專利名稱：用于投射光刻的照明光學系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于照明一照明場的、用于投射光刻的照明光學系統(tǒng)，在該照明場中可以布置后續(xù)成像光學系統(tǒng)的物場。此外，本發(fā)明涉及一種分配第二分面(facet)反射鏡的至少兩個第二面從而照明此類型的照明光學系統(tǒng)的第一分面反射鏡的第一面中的一個的傾斜位置的方法、一種具有此類型的照明光學系統(tǒng)的照明系統(tǒng)、一種具有此類型的照明系統(tǒng)的投射曝光系統(tǒng)、一種使用此類型的投射曝光系統(tǒng)的微結構或納米結構元件的制造方法、以及由此類型的制造方法制造的微結構或納米結構元件。
背景技術：
具有可以在各個照明傾斜位置之間位移的面(即可位移的場面)的照明光學系統(tǒng)由 US 6，658，084B2 和 US 7，196，841B2 已知。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于開發(fā)開始提到的類型的照明光學系統(tǒng)，從而可以避免可傾斜面的照明傾斜位置對照明光學系統(tǒng)的照明光輸出量，尤其是對照明光學系統(tǒng)的總透過率的不期望的影響。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過一種照明光學系統(tǒng)實現(xiàn)此目的，所述照明光學系統(tǒng)具有分面反射鏡，所述分面反射鏡具有多個面，用于照明光的光束的多個部分光束的反射引導，其中所述面的反射面可以在每種情況下在第一照明傾斜位置與至少一個其它照明傾斜位置之間傾斜，所述第一照明傾斜位置將入射在所述面上的部分光束沿著第一物場照明通道引導到所述照明，所述至少一個其它照明傾斜位置將入射在所述面上的部分光束沿著另一物場照明通道引導到所述照明場，其中所述可傾斜的面的反射面被如此構造，使得以具有+/-10%容限范圍內的一致性的反射率R反射至少兩個照明傾斜位置中的所述部分光束ο根據(jù)本發(fā)明的第二方面，通過一種用于照明一照明場的、用于投射光刻的照明光學系統(tǒng)實現(xiàn)此目的，在所述照明場中可以布置后續(xù)成像光學系統(tǒng)的物場，所述照明光學系統(tǒng)具有分面反射鏡和布置在所述分面反射鏡的下游的第二分面反射鏡。所述分面反射鏡具有多個面，用于照明光的光束的多個部分光束的反射引導，其中所述面的反射面可以在每種情況下在第一照明傾斜位置與至少一個其它照明傾斜位置之間傾斜，所述第一照明傾斜位置將入射在所述面上的部分光束沿著第一物場照明通道引導到所述照明場，所述至少一個其它照明傾斜位置將入射在所述面上的部分光束沿著另一物場照明通道引導到所述照明場。所述第二分面反射鏡具有多個第二面，用于被所述第一分面反射鏡的第一面反射的部分光束的反射引導，從而通過所述反射光束引導預先確定所述物場照明通道，在每種情況下將所述兩個分面反射鏡的一個面分配到所述物場照明通道，其中第二面利用所述至少兩個照明傾斜位置而被分別分配給所述第一分面反射鏡的第一面中的一個，以形成所述物場照明通道，所述第二面位于所述第二分面反射鏡的由兩個二次截面線(conic sectionline)限制的部分上，所述兩個二次截面線中的每個定義所述部分光束以所述部分光束在所述第一面上的相同反射角入射在所述第二分面反射鏡上的入射位置，以指定各自的物場照明通道。根據(jù)本發(fā)明認識到針對各個照明傾斜位置的入射角具有容限范圍內的反射率導致如下事實可傾斜的場面將入射在它們上的照明光中繼到照明場，而不論它們的照明傾斜位置如何，而照明光的能量的一致性符合預定容限范圍內的反射率的一致性。假定可能跟隨這些面之后的光學組件的反射率與可傾斜的面的各個照明傾斜位置無關，則這導致照明場的能量照明在容限范圍內與照明傾斜位置無關?？梢栽谥辽賰蓚€照明傾斜位置中以 +/-5%、+/-2%、+/-1 %容限范圍內的一致性或更好的一致性的反射率R反射部分光束。一般地，分面反射鏡的多個面可以在至少兩個照明傾斜位置之間傾斜。例如，分面反射鏡的一個預定面組或所有面是可傾斜的?？蓛A斜的面可以是精確地在兩個照明傾斜位置之間可傾斜的。替代地，可傾斜的面還可以是在多于兩個例如三個或更多的照明傾斜位置之間可傾斜的。至少兩個物場照明通道被分配給所述可傾斜的面之一的至少兩個照明傾斜位置， 所述至少兩個物場照明通道在可傾斜的面上的反射區(qū)域中被引導，從而以具有+/-10%容限范圍內的一致性的入射角β在所述反射面上反射所述至少兩個照明傾斜位置中的部分光束，因為該入射角的一致性，所述入射角導致可以以優(yōu)化的方式構造可傾斜的面以及特別地構造它們的反射面上的反射涂層。因此，不需要針對其它入射角的優(yōu)化。