミラー２１の少なくとも一部は、完全平面設計による個々の反射面２０ａを有することができる。全ての個々のミラー２１が、完全平面設計による個々の反射面２０ａを有することも可能である。個々のミラー行２２は、互いに隣接して位置する複数の個々のミラー２１を有する。個々のミラー行２２内には、数十個から数百個の個々のミラー２１を設けることができる。個々のミラー２１は、図２に記載の例では正方形である。可能な限り間隙の少ない全体反射面２０の占有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、メッシュ分割の数学理論から公知である。

例として、視野ファセットミラー１３は、ＤＥ １０ ２００６ ０３６ ０６４ Ａ１に記載されているように構成することができる。

視野ファセットミラー１３の実施形態に基づいて、個々のミラー列２３も同じく複数の個々のミラー２１を有する。一例として、個々のミラー行２３毎に数十個の個々のミラー２１が設けられる。

位置関係の説明を簡易化するために、図２には、視野ファセットミラー１３の局所座標系として直交ｘｙｚ座標系をプロットしている。ファセットミラー又はその一区画を上面図に示すその後の図には、対応する局所ｘｙｚ座標系が同じく見られる。図２では、ｘ軸は、個々のミラー行２２と平行に右に水平に延びている。図２では、ｙ軸は、個々のミラー列２３と平行に上方に延びている。ｚ軸は、図２の作図面と垂直に、作図面から飛び出すように延びている。

投影露光中に、レチクルホルダとウェーハホルダは、互いに対して同期してｙ方向に走査される。走査方向とｙ方向の間の小さい角度も可能である。ｘ方向には、視野ファセットミラー１３の全体反射面２０はｘ₀の広がりを有する。ｙ方向には、視野ファセットミラー１３の全体反射面２０はｙ₀の広がりを有する。

視野ファセットミラー１３の実施形態に基づいて、個々のミラー２１は、例えば６００μｍ×６００μｍから例えば２ｍｍ×２ｍｍまでの領域内のｘ／ｙ広がりを有する。特にこれらのミラーは、いわゆるマイクロミラーである。マイクロミラーは、視野ファセットミラー１３上で予め決められた波長領域内の放射線に対する回折構造を形成するような寸法及び／又は配置を有することができる。特に、これらのマイクロミラーは、赤外線波長領域内の放射線、特に１０．６μｍの波長を有する放射線に対する回折構造を形成するように構成及び／又は配置することができる。この目的を実現するために、これらのマイクロミラーは、特に、回折される波長の領域内、特に赤外線領域内、特に７８０ｎｍから１ｍｍまでの領域内にある寸法を有することができる。個々のミラー２１は、照明光１０に対してフォーカス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２１のそのようなフォーカス効果は、照明光３による視野ファセットミラー１３の発散照明を使用する場合に特に有利である。全体の視野ファセットミラー１３は、実施形態に依存して例えば３００ｍｍ×３００ｍｍ又は６００ｍｍ×６００ｍｍであるｘ₀／ｙ₀広がりを有する。個々の視野ファセット１９は、例えば、２５ｍｍ×４ｍｍ、８３ｍｍ×４ｍｍ、８３ｍｍ×６ｍｍ、又は１０４ｍｍ×８ｍｍの典型的なｘ／ｙ広がりを有する。要件に基づいて、他の寸法が可能である。個々の視野ファセット１９の各々は、それぞれの個々の視野ファセット１９のサイズと個々の視野ファセット１９を構成する個々のミラー２１のサイズとの間の比に基づいて適切な個数の個々のミラー２１を有する。

図２に全体反射面２０の左下コーナに配置された２つの個々のミラー２１に基づいて破線形式に示し、図３に個々のファセット行２２の一区画に基づいてより詳細に示すように、個々のミラー２１の各々は、入射照明光１０の個々の偏向の目的でそれぞれアクチュエータ２４に接続される。アクチュエータ２４は、個々のミラー２１の各々のその反射側から離れる方向に向く側に配置される。一例として、アクチュエータ２４は、圧電アクチュエータとして構成することができる。そのようなアクチュエータの実施形態は、マイクロミラーアレイの設計から公知である。

