專利名稱：具有暗化光瞳的大孔徑物鏡的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種物鏡，特別是一種投影物鏡，尤指一種微光刻投影物鏡。根據(jù)本發(fā)明的物鏡也適用于顯微鏡或在檢查系統(tǒng)中使用。該物鏡可用在所有的波長范圍內(nèi)，也就是可用于＞193nm的波長。一種特別優(yōu)選的，但并不僅限于此的使用范圍是，應用作為微光刻投影物鏡裝置中的微光刻投影物鏡，尤其用于≤193nm的波長。
背景技術：
通常，有三個不同種類的投影物鏡，即所謂的折射物鏡、反射物鏡及折反物鏡。折射物鏡使用折射元件，例如透鏡元件，以使得光線從物面成像到像面中。反射物鏡使用反射元件，例如鏡體元件，以使得光線從物面成像到像面中，而折反物鏡不僅使用折射元件也使用反射元件，以使得光線從物面成像到像面中。
在大孔徑投影物鏡中，特別是對于超紫外光刻技術而言，在大孔徑投影物鏡的至少一些鏡體上出現(xiàn)了大的入射角。大的入射角會導致過度的反射損失，并且造成了s偏振光和p偏振光的相位差不能矯正或難以矯正。尤其是在微光刻投影物鏡的大孔徑的部位出現(xiàn)了大的入射角或通過鏡體出現(xiàn)非常大的入射角波動。
對此需加以說明的是，在根據(jù)現(xiàn)有技術的系統(tǒng)中，最后兩個鏡體的幾何上的設置基本上是根據(jù)聚焦遠心的要求來規(guī)定的。
在由US 5,686,728公開的系統(tǒng)中，對于光路中像側(cè)的最后兩個鏡體提出了一種由凸面鏡和凹面鏡構成的組合。通過這樣的凸面鏡與凹面鏡的鏡體組合雖能滿足像側(cè)的聚焦遠心的要求，然而光路中的倒數(shù)第二的鏡體上的入射角、特別是入射角波動還是非常大。
在本申請中，將一個區(qū)域的，例如在一個鏡體上的物面中的環(huán)形區(qū)域的中心區(qū)域點的主光線的入射角看作為在一個鏡體上的入射角的大小的一個特征數(shù)值。該數(shù)值也以ΘCR表示。例如在EP1434093中公開的那樣，如果過渡圖像(ZWlschenbild)位于鏡體的物理地點上，該鏡體最接近于像面(bildebene)而設置，那么能夠?qū)崿F(xiàn)像側(cè)(bildseitig)的NA＝0.5的孔徑，然而，入射角在這種系統(tǒng)中是如此的大，以至于在倒數(shù)第二個鏡體上，從物面到像面的光路中較高的光損失是無法避免的。
為了克服這個缺點，例如US 6,750,948 B2提出了一種縮微光刻-投影系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中至少一個鏡體具有一個孔，從而發(fā)生了光瞳的暗化。
在US 6,750,948中描述的系統(tǒng)中，人們需容忍光瞳的遮蔽，以使在物鏡的大孔徑部分中，特別是在光路中倒數(shù)第二的鏡體上不出現(xiàn)入射角。
然而，在US 6,750,948中所述系統(tǒng)的缺點是工作距離十分的小，該工作距離包括倒數(shù)第二鏡體的最終鏡體厚度最大僅為12mm。
這種小的工作距離尤其會對鏡體的剛性造成問題。
但在根據(jù)US 6,750,948的系統(tǒng)中，工作距離不能加大，因為一旦加大工作距離，則通過光路中倒數(shù)第二鏡體的小的鏡面直徑將會急劇地提高光瞳暗化(Pupillenobskuration)。
US 2004/0114217示出了具有像側(cè)的很大孔徑的暗化系統(tǒng)。
該系統(tǒng)的缺點在于，第一局部物鏡的鏡體按照US2004/0114217是穿孔的鏡體，也就是帶有孔的鏡體。
在第一局部物鏡中具有穿孔的鏡體的系統(tǒng)的缺點在于，其不適用于例如EUV-光刻中所需的較大區(qū)域，因為所有的鏡體都靠近光瞳設置，因此不能夠校正取決于區(qū)域的成像偏差，如聚焦遠心和扭曲。
所有在現(xiàn)有技術公開的系統(tǒng)的另一個缺點是，不適用于具有足夠反射性及角帶寬度小于50nm的結構的分辨率。
所有背景技術公開的物鏡，尤其是應用在縮微光刻的投影系統(tǒng)中時的另一個缺點是，必須應用不同的玻璃種類或相對窄帶的，并因此很昂貴的激光器來校正彩色成像誤差或者使之最小化。
寬帶光源，例如發(fā)光二極管(所謂的LEDs)也被開發(fā)用于UV區(qū)，將產(chǎn)生如此強烈的彩色像差，因此它作為光源不能應用到傳統(tǒng)的、折射光刻系統(tǒng)中。發(fā)光二極管，所謂的藍色，特別是UV區(qū)中的LEDs發(fā)出例如365nm、280nm或227nm的波長。該發(fā)光二極管的帶寬為+/-20nm和+/-50nm之間。光輸出功率的數(shù)值小于等于100mW。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術中的缺點。
特別地提出了一種大孔徑物鏡，尤其是一種投影物鏡，其特征在于，一方面具有小的入射角，另一方面，在特別優(yōu)選的實施例中規(guī)定了一種物理學上最接近于像面設置的鏡體的足夠的工作距離。優(yōu)選地設置有像側(cè)的聚焦遠心的光線導向。
在本發(fā)明的另外一個、第二個方面尤其也提出了一種系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可以分辨小于50nm的結構。這尤其適用于，以≤193nm、特別是≤157nm、更優(yōu)選是≤100nm的波長來工作的系統(tǒng)。
在本發(fā)明的另外一個、第三個方面尤其也提出了一種系統(tǒng)，其可以使用寬帶的光源(例如LEDs)，或者其可以使用不同的、分離的例如633nm和248nm的光波長。
根據(jù)本發(fā)明的微光刻投影物鏡優(yōu)選地劃分為具有至少一個鏡體的第一局部物鏡和具有至少二個其它第二鏡體的第二局部物鏡。
前述的任務在本發(fā)明的第一個方面通過一種物鏡，特別是一種微光刻投影物鏡來實現(xiàn)，該物鏡包括有第一局部物鏡，它具有至少一個鏡體；還包括第二局部物鏡，它具有主凹面鏡和副凹面鏡，其中第一局部物鏡的鏡體不具有由光束穿過的孔，該光束從物側(cè)到像側(cè)穿過投影物鏡。根據(jù)本發(fā)明，第二局部物鏡的至少兩個鏡體具有由光束的穿孔，這些鏡體設計為凹面鏡，即設計為主凹面鏡和副凹面鏡。在本申請中，“鏡體”應始終理解為鏡面表面的光學地使用的區(qū)域。該光學地使用的區(qū)域是指光束射到的區(qū)域，該光束從物面到像面穿過物鏡。由于第二個局部物鏡的兩個鏡體設計為凹面鏡，因此可以使主凹面鏡與像面具有一個距離，其大于12mm，特別是大于15mm。
主凹面鏡至像面的這樣大的距離可以一方面實現(xiàn)待照明的物體，例如晶片能夠在像面中方便地搬動操縱，但另一方面也實現(xiàn)了具有足夠鏡體厚度的鏡體的設計方案，這又提高了鏡體的穩(wěn)定性，這是因為鏡體和像面之間具有足夠的結構空間。主凹面鏡至像面的距離應理解為主凹面鏡的鏡面的頂點至像面的距離。
該距離特別優(yōu)選地為大于12mm、特別是大于15mm、特別優(yōu)選地大于30mm、尤其大于60mm。
通過根據(jù)投影物鏡的主凹面鏡的光瞳的暗化，該投影物鏡具有用于由光束的孔，該光束穿過投影物鏡，因此能夠使得投影系統(tǒng)具有像側(cè)的數(shù)值孔徑NA，NA＞0.4、優(yōu)選NA＞0.5、更優(yōu)選NA＞0.6、特別優(yōu)選地NA＞0.7。
對于具有波長≥157nm的VUV投影物鏡、DUV投影物鏡及UV投影物鏡，主凹面鏡可以設計為Mangin鏡。在Mangin鏡中，入射光束穿過透鏡材料，例如波長為157nm的CaF2或者波長193nm的SiO2，并且反射到透鏡的背面，該透鏡可以具有反射涂層。通過這種方式能夠形成很厚進而穩(wěn)定的鏡體，該鏡體僅至像面僅有很小的距離，在該距離中設置有待照明的物體。
在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施例中，第一局部物鏡的至少一個鏡體具有反射的表面，光束投射到該表面上，該光束從物面到像面穿過微光刻投影物鏡，并且反射的表面構成第一外軸的扇形段。
根據(jù)本發(fā)明的物鏡，特別是微光刻投影物鏡具有對稱軸線，該對稱軸線也稱為光學軸線。在一種優(yōu)選的實施例中，鏡體旋轉(zhuǎn)對稱于光學軸線。鏡體的外軸的扇形段或所謂的軸外(Off-Axis)-扇形段是指鏡體扇形段，該鏡體扇形段僅包括圍繞該軸線旋轉(zhuǎn)對稱的鏡面的一部分，即鏡體的外軸部分。
除第一局部物鏡(稱之為所謂的物鏡的區(qū)域組)和第二局部物鏡(也稱為中繼組)之外，在一種優(yōu)選的實施例中，微光刻投影物鏡還包括第三局部物鏡，該第三局部物鏡在從物面到像面的光路中，設計在第一局部物鏡之后，第二局部物鏡之前。
第三局部物鏡也稱為所謂的變倍組。
在本發(fā)明的一個特別有利的設計方案中，在總共由三個局部物鏡或者三個局部組構成的投影物鏡中，第一局部物鏡(所謂的區(qū)域組)將物體成像到第一過渡圖像上。
因為第一局部物鏡位于整個物鏡的局部中，該第一局部物鏡具有小的孔徑，所以即使在使用外軸的或所謂的軸外(Off-Axis)-扇形段時也實現(xiàn)了無暗化的光線導向。通過第一局部物鏡中軸外(Off-Axis)-扇形段的使用可以使與區(qū)域有關的成像偏差，例如聚焦遠心和扭曲得以校正，這是因為軸外(Off-Axis)-扇形段可以靠近區(qū)域地(feldnah)設置。
此外，在第一局部物鏡中可以形成易接近的光瞳面，其或者可以直接設置在鏡體上，或者可以設置在第一局部物鏡的兩個鏡體之間，并且在其中可以設有一個孔徑光闌及規(guī)定光瞳暗化的遮蔽元件。通過設置在光瞳面中的用于光瞳暗化的遮蔽元件，實現(xiàn)了與區(qū)域無關的光瞳暗化。如果遮蔽元件不設置在光瞳面中，從而形成一種與區(qū)域有關的光瞳暗化。但是與區(qū)域有關的光瞳暗化不適用于用來光刻成像的縮微光刻中的投影物鏡，這是因為由此會產(chǎn)生分辨率取決于區(qū)域的變化。
在一種特別有利的實施例中，第一局部物鏡包括兩個以上的，即四個鏡體，其中尤其是第一局部物鏡的四個鏡體的鏡體排列是凹-凸-凸-凹會特別有利。
第一局部物鏡的四個鏡體的鏡體排列也可以備選地是凸-凹-凸-凹。在一種特別有利的實施例中，第一鏡體的曲率半徑選擇很大，尤其是大于10000mm。在此，對于第一局部物鏡的四個鏡體的鏡體排列可以是平-凹-凸-凹或凹-凹-凸-凹。
在一種改進的實施例中，第一局部物鏡可以包括六個鏡體。對于第一局部物鏡的六個鏡體可以考慮不同的鏡體排列。那么在第一實施例中鏡體排列為凸-凹-凸-凹-凹-凸，在第二實施例中鏡體排列為凸-凹-凹-凸-凸-凹，在第三實施例中鏡體排列為凹-凹-凸-凹-凸-凹，在第四實施例中鏡體排列為凹-凸-凹-凹-凸-凹，在第五實施例中鏡體排列為凹-凸-凹-凸-凸-凹。
在一種優(yōu)選的實施例中，第一局部物鏡的第一鏡體的曲率半徑選擇地很大，優(yōu)選大于10000mm。因此，在第一局部物鏡中也可以是以下的鏡體排列，因為第一鏡體可以設計成或是平的或是凸的或是凹的凹-凹-凸-凹-凹-凸平-凹-凸-凹-凹-凸凸-凹-凸-凹-凸-凹平-凹-凸-凹-凸-凹凸-凸-凹-凹-凸-凹平-凸-凹-凹-凸-凹凸-凸-凹-凸-凸-凹平-凸-凹-凸-凸-凹為了尤其是在第一局部物鏡中從物面到像面的光路中的兩個鏡體上實現(xiàn)小的入射角，優(yōu)選地在第一局部物鏡中從物面到像面的光路中的第兩個鏡體設計為凹面鏡。
在一種改進的實施例中，物鏡，特別是微光刻投影物鏡包括有第三局部物鏡，其也稱為變倍組。第三局部物鏡優(yōu)選由至少兩個鏡體構成，在一種特別有利的實施例中由正好兩個鏡體構成。該第三局部物鏡的任務在于，將小孔徑的物鏡部分轉(zhuǎn)換為大孔徑的物鏡部分，基本上就是調(diào)整成像比例或成像倍數(shù)。當變倍組的兩個鏡體的一個設計為凸面鏡，另一個設計為凹面時，是特別有利的。如果這些鏡體被稱為第三鏡體和第四鏡體的變倍組，那么這意味著，或者優(yōu)選地將第三鏡體設計為凸面而將第四鏡體設計為凹面，或者由優(yōu)選地將第三鏡體設計為凹面而將第四鏡體設計為凸面。
微光刻投影物鏡優(yōu)選地這樣設計，使第一局部物鏡將物面成像成第一過渡圖像，第三局部物鏡將第一過渡圖像成像為第二過渡圖像，第二局部物鏡將第二過渡圖像成像到像面中。
為了使鏡體孔和由此所需的暗化，特別是光瞳暗化保持較小，有利地是將這些孔，也就是鏡體孔盡可能地保持較小。如果按照本發(fā)明的另一個方面，在包括多個鏡體的微光刻投影物鏡中，系統(tǒng)的多個過渡圖像在鏡孔附近的各個局部物鏡之間形成，那么這又是可能的。當?shù)谝贿^渡圖像物理意義上靠近于第四鏡體并且第二過渡圖像靠近于第三鏡體，那是特別有利的。物理意義上靠近意味著各自過渡圖像與鏡面的頂點的距離具有一個沿著光學軸線測量的、小于物鏡的結構長度的1/10的距離。物鏡的結構長度是指沿著光學軸線從物面到像面的距離。
如上所述，第三局部物鏡產(chǎn)生第二過渡圖像，該第二過渡圖像通常通過第三鏡體上的優(yōu)選位置對于像面是不易接近的。第二過渡圖像通過第二局部物鏡優(yōu)選地在像面中形成，從而能夠在像面之前確保一個考慮到必要的鏡體厚度而足夠的工作距離。
第三鏡體和副凹面鏡的直徑優(yōu)選地不會像US 2004/0114217 A1中的那樣相互之間有很大的差別，而是基本上相同的數(shù)量等級。在一種優(yōu)選的實施例中，兩個鏡體的直徑的差別僅為系數(shù)2。
根據(jù)一種特別優(yōu)選的實施例，在第三鏡體和副凹面鏡基本上具有相同的直徑的這種系統(tǒng)中建議副凹面鏡(d1)的直徑d1和第三鏡體(d2)的直徑d2以及兩個鏡面到過渡圖像的距離z1和z2滿足以下條件d1d2≈z1z2]]>也就是說， 的比值約等于 的比值。
在此，d1表示副凹面鏡的直徑，d2表示第三鏡體的直徑，z1表示副凹面鏡的鏡面到過渡圖像的距離，z2表示第三鏡體的鏡面到過渡圖像的距離。
發(fā)明者業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當滿足該條件時，系統(tǒng)的暗化將最小。特別可以防止光瞳暗化的不希望的放大。
在本發(fā)明的一種特別有利的實施例，從物面到像面的光路中的倒數(shù)第四和最后一個鏡體的鏡面設計為雙面鏡。在這種雙面鏡中應用了基片的兩個反射的正面和背面，其中在雙面鏡中安置例如孔的形式的孔徑孔。在這種雙面鏡中，基片的兩側(cè)在正面和背面都分別氣相噴鍍有高反射的涂層，例如波長為λ＝13nm的x光刻層由Mo/Si制成的40層對。在具有三個局部物鏡的系統(tǒng)中，從物面到像面的光路中的倒數(shù)第四鏡體、第三鏡體和最后一個鏡體是副凹面鏡。
這種雙面鏡具有的優(yōu)點是，其可以如透鏡一樣制造和理解。但是也有可能采用兩個鏡體的設計方案。然而，兩個鏡體必須以一種材料制成，該材料具有較大的剛性(例如碳化硅)。
根據(jù)有利的實施例提出，為了達到盡可能小的暗化，雙面鏡的孔徑孔(這里指通孔)設計為圓錐形的。
通過雙面鏡的設計方案實現(xiàn)了高機械穩(wěn)定性。
為了保證到像面足夠的距離，Mangin鏡也可以在UV、DUV-或VUV區(qū)中的波長上使用。
Mangin鏡的設計方案例如在光學百科全書的223頁中有說明。
在本發(fā)明的一種特別有利的設計方案中，在鏡體上的小入射角這樣地實現(xiàn)，即在從物面到像面的光路中的第二鏡體設計為凹面鏡。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，系統(tǒng)的孔徑光闌和暗化光闌不在一個地方，而是設置在兩個相互共軛的光闌面中，其中光闌面又是對于投影物鏡的入射光瞳的共軛平面，也就是所謂的光瞳面。
通過暗化光闌，如孔徑光闌遠離于鏡體的設置，不僅提供了光學上的優(yōu)點，也提供了機械上的優(yōu)點。直接設置在鏡體之前的孔徑光闌或暗化光闌將強制地雙倍地由光束穿過，以至于出現(xiàn)無法避免的光闌阻，該光闌阻將影響成像質(zhì)量。從機械的方面來看，孔徑光闌或暗化光闌接近于鏡體設置是很困難的，因為一方面所需的結構空間自身相互受到限制和局限，另一方面機械性的位置公差必須保持很小。如果像US 6,750,648公開的那樣，通過鏡體上的抗反射膜實現(xiàn)了暗化光闌，那么更換暗化光闌只能通過更換整個鏡體來實現(xiàn)，該暗化光闌也成為遮蔽光闌，這將會很復雜并且昂貴。當孔徑光闌向外限制光束并且規(guī)定外部的半徑，即所謂的孔徑半徑時，通過遮蔽光闌就規(guī)定了與區(qū)域無關的暗化，那就是說光束的內(nèi)部半徑，它從物面到像面將穿過投影系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的特別的設計方案，提出了一種具有第兩局部物鏡的微光刻投影物鏡，該局部物鏡包括兩個凹面鏡，但該投影物鏡僅具有一個第一局部物鏡，其稱為所謂的區(qū)域組。區(qū)域組僅包括所謂的軸外(Off-Axis)-鏡體扇形段。該物鏡不具有第三局部物鏡，也就是并沒有帶鏡體的變倍組，該變倍組具有用于光束的通道。這種物鏡的優(yōu)點在于，通過取消變倍組可以省掉兩個鏡體。因此，能夠增大光傳輸并且降低制造成本。在本物鏡中，變倍組的效果，即從小孔徑的區(qū)域組到大孔徑的孔徑組的中轉(zhuǎn)將通過區(qū)域組和孔徑組自己來完成。在優(yōu)選的實施例中，區(qū)域組包括六個鏡體，鏡體排列例如是凹-凹-凸-凹-凸-凹或凹-凸-凹-凸-凸-凹。在這種物鏡的特別優(yōu)選的實施例中能夠特別地實現(xiàn)無主射角并且孔徑NA＝0.7。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提出一種物鏡，利用該系統(tǒng)可以分辨出在50nm的范圍內(nèi)和更少，在波長≤193nm、特別是≤157nm、更優(yōu)選是≤100nm時的結構尺寸的構造。本發(fā)明的第二個方面通過一個系統(tǒng)而實現(xiàn)，其中該系統(tǒng)這樣構成，即像側(cè)的數(shù)值孔徑NA大于0.7。數(shù)值孔徑優(yōu)選大于0.72，優(yōu)選大于0.80，更優(yōu)選大于0.90。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第二個方面的物鏡優(yōu)選具有八個以上的鏡體，特別是至少十個?？蛇x地或額外地，根據(jù)本發(fā)明的第二個方面的物鏡可以具有圖像區(qū)，其中至少一個圖像區(qū)尺寸或圖像區(qū)度量大于1mm。
在一個特別的實施例中，大數(shù)值孔徑的系統(tǒng)的特征在于，主光線到所有鏡體上的中心區(qū)域點(feldpunkt)的入射角小于30°。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，在系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例中，該系統(tǒng)具有兩個子系統(tǒng)，第一個子系統(tǒng)和第二個子系統(tǒng)。
第一子系統(tǒng)優(yōu)選地包括不帶有中心孔的鏡體，該鏡體優(yōu)選地相對于投影物鏡的主軸外軸地設置。因此，該鏡體通過軸外(Off-Axis)-扇形段形成。第一子系統(tǒng)也稱為區(qū)域組。
第二子系統(tǒng)包括具有至少一個帶有中心孔的鏡體，第二子系統(tǒng)也稱為孔徑組。
在根據(jù)本發(fā)明的第二個方面的第一個實施例中，區(qū)域組包括八個鏡體，其劃分為具有六個鏡體的第一局部物鏡子系統(tǒng)和具有兩個鏡體的第二局部物鏡系統(tǒng)。區(qū)域組的鏡體排列優(yōu)選地為凹-凹-凸-凹-凹-凸-凸-凹。由于區(qū)域組包括八個鏡體，因此與相關區(qū)域有關的圖像誤差被很好地校正。
進一步根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，在第一實施例中，孔徑組包括兩個凹面鏡。
進一步根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，在第二個實施例中，區(qū)域組包括六個鏡體，其鏡體排列為凹-凹-凸-凹-凸-凹。區(qū)域組劃分為具有四個鏡體的第一局部物鏡子系統(tǒng)和具有兩個鏡體的第二局部物鏡子系統(tǒng)。孔徑組包括第一局部物鏡子系統(tǒng)，由兩個凹面鏡構成；第二局部物鏡子系統(tǒng)，由兩個凹面鏡構成。總之，在根據(jù)第二實施例的物鏡中，總共形成了三個過渡圖像。第二實施例的特征在于，在很小的入射角時實現(xiàn)很大的孔徑。在根據(jù)本發(fā)明的另一第二方面的第二實施例中，主光線到中心區(qū)域點的入射角小于30°。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一第二方面的第二實施例，系統(tǒng)的特征在于鏡體之間的偏移距離大。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的第三實施例中，區(qū)域組包括六個鏡體，其鏡體排列為凸-凹-凹-凸-凸-凹?？讖浇M也劃分為第一局部物鏡子系統(tǒng)和第二局部物鏡子系統(tǒng)?？讖浇M中的鏡體排列為凸-凹-凹-凹。物鏡總共具有兩個過渡圖像。物鏡尤其表征出很大的孔徑。
在本發(fā)明的第三方面中，系統(tǒng)具有至少八個鏡體，其中系統(tǒng)這樣構成，即像側(cè)的數(shù)值孔徑NA大于0.5，尤其大于0.7，其中在物面和像面的光束路徑中最大形成一個過渡圖像。
在備選的實施例中，進一步根據(jù)本發(fā)明的第三方面的系統(tǒng)具有兩個局部物鏡，并且第二物鏡具有至少一個鏡體，該鏡體具有用于穿過光束的孔。在特別的實施例中，該系統(tǒng)的特征在于，主光線至所有鏡體上的中心區(qū)域點的入射角小于30°，優(yōu)選小于26°。
在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的系統(tǒng)的一個優(yōu)選的實施例中，第一子系統(tǒng)僅包括不帶中心孔的鏡體，該鏡體優(yōu)選地外軸于投影物鏡的主軸設置。該鏡體通過所謂的軸外(Off-Axis)-扇形段形成。第一子系統(tǒng)也稱為區(qū)域組。
第二子系統(tǒng)優(yōu)選地包括至少一個具有中心孔的鏡體。第二子系統(tǒng)也稱為孔徑組。
在一個優(yōu)選的實施例中，區(qū)域組包括六個鏡體，其鏡體排列為凸-凹-凹-凸-凸-凹，并且具有光瞳中的中心遮蔽元件，該中心遮蔽元件在面積上要小于總的照明光瞳的12％。該實施例的優(yōu)點在于，光瞳的遮蔽很少。該實施例的另一優(yōu)點在于，入射光瞳具有負的截距。這實現(xiàn)了在照明系統(tǒng)中放棄兩個鏡體，因此提高了用于整體系統(tǒng)的傳輸。
在本發(fā)明的可選實施例中，區(qū)域組包括六個鏡體，其鏡體排列為凹-凹-凸-凹-凹-凸，其中第一鏡體的曲率半徑這樣大，以至于其也可以設計為平的或凸的。入射光瞳的截距在該實施例中設計為正的，從而在區(qū)域組中的鏡面上出現(xiàn)特別小的入射角，該入射角＜26°。
無需實施發(fā)明，也可以提出一些系統(tǒng)，在這些系統(tǒng)中，主光線在標度線上平行于光學軸線。為了實施對于該系統(tǒng)的照明，或者必須使用傳輸標度線(transmissionsmaske)，或者在使用反射標度線(REFL反射值exionsmaske)時，在光線路徑中安置光線分配器或半透射的鏡體。
在優(yōu)選實施例中，孔徑組包括兩個鏡體。優(yōu)選地，孔徑組的第一鏡體是凸面鏡，孔徑組的第二鏡體是凹面鏡。
在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中，區(qū)域組和孔徑組之間正好形成過渡圖像。
在優(yōu)選的實施例中，在孔徑組的第一鏡體和第八鏡體之間的光路中設置光闌，也就是在孔徑組的第二鏡體和第七鏡體之間。通過孔徑光闌這樣的設置，可以將該孔徑光闌設計為虹膜光闌，因而有足夠有效的結構空間。
可選地，光闌也被設置在區(qū)域組附近或設置在一個鏡體上。
根據(jù)本申請的物鏡，特別是投影物鏡的其它有利的設計方案及其應用尤其在從屬權利要求和所屬的


