JP2024522609A - 結像光学ユニット - Google Patents

Abstract

結像光学ユニット（７）は、物体面（５）における物体視野（４）を像面（９）における像視野（８）に結像するための複数のミラー（Ｍ１～Ｍ８）を含む。像側開口数は０．５５よりも大きい。物体／像オフセットａと、子午横方向ｃとの間の比は少なくとも０．５である。物体面（５）と、ミラーのうちの１つ（Ｍ４）の、物体面に最も近い反射部分との間の作動距離ｂと、子午横断寸法ｃとの間の比は、少なくとも０．０５である。作動距離ｂは少なくとも２７０ｍｍである。これは、結像光学ユニットであって、その使用が、特にＥＵＶ投影リソグラフィ用の投影露光装置においてできるだけ扱いやすい、結像光学ユニットをもたらす。

Description

本特許出願は、独国特許出願第ＤＥ１０２０２１２０５７７４．８号の優先権を主張し、その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

本特許出願は、物体視野を像視野に結像する（ｉｍａｇｅ）ための複数のミラーを含む結像光学ユニットに関し、前記結像光学ユニットのミラーは、検査光学ユニットによって測定することができる。さらに、本発明は、そのような結像光学ユニットを含む光学系、そのような光学系を含む照明系、そのような照明系を含む投影露光装置、マイクロ構造化またはナノ構造化構成要素を生成するための方法、および任意のそのような方法によって生成されたマイクロ構造化またはナノ構造化構成要素に関する。

冒頭に記載されたタイプの結像光学ユニットまたは投影光学ユニットは、ＤＥ１０２０１９２１９２０９Ａ１、ＤＥ１０２０１９２０８９６１Ａ１、ＷＯ２００９／０１０２１３Ａ１、米国特許出願公開第２０１６／００８５０６１（Ａ１）号、ＤＥ１０２０１２２０２６７５Ａ１、ＤＥ１０２００９０１１３２８Ａ１、米国特許第８，０２７，０２２（Ｂ２）号、および米国特許第６，５７７，４４３（Ｂ２）号から知られている。投影露光装置用の照明光学ユニットは、ＤＥ１０２００９０４５０９６から知られている。

本発明の目的は、特にＥＵＶ投影リソグラフィ用の投影露光装置における結像光学ユニットの使用が、できるだけ扱いやすいように、冒頭で言及されたタイプの結像光学ユニットを開発することである。

本発明によれば、一方では物体／像オフセットと子午横断寸法との間で、他方では作動距離と子午横断寸法との間でできるだけ大きい比をもつ結像光学ユニットの寸法比は、ウェハホルダが結像光学ユニットの上流の照明光学ユニットの光学構成要素と衝突しないこと（比較的大きい物体／像オフセットの条件）を保証し、オプションとして対象物を交換するように設計された対象物ホルダのために、物体面に隣接する十分な設置スペース（比較的大きい作動距離）が使用可能であること、および投影露光装置の全部の光学ユニットが収容される可能な真空コンテナが、望ましくないほど大きい寸法で製作される必要がないこと（比較的小さい子午横断寸法）を保証する結像光学ユニットをもたらすことが認識された。

結像されるべき構造体をもつ対象物またはその一部は、物体視野上に配置することができる。対象物構造体が結像される基板または基板部分は、像視野に配置することができる。

請求項１に記載の結像光学ユニットは、所与の寸法比によって、扱いやすい形態でこれらの３つの基準を満たす。

請求項２～４に記載の物体／像オフセット、作動距離、および子午横断寸法の絶対寸法は、特に有利であることが見いだされた。

本発明の利点は、請求項５に記載のアナモルフィック結像光学ユニットの場合に特に顕著である。対応するアナモルフィック光学ユニットは、米国特許第９，３６６，９６８号から知られている。

請求項６に記載の結像光学ユニットは、高品質の構造体結像を可能にする。

請求項７に記載の結像光学ユニットは、所与の像視野サイズにわたって良好な結像補正を容易にする。

請求項８～９に記載の結像光学ユニットは、その価値を実際に証明した。５つ以上のＧＩミラーが存在してもよく、これらは、例えば、合計６つまたは８つであってもよい。４つ以上のＮＩミラーが存在してもよく、これらは、例えば、合計４つであってもよい。

請求項１０に記載の光学系(optical system)、請求項１１に記載の照明系(illumination system)、請求項１２に記載の投影露光装置、請求項１３に記載の生成方法(production method)、および請求項１４に記載のマイクロ構造化またはナノ構造化構成要素の利点は、本発明による結像光学ユニットを参照して既に上述で説明されたものに対応する。

