CN105143981A - 增加光展量光学组件 - Google Patents
增加光展量光学组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105143981A CN105143981A CN201480014883.XA CN201480014883A CN105143981A CN 105143981 A CN105143981 A CN 105143981A CN 201480014883 A CN201480014883 A CN 201480014883A CN 105143981 A CN105143981 A CN 105143981A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- etendue
- light source
- scattering particle
- optics
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
- G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
- G03F7/70116—Off-axis setting using a programmable means, e.g. liquid crystal display [LCD], digital micromirror device [DMD] or pupil facets
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/06—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators
- G21K1/065—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators using refraction, e.g. Tomie lenses
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/06—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators
- G21K1/067—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators using surface reflection, e.g. grazing incidence mirrors, gratings
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/10—Scattering devices; Absorbing devices; Ionising radiation filters
- G21K1/12—Resonant absorbers or driving arrangements therefor, e.g. for Moessbauer-effect devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
一种光学***具有光源(2),该光源具有小于0.1mm2的原始光展量,并用于投射光刻的照明***(5)。光学组件(13)用于同时增加光源(2)的使用发射(12)的光展量。光学组件(13)实施成所述光展量以至少10的因子增加。光学组件(13)的要被入射的部件相对于所述光源(2)移位,使得所述光源(2)的发射(12)在所述光学组件(13)的光学部件上的入射区域随时间变化。
Description
相关申请的交叉引用
德国专利申请No.102013204443.7的内容作为引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于同时增加光展量(etendue)小于0.1mm2的光源的使用发射的光展量的光学组件。而且,本发明涉及一种包含这种光学组件的照明光学单元、一种包含这种照明光学单元的光学***、一种包含这种照明光学单元的照明***以及一种包含这种光学***的投射曝光设备。
背景技术
从US2003/0002022A1、DE102009025655A1、US6,700,952和US2004/0140440A中可知用于EUV投射光刻的部件。
发明内容
本发明之目的是提供一种用于同时增加光展量小于0.1mm2的光源的使用发射的光展量的光学组件。
根据本发明,该目的通过一种包含在权利要求1中明确说明的特征的光学组件来实现。
光展量是包含光源发射的光能量的90%的相位空间的最小体积。与此对应的光展量的定义可参考EP1072957A2与US6198793B1,它们指出通过照明数据x、y乘以NA2来获得光展量,其中x和y是跨越所照明的照明场的场尺寸,且NA是场照明的数值孔径。在同时增加光展量的情况下,通过光学组件来实现该增加,同时实施光展量的增加,即,在给定时刻,针对入射在光学组件上的整个使用发射。例如通过使用偏转扫描反射镜得到的光展量的连续增加不会构成光展量的同时增加。在连续增加光展量的情况下,在给定时刻,使用发射以非增加的光展量存在,其中,仅由于偏转扫描反射镜在时间行程期间的偏转效果,才发生光展量的增加。用于投射光刻的照明***(光学组件意在适于该照明***)是光源和下游照明光学单元,用于照明照明场。通过使用根据本发明的光学组件可以减少或甚至完全消除由于照明光瞳被具有低原始光展量(还表示为初始光展量)的光源仅以点状方式填充而产生的问题。具有非常低的光展量的光源可以是同步加速器辐射源或基于自由电子激光的辐射源。光源的光展量甚至可以小于0.1mm2,例如小于0.01mm2,其中,由于光学组件的增加光展量的效果,产生对应的优点。光学组件可直接布置在光源的下游。因此,光学组件可包含第一部件,在光源的发射从发光发出之后,第一部件影响光源的发射。光学组件可以是用于照明物场(要成像的物又可布置在照明物场中)的照明光学单元的一部分。或者,光学组件还可位于这种照明光学单元的上游。在该最后的情况下,光学组件可设计成使得其适合由下游照明光学单元施加于光源的使用发射的需求,即,尤其提供对应于下游照明光学单元需要的光展量的光展量。特别地,入射区域的时间变化使得,由于光学部件相对于尤其以脉冲方式实施的光源的光源的相对位移,光学部件相对于光源在两个光脉冲之间的时段中的位移距离至少如入射区域一般大。由此可降低或避免光学部件的入射致使损耗。被入射的至少一个部件相对于光源的相对位移可正好沿着一个维度执行,但还可沿着多个维度执行。例如,沿着在至少两个维度上延伸的路径的相对位移可以恒定的路径速度执行。具有适于光学需求的频率比率的利萨如图提供了一种用于这种相对位移路径的可能移动图案。在光学组件的入射位置,光源发射可具有介于10μrad与500μrad之间范围、尤其介于10μrad与100μrad之间的散度。在光学组件的入射区域中,光源发射的光束直径(该光束直径代表入射区域的范围的测量值)介于0.1与5mm之间的范围内,尤其在0.01与1mm之间的范围内。光源可以在10MHz与100MHz之间范围内的脉冲频率操作。甚至高达几GHz范围内的更高脉冲频率也是可能。光源可操作成使得单独光脉冲的能量维持恒定,通过改变脉冲频率来设定所需的平均入射功率或入射能量。
