[发明专利]成像光学系统和具有此类型的成像光学系统的用于微光刻的投射曝光设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有多个反射镜的成像光学系统，其将物平面中的物场成像到像平面中的像场中。此外，本发明还涉及具有此类型的成像光学系统的投射曝光设备，用于利用此类型的投射曝光系统制造微结构或纳米结构组件的方法，以及通过此方法制造的微结构或纳米结构组件。

背景技术

US 2006/0232867A1和US 2008/0170310A1中公开了说明书开始所提及的类型的成像光学系统。

发明内容

本发明的目的是开发说明书开始所提及的类型的成像光学系统，从而获得多种小像差的可处理组合，可管理制造、以及良好的成像光通过量。

根据本发明的第一方面，通过具有权利要求1中所公开的特征的成像光学系统实现此目的。

根据本发明，认识到在成像质量没有相对大的损失的情况下，可以在光瞳遮挡系统(即具有光瞳遮挡的成像光学系统)中配置具有连续反射面的倒数第二个反射镜，即在倒数第二个反射镜的光学使用区域内没有通孔。这有助于制造具有足够反射镜厚度的该倒数第二个反射镜，还允许在该倒数第二个反射镜的面向像平面的一侧与该像平面之间具有足够大的间距，而同时最小化光瞳遮挡的尺寸。如果该倒数第二个反射镜被布置在相对于其它反射镜较薄的镜体和/或镜载体上，则对制造的该助益尤其重要。

根据本发明的第二方面，通过具有在权利要求2中公开的特征的成像光学系统实现说明书开头所提及的目的。

通过出瞳内由于光瞳遮挡而被遮蔽的面积相对于成像光学系统的出瞳的总面积的比例而产生光瞳遮挡的数值。小于5％的光瞳遮挡使得有光瞳遮挡的成像光学系统可以具有特别高的光通过量。此外，根据本发明的小遮挡可以导致对成像光学系统的成像质量(尤其是对成像对比度)的较小或者可忽略的影响。光瞳遮挡可以小于10％。光瞳遮挡可以例如是4.4％或4.0％。光瞳遮挡可以小于4％，可以小于3％，可以小于2％，甚至可以小于1％。成像光学系统的光瞳遮挡可以由反射镜之一预先确定，例如由其通孔或者由其外边界，或者由布置在物场和像场之间的成像光的光束路径中的遮挡光栏或光阑。

根据上面所描述的两个方面之一的成像光学系统的反射镜中的至少一个可以具有被设计为不能由旋转对称函数描述的自由形状面的反射面。

根据权利要求3的倒数第二个反射镜的工作间距附加地有助于它的制造。该工作间距可以是至少22mm、至少40mm、至少60mm、至少80mm、可以甚至为85mm。甚至可以对工作间距使用更大的值。工作间距被定义为像平面与最接近的反射镜(即投射光学系统的倒数第二个反射镜)的使用反射面的最接近于该像平面的部分之间的间距。像平面是成像光学系统的与倒数第二个反射镜相邻的场平面。

根据权利要求4的最大入射角有助于在此反射镜上配置高反射膜。这是有利的，尤其是在使用具有小波长的成像光的情况下，例如DUV(深紫外)、VUV(真空紫外)、或EUV(极紫外)波长。从而，尤其可以使用具有入射角的小接受带宽并因此具有相应高反射率的多层膜。成像光在光束路径中的倒数第二个反射镜上的最大入射角在成像光学系统的子午面中可以是34.5°、30°、25°、20°、16.9°、或159°。

根据权利要求5的倒数第二个反射镜的布置使得支撑该倒数第二个反射镜以及倒数第三个反射镜与倒数第二个反射镜之间的成像光束路径部分前方的成像光束路径的反射镜的支撑体可以在设计上相对比较紧凑。

作为对此的替代，可以使用根据权利要求6的倒数第二个反射镜的布置。

根据权利要求7的、倒数第三个和倒数第六个反射镜背对背的布置导致很好地使用安装空间的成像光学系统的紧凑结构。

本质上，也可以使用在单片基体的两个侧上都设置反射面(对应于被取代的反射镜布置的反射镜面)的布置来代替背对背反射镜布置。

根据权利要求8的至少一个中间像使得可以引导物场和像场之间的成像光的光束路径的成像光束路径部分靠近地越过成像光学系统的其它组件。特别地，该中间像可以布置在最后一个反射镜的通孔的区域中，这使得可以形成小的光瞳遮挡。成像光学系统也可以具有超过一个中间像，尤其是可以在物场和像场之间的成像光的光束路径中具有两个中间像。多个中间像也可以用于校正像差或简化所涉及的反射镜形状的设计。