用于投射光刻的照明光学系统的制作方法

专利名称：用于投射光刻的照明光学系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于照明一照明场的、用于投射光刻的照明光学系统，在该照明场中可以布置后续成像光学系统的物场。此外，本发明涉及一种分配第二分面(facet)反射镜的至少两个第二面从而照明此类型的照明光学系统的第一分面反射镜的第一面中的一个的倾斜位置的方法、一种具有此类型的照明光学系统的照明系统、一种具有此类型的照明系统的投射曝光系统、一种使用此类型的投射曝光系统的微结构或纳米结构元件的制造方法、以及由此类型的制造方法制造的微结构或纳米结构元件。
背景技术：
具有可以在各个照明倾斜位置之间位移的面(即可位移的场面)的照明光学系统由 US 6，658，084B2 和 US 7，196，841B2 已知。

发明内容
本发明的目的在于开发开始提到的类型的照明光学系统，从而可以避免可倾斜面的照明倾斜位置对照明光学系统的照明光输出量，尤其是对照明光学系统的总透过率的不期望的影响。根据本发明的第一方面，通过一种照明光学系统实现此目的，所述照明光学系统具有分面反射镜，所述分面反射镜具有多个面，用于照明光的光束的多个部分光束的反射引导，其中所述面的反射面可以在每种情况下在第一照明倾斜位置与至少一个其它照明倾斜位置之间倾斜，所述第一照明倾斜位置将入射在所述面上的部分光束沿着第一物场照明通道引导到所述照明，所述至少一个其它照明倾斜位置将入射在所述面上的部分光束沿着另一物场照明通道引导到所述照明场，其中所述可倾斜的面的反射面被如此构造，使得以具有+/-10%容限范围内的一致性的反射率R反射至少两个照明倾斜位置中的所述部分光束ο根据本发明的第二方面，通过一种用于照明一照明场的、用于投射光刻的照明光学系统实现此目的，在所述照明场中可以布置后续成像光学系统的物场，所述照明光学系统具有分面反射镜和布置在所述分面反射镜的下游的第二分面反射镜。所述分面反射镜具有多个面，用于照明光的光束的多个部分光束的反射引导，其中所述面的反射面可以在每种情况下在第一照明倾斜位置与至少一个其它照明倾斜位置之间倾斜，所述第一照明倾斜位置将入射在所述面上的部分光束沿着第一物场照明通道引导到所述照明场，所述至少一个其它照明倾斜位置将入射在所述面上的部分光束沿着另一物场照明通道引导到所述照明场。所述第二分面反射镜具有多个第二面，用于被所述第一分面反射镜的第一面反射的部分光束的反射引导，从而通过所述反射光束引导预先确定所述物场照明通道，在每种情况下将所述两个分面反射镜的一个面分配到所述物场照明通道，其中第二面利用所述至少两个照明倾斜位置而被分别分配给所述第一分面反射镜的第一面中的一个，以形成所述物场照明通道，所述第二面位于所述第二分面反射镜的由两个二次截面线(conic sectionline)限制的部分上，所述两个二次截面线中的每个定义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镜上的入射位置，以指定各自的物场照明通道。根据本发明认识到针对各个照明倾斜位置的入射角具有容限范围内的反射率导致如下事实可倾斜的场面将入射在它们上的照明光中继到照明场，而不论它们的照明倾斜位置如何，而照明光的能量的一致性符合预定容限范围内的反射率的一致性。假定可能跟随这些面之后的光学组件的反射率与可倾斜的面的各个照明倾斜位置无关，则这导致照明场的能量照明在容限范围内与照明倾斜位置无关。可以在至少两个照明倾斜位置中以 +/-5%、+/-2%、+/-1 %容限范围内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，分面反射镜的多个面可以在至少两个照明倾斜位置之间倾斜。例如，分面反射镜的一个预定面组或所有面是可倾斜的。可倾斜的面可以是精确地在两个照明倾斜位置之间可倾斜的。替代地，可倾斜的面还可以是在多于两个例如三个或更多的照明倾斜位置之间可倾斜的。至少两个物场照明通道被分配给所述可倾斜的面之一的至少两个照明倾斜位置， 所述至少两个物场照明通道在可倾斜的面上的反射区域中被引导，从而以具有+/-10%容限范围内的一致性的入射角β在所述反射面上反射所述至少两个照明倾斜位置中的部分光束，因为该入射角的一致性，所述入射角导致可以以优化的方式构造可倾斜的面以及特别地构造它们的反射面上的反射涂层。因此，不需要针对其它入射角的优化。其中所述两个物场照明通道关于入射在所述反射面上的部分光束因反射相互成为镜像的镜面对称导致照明光学系统的简单结构化的结构。