TW201351057A - 用於投射曝光裝置的照射光學單元 - Google Patents

用於投射曝光裝置的照射光學單元 Download PDF

Info

Publication number
TW201351057A
TW201351057A TW102108858A TW102108858A TW201351057A TW 201351057 A TW201351057 A TW 201351057A TW 102108858 A TW102108858 A TW 102108858A TW 102108858 A TW102108858 A TW 102108858A TW 201351057 A TW201351057 A TW 201351057A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
illumination
mirror
optical unit
field
incidence
Prior art date
Application number
TW102108858A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI610140B (zh
Inventor
Ingo Saenger
Original Assignee
Zeiss Carl Smt Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zeiss Carl Smt Gmbh filed Critical Zeiss Carl Smt Gmbh
Publication of TW201351057A publication Critical patent/TW201351057A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI610140B publication Critical patent/TWI610140B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/0858—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting means being moved or deformed by piezoelectric means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0019—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors)
    • G02B19/0023—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors) at least one surface having optical power
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0095—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with ultraviolet radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3066—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state involving the reflection of light at a particular angle of incidence, e.g. Brewster's angle
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G03F7/70116—Off-axis setting using a programmable means, e.g. liquid crystal display [LCD], digital micromirror device [DMD] or pupil facets
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70566—Polarisation control

Abstract

一種用於投射曝光裝置的照射光學單元(25)可將照射光(16)引向照射場(5)，微影遮罩(7)可配置在照射場(5)中。第一琢面反射鏡(19)具有複數個個別反射鏡(26)，該複數個個別反射鏡(26)提供用於將照射光局部光束(16i)引向照射場(5)的照射通道。個別反射鏡(26)各負有多層反射塗層。第二琢面反射鏡(20)在照射光(16)的光束路徑中布置在第一琢面反射鏡(19)的下游。第二琢面反射鏡(20)的相應琢面(35)連同第一琢面反射鏡(19)之個別反射鏡(26)的至少一者一起完成用於將照射光局部光束(16i)引向照射場(5)的照射通道。個別反射鏡(26)係配置成使相應照射光局部光束(16i)以入射角(I)入射於個別反射鏡(26)上，藉此定義入射平面。入射角(I)係預定義成入射平面中極化之照射光(16)之反射率Rp與垂直於入射平面而極化之照射光(16)之反射率Rs的Rp/Rs比小於0.8。這形成其中可調適照射以在投射曝光期間獲得最佳解析能力的照射光學單元。

Description

用於投射曝光裝置的照射光學單元 【相關專利申請】
