[go: up one dir, main page]

TW201802533A - 用於ｅｕｖ投射曝光裝置的ｅｕｖ集光器 - Google Patents

用於ｅｕｖ投射曝光裝置的ｅｕｖ集光器 Download PDF

Info

Publication number
TW201802533A
TW201802533A TW106111757A TW106111757A TW201802533A TW 201802533 A TW201802533 A TW 201802533A TW 106111757 A TW106111757 A TW 106111757A TW 106111757 A TW106111757 A TW 106111757A TW 201802533 A TW201802533 A TW 201802533A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
euv
collector
additional
pump
Prior art date
Application number
TW106111757A
Other languages
English (en)
Inventor
霍傑 肯利
喬漢尼斯 柴爾納
Original Assignee
卡爾蔡司Ｓｍｔ有限公司
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 卡爾蔡司Ｓｍｔ有限公司 filed Critical 卡爾蔡司Ｓｍｔ有限公司
Publication of TW201802533A publication Critical patent/TW201802533A/zh

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
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0019—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors)
    • G02B19/0023—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors) at least one surface having optical power
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0095—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with ultraviolet radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
    • G02B27/4233—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application
    • G02B27/425—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application in illumination systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
    • G02B27/4294—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect in multispectral systems, e.g. UV and visible
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/0891—Ultraviolet [UV] mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B5/1814—Diffraction gratings structurally combined with one or more further optical elements, e.g. lenses, mirrors, prisms or other diffraction gratings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B5/1838—Diffraction gratings for use with ultraviolet radiation or X-rays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B5/1861—Reflection gratings characterised by their structure, e.g. step profile, contours of substrate or grooves, pitch variations, materials
    • 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
    • G03F7/7015—Details of optical elements
    • G03F7/70175—Lamphouse reflector arrangements or collector mirrors, i.e. collecting light from solid angle upstream of the light source
    • 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
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70575—Wavelength control, e.g. control of bandwidth, multiple wavelength, selection of wavelength or matching of optical components to wavelength

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

一種用以在一EUV投射曝光裝置中使用的EUV集光器(24)。集光器(24)係實施以導引由一電漿源區域所發射的EUV使用光。集光器(24)的一整體撞擊表面(34)係實施用於由電漿源區域所發射之輻射(3、31)的撞擊。整體撞擊表面(34)的一使用光部分(35)係實施以導引EUV使用光(3)。整體撞擊表面(34)的一額外光部分(36)係實施以由額外光輻射(31)撞擊，其中額外光輻射的波長不同於使用光(3)的波長。使用光部分(35)及額外光部分(36)不是一致的。這導致集光器效率提高且生產成本可能降低的一EUV集光器。

