TWI506304B - 用於極紫外光微影之投影曝光裝置之照明光學件的場組合反射鏡 - Google Patents

用於極紫外光微影之投影曝光裝置之照明光學件的場組合反射鏡 Download PDF

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Description

用於極紫外光微影之投影曝光裝置之照明光學件的場組合反射鏡
本發明係關於根據申請專利範圍第1項之前言，用於EUV微影投影曝光裝置之照射光學件之場組合反射鏡。本發明亦關於產生此類型場組合反射鏡之方法、具有此類型場組合反射鏡之照射光學件、具有此類型照射光學件之照射系統、具有此類型照射系統之投影曝光裝置、利用此類型投影曝光裝置產生微結構或奈米結構元件之方法、以及利用此類型製造方法產生且為微結構及奈米結構之元件。
此類場組合反射鏡揭露於WO 2007/128407A。
此類型場組合反射鏡一方面應提供一致的物場照射，於另一方面，儘可能將EUV光源產生之大部分照射光導引到物場。於此案例中，場組合反射鏡之面有著適應於欲照射物場之形狀及外觀比。但仍需要改善已知場組合反射鏡，同時確保一致的物場照射，尤其是當EUV光源提供的照射光於照射束不具有一致的強度分布及高EUV產量。
因此，本發明之目的在於研發前述類型之場組合反射鏡，而確保一致的物場照射又同時具有符合高要求之高EUV產量。
根據本發明之目的藉由具有申請專利範圍第1項揭露特徵之場組合反射鏡來達成。
本發明核心在於放棄前述的邊界條件，據其而言，通常在已知場組合反射鏡呈現之支撐板法線方向之場面邊緣的投影為相同的，且具體而言，是在尺寸及形狀與方位方面為相同的。由於允許形成不相同投影之新自由度之故，因為成像狀況，在疊加到物場時，可達到例如個別場面相對於彼此之影像可能旋轉之預先補償。如本發明所知的，導致面影像的此類旋轉，因為照射光之路徑以通道方式導引，經由場面通過照射光學系統。於此，在物場亦可能發生場面成像尺度的變化。藉由放棄場面反射表面在基平面有相同投影的條件，亦可預先補償成像尺度的變化。於成像到物場期間，當疊加到物場之場面影像不再匹配不同實際場面時，尤其是在邊緣，未預先補償之面影像旋轉導致不利的物場照射邊緣散射效應。場組合反鏡之基平面通常由場面支撐件預先決定，其中基平面係由配置成彼此比鄰之場面展幅。此基平面通常與場組合反射鏡之主反射平面相符，針對照射光學系統之照射通道的分派，場面仍可設置成獨立地傾斜。於此案例中，主反射平面為具有未傾斜場面之反射平面，即對準支托平面之場面。
場面可設置成在支撐板上彼此相鄰。支撐板一般平行於場組合反射鏡之基平面。
至少兩個場面可相對於彼此設置成繞垂直場組合反射鏡之基平面之軸，傾斜超過1°。相對於未傾斜起始點之傾斜，可例如在-3°至3°之間的範圍、-2°至2°之間的範圍、或在-1°至1°之間的範圍。此傾斜最多些微改變場面之反射表面的傾斜位置，因此對傾斜場面分派到照射光學系統之照射通道沒有影響或有些微影響。場面此類傾斜配置代表著先前因場面假設立體容納問題而不予考慮的自由度，並有助於降低或甚至完全避免先前在已知場組合反射鏡之場面佔用幾何察覺到的物場照射邊緣散射。根據本發明，場面繞垂直基平面或垂直主反射平面之軸傾斜之自由度，有助於繞軸之傾斜角設計，軸係位於主反射平面，且可避免在主反射平面之傾斜場面之反射表面之投影面以及實際反射面之間，導致太大的失調。根據本發明，關於製造具有較佳外觀比之場面，可用以佔據場組合反射鏡，而對物場照射不會造成破壞的邊緣散射。此外，可有效增加物場的填充度以及可傳輸的光傳導率。如此對具有大光傳導率之光源或照射系統尤其重要，其提供填充到不同程度的照射瞳而無光損失。繞垂直主反射平面之傾斜軸傾斜的場面，到由瞳組合反射鏡之瞳面的分配所界定的照射角的分配，導致確保發生在物場邊緣的照射光強度監控有最小化損失的可能性。此類型場面可用於投影曝光裝置，在投影曝光期間，其內的物件在物件位移方向持續地或以步進方式位移。
根據申請專利範圍第4項之場組合反射鏡之部分環形或弧形，非常適合對應部分環形或拱形物場的照射。此類型物場形狀可利用設計成鏡光學系統之投影曝光裝置之下游投影光學系統良好的成像。
根據申請專利範圍第5項傾斜軸之配置，確保個別場面的傾斜僅些微改變場面在主反射平面的佔用需求，傾斜最多導致面反射面之拱形或部分環形側緣位置的些微偏離。在繞傾斜軸傾斜期間，在部分圓形或弧形周邊方向之前或之後之面反射表面的端面實際上獨有地位移。
根據申請專利範圍第6項之場組合反射鏡，相較於具有小部分環厚度之場組合反射鏡，係可以較低的製造費用製造。最小部分環厚度伴隨著個別場面基體之厚度，因而對場面的製造而言是較易處理。此外，具有寬度漸增之場面之相對互相遮蔽可能較少。
根據申請專利範圍第7項場面傾斜約另一傾斜自由度，確保場面到EUV投影曝光系統之照射光學件之瞳組合反射鏡之瞳面的分配有所需的變化性。而可使分配到場面之瞳組合反射鏡之瞳面有預定較佳混合的分配。選擇一軸作為另一傾斜自由度之傾斜軸，其傾斜導致投射到主反射平面之場面之面，從場面之實際反射表面有儘可能小的偏離。
