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TW201624145A - 輻射光源模組 - Google Patents

輻射光源模組 Download PDF

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TW201624145A
TW201624145A TW104133012A TW104133012A TW201624145A TW 201624145 A TW201624145 A TW 201624145A TW 104133012 A TW104133012 A TW 104133012A TW 104133012 A TW104133012 A TW 104133012A TW 201624145 A TW201624145 A TW 201624145A
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radiation
illumination
auxiliary
projection exposure
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TW104133012A
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Inventor
麥可 派崔
Original Assignee
卡爾蔡司Ｓｍｔ有限公司
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Abstract

在一投射曝光系統(1)中，提供至少一輔助輻射光源(32i)以補償一主輻射光源(4)的波動。

Description

輻射光源模組 【相關專利參照】
本專利申請案主張德國專利申請案DE 10 2014 221 173.5的優先權，其整體揭露內容係併入本文作為參考。
本發明關於用於投射曝光系統的輻射光源模組。本發明更關於用於投射曝光系統的照明裝置及照明系統。此外，本發明關於用於投射曝光系統的掃描器，且關於投射曝光系統。最後，本發明關於用以產生微結構或奈米結構組件的方法，且關於根據此方法所生產的組件。
在投射曝光裝置中的晶圓曝光期間，理想情況為可非常準確且快速地控制到達晶圓的輻射劑量。因此，一直有需要改進用於投射曝光系統的輻射光源模組及/或用於投射曝光系統的照明裝置及/或照明系統，特別是用於包含複數個掃描器的投射曝光系統。
此目的藉由包含至少一主輻射光源以及至少一輔助輻射光源的輻射光源模組而達成，其中輔助輻射光源用以補償主輻射光源的波 動。掃描器之傳輸的波動也可由此一輻射光源模組所補償。
主輻射光源的波動可為功率波動及/或幾何波動。幾何波動應理解為表示主輻射光源所發射之照明輻射之方向的波動及/或主輻射光源所發射之照明輻射之橫截面分布的波動。
至少一主輻射光源及至少一輔助輻射光源都對在物體平面之光罩的照明及/或光罩在影像平面之晶圓上的成像有貢獻。
特別地，至少一主輻射光源可為自由電子雷射(FEL)及/或同步加速器輻射光源。
特別地，可包含一EUV輻射光源，亦即發射EUV範圍(特別是30奈米或更低之範圍、特別是13.5奈米或更低)之照明輻射的輻射光源。
主輻射光源可發射輻射功率在範圍100W至50kW之間的照明輻射，特別至少300W、特別是至少500W、特別是至少1kW、特別是至少3kW、特別是至少5kW、特別是至少10kW、特別是至少30kW。
根據本發明，已證實主輻射光源的波動可在至少一輔助輻射光源的協助下以簡單的方式補償。
輻射光源模組可特別有利地用於包含複數個掃描器的投射曝光系統。在各個情況下指派一或多個輔助輻射光源至一特定掃描器可為特別有利的。特別地，可提供複數個輔助輻射光源。在此情況下，每一輔助輻射光源可指派單一個掃描器。也有可能指派至少一個輔助輻射光源給每一掃描器。主輻射光源可有利地提供照明輻射給複數個掃描器。
