TWI618987B - 增加光展量的光學組件 - Google Patents

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克理斯多弗 漢納克斯
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Abstract

本發明提供一種具有光源的光學系統，其具有小於0.1平方毫米之原有光展量，用於投影微影之照明系統。一光學組件用來同步增加該光源之使用發射之光展量。該光學組件使得以至少10之因數增加光展量。所要入射之該光學組件之一元件相對於光源位移，使得光源之發射在該光學組件之該光學元件上之入射區域呈時間變化。

Description

增加光展量的光學組件
本發明係關於一種用於同步增加使用具有小於0.1mm2(平方毫米)的光展量(etendue)之光源發射的光展量之光學組件。再者，本發明係關於一種包含此種光學組件的照明光學單元、一種包含此種照明光學單元的光學系統、一種包含此種照明光學單元的照明系統、及一種包含此種光學系統的投影曝光裝置。
關於現有用於EUV(極紫外光)投影微影的元件，可參考US 2003/0002022 A1、DE 10 2009 025 655 A1、US 6,700,952和US 2004/0140440 A。
本發明之目的之一係提供一種用於同步增加使用具有小於0.1mm2(平方毫米)的光展量之光源發射的光展量之光學組件。
此目的根據藉由一種包含如申請時申請專利範圍第1項所明確說明特徵的光學組件之本發明而達成。
光展量係含有光源發射之90%光能量的相位空間之最小體積。符合此的光展量定義可參考EP 1 072 957 A2與US 6 198 793 B1，其指出照明資料x、y乘以NA2所得到光展量，其中x和y係跨越所照明的照明場的場 尺寸，且NA係場照明之數值孔徑。在同步增加(simultaneous increase)光展量之情況下，此增加係透過光學組件而達成，同步實現增加光展量，亦即在給定時間點，針對於入射在光學組件的整個使用發射。
循序(sequential)增加光展量(例如藉由使用偏轉掃描鏡)不會構成同步增加光展量。在循序增加光展量之情況下，在給定時間點，該使用的發射是以未增加的光展量存在，其中增加光展量在時間進程期間僅由於偏轉掃描鏡之偏轉效應而發生。針對投影微影，該光學組件意欲適合的照明系統係一光源和一下游照明光學單元，用於照明一照明場。由於僅由具有低原有光展量(亦稱為初始光展量)的光源以點狀方式填充的照明光瞳所出現的問題，藉由使用根據本發明的光學組件而減少或甚至完全排除。具有非常低光展量的光源可以係同步加速器輻射源或基於自由電子雷射(Free electron laser，FEL)的輻射源。甚至小於0.1mm2(平方毫米)之光源之光展量亦可能，例如小於0.01mm2(平方毫米)之光展量，其中對應的優勢隨後由於光學組件之增加光展量效應而發生。
光學組件可直接配置於光源之下游。光學組件因此可包含該第一元件，其在該發射已從光源出現後影響光源之發射。光學組件可為用於照明物場(其中進而可設置欲成像的物件)的照明光學單元之一部分。或者，光學組件亦可放置於此種照明光學單元之上游。在此最後的情況下，光學組件可設計使得其適合由下游照明光學單元施加於所使用光源發射的需求，尤其，亦即提供的光展量可符合下游照明光學單元所需的光展量。入射區域之時間變化尤其使得，由於相對於尤其以脈衝方式具體實施的光源之光源的光學元件之相對位移，在兩光脈衝之間的時段內相對於光源的光學元件之位移距離至少如同入射區域般大。由此可降低或避免光學元件之入射致使損耗。相對於光源所要入射的至少一元件之相對位移可沿著正好一維度執行，但亦可沿著複數個維度執行。例如沿著延伸於至少兩維度的路徑的相對位移可以恆定路徑速度執行。一種用於此種相對位移路徑的 可能移動圖案可由具有適合光學需求頻率比率的利薩如圖形(Lissajous’ figures)提供。
在光學組件之入射位置，光源發射可具有介於10μrad(微弧度)與500μrad(微弧度)之間範圍的散度，尤其介於10μrad(微弧度)與100μrad(微弧度)之間。在光學組件之入射區域中，光源發射之光束直徑(該光束直徑代表入射區域之範圍之測量)介於0.1與5mm(毫米)之間的範圍內，尤其在0.01與1mm(毫米)之間的範圍內。光源可以在10MHz(兆赫)與100MHz(兆赫)之間的範圍內的脈衝頻率操作。甚至高達數個GHz(千兆赫)範圍內的更高脈衝頻率亦可能。光源可操作使得個別光脈衝之能量維持恆定，且所需求的平均入射功率或入射能量由變化的脈衝頻率設定。
具有如申請時申請專利範圍第2項所提及之散射功能的介質已發現尤其適合於增加光展量。該介質可為例如在基板上的散射粒子或散射結構。此種散射結構可由例如用於粗糙化基板表面的蝕刻方法製造。電腦產生的全像(Computer generated hologram，CGH)亦可用作散射結構。此種CGH以使用光源發射被所要入射的光學組件之元件表面之目標結構繞射之方式而設計，因此，以想要的方式擴展的使用發射之強度分布在使用發射之遠場中可得到。此種CGH結構可以不規則方式配置。此種CGH結構可藉由不同繞射圖案之重疊而在遠場中產生使用發射之想要強度分布。
如申請時申請專利範圍第3項所提及之散射粒子產生器，其優點由於散射粒子之散射效應而明顯增加光展量。在此種情況下，散射粒子為光源發射入射的元件。入射區域由所入射散射粒子部分或在整體所入射的散射粒子預先定義。散射粒子可為散射微點。或者，氣體分子或氣體可用作散射粒子。原則上，固態散射粒子亦可能。散射粒子可由具有滿足n≠1的折射率n之材料組成。折射率n可大於1(n>1)且可非常明顯大於1(n>>1)。散射粒子之軌跡可垂直於光源之發射方向。此在散射粒子與光源發射之間提供很容易可控制的交互作用。若光源以脈衝方式操作，則散射粒子產 生器可採用與光源同步化的方式操作。入射區域之時間變化(temporal variation)由於散射粒子相對於光源之相對移動或循序入射不同散射粒子所造成的結果而發生。
如申請時申請專利範圍第4項所提及之散射粒子產生器之具體實施例減少利用原始粒子製造之需求。散射粒子散布裝置能以雷射具體實施，尤其Nd：YAG雷射。散射粒子散布裝置所形成的散射粒子可以電漿之形式存在。若雷射用作散射粒子散布裝置，則其雷射輻射可在原始粒子之軌跡的相反方向上輻射。原始粒子產生裝置和散射粒子散布裝置能以同步化方式操作，使得散布交互作用最佳化。此同步化可在光源之脈衝操作之情況下，與具有光源的散射粒子產生器之同步化配合。
如申請時申請專利範圍第5項所提及之收集裝置提供用以在所產生散射粒子用於增加光展量的交互作用後，該所產生散射粒子的受控處置。該收集裝置可為用於散射粒子材料的循環系統之一部分。收集裝置可具有用於產生電磁偏轉場的單元。
作為申請時如申請專利範圍第6項所提及之增加光展量光學組件之一部分的載有結構光學元件在結構和操作方面相對簡單。增加光展量結構可具有在光源之使用發射之波長的範圍內或小於該波長的一般尺寸。載有增加光展量結構的光學元件在光源之下游的發射光束路徑中可為第一光學元件，尤其一第一偏轉鏡。可在光源之操作期間由其與增加光展量光學元件的交互作用製造增加光展量結構。驅動裝置防止光源發射始終入射在光學元件之相同入射區域，亦即提供入射區域之時間變化。光學元件之熱負載因此降低。而且，此對於由於在光學元件之結構的散射的增加光展量效應產生所需平均。藉由驅動裝置的位移可以係週期性位移。位移之自由度可以平移之形式、旋轉之形式或振動之形式存在。
即使光學元件不含有增加光展量結構，仍可使用用於降低由光源發射(尤其EUV發射)在該光學元件上的入射之點或面積負載的對應驅 動裝置。
若有關適合固定係適當，則可例如由光學元件及/或驅動裝置之不平衡之對準使用(targeted use)引起如申請時申請專利範圍第7項所提及之週期性或非週期性位移。該不平衡可引起週期性位移。該固定可引起非週期性位移。
如申請時申請專利範圍第8項所提及之具體實施例簡化增加光展量光學元件之下游的光束導引。在另一實施例中，主要偏轉方向未改變，光學元件可額外執行掃描操作，亦即亦引起循序增加光展量。