所述两个物场照明通道通过关于一平面相互成为镜像，该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。其中所述可倾斜的面的反射面被划分为至少两个反射部分，并分别针对所述照明倾斜位置之一优化它们的反射率R，所述反射部分对于在各个照明倾斜位置上非常不同的入射角允许相同的反射率。原理上，所述反射面还可以被划分为多于两个反射部分，接着继而依据照明倾斜位置分配所述多于两个的反射部分。所述至少一个可倾斜的面的反射面所具有的反射涂层允许所述面的特别高的反射率。所述反射涂层可以被构造为单层涂层。所述反射涂层可以被构造为双层涂层。所述反射涂层可以被构造为多层涂层。所述多层涂层可以例如具有5层、10层、20层、30层或更多层。所述多层涂层可以被构造为交替材料层的涂层。例如可以使用交替的钼/硅层。所述反射涂层被如此设计，使得对应于所述至少两个照明倾斜位置的所述可倾斜的面上的入射角β的部分光束被以+/-10%容限范围内的一致性的反射率R反射，所述设计使得具备反射涂层的面对于分配给各个照明倾斜位置的不同入射角(尤其是对于非常不同的入射角)具有相同的反射率。反射涂层还可以被设计为使得对于超过两个照明倾斜位置存在反射率的一致性。宽带反射涂层允许在围绕指定值的入射角范围内恒定的反射率。所述反射涂层被如此设计，使得针对分配到所述至少两个照明倾斜位置的入射角 β，产生具有+/-10%容限范围内的一致性的反射率，该反射率比所述反射涂层对于照明光的最大反射率Rmax小了超过1%，该反射涂层设计允许它们被设计为，针对具有最大反射率的入射角附近的两个特定入射角具有容限范围内的相同反射率。在至少两个照明倾斜位置中，在容限范围内一致的反射率可以比反射涂层对于照明光的最大反射率小超过2%、超过 5%或超过10%。如下照明光学系统的设计在实践中已被证实是成功的在所述分面反射镜的下游布置第二分面反射镜，并且第二分面反射镜具有多个第二面，用于反射引导由所述第一分面反射镜的第一面反射的部分光束，从而通过反射光束引导预先确定所述物场照明通道， 在每种情况下将所述两个分面反射镜的一个面分配到所述物场照明通道。第一分面反射镜可以是场分面反射镜，第二分面反射镜可以是光瞳分面反射镜。然后对每个物场照明通道分配精确的一个场面以及精确的一个光瞳面。根据照明倾斜位置的数量，所述场面可以指定多个物场照明通道，其接着入射在不同的光瞳面上。根据所述第二方面，向第一分面反射镜的每个第一面分配具体的作为分配候选者的第二面，以指定第二分面反射镜上的物场照明通道，即位于第二分面反射镜的由两个二次截面线限制的二次截面部分内的那些第二面，每个二次截面线定义在第一面上反射的部分光束的相同反射角的位置，以指定各自的物场照明通道。当被分别观察的第一面被如此倾斜使得其被分配给二次截面部分内的第二候选面之一时，保证了部分光束的入射角在第一面上的反射期间位于由限制二次截面部分的二次截面线定义的两个入射角之间。二次截面部分被如此选择使得限制它们的二次截面线属于在所观察的第一面上的反射期间产生预定反射率的入射角。两个二次截面线之一可以定义最大允许的反射角，两个二次截面线中的另一个可以定义最小允许的反射角，在它们之间，在所观察的第一面处的部分光束的反射中获得给定反射率R。在所观察的第一面处，由二次截面部分的两个二次截面线预先确定的入射角可以相差30°、20°、10°、5°或更小的角量。该照明光学系统可以具有上述两个方面的特征的组合。一种用于向根据本发明的照明光学系统中的第一面之一的照明倾斜位置分配至少两个第二面的方法，所述方法具有以下步骤-预先确定第一照明倾斜位置，其中，由所述第一面反射的部分光束入射所述第二面之一，-确定所述第一面的第二照明倾斜位置，同时将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围内，-选择至少另一第二面，在所确定的第二照明倾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，所述分配方法允许第二分面反射镜被通过物场照明通道而分配到该场面的光瞳面占据，从而该分配导致所述面在预定容限范围内具有与第一面的照明倾斜位置无关的反射率。可以借助于二次截面部分进行该分配。结果，在反射率优化过程中，产生了在该分配中要被检查的第一和第二面的组合的有利减少。一种用于制造结构化构件的制造方法具有以下步骤-提供晶片，在所述晶片上至少部分施加光敏材料的层，-提供掩模母版，其具有要被成像的结构，-提供根据本发明的投射曝光系统，其中所述第一分面反射镜的至少某些可倾斜的第一面具有根据本发明的方法分配的照明倾斜位置，
