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JP5337159B2 - 結像光学系及びこれを有する投影露光装置 - Google Patents

結像光学系及びこれを有する投影露光装置 Download PDF

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Description

本発明は、請求項１、請求項５、請求項６、請求項７、及び請求項１０の前文に記載の結像光学系に関する。更に、本発明は、この種の結像光学系を含む投影露光装置、この種の投影露光装置を含む微細構造構成要素を生成する方法、及び本方法を用いて生成された微細構造構成要素に関する。
冒頭で示した種類の結像光学系は、ＵＳ６，７５０，９４８Ｂ２、ＵＳ２００６／０２３２８６７Ａ１、ＥＰ０，２６７，７６６Ａ２、ＵＳ７，２０９，２８６Ｂ２、及びＷＯ２００６／０６９，７２５Ａ１に記載されている。
ＵＳ６，７５０，９４８Ｂ２ ＵＳ２００６／０２３２８６７Ａ１ ＥＰ０，２６７，７６６Ａ２ ＵＳ７，２０９，２８６Ｂ２ ＷＯ２００６／０６９，７２５Ａ１
特に、マイクロリソグラフィのための、特に微細構造半導体構成要素又はナノ構造半導体構成要素の生成のための投影露光装置内での使用に対して、冒頭で示した結像光学系における改善された結像特性、例えば、より大きな開口数又は像誤差の良好な補正に対する必要性が存在する。代替的又は追加的に、所定の寸法におけるミラーのより簡単な製造、又は特に少なくとも個々のミラーに対するミラー支持体の生成に対する要件を緩和するミラー配列に対する必要性が存在する。特に、結像及び結像誤差の補正に必要とされる光学要素の個数は、可能な限り小さく保たなければならない。
本発明によると、この目的は、請求項１、請求項５、請求項６、及び請求項８の特徴付け部分に明示する特徴を有する結像光学系によって達成される。
貫通開口部ではなくミラーの外縁によって掩蔽光学系の瞳掩蔽を判断するミラーを有する請求項１に記載の結像光学系の構成は、公知の結像光学系と比較して全く新しい構成的可能性を切り開くことが本発明によって見出されている。この構成により、結像誤差が良好に補正された高開口対物系が可能になる。その光学的有効反射面を取り囲む最後から４番目のミラーの外縁は、光学的有効反射面自体の外縁、又は上に反射面が設けられた基板の外縁、又は反射面又は基板を支持する機械的保持構造体の外縁のいずれかである。
請求項２に記載の最後から４番目の凸ミラーは、結像光学系を比較的低い瞳掩蔽率を用いて構成することを可能にする。
請求項３に記載の最後から４番目のミラーの配列は、同等の利点を有する。
請求項４に記載の最後から４番目のミラーの配列は、このミラーに対して開口絞りを付加することを可能にする。
冒頭に示した目的は、請求項５及び請求項６に記載の結像光学系によっても解決される。これらの場合、最後から４番目のミラーと最後のミラーの間に有利に大きい空間が存在する。掩蔽ミラー及び高い開口数を有する他の構成においては、最後から４番目のミラーと最後のミラーの間の領域では、非常に薄いミラー、又は両側に反射コーティングを含み、生成することが非常に高価なミラーのいずれかしか用いることができなかったので、この領域は問題の多い領域であった。
冒頭で示した目的は、請求項７に記載の結像光学系によっても解決される。中間像平面を像平面の方向に移動することにより、公知の構造と比較して結像光学系の最後の２つのミラーの光学効果に対するより低い要件が誘導される。公知の掩蔽系では、多くの場合に中間像平面は、空間的にほぼ光路の最後のミラーの高さに配置される。本発明によると、最後から２番目のミラーの比較的大きい中心開口部、及び従ってこのミラーの反射面から分離した中間平面を許容することができ、瞳掩蔽に関して光路の最後のミラーは殆ど決定的ではないので、上述の配列は必須要件ではないことが見出されている。
