照明光学ユニットを設定する方法及び装置
【課題】照明光ビームを案内及び成形するための複数の光学面を含む照明光学ユニットを設定する方法及び装置等を提供する。
【解決手段】設定される照明パラメータが、像視野に結像される物体視野にわたって予め定められる。設定は、最初に、複数の視野点における複数の照明角度に関する照明光学ユニットの強度重み付き照明パラメータの実際の値を決定する段階を含む。次に、少なくとも１つの照明パラメータに対する照明光学ユニットの光学面のうちの少なくとも１つの変形の影響が決定される。更に、照明パラメータの望ましい値が予め定められる。照明パラメータの実際の値が予め定められた範囲内で照明パラメータの望ましい値に対応するように、変形の影響が決定された少なくとも１つの光学面の望ましい形状が決定される。最後に、光学面の実際の形状が望ましい形状に対応するように、光学面に対して機械応力を作用する少なくとも１つのアクチュエータを用いて光学面が変形される。
【解決手段】設定される照明パラメータが、像視野に結像される物体視野にわたって予め定められる。設定は、最初に、複数の視野点における複数の照明角度に関する照明光学ユニットの強度重み付き照明パラメータの実際の値を決定する段階を含む。次に、少なくとも１つの照明パラメータに対する照明光学ユニットの光学面のうちの少なくとも１つの変形の影響が決定される。更に、照明パラメータの望ましい値が予め定められる。照明パラメータの実際の値が予め定められた範囲内で照明パラメータの望ましい値に対応するように、変形の影響が決定された少なくとも１つの光学面の望ましい形状が決定される。最後に、光学面の実際の形状が望ましい形状に対応するように、光学面に対して機械応力を作用する少なくとも１つのアクチュエータを用いて光学面が変形される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光ビームを案内及び成形するための複数の光学面を含む照明光学ユニットを設定する方法及び装置に関する。更に、本発明は、この種の設定装置を含む照明光学ユニット、この種の照明光学ユニットを含む光学系、この種の光学系を含む投影露光装置、この種の投影露光装置を用いてパターン化構成要素を製造する方法、及びこのように製造されたパターン化構成要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
冒頭に示した種類の設定方法は、ＤＥ １０ ２００８ ０２１ ８３３ Ａ１から公知である。
【０００３】
特に、微細構造化構成要素又はナノ構造化構成要素の製造中の結像要件に対しては、結像される物体視野は、照明角度分布及び強度分布に関して正確に定義された方式で照明する必要がある。公知の照明系では、例えば、照明角度及び／又は照明強度に関して、照明される物体視野のエッジにおいて視野の中心におけるものと比較して異なる照明条件が存在するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＤＥ １０ ２００８ ０２１ ８３３ Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、結像収差又は所定値からの照明パラメータの望ましくない偏差に対して、例えば、この種の視野エッジ効果に対して補償の可能性をもたらすような冒頭に示した種類の方法を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるとこの目的は、請求項１に指定した特徴を含む方法を用いて達成される。
【０００７】
本発明により、特定の普遍的な照明パラメータが存在することが見出されており、照明光学ユニット内の特定の場所におけるその情報は、結像収差の補償に適する面、及び結像収差を補償するためにこの光学面に与える必要がある変形を予め定める可能性をもたらす。この種の補償は、特に、極めて高い結像精度が重要である場合、及び／又は視野エッジにおける層効果が回避不能である場合に有利である。本発明による設定方法の例示的な用途は、ＤＵＶ又はＥＵＶ内に使用光の波長を有するマイクロリソグラフィのための光学ユニットを含む。特定の用途では、予め定められた範囲内で望ましい照明パラメータを得るのに、照明光学ユニットの単一の光学面を変形するだけで十分である。照明光学ユニットの設計に基づいて、更に、望ましい照明パラメータを得ようと意図する際に必要とされる精度に基づいて、複数の光学面を変形すること、又は全ての光学面を変形することさえも可能である。この場合、光学面は、波面の位相に対する光学面形状の変化の効果に関して選択することができる。本発明による変形は、特に、特定の照明設定の場合の楕円率及び均一性という照明パラメータの補償に使用することができる。そのような照明設定の例は、輪帯照明設定、Ｘ二重極照明設定、Ｙ二重極照明設定、及びＣ四重設定を含む。Ｃ四重設定は、４つの部分リング領域の方向からの照明であり、その４つの部分リング領域は、瞳の中心の周りに円周方向に配置され、その各々は３０°の円周範囲を有し、瞳の中心の周りに同じ距離で均等に分布する。Ｃ四重設定は、Ｘ二重極照明設定とＹ二重極照明設定との重ね合わせと同等である。Ｘ二重極照明設定、Ｙ二重極照明設定、及びＣ四重設定は、物体視野の多重極照明の例を表している。物体視野の下流の光学ユニット、例えば、投影光学ユニットもまた、例えば、楕円率又はテレセントリック性のような照明パラメータに影響を及ぼすことができるので、変形が、物体視野の上流の照明光学ユニット及び下流に配置された光学ユニット、例えば、投影光学ユニットから構成される全体的なシステムに対するバイアスをもたらすように、照明角度分布を設定することができる。この強度重み付き照明パラメータは、全ての視野点おいて決定することができ、又は選択された視野点において決定することができる。
【０００８】
請求項２に記載の照明瞳の強度重み付き歪曲及び照明瞳内の強度重み付き局所区域変化を用いて照明パラメータの実際の値を決定することは、照明記述及び／又は結像記述に関する設定方法に特に適する照明パラメータであることが見出されている。強度重み付き歪曲及び強度重み付き局所区域変化は、設定方法に使用される強度重み付き照明パラメータの例を表している。
【０００９】
請求項３に記載のシミュレーションは、照明光学ユニット及び照明光のための光源の設計変数の正確な情報が与えられた場合に、変形予め定めるための基礎をもたらす。
【００１０】
代替的又は追加的に、変形を予め定めるために波面の測定を実施することができる。
【００１１】
請求項４に記載の関数セット記述は、正確な波面の決定を可能にする。光学境界条件に十分に適応された対称性を有するゼルニケ多項式を関数セットとして選択することができる。
【００１２】
請求項５に記載のターゲット値設定は、特定の照明及び／又は結像収差の寄与をターゲット方式で決定することができるようにこれらの寄与を選択することを可能にする。ターゲット値は、例えば、０とすることができる。ターゲット値の設定は、強度重み付き照明パラメータを決定する時に、及び／又は変形の影響を決定する時に行うことができる。ターゲット値の設定に基づいて、設定方法の結果が、予め定められた対称性を有する変形を用いて得ることができる望ましい形状であるように、関数セットを適応させることを可能にする。
【００１３】
請求項６に記載の設定装置の利点は、設定方法を参照して上述したものに対応する。変形される光学面がミラー面である場合にのみ、変形デバイスのアクチュエータは、ミラーに対してミラーの後側から作用することができる。駆動方式で調節可能なアクチュエータ、例えば、圧電アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、液圧アクチュエータ、又は機械的に設定することができるアクチュエータ、例えば、マイクロメートルネジを用いて設定することができるアクチュエータをアクチュエータとして使用することができる。電界の存在に依存する流体、例えば、磁気粘性流体（ＭＲＦ）をアクチュエータ作動ドライブとして使用することができる。
