TWI706227B

TWI706227B - 用於密集的線路圖案化的極短紫外光微影系統

Info

Publication number: TWI706227B
Application number: TW106118399A
Authority: TW
Inventors: 朵妮絲Ｇ費傑洛; 大衛Ｍ威爾森; 史蒂芬Ｐ雷威克; 丹尼爾傑尼史密斯; 麥可Ｂ賓納德
Original assignee: 日商尼康股份有限公司
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2017-06-03
Publication date: 2020-10-01
Also published as: TWI706235B; TW202028891A; TW201802614A

Abstract

本發明提供一種經特定組態以在目標工件上印刷一維線路的極短紫外光微影刻線機，其包括：極短紫外光輻射源；圖案源，其界定一維圖案；照明單元，其經組態以照射該圖案源；及投影光學器件，其經組態以運用減小因數N>1在與該一維圖案光學共軛的影像表面上以光學方式成像該一維圖案。該圖案源的照射可為同軸或離軸。雖然一維圖案具有第一空間頻率，但其光學影像具有為該第一空間頻率至少兩倍的第二空間頻率。該圖案源可為平坦或彎曲的。該照明單元可包括中繼反射器。投影光學器件反射器可包括共同地形成此反射器的多個在空間上相異的反射元件。該刻線機經組態以不允許形成具有實質上等於該圖案源的該一維圖案的間距的空間解析度之任何二維圖案的光學影像。

Description

用於密集的線路圖案化的極短紫外光微影系統

【相關申請案】

本申請案主張來自以下美國臨時專利申請案中的每一者(each and every)的優先權：2016年6月20日申請的且標題為「Dense Line Extreme Ultraviolet Lithography System with Distortion Matching」的第62/352,545號；2016年6月22日申請的且標題為「Extreme Ultraviolet Lithography System that Utilizes Pattern Stitching」的第62/353,245號；2017年3月24日申請的且標題為「Temperature Controlled Heat Transfer Frame for Pellicle」的第62/476,476號；2017年4月19日申請的且標題為「Optical Objective for Dense Line Patterning in EUV Spectral Region」的第62/487,245號；2017年4月26日申請的且標題為「Illumination System with Flat 1D-Patterned Mask for Use in EUV-Exposure Tool」的第62/490,313號；及2017年5月11日申請的且標題為「Illumination System with Curved 1D-Patterned Mask for Use in EUV-Exposure Tool」的第62/504,908號。本申請案亦主張來自2017年5月19日申請的且標題為「EUV Lithography for Dense Line Patterning」的國際專利申請案第PCT/US2017/033637號的優先權。上文識別的專利文獻中的每一者的揭露內容以引用的方式併入本文中。共同地，上文識別的專利文獻在本文中稱為吾人的先前申請案。

本發明係關於在半導體晶圓的微影處理中使用的曝光工具，且更明確而言，係關於經組態以在晶圓上形成彼此分離幾十奈米或更小的平行線路的圖案的簡化曝光工具。

當前市售EUV微影裝備(下文中稱為通用EUV系統)經構造用於將其上攜載任意二維(two-dimensional；2D)圖案的光罩遮罩成像至半導體晶圓(基板)上的矩形區域上。由於必須自光罩以光學方式轉印及成像至晶圓上的此圖案的2D性質，先前技術的EUV系統必需經實施為掃描系統以提供基板與光罩之間的相對位移(該掃描系統當前藉由使用一個用於光罩的移動載物台及至少一或多個用於基板的移動載物台來實施，在無該掃描系統的情況下，以足夠準確度及解析度將光罩圖案的全部特徵轉印至基板上係相當複雜的且實際上不會實現)。當前使用系統的結構及可操作複雜度必然且實質上增加操作成本並減少每單位時間曝光基板的數目，此係部分由於EUV光穿過光學系統的傳輸受到限制。此外，由於圖案轉印需要在2D中光學成像的過程，因此現有通用EUV系統的光學元件串需要高複雜度且以高複雜度為特徵。舉例而言，此等系統包括：在光學元件串的投影部分中的六個經研磨鏡，其中鏡表面粗糙度小於0.1奈米rms且鏡對準容限小於1奈米左右；光學元件串的結構上複雜且可調式照明部分；及具有複雜反射性塗層的大光罩或遮罩。另外，正確圖案轉印需要使用對準標記的複雜組合。所有此等必然導致通用EUV系統設計及製造的高成本。

確保通用EUV系統的商業競爭力情況下的其他主要問題(其被很好地認識到且需要實務解決方案)包括：(A)來自通用EUV系統通常裝備的EUV光源的不充足的光功率。當前，典型輸出為約40W至80W。此問題藉由以下事實而加劇：藉由EUV系統的照明子系統自EUV光源遞送至光罩的光功率歸因於EUV鏡的有限(每一鏡約70%)反射率而進一步減少。照明子系統另外可互換地稱作照明單元(illumination unit；IU)或照明透鏡(illumination lens；IL)。(B)對光罩遮罩上的缺陷及/或粒子的敏感度。實際上，由於通用EUV系統經組態以高解析度將來自光罩的2D圖案成像至晶圓上，因此轉印至晶圓的圖案可藉由光罩上的缺陷或粒子而容易地損壞。換言之，光罩上的大於幾十奈米的每一缺陷或粒子可損壞晶圓上印刷的圖案。(C)藉由待印刷的任意圖案的2D性質及高解析度強加的對投影子系統的光學像差的極嚴格要求。投影子系統另外可互換地稱作投影光學器件(PO)子系統(亦稱作投影透鏡，PL)。

EUV微影過程的當前使用的替代方案(且特定言之，包括運用深紫外(Deep Ultraviolet；DUV)光(較佳地具有在193奈米附近的波長並使用浸沒透鏡)多重圖案化基板的過程)可不太昂貴但涉及多個曝光之間的複雜晶圓處理。最終，隨著特徵的所需要解析度增加，將達到多個圖案化過程成本類似於通用EUV曝光成本所在的點。

出於上述原因中的任一者，用於印刷具有簡單幾何形狀的圖案的此等通用EUV系統及/或替代浸沒系統的使用在經濟上並不具吸引力。因此，需要組態簡化EUV系統，該簡化EUV系統的設計及操作特性將不僅滿足簡化光罩圖案至半導體基板上的成像轉印中涉及的光學機械要求，而且其成本對於產業將係有益的。

本發明的具體實例說明經特定組態以在基板的可圖案化表面上印刷直線路的陣列的專用1D極短UV(EUV)曝光工具或刻線機。具體實例另外提供用於經由極短UV(EUV)曝光工具傳輸輻射及在此基板上形成物件(包括直線路的陣列)的光學影像的方法。

詳言之，具體實例提供1D EUV刻線機，其包括：EUV源，其經組態以發射EUV輻射；固持器，其經構造用於將界定實質上1D圖案的圖案源固持在實質上固定位置中；工件載物台，其經組態以相對於由固持器固持的圖案源移動工件載物台的表面；IU，其經構造用於運用來自來源的EUV輻射照射實質上1D圖案；及在IU與工件載物台之間的PO子系統，該PO子系統經組態以在影像表面正由工件載物台再定位時在該影像表面中形成1D圖案的光學影像。在特定情況下，影像表面與實質上1D圖案光學共軛。

具體實例亦提供1D EUV刻線機，其包括：EUV源，其經組態以發射EUV輻射；圖案源，其攜載實質上1D圖案；IU，其經組態以運用來自源的EUV輻射照射實質上1D圖案；工件載物台；及在IU與工件載物台之間的PO子系統，該PO子系統經組態以在影像表面正由工件載物台移動時在此影像表面中形成1D圖案的光學影像。此處，PO子系統包括第一及第二反射器，第一及第二反射器中的至少一者含有第一及第二在空間上相異的反射元件。在一種情況下，此等在空間上相異的反射元件彼此在空間上斷開。

本發明的具體實例亦提供1D EUV刻線機，其包括EUV源，其經組態以發射EUV輻射；圖案源，其攜載實質上1D圖案；IU，其經組態以運用來自源的EUV輻射照射實質上1D圖案；及PO子系統，其經組態以在影像表面正相對於圖案源再定位時及在此影像表面與實質上1D圖案光學共軛時，以減小因數N>1在此影像表面上形成1D圖案的光學影像。此處，刻線機經組態以使得1D圖案具有第一空間頻率，其光學影像具有第二空間頻率，且第二空間頻率為第一空間頻率的至少兩倍。