個々のミラー行２２のアクチュエータ２４は、それぞれ信号線２５を通して行信号バス２６に接続される。１つの個々のミラー行２２は、行信号バス２６のうちのそれぞれ１つのものに関連付けられる。個々のミラー行２２の行信号バス２６は、更に主信号バス２７に接続される。主信号バス２７は、視野ファセットミラー１３の制御デバイス２８への信号接続を有する。制御デバイス２８は、特に、個々のミラー２１の共通線毎、すなわち、行毎又は列毎の作動に向けて構成される。

個々のミラー２１の各々は、互いに対して垂直な２つの傾斜軸の周りに個々に独立して傾斜させることができ、この場合に、特に、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。一般的に、個々のミラー２１は、いずれかの特定の角度範囲にあるいずれかの方位角で傾斜させることができる。

これに加えて、アクチュエータ２４はまた、個々のミラー２１をｚ方向に個々に変位させることを可能にさせる。従って、個々のミラー２１は、全体反射面２０の表面法線に沿って互いから分離して作動可能であるように変位させることができる。その結果、全体反射面２０のトポグラフィを全体的に変更することができる。これを図４及び図５に基づいて例示的かつ非常に概略的に例示している。その結果、大きいサグを有する全体反射面２０の輪郭、すなわち、全体反射面２０の大きいトポグラフィ変化を平面全域にフレネルレンズの方式で配置されたミラー区画の形態で生成することができる。更に、このようにして、ミラーアレイ１３の全体反射面２０上に回折構造、特に回折格子を形成することができる。

図４は、個々のミラー行２２の全ての個々のミラー２１が制御デバイス２８及びアクチュエータ２４によって同じ絶対ｚ位置に設定された個々のミラー行２２の一区画の個々のミラー２１の個々の反射面２０ａを示している。全ての個々のミラー２１の個々のミラー反射面の完全平面設計の場合に、個々のミラー行２２の平面行反射面がもたらされる。相応に、個々のミラー列２３の平面列反射面を得ることができる。

図５は、個々の中心ミラー２１_mが、隣接する個々のミラー２１_r1、２１_r2、２１_r3に対して負のｚ方向にオフセット設定された個々のミラー行２２の個々のミラー２１の作動を示している。その結果は、図５に記載の個々のミラー行２２上に入射する照明光１０の対応する位相オフセットを導く多段配置である。位相オフセットは、特に赤外線領域内の放射線に対して４分の１波長の場所にある。従って、ミラー１３は、赤外線領域内の放射線に対して、特に１０．６μｍの波長を有する放射線に対していわゆるλ／４構造を有する。この場合に、２つの個々の中心ミラー２１_mによって反射される照明光１０が、最も大きい位相リターデーションを受ける。個々の縁部側ミラー２１_r3は、最も小さい位相リターデーションを生成する。個々の中間ミラー２１_r1、２１_r2は、相応に段階的な方式で個々の中心ミラー２１_mによる位相リターデーションから進んで徐々に小さい位相リターデーション位相を発生させる。特に、個々のミラー２１は、各個々のミラー２１に対して少なくとも１つの更に別の個々のミラー２１が存在し、これらの２つの個々のミラー２１の個々の反射面がこれらの面の表面法線の方向に予め決められたオフセットＶだけオフセットされるように設定される。この場合に、オフセットＶは、特に赤外線領域内で４分の１波長の領域内にある。特に、オフセットＶは、１μｍから１０μｍまでの領域内にある。特に、オフセットＶは２．６５μｍとすることができる。しかし、この領域から外れたオフセットＶを有する対で個々のミラー２１を配置することも実現可能である。一般的に、オフセットＶは、好ましくは、ＵＶ範囲内の予め決められた放射線波長よりも大きく、特に１００ｎｍよりも大きい。特に、オフセットＶは、ミラー１３上に入射する放射線１０の予め決められた波長成分、特に赤外線成分、特に１０．６μｍの波長を有する成分のゼロ次の回折光が相殺されるように選択される。