請求項８に記載の距離比は、特に有利であることが明らかにされている。この場合、光路の最後のミラーの像平面からの距離は、このミラーの反射面を通る結像光学系の光軸の貫通点の像平面からの距離として定められる。光軸がミラーの反射面を通過しない場合、すなわち、例えば、軸外ミラーの場合には、反射面を通る光軸の貫通点の代わりに、基本光学設計要件に従って連続的に継続する面を通る光軸の貫通点が選択される。ミラーが光軸に対して回転対称である場合には、この貫通点は、ミラーの反射面の中心に一致する。この最後のミラーが掩蔽される場合には、反射面の中心は、掩蔽貫通開口部内に位置する場合もあり、この場合には、反射面は、基本光学設計要件に従って貫通開口部内で連続的に継続されると仮定する。像平面からの中間像平面の距離は、例えば、光路の最後のミラーの像平面からの距離の０．７倍、０．８倍、又は０．９倍とすることができる。
請求項９に記載の開口数は、結像光学系の高い局所解像度を得る上で好ましい。
上述した目的は、請求項１０及び請求項１１に記載の結像光学系によっても解決される。
請求項１２に記載の結像光学系は、特に、上述の複数の解決方法において有利である。それに応じて、利点の組合せが得られる結像光学系が生じる。
請求項１３及び請求項１４に記載の結像特性は、視野にわたって高い局所解像度を得る上で有利である。これらの結像特性は、結像光の波長に依存しない。結像光の波長は、ＥＵＶ範囲から可視スペクトルまでの範囲に及ぶとすることができる。回折限界解像度をもたらし、従って、特に、結像光波長の１／１４よりも小さい波面誤差が好ましい。ＥＵＶ波長では、１ｎｍよりも小さい二乗平均平方根（ｒｍｓ）を有する波面誤差は、実際に回折限界である解像度をもたらす。
請求項１５に記載の低い瞳掩蔽率、すなわち、中心瞳掩蔽に起因して用いることができない瞳面の比率は、結像光学系において有利に高い収量をもたらす。更に、瞳掩蔽率が低い程、利用可能な照明手段の帯域幅は広くなるので、低い瞳掩蔽率を有する結像光学系は、より幅広く用いることができる。従って、低い瞳掩蔽率を有する結像光学系は、結像される物体構造の種類に実質的に依存せずに高コントラストの結像を生じる。
請求項１６に記載の互いに対して平行に配置された視野平面は、結像光学系の構成的周辺部への統合を容易にする。この利点は、結像光学系が走査投影露光装置に用いられる場合に特に大きく、これは、それによって走査方向を互いに対して平行にすることができるからである。
請求項１７及び請求項１８に記載の像視野サイズは、結像光学系が投影露光装置に用いられる場合に良好な収量をもたらす。他の長い及び短い像視野辺寸法も同様に可能である。短い像視野辺は、１ｍｍよりも短く、又は１ｍｍよりも長いとすることができる。長い像視野辺は、例えば、５ｍｍ、１０ｍｍ、又は１５ｍｍとすることができる。
請求項１９に記載の結像スケールは、結像光学系を投影露光装置に対して用いる際に反射マスク上への小さい入射角を可能にする。この種の用途では、この種の結像スケールの使用は、不要に大きいマスク要件を招かない。
請求項２０に記載の奇数個の掩蔽ミラーの構成も特に適切であることが明らかにされている。例えば、３つのミラーを掩蔽のものとすることができる。
請求項２１に記載の配列は、空間的に制限がある配列において、結像光学系の視野平面内と瞳平面内の両方において影響を及ぼす可能性をもたらす。この可能性は、補正目的で特に有利である場合がある。
請求項２２に記載の結像光学系の一実施形態は、先行する照明光学系からの付加的な結像要素の介在なしに、結像光学系の前にある最後の要素である瞳構成要素を通じて結像光学系に対して直接に給光を行う可能性をもたらし、この場合、この瞳構成要素をこの結像光学系に先行するように配置された結像光学系の瞳平面に配置することができる。
少数のミラーしか存在しない場合には、請求項２３に記載の結像光学系は、２つの中間像平面を有し、これは、一方で小型のビーム誘導に対して用いことができ、他方で補正目的に用いることができる。
