成像光学系统技术方案

一种用于投射曝光系统的成像光学系统(9)，其具有至少一个变形成像光学元件(M1至M6)。这允许以第一方向上的大物方数值孔径在该方向上完全照明像场，而不必扩大要被成像的掩模母版的范围，并且不减小投射曝光系统的生产能力。

Imaging optical system

An imaging optical system (9) for projecting an exposure system having at least one deformable imaging optical element (M1 to M6). This allows the large object side numerical aperture in the first direction to completely illumination the image field in that direction without expanding the range of the mask master to be imaged, and does not reduce the production capacity of the projection exposure system.

【技术实现步骤摘要】
成像光学系统本申请是申请日为2011年9月13日且专利技术名称为“成像光学系统”的中国专利申请No.201180044617.8的分案申请。
本专利技术涉及用于投射曝光系统的成像光学系统，用于投射曝光系统的照明光学系统和具有该类型成像光学系统的光学系统。本专利技术还涉及具有该类型光学系统的投射曝光系统，用于投射曝光系统的掩模母版，借助于该投射曝光系统而制造微结构化组件的方法和通过该方法制造的组件。
技术介绍
从DE102007062198A1、US7,414,781B2、US7,682,031B2，以及从WO2010/091800A1可获知成像光学系统。从US2008/0036986A1可获知光刻系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发用于投射曝光系统的成像光学系统，使得进一步改进成像质量。根据本专利技术，意识到，随着物方数值孔径的增加，物方主光束角度必须增大，这可导致由吸收体结构引起的遮蔽效应，以及导致层传输(layertransmission)方面的问题，尤其是由掩模母版涂层引起的强切趾效应。根据本专利技术，进一步意识到，可以通过变形(anamorphically)成像光学系统，尤其是通过变形成像投射镜(lens)系统，以预定成像比例，将预定尺寸的掩模母版从物场成像至预定的照明场上，在第一成像比例的方向上，照明场被完全照明，同时第二方向上的减小成像比例对投射曝光系统的生产能力(throughput)不具有负面效应，而是能够通过合适的措施来补偿该减小成像比例。因此，变形镜系统允许在第一方向上以大物方数值孔径完全照明像面，而不必在此第一方向上扩大要被成像的掩模母版的范围，且不发生投射曝光系统的生产能力的减小，并且还允许最小化照明光的倾斜入射所引起的成像质量的损失。通过在两个主平面的方向上具有符号相同的成像比例，来避免像翻转。光学系统，尤其是在两个主平面的方向上，具有正的成像比例。优选地，所述至少一个变形成像投射镜系统具有至少两个部分镜系统，其中至少一个变形地成像。具有至少两个部分镜系统(其中至少一个变形地成像)的成像光学系统特别有利于构造，并且允许成像性质对各个要求的特别灵活的适配。特别地，第一(即物方)部分镜系统变形地成像。这可确保入射至物场上和因此反射的辐射不重叠。第二部分镜系统也是变形的(anamorphic)。它也可以是非变形的(non-anamorphic)。优选的，投射镜系统具有圆形的出瞳。像方数值孔径因此与方向无关。这确保了与取向无关的分辨率。因此，特别地，根据本专利技术的变形镜系统具有椭圆形状的入瞳。因此，椭圆的半轴彼此之间的关系与不同成像比例或不同物方数值孔径彼此之间的关系相同或相反。优选地，所述至少一个变形成像投射镜系统包含至少一个反射镜，尤其是所述反射镜的至少一个具有自由形状表面。由此，变形成像投射镜系统包含至少一个反射镜。这里，较小数量的反射镜引起较小的传输损耗(transmissionloss)。较大数量的反射镜允许对成像误差更灵活且改进的校正，并且允许更高的数值孔径。根据本专利技术，投射镜系统包含至少一个，尤其是多个，尤其是至少四个，尤其是至少六个，尤其是八个反射镜。特别地，反射镜可构造为反射EUV辐射的反射镜。具有自由形状表面的光学元件允许对成像性质的特别灵活的设计。特别是在成像光学系统的给定数量反射镜的情况下，这给出了用于校正成像误差的进一步的自由度。优选地，在第一方向上的成像比例至少为第二方向上的成像比例的一倍半大。尤其是，其至少为第二方向上的成像比例的两倍大。这里以及下文中，成像比例被用于指由成像尺寸与物体尺寸(即，要在投射镜系统的像场中成像的结构的尺寸与要在物场中成像的结构的尺寸)的比值给出的成像比例的绝对值。因此，确保了可垂直于扫描方向，在整个宽度上曝光具有预定宽度的照明场，该照明场具有预定掩模母版，尤其是具有预定尺寸的掩模母版。否则，可以补偿与照明场的宽度垂直的方向上的较小成像比例，即较强的缩小率，尤其是通过增加的扫描速度，因此该较小成像比例不具有不利的效应。特别地，与扫描方向垂直的方向上的减少的成像比例不导致生产能力的损失。优选地，方向依赖性的不同物方数值孔径允许成像光学系统的有利设计。特别是，由此可避免关于掩模上的遮蔽效应和层传输的问题。特别地，特定方向上的物方数值孔径(NAO)至少是垂直于该方向的方向上的物方数值孔径一倍半，尤其是至少两倍。优选地，照明系统具有出瞳，其形状构造为与投射镜系统的入瞳对应。根据本专利技术，因此提供了具有椭圆形出瞳的照明系统。特别地，这由椭圆形瞳分面反射镜或由瞳分面反射镜上的瞳分面的椭圆形布置来实现，该布置为所有瞳分面的包络形成椭圆形的布置。特别地，椭圆形构造的瞳分面反射镜或照明系统的出瞳的半轴彼此之间的关系与投射镜系统的不同成像比例或其入瞳的半轴彼此之间关系相同。具有大像方数值孔径、小主光束角度、和大像方扫描缝(slot)宽度的成像光学系统，允许将掩模母版的结构特别好地投射至像场中。本专利技术还提供一种用于投射曝光系统的照明光学系统，其包含至少一个瞳分面反射镜(18)，特征在于椭圆形的出瞳，该出瞳的半轴长度彼此相差至少10％。该具有椭圆形出瞳的照明光学系统特别好地适合于变形成像投射镜系统。利用瞳分面反射镜的椭圆构造，可特别容易地实现照明光学系统的椭圆出瞳。根据本专利技术的光学系统具有根据本专利技术的成像光学系统，以及照明光学系统，其用于将来自辐射源的辐射传输至物场。根据本专利技术的投射曝光系统根据本专利技术的光学系统，以及辐射源。根据本专利技术的光学系统和本专利技术的投射曝光系统的优点对应于上文结合成像光学系统已经描述的那些。优选地，上述投射曝光系统具有能够在扫描方向上位移的掩模母版保持器，以保持掩模母版，其特征在于，成像光学系统在扫描方向上的成像比例小于与扫描方向垂直的方向上的成像比例。借由该投射曝光系统，其中成像光学系统在扫描方向上的成像比例小于与该方向垂直的方向上的成像比例，可以通过较高的扫描速度完全补偿扫描方向上的生产能力损失。特别地，成像光学系统9在扫描方向上的成像比例最多为垂直于该方向的方向上的成像比例的一半。扫描方向上的成像比例和与该方向垂直的方向上的成像比例的比率尤其是1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶8、1∶10、2∶3、2∶5或3∶4。辐射源可为EUV(极紫外)光源，例如LPP(激光产生的等离子体)光源或GDP(气体放电产生的等离子体)光源。扫描方向上的临界尺寸(criticaldimension)与垂直于该方向的方向上的临界尺寸不同的掩模母版特别适合与变形成像投射光学系统一起使用。优选地依照扫描方向上和与该方向垂直的方向上的不同成像比例，构造要成像在掩模母版上的结构及其总尺寸二者。为了考虑更大的缩小率，相应地将掩模母版构造得更大，尤其是在扫描方向上。本专利技术还提供一种用于制造微结构化的组件的方法，其具有以下方法步骤：提供掩模母版和具有辐射敏感层的晶片；借助于上述投射曝光系统将掩模母版上的结构投射至晶片上的辐射敏感层。本专利技术还提供上述方法制造的组件。根据本专利技术的制造方法和根据本专利技术的组件的优点与上文参考根据本专利技术的投射曝光系统而已经描述的那些相应。附图说明借助于附图，本专利技术的进一步的优点和细节自多个实施例的说明中出现，其中：图1示意地示出了穿过用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像光学系统(9)，包含：变形成像投射镜系统(26、27)，其包括至少四个反射镜，其中：所述变形成像投射镜系统(26、27)具有第一方向上的第一成像比例和第二方向上的第二成像比例，所述第二方向与所述第一方向垂直；其中，所述第二成像比例与所述第一成像比例的比率为至少4∶3；其中，所述成像光学系统(9)为微光刻成像光学系统；以及其中，所述成像光学系统(9)具有至少0.4的像方数值孔径。

