用于微光刻的照明光學(xué)部件的制作方法
【專利摘要】一種用于微光刻的照明光學(xué)部件，該照明光學(xué)部件包括用于將照明光引導(dǎo)到物平面中要照明的物場的光學(xué)組件。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，照明光學(xué)部件(26)將照明光輻射束(3)分成多個(gè)輻射子束(28至30)，該多個(gè)輻射子束被分配物場照明的不同照明角。照明光學(xué)部件(26)被配置以使輻射子束(28至30)中的至少一些在交疊平面中交疊，該交疊平面與物平面分開且不被成像到其中發(fā)生交疊的物平面。該交疊使得交疊輻射子束(28至30)的邊緣(32)至少部分地重合。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，場強(qiáng)度設(shè)定裝置(24)包括多個(gè)相鄰的單獨(dú)的光闌(27)，當(dāng)對那里曝光時(shí)，該多個(gè)相鄰的單獨(dú)的光闌至少減弱照明光(3)。這些單獨(dú)的光闌(27)在平行于物移動(dòng)方向(v)的方向上可插入到照明光輻射束(3)中。場強(qiáng)度設(shè)定裝置(24)的所有單獨(dú)的光闌(27)可從同一側(cè)插入到照明光輻射束(3)中。
【專利說明】用于微光刻的照明光學(xué)部件
[0001]本申請是申請?jiān)粸?008年11月20曰且發(fā)明名稱為“用于微光刻的照明光學(xué)部件”的中國專利申請N0.200880120429.7的分案申請。
[0002]本發(fā)明涉及用于微光刻的照明光學(xué)部件。本發(fā)明還涉及包括該類型的照明光學(xué)部件的照明系統(tǒng)、包括該類型的照明系統(tǒng)的投射曝光設(shè)備、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化部件的方法、以及依照該類型方法生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)化部件。
[0003]本發(fā)明的一個(gè)目的是開發(fā)在前面提到的照明光學(xué)部件類型，這樣可以影響和/或監(jiān)視物場上的照明強(qiáng)度分布，以使在至少可能的程度上影響照明角分布而同時(shí)確保照明光學(xué)部件尺寸盡可能小。
[0004]根據(jù)本發(fā)明，通過用于微光刻的照明光學(xué)部件實(shí)現(xiàn)該目的，該照明光學(xué)部件包括:
[0005]-光學(xué)組件，用于將照明光引導(dǎo)到物平面中要照明的物場；
[0006]-其中，該照明光學(xué)部件將照明光輻射束分成多個(gè)輻射子束，該多個(gè)輻射子束分配給物場照明的不同照明角；
[0007]其中，照明光學(xué)部件被配置以使輻射子束中的至少一些在交疊平面中交疊，該交疊平面與物平面分開且不被成像到其中發(fā)生交疊的物平面，從而交疊的輻射子束的邊緣至少部分地重合。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，物平面空間上與照明光的輻射子束的交疊平面分開。物平面和交疊平面不構(gòu)成彼此成像的平面；物平面因此可以直接接著交疊平面布置。物平面和交疊平面之間不需要光學(xué)部件來引導(dǎo)照明光。在交疊平面中，可以布置用于設(shè)定物場上的照明強(qiáng)度分布或用于例如通過傳感器監(jiān)測物場上照明強(qiáng)度分布的裝置。
[0009]這個(gè)布置使得該裝置在輻射子束的重合位置點(diǎn)與照明光相互作用，從而可同時(shí)可探測所有交疊輻射子束，換句話說，來自一些或所有照明角的輻射子束。如所期望，照明光因此在與物平面分開的交疊平面中可探測。根據(jù)本發(fā)明的照明光學(xué)部件可以但不是必須包括多面鏡(facet mirror)。也可以設(shè)想使用例如蜂窩聚光器，S卩，分成多個(gè)單個(gè)通道的透射光學(xué)元件，和/或用于將照明光輻射束分成輻射子束的至少一個(gè)衍射元件。根據(jù)本發(fā)明，輻射子束的子束邊緣部分的部分疊加(換句話說，重合疊加)就足夠了。交疊輻射子束的其余子束邊緣部分不需要重合；在這些部分中，像差是可容許的。在近似矩形輻射子束的情況中，例如，四個(gè)子束邊緣之一處的交疊就足夠了。交疊平面中輻射子束的交疊點(diǎn)處，例如，可以為不受照明角影響的附加傳感器系統(tǒng)來解耦輻射，該不受照明角影響的附加傳感系統(tǒng)則能夠提供關(guān)于物場照明的、有價(jià)值的、不受照明角影響的信息。交疊輻射子束的重合邊緣部分形成公共子束邊緣部分，該公共子束邊緣部分通常垂直于物的物移動(dòng)方面，該物在微光刻投射過程中移動(dòng)。該類型的移動(dòng)發(fā)生在設(shè)計(jì)為掃描曝光機(jī)的投射曝光設(shè)備中。通過本發(fā)明的照明光學(xué)部件，輻射子束在交疊平面中交疊。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，前面所稱的目的也通過用于微光刻的照明光學(xué)部件來實(shí)現(xiàn)，該照明光學(xué)部件包括:
[0011]-光學(xué)組件，用于將照明光引導(dǎo)到物平面中要照明的物場；[0012]-其中，該照明光學(xué)部件包括具有多個(gè)場小平面的場多面鏡，該多個(gè)場小平面成像到交疊平面中，從而場小平面的像的邊緣在交疊平面中至少部分地重合；