德國專利申請案DE 10 2012 203 950.3之內容以引用方式併入。
本發明有關一種用於投射曝光裝置(尤其用於EUV投射曝光裝置)的照射光學單元，用於將照射光引向照射場(illumination field)，微影遮罩(lithography mask)可配置在照射場中。此外，本發明有關：一種包含此照射光學單元的照射系統、一種包含此照射系統的投射曝光裝置、一種借助此投射曝光裝置製造微結構化或奈米結構化組件(尤其是半導體晶片)的方法、及一種藉由該方法製造的微結構化或奈米結構化組件。
用於EUV投射曝光裝置的照射光學單元尤其見於US 2011/0001947 A1。
本發明之目的在於開發序言中所提類型的照射光學單元，致使可調適照射以在投射曝光期間獲得最佳解析能力。
根據本發明，利用包含如申請專利範圍第1項所述之特徵的照射光學單元達成此目的。
根據本發明，已瞭解到，尤其由於個別反射鏡的多層反射塗層(multilayer reflective coating)，可利用個別反射鏡的反射幾何型態(reflection geometry)進行照射光的極化選擇。該極化選擇因以下事實而發生：相對於平行於入射平面而極化的照射光，偏好反射垂直於相應個別反射鏡之反射入射平面而極化的照射光。從實質上以未極化方式入射於琢面反射鏡配置(facet mirror arrangement)的照射光，可以此方式產生具有以較佳方向極化之照射光局部光束(illumination light partial beam)的照射光。藉此可提供以下照射場的照射：其中尤其取決於照射角，在各情況中以有目標的方式使用滿足高要求解析度規定所需的極化。Rp/Rs比可小於0.7、可小於0.6、可小於0.5、可小於0.4、可小於0.3、可小於0.2、可小於0.1、可小於0.05、可小於0.02、可小於0.01、可小於1×10-3、可小於1×10-4及可小於1×10-5。尤其，Rp/Rs比可精確為0；因此，可利用在相應個別反射鏡處的反射，完全抑制相應照射光局部光束在入射平面中極化的分量。一般而言，第二琢面反射鏡的琢面連同第一琢面反射鏡的個別反射鏡群組一起完成群組照射通道(illumination channel)，第二琢面反射鏡的該琢面及第一琢面反射鏡的個別反射鏡群組屬於該群組照射通道。此配置原則上見於US 2011/0001947 A1。Rp/Rs比可利用相應照射光局部光束在個別反射鏡上的入射角加以預定義，及取決於多層反射塗層的構造，Rp/Rs比係敏感地與該入射角相依。
根據本發明一實施例，入射角尤其適於預先定義偏好垂直於入射平面而振盪之極化分量的Rp/Rs比。入射角與布魯斯特角(Brewster Angle)的偏差可小於20°、可小於10°、可小於5°、可小於3°、可小於2°或可小於1°。尤其，入射角可精確對應於布魯斯特角。
根據本發明一實施例所述之配置旋轉對稱的載體(carrier)使 得照射光局部光束在琢面反射鏡的反射幾何型態成為可能，在該等琢面反射鏡中使用與平均入射角僅稍微有所偏差的入射角，平均入射角是用於預先定義所要Rp/Rs比的入射角。
根據本發明一實施例所述之環形琢面載體尤其使得正切極化(tangential polarization)在照射場的照射中成為可能，在此情況中，照射場中的物體可無關於照射角，以垂直於照射光在物體上之入射平面而極化的方式受到照射。
根據本發明一實施例所述之照射場的分區照射(section-by-section illumination)使得可以鏡面反射體(specular reflector)的方式配置照射光學單元，除了極化預先定義之外，例如見於US 2006/0132747 A1。照射場的照射區段(section)可小於總照射場的50%，或甚至更小，如，總照射場的1/3、1/4、1/6，或可包含總照射場之甚至更小的比例。
根據本發明一實施例所述之照射系統、根據本發明一實施例所述之投射曝光裝置、根據本發明一實施例所述之製造方法、及根據本發明一實施例所述之組件的優點對應於以上參考根據本發明之照射光學單元解說的優點。可以極高的結構解析度製造組件。舉例而言，可以此方式製造極高積體密度或儲存密度的半導體晶片。
1‧‧‧投射曝光裝置
2‧‧‧光源/輻射源
3‧‧‧照射系統
4‧‧‧照射光學單元
5‧‧‧物體場
5i‧‧‧區段
6‧‧‧物體平面
7‧‧‧光罩
8‧‧‧物體/光罩支架
9‧‧‧物體位移驅動組
10‧‧‧投射光學單元
11‧‧‧影像場
12‧‧‧影像平面
13‧‧‧晶圓
14‧‧‧晶圓支架
15‧‧‧晶圓位移驅動組
16‧‧‧EUV輻射/照射光
16i‧‧‧照射光局部光束
17‧‧‧收集器
18‧‧‧中間焦平面
19‧‧‧場琢面反射鏡
20‧‧‧光瞳琢面反射鏡
21‧‧‧傳輸光學單元
22‧‧‧反射鏡
23‧‧‧反射鏡
24‧‧‧反射鏡
25‧‧‧照射光學單元
26‧‧‧個別反射鏡
27‧‧‧個別反射鏡載體
28‧‧‧載體表面
29‧‧‧致動器
30‧‧‧主體
31‧‧‧反射層
32‧‧‧反射層
33‧‧‧總反射塗層
34‧‧‧中央控制器件
35‧‧‧琢面
36‧‧‧琢面載體
37‧‧‧照射場點
38‧‧‧環形照射角分布
39‧‧‧極化向量
40‧‧‧照射光學單元
I‧‧‧入射角
k‧‧‧入射軸
N‧‧‧法線
