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例えば、順序対の第一成分にX0V¬X2VX4とX0VX2VX6があった場合、この順序対の一つの例はX4VX6,X0V¬X2VX4,¬X0VX2VX4,¬X0V¬X2VX6,X0VX2VX6となる。
当然、上記順序対の¬X0VX2VX4及び¬X0V¬X2VX6は恣意的に選択した項であり、この項である必要はない。
例えばX4VX6,X0V¬X2VX4,¬X0VX2VX6,¬X0V¬X2VX4,X0VX2VX6X4VX6,X0V¬X2VX4,¬X0VX2VX6,¬X0V¬X2VX6,X0VX2VX6などとすることもできる。
例えば、X0V¬X2VX4X0VX2VX6¬X0VX2V¬X8の場合、この順序対の一つの例はX4VX6V¬X8,X0V¬X2VX4,X0VX2VX6,¬X0VX2VX8,¬X0V¬X2VX8となる。
例えば上記の共通部についてはX0V¬X2,X0V¬X2VX6,X0V¬X2V¬X6X0V¬X2,X0V¬X2VX4,X0V¬X2V¬X4とすることができ、上記の相補部についてはX4VX6,X0V¬X2VX4,X0VX2VX6,¬X0VX2,¬X0V¬X23つの項の場合はX4VX6V¬X8,X0V¬X2VX4,X0VX2VX6,¬X0VX2VX8,¬X0V¬X2Vとすることができる。
この順序対はHornCNFの目的項に相当するこれまでに作成した順序対に含まれる項全てについて、その項に含まれるリテラルの肯否全ての組合せの項全てを集めた集合を第二成分とし、空集合を第一成分とする順序対とする。
例えば、¬X0V¬X2Vという項が含まれる場合、この順序対はφ,X0VX2V,¬X0VX2V,X0V¬X2V,¬X0V¬X2Vとなる。
なお、順序対は、順序対を構成する項をそれぞれの変数に、第一成分の項をその対応する変数の肯定リテラルとし、第二成分の集合に含まれる項をそれぞれ対応する変数の否定リテラルとする項に変換することで、容易にHornCNFの項に変換することができる。
なお、順序対の計算と同様の手順にて有向グラフを作成することができるため、変換部112は順序対を計算する代わりに有向グラフを計算して出力することがある。
また、変換部112は後の計算が容易になるよう、順序対あるいは有向グラフに付加的な情報を追加することがある。
例えば、同じ変数で構成される項の関係は重要となるため、その項を含む順序対あるいは頂点の集合を別途出力することがある。
同様に、同じリテラルで構成される項の関係は重要となるため、その項を含む順序対の集合を別途出力することがあるこれは有向グラフの頂点と一致する。
変換部112は、このようにして構成したデータを出力部113、SAT判定部121、SAT評価部131に出力する。
出力部113は、変換部112からの入力を変換したデータを受け取り、他のプログラムなど通常のコンピュータで使用される入出力部への出力を行う。
変換したデータには、変換結果だけではなく、変換で使用した変数やリテラルの対応関係、データ作成の途中で生成したデータなどを含むことがある。
また、出力部113の出力したデータには、SATの潜在的な構造が顕在化された形で表現されているため、このデータを用いることでSATの構造の解析が容易となっている。
SAT判定部121は、変換部112からデータを受け取ると、データを活用してHornCNFに読み替えて充足可能性を判定する。
また、変換部112から有向グラフを受け取った場合は、空集合に繋がる有向辺の起点となる頂点目的項に対応するを考えた時に、その頂点を終点とする経路事実項と、それによって確定される規則項に対応するが全て空集合起点となる場合は充足不可となるため、このことを確認することで充足可否を判定することもできる。
なお、ここで作成した順序対HornCNF、有向グラフは、順序対の第一成分の増殖性からもわかるように、CNFの構造によっては最悪指数規模の規模となり、その規模を小さいものに変換することが本質的にできない。
そのため、計算によってはある程度の計算難易度の見積りを行い、必要に応じて計算を打ち切る、あるいはデータ処理の優先順位を付けることが重要となる。
例えば、後述のSAT評価部131によるSAT難易度によって、本特許による順序対の構築を行わず、乱択アルゴリズムによる解法に切り替えるなどである。
判定結果出力部122は、SAT判定部121から判定結果を受け取り、他のプログラムなど通常のコンピュータで使用される入出力部への出力を行う。
変換したデータには、変換結果だけではなく、変換で使用した変数やリテラルの対応関係、充足可能な真理値割当などの情報を含むことがある。
また、そのために入力部111や変換部112、SAT判定部121から計算過程結果のデータを受け取ることがある。
SAT評価部131は、変換部112からデータを受け取ると、データの構造から充足可能性の判定難易度を評価する。
前述の通り、CNFをHornCNFに変換する時のHornCNFの規模は浸出項の構造によって大きく変化する。
