CN1495528B - 光刻投射装置及用于所述装置中的反射器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明披露一种光刻投射装置，包括可产生辐射投射光束的辐射系统，投射光束来自辐射源射出的辐射；用于支撑构图部件的支撑结构，当由投射光束辐射时提供带图案的投射光束；用于固定基底的基底台；以及投射系统，设置和安排为将构图部件的照射部分成像在基底的靶部上。辐射系统进一步包括离开光轴一段距离的孔径，从光源方向看位于孔径之后的反射器，以及位于孔径之后的低辐射强度区域内的结构。

Description

光刻投射装置及用于所述装置中的反射器组件
技术领域
本发明涉及一种光刻投射装置，包括：
具有辐射源的照射系统，用于产生辐射的投射光束；
支撑结构，用于支撑构图部件，该构图部件通过投射光束照射而对所述投射光束构图；
基底台，用于固定基底；
背景技术
投射系统，设置和安排为将构图部件的照射部分成像在基底的靶部上。
这里使用的术语“构图部件”应广意地解释为能够给入射的辐射束赋予带图案的截面的部件，其中所述图案与要在基底的靶部上形成的图案一致；本文中也使用术语“光阀”。一般地，所述图案与在靶部中形成的器件的特殊功能层相应，如集成电路或者其它器件(如下文)。这种构图部件的示例包括：
掩模。掩模的概念在光刻中是公知的，它包括如二进制型、交替相移型和衰减的相移类型，以及各种混合掩模类型。这种掩模在辐射光束中的布置使入射到掩模上的辐射能够根据掩模上的图案而选择性的被透射(在透射掩模的情况下)或者被反射(在反射掩模的情况下)。在使用掩模的情况下，支撑结构一般是一个掩模台，它能够保证掩模被保持在入射光束中的理想位置，并且如果需要该台会相对光束移动。
程控反射镜阵列。这种设备的一个例子是具有一粘弹性控制层和一反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置的理论基础是(例如)反射表面的寻址区域将入射光反射为衍射光，而非可寻址区域将入射光反射为非衍射光。用一个适当的滤光器，从反射的光束中过滤所述非衍射光，只保留衍射光；按照这种方式，光束根据矩阵可寻址表面的寻址图案而产生图案。程控反射镜阵列的另一实施例利用微小反射镜的矩阵排列，通过施加适当的局部电场，或者通过使用压电致动器装置，使得每个反射 镜能够独立地关于一轴倾斜。再者，反射镜是矩阵可寻址的，以使可寻址的反射镜以不同的方向将入射的辐射束反射到非可寻址反射镜上；按照这种方式，根据矩阵可寻址反射镜的可寻址图案对反射光束进行构图。可以用适当的电子装置进行该所需的矩阵寻址。在上述两种情况中，构图部件包括一个或者多个程控反射镜阵列。反射镜阵列的更多信息可以从例如美国专利US5,296,891和美国专利US5,523,193、和PCT专利申请WO98/38597和WO98/33096中获得，这些文献在这里引入作为参照。在程控反射镜阵列的情况中，所述支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构可以是固定的或者根据需要是可移动的；以及
程控LCD阵列，例如由美国专利US5,229,872给出这种结构的例子，它在这里引入作为参照。如上所述，在这种情况下支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构可以是固定的或者根据需要是可移动的。
为简单起见，本文的其余部分在一定的情况下具体以掩模和掩模台为例；可是，在这样的例子中所讨论的一般原理应适用于上述更宽范围的构图部件。
光刻投影装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，构图部件可产生对应于IC每一层的电路图案，该图案可以成像在已涂敷辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底(硅片)的靶部上(例如包括一个或者多个电路小片(die))。一般地，单一的晶片将包含相邻靶部的整个网格，该相邻靶部由投影系统逐个相继辐射。在目前采用掩模台上的掩模进行构图的装置中，得到两种不同类型机器之间的区别。在一光刻装置中，通过一次曝光靶部上的全部掩模图案而辐射每一靶部；这种装置通常称作晶片分档器或分步重复(step-and-repeat)装置。另一种装置—通常称作分步扫描装置—通过在投射光束下沿给定的参考方向(“扫描”方向)依次扫描掩模图案、并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基底台来辐射每一靶部；因为一般来说，投影系统有一个放大系数M(通常<1，因此对基底台的扫描速度V是对掩模台扫描速度的M倍。如这里描述的关于光刻设备的更多信息可以从例如美国专利US6,046,792中获得，该文献这里作为参考引入。