本發明例示性具體實施例係參考圖式加以詳細解說。其中：圖1示意性顯示EUV投射微影之投射曝光裝置的縱剖面(meridional section)，此圖解示意性顯示照射光學單元中非根據本發明的照射光引導；圖2同樣以縱剖面顯示根據本發明具體實施例之照射光學單元在經由照射光學單元的兩個琢面反射鏡將照射光引向照射場的光束區中的片段； 圖3顯示圖2中III區的放大片段(region)細節；圖4以曲線圖顯示照射光的反射R取決於圖2照射光學單元之第一琢面反射鏡之個別反射鏡的入射角I，首先標繪垂直於入射平面而極化的照射光(S)及平行於入射平面而極化的照射光(P)；圖5以類似於圖2的圖解顯示照射光學單元的另一具體實施例，其中經由照射光學單元之第二琢面反射鏡的琢面引導的照射光局部光束各照射一區段的照射場(即非總照射場)；圖6顯示圖2的照射光學單元，此圖解另外顯示照射場場點之照射的極化分布取決於照射角(正切極化)；及圖7顯示圖6之極化分布的平面圖。
圖1示意性顯示用於微影之投射曝光裝置1的縱剖面。投射曝光裝置1包括光源或輻射源2。投射曝光裝置1的照射系統3具有照射光學單元4，用於曝光物體平面(object plane)6中與物體場(object field)5重合的照射場。照射場亦可大於物體場5。在此例中曝光形式為光罩(reticle)7的物體，其配置在物體場5中及由物體或光罩支架(object or reticle holder)8固持。光罩7又稱為「微影遮罩」。物體支架8可利用物體位移驅動組(displacement drive)9沿著位移方向位移。投射光學單元10可將物體場5成像於影像平面(image plane)12中的影像場(image field)11中。光罩7上的結構被成像至配置在影像平面12中影像場11之區域中之晶圓13的感光層(light-sensitive layer)上。晶圓13由晶圓支架14固持。晶圓支架14同樣可利用晶圓位移驅動組15以與物體支架8同步的方式沿著位移方向位移。
輻射源2係EUV輻射源，其發射範圍在5nm及30nm之間的使用輻射。這可涉及電漿源，例如氣體放電產生電漿(Gas Discharge-Produced Plasma，GDPP)源或電射產生電漿(Laser-Produced Plasma，LPP)源。輻射源2亦可使用基於同步加速器或基於自由電子雷射(Free Electron Laser，.FEL)的輻射源。熟習本技術者可例如從US 6,859,515 B2中找到關於此輻射源的資訊。從輻射源2發出的EUV輻射16由收集器(collector)17集結。對應的收集器請見EP 1 225 481 A。在收集器17的下游，EUV輻射16在撞擊於場琢面反射鏡(field facet mirror)19上之前，傳播通過中間焦平面(intermediate focal plane)18。場琢面反射鏡19是照射光學單元4的第一琢面反射鏡。第一琢面反射鏡19具有多個個別反射鏡(圖1未圖解)。第一琢面反射鏡19配置在照射光學單元4之與物體平面6光學共軛的平面中。
在下文中，又將EUV輻射16稱為「照射光」或「成像光」。照射光16以未極化的方式(即，以均勻分布的極化)入射在第一琢面反射鏡19上。因此，在第一琢面反射鏡19的上游，照射光16的極化向量在平行於xy平面的所有方向中以均勻分布的方式垂直於入射軸而振盪。
在第一琢面反射鏡19的下游，由光瞳琢面反射鏡(pupil facet mirror)20反射EUV輻射16。光瞳琢面反射鏡20是照射光學單元4的第二琢面反射鏡。光瞳琢面反射鏡20配置在照射光學單元4的光瞳平面(pupil plane)中，其與中間焦平面18及與投射光學單元10的光瞳平面為光學共軛或與該光瞳平面重合。光瞳琢面反射鏡20具有複數個光瞳琢面(pupil facet)(圖1未圖解)。借助光瞳琢面反射鏡20的光瞳琢面及形式為具有反射鏡22、23及24(依光束路徑(beam path)中的順序指定)之傳輸光學單元(transfer optical unit)21的下游成像光學總成(downstream imaging optical assembly)，場琢面反射鏡19的個別反射鏡群組被成像於物體場5中。傳輸光學單元21的最後一個反射鏡24是用於掠入射的反射鏡(「掠入射反射鏡(grazing incidence mirror)」)。
為幫助說明定位關係，圖1描繪xyz直角座標系統作為總座標系統，以說明投射曝光裝置1在物體平面6及影像平面12之間之組件 的定位關係。在圖1中，x軸垂直於圖式平面並向圖中延伸。在圖1中，y軸朝向右方且平行於物體支架9及晶圓支架14的位移方向延伸。在圖1中，z軸向下(即垂直於物體平面6及影像平面12)延伸。
物體場5或影像場11上的x-維又稱為場高度(field height)。
在圖1之投射曝光裝置1的情況中，在照射光16的光束路徑中，場琢面反射鏡19是第一琢面反射鏡及光瞳琢面反射鏡20是第二琢面反射鏡。琢面反射鏡19、20在其功能上亦可互換。因此，第一琢面反射鏡19可以是光瞳琢面反射鏡，且因而配置在投射光學單元10的光瞳平面中或在與光瞳平面的共軛平面中，及第二琢面反射鏡20可以是場琢面反射鏡，且因而配置在與物體平面6為光學共軛的場平面(field plane)中。
在照射光學單元25的情況中，第一琢面反射鏡19具有複數個個別反射鏡26，其提供用於將照射光局部光束16i引向物體場或照射場5的多個照射通道。個別反射鏡26配置在個別反射鏡載體(individual-mirror carrier)27上。個別反射鏡載體27體現為相對於照射光16的入射軸k旋轉對稱，該軸平行於z軸而延伸。個別反射鏡載體27以配置平行於xy平面的圓形載體表面28體現。個別反射鏡載體27位在入射照射光16及物體場5之間。
