專利名稱：微光刻曝光系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)系統(tǒng)，特別是涉及一種微光刻曝光系統(tǒng)的照明系統(tǒng)或投影透鏡。
背景技術(shù)：
微光刻法被用在微結(jié)構(gòu)部件的制作中，所述微結(jié)構(gòu)部件如集成電路、LCD和其他微結(jié)構(gòu)器件。微光刻過程在所謂的微光刻曝光系統(tǒng)中進行，所述微光刻曝光系統(tǒng)包括照明系統(tǒng)和投影透鏡。將所述照明系統(tǒng)所照射的掩模(或掩模版(reticle))的像通過所述投影透鏡投射到覆蓋抗蝕劑的襯底上，所述襯底通常是帶有一個或多個光敏層并提供在所述投影透鏡的像平面中的硅晶片，以便將電路圖案轉(zhuǎn)印到晶片上的光敏層上。為了獲得在投影透鏡的像平面中所形成的像的良好的干涉相襯(interference contrast)，具有光線的雙光束干涉是有利的，所述光線均垂直于入射面而發(fā)生偏振。關(guān)于這個，優(yōu)選具有所謂的切向偏振分布，其中在系統(tǒng)光瞳面中的各個線偏振光線的電場矢量的振蕩平面具有與源于光軸的半徑相垂直的定向。此外，提高微光刻曝光系統(tǒng)的分辨率和光學(xué)性能的各種嘗試正在導(dǎo)致增大了對于使用由具有相對較高折射率的材料制成的光學(xué)部件的需要。在這里，如果折射率的值在所用的波長處超過了 SiA的折射率，那么該折射率被認為是“高”，3102在193nm處的折射率為η 1. 56。這種材料例如是尖晶石(在193nm處，η 1. 87)、藍寶石(在193nm處， η 1. 93)，或者氧化鎂(在193nm處，η 2. 02)。但是，由這些材料表現(xiàn)出單軸雙折射(例如藍寶石，其是光學(xué)單軸的，在193nm處具有Δη ^ 0.01)或者固有雙折射(“IBR”，例如在193nm處IBR為 52nm/cm的尖晶石或者在193nm處IBR為 70nm/cm的氧化鎂，或者具有Ml和M2并且IBR在20nm/cm禾口 80nm/cm之間的范圍內(nèi)的石榴石(Ml) 3 (M2) 7012，Ml例如是Yjc或Lu，M2例如是Al、GaJn或Tl)的效應(yīng)而產(chǎn)生一些問題，造成擾亂透射光線的偏振分布的延遲。另外的擾動例如由所用的光學(xué)部件中的應(yīng)力雙折射、在反射邊界處出現(xiàn)的相移等而引起。因此，需要至少部分地補償這種擾動的反措施(countermeasure)。多個方法在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，所給出的下列引用并非窮盡，并且未說明它們與本申請的相關(guān)性。US 6252712B1公開了為了提供補償偏振態(tài)的局部擾動而用的一種布置而使用至少一個形狀不規(guī)則的雙折射光學(xué)元件(優(yōu)選主軸相對于彼此旋轉(zhuǎn)的至少兩個這種元件)， 所述雙折射光學(xué)元件的厚度在光束的橫截面上不規(guī)則地發(fā)生變化，從而至少部分地補償該偏振分布的擾動。WO 2005/001527A1公開了一種用于補償偏振分布擾動的校正設(shè)備，其中所述校正設(shè)備包括校正構(gòu)件，該校正構(gòu)件包括在厚度方面具有局部不規(guī)則性的兩個雙折射校正元件。該校正元件的排列、厚度和雙折射性質(zhì)選擇為如果不考慮厚度方面的局部不規(guī)則性那么其雙折射效應(yīng)彼此抵消，以便僅影響在被補償擾動的那些點處的偏振。此外，WO 2005/059645A2公開了一種微光刻投影透鏡，其中在物鏡中存在至少兩種不同的單軸晶體材料，如石英、藍寶石、MgF2、LaF3。