根據申請時如申請專利範圍第9項所提及之偏轉鏡的配置可額外用於光束導引。增加光展量光學元件可具體實施為正向入射鏡或掠過入射鏡。正向入射(Normal incidence，NI)鏡係具有小於45°入射角的反射鏡，尤其小於35°且亦可更小，例如可以係小於20°、15°或10°。掠過入射(Grazing incidence，GI)鏡係用於掠過具有大於60°入射角之入射的反射鏡。在GI鏡之情況下或在具有接近正向入射之入射角的NI鏡之情況下，使用發射之偏振影響實際上可忽略不計。而且，GI鏡被使用發射入射時，經歷較低的熱負載。增加光展量光學元件或者可為一透射元件。
如申請時申請專利範圍第10項所提及之光學系統之優勢與以上有關增加光展量光學組件已討論者一致。光學組件可為照明光學單元之一部分，或者亦可配置成與照明光學單元分離的元件。在後者情況下，光學組件可配置且尤其改裝用於已存在的照明光學單元。
如申請時申請專利範圍第11項所提及之中間焦點在使用發射之光束路徑中促進抑制光源及/或散射粒子產生器之非想要的二次發射(secondary emission)，尤其來自外部的粒子。一收集器可設置於交互作用體積(於其內，散射粒子與光源發射交互作用)與中間焦點之間。該收集器可為GI收集器，亦即例如具有用於掠過入射之反射鏡的收集器，尤其一沃爾特(Wolter)收集器。中間焦點可與一光源發射所預先定義的光軸間隔，該光源 發射在與光學組件交互作用後不會偏轉。中間焦點與光源之未偏轉發射之光軸的此間隔已證實尤其適合將改良光源之使用發射從不可用發射部分中加以分離。中間焦點與在交互作用體積之下游未偏轉的光源發射之光軸之間的距離可大於5cm(厘米)且可大於10cm(厘米)。對於未使用發射可提供光阱(ray trap)。
如申請時申請專利範圍第12項及第13項所提及之光學系統和如申請專利範圍第14項之投影曝光設備之優勢，其與以上參照光學組件和照明光學單元說明者一致。光源可以係具有在5nm(奈米)與30nm(奈米)之間的使用波長範圍的EUV光源。投影曝光設備尤其可用於製造微米及/或奈米結構化構件，尤其半導體晶片。
1‧‧‧照明光學單元
2‧‧‧光源
3‧‧‧成像光學單元或投影光學單元
4‧‧‧投影曝光設備
5‧‧‧照明系統
6‧‧‧物場
7‧‧‧像場
8、9‧‧‧夾具
10‧‧‧標線片
11‧‧‧晶圓
12‧‧‧使用發射
13‧‧‧光學組件
14‧‧‧中間焦點平面
15‧‧‧場鏡面反射鏡
16‧‧‧場鏡面
17‧‧‧光瞳鏡面
18‧‧‧光瞳鏡面反射鏡
19‧‧‧常見載具板
20‧‧‧照明光瞳平面
21‧‧‧光瞳平面；投影光學單元光瞳平面
22‧‧‧傳送光學單元
23‧‧‧散射粒子產生器
24‧‧‧散射粒子
25‧‧‧交互作用體積
26‧‧‧軌跡
27‧‧‧發射方向
28‧‧‧偏轉鏡
29‧‧‧選擇性偏轉鏡
30‧‧‧光束部分
31‧‧‧偏轉鏡；掠過入射鏡
32‧‧‧原始粒子產生裝置
33‧‧‧散射粒子散布裝置；散布裝置
34‧‧‧原始粒子
35‧‧‧方向箭頭
36‧‧‧收集裝置
37‧‧‧收集器反射鏡；收集器
38‧‧‧真空腔室
39‧‧‧光軸
40‧‧‧光阱；增加光展量元件；光學增加光展量元件；光學組件；光學系統
41‧‧‧光學元件
42‧‧‧增加光展量結構；結構；增加光展量散射結構；散射結構
43‧‧‧驅動裝置
44‧‧‧主要反射平面
45‧‧‧雙頭箭頭；位移
46‧‧‧位移；雙頭箭頭
47‧‧‧結構化增加光展量光學元件；光學元件；增加光展量構件
48‧‧‧縱軸
48a‧‧‧方向箭頭
49‧‧‧側面壁
50‧‧‧光學元件；增加光展量元件；透射性增加光展量元件
51‧‧‧出射面
52‧‧‧位移
M1、M2‧‧‧反射鏡
Z‧‧‧中間焦點
n‧‧‧折射率
A‧‧‧距離
