CN107223217A - Euv投射光刻的照明光学系统 - Google Patents

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Abstract

一种EUV投射光刻的照明光学单元，包括场分面反射镜和光瞳分面反射镜。通过恰好一个场分面和恰好一个光瞳分面(29)沿着在光源与物场之间的照明通道引导相应使用的照明光部分束(16i)。可用作校正光瞳分面的至少一些光瞳分面(29)布置在作用其上的照明光部分束(16i)的束路径中，使得在像点处产生光源的像，像点位于沿着照明通道(16i)距光瞳分面(29)一定距离。用于可用作信号连接至位移致动器(31)的校正场分面的至少一些场分面的受控位移的校正控制装置(32)设计为使得校正场分面的校正位移路径如此之大，使得相应校正照明通道(16i)在光瞳分面(29)的边缘侧被修剪，使得照明光部分束(16i)不全部由光瞳分面(29)传输到物场中。本发明还涉及一种通过照明光学单元(4)的物场的横向场坐标(x)预定照明光(16)的最小照明强度的方法。

Description

EUV投射光刻的照明光学系统
相关申请的交叉引用
本专利申请要求德国专利申请DE 10 2015 202 411.3和DE 10 2015 208 571.6的优先权，其内容通过引用整合于本文。
技术领域
本发明涉及一种EUV投射光刻的、用照明光来照明物场的照明光学单元，物场中可布置待成像物体。此外，本发明涉及一种包括这样的照明光学单元的照明系统，包括这样的照明光学单元的光学系统以及包括这样的光学系统的投射曝光设备。此外，本发明涉及一种规定投射曝光设备的物场的场高度之上的照明光强度的预期分布的方法。此外，本发明涉及一种规定投射光刻的照明光学单元的物场的横向场坐标之上的照明光的最小照明强度的方法。此外，本发明涉及一种使用这样的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使用这样的方法制造的微结构化或纳米结构化部件。
背景技术
开始提到的类型的照明光学单元从DE 10 2008 001 511 A1、DE 10 2007 047446 A1、US 2011/0001947 A1、WO 2009/132 756 A1、WO 2009/100 856 A1以及US 6 438199 B1和US 6 658 084 B2已知。
发明内容
本发明的目标是开发开始提到的类型的照明光学单元，使得确保照明参数的灵活场相关校正。
根据本发明，此目标由包括权利要求1中指定的特征的照明光学单元实现。
根据本发明认识到，在光源像与照明光照射其上的光瞳分面之间引入目标距离导致光瞳分面上的照明光照射的场相关空间分布，所述光瞳分面可以用于照明参数校正目的。校正光瞳分面与光源像之间的距离导致照射在校正光瞳分面上的照明光部分束的光斑出现在所述校正光瞳分面上，所述光斑代表光源的源边沿轮廓与场分面边沿轮廓的卷积。在校正范围内修剪照明光部分束导致照明光以不同强度从此校正光瞳分面朝向物场传输，这取决于物场上的位置。可以通过校正场分面的受控位移获得物场之上的照明角度分布的场相关校正。场分面反射镜的全部场分面可以代表校正场分面。光瞳分面反射镜的全部光瞳分面可以代表校正光瞳分面。
受控位移可以为受控的倾斜，其可以通过校正控制装置引起。相应地，校正致动器可以为校正倾斜致动器。校正位移行程可以为校正场分面的校正倾斜角度，其在校正倾斜角度范围内如此之大，使得相应校正照明通道被校正光瞳分面的边沿修剪，使得照明光部分束不以其整体从校正光瞳分面传输到物场中。除倾斜以外，位移也可以为平移或散焦的目标建立。
为了灵活规定照明设定的目的，光瞳分面的数目可以大于场分面的数目，其中通过适当倾斜致动器的致动和这些场分面的对应的倾斜，可能存在由场分面照射其上的不同光瞳分面之间的改变。尽管有改变的可能性，在每种情况下，场分面中的每一个将照明光从光源以特定的、设定的照明几何形状传输到光瞳分面中的恰好一个。相应地，经由相应的一个照明通道，在此照明情况中，经由恰好一个场分面和恰好一个光瞳分面在光源与物场之间引导相应的照明光部分束。带来经由相应的场分面照射其上的各光瞳分面之间的改变的改变-倾斜致动器可以为独立于校正致动器的致动器。可替代地，改变-倾斜致动器可以设计为使得它们满足“改变照明设定”和“校正照明参数”两者的功能。
场分面反射镜不需精确地布置在场平面中。场分面反射镜以近场方式布置是足够的。光瞳分面反射镜不需精确地布置在光瞳平面中。光瞳分面反射镜以近瞳方式布置是足够的。
为了表征这些术语“近场”和“近瞳”的目的，可以采用下面的参数P，其同样解释在WO 2009/024164A中：
P(M)＝D(SA)/(D(SA)+D(CR))
此处：
D(SA)为部件M的(即，例如，场分面反射镜的或光瞳分面反射镜的)束形成表面上的源自于恰好一个场点的使用的照明光的子孔径(即部分束)的直径；
D(CR)为在M的束形成表面上的在参考平面中(比如，在对称平面或子午平面中)所测量的由透镜成像的有效物场的主光线的最大间隔；
在场平面中，以下成立：P＝0，因为D(CR)不等于0且D(SA)＝0；
在光瞳平面中，以下成立：P＝1，因为D(CR)＝0且D(SA)不等于0。
“近瞳”是指：P至少为0.7，比如0.75，至少0.8，比如0.85，或至少0.9，比如0.95。
“近场”是指：P最多为0.3，比如0.25，最多0.2，比如0.15，或最多0.1，比如0.05。
参数P也可以用于表征光源的像的像位置与相应的校正光瞳分面之间沿着照明通道的距离。为了此表征的目的，光源像的像位置限定为规定光瞳平面的定位。那么，相应的校正光瞳分面关于此像位置以近瞳方式设置，但不恰好在光瞳平面中。从而，0.5＜P＜1成立。在此，特别地，P至少为0.7，比如0.75，至少0.8，比如0.85，或至少0.9，比如0.95。P可以小于0.995，小于0.99或小于0.98。