在使用光刻投影装置的制造方法中，(例如在掩模中的)图案成像在至少部分由一层辐射敏感材料(抗蚀剂)覆盖的基底上。在这种成像步骤之前，可以对基底进行各种处理，如涂底漆、涂敷抗蚀剂和软烘烤。在曝光后，可以对基底进行其它的处理，如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤和测量/检查成像特征。以这一系列工艺为基础，对例如IC的器 件的单层形成图案。这种图案层然后可进行任何不同的处理，如蚀刻、离子注入(掺杂)、镀金属、氧化、化学—机械抛光等完成一单层所需的所有处理。如果需要多层，那么对每一新层重复全部步骤或者其变化。最终，在基底(晶片)上出现器件阵列。然后采用例如切割或者锯断的其它技术将这些器件彼此分开，单个器件可以安装在载体上，与管脚等连接。关于这些步骤的进一步信息可从例如Peter van Zant的“微型集成电路片制造：半导体加工实践入门(Microchip Fabrication：A Practical Guideto Semiconductor Processing)”一书(第三版，McGraw Hill Publishing Co.，1997，ISBN0-07-067250-4)中获得，这里作为参考引入。
为了简单起见，投影系统在下文称为“镜头”；可是，该术语应广意地解释为包含各种类型地投影系统，包括例如折射光学装置，反射光学装置，和反折射系统，辐射系统还可以包括根据这些设计类型中任一设计的操作部件，该操作部件用于操纵、整形或者控制辐射的投射光束，这种部件在下文还可共同地或者单独地称作“镜头”。另外，光刻装置可以具有两个或多个基底台(和/或两个或者多个掩模台)。在这种“多级式”器件中，可以并行使用这些附加台，或者可以在一个或者多个台上进行准备步骤，而一个或者多个其他台用于曝光。例如在美国专利US5,969,441和WO98/40791中描述的两级光刻装置，这里作为参考引入。
在光刻装置中，能被成像在基底上的这些特征的尺寸受限于投射辐射的波长。为了制造出具有较高器件密度并从而具有较高工作速度的集成电路，就希望能够对较小的特征成像。尽管多数现有的光刻投射装置都使用由汞灯或准分子激光器产生的紫外光，但已经提出使用在5至20nm范围内的较短波长辐射，特别是在13nm左右。这类辐射被称作远紫外线(EUV)或软x射线，可能的光源包括产生激光的等离子源、放射等离子源或来自电子存储环的同步辐射。使用放射等离子源的装置在以下论文中描述：W.Partlo，I.Fomenkov，R.Oliver，D.Birx的“在锂蒸汽中使用密集等离子体聚焦的EUV(13.5nm)光源的发展(Development of anEUV(13.5nm)Light source Employing a Dense Plasma Focus in LithiumVapor)”，2000年摄影光学仪器工程师学会会议论文集3997第136-156页(Proc.SPIE3997，pp.136-156(2000))；M.W.McGeoch的“Z收缩远紫外线源的幂收缩比例(Power Scaling of a Z-pinch Extreme UltravioletSource)”2000年摄影光学仪器工程师学会会议论文集3997第861-866页(Proc.SPIE3997，pp.861-866(2000))；W.T.Sitfvast，M.Klosner，G.Shimkaveg，H.Bender，G.Kubiak，N.Fornaciari的“用于EUV光刻技术的在 13.5和11.4nm处的大功率等离子放射源(High-Power Plasma DischargeSource at13.5and11.4nm for EUV lithography)”，1999年摄影光学议器工程师学会会议论文集3676第272-275页(Proc.SPIE3676，pp.272-275(1999))；以及K.Bergmann等人的“基于气体放射等离子的高重复性的远紫外线辐射源(Highly Repetitive，Extreme Ultraviolet RadiationSource Based on a Gas-Discharge Plasma)”，1999年应用光学第38卷第5413-5417页(Applied Optics，Vol.38，pp.5413-5417(1999))。
