CN105637421B - 聚光器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚光器(15)，其用于将EUV光从辐射源区域传输至照明镜头。聚光器的聚焦镜头(26)将辐射源区域(3)聚焦至下游焦点区域。聚焦镜头(26)设计为使得辐射源(3)由辐射源区域(3)与下游焦点区域之间以小于20°的波束角发射的EUV光(14)聚焦，具有至少一个第一放大率，并且使得辐射源(3)由以大于70°的波束角发射的EUV光(14)聚焦，具有至少一个第二放大率。一方面小于20°的波束角，另一方面大于70°的波束角的两个放大率相差不超过2.5倍。根据本发明的照明系统除了相应聚光器外还具有场分面传输镜头。一方面来自第一聚光器放大率和第一分面放大率的，另一方面来自第二聚光器放大率和第二分面放大率的分配给波束角的乘积相差不超过2.5倍。结果，通过聚光器，保证EUV光有效率地传输到照明或物场。

Description

聚光器
相关申请的交叉引用
德国专利申请10 2013 218 132.9的内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种具有照明光学系统的照明系统，所述照明光学系统将由聚光器聚集的EUV照明光引导至物场。另外，本发明涉及一种将EUV照明光从辐射源区域朝着照明光学系统传输的聚光器，一种具有这种照明系统的投射曝光设备，一种以这种投射曝光设备制造微结构化或纳米结构化部件的方法，以及一种通过所述方法制造的部件。
背景技术
开始提出类型的聚光器从US 6,507,440B1、DE 10 2010 063 530 A1、WO 2011/138259 A1、从US 7,075,712 B、US 7,501,641 B2、US 2006/0176547 A1、US 2006/0120429A1、US 7,075,713 B2、EP 1 469 349 A1、US 2008/0266650 A1、WO 2007/045 434A2、US 6,438,199 B1、US 5,339,346A、EP 1 650 786 B1、DE 10 2011 084 266 A和WO 2013/053692 A已知。
发明内容
本发明的目的是发展一种开始提出类型的聚光器，尤其是作为照明系统的一部分，从而确保EUV照明光有效率地传输进照明场或物场。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1所指定的特征的照明系统以及通过具有权利要求2所指定的特征的聚光器实现。
根据本发明，由于聚光器成像光学系统的成像比例适配于辐射源发射的EUV照明光的波束角，在下游焦点区域的截面中有有利的低变化。这使位于聚光器下游的照明系统的光瞳照明能够具有有利的高光瞳填充。在照明系统中，在聚光器成像光学系统与场分面传输光学系统之间，辐射源区域经由介于之间的下游焦点区域成像至光瞳分面时的比例变化分开，使得全部图像的比例变化有利地保持较小。对于朝着光瞳分面的照明光的所有光路，聚光器成像比例与关联的分面成像比例之间的乘积可相差不超过2.25倍、不超过2.0倍、不超过1.9倍、不超过1.8倍、不超过1.7倍、不超过1.6倍、不超过1.5倍或者甚至不超过1.25倍。这导致结合聚光器说明的优势。
在问题的解决方案的背景下于上文所讨论的成像比例为针对波束角的一个区域分别平均的成像比例。所述成像比例为面积成像比例。
聚光器可实施为用于引导具有小于45°的入射角的EUV照明光，即，聚光器可实施为用于照明光的基本上正入射的聚光器。照明光在聚光器上的入射角可小于40°、小于35°、小于30°、小于25°、小于22.5°或小于20°。特别地，聚光器上的所有入射角可小于上述上限。
一方面波束角小于20°的成像比例，另一方面波束角大于70°的成像比例在根据本发明的聚光器中可相差不超过2.25倍、不超过2.0倍、不超过1.9倍、不超过1.8倍、不超过1.7倍、不超过1.6倍、不超过1.5倍以及甚至不超过1.25倍。
在如权利要求3所主张的聚光器中，成像比例的变化通过聚光器成像反射镜以有目标的方式最小化，并且这确保下游焦点区域的截面范围的一致(harmonization)。各个聚光器成像反射镜的最大成像比例与最小成像比例之间的比率可为至多1.9、可为至多1.8、可为至多1.7以及可位于例如1.67附近。
