[发明专利]用于微光刻的投射物镜

说明书

技术领域

本发明涉及用于微光刻的投射物镜，其包括至少一个带有光学元件的光 学组件，这些光学元件设置在物面和像面之间，其中光学组件包括至少一个 靠近像面设置的光学终端元件，在该光学终端元件的像朝向表面上设置有第 一浸没液体，在该光学终端元件的物朝向表面上设置有第二浸没液体，物朝 向表面包括用于使成像光进入终端元件的第一表面部分，像朝向表面包括用 于使成像光从终端元件出射的第二表面部分。

背景技术

用于微光刻的投射装置被用于在基底上产生微结构，例如用于半导体元 件的生产。这样，设置在投射物镜物面中的掩模母版或者设置在投射物镜物 面中的掩模的结构被成像到像面中，要被曝光的基底(例如晶片)位于像面。

投射物镜的光学系统典型地包括若干光学组件，每个光学组件包括多个 光学元件，例如透镜或反射镜。文献US2003/0021040A1中公开了折反射投 射光学系统的一个例子。该文献的公开内容通过引用结合于此。

在用于微光刻的数值孔径NA＞1.0的浸没透镜中，晶片前方最后的像朝 向光学元件典型地是平凸透镜，其凸表面构造成几乎为半圆形。该平凸透镜 的凸表面设置成物朝向的(掩模母版朝向的)，而该平凸透镜的平表面设置 成像朝向的(晶片朝向的)。换句话说，平凸透镜的平表面形成光学系统的 朝向像面并由此朝向基底的最后过渡表面。

为了避免反射，特别是全反射，在该平面处，在最后的像朝向光学元件 和基底之间提供浸没液体。

浸没物镜的典型构造的一个实施例在图1中示出，该图图示了浸没物镜 的终端组件1，其中浸没液体3设置成像朝向的并邻近平凸透镜2的平面2a。 该组件包括光阑4。

所述光学元件2在光学系统中的位置可以描述为平表面2a设置的接近 场(field)，而凸表面2b不得不被认为是接近光瞳的。在该系统中，没有光 学元件设置为最接近晶片，为此其两个表面都不接近光瞳。

图2和3强调只有最接近晶片的平凸透镜的平表面能够被认为是接近 场，而最接近晶片的透镜2的凸表面不得不被认为是接近光瞳的。图2示出 透镜2的凸表面2b上的不同场点的光束5的足印(footprint)。正如对接近 光瞳的表面所期望的那样，光束强烈重叠。与光轴的交点6位于光束5内部 相对中心处。

图3示出光束从透镜2出射时透镜2的平表面2a上的相同光束的足印 5’。图3中可以显然地看到，与光轴的交点6’位于相对于光束5’组的高度偏 心的位置上。存在光束5’不重叠的场点这一事实显示光学元件2的平表面 2a接近场。

包括位于光学系统终端的平凸透镜的当前浸没光学系统的一个缺点在 于，随着时间的过去平凸透镜受到浸没液体的影响。具体而言，在透镜上沉 积污染物，例如由基底表面、光漆等，这导致成像质量下降和光学元件使用 寿命缩短。

为了利用透镜物镜的使用寿命，更换终端元件是一种选择。然而，更换 平凸透镜很困难而且非常昂贵，尤其是平凸透镜由昂贵材料制成时。由于这 个原因，提出引入平板作为靠近晶片的终端光学元件，平板能够容易地替换， 从而能够在成像质量变差时被更换掉。

传统浸没光刻物镜的另一个问题是由于散射辐射造成成像质量变差。为 了大体上防止散射辐射对基底的影响，在例如光学组件之间使用了相应的光 阑。

在WO2006/128613A1、JP2004/246343A1、US2004/0001190A1、 JP2005/086148A及EP176871A1中可找到目前的浸没光刻物镜和技术。

发明内容

发明目的

针对目前的技术，本发明的一个目的是提供一种用于微光刻的光学系 统，其有利于持续改善成像质量。

技术方案

该目的通过根据专利权利要求1、2、4和21的用于微光刻的投射物镜 得以实现。有利的实施例可以由从属专利权利要求得到。