個別反射鏡26在個別反射鏡載體27上可以密集的方式具有正方形或矩形反射表面配置。亦可使用其他形式的個別反射鏡，只要儘可能沒有任何間隙地佔用第一琢面反射鏡19的反射表面即可。此替代的個別反射鏡形式見於數學的拼花地板(parqueting)理論。就此而言，請參考US 2011/0001947 A1中指示的參考文獻。
取決於第一琢面反射鏡19的具體實施例，個別反射鏡26具有在例如100μm×100μm至例如5mm×5mm之範圍中的x/y延伸區。可將個別反射鏡26塑造成對於照射光16具有集結效應(concentrating effect)。
個別反射鏡26在個別反射鏡載體27上可具有相對於照射光16的入射軸k旋轉對稱的配置。該配置例如可以個別反射鏡26在個別反射鏡載體27上的複數個同心環(concentric ring)體現，其中此個別反射鏡配置的中心與照射光16的入射軸k穿過載體表面28的交點重合。
圖2的縱剖面舉例圖解四個個別反射鏡26。在第一琢面反射鏡19的真實具體實施例中，個別反射鏡26的數量高出許多。大體上，第一琢面反射鏡19具有數百到數千個個別反射鏡26。
取決於第一琢面反射鏡19的具體實施例，第一琢面反射鏡19由個別反射鏡26的反射表面構成的總反射表面具有例如300mm×300mm或600mm×600mm的延伸區。
用於個別地偏轉撞擊之照射光16的每個個別反射鏡26分別連接至致動器29，如圖2中圖解的最上方個別反射鏡26所示。致動器29配置在每個個別反射鏡26背對個別反射鏡26之反射側的那一側上。可將致動器29體現為例如壓電致動器。此類致動器的組態見於微鏡陣列(micromirror array)的構造。
每個個別反射鏡26可繞著兩個互相垂直的傾斜軸個別地獨立傾斜，其中該等傾斜軸的第一者平行於x軸而延伸及該兩個傾斜軸的第二者平行於y軸而延伸。兩個傾斜軸位在相應個別反射鏡(respective individual mirror)26的個別反射表面中。
個別反射鏡26的反射表面負有多層反射塗層。圖3顯示個別反射鏡26之一者的反射表面區中的片段放大圖。將反射層31、32塗覆在個別反射鏡主體30上，該等反射層可為由鉬(Mo)及矽(Si)構成的交替層。圖3舉例圖解各包含一個Mo層及Si層的雙層31、32。總反射塗層33可具有複數個此類雙層31、32，例如5、10、20、30個或甚至更多個此類型的雙層。
第一琢面反射鏡19的個別反射鏡26配置成使相應照射光 局部光束16i以相對於個別反射鏡反射表面的法線N的入射角I入射在個別反射鏡26上，在照射光局部光束16i在該個別反射鏡26反射後，與p-極化相比，個別反射鏡反射表面偏好s-極化。s-極化是有關照射光局部光束16i垂直於個別反射鏡26的入射平面(圖3中的圖式平面)而振盪的極化方向。p-極化是有關照射光局部光束16i在個別反射鏡26之入射平面中振盪的那個極化。s-極化如圖2中畫叉的圓圈所示。p-極化如圖2中配置垂直於入射軸k的雙箭頭所示。在圖3中，s-極化以照射光局部光束16i的光束路徑上的大圓點表示。p-極化以照射光局部光束16i的光束路徑上的雙箭頭表示。在照射光局部光束16i在個別反射鏡26反射後相對於p-極化偏好s-極化係致使p-極化照射光16之反射率Rp與s-極化照射光16之反射率Rs的Rp/Rs比小於0.8。此偏好s-極化在圖3中利用以下事實圖解：在照射光局部光束16i在個別反射鏡26反射之後，p-極化分量以較短雙箭頭(與入射照射光局部光束16i相比而言)表示，s-極化分量的強度受個別反射鏡26反射的影響較小，這以反射之照射光局部光束16i之反射光束路徑上的圓點(大小與入射光束上的圓點相同)進行圖解。
反射率Rs、Rp對入射角I的相依性如圖4中圖解。
Rs從入射角I=0°(法線入射)的R0值0.6單調(monotonically)上升至實際最大入射角85°的最大值R0。
反射率Rp首先從入射角I=0°的R0值0.6單調下降至布魯斯特入射角IB(大約為入射角45°)的反射率Rp=0。對於入射角I>IB，反射率Rp再次單調上升至實際最大入射角約85°的R0值約0.8。在始於值約I20°的入射角I範圍中，Rp/Rs比小於0.8。對於大約為布魯斯特角IB的入射角I，取決於實際入射角I多接近布魯斯特角IB，該Rp/Rs比變得越來越小。在布魯斯特角IB處，Rp/Rs比為0。
取決於個別反射鏡26的配置，可預定義該個別反射鏡26上的入射角I以產生以下Rp/Rs比：小於0.7、小於0.6、小於0.5、小於0.4、 小於0.3、小於0.2、小於0.1、小於0.05、小於0.02、小於0.01、小於1×10-3、小於1×10-4、小於1×10-5或甚至還要更小。
對於相應照射光局部光束16i入射在相應個別反射鏡26上的入射角I，取決於個別反射鏡26的定向，可達成預定義值I-IB，即相對於布魯斯特角IB的偏差，其絕值小於25°、小於20°、小於10°、小於5°、小於3°、小於2°、小於1°及尤其精確為布魯斯特角IB。
可在照射光學單元25的中央控制器件34上監控這些入射角I的預定義值；中央控制器件34以未圖解的方式與個別反射鏡26的致動器29進行信號連接。利用查找表(look-up table)，亦可將該等預定義值與要達成的反射率Rp/Rs比的所要值相連結。
第二琢面反射鏡20在照射光16的光束路徑中布置在第一琢面反射鏡19的下游(請見圖2)。第二琢面反射鏡20的相應琢面(respective facet)35與第一琢面反射鏡19之個別反射鏡26的至少一者共同完成用於將照射光局部光束16i引向照射場5的照射通道。一般而言，此配置係致使第二琢面反射鏡20的琢面35之一者連同第一琢面反射鏡19的個別反射鏡26的群組一起完成複數個局部光束16i的群組照射通道(group illumination channel)，第二琢面反射鏡20的該琢面35及第一琢面反射鏡19之個別反射鏡26的群組屬於該群組照射通道。第一琢面反射鏡19之個別反射鏡26的此群組因此將照射光局部光束16i全部經由第二琢面反射鏡20的精確相同琢面35引向照射場5。