Description

用於EUV投射曝光裝置的EUV集光器 【相關專利參照】
德國專利申請案DE 10 2016 205 893.2的內容以引用的方式併入本文。
本發明關於用於EUV投射曝光裝置的EUV集光器。此外，本發明關於包含此一集光器的照明系統、包含此一照明系統的光學系統、包含此一光學系統的投射曝光裝置、用以產生微結構或奈米結構組件的方法、以及由此方法所產生之微結構或奈米結構組件。
在開頭所闡述類型的EUV集光器已揭露於US 2013/0335816 A1及US 7 084 412 B2。
本發明的一目的為開發在開頭所提出之類型的EUV集光器，使其集光器效率提高。此外，在可能的情況下，EUV集光器的生產成本應比現有技術降低。
根據本發明，此目的由包含申請專利範圍第1項所指定特徵 的EUV集光器來實現。
額外光輻射可為由電漿源區域所反射的泵浦光(pump light)，該泵浦光用以在電漿源區域中產生電漿。特別地，額外光輻射係關於泵浦光的輻射分量。根據本發明，已確定並不需要將集光器的整體撞擊表面的整個使用光部分設計為也抑制額外光。特別地，不需要在整個集光器表面設置用於額外光抑制的繞射光柵。相反地，實施整體撞擊表面的一額外光部分就足夠，其不實施為與使用光部分一致且具有轉向額外光輻射的目的，且特別地是由額外光輻射撞擊。這增加了集光器效率，且特別地增加了可由集光器獲得的使用光通量。集光器可在沒有不希望的降低額外光抑制下獲得此增加的使用光通量。有可能避免不想要的使用光通量耗損，其係由於通過完全地實施在集光器表面上的繞射光柵(diffraction grating)的額外光抑制的缺陷而出現。藉由不是將集光器的整體撞擊表面的整個使用光部分也設計用於額外光抑制也可降低EUV集光器的生產成本。額外光部分的轉向可藉由將額外光導引至一額外光誘集器(extraneous light trap)、藉由將額外光導引至一不同的額外光使用以及藉由吸收或耗散額外光而實現。實施為用於額外光輻射的繞射光柵的額外光部分也實施為一層狀光柵(laminar grating)。繞射光柵可實施為一閃耀光柵(blazed grating)。繞射光柵可由材料-燒蝕製程或由蝕刻(特別是由光罩蝕刻)產生。繞射光柵的繞射效率在0階可非常低。繞射光柵的抑制(即在0階的繞射效率與在較高階的繞射效率的比)可小於1/100且特別是可為1/1000。
申請專利範圍第2項所述的範圍比確保特別高的集光器效率。額外光部分及使用光部分的範圍比可至多為25%、可至多為20%、可至多為15%且也可能更小。
實施為如申請專利範圍第3項所述之使用光部分的子部分的一額外光部分構成了整體撞擊表面的一子部分，且同時用以導引EUV使用光並由額外光輻射所撞擊。接著，額外光部分之外的剩餘整體撞擊表面 係特別地實施為專用以導引EUV使用光且在該處可具有特別高的反射效率。
在申請專利範圍第4項所述的集光器的組態中，EUV使用光的反射耗損被最小化。
在如申請專利範圍第5項所述之額外光部分與使用光部分之間分離的情況中，額外光部分並不用以導引EUV使用光。不需要考慮在該處之使用光的反射效率，其降低了生產成本。特別地，在額外光部分的位置不需要反射光柵。
額外光部分可實施為在使用光部分中的一開口。額外光部分作為使用光部分中的開口的此一具體實施例導致了特別有成本效益的集光器。額外光部分可接著構成用於額外光輻射的一通道開口(passage opening)。額外光輻射可接著經由額外光誘集器而在通過此通道開口後轉向。
使用光部分可分布於至少兩個分離集光器組件之間，其中額外光部分係實施為至少兩個集光器組件之間的空隙。實施為至少兩個集光器組件之間空隙的此一額外光部分增加了設計集光器的設計選擇。
申請專利範圍第6項所述之額外光部分作為吸收額外光之整體撞擊表面的部分的具體實施例同樣導致可由具成本效益的方式來生產的一集光器。額外光部分也可由在整體撞擊表面上的一光闌或由在整體撞擊表面上的一額外光散射部分或由在整體撞擊表面上的一額外光反射部分來實現。
申請專利範圍第7項所述之使用光部分的具體實施例導致可由相對節省成本的方式來生產且也稱作法線入射(NI)集光器的一集光器。整體而言，集光器可實施為一NI集光器。或者，有可能將集光器的至少一子單元設計為一NI單元，其中至少一另外的子單元也接著實施為用於入射角大於45°之EUV使用光之入射的子單元(切線入射撞擊；GI單元)。
申請專利範圍第8項所述之泵浦光通道開口(pump light passage opening)簡化了泵浦光耦合至電漿源區域。泵浦光通道開口可在實施作為使用光部分中之開口的一額外光部分內實施且可接著例如形成額外光通道開口的一部分。
申請專利範圍第9項所述之在泵浦光撞擊區的區域中的額外光部分導致特別有效率的配置，因為額外光在EUV集光器操作期間在其主要入射在EUV集光器之處被轉向。
若集光器的整體撞擊表面或使用光部分相對一對稱軸具有一旋轉對稱具體實施例，額外光部分可以相對此對稱軸為非旋轉對稱的方式配置。額外光部分的形心可接著具有相對於對稱軸與整體撞擊表面或使用光部分的一交叉點的一橫向偏移。
有效的額外光轉向特別地適用於申請專利範圍第10項所述之額外光部分的組態。
申請專利範圍第11項所述的照明系統、申請專利範圍第12項所述光學系統、申請專利範圍第13項所述的投射曝光裝置、申請專利範圍第14項所述的生產方法及申請專利範圍第15項所述的微結構或奈米結構組件的優點對應已在前文中參照根據本發明的集光器所作出解釋的優點。
特別地，半導體組件(例如記憶體晶片)可使用投射曝光裝置產生。
1‧‧‧投射曝光裝置
2‧‧‧光源
