JP2016502136A - Euvコレクター - Google Patents

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Abstract

EUVコレクター(15)は、EUV放射線源(3)からのEUV放射線(14)を照明遠視野(17a)内に伝達するように機能する。コレクター(15)は、法線入射のための少なくとも1つのミラー(23)を含む少なくとも1つの法線ミラーコレクターサブユニット(23)を有する。更に、コレクター(15)は、かすめ入射のための少なくとも1つのミラー(30)を含む少なくとも1つのかすめ入射ミラーコレクターサブユニット(30)を有する。コレクターサブユニット(23,30)の配置は、少なくとも同じく法線ミラーコレクターサブユニット(23)での反射によって生成される内側の法線ミラー強度分布と、少なくとも同じくかすめミラーコレクターサブユニット(30)での反射によって生成される外側のかすめミラー強度分布とで構成される遠視野(17a)にわたるEUV放射線(14)の全体強度分布がもたらされるようなものである。全体強度分布は、全遠視野(17a)の40%よりも大きい少なくとも全遠視野(17a)の区画にわたって遠視野(17a)のこの区画内の平均強度から20%未満だけずれる。これは、コレクターの下流に配置された照明光学ユニットに対するビーム案内に課せられる要件の軽減をもたらす。【選択図】図2

Description

ドイツ特許出願DE 10 2012 220 465.2の内容が引用によって本明細書に組み込まれている。
本発明は、EUV(極紫外)放射線源からの放出光を主焦点内に伝達するためのコレクターに関する。本発明は、更に、そのようなコレクターを含む照明光学ユニット、そのような照明光学ユニットを含む照明系、そのような照明系を含む投影露光装置、そのような投影露光装置を用いて微細又はナノ構造化構成要素を生成する方法、及び本方法によって生成される構成要素に関する。
冒頭に示したタイプのコレクターは、WO 2011/138259 A1、US 7,075,712 B2、US 7,501,641 B2、US 2006/0176547 A1、US 2006/0120429 A1、US 7,075,713 B2、EP 1 469 349 A1、US2008/0266650 A1、及びWO 2009/095220 A1から公知である。
DE 10 2012 220 465.2 WO 2011/138259 A1 US 7,075,712 B2 US 7,501,641 B2 US 2006/0176547 A1 US 2006/0120429 A1 US 7,075,713 B2 EP 1 469 349 A1 US2008/0266650 A1 WO 2009/095220 A1 WO 2012/126867 A1
本発明の目的は、下流に配置された照明光学ユニットに対するビーム案内に課せられた要件が軽減されるようにコレクターを改善することである。
本発明によると上述の目的は、請求項1に記載の特徴を含むコレクターを用いて達成される。
本発明により、一方で法線入射のための少なくとも1つのミラーを含むサブユニットと、他方でかすめ入射のための少なくとも1つのミラーを含むサブユニットとへのコレクターの再分割により、コレクターによって生成される照明遠視野をその全体強度分布に関して予め定められた値への適応化に対して目標を定めた方式で適応させる可能性を提供することが認識されてきた。一例として、特に均一な全体強度分布を有する照明遠視野を達成することができる。それによってコレクターの下流に配置された照明光学ユニットの要件、特に、下流に配置されたミラーアレイの個々のミラーに対する傾斜角要件は、この場合に、照明視野を照明するための照明要件に準拠することに関して譲歩を行う必要なく軽減される。特に、部分的に一定の遠視野強度密度を有する照明遠視野を与えることができる。一定の遠視野強度密度は、特に照明遠視野の外側強度領域に至るまで生成することができる。それによって使用可能EUV放射線を遠視野全域に存在させることができる。ここで、照明遠視野にわたる強度分布は、遠視野の区域にわたって測定される放射線源強度の面密度として決定することができる。特に、目標を定めた遠視野分布を設定することができる。この設定は、例えば、コレクターの下流に配置された光学ユニットのテレセントリック性誤差を補償するために使用することができる。法線入射ミラーコレクターサブユニットは、放射線源の最も近くに配置されたミラー区画を有することができる。このミラー区画は、放射線源から比較的遠くに離して配置することができる。コレクターサブユニットの反射層の設計を用いて、関連する強度密度の損失を補償することができる。EUV放射線源によって放出される全EUV放射線のうちで少なくとも捕捉される立体角セグメントに対する照明ビーム経路を2つの中間フォーカスを通して案内することができる。異なるコレクタービーム経路を通して含まれる少なくとも1つの法線入射ミラー強度分布と少なくとも1つのかすめ入射ミラー強度分布とへの遠視野強度分布の再分割により、照明放射線経路を遠視野に向けて相応に案内することにより、放射線源から得られる立体角内のギャップを閉じることができる。コレクターによって均一な照明遠視野が生成される限り、特に、視野ファセットミラーと瞳ファセットミラーとを有する下流の照明光学ユニットの使用により、個々のファセットは、平均入射角からのそれぞれの入射角の偏差を殆ど伴わずに入射を受けることができる。遠視野が、照明される照明視野内で互いの上に重ね合わされるように結像される場合に、照明光学ユニット内のビーム案内は、関連する視野ファセット結像の結像スケールの変化を殆ど伴わずに行うことができる。この変化は、±10%よりも有意に小さく、例えば、±5%よりも小さくすることができる。同じことは、瞳ファセット上への中間フォーカスの結像に相応に適用される。EUVコレクターは、放射線源からのEUV放射線放出光の大きい立体角度範囲を捕捉し、異なる半空間の立体角度範囲を捕捉することができるように具現化することができる。コレクターは、そのミラー区画を保護するために、特に少なくとも1つのかすめ入射ミラーコレクターサブユニットのミラーを保護するための保護絞りとして少なくとも1つの絞りを有することができる。コレクターサブユニットのミラーは、ミラー区画上へのEUV放射線のそれぞれの入射角に合わせて異なって具現化された高反射コーティングを有することができる。高反射層は、ルテニウム層とすることができる。高反射層は、多層コーティングとすることができる。多層コーティングは、モリブデン/シリコン(Mo/Si)層とすることができる。全体的に、コレクターは、小型形式で具現化することができる。コレクターの対称面に位置するか又はコレクターの対称軸、特に回転対称軸に一致することができる光軸方向のコレクターの構造長を小さくすることができる。コレクターは、中間焦点面内に比較的小さい開口数を与えることができる。それによって第1に照明光学ユニットの小型構成が可能になり、第2にコレクターの下流に配置された光学構成要素の要件が軽減される。特に、下流に配置された傾斜ミラーの傾斜角度要件、特に下流に配置された個々のミラー又は個々のファセットの傾斜角度要件が低下する。それによってこれらのミラーの効率的な冷却が可能になる。法線入射に対するミラーは、ミラーへの法線に対する反射放射線の入射角が最大で35°である場合に存在する。かすめ入射に対するミラーは、ミラーへの法線に対する入射角が少なくとも55°、好ましくは60°よりも大きく、より好ましくは65°よりも大きい場合に存在する。組み合わされて全体強度分布を形成するそれぞれの強度分布を発生させるための異なるコレクタービーム経路に沿ったEUV放射線の反射回数は異なるとすることができる。法線入射ミラー強度分布のコレクタービーム経路は、法線入射ミラーコレクターサブユニットにおいて正確に1つの反射を有することができる。これに代えて、このコレクタービーム経路は、法線入射ミラーコレクターサブユニットでの反射と、かすめ入射ミラーコレクターサブユニットでの反射との両方を有することができる。かすめ入射ミラー強度分布に関するコレクタービーム経路は、正確に1つの反射、すなわち、かすめ入射ミラーコレクターサブユニットにおけるものを有することができる。かすめ入射ミラー強度分布に関するコレクタービーム経路は、かすめ入射ミラーにおいて複数の反射を有するか又は例えば法線入射ミラーでの反射とかすめ入射ミラーにおける少なくとも1つの反射とを有することができる。複数の反射を有するコレクタービーム経路は、異なる反射面でのそれぞれの個々の光線に対する反射の積が、予め定められた公差範囲にあるコレクタービーム経路の全ての個々の光線、又はかかわる個々の光線のうちの大部分に対して同じ値を有するように、個々の光線のかかわる入射角に関して調整することができる。かすめ入射ミラー強度分布は、反射かすめ入射ミラーが少なくとも一度かかわることによって生成される。法線入射ミラー強度分布は、反射法線入射ミラーが少なくとも一度かかわることによって生成される。原理的には、全体強度分布が、法線入射ミラーによって反射されるコレクタービーム経路だけ又はかすめ入射ミラーによって反射されるコレクタービーム経路だけによって生成されるEUVコレクター構成も可能である。この場合にも、遠視野のうちで全遠視野の40%よりも大きい区画にわたってこの遠視野区画内の平均強度から20%よりも小さくしかずれない遠視野の均一な全体強度分布を実現する可能性が提供される。この遠視野区画は、コレクターの光軸上に位置することができる遠視野の中心から進んで測定される遠視野の異なる半径の間で延びる遠視野の面積区画である。本説明では、法線入射ミラーを法線ミラーとも呼び、かすめ入射ミラーをかすめミラーとも呼ぶ。
