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      用于微光刻投射曝光設(shè)備的照明裝置的EUV光源的制作方法

      文檔序號:11890094閱讀:416來源:國知局
      用于微光刻投射曝光設(shè)備的照明裝置的EUV光源的制作方法

      本申請要求于2014年3月16日提交的德國專利申請DE102014205579.2的優(yōu)先權(quán)。該德國申請的內(nèi)容作為引用并入本申請中。

      技術(shù)領(lǐng)域

      本發(fā)明涉及一種用于微光刻投射曝光設(shè)備的照明裝置的EUV光源。



      背景技術(shù):

      微光刻用于生產(chǎn)微結(jié)構(gòu)部件,比如集成電路或LCD。微光刻工藝在具有照明裝置和投射透鏡的所謂的投射曝光設(shè)備中實施。借助照明裝置照明的掩模(掩模母版)的圖像在該情況下通過投射透鏡投射到由光敏層(光致抗蝕劑)涂覆并布置在投射透鏡的像平面中的基板(例如硅晶片)上,以將掩模結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移至基板的光敏涂層。

      在設(shè)計用于EUV范圍(即例如約13nm或約7nm的波長)的投射透鏡中,由于缺乏可用的合適的透光折射材料,反射鏡充當(dāng)用于成像過程的光學(xué)部件。

      作為EUV輻射源,除了等離子體源和同步加速器,已知使用自由電子激光器。其中,所述激光器具有的優(yōu)點是,產(chǎn)生的輻射受限制于期望的EUV輻射,即期望的波長范圍,還避免了由于所需的目標(biāo)材料而在等離子體源的情況下產(chǎn)生的污染物。

      在投射曝光設(shè)備操作期間,需要有針對性地在照明裝置的光瞳平面和/或掩模母版中設(shè)定特定偏振分布,以優(yōu)化成像對比度,并還能夠在投射曝光設(shè)備操作期間實施偏振分布的改變。

      原則上,在自由電子激光器中,通過使用波動器布置來產(chǎn)生偏振的輻射,波動器布置包括多個磁體,以通過偏轉(zhuǎn)電子束來產(chǎn)生EUV光。圖7a和7b分別示出自由電子激光器的可能構(gòu)造,自由電子激光器包括用于產(chǎn)生電子束705的電子源710、用于加速所述電子束705的加速器單元720以及波動器布置700,波動器布置包括多個磁體,以通過偏轉(zhuǎn)電子束705來產(chǎn)生EUV光,其中,所述波動器布置700在此包括兩個波動器701、702。由于產(chǎn)生的輻射的偏振由波動器布置700的磁體的具體布置預(yù)先限定,所以原則上,根據(jù)圖7a,b,使用包括兩個波動器701、702的波動器布置700可產(chǎn)生具有彼此不同偏振方向(例如水平和豎直偏振光)的光束S1、S2,其中,如圖7b中所示,還可例如通過相對彼此(相對于電子束在相關(guān)波動器內(nèi)的相應(yīng)傳播方向)傾斜波動器701、702來實現(xiàn)相應(yīng)光路的空間分離。

      即使上面關(guān)于圖7a,b所述原則在功能上允許設(shè)定不同偏振照明設(shè)定(包括在水平和豎直偏振光重疊時產(chǎn)生有效偏振的輻射),在此實際上,取決于期望偏振照明設(shè)定的之一,也會出現(xiàn)的問題是,具有非期望的偏振狀態(tài)的波動器的光沒有被使用或損失掉,結(jié)果,投射曝光設(shè)備的性能受到損害。

      關(guān)于改變設(shè)計用于EUV范圍的投射曝光設(shè)備中的偏振分布的現(xiàn)有技術(shù),僅舉例參考DE 10 2008 002 749 A1、US 2008/0192225 A1、WO 2006/111319 A2和US 6,999,172 B2。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明之目的是提供一種用于微光刻投射曝光設(shè)備的照明裝置的EUV光源,其使得可靈活地設(shè)定投射曝光設(shè)備中的偏振分布,同時有比較少的光損失。

