JP2001297980A - マイクロリソグラフィーの投影露光装置 - Google Patents
マイクロリソグラフィーの投影露光装置Info
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70066—Size and form of the illuminated area in the mask plane, e.g. reticle masking blades or blinds
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70225—Optical aspects of catadioptric systems, i.e. comprising reflective and refractive elements
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
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- Lenses (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 照明系、反射レチクル及び縮小レンズを有す
るマイクロリソグラフィーの投影露光装置を提供する。 【解決手段】 縮小レンズ（７１，７２）内に、照明光
路（１００）と結像光路（２００）を重ね合わせるビー
ムスプリッタキューブ（３）が設けられている。レチク
ルでの殆どテレセントリック入力を達成するために、ビ
ームスプリッタキューブ（３）と反射レチクル（５）の
間に光学素子（７１）が存在する。有利には、縮小レン
ズは第４の未利用面を光入力結合のために使用すること
ができるビームスプリッタキューブ（３）を有するカタ
ディオプトリックレンズである。照明光路（１００）
は、非平面平行ビームスプリッタプレートで入力結合さ
せることもできる。ビームスプリッタプレートの背面の
特殊な形状により、照明光路は透過における収差補正た
めに屈折的に補正される。有利には、このようなビーム
スプリッタプレートは縮小レンズの内部の偏向鏡の位置
で使用され、その際ビームスプリッタプレートと反射レ
チクルの間に屈折成分のみが設置されている。
るマイクロリソグラフィーの投影露光装置を提供する。 【解決手段】 縮小レンズ（７１，７２）内に、照明光
路（１００）と結像光路（２００）を重ね合わせるビー
ムスプリッタキューブ（３）が設けられている。レチク
ルでの殆どテレセントリック入力を達成するために、ビ
ームスプリッタキューブ（３）と反射レチクル（５）の
間に光学素子（７１）が存在する。有利には、縮小レン
ズは第４の未利用面を光入力結合のために使用すること
ができるビームスプリッタキューブ（３）を有するカタ
ディオプトリックレンズである。照明光路（１００）
は、非平面平行ビームスプリッタプレートで入力結合さ
せることもできる。ビームスプリッタプレートの背面の
特殊な形状により、照明光路は透過における収差補正た
めに屈折的に補正される。有利には、このようなビーム
スプリッタプレートは縮小レンズの内部の偏向鏡の位置
で使用され、その際ビームスプリッタプレートと反射レ
チクルの間に屈折成分のみが設置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射式で作動する
レチクルを有する投影露光装置に関する。
レチクルを有する投影露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】反射レチクルを有する投影露光装置は、
以下の刊行文献に記載されているように、過去において
は特に１：１ダイソンレンズ（Dyson-Objektive）と一
緒に使用された： −Owen, G. et al. ”1/8 μｍ optical lithography”
J. Vac. Sci. B10 (1992), p.3032-3036, 特にparts
Ｂ及びＣ −Owen, G. et al. ”Lithography for 0.25 μｍ and
below...” IEEE 1992 Symp. VLSI Technology (02. 0
6. 92) p. 116-117 −Jeong, H. et al. ”Optical projection syste
m...” J. Vac. Sci. B11 (1993)p. 2675-2679 −ＵＳ４,９６４,７０５ Markel。
以下の刊行文献に記載されているように、過去において
は特に１：１ダイソンレンズ（Dyson-Objektive）と一
緒に使用された： −Owen, G. et al. ”1/8 μｍ optical lithography”
J. Vac. Sci. B10 (1992), p.3032-3036, 特にparts
Ｂ及びＣ −Owen, G. et al. ”Lithography for 0.25 μｍ and
below...” IEEE 1992 Symp. VLSI Technology (02. 0
6. 92) p. 116-117 −Jeong, H. et al. ”Optical projection syste
m...” J. Vac. Sci. B11 (1993)p. 2675-2679 −ＵＳ４,９６４,７０５ Markel。
【０００３】この場合、照明の入力結合は、ＵＳ４,９
６４,７０５図３に示されているように、半透過性鏡を
介して行われる。ビームスプリッタキューブ又はビーム
スプリッタプレートは、この設計では設けられていな
い。
６４,７０５図３に示されているように、半透過性鏡を
介して行われる。ビームスプリッタキューブ又はビーム
スプリッタプレートは、この設計では設けられていな
い。
【０００４】軟質Ｘ線を有するリソグラフィー（ＥＵＶ
Ｌ）の場合には、専ら反射レチクルで作業される。照明
光路と結像光路の光線分割は、照明の傾斜した入射によ
り実現される。ビームスプリッタキューブ又はビームス
プリッタプレートは使用されない。該レンズ系は、非軸
対称の光路を有する純粋な反射レンズである。反射レチ
クルへの照明光の傾斜した入射は、高められたマスクウ
エブが口径食を生じるという欠点を有する。
Ｌ）の場合には、専ら反射レチクルで作業される。照明
光路と結像光路の光線分割は、照明の傾斜した入射によ
り実現される。ビームスプリッタキューブ又はビームス
プリッタプレートは使用されない。該レンズ系は、非軸
対称の光路を有する純粋な反射レンズである。反射レチ
クルへの照明光の傾斜した入射は、高められたマスクウ
エブが口径食を生じるという欠点を有する。
【０００５】さらに、特開平９−０１７７１９号公報か
ら、特殊なレチクルとして反射ＬＣＤを有するウェーハ
投影露光装置が公知である。その図１によれば、照明光
路と結像光路を分離するために平面ビームスプリッタプ
レートが使用される。照明系及び投影レンズは、光軸に
対して対称のフィールドで作動される。特開平９−０１
７７１９号公報に相応するレチクルの直前でビームスプ
リッタプレートを用いた照明光の入力結合は、一方では
相応の入力頂点焦点距離を必要とし、他面では平面プレ
ートの通過は照明光束の非点収差変形を生じ、これは必
要な鮮鋭な瞳結像を妨害する。
ら、特殊なレチクルとして反射ＬＣＤを有するウェーハ
投影露光装置が公知である。その図１によれば、照明光
路と結像光路を分離するために平面ビームスプリッタプ
レートが使用される。照明系及び投影レンズは、光軸に
対して対称のフィールドで作動される。特開平９−０１
７７１９号公報に相応するレチクルの直前でビームスプ
リッタプレートを用いた照明光の入力結合は、一方では
相応の入力頂点焦点距離を必要とし、他面では平面プレ
ートの通過は照明光束の非点収差変形を生じ、これは必
要な鮮鋭な瞳結像を妨害する。
【０００６】ＵＳ５,９５６,１７４から、カタディオプ
トリック顕微鏡対物レンズが公知であり、この場合には
顕微鏡対物レンズとチューブレンズの間のビームスプリ
ッタキューブを介して照明光が入力結合される。この種
の照明装置は、反射光顕微鏡においては全く通常であ
る。この際、照明されるフィールド大きさは、０．５ｍ
ｍの程度にすぎない。
トリック顕微鏡対物レンズが公知であり、この場合には
顕微鏡対物レンズとチューブレンズの間のビームスプリ
ッタキューブを介して照明光が入力結合される。この種
の照明装置は、反射光顕微鏡においては全く通常であ
る。この際、照明されるフィールド大きさは、０．５ｍ
ｍの程度にすぎない。
【０００７】波長１９３ｎｍ及び１５７ｎｍのためのカ
タディオプトリック系は公知である。例えば本出願人の
公開公報ＤＥ４４１７４８９Ａ１（ＵＳ ser.no.０８／
５８３０２５）及びＤＥ１９６１６９９２Ａ１（ＵＳ s
er.no.０８／８４５３８４）は中間像を有しないビーム
スプリッタキューブを有するカタディオプトリック投影
レンズを開示している。
タディオプトリック系は公知である。例えば本出願人の
公開公報ＤＥ４４１７４８９Ａ１（ＵＳ ser.no.０８／
５８３０２５）及びＤＥ１９６１６９９２Ａ１（ＵＳ s
er.no.０８／８４５３８４）は中間像を有しないビーム
スプリッタキューブを有するカタディオプトリック投影
レンズを開示している。
【０００８】ビームスプリッタキューブ及び中間像を有
するカタディオプトリック投影レンズは、発明の名称
「物理的ビームスプリッタ及び中間像を有するカタディ
オプトリック投影レンズ（Katadioptrisches Objektiv
mit physikalischen Strahlteilern und Zwischenbil
d）」の係属中の出願ＤＥ１９９５４７２７．０に記載
されている。
するカタディオプトリック投影レンズは、発明の名称
「物理的ビームスプリッタ及び中間像を有するカタディ
オプトリック投影レンズ（Katadioptrisches Objektiv
mit physikalischen Strahlteilern und Zwischenbil