具有根据权利要求2的散射功能的介质已发现尤其适合于增加光展量。该介质可以是例如基板上的散射粒子或散射结构。这种散射结构可以例如通过用于粗糙化基板表面的蚀刻方法来制造。计算机产生的全息图(CGH)也可用作散射结构。这种CGH设计成通过有针对性地结构化光学组件的被入射的部件的表面来衍射光源的使用发射,结果,在使用发射的远场中,以期望方式膨胀的使用发射的强度轮廓是可用的。这种CGH结构可以不规则方式构造。这种CGH结构可通过重叠不同的衍射图案而在远场中产生使用发射的期望强度分布。
由于散射粒子的散向效果,根据权利要求3的散射粒子产生器导致光展量有利地明显增加。在这种情况下,散射粒子是由光源的发射入射的部件。入射区域由所入射的散射粒子部分或在整体上所入射的散射粒子预限定。散射粒子可为散射微点。或者,气体分子或气体可用作散射粒子。原则上,固态散射粒子也是可能。散射粒子可由具有满足n≠1的折射率n的材料构成。折射率n可大于1(n>1)且可非常明显地大于1(n>>1)。散射粒子的轨迹可垂直于光源的发射方向。这在散射粒子与光源的发射之间提供了易于控制的交互条件。若光源以脉冲方式操作,则散射粒子产生器可以与光源同步的方式操作。由于散射粒子相对于光源的相对移动或者不同散射粒子上的连续入射,产生入射区域的时间变化。
根据权利要求4的散射粒子产生器的实施例减少了对原始粒子产生的需求。散射粒子散布装置能实施为激光器,尤其为Nd:YAG激光器。散射粒子散布装置形成的散射粒子可以等离子体的形式存在。若激光器用作散射粒子散布装置,则其激光辐射可在原始粒子轨迹的相反方向上辐射。原始粒子产生装置和散射粒子散布装置能以同步方式操作,使得散布交互作用最佳化。在光源的脉冲操作的情况下,该同步化可与散射粒子产生器和光源同步协作。
根据权利要求5的收集装置提供了在散射粒子用于增加光展量的交互作用之后,对所产生的散射粒子的控制处理。该收集装置可以是用于散射粒子材料的循环***的一部分。收集装置可具有用于产生电磁偏转场的单元。
作为根据权利要求6的增加光展量光学组件的一部分的载有结构光学部件在构造和操作方面相对简单。增加光展量的结构的典型尺寸位于光源的使用发射的波长范围中或小于所述波长。具有增加光展量的结构的光学部件在光源下游的发射光束路径中可以为第一光学部件,尤其是第一偏转反射镜。在光源操作期间,通过其与增加光展量的光学部件的交互作用可以产生增加光展量的结构。驱动装置防止光源的发射总是入射在光学部件的相同入射区域上,即,提供入射区域的时间变化。光学部件的热负载因此降低。此外,由于在光学部件的结构处的散射,这在增加光展量的效果内导致期望的平均化。借助驱动装置的位移可以是周期性位移。位移的自由度可以平移的形式、旋转的形式或振动的形式存在。
即使光学部件不含有增加光展量的结构,仍可使用对应驱动装置来减小由光源发射(尤其EUV发射)在该光学部件上的入射点或面积负载。
通过有针对性地使用光学部件和/或驱动装置的不平衡(必要时结合合适的安装)可例如产生根据权利要求7的周期性或非周期性位移。该不平衡可引起周期性位移。该安装可引起非周期性位移。
根据权利要求8的实施例简化了位于增加光展量的光学部件下游的光束引导。作为该实施例的替代(主偏转方向未改变),光学部件可额外地执行扫描操作,即,还导致光展量的连续增加。
根据权利要求9的偏转反射镜的构造还可用于光束引导。增加光展量的光学部件可实施为NI入射镜或GI入射镜。NI(正入射)反射镜是入射角小于45°、尤其小于35°且亦可更小(例如可以小于20°、15°或10°)的反射镜。GI(掠入射)反射镜是用于入射角大于60°的掠入射的反射镜。在GI反射镜的情况下或在具有接近正入射的入射角的NI反射镜的情况下,使用发射的偏振影响实际上可忽略不计。而且,当由使用发射入射时,GI反射镜经受较低的热负载。增加光展量的光学部件还可为透射部件。
根据权利要求10的光学***的优点对应于上面关于增加光展量光学组件讨论的优点。光学组件可为照明光学单元的一部分,或者还可构造成与照明光学单元分离的部件。在后者情况下,光学组件可构造且尤其改装用于现有照明光学单元。
根据权利要求11的中间焦点促进抑制光源和/或散射粒子产生器在使用发射的光束路径中的非期望二次发射(尤其来自外来粒子)。收集器可设置在交互作用范围和中间焦点之间,在交互作用范围内,散射粒子与光源发射交互作用。该收集器可为GI收集器,即,例如具有用于掠入射的反射镜的收集器,尤其为沃尔特收集器。中间焦点可以与由光源发射预定的光轴间隔开,该光源发射在与光学组件交互作用后不会偏转。中间焦点与光源的未偏转发射的光轴的间隔已证实尤其适合改进光源的使用发射与不可使用发射部分的分离。中间焦点与在交互作用范围下游未偏转的光源发射的光轴之间的距离可大于5cm且可大于10cm。对于未使用发射,可提供光阱(raytrap)。
根据权利要求12和13的光学***及根据权利要求14的投射曝光设备的优点对应于上面参考光学组件和照明光学单元说明的优点。光源可以是具有在5nm与30nm之间的使用波长范围的EUV光源。投射曝光设备尤其可用于制造微结构和/或纳米结构部件,尤其是半导体芯片。
附图说明
以下参照附图更详细地说明本发明的各示例性实施例,附图中:
图1示意性示出用于EUV投射光刻的投射曝光设备的主要部件;
图2示出用于同时增加投射曝光设备的光源的使用发射的光展量的光学组件的实施例,其包含散射粒子产生器;
图3和图4示出根据图2的增加光展量组件的实施例的变型例;
图5示出包含散射粒子产生器的增加光展量组件的另一变型例,其具有原始粒子产生装置和散射粒子散布装置;