114‧‧‧光源

118‧‧‧第一反射器

122‧‧‧第二反射器

126‧‧‧中繼反射器

130‧‧‧第一鏡

130A‧‧‧中心遮攔

134‧‧‧第二鏡

134A‧‧‧中心遮攔

140‧‧‧輻射

144‧‧‧圖案源

144'‧‧‧圖案源

148‧‧‧輻射

152A‧‧‧光束

152B‧‧‧光束

156‧‧‧晶圓

156A‧‧‧晶圓載物台

160‧‧‧孔徑

160'‧‧‧視場光闌

164‧‧‧光瞳光闌/孔徑

200‧‧‧照明器

210‧‧‧反射器

210-i‧‧‧個別反射器

210-j‧‧‧個別反射器

214-A‧‧‧輻射源

214-B‧‧‧輻射源

220‧‧‧反射器

220-i‧‧‧個別反射器

220-j‧‧‧個別反射器

300‧‧‧消像散投影光學器件兩鏡式系統

310‧‧‧主要鏡

320‧‧‧主要鏡

320‧‧‧鏡

510‧‧‧輻射光束

810‧‧‧菱形形狀曝光場

820‧‧‧六角形形狀曝光場

830‧‧‧凹多邊形曝光場

910‧‧‧收集器

910A‧‧‧中心開口

914‧‧‧錫噴射器

916‧‧‧輔助光源IF

918‧‧‧電漿

1210‧‧‧箭頭

1220‧‧‧法線

M1‧‧‧PO子系統的主要反射器

M1-A‧‧‧反射元件

M1-B‧‧‧反射元件

M2‧‧‧PO子系統的輔助反射器

M2-A‧‧‧反射元件

M2-B‧‧‧反射元件

結合大體並不按比例的圖式藉由參考以下詳細描述將更全面理解本發明，其中：圖1A及圖1B提供本發明的具體實例的一般化示意圖。

圖2A在側視圖中說明根據本發明想法組態的照明單元的具體實例的示意圖；圖2B、圖2C在正視圖中展示圖2A的具體實例的反射器的示意圖；圖2D說明圖2A的具體實例的一階佈局，其中反射器係由等效透鏡取代；圖3A展示投影光學器件設計的具體實例；圖3B列出圖3A的投影光學器件(PO)的設計的任尼克參數；圖4A、圖4B說明用於本發明的一個具體實例的光瞳參數的判定及相關系統；圖5呈現本發明的系統的替代具體實例；圖6展示表示在指定條件下來自與本發明的系統的具體實例一起使用的光源的所需要輻射-功率輸出的圖；圖7A提供對於本發明具體實例及先前技術的標準高NA 2D EUV工具的經由聚焦在最佳劑量下來自抗蝕劑模型的資料輸出；圖7B、圖7C提供運用先前技術中採用的系統與根據本發明具體實例組態的系統以光微影方式形成的圖案特徵的臨界尺寸的比較；圖8A、圖8B及圖8C說明藉由本發明的系統在影像表面處形成的曝光場的形狀的實例。影像表面的每一區域最後經掃描兩次(沿著如所示的箭頭)；圖9A說明具有用於將來自LPP的EUV輻射重新聚焦至IF(IF又充當用於本發明的IU的具體實例的光源)的橢球形鏡的雷射器驅動電漿光源的光收集系統的組態。為了比較，示意性地展示5sr收集器及1.6sr子孔徑組態；圖9B為說明具有中心開口910A、錫噴射器914及輔助光源IF 916的收集器910的圖9A的雷射器驅動電漿源的基於射線模型的示意圖；圖9C、圖9D說明根據用於計算的模型的雷射器驅動電漿源的電漿的假定實質上高斯分佈；圖10A、圖10B分別說明如沿光軸向下觀看的雷射器驅動電漿源模型的輻射的角度分佈及在橫切於光軸的所識別橫截平面中的同一源的輻射的角度分佈；圖11A、圖11B分別說明在輔助光源通過由電漿源的收集器反射的射線的彙聚點的平面處藉由模型化雷射器驅動電漿源產生的射線及此等射線的方向餘弦的分佈；圖12示意性地說明根據本發明想法的1D EUV曝光工具的替代具體實例的光學元件串的一部分；圖13A示意性說明PO子系統的具體實例的特定實施的透視圖，其中主要及輔助反射器中的至少一者係根據包括彼此在空間上不同的多個反射元件而組態；圖13B為藉由描繪PO子系統的多反射元件反射器的配置相對於圖案源的1D圖案的元素的延伸方向的對稱性補充圖13A的圖式的示意圖。

圖式中元件的大小及相對比例可設定成不同於實際大小及比例以適當促進圖式的簡單性、清楚及理解。出於相同原因，存在於一個圖式中的並非所有元件可必需在另一圖式中展示及/或標記。

根據本發明的較佳具體實例，EUV曝光工具及方法經揭露用於運用新的含有在空間上密集填充平行線路的一維圖案來對所選擇基板(及在特定情況下-已攜載光微影界定的圖案及在特定情況下在空間上失真的圖案的基板)進行光微影標記。

如本文所使用，且除非另外規定，否則術語「一維圖案」(或「1D圖案」)係指界定於光遮罩或光罩表面上(以便運用光微影方法轉印至所選基板上的感光光阻(諸如半導體晶圓)以建立此1D圖案的影像)並沿著彼此橫切的兩個軸大體延伸跨越此表面的幾何圖案。1D圖案可沿著圖案的第一軸變化而剩餘的沿著第二軸實質上不變(亦即，1D圖案可以沿著第二軸的幾何變化為特徵，該些幾何變化的值不超過沿著第一軸觀察到的變化的50%，較佳地不超過沿著第一軸觀察到的變化的20%，更佳地不超過沿著第一軸觀察到的變化的10%，甚至更佳在沿著第一軸觀察到的變化的5%或更小內，且最佳地在沿著第一軸觀察到的變化的1%或更小內)。1D 圖案的實例係藉由隔開的基本上相同、平行、細長圖案元素的任一集合(諸如，在光遮罩處界定的另外不透明螢幕中的直平行線路或狹縫的組合)提供。在特定情況中，在附近的1D圖案可形成以沿著第一所選擇軸的週期性變化振幅及沿著經選擇以橫切於第一軸的第二軸的恆定振幅為特徵的線性(1D)光柵(諸如1D繞射光柵)。另外，如熟習此項技術者將瞭解，為修正由光學系統或基板變形所引起的成像失真，1D圖案仍然可具有沿著第一軸及/或第二軸的小變化。出於本揭露內容的目的，含有實質上1D圖案的元件或組件(且不管此元件或組件的特定組態，例如，不論作為光罩或遮罩)可互換地稱作圖案源。

相比而言，術語「二維圖案(2D圖案)」經界定以表示圖案元素的集合，圖案元素的變化或改變必需沿著兩個相互橫切軸而界定。2D圖案的最簡單實例中的一者係藉由柵格或網格(當柵格或網格具有沿著兩個橫切軸界定的空間週期時其形成2D光柵)提供。關於如本文所揭露的光罩的光遮罩的圖案，1D及2D圖案被認為如此，而不管上面形成該些1D及2D圖案的基板(或光遮罩)的表面的曲率。為簡單起見，本發明的EUV系統(此處論述的物鏡的具體實例意欲用於其中)特定地並有目的地構造用於成像1D光罩圖案，且在本文中稱為1D EUV系統。為簡單起見且在對比中，經組態以提供用於2D圖案化光罩的成像的EUV系統(諸如通用EUV系統)可被稱為2D EUV系統。

本發明的具體實例藉由使用2D EUV系統為先前技術中遭遇的實務問題的複合提供解決方案：

- 經組態以在製造進階半導體中印刷10奈米(及更小) 間距的週期性特徵的有成本效益的微影方法和系統的當前不可用性的問題係運用經構造用於藉由使用以下各者以光學方式成像高品質線性光柵的在空間上密集圖案(在本文中可互換地稱為「密集線路」)的EUV曝光工具的設計而解決：1)EUV光；2)光罩，其(在適當光罩載物台上)經組態以(2i)在相對於曝光工具的照明及投影子系統的實質上固定關係中定位，及(2ii)與通用EUV系統對比，不掃描，及(2iii)其上攜載實質上線性繞射光柵(其可為振幅光柵或相位光柵)；3)具有0.40至0.60的NA及20%至40%的遮攔的投影光學系統(就NA而言；光瞳遮攔因此為平方值)；及4)掃描晶圓載物台。

- 藉由光罩圖案的影像與已存在於晶圓上的其他圖案之間缺少正確匹配疊對呈現的問題係藉由適當調整晶圓載物台的掃描的軌跡，及藉由在掃描及曝光晶圓過程期間合理地改變光罩圖案的光學放大率及「放大率傾角」(後一術語表示放大率跨越曝光場的線性變化)，藉由使用本發明的1D EUV系統而解決。在此情況下，幾何學上匹配連續掃描曝光場與運用習知工具(習知工具的操作產生鄰近畫面之間的不連續)印刷的層的失真的問題係藉由視情況掃描晶圓上的每一條兩次，在第一遍次中曝光每隔一個畫面，及在第二遍次中曝光候補畫面而解決。

- 形成於晶圓上的直接相鄰曝光場之間的不充足品質縫合的持續性問題係藉由將接近光罩、晶圓及中間影像平面中的一者定位且經合理地成形以按跨越晶圓的整個曝光區建立在空間上一致的有規則的曝光方式界定個別曝光場的周邊的「盲」視場光闌包括至本發明的1D EUV系統中而解決。在特定情況下，盲視場光闌含有具有多邊形周邊的孔徑。

