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図面 (16)

課題・解決手段

結像光学ユニット(50)は、物体視野(4)を像視野(8)に結像するように機能する。物体視野(4)と像視野(8)の間の結像ビーム経路(AS)は、複数の部分結像ビーム経路(TAS)に再分割される。結像光学ユニット(50)は、部分結像ビーム経路(TAS)が、互いから完全に分離される方式、及び結像光学ユニット(50)の光学構成要素(M1からM6)によって誘導される方式で物体視野(4)と像視野(8)の間で延びるように、すなわち、物体視野(4)と像視野(8)の間のビーム経路内のいかなる場所においても、部分結像ビーム経路(TAS)が結像光学ユニット(50)のビーム誘導面(20)の同一領域上に当たらないように具現化される。これは、特に、微細又はナノ構造半導体構成要素の生成において分解能性能が改善した結像光学ユニットをもたらす。

概要

背景

冒頭に示したタイプの結像光学ユニットは、US 2010/0231885 A1及びUS 7,414,781 B2から公知である。

概要

結像光学ユニット(50)は、物体視野(4)を像視野(8)に結像するように機能する。物体視野(4)と像視野(8)の間の結像ビーム経路(AS)は、複数の部分結像ビーム経路(TAS)に再分割される。結像光学ユニット(50)は、部分結像ビーム経路(TAS)が、互いから完全に分離される方式、及び結像光学ユニット(50)の光学構成要素(M1からM6)によって誘導される方式で物体視野(4)と像視野(8)の間で延びるように、すなわち、物体視野(4)と像視野(8)の間のビーム経路内のいかなる場所においても、部分結像ビーム経路(TAS)が結像光学ユニット(50)のビーム誘導面(20)の同一領域上に当たらないように具現化される。これは、特に、微細又はナノ構造半導体構成要素の生成において分解能性能が改善した結像光学ユニットをもたらす。

目的

本発明の目的は、特に微細又はナノ構造化半導体構成要素の生成に使用するための結像光学ユニットの分解能機能が増大するように冒頭に示したタイプの結像光学ユニットを開発することである

効果

実績

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請求項1

物体視野(4)を像視野(8)に結像するための結像光学ユニット(7;17;28;50;53;56;59)であって、前記物体視野(4)と前記像視野(8)の間の結像ビーム経路(27;AS)が、複数の部分結像ビーム経路(22,23;TAS)に再分割され、結像光学ユニット(7;17;28;50;53;56;59)は、前記部分結像ビーム経路(22,23;TAS)が、互いから完全に分離される方式、及び結像光学ユニット(7;17;28;50;53;56;59)の光学構成要素(18,19;M1からM6;GI,M1からM6)によって誘導される方式で前記物体視野(4)と前記像視野(8)の間で延びるように、すなわち、該物体視野(4)と該像視野(8)の間の前記ビーム経路内のいかなる場所においても、該部分結像ビーム経路(22,23,TAS)が、結像光学ユニット(7;17;28;50;53;56;59)のビーム誘導面(20)の同一領域上に当たらないように具現化される、ことを特徴とする結像光学ユニット。

請求項2

前記部分結像ビーム経路(22,23;TAS)を誘導する部分光ユニット(29,30;51,52;54,55;57,58)の少なくとも2つの互いに分離された部分瞳(33から36;41から49)を特徴とする請求項1に記載の結像光学ユニット。

請求項3

前記部分結像ビーム経路(TAS)を誘導する結像光学ユニットの前記部分光学ユニット(29,30;51,52;54,55;57,58)の前記部分瞳(33から36;41から49)は、前記瞳(32;40)と垂直に延びる中心光軸(oA)に関する多重対称性を伴って結像光学ユニットの瞳(32;40)に配置されることを特徴とする請求項1及び請求項2に記載の結像光学ユニット。

請求項4

前記部分光学ユニット(29,30;51,52;54,55;57,58)は、前記光軸(oA)に関する多重対称性を伴って配置されることを特徴とする請求項3に記載の結像光学ユニット。

請求項5

結像光学ユニットの前記光学構成要素(18,19;M1からM6)は、前記光軸(oA)が延びる鏡面対称平面(SE)に関する鏡像反転によって互いに移行を行うことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の結像光学ユニット。

