[发明专利]用于微光刻的照明光学单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于EUV微光刻的照明光学单元，该照明光学单元包括反射镜聚光器并且包括具有多个第一分面(facet)元件的第一分面光学元件，该照明光学单元用于照明物平面中的物场，其中每个第一分面元件具有反射表面，其法向矢量的方向确定反射表面的空间取向。本发明还涉及一种包括这种类型的照明光学单元的投射曝光设备。

背景技术

从US 6,859,328和从WO 2006/111319A2已知这种类型的投射曝光设备。

在微光刻中，还已知期望用预定偏振分布照明要成像的结构，因此这增加了下游成像期间的对比度。为了这个目的，至今在照明光学元件中已经使用了附加的偏振元件，但是所述元件也吸收部分辐射并且因此减少了照明光学单元的总的传输率(transmission)。

发明内容

本发明的目的是克服这些缺点，并且开发在引言中提及的这种类型的照明光学单元，使得可以以特别简单的方式设置偏振分布。

通过照明光学单元实现根据本发明的目的，其中，在该照明光学单元工作期间，反射镜聚光器产生施加到第一分面光学元件的偏振分布，并且存在至少两个第一分面元件，该至少两个第一分面元件被施加了具有不同偏振的辐射，此外，该第一分面光学元件具有至少一个第一状态，在该第一状态中第一分面元件的反射表面的法向矢量被选择为使得在该照明光学单元工作期间，在物场的位置处产生第一预定偏振分布。

根据本发明已经认识到：通过适当选择第一分面光学元件的分面元件的反射表面的法向矢量，可以使用照明光学单元中的反射镜聚光器产生的偏振分布在要照明的物场的位置处产生偏振分布。这具有以下优点：由于不是必须使用附加的偏振元件，所以该照明光学单元成本效率高且制造简单。

在根据本发明的一个构造中，开发该照明光学单元，使得反射镜聚光器产生的且在照明光学单元工作期间施加到第一分面光学元件的偏振分布不同于物场位置处的预定偏振分布。

这允许物场位置处的偏振分布与携带结构的掩模的结构良好地配合，通过下游的投射光学单元成像该掩模。

在照明光学单元的一个发展形式中，在物场中的至少两个位置处，第一预定偏振分布不同。这使得偏振分布能够更好地适配于携带结构的掩模，在物场的不同位置处，掩模的结构不同。

在照明光学单元的另一形式中，在物场的至少一个位置处，第一预定偏振分布是切向偏振分布。在携带结构的掩模成像到投射光学单元的像面时，切向偏振分布允许特别高的分辨率。

在根据本发明的照明光学单元的另一构造中，在物场的至少一个位置处，入射辐射的角度分布具有双极形式，并且在该位置处的偏振分布使得在每个极中主偏振方向垂直于主双极轴。该主偏振方向被理解为呈现最大强度的偏振方向。双极形式的角度分布具有以下优点：通过这种照明辐射可以以特别高的对比度成像优选方向垂直于主双极方向的结构。因此，在此位置处(其中主偏振方向垂直于主双极轴)，同时的偏振分布允许以高对比度进行特别高分辨率的成像。

根据本发明的目的还通过用于EUV微光刻的照明物平面中的物场的照明光学单元实现，该照明光学单元包括反射镜聚光器并且包括具有多个第一分面元件的第一分面光学元件，其中每个第一分面元件具有反射表面，该反射表面的法向矢量的方向确定该反射表面的空间取向，并且该照明光学单元还包括具有第二分面元件的第二分面光学元件用于将第一分面元件的成像叠加到物场上。为了这个目的，在该照明光学单元工作时，反射镜聚光器产生施加到第一分面光学元件的偏振分布，并且存在至少两个施加了具有不同偏振的辐射的第一分面元件。在这种情况中，第一分面光学元件具有至少一个第一状态，在该第一状态中，选择第一分面元件的反射表面的法向矢量，使得在照明光学单元工作时，第二分面光学元件上产生第一预定偏振分布。

在本发明的一个实施例中，第一预定偏振分布是切向偏振分布，在该切向偏振分布中，辐射在切向的主偏振方向上的比例从第二分面光学元件的中心向外增加。这具有以下优点：辐射在切向的主偏振方向上存在较高比例，尤其是在第二分面元件的朝向相对较远的位置处。由于在布置在物场的位置处的携带结构的掩模的成像期间，通过这种分面元件传送到物场中的辐射对像的产生具有特别大的贡献，所以如果正好在这些分面元件上，辐射在切向的主偏振方向上出现较高的比例，则产生特别好的对比度。