中作了描述。
這里所述的物鏡，尤其是用作光刻-投影曝光裝置中的投影物鏡。在光刻-投影曝光裝置中，照明系統(tǒng)照射設有構造的掩膜(標度線)，該標度線通過投影物鏡成像到光敏基片上。這種光刻投影曝光裝置已由背景技術充分的公開，例如US 5,212,588，US 5,003,567，US 6,452,661或US 6,195,201的EUV-光刻，以及US 6,512,641和EP 1069448的波長≤193nm的光刻。
特別優(yōu)選的是雙面磨平的照明系統(tǒng)，尤其是在該系統(tǒng)中區(qū)域磨平鏡體的區(qū)域磨面具有標度線平面中所要曝光的區(qū)域的形式，也就是在區(qū)域磨面的所要曝光的環(huán)形區(qū)域上的區(qū)域磨面設計成環(huán)形。在這種系統(tǒng)中不需要形成區(qū)域的鏡體。
微觀結構的半導體組件將通過許多單一且復雜的工序步驟來制造。在此，一個重要的工序是對光敏基片(晶片)的曝光，例如具有光膠劑(Fotolack)的硅化基底。在此，在制造單一的所謂涂層或?qū)訒r，使相應的標度線通過投影物鏡成像到晶片上。
綜上所述，本發(fā)明中說明的物鏡，特別是所描述的投影物鏡具有以下章節(jié)所述的優(yōu)點，該優(yōu)點可以單獨體現(xiàn)或綜合的體現(xiàn)。
所描述的反射式的投影物鏡的優(yōu)點是大的像側(cè)的數(shù)值孔徑。投影物鏡可以具有大的像側(cè)的數(shù)值孔徑，并且具有相對小的光線入射角，該光線射到投影物鏡的反射元件上。相應地能夠降低被反射元件反射的光線的強度波動，與投影物鏡相比較，在這種投影物鏡中，光線在較寬角度范圍內(nèi)射到一個或多個反射元件上。降低了的強度波動將便于實現(xiàn)更好的圖像質(zhì)量。此外，在此示出的投影物鏡的某些實施例具有大的像側(cè)的數(shù)值孔徑以及相對大的工作距離，這使得有足夠的結構空間例如用于晶片層，并且能夠方便地接近像面。例如，像側(cè)的工作距離可達為15mm或15mm以上。
此外，在一些實施例中，投影物鏡是像側(cè)聚焦遠心的。在某些實施例中，投影物鏡包括有鏡體，這些鏡體具有用于穿過光線的孔，其結構使得光瞳只是出現(xiàn)小的暗化。某些實施例的特征在于，很高的分辨率。例如能夠分辨出構造寬度≤50nm的投影物鏡構造。這種高分辨率可以在根據(jù)本發(fā)明的投影物鏡中與較高的像側(cè)的數(shù)值孔徑一同實現(xiàn)。投影物鏡優(yōu)選地設計用于短波，例如10nm和30nm的波長。
投影物鏡具有小投影誤差的成像。在某些實施例中，投影物鏡具有小于或等于10mλ的波前誤差。在一些實施例中，數(shù)值上的偏差最好校正到1nm。
投影物鏡可以包括一個或多個光瞳面，所述投影物鏡為了在光瞳面里安裝孔徑光闌或暗化光闌或者遮蔽光闌，可以設計為容易觸及的。
此處所述的投影物鏡可以設計用于在多個不同的波長中時工作，例如可見光范圍中的波長或UV-波長。更特別優(yōu)選的是，該實施例設計用于在EUV-波長時工作。在本發(fā)明的另一設計方案中可以有多個實施例設計成用在一種或多種波長中或者在一種波長范圍中。
在投影物鏡的某些實施例中，在相對大的像側(cè)孔徑中在標度線上具有很小的角度。例如，照明系統(tǒng)的光線能夠以相對于光學軸線＜10°或小于更小的角度(如大約7°)射到標度線上，其中投影物鏡具有大于或等于0.4的像側(cè)的數(shù)值孔徑。
在某些實施例中，投影物鏡的特性是能夠降低照明系統(tǒng)的復雜性。例如投影物鏡的射入光瞳在光路中的位置位于物面之前。換句話說，主光線從不同區(qū)域點相互參照地并且參照光學軸線地發(fā)散地射出。這使投影物鏡的入射光瞳或照明系統(tǒng)的出射光瞳容易靠近，然而在照明系統(tǒng)中并不需要一個光學元件，例如是望遠系統(tǒng)(teleskopsystem)，以使得在投影物鏡的入射光瞳處上成像出照明系統(tǒng)的出射光瞳。
在某些實施例中，投影物鏡可以具有接近于某個位置的相對大的工作空間，在該位置上光學軸線相交于物面。這能夠使得元件，特別是照明系統(tǒng)的元件接近于標度線設置。在一些實施例中，這可以能夠這樣來實現(xiàn)，即投影物鏡這樣構成或設計，使鏡體在物理意義上最靠近于物面定位，相對遠地遠離于光學軸線。在這樣的多個實施例中，從投影物鏡的標度線射向第一鏡體的光束與從投影物鏡的從第二鏡體射向第三鏡體的光束相交。
通過公開，在本申請中也包括了特征的所有組合，盡管這些特征只是單獨地提出，而不是明確地按組合來描述。