3‧‧‧照明光
4‧‧‧物場
5‧‧‧物體平面
6‧‧‧照明光學單元
6a‧‧‧瞳平面
6b‧‧‧GI反射鏡
7‧‧‧投射光學單元
8‧‧‧影像場
9‧‧‧影像平面
10‧‧‧遮罩
10a‧‧‧遮罩保持器
10b‧‧‧位移驅動器
11‧‧‧基板
12‧‧‧基板保持器
12a‧‧‧位移驅動器
13‧‧‧射線光束
14‧‧‧射線光束
15‧‧‧錫滴
16‧‧‧錫滴產生器
17‧‧‧主光束方向
18‧‧‧錫滴擷取裝置
19‧‧‧電漿源區域
20‧‧‧泵浦光
21‧‧‧泵浦光源
22‧‧‧反射鏡
23‧‧‧聚焦透鏡
24‧‧‧EUV集光器
24a‧‧‧集光器組件
24b‧‧‧集光器組件
25‧‧‧中央通道開口
26‧‧‧中間焦點
27‧‧‧真空外罩
28‧‧‧通道開口
29‧‧‧泵浦光進入窗口
31‧‧‧泵浦光分量
32‧‧‧泵浦光撞擊區
32a‧‧‧額外光撞擊區
32b‧‧‧額外光撞擊區
33‧‧‧光學繞射光柵
34‧‧‧整體撞擊表面
35‧‧‧使用光部分
35a‧‧‧使用光部分
35b‧‧‧使用光部分
36‧‧‧額外光部分
37‧‧‧繞射泵浦光分量
38‧‧‧繞射泵浦光分量
39‧‧‧吸收器結構
40‧‧‧光束路徑
41‧‧‧額外光部分
42‧‧‧額外光誘集器
43‧‧‧額外光部分
FF‧‧‧場琢面反射鏡
PF‧‧‧瞳琢面反射鏡
本發明的範例具體實施例將於下文中基於圖式作更詳細的描述。其中：圖1示意性地顯示用於EUV微影的投射曝光裝置；圖2顯示在EUV集光器周圍之投射曝光裝置的光源的細節，其用以將EUV使用光從一電漿源區域導引至投射曝光裝置的照明光學 單元的一場琢面反射鏡，其中EUV集光器以縱剖面繪示；圖3示意性地顯示泵浦光的光束導引，其來自投射曝光裝置之EUV光源的泵浦光源；圖4顯示從圖3的IV方向所看到的EUV集光器的平面圖；圖5以類似於圖4的描述顯示EUV集光器的另一具體實施例；圖6以類似於圖4的描述顯示EUV集光器的另一具體實施例；圖7到圖9以類似於圖4到圖6的描述顯示EUV集光器的另一具體實施例；圖10以縱剖面顯示包含兩個獨立集光器組件的EUV集光器的另一具體實施例，其中附加地繪示用於泵浦光的光束導引；以及圖11以類似於圖10的描述顯示EUV集光器的另一具體實施例，包含泵浦光的光束導引。
用於微影的投射曝光裝置1包含用於照明光及/或成像光3的光源2，其將於下文中作更詳細的解釋。光源2為EUV光源，其產生波長範圍在例如5nm至30nm之間、特別是在5nm至15nm之間的光。照明光及/或成像光3在下文中也稱作EUV使用光。
特別地，光源2可為具有13.5nm波長的光源或為具有6.9nm波長的光源。其他EUV波長也是可能的。圖1非常示意性地繪示照明光3的光束路徑。
照明光學單元6用以將照明光3從光源2導引至物體平面5中的物場4。該照明光學單元包含在圖1中非常示意地顯示的場琢面反射鏡FF以及設置在照明光3之光束路徑下游且同樣非常示意地顯示的瞳琢面反射 鏡(pupil facet)PF。用於切線入射的場形成反射鏡6b(GI反射鏡；切線入射反射鏡)配置於瞳琢面反射鏡PF(其配置於照明光學單元的瞳平面6a中)與物場4之間的照明光3的光束路徑中。此一GI反射鏡6b並非必要的。
瞳琢面反射鏡PF的瞳琢面(沒有更詳細的繪示)為一轉移光學單元的部分，其以彼此疊加的方式將場琢面反射鏡FF的場琢面(同樣未繪示)轉移、特別是成像至物場4。現有技術中已知的具體實施例一方面可用於場琢面反射鏡FF且另一方面可用於瞳琢面反射鏡PF。舉例來說，此一照明光學單元揭露於DE 10 2009 045 096 A1。
使用投射光學單元或成像光學單元7，物場4以一預定縮小比例成像至影像平面9中的影像場8。可用於此一目的的投射光學元件揭露於例如DE 10 2012 202 675 A1。
為了有助於投射曝光裝置1及投射光學單元7的各種具體實施例的描述，在圖式中顯示笛卡爾xyz座標系統，圖式中所示組件的相應位置關係經由該系統而為清楚的。在圖1中，x方向垂直於繪圖平面並進入繪圖平面延伸。y方向在圖1中向左延伸且z方向在圖1中向上延伸。物體平面5平行於xy平面延伸。
物場4及影像場8為矩形。或者，也有可能物場4及影像場8具有彎折或彎曲的具體實施例，亦即特別是部分環形。物場4及影像場8具有大於1的x/y外觀比。因此，物場4在x方向具有較長的物場尺寸且在y方向具有較短的物場尺寸。這些物場尺寸沿場座標x及y延伸。
現有技術中已知的其中一範例具體實施例可用於投射光學單元7。在此例中所要成像的為反射光罩10(也稱作遮罩)的一區段，其與物場4重合。遮罩10由遮罩保持器10a承載。遮罩保持器10a由遮罩位移驅動器10b位移。
經由投射光學單元7的成像係實施於形式為晶圓的基板11的表面上，其由基板保持器12承載。基板保持器12由晶圓或基板位移驅動 器12a位移。
圖1示意地顯示在遮罩10與投射光學單元7之間進入該投射光學單元的照明光3的射線光束13以及在投射光學單元7與基板11之間從投射光學單元7所發出的照明光3的射線光束14。投射光學單元7的影像場側數值孔徑(NA)在圖1中並非按比例顯示。
投射曝光裝置1為掃描器類型。遮罩10及基板11兩者在投射曝光裝置1的操作期間在y方向中掃描。步進器類型的投射曝光裝置1也是可能的，其中遮罩10及基板11在y方向中的逐步位移在基板11的個別曝光之間進行。這些位移藉由位移驅動器10b及12a的適當啟動而彼此同步地進行。
圖2顯示光源2的細節。