請求項6

2つの部分光学ユニット(18,19;29,30;51,52)の前記光学構成要素(18,19;M1からM6)の各々が、前記光軸(oA)が延びる半空間分離平面HT)によって互いから分離された2つの半空間(38,39)の一方にそれぞれ完全に配置さ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項に記載の結像光学ユニット。

請求項7

前記部分光学ユニット(53,54;57,58)のうちの少なくとも1つの前記光学構成要素(MlからM6;GI,MlからM6)は、前記半空間分離平面(HT)によって互いから分離された両方の半空間(38,39)に分散方式で配置さ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項に記載の結像光学ユニット。

請求項8

前記物体側において、結像光学ユニット(56)の少なくとも2つの部分光学ユニット(57,58)の前記部分結像ビーム経路(TAS)は、中心物体視野点から進み、半空間分離平面(HT)と垂直に拡がる子午平面(yz)内で進み、同じ半空間(38)内で進む、主光線(HS1,HS2)を有する、ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の結像光学ユニット。

請求項9

前記部分光学ユニット(29,30;51,52;54,55;57,58)の少なくとも1つが、0.2の像側開口数を有することを特徴とする請求項2から請求項8のいずれか1項に記載の結像光学ユニット。

請求項10

反射光学ユニットとして具現化されることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の結像光学ユニット。

請求項11

前記光学構成要素(60)の少なくとも1つが、モノリシックな方式で具現化され、かつそれぞれの部分結像ビーム経路(TAS)を誘導するための少なくとも2つの互いに分離されたビーム誘導領域(61,62)を有することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の結像光学ユニット。

請求項12

物体視野(4)を照明するための照明光学ユニット(6)を含み、請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の結像光学ユニットを含む、ことを特徴とする光学系。

請求項13

請求項12に記載の光学系を含み、光源(2)を含み、物体ホルダ(11)を含み、像ホルダ(13)を含む、ことを特徴とする投影露光装置(1)。

請求項14

パターン付き構成要素を生成する方法であって、レチクル(10)及びウェーハ(12)を与える段階と、請求項13に記載の投影露光装置を用いて前記レチクル(10)上の構造を前記ウェーハ(12)の感光層上に投影する段階と、前記ウェーハ(12)上に微細又はナノ構造を生成する段階と、を含むことを特徴とする方法。

請求項15

請求項14に記載の方法に従って生成されたパターン付き構成要素。

技術分野

0001

ドイツ特許出願DE 10 2011 076 752.5の内容が、引用によって組み込まれている。

0002

本発明は、物体視野像視野結像するための結像光学ユニットに関する。更に、本発明は、このタイプの結像光学ユニットと物体視野を照明するための照明光学ユニットとを含む光学系、このタイプの光学系と光源とを含む投影露光装置、このタイプの投影露光装置を用いて微細又はナノ構造化構成要素を生成する方法、及びこのタイプの方法に従って生成されたパターン付き構成要素に関する。

背景技術

0003

冒頭に示したタイプの結像光学ユニットは、US 2010/0231885 A1及びUS 7,414,781 B2から公知である。

先行技術

0004

DE 10 2011 076 752.5
US 2010/0231885 A1
US 7,414,781 B2

発明が解決しようとする課題

0005

本発明の目的は、特に微細又はナノ構造化半導体構成要素の生成に使用するための結像光学ユニットの分解能機能が増大するように冒頭に示したタイプの結像光学ユニットを開発することである。

課題を解決するための手段

0006

上述の目的は、請求項1に指定した特徴を含む結像光学ユニットを用いて本発明によって達成される。

0007

本発明による物体視野と像視野の間の互いに分離された部分結像ビーム経路誘導は、部分結像ビーム経路をそれぞれ誘導する部分光ユニット開口数からなる結像光学ユニットの全開口数、特に全像側開口数をもたらす。それによって視野側全開口数の拡大が実質的にもたらされる。この全開口数は、全開口数を部分光学ユニットの開口数の和よりも大きくすることができるように部分光学ユニットの開口数で埋めることができる。結像光学ユニットの瞳は、瞳平面内で互いに重ならない部分光学ユニットの部分瞳で構成することができる。結像光学ユニットの瞳掩蔽率は、50%よりも小さくすることができ、40%よりも小さくすることができ、35%よりも小さくすることができ、特に31%よりも小さくすることができる。パーセントを単位とする瞳掩蔽率の数値は、瞳内で瞳掩蔽に起因して遮蔽される面積の結像光学ユニットの瞳の全面積に対する比率として定められる。