此外，補償雙折射效應(yīng)和/或避免偏振態(tài)擾動的嘗試例如包括透鏡的定時(clocking)(例如 US 2004/0105170A1 或 WO 02/093209A2)，通過形成雙折射層 (form-birefringent layer)利用對偏振的可變影響，或者插入包括多個雙折射瓷磚 (birefringent tile)的鑲嵌瓷磚(mosaic tile)結(jié)構(gòu)，每個瓷磚使曝光光束的對應(yīng)截面沿著特殊方向偏振(例如參見US 6191880)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)系統(tǒng)，特別是微光刻曝光系統(tǒng)的照明系統(tǒng)或投影透鏡，其中能夠利用簡單結(jié)構(gòu)來有效地產(chǎn)生任意所希望的偏振分布，所述簡單結(jié)構(gòu)是按照微光刻曝光系統(tǒng)的要求以高精度制造的。更特別的是，本發(fā)明提供一種光學(xué)系統(tǒng)，其中能夠有效地補償偏振態(tài)的局部擾動，特別是由于存在一個或多個具有相對較高折射率和相對較強雙折射的光學(xué)元件(例如由于存在單軸材料或者存在顯示出強烈的固有雙折射的材料)。作為另一個方面，本發(fā)明提供一種光學(xué)系統(tǒng)，其中將第一(例如圓或線)偏振分布變換為第二(例如切向)偏振分布。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種光學(xué)系統(tǒng)，特別是微光刻曝光系統(tǒng)的照明系統(tǒng)或投影透鏡，具有光學(xué)系統(tǒng)軸以及由三個雙折射元件構(gòu)成的至少一個元件組，每個雙折射元件由光學(xué)單軸材料制成并具有非球面，其中所述組的第一雙折射元件具有其光學(xué)晶軸的第一取向；所述組的第二雙折射元件具有其光學(xué)晶軸的第二取向，其中所述第二取向可以被描述為由所述第一取向的旋轉(zhuǎn)形成，所述旋轉(zhuǎn)不對應(yīng)于繞光學(xué)系統(tǒng)軸旋轉(zhuǎn)90°或其整數(shù)倍的角的旋轉(zhuǎn)；以及所述組的第三雙折射元件具有其光學(xué)晶軸的第三取向，其中所述第三取向可以被描述為由所述第二取向的旋轉(zhuǎn)形成，所述旋轉(zhuǎn)不對應(yīng)于繞光學(xué)系統(tǒng)軸旋轉(zhuǎn)90°或其整數(shù)倍的角的旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的含義中，術(shù)語“雙折射的”或“雙折射元件”應(yīng)當包括線性雙折射和圓雙折射(即旋光性，如在例如結(jié)晶石英中觀察到的旋光性)。根據(jù)優(yōu)選實施例，所述元件組的這三個雙折射元件是連續(xù)的，其意味著，第二雙折射元件是沿著光學(xué)系統(tǒng)軸或者在光傳播方向上位于第一元件之后的下一個雙折射光學(xué)元件，第三雙折射元件是沿著光學(xué)系統(tǒng)軸或者在光傳播方向上位于第二元件之后的下一個雙折射光學(xué)元件。換句話說，該組的這些光學(xué)元件沿著光學(xué)系統(tǒng)軸一個接一個地或者以相互緊鄰的關(guān)系排列在光學(xué)系統(tǒng)中。此外，并且還要更優(yōu)選的是，這三個元件彼此直接緊鄰，在其中間沒有任何(雙折射或非雙折射的)光學(xué)元件。根據(jù)本發(fā)明，將三個雙折射元件的組合用于實現(xiàn)所希望的對偏振態(tài)的局部擾動的補償，其中所述元件中的每一個具有非球面，并因此具有由其厚度輪廓引起的雙折射效應(yīng)的可變強度。