TWI761304B

TWI761304B - 光瞳琢面反射鏡、用以決定光瞳琢面反射鏡之設計的方法以及用以產生微結構或奈米結構組件的方法

Info

Publication number: TWI761304B
Application number: TW105115498A
Authority: TW
Inventors: 湯瑪士費雪
Original assignee: 德商卡爾蔡司Ｓｍｔ有限公司
Priority date: 2015-05-20
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2022-04-21
Also published as: KR102611719B1; DE102015209175A1; WO2016184743A1; CN107567598A; CN107567598B; TW201702637A; KR20180008494A

Abstract

光瞳琢面反射鏡(20)之光瞳琢面(29)的個別反射表面(33)具有不同的形式及/或尺寸。

Description

光瞳琢面反射鏡、用以決定光瞳琢面反射鏡之設計的方法以及用以產生微結構或奈米結構組件的方法

[相關專利參照]

德國專利申請案DE 10 2015 209 175.9的內容係併入本文作為參考。

本發明關於用於投射曝光裝置之照明光學單元的一光瞳琢面反射鏡。本發明也關於用以決定光瞳琢面反射鏡之設計的一方法。此外，本發明關於用於具有對應光瞳琢面反射鏡之用於投射曝光裝置的一照明光學單元、關於具有此一照明光學單元的一照明系統及一光學系統以及關於具有對應照明光學單元的一投射曝光裝置。最後，本發明關於用以產生微結構或奈米結構組件的一方法以及關於根據該方法所產生的一組件。

具有琢面反射鏡的照明光學單元已揭露於例如US 2011/0001947 A1、US 2013/0335720 A1及US 6,859,328 B2。

本發明的一目的為改善用於投射曝光裝置之照明光學單元的光瞳琢面反射鏡。此目的藉由如申請專利範圍第1項所述之光瞳琢面反射鏡所達成。本發明的精神在於形成具有不同尺寸(size)之光瞳琢面的光瞳琢面反射鏡。光瞳琢面特別地也可具有不同的形式(form)。光瞳琢面的至少一子集(subset)可具有不規則的形式。特別地，其具有不同長度的側邊緣。特別地，其可具有不規則多變形的形式。

在將光瞳琢面形成為n邊形(n-gon)(亦即具有n角反射表面)的情況中，反射表面的形式具有m重(m-fold)反射對稱性，其中m<n。反射表面的形式可特別地僅具有簡單的一重旋轉對稱性。在六邊形光瞳琢面的情況中，形式可特別地具有一重、二重或三重旋轉對稱性。

根據本發明的一態樣，具有此一不規則形式之光瞳琢面的子集包含特別是至少10%、特別是至少20%、特別是至少30%、特別是至少40%、特別是至少50%、特別是至少60%、特別是至少70%、特別是至少80%、特別是至少90%的光瞳琢面。也可能將所有光瞳琢面形成為不規則形式。也可能規定具有不規則形式之光瞳琢面數量的上限。上限可例如為90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%或10%。

根據本發明，已確認可藉由將光瞳琢面的尺寸及/或形式調整為點形式(spot form)(亦即由第一琢面反射鏡之琢面在光瞳琢面反射鏡之琢面上產生之輻射源的影像的形式)而降低、特別是最小化、特別是避免光瞳琢面反射鏡之琢面的過度曝光(overexposure)。這允許最大化照明系統的傳輸。也有可能以此方式改善照明系統的穩定度，特別是關於操作期間的可能偏移。

光瞳琢面反射鏡一詞主要用以與在照明輻射之光束路徑中配置於前的照明光學單元的第一琢面反射鏡區分，其也稱作場琢面反射鏡 (field facet mirror)。第一琢面反射鏡較佳配置於與物場共軛之照明光學單元的場平面中。然而，也可配置為與此一場平面相距一距離。較佳為配置在對應場平面的附近。

光瞳琢面反射鏡(其一般稱作第二琢面反射鏡)較佳係配置於照明光學單元的光瞳平面中。它也可配置為與此一光瞳平面相距一距離。然而，較佳為近瞳(pupil-near)配置。近瞳一詞的更準確、量化的定義可參考DE 10 2012 216 502 A1。

光瞳琢面反射鏡的反射鏡元件(其也稱作光瞳琢面)特別是剛性地配置。不需有用以位移反射鏡元件的致動機制。因此，光瞳琢面反射鏡的結構將大大的簡化。

根據本發明的一態樣，光瞳琢面反射鏡的其中至少兩個反射鏡元件的尺寸可相差至少1.05倍、特別是至少1.1倍、特別是至少1.15倍、特別是至少1.2倍。反射鏡元件的尺寸在此處應理解為特別地表示其反射表面的面積量。反射鏡元件的尺寸較佳係相差至多2倍、特別是至多1.5倍、特別是至多1.3倍。

光瞳琢面反射鏡的反射鏡元件可特別地具有多邊形個別反射表面。鄰近的反射鏡元件較佳具有包含彼此平行之側邊緣的反射表面。特別地，兩鄰近反射鏡元件之彼此鄰近的側邊緣為平行。這允許增加光瞳琢面反射鏡的填充度(degree of filling)。