在特定照明几何形状的情况下，照明光还可以经由恰好一个场分面同时传输到多个光瞳分面。然而，在过程中，使用的照明光被传输到恰好一个光瞳分面。仍可能照射在其他光瞳分面上的照明光不是使用的照明光，且不通过那些其他光瞳分面朝向照明场传输；相反，其或者用于其他目的或以受控方式被处理。
进而可以从多个单独小反射镜构建场分面和/或光瞳分面中的一些或全部。特别地，场分面反射镜和/或光瞳分面反射镜可以构建为MEMS(微机电反射镜)阵列，其中则可以从多重的小MEMS反射镜构建场分面中的每一个和光瞳分面中的每一个。这样的MEMS结构的示例由WO 2009/100 856 A1提供。
在这样的MEMS实施例的情况下，可以通过规定相应的场分面的曲率角度上的改变，作为待产生的校正位移的选项带来目标散焦。
设置在场分面的相应照明通道中的下游的传输光学单元可以仅由位于照明通道内的相应的下游光瞳分面形成。可替代地，传输光学单元还可以仍包括其他部件，尤其是其他反射镜，其仍设置在相应照明通道的光瞳分面的下游且设置在物场的上游。
如权利要求2所述的位移致动器促使精细影响待校正的照明参数。可替代地，可以设计位移致动器，使得可以实现校正场分面的多个离散倾斜状态。例如，位移致动器的这样的设计可以确保可靠可重现的位移位置。校正场分面的连续位移导致位移路径的连续规定。
如权利要求3所述的校正致动器促成校正场分面的尤其灵活的校正位移。
如权利要求4至6所述的照明光学单元的配置促使灵活照明校正，通过其可以影响不同的场相关性和/或影响不同的、场相关的照明参数。
采用如权利要求7所述的弓形场分面，可以获得照明光部分束的对应的弓形光斑，其通过与源结构的卷积出现，在校正光瞳分面上，其边沿轮廓尤其适用于修剪校正，因为，取决于光斑的位移方向，这导致校正光瞳分面的边沿处的修剪，其导致不同的场相关照明参数校正效应。可替代地，场分面还可以具有直的(即非弓形的)且比如矩形的实施例。
如权利要求8所述的照明系统、如权利要求9所述的光学系统、如权利要求10所述的投射曝光设备、如权利要求11所述的照明光强度规定方法、如权利要求14所述的制造方法以及如权利要求15所述的微结构化或纳米结构化部件的优点对应于参考根据本发明的照明光学单元已经在上面解释的那些。
本发明的其他目标在于指定一种规定投射光刻的照明光学单元的物场的横向场坐标之上的照明光的最小照明强度的方法，其可以用于在投射曝光期间提高照明光吞吐量。
根据本发明，此目标通过具有权利要求12中指定的特征的方法实现。
根据本发明认识到，通过提高在此情况下分别识别的照明通道在最小强度横向场坐标处的照明强度，可以提升最小强度横向场坐标处呈现的最小总体照明强度。如果要求是使得相同的照明强度呈现在全部横向场坐标上，这导致较少的照明光通过遮挡(例如通过使用UNICOM型的场强度规定装置)而未使用。这导致较高的照明光吞吐量。规定方法开始于全局强度最小值，其由横向场坐标之上的全部照明光部分束的照明强度的叠加显现。两个分面反射镜可以为场分面反射镜和光瞳分面反射镜。
当采用规定方法时可以用于对准的照明通道可以为根据本发明的具有照明光学单元的校正分面的照明通道。在根据本发明的规定方法期间，可以识别多个照明通道，并且其第一分面可以相应地对准。还可以相应地识别和对准全部照明通道。在通过测量识别单独照明通道的程度上，可以比如通过遮挡全部其他照明通道并且在横向场坐标上测量经由其余的照明通道引导到物场的照明光强度的强度来识别所述单独照明通道。这可以采用空间解析的传感器执行。
在如权利要求13所述的方法的情况下，每个单独照明通道中的最小照明强度可以在横向场坐标上提高，其中这通过适当修剪变化是可能的。适当单独照明通道最小值的横向场坐标不需为最小强度横向场坐标。在如权利要求13所述的方法中，还可以识别和对准多个照明通道。在极端情况下，可以识别和对准全部照明通道。
当规定物场横向场坐标之上的照明光的最小照明强度时，可以为对准目的动态地倾斜第一分面。在此方法中，可以采用位移分面的致动器，尤其是校正致动器。可替代地，第一分面还可以以场分面反射镜的基础设定静态地对准。
当在制造方法的范围内调整实际照明设定时，可以采用场相关单独通道强度校正。场相关单独通道强度校正可以含有以下方法步骤的序列：
1、通过测量和/或通过计算，确定为校正目的选择的至少一个照明通道的照明光部分束。在测量期间，可以例如通过采用空间解析的强度检测器，在规定的校正平面中测量照明光部分束。可以通过点扩展函数的计算确定实现照明光部分束的计算，例如借助于光学设计程序。此计算可以解析地或数值地进行，或通过模拟进行。
2、确定校正信息项，尤其是校正场分面的校正致动器的致动器位置集。特别地，校正信息项可以为校正场分面的倾斜角度集。确定此校正信息项可以通过数值计算方法和/或通过解析计算方法实现。
3、将校正信息项用于校正场分面的校正位移。这可以通过致动校正致动器执行。
4、作为可选步骤，验证校正信息项的效果。此验证可以通过测量和/或通过模拟实现。
在场相关单独通道强度校正的范围内，上述方法可以用于规定投射曝光设备的物场的场高度之上的照明光强度的预期分布
能够以极高的结构分辨率制造部件。以此方式可以例如制造具有极高集成度或存储密度的半导体芯片。
附图说明
下面基于附图更详细地解释了本发明的示例性实施例。附图中：
图1示意性示出了穿过EUV投射光刻的投射曝光设备的子午截面；
图2和3示出了场分面反射镜的布置变型，其可以实施为具有单片场分面，但也可以具有各由多个单独反射镜构建的场分面；
图4示意性示出了光瞳分面反射镜的平面图，其与场分面反射镜一同为投射曝光设备的照明光学单元的部分；