- 通常用於利用EUV光的曝光工具的不充足照明位準的持續性問題係藉由提供具有(1)含有多面體蠅眼反射器的陣列的第一及第二反射器及(2)安置於此等反射器與光罩之間的中繼鏡的照明光學件總成在本發明的密集線路1D EUV微影系統中而解決。在此1D EUV系統中，蠅眼陣列反射器中的一者的形狀較佳地匹配經最佳化用於跨越表徵1D光罩圖案的間距值的整個範圍的兩光束干涉的投影光學器件總成的入射光瞳的形狀。

- 通常用於利用EUV光的曝光工具的不充足照明位準的持續性問題係藉由提供具有(1)含有多面體蠅眼反射器的陣列的第一及第二反射器及(2)其表面具有有限曲率半徑(亦即，為彎曲的)並在其上含有實質上線性繞射光柵圖案的光罩在本發明的密集線路1D EUV微影系統中而解決。在此1D EUV系統中，蠅眼陣列反射器中的一者的形狀較佳地匹配經最佳化用於跨越表徵1D光罩圖案的間距值的整個範圍的兩光束干涉的投影光學器件總成的入射光瞳的形狀。另外，此1D EUV系統經設計以成像，蠅眼陣列中的一者的每一反射器至經最佳化用於跨越表徵1D光罩圖案的間距值的整個範圍的兩光束干涉的投影光學器件總成的入射光瞳。

本發明的想法的實施提供經組態以按有成本效益方式以光學方式以高解析度(在此情況下，週期性線路圖案(例如)對應於十至二十奈米的間距或週期，較佳地小於10奈米，更佳地若干奈米(例如)5奈米或更小)轉印密集線路圖案以實現10奈米及7奈米節點半導體器件(根據用於半導體的國際技術路線圖(例如ITRS 2.0)所界定)的曝光工具或機器。本發明的想法源自現代高密度半導體晶片設計逐漸基於1D幾何圖案的認識。本發明的1D EUV系統具體實例(經特定構造用於將來自光罩的1D圖案(諸如表示1D光柵的圖案)以光學方式成像至所關注的基板)擁有優於通用2D EUV系統的透明結構及操作優點，原因在於：

- 1D EUV系統的光學系統與2D EUV系統的光學系統相比實質上簡化了且可能夠包括較少鏡表面，此實際上運用來自光源的所需要的較小光功率(例如數十瓦特，在一個實例中低至約20W)提供良好品質曝光。

- 歸因於待轉印至半導體晶圓上的光罩圖案的1D性質，(a)不再存在對於相對於晶圓載物台掃描光罩載物台的需要；因此，本發明具體實例的光罩載物台或支撐件不包括具有長機械衝程的掃描載物台；(b)在特定情況下，光罩圖案界定線性光柵且可藉由實質上線性繞射光柵(二元純振幅光柵，或純相位光柵)形成。在其中光罩經格式化為相位光柵的特定實施中，1D EUV系統的繞射效率得到極大地改良，藉此增加有效產品產出率；(c)由於1D光罩圖案的光學成像經減少至(基本上)1D成像-亦即，由於形成於藉由基板攜載的抗蝕劑上的影像的空間變化僅僅存在於一個方向上，因此1D EUV系統對於PL的光學像差需要更寬鬆要求(與習知2D EUV系統的彼等要求相比)。

- 由於自系統的光學元件串消除一些或甚至多個光學表面(與2D EUV系統相比較)掃描光罩載物台、護膜及其他元件，因此所提議EUV光柵機器的成本可低得多。

- 亦瞭解，由於晶圓上的任何點的曝光為在跨越光罩的不同點處的穿越光罩的光的整合的結果，因此光罩的光柵圖案上的較小缺陷及粒子不顯著影響曝光。舉例而言，光罩上的微米大小粒子或圖案缺陷將破壞藉由2D EUV系統印刷的影像的保真度，但對於1D EUV系統(其中曝光場的大小為若干公分或更大)將僅僅產生曝光劑量的可忽略變化。

根據本發明的想法，1D EUV系統的一個具體實例至少經組態以執行以下操作- 利用經構造用於遞送至少20W光功率至具有中心葉形單極照明圖案的IU的EUV光源；- 提供在形成於抗蝕劑中的影像的間距為20奈米或更小的情況下及在不印刷任何對準或場截口標記的情況下，將1D圖案在預定義方向(視情況，為了促進對於不同層在不同定向(例如，在第一層上的給定1D圖案的垂直定向及在第二層上的1D圖案的水平定向)中曝光圖案，基板可旋轉90度以用於曝光一些層)中自反射式或透射式光罩光學成像至基板(較佳地具有300毫米或更大的直徑)上；- 藉由使用具有0.4或更大的NA及NA的40%或更小的中心遮攔及在約30毫焦/平方公分的照射劑量(如在晶圓平面處量測)下至少每一小時50個晶圓(wph)的產出率(較佳地70wph；更佳地100wph；甚至更佳大於100wph))的PL，界定微影曝光基板的操作。在一個實施中，曝光場(在基板上)經組態為菱形以用於直接相鄰場的可靠及可重複縫合；- 在一個實施中，採用經由mag-tele移位實施的光學調整；及- 確保經印刷層與下方層之間的疊對具有1.7奈米或更小的平均+3西格馬值。

整個系統的各種具體實例、部分、組件的細節在若干優先臨時申請案(上文識別的；統稱為一「吾人的先前申請案」)中論述，先前申請案中的每一者的揭露內容以引用的方式併入於本發明中。

1D EUV系統的具體實例的一般示意

圖1A及圖1B中展示根據本發明想法組態的1D EUV系統的具體實例100的一般化示意圖。系統可包括一或多個EUV光源(如所示一例如在13.5奈米波長下操作的光源114)。系統包括：光學照明子系統或單元(IU)，其包括第一反射器118及第二反射器122以及中繼反射器126；及PO子系統，反射式物鏡反射器包括兩個或大於兩個鏡，該些鏡中的至少一者具有界定光學遮攔的區域(兩鏡式物鏡經展示為含有第一鏡130及第二鏡134，每一者含有對應中心遮攔130A、134A)。術語光學遮攔本文中用以指(光學元件的)至少一部分，在其之邊界內，入射至光學元件上的光至下一線路中光學元件的進一步傳送被阻止或甚至被阻擋。就如所示的反射式物鏡而言遮攔的非限制性實例係藉由以下各者提供：(i)彎曲鏡(諸如彎曲主要鏡130A)的基板中的貫通開口，在其邊界內，入射至此鏡上的光並不進一步朝向彎曲輔助鏡130B反射但實際上傳輸穿過貫通開口，及(ii)鏡的預定區域內的反射式塗層的缺少(實質上界定相同光學效應)。術語中心遮攔界定以光軸為中心的遮攔。

反射器118收集藉由光源114發射的輻射150並經由離開反射器122的反射將輻射150作為輻射140傳送至中繼鏡126。系統進一步包括與IU及PO在光通信中安置的圖案源144(在此實例中經組態為光罩)。圖案源144攜載在空間上密集1D圖案且經定位以便運用自光源114遞送並藉由中繼反射器126經由遮攔134A反射至圖案源144的輻射148照射。如所示，圖案144為在反射中操作的光遮罩(在相關具體實例中，光罩可視情況經組態為透射光罩)。亦意欲，取決於系統100的特定實施，其上攜載1D圖案的圖案源144的基板表面可為彎曲的(在此情況下，反射式圖案源具有非零光功率且可被稱作彎曲圖案源)或平坦的(在此情況下，反射式圖案源具有零光功率且可被稱作平坦圖案源)。

另外，光罩上的1D圖案可以補償PO的不合需要失真的方式失真。當藉由光罩攜載的1D圖案經組態為適當尺寸線性繞射光柵時，圖案源144繞射入射於其上的輻射148以形成包括在空間上相異的光束152A、152B的繞射光束，光束152A、152B分別表示繞射階數(在一個實例中，+1及-1階繞射)並朝向PO的鏡130傳播(零階繞射可被適當阻擋如此傳播，如此項技術中已知)。在組合中，PO的第一反射器130及第二反射器134經由遮攔130A重定向繞射光束至所關注的工件或基板156上以曝光其上攜載有圖案源144的1D圖案的影像的光阻的至少一個層。應理解，根據本發明的想法，光罩以相對於IU及PO子系統的實質上固定空間及光學關係而安置，此係由於光罩的位置及定向兩者在被選擇及被界定於1D EUV曝光工具內部後係固定的(除維持聚焦及對準可能需要的可選小調整以外)。術語「實質上固定」係指並界定在一個組件(例如光罩，其機械支撐件不含經組態以在曝光工具操作期間與工件-載物台或晶圓-載物台的運動運動同步地掃描或移動光罩的結構)的位置仍然可經歷小調整(調整的量值足以修正曝光工具操作期間在聚焦、放大及對準中的任一者中的誤差)時的空間關係及/或情形。