根據本發明的一態樣，主輻射光源的輻射功率Pmain與輔助輻射光源的輻射功率Paux的比值至少為1.5，特別是至少為2、特別是至少為3、 特別是至少為5、特別是至少為10、特別是至少為20、特別是至少為30、特別是至少為50、特別是至少為100、特別是至少為200、特別是至少為300、特別是至少為500、特別是至少為1000。
特別地，總輻射功率(亦即指派給一特定掃描器之輔助輻射光源的輻射功率總和)可精確地與主輻射光源之輻射功率的最大預期波動的大小相等。
個別輔助輻射光源的輻射功率Paux特別是在10mW至1kW的範圍、特別是在1W至100W的範圍、特別是在10W至30W的範圍。
根據本發明的一態樣，指派給一個別掃描器之輔助輻射光源的總功率為由主輻射光源提供給該掃描器之照明輻射的總功率的至多10%、特別是至多5%、特別是至多3%、特別是至多1%。特別地，後者為至少一主輻射光源的總功率除以掃描器數量的結果。
個別輔助輻射光源的輻射功率Paux特別是在主輻射光源Pmain之功率的0.5%到10%的範圍，特別是在1%到3%的範圍。
特別地，氙電漿光源適合作為輔助輻射光源。同步加速器輻射光源或具有較高功率的電漿光源也可用作輔助輻射光源。釓或鋱也可用於電漿光源。在此情況下，特別地，一輔助輻射光源有可能指派給複數個掃描器。另外的一FEL也可用作輔助輻射光源。複數個FELs也可提供作為輔助輻射光源。特別地，FEL可指派給複數個掃描器。特別地，也有可能透過兩個FELs提供照明輻射給多個投射曝光系統。在此情況下，輔助輻射光源可相同地實施到主輻射光源。
根據本發明的一態樣，輔助輻射光源具有可控制的輻射功 率Paux。由位於輻射光源模組的輸出、特別是位於掃描器的輸入之輔助輻射光源所提供的輻射功率也有可能由其他的光學元件所控制。
由輔助輻射光源所使用以補償主輻射光源之波動的輻射功率Paux為可控制的，特別是在快於1毫秒的時間尺度。
用以補償主輻射光源之波動的輔助輻射光源的輻射功率特別是根據主輻射光源的至少一參數而可控制，特別是根據主輻射光源所發射的輻射功率Pmain及/或主輻射光源所發射輻射的方向及/或主輻射光源所發射之原始光束的發散度。輔助輻射光源的輻射功率特別是根據這些參數的其中至少之一而可調整。為此目的，輻射光源模組可特別包含一或多個感測器以偵測適當的參數，特別是由主輻射光源所發射之照明光束的輻射功率及/或方向及/或橫截面。
根據本發明的另一態樣，輻射光源模組包含複數個輔助輻射光源。輔助輻射光源的數量可特別是至少兩個、特別是至少三個、特別是至少五個、特別是至少八個、特別是至少十個、特別是至少十二個、特別是至少十六個、特別是至少三十個、特別是至少五十個。特別地，輔助輻射光源的數量可準確地對應至掃描器的數量或該數量的整數倍。
根據本發明另一態樣，個別輔助輻射光源係實質相同地實施。
根據本發明另一態樣，至少一主輻射光源及至少一輔助輻射光源配置於照明輻射的光束路徑中之輸出耦合光學單元的不同側。
至少一輔助輻射光源發射與主輻射光源相同之波長範圍的照明輻射，特別是在EUV範圍、特別是在30奈米或更低的範圍、特別是13.5 奈米或更低。
此外，本發明的目的由包含至少一個用以補償主輻射光源波動之輔助輻射光源的照明裝置所達成。
針對照明裝置的實施，只要知道所提供之主輻射光源的特性即已足夠，特別是其輻射功率及該輻射功率的最大預期波動。這些特性也可預定義為主輻射光源所形成的需求。
根據本發明另一態樣，照明裝置包含至少兩個物場，於其中可配置並照明一光罩，其中每一物場可由至少一輔助輻射光源所照明，且每一輔助輻射光源最多照明一物場。
此外，目的藉由包含如前文所述之輻射光源模組的照明系統、以及藉由包含如前文所述之照明裝置的照明系統而達成。
除了輻射光源模組，照明系統還包含至少一光束導引光學單元，用以將照明輻射轉移至光罩平面。照明系統可特別包含複數個這類光束導引光學單元。
從照明裝置出發，照明系統更包含至少一主輻射光源。
根據本發明另一態樣，至少一輔助輻射光源在各個情況下為一控制迴圈的一部份。控制迴圈特別包含一能量感測器，用以偵測提供給一特定掃描器(特別是一給定的物場)的輻射能量或輻射功率。能量感測器可特別地配置於或接近光罩平面。
特別地，能量感測器及控制迴圈為掃描器專用。特別地，針對每一掃描器提供一獨立的控制迴圈。