根據申請專利範圍第8項由相對球形側壁所限制的面基體可精確地製造。「球形」於此意味「形狀像球面的部份」。選替地，場面亦可具有面基體，係由相對又尤其是相對於彼此平行位移的兩個圓柱側壁所限制。可將此類型場面彼此相鄰小間距配置，導致場面在主反射平面有高佔用密度。
根據申請專利範圍第9項之面形狀，良好匹配欲照射拱形或部分環形物場。兩相對環形側壁之一為凸形，而兩相對環形側壁之另一為凹形。
根據申請專利範圍第10項具有面基體之側壁之面，一方面可緊密的堆設，另一方面容許兩相鄰面基體相對於彼此沿兩個互相面對的側壁之球面位移。如此容許在場組合反射鏡之場面相對於彼此之相對位置有新的自由度。
根據申請專利範圍第11項之場面，可利用製造球形側壁的一個相同處理工具製造。
根據申請專利範圍第12項之組合反射鏡一方面可緊密地堆設，另一方面可緊密的堆設在其他場面，儘管如此且繞中心傾斜調整。
根據申請專利範圍第13場面亦可適合更奇特的物場形式或其他需求，以例如控制照射光強度。
根據申請專利範圍第14項之場組合反射鏡，容許配置在物場邊緣區域之感測器照射，而可有效監控載有組合反鏡之光源的能量或強度。
根據申請專利範圍第15項相鄰且相對於彼此傾斜之場面，具有的優點係對應申請專利範圍第3項之場組合反射鏡之優點。
根據申請專利範圍第16項之中間空間，容許個別場面的配置，因此對在物場之場面成像之不利影像傾斜效應有良好的補償。場面可為拱形或矩形設計。場面可在場組合反射鏡之基平面配置成行形式。場面的堆設密度可大於50%。
提出根據申請專範圍第17項之場組合反射鏡之各種實施例，根據本發明，增加在配備有此類型場組合反射鏡之投影曝光裝置中之EUV光產量。
根據申請專利範圍第18之製造方法，容許有效生產場面群組，其具有相同曲率半徑之相鄰面基體之側壁。
根據申請專利範圍第19項之製造方法，適合於場組合反射鏡之場面區塊配置。
根據申請專利範圍第20項之製造方法，容許組合在面區塊內之場面有正確的方位。
根據申請專利範圍第21項之照射光學件之優點，係對應本發明上述場組合反射鏡所討論的優點。
由申請專利範圍第22項之照射光學件可知，離開傳輸組合反射鏡之調整規格，各在物場疊加場面影像之中心，導致相關於場面影像在物場之總疊加最佳化之另一自由度。發生傳輸面調整而使面影像在物場之總疊加最佳化。場面及相關的傳輸面可為靜態面或可致動面，可致動面即可以受控方式位移的面。場面及/或傳輸面可由複數個別面建構而成。這些個別面可為以可致動方式相對於彼此而可位移的。具有此類型個別面/個別鏡結構之相應概念由DE 10 2008 009 600 A可得知。藉由場面的位移和傾斜，與個別場面個別有關的傳輸面可自傳輸組合反射鏡之複數可能傳輸面中選取。物場中心的延伸區可為大小是一或更多mm2 等級之區域，其中根據本發明在物場中心上，場面的反射表面中心在照射光學件中成像。延伸區具有的區域，在一維度約正切地於拱形場面之影像延伸，在另一維度約徑向地於拱形場面之影像延伸。正切維度可延伸於物場長場範圍之方向，而徑向維度可沿物場之短場範圍延伸。正切維度具有的尺寸，係正比於場面影像之弧線曲率半徑，以及場面相對於彼此繞垂直場組合反射鏡之基平面之軸之傾斜角之正切。在場面此類傾斜為±3°範圍且場組合反射鏡之曲率半徑為150mm之案例中，延伸區之正切維度為15mm。延伸區之徑向維度正比於物件平面與場面影像之目標疊加平面相距的間距。舉例而言，目標疊加平面可與校正光闌之位移平面相符。舉例而言，UNICOM可配置於目標疊加平面。目標疊加平面於下亦稱為校正光圈或光闌之光圈或光闌平面。此外，延伸區之徑向維度正比於物場照射之數值孔徑。假設物場照射典型的數值孔徑值例如為NA=0.1，且物件平面及目標疊加平面間之間距例如為10mm，則產生延伸區之徑向維度值為1.5mm。延伸區之正切維度可具有3mm至25mm的範圍，尤其是5mm至20mm之間。就徑向維度而言，延伸區可具有0.5mm至3mm間的範圍，尤其是0.75mm至2mm之間。當物件平面及目標疊加平面彼此緊密相鄰時，在實施上考慮上述維度，延伸區是否在目標疊加平面或物件平面觀察到，並不重要。
於申請專利範圍第23項之照射光學件中，利用傳輸面將場面之反射表面中心成像到沿長場範圍延伸在物場中心的區域，可出人意料地達到對拱形場面成像到物場之傾斜效應的補償。根據本發明，若放棄在物場之所有面弧中心必須精準地彼此成像，可知傾斜弧仍然非常類似於原弧。以非常少的花費，可產生對隨行光學系統之傾斜成像效應有良好的補償，而不需要為了達到此目的，而對具有彎曲場面的習知場組合反射鏡結構有相當大的介入。
申請專利範圍第24項所述之疊加，容許使用校正機制，自更清晰疊加邊緣影響物場照射之強度，因此當使用校正機制時，可最小化對照射角分布的不利效應。可在物件平面或選替地亦在校正機制之位移平面，其不必與物件平面一致，最佳化疊加。
根據申請專利範圍第25項之照射系統的優點、申請專利範圍第26項之投影曝光裝置的優點、申請專利範圍第27項之製造方法的優點、以及申請專利範圍第28項之微結構元件的優點，對應參考本發明上述場組合反射鏡所討論的。