系統亦可包括：適當安置於IU內(如所示一在鏡122、126 之間)的固定大小或可變孔徑160(例如，特定形狀的可變狹縫；可互換地稱作「圖案盲」或「盲視場光闌」或簡單地稱作「視場光闌」)；光瞳光闌或孔徑164(經設定尺寸以匹配PO的入射光瞳的所要形狀)；支撐光罩的載物台/安裝單元(未展示)；晶圓載物台156A，其裝備有適當載物台移動器(未展示)以提供根據微影曝光過程需要相對於圖案源144及光束152A、152B對晶圓156進行掃描；及視需要其他輔助元件(例如，真空腔室、度量衡系統及溫度控制系統)。x軸經定義為垂直於在系統操作期間實行掃描所沿著的軸，而y軸定義為平行於此掃描軸。在圖1A、圖1B中所展示的具體實例中，1D圖案包含平行於Y軸的線路。

所提議實施的不同變化係在本發明的範疇內。舉例而言，圖5示意性說明1D EUV系統的具體實例170，其中與圖1B的具體實例100相比，中繼鏡126已移除。下文更詳細地論述此不含中繼反射器的1D EUV系統。圖12提供1D EUV系統的光學元件串的又一個替代實施的說明，其中圖案源(展示為144'並具有攜載實質上1D圖案的表面的非零曲率)經離軸照明，如下文所論述。

再次參看圖1A、圖1B，1D EUVD曝光工具另外以控制單元(控制電子電路)補充，視情況裝備有可程式化處理器且經組態以控管至少晶圓-載物台(且在一些具體實例中，光源、IU及PO子系統中的至少一者)的操作。(為說明簡單起見，圖5及圖12不說明控制單元。)

照明單元(IU)的實例

根據本發明的想法，在具體實例的一個實例中，IU作為整體經組態以可操作方式對應於含有如下文及在吾人的先前申請案中更詳細論述的2鏡式(或在相關具體實例中，3鏡式)消像散透鏡的PO的具體實例並以光學方式與該PO的具體實例一起工作，且可包括具有「蠅眼」結構的至少一個反射器單元。IU設計的一個實施假定在影像表面(例如，工件(諸如在特定情況下安置於上晶圓-載物台上的晶圓)的表面)上的16.5毫米寬菱形曝光場，此實現曝光場的正確縫合。亦假定並實施，在圖案源144的實質上1D圖案處形成的零階繞射光束被阻擋，以使得在影像平面處形成實質上1D圖案的光學影像的+1及-1階光束的光學互動加倍光學影像中的1D圖案的空間頻率，且亦允許接近垂直入射照明。(當需要時可藉由PO中的中心遮攔，或如本申請案中別處所論述藉由使用專用輻射阻擋元件實現零階繞射光束的適當阻擋。)

圖2A、圖2B、圖2C中展示表示IU的一個具體實例的一些細節的示意圖。在吾人的先前申請案中揭露額外細節及/或具體實例。照明器200的特定實例經組態以運用多個EUV輻射源(如下文所論述)操作並提供：- 合理界定的照明圖案，其形狀經選擇用於光的最大非相干性，該最大非相干性對於形成有數十奈米(例如，20奈米至30奈米)的間距的直線路陣列不提供對比度損失。舉例而言，IU及圖案源以可操作方式協作以形成由兩個平面形狀(諸如界定平面圖的形狀，在特定實施中-兩個圓或圓盤)的交叉點界定的照明光瞳(用於PO子系統)。保持最高可能對比度的目標係藉由導引由IU自EUV源在如此所界定的照明光瞳的邊界內收集的所有EUV輻射來達成；- 可具有菱形周邊的個別反射器210的兩個第一蠅眼反射器FE1-A及FE1-B，如圖2B中所示；及- 第二「蠅眼」反射器陣列FE2，其自藉由反射器220(具有六角形或環形周邊)形成的圖塊而組態以界定葉形孔徑B24並有效組合自多個輻射源214-A、214-B接收的輻射輸入LA、LB同時使光學擴展守恆，及- 作為照明單元的部分的彎曲中繼鏡；反射器的蠅眼陣列(FE1-A、FE1-B、FE2)中的每一者經組態以藉由使用鏡(被替代地稱作「小平面」或「眼睛」)的分別對應二維陣列俘獲並反射自分別對應輻射物件獲取的輻射能量。通常在沒有額外較大檢視透鏡及/或反射器幫助下，鏡或小平面的此陣列可被稱為「蠅眼反射器」(或甚至「蠅眼透鏡」，如在此項技術中有時如此稱謂)。如所示，來自光源214-A的光由反射器FE1-A俘獲；來自光源214-B的光由反射器FE1-B俘獲；由FE1-A及FE1-B反射的光由FE2俘獲。每一個別鏡形成如自彼個別鏡位置的視點所見的輻射物件的影像。換言之，與FE2的每一元件相關聯的FE1-A或FE1-B(但並不同時)中存在一個唯一元件。因此，如經組態，FE1-A及FE1-B的個別鏡中的每一者在FE2陣列中具有分別對應鏡。舉例而言，陣列FE1-A的個別反射器210-i在陣列FE2的個別反射器210-i處形成光源214-A的影像，而陣列FE1-B的個別反射器210-j在陣列FE2的個別反射器210-j處形成光源214-B的影像。

在上文論述的設計中，僅僅存在經由照明器傳播的光束的三個順序反射，當與先前技術的更複雜設計相比時，又由於每一鏡通常具有僅僅65%至70%的反射率，此導致光學透射的顯著改良。與通用EUV機器中使用的現有設計相比，反射的數目約為一半，因此經由本發明的具體實例的IU所傳輸的光量與通用EUV系統的光量相比大約被加倍。實際上，經由系統的透射率可經估計為X^N的值，其中X為典型反射率(65%至70%)且N為反射的數目。在習知通用系統中，IU具有至少五個(或大於五個)鏡，而本發明的具體實例包括少至3個鏡。因此，IU透射自11%至17%(對於具有5個鏡的通用EUV系統)增加至對於本發明的具體實例的27%至34%。在考慮PO子系統後效應甚至更明顯，PO子系統在通用EUV系統中使用約六個鏡且在本發明的具體實例中僅僅使用兩個鏡。在此狀況下，對於典型通用EUV系統(其包括經由IU及PO的傳輸，但不包括光罩的存在)的0.9%至2%的透射率在使用本發明的具體實例時增加數量級至12%至17%。

進一步參看圖1、圖2A、圖2B，在圖2D中示意性地展示IU的一階佈局，其中鏡元件(各自具有指定表面積ai及焦距fi)為說明簡單起見經繪製為等效透鏡元件。一般而言，應瞭解，FE1鏡的多個陣列用以多工自多個光源接收的光以提供IU的等於

的光學擴展，其中N_FE為FE2陣列中的個別鏡的數目(及FE1-A及FE-B中的個別鏡的總和)。

實際上，FE2陣列中的個別鏡元件的數目可基於在光罩144處的光的所需要均勻性的考慮因素及PO的入射光瞳的填充而判定。在一個特定具體實例中，FE2鏡陣列包括98個六角形元件220(如圖2C中所示)，其中的每一者的角寬度為如自晶圓156的位置所見的0.01996弧度。藉由220個元件中的每一者所對的立體角(如自晶圓所見)為3.451e^-4球面度，其導致0.04698mm²sr(對於16.5毫米寬有規則菱形場)的元素光學擴展(與220個元件中的每一者相關聯)，及針對整個FE2陣列的4.604mm²sr的總光學擴展。

陣列FE1-A(或FE1-B，其中的每一者具有98/2=49個別微鏡元件))的個別元件210的角度大小可在瞭解FE2陣列的個別元件的角度大小及光源的大小情況下評估：

其中δθ ₁ ,

分別表示FE1及FE2的個別鏡元件所對的角度。雙撇號表示其為所成像所對的角度。L表示自光瞳至影像平面的距離，且d _S表示自源至FE1的距離。

為完成1D EUV系統的一階設計的評估，另外選擇自由參數：在一個特定實施中，自光源至對應FE1陣列的距離經選擇為t₀=500毫米；分隔中繼鏡126與光柵光罩144的距離經選擇為t₃=1米，而FE2陣列與中繼鏡126(對應於單位放大成像情形)之間的距離為t₂=t₃+t₄。自FE1至FE2的距離為約872毫米的t₁=d₂*t₀/d_S。應瞭解，自由參數的其他集合可用以設計相關具體實例。

另外，FE1-A、FE1-B及FE2陣列的橫向尺寸設定如下：- FE1寬度(菱形的拐角至拐角)：d₁=t₀ δθ ₁=39.7毫米；- FE2寬度(六邊形的平大小至平大小)：d₂=d₂p*t₂/(t₃+t₄)=7.24毫米；跨越FE1-A(或FE1-B)陣列的總尺寸為8個元件，在特定實例中每一者39.7毫米寬(拐角至拐角)，如圖B-2中所示在x方向中總計約317.6毫米寬，或沿著以相對於圖B-2中的x軸45度傾斜的軸的9*39.7/sqrt(2)=252.65毫米寬。一般而言，FE1陣列沿著x軸的寬度大體在10毫米與300毫米之間。