如权利要求4所主张的环形反射镜在记录旋转对称发射的辐射源区域时良好地适配于对称性。所述环形反射镜可布置为彼此同轴。
如权利要求5所主张的椭球反射镜可以相当小的花费制造。
如权利要求6所主张的球面光学系统增加通过聚光器可得的围绕辐射源的立体角区域。
如权利要求7所主张的照明系统的优势对应于上文参考根据本发明的聚光器所说明的优势。辐射源在光路中、尤其是在场分面反射镜上游的中间成像被省略，这简化了照明系统的光学设计。
如权利要求8所主张的压缩区域使得辐射源模块能够与位于其下游的照明系统的照明模块分离。由辐射源的成分发射的顺流而下的杂质粒子可以该方式得到更容易的抑制。压缩区域不再与下游焦点区域重合，下游焦点区域布置在照明系统中的压缩区域的下游。
如权利要求9所主张的分离的聚光器反射镜简化具有压缩效应并且在压缩位置具有非成像效应的聚光器成像光学系统的制造。聚光器反射镜可具有设计为自由形式表面的反射镜表面。这里，自由形式表面为不能通过旋转对称函数数学描述的表面。其示例提供于WO 2012/013 241 A1和本文所引用的参考文献。聚光器反射镜可实施并布置为使得照明光载聚光器反射镜上的最大入射角小于45°。
如权利要求10所主张的边缘轮廓设计导致在照明系统中对照明光有效率的引导。
作为如权利要求11所主张的聚光器反射镜的矩形或方形边缘轮廓的替代，聚光器反射镜的边缘轮廓还可具有六边形实施例。
根据权利要求12的投射曝光设备、根据权利要求13的制造方法和根据权利要求14的微结构化或纳米结构化部件的优势对应于上文参考根据本发明的聚光器和参考根据本发明的照明系统所说明的优势。
附图说明
下面基于附图更详细说明本发明的示例性实施例。其中：
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，所述投射曝光设备包含具有EUV照明光学系统和EUV聚光器的EUV照明系统；
图2示出EUV聚光器的实施例的子午截面，所述EUV聚光器具有多个彼此分离布置的聚光器成像反射镜，其中一些实施为环形反射镜；
图3透视地示出聚光器的另一实施例，其同样具有多个彼此分离布置的聚光器成像反射镜，其中一些实施为环形反射镜，另外具有同样实施为环形反射镜的球形光学器件；
图4a和4b示出首先在照明光具有相对于光轴的小波束角的成分的情况下，其次在照明光成分具有相对光轴的大波束角的情况下的辐射源区域的图像，其由根据图3的聚光器产生，在各个情况中以强度图表现，在相互垂直空间坐标上绘制；
图5同样以子午截面非常示意性地示出照明系统的另一实施例的部分，其具有聚光器、场分面反射镜和光瞳分面反射镜的实施例，所述场分面反射镜的两个场分面示于图5中，光瞳分面反射镜的两个光瞳分面示于图5中，其中聚光器成像光学系统的辐射源区域的第一成像在位于辐射源区域下游的焦点区域中发生在辐射源区域之后的光路中，焦点区域位于光瞳分面反射镜的附近；
图6透视地示出根据图5的照明系统的实施例，其中场分面和光瞳分面的反射效应已省略，EUV照明光的光束路径示为尽可能远离根据图5的聚光器的多个彼此分离布置的聚光器成像反射镜的下游焦点区域；
图7a和7b在各个情况中均以类似于图5的强度表示示出根据图5和6的聚光器的实施例的远场强度分布，第一个具有聚光器成像反射镜的9×9栅格，第二个具有成像反射镜的19×19栅格；
图8示出照明系统的另一实施例，其具有聚光器、场分面反射镜和光瞳分面反射镜，其中场分面反射镜的反射效应已为改进的可视化而省略；
图9透视地示出根据图8的照明系统的照明光在聚光器的聚光器成像反射镜与场分面反射镜的场分面之间的示例性光束路径；
图10示意性地示出彼此分离布置的多个聚光器反射镜的聚光器反射镜的反射镜表面的边缘轮廓的实施例，其中该边缘轮廓类似于具有弓形场分面的场分面反射镜的一个实施例中彼此邻近的两个场分面形成的场分面组的边缘轮廓；以及
图11以示例性方式示出照明光在根据图9的聚光器的单独聚光器成像反射镜与根据图9的场分面反射镜的场分面之间的光路，如在聚光器与场分面反射镜之间在光轴方向上所见，其中位于辐射源区域下游并由聚光器成像反射镜产生的第一焦点区域的布置还在各个情况中被示出。
具体实施方式
图1以子午截面示意性示出微光刻的EUV投射曝光设备1。除了辐射源或光源3外，投射曝光设备1的照明系统2具有曝光物面6中的物场或照明场5的照明光学系统4。这里，布置在物场5中的掩模母版7被曝光，所述掩模母版7由掩模母版保持器8(在此仅以截面示出)保持。投射光学单元9用于将物场5成像在像面11中的像场10中。掩模母版7上的结构成像至晶片12的光敏层上，所述晶片12由在此同样示意性示出的晶片保持器13保持，所述晶片布置在像面11中的像场10的区域中。照明光学系统4与投射光学系统9一起形成投射曝光设备1中的光学系统。