EUV辐射源需要使用相当高的气体或蒸汽的分压来发射EUV辐射，如上面提到的放射等离子辐射源。在放射等离子源中，例如，在两电极之间进行放电，随后，最终得到的部分电离的等离子体被破坏从而产生非常热的等离子体，该等离子体发射EUV范围内的辐射。该非常热的等离子体经常在氙(Xe)中产生，因为Xe等离子体在13.5nm附近的远UV(EUV)范围内进行辐射。对于有效的EUV制造，在电极附近需要0.1毫巴的特定压力作用于辐射源。具有这种相当高的Xe压力的缺陷是Xe气体会吸收EUV辐射。例如，0.1毫巴Xe传播超过1米，仅存0.3％波长为13.5nm的EUV辐射。因此需要将源附近的相当高的Xe压力限定在有限范围内。为了达到这一要求，源被容纳在其本身的真空室中，该真空室通过腔壁与随后的真空室隔开，在随后的真空室中，可以得到集热器反射镜(collectormirror)和照明光学系统。
使用产生EUV辐射的等离子源会导致射出光子和(带电)粒子，所谓的“碎片”，这些粒子会导致光刻装置中光学元件的退化，特别是照明系统中的元件。已经发现，在源之前充分高的气体压力会减轻从所述源射出碎片的问题，但是，这会产生过高的气流进入光刻系统和EUV源的缺点。
为了在照明系统中提供EUV透明度，照明器的光学系统中的压力保持相对较低，例如辐射源压力的1/1000，这可以在0.1毫巴的源压力处包括Xe。欧洲专利申请EP-A-1 233468和EP-A-1 057079提出了在源附近的所谓箔收集器(foil trap)结构，用以阻挡碎片和/或在源室与光学室之间产生压降，而基本上不会阻挡辐射路径。
在越接近源的光学系统中，部分入射辐射被吸收，导致光学元件明显发热。受热的外形造成沿光轴方向温度逐渐降低。对于稳定和精确的操作，必须对光学元件进行冷却，均匀的温度分布有利于使光学系统中的位移引起的温度下降。
与源接近的光学元件需要利用一定位置处的支撑结构支撑在EUV辐 射束中，该位置防止EUV投射光束的明显阻碍。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种具有碎片抑制系统的辐射源，该碎片抑制系统对EUV透明度具有相对更小的影响。
本发明的另一个目的是提供一种带照明系统的辐射源，该照明系统包括不适用于成像目的的结构零件，该结构零件在引起相对更小的EUV吸收时位于在EUV光束中。
本发明的再一个目的是提供一种辐射源，该辐射源具有在源附近的光学元件，该光学元件导致沿光轴相对较大的压降，但基本上不会引起对EUV辐射的吸收。
本发明的再一个目的是提供一种具有光学元件的辐射源，该光学元件包括通常在EUV射线路径中与其相连的热传递装置，基本上不会引起对EUV的吸收。
本发明的另一个目的是提供一种具有多个光学元件组合的辐射源，这些光学元件由通常在EUV光束中延伸的支撑结构互连，基本上不会引起对EUV的吸收。
本发明的再一个目的是提供一种具有在源附近的光学元件的辐射源，其可以根据温度曲线图设置热交换装置，基本上不会引起对EUV的吸收。
本发明的又一个目的是提供一种具有光学元件的辐射源，变换器元件可以与光学元件相连，用以形成测量信号或者控制信号，基本上不会引起对EUV的吸收。
根据本发明，这个和其他目的可以通过一种用于反射电磁辐射的反射器装置来实现，该反射器装置包括至少一个第一反射器和一个第二反射器，所述第一反射器和所述第二反射器沿光轴方向延伸，反射器具有反射面和背面(backing surface)，在该装置中，垂直于光轴并与所述反射器相交的虚线，与所述第一反射器在距离光轴的第一距离处相交，与所述第二反射器在距离光轴的第二距离处相交，第一距离大于第二距离，由光轴上一点发射的光线被第二反射器切断(cut off)，并反射到第一反射器的反射面上，该光线确定所述反射器之间的高辐射强度区域和低辐射强度区域，其特征在于一结构(structure)位于低强度区域位置处的第二反射器的背面。
反射器装置作为由源发射的EUV辐射的收集器，并引导聚焦在中部 聚焦区的EUV辐射准直光束到沿光轴的下一个光学元件，以形成投射光束。根据离开光轴的距离和两个反射器之间共有的距离，投射光束以源为中心的特定的空间部分被截取。在两个反射器之间，通过以入射余角反射并离开较高的反射器的反射面来传播辐射。通过发自源并且由反射器的输入部分截取的光线来确定两个反射器之间的反射光线占据的空间。这些光线限制了通常绕低辐射强度的光轴旋转对称的区域，本发明的结构对象置于低辐射强度区域中，优选支撑在最接近光轴的反射器的背面。
通过在EUV光束中的特定位置提供一种结构，可以知道当选择的位置对应于低强度区域时，基本上不引起对辐射的吸收。
