用于投射光刻的照明光学单元制造技术

一种用于投射光刻的照明光学单元。在此，第一传输光学单元用于引导从光源发出的照明光。照明预定分面反射镜布置在第一传输光学单元下游且包含多个照明预定分面。该分面反射镜借助所照明的照明预定分面的布置而产生物场的预定照明。这造成了对照明光学单元的照明光瞳的照明，其预先确定物场中的照明角度分布。照明光瞳具有偏离圆形形式的包络线。照明光瞳划分为子光瞳区域(30)，其以逐列(Z)和/或逐行(S)方式布置。这产生了照明光学单元与设置在其下游的投射光学单元的尽可能完全填充的出瞳，以在像场中成像物场。

Illumination optical unit for projection lithography

【技术实现步骤摘要】
用于投射光刻的照明光学单元相关申请的交叉引用本申请是申请日为2015年2月16日、申请号201580009540.9(国际申请号为PCT/EP2015/053174)、专利技术名称为“用于投射光刻的照明光学单元”的专利技术专利申请的分案申请。优先权申请DE102014203187.7的内容作为引用并入本文。本申请将US2013/0128251A1、US2011/0318696A1、EP2506061A1、EP2555228A1和WO2013/178432A1的全部内容作为引用并入本文。
本专利技术涉及一种微光刻照明光学单元。而且，本专利技术涉及一种包括这种照明光学单元的光学系统、一种包括这种照明光学单元的照明系统、一种包括这种光学系统的投射曝光设备、一种用于制造微结构或纳米结构部件的方法以及一种由该方法制造的部件。
技术介绍
包括传输光学单元和布置在其下游的照明预定分面反射镜的照明光学单元从WO2010/099807A1和US2006/0132747中已知。照明光学单元(其中，照明预定分面反射镜或对应的折射部件布置在光瞳平面中)从WO2005/015314A2,US5,963,305andUS7,095,560中已知。US2013/0128251A1公开了具有变形投射光学单元的投射曝光设备。DE102011113521A1公开了微光刻投射曝光设备。DE102008009600A1公开了用在微光刻投射曝光设备中的分面反射镜以及装备了分面反射镜的微光刻投射曝光设备。DE19931848A1公开了用于减少EUV照明系统中的蜂窝状纵横比的像散部件。
技术实现思路
本专利技术之目的是开发一种一开始阐述类型的照明光学单元，使得这导致用于将物场成像于像场中的下游投射光学单元的出瞳被尽可能完整地填充。根据本专利技术，该目的通过包括如权利要求1所述的特征的照明光学单元来实现。认识到的是，照明光瞳中的子光瞳区域的逐列和/或逐行布置导致在预定光瞳区域内不仅紧密地填充具有偏离圆形形式的包络线(envelope)的照明光瞳而且还紧密地填充用于成像物场的下游投射光学单元的出瞳的可能性。在物体位移上集成，尤其可实现完整填充的光瞳，且在预定容差内甚至可实现均匀完整填充的光瞳。照明光学单元的照明光瞳的包络线是定界出具有最大范围的照明光学单元的照明光瞳的轮廓。具有最大范围的照明光学单元的照明光瞳是这样的照明光瞳，利用该照明光瞳，使用照明光学单元在物场中产生照明角度分布的最大照明角度带宽。就具有不同照明角度分布的不同照明设定可由照明光学单元产生而言，具有最大可生成面积的照明光瞳是具有最大范围的照明光瞳。在均匀光瞳填充的情况下，具有最大面积的这种光瞳还称作常规照明设定。就照明光学单元包含光瞳分面反射镜而言，光瞳分面反射镜的最大照射区域(impingementregion)的包络线对应于照明光瞳的包络线。子光瞳区域可以逐列或逐行的方式存在于光栅布置中。此光栅布置的列可沿跨越照明光瞳的两个维度之一延伸，且光栅布置的行可沿跨越照明光瞳的这些光瞳维度的另一个延伸。此光栅布置的列和行还可相对跨越照明光瞳的维度旋转，例如45度。跨越照明光瞳的这些维度之一平行于物体位移方向延伸，在投射微光刻过程中被照明的物体在投射曝光过程中将沿该方向移位。就照明光学单元用于扫描照明投射曝光设备中而言，物体位移方向为扫描方向。照明预定分面反射镜和第一传输光学单元的布置可使得照明光学单元的照明光瞳的照明(其预定物场中的照明分布)导致偏离圆形形式的包络线。替代地或补充地，偏离圆形形式的照明光瞳的包络线还可由设置于照明预定分面反射镜下游的另一传输光学单元产生。要被照明的物体可布置在由照明光学单元照明的物场中。在投射曝光过程中，此物体可沿物体位移方向位移。