-借助于所述投射曝光系统将所述掩模母版的至少一部分投射到所述晶片的所述层的区域上，根据本发明的照明系统并具有用于将物场成像在像场中的投射光学系统、具有根据本发明的照明系统以及EUV光源的投射曝光系统、上述用于制造结构化元件的制造方法、以及由根据本发明的方法制造的微结构或纳米结构元件的优点对应于上文已参照根据本发明的照明光学系统以及根据本发明的方法所描述的优点。可以在要被制造的构件或单元结构上指定精确适配的照明，从而，具体地，可以制造具有极其精细且复杂的结构的半导体芯片。


下面将结合附图更详细地描述本发明的实施例。图1在子午面中示意性地且关于照明光学系统地示出了用于微光刻的投射曝光系统；图2示出了根据图1的投射曝光系统的照明光学系统的场分面反射镜的面布置的平面图；图3示出了根据图1的投射曝光系统的照明光学系统的光瞳分面反射镜的面布置的平面图；图4在类似于图2的视图中示出了场分面反射镜的另一构造的面布置；图5示意性地示出了两个物场照明通道的部分，其被分配到根据图2或图4的场分面反射镜的所示可倾斜场面的两个照明倾斜位置，在这两个照明倾斜位置中，以具有 +/-10%的容限范围内的一致性的入射角反射入射照明光部分光束。图6示意性地且不按真实比例地示出了根据图2的场分面反射镜的场面以及根据图3的光瞳分面反射镜的垂直投射视图，其中重点示出了三个光瞳面，所述三个光瞳面被分配给场面的照明倾斜位置，入射照明光部分光束的入射角相同。图7在第一照明倾斜位置中示出了根据图6的场面的侧视图；图8在另一照明倾斜位置中示出了根据图6的场面的侧视图；图9在与图5类似的视图中示出了两个物场照明通道，其继而被分配到同一场面的不同照明倾斜位置，在这两个照明倾斜位置中反射入射部分光束，入射角相差不超过 10° ；图10在与图7类似的视图中示出了第一照明倾斜位置中的场面的另一构造的侧视图；图11在另一照明倾斜位置中示出了根据图10的场面；图12在曲线图中示出了一个场面的反射面上的层设计的反射率对入射角的依赖，由实线和虚线示出了针对两个不同层设计的依赖；图13在类似图1的视图中详细示出了照明光学系统的变型的场分面反射镜和光瞳分面反射镜的替代构造中的照明光束的引导，照明光学系统的该变型可以在投射曝光系统中用作对根据图1的照明光学系统的替代；图14在与图6类似的视图中示出了经由根据图13的照明光学系统的构造中的同一场面的物场照明通道，以相同的入射角可到达的光瞳面。
具体实施例方式用于微光刻的投射曝光系统1被用于制造微结构或纳米结构电子半导体结构元件。光源2发射用于照明的EUV辐射，EUV辐射的波长范围例如为5nm与30nm之间。光源 2可以是GDPP源(气体放电产生的等离子体)或LPP源(激光产生的等离子体)。基于同步加速器的辐射源也可以用于光源2。例如，本领域的技术人员将在US 6 859 515 B2中发现关于此类型的光源的信息。EUV照明光或照明辐射3被用于投射曝光系统1中的照明和成像。EUV照明光3在光源2之后首先穿过聚光器4，其是例如现有技术中公知的具有多壳结构的嵌套聚光器，或者替代地是椭球形聚光器。对应的聚光器从EP 1225 481 A中获知。 在聚光器4之后，EUV照明光3首先穿过中间焦平面5，其可以被用于将EUV照明光3与不期望的辐射或粒子部分分离。在穿过中间焦平面之后，EUV照明光3首先入射在场分面反射镜6上。为了辅助位置关系的说明，在每个情况中，首先在附图中画上笛卡尔全局xyz坐标系。图1中的χ轴垂直于附图平面并指向外。图1中的y轴向右。ζ轴在图1中向上。为了辅助对投射曝光系统1的单个光学构件中的位置关系的说明，在以下附图中还在每个情况中使用笛卡尔局部xyz或xy坐标系。各个局部xy坐标仅跨过(span)光学组件的各个主布置平面，例如反射平面，而不描述其它任何内容。全局xyz坐标系和局部xyz 或xy坐标系的χ轴互相平行。局部xyz或xy坐标系的各个y轴相对于全局xyz坐标系的 y轴具有角度，该角度对应于各个光学构件关于χ轴的倾斜角度。图2通过示例示出了场分面反射镜6的场面7的面布置。场面7为矩形且在每种情况下具有相同的x/y宽高比。x/y宽高比可以是例如12/5、25/4或104/8。场面7指定了场分面反射镜6的反射面，并被分组为4列，每列具有6至8个场面组8a、8b。场面组8a分别具有7个场面7。两个中心场面列的两个附加的边侧场面组8b 分别具有4个场面7。在两个中心面列之间以及第三和第四面行之间，场分面反射镜6的面布置具有中间空隙9，在中间空隙9中，场分面反射镜6被聚光器4的支撑辐条遮挡。