0008

請求項2に記載の少なくとも2つの互いに分離された部分瞳は、最初に部分結像ビーム経路を分離して誘導することを可能にし、更に、異なる照明角度からの照明を生成することを可能にする。2つよりも多い互いに分離された部分瞳、例えば、部分結像ビーム経路を誘導する部分光学ユニットの3つ又は4つの互いに分離された部分瞳も可能である。互いから分離された更に多くの個数の部分瞳、例えば、5つ、6つ、7つ、8つ、又は更に9つの部分瞳も可能である。

0009

請求項3に記載の部分瞳の複数回対称配置は、一般的に、結像される物体構造の対称性に十分に適合される。多重対称性は、2回、3回、4回、又は一般的にn回の対称性とすることができる。

0010

請求項4に記載の結像光学ユニットを構成する部分光学ユニットの複数回対称配置は、複数回対称で配置された部分瞳のものに対応する利点を有する。

0011

請求項5に記載の光学構成要素ミラー対称性は、結像光学ユニットに対する製造経費を低減する。

0012

請求項6に記載の光学構成要素の半空間分離は、結像光学ユニットの設計を容易にする。半空間分離平面は、鏡面対称性と一致させることができる。部分光学ユニットが互いに対して鏡面対称に配置されない場合であっても、半空間分離を行うことができるので、この一致は必須ではない。

0013

請求項7に記載の配置の場合には、部分光学ユニットのうちの1つの少なくとも1つの光学構成要素は一方の半空間に配置され、この部分光学ユニットの少なくとも別の光学構成要素は他方の半分空間に配置される。このようにして、設計自由度を高める部分光学ユニットの相互侵入設計が可能である。

0014

請求項8に記載の配置の場合には、特に、結像される反射物体を使用することができる。傾斜照明が可能である。

0015

請求項9に記載の部分光学ユニットの像側開口数は有利であることが見出されている。この場合、像側全開口数を0.5とすることができる。

0016

請求項10に記載の反射実施形態は、有利であることが見出されている。部分光学ユニット毎に、例えば、6つのミラーを使用することができる。異なる個数のミラー、特に奇数個も可能である。

0017

請求項11に記載の光学構成要素のうちの少なくとも1つのモノリシックな実施形態は、結像光学ユニットの安定性を改善する。

0018

請求項12に記載の光学系の利点、請求項13に記載の投影露光装置の利点、請求項14に記載の微細又はナノ構造化構成要素を生成する方法の利点、及び例えば、メモリチップ集積半導体回路のような請求項15に記載のパターン付き構成要素の利点は、本発明による結像光学ユニットを参照して上述したものに対応する。光源は、特に、投影露光装置の高い構造分解能をもたらすEUV光源とすることができる。

0019

図面を参照して本発明の例示的な実施形態を以下により詳細に説明する。

図面の簡単な説明

0020

EUVマイクロリソグラフィのための投影露光装置の概略図である。
投影露光装置の投影光学ユニットの実施形態の側面図(物体平面及び像平面に対して垂直な作図面)である。
図2に記載の投影光学ユニットが使用される場合に結像目的で図1に示す反射マスクの代わりに使用される透過マスクの平面図である。
図2に記載の投影光学ユニットの入射瞳の平面図である。
投影露光装置において図2に記載の投影光学ユニットの代わりに使用するための投影光学ユニットの更に別の実施形態の図2と類似の図である。
図5に記載の投影光学ユニットの入射瞳の図4と類似の図である。
投影光学ユニットの更に別の実施形態の入射瞳の図6と類似の図である。
投影光学ユニットの更に別の実施形態の子午断面図である。
図8に記載の投影光学ユニットの入射瞳の図6と類似の図である。
投影光学ユニットの更に別の実施形態の子午断面図である。
図10に記載の投影光学ユニットの入射瞳の図6と類似の図である。
投影光学ユニットの更に別の実施形態の子午断面図である。
図12に記載の投影光学ユニットの入射瞳の図6と類似の図である。
投影光学ユニットの更に別の実施形態の子午断面図である。
図14に記載の投影光学ユニットの入射瞳の図6と類似の図である。