本发明还涉及一种用于反射光线电磁辐射的反射器装置，该反射器装置包括至少一个第一反射器和一个第二反射器，所述第一和第二反射器绕光轴对称设置，所述第一和第二反射器中的每一个具有反射面和背面，在该反射器装置中，与所述反射器相交并垂直于光轴的虚线，与所述第一反射器在距离光轴的第一距离处相交，与所述第二反射器在距离光轴的第二距离处相交，第一距离大于第二距离，由光轴上一点发射的一些光线被所述第二反射器切断，并且由光轴上的该点发射的其它光线在第一反射器的反射面上反射，该光线确定所述反射器之间的高辐射强度区域和低辐射强度区域，其特征在于在低强度区域位置处第二反射器的背面上存在着用于在所述第一和第二反射器之间引导流体的喷嘴。
这些类型的结构已经证明特别有利，如下文结合本发明的一些实施例所详细阐述的。
在一个实施例中，沿着与光轴成一定角度的方向延伸。每个反射器可包括至少两个相邻的反射面，距离源较远的反射面比距离源较近的反射面相对光轴(O)成更小角度放置。这样，切线入射收集器可用于产生沿光轴传播的EUV光束。优选地，至少两个反射器基本上同轴放置，并且绕光轴基本上旋转对称地延伸。这种类型(Wolter-)的切线入射收集器例如在德国专利申请号为DE10138284.7中描述，该申请在此引入作为参考。
在一个实施例中，所述喷嘴包括至少一个流体供给装置，用于朝源的方向引导流体。这样，以相对高的压力和低的气体体积的缓冲气体可以引向源，用以排出源射出的碎片。根据本发明的系统，可以获得高压和低气体负载(load)。优选地，所用的气体对于EUV辐射基本上是透明的，并且可由He，Ar，N2，H2形成。在反射器的输入端附近，可以设置 流体排出单元，如泵，用于排出气体以及用于阻止气体到达EUV源。具有开口的反射器置于包括减压元件的室中，减压元件如前面提到的箔收集器，辐射源置于邻近的源室中，并且发射穿过减压元件的辐射，流体排出单元与室相连，用于排出减压元件附近的流体，第二流体排出单元与源室相连。
在另一实施例中，通过将阻气元件放置在低强度区域中而增加反射器装置的流体阻力。因此，反射器装置可在源端和光轴下游的光学元件之间形成有效的真空分离，允许在下游端以相对低的泵送率排出气体。阻气层可由板形元件形成，该板形元件可以垂直于低强度区域内反射器的背面放置，用于增加沿光轴穿过反射器的耐压力。也可以通过将阻挡层(barrier)放置在低强度区域中来实现减压，该阻挡层具有与低强度区域边界基本上对应的横截面。这样，流过收集器的气体流速低了大约二分之一。
在另一实施例中，在低强度区域中的结构包括热交换装置，如流体管或诸如铜线的热传导元件。管或铜线可以被引导离开反射器而穿过低强度区域，并与离开光轴一段距离的热交换元件相连，热交换元件如可调节的散热器。通过改变导热体的尺寸，或者通过改变沿光轴方向的导热体密度，可以实现沿光轴方向的差温加热或差温致冷。
另外，根据本发明的另一实施例，变换器可以包括在低强度区域中，用于产生测量信号，变换器如热电偶，压力传感器，或其他结构，而不影响产生光束的EUV强度。
另一种可能性是包括机械或电-机械执行装置，用于相对光轴局部调整反射器表面。本发明还涉及一种通过光刻工艺制造集成结构的方法，包括以下步骤：
提供用于产生辐射的投射光束的辐射系统，所述投射光束来自辐射源射出的辐射；
将由辐射源射出的辐射光线引导至用于反射辐射的反射器装置，该反射器装置包括至少一个第一反射器和一个第二反射器，所述第一和第二反射器设置为按照朝着进一步的光学部件的方向以入射余角反射来自所述辐射源的辐射，并且绕光轴对称设置，所述第一和第二反射器中的每一个具有反射面和背面，在该反射器装置中，与所述反射器相交并垂直于光轴的虚线，与所述第一反射器在距离光轴的第一距离处相交，与所述第二反射器在距离光轴的第二距离处相交，第一距离大于第二距离，由光轴上一点发射的一些光线被所述第二反射器切断，并且由光轴上的 该点发射的其它光线在第一反射器的反射面上反射，该光线确定所述反射器之间的高辐射强度区域和低辐射强度区域；
提供用于支撑构图部件的支撑结构，该构图部件被投射光束照射来对所述投射光束构图；
提供用于固定基底的基底台；
提供投射系统，该投射系统设置和安排为将构图部件的照射部分成像在基底的靶部上，
其特征在于该方法还包括：
将用于在所述第一和第二反射器之间引导流体的喷嘴置于低辐射强度区域内第二反射器的背面上。
此外，本发明还涉及一种包括辐射源和上述反射器装置的辐射系统，以及一种光刻投射装置，包括：辐射系统，用于产生辐射的投射光束，所述投射光束来自辐射源射出的辐射；支撑结构，用于支撑构图部件，该构图部件通过投射光束照射而对所述投射光束构图；基底台，用于固定基底；投射系统，设置和安排为将构图部件的照射部分成像在基底的靶部上，其中所述辐射系统还包括上述反射器装置。
尽管特定的参考在文中给出，用以在IC的制造中使用根据本发明的装置，但是应该明确，这种装置可以具有许多其他的应用。例如，可以用于集成光学系统，制导和探测磁畴存储器的构图，液晶显示板，薄膜磁头等的制造中。技术人员知道，在这些其他应用的情况下，文中所用的术语“分划板”、“晶片”或“电路小片”应该认为分别由更普通的术语“掩模”、“基底”和“靶部”代替。
