将物场成像到像场中的成像光学单元，以及包括这种成像光学单元的投射曝光设备制造技术

本发明专利技术涉及投射光刻的成像光学单元(7)，其具有多个反射镜(M1至M8)，以将成像光(3)从物场(4)引导到像场(8)中。物场(4)沿着第一、较大物场尺寸和沿着第二、较小物场尺寸由两个物场坐标(x，y)跨越。成像光学单元(7)具有至少两个掠入射反射镜(M2，M3，M5，M6)和至少一个法线入射反射镜(M4)，该法线入射反射镜(M4)布置在成像光束路径中的两个掠入射反射镜(M3，M5)之间。该法线入射反射镜(M4)的采用的反射表面具有在沿着第一反射表面坐标(x)的表面尺寸和沿着平行于第二物场尺寸的第二反射表面坐标(y)的表面尺寸之间的纵横比(x/y)，该纵横比小于4.5。结果是具有制造成本减少的成像光学单元。

Imaging optical unit for imaging object field into image field, and projection exposure apparatus including such imaging optical unit

The invention relates to an imaging optical unit (7) of projection lithography, which has a plurality of mirrors (M1 to M8) to guide the imaging light (3) from the object field (4) to the image field (8). The field (4) crosses the first and larger field sizes along the second and smaller field sizes from two field coordinates (x, y). The imaging optical unit (7) has at least two grazing incident mirrors (M2, M3, M5, M6) and at least one normal incident mirror (M4), and the normal incident mirror (M4) is arranged between the two grazing reflection mirrors (M3, M5) in the imaging beam path. The reflected surface used for the normal incident mirror (M4) has a vertical and horizontal ratio (x/y) between the surface size along the first reflection surface coordinate (x) and the surface dimension of the surface coordinate (y) parallel to the size of the second field of material field (y), which is less than 4.5. The result is an imaging optical unit with reduced manufacturing cost.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将物场成像到像场中的成像光学单元，以及包括这种成像光学单元的投射曝光设备相关申请的交叉引用本专利申请要求德国专利申请DE102015221984.4的优先权，其内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及将物场成像到像场中的成像光学单元或投射光学单元。另外，本专利技术涉及包括这样的投射光学单元的光学系统、包括这样的光学系统的投射曝光设备、使用这样的投射曝光设备来制造微结构化或纳米结构化部件的方法、以及由这个方法制造的微结构化或纳米结构化部件。
技术介绍
