本发明专利技术涉及照明光学部件、照明系统、投射曝光设备以及制造结构化组件的方法。用于光刻投射曝光的照明光学部件(7；28)，用于具有小于193nm的波长的照明光(3)的光束从辐射源(2)向物平面(5)中的物场(4)中的物体(12)的无分束器引导，所述物体(12)对于所述照明光(3)是反射式的，其特征在于其被设计为使得对于所述物场(4)的至少一个点，所述照明光(3)的光束至所述物场(4)的能量加权光线的入射方向(13)与所述物平面(5)的法线(14)构成小于3°的角度。
【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2010年12月3日、申请号为201080063805.0(国际申请号为PCT/EP2010/068782)、专利技术名称为“成像光学部件”的专利技术专利申请的分案申请。通过引用将美国临时申请US61/286,066的内容合并于此。
本专利技术涉及用于光刻投射曝光的照明光学部件，包含该类型成像光学部件和该类型照明光学部件的照明系统，包含该类型照明系统的投射曝光设备，依靠该类型投射曝光设备的微结构和纳米结构组件的制造方法，以及根据该类型方法制造的微结构和纳米结构组件。
技术介绍
从US2009/0073392A1，从US2008/0170310A1，以及从US6894834B2已知投射曝光设备。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及成像光学部件，其允许以高成像质量成像反射式物体。根据本专利技术，已发现小于3°的物场点的主光线角度导致反射式物体上的遮挡效应(shadingeffect)的减少或完全避免。物场点的主光线被定义为在各个物场点和成像光学部件的光瞳中心之间的连线，即使例如由于光瞳遮蔽(obscuration)而没有实际成像光线能够沿着主光线通过成像光学部件。位于整个物场的至少一半的范围中的物场点的主光线角度可小于3°。所有物场点的主光线角度也可小于3°。本专利技术的主光线角度可小于2°，可小于1°，并且特别地可为0°。因此可避免在具有6°或8°的主光线角度的传统系统中出现的不希望有的遮挡问题。从而产生允许以有利的小CD(临界尺寸)变化成像反射式物体的成像光学部件。具有本专利技术主光线角度的大孔径成像光学系统中的物方成像光线的最大反射角度尽可能小，结果遮挡问题被最小化。本专利技术的成像光学部件被设计用于无分束器(beam-splitter-free)成像。在成像光路中，因此没有如在特定现有技术照明系统中(例如在根据US6,894,834B2的图6的照明中)使用的、用于耦合(couplein)照明光以及用于通过成像光的分束器。在满足以下条件的情况下设置本专利技术的近场反射镜M：P(M)＝D(SA)/(D(SA)+D(CR))≤0.9该方程式中，D(SA)为自物场点发出的光线束在反射镜M处的子孔径直径，而D(CR)为由成像光学部件成像的有效物场的主光线在反射镜M的表面上的最大距离，其在光学系统的参考平面中测量。参考平面可为成像光学部件的对称平面或子午面。参数P(M)的定义与WO2009/024164A1中说明的参数P(M)一致。在场平面中，P(M)为0。在光瞳面中，P(M)为1。在US6894834B2的实施例中，对于所有反射镜，P(M)大于0.9。成像光学部件的至少一个反射镜可具有不大于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。若干反射镜也可具有小于0.9，小于0.8或者甚至小于0.7的P(M)值。该类型的近场反射镜可用于校正像差。特别是在扩张的(extended)场中，近场反射镜允许在整个扩张的场上校正像差。特别地，通过近场反射镜可执行远心校正。成像光学部件的成像比例，特别是从物场到像场的成像的缩小比例，可为2x，3x或者甚至4x。成像比例可绝对小于8x。在像场附近的数值孔径的为限定的情况下，充分小的成像比例导致物场附近相应较大的数值孔径，并且在限定的像场尺寸情况下导致相应较小的物场。这可用于减小遮蔽，以及特别是用于减少成像光学部件的反射镜中的通孔的宽度。成像光学部件可具有绝对小于8x，小于6x，小于5x，小于4x，小于3x以及可为2x的缩小比。绝对小的成像比例使成像光学部件中的光束的引导更容易。成像光学部件的像场的尺寸可大于1mm2，并且可特别地大于1mmx5mm，可大于5mmx5mm，以及可特别地为10mmx10mm或20mmx20mm。若成像光学部件用于光刻目的，这保证了高生产能力(throughput)。若成像光学部件用于光刻掩模或被曝光的晶片的检测，则上述“像场”用作掩模上或晶片上要被检测的场。在成像光学系统用于检测目的的该附加应用领域中，上述像场因此是检测物场。根据另一方面，该成像光学部件的第一个反射镜可为第一遮蔽反射镜组的一部分；第二反射镜的通孔可用于耦合照明光。同样地，物场和像场之间的成像光路中的最后反射镜可具有用于成像光线通过的通孔。