平均強度からの20%よりも小さい偏差が実現される遠視野区画は、全遠視野の45%よりも大きくすることができ、50%よりも大きくすることができ、55%よりも大きくすることができ、60%よりも大きくすることができ、65%よりも大きくすることができ、70%よりも大きくすることができ、更に、75%よりも大きくすることができる。この区画における平均強度からのこの区画にわたる全体強度分布の偏差は、15%よりも小さくすることができ、10%よりも小さくすることができ、更に、5%よりも小さくすることができる。
請求項2に記載の配置は、照明遠視野にわたる強度分布の特に有利なプロファイルをもたらす。
請求項3に記載の異なる反射回数は、放出EUV放射線の大きい立体角度範囲を捕捉するのに特に適切であることが見出されている。更に、この異なる反射は、有利に法線入射に近いか又は有利にかすめ入射に近いかのいずれかであるコレクターサブユニットのミラー上への入射角を有する設計の可能性をもたらす。放射線源とコレクターの下流に配置されたビーム案内構成要素との間のコレクタービーム経路に沿った反射回数Nが少なくとも2である場合(N≧2)、少なくとも2つのミラー面の同時最適化によって遠視野の均一化を容易にもたらすことができる。この最適化は、局所法線ベクトル、曲率、及び結像スケールを可変の反射回数及び一定でない層特性の場合でも遠視野が必要に応じて照明されるように適応させる。これに加えて、少なくとも1つの遠視野成分を生成するためにN≧2である反射回数を使用することで、コレクター構造長、コレクター作動距離、コレクターの開口数、使用可能スループット(コレクターの伝達率)、及び/又は遠視野均一性に対する予め定められた値を得る上でより多くの自由選択可能設計パラメータを変更することができる。
請求項4に記載の配置は、小型形式で実現することができる。EUV放射線は、1つの同じミラー上に内側と外側で同時に入射することができる。これに代えて、ミラーのうちの1つが内側から入射を受け、別のミラーが外側から入射を受けることができる。
請求項5又は請求項6に記載の回折格子は、使用することができない外乱光を抑制するために効率良く使用することができる。
請求項7に記載の照明光学ユニットの利点は、本発明によるコレクターを参照して上述したものに対応する。
請求項8に記載のファセットミラーは、照明遠視野全域を使用する。照明遠視野の外側強度領域は、照明遠視野の最大強度密度の少なくとも5%が到達する領域である。
請求項9に記載の照明系、請求項10に記載の投影露光装置、請求項11に記載の生成方法、及び本方法によって生成される微細又はナノ構造化構成要素の利点は、本発明によるコレクター及び本発明による照明光学ユニットを参照して上述したものに対応する。EUV放射線源は、LPP光源とすることができる。
EUV放射線源からの放出光の効率的な集光に起因して、与えられた放射線源に対してより多くの使用光エネルギを投影露光に利用することができる。それとは逆に、より小さい寸法を有するEUV放射線源を用いて、与えられた使用光エネルギを達成することができる。それによって投影露光中のスループット又はEUV放射線源を与えるためのコストのいずれかが改善される。
図面を参照して本発明の例示的実施形態を以下により詳細に説明する。
EUV照明光学ユニットを有するEUV投影リソグラフィのための投影露光装置を通る略子午断面図である。 図1に記載の投影露光装置の無方向性EUV放射線源からの放出光を照明光学ユニットの中間フォーカスの場所に配置された主焦点に伝達するためのコレクターの実施形態を示す類似の子午断面図である。 図1に記載の投影露光装置の無方向性EUV放射線源からの放出光を照明光学ユニットの中間フォーカスの場所に配置された主焦点に伝達するためのコレクターの実施形態を示す類似の子午断面図である。 図1に記載の投影露光装置の無方向性EUV放射線源からの放出光を照明光学ユニットの中間フォーカスの場所に配置された主焦点に伝達するためのコレクターの実施形態を示す類似の子午断面図である。 図1に記載の投影露光装置の無方向性EUV放射線源からの放出光を照明光学ユニットの中間フォーカスの場所に配置された主焦点に伝達するためのコレクターの実施形態を示す類似の子午断面図である。 図1に記載の投影露光装置の無方向性EUV放射線源からの放出光を照明光学ユニットの中間フォーカスの場所に配置された主焦点に伝達するためのコレクターの実施形態を示す類似の子午断面図である。 図1に記載の投影露光装置の無方向性EUV放射線源からの放出光を照明光学ユニットの中間フォーカスの場所に配置された主焦点に伝達するためのコレクターの実施形態を示す類似の子午断面図である。 図1に記載の投影露光装置の無方向性EUV放射線源からの放出光を照明光学ユニットの中間フォーカスの場所に配置された主焦点に伝達するためのコレクターの実施形態を示す類似の子午断面図である。 図1に記載の投影露光装置の照明光学ユニットの視野ファセットミラーの平面図である。 図2から図8に記載の実施形態のうちの1つのコレクターを用いて生成することができる照明遠視野の半径方向強度分布の図である。 コレクターのミラーサブユニットの配置及び成形に使用される式を導出するのに使用される変数を定めるために様式化したコレクターを通る略子午断面図である。 図1に記載の投影露光装置のための照明光学ユニットの更に別の実施形態を示す図である。
図1は、マイクロリソグラフィのための投影露光装置1を子午断面図に略示している。投影露光装置1の照明系2は、放射線源又は光源3に加えて、物体平面6の物体視野5の露光のための照明光学ユニット4を有する。ここで、物体視野5に配置され、レチクルホルダ8(抜粋としてしか例示していない)によって保持されるレチクル7が露光される。投影光学ユニット9は、物体視野5を像平面11の像視野10に結像するように機能する。レチクル7上の構造は、像平面11の像視野10の領域に配置されたウェーハ12の感光層上に結像され、このウェーハは、ウェーハホルダ13(同じく概略的にしか例示していない)によって保持される。
放射線源3は、5nmと30nmの間の範囲の放出使用放射線を有するEUV放射線源である。この放射線源は、プラズマ光源、特にLPP光源(レーザ生成プラズマ)とすることができる。EUV放射線源は、例えば、GDPP光源(ガス放電生成プラズマ)とすることができる。放射線源3から射出するEUV放射線14は、コレクター15によって集光される。以下では、EUV放射線14を照明光又は結像光とも表している。コレクター15を図2により詳細に例示しており、この図に対しては、後に説明する。EUV放射線14は、コレクター15の下流で中間焦点面16を通って伝播し、その後に、視野ファセットミラー17上に入射する。視野ファセットミラー17は、物体平面6に対して光学的に共役な照明光学ユニット4の平面17aに配置される。この平面17a内には、コレクター15によって形成されるEUV放射線14の照明遠視野が存在する。
EUV放射線14は、視野ファセットミラー17の下流で瞳ファセットミラー18によって反射される。瞳ファセットミラー18は、照明光学ユニット4の瞳平面に配置され、この瞳平面は、投影光学ユニット9の瞳平面に対して光学的に共役である。瞳ファセットミラー18と、ビーム経路の順番に名付けたミラー20、21、及び22を有する伝達光学ユニット19の形態にある結像光学アセンブリとを用いて、後により詳細に説明する視野ファセットミラー17の視野ファセットが物体視野5に結像される。伝達光学ユニット19の最後のミラー22は、かすめ入射に対するミラー(「かすめ入射ミラー」)である。瞳ファセットミラー18及び伝達光学ユニット19は、照明光14を物体視野5内に伝達するための連続光学ユニットを形成する。伝達光学ユニット19は、特に瞳ファセットミラー18が投影光学ユニット9の入射瞳に配置される場合は割愛することができる。