[0013]以及其中交疊平面與物平面分開且不成像到物平面中。
[0014]其優(yōu)勢于上面已經(jīng)描述的那些一樣。
[0015]借助場強(qiáng)度設(shè)定裝置的輻射子束的交疊提供場強(qiáng)度設(shè)定裝置的實(shí)際照明角無關(guān)效應(yīng)，該強(qiáng)度設(shè)定裝置布置在交疊平面中并用于調(diào)整物場上照明光的強(qiáng)度分布，該交疊平面用作強(qiáng)度設(shè)定平面，其中交疊輻射子束的邊緣在它們可受場強(qiáng)度設(shè)定裝置影響的點(diǎn)處重合。在該情況中，交疊平面用作強(qiáng)度設(shè)定平面。場強(qiáng)度設(shè)定裝置在照明光輻射束的交疊的輻射子束的交疊點(diǎn)影響它們。因而，場強(qiáng)度設(shè)定裝置在這個(gè)點(diǎn)以相同的方式影響所有輻射子束；換句話說，場強(qiáng)度設(shè)定裝置具有與這些輻射子束無關(guān)并因而與分配給這些輻射子束的照明角無關(guān)的效應(yīng)。至少在輻射強(qiáng)度設(shè)定裝置影響照明光輻射束的點(diǎn)處發(fā)生輻射子束的交疊。例如，在近似矩形輻射子束的情況中，場強(qiáng)度設(shè)定裝置所影響的邊緣處的交疊就是足夠的。自然而然，輻射子束或子束邊緣部分的交疊也可能在不受場強(qiáng)度設(shè)定裝置影響的區(qū)域中發(fā)生。交疊平面或強(qiáng)度設(shè)定平面中、為了減少或?qū)嶋H上避免場強(qiáng)度設(shè)定裝置的照明角影響的輻射子束的交疊可在系統(tǒng)中應(yīng)用，在該系統(tǒng)中場強(qiáng)度設(shè)定裝置能夠從兩側(cè)影響交疊輻射子束。這些可以是具有中間像的照明光學(xué)部件或具有透射掩模的照明光學(xué)部件。場強(qiáng)度設(shè)定設(shè)備定義物平面中的照明光的強(qiáng)度。場強(qiáng)度設(shè)定裝置影響范圍內(nèi)的點(diǎn)處的輻射子束的交疊還允許增加要實(shí)現(xiàn)的物場照明的穩(wěn)定性，因?yàn)橛糜诋a(chǎn)生照明光的光源的移動(dòng)對場強(qiáng)度設(shè)定裝置的效應(yīng)將僅有較小影響，甚至沒有。當(dāng)使用EUV等離子體源時(shí)這尤為有利。
[0016]包括多個(gè)單獨(dú)的光闌或快門的場強(qiáng)度設(shè)定裝置提供物場的物場高度(換句話說垂直于物移動(dòng)方向的物場大小)上的強(qiáng)度的靈敏調(diào)整，該多個(gè)光闌或快門一個(gè)接著另一個(gè)布置并當(dāng)照明光對其曝光時(shí)至少衰減該照明光，且在平行于物移動(dòng)方向的方向上可插入到照明光輻射束中。
[0017]本發(fā)明的另一目的是開發(fā)前面提到的類型的照明光學(xué)部件，以此實(shí)現(xiàn)增加場強(qiáng)度設(shè)定裝置的可能應(yīng)用的數(shù)量。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，通過用于微光刻的照明光學(xué)部件實(shí)現(xiàn)該目的，該照明光學(xué)部件包括:
[0019]-光學(xué)部件，用于將照明光引導(dǎo)到物平面中要照明的物場；
[0020]-場強(qiáng)度設(shè)定裝置，用于利用多個(gè)單獨(dú)的光闌來調(diào)整物場上的強(qiáng)度分布，該多個(gè)單獨(dú)的光闌一個(gè)接著另一個(gè)布置，并當(dāng)照明光對其曝光時(shí)至少衰減該照明光，且在平行于物移動(dòng)方向的方向上可插入到照明光輻射束中；
[0021]其中，場強(qiáng)度設(shè)定裝置的所有單獨(dú)的光闌都從同一側(cè)可插入到照明光輻射束中。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果場強(qiáng)度設(shè)定裝置的單獨(dú)的光闌全都從一側(cè)可插入到照明光輻射束中，則場強(qiáng)度設(shè)定裝置甚至也可應(yīng)用于物場布置在諸如反射掩模母版的反射物上的情況。場強(qiáng)度設(shè)定裝置則可以以其不干擾照明光輻射束的反射光路徑的方式布置。
[0023]強(qiáng)度設(shè)定平面中場強(qiáng)度設(shè)定裝置的布置可以再次確保場強(qiáng)度設(shè)定裝置的照明角無關(guān)效應(yīng)，該強(qiáng)度設(shè)定平面與光學(xué)部件的場平面重合。光學(xué)部件的場平面描述了其中由于該光學(xué)組件的束引導(dǎo)效應(yīng)而使得照明光輻射束受限的平面，以及如果照明光輻射束被分成若干輻射子束則輻射子束交疊的平面。該光學(xué)組件的場平面通常是成像光學(xué)組件的物場形成部件的平面。雖然如此，該光學(xué)組件的場平面一般與通過微光刻投射曝光設(shè)備的下游投射光學(xué)部件成像的且通常稱為物平面的平面是位置無關(guān)的。在所有現(xiàn)有技術(shù)照明光學(xué)部件中，光學(xué)組件的場平面與物平面重合。在本發(fā)明的照明光學(xué)部件中并非如此。