其中所述兩個物場照明通道關于入射在所述反射面上的部分光束因反射相互成為鏡像的鏡面對稱導致照明光學系統(tǒng)的簡單結構化的結構。所述兩個物場照明通道通過關于一平面相互成為鏡像，該平面包含反射面上的入射部分光束并垂直于部分光束入射平面。其中所述可傾斜的面的反射面被劃分為至少兩個反射部分，并分別針對所述照明傾斜位置之一優(yōu)化它們的反射率R，所述反射部分對于在各個照明傾斜位置上非常不同的入射角允許相同的反射率。原理上，所述反射面還可以被劃分為多于兩個反射部分，接著繼而依據(jù)照明傾斜位置分配所述多于兩個的反射部分。所述至少一個可傾斜的面的反射面所具有的反射涂層允許所述面的特別高的反射率。所述反射涂層可以被構造為單層涂層。所述反射涂層可以被構造為雙層涂層。所述反射涂層可以被構造為多層涂層。所述多層涂層可以例如具有5層、10層、20層、30層或更多層。所述多層涂層可以被構造為交替材料層的涂層。例如可以使用交替的鉬/硅層。所述反射涂層被如此設計，使得對應于所述至少兩個照明傾斜位置的所述可傾斜的面上的入射角β的部分光束被以+/-10%容限范圍內的一致性的反射率R反射，所述設計使得具備反射涂層的面對于分配給各個照明傾斜位置的不同入射角(尤其是對于非常不同的入射角)具有相同的反射率。反射涂層還可以被設計為使得對于超過兩個照明傾斜位置存在反射率的一致性。寬帶反射涂層允許在圍繞指定值的入射角范圍內恒定的反射率。所述反射涂層被如此設計，使得針對分配到所述至少兩個照明傾斜位置的入射角 β，產生具有+/-10%容限范圍內的一致性的反射率，該反射率比所述反射涂層對于照明光的最大反射率Rmax小了超過1%，該反射涂層設計允許它們被設計為，針對具有最大反射率的入射角附近的兩個特定入射角具有容限范圍內的相同反射率。在至少兩個照明傾斜位置中，在容限范圍內一致的反射率可以比反射涂層對于照明光的最大反射率小超過2%、超過 5%或超過10%。如下照明光學系統(tǒng)的設計在實踐中已被證實是成功的在所述分面反射鏡的下游布置第二分面反射鏡，并且第二分面反射鏡具有多個第二面，用于反射引導由所述第一分面反射鏡的第一面反射的部分光束，從而通過反射光束引導預先確定所述物場照明通道， 在每種情況下將所述兩個分面反射鏡的一個面分配到所述物場照明通道。第一分面反射鏡可以是場分面反射鏡，第二分面反射鏡可以是光瞳分面反射鏡。然后對每個物場照明通道分配精確的一個場面以及精確的一個光瞳面。根據(jù)照明傾斜位置的數(shù)量，所述場面可以指定多個物場照明通道，其接著入射在不同的光瞳面上。根據(jù)所述第二方面，向第一分面反射鏡的每個第一面分配具體的作為分配候選者的第二面，以指定第二分面反射鏡上的物場照明通道，即位于第二分面反射鏡的由兩個二次截面線限制的二次截面部分內的那些第二面，每個二次截面線定義在第一面上反射的部分光束的相同反射角的位置，以指定各自的物場照明通道。當被分別觀察的第一面被如此傾斜使得其被分配給二次截面部分內的第二候選面之一時，保證了部分光束的入射角在第一面上的反射期間位于由限制二次截面部分的二次截面線定義的兩個入射角之間。二次截面部分被如此選擇使得限制它們的二次截面線屬于在所觀察的第一面上的反射期間產生預定反射率的入射角。兩個二次截面線之一可以定義最大允許的反射角，兩個二次截面線中的另一個可以定義最小允許的反射角，在它們之間，在所觀察的第一面處的部分光束的反射中獲得給定反射率R。在所觀察的第一面處，由二次截面部分的兩個二次截面線預先確定的入射角可以相差30°、20°、10°、5°或更小的角量。該照明光學系統(tǒng)可以具有上述兩個方面的特征的組合。一種用于向根據(jù)本發(fā)明的照明光學系統(tǒng)中的第一面之一的照明傾斜位置分配至少兩個第二面的方法，所述方法具有以下步驟-預先確定第一照明傾斜位置，其中，由所述第一面反射的部分光束入射所述第二面之一，-確定所述第一面的第二照明傾斜位置，同時將所述部分光束在所述第一面上的入射角β保持在入射角容限范圍內，-選擇至少另一第二面，在所確定的第二照明傾斜位置中由所述第一面反射的部分光束入射到所述至少另一第二面上，所述分配方法允許第二分面反射鏡被通過物場照明通道而分配到該場面的光瞳面占據(jù)，從而該分配導致所述面在預定容限范圍內具有與第一面的照明傾斜位置無關的反射率?？梢越柚诙谓孛娌糠诌M行該分配。結果，在反射率優(yōu)化過程中，產生了在該分配中要被檢查的第一和第二面的組合的有利減少。一種用于制造結構化構件的制造方法具有以下步驟-提供晶片，在所述晶片上至少部分施加光敏材料的層，-提供掩模母版，其具有要被成像的結構，-提供根據(jù)本發(fā)明的投射曝光系統(tǒng)，其中所述第一分面反射鏡的至少某些可傾斜的第一面具有根據(jù)本發(fā)明的方法分配的照明傾斜位置，