位置関係の説明を容易にするために、図1は、物体平面6と像平面11の間の投影露光装置1の構成要素の位置関係を説明するための直交xyz座標系を広域座標系として描写している。図1では、x軸は、作図面と垂直にその中に入り込むように延びている。y軸は、図1の右に向けて延びている。z軸は図1の下方に、すなわち、物体平面6及び像平面11と垂直に延びている。
レチクルホルダ8とウェーハホルダ13は、両方共に、投影露光中にレチクル7とウェーハ12が変位方向、すなわち、y方向に一方で物体視野5により、他方で像視野10によって走査されるように制御される方式で変位可能である。以下では、変位方向yを走査方向とも表している。
下記では、図2を参照してコレクター15をより詳細に説明する。コレクター15は、EUV放射線14、すなわち、無方向で放出するEUV放射線源3からの放出光を中間焦点面16内の主焦点、すなわち、中間フォーカス23aに伝達し、その後に、照明遠視野17aを生成するように機能する。
コレクター15は、EUV放射線14が内壁上に入射する集光ミラー23の形態にある法線入射ミラーコレクターサブユニットを有する。集光ミラー23が、EUV放射線源からのEUV放射線14を直接中間フォーカス23aに伝達する場合に、EUV放射線源3は、集光ミラー23に隣接するその第1の焦点に位置するということができる。中間焦点面16内の中間フォーカス23aは、集光ミラー23から遠い方のその第2の焦点に位置する。
集光ミラー23は、2つの焦点が乗るコレクター15の回転対称中心軸24の交点の領域内に貫通開口部25を有する。回転対称軸24をコレクター15の光軸とも表している。貫通開口部25を通して、プラズマ発生ポンプレーザ(例示していない)からのレーザ放射線を結合することができる。
法線ミラーコレクターサブユニット23上へのEUV放射線14の個々の光線26の入射角又は反射角αは、約8°と約25°の間の範囲にある。この入射角αは、通例により、法線ミラーコレクターサブユニットのそれぞれの反射区画に対する法線に対する角度として示すものである。α<35°の入射角という条件が満たされることに起因して、法線ミラーコレクターサブユニット23の集光ミラーは、法線入射に対するミラーである。
第1のミラー23は、内側に向けて貫通開口部25の境界を定める中心集光ミラー区画27と、この中心集光ミラー区画を取り囲む外側集光ミラー区画28とに再分割される。2つの集光ミラー区画27、28は、遷移領域29内で互いの中に継ぎ目なく融合する。集光ミラー23上への個々の光線26の入射角αは、遷移領域29内で突然変化する。遷移領域29の近くでは、中心集光ミラー区画27上への入射角αは約18°であり、外側集光ミラー区画28への遷移領域29の近くで約8°の値まで再度減少する。
更に、コレクター15は、ほぼ切頭円錐の横面の形態に具現化されたかすめ入射に対するミラーを含むかすめ入射ミラーコレクターサブユニット30を有する。切頭円錐状ミラー30は、放射線源3に対面する小さめの貫通開口部31から中間焦点面16に対面するより大きい貫通開口部32に向けて開いている。切頭円錐状ミラー30の内壁33は、外側集光ミラー区画28からのEUV放射線14を中間焦点面16内の中間フォーカスに向けて反射する。外側集光ミラー区画28から切頭円錐状ミラー30に向けて反射された個々の光線26は、光軸24と交差する。
内壁33上へのEUV放射線14の入射角は、貫通開口部31の周りで最も大きく、約75°である。他方の貫通開口部32に向けて、切頭円錐状ミラー30の内壁33上へのEUV放射線14の個々の光線26の入射角は、約65°の値まで連続的に減少する。切頭円錐ミラー30の内壁33上への入射角αに対して条件α≧65°が満たされるので、切頭円錐状ミラー30は、かすめ入射に対するミラーである。
中心集光ミラー区画27は、放射線源3からのEUV放射線14を中間焦点面16内の中間フォーカスに直接反射し、この直接反射EUV放射線は、切頭円錐状ミラー30の両方の貫通開口部31、32を通過する。
放射線源3とかすめミラーコレクターサブユニット30の間の光軸24の領域には、放射線源3からの放射線及び/又は粒子が切頭円錐状ミラー30に直接到達するのを防止する保護絞り34が配置される。保護絞り34は、能動冷却方式で具現化することができる。
図10は、半径r、すなわち、光軸24までの距離へのEUV放射線14の強度Iの依存性を略示している。最初の小さい半径値r0までは、貫通開口部25又は保護絞り34によるEUV放射線14の中心遮蔽に起因して強度はゼロである。半径r0とr1の間の範囲では、強度I(r)は、半径r0における最大値Imaxから半径r1に対する値C・Imaxまでほぼ放物状に減少する。r0とr1の間の範囲のI(r)のプロファイルは、中心集光ミラー区画27におけるEUV放射線の反射率への依存性と、局所結像スケールの変化、すなわち、前側焦点距離と後部焦点距離の比/前側光路と後側光路の比の変化とによって決定される。この依存性には、中心集光ミラー区画27の内壁の対応する高反射コーティングを用いて影響を及ぼすことができる。0.6と0.8の間の範囲にあるとすることができる定数Cの値には、例えば、コレクタービーム経路の対応する構成によって影響を及ぼすことができる。
半径r1とr3の間の強度I(r)の更に別のプロファイルは、値C・Imaxにおいて実質的に一定である。この一定のプロファイルは、入射角により、従って、第1に外側集光ミラー区画28の内壁、第2に切頭円錐状ミラー30の内壁33の反射面の成形によって決定される。第1に切頭円錐状ミラー30の内壁33上に、第2に外側集光ミラー区画28の内壁上に高反射コーティングが設けられる。照明遠視野17aの外側強度領域は、半径r=r3の場所に位置する。
コレクターサブユニット23、30の配置は、異なるコレクタービーム経路を通して半径r0とr1の間の法線ミラー強度分布IN(図10に実線で示す)と、半径r1とr3の間の実質的に一定のかすめミラー強度分布IG(図10に破線及び一点鎖線で示す)とから構成される遠視野17aにわたるEUV放射線14の全体強度分布I(r)がもたらされるようなものである。法線ミラー強度分布INは、法線ミラーコレクターサブユニット23での反射によって生成される。かすめミラー強度分布IGは、これに加えてかすめミラーコレクターサブユニット30での反射によって生成される。その結果、第1に集光ミラー23おける反射率、第2に切頭円錐状ミラー30での反射率に適切に最適化された局所結像スケールが、r1とr3の間の半径範囲に実質的に一定の強度C・Imaxを生成する。
半径r1とr3の間では、すなわち、全遠視野17aのうちでその40%よりも大きい区画内では、強度分布I(r)は、遠視野のうちの半径r1とr3の間のこの区画内の平均強度C・Imaxから20%よりも小さくしかずれない。図示の理想的な例では、偏差は0でさえある。コレクター15の実施形態に基づいて、平均強度からの20%よりも小さい偏差が実現される遠視野17aの区画は、全遠視野17aの45%よりも大きくすることができ、50%よりも大きくすることができ、55%よりも大きくすることができ、60%よりも大きくすることができ、65%よりも大きくすることができ、70%よりも大きくすることができ、更に、75%よりも大きくすることができる。コレクター15の実施形態に基づいて、この区画にわたる全体強度分布I(r)の平均強度C・Imaxからの偏差は、15%よりも小さくすることができ、10%よりも小さくすることができ、更に、5%よりも小さくすることができる。
法線ミラー強度分布INは、半径r1においてかすめミラー強度分布IG内に連続的に融合する。この遷移領域内の境界ビーム経路を図2の34aに破線形式に示している。
2回目の反射の追加により、同じ作動距離と同じ最大コレクター半径とを同時に有する連続回転楕円体27(図2に参照番号なしの細線に示す)の単独使用と比較して、中間フォーカスにおけるより小さい開口数及びより高い伝達率が得られる。ここで、2つのサブユニット23、30の形態は、得られる遠視野が、この場合の中間フォーカスを廃棄する必要なく、一定の強度密度を伴って照明されるように最適化される。層の反射率は、この最適化の中に予め考慮される。追加の反射にも関わらず、均一な照明及び高い伝達率が得られる。
均一な遠視野照明は、照明チャネルが全て事実上同じ輝度を有するという効果を有する。従って、視野ファセットミラー17の視野ファセットと瞳ファセットミラー18の瞳ファセットとによって形成される照明チャネルを混合することによって物体視野5内で互いの上に重ね合わされている照明チャネルの強度混合を実施する必要はもはやない。ファセットミラーに対する傾斜角の要件及び入射角の負担は軽減することができる。軽減された傾斜角要件に起因して、ファセットミラーをミラー担体に熱的に十分に関連付けることができる。更に、それ程強くない混合は、第1に瞳ファセットミラー18の瞳ファセット上への放射線源3の結像中の結像スケール、第2に物体視野5内への視野ファセットミラー17の視野ファセットの結像中の結像スケールが有意には変化しないという効果を有する。従って、物体視野5と照明瞳の両方を高い精度で充満/成形することができる。軽減された傾斜角要件に起因して、物体視野5上への重ね合わせ結像中に視野ファセット像の互いに対する望ましくない回転を回避することができる。ファセットミラーにおけるマイクロミラーの使用により、特に矩形物体視野5を低い反射損失しか伴わずに生成することができる。