這里，在光學(xué)組件的場平面中所布置的是場強(qiáng)度設(shè)定裝置而不是要成像的通常為掩模母版的物?，F(xiàn)有技術(shù)場強(qiáng)度設(shè)定裝置通常布置在掩模母版的上游，該掩模母版布置在光學(xué)組件的場平面中，換句話說現(xiàn)有技術(shù)場強(qiáng)度設(shè)定裝置沒有布置在該場平面中。因此，現(xiàn)有技術(shù)場強(qiáng)度設(shè)定裝置相比分配給其他照明角的輻射子束對分配給特定照明角的照明光輻射束的輻射子束具有更大的影響；現(xiàn)有技術(shù)場強(qiáng)度設(shè)定裝置因此在物場上具有不期望的照明角相關(guān)效應(yīng)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)到這個(gè)問題并通過在光學(xué)組件的場平面中布置場強(qiáng)度設(shè)定裝置來消除該問題。令人驚訝地，這允許物被移出光學(xué)組件的場平面而沒有任何問題。如果包括照明光學(xué)部件的投射曝光設(shè)備設(shè)計(jì)為掃描曝光機(jī)設(shè)備，則尤為如此。此外，如果物場的照明是利用小于或等于0.1的照明光輻射束的數(shù)值孔徑來進(jìn)行的，則尤為如此。
[0024]其中物平面與強(qiáng)度設(shè)定平面相鄰從而強(qiáng)度設(shè)定平面和物平面之間沒有光學(xué)組件的光瞳平面的布置特別緊湊。
[0025]其中強(qiáng)度設(shè)定平面和物平面之間的距離在5mm與20mm之間的范圍中的布置避免空間沖突或劑量誤差，換言之，進(jìn)入物場的照明強(qiáng)度中的不想要的像差。優(yōu)選距離在IOmm與20mm之間的范圍內(nèi)，尤為在15mm或16mm的范圍。
[0026]其中光學(xué)組件包括具有多個(gè)場小平面的場多面鏡的布置允許容易控制物場照明的照明角分布，該多個(gè)場小平面的像在物場中至少部分交疊。
[0027]使場小平面具有比物場更大的X / y縱橫比(這意味著按比例而言，當(dāng)在物移動(dòng)方向上觀察時(shí)場小平面比物場更窄)的場小平面的配置可以避免物場的過曝光，該過曝光是場小平面圖像在物平面或掩模母版平面中的發(fā)散的結(jié)果，而該發(fā)散是由于物沒有布置在光學(xué)組件的場平面(也稱作光闌平面)中，在該光學(xué)組件中部分場(換句話說，照明光學(xué)部件的光學(xué)組件的物場形成部件的像)以最小化對照明角分布的反饋的方式布置。
[0028]其中面向單獨(dú)的光闌的照明光輻射束的邊緣由場多面鏡的全部小平面照明的布置確保場強(qiáng)度設(shè)定裝置對全部小平面像有相對均勻的影響，因此避免了場強(qiáng)度設(shè)定裝置的使用期間對照明角分布有不想要的影響。只要在強(qiáng)度設(shè)定平面中產(chǎn)生了場小平面的銳利像，則這就確保特定高的系統(tǒng)穩(wěn)定性，其中照明光的光源的空間移動(dòng)尤為幾乎不成問題。當(dāng)光源是EUV等離子體源時(shí)，這尤為有利。
[0029]其中面向單獨(dú)的光闌的照明光輻射束的邊緣在場平面中由場多面鏡的全部場小平面的子組照明的布置確保場強(qiáng)度設(shè)定裝置的照明角無關(guān)效應(yīng)，即使在面向單獨(dú)的光闌的場平面中照明光輻射束的邊緣處的場小平面像的重合并非對于全部場小平面像是可實(shí)現(xiàn)的。
[0030]分配給子組的場小平面的照明角的給定分布改善了如下情況中場強(qiáng)度設(shè)定裝置的照明角無關(guān)性，在那些情況中，面向單獨(dú)的光闌的場平面中照明光輻射的邊緣處的理想交疊根本都不能實(shí)現(xiàn)或僅以小的程度實(shí)現(xiàn)。照明角的確定的分布例如可以借助于統(tǒng)計(jì)函數(shù)產(chǎn)生。這不僅確保強(qiáng)度設(shè)定裝置的照明角無關(guān)性也保證對照明角有確定的影響。
[0031]具有多個(gè)光瞳小平面的光瞳多面鏡允許容易控制物場上的照明角分布，該多個(gè)光瞳小平面分配給照明光的光路中的場小平面。[0032]可傾斜用于調(diào)整強(qiáng)度設(shè)定平面中照明光的交疊的多個(gè)光瞳小平面允許照明光輻射束的單獨(dú)的輻射子束在強(qiáng)度設(shè)定平面中有選擇地移動(dòng)及取向，以便優(yōu)化場強(qiáng)度設(shè)定裝置的影響范圍內(nèi)的區(qū)域中的這些輻射子束的子位置。
[0033]單獨(dú)的光闌至少在某些部分中至少是部分透明的，這增強(qiáng)了場強(qiáng)度設(shè)定裝置的強(qiáng)度效應(yīng)對單獨(dú)的光闌的移動(dòng)的敏感性以及對場強(qiáng)度設(shè)定裝置相對于照明光輻射束的位置變化的敏感性。
[0034]當(dāng)利用照明光學(xué)部件將具有5nm與30nm之間的波長的EUV照明光引導(dǎo)到物場時(shí)，上述優(yōu)點(diǎn)甚至變得更明顯。
[0035]根據(jù)本發(fā)明，前面所提到的目的也通過用于微光刻的照明光學(xué)部件來實(shí)現(xiàn)，該照明光學(xué)部件包括:
[0036]-光學(xué)組件，用于將具有5nm與30nm之間的波長的照明光引導(dǎo)到物平面中要照明的物場；
[0037]-場強(qiáng)度設(shè)定裝置，用于調(diào)整物場上的照明光的強(qiáng)度分布；
[0038]-其中場強(qiáng)度設(shè)定裝置對橫截面有如下效應(yīng)，與場強(qiáng)度設(shè)定裝置相對的束橫截面的邊緣在場強(qiáng)度設(shè)定裝置的下游保持不變，該橫截面由照明光形成且垂直于照明光輻射束；
[0039]以及其中場強(qiáng)度設(shè)定裝置的效應(yīng)與物場上的照明角無關(guān)。
[0040]其優(yōu)勢與上面已經(jīng)描述的那些相同。
[0041]包括根據(jù)本發(fā)明的照明光學(xué)部件和光源的照明系統(tǒng)的優(yōu)勢、包括根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)和用于將物場成像到像平面的投射物鏡的投射曝光設(shè)備的優(yōu)勢、產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化部件的方法的優(yōu)勢以及以該方式產(chǎn)生的部件的優(yōu)勢與參照照明光學(xué)部件的上面描述的那些相同，光源具體可以是具有5nm與30nm范圍內(nèi)的有用光的波長的EUV光源。投射曝光設(shè)備用于微結(jié)構(gòu)化部件或納米結(jié)構(gòu)化部件的光刻生產(chǎn)。產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化部件的方法包括的步驟為:
[0042]-提供晶片，其至少部分施加有光敏感材料層；
[0043]-提供掩模母版，其包括要成像的結(jié)構(gòu)；
[0044]-提供根據(jù)本發(fā)明的投射曝光設(shè)備；以及
[0045]-借助于該投射曝光設(shè)備，將掩模母版的至少部分投射到晶片上的層的區(qū)域。
[0046]下文，將借助附圖更具體地解釋本發(fā)明的實(shí)施例。
[0047]圖1示出有關(guān)照明光學(xué)部件的、通過用于微光刻的投射曝光設(shè)備的子午截面示意圖；
[0048]圖2示出掩模母版平面附近的圖1的放大截面圖；
[0049]圖3示出從圖2中的方向III的投射曝光設(shè)備的場強(qiáng)度設(shè)定裝置的視圖；
[0050]圖4示出根據(jù)圖1的投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的場多面鏡的小平面布置的視圖；
[0051]圖5示出根據(jù)圖1的投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的光瞳多面鏡的小平面布置的視圖；
[0052]圖6示出類似于圖4的、場多面鏡的另一實(shí)施例的小平面布置的視圖；
[0053]圖7示出對于三個(gè)選擇的輻射子束的、通過照明光學(xué)部件的光瞳平面和掩模母版平面之間的照明光學(xué)部件的光路的示意圖，該三個(gè)選中的輻射子束在每個(gè)情況中分配給具體的照明角；
[0054]圖8示出根據(jù)圖4的場多面鏡的實(shí)施例的場小平面；
[0055]圖9示出根據(jù)圖4的場多面鏡的另一實(shí)施例的場小平面；
[0056]圖10示出在替代照明設(shè)置，場強(qiáng)度設(shè)定裝置的平面中的三個(gè)輻射子束的交疊，該三個(gè)輻射子束分配給根據(jù)圖7圖示的不同的照明角；
[0057]圖11至16示出第一照明幾何形狀下的作為通過場強(qiáng)度設(shè)定裝置的減弱(單位為百分比)的函數(shù)的掩模母版照明的照明參數(shù)的圖；以及
[0058]圖17至22示出另一照明幾何形狀下的相同照明參數(shù)的圖，優(yōu)化該另一照明幾何形狀以最小化由場強(qiáng)度設(shè)定裝置的減弱導(dǎo)致的這些照明參數(shù)的變化。
[0059]用于微光刻的投射曝光設(shè)備I用于產(chǎn)生微結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu)電子半導(dǎo)體部件。光源2發(fā)出例如在5nm與30nm之間的波長范圍內(nèi)的EUV福射。在投射曝光設(shè)備I中，有用福射束3用于照明和投射。光源2的下游，有用輻射束3最初經(jīng)過收集器4，該收集器4例如可以是具有現(xiàn)有技術(shù)多殼結(jié)構(gòu)的巢狀(nested)收集器。在收集器4的下游，有用輻射的束3最初經(jīng)過中間焦平面5，該中間焦平面5可以用于將不想要部分的輻射或粒子從有用輻射束3中分離。流經(jīng)中間焦平面5后，有用輻射束3最初打到場多面鏡6。
[0060]在每個(gè)情況中，附圖都包括xyz坐標(biāo)系，以便于說明位置關(guān)系。圖1中，X軸垂直于所述平面延展到所述平面。V軸在圖1中朝左延展。z軸在圖1中向上延展。
[0061]圖4示出作為示例的場多面鏡6的場小平面7的小平面布置。場小平面7為矩形且在每個(gè)情況中具有相同的X / y縱橫比。場小平面7定義場多面鏡6的反射面并布置在每個(gè)情況中的6個(gè)場小平面組8的4列中。場小平面組8在每個(gè)情況中通常包括7個(gè)場小平面7?？拷吘壍膬蓚€(gè)場小平面組8被包括在兩個(gè)中心場小平面列中，在每個(gè)情況中該兩個(gè)場小平面組8包括四個(gè)附加的場小平面7并因而包括總共11個(gè)場小平面7。兩個(gè)中心小平面列之間和第三和第四小平面行之間，場多面鏡6的小平面布置具有間隙9，在間隙9中場多面鏡6被收集器4的支撐輻條遮擋。
