投射曝光系统的照明光学单元技术方案

一种投射曝光系统(1)的照明光学单元(17i)，包含多个辐射反射组件，其中所有辐射反射组件布置为使得含照明辐射(5)的光束(10

Illumination optical unit for projection exposure system

An illumination optical unit (17I) of a projection exposure system (1) includes a plurality of radiation reflecting components, wherein all radiation reflecting components are arranged to make beams (10) containing illumination radiation (5)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】投射曝光系统的照明光学单元相关申请的交叉引用本申请要求德国专利申请DE102014221175.1的优先权，通过引用将其内容并入于此。
本专利技术涉及一种投射曝光系统的照明光学单元，特别是涉及其中自由电子激光器(FEL)充当辐射源的投射曝光系统的照明光学单元。本专利技术进一步涉及包含至少一个这种照明光学单元的照明系统、包含照明光学单元和投射光学单元的光学系统，以及包含至少一个这种照明光学单元的投射曝光系统。最后本专利技术涉及制造微结构或纳米结构组件的方法，以及根据此方法制造的组件。
技术介绍
在投射曝光设备中，辐射源发出的照明辐射常规上会在前往物场中要照明的掩模母版的旅程中多次偏转。这会导致非所要的辐射损失和/或非所要的偏振效应。
技术实现思路
本专利技术的目的为改进用于将照明辐射引导至物场的照明光学单元。此目的由包含多个辐射反射组件的照明光学单元实现，其中所有辐射反射组件布置为使得具有照明辐射的光束在这些组件处以相同方式偏转。照明光学单元特别用来将照明辐射从中间焦点传输至物场。照明光学单元适合用于具有单一扫描仪的投射曝光设备。照明光学单元可以特别有利的方式用于具有多个扫描仪的投射曝光系统，特别是其中将来自共享辐射源，特别是自由电子激光源(FEL)的照明辐射供应给多个扫描仪的投射曝光系统。特别地，照明辐射可为EUV辐射，即波长范围为从2nm至30nm，特别是范围为从2nm至15nm、特别是具有波长13.5nm的辐射。根据本专利技术确定的是，通过以有目标方式选择的(特别是优化的)辐射反射组件的布置，特别是考虑到照明辐射所导致的偏转角度，可改善照明光学单元的光学特性。特别是，可减少辐射耗损和/或将偏振程度维持在特定范围内，特别是低于20％。根据本专利技术的一个方面，辐射反射组件中的至少二个，特别是精确的二个，实施为分面元件，特别是分面镜。特别地，其可为场分面镜和光瞳分面镜。辐射反射组件更包含至少一个其它反射镜。特别地，该至少一个其它反射镜布置在光束路径中第二分面镜下游。替代地，该至少一个其它反射镜布置在光束路径中第一分面镜上游。根据本专利技术的另一方面，在光束路径方向上，辐射反射组件包含第一分面镜、第二分面镜以及精确的一个其它反射镜。后者布置在第二分面镜与物场之间的光束路径中或第一分面镜上游。特别地，照明光学单元实施为使得精确的一个反射镜布置在第二分面镜与物场之间的光束路径中。特别地，照明光学单元包含精确的三个反射镜元件。在此，两个分面镜包含多个辐射反射单独分面。特别地，布置在光束路径中第二分面镜下游或第一分面镜上游的其它反射镜并未分面，即具有单体实施例。特别地，该其它反射镜实施为成像反射镜，即具有成像效果的反射镜。特别地，该其它反射镜具有非平面反射面。根据本专利技术的另一方面，照明光学单元的光束路径中的第三反射镜特别用于将第二分面镜(其特别形成光瞳分面镜)成像至布置在照明光学单元下游的投射光学单元内的机械上无法达到的平面中，特别是成像至投射光学单元的机械上无法达到的光瞳平面中。作为这种照明光学单元实施例的结果，可简化包含照明光学单元以及分配至此的投射光学单元的光学系统的设计，特别是包含此光学系统的扫描仪的设计。根据本专利技术的另一方面，具有照明辐射的光束会在照明光学单元的每一个辐射反射组件处偏转一偏转角度，任两个偏转角度之间的比不超过1.5。任两个偏转角度(根据其偏转方向而被测量为正的或负的)之间的比特别是为正的。照明光学单元的辐射反射组件上任两偏转角度间的比尤其不超过1.3、尤其不超过1.2、尤其不超过1.1、尤其不超过1.05、尤其不超过1.03、尤其不超过1.01。优选地，所有偏转角度都相等。如此导致照明光学单元的特别高，特别是最高的总传输。在此方面，请注意此说法是重要的。特别地，这并不适用于辐射反射组件的反射率的任意角度依赖性。不过，此结果针对提供的辐射反射组件的反射率的已知角度依赖性已建立并且被确认。更进一步，确定的是，可有利地选择至少一个，特别是精确的一个偏转角度不同于两个其他偏转角度，因为进一步边界条件，特别是光学像差因素。这可能对总传输有害，并且在需要处才提供。根据本专利技术的另一方面，辐射反射组件布置为使得其导致照明辐射光束的总偏转范围为从45°至135°。该总偏转特别位于从60°至120°的范围、特别位于从80°至100°的范围、特别位于85°至95°的范围、特别为90°。在此，测量从光束进入方向(特别是在中间焦点的区域内)到物场区域内主射线方向的总偏转。根据本专利技术确定的是，这种总偏转对于照明水平布置的掩模母版特别有利。特别是当使用具有水平输出方向的照明辐射的辐射源时，特别是FEL辐射源时，是有利的。根据本专利技术的另一方面，所有辐射反射组件布置为使得具有照明辐射的光束分别具有的入射角不超过25°，特别是不超过22.5°、特别是不超过20°、特别是不超过17.5°、特别是不超过15°。有利的是，所有入射角，特别是所有三个入射角，都相等。如此造成特别高的总传输和/或特别有利，尤其是足够低的照明辐射偏振程度。根据本专利技术的另一方面，辐射反射组件之一布置与实施为使得在下游投射光学单元的光瞳平面中成像另一个辐射反射组件。特别是，辐射反射组件可成像于下游投射光学单元的机械上不可达到的光瞳平面中。特别是，提供布置在第二分面镜与物场之间的反射镜，其将第二分面镜成像至投射光学单元的光瞳平面中。根据本专利技术的另一方面，辐射反射组件之一具有可切换分面。特别是，提供光束路径中的第一辐射反射组件，其实施成为具有可切换分面的分面镜。在此，可切换分面理解为表示分面的旋转能力，特别是关于与第二分面镜不同分面相同的分配。第一分面镜的分面也可切换至一位置，在此所述分面对于物场的照明无贡献。根据本专利技术的另一方面，光束路径中辐射反射组件中的前两个布置为彼此相距距离d1，其小于光束路径中辐射反射组件的第二和第三个之间的距离d2。这对于安装空间受限的情况相当有利。安排许多组件的有利可能性从示例性实施例中呈现。本专利技术的进一步目的在于：改善光学系统，特别是投射曝光系统的扫描仪。通过包含照明光学单元以及投射光学单元的光学系统实现此目的，其中该照明光学单元具有至少两个分面元件以及至少一个其它反射镜，其实施和/或布置在照明光学单元的光束路径中，如此将照明光学单元的第二分面元件成像至第一分面元件上游投射光学单元的光瞳平面中。结果，可显著简化光学系统的光学设计。特别是，其它反射镜使得可将第二分面镜(特别地，其形成光瞳分面镜)成像至投射光学单元的机械上不可达到的光瞳平面，特别是机械上不可达到的入射光瞳。照明光学单元的光束路径中第一分面元件上游的其它反射镜的布置，使可用空间中分面镜的布置更容易。更进一步，可降低分面镜上的热负载。可减小第一分面镜上的入射角。可进一步用于使辐射源的远场的强度分布均匀化。如此，可增强照明光学单元的分辨率。特别是，可减少第二分面上辐射源的像的变化。更进一步，可增大第一分面元件上分面的封装密度。最终，在频带辐射之外，特别是具有波长小于13.5nm和/或在范围为13.5nm至100nm的辐射可被吸收，或被引导远离主要光束路径，尤其使得这种辐射不会照在第一分面镜上。特别是，照明光学单元对应于上述的一个。特别是，照明光学单元实施为使得相同的所有辐射反射组件布置为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将照明辐射(5)引导至物场(11