根據本發明另一態樣，主輻射光源及輔助輻射光源係具體 化及/或配置使得其照明照明光學單元之第一及/或第二琢面元件的不同的區域，特別是不同的琢面。至少一主輻射光源及至少一輔助輻射光源可特別地照明第一及/或第二琢面元件的不相交區域或第一及/或第二琢面元件之琢面的不相交子集。琢面(特別是第一琢面元件)較佳為可切換。
根據本發明另一態樣，由至少一輔助輻射光源所照明的區域(特別是由至少一輔助輻射光源所照明的琢面)係分布(特別是盡可能均勻地分布)於第二琢面元件上。這允許第二琢面元件之由輔助輻射光源整體照明的區域(特別是琢面)與第二琢面元件之由至少一主輻射光源所照明的區域(特別是琢面)的能量比可在沒有發生照明瞳的明顯改變下進行調整。
由輔助輻射光源所照明的第二琢面特別地導致光罩上具有的照明瞳、適當的話導致個別照明設定、小於3%的桿平衡、照明之數值孔徑之小於5%的遠心及/或均勻誤差。第二琢面特別地導致一照明瞳，其中包含瞳之總能量的10%、50%、或90%之角度範圍半徑與預定義或理想值的差別小於3%的數值孔徑。說明性地表示，本發明係提供主輻射光源本身及輔助輻射光源本身兩者來產生整體的照明設定，其中由輔助輻射光源所產生的照明設定不需設定為與由主輻射光源所產生的照明設定完全相同，因為總強度僅有一小部分是來自輔助輻射光源。
此外，目的由包含至少一輔助輻射光源的掃描器所達成。
已證實對應的輔助輻射光源也可實施為掃描器的一部份，亦即獨立於輻射光源模組。這將有可能增加掃描器的機動性，特別是有關不同的可使用輻射光源模組、特別是有關不同的主輻射光源。主輻射光源所作出的需求(特別是其最大可允許的波動)可特別地由掃描器的操作者所 預先定義。
本發明另一目的為改善投射曝光系統。此目的藉由包含如前文所述之照明系統的投射曝光系統而達成。優點來自所述的照明系統。
根據本發明另一態樣，投射曝光系統包含複數個掃描器。投射曝光系統的掃描器數量特別是至少為二、特別是至少為三、特別是至少為四、特別是至少為五、特別是至少為六、特別是至少為八、特別是至少為十。特別地，掃描器數量至多為二十。
根據本發明另一態樣，每一掃描器係指派至少一個輔助輻射光源。根據本發明另一態樣，每一輔助輔助光源在各個情況下最多指派給其中一掃描器。
本發明的其他目的為改善用以產生微結構或奈米結構組件的方法以及根據此方法所生產的組件。優點來自前文所述內容。
1‧‧‧投射曝光系統
2‧‧‧輻射光源模組
3i‧‧‧掃描器
4‧‧‧輻射光源
5‧‧‧照明輻射
6‧‧‧原始光束
7‧‧‧光束成形光學單元
8‧‧‧集中輸出光束
9‧‧‧輸出耦合光學單元
10i‧‧‧個別輸出光束
11i‧‧‧物場
12i‧‧‧部分光束
13i‧‧‧光束導引光學單元
14i‧‧‧投射光學單元
15i‧‧‧偏折光學單元
16i‧‧‧輸入耦合光學單元
17i‧‧‧照明光學單元
18‧‧‧照明裝置
19‧‧‧照明系統
20i‧‧‧光學系統
21‧‧‧物體平面
22i‧‧‧光罩
23i‧‧‧影像場
24‧‧‧影像平面
25i‧‧‧晶圓
26i‧‧‧中間焦點
27‧‧‧中間焦點平面
28i‧‧‧第一琢面反射鏡
29i‧‧‧第二琢面反射鏡
30‧‧‧第一琢面
31‧‧‧第二琢面
32i‧‧‧輔助輻射光源
33i‧‧‧能量感測器
34i‧‧‧輸入耦合光學單元
35‧‧‧中間焦點
36‧‧‧集光器
本發明的其他優點及細節將由範例具體實施例的描述並參照圖式而變得明顯，其中：圖1顯示投射曝光系統的部分及子系統的高度示意圖；圖2顯示選自一對應投射曝光系統之一部分的較不高度示意的圖式；以及圖3顯示選自一對應投射曝光系統的另一部分。
首先，下文中將參考圖1描述投射曝光系統1的重要部分。
下文中將投射曝光系統1細分為子系統的主要作用為其概念性的分工。子系統可形成獨立的結構子系統。然而，劃分為子系統不必然反映在結構劃分。
投射曝光系統1包含輻射光源模組2及複數個掃描器3i。
輻射光源模組2包含用以產生照明輻射5的輻射光源4。
特別地，輻射光源4為自由電子雷射(FEL)。產生具有非常高亮度之同調輻射的同步加速器輻射光源或基於同步加速器輻射的輻射光源也可包含在內。舉例來說，針對這類輻射光源，可參考US 2007/0152171 A1及DE 103 58 225 B3。