在本文中，术语“辐射”和“光束”用于包含所有类型的电磁辐射，包括紫外线(UV)辐射(例如波长为365、248、193、157或126nm)和远紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm范围内的波长)，以及粒子束，如离子束或电子束。
附图说明
现在仅仅通过例子的方式，参考随附的示意图说明本发明的各个具体实施方式，在附图中对应的参考标记表示对应的部件，其中：
图1示意性地示出根据本发明一个具体实施方式的光刻投射装置；
图2示出根据图1的光刻投射装置的EUV照明系统和投射光学系统的侧视图；
图3示出本发明的辐射源和切线入射收集器的详图；
图4示出根据图3的入射余角反射器装置中低辐射强度区域的示意图；
图5示出图3的切线入射收集器的透视图；
图6示出结合在切线入射收集器中的注气系统；
图7示出与图3的切线入射收集器相连的阻气层系统；
图8示出与图3的切线入射收集器相连的冷却管道；
图9示出与图3的切线入射收集器相连的导电元件以及变换器和/或执行装置；以及
图10示出根据本发明的图3的切线入射收集器各部件的支撑框架。
具体实施方式
图1示意性地示出根据本发明的具体实施方式的光刻投射装置1。该装置包括：
辐射系统Ex，IL，用于向辐射(例如EUV辐射)投射光束PB提供11-14nm的波长。在这种具体的情况下，辐射系统还包括辐射源LA；
第一目标台(掩模台)MT，设有用于保持掩模MA(例如分划板)的掩模保持器，并与用于将该掩模相对于元件PL精确定位的第一定位装置PM连接；
第二目标台(基底台)WT，设有用于保持基底W(例如涂覆抗蚀剂的硅晶片)的基底保持器，并与用于将基底相对于元件PL精确定位的第二定位装置PW连接；
投射系统(“镜头”)PL，用于将掩模MA的辐射部分成像在基底W的靶部C(例如包括一个或多个电路小片(die))上。
如这里指出的，该装置属于透射型(即具有透射掩模)。可是，一般来说，它还可以是例如反射型(具有反射掩模)。另外，该装置可以采用其他种类的构图部件，如上述提到的程控反射镜阵列型。
辐射源LA(例如产生激光的等离子源或放射等离子EUV辐射源)产生辐射束。该射束例如直接或经过如扩束器Ex的横向调节装置后，再照射到照射系统(照射器)IL上。照射器IL包括调节装置AM，用于设定射束强度分布的外和/或内径向量(通常分别称为σ-外和σ-内)。另外，它一般包括各种其他部件，如积分器IN和聚光器CO。这样，照射到掩模MA上的光束PB在 其横截面上具有理想的均匀性和强度分布。
应该注意，图1中的辐射源LA可以置于光刻投射装置的壳体中(例如当源LA是汞灯时经常是这种情况)，但也可以远离光刻投射装置，其产生的辐射束被(例如通过合适的定向反射镜的帮助)引导至该装置中；当光源LA是准分子激光器时通常是后面的那种情况。本发明和权利要求包含这两种方案。
光束PB然后与保持在掩模台MT上的掩模MA相交。光束PB横贯掩模MA，并通过镜头PL，该镜头将光束PB聚焦在基底W的靶部C上。在第二定位装置PW(和干涉测量装置IF)的辅助下，基底台WT可以精确地移动，例如在光束PB的光路中定位不同的靶部C。类似地，例如在从掩模库中机械取出掩模MA之后或在扫描期间，可以使用第一定位装置PM将掩模MA相对射束PB的光路进行精确定位。一般地，用图1中未明确显示的长冲程模块(粗略定位)和短冲程模块(精确定位)，可以实现目标台MT、WT的移动。然而，在晶片分档器(与分步扫描装置相对)的情况下，掩模台MT可与短冲程执行装置连接，或者固定。掩模MA和基底W可使用掩模对准标记M1、M2和基底对准标记P1、P2进行对准。
所示的装置可以按照两种不同模式使用：
1.在步进模式中，掩模台MT基本保持不动，整个掩模图像被一次投射(即单“闪”)到靶部C上。然后基底台WT沿x和/或y方向移动，以使不同的靶部C能够由射束PB照射；以及
2.在扫描模式中，基本为相同的情况，但是所给的靶部C没有暴露在单“闪”中。取而代之的是，掩模台MT沿给定的方向(所谓的“扫描方向，例如y方向”)以速度v移动，以使投射光束PB扫描整个掩模图像；同时，基底台WT沿相同或者相反的方向以速度V＝Mv同时移动，其中M是镜头PL的放大率(通常M＝1/4或1/5)。在这种方式中，可以曝光相对大的靶部C，而不必牺牲分辨率。