d）」の係属中の出願ＤＥ１９９５４７２７．０に記載
されている。
【０００９】マイクロリソグラフィーの照明装置は、公
開公報ＤＥ４４２１０５３Ａ１（ＵＳ ser.no.０８／４
９０７５２）及びＤＥ１９５２０５６３Ａ１（ＵＳ se
r.no.０８／６５８６０５）に記載されている。レチク
ルマスキング装置（ＲＥＭＡ）をレチクルの面内に結像
するためのいわゆるＲＥＭＡレンズは、、公開公報ＤＥ
１９５４８８０５Ａ１（ＵＳ ser.no.０８／７７１６５
４）及びＤＥ１９６５３９８３Ａ１（ＵＳ ser.no.０９
／１２５６２１）から公知である。このレンズでは、特
に後続の投影レンズの入射瞳が照明される。
開公報ＤＥ４４２１０５３Ａ１（ＵＳ ser.no.０８／４
９０７５２）及びＤＥ１９５２０５６３Ａ１（ＵＳ se
r.no.０８／６５８６０５）に記載されている。レチク
ルマスキング装置（ＲＥＭＡ）をレチクルの面内に結像
するためのいわゆるＲＥＭＡレンズは、、公開公報ＤＥ
１９５４８８０５Ａ１（ＵＳ ser.no.０８／７７１６５
４）及びＤＥ１９６５３９８３Ａ１（ＵＳ ser.no.０９
／１２５６２１）から公知である。このレンズでは、特
に後続の投影レンズの入射瞳が照明される。
【００１０】透過レチクル、つまりマイクロリソグラフ
ィーのための透過式で働くマスクの製造は、深ＵＶ波
長、特に１７５ｎｍのためには殊に適当な透過支持体材
料の理由から困難である。材料ＣａＦ２又はＭｇＦ２が
考えられる。しかしながら、ＣａＦ２又はＭｇＦ２から
なるレチクルは加工が困難でありかつそれにより極めて
高価である。さらに、多重露光の際のレチクルの吸収に
よりかつそれに起因する熱膨張により、半導体チップに
被着することができる最少構造大きさの減少を生じる。
可能であれば、ＭｇＦ２のような材料は、さらに複屈折
するが故に使用されない。
ィーのための透過式で働くマスクの製造は、深ＵＶ波
長、特に１７５ｎｍのためには殊に適当な透過支持体材
料の理由から困難である。材料ＣａＦ２又はＭｇＦ２が
考えられる。しかしながら、ＣａＦ２又はＭｇＦ２から
なるレチクルは加工が困難でありかつそれにより極めて
高価である。さらに、多重露光の際のレチクルの吸収に
よりかつそれに起因する熱膨張により、半導体チップに
被着することができる最少構造大きさの減少を生じる。
可能であれば、ＭｇＦ２のような材料は、さらに複屈折
するが故に使用されない。
【００１１】１つの選択性は反射レチクルである。レチ
クルに対する要求を軽減するためには、投影レンズが縮
小レンズとして構成されておりかつレチクルを縮小して
結像する場合が有利である。その際には、レチクルに一
層大きな構造を付与することができる。
クルに対する要求を軽減するためには、投影レンズが縮
小レンズとして構成されておりかつレチクルを縮小して
結像する場合が有利である。その際には、レチクルに一
層大きな構造を付与することができる。
【００１２】従来の縮小レンズの場合には、反射レチク
ルの使用はそのままでは不可能である。例えば３０ｍｍ
の典型的な入力頂点焦点距離は、適当な入射角度での照
明を妨害する。
ルの使用はそのままでは不可能である。例えば３０ｍｍ
の典型的な入力頂点焦点距離は、適当な入射角度での照
明を妨害する。
【００１３】従って、本発明の課題は、反射レチクルで
申し分のない機能を生じる縮小レンズを有する投影露光
装置を提供することである。
申し分のない機能を生じる縮小レンズを有する投影露光
装置を提供することである。
【００１４】前記課題は、照明光路と結像光路を重ね合
わせるためにビームスプリッタキューブを利用する請求
項１記載のマイクロリソグラフィーの投影露光装置によ
り解決される。それにより、以下の実施例に示すよう
に、反射レチクルのために多数のレンズ設計構想を適合
させることができる。面平行のビームスプリッタプレー
トの代わりにビームスプリッタキューブを使用すること
により、透過式で作動する、４５゜で設置されたビーム
スプリッタプレートの収差導入が回避される。
わせるためにビームスプリッタキューブを利用する請求
項１記載のマイクロリソグラフィーの投影露光装置によ
り解決される。それにより、以下の実施例に示すよう
に、反射レチクルのために多数のレンズ設計構想を適合
させることができる。面平行のビームスプリッタプレー
トの代わりにビームスプリッタキューブを使用すること
により、透過式で作動する、４５゜で設置されたビーム
スプリッタプレートの収差導入が回避される。
【００１５】請求項２に基づき、ビームスプリッタキュ
ーブとレチクルの間に光学素子を設けるのが有利であ
る。この光学素子で、レチクルへの縮小レンズの主光線
の入射角度を、±１５ｍｒａｄの間の値を有するように
縮小することが可能である。
ーブとレチクルの間に光学素子を設けるのが有利であ
る。この光学素子で、レチクルへの縮小レンズの主光線
の入射角度を、±１５ｍｒａｄの間の値を有するように
縮小することが可能である。
【００１６】照明系は、請求項４に基づき、照明光路が
２．５ｍｒａｄ未満の偏差をもって結像光路に移行する
ように設計されるべきである。この偏差は、レチクルで
の反射後のセントロイド光線（centroid ray：Schwerst
rahl：レンズフレームによるかもしくはカットされた光
束のエネルギーによる重心（軸）を形成する、主光線と
類似して、基準光線の形成と称される。ABC der Optik
von Muetz 1961, S415参照）に関してレチクル面に対す
る角度を測定しかつ相応する主光線の角度に対する偏差
を計算することにより測定可能である。セントロイド光
線の角度は、光源の放射特性及び照明系の設計に依存
し、かつ主光線の角度は専ら縮小レンズの設計に依存す
る。
２．５ｍｒａｄ未満の偏差をもって結像光路に移行する
ように設計されるべきである。この偏差は、レチクルで
の反射後のセントロイド光線（centroid ray：Schwerst
rahl：レンズフレームによるかもしくはカットされた光
束のエネルギーによる重心（軸）を形成する、主光線と
類似して、基準光線の形成と称される。ABC der Optik
von Muetz 1961, S415参照）に関してレチクル面に対す
る角度を測定しかつ相応する主光線の角度に対する偏差
を計算することにより測定可能である。セントロイド光
線の角度は、光源の放射特性及び照明系の設計に依存
し、かつ主光線の角度は専ら縮小レンズの設計に依存す
る。
【００１７】ビームスプリッタキューブでの透過損失を
減少させかつ散乱光がウェーハに向けて偏向されないよ
うにするために、請求項５に基づき、偏光ビームスプリ
ッタキューブを用いる。最適な機能様式のためには、照
明光は９５％より多くが直線されるねばならない。偏光
装置は、照明光路がビームスプリッタ層で反射されるべ
きか又はされないべきかに依存する。反射の場合には、
照明光はビームスプリッタ面に対して平行に偏光されね
ばならず、透過の場合にはビームスプリッタ面に対して
垂直に偏光されねばならない。
減少させかつ散乱光がウェーハに向けて偏向されないよ
うにするために、請求項５に基づき、偏光ビームスプリ
ッタキューブを用いる。最適な機能様式のためには、照
明光は９５％より多くが直線されるねばならない。偏光
装置は、照明光路がビームスプリッタ層で反射されるべ
きか又はされないべきかに依存する。反射の場合には、
照明光はビームスプリッタ面に対して平行に偏光されね
ばならず、透過の場合にはビームスプリッタ面に対して
垂直に偏光されねばならない。
【００１８】請求項６〜１０は、ビームスプリッタキュ
ーブが専ら照明光路の入力結合のために利用される実施
態様に関する。ビームスプリッタキューブを縮小レンズ
の設計内に容易に組み込むことができるようにするに
は、縮小レンズを、結像倍率−１．０±０．２５を有す
る第１の中間結像系及び結像倍率−０．２５±０．１５
を有する第２の結像系を有する２つの部分レンズに分割
するのが有利である。この場合、ビームスプリッタキュ
ーブは、第１の中間結像系に組み込まれる。第２の結像
系は純粋屈折型又はカタディオプトリック型に構成され
ていてもよい。
ーブが専ら照明光路の入力結合のために利用される実施
態様に関する。ビームスプリッタキューブを縮小レンズ
の設計内に容易に組み込むことができるようにするに
は、縮小レンズを、結像倍率−１．０±０．２５を有す
る第１の中間結像系及び結像倍率−０．２５±０．１５
を有する第２の結像系を有する２つの部分レンズに分割
するのが有利である。この場合、ビームスプリッタキュ
ーブは、第１の中間結像系に組み込まれる。第２の結像
系は純粋屈折型又はカタディオプトリック型に構成され
ていてもよい。
【００１９】ビームスプリッタキューブを有する照明光
路の入力結合は、ビームスプリッタキューブが請求項１
１〜１３に基づき既に縮小レンズの構成部分である場合
が有利である。その際には、ビームスプリッタキューブ
の第４の未利用面を照明光路の入力結合のために利用す
ることができる。
路の入力結合は、ビームスプリッタキューブが請求項１
１〜１３に基づき既に縮小レンズの構成部分である場合
が有利である。その際には、ビームスプリッタキューブ
の第４の未利用面を照明光路の入力結合のために利用す
ることができる。
【００２０】カタディオプトリックレンズの設計が偏向
鏡を有している場合には、該偏向鏡を、照明光の入力結
合を媒介するビームスプリッタキューブと交換すること
ができる。
鏡を有している場合には、該偏向鏡を、照明光の入力結
合を媒介するビームスプリッタキューブと交換すること
ができる。
【００２１】この場合、カタディオプトリックレンズの
設計は中間像を有するように、また有しないように構成
されていてもよい。
設計は中間像を有するように、また有しないように構成
されていてもよい。
【００２２】同様に、前記課題は、照明光路内では透過
型で、結像光路内では反射式に働く特殊なビームスプリ
ッタプレートが設けられた請求項１７から２３に記載の
投影露光装置により解決される。この際、反射系は空気