圖1示意地顯示EUV微影投影曝光裝置1。EUV輻射源用做為光源2。此可為LPP(雷射產生電漿)輻射源或DPP(放電產生電漿)輻射源。光源2發射波長範圍在5nm及30nm間之EUV可用輻射3。可用輻射3於下亦稱為照射或成像光。
由光源發射的照射光3首先由集光器4收集。可根據光源2的類型，為橢圓鏡或巢式集光器。在集光器之後，照射光3通過中間聚焦平面5，然後照到場組合反射鏡6，於後將詳細說明。自場組合反射鏡6，朝瞳組合反射鏡7反射照射光3。一方面藉由場組合反射鏡6的面及另一方面藉由瞳組合反射鏡7，將照射光束分成複數照射通道，場面或瞳面的一對面精確地分派到各照射通道。
設置於瞳組合反射鏡7下游的隨行光學件8將照射光3，即所有照射通道的光，朝物場9導引。場組合反射鏡6、瞳組合反射鏡7、及隨行光學件8，為照射物場9之照射光學件10的元件。物場9為拱形、或部份圓形、或部份環形，將於下說明。物場9位於投影曝光裝置1之投影光學件12的物件平面11，其設置於照射光學件10的下游。在光罩上(即在欲投影光罩上)設置於物場9之結構(圖未示)，藉由投影光學件12成像到在影像平面14之影像場13。光罩結構欲轉移到其上以製造微結構或奈米結構元件(例如半導體晶片)之晶圓(亦未顯示於圖中)，設置於影像場13位置。
在瞳組合反射鏡7及物場9間之隨行光學件8，具有三個另外的EUV鏡15、16、17。在物場9前之EUV鏡17設計成用於擦掠入射之鏡。於照射光學件的選替實施例中，隨行光學件8亦可具有更多或更少的鏡子，或甚至完全不用。於後者案例中，照射光3自瞳組合反射鏡7直接導引到物場9。
為說明位置關係，以下使用xyz座標系統。於圖1中，x方向垂直進入圖面。於圖1中，Y方向向右延伸，而z方向於圖1向下延伸。若於圖2等亦使用笛卡兒座標系統，各展幅所示元件的反射表面。則x方向平行於圖1之x方向。個別反射表面y方向與圖1之y方向的角度關係，根據個別反射表面方位而定。
圖2詳細顯示場組合反射鏡6。總共具有4個個別場面18設置於行S1、S2、S3、S4，於圖2中由左至右依序標示。兩個中央行S2、S3藉由安裝空間19彼此分開，安裝空間19延伸於y方向並具有固定x範圍。安裝空間19對應照射光束的遠場遮蔽，其由光源2及集光器4結構性地造成。4個面行S1至S4各具有y範圍，確保所有4個面行S1至S4在照射光3之圓形有限遠場20內。場面18之支撐板21邊緣與遠場20的邊緣相符。
相關於投影到xy平面，即相關於場組合反射鏡6之主反射表面，場面18之反射表面22具有彼此共軛的拱形或部分環形，其類似於物場9形狀。
物場9具有x/y外觀比為13/1。場面18的x/y外觀比大於13/1。根據組態，場面18的x/y外觀比例如為26/1，且一般大於20/1。
總而言之，場組合反射鏡6具有416個場面18。此類型場組合反射鏡6的選替組態可具有場面18之數目在例如數十到千的範圍。
場面18於y方向具有約3.4mm的範圍。場面18在y方向的範圍尤其是大於2mm。
所有總共416個場面18具有73%的堆設密度。堆設密度定義為所有場面18的照射反射表面的總和相對於在支撐板21的總照射面。
圖3顯示場組合反射鏡6在面行S1之端區之詳細放大圖。相鄰場面18設置成相對於彼此繞軸傾斜大於1°，該軸垂直場組合反射鏡6之主反射表面延伸，即平行圖2之z軸。
圖2顯示利用面行S4底部算來第二個場面182 與行S4底部算來第三場面183 的比較範例。這兩個場面182 、183 相對於彼此繞軸23傾斜，約有傾斜角Kz約2°，軸23垂直於圖2之圖面，即垂直於場組合反射鏡6之主反射表面。亦可能有較大的傾斜角Kz。此意味著場面182 相對於場面183 在左邊緣投影，即投影於負x方向，而場面183 相對於場面182 在右邊緣，即在正x方向，有相同的投影量。從圖3的詳細放大圖可推出在相鄰場面18間有對應的投影。在相鄰場面18間的傾斜角Kz可在±3°範圍間變化。
藉由傾斜軸23，相鄰場面18的傾斜角Kz相對於彼此分別界定，傾斜軸23居中位於分派給兩個部份環形場面18之環中心之間。因此，相鄰場面18相對於彼此繞軸23傾斜，軸23大約與環中心相符。相鄰場面18相對於彼此繞軸23的傾斜，以下亦稱為傾斜Z，其中軸23經由這些場面18的個別環心位置來界定。
圖4顯示場面18之一的結構細部。反射表面22於x方向具有約60mm的範圍。場基體24以圖4未詳細顯示的方式繼續遠離反射表面22。
反射表面22具有增加反射性之多層塗層，係具有交替的鉬及矽層。
面基體24受設置成實質垂直y軸之兩相對球形側壁27、28凸形/凹形地限制。面對圖4觀者之側壁27為凸形，而遠離圖4觀者之相對側壁28為凹形。
若受限於此類型的面基體24設計，其中側壁27、28為平行位移的圓柱面，此類面基體24之反射表面22到場面18接續設置展幅之基平面xy的投影，受限於平行位移的部份圓形。凹側壁28界定之內部份圓形到凸側壁27界定之外部份圓形之徑向延伸平行位移方向，對各場面18而言是個別的。這些平行位移方向與y軸間的角度，對應個別傾斜角Kz。面基體24的側壁27、28亦可為平行位移的球面。