图5示出了光瞳分面的变型，其可以用于根据图4的光瞳分面反射镜中，其中照明光部分束的边沿轮廓呈现在光瞳分面上，光瞳分面通过所述照明光部分束经由场分面中的恰好一个和规定的照明通道照射，其中照明光部分束照射在光瞳分面上，使得照明光部分束以其整体由光瞳分面反射；
图6在示意图中示出了物场的照明光照射的通道强度IK对场高度x(即对与物体位移方向垂直的维度或坐标)的强度相关性，其中对于恰好一个照明通道绘制的强度IK以扫描积分的方式绘制，并且其中呈现了在-x方向上的光瞳分面上的照明光部分束的修剪和位移的效果；
图7在与图6相似的图示中示出，在通道强度IK(x)的场高度相关性上，在+x方向上光瞳分面上的照明光部分束的位移的效果；
图8在与图6相似的图示中示出，在通道强度IK(x)的场高度相关性上，在+y方向上光瞳分面上的照明光部分束的位移的效果；
图9在与图6相似的图示中示出，在通道强度IK(x)的场高度相关性上，在-y方向上光瞳分面上的照明光部分束的位移的效果；
图10在示意图中示意性示出了，在通过在根据图5的类型的光瞳分面的校正光瞳分面上的照明光部分束在+x方向上的目标位移(见图7)进行的校正之前，x远心度Tx对场高度x的相关性；以及
图11示意性示出了在x远心度的校正之前，对于x＝xmax位置处的的物场点，照明光学单元的光瞳之上的强度分布，存在光瞳斑的高亮，该光瞳斑由适合作为校正光瞳分面的光瞳分面照明，校正光瞳分面上产生根据图7的+x位移；
图12示意性示出了物场和用于捕捉照明光的强度的传感器单元，其取决于场高度x；
图13非常示意性地示出了，规定在场高度x之上(即在物场的横向场坐标之上)照明光的最小照明强度的方法的流程图；
图14在示意图中示出了在执行根据图13的规定方法之前，经由它们各自的照明通道引导的全部照明光部分束的总体照明强度对于场高度的相关性；以及
图15在与图14相似的图示中示出了，在执行根据图13的规定方法之后，总体照明强度对场高度的相关性。
具体实施方式
图1以子午截面示意性示出了微光刻投射曝光设备1。投射曝光设备1包括光源或辐射源2。投射曝光设备1的照明系统3具有照明光学单元4，用于曝光与物平面6中的物场5重合的照明场。照明场还可以大于物场5。在此情况下，将布置在物场5中的掩模母版(reticle)7形式的物体曝光，所述掩模母版由物体或掩模母版保持器8保持。掩模母版7也称为光刻掩模。物体保持器8通过物体位移驱动器9沿着物体位移方向可位移。投射光学单元10起到将物场5成像到像平面12中的像场11中的作用。掩模母版7上的结构成像到布置在像平面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保持。通过晶片位移驱动器15，晶片保持器14平行于物体位移方向以与物体保持器8同步的方式可位移。
辐射源2为EUV辐射源，其具有在5nm至30nm之间的范围内的发射的使用的辐射。这可以是等离子体源，例如GDPP(气体放电产生等离子体)源或LPP(激光产生等离子体)源。基于同步加速器或自由电子激光器的辐射源也可以用于辐射源2。关于这样的辐射源的信息可由本领域技术人员例如从US 6,859,515B2找到。源自于辐射源2的EUV辐射16，尤其是照明物场5的使用的照明光，由集光器17聚焦。对应的集光器从EP 1 225 481 A已知。在集光器17的下游，在入射在场分面反射镜19上之前，EUV辐射16传播穿过中间焦平面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包括多个反射场分面，其在图1中未示出。场分面反射镜19布置在照明光学单元4的场平面中，其关于物平面6光学共轭。
EUV辐射16在后文中也称为照明光或成像光。
在场分面反射镜19的下游，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，其关于中间焦平面18且关于照明光学单元4的光瞳平面且关于投射光学单元10光学共轭，或与所述光瞳平面重合。光瞳分面反射镜20具有多个反射光瞳分面，其在图1中未示出。借助于光瞳分面反射镜20的光瞳分面和其下游的成像光学组合件，场分面反射镜19的场分面彼此叠加地成像到物场5中，成像光学组合件为具有按束路径的顺序以22、23以及24指代的反射镜的传输光学单元21的形式。传输光学单元21的最后的反射镜24为掠入射反射镜。
为了简化位置关系的描述，图1将笛卡尔xyz坐标系统绘示为全局坐标系统，其用于物平面6与像平面12之间的投射曝光设备1的部件的位置关系的描述。在图1中，x轴垂直于附图的平面进入平面中延伸。在图1中，y轴向右延伸且平行于物体保持器8的和晶片保持器14的位移方向。z轴在图1中朝下延伸，即垂直于物平面6和像平面12。
物场5或像场11之上的x维度也称为场高度。物体位移方向平行于y轴延伸。
在其他附图中绘示了局部笛卡尔xyz坐标系统。局部坐标系统的x轴平行于根据图1的全局坐标系统的x轴延伸。局部坐标系统的xy平面表示附图中分别呈现的部件的布置平面。局部坐标系统的y轴和z轴绕相应的x轴以某角度相应地倾斜。
图2和图3示出了场分面反射镜19的不同分面布置的示例。本文呈现的场分面25中的每一个可以构建为来自多个单独反射镜的单独反射镜组，如从比如WO 2009/100 856 A1已知的。那么，单独反射镜组中的相应之一具有场分面反射镜的分面的功能，例如在比如US6,438,199 B1或US 6,658,084B2中所公开的。
根据图2的场分面反射镜19包括具有弓形实施例的多重的场分面25。这些成组布置在场分面载体27上的场分面区块26中。总体上，根据图2的场分面反射镜19包括二十六个场分面区块26，其中场分面25中的三个、五个或十个组合成组。