-借助于所述投射曝光系統(tǒng)將所述掩模母版的至少一部分投射到所述晶片的所述層的區(qū)域上，根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)并具有用于將物場成像在像場中的投射光學系統(tǒng)、具有根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)以及EUV光源的投射曝光系統(tǒng)、上述用于制造結構化元件的制造方法、以及由根據(jù)本發(fā)明的方法制造的微結構或納米結構元件的優(yōu)點對應于上文已參照根據(jù)本發(fā)明的照明光學系統(tǒng)以及根據(jù)本發(fā)明的方法所描述的優(yōu)點。可以在要被制造的構件或單元結構上指定精確適配的照明，從而，具體地，可以制造具有極其精細且復雜的結構的半導體芯片。


下面將結合附圖更詳細地描述本發(fā)明的實施例。圖1在子午面中示意性地且關于照明光學系統(tǒng)地示出了用于微光刻的投射曝光系統(tǒng)；圖2示出了根據(jù)圖1的投射曝光系統(tǒng)的照明光學系統(tǒng)的場分面反射鏡的面布置的平面圖；圖3示出了根據(jù)圖1的投射曝光系統(tǒng)的照明光學系統(tǒng)的光瞳分面反射鏡的面布置的平面圖；圖4在類似于圖2的視圖中示出了場分面反射鏡的另一構造的面布置；圖5示意性地示出了兩個物場照明通道的部分，其被分配到根據(jù)圖2或圖4的場分面反射鏡的所示可傾斜場面的兩個照明傾斜位置，在這兩個照明傾斜位置中，以具有 +/-10%的容限范圍內的一致性的入射角反射入射照明光部分光束。圖6示意性地且不按真實比例地示出了根據(jù)圖2的場分面反射鏡的場面以及根據(jù)圖3的光瞳分面反射鏡的垂直投射視圖，其中重點示出了三個光瞳面，所述三個光瞳面被分配給場面的照明傾斜位置，入射照明光部分光束的入射角相同。圖7在第一照明傾斜位置中示出了根據(jù)圖6的場面的側視圖；圖8在另一照明傾斜位置中示出了根據(jù)圖6的場面的側視圖；圖9在與圖5類似的視圖中示出了兩個物場照明通道，其繼而被分配到同一場面的不同照明傾斜位置，在這兩個照明傾斜位置中反射入射部分光束，入射角相差不超過 10° ；圖10在與圖7類似的視圖中示出了第一照明傾斜位置中的場面的另一構造的側視圖；圖11在另一照明傾斜位置中示出了根據(jù)圖10的場面；圖12在曲線圖中示出了一個場面的反射面上的層設計的反射率對入射角的依賴，由實線和虛線示出了針對兩個不同層設計的依賴；圖13在類似圖1的視圖中詳細示出了照明光學系統(tǒng)的變型的場分面反射鏡和光瞳分面反射鏡的替代構造中的照明光束的引導，照明光學系統(tǒng)的該變型可以在投射曝光系統(tǒng)中用作對根據(jù)圖1的照明光學系統(tǒng)的替代；圖14在與圖6類似的視圖中示出了經由根據(jù)圖13的照明光學系統(tǒng)的構造中的同一場面的物場照明通道，以相同的入射角可到達的光瞳面。
具體實施例方式用于微光刻的投射曝光系統(tǒng)1被用于制造微結構或納米結構電子半導體結構元件。光源2發(fā)射用于照明的EUV輻射，EUV輻射的波長范圍例如為5nm與30nm之間。光源 2可以是GDPP源(氣體放電產生的等離子體)或LPP源(激光產生的等離子體)。基于同步加速器的輻射源也可以用于光源2。例如，本領域的技術人員將在US 6 859 515 B2中發(fā)現(xiàn)關于此類型的光源的信息。EUV照明光或照明輻射3被用于投射曝光系統(tǒng)1中的照明和成像。EUV照明光3在光源2之后首先穿過聚光器4，其是例如現(xiàn)有技術中公知的具有多殼結構的嵌套聚光器，或者替代地是橢球形聚光器。對應的聚光器從EP 1225 481 A中獲知。 在聚光器4之后，EUV照明光3首先穿過中間焦平面5，其可以被用于將EUV照明光3與不期望的輻射或粒子部分分離。在穿過中間焦平面之后，EUV照明光3首先入射在場分面反射鏡6上。為了輔助位置關系的說明，在每個情況中，首先在附圖中畫上笛卡爾全局xyz坐標系。圖1中的χ軸垂直于附圖平面并指向外。圖1中的y軸向右。ζ軸在圖1中向上。為了輔助對投射曝光系統(tǒng)1的單個光學構件中的位置關系的說明，在以下附圖中還在每個情況中使用笛卡爾局部xyz或xy坐標系。各個局部xy坐標僅跨過(span)光學組件的各個主布置平面，例如反射平面，而不描述其它任何內容。全局xyz坐標系和局部xyz 或xy坐標系的χ軸互相平行。局部xyz或xy坐標系的各個y軸相對于全局xyz坐標系的 y軸具有角度，該角度對應于各個光學構件關于χ軸的傾斜角度。圖2通過示例示出了場分面反射鏡6的場面7的面布置。場面7為矩形且在每種情況下具有相同的x/y寬高比。x/y寬高比可以是例如12/5、25/4或104/8。場面7指定了場分面反射鏡6的反射面，并被分組為4列，每列具有6至8個場面組8a、8b。