利用照射光局部光束16i在第二琢面反射鏡20之琢面35的反射，再一次偏好照射光局部光束16i的s-極化，因為在此處一樣以明顯非0的入射角I發生反射。在圖2中亦指示此偏好s-極化，其中照射光16的s-極化如畫叉的圓圈所圖解，及p-極化如垂直於入射軸k且位在圖2圖式平面中的雙箭頭所圖解。照射光局部光束16i一次在個別反射鏡26之一者及第二次在第二琢面反射鏡20的琢面35之一者的雙反射，在照射光局部光 束16i撞擊在照射場5上的情況中，造成幾乎完全或徹底完全的s-極化。
第二琢面反射鏡20的琢面35配置在琢面載體36上，如圖2中以虛線方式所示。該琢面載體36以環形方式體現。琢面載體36體現為相對於照射光16的入射軸k旋轉對稱。第二琢面反射鏡20之琢面35在琢面載體36上的配置對應地旋轉對稱。
照射光學單元25整體配置相對於入射軸k旋轉對稱。入射軸k穿過照射場5的中心。入射軸k垂直於物體平面6。
第一琢面反射鏡19之個別反射鏡26及第二琢面反射鏡20之琢面35的旋轉對稱配置，使得照射光局部光束16i的光束引導在任何情況中可相對於入射軸k充分接近旋轉對稱。
第二琢面反射鏡20的琢面35係提供用於反射在xz平面中由第一琢面反射鏡19的個別反射鏡26偏轉的照射光局部光束16i，該等琢面35在圖2中在入射軸k的水平面處以虛線方式圖解。由於琢面載體36的環形設計，該等場琢面35當然均以與入射軸k隔開的方式座落在對應於圖2之圖式平面的正及負x-方向二者中。在琢面載體36上以均勻分布的方式將對應琢面35配置在周圍方向上圍繞入射軸k，因此針對照射光局部光束16i形成基本上旋轉對稱的反射配置。在照射場5上的每個點處產生正切極化照射光16的照射。這在圖6及7中針對照射場點(illumination field point)37更詳細圖解。
從每個照射方向，照射光16以s-極化方式撞擊在照射場點37上。由於場琢面35的環形配置，照射場點37係以環形照射角分布(ring-shaped illumination angle distribution)38照射(照射場點37「看到」環形光源)，在此環形照射角分布38(如圖7中以圓圈指示)的每個位置處均出現補充以形成正切極化的s-極化。在環形照射角分布38的每個位置處，極化向量39相對於照射角分布38而正切振盪。
由於此正切極化，照射場5中的光罩7可用無關於照射角 的s-極化照射光16照射。在使用照射光學單元25作為投射曝光裝置1的一部分時，此照射可最佳化結構解析度。
使用照射光學單元25，照射場5可以大於照射角之下限值的照射角照射，該下限值由照射光16之由個別反射鏡載體27預定義之光束路徑的中央遮蔽(central shading)預定義。
使用照射光學單元25，可以實現環形照射設定或多極照射設定，如，雙極照射設定或四極照射設定，如，C-Quad照射設定。
圖5顯示可替代照射光學單元25使用之照射光學單元40的另一具體實施例。對應於上文已經參考圖1至4及6與7解說之組件的組件具有相同的參考數字，且將不再詳細論述。
在照射光學單元40的情況中，引導照射光16致使照射場5中小於總照射場5之80%的區段5i經由照射通道照射，照射光16經由該照射通道引導經由第二琢面反射鏡20之琢面35的一者。照射場區段5i可覆蓋總照射場5的50%或甚至更小的比例，即如1/3、1/4、1/6，或甚至更小的比例，如，總照射場5的1/10、1/20、或1/50。
可以鏡面反射體的方式(除了個別反射鏡26及琢面35的極化效應，係見於US 2006/0132747 A1)，關於兩個琢面反射鏡19、20的配置體現照射光學單元40。
在圖5之具體實施例的情況中，照射場區段5i在y-方向中具有總照射場5之y-延伸區的約四分之一。
在借助投射曝光裝置1投射曝光期間，將物體場5中光罩7的至少一部分成像至影像場11中晶圓13之感光層的區域上，用於微影製造微結構化或奈米結構化組件，尤其是半導體組件，例如微晶片。在此例中，光罩7及晶圓13在掃描器操作中以時間同步方式在y-方向中持續移動。
5‧‧‧物體場
6‧‧‧物體平面
7‧‧‧光罩
16‧‧‧EUV輻射/照射光
16i‧‧‧照射光局部光束
19‧‧‧場琢面反射鏡
20‧‧‧光瞳琢面反射鏡
25‧‧‧照射光學單元
26‧‧‧個別反射鏡
27‧‧‧個別反射鏡載體
28‧‧‧載體表面
29‧‧‧致動器
34‧‧‧中央控制器件
35‧‧‧琢面
36‧‧‧琢面載體
37‧‧‧照射場點
38‧‧‧環形照射角分布
39‧‧‧極化向量
I‧‧‧入射角
k‧‧‧入射軸

Claims (10)

