[發(fā)明專利]成像光學系統(tǒng)和具有此類型的成像光學系統(tǒng)的用于微光刻的投射曝光設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080007424.0
• 申請日: 2010-02-02
• 公開（公告）號: CN102317866A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設計）人: 漢斯-于爾根.曼;威廉.烏爾里克;埃里克.洛普斯特拉;戴維.莎弗
• 申請（專利權(quán)）人: 卡爾蔡司SMT有限責任公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G02B17/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種具有多個反射鏡的成像光學系統(tǒng)，其將物平面中的物場成像到像平面中的像場中。此外，本發(fā)明還涉及具有此類型的成像光學系統(tǒng)的投射曝光設備，用于利用此類型的投射曝光系統(tǒng)制造微結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu)組件的方法，以及通過此方法制造的微結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu)組件。

背景技術(shù)

US?2006/0232867A1和US?2008/0170310A1中公開了說明書開始所提及的類型的成像光學系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是開發(fā)說明書開始所提及的類型的成像光學系統(tǒng)，從而獲得多種小像差的可處理組合，可管理制造、以及良好的成像光通過量。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過具有權(quán)利要求1中所公開的特征的成像光學系統(tǒng)實現(xiàn)此目的。

根據(jù)本發(fā)明，認識到在成像質(zhì)量沒有相對大的損失的情況下，可以在光瞳遮擋系統(tǒng)(即具有光瞳遮擋的成像光學系統(tǒng))中配置具有連續(xù)反射面的倒數(shù)第二個反射鏡，即在倒數(shù)第二個反射鏡的光學使用區(qū)域內(nèi)沒有通孔。這有助于制造具有足夠反射鏡厚度的該倒數(shù)第二個反射鏡，還允許在該倒數(shù)第二個反射鏡的面向像平面的一側(cè)與該像平面之間具有足夠大的間距，而同時最小化光瞳遮擋的尺寸。如果該倒數(shù)第二個反射鏡被布置在相對于其它反射鏡較薄的鏡體和/或鏡載體上，則對制造的該助益尤其重要。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，通過具有在權(quán)利要求2中公開的特征的成像光學系統(tǒng)實現(xiàn)說明書開頭所提及的目的。

通過出瞳內(nèi)由于光瞳遮擋而被遮蔽的面積相對于成像光學系統(tǒng)的出瞳的總面積的比例而產(chǎn)生光瞳遮擋的數(shù)值。小于5％的光瞳遮擋使得有光瞳遮擋的成像光學系統(tǒng)可以具有特別高的光通過量。此外，根據(jù)本發(fā)明的小遮擋可以導致對成像光學系統(tǒng)的成像質(zhì)量(尤其是對成像對比度)的較小或者可忽略的影響。光瞳遮擋可以小于10％。光瞳遮擋可以例如是4.4％或4.0％。光瞳遮擋可以小于4％，可以小于3％，可以小于2％，甚至可以小于1％。成像光學系統(tǒng)的光瞳遮擋可以由反射鏡之一預先確定，例如由其通孔或者由其外邊界，或者由布置在物場和像場之間的成像光的光束路徑中的遮擋光欄或光闌。

根據(jù)上面所描述的兩個方面之一的成像光學系統(tǒng)的反射鏡中的至少一個可以具有被設計為不能由旋轉(zhuǎn)對稱函數(shù)描述的自由形狀面的反射面。

根據(jù)權(quán)利要求3的倒數(shù)第二個反射鏡的工作間距附加地有助于它的制造。該工作間距可以是至少22mm、至少40mm、至少60mm、至少80mm、可以甚至為85mm。甚至可以對工作間距使用更大的值。工作間距被定義為像平面與最接近的反射鏡(即投射光學系統(tǒng)的倒數(shù)第二個反射鏡)的使用反射面的最接近于該像平面的部分之間的間距。像平面是成像光學系統(tǒng)的與倒數(shù)第二個反射鏡相鄰的場平面。

根據(jù)權(quán)利要求4的最大入射角有助于在此反射鏡上配置高反射膜。這是有利的，尤其是在使用具有小波長的成像光的情況下，例如DUV(深紫外)、VUV(真空紫外)、或EUV(極紫外)波長。從而，尤其可以使用具有入射角的小接受帶寬并因此具有相應高反射率的多層膜。成像光在光束路徑中的倒數(shù)第二個反射鏡上的最大入射角在成像光學系統(tǒng)的子午面中可以是34.5°、30°、25°、20°、16.9°、或159°。

根據(jù)權(quán)利要求5的倒數(shù)第二個反射鏡的布置使得支撐該倒數(shù)第二個反射鏡以及倒數(shù)第三個反射鏡與倒數(shù)第二個反射鏡之間的成像光束路徑部分前方的成像光束路徑的反射鏡的支撐體可以在設計上相對比較緊湊。

作為對此的替代，可以使用根據(jù)權(quán)利要求6的倒數(shù)第二個反射鏡的布置。

根據(jù)權(quán)利要求7的、倒數(shù)第三個和倒數(shù)第六個反射鏡背對背的布置導致很好地使用安裝空間的成像光學系統(tǒng)的緊湊結(jié)構(gòu)。

本質(zhì)上，也可以使用在單片基體的兩個側(cè)上都設置反射面(對應于被取代的反射鏡布置的反射鏡面)的布置來代替背對背反射鏡布置。

根據(jù)權(quán)利要求8的至少一個中間像使得可以引導物場和像場之間的成像光的光束路徑的成像光束路徑部分靠近地越過成像光學系統(tǒng)的其它組件。特別地，該中間像可以布置在最后一個反射鏡的通孔的區(qū)域中，這使得可以形成小的光瞳遮擋。成像光學系統(tǒng)也可以具有超過一個中間像，尤其是可以在物場和像場之間的成像光的光束路徑中具有兩個中間像。多個中間像也可以用于校正像差或簡化所涉及的反射鏡形狀的設計。