一种成像光学系统（７）具有多个反射镜（Ｍ１至Ｍ６），其经由用于成像光（３）的光束路径将物平面（５）中的物场（４）成像到像平面（９）中的像场（８）中。成像光学系统（７）具有出瞳遮挡。至少一个反射镜（Ｍ１至Ｍ４）具有用于所述成像光（３）穿过的开口。所述倒数第四个反射镜（Ｍ３）是凹面的。结果使成像光学系统具有提高的成像特性，而不牺牲光通量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括多个反射镜的成像光学系统，其经由成像光的光束路径将物平面中的物场成像到像平面中的像场，所述成像光学系统包括光瞳遮挡(obscuration)。此外，本专利技术涉及一种包括此类型的成像光学系统的用于微光刻的投射曝光设备、利用此类型的投射曝光设备制造微结构组件的方法、以及利用此方法制造的微结构组件。
技术介绍
US 2008/0170310A1、US 2006/023^67Α1 和 US 6，750，948B2 公开了开头提及的类型的成像光学系统。US 6，975，385B2公开了另一成像光学系统。尤其是在用于微光刻的投射曝光设备内使用时，特别适用于在微结构或纳米结构半导体组件的制造中，存在提高开头提及的成像光学系统的成像特性的需求，例如更大的数值孔径，以获得更高分辨率。应当在不牺牲成像光学系统的光通量的情况下获得成像特性的提高。尤其在涉及以5nm至30nm之间的范围中的EUV成像光工作的成像光学系统时， 更是苛求这一点。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是改进开始所提及的成像光学系统的成像特性，而不牺牲光通量。根据本专利技术通过具有权利要求1中描述的特征的成像光学系统来实现此目的。根据本专利技术已发现光束路径中的凹面的倒数第四个反射镜使得可以设计对各个反射镜具有低的最大入射角的成像光学系统。因此，可以利用对允许的入射角的带宽具有低容限的高反射膜。结果产生具有低损耗和高光通量的成像光学系统。成像光学系统的像平面可以是中间像平面，其被包括例如两个附加的反射镜的中继光学系统成像到另一像平面中。光瞳遮挡意味着成像光学系统的至少一个光瞳平面具有不被成像光穿透的区域(关于未折叠的光束路径)。光瞳遮挡可以是中心光瞳遮挡或偏心光瞳遮挡。光瞳遮挡可以是旋转对称光瞳遮挡。特别地，光瞳遮挡可以是环形光瞳遮挡。成像光学系统的高孔径侧(通常是像侧)上的场尺寸可以具有达到二个维度的区域，两个维度中较小的一个至少为1mm。 此较小的维度可以是至少2mm或者可以甚至更大。一般地，成像光学系统的光瞳被定位为限制成像光的光学路径的孔径的像。孔径的像所在的这些平面被表示为光瞳平面。因为孔径光阑的像不一定是平面像，更一般地，与这些孔径的像近似一致的所有平面都被表示为光瞳平面。孔径光阑的平面本身也被表示为光瞳平面。如果孔径光阑没有从定义上讲如孔径光阑的像的情况一样定义平面，则与孔径光阑近似一致的那些平面被指示为光瞳平面。 成像光学系统的反射镜可以被设计为具有自由形状反射表面，其不能够有旋转对称函数描述。成像光学系统的反射镜中的至少一个可以具有此类型的自由形状反射表面。成像光学系统的入瞳是孔径光阑的像，其经由成像光学系统中位于物平面和孔径光阑之间的部分，通过将孔径光阑成像而形成。相应地，出瞳被定义为孔径光阑的像，其经由成像光学系统中位于像平面和孔径光阑之间的部分通过将孔径光阑成像而形成。当入瞳是孔径光阑的虚像时，S卩如果入瞳平面位于成像光在物平面之前的光束路径中，则其被已知为入瞳的负输入后焦距或负后焦距。在该情况中，所有物场点的主光线如其自位于物场前方(即在物场和像场之间的光束路径之外)的起点一般来传播。每个物点的主光线被定义为连接给定物点和入瞳的中心的光线。在入瞳的负输入后焦距的情况下， 所有物场点的主光线在物场上发散行进。在像点处遮蔽或遮挡的出瞳意味着此像点不能被源自孔径内的各个物点的所有光线达到。这意味着在出瞳内存在不能被源自此场点的光线达到的区域。此区域定义光瞳遮挡。光瞳的另一替代定义是成像光学系统的光路中源自物场点的单独光线相交的区域，这些单独光线被选择为使得它们关于源自这些物场点的主光线分别具有相同的照明角度。关于此替代定义，光瞳平面是这样的平面根据此替代的光瞳定义的单独光线的相交点位于其中，或光瞳平面被定义为近似不一定必须精确位于一平面中的相交点的空间分布的平面。