本發(fā)明現(xiàn)在根據(jù)附圖來詳細地說明，但這些實施例并不構成對本發(fā)明的限定。本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征將由以下示例的說明書來提出。示出
圖1a縮微光刻-投影曝光裝置的示意圖，圖1b射到一個像面的物體上的光線錐體(Stahlkonus)，圖1c鏡面的截面圖，穿過投影物鏡的光線的多條光線射到該鏡面上，圖1d具有孔的鏡體的示例，該孔用于透射光束，圖1e不具有用于光束的孔的鏡體的示例，圖1f子午平面中的局部物鏡的示例，圖1g子午平面中的可選局部物鏡的示例，圖1h在子午平面中由具有孔的鏡體構成的局部物鏡，圖1i局部物鏡的可選示例，該局部物鏡由多個鏡體構成，這些鏡體都在子午平面中并含有孔，圖1j在鏡體上帶有暗化光闌或遮蔽光闌的投影物鏡的設計方案，圖1k在兩個鏡體之間的光路中帶有遮蔽光闌的投影物鏡的設計方案，圖1l-m在兩個鏡體之間的光路中帶有遮蔽光闌以及固定裝置的投影物鏡的設計方案，圖1n環(huán)形區(qū)的示例，例如在像面中形成該環(huán)形區(qū)，圖1o像側(cè)的自由工作距離的定義，
圖1p在物鏡部分中帶有較差的光路的投影物鏡的設計方案，圖1q帶有數(shù)值孔徑NA＝0.54并六倍放大的8鏡體系統(tǒng)的第一實施例，圖2帶有數(shù)值孔徑NA＝0.5并四倍放大的8鏡體系統(tǒng)的第二實施例，圖3帶有數(shù)值孔徑NA＝0.5并五倍放大的8鏡體系統(tǒng)的第三實施例，圖4帶有數(shù)值孔徑NA＝0.5并六倍放大的8鏡體系統(tǒng)的第四實施例，圖5帶有數(shù)值孔徑NA＝0.5并八倍放大的8鏡體系統(tǒng)的第五實施例，圖6a帶有數(shù)值孔徑NA＝0.6并8倍放大的8鏡體系統(tǒng)的第六實施例，圖6b帶有數(shù)值孔徑NA＝0.6并8倍放大的8鏡體系統(tǒng)的第七實施例，圖6c帶有數(shù)值孔徑NA＝0.6并8倍放大的8鏡體系統(tǒng)的第八實施例，圖6d帶有數(shù)值孔徑NA＝0.6并8倍放大的8鏡體系統(tǒng)的第九實施例，圖6e帶有數(shù)值孔徑NA＝0.7并8倍放大的8鏡體系統(tǒng)的第十實施例，
圖7帶有數(shù)值孔徑NA＝0.75并八倍放大的1 0鏡體系統(tǒng)的第一實施例，圖8帶有數(shù)值孔徑NA＝0.75并八倍放大的10鏡體系統(tǒng)的第二實施例，圖9帶有兩個過渡圖像的10鏡體物鏡的第三實施例，圖10帶有數(shù)值孔徑NA＝0.72并八倍放大的10鏡體系統(tǒng)的第四實施例，圖11帶有數(shù)值孔徑NA＝0.70并八倍放大的10鏡體系統(tǒng)的第五實施例，圖12帶有數(shù)值孔徑NA＝0.72并八倍放大的10鏡體系統(tǒng)的第六實施例，圖13在第二或第三局部物鏡的范圍內(nèi)的第二過渡圖像的位置，圖14在第二或第三局部物鏡的雙鏡體中的最佳化的過渡圖像位置，圖15帶有Mangin鏡體的第二局部物鏡的實施例，圖16NA＝0.7并八倍放大的10鏡體系統(tǒng)的第七實施例，圖17NA＝0.5并八倍放大且凹面鏡作為在從物面到像面的光路中的第二鏡體的6鏡體系統(tǒng)的第一實施例，圖18NA＝0.5并八倍放大的另一6鏡體系統(tǒng)的實施例，
圖19具有微光刻投影物鏡的照明系統(tǒng)，該投影物鏡具有暗化光闌，圖20帶有用于小于50nm結構成像的大孔徑NA＝0.72的10鏡體物鏡的第一實施例，圖21帶有用于小于50nm結構的成像的大孔徑NA＝0.85的10鏡體物鏡的第二實施例，圖22帶有用于小于50nm結構的成像的大孔徑NA＝0.90的10鏡體物鏡的第三實施例，圖23帶有像側(cè)的數(shù)值孔徑NA＝0.70并八倍放大的8鏡體系統(tǒng)的第一實施例，圖24帶有像側(cè)的數(shù)值孔徑NA＝0.70并八倍放大的8鏡體系統(tǒng)的第二實施例。
具體實施例方式
在圖1a到1p中根據(jù)附圖詳細地說明了總的發(fā)明理念，該發(fā)明理念使用在許多個實施例中并涉及到多個實施例。
在圖1a中示出了縮微光刻-投影曝光裝置2100?？s微光刻-投影曝光裝置包括光源2110；照明系統(tǒng)2120；投影物鏡2101以及結構支承或工作面2130。此外，示出了笛卡爾的坐標系統(tǒng)。光源2110的光線輸送到照明系統(tǒng)2120。照明系統(tǒng)2120將影響來自于光源2110的光線，或者在該照明系統(tǒng)中對光線進行均勻化，或在其中將光線的光束2122引導到掩膜2140上，該膜位于物面2103中，投影物鏡2101使從掩膜2140反射到基片面2150上的光線成像，該基片面位于像面2102中。投影物鏡2101的像側(cè)上的光束以參考標識2152表示?；?150由結構支承2130支撐或支承，其中結構支承2130使基片2150相對于投影物體2101運動，從而投影物鏡2101將掩膜2140在基片2150的不同部位上成像。
投影物鏡2101包括光學軸線2105。如圖1a中所示，投影物鏡2101使一部分的掩膜2140在像面2102中成像，該部分掩膜不包括投影物鏡2101的光學軸線。在未示出的可選設計方案中，也可以使位于投影物鏡的光學軸線HA上的物體在像面2102中成像。光源2110這樣來選擇，即該光源提供工作波長λ的電磁光線，縮微光刻-投影曝光裝置2100通過該光線來工作。在多個實施例中，光源2110是一種激光光源，例如激光等離子光源，用于發(fā)射EUV光線或波長248nm的KrF激光或193nm的ArF激光?？蛇x地，也可以不使用激光光源，例如用發(fā)光二極管(LED)，其發(fā)射電磁光譜中藍色或UV區(qū)中的光線，該光線例如是365nm、280nm或227nm的波長。
縮微光刻-投影曝光裝置的工作波長λ位于電磁光譜的紫外線區(qū)或超紫外線(EUV)區(qū)中。工作波長可小于等于400nm，小于等于300nm，特別小于等于200nm，尤其小于等于100nm。在實施例中，工作波長可以例如設置在193nm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在157nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在EUV波長范圍內(nèi)，尤其在13nm左右的范圍內(nèi)。
使用特別短波的光線是尤其理想的，因為總的來看，投影物鏡的分辨率與使用的工作波長大約是成比例的。所以，使用較短的波長的投影物鏡比同樣使用較長波長的物鏡能夠分辨出圖像的更小的結構。
照明系統(tǒng)2120包括光學組件，其具有帶有更加均勻的強度輪廓的準直的光線。照明系統(tǒng)2120還包括另外的光學儀器，以使光束2122引導到掩膜2140上。在特別優(yōu)選的實施例中，照明系統(tǒng)包括另外的組件，這些組件具有光束的某種偏振特征。
像面2103至物面2102的距離為L，該距離也稱為投影物鏡2101的結構長度BL。一般來說，該結構長度取決于投影物鏡2101的特殊的設計方案以及波長，縮微光刻-投影曝光裝置2100以該波長來工作。在描述的多個實施例中，結構長度處在一米到大約三米的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在大約1.5m到2.5m的范圍內(nèi)。
在某些實施例中，結構長度小于2m，例如小于1.9m，優(yōu)選小于1.8m，更優(yōu)選小于1.7m，特別優(yōu)選小于1.6m，尤其小于1.5m。
投影物鏡2101具有成像系數(shù)，其關系到物面2103中區(qū)域的外形尺寸與像面2101中的成像區(qū)域的相應外形尺寸的比例。通常應用在光刻裝置中的投影物鏡是縮小-投影物鏡，也就是說，圖像的尺寸要小于物體的尺寸。因此在多個實施例中，投影物鏡2101可能在產(chǎn)生像面2102中產(chǎn)生一個區(qū)域，其尺寸與物面2103中的尺寸相比減小一個系數(shù)為2倍或以上，優(yōu)選3倍或以上，特別是4倍或以上，更優(yōu)選是5倍或以上，特別優(yōu)選是6倍或以上，優(yōu)選7陪或以上，特別是8倍或以上，更優(yōu)選是9倍或以上，特別優(yōu)選是10倍或以上。但也可以開發(fā)出一種投影物鏡，該物鏡具有放大的圖像或與物體相同尺寸的圖像。
在圖1b中示出了光束的邊緣光線2152，該邊緣光線使物體在像面2102中成像。邊緣光線2152限定了光線錐體。
光線錐體的角度關系到投影物鏡2101的像側(cè)的數(shù)值孔徑(NA)。像側(cè)的數(shù)值孔徑可以表示為NA＝n0*sinΘmax，
其中n0涉及介質(zhì)的折射指數(shù)，該介質(zhì)鄰接于基片2150。該介質(zhì)例如可以是空氣、氮氣、水或真空。Θmax是通過投影物鏡2101的邊緣光線而限定的角度。
一般來說，投影物鏡2101具有相對大的像側(cè)的數(shù)值孔徑NA。例如在多個實施例中，投影物鏡2101的像側(cè)的數(shù)值孔徑NA大于0.4，特別是大于0.45，特別是大于0.5，特別是大于0.55，特別是大于0.6，特別是大于0.65，特別是大于0.7，特別是大于0.75，特別是大于0.8，特別是大于0.85，特別是大于0.9。通常，投影物鏡2101的分辨率根據(jù)波長λ和像側(cè)的數(shù)值孔徑而變化。
投影孔徑的分辨率可以利用波長和數(shù)值孔徑通過以下公式來估算。
R=k·λNA]]>在此，R表示為投影物鏡可以分辨的最小尺寸，k是無因次系數(shù)并且稱為處理因子。處理因子k根據(jù)不同的系數(shù)來變化，例如保護材料的偏振特性。典型地k處于0.4到0.8的范圍之間，對于特殊的應用領域，k也可以在0.4以下及0.8以上。
在多個實施例中，投影物鏡2101具有相對高的分辨率，也就是說，R的值相對較小。例如R的值可設定為小于等于150nm，優(yōu)選小于等于130nm，更優(yōu)選小于等于100nm，特別優(yōu)選小于等于75nm，更優(yōu)選小于等于50nm，優(yōu)選小于等于40nm，更優(yōu)選小于等于35nm，更優(yōu)選小于等于32nm，特別小于等于30nm，優(yōu)選小于等于28nm，特別是小于等于25nm，特別優(yōu)選小于等于22nm，優(yōu)選小于等于20nm，特別優(yōu)選小于等于18nm，特別小于等于17nm，更優(yōu)選小于等于16nm，特別小于等于15nm，特別優(yōu)選小于等于14nm，更優(yōu)選小于等于13nm，特別優(yōu)選小于等于12nm，優(yōu)選小于等于11nm，尤其是優(yōu)選小于等于10nm。
通過投影物鏡2001形成的圖像的質(zhì)量可以以不同的類型和方式來定量表示(quantifizieren)。
例如可以表示出圖像特征或定量表示這些圖像，這基于所測量或計算出的圖像與理想條件的偏差，該理想條件可以利用高斯光學系統(tǒng)來實現(xiàn)。這些偏差通常稱為像差。在用來定量表示與理想的或者所希望形式的一種波前的偏差的一種尺度為“均方根”-波前誤差，即所謂的均方根值WRMS。例如在由Micheal Bass(McGraw Hill)等編輯的“光學手冊”的第一、第二冊(1995年出版)的第35.3頁中定義了WRMS。通常情況下，物鏡的WRMS的值越低，波前則越少偏離于所希望或者所理想的形式，進而圖像的質(zhì)量越好。
在一個優(yōu)選的實施例中，投影物鏡2101在平面2102中具有圖像WRMS的很小的值，例如一個投影物鏡2101可以具有WRMS值，該值約為0.1λ或者小于0.1λ，特別是小于0.07λ，特別優(yōu)選小于0.06λ，特別是小于0.05λ，優(yōu)選小于0.045λ，特別是小于0.04λ，尤其優(yōu)選小于0.035λ，特別優(yōu)選小于0.03λ，特別優(yōu)選小于0.025λ，特別優(yōu)選小于0.02λ，特別優(yōu)選小于0.015λ，特別優(yōu)選小于0.01λ。
另外一個可以用來評估圖像質(zhì)量的另一個尺度是像場彎曲或像場曲率、所謂的區(qū)域曲率(Field curvature)。像場曲率定義為取決于區(qū)域點(Feldpunkt)的軸向焦點面位置的幅值(peak-to-valleyWert)。在多個實施例中，投影物鏡2101具有相對于平面2102中的圖像相對較小的像常曲率。例如，投影物鏡2101具有像側(cè)的圖像曲率，該曲率小于20nm，優(yōu)選小于15nm，特別優(yōu)選小于12nm，尤其優(yōu)選小于10nm，尤其優(yōu)選小于9nm，優(yōu)選小于8nm，優(yōu)選小于7nm，尤其優(yōu)選小于6nm，尤其小于5nm，尤其優(yōu)選小于4nm，特別優(yōu)選小于3nm，優(yōu)選小于2nm，尤其優(yōu)選小于1nm。
對此，另一種用來評估投影物鏡的光學工作性能的尺度是失真、即所謂的畸變。該失真定義為在像面中圖像點的取決于區(qū)域點的存放離開理想的圖像點位置的最大絕對值。在多個實例中，投影物鏡具有相對較小的等于或者小于10nm的失真，優(yōu)選等于或小于9nm，最優(yōu)選等于或小于8nm，特別優(yōu)選等于或小于7nm，最優(yōu)選等于或小于6nm，特別優(yōu)選等于或小于5nm，尤其等于或小于4nm，優(yōu)選等于或小于3nm，最優(yōu)選2nm，優(yōu)選等于或小于1nm。
若物鏡設計為反射光學系統(tǒng)，則投影物鏡2101包括多個鏡體，這些鏡體這樣設置，以使得從掩膜2140射至基片2150的光線被這樣反射，從而在基片2150的表面上形成掩膜2140的圖像。投影物鏡的特殊的設計方案將在以下的說明中闡述。一般來說，鏡體的數(shù)量、尺寸和結構由投影物鏡2101的所希望的光學特性和投影照明設備2100的物理的邊界條件決定。
在投影物鏡2101中鏡體的數(shù)量可以改變。典型地，鏡體數(shù)量與對透鏡的光學特性的不同要求有聯(lián)系。
在某些實施例中，投影物鏡2101具有至少四個鏡體，優(yōu)選至少五個鏡體，最優(yōu)選至少六個鏡體，特別優(yōu)選至少七個鏡體，尤其優(yōu)選至少八個鏡體，優(yōu)選至少九個鏡體，特別優(yōu)選至少十個鏡體，尤其優(yōu)選至少十一個鏡體特別優(yōu)選至少十二個鏡體。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中，物鏡的鏡體設置在物面和像面之間，投影物鏡2101具有偶數(shù)個鏡體，例如四個鏡體、六個鏡體、八個鏡體或者十個鏡體。
投影物鏡2101通常包括一個或者多個具有正折光力的鏡體。換句話說這意味著，鏡體的反射部分，也就是鏡體的使用區(qū)域具有凹面，并且由此稱為凹面鏡或凹面鏡體。投影物鏡2101可以包括兩個或者多個，例如三個或者多個，特別是四個或者多個，尤其是五個或者多個，特別是六個或者多個凹面鏡。投影物鏡2101也可以包括一個或者多個鏡體，該鏡體具有負的折光力。這意味著，一個或者多個鏡體具有反射部分，這就是說具有帶有凹面的使用區(qū)域。這種鏡體也稱為凹面鏡體或者凹面鏡。在一些實施例中，投影物鏡2101具有兩個或者多個，特別是三個或三個以上，尤其四個或四個以上，特別是五個或五個以上，尤其六個或六個以上的凹面鏡體。
在某些實施例中，鏡體如此設置在投影物鏡2101中，從而由物面2103發(fā)出的光線形成一個或者多個過渡圖像。
本發(fā)明的實施例具有一個或者多個過渡圖像，并且包括兩個或者多個光瞳面。在優(yōu)選的實施例中，一個孔徑光闌物理意義上可接近地至少設置在任一個光瞳面中。
鏡體通常如此構成，使投影物鏡大部分的工作波長λ的光，基本上以一個角度或角度范圍射到鏡體面上。鏡體可以如此設計，使得鏡體例如將射到鏡體面上的具有波長λ的50％以上的光線反射，優(yōu)選60％以上，最優(yōu)選70％以上，特別優(yōu)選80％以上，尤其優(yōu)選90％以上。在一些實施例中，鏡體包括一種多層疊層的，所謂的多層疊層、與各層的材料不同，其中該疊層的結構應使其基本上將波長λ的射入光線反射到鏡面上。每個疊層薄膜具有約γ/4的光學厚度。多層疊層可以包括大于或等于20層，優(yōu)選大于或等于30層，特別優(yōu)選大于或等于40層，尤其優(yōu)選大于或等于50層。所選出的材料通常適用于縮微光刻裝置的工作波長λ，其用于形成多層疊層。多層系統(tǒng)例如由交替的多層構成，這些多層由鉬和硅或者鉬和鈹來圍繞鏡體構成，光線在10nm至30nm的波長區(qū)域中反射，例如當波長值為13nm或11nm時。
在某些實施例中，鏡體由石英玻璃制成，該鏡體涂覆有若干個鋁層。這種鋁層再次涂鍍，這就是說，例如用于約193nm的波長的，如MgF2、LaF2、Al2O3材料以介電層涂鍍的絕緣層包裹。
通常，部分被鏡面反射的光線成分是變化的，作為光線在鏡面上的入射角度的函數(shù)。因為所形成的光線通過反射光學的投影物鏡沿著許多不同的路徑延伸，因此光線在每個鏡體上的入射角度可以變化。這一點在圖1c中示出，鏡體2300的其中一部分在子午線的部分中示出，這就是說在子午平面中示出。該子午平面是投影物鏡的一個平面，該平面包括光學軸線。鏡體2300包括凹面反射的鏡面2301。所形成的沿著不同的路徑射到鏡體的表面上的光線包括例如通過光線2310、2320、2330示出的路徑。光線2310、2320、2330射到鏡面2301的一部分上。鏡面上的法線在鏡面2301范圍中是不同的。表面法線的方向在該范圍中由直線2311、2321和2331示出，該直線與光線2310、2320、和2330一致。光線2310、2320、和2330以Θ2310、Θ2320和Θ2330入射角射到表面。
對于在投影物鏡2100中的每一個鏡體可以表示出所形成光線在許多路徑上的入射角。可以示出在投影物鏡2101的子午截面中射到每個鏡體上的光線的最大角度。該最大的角度以Θmax標注。通常，投影物鏡2101的不同鏡體的角度Θmax可以變化。在本發(fā)明某些實施例中，投影物鏡2101的全部鏡體的最大值Θmax(max)為等于或小于75°，優(yōu)選等于或小于70°，最優(yōu)選等于或小于65°，特別優(yōu)選等于或小于60°，優(yōu)選等于或小于55°，特別是等于或小于50°，特別是等于或小于45°。在多個實施例中，最大角度Θmax(max)相對較小。最大角度Θmax(max)例如可以為等于或小于40°，優(yōu)選等于或小于35°，最優(yōu)選等于或小于30°，特別是優(yōu)選等于或小于25°，特別優(yōu)選等于或小于20°，特別是等于或小于15°，特別是等于或小于13°，特別優(yōu)選等于或小于10°。
另一種表示特征的可能性在于，通過在每個鏡體上的待照亮的區(qū)域的中心區(qū)域點的主光線在子午截面中每個鏡體上的反射角表示特征。該角度用ΘCR標注。關于主光線入射角度ΘCR也已在本申請的開頭部分中說明。在投影物鏡中的最大角度ΘCR(max)又可以定義為中心區(qū)域點的最大主入射角。該角度ΘCR(max)可以相對小，例如在投影物鏡中的最大角度ΘCR(max)可以小于35°，優(yōu)選小于30°，最優(yōu)選小于25°，特別是優(yōu)選小于15°，尤其小于13°，特別優(yōu)選小于10°，優(yōu)選小于8°，或者最優(yōu)選小于5°。
此外，在投影物鏡2101中的每個鏡體還可以通過在投影物鏡2101的子午截面中的入射角的范圍表征。在每個鏡體上角度Θ發(fā)生變化的區(qū)域稱之為ΔΘ。對于每個鏡體，ΔΘ由角度Θ(max)和Θ(min)之間的差別來限定，其中如前述定義了在投影物鏡2101子午截面中的鏡面上形成的光線的最大入射角度的Θ(min)和射到鏡面上而形成的光線的最大值的Θ(max)。通常在投影物鏡2101中每個鏡體上的范圍ΔΘ都是變化的。對于多個鏡體，ΔΘ可以相對較小。例如ΔΘ可以小于10°，優(yōu)選小于8°，尤其優(yōu)選小于5°，非常優(yōu)選小于3°，特別是小于2°。由此可選地，在投影物鏡2101中的另一個鏡體，ΔΘ可以相對較大。例如ΔΘ對于多個鏡體可以是等于或者大于20°，特別是等于或者大于25°，特別優(yōu)選等于或者大于30°，尤其優(yōu)選等于或者大于35°，尤其是等于或者大于40°。在多個設計方案中，投影物鏡2101的全部鏡體的一個鏡體上，ΔΘ的最大值、角度變化最大值的值ΔΘmax可以相對較小。例如值ΔΘmax小于25°，特別是小于20°，尤其是小于15°，特別是小于12°，尤其小于10°，特別小于8°，特別是小于7°，最優(yōu)選小于6°，特別優(yōu)選小于5°，尤其優(yōu)選小于4°。
通常，光學反射的投影物鏡如此設計，即不同于在折射系統(tǒng)中應用的透射部件，該投影物鏡將考慮到光路的通過反射部件引起的阻斷。
該鏡體如此設計和設置，從而使得通過投影物鏡傳播的光線在通過透射口或者孔的光路中在一個鏡體里傳播，或者在鏡體的轉(zhuǎn)角處經(jīng)過。因此在投影物鏡2101中的鏡體可以分為兩組-包括有用于光線穿過的孔的鏡體和-其中沒有孔的鏡體在圖1d中示出鏡體2600的實例，該鏡體包括用于光束穿過的孔。鏡體2600包括孔2610。鏡體2600可以如此設置在投影物鏡2101中，使光學軸線2105與孔2610相交。鏡體2600為直徑為D的圓形形狀。通常D由投影物鏡的設計來確定。在多個實例中，D為小于或等于1500mm，優(yōu)選小于或等于1400mm，特別優(yōu)選小于或等于1300mm，特別是小于或等于1200mm，尤其是小于或等于1100mm，最優(yōu)選小于或等于1000mm，特別優(yōu)選小于或等于900mm，尤其優(yōu)選小于或等于800mm，最優(yōu)選小于或等于700mm，特別是小于或等于600mm，優(yōu)選小于或等于500mm，尤其是小于或等于400mm，最優(yōu)選小于或等于300mm，特別是小于或等于200mm，最優(yōu)選小于或等于100mm。
通常，投影物鏡2101的鏡體可以是圓形的或非圓形的形狀，該鏡體包括有孔。
非圓形結構的鏡體可以具有最大尺寸，該尺寸小于1500mm，優(yōu)選小于1400mm，特別是小于1300mm，優(yōu)選小于1200mm，特別是優(yōu)選小于1100mm，優(yōu)選小于1000mm，特別是小于900mm，優(yōu)選小于800mm，特別是小于700mm，優(yōu)選小于600mm，特別是小于500mm，優(yōu)選小于400mm，特別是小于300mm，優(yōu)選小于200mm，特別是小于100mm。
孔2610例如為圓形具有直徑D0。D0取決于投影物鏡2101的設計，并且通常使它有足夠大的孔用于穿透從物面2103到像面2102的光線。
該孔也可以是非圓形的。例如多個非圓形孔包括多個多邊形孔，例如像正方形孔、矩形孔、六角形孔、八角形孔，以及非圓形拱形孔，例如橢圓形孔，或者非正規(guī)的拱形孔。
