CN105074574B - Euv光刻装置的照明系统及其分面反射镜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及EUV光刻装置(1)的照明系统(10)，包含：第一分面反射镜(13)，具有反射EUV辐射(4)的分面元件(13a‑d)；以及第二分面反射镜(14)，具有反射由第一分面反射镜(13)反射的EUV辐射(4)至照明场(BF)的分面元件(14a‑d)。第一分面反射镜(13)或所述第二分面反射镜(14)的分面元件(13a‑d，14a，14c；14b，14d)的至少之一设计为衍射光学元件，用于衍射所述EUV辐射(4)。尤其，第二分面反射镜(14)的分面元件(14a，14c；14b，14d)的至少之一设计为衍射光学元件(14a，14c；14b，14d)，用于仅照明照明场的部分。本发明还涉及包含这种照明系统(10)的EUV光刻装置(1)，以及包含至少一个衍射分面元件(13a‑d，14a‑d)的分面反射镜(13，14)。

Description

EUV光刻装置的照明系统及其分面反射镜
技术领域
本发明涉及一种EUV光刻装置的照明系统，包含：具有反射EUV辐射的分面元件的第一分面反射镜以及具有将由第一分面反射镜反射的EUV辐射反射至照明系统的照明场的分面元件的第二分面反射镜。本发明还涉及一种包含这种照明系统的EUV光刻装置以及一种包含至少一个衍射分面元件的分面反射镜。
背景技术
在EUV光刻装置、尤其是EUV投射曝光设备的照明系统中，使用分面反射镜形式的光学元件在由照明系统照明的照明场上产生由EUV光源产生的辐射的均匀化。在该情况下，还称为场分面反射镜的第一分面反射镜通常用于产生照明系统中的二次光源。第二分面反射镜布置在由第一分面反射镜产生的二次光源的位置处，并且称为光瞳分面反射镜。第二分面反射镜的分面元件用于将第一分面反射镜的分面元件成像在照明场上。因此，第一分面反射镜的分面元件的几何形状(例如，方形、矩形……)通常对应于照明场的几何形状。
当分面元件用于EUV光刻装置中时，由于分面元件加工期间的制造误差，与光损失关联的非理想成像可能发生。在该情况中具有的不利效果是，利用常规生产方法不能足够精确地生产单独分面元件的用于成像或光束成形的表面形式，或者仅可以十分高的成本来生产。
发明内容
发明目的
本发明的目的是开发一种照明系统、一种包含所述照明系统的EUV光刻装置以及一种分面反射镜，使得可以优化照明场的照明。
本发明的主题
根据第一方面，通过引言中提及的照明系统来实现该目的，其中，第一分面反射镜或第二分面反射镜的分面元件的至少之一设计为衍射光学元件，用于衍射EUV辐射。
本发明提出通过衍射，即，通过入射EUV辐射在由分面元件(而不是预定的例如球形表面形式)预定的光栅结构处的衍射，来产生分面元件的所需光束成形。具有用于EUV波长范围(例如，在约5nm至约20nm之间的波长)的辐射的反射效应的衍射光学元件的可生产性和功能性由P.Naulleau等人描述，参考文献“Diffractive optical elements andtheir potential role in high efficiency illuminators，2008EUV Workshop,6/12/2008,Lawrence Berkeley National Laboratory”，其描述EUV位相掩模的实现。在其中所述的一个示例实施例中，基板设有二元(单一阶梯)表面结构，其上施加反射多层涂层。位相全息图可通过尽可能保形地施加的多层涂层的各层产生。
