成像光学系统技术方案

一种用于EUV投射光刻的成像光学系统（12）具有多个反射镜（M1-M4），用于将物平面（5）中的物场（4）成像至像平面（14）中的像场（13）。成像光学系统的像侧数值孔径至少为0.3。成像光学系统具有大于0.40的瞳遮蔽。成像光学系统的像场尺寸至少为1mm?x?10mm。利用该成像光学系统，可以高成像质量将物成像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成像光学系统
本专利技术涉及一种用于EUV投射光刻的成像光学系统。此外，本专利技术涉及具有此类型成像光学系统及照射光学系统的光学系统、具有此类型光学系统的投射曝光系统、使用此类型投射曝光系统的结构组件的制造方法、以及由此类型方法产生的微结构或纳米结构组件。
技术介绍
从US6,894,834B2及EP0267766A2获知开头提到的类型的成像光学系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于发展开头所提及类型的成像光学系统，使得可以高成像质量成像物。根据本专利技术，认识到针对特定成像要求，具有大的瞳遮蔽(obscuration)的系统意外地提供了特别的优势。在特定光刻掩模(其亦称作掩模母版(reticle))中，所要成像的物可以例如仅由密集线条组成。此类型的结构可由具有高瞳遮蔽的成像光学系统高质量地成像。由于大的瞳遮蔽，可以在成像光学系统的反射镜的设计中对于环绕瞳遮蔽使用的且一般为环形的反射镜面，利用多个自由度。已显示了具有相对小数量的反射镜(例如具有4个反射镜或6个反射镜)的成像光学系统是有可能的，其在所要成像的场上的成像误差被校正到足够的程度。可产生成像光束路径，其中照明光以各自接近垂直入射的入射角射到反射镜上，例如小于15°、小于10°、或小于8°的入射角，其有助于反射镜上的高度反射涂层的设计。瞳遮蔽被定义为最小像侧孔径角度的正弦值与成像光学系统的像侧数值孔径的比值。成像光学系统的像侧数值孔径可大于0.3。瞳遮蔽可大于0.45、可大于0.5、且可大于0.55。成像光学系统的像场尺寸至少为1mmx10mm。此类型的像场尺寸造就了成像光学系统的高产出(throughput)。像场尺寸可例如为1mmx13mm或2mmx26mm。像场尺寸对应于像平面中的区域，在该区域中，像质量优于给定阈值，即像差(例如波前误差)低于给定阈值。在具有正好4个反射镜的成像光学系统中，可获得具有高产出的EUV光学系统，因为反射面的数量少。所述物场与所述像场之间的缩小成像比例至少为4x已证明特别适合投射光刻。物场与像场间不同的缩小成像比例也可以不是4x，例如5x、6x、8x或10x的成像比例。所述像场上的波前误差至多为100mλrms满足最高成像要求。成像光学系统在像场上也可具有最大0.9nm或0.8nm的畸变(distortion)。举例来说，具有至少一个中间像平面的成像光学系统允许像侧数值孔径再次增加，例如可以为0.5。像侧数值孔径亦可以为其他值，例如0.35、0.4、大于0.4、0.45、或是大于0.5的像侧数值孔径。本专利技术还提供一种用于EUV投射光刻的成像光学系统，具有正好四个反射镜，将物平面中的物场成像至像平面中的像场，具有至少为0.3的像侧数值孔径，具有至少为1mmx10mm的像场尺寸，且具有至多为100mλrms的波前误差。该成像光学系统的优点对应于上文描述的成像光学系统的优点。对于成像光学系统的给定数量的反射镜，所述反射镜中的至少一个的反射表面可以被构造为自由形状面(freeformface)，该自由形状面构造开启了用于校正场上的成像误差的更多自由度。所有反射镜的反射表面被构造为旋转对称面的构造可由非常低的花费制造。本专利技术还提供一种光学系统，具有根据本专利技术的成像光学系统，且具有照明光学系统，将EUV光源的照明光传输至所述物场。该光学系统的优点对应于以上参照根据本专利技术的成像光学系统所描述的优点。照明光可被配置为浓密(heavy)光束入射方向相对于中心物场点的法线具有非常小的角度。这可产生良好的照明质量。浓密光束入射方向与法线之间的角度可至多为3°。上述光学系统可以使用具有以下部分的反射镜：在所述物场与所述像场之间的光束路径中引导成像光的成像反射镜部分、以及在所述光源与所述物场之间的光束路径中引导照明光的照明反射镜部分。该光学系统的构造精彩地使用反射镜之一同时引导成像光和引导照明光。这允许光学系统的紧凑设计。具有成像反射镜部分及照明反射镜部分的反射镜被构造为单片(monolithic)反射镜。成像反射镜部分位于成像光束路径中。位于照明光束路径中的照明反射镜部分与此分离。在成像反射镜部分与照明反射镜部分之间可以存在连续的无边缘(edge-free)转换。然而，这并不是必要的。也可以在两个反射镜部分之间具有不用于光束引导的转换区域。照明光学系统可具有环形中间焦点。照明光学系统的对称性继而可适配于成像光学系统的对称性。紧凑且特别是同轴的布置是可能的，其中照明光及成像光的光束路径彼此嵌套(nested)。上述光学系统可以被构造为使得能够在所述物场中布置透射所述照明光的掩模母版，该光学系统的构造导致光学设计上更多的自由度，这是因为一方面物不一定要被照明，另一方面不一定要从同一侧成像物。特别地，省去了物上的反射，这增加了光学系统的产出。本专利技术还提供一种投射曝光系统，具有根据本专利技术的光学系统，EUV光源，支撑掩模母版的掩模母版支撑件，以及支撑晶片的晶片支撑件。该投射曝光系统的优点对应于以上关于成像光学系统及光学系统所描述的优点。在上述投射曝光系统中，所述掩模母版支撑件可以被构造为接收透射所述照明光的掩模母版，该投射曝光系统的优点对应于相应光学系统的优点。本专利技术还提供一种用于制造结构组件的方法，包含以下方法步骤：提供掩模母版及晶片，借助于根据本专利技术的投射曝光系统，将所述掩模母版上的结构投射至所述晶片的光感层上；以及在所述晶片上产生微结构或纳米结构。此外，本专利技术还提供一种根据本专利技术的方法制造的结构组件。所述制造方法以及所述组件的优点对应于以上关于根据本专利技术的投射曝光系统所描述的优点。光源可为EUV(极紫外光)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。附图说明下面参照附图更详细地描述本专利技术的实施例，其中：图1示意地显示用于EUV光刻的投射曝光系统，在垂直于物和像场的长边的子午截面中显示了该投射曝光系统的成像光学系统；图2在垂直于物场和像场的短边的子午截面中显示了图1的成像光学系统；图3在类似于图1的视图中显示了投射曝光系统的另一构造，其也被构造为照明反射掩模母版；图4及图5在类似图1和图3的视图中显示了投射曝光系统的两个构造，其构造为照明透射的掩模母版，亦即透射通过的照明，其中图4a显示透射的掩模母版；图6显示了用于图1至图5的投射曝光系统中的成像光学系统的另一构造，其被显示在垂直于物场和像场的长边的子午截面中，还通过虚线显示了用于照明反射掩模母版的照明光的输入耦合(coupling)反射镜；图7在类似图2的视图中显示了根据图6的成像光学系统；以及图8显示了用于图1至图5的投射曝光系统中的成像光学系统的另一构造，其被显示在垂直于物场和像场的长边的子午截面中。具体实施方式用于光刻投射曝光以产生微结构或纳米结构组件的投射曝光系统1具有照明光或成像光3的光源2。光源2为EUV光源，其产生波长范围在例如5nm至30nm、特别是在5nm至15nm之间的光。特别地，光源2可为具有6.9nm或13.5nm波长的光源。亦可采用其他的EUV波长。光刻中使用的且可由适当光源产生的其他波长也可以用于照明光或成像光3，其被在投射曝光系统1中引导。图1极度示意地显示了照明光3的光束路径。照明光学系统6被用于将照明光3从光源2引导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.25 DE 102010039745.8;2010.08.25 US 61/376,1.一种用于EUV投射光刻的成像光学系统(12；39；43)，具有多个反射镜(M1-M4、M1-M6)，将物平面(5)中的物场(4)成像至像平面(14)中的像场(13)，具有至少为0.3的像侧数值孔径，具有大于0.45的瞳遮蔽，其特征在于像场尺寸至少为1mmx10mm，以及其特征在于所述多个反射镜正好包含四个反射镜(M1-M4)或包含正好六个反射镜(M1-M6)。2.如权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于所述物场(4)与所述像场(13)之间的缩小成像比例至少为4x。3.如权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于所述像场(13)上的波前误差至多为100mλrms。4.如权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于具有至少一个中间像平面(40)。5.一种用于EUV投射光刻的成像光学系统(12；43)，具有正好四个反射镜，将物平面(5)中的物场(4)成像至像平面(14)中的像场(13)，具有至少为0.3的像侧数值孔径，具有至少为1mmx10mm的像场尺寸，具有至多为100mλrms的波前误差，其中所述四个反射镜中的第二个反射镜和第三个反射镜，或第二个反射镜、第三个反射镜和第四个反射镜分别具有供成像光通过的通孔。6.如权利要求1或5所述的成像光学系统，其特征在于所述反射镜(M...

【专利技术属性】
技术研发人员：R米勒，HJ曼，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：
国别省市：