光源2為LPP(雷射引發電漿)光源。為了產生電漿，錫滴產生器16產生錫滴(tin droplet)15為一連續液滴序列。錫滴15的軌道橫向於EUV使用光3的主光束方向17而延伸。在此處，錫滴15在錫滴產生器16及錫滴擷取裝置18之間自由地落下，其中該錫滴通過一電漿源區域19。EUV使用光3由電漿源區域19發射。當錫滴15到達電漿源區域19時，其在該處由來自泵浦光源21的泵浦光20撞擊。泵浦光源21可為形式為例如CO2雷射的紅外線雷射源。不同的IR雷射源也是可能的，特別是固態雷射，例如Nd：YAG雷射。
泵浦光20經由反射鏡22(其可為可由一可控制方式傾斜的反射鏡)以及經由聚焦透鏡23而轉移到電漿源區域19。發射EUV使用光3的電漿由來自到達電漿源區域19的錫滴15的泵浦光撞擊而產生。EUV使用光3的光束路徑在圖2中繪示於電漿源區域19及場琢面反射鏡FF之間，到EUV使用光由集光器反射鏡24(其在下文中也稱作EUV集光器24)所反射的範圍。EUV集光器24包含一中央通道開口25，供泵浦光20經由聚焦透鏡23朝電漿源區域19聚焦。集光器24係實施為一橢球反射鏡並將由電漿源區域19(其配置在一橢球焦點)所發射的EUV使用光3轉移至EUV使用光3的中間焦點26(其配置在集光器24的另一橢球焦點)。
場琢面反射鏡FF設置在EUV使用光3之光束路徑中的中間焦點26的下游，其在EUV使用光3的一遠場的區域中。
EUV集光器24及光源2的其他組件(其可為錫滴產生器16、錫滴擷取裝置18及聚焦透鏡23)配置於一真空外罩27中。真空外罩27包含一通道開口28於中間焦點26的區域中。在泵浦光20進入真空外罩27的入口區域中，真空外罩27包含一泵浦光進入窗口29。
圖3顯示在真空外罩27(其僅部分地繪示於圖3)中之聚焦透鏡23及通道開口28之間的泵浦光20的光束路徑。由聚焦透鏡23所聚焦之泵浦光20以泵浦光分量31的形式在電漿源區域19中由進入此電漿源區域19的錫滴15及可能由已經產生的電漿而部分地反射。此錫滴15存在的形式為不會將由錫滴所反射的泵浦光分量31反射回本身。反射的泵浦光分量31以範圍可在5°到35°之間的反射角離開錫滴，其在圖3所繪示的範例具體實施例中約為20°。由錫滴15所反射的泵浦光分量31在泵浦光撞擊區32中入射於EUV集光器24上，其中泵浦光撞擊區32相對於泵浦光通道開口25偏離中心。用於泵浦光20的光學繞射光柵33以完全覆蓋該泵浦光撞擊區32的方式施加於EUV集光器24。
因此，集光器24的整體撞擊表面34(其實施用於由電漿源區域19所發射之輻射的撞擊)一方面包含使用光部分35且另一方面包含額外光部分36。集光器24的整體撞擊表面34的使用光部分35係實施以導引EUV使用光3並與圖4所示之具體實施例中的集光器24的整體撞擊表面34一致。整體撞擊表面34的額外光部分36係實施用於額外光輻射的撞擊，亦即用於特別是具有泵浦光20之波長(其不同於EUV使用光3的波長)的輻射的撞擊。泵浦光分量31為此額外光輻射的一例示。在圖4所示的具體實施例中，額外光部分36與繞射光柵33的範圍一致。
使用光部分35及額外光部分36並非全等，因為額外光部分36僅涵蓋部分的使用光部分35。額外光部分36具有至多為使用光部分35之 範圍面積的50%的一範圍面積。此範圍比也可更小，例如為25%或10%。
在根據圖4的集光器24的具體實施例中，額外光部分36(即繞射光柵33的邊緣輪廓)具有橢圓具體實施例且在其整體圓周上涵蓋泵浦光通道開口25，並在另一端延伸至整體撞擊表面34的邊緣。繞射光柵33的邊緣輪廓的不同軌道也是可能的，特別是如將結合下文中的集光器具體實施例作出解釋。
在繞射光柵33的區域之外，即在額外光部分36之外，整體撞擊表面34係實施為不具繞射光柵，且特別是實施為用於EUV使用光的一非結構化反射表面。
繞射光柵33實施為一層狀光柵，即具有直角輪廓結構的光柵，其輪廓的低谷與輪廓高峰具有相同範圍。作為層狀光柵的替代設計，繞射光柵33也可實施為一閃耀光柵，但這未繪示於圖式中。
繞射光柵33的功能顯示於圖3。由錫滴15反射的泵浦光分量31由繞射光柵33所繞射。圖3繪示繞射泵浦光的+1階37的光束路徑以及繞射泵浦光分量31的-1階38。這些繞射泵浦光分量37、38沒有通過使用光通道開口28，而是被轉向成為額外光並由附接在真空外罩27中的吸收器結構39所吸收。或者，泵浦光的出射開口也可在吸收器結構39的區域中附接至真空外罩27，其中繞射泵浦光分量37、38在依照這些泵浦光出射窗口離開後被針對性地轉向。
此外，圖3也示意地繪示第0階繞射的光束路徑40。繞射光柵33在此第0階繞射40的繞射效率比在+/-1階37、38的繞射效率低數個數量級。在此處，抑制比可落在1/100到1/1000。因此，通過使用光通道開口28的繞射泵浦光分量小到可忽略。
波長不同於EUV泵浦光波長的泵浦光20隨後也稱作額外光。波長與泵浦光波長不同且同時也與使用光波長不同的其他輻射也可構成額外光，其由集光器24抑制。
繞射光柵33可在材料-燒蝕製程(material-ablating processing)的協助下或藉由蝕刻方法、特別是藉由光罩蝕刻而產生。材料-燒蝕方法可為一車削方法(turning method)，其中切削工具以受控制並與集光器工作件的旋轉同步的方式在繞射光柵33的區域中與集光器工作件接合，否則就再次脫離。
微影方法或藉由使用材料處理雷射直接寫入繞射圖案的雷射材料製程為產生繞射光柵33的其他可能方法。微影方法也可包含藉由在繞射光柵33的位置直接與集光器主體接觸的主結構的局部製模。
在圖4的具體實施例中，額外光部分36構成使用光部分35的一子部分。因此，整體撞擊表面34的此子部分同時用於導引EUV使用光3並由泵浦光分量31(即由額外光輻射)撞擊。剩餘的整體撞擊表面34實施為專用以導引EUV使用光。這避免特別是由於繞射光柵33的缺陷所造成之使用光反射耗損。