以下參照所附圖更詳細地說明本發明之各示例性具體實施例，其中：圖1示意性顯示一種用於EUV投影微影之投影曝光設備的主要元件；圖2顯示用於同步增加該投影曝光設備之光源之使用發射之光展量的光學組件之具體實施例，其包含一散射粒子產生器；圖3和圖4顯示根據圖2的該增加光展量組件之具體實施例的各變化例；圖5顯示包含一散射粒子產生器的該增加光展量組件之進一步變化例，其具有一原始粒子產生裝置與一散射粒子散布裝置；圖6顯示該增加光展量組件之進一步變化例，其包含一散射粒子產生器；一收集裝置，用於所產生的散射粒子；及一下游收集器，用於產生該使用發射之中間焦點；圖7和圖8顯示增加光展量元件之各進一步變化例，其包含 一用於產生中間焦點的收集器；圖9顯示用於同步增加根據圖1的該投影曝光設備之該光源之使用發射之該光展量的光學組件之進一步具體實施例，其包含載有增加光展量結構的一驅動光學元件；圖10顯示引用圖9之放大圖，其以順時針方向旋轉45°；圖11和圖12顯示具有增加光展量結構的反射驅動光學元件之進一步變化例；圖13使用類似於圖10的例示圖以顯示根據圖12的引用之放大圖；及圖14顯示具有增加光展量結構的傳導驅動光學元件之具體實施例。
圖1示意性顯示一照明光學單元1、一光源2與一用於EUV微影技術的投影曝光設備4之成像光學單元或投影光學單元3。投影曝光設備4之一照明系統5具有：照明光學單元1，用於照明該投影曝光設備之物場6；投影光學單元3，用於將位於物平面上的物場6成像於在像平面上的像場7。投影曝光設備4具有照明系統5和EUV光源2之外，尤其還亦具有複數個機械構件，其為用於物平面上所設置標線片10(圖1中的虛線例示該標線片)和像平面上所設置晶圓11(圖1中的虛線例示該晶圓)的夾具8、9。在標線片10上的結構成像於在該像平面上設置於像場7之區域中的晶圓11之光敏層上。
成像光學單元3具體實施為一具有複數個反射鏡的反射光學單元，其中在圖1中示意性例示兩反射鏡M1、M2。成像光學單元3通常具有較多數量之反射鏡，例如四、六或八個反射鏡。
光或輻射源2為一極紫外光(Extreme ultraviolet，EUV)光源，其具有在5nm(奈米)與30nm(奈米)之間的範圍內的發射使用輻射。光源2為 一同調光源。用於EUV投影曝光的波長頻帶或EUV輻射12之目標波長範圍例如係13.5nm(奈米)±1nm(奈米)，但亦可例如在5nm(奈米)與8nm(奈米)之間的範圍內。EUV輻射12以下亦稱為照明及成像光或使用發射。例如在5nm(奈米)與17nm(奈米)之間的不同目標波長範圍亦可能。所使用的EUV波長頻帶之頻寬可大於0.1nm(奈米)且尤其可在0.1nm(奈米)與2nm(奈米)之間。所使用的EUV輻射12之典型頻寬為中心波長的1%。光源2係基於自由電子雷射(FEL)的同步加速器源或光源。光源2具有小於10-7m2rad2(平方米．平方弧度)或0.1mm2(平方毫米)的光展量。光展量係含有90%之光能量的相位空間之最小體積。光源2之波長頻寬可比所使用的EUV波長頻帶之頻寬大得多且例如可以係0.1μm(微米)。
用於同步增加光源2之使用發射12之光展量的光學組件13在使用發射12之光束路徑中配置於光源2之下游。光學組件13在圖1中僅示意性指出。以下亦將會參照圖2等說明光學組件13之各具體實施例。如同樣以下將說明，用於使用發射12的偏轉鏡可設置於光學組件13之下游。
具有增加光展量的所產生EUV輻射12在入射具有照明光12所要入射之場鏡面16的場鏡面反射鏡15以前，先傳遞通過中間焦點平面14。場鏡面16為弧形，但亦可以矩形方式配置。不同形狀之場鏡面16亦可能。
在中間焦點平面14上，EUV輻射具有中間焦點Z，亦即最小橫向(transverse)範圍之位置。
場鏡面反射鏡15所反射的EUV輻射12由照明通道之多重性構成，亦即輻射之部分光束，其中每個部分光束皆由特定場鏡面16反射。每個部分光束皆進而入射在經由照明通道分配給該部分光束的光瞳鏡面反射鏡18之光瞳鏡面17。
