产生用于投射曝光设备的可用输出光束的euv光源的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 德国专利申请DE102012219936. 5的内容作为引用并入本文。
技术领域
[000引本发明设及一种产生用于投射光刻的投射曝光设备的EUV照明光的可用输出光 束的EUV光源。另外，本发明设及一种具有该种光源的照明系统、一种具有该种照明系统 的光学系统、一种具有该种光学系统的投射曝光设备、一种用于微结构或纳米结构组件的 制造方法（其中使用了该种投射曝光设备）W及借助此方法所生产的微结构或纳米结构组 件。
【背景技术】
[0004] 从专利WO2009/121438A1中可知一种具有照明系统的投射曝光设备。从 DE10358225B3中可知一种EUV光源。另外，从WO2009/121 438A1中可得到了解EUV光源 的其它参考。另外从US2003/0043359A1与US5, 896, 438中可知EUV照明光学单元。从 US6, 999, 172B2与US2008/0192225A1中可知用于产生偏振EUV光与用于几何偏振旋转 的变型例。
【发明内容】
[0005] 本发明之目的在于发展一种抓V光源，使得提供一种改良的输出光束用于分辨率 最佳化的照明。
[0006] 根据本发明，此目的通过一种具有权利要求1所指出的特征的抓V光源来实现。
[0007] 根据本发明，已认识到，线性偏振EUV照明光可特别良好地适用于分辨率最佳化 的照明。根据本发明的偏振设定装置W可用输出光束形式来提供该种线性偏振EUV照明 光。由于初始时产生圆形偏振EUV原始输出光束，所W结果为初始时利用任意地可预先定 义的偏振方向来产生线性偏振光线的选项。由于该偏振设定尽可能低，结果为具有传输损 耗的偏振规格。该光源的EUV产生装置可实施为波荡器。该波荡器的偏转磁体可W可位移 方式来设计。该偏转磁体的位移可用于在波荡器中产生线性偏振的可用输出光束。借助照 明装置中的出瞳，该EUV光源可用于利用至少局部地线性偏振的可用输出光束来实现照明 场的照明。特别地，由于使用照明光学单元的下游组件，可借助可用输出光束来获得照明场 的切向偏振照明（TE偏振）。在切向偏振照明的情况下，独立于照明角度，可用输出光束的 线性偏振方向永远垂直于该照明场上的入射平面而偏振。此外，该EUV光源可用于设定线 性偏振的偶极照明，其中免除了由于偏振设定造成的额外传输损耗。在具有该种线性偏振 的偶极照明的情况下，从两个主要方向来照明照明场，从两个主要方向，在各情况下通过线 性偏振照明光来照射照明场。
[000引 EUV光源可具有基于电子束的设计，例如，其可基于自由电子激光（FEL)而设计成 X射线光源。或者，该EUV光源还可实施成等离子源，其中，EUV福射借助驱动激光器（LPP 源）或借助气体放电（GDPP源）来放射。在根据权利要求2的基于电子束的抓V光源的情 况下，可有效地产生圆形偏振的EUV原始输出光束。
[0009] 该EUV光源能够产生波长在3皿与15皿之间的福射。
[0010] 根据权利要求3的设定装置使得可获得特定线性偏振方向的规格（尤其受控）。 该可用输出光束可具有相同功率，而与偏振方向无关。
[0011] 根据权利要求4的设定装置降低了对抓V光源之后的照明光学单元的用于照明 该投射曝光设备的照明场的要求。如果两个EUV偏转反射镜均在该EUV光的布鲁斯特 炬rewster)入射角的范围中操作，则该导致具有特别良好的偏振对比度的线性偏振EUV照 明光。
[0012] 根据权利要求5和6的实施例再现了该设定装置的设计的变型例。根据权利要求 5的实施例可获得一种偏振设定，其中，可用输出光束的线性偏振的各偏振角可在没有光束 偏移的情况下指定。所有S个EUV偏转反射镜可在该EUV照明光的布鲁斯特入射角的范围 中操作，但是该并非强制性的。
[0013] 根据权利要求7的EUV偏转棱镜可W紧凑方式实现。
[0014] 根据权利要求8的实施例导致再一次改进的偏振对比度的选项。
[0015] 根据权利要求9的照明系统、根据权利要求12的光学系统、根据权利要求13的投 射曝光设备、根据权利要求14的制造方法W及根据权利要求15的微结构或纳米结构组件 的优点对应于那些已经在上面参照根据本发明的EUV光源解释的优点。该光学系统的照明 光学单元的像侧数值孔径可大于0. 4,并可大于0. 5。
[0016] 该偏振设定装置可W是EUV光源的组件，然而，根据权利要求10,其还可W是照明 光学单元的组件。设定偏振来由圆形偏振输入光产生至少局部线性偏振的一般原理可同时 在可用输出光束的光源侧产生情况下或在经由照明光学单元的原始输出光束的进一步行 程期间实现。
【附图说明】
