[发明专利]成像光学系统和投射曝光设备

说明书

本申请是申请日为2008年10月11日且发明名称为“成像光学系统和投射曝光设备”的中国专利申请No.200880113387.4的分案申请。

本发明涉及成像光学系统。本发明还涉及包括该类型的成像光学系统的投射曝光设备、利用该类型的投射曝光设备来生产微结构部件的方法、和通过该方法生产的微结构部件。

从US 6,750,948 B2、US 2006/0232867 A1、EP 0 267 766 A2、US 7,209,286 B2和WO 2006/069 725 A1可知开始所提到的成像光学系统。

由于当光通过成像光学系统时在镜上的高的反射损失，在这些文件中所描述的成像光学系统具有透过性能，但当使用EUV辐射尤其是具有小于10nm的波长的EUV辐射时，不能容忍该透过性能。

因此，本发明的目的是开发开始提到的成像光学系统类型，从而创造镜的反射涂层的好条件，利用该反射涂层，当成像光通过该成像光学系统时，尤其甚至在小于10nm的EUV范围内的波长，对于成像光仍能够实现低反射损失。

通过本发明的成像光学系统，实现了该目的。

根据本发明，公开了具有多个镜的成像光学系统，该多个镜将物平面中的物场成像到像平面中的像场，其由下述比来表征：所有镜的反射表面上的成像光的最大入射角和所述成像光学系统的像方数值孔径该比小于33.8°。已经发现，具有最大入射角和数值孔径的非常低的比的成像光学系统导致，为成像光学系统的多个镜的所有反射表面提供多层涂层的可能性，该多层涂层对于入射角以低接受带宽值的代价具有高的反射率。因为在根据本发明的成像光学系统中，入射角仅非常轻微变化，所以对于入射角，可以以低接受带宽使用该类型的多层涂层。最小入射角和数值孔径的比可以小于33.0°、小于32.5°、小于32.0°、小于31.5°、甚至小于30.7°。

所述成像光学系统包括至少一个遮拦镜，该遮拦镜具有用于使成像光通过的通孔。如上述的至少一个遮拦镜使得对于给定像方数值孔径就最小化最大入射角方面有助于构建成像光学系统。

所述成像光学系统包括六个镜，其中至少三个镜、优选正好四个镜被遮挡。已经发现如上述的构造特别适于最小化最大入射角和像方数值孔径的比。

根据本发明的具有多个镜的成像光学系统，该多个镜将物平面中的物场成像到像平面中的像场，其特征在于，镜中的每一个载有用于具有小于10nm的波长的成像光的反射涂层，所述镜具有大于50%的平均反射率，所述反射涂层的单个双层的层厚随该层距成像光学系统的光轴的距离的增加而抛物线地增加。镜中的每一个载有反射涂层，从而所述镜对于波长为6.9nm的成像光具有大于58%的平均反射率。如上述的镜上的反射涂层允许小于10nm的结构分辨率。如上述的成像光学系统还具有之前已经解释过的与至少一个遮拦镜相关联的优点。利用该类型的遮拦镜，能够实现光瞳遮拦，即遮挡入射到像场上的成像光的特定入射角。利用权利要求5所述的成像光学系统，可以实现6nm的结构分辨率或者甚至更小结构的分辨率。B₄C/CsI多层可以用作反射涂层。每一多层反射涂层可以从300个B₄C/CsI双层构造。单个双层的层厚可以随该层距成像光学系统的光轴的距离的增加而抛物线地增加。以该方式，对于在镜边缘更大偏离垂直入射的入射角，镜的反射率增加。

根据本发明，用于利用波长小于10nm的成像光（3）的成像光学系统的分辨能力好于8nm、以及更甚优选好于6nm。根据本发明，具有至多为0.5的像方数值孔径的成像光学系统的分辨能力好于8nm、以及更甚优选好于6nm。具有上述的分辨能力的成像光学系统允许最精细结构的分辨率。以该方式，可以生产最高集成化的微结构或纳米结构部件。如权利要求8所述的数值孔径仍还算适于实现该分辨能力，优选最多使用0.4的像方数值孔径。这有助于构建成像光学系统。

根据本发明的成像光学系统除了所要求保护的那些外，还可以包括上述讨论的特征的组合。