TW201723667A - 投影微影之照明光學單元 - Google Patents

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TW201723667A TW105129286A TW105129286A TW201723667A TW 201723667 A TW201723667 A TW 201723667A TW 105129286 A TW105129286 A TW 105129286A TW 105129286 A TW105129286 A TW 105129286A TW 201723667 A TW201723667 A TW 201723667A
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巴斯金 馬修斯 梅坦斯
史汀 貝林
拉爾斯 維舒邁爾
曼弗瑞德 毛爾
馬丁 安德烈斯
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卡爾蔡司Ｓｍｔ有限公司
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Abstract

一種投影微影之照明光學單元用於照明一物體場(8)，其中待成像之一物體(12)係可沿著一照明光束路徑而配置。一第一琢面反射鏡(6)具有第一琢面(21)，用於反射引導照明光(3)且係配置於一EUV光源之遠場的使用區域中。一第二琢面反射鏡(7)係用於將該第一琢面反射鏡(6)所反射之照明光(3)反射引導至該物體場(8)。該第二琢面反射鏡(7)具有第二琢面(25)，用於分別引導一個照明光部分射束(26)至該物體場(8)中。該第一琢面反射鏡(6)係配置於該照明光學單元的一場平面(6a)中。該第二琢面反射鏡(7)係配置為與該照明光學單元的一場平面(6a)及一光瞳平面(12b)相距一段距離處。這兩個琢面反射鏡(6、7)是相對於彼此而配置為使得至少一部分的照明光部分射束(26)會以無縫連接的反射表面而被引導於該第一琢面反射鏡(6)的第一琢面(21)上。產生了一種不需強制使用MEMS反射鏡作為第一琢面反射鏡之照明光學單元。

Description

投影微影之照明光學單元
本發明是關於一種投影微影之照明光學單元。進一步而言，本發明是關於一種包含此一照明光學單元的光學系統、一種包含此一照明光學單元的照明系統、一種包含此一光學系統的投影曝光裝置、一種用於製造一微結構或奈米結構構件的方法、一種用於在此一照明光學單元中確定由至少一個光闌(stop)組成之一光闌本體型態的方法、以及一種由所述製造方法所製造之構件。
從WO 2015/036226A1、WO 2010/099807A1及US 2006/0132747A1中可知一種照明光學元件，其包含一種傳送光學單元與設置在其下游之至少一個預先決定照明琢面反射鏡。
本發明的目的之一，一開始是在於開發一種具有本文所述類型之照明光學單元，使得這種琢面反射鏡配置的優點變得可被實現，而不再需要強制使用第一琢面反射鏡作為MEMS反射鏡(微機電系統反射鏡)。
根據本發明，這個目的可例如藉由包含如申請專利範圍第1項中所記載之特徵的照明光學單元來實現。
根據本發明，照明光學單元包含配置在場平面中的第一琢面 反射鏡以及配置在既非場平面中、亦非光瞳平面中的第二琢面反射鏡，亦即單向(specular)反射器，概念上並不需要以第一琢面反射鏡作為MEMS反射鏡，而可具現為第一琢面具有供至少部分照明光部分射束用之無縫連接的反射表面。然而，藉此仍可維持鏡面反射器概念所具有的變化彈性。特別是，可於無縫連接的第一琢面上(over)導引所有照明光部分射束。第一琢面反射鏡的無縫連接反射表面可具有矩形具體實施例，或例如，根據一弧形物體場，它們可具有弧形具體實施例。每一個具有無縫連接反射表面的相鄰第一琢面可與彼此分隔開。在第二琢面反射鏡與光瞳平面或與其共軛之平面之間的距離可大於200mm，可大於300mm，可大於400mm，並且也可大於500mm；理論上，該距離甚至可以更大。因此，第二琢面反射鏡也可以位於距一場平面或與其共軛之平面一段距離處，亦即，也可假設距此一平面的其中一個距離值為大於100mm至大於500mm，如上所述。這確保藉由各個第二琢面之物體場的照明不會特定地、或實值上上特定地影響照明角分佈，但其也可具有可觀的場關係效應。
作為對上述第二琢面反射鏡之距離條件的一個替代方式，例如在作為絕對距離量度之光瞳平面或對其共軛之照明光學單元平面方面，也可使用參數P將第二琢面反射鏡在照明光學單元中的位置特徵化為一個量度，該參數係於例如WO 2009/024 164A中有更詳細的說明：P=D(SA)/[D(SA)+D(CR)]