[0017] 本发明的示例性实施例将在下面根据附图来更为详细地解释。附图中：
[0018] 图1示意性地并参考照明光学单元示出用于EUV投射光刻的投射曝光设备的子午 截面；
[0019] 图2和3示出该投射曝光设备的EUV光源的偏振设定装置的两个变型例；
[0020] 图4示出类似于图1所示的用于EUV投射光刻的投射曝光设备的另一实施例；
[0021] 图5示出偏振设定装置的子午截面，该偏振设定装置可用于根据图4的投射曝光 设备中；W及
[0022] 图6示出偏振设定装置的另一实施例。
【具体实施方式】
[0023] 微光刻投射曝光设备1用于制造微结构或纳米结构的电子半导体组件。光源或 福射源2发射处于例如3皿与30皿之间、特别是在3皿与15皿之间的波长范围内EUV福 射。光源2实施成自由电子激光器（FEL)。其是同步加速器福射源，其产生具有非常高辉 度的相干福射。描述该种FEL的先前文献指定在WO2009/121438A1中。例如，可使用的 光源 2 描述于 2004 年 8 月Forschungszentrum Karlsruhe in Helmholtz-Gemeinschaft的科学报告FZKA6997 中Uwe Schindler所提出的"Ein supraleitender Undulator mit elektrisch umschaltbarerHelizi设t"[A superconducting undulator with electrically switch油le helicity]中W及DE10358225B3 中。
[0024] EUV光源2具有用于产生电子束化的电子束供应装置2aW及EUV产生装置2c。 电子束供应装置2a将电子束化供应给EUV产生装置。EUV产生装置2c实施成波荡器。该 波荡器可视需要具有能够通过位移来调节的波荡器磁体。
[0025] 光源2的平均功率为2. 5kW。光源2的脉冲频率为30MHz。那么，每个单独福射脉 冲承载的能量为83yJ。在福射脉冲长度为lOOfs的情况下，该对应于833MW的福射脉冲功 率。
[0026] 为了在投射曝光设备1内进行照明和成像，可用福射束3 (还称为可用输出光束） 用为照明光。可用福射束3借助扫描装置6在孔径角4内福射出，孔径角匹配于投射曝光 设备1的照明光学单元5。从光源2开始，可用福射束3具有小于5mrad的散度。扫描装 置6布置在照明光学单元5的中间焦平面7中。在扫描装置6之后，可用福射束3初始入 射在场分面反射镜8上。
[0027] 特别地，可用福射束3具有小于2mrad、优选地小于Imrad的散度。该可用福射束 在场分面反射镜8上的光斑大小大约为4mm。
[002引在场分面反射镜8处反射之后，可用福射束3细分成关联于场分面反射镜8的单 独场分面（未示出）的光束锥，并入射在光瞳分面反射镜9上。光瞳分面反射镜9的光瞳 分面（图1中未示出）为圆形。通过场分面之一反射的可用福射束3的每一光束锥关联于 该些光瞳分面中的一个，使得在各情况下，场分面之一和光瞳分面之一的被照射的分面对 限定出可用福射束3的相关光束锥的照明通道或光束引导通道。光瞳分面与场分面的一对 一通道分配取决于投射曝光设备1所需的照明。因此，为了设定单独照明角，输出光束3在 场分面的相应一个和光瞳分面的相应一个的序列对中沿照明通道行进。为了相应地致动预 定的光瞳分面，分别单独地倾斜场分面反射镜。
[0029] 借助光瞳分面反射镜9和由S个EUV反射镜10、11、12构成的后续传输光学单元 13将场分面成像在投射曝光设备1的投射光学单元16的掩模母版或物面15中的照明场或 物场14中。EUV反射镜12实施成掠入射反射镜。
[0030] 由单独分面对设定的单独照明角序列借助所有照明通道的扫描整合（借助扫描 装置6对场分面反射镜8的场分面的照明引起）导致物场14的照明的照明角分布（由照 明光学单元5所造成）。
[0031] 在照明光学单元5 (未示出）的实施例中，特别是在投射光学单元16的入瞳的适 当位置的情况下，还可省略反射镜10、11和12,该导致可用福射束2在投射曝光设备1中的 传输对应地增加。
[0032] 反射可用福射束3的掩模母版17布置在物场14区域中的物面15上。掩模母版 17由掩模母版保持器18支撑，掩模母版保持器在被掩模母版位移驱动器19致动时可移动。
[0033] 投射光学单元16将物场14成像在像面21中的像场20上。在投射曝光期间，晶 片22布置在该像面21中，其中，晶片承载光敏层，光敏层在利用投射曝光设备1进行投射 曝光期间被曝光。晶片22由晶片保持器23支撑，晶片保持器又可借助晶片位移驱动器24 w受控方式移动。
[0034] 为了简化位置关系的描述，下面使用xyz坐标系。X轴垂直于图1的平面，并指向 图1