  1. 一種用於一投射曝光裝置中將照射光(16)引向一照射場(5)的照射光學單元(25；40)，一微影遮罩(7)可配置在該照射場(5)中；- 包含一第一琢面反射鏡(19)，其具有複數個個別反射鏡(26)，該複數個個別反射鏡(26)提供用於將照射光局部光束(16i)引向該照射場(5)的多個照射通道；- 其中該等個別反射鏡(26)各負有一多層反射塗層(33)；- 包含一第二琢面反射鏡(20)，其在該照射光(16)的光束路徑中布置在該第一琢面反射鏡(19)的下游，其中該第二琢面反射鏡(20)的一相應琢面(35)連同該第一琢面反射鏡(19)之該等個別反射鏡(26)的至少一者一起完成用於將該照射光局部光束(16i)引向該照射場(5)的該照射通道；- 其中該等個別反射鏡(26)係配置成使相應照射光局部光束(16i)以一入射角(I)入射於該個別反射鏡(26)上，藉此定義一入射平面；- 其中該入射角(I)係預定義使得以下二者的Rp/Rs比小於0.8：-- 針對在該入射平面中而極化之照射光(16)的反射率Rp及-- 針對垂直於該入射平面而極化之照射光(16)的反射率Rs。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之照射光學單元，其特徵在於：該相應照射光局部光束(16i)入射在該個別反射鏡(26)上的入射角(I)與該多層反射塗層(33)的布魯斯特角IB偏差一最大值25°。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之照射光學單元，其特徵在於：該等個別反射鏡(26)配置在相對於該照射光(16)入射在該第一琢面反射鏡(19)上的入射軸(k)旋轉對稱體現的一個別反射鏡載體(27)上。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之照射光學單元，其特徵在於：該第二琢面反射鏡(20)的該等琢面(35)配置在相對於該照射光(16)入射在該第一琢面反射鏡(19)上的入射軸(k)旋轉對稱體現的一琢面載體(36)上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之照射光學單元，其特徵在於：該琢面載體(36)係以環形方式體現。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之照射光學單元，其特徵在於：該照射光學單元(40)係體現使得經由一照射通道照射該照射場(5)的小於該總照射場(5)之80%的一區段(5i)，該照射光(16)經由該照射通道引導經由該第二琢面反射鏡(20)之一琢面(35)。
  7. 一種照射系統(3)，包含如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之一照射光學單元(25；40)及包含一投射光學單元(10)，配置在照射場(5)中的一物體場經由該投射光學單元(10)成像於一影像場(11)中。
  8. 一種投射曝光裝置(1)，包含如申請專利範圍第7項所述之一照射系統(3)及一EUV光源(3)。
  9. 一種製造一微結構化或奈米結構化組件的方法，包含以下方法步驟：- 提供一晶圓(13)，在其上至少部分塗覆由一感光材料構成的一層；- 提供一光罩(7)，其具有要成像的結構；- 提供如申請專利範圍第8項所述之一投射曝光裝置(1)；- 借助該投射曝光裝置(1)之一投射光學單元(10)將該光罩(7)的至少 一部分投射於該層之一區域上。
  10. 一種以如申請專利範圍第9項所述之一方法製造的組件。
TW102108858A 2012-03-14 2013-03-13 用於投射曝光裝置的照射光學單元 TWI610140B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012203950A DE102012203950A1 (de) 2012-03-14 2012-03-14 Beleuchtungsoptik für eine Projektionsbelichtungsanlage
??102012203950.3 2012-03-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201351057A true TW201351057A (zh) 2013-12-16
TWI610140B TWI610140B (zh) 2018-01-01

Family

ID=49043911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102108858A TWI610140B (zh) 2012-03-14 2013-03-13 用於投射曝光裝置的照射光學單元

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9195057B2 (zh)
JP (1) JP6238140B2 (zh)
CN (1) CN104169800B (zh)
DE (1) DE102012203950A1 (zh)
TW (1) TWI610140B (zh)
WO (1) WO2013135532A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9380975B2 (en) 2004-05-07 2016-07-05 Becton, Dickinson And Company Contact activated lancet device
EP1865859B1 (en) 2005-04-07 2012-02-08 Becton, Dickinson & Company Lancet device
DE102011078928A1 (de) * 2011-07-11 2013-01-17 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungsoptik für die Projektionslithografie