在场分面反射镜6上的反射之后，被划分为光束锥(beam pencil)或部分光束的 EUV照明光3入射在光瞳分面反射镜10上，所述部分光束被分配给各个单独场面7。图3示出了光瞳分面反射镜10的圆光瞳面11的示例性面布置。光瞳面11围绕中心布置为一个位于另一个之内的面环。向被一个场面7反射的EUV照明光3的各个部分光束分配至少一个光瞳面，从而在每个情况下，被入射的、具有一个场面7和一个光瞳面11 的一个面对指定用于EUV照明光3中所关联的部分光束的物场照明通道。取决于投射曝光设备1所期望的照明，进行光瞳面11向场面7的按通道(channel-wise)的分配。通过光瞳分面反射镜10(参照图1)和由三个EUV反射镜12、13、14组成的后续透过光学系统15将场面7成像在投射曝光系统1的物平面16中。EUV反射镜14被构造为掠入射反射镜。布置在物平面16中的是掩模母版17，通过掩模母版17，利用EUV照明光3 照明一照明场形式的照明区域，该照明场与投射曝光系统1的下游投射光学系统19的物场 18—致。物场照明通道覆盖在物场18中。EUV照明光3被掩模母版17反射。投射光学系统19将物平面16中的物场18成像在像平面21中的像场20中。布置在此像平面21中的是晶片22，其承载光敏层，光敏层在利用投射曝光系统的投射曝光期间被曝光。在该投射曝光期间，掩模母版17和晶片22在y方向上以同步的方式扫描。投射曝光系统1被构造为扫描曝光机。下面也将扫描方向称为物位移方向。场分面反射镜6、光瞳分面反射镜10以及透过光学系统15的反射镜10至14是投射曝光系统1的照明光学系统23的构件。照明光学系统23与投射光学系统19 一起形成投射曝光系统1的照明系统。场分面反射镜6是照明光学系统23的第一分面反射镜。场面7是照明光学系统 23的第一面。光瞳分面反射镜10是照明光学系统23的第二分面反射镜。光瞳面11是照明光学系统23的第二面。图4示出了场分面反射镜6的另一构造。对应于上文参照图2中的场分面反射镜 6描述的构件的构件具有相同的附图标记，并将仅描述它们与根据图2的场分面反射镜6的构件不同的地方。根据图4的场分面反射镜6具有弯曲场面7的场面布置。这些场面7布置为总共5列，每列具有多个场面组8。该场面布置被写入到场分面反射镜的载体板M的圆形限制中。根据图4的实施例的场面7都具有相同的面积以及相同的χ方向的宽度与y方向的高度的比，其对应于根据图2的构造的场面7的x/y宽高比。精确地，通过物场照明通道，分别向场分面反射镜6的相应构造的每个场面7分配光瞳分面反射镜10的两个光瞳面11。因此，光瞳分面反射镜10具有光瞳面11数量是场分面反射镜6具有场面7的数量的两倍。取决于场面7的机械倾斜能力的构造，可以通过各个物场照明通道向一个场面7 分配光瞳分面反射镜10的多于两个光瞳面11。场面7接着可以被位移到对应数量的照明倾斜位置中。图5示出了照明光3的总光束的部分光束M的反射引导。通过示例示出的场面7 的反射面25在第一照明倾斜位置与另一照明倾斜位置之间可倾斜，在第一照明倾斜位置， 将入射在反射面25上的部分光束M沿着第一物场照明通道26i引导至物场18或者照明场，在另一照明倾斜位置，将部分光束M沿着另一物场照明通道2 引导至物场18。沿着第一照明通道，部分光束M在场面7上反射之后在第一光瞳面Il1上反射。因此，通过物场照明通道沈”光瞳面Il1被分配给场面7。沿着物场照明通道沈2，即在物场7的另一照明倾斜位置，部分光束M在场面7上反射之后在光瞳分面反射镜10的另一光瞳面Il2上反射。根据图5的示意图中仅示出了光瞳分面反射镜10的两个光瞳面Il1 和112。在分配给物场照明通道26i的第一照明倾斜位置部分光束M在场分面反射镜7的反射面25上反射的入射角β 与在场分面反射镜7的分配给物场照明通道2 的另一照明倾斜位置部分光束M在反射面25上反射的入射角β2相同。入射角β1/2被定义为入射部分光束M与场面7的反射面25的法向N之间的角度。反射面25具有多层涂层，即具有钼和硅层的交替序列的多层涂层。此多层反射涂层27的层设计在入射角β 1/2被优化为场面7的高反射率。因为当在根据图5的场分面反射镜7上在被分配给两个物场照明通道^^2 的两个照明倾斜位置之间切换时，入射角 β 1/2不变，所以场分面反射镜7具有相同的反射率，而无论照明倾斜位置如何。场分面反射镜7在图5中示出的两个照明倾斜位置中的反射率的一致性在+/-1%的容限范围内。