光瞳鏡面17設置於光瞳鏡面反射鏡18之共同載具板19上。該光瞳鏡面反射鏡設置於照明光瞳平面20上。光瞳鏡面17以圓的方式具體實 施。或者，六邊形或矩形具體實施例之光瞳鏡面17亦可能。光瞳鏡面17以緊密堆積方式設置。在光瞳鏡面反射鏡(facet mirror)18之光瞳鏡面17之位置，二次光源是在中間焦點平面14上產生中間焦點Z的影像。光瞳鏡面反射鏡18設置於與投影光學單元3之光瞳平面21重合或相對於其光學共軛的照明光學單元1之平面上。在光瞳鏡面反射鏡18上的EUV輻射12之強度(intensity)分布因此與在物平面上的物場6之照明的照明角度分布和影像平面上的像場7之照明直接相關聯。
借助於光瞳鏡面反射鏡18和形成為示意性所指出傳送光學單元22的成像光學組件，場鏡面反射鏡15之場鏡面16成像於物場6中。照明光瞳平面20與投影光學單元光瞳平面21重合的投影曝光設備4之各具體實施例亦可能。在此種情況下，傳送光學單元22亦可免除。
如以上所說明場鏡面/場光瞳鏡面之設置的替代例，增加光展量光學組件13亦可結合不同的照明概念，尤其對於投影曝光。此種進一步照明概念之一範例例如係在US 2006/0132747 A1、EP 1 614 008 B1和US 6,573,978中所描述的鏡面反射鏡。
圖2顯示用於同步增加光源2之使用發射12之光展量的光學組件13之具體實施例。光學組件13導致增加至少10之因數的光展量。在此種情況下的光展量之同步增加表示使用發射12自身在給定時間點實際所具有的光展量之增加。可例如藉由偏轉使用發射12的掃描鏡而產生循序增加光展量不會同步增加光展量。
光學組件13具有用於產生散射粒子24的散射粒子產生器23。散射粒子24在交互作用體積25中與光源2之發射交互作用以增加使用發射12之光展量。在此種情況下，由光源2之發射入射在散射粒子24上的入射區域。由於散射粒子24之移動且尤其循順入射不同的散射粒子24，造成在散射粒子24上的光源之發射之入射區域之對應時間變化。尤其在光源2之脈衝具體實施例之情況下，可以相對於光源2同步化的方式操作散射粒子產生 器23，使得光源2之發射之每個光脈衝在每種情況下皆與先前尚未入射的新近散射粒子24交互作用，使得同樣產生光學組件13之入射區域之對應時間變化。
在根據圖2的具體實施例之情況下，散射粒子24係散射微粒。或者，散射粒子可以係氣體分子或電漿。散射粒子24由具有偏離數值1的折射率n的材料組成。來自散射粒子產生器23朝向交互作用體積25的散射粒子24之軌跡26可垂直於光源2之發射方向27。
散射粒子24可以係金屬粒子，尤其金屬微粒。材料範例係銅(Copper，Cu)、鎳(Nickel，Ni)、錫(Tin，Sn)、鉬(Molybdenum，Mo)、矽(Silicon，Si)或釕(Ruthenium，Ru)，或者這些金屬之混合物或合金。
由於在散射粒子24的散射所造成的結果，使用發射12之光展量增加至少10之因數。增加光展量可大幅提高，例如增加至少25之因數、至少50之因數、至少100之因數、至少250之因數、至少500之因數、至少1000之因數或進一步數量級。
在根據圖2的具體實施例之情況下，增加光展量使用發射12完全受到偏轉鏡28偏轉。使用發射12隨後傳送到中間焦點Z中，此在圖2中未例示。
圖3顯示光學組件13之變化例，其中省略了散射粒子產生器23。在以下所描述的圖示中，對應於所討論的圖示已說明者的元件具有相同的參考編號，且將不會再次詳細討論。
在根據圖3的具體實施例之情況下，選擇性偏轉鏡29係用於增加光展量的光學組件13之一部分。選擇性偏轉鏡29在使用發射12之光束路徑中設置於交互作用體積25之下游。使用發射12之中心散度部分會偏轉。亦即，從由於光展量之增加整體所產生的散度，使用發射12之光束之中心部分可被選擇性偏轉鏡29偏轉，且因此可由其選定。隨後構成實際使用發射12的此中心散度部分隨後傳送到中間焦點Z。不會受到選擇性偏轉鏡 29偏轉的光束部分30以受控方式處置，例如將其阻斷或供給其他用途，例如供給光源監測裝置(並未更具體詳細說明)。
圖4顯示可用作根據圖2的具體實施例之替代例的使用發射12之光束導引之變化例。對照於根據圖2的偏轉鏡28，其具體實施為正向入射鏡(NI鏡)且以在35°之區域中的入射角執行偏轉，在根據圖4的具體實施例之情況下，用於以大於60°入射角掠過入射的偏轉鏡31(掠過入射鏡(GI鏡))配置於交互作用體積25之下游。被GI鏡31偏轉的使用發射12接著傳送到中間焦點Z。使用發射12之實質維持偏振的偏轉可借助GI鏡。
