专利名称：照射系统、光刻设备以及照射方法
技术领域：
本发明大体涉及一种光刻设备。本发明具体应用为照射系统，其形成光刻设备的部分并且尤其地，但不排他地，应用于用于调节光刻设备中极紫外(EUV)辐射束的轮廓的照射系统。
背景技术：
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。光刻设备可用于例如集成电路(IC)制造过程中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而而实现图案的转移。通常，单一衬底将包括相邻目标部分的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。光刻设备通常包括照射系统，其接收来自源的辐射并产生用于照射图案形成装置的照射束。这种照射系统通常包括强度分布调节布置，其引导、成形和控制束的强度分布。光刻技术被广泛地看作制造集成电路和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着使用光刻技术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻技术正变成允许缩小将要制造的集成电路或其他器件和/或结构的更加关键的因素。图案印刷的极限的理论估计可以由分辨率的瑞利法则给出，如等式⑴所示Cl) = k.(1)
1 NA其中\是所用辐射的波长，NA是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，kl是随工艺变化的调节因子，也称为瑞利常数，CD是印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(I)知道，特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种途径获得通过缩短曝光波长、、通过增大数值孔径NA或通过减小kl的值。为了缩短曝光波长，并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是波长在5-20nm范围内的电磁辐射，例如在13-14nm范围内。已经提出使用波长小于IOnm的EUV辐射，例如在5-lOnm范围内，例如6. 7nm或6. 8nm。可用的源包括例如激光产生的等离子体源、放电等离子体源或基于通过电子存储环提供的同步加速器辐射的源。可以使用等离子体产生EUV辐射。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于激发燃料以提供等离子体的激光器，和用于包含等离子体的源收集器模块。通过引导激光束到例如合适材料(例如锡)的颗粒、或合适气体(例如氙气或锂蒸汽)的束或蒸汽的燃料上形成等离子体。最终的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其使用辐射收集器收集。辐射收集器可以是反射镜正入射辐射收集器，其接收辐射并将辐射聚焦成束。源收集器模块可以包括包围结构或室，布置成提供真空环境以支撑等离子体。这种辐射系统通常称为激光产生等离子体(LPP)源。在光刻技术领域熟知，可以通过适当地选择照射图案形成装置的角度，即通过适当地选择照射图案形成装置的辐射的角度分布改善图案形成装置的被投影到衬底上的图像。在具有Koehler照射系统的光刻设备中，照射图案形成装置的辐射的角度分布由照射系统的光瞳平面内的照射束的空间强度分布确定。这是因为在光瞳平面处的照射束有效地用作用于产生入射到图案形成装置上的照射束的次级或虚辐射源。在照射系统内光瞳平面处的照射束的空间强度分布形状通常被称为照射模式或轮廓。在光瞳平面处具有特定空间强度分布的照射束在图案形成装置的图形被投影到衬底上时改善处理范围。具体地，具有双极、环形或四极离轴照射模式的空间强度分布的照射束可以加强投影过程的分辨率和/或其他特性，例如对投影系统光学像差的敏感性、曝光范围和焦深。特定的“软极”照射模式也可以对图案形成装置投影到衬底上的图像有积极效果。因此，照射系统通常包括一个或多个装置或结构以引导、成形和控制照射束，使得其在光瞳平面处具有期望的空间强度分布(期望的照射模式)。尤其地，在使用EUV辐射的情况下，已知的是，提供包括场琢面反射镜装置或场多小面反射镜装置(field-facet mirror device)的照射系统,场琢面或场多小面反射镜装置具有多个初级反射型小面(facet)(或称为琢面)。