輻射光源4的平均功率例如在範圍1kW至25kW之間。輻射光源4具有範圍在10MHz至1.3GHz的脈衝頻率。舉例來說，每一個別輻射脈衝可達能量83μJ。若輻射脈衝長度為100fs，這對應輻射脈衝功率833MW。
輻射光源4的重複率可在千赫範圍(例如100kHz)、或在低兆赫範圍(例如3MHz)、在中兆赫範圍(例如30MHz)、在高兆赫範圍(例如300MHz)、或在千兆赫範圍(例如1.3GHz)。
特別地，輻射光源4為EUV輻射光源。特別地，輻射光源4發射波長範圍例如在2奈米到30奈米之間、特別是在2奈米到15奈米之間的EUV輻射。
輻射光源4發射形式為原始光束6的照明輻射5。原始光束6具有非常小的發散度。原始光束6的發散度可小於10mrad，特別是小於1mrad、特別是小於100μrad、特別是小於10μrad。
輻射光源模組2更包含設置於輻射光源4下游的光束成形光 學單元7。光束成形光學單元7用以從原始光束6產生集中輸出光束8。集中輸出光束8具有非常小的發散度。集中輸出光束8的發散度可小於10mrad，特別是小於1mrad、特別是小於100μrad、特別是小於10μrad。
此外，輻射光源模組2包含設置於光束成形光學單元7下游的輸出耦合光學單元9。輸出耦合光學單元9用以由集中輸出光束8產生複數個(即n個)個別輸出光束10i(i為1到n)。個別輸出光束10i在各個情況下形成用以照明物場11i的光束。光束在各個情況下可包含複數個獨立的部分光束12i。
特別地，輻射光源模組2配置於可抽真空的殼體中。
掃描器3i在各個情況下包含光束導引光學單元13i及投射光學單元14i。
光束導引光學單元13i用以導引照明輻射5(特別是個別獨立的輸出光束10i)至個別掃描器3i的物場11i。
投射光學單元14i在各個情況下用以將配置在其中一物場11i中的光罩22i成像至影像場23i，特別是成像至配置在影像場23i中的晶圓25i。
在照明輻射5之光束路徑的順序下，光束導引光學單元13i在各個情況下包含偏折光學單元15i、輸入耦合光學單元16i(特別為聚焦組件的形式)、及照明光學單元17i。特別地，輸入耦合光學單元16i也可具體化為Wolter第三型集光器。
偏折光學單元15i也可整合至輸出耦合光學單元9。特別地，輸出耦合光學單元9可具體化為其已將個別輸出光束10i偏折於所希望的方向。
根據一變化形式，也可省去整個偏折光學單元15i。
針對偏折光學單元15i的不同變化形式，可例如參考DE 10 2013 223 935.1，其係併入本申請案作為其一部分。
特別地，輸入耦合光學單元16i用以耦合照明輻射5(特別是由輸出耦合光學單元9所產生之個別輸出光束10i的其中一者)至個別的一掃描器3i。
光束導引光學單元13i連同光束成形光學單元7及輸出耦合光學單元9一起形成了照明裝置18的部分。
照明裝置18如同輻射光源4一樣為照明系統19的一部分。
照明光學單元17i的每一者係個別指派投射光學單元14i的其中一者。彼此指派的照明光學單元17i與投射光學單元14i係共同稱作光學系統20i。
照明光學單元17i在各個情況下用以將照明輻射5轉移至配置於物體平面21中之物場11i的光罩22i。投射光學單元14i用以將光罩22i(特別是用以將光罩22i上的結構)成像至配置於影像平面24中之影像場23i的晶圓25i。
投射曝光系統1包含特別是至少兩個、特別是至少三個、特別是至少四個、特別是至少五個、特別是至少六個、特別是至少七個、特別是至少八個、特別是至少九個、特別是至少十個掃描器3i。投射曝光系統1可包含高達二十個掃描器3i。
掃描器3i由共同輻射光源模組2(特別是共同輻射光源4)供應照明輻射5。在下文中，共同輻射光源4也稱作主輻射光源。
投射曝光系統1用以產生微結構或奈米結構組件，特別是電 子半導體組件。
輸入耦合光學單元16i配置於輻射光源模組2(特別是輸出耦合光學單元9)及相應的一個照明光學單元17i之間的光束路徑中。特別地，輸入耦合光學單元16i係實施為聚焦組件。輸入耦合光學單元16i用以將個別輸出光束10i的相應一者轉移至在中間焦點平面27的中間焦點26i。中間焦點26i可配置於光學系統20i或掃描器3i之殼體的一通孔的區域中。特別地，殼體為可抽真空。