図６は、個々のミラー２１の更に別の配置を示している。図６に示す個々のミラー２１の配置は、図３に記載のものに実質的に対応する。この場合に、個々のミラー２１_f、２１_bは、それぞれ前方位置と後方位置に交互に配置され、これらの２つの位置は、個々のミラー２１_f、２１_bの表面法線の方向に予め決められたオフセットＶだけ互いに対してそれぞれオフセットされる。この場合に、個々のミラー行２２と個々のミラー列２３の両方において、そのようなオフセット配置を設けることができる。従って、ミラー１３の全体反射面２０は、個々の前方ミラー２１_fと個々の後方ミラー２１_bとを有するチェッカー盤パターンを有する。この場合に、個々のミラー２１の全ては、それぞれ平面個々の反射面を有することができる。個々のミラー２１の交互配置をバイナリ位相構造又はバイナリ位相格子とも呼ぶ。この場合に、オフセットＶを位相格子の溝深さとも呼ぶ。

別の実施形態において、個々のミラー２１は、ｚ方向に調節可能ではない。個々のミラー２１は、特に、図５及び図６を参照して記述した実施形態による予め決められたオフセットパターンで配置される。個々のミラー２１の配置性能及びそこから現れる利点の更なる詳細に関しては、ＷＯ ２００９／１００ ８５６ Ａ１を参照されたい。

以下に続く本文では、ミラー１３の更に別の実施形態を図７を参照して説明する。図７に記載の例示的実施形態において、ミラーアレイ１３の個々のミラー２１の個々の反射面２０ａは、それぞれ、前方領域３１と後方領域３２を有し、これらの領域は、互いに平行に位置合わせされ、その表面法線の方向に予め決められたオフセットＶだけ互いに対してオフセットされる。表面法線に対して垂直な方向には、前方領域３１と後方領域３２は同一の幅を有する。この場合に、前方領域３１の幅をウェブ幅とも呼ぶ。後部領域３２の幅を溝幅とも呼ぶ。一般的に、個々のミラー２１の個々の反射面２０ａは、少なくとも１つのそのような前方領域３１と１つのそのような後方領域３２とを含む。しかし、個々の反射面２０ａは、複数のそのような領域３１、３２を有することができる。特に、領域３１、３２は、格子定数Ｇを有する格子構造を形成する。この場合に、この格子構造は、特にバイナリ格子とすることができる。格子定数Ｇを格子周期ｐとも呼ぶ。

特に、格子定数Ｇは、レチクル７を結像するのに使用される照明光１０のものよりも長い波長を有する電磁放射線が回折され、かつ逸らされるように選択される。特に、格子定数Ｇは、赤外線領域、すなわち、７８０ｎｍと１ｍｍの間の領域内にあるとすることができる。特に、格子定数Ｇは、最大で５ｍｍ、特に最大で３ｍｍ、特に最大で２ｍｍ、特に最大で１ｍｍである。特に、格子定数Ｇは、回折して逸らされる放射線の１次の回折光が、瞳ファセット１４ａの直径に厳密に対応する角度だけ偏向されるように選択される。

個々のミラー２１は、多層系３４を有する。多層系３４は、基板３５上に塗布される。個々のミラー２１の多層系３４は、特にＥＵＶ放射線１０に対する反射コーティングを形成する。特に、多層系３４は、複数の連続するシリコン／モリブデン二重層を有することができる。

個々のミラー２１の設計の更に別の変形を図８に例示している。この設計は、図７に記載の個々のミラー２１のものに実質的に対応する。しかし、個々のミラー２１は、第１のオフセットＶ₁及び第１の格子定数Ｇ₁を有する第１の格子構造と、オフセットＶ₂及び格子定数Ｇ₂を有する更に別の第２の格子構造とを含む。両方の格子は、好ましくは、自己相似方式のバイナリ格子として設計される。この場合に、第２の格子構造は、例えば、第１の格子構造によるゼロ次の回折光における相殺的干渉によって相殺される波長よりもかなり小さい少なくとも１つの更に別の波長でゼロ次の回折光の相殺を導くように構成される。言い換えれば、格子定数Ｇ₁及びオフセットＶ₁を有する第１の格子構造では、特に、図８にＩＲ放射線３６として略示す赤外線放射線に対して相殺的干渉が発生するが、そのような長い波長の放射線は第２の格子構造に基づいて分解されず、それに対して、特に、格子定数Ｇ₂及びオフセットＶ₂を有する第２の格子構造では、図８にＵＶ／ＶＩＳ放射線３７として略示す可視（ＶＩＳ）波長領域及び／又はＵＶ波長領域内の電磁放射線に対して相殺的干渉が存在する。ＥＵＶ放射線１は、２つの格子構造による影響を少なくともほとんど受けないままに留まる。これは、ＥＵＶ放射線１０の複数次の回折光の強度が、これらの格子構造により最大でも１０％、特に最大でも５％、特に最大でも１％、特に最大でも０．１％しか低下しないことを意味すると理解しなければならない。

