[发明专利]具有用来获取光强度的探测器的照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于波长≤100nm的微光刻-投影曝光设备的照明系统，特别是在EUV-波长范围中的照明系统，其中，照明系统包括用来照明出射光瞳平面的光源，以及至少一个用来改变在出射光瞳中的照明的元件。此外，本发明还涉及一种方法，用来当在出射光瞳平面的照明被改变时(这也被称为微光刻-投影曝光设备的设定)调节基本相同的光能，特别是沿着扫描路径的积分的光能。

背景技术

为了能够还要进一步减少用于电子器件的结构宽度，特别是在亚微米范围，必须减小用于微光刻技术的光的波长。可以考虑具有小于100nm的波长的光的应用，例如具有软(weich)X射线的微光刻技术，即所谓的EUV-微光刻技术。

EUV-微光刻技术所应用的波长优选为8-20nm，优选为11-14nm，特别为13.5nm。

EUV-微光刻技术是最有前途的未来微光刻技术中的一种。现在在晶片上的0.2-0.3的数值孔径时讨论的是将在11-14nm范围内的波长、特别是13.5nm的波长作为用于EUV-微光刻技术的波长。在EUV-微光刻技术中图像质量一方面通过投影物镜、另一方面通过照明系统而确定。照明系统应提供尽可能均匀的场平面的照明，在该场平面中设置有对结构进行支承的掩蔽物，即所谓的光罩。投影物镜将场平面成像在像平面中，即所谓的晶片平面，在该晶片平面中设置有光敏物体。通常用于EUV-光刻技术的投影曝光设备实施为具有反射光学元件的所谓的微光刻-投影曝光设备。如果照明系统只包含有反射光学元件，那么将其称为反射的照明系统。如果投影系统只包含有反射光学元件，那么其称作为反射的投影系统。如果照明系统和投影系统都只包含有反射光学元件，那么微光刻-投影曝光设备就被称为反射的微光刻-投影曝光设备。在EUV-投影曝光设备的像平面中的场的形式典型地是具有高纵横比的环形场，该纵横比通过宽度和弧长来定义。优选地宽度为≥1mm，特别优选为≥2mm。弧长特别为≥22mm，优选为≥26mm。投影曝光设备通常以扫描的模式工作。所涉及的EUV-投影曝光设备请参阅下列的文献：

US 2005/0088760A

US 6,438,199B

US 6,859,328B

为了调节在光瞳平面中的照明、所谓的成像设定或照明的相关度，在现有技术中提出在EUV-系统时借助于设置在光瞳平面中或附近或者共轭的光瞳平面中或附近的光阑来调节照明。在通过光阑调节设定或照明时例如在设定变化时例如从σ＝0.8改变至σ＝0.5时，就要出现60％几何的光损失。

作为利用光阑对设定进行调节的替换方案，US6,658,084提出，在带有两个棱面的照明系统中利用光通道的对应设置的变化来对设定进行调节。在具有两个带棱面的光学元件的反射的照明系统时，第一带棱面的光学元件的第一光栅元件被形成为第一棱面镜并且第二带棱面的光学元件的第二光栅元件被形成为第二棱面镜。在此，例如第一带棱面的光学元件，即所谓的场棱面镜可被替换。然而光学元件的替换也导致了在照明系统中的透射率的改变。例如第一带棱面的光学元件的替换引起了几何效率的改变，因为通常不是所有由光源提供的光都能被利用的。假如通道对应设置关系的改变不是通过第一带棱镜的光学元件的替换来调节，而是通过例如在第二带棱镜的元件上的镜子调节，那么也同样给出整个系统的透射率的改变，因为反射EUV-光的第二带棱镜的光学元件的棱面镜具有多层，其被优化到一个入射角度。假如该棱面镜被翻转或者说倾斜，那么反射性就降低并起在此也在照明系统中出现透射率的改变。

因为照明系统的每次透射率的改变都导致在物体中的在待照明的场的范围中光强度的改变，或作为结果导致在微光刻-投影曝光设备中像平面中的光强度的改变，因此这种光强度的波动传递到设置在像平面中的光敏基板上。

然而为了保持相同的生产产品，必需使得沿着扫描路径对设置在像平面中的基板总是施加以相同的积分的光功率。

因此，由现有技术已知了一种照明系统，利用该照明系统可测量或调节场平面中的光强度。与此相关的可参阅下列文献：

EP 1291721A

EP 1355194A

US 2002/0190228A

WO 2004/031854A

US 6,885,432B

US 2005/0110972A

由现有技术已知的系统的缺点是，如US2005/0110972A所描述的用来调节在场平面中的照明那样，光源的光被遮挡。这具有光损失的缺点。

发明内容