非圓形形狀的孔可以具有等于或小于0.75D的最大直徑，特別是等于或小于0.5D，優(yōu)選等于或小于0.4D，特別是等于或小于0.3D，優(yōu)選等于或小于0.2D，特別是等于或小于0.1D，優(yōu)選等于或小于0.05D。在多個實施例中，鏡體可以包括有多個非圓形孔，孔的最大尺寸為等于或小于約50mm，優(yōu)選等于或小于45mm，特別是等于或小于40mm，優(yōu)選等于或小于35mm，特別是等于或小于30mm，優(yōu)選等于或小于25mm，特別是等于或小于20mm，優(yōu)選等于或小于15mm，特別是等于或小于10mm，特別是等于或小于5mm。
在多個實施例中，其中投影物鏡2101包括一個以上的具有孔的鏡體，不同鏡體的多個孔可以有同樣形狀或者不同形狀。此外，在不同鏡體中供光線穿透的孔具有相同的尺寸或者不同的尺寸。
在圖1e中示出了不包括孔的鏡體2660的一個實例。該鏡體2660具有環(huán)狀扇形部件的形狀。該鏡體2660與具有直徑D的圓形鏡體2670的一個扇段的形狀相一致。鏡體2660在x方向上具有最大的尺寸或者外形尺寸，該尺寸用Mx表示。在多個實施例中，Mx為等于或小于1500mm，優(yōu)選等于或小于1400mm，特別是等于或小于1300mm，尤其是等于或小于1200mm，優(yōu)選等于或小于1100mm，特別是等于或小于1000mm，優(yōu)選等于或小于900mm，特別是等于或小于800mm，優(yōu)選等于或小于700mm，特別是等于或小于600mm，特別是等于或小于500mm，優(yōu)選等于或小于400mm，特別是等于或小于300mm，優(yōu)選等于或小于200mm，特別是等于或小于100mm。
鏡體2660以子午線2675對稱。鏡體2660具有沿著子午線2675的尺寸Mx。My可以小于或大于Mx。在多個實施例中，Mx在0.1Mx的區(qū)域中，優(yōu)選大于或等于0.2Mx，特別是大于或等于0.3Mx，尤其大于或等于0.4Mx，優(yōu)選大于或等于0.5Mx，特別是大于或等于0.6Mx，優(yōu)選大于或等于0.7Mx，特別是大于或等于0.8Mx，最優(yōu)選大于或等于0.9Mx。在某些實施例中可選地，My可以為大于或等于1.1 Mx，優(yōu)選大于或等于1.5 Mx，或者在2 Mx至10 Mx的區(qū)域中。My可以為等于或小于約1000mm，優(yōu)選等于或小于900mm，特別是等于或小于800mm，優(yōu)選等于或小于700mm，特別是等于或小于600mm，優(yōu)選等于或小于500mm，特別是等于或小于400mm，尤其等于或小于300mm，特別是等于或小于200mm，優(yōu)選等于或小于100mm。
鏡體不包括孔并且如此設置，即光學軸線2105與鏡體相交，或者該光學軸線2105不與鏡體相交。
基于該設計，投影物鏡2100通常包括不同形狀和尺寸的鏡體。在多個實施例中，投影物鏡的每個鏡體的最大尺寸為等于或小于1500mm，優(yōu)選等于或小于1400mm，特別是等于或小于1300mm，優(yōu)選等于或小于1200mm，特別是等于或小于1100mm，尤其等于或小于1000mm，特別是等于或小于900mm，優(yōu)選等于或小于800mm，特別是等于或小于700mm。
在某些實施例中，投影物鏡2101包括一組鏡體組，該鏡體組具有例如等于或多于2個鏡體，等于或多于3個鏡體，等于或多于4個鏡體，等于或多于5個鏡體，等于或多于6個鏡體，該鏡體沒有孔，并且如此設置，即該鏡體將物體例如成像到像面2102中或者過渡像面中。在多個實施例中，其中投影物鏡2101包括一組或者多組鏡體，該組鏡體稱為局部物鏡或者部分系統(tǒng)。
在某些實施例中投影物鏡2101包括一個以上局部物鏡。例如投影物鏡可以包括兩個局部物鏡，三個局部物鏡，四個局部物鏡，或者多于四個局部物鏡。局部物鏡的一個實例是局部物鏡2400，該局部物鏡在圖1f中示出。局部物鏡2400包括鏡體2410、2420、2430、和2440，該多個鏡體如此設置，即與物面2103或者過渡像面一致的物面2403發(fā)出的光線成像到像面2402中，該像面與像面2102或者過渡像面一致。鏡體2410、2420、2430和2440的反射表面是軸向?qū)ΨQ的表面的多個部分，其中鏡面的剩余部分被去除，以便提供用于形成光線的光路。鏡體的多個部分是射到光線的鏡面的部分。該部分被稱為使用范圍。在穿過投影物鏡的光線的路徑中，這就是說在光程中或者光路中的第一鏡體是所述鏡體2420，其緊挨著，也就是設置在面2402的附近，而第二鏡體在光路中，這就是說在鏡體2410的光程中，其緊挨著，也就是設置在面2403的附近。
在圖1g中示出的可選的實施例中，局部物鏡2450包括鏡體2460、2470、2480和2490，它們使例如可與物面2103或者過渡像面一致的物面2453的光在例如與像面2102或者過渡像面一致的像面2452中成像。構成局部物鏡2400的鏡體，這就是說鏡體2460、2470、2480和2490是軸對稱表面的多個部分，在其中可以去除鏡面的其余部分，以便提供成像光程或者成像光線的光路，這就是說，在此僅僅示出了鏡體的反射光線的多個部位，即所謂的使用范圍。在光程中的第三鏡體，鏡體2480與平面2452最近，相反在光程或光路中的第二鏡體，鏡體2460與平面2403最近。
局部物鏡400、500由不包括孔的鏡體構成時，而一個局部物鏡也可以由多個包括孔的鏡體構成。就此在圖1中獲悉，在圖1中示出了局部物鏡2500，該局部物鏡由鏡體2510、2520組成，其中鏡體2510具有孔2511。局部物鏡2500如此構成，使光線成像到像面2502中，該像面例如可以與像面2102或者過渡像面一致。
在圖1i中示出了局部物鏡的另一個實例，該局部物鏡由包括孔的鏡體構成。該局部物鏡標注為局部物鏡2550。局部物鏡2550包括鏡體2560和2570。鏡體2560包括孔2561，并且鏡體2570包括孔2571。局部物鏡2550如此構成，使光線或者光成像到像面2552中，其中像面與像面2102或者過渡像面一致。
局部物鏡應用多個具有孔的鏡體，這導致了局部物鏡光瞳的部分是暗化的。與此相應，帶有這種類型的局部物鏡的投影物鏡2101的實施例具有暗化的光瞳。投影物鏡2101的光瞳到一個范圍被暗化，該范圍可以通過值Robs表征，該值說明了投影物鏡2101的光闌半徑部分，該部分在子午截面或者子午面的光瞳面中被暗化。由于系統(tǒng)以光學軸線的旋轉(zhuǎn)對稱，因此可以有效計算出在子午面中的暗化半徑。在多個包括有一個或多個帶孔的鏡體的實施例中，投影物鏡2100可以具有很低的光瞳暗化。暗化半徑Robs例如可以為等于或小于孔徑的30％，優(yōu)選等于或小于25％，特別等于或小于22％，優(yōu)選等于或小于20％，特別等于或小于18％，優(yōu)選等于或小于15％，特別等于或小于12％，優(yōu)選等于或小于10％。
在多個實施例中，投影物鏡2101包括可物理接近的一個或多個光瞳面，以便暗化光線的部件例如遮蔽光闌基本上設置在光瞳面中，其中光瞳面與光學軸線2105相交。
將暗化光闌或者遮蔽光闌設置在光瞳位置中，可以導致與區(qū)域無關的光瞳被暗化。
優(yōu)選地，遮蔽光闌由一種材料構成或者由層組成，該層不反射工作波長λ的光線，這就是說，該材料基本上吸收所射入的工作波長λ的光線。遮蔽光闌優(yōu)選地如此設計，從而散發(fā)光線不會到達該系統(tǒng)。在圖1j中示出了鏡體2910，該鏡體基本上設置在投影物鏡2101的光瞳面中，且在鏡面上具有暗化光闌2912。暗化光闌2912可以例如由用于不反射波長λ的光線的涂層組成。暗化光闌2912阻擋沿著確定的光路推進的光線。這在圖1j中通過光線2921、2922和2923舉例說明。光線2921和2923與鏡體2910的反射部分相交，相反光線2922與遮蔽光闌2912相交。因此沿著光路2921和2923推進的光線通過鏡體2910反射到設置在光路中后面的鏡體2920中。另一方面，沿著光路2922推進的光線通過暗化光闌或者遮蔽光闌2912被阻擋。
在某些實施例中，在鏡體之間的暗化光闌可以設置在投影物鏡2101中，例如暗化光闌設置在光瞳面中，該光瞳面與設置在投影物鏡中其它的鏡體的平面并不重合。參見圖1k，遮蔽光闌2926在鏡體2910和2920之間設置，以便阻擋沿著確定的光路在鏡體之間推進的光線。暗化光闌可以例如在借助輔助光線2928的情況下設置定位，該局部光線穿過鏡體的孔2924。
在圖1l至1m中表示了另一種固定方式。在此，暗化光闌2930設置在鏡體2910和2920之間，其中暗化光闌由固定環(huán)2392固定，該固定環(huán)的內(nèi)部直徑大于在光瞳面中投影物鏡的孔徑，在該光瞳面中設置暗化光闌2930。暗化光闌2930利用徑向懸架2934保持在環(huán)形框架部件2932上。懸架2934如此設計，從而不會阻擋主要的光線或光。
在某些實施例中，基本上設置在光瞳面中的遮蔽光闌可以被去除，或者與另一個暗化光闌交換，而不必更換投影物鏡的鏡體。
在多個實施例中，暗化光闌設置在傳播的光學元件上。例如，在工作波長中，暗化光闌可以固定在傳導扁平元件上，用于該工作波長的材料是傳導有效的并且具有足夠的機械強度。
例如也可以在多個實施例中實現(xiàn)，其中，工作波長λ處于電磁光譜的可見范圍中。在可視電磁光譜的這種類型的波長中，遮蔽光闌可以通過涂層或者在具有足夠大尺寸的平坦的玻璃元件上設置暗化光闌實現(xiàn)，該平玻璃元件由物鏡2101的機體固定。
例如可以在多個實施例中應用暗化光闌，在這些實施例中至少一個投影物鏡2101的鏡體具有用于穿過光線的孔。通常暗化光闌的尺寸可以改變。在某些實施例中，暗化光闌如此選擇，使該暗化光闌具有盡可能小的尺寸，必須使用該尺寸，以便為投影物鏡的入射光瞳提供一種基本與區(qū)域無關的暗化。在多個實施例中，暗化光闌或者遮蔽光闌具有光瞳孔徑的半徑的約等于或小于60％的徑向尺寸，特別是等于或小于55％，尤其等于或小于50％，特別是等于或小于45％，最優(yōu)選等于或小于40％，特別是等于或小于35％，尤其等于或小于30％，特別是等于或小于25％，最好等于或小于20％。
通常，投影物鏡2101的區(qū)域的形狀可以變化。在多個實施例中，該區(qū)域可以具有弧形的形狀，例如環(huán)的扇形形狀，即所謂的環(huán)形區(qū)域。例如，投影物鏡可以具有由沒有孔的鏡體構成的局部物鏡，如上所述，如局部物鏡2400和2450，具有環(huán)形區(qū)域的形狀。在圖1f中示出了環(huán)形扇段2700或者環(huán)形區(qū)域。該環(huán)形扇段2700可以通過x-尺寸Dx、y-尺寸Dy和徑向尺寸Dr表征。Dx和Dy與區(qū)域的尺寸一致或者與沿著x-方向和y方向的區(qū)域的大小一致。該尺寸在下述說明中給出。在像面中的具有例如18·1mm2的區(qū)域中為Dx＝18mm且Dy＝1mm。Dr與由光學軸線2105到區(qū)域扇段2700的內(nèi)部界限所測量的環(huán)形半徑一致。環(huán)形區(qū)域扇段2700對稱于與y-z-平面平行的平面，如通過線2710說明。通常，Dx、Dy和Dr的尺寸可以變化，并且取決于投影物鏡2101的設計。典型地，Dx大于Dy。場尺寸或者場大小Dx、Dy和Dr在物面2103和像面2102中的相對尺寸取決于投影物鏡2101的放大或縮小而改變。在多個實施例中，在像面2103中的Dx相對大。例如在像面2103中的Dx大于1mm，優(yōu)選大于3mm，特別是大于4mm，優(yōu)選大于5mm，特別是大于6mm，特別是大于7mm，優(yōu)選大于8mm，特別是大于9mm，優(yōu)選大于10mm，特別是大于11mm，優(yōu)選大于12mm，特別是大于13mm，優(yōu)選大于14mm，特比是大于15mm，優(yōu)選大于18mm，特別是大于20mm，優(yōu)選大于25mm。在像面2102中的Dy可以處于0.5mm至5mm的區(qū)域中，或者0.5mm至1mm，優(yōu)選0.5mm至2mm，特別是0.5mm至3mm，最優(yōu)選0.5mm至4mm。典型地，在像面2102中的Dr可以在10mm至50mm的區(qū)域中。Dr在像面2102中可以例如為大于或等于15mm，例如大于或等于20mm，特別是大于或等于25mm，優(yōu)選大于或等于30mm。此外，中心區(qū)域點2705優(yōu)選地用于環(huán)形區(qū)域2700。
通常，對于投影物鏡2101的其它區(qū)域形狀來說，在像面2102中最大場尺寸或場大小可為大于1mm，優(yōu)選大于3mm，特別是大于4mm，優(yōu)選大于5mm，特別是大于6mm，特別是大于7mm，優(yōu)選大于8mm，特別是大于9mm，優(yōu)選大于10mm，特別是大于11mm，優(yōu)選大于12mm，特別是大于13mm，優(yōu)選大于14mm，特比是大于15mm，優(yōu)選大于18mm，特別是大于20mm，優(yōu)選大于25mm。
投影物鏡2101的實施例具有相對大的像側(cè)的自由工作距離。像側(cè)的自由工作距離關系到鏡體的鏡面和像面2102之間的最短的距離，該鏡體幾何上最接近于像面2102設置。這在圖1o中示出為鏡體2810，該鏡體幾何上接近于像面2102設置。光線從表面2811反射到鏡體2810上。像側(cè)的自由工作距離以Dw表示。在多個實施例中，Dw為大于或等于25mm，優(yōu)選大于或等于30mm，特別大于或等于35mm，優(yōu)選大于或等于40mm，特別是大于或等于45mm，優(yōu)選大于或等于50mm，特別是大于或等于55mm，優(yōu)選大于或等于60mm，特別是大于或等于65mm。相對較大的工作距離是值得追求的，因為這可以使得，基片2150的表面可以設置在像面2102中，而并不碰到鏡體2810的指向像面2102的一側(cè)。
類似地，物側(cè)的自由工作距離涉及到投影物鏡2101中鏡體的反射側(cè)的平面和物面2103之間的最短距離，該物鏡2101幾何方面靠近于物面2103設置。在多個實施例中，投影物鏡2101具有大的物側(cè)的自由工作距離。例如投影物鏡2101的物側(cè)自由工作距離可為大于等于50nm，優(yōu)選大于等于100nm，特別是大于等于150nm，優(yōu)選大于等于200nm，特別是大于等于250nm，優(yōu)選大于等于300nm，特別是大于等于350nm，特別是大于等于400nm，優(yōu)選大于等于450nm，優(yōu)選大于等于500nm，尤其大于等于550nm，優(yōu)選大于等于600nm，特別是大于等于650nm，優(yōu)選大于等于700nm，優(yōu)選大于等于750nm，特別是大于等于800nm，優(yōu)選大于等于850nm，尤其大于等于900nm，尤其大于等于950nm，尤其大于等于1000nm。在多個實施例中，相對大的物側(cè)的自由工作距離是有利的，其中投影物鏡2101和物面2103之間的空間必須是容易接近的。例如在這些實施例中，其中掩膜2140設計成反射的，必須從面對物體的一側(cè)照射到掩膜。因此，在投影物鏡2101和物面2103之間可以存在足夠的空間，以便于通過照明系統(tǒng)2120以特定的照射角度對掩膜照射。此外，大的物側(cè)的自由工作距離可以實現(xiàn)微光刻投影物鏡的剩余設計上的靈活性，例如由于具有足夠空間用于固定投影物鏡2101的其它組件以及用于掩膜2140的結構支承。
在多個實施例中將這樣定位，鏡體將最接近于物面2103設置，使該鏡體具有與光學軸線2105之間的一個大的距離。換句話說，光學軸線2105不與鏡體相交，該光學軸線最接近于物面2103設置。圖1p示出的系統(tǒng)包括四個鏡體2941到2944，其中鏡體2941接近于物面2103設置。鏡體2941和光學軸線2105之間的最小距離是距離2946。
在多個實施例中，距離2946可以是大于等于50mm，優(yōu)選大于等于60mm，特別是大于等于70mm，更特別是大于等于80mm，尤其是大于等于90mm，更特別是大于等于100mm，尤其是大于等于110mm，特別是大于等于120mm，特別是大于等于130mm，更特別是大于等于140mm，尤其是大于等于150mm，尤其是大于等于160mm，尤其是大于等于170mm，尤其是大于等于180mm，尤其是大于等于190mm，尤其是大于等于200mm，尤其是大于等于210mm，尤其是大于等于220mm，尤其是大于等于230mm，尤其是大于等于240mm，尤其是大于等于250mm，尤其是大于等于260mm，尤其是大于等于270mm，尤其是大于等于280mm，尤其是大于等于290mm，更優(yōu)選是大于等于300mm。
有利的是，到光學軸線2946的距離相對大，因為這樣在光學軸線2105與物面2103相交的地方的附近提供了很大的空間。該空間可以用來設置光刻工具或發(fā)光裝置的其它組件，例如量照明系統(tǒng)的一個或多個光學組件， 例如一種柔和入射鏡體(gracing-incidence-Spiegel)、一種所謂的反射的柔和入射元件(gracing-incidence-Element)。一些由投影物鏡形成的光線沿著光路2947延伸。這些光線按照以下次序相交或射到鏡體上鏡體2942、鏡體2941、鏡體2943和鏡體2944。在子午面中，光路2947與在鏡體2941和2943之間的光路相交，在該光路于鏡體2942上反射之前。
通常投影物鏡2101這樣設計，使主光線被標度線2140收斂或發(fā)散或平行于光學軸線2105。換句話說，投影物鏡2101的入射光瞳的位置可以相對于物面2103變化，這取決于投影物鏡的設計。在多個實施例中，物面2103處在投影物鏡2101和投影物鏡2101的入射光瞳之間。對此可選地，在多個實施例中入射光瞳定位在物面2103和投影物鏡2101之間。
照明裝置2120可以這樣設置，使照明系統(tǒng)的出射光瞳基本上設置在投影物鏡2101的入射光瞳的位置上。在某些實施例中，照明系統(tǒng)2120包括望遠系統(tǒng)，該望遠系統(tǒng)將照明系統(tǒng)的出射光瞳投影到投影物鏡2101的入射光瞳的位置上。反之在多個實施例中，照明系統(tǒng)2120的出射光瞳位于投影物鏡2101的入射光瞳的區(qū)域中，而在照明系統(tǒng)中不存在望遠系統(tǒng)(Steleskop-system)，當物面2103設置在投影物鏡2101和投影物鏡的入射光瞳之間時，照明系統(tǒng)2120的出射光瞳與投影物鏡的入射光瞳將會重合，而在照明系統(tǒng)中不必使用望遠系統(tǒng)。
通常，投影物鏡2101可以使用商業(yè)通用的光學設計程序例如ZEMAX、OSLO、Code V來進行設計。起初規(guī)定波長、場大小以及數(shù)值孔徑來優(yōu)化光學特性，這些特性是投影物鏡所需要的，例如像波前誤差、聚焦遠心、畸形以及失真。接下來將通過詳細的光學數(shù)據(jù)來說明本發(fā)明的實施例。
在圖1q中示出了作為第一實施例的8鏡體系統(tǒng)，其具有用于13.4nm工作波長的NA＝0.54的像側(cè)的孔徑。投影比例為六倍，也就是說，圖像在像面中相對于物體縮小6倍并且分辨率為15nm。
圖像區(qū)具有像面中13x1mm2的尺寸，也就是Dx＝13mm、Dy＝1mm、Dr＝20mm。像側(cè)WRMS＝0.024λ并且像側(cè)區(qū)域扭曲，也就是圖像區(qū)域的扭曲為3nm。系統(tǒng)的結構長度為1745mm。
坐標系也以x、y及z方向標記。物體在y平面、z平面中示出，這些平面包括了投影物鏡的光學軸線HA，并因此是子午平面。
根據(jù)本發(fā)明的投影物鏡包括三個局部物鏡(第一局部物鏡100、第二局部物鏡200及第三局部物鏡300)。第一局部物鏡包括總共四個鏡體(S1、S2、S5及S6)。在從物面10到像面20的光路上可以看出，鏡體S1是凹面鏡，鏡體S2是凸面鏡，第七鏡體S5是凸面鏡以及鏡體S6是凹面鏡。第一鏡體的成像倍數(shù)為1.77x?？讖焦怅@B設置在鏡體S5上。例如在物面中設置標度線，物面以10表示。單一的鏡體扇段以HA表示的光學軸線旋轉(zhuǎn)對稱，并且從物面10到像面20的系統(tǒng)的總長度也以BL稱為結構長度。第一局部物鏡也稱為區(qū)域組，并且包括至少兩個鏡體(鏡體S1和鏡體S2)。如圖1所示，鏡體S1和鏡體S2是外軸的鏡體扇段，即所謂的軸外(Off-Axis)-鏡體扇段，該鏡體扇段允許用來修正與區(qū)域有關的圖像誤差。在示出的實施例中，第一局部物鏡100上連接有變倍組，其在此處表示為第三局部物鏡300并包括兩個鏡體(鏡體S3和鏡體S4)，其中S3是凸面鏡并且S4是凹面鏡。
在示出的實施例中，在凹面鏡S4中或在其附近形成過渡圖像Z1，并且投影物鏡的過渡圖像Z2物理地接近于凹面鏡S3。
也稱為變倍組的第三局部物鏡的成像倍數(shù)為2.88x。在第三局部物鏡上連接有所謂的中繼組，其也表示為第二局部物鏡200并具有成像倍數(shù)1.18x。
在此，第二局部物鏡200包括兩個鏡體，其都設計為凹面鏡。因此，這些鏡體稱為主凹面鏡SK1和次凹面鏡SK2。鏡體S3包含孔徑孔A1，次凹面鏡SK2包含孔徑孔A2，主凹面鏡包含孔徑孔A3以及鏡體S4包含孔徑孔A4。因此，在圖1中示出的鏡體是帶有孔的鏡體S3、S4、SK1和SK2，在本申請的范圍內(nèi)，光束將穿過這些鏡體。此外，在本申請的范圍內(nèi)，鏡體S3、S4、SK1和SK2形成第二副物鏡，它僅具有用于穿過光束的帶有孔的鏡體。提供與區(qū)域無關的暗化的所得出半徑為孔徑半徑的43％。
在本申請的范圍內(nèi)，鏡體S1、S2、S5和S6形成第一副物鏡，其不具有穿過光束的帶有孔的鏡體，也就是無穿透的鏡體。
可明顯地看出，由于最接近于像面20的鏡體SK1設計為凹面鏡，頂點V3(也就是主凹面鏡SK1的頂點)和像面20之間的距離A，也就是像側(cè)的工作距離大于12mm，優(yōu)選大于15mm，更優(yōu)選大于40mm。物側(cè)自由的工作距離為100mm。
第二局部物鏡200在像面20中形成第二過渡圖像Z2。
在示出的實施例中，由成像比例的相對大小明顯看出，第三局部物鏡將小孔徑的物鏡部分與大孔徑的物鏡部分連接起來。因此，第三物鏡也稱為變倍組。
射向中心區(qū)域點的主光線在鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1、SK2上的最大入射角ΘCR(max)Θmax(max)為33.8°。每個光線在鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角為38.6°。光線在任一鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角度范圍為12°。最大鏡體的尺寸在子午截面中，也就是在子午平面中為669mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為675mm。
根據(jù)圖1的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)可以由以下的表1得知。
在此示出鏡1鏡體S1鏡2鏡體S2鏡3鏡體S5鏡4鏡體S6鏡5鏡體S3鏡6鏡體S4鏡7主凹面鏡SK1鏡8次凹面鏡SK2表1的第一部分再次提供了光學數(shù)據(jù)，并且表1的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)(asphaerischen Konstanten)。
表1