      該目的根據(jù)獨立權(quán)利要求1的特征來實現(xiàn)。

      根據(jù)本發(fā)明的用于微光刻投射曝光設(shè)備的照明裝置的光源包括用于產(chǎn)生電子束的電子源、用于加速所述電子束的加速器單元以及波動器布置,波動器布置通過偏轉(zhuǎn)電子束來產(chǎn)生EUV光,其中,所述波動器布置包括:

      -第一波動器,用于產(chǎn)生具有第一偏振狀態(tài)的EUV光;以及

      -至少一個第二波動器,用于產(chǎn)生第二偏振狀態(tài)的EUV光,其中,第二偏振狀態(tài)與第一偏振狀態(tài)不同;

      -其中,第二波動器沿電子束的傳播方向布置在第一波動器的下游;并且

      -其中,波動器布置構(gòu)造成其具有第一操作模式和至少一個第二操作模式,在第一操作模式中,第一波動器關(guān)于EUV光的產(chǎn)生處于飽和,在至少一個第二操作模式中,第一波動器關(guān)于EUV光的產(chǎn)生未飽和。

      本發(fā)明尤其基于通過獲得存在于根據(jù)本發(fā)明的波動器布置中的兩個波動器的相應(yīng)絕對值相對于整體產(chǎn)生的電磁輻射的變化實現(xiàn)靈活設(shè)定不同期望偏振照明設(shè)定,并由此實現(xiàn)靈活設(shè)定最終產(chǎn)生的偏振狀態(tài)的概念。

      通過沿電子束的傳播方向第一波動器被選擇性地操作成處于飽和或者不處于飽和的事實,根據(jù)本發(fā)明,可同時改變第二波動器關(guān)于電子束的傳播方向在由波動器布置整體釋放的輻射中所占的比例。這基于以下考慮,在第一波動器中發(fā)生飽和的情況下,整個可用能量已從第一波動器中的電子束中抽吸出,結(jié)果,在穿過第二波動喊叫時,電子的能量不銳利度已經(jīng)很大使得激光作用在那兒不再可能。相比之下,如果在第一波動器中未發(fā)生飽和的情況下,第一波動器產(chǎn)生光或以比較小的程度從電子束抽吸能量,激光作用或光產(chǎn)生對應(yīng)地在第二波動器中發(fā)生。

      結(jié)果,通過改變兩個波動器對總強度的相對貢獻而持續(xù)使用由根據(jù)本發(fā)明的波動器布置釋放的整個輻射能量或強度,可由此實現(xiàn)靈活地設(shè)定偏振分布,而沒有明顯的光損失。

      在該情況下,本發(fā)明的另一優(yōu)點是,根據(jù)本發(fā)明的使用兩個波動器的概念不會導(dǎo)致成本支出的明顯增加,因為自由電子激光器中的主要成本支出由用于加速電子的部件和對這些部件的所需冷卻(不由波動器裝置)導(dǎo)致。

      本發(fā)明的另一優(yōu)點在于,如下面更詳細地解釋的,在兩個波動器之間總體發(fā)射的能量的分布的顯著變化以及由此最終提供的偏振狀態(tài)的顯著變化可通過比較小的改變與之相關(guān)的所謂的增益長度或參數(shù)來實現(xiàn)。

      在本公開的含義內(nèi),波動器關(guān)于EUV光的產(chǎn)生處于飽和的事實優(yōu)選地理解為意味著相關(guān)波動器的輸出處的強度小于在90%穿過相關(guān)波動器之后獲得的強度值的1.1倍(其中,不等于零的相關(guān)波動器的輸出處的強度作為基礎(chǔ)考慮)。

      波動器布置可包括用于產(chǎn)生EUV光的多個磁體。然而,本發(fā)明不限于此,其中,在其它實施例中,還可以使用激光器的電磁場,例如從US2007/0152171A1中已知的。