本發(fā)明基于以下認識，即利用具有適合的厚度輪廓變化及各自晶軸取向的三個元件的這種組合，主要可以實現(xiàn)任何所希望的延遲分布，可以再將其用于至少部分地補償由于在光學(xué)系統(tǒng)中存在顯示出強烈延遲的一個或多個光學(xué)元件而引起的現(xiàn)有的延遲分布，所述強烈延遲是例如通過使用單軸介質(zhì)、雙軸介質(zhì)、具有固有雙折射的介質(zhì)或者具有應(yīng)力誘發(fā)的雙折射的介質(zhì)而引起的。 關(guān)于本發(fā)明潛在的理論考慮，通過龐加萊(PoincaM)球體的旋轉(zhuǎn)可以描述具有下面的通式的不吸收的(=單式的)瓊斯(Jones)矩陣 J
A B
α0 + αλ α2 + ia3 -a2 +ia^ a0 - iax
(1)
、B A
3且Σα2=1，其中位于龐加萊球體的表面上的點描繪出特定的偏振態(tài)。本發(fā)明的概
J=O
念是基于可以將龐加萊球體的所述旋轉(zhuǎn)分成幾個基本的旋轉(zhuǎn)，這些基本的旋轉(zhuǎn)又對應(yīng)于特定的瓊斯矩陣。三個這種瓊斯矩陣的適合的組合用于描繪龐加萊球體的所希望的旋轉(zhuǎn)，即所希望的不吸收的(=單式的)瓊斯矩陣。換句話說，任何單式瓊斯矩陣可以表示為具有適當選擇的“歐拉角(Euler angle) ” α、β和γ的三個矩陣函數(shù)的矩陣積J = R1 ( α ) . R2 ( β ) · R3 ( Y ) (2)矩陣函數(shù)IMcOj2(Ci)、R3(a)中的每一個從下面的集合中獲得
ΙΛ
cos α -sina sin α cos α ,
exp(-/a) O 0 exp(/a)
cos α - ι sin α -/sin α cos ο;所述集合描繪了旋轉(zhuǎn)器、具有0°取向的延遲器和具有45°取向的延遲器，其強度由α來規(guī)定。任何單式瓊斯矩陣的分解在下面的條件( 下始終是可能的R1 ( α ) ^ R2 ( α ) andR2 ( α )乒 R3 ( α ) (3)在根據(jù)本發(fā)明的三個雙折射元件的元件組中，第二(或第三，分別地)雙折射元件中的光學(xué)晶軸的取向可以描繪成由第一(或第二，分別地)雙折射元件中光學(xué)晶軸的取向旋轉(zhuǎn)不等于90°或其整數(shù)倍的角的旋轉(zhuǎn)度而形成的，上述特征保證了在這一方面三個雙折射元件的獨立性。這考慮了以下事實，即兩個元件的每一個具有非球面以及使這兩個光學(xué)元件的兩個取向彼此旋轉(zhuǎn)例如90°的這種光學(xué)晶軸取向，由于在各個非球面(或者厚度輪廓)的符號同時相反的情況下這些元件中的一個可以由另一個來代替，因此這兩個元件在這個范圍內(nèi)其偏振作用不是獨立的。換句話說，根據(jù)本發(fā)明的該元件組包括三個雙折射元件，其中根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)組的隨后兩個雙折射元件的光學(xué)晶軸具有不同的取向。另外，如果這兩個取向中之一不能通過繞光學(xué)系統(tǒng)軸旋轉(zhuǎn)90° (或其整數(shù)倍)的角的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，那么這兩個取向僅僅被認為是彼此不同的。再換句話說，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)組的隨后兩個雙折射元件的取向在決定這兩個元件的偏振作用是否真正不同時必須彼此“以90°為模(module 90° )”進行比較。因此，在不同的措詞中，本發(fā)明的這一方面可以規(guī)定為，如果該光學(xué)組的隨后兩個雙折射元件的光學(xué)晶軸位于與光學(xué)系統(tǒng)軸相垂直的平面內(nèi)，那么在這些光學(xué)晶軸的這兩個取向之間的“以 90°為模的角”不為零。