そこで、SAT評価部131は変換部112から受け取ったデータの浸出項の構造を分析し、CNFの難易度を評価する。
また、前述の評価を行う際に、全ての場合について計算を行うのではなく、ランダムに選択した標本から計算することもある。
評価結果出力部132は、SAT評価部131から評価結果を受け取り、他のプログラムなど通常のコンピュータで使用される入出力部への出力を行う。
変換したデータには、変換結果だけではなく、変換で使用した変数やリテラルの対応関係、充足可能な真理値割当などの情報を含むことがある。
また、そのために入力部111や変換部112、SAT評価部131から計算過程結果のデータを受け取ることがある。
評価部212はCNFを受け取ると、CNFに含まれる項全てについて、それぞれ相補部を含む項同士の組合せの数を求める。
前述の例よりも難易度判定の精度が落ちるが、前述の例よりもはるかに短い時間で難易度の判定を行うことができる。
光源からの光を用いて被照明面を照明する照明光学系であって、前記光源からの光を分割して複数の光束を生成する分割部と、前記分割部によって生成された前記複数の光束の光強度分布のそれぞれを均一化する第1反射型インテグレータと、前記第1反射型インテグレータからの光を集光する集光部と、前記集光部からの光を受けて前記被照明面を照明する第2反射型インテグレータと、前記第2反射型インテグレータと前記被照明面との間に配置される開口絞りとを備え、前記分割部は、前記開口絞りが配置される面に対して、前記光源から前記分割部に提供される光の断面形状とは異なる断面形状を有する光が入射するように、前記複数の光束を生成する、ことを特徴とする照明光学系。
前記第1反射型インテグレータは、前記分割部によって生成された前記複数の光束のそれぞれの光強度分布を均一化する複数の反射型インテグレータを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の照明光学系。
前記集光部は、前記複数の反射型インテグレータにそれぞれ対応する複数の集光ミラーを含み、各集光ミラーが前記複数の反射型インテグレータのうち対応する反射型インテグレータからの光を集光する、ことを特徴とする請求項2に記載の照明光学系。
前記開口絞りが配置される面に形成される光強度分布が変更されるように前記集光部を駆動する駆動機構を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の照明光学系。
前記分割部と前記第1反射型インテグレータとの間に配置され、前記分割部によって生成された前記複数の光束を平行光束に変換する変換部を更に備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の照明光学系。
前記変換部は、前記分割部によって生成された前記複数の光束をそれぞれ平行光束に変換する複数の凹面ミラーを含む、ことを特徴とする請求項5に記載の照明光学系。
前記分割部によって生成される前記複数の光束の進行方向が変更されるように前記分割部を駆動する駆動機構を更に備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の照明光学系。
前記分割部は、互いに異なる機能を有する複数の光学部材を含み、各光学部材は、前記光源からの光を分割して前記複数の光束を生成するように構成され、前記複数の光学部材から選択される1つの光学部材が前記光源からの光の光路に挿入される、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の照明光学系。
基板を露光する露光装置であって、原版を照明するように構成された請求項1乃至8のいずれか1項に記載の照明光学系と、前記原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系と、を備えることを特徴とする露光装置。
請求項9に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、該基板を現像する工程と、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、照明光学系において、光源からの光の角度分布の不均一性を解消しつつ、均一な光強度分布を高い効率で形成するために有利な技術を提供することを目的とする。
本発明の1つの側面は、光源からの光を用いて被照明面を照明する照明光学系に係り、前記照明光学系は、前記光源からの光を分割して複数の光束を生成する分割部と、前記分割部によって生成された前記複数の光束の光強度分布のそれぞれを均一化する第1反射型インテグレータと、前記第1反射型インテグレータからの光を集光する集光部と、前記集光部からの光を受けて前記被照明面を照明する第2反射型インテグレータと、前記第2反射型インテグレータと前記被照明面との間に配置される開口絞りとを備え、前記分割部は、前記開口絞りが配置される面に対して、前記光源から前記分割部に提供される光の断面形状とは異なる断面形状を有する光が入射するように、前記複数の光束を生成する。