代替多层反射涂层27，也可以使用具有非常窄的入射角容限范围的单层或双层反射涂层。对于接近0°的范围中的入射角(即垂直入射)以及多层反射面27的周期性叠层，入射角容限范围可以为7°。对于15°范围中的入射角，入射角容限范围可以在1°和 2。之间的范围中。当使用具有非周期性叠层的多层反射涂层(即所谓宽带膜)时，入射角容限范围被提高。此类型的宽带膜通常具有更低的平均反射率。图6在沿着ζ轴的垂直投射中示出了根据图5的布置。通过示例，示出了三个光瞳面Il1Ul2和Il3，在它们的方向上，可以以相同的入射角β反射入射在场面7上的部分光束Μ。例如，如果场面7的倾斜机制允许在两个照明倾斜位置中调节，则这三个光瞳面Il1 至Il3中的两个可以被分配给这两个照明倾斜位置。例如，如果场面7的倾斜机制允许指定三个照明倾斜位置，则所有这三个光瞳面111至113都可以被分配给这些照明倾斜位置。基本地，通过各个场面7的倾斜轴的相应定向以及该场面7的倾斜机制，在入射角β的预定容限范围内，可以通过从图6中示出的场面7开始的物场照明通道沈激活光瞳分面反射镜 10的所有光瞳面11，所述照明通道位于图6中示意性指示的光瞳分面反射镜10的二次截面部分观中。二次截面部分观被两个二次截面线^aJSb限定，并附加地被光瞳分面反射镜10的外轮廓线限定。在图6中，在此外轮廓线之外，由虚线显示两个二次截面线^a、 28b0取决于几何比例，二次截面线观3、2813可以是抛物线、椭圆、圆或双曲线。两个二次截面线^a、28b中的每个定义场面7中的对应倾斜定向，从而部分光束M被反射到各自的二次截面线^a、28b (部分光束M在第一面7上具有相同反射角的位置)上，以指定各自的物场照明通道26。可以通过部分光束M以位于由二次截面线^a、28b定义的两个极限角之间的入射角在场面7上的反射，获得位于二次截面部分观内的光瞳面11。在指定了这些极限角之后，通过确定所关联的二次截面线J8b，即在整个光瞳分面反射镜10内，可以挑选出其中具有光瞳面11的二次截面部分观，可以通过部分光束M在面7上以这两个极限角内的反射角的反射，获得该光瞳面11。因此，通过二次截面部分观可以指定所有光瞳面11的光瞳面子组，或者指定用于物场照明通道向所观察的场面7的分配的一些光瞳面候选者。根据图6的场面7的照明倾斜位置可以通过以下方法分配给至少两个光瞳面11 首先，预先确定场面7的第一照明倾斜位置，在第一照明倾斜位置，一个光瞳面11 (例如图6 中的光瞳面Il1)被由场面7经由所分配的物场照明通道反射的部分光束M入射。在由场面7的反射面25上的多层反射涂层27的入射角容限范围预先确定的二次截面部分观内， 接着确定场面7的第二照明倾斜位置，同时将部分光束M在场面7上的入射角保持在入射角容限范围内。现在选择另一光瞳面(例如光瞳面Il2)，该另一光瞳面在所确定的第二照明倾斜位置被由场面7经由另一物场照明通道沈反射的部分光束M入射。借助于图7和图8使得场面7的两个照明倾斜位置中的入射角β工和β 2的一致性再次变得清楚。图7和图8中的xyz坐标系关于总场分面反射镜6的主反射面。图7示出了第一照明倾斜位置中的场面7，在第一照明倾斜位置中，在物场照明通道26i中以入射角β ！反射入射部分光束对。图8示出了另一照明倾斜位置中的场面7，在该另一照明倾斜位置中，由场面7在物场照明通道2 中以入射角β 2反射入射部分光束对。适用J1= β2。在根据图7和图8的两个照明倾斜位置之间，通过致动器四将场面7关于平行于y轴延伸的倾斜轴31倾斜了倾斜角2 β 致动器四仅在图7中示意性地示出且具有与控制装置30的信号连接。入射部分光束M在场面7上反射之前不改变其在图7和图8中的空间中的位置。根据图7和图8的两个物场照明通道26i和2 通过关于一平面成为彼此的镜像， 该平面包含反射面25上的入射部分光束M并垂直于部分光束M在场面7上的入射平面， (即平行于yz平面)。两个物场照明通道26i和2 沿着入射在反射面25上的部分光束M 而成为彼此的镜像。图9在类似于图5的视图中示出了可以用来替代根据图5至图8的场面7的场面 32的另一构造。上文已参照图1至图8描述的构件或附图标记具有相同的附图标记，并不再详细讨论。图9继而示出了入射部分光束M和两个物场照明通道26i和沈2。入射部分光束 24经由物场照明通道26i入射到光瞳面Il1上，在图9中的虚线所示的第一照明倾斜位置将入射部分光束M引导到物场照明通道26i中。入射部分光束M经由另一物场照明通道 2 入射到光瞳面Il2上，在图9中的连续线所示的另一照明倾斜位置中将入射部分光束M 引导到该另一物场照明通道2 中。图9中所示的两个照明倾斜位置中的部分光束M的入射角相差绝对不超过10%，特别地不超过10°。