上述の強度分布の方式で全体強度分布I(r)を得るようにサブユニット23、30の配置及び成形を設計するために、以下の手順が使用される。
次式の微分形式のエネルギ保存則が適用可能である。
Figure 2016502136
上式(1)の左辺にあるものは、回転対称放出特性Q(θ)を有する点光源によって微分立体角要素内に放出されるエネルギに光源から目標領域までの経路上のこの光ビームの伝達率Tを乗じたものである。ここで、伝達率Tは、ミラーの反射率を含み、適切な場合はガス吸光の得られる損失を更に含む。このエネルギは、式(1)の右辺に示す関連の目標領域、すなわち、照明遠視野17a内のエネルギに等しくなければならず、照明遠視野17aは、望ましい強度密度又は強度分布I(r)で照明されることが更に意図される。ここで、φは、照明遠視野17a内の方位角である。式(1)の右辺の符号は、望ましい配置の境界条件に依存して選択される。例えば、dθ>0である時にdr<0である実際に全く適切な場合が存在する。
すなわち、エネルギ保存則は、求める座標変換r(θ)を表す微分方程式を直接に生じる。
Figure 2016502136
この変換r(θ)を厳密にもたらす光学系を決定することが必要である。最も簡単な場合に、個々の区域は、この目的に十分である。この区域が適切にパラメータ化される場合に、第2の微分方程式がもたらされ、それと共に、次いで2つの非線形常微分方程式の連立系がもたらされる。実際問題において注目される1つの事例は、更に中間フォーカス23aを要求する場合である。中間フォーカス23aは、少なくとも2つの反射だけを用いて必要に応じて遠視野強度と合わせてもたらすことができる。この場合における例を用いて、ここで更に別の手順を以下に説明する。ここで、図10Aに示すように、法線ミラーコレクターサブユニット23の場所にあるS1とかすめミラーコレクターサブユニット30の場所にあるS2という2つのミラーは、第1のミラーS1とプラズマの間の距離a1と、第2のミラーS2のz座標z2とを用いてパラメータ化される。a1に関する微分方程式を導出するために、ミラーS1が等ポテンシャル面ψ(ρ2=x2+y2+z2)を表す関数ψ(θ,ρ)から始める。θ及びρは、図10Aの作図面内の極座標である。ここで、a1に関する微分方程式をψの偏微分を用いて定式化することができる。
Figure 2016502136
S1は、ψの等ポテンシャル面であるので、このミラーに対する局所法線
Figure 2016502136
は、ψの勾配と平行でなければならない。
Figure 2016502136
この式(4)では、γは比例定数である。
以上により、ここで関数ψの偏微分を排除することができ、それによって第1のミラー面に対して求める条件式がもたらされる。
Figure 2016502136
この例では第2のミラーと目標領域の間に中間フォーカス23aが要求されるので、z2とrの間に単純な幾何学関係がもたらされる。
Figure 2016502136
この場合に、dは、光源と中間フォーカス23aの間の距離である。rS2は、ミラーS2のz座標である。Lは、遠視野17aと光源3の間の距離である。
この関係から、ここで連鎖法則を用いてz2の全微分を計算することができる。
Figure 2016502136
次いで、少しの変換により、z2に関する第3の微分方程式がもたらされる。
Figure 2016502136
この場合に、mは、ミラーS2の面の勾配である。
式(2)、(5)、及び(8)を使用することにより、3つの非線形連立常微分方程式の系が陽形式で存在することになり、これらの微分方程式は、初期値問題として標準の方法で容易に解くことができる。面S1に対する法線
Figure 2016502136
に対してそれにも関わらず明示的には示されていないこれらの表現式は、反射の法則から簡単な方式でもたらされる。伝達率の評価に必要とされる入射角α1及びα2も同じく直接得られる。
図3は、コレクター15の更に別の実施形態を示している。上述した図を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。
図3に記載の実施形態において、一方で法線ミラーコレクターサブユニット23の集光ミラー区画27及び28と、他方でかすめミラーコレクターサブユニットの切頭円錐状ミラー30とは、各場合に放射線源3によって放出されるEUV放射線14の大きい立体角を網羅する。関わっているミラー面上への個々の光線26の入射角の大きい変化が相応に生じる。外側集光ミラー区画28の外縁の領域内の最大入射角αは約28°である。貫通開口部32の領域内の切頭円錐状ミラー30の内壁33上への最小入射角αは約55°である。従って、一方で法線入射に対して、他方でかすめ入射に対して上述の条件は、図3に記載のコレクター15の実施形態の場合にも満たされる。
図3に記載の実施形態において、遠視野17aは、図10に関して説明したものと質的に同じく出現する。C、r1、及びr3に関する絶対値のみが相応にシフトする。
図4を参照してコレクター15の更に別の実施形態を以下に説明する。上述した図を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。
図4に記載のコレクター15のかすめミラーコレクターサブユニット35は、切頭円錐状ミラー30に加えて2つのかすめミラー区画36、37も含む。放射線源3と中間焦点面16内の中間フォーカスとの間には、2つのかすめミラー区画36、37の入力側中間フォーカス38が位置する。この中間フォーカス38は、鮮明には定められない。中間フォーカス38は、空間的に放射線源3と切頭円錐状ミラー30の先行貫通開口部31との間に位置する。かすめミラー区画36は、空間的に法線ミラーコレクターサブユニット23の外側集光ミラー区画28とかすめミラー区画37の間に配置され、先行貫通開口部31の領域内で切頭円錐状ミラー30を取り囲む。更に別のかすめミラー区画37は、第1のかすめミラー区画36に直接に隣接して配置され、2つの貫通開口部31と32の間の区画内で切頭円錐状ミラー30を取り囲む。
切頭円錐状ミラー30及び法線ミラーコレクターサブユニット23は、その配置に関して、図2に記載のコネクタ15に関して上述した構成要素に対応する。1つの相違点は、図2に記載の実施形態の場合の外側集光ミラー区画28が、図4に記載の集光ミラー23の場合に、今度は中心集光ミラー区画27と、図4に記載の実施形態の場合の更に別の外側集光ミラー区画39との間に配置された中間集光ミラー区画を構成する点である。
外側集光ミラー区画39は、この場合に、法線ミラーコレクターサブユニット23の中間集光ミラー区画28内に更に別の遷移領域40を通して融合する。遷移領域40においても、遷移領域29に関して上述したように、法線ミラーコレクターサブユニット23上への入射角において急激な変化が発生する。
外側集光ミラー区画39では、法線ミラーコレクターサブユニット23によって捕捉されるEUV放射線源3からの放出光の立体角は再度増大し、図4ではこれを個々の光線26の一点鎖線のビーム経路によって例示している。このビーム経路に沿って、EUV放射線14は、最初にかすめミラーコレクターサブユニット35の外側かすめミラー区画36において、次いで、更に別のかすめミラー区画37で反射され、そこから中間焦点面16内の中間フォーカスに向けて反射される。かすめミラー36、37における個々の光線26の入射角は、ここでもまた65°よりも大きい。
図4に記載のコレクター15によって照明遠視野17a内に生成されるEUV放射線14の強度分布は、図10を参照して上述した分布に質的に対応する。遠視野17aは、この場合に、3つの異なるコレクタービーム経路によって生成される。半径r0とr1の間では、遠視野17aは、中心集光ミラー区画27での反射によって生成される。半径r1とr2の間では、遠視野17aは、切頭円錐状ミラー30での反射によって生成される。半径r2とr3の間では、遠視野17aは、かすめミラー区画36及び37でのかすめ反射によって生成される。かすめミラー区画36及び37の場合のように、2つの連続するミラー上へのかすめ反射による光線偏向の分布は、これらのミラー上で大きい入射角をもたらす。ここで、反射率の積は、同じ全偏向角を有する個々の反射のものよりも大きい。