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)在圖2中示出了數(shù)值孔徑NA＝0.5并4倍縮小的8鏡體-物鏡的第二實施例。與圖1中示出的同樣的元件以相同的參考標識表示。
工作波長λ為13.5mm。物鏡的分辨率為17nm，并且結構長度為1711nm。像側(cè)的WRMS為0.044λ并且像側(cè)的區(qū)域扭曲為12nm。暗化半徑為孔徑半徑的36％，該暗化半徑關系到與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為69mm以及物側(cè)的自由工作距離為100mm。射向中心區(qū)域點的主光線在鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1、SK2上的最大入射角ΘCR(max)為19.4°。每條光線在鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角Θmax(max)為21.8°。光線在任一鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角度范圍ΔΘmax為15°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為385mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為616mm。
從以下的表2中給出了光學數(shù)據(jù)。
在此示出鏡1鏡體S1鏡2鏡體S2鏡3鏡體S5鏡4鏡體S6鏡5鏡體S3鏡6鏡體S4鏡7主凹面鏡SK1鏡8次凹面鏡SK2表2的第一部分再次提供了光學數(shù)據(jù)，并且表2的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表2


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)根據(jù)圖2由物鏡形成的區(qū)域的尺寸在像面中為13x1mm2，如圖1中示出的，區(qū)域形狀為環(huán)形區(qū)域。其中Dx＝13mm、Dy＝1mm、Dr＝13mm。
相比圖1中的實施例，圖1的實施例在鏡體S5(鏡3)上并因此在第三鏡體上在從物面到像面的光線路徑上處在第一局部物鏡中具有孔徑光闌，而在圖2中示出的實施例中的孔徑光闌B則設置在變倍組的凸面鏡上(該凸面鏡為鏡體S3)。
在圖2中示出的系統(tǒng)中設有局部物鏡100、300和200。局部物鏡100包括鏡體S1、S2、S5和S6，并且在鏡體S4中或其附近形成了過渡圖像Z1、第二局部物鏡200包括鏡體SK1和SK2，第三局部物鏡300包括鏡體S3和S4。第三局部物鏡在鏡體S3中或其附近形成過渡圖像Z2。
在圖3中示出了與圖2相似的8鏡體系統(tǒng)，然而在圖3中的實施例中的成像比例或成像倍數(shù)為5X，也就是說。圖像相對于物體被縮小5倍。像側(cè)的數(shù)值孔徑NA在波長λ＝13.5時也是0.5。待成像的區(qū)域，也就是說圖像區(qū)域在像面具有22x1mm2的尺寸，并且形狀為環(huán)形區(qū)域，其中Dx＝22mm、Dy＝1mm、Dr＝12.6mm。系統(tǒng)的分辨率為17nm，系統(tǒng)的結構長度為1509nm。像側(cè)的WRMS為0.01λ并且像側(cè)的區(qū)域扭曲為2nm。
像側(cè)的自由工作距離為69mm以及物側(cè)的自由工作距離為104mm。射向中心區(qū)域點的主光線在鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1、SK2上的最大入射角ΘCR(max)為23.1°。每條光線在鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角Θmax(max)為26.6°。在光線任一鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角度范圍ΔΘmax為16°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為394mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為669mm。
暗化半徑為孔徑半徑的35％，該暗化半徑用于實現(xiàn)與區(qū)域無關的暗化。鏡體S3、S4、SK1和SK2都包括孔。鏡體的設計應該設有三個局部物鏡。其中第一局部物鏡100、第二局部物鏡200、第三局部物鏡300。示出的投影物鏡相應地具有3個光瞳面和兩個過渡圖像。至少一個光瞳面可接近地用于使孔徑光闌定位。第一局部物鏡包括鏡體S1、S2、S5和S6，并且在鏡體S5中或在其附近形成過渡圖像Z1。第二局部物鏡300包括兩個鏡體SK1和SK2。第三局部物鏡包括兩個鏡體S3和S4。在第三鏡體S3上設有光闌。
由以下的表3給出光學數(shù)據(jù)。
在此示出鏡1鏡體S1鏡2鏡體S2鏡3鏡體S5鏡4鏡體S6鏡5鏡體S3鏡6鏡體S4鏡7主凹面鏡SK1鏡8次凹面鏡SK2表3的第一部分再次提供了光學數(shù)據(jù)，并且表3的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表3


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)在圖3中與圖1、圖2、相同的元件將以相同的參考標識表示。
在圖4中示出了8鏡體物鏡的第四實施例，其在13.5的波長時具有6X的成像倍數(shù)及NA＝0.5的數(shù)值孔徑。其分辯率為17nm，系統(tǒng)的結構長度為1508nm。像側(cè)的WRMS為0.006λ，像側(cè)的區(qū)域扭曲為2nm。暗化半徑為孔徑半徑的31％，該暗化半徑關系到與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為69mm以及物側(cè)的自由工作距離為102mm。主光線在鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的的最大入射角Θmax(max)為20°。每條光線在鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角Θmax(max)為22.3°。光線在任一鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角度范圍ΔΘmax為13.6°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為396mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為575mm。在從物面10到像面20的光路中的鏡體排列為凸-凹-凸-凹-凸-凹-凹-凹。
鏡體S3、S4、SK1和SK2都包括孔。鏡體S1、S2、S5和S6不包含孔。第一局部物鏡包括鏡體S1、S2、S5和S6，并且在鏡體S5中或在其附近形成過渡圖像Z1。第二局部物鏡200包括鏡體SK1和SK2。第三局部物鏡包括兩個鏡體S3和S4。第三鏡體形成過渡圖像Z2。系統(tǒng)具有三個光瞳面和兩個過渡圖像。至少一個光瞳面是可接近地用于設置孔徑光闌。
光學數(shù)據(jù)由以下的表4給出。
在此示出鏡1鏡體S1鏡2鏡體S2鏡3鏡體S5鏡4鏡體S6鏡5鏡體S3鏡6鏡體S4鏡7主凹面鏡SK1鏡8次凹面鏡SK2表4的第一部分再次提供了光學數(shù)據(jù)，并且表4的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表4


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、TNFTNITY無窮遠、REFL反射值)圖4中示出的實施例與圖3和圖2中示出的實施例一樣，孔徑光闌B設置在變倍組的鏡體S3上。在根據(jù)圖4示出的實施例中，區(qū)域的尺寸為18x1mm2。形狀是Dx＝18mm、Dy＝1mm、Dr＝10.5mm的環(huán)形區(qū)域。
在圖5中示出了8鏡體投影物鏡的另一實施例，該投影物鏡在波長為13.5nm時具有NA＝0.5的數(shù)值孔徑并8倍的縮小。在根據(jù)圖5的系統(tǒng)中，場尺寸在像面中是13x1mm2，其中Dx＝13mm、Dy＝1mm、Dr＝10.5mm。系統(tǒng)的分辨率為17nm，結構長度為2000mm。像側(cè)的WRMS為0.003λ，像側(cè)的區(qū)域扭曲為7nm。
像側(cè)的自由工作距離為61mm以及物側(cè)的自由工作距離為100mm。射向中心區(qū)域點的主光線ΘCR(max)在鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1、SK2上的最大入射角為15.9°。每條光線在鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的的最大入射角Θmax(max)為17.9°。光線在任一鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角度范圍ΔΘmax為10.6°。在子午截面中，也就是在子午平面中的最大鏡體的尺寸為574mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為602mm。
在圖5中示出的系統(tǒng)與圖2、3和4的實施例基本一樣，是第一局部物鏡，即所謂的區(qū)域組，其包括鏡體S1、S2、S5和S6。鏡體S1、S2、S5和S6的鏡體排列為凸-凹-凸-凹，也就是說在從物面到像面的光路中，第一鏡體S1在從物面到像面的光路中具有凸的鏡面，第二鏡體S2在從物面到像面的光路中具有凹的鏡面，第三鏡體S5在從物面10到像面20的光路中具有凸的鏡面，第四鏡體S6在從物面10到像面20的光路中具有凹的鏡面。與圖1中的實施例的第一局部物鏡100內(nèi)部的光線路徑相比，在第一局部物鏡100的第一實施例2、3、4和5中的光線路徑在紙面中，也就是在子午平面中自行交叉，該子午平面在y-、z方向延伸。例如在實施例2、3、4和5中，孔徑光闌處在變倍組的一個鏡體上從物面10到像面20的光路上，也就是說在第三局部物鏡300中，即第五鏡體(鏡體S3)中。
第二局部物鏡200包括鏡體SK1和SK2，第三局部物鏡，所謂的變倍組包括鏡體S3和S4。鏡體S3、S4、SK1和SK2包括孔，鏡體S1、S2、S5和S6不包括孔。
在圖2、3、4和5中示出的所有實施例中，從物面到像面的光路中的第一鏡體的半徑，也就是鏡體S1的半徑很大，例如在圖5的實施例中，該半徑大于10m。因此，第一鏡體幾乎為平面并且可以不僅僅設計為凸面，在可選的多個實施例中，也可以具有平面或凹面。
形成的暗化半徑為孔徑半徑的21％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。
圖5中示出的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)將由表5給出。
在此示出鏡1鏡體S1鏡2鏡體S2鏡3鏡體S5鏡4鏡體S6鏡5鏡體S3鏡6鏡體S4鏡7主凹面鏡SK1鏡8次凹面鏡SK2表5的第一部分再次提供了光學數(shù)據(jù)，并且表5的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表5


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)在圖6a中示出了8鏡體系統(tǒng)的另一實施例，在該實施例中第一局部物鏡100，也就是區(qū)域組具有與前述實施例相同的鏡體排列，但有一些區(qū)別。因此，在圖2到5的實施例中，第一局部物鏡100的四個鏡體S1、S2、S5和S6的鏡體排列為凸-凹-凸-凹。然而與前述的根據(jù)圖2到5的8鏡體系統(tǒng)相比，光線路徑在第一局部物鏡100中沒有交叉。根據(jù)在第一局部物鏡100中不同的光線導向，根據(jù)圖6a示出的實施例中的第一鏡體S1不能可選地設計為平面或凹面。根據(jù)圖6a的系統(tǒng)的像側(cè)的孔徑為NA＝0.6，并且成像倍數(shù)為8X，以及工作波長為13.5nm。
系統(tǒng)的分辨率為14nm，結構長度為2500mm。像側(cè)的WRMS為0.017λ，像側(cè)的區(qū)域扭曲為1nm。形成的暗化半徑為孔徑半徑的22％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為55mm以及物側(cè)的自由工作距離為100mm。射向中心區(qū)域點的主光線在鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1、SK2上的最大入射角ΘCR(max)為28.3°。每條光線在鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角Θmax(max)為36.6°。光線在任一鏡體S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大角度范圍ΔΘmax為16.6°。在子午截面中，也就是在子午平面中的最大鏡體的尺寸為778mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為806mm。
在像面中的圖像區(qū)域的尺寸是13x1mm2，其中Dx＝13mm、Dy＝1mm、Dr＝15mm。
系統(tǒng)包括三個局部物鏡，即第一局部物鏡100、第二局部物鏡300和第三局部物鏡200。第一局部物鏡100包括鏡體S1、S2、S5和S6，并且在鏡體S4附近形成過渡圖像Z1。第二局部物鏡包括鏡體SK1和SK2，第三局部物鏡包括鏡體S3、S4并形成過渡圖像Z2。鏡體S3、S4、SK1和SK2包括孔，鏡體S 1、S2、S5和S6則不包括孔。從物面10到像面20的光路中的鏡體排列為凸-凹-凸-凹-凸-凹-凹-凹。
在圖6a中示出的系統(tǒng)中設有三個光瞳面以及兩個過渡圖像，其中至少一個光瞳面接近于孔徑光闌設置。
根據(jù)圖6a的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)將由表6a給出。
在此示出鏡1鏡體S1鏡2鏡體S2鏡3鏡體S5鏡4鏡體S6鏡5鏡體S3鏡6鏡體S4鏡7主凹面鏡SK1鏡8次凹面鏡SK2表6a的第一部分再次提供了光學數(shù)據(jù)，并且表6a的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表6a


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)在圖6b中示出了8鏡體系統(tǒng)的另一實施例，其像側(cè)的數(shù)值孔徑為NA＝0.6及工作波長為13.5nm。與圖6a中示出的物鏡相比，在圖6b中示出的物鏡不具有變倍組，而是僅具有區(qū)域組，也就是第一局部物鏡100和第二局部物鏡200，該區(qū)域組也稱為中繼組。中繼組包括兩個凹面鏡SK1和SK2。區(qū)域組包括鏡體SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6。通過取消變倍組，相對于接下來描述的10鏡體系統(tǒng)，能夠提高物鏡的傳輸并降低制造成本，該10鏡體系統(tǒng)具有6個鏡體構成的區(qū)域組、2個鏡體構成的變倍組和2個鏡體構成的中繼組。第一局部物鏡100的區(qū)域組的六個鏡體SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6的鏡體排列為凹-凹-凸-凹-凸-凹。所有的鏡體SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6都是軸外的鏡體扇形斷面。鏡體沒有用于通透光束的孔。圖6b中示出的系統(tǒng)具有兩個過渡圖像ZW1SCH1和ZW1SCH2。光闌B設置在第一子系統(tǒng)100中或設置在第二局部物鏡SP2附近。但是，其也可以設置在孔徑組的兩個凹面鏡之間的系統(tǒng)中，因為在那里具有共軛的光闌面。圖6b中的系統(tǒng)的成像倍數(shù)為8X。圖像區(qū)的至少一個幾何尺寸是1mm，其它的幾何尺寸具有更大的值。圖像區(qū)域在像面中實際是13x1mm2，其中Dx＝13mm、Dy＝1mm、Dr＝26.5mm。分辨率為14nm。像側(cè)的WRMS為0.018λ，像側(cè)的區(qū)域扭曲為2nm。像側(cè)的自由工作距離為15mm以及物側(cè)的自由工作距離為100mm。形成的暗化半徑為孔徑半徑的22％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。射向中心區(qū)域點的主光線在鏡體SP1到SP8上的最大入射角ΘCR(max)為30.1°。每條光線在鏡體SP1到SP8上的的最大入射角Θmax(max)為31.5°。入射光線在任一鏡體SP1到SP8上的的最大角度范圍ΔΘmax為29°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為621mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為668mm。系統(tǒng)的結構長度為2000mm。
根據(jù)圖6b的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)將由表6b給出。
在此示出鏡1鏡體S1鏡2鏡體S2鏡3鏡體S5鏡4鏡體S6鏡5鏡體S3鏡6鏡體S4鏡7主凹面鏡SK1鏡8次凹面鏡SK2表6b的第一部分再次提供了光學數(shù)據(jù)，并且表6b的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表6b根據(jù)圖6b的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)在圖6c中示出了在圖6b中示出的實施例的變體。區(qū)域組的六個鏡體SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6的鏡體排列與圖6b中的實施例一樣為凹-凹-凸-凹-凸-凹?？讖浇M由兩個凹面鏡SP7和SP8組成。與根據(jù)圖6b的實施例相比，孔徑光闌沒有處于鏡體SP2上，而是位于孔徑組的凹面鏡SP7和SP8之間。沿著物鏡到物面10的主軸線HA具有最小軸向距離的鏡體不是區(qū)域組的第二鏡體SP2，而是區(qū)域組的第四鏡體SP4。因此在第四鏡體SP4和第五鏡體SP5之間提供了特別長的偏移距離(Driftstrecke)，從而在鏡體SP4和SP5上得到了很小的入射角。射向中心區(qū)域點的主光線的最大角度將在第三鏡體SP3上產(chǎn)生并且僅為21°。
圖像區(qū)域在像面中的尺寸是13x1mm2，其中Dx＝13mm、Dy＝1mm、Dr＝16.25mm。系統(tǒng)的分辨率為14nm。系統(tǒng)的縮小倍數(shù)為8X，并且結構長度為1846mm。像側(cè)的WRMS為0.015λ，像側(cè)的區(qū)域扭曲為1nm。形成的暗化半徑為孔徑半徑的29％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為40mm以及物側(cè)的自由工作距離為322mm。射向中心區(qū)域點的主光線在任一鏡體SP1到SP8上的最大入射角ΘCR(max)為21°。每條光線在鏡體SP1到SP8上的最大入射角Θmax(max)為25.2°。入射光線在任一鏡體SP1到SP8上的最大角度范圍ΔΘmax為24.9°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為682mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為694mm。物鏡也包括鏡體SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6，以及第二局部物鏡包括鏡體SP7和SP8。
根據(jù)圖6c的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)將由表6c給出。
在此示出鏡1鏡體S1鏡2鏡體S2鏡3鏡體S5鏡4鏡體S6鏡5鏡體S3鏡6鏡體S4鏡7主凹面鏡SK1鏡8次凹面鏡SK2
表6c的第一部分再次提供了光學數(shù)據(jù)，并且表6c的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表6c根據(jù)圖6c的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)
在圖6d中示出了8鏡體系統(tǒng)的另一實施例，其像側(cè)的數(shù)值孔徑為NA＝0.6。與圖6b中示出的物鏡相比，在圖6d中示出的物鏡不具有變倍組，而是僅具有區(qū)域組，也就是第一局部物鏡100和第二局部物鏡200，該區(qū)域組也稱為中繼組。中繼組，也就是第二局部物鏡200包括兩個凹面鏡SK1和SK2。區(qū)域組，也就是第一局部物鏡100包括鏡體SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6，該鏡體都設計為外軸的扇形段。第一局部物鏡100的區(qū)域組的六個鏡體SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6的鏡體排列為凹-凸-凹-凸-凸-凹。圖6d中示出的系統(tǒng)具有兩個過渡圖像ZW1SCH1和ZW1SCH2。與圖6b中示出的系統(tǒng)相比，光闌B設置在第二子系統(tǒng)200中的第一凹面鏡SK1和第二凹面鏡SK2之間。但是，在這種系統(tǒng)中，孔徑光闌也可以設置在第一和第二鏡體之間，或直接設置在第一鏡體上或直接設置在第二鏡體上。根據(jù)圖6d中的系統(tǒng)的像側(cè)的數(shù)值孔徑為NA＝0.6并且在波長為λ＝13.4mm時成像倍數(shù)為8X。圖像區(qū)域在像面中的尺寸為13x1mm2，其中Dx＝13mm、Dy＝1mm、Dr＝18.75mm。分辨率為14nm，系統(tǒng)的長度，也就是結構長度為2000mm。像側(cè)的WRMS為0.025λ，像側(cè)的區(qū)域扭曲，也就是圖像區(qū)域扭曲為5nm。形成的暗化半徑為孔徑半徑的26％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為41mm。物側(cè)的自由工作距離為402mm。射向中心區(qū)域點的主光線在鏡體SP1到SP8上的最大入射角ΘCR(max)為26.1°。每條光線在鏡體SP1到SP8上的最大入射角Θmax(max)為29.8°。入射光線在任一鏡體SP1到SP8上的最大角度范圍ΔΘmax為21°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為753mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為765mm。
根據(jù)圖6d的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)將由表6d給出。
在此示出鏡1鏡體S1
鏡2鏡體S2鏡3鏡體S5鏡4鏡體S6鏡5鏡體S3鏡6鏡體S4鏡7主凹面鏡SK1鏡8次凹面鏡SK2表6d的第一部分再次提供了光學數(shù)據(jù)，并且表6d的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表6d根據(jù)圖6d的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)在圖6e中示出了在圖6d中示出的實施例的變體。根據(jù)圖6e的實施例具有一個在區(qū)域組中與根據(jù)圖6d的實施例相似的鏡體排列，也就是說具有鏡體SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6的第一局部物鏡，其排列為凹-凹-凹-凸-凸-凹。其中鏡體2(鏡2)的半徑這樣大，以至于該鏡體也可以設計為平面的或凸面的。與根據(jù)圖6d的實施例相比，在波長為λ＝13.5mm時像側(cè)的孔徑為NA＝0.70。過渡圖像ZW1SCH1位于鏡體SP2和SP3之間的區(qū)域組之中并且物理位于鏡體SP4的下邊緣上。通過該設計方案，鏡體SP4上的光束橫截面可以保持很小，并且區(qū)域組具有特別緊湊的結構形式。此外，實施例表征出主光線到中心區(qū)域點的很小的入射角。在鏡體SP4上出現(xiàn)主光線到中心區(qū)域點的最大入射角，并且僅為24°。物鏡的結構長度為1974mm。
圖像區(qū)域在像面中的尺寸是13x1mm2，其中Dx＝13mm、Dy＝1mm、Dr＝18mm。系統(tǒng)的分辨率為12nm及結構長度為1846mm。像側(cè)的WRMS為0.021λ，像側(cè)的區(qū)域扭曲為1nm。像側(cè)的自由工作距離為41mm以及物側(cè)的自由工作距離為100mm。射向中心區(qū)域點的主光線在鏡體SP1到SP8上的最大入射角ΘCR(max)為22.9°。每條光線在鏡體SP1到SP8上的最大入射角Θmax(max)為26.7°。在任一鏡體SP1到SP8上的入射光線的最大角度范圍ΔΘmax為23.3°。形成的暗化半徑為孔徑半徑的23％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為904mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為916mm。
根據(jù)圖6e的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)將由表6e給出。
在此示出鏡1鏡體S1鏡2鏡體S2鏡3鏡體S5鏡4鏡體S6鏡5鏡體S3鏡6鏡體S4鏡7主凹面鏡SK1鏡8次凹面鏡SK2表6e的第一部分再次提供了光學數(shù)據(jù)，并且表6e的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表6e根據(jù)圖6e的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)在圖7中示出了10鏡體系統(tǒng)的第一實施例，在工作波長為13.5nm時其像側(cè)的孔徑為NA＝0.75以及成像倍數(shù)為8X。該系統(tǒng)具有兩個過渡圖像。與圖1中相同的元件將以相同的參考標識表示。
在此，100表示第一局部物鏡，200表示第二局部物鏡并且300表示第三局部物鏡。第一局部物鏡包括鏡體S10、鏡體S20、鏡體S50、鏡體S60、鏡體S70和鏡體S80。鏡體S10是凸面鏡，具有大于10000mm的很大的半徑?；谠撦^大的半徑，鏡體S10不僅可以設計為平面的也可以設計為凹面的。光路中依次是鏡體S20是凹面鏡；鏡體S70是凸面鏡；鏡體S80是凹面鏡；鏡體S90是凹面鏡以及鏡體S100是凸面鏡，從而得出鏡體排列為凸-凹-凸-凹-凹-凸?？蛇x的，鏡體排列也可以是凹-凹-凸-凹-凹-凸或平-凹-凸-凹-凹-凸。
在圖7中示出的實施例中，孔徑光闌B設置在鏡體S20上。第一局部物鏡100的成像倍數(shù)為1.85x，第三局部物鏡300的成像倍數(shù)為3.38x并且第二局部物鏡200的成像倍數(shù)為1.3x。在圖7中示出的系統(tǒng)中，待成像區(qū)域的尺寸在像面中為26x1mm2，其中Dx＝26mm、Dy＝1mm、Dr＝30.75mm。系統(tǒng)的結構長度為2508mm。在圖7中示出的系統(tǒng)中，在中間的波前誤差的波前被校正為平均波前誤差Wrms＝0.013λ。系統(tǒng)的分辨率為大約11nm，像側(cè)的區(qū)域扭曲小于1nm。形成的暗化半徑為孔徑半徑的55％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為41mm以及物側(cè)的自由工作距離為100mm。射向中心區(qū)域點的主光線在鏡體S10、S20、S50、S60、S70、S80、SK1和SK2上的最大入射角ΘCR(max)為32.9°。每條光線在鏡體S10、S20、S50、S60、S70、S80、SK1和SK2上的最大入射角Θmax(max)為45.1°。在任一鏡體S10、S20、S50、S60、S70、S80、SK1和SK2上的最大的入射角度范圍ΔΘmax為28°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為932mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為1034mm。
鏡體S30、S40、S70、SK1和SK2包括孔。鏡體S10、S20、S50、S60、S80不具有孔。第一局部物鏡包括鏡體S10、S20、S50、S60和S80。第一物鏡在鏡體S40和S70之間的位置中形成過渡圖像Z1。第二局部物鏡包括鏡體SK1和SK2，第三局部物鏡包括鏡體S30和S40。
此外，根據(jù)圖7和圖8的系統(tǒng)的特征在于，是指具有至少一個用于穿過光束的孔的光瞳暗化系統(tǒng)，其中孔徑光闌B此處設置在第二鏡體S20上，在這鏡體S20之前是過渡圖像Z2。由于，孔徑光闌設置在最后的過渡圖像(Z2)之前，因此孔徑光闌B和像面之間具有至少一個過渡圖像。
根據(jù)圖7的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)將由表7給出。
在此示出鏡1鏡體S10鏡2鏡體S20鏡3鏡體S50鏡4鏡體S60鏡5鏡體S70鏡6鏡體S80鏡7鏡體S30鏡8鏡體S40鏡9主凹面鏡SK1鏡10次凹面鏡SK2表7的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表7


