成像光學系統(tǒng)技術方案

一種用于EUV投射光刻的成像光學系統(tǒng)（12）具有多個反射鏡（M1-M4），用于將物平面（5）中的物場（4）成像至像平面（14）中的像場（13）。成像光學系統(tǒng)的像側數(shù)值孔徑至少為0.3。成像光學系統(tǒng)具有大于0.40的瞳遮蔽。成像光學系統(tǒng)的像場尺寸至少為1mm?x?10mm。利用該成像光學系統(tǒng)，可以高成像質量將物成像。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】成像光學系統(tǒng)
本專利技術涉及一種用于EUV投射光刻的成像光學系統(tǒng)。此外，本專利技術涉及具有此類型成像光學系統(tǒng)及照射光學系統(tǒng)的光學系統(tǒng)、具有此類型光學系統(tǒng)的投射曝光系統(tǒng)、使用此類型投射曝光系統(tǒng)的結構組件的制造方法、以及由此類型方法產生的微結構或納米結構組件。
技術介紹
從US6,894,834B2及EP0267766A2獲知開頭提到的類型的成像光學系統(tǒng)。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于發(fā)展開頭所提及類型的成像光學系統(tǒng)，使得可以高成像質量成像物。根據(jù)本專利技術，認識到針對特定成像要求，具有大的瞳遮蔽(obscuration)的系統(tǒng)意外地提供了特別的優(yōu)勢。在特定光刻掩模(其亦稱作掩模母版(reticle))中，所要成像的物可以例如僅由密集線條組成。此類型的結構可由具有高瞳遮蔽的成像光學系統(tǒng)高質量地成像。由于大的瞳遮蔽，可以在成像光學系統(tǒng)的反射鏡的設計中對于環(huán)繞瞳遮蔽使用的且一般為環(huán)形的反射鏡面，利用多個自由度。已顯示了具有相對小數(shù)量的反射鏡(例如具有4個反射鏡或6個反射鏡)的成像光學系統(tǒng)是有可能的，其在所要成像的場上的成像誤差被校正到足夠的程度。可產生成像光束路徑，其中照明光以各自接近垂直入射的入射角射到反射鏡上，例如小于15°、小于10°、或小于8°的入射角，其有助于反射鏡上的高度反射涂層的設計。瞳遮蔽被定義為最小像側孔徑角度的正弦值與成像光學系統(tǒng)的像側數(shù)值孔徑的比值。成像光學系統(tǒng)的像側數(shù)值孔徑可大于0.3。瞳遮蔽可大于0.45、可大于0.5、且可大于0.55。成像光學系統(tǒng)的像場尺寸至少為1mmx10mm。此類型的像場尺寸造就了成像光學系統(tǒng)的高產出(throughput)。像場尺寸可例如為1mmx13mm或2mmx26mm。像場尺寸對應于像平面中的區(qū)域，在該區(qū)域中，像質量優(yōu)于給定閾值，即像差(例如波前誤差)低于給定閾值。在具有正好4個反射鏡的成像光學系統(tǒng)中，可獲得具有高產出的EUV光學系統(tǒng)，因為反射面的數(shù)量少。所述物場與所述像場之間的縮小成像比例至少為4x已證明特別適合投射光刻。物場與像場間不同的縮小成像比例也可以不是4x，例如5x、6x、8x或10x的成像比例。所述像場上的波前誤差至多為100mλrms滿足最高成像要求。成像光學系統(tǒng)在像場上也可具有最大0.9nm或0.8nm的畸變(distortion)。舉例來說，具有至少一個中間像平面的成像光學系統(tǒng)允許像側數(shù)值孔徑再次增加，例如可以為0.5。像側數(shù)值孔徑亦可以為其他值，例如0.35、0.4、大于0.4、0.45、或是大于0.5的像側數(shù)值孔徑。