      根據(jù)一個實施例,波動器布置構(gòu)造成在至少一個操作模式中,通過第二波動器實現(xiàn)產(chǎn)生EUV光的至少90%的比例。

      根據(jù)一個實施例,波動器布置構(gòu)造成在至少一個操作模式中,通過第一波動器實現(xiàn)產(chǎn)生EUV光的至少90%的比例。

      根據(jù)一個實施例,波動器布置構(gòu)造成在至少一個操作模式中,通過第一波動器實現(xiàn)產(chǎn)生EUV光的至少40%的比例,通過第二波動器實現(xiàn)產(chǎn)生EUV光的至少40%的比例。

      根據(jù)一個實施例,由波動器布置產(chǎn)生的EUV光的偏振狀態(tài)可通過在電子束進入波動器布置之前修改電子束而以可變的方式設(shè)定。特別地,由波動器布置產(chǎn)生的EUV光的偏振狀態(tài)可以通過在電子束進入波動器布置之前修改電子束的增益長度而以可變的方式設(shè)定。借助在電子束進入波動器布置之前通過設(shè)定或修改電子束來實現(xiàn)偏振設(shè)定(或兩個波動器的相對貢獻的變化),在波動器布置本身內(nèi)不需要致動,所以與波動器布置的這種致動相關(guān)的結(jié)構(gòu)費用得以避免。

      根據(jù)一個實施例,EUV光源包括用于聚焦電子束的多個四極磁體,磁體電流可施加到多個四極磁體,其中,至少部分地通過改變所述四極磁體中的至少一個的電流來實現(xiàn)第一操作模式和第二操作模式之間的切換。

      根據(jù)一個實施例,第一偏振狀態(tài)和第二偏振狀態(tài)相對彼此正交。

      根據(jù)一個實施例,波動器布置還構(gòu)造成由第一波動器產(chǎn)生的第一光束和由第二波動器產(chǎn)生的第二光束可以彼此空間分離的方式被供給到照明裝置。

      根據(jù)一個實施例,第一波動器和第二波動器布置成在第一波動器中的電子束的傳播方向和在第二波動器中的電子束的傳播方向相對彼此傾斜。

      根據(jù)一個實施例,波動器布置還構(gòu)造成由第一波動器產(chǎn)生的第一光束和由第二波動器產(chǎn)生的第二光束在被供給到照明裝置期間彼此重疊。

      本發(fā)明還涉及一種包括照明裝置和投射透鏡的微光刻投射曝光設(shè)備,其中,投射曝光設(shè)備包括具有上述特征的EUV光源。

      根據(jù)另一方面,本發(fā)明涉及一種包括EUV光源、照明裝置和投射透鏡的微光刻投射曝光設(shè)備,其中,EUV光源包括用于產(chǎn)生電子束的電子源,用于加速所述電子束的加速器單元和用于通過偏轉(zhuǎn)電子束產(chǎn)生EUV光的波動器裝置,

      -其中,所述波動器裝置包括用于產(chǎn)生具有第一偏振狀態(tài)的EUV光的第一波動器和用于產(chǎn)生具有第二偏振狀態(tài)的EUV光的至少一個第二波動器,其中,第二偏振狀態(tài)與第一偏振狀態(tài)不同;

      -其中,在投射曝光設(shè)備操作期間,由第一波動器產(chǎn)生的EUV光和由第二波動器產(chǎn)生的EUV光分別耦合進照明裝置中;并且

      -其中,電子束的能量轉(zhuǎn)換為由第一波動器產(chǎn)生的EUV光和相應(yīng)地由第二波動器產(chǎn)生的EUV光的各自相對比例以可變的方式設(shè)定。

      在該情況下,特別地,分別由第一和第二波動器產(chǎn)生的EUV光的光能可用于計算相對比例。

      根據(jù)一個實施例,電子束的能量轉(zhuǎn)換為由第一波動器產(chǎn)生的EUV光和由第二波動器產(chǎn)生的EUV光的各自相對比例的可變設(shè)定可通過在電子束進入波動器布置之前修改電子束(例如修改增益長度)來執(zhí)行。