场面32的反射面25上的多层反射涂层33具有带有大入射角容限范围的层设计， 并因此在一定范围的入射角上以一致性在+/-10%的容限范围内的反射率反射入射部分光束24，该入射角范围也包括物场照明通道^^2 的入射角。此类型的反射涂层也被称为宽带反射涂层。图12中通过虚线将反射率R对入射角β的依赖显示为反射率曲线34。这里将反射率R定义为被场面7反射的部分光束M的能量E。ut与入射在场面7上的部分光束对的能量Ein之间的能量比E。ut/Ein。小容限范围内的反射率R在约9.5°的范围中的最小入射角Pmin与约17.3°范围中的最大入射角β _之间是为约R = 0.6的常数，并且在 [β min，β mJ范围内仅在极限值R = 0. 58和R = 0. 62之间变化。图9中通过示例示出了通过场面32的相应照明倾斜位置在入射角容限范围 [βω η, 内获得的多个光瞳面lli。通过示例，取决于根据图9的场面32的倾斜调节
的机械设计，可以从光瞳面Ili中选择两个或多个光瞳面Il1Ul2.....Iln，并且经由物场照
明通道^^2 .....2 对它们入射。由于反射率曲线34的线路，经由各个物场照明通道
26,引导的部分光束M在+/-10%的容限范围内是常数，而不论场面32的相应照明倾斜位置如何。借助于图10和图11，下面将描述场面35上的反射涂层的另一构造，其可以被用于取代场面7或32。已经参照图1至图8描述的构件或参考变量具有相同的附图标记，并将不再详细描述。场面35的反射面36被划分为两个反射部分37、38，分别针对场面35的两个照明倾斜位置之一优化它们的反射率R。第一反射部分37具有第一反射涂层，其被构造为单层、 双层或多层涂层，并针对入射部分光束M的第一入射角β ！优化。第二反射部分38具有另一反射涂层，其继而可以被构造为单层、双层或多层涂层，并就它们的反射率而言针对入射部分光束M的第二入射角β2优化。这里，反射部分37针对入射角β工的反射率R与反射部分38针对入射角日2的反射率R的一致性在+/-10%的容限范围内。通过反射部分37、38的反射涂层的相应设计，反射率在5<%、2%、1%或者小于的容限范围内的一致性是可能的。图10示出了第一照明倾斜位置中的场面35，其中，以入射角β工将入射部分光束 24偏转到第一物场照明通道26i中。仅反射部分37的反射涂层在此第一照明倾斜位置中起作用。图11示出了第二照明倾斜位置中的场面35，其中以入射角日2将入射部分光束M 偏转到另一物场照明通道2 中。仅反射部分38的反射涂层在该另一照明倾斜位置中起作用。由于反射率R的一致性，被反射到照明通道^i、2h中的部分光束对，在场面35上的反射之后，具有相同的能量，而不论各自的照明倾斜位置如何。下面借助于图12中的连续线所示的反射率曲线39描述用来代替根据图9的场面 32的反射涂层33的反射涂层的另一设计。反射率曲线39在入射角范围[i3min，内不是反射率的特定值的大致常量， 而是具有最大反射率Rmax位于两个入射角βω η、之间的反射率曲线39，其中适用Rmax 0.71。在两个极限入射角i3min和β _中，具有反射率曲线39的反射涂层还分别具有相同的反射率R = 0.6。只要场面(例如根据图9的场面32)以对应于入射部分光束对的入射角的照明倾斜位置操作，入射部分光束M的入射角在容限范围内分别对应于入射角 β _或β _，则经由这些照明位置由场面32反射的部分光束&继而具有相同的能量，而不论所选择的照明倾斜位置如何。借助于图13和图14，下面将描述照明光学系统40的另一构造，其可以被用来代替投射曝光系统1中根据图1的照明光学系统23的构件10至14。已经参照图1至12描述的构件或参考变量具有相同的附图标记，并不再详细描述。照明光学系统40中的光瞳分面反射镜41具有用于照明光3的通孔42。在穿过通孔42之后，照明光3首先在场分面反射镜6的场面7上、接着在光瞳分面反射镜41的光瞳面(未详细示出)上反射，并被从那里引导到物场18，在物场18处各个物场照明通道沈重叠。图13中示出了定义照明光3的光束的边缘的两个物场照明通道沈、以及分配到示意性示出的面7的两个照明倾斜位置的两个物场照明通道26i和沈2。在图13中，照明光3 的部分光束M继而入射到此场面7上。分配到物场照明通道^i、2h的部分光束M的两个入射角^和日2在+/-10%的容限范围内相同。因为照明光学系统40对于场分面反射镜6和光瞳分面反射镜41的区域中的照明光3的光束路径具有基本对称的结构，所以对于场分面反射镜6的场面7的照明倾斜位置还可以获得入射角βρ β2的更高一致度，例如 +/-5 %、+/-2 %、+/-1 %的容限范围内的一致性，甚至更高的一致性。