圖5顯示增加光展量組件13之進一步變化例。對應以上參照圖4已說明者的各元件具有相同的參考編號，且將不會再次詳細討論。
在根據圖5的具體實施例之情況下，散射粒子產生器23具有一原始粒子產生裝置32、及一散射粒子散布裝置33。
散射粒子散布裝置33係具體實施，使得在原始粒子產生裝置32中初始所產生的原始粒子34散布以形成散射粒子24。在根據圖5的具體實施例之情況下，散射粒子散布裝置33為雷射，尤其Nd：YAG雷射。原始粒子34能以液態微粒之形式存在。在散射粒子散布裝置33之作用下，原始粒子34可藉由蒸鍍或電漿產生以散布成多重性之較小散射粒子24。在散射粒子散布裝置33將原始粒子32轉換為散射粒子24之交互作用體積可位於交互作用體積25之上游的原始粒子34之軌跡26中。或者，散布裝置33之交互作用體積可重合該等散射粒子與EUV輻射12交互作用的交互作用體積25。可使雷射在原始粒子34之軌跡26的相反方向上發射輻射(參見圖5中的方向箭頭35)。
圖6顯示增加光展量元件13之進一步變化例。已參照圖1至圖5且尤其參照圖2說明的各構件具有相同的參考編號，且將不會再次詳細討論。
根據圖6的增加光展量元件13具有用於在交互作用體積25之 下游的其軌跡26中所產生散射粒子24的收集裝置36。收集裝置36可具體實施為一收集凹槽。收集裝置36可經由循環(未例示)以流體連接散射粒子產生器23，使得該散射粒子材料在交互作用體積25中的第一交互作用後可重複使用。收集裝置36可具有一用於產生電磁偏轉場以偏轉帶電散射粒子24的單元。
在根據圖6的具體實施例之情況下，一收集器反射鏡37設置於交互作用體積25與在中間焦點平面14上的中間焦點Z之間。該收集器反射鏡將交互作用體積25成像於中間焦點Z中。中間焦點Z之下游的使用發射12之光束路徑位於真空腔室38中。在中間焦點Z之區域中，可在真空腔室38中設置一通道開口或通道窗口。
在根據圖6的具體實施例之情況下，收集器37具體實施為具有小於60°且尤其小於45°入射角的收集器，亦即具體實施為用於實質正向入射的收集器(正向入射收集器(NI收集器))。
圖7和圖8以收集器37之各變化例顯示增加光展量組件13之各進一步具體實施例。該後者在根據圖7和圖8的各具體實施例之情況下具體實施為沃爾特(Wolter)收集器。沃爾特收集器之範例可在網際網路網頁www.x-ray-optics.de和其中所指出的參考文獻找到。
在根據圖7的光束導引之情況下，中間焦點Z位於交互作用體積25之下游未偏轉的光源2之發射之光軸39上。
在根據圖8的具體實施例之情況下，在中間焦點z與該交互作用體積25之下游未偏轉的光源2之發射之該光軸39之間具有距離A。因此，在根據圖8的具體實施例之情況下，可例如將真空腔室38之壁面具體實施為用於光源2之未偏轉發射的光阱40。
請即參照圖9至圖14，以下描述可替代增加光展量組件13之具體實施例使用的增加光展量組件40之進一步變化例。以上參照圖1至圖8已說明者一致的元件具有相同的參考編號，且將不會再次詳細討論。
根據圖9的光學增加光展量組件40在根據用於增加光展量偏轉的圖9的具體實施例中，具有具體實施為一偏轉鏡的光學元件41，用於光源2之EUV輻射12之增加光展量影響。光學元件41具有在根據圖10的引用之放大圖中示意性所例示的增加光展量結構42。結構42具有小於或等於使用發射12之波長的一般範圍。此對於使用發射12產生結構42之散射效應，導致散度之增加且因此同步增加光展量。以上有關增加光展量組件13的說明對於增加光展量之數量級也是如此。
結構42的結構化可構成週期性或非週期性表面結構。