舉例來說，根據(jù)本發(fā)明，位于與光學(xué)系統(tǒng)軸相垂直的平面內(nèi)且彼此成90°角的兩個取向被認為是相等的或者被認為是不獨立的，而位于與光學(xué)系統(tǒng)軸相垂直的平面內(nèi)且彼此成95°角的兩個取向產(chǎn)生“95°以90°為?！钡慕?5°，并因此被認為是不相等的或者被認為是彼此獨立的。如果一束光線穿過光學(xué)晶軸滿足上述準則的三個雙折射元件構(gòu)成的這種元件組， 那么對于這些雙折射元件的非球面或厚度輪廓的適當選擇來說，可以補償在該光學(xué)系統(tǒng)中例如微光刻曝光系統(tǒng)的投影透鏡中的任何偏振分布擾動。通常，為了在預(yù)定的位置提供預(yù)定的相位延遲Δφ,所需要的厚度d如由下面的方
程式而給出
d = ^-(4)
2πΑη在本發(fā)明的情況下，在投影透鏡中對雙折射效應(yīng)的明顯補償通常必須對應(yīng)于至少 λ·Δφ25納米(nm)的延遲。為了提供這種補償，由于例如MgF2的Δη的典型值為0. 0024 且典型波長為λ ^ 193nm，因此對應(yīng)于這種延遲效應(yīng)的因非球面而引起的厚度變化Ad將達到Ad 5nm/ (2 · Ji · Δη) 331nm。因此，對于波長為λ ^ 193nm，可以估計非球面中的厚度輪廓變化的通常量級的下限為Admin 0.3ym。根據(jù)所獲得的相位延遲Δφ,由準則Acp>(5nm/193nm)給出了與雙折射效應(yīng)的顯著補償相對應(yīng)的下限Acpmm ,因此可以將相位延遲的下限Acpmm估計為Acpmm=O.025或Acpmm=25毫拉德(mrad)。因此，根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述雙折射元件中的每一個具有厚度輪廓的這種變化，從而在所述光學(xué)系統(tǒng)的給定工作波長處獲得Acpmm=25毫拉德(mrad)的最小相位延遲。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述三個雙折射元件的所有光學(xué)晶軸的取向都彼此不同。 這種布置能夠在第一和第三雙折射元件的晶軸彼此垂直取向的配置中實現(xiàn)三個晶體取向的上述概念。在這個范圍內(nèi)這是有利的，因為如果待補償?shù)乃Ｍ钠裥?yīng)(即由該元件組所提供的)至少差不多是純延遲(不具有或僅具有少量的橢圓分量)，那么第一和第三元件相應(yīng)的非球面可以具有高度輪廓基本上相等、符號相反的非球面，導(dǎo)致至少部分地補償這些表面的標量影響。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，第一雙折射元件和第三雙折射元件的光學(xué)晶軸基本上彼此平行。這種布置有利于制造具有相等的非球面或高度輪廓的這兩個元件，這對于顯著簡化制造過程并且將相同的測試光學(xué)系統(tǒng)用于這些元件是有利的。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所有三個雙折射元件的光學(xué)晶軸的取向都垂直于光學(xué)系統(tǒng)軸，其中第一雙折射元件和第三雙折射元件中每一個的光學(xué)晶軸相對于所述組的第二雙折射元件的光學(xué)晶軸繞所述光學(xué)系統(tǒng)軸旋轉(zhuǎn)30°至60°范圍內(nèi)的角，更優(yōu)選是40° 至50°，進一步優(yōu)選是45°的角。這是有利的，因為各個元件的光學(xué)晶軸取向小于45°角對應(yīng)于龐加萊球體繞彼此垂直的軸的旋轉(zhuǎn)，即線性無關(guān)的旋轉(zhuǎn)，這使其可以實現(xiàn)具有更適度的高度輪廓和更小的表面變形的特定的所希望的補償效應(yīng)。根據(jù)優(yōu)選實施例，在每個所述光學(xué)元件中的光學(xué)晶軸或者基本上垂直于所述光學(xué)系統(tǒng)軸，或者基本上平行于所述光學(xué)系統(tǒng)軸。在這里和下文中，光學(xué)晶軸或者“基本上垂直于”或者“基本上平行于”所述光學(xué)系統(tǒng)軸的這種措詞應(yīng)當表示本發(fā)明覆蓋稍微偏離精確垂直或平行的取向，其中如果光學(xué)晶軸和相應(yīng)的垂直或平行取向之間的角不超過士5°，那么認為該偏離是很小的。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述雙折射元件平均起來基本上不具有光焦度。這一措詞在本發(fā)明的含義中應(yīng)當理解為，如果用最佳擬合球面來近似各個元件的表面，那么這樣近似的元件的光焦度不大于1屈光度(1屈光度=Im-1)?？蛇x擇的是，這些雙折射元件的“平均起來基本上不具有光焦度”的性質(zhì)可以由用于一個或多個所述光學(xué)元件的額外的補償板來實現(xiàn)，或者是由各個元件的僅在邊緣的表面起伏而引起，即基本上類似于平面平行板。根據(jù)一個實施例，所述補償板可以由非雙折射材料制成，例如熔凝硅石。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種光學(xué)系統(tǒng)，特別是微光刻曝光系統(tǒng)的照明系統(tǒng)或投影透鏡，具有光學(xué)系統(tǒng)軸以及由三個元件對構(gòu)成的至少一個元件組，每一個元件對由一個雙折射元件和一個屬性(attributed)補償元件構(gòu)成，所述雙折射元件由光學(xué)單軸材料制成并具有非球面，其中每個雙折射元件和屬性補償元件互補為所述元件對的平面平行幾何形狀，其中所述組的第一雙折射元件具有其光學(xué)晶軸的第一取向；所述組的第二雙折射元件具有其光學(xué)晶軸的第二取向，其中所述第二取向可以被描述為由所述第一取向的旋轉(zhuǎn)形成，所述旋轉(zhuǎn)不對應(yīng)于繞光學(xué)系統(tǒng)軸旋轉(zhuǎn)90°或其整數(shù)倍的角的旋轉(zhuǎn)；以及所述組的第三雙折射元件具有其光學(xué)晶軸的第三取向，其中所述第三取向可以被描述為由所述第二取向的旋轉(zhuǎn)形成，所述旋轉(zhuǎn)不對應(yīng)于繞光學(xué)系統(tǒng)軸(OA)旋轉(zhuǎn)90°或其整數(shù)倍的角的旋轉(zhuǎn)。因此，在這一方面，該光學(xué)系統(tǒng)或光學(xué)元件組與前面描述的光學(xué)系統(tǒng)或光學(xué)元件組類似，不同之處僅在于所述元件組對于所述每個雙折射元件包括屬性補償元件，從而使所述雙折射元件和所述屬性補償元件合計達到平面平行幾何形狀。在該方面另外實現(xiàn)的有利效果在于，元件組對所謂的標量相位的有害影響可以保持為低，并且在理想情況下，該有害影響等于由平面平行板對標量相位產(chǎn)生的作用。補償元件優(yōu)選也由光學(xué)單軸材料制成， 該光學(xué)單軸材料的光學(xué)晶軸的取向在垂直于光學(xué)系統(tǒng)軸的平面內(nèi)，并且其取向垂直于該屬性雙折射元件的光學(xué)晶軸。至于在該方面的光學(xué)系統(tǒng)或光學(xué)元件組的優(yōu)選實施例和優(yōu)點， 可以參考關(guān)于根據(jù)第一方面的光學(xué)系統(tǒng)或光學(xué)元件組而提及和討論的優(yōu)選實施例和優(yōu)點。根據(jù)另一個優(yōu)選實施例，所述組合的元件或所述元件組設(shè)置在所述光學(xué)系統(tǒng)的光瞳面內(nèi)。這種布置是有利的，因為以相同角度進入投影透鏡的像方最后一個透鏡元件的光束(并且因此經(jīng)歷類似強度的雙折射)分別在基本上相同的位置穿過元件組或組合的元件，并且其偏振態(tài)將同樣地得以補償。根據(jù)另一個優(yōu)選實施例，所述組合的元件或所述元件組設(shè)置在滿足關(guān)系式