根據本發明另一態樣，光瞳琢面反射鏡具有高填充度。填充度也稱作整合度。填充度特別是至少為0.7°、特別是至少為0.8°、特別是至少為0.9°。高填充度具有降低(特別是避免)傳輸耗損的效果。

根據本發明另一態樣，反射鏡元件的個別反射表面在各個情況下具有分別從一基本形式(basic form)所發展出、或已從一基本形式所發展出、或可從一基本形式獲得的一形式，該基本形式係選自由具有至多12個、特別是至多10個、特別是至多8個、特別是至多6個側邊緣之藉由其中至少一側邊緣的平行位移的至多五個、特別是至多四個、特別是至多三個、特別是至多兩個不同基本形式所組成的一群組。特別是，有可能所有的個別反射表面具有藉由其中至少一側邊緣的平行位移而分別從相同形式所發展出的一形式。

具有圓弧段狀邊緣的凸形基本形式(特別是多邊形或一般為多邊形)作為基本形式。特別地，等邊多邊形、特別是正多邊形可作為基本形式。多邊形可特別為三角形、矩形、五邊形、六邊形或八邊形。基本形式特別地選擇使得可能用其鑲嵌一平面。這可能需要任何種類的一般鑲嵌的形式或特別是平面的半規則(demiregular、semiregular)或規則鑲嵌。

個別反射表面的形式特別地發展成一或多個其邊緣在各個中心垂直於這些邊緣的方向中、或在圓弧邊緣的情況中為在一中心垂直通過連接其兩個角點(corner point)之一線的方向中的位移。換言之，在位移期間維持基本形式的內角(internal angle)。因此，一方面有助於光瞳琢面反射鏡的設計。此外，可因此而有助於光瞳琢面的產生及/或處理。因此也可避免個別反射鏡之間不想要空隙的發生。

其中一反射鏡元件之一邊緣的位移同時可能導致鄰近反射鏡元件之鄰近邊緣的位移。這將於下文中作更詳細的解釋。

根據本發明的另一態樣，至少其中某些個別反射表面係形成為六邊形。特別地，可設想將所有的個別反射表面形成為六邊形。個別反射表面的六邊形的形成使得鑲嵌可能實質上沒有任何間隙。

個別反射表面的內角可特別地在各個情況下為120°。替代方案也同樣可能。舉例來說，個別反射表面也可以平行四邊形的方式形成。不同形式(例如平行四邊形及五邊形)的組合也是可能的。

根據本發明另一態樣，反射鏡元件配置於矩形網格(grid)、特別是六邊形網格的格點(grid point)上。反射鏡元件特別地配置使得其反射表面的幾何形心在其調整前係位在矩形六角網格的格點上。

根據另一具體實施例，反射鏡元件特別地配置使得其反射表面的幾何形心(geometrical centroid)在其調整前位於沿一方向系統性形變(systematically distorted)之一網格(特別是沿一方向系統性形變之一六角網格)的格點上。

換言之，光瞳琢面特別地基於圓形的最緊密包裝(densest packing)(亦即六角網格)而配置於光瞳琢面反射鏡上。為了調整光瞳琢面為點形式，可特別地設想基於藉由彼此平行之側邊緣的成對位移的此配置而改變鄰近光瞳琢面的形式及尺寸。

根據本發明另一態樣，特別地規定個別反射表面的尺寸具有取決於光瞳琢面反射鏡上之反射鏡元件位置及/或鄰近個別反射表面之成對個別變化的一系統性縮放(systematic scaling)。

個別反射表面之尺寸的系統性縮放允許將光瞳琢面反射鏡相對平行於物體平面之一平面的傾斜列入考量。系統性縮放特別地關於反射鏡元件之個別反射表面的基本形式。

個別反射表面之其中一者沿形變方向的尺寸L可特別地由以下的估計所特徵化：0.9(d/d_ref)²

L：L_ref

1.1(d/d_ref)²、特別是0.95(d/d_ref)²

L：L_ref

1.05(d/d_ref)²、特別是0.97(d/d_ref)²

L：L_ref

1.03(d/d_ref)²、特別是0.99(d/d_ref)²

L：L_ref

1.01(d/d_ref)²、特別是0.995(d/d_ref)²

L：L_ref

1.005(d/d_ref)²。在此處，d表示個別琢面與光罩(reticle)的距離，特別是光學路徑。L_ref及d_ref表示任何理想的參考琢面，例如最小琢面。

個別反射表面本身的特定形式可由鄰近個別反射表面的成對個別變化(paired individual variation)所影響。根據本發明所提供之鄰近反射鏡元件之兩平行邊緣的位移特別地具有效果：一反射鏡元件之個別反射表面的尺寸是在損失其他反射鏡元件之個別反射表面的尺寸下而增加。因此，傳輸的改善，特別是傳輸的最大化是可能的。