【００１４】
請求項７に記載の複数のアクチュエータは、アクチュエータの配列の対称性が、予め定められることになる変形の対称性に適応されるように、変形される光学面にわたって分布することができる。
【００１５】
請求項８に記載の照明光学ユニット、請求項９に記載の光学系、請求項１０に記載の投影露光装置、請求項１１に記載の製造方法、及び請求項１２に記載の構成要素の利点は、設定方法及び設定装置を参照して上述したものに対応する。光学面は、屈折光学面及び／又は反射光学面とすることができる。
【００１６】
本発明の例示的な実施形態を図面を参照して以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】マイクロリソグラフィのための投影露光装置の光学主要群を非常に概略的に示す子午断面図である。
【図２】図１に記載の投影露光装置の照明光学ユニットの光学主要群のうちの２つをより詳細に示す図である。
【図３】レンズの光学面に対する変形デバイスと、照明光学ユニットの照明パラメータの実際の値を決定し、望ましい照明パラメータ値を予め定めるための決定及び事前規定デバイスとを含む設定装置を有する図２に記載の照明光学ユニットから視野レンズ群のレンズを略示する側面図である。
【図４】照明光学ユニットの視野平面内の照明光の波面変形を示すグラフである。
【図５】照明光学ユニットの瞳平面内の図４に記載の波面変形に対応する波面変形を示す図である。
【図６】図４及び図５に記載の波面偏差の補償に適する対称性を有する周辺視野点から見た照明瞳内の局所区域変化を示すグラフである。
【図７】中心視野点から見た照明瞳にわたる局所区域変化を示す図６と類似の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
投影露光装置１をその光学主要群に関してのみ、図１の子午断面内に略示している。この概略図は、光学主要群を屈折光学要素として示している。光学主要群は、回折構成要素又は反射構成要素として、又は光学要素の屈折／回折／反射アセンブリの組合せ又は部分結合としも同様に良好に実施することができる。
【００１９】
位置関係の表現を容易にするために、以下ではｘ−ｙ−ｚ座標系を使用する。図１では、ｘ軸は、作図面と垂直にそれに向けて延びている。図１では、ｙ軸は上方に延びている。図１では、ｚ軸は、右に向けて投影露光装置１の光軸２と平行に延びている。この光軸２は、適切な場合は複数回折り返すことができる。
【００２０】
投影露光装置１は、照明ビーム又は結像ビーム４の形態で使用光を生成する放射線源３を有する。使用光４は、ＤＵＶ内、例えば、１００ｎｍと２００ｎｍの間の範囲の波長を有する。代替的に、使用光４は、ＥＵＶ内、特に５ｎｍと３０ｎｍの間の範囲の波長を有することができる。以下では使用光４を照明光又は結像光とも呼ぶ。
【００２１】
投影露光装置１の照明光学ユニット５は、使用光４を放射線源３から投影露光装置１の物体平面６に向けて案内する。レチクル６ａの形態にある投影露光装置１によって結像される物体は、物体平面６に配置される。図１ではレチクル６ａを破線形式に示している。レチクル６ａは、レチクルホルダ６ｂによって保持される。投影露光装置１の物体視野６ｃに配置されるレチクル６ａの一区画が照明される。物体視野６ｃは、物体平面６内に位置する。
【００２２】
第１の光学主要群として、照明光学ユニット５は、最初に瞳成形光学ユニット７を含む。瞳成形光学ユニット７は、下流に配置された瞳平面８内に使用光４の所定の強度分布を生成する。瞳成形光学ユニット７は、放射線源３を複数の２次光源に結像する。瞳成形光学ユニット７はまた、更に視野成形機能を有することができる。瞳成形光学ユニット７内では、ファセット要素、ハニカム要素、及び／又は回折光学要素を使用することができる。瞳平面８は、照明光学ユニット５の下流で物体平面６と像平面１１の間に配置された投影露光装置１の投影対物系レンズ１０の更に別の瞳平面９に対して光学的に共役である。像平面１１内にはウェーハ１１ａが配置され、図１ではウェーハ１１ａを破線形式に示している。ウェーハ１１ａは、略示しているウェーハホルダ１１ｂによって保持される。物体平面６の物体視野６ｃは、投影対物系レンズ１０によって像平面１１内のウェーハ１１ａ上に結像される。
【００２３】
瞳成形光学ユニット７の下流に配置された瞳平面８の下流には、照明光学ユニット５の更に別の光学主要群としての視野レンズ群１２が配置される。
【００２４】
視野レンズ群１２の下流には、物体平面６に対して共役な中間像平面１３が配置される。中間像平面１３、物体平面６、及び像平面１１は、投影露光装置１の視野平面を構成する。中間像平面１３内には、物体平面６内で照明される物体視野の周辺境界を予め定めるための絞り１４が位置する。絞り１４をＲＥＭＡ（レチクル６ａを絞るための「レチクルマスキングシステム」）絞りとも呼ぶ。
【００２５】
中間像平面１３は、ＲＥＭＡレンズ群とも表す対物系レンズ群１５によって物体平面６に結像される。対物系レンズ群１５は、照明光学ユニット５の更に別の光学主要群を構成する。
【００２６】
図２は、視野レンズ群１２及びＲＥＭＡレンズ群１５をより詳細に示している。視野レンズ群１２は、連続して配置された合計で６つのレンズ１６から２１を有する。ＲＥＭＡレンズ群１５は、中間像平面１３の下流に２つの部分レンズ群２２、２３を有する。第１の部分レンズ群２２は、合計で５つのレンズ２４から２８を含む。ＲＥＭＡレンズ群１５の２つの部分レンズ群２２、２３の間には、更に別の瞳平面２９が位置する。ＲＥＭＡレンズ群１５の第２の部分レンズ群２３は、ここでもまた、５つのレンズ３０から３４を含む。光線方向に第２の部分レンズ群２３の最後のレンズの下流には、レチクル６ａを有する物体平面６が配置される。
【００２７】
瞳平面８、９、２９内の光学的使用領域を以下では照明瞳とも表している。
【００２８】
図２は、２つの視野点、すなわち、中心物体視野点３５と物体視野のエッジにあるエッジ視野点３６とに関して結像ビーム経路を示している。中心物体視野点３５は、物体平面６を貫通する光軸２の交点の場所に配置される。エッジ視野点３６は、負のｙ方向に位置する物体視野の視野エッジに配置される。投影露光装置１の投影作動の過程で、ｙ方向は、レチクルホルダ６ｂの移動方向であり、同時にウェーハホルダ１１ｂの移動方向である。光軸２に沿って、中心物体視野点３５の照明ビーム経路は、中心物体視野点３５の最大照明角度を同時に表す２つの周辺光線３７、３８によって特徴付けられる。エッジ視野点３６の照明ビーム経路は、瞳平面８、２９を中心で通過する主光線３９により、更にエッジ視野点３６の最大照明角度を同様に表す２つの周辺光線４０、４１によって特徴付けられる。
【００２９】
照明光学ユニット５の設定済みの照明設定に基づいて、すなわち、瞳成形光学ユニット７を用いて瞳平面８内に設定される強度分布に基づいて、物体視野の視野点において対応する分照明角度分布がもたらされる。
【００３０】
図３は、照明光学ユニット５のための全体的な設定装置４１ａを示している。図３は、視野レンズ群１２のレンズのうちの１つ、すなわち、レンズ１７を例示的に示している。レンズ１７は、固定装着ユニット４２と、レンズ１７の光学面４５に対して所定の空間配分方式で応力を作用することができる変形デバイス４４の一部である可動装着ユニット４３との間に装着される。光学面４５の形状は、光学面４５の局所座標ｘ及びｙに依存する関数ｚとして、すなわち、ｚ（ｘ，ｙ）の形式で説明することができる。
【００３１】