FE2陣列的寬度：在圖2C的特定實施中，跨越陣列存在7個個別220鏡元件，每一者為7.24米寬，導致FE2陣列具有沿著如所示的x軸50.68毫米的寬度。然而，一般而言，FE2陣列的此「腰部」係在10毫米與300毫米之間，較佳地在30毫米與70毫米之間。

中繼鏡126的寬度遠離光罩144為1米，中繼鏡126在x方向及y方向中對向0.125*0.429弧度。在特定狀況下，光罩144為6*16.5=99毫米寬(拐角至拐角)，產生中繼鏡126的215毫米乘520毫米尺寸。然而，一般而言，中繼鏡126的尺寸係在100毫米乘700毫米與300毫米乘400毫米之間的範圍內。

在一個具體實例中鏡的光功率經選擇為：(A)對於陣列FE1：在一個特定具體實例中

3.147m ^-1；一般而言，在0.01屈光度與100屈光度之間；(B)對於中繼鏡126：在一個具體實例中

0.6299m^-1；(C)對於陣列FE2：在一個具體實例中

1.3171m ^-1；大體在0.01屈光度與100屈光度之間。應理解，術語光功率為透鏡、鏡或其他光學系統的特性，其界定此系統會聚或發散入射於其上的光的空間分佈所達到的程度。光功率的量測值等於與光學系統的焦距值互逆的值。

應瞭解，IU的所提議具體實例提供在FE-2反射器122與中繼鏡126之間的影像平面。此平面與光罩144及晶圓156的平面兩者光學共軛，並提供適當位置以定位(視情況大小可變)孔徑160以控制傳遞至光罩144的輻射功率的劑量並界定在晶圓處形成的曝光場的邊界。

根據本發明的想法組態的IU的額外相關具體實例(及詳言之，經組態以運用單個僅僅EUV輻射源操作的具體實例)係在吾人的先前申請案中(及詳言之，在美國臨時申請案第號62/490,313及62/504,908中)論述。

投影光學器件子系統的實例

在一個具體實例中，用於投影微影的1D EUV系統經組態以採用包括2鏡式系統的PO部分。PO部分係以平坦表面上攜載實質上1D遮罩圖案的光罩(例如，光罩係藉由界定平面並列基板上的1D反射式繞射光柵而形成)補充。此具體實例中的PO經組態以包括2鏡式、單極(亦即，在任一光瞳平面處光的分佈包含一個「極」或照明區域)照明子系統。在相關具體實例中，PO包括3鏡式消像散透鏡。

在圖3A中展示的一個特定實施中，舉例而言，1D EUV系統包括經組態以提供在(由於成像，光罩圖案的)6x縮小率或減小、NA=0.4及晶圓上16.5毫米(直徑)乘5毫米的菱形曝光(16.5毫米表示在垂直於掃描方向的X方向中的場寬度；5毫米表示Y方向中的場長度，Y方向平行於經印刷線路及晶圓載物台掃描運動的方向)情況下的光學成像的消像散投影光學器件兩鏡式系統300，當使用同軸照明時，在菱形曝光內像差為小(約12毫米波或更小)。此菱形曝光場的選擇形狀適合於縫合緊鄰場。此設計的主要鏡310具有約583毫米的直徑。鏡310、320的非球面分佈主要可旋轉地對稱，具有極小像散項。在同軸照明的情況下不使用彗形任尼克項，但在照明為離軸的特定情況下可引入彗形任尼克項。系統進一步利用與輔助鏡分隔在約800毫米與2000毫米之間的距離(如所示-約1400毫米)的平坦光罩。系統300的入射光瞳係在距離1D EUV系統的光罩約2.175米處(靠近晶圓/基板)，同時自光罩至鏡310的距離為約1米。圖3B中列出用於系統300的模擬的任尼克像差的參數)。在如此實施的1D EUV系統中，來自光源的光束在朝向目標基板傳播後經歷與僅僅六個反射器的相互作用(在IU的反射器陣列處的兩個反射及在中繼鏡處的一個反射；在反射式光罩處的一個反射；及在PO的鏡處的兩個反射)，藉此與2D EUV系統相比較在反射後減少光功率損失，且因此，減少對於EUV光源的輸出功率應如何高的要求。(實際上，在典型2D EUV系統中，光束藉由形成系統的光學元件串的反射器反射至少十二次或更多次。)

由於光罩上的圖案包含1D光柵，因此入射光大致在XZ平面中繞射。因此，可將鏡310、320中的每一者組態為提供理論上連續環形彎曲反射表面的必要部分的兩個獨立片段。

在相關具體實例中，採用具有835毫米直徑的主要鏡及如上文所描述的其他組件，實施另一平坦場6x減小，此時按比例擴大至26毫米的場直徑。

在另一相關具體實例中，結合藉由在彎曲基板上(亦即，在具有非零曲率值(及因此有限曲率半徑)的基板的表面上；例如，在凹表面上)界定1D遮罩圖案形成的光罩利用2或3鏡式PO子系統。入射於此光罩上的輻射的波前曲率在與光罩互動後改變。

一般而言，PO子系統具有參考軸並經組態以自反射式圖案源接收經由IU所傳輸的EUV輻射且藉由使用回應於入射於圖案源上的EUV輻射光束而在圖案源處起始的僅僅兩個輻射光束，運用減小因數N>1在與圖案源光學共軛的平面上形成圖案源的實質上1D圖案的光學影像。一般而言，PO子系統經組態以不以空間頻率相依的方式減小光學影像的對比度。

根據本發明的想法組態的PO子系統的額外細節及/或相關具體實例揭露於吾人的先前申請案中。在一些具體實例中，PO子系統經設計以可操作方式忍受某一位準的光學像差。換言之，PO子系統可具有殘餘光學像差，若存在則殘餘光學像差可包括以下各者中的一或多者：不超過100微米的像場彎曲；不超過0.1波的球面像差、慧形像差及像散中的任一者；及不超過20%的失真。在一些具體實例中，PO子系統包括第一反射器及第二反射器，第一反射器具有第一曲率半徑，第二反射器包括第二曲率半徑，第一曲率半徑及第二曲率半徑具有相反正負號。PO子系統可包括含有主要及輔助鏡子系統的反射系統，主要及輔助鏡子系統中的至少一者包括彼此空間上不同(例如，在空間上斷開)的兩個反射元件(如吾人的先前申請案中且詳言之在美國臨時申請案第62/487,245號中詳細地描述)。此PO子系統的特定實施將自圖13A、圖13B的示意圖瞭解，在圖13A、圖13B中展示IU的元件(特定言之，中繼反射器126)且其中PO子系統的主要反射器(標記為M1)及PO子系統的輔助反射器(標記為M2)兩者各自包括不僅空間上不同而且空間上彼此分隔的兩個反射元件(M1-A、M1-B；及M2-A、M2-B)。考慮圖案源144、144'上的1D圖案的對稱性，PO子系統的反射器的兩個反射元件之間的間隙較佳沿著1D圖案的方向配置(在圖案藉由1D繞射光柵形成時的情況下，舉例而言，元件M1-A及M1-B之間的間隙或分裂實質上平行於1D繞射光柵的線路)。在一些具體實例中，PO子系統反射器的構成反射元件彼此關於含有PO子系統的參考軸的平面對稱。在另一具體實例中，來自形成PO子系統的給定反射器的一對反射元件的反射元件中的至少一者的反射表面經界定為可關於PO子系統的參考軸旋轉地對稱的表面的一部分。

光瞳建構的元件

雖然在吾人先前申請案中詳述光瞳建構的元件，但此處論述特定針對於特定實施的一些準則及參數。

基於上文呈現的PO及IU的參數的實例在圖4A、圖4B中說明本發明的具體實例的光瞳的建構及相關尺寸。在晶圓處具有16.5毫米寬有規則菱形場(亦即，以與X軸及Y軸成45°定向具有16.5毫米長對角線的正方形場)並假設光自光源(114、214-A；214-B)輻射所進入的立體角為Ω=0.03638sr，對應於IU的光學擴展可以H _IU=ΩA _field=

評估。

進一步參看圖1及圖2A：應瞭解，具體實例100(具有來自200的細節)經適當組態以提供光學元件118(FE1-A、FE1-B)、160(盲視場光闌)、144(光罩)及與晶圓-載物台156A相關聯的表面(例如，藉由晶圓載物台支撐的晶圓156的表面)為如在此項技術中理解的光學共軛元件，原因在於運用入射於其上的光照射的此等元件中的一者經由具體實例100的光學系統被光學地成像至此等元件中的另一者的點。具體實例經構造用於在光罩元件144處形成重疊FE1-A及FE1-B的影像。具體實例100、200亦經組態以使光源114(214-A、214-B)、元件122(FE2)及(PO子系統的)孔徑光闌為光學共軛物。應瞭解，圖1B為示意圖，且在自系統100的特定光學元件反射或透射穿過該特定光學元件後特定光束的發散度或彙聚度(其程度可取決於系統100的特定詳細設計而變化)可能並未在圖式中準確表示。對於光瞳建構的額外細節的揭露內容，讀者參考吾人的先前申請案(其中的每一者的揭露內容以引用的方式併入本文中)，且詳言之參考美國臨時申請案第62/487,245號。