在下文中，这些初级反射型元件也可以称为场小面或场琢面。在使用时，每个场小面或场琢面接收入射束部，即从源收集器模块发出的并入射到场多小面反射镜装置上的EUV辐射束的部分。相对于对应的入射束部场小面的取向在角度范围上是可控制的。每个场小面有效地引导辐射从其入射束部到具有多个次级反射型小面的光瞳多小面反射镜装置。这些次级反射型元件也可以称为光瞳小面(或称为光瞳琢面)。每个光瞳小面在被照射时将用作图案形成装置的次级光源，使得入射到图案形成装置上的EUV辐射束具有期望的照射模式。在美国专利第6，658，084号中示出这种布置的一个示例，可以从该专利了解更多的信息。该专利公开一种照射系统，包括场多小面反射镜装置，其中每个场小面可以设置在两个可能取向，第一和第二取向使得对应的第一或对应的第二光瞳小面被照射。在这样的系统中，光瞳小面是场小面的两倍，并且对应的第一光瞳小面限定第一照射模式，同时对应的第二光瞳小面限定第二照射模式。从第一或第二光瞳小面反射的辐射形成相应的第一或第二照射模式的部分。这种布置具有缺点，其不能在不使得场小面照射其相关的第二光瞳小面的情况下仅通过使得场小面不照射其相关的第一光瞳小面修改第一照射模式。类似，不可以在不使得场小面照射第一光瞳小面的情况下使得场小面不照射第二光瞳小面修改第二照射模式。
发明内容
本发明的一方面通过能够实现每个光瞳小面的照射模式调节消除或减轻上述的潜在缺点。根据本发明的一方面，提供一种用在光刻设备中的照射系统，所述光刻设备布置、成通过使用投影系统将图案形成装置的图案投影到衬底上。所述照射系统包括场多小面反射镜装置；和光瞳多小面反射镜装置。场多小面反射镜装置包括多个反射型场小面，每个场小面能够在第一取向和辅助取向之间切换，在第一取向，通过场小面的入射极紫外辐射束部被引导至光瞳多小面反射镜装置并从光瞳多小面反射镜装置被引导至图案形成装置，和在辅助取向，所述束部被引导到光瞳多小面反射镜装置的区域上，所述光瞳多小面反射镜装置的所述区域设置在对应于光刻设备的投影系统的数值孔径的径向范围内，且所述光瞳多小面反射镜装置的所述区域布置作为有效地收集入射辐射并避免辐射到达图案形成装置的束流收集区域。根据本发明一方面，提供一种光刻设备，包括照射系统，包括场多小面反射镜装置和光瞳多小面反射镜装置。光刻设备还包括支撑结构，配置成支撑图案形成装置。所述图案形成装置配置成接收来自照射系统的辐射并图案化该辐射。光刻设备还包 括投影系统，配置成将图案化辐射投影到衬底上。所述场多小面反射镜装置包括多个反射型场小面，每个场小面能够在第一取向和辅助取向之间切换，在第一取向，通过场小面的入射极紫外辐射束部被引导至光瞳多小面反射镜装置并从光瞳多小面反射镜装置被引导至图案形成装置，和在辅助取向，所述束部被引导到光瞳多小面反射镜装置的区域，所述光瞳多小面反射镜装置的区域设置在对应于投影系统的数值孔径的径向范围内，且所述光瞳多小面反射镜装置的区域布置为有效地收集入射辐射并避免辐射到达图案形成装置的束流收集区域。根据本发明一方面，提供一种用于修改通过光刻设备的照射系统提供的照射模式的方法。所述照射系统包括场多小面反射镜装置和光瞳多小面反射镜装置。场多小面反射镜装置包括多个反射型场小面。所述方法包括步骤引导辐射束至场多小面反射镜装置；和将场小面从第一取向切换至辅助取向，在第一取向，通过场小面的入射极紫外辐射束部被引导至光瞳多小面反射镜装置并从光瞳多小面反射镜装置被引导至光刻设备的图案形成装置，以为产生照射模式作贡献，和在辅助取向，所述束部被引导到光瞳多小面反射镜装置的区域，所述光瞳多小面反射镜装置的所述区域设置在对应于光刻设备的投影系统的数值孔径的径向范围内，且所述光瞳多小面反射镜装置的所述区域布置作为有效地收集入射辐射并避免辐射到达图案形成装置的束流收集区域。根据本发明一方面，提供一种器件制造方法，包括步骤修改通过光刻设备的照射系统提供的照射模式。所述照射系统包括场多小面反射镜装置和光瞳多小面反射镜装置。场多小面反射镜装置包括多个反射型场小面。所述修改步骤包括引导辐射束至场多小面反射镜装置；和将场小面从第一取向切换至辅助取向，在第一取向，通过场小面的入射极紫外辐射束部被引导至光瞳多小面反射镜装置并从光瞳多小面反射镜装置被引导至光刻设备的图案形成装置，以为产生照射模式作贡献，在辅助取向，所述束部被引导到光瞳多小面反射镜装置的区域，所述光瞳多小面反射镜装置的所述区域设置在对应于光刻设备的投影系统的数值孔径的径向范围内，且所述光瞳多小面反射镜装置的所述区域布置作为有效地收集入射辐射并避免辐射到达图案形成装置的束流收集区域。所述器件制造方法还包括用图案形成装置对从照射系统接收的辐射进行图案化；和用投影系统将图案化的辐射投影到衬底上。
下面将仅以示例的方式、参考所附示意图描述本发明的不同方面的实施例，其中相应的附图标记表示相应的部件，其中图I示出根据本发明一个实施例的光刻设备；图2是图I中的设备更详细的视图，其包括DPP源收集器模块；图3是图I中的设备的替换的源收集器模块的视图，该替换的源收集器模块是LPP源收集器模块；图4详细地示出图2的照射系统；图5示意地示出用在不是根据本发明的照射系统中的场多小面反射镜装置的示例的操作的说明图； 图6示意地示出用在根据本发明的实施方式的照射系统中的场多小面反射镜装置的示例的操作的说明图；图7示出根据本发明的实施例的在照射系统中的通过图6的光瞳多小面反射镜装置多小面化的束轮廓。图8示出根据本发明的实施例的在照射系统中的通过图6的光瞳多小面反射镜装置形成的束轮廓。图9示出根据本发明的实施例的在照射系统中的通过图6的光瞳多小面反射镜装置形成的束轮廓。
具体实施例方式图I示意地示出根据本发明的一个实施例的包括源收集器模块SO的光刻设备100。设备包括照射系统(照射器)IL，配置成调节辐射束B (例如EUV辐射)；支撑结构(例如掩模台)MT，构造成支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA，并与配置用于精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；衬底台(例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于精确地定位衬底台的第二定位装置PW相连；和投影系统(例如反射投影系统)PS，其配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。照射系统IL可以包括反射型、衍射型或折射型部件，用以引导、成形、或控制辐射。所述支撑结构MT以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统PS)。术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示LCD面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同的方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。与照射系统类似，投影系统可以包括多种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用真空之类的其他因素所适合的。希望将真空环境用于EUV辐射，因为其他气体会吸收太多的辐射或电子。因此借助真空壁和真空泵可以在整个束路径上提供真空环境。如这里所述，设备是反射类型(例如采用反射掩模)。光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。
参照图1，所述照射器IL接收从源收集器模块SO发出的极紫外辐射束。形成EUV光的方法包括但不必限于将材料转化为等离子体状态，其具有至少一种元素，例如氙、锂或锡，其中一个或多个发射线在EUV范围。在一个这样的方法中，通常所称的激光产生的等离子体(“LPP”)，所需的等离子体可以通过使用激光照射燃料，例如具有所需发射线元素的材料的液滴、束或团簇来产生。源收集器模块SO可以是EUV辐射系统的部分，EUV辐射系统包括图I中未示出的激光器用以提供激发燃料的激光束。最终的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其使用在源收集器模块中设置的辐射收集器收集。激光器和源收集器模块可以是分立的实体(例如当CO2激光器被用于提供激光束用于燃料激发时)。在这种情况下，不会将激光器考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统的帮助，将所述辐射束从激光器传到源收集器模块。在其它情况下，所述源可以是源收集器模块的组成部分(例如当源是放电产生等离子体EUV生成器，通常称为DPP源)。所述照射器IL可以用于调节入射到图案形成装置以在其横截面上具有期望的强度均匀性和期望的角度强度分布的辐射束。照射器IL可以包括具有多个反射场小面的场多小面反射镜装置和具有多个反射光瞳小面的光瞳多小面反射镜装置(pupi 1-facetmirror-device)。