      根據(jù)另一方面,本發(fā)明涉及一種操作用于微光刻投射曝光設(shè)備的照明裝置的EUV光源的方法,其中,EUV光源包括用于產(chǎn)生電子束的電子源、用于加速所述電子束的加速器單元和用于通過偏轉(zhuǎn)電子束來產(chǎn)生EUV光的波動器布置,其中,所述波動器布置包括:

      -第一波動器,用于產(chǎn)生具有第一偏振狀態(tài)的EUV光;以及

      -至少一個第二波動器,用于產(chǎn)生具有第二偏振狀態(tài)的EUV光,其中,第二偏振狀態(tài)與第一偏振狀態(tài)不同,

      -其中,第二波動器沿電子束的傳播方向布置在第一波動器的下游,并且

      -在波動器布置操作期間,實現(xiàn)在第一操作模式和至少一個第二操作模式之間的切換,在第一操作模式中,第一波動器關(guān)于EUV光的產(chǎn)生處于飽和,在至少一個第二操作模式中,第一波動器關(guān)于EUV光的產(chǎn)生不處于飽和。

      根據(jù)一個實施例,通過在電子束進入波動器布置之前修改電子束(例如修改增益長度)來實現(xiàn)第一操作模式和第二操作模式之間的切換。

      根據(jù)另一方面,本發(fā)明涉及一種操作用于微光刻投射曝光設(shè)備的照明裝置的EUV光源的方法,其中,EUV光源包括用于產(chǎn)生電子束的電子源、用于加速所述電子束的加速器單元和用于通過偏轉(zhuǎn)電子束來產(chǎn)生EUV光的波動器布置,

      -其中,所述波動器布置包括用于產(chǎn)生具有第一偏振狀態(tài)的EUV光的第一波動器和用于產(chǎn)生具有第二偏振狀態(tài)的EUV光的至少一個第二波動器,其中,第二偏振狀態(tài)與第一偏振狀態(tài)不同;

      -其中,在投射曝光設(shè)備操作期間,由第一波動器產(chǎn)生的EUV光和由第二波動器產(chǎn)生的EUV光分別耦合進照明裝置中;并且

      -其中,電子束的能量轉(zhuǎn)換為由第一波動器產(chǎn)生的EUV光和由第二波動器產(chǎn)生的EUV光的各自相對比例以可變的方式設(shè)定。

      根據(jù)一個實施例,電子束的能量轉(zhuǎn)換為由第一波動器產(chǎn)生的EUV光和相應(yīng)地由第二波動器產(chǎn)生的EUV光的各自相對比例的可變設(shè)定可通過在電子束進入波動器布置之前修改電子束來實現(xiàn)。

      根據(jù)一個實施例,EUV光源包括用于聚焦電子束的多個四極磁體,磁體電流可施加到多個四極磁體,其中,至少部分地通過改變所述四極磁體中的至少一個的電流來實現(xiàn)第一操作模式和第二操作模式之間的切換。

      根據(jù)一個實施例,至少偶爾在照明裝置的光瞳平面中產(chǎn)生大致切向偏振分布或大致徑向偏振分布。

      根據(jù)一個實施例,至少偶爾在照明裝置的光瞳平面中產(chǎn)生非偏振光。

      本發(fā)明還涉及一種微光刻地生產(chǎn)微結(jié)構(gòu)部件的方法。

      本發(fā)明的其它構(gòu)造可從說明書和從屬權(quán)利要求書中得到。

      下面基于附圖中示出的示例性實施例更詳細地解釋本發(fā)明。

      附圖說明

      在附圖中:

      圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于闡明自由電子激光器的可能構(gòu)造的示意圖;

      圖2-4示出闡明本發(fā)明原理的示意圖;

      圖5-6示出闡明可實現(xiàn)本發(fā)明的微光刻投射曝光設(shè)備的可能構(gòu)造的示意圖;