图2示出投影装置1，包括具有辐射单元3和照射光学单元4的照射系统IL，以及投射光学系统PL。辐射系统2包括源—收集器(source-collector)模块或辐射单元3和照射光学单元4。辐射单元3设有可由放射等离子体形成的辐射源LA。EUV辐射源6可以使用气体或蒸汽，如Xe气或Li蒸汽，在该气体或蒸汽中可产生非常热的等离子体以发射在电磁波谱的EUV范围内的辐 射。非常热的等离子体通过使部分电离的放电等离子体在光轴O上破坏而产生。为了有效的产生辐射，需要Xe，Li蒸汽或任何其他适当气体或蒸汽的0.1毫巴的分压。由辐射源LA发射的辐射从光源室7经阻气结构或者“箔收集器”9进入收集器室8。阻气结构包括通道结构，例如，在欧洲专利申请EP-A-1 233 468和EP-A-1 057 079中详细描述的，该申请在这里引入作为参考。
收集器室8包括根据本发明由切线入射收集器形成的辐射收集器10。穿过收集器10的辐射被反射，离开光栅滤谱器11而聚焦到收集器室8中小孔处的虚源点12中。来自室8的投射光束16在照射光学单元4中反射，经标准的入射反射器13、14反射到位于分划板或掩模台MT上的分划板或掩模上。形成的带图案的光束17在投射光学系统PL中经反射元件18、19成像在晶片台或基底台WT上。通常在照明光学单元4和投影系统PL中可存在比图中示出的更多的元件。
如图3能观察到的，切线入射收集器10包括许多嵌套的反射器元件21、22、23。这种类型的切线入射收集器例如在德国专利申请DE101 38 284.7中示出。
在图4的总体性示意图中，示出图3中切线入射收集器10的两个(嵌套)相邻的反射器21、22的放大详细图。每个反射器包括背面24、25和反射面26、27。反射器22位于离开光轴的距离r1处，r1通常小于反射器21离开光轴的距离r2。距离r1和r2可以分别是例如20和80mm。反射器21、22分别在r1和r2处相对光轴O分别成角度α和β。反射器21和22可以弯曲，即，相对于光轴O的角度α和β可以沿光轴O变化。由源6射出并被反射器21、22的输入部分29、30反射的辐射射线b1和b2，被顶部反射器21的反射面26反射并离开该反射面，并且辐射射线b1和b2在反射器21、22之间的空间确定辐射强度区域zh，以及低或零辐射强度区域zl。区域zl基本上是三角形横截面，并且基本上没有辐射。这使如下文详细解释的结构31与反射器22的背面25相连，从而位于反射器21、22之间的空间中，而基本上不会导致辐射的吸收。
应该注意，背面24、25对于辐射可以是吸收的，或者，如果需要，可以是反射的。
图5示出包括八个同轴嵌套反射器的切线入射反射器10的透视图。每个反射器21、22可包括第一反射器表面32以及与反射面32成角度的第二反射 器表面33。并且，从第一反射面32到第二反射面33可以有平滑过渡(smoothtransition)。入射光b1被反射，以光线b’1离开反射器32，并以光线b”1离开反射器33。入射光b2被反射，以反射光线b’2离开反射器32，光线b”1和b’2离开收集器并形成环绕光轴O设置的环形辐射束。光线b2和b’1形成第一低辐射强度区域z11的边界光线，而反射光线b’1和b’2形成第二低强度区域z12的边界光线。低强度区域z11、z12关于光轴O旋转对称。图5中的阴影区确定了反射器21、22之间的高辐射强度区域。
图6示出一个实施例，其中切线入射收集器10在低强度区域z11、z12中设有注气元件35、36。注气元件可以是放置在反射器背面的管道，所述管道包括开口或喷嘴37、38，用于朝源6的方向向相邻反射器之间的空间供应气体。气体可以从供气存储器39经流体管40和泵单元41引入管道35、36。气体优选包括如He，Ar，N2，H2的EUV透明气体，所述气体以0与1000毫巴*升/秒之间的气体流速供应。气体流基本上被箔收集器9阻挡，按箭头所示方向沿其表面传输，并可以经过排气管42和排气泵43排出。从源6产生并通过箔收集器9的微粒和其他杂质通过气体流经排气管42排出，而不会穿过切线入射收集器10进入投影光学单元5。因此，可大大降低对于投影光学系统的破坏。通过使用速度在0和1000毫巴*升/秒之间的气流，当保持气流以低电平进入源6时，可以实现排气。通过将注气元件35、36放置在与传过切线入射收集器10的辐射射线路径极接近的位置，这时基本上不阻挡EUV传输并且与碎片的主传播方向相反，气流可以基本上沿EUV光子的方向引导，而不会阻挡它们。第二排气管44可以放置在源室7中，用于经排气泵45在箔收集器9的背面排出注气元件35、36产生的任何剩余气流。