物场由物场坐标x和y展开，其中y坐标平行于物体位移方向延伸。具有最大范围的照明光瞳的包络线的x/y纵横比可大于1特别是可大于1.1、可大于1.2、可大于1.25、可大于1.5、可大于1.75、且可例如等于2。如权利要求2所述的包含光瞳分面反射镜的照明光学单元的实施例已证实了其价值。设置于照明光学单元的场平面的场分面反射镜可为第一传输光学单元的一部分。这种场分面反射镜的场分面可划分为多个单独反射镜，特别是多个MEMS反射镜。在照明光学单元的光瞳分面反射镜的情况下，光瞳分面的布置对应于子光瞳区域的布置。因此，光瞳分面的布置将接着以对应的逐列和/或逐行方式呈现。在其部分，这些光瞳分面可由多个单独反射镜组成，例如多个MEMS反射镜。因此，可优化针对下游投射光学单元整体使用的光展量(etendue)。如权利要求3所述的照明光学单元构成具有光瞳分面反射镜的实施例的替代例。该替代例还称作分面反射镜，其中照明预定分面反射镜条设置为与照明光学单元的光瞳平面相距一距离。如权利要求4所述的照明光瞳的构造允许补偿下游投射光学单元的变形效应。最大和最小范围之间的比例(其对应前述包络线的x/y纵横比)可至少为1.2、可至少为1.4、可至少为1.5、可至少为1.7、可至少为2、可至少为2.5、可至少为3、可至少为3.5、可至少为4且甚至可更大。照明光学单元的传输光学单元和照明预定分面反射镜可设置成使得在两个光瞳维度中的子光瞳区域彼此具有相同的间距。或者，照明光学单元的传输光学单元和照明预定分面反射镜可设置成使得子光瞳区域在具有最大范围的光瞳维度中比在具有最小范围的光瞳维度中彼此间隔得更远。如权利要求5所述的子光瞳区域的偏移布置使得照明光瞳中的子光瞳区域更加紧凑。该布置的其中一列的子光瞳区域可布置成相对于该布置的邻近列的子光瞳区域彼此偏移在一列内彼此邻近的子光瞳区域的间隔的一半。举例来说，接着可产生子光瞳区域的旋转笛卡尔布置或子光瞳区域的六边形布置，取决于在一行和在一列内的子光瞳区域的间隔，即，取决于这类逐列和逐行布置的网格常数(gridconstant)。邻近列的子光瞳区域在垂直于列范圆的方向中可部分地彼此重迭，这进一步增加了照明光瞳中的子光瞳区域的布置的紧凑度。对应的描述适用于可能的行重迭。子光瞳区域的不同于1的纵横比(即使在权利要求6所述的照明光瞳中)可用于投射光学单元的变形效应的预补偿，其布置在照明光学单元的下游。子光瞳区域的纵横比可预设为使得例如圆形的子光瞳区域接着出现在投射光学单元的出瞳中，作为该投射光学单元的后续变形效应的结果。子光瞳区域的最大范围与最小范围之间的比例可至少为1.2、可至少为1.4、可至少为1.5、可至少为1.7、可至少为2、可至少为2.5、可至少为3、可至少为3.5、可至少为4且甚至可更大。特别地，子光瞳区域可具有椭圆形实施例。纵横比可归因于光源或可由传输光学单元造成，例如通过在照明光学单元内的变形成像。子光瞳区域的具有最大范围的子光瞳维度可平行于具有照明光瞳的包络线的最大范围的光瞳维度延伸。如权利要求7所述的传输分面可单块地实施或实施为单独MEMS反射镜的群组。传输分面或传输分面群组可实施为柱形光学单元。这可有助于照明光学单元的期望变形图像。当传输分面反射镜是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于投射光刻的照明光学单元(11)，用于照明物场(8)，/n-包含第一传输光学单元(4)，用于引导从光源(2)发出的照明光(3)；/n-包含照明预定分面反射镜(7)，其布置在该第一传输光学单元(4)的下游并包含多个照明预定分面(25)，所述分面反射镜借助被照明的照明预定分面(25)的布置产生该物场(8)的预定照明；/n-包含照明光学单元(11)的布置，使得这导致对照明光学单元(11)的具有最大范围的照明光瞳的照明，其具有偏离圆形形式的包络线(33)，并预先确定该物场(8)中的照明角度分布；/n其中，该照明预定分面反射镜(7)构造为光瞳分面反射镜(7)，其包含多个光瞳分面且布置在该照明光学单元的光瞳平面(32)中或与其共轭的平面(32a)中，光瞳分面预先确定该照明光瞳中的子光瞳区域(30)，/n其中，该第一传输光学单元包括具有多个传输分面(21)的传输分面反射镜(6)；/n其中，该传输分面反射镜的包络线在第一场维度(y)中具有最大范围并在第二场维度(x)中具有最小范围，其中该最大范围和该最小范围之间的比率为至少1.1。/n