间隙28存在于场分面区块26之间。
根据图3的场分面反射镜19包括矩形的场分面25，其再次地成组布置，以形成场分面区块26，其间存在间隙28。
图4示意性示出了光瞳分面反射镜20的平面图。光瞳分面反射镜20的光瞳分面29布置在照明光学单元4的照明光瞳的区域中。实际上，光瞳分面29的数目远大于图4中所呈现的。光瞳分面29布置在光瞳分面反射镜20的光瞳分面载体上。经由场分面25以照明光16照射的光瞳分面29在照明光瞳内的分布规定了物场5中的实际照明角度分布。
场分面25中的每一个起到将照明光16的部分(即照明光部分束16i)从光源2朝向光瞳分面29中的一个传输的作用。
从而，在每个情况下，场分面25为照明光16的束路径中的照明光学单元4的第一分面。相应地，光瞳分面29为照明光16的束路径中的照明光学单元4的第二分面。
下面，在照明光部分束16i的描述中，假设了关联的场分面25在每个情况下被照明至最大程度，即在其整个反射表面之上。在此情况下，照明光部分束16i的边沿轮廓与照明通道的边沿轮廓一致，因此在下面由16i指代照明通道。各照明通道16i表现经由照明光学单元4的其他部件的将关联的场分面25照明至最大程度的照明光部分束16i的可能的光路径。
对于每个照明通道16i，传输光学单元21相应包括光瞳分面29中的一个，用于将照明光部分束16i从场分面25朝向物场5传输。
经由场分面25中的恰好一个且经由光瞳分面29中的恰好一个，经由相应的一个照明通道，在光源2与物场5之间引导相应的一个照明光部分束16i(图1中示意性示出了其中的两个照明光部分束16i(i＝1，…，N；N：场分面的数目))。
在所考虑的示例性实施例中，光瞳分面29中的至少一些、光瞳分面反射镜20中的全部的光瞳分面29可用作校正光瞳分面。这些校正光瞳分面布置在照射其上的照明光部分束16i的束路径中，使得光源2的像2′出现在像位置处，像位置位于沿着照明通道16i距光瞳分面29一定距离。在图1中，a指代了相应像2′与分配的光瞳分面之间的距离。在下面，此距离a也称为散焦距离。
图1示意性呈现了光源像2′的这样的布置的两个变型。第一光源像2′1布置在像位置处，像位置位于关联的照明光部分束16i在光瞳分面反射镜20的光瞳分面29处的反射之前的束路径中。在图1中，a1指代光源像2′1与关联的光瞳分面29之间的距离。第二光源像2′2布置在光瞳分面反射镜20的光瞳分面处的反射之后的像位置处的其他照明光部分束16i的束路径中。在图1中，a2指代光源像2′2与关联的光瞳分面29之间的距离。
此外，在图1中，BIF指代中间焦平面18中的光源像IF(即中间焦点)的典型尺寸，即典型直径。在图1中，Bif指代各光瞳分面29上的中间焦点IF的像的典型尺寸。此外，在图2和图3中，Bf指代各场分面25的x范围，即场分面25的典型尺寸。
场分面25中的至少一些、示例性实施例中所示的全部场分面25可用作校正场分面，其经由照明通道16i中的一个各自分配到各自的校正光瞳分面29。校正场分面25连接到倾斜致动器31形式的校正或位移致动器，其中仅几个位移致动器31在图2中示意性示出。实施位移致动器31用于校正场分面25的连续位移，即用于校正场分面25的连续倾斜。实施位移致动器31，用于将校正场分面25绕两个相互正交的轴倾斜，两个相互正交的轴平行于x轴和y轴延伸，例如穿过校正场分面25的反射表面的各自中央或穿过各自形心。
位移致动器31经由此处未示出的信号连接而信号连接(见图1)到投射曝光设备1的校正控制装置32。校正控制装置32用于校正场分面25的受控的倾斜。
实施校正控制装置32和位移致动器31，使得校正位移范围中的(即校正倾斜角度范围中的)校正场分面25的校正位移行程(即校正倾斜角度)如此之大，使得相应校正照明通道16i被关联的校正光瞳分面29的边沿修剪，使得照明光部分束16i不以其整体从校正光瞳分面29传输到物场5中。这在下面参考图5及其下图更详细地解释。
图5示出了可用于光瞳分面反射镜20中的光瞳分面29中的一个。根据图5的光瞳分面29不具有圆形边沿轮廓(如图4所示)，而是带有圆角的几乎正方形的边沿轮廓。这样的边沿轮廓(其也可以设计为不具有圆角)，即正方形或矩形的形式，允许光瞳分面载体30由用光瞳分面29相对密集地占据。
根据图5的光瞳分面29由来自根据图2的场分面反射镜19的弓形场分面25的照明光部分束16i照射其上。
图5示出了由光瞳分面29反射的照明光部分束16i的位置，在分配到不发生照明校正的此光瞳分面29的场分面25的倾斜角位置中。在图5中所示的此布置中，照明光部分束16i的整个截面位于光瞳分面29上，并且因此照明光部分束16i不在边沿被光瞳分面29的边缘修剪。光瞳分面29上的照明光部分束16i的截面的边沿轮廓具有近似弓形、豆形或肾形的形式且可以理解为根据图2的弓形场分面25的像(见图5中的实线“25B”)与光源2的圆形源区域的卷积。由于以下事实产生此卷积：如上面所解释的，光源2的像2′产生在位于沿着照明通道16i距光瞳分面29一定距离的像位置处，即束路径中的光瞳分面29的上游或下游。
光瞳分面29上的照明光部分束16i的弓形边沿轮廓表现照明光部分束16i的光斑。
三个子束16i 1、16i 2以及16i 3用断划线绘制在光瞳分面29上的照明光部分束16i的边沿轮廓中。照明光部分束16i由多重的这样的子束16i j构成。在已知的照明的光学参数的程度下，可以计算照明光部分束16i，例如借助于光学设计程序，并且其在此背景下也称为“点扩展函数”。
这些子束16i 1至16i 3的照明光16从关联的场分面25的左边沿点251出发，从中点252和从右边沿点253出发。在图2中，这些初始点251至253以示例性方式在场分面25中的一个上绘示。
