将物场成像至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)，用于将成像光(3)从物场(4)引导到像场(8)中。物场(4)跨越于两个物场坐标(x，y)，法线坐标(z)垂直于这两个物场坐标。成像光(3)在第一成像光平面(xzHR)中传播穿过成像光学单元(7)的至少一个第一平面中间像(18)。在第二成像光平面(yz)中，成像光传播穿过成像光学单元(7)的至少一个第二平面中间像(19，20)。第一平面中间像(18)的数量和第二平面中间像(19，20)的数量彼此不同。结果是制造成本减少的成像光学单元。

An imaging optical unit that imagers the field to an image field, and a projective exposure device that includes this imaging optical unit.

The present invention relates to optical imaging unit projection lithography (7), which has a plurality of mirrors (M1 to M8), for the image light (3) from the field (4) to (8) in the image field. The field (4) is spanned by two physical field coordinates (x, y), and the normal coordinates (z) are perpendicular to the two physical field coordinates. The imaging light (3) propagates at least one middle image of the first plane (18) across the imaging optical unit (7) in the first imaging light plane (xzHR). In the second imaging light plane (YZ), the imaging light propagates through the middle image of at least one second plane of the imaging optical unit (7) (19, 20). The number of the middle image (18) in the first plane and the number of the intermediate images of the second plane (19, 20) are different from each other. The result is an imaging optical unit that reduces the cost of manufacturing.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将物场成像至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本专利申请要求德国专利申请DE102015206635.5和DE102015226531.5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至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种投射光学单元的光学系统、包括这种光学系统的投射曝光设备、使用这种投射曝光设备制造微结构化部件或纳米结构化部件的方法以及由该方法制造的微结构或纳米结构化部件。另外，本专利技术涉及作为这种成像光学单元的组成部分的反射镜。
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。成像光学单元实施为在两个成像光平面中具有不同数量的中间像的choristikonal类型的光学单元。该数量差可以恰好为1，但是它也可以更大，例如2或者甚至更大。由对应成像光主要传播方向(zHR)和第一笛卡尔物场坐标(x)跨越第一成像光平面(xzHR)。成像光主要传播方向(zHR)通过在由第二笛卡尔物场坐标(x)和法线坐标(z)跨越的平面中倾斜法线坐标z，直至最初在z方向上延伸的当前传播坐标zHR在成像光主要传播方向的方向上延伸来导致。因此，第一成像光平面的位置随着成像光主要传播方向的各方向变化而变化。可以使用在两个成像光平面中不同数量的中间像作为额外的设计自由度，以便例如在掠入射的反射镜的区域中使整个成像光束变窄(出于射束引导原因，这是期望的)，以确保它们的范围不变得太大、和/或在由于安装空间而必须限制的区域内。