图6示出增加光展量组件的另一变型例,其包含散射粒子产生器、用于所产生的散射粒子的收集装置和用于产生使用发射的中间焦点的下游收集器;
图7和图8示出增加光展量组件的另一变型例,其包含用于产生中间焦点的收集器;
图9示出用于同时增加根据图1的投射曝光设备的光源的使用发射的光展量的光学组件的另一实施例,其包含具有增加光展量的结构的驱动光学部件;
图10示出来自图9的放大图,其以顺时针方向旋转45°;
图11和图12示出具有增加光展量的结构的反射驱动光学部件的另一变型例;
图13以类似于图10的示图示出根据图12的一部分的放大图;及
图14示出具有增加光展量的结构的传导驱动光学部件的实施例。
具体实施方式
图1示意性示出照明光学单元1、光源2和用于EUV微光刻技术的投射曝光设备4的成像光学单元或投射光学单元3。除了用于照明投射曝光设备的物场6的照明光学单元1,投射曝光设备4的照明***5还具有用于将位于物平面的物场6成像在位于像平面的像场7的投射光学单元3。除了照明***5和EUV光源2,投射曝光设备4尤其还具有多个机械部件,用于布置在物平面中的掩模母版10和布置在像平面中的晶片11的保持器8、9,所述掩模母版由图1的虚线示出,所述晶片由图1的虚线示出。在掩模母版10上的结构成像于布置在像平面的像场7的区域中的晶片11的光敏层上。
成像光学单元3实施为具有多个反射镜的反射光学单元,其中两个反射镜M1、M2在图1中示意性示出。成像光学单元3通常具有较多数量的反射镜,例如四个、六个或八个反射镜。
光源或辐射源2是EUV(极紫外光)光源,其具有在5nm与30nm之间的范围内的发射使用辐射。光源2是相干光源。用于EUV投射曝光的波长频带或EUV辐射8的目标波长范围是例如13.5nm±1nm,但还可例如在5nm与8nm之间的范围内。EUV辐射12在下文中还称为照明和成像光或使用发射。例如在5nm与17nm之间的不同目标波长范围也是可能。使用的EUV波长频带的带宽可大于0.1nm且尤其可在0.1nm与2nm之间。所使用的EUV辐射12的典型带宽是中心波长的1%。光源2是同步加速器源或基于自由电子激光(FEL)的光源。光源2的光展量小于10-7m2rad2或0.1mm2。光展量是含有光能量的90%的相位空间的最小体积。光源2的波长带宽可比使用的EUV波长频带的带宽大得多,例如可以是0.1μm。
用于同时增加光源2的使用发射12的光展量的光学组件13在使用发射12的光束路径中布置在光源2的下游。光学组件13在图1中仅示意性示出。下面将会参照图2等说明光学组件13的各实施例。如同样以下将说明的,用于使用发射12的偏转反射镜可布置在光学组件13的下游。
具有增加的光展量的产生EUV辐射12在入射于具有照明光12所要入射的场分面16的场分面反射镜15之前,传播通过中间焦平面14。场分面16为弧形,但还可以矩形方式构造。场分面16的不同形状也是可能。
在中间焦平面14中,EUV辐射具有中间焦点Z,即,最小横向范围的位置。
由场分面反射镜15反射的EUV辐射12由大量照明通道构成,即,辐射的局部光束,其中,每个局部光束由特定场镜面16反射。每个局部光束进而入射在光瞳分面反射镜18的经由照明通道分配给该局部光束的的光瞳分面17。
光瞳分面17布置在光瞳分面反射镜18的共同载体板19上。该光瞳分面反射镜设置于照明光瞳平面20上。光瞳分面17以圆形方式实施。或者,光瞳分面17的六边形或矩形实施例也是可能。光瞳分面17以紧密堆积方式设置。借助场分面反射镜15,在光瞳分面反射镜18的光瞳镜面17的位置处,产生作为中间焦平面14中的中间焦点Z的像的二次光源。光瞳分面反射镜18设置在照明光学单元1的平面中,照明光学单元与投射光学单元3的光瞳平面21一致或与其光学共轭。EUV辐射12在光瞳分面反射镜17上的强度分布因此与在物平面的物场6的照明的照明角分布和像平面的像场7的照明直接相关联。
借助于光瞳分面反射镜18和处于示意性示出的传输光学单元22形式的成像光学组件,场分面反射镜15的场分面16成像于物场6。照明光瞳平面20与投射光学单元光瞳平面21一致的投射曝光设备4的各实施例也是可能。在该情况下,还可以省略传输光学单元22。
作为以上所说明的场分面/场光瞳分面的配置的替代例,增加光展量光学组件13还可与不同照明概念结合,尤其对于投射曝光。这种另一照明概念的一个示例是例如在US2006/0132747A1、EP1614008B1和US6,573,978中所描述的镜面反射镜。
图2示出用于同时增加光源2的使用发射12的光展量的光学组件13的实施例。光学组件13导致光展量增加至少10的因子。在这种情况下的光展量的同时增加表示使用发射12自身在给定时刻实际所具有的光展量的增加。可例如借助扫描反射镜(使用发射12经由扫描反射镜偏转)产生的光展量的连续增加不是光展量的同时增加。
光学组件13具有用于产生散射粒子24的散射粒子产生器23。散射粒子24在交互作用范围25中与光源2的发射交互作用以增加使用发射12的光展量。在此种情况下,光源2的发射入射在散射粒子24上的入射区域。由于散射粒子24的移动且尤其由于不同散射粒子24的连续入射,引起光源发射在散射粒子24上的入射区域的对应时间变化。特别地,在光源2的脉冲实施例的情况下,可以相对于光源2同步的方式操作散射粒子产生器23,使得光源2的发射的每个光脉冲分别与先前尚未入射的新近散射粒子24交互作用,使得同样产生光学组件13的入射区域的对应时间变化。
在根据图2的实施例的情况下,散射粒子24是散射微粒。或者,散射粒子可以是气体分子或等离子体。散射粒子24由折射率n偏离数值1的材料组成。从散射粒子产生器23朝向交互作用范围25的散射粒子24的轨迹26可垂直于光源2的发射方向27。
散射粒子24可以是金属粒子,尤其是金属微粒。材料示例是铜(Cu)、镍(Ni)、锡(Sn)、钼(Mo)、硅(Si)或钌(Ru),或者这些金属的混合物或合金。
由于在散射粒子24处的散射,使用发射12的光展量增加至少10的因子。光展量的增加可大幅提高,例如增加至少25的因子、至少50的因子、至少100的因子、至少250的因子、至少500的因子、至少1000的因子或进一步数量级。
在根据图2的实施例的情况下,光展量增加的使用发射12由偏转镜28完全偏转。然后,使用发射12传输到中间焦点Z,这在图2中未示出。
图3示出光学组件13的变型例,省略了散射粒子产生器23。在以下所描述的图示中,对应于所讨论的图标已说明的部件具有相同的参考编号,且将不会再次详细讨论。
