[发明专利]成像光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于EUV投射光刻的成像光学系统。此外，本发明涉及具有此类型成像光学系统及照射光学系统的光学系统、具有此类型光学系统的投射曝光系统、使用此类型投射曝光系统的结构组件的制造方法、以及由此类型方法产生的微结构或纳米结构组件。

背景技术

从US6,894,834B2及EP0267766A2获知开头提到的类型的成像光学系统。

发明内容

本发明的目的在于发展开头所提及类型的成像光学系统，使得可以高成像质量成像物。

根据本发明，认识到针对特定成像要求，具有大的瞳遮蔽（obscuration）的系统意外地提供了特别的优势。在特定光刻掩模(其亦称作掩模母版(reticle))中，所要成像的物可以例如仅由密集线条组成。此类型的结构可由具有高瞳遮蔽的成像光学系统高质量地成像。由于大的瞳遮蔽，可以在成像光学系统的反射镜的设计中对于环绕瞳遮蔽使用的且一般为环形的反射镜面，利用多个自由度。已显示了具有相对小数量的反射镜(例如具有4个反射镜或6个反射镜)的成像光学系统是有可能的，其在所要成像的场上的成像误差被校正到足够的程度。可产生成像光束路径，其中照明光以各自接近垂直入射的入射角射到反射镜上，例如小于15°、小于10°、或小于8°的入射角，其有助于反射镜上的高度反射涂层的设计。瞳遮蔽被定义为最小像侧孔径角度的正弦值与成像光学系统的像侧数值孔径的比值。成像光学系统的像侧数值孔径可大于0.3。瞳遮蔽可大于0.45、可大于0.5、且可大于0.55。成像光学系统的像场尺寸至少为1mm x10mm。此类型的像场尺寸造就了成像光学系统的高产出（throughput）。像场尺寸可例如为1mm x13mm或2mm x26mm。像场尺寸对应于像平面中的区域，在该区域中，像质量优于给定阈值，即像差(例如波前误差)低于给定阈值。

在具有正好4个反射镜的成像光学系统中，可获得具有高产出的EUV光学系统，因为反射面的数量少。

根据权利要求3的成像比例已证明特别适合投射光刻。物场与像场间不同的缩小成像比例也可以不是4x，例如5x、6x、8x或10x的成像比例。

根据权利要求4的波前误差满足最高成像要求。成像光学系统在像场上也可具有最大0.9nm或0.8nm的畸变(distortion)。

举例来说，具有至少一个中间像平面的成像光学系统允许像侧数值孔径再次增加，例如可以为0.5。

像侧数值孔径亦可以为其他值，例如0.35、0.4、大于0.4、0.45、或是大于0.5的像侧数值孔径。

根据权利要求6的成像光学系统的优点对应于上面参照根据权利要求1至5的成像光学系统所描述的优点。

对于成像光学系统的给定数量的反射镜，根据权利要求7的自由形状面(freeform face)构造开启了用于校正场上的成像误差的更多自由度。

根据权利要求8的构造可由非常低的花费制造。

根据权利要求9的光学系统的优点对应于以上参照根据本发明的成像光学系统所描述的优点。照明光可被配置为浓密(heavy)光束入射方向相对于中心物场点的法线具有非常小的角度。这可产生良好的照明质量。浓密光束入射方向与法线之间的角度可至多为3°。

根据权利要求10的光学系统的构造精彩地使用反射镜之一同时引导成像光和引导照明光。这允许光学系统的紧凑设计。具有成像反射镜部分及照明反射镜部分的反射镜被构造为单片(monolithic)反射镜。成像反射镜部分位于成像光束路径中。位于照明光束路径中的照明反射镜部分与此分离。在成像反射镜部分与照明反射镜部分之间可以存在连续的无边缘(edge-free)转换。然而，这并不是必要的。也可以在两个反射镜部分之间具有不用于光束引导的转换区域。

照明光学系统可具有环形中间焦点。照明光学系统的对称性继而可适配于成像光学系统的对称性。紧凑且特别是同轴的布置是可能的，其中照明光及成像光的光束路径彼此嵌套(nested)。

根据权利要求11的光学系统的构造导致光学设计上更多的自由度，这是因为一方面物不一定要被照明，另一方面不一定要从同一侧成像物。特别地，省去了物上的反射，这增加了光学系统的产出。

根据权利要求12的投射曝光系统的优点对应于以上关于成像光学系统及光学系统所描述的优点。

根据权利要求13的投射曝光系统的优点对应于根据权利要求11的光学系统的优点。