本專利技術還提供一種用于EUV投射光刻的成像光學系統(tǒng)，具有正好四個反射鏡，將物平面中的物場成像至像平面中的像場，具有至少為0.3的像側數(shù)值孔徑，具有至少為1mmx10mm的像場尺寸，且具有至多為100mλrms的波前誤差。該成像光學系統(tǒng)的優(yōu)點對應于上文描述的成像光學系統(tǒng)的優(yōu)點。對于成像光學系統(tǒng)的給定數(shù)量的反射鏡，所述反射鏡中的至少一個的反射表面可以被構造為自由形狀面(freeformface)，該自由形狀面構造開啟了用于校正場上的成像誤差的更多自由度。所有反射鏡的反射表面被構造為旋轉對稱面的構造可由非常低的花費制造。本專利技術還提供一種光學系統(tǒng)，具有根據(jù)本專利技術的成像光學系統(tǒng)，且具有照明光學系統(tǒng)，將EUV光源的照明光傳輸至所述物場。該光學系統(tǒng)的優(yōu)點對應于以上參照根據(jù)本專利技術的成像光學系統(tǒng)所描述的優(yōu)點。照明光可被配置為濃密(heavy)光束入射方向相對于中心物場點的法線具有非常小的角度。這可產生良好的照明質量。濃密光束入射方向與法線之間的角度可至多為3°。上述光學系統(tǒng)可以使用具有以下部分的反射鏡：在所述物場與所述像場之間的光束路徑中引導成像光的成像反射鏡部分、以及在所述光源與所述物場之間的光束路徑中引導照明光的照明反射鏡部分。該光學系統(tǒng)的構造精彩地使用反射鏡之一同時引導成像光和引導照明光。這允許光學系統(tǒng)的緊湊設計。具有成像反射鏡部分及照明反射鏡部分的反射鏡被構造為單片(monolithic)反射鏡。成像反射鏡部分位于成像光束路徑中。位于照明光束路徑中的照明反射鏡部分與此分離。在成像反射鏡部分與照明反射鏡部分之間可以存在連續(xù)的無邊緣(edge-free)轉換。然而，這并不是必要的。也可以在兩個反射鏡部分之間具有不用于光束引導的轉換區(qū)域。照明光學系統(tǒng)可具有環(huán)形中間焦點。照明光學系統(tǒng)的對稱性繼而可適配于成像光學系統(tǒng)的對稱性。緊湊且特別是同軸的布置是可能的，其中照明光及成像光的光束路徑彼此嵌套(nested)。上述光學系統(tǒng)可以被構造為使得能夠在所述物場中布置透射所述照明光的掩模母版，該光學系統(tǒng)的構造導致光學設計上更多的自由度，這是因為一方面物不一定要被照明，另一方面不一定要從同一側成像物。特別地，省去了物上的反射，這增加了光學系統(tǒng)的產出。本專利技術還提供一種投射曝光系統(tǒng)，具有根據(jù)本專利技術的光學系統(tǒng)，EUV光源，支撐掩模母版的掩模母版支撐件，以及支撐晶片的晶片支撐件。該投射曝光系統(tǒng)的優(yōu)點對應于以上關于成像光學系統(tǒng)及光學系統(tǒng)所描述的優(yōu)點。在上述投射曝光系統(tǒng)中，所述掩模母版支撐件可以被構造為接收透射所述照明光的掩模母版，該投射曝光系統(tǒng)的優(yōu)點對應于相應光學系統(tǒng)的優(yōu)點。本專利技術還提供一種用于制造結構組件的方法，包含以下方法步驟：提供掩模母版及晶片，借助于根據(jù)本專利技術的投射曝光系統(tǒng)，將所述掩模母版上的結構投射至所述晶片的光感層上；以及在所述晶片上產生微結構或納米結構。此外，本專利技術還提供一種根據(jù)本專利技術的方法制造的結構組件。所述制造方法以及所述組件的優(yōu)點對應于以上關于根據(jù)本專利技術的投射曝光系統(tǒng)所描述的優(yōu)點。