従って、個々のミラー２１には、複数の格子構造が設けられる。図８に示す二重格子構造を有する実施形態によれば、個々のミラー２１は、三重、四重、五重のような格子構造を有するように構成することができる。

格子構造に関する更なる詳細に関しては、ＤＥ １０ ２００９ ０４４ ４６２ Ａ１を参照されたい。

上述の例示的実施形態の全てに適用されることは、互いにオフセットされる領域が、それぞれオフセット縁部４１によって互いから分離されることである。オフセット縁部４１は、単一の個々のミラー２１上、又は２つの個々のミラー２１の間に形成することができる。オフセット縁部４１は、それぞれ特定の方向のアラインメントを有する。この場合に、照明光学ユニット４の光軸に沿ったオフセット縁部４１の投影が、物体視野５内に傾斜し、特に走査方向と垂直に延びるようにオフセット縁部４１が位置合わせする場合であれば有利である。

オフセット縁部４１の一部を第１の方向に位置合わせし、オフセット縁部４１の更に別の部分を第１の方向から逸れる第２の方向に位置合わせすることを有利とすることができる。

原理的には、オフセット縁部４１のうちの５０％の部分を物体平面６内へのその投影がｘ方向と平行であるように位置合わせし、オフセット縁部４１のうちの他の５０％を物体平面６内へのその投影がｙ方向と平行に延びるように位置合わせすることも可能である。

複数の上述の実施形態による個々のミラー２１を有するミラーアレイを具現化することが可能である。特に、個々のミラー２１のうちの一部、例えば、少なくとも１０％、特に少なくとも３０％、特に少なくとも５０％、特に少なくとも７０％が、平面設計による個々の反射面２０ａを有し、一方、残りの個々のミラー２１が、それぞれ１つ又はそれよりも多くのオフセット縁部４１を有するようにミラーアレイを具現化することが可能である。

ミラーアレイは、オフセット構造と回折構造の両方を有することができる。

ミラーアレイの個々のミラー２１の変位性能及び予め決められた照明設定を設定することに関する更なる詳細に関しては、ＷＯ ２００９／１００ ８５６ Ａ１又はＤＥ １０ ２００８ ００９ ６００ Ａ１を参照されたい。

上記では、多数の個々のミラー２１を有するミラーアレイに対してオフセット構造を記述した。しかし、同様に、視野ファセットミラー１３の視野ファセット１３ａを個々のファセットとして、すなわち、多数の個々のミラー２１で構成されないファセットとして具現化することができる。更に、これらのファセットには、赤外線領域内の波長を有する放射線を回折させるための適切な回折構造が設けられる。上述したように、位相格子の溝深さｄは、遮蔽される波長λ_exの４分の１にちょうど対応するように選択される。遮蔽される波長λ_exは、特に、ＥＵＶ放射線源３内でプラズマを生成するのに使用されるレーザの波長である。

特に、位相格子は、同一の幅のウェブ及び溝を有する。

格子周期ｐは、回折して逸らされる放射線の１次の回折光に対する偏向角が、照明放射線１０の像が収まる瞳ファセット１４ａの近くに位置する瞳ファセット１４ａ上に１次及び−１次の回折光がそれぞれ入射するような偏向角領域内にあるように選択される。この像を鏡面反射とも呼ぶ。この点に関して、照明放射線１０は、格子周期ｐよりも少なくとも１桁だけ小さい干渉幅を有することに注意しなければならない。特に、照明放射線の干渉幅は、５μｍから２０μｍまでの領域内にある。明瞭化の目的で、図９及び図１０では、１次の回折光を参照記号４２で表している。