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)在圖8中示出了在圖7中示出的實施例的變體。與根據(jù)圖7的實施例相比，圖像區(qū)域在像面20中的場尺寸是26x2mm2，也就是Dx＝26mm、Dy＝2mm、Dr＝29.75mm，并且因此足以滿足光刻系統(tǒng)要求的場尺寸。在圖8示出的系統(tǒng)中，在平均的波前誤差上的波前為Wrms＝0.024λ，系統(tǒng)的分辨率為大約11nm并且系統(tǒng)的結構長度為2511mm。像側(cè)的區(qū)域扭曲小于3nm。形成的暗化半徑為孔徑半徑的55％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為40mm以及物側(cè)的自由工作距離為100mm。射向中心區(qū)域點的主光線在鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角ΘCR(max)為32.5°。每條光線在鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θmax(max)為45.1°。在任一鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大的入射角范圍ΔΘmax為28.9°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為933mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為1028mm。
與圖7相同的元件將以相同的參考標識表示。
在與圖7中一樣，在圖8中第三局部物鏡也以300表示并且包括凸面鏡S30和凹面鏡S40。第一過渡圖像以Z1，第二過渡圖像以Z2表示。第二局部物鏡200包括兩個凹面鏡，即主凹面鏡SK1和次凹面鏡SK2。在像面20上，次凹面鏡SK2是光路中最后一個鏡體，并且鏡體S30是光路中倒數(shù)第四的鏡體。
圖8中的系統(tǒng)劃分為三個局部物鏡，即第一局部物鏡100、第二局部物鏡200和第三局部物鏡300。第一局部物鏡包括鏡體S10、S20、S50、S60、S70和S80。第二局部物鏡包括鏡體SK1和SK2，第三局部物鏡包括鏡體S30和S40。
鏡體S10是凸面鏡，鏡體S20是凹面鏡，鏡體S50是凸面鏡，鏡體S60是凹面鏡，鏡體S70是凹面鏡，鏡體S80是凸面鏡，鏡體S30是凸面鏡，鏡體S40是凹面鏡，鏡體SK1是凹面鏡，鏡體SK2是凹面鏡。鏡體S30、S40、S70、SK1和SK2包含孔。鏡體S10、S20、S50、S60、S80不具有孔?？讖焦怅@B設置在第二鏡體上。
根據(jù)圖8的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)將由表8給出。
在此示出鏡1鏡體S10鏡2鏡體S20鏡3鏡體S50鏡4鏡體S60鏡5鏡體S70鏡6鏡體S80鏡7鏡體S30鏡8鏡體S40
鏡9主凹面鏡SK1鏡10次凹面鏡SK2表8的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表8


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)
圖9示出了物鏡的第三實施例，特別是具有10個鏡體和兩個過渡圖像的投影物鏡，其在波長λ＝13.5nm時NA＝0.7并且縮小倍數(shù)為8X。圖像區(qū)域在像面中的尺寸是13x1mm2，其中Dx＝13mm、Dy＝1mm、Dr＝17.15mm。系統(tǒng)的分辨率為12nm及結構長度為2494mm。像側(cè)的WRMS為0.018λ，像側(cè)的區(qū)域扭曲小于1nm。形成的暗化半徑為孔徑半徑的26％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為40mm以及物側(cè)的自由工作距離為100mm。射向中心區(qū)域點的主光線在鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角ΘCR(max)為32.7°。每條光線在鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θmax(maa)。為42.3°。在任一鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角度范圍ΔΘmax為18.8°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為858mm。最大鏡體的尺寸在x方向上設為891mm。
根據(jù)圖9的系統(tǒng)包括三個局部物鏡。第一局部物鏡包括鏡體S10、S20、S50、S60、S70和S80，并且在鏡體S40上或其附近形成過渡圖像Z1。第二局部物鏡包括鏡體SK1和SK2。第三局部物鏡包括鏡體S30和S40，并且在鏡體S30和SK2之間形成過渡圖像Z2。在從物面10到像面20的光路中，鏡體S10是凸面鏡，鏡體S20是凹面鏡，鏡體S50是凹面鏡，鏡體S60是凸面鏡，鏡體S70是凸面鏡，鏡體S80是凹面鏡，鏡體S30是凸面鏡，鏡體S40是凹面鏡，鏡體SK1是凹面鏡，鏡體SK2是凹面鏡。
根據(jù)圖9的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)將由表9給出。
在此示出鏡1鏡體S10鏡2鏡體S20鏡3鏡體S50鏡4鏡體S60鏡5鏡體S70
鏡6鏡體S80鏡7鏡體S30鏡8鏡體S40鏡9主凹面鏡SK1鏡10次凹面鏡SK2表9的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表9


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)此外，根據(jù)圖像2、3、4、5、6、7、8和9的系統(tǒng)具有有利的特性，即物鏡，特別是縮微光刻的投影物鏡包括第一子物鏡，其不具有帶有用于穿過光束的孔的鏡體，也就是具有未穿孔的鏡體；以及第二子物鏡，其具有帶有用于穿過光束的孔的鏡體，并且第一子物鏡和第二分物鏡之間的幾何距離至少為投影系統(tǒng)的結構長度的10％。在本申請中，沿著光學軸線HA從物面10到像面20的距離理解為物鏡的結構長度。在本申請中，從第一子物鏡的鏡體的頂點(或Vertex)到第二子物鏡的鏡體的頂點的距離應理解為第一分物鏡SUBO1和第二分物鏡SUBO2之間的幾何或空間距離，第一子物鏡具有到像面的最短距離，第二子物鏡具有到物面的最短距離。第二子物鏡的鏡體具有到像面最短的距離也稱為第二子物鏡的緊隨標度線的鏡體，第一子物鏡的鏡體具有到物面的最短距離也稱為第一子物鏡的最接近晶片的鏡體。
根據(jù)圖9中的實施例，該距離是沿著光學軸線HA從鏡體S79的頂點V70到鏡體S40的頂點V40的距離。在根據(jù)圖9的實施例中，兩個子物鏡SUBO1、SUBO2之間的距離是負的，因為兩個子物鏡在空間上相互交叉，也就是說鏡體S70空間上位于第二子物鏡的區(qū)域中。
這樣的布置具有的優(yōu)點是，當?shù)诙游镧R的最接近標度線的鏡體僅具有到第一子物鏡的最接近晶片的鏡體的短的距離時，該鏡體可以使內(nèi)環(huán)形場半徑以及暗化保持較小。
此外，根據(jù)圖2、3、4、5、6a、9中的以及在隨后的圖16、17和18中示出的系統(tǒng)表征出入射光瞳的負的相交寬度。入射光瞳的負的相交寬度表示，不同的區(qū)域點的主光線在光線方向上從物面開始發(fā)散地，也就是在光線方向上進入到物鏡中，這意味著，投影物鏡的入射光瞳在從照明系統(tǒng)的光源到物面的光路中設置在物面之前，在該物面中設置有反射的標度線。這種投影物鏡和投影曝光裝置例如在WO2004/10224中示出，其公開內(nèi)容完全包含在本申請中。
在圖10中示出了10鏡體系統(tǒng)的第四實施例，其在波長為13.5nm時像側(cè)的孔徑NA＝0.72。第一子系統(tǒng)100有6個鏡體S10、S20、S50、S60、S70和S80構成，其鏡體排列為凸-凹-凸-凹-凸-凹。孔徑光闌B設置在第一局部物鏡100的第二鏡體S20上。在圖10中示出的實施例中，第一鏡體的半徑是這樣地大，以至于鏡體S10不僅僅是凸的，而且可以設計為平的或凹的。因此也可以是以下的鏡體排列凹-凹-凸-凹-凸-凹平-凹-凸-凹-凸-凹。
與前述的多個實施例中示出的帶有第一子系統(tǒng)的系統(tǒng)相比，該投影物鏡的第一子系統(tǒng)100將過渡圖像Z3設置在從物面到像面的光路中的第四和第五鏡體之間，即鏡體S60和S70之間。
通過這種第三過渡圖像Z3將實現(xiàn)，光束的橫截面以及鏡體的使用范圍保持較小。
第一局部物鏡100、第三局部物鏡300和第二局部物鏡200的成像比例分別為2.78X、2.24X和1.29X。根據(jù)圖10的實施例的特征在于，在本實施例中，待成像的區(qū)域的中心區(qū)域點的主光線的入射角在區(qū)域面中設計得特別小。此外，該系統(tǒng)還表征出，在光瞳中，暗化的面積僅占10％。與圖7和8中相同的元件將以相同的參考標識來表示。孔徑光闌B位于第二鏡體S20上。圖像區(qū)域在像面中的尺寸是13x1mm2，其中Dx＝13mm、Dy＝1mm、Dr＝15.125mm。系統(tǒng)的分辨率為12nm及結構長度為2500mm。像側(cè)的Wrms為0.041λ，像側(cè)的區(qū)域扭曲為4nm。形成的暗化半徑為孔徑半徑的27％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為40mm以及物側(cè)的自由工作距離為100mm。射向中心區(qū)域點的主光線CR在鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角ΘCR(max)為20°。每條光線在鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θmax(max)為27.7°。在任一鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角度范圍ΔΘmax為20.9°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為884mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為927mm。
在圖11中示出的物鏡包括三個局部物鏡，即第一局部物鏡，具有鏡體S10、S20、S50、S60、S70和S80；第二局部物鏡，具有鏡體SK1和SK2；以及第三局部物鏡，具有鏡體S30和S40。
在從物面到像面的光路中，鏡體具有以下鏡體排列凸-凹-凸-凹-凸-凹-凸-凹-凹-凹。
根據(jù)圖10的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)將由表10給出。
在此示出鏡1鏡體S10鏡2鏡體S20鏡3鏡體S50鏡4鏡體S60鏡5鏡體S70鏡6鏡體S80鏡7鏡體S30
鏡8鏡體S40鏡9主凹面鏡SK1鏡10次凹面鏡SK2表10的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表10


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)在圖11示出的實施例中，也示出了10鏡體系統(tǒng)。與圖10示出的系統(tǒng)的區(qū)別在于，第一局部物鏡100包括六個鏡體S10、S20、S50、S60、S70和S80，其鏡體排列為凹-凸-凹-凹-凸-凹。
第二局部物鏡200的鏡體SK1和SK2都是兩個凹面鏡。鏡體S30是凸面鏡，鏡體S40是凹面鏡。
在根據(jù)圖11的實施例中，孔徑光闌B設置在光路中的第七鏡體上，也就是鏡體S30上，并因此設置在第三局部物鏡300中，也就是變倍組中。
在圖11中示出的系統(tǒng)具有孔徑為NA＝0.7，工作波長13.5nm，縮小倍數(shù)為8x，其特征在于，光瞳暗化出現(xiàn)特別少的面積占用率，其在環(huán)形區(qū)域為13x1mm2時將在4％以下。圖像區(qū)域的尺寸是13x1mm2，即Dx＝13mm、Dy＝1mm、Dr＝16.25mm。系統(tǒng)的分辨率為12nm及結構長度為2246mm。像側(cè)的WRMS為0.3λ，像側(cè)的區(qū)域扭曲為27nm。形成的暗化半徑為孔徑半徑的28％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為40mm以及物側(cè)的自由工作距離為468mm。射向中心區(qū)域點的主光線在鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角ΘCR(max)為35.3°。每條光線在鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θmax(max)為42.4°。在任一鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角度范圍ΔΘmax為18.9°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為836mm。最大鏡體的尺寸在x方向上設為834mm。
光學數(shù)據(jù)將由表11給出。
在此示出鏡1鏡體S10鏡2鏡體S20鏡3鏡體S50鏡4鏡體S60鏡5鏡體S70鏡6鏡體S80鏡7鏡體S30鏡8鏡體S40鏡9主凹面鏡SK1鏡10次凹面鏡SK2表11的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表11


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)在根據(jù)圖12的實施例中又涉及到10鏡體系統(tǒng)，其具有在波長為13.4nm時的孔徑NA＝0.7，并且其縮小倍數(shù)為8x。
第一局部物鏡也如同的前述實施例包括六個鏡體，即鏡體S10、S20、S50、S60、S70和S80，其鏡體排列為凹-凸-凹-凸-凸-凹。在此，如同根據(jù)圖11的實施例中，在第一子系統(tǒng)中也形成過渡圖像Z3，進而形成在從物體到圖像的光路中的第二鏡體S20和從物體到圖像的光路中的第三鏡體S50之間?？讖焦怅@B在所示實施例中布置在鏡體S10上。圖像區(qū)域的尺寸是13x1mm2，其中Dx＝13mm、Dy＝1mm、Dr＝21.25mm。系統(tǒng)的分辨率為12nm及結構長度為2800mm。像側(cè)的Wrms為0.052λ并且像側(cè)場半徑為7nm。像側(cè)的自由工作距離為41mm以及物側(cè)的自由工作距離為729mm。射向中心區(qū)域點的主光線CR在鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角ΘCR(max)為35°。每條光線在鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θmax(max)為39.6°。在任一鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角度范圍ΔΘmax為24.5°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為871mm。最大鏡體的尺寸在x方向上設為918mm。鏡體S30、S40、S70、SK1和SK2包括孔。鏡體S10、S20、S50、S60、S80不具有孔。
光學數(shù)據(jù)將以Code-V-格式由表12給出。
在此示出鏡1鏡體S10鏡2鏡體S20鏡3鏡體S50鏡4鏡體S60鏡5鏡體S70鏡6鏡體S80鏡7鏡體S30鏡8鏡體S40鏡9主凹面鏡SK1鏡10次凹面鏡SK2表12的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表12


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)此外，在圖11和12中示出的系統(tǒng)的特征在于，系統(tǒng)是六個或更多個鏡體，其中至少一個鏡體不具有用于穿過光束的孔，不具有孔的鏡體具有到物面10的最短距離，該距離大于物鏡的結構長度的15％。通過這么大的物側(cè)的工作距離可以為機械的組件提供足夠的空間，例如標度線臺和附帶的光學元件，例如光學過濾元件，其可以達到與區(qū)域有關的效果，并且因此必須設置在區(qū)域面附近。在圖11或圖12示出的實施例中，鏡體，即鏡體S20不具有孔，并且具有沿著光學軸線到物面的最短距離。鏡體S20到物面10的距離又通過鏡體S20的頂點V20到物面10的距離來限定，結構長度如前面所給出。
在圖13中詳細地示出了在本申請中說明的投影物鏡的第二子系統(tǒng)200和第三子系統(tǒng)300。在圖13中示出的包括第二子系統(tǒng)200和第三子系統(tǒng)300的系統(tǒng)中，過渡圖像Z2設置在第三局部物鏡300的凸面鏡1000的位置上。根據(jù)圖13的凸面鏡的位置上的過渡圖像將導致投影物鏡的光瞳中的10％的暗化面積。反之，如果過渡圖像Z2如同圖14中示出的那樣，設置在從物面到像面的光路中的最后一個鏡體1030和從像面算起的光路中的倒數(shù)第四的鏡體1000之間，即保持的條件是d1d2=z1z2]]>其中d1是最后一個鏡體1030的直徑，d2是倒數(shù)第四的鏡體1000的直徑，以及z1是過渡圖像沿著光學軸線HA到第一鏡體面的距離，z2是過渡圖像沿著光學軸線HA到鏡體1000的光學面積的距離，從而使暗化面積最小，并且將代替圖13中實施例的10％在圖14的實施例中僅為8％。
在圖15中示出一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中將使用Mangin鏡來代替鏡體元件1020。帶有Mangin鏡的系統(tǒng)具有的優(yōu)點是，通過光學元件1100提供了用于固定鏡體所需的結構空間，光線必須穿過該元件，并且反射的表面，也就是鏡面位于光學元件1100的背面上。因此，接近于晶片的鏡體非常接近于像面設置，而并不影響到穩(wěn)定性。
當然，應用Mangin鏡只可以應用于以下系統(tǒng)，該系統(tǒng)以DUV-或VUV-波長來工作，這是因為光線必須穿過光學元件1100，并且該元件必須具有某種透明度。
在圖16中示出了具有Mangin鏡1100的投影物鏡的實施例。該系統(tǒng)是具有在波長為193.3nm時的孔徑NA＝0.7的10鏡體系統(tǒng)。第一物鏡部100包括六個鏡體S10、S20、S50、S60、S70、S80，第三物鏡部包括兩個鏡體S30和S40，第二物鏡部包括兩個凹面鏡SK1和SK2，如前述，其中最接近于主凹面鏡SK1的像面的凹面鏡是Mangin鏡。系統(tǒng)的縮小倍數(shù)為8x，系統(tǒng)的分辨率為100nm及結構長度為2500mm。像面中的照明區(qū)域是環(huán)形區(qū)域的扇形段，其具有的尺寸為Dx＝13mm、Dy＝1mm、Dr＝18.75mm。像側(cè)的WRMS為0.023λ并且像側(cè)的區(qū)域扭曲為59nm。形成的暗化半徑為孔徑半徑的28％。像側(cè)的自由工作距離為10mm以及物側(cè)的自由工作距離為100mm。射向中心區(qū)域點的主光線CR的最大入射角ΘCR(max)在鏡體S10到S80、SK1和SK2上為37.6°。主光線在鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θmax(max)為37.6°。每條光線在鏡體S10到S80，SK1和SK2上的最大角度范圍ΔΘmax為49.4°。在任一個鏡體S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角度范圍ΔΘmax為22.4°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為889mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為883mm。
從物面10到像面20的鏡體排列為凸-凹-凹-凸-凸-凹-凸-凹-凹。
鏡體SK1是如前所述的Mangin鏡。物側(cè)的自由工作距離為100mm以及像側(cè)的自由工作距離為10mm。第一局部物鏡包括鏡體S10、S20、S50、S60、S70和S80，并且在鏡體S40附近形成了過渡圖像Z1。第二局部物鏡包括兩個凹面鏡SK1和SK2，第三局部物鏡包括兩個鏡體S30和S40，鏡體S30、S40、SK1和SK2包含孔。鏡體S10、S20、S50、S60、S70和S80不具有孔。
根據(jù)圖16的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)將由表13給出。
在此示出鏡1鏡體S10鏡2鏡體S20鏡3鏡體S50鏡4鏡體S60鏡5鏡體S70鏡6鏡體S80鏡7鏡體S30鏡8鏡體S40鏡9主凹面鏡SK1鏡10次凹面鏡SK2表13的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表13


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、O1bject物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、TNFTNITY無窮遠、REFL反射值)為了在大孔徑系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)小的入射角，有利地是，當光路中的第一局部物鏡中的第二鏡體不是像US 6,750,948一樣設計成凸的，而是設計為凹面鏡。在光路中的第一局部物鏡的第二鏡體設計為凹面鏡將導致在所有的鏡體上具有小的入射角。小的入射角將簡化涂層的制造，因為在這種情況中，不必在鏡體上制造出側(cè)邊層厚變化，而是這些層在鏡體上可以具有預定的厚度。此外，小的入射角獲得較大的反射率。
在圖17中示出了6鏡系統(tǒng)的實施例。在該實施例中，為了保持小的入射角，從物面10到像面20的光線路徑中的第二鏡體S200設計為凹面。圖14中示出的6鏡體系統(tǒng)具有8x的成像倍數(shù)，并且在工作波長為13.5nm時像側(cè)的數(shù)值孔徑NA＝0.5?？讖焦怅@B在光線路徑中設置在從物面到像面的光路中的第五鏡體S500和第六鏡體S600之間，限定暗化的遮蔽光闌AB設置在光線路徑中的第三鏡體S300和第二鏡體S400之間，通過遮蔽光闌AB在第三鏡體S300和第四鏡體S400之間的設置，將在完全的孔徑孔時實現(xiàn)大約25％的與區(qū)域無關的暗化。
圖像區(qū)域具有13x1mm2的尺寸，也就是像側(cè)的區(qū)域?qū)挾菵x為13mm，像側(cè)的區(qū)域長度Dy為1mm，像側(cè)的場半徑Dr為9.75mm。系統(tǒng)的分辨率為17nm及結構長度為1521mm。像側(cè)的Wrms為0.025λ并且像側(cè)的區(qū)域扭曲為10nm。形成的暗化半徑為孔徑半徑的25％，其具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為39mm以及物側(cè)的自由工作距離為158mm。射向中心區(qū)域點的主光線CR的最大入射角ΘCR(max)在鏡體S100、S200、S300、S400、S500和S600上為12.3°。在鏡體S100、S200、S300、S400、S500和S600上的每條光線的最大入射角Θmax(max)為16.9°。在鏡體S100、S200、S300、S400、S500和S600上的入射光線的最大角度范圍ΔΘmax為7.5°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為675mm。最大鏡體的尺寸在x方向上設為687mm。如前面所述，主光線到兩個鏡體上的中心區(qū)域點的入射角相對于局部的表面標準明顯小于20°。在中心的區(qū)域點上的主光線將在鏡體S300出現(xiàn)最大的入射角，如前所述為12.3°。如前所述，通過小的入射角將實現(xiàn)整個系統(tǒng)的高的轉(zhuǎn)換率。特別是，降低了光線的p-偏振成分的反射率，在該范圍內(nèi)入射角按此尺度擴大。
在圖17和18中示出的6鏡體系統(tǒng)也可以分成具有局部物鏡的系統(tǒng)。
在此第一局部物鏡10000包括鏡體S100、S200、S300、S400，并且第二局部物鏡20000包括鏡體S500和S600。局部物鏡10000基本上與圖1到12的第一局部物鏡100相同，并且第二局部物鏡與圖1到12的第二局部物鏡300相同，也就是根據(jù)圖17和18的6鏡體物鏡不具有中繼組。由于分成兩個局部物鏡提供了2個光瞳面和一個過渡圖像，鏡體S100是凹面鏡，鏡體S200是凹面鏡，鏡體S300是凸面鏡，鏡體S400是凹面鏡，鏡體S500是凸面鏡以及鏡體S600是凹面鏡。鏡體S500和S600包括孔，相反，鏡體S100、S200、S300、S400都不具有孔。
通過遮蔽光闌設置在兩個鏡體之間，即遠離于鏡體，該光闌規(guī)定了照明區(qū)域的內(nèi)半徑和暗化，從而實現(xiàn)了遮蔽光闌在成像的光束的光路中僅運行一次，并且由此不出現(xiàn)漸暈效應，機械方面提供了足夠大的結構空間，該結構空間并不因鏡體的結構空間而變窄，并且可以簡單地更換，這是因為遮蔽光闌不是通過安裝到鏡體上的抗反射涂層來實現(xiàn)。
在現(xiàn)有技術中示出的多個系統(tǒng)中的遮蔽光闌限定出與區(qū)域無關的暗化，其始終設置在鏡體上并通過抗反射涂層來實現(xiàn)，因此遮蔽光闌的變化只能通過光闌的更換來實現(xiàn)。
圖17中示出的系統(tǒng)示出了在兩個不同的相互共軛的光闌面中的孔徑光闌B和遮蔽光闌AB，其中這些平面都遠離于鏡體?？讖焦怅@B設置在光闌面700中，并且遮蔽光闌設置光闌面704中。多個光闌面共軛于投影物鏡的入射光瞳，并且形成作為主光線，也就是所謂主光線CR與微光刻投影物鏡的光學軸線HA的交點。
圖17中示出的系統(tǒng)的準確數(shù)據(jù)將在表14中再次給出。在表14中示出物體物面鏡1鏡體S100鏡2鏡體S200鏡3鏡體S300鏡4鏡體S400鏡5鏡體S500STOP孔徑光闌鏡6鏡體S600Image像面在表14的下半部分提供了非球面常數(shù)。
表14