分面元件作为衍射光学元件的实施例使得可将EUV辐射的(几乎)任意入射光束轮廓转变为期望反射的、分别衍射的光束轮廓。尤其，一个或两个分面反射镜的各个分面元件可装备单独适配的衍射特性，以为照明系统的各个部分光束或通道产生理想光束轮廓。因为EUV辐射的光束成形通过衍射而发生，分面元件的表面形式可选择为使得其制造简化。在照明系统中使用衍射光学元件的另一优点是，衍射光学元件在其作用区域混合入射辐射，并因此改进照明辐射的均匀化或一致性。举例而言，第一分面反射镜的各个分面元件可用于例如以“大礼帽(top hat)”照明分布尽可能均匀地照明分配给其的光瞳分面反射镜的分面元件。
在根据本发明第一方面的实施例中，第二分面反射镜的分面元件中的至少一个设计为衍射光学元件，用于仅照明照明场的一部分。这样，照明场的角分布或光瞳可选择为针对照明场的不同部分而不同，即，可产生一照明场，其光瞳以位置依赖性方式在照明场上变化。举例而言，在照明场的中央局部区域可实现X-双极方式的光瞳分布，即一极定向在照明场的短边方向上，而在照明场的外部局部区域中可实现Y-双极，即一极定向在照明场的长边方向上，反之亦然。相比之下，在常规照明系统中，整个照明场通常由光瞳分面反射镜的各个分面元件照明。
在晶片扫描仪形式的EUV投射曝光设备中，照明场通常是矩形的，并具有高纵横比，例如20:1，短边平行于扫描方向。如上文进一步所说明，场分面反射镜的分面元件的几何形状通常对应于照明场的几何形状。然而，如果合适的话，在光瞳分面反射镜处使用衍射分面元件的情况下，可选择与照明场的几何形状偏离的几何形状，即，可为场分面元件选择不同的纵横比，如果合适，甚至是方形的几何形状。这样，如果合适，可减小场分面反射镜的分面元件的尺寸和/或所述分面元件可布置在离中间焦点较小的距离处，或者较高数量的分面元件可以相同距离实现。
在一个实施例中，分面元件设计用于照明照明场的部分，该部分包含至少两个非毗邻局部区域。使用衍射光学元件确保照明场的部分特定由衍射为不同衍射级(例如，-1st和+1st衍射级)的入射EUV辐射同时照明，该部分包含两个(或者可能是更多个)非毗邻局部区域。
在一个实施例中，第二分面反射镜具有照明照明场的第一部分的多个第一分面元件和照明照明场的第二部分的多个第二分面元件，所述第二部分与第一部分不同。不用说，还可提供照明照明场的第三、第四……部分的第三、第四……分面元件，其中照明场的各部分可在各个情况中彼此不同。在此，光瞳分面反射镜可构造为尤其使得照明场的由不同类型分面元件照明的各部分彼此补充以形成全部照明场。
如果合适，在由光瞳分面反射镜的各第一、第二……分面元件照明的照明场的各部分之间还可有重叠。这尤其对于以下情况是有利的：三个、尤其四个或更多不同类型的分面元件提供在光瞳分面反射镜处，如果合适，这可在取决于要照明的掩模结构的曝光操作期间选择。如果合适，还在曝光期间的扫描操作期间，光瞳分面反射镜的分面元件的选择以及因此照明场的位置依赖性光瞳可适配于掩模的分别要成像且当前位于照明场中的局部区域(带)。
在一个有利实施例中，第一分面反射镜的分面元件可在用于照明第一分面元件的第一位置与用于照明第二分面元件的第二位置之间变换。第一分面反射镜的分面元件通常在至少两个(角)位置之间是可切换的，从而以有目标的方式选择光瞳分面反射镜的用于实现照明场中期望光瞳形状的那些(第一或第二)分面元件。在该情况中，通常可选择多个切换位置(至少两个)，其中辐射以两个(或更多)不同角度或(窄)角度分布入射。由于第一或第二分面元件的照明的有目标的选择，可以位置依赖性方式改变照明场中的光瞳，并将其适配于例如分别成像的掩模结构。
在另一实施例中，第二分面反射镜的分面元件形成栅格布置，其中第一分面元件与第二分面元件交替。已证明，在用于照明照明场的不同局部区域的分面元件布置为距离彼此相当小距离时是有利的。这样，在用于照明光瞳分面反射镜的第一分面元件的第一位置与用于照明光瞳分面反射镜的第二分面元件的第二位置之间(如果合适，还有第三、第四……分面元件)，场分面反射镜的分面元件的差异或差异角相当小。这是有利的，因为场分面反射镜的分面元件的反射率通常仅针对入射范围的窄角度而优化。