本發明另一目的為改善用以決定光瞳琢面反射鏡之設計的方法。此目的藉由包含以下步驟的方法來達成：- 針對光瞳琢面反射鏡之反射鏡元件之個別反射表面的形式(特別是如申請專利範圍第1項所述)，指定選自由具有至多12個側邊緣之至多五個不同基本形式所組成之一群組的基本形式；- 調整個別反射表面的尺寸及/或形式以改善傳輸及/或系統穩定度；- 針對個別反射表面之尺寸及/或形式的調整，提供一系統性縮放及/或鄰近個別反射表面的一成對個別變化。

個別反射表面的尺寸及/或形式的調整允許傳輸及/或系統穩定度得到改善。

鄰近個別反射表面的成對變化應理解為特別地表示(如上述)：個別反射表面的尺寸是在藉由位移其中一其側邊緣、犧牲鄰近個別反射表面的尺寸下而增加。

根據本發明另一態樣，設想成對地位移鄰近反射鏡元件的平行邊緣，以調整個別反射表面的尺寸。其他反射鏡元件可藉此分別保持不變。

根據本發明另一態樣，設想在個別反射表面之尺寸的調整中考量個別反射表面區域中之照明輻射的強度分布及/或照明光學單元中之反射鏡裝置的配置。

根據本發明，已確認集光器的成像特性以及可能為集光器(collector)的光譜過濾表面結構可能因為輻射源之各向異性、特別是電漿之各向異性而造成光瞳琢面反射鏡上照明點的橢圓度。這可特別包含改變照明點在遠場上的定向。照明點的位置、尺寸及形式可藉由模擬或實驗方法來決定。它可從輻射源及/或照明光學單元的資料來判定、特別是計算。

已確認用於光瞳琢面之配置的網格的形變(distortion)可由光瞳琢面反射鏡相對平行於物體平面之一平面的傾斜配置而產生。這可在光瞳琢面反射鏡的設計中考量。

本發明的其他目的為改善用於投射曝光裝置的照明光學單元、用於投射曝光裝置的照明系統及用於投射曝光裝置的光學系統、以及對應的投射曝光裝置。

這些目的藉由前述的光瞳琢面反射鏡而分別達成。

那些光瞳琢面反射鏡的優點是明顯的。

根據本發明另一態樣，一EUV輻射源(亦即發射在EUV範圍、特別是在5奈米到30奈米之波長範圍之照明輻射的輻射源)作為輻射源。

本發明的其他目的為改善用以產生微結構或奈米結構組件的方法以及改善此一組件。這些目的藉由提供根據本發明之投射曝光裝置而達成。前述的優點為顯而易見的

可在極高的結構解析度下產生組件。如此，有可能例如產生具有極高度整合或儲存密度的半導體晶片。

1:投射曝光裝置

2:輻射源

3:照明系統

4:照明光學單元

5:物場

6:物體平面

7:光罩

8:光罩保持器

9:物體位移驅動器

10:投射光學單元

11:影像場

12:影像平面

13:晶圓

14:晶圓保持器

15:晶圓位移驅動器

16:EUV輻射

16_i:照明光部分光束

16_i ¹-16_i ^X:照明光部分光束

17:集光器

18:中間焦點平面

18a:中間焦點

19:場琢面反射鏡

20:光瞳琢面反射鏡

21:轉移光學單元

22:反射鏡

23:反射鏡

24:反射鏡

24a:劑量感測器

24b:中央控制裝置

25:場琢面

25¹-25^x:發出點

26:場琢面塊

27:場琢面載具

28:空隙

29:光瞳琢面

30:光瞳琢面載具

31_i:形心曲線

32:側邊緣

32*:側邊緣

33:反射表面

34:雙箭頭

35:強度分布

36:輻射耗損

本發明的其他優點、細節及詳情將由範例具體實施例的描述並參照圖式而變得明顯，其中：圖1示意性地顯示用於EUV投射微影之投射曝光裝置的縱剖面；圖2及圖3顯示場琢面反射鏡的配置變化，其可由單塊場琢面來組態但也可具有分別從複數個個別反射鏡建構的場琢面；圖4示意性地顯示光瞳琢面反射鏡之部分區域的平面圖，其與場琢面反射鏡一同為投射曝光裝置之照明光學單元的部分；圖5顯示可在圖4所示之光瞳琢面反射鏡之例子中使用的光瞳琢面的變化形式的範例代表，經由其中單一個場琢面及一指定照明通道而撞擊於光瞳琢面之照明光之部分光束的邊緣輪廓係表示於光瞳琢面上，除了照明光部分光束的邊緣輪廓，也顯示了在光源成像期間從相關場琢面上不同點所發出之照明光子光束的場相依形心曲線；圖6顯示在照明光學單元中光束路徑細節的簡化示意圖，以從光瞳琢面反射鏡上之等距方向之物場點的角度來描述系統性形變，其係由光瞳琢面反射鏡相對平行於物場平面之一平面的傾斜而引起；圖7顯示一示意表示以解釋根據本發明而提供之鄰近個別反射表面之尺寸的成對個別變化；以及圖8示意性地顯示根據另一具體實施例之光瞳琢面反射鏡部分區域的平面圖。