特に、半導体構成要素、例えば、メモリチップを生成することができる。

本発明の例示的な実施形態が、図面を参照して以下でより詳細に説明される。

ＥＵＶマイクロリソグラフィ用の投影露光装置を概略的に示す図である。 図１に記載の投影露光装置において投影レンズとして使用することができる結像光学ユニットの一実施形態を子午断面で示し、３つの選択された視野点の主光線ならびに上側コマ光線および下側コマ光線の結像ビーム経路が示される。 図２と同様の図で、図１の投影露光装置における投影光学ユニットとして使用可能な結像光学ユニットのさらなる実施形態を示す図である。 図２と同様の図で、図１の投影露光装置における投影光学ユニットとして使用可能な結像光学ユニットのさらなる実施形態を示す図である。

マイクロリソグラフィ投影露光装置(microlithographic projection exposure apparatus)１は、照明光または結像光３のための光源２を含む。光源２は、例えば、５ｎｍと３０ｎｍとの間の、特に、５ｎｍと１５ｎｍとの間の波長範囲の光を生成するＥＵＶ光源である。特に、光源２は、１３．５ｎｍの波長の光源または６．９ｎｍの波長の光源とすることができる。他のＥＵＶ波長も可能である。一般に、投影露光装置１内で導かれる照明光３は、さらに、任意の所望の波長、例えば、可視波長、またはさもなければマイクロリソグラフィで使用することができ（例えば、ＤＵＶ、深紫外）、適切なレーザ光源および／またはＬＥＤ光源が利用可能である他の波長（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、１２９ｎｍ、１０９ｎｍ）を有することができる。照明光３のビーム経路は、図１に非常に概略的に示される。

照明光学ユニット６は、光源２からの照明光３を物体面５内の物体視野(object field)４に導くために使用される。投影光学ユニットまたは結像光学ユニット(imaging optical unit)７を使用して、物体視野４は、所与の縮尺、場合によってはアナモルフィックな縮尺を使用して、像面９内の像視野(image field)８に結像される。

投影露光装置１と投影光学ユニット７の様々な実施形態との説明を容易にするために、デカルトｘｙｚ座標系が図面に示されており、この座標系から、図に示された構成要素のそれぞれの位置関係は明らかである。図１において、ｘ方向は、図面の面に対して垂直に図面の中に延びる。ｙ方向は左の方に延び、ｚ方向は上の方に延びる。

物体視野４および像視野８は長方形である。代替として、物体視野４および像視野８は、屈曲または湾曲した実施形態、すなわち、特に、部分的なリング形状を有することも可能である。物体視野４および像視野８は、１よりも大きいｘ／ｙアスペクト比を有する。それゆえに、物体視野４は、ｘ方向においてより長い物体視野寸法を有し、ｙ方向においてより短い物体視野寸法を有する。これらの物体視野寸法は、視野座標ｘおよびｙに沿って延びる。

図２、図３、および図４に示される例示的な実施形態のうちの１つは、さらに以下でより詳細に説明され、投影光学ユニット７に使用することができる。

図２による投影光学ユニット７は、アナモルフィックな実施形態を有する。ｙｚ平面において、すなわち、図２による断面の子午面(meridional plane)において、投影光学ユニット７は、１／８の縮尺｜β_y｜を有する。したがって、子午面ｙｚにおいて、物体視野４は、１／８の縮小で像視野上に結像される。投影光学ユニット７の縮尺｜β_x｜は、子午面に対して垂直なサジタル面ｘｚにおいて１／４である。このｘｚ平面において、物体視野４は、物体面５と像面９との間の像視野８に１／４の縮小で結像される。さらなる例示的な実施形態に基づいて以下でさらに説明するように、他の整数または非整数の絶対縮尺β_x、β_yも可能である。

像視野８は、例えば２６ｍｍのｘ長さおよび例えば２ｍｍのｙ長さを有する。

図７以降による投影光学ユニット７の実施形態では、像面９は、物体面５と平行に配置される。この場合に結像されるものは、物体視野４と一致する、レチクルとも呼ばれる反射マスク１０の一部である。レチクル１０は、レチクルホルダ１０ａによって保持される。レチクルホルダ１０ａは、レチクル変位駆動部１０ｂによって変位される。

投影光学ユニット７を介した結像は、基板ホルダ１２によって保持されるウェハの形態の基板１１の表面上で実現される。基板ホルダ１２は、ウェハまたは基板変位駆動部１２ａによって変位される。