中で、従って真空又は特別のガス混合物又はガス、例え
ば窒素もしくはヘリウムであってよい光学的により希薄
な媒体内で行われる。該ビームスプリッタプレートは、
傾斜して設置されたプレートに基づく非点収差が屈折で
補正されるように構成されている。
型で、結像光路内では反射式に働く特殊なビームスプリ
ッタプレートが設けられた請求項１７から２３に記載の
投影露光装置により解決される。この際、反射系は空気
中で、従って真空又は特別のガス混合物又はガス、例え
ば窒素もしくはヘリウムであってよい光学的により希薄
な媒体内で行われる。該ビームスプリッタプレートは、
傾斜して設置されたプレートに基づく非点収差が屈折で
補正されるように構成されている。
【００２３】従って、共通した本発明の思想は、結像光
路がビームスプリッタ装置による妨害なしに保たれかつ
より低い要求を有する照明光路が直接ビームスプリッタ
装置により補正されることにある。ビームスプリッタキ
ューブの場合には、回転対称の像収差のみが導入され、
該像収差は、照明系の内部で回転対称の光学素子、例え
ば球面レンズにより補正することができる。本発明によ
るビームスプリッタプレートの場合には、照明光路の補
正は、ビームスプリッタプレートの照明系に面した側の
特殊な形成により行われる。
路がビームスプリッタ装置による妨害なしに保たれかつ
より低い要求を有する照明光路が直接ビームスプリッタ
装置により補正されることにある。ビームスプリッタキ
ューブの場合には、回転対称の像収差のみが導入され、
該像収差は、照明系の内部で回転対称の光学素子、例え
ば球面レンズにより補正することができる。本発明によ
るビームスプリッタプレートの場合には、照明光路の補
正は、ビームスプリッタプレートの照明系に面した側の
特殊な形成により行われる。
【００２４】この場合、好ましくはビームスプリッタプ
レートは請求項１７に基づき非平面の補正面を備えてい
る。ビームスプリッタプレートの傾斜設置により、補正
面は回転対称ではなく、メリジオナル面を基準とした簡
単な対称を有する。
レートは請求項１７に基づき非平面の補正面を備えてい
る。ビームスプリッタプレートの傾斜設置により、補正
面は回転対称ではなく、メリジオナル面を基準とした簡
単な対称を有する。
【００２５】この場合、最低次数の非点収差を補正する
ために、ビームスプリッタプレートは請求項１８に基づ
き楔形に形成されている。
ために、ビームスプリッタプレートは請求項１８に基づ
き楔形に形成されている。
【００２６】殊にビームスプリッタプレートが請求項２
０に基づき縮小レンズの構成において設けられた偏向鏡
の位置に存在すれば、１つのビームスプリッタプレート
を使用することができる。
０に基づき縮小レンズの構成において設けられた偏向鏡
の位置に存在すれば、１つのビームスプリッタプレート
を使用することができる。
【００２７】請求項２１〜２３は、ビームスプリッタプ
レートを使用するのための有利な実施態様である。
レートを使用するのための有利な実施態様である。
【００２８】請求項２４は、前記請求項のいずれか１項
記載の投影露光装置を使用することを特徴とするマイク
ロリソグラフィー部品のための製造方法を提供する。
記載の投影露光装置を使用することを特徴とするマイク
ロリソグラフィー部品のための製造方法を提供する。
【００２９】照明光学系と投影光学系の本発明による重
ね合わせは、特に１００〜２００ｎｍの範囲内の使用波
長において反射レチクルの使用を可能にする。それによ
り、この波長で透明な材料の加工による透過レチクルの
製造の際に生じる困難が回避される。
ね合わせは、特に１００〜２００ｎｍの範囲内の使用波
長において反射レチクルの使用を可能にする。それによ
り、この波長で透明な材料の加工による透過レチクルの
製造の際に生じる困難が回避される。
【００３０】
【実施例】本発明を図面により詳細に説明する。
【００３１】図１には、マイクロリソグラフィーの本発
明による投影露光装置の典型的な構造が示されている。
反射レチクル５は、−０，２５±０．１５の典型的結像
倍率を有する縮小結像系を介してウェーハ６に結像され
る。この場合、ウェーハ６上の照明フィールドは、少な
くとも１０ｍｍの直径を有する。典型的であるのは、
１：１〜１：４のｘ／ｙアスペクト比を有する方形のフ
ィールドである。像側の開口数は０．５よりも大であ
る。結像は光学素子７１及び７２を介して行われる。反
射レチクル５を照明するために、反射レチクル５とウェ
ーハ６の間の縮小レンズの結像光路２００内にビームス
プリッタキューブ３が組み込まれている。この場合、こ
れは例えば偏光／ビームスプリッタキューブ３であって
もよく、該ビームスプリッタキューブの場合には、プリ
ズム面の間に、ビームスプリッタ面３０に対して平行に
偏光された光は殆ど完全に反射されるが、ビームスプリ
ッタ面３０に対して垂直に偏光された光に対しては透過
性である層系が存在する。従って、図１に基づく装置の
ための前提は、照明光が４５゜で設置されたビームスプ
リッタ面３０の入射面に対して平行に偏光されているこ
とである。このように偏光された光はビームスプリッタ
面３０で反射されかつ反射レチクル５の方向に偏向され
る。ビームスプリッタキューブ３と反射レチクル５の間
には、λ／４プレート４が設置されており、これは計２
回通過される。最初は照明光路内で通過されるので、直
線偏光された光は円偏光される。レチクル５での反射後
に、円偏光された光は結像光路２００内でλ／４プレー
ト４の２回目の通過を行いかつ今や再び直線偏光され
る。しかし今や、偏光方向はビームスプリッタキューブ
３のビームスプリッタ面３０に対して垂直に方向付けら
れているので、ビームスプリッタキューブ３は反射せず
に通過される。それに伴い、偏光／ビームスプリッタキ
ューブ３、λ／４プレート４の２回の通過及び反射レチ
クル５の組み合わせで照明光路１００と結像光路２００
の分離が行われる。面平行のスプリッタプレートは偏光
／ビームスプリッタキューブ３に対して、４５゜で設置
された有限の厚さのビームスプリッタプレートにより非
回転対称の結像収差が導入されるという欠点を有すると
見なされる。
明による投影露光装置の典型的な構造が示されている。
反射レチクル５は、−０，２５±０．１５の典型的結像
倍率を有する縮小結像系を介してウェーハ６に結像され
る。この場合、ウェーハ６上の照明フィールドは、少な
くとも１０ｍｍの直径を有する。典型的であるのは、
１：１〜１：４のｘ／ｙアスペクト比を有する方形のフ
ィールドである。像側の開口数は０．５よりも大であ
る。結像は光学素子７１及び７２を介して行われる。反
射レチクル５を照明するために、反射レチクル５とウェ
ーハ６の間の縮小レンズの結像光路２００内にビームス
プリッタキューブ３が組み込まれている。この場合、こ
れは例えば偏光／ビームスプリッタキューブ３であって
もよく、該ビームスプリッタキューブの場合には、プリ
ズム面の間に、ビームスプリッタ面３０に対して平行に
偏光された光は殆ど完全に反射されるが、ビームスプリ
ッタ面３０に対して垂直に偏光された光に対しては透過
性である層系が存在する。従って、図１に基づく装置の
ための前提は、照明光が４５゜で設置されたビームスプ
リッタ面３０の入射面に対して平行に偏光されているこ
とである。このように偏光された光はビームスプリッタ
面３０で反射されかつ反射レチクル５の方向に偏向され
る。ビームスプリッタキューブ３と反射レチクル５の間
には、λ／４プレート４が設置されており、これは計２
回通過される。最初は照明光路内で通過されるので、直
線偏光された光は円偏光される。レチクル５での反射後
に、円偏光された光は結像光路２００内でλ／４プレー
ト４の２回目の通過を行いかつ今や再び直線偏光され
る。しかし今や、偏光方向はビームスプリッタキューブ
３のビームスプリッタ面３０に対して垂直に方向付けら
れているので、ビームスプリッタキューブ３は反射せず
に通過される。それに伴い、偏光／ビームスプリッタキ
ューブ３、λ／４プレート４の２回の通過及び反射レチ
クル５の組み合わせで照明光路１００と結像光路２００
の分離が行われる。面平行のスプリッタプレートは偏光
／ビームスプリッタキューブ３に対して、４５゜で設置
された有限の厚さのビームスプリッタプレートにより非
回転対称の結像収差が導入されるという欠点を有すると
見なされる。
【００３２】偏光／ビームスプリッタキューブ３は結像
光路２００の内部の、ビームスプリッタ面３０に当たる
光線が僅かな発散を呈する位置に配置されるべきであ
る。この状況は、偏光／ビームスプリッタキューブ３が
殆どコリメートされた光路を有する位置に存在する場合
に生じる。従って、反射レチクルと偏光／ビームスプリ
ッタキューブ３の間に、レチクルから到来する発散光束
を実質的にコリメートする全体で正の屈折力を有する光
学素子７１が設けられるべきである。該光学素子７２は
その都度の設計タイプに基づき種々に構成されていても
よいが、可能な中間像面又はウェーハ面６への結像を達
成するために、全体で同様に正の屈折力を有するべきで
ある。
光路２００の内部の、ビームスプリッタ面３０に当たる
光線が僅かな発散を呈する位置に配置されるべきであ
る。この状況は、偏光／ビームスプリッタキューブ３が
殆どコリメートされた光路を有する位置に存在する場合
に生じる。従って、反射レチクルと偏光／ビームスプリ
ッタキューブ３の間に、レチクルから到来する発散光束
を実質的にコリメートする全体で正の屈折力を有する光
学素子７１が設けられるべきである。該光学素子７２は
その都度の設計タイプに基づき種々に構成されていても
よいが、可能な中間像面又はウェーハ面６への結像を達
成するために、全体で同様に正の屈折力を有するべきで
ある。
【００３３】光学素子７１及び７２を合わせて−０．２
５±０．１５の典型的結像倍率βを有する屈折縮小レン
ズとして構成することもできる。その際、この屈折レン
ズ系の設計においては、光学素子７１と光学素子７２の
間にλ／４プレート４及びビームスプリッタキューブ３
を設けるべきである。
５±０．１５の典型的結像倍率βを有する屈折縮小レン