光學元件41與驅動裝置43配合用於在光學元件41之主要反射平面44上移動該光學元件(參見圖9中的雙頭箭頭45)。驅動裝置43驅動光學元件41之週期性平移位移。驅動裝置43可為一用於產生位移45的振動裝置。光學元件41在光源2之下游的發射光束路徑中為一第一偏轉裝置，亦即第一鏡。光學元件41會被驅帶，使得在光學元件41上的光源2之發射之入射區域由於相對於光源2的光學元件41之相對位移而呈時間變化。在此種情況下，該相對位移具有的大小使得在光源2之脈衝操作之情況下，連續的光脈衝入射在光學元件41上的相互不同區域。因此，位移速度隨後具有的大小使得在兩光脈衝之間的光學元件41之位移距離大於入射區域之直徑。
光學元件41偏轉EUV使用輻射12約90°，亦即光源2之EUV發射以在45°之範圍內的入射角入射。例如在10°與70°之間的範圍內的其他入射角亦可能。
圖11顯示在光學元件41上EUV輻射12之更大入射角的變化例。在根據圖11的具體實施例之情況下，光學元件41具體實施為具有增加光展量散射結構42的GI鏡。驅動裝置43除了在主要反射平面44上的位移45之外，或者(或此外)還可垂直於主要反射平面44的位移46，如圖11中的雙頭箭頭46所例示。除了同步增加光展量之外，隨後亦可引起使用發射12之循序增加光展量。除了完全平移位移之外，由驅動裝置43轉動光學元件41亦 可能。
由於位移45及/或46，光源2之使用發射12所要入射在光學元件41上的入射面積會變化。此可用於降低由於EUV輻射12所造成的結果在光學元件41上的點負載，及/或用於平均各自入射的結構42所產生的光展量之增加。
可例如採用從DE 10 2009 047 316 A1已知的方式配置結構42。
位移45及/或位移46可具體實施為週期性或非週期性位移。
結構42構成靜態結構。如一替代例或除了散射效應之外，結構42亦可藉由反射及/或繞射影響EUV輻射12之方向。
圖12和圖13顯示包含可代替根據圖9和圖11的光學元件41使用的一結構化增加光展量光學元件47的增加光展量組件40之進一步變化例。
光學元件47具體實施為具有垂直於圖12中的圖式之平面的縱軸48的圓柱體。驅動裝置43提供增加光展量構件47繞著與縱軸48重合的旋轉軸之旋轉(參見方向箭頭48a)。光源2之使用發射12在增加光展量元件47之側面壁49反射。如在根據圖13的放大例示圖中示意性可看到，該側面壁49再次具有散射結構42。使用發射12之掠過反射發生在側面壁49。
增加光展量元件47可具體實施為一空心圓柱體或一實心圓柱體。
在根據圖11和48a(其在根據圖12的具體實施例之情況下)的具體實施例之情況下的位移45，在每種情況下皆使得光學元件41和47之主要偏轉方向分別不改變。
除了同步增加藉著由於散射的結構所產生的光展量之外，在增加光展量元件47之情況下，可由額外遭受振動的側面壁49所產生光展量之循序增加。可由引起或容許增加光展量元件47之目標不平衡所產生此種 遭受振動。
圖14顯示光學增加光展量組件40之進一步具體實施例。該後者具有一光學元件50，其具體實施為對於使用發射12為透射性之一元件。增加光展量元件50之入射面又再次載有用於增加光展量的散射結構42。或者(或此外)，一出射面51可具有此種結構42，此在圖14中未例示。
藉由驅動裝置43促成平行於入射及/或出射面的透射性增加光展量元件50之位移52。藉由透射性增加光展量元件50增加光展量的使用發射12在通過光展量元件50後傳送到中間焦點Z。
在光學組件13和40中具體實施為反射鏡的各元件(亦類似光學單元1、3之其他EUV鏡)亦可具備增加反射率的多層塗佈，如原則上從先前技術已知。
以上分別所說明的光學組件13和40亦可彼此結合使用以增加使用發射12之光展量。例如，在使用發射之光束路徑中，可分別循序設置光學組件13和40之具體實施例。
亦可在光源2之操作期間藉由其分別與光學元件41、47和50的交互作用而產生結構42。
位移45和46和48a之移位的移動速度係個別選擇，使得光學元件41和47和50個別在各數點不被破壞。或者，可採用針對性方式引起特定材料移除，使得入射光學元件41；47；50的EUV輻射12在操作期間製造散射結構42。
為了製造微米或奈米結構化構件，投影曝光設備4如下使用：首先，提供標線片10和晶圓。在標線片10上的結構隨後借助於投影曝光設備4而投影到晶圓11之光敏層上。由於光敏層之顯影，隨後在晶圓11上製造微結構，因此製造微米或奈米結構化構件。