請求項２４及び請求項２５に記載の投影露光装置の利点は、本発明による結像光学系に関してこれまでに解説したものに対応する。投影露光装置の光源は、広帯域光源の形態にあるとすることができ、例えば、１ｎｍよりも大きく、１０ｎｍよりも大きく、又は１００ｎｍよりも大きい帯域幅を有することができる。更に、投影露光装置は、異なる波長の光源で作動させることができるように構成することができる。他の波長、特に、マイクロリソグラフィに用いられる波長、例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、１２６ｎｍ、及び１０９ｎｍの波長を有する光源、及び同じく特に１００ｎｍよりも短い波長を有する光源を本発明による結像光学系と共に用いることができる。
請求項２６に記載の生成方法、及び本方法によって生成される請求項２７に記載の微細構造構成要素にも対応する利点が当て嵌まる。
以下では、本発明の実施形態を図面を参照してより詳細に説明する。
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。 結像光学系の実施形態の子午断面図である。 結像光学系の実施形態の子午断面図である。 結像光学系の実施形態の子午断面図である。 結像光学系の実施形態の子午断面図である。 結像光学系の実施形態の子午断面図である。 結像光学系の実施形態の子午断面図である。
マイクロリソグラフィのための投影露光装置１は、照明光のための光源２を有する。光源２は、特に、１０ｎｍと３０ｎｍの間の波長範囲の光を生成するＥＵＶ光源である。他のＥＵＶ波長も可能である。一般的に、あらゆる望ましい波長、例えば可視波長、又は例えばマイクロリソグラフィに用いられ、適切なレーザ光源及び／又はＬＥＤ光源において利用可能なあらゆる他の波長（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、１２９ｎｍ、又は１０９ｎｍ）が、投影露光装置１において誘導される照明光において可能である。図１では、照明光３の光路を非常に概略的に示している。
照明光学系６は、照明光３を光源２から物体平面５内の物体視野４（図２を参照されたい）へと誘導する。物体視野４は、投影光学系７により、像平面９内の像視野８（図２を参照されたい）へと所定の縮小スケールで結像される。図２から図７に示す実施形態のうちの１つを投影光学系７に対して用いることができる。図２の投影光学系７は、８の縮小係数を有する。他の縮小スケール、例えば、４×、５×、又は更には８×よりも大きい縮小スケールも可能である。８×の結像スケールは、ＥＵＶ波長を有する照明光３に特に適しており、これは、それによって反射マスク１０上の物体側入射角を小さく留めることができるからである。また、８×の結像スケールは、不要に大きいマスクを用いることを必要としない。図２から図７の実施形態にある投影光学系７では、像平面９は、物体平面５に対して平行に配置される。それによってレチクルとしても公知である反射マスク１０の物体視野４に対応する部分が結像される。
像視野８は円弧形状に屈曲し、像視野８の境界を定める２つの円弧の間の距離は１ｍｍである。１ｍｍは、２つの円弧の間で像視野８の境界を形成し、互いに対して平行に延びる真っ直ぐな側縁部の辺長でもある。像視野８のこれらの２つの真っ直ぐな側縁部は、互いから１３ｍｍの距離にある。この湾曲像視野の面は、１ｍｍ×１３ｍｍの辺長を有する矩形像視野に対応する。この種の正方形像視野８も可能である。
結像は、基板ホルダ１２によって支持されるウェーハの形態にある基板１１の面上で発生する。図１には、投影光学系７に入射する照明光３の光ビーム１３をレチクル１０とこの投影光学系の間に略示しており、投影光学系７から出射する照明光３の光ビーム１４を投影光学系７と基板１１の間に略示している。
図２による投影光学系７の像視野側開口数は０．９である。視覚的な理由から、図１には上述のことを正確な縮尺で再現していない。
投影露光装置１及び投影光学系７の様々な実施形態の説明を助けるために、図面内にｘｙｚ直交座標システムを提供しており、図に表された構成要素のそれぞれの位置を示している。図１では、ｘ方向は、作図面に対して垂直にそれに向けて延びている。ｙ方向は右に延び、ｚ方向は下に向けて延びている。
投影露光装置１は、スキャナ型のデバイスである。投影露光装置１の作動中にレチクル１０と基板１１の両方がｙ方向に走査される。