変形デバイス４４は、図３に記載の実施形態の場合には、変形デバイス４４の可動装着ユニット４３と支台４８の間に支持される２つの圧縮バネ４７によって形成されるプレストレスユニット４６を有する。プレストレスユニット４６を用いて、光学面４５に対して基本応力が作用され、光学面４５に対しては、実変形応力が付加的に作用する。
【００３２】
更に変形デバイス４４は、複数のアクチュエータユニット又はアクチュエータ４９を含む。図３には合計で８つのこの種のアクチュエータユニット４９を示している。実際には、アクチュエータユニットの個数は、４と数十の間の範囲で変化することができる。アクチュエータユニット４９は、レンズ１７に対して周辺に配置され、すなわち、アクチュエータ本体５０を用いて照明光４に露光されないエッジにおいて光学面４５に機械的かつ作動的に接続される。
【００３３】
アクチュエータユニット４９の各々は、それぞれのアクチュエータユニット４９によってそのアクチュエータ本体５０を通じて光学面４５に対して作用される変形力又は作動力を予め定めるためのアクチュエータ作動ドライブ５１を有する。
【００３４】
アクチュエータ本体５０が光学面４５を圧迫する作動点の配列は、ｚ軸の回りの円周方向の対称性に関して予め定められる変形対称性に適応される。例示的に、光学面４５の変形Ｄの対角対称性が望ましい場合には、アクチュエータ本体５０の配列は、これに対応してｚ軸の回りに対角対称である。変形Ｄもまた、光学面４５の局所座標ｘ，ｙに依存するように記述することができる。
【００３５】
アクチュエータユニット４９を用いて光学面に対して作用される作動力、及びそれによって効力を発する変形応力の結果は、光学面４５上のそれぞれの座標ｘ，ｙに依存してｚ方向に、すなわち、ｘ，ｙ平面と垂直に作用する変形Ｄ（ｘ，ｙ）である。変形Ｄ（ｘ，ｙ）に起因して、光学面４５は、アクチュエータユニット４９の作動力の作用なしに有する元の形状から生じる、変形された形状ｚ（ｘ，ｙ）を得る。
【００３６】
アクチュエータユニット４９は、アクチュエータ作動ドライブ５１とアクチュエータ本体５０の間に、アクチュエータ作動ドライブ５１によって予め定められる作動力をアクチュエータ本体５０によって光学面４５に対して作用される作動力に変換する力変換要素を更に有することができる。この種の変換ユニットは、てこ作用変換ユニットとして具現化することができる（図面内には例示していない）。
【００３７】
プレストレスユニット４６によって光学面４５に対して作用されるプレストレスは、力測定ユニット５２によって測定される。
【００３８】
アクチュエータ作動ドライブ５１の各々は、以下に機能を説明する決定及び事前規定デバイス５４に信号線５３を通じて信号接続される。
【００３９】
照明光学ユニット５及び投影対物系レンズ１０を含む光学系の瞳平面のうちの１つ、例えば、瞳平面８内の照明光４の強度分布、並びに視野平面、例えば、物体平面６内の照明光４の強度分布は、照明光４の強度で重み付けされた照明パラメータによって特徴付けることができる。
【００４０】
この照明パラメータの例は、強度重み付き瞳歪曲（Δξ，Δη）及び照明瞳内の強度重み付き局所区域変化δＡ／Ａである。
【００４１】
この場合、ξ及びηは、照明瞳内の方向余弦、すなわち、視野座標ｘ，ｙに対応する瞳座標を表している。
【００４２】
以下の関係が成り立つ。
（１）
（２）
【００４３】
この場合、ｘ，ｙは、視野座標である。
【００４４】
ｗｆｒ（ξ，η，ｘ，ｙ）は、２つの視野座標ｘ，ｙ及び２つの瞳座標ξ，ηに依存する照明光４の波面を表している。
【００４５】
ｇ（ξ，η，ｘ，ｙ）は、強度重み付け関数として、それぞれの照明設定、すなわち、照明瞳内の絞り又はマスク関数、すなわち、瞳平面８、９、２９のうちの１つ内で特定の瞳座標ξ，ηにおいて値０を取り、他の瞳座標ξ，ηにおいて値１を取る関数を表している。関数ｇを設定マスクとも表している。
【００４６】
決定及び事前規定デバイス５４は、照明光学ユニット５の強度重み付き照明パラメータ、すなわち、強度重み付き瞳歪曲及び複数の視野点における照明瞳内の強度重み付き局所区域変化を決定する。この決定は、照明光学ユニット５及び放射線源３の設計データに基づくシミュレーションにより、又は照明光学ユニット５の視野平面内の照明光４の強度分布の測定及び事前規定される照明設定の場合には照明光学ユニット５の瞳平面内の照明光４の強度分布の測定によって行うことができる。
【００４７】
可能な照明設定の例は、従来の照明設定、設定可能な最大照明角度と最小照明角度とを有する輪帯照明設定、及び設定可能な最大照明角度と最小照明角度とを有し、かつ設定可能な極幅及び極方向を有する二重極設定を含む。この種の照明設定の例は、ＤＥ １０ ２００８ ０２１ ８３３ Ａ１に詳述されている。
【００４８】
一方で各視野点における強度重み付き瞳歪曲から、他方で各視野点における照明瞳内の強度重み付き局所区域変化から物体視野６ｃの照明に関連する照明変数を計算することができる。この照明変数の例は、幾何学的テレセントリック性、照明角度変化、照明均一性、極バランス、楕円率、及びエネルギテレセントリック性比率を含む。
【００４９】
以下の関係が成り立つ。
【００５０】
ｘ方向及びｙ方向のテレセントリック性ｔｅｌ：
（３）
シグマ−所定の設定に対する変動ｄσ−等強度線（所定のＲ）：
（４）
均一性Ｕ：
（５）
ｘ方向及びｙ方向の極バランスｐｂ：
（６）
（７）
楕円率Ｅ：
（８）
極バランス誘導ｘテレセントリック性：
（９）
全体ｘテレセントリック性：
（１０）
【００５１】
この場合、ＮＡは、照明光学ユニット５の物体視野側開口数である。指定した更に別の変数に対しては以下が成り立つ。
σ：照明角度
σ ｉｎ：内側の最小照明角度
σ ｏｕｔ：外側の最大照明角度
Ｒ：瞳半径
Φ１，Φ３：ｘ瞳四分円
Φ２，Φ４：ｙ瞳四分円
Φ＝Φ１＋Φ２＋Φ３＋Φ４
【００５２】
「ｍｅａｎ」は、平均値の形成を表している。
【００５３】
これらの照明変数は、ＤＥ １０ ２００８ ０２１ ８３３ Ａ１に説明されているものに対応する。
【００５４】
強度重み付き瞳歪曲及び／又は照明瞳内の強度重み付き局所区域変化を決定するために、一方で照明光学ユニット５の視野平面のうちの１つにおける照明光４の波面ｗｆｒの位相プロフィールと、他方で照明光学ユニット５の瞳平面のうちの１つにおける照明光４の波面ｗｆｒの位相プロフィールとを考察することができる。この考察は、光学設計データに基づく計算により、又は測定によって行うことができる。この決定は、直交関数セットを用いた波面の展開を用いて行うことができる。この種の関数セットの一例は、ゼルニケ多項式である。この展開中に、関数セットの個々の関数は、ターゲット値、例えば、値０に設定することができる。このようにして、波面の全体形状への直交関数セットの個々の関数の寄与を考察することができる。既に上述の設定マスクに対応する方式で、ゼルニケ多項式のこのターゲット値の割り当てをゼルニケマスクとも表している。
【００５５】
図４は、照明瞳にわたる、すなわち、瞳座標内のゼルニケ多項式Ｚ１０の変形寄与を示している。波長の単位で波面偏差を示している。
【００５６】
図５は、視野にわたる波面偏差の対応するプロフィールを示している。
【００５７】
図６及び図７は、図４及び図５に対応する波面分布をもたらす、言い換えれば、図４及び図５に例示している波面変形の補償に使用することができる決定及び事前規定デバイス４５によって計算した光学面４５の場所における局所区域変化を示している。
【００５８】
図は、１００λに対してスケーリングしたものである。従って、値１は、１００個の波長分の波面変化に対応する。
【００５９】
２つの異なる視野点に対して、すなわち、図６において周辺視野点（ｘ，ｙ）＝（５４．５，０）及び図７において中心視野点（ｘ，ｙ）＝（０，０）に対する、照明瞳にわたる局所区域変化がそれぞれ詳しく記載されている。