場面組8a分別具有7個場面7。兩個中心場面列的兩個附加的邊側場面組8b 分別具有4個場面7。在兩個中心面列之間以及第三和第四面行之間，場分面反射鏡6的面布置具有中間空隙9，在中間空隙9中，場分面反射鏡6被聚光器4的支撐輻條遮擋。在場分面反射鏡6上的反射之后，被劃分為光束錐(beam pencil)或部分光束的 EUV照明光3入射在光瞳分面反射鏡10上，所述部分光束被分配給各個單獨場面7。圖3示出了光瞳分面反射鏡10的圓光瞳面11的示例性面布置。光瞳面11圍繞中心布置為一個位于另一個之內的面環(huán)。向被一個場面7反射的EUV照明光3的各個部分光束分配至少一個光瞳面，從而在每個情況下，被入射的、具有一個場面7和一個光瞳面11 的一個面對指定用于EUV照明光3中所關聯(lián)的部分光束的物場照明通道。取決于投射曝光設備1所期望的照明，進行光瞳面11向場面7的按通道(channel-wise)的分配。通過光瞳分面反射鏡10(參照圖1)和由三個EUV反射鏡12、13、14組成的后續(xù)透過光學系統(tǒng)15將場面7成像在投射曝光系統(tǒng)1的物平面16中。EUV反射鏡14被構造為掠入射反射鏡。布置在物平面16中的是掩模母版17，通過掩模母版17，利用EUV照明光3 照明一照明場形式的照明區(qū)域，該照明場與投射曝光系統(tǒng)1的下游投射光學系統(tǒng)19的物場 18—致。物場照明通道覆蓋在物場18中。EUV照明光3被掩模母版17反射。投射光學系統(tǒng)19將物平面16中的物場18成像在像平面21中的像場20中。布置在此像平面21中的是晶片22，其承載光敏層，光敏層在利用投射曝光系統(tǒng)的投射曝光期間被曝光。在該投射曝光期間，掩模母版17和晶片22在y方向上以同步的方式掃描。投射曝光系統(tǒng)1被構造為掃描曝光機。下面也將掃描方向稱為物位移方向。場分面反射鏡6、光瞳分面反射鏡10以及透過光學系統(tǒng)15的反射鏡10至14是投射曝光系統(tǒng)1的照明光學系統(tǒng)23的構件。照明光學系統(tǒng)23與投射光學系統(tǒng)19 一起形成投射曝光系統(tǒng)1的照明系統(tǒng)。場分面反射鏡6是照明光學系統(tǒng)23的第一分面反射鏡。場面7是照明光學系統(tǒng) 23的第一面。光瞳分面反射鏡10是照明光學系統(tǒng)23的第二分面反射鏡。光瞳面11是照明光學系統(tǒng)23的第二面。圖4示出了場分面反射鏡6的另一構造。對應于上文參照圖2中的場分面反射鏡 6描述的構件的構件具有相同的附圖標記，并將僅描述它們與根據(jù)圖2的場分面反射鏡6的構件不同的地方。根據(jù)圖4的場分面反射鏡6具有彎曲場面7的場面布置。這些場面7布置為總共5列，每列具有多個場面組8。該場面布置被寫入到場分面反射鏡的載體板M的圓形限制中。根據(jù)圖4的實施例的場面7都具有相同的面積以及相同的χ方向的寬度與y方向的高度的比，其對應于根據(jù)圖2的構造的場面7的x/y寬高比。精確地，通過物場照明通道，分別向場分面反射鏡6的相應構造的每個場面7分配光瞳分面反射鏡10的兩個光瞳面11。因此，光瞳分面反射鏡10具有光瞳面11數(shù)量是場分面反射鏡6具有場面7的數(shù)量的兩倍。取決于場面7的機械傾斜能力的構造，可以通過各個物場照明通道向一個場面7 分配光瞳分面反射鏡10的多于兩個光瞳面11。場面7接著可以被位移到對應數(shù)量的照明傾斜位置中。圖5示出了照明光3的總光束的部分光束M的反射引導。通過示例示出的場面7 的反射面25在第一照明傾斜位置與另一照明傾斜位置之間可傾斜，在第一照明傾斜位置， 將入射在反射面25上的部分光束M沿著第一物場照明通道26i引導至物場18或者照明場，在另一照明傾斜位置，將部分光束M沿著另一物場照明通道2 引導至物場18。沿著第一照明通道，部分光束M在場面7上反射之后在第一光瞳面Il1上反射。因此，通過物場照明通道沈”光瞳面Il1被分配給場面7。沿著物場照明通道沈2，即在物場7的另一照明傾斜位置，部分光束M在場面7上反射之后在光瞳分面反射鏡10的另一光瞳面Il2上反射。根據(jù)圖5的示意圖中僅示出了光瞳分面反射鏡10的兩個光瞳面Il1 和112。在分配給物場照明通道26i的第一照明傾斜位置部分光束M在場分面反射鏡7的反射面25上反射的入射角β 與在場分面反射鏡7的分配給物場照明通道2 的另一照明傾斜位置部分光束M在反射面25上反射的入射角β2相同。入射角β1/2被定義為入射部分光束M與場面7的反射面25的法向N之間的角度。反射面25具有多層涂層，即具有鉬和硅層的交替序列的多層涂層。此多層反射涂層27的層設計在入射角β 1/2被優(yōu)化為場面7的高反射率。因為當在根據(jù)圖5的場分面反射鏡7上在被分配給兩個物場照明通道^^2 的兩個照明傾斜位置之間切換時，入射角 β 1/2不變，所以場分面反射鏡7具有相同的反射率，而無論照明傾斜位置如何。場分面反射鏡7在圖5中示出的兩個照明傾斜位置中的反射率的一致性在+/-1%的容限范圍內。