[0062]經(jīng)在場多面鏡6處反射后，分成分配給單獨(dú)的小平面7的輻射子束的有用輻射束3打到光瞳多面鏡10。
[0063]圖5示出作為示例的光瞳多面鏡10的圓形光瞳小平面11的小平面布置。光瞳小平面11布置為小平面環(huán)，該小平面環(huán)一個(gè)布置在另一個(gè)的內(nèi)部以圍繞中心12。由場小平面7之一反射的、有用輻射束3的每個(gè)輻射子束分配給光瞳小平面11，從而一對分別曝光的小平面定義有用輻射3的經(jīng)分配的輻射束的一個(gè)輻射引導(dǎo)通道，該小平面對包括場小平面7中的一個(gè)和光瞳小平面11中的一個(gè)。光瞳小平面11和場小平面7之間的通道分配取決于借助投射曝光設(shè)備I的期望照明而發(fā)生。為了給出到具體光瞳小平面11的通道，場小平面7單獨(dú)地一方面關(guān)于X軸且另一方面關(guān)于V軸傾斜。
[0064]光瞳多面鏡10和包括3個(gè)EUV鏡12、13、14的下游透射光學(xué)部件15用于將場小平面7成像到投射曝光設(shè)備I的場平面16中。EUV鏡14為掠入射鏡。當(dāng)在z方向上觀察時(shí)，掩模母版平面17布置在場平面16的下游近似5mm到20mm的距離處，掩模母版平面17中布置有掩模母版18，掩模母版18借助于有用輻射束3，照明與投射曝光設(shè)備I的下游投射光學(xué)部件20的物場19相重合的照明區(qū)域。在投射曝光設(shè)備I中，場平面16不與掩模母版平面17重合，借助于透射光學(xué)部件15，場小平面7成像到該場平面16中以形成小平面像，該掩模母版平面17同時(shí)形成投射光學(xué)部件20的物平面。有用輻射束3由掩模母版18反射。
[0065]投射光學(xué)部件20將掩模母版平面17中的物場19成像到像平面22中的像場21。在該像平面22中布置有載有光敏感層的晶片23，該光敏感層在投射曝光期間借助于投射曝光設(shè)備I暴露于光。在投射曝光期間，掩模母版18以及晶片23兩者以同步方式在V方向被掃描。投射曝光設(shè)備I是掃描曝光機(jī)。下文中，也將掃描方向稱作物移動(dòng)方向。
[0066]場平面16中布置有場強(qiáng)度設(shè)定裝置24，下文中將更具體解釋該場強(qiáng)度設(shè)定裝置
24。場強(qiáng)度設(shè)定裝置24用于定義掃描積分強(qiáng)度分布，換句話說，物場19上在V方向上積分的強(qiáng)度分布。因此，場平面16同時(shí)是照明光學(xué)部件26的強(qiáng)度設(shè)定平面。場強(qiáng)度設(shè)定裝置24由控制裝置25驅(qū)動(dòng)。
[0067]場多面鏡6、光瞳多面鏡10、透射光學(xué)部件15的鏡12至14以及場強(qiáng)度設(shè)定裝置24是投射曝光設(shè)備I的照明光學(xué)部件26的部件。部件6、10、12、13和14形成照明光學(xué)部件26的光學(xué)組件26a以引導(dǎo)有用輻射束3。
[0068]場平面16和掩模母版平面17之間不存在光學(xué)組件26a的光瞳平面。
[0069]圖2和圖3示出場強(qiáng)度設(shè)定裝置24的更具體的圖示。場強(qiáng)度設(shè)定裝置24具有多個(gè)手指狀的一個(gè)接著另一個(gè)布置的單獨(dú)的光闌27。在依照圖2和圖3的實(shí)施例中，總共有26個(gè)單獨(dú)的光闌27，每個(gè)情況下具有4mm的寬度。這些單獨(dú)的光闌27或者一個(gè)緊接著另一個(gè)布置或者彼此部分交疊布置。如果它們彼此部分交疊，單獨(dú)的光闌27的相鄰者需要在盡可能靠近彼此的平面中垂直于照明光輻射束3的束方向布置。
[0070]所有單獨(dú)的光闌27從同一側(cè)插入到有用輻射束3中。
[0071]控制裝置25允許單獨(dú)的光闌27沿V方向在給定位置彼此無關(guān)地放置。取決于經(jīng)過物場19的掩模母版18上的物點(diǎn)的場高度(換句話說，X方向)，V方向上該物點(diǎn)的掃描路徑以及從而該物點(diǎn)所經(jīng)受的有用輻射的積分強(qiáng)度由各個(gè)單獨(dú)的光闌27的V位置確定。這樣，掩模母版18所經(jīng)受的有用輻射的強(qiáng)度可以通過定義單獨(dú)的光闌27的V位置以給定方式均勻化或分布。場強(qiáng)度設(shè)定裝置24也稱作UNICOM。
[0072]圖6示出場多面鏡6的另一實(shí)施例。等價(jià)于上面參照依據(jù)圖4的場多面鏡所解釋的那些部件的部件具有相同的附圖標(biāo)記，并且僅若它們不同于依照圖4的場多面鏡6的部件才描述它們。依照圖6的場多面鏡包括具有彎曲的場小平面7的場小平面布置。這些場小平面7布置為總共5列，每一情況中具有多個(gè)場小平面組8。場小平面布置刻在場多面鏡的載板9a的圓形邊界中。
[0073]依照圖6的實(shí)施例的場小平面7在每一清況中具有相同的表面面積和相同的寬(X方向上)高(V方向上)比，其相應(yīng)于依照圖4的場小平面7的X / y縱橫比。
[0074]場強(qiáng)度設(shè)定裝置24具有強(qiáng)度效應(yīng)，而該強(qiáng)度效應(yīng)實(shí)際上對物場19的照明角分布無影響。