DE102012209132A1 (de) * 2012-05-31 2013-12-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungsoptik für die Projektionslithographie
DE102012219936A1 (de) 2012-10-31 2014-04-30 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Lichtquelle zur Erzeugung eines Nutz-Ausgabestrahls für eine Projektionsbelichtungsanlage
DE102013202590A1 (de) * 2013-02-19 2014-09-04 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Lichtquelle zur Erzeugung eines Nutz-Ausgabestrahls für eine Projektionsbelichtungsanlage
CN108020994B (zh) * 2016-10-31 2020-01-24 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种照明装置
NL2025012A (en) * 2019-03-13 2020-09-17 Asml Holding Nv Lithographic apparatus, metrology apparatus, optical system and method
DE102021210492A1 (de) * 2021-09-21 2023-03-23 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Beleuchtungseinrichtung, sowie Verfahren zum Betreiben einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102021210491A1 (de) * 2021-09-21 2023-03-23 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Komponentengruppe, insbesondere zum Einsatz in einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
CN116819857A (zh) * 2023-08-22 2023-09-29 苏州默然光电科技有限公司 一种照明单元、视觉检测系统及其方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6859515B2 (en) 1998-05-05 2005-02-22 Carl-Zeiss-Stiftung Trading Illumination system, particularly for EUV lithography
DE10138313A1 (de) 2001-01-23 2002-07-25 Zeiss Carl Kollektor für Beleuchtugnssysteme mit einer Wellenlänge < 193 nm
WO2001009684A1 (de) * 1999-07-30 2001-02-08 Carl Zeiss Steuerung der beleuchtungsverteilung in der austrittspupille eines euv-beleuchtungssystems
DE10317667A1 (de) 2003-04-17 2004-11-18 Carl Zeiss Smt Ag Optisches Element für ein Beleuchtungssystem
JP2006156857A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Canon Inc Ｘ線発生装置及び露光装置
US20060138349A1 (en) * 2004-12-27 2006-06-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
EP1872176A2 (en) * 2005-04-20 2008-01-02 Carl Zeiss SMT AG Projection exposure system, method for manufacturing a micro-structured structural member by the aid of such a projection exposure system and polarization-optical element adapted for use in such a system
DE102006020734A1 (de) * 2006-05-04 2007-11-15 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungssystem für die EUV-Lithographie sowie erstes und zweites optisches Element zum Einsatz in einem derartigen Beleuchtungssystem