在使用时,每个场小面接收入射束部,其是从源收集器模块SO发出的入射EUV辐射束的一部分。照射模式选择系统可以构造并布置成设置期望的照射模式。例如，每个场小面可以定向成将EUV辐射反射至属于限定第一照射模式的第一组反射光瞳小面的相应的不同的光瞳小面，或者替换地，可以定向成将EUV辐射反射至属于限定第二照射模式的第二组反射光瞳小面的相应的不同的光瞳小面。当通过光瞳小面反射并引导朝向图案形成装置调节辐射的相应的空间强度分布，调节入射到图案形成装置MA上的辐射束的角强度分布获得照射模式的选择。所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。从图案形成装置(例如，掩模)MA反射后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器PS2 (例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器PSl用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置(例如，掩模)MA。可以使用掩模对准标记Ml、M2和衬底对准标记PU P2来对准图案形成装置(例如，掩模)MA和衬底W。图示的设备可以用于下列模式中的至少一种I.在步进模式中，在将支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。2.在扫描模式中，在对支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT 相对于支撑结构(例如掩模台)MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。3.在另一个模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如掩模台)MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式，通常可以采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。图2更详细地示出设备100，包括源收集器模块S0、照射系统IL以及投影系统PS。源收集器模块SO构造并布置成使得在源收集器模块SO的封闭结构220内保持真空环境。通过放电产生的等离子体源形成EUV辐射发射等离子体210。EUV辐射可以由气体或蒸汽形成，例如氙气、锂蒸汽或锡蒸汽，其中产生极高温等离子体210以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。通过例如放电引起至少部分电离的等离子体，由此产生所述极高温等离子体210。为了有效地产生辐射，需要例如IOPa分压的氙、锂、锡蒸汽或任何其他合适的气体或蒸汽。在一个实施例中，提供激发的锡(Sn)的等离子体以产生EUV辐射。由高温等离子体210发射的辐射从源室211经由定位在源室211中的开口内或后面的可选的气体阻挡件或污染物阱230 (在某些情况下也称为污染物阻挡件或翼片阱)而传递进入收集器室212。污染物讲230可以包括通道结构(channel structure)。污染物阱230还可以包括气体阻挡件或气体阻挡件和通道结构的组合。这里示出的污染物阱或污染物阻挡件230还至少包括通道结构，如本领域技术人员了解的。收集器室211可以包括辐射收集器CO，其可以是所谓的掠入射收集器。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。通过收集器CO的辐射可以被反射离开光栅光谱滤光器240，以聚焦在虚源点IF。虚源点IF通常被称为中间焦点，并且源收集器模块布置使得中间焦点IF位于封闭结构220内的开口 221或附近。虚源点IF是辐射发射等离子体210的像。随后辐射穿过照射系统IL，照射系统可以包括布置成在图案形成装置MA处提供辐射束21的期望的角强度分布以及在图案形成装置MA处提供期望的均匀性(一致)的辐射强度的光瞳多小面反射镜装置24和场多平面反射镜装置22。如上面所述，通过光学连接(通过适当地定向场小面)场小面至一组对应的不同的光瞳小面可以实现照射模式的选择。被照射的光瞳小面用作次级光源，具有限定照射模式的期望的空间强度分布。例如，对应的不同的光瞳小面的组可以选择成限定一个或多个离轴的、用于提供极线或极面的明亮的极的离轴照射模式。替换地，该组可以选择成限定环形照射模式或传统的照射模式。例如，在光瞳小面处或附近可以选择照射器的光瞳平面内的强度分布的外部径向范围。所述外部径向范围用O-外部表示，其中0-外部定义为可选择的外部径向范围，所述可选择的外部径向范围由与投影系统的数值空间NA相匹配的外部径向范围分割。类似地，强度分布的内部径向范围用0-内部表示，其可以选择。通过辐射束21在由支撑结构MT保持的图案形成装置MA处的反射，形成图案化束26，并且图案化束26通过投影系统PS经由反射元件28、30成像到由晶片台或衬底台WT保持的衬底W上。
通常在照射光学元件单元IL和投影系统PS内存在比图示多的元件。可选地，可以存在光栅光谱滤光片240，这取决于光刻设备的类型。此外 ，可以存在比图示的部件更多的反射镜。例如，投影系统PS可以实际包括6或8个反射元件。如图2所示，收集器光学元件CO被图示为具有掠入射反射器253、254以及255的巢状收集器，其仅作为收集器(或收集器反射镜)的一个不例。掠入射反射器253、254以及255围绕光学轴线0轴向对称地设置并且这种类型的收集器光学元件CO优选与放电产生的等离子体源(通常称为DPP源)结合使用。替换地，源收集器模块SO可以是如图3所示的LPP辐射系统的一部分。激光器LA布置成将激光能量沉积到例如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)的燃料，由此产生具有几十电子伏特(eV)的电子温度的高离子化的等离子体210。在这些离子的去激发和再复合期间产生的高能辐射从等离子体发射，通过附近的正入射收集器光学元件CO收集并聚焦到封闭结构220内的开口 221上。虽然在本文中详述了光刻设备用在制造ICs (集成电路)，但是应该理解到，这里所述的光刻设备可以有其他应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(IXDs)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用的情况中，可以将这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层1C，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。现在参照图4，图4详细地示出场多小面反射镜装置22和光瞳多小面反射镜装置24。光瞳多小面反射镜装置可以设置在照射系统IL的光瞳平面处或附近，并且其中心区域M可以布置成与辐射系统的光学轴线0—致，如图2所示。在将要描述的本发明的实施例中，例如场小面221、222、223的反射型场小面是三状态装置，其中它们每一个相对于对应的入射EUV辐射束部分具有三个可能的取向。第一两个取向有效地将入射束部反射到相应的第一和第二光瞳小面上。第一和第二光瞳小面是相应的第一和第二组光瞳小面的部分。第三取向有效地反射入射束部至对入射到图案形成装置MA的束没有贡献、因而对选择的照射模式没有贡献的位置。因此，在图4中，通过示例，反射场小面221在图中示出为将入射束部201反射到光瞳多小面反射镜装置24的反射型光瞳小面2411 (如实线射线路径所示)，或反射到光瞳多小面反射镜装置24的反射型光瞳小面2412 (如点线射线路径所示)。在第三取向，场小面221将入射束部201反射至离开光瞳多小面反射镜装置24的位置，反射光用点划线表示。后者的反射光通过照射系统IL的壁上的束流收集区域BD吸收。提供激活或放射化系统(未示出)，其可以是照射模式选择系统的部分，以实现依赖于束的所需照射配置设置每一个反射型场小面的取向。双箭头A221示意地示出用于在两个照射模式之间切换的场小面221的角度倾斜范围的量。角度范围A221b将需要将入射束部201反射至离开光瞳多小面反射镜装置的位置。角度范围A221b与范围A221不同，通常比范围A221大。图5示出光瞳多小面反射镜装置24的扇形区的俯视图。如上面介绍的，场多小面反射镜装置22的每一个场小面可以照射两个相关的光瞳小面，一次一个，这取决于具体场小面的取向。图5中示出了三对这样的相关的光瞳小面对(2411,2412)、(2421,2422)以及(2431，2432)，每个光瞳小面用点表示的阴影表示，其中每对相关的光瞳小面用各自的双箭头连接示出。应该认识到，因为场多小面反射镜装置的每个场小面能够引导入射辐射到光瞳多小面反射镜装置的两个光瞳小面，因此光瞳多小面反射镜装置的数量与场小面数量相比将 是两倍。此外，虽然图4中在场多小面反射镜装置22仅示出若干个场小面，但是场多小面反射镜装置可以包括例如32X32个场小面的阵列，或任何合适数量的场小面。应该认识到，在参照图4和5描述的照射系统中，由场多小面反射镜装置22反射至离开光瞳多小面反射镜装置24的束流收集区域BD的辐射必须通过场多小面反射镜装置22的场小面偏离一个与反射辐射以形成照射模式的部分的角度不同的角度。场小面221可以围绕垂直于图5中双箭头A221的轴线旋转，使得将需要围绕该轴线的附加的、另外的旋转以将入射束部反射至如图4所示的束流收集装置BD，其中如图4所示的总的旋转范围A221b通常大于范围A221。场小面的期望的倾斜范围的量确定场小面和其相邻场小面之间的所需自由空间。相对于相邻场小面紧邻接触的情形，自由空间减小了场多小面反射镜装置的空间整体反射系数。例如，场小面厚度可以为3_(沿垂直于其反射表面的轴线)，图4中的倾斜范围A221b可以是lOOmrad。在该示例中，期望的自由空间将是0. 3mm。如果相邻的场小面也在类似的范围上是可旋转的，则两个场小面之间的自由空间需要是0. 6_，这不包括任何其他制造或系统偏差。这会减小上述整体反射系数几个百分点。期望，减小这种EUV福射损失的影响。根据本发明一个实施例，提供一种用于光刻设备的照射系统，包括场多小面反射镜装置，场多小面反射镜装置包括多个反射型场小面，每一个场小面可以两个取向之间切换，在其中一个取向内通过场小面的入射辐射束部被引导至有效地引导辐射离开场多小面反射镜装置到图案形成装置上的光瞳多小面反射镜装置，在另外一个取向内所述入射辐射束部被引导到光瞳多小面反射镜装置的区域上，所述光瞳多小面反射镜装置设置在对应光刻设备的投影系统的数值孔径的径向范围内且布置作为有效地收集入射辐射并避免其到达图案形成装置的束流收集区域。因此后面的辐射不是任何照射模式的部分。图6示出该实施例的另一方面。在一对相关的光瞳小面(例如光瞳小面(2411，2412)对)之间，如图中示出的双箭头A221连接的一对小面，提供光瞳区域PBD，光瞳区域PBD布置作为束流收集区域，使得通过区域PBD或入射到该区域上的EUV辐射不对入射到图案形成装置MA上的束作贡献。区域PBD设置在光瞳多小面反射镜装置的相对于其中心区域M的径向范围内。该范围具有对应O = I的半径R，因而径向范围R对应光刻设备的投影系统的数值孔径。该径向范围在图6中用圆形虚线表示。束流收集区域PBD可以由吸收材料形成。替换地，束流收集区域可以布置成将入射辐射反射至位置离开光瞳多小面反射镜装置的束流收集区域(未示出)，其中设置EUV辐射吸收材料。在图6中，束流收集区域PBD被图示为四个光瞳小面状区域的线性布置。束流收集区域PBD定位成使得其部分位于连接相关的光瞳小面(2411,2412)、(2421,2422)以及(2431,2432)的每一对的线上。结果，各个场小面221、222以及223的倾斜范围A221、A222以及A223此时每一个包括由相应的场小面反射的辐射不对照射模式作贡献的倾斜，同时，倾斜范围的量由可选择的照射模式的对确定。因而，场小面倾斜范围的量不在超过后面的照射模式相关的量，其依次减小相邻的场小面之间所需的自由空间。应该认识到，虽然在图 5和6中仅示出三对光瞳小面，在实际应用中可以在整个光瞳多小面反射镜装置24上分布相关的光瞳小面的多个对，在光瞳多小面反射镜装置24上的束流收集区域PBD的位置根据具体所需照射模式进行选择，下面将进行解释。图I示出光瞳多小面反射镜装置24上的束流收集区域PBD的示例的俯视图，其中束流收集区域基本上以环形形状布置，与环形区域71匹配。为了简单，仅详细示出光瞳小面和束流收集区域PBD的一部分。束流收集区域如同在光瞳多小面反射镜装置24上的束流收集区域一样被形成为小面的环状环形物以便形成位于外部径向范围R和内部径向范围Ri之间的基本上环状环形物71。如图6所示，外部周界R对应设备100的光学投影系统PS的数值孔径NA。这种环形束流收集区域的潜在优点在于，其可以用在用以限定光瞳小面对的指定方案中，其中一对中的一个光瞳小面在R和Ri之间的所选径向范围内被选择，该对中的另一个光瞳小面在该所选径向范围的外部被选择。这种指定方案适于支持多组可选的照射模式，包括例如环形照射模式和离轴多极照射模式。随后与每对小面相关的角度倾斜范围包括对应的场小面被设置在“偏离状态”(即，用于通过将光瞳小面排除对该照射模式作贡献以修改照射模式的状态)的倾斜。