ズとして構成することもできる。その際、この屈折レン
ズ系の設計においては、光学素子７１と光学素子７２の
間にλ／４プレート４及びビームスプリッタキューブ３
を設けるべきである。
【００３４】照明系２により反射レチクル５を照明する
場合には、ビームスプリッタキューブ３、λ／４プレー
ト４及び光学素子７１は照明系２の設計の際に考慮すべ
きである。従って、照明系２と結像光学系の間の交差位
置は、透過レチクル又はレチクルの傾斜照明の場合のよ
うにレチクル５ではなく、ビームスプリッタキューブ３
の、照明系２に面した入力部である。
場合には、ビームスプリッタキューブ３、λ／４プレー
ト４及び光学素子７１は照明系２の設計の際に考慮すべ
きである。従って、照明系２と結像光学系の間の交差位
置は、透過レチクル又はレチクルの傾斜照明の場合のよ
うにレチクル５ではなく、ビームスプリッタキューブ３
の、照明系２に面した入力部である。
【００３５】照明光学系２の光学的構造を簡単にするた
めに、レチクル面を基準とした主光線角度が±５ｍｒａ
ｄよりも小さい、従ってレチクル５が殆どテレセントリ
ックに照明されれば有利である。主光線は縮小レンズ内
で、それが系絞りの位置で光軸と交差するように規定さ
れている。主光線角度がより大きくなれば、照明光学系
の設計は、レチクル５の面内の照明光路１００のセント
ロイド光線を結像光路２００内の主光線内に移行させね
ばならないことにより困難になる。レチクルでの反射に
基づき、セントロイド光線の入射角度は主光線と逆の符
号を有する必要がある。それにより、照明光路１００は
光学素子７１内部の結像光路２００とは異なる。照明フ
ィールド上の主光線角度の分配は、照明系２によって過
剰補償されるねばならない。レチクル５での主光線角度
分配は主として光学素子７１によって決まりかつこの光
学素子７１は照明系２の設計のために前もって固定され
ているので、照明系２において、レチクル５でのセント
ロイド光線角度に影響を及ぼす光学成分、例えば収束レ
ンズ及び発散レンズの順序が設けられねばならない。
めに、レチクル面を基準とした主光線角度が±５ｍｒａ
ｄよりも小さい、従ってレチクル５が殆どテレセントリ
ックに照明されれば有利である。主光線は縮小レンズ内
で、それが系絞りの位置で光軸と交差するように規定さ
れている。主光線角度がより大きくなれば、照明光学系
の設計は、レチクル５の面内の照明光路１００のセント
ロイド光線を結像光路２００内の主光線内に移行させね
ばならないことにより困難になる。レチクルでの反射に
基づき、セントロイド光線の入射角度は主光線と逆の符
号を有する必要がある。それにより、照明光路１００は
光学素子７１内部の結像光路２００とは異なる。照明フ
ィールド上の主光線角度の分配は、照明系２によって過
剰補償されるねばならない。レチクル５での主光線角度
分配は主として光学素子７１によって決まりかつこの光
学素子７１は照明系２の設計のために前もって固定され
ているので、照明系２において、レチクル５でのセント
ロイド光線角度に影響を及ぼす光学成分、例えば収束レ
ンズ及び発散レンズの順序が設けられねばならない。
【００３６】照明系２内の光学成分は、照明光路１００
のセントロイド光線が反射レチクル５での反射後にその
都度のフィールド高さに基づき縮小レンズの設計によっ
て前もって与えられた主光線と±２．５ｍｒａｄの最大
角度偏差まで一致するように構成さている。さもなけれ
ば、ウェーハ面６における通常要求されるテレセントリ
ーは損なわれるであろう。
のセントロイド光線が反射レチクル５での反射後にその
都度のフィールド高さに基づき縮小レンズの設計によっ
て前もって与えられた主光線と±２．５ｍｒａｄの最大
角度偏差まで一致するように構成さている。さもなけれ
ば、ウェーハ面６における通常要求されるテレセントリ
ーは損なわれるであろう。
【００３７】照明系２は、照明光の偏光状態を変化させ
るための装置を有さねばならない。光源１の直線偏光さ
れた光の場合には、場合により偏光方向を例えば複屈折
結晶又は複屈折シートにより回転させねばならない。光
源１の偏光されていない光の場合には、ビームスプリッ
タ面３０に対して平行又は垂直に偏光された光を発生さ
せるための偏光子を使用しなければならない。これらの
偏光状態に影響を及ぼす成分は、ビームスプリッタキュ
ーブ３の直前に設置するのが好ましい。偏光方向は、照
明光路１００がビームスプリッタ面３０で反射されるべ
きか又はされないべきかに依存する。例えば反射の場合
には、照明光はビームスプリッタ面３０に対して平行に
偏光されなばならない。
るための装置を有さねばならない。光源１の直線偏光さ
れた光の場合には、場合により偏光方向を例えば複屈折
結晶又は複屈折シートにより回転させねばならない。光
源１の偏光されていない光の場合には、ビームスプリッ
タ面３０に対して平行又は垂直に偏光された光を発生さ
せるための偏光子を使用しなければならない。これらの
偏光状態に影響を及ぼす成分は、ビームスプリッタキュ
ーブ３の直前に設置するのが好ましい。偏光方向は、照
明光路１００がビームスプリッタ面３０で反射されるべ
きか又はされないべきかに依存する。例えば反射の場合
には、照明光はビームスプリッタ面３０に対して平行に
偏光されなばならない。
【００３８】通常、レチクル５の均等な照明のための照
明系２は、例えばハニカムコンデンサ、ウエーブガイド
又はガラスロッドのようなインテグレータを有する。照
明モードを変更するために、照明系２内にズーム光学
系、アキシコン素子、瞳面内のフィルタプレート、瞳又
は中間フィールド面内のマスキング装置が設けられてい
てもよい。これらの素子の機能方式は、本出願人の公開
公報ＤＥ１９５２０５６３Ａ１に記載されている。照明
光路１００のセントロイド光線角度を縮小レンズの主光
線角度に合わせるため、つまり縮小レンズの入射瞳の正
確な照明のための照明系２内のレンズ系は、ＤＥ１９６
５３９８３Ａ１又はＤＥ１９５４８８０５Ａ１からＲＥ
ＭＡレンズとして公知である。
明系２は、例えばハニカムコンデンサ、ウエーブガイド
又はガラスロッドのようなインテグレータを有する。照
明モードを変更するために、照明系２内にズーム光学
系、アキシコン素子、瞳面内のフィルタプレート、瞳又
は中間フィールド面内のマスキング装置が設けられてい
てもよい。これらの素子の機能方式は、本出願人の公開
公報ＤＥ１９５２０５６３Ａ１に記載されている。照明
光路１００のセントロイド光線角度を縮小レンズの主光
線角度に合わせるため、つまり縮小レンズの入射瞳の正
確な照明のための照明系２内のレンズ系は、ＤＥ１９６
５３９８３Ａ１又はＤＥ１９５４８８０５Ａ１からＲＥ
ＭＡレンズとして公知である。
【００３９】光源１としては、ＤＵＶ又はＶＵＶレー
ザ、例えば１９３ｎｍのためのＡｒＦレーザ、１５７ｎ
ｍのためのＦ２レーザ、１２６ｎｍのためのＡｒ２レー
ザ及び１０９ｎｍのためのＮｅＦレーザが使用される。
ザ、例えば１９３ｎｍのためのＡｒＦレーザ、１５７ｎ
ｍのためのＦ２レーザ、１２６ｎｍのためのＡｒ２レー
ザ及び１０９ｎｍのためのＮｅＦレーザが使用される。
【００４０】図２は、マイクロリソグラフィー用の本発
明による投影露光装置のもう１つの実施例を示す。図１
と同じ部分には、同じ参照数字を付した。図２における
結像系７〜８は、この場合には中間像面１０３を有す
る。この場合、光学素子１０１、λ／４プレート４、偏
光ビームスプリッタキューブ３及び光学素子１０２から
なる中間結像系７は、中間像面１０３に反射レチクル５
の中間結像が行われる。この中間結像の結像倍率β
１は、β１＝−１．０±０．２であってよい。例えば、
後続の光学系８の設計を簡単にする場合には、結像倍率
β１＝−０．５±０．２を有する縮小結像も可能であ
る。照明光の入力結合は、この場合には中間結像系７内
においてλ／４プレート４が後続された偏光ビームスプ
リッタキューブ３を介して行われる。この場合、光学素
子１０１及び１０２はそれぞれ正の屈折力を有し、しか
も偏光ビームスプリッタキューブ３は殆どコリメートさ
れた光路を有する範囲内に存在する。中間像面１０３の
後に光学素子１０４が続き、該光学素子は中間像面１０
３をウェーハ面６にβ２＝−０．２５±０．１５もしく
はβ ２＝０．５±０．１５の結像倍率で結像する。この
実施例においては、縮小レンズは中間結像系７と縮小系
８との分割されている。これは、中間結像系７内に偏光
ビームスプリッタキューブ３のための十分な空間を提供
することができるという利点を有する。この配置におい
ても、光学素子１０１、λ／４プレート４及びビームス
プリッタキューブ３を照明系２の設計に取り入れねばな
らない。中間結像系７は、反射レチクル５が殆どテレセ
ントリックに照明されるように構成されているのが有利
である。この場合、反射レチクル５への主光線の入射角
度は、１５ｍｒａｄよりも小さいべきである。
明による投影露光装置のもう１つの実施例を示す。図１
と同じ部分には、同じ参照数字を付した。図２における
結像系７〜８は、この場合には中間像面１０３を有す
る。この場合、光学素子１０１、λ／４プレート４、偏
光ビームスプリッタキューブ３及び光学素子１０２から
なる中間結像系７は、中間像面１０３に反射レチクル５
の中間結像が行われる。この中間結像の結像倍率β
１は、β１＝−１．０±０．２であってよい。例えば、
後続の光学系８の設計を簡単にする場合には、結像倍率
β１＝−０．５±０．２を有する縮小結像も可能であ
る。照明光の入力結合は、この場合には中間結像系７内
においてλ／４プレート４が後続された偏光ビームスプ
リッタキューブ３を介して行われる。この場合、光学素
子１０１及び１０２はそれぞれ正の屈折力を有し、しか
も偏光ビームスプリッタキューブ３は殆どコリメートさ
れた光路を有する範囲内に存在する。中間像面１０３の
後に光学素子１０４が続き、該光学素子は中間像面１０
３をウェーハ面６にβ２＝−０．２５±０．１５もしく
はβ ２＝０．５±０．１５の結像倍率で結像する。この
実施例においては、縮小レンズは中間結像系７と縮小系
８との分割されている。これは、中間結像系７内に偏光