反射表面22組態成面基體24總共4個端壁之一。反射表面22可為平面或根據預定成像規格為曲面，例如球面、或非球面、或自由曲面。
圖4顯示相鄰場面18相對於彼此傾斜之另一可能性，即繞平行y軸之另一軸傾斜，於下亦稱為傾斜Y。傾斜軸25平行於由場面18之反射表面22之部分環形預先決定之半徑延伸。因為傾斜Y，圖4之傾斜反射表面(例如22’)法線N有角度偏離。圖4誇示傾斜Y偏離約傾斜角Ky。此類型傾斜Y可用於校正個別場面18之反射表面22的方位，或結合生產場組合反射鏡6。原則上，可藉由傾斜Y約將個別場面18分派給瞳組合反射鏡7相關的瞳面。
選替於約傾斜角Kz之傾斜，如圖2所述者，亦可繞亦平行於z軸(例如圖4)之傾斜軸26傾斜場面18，軸亦延伸通過反射表面22的中心27a。此類繞傾斜軸26的傾斜亦導致場面18的傾斜Z。
圖5再次示意地顯示相鄰場面18繞分別相對於此界定之傾斜軸23傾斜。兩相鄰行Sx及Sy的區段顯示於圖5。於圖5，顯示行Sx總共有4個場面從上到下依序標示為181 至184 ，而行Sy總共有3個場面從上到下依序標示為185 至187 。場面181 至187 各具有拱形或部分環形。
相對於到場組合反射鏡6之主反射平面xy之投影，並不是所有的場面181 至187 都具有彼此全等的部份環形。因此，場面182 通過比設置於其上之場面181 還大的周邊角，且在x方向具有比場面181 還大的範圍。
一方面場面181 至184 以及另一方面場面185 至187 之互相面對側壁27、28，各具有相同的曲率半徑。
場面185 至187 相對於彼此的有效傾斜角Kz由圖5之箭頭29所示。顯示3個箭頭29為個別場面185 至187 之中心對稱半徑的延伸。個別的中心對稱半徑為場面18其中之一之兩凹形或凸形側壁27、28之重疊半徑。這些對稱半徑亦由圖中參考符號29所示。亦顯示代表性傾斜軸23。
場面18之一些側壁27、28之曲率半徑，由圖5之圓形虛線所示。
圖6顯示面行Sx中相鄰場面181 至188 之另一設置。於圖6最底部所示之場面188 之球面凹形側壁288 ，具有從中心308 算起為R1 量之曲率半徑。場面188 之球面凸形側壁278 ，亦具有從中心307 算起為R1 量之曲率半徑，中心307 相對於中心308 於正y方向偏移約場面188 之面基體248 之中心厚度Mz。中心307 同時為鄰近場面188 之場面187 之凹形球面側壁287 之曲率中心。因此，圖6所示之其他場面181 至188 之其他側壁271 至277 及281 至286 ，亦由彼此於正y方向相隔間距Mz之中心301 至307 界定。
因此，於圖6之實施例中，針對量而言，所有側壁271 至278 、281 至288 具有相同的曲率半徑R1 。於圖6之實施例，組合反射鏡18x 之一的側壁27x 、28x 不同心延伸，但是個別場組合反射鏡18x 之兩個側壁27x 、28x 之中心點30x 相對於彼此在y方向偏移反射表面的厚度。圖7顯示於行Sx中設置成相鄰之場面18的選替實施例。於圖7中，顯示4個在彼此上方的場面181 至184 。圖7所示的4個場面18中的兩個，即場面182 及184 具有相對側壁272 、282 或274 、284 ，其具有不同的曲率半徑R2 、R1 且為同心。在場面182 之側壁272 、282 曲率的協助下，更詳細顯示於圖7。球面凹形側壁282 從中心302 算起具有曲率半徑量為R1 。從相同曲率半徑302 算起，場面182 之球面凸側壁272 具有曲率半徑量R2 ，其中R2 大於R1 。
圖7所示的另外兩個場面181 、183 ，具有凸形/凹形側壁271 、281 或273 、283 ，其具有不同的曲率半徑，又不同心。圖7之行Sx中場面18x 的設置，使具有同心側壁27、28之場面18與具有不同曲率半徑之不同心側壁27、28之場面18交替。
圖8顯示具有場面181 至184 之面行Sx，其相對側壁27、28不是同心的。此外，藉此界定圖8場面181 至184 之球面側壁27、28，中心係亦各相對於彼此在x方向偏移。圖8場面181 至184 之反射表面各形成在周邊方向有y厚度變化之部分環。圖8場面184 之反射表面22之y厚度自左至右持續增加。圖8場面182 之反射表面22之y厚度自左至右持續減少。圖8中清晰誇張地顯示場面181 至184 於y方向之厚度。在圖8中，從銳角延伸到x軸並表示場面181 、182 、及183 之傾斜角Kz之線，由虛線表示。
於物場9之區域及物件平面11之區域中的照射狀況，將於下參考圖9至圖11說明。設置在偵測平面31的是偵測裝置32，在圖9中顯示兩個EUV強度感測器33其中之一，其中偵測平面31藉由間距Δz與物件平面11相隔，並位在物件平面11上游之照射光3的光束方向。圖9以放大的方式顯示正x值之物場9邊緣。