在以上所說明的各示例性具體實施例中，在每種情況下各自皆有光學組件13和40之各自光學元件之入射區域之重心移動，該入射區域 由光源2之發射入射。換言之，例如，整個散射粒子24且因此其重心亦移動。整體位移的光學元件41、47和50亦執行重心移動。
2‧‧‧光源
12‧‧‧使用發射
13‧‧‧光學組件；增加光展量光學組件
23‧‧‧散射粒子產生器
24‧‧‧散射粒子
25‧‧‧交互作用體積
26‧‧‧軌跡
27‧‧‧發射方向
28‧‧‧偏轉鏡

Claims (14)

  1. 一種光學系統，包括：一光源，其具有小於0.1mm2(平方毫米)之一原有光展量，用於投影微影之一照明系統(5)；一光學組件，用於同步增加該光源之一使用發射之該光展量；其中，該光學組件使得以至少10之因數同步增加該光展量，其中該光學組件藉由導入具有一散射功能的一介質而增加該光展量；其中該光學系統使得所要入射之該光學組件之一光學元件相對於該光源位移，使得該光源之該發射在該光學組件之該光學元件上之一入射區域呈時間變化。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學系統，其中，該光學組件具有產生散射粒子的一散射粒子產生器，其中該等散射粒子與該光源之該發射交互作用以增加該光展量。
  3. 如申請專利範圍第2項之光學系統，其中，該散射粒子產生器具有一原始粒子產生裝置和一散射粒子散布裝置，其使得在該原始粒子產生裝置上初始所產生的原始粒子藉由該散射粒子散布裝置而散布以形成該等散射粒子。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項之光學系統，更包含：在該等所產生的散射粒子與該光源之該發射交互作用後，在其軌跡中用於其的一收集裝置。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項之光學系統，其中，該光學元件用於 以一增加光展量方式影響該光源，其中該光學元件具有增加光展量的結構，其中該光學元件與一驅動裝置配合用於該光學元件之該位移，且如此有利於該入射區域之該時間變化。
  6. 如申請專利範圍第5項之光學系統，其中，該驅動裝置引起該元件之一週期性及/或非週期性位移。
  7. 如申請專利範圍第5項之光學系統，其中，由該驅動裝置執行一驅動位移，使得該光學元件之一主要偏轉方向不會改變。
  8. 如申請專利範圍第5項之光學系統，其中，該光學元件具體實施為一偏轉鏡。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項之光學系統，包含一照明光學單元與該光學組件以照明一物場，其中於該物場可設置藉由一投影曝光設備成像的一物件。
  10. 如申請專利範圍第9項之光學系統，更包含：在與該光學組件的一交互作用後，該光源之該使用發射之一光束導引之一中間焦點(Z)。
  11. 如申請專利範圍第9項之光學系統，且包含一投影光學單元(3)，用於將該物場(6)成像於可設置一晶圓(11)的一像場(7)中。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項之光學系統，且包含一自由電子雷射(Free electron laser，FEL)，其作為該光源。
  13. 一種投影曝光設備(4)包含如申請專利範圍第1項或第2項之光學系統。
  14. 一種光學系統，包含：一光源，其具有小於0.1mm2(平方毫米)之一原有光展量；以及一光學組件，包含：一光學元件；以及一介質；其中該光學組件被配置使得在光學系統的運作時：該介質散射該光源所發射的光以至少10之因數同步增加該光之光展量；該光入射該光學元件；該光學元件位移，使得該光在該光學組件之該光學元件上之一入射區域呈時間變化。
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