図4に記載の実施形態の場合に、法線ミラー強度分布INを生成するコレクタービーム経路におけるEUV放射線の反射回数は、かすめミラー強度分布を生成するコレクタービーム経路におけるEUV放射線の反射回数とは異なる。この反射面数Nは、法線ミラー強度分布に対するコレクタービーム経路の場合はN=1であり、かすめミラー強度分布IGに対するコレクタービーム経路の場合はN=2(図10に破線で示すr1からr2までの半径範囲)、又はN=3(図10に一点鎖線で示すr2とr3の間の半径範囲)である。
かすめミラーコレクターサブユニット35のミラーは、互いに内外に位置するので、この配置を入れ子ミラー配置とも表している。
図5を参照してコレクター15の更に別の実施形態を以下に説明する。上述した図を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。
基本構造に関して、図5に記載のコレクター15は、図4に記載のものに対応する。この基本構造に加えて、図5に記載のコレクター15の場合のかすめミラーコレクターサブユニット41は、2つの更に別のかすめミラー区画42、43を有する。これらの区画42、43の入力側焦点は、放射線源3と一致する。これらの区画42、43の出力側焦点の方は、中間焦点面16内の中間フォーカスと一致する。
かすめミラー区画42は、かすめミラー区画36の入射側貫通開口部の領域内でかすめミラー区画36を取り囲む。更に別のかすめミラー区画43は、かすめミラー区画37を取り囲む。EUV放射線14は、かすめミラー区画42、43を通して放射線源3から中間焦点面16内の中間フォーカスに向けて直接に、すなわち、法線ミラーコレクターサブユニット23での反射を介さずに案内される。このようにして案内されるEUV放射線14のビーム経路は、放射線源3からかすめミラー区画42に直接延び、そこからかすめミラー区画43へ、更にそこから中間焦点面16内の中間フォーカスに延びている。
かすめミラー区画36、37、42、及び43の場合に、EUV放射線14は、各場合に内壁上に入射する。かすめミラー区画42、43におけるEUV放射線の入射角は、ここでもまた各場合に65°よりも大きい。
かすめミラー区画42、43を使用すると、追加の第4のコレクタービーム経路により、遠視野17a内のより大きい半径の場所に更に別の遠視野区画が生成される。生成される遠視野は、ここでもまた、図10を参照して上述した半径方向強度分布に質的に対応する。かすめミラー区画42、43を使用すると、範囲r>r3内に強度I=C・Imaxを有する遠視野の続き部分を生成することができる。
図6を参照してコレクター15の更に別の実施形態を以下に説明する。上述した図を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。
図6に記載のコレクターミラー15の場合に、法線ミラーコレクターサブユニット44は、図2に記載の実施形態に対応する集光ミラー23に加えて更に別の集光ミラー区画45も有する。集光ミラー区画45上への入射角は、約α=35°の範囲にある。従って、上記に指定した法線入射に対する条件は、この場合にも満たされる。
集光ミラー区画45は、その主開口部46の背後で集光ミラー23に続き、この場合に、この主開口部46の領域内では集光ミラー区画45の直径は集光ミラー23のものよりも大きく、従って、集光ミラー区画45は、集光ミラー23とは別個の構成要素を構成する。集光ミラー区画45は、放射線源3から射出するEUV放射線14のより広い立体角度範囲を捕捉する。個々の光線26の関連のビーム経路を図6に一点鎖線形式で例示している。
図6に記載のコレクター15のかすめミラーコレクターサブユニット47は、切頭円錐状ミラー30に加えて更に別のかすめミラー区画48も含む。かすめミラー区画48は、切頭円錐状ミラー30を取り囲む。EUV放射線14は、光軸24に関して外側からかすめミラー48上に入射する。集光ミラー区画45上に直接入射するEUV放射線14の個々の光線26は、集光ミラー区画45からかすめミラー区画48に向けて反射され、かすめミラー区画48は、EUV放射線を更に中間焦点面16内の中間フォーカスに向けてかすめ方式で伝達する。
図6に記載のコレクター15によって生成される照明遠視野17aの場合に、図2に記載のコレクター15の遠視野に加えて、範囲r>r2(図10を参照されたい)内に強度Iの遠視野成分がもたらされ、この遠視野成分は、この場合に、C・Imaxの値を有することができる。従って、図6に記載のコレクター15の照明遠視野は、ここでもまた図10に関して上述したものに質的に対応する。
この過程内で焦点距離又は中間フォーカスにおける開口を変更することなしに、コレクターミラーの作動距離を増大させることも可能である。これを図7に記載のコレクター15を参照して以下に説明する。上述した図を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。
図7に記載のコレクター15の法線ミラーコレクターサブユニット49の場合に、放射線源3と貫通開口部25の領域内の集光ミラー49との間の作動距離Aは、図7に比較目的で描写する図2に記載のコレクター15の対応する作動距離A’と比較して有意に大きい。他の点では、図7に記載の実施形態は、図2に記載のものに質的に対応する。
作動距離Aを増大させることにより、単位面積当たりのミラー上への汚染物の衝突が相応に低減されるので、ミラーの寿命を延長させることができる。中間フォーカスにおける開口が、増大する作動距離Aの場合に一定に保たれるように、強度密度は、他の点では図10に記載のものに質的に対応するそのプロファイルをr1とr2の間の範囲においてC2>C1が成り立つ値C1・Imaxと値C2・Imaxの間で一定の勾配で増大させることができる。次いで、半径r2から始めて、強度I(r)を照明遠視野17aの縁部に至るまでC2・Imaxにおいて前と同じく一定にすることができる。
これに代えて、強度分布I(r)をレチクル7の照明が可能な限り均一になるように調整することができる。同じく内部に2つの反射を与える入れ子コレクターが使用される場合に、一定の遠視野照明及び中間フォーカスにおける有意に小さい開口数の場合であっても、大きい作動距離を得ることができる。図8を参照してこれを以下に説明する。上述した図を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。
図7に記載の実施形態とは対照的に、図8に記載のコレクター15は、切頭円錐状ミラー30に加えて更に別の切頭円錐状ミラー51を有するかすめミラーコレクターサブユニット50を有する。この更に別の切頭円錐状ミラー51は、切頭円錐状ミラー30の出口側貫通開口部32の領域に配置される。EUV放射線は、切頭円錐状ミラー51の内壁52から反射される。EUV放射線のビーム経路は、ここでもまた放射線源3から発せられ、次いで、法線ミラーコレクターサブユニット23の中心集光ミラー区画27で反射され、そこから切頭円錐状ミラー51の内壁52でかすめ方式で反射される。それによってここでもまた、質的に図7に記載のコレクター15に関してかつ図10に関して上述したような強度分布を照明遠視野17aに達成することが可能である。特に、コレクターのこの実施形態は、光源モジュールの遠視野を全体の使用範囲にわたって一定に保つことに成功する。
かすめミラーコレクターサブユニットのミラーに対する高反射コーティングとしてルテニウムコーティングを使用することができる。入射角が70°よりも小さい場合に、ミラーは、2つの異なる層タイプを用いて被覆することができる。
特に、集光ミラー23の異なるミラー領域、例えば、ミラー区画27及び28にそれぞれ存在する入射角に対してEUV放射線14の可能な最も高い反射を与えるために、これらの領域を異なる層タイプを用いて又は変化する層厚を有する層タイプを用いて被覆することができる。異なる層タイプの例は、WO 2012/126867 A1によって示されている。
コレクターが入れ子方式で具現化される場合に、例えば、r0とr3の間の半径範囲(図10を参照されたい)内の異なるコレクタービーム経路間の遷移において発生する遠視野17a内のギャップは、入れ子ミラー、例えば、図4に記載の実施形態におけるミラー30、図5に記載の実施形態におけるミラー30及び37、又は図6に記載の実施形態におけるミラー30の中間焦点面16内の中間フォーカスに対面する端部領域が面取り形式で延びるか、又は光が中間焦点面16内の中間フォーカスにおいて若干ぼかされることによって回避することができる。
コレクターの異なる部分の間、例えば、遷移領域29又は40内の遷移が継ぎ目のない形式で可能ではない場合に、伝達率の代償として得られる角度スペクトル内にギャップが残される可能性がある。しかし、この場合に、ミラーは、光源モジュール、すなわち、放射線源3の出力における角度分布、特に照明系の第1のファセットの照明がギャップを持たないように成形される。
図10及び図10Aに関して上述したものと類似の方式で、関わっているミラーサブユニットの配置及び設計を予め定めるための類似の微分方程式系を図3から図8に関して上述したコレクターの幾何学形状に対して導出することができる。この関連で、いくつかの例を以下に同じく概説する。
これまで望ましい強度I(r)だけを重視してきた。しかし、光源が非常に異方的に(Q(θ)内に大量の構造がある)放出を行うか、又は伝達率が立体角にわたって有意に変化する場合に、プラズマから中間フォーカスへの結像スケールの有意な変化が引き起こされる。しかし、一般的に、中間フォーカスは小さいファセット上に結像される。この目的のためには、放出角に依存しない中間フォーカスにプラズマ像を生成することが有利である。この生成は、上述の手法を用いてT(θ)及びQ(θ)を一定に設定し、I(r)を中間フォーカスにおける角度の余弦に比例するように選択することによって達成される。プラズマを円形にせず、従って、結像スケールをI(r)の適切な選択によって目標を定めた方式で変化させることも考えられる。
複数の入れ子コレクターシェルを有する変形では、有限厚のミラーは、目標領域内に影が発生することを確実にする。遷移領域内で中間フォーカスの位置を若干変更することによって(d=d0+Δd(θ))、これらの影をぼかすことができる。
本方法は、2つよりも多い反射に拡張することができる。しかし、この場合に、解を一意的なものにするために、追加の境界条件(すなわち、更に別の微分方程式)が必要である。これらの境界条件は、例えば、追加の中間フォーカス、又は図4及び図5の場合のように入射角に関する境界条件(各場合に光円錐の外側の一点鎖線又は破線の部分)とすることができる。入射角に関する境界条件は、これらの例では各々かすめ方式で入射を受ける2つのミラー上で同一であるように設計される。それによってこのミラー組合せの伝達率が増大する。
図9は、照明遠視野17aが入射する視野ファセットミラー17の平面図を示している。視野ファセットミラー17の全体反射面53は、複数のファセットモジュール54に再分割される。ファセットモジュール54は、更にファセットミラー又は個々のミラーに再分割することができる。これに代えて、各ファセットモジュール54は、単一ファセットミラーを構成することができる。視野ファセットミラー17の全体反射面53の外側輪郭55は、遠視野の外側強度領域56を完全に包含する。言い換えれば、外側輪郭55は、常に外側強度領域56と少なくとも同じサイズのものである。従って、ファセットモジュール54の配置は、コレクター15によって照明される照明遠視野17aを完全に網羅する。
遠視野17aの外側強度領域56は、全体反射面53の外側輪郭55に内接する全円を構成する。
外側強度領域56は、遠視野17aの中心(r=0)から最も遠くに離れ、遠視野17a内の最大強度Imaxの少なくとも5%が到達する遠視野17aの強度分布I(r)の領域である。図9及び図10に記載の概略図では、この外側強度領域56は、半径値r3の場所に位置する。
図9は、これに加えて、第1のファセットミラー17の全体反射面53を張る局所直交xy座標系を描写している。この局所座標系のy方向は、図1の座標系のy方向と平行に延びている。
全体反射面53の中心57を通る中心x軸に関して小さいy距離の範囲に、遠視野17aは、その構成に依存する方式で、内部にいかなるファセットモジュール54も配置されないギャップ58を有する。
図9に記載のファセットミラー17は、照明光学ユニット4又は照明系2内で上述のコレクター変形のうちの1つと共に使用することができる。
図11を参照して図1に記載の照明系2内の照明光学ユニット4の更に別の実施形態を以下に説明する。上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。
図11では、コレクター15を概略的にしか示していない。コレクター15は、上述の実施形態のうちの1つを含むことができる。図11に記載の照明光学ユニット4の場合に、瞳ファセットミラー18は、物体視野5の下流に配置された投影光学ユニット9の入射瞳内にちょうど収まる。従って、図1に関して説明した伝達光学ユニットを割愛することができる。物体視野5は、0.162という開口数で照明される。
図11に記載の照明光学ユニット4の場合に、中間焦点面16内の中間フォーカスは、瞳ファセットミラー18と空間的に直ぐ隣に位置する。その結果、相応に空間的に小型の非常に幅狭に折り返された照明系2がもたらされる。説明した実施形態のコレクター15は、z方向に有利に小さい広がりのみを有するので、この場合に特に適切である。
説明した様々なコレクター実施形態におけるEUV放射線14に対するそれぞれのビーム経路内の各ミラー上には、特にブラッグ反射を用いて異なる波長領域を抑制するのに適切な回折格子を装着することができる。ここで、追加の中間フォーカスは有用であるが、絶対に必要というわけではない。
異なる格子周期を有するそのような回折格子59、60を図8のミラー30、51上に非常に概略的に示している。
対応する回折格子59、60を図4に記載の実施形態のミラー36、37上にも示している。
上述のコレクター変形のうちの1つを有する投影露光装置1の使用中に、レチクル7と、照明光14に対して感光性を有するコーティングを担持するウェーハ12とが与えられ、次いで、投影露光装置1を用いて、レチクル7のうちの少なくとも1つの区画がウェーハ12上に投影される。最後に、ウェーハ12上に照明光ビーム14によって露光された感光層が現像される。このようにして微細又はナノ構造化構成要素、例えば、半導体チップが生成される。
3 放射線源
14 EUV放射線
15 コレクター
23 法線入射ミラーコレクターサブユニット
30 かすめ入射ミラーコレクターサブユニット

Claims (12)

  1. EUV放射線源(3)からのEUV放射線(14)を照明遠視野(17a)内に伝達するためのEUVコレクター(15)であって、
    前記放射線源(3)からの前記EUV放射線(14)を前記照明遠視野(17a)に伝達する法線入射のための少なくとも1つのミラー(23;23,45)を含む少なくとも1つの法線入射ミラーコレクターサブユニット(23;44;49)を含み、
    前記放射線源(3)からの前記EUV放射線(14)を前記照明遠視野(17a)に伝達するかすめ入射のための少なくとも1つのミラー(30;30,36,37;30,36,37,42,43;30,48;30,51)を含む少なくとも1つのかすめ入射ミラーコレクターサブユニット(30;35;41;47;50)を含み、
    前記コレクターサブユニット(23,30;23,35;23,41;44,47;49,30;49,50)の配置が、異なるコレクタービーム経路を通して少なくとも同じく前記法線入射ミラーコレクターサブユニット(23;44;49)での反射によって生成される法線入射ミラー強度分布(IN)と、少なくとも同じく前記かすめ入射ミラーコレクターサブユニット(30;35;41;47;50)での反射によって生成されるかすめ入射ミラー強度分布(IG)とで構成される前記遠視野(17a)にわたる前記EUV放射線(14)の全体強度分布(I(r))がもたらされるようなものであり、全体遠視野(17a)の40%よりも大きい少なくとも該遠視野(17a)の区画(r1<r<r3)にわたる該全体強度分布(I(r))は、該遠視野(17a)の該区画(r1<r<r3)内の平均強度(C・Imax)から20%未満だけずれる、
    ことを特徴とするコレクター(15)。
  2. 前記遠視野(17a)内で前記法線入射ミラー強度分布(IN)が前記かすめ入射ミラー強度分布(IG)内に連続的に融合するような前記コレクターサブユニット(23,30;23,35;23,41;44,47;49,30;49,50)の配置を特徴とする請求項1に記載のコレクター。
  3. 前記法線入射ミラー強度分布(IN)を生成する前記コレクタービーム経路の前記EUV放射線(14)の反射の回数が、前記放射線源(3)と下流に配置することができる該EUV放射線(14)のためのビーム案内構成要素(17)との間で前記かすめ入射ミラー強度分布(IG)を生成する該コレクタービーム経路の該EUV放射線(14)の反射の回数からずれるような前記コレクターサブユニット(23,35;23,41;44,47)の配置を特徴とする請求項1又は請求項2に記載のコレクター。
  4. 前記EUV放射線(14)は、コレクター(15)の中心軸(24)に関して内側と外側の両方から前記コレクターサブユニット(47)のうちの1つのミラー(30,48)上に入射することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のコレクター。
  5. 前記サブユニットのうちの少なくとも1つ(50)が、外乱光の異なる成分を抑制するための異なる格子周期を有する回折格子(59,60)を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のコレクター。
  6. 少なくとも1つのサブユニット(35)に連続して入射される異なるミラー(36,37)が、外乱光の異なる成分を抑制するための異なる格子周期を有する回折格子(59,60)を有することを特徴とする請求項5に記載のコレクター。
  7. コレクター(15)によって集光されるEUV放射線(14)を照明光として案内するための少なくとも1つのファセットミラー(17,18)を有する結像光学ユニット(9)によって結像することができる物体視野(5)を照明するための請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のコレクター(15)、
    を含むことを特徴とする照明光学ユニット(4)。
  8. 前記ファセットミラー(17)の全体反射面(53)の外側輪郭(55)が、該ファセットミラー(17)の場所での前記コレクター(15)の照明遠視野(17a)の外側強度領域(56)と少なくとも同じサイズのものであることを特徴とする請求項7に記載の照明光学ユニット。
  9. 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の照明光学ユニットを含み、かつ
    少なくとも1つのEUV放射線源(3)を含む、
    ことを特徴とする照明系。
  10. 請求項9に記載の照明系を含み、
    物体視野(5)を像視野(10)内に結像するための結像光学ユニット(9)を含む、
    ことを特徴とする投影露光装置(1)。
  11. 微細構造化構成要素を生成する方法であって、
    レチクル(7)を与える段階と、
    照明光ビーム(14)に対して感光性であるコーティングを有するウェーハ(12)を与える段階と、
    請求項10に記載の投影露光装置を用いて前記レチクルの少なくとも1つの区画を前記ウェーハ(12)上に投影する段階と、
    前記ウェーハ(12)上に前記照明光ビーム(14)によって露光された前記感光層を現像する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
  12. 請求項11に記載の方法に従って生成された構成要素。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014223452A1 (de) * 2014-11-18 2016-05-19 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches Teilsystem für die Projektionslithographie sowie Beleuchtungsoptik für die Projektionslithographie
WO2016078819A1 (en) * 2014-11-18 2016-05-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Illumination optical unit for euv projection lithography
DE102015201138A1 (de) 2015-01-23 2016-01-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithografie
DE102017217680A1 (de) * 2017-10-05 2017-11-23 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsobjektiv mit einem Messstrahlengang
DE102019212017A1 (de) * 2019-08-09 2021-02-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches Beleuchtungssystem zur Führung von EUV-Strahlung
DE102020001448B3 (de) * 2020-03-03 2021-04-22 Friedrich Grimm Hybridprisma als Bauelement für optische Systeme
DE102021208674A1 (de) 2021-08-10 2023-02-16 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Kollektor zum Einsatz in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage
DE102022209573A1 (de) 2022-09-13 2023-11-23 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Kollektor zur Verwendung in einer EUV-Projektionsbelichtungsvorrichtung
DE102023206346A1 (de) 2023-07-04 2024-05-02 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Kollektor zur Verwendung in einer EUV-Projektionsbelichtungsvorrichtung

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319537A (ja) * 2001-01-23 2002-10-31 Carl Zeiss Semiconductor Manufacturing Technologies Ag 波長が193nm以下の照明光学系のための集光器
JP2004333475A (ja) * 2003-05-05 2004-11-25 Northrop Grumman Corp レーザプラズマeuv源用の高効率コレクタ
JP2005049845A (ja) * 2003-07-09 2005-02-24 Asml Netherlands Bv ミラー及びミラーを備えたリソグラフィック装置
JP2005536900A (ja) * 2002-08-26 2005-12-02 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー 極紫外線リソグラフィーシステム内で所定の帯域の放射線を取り除く格子ベースのスペクトルフィルター
JP2006523038A (ja) * 2003-04-08 2006-10-05 サイマー インコーポレイテッド Euv光源用コレクタ
US20080266650A1 (en) * 2005-02-08 2008-10-30 Jose Sasian Efficient EUV collector designs
JP2008288299A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Nikon Corp 多層膜反射鏡、照明装置、露光装置、及びデバイス製造方法
JP2011522434A (ja) * 2008-06-05 2011-07-28 サジェム デファンス セキュリテ 放射線コレクタ
WO2011138259A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-10 Carl Zeiss Smt Gmbh Euv collector
JP2013211517A (ja) * 2012-03-01 2013-10-10 Gigaphoton Inc Euv光集光装置
JP2014530509A (ja) * 2011-10-11 2014-11-17 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー コレクター

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7410265B2 (en) * 2000-09-13 2008-08-12 Carl Zeiss Smt Ag Focusing-device for the radiation from a light source
US7075712B2 (en) 2002-05-30 2006-07-11 Fujitsu Limited Combining and distributing amplifiers for optical network and method
US7034320B2 (en) 2003-03-20 2006-04-25 Intel Corporation Dual hemispherical collectors
EP1469349B1 (en) 2003-04-17 2011-10-05 ASML Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus with collector including a concave mirror and a convex mirror
JP4120502B2 (ja) 2003-07-14 2008-07-16 株式会社ニコン 集光光学系、光源ユニット、照明光学装置および露光装置
US7481544B2 (en) * 2004-03-05 2009-01-27 Optical Research Associates Grazing incidence relays
US8134687B2 (en) * 2004-08-23 2012-03-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Illumination system of a microlithographic exposure apparatus
EP2083327B1 (en) * 2008-01-28 2017-11-29 Media Lario s.r.l. Improved grazing incidence collector optical systems for EUV and X-ray applications
EP2083328B1 (en) 2008-01-28 2013-06-19 Media Lario s.r.l. Grazing incidence collector for laser produced plasma sources
DE102009033297A1 (de) * 2009-07-15 2011-01-20 Gsi Helmholtzzentrum Für Schwerionenforschung Gmbh Bestrahlung bzw. Bestrahlungsplanung für ein Rescanning-Verfahren mit einem Partikelstrahl
US8330131B2 (en) * 2010-01-11 2012-12-11 Media Lario, S.R.L. Source-collector module with GIC mirror and LPP EUV light source
US8587768B2 (en) * 2010-04-05 2013-11-19 Media Lario S.R.L. EUV collector system with enhanced EUV radiation collection
US9057962B2 (en) * 2010-06-18 2015-06-16 Media Lario S.R.L. Source-collector module with GIC mirror and LPP EUV light source
US8686381B2 (en) * 2010-06-28 2014-04-01 Media Lario S.R.L. Source-collector module with GIC mirror and tin vapor LPP target system
US8258485B2 (en) * 2010-08-30 2012-09-04 Media Lario Srl Source-collector module with GIC mirror and xenon liquid EUV LPP target system
US20120050706A1 (en) * 2010-08-30 2012-03-01 Media Lario S.R.L Source-collector module with GIC mirror and xenon ice EUV LPP target system
US20120050707A1 (en) * 2010-08-30 2012-03-01 Media Lario S.R.L Source-collector module with GIC mirror and tin wire EUV LPP target system
US8344339B2 (en) * 2010-08-30 2013-01-01 Media Lario S.R.L. Source-collector module with GIC mirror and tin rod EUV LPP target system
DE102011075579A1 (de) 2011-05-10 2012-11-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Spiegel und Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einem solchen Spiegel
US8731139B2 (en) * 2011-05-04 2014-05-20 Media Lario S.R.L. Evaporative thermal management of grazing incidence collectors for EUV lithography
TWI596384B (zh) * 2012-01-18 2017-08-21 Asml荷蘭公司 光源收集器元件、微影裝置及元件製造方法
DE102013002064A1 (de) * 2012-02-11 2013-08-14 Media Lario S.R.L. Quell-kollektor-module für euv-lithographie unter verwendung eines gic-spiegels und einer lpp-quelle
WO2014139872A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Illumination optical unit for projection lithography

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319537A (ja) * 2001-01-23 2002-10-31 Carl Zeiss Semiconductor Manufacturing Technologies Ag 波長が193nm以下の照明光学系のための集光器
JP2005536900A (ja) * 2002-08-26 2005-12-02 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー 極紫外線リソグラフィーシステム内で所定の帯域の放射線を取り除く格子ベースのスペクトルフィルター
JP2006523038A (ja) * 2003-04-08 2006-10-05 サイマー インコーポレイテッド Euv光源用コレクタ
JP2004333475A (ja) * 2003-05-05 2004-11-25 Northrop Grumman Corp レーザプラズマeuv源用の高効率コレクタ
JP2005049845A (ja) * 2003-07-09 2005-02-24 Asml Netherlands Bv ミラー及びミラーを備えたリソグラフィック装置
US20080266650A1 (en) * 2005-02-08 2008-10-30 Jose Sasian Efficient EUV collector designs
JP2008288299A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Nikon Corp 多層膜反射鏡、照明装置、露光装置、及びデバイス製造方法
JP2011522434A (ja) * 2008-06-05 2011-07-28 サジェム デファンス セキュリテ 放射線コレクタ
WO2011138259A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-10 Carl Zeiss Smt Gmbh Euv collector
JP2014530509A (ja) * 2011-10-11 2014-11-17 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー コレクター
JP2013211517A (ja) * 2012-03-01 2013-10-10 Gigaphoton Inc Euv光集光装置

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