[发明专利]增加光展量光学组件

说明书

相关申请的交叉引用

德国专利申请No.102013204443.7的内容作为引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于同时增加光展量(etendue)小于0.1mm²的光源的使用发射的光展量的光学组件。而且，本发明涉及一种包含这种光学组件的照明光学单元、一种包含这种照明光学单元的光学系统、一种包含这种照明光学单元的照明系统以及一种包含这种光学系统的投射曝光设备。

背景技术

从US 2003/0002022 A1、DE 10 2009 025 655 A1、US 6,700,952和US 2004/0140440 A中可知用于EUV投射光刻的部件。

发明内容

本发明之目的是提供一种用于同时增加光展量小于0.1mm²的光源的使用发射的光展量的光学组件。

根据本发明，该目的通过一种包含在权利要求1中明确说明的特征的光学组件来实现。

光展量是包含光源发射的光能量的90％的相位空间的最小体积。与此对应的光展量的定义可参考EP 1 072 957 A2与US 6 198 793 B1，它们指出通过照明数据x、y乘以NA²来获得光展量，其中x和y是跨越所照明的照明场的场尺寸，且NA是场照明的数值孔径。在同时增加光展量的情况下，通过光学组件来实现该增加，同时实施光展量的增加，即，在给定时刻，针对入射在光学组件上的整个使用发射。例如通过使用偏转扫描反射镜得到的光展量的连续增加不会构成光展量的同时增加。在连续增加光展量的情况下，在给定时刻，使用发射以非增加的光展量存在，其中，仅由于偏转扫描反射镜在时间行程期间的偏转效果，才发生光展量的增加。用于投射光刻的照明系统(光学组件意在适于该照明系统)是光源和下游照明光学单元，用于照明照明场。通过使用根据本发明的光学组件可以减少或甚至完全消除由于照明光瞳被具有低原始光展量(还表示为初始光展量)的光源仅以点状方式填充而产生的问题。具有非常低的光展量的光源可以是同步加速器辐射源或基于自由电子激光的辐射源。光源的光展量甚至可以小于0.1mm²，例如小于0.01mm²，其中，由于光学组件的增加光展量的效果，产生对应的优点。光学组件可直接布置在光源的下游。因此，光学组件可包含第一部件，在光源的发射从发光发出之后，第一部件影响光源的发射。光学组件可以是用于照明物场(要成像的物又可布置在照明物场中)的照明光学单元的一部分。或者，光学组件还可位于这种照明光学单元的上游。在该最后的情况下，光学组件可设计成使得其适合由下游照明光学单元施加于光源的使用发射的需求，即，尤其提供对应于下游照明光学单元需要的光展量的光展量。特别地，入射区域的时间变化使得，由于光学部件相对于尤其以脉冲方式实施的光源的光源的相对位移，光学部件相对于光源在两个光脉冲之间的时段中的位移距离至少如入射区域一般大。由此可降低或避免光学部件的入射致使损耗。被入射的至少一个部件相对于光源的相对位移可正好沿着一个维度执行，但还可沿着多个维度执行。例如，沿着在至少两个维度上延伸的路径的相对位移可以恒定的路径速度执行。具有适于光学需求的频率比率的利萨如图提供了一种用于这种相对位移路径的可能移动图案。在光学组件的入射位置，光源发射可具有介于10μrad与500μrad之间范围、尤其介于10μrad与100μrad之间的散度。在光学组件的入射区域中，光源发射的光束直径(该光束直径代表入射区域的范围的测量值)介于0.1与5mm之间的范围内，尤其在0.01与1mm之间的范围内。光源可以在10MHz与100MHz之间范围内的脉冲频率操作。甚至高达几GHz范围内的更高脉冲频率也是可能。光源可操作成使得单独光脉冲的能量维持恒定，通过改变脉冲频率来设定所需的平均入射功率或入射能量。

具有根据权利要求2的散射功能的介质已发现尤其适合于增加光展量。该介质可以是例如基板上的散射粒子或散射结构。这种散射结构可以例如通过用于粗糙化基板表面的蚀刻方法来制造。计算机产生的全息图(CGH)也可用作散射结构。这种CGH设计成通过有针对性地结构化光学组件的被入射的部件的表面来衍射光源的使用发射，结果，在使用发射的远场中，以期望方式膨胀的使用发射的强度轮廓是可用的。这种CGH结构可以不规则方式构造。这种CGH结构可通过重叠不同的衍射图案而在远场中产生使用发射的期望强度分布。