在图5中，r指代子束16i j的半径(直径的一半)。在图5中，xf指代光瞳分面29上的场分面像25B的x维度，即光瞳分面29上的残留场部件的x范围。
通过执行照射根据图5的光瞳分面29的场分面25的校正倾斜，可以实现物场5之上的照明角度分布的场相关校正。
为使得这样的场相关校正成为可能，散焦距离a必须满足以下条件：
a＝k Bif ff/Bf
在此，k表征尺寸xf与r之间的比例，即残留场部件25B的典型范围xf与子束16i j的半径r之间的比例。
Bif为各光瞳分面29上的中间焦点IF的像的典型尺寸。ff为关联的场分面25的焦距，即各照明光部分束16i由关联的场分面25成像的焦距。Bf为场分面25的典型范围。
从而，比K＝xf/r，即光瞳分面29上的残留场部件xf的尺寸与子束16i j的典型维度r的比，尤其对于散焦值a是决定性的。以下成立：2r＝Bif。因此场相关校正是可能的，以下必须附加地适用：
k≥0.5
特别地，k≥1可能适用，即残留场部件xf具有大于子束16i j的半径的典型尺寸。上述的校正的场相关性随增大的k而改善。k可以大于1.5，可以大于2，可以大于3，可以大于4，可以大于5且还可以更大。
一旦子束16i j的典型直径Bif远大于场部件的典型维度xf，不存在通过照射在根据图5的光瞳分面29上的场分面25的校正倾斜的可用的场相关性。则显现的仅为照明光部分束16i的强度上的场相关的降低。
从而，随着Bif增大，散焦距离a必须增大，使得在场分面25的校正倾斜期间保持校正所需的场相关性。
图6示出了照明通道16i中的一个对于照明物场5贡献的扫描积分强度IK对场高度x的相关性。扫面积分是指照明强度沿着物场5的y坐标的积分。
用断划线图示了如果整个照明光部分束16i被从光瞳分面29朝向物场5反射则显现的标称场分布。
图6中的实线表示当照明光部分束16i在-x方向上通过倾斜关联的校正场分面25的校正致动器31而在光瞳分面29上位移，使得关联的校正照明通道16i以及从而还有照明光部分束16i被校正光瞳分面29的边沿修剪时出现的通道强度IK的场分布。照明光部分束16i的此边缘(图5和图6中的左边缘)现不再贡献于照明物场5，并且因此用图6中的实现绘示的场分布显现，其中在小场高度值x的情况下的通道强度IK比断划的标称场分布更快降到0值。因此，存在经由此照明通道的此光瞳分面29之上的照明的场相关曲线，即关联的照明角度的强度的场相关曲线。在根据图6的校正倾斜位置中，x值xmin处的物场点实际上不“看到”来自光瞳分面29的方向的照明光16，因为来自照明通道16i的关联的场分面的源自于对应于此场高度xmin的原始像的照明光16不被光瞳分面29反射。在极限场高度xG之上，通道强度IK的校正场分布合并回到标称场分布中。
图7相应地示出了当倾斜致动器31倾斜校正场分面25，使得照明光部分束16i在校正光瞳分面29上在正x方向上位移且被校正光瞳分面29的边沿修剪时的校正效果。再次由实线表示的是在已经发生位移之后的通道强度IK在场高度x之上的曲线，相比之下标称场分布用断划线表现。那么，物场点实际上看到没有照明光在最大场高度xmax的区域中从关联的校正光瞳分面29出现。在极限场高度xG之下，根据图7的用实线绘示的校正场分布合并回到用断划线绘示的标称场分布中。
为在+/-x方向上位移照明光部分束16i的目的，关联的校正场分面25由关联的倾斜致动器绕平行于图2中的y轴的轴倾斜。
从而，经由照明通道16i引导照明光16的布置的几何形状使得校正光瞳分面29上的照明通道16i的截面具有的边沿轮廓使得通过校正倾斜角度的大小，可以规定与物体位移方向y垂直的方向+/-x上的截面的边沿修剪。
图8示出了根据图5的校正光瞳分面29上的照明光部分束16i在正y方向上的校正位移的结果，其由关联的校正场分面25绕与x轴平行的轴的对应的校正倾斜产生。由于校正光瞳分面29的照明光部分束16i的弓形形式，照明光部分束16i在+y方向上引导的边缘由于此+y位移而首先在子束16i 2的区域中被校正光瞳分面29的边沿修剪。这导致中央场高度x0的区域中的通道强度IK的减小或下降。在场高度x0+xA2之上且在场高度x0-xA1之下，图8中用实线绘示的通道强度IK的校正场分布合并回到用断划线绘示的标称场分布中。
图9示出了通过根据图5的照明光部分束16i在负y方向上的位移的校正的效果，其由关联的校正场分面25绕与x轴平行的轴的倾斜产生。由于子束16i 1和16i 3的区域中的照明光部分束16i的弓形形式的两端的修剪，这导致两个场高度边沿处(即同时在场高度xmin和xmax的区域中)的通道强度IK的下降。在中央场高度x0的区域中，图9中用实线绘示的校正的场分布合并回到用断划线绘示的通道强度IK的标称场分布中。
从而，经由照明通道16i的引导照明光16的布置的几何形状使得校正光瞳分面29上的照明通道16i的截面具有的边沿轮廓使得通过校正倾斜角度的大小，可以规定沿着或平行于物体位移方向y的方向+/-y上的截面的边沿修剪。
从而，通过校正倾斜角度的方向+/-y，可以规定如在与修剪的边沿+/-y垂直的维度x上所视，照明通道16i的截面是被中央地(即在区域x0中)还是边沿地(即在区域xmin和xmax中)修剪。
修剪照明光部分束16i从而导致照明光16被以不同强度从此校正光瞳分面29朝向物场5传输，取决于物场5上的位置。从而，可以通过校正场分面25的受控的倾斜获得物场5之上的照明强度分布的场相关校正。
相应地修剪的照明通道16i代表校正照明通道。
在正或负x方向上的照明光部分束16i的校正位移可以与在负或正y方向上的校正位移组合。这可以通过同时绕y轴且绕x轴倾斜分配到所考虑的校正光瞳分面29的校正场分面25对应的校正倾斜角度来实现。产生的通道强度IK的校正场分布显现为比如根据图6和图8、根据图6和图9、根据图7和图8或根据图7和图9的校正场分布的叠加。以此方式，还可以产生相对复杂的校正场分布。