圖1示意性地顯示微影投射曝光裝置1的剖面圖。投射曝光裝置1包含光源或輻射源2。投射曝光裝置1的照明系統3具有照明光學單元4，其用以曝光在物體平面6中與物場5重合之照明場。照明場也可大於物場5。在此情況下，曝光形式為光罩7的一物體，其係配置於物場5中且由一物體或光罩保持器8所保持。光罩7也稱作微影遮罩(lithography mask)。物體保持器8可藉由物體位移驅動器9而沿一物體位移方向位移。投射光學單元10(其係高度簡化地表示)用以將物場5成像至在影像平面12中的影像場11。光罩7上的結構成像至配置於影像平面12中之影像場11區域中之晶圓13的光感層上。晶圓13由晶圓保持器14所保持。晶圓保持器14可藉由晶圓位移驅動器15而以與物體保持器8同步的方式平行於物體位移方向位移。

輻射源2為具有範圍在5奈米到30奈米間之發射使用輻射的一EUV輻射源。這可為一電漿源，例如GDPP(氣體放電激發電漿)源或LPP(雷射激發電漿)源。也可使用基於同步加速器或基於自由電子雷射(FEL)的輻射源作為輻射源2。熟此技藝者可從例如US 6,859,515 B2找到有關這類輻射源的資訊。從輻射源2所發出的EUV輻射16(特別是照明物場5的使用照明光)可由集光器17聚焦。對應的集光器揭露於EP 1 225 481 A。在集光器17的下游，EUV輻射16在入射至場琢面反射鏡19之前係傳輸通過在中間焦點平面18的中間焦點18a。場琢面反射鏡19為照明光學單元4的第一個琢面反射鏡。場琢面反射鏡19具有複數個反射場琢面25，其僅高度示意地顯示於圖1中。場琢面反射鏡19配置於照明光學單元4的場平面，其與物體平面6光學共軛。

EUV輻射16在下文中也稱作照明輻射、照明光或成像光。

在場琢面反射鏡19的下游，EUV輻射16由光瞳琢面反射鏡20反射。光瞳琢面反射鏡20為照明光學單元4的第二琢面反射鏡。光瞳琢面反射鏡20配置於照明光學單元4的光瞳平面中，其與中間焦點平面18以及與照明光學單元4及投射光學單元10的光瞳平面光學共軛或與此光瞳平面重合。光瞳琢面反射鏡20具有複數個反射光瞳琢面29，其僅高度示意地顯示於圖1中。光瞳琢面29在各個情況下具有反射表面33，其也稱作個別反射表面。為了簡化，反射表面33本身也稱作光瞳琢面29。在光瞳琢面反射鏡20之光瞳琢面29以及形式為轉移光學單元21(其具有以光束路徑順序標示的反射鏡22、23及24)之下游成像光學組件的協助下，場琢面反射鏡19的場琢面係彼此疊加地成像至物場5。轉移光學單元21的最後反射鏡24為切線入射反射鏡。根據照明光學單元4的整合，也有可能省去全部或部分的轉移光學單元21。

照明光16(其例如在物體平面6中導引朝向大於物場5之x尺寸的絕對x值)可在對應光學單元(圖未示)的協助下導引朝向數個能量或劑量感測器(圖1示意性地顯示其中一劑量感測器(dose sensor)24a)。劑量感測器24a以未圖式的方式信號連接至中央控制裝置24b。劑量感測器24a產生輸入信號，用以控制光源2及/或物體位移驅動器9及/或晶圓位移驅動器15。藉由此方式，在影像場11中之晶圓13之曝光的劑量調整一方面可藉由光源2之功率的調整及/或另一方面可藉由掃描速度的調整而達成。

特別地，控制裝置24b信號連接至用於場琢面反射鏡19之場琢面25的傾斜致動器。

為了簡化位置關係的描述，圖1繪示了笛卡爾xyz座標系統為一通用座標系統，用以描述物體平面6與影像平面12間之投射曝光裝置1的組件的位置關係。x軸垂直於繪圖平面並進入圖1中的繪圖平面。y軸朝向右方並平行於圖1中物體保持器8及晶圓保持器14的位移方向。z軸朝向圖1的下方，即垂直於物體平面6及影像平面12。

物場5或影像場11的x尺寸也稱作場高度。物體位移方向平行於y軸。

在其他圖式中，繪示局部的笛卡爾xyz座標系統。局部座標系統的x軸平行於圖1所示之通用座標系統的x軸。局部座標系統的xy平面表示分別顯示於圖中之組件的配置平面。局部座標系統的y軸及z軸相對個別x軸係相應地傾斜一特定角度。

圖2及圖3顯示場琢面反射鏡19之各種琢面配置的範例。此處所表示的每一場琢面25可建構為包含複數個個別反射鏡之一個別反射鏡群組，如WO 2009/100 856 A1所揭露。每一個別反射鏡群組則具有場琢面反射鏡之琢面的功能，如US 6,438,199或US 6,658,084 B2所揭露。