代替多層反射涂層27，也可以使用具有非常窄的入射角容限范圍的單層或雙層反射涂層。對于接近0°的范圍中的入射角(即垂直入射)以及多層反射面27的周期性疊層，入射角容限范圍可以為7°。對于15°范圍中的入射角，入射角容限范圍可以在1°和 2。之間的范圍中。當使用具有非周期性疊層的多層反射涂層(即所謂寬帶膜)時，入射角容限范圍被提高。此類型的寬帶膜通常具有更低的平均反射率。圖6在沿著ζ軸的垂直投射中示出了根據(jù)圖5的布置。通過示例，示出了三個光瞳面Il1Ul2和Il3，在它們的方向上，可以以相同的入射角β反射入射在場面7上的部分光束Μ。例如，如果場面7的傾斜機制允許在兩個照明傾斜位置中調節(jié)，則這三個光瞳面Il1 至Il3中的兩個可以被分配給這兩個照明傾斜位置。例如，如果場面7的傾斜機制允許指定三個照明傾斜位置，則所有這三個光瞳面111至113都可以被分配給這些照明傾斜位置?；镜?，通過各個場面7的傾斜軸的相應定向以及該場面7的傾斜機制，在入射角β的預定容限范圍內，可以通過從圖6中示出的場面7開始的物場照明通道沈激活光瞳分面反射鏡 10的所有光瞳面11，所述照明通道位于圖6中示意性指示的光瞳分面反射鏡10的二次截面部分觀中。二次截面部分觀被兩個二次截面線^aJSb限定，并附加地被光瞳分面反射鏡10的外輪廓線限定。在圖6中，在此外輪廓線之外，由虛線顯示兩個二次截面線^a、 28b0取決于幾何比例，二次截面線觀3、2813可以是拋物線、橢圓、圓或雙曲線。兩個二次截面線^a、28b中的每個定義場面7中的對應傾斜定向，從而部分光束M被反射到各自的二次截面線^a、28b (部分光束M在第一面7上具有相同反射角的位置)上，以指定各自的物場照明通道26?？梢酝ㄟ^部分光束M以位于由二次截面線^a、28b定義的兩個極限角之間的入射角在場面7上的反射，獲得位于二次截面部分觀內的光瞳面11。在指定了這些極限角之后，通過確定所關聯(lián)的二次截面線J8b，即在整個光瞳分面反射鏡10內，可以挑選出其中具有光瞳面11的二次截面部分觀，可以通過部分光束M在面7上以這兩個極限角內的反射角的反射，獲得該光瞳面11。因此，通過二次截面部分觀可以指定所有光瞳面11的光瞳面子組，或者指定用于物場照明通道向所觀察的場面7的分配的一些光瞳面候選者。根據(jù)圖6的場面7的照明傾斜位置可以通過以下方法分配給至少兩個光瞳面11 首先，預先確定場面7的第一照明傾斜位置，在第一照明傾斜位置，一個光瞳面11 (例如圖6 中的光瞳面Il1)被由場面7經由所分配的物場照明通道反射的部分光束M入射。在由場面7的反射面25上的多層反射涂層27的入射角容限范圍預先確定的二次截面部分觀內， 接著確定場面7的第二照明傾斜位置，同時將部分光束M在場面7上的入射角保持在入射角容限范圍內。現(xiàn)在選擇另一光瞳面(例如光瞳面Il2)，該另一光瞳面在所確定的第二照明傾斜位置被由場面7經由另一物場照明通道沈反射的部分光束M入射。借助于圖7和圖8使得場面7的兩個照明傾斜位置中的入射角β工和β 2的一致性再次變得清楚。圖7和圖8中的xyz坐標系關于總場分面反射鏡6的主反射面。圖7示出了第一照明傾斜位置中的場面7，在第一照明傾斜位置中，在物場照明通道26i中以入射角β ！反射入射部分光束對。圖8示出了另一照明傾斜位置中的場面7，在該另一照明傾斜位置中，由場面7在物場照明通道2 中以入射角β 2反射入射部分光束對。適用J1= β2。在根據(jù)圖7和圖8的兩個照明傾斜位置之間，通過致動器四將場面7關于平行于y軸延伸的傾斜軸31傾斜了傾斜角2 β 致動器四僅在圖7中示意性地示出且具有與控制裝置30的信號連接。入射部分光束M在場面7上反射之前不改變其在圖7和圖8中的空間中的位置。根據(jù)圖7和圖8的兩個物場照明通道26i和2 通過關于一平面成為彼此的鏡像， 該平面包含反射面25上的入射部分光束M并垂直于部分光束M在場面7上的入射平面， (即平行于yz平面)。兩個物場照明通道26i和2 沿著入射在反射面25上的部分光束M 而成為彼此的鏡像。圖9在類似于圖5的視圖中示出了可以用來替代根據(jù)圖5至圖8的場面7的場面 32的另一構造。上文已參照圖1至圖8描述的構件或附圖標記具有相同的附圖標記，并不再詳細討論。圖9繼而示出了入射部分光束M和兩個物場照明通道26i和沈2。入射部分光束 24經由物場照明通道26i入射到光瞳面Il1上，在圖9中的虛線所示的第一照明傾斜位置將入射部分光束M引導到物場照明通道26i中。入射部分光束M經由另一物場照明通道 2 入射到光瞳面Il2上，在圖9中的連續(xù)線所示的另一照明傾斜位置中將入射部分光束M 引導到該另一物場照明通道2 中。