其中，D(SA)為從一場點所發出、落於第二琢面反射鏡上之照明光的次孔徑(sub-aperture)直徑，D(CR)為在物體場處的照明光主射線於第二琢面反射鏡的琢面表面上的最大間隔，例如在一經向面上所測得者。
在照明光學單元的場平面中，係適用P=0，因為D(CR)並不等於零，而D(SA)等於零。在照明光學單元的光瞳平面中，係適用P=1， 因為D(CR)等於零，而D(SA)不等於零。
關於第二琢面反射鏡離光瞳平面的距離，下式可適用：P<0.8，特別是P<0.7。此外，由於第二琢面反射鏡也是在離場平面一距離處，下式也可是用於其此一參數：P>0.2，特別是P>0.3。
例如申請專利範圍第2項所述的至少一個光闌係使其可採用第一琢面反射鏡的設計，其特別是針對該物體場之彈性預定的照明角分佈而加以標準化。該光闌可確保照明光學單元的光瞳既定照明之提供。在此，特別是，該光闌於光瞳區域中遮蔽了照明光，其中應該沒有光會從遮蔽的光瞳區域方向入射於物體上。可設置具有複數個光闌以遮蔽至少一照明光部分射束的至少一部分之一可交換固定座。這些光闌可交替地插置到照明光的射束路徑中。該光闌可配置為與第一琢面反射鏡相鄰。選擇性地或額外地，此一光闌可配置為與第二琢面反射鏡相鄰。該光闌係可配置以遮蔽至少個別的完整的照明光部分射束。該光闌可配置以遮蔽複數個照明光部分射束，且在限制情況中，甚至是可於任何情形中部分遮蔽所有的照明光部分射束。
用於至少部分遮蔽複數個照明光部分射束之至少一個光闌本體係可產生穩定的光闌型態，其中所述光闌本體係形成了支撐組構。選擇性地，光闌的每一個光闌本體可個別地至少部分遮蔽恰一個照明光部分射束。然後，正好一個光闌本體係被指定至每一個照明光部分射束或每一琢面。
已發現例如申請專利範圍第5項所述之複數個光闌本體對於光闌設計特別有變化的彈性。該光闌的至少一個光闌本體可具有一可位移設計。此位移可用以影響被指定至光闌本體之琢面的待遮蔽表面的維度，或改變光闌本體對至少一個琢面的指定。
例如申請專利範圍第6項所述之整體(亦即整個)可位移的光闌使其可對不同預定照明設定採用光闌本體的遮蔽效應。在此，光闌係 可位移，特別是可於光闌的配置平面中位移。
例如申請專利範圍第7項與第8項所述之第一及/或第二琢面的傾斜能力增加了物體場照明與光瞳照明的彈性化。特別是，場琢面(亦即第一琢面)對第二琢面的指定可以彈性方式預先決定。
例如申請專利範圍第9項所述之光學系統、例如申請專利範圍第10項所述之投影曝光裝置、以及例如申請專利範圍第11項所述之製造方法的優點係與上文參照照明光學單元所說明者相應。
例如申請專利範圍第12項所述之決定方法可藉由適當預先決定之光闌本體型態而使用一個或相同琢面配置來得到不同的目標照明角分佈。
各種目標照明角分佈之光闌型態係可於例如申請專利範圍第13項所述之方法中產生。
各別的目標照明角分佈係可部分或完全包含於所選擇的初始照明角分佈內。
例如申請專利範圍第14項所述之方法係使其可於根據本發明之一照明光學單元內使用已決定的光闌本體型態。
例如申請專利範圍第15項所述之微結構或奈米結構構件的優點係與上文中已經說明者相應，特別是參考製造方法所說明者。在製造該構件時，可使用具有根據上述決定方法所產生之光闌本體型態的至少一個光闌。
1‧‧‧微影投影曝光裝置
2‧‧‧光源
3‧‧‧照明光
4‧‧‧傳送光學單元
5‧‧‧集光器
5a‧‧‧中間焦點
6‧‧‧傳送琢面反射鏡
6a‧‧‧場平面
7‧‧‧照明計劃琢面反射鏡
8‧‧‧物體場
8a‧‧‧邊緣形狀
9‧‧‧物體平面
10‧‧‧投影光學單元
11‧‧‧照明光學單元
12‧‧‧光罩
12a‧‧‧入射光瞳
12b‧‧‧入射光瞳平面
13‧‧‧物體場側數值孔徑
14‧‧‧像場側數值孔徑
15‧‧‧光學構件
16‧‧‧光學構件
17‧‧‧像場
18‧‧‧像平面
19‧‧‧晶圓
21‧‧‧琢面
211‧‧‧琢面
212‧‧‧琢面
213‧‧‧琢面
214‧‧‧琢面
215‧‧‧琢面
216‧‧‧琢面
21m‧‧‧琢面
21r‧‧‧琢面
21z‧‧‧琢面
22‧‧‧狹縫
25‧‧‧琢面
251‧‧‧琢面
252‧‧‧琢面
253‧‧‧琢面
254‧‧‧琢面
255‧‧‧琢面
256‧‧‧琢面
25m‧‧‧琢面
25r‧‧‧琢面
25z‧‧‧琢面
26‧‧‧照明光部分射束
26r‧‧‧照明光部分射束
26z‧‧‧照明光部分射束
26r F‧‧‧射束
27‧‧‧中心軸
28‧‧‧光闌本體
281‧‧‧光闌本體
282‧‧‧光闌本體
283‧‧‧光闌本體
284‧‧‧光闌本體
285‧‧‧光闌本體
286‧‧‧光闌本體
28D‧‧‧光闌本體
28m‧‧‧光闌本體
28r‧‧‧光闌本體
28z‧‧‧光闌本體
29‧‧‧光闌
29w‧‧‧可交換光闌
30‧‧‧格柵形承載結構
31‧‧‧固定框架
32‧‧‧光闌承載支柱
33‧‧‧遠場
34‧‧‧光闌主要本體
35‧‧‧光闌元件
36‧‧‧導軌
37‧‧‧驅動器
38‧‧‧光闌交換固定座