為了照射物場9，針對投影曝光，物場9可獨立於在照射光3數值孔徑NA內到高達x值xn 之照射角而使用。以來自方向-NA之輻射，圖9所示之感測器33遮蔽物場9，其中x值大於xn 。於物件平面11在x方向之照射光束，必須具有高達x-NA 的範圍，其中x-NA >xn ，而使感測器33仍作用自光束方向-NA。在物件平面11必須有高達x0 值的照射，其中x0 >x-NA ，而使照射光3精確地於z方向(vx =0)照到圖9之感測器。在物件平面11必須產生高達x值x+NA 之照射，其中x+NA >x0 ，而使落在照射角+NA下的照射光到達圖9所示之感測器33。
此示意地顯示圖10，其顯示超過物場邊緣在值±xn 之物場9之照射光。從不同觀點而言，顯示在x方向所需之物場照射角落，而確保感測器33之照射為來自照射方向-NA、vx =0、及+NA之輻射。相關於照射方向-NA的角落，對正x值而言，具有離可用場邊緣xn 最小的x間距，對負x值而言，具有離可用場邊緣-xn 最大的x間距。相關於照射方向+NA的角落，正好是相反。相關於照射方向vx =0的角落，物場9兩側皆具有相對於可用場限度±xn 相同的x間距。
因此，形狀在物場9疊加成像之場面18，作為照射角函數，即作為瞳組合反射鏡7之個別瞳面的分派函數，在x方向必須具有各種範圍，而各滿足感測器33之照射，並無作為照射角函數之光損失。場面18在x方向照射感測器33所需的各種範圍，藉由不對稱達到，係在x方向繞中心對稱半徑於某些場面18之x方向達到。
因此，藉由順應在中心對稱半徑29的兩側之個別場面18的方位角範圍，獨立於傾斜角Kz而達成感測器33之照射。從中心對稱半徑量起，場面18到任一側具有不等的x範圍，以及繞個別傾斜軸23在方位角方向有不等的範圍。
再者，圖10顯示此類型非對稱場面18a、18b、及18c之投影形狀。三個場面18a至18c全部具有一個且相同的中心對稱半徑29。自此開始，圖10最上方場面18a向右比向左通過更大的方位角。圖10所示之場面18b向左通過比向右更大的方位角。圖10最底部之場面18c在兩方向通過大約相同的方位角。此係參照三個場面18a至18c全具有相同傾斜角Kz的事實。
圖11顯示根據圖2在物場9具有傾斜Z之配置，場面18相對於彼此傾斜的疊加。顯示一方面在個別場面18之中心區域以及另一方是在場面18兩側區域中，所選照射點AP之疊加。圖11顯示在根據圖2配置在物場9中各種場面18上相同的位置，亦在物場9邊緣區域中相同位置疊加。
不會發生不利的散射，即在物件平面11中各種面之相同面點影像的偏離。
在物場9中場面18影像幾近完美的疊加為以下事實的直接結果，各種場面18之反射表面22在基平面xy之投影，在以下參數至少其中之一是不同的：反射表面22的尺寸、反射表面22的形狀、反射表面22的方位。此差異導致預先補償，所以在物場9中不同反射表面22之個別成像，因此發生傾斜，因而發生尺寸的改變，因而發生形狀的改變，而精準地造成場面在圖11所示之物場9有完美疊加。
圖12顯示兩個場面181 、182 的傾斜可能性，其互相面對的側壁271 、282 同心地設置成具有相同的曲率半徑。藉此可界定任何繞著中心O的表面傾斜。相關的傾斜軸可延伸於任何方向。僅需要使傾斜軸通過中心O。
圖13示意地顯示製造圖2之組合反射鏡6之方法順序。首先，製造具有球形側壁27、28之個別粗略場面34(參見方法步驟35，其中指出產生側壁28之球形碾磨體36)。於方法步驟37中，然後將個別粗略場面34分配到場面堆疊38，其中相鄰面基體24之各自互相關聯的側壁27、28具有相同的曲率半徑。
粗略場面的個別反射表面22個別地處理，即光學拋光及提供反射多層。
在步驟37分配後，以及在個別處理(步驟39)前，於方法步驟40中，組合粗略場面34之區塊(步驟40a)，然後將粗略場面34區塊之基面41研磨成平面參考面(步驟40b)。在個別處理39後，將場面18的個別群組組合成面區塊42，參考面41放置在鏡支托結構44之平面相應面43上。
在圖14及圖15的協助下，說明場組合反射鏡6之另一組態，係具有相對於彼此個別地傾斜約傾斜Z之場面18。對應上述圖1至圖13的元件、功能、及製造方法步驟具有相同的參考符號，且不再詳細討論。
根據圖14及圖15之場組合反射鏡6具有總共299個場面18。總共299個場面18具有56%的堆設密度。亦稱填充度之堆設密度關於場組合反射鏡6之總照射表面。堆設密度得自將場面18用於反射之反射表面22的總和除以總面積，於此案例，場組合反射鏡6之橢圓形照射區域，係由圖14之遠場20邊緣所示。於此，將沒有安裝空間19(即沒有場組合反射鏡6上游元件造成之遠場20遮蔽)之照射區域插入封裝密度的分母。
根據圖14之場組合反射鏡6之基本結構對應圖2之場組合反射鏡6之結構，甚至是有關於在四行S1至S4中場面18的配置。於圖14及圖15之場組合反射鏡6中，個別相鄰場面18繞平行z軸延伸之傾斜軸26相對於彼此樞轉(傾斜Z)，傾斜軸26約延伸通過各別場面18之中心27a。於以下詳細揭露於圖15以及兩個選擇的場面181 、182 。場面182 設置於圖15的行S2中，直接在場面181 下。相對於場面181 ，場面182 相對於其中心27a朝反時鐘方向傾斜約0.5°。