集光器24實施為一反射鏡，用於EUV使用光3的實質垂直入射(法線入射反射鏡；NI反射鏡)。因此，使用光部分35係實施為用於入射角至多45°的EUV使用光3的入射。
集光器24與照明光學單元6構成了投射曝光裝置的照明系統。照明系統連同投射光學單元7構成投射曝光裝置1的光學系統。
下文將基於圖5解釋EUV集光器24的另一具體實施例，其可代替上述具體實施例。對應至前文中參照圖1到圖4之具體實施例所使用之組件及功能的組件及功能具有相同的元件符號且不再詳細討論。
在圖5的EUV集光器24中，額外光部分36同樣存在作為繞射光柵33，其形式為集光器24(其整體是圓的)的中央條紋部分。除了此條紋形繞射光柵33，使用光部分35也包含上部分段形式的使用光區域35a以及下部分段形式的使用光區域35b。
條紋形額外光部分36涵蓋可能的額外光撞擊區，其以虛線 表示於圖5的32a及32b。
下文將基於圖6解釋EUV集光器24的另一具體實施例，其可用以代替前述具體實施例。對應至前文中參照圖1到圖5之具體實施例所使用之組件及功能的組件及功能具有相同的元件符號且不再詳細討論。
在圖6的EUV集光器24中，額外光部分36(再次實施為一層狀繞射光柵33)具有扇形具體實施例並涵蓋整體撞擊表面34的四分之一，即方位角為90°。
下文中將基於圖7到圖9描述EUV集光器24的三個另外的範例具體實施例，其在各個情況下可替代彼此；該範例具體實施例可用以取代圖4到圖6的EUV集光器。對應至前文中參照圖1到圖6之具體實施例所使用之組件及功能的組件及功能具有相同的元件符號且不再詳細討論。
在圖7到圖9的EUV集光器變化形式中，相應的額外光部分41構成集光器24之整體撞擊表面34的一部份，其在各個情況下與使用光部分35分離。在圖7到圖9所示之EUV集光器24的情況中，額外光部分41在各個情況下並不用以導引EUV使用光3。在圖7所示之EUV集光器24中，額外光部分41係實施為使用光部分35中的開口。在此具體實施例中，額外光部分41構成用於泵浦光分量31(即用於額外光輻射)的一通道開口。泵浦光分量31可接著經由配置在EUV集光器24下游的額外光誘集器(參考圖3中由虛線繪示的額外光誘集器42)而轉向或耗散。
圖7所示的額外光部分41的此通道開口具有橢圓的內部輪廓，其對應圖4所示之EUV集光器24之額外光部分36的繞射光柵33的橢圓邊緣輪廓。
在圖8所示之EUV集光器的具體實施例中，使用光部分35分布於兩個獨立的集光器組件24a、24b之間，其每一者具有一分段形式且其配置係對應至圖5所示之EUV集光器24的使用光部分35a、35b。
在圖9所示的EUV集光器24中，額外光部分36實施為在另一 圓形EUV集光器24中的一圓扇形切口(circular-sector-shaped cut-out)。圖9所示之額外光部分41的配置及範圍對應圖6所示之額外光部分的配置及範圍。
圖10以類似於圖3的描述顯示EUV集光器24的另一具體實施例，其包含兩個集光器組件24a及24b，其共同形成一橢球反射鏡。對應至前文中參照圖1到圖9之具體實施例所使用之組件及功能的組件及功能具有相同的元件符號且不再詳細討論。
進入電漿源區域19的錫滴15繪示於較接近反射鏡表面的焦點。以類似於圖8所示之具體實施例的方法，額外光部分41在圖10所示之EUV集光器24的情況下也實施為在兩個集光器組件24a及24b之間的一空隙。
在圖10所示之EUV集光器24的例子中，泵浦光20係向內輻射使得相對於EUV集光器24的主射線方向17(即在電漿源區域19及中間焦點26之間的連接線)，入射泵浦光20與由錫滴15所反射之泵浦光分量31之間的角平分線包含大於70°之與主射線方向17的一角度。
集光器組件24a、24b具有一具體實施例使得其共同涵蓋圍繞電漿源區域19的一大立體角範圍，特別是大於π的立體角範圍，其大於2π且也可大於2.5π。
圖11顯示EUV集光器24的另一具體實施例，其可用以取代前文所述之EUV集光器24的其中一變化形式。對應至前文中參照圖1到圖10之具體實施例所使用之組件及功能的組件及功能具有相同的元件符號且不再詳細討論。
在圖11所示的EUV集光器24中，額外光部分43實施為EUV集光器24的整體撞擊表面34的吸收部分。入射泵浦光20的泵浦光分量31從錫滴15(其進入電漿源區域19)反射至額外光部分43並在該處被吸收。
額外光部分43可與集光器24熱解耦。因此，有可能省去集光器24的複雜冷卻。EUV集光器24的主體可由鋁製造。此主體的替代材料 為由粉末冶金法所製造的銅、含銅及/或鋁的合金、或銅及鋁氧化物的合金。
為了產生微結構或奈米結構組件，投射曝光裝置1係使用如下：首先，提供反射光罩10或遮罩以及基板或晶圓11。接著，在投射曝光裝置1的協助下將遮罩10上的結構投射至晶圓11的光感層。接著，藉由顯影光感層產生晶圓11上的微結構或奈米結構並因此產生微結構化組件。
3‧‧‧照明光
15‧‧‧錫滴
17‧‧‧主光束方向
19‧‧‧電漿源區域
20‧‧‧泵浦光
23‧‧‧聚焦透鏡
24‧‧‧EUV集光器
25‧‧‧中央通道開口
27‧‧‧真空外罩
28‧‧‧通道開口
31‧‧‧泵浦光分量
32‧‧‧泵浦光撞擊區
33‧‧‧光學繞射光柵
34‧‧‧整體撞擊表面
35‧‧‧使用光部分
36‧‧‧額外光部分
37‧‧‧繞射泵浦光分量
38‧‧‧繞射泵浦光分量
39‧‧‧吸收器結構
40‧‧‧光束路徑
42‧‧‧額外光誘集器

