[发明专利]EUV投射光刻的照明光学单元及包含该照明光学单元的光学系统

说明书

一种EUV投射光刻的照明光学系统(26)，用于将照明光(16)引导至照明场(5)，该照明场中可布置光刻掩模(7)。具有多个分面(25)的分面反射镜(19)用于将照明光(16)引导至照明场(5)。分面(25)中的每一个指定相应照明通道(27)，其引导照明光子束。正好一个照明通道(27)通过各个分面(25)引导。照明光学系统(26)设计为使得在照明光学系统(26)运行期间，在照明场(5)的每一个点处的每一个时刻，利用不同照明通道(27)引导的任意对照明光子束在时差(Δt)大于照明光(16)的相干时间τ_x的入射时刻照在照明场点上。结果，照明光学系统的照明场的照明质量得到改善。

相关申请的交叉引用

通过引用，将以下申请的内容全部并入本申请：DE 10 2012 203 716.0、US 61/608,685、DE 10 2012 218 076.1和US 61/709,510。

技术领域

本发明涉及一种用于EUV投射光刻的照明光学单元。另外，本发明涉及一种包含该照明光学单元的光学系统，一种包含该光学系统的照明系统，一种包含该照明系统的投射曝光设备，一种借助于所述投射曝光设备制造微结构或纳米结构组件、尤其是半导体芯片的投射曝光方法，以及一种由该方法制造的微结构或纳米结构组件。

背景技术

从EP 1 451 629 B1和US 6,069,739已知投射光刻的照明光学单元。EP 1 521111 A1和DE 103 45 430 A1公开了具有相干衰减器(coherence reducer)的照明系统。相干衰减器实现为交叉阶梯状反射镜的布置(arrangement of crossed stepped mirrors)，其中每一个反射镜阶梯引导多个照明通道。

从WO 2009/121 438 A1已知具有照明系统的投射曝光设备。从DE 103 58 225 B3已知EUV光源。其它引用见于WO 2009/121 438 A1，由其它引用已知EUV光源。另外，从US2003/0043359 A1和US 5,896,438已知EUV照明光学单元。

另外，从US 2007/0295919 A1和WO 03/048 839 A1已知投射光刻的照明光学单元。

发明内容

本发明之目的是发展一开始所述类型的照明光学单元以便改进照明场的照明质量。

根据本发明，该目的通过这样的照明光学单元来实现，用于EUV投射光刻的照明光学单元，用于将照明光引导至照明场，光刻掩模可以布置在照明场中，包含具有多个分面的分面反射镜，用于将所述照明光引导至所述照明场，其中，引导照明光部分束的一个照明通道分别由所述分面之一预先确定，其中，在所述分面之一上分别引导正好一个照明通道，其中，所述照明光学单元实现为使得：当所述照明光学单元运行时，同时入射在所述照明场中相同点的任意对在不同照明通道上引导的照明光部分束具有相互行程时间差，该相互行程时间差大于所述照明光的相干时间。

照明光学单元可以是用于EUV投射光刻的照明光学单元。纵向相干长度(下文中简称为相干长度)取决于所使用的照明光频谱带宽。相干时间等同于相干长度，二者之间的转换可使用光速来完成。如果照明光学单元对照明光进行光谱过滤，则相关带宽是到达照明场的照明光的频谱带宽，而不是光源处的频谱带宽。举例来说，相干长度可为大约10μm。根据所使用的光源类型，还可有更长的相干长度。

根据本发明所确定的是，当照明光的至少两个部分束在任意时刻入射到照明场的任意点时，会正好发生照明光的部分束(在照明场中叠加)之间的干涉问题，并且在该过程中，这些部分束中的至少两个之间的从光源测得的光程之差小于照明光的相干长度。上述实施例避免出现满足不需要的干涉的条件，从而防止发生干涉问题。在不同照明通道上引导的任意对照明光部分束的相互行程时间差大于照明光的相干时间的指定条件应用于照明场中的每个点。