在另一实施例中，至少一个分面元件设计为衍射光学元件，用于将EUV辐射偏转至辐射传感器。尤其，衍射光学元件可设计为仅将入射EUV辐射的辐射功率的部分反射为更高衍射级，而辐射功率的主要部分用于照明照明场。辐射传感器检测入射EUV辐射的辐射强度或辐射功率，以及用于检验和(如果合适)调节布置在照明系统上游的EUV光源的功率。
在另一实施例中，至少一个分面元件、尤其是所有分面元件具有平表面形式。与其他的表面形式(例如球形)相比，具有(基本上)平表面几何形状的分面元件可以较大精度制造。在通常用于分面元件的球形表面的情况中，可另外存的问题是，邻近分面元件可在它们邻近边缘区域相互遮蔽彼此。在本申请意义内，平表面形式理解为可能实现的、其中所用基板在表面结构化之前具有平的几何形状的表面形式(见下文)。
在另一实施例中，至少一个衍射分面元件包含具有轮廓化表面的基板和用于反射EUV辐射的多层涂层，所述多层涂层施加至基板。多层涂层通常具有由不同材料构成的多个单独层，其中使用由具有不同反射率的两种材料构成的交替层。单独层的层厚度和层材料适配于要在分面元件处反射的EUV辐射波长。为了能够使用分面元件作为衍射光学元件，衍射光学元件具有轮廓化表面。表面轮廓例如可为二元轮廓，即具有一个阶梯或一个阶梯高度的轮廓。
在一个发展例中，基板具有多阶梯轮廓。通过二阶梯、三阶梯、四阶梯……n阶梯表面轮廓，可接近例如锯齿状表面结构，并因此接近锯齿或闪耀光栅的三角形几何形状。通过选择适配于波长和近似锯齿结构之间的距离的适当闪耀角，可以目标方式选择EUV辐射反射成的衍射级，从而增加衍射效率。闪耀轮廓例如可用于制造菲涅尔透镜形式的衍射光学元件，即EUV辐射仅偏转为单一衍射级。对于光束成形，可使用其中二阶梯、优选多阶梯表面轮廓不规则且不具有清楚限定的周期的衍射光学元件，结果不能区分不连续的衍射级。在这种光束成形衍射光学元件的情况中，多阶梯表面轮廓可增加衍射效率。
在另一实施例中，至少一个衍射元件具有光栅结构，其通常实施为基板的轮廓化表面，该光栅结构具有EUV辐射波长数量级的横向范围。对于EUV辐射的衍射，光栅结构的横向范围(还称为光栅常数或节距)通常为分别反射的衍射EUV辐射的波长λ的数量级，即光栅结构的横向范围通常不超过50xλ、优选10xλ、更优选5xλ。由于EUV辐射的波长通常在5nm至15nm之间，光栅结构的最大横向范围(光栅常数)不超过750nm，并且优选为150nm或更小，尤其是75nm或更少。当然，在EUV辐射的波长λ小于15nm、例如13.5nm时，光栅结构的横向范围相应减小。
本发明的另一方面还涉及EUV光刻装置，包含如上实施的照明系统。如上文所进一步说明，照明系统用于尽可能均匀地照明其中布置要成像的结构(掩模)的平面中的像场。借助于这里所述的照明系统，可产生依赖于位置或照明场的相应照明部分的角分布(位置依赖性光瞳)。
本发明的一个方面尤其对如上所述的照明系统而言实现在分面反射镜中，其包含：至少一个衍射分面元件，用于反射EUV辐射；包含：基板和多层涂层，该多层涂层反射EUV辐射，并施加至基板，其中至少一个衍射分面元件设计用于衍射EUV辐射。
在一个实施例中，所述至少一个衍射分面元件具有光栅结构，其通常实施为基板的轮廓化表面，具有EUV辐射的数量级的横向范围。如上文所指出，横向范围(光栅常数或节距)通常为50xλ或更小、10xλ或更小、尤其是5xλ或更小，其中λ表示EUV辐射的波长。