在根据图3的实施例的情况下,选择性偏转反射镜29是用于增加光展量光学组件13的一部分。选择性偏转反射镜29布置在使用发射12的光束路径中,设置在交互作用范围25的下游。使用发射12的中心散度部分会偏转。即,从由于光展量的增加而整体产生的散度,使用发射12的光束的中心部分可通过选择性偏转反射镜29偏转,且因此可由其选定。随后构成实际使用发射12的该中心散度部分随后传输到中间焦点Z。不会受到选择性偏转反射镜29的偏转的光束部分30以受控方式处置,例如将其阻断或供给其它用途,例如供给光源监控装置(并未更具体详细说明)。
图4示出可用作根据图2的实施例的替代例的使用发射12的光束引导的变型例。与根据图2的偏转反射镜28相比,图2的偏转反射镜实施为正入射反射镜镜(NI反射镜)且以在35°区域中的入射角执行偏转,在根据图4的实施例的情况下,用于以大于60°入射角掠入射的偏转反射镜31(掠入射反射镜,GI反射镜)布置在交互作用范围25的下游。由GI反射镜31偏转的使用发射12接着传输到中间焦点Z。使用发射12的实质维持偏振的偏转可借助GI反射镜。
图5示出增加光展量组件13的另一变型例。对应于以上参照图4已说明的各部件具有相同的参考编号,且将不会再次详细讨论。
在根据图5的实施例的情况下,除了原始粒子产生装置31,散射粒子产生器23还具有散射粒子散布装置33。
散射粒子散布装置33实施为使得在原始粒子产生装置32中初始所产生的原始粒子34散布以形成散射粒子24。在根据图5的实施例的情况下,散射粒子散布装置33是激光器,尤其是Nd:YAG激光器。原始粒子34能以液态微粒的形式存在。在散射粒子散布装置33的作用下,原始粒子34可散布为大量更小的散射粒子,这可借助蒸发或另外等离子体产生而完成。交互作用范围(散射粒子散布装置33将原始粒子32转换为散射粒子24)可位于交互作用范围25上游的原始粒子34的轨迹26中。或者,散布装置33的交互作用范围可与散射粒子与EUV辐射12交互作用的交互作用范围25一致。可使激光器在与原始粒子34的轨迹26相反的方向上发射辐射(参见图5中的方向箭头35)。
图6示出增加光展量组件13的另一变型例。已参照图1至图5且尤其参照图2说明的各部件具有相同的参考编号,且将不会再次详细讨论。
根据图6的增加光展量组件13具有位于交互作用范围25的下游的收集装置36,收集装置用于所产生的散射粒子24的轨迹26中的散射粒子。收集装置36可实施为收集凹槽。收集装置36可经由循环件(未示出)流体连接到散射粒子产生器23,使得该散射粒子材料在交互作用范围25中的第一交互作用后可重复使用。收集装置36可具有用于产生电磁偏转场以偏转带电散射粒子24的单元。
在根据图6的实施例的情况下,收集器反射镜37设置在交互作用范围25与中间焦点平面14的中间焦点Z之间。该收集器反射镜将交互作用范围25成像于中间焦点Z。中间焦点Z的下游的使用发射12的光束路径位于真空腔室38中。在中间焦点Z的区域中,可在真空腔室38中设置通道开口或通道窗口。
在根据图6的实施例的情况下,收集器37实施为具有小于60°且尤其小于45°入射角的收集器,即,实施为用于大致正入射的收集器(正入射收集器,NI收集器)。
图7和图8示出具有收集器37的各变型例的增加光展量组件13的另一实施例。收集器在根据图7和图8的实施例的情况下实施为沃尔特收集器。沃尔特收集器的示例可在因特网网页www.x-ray-optics.de和其中所指出的参考文献中找到。
在根据图7的光束引导的情况下,中间焦点Z位于光源2的在交互作用范围25下游未被偏转的发射的光轴39上。
在根据图8的实施例的情况下,中间焦点Z和光源2的在交互作用范围25下游未偏转的发射的所述光轴39之间有距离A。因此,在根据图8的实施例的情况下,可例如将真空腔室38的壁实施为用于光源2的未偏转发射的光阱40。
参照图9至图14,以下描述可替代增加光展量组件15的实施例使用的增加光展量组件40的另一变型例。对应于以上参照图1至图8已说明的的部件具有相同的参考编号,且将不会再次详细讨论。
根据图9的光学增加光展量组件40具有实施为偏转反射镜的光学部件41,用于光源2的EUV辐射12的增加光展量影响,在根据图9的实施例中,用于增加光展量偏转。光学部件41具有增加光展量结构42,其在根据图10的一部分的放大图中示意性示出。结构42具有小于或等于使用发射12的波长的一般范围。这导致结构42对使用发射12的散射效果,这导致散度增加且因此导致光展量同时增加。以上有关增加光展量组件13的说明适用于光展量增加的数量级。
通过结构42的结构化可构造为周期性或非周期性表面结构化。
光学部件41与驱动装置43协作以在光学部件41的主反射平面44中移动光学部件(参见图9中的双头箭头45)。驱动装置43驱动光学部件41的周期性平移位移。驱动装置43可以是用于产生位移45的振动装置。光学部件41在光源2下游的发射光束路径中是第一偏转装置,即第一反射镜。光学部件41被驱动成使得由于光学部件41相对于光源2的相对位移,光源2的发射在光学部件41上的入射区域随时间而变化。在该情况下,该相对位移的大小使得在光源2的脉冲操作的情况下,连续的光脉冲入射在光学部件41上的彼此不同区域上。因此,位移速度的大小使得光学部件41在两个光脉冲之间的位移距离大于入射区域的直径。
光学部件41使EUV使用辐射12偏转约90°,即,光源2的EUV发射以在45°范围内的入射角入射在光学部件41上。例如在10°和70°之间范围内的其它入射角也是可能。
图11示出EUV辐射12在光学部件41上的入射角更大的变型例。在根据图11的实施例的情况下,光学部件41实施为具有增加光展量散射结构42的GI反射镜。除了在主反射平面44中的位移45,替代地或额外地,驱动装置43还引起垂直于主反射平面44的位移46,如图11中的双头箭头46所示。除了光展量的同时增加,还可引起使用发射12的光展量的连续增加。除了纯粹平移位移之外,还可通过驱动装置43使光学部件41枢转。
由于位移45和/或46,光源2的使用发射12入射在光学部件41上的入射面积会变化。这可用于降低由于EUV辐射12在光学部件41上所造成的点负载,和/或用于平均由相应被入射的结构42产生的光展量的增加。
可例如采用从DE102009047316A1已知的方式构造结构42。
位移45和/或位移46可实施为周期性或非周期性位移。
结构42构成静止结构。作为散射效果的替代或除了散射效果,结构42还可通过反射和/或衍射影响EUV辐射12的方向。