藉由偏折光學單元15i及/或輸入耦合光學單元16i，各個個別的輸出光束10i在各個情況下可成形為使其具有預定義的發散度且特別是具有預定義的空間強度分布I*(x,y)。為了便於描述，此處使用笛卡爾xyz座標系統的x座標及y座標。x座標與y座標一般係共同展開照明輻射5的光束橫截面。Z方向一般在照明輻射5的輻射方向。在物體平面21及影像平面24各自的區域中，y方向平行於掃描方向。x方向垂直於掃描方向。
照明光學單元17i在各個情況下包含第一琢面反射鏡28i及第二琢面反射鏡29i，其功能在各個情況下對應習知技術中所知之琢面反射鏡的功能。特別地，第一琢面反射鏡28i可為一場琢面反射鏡。特別地，第二琢面反射鏡29i可為一瞳琢面反射鏡。然而，第二琢面反射鏡29i也可配置在與照明光學單元17i的瞳平面相距一距離處。此一般情況亦稱作鏡面反射器(specular reflector)。
琢面反射鏡28i、29i在各個情況下包含多個琢面30、31。在投射曝光系統1的操作期間，第一琢面30的每一者係個別地指派第二琢面31的其中一者。彼此指派的琢面30、31在各個情況下形成照明輻射5的照明通 道，用以在特定的照明角度照明物場11i。
第二琢面31對第一琢面30的逐通道分配係根據所需的照明(特別是預定義的照明設定)而實行。第一琢面反射鏡28i的琢面30可實施使得其為可移置的、特別是可傾斜的、特別是在各個情況下具有兩個傾斜自由度。第一琢面反射鏡28i的琢面30可特別地於不同位置之間切換。在不同的切換位置中，其從後者中指派給不同的第二琢面31。第一琢面30的至少一切換位置在各個情況下也可設置為撞擊於其上的照明輻射5對物場11i的照明沒有貢獻。第一琢面反射鏡28i的琢面30可實施為虛擬琢面30。這應理解為表示其由複數個個別反射鏡(特別是複數個微鏡)的可變分組所形成。細節部分可參考WO 2009/100856 A1，其係併入本申請案中作為其一部分。
第二琢面反射鏡29i的琢面31可相應地實施為虛擬琢面31。琢面31也可相應地實施使得其為可置換、特別是可傾斜的。
透過第二琢面反射鏡29i以及適當的話透過下游轉移光學單元(未示於圖中)(其包含三個EUV反射鏡)，舉例而言，第一琢面30可成像至光罩或物體平面21中的物場11i。
個別照明通道導致在特定照明角度之物場11i的照明。因此，整體照明通道將導致由照明光學單元17i所照明之物場11i的照明角度分布。照明角度分布亦稱作照明設定。
在照明光學單元17i的另一具體實施例中，特別是給定投射光學單元14i之入口瞳的適當位置，也有可能省去在物場11i上游之轉移光學單元的反射鏡，其導致在所使用輻射光束之傳輸上的相應增加。
具有反射照明輻射5之結構的光罩22i係配置於物體平面12 中物場11i的區域。光罩22i由一光罩夾具所承載。光罩夾具可由透過一位移裝置驅動的方式而位移。
投射光學單元14i在各個情況下將物場11i成像至影像平面24中的影像場23i。晶圓25i在投射曝光期間配置於該影像平面24中。晶圓25i具有一光感塗層，其將於投射曝光期間由投射曝光系統1所曝光。晶圓25i由一晶圓夾具所承載。晶圓夾具可由透過一位移裝置驅動的方式而位移。
光罩夾具的位移裝置及晶圓夾具的位移裝置可彼此信號相連。特別地，兩位移裝置可為同步。特別地，光罩22i及晶圓25i可以相對彼此同步的方式位移。
照明系統19的一有利具體實施例係描述於下。
已證實自由電子雷射(FEL)或基於同步加速器的輻射光源可有利地使用作為主輻射光源4。FEL的尺寸非常良好，亦即其可特別經濟地操作，特別是當其設計為足夠大以供應照明輻射5給複數個掃描器3。特別地，FEL可供應照明輻射5給高達八個、十個、十二個或甚至二十個掃描器。
也有可能設置多於一個主輻射光源4。在此情況下，每一個主輻射光源4可分別指派給一特定選擇的掃描器3i。指派給不同主輻射光源4的掃描器3i組可不相交。該掃描器3i組也可具有非空的交集；特別地，其也可為相同。
投射曝光系統1的一需求為到達個別光罩的輻射強度以及特別是到達晶圓25i的輻射劑量可非常精準且非常快速的調節。特別地，到達晶圓25i的輻射劑量預期要能夠儘可能保持恆定。