      圖7a-b示出闡明自由電子激光器的可能構(gòu)造的示意圖;以及

      圖8示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的闡明自由電子激光器的可能構(gòu)造的示意圖。

      具體實施方式

      圖1示出闡明由根據(jù)本發(fā)明的EUV光源形成的自由電子激光器的可能構(gòu)造的示意圖。

      根據(jù)圖1,在這種自由電子激光器的情況下,由電子源110產(chǎn)生的電子束借助加速器單元120被加速至相對論性速度。偶級磁體130根據(jù)電子能量將電子引導(dǎo)至第一電子束路徑140或第二電子束路徑150,其中,多個偶極磁體(在圖1中舉例來說,部分地由“D”表示)、四極磁體(在圖1中舉例來說,部分地由“Q”表示)和六極磁體(在圖1中舉例來說,部分地由“S”表示)分別布置在所述電子束路徑140、150上。

      在穿過加速器單元120一次之后,電子束中的電子能量使得所述電子通過由“130”表示的偶極磁體被引導(dǎo)至第一電子束路徑140上,并由此再次穿過加速器單元120,結(jié)果,所述電子被進一步加速。在第二次通過偶極磁體130期間,電子束中的電子能量使得它們被引導(dǎo)至第二電子束路徑150上。多次穿過加速器單元2還稱為再循環(huán)器概念,并在Y.Sokol,G.N.Kulipanov,A.N.Matveenko,O.A.Shevchenko和N.A.Vinokurov在Phys.Rev.Spec.Top.,14:040702,2011的出版物“Compact 13.5-nm free-electron laser for extreme ultraviolet lithography”中詳細描述。然而,本發(fā)明不限于所述再循環(huán)器概念,而是還可以不同構(gòu)造實現(xiàn)(不用多次穿過加速器單元)。

      被引導(dǎo)到第二電子束路徑150上的電子入射到波動器布置100。所述波動器布置100導(dǎo)致電子束進行正弦周期運動。由于電子的偏轉(zhuǎn),電子發(fā)射同步加速器輻射,由于電子的相對論性運動,同步加速器輻射沿電子路徑幾乎完全被向前引導(dǎo)。在波動器布置100的相鄰周期中發(fā)射的輻射可以正確相位重疊。在此,自由電子激光器的波長可以通過改變電子能量、波動器布置100的周期或波動器布置100的磁場來調(diào)諧。

      由波動器布置100產(chǎn)生的EUV光耦合進投射曝光設(shè)備160的照明裝置中,該投射曝光設(shè)備在圖1中僅示意性表示。

      圖2和3示出用于闡明本發(fā)明原理的示意圖。

      如圖2僅示意性示出,當(dāng)電子束穿過波動器布置100時,從一開始均勻分布的電子(部分“A”),波長大小量級(考慮到由于電子的相對論性速度而引起的洛倫茲收縮)的電子束(所謂的“微束”)形成(部分“B”),其中,僅位于一個且相同電子束中的電子可發(fā)射彼此相干輻射。相應(yīng)地,激光作用在電子束或“微束”一充分顯現(xiàn)出來時(部分“C”)開始,并且在由激光作用引起的電子能量分散及相關(guān)能量損失和相應(yīng)增加的能量不銳利度變得太大或?qū)е码娮邮颉拔⑹钡姆直媛蕰r(部分“D”)結(jié)束。

      那么,根據(jù)圖3,根據(jù)本發(fā)明的波動器布置100包括第一波動器101和第二波動器102,其中,第一和第二波動器101、102關(guān)于它們的相應(yīng)磁體布置構(gòu)造成由它們分別發(fā)射的電磁輻射具有彼此不同的偏振狀態(tài)。在具體的示例性實施例中,例如,第一波動器101可構(gòu)造成由其發(fā)射的光水平地或在x方向上偏振,第二波動器102可構(gòu)造成由其發(fā)射的光豎直地或在y方向上偏振。

