CN104246617B - Euv投射光刻的照明光学单元及包含该照明光学单元的光学系统 - Google Patents

Euv投射光刻的照明光学单元及包含该照明光学单元的光学系统 Download PDF

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Abstract

一种EUV投射光刻的照明光学系统(26)，用于将照明光(16)引导至照明场(5)，该照明场中可布置光刻掩模(7)。具有多个分面(25)的分面反射镜(19)用于将照明光(16)引导至照明场(5)。分面(25)中的每一个指定相应照明通道(27)，其引导照明光子束。正好一个照明通道(27)通过各个分面(25)引导。照明光学系统(26)设计为使得在照明光学系统(26)运行期间，在照明场(5)的每一个点处的每一个时刻，利用不同照明通道(27)引导的任意对照明光子束在时差(Δt)大于照明光(16)的相干时间τx的入射时刻照在照明场点上。结果，照明光学系统的照明场的照明质量得到改善。

Description

EUV投射光刻的照明光学单元及包含该照明光学单元的光学 系统
相关申请的交叉引用
通过引用，将以下申请的内容全部并入本申请：DE 10 2012 203 716.0、US 61/608,685、DE 10 2012 218 076.1和US 61/709,510。
技术领域
本发明涉及一种用于EUV投射光刻的照明光学单元。另外，本发明涉及一种包含该照明光学单元的光学系统，一种包含该光学系统的照明系统，一种包含该照明系统的投射曝光设备，一种借助于所述投射曝光设备制造微结构或纳米结构组件、尤其是半导体芯片的投射曝光方法，以及一种由该方法制造的微结构或纳米结构组件。
背景技术
从EP 1 451 629 B1和US 6,069,739已知投射光刻的照明光学单元。EP 1 521111 A1和DE 103 45 430 A1公开了具有相干衰减器(coherence reducer)的照明系统。相干衰减器实现为交叉阶梯状反射镜的布置(arrangement of crossed stepped mirrors)，其中每一个反射镜阶梯引导多个照明通道。
从WO 2009/121 438 A1已知具有照明系统的投射曝光设备。从DE 103 58 225 B3已知EUV光源。其它引用见于WO 2009/121 438 A1，由其它引用已知EUV光源。另外，从US2003/0043359 A1和US 5,896,438已知EUV照明光学单元。
另外，从US 2007/0295919 A1和WO 03/048 839 A1已知投射光刻的照明光学单元。
发明内容
本发明之目的是发展一开始所述类型的照明光学单元以便改进照明场的照明质量。
根据本发明，该目的通过这样的照明光学单元来实现，用于EUV投射光刻的照明光学单元，用于将照明光引导至照明场，光刻掩模可以布置在照明场中，包含具有多个分面的分面反射镜，用于将所述照明光引导至所述照明场，其中，引导照明光部分束的一个照明通道分别由所述分面之一预先确定，其中，在所述分面之一上分别引导正好一个照明通道，其中，所述照明光学单元实现为使得：当所述照明光学单元运行时，同时入射在所述照明场中相同点的任意对在不同照明通道上引导的照明光部分束具有相互行程时间差，该相互行程时间差大于所述照明光的相干时间。
照明光学单元可以是用于EUV投射光刻的照明光学单元。纵向相干长度(下文中简称为相干长度)取决于所使用的照明光频谱带宽。相干时间等同于相干长度，二者之间的转换可使用光速来完成。如果照明光学单元对照明光进行光谱过滤，则相关带宽是到达照明场的照明光的频谱带宽，而不是光源处的频谱带宽。举例来说，相干长度可为大约10μm。根据所使用的光源类型，还可有更长的相干长度。
根据本发明所确定的是，当照明光的至少两个部分束在任意时刻入射到照明场的任意点时，会正好发生照明光的部分束(在照明场中叠加)之间的干涉问题，并且在该过程中，这些部分束中的至少两个之间的从光源测得的光程之差小于照明光的相干长度。上述实施例避免出现满足不需要的干涉的条件，从而防止发生干涉问题。在不同照明通道上引导的任意对照明光部分束的相互行程时间差大于照明光的相干时间的指定条件应用于照明场中的每个点。
为此，在各个情况中，照明通道中的每一个最初精确地由分面至正好一个照明通道的分配限定。不同的照明通道通常在空间中的某处重叠，但是在分面反射镜上空间分离。因此，同一分面引导正好一个照明通道的照明光。因此，在正好一个照明通道上引导的照明光不会同时入射到分面反射镜的多个分面上。照明通道仅以该方式限定。照明光的部分束由光路中的分面光学元件上的反射产生，并在相应照明通道中传播。分面反射镜可为场分面反射镜，其场分面彼此叠加地成像在照明场中。或者，分面反射镜还可为镜面反射体。从US 2006/0132747 A1、EP 1 614 008 B1和US 6,573,978中已知镜面反射体。照明光部分束的照明通道可从照明光的光源行进通过照明光学单元到达照明场。关于所考虑的行程时间差，仅这些照明光部分束在照明光学单元中彼此分离的照明通道的部分是相关的。除了考虑来自光源的所有照明通道外，还可考虑例如来自照明光学单元的波束制导(beamguidance)的输入的照明通道。
已发现，这样的照明光学单元特别适合于预定要设定的照明，该照明光学单元包含具有多个第一分面的第一分面反射镜，用于将所述照明光引导至所述照明场，包含第二分面反射镜，所述第二分面反射镜在所述照明光的光路中布置在所述第一分面反射镜的下游，并包含多个第二分面，其中，所述第一分面和第二分面布置为使得引导照明光部分束的一个照明通道相应由第一分面及相关第二分面预先确定，其中，在所述分面之一上分别引导正好一个照明通道。第一分面反射镜可布置在照明光学单元的场平面的区域中。第二分面反射镜可布置在照明光学单元的光瞳平面的区域中。至少一个分面反射镜的各分面继而可细分为单独反射镜。举例而言，从US 2011/001 947 A1已知这种单独反射镜细分。这种单独反射镜布置的特定实现还称为微机电系统(MEMS)。
特别地，多个照明部分束之间的光程光程差由于照明通道的几何布置而出现。在这样的实施例中，照明通道的选择和布置确保沿着照明通道的路径长度差始终足够长，以使上文指定用于非期望干涉的条件不能得到满足，在该实施例中，取决于所述照明通道的光路的路径长度之差，在所述照明光部分束之间出现行程时间差，其中，在所述照明光的光路中在所述照明光分为所述照明光部分束之前的位置与所述照明场之间测得的、两个不同照明光部分束的行程时间之间的各个差总是大于用于所述照明场的各个位置的所述照明光的相干时间。在上述实施例中，在照明光学单元内，在随着时间的推移到达照明场的照明光成分、尤其是照明光脉冲之间产生比照明光的相干时间长的延迟。
这种时间延迟对应于在部分束之间或在照明通道之间设定的光程光程差，以及由照明通道的几何布局产生。任意对部分束之间的时间延迟比照明光的相干时间长，因此在用于照明光的光源与照明场之间测量的、具有最短路径长度的照明通道与具有最长路径长度的照明通道之间出现最小行程时间差，其至少等于照明通道数量与光源的相干时间的乘积。
在考虑该路径长度差条件时出现的照明场的照明规则性常常是不够的。该规则性说明促使照明点、要照明的物体或该物体的图像的剂量如何随着照明场或物场或像场中的位置而强烈变化。在投射光刻的背景下，该规则性还称为均匀性。该规则性可以两个可供选择的方式来量化，即通过照明剂量的最大偏差或通过作为场位置的函数的照明剂量的方差、尤其是通过相对方差来量化。
在上述实施例的照明光学单元中，预定照明光部分束之间的行程时间差，使得当照明光学单元运行时，在任意时间以及在照明场中的任意点，在不同照明通道引导的照明光部分束的任意对至少具有彼此的光程光程差，其比照明光的相干长度长。
在考虑上文指定的路径长度差条件或行程时间时出现的照明场的照明规则性借助于下述实施例的光学延迟组件而得到附加地改进，而不必干预照明通道的其它几何布局，在该实施例中，光学延迟组件，用于将至少一个照明光部分束分为多个部分束成分，其中，所述部分束成分之间具有成对行程时间差，使得在所述照明光的光路中的位置与所述照明场之间测得的任意照明光部分束的部分束成分的行程时间之间的各个差仍大于所述照明光的相干时间，所述位置既位于所述照明光分为所述照明光部分束的上游又位于所述延迟组件的上游。延迟组件从入射光束产生相对于彼此延迟的多个光束，它们还称为部分束或光束成分。光路中由分面光学元件的反射产生的照明光部分束可利用光学延迟组件而关于它们的行程时间相对于彼此延迟。替代地或附加地，可借助于光学延迟组件将由分面反射产生的部分束本身分为部分束成分，该部分束成分继而具有相对于彼此的成对行程时间差。这些延迟光束中的每一个都改善了照明场的照明规则性。根据上述实施例确保没有非期望干涉会发生。
光学延迟组件可构造为使得至少一个照明光部分束的部分束成分的所有成对行程时间差都比两个照明光部分束的最大行程时间差(其在照明光的光路中在照明光分为照明光部分束之前的位置与照明场之间测得的)长。光学延迟组件还可构造为使得至少一个照明光部分束的部分束成分的所有成对行程时间差比两个不同照明光部分束的最小行程时间差(其是在照明光的光路中在照明光分为照明光部分束之前的位置与照明场之间测得的)短。照明光学单元的这些变型使得照明光的照明通道部分光脉冲在不同时间混合，并在上述延迟组件所产生的行程时间差方面不同。特别有利的变型具有特别小的阶梯高度或特别大的阶梯高度，尽管平均阶梯高度趋向于是不利的。阶梯高度的长度比例(lengthscale)被照明光的相干长度影响。在该情况下，特别小的阶梯高度小于50μm，尤其小于20μm，尤其小于10μm，尤其小于5μm，尤其小于2μm，以及尤其小于1μm。特别大的阶梯高度大于250μm，尤其大于1mm，尤其大于5mm，以及尤其大于20mm。
光学延迟组件可实现为反射阶梯反射镜，用于将至少一个照明光部分束分为多个部分束成分，该反射阶梯反射镜将入射的至少一个照明光部分束偏转为具有成对行程时间差的反射部分束成分，其中该成分由阶梯反射镜的不同阶梯预定。这种反射阶梯反射镜为光学延迟组件，其可以足够的精度制造。特别地，照明光可以小入射角(即大约垂直入射)，例如以小于30°，小于25°，小于20°，小于15°或小于10°的入射角照在光学延迟组件上，使得获得高程度反射，即使在EUV光的反射的情况下亦如此。原则上，光学延迟组件还可实现为在掠入射下(即以大于60°，大于65°，大于70°，大于75°或大于80°的入射角)工作的反射的阶梯反射镜。光学延迟组件可包含用于优化要反射的EUV波长的反射程度的多层膜。
部分束成分的行程时间差可由阶梯反射镜的阶梯高度预定。由阶梯反射镜的阶梯产生的典型延迟路径大约为几μm，例如约为1μm、2μm、5μm、10μm。相对大的路径差大约为几十μm，例如约为25μm、50μm、75μm，约为100μm、250μm、500μm，或者在毫米范围中，例如约为1mm、2mm、5mm，或者为甚至更长的路径差。延迟路径可被调谐为提供照明光的光源的相干长度。
光学延迟组件可形成在第一或第二分面反射镜的位置处。光学延迟组件的这种实施例可避免附加反射。特别地，延迟组件可形成在第二分面反射镜的位置。在该情况下，分面本身实现为光学延迟组件。通常，光学延迟组件可布置在照明光学单元的光瞳平面的区域中。在该情况下，由光学延迟组件在照明光上产生的延迟行程时间差作用在整个照明场范围内。替代地，光学延迟组件还可布置在照明光学单元的场平面的区域中。
光源与照明场之间沿着照明通道的光程系统地依赖于所考虑的照明场点。因此，如果考虑两个特定照明通道，则用于第一照明场点的这两个照明通道之间的光程光程差通常不同于用于隔一距离的照明场点的光程光程差。确定的是，该依赖性使得更难以发现照明通道的几何布置，其中用于非期望干涉的条件在照明场的任何地方都得不到满足。如果两个照明通道具有不同的光程对照明场点的依赖性，则常常必须使大多数照明场点处的两个光程的幅度方面的差比照明光的相干长度大几个数量级，从而能够以这两个照明通道上的最小光程差(幅度方面)获得至少照明光在照明场点处的相干长度之差。这种大路径长度差的几何实现部分具有缺点，因此照明光学单元的构造是有利的，在该构造中，相应大的路径长度差无需实现，以实现对于每个照明场点的照明光的至少相干长度的光程光程差。
倾斜光瞳分面使得较容易考虑光程对照明场点的该系统的依赖性。对于一个照明场点，上面指定的用于非期望干涉的条件一不得到满足，对于整个照明场的大部分而言，就不满足该条件。
可存在光瞳分面反射镜的这种倾斜，任意对光瞳分面与相应考虑的照明场点之间的光路不具有相等长度。照明场中照明光的干扰干涉得到避免。假设每个照明场场点通过不同照明通道由光源照明，对于每个照明场场点得到确保的是，其由不同光路长度照明。
光瞳分面反射镜的主反射表面上的法线可布置为关于照明光部分束在场分面反射镜的主反射表面上的入射平面倾斜至少2°。已发现这种倾斜角度适合于避免干扰干涉。倾斜角度可为3°、4°、5°、7°或10°。照明光部分束在场分面反射镜的主反射表面上的入射平面由照明光的质心光线在场分面反射镜的主反射表面上(即在布置有场分面反射镜的各分面的平面上)的入射平面限定。
在替代或附加的可能布置变型中，避免照明图像中干扰干涉的、多个照明通道长度之间的路径长度差同样实现。这里，沿着照明通道的光程的系统依赖性的至少一部分通过合适形式的光瞳分面反射镜而得到补偿。
光瞳分面反射镜的主反射表面可抛物地弯曲。从制造技术观点来看，光瞳分面反射镜的主反射表面的这种抛物弯曲可以相当小的复杂性实现。
根据这样的照明光学单元确保借助扫描装置而使用于干扰干涉的条件永远得不到满足，该扫描装置确保在任意时间，照明场的每个点仅由沿着至多一个照明通道的照明光照射，并且因此两个照明光部分束不会干涉，该照明光学单元包含扫描装置，所述扫描装置在所述分面反射镜的分面上扫描照明光束，使得所述照明光照明所述照明场，所述照明光束在入射到所述分面反射镜时的整个束截面大于所述分面之一的反射表面的20％，其中，所述扫描装置实现为使得在任何给定时间，所述照明场中的一个场点在各个情况中分别仅由所述分面中的至多一个照明。这借助于仅第一分面反射镜的小区域在任一时间也通过扫描装置照明来实现。确定的是，这要求第一分面反射镜上照明的区域的总面积充分小于场分面的面积，然而，其中照明的区域可部分地覆盖多个场分面，只要仅光束截面的总面积足够小即可。
在照在分面反射镜上时，上述照明光束的光束截面具有尺寸，其大于场分面之一的反射表面的五分之一，其因此最好小于场分面之一的反射表面一个数量级。该比率可应用于场分面反射镜的所有场分面。照明系统可实现为使得照明光束在照在分面反射镜上时的总光束截面大于场分面之一的反射分面的30％，大于其33％，大于其35％，大于其40％，大于其50％，大于其60％，大于其75％或大于其80％。照在分面反射镜时的光束截面的该数量级避免照明场的在指定时间照明的区域太小。这导致稳定的照明系统。
分面反射镜可为场分面反射镜，其布置在与照明场的布置平面光学共轭的平面中。
扫描装置可实现为使得在各个情况中在分面反射镜上顺序扫描至少一个连续扫描区域，该扫描区域的扫描区域面积至多对应于分面之一的面积。在这种实施例中，场分面反射镜的分面本身可单独扫描，或可扫描在邻近、毗邻分面之间的连续扫描区域，该扫描区域的扫描区域面积至多对应于分面之一的面积。相应扫描区域的边界形状可精确地为分面反射镜的单独分面的边界形状，在分面反射镜的顺序扫描期间，在分面反射镜上扫描该扫描区域。替代地，边界形状还可写入分面反射镜的单独分面的边界形状中。扫描装置可实现为使得顺序扫描的各单独扫描区域进而通过扫描照明。替代地，扫描装置可实现为使得扫描区域被至少部分照明，否则由相应变宽的照明光束同时完全照明。在至少一个连续扫描区域的顺序扫描期间，该扫描区域利用扫描装置在分面反射镜上移动，使得在完整扫描工艺结束之后，整个分面反射被照明。这里，该至少一个扫描区域可在分面反射镜上连续移动或在分面反射镜上间断地移动。扫描区域面积或所有扫描区域的总面积(就多个扫描区域被同时扫描的情况来说)可具有为分面之一的面积的至少三分之一的尺寸。
扫描区域面积可以比分面之一的面积小首先是照明场的物点在分面上的最大原始像位移与其次是与其平行的分面范围的比率。在该照明光学单元的情况中确保的是，分面反射镜的多个分面到照明场的成像中的差别不具有这样的效果，即照明光的子光束之间的干扰干涉因这些差别而出现。扫描区域面积的尤其沿着物体位移方向的范围可小于与其平行的分面的范围，在投射曝光期间，沿着该物体位移方向，物体移动通过照明场。
扫描区域面积的边界形状可对应于相应分面的边界形状。在该实施例中，在各情况中至多分面反射镜的分面之一相应照明照明场的场点的条件可易于满足。扫描区域面积的边界形状可实现为稍小于相应分面的边界形状，使得扫描区域稍小于分面上使用的反射表面。这增加照明场中的一个场点相应在各情况中仅由至多分面之一照明的确定性。
根据这样的替代实施例简化扫描运动，在该实施例中，所述扫描装置实现为使得在所述分面反射镜上扫描在多个分面范围内延伸的扫描区域。
在多个分面上延伸的扫描区域可为连续区域。这种构造使得能够连续操作扫描装置，在此期间，在扫描分面反射镜时，不需在非连续区域之间快速移动。
分面反射镜的各分面可逐列布置。扫描区域可为在分面列上倾斜延伸的条。扫描区域的这种构造被发现是特别合适的。
多个扫描区域可被同时扫描。该实施例避免单独分面上的同时负载过大。
扫描区域在逐列相邻的两个分面之间的偏移可比扫描区域在偏移方向上的范围大至少一个最大原始像位移。这种偏移同样避免由图像导致的干扰子光束或部分束干涉的风险。
在下述实施例中，可利用同时充当其意义已在之前讨论的光学延迟组件的分面反射镜，在该实施例中，照明光学单元包含扫描装置，所述扫描装置在所述分面反射镜的分面上扫描照明光束，使得所述照明光照明所述照明场，所述照明光束在入射到所述分面反射镜时的整个束截面大于所述分面之一的反射表面的200％，其中，所述扫描装置实现为使得在任何给定时间，所述照明场中的一个场点分别仅由光程差相应地相差至少一个相干长度的分面照明。分面反射镜可细分为多个分面列，其布置为相对于彼此偏移，使得经由照明通道引导到不同分面列的照明光部分束由于存在足够大的路径长度差而不具有干扰干涉。
在这样的照明光学单元的实施例中，干涉借助以下事实来避免：照明通道以及因此在该照明通道上引导的照明光部分束的在物场点促成干扰干涉的那些成分得到抑制，使得它们不促成照明照明场，在该实施例中，在沿着照明通道对引导的照明光入射在所述照明场的至少一个点上使得时间差比所述照明光束的相干时间短的这些照明通道对的情况下，这些照明通道对的照明通道中的至少一个的截面区域不会有助于照明所述照明场。可借助在照明光部分束被引导在关注的照明通道上时将照明光部分束阻挡在相应照明通道的截面面积中来提供这种抑制。为此，至少分面之一(其限定相应照明通道)可包含具有至少一个相应布置的阻挡区域的反射表面。为了避免干涉，还可在一个分面上分别提供多个或多种该阻挡区域。举例而言，相应阻挡区域可通过吸收剂或散射涂层，或通过阻止体(stop)来实现。还可能省略用于阻挡区域的照明光的高反射涂层。出乎意料地，发现的是，尽管在使用相对大数量分面时出现的多种可能对照明通道，仅照明通道的截面面积的相当小部分需要抑制，以避免干扰部分束干涉。因阻挡这些截面面积而出现的照明光损失可小于10％，可小于5％，以及可小于3％。因为在照明通道对的部分束之间的干扰部分束干涉的情况下，该照明通道对的一个照明通道或另一照明通道的截面面积是否得到抑制没有区别，所以可选择截面面积具有较低积分照明光强度，这进一步减少光损失。
就至少一个分面反射镜由多个或多种单独反射镜或微反射镜实施来说，合适的组件(其通过照明通道抑制期望的截面面积中的照明，以避免干涉)还可由倾斜使得照明光通过相应微反射镜减弱，即不促成照明照明场的微反射镜来实现。这尤其在至少一个分面反射镜的MEMS(微机电系统)实施例的情况中是有利的。
包含上述照明光学系统以及EUV光源的光学系统以及其中除了照明光学单元还提供用于将布置在照明场中的物场成像于像场的投射光学单元的光学系统的优点对应于上文参考根据本发明的照明光学单元已说明的那些。EUV光源具有较短相干时间，因此根据本发明的照明光学单元可以紧凑方式实现。自由电子激光器(FEL)可用作EUV光源。如果没有非期望干涉，则干涉在光源包含小数量模时可更强地发展。因为FEL的小模数，避免干扰部分束干涉的优点在此特别强调。