1D EUV系統的相關具體實例的一般示意圖

圖5示意性說明1D EUV系統的具體實例500，其中與圖1B的具體實例100相比，中繼鏡126已被移除，且攜載光柵圖案的光罩144'(在光罩固持器中，未圖示)的基板的表面具有非零曲率，且因此具有非零光功率。當光罩144'經構造用於在反射中操作時，光罩144'將FE2反射器122成像至PO子系統的入射光瞳中。在自光源114傳輸後，輻射光束510與藉由光罩圖案朝向PO子系統(如運用虛線EE示意性地所示)繞射的輻射光束交叉橫越非常接近於光罩144'(如所展示)或替代地非常接近於晶圓156而安置的視場光闌160'。分隔視場光闌160'與光罩(或晶圓)的接近距離一般而言短於3毫米，較佳地短於1毫米，更佳地短於100微米，且甚至更佳短於50微米。

盲視場光闌(圖案盲)

參看圖8A、圖8B、圖8C，系統的盲視場光闌160界定經構造用於確定光束尺寸以便形成實質上多邊形形狀的曝光場810、820、830(在影像表面156)上的光學孔徑，在特定情況下一菱形形狀(展示為圖8A中的菱形形狀810)或六角形形狀(圖8B的820)。意欲曝光場(及因此曝光場形成光學孔徑)可由凹多邊形(圖8C的830)界定。因此，舉例而言，具體實例100的孔徑160的周邊大體由多邊形界定。此組態解決提供直接相鄰曝光場之間的有效空間重疊的實務問題以建立跨越整個影像表面/晶圓156的均勻曝光區。詳言之，如由一般熟習此項技術者理解，多邊形形狀促進來自隨後形成的曝光場的影像的有效幾何縫合。舉例而言，圖8A中在基板156上展示的實例曝光場的定向使得多邊形曝光場810的對角線平行於系統的x軸及y軸。雖然孔徑160在圖1B中經展示為在傳輸中操作，但應理解在相關具體實例中圖案盲160可經構造用於反射在其光學孔徑的多邊形周邊的邊界內的光。

應瞭解，取決於多邊形曝光場的特定類型/形狀，可需要跨越影像表面的大於兩個曝光遍次以在不留下任何非經曝光貼片的情況下完全及澈底地曝光影像表面。為此目的，具有根據具體實例830(其將需要6遍次以完成曝光循環)成形的曝光場的一個優點在於此實施將允許整個系統對場相依像差有更多耐受性。

額外細節及/或具體實例係在吾人的先前申請案中且詳言之在美國臨時申請案第62/352,545及62/353,245號中論述。

圖案盲的大小不影響曝光時間，且應經選擇以匹配照明源的總光學擴展。晶圓載物台掃描速度與沿著x軸量測的圖案盲的孔徑的寬度成反比。在一些情形下，圖案盲的孔徑具有高縱橫比形狀(在X中寬且在Y中非常薄)(例如，具有5比1或更高的縱橫比)可係較佳的。

本發明的1D EUV系統可裝備有的光源所需要的光學輸出可理解地取決於正確曝光晶圓上的抗蝕劑所必要的輻射功率的量及經濟產出率。

EUV源及輻射功率考慮因素

與本發明的1D EUV系統一起使用的光源的一個實例可藉由基於電漿的光源(諸如(例如)描述於US 8,242,695及/或US 8,525,138中的雷射器驅動(雷射器泵送)的電漿光源的至少一部分)提供。此等專利文獻中的每一者的揭露內容以引用之方式併入本文中。必要時，電漿源的殼體可電接地及/或重新構造用於改變經由源的窗遞送的總光功率。作為熱源，此光源發射UV光譜區域、可見光譜區域及IR光譜區域中的輻射。

雖然在4 π球面度的立體角中發射的此源的總功率可基於功率而評估為約10W從而使光源穿過其通光孔徑，但來自適合於具體實例的任何光源的適用輸出僅僅為經遞送至照明器200的孔徑的輸出。值得注意的是，總1D EUV系統的正確操作所需要的來自光源的輻射功率輸出亦取決於系統的執行率(舉例而言，以一小時內處理的晶圓(wph)的數目來量測)。表示依據1D EUV系統中的執行率變化的所估計需要的輻射功率輸出的圖的實例係基於以下假定而建立：100wph的目標執行率；對於30毫焦/平方公分的總劑量的針對晶圓的各部分的雙遍次；正方形曝光場(在與x軸及y軸成45°下定向，沿著兩個對角線量測16.5毫米，參看圖2B中的210)；每一晶圓5秒的額外負擔時間(主要晶圓交換及對準量測)；每一晶圓總共 5秒的加速度時間；對於每一曝光區30脈衝最小值；各自在65%反射率下在光罩處具有50%繞射效率的六個反射表面；及由於照明器與PO之間的不匹配光學擴展的可能50%損失的額外「幾何因數」。換言之，「幾何因數」為導引至PO入射光瞳中的源輸出功率的分率。圖表示對於給定執行率的在照明器入口處所需要的功率，以及所需要的脈衝重複率及晶圓載物台加速度。圖6中針對假定參數的特定值及針對幾何因數的三個不同值展示此圖的部分。表1另外概述結果。

應瞭解，取決於與1D EUV系統的具體實例一起使用的光源的特定選擇，此源的光學擴展可小於IU的光學擴展。在此情況下，系統可經組態與多個光源(例如，如圖2A中所示，214-A及214-B)一起使用。在此情況下所需要的(另外相同)光源的數目可估計為N _sources=H _IU/H _{single source}，其中H _{single source}為單個光源的光學擴展。

在吾人的先前申請案中論述經合理組態用於本發明的1D EUV系統中的操作的EUV輻射源的額外細節及/或具體實例。舉例而言，在圖9A、圖9B中展示與1D EUV曝光工具的光學系統一起使用的此EUV源的光收集示意圖的實例。圖9A說明具有用於將EUV輻射自LPP重新聚焦至IF(其又充當本發明的IU的具體實例的光源)的橢球形鏡的雷射器驅動電漿光源的組態。5sr收集器及1.6sr子孔徑組態經示意性地展示以用於比較。圖9B為說明具有中心開口910A、錫噴射器214及輔助光源IF 916的收集器910的圖9A的雷射器驅動電漿源的基於射線模型的示意圖。

圖9A、圖9B的EUV源的特定模型包括設定與距IF 916的距離成比例的光的高斯形輻照度分佈的邊界的孔徑及遮攔遮罩(藉由兩個圓及矩形的組合而形成)。

模型進一步包括以下效應：i)電漿發射918的三維(3D)分佈；(ii)橢圓形鏡像差、遮攔及反射率變化；(iii)由錫噴射器214所引起的遮攔。源的模型經進一步假定具有：a)650毫米直徑橢球形收集器；b)具有由5sr立體角界定的NA的源；c)具有在FWHM處的90微米直徑(或在1/e2位準下的約910微米)的大約高斯投影的電漿918輻射分佈。在圖9C、圖9D中呈現具有FRED®的此分佈的模擬投影的結果；d)具有0.25的NA的IF 916；e)20%中心圓盤形遮攔910A(約130毫米直徑)；及f)由錫噴射器914所引起的15%線性遮攔(100毫米寬度)。收集器910的反射率經假定為約50%，IF 916的有效直徑(考慮到雷射器驅動電漿源的不穩定性)經假定為約2毫米。藉由電漿源產生的光的模型化空間分佈及IF 916的平面處的模型化空間分佈可自說明強度分佈的圖10A、圖10B、在圖11A中展示的IF 916的平面處的射線點圖式及在如圖11B中所示的相同平面處的射線方向的圖式評估。

使用本發明的具體實例的微影製程的考慮因素

當在本發明的1D EUV系統的具體實例中使用的遮罩(光罩)144經組態為相移遮罩(PSM)以增加在基板處形成的影像的對比度時，與使用習知2D EUV系統實現的彼等特徵相比，經印刷的影像的所得特徵得以改良。

在表2中概述的成像模擬條件下進行所提議1D EUV系統的模擬。為了比較，亦列出先前技術的2D EUV系統的相關參數。

表3展示在0.33NA及0.55NA處運用所提議1D EUV工具的具體實例以及先前技術的標準2D EUV工具而印刷的1D光柵的面積影像對比度。0.33NA工具完全不可印刷具有20奈米間距光柵，且使用0.55NA工具情況下的成像產生較低對比度。為了比較，圖7A展示針對本發明的具體實例及先前技術的標準高NA 2D EUV工具的經由聚焦在最佳劑量下自抗蝕劑模型輸出的資料。