[0075]下文，將借助圖7來解釋。該圖示意示出三個(gè)輻射子束28、29和30從光瞳平面31經(jīng)過場平面16直到掩模母版平面17的路徑，光瞳平面31中布置有光瞳多面鏡10。為了說明的目的，平面31、16和17在圖7中被顯示為一個(gè)挨著另一個(gè)，而該平面31、16和17實(shí)際上在三個(gè)輻射子束28、29和30的路徑中順序布置。下面是基于理想假設(shè):圖4的場多面鏡6的場小平面7被成像到場平面16中從而完美重合。場平面16中的有用輻射束3的邊緣邊界因此在X方向和V方向兩者上具有相同的延展，作為場小平面7中的一個(gè)的單個(gè)像。因而，如果發(fā)生這樣的理想交疊，有用輻射束3具有正好等于場小平面7的X / y縱橫比的X / y縱橫比。分配給場平面16的不同照明方向并從而也包括輻射子束28至30的全部輻射子束28在它們的整個(gè)橫截面上在場平面16中重合。具體地，面對單獨(dú)的光闌27的、有用輻射束3的邊緣32由全部三個(gè)輻射子束28至30同時(shí)形成并照明。因而，覆蓋來自邊緣32的有用輻射束3的單獨(dú)的光闌27對全部輻射子束28至30具有恰好相同(換句話說，照明角無關(guān))的強(qiáng)度效應(yīng)。對于輻射子束28至30，這通過在一側(cè)上有效的矩形陰影在圖7的右手邊上的光瞳平面31中示意地示出。光瞳平面31中的這些陰影不構(gòu)建成真實(shí)的光闌。
[0076]對于場強(qiáng)度設(shè)定裝置24，場小平面平面16中的場小平面像不需要在X方向(換句話說，垂直于掃描方向)上正好重合，以具有根據(jù)上面描述的照明角無關(guān)效應(yīng)；事實(shí)上，場小平面像可能最好關(guān)于彼此以特定偏離布置。如果場小平面平面16中的場小平面像甚至在X方向上也重合良好的話，則這可以用于通過解耦合有用輻射來進(jìn)行強(qiáng)度探測。
[0077]在掩模母版平面17 (當(dāng)在z方向上觀察時(shí)，該掩模母版平面17在有用輻射束3的光路中布置在場平面16后例如20mm處)中，三個(gè)輻射子束28至30尤其在v方向上略微發(fā)散，從而，例如輻射子束28在V方向上略向上投射且在物場19的中心的輻射子束29范圍外，而輻射子束30在輻射子束29范圍外在V方向上略向下投射。由于掩模母版在V方向上由物場19掃描，掩模母版經(jīng)歷全部三個(gè)輻射子束28至30的掃描積分到它們的完整范圍；因而，掩模母版平面17中各個(gè)輻射子束28至30之間的所提到的V偏離不具有任何負(fù)效應(yīng)。
[0078]由于輻射子束28至30的上面描述的V偏離，與場小平面7的給定x / y縱橫比相比，物場19的X / y縱橫比較小。
[0079]圖8示出依照圖4的場多面鏡6的矩形場小平面7，該矩形場小平面7具有相應(yīng)于場平面16中的給定X / y縱橫比的X / y縱橫比。如果給定x / y縱橫比不在場平面16而在掩模母版平面17中產(chǎn)生，則需要使用場多面鏡6，該場多面鏡6包括其X / y縱橫比大于物場19的X / y縱橫比的場小平面33。因此，實(shí)際上需要使用場多面鏡6，該場多面鏡6的場小平面33在V方向上較窄(比照圖9)。場小平面的y延展y33因此小于場小平面7的I延展y7。
[0080]實(shí)際上，由于多個(gè)成像效應(yīng)，分配到單個(gè)通道的、輻射子束在場平面16中的交疊從圖7所示的理想交疊偏離。這可能具有各種各樣的原因。
[0081]首先，由場多面鏡10的照明幾何形狀導(dǎo)致的場小平面7的相互遮蔽可以導(dǎo)致場平面16中場小平面7的單獨(dú)形成的像。
[0082]此外，取決于分別觀察的輻射束，透射光學(xué)部件15對于不同通道(換句話說，對于不同的輻射子束)具有不同的成像比例。相似地，這些不同成像比例也導(dǎo)致場平面16中輻射束的交疊，該交疊偏離理想交疊。
[0083]取決于場小平面7的各自傾斜，垂直于利用有用輻射束3的曝光方向獲得具有單獨(dú)的小平面尺寸的小平面投射。這也對場平面16中的交疊有影響。
[0084]場平面16中不完美的交疊的另一原因在于掠入射鏡14，要在場平面16中交疊的輻射子束可能具有不同的曲率。[0085]假若場平面16中的交疊不理想，則照明光學(xué)部件26因此以如下方式調(diào)整:成像各自場小平面7的單個(gè)輻射子束以最佳可能方式在面對單獨(dú)的光闌27的邊緣32的區(qū)域中重合。這在圖10中示意示出。相對邊緣33的邊緣33a處的輻射子束的不完美交疊是可接受的，如由單個(gè)輻射子束的邊界34、35所指示，邊界34、35在V方向上彼此偏離。
[0086]最壞情況下，輻射子束的完美交疊至少在面對單獨(dú)的光闌27的邊緣32處甚至不可實(shí)現(xiàn)。如果在邊緣32重合的輻射子束具有例如不同彎曲邊緣，則是如此。在該情況中，照明光學(xué)部件需要通過尤其傾斜光瞳小平面11來調(diào)整，從而最小化場強(qiáng)度設(shè)定裝置24對照明角的影響。
[0087]這在下文中將借助圖11至22來解釋。圖11至16示出照明光學(xué)部件26產(chǎn)生輻射子束的非優(yōu)化交疊情況下的物場19中的照明參數(shù)，而圖17至22示出在輻射子束的相應(yīng)優(yōu)化交疊的情況下的相同照明參數(shù)。
[0088]下面討論的光學(xué)照明參數(shù)為遠(yuǎn)心度值tx、tv，其為隨著無效的場強(qiáng)度設(shè)定裝置(Irei=I)的初始值變化，以及橢圓度值的相應(yīng)變化ΛΕ和發(fā)生在物場19上的其最大值max (At)、max (ΔΕ)。