EUV光源可为具有小于十个横模的自由电子激光器。横模数量的上限可源于集光率。特别地，光源的集光率可小于1×10-3mm2，可小于1×10-4mm2，可小于1×10-5mm2，或者可小于1×10-6mm2。关于集光率的限定和计算，参考EP 1 072 957 A2。根据本发明的用于引起照明场的照明规则性的措施特别适合于这种光源。特别地，可实现散斑的减少。还可使用其它类型的EUV光源。光学延迟组件可根据单独光源的相干时间来实施。这里适用的是，实施用于具有长相干时间的光源的、具有照明光部分束之间的行程时间差的照明光学单元还可用于具有较短相干时间的光源。
中间焦点可布置在光源和第一分面反射镜之间。上文提及的光学延迟组件可形成在中间焦点的位置。光学延迟组件在光学系统的中间焦点的位置的这种布置确保光学延迟组件产生的附加延迟行程时间，该光学延迟组件以相同方式作用在整个照明场上。这还适用于光学延迟组件的其它布置位置，这是就这些布置位置出现在照明光学单元的光瞳平面的区域中而言的。
包含上述光学系统以及用于将布置在所述照明场中的物场成像至像场中的投射光学单元的投射曝光设备、用于投射曝光的方法以及根据用于投射曝光的方法制造的微结构或纳米结构组件的优点对应于上文参考根据本发明的照明光学单元和根据本发明的光学系统已说明的那些，用于投射曝光的方法包括以下步骤：提供上述投射曝光设备；提供晶片；提供光刻掩模；以及借助所述投射曝光设备的投射光学单元将所述光刻掩模的至少一部分投射至所述晶片的光敏层区域上。微结构和纳米结构组件可以极高结构分辨率来制造。例如，如此可以极高集成度或存储密度制造半导体芯片。
附图说明
基于附图，下面将更详细地说明本发明的示例实施例。附图中：
图1示意性地示出穿过EUV投射光刻的投射曝光设备的子午截面；
图2非常示意性地示出在投射曝光设备的另一实施例中用于照明照明场的照明光部分束的总共六个照明通道的光路，照明场中可布置光刻掩模；
图3示出照明光部分束照在光刻掩模上的时间的时间序列；
图4示出穿过光学延迟组件的截面，该光学延迟组件用于根据图2的投射曝光设备的照明光学单元中；
图5示出当使用根据图4的光学延迟组件时照明光部分束照在光刻掩模上的时间的时间序列；
图6以类似于图3的示图示出照明光部分束照在光刻掩模的时间的时间序列；
图7以类似于图4的示图示出光学延迟组件的另一实施例；
图8示出当使用根据图7的光学延迟组件时照明光部分束照在光刻掩模的时间的时间序列；
图9示意性地且有关于照明光学单元以子午截面示出EUV投射光刻的投射曝光设备的另一实施例；
图10示意性地且有关于场分面反射镜以平面图示出根据图9的投射曝光设备的照明系统的一些实施例，其包含用于偏转EUV光源的EUV输出光束的扫描装置；
图11同样示意性地且有关于场分面反射镜以截面示出用于偏转来自EUV光源的EUV输出光束的扫描装置的另一实施例；
图12示出照明场的场分面反射镜的另一实施例的平面图，其中，在照明场中强调一个场点，以及其中还强调了成像在强调的照明场点上的场分面反射镜的分面上的那些关联场点；
图13以类似于图12的示图示出根据图12的场分面反射镜和照明场的平面图，其中，对于精确的场分面之一和照明场指定如图12的成像点分配，以及其中，附加地相应在所有其它场分面上指定一个分面区域，以及其中这些分面区域的相互叠加图像同样示于照明场中；
图14和图15示出在场分面反射镜上各个情况中连续扫描区域的顺序扫描的两个示例，其中这些扫描区域的扫描区域面积在各情况中稍小于分面之一的面积；
图16和17示出在场分面上的扫描区域面积的变型，其在多个场分面上延伸；
图18以子午截面示意性地且有关照明光学单元示出EUV投射光刻的投射曝光设备的另一实施例；
图19示意性地示出根据图18的投射曝光设备的照明系统的主要组件；
图20以近似对应于图19中的视图方向XX的示意平面视图示出根据图18和19的投射曝光设备的掩模母版和照明光学单元的光瞳分面反射镜的三个选择的光瞳分面，用于强调照明光学单元内的照明通道的光程光程差；
图21以曲线图示出根据图20的光瞳分面之间的光程在掩模母版的场坐标x上的场轮廓；
图22以类似于图20的示图示出一个布置变型中的两个选择的光瞳分面和掩模母版，在该布置变型中，光瞳分面反射镜倾斜，使得光瞳分面反射镜的主反射表面上的法线相对于照明光部分束在场分面反射镜的主反射表面上的入射平面倾斜；
图23至26以图21的形式示出针对光瞳分面反射镜的多个倾斜角度的曲线图，其中，将光程的场轮廓绘制在有关根据图22的掩模母版的光瞳分面反射镜的布置中的多个光瞳分面与掩模母版之间；
图27以曲线图示出光瞳分面反射镜的主要场表面的曲率，其导致抛物面的光瞳分面反射镜-掩模母版距离函数，其中该距离函数以两个不同比例绘制；
图28以类似于图21和图23至26的曲线图示出具有主反射表面的光瞳分面反射镜的多个光瞳分面之间的光程在掩模母版上的按根据图27弯曲的场轮廓；
图29至31示出场分面反射镜的场分面的不同实施例，其可用于投射曝光设备中的照明光学单元的实施例之一中，其中场分面的反射表面上的线状区域承载照明光阻挡涂层，其中图29示出针对“y双极”照明设定优化的阻挡涂层区域的构造，图30示出针对“x双极”照明设定优化的相应构造，图31进而示出针对多个不同照明设定优化的相应构造，其中该场分面可用于反射照明光的引导；
图32以类似于图14至17的示图示出在场分面反射镜的另一实施例上的连续扫描区域的顺序扫描的另一示例；
图33示意性地示出根据图32的场分面反射镜的场分面的反射表面的侧视图，如从图32中的XXXII视图方向所见；
图34示出示意性平面图，其显示根据图32的场分面反射镜和关联的光瞳分面反射镜的布置区域，其中以示例方式强调四个照明通道。
具体实施方式
图1示意性示出用于微光刻的投射曝光设备1的子午截面。投射曝光设备1具有光或辐射源2。投射曝光设备1的照明系统3包含用于曝光照明场的照明光学单元4，在物平面6中，照明场与物场5重合。照明场还可尤其在横向于物体保持器8的位移方向上大于物场5。照明场还可尤其沿着物体保持器8的位移方向小于物场5。这里，布置在物场5中的掩模母版7形式的物体曝光，该掩模母版由物体或掩模母版保持器8保持。掩模母版7还称为光刻掩模。物体保持器8可沿着位移方向通过物体位移驱动器9来移动。投射光学单元10用于将物场5成像于像平面12中的像场11。掩模母版7上的结构成像在布置在像平面12中的像场11的区域中的晶片13的光敏层上。晶片13由晶片保持器14(这里同样未示出)保持。晶片保持器14同样可通过晶片位移驱动器15与晶片保持器8同步沿着位移方向移动。
辐射源2是具有在5nm与30nm之间的发射的使用辐射的EUV辐射源。这里，辐射源可为基于同步加速器或自由电子激光器(FEL)的辐射源。等离子体源，例如GDPP(气体放电产生的等离子体)源或LPP(激光产生的等离子体)源还可用作辐射源2。本领域技术人员在例如US 6,859,515 B2中发现关于这种辐射源2的信息。光源2以脉冲方式工作，例如发射光或辐射脉冲的时间序列。时间上相邻的两个光脉冲之间的时间距离T与光源2的重复率(其例如位于1至100kHz的范围中，例如为50kHz)逆相关。光脉冲的持续时间比时间上相邻的两个光脉冲之间的距离T短很多，即期间没有EUV辐射发射的暂停比期间发射EUV辐射的时间周期长很多。从EUV辐射的所用频谱带宽出现的相干时间或相干时间进而比光脉冲的持续时间短很多。特别地，所用频谱带宽可小于在光源2的位置出现的频谱带宽。
由辐射源2发射的EUV辐射16由收集器17聚焦。由EP 1 225 481 A已知相应收集器。在收集器17之后，EUV辐射16在其照在场分面反射镜19之前传播通过中间焦平面18。场分面反射镜19为照明光学单元4的第一分面反射镜。场分面反射镜19具有多个场分面，其未示于图1中。场分面继而可分别细分为多个单独反射镜，这同样未示于附图中。场分面反射镜19布置在照明光学单元4的与物平面6光学共轭的平面中。
在下文中，EUV辐射16还称为照明光或成像光。
在场分面反射镜19之后，EUV辐射16由光瞳分面反射镜20反射。光瞳分面反射镜20为照明光学单元4的第二分面反射镜。光瞳分面反射镜20布置在照明光学单元4的光瞳平面中，其与中间焦平面18或与投射光学单元的光瞳平面光学共轭，或者与该光瞳平面重合。光瞳分面反射镜20包含多个光瞳分面，其未示于图1中。场分面反射镜19的场分面25借助于光瞳分面反射镜20的光瞳分面和随后的传输光学单元21(按光路的顺序包含由22、23和24表示的反射镜)形式的成像光学组合件成像于物场5。传输光学单元21的最后一个反射镜24为掠入射反射镜。引导照明光16的部分束的一个照明通道相应地由第一分面(即，场分面反射镜19的场分面之一)与相关的第二分面(即，光瞳分面反射镜20的光瞳分面之一)预定。
为了简化位置关系的描述，图1绘制笛卡尔xyz坐标系统作为全局坐标系统，用于描述在物平面6和像平面12之间的投射曝光设备1的各组件的位置关系。在图1中，x轴垂直于示图的平面延伸并进入该平面。在图1中，y轴向右延伸并平行于物体保持器8与晶片保持器14的位移方向。在图1中，z轴向下，即垂直于物平面6和像平面12延伸。
物场5或像场11的x尺寸还称为场高度。
图2示出照明光学单元26的变型，其可代替照明光学单元4用于投射曝光设备1中。与上面参考图1所说明的组件对应的组件由相同的参考符号表示，并将不再详细讨论。最初，以下描述涉及在没有光学延迟组件的影响的情况下的照明光16的引导，该影响在下面仍得到更详细的解释。
图2示出六个照明通道271、272、273、274、275和276的光路，通过所述六个照明通道引导照明光16的部分束16k(k＝1,…6)。所描绘的是光源2与掩模母版7之间的光路，其中，光路仅示意性地示于光源2和中间焦平面18之间。光源2和中间焦平面18之间的光路对于照明光16而言是近似不变的。场分面反射镜15将照明光16分解为部分束，沿着照明通道271至276引导所述部分束。反射照明通道271的照明光部分束处的场分面25在下面表示为场分面251，其中，对于其它照明通道272至276，对场分面25和光瞳分面28二者进行标定。举例而言，场分面253和光瞳分面283属于照明通道273。照明光16的部分束16k在下文中被相应标定，因此，例如，照明光部分束163属于照明通道273。
取决于光路的路径长度的差，对于照明光部分束16k出现不同的行程时间，照明光部分束16k被引导在照明通道271至276上。每个照明光部分束16k其自身产生照明场5的照明，该照明场不是矩形的，但是包含拟随机强度变化，称为散斑。散斑对比度随着光源横模数目的减少而增加。如果所有的模均具有相同强度，则相对散斑对比度等于模数的逆平方根。关于散斑的更多信息可见于Joseph W.Goodman的Speckle Phenomena in Optics,Roberts&Company 2010。