原理的には、格子周期ｐは、１次及び−１次の回折光の像が、照明放射線１０のゼロ次の回折光の像が収まる瞳ファセット１４ａから遠く離れて位置する瞳ファセット１４ａ上に入射するように選択することができる。原理的には、赤外線放射線が瞳ファセットミラー１４上にもはや全く入射しない程大きい程度に赤外線放射線を回折させることも実現可能である。

特に、偏向角は、３ｍｒａｄから１０ｍｒａｄまでの領域内、特に５ｍｒａｄから７ｍｒａｄまでの領域内にある。

視野ファセット１３ａは、少なくとも５：１、特に少なくとも８：１、特に少なくとも１３：１のアスペクト比を有する。図１１に例示的に示す視野ファセット１３ａは、弧形設計を有する。この視野ファセット１３ａは、ｘ方向に約８０ｍｍの寸法を有する。ｙ方向、すなわち、走査方向と平行な寸法は約４ｍｍである。視野ファセット１３ａのそのような実施形態の場合に、位相格子は、好ましくは、長辺に対して直角に位置合わせされる。しかし、上述したように、位相格子は、走査方向に対して僅かな角度で位置合わせすることができる。

この位相格子は、望ましくない赤外線放射線３６を回折するのに適するが、物体視野５の照明の均一性に対して悪影響を有する可能性がある。同じことは、個々のミラー２１への再分割によって形成される視野ファセットミラー１３の構造にも適用される。隣接する個々のミラー２１の間の連続微分不能な遷移の結果として、物体視野５の照明において干渉空間周波数が存在する可能性がある。

従って、本発明の更に別の態様によれば、瞳ファセット１４ａには、特定の限界周波数よりも高い空間周波数を減衰させるための手段が設けられる。瞳ファセットミラー１４のそのような構成の効果を図１２及び図１３に略示している。１ｍｍ^-1程度の空間周波数を有する視野ファセット１３ａ上の構造は、物体視野５の領域内で特にｘ方向、すなわち、走査方向に対して垂直の照明放射線１０の強度変化を招く可能性があるが、そのような強度変化は、瞳ファセット１４ａの適切な構成によって減衰させるか又は平滑化することができる。

空間周波数を減衰させるために、瞳ファセット１４ａには、特に、散乱強度Ｉが角度分布Ｉ（α）を有するような散乱関数を与えることができる。特に、この散乱関数は、１次元散乱関数である。この散乱関数は、好ましくは、ｘ方向、すなわち、走査直交方向のみの物体視野５の照明に影響を及ぼすように構成される。散乱関数の厳密な定義は、減衰させるべき空間周波数、すなわち、特に視野ファセットミラー１３上の構造に依存する。一例示的実施形態において、散乱関数は、０．４ｍｒａｄの散乱角σを有する１次元方向のガウス関数として構成することが有利であることが見出されている。特に、散乱強度Ｉ（α）の角度分布は、以下の式を有する。

その結果、次式が成り立つので、１００％のＴＩＳ（全積分散乱）がもたらされる。
ここで、Ｉ₀は、瞳ファセット上に入射するパワー又は強度である。この構成を用いて、像視野５の領域内で１．３３ｍｍ^-1よりも高い空間周波数を０．０１％未満のコントラストまで減衰させることができた。

この散乱関数は、１次元方向の円筒を瞳ファセット１４ａ内に直接書き込むことによって達成することができる。言い換えれば、瞳ファセット１４ａは、円筒面区画からなる反射面４３をそれぞれ有する。特に、これらの円筒は、互いに平行に位置合わせされる。これらの円筒は、ｙ方向に対して角度ｃだけ回転されて配置される。特に、角度ｃは、０°から１５°までの領域内、特に５°から１０°までの領域内にある。

