一种成像光学系统（1），其具有多个反射镜（M1-M6），该多个反射镜（M1-M6）将物平面（5）中的物场（3）成像至像平面（9）中的像场（7），该成像光学系统包括第一部分物镜（11）和第二部分物镜（13），第一部分物镜（11）将物场成像至中间像（15）上，第二部分物镜（13）将中间像成像至像场上，并包括物场和像场之间的成像光线（17）的光路中的倒数第二个反射镜（M5）、以及该光路中的最后一个反射镜（M6）。这里，倒数第二个反射镜（M5）将中间像成像至另一中间像（19）上，且最后一个反射镜将该另一中间像成像至像场上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有多个反射镜的成像光学系统，所述多个反射镜将物平面中的物场成像至像平面中的像场中。此外，本专利技术涉及具有这种光学系统的投射曝光设备，并涉及借助于这种投射曝光设备制造微结构元件的方法。
技术介绍
由US 2006/0232867A1和US 2008/0170310A1可获知开始提及类型的成像光学系统。该类型成像光学系统包含第一部分物镜和第二部分物镜，第一部分物镜将物场成像至中间像上，第二部分物镜将中间像成像至像场上。该情况中的第二部分物镜包含物场和像 场之间的成像光的光路中的倒数第二个反射镜，以及该光路中的最后ー个反射镜。
技术实现思路
本专利技术的目的是减少最后ー个反射镜的直径。该目的通过具有多个反射镜的成像光学系统实现，该多个反射镜将物平面中的物场成像至像平面中的像场中。成像光学系统包含将物场成像至中间像上的第一部分物镜和将中间像成像至像场上的第二部分物镜。第二部分物镜包含物场和像场之间的成像光的光路中的倒数第二个反射镜、以及光路中的最后ー个反射镜。在该情况中，倒数第二个反射镜和最后ー个反射镜被设计为使得倒数第二个反射镜将中间像成像至另一中间像上，且最后ー个反射镜将另一中间像成像至像场上。由于成像光学系统被设计为使得另一中间像位于在倒数第二个反射镜和最后一个反射镜之间的光路中的事实，最后ー个反射镜的直径可被减小。由于另一中间像，与在倒数第二个和最后ー个反射镜之间没有中间像的成像光学系统相比，为了使用最后ー个反射镜将中间像成像至像场上，必须增加最后ー个反射镜的光学折射能力并因而増加曲率。最后ー个反射镜更强的曲率导致弧矢(sagitta)的増大，特别是在反射镜的边缘处。因此，降低最后ー个反射镜的直径。在该成像光学系统的情况中，物平面和像平面位于离成像光学系统有限距离的位置处。当物平面和最接近物平面的光学元件之间的距离，或像平面和位于接近像平面的光学元件之间的距离小于5m吋，该距离被认为是有限的。该申请含义中的中间像被理解为物场的实像，其不是像场，而是被另一次成像(imaging)首先成像至像场中。该申请含义中的部分物镜被理解为ー个或多个光学元件的布置，该布置将成像光学系统的物场成像至中间实像，或将中间实像成像至另一中间实像，或将中间实像成像至成像光学系统的像场上。从而，在部分物镜的情况中，成像光学系统的中间像为部分物镜的物场，或部分物镜的像场，或部分物镜的物场和像场二者。在此情况中，部分物镜继而可包含两个或更多的部分物镜。因为第二部分物镜包括在第二部分物镜的两个反射镜之间的中间像，所以第二部分物镜继而包含两个部分物镜。ー个部分物镜包含倒数第二个反射镜，而另ー个部分物镜包含最后ー个反射镜。这里，最后ー个反射镜为布置在像平面直接上游的光路中的反射镜，而倒数第二个反射镜为布置在最后ー个反射镜直接上游的光路中的反射镜。倒数第二个反射镜具有正光学折射能力，以便将中间像成像至另一中间像。在一个实施例中，倒数第二个反射镜被设计为凹反射镜。最后ー个反射镜同样具有正光学折射能力，以便将另一中间像成像至像场上。在一个实施例中，最后ー个反射镜被设计为凹反射镜。在一个实施例中，最后ー个反射镜具有用于成像光通过的通孔。从而，与具有无通孔的最后ー个反射镜的成像光学系统相比，像场中的数值孔径可増加。特别是，如果最后一个反射镜没有用于成像光的通孔，则必须将光路引导越过(past)最后ー个反射镜。数值孔 径的增加将导致倒数第二个反射镜和最后ー个反射镜上的光线的入射角増大。