39‧‧‧交換驅動器
40‧‧‧光闌匣
41‧‧‧琢面承載本體
42‧‧‧位移驅動器
I1‧‧‧強度衝擊區域
I2‧‧‧強度衝擊區域
在下文將參照圖式來更詳細說明本發明的例示具體實施例，在這些圖式中：圖1係以經向截面非常示意地顯示了一種用於EUV微影之投影曝光裝置，其包含一光源、一照明光學單元及一投影光學單元； 圖2顯示該照明光學單元的場琢面反射鏡的平面圖，其構成一第一琢面反射鏡，且係配置於一場平面與一照明遠場中；圖3顯示照明光學單元的琢面單向(specular)反射鏡的平面圖，其構成一第二琢面反射鏡，首先，配置在離一場平面一段距離處，其次，配置在離照明光學單元的光瞳平面一段距離處；圖4係以一經向截面示意地顯示了照明光的複數個照明光部分射束的射束路徑，所述複數個照明光部分射束係利用無縫連接的反射表面而被分別導引於第一琢面反射鏡的第一琢面上；圖5顯示了與圖4類似的說明，其中每一個照明光部分射束都由精確的一道個別射線所闡明，且其中說明了具有複數個光闌本體以遮蔽某些照明光部分射束的一部分的光闌的效果；圖6顯示具有複數個光闌本體之一光闌的具體實施例的平面圖，其係適用於遮蔽第一琢面反射鏡；圖7係以例示方式顯示用於遮蔽如圖2所示第一琢面反射鏡、以及用於產生一「x偶極」照明設定之光闌的光闌本體型態；圖8係以例示方式顯示用於遮蔽如圖2所示第一琢面反射鏡、以及用於產生一「y偶極」照明設定之光闌的光闌本體型態；圖9顯示光源的照明遠場，其中係示意說明了用於個別導引照明光部分射束之第一琢面反射鏡的第一琢面的某些無縫連接反射表面；圖10顯示具有總數為六個光闌本體之光闌的一部分，其用於遮蔽根據圖9所示之第一琢面，以產生一目標照明設定，其中該光闌的每一個光闌本體恰各自(亦即其中一個第一琢面係各自)部分遮蔽了一個照明光部分射束；圖11顯示一第二琢面反射鏡的另一具體實施例之示意平面圖，其中在如圖10所示光闌本體型態中被指定至如圖9所示第一琢面之第二琢面已被強調標示； 圖12係以類似於圖10的說明顯示了在一部分光闌中之光闌本體的一種替代型態，其用於產生目標照明設定，其中一整體連接、或整合的光闌本體係部分遮蔽了全部六個第一琢面，且因此遮蔽了被指定至這些第一琢面的照明光部分射束；圖13係以類似於圖11的說明顯示了在圖12所示光闌本體型態中之第二琢面反射鏡的第二琢面對如圖9所示第一琢面反射鏡的第一琢面之指定；圖14係以一種例示方式、利用具有以可變化方式遮蔽這些第一琢面的光闌本體之具體實施例來顯示第一琢面反射鏡的三個第一琢面；圖15示意顯示了具有光闌的第一琢面反射鏡的另一具體實施例，該光闌具有複數個設置於其前方的光闌本體，其中該光闌係整體可位移，且其係說明為位於一第一光闌位置中；圖16顯示如圖15所示之第一琢面反射鏡與光闌係位於一第二、已位移的光闌位置中，以產生與圖15所示配置不同的照明設定；圖17顯示為該照明光學單元之一光瞳照明，其中該光瞳照明係作為在決定一光闌的光闌本體型態以遮蔽照明光部分射束的範疇內所選出的初始照明角分佈的一種代表方式；圖18和圖19是兩種目標照明角分佈，再一次以光瞳照明來說明，其係從遮蔽照明光部分射束所產生，出自初始照明光分佈，其中這兩個目標照明角分佈係完全包含於初始照明角分佈內；以及圖20係以類似於圖5之說明，利用在經向截面中呈弧形、整合為一體的具體實施例來說明具有第一琢面反射鏡之照明光學單元的另一具體實施例。
圖1以經向截面非常示意地說明了一種微影投影曝光裝置 1，其包括照明光3之光源2。光源2為一EUV光源，其產生波長範圍介於5nm與30nm之間的光。在此，其可為LPP(雷射產生電漿)光源、DPP(放電致生電漿)光源、或同步加速器輻射光源，例如自由電子雷射(FEL)。
傳送光學單元4用以導引從光源2所產生之照明光3。該傳送光學單元包括一集光器(collector)5(僅針對其反射效果於圖1中說明)與一傳送琢面反射鏡6，其也稱為第一琢面反射鏡、或場琢面反射鏡，且將於下文中更詳細說明。照明光3的中間焦點5a係配置在集光器5與傳送琢面反射鏡6之間。在中間焦點5a的區域中之照明光3的數值孔徑為例如NA=0.22或NA=0.182。設於傳送琢面反射鏡6的下游(因而設於傳送光學單元4的下游)的是一照明計劃(prescription)琢面反射鏡7，其也稱為第二或另一琢面反射鏡、或單向(specular)琢面反射鏡，且其同樣將於下文中更詳細說明。光學構件5至7為投影曝光裝置1的照明光學單元11的構成。
傳送琢面反射鏡6係配置於照明光學單元11的場平面6a中。照明光學單元11的照明計劃琢面反射鏡7係配置在距離照明光學單元11的光瞳平面與場平面一段距離處。此一配置也稱為單向反射器(specular reflector)。
光罩12(其係配置在投影曝光裝置1的下游投影光學單元10的物體平面9中)係設置於照明光3的射束路徑中之照明計劃琢面反射鏡7的下游。投影光學單元10係一投影透鏡。照明光學單元11係用於以一給定方式照明物體平面9中光罩12上的物體場8。物體場8同時構成照明光學單元11的照明場。一般來說，照明場具有「物體場8可被配置在照明場中」的這種具體方式。