実施例

0021

マイクロリソグラフィのための投影露光装置1は、照明光又は結像光3のための光源2を有する。光源2は、例えば、5nmと30nmの間、特に5nmと15nmの間の波長範囲の光を発生させるEUV光源である。光源2は、特に13.5nm又は6.9nmの波長を有する光源とすることができる。LPP(レーザ生成プラズマ)光源又はGDPガス放電生成プラズマ)光源を含めることができる。他のEUV波長も可能である。一般的には、投影露光装置1内でもたらされる照明光3には、任意の波長、例えば、可視波長、又はそうでなければマイクロリソグラフィに対して使用することができ、適切なレーザ光源及び/又はLED光源に対して利用可能な他の波長(例えば、365nm、248nm、193nm、157nm、129nm、109nm)でさえも可能である。照明光3のビーム経路図1に極めて概略的に例示している。

0022

照明光学ユニット6は、照明光3を光源2から物体平面5の物体視野4に向けて誘導するように機能する。物体視野4は、投影光学ユニット又は結像光学ユニット7を用いて、像平面9の像視野8に所定の縮小スケールで結像される。照明光学ユニット6及び投影光学ユニット7は、投影露光装置1の光学系を構成する。図2及びそれ以降に示す例示的な実施形態のうちの1つを投影光学ユニット7に対して使用することができる。図1に記載の投影光学ユニット7は、8倍だけ縮小する。他の縮小スケール、例えば、4×、5×、又は更に8×よりも大きい縮小スケールも可能である。EUV波長を有する照明光3では、レチクル10を例とする結像される反射マスク上の物体側入射角を小さく保つことができるので、特に8×の結像スケールが適している。レチクル10は、投影露光装置1を用いて結像される構造を保持する。更に、8×の結像スケールは、不要に大きいマスクを使用する必要性をもたらされない。図2及びそれ以降に記載の実施形態における投影光学ユニット7の場合には、像平面9は物体平面5と平行に配置される。この場合、レチクルとも表す反射マスク10のうちで物体視野4と一致する抜粋部が結像される。反射マスク10は、レチクルホルダ又はマスクホルダ11によって保持される。

0023

投影光学ユニット7による結像は、基板ホルダ又はウェーハホルダ13によって保持されるウェーハの形態にある基板12の面上に行われる。図1は、レチクル10と投影光学ユニット7の間にこの投影光学ユニット内に入射する照明光3のビーム14、及び投影光学ユニット7と基板12の間に投影光学ユニット7から射出する照明光3のビーム15を略示している。図2に記載の実施形態における投影光学ユニット7の像視野側開口数は、0.4又は更にそれよりも大きいとすることができる。図1にはこれを正確な縮尺で表していない。

0024

投影露光装置1及び投影光学ユニット7の様々な実施形態の説明を容易にするために、図面内には直交xyz座標系を示しており、この座標系から、図内に例示する構成要素のそれぞれの位置関係が明らかである。図1では、x方向は、作図面と垂直にかつそこに向けて延びている。y方向は右向きに、及びz方向は下向きに延びている。

0025

投影露光装置1はスキャナ型のものである。レチクル10と基板12の両方は、投影露光装置1の作動中にy方向に走査される。基板12の個々の露光の合間にレチクル10及び基板12のy方向の段階的な変位が発生するステッパ型の投影露光装置1も可能である。

0026

投影光学ユニット7の構成に関する実施形態を図8及びそれ以降の特に図12及び図13を参照して下記で更に説明する。

0027

図1に記載の実施形態のレチクル10の場合の反射マスクの代わりに、レチクル10として、図2の平面図内に示す位相マスクの形態にある透過マスクを使用することができる。

0028

図2は、位相マスク16を結像するために図1に記載の配置の投影光学ユニット7の代わりに使用することができる投影光学ユニット17を示している。図1に記載の概略図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。

0029

投影光学ユニット17は、物体視野4を像視野8に1×の結像スケールで結像する。

0030

投影光学ユニット17は、互いに対面し、各場合にyz平面と平行な平面内で互いに平行に拡がる反射面20を有する2つの平面ミラー18、19を有する。投影光学ユニット17は、マッハツェンダー干渉計タイプで構成される。ミラー18、19は、投影光学ユニット17の部分光学ユニットを構成する。