【００６０】
瞳内の強度重み付き局所区域変化に対する値から、変形Ｄ（ｘ，ｙ）を決定することができ、ここで、ｘ，ｙは、光学面４５上の座標であり、Ｄは、光学面４５上のそれぞれの場所ｘ，ｙにおける光学面４５の変形を表している。
【００６１】
この目的のために、最初に、強度重み付き瞳歪曲又は照明瞳内の強度重み付き局所区域変化に対する光学面４５の特定の変形Ｄ（ｘ，ｙ）の影響が決定される。
【００６２】
その後に、照明パラメータ、すなわち、強度重み付き瞳歪曲又は照明瞳内の強度重み付き区域変化の望ましい値が予め定められる。次に、実際の照明パラメータ値が予め定められた範囲内で望ましい照明パラメータ値に対応するような光学面４５の望ましい形状ｚ（ｘ，ｙ）が決定される。次に、望ましい形状と光学面４５の実際の形状との比較から、必要な変形Ｄ（ｘ，ｙ）を決定することができる。最後に、光学面４５の実際の形状が望ましい形状に対応するように、アクチュエータユニット４９を用いて光学面４５が変形される。これらの決定段階及びアクチュエータユニット４９に対する作動値の事前規定は、決定及び事前規定デバイス５４内で処理される。
【００６３】
第１に照明瞳にわたるプロフィールに関する基底関数と、第２に視野にわたる波面のプロフィールに関する基底関数との対を光学から公知の結像収差に割り当てることができる。上記に選択された基底関数Ｚ１０とＦ１０の対は、結像収差「３つ葉のクローバー」に対応する。
【００６４】
基底関数の他の対は、他の公知の結像収差に対応する。
【００６５】
Ｚ４とＦ４は、ザイデル像収差「像視野湾曲」に対応する。Ｚ７とＦ２は、ザイデル像収差「コマ収差」に対応する。
【００６６】
Ｚ２とＦ２は、スケール収差に対応する。
【００６７】
Ｚ２とＦ７は、３次の歪曲に対応する。
【００６８】
Ｚ５とＦ５は、非点収差に対応する。
【００６９】
Ｚ７とＦ７は、次に高い視野次数のコマ収差に対応する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光ビームを案内及び成形するための複数の光学面を含む照明光学ユニットを設定する方法及び装置に関する。更に、本発明は、この種の設定装置を含む照明光学ユニット、この種の照明光学ユニットを含む光学系、この種の光学系を含む投影露光装置、この種の投影露光装置を用いてパターン化構成要素を製造する方法、及びこのように製造されたパターン化構成要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
冒頭に示した種類の設定方法は、ＤＥ １０ ２００８ ０２１ ８３３ Ａ１から公知である。
【０００３】
特に、微細構造化構成要素又はナノ構造化構成要素の製造中の結像要件に対しては、結像される物体視野は、照明角度分布及び強度分布に関して正確に定義された方式で照明する必要がある。公知の照明系では、例えば、照明角度及び／又は照明強度に関して、照明される物体視野のエッジにおいて視野の中心におけるものと比較して異なる照明条件が存在するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＤＥ １０ ２００８ ０２１ ８３３ Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、結像収差又は所定値からの照明パラメータの望ましくない偏差に対して、例えば、この種の視野エッジ効果に対して補償の可能性をもたらすような冒頭に示した種類の方法を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるとこの目的は、請求項１に指定した特徴を含む方法を用いて達成される。
【０００７】
本発明により、特定の普遍的な照明パラメータが存在することが見出されており、照明光学ユニット内の特定の場所におけるその情報は、結像収差の補償に適する面、及び結像収差を補償するためにこの光学面に与える必要がある変形を予め定める可能性をもたらす。この種の補償は、特に、極めて高い結像精度が重要である場合、及び／又は視野エッジにおける層効果が回避不能である場合に有利である。本発明による設定方法の例示的な用途は、ＤＵＶ又はＥＵＶ内に使用光の波長を有するマイクロリソグラフィのための光学ユニットを含む。特定の用途では、予め定められた範囲内で望ましい照明パラメータを得るのに、照明光学ユニットの単一の光学面を変形するだけで十分である。照明光学ユニットの設計に基づいて、更に、望ましい照明パラメータを得ようと意図する際に必要とされる精度に基づいて、複数の光学面を変形すること、又は全ての光学面を変形することさえも可能である。この場合、光学面は、波面の位相に対する光学面形状の変化の効果に関して選択することができる。本発明による変形は、特に、特定の照明設定の場合の楕円率及び均一性という照明パラメータの補償に使用することができる。そのような照明設定の例は、輪帯照明設定、Ｘ二重極照明設定、Ｙ二重極照明設定、及びＣ四重設定を含む。Ｃ四重設定は、４つの部分リング領域の方向からの照明であり、その４つの部分リング領域は、瞳の中心の周りに円周方向に配置され、その各々は３０°の円周範囲を有し、瞳の中心の周りに同じ距離で均等に分布する。Ｃ四重設定は、Ｘ二重極照明設定とＹ二重極照明設定との重ね合わせと同等である。Ｘ二重極照明設定、Ｙ二重極照明設定、及びＣ四重設定は、物体視野の多重極照明の例を表している。物体視野の下流の光学ユニット、例えば、投影光学ユニットもまた、例えば、楕円率又はテレセントリック性のような照明パラメータに影響を及ぼすことができるので、変形が、物体視野の上流の照明光学ユニット及び下流に配置された光学ユニット、例えば、投影光学ユニットから構成される全体的なシステムに対するバイアスをもたらすように、照明角度分布を設定することができる。この強度重み付き照明パラメータは、全ての視野点おいて決定することができ、又は選択された視野点において決定することができる。
【０００８】
請求項２に記載の照明瞳の強度重み付き歪曲及び照明瞳内の強度重み付き局所区域変化を用いて照明パラメータの実際の値を決定することは、照明記述及び／又は結像記述に関する設定方法に特に適する照明パラメータであることが見出されている。強度重み付き歪曲及び強度重み付き局所区域変化は、設定方法に使用される強度重み付き照明パラメータの例を表している。
【０００９】
請求項３に記載のシミュレーションは、照明光学ユニット及び照明光のための光源の設計変数の正確な情報が与えられた場合に、変形予め定めるための基礎をもたらす。
【００１０】
代替的又は追加的に、変形を予め定めるために波面の測定を実施することができる。
【００１１】
請求項４に記載の関数セット記述は、正確な波面の決定を可能にする。光学境界条件に十分に適応された対称性を有するゼルニケ多項式を関数セットとして選択することができる。
【００１２】
請求項５に記載のターゲット値設定は、特定の照明及び／又は結像収差の寄与をターゲット方式で決定することができるようにこれらの寄与を選択することを可能にする。ターゲット値は、例えば、０とすることができる。ターゲット値の設定は、強度重み付き照明パラメータを決定する時に、及び／又は変形の影響を決定する時に行うことができる。ターゲット値の設定に基づいて、設定方法の結果が、予め定められた対称性を有する変形を用いて得ることができる望ましい形状であるように、関数セットを適応させることを可能にする。
【００１３】