如果两个照明通道27之间的路径长度差小于照明光16的相干长度，其中相干长度从使照明光的相干时间与光速相乘而得，则相关照明光部分束16k可彼此干涉。在最佳情况中，照明场5的由两个或更多照明光部分束产生的组合照明的剩余对比度等于在照明仅由一个部分束产生的情况下导致的剩余对比度。尤其在光源2仅具有几个模的情况下，在照明场5上的照明中可附加存在系统的干涉结构，其甚至可导致比单个照明光部分束16的情况更强的对比度。该情形的示例通过小角度的两个部分束16的叠加形成，其导致周期全调制。
如果两个照明通道27之间的行程时间差大于照明光16的相干长度，则两个照明通道的两个独立散斑图案叠加，导致照明场5的照明的规则性的改进。如果两个照明通道27之间的行程时间差大于照明光16的相干长度，则照明场5中的叠加因此导致有利行为，尽管行程时间差小于相干长度不导致改进或者甚至不利于规则性的修改。
因此，沿着照明通道271至276的照明光部分束16的行程时间之间的差被以这样的方式选择，在图2描绘的有利实施例中，沿着所有对照明通道27k、271的行程时间在各个情况中的差别均大于照明光的相干时间。这表明具有最短路径长度的照明通道27与具有最长路径长度的照明通道之间的最小行程时间差至少等于照明通道数目与照明光的相干时间的乘积，所述路径长度是在照明光16的光源2与照明场5之间测量的。因为沿着照明通道271至276的行程时间差取决于照明场5中的入射位置，并且上述条件对于每个入射位置都必须有效，所以对于一些场位置，尤其对于几乎所有场位置，具有最短路径长度的照明通道与具有最长路径长度的照明通道之间的行程时间差可实质上大于照明通道数目与照明光16的相干时间的乘积。
图3说明照明光学单元4或照明光学单元26的该构造的效果。照明光成分161至166在掩模母版7上的入射时间沿着时间轴t被描绘，所述照明光成分161至166被引导为沿着照明通道271至276且同时离开光源2。因此，描绘的时间轴t上的绝对时间规格没有意义，仅时间差是相关的。绘制的条的宽度表示照明光16的相干时间或相干时间τκ。照明通道部分光脉冲16k的总脉冲持续时间可比图3中绘制的条显著长。照明通道部分光脉冲16k的这些总脉冲持续时间对于以下的干涉考虑不发挥作用。
照明光学单元4和26构造为使得部分光脉冲16k的相干时间条不重叠。
因此，照明场的照明规则性通过照明光学单元的这种实施例来优化，因为每一个所用照明通道27k都导致规则性的改进。
根据所述示例实施例的照明光学单元的构造可确保所有对照明通道27k、271获得行程时间差大于相干长度。这导致场照明的相应改进。尤其在照明光源包含小于10个横模且具有相应大横向相干长度的情况中，所述实施例的这些优点变得重要。横向相干长度必须与由照明光16的相干时间与光速的相乘而得到的相干长度不同。另外，所述实施例的优点在宽带光源的情况中特别重要。最后，所述实施例的优点在包含小于几百个照明通道、尤其是小于一百个照明通道的照明光学单元中变得重要。
所述实施例可避免的是照明光学单元内具有最短行程时间或路径长度的照明通道与照明光学单元内具有最长路径长度的照明通道之间的非常短的行程时间差，使得尤其是在该情况中不能阻止干扰散斑产生。所述实施例避免的、具有最短路径长度的照明通道与具有最长路径长度的照明通道之间的这种非常短的行程时间差为照明通道数目与相关长度的乘积。
图2示出使用光学延迟组件29的照明光学单元26的构造。光学延迟组件29将入射照明光分为具有不同延迟的多个部分，它们在物场5中在空间上叠加。在该情况中，沿着照明通道271至276的照明光部分束的行程时间之间的行程时间差由来自照明通道271至276的不同光路的行程时间差与照明光部分束因光学延迟组件29的效应而经历的附加延迟行程时间差构成。因此，沿着照明通道27k的照明光部分束16k由多个成分16k 1构成，它们中的每一个均具有自己的行程时间，其中，指数k表示照明通道，指数1表示光学延迟组件29导致的延迟。
在根据图2的实施例中，光学延迟组件29实现为反射阶梯反射镜，其布置在中间焦平面18中，即在光源2与场分面反射镜19之间的中间焦点的位置处。在根据图2的照明光学单元26中，在照明光16在光源2之后的光路中，该中间焦点由没有示于图2中的收集器产生。
图4更详细地显示光学延迟组件29。根据图4的实施例中，光学延迟组件29的反射表面30包含总共四个反射镜阶梯311、312、313和314。邻近反射镜阶梯31沿着反射表面30上的法线N彼此相隔距离Δl/2。因为照明光16在光学延迟组件29上的入射角α较小，对应于光程Δl的延迟行程时间差良好近似地应用在照明光16在相邻反射镜阶梯311、312、313和314处反射的各成分之间。四个反射镜阶梯311、312、313和314上的可能辐射路径与六个照明通道271、272、273、274、275和276的组合导致二十四个照明光部分束161 1至166 4。在此，上文结合图2已解释了标定指数16k 1。Δl’为与路径长度差Δl类似的时间，即行程时间差。
以近似图3的示图，图5说明光学延迟组件29的效果。在指定时间已分别离开辐射源的照明光成分16k 1在掩模母版7上的入射时间沿着时间轴t绘制。由于照明通道27的不同路径与由于延迟组件29的附加延迟行程时间差的组合效果，对于描绘的六个照明通道部分光脉冲161至166，出现总行程时间差，其导致在时间上相邻地入射到掩模母版7上的两个照明通道部分光脉冲16k 1入射时间之间的时间间隔Δt，其总是大于来自光源2的照明光16的相干时间。入射时间对应于图5所描绘的左手边，而条的宽度(近似于图3)等于照明光16的相干时间。因此，Δt>τκ适用，其中τκ为光源2的相干时间。在自由电子激光器(FEL)作为具有相应光谱宽度的光源2的情况中，对应于相干时间τκ的相干长度例如为1.35μm。这应用于13.5nm的中心波长和100的带宽λ/Δλ。
因此，相当大的延迟由光学延迟组件29产生。由光学延迟组件29产生的延迟具有两个相邻反射镜阶梯311至314之间的延迟阶梯的数量级。该阶梯尺寸在光学延迟组件的情况中至少为Δl/2，其中Δl>τκ’适用。在此，Δl为具有最短路径长度的照明通道27与具有最长路径长度的照明通道之间的最大路径长度差。τκ’为相干时间τκ的路径长度模拟。
在根据图5的照明情况下，假设极限时间分辨率和来自光源2的极短光脉冲，掩模母版一个接一个地“看见”来自照明光通道271、272、273、274、275和276的方向的照明成分16。该从不同方向蔟射的光一个接一个地重复几次，确切地说，每光学延迟组件29的所用阶梯一次。
近似于图3，图6沿着时间轴t示出照明光成分161至166在掩模母版7上的入射时间，所述照明光成分161至166被引导沿着照明通道271至276且在指定时间离开光源2。图3与图6之间的主要差别在于照明光学单元4或26，其中照明光通道271至276之间的路径长度差大于根据图3的实施例。
图7显示光学延迟组件33的另一实施例。下文描述其与光学延迟组件29的不同之处。与光学延迟组件29的主要区别在于两个相邻反射镜阶梯之间的延迟阶梯311至314的数量级。在光学延迟组件33中，该阶梯尺寸为δl/2，其中τκ’<δl<ΔL/M适用。这里，ΔL为沿两个照明光通道271至276的最小路径长度，M为光学延迟组件33中的阶梯数目。
因此，相当小延迟由光学延迟组件33产生，所以照明光16的所有成分16i l在照明光16的成分16j l之前到达掩模母版7，所述成分16i l在指定时间离开辐射源2并经由特定照明光通道27i在延迟组件33的不同阶梯上行进，所述成分16j l通过不同的照明通道27j。这以近似于图5的示图描绘于图8中。
在根据图8的时间上的入射序列中，假设极限时间分辨率和来自光源2的极短光脉冲，掩模母版7最初“看见”来自第一照明方向的照明通道部分光脉冲的时间上彼此对应的成分序列，然后“看见”来自第二照明方向的照明通道部分光脉冲的时间上彼此对应的成分序列，等等。
照明通道部分光脉冲16k l的时间上彼此对应的各成分在掩模母版7上的入射时间之间的最小时间间隔Δt在该情况中还大于光源2的相干时间τκ。δl’为路径长度差δl的时间模拟，即，行程时间差。在此，δl’＝Δt适用。
光学延迟组件33可布置在光瞳分面反射镜22的光瞳分面的位置。这避免与其有关的附加反射和光损失。由于小阶梯高度，与存在较大阶梯高度的情况相比，可较易集成到其它光学组件(例如，分面反射镜)中。
光学延迟组件29可布置在中间焦点的位置。大阶梯高度在制造上稍微更复杂，并且在放置在中间焦点位置的情况中仅需要单个这种元件。
在借助投射曝光设备1实现投射曝光的情况中，物场5中掩模母版7的至少部分成像在像场11中的晶片13上的光敏层的区域上，用于光刻制造微结构或纳米结构组件，尤其是半导体组件，例如微芯片。这里，在扫描操作期间，掩模母版7和晶片13在时间上同步且在y方向上连续地移动。
在下文中将说明微光刻投射曝光设备的另一实施例。上文已说明的组件和功能由相同参考符号表示，并仅在对于理解改变的组件或功能必要时在下文说明。
根据图9的微光刻投射曝光设备1用于制造微结构或纳米结构电子半导体组件。光源或辐射源2发射例如在5nm与30nm之间波长范围的EUV辐射。在根据图9的实施例中，光源2实现为自由电子激光器(FEL)。这里，光源为产生具有十分高辉度(brilliance)的相干辐射的同步加速器辐射源。描述该FEL的在先公开指定在WO 2009/121 438 A1中。例如可用于根据图9的实施例中的光源2描述于Uwe Schindler“Ein supraleitender Undulator mitelektrisch umschaltbarer ”[“A Superconducting Undulator havingElectrically Switchable Helicity”],Research Center Karlsruhe in the HelmholtzAssociation,Scientific Reports,FZKA6997,August2004,以及DE103 58 225B3中。