如同傳送琢面反射鏡6，照明計劃琢面反射鏡7是照明光學單元的光瞳照明單元的一部分，且係用於以具有預定光瞳強度分佈的照明光3來照明投影光學單元10的光瞳平面12b中的入射光瞳12a。投影光學單元10的入射光瞳12a可被配置於照明射束路徑中物體場8的前方，或是 在物體場8的後方。圖1顯示的情形中，入射光瞳12a係配置於照明射束路徑中之物體場8的下游的入射光瞳平面12b中。
以下使用卡氏xyz-座標系統來加強說明位置關係。x-方向係垂直於圖中平面而延伸至圖1後者。在圖1中，y-方向係延伸至右方。在圖1中，z-方向係向下延伸。圖式中使用的座標系統分別具有彼此平行延伸的x軸。這些座標系統的z軸範圍係依循各別考慮的圖式內之照明光3的各別主要方向。
物體場8具有弧形或部分圓形形狀，且係由兩個互相平行的圓弧及兩個直線側部邊緣所限定，其係以長度y0延伸於y-方向中，且於x-方向中彼此相距一距離x0。周圍的圓弧也可以具現為橢圓或拋物線的彎曲部分。長寬比x0/y0為例如13比1。圖1中的插圖顯示物體場8的平面圖(非實際尺寸比例)。邊緣形狀8a為弧形。在一替代及同樣可行的物體場8中，其邊緣形狀是矩形，同樣具有長寬比x0/y0。
在圖1中係僅部分及非常示意地說明投影光學單元10。投影光學單元10的物體場側數值孔徑13以及影像場側數值孔徑14係已說明。用於在光學構件15、16之間導引照明光3之投影光學單元10的其他光學構件(未示於圖1)係位於投影光學單元10的這些所示光學構件15、16之間，舉例而言，其可具現為反射EUV照明光3之反射鏡。
投影光學單元10將物體場8成像至晶圓19上一像平面18的像場17中；晶圓19就像光罩12一樣，是由一固定座(圖中未更詳細繪示)所承載。光罩固定座與晶圓固定座在x-方向與y-方向(掃描方向)上皆可藉由適當的位移驅動器予以位移。
傳送琢面反射鏡6具有複數個傳送琢面21，傳送琢面21也稱為第一琢面。傳送琢面21係個別的反射鏡，其可被夾置於至少兩個傾斜位置之間。傳送琢面21可被體現為個別的反射鏡，可受驅動而沿兩個互相垂直的旋轉軸傾斜。選擇性地，傳送琢面21也可具有非可傾斜式設計。
第一琢面21係配置為彼此相鄰，基本上是沒有間隙的2-D格柵形式，使得它們可覆蓋光源2的遠場，其中它們的配置實質上沒有間隙。第一琢面21的這種配置係以例示方式顯示於圖2中。除了在9點鐘位置的中央間隙與通道狹縫22以外，第一琢面反射鏡係實質上不含間隙地覆蓋光源遠場。總言之，第一琢面反射鏡有7行，在各情況下，有數十個第一琢面21配置於彼此上方，並且整體有數百個第一琢面21。第一琢面21用於照明光3的反射導引。
設置在照明光3的射束路徑中、第一琢面反射鏡6下游的第二琢面反射鏡7具有複數個第二琢面25，其整體配置係以例示方式繪示於圖3中。第二琢面25具有圓形的具體實施例。第二琢面25具有六角形緊密排列之配置。第二琢面反射鏡7的邊緣輪廓具有類似體育場的形狀。第二琢面25也可具有一可受驅動而傾斜的設計，如上文中已經關於第一琢面21所說明者。
兩個琢面反射鏡6與7係相對於彼此而配置為使得第二琢面25所導引之部分射束26可被分別導引於第一琢面反射鏡6的第一琢面21上，其中可精確導引其中一部分射束26的每一第一琢面21都被設計為具有無縫連接(seamlessly connected)的反射表面。這些第一琢面21也被稱為單片(monolithic)琢面。第一琢面21的x/y長寬比可對應於物體場8的x/y長寬比。根據物體場8，第一琢面21可具有弧形具體實施例。選擇性地，矩形設計的第一琢面21也是可行的，例如圖2所示。
照明光3的部分射束26的例示射束路徑係重現於圖4。為了簡化說明，射束路徑是被繪示為通過物體平面9。在真實情況中，則是使用反射光罩12。
每一個部分射束26都被正好一個第一琢面21及正好一個第二琢面25反射向物體場8。
部分射束26在第一琢面反射鏡21的反射處具有彼此不同的 y延伸區，亦即，在y方向上有不同直徑。由於第一琢面反射鏡6係配置於對物體平面9共軛之場平面中，部分射束26於第一琢面反射鏡6上之此一y延伸區分佈會成像至物體平面9中部分射束26之對應y延伸區分佈上。同時，第二琢面25的配置與傾斜可確保部分射束26不僅是衝擊於物體場8上，也會衝擊於根據一預定照明設定之入射光瞳12a上。
第二琢面被配置為離展開射束路徑的中心軸27越遠，其中該中心軸係先延伸通過光瞳12a的中心、再通過物體場8的中心，則被導引於此第二琢面25上的照明光部分射束26的延伸區越小。配置在中心軸27上或附近的第二琢面25所導引的部分射束26具有最大的延伸區。這些部分射束(在圖4中係由26z所標示)入射於第一琢面21z上，其在第一琢面反射鏡上具有最大的y延伸區。由於部分射束26係藉由琢面21、25的適當混合配置而於兩個琢面反射鏡6和7之間沿著其射束路徑混合，因此第一琢面21z係配置分佈於第一琢面反射鏡6的整個y延伸區上方。