本発明によれば、照明光学系において、光源からの光の角度分布の不均一性を解消しつつ、均一な光強度分布を高い効率で形成するために有利な技術が提供される。
本発明の実施形態の露光装置EXは、光源LSと、照明光学系ILと、投影光学系POと、原版駆動機構26と、基板駆動機構29とを備えている。
照明光学系IL、投影光学系PO、原版駆動機構26および基板駆動機構29は、露光装置EXの本体を構成し、真空容器30に収容されている。
露光装置EXは、例えば、露光光としてEUV光を使用するEUV露光装置として構成されうるが、他の光例えば、レーザー光を使用する露光装置として構成されてもよい。
ただし、以下では、具体例を提供するために、露光装置EXがEUV露光装置として構成されている例を説明する。
光源LSでは、例えば、パルスパワー電源によって駆動されるCO2レーザ等の高出力パルスレーザが発生した光を真空容器8内のプラズマ媒質に照射することによって、プラズマ媒質から高エネルギー密度のプラズマ2を発生させる。
別の方式の光源LSとしては、電流供給源であるパルスパワー電源により励起されたパルス電流を放電ヘッダに印加して放電させ、このエネルギーにより電極間のプラズマ媒質から高エネルギー密度のプラズマ2を生成するものがある。
放電励起プラズマ型EUV光源の放電励起の方式には、Zピンチ、プラズマフォーカス、キャピラリーディスチャージ等の種々の方式がある。
他のプラズマ媒質としては、Snの蒸気を挙げることができ、この場合、波長13.5nm近傍の光パワーを高めることができる。
プラズマ2から放射されたEUV光5は、回転楕円ミラーなどの集光ミラー4により、真空容器8と真空容器30との境界面に設けられたピンホール状のアパーチャ7に集光される。
集光ミラー4とアパーチャ7との間には、プラズマ及びその周辺から直接前方へ飛ぶ飛散粒子デブリを除去するフィルタ6aが配置されるほか、必要に応じて、EUV露光に不要な波長成分を除去するフィルタ6bが設けられる。
光源LSの真空容器8と露光装置本体の真空容器30とは接続部9で接続されており、必要に応じて差動排気が行なわれる。
ここで、集光ミラー4は、EUV光を効率良く反射するために反射多層膜が基材の上に成膜されて構成されうる。
そこで、集光ミラー4の基材は、熱伝導性の高い金属等の材料で構成され、水冷機構などの冷却機構によって冷却される。
同様に、後述の照明光学系ILおよび投影光学系POを構成するミラーについても、EUV光を効率良く反射するために反射防止膜が設けられ、基材は熱伝導性の高い金属等の材料で構成され、冷却機構によって冷却されうる。
ここで、分割部DIVは、互いに異なる機能を有する複数の光学部材101、102、103光学部材103については図4参照を含み、複数の光学部材101、102、103から選択される1つの光学部材が光源LSからのEUV光の光路に挿入される。
光学部材101、102、103のうち光路に挿入された光学部材101は、駆動機構11に備えられた保持機構によって保持され、駆動機構11によって駆動される。
駆動機構11は、分割部DIVによって生成される複数の光束の進行方向が変更されるように、より具体的には、後述の開口絞り22が配置された面に形成される光強度分布が変更されるように、分割部DIV光学部材101、102、103を駆動する。
分割部DIVによって生成された複数の光束は、任意的な構成要素である変換部12によってそれぞれ平行光束に変換されうる。
変換部12は、図2~図4に例示されるように、分割部DIVによって生成された複数の光束をそれぞれ平行光束に変換する複数の凹面ミラー12a~12hを含みうる。
分割部DIVによって生成され変換部12によって平行光束に変換された複数の光束は、第1反射型インテグレータ13に入射する。
第1反射型インテグレータ13は、分割部DIVによって生成され変換部12によって平行光束に変換された複数の光束のそれぞれの光強度分布を均一化する複数の反射型インテグレータ13a~13hを含みうる。
なお、図1においては、複数の反射型インテグレータ13a~13hのうち13a、13eのみが示されている。
複数の反射型インテグレータ13a~13hは、複数の凹面ミラー12a~12hにそれぞれ対応するように配置されうる。
集光部14は、例えば、複数の反射型インテグレータ13a~13hにそれぞれ対応する複数の集光ミラー14a~14hを含み、各集光ミラーが複数の反射型インテグレータ13a~13hのうち対応する反射型インテグレータからの光を集光する。
照明光学系ILは、開口絞り22が配置される面に形成される光強度分布が変更されるように集光部14を駆動する駆動機構15を含みうる。
駆動機構15は、複数の集光ミラー14a~14hをそれぞれ駆動する複数のアクチュエータ15a~15hを含みうる。
複数の円筒ミラーを有する第2反射型インテグレータ20にほぼ平行なEUV光が入射すると、第2反射型インテグレータ20の表面近傍に複数の線状の2次光源が形成される。