从JP2002/048977A、US5,891,806(其描述“邻近类型”投射曝光设备)以及从DE102015209827A1、WO2008/141686A1和WO2015/014753A1已知前文阐述类型的投射光学单元。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发前面阐述类型的成像光学单元，使得其制造成本降低。根据本专利技术，由包括权利要求1中指定的特征的成像光学单元实现该目的。成像光学单元设计为在投射光刻中使用，特别是在EUV投射光刻中使用。第二物场尺寸可以平行于投射曝光设备的扫描方向延伸，该投射曝光设备中使用成像光学单元。通常，NI反射镜的第一反射表面坐标不平行于第一笛卡尔物场坐标延伸。NI反射镜的使用的反射表面的纵横比可以是4.4。该纵横比还可以更小并且可以是4.3。该纵横比还可以更小并且可以是4.2或4.1。该纵横比可以小于4、可以小于3.8、可以小于3.5、并且可以是3.4。该纵横比可以小于3.4、可以小于3.3、可以小于3.2、并且可以是3.1。如权利要求2主张的成像光学单元被发现是特别适合的。对于具有大于1的纵横比的三个GI反射镜而言，如权利要求3主张的实施例可以确保在GI反射镜的折叠平面中的反射表面尺寸没有变得太大。第二物场尺寸经常位于该折叠平面中。如权利要求4主张的实施例有利地导致了紧凑GI反射镜尺寸。可以将使用的反射表面的最大直径的条件应用于成像光学单元中的每一个GI反射镜。最大直径可以是397.5mm。该最大直径可以小于380mm、可以小于370mm、并且可以是368.1mm。如权利要求5主张的实施例有利地导致了紧凑反射镜尺寸。特别是在成像光束路径中预先确定像侧数值孔径的最后的反射镜是有利地紧凑的。最大直径可以是840.2mm，可以小于800mm、并且可以是797.2mm。总体上，如权利要求6主张的实施例在平行于第二像场坐标延伸的尺寸的方向上是有利地紧凑的。平行于第二物场坐标的该边长可以小于1800mm以及可以是1766mm。例如，成像光学单元的像场尺寸可以大于1mmx10mm，并且可以是例如1mmx26mm或者1.2mmx26mm。如权利要求7主张的像侧数值孔径导致成像光学单元的高结构分辨率。像侧数值孔径可以是0.55或0.6并且可以甚至是更大的。如权利要求8主张的光学系统的优点对应于参考成像光学单元已经在上文解释的那些优点。光源可以是EUV光源。替代地，也可以使用DUV光源，即例如波长为193nm的光源。如权利要求9主张的投射曝光设备的优点、如权利要求10主张的制造方法的优点以及如权利要求11主张的微结构化或纳米结构化部件的优点对应于参考成像光学单元和光学系统已经在上文中解释的那些优点。特别是，半导体部件(例如存储器芯片)可以使用投射曝光设备来制造。附图说明在下文参考附图更详细地解释本专利技术的示例性实施例。附图中：图1示意性示出了EUV微光刻的投射曝光设备；图2在子午截面中示出了成像光学单元的实施例，该成像光学单元可以用作根据图1的投射曝光设备中的投射镜头，其中描绘了两个选择的场点的主光线的成像束路径以及上彗形光线和下彗形光线的成像束路径；图3示出了如从图2中的观察方向III所看到的，根据图2的成像光学单元的视图；图4示出了根据图2和3的成像光学单元的反射镜的光学使用表面的边缘轮廓的平面视图；图5以与图2相似的示意图示出了成像光学单元的其他实施例，该成像光学单元可以用作根据图1的投射曝光设备的投射镜头；图6示出了如从图5中的观察方向VI所看到的，根据图5的成像光学单元的视图；图7示出了根据图5和6的成像光学单元的反射镜的光学使用表面的边缘轮廓的平面视图；图8至图16以分别与图5至图7相似的示意图示出了成像光学单元的其他实施例，该成像光学单元可以用作根据图1的投射曝光设备的投射镜头。具体实施方式微光刻投射曝光设备1具有照明光或成像光3的光源2。光源2是EUV光源，其产生例如在5nm和30nm之间，特别是5nm和15nm之间的波长范围中的光。光源2可以是基于等离子体的光源(激光产生等离子体(LPP)、气体放电产生等离子体(GDP))或者其他基于同步加速器的光源，例如自由电子激光器(FEL)。特别是，光源2可以是具有13.5nm波长的光源或者具有6.9nm波长的光源。还可以是其他EUV波长。通常，在投射曝光设备1中引导的照明光3甚至可以是任意波长，例如可见光波长或者可以在微光刻中使用的其他波长(例如DUV、深紫外)并且为此适当的激光光源和/或LED光源是可用的(例如365nm、248nm、193nm、157nm、129nm、109nm)。在图1中非常示意性地示出了照明光3的束路径。照明光单元6用于将来自光源2的照明光3引导到物平面5中的物场4。使用投射光学单元或成像光学单元7以预先确定的缩小比例将物场4成像到像平面9中的像场8中。为了便于描述投射曝光设备1以及投射光学单元7的各种实施例，在附图中指示笛卡尔xyz坐标系，根据该坐标系，图中指示的部件的相应的位置关系是显而易见的。