図１は、レチクル１０と投影光学ユニット７との間に、前記投影光学ユニットに入る照明光３のビーム１３を、および投影光学ユニット７と基板１１との間に、投影光学ユニット７から出て来る照明光３のビーム１４を概略的に示す。投影光学ユニット７の像視野側の開口数（ＮＡ）は、図１では縮尺通りに再現されていない。

投影露光装置１は、スキャナタイプのものである。レチクル１０と基板１１の両方が、投影露光装置１の動作中にｙ方向に走査される。レチクル１０および基板１１のｙ方向のステップ状変位が基板１１の個々の露光間に行われる投影露光装置１のステッパタイプも可能である。これらの変位は、変位駆動部１０ｂおよび１２ａの適切な作動によって互いに同期して行われる。

図２は、投影光学ユニット７の第１の実施形態の光学設計を示す。図２は、いずれの場合も、図２のｙ方向に互いに離間した３つの物体視野点から発する３つの個別の光線２９のビーム経路を示す。描かれているものは、主光線３０、すなわち、投影光学ユニット７の瞳面において瞳の中心を通過する個々の光線２９、および、いずれの場合も、上側コマ光線および下側コマ光線、すなわち、これらの２つの物体視野点の瞳の上縁および下縁をそれぞれ通過する光線である。物体視野４から進むと、主光線３０は、物体面５の法線と５．０５°の角度ＣＲＡＯを含む。

投影光学ユニット７は、０．７５の像側開口数(image-side numerical aperture)を有する。

図２による投影光学ユニット７は、合計８つのミラーを有し、それらのミラーは、物体視野４から進み、個々の光線２９のビーム経路の順序でＭ１～Ｍ８と番号付けされる。結像光学ユニット７はまた、異なる数のミラー、例えば、４つのミラー、６つのミラー、９つのミラー、１０個のミラー、１１個のミラー、またはさらにより多くのミラーを有することができる。

図２は、ミラーＭ１～Ｍ８の計算された反射面を示す。オプションとして、これらの計算された反射面の一部のみが使用される。この実際に使用される反射面の領域のみが、現実のミラーＭ１～Ｍ８には実際に存在する。これらの使用される反射面は、それ自体既知の方法でミラー本体によって保持される。

図２による投影光学ユニット７において、ミラーＭ１、Ｍ４、Ｍ７、およびＭ８は、垂直入射用のミラー（ＮＩミラー）として、すなわち、結像光３が４５°よりも小さい入射角で入射するミラーとして構成される。したがって、全体として、図２による投影光学ユニット７は、垂直入射用の４つのミラーＭ１、Ｍ４、Ｍ７、およびＭ８を有する。

ミラーＭ２、Ｍ３、Ｍ５、およびＭ６は、照明光３のかすめ入射用のミラー（ＧＩミラー）、すなわち、照明光３が６０°よりも大きい入射角で入射するミラーである。かすめ入射用のミラーＭ２、Ｍ３、Ｍ５、およびＭ６への結像光３の個々の光線２９の典型的な入射角は、８０°の領域にある。全体として、図２による投影光学ユニット７は、かすめ入射用の厳密に４つのミラーＭ２、Ｍ３、Ｍ５、およびＭ６を有する。

一方のミラーＭ２、Ｍ３および他方のＭ５、Ｍ６は、連続するミラーの対として設計され、一方の対Ｍ２、Ｍ３および他方の対Ｍ５、Ｍ６のそれぞれのミラーにおける個々の光線２９の反射角が合計される、すなわち、偏向効果に関して増幅するように結像光３を反射する。

ミラーＭ１～Ｍ８は、結像光３に対してミラーＭ１～Ｍ８の反射率を最適化するコーティングを保持する。これは、ルテニウムコーティング、モリブデンコーティング、またはルテニウムの最上層を有するモリブデンコーティングとすることができる。かすめ入射用のミラーＭ２、Ｍ３、Ｍ５、およびＭ６では、例えば、モリブデンまたはルテニウムからの１つのプライを有するコーティングを使用することができる。特に、垂直入射用のミラーＭ１、Ｍ４、Ｍ７、およびＭ８のこれらの高反射層は、マルチプライ層として構成することができ、連続する層は、異なる材料から製造することができる。交互の材料層を使用することもできる。典型的なマルチプライ層は、モリブデンの層およびシリコンの層でそれぞれ製作された５０個の二重層を有することができる。マルチプライ層は、例えばルテニウムで製作された追加のキャッピング層を備えてもよい。