在两个照明倾斜位置之间，根据图13的场面7关于平行于χ轴的倾斜轴31倾斜约12°的角度。照明光3的总光束在中间焦点43的区域中具有0. 125的数值孔径，其接近于穿过场分面反射镜41的通孔42的通过量(throughput)。照明光经由具有0. 125的数值孔径的物场照明通道26照明物场18。图14在类似于图6的视图中示出了光瞳分面反射镜41的光瞳面11，利用入射部分光束M的预定容限范围内的相同入射角β由同一个场面7入射光瞳面11。这些光瞳面11位于环44内，其表示二次截面的特殊情况。图14中示出了位于环44内的三个所选择的光瞳面Il1Ul2Ul315已经联系根据图6的场面7的相应分配所说明的内容适用于根据图14的所述光瞳面Il1至Il3向场面7的照明倾斜位置的分配。二次截面部分28可以甚至按区域地(region-wise)具有椭圆、抛物线、双曲线或环的形状。在投射曝光期间，提供掩模母版17和具有针对EUV照明光3的光敏膜的晶片22。 借助于投射曝光系统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曝光的光敏层被显影在晶片22上。在此方式中制造微结构或纳米结构元件，例如半导体芯片。借助于EUV照明描述了上述实施例。作为对EUV照明的替代，也可以使用UV或 VUV照明，例如具有193nm波长的照明光。
权利要求
1.一种用于投射光刻的照明光学系统03 ;40)，用于照明场的照明，在所述照明场中可以布置后续成像光学系统(19)的物场(18)，所述照明光学系统O3;40)-具有分面反射镜(6)-所述分面反射镜(6)具有多个面(7 ；32 ；35)，用于照明光(3)的光束的部分光束04) 的反射引导，-其中所述面(7 ；32 ；35)的反射面05 ；36)在每种情况下可以在第一照明倾斜位置与至少一个其它照明倾斜位置之间倾斜，-在所述第一照明倾斜位置，将入射在所述面(7 ；32 ；35)上的所述部分光束04)沿着第一物场照明通道Oe1)引导到所述照明场，-在所述至少一个其它照明倾斜位置，将入射在所述面(7 ；32 ；35)上的所述部分光束 (24)沿着另一物场照明通道0 )引导到所述照明场，-其中所述可倾斜的面(7 ；32 ；35)的所述反射面05 ；36)被构造，使得以具有+/-10% 容限范围内的一致性的反射率R反射至少两个照明倾斜位置中的所述部分光束04)。
2.如权利要求1所述的照明光学系统，其特征在于在所述可倾斜的面(7)上的反射区域中引导被分配给所述可倾斜的面(7)之一的所述至少两个照明倾斜位置的至少两个物场照明通道06^2 )，使得以具有+/-10%容限范围内的一致性的入射角β在所述反射面05)上反射所述至少两个照明倾斜位置中的所述部分光束04)。
3.如权利要求2所述的照明光学系统，其特征在于所述两个物场照明通道Qe1^e2) 沿入射在所述反射面0 上的部分光束04)因反射而成为彼此的镜像。
4.如权利要求1所述的照明光学系统，其特征在于所述可倾斜的面(35)的反射面 (36)被划分为至少两个反射部分(37、38)，分别针对所述照明倾斜位置之一优化所述至少两个反射部分(37、38)的反射率R。
5.如权利要求1所述的照明光学系统，其特征在于至少一个可倾斜的所述面(7；32 ； 35)的反射面(25 ；36)具有反射涂层(27)。
6.如权利要求5所述的照明光学系统，其特征在于所述反射涂层(XT)被设计，使得 针对所述可倾斜的面(7 ；32 ；35)上对应于所述至少两个照明倾斜位置的入射角β，所述反射涂层(XT)以具有+/-10%容限范围内的一致性的反射率R反射所述部分光束04)。
7.如权利要求6所述的照明光学系统，其特征在于所述反射涂层(XT)被设计为宽带反射涂层。
8.如权利要求5所述的照明光学系统，其特征在于所述反射涂层(XT)被设计，使得 针对分配到所述至少两个照明倾斜位置的入射角β，产生具有+/-10%容限范围内的一致性且比所述反射涂层(XT)针对所述照明光⑶的最大反射率Rmax小超过的反射率。
9.如权利要求1所述的照明光学系统，其具有布置在所述分面反射镜(6)的下游的第二分面反射镜(11 ；41)，所述第二分面反射镜(11 ；41)具有多个第二面(11)，用于反射引导被所述第一分面反射镜(6)的第一面(7 ；32 ；35)反射的所述部分光束(24)，从而通过所述反射光束引导预先确定所述物场照明通道(26)，在每种情况下将所述两个分面反射镜 (6/10 ；6/41)的一个面(7/11 ；32/11 ；35/10)分配到所述物场照明通道(26) 0