0.8J力的位置，其中D1是光束在所述位置處的直徑，D2是在所述位置處的總的光
U 2
學(xué)所用直徑。這種布置在考慮可以由像方最后一個透鏡元件引起的偏振效應(yīng)的場依賴性的情況下來獲得(由所述最后一個透鏡元件中屬于光束的不同場位置的不同幾何路徑長度而引起)改進的補償時是有利的，因為根據(jù)元件組或組合的元件分別相對于光瞳面的位移可以更好地考慮所述場依賴性，所述改進的補償。
根據(jù)另一個優(yōu)選實施例，該光學(xué)系統(tǒng)包括至少兩個組合的元件或元件組，所述組
合的元件或元件組設(shè)置在滿足關(guān)系式^^ 0力的位置，其中D1是在相應(yīng)的位置處的
JJ 2
光束直徑，是在相應(yīng)的位置處的總的光學(xué)所用直徑。這種布置考慮到所獲得的補償在至少接近光瞳面的位置處特別有效。特別是，這兩個元件組，或者組合的元件組可以關(guān)于該光瞳面對稱地設(shè)置，即位于沿著光學(xué)系統(tǒng)具有相同的關(guān)系式D1ZiD2但在光瞳面相反側(cè)的位置上。根據(jù)優(yōu)選實施例，該元件組或組合的元件分別設(shè)置在沿著光學(xué)系統(tǒng)的光傳播方向的第一光瞳面內(nèi)。這一位置對于增強用于在置于整個光學(xué)系統(tǒng)中的補償元件(或元件組) 的校正作用和幾何尺寸方面改變整個光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計中的光瞳面的可能性是特別有利的。 這是因為第一光瞳面設(shè)置在這樣一個位置，在該位置處，數(shù)值孔徑(NA)與最后一個(即像方)光瞳面相比相對較小，并且第一光瞳面下游的多個光學(xué)元件提供校正和最優(yōu)化光學(xué)成像的充分可能性。根據(jù)又一個優(yōu)選實施例，所述組合的元件或所述元件組沿著光學(xué)系統(tǒng)軸的最大軸向長度不大于該元件組平均光學(xué)有效直徑的50 %，優(yōu)選不大于20 %，更優(yōu)選不大于10 %。 通過使該組的雙折射元件彼此靠近、通過使每個光學(xué)元件具有相對較小的厚度和/或通過將這些雙折射元件(或元件對，分別地)彼此直接鄰近布置且其中間沒有任何其他光學(xué)元件可以獲得這種小的軸向長度。這種光學(xué)元件組的緊湊設(shè)計是有利的，因為使同樣傾斜于光學(xué)系統(tǒng)軸而穿過該光學(xué)元件組的光束的發(fā)散減小或減為最小，從而使穿過與光學(xué)系統(tǒng)軸具有相同距離的元件的光束經(jīng)歷至少近似相同的偏振效應(yīng)。在又一方面，本發(fā)明還涉及一種光學(xué)元件，其包括嵌入在第二透鏡部件中的第一透鏡部件，其中所述第一透鏡部件由尖晶石制成，并且其中所述第二透鏡部件由光學(xué)各向同性材料制成。光學(xué)元件的這種結(jié)構(gòu)的有利作用在于第一透鏡部件可以制造得相對較薄， 并且可以將由于所述元件(特別是單軸或固有雙折射以及吸收)的作用而引起的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)性能的任何劣化保持很小。這種光學(xué)元件可以與如上所述的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)合而實現(xiàn)， 也可以獨立于所述光學(xué)系統(tǒng)而實現(xiàn)。本發(fā)明還涉及一種微光刻投影曝光裝置、一種用于微光刻投影曝光裝置的照明系統(tǒng)或投影透鏡、光學(xué)系統(tǒng)在微光刻投影曝光中的使用、一種微光刻構(gòu)成襯底的方法，以及一種微結(jié)構(gòu)的器件。根據(jù)再一方面，本發(fā)明還涉及一種微光刻投影曝光裝置，包括照明系統(tǒng)和投影透鏡，其中所述照明系統(tǒng)和/或所述投影透鏡包括光學(xué)元件，所述光學(xué)元件包括嵌入在第二透鏡部件(942b)中的第一透鏡部件(94 )，其中所述第一透鏡部件(942a)由在 λ 193nm處折射率大于1.7的立方晶體材料制成，并且其中所述第二透鏡部件(942b)由光學(xué)各向同性材料制成。本發(fā)明的其他方面和有利實施例由下面的說明書以及另外所附的權(quán)利要求書來得到，所述權(quán)利要求書的內(nèi)容構(gòu)成說明書的一部分，其整體引入作為參考。


參考下面的詳細說明并基于圖中所示的優(yōu)選實施例來更詳細地描述本發(fā)明，在附圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的微光刻投影透鏡的經(jīng)向(meridional)截圖2示意性地示出了光學(xué)元件組的主要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖(圖2a)和2b))和頂視圖 (圖2c和2d)，其中涉及根據(jù)本發(fā)明實施例的三個元件中的每一個；圖3a_c示出了根據(jù)圖的實施例的元件組中的特定雙折射元件的高度輪廓 (單位為微米，Pm)；圖如-b示出了圖1的投影透鏡在不具有(圖4a)和具有根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件組的情況下的延遲；圖示意性地示出根據(jù)圖2a)的光學(xué)元件組的另一個實施例的主要結(jié)構(gòu)的頂視圖，其中涉及這三個元件中的每一個；圖6示出根據(jù)本發(fā)明另一個示范性實施例的微光刻投影透鏡的經(jīng)向截面；圖7a)-d)和8a)-b)示出了根據(jù)本發(fā)明其他實施例的光學(xué)元件組的主要結(jié)構(gòu)；圖9a_c示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的根據(jù)圖7和8的光學(xué)組中雙折射元件的高度輪廓；圖10a)_b)示出了具有(圖IOa))和不具有(圖IOb))根據(jù)圖7-9的元件組的投影透鏡的相應(yīng)的延遲光瞳圖(map)；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明另一個示范性實施例的微光刻投影透鏡的經(jīng)向截面；圖12示出了圖11的微光刻投影透鏡的細節(jié)；圖13a)_c)示出了根據(jù)本發(fā)明的元件組中的三個光學(xué)元件的高度輪廓(單位為微米，μ m)，所述元件組是為了部分地補償圖14a)_b)的瓊斯光瞳而使用的；圖14a) _b)舉例示出了在微光刻投影透鏡中的瓊斯光瞳，該微光刻投影透鏡包括尖晶石100透鏡，其中圖14a)示出了延遲的絕對值的分布(單位為nm)，并且圖14b)示出了快軸的方向；以及圖15a)_b)示出了在元件組中的三個光學(xué)元件的每一個的輻射點的延遲輪廓，該元件組根據(jù)本發(fā)明用于將圓偏振分布(圖15a))或線偏振分布(圖15b))變換為作為方位角的函數(shù)的切向偏振分布。