0031

位相マスク16は、y方向と平行に延びる線構造21を有する。位相マスク16を照明するための照明光学ユニット6は、照明光3が位相マスク16上に平行に入射するように実施される。位相マスク16の直線構造に起因して、照明光3の回折がもたらされる。線構造21のピッチは、位相マスク16上にz方向に入射する照明光3が、−1次の回折次数22と+1次の回折次数23とに分割されるように、照明光3の波長と整合される。一方で−1次の回折次数22を有し、他方で+1次の回折次数23を有する位相マスク16において回折された照明光3の光線は、その全てがそれぞれ正確に同じ−1次の回折角と+1次の回折角とで位相マスク16を射出し、それぞれこの−1次の回折角と+1次の回折角とで投影光学ユニット17内に入射する。従って、照明光3は、図4の平面図に示す入射瞳24を正確に2つの離散した瞳の場所25と26とにおいて通過する。この場合、瞳の場所25は、−1次の回折次数22の照明角度を表す。瞳の場所26は、+1次の回折次数23の照明角度を表す。

0032

2つの回折次数22、23は、照明光学ユニット17内で物体視野4と像視野8の間の照明光3の全体結像ビーム経路27の部分結像ビーム経路を表す。2つの部分結像ビーム経路22、23は、物体視野4と像視野8の間で互いから完全に分離され、投影光学ユニット17の光学構成要素、すなわち、平面ミラー18、19によって誘導されるように進む。−1次の回折次数22は、図2の右にある平面ミラー19だけによって反射される。+1次の回折次数23は、図2の左にある平面ミラー18だけによって反射される。物体視野4と像視野8の間の結像ビーム経路27のいかなる場所においても、2つの部分結像ビーム経路22、23は、投影光学ユニット17のビーム誘導面の同一領域上、すなわち、平面ミラー18、19の反射面20上の同一領域上に当たらない。

0033

図4にNAで表す入射瞳24の直径は、投影光学ユニット17の有効開口数を表す。1×の結像スケールに起因して、物体側の開口数NAは、像側の開口数NAと正確に同じサイズのものである。瞳の場所25、26の直径SNAは、回折次数22、23の部分開口を表す。位相マスク16の完全に平行な照明という理想的な場合には、部分開口SNAは事実上ゼロである。一般的にSNA≪NAが成り立つ。この比に対しては、例えば、2<NA/SNA<100が成り立つとすることができる。

0034

非常に簡単に構成された投影光学ユニット17は、非常に高い有効NA、従って、より一層極小の構造、すなわち、微細線構造21の投影結像に対して使用することができる高い分解能性能を提供することを可能にする。

0035

図2に記載の投影光学ユニット17の代わりに使用することができる投影光学ユニットの更に別の実施形態28を図5及び図6を参照して以下に説明する。図1から図4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更に具体的に解説することはしない。

0036

投影光学ユニット28は、完全又はほぼ完全に平行な照明を前提としない。投影光学ユニット28は合計で4つの部分レンズを含み、そのうちの2つの部分レンズ、すなわち、部分レンズ29及び30を図5に記載のxz中心平面に沿った断面図に例示している。投影光学ユニット28の全体結像ビーム経路をASで表している。部分レンズのうちの1つによってもたらされる結像ビーム経路をTASで表している。

0037

実質的にxz平面内又はその近くを進む1次の回折次数31は、物体視野4と像視野8の間で部分レンズ29によって誘導される部分結像ビーム経路を表す。

0038

実質的にxz平面内又はその近くを進む−1次の回折次数31aは、物体視野4と像視野8の間で部分レンズ30によって誘導される部分結像ビーム経路を表す。

0039

図6は、投影光学ユニット28の入射瞳32を示している。入射瞳32の直径の範囲、すなわち、有効開口数NAの範囲に部分瞳33から36が4つの四分円に配置される。図6の入射瞳32の左の四分円に配置された部分瞳33は、1次の回折次数31に割り当てられる。図6の入射瞳32の右の四分円に配置された部分瞳34は、−1次の回折次数31aに割り当てられる。相応に、図の上側四分円及び下側四分円内にそれぞれ配置された2つの更に別の部分瞳35、36は、yz平面に偏向された2つの更に別の部分レンズ(例示していない)の±1次の回折次数に割り当てられる。

0040

部分瞳33から36は、各々円形境界を有する。部分瞳33から36は、各々入射瞳32内で同じ直径SNAを有する。図6に記載の実施形態の場合には、次式が成り立つ。

0041

部分瞳33から36は、互いから完全に分離され、すなわち、入射瞳32内で重ならない。入射瞳32内で4つの部分瞳33から36の外側には、掩蔽面が結像光の通過に使用されない掩蔽区域37が存在する。投影光学ユニット28は、31%の瞳掩蔽率を有する。この場合、瞳掩蔽率は、掩蔽区域37の比率、すなわち、入射瞳32内で瞳掩蔽に起因して遮蔽される面積の入射瞳32の全面積に対する比率に対応する。

0042

部分瞳33から36は、入射瞳32によって予め決定される瞳平面に配置され、この瞳平面は、xy平面と平行に拡がり中心光軸oAに関して4重対称性を有する。光軸oAは、入射瞳32の瞳平面と垂直に延びている。光軸oAは、物体平面5と垂直に延びている。光軸oAは、像平面9と垂直に延びている。

0043

部分瞳33から36の配置の光軸oAに関する多重対称性に従って部分レンズ29、30及び投影光学ユニット28の2つの更に別の部分レンズ(図5には例示していない)も、光軸oAに関する多重対称性を伴って配置される。投影光学ユニット28の部分光学ユニット、すなわち、例えば、部分光学ユニット29及び30は、光軸oAが延びる鏡面対称平面に関する鏡像反転によって互いに移行を行う。2つの部分光学ユニット29、30の場合には、鏡面対称平面SEは、図5の像平面と垂直、すなわち、yz平面と平行な平面内で延びている。投影光学ユニット28の他方の2つの部分レンズ(例示していない)における更に別の鏡面対称平面は、図5の作図面と一致する。

0044

2つの部分光学ユニット29、30の光学構成要素は、光軸oAが延びる半空間分離平面HTによって互いから分離される2つの半空間38、39のうちの各それぞれの一方の内部で完全に延びている。図5に記載の実施形態の場合には、半空間分離平面HTは、鏡面対称平面SEと一致する。

0045

部分瞳33から36は、位相マスク16上でx方向及び/又はy方向に延びる構造を投影光学ユニット28を用いて好ましくは良好で高分解能結像品質を伴って結像することができるように配置される。

0046

図7は、合計で9つの部分瞳41から49を有する投影光学ユニットの更に別の実施形態の入射瞳40を図6と類似の図に示す(入射瞳40以外は例示していない)。図1から図6に記載の実施形態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更に具体的に解説することはしない。

0047

部分瞳41は、入射瞳40内で中心に位置し、かつ入射瞳40内で直径SNA1を有する。4つの更に別の部分瞳42から45は、図5及び図6に記載の実施形態の部分瞳33から36と等しい方式で入射瞳40の4つの四分円に配置される。部分瞳42から45も、入射瞳40内で直径SNA1を有する。図7に記載の配置の場合の比SNA1/NAは、図6に記載の配置の場合のものよりも小さい。部分瞳42から45の中から隣接する部分瞳の間の各場合の円周方向には、残りの4つの部分瞳46から49が入射瞳40内に置かれ、これらの部分瞳は、入射瞳40内で直径SNA2を有する。SNA1>SNA2が成り立つ。部分瞳41から49も、入射瞳40内で重ならない。部分瞳41から49の全てが、互いから空間分離される。

0048

部分瞳42から49は、部分瞳42から49の周囲の円周線がこの入射瞳40の周囲の円周線に接触するように入射瞳40に内接する。

0049

部分瞳41から49を有する部分レンズ又は部分光学ユニットを有する投影光学ユニットの構成は、レチクル、すなわち、反射マスク10及び/又は位相マスク16上の比較的複雑な構造さえも結像することを可能にする。