在驅動方面，場琢面25可組態使得其可在複數個傾斜位置間傾斜。

圖2所示之場琢面反射鏡19具有多個弧形組態的場琢面25。這些係分組配置於場琢面載具27上的場琢面塊26中。總體來說，圖2所示的場琢面反射鏡19具有二十六個場琢面塊26，其中三、五或十個的場琢面25結合成組。

場琢面塊26之間有空隙28。

圖3所示的場琢面反射鏡19具有矩形場琢面25，其係分組配置為場琢面塊26，其間有空隙28。

圖4示意性地顯示光瞳琢面反射鏡20的細部平面圖。光瞳琢面反射鏡20的光瞳琢面29配置於照明光學單元4之照明光瞳區域中。光瞳琢面29的數量實際上大於場琢面25的數量且可為場琢面25數量的倍數。光瞳琢面29配置於光瞳琢面反射鏡20的光瞳琢面載具30上。光瞳琢面29之照明光瞳內經由場琢面25而由照明光16撞擊的分布提供一照明光瞳，亦即物場5中的實際照明角度分布。

光瞳琢面29都具有六邊形。特別地，它們僅具有120°的內角。

每一場琢面25用以從光源2轉移部份的照明光16(亦即照明光部分光束16_i)至其中一光瞳琢面29。

下文中對照明光部分光束16_i的描述中假設相關場琢面25分別作最大照明，亦即在其整體反射表面上照明。在此情況中，照明光部分光束16_i的邊緣輪廓與照明通道的邊緣輪廓相符，基於此原因，照明通道在下文中也標示為16_i。個別照明通道16_i表示照明光部分光束16_i的一可能光路徑，其經由對相關場琢面25作最大照明之照明光學單元4的其他組件。

轉移光學單元21分別針對每一照明通道16_i具有其中一光瞳琢面29，用以將照明光部分光束16_i從場琢面25轉移朝向物場5。

在每一情況中，照明光部分光束16_i(其中的兩照明光部分光束16_i(i=1,...,N；N為場琢面的數量)係示意性地顯示於圖1中)藉由其中單一個場琢面25以及藉由其中單一個光瞳琢面29在各個情況下經由一照明通道而導引於光源2及物場5之間。

圖5顯示可用於光瞳琢面反射鏡20例子中的其中一光瞳琢面29。圖5所示的光瞳琢面29具有含側邊緣32的六邊形邊緣輪廓。圖5所示的琢面29具有正六邊形的外形。針對在圖4中顯示細節的光瞳琢面反射鏡20，這作為所有光瞳琢面29的基本形式。此一邊緣輪廓使得有可能密集地、或至少盡可能密集地以光瞳琢面29涵蓋光瞳琢面載具30。光瞳琢面反射鏡20特別地具有至少為0.6、特別是至少0.7、特別是至少0.8、特別是至少0.9 的填充度。此一邊緣輪廓使得有可能密集地、或至少盡可能密集地以光瞳琢面29涵蓋光瞳琢面載具30。

圖5所示的光瞳琢面29藉由圖2所示之場琢面反射鏡19的弧形場琢面25而由照明光部分光束16_i撞擊。

在圖5所示之配置的情況中，照明光部分光束16_i的整體橫截面位在光瞳琢面29上，使得照明光部分光束16_i外圍不會被光瞳琢面29的邊緣切斷。照明光部分光束16_i在光瞳琢面29上之橫截面的邊緣輪廓具有近似弧形、豆形或腎形的外形，且可理解為圖2所示之弧形場琢面25與光源2之圓源區的迴旋。此迴旋係由以下事實造成：光源2的影像針對相關場琢面25的不同部分(亦即場相關地)出現在不同的影像位置，此外一般在沿照明通道16_i與光瞳琢面29相距一距離的一影像位置，因此在光束路徑中在光瞳琢面29之前或之後。

在光瞳琢面29上之照明光部分光束16_i的弧形邊緣輪廓表示照明光部分光束16_i的一光點。在光瞳琢面29上之照明光部分光束16_i的光點也稱作照明點，且由其邊緣輪廓所界定的形式也稱作點形式。

在光瞳琢面29上之照明光部分光束16_i的邊緣輪廓中由虛線所繪示的為多個子光束16_i ¹、16_i ²、...16_i ^x。照明光部分光束16_i由多個這類子光束16_i ^j所組成。若已知照明的光學參數，可例如在光學設計程式的協助下計算在個別光瞳琢面29上的照明光部分光束16_i，且在此連接中也稱作「點擴展函數」。

這些子光束16_i ¹至16_i ^x的照明光16從相關場琢面25的不同點25ⁱ發出。在圖2中，發出點25¹、25²及25^x係以範例的方式繪示於其中一場琢面25上。

在每一光瞳琢面29上之個別照明光部分光束16_i的邊緣輪廓的核心(kernel)由從相關場琢面25所發出之所有子光束16_i ^j的場相依形心曲線31_i表示。此形心曲線31_i對每一照明通道16_i為獨特的且特別地取決於照明通道16_i經由相關場琢面25在光源2及個別光瞳琢面29之間的幾何分布。