圖9中所示的兩個照明傾斜位置中的部分光束M的入射角相差絕對不超過10%，特別地不超過10°。場面32的反射面25上的多層反射涂層33具有帶有大入射角容限范圍的層設計， 并因此在一定范圍的入射角上以一致性在+/-10%的容限范圍內的反射率反射入射部分光束24，該入射角范圍也包括物場照明通道^^2 的入射角。此類型的反射涂層也被稱為寬帶反射涂層。圖12中通過虛線將反射率R對入射角β的依賴顯示為反射率曲線34。這里將反射率R定義為被場面7反射的部分光束M的能量E。ut與入射在場面7上的部分光束對的能量Ein之間的能量比E。ut/Ein。小容限范圍內的反射率R在約9.5°的范圍中的最小入射角Pmin與約17.3°范圍中的最大入射角β _之間是為約R = 0.6的常數(shù)，并且在 [β min，β mJ范圍內僅在極限值R = 0. 58和R = 0. 62之間變化。圖9中通過示例示出了通過場面32的相應照明傾斜位置在入射角容限范圍 [βω η, 內獲得的多個光瞳面lli。通過示例，取決于根據(jù)圖9的場面32的傾斜調節(jié)
的機械設計，可以從光瞳面Ili中選擇兩個或多個光瞳面Il1Ul2.....Iln，并且經由物場照
明通道^^2 .....2 對它們入射。由于反射率曲線34的線路，經由各個物場照明通道
26,引導的部分光束M在+/-10%的容限范圍內是常數(shù)，而不論場面32的相應照明傾斜位置如何。借助于圖10和圖11，下面將描述場面35上的反射涂層的另一構造，其可以被用于取代場面7或32。已經參照圖1至圖8描述的構件或參考變量具有相同的附圖標記，并將不再詳細描述。場面35的反射面36被劃分為兩個反射部分37、38，分別針對場面35的兩個照明傾斜位置之一優(yōu)化它們的反射率R。第一反射部分37具有第一反射涂層，其被構造為單層、 雙層或多層涂層，并針對入射部分光束M的第一入射角β ！優(yōu)化。第二反射部分38具有另一反射涂層，其繼而可以被構造為單層、雙層或多層涂層，并就它們的反射率而言針對入射部分光束M的第二入射角β2優(yōu)化。這里，反射部分37針對入射角β工的反射率R與反射部分38針對入射角日2的反射率R的一致性在+/-10%的容限范圍內。通過反射部分37、38的反射涂層的相應設計，反射率在5<%、2%、1%或者小于的容限范圍內的一致性是可能的。圖10示出了第一照明傾斜位置中的場面35，其中，以入射角β工將入射部分光束 24偏轉到第一物場照明通道26i中。僅反射部分37的反射涂層在此第一照明傾斜位置中起作用。圖11示出了第二照明傾斜位置中的場面35，其中以入射角日2將入射部分光束M 偏轉到另一物場照明通道2 中。僅反射部分38的反射涂層在該另一照明傾斜位置中起作用。由于反射率R的一致性，被反射到照明通道^i、2h中的部分光束對，在場面35上的反射之后，具有相同的能量，而不論各自的照明傾斜位置如何。下面借助于圖12中的連續(xù)線所示的反射率曲線39描述用來代替根據(jù)圖9的場面 32的反射涂層33的反射涂層的另一設計。反射率曲線39在入射角范圍[i3min，內不是反射率的特定值的大致常量， 而是具有最大反射率Rmax位于兩個入射角βω η、之間的反射率曲線39，其中適用Rmax 0.71。在兩個極限入射角i3min和β _中，具有反射率曲線39的反射涂層還分別具有相同的反射率R = 0.6。只要場面(例如根據(jù)圖9的場面32)以對應于入射部分光束對的入射角的照明傾斜位置操作，入射部分光束M的入射角在容限范圍內分別對應于入射角 β _或β _，則經由這些照明位置由場面32反射的部分光束&繼而具有相同的能量，而不論所選擇的照明傾斜位置如何。借助于圖13和圖14，下面將描述照明光學系統(tǒng)40的另一構造，其可以被用來代替投射曝光系統(tǒng)1中根據(jù)圖1的照明光學系統(tǒng)23的構件10至14。已經參照圖1至12描述的構件或參考變量具有相同的附圖標記，并不再詳細描述。照明光學系統(tǒng)40中的光瞳分面反射鏡41具有用于照明光3的通孔42。在穿過通孔42之后，照明光3首先在場分面反射鏡6的場面7上、接著在光瞳分面反射鏡41的光瞳面(未詳細示出)上反射，并被從那里引導到物場18，在物場18處各個物場照明通道沈重疊。圖13中示出了定義照明光3的光束的邊緣的兩個物場照明通道沈、以及分配到示意性示出的面7的兩個照明傾斜位置的兩個物場照明通道26i和沈2。在圖13中，照明光3 的部分光束M繼而入射到此場面7上。分配到物場照明通道^i、2h的部分光束M的兩個入射角^和日2在+/-10%的容限范圍內相同。因為照明光學系統(tǒng)40對于場分面反射鏡6和光瞳分面反射鏡41的區(qū)域中的照明光3的光束路徑具有基本對稱的結構，所以對于場分面反射鏡6的場面7的照明傾斜位置還可以獲得入射角βρ β2的更高一致度，例如 +/-5 %、+/-2 %、+/-1 %的容限范圍內的一致性，甚至更高的一致性。