[0089]tx和ty定義如下:
[0090]照明物場19的每個(gè)場點(diǎn)中定義了分配給該場點(diǎn)的光束的中心光束。中心光束具有由該場點(diǎn)發(fā)射的光束的能量權(quán)重方向。在理想情況中，每個(gè)場點(diǎn)的中心光束平行于照明光學(xué)部件26或投射光學(xué)部件20所定義的主光束。
[0091]由于照明光學(xué)部件26或投射光學(xué)部件20的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)而知曉中心光束的方向&(x，y)。場點(diǎn)處的主光束由場點(diǎn)和投射光學(xué)部件20的入瞳中心之間的連接線定義。物場19中場點(diǎn)X、V處的中心光束的方向如下獲得:
【權(quán)利要求】
1.用于微光刻的照明光學(xué)部件(26)，包括: -光學(xué)組件(26a)，用于將照明光引導(dǎo)到物平面(17)中要照明的物場(19)； -場強(qiáng)度設(shè)定裝置(24)，用于利用多個(gè)單獨(dú)的光闌(27)調(diào)整物場(19)上的強(qiáng)度分布，該多個(gè)單獨(dú)的光闌(27) —個(gè)接著另一個(gè)布置并當(dāng)照明光對其曝光時(shí)至少衰減該照明光，且在平行于物移動(dòng)方向(V)的方向上可插入到照明光輻射束(3)中； 其中，場強(qiáng)度設(shè)定裝置(24)的所有單獨(dú)的光闌(27)被布置使得所述所有單獨(dú)的光闌(27)都從同一側(cè)可插入到該照明光輻射束中，該插入布置使得通過所述單獨(dú)的光闌(27)的定義插入位置以給定方式可均勻化或分布所述照明光輻射束(3)的強(qiáng)度。
2.如權(quán)利要求1所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該場強(qiáng)度設(shè)定裝置(24)布置在強(qiáng)度設(shè)定平面(16)中，該強(qiáng)度設(shè)定平面(16)與該光學(xué)組件(26a)的場平面重合。
3.如權(quán)利要求2所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該物平面(17)與該強(qiáng)度設(shè)定平面(16)相鄰，從而該強(qiáng)度設(shè)定平面(16)和物平面(17)之間不存在該光學(xué)組件(26a)的光瞳平面。
4.如權(quán)利要求3所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該強(qiáng)度設(shè)定平面(16)和該物平面(17)之間的距離在5mm與20mm之間的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該光學(xué)組件(26a)包括具有多個(gè)場小平面(7)的場多面鏡(6)，該多個(gè)場小平面(7)的像在該物場(19)中至少部分交疊。
6.如權(quán)利要求5所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該場小平面(7)具有比該物場(19)更大的縱橫比(X / y)，這意`味著按比例而言，當(dāng)在物移動(dòng)方向(V)上觀察時(shí)它們比該物場(19)更窄。
7.如權(quán)利要求5所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，面向該單獨(dú)的光闌(27)的照明光輻射束(3)的邊緣(32)在該場平面(16)中由該場多面鏡(6)的全部場小平面(7)照明。
8.如權(quán)利要求5所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，面向單獨(dú)的光闌(27)的照明光輻射束(3)的邊緣(32)在該場平面(16)中由該場多面鏡(6)的全部場小平面(7)的子組照明。
9.如權(quán)利要求8所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，將照明角的給定分布分配給該子組的場小平面(7)。
10.如權(quán)利要求5所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該光學(xué)組件(26a)包括具有多個(gè)光瞳小平面(11)的光瞳多面鏡(10)，該多個(gè)光瞳小平面(11)分配給該照明光光路中的場小平面⑵。
11.如權(quán)利要求10所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該光瞳小平面(11)可傾斜，用于調(diào)整該強(qiáng)度設(shè)定平面(16)中的照明光的交疊。
12.如權(quán)利要求1或2所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該單獨(dú)的光闌(27)至少某些部分上至少部分透明。
13.如權(quán)利要求1或2所述的照明光學(xué)部件，用于將具有5nm與30nm之間的波長的照明光引導(dǎo)到該物場(19)。