图12和图13示出包含结构化的增加光展量光学部件47的增加光展量组件40的另一变型例,该结构化的增加光展量光学部件可代替根据图9和11的光学部件41使用。
光学部件47实施为具有垂直于图12中的附图平面的纵轴48的柱体。驱动装置43提供增加光展量部件47绕与纵轴48重合的旋转轴线的旋转(参见方向箭头48a)。光源2的使用发射12在增加光展量部件47的侧面壁49处反射。如在根据图13的放大示图中示意性可看到的,该侧面壁49再次具有散射结构42。使用发射12的掠反射发生在侧面壁49处。
增加光展量组件47可实施为中空柱体或实心柱体。
根据图11的实施例的情况下的位移45和根据图12的实施例的情况下的位移48a分别使得光学部件41和47的主偏转方向不会改变。
除了同时增加所述结构由于散射产生的光展量之外,在增加光展量部件47的情况下,还可使侧面壁49经受振动而产生光展量的连续增加。这种经受振动可通过引起或忍受增加光展量部件47的目标不平衡而产生。
图14示出光学增加光展量组件40的另一实施例。该增加光展量组件具有光学部件50,其实施为透过使用发射12的部件。增加光展量部件50的入射表面又具有用于增加光展量的散射结构42。替代地或额外地,出射表面51可具有这种结构42,这在图14中未示出。
通过驱动装置43实现透射式增加光展量部件50平行于入射和/或出射表面的位移52。通过透射式增加光展量部件50而光展量增加的使用发射12在穿过部件50之后被传输至中间焦点Z。
在光学组件13和40中实施为反射镜的各部件(如同光学单元1、3的其它EUV反射镜)还可具增加反射率的多层涂层,如原则上从现有技术已知的。
以上分别说明的光学组件13和40还可彼此结合使用以增加使用发射12的光展量。例如,在使用发射的光束路径中,可相继地布置光学组件13和40的实施例。
还可在光源2的操作期间通过其分别与光学部件41、47和50的交互作用而产生结构42。
位移45、46和48a各自的位移速度选择成光学部件41、47和50各自在各时刻不被破坏。或者,可有针对性引起一定材料移除,使得入射在光学部件41、47、50的EUV辐射12在操作期间制造散射结构42。
为了制造微结构化或纳米结构化部件,投射曝光设备4如下使用:首先,提供掩模母版10和晶片。然后,借助投射曝光设备4将掩模母版10上的结构投射到晶片11的光敏层上。由于光敏层的显影,随后在晶片11上产生微结构,因此制造微结构化或纳米结构化部件。
在以上所说明的各示例性实施例中,在每种情况下各自皆有光学组件13和40的各自光学部件的入射区域的重心移动,该入射区域由光源2的发射入射。换言之,例如,整个散射粒子24且因此其重心也移动。整***移的光学部件41、47和50也执行重心移动。
Claims (14)
1.光学***,
-包括光源(2),具有小于0.1mm2的原始光展量,用于投射光刻的照明***(5);
-包括光学组件(13;40),用于同时增加所述光源(2)的使用发射(12)的光展量;
其特征在于,
-所述光学组件(13;40)实施成所述光展量以至少10的因子同时增加;
-其中,所述光学***实施成所述光学组件(13;40)的要被入射的部件(24;41;47;50)相对于所述光源(2)移位,使得所述光源(2)的发射(12)在所述光学组件(13;40)的光学部件(24;41;47;50)上的入射区域随时间变化。
2.如权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学组件(13;40)通过引入具有散射功能的介质(24;42)来增加所述光展量。
3.如权利要求1或2所述的光学***,其特征在于,所述光学组件(13)具有产生散射粒子(24)的散射粒子产生器(23),其中所述散射粒子(24)与所述光源(2)的发射交互作用以增加所述光展量。
4.如权利要求3所述的光学***,其特征在于,所述散射粒子产生器(23)具有原始粒子产生装置(32)和散射粒子散布装置(33),所述散射粒子散布装置实施成在所述原始粒子产生装置(32)中初始产生的原始粒子(34)借助所述散射粒子散布装置(33)而散布以形成所述散射粒子(24)。
5.如权利要求3或4所述的光学***,其特征在于收集装置(36),在所述散射粒子与所述光源(2)的发射交互作用之后,所述收集装置在所述散射粒子的轨迹(26)中用于所产生的散射粒子(24)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的光学***,其特征在于以增加光展量的方式影响所述光源(2)的发射的光学部件(41;47;50),其中,所述光学部件(41;47;50)具有增加光展量的结构(42),其中,所述光学部件(41;47;50)与驱动装置(43)协作以用于所述光学部件(41;47;50)的位移(45;45,46;48a),并由此用于入射区域的时间变化。
7.如权利要求6所述的光学***,其特征在于,所述驱动装置(43)引起所述部件(47)的周期性和/或非周期性位移。
8.如权利要求6和7中任一项所述的光学***,其特征在于,驱动位移由所述驱动装置(43)执行,使得所述光学部件(41;47)的主要偏转方向不会改变。
9.如权利要求6至8中任一项所述的光学***,其特征在于,所述光学部件(41;47)实施为偏转反射镜。
10.如权利要求1至9中任一项所述的光学***,包含照明光学单元(1),并包含光学组件(13;40),所述光学组件用于照明物场(6),在所述物场中,能够布置能够借助投射曝光设备(4)成像的物(10)。
11.如权利要求10所述的光学***,其特征在于所述光源(2)的使用发射(12)在与所述光学组件(13;40)交互作用之后的光束引导的中间焦点(Z)。
12.如权利要求10或11所述的光学***,包含投射光学单元(3),用于将所述物场(6)成像于像场(7)中,在所述像场中能够布置晶片(11)。
13.如权利要求1至12中任一项所述的光学***,包含作为所述光源(2)的自由电子激光器(FEL)。
14.投射曝光设备(4),包含如权利要求1至13中任一项所述的光学***。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201361781759P | 2013-03-14 | 2013-03-14 | |
DE102013204443.7A DE102013204443A1 (de) | 2013-03-14 | 2013-03-14 | Optische Baugruppe zur Lichtleitwerterhöhung |