Claims (15)

  1. 一種用以在一EUV投射曝光裝置中使用的EUV集光器，其中該集光器係實施以導引由一電漿源區域所發射的EUV使用光，其中該集光器之一整體撞擊表面係實施供由該電漿源區域所發射之輻射的撞擊，其中該整體撞擊表面的一使用光部分係實施以導引該EUV使用光，其中該整體撞擊表面的一額外光部分係實施以轉向額外光輻射，該額外光輻射的波長不同於該使用光的波長，其中該使用光部分及該額外光部分不是一致的(congruent)，以及其中該額外光部分實施為用於該額外光輻射的一繞射光柵。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之集光器，其特徵在於該額外光部分具有至多為該使用光部分的50%的一範圍。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之集光器，其特徵在於該額外光光部分構成該使用光部分的一子部分。
  4. 如前述申請專利範圍第1項至第3之其中一項所述之集光器，其特徵在於該使用光部分具有一具體實施例使得以其導引之該EUV使用光在該位置不會反射多於一次。
  5. 如前述申請專利範圍第1、2及4項之其中一項所述之集光器，其特徵在於該額外光部分構成該整體撞擊表面中與該使用光部分分離的一部份。
  6. 如前述申請專利範圍第1、2及5項之其中一項所述之集光器，其特徵在於該額外光部分係實施為該整體撞擊表面中吸收該額外光的一部份。
  7. 如前述申請專利範圍第1項至第6之其中一項所述之集光器，其特徵在於該使用光部分的至少一區域係實施用於具有至多為45°之一入射角的該EUV使用光的入射。
  8. 如前述申請專利範圍第1項至第7之其中一項所述之集光器，其特徵在於一泵浦光通道開口，其用於來自一泵浦光源的入射泵浦光的通過。
  9. 如前述申請專利範圍第1項至第8之其中一項所述之集光器，其特徵在於該額外光部分配置在該整體撞擊表面的一泵浦光撞擊區的區域中，其中該泵浦光撞擊區為泵浦光在該EUV集光器的操作期間從配置在一電漿源區域中的一電漿產生材料反射而進入的區。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之集光器，其特徵在於該額外光部分完全地覆蓋該泵浦光撞擊區。
  11. 一種照明系統，其包含如申請專利範圍第1項至第10項之其中一項所述的一EUV集光器且包含用以以該EUV使用光照明一物場的一照明光學單元，其中一待成像物體可配置於該物場中。
  12. 一種光學系統，包含如申請專利範圍第11項所述的一照明系統並包含用以將該物場成像至一影像場的一投射光學單元，其中一基板可配置於該影像場中，該待成像物體的一部份將成像於該基板上。
  13. 一種投射曝光裝置，其包含如申請專利範圍第12項所述的一光學系統並包含一EUV光源。
  14. 一種用以產生一結構化組件的方法，包含以下方法步驟：提供一遮罩及一晶圓，在如申請專利範圍第13項所述之該投射曝光裝置的協助下將該遮罩上的一結構投射至該晶圓的一光感層上，產生一微結構及/或奈米結構於該晶圓上。
  15. 一種結構化組件，其根據如申請專利範圍第14項所述之一方法來製造。
TW106111757A 2016-04-08 2017-04-07 用於ｅｕｖ投射曝光裝置的ｅｕｖ集光器 TW201802533A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
??102016205893.2 2016-04-08
DE102016205893.2A DE102016205893A1 (de) 2016-04-08 2016-04-08 EUV-Kollektor zum Einsatz in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201802533A true TW201802533A (zh) 2018-01-16