优选地，基板具有多阶梯表面轮廓。由于多阶梯表面轮廓，可接近锯齿状表面结构，或者在灰阶光刻(gray-scale lithography)(见下文)的情况中，可制造锯齿状表面结构，从而实现例如闪耀光栅形式的衍射光学元件，以及增加EUV辐射衍射为特定的预定衍射级的效率。为了实现光束成形衍射分面元件，多阶梯表面轮廓还可设计为接近非周期表面结构。多阶梯表面轮廓可通过例如借助光刻方法使表面微结构化来实现。
优选地，多阶梯表面轮廓具有至少两个、优选至少三个或四个具有不同阶梯高度的阶梯。阶梯的数量或阶梯高度越大，可更好的接近期望的表面轮廓，并且衍射分面元件的衍射效率通常更高。在极端情况中，(准)连续高度轮廓或表面轮廓也是可能的，其中单独阶梯不再是可辨别的。这种表面轮廓可借助于例如灰阶光刻来制造。
在另一实施例中，为了使多阶梯表面轮廓平滑，多层涂层具有至少100个单独层，优选至少120个单独层，尤其至少150个单独层。在该情况中，将单独层理解为由高折射率或低折射率材料构成的层，单独层的层厚度和层材料与要在分面元件处反射的EUV辐射波长相配。在本申请的意义内，不将多层涂层的附加层认作单独层，该附加层设计为例如用于防止扩散或用于保护多层涂层免受环境中出现的污染物质污染。
通过提供充分大数量的单独层，可实现多层涂层中基本上连续的位相轮廓，结果，尤其在设计用于接近闪耀光栅形式的锯齿状表面结构的表面结构的情况中，衍射为期望衍射级的效率可最大化。在该情况中，如果光栅结构的横向范围，例如锯齿状表面结构的横向范围，位于显著小于EUV辐射的波长的范围内，则是有利的，因为单独层的层厚度近似位于该范围内，并且单独层保形地生长在具有与层厚度相当或显著小于层厚度的横向范围的结构上。
多层涂层可通过常规涂覆方法，即平面方式来施加。尤其，层材料由气相的常规沉积可用于施加多层涂层。作为通过多层涂层的各层的平滑化的附加或替代，还可使用平滑层，其施加至基板的多阶梯表面轮廓。平滑层通常被机械地平滑或抛光，结果平滑层具有或接近期望的表面轮廓。适合用于平滑的常规材料(例如，Si或SiO2)可用于平滑层的材料。在随后的步骤中，多层涂层施加至平滑层。
如果分面反射镜用作光瞳分面反射镜，用于照明照明场的第一部分的第一分面元件的多阶梯表面轮廓尤其可与用于照明照明场的第二部分的第二分面元件的多阶梯表面轮廓不同。
通常，第一和/或第二分面元件的表面轮廓彼此之间还不同，其中，可针对各个分面元件限定专用的单独表面轮廓。不用说，如果适合，形成在衍射光学元件表面处的衍射光栅的光栅周期还视需要依赖于基板表面上的位置，即基板不是绝对必需仅具有在表面上不变的单一周期长度。这同样适用于由轮廓化表面可能接近的锯齿状表面结构的闪耀角。尤其，还可制造其中不再有一致的周期长度的表面轮廓。
由参考示出本发明必要细节的附图的本发明示例实施例的以下描述，以及由权利要求，本发明的其它特征和优点是显而易见的。单独特征在各个情况中可由其自身单独实现或在本发明的变型中以任意期望组合以多个实现。
附图说明
各示例实施例在示意图中示出，并在以下描述中得到说明。图中：
图1示出包含照明照明场的照明系统的EUV光刻设备的示意图；
图2示出图1的照明系统的光瞳分面反射镜的示意图，该光瞳分面反射镜具有设计用于照明照明场的不同部分的第一和第二衍射分面元件；
图3示出图2的用于产生照明场的场依赖性光瞳照明的光瞳分面反射镜的示图；
图4a-c示出具有结构化表面(光栅结构)的基板的示意图，所述结构化表面具有二元表面轮廓(图4a)，为接近锯齿状表面结构而具有二阶梯和四阶梯表面轮廓(图4b、c)。
具体实施方式
在示图的以下描述中，相同参考符号用于相同或功能上相同的组件。