投影光学ユニット７の全体的な反射率を計算する目的で、システム透過率は以下のように計算することができる。ミラー反射率は、ガイド光線、すなわち、中心物体視野点の主光線の入射角に基づいてミラー面ごとに決定され、乗算によって組み合わされて、システム透過率が形成される。

システム透過率に関するさらなる情報は、米国特許出願公開第２０１６／００８５０６１（Ａ１）号に見いだすことができる。

ＧＩミラー（かすめ入射ミラー）における反射に関するさらなる情報は、ＷＯ２０１２／１２６８６７に見いだすことができる。ＮＩミラー（垂直入射ミラー）の反射率に関するさらなる情報は、ＤＥ１０１５５７１１Ａに見いだすことができる。

ミラーＭ８、すなわち、結像ビーム経路における像視野８の上流の最終ミラーは、終わりから３番目のミラーＭ６から終わりから２番目のミラーＭ７に向かって反射される結像光３の通過のための通過開口３０ａを有する。ミラーＭ８は、通過開口３０ａの周囲で反射するように使用される。すべての他のミラーＭ１～Ｍ７は、通過開口がなく、間隙なしに連続している領域で反射するように使用される。

絞りＡＳが、ミラーＭ６とミラーＭ７との間の結像ビーム経路に配置され、前記絞りは、開口絞りの機能と掩蔽絞りの機能の両方を有する。それにより、絞りＡＳは、第１に、投影光学ユニット７の像側開口数を指定し、第２に、内側瞳掩蔽のサイズを指定する。

絞りＡＳは、米国特許第１０，５２７，８３２号から知られているように、分割絞りとして設計されてもよい。

投影光学ユニット７は、物体側でほぼテレセントリックである。結像ビーム経路が、物体視野４を通過する個々の光線に関してのみ考慮される場合、入射瞳が、ｘｚ面において物体視野５の下流４０５２．４４ｍｍに配置され、ｙｚ面において物体視野４の下流４１８７６．５０ｍｍに配置される。

投影光学ユニット７において、瞳面は、ミラーＭ１とミラーＭ２との間の結像光３のビーム経路に存在する。

第１の中間像面が、ミラーＭ２とミラーＭ３との間のビーム経路に存在する。さらなる中間像面が、ミラーＭ５とミラーＭ６との間のビーム経路に存在する。投影光学ユニット７の場合、通過開口３０ａの領域に中間像面は存在しない。中間像面の数は、図２による子午面における中間像の数と、それに垂直な面における中間像の数とは異なる。互いに垂直な面に異なる数の中間像があるそのような投影光学ユニットは、原則としてＷＯ２０１６／１６６０８０Ａ１およびＤＥ１０２０１５２２６５３１Ａ１から知られている。

絞りＡＳは、ミラーＭ７とミラーＭ８との間のビーム経路において、投影光学ユニット７のさらなる瞳面の領域に配置される。

ミラーＭ１～Ｍ８は、回転対称関数によって記述することができない自由曲面として具現化される。ミラーＭ１～Ｍ８のうちの少なくとも１つが回転対称非球面として具現化される投影光学ユニット７の他の実施形態も可能である。すべてのミラーＭ１～Ｍ８が、そのような非球面として具現化されることも可能である。

自由曲面は、以下の自由曲面式（式１）で記述することができる。

(1)

この式（１）のパラメータには、以下が適用される。

Ｚは、点ｘ、ｙにおける自由曲面のサジタル高さであり、ここで、ｘ²＋ｙ²＝ｒ²である。ここで、ｒは、自由曲面式の基準軸（ｘ＝０；ｙ＝０）からの距離である。自由曲面式（１）において、Ｃ₁、Ｃ₂、Ｃ₃…は、ｘおよびｙの冪乗における自由曲面級数展開の係数を表す。

円錐形ベース領域の場合、ｃ_x、ｃ_yは、対応する非球面の頂点曲率に対応する定数である。したがって、ｃ_x＝１／Ｒ_xおよびｃ_y＝１／Ｒ_yが当てはまる。ｋ_xおよびｋ_yは、各々、対応する非球面の円錐定数に対応する。したがって、式（１）は、双円錐自由曲面を記述する。

代替のあり得る自由曲面は、回転対称基準面から生成することができる。マイクロリソグラフィ投影露光装置の投影光学ユニットのミラーの反射面のためのそのような自由曲面は、米国特許出願公開第２００７－００５８２６９（Ａ１）号から知られている。