請求項６に記載の設定装置の利点は、設定方法を参照して上述したものに対応する。変形される光学面がミラー面である場合にのみ、変形デバイスのアクチュエータは、ミラーに対してミラーの後側から作用することができる。駆動方式で調節可能なアクチュエータ、例えば、圧電アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、液圧アクチュエータ、又は機械的に設定することができるアクチュエータ、例えば、マイクロメートルネジを用いて設定することができるアクチュエータをアクチュエータとして使用することができる。電界の存在に依存する流体、例えば、磁気粘性流体（ＭＲＦ）をアクチュエータ作動ドライブとして使用することができる。
【００１４】
請求項７に記載の複数のアクチュエータは、アクチュエータの配列の対称性が、予め定められることになる変形の対称性に適応されるように、変形される光学面にわたって分布することができる。
【００１５】
請求項８に記載の照明光学ユニット、請求項９に記載の光学系、請求項１０に記載の投影露光装置、請求項１１に記載の製造方法、及び請求項１２に記載の構成要素の利点は、設定方法及び設定装置を参照して上述したものに対応する。光学面は、屈折光学面及び／又は反射光学面とすることができる。
【００１６】
本発明の例示的な実施形態を図面を参照して以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】マイクロリソグラフィのための投影露光装置の光学主要群を非常に概略的に示す子午断面図である。
【図２】図１に記載の投影露光装置の照明光学ユニットの光学主要群のうちの２つをより詳細に示す図である。
【図３】レンズの光学面に対する変形デバイスと、照明光学ユニットの照明パラメータの実際の値を決定し、望ましい照明パラメータ値を予め定めるための決定及び事前規定デバイスとを含む設定装置を有する図２に記載の照明光学ユニットから視野レンズ群のレンズを略示する側面図である。
【図４】照明光学ユニットの視野平面内の照明光の波面変形を示すグラフである。
【図５】照明光学ユニットの瞳平面内の図４に記載の波面変形に対応する波面変形を示す図である。
【図６】図４及び図５に記載の波面偏差の補償に適する対称性を有する周辺視野点から見た照明瞳内の局所区域変化を示すグラフである。
【図７】中心視野点から見た照明瞳にわたる局所区域変化を示す図６と類似の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
投影露光装置１をその光学主要群に関してのみ、図１の子午断面内に略示している。この概略図は、光学主要群を屈折光学要素として示している。光学主要群は、回折構成要素又は反射構成要素として、又は光学要素の屈折／回折／反射アセンブリの組合せ又は部分結合としも同様に良好に実施することができる。
【００１９】
位置関係の表現を容易にするために、以下ではｘ−ｙ−ｚ座標系を使用する。図１では、ｘ軸は、作図面と垂直にそれに向けて延びている。図１では、ｙ軸は上方に延びている。図１では、ｚ軸は、右に向けて投影露光装置１の光軸２と平行に延びている。この光軸２は、適切な場合は複数回折り返すことができる。
【００２０】
投影露光装置１は、照明ビーム又は結像ビーム４の形態で使用光を生成する放射線源３を有する。使用光４は、ＤＵＶ内、例えば、１００ｎｍと２００ｎｍの間の範囲の波長を有する。代替的に、使用光４は、ＥＵＶ内、特に５ｎｍと３０ｎｍの間の範囲の波長を有することができる。以下では使用光４を照明光又は結像光とも呼ぶ。
【００２１】
投影露光装置１の照明光学ユニット５は、使用光４を放射線源３から投影露光装置１の物体平面６に向けて案内する。レチクル６ａの形態にある投影露光装置１によって結像される物体は、物体平面６に配置される。図１ではレチクル６ａを破線形式に示している。レチクル６ａは、レチクルホルダ６ｂによって保持される。投影露光装置１の物体視野６ｃに配置されるレチクル６ａの一区画が照明される。物体視野６ｃは、物体平面６内に位置する。
【００２２】
第１の光学主要群として、照明光学ユニット５は、最初に瞳成形光学ユニット７を含む。瞳成形光学ユニット７は、下流に配置された瞳平面８内に使用光４の所定の強度分布を生成する。瞳成形光学ユニット７は、放射線源３を複数の２次光源に結像する。瞳成形光学ユニット７はまた、更に視野成形機能を有することができる。瞳成形光学ユニット７内では、ファセット要素、ハニカム要素、及び／又は回折光学要素を使用することができる。瞳平面８は、照明光学ユニット５の下流で物体平面６と像平面１１の間に配置された投影露光装置１の投影対物系レンズ１０の更に別の瞳平面９に対して光学的に共役である。像平面１１内にはウェーハ１１ａが配置され、図１ではウェーハ１１ａを破線形式に示している。ウェーハ１１ａは、略示しているウェーハホルダ１１ｂによって保持される。物体平面６の物体視野６ｃは、投影対物系レンズ１０によって像平面１１内のウェーハ１１ａ上に結像される。
【００２３】
瞳成形光学ユニット７の下流に配置された瞳平面８の下流には、照明光学ユニット５の更に別の光学主要群としての視野レンズ群１２が配置される。
【００２４】
視野レンズ群１２の下流には、物体平面６に対して共役な中間像平面１３が配置される。中間像平面１３、物体平面６、及び像平面１１は、投影露光装置１の視野平面を構成する。中間像平面１３内には、物体平面６内で照明される物体視野の周辺境界を予め定めるための絞り１４が位置する。絞り１４をＲＥＭＡ（レチクル６ａを絞るための「レチクルマスキングシステム」）絞りとも呼ぶ。
【００２５】
中間像平面１３は、ＲＥＭＡレンズ群とも表す対物系レンズ群１５によって物体平面６に結像される。対物系レンズ群１５は、照明光学ユニット５の更に別の光学主要群を構成する。
【００２６】
図２は、視野レンズ群１２及びＲＥＭＡレンズ群１５をより詳細に示している。視野レンズ群１２は、連続して配置された合計で６つのレンズ１６から２１を有する。ＲＥＭＡレンズ群１５は、中間像平面１３の下流に２つの部分レンズ群２２、２３を有する。第１の部分レンズ群２２は、合計で５つのレンズ２４から２８を含む。ＲＥＭＡレンズ群１５の２つの部分レンズ群２２、２３の間には、更に別の瞳平面２９が位置する。ＲＥＭＡレンズ群１５の第２の部分レンズ群２３は、ここでもまた、５つのレンズ３０から３４を含む。光線方向に第２の部分レンズ群２３の最後のレンズの下流には、レチクル６ａを有する物体平面６が配置される。
【００２７】
瞳平面８、９、２９内の光学的使用領域を以下では照明瞳とも表している。
【００２８】
図２は、２つの視野点、すなわち、中心物体視野点３５と物体視野のエッジにあるエッジ視野点３６とに関して結像ビーム経路を示している。中心物体視野点３５は、物体平面６を貫通する光軸２の交点の場所に配置される。エッジ視野点３６は、負のｙ方向に位置する物体視野の視野エッジに配置される。投影露光装置１の投影作動の過程で、ｙ方向は、レチクルホルダ６ｂの移動方向であり、同時にウェーハホルダ１１ｂの移動方向である。光軸２に沿って、中心物体視野点３５の照明ビーム経路は、中心物体視野点３５の最大照明角度を同時に表す２つの周辺光線３７、３８によって特徴付けられる。エッジ視野点３６の照明ビーム経路は、瞳平面８、２９を中心で通過する主光線３９により、更にエッジ視野点３６の最大照明角度を同様に表す２つの周辺光線４０、４１によって特徴付けられる。
【００２９】
照明光学ユニット５の設定済みの照明設定に基づいて、すなわち、瞳成形光学ユニット７を用いて瞳平面８内に設定される強度分布に基づいて、物体視野の視野点において対応する分照明角度分布がもたらされる。
【００３０】
図３は、照明光学ユニット５のための全体的な設定装置４１ａを示している。図３は、視野レンズ群１２のレンズのうちの１つ、すなわち、レンズ１７を例示的に示している。レンズ１７は、固定装着ユニット４２と、レンズ１７の光学面４５に対して所定の空間配分方式で応力を作用することができる変形デバイス４４の一部である可動装着ユニット４３との間に装着される。光学面４５の形状は、光学面４５の局所座標ｘ及びｙに依存する関数ｚとして、すなわち、ｚ（ｘ，ｙ）の形式で説明することができる。