相較於其他第一琢面21，在第二琢面反射鏡7的邊緣區域中(亦即遠離中心軸27)，第二琢面25所反射之照明光部分射束26r係屬於具有最小y延伸區之第一琢面21r。
根據部分射束26的上述y延伸區分佈(其係以入射光瞳12a之預定入射傳送至物體場8)，也會產生與圖4所示圖式的平面垂直之部分射束26的x延伸區分佈。
在根據圖4之具體實施例中，係對應使用具有第一琢面21之一第一琢面反射鏡6，其在x方向中及在y方向中具有不同的大的延伸區。然而，以光瞳12a之預定照明(亦即以一預定照明設定)照明光罩12所需之第一琢面21的不同x延伸區與y延伸區也可替代地由第一琢面21的適當遮蔽來達成，其係於x方向或y方向中進一步延伸。下文中係基於圖5與圖6來說明對應的具體實施例，其中，係可適當利用光闌29之光闌本體28的輔助來實現第一琢面21的反射部分之x延伸區或y延伸區。與 上述已經參照圖1至圖4而說明的構件及功能相對應的構件及功能係具有相同的元件符號，並且就不再詳細討論。
相較於圖4之具體實施例，根據圖5之第一琢面反射鏡6的第一琢面21係各具有相同的y延伸區。根據第一琢面21藉由適當的照明光部分射束26而被指定至第二琢面反射鏡7的第二琢面25，會存在第一琢面21的x延伸區及/或y延伸區之對應遮蔽，以將照明之物體場8及光瞳12a的組合適用第一琢面21之反射的x延伸區及/或y延伸區。這分別藉由一中心物體場點的一個導引射束26F在圖5示意說明。此導引射束26F是代表各別的整體照明光部分射束26。
在圖5左方的第二場琢面21r係屬於被一第二琢面25r在邊緣處朝向物體場8反射至預定入射光瞳12a中的照明光部分射束26r F。對於在第二琢面25r的邊緣處的此一位置，僅有第一琢面21r的小部分y延伸區可用以照明物體。對於此一區域而言，光闌本體28r係非常強烈地遮蔽了場琢面21r，即沿著其y延伸區的主要部分。
在圖5左方的第四場琢面21z係經由一照明光部分射束26z照明其中一個中央第二琢面25z。在此，實值上場琢面21z的整個y延伸區都可用於物體照明，其為此一場琢面21z實值上未受到遮蔽的原因。光闌本體28z實值上是完全撤出指定的場琢面21z。
圖5中基於在右方的第三場琢面21m以及基於遠右方場琢面21m說明了中間情況。這兩個場琢面21m屬於配置在邊緣處之第二琢面25r及中央第二琢面25z之間的第二場琢面25m。被指定至第一琢面21m的光闌本體28m係對應地覆蓋第一琢面21m的一平均y延伸區範圍以進行照明。
圖5中係以例示方式說明了第一琢面21的y維度之遮蔽效應。選擇性地或額外地，在第一琢面21的x維度中也會存在對應的遮蔽效應，如結合圖6所說明者。
圖6顯示可用於第一琢面21的預定遮蔽之光闌29，其中遮 蔽係適用於所需之照明設定。在一例示方式中係說明了九個光闌本體28，其由一格柵承載結構30所承載，然後由具有圓形邊緣輪廓的固定框31所承載。格柵承載結構30的網格係與第一琢面反射鏡6相對應，其係僅示意標示於圖6中。格柵承載結構30的光闌承載支柱32係各沿著相鄰第一琢面21之間的中間空間延伸，其以合適方式而讓固定結構31不使第一琢面21所反射的照明光3衰減。
光闌本體28係排列為與第一琢面反射鏡6相距一非常小的z-距離。舉例而言，此一z-距離係落在0.1mm與10mm之間的範圍，特別是落在0.1mm至1mm之間的範圍。
圖6中所示的九個光闌本體28中有七個係具現為用於部分遮蔽，如遮蔽恰一個第一琢面21且因而遮蔽一個照明光部分射束26。其中兩個光闌本體28(圖6中標示為28D)係具現為用於部分遮蔽，如遮蔽複數個第一琢面21且因而遮蔽複數個(也就是兩個)照明光部分射束26。
在根據圖6的光闌29中，光闌本體28r遮蔽了對其指定之第一琢面21r的主要部分，也就是其大約80%的x延伸區。
在根據圖6的光闌29中，光闌本體28z僅遮蔽第一琢面21的整體x延伸區中的一小部分，亦即例如第一琢面21的整體x延伸區的10%或20%。
在圖6的例示具體實施例中，遮蔽兩個相鄰第一琢面21的兩個光闌本體28D具有對稱的具體實施例，並且在兩個第一琢面21的情況中係各遮蔽了兩個第一琢面21的x延伸區的大致相同部分。這種對稱的具體實施例並不是強制性的。遮蔽複數個第一琢面21的光闌本體28也可具現為這樣的一種方式：其可被具現為一種用於第一場琢面21之強遮蔽光闌本體28r、及用於另一個第一琢面21之弱遮蔽光闌本體28z。
圖7與圖8說明了在圖6中所述光闌29形式中之其他光闌的例示具體實施例。圖7與圖8分別說明了第一琢面21中未被遮蔽的那些 部分。第一琢面21中被圖7之光闌29的光闌本體28所遮蔽的部分即表示在未被遮蔽的部分之間的間隙。