各拱形場面18之反射表面22在x方向具有長面範圍，而在y方向具有短面範圍。在圖14及圖15的實施例中，沿長面範圍，即沿相對於彼此傾斜且於場面範圍相鄰之兩場面181 、182 間的x方向，產生持續嚴格單調改變之中間空間45。在圖14及圖15的實施例中，在兩場面181 、182 間的中間空間45由左至右減少。於圖14及圖15之場組反射鏡6之其他直接相鄰場面18案例中，在場面18間的中間空間45亦可為增加。於個別案例中，在圖14及圖15之場組反射鏡6實施例中直接相鄰的場面18亦可組態成，相對於彼此繞其各自的中心27a沒有相對傾斜Z。於此案例，中間空間45亦可沿長面範圍由左至右維持固定。
傾斜角透過各自中心27a繞傾斜軸26之傾斜角傾斜Z，絕對在-3°至3°範圍。
照射光學件10之瞳組合反射鏡7的一個瞳面，經由照射通道嚴格地分配給圖14及圖15之場組合反射鏡6之299個場面18的各個。瞳組合反射鏡7為傳輸組合反射鏡，而瞳組合反射鏡7的瞳面為傳輸面。此分配使得剛好補償成像在物場9造成各別場面18的影像傾斜，乃因繞由場面18之個別中心27a界定之傾斜軸26之個別傾斜角傾斜Z，而使場面18的影像在物場9實際上沒傾斜地彼此疊加，儘管隨行光學件8有傾斜成像效應。
在圖16及圖17的協助下，說明場組合反射鏡6之另一組態，係具有相對於彼此個別地傾斜約傾斜Z之場面18。對應上述圖1至圖15的元件、功能、及製造方法步驟具有相同的參考符號，且不再詳細討論。
圖16及圖17之場組合反射鏡對應圖14及圖15之場組合反射鏡6，除了圖16圖17之場組合反射鏡中場面18之面不是彎曲的而是具有矩形反射表面22。圖16及圖17之場組合反射鏡6亦具有299個場面18，其個別地傾斜約傾斜Z，根據經由照射通道之成像傾斜效應，個別地分配有照射光學件10之瞳組合反射鏡7之瞳面。
圖16及圖17之場組合反射鏡6中，場面18的堆設密度為53%。
在圖18的協助下，於下說明照射光學件10之另一實施例，其具有場組合反射鏡6以及瞳組合反射鏡形式之傳輸組合反射鏡。對應上述圖1至圖17的元件、功能、及製造方法步驟具有相同的參考符號，且不再詳細討論。
圖18顯示根據圖2在相鄰物場9並與物場9相隔之光闌平面或目標疊加平面(於下詳述)，場組合反射鏡6之拱形場面18上，所選照射點AP影像之疊加。在各場面18觀察到照射點AP相同的網格，尤其是三列在y方向等距間隔之11x3網格，且11個照射點AP各在x方向相隔。選擇照射點AP在x方向的間隔，而使得在物場9中，產生照射點AP影像之等距網格。
導致圖18之疊加的照射光學件中，傳輸面(即瞳組合反射鏡7之瞳面)定位成使拱形場面18之反射表面22之中心27a不是成像在一點上，而是在延伸區46(參見圖18)。中心27a為位於個別對稱半徑與個別反射表面22之側壁27、28相交間之中間的點。
圖19顯示物場中心之延伸成像區域之放大視圖。區域46在x方向具有幾毫米範圍，而在y方向具有少於1毫米的範圍。中心照射點AP之中心影像B(27a)在區域46呈現散射。此散射為瞳面在x及y方向造成場面18之個別影像對應轉譯的結果。
瞳面對應傾斜調整之個別x及y轉譯意指，相較於所有中心影像B(27a)在物場9之點疊加之調整方案，顯著改善在物場所有場面之總疊加，尤其是在小場邊緣及大x值的案例。
根據圖18及圖19，在照射光學件10最佳化x及y方向之個別轉譯，而使場面18之反射表面22沿圖18之低邊緣47沿長場範圍x延伸之影像，比沿相對邊緣48沿長場範圍(即沿x軸)有更清晰彼此疊加的成像，舉例而言，從邊緣47利用複數指狀光闌，在物件平面11或彼此相隔的光闌平面，可有無關照射角之物場9照射強度校正，藉由例如EP 0 952 491 A1所知的UNICOM。校正光闌之光闌平面與物件平面11相隔，如上所述。於此案例中，圖18及圖19之照射光學件10的最佳化可藉由在x及y方向的轉譯發生，而使場面18之反射表面22沿邊緣47的影像，在影像平面彼此清晰地疊加成像。
因此，圖18及圖19之照射光學件10表示補償隨行光學件8之傾斜成像效應的另一種可能性，係藉由將照射光學件10之對應組態成，在物場9，場面影像有良好疊加，而確保最佳化照射。
由於場組合反射鏡6之場面18上述各種配置變化，最大化場組合反射鏡6對照射光3轉移的反射，以照射物場9。
為了製造微結構或奈米結構元件，投影曝光裝置1使用如下：首先，提供光罩及晶圓。然後，利用投影曝光裝置1，將光罩上之結構投影到晶圓之感光層。顯影感光層，而在晶圓上產生微結構，而產生微結構元件。
投影曝光裝置1設計成掃描機。於投影曝光期間，光罩在y方向連續位移。選替地，以可為步進機組態，其中光罩在y方向以步進方式位移。
根據圖7的設置，例如可繞中心302 進行場面182 的傾斜調整，而不必位移其他場面181 、183 、184 。
1．．．投影曝光裝置
2．．．光源
3．．．輻射
4．．．集光器
5．．．中間聚焦平面
6．．．場組合反射鏡
