[發明專利]使用偏振光的微光刻曝光裝置及具有凹面主鏡和凹面輔鏡的微光刻投射系統

無效

• 申請號: 200680015147.1
• 申請日: 2006-04-27
• 公開（公告）號: CN101171547A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 漢斯－于爾根·曼
• 申請（專利權）人: 卡爾·蔡司SMT股份公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 章社杲;吳貴明

相關申請交叉參考

本申請要求于2005年5月3日提交給美國專利商標局的美國臨時申請60/677,276的優先權。美國臨時申請60/677,276的內容整體結合于此作為參考。

技術領域

本發明涉及一種在波長≤100nm處操作的投射曝光裝置或設備尤其涉及一種用于利用≤20nm的波長進行EUV光刻的投射曝光裝置以及一種用于將物體平面中的物體在像平面中投射成圖像的微光刻投射系統。

背景技術

作為用于＜130nm(尤其優選地＜100nm)投射結構的可能技術，已經討論了利用≤100nm波長的光刻技術，尤其是利用1nm到20nm范圍內的波長的EUV光刻技術。光刻系統的分辨率以下面的等式描述：

RES=k1*λNA]]>

k₁表示光刻工藝的具體參數，λ表示入射光的波長，而NA表示系統的圖像側數值孔徑。

為了獲得盡可能高的分辨率，必須使系統具有盡可能大的圖像側數值孔徑NA。

作為利用小于100nm(尤其是小于20nm)短波長的微光刻技術的投射系統，已經討論了具有四個鏡、六個鏡、甚至八個鏡和更多鏡的微光刻投射系統。

例如從US?2003/0147130、US?2003/0147149、US?6,213,610或US?6,302,548中，用于微光刻技術的4鏡投射系統已經成為公知的。

在US?6,353,470、US?6,255,661、以及US?2003/0147131中公開了用于微光刻技術的6鏡投射系統。

從US?6,710,917、US?6,556,648、和US?6,781,671、以及US2004/0189968中，8鏡投射系統已經成為公知的，該8鏡投射系統由于多種光學表面，所以相對于上述4鏡投射系統和6鏡投射系統具有更多校正可能性，因此為了光刻目的，可以在較大數值孔徑上以足夠的精度校正波陣面。

根據US?2004/0189968的8鏡投射系統具有的不足在于，待從物體平面成像到像平面中的場的中心場點(central?field?point)的主射線角度在物體平面中＞10°。如果使用物體平面中的反射EUV掩模，則由于應用于掩模進而應用于該場上的增大的CD變化的吸收結構，較大的主射線角度造成陰影增大，即，不同方位的線性結構(例如，水平和豎直結構)以不同的質量成像，或具有不同的分辨率限制。

根據US?2004/0189968，8鏡投射系統中EUV掩模上的這種高主射線角度的原因在于在從物體平面到像平面的光路中的第一鏡的凸面以及在光路中的投射系統的第二鏡的凹面。

在從US?6,556,648和US?6,781,671已知的8鏡投射系統或所謂的8鏡投射物鏡中，光路中的第一鏡是凹面鏡，而光路中的第二鏡是凸面鏡。

這種類型的實施例造成光路中的第二鏡上的高入射角度，進而造成像差(即圖像誤差)增大。而且，鏡的反射率降低。

根據US?6,781,671和US?2004/0189968，8鏡投射系統的另一不足在于第一鏡的半徑的絕對值相對較大。具有這種類型半徑的鏡只能以高難度制造和測量。例如，需要具有很長空腔的半徑測量裝置來測量這種類型的鏡。測量過程期間的大氣干擾(壓力和溫度變化)可能破壞干涉測量(interferometric)表面測試的測量結果。通常，大氣干擾對較短空腔的影響要小于對較長空腔的影響。

發明內容

在具有很大圖像側數值孔徑NA的所有微光刻投射系統中存在的問題是在從物體平面到像平面的光路中的鏡的一些鏡表面上出現下述情況，即，在光路中穿過微光刻投射物鏡從物體平面到達像平面的光束叢(beam?bundle)中的光束的入射角度非常高。對于圖像側數值孔徑NA＞0.3的物鏡，這些入射角度在某些鏡上大于20°。

對于如此高的入射角度，用于將物體側結構投射到圖像側結構上的光的偏振特性受到影響，原因是對于不同的偏振狀態(即s偏振和p偏振)，反射率及反射所造成的相移(phase?shift)兩者都不同。