0050

部分瞳41から49が割り当てられた部分光学ユニットも、互いから空間分離される。

0051

投影光学ユニット7、17、及び28の代わりに使用することができる投影光学ユニットの更に別の実施形態50を図8及び図9を参照して以下に説明する。図1から図7を参照して上述したものに対応する構成要素及び機能は同じ参照番号を伴い、これらに対しては再度更に具体的に解説することはしない。投影光学ユニット50は、図5に記載の投影光学ユニット28と等しい方式で合計で4つの部分レンズ又は部分光学ユニットを有し、図8にはそのうちの2つの部分レンズ51、52を示している。投影光学ユニット50は、全体としてミラーのみを含む光学ユニット、すなわち、反射光学ユニットとして具現化される。部分レンズ51、52のミラーM1からM6は、これらのミラーが物体視野4から進む結像光を反射する順に連続して番号を振ったものである。

0052

投影光学ユニット28の部分レンズ29、30と等しい方式で、部分レンズ51、52も、鏡面対称平面SEに関して鏡面対称であり、半空間分離平面HTによって互いから分離される。図8には例示していない投影光学ユニット50の2つの部分レンズにおいて、同じことが相応に成り立つ。

0053

部分レンズ51は、光学設計に関してUS 7,414,781 B2の図12に開示されている結像光学ユニットに対応する。

0054

投影光学ユニット50の場合には、入射瞳内の部分瞳の配置は、投影光学ユニット28のものに対応する。図9は、ここでもまた、投影光学ユニット50におけるこの部分瞳の配置を示している。部分瞳33は、部分レンズ51の入射瞳に対応する。部分瞳34は、部分レンズ52の入射瞳に対応する。図9に記載の部分瞳35及び36を有する2つの更に別の部分レンズ(図8には例示していない)のそれぞれのミラーM1からM6は、対応する構成を伴ってxz平面(図8の作図面)から±y方向に分離される方式で配置される。例示していないこれらの2つの部分レンズでは、図8に記載の作図面は、一方で鏡面対称平面、かつ他方で半空間分離平面を表す。これらの更に別の部分レンズは、部分レンズ51、52と同じ手法で構成される。

0055

部分レンズ51、52の各々は、ミラーM4とM5の間のそれぞれの部分結像ビーム経路に中間像ZBを有する。部分レンズ51、52の2つの中間像ZBは、互いから完全に空間分離されるように配置される。

0056

投影光学ユニット50の代わりに使用することができる投影光学ユニットの更に別の実施形態53を図10及び図11を参照して下記で説明する。図1から図9、特に図8及び図9を参照して上述したものに対応する構成要素及び機能は同じ参照番号を伴い、これらに対しては再度更に具体的に解説することはしない。

0057

半空間分離平面HTによって互いから完全に分離される方式における投影光学ユニット50の部分レンズ51、52の配置とは対照的に、投影光学ユニット53の部分レンズ54、55の配置は、部分レンズ54、55のミラーM1からM4が各場合に2つの半空間38、39の一方の内部に配置され、一方、ミラーM5、M6が、2つの半空間38、39のうちの他方の内部に配置されるようなものである。部分レンズ54の場合には、ミラーM1からM4は半空間38に配置され、ミラーM5及びM6は半空間39に配置される。部分レンズ55の場合には、ミラーM1からM4は半空間39に配置され、ミラーM5及びM6は半空間38に配置される。従って、部分レンズ54、55は相互侵入設計を有する。2つの半空間内のこの配置にも関わらず、2つの部分レンズ54、55は、鏡面対称平面SEに関する鏡像反転によって互いに移行を行う。

0058

図11に記載の部分瞳35及び36に関連付けられた2つの更に別の部分レンズ(図10には例示していない)は、図10の作図面によって互いから分離された2つの半空間内に分散方式で配置されたミラーM1からM6を伴って相応に配置される。

0059

投影光学ユニットの更に別の実施形態56を図12及び図13を参照して説明する。図1から図11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更に具体的に解説することはしない。