在兩個照明傾斜位置之間，根據(jù)圖13的場面7關于平行于χ軸的傾斜軸31傾斜約12°的角度。照明光3的總光束在中間焦點43的區(qū)域中具有0. 125的數(shù)值孔徑，其接近于穿過場分面反射鏡41的通孔42的通過量(throughput)。照明光經由具有0. 125的數(shù)值孔徑的物場照明通道26照明物場18。圖14在類似于圖6的視圖中示出了光瞳分面反射鏡41的光瞳面11，利用入射部分光束M的預定容限范圍內的相同入射角β由同一個場面7入射光瞳面11。這些光瞳面11位于環(huán)44內，其表示二次截面的特殊情況。圖14中示出了位于環(huán)44內的三個所選擇的光瞳面Il1Ul2Ul315已經聯(lián)系根據(jù)圖6的場面7的相應分配所說明的內容適用于根據(jù)圖14的所述光瞳面Il1至Il3向場面7的照明傾斜位置的分配。二次截面部分28可以甚至按區(qū)域地(region-wise)具有橢圓、拋物線、雙曲線或環(huán)的形狀。在投射曝光期間，提供掩模母版17和具有針對EUV照明光3的光敏膜的晶片22。 借助于投射曝光系統(tǒng)1，掩模母版17的至少一部分被投射在晶片22上。最后，利用EUV照明光3曝光的光敏層被顯影在晶片22上。在此方式中制造微結構或納米結構元件，例如半導體芯片。借助于EUV照明描述了上述實施例。作為對EUV照明的替代，也可以使用UV或 VUV照明，例如具有193nm波長的照明光。
權利要求
1.一種用于投射光刻的照明光學系統(tǒng)03 ;40)，用于照明場的照明，在所述照明場中可以布置后續(xù)成像光學系統(tǒng)(19)的物場(18)，所述照明光學系統(tǒng)O3;40)-具有分面反射鏡(6)-所述分面反射鏡(6)具有多個面(7 ；32 ；35)，用于照明光(3)的光束的部分光束04) 的反射引導，-其中所述面(7 ；32 ；35)的反射面05 ；36)在每種情況下可以在第一照明傾斜位置與至少一個其它照明傾斜位置之間傾斜，-在所述第一照明傾斜位置，將入射在所述面(7 ；32 ；35)上的所述部分光束04)沿著第一物場照明通道Oe1)引導到所述照明場，-在所述至少一個其它照明傾斜位置，將入射在所述面(7 ；32 ；35)上的所述部分光束 (24)沿著另一物場照明通道0 )引導到所述照明場，-其中所述可傾斜的面(7 ；32 ；35)的所述反射面05 ；36)被構造，使得以具有+/-10% 容限范圍內的一致性的反射率R反射至少兩個照明傾斜位置中的所述部分光束04)。
2.如權利要求1所述的照明光學系統(tǒng)，其特征在于在所述可傾斜的面(7)上的反射區(qū)域中引導被分配給所述可傾斜的面(7)之一的所述至少兩個照明傾斜位置的至少兩個物場照明通道06^2 )，使得以具有+/-10%容限范圍內的一致性的入射角β在所述反射面05)上反射所述至少兩個照明傾斜位置中的所述部分光束04)。
3.如權利要求2所述的照明光學系統(tǒng)，其特征在于所述兩個物場照明通道Qe1^e2) 沿入射在所述反射面0 上的部分光束04)因反射而成為彼此的鏡像。
4.如權利要求1所述的照明光學系統(tǒng)，其特征在于所述可傾斜的面(35)的反射面 (36)被劃分為至少兩個反射部分(37、38)，分別針對所述照明傾斜位置之一優(yōu)化所述至少兩個反射部分(37、38)的反射率R。
5.如權利要求1所述的照明光學系統(tǒng)，其特征在于至少一個可傾斜的所述面(7；32 ； 35)的反射面(25 ；36)具有反射涂層(27)。
6.如權利要求5所述的照明光學系統(tǒng)，其特征在于所述反射涂層(XT)被設計，使得 針對所述可傾斜的面(7 ；32 ；35)上對應于所述至少兩個照明傾斜位置的入射角β，所述反射涂層(XT)以具有+/-10%容限范圍內的一致性的反射率R反射所述部分光束04)。
7.如權利要求6所述的照明光學系統(tǒng)，其特征在于所述反射涂層(XT)被設計為寬帶反射涂層。
8.如權利要求5所述的照明光學系統(tǒng)，其特征在于所述反射涂層(XT)被設計，使得 針對分配到所述至少兩個照明傾斜位置的入射角β，產生具有+/-10%容限范圍內的一致性且比所述反射涂層(XT)針對所述照明光⑶的最大反射率Rmax小超過的反射率。
9.如權利要求1所述的照明光學系統(tǒng)，其具有布置在所述分面反射鏡(6)的下游的第二分面反射鏡(11 ；41)，所述第二分面反射鏡(11 ；41)具有多個第二面(11)，用于反射引導被所述第一分面反射鏡(6)的第一面(7 ；32 ；35)反射的所述部分光束(24)，從而通過所述反射光束引導預先確定所述物場照明通道(26)，在每種情況下將所述兩個分面反射鏡 (6/10 ；6/41)的一個面(7/11 ；32/11 ；35/10)分配到所述物場照明通道(26) 0