圖5在此處顯示理想化的場相依形心曲線31_i。

光瞳琢面反射鏡20的其他態樣將描述於下。

如圖5中以範例的方式所示，照明點在與光瞳琢面29的側邊緣32相距不同距離處。

根據本發明，已理解到若照明光瞳具有最低可能的填充度，則將有利於達成最高可能的解析度。此處使光瞳琢面29盡可能的小是有利的。另一方面，光瞳琢面29不能變得太小，因為可能反而會過度曝光並因此有不想要的傳輸耗損。為了降低(特別是最小化)傳輸耗損，光瞳琢面29係盡可能緊密地配置。

如下文所述，根據本發明係設想將光瞳琢面29的尺寸及/或形式調整為個別照明光部分光束16_i的點形式。因此，可降低(特別是最小化、特別是避免)光瞳琢面29的過度曝光，因而可增加(特別是最大化)照明系統3的傳輸。光瞳琢面29的最大過度曝光特別是至多為20%、特別是至多為10%、特別是至多為5%。其特別是取決於輻射源2的細節。

此外，可藉由調整光瞳琢面29尺寸及/或形式為個別照明光部分光束16_i的點形式來降低(特別是最小化)填充度，並藉此增加解析度。

為了決定光瞳琢面29的尺寸及/或形式，可設想基於圓形的最緊密包裝(亦即基於六角網格上的配置)而將光瞳琢面29緊密地配置於光瞳琢面反射鏡20上。基於光瞳琢面29的此一配置(其為均勻、特別是規律的)，可調整個別光瞳琢面29(特別是其反射表面33)的形式及/或尺寸。在光瞳琢面29之反射表面33的形式及/或尺寸的調整中，特別考量具有照明輻射16之個別部分光束16_i的點形式，亦即照明輻射16在反射表面33區域中的強度分布及/或光瞳琢面反射鏡20在照明輻射16之光束路徑中的配置，特別是其在照明光學單元4中的配置，特別是關於相對物體平面6的對準。

為了調整反射表面33的尺寸及/或形式，特別提供了一系統性縮放，用以考量由於光瞳琢面反射鏡20相對光學軸之迴旋的角度(特別是光瞳琢面反射鏡20相對物體平面6的傾斜)而造成之網格的形變。替代地或補充地，在反射表面33之尺寸及/或形式的調整中可考量個別點形式。這將於下文中作更詳細的描述。

通常，在中間焦點區域中之輻射源2的影像對形式及尺寸為方向性相依。三維電漿也將特別地導致在中間焦點的三維電漿影像。

電漿影像的方向相依性可歸因於電漿的各向異性、集光器17的成像特性、以及集光器17上的光譜過濾表面結構。因此，電漿影像的方向相依性可導致對應個別場點之照明點的橢圓度。點的定向可在整個遠場變化。點可具有任何定向。點的半軸的長度可彼此不同，特別是在10%到40%的範圍。

場琢面25在不同光瞳琢面29上形成輻射源2在中間焦點18a的影像。這以範例的方式顯示於圖6。

在輻射源2於中間焦點18a之影像至不同光瞳琢面29的投射中，有通道個別成像比例(channel-individual imaging scale)。

此外，由於相關於不同光瞳琢面29之不同的影像寬度(其在可切換場琢面25的情況中特別無法避免)，在藉由場琢面25之輻射源2之影像的點投射中可能有缺陷。

整體而言，光瞳琢面反射鏡20上之照明點的尺寸、形式及定向主要取決於指派給個別照明通道的場琢面25。個別光瞳琢面29的照明為疊加分別指派給其之場琢面25的點投射及實際點形式的結果，特別是從場點的角度來看。這顯示於圖5中。照明點的形式為照明光部分光束16_i ^j之影像包絡的結果。

如圖6為說明目的之放大顯示，光瞳琢面反射鏡20相對平行於物體平面6之一平面的傾斜將導致光瞳琢面29所配置於其上之規則網格的一形變，特別是一系統性形變。特別地，光瞳琢面反射鏡20的傾斜從光罩7的角度來看具有以下效果：等距方向對應個別光瞳琢面29的不等距位置。這可藉由光瞳琢面29之反射表面33的尺寸及/或形式的系統性縮放而被考慮。

光瞳琢面反射鏡20的不同光瞳琢面29可特別地具有不同的形式及/或尺寸。此陳述係關於光瞳琢面29的至少一子集。當然也有可能形成具有相同尺寸及形式之光瞳琢面29的一子集或多個子集。

補充或替代反射表面33之形式及/或尺寸的系統性縮放以考量光瞳琢面反射鏡20的傾斜，個別光瞳琢面29(特別是個別的鄰近光瞳琢面29對)的尺寸可藉由將邊界(亦即鄰近光瞳琢面29之彼此平行的側邊緣32)成對地位移而個別地成對變化。這由雙箭頭34示意性地顯示於圖4、7及8中。

鄰近光瞳琢面29的形式及/或尺寸可藉由此一成對個別變化而調整為實際點形式及尺寸。在此方式中，特別有可能將光瞳琢面29之過度曝光所造成的輻射耗損降低、特別是最小化、較佳是完全地避免。因此，照明系統3的傳輸將增加。此外，可因此而改善系統穩定度，特別是有關偏移。

此外，可位移在已調整之光瞳琢面29上的照明點，以進一步改善照明系統3的傳輸及/或系統穩定度。光瞳琢面29上之照明點的位移可藉由場琢面25的適當傾斜而達成。這可藉由場琢面25之反射表面的相應處理及/或同者的調整及/或藉由致動機制而達成。

為了判定所有側邊緣32的實際位置，可提供一最佳化演算法。在此方式中，有可能特別地考量照明輻射16在光瞳琢面反射鏡20區域中的實際強度分布，特別是在反射表面33的區域中及/或光瞳琢面反射鏡20在照明光學單元4中的配置，特別是其相對物體平面6的傾斜。

光瞳琢面29之形式及尺寸的成對個別變化的概念將基於圖7的示意圖而解釋於下。在圖7中，以範例的方式顯示在各個情況下具有照明點16_i之兩鄰近光瞳琢面29。所示之照明點16_i在此處表示具有照明輻射16 之一特定最小強度的區域。在光瞳琢面29區域中之照明輻射16的對應強度分布35係以範例的方式顯示於圖7的下方。如圖7以例示的方式所示，光瞳琢面29可能有過度曝光。在此處，未入射在正確的其中一光瞳琢面29上的部分照明輻射16並未用來照明物場5中的光罩7。這因而造成了輻射耗損36，其由陰影線標示於圖7的下方。此輻射耗損36(特別是有關兩鄰近光瞳琢面29的總輻射耗損)可藉由反射表面33之鄰近側邊緣32的平行位移而降低、特別是最小化。

在圖7中，為了描述的目的，顯示位移前之側邊緣32*的位置。具有側邊緣32*之光瞳琢面29的形式係準確地對應個別光瞳琢面29的基本形式。在圖4、5及7所示之範例具體實施例的情況中，在各個情況下正六邊形作為光瞳琢面29的基本形式。其他基本形式同樣也是可能的。基本形式可特別地選自由多種基本形式所組成的一群組。基本形式可特別地選自由至多五個、特別是至多四個、特別是至多三個、特別是至多兩個不同的基本形式所組成的一群組。基本形式可特別地具有至多12個、特別是至多10個、特別是至多8個、特別是至多6個、特別是至多5個、特別是至多4個、特別是至多3個側邊緣32。特別是多邊形或通常為多邊形(亦即具有圓弧段狀邊緣32的多邊形)係特別地考慮作為基本形式。等邊多邊性、特別是正多邊形可特別作為基本形式。基本形式係特別地選擇使得可用其鑲嵌一平面。這可能需要一般鑲嵌的形式或特別是半規則(demiregular、semiregular)或規則鑲嵌(regular parqueting)。

照明輻射16在光瞳琢面反射鏡20區域中的實際強度分布可藉由模擬或實驗方法來決定。特別地，可從輻射源2及/或照明光學單元4的資料來判定(特別是計算)。

個別光瞳琢面29之側邊緣32之間的角度(特別是內角)在各個情況下藉由平行位移而保持不變。在具有120°內角之六邊形光瞳琢面29的例子中，光瞳琢面29之相對的側邊緣32將特別地維持平行。然而，其長度將藉由平行位移而改變。同一個光瞳琢面29的側邊緣32可特別地具有相差高達兩倍的長度。特別地，在光瞳琢面29具有不規則形式的情況下，單一個光瞳琢面29的側邊緣32彼此也可能差別更大。

可設想規定允許鄰近光瞳琢面29有不同尺寸的一最大值。鄰近光瞳琢面29可特別地具有至多1.2、特別是至多1.1的尺寸比。這可規定為一邊界條件，用以決定光瞳琢面反射鏡20的設計。在前文基於圖4到圖7之光瞳琢面反射鏡20之範例具體實施例的描述中，已假設個別光瞳琢面29具有六邊形反射表面33。這並非絕對必要。根據本發明之用以調整反射表面33之形式及/或尺寸的方法也可在其他琢面包裝的情況下使用。舉例來說，笛卡爾包裝或以具有不同尺寸及不同形式的光瞳琢面29的包裝可作為光瞳琢面反射鏡20的起始配置或起始包裝。圖8以例示的方式顯示一對應範例。在此範例具體實施例的例子中，光瞳琢面29的基本形式係選自兩個不同的基本形式。光瞳琢面29的第一子集具有平行四邊形的反射表面33。光瞳琢面29的第二子集具有五邊形的反射表面33。在每一情況下，其中兩個平行四邊形反射表面33以及其中兩個五邊形反射表面33共同具有一平行四邊形最小凸包絡。在此具體實施例的情況中，可規定作為形式及/或尺寸之調整(亦即側邊緣32的位移)的邊界條件為，此包絡在各個情況下係保留給其中兩個平行四邊形反射表面33以及其中兩個五邊形反射表面33。在此情況下，僅沒有位在此包絡之周圍區域中的側邊緣32被位移。

根據本發明之光瞳琢面反射鏡20的形成以及其設計之方法的各個態樣將再次於下文中描述。

個別光瞳琢面29係剛性地配置，亦即不可置換。

至少其中兩個光瞳琢面29的尺寸相差至少1.1倍。可預設兩光瞳琢面29之最大的尺寸差異的上限。上限例如至多為二，特別是至多為1.5。

光瞳琢面29可分別具有從一基本形式所發展出的一形式。就基本形式而言，可選自由至多為五個、特別是至多為四個、特別是至多為三個、特別是至多為兩個、特別是單一個基本形式所組成的一群組。換言之，光瞳琢面反射鏡20可具有至多五個、特別是至多四個、特別是至多三個、特別是至多兩個不同類型的光瞳琢面。光瞳琢面29也可全部來自相同的群組。特別是有可能將所有光瞳琢面29形成為六邊形。

光瞳琢面反射鏡20的設計可特別地基於光瞳琢面29的規則配置。可提供鄰近反射表面33的系統性縮放及/或成對的個別變化，以調整個別反射表面33的尺寸及/或形式。

投射曝光裝置1係提供用以產生微結構或奈米結構組件。在投射曝光裝置1協助下，至少部分的光罩7係成像於晶圓13上之光感層的區域上。這用於微結構或奈米結構組件(特別是半導體組件，例如微晶片)的微影製造。取決於投射曝光裝置1的組態為掃描器或步進器，光罩7及晶圓13將在y方向中以時間同步的方式於掃描模式中持續地移動或於步進器模式中一步一步地移動。最後，將晶圓13上由照明輻射16所曝光的光感層顯影。

29:光瞳琢面

30:光瞳琢面載具

32:側邊緣

33:反射表面

34:雙箭頭

Claims

一種光瞳琢面反射鏡，用於一投射曝光裝置之一照明光學單元，包含：複數個反射鏡元件，具有多個多邊形個別反射表面；該等個別反射表面中的至少兩個具有不同的形式及/或尺寸；以及該等反射鏡元件的至少一子集具有一不規則形式。
如申請專利範圍第1項所述之光瞳琢面反射鏡，其中該等反射鏡元件的該等個別反射表面的每一者具有分別地從一基本形式所發展出的一形式，該基本形式係選自由以下所組成之一群組：具有至多12個側邊緣、藉由平行位移該等側邊緣之至少一個的至多五個不同基本形式。
如前述申請專利範圍之其中任一項所述之光瞳琢面反射鏡，其中該等個別反射表面的形式及/或尺寸具有取決於該等反射鏡元件在該光瞳琢面反射鏡上之位置的一系統性縮放及/或鄰近該等個別反射表面的一成對個別變化。
如申請專利範圍第1或2項所述之光瞳琢面反射鏡，其中該等個別反射表面之至少一些係形成為六邊形。
如申請專利範圍第1或2項所述之光瞳琢面反射鏡，其中該等反射鏡元件配置於一規則網格的多個格點上。
如申請專利範圍第1或2項所述之光瞳琢面反射鏡，其中該等反射鏡元件配置於沿一方向變形之一規則網格的格點上。
一種用以決定如申請專利範圍第1到6項之其中任一項所述之一光瞳琢面反射鏡之設計的方法，包含以下步驟：a.針對多個個別反射表面的形式，指定選自由具有至多12個側邊緣之至多五個不同基本形式所組成之一群組的多個基本形式；b.調整該等個別反射表面的尺寸，上述調整藉由提供一系統性縮放及/或鄰近該等個別反射表面的一成對個別變化而達成。
如申請專利範圍第7項所述之方法，其中上述步驟b包含針對該等個別反射表面之尺寸的調整，成對地位移鄰近該等反射鏡元件的平行邊緣。
如申請專利範圍第7項或第8項所述之方法，其中在該等個別反射表面之尺寸的調整中考量在該等個別反射表面之區域中照明輻射的強度分布及/或該光瞳琢面反射鏡在一照明光學單元中的配置。
一種照明光學單元，用於一投射曝光裝置，包含：一第一琢面反射鏡，具有複數個第一琢面；以及一第二琢面反射鏡，其形式為如申請專利範圍第1至6項之其中一項所述之一光瞳琢面反射鏡。
一種照明系統，用於一投射曝光裝置，包含：如申請專利範圍第10項所述之一照明光學單元；以及一輻射光源，用以產生照明輻射。
一種光學系統，用於一投射曝光裝置，包含：如申請專利範圍第10項所述之一照明光學單元；以及一投射光學單元，用以將照明輻射從一物場轉移至一影像場。
一種微影投射曝光裝置，包含：如申請專利範圍第10項所述之一照明光學單元；一投射光學單元，用以將照明輻射從一物場轉移至一影像場；以及一輻射光源，用以產生照明輻射。
一種用以產生一微結構或奈米結構組件的方法，包含以下步驟：提供如申請專利範圍第13項所述之一微影投射曝光裝置；提供一基板，其已至少部分地施以一光感層；提供一光罩，其具有所要成像的結構；以及在該投射曝光裝置的協助下投射至少部分的該光罩至該基板之該光感層的一區域。
一種微結構或奈米結構組件，由如申請專利範圍第14項所述之方法所產生。