代替として、自由曲面は、２次元スプライン曲面を使って記述することもできる。これの例は、ベジエ曲線または非一様有理Ｂスプライン（ＮＵＲＢＳ）である。例として、２次元スプライン曲面は、ｘｙ面内の点のグリッドおよび関連するｚ値によって、またはこれらの点およびそれらに関連する勾配によって記述することができる。それぞれのタイプのスプライン曲面に応じて、完全な面が、例えば、連続性およびその微分可能性に関して特定の性質を有する多項式または関数を使用してグリッド点間を補間することによって得られる。これの例は解析関数である。

投影光学ユニット７のミラーＭ１～Ｍ８（＝Ｍ０１～Ｍ０８）の反射面の光学設計データは、以下の表から知ることができる。

これらの表のうちの第１の表は、光学構成要素の光学面の頂点の点半径（Ｒａｄｉｕｓｘ＝Ｒ_x、Ｒａｄｉｕｓｙ＝Ｒ_y）および屈折力値（Ｐｏｗｅｒｘ、Ｐｏｗｅｒｙ）を提供する。半径の負値は、それぞれの曲率方向（ｘ、ｙ）を有する頂点の面法線によって広がる、考慮する面（ｘｚ、ｙｚ）を有するそれぞれの面の断面において入射照明光３に向かって凹状である曲線を意味する。２つの半径Ｒａｄｉｕｓｘ、Ｒａｄｉｕｓｙは、異なる符号を明示的に有し得る。

各光学面における頂点は、対称面ｘ＝０、すなわち、図２の図面の面（子午面）に沿って物体視野中心から像視野８に進むガイド光線の入射点として定義される。

頂点における屈折力Ｐｏｗｅｒｘ（Ｐ_x）、Ｐｏｗｅｒｙ（Ｐ_y）は、

として定義される。

ここで、ＡＯＩは、表面法線に対するガイド光線の入射角を表す。

第２の表は、基準面から進んだそれぞれのミラーが、ｙ方向に偏心され（Ｄ_y）、ｚ方向に変位され（Ｄ_z）、傾斜された（α_x、α_y、α_z）絶対値を指定する。これは、自由曲面設計方法の場合の平行移動および傾斜に対応する。ここで、変位は、ｍｍ単位でｙ方向に沿っておよびｚ方向に行われ、傾斜は、ｘ軸のまわりで、Ｙ軸のまわりで、およびｚ軸のまわりで行われる。この場合、回転角は、度単位で指定される。最初に、偏心が行われ、続いて、傾斜が行われる。偏心の間の基準面は、いずれの場合も指定された光学設計データの第１の面である。ｙ方向およびｚ方向の偏心も物体視野４（レチクル）に対して指定される。個々のミラーＭ１～Ｍ８に割り当てられた値に加えて、この表は、さらに、物体面（レチクル）を第１の面として、像面（ウェハ）を最終面として、および絞り面（「絞り」と表す）を開口または掩蔽絞りの配置面として表にしている。

第３の表（表３ａ～表３ｃ）は、ミラーＭ１～Ｍ８に対して、多項式ｘ^k、ｙ^lにそれぞれ割り当てられる自由曲面係数Ｃ_nを指定する。表において作表されていない係数Ｃ_nは、各々０の値を有する。

第４の表は、絞りＡＳの境界を局所座標ｘｙにおける折れ線として指定する。上述のように、絞りは偏心され傾斜される。この表では、座標は、２つの列で指定される。第１の列（ｘ座標およびｙ座標からなる）は、多角形の角部１～Ｍ／２の座標を含み、第２の列は、角部Ｎ／２＋１～Ｎの座標を含む。それゆえに、各行は、４つの数、具体的には、ｘ_i、ｙ_i、ｘ_i+N/2、ｙ_i+N/2を含む。

ミラーＭ１、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、およびＭ８は、半径に対して負の値を有する、すなわち、原理上、凹面ミラーである。ミラーＭ２、Ｍ６、およびＭ７は、半径に対して正の値を有する、すなわち、それらは、原理上、凸面ミラーである。図２による投影光学ユニットのミラーＭ１～Ｍ８は、いずれの場合も異なる符号をもつＲ_x、Ｒ_y半径値を有していない。それゆえに、ミラーＭ１～Ｍ８のどれも、原則としてサドル形状を有していない。

絞りの絞り面の境界（図２に関する表４も参照）は、像側において、完全な像側テレセントリック開口をもつ絞り面の方向に視野中心点で伝搬する照明光３のすべての光線の絞り面上の交点から発生する。絞りが開口絞りとして具現化される場合、境界は内側境界である。