10.一種用于投射光刻的照明光學系統(tǒng)03 ；40)，用于照明場的照明，在所述照明場中可以布置后續(xù)成像光學系統(tǒng)(19)的物場(18)，所述照明光學系統(tǒng)O3;40)-具有分面反射鏡(6)-所述分面反射鏡(6)具有多個面(7 ；32 ；35)，用于照明光(3)的光束的部分光束04) 的反射引導，-其中所述面(7 ；32 ；35)的反射面05 ；36)在每種情況下可以在第一照明傾斜位置與至少一個其它照明傾斜位置之間傾斜，-在所述第一照明傾斜位置，將入射在所述面(7 ；32 ；35)上的所述部分光束04)沿著第一物場照明通道Oe1)引導到所述照明場，-在所述至少一個其它照明傾斜位置，將入射在所述面(7 ；32 ；35)上的所述部分光束 (24)沿著另一物場照明通道0 )引導到所述照明場，-具有第二分面反射鏡(U ；41)，布置在所述分面反射鏡(6)的下游， -所述第二分面反射鏡(11 ；41)具有多個第二面(11)，用于反射引導由所述第一分面反射鏡㈩)的第一面(7 ；32 ；35)反射的所述部分光束04)，-從而通過所述反射光束引導，預先確定所述物場照明通道(26)，在每種情況下將所述兩個分面反射鏡(6/10 ；6/41)的一個面(7/11 ；32/11 ；35/10)分配到所述物場照明通道，-其中所述第二面(Il1Ul2Ul3)經由所述至少兩個照明傾斜位置而在每種情況下被分配給所述第一分面反射鏡(6)的第一面(7 ；32 ；35)之一，以形成所述物場照明通道 (26)，所述第二面(Il1Ul2Ul3)位于所述第二分面反射鏡(10;41)的由兩個二次截面線 (28a,28b)限制的部分08)上，所述兩個二次截面線中的每個定義所述部分光束04)以所述部分光束04)在所述第一面(7 ；32 ；35)上的相同反射角入射在所述第二分面反射鏡(10 ；41)上的入射位置，以指定各自的物場照明通道06)。
11.一種用于向根據(jù)權利要求9的照明光學系統(tǒng)中的第一面(7 ；32 ；35)之一的照明傾斜位置分配至少兩個第二面(11)的方法，所述方法具有以下步驟-預先確定第一照明傾斜位置，其中，由所述第一面(7)反射的所述部分光束04)入射到所述第二面之一(Il1),-確定所述第一面(7 ；32 ；35)的第二照明傾斜位置，同時將所述部分光束04)在所述第一面(7 ；32 ；35)上的入射角β保持在入射角容限范圍內，-選擇至少另一第二面(112、113)，在所確定的第二照明傾斜位置中由所述第一面(7; 32 ；35)反射的所述部分光束04)入射到所述至少另一第二面(Il2Ul3)上。
12.—種具有根據(jù)權利要求1的照明光學系統(tǒng)03 ；40)以及用于將物場(18)成像在像場00)中的投射光學系統(tǒng)(19)的照明系統(tǒng)。
13.一種具有根據(jù)權利要求12的照明系統(tǒng)以及EUV光源的投射曝光系統(tǒng)(1)。
14.一種用于制造結構化元件的方法，具有以下步驟-提供晶片(22)，在所述晶片上至少部分施加光敏材料的層， -提供掩模母版(17)，該掩模母版(17)具有要被成像的結構， -提供根據(jù)權利要求13的投射曝光系統(tǒng)(1)，其中所述第一分面反射鏡(6)的至少某些可傾斜的第一面(7)具有根據(jù)權利要求11的方法分配的照明傾斜位置，-借助于所述投射曝光系統(tǒng)(1)，將所述掩模母版(17)的至少一部分投射到所述晶片 (22)的所述層的區(qū)域上。
15. 一種結構化構件，由根據(jù)權利要求14的方法制造。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于投射光刻的照明光學系統(tǒng)。所述照明光學系統(tǒng)具有分面反射鏡。所述分面反射鏡具有多個面，用于照明光的光束的部分光束的反射引導。所述面的反射面可以被分別傾斜。在第一照明傾斜位置中，所述可傾斜的面將入射在它們上的部分光束沿著第一物場照明通道引導到所述照明場。在另一照明傾斜位置中，所述可傾斜的面將入射在它們上的部分光束沿著另一場面照明通道引導到所述照明場。所述可傾斜的面的反射面被構造，使得以具有+/-10％容限范圍內的一致性的反射率R反射至少兩個照明傾斜位置中的部分光束。根據(jù)本發(fā)明，可以避免可傾斜的面的照明傾斜位置對照明光學系統(tǒng)的照明光通過量的不期望的影響。
文檔編號G02B26/08GK102193334SQ201110064478
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權日2010年3月17日
發(fā)明者漢斯-于爾根.曼 申請人:卡爾蔡司Smt有限責任公司