图1示意性地示出EUV光刻设备1。EUV光刻设备包含产生EUV辐射的EUV光源2，所述EUV辐射在低于50nm、尤其在约5nm和约15nm之间的EUV波长范围中具有高能量密度。EUV光源2例如可实施为产生激光导致的等离子体的等离子体光源的形式，或作为同步加速器辐射源。在前一的情况中，如图1所示，尤其可使用聚光反射镜3，从而聚焦EUV光源2的EUV辐射，以形成照明光束4，并且以此还增加能量密度。照明光束4具有波长谱，其集中在工作波长λB周围的窄带波长范围中，EUV光刻设备1以该工作波长工作。单色仪12用于选择工作波长λB或选择窄带波长范围。
照明光束4用于通过照明系统10照明结构化物体M，该照明系统10在本示例中包含四个反射光学元件13至16。结构化物体M例如可为反射式掩模，其具有反射区域和非反射区域或至少少反射区域，用于制造物体M上的至少一个结构。或者，结构化物体M可为多个微反射镜，它们布置成一维或多维布置，并且如果合适关于至少一个轴是可移动的，从而设定EUV辐射4在各个反射镜上的入射角。
结构化物体M反射照明光束4的部分并将投射光束5成形，投射光束5承载关于结构化物体M的结构的信息，并且辐射至投射镜头20中，投射镜头20在基板W上产生结构化物体M或其相应局部区域的成像。基板W(例如，晶片)包含半导体材料(例如，硅)，并且布置在安装座上，其还称为晶片台WS。
在本情况中，照明系统10中的第一和第二反射元件13、14实施为分面反射镜，并具有布置成栅格布置的微反射镜形式的多个分面元件。图1针对各个分面反射镜13、14举例示出四个分面元件13a-d、14a-d，在所述分面元件处，照明光束4或照明光束4的相应部分光束被反射。第一光学元件13在下文还称为场分面反射镜13，并用于产生照明系统10中的二次光源。第二光学元件14布置在由第一光学元件13产生的二次光源的位置处，并且在下文还称为光瞳分面反射镜14。
照明光束14的入射至场分面反射镜13的相应分面元件13a-d上的部分光束在所述元件处偏转至光瞳分面反射镜14的相应分面元件14a-d。场分面反射镜13的分面元件13a-d可为矩形且具有例如2:1的纵横比(x：y)，X方向垂直于图1中的示图垂直延伸。在该情况中，分面元件13a-d的纵横比对应于由照明系统10照明的例如为矩形的照明场的纵横比。不用说，照明场和/或分面元件13a-d同样可具有与矩形几何形状不同的几何形状。
在本示例中，场分面反射镜13的分面元件13a-d的每一个可关于与X方向平行的轴向方向倾斜。此外，如果合适，相应分面元件13a-d还可关于位于XZ平面(示图平面)中的另一轴倾斜。照明光束4入射到分面元件13a-d上的方向可以此方式设定。通过倾斜，尤其是场分面反射镜13的分面元件13a-d与光瞳分面反射镜14的分面元件14a-d之间的分配还可改变，从而在照明的物体M的位置处产生期望照明分布(照明光瞳或角分布)，如下文进一步详细所述。
通常，在各照明模式的情况中或在时间上的预定点处，选择场分面反射镜13的分面元件13a-d与光瞳分面反射镜14的分面元件14a-d之间的1:1的分配。然而，如果合适，分配还可实现为使得场分面反射镜13的两个或更多分面元件13a-d分配给光瞳分面反射镜14的分面元件14a-d，从而设定不同的照明模式。关于此的细节可发现于本申请人名义下的US2009/0041182A1中，全文引用US 2009/0041182A1。
在图1所示的分面反射镜13、14的情况中，分面元件13a-d、14a-d实施为衍射光学元件，即其具有衍射光栅结构，从而执行照明光束4或照明光束4的相应部分光束的期望光束成形。由于光束成形由衍射结构来实现，分面元件13a-d、14a-d的表面形式可选择为使得所述分面元件以简单方式制造。在所示示例中，分面元件13a-d、14a-d具有平表面形式或表面几何形状。该表面形式首先可简单地制造，其次可防止各分面反射镜13、14的分面元件13a-d、14a-d的部分相互遮蔽。