因而，在根据本发明一个实施例的照射系统中，对于处于对应照射束的具体配置的“偏离状态”的场小面，或对于在场多小面反射镜装置中可以发生的任何有缺陷的场小面，在场多小面反射镜的最大角度范围内场小面良好地倾斜的条件下可以引导不期望的辐射至光瞳多小面反射镜装置24上的束流收集装置PBD。由于减小的倾斜角度范围，通过应用大的小面厚度可以将细长或伸长的场小面221、222、223等(具有与掩模MA处的照射狭缝的相符的形状)形成得更刚性，由此使得可以选择不同材料，例如硅，用于制造反射镜小面。应该认识到，使用光瞳多小面反射镜装置的束流收集区域PBD的其他配置也可以被设置。图8示出包括四极束流收集区域PBD的光瞳多小面反射镜装置24。每个束流收集区域PBD设置在具有O = I的半径R内。可以发现，在光瞳多小面反射镜装置上使用四个这样的束流收集区域，场小面的最大倾斜角度范围可以被限制为将束流收集区域放置在外部(即光瞳多小面反射镜装置的外围)的布置情形中倾斜角度范围的70%。如图9所不,该图不出一种布置,其中由于光瞳多小面反射镜装置24上的合适的光瞳小面状区域被布置用作束流收集装置，或引导入射EUV辐射至外部的束流收集区域(未示出)，八个束流收集区域PBD布置在R和Ri之间。在这种情形中，场多小面反射镜装置22上的对应的场小面的倾斜角度范围可以限制为在辐射必须被引导至光瞳多小面反射镜装置24的外围的外部的布置情形中的倾斜角度范围的50%。应该认识到，虽然如图7、8和9中的布置所示将束流收集区域设置在径向范围R和Ri之间是有利的，但是根据本发明可以将附加的束流收集区域布置在光瞳多小面反射镜装置24的边缘，如图4所示。虽然场多小面反射镜装置22的场小面必须可倾斜的范围没有减小得如其他实施例那样多，但是仍然比使用光瞳多小面反射镜装置的外围作为部分场小面的束流收集布置的部分的现有技术有利，不需要场多小面反射镜装置22的所有的场小面是可倾斜的以便引导辐射至光瞳多小面反射镜装置24的外围外部。应该认识到，虽然本发明在采用EUV辐射的光刻设备中具有特殊的应用，但是本发明也可以应用于具有在其他波长带范围内的辐射的光刻设备中。 还应该认识到，虽然在上述特定实施例中，场多小面反射镜装置的小面为三种状态的装置，其具有三种可能的取向。但是本发明也可以应用于具有两种状态的场多小面反射镜，其一对应的小面取向，在该小面取向下，引导入射辐射为入射到图案形成装置MA上的束、以及一种对应取向的状态，其中引导束至光瞳多小面反射镜装置上布置作为束流收集区域的光瞳小面状区域。类似，本发明可应用于可在相对于入射束部的四种、五种或甚至更多种倾斜条件下定位的场多小面反射镜。虽然上面已经给出在光学光刻的情形中使用本发明的实施例的参考示例，但是应该认识到，本发明可以应用于其他应用，例如压印光刻，并且在允许的情况下，不限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置的拓扑限定在衬底上形成的图案。通过应用电磁辐射、热、压力或其组合，图案形成装置的拓扑可以被压入提供至衬底的抗蚀剂的层，然后固化抗蚀剂。在抗蚀剂固化之后从抗蚀剂移开图案形成装置在抗蚀剂中留下图案。在允许的情况下，术语“透镜”可以指的是不同类型的光学部件的任一个或其组合，包括折射型、反射型、磁性的、电磁的以及静电型光学部件。尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述不同的方式来实现。例如，本发明可以采用包含用于描述一种如上面公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列的一个或更多个计算机程序的形式，或具有存储其中的所述一个或更多个计算机程序的一个或更多个数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。上面的本说明书是为了说明，而不是为了限制。本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的范围的情况下可以对本发明修改。
权利要求
1.一种用在光刻设备中的照射系统，所述光刻设备布置成通过使用投影系统将图案形成装置的图案投影到衬底上，所述照射系统包括 场多小面反射镜装置；和 光瞳多小面反射镜装置， 所述场多小面反射镜装置包括多个反射型场小面，每个场小面能够在第一取向和辅助取向之间切換， 在第一取向，通过场小面的入射极紫外辐射束部被引导至光瞳多小面反射镜装置并从光瞳多小面反射镜装置被引导至图案形成装置，和 在辅助取向，所述束部被引导到光瞳多小面反射镜装置的区域上，所述光瞳多小面反 射镜装置的所述区域设置在对应于光刻设备的投影系统的数值孔径的径向范围内，且所述光瞳多小面反射镜装置的所述区域布置作为有效地收集入射辐射并避免辐射到达图案形成装置的束流收集区域。
