[发明专利]成像光学系统、投射曝光设备、及微结构部件生产方法

说明书

本申请是申请号为200880113386.X、申请日为2008年10月2日、申请人为卡尔蔡司SMT有限责任公司、发明名称为“成像光学系统、包括该类型的成像光学系统的用于微光刻的投射曝光设备、以及利用该类型的投射曝光设备生产微结构部件的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及如权利要求1和2的前序部分所述的成像光学系统。本发明还涉及如权利要求19所述的投射曝光设备以及如权利要求21、22、23、24和25所述的用于生产微结构部件的方法。

背景技术

从US 7,046,335B2、US 2007/0153247A1、US 6,600,608B1和US 6,631,036B2可知具体用在微光刻投射曝光设备中的成像光学系统。

发明内容

本发明的一个目的是开发开始提到类型的成像光学系统，以增加其使用的灵活性。

通过以下根据本发明第一方面和第二方面提供的成像光学系统实现根据本发明的目的。

根据本发明的第一方面的成像光学系统，其仅包括镜作为光束引导光学部件并将至少一个物平面中的至少一个物场成像到至少一个像平面中的至少一个像场，其中至少两个物场，该至少两个物场空间上彼此分离并与类似空间上彼此分离的两个像场相关联；有通过成像光路共同使用的成像光学系统的至少一个光部件，成像路径至少部分地分离并呈现在彼此分离布置的物场和彼此分离布置的像场之间。

在根据本发明第一方面的成像光学系统中，仅使用镜导致光学系统提供宽带使用的可能性以及导致该光学系统中两个物场和两个像场能够同时使用且具有紧凑的结构。因此，并不是使用两个成像光学系统(如例如在US2007/0153247A1的情况中)，而是使用精确的一个成像光学系统，该成像光学系统具有由两个物场和两个像场之间的两条成像光路共同使用的至少一个光学部件，该单个成像光学系统包括两个物场和两个像场。总体结果是紧凑的成像结构。

根据本发明的第二方面的成像光学系统，其配置为成直线系统，其部件因此能够全部与同一个连续光轴相关联，且该成像光学系统将至少一个物平面中的至少一个物场成像到至少一个像平面中的至少一个像场，其中至少两个物场，该至少两个物场空间上彼此分离并与类似空间上彼此分离的两个像场相关联；至少两个物场之间的成像光路；和共同使用成像光学系统的至少一个光瞳平面的至少两个像场。

在根据本发明第一方面的成像光学系统中，由于成直线结构而可以分散不使用折叠光路。与两个物场相关联的光路优选关于光轴对称地反射延伸。成直线布置简化成像光学系统作为整体的制造且同样对实现紧凑系统作出贡献。

至少两个物场之间的距离优选为至少50mm、更优选为至少100mm、甚至更优选为至少150mm和再更优选为至少164mm。至少两个像场之间的距离产生自至少两个物场之间的距离和成像光学系统的成像因子。至少两个物场之间至少100mm的距离和10的缩小成像比例例如产生至少两个像场之间的10mm的距离。

利用成像光学系统的所用的离轴的特定镜结构，通过使用两个物场的方式，该结构能够利用根据本发明的方案而扩展，该结构最初使用的物场在尺寸上加倍，而像场尺寸也因此加倍。

优选，由至少三个部件组构成的结构，所述部件组的每一个能够与来自两个下面的组的类型相关联：场类型，其中引导来自精确的一个物场的成像光线；孔径类型，其中引导来自所有物场的成像光线。在这样的结构中，在每个情况中，总是有至少两个场部件组和至少一个孔径部件组。场部件组可以与成像光学系统的至少两个物场、至少两个像场乃至中间像场相关联。两个场部件组可以配置为结构上彼此分离。这使得可以为这些两个场部件组提供光学系统的不同品质并且还提供不同的附加部件，例如用于移动单个成像部件的驱动器(actuator)或者用于测量例如成像光学系统的光学参数的感测器。

优选，部件组中的至少一个仅包括镜。在这样的优选方式中，镜组可以配置为宽带形式并尤其允许引导具有如下波长的光，对于该波长不存在具有足够质量的透射材料。

优选，至少一个场部件组具有比至少一个孔径部件组低的数值孔径。在这样的优选方式中，相对孔径大小使得成像光学系统的紧凑结构，场部件组的光束引导部件的光学有效表面之间的空间分离仍然是可能的。