在图1中，x方向垂直于附图的平面行进并进入该平面。y方向朝左行进，并且z方向朝上行进。在投射光学单元7中，物场4和像场8具有弯曲的或曲形的实施例，以及特别是，形状像是部分环的实施例。像场8的曲率半径绝对值是81mm。替代地，可以用矩形形状实施物场4和像场8。物场4和像场8具有大于1的x/y纵横比。因此，物场4具有x方向上更长的物场尺寸和y方向上更短的物场尺寸。这些物场尺寸沿着场坐标x和y延伸。因此，物场4由沿着第一较大(较长)的物场尺寸的第一笛卡尔物场坐标x和沿着第二较小(较短)的物场尺寸的第二笛卡尔物场坐标y跨越。垂直于这两个物场坐标x和y的第三笛卡尔坐标z在下文也称为法向坐标。第一物场坐标x和法向坐标z跨越第一成像光平面xz，下面该第一成像光平面xz还称为弧矢面。第一成像光平面xz的跨越坐标x和z包含较大的物场尺寸x。第二物场坐标y和法向坐标z跨越第二成像光平面yz，下面该第二成像光平面还称为子午面。在图2等中示出的示例性实施例中的一个可以用于投射光学单元7。根据图2的投射光学单元7在第一成像光平面xz中以因子4缩小，并且第二成像光平面yz中以因子8缩小。投射光学单元7是变形的投射光学单元。在两个成像光平面xz、yz中其他的缩小比例也是可以的，例如3x、5x、6x、7x或大于8x的缩小比例。替代地，投射光学单元7还可以具有在两个成像光平面xz、yz中分别相同的缩小比例，例如缩小至八分之一。然后，其他的缩小比例也是可以的，例如4x、5x或甚至大于8x的缩小比例。相应的缩小比例可以或不可以带来图像翻转，其随后还通过缩小比例的适当的符号规格阐明。在根据图2的投射光学单元7的实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投射光刻的成像光学单元(7；21；22；23；24)‑包括多个反射镜(M1至M8)，所述多个反射镜将成像光(3)沿着成像光束路径从物平面(5)中的物场(4)引导到像平面(9)中的像场(8)中；‑其中所述物场(4)由以下跨越：‑‑沿着较大的第一物场尺寸的第一笛卡尔物场坐标(x)，和‑‑沿着小于所述第一物场尺寸的第二物场尺寸的第二笛卡尔物场坐标(y)，‑其中所述成像光学单元(7；21；22；23；24)具有至少两个GI反射镜(M2，M3，M5，M6)；‑其中所述成像光学单元(7；21；22；23；24)具有至少一个NI反射镜(M4)，所述至少一个NI反射镜(M4)布置在所述成像光束路径中的两个GI反射镜(M3，M5)之间；‑其中所述NI反射镜(M4)的使用的反射表面具有在以下之间的纵横比(x/y)：‑‑沿着第一反射表面坐标(x)的表面尺寸和沿着平行于所述第二物场尺寸的第二反射表面坐标(y)的表面尺寸，‑‑所述纵横比小于4.5。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.09 DE 102015221984.41.一种投射光刻的成像光学单元(7；21；22；23；24)-包括多个反射镜(M1至M8)，所述多个反射镜将成像光(3)沿着成像光束路径从物平面(5)中的物场(4)引导到像平面(9)中的像场(8)中；-其中所述物场(4)由以下跨越：--沿着较大的第一物场尺寸的第一笛卡尔物场坐标(x)，和--沿着小于所述第一物场尺寸的第二物场尺寸的第二笛卡尔物场坐标(y)，-其中所述成像光学单元(7；21；22；23；24)具有至少两个GI反射镜(M2，M3，M5，M6)；-其中所述成像光学单元(7；21；22；23；24)具有至少一个NI反射镜(M4)，所述至少一个NI反射镜(M4)布置在所述成像光束路径中的两个GI反射镜(M3，M5)之间；-其中所述NI反射镜(M4)的使用的反射表面具有在以下之间的纵横比(x/y)：--沿着第一反射表面坐标(x)的表面尺寸和沿着平行于所述第二物场尺寸的第二反射表面坐标(y)的表面尺寸，--所述纵横比小于4.5。2.根据权利要求1所述的成像光学单元，其特征在于至少四个GI反射镜(M2，M3，M6，M7)。3.根据权利要求1或2所述的成像光学单元，其特征在于至少三个GI反射镜(M2，M3，M5)，-其中所述三个GI反射镜(M2，M3，M5)的使用的反射表面具有在以下之间的纵横比(x/y)：--沿着第一反射表面坐标(...

【专利技术属性】
技术研发人员：A沃尔夫，HJ罗斯塔尔斯基，
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