円筒は、円形の円筒設計を有する。これらの円筒は、均一な曲率半径Ｒを有する。これらの円筒は、異なる幅ｂ_i、すなわち、異なる中心角ｍを有する。円筒の幅ｂ_iをピッチとも呼ぶ。複数の異なるピッチを組み合わせることにより、散乱関数、特にガウス関数を近似することができる。この目的を実現するために、近似されるガウス関数は、例えば不変強度レベルを有するＮ＝１０個のステップに分解することができる。次いで、予め決められた曲率半径Ｒを前提として、円筒の幅ｂ_iを決定することができる。これらのＮ＝１０個のピッチの和をパッチとも呼ぶ。

Ｎ＝１０個のパッチによる散乱関数の近似を図１５に例示的に示している。この場合に、水平バーの各々は、個々の円筒の散乱プロファイルに対応する。ｘ軸上にプロットする散乱角は、与えられた曲率半径Ｒの場合に、対応する円筒の幅ｂ_iに直接に変換することができる。

好ましくは、複数のパッチが瞳ファセット１４ａ上に含まれる。この工程において、好ましくは、円筒の順序が並べ替えられる。

Ｎ＝１０個のピッチ、Ｒ＝５０ｍｍの曲率半径、及びｂ_Ges＝２５０μｍの全体幅を有するパッチの構造データを以下の表に指定する。

均一な曲率半径Ｒを有するピッチ及び異なる幅ｂ_iを含むパッチの代替として、ピッチは、異なる曲率半径Ｒ_iと均一な幅ｂを有するか、又は異なる曲率半径Ｒ_iと異なる幅ｂ_iを有することができる。

連続的に微分することができない面の代わりに、瞳ファセット１４ａには、滑らかな周期的構造を設けることができる。

これに代えて、瞳ファセット１４ａの散乱効果は、粗度プロファイルを用いて導入することができる。詳細に関しては、ＥＰ １ ７９６ １４７ Ａ１を参照されたい。

空間周波数を減衰させるために、瞳ファセット１４ａには、ターゲットを定めたデフォーカスを備えることができる。詳細に関しては、ＵＳ ７，００６，５９５ Ｂ２を参照されたい。瞳ファセット１４ａは、好ましくは、走査直交方向にデフォーカスされる。このデフォーカスは、特に瞳ファセット１４ａのトロイダル設計を用いてもたらすことができる。トロイダル瞳ファセットの詳細に関しては、ＥＰ １ ８１１ ５４７ Ａ１を参照されたい。

最後に、対応する散乱関数をもたらすターゲットを定めたパワースペクトル密度（ＰＳＤ）を瞳ファセット１４ａの面上に導入することができる。この導入は、瞳ファセット１４ａの面が粗面化され、特に、異方的に粗面化されることを意味することを理解しなければならない。それによってターゲットを定めた反射率分布関数、特にターゲットを定めた双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）を得ることが可能になる。

照明される物体視野５の過露光に関しては、いかなる場合にも、照明される物体視野が通常は走査直交方向に過露光されるという事実を参照されたい。従って、デフォーカス又は散乱関数による縁部の不鮮明化は、比較的大きい過露光及びそれに関連する比較的大きい系伝達率を必ずしも招くわけではない。必要に応じて、この過露光を散乱関数、特に縁部領域における散乱関数の勾配を設計する際に考慮することができる。

空間周波数を減衰させるための手段を有する瞳ファセット１４ａの実施形態、特に散乱関数を有する瞳ファセット１４ａの実施形態は、視野ファセットミラー１３の設計とは独立に有利であるとすることができる。瞳ファセットミラー１４の適切な構成の結果として、特に照明系の安定性及び／又は物体視野５の照明の均一性を改善することができる。

視野ファセットミラー１３と、赤外線領域内の波長を有する放射線を回折させるための回折構造及び散乱関数を有する瞳ファセットミラー１４との組合せは、特に有利であることが見出されている。

微細構造化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生成に向けて、投影露光装置１を用いて物体視野５内のレチクルの少なくとも一部は、像視野８内のウェーハ上の感光層の領域上に結像される。投影露光装置１がスキャナ又はステッパのいずれとして具現化されるかに基づいて、レチクルとウェーハは、走査作動において連続的に又はステッパ作動において段階的にそのいずれかで時間的に同期化される方式でｙ方向に変位される。