光源可為EUV(極紫外光)光源，例如LPP(激光產生的等離子體)光源、或GDP(氣體放電產生的等離子體)光源。附圖說明下面參照附圖更詳細地描述本專利技術的實施例，其中：圖1示意地顯示用于EUV光刻的投射曝光系統(tǒng)，在垂直于物和像場的長邊的子午截面中顯示了該投射曝光系統(tǒng)的成像光學系統(tǒng)；圖2在垂直于物場和像場的短邊的子午截面中顯示了圖1的成像光學系統(tǒng)；圖3在類似于圖1的視圖中顯示了投射曝光系統(tǒng)的另一構造，其也被構造為照明反射掩模母版；圖4及圖5在類似圖1和圖3的視圖中顯示了投射曝光系統(tǒng)的兩個構造，其構造為照明透射的掩模母版，亦即透射通過的照明，其中圖4a顯示透射的掩模母版；圖6顯示了用于圖1至圖5的投射曝光系統(tǒng)中的成像光學系統(tǒng)的另一構造，其被顯示在垂直于物場和像場的長邊的子午截面中，還通過虛線顯示了用于照明反射掩模母版的照明光的輸入耦合(coupling)反射鏡；圖7在類似圖2的視圖中顯示了根據(jù)圖6的成像光學系統(tǒng)；以及圖8顯示了用于圖1至圖5的投射曝光系統(tǒng)中的成像光學系統(tǒng)的另一構造，其被顯示在垂直于物場和像場的長邊的子午截面中。具體實施方式用于光刻投射曝光以產生微結構或納米結構組件的投射曝光系統(tǒng)1具有照明光或成像光3的光源2。光源2為EUV光源，其產生波長范圍在例如5nm至30nm、特別是在5nm至15nm之間的光。特別地，光源2可為具有6.9nm或13.5nm波長的光源。亦可采用其他的EUV波長。光刻中使用的且可由適當光源產生的其他波長也可以用于照明光或成像光3，其被在投射曝光系統(tǒng)1中引導。圖1極度示意地顯示了照明光3的光束路徑。照明光學系統(tǒng)6被用于將照明光3從光源2引導本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.08.25 DE 102010039745.8;2010.08.25 US 61/376,1.一種用于EUV投射光刻的成像光學系統(tǒng)(12；39；43)，具有多個反射鏡(M1-M4、M1-M6)，將物平面(5)中的物場(4)成像至像平面(14)中的像場(13)，具有至少為0.3的像側數(shù)值孔徑，具有大于0.45的瞳遮蔽，其特征在于像場尺寸至少為1mmx10mm，以及其特征在于所述多個反射鏡正好包含四個反射鏡(M1-M4)或包含正好六個反射鏡(M1-M6)。2.如權利要求1所述的成像光學系統(tǒng)，其特征在于所述物場(4)與所述像場(13)之間的縮小成像比例至少為4x。3.如權利要求1所述的成像光學系統(tǒng)，其特征在于所述像場(13)上的波前誤差至多為100mλrms。4.如權利要求1所述的成像光學系統(tǒng)，其特征在于具有至少一個中間像平面(40)。5.一種用于EUV投射光刻的成像光學系統(tǒng)(12；43)，具有正好四個反射鏡，將物平面(5)中的物場(4)成像至像平面(14)中的像場(13)，具有至少為0.3的像側數(shù)值孔徑，具有至少為1mmx10mm的像場尺寸，具有至多為100mλrms的波前誤差，其中所述四個反射鏡中的第二個反射鏡和第三個反射鏡，或第二個反射鏡、第三個反射鏡和第四個反射鏡分別具有供成像光通過的通孔。6.如權利要求1或5所述的成像光學系統(tǒng)，其特征在于所述反射鏡(M...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：R米勒，HJ曼，
申請(專利權)人：卡爾蔡司SMT有限責任公司，
類型：
國別省市：