DE102013204443.7 | 2013-03-14 | ||
US61/781,759 | 2013-03-14 | ||
PCT/EP2014/054047 WO2014139815A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-03-03 | Optical assembly for increasing the etendue |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105143981A true CN105143981A (zh) | 2015-12-09 |
CN105143981B CN105143981B (zh) | 2018-04-03 |
Family
ID=51519700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480014883.XA Active CN105143981B (zh) | 2013-03-14 | 2014-03-03 | 增加光展量光学组件 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9678432B2 (zh) |
EP (1) | EP2972587B1 (zh) |
JP (1) | JP6680536B2 (zh) |
KR (1) | KR102257178B1 (zh) |
CN (1) | CN105143981B (zh) |
DE (1) | DE102013204443A1 (zh) |
TW (1) | TWI618987B (zh) |
WO (1) | WO2014139815A1 (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014221175A1 (de) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Beleuchtungsoptik für ein Projektionsbelichtungssystem |
NL2016266A (en) * | 2015-03-02 | 2016-09-30 | Asml Netherlands Bv | Radiation System. |
DE102015212878A1 (de) * | 2015-07-09 | 2017-01-12 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Strahlführungsvorrichtung |
NL2017604A (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-23 | Asml Netherlands Bv | Optical System |
DE102016225563A1 (de) | 2016-12-20 | 2018-06-21 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Hohlwellenleiter zur Führung von EUV-Licht mit einer Nutzwellenlänge |
DE102017200428B3 (de) * | 2017-01-12 | 2018-06-21 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projektionsbelichtungsanlage sowie Verfahren zum Vermessen eines Abbildungsfehlers |
DE102017205548A1 (de) | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optische Baugruppe zum Führen eines Ausgabestrahls eines Freie-Elektronen-Lasers |
DE102017220306A1 (de) | 2017-11-14 | 2018-09-20 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Befestigungsanordnung für eine optische Komponente |
WO2020094595A1 (en) * | 2018-11-06 | 2020-05-14 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Methods and apparatus for tomographic additive manufacturing with a spatially coherent light source |
US11968772B2 (en) * | 2019-05-30 | 2024-04-23 | Kla Corporation | Optical etendue matching methods for extreme ultraviolet metrology |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0627667A1 (en) * | 1993-05-10 | 1994-12-07 | AT&T Corp. | Device fabrication entailing synchrotron radiation |
US6498351B1 (en) * | 1999-03-12 | 2002-12-24 | Asml Netherlands B.V. | Illumination system for shaping extreme ultraviolet radiation used in a lithographic projection apparatus |
US20110014799A1 (en) * | 2008-04-03 | 2011-01-20 | Carl Zeiss Smt Ag | Projection illumination system for euv microlithography |