在最后ー个反射镜的光学使用区域内的通孔具有最后ー个反射镜不反射全部成像光束的效果。依照通孔的尺寸，出现光瞳照明的遮挡，即所谓的光瞳遮挡。该情况中，光学使用区域为反射镜被成像光照射的区域。在一个实施例中，倒数第二个反射镜在其光学使用区域内不具有用于成像光通过的通孔。这不排除倒数第二个反射镜在光学使用区域外具有用于成像光通过的通孔。特别是，出于机械的理由，増大倒数第二个反射镜在光学使用区域之外的物理范围是有利的。这可导致在倒数第二个反射镜的光学使用区域之外需要用于成像光通过的通孔。在一个实施例中，倒数第二个反射镜布置在最后ー个反射镜和像场之间的成像光束之外。成像光束包含从整个物场发出并完全充满成像光学系统的孔径光阑的所有光线。如果倒数第二个反射镜在其光学使用区域内不具有用于成像光的通过的通孔，且倒数第二个反射镜被布置在最后ー个反射镜和像场之间的成像光束之外，则倒数第二个反射镜对光瞳遮挡不施加影响。此外，因此在倒数第二个反射镜和像平面之间可获得充分大的工作距离。在ー个实施例中，倒数第二个反射镜的外直径与在倒数第二个反射镜和像平面之间的工作距离的比率小于5。反射镜的外直径被定义为圆的直径，该圆一方面包围反射镜上的光学使用区域，并且另一方面具有最小的直径。光学使用区域包含成像光束的所有光线在反射镜上的入射点。反射镜的工作距离被定义为从像平面到反射镜表面上的点的最小距离，垂直于像平面测量该距离。如果倒数第二个反射镜的外直径与在倒数第二个反射镜和像平面之间的工作距离的比率具有大于5的值，则由于反射镜过分小的厚度而存在倒数第二个反射镜将变得不稳定的风险。在一个实施例中，倒数第二个反射镜的外直径与在倒数第二个反射镜和像平面之间的工作距离的比率小于2。在一个实施例中，倒数第二个反射镜的外直径小于最后ー个反射镜的外直径。在该情况中，第二部分物镜导致中间像和像场之间的数值孔径的増加。这使在第一部分物镜中的数值孔径和在第二部分物镜中的数值孔径能够在两步中增加。在另ー实施例中，倒数第二个反射镜具有在倒数第二个反射镜的光学使用区域内的用于成像光通过的通孔。例如，当倒数第二个反射镜和最后ー个反射镜具有共同的对称轴(两个反射镜表面的数学描述关于该轴旋转对称)时，出现该构造。在最后ー个反射镜处反射的成像光在至像平面的光路上通过在倒数第二个反射镜中的通孔。至少ー个反射镜或成像光学系统可具有被设计为自由形状表面，该自由形状表面不能由旋转对称函数描述。从US 2007/0058269 Al已知用于微光刻的投射曝光设备的投射物镜的反射镜的反射表面的这种自由形状表面。他们例如可由旋转对称的基准面产生。可通过以下等式数学地描述自由形状表面权利要求1.一种成像光学系统(1，501，601，701，801)，其具有多个反射镜(M1-M6，M501-506,M601-606, M701-706, M801-806)，所述多个反射镜将物平面(5，505，605，705，805)中的物场(3，503，603，703,803)成像至像平面(9，509，609，709,809)中的像场(7，507，607，707，807)，所述成像光学系统包括 第一部分物镜(11，511，611，711，811)，其将所述物场成像至中间像(15，515，615，715,815)上，以及 第二部分物镜(13，513，613，713，813)，其将所述中间像成像至所述像场上，并包含所述物场和所述像场之间的成像光(17，517，617，717，817)的光路中的倒数第二个反射镜(M5, M505, M605, M705, M807)、以及所述光路中的最后ー个反射镜(M6，M506, M606, M706,M808), 其特征在于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：HJ曼，D谢弗，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：
国别省市：
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