      從該波動器布置100開始,根據(jù)本發(fā)明,現(xiàn)在可實現(xiàn)靈活地改變兩個波動器101、102關(guān)于總體產(chǎn)生的電磁輻射的絕對值,并由此靈活地設(shè)定最終產(chǎn)生的偏振狀態(tài),如下所解釋的。

      原則上,關(guān)于飽和之前發(fā)射的光強或能量對傳播距離z的依賴性,在波動器中,根據(jù)圖4,在發(fā)射的光強或能量Eemitt中產(chǎn)生具有如下關(guān)系式的指數(shù):

      <mrow> <mi>I</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>I</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>z</mi> <mo>/</mo> <msub> <mi>L</mi> <mi>g</mi> </msub> </mrow> </msup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

      其中,Lg表示所謂的增益長度,I0表示波動器輸入處的光強。

      特別地,根據(jù)本發(fā)明的用于在兩個波動器101、102之間分布總體發(fā)射的能量的一個實施例(即,用于改變所述波動器101、102關(guān)于總體產(chǎn)生的電磁輻射的各自絕對值),可改變增益長度Lg。該方法基于的考慮在于,在比較短的增益長度的情況下,整個可用能量已從第一波動器101中的電子束移除,其中,電子的能量不銳利度隨后很大,以至于激光作用不再可能。相比之下,如果增益長度被選擇成比較長,則在第一波動器101中,光產(chǎn)生或能量從電子束以比較小的程度移除,結(jié)果,激光作用或光產(chǎn)生僅在第二波動器102中發(fā)生。

      如圖3示意性示出,在第一情形“I”中,例如,激光作用的開始和結(jié)束可在第一波動器101的一部分上發(fā)生,使得由波動器布置釋放的整個輻射水平偏振。在第二情形“II”中,激光作用的開始和結(jié)束可在第二波動器102的一部分上發(fā)生,使得由波動器布置釋放的整個輻射豎直偏振。在第三情形“III”中,激光作用可分別在第一波動器101的一部分和第二波動器102的一部分上發(fā)生,使得產(chǎn)生水平偏振輻射和豎直偏振輻射(以相同或不同比例)。在后一情況中,相關(guān)的不同偏振射線可空間分離地被供給到照明裝置(如下面參考圖5和圖6所述),以產(chǎn)生特定偏振照明設(shè)定,比如準(zhǔn)切向偏振照明設(shè)定,或者彼此重疊以產(chǎn)生非偏振光。

      一個示例性定量考慮顯示出,由于參考圖4所示的指數(shù)輪廓,在兩個波動器101、102之間整個發(fā)射的能量分布的顯著變化及由此最終提供的偏振狀態(tài)的顯著變化可通過比較小的改變增益長度來實現(xiàn)。

      在這方面,下面假設(shè)僅從電子束的噪聲中開始達到飽和的波動器的典型長度對應(yīng)于增益長度值的18倍。如果從波動器101、102的這種構(gòu)造(整個光產(chǎn)生由第一波動器101實現(xiàn))開始,則增益長度例如增加1.2因子,第一波動器101的長度僅有效地為18/(1.2)=15增益長度,使得第一波動器缺乏高達獲得飽和的三個增益長度,結(jié)果,由第一波動器釋放的能量或強度僅為最大可能能量或強度的大約5%,剩余大約95%由第二波動器102釋放。

      增益長度Lg取決于由電子源產(chǎn)生的電子束的直徑和所述電子束已具有的能量分散兩者。增益長度Lg的變化(改變在兩個波動器101、102之間總體產(chǎn)生的能量分布)因此可以不同方式實現(xiàn),原則上,其中,不同選擇的組合也是可能的:

      根據(jù)一個選擇,施加到用于聚焦電子束的四極磁體Q(圖1的構(gòu)造中示出)的電流可以有針對性地改變。這基于的考慮因素是,由四極磁體Q引起的電子束的連續(xù)聚焦抵消電子束的電子發(fā)散,其中,電子發(fā)散在各情況下導(dǎo)致特定電子和光軸之間更大的角度。該角度增加對增益長度的作用可由無量綱參數(shù)描述:

      <mrow> <msub> <mi>X</mi> <mi>&epsiv;</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mn>0</mn> </mrow> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <mn>4</mn> <mi>&pi;</mi> <mi>&epsiv;</mi> </mrow> <mrow> <msub> <mi>&beta;</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>v</mi> </mrow> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>&lambda;</mi> <mi>e</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

      這在例如P.Schmüser等人在STMP 229,Springer,Berlin Heidelberg 2008,DOI 10.1007/978-3-540-79572-8的文章“Ultraviolet and Soft X-Ray Free-Electron Lasers:Introduction to Physical Principles,Experimental Results,Technological Challenges”中更詳細地解釋。

      在方程式(2)中,ε是電子束的“發(fā)射度”(即,占用的相空間體積),即,位置空間中的RMS和角空間中的RMS的乘積。位置空間中的范圍未直接在加速器物理學(xué)中指定,而是指定為關(guān)于發(fā)射度的乘積βavε。λe是發(fā)射輻射的波長。這源自由雙洛倫茲收縮引起的波動器的周期λu,即,在電子的其余系統(tǒng)中,波動器相對論性地移動,由電子發(fā)射的輻射必須被轉(zhuǎn)換為實驗室系統(tǒng)。Lg0是關(guān)于第一近似值的增益長度,即不管交互作用和/或位置、角度和能量空間的不銳利度如何。如期望的,Lg0由此充當(dāng)可以改變增益長度的所有相關(guān)效應(yīng)的比例因數(shù)。

      換言之,第一波動器101關(guān)于EUV光的產(chǎn)生處于飽和的第一操作模式和第一波動器101關(guān)于EUV光的產(chǎn)生不處于飽和的至少一個第二操作模式之間的切換,以及由此對由EUV光源產(chǎn)生的輻射的偏振狀態(tài)的控制可以至少部分地通過改變施加到四極磁體Q的電流來實現(xiàn)。

      根據(jù)另一選擇,增益長度Lg的變化或在兩個波動器101、102之間整體發(fā)射的能量分布的變化還可通過由電子源110產(chǎn)生的電子的能量不銳利度來實現(xiàn)。用于電子的能量不銳利度的相對參數(shù)首先是電極的(電子)溫度,其次是用于分開電子的光子能量。而且,電子和偏轉(zhuǎn)磁體中的額外電場之間的交互還可導(dǎo)致能量不銳利度的增加。能量不銳利度對增益長度的效果還可由無量綱參數(shù)描述:

      <mrow> <msub> <mi>X</mi> <mi>&gamma;</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mn>0</mn> </mrow> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <mn>4</mn> <msub> <mi>&pi;&sigma;</mi> <mi>&eta;</mi> </msub> </mrow> <msub> <mi>&lambda;</mi> <mi>u</mi> </msub> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

      ση量化電子束中的電子的能量波動的RMS。

      圖8示出用于闡明根據(jù)另一實施例的由根據(jù)本發(fā)明的EUV光源形成的自由電子激光器的可能構(gòu)造的示意圖,其中,與圖1相比,相似的或功能上基本相同的部件由參考標(biāo)號加“700”表示。根據(jù)圖8的構(gòu)造與圖1不同之處尤其在于,波動器801、802未沿電子束的傳播方向一個布置在另一個之后,而是彼此平行布置,其中,電子束開關(guān)870(例如可驅(qū)動磁體的形式)位于電子束路徑850中,通過驅(qū)動電子束開關(guān),電子束可被選擇性地引導(dǎo)至波動器布置800的波動器801、802。在該情況下,由第一波動器801產(chǎn)生的EUV光和由第二波動器802產(chǎn)生的EUV光兩者耦合進投射曝光設(shè)備860(圖8中僅示意性示出)中(即,尤其耦合進一個且相同的照明裝置中)。因此,在根據(jù)圖8的構(gòu)造中,電子束的能量被轉(zhuǎn)換為由第一波動器產(chǎn)生的EUV光和相應(yīng)地被轉(zhuǎn)換為由第二波動器產(chǎn)生的EUV光的各自相對比例以可變的方式設(shè)定(其中,例如在該實施例中,波動器可產(chǎn)生彼此正交的偏振狀態(tài))。在此,在根據(jù)圖8的構(gòu)造的情況下,相關(guān)的不同偏振束可空間分離地供給到投射曝光設(shè)備860的照明裝置(如下面參考圖5和6所述),以產(chǎn)生特定偏振的照明設(shè)定,比如準(zhǔn)切向偏振照明設(shè)定,或者彼此重疊以產(chǎn)生非偏振光。