7．．．瞳組合反射鏡
8．．．隨行光學件
9．．．物場
10．．．照射光學件
11．．．物件平面
12．．．投影光學件
13．．．影像場
14．．．影像平面
15．．．EUV鏡
16．．．EUV鏡
17．．．EUV鏡
18．．．場面
18a、18b、18c．．．場面
181 -188 ．．．場面
19．．．安裝空間
20．．．遠場
21．．．支撐板
22．．．反射表面
22’．．．傾斜反射表面
23．．．傾斜軸
24．．．面基體
248 ．．．面基體
25．．．傾斜軸
26．．．傾斜軸
27．．．側壁
27a．．．中心
271 -278 ．．．側壁
28．．．側壁
281 -288 ．．．側壁
29．．．對稱半徑
30x 、301 -308 ．．．中心
31．．．偵測平面
32．．．偵測裝置
33．．．感測器
34．．．粗略場面
35．．．方法步驟
36．．．球形碾磨體
37．．．方法步驟
38．．．場面堆疊
39．．．步驟
40a．．．步驟
40b．．．步驟
41．．．基面
42．．．場面區塊
43．．．平面相應面
44．．．鏡支托結構
45．．．中間空間
46．．．延伸區
47．．．邊緣
48．．．邊緣
AP．．．照射點
Ky．．．傾斜角
Kz．．．傾斜角
R1．．．曲率半徑
R2．．．曲率半徑
Mz．．．中心厚度
O．．．中心
S1-S4．．．行
Sx．．．行
Sy．．．行
於後將利用圖式詳細說明本發明實施例，其中：
圖1示意地顯示EUV微影之投影曝光裝置，其中顯示照射光學件之截面；
圖2顯示圖1之照射光學件之場組合反射鏡之平面圖；
圖3為示意地顯示圖2之細節III之詳細放大圖；
圖4顯示圖2之場組合反射鏡其中之一個別場面之放大透視分解圖；
圖5至圖8各顯示用於圖2之場組合反射鏡群組配置之場面之各種實施例以及鄰近配置之範例之平面圖；
圖9顯示相較於圖1繞x軸旋轉180°及繞z軸旋轉90°之截面中，於強度監測感測器位置之照射光學件照射之物場邊緣的照射狀況；
圖10顯示物場之平面圖，其中於各種照射方向強調邊緣照射；
圖11顯示自預定測試點圖案前進之物場之照射疊加到根據圖2於類似圖10之視圖配置中的場面；
圖12示意地顯示相鄰又相對於彼此傾斜設置的兩個場面之圖式，以顯示可能的傾斜角；
圖13示意地顯示製造具有場面之場組合反射鏡之順序，其中具有相同曲率半徑之面基體之側壁面對彼此相鄰；
圖14顯示類似於圖2之視圖中，根據圖1用於照射光學件之場組合反射鏡之另一實施例；
圖15顯示根據圖14之細節XV之詳細放大圖；
圖16顯示類似於圖2之視圖中，根據圖1用於照射光學件之場組合反射鏡之另一實施例；
圖17顯示圖16之細節XVII放大圖；
圖18顯示具有場組合反射鏡之照射光學件之另一實施例之物場照射疊加，其中反射表面利用組態為瞳組合反射鏡之傳輸組合反射鏡，以疊加方式成像到類似圖11視圖之物場，且於校正光圈或光闌之目標疊加平面；以及
圖19顯示在物場中，根據圖18之照射光學件之場面之反射表面中心之影像之位置，相較於圖18具有清晰放大的尺度。
181 -187 ．．．場面
22．．．反射表面
23．．．傾斜軸
27．．．側壁
28．．．側壁
29．．．對稱半徑
Sx．．．行
Sy．．．行

Claims (27)

  1. 一種用於極紫外光微影之投影曝光裝置之照射光學件的場組合反射鏡，用以將設置於一物場之一物件之一結構傳送到一影像場，具有反射表面之複數場面，該些場面的影像於該物場中重疊；其中該些場面配置成使該些場面彼此相鄰的設置展幅該場組合反射鏡之一基平面，特徵在於至少兩個該場面之該反射表面於該基平面之投影，針對以下至少其中之一參數而不同：形狀；方位；為了預先補償在該物場中該場面的各個影像與一理想影像狀態的偏差，所述偏差係導因於照射光線的各種路徑經由該些場面通過一照射光學系統而被導引成通道方向。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之場組合反射鏡，其中該場面於一支撐板上設置成彼此相鄰的成線狀及成行狀。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之場組合反射鏡，其中至少兩個該場面相對於彼此設置成繞垂直該場組合反射鏡之該基平面之一軸，傾斜超過1°。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之場組合反射鏡，其中該場面於該基平面之投影具有一部分環形。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之場組合反射鏡，其中該傾 斜軸通過一環之一中心點，相鄰場面之該部分環形設置於該環上，而當繞該傾斜軸傾斜時，該場面沿該環於周邊方向位移。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之場組合反射鏡，其中在該基平面之投影中，該場面具有該部分環之一厚度為至少2mm。