第2反射型インテグレータ20に入射したEUV光は、第2反射型インテグレータ20の複数の円筒ミラーにより分割されて発散し、開口絞り22を通過する。
ここで、第2反射型インテグレータ20の複数の円筒ミラーからのEUV光の一部は、補助ミラー21a、21bによって反射されて開口絞り22に入射しうる。
開口絞り22を通過したEUV光は、反射多層膜が成膜された球面又は非球面の凸面ミラー231、凹面ミラー232で構成される円弧変換光学系により円弧状に成形される。
円弧状に成形されたEUV光は、スリット板251に形成された円弧スリットを含む領域に均一な照度分布をもつ円弧照明領域を形成する。
この円弧照明領域において第2反射型インテグレータ20の複数の円筒ミラーのそれぞれからの光が重畳されることで、高い効率を得ながら照度の均一性を向上させることができる。
原版駆動機構26によって保持された反射型原版25は、スリット板251に形成された円弧スリットを通過した円弧状の断面形状を有するEUV光によって照明される。
開口絞り22として、後述する様な種々の開口絞りを用意しておき、不図示のターレット等の開口絞り切替機構によって開口絞りを切り替えることができる。
補助ミラー21a、21bは、第2反射型インテグレータ20における複数の円筒ミラーの配列面に対して垂直に配置された対向する一対の平面ミラーでありうる。
凹面ミラー232とスリット板251との間には、凸面ミラー231、凹面ミラー232で構成される円弧変換光学系の像側光束である照明光束241を反射型原版25に向けて折り曲げる平面ミラー24が配置されうる。
平面ミラー24のミラー面の位置と角度を不図示の駆動機構により微調整することによって、反射型原版25に対する照明光束241の入射角を調整することができる。
照明光束241を平面ミラー24によって折り曲げることによって、照明光束241による円弧照明領域の円弧の向きが反転する。
円弧変換光学系の像側主光線と投影光学系POの物体側主光線とは、反射型原版25を反射面として互いに一致する。
図1に例示される照明光学系ILでは、分割部DIVから第2反射型インテグレータ20までの光学素子の全てが全反射ミラーで構成されうる。
EUV光を扱う場合、低入射角の場合は多層膜ミラーを用いる必要があるが、高入射角の場合は、単層膜による全反射ミラーを用いることができる。
全反射ミラーの方が多層膜ミラーよりも反射率が高いことから、高入射角のミラーやインテグレータを用いることで、より高効率な照明光学系を構成することができる。
円弧状の断面形状を有するEUV光で照明された反射型原版25の回路パターンは、投影光学系POによって、基板駆動機構29によって保持された基板28に投影され、これにより基板28が露光される。
基板駆動機構29は、基板28を保持する基板チャックが搭載された基板ステージおよび該基板ステージを駆動する機構を有し、基板28を6軸X、Y、Z軸およびそれらの軸周りに関して駆動することができるように構成されている。
投影光学系POの投影倍率をMとすると、例えば、反射型原版25を矢印Aの方向に速度vで走査するとともに基板28を矢印Bの方向に速度v/Mで同期走査しながら基板28のショット領域が走査露光される。
投影光学系POは、複数の多層膜反射鏡によって構成され、光軸AX1に対して軸外の細い円弧状の領域が良好な結像性能をもつように設計されている。
投影光学系POは、反射型原版25のパターンを基板28に縮小投影するように構成され、像側基板側テレセントリック系となっている。
投影光学系POの物体側反射型原版側は、反射型原版25に入射する照明光束241との物理的干渉を避けるために、通常、非テレセントリックな構成となっており、例えば、物体側主光線は、反射型原版25の法線方向に対して6度ほど傾いている。
図2aは、光源LSの側から見た光学部材101分割部DIVおよび凹面ミラー12a~12h変換部12を模式的に示している。
分割部DIVとしての光学部材101は、光源LSからの光を2分割するために楔形に配置された2つの反射面を有する。
8つの凹面ミラー12a~12hは、光軸に直交する断面において8角形を構成するように保持機構111によって保持されている。
光源LSからの光を楔形に配置された2つの反射面を有する光学部材101によって2分割する場合は、分割によって生成された2つの光束は、8つの凹面ミラー12a~12hのうち2つの凹面ミラーに入射する。
そして、凹面ミラー12a、12eによって反射された2つの光束は、第1反射型インテグレータ13を構成する複数の反射型インテグレータ13a~13hのうち凹面ミラー12a、12eに対応する反射型インテグレータ13a、13eに入射する。
反射型インテグレータ13a、13eにそれぞれ入射した2つの光束は、反射型インテグレータ13a、13eによってそれぞれ光強度分布が均一化される。

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