図２は、投影光学系７の第１の実施形態の光学構成を示している。各場合に図２の２つの物体視野点から進行し、互いからｙ方向に分離した個々の光線１５の各々の光路を示している。これらの２つの物体視野点の一方に属する２つの個々の光線１５の各々は、２つの像視野点における２つの異なる照明方向に関連付けられる。異なる視野点の同じ照明方向に関連付けられた個々の光線１５は、物体平面５から進行して発散して延びている。以下ではこれを入射瞳の負の入射後方焦点距離又は負の後方焦点距離とも呼ぶ。図２の投影光学系７の入射瞳は、投影光学系７の内側ではなく、光路内で物体平面５の前に位置する。それによって例えば照明光学系６の瞳構成要素は、これらの瞳構成要素と物体平面５の間に更に別の結像光学構成要素を存在させる必要なく、光路内で投影光学系７の前にある投影光学系７の入射瞳に配置することが可能になる。
図２の投影光学系７は、物体視野４から始まる光路の順序でＭ１からＭ８と番号を振った合計で８つのミラーを有する。図２は、ミラーＭ１からＭ８の計算による反射面のみを示している。
図２の投影光学系７に関する光学データを２つの表を用いて以下に示している。最初の表は、「半径」の列に、各場合にミラーＭ１からＭ８の曲率半径を示している。第３の列（厚み）は、物体平面５から進み、各場合に次の面までの距離を記載している。
第２の表は、ミラーＭ１からＭ８の反射面の厳密な面形状を記載しており、定数Ｋ、及びＡからＪは、矢状高さに関する次式に代入されるものである。
Figure 0005337159
この場合、ｈは、光軸１９からの距離を表している。従って、ｈ2＝ｘ2＋ｙ2である。「半径」の逆数がｃに用いられる。
（表）
Figure 0005337159
（表）
Figure 0005337159
ミラーＭ１からＭ４を含む第１のミラー群１８のミラーＭ１、Ｍ２、及びＭ４は、リングセグメントとして成形され、ミラーＭ１及びＭ２の場合は完全に、かつミラーＭ４の場合は大部分において光軸１９に関して軸外に用いられる。従って、用いられるミラーＭ、Ｍ２の光学反射面、及びＭ４の大部分の光学反射面は、光軸１９からある一定の距離に位置する。全てのミラーＭ１からＭ８の反射面は、光軸１９に対して回転対称である。
ミラーＭ３の用いられる反射面は、ほぼ光軸１９を中心とする（軸上）。
ミラーＭ１，Ｍ４，Ｍ６，Ｍ７，及びＭ８は凹ミラーである。ミラーＭ２，Ｍ３，及びＭ５は凸ミラーである。
ミラーＭ４とＭ５の間には、投影光学系７の中間像平面２０が存在する。個々の光線１５の進行が進むと、これらの光線は、ミラーＭ６内の貫通開口部２１を通過する。ミラーＭ６は、貫通開口部２１の周囲に用いられる。従って、ミラーＭ６は掩蔽ミラーである。ミラーＭ６に加えて、ミラーＭ７及びＭ８も同様に掩蔽され、両方共に同様に貫通開口部２１を含む。
ミラーＭ５、すなわち、像視野８の前の光路の最後から４番目のミラーは掩蔽されず、従って、結像光に対する貫通開口部を持たない。ミラーＭ５の光学的に有効な反射面の外縁２２は、投影光学系７、すなわち、結像光学系の中心遮光を瞳平面１７内に生じる。従って、ミラーＭ５は、ミラーＭ６とＭ７の間の光路を遮光する。
ミラーＭ５は光軸１９上に配置され、ほぼこの光軸１９上を中心として位置する。
図２の実施形態では、反射効果に関して背中合わせに配置されたミラーＭ５と最後のミラーＭ８の間の距離は、物体平面５と像平面９の間の距離の約２０．６％であり、特に、物体視野４と像視野８の間のそれよりも僅かに大きい距離の約２０％である。従って、光学系７内には、ミラーＭ５とＭ８の間に実質的に大きい空間が存在する。
光路内でミラーＭ６とミラーＭ７の間には、更に別の中間平面２３が存在する。中間平面２３は、像平面９に最も近い中間像平面である。この中間像平面２３は、光路の最後のミラーＭ８と像平面９の間に空間的に位置する。像平面９からの中間像平面２３の距離は、像平面９からの光路の最後のミラーＭ６の距離の約０．７倍である。
図２の投影光学系７は、０．９ｎｍの最大二乗平均平方根（ｒｍｓ）波面誤差を有する。投影光学系７の歪みは、高々０．５ｎｍである。瞳掩蔽率、すなわち、瞳平面１７内で照明される縁部輪郭の内側の全面に対する瞳平面１７内の中心遮光面部分の比は１１．６％である。
図３は、投影光学系７の更に別の実施形態を示している。図１及び図２を参照して既に説明したものに対応する構成要素及び特徴は同じ参照番号を有し、これらに対しては再度詳細に解説しないことにする。
図３の投影光学系７に関する光学データをレイアウトが図２に関する表に対応する２つの表を用いて以下に示している。
（表）
Figure 0005337159
（表）
Figure 0005337159
図３の実施形態は、ミラーＭ１からＭ４を含む第１のミラー群１８の配列によって図２のものと実質的に異なる。図３の投影光学系７の第１のミラー群１８の全ての４つのミラーＭ１からＭ４は、軸外で光源による給光を受ける。ミラーＭ１は凸のものであり、ミラーＭ２からＭ４は凹のものである。
図３の投影光学系７は、入射瞳の負の後方焦点距離を有する。
図３の実施形態では、第１の中間像平面２０は、ミラーＭ４の領域に配置される。ミラー構成の厳密な構成によると、関係する中間像をミラーＭ４の前、ミラーＭ４上、又は更にはミラーＭ４の後に配置することができる。
図３の実施形態では、ミラーＭ３は、図２の実施形態にあるようにミラーＭ６の左ではなく、ミラーＭ６の右の光軸１９の高さに位置する。光線１５は、ミラーＭ３からミラーＭ４への途中及びミラーＭ４からミラーＭ５への途中の光線１５と全く同様に、ミラーＭ２からミラーＭ３への途中でミラーＭ６を通過する。従って、ミラーＭ６内の貫通開口部２１は、個々の光線１５による３回の通過を受ける。
図３の投影光学系７では、ミラーＭ５とＭ８の間の距離は、物体平面５と像平面９の間の距離のほぼ１２．８％である。像平面９からの中間像平面２３の距離は、像平面９からの光路の最後のミラーＭ６の距離の約０．８倍である。
図３の投影光学系７の最大（ｒｍｓ）波面誤差は２．２ｎｍである。最大歪みは５ｎｍである。瞳掩蔽率は８．４％である。
図４は、投影光学系７の更に別の実施形態を示している。図１及び図２を参照して既に説明したものに対応する構成要素及び特徴は同じ参照番号を有し、これらに対しては再度詳細に解説しないことにする。
図４の投影光学系７に関する光学データをレイアウトが図２に関する表に対応する２つの表を用いて以下に示している。
（表）
Figure 0005337159
（表）
Figure 0005337159
図４の実施形態も、ミラーＭ１からＭ４を含む第１のミラー群１８の配列によって図２及び図３のものと実質的に異なる。ミラーＭ１、Ｍ２、及びＭ４は、軸外で給光される。ミラーＭ３は凸のものである。ミラーＭ１、Ｍ２、及びＭ４は凸のものである。ミラーＭ１は、低い曲率しか持たないので、このミラーは、凹のものにすることができるだけでなく、構成の僅かな適応化によって平面又は凸のものとすることができる。
図４の投影光学系７では、第１の中間像平面２０は、ミラーＭ４とＭ５の間の光路内でほぼミラーＭ３の高さに位置する。
図４の実施形態では、ミラーＭ３は、ミラーＭ６の貫通開口部２１が光線１５による通過を一度しか受けないように以前と同様にミラーＭ６の左に配置される。構成の僅かな適応化により、ミラーＭ３をミラーＭ６の開口部内に移動することができる。
図４の投影光学系７では、ミラーＭ５とＭ８の間の距離は、物体平面５と像平面９の間の距離の約１９．６％である。像平面９からの中間像平面２３の距離は、像平面９からの光路の最後のミラーＭ６の距離のほぼ０．７６倍である。
図４の投影光学系７の最大（ｒｍｓ）波面誤差は１．４ｎｍである。最大歪みは１．５ｎｍである。瞳掩蔽率は１０．９％である。
図５は、投影光学系７の更に別の実施形態を示している。図１及び図２を参照して既に説明したものに対応する構成要素及び特徴は同じ参照番号を有し、これらに対しては再度詳細に解説しないことにする。
図５の投影光学系７に関する光学データをレイアウトが図２に関する表に対応する２つの表を用いて以下に示している。
（表）
Figure 0005337159
（表）
Figure 0005337159
図５の投影光学系７は、物体視野５から始まる光路の順序でＭ１からＭ６と番号を振った合計で６つのミラーを有する。