【技术特征摘要】
20140221 DE 102014203187.71.一种用于投射光刻的照明光学单元(11)，用于照明物场(8)，
-包含第一传输光学单元(4)，用于引导从光源(2)发出的照明光(3)；
-包含照明预定分面反射镜(7)，其布置在该第一传输光学单元(4)的下游并包含多个照明预定分面(25)，所述分面反射镜借助被照明的照明预定分面(25)的布置产生该物场(8)的预定照明；
-包含照明光学单元(11)的布置，使得这导致对照明光学单元(11)的具有最大范围的照明光瞳的照明，其具有偏离圆形形式的包络线(33)，并预先确定该物场(8)中的照明角度分布；
其中，该照明预定分面反射镜(7)构造为光瞳分面反射镜(7)，其包含多个光瞳分面且布置在该照明光学单元的光瞳平面(32)中或与其共轭的平面(32a)中，光瞳分面预先确定该照明光瞳中的子光瞳区域(30)，
其中，该第一传输光学单元包括具有多个传输分面(21)的传输分面反射镜(6)；
其中，该传输分面反射镜的包络线在第一场维度(y)中具有最大范围并在第二场维度(x)中具有最小范围，其中该最大范围和该最小范围之间的比率为至少1.1。


2.如权利要求1所述的照明光学单元，其特征在于，该照明光瞳划分为以逐列(Z)和/或逐行(S)方式布置的多个子光瞳区域(30)。


3.如权利要求1所述的照明光学单元，其特征在于，这样的布置，使得该照明光瞳的包络线(33)在第一光瞳维度(x)中具有最大范围(A)并在第二光瞳维度(y)中具有最小范围(B)，其中该最大范围和该最小范围之间的比例为至少1.1。


4.如权利要求1至3中任一项所述的照明光学单元，其特征在于，该布置的行之一(Si)的子光瞳区域(30)相对于该布置的相邻行(Sj)的子光瞳区域(30)彼此偏移一行内的彼此相邻的子光瞳区域(30)的间距(bij)的一半。


5.如权利要求4所述的照明光学单元，其特征在于子光瞳区域(30)的布置，使得得到子光瞳区域(30)的六边形布置。


6.如权利要求4所述的照明光学单元，其特征在于子光瞳区域(30)的布置，使得得到子光瞳区域(30)的旋转笛卡尔布置。


7.如权利要求1至3中任一项所述的照明光学单元，其特征在于该照明光学单元(11)的布置，使得该照明光学单元(11)的照明光瞳的包络线(33)具有椭圆形式。


8...

【专利技术属性】
技术研发人员：M恩德雷斯，
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