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)在圖18中示出了6鏡體系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中第二鏡體S200設計為用于產(chǎn)生小入射角的凹面鏡。在圖18中示出的6鏡體系統(tǒng)具有8x的成像倍數(shù)，并且在工作波長為13.5nm時像側(cè)的數(shù)值孔徑NA＝0.5。圖像區(qū)域的尺寸為13x1mm2，也就是像側(cè)的區(qū)域?qū)挾菵x為13mm，像側(cè)的區(qū)域長度Dy為1mm，像側(cè)的場半徑Dr為12.5mm。系統(tǒng)的分辨率為17nm及結構長度為1500mm。像側(cè)的Wrms為0.02λ并且像側(cè)的扭曲為7nm。形成的暗化半徑為孔徑半徑的22％，其具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為30mm以及物側(cè)的自由工作距離為100mm。射向中心區(qū)域點的主光線CR在鏡體S100、S200、S300、S400、S500和S600上的最大入射角ΘCR(max)為27.4°。任一條光線在鏡體S100、S200、S300、S400、S500和S600上的最大入射角Θmax(max)為34.9°。在任一鏡體S100、S200、S300、S400、S500和S600上的最大入射角度范圍ΔΘmax為15°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為664mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為677mm。
在該實施例中，孔徑光闌B也位于第五鏡體S500和第六鏡體S600之間，并且遮蔽光闌AB位于第三鏡體S300和第四鏡體S400之間。孔徑光闌B定位在第五鏡體S500和第六鏡體S600之間。
在圖16和17中示出的系統(tǒng)的區(qū)別在于，在首先兩個鏡體S100、S200的范圍里的光線導向。在根據(jù)圖17的實施例中，第三鏡體物理地位于第一和第二鏡體之間，并且光線路徑在第一和第二鏡體之間的區(qū)域中相交，而在根據(jù)圖18的實施例中鏡體組相互分開，并且光線路徑?jīng)]有相交。
圖18中示出的實施例的系統(tǒng)數(shù)據(jù)可由接下來的表15中得出。在表14中示出物體物面鏡1鏡體S100鏡2鏡體S200鏡3鏡體S300鏡4鏡體S400鏡5鏡體S500STOP孔徑光闌鏡6鏡體S600Image像面在表15的下半部分提供了非球面常數(shù)。


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)圖17和18中示出的6鏡體系統(tǒng)帶有第一子物鏡，僅具有一個過渡圖像，為此帶有第一局部物鏡10000的第一子物鏡與帶有第二局部物鏡20000的第二子物鏡重合。第一子物鏡包括四個鏡體S100、S200、S300、S400，并且第二子物鏡具有鏡體S500和S600。在圖17和18中示出的物鏡具有以下在接下來的描述中有利的特性。
首先，根據(jù)圖17的系統(tǒng)具有大于0.4的像側(cè)的數(shù)值孔徑NA，并且中心區(qū)域點的主光線在所有鏡體上的入射角相對局部表面法線小于20°。在圖17示出的系統(tǒng)中，中心區(qū)域點的主光線在第三鏡體S300上出現(xiàn)最大的入射角，僅為12.3°。由于，在鏡體上的入射角保持較小，產(chǎn)生了鏡體的較高的反射率，從而實現(xiàn)了整體系統(tǒng)的較高的轉(zhuǎn)換率。特別是隨著入射角的增大降低了光線的p偏振成分的反射率。
根據(jù)圖17的系統(tǒng)和根據(jù)圖18的系統(tǒng)都表征出以下有利的屬性。
為了實現(xiàn)盡可能小的暗化，沿著過渡圖像ZW1SCH的光學軸線到區(qū)域組(也就是第一局部物鏡10000)的幾何上最接近的鏡體的距離將小于系統(tǒng)的結構長度的15％。在根據(jù)圖17和18的實施例中，區(qū)域組的幾何上最近的鏡體是鏡體S300。過渡圖像ZW1SCH到最近的鏡體S300的距離，如前述的實施例一樣，通過沿著光學軸線從鏡體S300的頂點V300到過渡圖像ZW1SCH的距離來得出。
為了實現(xiàn)小的暗化，對于上述措施可選地或附加地規(guī)定，即沿著過渡圖像ZW1SCH的光學軸線HA到孔徑組(也就是第二局部物鏡20000)的幾何上最接近的鏡體的距離小于系統(tǒng)的結構長度的8％。在根據(jù)圖17和18的實施例中，孔徑組的幾何上最近的鏡體是鏡體S600。過渡圖像ZW1SCH到最近的鏡體S600的距離，如前述的實施例一樣，通過沿著光學軸線從鏡體S600的頂點V600到過渡圖像ZW1SCH的距離來提供。
根據(jù)本發(fā)明的另一有利的措施是，在圖17和18中示出系統(tǒng)的區(qū)域組具有空間上的延伸，也就是說，區(qū)域組的最近的鏡體S200上的物面10的頂點V200到最近的鏡體S300上的像面20的頂點V300的距離大于系統(tǒng)的結構長度的16％，特別是大于結構長度的18％。
更優(yōu)選地，在圖17和18中示出的系統(tǒng)中，在投影物鏡中具有較大直徑的鏡體S600的直徑D600與系統(tǒng)的結構長度的比例要小于像側(cè)的數(shù)值孔徑的0.9倍。在本申請中，鏡體的直徑，應理解為子午面中鏡體S600上的垂直于光學軸線測量的沿光線的射點AUF1、AUF2之間的距離。
利用之前提出的微光刻投影物鏡可以對于帶有六個和更多鏡體的系統(tǒng)提出，一種具有大數(shù)值孔徑的物鏡，其孔徑值的范圍優(yōu)選為NA＝0.4-0.8，特別是NA＝0.5-0.75。此外，該系統(tǒng)表征出很大的、大于4x的成像倍數(shù)，即縮小倍數(shù)。通過特別合適的措施，如過渡圖像的位置的選擇，使得在光瞳中暗化的面積比例被限制到5％以下。
在圖19中示出了帶有另一個根據(jù)本發(fā)明的8鏡體物鏡的投影曝光裝置的結構，該8鏡體物鏡具有暗化的光瞳。
8鏡體物鏡以參考標識2000表示，照明系統(tǒng)以參考標號3000表示。
照明系統(tǒng)3000包括光源3010如入射收集器3010，其例如在EP 1225 481中已作說明。在系統(tǒng)上連接有光譜的濾波元件3020。其可以設計為衍射的光譜濾波器。因此，與光源的過渡圖像ZQ附近的光闌3030一起可以不希望地使具有例如波長遠大于理想射入波長的光線阻止在位于照明系統(tǒng)的光闌3030后方的部位中。在照明裝置中，在衍射的光譜濾波器3030后的光線路徑中設置有帶有第一光柵元件的第一個設有光柵的鏡體，即所謂的區(qū)域棱面(Feldfacetten)3040。區(qū)域棱面將穿過光譜濾波器的光束3050分解為大量的分別具有對應的次光源的單一光束。次光源設置在第二個設有光柵的鏡體的各個光柵元件附近。第二設有光柵的鏡體的光柵元件被稱為光瞳棱面(pupillenfacetten)。
雙棱面的照明系統(tǒng)例如由US 6,195,201公開，在該照明系統(tǒng)中，所謂的區(qū)域光柵元件或區(qū)域棱面具有在物面中待曝光區(qū)域的形狀，并因此規(guī)定了在物面中區(qū)域的形狀。如果物面中的區(qū)域例如是圓弧形的區(qū)域，那么區(qū)域棱面同樣也設計為圓弧形。
可選地，區(qū)域光柵元件可以設計為矩形的。這種照明系統(tǒng)在US 6,198,793中示出。在該照明系統(tǒng)中，借助于區(qū)域形狀的鏡體來形成區(qū)域形狀。
設有區(qū)域的物面3100與投影物鏡的物面重合。這使得物面中區(qū)域成像到像面中的區(qū)域里。投影物鏡2000是根據(jù)圖2中的實施例的投影物鏡。相應地，鏡體以與圖2實施例相同的參考標識表示，例如光路中的第一鏡體以S1表示。投影物鏡的相關的細節(jié)將在圖2的說明描述。投影物鏡2000包括8個鏡體S1至S6、SK1和SK2，并且具有在工作波長為13.5nm時的像側(cè)的數(shù)值孔徑NA＝0.5。鏡體S1至S6、SK1和SK2都是非球面的鏡體。投影物鏡將來自于物面3100的光線投影到像面3200中，該投影物鏡具有4x的成像倍數(shù)或縮小倍數(shù)并且分辨率為17nm。光學軸線以HA表示，投影物鏡以該光學軸線來對稱，并且系統(tǒng)從物面23100到像面3200的總長度為1711mm。投影物鏡2000具有環(huán)形區(qū)域扇形段。像側(cè)的區(qū)域?qū)挾菵x為13mm，像側(cè)的區(qū)域長度Dy為1mm，像側(cè)的場半徑Dr為13mm。像側(cè)的Wrms為0.04λ并且像側(cè)區(qū)域扭曲為12nm。
在從物面到像面的光路或光線路徑中的鏡體排列為鏡體S1是凸面鏡鏡體S2是凹面鏡鏡體S5是凸面鏡鏡體S6是凹面鏡鏡體S3是凸面鏡鏡體S4是凹面鏡鏡體SK1是凹面鏡鏡體SK1是凹面鏡。
鏡體S3、S4、SK1和SK2包括孔。鏡體S1、S2、S5和S6不具有孔。形成的暗化半徑為孔徑半徑的36％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為69mm以及物側(cè)的自由工作距離為100mm。射向中心區(qū)域點在鏡體S1到S6、SK1和SK2上的主光線CR的最大入射角ΘCR(max)為19.4°。每條光線在鏡體S1到S6、SK1和SK2上的最大入射角Θmax(max)為21.8°。在任一鏡體S1到S6、SK1和SK2上的最大角度范圍ΔΘmax為15°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為385mm。最大鏡體的尺寸在x方向上設為616mm。投影物鏡2000劃分為總共三個局部物鏡，相應地具有三個光瞳面和兩個過渡圖像。至少一個光瞳面接近于孔徑光闌設置。至少另一個光瞳面接近于暗化光闌或遮蔽光闌設置，例如遮蔽光闌可以設置在鏡體S1和S2之間。
在像面3200中可以設置一個具有光敏涂層的基片例如晶片。
在圖19中示出的投影照明裝置的特征在于，主光線發(fā)散地進入到投影物鏡的入射光瞳中，該入射光瞳與照明系統(tǒng)的出射光瞳相重合。這意味著，投影物鏡的入射光瞳在從光源到物面3100的光路中設置在物面3100之前。
帶有負入射光瞳的相關投影物鏡參見WO2004/010224，其公開內(nèi)容完全包含在本申請中。
通過根據(jù)本發(fā)明的投影照明裝置，可以由一個或多個光敏層來連續(xù)的照明，并且通過排除該層的沖洗而制造出微電子的組件。
在圖20到22中，示出了物鏡的多個實施例，該物鏡可以在≤193nm、特別是≤157nm、更優(yōu)選是≤100nm的波長中形成小于50nm的結構尺寸的結構，其中像側(cè)的數(shù)值孔徑NA大于0.7。
在圖20中示出了這種物鏡的第一實施例。物鏡包括十個鏡體，第一鏡體MIR1、第二鏡體MIR2、第三鏡體MIR3、第四鏡體MIR4、第五鏡體MIR5、第六鏡體MIR6、第七鏡體MIR7、第八鏡體MIR8、第九鏡體MIR9、第十鏡體MIR10。第一實施例由第一子物鏡組成，該第一子物鏡具有八個鏡體MIR1、MIR2、MIR3 MIR4、MIR5、MIR6、MIR7、MIR8，鏡體排列為凹-凹-凸-凹-凹-凸-凸-凹。第二子物鏡包括鏡體MIR9和MIR10，其被設計為凹面鏡。在縮小倍數(shù)時，也就是成像比例為8x，工作波長為100nm時像側(cè)的數(shù)值孔徑NA＝0.72。系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)在表16中給出。系統(tǒng)具有兩個過渡圖像ZW11和ZW12。物面同前面的附圖一樣以10表示，像面以20表示，孔徑光闌以B表示。在像面中圖像區(qū)域的尺寸為13x1mm2。該實施例表征出，能夠?qū)εc區(qū)域有關的圖像誤差的進行矯正。像側(cè)的區(qū)域?qū)挾菵x為13mm，像側(cè)的區(qū)域長度Dy為1mm，像側(cè)的場半徑Dr為15mm。系統(tǒng)的分辨率為17nm及結構長度為1500mm。像側(cè)的WRMS為0.0036λ并且像側(cè)的扭曲為2nm。結構長度為1374mm。鏡體MIR7、MIR8、MIR9和MIR10包括孔。鏡體MIR1、MIR2、MIR3、MIR4、MIR5和MIR6不包括孔。形成的暗化半徑為孔徑半徑的32％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為20mm以及物側(cè)的自由工作距離為50mm。射向中心區(qū)域點的主光線在鏡體MIR1到MIR10上的最大入射角為48°。在任一鏡體MIR1到MIR10上的最大入射角為48.9°。在任一鏡體MIR1到MIR10上的最大角度范圍為35.6°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為366mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為378mm。
投影物鏡的鏡體這樣構成，即設有兩個局部物鏡。第一局部物鏡包括鏡體MIR1到MIR8，并且在鏡體MIR6和MIR7之間形成第一過渡圖像ZWI1。此外第一局部物鏡在鏡體MIR7附近的位置中形成第二過渡圖像ZWI2。第二局部物鏡包括兩個鏡體，鏡體MIR9和MIR10。在鏡體MIR9和MIR10之間設置孔徑光闌B。
此外示出物體物面鏡1鏡體MIR1鏡2鏡體MIR2
鏡3鏡體MIR3鏡4鏡體MIR4鏡5鏡體MIR5鏡6鏡體MIR6鏡7鏡體MIR7鏡8鏡體MIR8鏡9鏡體MIR9鏡10鏡體MIR10STOP孔徑光闌Image像面在表16的下半部分提供了各個鏡面的非球面常數(shù)。
表16根據(jù)圖20的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)在圖21中示出了物鏡的第二實施例，該物鏡用于小于50nm的結構尺寸的成像。物鏡包括十個鏡體，第一鏡體MIR1、第二鏡體MIR2、第三鏡體MIR3、第四鏡體MIR4、第五鏡體MIR5、第六鏡體MIR6、第七鏡體MIR7、第八鏡體MIR8、第九鏡體MIR9、第十鏡體MIR10。在用于小于50nm的結構尺寸的成像的物鏡的第二實施例中，物鏡由第一子物鏡29000組成，該第一子物鏡具有六個鏡體MIR1、MIR2、MIR3、MIR4、MIR5、MIR6，鏡體排列為凹-凹-凸-凹-凸-凹。第一子物鏡29000劃分為第一局部物鏡子系統(tǒng)30000，具有鏡體MIR1、MIR2、MIR3、MIR4；以及第二局部物鏡子系統(tǒng)30002，具有鏡體MIR5、MIR6。第二子物鏡29010包括鏡體MIR7、MIR8、MIR9和MIR10，其都被設計為凹面鏡。第二子物鏡29010包括第一局部物鏡子系統(tǒng)30004，具有鏡體MIR7和MIR8；以及第二局部物鏡子系統(tǒng)30006，具有鏡體MIR9和MIR10。在縮小倍數(shù)為8x，工作波長為100nm時像側(cè)的數(shù)值孔徑NA＝0.85。在像面中圖像區(qū)域的尺寸為13x1mm2。也就是，像側(cè)的區(qū)域?qū)挾菵x為13mm，像側(cè)的區(qū)域長度Dy為1mm，像側(cè)的場半徑Dr為14.5mm。物鏡的分辨率為41nm及結構長度為1942mm。像側(cè)的Wrms為0.013λ并且像側(cè)的區(qū)域扭曲為6nm。鏡體MIR7、MIR8、MIR9和MIR10包括孔。鏡體MIR1、MIR2、MIR3、MIR4、MIR5和MIR6不包括孔。形成的暗化半徑為孔徑半徑的28％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為15mm以及物側(cè)的自由工作距離為50mm。射向中心區(qū)域點的主光線在鏡體MIR1到MIR10上的最大入射角ΘCR(max)為30°。在任一鏡體MIR1到MIR10上的最大入射角Θmax(max)為32.4°。在任一鏡體MIR1到MIR10上的最大角度范圍ΔΘmax為33.3°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為650mm。最大鏡體的尺寸在x方向上設為704mm。示出的投影物鏡包括至少4個光瞳面。至少一個光瞳面對于暗化光闌或遮蔽光闌的定位是可觸及的，并且至少另一個光瞳面對于暗化光闌或遮蔽光闌的定位是可觸及的。例如遮蔽光闌設置在鏡體MIR2上。在表17中將給出系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)。系統(tǒng)具有總共三個過渡圖像ZW11、ZW12、ZW13。該實施例表征出中心區(qū)域點的主光線的小于30°的較小的入射角?？讖焦怅@B設置在第二鏡體MIR2上或其附近?？蛇x地，該孔徑光闌也可以在設置在第二子物鏡中，例如設置在鏡體MIR7上或設置在鏡體MIR9和MIR10之間。
在表17中表示物體物面鏡1鏡體MIR1鏡2鏡體MIR2鏡3鏡體MIR3鏡4鏡體MIR4鏡5鏡體MIR5
鏡6鏡體MIR6鏡7鏡體MIR7鏡8鏡體MIR8鏡9鏡體MIR9鏡10鏡體MIR10STOP孔徑光闌Image像面在表17的下半部分提供了各個鏡面的非球面常數(shù)。
表17根據(jù)圖21的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)根據(jù)圖21的系統(tǒng)表征出一系列有利的措施，這些措施可以獨立體現(xiàn)或相互結合來體現(xiàn)。
根據(jù)第一個有利的措施，第一子物鏡具有第一局部物鏡子系統(tǒng)30000和第二局部物鏡子系統(tǒng)30002，該局部物鏡子系統(tǒng)包括至少五個鏡體，并且在第四鏡體MIR4和第五鏡體MIR5之間的過渡圖像ZW11。
如圖21中示出的整體系統(tǒng)更有利地具有至多兩個凸面鏡。典型地在凸面鏡上有大的入射角，這將導致反射率的損失。因此使用盡可能少量的凸透鏡體用于整個系統(tǒng)的傳輸是有利的。
在根據(jù)圖22的系統(tǒng)中特別有利的是，由局部物鏡系統(tǒng)30004和30006組成的第二子物鏡29010不具有凸面鏡。在第二子物鏡中的凸面鏡具有比在此設置的凹面鏡的直徑略小的直徑。在兩種情況中，用于需要無遮蔽的傳輸光線的通孔的所需直徑都是相同的。因此，用于凸面鏡的光瞳的暗化部分要大于凹面鏡，后來在成像的對比度上產(chǎn)生了負面的影響。
在圖22中示出了物鏡的第二實施例，該物鏡用于小于50nm的結構尺寸的成像。物鏡包括十個鏡體，第一鏡體MIR1、第二鏡體MIR2、第三鏡體MIR3、第四鏡體MIR4、第五鏡體MIR5、第六鏡體MIR6、第七鏡體MIR7、第八鏡體MIR8、第九鏡體MIR9、第十鏡體MIR10。第三實施例由第一子物鏡29000組成，該第一子物鏡具有六個鏡體MIR1、MIR2、MIR3、MIR4、MIR5、MIR6，鏡體排列為凸-凹-凹-凸-凸-凹。第二子物鏡29010包括鏡體MR7、MR8、MR9和MR10，鏡體排列為凸-凹-凹-凹。相對于第一子物鏡來說，第二子物鏡29010在此實施例中劃分為第一局部物鏡子系統(tǒng)30004，它具有鏡體MIR7和MIR8；以及第二局部物鏡子系統(tǒng)30006，具有鏡體MIR9和MIR10。在縮小倍數(shù)為8x，工作波長為100 nm時像側(cè)的數(shù)值孔徑NA＝0.90。在像面中圖像區(qū)域的尺寸為13x1mm2。也就是，Dx＝13mm，Dy＝1mm，像側(cè)的場半徑Dr＝2.5mm。像側(cè)的WRMS為0.02λ并且像側(cè)的扭曲為5nm。系統(tǒng)的分辨率為39nm并且系統(tǒng)的整個長度，也就是結構長度為1510mm。鏡體MIR7、MIR8、MIR9和MIR10包括孔。鏡體MIR1、MIR2、MIR3、MIR4、MIR5和MIR6不包括孔。形成的暗化半徑為孔徑半徑的24％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為20mm以及物側(cè)的自由工作距離為120mm。射向中心區(qū)域點的主光線在鏡體MIR1到MIR10上的最大入射角ΘCR(max)為36.1°。在任一鏡體MIR1到MIR10上的最大入射角Θmax(max)為44.4°。在MIR1到MIR10中任一鏡體上的最大角度范圍ΔΘmax為24.2°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為767mm。最大鏡體的尺寸在x方向上為780mm。系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)將在表18中給出。系統(tǒng)具有總共兩個過渡圖像ZW11、ZW12。在表18中示出物體物面鏡1鏡體MIR1鏡2鏡體MIR2鏡3鏡體MIR3鏡4鏡體MIR4鏡5鏡體MIR5鏡6鏡體MIR6鏡7鏡體MIR7鏡8鏡體MIR8鏡9鏡體MIR9鏡10鏡體MIR10STOP孔徑光闌Image像面在表18的下半部分提供了各個鏡面的非球面常數(shù)。
表18根據(jù)圖22的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)圖22示出的系統(tǒng)有利地表征出，第一子物鏡29000沒有以如圖21的實施例那樣被劃分為子系統(tǒng)，而是包括至少五個鏡體并且沒有過渡圖像。第二子物鏡29010包括兩個局部物鏡30004和30006。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在圖23中示出了物鏡的實施例，該物鏡在縮小倍數(shù)為8x，工作波長為100nm時具有像側(cè)的數(shù)值孔徑NA＝0.70。
根據(jù)本發(fā)明的投影物鏡包括兩個局部物鏡，即第一局部物鏡8100及第二局部物鏡8200。第一局部物鏡總共包括六個鏡體S1、S2、S3、S4、S5和S6。從物面8010到像面8020的光路中來看，鏡體S1是凸面鏡，鏡體S2是凹面鏡，鏡體S3是凹面鏡，鏡體S4是凸面鏡，鏡體S5是凸面鏡，鏡體S6是凹面鏡。第一局部物鏡的成像倍數(shù)為-0.33。物面以8010表示，在其之中例如安置有標度線。光學軸線以HA表示，從而使各個鏡體扇形段都以其旋轉(zhuǎn)對稱，從物面8010到像面8020的系統(tǒng)的總長度(也作為結構長度形容為BL)為1300mm。第一局部物鏡也稱為區(qū)域組，并且包括鏡體S1、S2、S3、S4、S5和S6。這樣的鏡體也是外軸鏡體扇形段，即所謂的軸外(off-axis)鏡體扇形段，其可以校正與區(qū)域有關的圖像誤差。
在第一局部物鏡8100上連接第二局部物鏡8200，其也稱為孔徑組，并且具有-0.38的成像倍數(shù)。
第二局部物鏡8200包括兩個鏡體，其中第一鏡體設計為凸面鏡，孔徑組的第二鏡體設計為凹面鏡?？讖浇M的凸面鏡以SK1表示，凹面鏡以SK2表示。凹面鏡SK2包括用于穿過光束的孔徑孔A，該光束從物面8010到像面8020穿過投影物鏡。
例如可以清楚地看到，距離D，即所謂的凸面鏡SK1的頂點VSK1，也就是頂點和像面8020之間的工作距離大于12mm，優(yōu)選大于15mm，更優(yōu)選地大于30mm。
在示出的投影物鏡中，在區(qū)域組和孔徑組之間最大地設有一個過渡圖像ZW1，也就是第一局部物鏡8100和第二局部物鏡8200之間。過渡圖像ZW1位于孔徑組的凸面鏡SK2的孔徑孔A附近。
在圖23中示出的實施例的易接近的孔徑光闌B設置在凸面鏡SK1和凹面鏡SK2之間的孔徑組中的光線路徑中。
在圖23中示出的實施例表征出，區(qū)域組在光學光線路徑中的最后一個鏡體S6是凸面鏡。在此，實現(xiàn)了特別小的光瞳遮蔽，在當前的實施例中為小于12％。此外，本發(fā)明示出的實施例具有入射光瞳的負的截距。在像面中圖像區(qū)域的尺寸為13x1mm2。也就是，像側(cè)的區(qū)域?qū)挾菵x為13mm，像側(cè)的區(qū)域長度Dy為1mm，像側(cè)的場半徑Dr為12mm。分辨率為50nm。像側(cè)的Wrms為0.007λ并且像側(cè)的區(qū)域扭曲為8nm。鏡體SK1和SK2包括孔。鏡體S1到S6不具有孔。形成的暗化半徑為孔徑半徑的34％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為30mm以及物側(cè)的自由工作距離為103mm。射向中心區(qū)域點的主光線CR在鏡體S1到S6、SK1和SK2上的最大入射角ΘCR(max)為39.7°。在任一鏡體S1到S6、SK1和SK2上的最大入射角Θmax(max)為52.2°。在任一鏡體S1到S6、SK1和SK2上的最大角度范圍ΔΘmax為23.6°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為693mm。最大鏡體的尺寸在x方向上設為706mm。
根據(jù)圖23的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)將在表19中給出。
在此示出鏡1鏡體S1鏡2鏡體S2鏡3鏡體S5鏡4鏡體S6鏡5鏡體S3
鏡6鏡體S4鏡7凸面鏡SK1鏡8凹面鏡SK2STOP孔徑光闌表19的第一部分再次提供了光學數(shù)據(jù)，并且表19的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表19


