[发明专利]用于微光刻的投射物镜

说明书

本申请是申请日为2009年2月28日且发明名称为“用于微光刻的投射物镜”的中国专利申请No.200980110023.5的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于微光刻的投射物镜。此外，本发明涉及一种具体包括该类型的投射物镜的光学系统、包括该类型的光学系统的投射曝光设备、使用该类型的投射曝光设备产生微结构元件的方法、以及根据该方法产生的微结构元件。

背景技术

例如在US 6 266 389 B1、US 2005/0134980 A1、US 2007/0195317 A1、US 2007/0058269 A1、US 2007/0223112 A、US 6396067 B1、US 6 361 176 B1以及US 6 666 560 B2中公开了用于微光刻的投射物镜。

已知的投射物镜在它们的总透过率方面、不希望的切趾方面以及它们的空间需求方面仍然需要提高，特别是在它们被暴露到EUV照明光的情况中。

发明内容

因此，本发明的目的在于提高开头所命名的类型的投射物镜，使得提高它的总透过率，并避免或降低负面的切趾效应。作为可选或附加，投射物镜必须尽量紧凑。

根据本发明的第一方面，所述投射物镜配备了至少六个反射镜，其中至少一个所述反射镜具有自由形状表面，并且其中所述投射物镜的总长度与所述投射物镜的物像位移之间的比小于12。该类型的投射物镜可以在物平面与像平面之间具有中间像平面。这允许在最小化各个反射镜（即它们的全反射面）的尺寸的同时实现给定的成像需求。在具有中间像平面的实施例中，可以使用具有相对小半径曲率的反射镜。此外，其中可以在暴露的反射面与经过反射镜的成像光束之间保持相对较大的工作距离的物镜设计也可行。物像位移的绝对值可以大于120mm，优选地大于150mm，且更优选地大于200mm。

根据本发明的另一方面，所述投射物镜具有至少六个反射镜，其中至少一个反射镜具有自由形状反射表面。该投射物镜的像平面是物平面的下游的投射物镜的第一个场平面。如果相应地省略了在投射物镜的物平面与像平面之间的中间像平面，则这允许入射角度的范围（即成像光束入射到各个反射镜上的最大和最小入射角的差）被保持得小。这降低了对反射镜上的反射膜的要求。然后可以在高峰值反射方面或者横跨反射镜表面的均匀反射方面优化反射膜，其中，实践中可以忽略一个反射镜上的入射角的严重变化。结果是允许避免或减少不希望的切趾效应的、具有良好的总透过率的投射物镜。如果至少一个反射镜被设计为自由形状反射面，则根据本发明的投射物镜呈现出小成像误差，即使未提供中间像平面。投射物镜的所述至少六个反射镜允许容易校正成像误差。根据本发明的投射物镜可以是反射镜投射物镜，即，其中所有成像光束引导元件都是反射元件的投射物镜。

总长度（T）与物像位移（d_OIS）之间的比小于5的投射物镜是紧凑的，且确保物场与像场的良好分离。总长度与物像位移之间的比优选地小于2，更优选地小于1.5，甚至更优选小于1.1。

双锥表面的自由形状反射面允许成像误差被投射物镜最小化。其它类型的自由形状表面也可行。不能通过相对于所标记的轴旋转对称的函数描述该类型的自由形状表面，该标记的轴为反射镜表面的表面区域的法线。特别地，不能通过描述圆锥截面的类型的非球面方程描述该类型的自由形状表面；此外，为了描述反射镜表面，它们需要至少两个独立的参数。当将反射镜表面表征为自由形状表面时，光学活动的反射镜表面的边界形状不重要。自然地，从现有技术获知不具有旋转对称边界的光学活动表面。然而，仍然可以通过旋转对称函数描述该类型的光学活动表面，其中使用所述光学表面的边界不旋转对称的区域。

用于将物平面中的物场成像为像平面中的像场的用于微光刻的投射物镜包括多个反射镜，该投射物镜的总长度（T）与物像位移（d_OIS）之间的比小于2该投射物镜是紧凑的，且确保物场与像场的良好分离。总长度与物像位移之间的比优选地小于1.5，更优选小于1.1。自由形状反射表面是双锥表面的投射物镜也可以是反射镜投射物镜。