通过下面的示例基于图10和图11解释了上面描述的照明光学单元4的具体的校正应用。
图10示出了x远心度Tx的待校正的场分布。以下成立：
其中x描述了场点，K为标准化因数且IC(x，ρx，ρy)指代在场点x处的位置ρx，ρy处的第c通道的光瞳的强度。
远心度值Tx在场高度x之上单调上升，从场高度xmin处的最小值Tx，min到最大场高度xmax处的值Tx，max。
用图10中的实线33绘示了x远心度Tx的曲线。
图11示出了照明光学单元4的照明光瞳，其由最大场高度xmax处的物场5的点所见。示意性表示了x偶极设定，且不按真实比例。此偶极照明设定的左手极34由强度贡献或光瞳斑35形成，强度贡献或光瞳斑35通过以对应的光瞳分面29照射此场高度xmax产生。强度贡献35相对弱，其在图11中由这些强度贡献35的小半径说明。
根据图11的偶极照明设定的右手极36含有强度贡献或光瞳斑37，其来自于光瞳分面反射镜20的对应的光瞳分面29。强度贡献37比强度贡献35更强，其在图11中由这些强度贡献37的相应地更大的半径表明。由于更强的强度贡献37，极36之上的积分照明强度比极34之上的积分照明强度更强，导致位置xmax处的正x远心度Tx，max。
从而，图11中通过断划边界高亮的强度贡献37现在可以通过选择关联的光瞳分面29作为校正光瞳分面而校正，即它们现在可以关于其强度被降低。在这些关联的光瞳分面29中，则存在正x方向上的照明光部分束16i的位移，使得产生根据图7的场校正。照明极36之上的积分强度，以及从而值Tx，max，因此可以被降低。
图11示出了在光瞳坐标σx，σy之上绘示的场坐标x的此扫描积分照明光瞳。
在借助于投射曝光设备1的投射曝光期间，关于其照明参数初始地设定和测量规定的照明设定。之后，存在对校正光瞳分面的选择，并且通过分配的校正场分面的对应的校正倾斜角度的受控的规定，存在对无法维持的照明参数的规定的值的校正，直到这些位于照明参数的规定的预期值周围的规定的容限内。
此外，照明光学单元4包括用于捕捉取决于场高度x(即取决于物场5的横向场坐标x)的照明光16的强度的传感器单元40(见图1和图12)。传感器单元40包括上游光学单元41和以空间解析的方式测量的传感器42。
上游光学单元41，其在图12中示意性地表示，包括覆盖整个物场5的捕捉区域43。上游光学单元41将物场5成像在传感器42上。传感器42可以为由单独照明光敏感传感器像素形成的行阵列或行和列阵列。特别地，传感器42为CCD阵列。借助于适当波长转换装置，例如借助于闪烁涂层，EUV波长转化为传感器42对其敏感的方向波长，用于测量照明光强度对场高度x的相关性的目的。可替代地，可以通过测量光源模拟EUV光源2，用于测量照明光强度对场高度x的相关性的目的，所述测量光源的发射特性对应于EUV光源的发射特性，但所述测量光源发射传感器42对其敏感的测量波长。
借助于传感器单元40、中央控制装置32以及倾斜致动器31，可以执行下面描述的方法，用于规定场高度x之上的最小照明强度Imin(见图14和图15)，其在下面仍将更详细地描述，尤其基于图13。
为此目的，初始地在识别步骤44中识别最小强度横向场坐标xmin，该处经由全部照明通道16i引导的照明光部分束16i的总体照明强度IGes，0为最小。在场分面反射镜19的倾斜致动器31的倾斜位置的第一集的情况下，此识别通过借助于传感器单元40测量场高度x之上的总体照明强度IGes进行。在图14中表示了此测量的示例性结果。显现物场5的右场边沿处的最小强度横向场坐标xmin。关联的强度I(xmin)为Imin。
之后，在照明通道识别步骤45中，识别至少一个照明通道16i，其中相应光瞳分面29处的其之上引导的照明光部分束16i的边沿修剪的变化导致最小强度横向场坐标xmin处的照明强度I(xmin)上的提高。此照明通道识别可以通过当致动属于相应照明通道16i的场分面25的倾斜致动器31时，测量此照明通道16i的相应I(x)变化来执行，其从度量角度讲原则上可以对于全部照明通道16i执行。
这样做，可以在全部其他照明通道16i被遮蔽的情况下测量单独照明通道16i。
可替代地，还可以通过模拟照明通道16i之上的相应照明光部分束16i的光引导条件实现对应的I(x)变化。
对于照明通道16i(照明通道识别步骤45对其是成功的)，后续在对准步骤46中存在识别的照明通道16i的相应场分面25的对准，用于提高最小强度横向场坐标xmin处的关联的照明光部分束16i的照明强度的目的。通过至少一个识别的照明通道16i的倾斜致动器31的适当致动执行对准。
通过图15以示例性方式示出了具有步骤44至46的此规定方法的结果。因此，当与初始最小照明强度Imin(见图14)相比时，提高了最小照明强度Imin，k。Imin，k可以大于Imin百分之1、百分之2、百分之3、百分之5、百分之10或更高百分比。
由于对准步骤46中的场分面25的新对准，整个照明光16的照明强度IGes，k在场高度x之上的相关性与原始强度分布IGes，0相比已经改变，使得在图15的示例中，规定的最小照明强度Imin，k现在不仅呈现在右场边沿处(即在最小强度横向场坐标xmin处)，还呈现在左场边沿处。
在上面描述的方法中，起始于场高度x之上的全局强度最小值处，其显现自场高度x之上的(即横向场坐标之上的)全部照明光部分束16i的照明强度的叠加。
在规定方法中，可以识别恰好一个照明通道16i或可以识别多个照明通道16i。可以识别全部照明通道16i，其中，通过在光瞳分面29处改变其上引导的照明光部分束16i的边沿修剪，在最小强度横向场坐标xmin处出现所期望的照明光强度提高。