图7示出切线入射收集器10的一个实施例，在切线入射收集器10中，阻气元件50、51或52、53与低强度区域z11、z12中的内反射器的背面相连。对于位于光轴上方的收集器部件，阻气元件50、51示出为由环形，板形元件形成，所述元件基本上垂直于反射器并且延伸到相邻反射器之间基本上一半的长度，即，延伸到低强度区域z11、z12的顶部。在切线入射收集器10的下部中，阻气元件52、53示出为包括具有三角形横截面的三维环形阻气元件，用于甚至更有效地阻挡沿反射器向投影光学系统方向的气流。采用这种结构，可以实现源室7和照射器光学室部件8’之间的高压力差，源室7中的压力例如是 0.1毫巴，而照射器光学室8’中的压力是0.001毫巴。隔断壁54密闭地隔断室8’和照射器光学室8，使得考虑阻挡装置50-53时，室8’和8之间的压力差增大。例如，对于适当的EUV传输，希望照射器光学室8中的氙压力低于10-3毫巴。在这一范围内的氙压力导致13.5nm辐射的传输率高于94％。
图8示出一种切线入射收集器10，在该切线入射收集器10中与光轴共轴的低辐射强度z11、z12区域中，冷却管60、61支撑在反射器的背面上。在冷却管60、61中，冷却液在置于照射器光学室8外面的热交换回路62，63中循环。在通过热交换器64、65之后冷却液再循环。通常，源6产生的大于250瓦特的辐射被切线入射收集器10吸收。源6附近的切线入射收集器10的反射器温度在辐射源6附近的位置处可以升高到100-300℃，并且在距离源6一段距离的收集器10的位置处，升高到50-150℃的温度。通过冷却收集器10，可以降低温度。通过适当的冷却，收集器的温度可以达到环境温度的水平。可以使用冷却流体水或者液态金属如Na。
在图9的实施例中，许多冷却线70、71放置在反射器的背面上。线例如可以由铜线构成。在源6附近，通过将线沿光轴O彼此极接近地放置，线70的冷却能力相对较大。为了产生沿光轴的冷却梯度，在进一步沿光轴的位置处，冷却线彼此分开以降低冷却性能。另外，冷却线70、71的直径可以改变。线70、71的末端可以与散热器72、72’、73相连。为了根据源的功率调整反射器的温度，散热器的冷却能力可发生变化。如图9所示，测量单元74可以放置在低辐射强度区域z12，用于向计算单元75提供测量信号。测量单元74例如可以是热电偶，使得例如根据温度由计算单元75对辐射源6进行控制。另外，可以采用位移单元，如压电晶体，代替测量单元74，所述位移单元用于例如根据源6的功率或者反射器的温度由计算单元75调整反射器的位置。
最后，图10示出带有支撑棒77、78的收集器支撑元件76、76’，该支撑棒77、78贯穿低辐射强度区域z11、z12。每个反射器支撑在棒77、78上，并且以精确定义的相互关系固定。收集器通过适当的固定技术，如焊接或铜焊在固定点79、80处固定于载体棒77、78上。当平行于光轴O观察时，反射器连同载体棒77、78形成“星形轮”结构。这一结构在系统的其余地方(结构的后端)产生阴影。在“星形轮”结构的前端，物体能够放置在结构的(实际)阴影中。这些物体由EUV光束辐射。然而，这不会导致结构的较轻后端。
在收集器10中有低强度区域，以及与结构的前端阴影(upstream shade)相对应的附加区域。这两部分区域可以用于上述目的。由于结构的前端阴影延伸到收集器的外面，因此它们可以用于气体入口，电缆输入/输出以及变换器的附加支撑结构，气体喷嘴，泵限制和冷却结构。
尽管本发明的具体实施例已经描述如上，但是可以知道本发明可以进行除上述说明之外的实践。说明书不作为对本发明的限制。

Claims (19)

1.用于反射光线电磁辐射的反射器装置(10)，该反射器装置(10)包括至少一个第一反射器(21)和一个第二反射器(22)，所述第一反射器(21)和第二反射器(22)绕光轴(O)对称设置，所述第一反射器(21)和第二反射器(22)中的每一个具有反射面(26，27)和背面(24，25)，在该反射器装置(10)中，与所述第一反射器(21)和第二反射器(22)相交并垂直于光轴(O)的虚线(L)，与所述第一反射器(21)在距离光轴(O)的第一距离(r1)处相交，与所述第二反射器(22)在距离光轴(O)的第二距离(r2)处相交，第一距离(r1)大于第二距离(r2)，由光轴(O)上一点发射的一些光线被所述第二反射器(22)切断，并且由光轴(O)上的该点发射的其它光线在第一反射器(21)的反射面上反射，该光线确定所述第一反射器(21)和第二反射器(22)之间的高辐射强度区域(zh)和低辐射强度区域(z1)，其特征在于在低强度区域(z1)位置处第二反射器(22)的背面(25)上存在着用于在所述第一反射器(21)和第二反射器(22)之间的空间供应流体的喷嘴。
2.根据权利要求1的反射器装置(10)，其中所述第一反射器(21)沿着与光轴(O)成角度β的方向延伸，所述第二反射器(22)沿着与光轴(O)成角度α的方向延伸。
3.根据权利要求2的反射器装置(10)，其中所述第一反射器(21)和第二反射器(22)中的每一个包括第一和第二反射面(32，33)，第一反射面(33)比第二反射面(32)相对光轴(O)成更小角度放置。
