[發明專利]成像光學部件

有效

• 申請號: 201080063805.0
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN102754009A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: H-J.曼;M.恩德雷斯;D.莎弗;B.沃姆;A.赫科默
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司SMT有限責任公司
• 主分類號: G02B17/06
• 分類號: G02B17/06;G03F7/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

通過引用將美國臨時申請US?61/286,066的內容合并于此。

技術領域

本發明涉及用于光刻投射曝光的成像光學部件。本發明還涉及用于光刻投射曝光的照明光學部件，包含該類型成像光學部件和該類型照明光學部件的照明系統，包含該類型照明系統的投射曝光設備，依靠該類型投射曝光設備的微結構和納米結構組件的制造方法，以及根據該類型方法制造的微結構和納米結構組件。該類型成像光學部件也可用于檢測反射式光刻掩模和被曝光的晶片，以及特別地可以檢測物鏡的形式作為半導體檢測裝置的一部分。

背景技術

從US?2009/0073392A1，從US?2008/0170310A1，以及從US?6?894?834B2已知開頭提到的類型的成像光學部件。

發明內容

本發明的目的是開發開頭提到的類型的成像光學部件，使得采用允許以高成像質量成像反射式物體。

根據本發明，該目的通過具有權利要求1中陳述的特征的成像光學部件來實現。

根據本發明，已發現小于3°的物場點的主光線角度導致反射式物體上的遮擋效應（shading?effect）的減少或完全避免。物場點的主光線被定義為在各個物場點和成像光學部件的光瞳中心之間的連線，即使例如由于光瞳遮蔽（obscuration）而沒有實際成像光線能夠沿著主光線通過成像光學部件。位于整個物場的至少一半的范圍中的物場點的主光線角度可小于3°。所有物場點的主光線角度也可小于3°。本發明的主光線角度可小于2°，可小于1°，并且特別地可為0°。因此可避免在具有6°或8°的主光線角度的傳統系統中出現的不希望有的遮擋問題。從而產生允許以有利的小CD（臨界尺寸）變化成像反射式物體的成像光學部件。具有本發明主光線角度的大孔徑成像光學系統中的物方成像光線的最大反射角度盡可能小，結果遮擋問題被最小化。本發明的成像光學部件被設計用于無分束器（beam-splitter-free）成像。在成像光路中，因此沒有如在特定現有技術照明系統中（例如在根據US?6,894,834B2的圖6的照明中）使用的、用于耦合（couple?in）照明光以及用于通過成像光的分束器。在滿足以下條件的情況下設置本發明的近場反射鏡M：

P(M)=D(SA)/(D(SA)+D(CR))≤0.9

該方程式中，D(SA)為自物場點發出的光線束在反射鏡M處的子孔徑直徑，而D(CR)為由成像光學部件成像的有效物場的主光線在反射鏡M的表面上的最大距離，其在光學系統的參考平面中測量。參考平面可為成像光學部件的對稱平面或子午面。參數P(M)的定義與WO?2009/024164A1中說明的參數P(M)一致。

在場平面中，P(M)為0。在光瞳面中，P(M)為1。

在US?6894834B2的實施例中，對于所有反射鏡，P(M)大于0.9。

成像光學部件的至少一個反射鏡可具有不大于0.8，不大于0.7，不大于0.65或者甚至不大于0.61的P(M)值。若干反射鏡也可具有小于0.9，小于0.8或者甚至小于0.7的P(M)值。

該類型的近場反射鏡可用于校正像差。特別是在擴張的（extended）場中，近場反射鏡允許在整個擴張的場上校正像差。特別地，通過近場反射鏡可執行遠心校正。成像光學部件的成像比例，特別是從物場到像場的成像的縮小比例，可為2x，3x或者甚至4x。成像比例可絕對小于8x。在像場附近的數值孔徑的為限定的情況下，充分小的成像比例導致物場附近相應較大的數值孔徑，并且在限定的像場尺寸情況下導致相應較小的物場。這可用于減小遮蔽，以及特別是用于減少成像光學部件的反射鏡中的通孔的寬度。

成像光學部件可具有絕對小于8x，小于6x，小于5x，小于4x，小于3x以及可為2x的縮小比。絕對小的成像比例使成像光學部件中的光束的引導更容易。成像光學部件的像場的尺寸可大于1mm²，并且可特別地大于1mmx?5mm，可大于5mm?x?5mm，以及可特別地為10mm?x?10mm或20mm?x20mm。若成像光學部件用于光刻目的，這保證了高生產能力（throughput）。若成像光學部件用于光刻掩模或被曝光的晶片的檢測，則上述“像場”用作掩模上或晶片上要被檢測的場。在成像光學系統用于檢測目的的該附加應用領域中，上述像場因此是檢測物場。