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在圖24中示出了8鏡體物鏡的第二實施例，該物鏡在工作波長為100nm時具有像側(cè)的數(shù)值孔徑NA＝0.7及8倍的縮小倍數(shù)。該物鏡帶有過渡圖像ZW1。與圖23中相同的元件以相同的參考標識表示。
根據(jù)圖24的系統(tǒng)的光學數(shù)據(jù)將在表20中給出。
在此示出鏡1鏡體S1鏡2鏡體S2鏡3鏡體S5鏡4鏡體S6鏡5鏡體S3鏡6鏡體S4鏡7凸面鏡SK1鏡8凹面鏡SK2STOP孔徑光闌表20的第一部分再次提供了光學數(shù)據(jù)，并且表20的第二部分提供了每個鏡面的非球面常數(shù)。
表20


(Surface表面、Radius半徑、Thickness厚度、Mode模式、Object物體、Mirror鏡、Stop孔徑光闌、Image像面、INFINITY無窮遠、REFL反射值)在圖24的實施例中，在像面中的區(qū)域的尺寸為13x1mm2。也就是，像側(cè)的區(qū)域?qū)挾菵x為13mm，像側(cè)的區(qū)域長度Dy為1mm，像側(cè)的場半徑Dr為17.5mm。分辨率為50nm。物鏡的結構長度為1470mm。像側(cè)的Wrms為0.14λ并且像側(cè)的區(qū)域扭曲為125nm。鏡體SK1和SK2包含孔。鏡體S1到S6不具有孔。形成的暗化半徑為孔徑半徑的57％，該暗化半徑具有與區(qū)域無關的暗化。像側(cè)的自由工作距離為30mm以及物側(cè)的自由工作距離為100mm。射向中心區(qū)域點的主光線CR在鏡體S1到S6、SK1和SK2上的最大入射角ΘCR(max)為25.4°。在任一鏡體S1到S6、SK1和SK2上的最大入射角Θmax(max)為32.4°。在任一鏡體S1到S6、SK1和SK2上的最大角度范圍ΔΘmax為20.5°。在子午截面中的最大鏡體的尺寸為945mm。最大鏡體的尺寸在x方向上設為960mm。
與圖23中的實施例相比，在圖24的實施例中，第一局部物鏡8100的在光學光線路徑中的最后一個鏡體S6是凸面鏡。此外，入射光瞳的截距為正的。這優(yōu)點在于，在第一局部物鏡中出現(xiàn)很小的入射角，并且系統(tǒng)能夠設計得很完整。此外，在該實施例中，孔徑光瞳可選地設置在孔徑組中示出的位置中，即在第七鏡體和第八鏡體之間，也可以優(yōu)選地設置在區(qū)域組(未示出)中，即一個鏡體，例如第二鏡體上或其附近。這優(yōu)點在于，限定光瞳遮蔽的暗化光闌同樣也設置在該鏡體上，例如可以通過消除抗反射涂層來實現(xiàn)。
權利要求
1.一種物鏡，尤指一種特別在波長≤193nm中使用的微光刻投影物鏡，包括第一局部物鏡(100)，其具有至少一個鏡體，其中，鏡體(S1)不具有供光束穿過的孔；第二局部物鏡(200)，其具有至少一個主凹面鏡(SK1)和副凹面鏡(SK2)，其中所述主凹面鏡(SK1)和所述副凹面鏡(SK2)都具有供光束穿過的孔。
2.根據(jù)權利要求1所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述微光刻投影物鏡具有物面(10)和像面(20)，并且光束以從所述物面(10)到所述像面(20)的光路穿過所述微光刻投影物鏡。
3.根據(jù)權利要求2所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，在光束的光路中，第一鏡體(S1)設置在所述物面(10)之后，所述主凹面鏡(SK1)設置在所述鏡體(S1)之后，所述副凹面鏡(SK2)設置在所述主凹面鏡(SK1)之后及所述像面(20)之前，并且所述主凹面鏡(SK1)到所述像面具有距離(A)，所述距離＞12mm，特別＞15mm。
4.根據(jù)權利要求1到3中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述微光刻投影物鏡具有像側(cè)的數(shù)值孔徑NA，NA＞0.4、優(yōu)選NA＞0.5、更優(yōu)選NA＞0.6、特別優(yōu)選地NA＞0.7。
5根據(jù)權利要求1到4中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述主凹面鏡(SK1)為Mangin鏡。
6.根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述微光刻投影物鏡具有軸線(HA)，并且光束將射到所述鏡體(S1)的反射面上，并且至少由所述鏡體(S1)的外軸扇形段形成反射面。
7.根據(jù)權利要求1到6中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡具有第二鏡體(S2)，所述第二鏡體在光路中設置在所述鏡體(S1)之后和所述主凹面鏡(SK1)之前。
8.根據(jù)權利要求7所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第二鏡體(S2)不具有供光束的穿透的所述孔。
9.根據(jù)權利要求7到8中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，光束射到所述第二鏡體(S2)的第二反射面上，并且至少由所述第二鏡體(S2)的第二外軸扇形段形成第二反射面。
10.根據(jù)權利要求1到9中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述微光刻投影物鏡包括第三局部物鏡(300)，所述第三局部物鏡具有至少一個第三鏡體(S3)，并且所述第三局部物鏡(300)在光路中設置在所述第一局部物鏡之后第二局部物鏡之前。
11.根據(jù)權利要求10所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡(100)將所述物面(10)成像到第一過渡圖像(Z1)上，所述第三局部物鏡(300)將所述第一過渡圖像(Z1)成像到第二過渡圖像(Z2)上，并且第二局部物鏡(200)將所述第二過渡圖像(Z2)成像到所述像面(20)中。
12.根據(jù)權利要求10到11中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第三局部物鏡(300)具有至少一個第三和第四鏡體(S3、S4)。
13.根據(jù)權利要求12所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第三鏡體(S3)設計為凸面，所述第四鏡體(S4)設計為凹面。
14.根據(jù)權利要求13所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一過渡圖像(Z1)在所述第四鏡體(S4)附近物理地形成，所述第二過渡圖像(Z2)在所述第三鏡體(S3)附近物理地形成。
15.根據(jù)權利要求10到14中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第三鏡體(S3)具有直徑d2，所述副凹面鏡(SK2)具有直徑d1，d1與d2的比例的范圍是0.3≤d1/d2≤3.0。
16.根據(jù)權利要求1到15中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡具有四個鏡體，即所述第一鏡體(S1)、所述第二鏡體(S2)、第五鏡體(S5)及第六鏡體(S6)，其中所述第五鏡體(S5)在光路中設置在所述第二鏡體(S2)之后，所述第六鏡體(S6)設置在所述第五鏡體(S5)之后，并且所述第六鏡體(S6)設置在所述主凹面鏡(SK1)之前。
17.根據(jù)權利要求16所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其特征在于，在所述第一局部物鏡中，從所述物面到所述像面的光路中的四個所述鏡體(S1、S2、S5、S6)的鏡體排列是凹-凸-凸-凹或凸-凹-凸-凹或凹-凹-凸-凹或平-凹-凸-凹。
18.根據(jù)權利要求16到17中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其特征在于，所述第一局部物鏡(100)中的孔徑光闌設置在所述第五鏡體(S5)上或設置在所述主凹面鏡(SK1)附近。
19.根據(jù)權利要求1到15中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡(100)具有六個鏡體，即第一鏡體(S10)、第二鏡體(S20)、第五鏡體(S50)、第六鏡體(S60)、第七鏡體(S70)及第八鏡體(S80)，其中所述第二鏡體(S20)在光路中設置在所述第一鏡體(S10)之后，所述第五鏡體(S50)設置在所述第二鏡體(S20)之后，所述第六鏡體(S60)設置在所述第五鏡體(S50)之后，所述第七鏡體(S70)設置在所述第六鏡體(S60)之后，并且所述第八鏡體(S80)設置在所述第七鏡體(S70)之后并且設置在所述主凹面鏡(SK1)之前。
20.根據(jù)權利要求19所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，在所述第一局部物鏡中，從所述物面(10)到所述像面(20)的光路中的六個所述鏡體(S10、S20、S50、S60、S70、S80)的鏡體排列是凹-凹-凸-凹-凹-凸
21.根據(jù)權利要求19所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，在所述第一局部物鏡中，從所述物面(10)到所述像面(20)的光路中的六個所述鏡體(S10、S20、S50、S60、S70、S80)的鏡體排列是凹-凹-凸-凹-凸-凹。
22.根據(jù)權利要求19到21中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，在所述第一局部物鏡(100)中的孔徑光闌設置在所述第二鏡體(S20)上或設置在所述第二鏡體(S20)附近。
23.根據(jù)權利要求19到22中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，在所述第一局部物鏡(100)中的第三過渡圖像(Z3)在光路中形成在所述第六和第七鏡體(S60、S70)之間。
24.根據(jù)權利要求19所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，在所述第一局部物鏡(100)中，從所述物面(10)到所述像面(20)的光路中的六個所述鏡體(S10、S20、S50、S60、S70、S80)的鏡體排列是凹-凸-凹-凹-凸-凹。
25.根據(jù)權利要求24所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，在所述第一局部物鏡(100)的所述孔徑光闌設置在所述第二鏡體(S20)上或設置在所述第二鏡體附近。
26.根據(jù)權利要求24所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，在所述第三局部物鏡(300)中的所述孔徑光闌(B)設置在所述第三鏡體(S30)上或設置在所述第三鏡體附近。
27.根據(jù)權利要求19所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，在所述第一局部物鏡中，從所述物面到所述像面的光路中的六個所述鏡體(S10、S20、S50、S60、S70、S80)的鏡體排列是凹-凸-凹-凸-凸-凹。
28.根據(jù)權利要求27所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述過渡圖像(Z3)設置在所述第一局部物鏡(100)的第二和第五鏡體(S20、S50)之間。
29.根據(jù)權利要求28所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其特征在于，所述孔徑光闌(B)設置在所述第一局部物鏡(100)的鏡體(S10)上或設置在所述鏡體附近。
30.根據(jù)權利要求28所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其特征在于，所述孔徑光闌(B)設置在所述第三局部物鏡(300)的鏡體(S30)上或設置在所述第三鏡體附近。
31.一種物鏡，尤指一種優(yōu)選用于波長≤193nm、特別優(yōu)選用于≤100nm的微光刻投影物鏡，其包括物面(10)；像面(20)；第一局部鏡體組(300.1)，具有至少一個第一鏡體(1000)和第二鏡體(1010)；并且第二局部鏡體組(200.1)，具有至少一個第三鏡體(1020)和第四鏡體(1030)，其中所述投影物鏡的過渡圖像(ZW1)在所述第一局部鏡體組(300.1)的第一鏡體(1000)和所述第二局部鏡體組(200.1)的第四鏡體(1030)之間的光路中形成，其中所述第三鏡體(1020)在從所述物面(10)到所述像面(20)的光路中是倒數(shù)第二個鏡體，并且所述第一鏡體(1000)、所述第二鏡體(1010)、所述第三鏡體(1020)和所述第四鏡體(1030)具有孔，所述第一鏡體(1000)具有第一鏡體直徑d2，所述第四鏡體(1030)具有第二鏡體直徑d1，所述過渡圖像具有到所述第四鏡體的第一表面的第一距離z1，光線射到所述距離，以及具有到所述第一鏡體的表面的第二距離z2，光線射到所述距離上，并且所述過渡圖像的位置符合以下關系式d1d2≈z1z2]]>
32.根據(jù)權利要求31所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第三鏡體(1020)具有到像面的距離(ABSTAND)，所述距離大于15mm。
33.根據(jù)權利要求31到32中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述物鏡的成像倍數(shù)為4x或更大，優(yōu)選5x或更大，優(yōu)選6x或更大，優(yōu)選7x或更大，特別是8x或更大。
34.根據(jù)權利要求31到33中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，像側(cè)的成像區(qū)域的最大尺寸為大于1mm。
35.根據(jù)權利要求31到34中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一鏡體(1000)的鏡面和所述第四鏡體(1030)的鏡面都設計成雙面鏡。
36.根據(jù)權利要求35所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述雙面鏡具有孔，所述過渡圖像位于所述孔中或所述孔的附近。
37.根據(jù)權利要求31到36中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述孔是通孔。
38.根據(jù)權利要求37所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述通孔是圓錐形的。
39.根據(jù)權利要求31到38中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第三鏡體(1030)是Mangin鏡。
40.一種物鏡，尤指一種優(yōu)選用于波長≤193nm的微光刻投影物鏡包括第一局部物鏡(100)，其具有至少一個第一鏡體(S100)和第二鏡體(S200)，其中所述第一鏡體(S100)和所述第二鏡體(S200)都不具有供光束的孔，并且所述第二鏡體(S200)設計為凹面；以及第二局部物鏡(200)具有至少一個第三鏡體(S500)，其中所述第三鏡體(S500)具有供光束穿過的孔。
41.一種物鏡，尤指一種優(yōu)選用于波長≤193nm的微光刻投影物鏡，包括所述第一局部物鏡(100)，其具有至少一個第一鏡體(S100)和第二鏡體(S200)，其中所述第一鏡體(S100)和所述第二鏡體(S200)都不具有供光束穿過的孔，并且所述第一鏡體(S100)設計為凸面的；以及所述第二局部物鏡(200)，具有至少一個鏡體(S500)，其中所述第三鏡體(S500)具有供光束穿過的孔。
42.一種物鏡，尤指一種優(yōu)選用于波長≤193nm的微光刻投影物鏡包括至少第一局部物鏡(100)，其具有至少一個鏡體，其中所述鏡體不具有供光束穿過的孔；以及第二局部物鏡(200)，其具有至少一個第二鏡體，其中所述第二鏡體具有供光束穿過的孔，并且所述微光刻投影物鏡包括孔徑光闌及遮蔽光闌，所述遮蔽光闌設置在光闌面中，所述光闌面遠離于所述微光刻投影物鏡的每個所述鏡體的位置。
43.根據(jù)權利要求42所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述孔徑光闌和所述遮蔽光闌設置在不同的光闌面中。
44.根據(jù)權利要求1到4中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡(100)具有第一鏡體(SP1)、第二鏡體(SP2)、第三鏡體(SP3)、第四鏡體(SP4)、第五鏡體(SP5)及第六鏡體(SP6)。
45.根據(jù)權利要求44所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一鏡體(SP1)、所述第二鏡體(SP2)、所述第三鏡體(SP3)、所述第四鏡體(SP4)、所述第五鏡體(SP5)及所述第六鏡體(SP6)都是軸外的鏡體扇形段。
46.根據(jù)權利要求44到45中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，鏡體排列為凹-凹-凸-凹-凸-凹。
47.根據(jù)權利要求44到46中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述孔徑光闌(B)設置在所述第一局部物鏡中。
48.根據(jù)權利要求44到45中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，鏡體排列為凹-凸-凹-凸-凸-凹。
49.根據(jù)權利要求44到49中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述孔徑光闌(B)設置在所述第二局部物鏡中。
50.根據(jù)權利要求40到49中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，主光線到8個鏡體SP1、SP2、SP3、SP4、SP5、SP6、SP7、SP8的每一個的中心區(qū)域點的入射角ΘCR小于24°，優(yōu)選≤21°。
51.根據(jù)權利要求40到50中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，像側(cè)的數(shù)值孔徑NA≥0.60、優(yōu)選NA≥0.70。
52.一種物鏡，尤指一種優(yōu)選用于波長≤193nm的微光刻投影物鏡包括至少十個鏡體。
53.根據(jù)權利要求52所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述微光刻投影物鏡包括所述第一局部物鏡，具有至少一個鏡體，其中所述至少一個鏡體不具有供光束穿過的孔；以及第二局部物鏡，具有至少一個其它的鏡體，其中所述其它的鏡體具有供光束穿過的孔。
54.根據(jù)權利要求53所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡包括第一鏡體、第二鏡體、第三鏡體、第四鏡體、第五鏡體、第六鏡體、第七鏡體及第八鏡體，并且第二局部物鏡包括第九鏡體和第十鏡體。
55.根據(jù)權利要求54所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡包括第一局部物鏡子系統(tǒng)和第二局部物鏡子系統(tǒng)。
56.根據(jù)權利要求55所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡子系統(tǒng)包括所述第一鏡體、所述第二鏡體、所述第三鏡體、所述第四鏡體、所述第五鏡體、所述第六鏡體，并且所述第二局部物鏡子系統(tǒng)具有所述第七鏡體及所述第八鏡體。
57.根據(jù)權利要求55到56中的一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡子系統(tǒng)將所述物面中的物體成像到第一過渡圖像中，所述第二局部物鏡子系統(tǒng)將所述第一過渡圖像成像到第二過渡圖像中。
58.根據(jù)權利要求54到57中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第九鏡體和所述第十鏡體設計為凹面的。
59.根據(jù)權利要求54到58中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一和第二鏡體設計為凹面的，所述第三鏡體設計為凸面的，所述第四和第五鏡體設計為凹面的，所述第六和第七鏡體設計為凸面的，所述第八鏡體設計為凹面的。
60.根據(jù)權利要求54所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡包括所述第一鏡體、所述第二鏡體、所述第三鏡體、所述第四鏡體、所述第五鏡體、所述第六鏡體，并且所述第二局部物鏡包括所述第七鏡體、所述第八鏡體、所述第九鏡體和所述第十鏡體。
61.根據(jù)權利要求60所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第二局部物鏡包括第一局部物鏡子系統(tǒng)和第二局部物鏡子系統(tǒng)。
62.根據(jù)權利要求61所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡子系統(tǒng)包括所述第七鏡體和所述第八鏡體，并且所述第二局部物鏡子系統(tǒng)包括所述第九鏡體和所述第十鏡體。
63.根據(jù)權利要求61到62中的一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡子系統(tǒng)將過渡像面中的圖像成像到第一過渡圖像中，所述第二局部物鏡子系統(tǒng)將所述第一過渡圖像成像到第二過渡圖像中。
64.根據(jù)權利要求60到63中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第七鏡體、所述第八鏡體、所述第九鏡體和所述第十鏡體都被設計為凹面的。
65.根據(jù)權利要求60到64中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一和第二鏡體設計為凹面的，所述第三鏡體設計為凸面的，所述第四鏡體設計為凹面的，所述第五鏡體設計為凸面的，所述第七鏡體設計為凹面的。
66.根據(jù)權利要求60到65中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡包括第一局部物鏡子系統(tǒng)和第二局部物鏡子系統(tǒng)，并且所述第二局部物鏡包括第一局部物鏡子系統(tǒng)和第二局部物鏡子系統(tǒng)。
67.根據(jù)權利要求60到66中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡子系統(tǒng)將所述物面中的物體成像到所述第一過渡圖像中，并且所述第二局部物鏡子系統(tǒng)將所述第一過渡圖像成像到所述第二過渡圖像中。
68.根據(jù)權利要求67所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡子系統(tǒng)將所述第二過渡圖像成像到第三過渡圖像中，并且所述第二局部物鏡子系統(tǒng)將所述第三過渡圖像成像到所述像面的圖像中。
69.根據(jù)權利要求60到63中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一鏡體設計為凸面的，所述第二鏡體設計為凹面的，所述第三鏡體設計為凹面的，所述第四鏡體和所述第五鏡體設計為凸面的，所述第六鏡體設計為凹面的。
70.根據(jù)權利要求69所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第七鏡體設計為凸面的，所述第八鏡體、所述第九鏡體和所述第十鏡體都被設計為凹面的。
71.一種光刻-投影物鏡曝光系統(tǒng)，具有照明系統(tǒng)和根據(jù)權利要求1到70中任一項所述的物鏡，所述光刻-投影物鏡曝光系統(tǒng)將支持結構的掩膜成像到光敏基片上。
72.根據(jù)權利要求71所述的光刻-投影物鏡曝光系統(tǒng)，其中，所述照明系統(tǒng)包括具有至少一個光柵部件的鏡體。
73.根據(jù)權利要求71到72中的一項所述的光刻-投影物鏡曝光系統(tǒng)，其中，所述微光刻投影物鏡的所述物面中的照明系統(tǒng)照明一個區(qū)域。
74.根據(jù)權利要求71到73中任一項所述的光刻-投影物鏡曝光系統(tǒng)，其中，所述區(qū)域具有一個形狀，并且光柵部件的形狀基本上與所述區(qū)域的的形狀相對應。
75.根據(jù)權利要求74所述的光刻-投影物鏡曝光系統(tǒng)，其中，所述區(qū)域具有圓弧形的形狀。
76.一種通過根據(jù)權利要求71到75中任一項所述的光刻投影物鏡曝光系統(tǒng)來曝光光敏基片的方法，其中，由照明系統(tǒng)通過光束來照明結構支承的掩膜，其中由所述掩膜結構化的光束通過物鏡在光敏基片上成像，并且其中因此使基片曝光。
77.一種物鏡，尤指一種優(yōu)選用于波長≤193nm的微光刻投影物鏡，其中，所述物鏡包括第一子物鏡，其鏡體都不具有供光束穿過的孔；以及第二子物鏡，其鏡體都具有供光束穿過的所述孔，并且像側(cè)的工作距離大于12mm，特別是大于15mm。
78.根據(jù)權利要求77所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述物鏡具有至少八個所述鏡體。
79.根據(jù)權利要求77到78中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述物鏡具有至少十個所述鏡體。
80.根據(jù)權利要求77到79中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一子物鏡和所述第二子物鏡之間的距離最大為投影系統(tǒng)的結構長度的10％。
81.根據(jù)權利要求77到80中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一子物鏡具有至少一個第一鏡體、第二鏡體、第三鏡體、第四鏡體、第五鏡體，并且在光路中在所述第四鏡體和所述第五鏡體之間形成一個過渡圖像。
82.根據(jù)權利要求77到81中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一子物鏡具有至少一個所述第一鏡體、所述第二鏡體、所述第三鏡體、所述第四鏡體、所述第五鏡體，并且在所述第一子物鏡中沒有形成過渡圖像。
83.根據(jù)權利要求77到82中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第二子物鏡不包括凸面鏡。
84.根據(jù)權利要求77到83中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述物鏡具有最多兩個凹面鏡。
85.一種物鏡，尤指一種微光刻投影物鏡，其中所述物鏡具有至少一個鏡體，所述鏡體具有供光束穿過的孔，并且所述光束具有在所述物面中的不同區(qū)域點的主光線，并且在物體上的這個區(qū)域點的主光線以光線方向相互發(fā)散地延伸。
86.一種物鏡，尤指一種優(yōu)選用于波長≤193nm的微光刻投影物鏡，其中，所述微光刻投影物鏡包括至少一個鏡體，所述鏡體具有供光束穿過的孔，并且在所述光束的光路中形成過渡圖像，在所述光路中，孔徑光闌設置在所述過渡圖像之前。
87.一種物鏡，尤指一種優(yōu)選用于波長≤193nm的微光刻投影物鏡，其中，所述微光刻投影物鏡包括至少六個鏡體，其中至少一個所述鏡體具有供光束穿過的孔；一個物面；以及一個物鏡的所有鏡體與物面的距離大于所述投影物鏡的結構長度的15％，優(yōu)選大于18％。
88.一種物鏡，尤指一種優(yōu)選用于波長≤193nm的微光刻投影物鏡，所述微光刻投影物鏡具有第一鏡體、第二鏡體、第三鏡體、第四鏡體、第五鏡體、第六鏡體，其中，所述微光刻投影物鏡具有像側(cè)的數(shù)值孔徑NA＞0.4，具有主光線的光束將從所述物面到所述像面穿過所述投影物鏡，并且中心區(qū)域點的所述主光線具有在每個鏡體上的入射角，并且在每個鏡體上的所述入射角小于20°，優(yōu)選小于17°，優(yōu)選小于15°，更優(yōu)選小于13°。
89.根據(jù)權利要求79所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一子物鏡包括四個鏡體，所述第二子物鏡包括兩個所述鏡體，并且在所述第一子物鏡和所述第二子物鏡之間形成過渡圖像。
90.根據(jù)權利要求89所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述過渡圖像具有在所述第一子物鏡中的沿著光學軸線(HA)到幾何上最接近的鏡體的距離，所述距離小于所述物鏡的結構長度的15％。
91.根據(jù)權利要求89到90中的一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述過渡圖像具有沿著光學軸線(HA)到所述第二子物鏡中的幾何上最接近的鏡體的距離，所述距離小于所述物鏡的結構長度的8％。
92.根據(jù)權利要求89到91中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一子物鏡沿著光學軸線的幾何延伸大于所述物鏡的結構長度的16％，優(yōu)選大于18％。
93.根據(jù)權利要求89到92中任一項所述的物鏡，尤指微光刻投影物鏡，其中，所述第一子物鏡的四個所述鏡體的一個所述鏡體和所述第二子物鏡的兩個所述鏡體具有最大直徑(D600)，并且所述最大直徑(D600)對所述物鏡的結構長度的比例小于所述物鏡的像側(cè)的數(shù)值孔徑的0.9倍。
94.一種光學裝置，包括寬帶的光源，其帶寬大于1nm，尤其是大于2nm，優(yōu)選大于5nm，特別是大于10nm，特別是一個或多個發(fā)光二極管或者具有多種光波長的一個光源；以及物鏡，特別是根據(jù)權利要求1-94中任一項所述的微光刻投影物鏡。
95.根據(jù)權利要求94的光學裝置，其特征在于，所述光學裝置是微光刻曝光裝置，顯微鏡，或檢查系統(tǒng)。
96.一種為了使光線從物面成像到像面中而構成的物鏡，包括多個元件，所述多個元件這樣地設置，以便光線從物面?zhèn)鬟f到像面中，其中所述物鏡具有像側(cè)的數(shù)值孔徑NA，NA＞0.55，NA＞0.7，并且像場的最大尺寸(Dx、Dy)大于1mm，并且所述物鏡是反射物鏡。
97.一種為了使光線從物面成像到像面中而構成的物鏡，包括多個元件，所述多個元件這樣地設置，以便光線從物面?zhèn)鬟f到像面中，其中所述物鏡具有像側(cè)的數(shù)值孔徑NA，NA＞0.55，NA≥0.7，并且所述物面和像面之間的距離小于2m，并且所述物鏡是反射物鏡。
98.一種為了使波長λ的光線從物面成像到像面中而構成的物鏡，包括多個元件，所述多個元件這樣設置，以便光線從物面?zhèn)鬟f到像面中，其中所述物鏡具有像側(cè)的數(shù)值孔徑NA＞0.55，尤其是NA＞0.7，并且像側(cè)的像場的最大尺寸(Dx、Dy)大于1mm，并且波長λ＝100nm或更小。
99.一種為了使光線從物面成像到像面中而構成的物鏡，包括多個元件，所述多個元件這樣設置，以便光線從物面?zhèn)鬟f到像面中，其中多個元件包括第一元件、第二元件、第三元件，其中所述第一、第二、第三元件的每一個都具有用于光線從所述物面穿過到所述像面中的孔，并且所述物鏡具有像側(cè)的數(shù)值孔徑NA，NA＞0.55，優(yōu)選NA＞0.7，并且所述物鏡是反射物鏡。
100.一種為了使光線從物面成像到像面中而構成的物鏡，包括多個元件，所述多個元件這樣設置的，以便光線從物面?zhèn)鬟f到像面中，其中多個元件包括第一元件，其中所述第一元件不具有孔，并且所述物鏡具有像側(cè)的數(shù)值孔徑NA，NA＞0.55，優(yōu)選NA＞0.7，并且所述物鏡是反射的物鏡。
101.一種為了使光線從物面成像到像面中而構成的物鏡，包括多個元件，所述多個元件這樣設置的，以便光線從物面?zhèn)鬟f到像面中，其中多個元件包括第一元件和第二元件，其中所述第一元件不具有孔，第二元件具有用于使光線從所述物面穿過到所述像面中的所述孔，并且通過所述孔，小于30％的孔徑半徑在所述物鏡的光瞳面中暗化，其中所述物鏡具有像側(cè)的數(shù)值孔徑NA大于0.4，并且所述物鏡是反射物鏡。
102.一種為了使光線從物面成像到像面中而構成的物鏡，包括多個元件，所述多個元件這樣設置的，以便光線從物面?zhèn)鬟f到像面中，其中在所述物鏡的子午面中，光線具有在每個元件的表面上小于22°的最大入射角(Θmax(max))，其中所述物鏡具有像側(cè)的數(shù)值孔徑NA大于0.4，并且所述物鏡是反射物鏡。
103.一種為了使光線從物面成像到像面中而構成的物鏡，包括多個元件，所述多個元件這樣設置的，以便光線從物面?zhèn)鬟f到像面中，其中多個元件包括第一元件，并且所述第一元件具有用于光線從所述物面穿過到所述像面中的孔，其中所述物鏡具有像側(cè)的大于0.7的數(shù)值孔徑NA，并且像側(cè)的像場的最大尺寸(Dx、Dy)大于1mm，并且所述物鏡是反射物鏡。
104.一種為了使波長λ的光線從物面成像到像面中而構成的物鏡，包括十個元件，所述十個元件設置的方式使得光線從物平面?zhèn)鬟f到所述像平面中，其中所述物鏡是反射物鏡，并且波長λ小于400nm，優(yōu)選小于200nm。
105.一種為了使光線從物面成像到像面中而構成的物鏡，包括多個元件，所述多個元件這樣設置的，以便光線從所述物面?zhèn)鬟f到所述像面中，其中多個元件包括第一、第二、第三、第四、第五元件，其中所述第一、第二、第三、第四元件分別具有用于光線從所述物面穿過到所述像面中的孔，所述第五元件不具有所述孔，并且所述物鏡是反射物鏡。
106.一種為了使光線從物面成像到像面中而構成的物鏡，包括多個元件，所述多個元件這樣設置的，以便光線從所述物面?zhèn)鬟f到所述像面中，其中多個元件包括第一元件和第二元件，其中所述第一元件不具有孔，所述第二元件具有凹面，并且所述第二元件這樣設置，即光線射到所述凹面上，并且所述第二元件是在光線從所述物面到所述像面的光路中的倒數(shù)第二個鏡體，并且所述物鏡是反射物鏡。
107.一種為了使波長λ的光線從物面成像到像面中而構成的物鏡，包括第一組元件，其這樣設置，以便光線從所述物面在第一過渡像面中成像，其中所述第一組元件包括第一元件，其中所述第一元件包括用于光線從所述物面穿過到所述像面中的孔；第二組元件這樣設置，以便過渡像面的光線在像面中成像，其中所述第一組元件包括第二元件和第三元件，其中所述第二元件和第三元件分別具有一個凹面，并且在光線從所述物面到所述像面的光路中的倒數(shù)第二的鏡體具有一個凹面以及用于所述物平面的光線穿過到所述像平面中的孔，第二元件和第三元件設置為使得射線照射到第二元件和第三元件的凹面上，，其中波長λ小于400nm，優(yōu)選小于200nm。
108.一種為了使波長λ的光線從物面成像到像面中而構成的物鏡，包括第一組元件，所述第一組元件這樣地設置，以便光線從所述物面在第一過渡像面中成像，其中所述第一組元件包括第一元件，其中所述第一元件不包括用于光線從所述物面穿過到所述像面中的孔；所述第二組元件，其這樣設置，以便所述過渡像面的光線在所述像面中成像，其中所述第二組元件包括第三元件，其中所述第三元件具有凹面，在從所述物平面到像平面的光路中的倒數(shù)第二個元件具有凹面，所述第三元件這樣設置，以便光線射到凹面，其中波長λ小于400nm，優(yōu)選小于200nm。
109.一種為了使光線從物面成像到像面中而構成的物鏡，包括多個鏡體，所述多個鏡體設置為使得射線從物平面進入像平面的，所述物鏡的子午面中，光線具有在每個所述鏡體的表面上小于20°的最大入射角(Θmax(max))，其中所述物鏡具有像側(cè)的＞0.4的數(shù)值孔徑NA，并且所述物鏡是反射物鏡。
110.根據(jù)權利要求96到109中任一項所述的物鏡，其中，多個所述元件包括正好六個所述元件或六個以上的所述元件。
111.根據(jù)權利要求96到110中任一項所述的物鏡，其中，多個所述元件包括八個所述元件。
112.根據(jù)權利要求96到111中任一項所述的物鏡，其中，多個元件包括至少一個元件，所述元件具有用于光線從所述物面穿過到所述像面中的孔。
113.根據(jù)權利要求96到112中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡的光瞳面中的等于或小于40％的孔徑半徑通過孔暗化。
114.根據(jù)權利要求96到113中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡的光瞳面中的等于或小于30％的孔徑半徑通過孔被暗化。
115.根據(jù)權利要求96到114中任一項所述的物鏡，其中，多個所述元件包括兩個所述元件，所述兩個元件都具有用于所述光線從物面穿過到所述像面中的孔。
116.根據(jù)權利要求96到115中任一項所述的物鏡，其中，多個所述元件包括至少一個不具有所述孔的元件。
117.根據(jù)權利要求96到116中任一項所述的物鏡，其中，多個所述元件包括六個元件，所述六個元件都不具有孔。
118.根據(jù)權利要求96到117中任一項所述的物鏡，其中，多個元件包括至少一個元件，所述元件具有凹面，其中所述元件這樣設置，以便于光線射到所述凹面上。
119.根據(jù)權利要求96到118中任一項所述的物鏡，其中，多個所述元件包括四個元件，其中每個元件具有一個凹面，所述四個元件這樣設置，以便光線射到具有所述凹面的每個所述元件上。
120.根據(jù)權利要求96到119中任一項所述的物鏡，其中，多個所述元件包括至少一個具有凸面的元件，其中所述元件這樣設置，以便光線射到所述凸面上。
121.根據(jù)權利要求96到120中任一項所述的物鏡，其中，多個所述元件包括四個具有凸面的元件，所述四個元件這樣設置，以便光線射到具有每個所述凸面上。
122.根據(jù)權利要求96到121中任一項所述的物鏡，其中，多個所述元件包括第一組元件和第二組元件，其中所述第一組元件這樣設置，以便光線從所述物面在第一過渡像面中成像，并且所述第二組元件這樣設置，以便所述過渡像面的光線在所述像面中成像。
123根據(jù)權利要求122所述的物鏡，其中，所述第一組元件中沒有具有孔的元件。
124.根據(jù)權利要求122到123中任一項所述的物鏡，其中，所述第二組元件中的最后一個元件包括用于穿過光線的孔，所述光線從所述物面到所述像面穿過所述物鏡。
125.根據(jù)權利要求122到124中任一項所述的物鏡，其中，所述第二組元件包括第一元件子組和第二元件子組，其中所述第一元件子組這樣設置，以便第一過渡像面的光線成像到第二過渡像面，并且所述第二元件子組這樣設置，以便所述第二過渡像面的光線成像到所述像面中。
126.根據(jù)權利要求96到125中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡限定了光學軸線，并且至少一個所述元件相關于所述光學軸線旋轉(zhuǎn)對稱。
127.根據(jù)權利要求96到126中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡限定了光學軸線，并且至少一個所述元件相關于所述光學軸線非旋轉(zhuǎn)對稱。
128.根據(jù)權利要求127所述的物鏡，其中，至少一個相對于所述光學軸線非旋轉(zhuǎn)對稱的元件，與以光學軸線旋轉(zhuǎn)對稱的所述元件的一部分相對應。
129.根據(jù)權利要求96到128中任一項所述的物鏡，其中，多個所述元件包括至少一個非球面的元件。
130.根據(jù)權利要求96到129中任一項所述的物鏡，其中，多個所述元件的每個所述元件都是非球面的元件。
131.根據(jù)權利要求96到130中任一項所述的物鏡，其中，在所述物鏡的子午面中，光線具有到每個所述元件的表面上的等于或小于20°的最大入射角(Θmax(max))。
132.根據(jù)權利要求96到131中任一項所述的物鏡，其中，在所述物鏡的子午面中，光線具有到每個所述元件的表面上的等于或小于17°的最大入射角(Θmax(max))。
133.根據(jù)權利要求96到132中任一項所述的物鏡，其中，在所述物鏡的子午面中，光線具有到每個所述元件的表面上大約等于或小于20°的入射角(Θmax(max))的最大范圍。
134.根據(jù)權利要求96到133中任一項所述的物鏡，其中，在所述物鏡的子午面中，光線具有到每個所述元件的表面上大約等于或小于15°的入射角(Θmax(max))的最大范圍。
135.根據(jù)權利要求96到134中任一項所述的物鏡，其中，在所述物鏡的子午面中，光線具有到每個所述元件的表面上大約等于或小于12°的入射角(Θmax(max))的最大范圍。
136.根據(jù)權利要求96到135中任一項所述的物鏡，其中，在所述物鏡的子午面中，光線具有到每個所述元件的表面上大約等于或小于10°的入射角(Θmax(max))的最大范圍。
137.根據(jù)權利要求96到136中任一項所述的物鏡，其中，在所述物鏡的子午面中，光線具有到每個所述元件的表面上大約等于或小于8°的入射角(Θmax(max))的最大范圍。
138.根據(jù)權利要求96到137中任一項所述的物鏡，其中，孔徑光闌B基本上設置在所述物鏡的光瞳面中。
139.根據(jù)權利要求96到138中任一項所述的物鏡，其中，遮蔽光闌(AB)基本上設置在所述物鏡的光瞳面中，其中所述物鏡限定有光學軸線，所述光學軸線與所述遮蔽光闌相交。
140.根據(jù)權利要求139所述的物鏡，其中，遮蔽光闌大約暗化了所述光瞳面中大約40％或40％以下的孔徑半徑。
141.根據(jù)權利要求139到140中任一項所述的物鏡，其中，所述遮蔽光闌是多個所述元件的一部分。
142.根據(jù)權利要求139到140中任一項所述的物鏡，其中，所述遮蔽光闌不是多個所述元件的一部分，所述遮蔽光闌設計為可更換的。
143.根據(jù)權利要求139到142中任一項所述的物鏡，其中，所述遮蔽光闌基本上不反射光線，該光線由多個元件從所述物面?zhèn)鬟f到所述遮蔽光闌上。
144.根據(jù)權利要求96到143中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡將光線成像到除了所述像面之外的至少一個所述過渡像面中。
145.根據(jù)權利要求96到144中任一項所述的物鏡，其中，所述物面和所述像面之間的距離為2000mm或更小。
146.根據(jù)權利要求96到145中任一項所述的物鏡，其中，所述物面和所述像面之間的距離為1800mm或更小。
147.根據(jù)權利要求96到146中任一項所述的物鏡，其中，所述物面和所述像面之間的距離為1600mm或更小。
148.根據(jù)權利要求96到147中任一項所述的物鏡，其中，光線具有大約200nm或更小的波長λ。
149.根據(jù)權利要求96到148中任一項所述的物鏡，其中，光線具有100nm或更小的波長λ。
150.根據(jù)權利要求96到149中任一項所述的物鏡，其中，光線具有10nm到20nm的范圍內(nèi)的波長λ。
151.根據(jù)權利要求96到150中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有5mm或以上的最大的像側(cè)的場尺寸(Dx、Dy)。
152.根據(jù)權利要求96到151中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有10mm或以上的最大的像側(cè)的所述場尺寸(Dx、Dy)。
153.根據(jù)權利要求96到152中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有12mm或以上的最大的像側(cè)的所述場尺寸(Dx、Dy)。
154.根據(jù)權利要求96到152中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有20mm的最大的像側(cè)的所述場半徑(DR)。
155.根據(jù)權利要求96到154中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有15mm或更小的最大的像側(cè)的所述場半徑(DR)。
156.根據(jù)權利要求96到155中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有12mm或更小的最大的像側(cè)的所述場半徑(DR)。
157.根據(jù)權利要求96到156中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有8x或者更大的成像倍數(shù)。
158.根據(jù)權利要求96到157中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有6x或者更大的成像倍數(shù)。
159.根據(jù)權利要求96到158中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有4x或者更大的成像倍數(shù)。
160.根據(jù)權利要求96到159中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有32nm或更小的圖像分辨率。
161.根據(jù)權利要求96到160中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有25nm或更小的圖像分辨率。
162.根據(jù)權利要求96到161中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有18nm或更小的圖像分辨率。
163.根據(jù)權利要求96到162中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有大約0.1λ或更小的像側(cè)的波前WRMS，其中光線的波長為λ。
164.根據(jù)權利要求96到162中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有大約0.07λ或更小的像側(cè)的波前WRMS，其中光線的波長為λ。
165.根據(jù)權利要求96到163中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡具有0.03λ或更小的像側(cè)的波前WRMS，其中光線的波長為λ。
166.根據(jù)權利要求96到164中任一項所述的物鏡，其中，所述物鏡相關于所述像面聚焦遠心。
167.根據(jù)權利要求96到166中任一項所述的物鏡，其中，所述元件表面和所述像面之間的最小距離為20mm或更大。
168.根據(jù)權利要求96到167中任一項所述的物鏡，其中，所述元件表面和所述像面之間的最小距離為25mm或更大。
169.根據(jù)權利要求96到168中任一項所述的物鏡，其中，所述元件表面和所述像面之間的最小距離為30mm或更大。
170.根據(jù)權利要求96到169中任一項所述的物鏡，其中，所述元件表面和所述像面之間的最小距離為35mm或更大。
171.根據(jù)權利要求96到170中任一項所述的物鏡，其中，所述每個元件將射到所述元件的表面上光線反射50％或更多。
172.根據(jù)權利要求96到171中任一項所述的物鏡，其中，至少一個所述元件包括有多個層，所述層至少由兩種不同的材料構成，其中所述層的厚度為λ或更小，其中光線的波長為λ。
173.根據(jù)權利要求172所述的物鏡，其中，一種不同的材料包含硅，另一種不同的材料包括鉬。
174.根據(jù)權利要求171到173中任一項所述的物鏡，其中，每個所述層的厚度為大約λ/4。
175.根據(jù)權利要求171到174中任一項所述的物鏡，其中，多個所述層包括20個以上的所述層。
176.一種包含有根據(jù)權利要求96到175中任一項所述的物鏡的縮微光刻-裝置。
177.一種優(yōu)選用于波長≤193nm，特別用于波長≤126nm的微光刻投影物鏡，包括至少8個鏡體(S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1、SK2)，其中，在從物面(10)到像面(20)的光程中最大地形成一個過渡圖像(ZW1)，并且像側(cè)的數(shù)值孔徑NA＞0.5，特別是NA≥0.7。
178.一種優(yōu)選用于波長≤193nm，特別用于波長≤126nm的微光刻投影物鏡，包括至少八個鏡體(S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1、SK2)，其中，至少一個所述鏡體(SK1)具有用于穿過光束的孔，并且在從所述物面(10)到所述像面(20)的光程中最大地形成一個過渡圖像(ZW1)。
179.根據(jù)權利要求178所述的微光刻投影物鏡，其中，像側(cè)的數(shù)值孔徑NA≥0.4，特別是NA≥0.5，特別優(yōu)選地是NA≥0.7。
180.根據(jù)權利要求177到179中任一項所述的微光刻投影物鏡，其中，所述微光刻投影物鏡具有第一局部物鏡(8100)和第二局部物鏡(8200)。
181.根據(jù)權利要求180所述的微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡(8100)具有至少一個鏡體，其中所述鏡體不具有用于供光束的孔；以及所述第二局部物鏡(8200)具有至少另一個鏡體，其中所述鏡體具有供穿過光束的孔。
182.根據(jù)權利要求180到181中任一項所述的微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡(8100)具有第一鏡體(S1)、第二鏡體(S2)、第三鏡體(S3)、第四鏡體(S4)、第五鏡體(S5)和第六鏡體(S6)。
183.根據(jù)權利要求177到182中任一項所述的微光刻投影物鏡，其中，所述投影物鏡具有入射光瞳的負截距。
184.根據(jù)權利要求177到182中任一項所述的微光刻投影物鏡，其中，所述投影物鏡具有所述入射光瞳的正截距。
185.根據(jù)權利要求177到182中任一項所述的微光刻投影物鏡，其中，光程的光線聚焦遠心地射到物面上，其中所述光線穿過所述物鏡從所述物面到所述像面。
186.根據(jù)權利要求182到185中任一項所述的微光刻投影物鏡，其中，所述第一鏡體(S1)為凸面鏡，所述第二鏡體(S2)為凹面鏡，所述第三鏡體(S3)為凹面鏡，所述第四鏡體(S4)為凸面鏡，所述第五鏡體(S5)為凸面鏡并且所述第六鏡體(S6)為凹面鏡。
187.根據(jù)權利要求182到185中任一項所述的微光刻投影物鏡，其特征在于，所述第二鏡體(S2)為凹面鏡，所述第三鏡體(S3)為凸面鏡，所述第四鏡體(S4)為凹面鏡，所述第五鏡體(S5)為凹面鏡并且所述第六鏡體(S6)為凸面鏡。
188.根據(jù)權利要求180到187中任一項所述的微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡(8100)將所述物面(8010)中的物體成像到過渡圖像(ZW1)中，其中所述第二局部物鏡(8200)將所述過渡圖像(ZW1)成像到所述像面(8020)中的一個圖像里。
189.根據(jù)權利要求180到188中任一項所述的微光刻投影物鏡，其中，所述第一局部物鏡(8100)的所有所述鏡體(S1、S2、S3、S4、S5、S6)都是軸外的鏡體扇形段。
190.根據(jù)權利要求177到189中任一項所述的微光刻投影物鏡，其中，所述第二局部物鏡(8200)包括所述第七鏡體(SK1)和所述第八鏡體(SK2)。
191.根據(jù)權利要求190所述的微光刻投影物鏡，其特征在于，所述第七鏡體(SK1)是凸面鏡，所述第八鏡體(SK2)是凹面鏡。
192.根據(jù)權利要求177到191中任一項所述的微光刻投影物鏡，其中，光闌(B)在所述物面(8010)到所述像面(8020)的光路中設置在所述第二局部物鏡(8200)中。
193.根據(jù)權利要求177到191中任一項所述的微光刻投影物鏡，其中，所述光闌(B)設置在所述物面(8010)到所述像面(8020)的光路中設置在所述第一局部物鏡(8100)中。
194.根據(jù)權利要求177到193中任一項所述的微光刻投影物鏡，其中，小于50nm的結構尺寸被成像。
195.一種具有照明裝置和根據(jù)權利要求177到194中任一項所述的物鏡的縮微光刻投影曝光裝置，其中，所述物鏡將結構支承的掩膜成像到一種光敏基片上。
196.根據(jù)權利要求195所述的縮微光刻投影曝光裝置，其中，所述照明裝置包括具有至少一個光柵元件的鏡體。
197.根據(jù)權利要求195到196中任一項所述的縮微光刻投影曝光裝置，其中，所述縮微光刻投影曝光裝置的物面中的所述照明系統(tǒng)照明一個區(qū)域。
198.根據(jù)權利要求195到197中任一項所述的縮微光刻投影曝光裝置，其中，所述區(qū)域具有一個形狀并且很大程度上符合所述區(qū)域的光柵部件的形狀。
199.根據(jù)權利要求198所述的縮微光刻投影曝光裝置，其中，所述區(qū)域具有圓弧形的形狀。
200.一種通過根據(jù)權利要求195到199中任一項所述的光刻投影曝光裝置來曝光光敏基片的方法，其中，由所述曝光系統(tǒng)通過光束來照明結構支承的掩膜，其中由所述掩膜反射的光束被物鏡成像到所述光敏基片上，其中所述基片由此而被曝光。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種物鏡，尤指一種特別在波長≤193nm中使用的微光刻投影物鏡，包括有第一局部物鏡(100)，具有至少一個鏡體，其中鏡體(S1)不具有能由光束穿過的孔；第二局部物鏡(200)，具有至少一個主凹面鏡(SK1)和副凹面鏡(SK2)，其中主凹面鏡(SK1)和副凹面鏡(SK2)都具有能由光束穿過的孔。
文檔編號G02B17/00GK101088039SQ200580044848
公開日2007年12月12日 申請日期2005年12月22日 優(yōu)先權日2004年12月23日
發(fā)明者漢斯-于爾根·曼, 戴維·謝弗, 威廉·烏爾里希 申請人:卡爾·蔡司Smt股份公司