圖7說明一種用於以x偶極(x-dipole)類型預先決定入射光瞳12a之光闌29的設計。這種x偶極照明設定是已知的，例如可從WO 2015/036226A1得知。
x偶極設定需要第一琢面反射鏡6之相對強的整體遮蔽。在此，相對少的場琢面21係僅少許被遮蔽。在所述具體實施例中，強遮蔽係針對所選擇之初始型態，且並非強制性。
圖8說明用於產生「y偶極」照明設定之光闌29的型態，其原則上也可從WO 2015/036226 A1得知。為了產生此一y偶極照明設定，第一琢面反射鏡6中相對極少的區域需要被遮蔽。實值上沒有任何第一琢面21需要整體被遮蔽。許多第一琢面21都不需要被遮蔽，或幾乎不需要被遮蔽。
圖9至圖13係用以解釋用於產生一種相同的預先決定之x偶極照明設定的兩個替代琢面指定方式，在相同一組第一場琢面21的情況中會需要不同的光闌本體型態。
圖9說明了未另外圖示之第一琢面反射鏡6的另一具體實施例的總共六個第一琢面21。第一琢面21係排列在光源2的遠場33中。相較於圖2和圖5的具體實施例，圖9之第一琢面反射鏡6的第一琢面21具有彼此不同的x延伸區。因此，第一琢面21是本質上指定的第二琢面25，其係特別適合用於照明一特定初始照明角分佈，即一特定初始照明設定。此外，這些第一琢面21仍可被各種細化的光闌29的光闌本體型態所遮蔽，其係基於圖10至圖13所說明。
在圖9所示具體實施例中，場琢面21並不是嚴格地逐列對齊，而是嚴格地逐行對齊。因此，在場琢面21之間的間隙會沿著x方向而非y方向(掃描方向)連續延伸。
在根據圖10與圖11之第一配置中，第二琢面251至256被指定至第一琢面211至216。至少在x維度中被遮蔽的場琢面211與216屬於第二琢面251與256，其係配置在強度衝擊最大值的附近以於第二琢面反射鏡7上產生x偶極照明設定。根據光闌本體281至286是否遮蔽場琢面211至216的左手或右手之x部分，選擇指定第二琢面反射鏡7上左手或右手之強度照射區域I1或I2的區域中的第二琢面25。
在圖10和圖11的具體實施例中，場琢面211至216對第二琢面251至256的琢面指定係使得每一個光闌本體281至286部分遮蔽恰一個場琢面211至216。因此，每一個光闌本體281至286可各別由沿著x方向延伸之光闌承載支柱32所承載。
在根據圖12與圖13的具體實施例中，存在有第二琢面251至256對第一琢面211至216之指定，使得一個光闌本體281,2 D、283,4 D及285,6 D分別遮蔽兩個場琢面211及212、213及214、還有215及216。
此外，所選擇的琢面指定係使得光闌本體281,2 D、283,4 D及285,6 D於x維度中重疊，並且因此全部都藉由光闌承載支柱32而以平面形式彼此連接。整體產生的是一種已連接的光闌主要本體34，其中有部分係形成六個第一琢面211至216之光闌本體28。
光闌29之光闌本體28的其他具體實施例係基於圖14而加以說明。根據圖14之光闌本體28具有一光闌元件35，其可沿著x方向而移動，且是設計為可於遮陽天窗捲簾中被上捲的形式。光闌元件35係藉由導軌36而導引，導軌36係沿著x方向而延伸，且接著由光闌承載結構32予以承載。每一個光闌元件35的捲動與解捲驅動器37係由光闌元件35裝設於一永久遮蔽下方；圖14中以虛線示意說明了其中所述之最上方的光闌本體。
選擇性地，具有一預定光闌本體型態之光闌29係各別地可以製造為一沖壓、特別是單片構件，例如由金屬製成。光闌29也可由複數 個光闌部分建構而成，其可依需要彼此交換，每一個光闌部分都具有一預定光闌本體型態。
基於預先決定各種照明設定之目的，可提供適當的複數個光闌29，其各具有一不同光闌本體型態，其中各個光闌29可儲存於一光闌交換固定座38中。舉例而言，可結合US 2009/0251677 A1使用所述之交換固定座。這已於圖1中示意說明，其中一已選擇光闌29係配置於第一琢面反射鏡6上游的照明光3之射束路徑中。光闌交換固定座38的交換驅動器39先對於已選擇光闌29、再對於一光闌匣40內的可交換光闌29W有機械連接。根據要選擇的照明設定，光闌交換固定座38可被用以選擇具有指定至此一照明設定的預定光闌本體型態之光闌29，且後者可被帶入第一琢面反射鏡6上游的照明光3之射束路徑中。
圖15和圖16說明了具有一個相同光闌29之第一琢面反射鏡6的另一具體實施例，其係配置為可於x方向中位移，且其係於這兩個圖15、圖16中以兩個不同的x位置來說明，在此，光闌29係可於其配置平面中位移，亦即圖15和圖16的圖式平面。
根據圖15和圖16，第一琢面反射鏡6係以38個第一琢面21來示意說明，其係於一圓形琢面承載本體41內逐行緊密排列。在此例中，38個第一琢面21中的22個具有相同的x延伸區和相同的x/y長寬比。與其相較，在沿x方向的邊緣上的第一琢面21具有較小的x延伸區，其係各適於相對於第一琢面承載本體41的邊緣之位置。