10.一种用于投射光刻的照明光学系统03 ；40)，用于照明场的照明，在所述照明场中可以布置后续成像光学系统(19)的物场(18)，所述照明光学系统O3;40)-具有分面反射镜(6)-所述分面反射镜(6)具有多个面(7 ；32 ；35)，用于照明光(3)的光束的部分光束04) 的反射引导，-其中所述面(7 ；32 ；35)的反射面05 ；36)在每种情况下可以在第一照明倾斜位置与至少一个其它照明倾斜位置之间倾斜，-在所述第一照明倾斜位置，将入射在所述面(7 ；32 ；35)上的所述部分光束04)沿着第一物场照明通道Oe1)引导到所述照明场，-在所述至少一个其它照明倾斜位置，将入射在所述面(7 ；32 ；35)上的所述部分光束 (24)沿着另一物场照明通道0 )引导到所述照明场，-具有第二分面反射镜(U ；41)，布置在所述分面反射镜(6)的下游， -所述第二分面反射镜(11 ；41)具有多个第二面(11)，用于反射引导由所述第一分面反射镜㈩)的第一面(7 ；32 ；35)反射的所述部分光束04)，-从而通过所述反射光束引导，预先确定所述物场照明通道(26)，在每种情况下将所述两个分面反射镜(6/10 ；6/41)的一个面(7/11 ；32/11 ；35/10)分配到所述物场照明通道，-其中所述第二面(Il1Ul2Ul3)经由所述至少两个照明倾斜位置而在每种情况下被分配给所述第一分面反射镜(6)的第一面(7 ；32 ；35)之一，以形成所述物场照明通道 (26)，所述第二面(Il1Ul2Ul3)位于所述第二分面反射镜(10;41)的由两个二次截面线 (28a,28b)限制的部分08)上，所述两个二次截面线中的每个定义所述部分光束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镜(10 ；41)上的入射位置，以指定各自的物场照明通道06)。
11.一种用于向根据权利要求9的照明光学系统中的第一面(7 ；32 ；35)之一的照明倾斜位置分配至少两个第二面(11)的方法，所述方法具有以下步骤-预先确定第一照明倾斜位置，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),-确定所述第一面(7 ；32 ；35)的第二照明倾斜位置，同时将所述部分光束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围内，-选择至少另一第二面(112、113)，在所确定的第二照明倾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.—种具有根据权利要求1的照明光学系统03 ；40)以及用于将物场(18)成像在像场00)中的投射光学系统(19)的照明系统。
13.一种具有根据权利要求12的照明系统以及EUV光源的投射曝光系统(1)。
14.一种用于制造结构化元件的方法，具有以下步骤-提供晶片(22)，在所述晶片上至少部分施加光敏材料的层， -提供掩模母版(17)，该掩模母版(17)具有要被成像的结构， -提供根据权利要求13的投射曝光系统(1)，其中所述第一分面反射镜(6)的至少某些可倾斜的第一面(7)具有根据权利要求11的方法分配的照明倾斜位置，-借助于所述投射曝光系统(1)，将所述掩模母版(17)的至少一部分投射到所述晶片 (22)的所述层的区域上。
15. 一种结构化构件，由根据权利要求14的方法制造。
全文摘要
本发明公开了一种用于投射光刻的照明光学系统。所述照明光学系统具有分面反射镜。所述分面反射镜具有多个面，用于照明光的光束的部分光束的反射引导。所述面的反射面可以被分别倾斜。在第一照明倾斜位置中，所述可倾斜的面将入射在它们上的部分光束沿着第一物场照明通道引导到所述照明场。在另一照明倾斜位置中，所述可倾斜的面将入射在它们上的部分光束沿着另一场面照明通道引导到所述照明场。所述可倾斜的面的反射面被构造，使得以具有+/-10％容限范围内的一致性的反射率R反射至少两个照明倾斜位置中的部分光束。根据本发明，可以避免可倾斜的面的照明倾斜位置对照明光学系统的照明光通过量的不期望的影响。
文档编号G02B26/08GK102193334SQ201110064478
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者汉斯-于尔根.曼 申请人:卡尔蔡司Smt有限责任公司