      因此,在圖8所示構(gòu)造的情況下,連續(xù)使用由根據(jù)本發(fā)明的波動器布置800釋放的整個輻射能量或強度,通過改變兩個波動器801、802對總強度的相對貢獻,可實現(xiàn)靈活地設(shè)定偏振分布,而沒有顯著的光損失。

      圖5-6僅用于示意性且簡化描述可實現(xiàn)本發(fā)明的微光刻投射曝光設(shè)備的可能構(gòu)造。根據(jù)圖5,光經(jīng)由兩個輸入端501a、501b(例如對應(yīng)于上述波動器101、102)經(jīng)由光束引導(dǎo)和膨脹單元502耦合進照明裝置503中,所述照明裝置包括光束偏轉(zhuǎn)布置10(如下參考圖6所述),在用于光瞳產(chǎn)生的光學(xué)單元504中,反射鏡布置200位于中間場平面中。由照明裝置503照明的掩模(掩模母版)505位于下游投射透鏡506的物平面中,下游投射透鏡將掩模505上的結(jié)構(gòu)成像至布置在像平面中的晶片507上。

      根據(jù)圖6,光束偏轉(zhuǎn)布置10可實現(xiàn)為例如帶狀反射鏡單元,其中,“11”和“12”可表示兩個不同帶狀反射鏡或帶狀反射鏡組。所述帶狀反射鏡或第一反射表面11、12…在各情況下可繞兩個彼此垂直的傾斜軸線(在示例性實施例中在x和y方向上行進)傾斜,使得在帶狀反射鏡或第一反射表面11、12…處反射的光可反射進不同、原則上任意設(shè)定的立體角中,這取決于相應(yīng)帶狀反射鏡的傾斜。在光束偏轉(zhuǎn)布置10的單獨反射表面或帶狀反射鏡處反射以及源自第一輸入端501a或第二輸入端501b并具有由相關(guān)波動器101、102提供的對應(yīng)偏振狀態(tài)光經(jīng)由上述反射鏡布置200(圖6中未示出)引導(dǎo)進光瞳平面中(例如位于光瞳平面中的光瞳分面反射鏡上),反射鏡布置包括可獨立于彼此調(diào)節(jié)的多個反射鏡元件,在光瞳平面中,期望偏振照明設(shè)定P1根據(jù)光束偏轉(zhuǎn)布置10的第一反射表面和反射鏡布置的反射鏡元件的取向而產(chǎn)生。例如圖6所示,期望偏振照明設(shè)定(但是本發(fā)明不限于此)可以是大致切向偏振照明設(shè)定(還稱為準(zhǔn)切向偏振照明設(shè)定),其使得以本身已知的方式實現(xiàn)高對比度成像,其中,在x方向上彼此相對的照明極在y方向上線性偏振,在y方向上彼此相對的照明極在x方向上偏振。產(chǎn)生的偏振分布還可以是例如至少大致徑向偏振分布。

      即使基于特定實施例描述了本發(fā)明,但是許多變型和替代實施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是明顯的,例如,經(jīng)由單獨實施例的特征的組合和/或互換。相應(yīng)地,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員,不必說,這種變型和替代實施例由本發(fā)明相伴地涵蓋,本發(fā)明的范圍僅限制在所附權(quán)利要求及其等同物的含義內(nèi)。

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