絞りＡＳは、平面内にあってもよく、またはさもなければ３次元的な実施形態であってもよい。絞りＡＳの範囲は、走査方向（ｙ）において、交差走査方向（ｘ）よりも小さくすることができる。

投影光学ユニット７のさらなるデータは、以下の表５から生じる。

投影光学ユニット７は、分離面(separation plane)３１ａと像視野８の中心との間に物体／像オフセット(object/image offset)ａを有する。物体視野４の中心は、分離面３１ａに配置される。分離面３１ａは、ｘｚ面と平行に延びる。分離面３１ａは、結像光学ユニット７のｙｚ子午面に対して垂直である。物体／像オフセットａは、投影光学ユニット７の場合には１６５０ｍｍである。

ミラーＭ４の使用反射面は、物体面５に最も近接している。それゆえに、ミラーＭ４の使用反射面は、ミラーＭ４のこの使用反射面と物体面５との間の作動距離(working distance)ｂを定義する。物体面５に最も近接しているミラーＭ４の反射部分は、作動距離ｂの定義の範囲内と考えられる。作動距離ｂは、投影光学ユニット７の場合には２７５ｍｍである。

子午横断寸法(meridional transverse dimension)ｃは、分離面３１ａと、前記分離面から最も遠いミラーのうちの１つ、再度、この場合にはミラーＭ４の反射部分との間で定義される。子午横断寸法ｃは、投影光学ユニット７の場合には２１５４ｍｍである。

寸法比ａ／ｃは、投影光学ユニット７の場合には０．７６である。寸法比ｂ／ｃは、投影光学ユニット７の場合には０．１２８である。

投影光学ユニット７は、１３．５ｎｍの照明光３の波長に対して設計されている。

平均波面収差ＲＭＳ（走査波面偏差）は、投影光学ユニット７の結像品質の尺度である。

投影光学ユニット７は、像側で少なくともほぼテレセントリックである。

図３は、投影光学ユニット７の代わりに投影露光装置１で使用することができる投影光学ユニットまたは結像光学ユニット３１のさらなる実施形態を示す。図１および図２を参照して既に上述で説明されたものに対応する構成要素および機能は、同じ参照符号を有しており、再度詳細には論じられない。

投影光学ユニット３１は、０．７５の像側開口数を有する。

投影光学ユニット３１は、合計１１個のミラーＭ１～Ｍ１１を有する。ミラーＭ１、Ｍ１０、およびＭ１１は、垂直入射用のミラーとして具現化される。ミラーＭ２～Ｍ９は、照明光３のかすめ入射用のミラーとして具現化される。投影光学ユニット３１は、かすめ入射用の厳密に８つのミラーを有する。

ミラーＭ２～Ｍ８、すなわち、投影光学ユニット３１の８つのＧＩミラーのうちの７つは、それぞれのミラーＭ２～Ｍ８における個々の光線２９の反射角が合算される、すなわち、それらの偏向効果の増幅をもたらすように、結像光３を反射する。後続のＧＩミラーＭ９は、いわゆる対向ミラーであり、結像光３を反射し、その結果、これは、ミラーＭ２～Ｍ８の偏向効果に逆らう偏向効果をもたらす、すなわち、これは、ＧＩミラーＭ２～Ｍ８の偏向効果への減算効果を有する。ＤＥ１０２０１９２１９２０９Ａ１における投影光学ユニットに関する説明の文脈に明示されているミラーの周囲効果のルールによれば、投影光学ユニット３１は、ミラーＭ１～Ｍ１１に対して次の一連の偏向効果を有する：ＲＬＬＬＬＬＬＬＲ０Ｌ。

投影光学ユニット３１は、物体側でほぼテレセントリックである。結像ビーム経路が、物体視野４を通過する個々の光線に関してのみ考慮される場合、入射瞳は、ｘｚ面において物体視野５の下流４０１４．３０ｍｍに配置され、ｙｚ面において物体視野４の下流５７５０．６４ｍｍに配置される。

投影光学ユニット３１は、ミラーＭ１とミラーＭ２との間のビーム経路に瞳面を有する。中間像面は、ミラーＭ５上の反射の領域に配置される。さらなる瞳面が、結像光ビーム経路のミラーＭ５とミラーＭ６との間に配置される。さらなる中間像面が、ミラーＭ６とミラーＭ７との間に配置される。中間像面の数は、図３による子午面における中間像の数と、それに垂直な面における中間像の数とは異なる。互いに垂直な面において中間像の数が異なるそのような投影光学ユニットは、原則としてＷＯ２０１６／１６６０８０Ａ１およびＤＥ１０２０１５２２６５３１Ａ１から知られている。