成像光路中的最后反射镜从而可为另一遮蔽反射镜组的一部分，其可导致成像光学部件的像方的大数值孔径。具有连续的或封闭的(换句话说，未提供通孔的)反射表面的成像光学部件的反射镜允许校正成像光学部件的远心误差。至少一个设有连续反射表面的该类型的反射镜可布置在近场，并且特别是布置在成像光学部件的中间像平面的区域中。成像光学部件可被设置有第一遮蔽反射镜组和将成像光成像至像场中的第二遮蔽反射镜组，并且没有其他的遮蔽反射镜组位于二者之间。设有用于成像光线的反射的封闭反射表面的至少一个反射镜可具有如上限定的参数P(M)，该参数P(M)可不大于0.9，不到于0.8，不大于0.7，不大于0.65，并且甚至可为仅0.61。该类型的近场反射镜的优点与上述一致。根据另一方面，仅采用+/-1衍射级和/或更高衍射级用于成像。仅采用+/-1衍射级和/或更高衍射级的成像光，允许将产生零级衍射的区域用于耦合照明光线。采用至少+/-1衍射级以及甚至更高衍射级(如果必须的话)，由于未采用零级衍射，产生具有良好对比度的图像。特别地，这适用于仅+/-1衍射级用于成像。特别地，当本专利技术的成像光学系统被安装在光瞳-遮蔽光学系统中时，本专利技术的成像光学系统可特别地具有通孔(through-opening或through-bore)。在包含该类型反射镜的成像光学部件的光瞳面中，存在不是用来成像的成像光的光束的内部区域。在该区域中，可布置照明光学部件的耦合反射镜。本专利技术的成像光学部件可包含上述成像光学系统的特征的组合。在与照明光学部件(其中，照明光被以小入射角经由小照明数值孔径引导至反射式物体)合作的这种类型成像光学部件中，达到分辨率极限，而不需要布置多极和/或使用最大可能程度倾斜的入射角的照明，特别地不需要双极或四极照明。此外，对于要被成像的反射式物体上的不同的结构布置，不需要在不同多极照明布置之间转换。反射式物体可暴露于静态照明，并且可使用至少一个光阑照明和/或可使用变焦物镜照明。照明光学部件可被设计为没有特别的光瞳形成组件。特别地，照明光学部件可被设计为没有分面反射镜(facetedmirror)。根据另一方面，所述物场和所述像场之间的成像光路中的第一个反射镜可以是凹...
【技术保护点】
用于光刻投射曝光的照明光学部件(7；28)，用于具有小于193nm的波长的照明光(3)的光束从辐射源(2)向物平面(5)中的物场(4)中的物体(12)的无分束器引导，所述物体(12)对于所述照明光(3)是反射式的，其特征在于其被设计为使得对于所述物场(4)的至少一个点，所述照明光(3)的光束至所述物场(4)的能量加权光线的入射方向(13)与所述物平面(5)的法线(14)构成小于3°的角度。
【技术特征摘要】
2009.12.14 US 61/286,0661.用于光刻投射曝光的照明光学部件(7；28)，用于具有小于193nm的波长的照明光(3)
的光束从辐射源(2)向物平面(5)中的物场(4)中的物体(12)的无分束器引导，所述物体
(12)对于所述照明光(3)是反射式的，
其特征在于其被设计为使得对于所述物场(4)的至少一个点，所述照明光(3)的光束至
所述物场(4)的能量加权光线的入射方向(13)与所述物平面(5)的法线(14)构成小于3°的
角度。
2.根据权利要求1所述的照明光学部件，其特征在于：所述照明光(3)的光束至所述物
场(4)的最大入射角小于10°。
3.根据权利要求1所述的照明光学部件，其特征在于：所述照明光学部件在所述物场
(4)之前的照明光路中的最后反射镜(38)包含通孔(40)。
4.根据权利要求1所述的照明光学部件，其特征在于：所述照明光学部件(7)的第一个
反射镜(9)相对于所述照明光(3)的中间聚焦点(8)布置为使得所述中间聚焦点(8)和所述
照明光学部件(7)的所述第一个反射镜(9)之间的所述照明光(3)的光路基本与所述物场
(4)下游的所述照明光(3)的光路平行。
5.根据权利要求1所述的照明光学部件，其特征在于：所述照明光学部件(28)的第一个
反射镜(29)相对于所述照明光(3)的中间聚焦点(8)布置为使得所述中间聚焦点(8)和所述
照明光学部件(28)的所述第一个反射镜(29)之间的所述照明光(3)的光路与所述物场(4)
下游的所述照明光(3)的光束引导垂直。
6.根据权利要求5所述的照明光学部件(28)，其特征在于：所述中间聚焦点(8)和所述
照明光学部件(28)的所述第一个反射镜(29)之间的部分成像光束与所述成像光(3)的光束
交叉。
7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：HJ曼，M恩德雷斯，D莎弗，B沃姆，A赫科默，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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