14.用于微光刻的照明光學(xué)部件(26)，包括: -光學(xué)組件(26a)，用于將具有5nm與30nm之間的波長的照明光引導(dǎo)到物平面(17)中要照明的物場(19)；-場強(qiáng)度設(shè)定裝置(24)，用于調(diào)整該物場(19)上的照明光的強(qiáng)度分布； -其中該場強(qiáng)度設(shè)定裝置(24)對橫截面有如下效應(yīng):相對場強(qiáng)度設(shè)定裝置(24)的、束橫截面的邊緣(33a)在該場強(qiáng)度設(shè)定裝置(24)的下游保持不變，該橫截面由垂直于照明光輻射束(3)的照明光形成； 以及其中該場強(qiáng)度設(shè)定裝置(24)的效應(yīng)與該物場(19)上的照明角無關(guān)。
15.如權(quán)利要求14所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該場強(qiáng)度設(shè)定裝置(24)布置在強(qiáng)度設(shè)定平面(16)中，該強(qiáng)度設(shè)定平面(16)與該光學(xué)組件(26a)的場平面重合。
16.如權(quán)利要求15所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該物平面(17)與該強(qiáng)度設(shè)定平面(16)相鄰，從而該強(qiáng)度設(shè)定平面(16)和物平面(17)之間不存在該光學(xué)組件(26a)的光瞳平面。
17.如權(quán)利要求16所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該強(qiáng)度設(shè)定平面(16)和該物平面(17)之間的距離在5mm與20mm之間的范圍內(nèi)。
18.如權(quán)利要求14所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該光學(xué)組件(26a)包括具有多個(gè)場小平面(7)的場多面鏡(6)，該多個(gè)場小平面(7)的像在該物場(19)中至少部分交疊。
19.如權(quán)利要求18所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該場小平面(7)具有比該物場(19)更大的縱橫比(X / y)，這意味著按比例而言，當(dāng)在物移動(dòng)方向(V)上觀察時(shí)它們比該物場(19)更窄。
20.如權(quán)利要求18所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，面向該單獨(dú)的光闌(27)的照明光輻射束(3)的邊緣(32)在該場平面(16)中由該場多面鏡(6)的全部場小平面(7)照明。
21.如權(quán)利要求18所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，面向單獨(dú)的光闌(27)的照明光輻射束(3)的邊緣(32)在該場平面(16)中由該場多面鏡(6)的全部場小平面(7)的子組照明。
22.如權(quán)利要求21所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，將照明角的給定分布分配給該子組的場小平面(7)。
23.如權(quán)利要求18所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該光學(xué)組件(26a)包括具有多個(gè)光瞳小平面(11)的光瞳多面鏡(10)，該多個(gè)光瞳小平面(11)分配給該照明光光路中的場小平面⑵。
24.如權(quán)利要求23所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該光瞳小平面(11)可傾斜，用于調(diào)整該強(qiáng)度設(shè)定平面(16)中的照明光的交疊。
25.如權(quán)利要求14或15所述的照明光學(xué)部件，其特征在于，該單獨(dú)的光闌(27)至少某些部分上至少部分透明。
26.如權(quán)利要求14或15所述的照明光學(xué)部件，用于將具有5nm與30nm之間的波長的照明光引導(dǎo)到該物場(19)。
27.包括如權(quán)利要求1至26之一所述的照明光學(xué)部件和光源(2)的照明系統(tǒng)。
28.如權(quán)利要求27所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該光源⑵是EUV光源。
29.投射曝光設(shè)備(1)，包括: -如權(quán)利要求27或28所述的照明系統(tǒng)， -投射物鏡(20)，用于將該物場(19)成像到像平面(21)。
30.產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化部件的方法，包括的步驟為:-提供晶片(23)，其至少部分施加有光敏感材料層； -提供掩模母版(18)，其包括要成像的結(jié)構(gòu)； -提供如權(quán)利要求29所述的投射曝光設(shè)備(I)； -借助于該投射曝光設(shè)備(I)，將該掩模母版(18)的至少部分投射到該晶片(23)上的層的 區(qū)域上。
【文檔編號(hào)】G03F7/20GK103713474SQ201410006090
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2007年12月11日
【發(fā)明者】馬丁.恩德雷斯, 拉爾夫.施圖茨爾, 詹斯.奧斯曼 申請人:卡爾蔡司Smt有限責(zé)任公司