已经意识到，特别是如果旨在成像具有明显不同于1的纵横比的物场，对于成像光束在其两个横截面维度中的范围的要求在两个成像光平面中在所有方面是不同的，并且因此可以借助于choristikonal类型设计考虑这些要求。两个成像光平面中的一个成像光平面中的中间像的较大数量可以是2、可以是3或可以更多。在两个成像光平面中的中间像数量的较小数量可以是0、可以是1、可以是2或可以甚至是更多。反射镜的数量可以是6、7、8、9或10。反射镜的数量也可以是更少或者更多。原则上，中间像的位置可以沿着成像光主要传播方向在物场和像场之间的任意位置处。相应的第一平面中间像或第二平面中间像可以位于两个反射镜之间或者在一个反射镜处的反射的位置处。在各种情况下，至少一个反射镜可以位于场平面和中间像中的一个中间像之间。成像光学单元的所有反射镜可以实施为NI反射镜，即作为成像光以小于45°的入射角照射至其上的反射镜。这导致以紧凑的方式实施成像光学单元的选项。在所有反射镜上的小的入射角还促成成像光学单元的高的总传输，即高的使用光通量。在平行于成像光学单元的像平面的平面中测量的物像偏移，可以小于1000mm、可以小于800mm、可以小于600mm、可以小于400mm、可以小于300mm、可以小于200mm、可以小于180mm、以及可以特别是177.89mm。物平面可以相对于像平面以有限角度倾斜。成像光学单元可以具有在成像光束路径中、在成像光学单元的反射镜中的两个反射镜之间布置的孔径光阑，其中孔径光阑为成像光的束的整个外部横截面定界。这种孔径光阑可以设计为可以从所有侧从外部到达。借助于这种孔径光阑，可以提供成像光学单元的光瞳形状的限定的规定。孔径光阑可以位于在反射镜中的两个反射镜之间的成像光部分束路径中，其中该孔径光阑在空间上与第二平面中间像之一相邻，该第二平面中间像之一布置在反射镜中的两个反射镜之间的成像光的其他部分束路径中。这种孔径光阑的布置导致甚至在孔径光阑的区域中，以小的折叠角度实施成像光学单元的选项。成像光学单元的光瞳遮蔽可以至多为15％。限定为遮蔽的光瞳表面的表面部分(即可以不用于成像的光瞳表面)相对于整个光瞳表面的这种光瞳遮蔽对成像具有很小的影响。光瞳遮蔽可以小于15％、可以小于12％、可以小于10％以及可以是如9％。在成像光学单元的所有反射镜上的成像光的最大入射角可以小于25°。即使使用EUV光作为使用光，这种成像光的最大入射角仍促成具有高反射率的反射镜的配置。最大入射角可以小于22°。在物场下游的成像光束路径中的成像光学单元的前四个反射镜上的成像光的最大入射角可以小于20°。在前四个反射镜上成像光的这种最大入射角具有相应的优点。最大入射角可以小于19°、可以小于18°、可以小于17.5°以及可以最多是16.6°。成像光学单元的物平面可以相对于像平面以大于0°的角度倾斜。已经发现这种物平面相对于像平面的倾斜是合适的，特别是对于在所有反射镜上实现小的最大入射角而言。倾斜角可以大于1°、可以大于2°、可以大于4°、可以大于5°、可以大于7°、可以大于8°以及可以是例如10°。第一平面中间像中的一个第一平面中间像和成像光单元的第二平面中间像中的一个第二平面中间像可以位于成像光学单元的反射镜中的一个反射镜的用于成像光通过的通道开口的区域中。这种中间像布置导致整个成像光束的两个横截面的尺寸的有利缩小。如权利要求2中主张的具有至少一个掠入射的反射镜(GI反射镜；入射角大于45°)的成像光学单元的配置中，choristikonal类型的实施例的优点变得特别好。如权利要求3中主张的GI反射镜的纵横比条件导致可控的大的GI反射镜的制造成本可以相应地是合理的。当计算纵横比时，首先测量GI反射镜的反射表面的最大范围，然后相关的尺寸值除以垂直于该最大范围方向的反射表面的范围。GI反射镜的使用反射表面的纵横比可以是至多2.5、可以是至多2、可以是至多1.95、可以是至多1.9、可以是至多1.75、可以是至多1.5、可以是至多1.25、可以是至多1.2、可以是至多1.1以及也可以是至多1.05。如权利要求4中主张的中间像的数量分布导致在GI反射镜折叠平面中(即在GI反射镜上中心场点的主射线的入射平面中)成像光束能够有利地被缩小。已经发现如权利要求5和6中主张的中间像的分布特别地有利于GI反射镜的紧凑设计。可以有多个GI反射镜对，中间像在相同成像光学单元内位于该反射镜对之间。如权利要求7中主张的中间像布置导致在反射镜通道开口的区域中成像光束的有利的缩小。在具有大于1的纵横比的物场的情况下，中间像可以沿着更大的物场尺寸位于具有跨越的坐标的成像光平面中。这种中间像确保沿着由于较大的场尺寸而成像光束倾向于具有较大直径的坐标使整个成像光束更强烈的缩小。然后，只要通道开口和像场之间的距离比通道开口和中间像之间的距离大三倍以上，中间像位于通道开口的区域中。这些距离之间的比可以大于3.5、可以大于4、可以大于5、可以大于7、可以大于10或可以甚至更大。通道开口可以是具有位于其区域中的第一平面中间像中的一个和第二平面中间像中的一个的这两者的一个通道开口。也已经发现成像光学单元的choristikonal类型的设计是有利的，在如权利要求8中主张的实施例的情况下，该实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