0060

例えば、図8及び図10に記載の図とは対照的に、図12は、yz平面と平行に捉えた子午断面図を示している。

0061

投影光学ユニット56の部分レンズ57は、図13に記載の部分瞳35に属する。部分レンズ58は、図13に記載の部分瞳36に属する。上記に従って部分瞳35に属する部分レンズ57の部分結像ビーム経路は、物体視野4の中心点、すなわち、中心物体視野点から射出する主光線HS1を有する。相応に部分レンズ58は、同じく中心物体視野点から射出する主光線HS2を有する。2つの部分レンズ57、58の2つの主光線HS1、HS2は、yz平面、すなわち、2つの半空間38、39の間でxz平面と平行に拡がる主分離平面HTと垂直に拡がる平面内で進む。両方の主光線HS1、HS2は、物体視野4から進んで同じ半空間38内で進む。この点で投影光学ユニット56は、例えば、各々が互いに対して鏡面対称である2つの部分光学ユニットの中心物体視野点から進む主光線が異なる半空間38、39内で進む投影光学ユニット50、53と異なる。

0062

同じ半空間から進む投影光学ユニット56の2つの主光線HS1、HS2の進路は、反射マスク10を使用することを可能にし、この場合、反射マスク10は、投影光学ユニット56によって結像される。図12には、そのような反射レチクル10の照明のための照明ビーム経路BSを矢印に示している。光軸oAに対するある角度で物体視野4上に入射するそのような照明を傾斜照明とも表している。傾斜照明は、照明瞳の中心が投影光学ユニット56の光軸oA上に位置しないことによって定められる。これは、図13の入射瞳32の座標例示によって明らかになる。光軸は、入射瞳32が置かれた瞳平面と座標(0,0)で交わる。入射瞳32の中心は、座標(0,NA/2)に位置する。

0063

2つの部分レンズ57、58は、光軸を含み、図12の作図面に対して垂直な平面における鏡像反転に基づいて互いに移行を行わない。部分レンズ58は、物体視野4と第1の法線入射ミラーM1の間にかすめ入射ミラーGIを有する。本出願の論旨では、法線入射ミラーは、最大で30°の入射角を有するミラーである。かすめ入射ミラーは、少なくとも60°の入射角を有するミラーである。

0064

かすめ入射ミラーGIに加えて、部分レンズ58は、部分結像ビーム経路の更に別の進路内に6つのミラーM1からM6を有する。部分レンズ57は、物体視野4と像視野8の間に6つのミラーM1からM6を有する。従って、2つの部分レンズ57、58は、異なる数のミラーを有する。

0065

上述の投影光学ユニットの代わりに使用することができる投影光学ユニットの更に別の実施形態59を図14及び図15を参照して以下に説明する。図1から図13を参照して上述したものに対応する構成要素及び機能は同じ参照番号を伴い、これらに対しては再度更に具体的に解説することはしない。

0066

図8に記載の投影光学ユニット50とは対照的に、投影光学ユニット59は、2つの部分レンズ51、52の互いから分離して具現化されたミラーM6の代わりに、モノリシックに具現化されたミラー構成要素60を有する。このミラー構成要素は、投影光学ユニット59の一方で部分レンズ51、他方で部分レンズ52の結像光をそれぞれ反射誘導するために、すなわち、投影光学ユニット59のそれぞれの部分結像ビーム経路を2つの部分レンズ51、52を通じて誘導される方式で誘導するために、2つの互いに分離されたビーム誘導領域を有する。

0067

モノリシックなミラー構成要素60は、投影光学ユニット59の部分瞳33から36に割り当てられた部分結像ビーム経路を誘導するための互いに分離されたビーム誘導領域を更に全体で4つ有することができる。これらの付加的な部分レンズ(図14には例示していない)の2つの更に別のビーム誘導領域は、図14の作図面から±y方向に分離される方式で配置され、図14には例示していない投影光学ユニット59の2つの部分レンズに属する。

0068

パターン付き構成要素を生成するために、すなわち、例えば、メモリチップの形態にある集積回路の形態の半導体構成要素などを生成するために、最初にレチクル10及びウェーハ12が与えられる。その後に、レチクル10上の構造が、投影露光装置1を用いてウェーハ12の感光層上に投影される。その後に、感光層を現像することにより、ウェーハ12上に微細又はナノ構造が生成される。互いから分離して延びる部分結像ビーム経路を通じた結像光3の誘導により、高い開口数、従って、相応に高い構造分解能での物体視野の結像が確実になる。

0069

4物体視野
8像視野
12ウェーハ
38、39半空間
TAS 部分結像ビーム経路

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