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之場組合反射鏡，其中至少兩個該場面相對於彼此繞一軸傾斜，該軸平行於該部分環之一半徑。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之場組合反射鏡，其中該場面之該反射表面各由一面基體之一端壁形成，該面基體受兩個相對球形側壁限制。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之場組合反射鏡，其中該面基體受該兩個相對球形側壁凸形/凹形地限制。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之場組合反射鏡，其中在相鄰面基體之兩個互相面對的側壁具有相同的曲率半徑，且相對於彼此為同心地延伸。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之場組合反射鏡，其中該場面之該面基體之兩個相對側壁具有相同的曲率半徑且為不同心。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之場組合反射鏡，其中該場面之該面基體之兩個相對側壁具有不同的曲率半徑且為同心。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之場組合反射鏡，其中該面 基體之兩個相對側壁為不同心，該反射表面形成具有厚度於該周邊方向變化之一部分環。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之場組合反射鏡，其中繞一對稱中心半徑之至少兩個該場面，尤其在該對稱中心半徑具有不同的非對稱方位的範圍。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之場組合反射鏡，其中相鄰場面設置成相對於彼此繞垂直該場組合反射鏡之該基平面之一軸傾斜。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之場組合反射鏡，其中該場面之該反射表面具有一長面範圍及一短面範圍，在該長面範圍相鄰且相對於彼此傾斜之該些場面間，產生不斷沿該長面範圍改變的一中間空間。
  17. 一種產生根據申請專利範圍第8至16項任一項之場組合反射鏡之方法，包含以下步驟：以具有球形側壁之面基體，產生個別粗略場面；分配該個別粗略場面到一場面堆疊，其中相鄰場基體分別彼此分配之側壁具有相同的曲率半徑；個別處理該場面之該個別反射表面；組合處理過的一群組場面，以在該場組合反射鏡上形成一面配置。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中當組合該場面之配置時，發生一群組狀配置成場面區塊。
  19. 如申請專利範圍第17或18項所述之方法，其中在該分配後與該個別處理前，組合一粗略面區塊，以及將該粗 略面區塊之一基面研磨，以形成一平面參考面。
  20. 一種照射光學件，包含：如申請專利範圍第1至16項任一項所述之場組合反射鏡；一傳輸組合反射鏡，用以將該場面成像到一物場；以及一隨行光學件。
  21. 一種用於極紫外光微影之投影曝光裝置之照射光學件，具有一場組合反射鏡，具有包含反射表面之複數拱形場面；具有一隨行光學件，具有一傳輸組合反射鏡，用以將該場面成像到一物場；各場面分配一個別分配的傳輸面，用以成像於該物場，特徵在於該傳輸面定向成使該些場面之該些反射表面之中心成像在該物場之中心之一二維延伸區。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之照射光學件，其中：該物場具有一長場範圍及一短場範圍；該些場面之該反射表面為曲形，且具有對應該長場範圍之一長面範圍以及對應該短場範圍之一短面範圍；其中該傳輸面定位成使該些場面之該些反射表面之中心成像在該物場之中心沿該長場範圍延伸之一區域。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之照射光學件，其中該傳 輸面定向成使該反射表面之影像，沿該物場之兩邊緣中沿該兩長場範圍其中之一延伸之邊緣，比沿兩邊緣中之另一邊緣更清晰地彼此疊加成像。
  24. 一種照射系統，具有如申請專利範圍第20至23項任一項所述之照射光學件，以及用以將該物場成像於該影像場之一投影光學件。
  25. 一種投影曝光裝置，具有如申請專利範圍第24項所述之照射系統以及一極紫外光光源。
  26. 一種產生一微結構元件之方法，包含以下步驟：提供一光罩及一晶圓；利用如申請專利範圍第25項所述之投影曝光裝置，將該光罩上之一結構投影到該晶圓之一感光層；產生一微結構於該晶圓上。
  27. 一種電子裝置，包含：根據申請專利範圍第26項所述之方法產生之微結構元件。
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