【００３１】
変形デバイス４４は、図３に記載の実施形態の場合には、変形デバイス４４の可動装着ユニット４３と支台４８の間に支持される２つの圧縮バネ４７によって形成されるプレストレスユニット４６を有する。プレストレスユニット４６を用いて、光学面４５に対して基本応力が作用され、光学面４５に対しては、実変形応力が付加的に作用する。
【００３２】
更に変形デバイス４４は、複数のアクチュエータユニット又はアクチュエータ４９を含む。図３には合計で８つのこの種のアクチュエータユニット４９を示している。実際には、アクチュエータユニットの個数は、４と数十の間の範囲で変化することができる。アクチュエータユニット４９は、レンズ１７に対して周辺に配置され、すなわち、アクチュエータ本体５０を用いて照明光４に露光されないエッジにおいて光学面４５に機械的かつ作動的に接続される。
【００３３】
アクチュエータユニット４９の各々は、それぞれのアクチュエータユニット４９によってそのアクチュエータ本体５０を通じて光学面４５に対して作用される変形力又は作動力を予め定めるためのアクチュエータ作動ドライブ５１を有する。
【００３４】
アクチュエータ本体５０が光学面４５を圧迫する作動点の配列は、ｚ軸の回りの円周方向の対称性に関して予め定められる変形対称性に適応される。例示的に、光学面４５の変形Ｄの対角対称性が望ましい場合には、アクチュエータ本体５０の配列は、これに対応してｚ軸の回りに対角対称である。変形Ｄもまた、光学面４５の局所座標ｘ，ｙに依存するように記述することができる。
【００３５】
アクチュエータユニット４９を用いて光学面に対して作用される作動力、及びそれによって効力を発する変形応力の結果は、光学面４５上のそれぞれの座標ｘ，ｙに依存してｚ方向に、すなわち、ｘ，ｙ平面と垂直に作用する変形Ｄ（ｘ，ｙ）である。変形Ｄ（ｘ，ｙ）に起因して、光学面４５は、アクチュエータユニット４９の作動力の作用なしに有する元の形状から生じる、変形された形状ｚ（ｘ，ｙ）を得る。
【００３６】
アクチュエータユニット４９は、アクチュエータ作動ドライブ５１とアクチュエータ本体５０の間に、アクチュエータ作動ドライブ５１によって予め定められる作動力をアクチュエータ本体５０によって光学面４５に対して作用される作動力に変換する力変換要素を更に有することができる。この種の変換ユニットは、てこ作用変換ユニットとして具現化することができる（図面内には例示していない）。
【００３７】
プレストレスユニット４６によって光学面４５に対して作用されるプレストレスは、力測定ユニット５２によって測定される。
【００３８】
アクチュエータ作動ドライブ５１の各々は、以下に機能を説明する決定及び事前規定デバイス５４に信号線５３を通じて信号接続される。
【００３９】
照明光学ユニット５及び投影対物系レンズ１０を含む光学系の瞳平面のうちの１つ、例えば、瞳平面８内の照明光４の強度分布、並びに視野平面、例えば、物体平面６内の照明光４の強度分布は、照明光４の強度で重み付けされた照明パラメータによって特徴付けることができる。
【００４０】
この照明パラメータの例は、強度重み付き瞳歪曲（Δξ，Δη）及び照明瞳内の強度重み付き局所区域変化δＡ／Ａである。
【００４１】
この場合、ξ及びηは、照明瞳内の方向余弦、すなわち、視野座標ｘ，ｙに対応する瞳座標を表している。
【００４２】
以下の関係が成り立つ。
（１）
（２）
【００４３】
この場合、ｘ，ｙは、視野座標である。
【００４４】
ｗｆｒ（ξ，η，ｘ，ｙ）は、２つの視野座標ｘ，ｙ及び２つの瞳座標ξ，ηに依存する照明光４の波面を表している。
【００４５】
ｇ（ξ，η，ｘ，ｙ）は、強度重み付け関数として、それぞれの照明設定、すなわち、照明瞳内の絞り又はマスク関数、すなわち、瞳平面８、９、２９のうちの１つ内で特定の瞳座標ξ，ηにおいて値０を取り、他の瞳座標ξ，ηにおいて値１を取る関数を表している。関数ｇを設定マスクとも表している。
【００４６】
決定及び事前規定デバイス５４は、照明光学ユニット５の強度重み付き照明パラメータ、すなわち、強度重み付き瞳歪曲及び複数の視野点における照明瞳内の強度重み付き局所区域変化を決定する。この決定は、照明光学ユニット５及び放射線源３の設計データに基づくシミュレーションにより、又は照明光学ユニット５の視野平面内の照明光４の強度分布の測定及び事前規定される照明設定の場合には照明光学ユニット５の瞳平面内の照明光４の強度分布の測定によって行うことができる。
【００４７】
可能な照明設定の例は、従来の照明設定、設定可能な最大照明角度と最小照明角度とを有する輪帯照明設定、及び設定可能な最大照明角度と最小照明角度とを有し、かつ設定可能な極幅及び極方向を有する二重極設定を含む。この種の照明設定の例は、ＤＥ １０ ２００８ ０２１ ８３３ Ａ１に詳述されている。
【００４８】
一方で各視野点における強度重み付き瞳歪曲から、他方で各視野点における照明瞳内の強度重み付き局所区域変化から物体視野６ｃの照明に関連する照明変数を計算することができる。この照明変数の例は、幾何学的テレセントリック性、照明角度変化、照明均一性、極バランス、楕円率、及びエネルギテレセントリック性比率を含む。
【００４９】
以下の関係が成り立つ。
【００５０】
ｘ方向及びｙ方向のテレセントリック性ｔｅｌ：
（３）
シグマ−所定の設定に対する変動ｄσ−等強度線（所定のＲ）：
（４）
均一性Ｕ：
（５）
ｘ方向及びｙ方向の極バランスｐｂ：
（６）
（７）
楕円率Ｅ：
（８）
極バランス誘導ｘテレセントリック性：
（９）
全体ｘテレセントリック性：
（１０）
【００５１】
この場合、ＮＡは、照明光学ユニット５の物体視野側開口数である。指定した更に別の変数に対しては以下が成り立つ。
σ：照明角度
σ ｉｎ：内側の最小照明角度
σ ｏｕｔ：外側の最大照明角度
Ｒ：瞳半径
Φ１，Φ３：ｘ瞳四分円
Φ２，Φ４：ｙ瞳四分円
Φ＝Φ１＋Φ２＋Φ３＋Φ４
【００５２】
「ｍｅａｎ」は、平均値の形成を表している。
【００５３】
これらの照明変数は、ＤＥ １０ ２００８ ０２１ ８３３ Ａ１に説明されているものに対応する。
【００５４】
強度重み付き瞳歪曲及び／又は照明瞳内の強度重み付き局所区域変化を決定するために、一方で照明光学ユニット５の視野平面のうちの１つにおける照明光４の波面ｗｆｒの位相プロフィールと、他方で照明光学ユニット５の瞳平面のうちの１つにおける照明光４の波面ｗｆｒの位相プロフィールとを考察することができる。この考察は、光学設計データに基づく計算により、又は測定によって行うことができる。この決定は、直交関数セットを用いた波面の展開を用いて行うことができる。この種の関数セットの一例は、ゼルニケ多項式である。この展開中に、関数セットの個々の関数は、ターゲット値、例えば、値０に設定することができる。このようにして、波面の全体形状への直交関数セットの個々の関数の寄与を考察することができる。既に上述の設定マスクに対応する方式で、ゼルニケ多項式のこのターゲット値の割り当てをゼルニケマスクとも表している。
【００５５】
図４は、照明瞳にわたる、すなわち、瞳座標内のゼルニケ多項式Ｚ１０の変形寄与を示している。波長の単位で波面偏差を示している。
【００５６】
図５は、視野にわたる波面偏差の対応するプロフィールを示している。
【００５７】
図６及び図７は、図４及び図５に対応する波面分布をもたらす、言い換えれば、図４及び図５に例示している波面変形の補償に使用することができる決定及び事前規定デバイス４５によって計算した光学面４５の場所における局所区域変化を示している。
【００５８】
図は、１００λに対してスケーリングしたものである。従って、値１は、１００個の波長分の波面変化に対応する。
【００５９】
２つの異なる視野点に対して、すなわち、図６において周辺視野点（ｘ，ｙ）＝（５４．５，０）及び図７において中心視野点（ｘ，ｙ）＝（０，０）に対する、照明瞳にわたる局所区域変化がそれぞれ詳しく記載されている。
【００６０】
瞳内の強度重み付き局所区域変化に対する値から、変形Ｄ（ｘ，ｙ）を決定することができ、ここで、ｘ，ｙは、光学面４５上の座標であり、Ｄは、光学面４５上のそれぞれの場所ｘ，ｙにおける光学面４５の変形を表している。
【００６１】
この目的のために、最初に、強度重み付き瞳歪曲又は照明瞳内の強度重み付き局所区域変化に対する光学面４５の特定の変形Ｄ（ｘ，ｙ）の影響が決定される。
【００６２】
その後に、照明パラメータ、すなわち、強度重み付き瞳歪曲又は照明瞳内の強度重み付き区域変化の望ましい値が予め定められる。次に、実際の照明パラメータ値が予め定められた範囲内で望ましい照明パラメータ値に対応するような光学面４５の望ましい形状ｚ（ｘ，ｙ）が決定される。次に、望ましい形状と光学面４５の実際の形状との比較から、必要な変形Ｄ（ｘ，ｙ）を決定することができる。最後に、光学面４５の実際の形状が望ましい形状に対応するように、アクチュエータユニット４９を用いて光学面４５が変形される。これらの決定段階及びアクチュエータユニット４９に対する作動値の事前規定は、決定及び事前規定デバイス５４内で処理される。
【００６３】
第１に照明瞳にわたるプロフィールに関する基底関数と、第２に視野にわたる波面のプロフィールに関する基底関数との対を光学から公知の結像収差に割り当てることができる。上記に選択された基底関数Ｚ１０とＦ１０の対は、結像収差「３つ葉のクローバー」に対応する。
【００６４】
基底関数の他の対は、他の公知の結像収差に対応する。
【００６５】
Ｚ４とＦ４は、ザイデル像収差「像視野湾曲」に対応する。Ｚ７とＦ２は、ザイデル像収差「コマ収差」に対応する。
【００６６】
Ｚ２とＦ２は、スケール収差に対応する。
【００６７】
Ｚ２とＦ７は、３次の歪曲に対応する。
【００６８】
Ｚ５とＦ５は、非点収差に対応する。
【００６９】
Ｚ７とＦ７は、次に高い視野次数のコマ収差に対応する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定される照明パラメータが像視野（１１ｃ）に結像される物体視野（６ｃ）にわたって予め定められる照明光（４）のビームを案内及び成形するための複数の光学面（４５）を含む照明光学ユニット（５）を設定する方法であって、
複数の視野点（ｘ，ｙ）での、かつ複数の照明角度（ξ及びη）に対する照明光学ユニット（５）の強度重み付き照明パラメータの少なくとも１つの実際の値を決定する段階と、
前記少なくとも１つの照明パラメータに対する前記照明光学ユニット（５）の前記光学面（４５）のうちの少なくとも１つの変形（Ｄ（ｘ’，ｙ’））の影響を決定する段階と、
前記照明パラメータの望ましい値を予め定める段階と、
前記照明パラメータの前記実際の値が予め定められた範囲内で該照明パラメータの前記望ましい値に対応するように、その変形の影響が決定された前記少なくとも１つの光学面（４５）の望ましい形状（ｚ（ｘ’，ｙ’））を決定する段階と、
前記光学面（４５）を該光学面（４５）の実際の形状が前記望ましい形状（ｚ（ｘ’，ｙ’））に対応するように該光学面（４５）に対して機械応力を作用する少なくとも１つのアクチュエータ（４９）を用いて変形する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
複数の視野点（ｘ，ｙ）での、かつ複数の照明角度（ξ及びη）に対する前記照明光学ユニット（５）の前記強度重み付き照明パラメータの少なくとも前記実際の値を決定する段階は、
複数の視野点（ｘ，ｙ）での照明瞳の強度重み付き歪曲（Δξ，Δη）を決定する段階と、
複数の視野点（ｘ，ｙ）での前記照明瞳内の強度重み付き局所区域変化（δＡ／Ａ）を決定する段階と、
を含み、
前記少なくとも１つの照明パラメータに対する前記照明光学ユニット（５）の前記光学面（４５）のうちの少なくとも１つの前記変形（Ｄ（ｘ’，ｙ’））の前記影響を決定する段階に対して、
前記強度重み付き歪曲（Δξ，Δη）及び／又は前記強度重み付き局所区域変化（δＡ／Ａ）に対する前記光学面（４５）の前記変形（Ｄ（ｘ’，ｙ’））の前記影響を決定する段階、
が実施される、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数の視野点（ｘ，ｙ）での前記照明光学ユニット（５）の強度重み付き照明パラメータの少なくとも１つの実際の値を決定する段階は、視野平面（６，１１，１３）における及び／又は瞳平面（８，９，２９）における前記照明光（４）の波面のシミュレーション及び／又は測定を含む、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記決定処理中に、前記波面は、直交関数セットの展開として記述される、
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記決定処理中に、前記関数セットの個々の関数がターゲット値に設定される、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
設定される照明パラメータが像視野（１１ｃ）に結像される物体視野（６ｃ）にわたって予め定められる照明光（４）のビームを案内及び成形するための複数の光学面（４５）を含む照明光学ユニット（５）を設定するための装置（４１ａ）であって、
複数の視野点（ｘ，ｙ）での、かつ複数の照明角度（ξ及びη）に対する照明光学ユニット（５）の強度重み付き照明パラメータの少なくとも１つの実際の値を決定し、
前記少なくとも１つの照明パラメータに対する前記照明光学ユニット（５）の光学面（４５）のうちの少なくとも１つの変形（Ｄ（ｘ’，ｙ’））の影響を決定し、
前記照明パラメータの望ましい値を予め定め、
前記照明パラメータの前記実際の値が予め定められた範囲内で該照明パラメータの前記望ましい値に対応するように、その変形の影響が決定された前記少なくとも１つの光学面（４５）の望ましい形状（ｚ（ｘ’，ｙ’））を決定する、
ための決定及び事前規定デバイス（５４）を含み、
前記光学面（４５）の実際の形状が前記望ましい形状（ｚ（ｘ’，ｙ’））に対応するように該光学面（４５）を変形する目的で該光学面（４５）に対して機械応力を作用する少なくとも１つのアクチュエータ（４９）を含む変形デバイス（４４）を含む、
ことを特徴とする装置（４１ａ）。
【請求項７】
前記変形デバイス（４４）は、前記光学面（４５）を変形するための複数のアクチュエータ（４９）を有する、
ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
像視野（１１ｃ）に結像される物体視野（６ｃ）を照明するための照明光学ユニット（５）であって、
請求項６又は請求項７に記載の設定装置（４１ａ）、
を含むことを特徴とする照明光学ユニット（５）。
【請求項９】
請求項８に記載の照明光学ユニットを含み、
物体視野（６ｃ）を像視野（１１ｃ）に結像するための投影光学ユニットを含む、
ことを特徴とする光学系。
【請求項１０】
投影リソグラフィのための投影露光装置であって、
請求項９に記載の光学系を含み、
照明光（４）を発生させるための放射線源（３）を含み、
結像される構造を有するレチクル（６ａ）を物体視野（６ｃ）に保持するためのレチクルホルダ（６ｂ）を含み、
ウェーハ（１１ａ）を像視野（１１ｃ）に保持するためのウェーハホルダ（１１ｂ）を含む、
ことを特徴とする投影露光装置。
【請求項１１】
パターン化構成要素を製造する方法であって、
感光材料から構成された層が少なくとも部分的に付加された基板又はウェーハ（１１ａ）を準備する段階と、
結像される構造を有するレチクル（６ａ）を準備する段階と、
請求項１０に記載の投影露光装置（１）を準備する段階と、
前記投影露光装置（１）を用いて前記レチクル（６ａ）の少なくとも一部を前記基板（１１ａ）の前記層のある一定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。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法に従って製造されたパターン化構成要素。
【請求項１】
設定される照明パラメータが像視野（１１ｃ）に結像される物体視野（６ｃ）にわたって予め定められる照明光（４）のビームを案内及び成形するための複数の光学面（４５）を含む照明光学ユニット（５）を設定する方法であって、
複数の視野点（ｘ，ｙ）での、かつ複数の照明角度（ξ及びη）に対する照明光学ユニット（５）の強度重み付き照明パラメータの少なくとも１つの実際の値を決定する段階と、
前記少なくとも１つの照明パラメータに対する前記照明光学ユニット（５）の前記光学面（４５）のうちの少なくとも１つの変形（Ｄ（ｘ’，ｙ’））の影響を決定する段階と、
前記照明パラメータの望ましい値を予め定める段階と、
前記照明パラメータの前記実際の値が予め定められた範囲内で該照明パラメータの前記望ましい値に対応するように、その変形の影響が決定された前記少なくとも１つの光学面（４５）の望ましい形状（ｚ（ｘ’，ｙ’））を決定する段階と、
前記光学面（４５）を該光学面（４５）の実際の形状が前記望ましい形状（ｚ（ｘ’，ｙ’））に対応するように該光学面（４５）に対して機械応力を作用する少なくとも１つのアクチュエータ（４９）を用いて変形する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
複数の視野点（ｘ，ｙ）での、かつ複数の照明角度（ξ及びη）に対する前記照明光学ユニット（５）の前記強度重み付き照明パラメータの少なくとも前記実際の値を決定する段階は、
複数の視野点（ｘ，ｙ）での照明瞳の強度重み付き歪曲（Δξ，Δη）を決定する段階と、
複数の視野点（ｘ，ｙ）での前記照明瞳内の強度重み付き局所区域変化（δＡ／Ａ）を決定する段階と、
を含み、
前記少なくとも１つの照明パラメータに対する前記照明光学ユニット（５）の前記光学面（４５）のうちの少なくとも１つの前記変形（Ｄ（ｘ’，ｙ’））の前記影響を決定する段階に対して、
前記強度重み付き歪曲（Δξ，Δη）及び／又は前記強度重み付き局所区域変化（δＡ／Ａ）に対する前記光学面（４５）の前記変形（Ｄ（ｘ’，ｙ’））の前記影響を決定する段階、
が実施される、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数の視野点（ｘ，ｙ）での前記照明光学ユニット（５）の強度重み付き照明パラメータの少なくとも１つの実際の値を決定する段階は、視野平面（６，１１，１３）における及び／又は瞳平面（８，９，２９）における前記照明光（４）の波面のシミュレーション及び／又は測定を含む、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記決定処理中に、前記波面は、直交関数セットの展開として記述される、
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記決定処理中に、前記関数セットの個々の関数がターゲット値に設定される、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
設定される照明パラメータが像視野（１１ｃ）に結像される物体視野（６ｃ）にわたって予め定められる照明光（４）のビームを案内及び成形するための複数の光学面（４５）を含む照明光学ユニット（５）を設定するための装置（４１ａ）であって、
複数の視野点（ｘ，ｙ）での、かつ複数の照明角度（ξ及びη）に対する照明光学ユニット（５）の強度重み付き照明パラメータの少なくとも１つの実際の値を決定し、
前記少なくとも１つの照明パラメータに対する前記照明光学ユニット（５）の光学面（４５）のうちの少なくとも１つの変形（Ｄ（ｘ’，ｙ’））の影響を決定し、
前記照明パラメータの望ましい値を予め定め、
前記照明パラメータの前記実際の値が予め定められた範囲内で該照明パラメータの前記望ましい値に対応するように、その変形の影響が決定された前記少なくとも１つの光学面（４５）の望ましい形状（ｚ（ｘ’，ｙ’））を決定する、
ための決定及び事前規定デバイス（５４）を含み、
前記光学面（４５）の実際の形状が前記望ましい形状（ｚ（ｘ’，ｙ’））に対応するように該光学面（４５）を変形する目的で該光学面（４５）に対して機械応力を作用する少なくとも１つのアクチュエータ（４９）を含む変形デバイス（４４）を含む、
ことを特徴とする装置（４１ａ）。
【請求項７】
前記変形デバイス（４４）は、前記光学面（４５）を変形するための複数のアクチュエータ（４９）を有する、
ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
像視野（１１ｃ）に結像される物体視野（６ｃ）を照明するための照明光学ユニット（５）であって、
請求項６又は請求項７に記載の設定装置（４１ａ）、
を含むことを特徴とする照明光学ユニット（５）。
【請求項９】
請求項８に記載の照明光学ユニットを含み、
物体視野（６ｃ）を像視野（１１ｃ）に結像するための投影光学ユニットを含む、
ことを特徴とする光学系。
【請求項１０】
投影リソグラフィのための投影露光装置であって、
請求項９に記載の光学系を含み、
照明光（４）を発生させるための放射線源（３）を含み、
結像される構造を有するレチクル（６ａ）を物体視野（６ｃ）に保持するためのレチクルホルダ（６ｂ）を含み、
ウェーハ（１１ａ）を像視野（１１ｃ）に保持するためのウェーハホルダ（１１ｂ）を含む、
ことを特徴とする投影露光装置。
【請求項１１】
パターン化構成要素を製造する方法であって、
感光材料から構成された層が少なくとも部分的に付加された基板又はウェーハ（１１ａ）を準備する段階と、
結像される構造を有するレチクル（６ａ）を準備する段階と、
請求項１０に記載の投影露光装置（１）を準備する段階と、
前記投影露光装置（１）を用いて前記レチクル（６ａ）の少なくとも一部を前記基板（１１ａ）の前記層のある一定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。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法に従って製造されたパターン化構成要素。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２４８８４９（Ｐ２０１２−２４８８４９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１２８３７２（Ｐ２０１２−１２８３７２）
【出願日】平成２４年５月１８日（２０１２．５．１８）
【出願人】（５０３２６３３５５）カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー (435)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２８３７２（Ｐ２０１２−１２８３７２）
【出願日】平成２４年５月１８日（２０１２．５．１８）
【出願人】（５０３２６３３５５）カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー (435)
【Ｆターム（参考）】
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