DE102007047446A1 (de) * 2007-10-04 2009-04-09 Carl Zeiss Smt Ag Optisches Element mit wenigstens einem elektrisch leitenden Bereich und Beleuchtungssystem mit einem solchen Element
JP5487118B2 (ja) 2008-02-15 2014-05-07 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー マイクロリソグラフィのための投影露光装置に使用するファセットミラー
DE102008002749A1 (de) 2008-06-27 2009-12-31 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungsoptik für die Mikrolithografie
KR101769157B1 (ko) * 2008-10-20 2017-08-17 칼 짜이스 에스엠테 게엠베하 방사선 빔 안내를 위한 광학 모듈
US8164046B2 (en) * 2009-07-16 2012-04-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Illumination system for illuminating a mask in a microlithographic projection exposure apparatus
DE102010039745A1 (de) * 2010-08-25 2012-03-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Abbildende Optik

Also Published As

Publication number Publication date
US20140362360A1 (en) 2014-12-11
WO2013135532A1 (en) 2013-09-19
JP6238140B2 (ja) 2017-11-29
CN104169800B (zh) 2017-02-22
CN104169800A (zh) 2014-11-26
JP2015511770A (ja) 2015-04-20
US9195057B2 (en) 2015-11-24
DE102012203950A1 (de) 2013-09-19
TWI610140B (zh) 2018-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI610140B (zh) 用於投射曝光裝置的照射光學單元
TWI539241B (zh) 反射鏡
JP5077724B2 (ja) マイクロリソグラフィツール用の反射照明システム
JP6221160B2 (ja) ミラーの配置
TWI497221B (zh) 微影投射曝光裝置
US10871717B2 (en) Optical system for a projection exposure apparatus
WO2013053692A1 (en) Collector
JP2015511770A5 (zh)
TW201017345A (en) Collector assembly, radiation source, lithographic apparatus, and device manufacturing method
US9955563B2 (en) EUV light source for generating a usable output beam for a projection exposure apparatus
US9817317B2 (en) Optical system of a microlithographic projection exposure apparatus
JP2002198309A (ja) 熱的な負荷の少ない照明系
JP5220136B2 (ja) 照明光学系、露光装置およびデバイス製造方法
JP2011166158A (ja) マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学ラスタ要素、光学インテグレータ、及び照明系
TWI245324B (en) Projection optical system
JP3521506B2 (ja) 照明装置及び露光装置
CN113168114A (zh) 投射光刻的照明光学系统
US20130286469A1 (en) Filter, exposure apparatus, and method of manufacturing device
TWI625606B (zh) Ｅｕｖ投影微影的照明光學單元
JP3794442B2 (ja) 照明装置および露光装置
US20100165313A1 (en) Mirror substrate, mirror, exposure apparatus, device manufacturing method, and mirror manufacturing method
JPH0883746A (ja) 照明装置および露光装置
JP2012064725A (ja) 反射光学装置、照明装置、露光装置及びデバイス製造方法