投射光刻的成像光学单元(7；21；22；23；26；27；29)‑包括多个反射镜(M1至M8；M1至M6；M1至M7；M1至M9；M1至M10)，所述多个反射镜沿着成像光束路径将成像光(3)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‑‑第一笛卡尔物场坐标(x)，和‑‑第二笛卡尔物场坐标(y)，以及‑其中第三笛卡尔法线坐标(z)垂直于这两个物场坐标(x，y)；‑其中所述成像光学单元(7；21；22；23；26；27；29)实施为使得：‑‑所述成像光(3)在第一成像光平面(xzHR)中传播，成像光主要传播方向(zHR)位于所述第一成像光平面中，以及‑‑所述成像光(3)在所述第二成像光平面(yz)中传播，所述成像光主要传播方向(zHR)位于所述第二成像光平面中，并且所述第二成像光平面垂直于所述第一成像光平面(xzHR)；‑其中在所述第一成像光平面(xzHR)中传播的所述成像光(3)的第一平面中间像(18)的数量和在所述第二成像光平面(yz)中传播的成像光(3)的第二平面中间像(19，20；24，19，25)的数量彼此不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.14 DE 102015206635.5;2015.12.22 DE 10201521.投射光刻的成像光学单元(7；21；22；23；26；27；29)-包括多个反射镜(M1至M8；M1至M6；M1至M7；M1至M9；M1至M10)，所述多个反射镜沿着成像光束路径将成像光(3)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--第一笛卡尔物场坐标(x)，和--第二笛卡尔物场坐标(y)，以及-其中第三笛卡尔法线坐标(z)垂直于这两个物场坐标(x，y)；-其中所述成像光学单元(7；21；22；23；26；27；29)实施为使得：--所述成像光(3)在第一成像光平面(xzHR)中传播，成像光主要传播方向(zHR)位于所述第一成像光平面中，以及--所述成像光(3)在所述第二成像光平面(yz)中传播，所述成像光主要传播方向(zHR)位于所述第二成像光平面中，并且所述第二成像光平面垂直于所述第一成像光平面(xzHR)；-其中在所述第一成像光平面(xzHR)中传播的所述成像光(3)的第一平面中间像(18)的数量和在所述第二成像光平面(yz)中传播的成像光(3)的第二平面中间像(19，20；24，19，25)的数量彼此不同。2.如权利要求1所述的成像光学单元，其特征在于，所述反射镜中的至少一个反射镜(M2，M3，M5，M6；M2，M3，M4，M5；M1，M2，M3，M5，M6，M7；M2，M3，M4，M5，M6，M7；M2，M3，M4，M5，M6，M7，M8)实施为GI反射镜。3.如权利要求2所述的成像光学单元，其特征在于，所述GI反射镜(M2，M3，M5，M6；M2，M3，M4，M5；M1，M2，M3，M5，M6，M7；M2，M3，M4，M5，M6，M7；M2，M3，M4，M5，M6，M7，M8)的使用的反射表面具有的所述GI反射镜的表面尺寸的纵横比(y/x)至多为3。4.如权利要求2或3所述的成像光学单元，其特征在于，所述成像光平面(yz)与所述至少一个GI反射镜(M2，M3，M5，M6；M2，M3，M4，M5；M1，M2，M3，M5，M6，M7；M2，M3，M4，M5，M6，M7；M2，M3，M4，M5，M6，M7，M8)的折叠平面(yz)重合，在所述成像光平面(yz)中出现较大数量的中间像(19，20；24，19，25)。5.如权利要求2至4中的任一项所述的成像光学单元，其特征在于，所述中间像(19；24)中的一个中间像实施为在与所述折叠平面重合的所述成像光平面(yz)中、在所述GI反射镜(M2；M3；M4)上游的束路径中、在所述GI反射镜与在所述束路径中直接设置于其上游的反射镜之间，以及所述中间像(20；19；25)中的另一个中间像实施为在与所述折叠平面重合的所述成像光平面(yz)中、在所述GI反射镜(M2；M3；M4)下游的束路径中、在所述GI反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：M施瓦布，
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