场分面反射镜13的分面元件13a-d的衍射结构选择为使得所述分面反射镜产生照明光束4的相应反射的部分光束的“大礼帽”状轮廓，以及因此增加入射到光瞳分面反射镜14的相应分面元件14a-d上的照明光束4的一致性。
场分面反射镜13的分面元件之一13d的衍射结构实施为使得入射照明光束4的强度的部分衍射为较高衍射级，结果，该强度的部分不入射到光瞳分面反射镜14上，而是入射到辐射传感器25上。辐射传感器25用作测量入射EUV辐射的强度，并且用于检查EUV光源2的功能。不用说，测量的辐射强度还可用于调节EUV光源2的辐射功率，例如通过辐射传感器25的反馈至控制单元的测量信号来调节，所述控制单元控制或调节EUV光刻装置1的操作。
由于作为衍射光学元件的光瞳分面反射镜14的分面元件14a-d的实施例，各分面元件14a-d可以目标方式照明仅矩形照明场BF的部分，照明场BF示于图2中并通过照明系统10在具有结构化物体M的平面中产生。在本示例中，多个第一分面元件14a、14c……设计为照明照明场BF的第一部分T1，而多个第二分面元件14b、14d……用作照明照明场BF的第二部分T2，其中第一部分T1和第二部分T2覆盖照明场BF的整个区域。
如还可从图2所分辨的，照明场BF的第一部分T1由分别形成在照明场BF的左边缘和右边缘的两个非毗邻局部区域A1、A2构成。由于第一分面元件14a、14c……实施为衍射光学元件，其中入射EUV辐射可衍射为不同衍射级并因此在不同方向上，所以照明场BF的非毗邻局部区域A1、A2的同时照明是可能的。相比之下，照明场BF的第二部分T2(该部分由第二分面元件14b、14d……照明)实施为单一毗邻区域。
如还可从图2所分辨的，光瞳分面反射镜14的第一和第二分面元件14a-d布置成栅格，其中，第一分面元件14a、14c……与第二分面元件14b、14d……交替。这为了借助于场分面反射镜13的分面元件13a-d以目标方式照明光瞳分面反射镜的第一分面元件14a、14c……与各第二分面元件14b、14d……是有利的。如上文进一步说明的，为了在光瞳分面反射镜14的第一分面元件14a、14c……的照明与光瞳分面反射镜14的第二分面元件14b、14d……的照明之间切换，场分面反射镜13的相应分配的分面元件13a、13b……可在第一角位置W1与第二角位置W2之间转变，如图1基于场分面反射镜13的分面元件13a举例所示。
由于光瞳分面反射镜14的第一和第二分面元件14a、14b的邻近布置，由于在相应分配的分面元件13a的第一角位置W1与第二角位置W2之间的转变的不同角较小，这对第一分面元件13a的反射率具有有利效应，所述反射率针对窄入射角范围而优化。本身已知且在此未以更多特定细节描述的致动器可用于在场分面反射镜的分面元件13a-d的角位置W1、W2之间转变。
两个角位置W1、W2之间的转变使得可以目标方式设定依赖于照明场BF的位置的角分布或光瞳，如下文参考图3更详细说明的，图3仅示出光瞳分面反射镜14由场分面反射镜13的分面元件13a、13b……照明的那些分面元件14a、14c……。如可清晰辨别的，在光瞳分面反射镜14的上部区域和下部区域中的第一分面元件14a、14c……以双极场分布的方式照明。由于光瞳分面反射镜14上的空间分布对应于照明场BF中的角分布(光瞳)，相应的双极(X极)产生在照明场BF的第一部分T1中。同时，场分面反射镜13的分面元件13a、13b……还照明光瞳分面反射镜14布置在光瞳分面反射镜14的左局部区域和右局部区域中的第二分面元件(未在图3中更明确指定)。光瞳分面反射镜14的第二分面元件在照明场BF的第二中央部分T2中产生Y双极形式的角分布。
如参考图3举例所示，不同的角分布或光瞳可通过适当选择在照明场BF的不同部分T1、T2处的光瞳分面反射镜14的第一和第二分面元件14a-d而产生。尤其，还可产生除了上文举例描述的X双极分布和Y双极分布外的角分布。不用说，还可在光瞳分面反射镜14处提供多于两个的不同类型分面元件14a-d，从而以不同角分布或光瞳照明照明场BF的多于两个的部分。
图4a-c显示可用于制造如上所述实施的衍射分面元件13a-d、14a-d的基板26的三个示例。基板26具有轮廓化表面26a，其上施加有多层涂层28，这为了简化之故而仅示于图4a中，所述多层涂层反射处于工作波长λB的EUV辐射4。反射式多层涂层28a具有由不同材料构成的多个单独层29a、29b。在本示例中，单独层由具有不同折射率的材料交替形成。如果工作波长λB为约13.5nm，与本示例一样，则单独层29a、29b通常由钼和硅构成。取决于工作波长λB，其它材料组合，例如钼和硅、钌和铍或镧和B4C同样是可能的。
在图4a所示的基板26的情况中，轮廓化表面26a具有单一阶梯表面轮廓27a，即一个矩形或平行六面体阶梯形成在另外的平表面26a上。不用说，仅基板26的细节或局部区域示于图4a中，图4a中显示的具有横向范围D的局部区域周期性重复，从而在轮廓化表面26a上形成光栅结构。
同样的情况适用于图4b和图4c所示的轮廓化表面26a，在图4b和图4c的情况中分别显示具有二阶梯表面轮廓27b的基板26和具有四阶梯表面轮廓27c的基板26。图4b中的二阶梯表面轮廓27b的阶梯S1和S2具有不同阶梯高度。并与表面26a的平面部分一起接近锯齿轮廓，即具有横向范围D的三角形轮廓，其形成相对于基板26的表面26a的平面部分以所谓闪耀角θ倾斜的倾斜阶梯。闪耀光栅的锯齿状表面轮廓以及因此光栅针对衍射为特定衍射级的选择性反而可更接近，表面轮廓的阶梯数越大，即图4c示出的具有四阶梯S1至S4的表面轮廓27c使得可更好地接近锯齿轮廓。
在本示例中为周期性的表面轮廓27a-c可通过基板26的微结构化来制造，为此，光刻方法尤其适合。在光刻微结构化期间，首先将光刻胶施加至基板26的平表面26a。在随后的步骤中，光刻胶在光刻设备中曝光，从而将期望结构转印至光刻胶。光刻胶随后显影，并且在该工艺中获得与期望结构对应的通常二阶梯的轮廓。在进一步的步骤中，光刻胶的轮廓通过刻蚀转印至基板26。为了制造多阶梯表面轮廓27b、27c，该工艺可视需要重复几次。不用说，作为制造周期性表面轮廓的替代，如参考图4a-c所述，还可制造非周期表面轮廓，其中没有严格周期性结构是可辨别的。或者，表面轮廓还可通过灰阶光刻来结构化，因此，(类似)连续可变轮廓的制造是可能的。表面轮廓27b、27c可通过施加多层涂层28来平滑化，结果，基本上三角形的或锯齿状的表面轮廓在多层涂层28的顶侧处的自由界面处出现。
多层涂层28，更确切地说是单独层29a、29b，通常以常规涂覆方法(通常通过汽相沉积)以平面形式施加至基板26。一阶梯轮廓27a和多阶梯表面轮廓27b、27c各自的横向范围D应接近所用EUV辐射的波长的数量级，可能显著小于所用EUV辐射的波长。为了EUV辐射的衍射，光栅结构27a-c的横向范围D应通常不超过50xλB、优选10xλB、尤其是5xλB，工作波长λB在本示例中为13.5nm。
除了上文进一步所述的单独层29a、29b之外，反射式多层涂层28还可包含中间层，用于防止扩散。反射式多层涂层28通常还具有覆盖层，以防止下面的单独层29a、29b的氧化。例如为钌、铑、钯、铂、依、铌、钒、铬、锌或锡的金属材料可用作覆盖层。示图中省略了辅助层和覆盖层的图解，以简化示图。为了平滑化，还可施加平滑层(未示出)至基板26的顶侧26a，该平滑层例如可由Si或SiO2形成，并且被(机械地)抛光到闪耀角θ，结果会接近或制造期望的表面轮廓。
在图4a-c所示的示例性实施例中，基板26具有平表面形式(除光栅结构之外)。然而，不用说，如果合适，基板26还可具有弯曲的表面形式，例如凹表面形式或凸表面形式是可能的，所述表面形式可以球面方式或非球面方式来设计。然而，平表面26a可尤其简单地制造，因此这种表面形式相对于更难制造的其它表面形式是优选的。
不用说，具有如此所述的多阶梯表面轮廓27b、27c的衍射光学元件不仅可用作分面反射镜13、14的分面元件13a-d、14a-d，用于参考图1至图3所述的照明系统10，而且还可有利地用于分别反射衍射EUV辐射的其它装置中。

Claims (13)

1.EUV光刻装置(1)的照明系统(10)，包含：
第一分面反射镜(13)，具有反射EUV辐射(4)的分面元件(13a-d)，
第二分面反射镜(14)，具有将由所述第一分面反射镜(13)反射的EUV辐射(4)反射至照明场(BF)的分面元件(14a-d)，
其特征在于，
所述第二分面反射镜(14)的分面元件(14a,c；14b,d)中的至少一个设计为衍射光学元件，用于仅照明所述照明场(BF)的一部分(T1；T2)。
2.根据权利要求1的照明系统，其中，所述第二分面反射镜的分面元件(14a,c)设计为照明所述照明场(BF)的包含至少两个非毗邻局部区域(A1,A2)的部分(T1)。
3.根据权利要求1或2的照明系统，其中，所述第二分面反射镜(14)具有多个第一分面元件(14a,c)和多个第二分面元件(14b,d)，所述多个第一分面元件照明所述照明场(BF)的第一部分(T1)，所述多个第二分面元件照明所述照明场(BF)的第二部分(T2)，所述第二部分与所述第一部分不同。
4.根据权利要求3的照明系统，其中，所述第一分面反射镜(13)的分面元件(13a-d)能够在照明所述第二分面反射镜(14)的第一分面元件(14a,c)的第一位置和照明所述第二分面反射镜(14)的第二分面元件(14b,d)的第二位置之间转换。
5.根据权利要求3的照明系统，其中，所述第二分面反射镜(14)的分面元件(14a-d)形成栅格布置，其中第一分面元件(14a,c)与第二分面元件(14b,d)交替。
6.根据权利要求4的照明系统，其中，所述第二分面反射镜(14)的分面元件(14a-d)形成栅格布置，其中第一分面元件(14a,c)与第二分面元件(14b,d)交替。
7.根据权利要求1或2的照明系统，其中，所述第一分面反射镜(13)或所述第二分面反射镜(14)的分面元件中的至少一个设计为衍射光学元件，用于将EUV辐射(4)偏转至辐射传感器(25)。
8.根据权利要求1或2的照明系统，其中，所述第一分面反射镜(13)或所述第二分面反射镜(14)的分面元件中的至少一个具有平面形式。
9.根据权利要求1或2的照明系统，其中，所述第一分面反射镜(13)或所述第二分面反射镜(14)的至少一个衍射分面元件具有基板(26)和多层涂层(28)，所述基板具有轮廓化表面(26a)，所述多层涂层反射EUV辐射(4)并施加至所述基板(6)。
10.根据权利要求9的照明系统，其中，所述基板(6)具有多阶梯表面轮廓(27b,27c)。
11.根据权利要求1或2的照明系统，其中，所述第一分面反射镜(13)或所述第二分面反射镜(14)的至少一个衍射分面元件具有光栅结构(27a-c)，所述光栅结构(27a-c)具有所述EUV辐射(4)的波长(λB)的数量级的横向范围(D)。
12.根据权利要求1或2的照明系统，其中，所述第一分面反射镜(13)的分面元件(13a-d)中的至少一个设计为衍射EUV辐射(4)的衍射光学元件。
13.EUV光刻装置(1)，包含根据上述权利要求任一项的照明系统(10)。
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