EUV光源2具有用于产生电子束2b的电子束供应装置2a和EUV产生装置2c。通过电子束供应装置2a为EUV产生装置2c供应电子束2b。EUV产生装置2c实现为波荡器。
光源2具有2.5kW的平均功率。光源2的脉冲频率为30MHz。那么，每一个单独辐射脉冲承载83μJ的能量。在100fs的辐射脉冲长度的情况中，这对应于辐射脉冲功率为833MW。
出于投射曝光设备1内的照明和成像的目的，还称为输出光束的所用辐射光束用作照明光或成像光16。所用辐射光束16借助于将在下文中描述的扫描装置36来在孔径角35内照明，该孔径角与投射曝光设备1的照明光学单元4匹配。从光源2放射，所用辐射光束16具有小于5mrad的发散。扫描装置36布置在照明光学单元4的中间焦平面18中。在扫描装置36之后，所用辐射光束16最初入射到场分面反射镜19上。关于扫描装置36的细节将在下文中基于图10和11更详细地说明。
特别地，所用辐射光束16具有小于2mrad、优选小于1mrad的发散。所用辐射光束在场分面反射镜19上的斑点尺寸大约为4mm。
以示例方式，图10示出场分面反射镜19的场分面25的分面布置、场分面阵列。场分面反射镜19表示投射曝光设备1的照明系统的分面反射镜。仅一些实际出现的场分面25以示例方式描绘在三列和15行中。场分面反射镜19的场分面阵列具有总共六列和75行。场分面25具有矩形形状。场分面25的其它形状也是可能的，例如弓形形状(如下文结合图12至17所示)，或者环形的或部分环形的几何形状。总体来说，场分面反射镜19因此在一个可能的变型中具有450个场分面25。每个场分面25具有在图10中的水平方向上的50mm范围以及在图10中的竖直方向上的4mm范围。于是，总场分面阵列具有300mm x300mm的范围。在图10中，场分面25未按真实比例描绘。
在场分面反射镜19之后，分为光线锥或分配给单独场分面25的照明光部分束的所用辐射光束16入射在光瞳分面反射镜20上。光瞳分面反射镜20的光瞳分面28(图9仅示出一个光瞳分面28)为圆的。从场分面25之一反射的所用辐射光束16的各个光线锥被分配给这些光瞳分面28之一，因此，具有场分面25之一和光瞳分面28之一的相应一个照射的分面对预定用于所用辐射光束16的相关光线锥的照明通道或光束引导通道27。光瞳分面28到场分面25的通道对通道分配依据投射曝光设备1的期望照明而产生。因此，在相应的场分面25之一和相应的光瞳分面28之一的各对上顺序地沿着照明通道引导输出光束16，用于预定单独照明角。还可同步照明多个场分面25，以及因此同步照明多个照明通道27。在任意指定时间，照明光16可在正好一对上，或者在多个、但是通常几个对上引导照明光16，所述对由相应的场分面25之一和相应的光瞳分面28之一构成。场分面25都单独地倾斜，用于致动相应预定的光瞳分面28。
通过光瞳分面反射镜20和由三个EUV反射镜22、23、24构成的随后的传输光学单元21，将场分面25成像在投射曝光设备1的投射光学单元10的掩模母版或物平面6中的照明场或物场5中。EUV反射镜24实现为掠入射反射镜。
通过所有照明通道的扫描积分，物场5的由照明光学单元4产生的照明的照明角分布自单独分面对25、28的照明通道预定的单独照明角的序列产生，所述扫描积分借助扫描装置36通过场分面反射镜19的分面25的扫描照明导致。
在照明光学单元4(这里未示出)的实施例的情况中，尤其是在投射光学单元10的入瞳在合适位置的情况中，还可省略反射镜22、23、24，导致用于所用辐射光束16的投射曝光设备的相应传输率增加。
在场分面反射镜19的每个完整扫描中，49.2J的总剂量到达整个物场5。为了获得像场11中的总剂量，该总剂量仍需与首先照明光学单元4以及其次投射光学单元10的总传输率相乘。这些示例性规范设想整个场分面反射镜19的完整扫描在晶片13上的点需要通过像场11的时间段期间进行。原则上，照明光16在场分面反射镜19上可更快扫描。晶片13上的点在扫描曝光情况中需要通过像场11的时间段可为利用照明光16扫描整个场分面反射镜19所需的时间短的整数倍。
反射所用辐射光束16的掩模母版7布置在物场5区域中的物平面中。掩模母版7由掩模母版保持器8支撑，该掩模母版保持器可通过掩模母版位移驱动器9来以致动的方式移动。
投射光学单元10将物场5成像到像平面12中的像场11中。在投射曝光期间，承载光敏层的晶片13布置在该像平面12中，该光敏层在投射曝光期间由投射曝光设备1曝光。晶片13由晶片保持器14支撑，其进而可通过晶片位移驱动器15来以控制方式移动。
为了简化位置关系的示图，下面使用xyz坐标系统。x轴垂直于图9的示图平面延伸并指向该平面。在图9中，y轴向右延伸。图9中，z轴向下延伸。
在投射曝光期间，通过掩模母版位移驱动器9和晶片位移驱动器15的适当驱动而以同步方式在图9中的y方向上扫描掩模母版7和晶片13二者。在投射曝光期间，以典型的600mm/s扫描速度在y方向上扫描晶片。两个位移驱动器9、15的同步扫描可独立于扫描装置36的扫描操作进行。
场分面25的长边垂直于扫描方向y。场分面25的x/y纵横比对应于条形物场5的x/y纵横比，其可同样实现为矩形或环形形式。
图10和11更详细地显示用于所用辐射光束16的扫描装置36的实施例。为了简化位置关系的示图，x’y’坐标系统用于图10中的扫描装置。平行于x轴的x’轴延伸进图10中的示图平面。位于yz平面中的y’轴朝着图10中的右上方倾斜延伸。
为了呈现与场分面反射镜19有关的位置关系，相应使用xFFyFF坐标系统。xFF轴平行于x轴，即在矩形场分面25的长边方向上延伸。yFF方向在矩形场分面25的短边方向上与xFF轴垂直延伸。在xFF方向，场分面25具有范围XFF。在yFF方向，场分面25具有范围YFF。XFF/YFF为场分面25的x/y纵横比。
在根据图10的实施例中，扫描装置36为以掠过方式反射所用辐射光束16的扫描反射镜，该扫描反射镜可绕与y’轴重合的行扫描轴37以及绕与x’轴平行的换行轴38倾斜。两个轴37、38均位于扫描装置36的反射反射镜表面39中。
在图11中，将场分面反射镜19示意性地描绘为具有四个水平行的4x4阵列，每一行具有四个场分面25。以下频率和时间数据涉及具有6x75阵列的、结合图10已描述的场分面反射镜19的照明。在所述实施例中，用于沿xFF方向扫描场分面行的绕行扫描轴37的倾斜以7.5kHz的行频率发生。这里，反射镜表面39倾斜+/-4.5°，导致所用辐射光束16的+/-9°的偏转角。因此，所用辐射光束16在场分面反射镜19的相应一个行(yFF＝常数)上的停留时间为133.3μs。yFF方向上的换行由绕换行轴38的同步倾斜导致，使得以恰当行距扫描75行，其中绕换行轴38的倾斜还确保所用辐射光束16从最后扫描的场分面25z返回到要扫描的第一场分面25a。因此，反射镜表面39以100Hz的频率绕换行轴38附加地倾斜。每个单独场分面25的停留时间为22.2μs。因此，660个EUV辐射脉冲在场分面25之一上的停留时间期间入射在该场分面25上。
当扫描场分面反射镜19时，场分面反射镜19上的照明可在y方向上连续移动。这种扫描运动可利用机械上相当简单且耐用的组件实现。
行频率还可高于7.5kHz的上述行频率，例如，10kHz、15kHz、20kHz的行频率或者甚至更高的行频率。
反射镜表面39与场分面反射镜19之间的距离大约为1m。
代替绕行扫描轴37的倾斜，行扫描还可借助多边形扫描器40来产生，其围绕行扫描轴37旋转。这示意性地描绘在图11中，图11显示场分面反射镜19的平面图。xFF轴在图11中向右延伸，yFF轴在图11中垂直于示图平面延伸，朝着观察者。
关于行扫描，多边形扫描器具有多边形反射镜41，多边形反射镜具有总共六个多边形分面，即，多边形反射镜在围绕其旋转轴37的周界方向上实现为规则的六边形。当扫描装置36实现为具有多边形反射镜41时，倾斜反射镜布置在其上游或下游，如上所述，该倾斜反射镜可绕换行轴38倾斜。附加地或替代地，来自光源2的照明辐射可通过图11中未示出的光学单元而在y方向上变宽。那么，指定的光束直径仅涉及x范围。
当入射在多边形反射镜41的总共六个反射镜表面39之一上时，所用辐射光束16具有大约5mm的直径。
光源2与多边形反射镜41之间的距离大约为1m。
当入射在场分面反射镜19上时，即，在多边形反射镜41上的反射之后，所用辐射光束16具有大约10mm的直径。
像场11具有平行于扫描方向y的2mm的狭缝宽度，以及垂直于扫描方向(即，在x方向上)的26mm的狭缝宽度。在晶片13上的设想剂量为30mJ/cm2(其确保光敏层起反应)，掩模母版7的扫描速度为600mm/s以及像场宽度为26mm的情况中，输出光束16必须以5W的功率到达晶片13。
扫描装置36的相应实施例使得在各个情况中在场分面反射镜19上顺序扫描连续扫描区域，所述扫描区域具有至多与场分面25的面积对应的扫描区域面积。这将在下文中基于图12等更详细地解释。与参考上文已解释的示图相应说明的那些对应的组件和功能由相同参考符号表示，并不再详细讨论。
在左手侧，图12示意性示出具有弓形场分面25的场分面反射镜19的变型的顶视图。描绘了三列场分面25和总共二十个场分面25。当然，根据图12的场分面反射镜19中的场分面25的数目在实际中大很多，如上文解释的。
在右手侧，图12示出照明场15，在其上，场分面反射镜19的场分面25以彼此重叠的方式成像。
在根据图12的照明场5中，突出一个场点42。在图12中，还突出通过传输光学单元21精确成像至场点42(场点42的初始像)的这些分面点43。由于分面点43到场点42上的图像空间关系，场分面25的相应轮廓内的分面点43并非全部正好位于相同的相对位置，而是可在xFF方向和yFF方向上相对于彼此稍微移动。与场分面25在xFF方向和yFF方向上的尺寸相比，该位移较小，根据图12的场分面反射镜19的左手列的两个最上场分面25的位移ΔxFF以示例性方式示出。与位移ΔxFF相似，还可有沿着yFF方向的位移ΔyFF。这基于右手列的两个最上场分面25的分面点43示于图12中。在yFF方向上，这些分面点43彼此相隔距离YFF加上ΔyFF，即在yFF方向上由场分面25的范围YFF进一步相隔量ΔyFF。取决于场点42与特定场分面25的相应关联的分面点43的选择，针对场分面25中的每一个出现用于ΔyFF的特定值。当考虑场点42与场分面25的分面点43的所有可能组合时，出现ΔyFF可设想的最大值ΔyFF,max。该尺寸ΔyFF,max还称为分面反射镜25上场点42的最大原始图像位移。