4.根据权利要求2或3的反射器装置(10)，其中所述第一反射器(21)和第二反射器(22)同轴。
5.根据前面权利要求2或3的反射器装置(10)，其中所述反射器装置(10)具有输入端(29，30)，所述喷嘴包括至少一个流体供给装置(35，36)，用于沿所述输入端(29，30)的方向引导流体。
6.根据权利要求5的反射器装置(10)，其中所述流体对于波长在5至20nm之间的EUV辐射是透明的。
7.根据权利要求5的反射器装置(10)，其中流体排出单元(42)位于反射器装置(10)的输入端(29，30)附近。
8.根据权利要求7的反射器装置(10)，所述第一反射器(21)和第二反射器(22)置于带有开口且包括减压元件(9)的室(8，8’)中，辐射源(6)置于邻近的源室(7)中，并且通过减压元件(9)发射辐射，所述流体排出单元(42)与室(8，8’)相连，用于排出减压元件(9)附近的流体，第二流体排出单元(44)与源室(7)相连。
9.根据权利要求1的反射器装置(10)，其中在低辐射强度区域中设置阻气元件，以增加在所述第一反射器(21)和所述第二反射器(22)之间通过的流体的流体阻力。
10.根据权利要求9的反射器装置(10)，其中阻气元件占据低强度区域。
11.根据权利要求10的反射器装置(10)，其中阻气元件包括呈板形的元件，该元件被引导横切第二反射器(22)的背面(25)。
12.根据权利要求2或3的反射器装置(10)，其中在低强度区域内包括热交换装置，所述热交换装置包括在低强度区域内延伸的流体管(60，61)。
13.根据权利要求11的反射器装置(10)，其中热交换装置包括传导元件(70，71)。
14.根据权利要求11的反射器装置(10)，其中所述交换装置的热交换能力沿光轴改变。
15.根据权利要求11的反射器装置(10)，其中热交换装置与位于距反射器一段距离处的可调节散热器(72，72’，73)相连。
16.根据权利要求2或3的反射器装置(10)，所述反射器装置(10)包括支撑所述第一反射器(21)和第二反射器(22)的径向支撑元件(77，78)，该径向支撑元件沿径向方向在低强度区域内延伸。
17.根据权利要求2的反射器装置(10)，其特征在于所述第一反射器(21)沿着与光轴(O)成角度β的方向延伸，所述第二反射器(22)沿着与光轴(O)成角度α的方向延伸，所述角度α和β分别沿光轴(O)改变。
18.一种光刻投射装置，包括：
辐射系统(3，4)，用于产生辐射的投射光束(6’)，所述投射光束来自辐射源(6)射出的辐射；
支撑结构(MT)，用于支撑构图部件，该构图部件通过投射光束照射而对所述投射光束构图；
基底台(WT)，用于固定基底；
投射系统(5)，设置和安排为将构图部件的照射部分成像在基底的靶部上，
其中所述辐射系统(3，4)还包括根据权利要求1-16中任一项所述的反射器装置(10)。
19.通过光刻工艺制造集成结构的方法，包括以下步骤：
提供用于产生辐射的投射光束(6’)的辐射系统(3，4)，所述投射光束来自辐射源(6)射出的辐射；
将由辐射源(6)射出的辐射光线引导至用于反射辐射的反射器装置(10)，该反射器装置(10)包括至少一个第一反射器(21)和一个第二反射器(22)，所述第一反射器(21)和第二反射器(22)设置为按照朝着下一个光学部件的方向以入射余角反射来自所述辐射源(6)的辐射，并且绕光轴(O)对称设置，所述第一反射器(21)和第二反射器(22)中的每一个具有反射面(26，27)和背面(24，25)，在该反射器装置(10)中，与所述第一反射器(21)和第二反射器(22)相交并垂直于光轴(O)的虚线(L)，与所述第一反射器(21)在距离光轴(O)的第一距离(r1)处相交，与所述第二反射器(22)在距离光轴(O)的第二距离(r2)处相交，第一距离(r1)大于第二距离(r2)，由光轴(O)上一点发射的一些光线被所述第二反射器(22)切断，并且由光轴(O)上的该点发射的其它光线在第一反射器(21)的反射面上反射，该光线确定所述第一反射器(21)和第二反射器(22)之间的高辐射强度区域(zh)和低辐射强度区域(z1)；
提供用于支撑构图部件的支撑结构(MT)，该构图部件被投射光束照射来对所述投射光束构图；
提供用于固定基底的基底台(WT)；
提供投射系统(5)，该投射系统设置和安排为将构图部件的照射部分成像在基底的靶部上，
其特征在于该方法还包括：
将用于在所述第一反射器(21)和第二反射器(22)之间的空间供应流体的喷嘴置于低辐射强度区域(z1)内第二反射器(22)的背面(25)上。
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