図５の投影光学系７では、第１のミラー群２４は、２つのミラー、すなわち、ミラーＭ１及びＭ２のみを含む。ミラーＭ１は、ほぼ軸上で給光を受け、ミラーＭ２は軸外で給光を受ける。それに続くミラーＭ３からＭ６は、その配列及び機能において図２から図４の実施形態のミラーＭ５からＭ８に対応する。
図５の投影光学系７は、０．４の開口数を有する。
図５による投影光学系７は、入射瞳に対して正の後方焦点距離を有し、すなわち、主光線１６は、物体視野４から最初に収束的に延びる。ミラーＭ１は、投影光学系７の入射瞳平面２５の領域内に位置する。また、第１の中間像平面２０は、ミラーＭ２とＭ３との間で、同様にほぼミラーＭ１の高さに位置する。
ミラーＭ１は、ミラーＭ４の貫通開口部２１に配置される。ミラーＭ４の貫通開口部２１は、図３の実施形態におけるミラーＭ６と同様に、ここでも３度の通過を受ける。
図５の投影光学系７の瞳掩蔽をここでもまたもたらす外縁２２を有する最後から４番目のミラーＭ３は、図５の投影光学系７の更に別の瞳平面２６の領域内に位置する。従って、図５による投影光学系７の開口絞りは、ミラーＭ３に適用することができる。
最後から４番目のミラーＭ３と最後のミラーＭ６の間の距離は、図５の実施形態における物体平面５と像平面９の間の距離の約２１．０％に等しい。像平面９からの中間像平面２３の距離は、像平面９からの光路の最後のミラーＭ６の距離の約０．７４倍である。
図５の投影光学系７は、０．４ｎｍの最大（ｒｍｓ）波面誤差を有する。最大歪みは０．３ｎｍである。瞳掩蔽率は１７．６％である。
図６は、投影光学系７の更に別の実施形態を示している。図１から図５を参照して既に説明したものに対応する構成要素及び特徴は同じ参照番号を有し、これらに対しては再度詳細に解説しないことにする。
図６の投影光学系７に関する光学データをレイアウトが図２に関する表に対応する２つの表を用いて以下に示している。
（表）
Figure 0005337159
（表）
Figure 0005337159
図６の投影光学系７は、図５のものと同様に６ミラー系である。この場合、第１のミラー群２４は、同様にミラーＭ１及びＭ２のみを含む。２つのミラーＭ１及びＭ２は軸外で給光を受ける。
ミラーＭ１は、ミラーＭ４の貫通開口部２１に隣接して配置される。この配列は、ミラーＭ４の貫通開口部２１がミラーＭ２とＭ３の間の光線に対して一度のみ通過させるようなものである。
図６の投影光学系７は、図２から図５の実施形態における中間像平面２３と同様に、光路の最後のミラー、すなわち、ミラーＭ６と像平面９の間に空間的に配置された単一の中間像平面２７しか持たない。
図６の実施形態では、ミラーＭ４の貫通開口部２１が、そこに焦点を持たない光ビームによって通過され、従って、比較的大きい直径を有するという事実にも関わらず、最後から４番目のミラーＭ３は、依然としてその外縁２２によって投影光学系７の瞳掩蔽をもたらすミラーである。
図６の投影光学系７は、０．５５の開口数を有する。
図６の投影光学系７の実施形態では、最後から４番目のミラーＭ３と最後のミラーＭ６の間の距離は、像平面９からの物体平面５の距離の約２２％に等しい。像平面９からの中間像平面２３の距離は、像平面９からの光路の最後のミラーＭ６の距離の約０．８倍である。
図６の投影光学系７は、１．４ｎｍの最大（ｒｍｓ）波面誤差を有する。最大歪みは１．４ｎｍである。瞳掩蔽率は１６．８％である。
図７は、投影光学系７の更に別の実施形態を示している。図１から図５を参照して既に説明したものに対応する構成要素及び特徴は同じ参照番号を有し、これらに対しては再度詳細に解説しないことにする。
図７による投影光学系７に関する光学データをレイアウトが図２に関する表に対応する２つの表を用いて以下に示している。
（表）
Figure 0005337159
（表）
Figure 0005337159
図５及び図６の実施形態と同様に、図７の投影光学系７も６ミラー系である。ミラーＭ１及びＭ２を含む第１のミラー群２４の構成は、図６の実施形態のものに対応する。図７による実施形態も、図６のものに相応に配置された１つの中間像平面、すなわち、中間像平面２７しか持たない。
図７の投影光学系７は、０．６０の開口数を有する。
図７の投影光学系７の実施形態では、最後から４番目のミラーＭ３と最後のミラーＭ６の間の距離は、像平面９からの物体平面５の距離の約２５％に等しい。像平面９からの中間像平面２３の距離は、像平面９からの光路の最後のミラーＭ６の距離の約０．８倍である。
図７の投影光学系７の最大（ｒｍｓ）波面誤差は０．７ｎｍである。最大歪みは０．３ｎｍである。瞳掩蔽率は１６．０％である。
微細構造構成要素又はナノ構造構成要素を生成するために、投影露光装置１は、以下の通りに用いられる。最初に、反射マスク１０又はレチクル、及び基板又はウェーハ１１が準備される。次に、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１１の感光層上に投影される。この後、感光層を現像することにより、ウェーハ１１上に微細構造、及び従って微細構造構成要素が生成される。
４ 物体視野
５ 物体平面
７ 結像光学系
８ 像視野
９ 像平面
２１ 貫通開口部

Claims (15)

  1. 物体平面（５）の物体視野（４）を像平面（９）の像視野（８）内に結像し、結像光（１５）が通過するための貫通開口部（２１）をミラーの少なくとも１つ（Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８；Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６）が含む複数のミラー（Ｍ１からＭ８；Ｍ１からＭ６）を含む結像光学系（７）であって、
    少なくとも６つのミラー（Ｍ１からＭ８；Ｍ１からＭ６）、
    を含み、
    像視野（８）の前の最後から４番目のミラー（Ｍ５；Ｍ３）は、物体視野（４）と該像視野（８）の間の光路に貫通開口部を含まず、かつ該最後から４番目のミラー（Ｍ５；Ｍ３）の光学的有効面を取り囲む外縁（２２）により、結像光学系（７）の瞳平面（１７；２５，２６）に中心遮光をもたらす、
    ことを特徴とする結像光学系（７）。
  2. 前記最後から４番目のミラー（Ｍ５；Ｍ３）は、凸ミラーであることを特徴とする請求項１に記載の結像光学系。
  3. 前記最後から４番目のミラー（Ｍ５；Ｍ３）は、結像光学系（７）の光軸（１９）上に位置することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の結像光学系。
  4. 前記最後から４番目のミラー（Ｍ３）は、結像光学系（７）の瞳平面（２６）の領域に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の結像光学系。
  5. 物体平面（５）の物体視野（４）を像平面（９）の像視野（８）内に結像し、結像光（１５）が通過するための貫通開口部（２１）をミラーの少なくとも１つ（Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８；Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６）が含む複数のミラー（Ｍ１からＭ８；Ｍ１からＭ６）を含む結像光学系（７）であって、前記貫通開口部（２１）を含むミラー（Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８；Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６）は、貫通開口部（２１）の周囲に用いられ、
    少なくとも８つのミラー（Ｍ１からＭ８；Ｍ１からＭ６）、
    を含み、
    物体視野（４）と像視野（８）の間の光路の最後から４番目のミラー（Ｍ５；Ｍ３）と該光路の最後のミラー（Ｍ８；Ｍ６）との間の距離（Ｍ５からＭ８まで、Ｍ３からＭ６まで）が、該物体視野（４）と該像視野（８）の間の距離の少なくとも１２．８％である、
    ことを特徴とする結像光学系（７）。
  6. 物体平面（５）の物体視野（４）を像平面（９）の像視野（８）内に結像し、結像光（１５）が通過するための貫通開口部（２１）をミラーの少なくとも１つ（Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８；Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６）が含む複数のミラー（Ｍ１からＭ８；Ｍ１からＭ６）を含む結像光学系（７）であって、前記貫通開口部（２１）を含むミラー（Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８；Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６）は、貫通開口部（２１）の周囲に用いられ、
    少なくとも６つのミラー（Ｍ１からＭ８；Ｍ１からＭ６）、
    を含み、
    物体視野（４）と像視野（８）の間の光路の最後から４番目のミラー（Ｍ５；Ｍ３）と該光路の最後のミラー（Ｍ８；Ｍ６）との間の距離（Ｍ５からＭ８まで、Ｍ３からＭ６まで）が、該物体視野（４）と該像視野（８）の間の距離の少なくとも１２．８％である、
    ことを特徴とする結像光学系（７）。
  7. 物体平面（５）の物体視野（４）を像平面（９）の像視野（８）内に結像し、かつ結像光（１５）が通過するための貫通開口部（２１）をミラーの少なくとも３つ（Ｍ６からＭ８；Ｍ４からＭ６）が含む複数のミラー（Ｍ１からＭ８；Ｍ１からＭ６）を含み、前記貫通開口部（２１）を含むミラー（Ｍ６からＭ８；Ｍ４からＭ６）は、貫通開口部（２１）の周囲に用いられ、少なくとも１つの中間像平面（２０，２３；２７）が該物体平面（５）と該像平面（９）の間に存在する結像光学系（７）であって、
    物体視野（４）と像視野（８）の間の光路において像平面（９）に最も近い中間像平面（２３；２７）が、該光路の最後のミラー（Ｍ８；Ｍ６）と該像平面（９）の間に空間的に配置される、
    ことを特徴とする結像光学系（７）。
  8. 前記像平面（９）からの前記中間像平面（２３；２７）の距離が、該像平面（９）からの前記光路の前記最後のミラー（Ｍ８；Ｍ６）の距離の高々０．９５倍であることを特徴とする請求項７に記載の結像光学系（７）。
  9. ２０％よりも小さく、好ましくは、１５％よりも小さく、更に好ましくは、１０％よりも小さい瞳掩蔽率を特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の結像光学系。
  10. ８の縮小結像スケール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系。
  11. 結像光（１５）が通過するための貫通開口部（２１）を有する奇数個のミラー（Ｍ６からＭ８；Ｍ４からＭ６）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系。
  12. 少なくとも１つの中間像平面（２０）が、結像光学系（７）の瞳平面（２５）の近くで折り畳まれ、特に、それと一致することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の結像光学系。
  13. 主光線（１６）が、前記物体視野（４）から第１のミラー（Ｍ１）までの光路において隣接する視野点まで発散的に延びることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の結像光学系。
  14. 厳密に６つのミラー（Ｍ１からＭ６）及び厳密に２つの中間像平面（２０，２３）を含むことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の結像光学系。
  15. マイクロリソグラフィのための投影露光装置であって、
    請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の結像光学系（７）を含み、
    照明及び結像光（３）のための光源（２）を含み、
    前記照明光（３）を前記結像光学系（７）の物体視野（４）まで誘導するための照明光学系（６）を含む、
    ことを特徴とする装置。
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