根据权利要求2的光束路径使得可以在成像光学系统的中心光轴附近引导倒数第三和倒数第二个反射镜之间的成像光，从而导致在成像光学系统的像侧遮挡反射镜上具有最小可能的通孔。此外，这帮助在各个反射镜上获得较小的最大入射角。像场的所述法线可以是成像光学系统的反射镜的反射表面的旋转对称性的公共轴，或者是近似这些反射面的最佳拟合表面的旋转对称性的公共轴。像场可以是部分环场，即可以具有环的一部分的形状。在该情况中，这样的像场的中心(其是用于法线的典型点)被定义为沿着这样的部分环场的镜面对称轴的场范围的中点。根据权利要求3的中间像平面帮助避免光束路径的某些部分的遮挡问题，因为在中间像场平面的附近，光束路径具有较小的截面。此外，中间像产生成像光学系统的附加光瞳平面，其可以替代地用作孔径光阑或遮挡定义元件。根据权利要求4至7的中间像平面的位置帮助避免穿过最后一个反射镜之前的光束路径中的遮挡，最后一个反射镜通常具有用于光瞳平面遮挡的通孔。为了避免成像光在穿过该反射镜之前的这种遮挡，中间像平面可以位于最后一个反射镜前方某一空间距离处，该空间距离大于物平面和像平面之间的距离的20%，大于30%，大于33%，大于40%， 大于50%，大于60%，甚至大于65%。根据权利要求4的空间距离不是沿着光束路径测量， 而是中间像平面与成像光学系统内的最后一个反射镜之间的实际距离。根据权利要求8的中间光瞳平面使得可以在此反射镜上布置光瞳遮挡光栏。精确具有6个反射镜的成像光学系统使得在高质量成像特性与高光通量之间具有良好平衡的折中。该成像光学系统可以是反射成像光学系统。至少0. 4的像方数值孔径导致成像光学系统的高分辨率。像方数值孔径可以高达 0. 45，或者甚至更高。根据权利要求11或12的大像场用于获得成像光学系统的高光通量。根据权利要求13和14的最大入射角使得可以在反射镜上使用多层高反射镀膜。 中心物点的成像光主光线在倒数第四个反射镜上的最大入射角可以是至多5度，至多4度，至多3. 8度，至多3度，或者至多2. 3度。成像光在倒数第四个反射镜上的最大入射角在成像光学系统的子午面上可以是至多5度，至多4. 6度，至多4度，或者甚至至多3. 5度。根据权利要求15和16的光学特性给出了高质量的成像特性。最大波前误差(rms) 可以低至25m λ。最大畸变可以低至10nm，低至5nm，低至2nm或甚至低至1. 2nm。根据权利要求17和18的光学系统以及根据权利要求19和20的投射曝光设备的优点对应于前面关于根据本专利技术的成像光学系统所讨论的优点。投射曝光装置的光源可以是宽带光源形式，并且可以具有例如大于lnm、大于IOnm或大于IOOnm的带宽。此外，投射曝光设备可以被构造为使得其以不同波长的光源工作。其它波长(尤其是用于微光刻的波长)的光源可以与根据本专利技术的成像光学系统一起使用，例如，具有365nm、248nm、193nm、 157nm、U6nm和109nm的波长的光源，尤其是具有小于IOOnm的波长的光源。相应的优点还适用于根据权利要求21的制造方法以及由此制造的根据权利要求 22的微结构和纳米结构组件。附图说明下面将参照附图更详细地描述本专利技术的实施例，其中图1是具有成像光学系统的、用于EUV微光刻的投射曝光设备的示意图，该成像光学系统将物平面中的物场成像到像平面中的像场中；图2至图4是成像光学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．成像光学系统（７），－包括多个反射镜（Ｍ１至Ｍ６），其经由成像光（３）的光束路径，将物平面（５）中的物场（４）成像到像平面（９）中的像场（８）中，－包括出瞳遮挡，－其中在所述多个反射镜之中，至少所述光束路径中的倒数第四个反射镜（Ｍ３）具有用于所述成像光（３）穿过的开口，所述倒数第四个反射镜（Ｍ３）是凹面的。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯于尔根曼，
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：DE
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