2.如权利要求I所述的照射系统，其中，每个场小面还能够切換至第二取向，在第二取向，其中通过场小面的入射极紫外辐射束部被引导至光瞳多小面反射镜装置并从光瞳多小面反射镜装置被弓I导至图案形成装置。
3.如权利要求I或2所述的照射系统，其中，所述束流收集区域包括偏离光瞳多小面反射镜装置的中心的隔离区域，所述中心由照射系统的光学轴线限定。
4.如权利要求I或2所述的照射系统，其中，所述束流收集区域包括以光瞳多小面反射镜装置的中心为中心的环形区域，该中心由照射系统的光学轴线限定。
5.如前述权利要求任一项所述的照射系统，其中，每个束流收集区域配置成吸收入射辐射。
6.如前述权利要求任一项所述的照射系统，其中，所述束流收集区域与布置成吸收辐射并设置远离光瞳多小面反射镜装置的装置相关联，以及，其中，所述束流收集区域布置成反射入射辐射到所述相关联的辐射吸收装置。
7.ー种光刻设备，包括 照射系统，包括场多小面反射镜装置和光瞳多小面反射镜装置； 支撑结构，配置成支撑图案形成装置，所述图案形成装置配置成接收来自照射系统的辐射并使该辐射图案化；和 投影系统，配置成将图案化的辐射投影到衬底上， 所述场多小面反射镜装置包括多个反射型场小面，每个场小面能够在第一取向和辅助取向之间切换，在第一取向，通过场小面的入射极紫外辐射束部被引导至光瞳多小面反射镜装置并从光瞳多小面反射镜装置被引导至图案形成装置，和 在辅助取向，所述束部被引导到光瞳多小面反射镜装置的区域上，所述光瞳多小面反射镜装置的所述区域设置在对应于投影系统的数值孔径的径向范围内，且所述光瞳多小面反射镜装置的所述区域布置作为有效地收集入射辐射并避免辐射到达图案形成装置的束流收集区域。
8.一种用于修改通过光刻设备的照射系统提供的照射模式的方法，所述照射系统包括场多小面反射镜装置和光瞳多小面反射镜装置，场多小面反射镜装置包括多个反射型场小面，所述方法包括步骤引导辐射束至场多小面反射镜装置；和 将场小面从第一取向切换至辅助取向，在第一取向，通过场小面的入射极紫外辐射束部被引导至光瞳多小面反射镜装置并从光瞳多小面反射镜装置被引导至光刻设备的图案形成装置，以为产生照射模式作贡献，和 在辅助取向，所述束部被引导到光瞳多小面反射镜装置的区域，所述光瞳多小面反射镜装置的所述区域设置在对应于光刻设备的投影系统的数值孔径的径向范围内，且所述光瞳多小面反射镜装置的所述区域布置作为有效地收集入射辐射并避免辐射到达图案形成装置的束流收集区域。
9.一种器件制造方法，包括步骤 修改通过光刻设备的照射系统提供的照射模式，所述照射系统包括场多小面反射镜装置和光瞳多小面反射镜装置，场多小面反射镜装置包括多个反射型场小面，所述修改步骤包括 引导辐射束至场多小面反射镜装置；和 将场小面从第一取向切换至辅助取向，在第一取向，通过场小面的入射极紫外辐射束部被引导至光瞳多小面反射镜装置并从光瞳多小面反射镜装置被引导至光刻设备的图案形成装置，以为产生照射模式作贡献，在辅助取向，所述束部被引导到光瞳多小面反射镜装置的区域上，所述光瞳多小面反射镜装置的所述区域设置在对应于光刻设备的投影系统的数值孔径的径向范围内，且所述光瞳多小面反射镜装置的所述区域布置作为有效地收集入射辐射并避免辐射到达图案形成装置的束流收集区域； 用图案形成装置对从照射系统接收的辐射进行图案化；和 用投影系统将图案化的辐射投影到衬底上。
全文摘要
一种照射系统，包括配置成调节入射到场多小面反射镜装置上的辐射束的光瞳反射镜和场多小面反射镜装置。场多小面反射镜装置包括多个反射型场小面，其能够在相对于入射束的第一取向和第二取向之间移动。在其第一取向的场小面有效地将入射辐射反射朝向相应的反射光瞳小面，以便形成从光瞳多小面反射镜装置反射的调节束的部分。在其第二取向的场小面有效地将入射辐射反射到光瞳多小面反射镜装置的设置为束流收集区域的相应区域。该区域布置用以阻止入射到该区域的辐射形成调节束的部分，并布置在光瞳多小面反射镜装置上的有效地限定从光瞳多小面反射镜装置反射的调节束的内部和外部区域的环形区域的界限之间。
文档编号G03F7/20GK102695989SQ201080059496
公开日2012年9月26日 申请日期2010年11月29日 优先权日2009年12月29日
发明者E·鲁普斯特拉, G·德维里斯, J·范斯库特, W·德勃伊, 尤韦·米莰 申请人:Asml荷兰有限公司