光闌29具有一光闌本體型態，其中光闌本體28係以棋盤格中黑色方格的型態分別排列為逐行偏移。
在圖15之光闌29的位置中，係於場琢面21配置上方驅動光闌本體28的型態，使得有絕大部分的場琢面21在x維度中被遮蔽大約達一半以上。由未遮蔽的場琢面21反射所產生的照明光部分射束係具有對應的小x延伸區，因此適合照明x偶極類型之照明設定。
相較於圖15所示位置，在圖16的光闌位置中，光闌29係偏向右方的場琢面21的x延伸區之一半。大概一半的場琢面21接著被完全遮蔽，而且大概另一半的場琢面21在實值上完全未受遮蔽、或僅稍微被遮蔽。這導致照明光部分射束具有實值上最大的x延伸區，其適合照明一「y偶極」照明設定。
因此，藉由一個相同可位移光闌29的輔助，即可實現先用於x偶極照明設定、再用於y偶極照明設定之照明型態。除了光闌29的位移以外，也可存在第一琢面21對第二琢面25之指定關係的改變，且相應地存在有為實現照明設定對應變化之照明光部分射束26的射束導引。這種射束導引變化係假設琢面21和25都是具現為可受驅動而傾斜、且特別是可切換的形式。
基於位移光闌29之目的，後者對一位移驅動器42具有機械功能連接，其係如圖15中所示意說明。藉由位移驅動器42，光闌29沿著x維度及/或沿著y維度的位移也是可行的。
在決定至少一個光闌29之光闌本體型態時，可執行以下程序：首先，選擇一物體場照明的初始照明角分佈(亦即初始照明設定)，從其藉由遮蔽照明光部分射束26而產生至少一個目標照明角分佈，其中該目標照明角分佈係完全包含於初始照明角分佈內。
這類照明角分佈的實例係繪示於圖17至圖19，其各為一物體場點重現以照明光3照明一入射光瞳12a之強度分佈，該照明光3被分為複數個照明光部分射束26。此強度分佈同樣也於xy座標中說明，其中光瞳座標為σx、σy。
在此，圖17說明一種環狀照明設定，其中入射光瞳12a是以沿著邊緣之環形方式被照明。
圖18說明一種x偶極照明設定，其係藉由遮蔽圖17所示光瞳照明的一上部分與一下部分所實現。
圖19對應說明了一種y偶極照明設定，其係藉由遮蔽如圖17所示強度分佈的右邊和左邊部分所實現。
作為目標照明角分佈完全包含於初始照明角分佈內的一種替代配置方式，初始照明角分佈也可被選擇為使得目標照明角分佈部分包含於初始照明角分佈內。
在光闌本體型態決定方法的範疇內，為產生兩個目標照明角分佈所需要之每一照明光部分射束26之遮蔽係於此一選擇之後決定，其係於場琢面21i(i=1至N，N為第一琢面的數目)對第二琢面25j(j=1至M，M為第二琢面的數目)之預先決定之指定的情況下實施。
接著，指定至各別照明光部分射束的每一個光闌本體是被設計為可針對每一照明光部分射束26利用已形成的光闌本體28來產生預先決定的遮蔽。
在類似於圖5的說明中，圖20說明了第一琢面反射鏡6和相關聯光闌29的另一具體實施例，其可被用以替換圖5所示具體實施例中的這些構件。
在圖20之具體實施例中，場琢面反射鏡6與光闌29都附裝至凹面彎曲的主要本體。第一琢面反射鏡6和具有光闌本體28之光闌29的基本曲率係彼此相符，使得光闌本體28與指定的第一琢面之間的距離可達最小化。
關於傳送琢面反射鏡6、單向琢面反射鏡7和投影光學單元10的可能具體實施例的其他細節，可獨立於第一琢面21的單片設計而參照WO 2015/036255 A1與WO 2010/099 807 A。
光罩12與晶圓19一開始是用於藉由投影曝光裝置1的輔助而產生微結構構件，特別是高度整合的半導體構件，例如一記憶晶片。然後，藉由預先決定琢面21、25的一對應指定，特別是藉由預先決定一對應光闌本體型態，以選擇並設定待提供的照明設定(例如x偶極照明設定)。 接著，利用投影曝光裝置1的投影光學單元，將光罩12上的結構投影至晶圓19上的一感光層。在此，沿著掃描方向y以彼此同步化的方式進行掃描：先是光罩12、然後是晶圓19。藉由顯影該感光層，接著於晶圓19上產生一微結構，從其產生微結構或奈米結構構件。
在不脫離本發明精神或必要特性的情況下，可以其他特定形式來體現本發明。應將所述具體實施例各方面僅視為解說性而非限制性。因此，本發明的範疇如隨附申請專利範圍所示而非如前述說明所示。所有落在申請專利範圍之等效意義及範圍內的變更應視為落在申請專利範圍的範疇內。
3‧‧‧照明光
5‧‧‧集光器
6‧‧‧傳送琢面反射鏡
6a‧‧‧場平面
7‧‧‧照明計劃琢面反射鏡
8‧‧‧物體場
9‧‧‧物體平面
12‧‧‧光罩
12a‧‧‧入射光瞳
12b‧‧‧入射光瞳平面
21‧‧‧琢面
21m‧‧‧琢面
21r‧‧‧琢面
21z‧‧‧琢面
25m‧‧‧琢面
25r‧‧‧琢面
25z‧‧‧琢面
26r‧‧‧照明光部分射束
26z‧‧‧照明光部分射束
26r F‧‧‧射束
28m‧‧‧光闌本體
28r‧‧‧光闌本體
28z‧‧‧光闌本體
29‧‧‧光闌

Claims (15)