撞擊於光罩22i之照明輻射5(特別是撞擊於光罩22i之照明輻射5的總強度、以及因此而撞擊於晶圓25i的輻射劑量)的波動可歸因於主輻射光源的強度波動及/或幾何波動，特別是歸因於主輻射光源4所發射之原始光束6之方向的波動，及/或該原始光束之橫截面分布(特別是在輸出耦合光學單元9的區域中)的波動。橫截面分布的波動可特別歸因於輻射光源4所發射之原始光束6及/或集中輸出光束8的發散度波動。撞擊光罩22i之照明輻射5的總強度的波動可特別由以下事實所引起：輸出耦合光學單元9之區域中橫截面分布的變化可能導致個別輸出光束10i間之集中輸出光束8之能量的分配比率的變化。
撞擊光罩22i之照明輻射5(特別是撞擊於光罩22i之照明輻射5的總強度、以及因此而撞擊於晶圓25i的輻射劑量)的波動也可歸因於傳送通過掃描器3i的波動。這也可理解為表示在中間焦點平面27與物體平面21之間傳送的波動。這也可理解為表示在輸出耦合光學單元9與晶圓25i之間傳送的波動。
根據本發明之劑量控制的可能性可與劑量控制的進一步可能性結合，特別是光束成形光學單元7及/或輸出耦合光學單元9的特定具體實施例。
根據本發明，提供了至少一輔助輻射光源32i，其目的為劑量調節。輔助輻射光源32i同樣發射照明輻射5。特別地，輔助輻射光源32i發射之照明輻射5的波長係對應主輻射光源4所發射之照明輻射5的波長。由主輻射光源4所發射之照明輻射5與由輔助輻射光源32i所發射之照明輻射5的波長的差異在各個情況下特別是至多為10%、特別是至多為1%。特別地， 其為相同。
至少一輔助輻射光源32i指派給一特定的掃描器3i，其用以提供可變、可控制量的額外照明輻射5至掃描器3i。
基本上，也有可能指派輔助輻射光源32i給複數個掃描器3i。在此情況下，來自輔助輻射光源32i的照明輻射可例如藉由掃描器3i之間的可移置、特別是可樞轉及/或可旋轉的反射鏡而切換。
具有一感測器(特別是形式為能量感測器33i)的控制裝置係提供用以控制輔助輻射光源32i。能量感測器33i可於照明輻射5的光束路徑中配置於輸出耦合光學單元9與物體平面21之間、特別是於輸出耦合光學單元9與中間焦點平面27之間的區域或於中間焦點平面27與物體平面21之間的區域、特別是物體平面21的區域。能量感測器33i也可配置於物體平面21與影像平面24之間的區域、特別是投射光學單元14i的區域、特別是影像平面24的區域。在物體平面21之區域的配置為較佳。
特別地，能量感測器33i及輔助輻射光源32i形成控制迴圈的部分。輔助輻射光源32i可在能量感測器33i的協助下驅動，使得在主輻射光源4之波動的情況下，撞擊光罩22i之照明輻射5的輻射功率可保持恆定。在可控制輔助輻射光源32i的協助下，整體撞擊於光罩22i之照明輻射5的輻射功率的波動有可能特別保持小於一預定義可允許的最大值，特別是小於平均輻射功率的1%、特別是小於0.3%、特別是小於0.1%、特別是小於0.03%、特別是小於0.01%。可確保撞擊光罩22i之照明輻射之總功率波動的絕對值小於10W、特別是小於1W、特別是小於100mW、特別是小於10mW。
特別地，輔助輻射光源22i在快於1毫秒的時間尺度上為可控 制的。
輔助輻射光源32i發射輻射功率Paux在範圍1mW到100W、特別是在範圍10mW到50W的照明輻射5。輔助輻射光源32i的輻射功率Paux可特別是至少為100mW、特別是至少為500mW、特別是至少為1W、特別是至少為3W、特別是至少為10W。輔助輻射光源32i的輻射功率Paux可特別是至多為50W、特別是至多為30W、特別是至多為10W。
特別地，氙光源可使用作為輔助輻射光源32i。這在照明輻射5用於約13.5奈米範圍的情況下可特別有利。或者，輔助輻射光源32i也可為釓光源或鋱光源。這在照明輻射5用於約6.9奈米範圍的情況下可特別有利。或者，基於同步加速器的輻射光源、放電誘發電漿光源(DPP光源)或雷射誘發電漿光源(LPP光源)也可用作輔助輻射光源32i。也有可能使用輻射功率Paux在各個情況下小於1W的一或多個所謂的小型光源(compact sources)作為輔助輻射光源32光。
FEL也可作為輔助輻射光源32i。輔助輻射光源32i也可特別地與主輻射光源4相同地實施。主輻射光源4與輔助輻射光源32i之間的區別可特別地僅為概念性。特別地，關於輔助輻射光源32i，有可能將主輻射光源4的部分實施為輔助輻射光源。