具體實施例方式圖1示出了依照本發(fā)明實施例的整個折反射投影透鏡100的經(jīng)向整體截面。表1 中列出了投影透鏡100的設(shè)計數(shù)據(jù)。在該表中，第1列包括各個反射或其他能區(qū)別的光學(xué)表面的編號，第2列包括該表面的半徑(單位為mm)，第3列是該表面到緊接著的下一個表面的距離(也稱作厚度，單位為mm)，第4列為適用于各個表面的材料，第5列為該材料在 λ = 193nm處的折射率，第6列為光學(xué)部件的光學(xué)可用的自由半直徑(單位為mm)。在圖1中用短的水平線來標識的和在表2中指定的表面是非球面彎曲的，這些表面的曲率由下面的非球面公式給出
權(quán)利要求
1.一種微光刻投影曝光裝置，包括照明系統(tǒng)和投影透鏡，其中所述照明系統(tǒng)和/或所述投影透鏡包括光學(xué)元件，所述光學(xué)元件包括在第二透鏡部件(942b)中嵌入的第一透鏡部件(94 )，其中所述第一透鏡部件(942a)由在λ 193nm處折射率大于1. 7的立方晶體材料制成，并且其中所述第二透鏡部件(942b)由光學(xué)各向同性材料制成。
2.如權(quán)利要求1所述的微光刻投影曝光裝置，其中所述第一透鏡部件(942a)由尖晶石制成。
3.如權(quán)利要求2所述的微光刻投影曝光裝置，其中所述第一透鏡部件(942a)由 (100)-尖晶石制成，并且所述第二透鏡部件(942b)由熔凝硅石(SiO2)制成。
4.如權(quán)利要求1所述的微光刻投影曝光裝置，其中所述第一透鏡部件(942a)從包括下述的組中選擇氟化鎂(MgF2)、氟化鑭(LaF3)、藍寶石(Al2O3)和結(jié)晶石英(SiO2)。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的微光刻投影曝光裝置，其中所述第一透鏡部件 (942a)的光入射面與所述第二透鏡部件(942b)的光出射面具有相同的曲率。
6.如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的微光刻投影曝光裝置，其中所述第一透鏡部件 (942a)的光入射面與所述第二透鏡部件(942b)的光出射面之間沒有間隙。
7.如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的微光刻投影曝光裝置，其中，在所述第一透鏡部件(942a)的光入射面與所述第二透鏡部件(942b)的光出射面之間布置浸液層或小的空氣隙。
8.如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的微光刻透鏡曝光裝置，其中，所述光學(xué)元件是像方的最后一個元件。
9.如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的微光刻透鏡曝光裝置，其中，所述第二透鏡部件 (942b)是彎月透鏡，并且所述第一透鏡部件(942a)布置在所述彎月透鏡的凹光出射側(cè)，以與所述第二透鏡部件(942b) —起形成大致的平凸透鏡。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種微光刻投影曝光裝置，包括照明系統(tǒng)和投影透鏡，其中所述照明系統(tǒng)和/或所述投影透鏡包括光學(xué)元件，所述光學(xué)元件包括嵌入在第二透鏡部件(942b)中的第一透鏡部件(942a)，其中所述第一透鏡部件(942a)由在λ≈193nm處折射率大于1.7的立方晶體材料制成，并且其中所述第二透鏡部件(942b)由光學(xué)各向同性材料制成。
文檔編號G02B27/26GK102207691SQ20111014718
公開日2011年10月5日 申請日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月14日
發(fā)明者A·多多克, D·克拉默, H·費爾德曼, M·托特澤克, S·貝德, W·克勞斯 申請人:卡爾蔡司Smt有限責(zé)任公司