  1. 一種用於投影微影之照明光學單元(11)，用於照明一物體場(8)，其中待成像之一物體(12)係可配置於一照明光束路徑中，包含一第一琢面反射鏡(6)，其具有多個第一琢面(21)以反射引導照明光(3)以及配置於一EUV光源(2)的一遠場(33)的一使用區域中，包含一第二琢面反射鏡(7)，用於將該第一琢面反射鏡(6)所反射的照明光(3)反射引導至該物體場(8)，其中該第二琢面反射鏡(7)具有多個第二琢面(25)，以個別地引導一個照明光部分射束(26)至該物體場(8)中，其中該第一琢面反射鏡(6)係配置於該照明光學單元(11)的一場平面(6a)中，其中該第二琢面反射鏡(7)係配置於與該照明光學單元(11)的一場平面及一光瞳平面(12b)相距一距離處，其中該第二琢面反射鏡(7)與該光瞳平面(12b)或對其共軛之一平面之間的一距離係大於100mm，其中所述兩個琢面反射鏡(6、7)係相對於彼此而配置為使得至少部分的照明光部分射束(26)係透過無縫地連接的反射表面而被引導於該第一琢面反射鏡(6)的第一琢面(21)上。
  2. 如申請專利範圍第1項之照明光學單元，其中，至少一光闌(29)係用於遮蔽至少一照明光部分射束(26)的至少一部分。
  3. 如申請專利範圍第2項之照明光學單元，其中，該光闌(29)係配置以遮蔽複數個照明光部分射束(26)的至少一部分。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項之照明光學單元，其中，該光闌(29)的光闌本體(28D)係配置以至少部分遮蔽複數個照明光部分射束(26)。
  5. 如申請專利範圍第2項至第4項中之一項之照明光學單元，其中，該光闌(29)具有複數個光闌本體(28)，以各遮蔽至少一照明光部分射束(26)的至少一部分。
  6. 如申請專利範圍第2項至第5項中之一項之照明光學單元，其中，該光闌(29)係可整體位移。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中之一項之照明光學單元，其中，該等第一琢面(21)係可受驅動而傾斜。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之照明光學單元，其中，該等第二琢面(25)係可受驅動而傾斜。
  9. 一種光學系統，其包含根據申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之照明光學單元，以及包含一投影光學單元(10)以使該物體場(8)成像至一像場(17)，一晶圓(19)係可配置於該像場中。
  10. 一種投影曝光裝置，其包含如申請專利範圍第9項所述之光學系統以及一光源(2)。
  11. 一種用於製造一微結構構件的方法，其包含下列方法步驟： 提供一光罩(12)，提供一晶圓(19)，其具有對照明光(3)敏感之一塗層，利用如申請專利範圍第10項所述之投影曝光裝置(1)，將該光罩(12)的至少一部分投影至該晶圓(19)，於該照明光(3)所曝光之該晶圓(19)上顯影該感光層。
  12. 一種用於在如申請專利範圍第2項至第8項中之一項所述的照明光學單元中決定一光闌本體配置的方法，該光闌本體配置具有至少一個光闌(29)，該方法包含下列步驟：選擇一物體場照明的一初始照明角分佈，至少一目標照明角分佈係藉由遮蔽照明光部分射束(26)而從其產生，其中該目標照明角分佈係部分地或完全地包含於該初始照明角分佈內，決定為產生該目標照明角分佈所需的每一照明光部分射束(26)之遮蔽，設計指定至各別照明光部分射束(26)的每一個光闌本體(28)，使得可利用該光闌本體(28)為每一個照明光部分射束(26)產生預先決定的遮蔽。
  13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中下列步驟：選擇該物體場照明的一初始照明角分佈，複數個目標照明角分佈是藉由遮蔽照明光部分射束(26)而從其產生，其中該目標照明角分佈係部分或完全包含於該初始照明角分佈內，決定產生該等目標照明角分佈所需的每一照明光部分射束(26)之遮蔽，設計指定至各別照明光部分射束(26)的每一個光闌本體(28)，使得預先決定之用於分別產生其中一個目標照明角分佈之遮蔽係可利 用該光闌本體(28)而為每一個照明光射束(26)而產生，以計畫指定至此一目標照明角分佈之一光闌(29)的光闌型態。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中，為指定至各種目標照明角分佈之該等光闌本體型態的該等光闌(29、29W)配備一可交換固定座(38)。
  15. 一種由如申請專利範圍第11項所述之方法所產生的構件。
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