Family

ID=58461316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106111757A TW201802533A (zh) 2016-04-08 2017-04-07 用於ｅｕｖ投射曝光裝置的ｅｕｖ集光器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10578972B2 (zh)
EP (1) EP3440490A1 (zh)
JP (1) JP2019516129A (zh)
DE (1) DE102016205893A1 (zh)
TW (1) TW201802533A (zh)
WO (1) WO2017174423A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI853075B (zh) * 2019-10-15 2024-08-21 德商卡爾蔡司Ｓｍｔ有限公司 Ｅｕｖ集光鏡、來源集光器模組、泵光源、照明光學設備、投影曝光設備、用於產生結構組件之方法及結構組件

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI831898B (zh) * 2019-01-15 2024-02-11 德商卡爾蔡司Ｓｍｔ有限公司 藉由破壞性干涉抑制至少一目標波長的光學繞射元件
DE102019200698A1 (de) 2019-01-21 2019-12-05 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Kollektor zum Einsatz in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage
DE102019212017A1 (de) 2019-08-09 2021-02-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches Beleuchtungssystem zur Führung von EUV-Strahlung
JP7303326B2 (ja) * 2019-11-26 2023-07-04 富士フイルム株式会社 導光素子および画像表示装置
DE102020206107A1 (de) * 2020-05-14 2021-11-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements
DE102020208665A1 (de) 2020-07-10 2022-01-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches Beleuchtungssystem zur Führung von EUV-Strahlung
DE102021208674A1 (de) 2021-08-10 2023-02-16 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Kollektor zum Einsatz in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage
DE102024205222A1 (de) * 2024-06-06 2025-12-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zum Einbau eines EUV-Kollektors in eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage oder eine Baugruppe hierfür sowie EUV-Kollektor zur Durchführung des Verfahrens
DE102024205547A1 (de) 2024-06-17 2025-02-27 Carl Zeiss Smt Gmbh Überwachungsvorrichtung zur Überwachung eines EUV-Kollektors einer Projektionsbelichtungsanlage
DE102024207915A1 (de) * 2024-08-21 2025-08-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Abschirm-Baugruppe zum Abschirmen eines längs eines Partikel-Strömungspfades strömenden Partikelstroms