投影光学ユニット３１の光学設計データは、以下の表１～表５から明らかになり、そしてまた、それらは、基本的構造に関して、図２による実施形態に関連する表１～表５に対応する。

ミラーＭ１、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７、およびＭ１１は、半径に対して負の値を有する、すなわち、原理上、凹面ミラーである。ミラーＭ１０は、正の半径値を有する、すなわち、原理上、凸面ミラーである。ミラーＭ２、Ｍ３、Ｍ８、およびＭ９は、いずれの場合も、異なる符号をもつＲ_x、Ｒ_y半径値を有する、すなわち、原則としてサドル形状である。

投影光学ユニット７のさらなるデータは、以下の表５から生じる。

投影光学ユニット３１は、３４６８ｍｍの物体／像オフセットａを有する。作動距離ｂは、投影光学ユニット３１の場合、物体面５と、それに最も近いミラーＭ５の反射部分との間に存在し、２７７ｍｍである。子午横断寸法ｃは、投影光学ユニット３１の場合、分離面３１ａと、そこから最も遠いミラーＭ１１の反射部分との間に存在し、４１１２ｍｍである。

投影光学ユニット３１の場合、比ａ／ｃは０．８４である。投影光学ユニット３１の場合、比ｂ／ｃは０．０６７である。

図４は、投影光学ユニット７の代わりに投影露光装置１で使用することができる投影光学ユニットまたは結像光学ユニット３２のさらなる実施形態を示す。図１～図３を参照して、特に図２および図３に関連して既に上述で説明されたものに対応する構成要素および機能は、同じ参照符号によって表され、再度詳細には論じられない。

投影光学ユニット３２は、０．７５の像側開口数を有する。

図４による投影光学ユニット３２は、合計９つのミラーＭ１～Ｍ９を有する。ミラーＭ１、Ｍ８、およびＭ９は、垂直入射用のミラー（ＮＩミラー）として具現化される。ミラーＭ２～Ｍ７は、各々、かすめ入射用のミラー（ＧＩミラー）として具現化される。それゆえに、投影光学ユニット３２は、３つのＮＩミラーと、６つのＧＩミラーとを含む。

ＮＩミラーＭ２～Ｍ７は、それぞれのミラーＭ２～Ｍ７における個々の光線２９の反射角が合算される、すなわち、それらの偏向効果の増幅をもたらすように、結像光３を反射する。投影光学ユニット３２には、カウンタＧＩ像がない。

投影光学ユニット３２は、物体側でほぼテレセントリックである。結像ビーム経路が、物体視野４を通過する個々の光線に関してのみ考慮される場合、入射瞳は、ｘｚ面において物体視野５の下流４１６１．１４ｍｍに配置され、ｙｚ面において物体視野４の上流－８８７０．８２ｍｍに配置される。

投影光学ユニット３２において、瞳面は、ミラーＭ１とミラーＭ２との間の結像ビーム経路に配置される。第１の中間像面が、ミラーＭ２とミラーＭ３との間のビーム経路に配置される。さらなる瞳面が、ミラーＭ３とミラーＭ４との間に配置される。さらなる中間像面が、ミラーＭ５上の反射の領域に配置される。中間像面の数は、図４による子午面における中間像の数と、それに垂直な面における中間像の数とは異なる。互いに垂直な面に異なる数の中間像があるそのような投影光学ユニットは、原則としてＷＯ２０１６／１６６０８０Ａ１およびＤＥ１０２０１５２２６５３１Ａ１から知られている。

ＧＩミラーの数とカウンタＧＩミラーの配置の欠如とは別として、投影光学ユニット３２は、基本的構造に関して、投影光学ユニット３１に対応する。

図４による投影光学ユニット３２の光学設計データは、図２および図３による実施形態に関連する表１～表５に対応する以下の表１～表５から明らかになる。

投影光学ユニット７のさらなるデータは、以下の表５から生じる。

図４による投影光学ユニット３２は、３７３１ｍｍの物体／像オフセットａを有する。作動距離ｂは、投影光学ユニット３２の場合、物体面５と、それに最も近いミラーＭ５の反射部分との間に存在し、２７５ｍｍである。子午横断寸法ｃは、投影光学ユニット３２の場合、分離面３１ａと、前記分離面３１ａから最も遠いミラーＭ９の反射部分との間に存在し、投影光学ユニット３２の場合、４３９７ｍｍである。

投影光学ユニット３２の場合、比ａ／ｃは０．８５である。投影光学ユニット３２の場合、比ｂ／ｃは０．０６３である。

比ａ／ｃは、３つの上述の投影光学ユニット７、３１、および３２の各々において、０．５よりも大きい。

寸法比ｂ／ｃは、投影光学ユニット７、３１、および３２の各々において、０．０５よりも大きい。

投影光学ユニット７、３１、および３２は、各々、少なくとも１５００ｍｍの物体／像オフセットａを有する。

投影光学ユニット７、３１、および３２は、各々、少なくとも２７０ｍｍの作動距離ｂを有する。投影光学ユニット７、３１、および３２は、各々、最大でも４５００ｍｍの子午横断寸法を有する。

投影光学ユニット７、３１、３２の重要な特性は、再度以下で特性表に要約される。

マイクロ構造化またはナノ構造化構成要素を生成するために、投影露光装置１は以下のように使用される。最初に、反射マスク１０またはレチクルと、基板またはウェハ１１とが用意される。続いて、レチクル１０上の構造体(structure)が、投影露光装置１を使ってウェハ１１の感光層上に投影される。次いで、ウェハ１１上のマイクロ構造体またはナノ構造体、したがって、マイクロ構造化構成要素が、感光層を現像することによって生成される。

Claims (14)

1. 結像光学ユニット（７；３１；３２）であって、
   － 物体面（５）内の物体視野（４）を像面（９）内の像視野（８）に結像するための複数のミラー（Ｍ１～Ｍ８；Ｍ１～Ｍ１１；Ｍ１～Ｍ９）を含み、
   － ０．５５よりも大きい像側開口数を有し、
   －－ 前記物体視野（５）の中心が配置され、前記結像光学ユニット（７；３１；３２）の子午面（ｙｚ）に対して垂直である分離面（３１ａ）と、
   －－ 前記像視野（８）の中心と
   － の間の物体／像オフセットａを有し、
   －－ 前記物体面（５）と、
   －－ 前記ミラーのうちの１つ（Ｍ４；Ｍ５）の、前記物体面に最も近い反射部分と
   － の間の作動距離ｂを有し、
   －－ 前記分離面（３１ａ）と、
   －－ 前記ミラーのうちの１つ（Ｍ４；Ｍ１１；Ｍ９）の、前記分離面（３１ａ）から最も遠い反射部分と
   － の間の子午横断寸法ｃを有し、
   － 以下の
   －－ 比ａ／ｃが少なくとも０．５であること、
   －－ 比ｂ／ｃが少なくとも０．０５であること
   － が適用され、
   － 前記作動距離ｂが少なくとも２７０ｍｍである、
   結像光学ユニット。
2. 前記物体／像オフセットａが、少なくとも１５００ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の結像光学ユニット。
3. 前記作動距離ｂが少なくとも２７５ｍｍであることを特徴とする、請求項１または２に記載の結像光学ユニット。
4. 前記子午横断寸法ｃが最大でも４５００ｍｍであることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の結像光学ユニット。
5. アナモルフィック光学ユニットとしての実施形態を特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の結像光学ユニット。
6. ２０ｍλ以下の波面収差を特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載の結像光学ユニット。
7. 前記ミラー（Ｍ１～Ｍ８；Ｍ１～Ｍ１１；Ｍ１～Ｍ９）が合計で少なくとも８つであることを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載の結像光学ユニット。
8. 少なくとも４つのＧＩミラーを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載の結像光学ユニット。
9. 少なくとも３つのＮＩミラーを特徴とする、請求項１～８のいずれか１項に記載の結像光学ユニット。
10. － 請求項１～９のいずれか１項に記載の結像光学ユニットを含み、
    － 前記物体視野（４）を照明および結像光（３）で照明するための照明光学ユニット（６）を含む、
    光学系。
11. 請求項１０に記載の光学系を含み、前記照明および結像光（３）を生成するためのＥＵＶ光源（２）を含む、照明系。
12. 請求項１１に記載の照明系を含む、投影リソグラフィ用の投影露光装置（５０）。
13. 構造化構成要素を生成するための方法であって、以下の方法ステップ、すなわち、
    － レチクル（１０）およびウェハ（１１）を用意するステップと、
    － 請求項１２に記載の投影露光装置を使って、前記レチクル（１０）上の構造体を前記ウェハ（１１）の感光層上に投影するステップと、
    － 前記ウェハ（１１）上にマイクロ構造体および／またはナノ構造体を生成するステップと
    を含む、方法。
14. 請求項１３に記載の方法に従って生成された構造化構成要素。

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