【技术特征摘要】
2010.09.15 DE 102010040811.5;2010.09.15 US 61/383,1.一种成像光学系统(9)，包含：变形成像投射镜系统(26、27)，其包括至少四个反射镜，其中：所述变形成像投射镜系统(26、27)具有第一方向上的第一成像比例和第二方向上的第二成像比例，所述第二方向与所述第一方向垂直；其中，所述第二成像比例与所述第一成像比例的比率为至少4∶3；其中，所述成像光学系统(9)为微光刻成像光学系统；以及其中，所述成像光学系统(9)具有至少0.4的像方数值孔径。2.根据权利要求1所述的成像光学系统(9)，其特征在于，所述至少一个变形成像投射镜系统具有至少两个部分镜系统(26、27)，所述至少两个部分镜系统中的至少一个变形地成像。3.根据权利要求1或2所述的成像光学系统(9)，其特征在于圆形的出瞳。4.根据权利要求1或2所述的成像光学系统(9)，其特征在于，所述至少四个反射镜的至少一个具有自由形状表面。5.根据权利要求1或2所述的成像光学系统(9)，其特征在于第一方向上的第一成像比例和第二方向上的第二成像比例，所述第二成像比例至少是所述第一成像比例的一倍半大。6.根据上述权利要求中的任一项所述的成像光学系统(9)，其特征在于，-至少0.4的像方数值孔径，-中心场点的物方主光束角度小于7...

【专利技术属性】
技术研发人员：HJ曼恩，
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