ビームスプリッタキューブ３のための十分な空間を提供
することができるという利点を有する。この配置におい
ても、光学素子１０１、λ／４プレート４及びビームス
プリッタキューブ３を照明系２の設計に取り入れねばな
らない。中間結像系７は、反射レチクル５が殆どテレセ
ントリックに照明されるように構成されているのが有利
である。この場合、反射レチクル５への主光線の入射角
度は、１５ｍｒａｄよりも小さいべきである。
【００４１】図３は、マイクロリソグラフィー用の本発
明による投影露光装置の別の実施例を示す。この場合に
は、反射レチクル５とウェーハ面６の間の結像は、２つ
の中間像面１１３及び１１８で行われる。この場合、中
間像面１１３に対する反射レチクル５の中間結像系９
は、図２の中間結像系７と類似して構成されている。ウ
ェーハ６への中間像面１１３の結像は、まずカタディオ
プトリック中間結像系１０及び後続の屈折縮小系１１に
より行われる。カタディオプトリック中間結像系１０
は、光学素子１１４、偏光鏡１１５、光学素子１１６及
び凹面鏡１１７からなる。反射偏向鏡１１５に基づき、
中間結像系１０の物体フィールドは光軸の対して中心に
あるのではなく、光軸の外側にある。この場合にはこの
ことは、部分系１０及び１１を部分系９に対してずらし
て配置しなければならないことを意味する。この投影レ
ンズにおいては、像側の開口数は０．６５〜０．８の範
囲又はそれ以上を有することができる。この場合、２０
ｍｍ×７ｍｍ〜１０ｍｍの範囲のウェーハ面６内のフィ
ールド大きさが可能である。このようなレンズ系は、本
出願人の係属出願ＥＰ９９１１２５３９（ＵＳ ser.n
o.０９／３６４３８２）に記載されている。
明による投影露光装置の別の実施例を示す。この場合に
は、反射レチクル５とウェーハ面６の間の結像は、２つ
の中間像面１１３及び１１８で行われる。この場合、中
間像面１１３に対する反射レチクル５の中間結像系９
は、図２の中間結像系７と類似して構成されている。ウ
ェーハ６への中間像面１１３の結像は、まずカタディオ
プトリック中間結像系１０及び後続の屈折縮小系１１に
より行われる。カタディオプトリック中間結像系１０
は、光学素子１１４、偏光鏡１１５、光学素子１１６及
び凹面鏡１１７からなる。反射偏向鏡１１５に基づき、
中間結像系１０の物体フィールドは光軸の対して中心に
あるのではなく、光軸の外側にある。この場合にはこの
ことは、部分系１０及び１１を部分系９に対してずらし
て配置しなければならないことを意味する。この投影レ
ンズにおいては、像側の開口数は０．６５〜０．８の範
囲又はそれ以上を有することができる。この場合、２０
ｍｍ×７ｍｍ〜１０ｍｍの範囲のウェーハ面６内のフィ
ールド大きさが可能である。このようなレンズ系は、本
出願人の係属出願ＥＰ９９１１２５３９（ＵＳ ser.n
o.０９／３６４３８２）に記載されている。
【００４２】結像光路２００内への照明光路１００の入
力結合は、若干のカタディオプトリックレンズタイプに
おけると同じように、結像光路２００内に既にビームス
プリッタキューブが設けられていれば特に有利である。
ビームスプリッタキューブを有するカタディオプトリッ
クレンズタイプは種々の実施形で公知である。
力結合は、若干のカタディオプトリックレンズタイプに
おけると同じように、結像光路２００内に既にビームス
プリッタキューブが設けられていれば特に有利である。
ビームスプリッタキューブを有するカタディオプトリッ
クレンズタイプは種々の実施形で公知である。
【００４３】図４は、中間像なしで構成された、ビーム
スプリッタキューブ３１を有する可能なカタディオプト
リック投影レンズを示す。このようなレンズ系は、レチ
クル５から出発して第１のレンズ群１２１、偏向鏡１２
２，第２のレンズ群１２３、ビームスプリッタキューブ
３１、第３のレンズ群１２４、凹面鏡１２５、第４のレ
ンズ群１２６、及び素子１２３と１２６の間に配置され
た絞りからなる。このレンズ系に関しては、結像倍率β
＝−０．２５±０．１５、像側の開口数＞０．５及び像
野直径＞１０ｍｍ、好ましくは＞２０ｍｍである。この
第１のレンズ群１２１及び第２のレンズ群１２３は、偏
光／ビームスプリッタキューブ３１のビームスプリッタ
面での発散が最少になるように構成することができる。
光軸上の物点から出発する縁部光線を考慮すれば、第１
及び第２のレンズ群１２１及び１２３を通る光軸を基準
としたこの光線の角度の正弦を４０％まで減少させるこ
とができる。凹面鏡１２５と一緒に十分な色補正を達成
するためには、レンズ群１２４は負の屈折力を有しなけ
ればならない。レンズ群１２６は、像をウェーハ面６内
に生じる、従って正の屈折力を有する。光学素子１２
１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６及びビー
ムスプリッタキューブ３１からなる図４に示された縮小
レンズ１２は、ＤＥ１９６１６９２２１Ａ１に記載され
ている。
スプリッタキューブ３１を有する可能なカタディオプト
リック投影レンズを示す。このようなレンズ系は、レチ
クル５から出発して第１のレンズ群１２１、偏向鏡１２
２，第２のレンズ群１２３、ビームスプリッタキューブ
３１、第３のレンズ群１２４、凹面鏡１２５、第４のレ
ンズ群１２６、及び素子１２３と１２６の間に配置され
た絞りからなる。このレンズ系に関しては、結像倍率β
＝−０．２５±０．１５、像側の開口数＞０．５及び像
野直径＞１０ｍｍ、好ましくは＞２０ｍｍである。この
第１のレンズ群１２１及び第２のレンズ群１２３は、偏
光／ビームスプリッタキューブ３１のビームスプリッタ
面での発散が最少になるように構成することができる。
光軸上の物点から出発する縁部光線を考慮すれば、第１
及び第２のレンズ群１２１及び１２３を通る光軸を基準
としたこの光線の角度の正弦を４０％まで減少させるこ
とができる。凹面鏡１２５と一緒に十分な色補正を達成
するためには、レンズ群１２４は負の屈折力を有しなけ
ればならない。レンズ群１２６は、像をウェーハ面６内
に生じる、従って正の屈折力を有する。光学素子１２
１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６及びビー
ムスプリッタキューブ３１からなる図４に示された縮小
レンズ１２は、ＤＥ１９６１６９２２１Ａ１に記載され
ている。
【００４４】今や、この反射レチクル５を有するレンズ
タイプを使用すれば、照明光は偏光／ビームスプリッタ
キューブ３１を介して入力結合させることができる。こ
のために有利には、偏光／ビームスプリッタキューブ３
１の第４の未利用面を使用する。ビームスプリッタ面３
１０でがウェーハ６の方向に反射されず、ひいてはそれ
によりコントラスト及び解像力が低下されないように、
必然的に、照明光は９５％より多くがビームスプリッタ
プ面３１０に対して垂直に偏光されることが必要であ
る。従って、照明系２と偏光／ビームスプリッタキュー
ブ３１の間に、その透過性偏光方向がビームスプリッタ
面３１０に対して垂直に配向された偏光フィルタを組み
込むのが有利である。
タイプを使用すれば、照明光は偏光／ビームスプリッタ
キューブ３１を介して入力結合させることができる。こ
のために有利には、偏光／ビームスプリッタキューブ３
１の第４の未利用面を使用する。ビームスプリッタ面３
１０でがウェーハ６の方向に反射されず、ひいてはそれ
によりコントラスト及び解像力が低下されないように、
必然的に、照明光は９５％より多くがビームスプリッタ
プ面３１０に対して垂直に偏光されることが必要であ
る。従って、照明系２と偏光／ビームスプリッタキュー
ブ３１の間に、その透過性偏光方向がビームスプリッタ
面３１０に対して垂直に配向された偏光フィルタを組み
込むのが有利である。
【００４５】偏光／ビームスプリッタキューブ３１の後
に第１のλ／４プレート４１が引き続いており、それに
より照明光路１００の光束は円偏光される。反射レチク
ル５からウェーハ６に向かって延びる結像光路２００の
光束は、λ／４プレート４１により再び、但し今やビー
ムスプリッタ面３１０に対して平行に偏光され、かつビ
ームスプリッタ面３１０で凹面鏡１２５に向かって反射
される。光束１２５が凹面鏡１２５に当たる前に、該光
束は第２のλ／４プレート４２により円偏光されかつ凹
面鏡１２５での反射後に第２のλ／４プレート４２を通
過する際に再びビームスプリッタ面３１０に対して平行
に直線偏光されるので、該光束は偏光／ビームスプリッ
タキューブ３１をウェーハ６の方向に向かって通過す
る。
に第１のλ／４プレート４１が引き続いており、それに
より照明光路１００の光束は円偏光される。反射レチク
ル５からウェーハ６に向かって延びる結像光路２００の
光束は、λ／４プレート４１により再び、但し今やビー
ムスプリッタ面３１０に対して平行に偏光され、かつビ
ームスプリッタ面３１０で凹面鏡１２５に向かって反射
される。光束１２５が凹面鏡１２５に当たる前に、該光
束は第２のλ／４プレート４２により円偏光されかつ凹
面鏡１２５での反射後に第２のλ／４プレート４２を通
過する際に再びビームスプリッタ面３１０に対して平行
に直線偏光されるので、該光束は偏光／ビームスプリッ
タキューブ３１をウェーハ６の方向に向かって通過す
る。
【００４６】偏光／ビームスプリッタキューブ３１とレ
チクル５の間の第１のλ／４プレート４１に達するま
で、偏光／ビームスプリッタキューブ３１を有する従来
のカタディオプトリック縮小レンズ１２を変更せずに反
射レチクル５と一緒に使用することができる。照明系２
の設計においては、照明光が同様に通過する投影レンズ
の光学素子を一緒に考慮することが決定的である。
チクル５の間の第１のλ／４プレート４１に達するま
で、偏光／ビームスプリッタキューブ３１を有する従来
のカタディオプトリック縮小レンズ１２を変更せずに反
射レチクル５と一緒に使用することができる。照明系２
の設計においては、照明光が同様に通過する投影レンズ
の光学素子を一緒に考慮することが決定的である。
【００４７】光源１の光は照明系２内に、偏光／ビーム