辐射源3为EUV辐射源，具有在5nm至30nm的范围中的发射的使用辐射。在此，EUV辐射源可为等离子体源，尤其是LPP(激光引致的等离子体)源。EUV辐射源还为例如DPP(气体放电引致的等离子体)元。从辐射源3发射的EUV辐射14由聚光器15接收并聚焦，这非常示意性地示为图1中的方框。下文将更详细地描述聚光器15。EUV辐射源14在下文中还称为使用发射物、照明光或成像光。在聚光器15下游，EUV辐射14在入射到场分面反射镜17上之前，传播通过根据图1的实施例中的中间焦平面16。这种中间焦平面16是强制性的。代替单个中间焦点(如图1所示意性示出)，还可呈现多个中间焦点，或多个平面中的像散的焦点，或者甚至没有中间焦点，如下文还将说明的。场分面反射镜17布置在照明光学系统4的与物面6光学共轭的平面18中。EUV辐射14的通过从聚光器15传输使用发射物14形成的照明远场19在该平面18中。整个场分面反射镜17的无间隙照明可实现。
在场分面反射镜17下游，EUV辐射源14通过光瞳分面反射镜20反射。光瞳分面反射镜20布置在照明光学系统4的光瞳面中，其关于投射光学系统9的光瞳面光学共轭。借助于成像光瞳分面反射镜20的另外的传输光学系统21(具有按光束路径顺序标出的反射镜22、23和24)形式的光学组合件，场分面反射镜17以彼此叠加的方式成像至物场5。传输光学系统21的最后反射镜24是掠入射反射镜，即EUV辐射的入射角显著大于45°并且可大于60°的反射镜。光瞳分面反射镜20和传输光学系统21形成用于将照明光14传输至物场5的连续光学系统。可尤其在光瞳分面反射镜20布置在投射光学系统9的入射光瞳中时省略传输光学系统21。那么，光瞳分面反射镜20构成用于将场分面反射镜17的场分面叠加成像在照明场5中的唯一传输光学系统。
为了简化位置关系的描述，图1绘制笛卡尔xyz坐标系作为全局坐标系，用于描述投射曝光设备1在物面6与像面11之间的各部件的位置关系。x轴垂直于图1中的示图平面延伸并进入其中。y轴朝着图1的右侧延伸。在图1中，z轴向下延伸，即垂直于物面6且到达像面11。另外，有时沿着使用发射物14的光束路径指定局部xyz坐标系。这些局部坐标系的z轴均指定使用发射物14的光束方向。局部坐标系的x轴整齐地平行于全局坐标系的x轴延伸。取决于局部坐标系的取向，局部坐标系的y轴关于全局坐标系的y轴倾斜。
掩模母版保持器8和晶片保持器13二者以可控方式位移，使得在投射曝光期间，掩模母版7和晶片12在位移方向上(即，在全局xyz坐标系的y方向上)分别扫描通过物场5和像场10。下面，位移方向y还称为扫描方向。
EUV聚光器15用于将使用发射物14从EUV辐射源3传输至EUV远场19。在EU V远场19中，场分面反射镜17布置作为另外的EUV反射镜部件，其将使用发射物14传输至照明场5。
图2以子午截面示出聚光器15的实施例。上文参考图1已说明的部件和功能具有相同参考符号并将不再详细描述。局部笛卡尔xyz坐标系绘制在2中。根据图2的坐标系的x轴平行于根据图1的全局坐标系的x轴延伸，并且垂直于图2的示图平面延伸到外面。y轴在图2中向上延伸。在图2中，z轴延伸到左边并平行于照明光14在聚光器15之后的光束路径的主光线方向延伸。z轴沿着光源3(例如，发射等离子体体积，还称为辐射源区域)与中间焦点25(参考图1)之间的连接线延伸。同时，辐射源区域3与位于其下游的焦点区域25之间的该连接线构成聚光器15的光轴。中间焦点25构成下游焦点区域。在该下游焦点区域25中，聚光器15借助于聚光器成像光学系统26成像辐射源区域3。
聚光器15以围绕z轴旋转对称的方式实施。
聚光器成像光学系统26具有彼此分离布置的多个聚光器成像反射镜27n，其中三个最内聚光器成像反射镜271、272和273在正y值半空间中使用虚线绘制在图2的子午截面中。除了最内聚光器成像反射镜271、272和273外，所有其它聚光器成像反射镜27n实施为环形反射镜。环形反射镜27n布置为在彼此内部共轴。最接近z轴的最内聚光器成像反射镜271实施为椭球壳。在通过z轴分割处，椭球壳可具有用于点燃辐射源区域3中的等离子体的激光束的通孔，这没有在图2中示出。另外的聚光器成像反射镜272至27n进而各具有椭球反射镜表面，其在图2中正y值半空间中由虚线针对聚光器成像反射镜272、273和27n示出。
在图2中，通过锯齿状完整线示出细分为聚光器成像反射镜27n，所述锯齿状完整线的线部分均沿直线延伸，并且不与虚反射镜表面重合。
聚光器成像反射镜271接收由辐射源区域3以小于55°的波束角α1发射的EUV照明光14。聚光器成像反射镜272(即聚光器15的第二椭球壳并且同时还是第一环形反射镜)接收由辐射源区域3以55°与约73°之间的波束角α2发射的照明光14。下一聚光器成像反射镜273接收由辐射源区域3以约73°与90°之间的波束角α3发射的照明光14。之后的聚光器成像反射镜274至27n接收由辐射源区域3以各自分配的波束角αn发射的照明光14，所述波束角αn覆盖90°与约145°之间的波束角。聚光器成像反射镜271至27n因此实施为使得它们各获得来自辐射源区域3的EUV照明光4的各成分，所述各成分以关于辐射源区域3与位于其下游的焦点区域25之间的光轴oA的波束角αn的角度范围发射。
特别地，最内聚光器成像反射镜271成像EUV照明光14，其由辐射源区域3以关于辐射源区域3与位于其下游的焦点区域25之间的光轴oA的小于20°的波束角发射。
该通过最内聚光器成像反射镜271的成像以第一成像比例β1实现。
成像比例β为面积成像比例。因此，成像比例β指定要成像的面积减小或放大的比率。
聚光器成像反射镜272以第二成像比例β2成像以波束角范围α2入射其上的EUV照明光14。通过第二聚光器成像反射镜272成像的照明光包括由辐射源区域3以关于光轴oA的大于70°的波束角(即，在70°与73°之间的波束角范围中)发射的照明光14。
照明光14首先以小于20°的波束角发射，其次以大于70°的波束角发射的这些成分分别通过聚光器成像反射镜271和272成像，并且由图2中在141和142处的阴影示出。
两个成像比例β1,20和β2,70(第一个针对波束角小于20°的EUV照明光通过最内聚光器成像反射镜271成像至下游焦点区域25，第二个针对波束角大于70°的EUV照明光通过第二聚光器成像反射镜272成像)，即这些选择的波束角范围的成像比例相差不超过2.5倍。
取决于聚光器15的实施例，成像比例β1,20和β2,70之间的差别还可不大于2.25，可不大于2.0，可不大于1.9，可不大于1.8，可不大于1.7，可不大于1.6，还可不大于1.5。取决于成像比例β1,20和β2,70之间的这些最大差别，中间焦点区域25的尺寸上的相应小差别出现，这首先由通过聚光器成像反射镜271成像辐射源区域3产生，其次由通过聚光器成像反射镜272成像产生。由于针对不同波束角的成像比例变化(通过适配于波束角α的成像比例减小)，因此针对以不同波束角α1从辐射源区域3发射的照明光成分，在中间焦点区域25(参考图1)中的多种辐射源图像的尺寸有相应减小的变化。总的来说，这导致具有较小尺寸变化的中间焦点区域25。
因而，第三聚光器成像反射镜273的成像比例β3还适配于照明光14的波束角α3，使得与成像比例β1,20和β2,70相比，这再次仅导致小成像比例差别。
各个聚光器成像反射镜27n的成像比例βn在最小成像比例βn,min与最大成像比例βn,max之间变化，这取决于照明光14在聚光器成像反射镜上的相应波束角αn。以下适用于同一个聚光器成像反射镜27n上的这些成像比例βn,max/βn,min之间的比率：βn,max/βn,min≤2。取决于实施例，该比率例如还可≤1.9，可≤1.8，可≤1.7，可等于1.6。
在根据图2的实施例中，各个聚光器成像反射镜27n的标准化比例变化βn/β0位于区间[0.75,1.25]内。在此，β0为标准成像比例，是针对聚光器15整体预定的。
图3显示聚光器28的另一实施例，其可用于代替根据图1和2的聚光器15。与上文参考图1和2所说明的部件和功能对应的部件和功能具有相同的参考符号并将不再详细讨论。
聚光器28具有三个内聚光器成像反射镜271、272和273，其具有对应于上文结合图2所说明的设计。高达90°的最大波束角α3,max的波束角α通过三个聚光器成像反射镜271至273获得，即这是与通过根据图2的聚光器15的环形反射镜271至273获得的一样的波束角范围。
代替另外的环形反射镜27n，聚光器28具有球形光学器件29，其在辐射源图像区域3'中将辐射源区域3基本成像至其自身上，所述辐射源图像区域3'位于辐射源区域3的区域中，即，与辐射源区域3重合或与辐射源区域3紧邻。在聚光器28的情况中，这些球形光学器件29同样实施为环形反射镜并且覆盖波束角α在90°与约140°之间的范围，辐射源区域3以所述波束角α发射照明光。在球形光学器件29处，照明光14基本上反射回其自身并通过聚光器成像反射镜271至273基本上从辐射源图像区域3'成像至中间焦点区域25，如上文结合图2所说明。
图4以示例性方式显示中间焦平面16中照明光14的光束的成分的xy截面，即穿过中间焦点区域25的相应成分的截面。
在该情况下，图4a显示照明光14的光束的由聚光器成像反射镜271以小波束角(例如，α≤10°的波束角)反射的成分。中间焦点区域25中照明光14的关联成分的直径为以任意单位的4.0。该直径还称为D0。
图4b显示照明光14的光束的具有约90°的波束角α的成分的相应直径通过聚光器成像反射镜273成像至中间焦点区域25。以相同的任意单位，该照明光成分的直径为3.2。该直径还称为D90。
照明光14的这些成分之间的直径比D0/D90为4.0/3.2＝1.25。因而，A0/A90＝1.56(第一个针对根据图4a的小波束角，第二个针对根据图4b的大波束角)应用于中间焦点区域的面积比。
图5显示照明系统30的另一实施例，其可用于根据图1的投射曝光设备1中，代替照明系统2。与上文参考图1至4所说明的那些对应的部件和功能具有相同的参考符号并不再详细讨论。
照明系统30具有聚光器31。
根据图5的示意图显示场分面反射镜17的两个场分面321、322，所述场分面进而由多个单独反射镜33构建，其中三个单独反射镜33分别针对图5中的各个场分面32示出。实际上，每个场分面32的单独反射镜33的数量可实质上更高。
实际上，场分面32的数量实质上更高。举例而言，几百个场分面32可呈现在场分面反射镜17中。
图5另外示意性描绘了光瞳分面反射镜20的两个光瞳分面341和342，所述光瞳分面通过照明通道351和352与场分面321和322关联。
功能上对应于根据图1的焦点区域25的下游焦点区域25构成辐射源区域3通过辐射源区域3下游的照明光14的光束路径中的聚光器31的聚光器成像反射镜361、362形成的第一图像。在照明系统30中，该下游焦点区域25位于光瞳分面反射镜20的区域中。
光瞳分面34为光瞳分面传输光学器件的部分，所述光瞳分面传输光学器件以彼此叠加的方式将场分面32成像至物场5中，如图5示意性所示。
压缩区域37位于聚光器31与照明系统30的照明光学系统4的第一部件，即场分面反射镜17之间。在压缩区域37中，EUV照明光4的整个光束的截面与场分面反射镜17上的截面相比减少至少1/2，这在图5的示意图中未按比例再现，图5仅示出两个场分面32。
压缩区域37不构成聚光器31的聚光器成像光学系统的焦点区域。焦点区域25布置在照明光14的光束路径的下游，即在光瞳分面反射镜20的区域中。场分面反射镜17布置在照明光14的在压缩区域37与焦点区域25之间的光束路径中。
聚光器31的聚光器成像反射镜36n实施为自由形式表面。聚光器成像反射镜36n的反射镜表面38实施为使得照明光14在聚光器成像反射镜36n上的最大入射角γmax小于45°。聚光器成像反射镜36n的边缘轮廓具有与场分面32n的边缘轮廓类似的实施例。
聚光器成像反射镜36n具有矩形边缘轮廓。替代地，尤其是使用弓形场分面32n时，聚光器成像反射镜36n的弯曲且例如局部环形边缘轮廓也是可能的。
图6显示尤其可代替聚光器31使用的聚光器39的另一实施例的示意图。上文在图1至5的背景下，尤其在图5的背景下说明的部件和功能具有相同参考符号并不再详细讨论。
聚光器39总共具有81个聚光器成像反射镜，其以镶嵌方式倾斜充满行和列，具有栅格状形式，为9x9矩阵式。图6描绘压缩区域37下游的光束路径中的场分面反射镜17式的场分面反射镜的布置平面40。场分面反射镜本身以及还有其对照明光14的反射效应没有在图6中描绘。图6以布置平面40之后照明光14(以示例性方式针对聚光器成像反射镜36n描绘)的光束路径另外的道路显示相同聚光器成像反射镜36n的成像效应，使得9x9栅格的辐射源图像42n在另外的布置平面41中产生，所述另外的布置平面41在图6中以透视方式描绘，其中布置光瞳分面反射镜20式的光瞳分面反射镜，所述辐射源图像通过聚光器成像反射镜36n产生作为辐射源区域3在辐射源区域3下游的照明光14的光束路径中或沿照明光14的光路的第一图像。光瞳分面反射镜20的光瞳分面布置在各个辐射源图像42n的位置处。辐射源图像42n的布置平面41构成聚光器39的中间焦点区域25。图6清楚显示定位在辐射源区域3下游的该第一中间焦点区域41空间上与压缩区域37分离、
图7显示照明光14的远场变量，其首先由聚光器39产生，其次由具有布置为19×19矩阵式的聚光器成像反射镜的相应设计替代聚光器产生。不同强度值I在各个情况中依据示于右边的刻度而被打阴影。
根据图7a、7b的远场呈现在单独聚光器成像反射镜36n上引导的照明光14的部分光束处，所述部分光束在压缩区域37下游再次刚好完全分开地行进。在该远场，没有场点看见来自多于一个的聚光器成像反射镜36n的光。因此，场分面反射镜在布置平面40中的布置导致没有场分面由通过多于一个的聚光器成像反射镜36n反射的照明光14照射。
由于由于产生压缩区域37的聚光器成像反射镜36n的倾斜排列，整个远场43的瓦片状逐部偏移成分出现在远场中。在根据图7a的9×9远场43中，与单独聚光器成像反射镜36n关联的邻近远场部分43n处的强度步幅比根据图7b的19×19远场情况更大。
随着以聚光器39式的矩阵状形式布置的聚光器成像反射镜36n的数量以给定聚光器尺寸增加，压缩区域37可具有相对于聚光器的尺寸甚至更小的呈现截面。举例而言，可获得的压缩区域37的截面绝对大小为20mm×20mm，或者甚至为40mm×40mm。
图8显示照明系统44的另一实施例，其进而可用于投射曝光设备1中，代替照明系统2。与上文参考图1至7所说明的那些对应的部件和功能具有相同参考符号并不再详细讨论。
照明系统44的聚光器45具有聚光器成像反射镜46n，其中总共五个聚光器成像反射镜，即最内聚光器成像反射镜461、与其邻近的两个中央聚光器成像反射镜462、462’和进而与其邻近的外部聚光器成像反射镜463、463’描绘在图8中。
最内聚光器成像反射镜461成像照明光14从辐射源区域3以相对于光轴oA的小于20°的波束角发射的成分。通过最外聚光器成像反射镜463、463’成像的波束角进而大于70°。介于之间的中央聚光器成像反射镜462、462’成像照明光14介于之间的波束角。
最内聚光器成像反射镜461的成像效应使得通过聚光器成像反射镜461产生作为辐射源区域3的图像的中间焦点471布置在离辐射源区域3的距离F1处。中间焦点471位于光轴oA上。
通过中央聚光器成像反射镜462、462’产生的中间焦点472、472’具有离辐射源区域3的距离F2，对其而言，F2>F1适用。中间焦点472、472’位于离光轴oA的一距离处。
通过外部聚光器成像反射镜463、463’产生的中间焦点473、473’具有离辐射源区域3的距离F3，对其而言，以下适用：F3>F2。中间焦点473、473’进而位于离光轴oA的一距离处。
中间焦点471、472、472’、473、473’在各个情况中均空间上彼此分离。
照明光14的整个光束的压缩区域37位于聚光器45与场分面反射镜17之间，场分面反射镜17在没有反射效应的情况下再次示意性地描绘于图8中。
压缩区域37至少与一些中间焦点47，即中间焦点471、472和472’空间上分离。因此，压缩区域37在该实施例中也不与焦点区域25重合。
由于不同的焦距F1、F2、F3，聚光器成像反射镜46的不同成像比例(由于因此成像的照明光14的不同波束角而呈现)得到补偿，使得中间焦点47的尺寸变化减小。
中间焦点47通过与光瞳分面反射镜20的光瞳分面关联的场分面48n以不同分面成像比例βF成像在光瞳分面反射镜20的光瞳分面上，使得中间焦点47在光瞳分面上的图像具有基本相同的尺寸，但在截面方面相差例如小于30％、小于20％、小于15％、小于10％或甚至小于5％。
第一焦点区域，即中间焦点471，例如以第一分面成像比例βF1成像。第二焦点区域，即中间焦点472、472’，例如以第二分面成像比例βF2成像。整个焦点区域25通过根据图8的实施例中的多种空间上分离中间焦点47n形成。
图9显示聚光器成像反射镜46n与场分面48n之间的关联。关联Fn的指数n分别表示图9中聚光器成像反射镜46与场分面48的大数量。由于中间焦点47n的倒像效应，这些指数颠倒成像在场分面反射镜17上。
关于聚光器成像反射镜46n的边缘轮廓，聚光器成像反射镜46n可具有方形、矩形、六边形或如图10所描绘的弓形实施例。在该情况下，聚光器成像反射镜46n可形成为单独弓形物(其没有更详细地示出)，或双弓形物，如图10所示，用于照射两个邻近的弓形场分面48n。多于一个的场分面48n，例如场分面48n的组，可通过聚光器成像反射镜46n由照明光14照射。就场分面48n逐行且逐列布置来说，通过聚光器成像反射镜46n由照明光14同时照射的场分面48n的组可位于该场分面布置的多个列和/或多个行中。举例而言，场分面48n的相互临近的两列可以根据图10的聚光器成像反射镜46n的边缘轮廓照明。
聚光器成像反射镜46n的数量可位于5至25之间的范围中。
图11显示聚光器成像反射镜46n与场分面48n的3×3矩阵布置情况下聚光器成像反射镜46n与场分面48n之间的可能关联Fn。根据图11的观察以沿着光轴oA的观察方向来进行。聚光器成像反射镜46n示为较大方向，场分面48n示为较小方形。与图9一样，在图11中，聚光器成像反射镜46n的指数再现为大的数量，场分面48n的指数再现为较小且颠倒的数量。同样的指数指示各聚光器成像反射镜46n与各场分面48n通过相应照明光照明通道35n的关联。各中间焦点47n的位置还描绘在各聚光器成像反射镜46n与关联的场分面48n之间的照明通道中。
针对照明光14到光瞳分面反射镜20的光瞳分面的所有光路，聚光器成像反射镜461的聚光器成像比例βK与关联的场分面的分面成像比例βF之间的乘积与另外的聚光器成像反射镜46n的聚光器成像比例βK与关联的场分面的分面成像比例βF之间的乘积相差不超过2.5倍。聚光器成像比例与关联的分面成像比例的比例乘积的差别可为至多2.25、至多2.0、至多1.9、至多1.8、至多1.7、至多1.6或至多1.5，这取决于照明系统45的实施例。
根据图8的场分面反射镜17的场分面为场分面传输光学系统的部分，所述场分面传输光学系统将焦点区域47n之一成像在光瞳分面反射镜20的各光瞳分面上。
为了制造纳米结构化或微结构化部件，例如半导体存储芯片的目的，最初提供掩模母版7和具有对照明光14的光敏感的涂层的晶片12。然后，借助于投射曝光设备1，将掩模母版7的至少一部分投射至晶片12上。随后，显影晶片12上曝光于照明光14的光敏层。由辐射源的成分发射的携带的杂质粒子可在压缩区域得到抑制。

Claims (13)

1.一种照明系统(44)
-具有照明光学系统(4)，其将通过聚光器(45)聚集的EUV照明光(14)引导至物场(5)，
-其中，所述聚光器(45)用于将所述EUV照明光(14)从辐射源区域(3)传输至所述照明光学系统(4)，
-其中，所述照明光学系统(4)具有：
--具有多个场分面(32)的场分面反射镜(17)，
--具有多个光瞳分面(34)的光瞳分面反射镜(20)，所述多个光瞳分面是将所述场分面(32)以彼此叠加的方式成像至所述物场(5)的光瞳分面传输光学系统的一部分，
-其中，所述聚光器(45)具有聚光器成像光学系统，其将所述辐射源区域(3)成像至多个下游焦点区域(47n)，以及其中，所述场分面(32)是分别将所述焦点区域(47n)之一成像至所述光瞳分面(34n)之一上的光瞳分面传输光学系统的一部分，
-其中，所述聚光器成像光学系统实施为使得：
--通过由所述辐射源区域(3)以关于所述辐射源区域(3)和布置在其下游的第一焦点区域(471)之间的光轴(oA)成小于20°的波束角(α)发射的EUV照明光(14)，以第一聚光器成像比例(βK1)，将辐射源(3)成像至布置在其下游的第一焦点区域(471)，
--通过由所述辐射源区域(3)以关于所述辐射源区域(3)和布置在其下游的第一焦点区域(471)之间的光轴(oA)成大于70°的波束角(α)发射的EUV照明光(14)，以第二聚光器成像比例(βK2)，将辐射源(3)成像至布置在其下游的第二焦点区域(473,473’)，所述第二焦点区域与所述第一焦点区域(471)空间上分离，
-其中，所述场分面传输光学系统实施为使得：
--所述第一焦点区域(471)以第一分面成像比例(βF1)成像，
--所述第二焦点区域(473,473’)以第二分面成像比例(βF2)成像，
-其中，对于所述照明光(14)到所述光瞳分面(34n)的所有光路(35n)，所述第一聚光器成像比例(βK1)和所述第一分面成像比例(βF1)的乘积(βK1×βF1)与所述第二聚光器成像比例(βK2)和所述第二分面成像比例(βF2)的乘积(βK2×βF2)相差不超过2.5倍。
2.一种聚光器(15；28；31；39；45)，将EUV照明光(14)从辐射源区域(3)朝着照明光学系统(4)传输，所述照明光学系统(4)朝着物场(5)引导所述EUV照明光(14)，
-其中，所述聚光器(15；28；31；39；45)实施为以小于45°的入射角反射所述EUV照明光(14)的引导，
-其中，所述聚光器(15；28；31；39；45)具有聚光器成像光学系统(26；46)，所述聚光器成像光学系统将所述辐射源区域(3)成像至位于辐射源区域下游的焦点区域(25)中，
-其中，所述聚光器成像光学系统(26)实施为使得：
--通过由所述辐射源区域(3)以关于所述辐射源区域(3)和布置在其下游的焦点区域(25)之间的光轴(oA)成小于20°的波束角(α)发射的EUV照明光(14)，以至少一个第一成像比例(β1,20)，将辐射源(3)成像至布置在其下游的焦点区域(25)，
--通过由所述辐射源区域(3)以关于所述辐射源区域(3)和布置在其下游的焦点区域(25)之间的光轴(oA)成大于70°的波束角(α)发射的EUV照明光(14)，以至少一个第二成像比例(β2,70)，将辐射源(3)成像至布置在其下游的焦点区域(25)，
-其中，所述成像比例(β1,20,β2,70)相差不超过2.5倍。
3.如权利要求2所述的聚光器，其特征在于，所述聚光器成像光学系统(26)具有彼此分离布置的多个聚光器成像反射镜(27n；36n；46n)，
-其中，各个聚光器成像反射镜(27n；36n；46n)实施为使得其从所述辐射源区域(3)获得以关于所述辐射源区域(3)和下游焦点区域(25)之间的光轴(oA)的波束角(α)的角度范围中发射的EUV照明光(14)，
-其中，各个聚光器成像反射镜(27n；36n；46n)的成像比例(β)的范围位于最小成像比例(βmin)和最大成像比例(βmax)之间，
-其中，以下适用于所述最大成像比例(βmax)与所述最小成像比例(βmin)之间的最大成像比例(βmax)/最小成像比例(βmin)的比率：最大成像比例(βmax)/最小成像比例(βmin)≤2。
4.如权利要求3所述的聚光器，其特征在于，所述聚光器成像反射镜(27n)中的至少一些构造为环形反射镜。
5.如权利要求2至4中任一项所述的聚光器，其特征在于，所述聚光器成像反射镜(27n；36n；46n)中的至少一些的反射镜表面为椭圆的。
6.如权利要求2至4中任一项所述的聚光器，其特征在于球形光学系统(29)，其将所述辐射源区域(3)成像至辐射源图像区域(3')，所述辐射源图像区域(3')位于所述辐射源区域(3)附近。
7.一种照明系统(2；30；44)，
-具有如权利要求2至6中任一项所述的聚光器(15；28；31；39；45)，
-具有照明光学系统(4)，
-具有场分面反射镜(17)，
-具有光瞳分面反射镜(20)，
-其中，在所述辐射源区域(3)之后的照明光(14)光束路径中，聚光器成像光学系统(26)的辐射源区域(3)的第一成像发生在下游焦点区域(25)中，
-其中，所述下游焦点区域(25)位于所述光瞳分面反射镜(20)区域中。
8.如权利要求7所述的照明系统，其特征在于，压缩区域(37)位于所述聚光器(31；39)与所述照明光学系统(4)的第一部件(17)之间，在所述压缩区域中，所述EUV照明光(14)的整个光束的截面与所述场分面反射镜(17)上的截面相比减小了1/2。
9.如权利要求7或8所述的照明系统，其特征在于，所述聚光器成像光学系统(26)具有彼此分离布置的多个聚光器反射镜(36n)。
10.如权利要求9所述的照明系统，其特征在于，所述聚光器反射镜(36n)的反射镜表面(38)中的至少一些的边缘轮廓类似于所述场分面反射镜(17)的场分面的边缘轮廓(32n)。
11.如权利要求9所述的照明系统，其特征在于，所述聚光器反射镜(36n)具有矩形边缘轮廓。
12.一种投射曝光设备(1)，具有如权利要求1或7至11所述的照明系统(2；30；44)和EUV辐射源(3)。
13.一种制造纳米结构化或微结构化元件的方法，包含以下方法步骤：
-提供掩模母版(7)，
-提供晶片(12)，所述晶片具有对照明光束(14)的光敏感的图层，
-借助于如权利要求12所述的投射曝光设备，将所述掩模母版的至少一部分成像至所述晶片(12)上，
-显影所述晶片(12)上由所述照明光束(14)曝光的光敏层。
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