以类似于图12的示图，图13进而示出场分面反射镜19和照明场5。关于场点42，针对场分面25之一，即在场分面反射镜19的中央列中从底部数第三个场分面25，指定通过传输光学单元21成像在场点42上的分面点43。
关于其它场分面25，图13在各个情况均指定分面区域44，参考各个单独场分面25的xFF坐标和yFF坐标，分面区域44位于各个场分面25的反射表面上的完全相同位置处。
这些分面区域44的分面区域图像45不相同，但在使用传输光学单元21成像时由于上述几何偏差以及还由于由此产生的该图像的稍微不同成像比例而彼此重叠在照明场5上。
分面区域44的分面区域图像45描绘在图13中右手边的照明场5上，所述分面区域图像通过传输光学单元21产生在照明场5上。场点42位于所有分面区域图像45中。就致动扫描装置36使得在给定时间不照明分面区域44来说，在所述时间可由分面点43照明场点42，而这不导致由其它分面25产生的该场点42的照明导致的干扰干涉。
图13右手边的场点42那么仅由分面25之一照明，即由在图13右手边的场分面反射镜19的中央列中从底部数第三个场分面25照明。
图14同样示出场分面反射镜19的顶视图。图14描绘扫描装置36的致动变型，其中场分面反射镜19上的连续扫描区域46被顺序扫描，该连续扫描区域的扫描区域面积比场分面25之一的反射表面小。在根据图14的致动变型中，扫描区域46如场分面25一样为弓形。在xFF方向上，扫描区域46具有与场分面25相同的范围。在yFF方向上，扫描区域46的范围稍小于场分面25的范围。为比较目的，场分面25的yFF范围由图14中的两个虚定界线47指示。扫描区域46的边界形状对应于场分面25的边界形状。
扫描区域46的扫描区域面积S至少按以下两项的比率小于场分面25之一的面积F＝XFF×YFF：场分面反射镜19上场点42的最大原始图像位移ΔyFF,max(即，照明场的物点的最大原始图像位移)，与其平行的分面范围YFF。因此，以下适用：
S＝F×(1–(ΔyFF,max/YFF))。
在根据图14的变型中，扫描装置36被致动，使得始终在场分面反射镜19上扫描连续扫描区域46，其中该连续扫描区域46依据扫描装置36的致动时间轮廓而在场分面反射镜19上在yFF方向上逐列移动。
因此，在致动扫描装置36时，两个扫描步骤重叠。首先，总是扫描对应于扫描区域46的面积，并且在场分面反射镜19的场分面25上第二次逐列扫描该扫描区域。在场分面反射镜19的列之一的末端，在相邻列中继续扫描。
扫描区域46的所选尺寸导致没有照明场5上的场点由两个不同场分面25同时照明。因此，照明光对照明场的干扰干涉被阻止。
在扫描区域46在分面反射镜19上移动时，照明光16有时同时照在两个相邻场分面25上，如根据图14的快照所示。然而，因为仅这两个相邻场分面25的导致照明场5的不同区域由照明光16照射的部分被照射，在照明场5中仍然没有照明光干涉。
图15示出用于顺序照明整个场分面19的扫描装置36的致动的另一变型。与上文参考其它图所说明的那些对应的组件和功能由相同参考符号表示，并不再详细讨论。
在根据图15的实施例中，扫描区域46为矩形。扫描区域46的面积小于场分面25之一的面积。根据图15的扫描区域46的yFF范围再次稍小于场分面25的yFF范围，如结合图14已解释的。因此，在根据图15的实施例中，扫描区域46的边界形状不对应于场分面25的边界形状。
扫描区域46可不必写入场分面25之一。
基于图16和17说明扫描区域构造的另外两个示例，利用它们，照明场5中的相应一个场点都仅由至多场分面反射镜19的分面25之一照明。与上文参考其它图所说明的那些对应的组件和功能由相同参考符号表示，并不再详细讨论。
在根据图16和17的实施例中，用于照明场分面反射镜19的扫描装置36实现为使得扫描区域48在多个分面25上延伸。
在根据图16的变型中，扫描区域48以在三个反面列上延伸的扫描范围条的形式连续实施。该扫描区域条在根据图16的实施例中的所有三个分面列上倾斜延伸。该倾斜轮廓的梯度必须如此大以致相邻照明的分面列之间的yFF偏移大于扫描区域48的yFF范围。该偏移由图16中的虚线49指示，扫描区域48的yFF范围由图16中的另一虚线50指示。偏移49与扫描区域48的yFF范围50之间在yFF方向上的差Δy大于上面结合图12已说明的最大原始图像位移ΔyFF,max。同时，根据图16的扫描区域48的轮廓必须使得扫描区域48的总yFF范围至多与单独场分面25的yFF范围YFF一样大。这里，yFF范围A与YFF之间的差进而至少与最大原始图像位移ΔyFF,max一样大。通过观察这些边界条件，所确保的是，照明场5中相应一个场点都仅由至多场分面25之一照明，甚至在导致根据图16的扫描区域48的致动情况中亦如此。
当照明场分面反射镜19时，在场分面反射镜19上于yFF方向上扫描区域48，使得在一个扫描周期中照明场分面25中的每一个。
在根据图17的致动变型中，在场分面反射镜19的多个列上在y方向上扫描多个扫描区域48a、48b、48c，其每一个的xFF范围对应于一个场分面列宽度。在yFF方向上，扫描区域48a、48b和48c分别具有相互的yFF偏移，其大于0。扫描区域48a、48b和48c之间的y偏移可大于相应扫描区域48a至48c的y范围加上最大原始图像位移ΔyFF,max。再一次，根据图17由部分48a至48c形成的扫描区域48的总范围A至多为单独场分面25的yFF范围。这里，再一次，总范围A与单独场分面25的yFF范围之间的差可为最大原始图像位移ΔyFF,max的数量级。
扫描区域48在两个逐列相邻场分面25之间的偏移至少为扫描区域48的yFF范围与上面结合图12已说明的最大原始图像位移ΔyFF,max的和。
如果扫描区域46和48的面积小，则照明场5的同时照明区域的面积也小。除了图像场11的尺寸和由晶片位移驱动器15控制的晶片扫描速度，总持续时间(在此期间，晶片13的点由使用光16照射)还取决于照明场5的总尺寸与照明场的同时照明区域的尺寸的比率。随着该总持续时间长增加，空间和时间上局部化的干涉可具有的效果变得更小。
扫描区域46和48的面积可尽可能地大，但是在该过程中不能破坏扫描区域实施例上的先前所述条件。扫描区域46和48可选择为使得其面积大于场分面之一的反射表面的20％。扫描区域46和48的面积可大于场分面25之一的面积的三分之一，可大于场分面25之一的面积的一半，大于场分面25之一的面积的75％，或者可大于场分面25之一的面积的90％。
在投射曝光设备的实施例(未示于图中)中，沿着照明通道27i的对的行程时间差比照明光16的相干时间长，该照明通道27i属于场分面反射镜19的同一列内的场分面25。然而，沿着照明通道27i的对的行程时间差可比照明光16的相干时间短，该照明通道27i属于场分面反射镜19的不同列内的场分面25。扫描区域46具有y范围，如结合图14和15所述。x范围包含整个场分面反射镜，因此扫描区域46的面积现在大于一个场分面25的面积。
在下文中说明微光刻投射曝光设备的另一实施例。上文所说明的组件和功能由相同参考符号表示，并仅在理解变型的组件或功能所需时才提及。
在根据图18的另一实施例中，微光刻投射曝光设备1同样用于制造微结构或纳米结构电子半导体组件。
所用辐射光束16在孔径角35中照明，其借助于下文所述的束成形装置51而适配于投射曝光设备1的照明光学单元4。束成形装置51实现为椭圆反射镜。从光源2发出的所用辐射光束16具有小于1mrad的发射。束成形装置51布置在照明光学单元4的中间焦平面18中。在束成形装置51下游，所用辐射光束16最初入射到场分面反射镜19上。
在根据图18的实施例中，所用辐射光束16更特别地具有小于500μrad、优选小于150μrad的发散。所用辐射光束16在束成形装置51上的直径约为5mm。当从光源2发出时，所用辐射光束16具有几乎为零的直径，其小于1mm并还可小于500μm或可小于250μm。
场分面反射镜19具有场分面阵列(在此未更详细地示出)。图18以示例性方式所描绘的是仅一些实际出现的场分面25。场分面25布置在场分面反射镜19的主反射表面上。
光瞳分面28布置在光瞳分面反射镜20的主反射表面上。
光瞳分面反射镜20布置在投射光学单元10的入瞳位置区域中。用于单独照明光部分束的照明通道从场分面25通向照明场5。
通过积分所有的照明通道(其通过借助束成形装置51照明场分面反射镜19的分面25而产生)，由照明光学单元4引起的物场5的照明的照明角分布自在各个分面对25、28上预定的各单独照明角产生。
可能在通过反射镜22、23和24中的一些或所有成像之后，投射光学单元10的入瞳位于光瞳分面反射镜20附近。
就描述投射曝光设备1的单独组件来说，利用局部xy坐标系统，其跨越该组件的主反射表面或主反射表面。全局坐标系统和局部坐标系统的x方向通常彼此重合或平行。
束成形装置51为椭圆形反射镜，所用辐射光束16以掠过方式入射其上。光源2与束成形装置51之间的距离为例如25m、50m或100m。特别地，该距离可取决于光源2的发散。由此，具有例如5mm的尺寸的斑点产生在束成形装置51上。
束成形装置51的椭圆形反射镜导致束引导物平面成像在束引导像平面中，图中未详细示出该束引导物平面。束引导像平面基本上对应于场分面反射镜19。由于来自光源2的所用辐射光束16的小发散，束引导物平面的准确位置不相关的，并且在束引导物平面中，所用光16形成斑点，该斑点的尺寸仅从束成形装置51上的斑点尺寸非实质地偏离。束成形装置51的椭圆形反射镜导致以成像比例|β|＝60的光学成像，因此所用辐射光束16照明整个场分面反射镜19。
束成形装置51与场分面反射镜19之间的距离为约2m。
图19示意性示出投射曝光设备1的主要组件。最初，光源2通过收集器17成像在中间焦平面18中，该收集器17未示于图18中。在光源2具有小集光率的情况中，尤其在基于电子束的光源2，例如FEL激光器的情况中，还可省略收集器17。具有光瞳分面28的光瞳分面反射镜20布置为使得光源2的图像停止在光瞳分面28的位置处。因此，光源2的图像位于各个照明的光瞳分面28的区域中。光瞳分面反射镜20可能与传输光学单元21的其它组件一起将场分面反射镜19的场分面25以彼此叠加的方式成像到照明场或物场5中。照明光16入射到特定光瞳分面28上的所有光线的光程在该光瞳分面28的位置处是恒定的，即，光程不取决于考虑的是照明光16的哪条光线到达该光瞳分面28。