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6498685B1 (en) * 1999-01-11 2002-12-24 Kenneth C. Johnson Maskless, microlens EUV lithography system
US7084412B2 (en) 2002-03-28 2006-08-01 Carl Zeiss Smt Ag Collector unit with a reflective element for illumination systems with a wavelength of smaller than 193 nm
US7116405B2 (en) * 2003-12-04 2006-10-03 Johnson Kenneth C Maskless, microlens EUV lithography system with grazing-incidence illumination optics
FR2871622B1 (fr) * 2004-06-14 2008-09-12 Commissariat Energie Atomique Dispositif de generation de lumiere dans l'extreme ultraviolet et application a une source de lithographie par rayonnement dans l'extreme ultraviolet
DE102007047446A1 (de) * 2007-10-04 2009-04-09 Carl Zeiss Smt Ag Optisches Element mit wenigstens einem elektrisch leitenden Bereich und Beleuchtungssystem mit einem solchen Element
JP5061063B2 (ja) * 2008-05-20 2012-10-31 ギガフォトン株式会社 極端紫外光用ミラーおよび極端紫外光源装置
EP2283388B1 (en) * 2008-05-30 2017-02-22 ASML Netherlands BV Radiation system, radiation collector, radiation beam conditioning system, spectral purity filter for a radiation system and method of forming a spectral purity filter
DE102009045096A1 (de) 2009-09-29 2010-10-07 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungssystem mit einer Spiegelanordnung aus zwei Spiegeln
DE102009044462A1 (de) * 2009-11-06 2011-01-05 Carl Zeiss Smt Ag Optisches Element, Beleuchtungssystem und Projektionsbelichtungsanlage
DE102011015141A1 (de) * 2011-03-16 2012-09-20 Carl Zeiss Laser Optics Gmbh Verfahren zum Herstellen eines reflektiven optischen Bauelements für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage und derartiges Bauelement
KR20130023016A (ko) * 2011-08-24 2013-03-07 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치, 기판 테이블 및 디바이스 제조 방법
DE102012202675A1 (de) 2012-02-22 2013-01-31 Carl Zeiss Smt Gmbh Abbildende Optik sowie Projektionsbelichtungsanlage für die Projektionslithografie mit einer derartigen abbildenden Optik
CN105122139B (zh) * 2013-01-28 2017-10-10 Asml荷兰有限公司 用于光刻设备的投影系统、反射镜和辐射源
JP6232210B2 (ja) * 2013-06-03 2017-11-15 ギガフォトン株式会社 ミラー装置、極端紫外光生成装置及び極端紫外光生成システム
WO2016131069A2 (en) * 2015-12-11 2016-08-18 Johnson Kenneth Carlisle Euv light source with spectral purity filter and power recycling

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI853075B (zh) * 2019-10-15 2024-08-21 德商卡爾蔡司Ｓｍｔ有限公司 Ｅｕｖ集光鏡、來源集光器模組、泵光源、照明光學設備、投影曝光設備、用於產生結構組件之方法及結構組件
US12276815B2 (en) 2019-10-15 2025-04-15 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV collector mirror

Also Published As

Publication number Publication date
US20190033723A1 (en) 2019-01-31
US10578972B2 (en) 2020-03-03
DE102016205893A1 (de) 2017-10-12
EP3440490A1 (en) 2019-02-13
WO2017174423A1 (en) 2017-10-12
JP2019516129A (ja) 2019-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201802533A (zh) 用於ｅｕｖ投射曝光裝置的ｅｕｖ集光器
KR100478683B1 (ko) 조명계, 투영노광장치 및 디바이스의 제조방법
US11723141B2 (en) EUV radiation generation methods and systems
JP5800340B2 (ja) Ｅｕｖコレクター
US7078700B2 (en) Optics for extreme ultraviolet lithography
US9632419B2 (en) Radiation source
TW201131315A (en) Illumination system, lithographic apparatus and illumination method
US8547525B2 (en) EUV radiation generation apparatus
JP6731541B2 (ja) 極端紫外光生成装置
KR20230034325A (ko) Euv 집광기
US12276815B2 (en) EUV collector mirror
US11520237B2 (en) Method and apparatus for dynamic lithographic exposure
US9992856B2 (en) Solution for EUV power increment at wafer level
JP7641270B2 (ja) 光学回折構成要素
JP2014236121A (ja) ミラー装置、極端紫外光生成装置及び極端紫外光生成システム
JP4378140B2 (ja) 照明光学系及び露光装置
TW201629638A (zh) 在微影投影曝光裝置中降低污染的配置
US11880140B2 (en) Method and apparatus for dynamic lithographic exposure
EP4636479A1 (en) Radiation source housing and collector
TWI687776B (zh) 用以照明一照明場的照明光學單元以及包含此類照明光學單元的投射曝光裝置
WO2024217857A1 (en) Lithographic apparatus and associated methods