圖7B、圖7C另外分別針對具有0.55的NA並利用二元遮罩的2D EUV系統及針對上文所論述的本發明的具體實例(NA=0.4、PSM)說明依據照射劑量(以毫焦/平方公分計)及散焦(以微米計)變化的經印刷於基板上的圖案的臨界尺寸(CD)的相依性。雖然本發明的具體實例可需要較高照射劑量，但具體實例表明影像品質的實質上較小減小：相對較而言，1D EUV系統中的散焦的給定值的CD的惡化實質上小於2D EUV系統中的惡化。舉例而言，如自圖7B、圖7C的曲線A與B的比較瞭解，約0.05微米的散焦引起2D EUV系統的CD自約11奈米至約14.5奈米的增加，及1D EUV系統的僅僅自約12.5奈米至約13.5奈米的增加。熟習此項技術者將易於瞭解藉由使用本發明的具體實例實現的增加對比度的優點。

根據參看圖1至圖11描述的具體實例的實例，已概述1D EUV曝光工具的概念。雖然敍述經選擇用於此具體實例的特定值，但應理解在本發明之範疇內，所有參數的值可在寬範圍內變化以滿足不同應用。舉例而言，本發明的具體實例已經描述為不在光罩的平面處遠心並具有在曝光期間固定的光罩位置。然而，在曝光執行之間，或在曝光期間，光罩可沿著z軸稍微移動(必要時)以誘發影像的放大率的變化並有效允許本發明的曝光工具擴大/收縮所成像1D圖案以用於與已在基板上印刷的圖案幾何匹配。

具體實例已描述為包括藉由儲存於記憶體中的指令控管的控制電路/處理器。記憶體可為適合於儲存控制軟體或其他指令及資料的隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體或任何其他記憶體，或其組合。熟習此項技術者亦應易於瞭解界定本發明的功能的指令或程式可以多個形式(包括但不限於永久地儲存於不可寫儲存媒體(例如，電腦內的唯讀記憶體器件(諸如ROM)，或藉由電腦I/O附接可讀的器件(諸如CD-ROM或DVD碟片))上的資訊、可變地儲存於可寫儲存媒體(例如軟性磁碟、可卸除式快閃記憶體及硬碟機)上的資訊，或經由通信媒體(包括有線或無線電腦網路)傳送至電腦的資訊)遞送至處理器。另外，雖然本發明可體現於軟體中，但實施本發明所必需的功能可視情況或替代地使用韌體及/或硬體組件(諸如組合邏輯、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘極陣列(FPGA)或其他硬體或硬體、軟體及/或韌體組件的某一組合)部分或整體體現。

表4概述與一些2D EUV系統的操作參數相比本發明的一個特定具體實例的有利操作參數。

基於本揭露內容與吾人先前申請案的揭露內容的組合，熟習此項技術者將易於瞭解已論述的專用於在所選工件上印刷直平行線路的陣列的1D EUV系統的各種具體實例。此等具體實例包括但不限於：

- (EUV)曝光工具的具體實例，其包括：IU；反射器(含有其上攜載實質上1D圖案的圖案源；此反射器經安置以接收來自IU的EUV輻射的入射光束)；PO子系統，其具有參考軸且經組態以接收來自從反射器傳送的入射光束的輻射。在一個具體實例中，反射器包括相移遮罩。PO子系統亦經組態以運用減小因數N>1，並藉由使用在反射器處自入射光束起始的僅僅兩個輻射光束在與反射器以光學共軛的平面上形成1D圖案的光學影像。實質上1D圖案具有第一空間頻率，而其光學影像具有第二空間頻率，且第二空間頻率為第一空間頻率的至少兩倍。反射器係以相對於IU及PO子系統的實質上固定空間及光學關係而安置。形成光學影像的僅兩個輻射光束不包括表示在反射器處入射光束的鏡面反射的輻射光束。曝光工具可進一步包括經組態以便可橫向於參考軸而移動的工件。在特定情況下，IU包括第一及第二蠅眼(FE)反射器。另外或在替代方案中，反射器可經安置於第一FE反射器的個別構成反射元件之間。一般而言，PO子系統包括第一及第二反射器(第一反射器具有第一曲率半徑，第二反射器包括第二曲率半徑，第一及第二曲率半徑具有相反正負號)。在一個實施中，PO子系統為含有主要及輔助鏡子系統的反射系統，主要及輔助鏡子系統中的至少一者包括空間上彼此不同的兩個反射元件。

- 1D EUV曝光工具的相關具體實例，其包括：IU(具有作為IU的構成反射器的第一及第二蠅眼反射器)；與IU光通信的PO子系統；反射式圖案源，其以相對於IU及PO子系統的實質上固定空間及光學關係而安置並在其上攜載實質上1D圖案(圖案源經組態以接收來自IU的輻射光束並將來自此輻射光束的輻射傳送至PO子系統)；及可相對於PO 子系統的參考軸橫向移動的工件。IU可進一步包括中繼鏡，其以與第二蠅眼反射器及反射式圖案源兩者光通信方式安置。在一個特定實施中，1D EUV曝光工具另外包括安置於第二蠅眼反射器與中繼鏡之間的視場光闌。視場光闌大體界定具有多邊形周邊的光學孔徑。另外或在替代方案中，1D EUV曝光工具經組態使得第一蠅眼反射器、視場光闌、圖案源及與工件相關聯的表面彼此光學共軛。一般而言，PO子系統包括第一鏡及第二鏡，其中的至少一者具有中心遮攔。此等第一及第二鏡經組態以共同地界定消像散光學系統。在特定情況下，PO子系統進一步包括第三鏡。在特定實施中，PO子系統具有僅僅兩個反射器。在相關實施中，PO子系統具有僅僅三個反射器。曝光工具可經組態使得來自輻射光束的EUV輻射藉由使用不超過十個反射器(其中此等十個反射器包括第一及第二蠅眼反射器及PO子系統的反射器)經由IU及PO子系統沿著參考軸朝向工件遞送。工具的圖案源大體裝備有圖案源支撐件，其不含經組態以在曝光工具操作期間以與工件的運動運動同步的方式掃描圖案源的結構。在特定實施中，攜載1D圖案的圖案源的表面可具有非零曲率半徑以界定圖案源的非零光功率。在此情況下，圖案源的此表面具有界定於第一平面中的第一有限曲率半徑，第一平面橫切於此表面並含有垂直於此表面的圖案源軸。另外，圖案源的表面可具有界定於第二平面中的第二有限曲率半徑，第二平面橫切於第一平面並含有圖案源的軸。第一及第二有限曲率半徑可實質上彼此相等。1D EUV曝光工具可另外包括經組態以發射在EUV波長處的輻射並經定位以與第二蠅眼反射器及PO子系統的入射光瞳光學共軛的輻射源。在一種情況下，輻射源含有電漿驅動光發射器。1D EUV曝光工具可進一步裝備有控制單元(以與工件可操作通信方式組態)，控制單元含有經程式化以執行以下操作的處理器：(i)沿著第一軸(藉由PO子系統運用自反射式圖案源遞送的輻射相對於在接近於工件表面的平面中形成的曝光場的位置)及沿著此第一掃描軌跡掃描工件以便形成沿著第一軸延伸的平行線路的條帶；及(ii)當預先存在圖案已在所討論的掃描之前與工件相關聯時調整第一掃描軌跡以將條帶預定地疊對至預先存在圖案的一部分上。在特定情況下，處理器經程式化以在掃描工件過程期間調整第一掃描軌跡，包括(a)沿著第二軸移動及(ii)沿著第三軸移動中的至少一者，第二軸垂直於第一軸，第三軸垂直於第一軸及第二軸兩者。控制單元可進一步以可操作方式與IU及PO子系統中的至少一者協作，且處理器可經進一步程式化以調整平行線路的條帶的間距以使條帶變形。

- 用於經由1D EUV曝光工具傳輸輻射的方法的具體實例。方法包括傳送第一EUV輻射(藉由此EUV曝光工具的IU的第一反射器接收)至1D EUV曝光工具的反射圖案源的步驟，圖案源相對於IU的第一反射器在實質上固定空間關係中。方法包括進一步穿過含有第一鏡的反射表面的表面傳送第一EUV輻射(已與反射式圖案源互動)的第二步驟。舉例而言，此傳送可包括穿過第一鏡的中心孔徑或中心遮攔傳輸第一EUV輻射。在一種情況下，穿過中心遮攔傳輸第一EUV輻射可包括穿過中心孔徑傳輸第一EUV輻射，中心孔徑的表面積不超過第一鏡的反射表面的面積的40%。傳送的動作可包括第一EUV輻射的第一光束碰撞至第一鏡的表面處的第一位置上及該第一EUV輻射的第二光束碰撞至相同第一鏡的表面處的第二位置上，第一位置及第二位置界定於第一鏡相對於參考軸的相對側面上。替代地或另外，方法進一步包含(a)自其上攜載實質上一維(1D)圖案的圖案源的表面反射第一輻射及/或(b)其進一步包含運用N>1的減小因數在與反射式圖案源光學共軛的目標表面上形成實質上1D圖案的光學影像。形成光學影像的步驟包括運用由於傳送步驟而在反射式圖案源處起始的僅僅兩個輻射光束形成光學影像，且該些僅兩個輻射光束不包括表示第一EUV輻射在反射式圖案源處的鏡面反射的光束。方法可另外包括形成光學影像的步驟，其中影像的兩個直接相鄰線性元素之間的分隔距離不超過10奈米；且較佳不超過7奈米。在一個實施中，方法進一步包括在此輻射與反射式圖案源互動後改變第一EUV輻射的波前的曲率的步驟。方法可進一步包括(i)穿過第二鏡傳輸第一EUV輻射及在該第二鏡的相對於第二鏡的光軸的一側的表面處部分反射第一輻射。在此狀況下，進一步傳送及傳輸第一輻射穿過第二鏡的步驟共同地界定傳輸輻射穿過具有至少0.2的數值孔徑的消像散鏡面系統。