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.17 DE 102014221175.11.一种将照明辐射(5)引导至物场(11i)的投射曝光系统(1)的照明光学单元(17i)，包含：1.1.多个辐射反射组件，1.2.其中所有辐射反射组件布置为使得在这些组件处以相同方式偏转具有照明辐射(5)的光束(10i)。2.如权利要求1所述的照明光学单元(17i)，其特征在于所述辐射反射组件包含第一分面镜(28i)、第二分面镜(29i)和至少一个其它反射镜(37i)，所述至少一个其它反射镜布置在光束路径中所述第二分面镜(29i)的下游或所述第一分面镜(28i)的上游。3.如前述权利要求中任一项所述的照明光学单元(17i)，其特征在于所述辐射反射组件在光束路径的方向上，包含第一分面镜(28i)和第二分面镜(29i)以及精确的一个其它反射镜(37i)，所述其它反射镜布置在该第二分面镜(29i)与该物场(11i)之间的光束路径中，或在该第一分面镜(28i)之前的光束路径中。4.如前述权利要求中任一项所述的照明光学单元(17i)，其特征在于所述具有照明辐射(5)的光束(10i)在所述辐射反射组件的每一个处偏转一偏转角度，任两个偏转角度之间的比不超过1.5。5.如前述权利要求中任一项所述的照明光学单元(17i)，其特征在于所述辐射反射组件导致所述具有照明辐射(5)的光束的总偏转在从45°至135°的范围中。6.如前述权利要求中任一项所述的照明光学单元，其特征在于所有所述辐射反射组件布置为使得具有所述照明辐射(5)的光束(16i)分别具有入射角(αi)，其在所述辐射反射组件的每一个处不超过25°。7.如前述权利要求中任一项所述的照明光学单元(17i)，其特征在于所述辐射反射组件之一将所述辐射反射组件中的另一个成像至下游的投射光学单元(14i)中的光瞳平面(40)中。8.如前述权利要求中任一项所述的照明光学单元(17i)，其特征在于在所述照明辐射(5)的光束路径中的所述辐射反射组件中的第一个实施为分面镜(28i)，其具...

【专利技术属性】
技术研发人员：M帕特拉，S比林，M德冈瑟，R米勒，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE