產生用于投射曝光設備的可用輸出光束的euv光源的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 德國專利申請DE6. 5的內容作為引用并入本文。
技術領域
[000引本發明設及一種產生用于投射光刻的投射曝光設備的EUV照明光的可用輸出光 束的EUV光源。另外，本發明設及一種具有該種光源的照明系統、一種具有該種照明系統 的光學系統、一種具有該種光學系統的投射曝光設備、一種用于微結構或納米結構組件的 制造方法（其中使用了該種投射曝光設備）W及借助此方法所生產的微結構或納米結構組 件。
【背景技術】
[0004] 從專利WO2009/121438A1中可知一種具有照明系統的投射曝光設備。從 DE10358225B3中可知一種EUV光源。另外，從WO2009/121 438A1中可得到了解EUV光源 的其它參考。另外從US2003/0043359A1與US5, 896, 438中可知EUV照明光學單元。從 US6, 999, 172B2與US2008/0192225A1中可知用于產生偏振EUV光與用于幾何偏振旋轉 的變型例。

【發明內容】

[0005] 本發明之目的在于發展一種抓V光源，使得提供一種改良的輸出光束用于分辨率 最佳化的照明。
[0006] 根據本發明，此目的通過一種具有權利要求1所指出的特征的抓V光源來實現。
[0007] 根據本發明，已認識到，線性偏振EUV照明光可特別良好地適用于分辨率最佳化 的照明。根據本發明的偏振設定裝置W可用輸出光束形式來提供該種線性偏振EUV照明 光。由于初始時產生圓形偏振EUV原始輸出光束，所W結果為初始時利用任意地可預先定 義的偏振方向來產生線性偏振光線的選項。由于該偏振設定盡可能低，結果為具有傳輸損 耗的偏振規格。該光源的EUV產生裝置可實施為波蕩器。該波蕩器的偏轉磁體可W可位移 方式來設計。該偏轉磁體的位移可用于在波蕩器中產生線性偏振的可用輸出光束。借助照 明裝置中的出瞳，該EUV光源可用于利用至少局部地線性偏振的可用輸出光束來實現照明 場的照明。特別地，由于使用照明光學單元的下游組件，可借助可用輸出光束來獲得照明場 的切向偏振照明（TE偏振）。在切向偏振照明的情況下，獨立于照明角度，可用輸出光束的 線性偏振方向永遠垂直于該照明場上的入射平面而偏振。此外，該EUV光源可用于設定線 性偏振的偶極照明，其中免除了由于偏振設定造成的額外傳輸損耗。在具有該種線性偏振 的偶極照明的情況下，從兩個主要方向來照明照明場，從兩個主要方向，在各情況下通過線 性偏振照明光來照射照明場。
[000引 EUV光源可具有基于電子束的設計，例如，其可基于自由電子激光（FEL)而設計成 X射線光源。或者，該EUV光源還可實施成等離子源，其中，EUV福射借助驅動激光器（LPP 源）或借助氣體放電（GDPP源）來放射。在根據權利要求2的基于電子束的抓V光源的情 況下，可有效地產生圓形偏振的EUV原始輸出光束。
[0009] 該EUV光源能夠產生波長在3皿與15皿之間的福射。
[0010] 根據權利要求3的設定裝置使得可獲得特定線性偏振方向的規格（尤其受控）。 該可用輸出光束可具有相同功率，而與偏振方向無關。
[0011] 根據權利要求4的設定裝置降低了對抓V光源之后的照明光學單元的用于照明 該投射曝光設備的照明場的要求。如果兩個EUV偏轉反射鏡均在該EUV光的布魯斯特 炬rewster)入射角的范圍中操作，則該導致具有特別良好的偏振對比度的線性偏振EUV照 明光。
[0012] 根據權利要求5和6的實施例再現了該設定裝置的設計的變型例。根據權利要求 5的實施例可獲得一種偏振設定，其中，可用輸出光束的線性偏振的各偏振角可在沒有光束 偏移的情況下指定。所有S個EUV偏轉反射鏡可在該EUV照明光的布魯斯特入射角的范圍 中操作，但是該并非強制性的。
[0013] 根據權利要求7的EUV偏轉棱鏡可W緊湊方式實現。
[0014] 根據權利要求8的實施例導致再一次改進的偏振對比度的選項。
[0015] 根據權利要求9的照明系統、根據權利要求12的光學系統、根據權利要求13的投 射曝光設備、根據權利要求14的制造方法W及根據權利要求15的微結構或納米結構組件 的優點對應于那些已經在上面參照根據本發明的EUV光源解釋的優點。該光學系統的照明 光學單元的像側數值孔徑可大于0. 4,并可大于0. 5。
[0016] 該偏振設定裝置可W是EUV光源的組件，然而，根據權利要求10,其還可W是照明 光學單元的組件。設定偏振來由圓形偏振輸入光產生至少局部線性偏振的一般原理可同時 在可用輸出光束的光源側產生情況下或在經由照明光學單元的原始輸出光束的進一步行 程期間實現。
【附圖說明】
[0017] 本發明的示例性實施例將在下面根據附圖來更為詳細地解釋。附圖中：
[0018] 圖1示意性地并參考照明光學單元示出用于EUV投射光刻的投射曝光設備的子午 截面；
[0019] 圖2和3示出該投射曝光設備的EUV光源的偏振設定裝置的兩個變型例；
[0020] 圖4示出類似于圖1所示的用于EUV投射光刻的投射曝光設備的另一實施例；
[0021] 圖5示出偏振設定裝置的子午截面，該偏振設定裝置可用于根據圖4的投射曝光 設備中；W及
[0022] 圖6示出偏振設定裝置的另一實施例。
【具體實施方式】
[0023] 微光刻投射曝光設備1用于制造微結構或納米結構的電子半導體組件。光源或 福射源2發射處于例如3皿與30皿之間、特別是在3皿與15皿之間的波長范圍內EUV福 射。光源2實施成自由電子激光器（FEL)。其是同步加速器福射源，其產生具有非常高輝 度的相干福射。描述該種FEL的先前文獻指定在WO2009/121438A1中。例如，可使用的 光源 2 描述于 2004 年 8 月Forschungszentrum Karlsruhe in Helmholtz-Gemeinschaft的科學報告FZKA6997 中Uwe Schindler所提出的"Ein supraleitender Undulator mit elektrisch umschaltbarerHelizi設t"[A superconducting undulator with electrically switch油le helicity]中W及DE10358225B3 中。
[0024] EUV光源2具有用于產生電子束化的電子束供應裝置2aW及EUV產生裝置2c。 電子束供應裝置2a將電子束化供應給EUV產生裝置。EUV產生裝置2c實施成波蕩器。該 波蕩器可視需要具有能夠通過位移來調節的波蕩器磁體。
[0025] 光源2的平均功率為2. 5kW。光源2的脈沖頻率為30MHz。那么，每個單獨福射脈 沖承載的能量為83yJ。在福射脈沖長度為lOOfs的情況下，該對應于833MW的福射脈沖功 率。
[0026] 為了在投射曝光設備1內進行照明和成像，可用福射束3 (還稱為可用輸出光束） 用為照明光。可用福射束3借助掃描裝置6在孔徑角4內福射出，孔徑角匹配于投射曝光 設備1的照明光學單元5。從光源2開始，可用福射束3具有小于5mrad的散度。掃描裝 置6布置在照明光學單元5的中間焦平面7中。在掃描裝置6之后，可用福射束3初始入 射在場分面反射鏡8上。
[0027] 特別地，可用福射束3具有小于2mrad、優選地小于Imrad的散度。該可用福射束 在場分面反射鏡8上的光斑大小大約為4mm。
[002引在場分面反射鏡8處反射之后，可用福射束3細分成關聯于場分面反射鏡8的單 獨場分面（未示出）的光束錐，并入射在光瞳分面反射鏡9上。光瞳分面反射鏡9的光瞳 分面（圖1中未示出）為圓形。通過場分面之一反射的可用福射束3的每一光束錐關聯于 該些光瞳分面中的一個，使得在各情況下，場分面之一和光瞳分面之一的被照射的分面對 限定出可用福射束3的相關光束錐的照明通道或光束引導通道。光瞳分面與場分面的一對 一通道分配取決于投射曝光設備1所需的照明。因此，為了設定單獨照明角，輸出光束3在 場分面的相應一個和光瞳分面的相應一個的序列對中沿照明通道行進。為了相應地致動預 定的光瞳分面，分別單獨地傾斜場分面反射鏡。
[0029] 借助光瞳分面反射鏡9和由S個EUV反射鏡10、11、12構成的后續傳輸光學單元 13將場分面成像在投射曝光設備1的投射光學單元16的掩模母版或物面15中的照明場或 物場14中。EUV反射鏡12實施成掠入射反射鏡。
[0030] 由單獨分面對設定的單獨照明角序列借助所有照明通道的掃描整合（借助掃描 裝置6對場分面反射鏡8的場分面的照明引起）導致物場14的照明的照明角分布（由照 明光學單元5所造成）。
[0031] 在照明光學單元5 (未示出）的實施例中，特別是在投射光學單元16的入瞳的適 當位置的情況下，還可省略反射鏡10、11和12,該導致可用福射束2在投射曝光設備1中的 傳輸對應地增加。
[0032] 反射可用福射束3的掩模母版17布置在物場14區域中的物面15上。掩模母版 17由掩模母版保持器18支撐，掩模母版保持器在被掩模母版位移驅動器19致動時可移動。
[0033] 投射光學單元16將物場14成像在像面21中的像場20上。在投射曝光期間，晶 片22布置在該像面21中，其中，晶片承載光敏層，光敏層在利用投射曝光設備1進行投射 曝光期間被曝光。晶片22由晶片保持器23支撐，晶片保持器又可借助晶片位移驅動器24 w受控方式移動。
[0034] 為了簡化位置關系的描述，下面使用xyz坐標系。X軸垂直于圖1的平面，并指向 圖1