５ 物体視野
１０ ＥＵＶ放射線
１３ 視野ファセットミラー
１４ 瞳ファセットミラー
４２ １次の回折光

Claims (15)

1. 投影露光装置（１）の照明光学ユニット（４）のためのファセットミラー（１４）であって、
   特定の限界周波数よりも高い空間周波数を減衰させるための手段がそれぞれ設けられた多数のファセット（１４ａ）、
   を含むことを特徴とするファセットミラー（１４）。
2. 空間周波数を減衰させるための前記ファセット（１４ａ）には、散乱関数が備えられることを特徴とする請求項１に記載のファセットミラー（１４）。
3. 前記散乱関数は、１次元散乱関数であることを特徴とする請求項２に記載のファセットミラー（１４）。
4. 前記散乱関数は、少なくとも０．１ｍｒａｄの散乱角（σ）を有することを特徴とする請求項２及び請求項３のいずれか１項に記載のファセットミラー（１４）。
5. 前記ファセット（１４ａ）は、円筒面区画からなる反射面（４３）をそれぞれ有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のファセットミラー（１４）。
6. 投影露光装置（１）の照明光学ユニット（４）のためのファセットミラー（１３）であって、
   多数のファセット（１３ａ）、
   を含み、
   ａ．前記ファセット（１３ａ）には、赤外線領域の波長を有する放射線（３６）を回折するための少なくとも１つの回折構造がそれぞれ設けられ、
   ｂ．前記回折構造は、最大で５ｍｍの格子周期（ｐ）を有する、
   ことを特徴とするファセットミラー（１３）。
7. 投影露光装置（１）内の物体視野（５）を照明するための照明光学ユニット（４）であって、
   ａ．第１のファセットミラー（１３）、及び
   ｂ．請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の第２のファセットミラー（１４）、
   を含み、
   ｃ．前記第１のファセットミラー（１３）は、少なくとも１つの方向に少なくとも０．２ｍｍ^-1の空間周波数を有する構造を少なくとも各領域に有する、
   ことを特徴とする照明光学ユニット（４）。
8. 前記第２のファセットミラー（１４）の前記ファセット（１４ａ）の前記空間周波数を減衰させるための手段は、前記第１のファセットミラー（１３）の前記ファセット（１３ａ）の前記構造に対してこの構造の該空間周波数が前記物体視野（５）の領域内で最大で１％のコントラストを有するように整合されることを特徴とする請求項７に記載の照明光学ユニット（４）。
9. 前記第１のファセットミラー（１３）の前記構造は、バイナリ位相格子を形成することを特徴とする請求項７及び請求項８のいずれか１項に記載の照明光学ユニット（４）。
10. 前記バイナリ位相格子は、遮蔽される波長（λ_ex）の４分の１にちょうど対応する溝深さ（ｄ）を有することを特徴とする請求項９に記載の照明光学ユニット（４）。
11. 前記バイナリ位相格子は、遮蔽される波長（λ_ex）を有する放射線の１次及び−１次の回折が、結像放射線（１０）の像が収まる瞳ファセット（１４ａ）の近くに位置する前記第２のファセットミラー（１４）のファセット（１４ａ）上に結像されるように、該第２のファセットミラー（１４）の該ファセット（１４ａ）の構成に整合された格子周期（ｐ）を有することを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の照明光学ユニット（４）。
12. ＥＵＶ投影露光装置（１）のための照明系であって、
    ａ．請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の照明光学ユニット（４）、及び
    ｂ．ＥＵＶ放射線源（３）、
    を含むことを特徴とする照明系。
13. マイクロリソグラフィのための投影露光装置（１）であって、
    請求項７から請求項１１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投影露光装置（１）。
14. 微細構造化又はナノ構造化構成要素を生成する方法であって、
    感光材料で作られた層が少なくとも部分的に塗布された基板を与える段階と、
    結像される構造を有するレチクルを与える段階と、
    請求項１３に記載の投影露光装置（１）を与える段階と、
    前記投影露光装置（１）を用いて前記レチクルの少なくとも一部を前記基板の前記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。
15. 請求項１４に記載の方法によって生成された構成要素。