出於本揭露內容及所附申請專利範圍的目的，術語「實質上」、「大致」、「約」及關於值、元件、性質或特性附近的描述符的類似術語的使用意欲強調所提及的值、元件、性質或特性，雖然未必準確陳述，但出於實務目的，仍然將視為如由熟習此項技術者陳述。此等術語(如應用於指定特性或品質描述符)意謂「大部分」、「主要地」、「顯著地」、「大體上」、「基本上」、「在很大程度上」、「大體上但不一定完全相同」，以便適當地表示近似語言並描述指定特性或描述符以使得其範疇將藉由一般熟習此項技術者理解。在一個特定情況下，術語「大致」、「實質上」及「約」在參考數值使用時表示相對於指定值正或負20%的範圍，更佳地正或負 10%，甚至更佳正或負5%，最佳相對於指定值正或負2%。作為非限制性實例，彼此「實質上相等」的兩個值意指兩個值之間的差可在值自身+/-20%的範圍內，較佳地在值自身+/-10%的範圍內，更佳地在值自身+/-5%的範圍內，且甚至更佳在值自身+/-2%或更小的範圍內。

此等術語在描述所選擇特性或概念中的使用既不意指亦不提供不確定性之任何基礎及用於添加數字限制至指定特性或描述符。如由熟習此項技術者理解，當使用在此項技術中接受的量測方法用於此等目的時，準確值的實務偏差或來自彼陳述的此值、元件或性質的特性屬於由典型的實驗量測誤差界定的數值範圍且可在由典型的實驗量測誤差界定的數值範圍內變化。

舉例而言，對實質上平行於參考線路或平面的所識別向量或線路或平面的參考將視為與所參考線路或平面相同或非常接近於所參考線路或平面的此向量或線路或平面(其中與所參考線路或平面的角度偏差被視為先前技術中實際上典型值，例如，在零度與十五度之間，較佳地在零度與十度之間，更佳地在零度與5度之間，甚至更佳在零度與2度之間，且最佳地在零度與1度之間)。舉例而言，對實質上垂直於參考線路或平面的所識別向量或線路或平面的參考將視為其表面的法線處於參考線路或平面或非常接近於參考線路或平面的此向量或線路或平面(其中與所參考線路或平面的角度偏差被視為先前技術中實際上典型值，例如，在零度與十五度之間，較佳地在零度與十度之間，更佳地在零度與5度之間，甚至更佳在零度與2度之間，且最佳地在零度與1度之間)。術語「實質上剛性的」當在關於為所討論的新發明提供機械支撐的殼體或結構元件使用時大體識別硬度高於此結構元件支撐的新發明的硬度的結構元件。作為另一實例，關於指定表面的術語「實質上平坦」的使用意指此表面可擁有在即將來臨的特定情形中經設定大小並表達為通常由熟習此項技術者所理解的不平坦及/或粗糙度的程度。

如應用於不同實務情形的術語「實質上」、「約」及/或「大致」的含義的其他特定實例可在本發明中別處提供。

本發明的系統的具體實例包括藉由儲存於記憶體中的指令控制以執行如上文所揭露的特定資料收集/處理及計算步驟的電子電路(例如，電腦處理器)。記憶體可為適合於儲存控制軟體或其他指令及資料的隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體或任何其他記憶體，或其組合。熟習此項技術者應易於瞭解界定本發明操作的指令或程式可以許多形式(包括(但不限於)永久地儲存於非可寫儲存媒體(例如，電腦內的唯讀記憶體器件(諸如ROM)，或藉由電腦I/O附接可讀的器件(諸如CD-ROM或DVD碟片))上的資訊、可變地儲存於可寫儲存媒體(例如軟性磁碟、可卸除式快閃記憶體及硬碟機)上的資訊，或經由通信媒體(包括有線或無線電腦網路)傳送至電腦的資訊)遞送至處理器。另外，雖然本發明可體現於軟體中，但實施本發明所必需的功能可視情況或替代地使用韌體及/或硬體組件(諸如組合邏輯、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘極陣列(FPGA)或其他硬體或硬體、軟體及/或韌體組件的某一組合)部分或整體體現。

如隨附於本揭露內容的申請專利範圍中所敍述的本發明意欲根據本揭露內容作為整體評估。已描述的在細節、步驟及組件方面的各種變化可藉由熟習此項技術者在本發明的原理及範疇內進行。

舉例而言，參看圖12，展示說明與圖5的具體實例相比稍微改變的(本發明的1D EUV曝光工具的)光學系統的一部分的示意圖。(注意，為說明簡單起見，圖12的此示意圖係在不考慮比例、形狀或相互定向的準確度及/或所描繪組件的定位情況下呈現)。此處，正如同在圖5的具體實例500中，攜載實質上1D圖案(其經由PO子系統134、130以光學方式成像至通常與工件156相關聯的影像表面上)的圖案源144'的表面在空間上彎曲。然而，與具體實例500相比，圖案源144'係運用自光IF的輔助來源916(如上文所論述，由於系統的EUV源的操作而形成)到達的EUV輻射(展示為箭頭1210)在可被稱為離軸定向的定向中照射。詳言之，入射至圖案源EUV輻射上的傳播1210的大體方向相對於法線1220形成傾斜非零入射角，該法線界定垂直於彎曲圖案源144'的表面的軸。在特定情況下，至圖案源144'上的EUV輻射1210的入射角經選擇以確保(例如)輻射1210的平均波向量至圖案源144'的表面上的投影實質上平行於實質上1D圖案的線路擴展所沿著的軸。舉例而言，在當圖案源的實質上1D圖案由1D繞射光柵形成時的情況下，至圖案源144'上的輻射1210的入射平面實質上平行於光柵線路及參考軸(諸如法線1220)。如圖12的視圖中所示，圖案源144'的實質上1D圖案的線路沿著y軸延伸。

再次參看圖1B，舉例而言，將瞭解圖案源的類似配置的離軸照射可在(1D EUV曝光工具的)採用實質上平面或平坦圖案源144的光學系統中採用，及/或在採用中繼反射器126的光學系統中採用。亦應瞭解，圖案源(如上文所描述，無論平坦或彎曲)的離軸照射可通常運用以不同準直度為特徵的EUB輻射光束來進行。舉例而言，圖案源的離軸照射可運用自IU到達的實質上準直EUV輻射光束配置；在另一非限制性實例中，此EUV輻射光束可朝向圖案源在空間上彙聚。

因此，本發明的範疇包括在1D EUV曝光工具的光學系統內IU及圖案源的此相互定向，IU的最後光學元件(其為FE反射器或中繼反射器)運用該1D EUV曝光工具的光學系統沿著軸朝向圖案源反射EUV輻射，該軸至圖案源的圖案攜載表面上的投影平行於實質上1D圖案的元件的縱向範圍。

離軸照射配置的選擇可有益於減小跨越FOV的成像對比度的損失，且在一些狀況下有益於減小或避免可另外需要藉由改變光源的結構或圖案源自身的結構而補償的相位影響(對輻射自圖案源穿過PO子系統及進一步朝向影像表面的傳播的影響)。考慮以下事實：一般而言，與本發明的具體實例一起使用的圖案源的至少結構的可接受變化受到限制，圖案源的離軸照射的實施可證實實際上有利。歸因於圖案源144、144'的圖案的實質上1D性質及在系統經組態以確保光學組件不干擾穿過PO子系統的+1及-1階繞射的傳播(如吾人的先前申請案中所論述)的同時自入射輻射1210在圖案源處形成的零階繞射大體被阻擋的事實，在本發明的具體實例中對於特定入射角的要求稍微寬鬆。參看圖12，舉例而言，在一個具體實例中，自IU到達的輻射入射於圖案源上的角度係在約零度至約40度的範圍內；在相關具體實例中，係約10度至約30度的範圍內。應理解此等範圍僅僅提供角度範圍的實例。在實際具體實例中，可任何地方使用自0至實質上90度的入射的角度或角度範圍。

所揭露的態樣，或此等態樣的部分可以上文未列的方式組合。因此，本發明不應被視為限制於所揭露的具體實例。