輔助輻射光源32i可特別地指派給複數個掃描器30i，特別是指派給所有的掃描器30i。
特別地，可能將投射曝光系統實施為具有形式為FELs的兩個輻射光源。此處的兩個FELs在各個情況下可指派給所有的掃描器30i。
輔助輻射光源32i可具有專屬的集光器36。
有利地，來自輔助輻射光源32i的照明輻射5在位置及瞳上係盡可能地均勻地分布。這可例如藉由針對性地預定義哪些第一琢面30及/或特別是哪些第二琢面31由來自輔助輻射光源32i的照明輻射5所撞擊。有利地，透過輔助輻射光源32i之照明輻射5可撞擊於其上之第二琢面31的包絡面的面積至少為照明輻射5可撞擊於其上之第二琢面31的包絡面的面積的至少30%、特別是至少50%、特別是至少70%、特別是至少85%、特別是至少90%。有利地，透過主輻射光源4之照明輻射5可撞擊於其上之第二琢面31的包絡面的面積至少為照明輻射5可撞擊於其上之第二琢面31的包絡面的面積的至少50%、特別是至少75%、特別是至少90%、特別是至少95%。若在至少一第一琢面30的至少一位移位置，相關琢面由對應光源的照明輻射5所撞擊，則第二琢面31可分別由主輻射光源及輔助輻射光源32i的照明輻射5所撞擊。輔助輻射光源32i在各個情況下可形成輻射光源模組2的一部份。輔助輻射光源32i在各個情況下也可形成照明裝置18的一部份。輔助輻射光源32i在各個情況下也可形成掃描器3i之其中一者的一部份。
輔助輻射光源32i係特別地配置於照明輻射5之光束路徑中輸出耦合光學單元9的下游。
來自輔助輻射光源32i的照明輻射5在各個情況下可透過專屬的輸入耦合光學單元34i耦合至光學系統20i。它可透過專屬的中間焦點35耦合至光學單元20i，其偏離主輻射光源4之照明輻射5的中間焦點26i。基本上，也有可能是來自輔助輻射光源32i的照明輻射5透過相同的輸入耦合光學單元16i而耦合至光學系統20i，其中該輸入耦合光學單元16i係用以將來自主輻射光源4的照明輻射5耦合至該光學單元。
本發明其他態樣將參照圖2描述於下。
本發明要求第一琢面反射鏡28i的不同區域(特別是不同琢面30)由來自主輻射光源4的照明輻射以及由來自輔助輻射光源32i的照明輻射所照明。這由圖2中不同的陰影線所表示。此處根據不同之主輻射光源4的輻射功率Pmain及輔助輻射光源32i的Paux而選擇由不同輻射光源4、32i照明之琢面30的比例是有利的。
分別由主輻射光源4及輔助輻射光源32i所照明之第一琢面30的數量係準確地對應由該輻射光源4、32i所照明之第二琢面的數量。有利地，由輔助輻射光源32i所照明至第二琢面31係均勻地分布於瞳上或均勻地分布於第二琢面反射鏡29i上。這允許輔助輻射光源32i所貢獻之功率在用以照明光罩22i之照明輻射5的總功率上的比例變化，而不會發生照明瞳的顯著改變。
在第一琢面反射鏡28i上由主輻射光源4所照明的區域(特別是由主輻射光源4所照明的第一琢面30)以及在第一琢面反射鏡28i上由輔助輻射光源32i所照明的區域(特別是由輔助輻射光源32i所照明的第一琢面30)可直接彼此並排。它們也可配置為彼此相距一距離。特別地，該等區域係以簡單連接的方式實施。
垂直於第一琢面30的表面係由所指派的第二琢面31的位置以及由中間焦點26i(相關的第一琢面30係由其所照明)的位置而決定。若鄰近的第二琢面31藉由第一琢面30(其由不同的光源4；32i透過不同的中間焦點26i；35而照明)而由照明輻射5所撞擊，則垂直於該第一琢面30的表面可因此而明顯不同。
第一琢面30係特別地配置使得雜散光不會對光罩22i的照明有所貢獻。
特別地，琢面30可分組為不同的群組，其中第一琢面30的每一群組係指派給輻射光源4、32i的其中特定一者。在此情況下，相同群組的琢面30係特別地配置於一簡單連接的區域中。
在以投射曝光系統1生產微結構或奈米結構組件的過程中，首先提供光罩22i及晶圓25i。接著，在投射曝光系統1的協助下，在各個情況中將在其中一光罩22i上的結構投射至其中一晶圓25i的上的光感層。藉由光感層的顯影，在各個情況下於晶圓25i上產生微結構或奈米結構，並因此而產生微結構或奈米結構組件。微結構或奈米結構組件可特別為半導體組件，例如記憶體晶片的形式。