US20110177463A1 (en) * | 2008-09-30 | 2011-07-21 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Illumination system for euv microlithography |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4381542A (en) | 1980-10-20 | 1983-04-26 | Digital Equipment Corporation | System for interrupt arbitration |
US4936665A (en) * | 1987-10-25 | 1990-06-26 | Whitney Theodore R | High resolution imagery systems and methods |
US6859515B2 (en) | 1998-05-05 | 2005-02-22 | Carl-Zeiss-Stiftung Trading | Illumination system, particularly for EUV lithography |
DE19935404A1 (de) | 1999-07-30 | 2001-02-01 | Zeiss Carl Fa | Beleuchtungssystem mit mehreren Lichtquellen |
EP0955641B1 (de) | 1998-05-05 | 2004-04-28 | Carl Zeiss | Beleuchtungssystem insbesondere für die EUV-Lithographie |
DE19855106A1 (de) | 1998-11-30 | 2000-05-31 | Zeiss Carl Fa | Beleuchtungssystem für die VUV-Mikrolithographie |
US6573978B1 (en) * | 1999-01-26 | 2003-06-03 | Mcguire, Jr. James P. | EUV condenser with non-imaging optics |
DE50014428D1 (de) | 1999-07-30 | 2007-08-02 | Zeiss Carl Smt Ag | Steuerung der Beleuchtungsverteilung in der Austrittspupille eines EUV-Beleuchtungssystems |
DE10001291A1 (de) | 2000-01-14 | 2001-07-19 | Zeiss Carl | Adaptronischer Spiegel |
EP1202100A3 (de) * | 2000-10-27 | 2005-04-06 | Carl Zeiss SMT AG | Beleuchtungssystem mit reduzierter Wärmebelastung |
EP1495369A2 (de) * | 2002-04-15 | 2005-01-12 | Carl Zeiss SMT AG | Interferometrische messvorrichtung und projektionsbelichtungsanlage mit derartiger messvorrichtung |
DE10317667A1 (de) | 2003-04-17 | 2004-11-18 | Carl Zeiss Smt Ag | Optisches Element für ein Beleuchtungssystem |
KR101170182B1 (ko) * | 2004-02-17 | 2012-08-01 | 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 | 마이크로 리소그래피 투영 노광 장치용 조명 시스템 |
US7259827B2 (en) * | 2004-07-14 | 2007-08-21 | Asml Netherlands B.V. | Diffuser unit, lithographic apparatus, method for homogenizing a beam of radiation, a device manufacturing method and device manufactured thereby |
DE102009025655A1 (de) | 2008-08-27 | 2010-03-04 | Carl Zeiss Smt Ag | Optische Komponente zum Einsatz in einem Beleuchtungssystem für eine Projektionsbelichtungsanlage der EUV-Mikrolithographie |
DE102009047316A1 (de) | 2009-11-30 | 2010-12-23 | Carl Zeiss Smt Ag | Optische reflektierende Komponente zum Einsatz in einer Beleuchtungsoptik für eine Projektionsbelichtungsanlage der EUV-Mikrolithographie |
-
2013
- 2013-03-14 DE DE102013204443.7A patent/DE102013204443A1/de not_active Ceased
-
2014
- 2014-03-03 JP JP2015562016A patent/JP6680536B2/ja active Active
- 2014-03-03 KR KR1020157027303A patent/KR102257178B1/ko active IP Right Grant
- 2014-03-03 EP EP14711928.3A patent/EP2972587B1/en active Active
- 2014-03-03 CN CN201480014883.XA patent/CN105143981B/zh active Active
- 2014-03-03 WO PCT/EP2014/054047 patent/WO2014139815A1/en active Application Filing
- 2014-03-12 TW TW103108799A patent/TWI618987B/zh active
-
2015
- 2015-08-18 US US14/828,603 patent/US9678432B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0627667A1 (en) * | 1993-05-10 | 1994-12-07 | AT&T Corp. | Device fabrication entailing synchrotron radiation |
US6498351B1 (en) * | 1999-03-12 | 2002-12-24 | Asml Netherlands B.V. | Illumination system for shaping extreme ultraviolet radiation used in a lithographic projection apparatus |
US20110014799A1 (en) * | 2008-04-03 | 2011-01-20 | Carl Zeiss Smt Ag | Projection illumination system for euv microlithography |
US20110177463A1 (en) * | 2008-09-30 | 2011-07-21 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Illumination system for euv microlithography |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105143981B (zh) | 2018-04-03 |
EP2972587C0 (en) | 2023-06-07 |
DE102013204443A1 (de) | 2014-10-02 |
JP6680536B2 (ja) | 2020-04-15 |
KR20150129761A (ko) | 2015-11-20 |
JP2016517027A (ja) | 2016-06-09 |
TWI618987B (zh) | 2018-03-21 |
WO2014139815A1 (en) | 2014-09-18 |
US9678432B2 (en) | 2017-06-13 |
EP2972587B1 (en) | 2023-06-07 |
TW201502712A (zh) | 2015-01-16 |
KR102257178B1 (ko) | 2021-05-28 |
US20150355552A1 (en) | 2015-12-10 |
EP2972587A1 (en) | 2016-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105143981A (zh) | 增加光展量光学组件 | |
KR101613924B1 (ko) | 방사선 시스템 및 리소그래피 장치 | |
KR101710433B1 (ko) | 액적 가속기를 포함하는 euv 방사선 소스 및 리소그래피 장치 | |
US9055657B2 (en) | Extreme ultraviolet light generation by polarized laser beam | |
CN103765998B (zh) | 辐射源的燃料液滴束流生成装置、光刻设备和促进辐射源的燃料液滴的聚结的方法 | |
KR20140027301A (ko) | 극자외선 광 생성 시스템 | |
JP2016537681A (ja) | Euv投影リソグラフィのための照明系 | |
JP2012227526A (ja) | オブジェクトによる使用のために放射ビームを調整するための光学装置、リソグラフィ装置、およびデバイスを製造する方法 | |
TWI698715B (zh) | 輻射系統、輻射更改器件、微影系統、光學系統、適合於接收主輻射光束之光束***裝置及修改euv輻射光束之方法 | |
US20150264791A1 (en) | Method and Apparatus for Generating Radiation | |
WO2013041323A1 (en) | Radiation source | |
TWI728951B (zh) | 投影曝光系統之照明裝置 | |
KR102048129B1 (ko) | 투영 노광 장치용 가용 출력 빔을 생성하기 위한 euv 광원 | |
CN103748968A (zh) | 辐射源和光刻设备 | |
KR101423817B1 (ko) | 조명 광학 시스템, 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 | |
US6859263B2 (en) | Apparatus for generating partially coherent radiation | |
CN112470349B (zh) | 辐射源和用于将发射的辐射反馈到激光源的装置 | |
US10928734B2 (en) | Optical assembly for guiding an output beam of a free electron laser | |
US10739686B2 (en) | Beam transmission system, exposure device, and illumination optical system of the exposure device | |
CN107924143B (zh) | 控制束引导装置的方法和束引导装置 | |
NL2007861A (en) | Radiation source and lithographic apparatus. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |