[發明專利]EUV投射光刻的照明光學單元及包含該照明光學單元的光學系統

有效

• 申請號: 201380021048.4
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN104246617B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: M.帕特拉;M.德岡瑟
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司SMT有限責任公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G02B5/09;G02B27/48
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

一種EUV投射光刻的照明光學系統(26)，用于將照明光(16)引導至照明場(5)，該照明場中可布置光刻掩模(7)。具有多個分面(25)的分面反射鏡(19)用于將照明光(16)引導至照明場(5)。分面(25)中的每一個指定相應照明通道(27)，其引導照明光子束。正好一個照明通道(27)通過各個分面(25)引導。照明光學系統(26)設計為使得在照明光學系統(26)運行期間，在照明場(5)的每一個點處的每一個時刻，利用不同照明通道(27)引導的任意對照明光子束在時差(Δt)大于照明光(16)的相干時間τ_x的入射時刻照在照明場點上。結果，照明光學系統的照明場的照明質量得到改善。

相關申請的交叉引用

通過引用，將以下申請的內容全部并入本申請：DE 10 2012 203 716.0、US 61/608,685、DE 10 2012 218 076.1和US 61/709,510。

技術領域

本發明涉及一種用于EUV投射光刻的照明光學單元。另外，本發明涉及一種包含該照明光學單元的光學系統，一種包含該光學系統的照明系統，一種包含該照明系統的投射曝光設備，一種借助于所述投射曝光設備制造微結構或納米結構組件、尤其是半導體芯片的投射曝光方法，以及一種由該方法制造的微結構或納米結構組件。

背景技術

從EP 1 451 629 B1和US 6,069,739已知投射光刻的照明光學單元。EP 1 521111 A1和DE 103 45 430 A1公開了具有相干衰減器(coherence reducer)的照明系統。相干衰減器實現為交叉階梯狀反射鏡的布置(arrangement of crossed stepped mirrors)，其中每一個反射鏡階梯引導多個照明通道。

從WO 2009/121 438 A1已知具有照明系統的投射曝光設備。從DE 103 58 225 B3已知EUV光源。其它引用見于WO 2009/121 438 A1，由其它引用已知EUV光源。另外，從US2003/0043359 A1和US 5,896,438已知EUV照明光學單元。

另外，從US 2007/0295919 A1和WO 03/048 839 A1已知投射光刻的照明光學單元。

發明內容

本發明之目的是發展一開始所述類型的照明光學單元以便改進照明場的照明質量。

根據本發明，該目的通過這樣的照明光學單元來實現，用于EUV投射光刻的照明光學單元，用于將照明光引導至照明場，光刻掩模可以布置在照明場中，包含具有多個分面的分面反射鏡，用于將所述照明光引導至所述照明場，其中，引導照明光部分束的一個照明通道分別由所述分面之一預先確定，其中，在所述分面之一上分別引導正好一個照明通道，其中，所述照明光學單元實現為使得：當所述照明光學單元運行時，同時入射在所述照明場中相同點的任意對在不同照明通道上引導的照明光部分束具有相互行程時間差，該相互行程時間差大于所述照明光的相干時間。

照明光學單元可以是用于EUV投射光刻的照明光學單元。縱向相干長度(下文中簡稱為相干長度)取決于所使用的照明光頻譜帶寬。相干時間等同于相干長度，二者之間的轉換可使用光速來完成。如果照明光學單元對照明光進行光譜過濾，則相關帶寬是到達照明場的照明光的頻譜帶寬，而不是光源處的頻譜帶寬。舉例來說，相干長度可為大約10μm。根據所使用的光源類型，還可有更長的相干長度。

根據本發明所確定的是，當照明光的至少兩個部分束在任意時刻入射到照明場的任意點時，會正好發生照明光的部分束(在照明場中疊加)之間的干涉問題，并且在該過程中，這些部分束中的至少兩個之間的從光源測得的光程之差小于照明光的相干長度。上述實施例避免出現滿足不需要的干涉的條件，從而防止發生干涉問題。在不同照明通道上引導的任意對照明光部分束的相互行程時間差大于照明光的相干時間的指定條件應用于照明場中的每個點。