此外，在上面解释的规定方法期间，还可以执行其他照明通道识别步骤和其他分面对准步骤。这些其他识别和对准步骤可以与上面解释的识别和对准步骤平行或相继地执行。
在其他照明通道识别步骤中，识别至少一个照明通道16i，其中光瞳分面29处的其上引导的照明光部分束16i的边沿修剪的变化导致横向场坐标之上(即场高度x之上)的此照明光部分束16i的最小照明强度Imin，i的提高。在图14且用断划线，从而以相对强度单元绘示了识别的照明通道16i的照明强度的强度曲线Ii的相关性。此识别再次通过借助于传感器单元40的测量而执行，其范围内遮蔽了全部其他照明通道16i。
在场高度x之上的此强度曲线Ii的情况下，照明通道强度Ii最小处不是最小强度横向场坐标xmin处，而是在其他的、左场边沿，即在坐标xmin，i处。单独最小坐标xmin，i处的此照明通道16i的最小强度由图14中的Imin，i指代。实际上，Imin，i自然地小于Imin许多数量级。然而，如上面已经提到的，为了阐述目的，在图14中曲线Ii以相对强度单元绘示。
在此其他照明通道识别步骤之后，在其他分面对准步骤中存在与此照明通道16i关联的场分面25的对准，用于凭借在照明通道16i的关联的光瞳分面29处设定对应的修剪变化来提高此照明通道16i的最小照明强度Imin，i的目的。
通过根据上面所描述的示例性实施例的倾斜或校正致动器31执行对准步骤中的对准。从而，场分面25可以动态地倾斜，用于对准目的。可替代地，也可以在场分面反射镜19的基本设计中已经静态地实现这样的对准，使得对于执行上面所描述的方法，通过倾斜致动器可倾斜的场分面25不是强制的。
其他照明通道识别步骤和其他对准步骤的结果是照明强度上的提高，不仅在最小强度横向场坐标xmin的区域中，并且在关于它们的可能的低照明强度可能关键的其他场坐标的区域中；即，在位于与图14和图15中所示的示例中的最小强度横向场坐标xmin相反的左场坐标xmin，i的区域中。相应地，执行其他照明通道识别和分面对准步骤确保了，当借助于上面解释的步骤44至46在最小强度横向场坐标xmin处将照明强度提升至强度Imin，k时，其他场坐标处的照明强度不会不期望地低于Imin，k。
在借助于投射曝光设备1投射曝光期间，初始地借助于上面解释的设定方法设定照明几何形状。然后，物场5中的掩模母版7的至少一部分成像到光敏层的区域中、到像场11中的晶片13上，用于微结构化或纳米结构化部件，尤其是半导体部件，例如微芯片的光刻制造。在此情况下，在扫描器操作中，掩模母版7和晶片13以临时同步的方式连续在y方向上移动。

Claims (15)

1.一种EUV投射光刻的照明光学单元(4)，用于照明物场(5)，所述物场(5)中可布置待成像的物体(7)，所述照明光学单元
-包括具有多个场分面(25)的场分面反射镜(19)，其布置在所述照明光学单元(4)的场平面的区域中，
-包括具有多个光瞳分面(29)的光瞳分面反射镜(20)，其布置在所述照明光学单元(4)的光瞳平面的区域中，
-其中所述场分面(25)中的每一个用于将使用的照明光(16)从光源(2)传输到所述光瞳分面(29)中相应的一个光瞳分面，
-其中，经由相应的一个照明通道，经由恰好一个场分面(25)和恰好一个光瞳分面(29)在所述光源(2)与所述物场(5)之间引导相应使用的照明光部分束(16i)，
-其中设置于所述相应的照明通道(16i)中所述场分面(25)的下游的传输光学单元(21)实施为用于将所述场分面(25)叠加成像到所述物场(5)中，
-其中，对于每个照明通道(16i)，所述传输光学单元(21)分别包括所述光瞳分面(29)中的一个，用于将所述照明光部分束(16i)从所述场分面(25)朝向所述物场(5)传输，
-其中可用作校正光瞳分面的至少一些光瞳分面(29)布置在照在其上的照明光部分束(16i)的束路径中，使得在像位置处出现所述光源(2)的像(2′)，所述像位置位于沿着所述照明通道(16i)距所述光瞳分面(29)一距离处，
-包括校正控制装置(32)，通过连接到校正场分面(25)的校正致动器(31)用于所述场分面(25)中的至少一些的受控位移，所述场分面(25)中的至少一些经由所述相应的照明通道(16i)分配到所述校正光瞳分面(29)且可用作所述校正场分面，
-其中所述校正控制装置(32)和所述校正致动器(31)实施为使得校正位移范围中的所述校正场分面(25)的校正位移行程如此之大，使得相应的校正照明通道(16i)被所述校正光瞳分面(29)的边沿修剪，使得所述照明光部分束(16i)不以其整体从所述校正光瞳分面(29)传输到所述物场(5)中。
2.如权利要求1所述的照明光学单元，其特征在于，所述校正致动器(31)实施为用于所述校正场分面(25)的连续位移。
3.如权利要求1或2所述的照明光学单元，其特征在于，所述校正致动器(31)实施为围绕两个相互正交的轴(x，y)位移所述校正场分面(25)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的照明光学单元，其特征在于，所述物体(7)沿着物体位移方向(y)可位移，其中经由所述照明通道(16i)引导所述照明光(16)的布置几何形状使得所述相应的照明通道(16i)在所述校正光瞳分面(29)上的截面具有边沿轮廓，使得在所述校正位移路径的变量之上，可以规定所述截面在与所述物体位移方向(y)垂直的方向(+/-x)上的边沿修剪。
5.如权利要求1至4中任一项所述的照明光学单元，其特征在于，所述物体(5)沿着物体位移方向(y)可位移，其中经由所述照明通道(16i)引导所述照明光(16)的布置几何形状使得所述相应的照明通道(16i)在所述校正光瞳分面(29)上的截面具有边沿轮廓，使得在所述校正位移路径的变量之上，可以规定所述截面在与所述物体位移方向(y)平行的方向(+/-y)上的边沿修剪。
6.如权利要求1至5中任一项所述的照明光学单元，其特征在于，通过所述校正位移路径的方向(+/-y)，可以规定当在与修剪的边沿垂直的维度(x)上看，是中央地(x0)还是边沿地(xmin，xmax)执行所述照明通道(16i)的截面的修剪。
7.如权利要求1至6中任一项所述的照明光学单元，其特征在于弓形场分面(25)。
8.一种照明系统(3)，包括如权利要求1至7中任一项所述的照明光学单元(4)，并且包括产生所述照明光(16)的光源(2)。
9.一种光学系统，包括如权利要求1至7中任一项所述的照明光学单元(4)，并且包括将所述物场(5)成像到像场(11)中的投射光学单元(10)。
10.一种投射曝光设备(1)，包括如权利要求9所述的光学系统，以及产生所述照明光(16)的光源(2)，
-包括物体保持器(8)，其包括用于沿着物体位移方向(y)位移所述物体(7)的物体位移驱动器(9)，
-包括晶片保持器(14)，其包括以与所述物体位移驱动器(9)同步的方式位移晶片(13)的晶片位移驱动器(15)。
11.一种规定投射曝光设备的物场的场高度(x)之上的照明光强度的预期分布的方法，所述投射曝光设备包括照明所述物场(5)的照明光学单元(4)，横向于所述场高度(x)在物体位移方向(y)上可位移的待成像的物体(7)可布置在所述物场(5)中，
-包括具有多个场分面(25)的场分面反射镜(19)，其布置在所述照明光学单元(4)的场平面的区域中，
-包括具有多个光瞳分面(29)的光瞳分面反射镜(20)，其布置在所述照明光学单元(4)的光瞳平面的区域中，
-其中所述场分面(25)中的每一个用于将使用的照明光(16)从光源(2)传输到所述光瞳分面(29)中相应的一个光瞳分面，
-其中，经由相应的一个照明通道，经由恰好一个场分面(25)和恰好一个光瞳分面(29)在所述光源(2)与所述物场(5)之间引导相应使用的照明光部分束(16i)，
-其中设置于所述相应的照明通道(16i)中的所述场分面(25)的下游的传输光学单元(21)实施为将所述场分面(25)叠加成像到所述物场(5)中，
-其中，对于每个照明通道(16i)，所述传输光学单元(21)分别包括将所述照明光部分束(16i)从所述场分面(25)朝向所述物场(5)传输的所述光瞳分面(29)中的一个光瞳分面，
所述方法包括以下步骤：
-使用至少一些光瞳分面(29)作为校正光瞳分面，其布置在照在其上的照明光部分束(16i)的束路径中，使得在像位置处出现所述光源(2)的像(2′)，所述像位置位于沿着所述照明通道(16i)距所述光瞳分面(29)一距离处，
-通过校正致动器(31)，以校正控制装置(32)，以受控的方式位移所述场分面(25)的至少一些作为校正场分面，所述校正致动器连接到所述校正场分面(25)，所述校正场分面经由所述相应的照明通道(16i)分配到所述校正光瞳分面(29)，
-选择校正位移范围内的所述校正场分面(25)的校正位移行程，使得相应的校正照明通道(16i)被所述校正光瞳分面(29)的边沿修剪，使得所述照明光部分束(16i)不以其整体从所述校正光瞳分面(29)传输到所述物场(5)中。
12.一种规定投射光刻的照明光学单元(4)的物场(5)的横向场坐标(x)之上的照明光(16)的最小照明强度(Imin，k)的方法，
-其中待成像的物体(7)可布置在所述物场(5)中，
-其中所述横向场坐标(x)横向于物体位移方向(y)延伸，所述物体(7)沿着所述物体位移方向(y)可位移，
-其中所述照明光学单元(4)包括在所述照明光(16)的束路径中连续布置的两个分面反射镜(19，20)，使得经由相应的一个照明通道(16i)，经由所述第一分面反射镜(19)的恰好一个分面(25)和所述第二分面反射镜(20)的恰好一个分面(29)在光源(2)与所述物场(5)之间引导相应使用的照明光部分束(16i)，
所述方法包括以下步骤：
-识别(44)最小强度横向场坐标(xmin)，在该处经由全部照明通道(16i)引导的所述照明光部分束(16i)的总体照明强度(IGes，0)为最小，
-识别(45)至少一个照明通道(16i)，其中在所述第二分面(29)处在其上引导的所述照明光部分束(16i)的边沿修剪的变化导致此照明光部分束(16i)在所述最小强度横向场坐标(xmin)处的照明强度的提高，
-对准(46)此照明通道(16i)的所述第一分面(25)，以提高其在所述最小强度横向场坐标(xmin)处的所述照明强度(Imin，k)。
13.如权利要求12中所述的方法，其特征在于以下其他步骤：
-识别至少一个照明通道(16i)，其中在所述第二分面(29)处在其上引导的所述照明光部分束(16i)的边沿修剪的变化导致所述横向场坐标(x)之上的此照明光部分束(16i)的最小照明强度(Imin，i)的提高，
-对准此照明通道(16i)的所述第一分面(25)，以提高此最小照明强度(Imin，i)。
14.一种制造微结构化和/或纳米结构化部件的方法，包括以下步骤：
-提供如权利要求10所述的投射曝光设备(1)，
-通过凭借所述校正控制装置(32)对于选择的校正场分面(25)规定对应的校正位移路径，在规定的容限内，将所述物场(5)之上的照明角度分布的实际照明设定设定为与预期的照明设定一致，
-提供晶片(13)，
-提供光刻掩模(7)，
-借助于所述投射曝光设备(1)的投射光学单元(10)，将所述光刻掩模(7)的至少部分投射到所述晶片(13)的光敏层的区域上。
15.一种部件，由如权利要求14所述的方法制造。
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