スプリッタキューブ３１、第１のλ／４プレート４１、
第２のレンズ群１２３、偏向鏡１２２及び第１のレンズ
群１２１の通過後に、反射レチクル５をリソグラフィー
要求に相応して照明するように配置される。照明の均等
性及び照明モード、例えばコヒーレント、インコヒーレ
ント、環状又は四極型照明は、照明系２内の相応する成
分により提供される。縮小レンズ１２の入射瞳を正確に
照明するために、偏光／ビームスプリッタキューブ３１
及び光学素子１２１〜１２３は照明光路１００の固定成
分として一緒に見なされかつその作用は照明系２の設計
の際考慮されるべきである。
スプリッタキューブ３１、第１のλ／４プレート４１、
第２のレンズ群１２３、偏向鏡１２２及び第１のレンズ
群１２１の通過後に、反射レチクル５をリソグラフィー
要求に相応して照明するように配置される。照明の均等
性及び照明モード、例えばコヒーレント、インコヒーレ
ント、環状又は四極型照明は、照明系２内の相応する成
分により提供される。縮小レンズ１２の入射瞳を正確に
照明するために、偏光／ビームスプリッタキューブ３１
及び光学素子１２１〜１２３は照明光路１００の固定成
分として一緒に見なされかつその作用は照明系２の設計
の際考慮されるべきである。
【００４８】図４に基づく縮小レンズ１２の配置におい
て、図５及び図６に示されているように、照明光１００
を偏向鏡１２２を介して入力結合することも考えられ
る。
て、図５及び図６に示されているように、照明光１００
を偏向鏡１２２を介して入力結合することも考えられ
る。
【００４９】図５においては、図４に示された偏向鏡１
２２が偏光／ビームスプリッタプレート３２と交換され
ている。照明光路１００の光束は、偏光／ビームスプリ
ッタプレート３２を通過するように偏光されているべき
である。偏光／ビームスプリッタプレート３２とレチク
ル５の間に設置されたλ／４プレート４３は、照明光路
１００の光束を円偏光せしめる。レチクル５での反射後
に、結合光路２００の光束はλ／４プレート４３を通過
する際にビームスプリッタ面３２１に対して平行に偏光
されるので、該光束は偏光／ビームスプリッターキュー
ブ３３の方向に反射される。光路２００内に４５゜で設
置された公知の平行平面ビームスプリッタプレートの使
用は、照明光路１００内で、例えば軸内のコマ及び非点
収差のような非回転対称像収差を生じる。従ってこの場
合には、本発明によるビームスプリッタプレート３２を
使用する。該ビームスプリッタプレートは、最適化され
た楔角度により最低の次数の非点収差を完全に排除する
ことができるように楔形プレートとして構成されてい
る。この場合、楔角度は、楔の厚い側が照明系の方向
に、薄い側がレチクル５の方向に向けられるように設計
されている。残留する高次の像収差は、照明系２に向か
う面３２２の意図的な非球面化により補償することがで
きる。この場合、非球面化は例えばイオンビーム又はロ
ボットポリッシングにより行うことができる。この場
合、非球面形は一般に回転対称ではなく、単純対称を有
する。対称面はメリジオナル面である。照明光路１００
の内部で、このような楔形プレート及び非球面化された
背面３２２による補正は、レチクル５の正確な照明のた
めの必要な仕様（Spezifikation）を達成するために十
分である。それに反して、結像光路２００内では、透過
において偏光／ビームスプリッタプレート３２を使用す
ることは導入される結像収差に基づき不可能である。図
５における配置の場合には、結像光路２００の妨害は生
じない。それというのも、結像光路２００内ではビーム
スプリッタ３２のうちの平坦な表面３２１のみが反射に
使用されるので、結像光路２００の光線は空気で反射さ
れるからである。空気とは、屈折率ほぼ０．１を有する
媒体であると解されるべきである。それには部分真空化
された空間又は例えば窒素、ヘリウムを有するガス充填
物も考慮されるべきである。
２２が偏光／ビームスプリッタプレート３２と交換され
ている。照明光路１００の光束は、偏光／ビームスプリ
ッタプレート３２を通過するように偏光されているべき
である。偏光／ビームスプリッタプレート３２とレチク
ル５の間に設置されたλ／４プレート４３は、照明光路
１００の光束を円偏光せしめる。レチクル５での反射後
に、結合光路２００の光束はλ／４プレート４３を通過
する際にビームスプリッタ面３２１に対して平行に偏光
されるので、該光束は偏光／ビームスプリッターキュー
ブ３３の方向に反射される。光路２００内に４５゜で設
置された公知の平行平面ビームスプリッタプレートの使
用は、照明光路１００内で、例えば軸内のコマ及び非点
収差のような非回転対称像収差を生じる。従ってこの場
合には、本発明によるビームスプリッタプレート３２を
使用する。該ビームスプリッタプレートは、最適化され
た楔角度により最低の次数の非点収差を完全に排除する
ことができるように楔形プレートとして構成されてい
る。この場合、楔角度は、楔の厚い側が照明系の方向
に、薄い側がレチクル５の方向に向けられるように設計
されている。残留する高次の像収差は、照明系２に向か
う面３２２の意図的な非球面化により補償することがで
きる。この場合、非球面化は例えばイオンビーム又はロ
ボットポリッシングにより行うことができる。この場
合、非球面形は一般に回転対称ではなく、単純対称を有
する。対称面はメリジオナル面である。照明光路１００
の内部で、このような楔形プレート及び非球面化された
背面３２２による補正は、レチクル５の正確な照明のた
めの必要な仕様（Spezifikation）を達成するために十
分である。それに反して、結像光路２００内では、透過
において偏光／ビームスプリッタプレート３２を使用す
ることは導入される結像収差に基づき不可能である。図
５における配置の場合には、結像光路２００の妨害は生
じない。それというのも、結像光路２００内ではビーム
スプリッタ３２のうちの平坦な表面３２１のみが反射に
使用されるので、結像光路２００の光線は空気で反射さ
れるからである。空気とは、屈折率ほぼ０．１を有する
媒体であると解されるべきである。それには部分真空化
された空間又は例えば窒素、ヘリウムを有するガス充填
物も考慮されるべきである。
【００５０】図４の偏向鏡１２２又は図５のビームスプ
リッタプレート３１は、図６に示されているような偏光
／ビームスプリッターキューブ３４と交換することもで
きる。偏光／ビームスプリッターキューブ３４はビーム
スプリッタプレート３２に比して、より簡単に補正する
ことができる回転対称の像収差のみがが導入されるに過
ぎないという利点を有する。それに反して、ビームスプ
リッタプレート３２と比較すると、ビームスプリッタキ
ューブ３４は、ガラスプリズムによる付加的なガラス路
が、まさに低波長で有害となる透過損失を生じるという
欠点を有する。
リッタプレート３１は、図６に示されているような偏光
／ビームスプリッターキューブ３４と交換することもで
きる。偏光／ビームスプリッターキューブ３４はビーム
スプリッタプレート３２に比して、より簡単に補正する
ことができる回転対称の像収差のみがが導入されるに過
ぎないという利点を有する。それに反して、ビームスプ
リッタプレート３２と比較すると、ビームスプリッタキ
ューブ３４は、ガラスプリズムによる付加的なガラス路
が、まさに低波長で有害となる透過損失を生じるという
欠点を有する。
【００５１】偏光／ビームスプリッターキューブ３６を
介して照明光を入力結合することは、図７に示されてい
るように、レンズ設計の別の分類においても提供され
る。この場合、縮小レンズは、偏光／ビームスプリッタ
ーキューブ３６を有するカタディオプトリック部分レン
ズ１５、中間像９５及び屈折縮小レンズ１６からなる。
この場合、カタディオプトリック部分レンズ１５は、図
７におけるようにレチクル５に引き続いていてもよく、
またウェーハ６の前方に配置されていてもよい。カタデ
ィオプトリック部分レンズ１５内に既に偏光／ビームス
プリッターキューブ３６が含まれており、その第４の、
未だ利用されない側を介して照明光路１００の光線を入
力結合させることができる。
介して照明光を入力結合することは、図７に示されてい
るように、レンズ設計の別の分類においても提供され
る。この場合、縮小レンズは、偏光／ビームスプリッタ
ーキューブ３６を有するカタディオプトリック部分レン
ズ１５、中間像９５及び屈折縮小レンズ１６からなる。
この場合、カタディオプトリック部分レンズ１５は、図
７におけるようにレチクル５に引き続いていてもよく、
またウェーハ６の前方に配置されていてもよい。カタデ
ィオプトリック部分レンズ１５内に既に偏光／ビームス
プリッターキューブ３６が含まれており、その第４の、
未だ利用されない側を介して照明光路１００の光線を入
力結合させることができる。
【００５２】この場合、照明系２から到達する光は、極
めて良好に、有利には９５％より多くがビームスプリッ
タ面３６０に対して垂直に偏光されていなけらばならな
い。それにより投影レンズのコントラスト及び解像力が
低下せしめられる、好ましくないウェーハ６方向への反
射が回避される。
めて良好に、有利には９５％より多くがビームスプリッ
タ面３６０に対して垂直に偏光されていなけらばならな
い。それにより投影レンズのコントラスト及び解像力が
低下せしめられる、好ましくないウェーハ６方向への反
射が回避される。
【００５３】偏光／ビームスプリッターキューブ３６と
レチクル５の間には、第１のλ／４プレート４７が設置
されねばならない、それに伴い結像光路２００の光線は
λ／４プレート４７の透過後に、偏光／ビームスプリッ
ターキューブ３６で凹面鏡９３の方向に反射されるよう
に偏光されている。
レチクル５の間には、第１のλ／４プレート４７が設置
されねばならない、それに伴い結像光路２００の光線は
λ／４プレート４７の透過後に、偏光／ビームスプリッ
ターキューブ３６で凹面鏡９３の方向に反射されるよう
に偏光されている。
【００５４】ビームスプリッタ面３６０が殆どコリメー
トされた光路で通過されるように、レチクル５と偏光／
ビームスプリッターキューブ３６の間には、全体で正の
屈折力を有する光学素子９１が存在する。
トされた光路で通過されるように、レチクル５と偏光／
ビームスプリッターキューブ３６の間には、全体で正の
屈折力を有する光学素子９１が存在する。
【００５５】偏光／ビームスプリッターキューブ３６と
凹面鏡９３の間には、結像光路２００の光線が凹面鏡９
３での反射後に偏光／ビームスプリッターキューブ３６
を偏向されずに中間像９５の方向に通過するように、第
２のλ／４プレート４８が設置されていなければならな
い。
凹面鏡９３の間には、結像光路２００の光線が凹面鏡９
３での反射後に偏光／ビームスプリッターキューブ３６
を偏向されずに中間像９５の方向に通過するように、第
２のλ／４プレート４８が設置されていなければならな
い。
【００５６】偏光／ビームスプリッターキューブ３６と
凹面鏡９３の間には、全体で負の屈折力を有する光学素
子９２が存在する。該光学素子は２回の通過で光束によ
り透過されかつ色過剰補正を導入する。
凹面鏡９３の間には、全体で負の屈折力を有する光学素
子９２が存在する。該光学素子は２回の通過で光束によ
り透過されかつ色過剰補正を導入する。
【００５７】凹面鏡９３は、色収差を導入せず、かつカ
タディオプトリック部分レンズ１５が全体で正の屈折力
を有するように十分に正の屈折力を有するという利点を
有する。
タディオプトリック部分レンズ１５が全体で正の屈折力
を有するように十分に正の屈折力を有するという利点を
有する。
【００５８】偏光／ビームスプリッターキューブ３６が
殆どコリメートされた光路で透過される場合には、中間
像９５の前方に、中間像を形成するために、全体で正の
屈折力を有する別の光学素子９４が必要である。
殆どコリメートされた光路で透過される場合には、中間
像９５の前方に、中間像を形成するために、全体で正の
屈折力を有する別の光学素子９４が必要である。
【００５９】中間像９５が既に凹面鏡９３及び光学素子
９２の作用により形成されかつ偏光／ビームスプリッタ
ーキューブ３６内部のコリメートされた光路を放棄すれ
ば、光学素子９４を省くことができる。
９２の作用により形成されかつ偏光／ビームスプリッタ
ーキューブ３６内部のコリメートされた光路を放棄すれ
ば、光学素子９４を省くことができる。
【００６０】通常、物体はβ１＝−１．０±０．２５の
結像倍率で中間像に結像される。
結像倍率で中間像に結像される。
【００６１】中間像９５の後方に、例えばβ２＝−０．
２５±０．１５の結像倍率を有する屈折縮小結像系が続
く。図７においては、中間像９５とウェーハ６の間の部
分レンズは光学素子９６、９８及び偏向鏡９７からな
る。
２５±０．１５の結像倍率を有する屈折縮小結像系が続
く。図７においては、中間像９５とウェーハ６の間の部
分レンズは光学素子９６、９８及び偏向鏡９７からな
る。
【００６２】また、光学素子９６の前方に偏向鏡９７を
配置することも可能である。
配置することも可能である。
【００６３】ウェーハ面６内の照明フィールドの直径
は、この部類のレンズ系においては、０．５より大の像
側の開口数において、１０ｍｍよりも大きい。
は、この部類のレンズ系においては、０．５より大の像
側の開口数において、１０ｍｍよりも大きい。
【００６４】図７に略示されたビームスプリッタキュー
ブ及び中間像を有する実施例のために、図８は結像倍率
β＝−０．２５、直径１４．３ｍｍを有する像野及び像
側の開口数０．７に関する具体的な構成を示す。この場
合、図８における参照符号は図７における参照符号と同
じである。光学的データは、第１表にまとめられてい
る。
ブ及び中間像を有する実施例のために、図８は結像倍率
β＝−０．２５、直径１４．３ｍｍを有する像野及び像
側の開口数０．７に関する具体的な構成を示す。この場
合、図８における参照符号は図７における参照符号と同
じである。光学的データは、第１表にまとめられてい
る。
【００６５】図８の実施例は、本出願人の係属出願ＤＥ
１９９５４７２７．０に見られかつそこに詳細に説明さ
れている。
１９９５４７２７．０に見られかつそこに詳細に説明さ
れている。
【００６６】第１表において、第１のコンタクトにおい
てビームスプリッタ面３６０には面７が、凹面鏡９３に
は面１９が、第２のコンタクトにおいてビームスプリッ
タ面３６０に面３１が、偏向鏡９７には面３６がかつ中
間像９５には面３８が配属される。ＳｉＯ2は石英ガラ
スを、ＣａＦ2はフッ化カルシウム単結晶を示す。
てビームスプリッタ面３６０には面７が、凹面鏡９３に
は面１９が、第２のコンタクトにおいてビームスプリッ
タ面３６０に面３１が、偏向鏡９７には面３６がかつ中
間像９５には面３８が配属される。ＳｉＯ2は石英ガラ
スを、ＣａＦ2はフッ化カルシウム単結晶を示す。
【００６７】
【表１】
【００６８】
【表２】
【００６９】
【表３】
【００７０】光学素子９１は、この場合には２つの収束
レンズ１３１及び１３２からなる。偏光／ビームスプリ
ッターキューブ３６の近くに設置された収束レンズ１３
２は、周辺光線の発散を減少させる。それにより、偏光
／ビームスプリッターキューブ３６内で十分にコリメー
トされた光路が形成される。レチクル５の近くの収束レ
ンズ１３１で、レチクル５で殆どテレセントリック主光
線進行が達成される。第２表は、レチクル面５における
物体高さに関して面法線を基準とした主光線角度をｍｒ
ａｄで示す。主光線角度は、主光線がレチクル５での反
射後に光軸に対して収束するように進行すれば、正であ
る。この実施例においては、最大主光線角度０．５ｍｒ
ａｄに過ぎない。従って、レチクルでの入力は殆ど完全
にテレセントリックである。
レンズ１３１及び１３２からなる。偏光／ビームスプリ
ッターキューブ３６の近くに設置された収束レンズ１３
２は、周辺光線の発散を減少させる。それにより、偏光
／ビームスプリッターキューブ３６内で十分にコリメー
トされた光路が形成される。レチクル５の近くの収束レ
ンズ１３１で、レチクル５で殆どテレセントリック主光
線進行が達成される。第２表は、レチクル面５における
物体高さに関して面法線を基準とした主光線角度をｍｒ
ａｄで示す。主光線角度は、主光線がレチクル５での反
射後に光軸に対して収束するように進行すれば、正であ
る。この実施例においては、最大主光線角度０．５ｍｒ
ａｄに過ぎない。従って、レチクルでの入力は殆ど完全
にテレセントリックである。
【００７１】
【表４】
【００７２】この場合、照明系２内の照明光路１００の
セントロイド光線角度の投影レンズの主光線への適合は
特に簡単である。それというのも、照明光路１００及び
結像光路２００はビームスプリッタキューブ３とレチク
ル５の間の共通の成分９１の内部で十分に重なり合うか
らである。
セントロイド光線角度の投影レンズの主光線への適合は
特に簡単である。それというのも、照明光路１００及び
結像光路２００はビームスプリッタキューブ３とレチク
ル５の間の共通の成分９１の内部で十分に重なり合うか
らである。
【００７３】偏光／ビームスプリッター３６及び両者の
集束レンズ１３１及び１３２は、照明系２の設計に一緒
に考慮されている。この場合、レチクルの前方の照明系
２の最後の成分が、ＤＥ１９５４８８０５Ａ１又はＤＥ
１９６５３９８３Ａ１に記載されているように、ＲＥＭ
Ａレンズである場合には、ＲＥＭＡレンズは大きな困難
なく、偏光／ビームスプリッターキューブ３６のための
屈折キューブ、λ／４プレート４７のための屈折平面プ
レート及びＲＥＭＡレンズのフィールドレンズにおいて
は両者の集束レンズ１３１及び１３２が組み込まれるよ
うに変更することができる。
集束レンズ１３１及び１３２は、照明系２の設計に一緒
に考慮されている。この場合、レチクルの前方の照明系
２の最後の成分が、ＤＥ１９５４８８０５Ａ１又はＤＥ
１９６５３９８３Ａ１に記載されているように、ＲＥＭ
Ａレンズである場合には、ＲＥＭＡレンズは大きな困難
なく、偏光／ビームスプリッターキューブ３６のための
屈折キューブ、λ／４プレート４７のための屈折平面プ
レート及びＲＥＭＡレンズのフィールドレンズにおいて
は両者の集束レンズ１３１及び１３２が組み込まれるよ
うに変更することができる。
【００７４】この場合には、偏向鏡９７を介する照明光
路１００の光線の入力結合は不可能である。偏光／ビー
ムスプリッターキューブ又は偏光／ビームスプリッター
プレートを介する照明光の入力結合は、この第１のビー
ムスプリッタ面を通過した後の光が別のビームスプリッ
タ面に当たることができず、可能な別の光学素子を通過
した後に反射される際にのみ可能である。しかしなが
ら、図８の配置においては、照明光が偏向鏡９７により
入力結合されれば、ビームスプリッタキューブ３６の反
射面ではなく、別の偏光／ビームスプリッター面３６０
が続くことになる。この場合には、入力結合は幾何学的
ビームスプリッタプレート又は幾何学的ビームスプリッ
タキューブを介してのみ考えられる。しかしながら、こ
のことは高い透過損失をもたらすと見なされる。
路１００の光線の入力結合は不可能である。偏光／ビー
ムスプリッターキューブ又は偏光／ビームスプリッター
プレートを介する照明光の入力結合は、この第１のビー
ムスプリッタ面を通過した後の光が別のビームスプリッ
タ面に当たることができず、可能な別の光学素子を通過
した後に反射される際にのみ可能である。しかしなが
ら、図８の配置においては、照明光が偏向鏡９７により
入力結合されれば、ビームスプリッタキューブ３６の反
射面ではなく、別の偏光／ビームスプリッター面３６０
が続くことになる。この場合には、入力結合は幾何学的
ビームスプリッタプレート又は幾何学的ビームスプリッ
タキューブを介してのみ考えられる。しかしながら、こ
のことは高い透過損失をもたらすと見なされる。
【図１】反射レチクル及び照明光を入力結合させるため
のビームスプリッタキューブを有する縮小レンズを示す
図である。
のビームスプリッタキューブを有する縮小レンズを示す
図である。
【図２】中間結像系が前置されており、該結像系に照明
光入力のためのビームスプリッタキューブが組み込まれ
ている縮小レンズを示す図である。
光入力のためのビームスプリッタキューブが組み込まれ
ている縮小レンズを示す図である。
【図３】中間結像系が前置されており、該結像系に照明
光入力のためのビームスプリッタキューブが組み込まれ
ているカタディオプトリック縮小レンズを示す図であ
る。
光入力のためのビームスプリッタキューブが組み込まれ
ているカタディオプトリック縮小レンズを示す図であ
る。
【図４】中間結像系を有していず、その際照明光路がカ
タディオプトリック縮小レンズのビームスプリッタキュ
ーブを介して入力結合されるカタディオプトリック縮小
レンズを示す図である。
タディオプトリック縮小レンズのビームスプリッタキュ
ーブを介して入力結合されるカタディオプトリック縮小
レンズを示す図である。
【図５】中間結像系を有していず、その際照明光路がビ
ームスプリッタプレートを介して偏向素子の位置で入力
結合されるカタディオプトリック縮小レンズを示す図で
ある。
ームスプリッタプレートを介して偏向素子の位置で入力
結合されるカタディオプトリック縮小レンズを示す図で
ある。
【図６】中間結像系を有していず、その際照明光路がビ
ームスプリッタキューブを介して偏向素子の位置で入力
結合されるカタディオプトリック縮小レンズを示す図で
ある。
ームスプリッタキューブを介して偏向素子の位置で入力
結合されるカタディオプトリック縮小レンズを示す図で
ある。
【図７】中間結像系を有し、その際照明光路がカタディ
オプトリック縮小レンズのビームスプリッタキューブを
介して入力結合されるカタディオプトリック縮小レンズ
を示す図である。
オプトリック縮小レンズのビームスプリッタキューブを
介して入力結合されるカタディオプトリック縮小レンズ
を示す図である。
【図８】ビームスプリッタキューブ及び中間結像系を有
するカタディオプトリック縮小レンズの１実施例を示す
図である。
するカタディオプトリック縮小レンズの１実施例を示す
図である。
１ 光源、 ２ 照明系、 ３，３１，３４，３６
（第１の偏光）ビームスプリッタキューブ、 ４，４３
λ／４プレート、 ５ 反射レチクル（マスク）、
６ 基板、 ７，９ 第１のレンズ、 ８，１０，１１
第２のレンズ、１２，１３，１４，１５，１６ 反射
屈折レンズ、 ３２ ビームスプリッタプレート、 ７
１，７２ 縮小レンズ（光学素子）、 ３１，３５ 第
２のビームスプリッタキューブ、 １００ 照明光路、
１０３ 中間像、 １２１ 屈折素子、 １２５ 凹
面鏡、 ２００ 結像光路、 ３０，３１０，３４０，
３６０ ビームスプリッタ面、 １２２ 偏向鏡、 ３
２１ ビームスプリッタプレートの第１の面、 ３２２
補正面
（第１の偏光）ビームスプリッタキューブ、 ４，４３
λ／４プレート、 ５ 反射レチクル（マスク）、
６ 基板、 ７，９ 第１のレンズ、 ８，１０，１１
第２のレンズ、１２，１３，１４，１５，１６ 反射
屈折レンズ、 ３２ ビームスプリッタプレート、 ７
１，７２ 縮小レンズ（光学素子）、 ３１，３５ 第
２のビームスプリッタキューブ、 １００ 照明光路、
１０３ 中間像、 １２１ 屈折素子、 １２５ 凹
面鏡、 ２００ 結像光路、 ３０，３１０，３４０，
３６０ ビームスプリッタ面、 １２２ 偏向鏡、 ３
２１ ビームスプリッタプレートの第１の面、 ３２２
補正面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリスティアン ヴァーグナー ドイツ連邦共和国 アーレン メーレンシ ュトラーセ ９ (72)発明者 ヘンリエッテ ミュラー ドイツ連邦共和国 アーレン ガルテンシ ュトラーセ 55
Claims (24)
- 【請求項１】 −光源（１）、 −照明光路（１００）を有する照明系（２）、 −反射レチクル（５）、 −結像光路（２００）を有する縮小レンズ（７１，７
２）を有するマイクロリソグラフィーの投影露光装置に
おいて、縮小レンズ（７１，７２）内に −照明光路（１００）と結像光路（２００）を重ね合わ
せるビームスプリッタキューブ（３）が設けられている
ことを特徴とするマイクロリソグラフィーの投影露光装
置。 - 【請求項２】 第１のビームスプリッタキューブ（３）
と反射レチクル（５）の間に光学素子（７１）が設けら
れていることを特徴とする請求項１記載の投影露光装
置。 - 【請求項３】 反射レチクル（５）での主光線の入射角
度が±１５ｍｒａｄまで、有利には±５ｍｒａｄまで、
特に好ましくは±１ｍｒａｄまでの値を有することを特
徴とする請求項１から２までの少なくとも１項記載の記
載の投影露光装置。 - 【請求項４】 レチクルからの反射後の照明光路（１０
０）のセントロイド光線の、縮小レンズ（７１，７２）
の相応する主光線からの角度偏差が最大±２．５ｍｒａ
ｄであることを特徴とする請求項３記載の投影露光装
置。 - 【請求項５】 第１のビームスプリッタキューブ（３，
３１，３４，３６）が偏光／ビームスプリッタキューブ
であり、かつ照明光（１００）は偏光／ビームスプリッ
タキューブ（３，３１，３４，３６）に入射する前に、
照明光路（１００）がビームスプリッタ面（３１０，３
４０，３６０）で反射されるべきでない場合には、９５
％より多くがビームスプリッタ面（３１０，３４０，３
６０）に対して垂直に直線偏光され、かつ照明光路（１
００）がビームスプリッタ面（３０）で反射されるべき
場合には、９５％より多くがビームスプリッタ面（３
０）に対して平行に直線偏光されることを特徴とする請
求項１から４までの少なくとも１項記載の投影露光装
置。 - 【請求項６】 縮小レンズが屈折レンズ（７１，７２）
であり、該屈折レンズ内に第１のビームスプリッタキュ
ーブ（３）が設けられていることを特徴とする請求項１
から５まで少なくとも１項記載の投影露光装置。 - 【請求項７】 縮小レンズがビームスプリッタキューブ
（３）の組み込まれた第１のレンズ系（７）、中間像
（１０３）及び第２のレンズ系（８）からなることを特
徴とする請求項１から５まで少なくとも１項記載の投影
露光装置。 - 【請求項８】 第１のレンズ系（７）が−１．０±０．
２５の結像倍率を有しかつ第２のレンズ系（８）が−
０．２５±０．１５の結像倍率を有することを特徴とす
る請求項７記載の投影露光装置。 - 【請求項９】 第１のレンズ系（７）及び第２のレンズ
系（８）が純粋に屈折型に構成されていることを特徴と
する請求項７から８までの少なくとも１項記載の投影露
光装置。 - 【請求項１０】 第１のレンズ系（９）が純粋に屈折型
にかつ第２のレンズ系（１０，１１）がカタディオプト
リック型に構成されていることを特徴とする請求項７か
ら８までの少なくとも１項基記載の投影露光装置。 - 【請求項１１】 縮小レンズがカタディオプトリックレ
ンズ系（１２，１３，１４，１５，１６）であることを
特徴とする請求項１から５までの少なくとも１項記載の
投影露光装置。 - 【請求項１２】 縮小レンズ（１４）が凹面鏡（１２
５）、及び凹面鏡（１２５）に向かう光路と凹面鏡（１
２５）からの光路に分割する第２のビームスプリッタキ
ューブ（３５）を有することを特徴とする請求項１１記
載の投影露光装置。 - 【請求項１３】 縮小レンズ（１２）において、第１と
第２のビームスプリッタキューブ（３１）が１つにまと
められ、唯一のスプリッタ面（３１０）を有することを
特徴とする請求項１２記載の投影露光装置。 - 【請求項１４】 縮小レンズ（１４）において、第１の
ビームスプリッタキューブ（３４）が偏向鏡（１２２）
の代わりをすることを特徴とする請求項１２記載の投影
露光装置。 - 【請求項１５】 縮小レンズ（１２，１３，１４）が中
間像なしに構成されていることを特徴とする請求項１１
から１４までの少なくとも１項記載の投影露光装置。 - 【請求項１６】 縮小レンズ（１５，１６）が中間像
（９５）を有することを特徴とする請求項１１から１４
までの少なくとも１項記載の投影露光装置。 - 【請求項１７】 −光源（１）、 −照明光路（１００）を有する照明系（２）、 −反射レチクル（５）、 −結像光路（２００）を有する縮小レンズ（１３）、 −照明光路（１００）と結像光路（２００）を重ね合わ
せ、かつ結像光路（２００）をスプリッタプレート（３
２）の第１の面（３２１）で空気中に反射するビームス
プリッタプレート（３２）を有するマイクロリソグラフ
ィーの投影露光装置において、ビームスプリッタプレー
ト（３２）の第１の面（３２１）が平面でありかつ第２
の面が平面と異なる補正面（３２２）であることを特徴
とするマイクロリソグラフィーの投影露光装置。 - 【請求項１８】 ビームスプリッタプレート（３２）が
楔形であることを特徴とする請求項１７記載の投影露光
装置。 - 【請求項１９】 照明光路（１００）が透過において屈
折的に補正されることを特徴とする請求項１７から１８
までの少なくと１項記載の投影露光装置。 - 【請求項２０】 縮小レンズ（１３）において、ビーム
スプリッタプレート（３２）が偏向鏡（１２２）の代わ
りをする請求項１７から１９までの少なくとも１項記載
の投影露光装置。 - 【請求項２１】 縮小レンズ（１３）において、ビーム
スプリッタプレート（３２）とレチクル（５）の間に屈
折素子（１２１）及びλ／４プレート（４３）のみが設
置されていることを特徴とする請求項１７から２０まで
のいずれか１項記載の投影露光装置。 - 【請求項２２】 ビームスプリッタプレート（３２）が
カタディオプトリック縮小レンズ（１３）内に設置され
ていることを特徴とする請求項１７から２１までのいず
れか１項記載の投影露光装置。 - 【請求項２３】 カタディオプトリック縮小レンズ（１
３）が中間像なしに構成されていることを特徴とする請
求項１７から２２までのいずれか１項記載の投影露光装
置。 - 【請求項２４】 感光層を備えた基板（６）をマスク
（５）及び請求項１から２３までの少なくとも１項記載
の投影露光装置を用いて露光しかつマスク（５）に含ま
れたパターンの結像により構造化することを特徴とす
る、マイクロ構造化された部品の製造方法。
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