在下文中，基于图20和21讨论光瞳分面反射镜20的光瞳分面28与掩模母版7之间的光程opd(光学路径距离)的场轮廓。为此，以示例性方式挑选出光瞳分面反射镜20的三个光瞳分面281、282和283，它们三个都位于同一xz平面中。这三个光瞳分面281至283中相邻的两个彼此相距125mm。在z方向上，光瞳分面反射镜20与掩模母版7相距1500mm。图20中考虑的部分掩模母版7在x方向具有104mm的范围。考虑的三个光瞳分面中心的一个，即光瞳分面282在x方向位于掩模母版7的中心(x＝0)的水平级。
根据图21的曲线图强调光瞳分面281至283之间的光程对掩模母版7的x坐标的依赖性。总是示于图20右边的光瞳分面283具有离掩模母版7的左手边(x＝-52mm)的最大距离，该距离朝着掩模母版7的右手边(x＝+52mm)连续减小。这由图21中的路径长度曲线52描绘。对于描绘在图20中左手侧的光瞳分面281，形成相应镜像的路径长度曲线53。对于在掩模母版7上布置在中心的第三光瞳分面282，形成路径长度曲线54，其具有到掩模母版7中心(x＝0)的最小距离，所述距离连续增加到掩模母版7的两个边缘(x＝+/-52mm)。
两个外部光瞳分面281和283到掩模母版7中心(x＝0)的距离正好相同。在此，两个路径长度曲线52和53相交。在从光源2发出的相应照明光部分束的照明通道(其通向光瞳分面281和283)具有从光源2到光瞳分面281和283的相同长度的情况下，干扰干涉是从x＝0的以下路径长度相等性得到的，通过光瞳分面反射镜20的适当布置避免干扰干涉，如下文所说明。
以类似于图20的示图，图22示出光瞳分面反射镜20，其现在布置这样倾斜：其关于光瞳分面反射镜20的主反射表面55的法线N相对于yz平面(即相对于照明光部分束在场分面反射镜19的主反射表面56上的入射平面)倾斜倾斜角α＝10°。该倾斜导致这些部分束在yz平面中延伸直到光瞳分面反射镜20，随后按照该倾斜角偏转到yz平面外。
图26在对应于图21的示图中针对光瞳分面反射镜20的10°的倾斜角，针对光瞳分面281和283，以及针对在这两个光瞳分面281和283之间等距布置的十四个其它光瞳分面28示出有关掩模母版7的路径长度的场轮廓。光瞳分面281总是具有离掩模母版7的最大距离，其由图26中的最上路径长度曲线57描绘。光瞳分面283总是具有在掩模母版7的x尺寸上离掩模母版7的最小距离，其由图26中的最下路径长度曲线58描绘。位于它们之间的十四个光瞳分面28具有由位于路径长度曲线57、58之间的路径长度曲线59描绘的场轮廓。在倾斜角α＝10°的情况中，这些路径长度曲线57至59在掩模母版7的x尺寸上不会相交。因此，不会发生使非期望干涉成为可能的情形，如上文结合图21所述。因此，根据图22倾斜光瞳分面反射镜20导致多种照明通道，利用该多种照明通道，照明场5的各个场点可由照明光16的部分束照射，该多种照明通道均具有光源2与场点中的相应一个(即，在掩模母版布置用于投射曝光时为掩模母版7上的点中的相应一个)之间的不同通道长度。
根据图26，图23至25示出针对上文结合图22至26所讨论的十六个光瞳分面的路径长度对掩模母版7的x尺寸的依赖性。在倾斜角α＝7°的情况中，路径长度曲线57至59同样不会相交，因此这里还呈现光瞳分面反射镜20的避免干扰干涉的布置。在倾斜角α为4°的的情况中，针对描绘在图20和22外部右边的光瞳分面283区域中的那些光瞳分面28，路径长度曲线58和59相交。图23示出非倾斜光瞳分面反射镜20(α＝0°)情况中的情形，其对应于根据图20和21的情形。
可替代或附加使用的布置光瞳分面反射镜20使得没有用于照明光部分束的照明通道的不想要的相等光程opd的另一措施在于提供光瞳分面反射镜20的主反射表面55的限定曲率。下面将基于图19、27和28说明该措施。在该变型中，呈现弯曲的主反射表面55’，其由图19中点划线指示。图27以放大比例示出光瞳分面反射镜20的主反射表面55’在xz平面中曲率轮廓60(y＝常数)。在此，应用图27中曲线图的右手边比例。同时，图27中的曲线图以对水平(x)和竖直(z)轴而言相等的比例示出弯曲的主反射表面55’的曲率轮廓61。在该情况中，应用图27中曲线图的右手边比例。
主反射表面55’具有抛物线曲率轮廓。
图28示出自主反射表面55’的该弯曲轮廓产生的针对十五个光瞳分面28的光程opd的依赖性，即这十五个光瞳分面28的光程的场轮廓(轮廓曲线62)，该十五个光瞳分面28在根据图20的布置的光瞳分面281和283位置之间等距对准。
主反射表面55’具有这样的曲率，十五个光瞳分面28实际上离掩模母版7的左手边(x＝-52mm)的距离相同。距离上的小差别(太小而不能在图中被识别到)还呈现在此，并防止到掩模母版7的左手边的光程的干扰相等性。轮廓曲线62在x＝-52mm与x＝+52mm之间，即在整个掩模母版7的使用区域上不相交。因此，这里呈现的是以下情形：还再次避免从光瞳分面28到掩模母版7上的特定点的光程的干扰相等性。
因此，光瞳分面反射镜20的主反射表面55’从平坦表面(参考表面55)偏离，使得多个照明通道均具有光源2与照明场5的场点中的相应一个之间的不同通道长度，利用该多个照明通道，照明场5的各个场点可由照明光16的部分束照射。
下面基于图29至31说明另一实施例，其用于避免在到照明场11的多个照明通道上引导的照明光部分束之间的干扰干涉。这些图以大放大率示出场分面25中的相应一个，其这次具有弓形或部分环形的实施例。针对图中的水平轴以及竖直轴使用不同的比例。场分面25的y范围为其x范围的十分之一。
针对投射曝光设备1利用照明设定的运行，优化根据图29的场分面25，该照明设定即照明角的分布，利用该照明角照明物场点，该照明设定具有“y双极”构造。在该“y双极”照明设定中，从在y方向上彼此隔开的两个照明光极的方向照明照明场或物场5。在该照明设定中，在照明光学单元4或26的光瞳平面中有强度分布，其为在y方向上彼此隔开的两个强度极的形式。DE 10 2008 021 833 B4中讨论了这种照明设定和其它照明设定的示例。
根据图29的场分面25承载在其反射表面64上的阻挡区域63。阻挡区域63以线形方式实施。阻挡区域63阻挡入射在场分面25的反射表面64上的照明光，使得所述照明光不促成照明场5的照明。
垂直于阻挡区域63的纵向范围，阻挡区域63具有非常小的范围，其为约例如100μm或更小的。阻挡区域63已应用于场分面25，在该处，经该场分面25用于特定物场点的被引导通过该场分面25所属照明通道的照明光可具有与来自不同场分面25所属的另一照明通道的照明光的干扰干涉。垂直于阻挡区域63的相应纵向范围，阻挡区域63具有一范围，其例如至多为1mm且规则地显著较小，例如为800μm、700μm、600μm、500μm、400μm或甚至更小。阻挡区域63的垂直于其范围方向的范围还可大于1mm。因此，场分面25的所有阻挡区域63一起阻挡该场分面25的总反射表面64的10％。
阻挡区域63阻挡入射到场分面25上的照明光部分束16i的截面的相应部分。
因此，阻挡区域63导致的是：由于阻挡区域63，照明通道对的至少一个照明通道的截面区域促成在照明通道对情况中照明照明场5，在照明通道对中，在照明光学单元4或26运行期间，经由照明通道对的各照明通道引导的照明光部分束16的相应对具有(如从源开始计算的)时间差，其在任意时间都小于在照明场5的任意相应考虑点处的照明光16的相干时间τK。因此，通过阻挡区域63抑制干扰干涉成分。
在整个场分面反射镜19的适当装配有这种阻挡区域63的场分面25的情况中，阻挡区域63的单独图案出现在各个场分面25的反射表面64上，这取决于场分面25在场分面反射镜19上的布置，取决于照明光学单元4的几何布局以及取决于照明设定。举例来说，该单独图案可通过光线追迹程序来计算。取决于该计算的结果，图案然后可例如通过适当涂层而应用于场分面25的反射表面64。
由于阻挡区域63的积分光损失，即照明光16的吞吐量损失小于10％，并可位于2％附近。
原则上，场分面反射镜25还可由多个单独微反射镜65构建。这种微反射镜65的相应行对行及列对列阵列结构以截面示于图29中。在这种替代微反射镜构造中，微反射镜65代替阻挡区域63出现，该微反射镜65倾斜，使得照在其上的照明光16不促成物场5的照明。
微反射镜65为MEMS阵列布置的组件。举例来说，本领域技术人员例如可从WO2009/100 856 A1获知相应MEMS阵列布置。微反射镜65可彼此独立地倾斜至少两个倾斜自由度，使得入射在这种微反射镜场分面25上的照明光部分束16的反射引导可由微反射镜65的倾斜位置预定。
图30以类似于图29的示图示出另一场分面25。根据图30的场分面25同样承载阻挡区域63。在根据图30的场分面25中，针对“x双极”照明设定优化阻挡区域63的布置。阻挡区域63的该布置在质量和数量上与根据图29的布置不同。
图31也以对应于根据图29和30的示图的示图示出场分面25的另一实施例。
在根据图31的场分面25的情况中，阻挡区域63已应用于多个不同照明设定，它们可用于投射曝光设备1中。这些包括“y双极”和“x双极”照明设定，因此，图29和30中的所有阻挡区域63还出现在根据图31的场分面25中。
在场分面25的微反射镜实施例的情况中，根据图29至31的多种阻挡区域构造可通过微反射镜65的适当倾斜致动来设置。
基于图32至34描述照明光学单元4的另一实施例，其用于避免物场5中照明光部分束16i的干扰干涉。与参考图1至31所说明的那些对应的组件和功能由相同参考符号表示，并不再详细讨论。
根据图32至34的场分面反射镜19也具有弓形场分面25，其彼此毗邻地布置在四个列25I、25II、25III和25IV中。
场分面反射镜19同时构成照明光学单元4的光学延迟组件29或33。
分面列25I至25IV布置为在有关场分面反射镜的主反射平面66(即垂直于主反射平面66)的z方向上相互偏移。在此，如图33所示，邻近分面列25I至25IV的偏移为Δl/2，即其为相干时间τκ的至少一半。上文尤其结合根据图4的实施例所说明的应用于该路径长度差。替代地，场分面列25I至25IV之间的阶梯距离也可为δl/2。在该情况中，上文结合根据图7的实施例所说明的应用于此。
场分面反射镜通过扫描区域67由来自EUV光源2的照明光16同时照明，如上文例如结合根据图14至17的实施例的扫描区域46和48所说明的。在x方向上，扫描区域67具有对应于整个场分面反射镜19的x范围的范围。在y方向上，扫描区域67具有对应于场分面25中相应一个的y范围的范围。
分面列25I至25IV的阶梯布置所确保的是，引导到不同场分面列25I至25IV的照明光部分束16i不具有干扰干涉。
图34以示例性方式示出四个照明通道27到四个分面列25I至25IV位于图34顶部的相应那些场分面25的分配。在根据图34的非常示意性的示图中，场分面反射镜19和光瞳分面反射镜20分别示于顶视图中。图34仅示出光瞳分面反射镜20属于以示例性方式示出的四个照明通道27的那些光瞳分面28。分配给这四个照明通道27的场分面的倾斜角使得光瞳分面28的点对称布置在光瞳分面反射镜20的布置平面区域中被照明。此外，光瞳分面28到场分面25的分配使得经由相应照明通道27分配给场分面列25I至25IV之一的场分面25的光瞳分面28依照相应期望的照明设定而在光瞳分面反射镜20的布置平面中对称地布置且均匀地分布。因场分面列25I至25IV的z偏移，对照明参数(尤其是对照明椭圆率和远心度)的非期望负面影响可减少或完全避免。这些照明椭圆率和远心度参数的定义可在US8,174,677中发现。
根据图34的照明通道27的布置示例属于环形照明设定或四极照明设定。
由于与根据图14至17的实施例相比更大的扫描区域67，这导致照明光学单元4的更大吞吐量。此外，光源变化对照明变量的作用可减少。

Claims (12)

1.用于EUV投射光刻的照明光学单元(4；26)，用于将照明光(16)引导至照明场(5)，光刻掩模(7)可以布置在照明场中，
-包含具有多个第一分面(25)的第一分面反射镜(19)，用于将所述照明光(16)引导至所述照明场(5)，
-其中，引导照明光部分束(16i)的一个照明通道(27i)分别由所述第一分面(25)之一预先确定，
-其中，在所述分面(25)之一上分别引导正好一个照明通道(27i)，
-其中，所述照明光学单元(4；26)实现为使得：当所述照明光学单元(4；26)运行时，同时入射在所述照明场(5)中相同点的任意对在不同照明通道(27i)上引导的照明光部分束(16i)具有相互行程时间差，该相互行程时间差大于所述照明光(16)的相干时间τκ，
-包含第二分面反射镜(20)，所述第二分面反射镜在所述照明光(16)的光路中布置在所述第一分面反射镜(19)的下游，并包含多个第二分面(28)，其中，所述第一分面和第二分面(25,28)布置为使得引导照明光部分束(16i)的一个照明通道(27)相应由第一分面(25)及相关第二分面(28)预先确定，其中，在所述分面(25,28)之一上分别引导正好一个照明通道(27)，其中，所述第一分面反射镜实现为场分面反射镜(19)，所述第二分面反射镜实现为光瞳分面反射镜(20)，其中，光瞳分面反射镜(20)布置在照明光学单元(4)的光瞳平面中，
-包含传输光学单元(21)，用于将所述场分面(25)叠加成像至所述照明场(14)中，所述传输光学单元包含所述光瞳分面反射镜(20)，所述光瞳分面反射镜(20)布置在所述场分面反射镜(19)的下游并包含多个光瞳分面(28)，用于分别反射所述照明光(16)的部分束之一，
-其中，所述照明光学单元能够布置为使得所述照明光源(2)的像到达所述光瞳分面反射镜(20)的所述光瞳分面(28)的位置处，
-其中，所述光瞳分面反射镜(20)的主反射表面(55’)从平面参考表面(55)偏离，使得各照明通道在所述光源(2)与所述照明场(5)的场点的相应一个之间分别具有不同的照明通道长度，借助所述各照明通道，所述照明光(16)的部分束能够撞击所述照明场(5)的各个场点。
2.根据权利要求1所述的照明光学单元，其特征在于，取决于所述照明通道(27)的光路的路径长度之差，在所述照明光部分束(16i)之间出现行程时间差，
-其中，在所述照明光(16)的光路中在所述照明光分为所述照明光部分束(16i)之前的位置(18)与所述照明场(5)之间测得的、两个不同照明光部分束(16i)的行程时间之间的各个差Δt总是大于用于所述照明场(5)的各个位置的所述照明光(16)的相干时间τκ。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的照明光学单元，其特征在于，
-光学延迟组件(29；33)，用于将至少一个照明光部分束(16k)分为多个部分束成分(16k 1)，其中，所述部分束成分(16k 1)之间具有成对行程时间差，使得在所述照明光(16)的光路中的位置(18)与所述照明场(5)之间测得的任意照明光部分束(16k)的部分束成分(16k 1)的行程时间之间的各个差Δt仍大于所述照明光(16)的相干时间τκ，所述位置(18)既位于所述照明光(16)分为所述照明光部分束(16i)的上游又位于所述延迟组件的上游。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的照明光学单元，
-包含扫描装置(36)，所述扫描装置在所述分面反射镜(19)的分面(25)上扫描照明光束(16)，使得所述照明光(16)照明所述照明场(5)，所述照明光束在入射到所述分面反射镜(19)时的整个束截面大于所述分面(25)之一的反射表面的20％，
-其中，所述扫描装置(36)实现为使得在任何给定时间，所述照明场(5)中的一个场点(42)在各个情况中分别仅由所述分面(25)中的至多一个照明。
5.根据权利要求4所述的照明光学单元，其特征在于，所述扫描装置(36)实现为使得在所述分面反射镜(19)上扫描在多个分面(25)上延伸的扫描区域(48；67)。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的照明光学单元，其特征在于，在沿着照明通道(27i,27j)对引导的照明光入射在所述照明场(5)的至少一个点上使得时间差Δt比所述照明光束(16)的相干时间τκ短的这些照明通道对(27i,27j)的情况下，这些照明通道(27i,27j)对的照明通道(27)中的至少一个的截面区域不会有助于照明所述照明场(5)。
7.用于EUV投射光刻的照明光学单元(4；26)，用于将照明光(16)引导至照明场(5)，光刻掩模(7)可以布置在照明场中，
-包含具有多个分面(25)的分面反射镜(19)，用于将所述照明光(16)引导至所述照明场(5)，
-其中，引导照明光部分束(16i)的一个照明通道(27i)分别由所述分面(25)之一预先确定，
-其中，在所述分面(25)之一上分别引导正好一个照明通道(27i)，
-其中，所述照明光学单元(4；26)实现为使得：当所述照明光学单元(4；26)运行时，同时入射在所述照明场(5)中相同点的任意对在不同照明通道(27i)上引导的照明光部分束(16i)具有相互行程时间差，该相互行程时间差大于所述照明光(16)的相干时间τκ，
-包含扫描装置(36)，所述扫描装置在所述分面反射镜(19)的分面(25)上扫描照明光束(16)，使得所述照明光(16)照明所述照明场(5)，所述照明光束在入射到所述分面反射镜(19)时的整个束截面大于所述分面(25)之一的反射表面的200％，
-其中，所述扫描装置(36)实现为使得在任何给定时间，所述照明场(5)中的一个场点(42)分别仅由光程差相应地相差至少一个相干长度的分面(25)照明。
8.用于EUV投射光刻的照明光学单元(4；26)，用于将照明光(16)引导至照明场(5)，光刻掩模(7)可以布置在照明场中，
-包含具有多个第一分面(25)的第一分面反射镜(19)，用于将所述照明光(16)引导至所述照明场(5)，
-其中，引导照明光部分束(16i)的一个照明通道(27i)分别由所述第一分面(25)之一预先确定，
-其中，在所述分面(25)之一上分别引导正好一个照明通道(27i)，
-其中，所述照明光学单元(4；26)实现为使得：当所述照明光学单元(4；26)运行时，同时入射在所述照明场(5)中相同点的任意对在不同照明通道(27i)上引导的照明光部分束(16i)具有相互行程时间差，该相互行程时间差大于所述照明光(16)的相干时间τκ，
-包含第二分面反射镜(20)，所述第二分面反射镜在所述照明光(16)的光路中布置在所述第一分面反射镜(19)的下游，并包含多个第二分面(28)，其中，所述第一分面和第二分面(25,28)布置为使得引导照明光部分束(16i)的一个照明通道(27)相应由第一分面(25)及相关第二分面(28)预先确定，其中，在所述分面(25,28)之一上分别引导正好一个照明通道(27)，其中，所述第一分面反射镜实现为场分面反射镜(19)，所述第二分面反射镜实现为光瞳分面反射镜(20)，其中，光瞳分布反射镜(20)布置在照明光学单元(4)的光瞳平面中，
-包含传输光学单元(21)，用于将所述场分面(25)叠加成像至所述照明场(14)中，所述传输光学单元包含所述光瞳分面反射镜(20)，所述光瞳分面反射镜(20)布置在所述场分面反射镜(19)的下游并包含多个光瞳分面(28)，用于分别反射所述照明光(16)的部分束之一，
-其中，所述照明光学单元能够布置为使得所述照明光源(2)的像到达所述光瞳分面反射镜(20)的所述光瞳分面(28)的位置处，
-其中，所述光瞳分面反射镜(20)倾斜地布置，使得各照明通道在所述光源(2)与所述照明场(5)的场点的相应一个之间分别具有不同的照明通道长度，借助所述各照明通道，所述照明光(16)的部分束能够撞击所述照明场(5)的各个场点。
9.光学系统，包含根据权利要求1至8中任一项所述的照明光学单元，以及包含EUV光源(2)。
10.投射曝光设备(1)，包含根据权利要求9所述的光学系统，并包含用于将布置在所述照明场(5)中的物场成像至像场(11)中的投射光学单元(10)。
11.用于投射曝光的方法，包含以下步骤：
-提供根据权利要求10所述的投射曝光设备(1)，
-提供晶片(13)，
-提供光刻掩模(7)，
-借助所述投射曝光设备(1)的投射光学单元(10)将所述光刻掩模(7)的至少一部分投射至所述晶片(13)的光敏层区域上。
12.通过根据权利要求11所述的方法制造的微结构或纳米结构组件。
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