在用以產生微結構或奈米結構組件的投射曝光期間，光罩22i及晶圓25i兩者藉由位移裝置的相應驅動而以同步的方式移動，特別是以同步的方式掃描。在投射曝光期間，晶圓25i以例如600mm/s的掃描速率進行掃描。
以根據本發明之包含複數個掃描器3i的系統，有可能同時於不同的掃描器3i曝光複數個晶圓25i。
5‧‧‧照明輻射
10i‧‧‧個別輸出光束
12i‧‧‧部分光束
14i‧‧‧投射光學單元
16i‧‧‧輸入耦合光學單元
21‧‧‧物體平面
22i‧‧‧光罩
24‧‧‧影像平面
25i‧‧‧晶圓
26i‧‧‧中間焦點
28i‧‧‧第一琢面反射鏡
29i‧‧‧第二琢面反射鏡
30‧‧‧第一琢面
31‧‧‧第二琢面
32i‧‧‧輔助輻射光源
33i‧‧‧能量感測器
34i‧‧‧輸入耦合光學單元
35‧‧‧中間焦點
36‧‧‧集光器

Claims (17)

  1. 一種用於一投射曝光系統的輻射光源模組，包含：至少一主輻射光源，其發射具有一輻射功率Pmain的照明輻射；以及至少一輔助輻射光源，其發射具有一輻射功率Paux的照明輻射，其中該輔助輻射光源用以補償該主輻射光源的波動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之輻射光源模組，其特徵在於該主輻射光源的輻射功率Pmain與該至少一輔助輻射光源的輻射功率Paux的一比值至少為1.5，Pmain：Paux 1.5。
  3. 如前述申請專利範圍之其中任一項所述之輻射光源模組，其特徵在於該輔助輻射光源的數量至少為2。
  4. 如前述申請專利範圍之其中任一項所述之輻射光源模組，其特徵在於在各個情況下一自由電子雷射(FEL)或一基於同步加速器的輻射光源係提供作為主輻射光源及/或輔助輻射光源。
  5. 一種用於一投射曝光系統的照明裝置，包含至少一輔助輻射光源，用以補償一主輻射光源的波動。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之照明裝置，其特徵在於至少兩物場，在各個情況下一光罩可配置於其中，其中該物場之每一者可由該輔助輻射光 源的其中至少一者照明，且該輔助輻射光源的每一者用以最多照明該物場之其中之一。
  7. 一種照明系統，包含如申請專利範圍第1至4項之其中任一項所述之一輻射光源模組。
  8. 一種照明系統，包含如申請專利範圍第5項及第6項之其中一項所述之一照明裝置及一主輻射光源。
  9. 如申請專利範圍第7項及第8項之其中一項所述之照明系統，其特徵在於該至少一輔助輻射光源為一控制迴圈的部分。
  10. 如申請專利範圍第7至9項之其中任一項所述之照明系統，其特徵在於該至少一主輻射光源及該至少一輔助輻射光源照明一第一琢面元件及/或一第二琢面元件的不同區域。
  11. 如申請專利範圍第7至10項之其中任一項所述之照明系統，其特徵在於由該至少一輔助輻射光源所照明之一第二琢面元件的區域係以在該第二琢面元件上分布的方式配置。
  12. 一種用於一投射曝光系統的掃描器，包含用以補償一主輻射光源之波動的至少一輔助輻射光源。
  13. 一種投射曝光系統，包含如申請專利範圍第7至11項之其中任一項所述之一照明系統。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之投射曝光系統，其特徵在於掃描器的數量至少為二。
  15. 如申請專利範圍第13項及第14項之其中一項所述之投射曝光系統，其特徵在於該掃描器的每一者係指派至少一輔助輻射光源，且每一輔助輻射光源在各個情況下最多指派給該掃描器的其中一者。
  16. 一種用以產生一微結構組件的方法，包含以下方法步驟：提供至少一光罩；提供至少一晶圓，其具有對照明輻射敏感的一塗層；在如申請專利範圍第13至15項之其中任一項所述之投射曝光系統的協助下將該至少一光罩的至少一區段投射至該至少一晶圓；以及顯影在該晶圓上由該照明輻射所曝光的光感層。
  17. 一種組件，由如申請專利範圍第16項所述之方法所產生。
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