CN101523294A

CN101523294A - 具有光瞳镜的反射折射投影物镜、投影曝光设备和方法

Info

Publication number: CN101523294A
Application number: CN200780038336.5A
Authority: CN
Inventors: A·埃普尔
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2006-08-14
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2027-08-10
Also published as: JP2011013681A; JP5684413B2; JP2010500769A; JP5462739B2; JP2017199031A; TW201908871A; JP5684412B2; JP2014123749A; CN101523294B; JP2016157137A; TW201604663A; TW200827938A; JP2014074930A; TWI430042B; JP5462625B2; TWI529502B; JP2018077534A; TW201604664A; TW201426205A; TW201732443A

Abstract

一种用于将来自布置在投影物镜(100)的物体表面(05)中的物场(07)的图案成像到布置在投影物镜的图像表面(IS)中的像场(IF)上的反射折射投影物镜(100)具有：第一物镜部分(LG1)，该第一物镜部分(LG1)配置成将来自物体表面的图案成像到第一中间图像(IMI1)中并且具有第一光瞳表面(P1)；第二物镜部分(HG)，该第二物镜部分(HG)配置成将第一中间图像(IMI1)成像到第二中间图像(IMI2)中并且具有与第一光瞳表面(P1)在光学上共轭的第二光瞳表面(P2)；以及第三物镜部分(LG2，LG3，LG4)，该第三物镜部分(LG2，LG3，LG4)配置成将第二中间图像(IMI2)成像到图像表面(IS)中并且具有与第一和第二光瞳表面在光学上共轭的第三光瞳表面(P3)。光瞳镜(113)具有定位于第一、第二和第三光瞳表面之一处或者在第一、第二和第三光瞳表面之一附近的反射光瞳镜表面。以操作方式连接到光瞳镜(113)并且配置成改变光瞳镜的反射表面形状的光瞳镜操纵器允许动态地校正源自透镜加热、压实的成像像差以及在投影物镜的操作过程中出现的其它辐射诱发成像像差。

Description

具有光瞳镜的反射折射投影物镜、投影曝光设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于将布置在投影物镜的物体表面中的物场(field)成像到布置在投影物镜的图像表面中的像场上的反射折射投影物镜。

背景技术

反射折射投影物镜例如运用于对半导体器件和其它类型的微器件进行制作的投影曝光系统、特别是晶片扫描器或者晶片步进器(waferstepper)中并且用以将下文统称为“掩膜”或者“刻线”的光掩膜或者刻线上的图案按缩减比例投影到具有分辨率超高的光敏涂层的物体上。

为了产生甚至更精细的结构，寻求既增加投影物镜的图像侧数值孔径(NA)又利用更短的波长、优选为波长小于260nm的紫外光。然而，可用于制作光学元件的在该波长范围中足够透明的材料(特别是合成石英玻璃和晶体氟化物(crystalline fluoride))屈指可数。由于可用的那些材料的阿贝数相互相当接近，所以难以提供足够良好地色校正(校正色差)的纯折射系统。

在光学光刻中，为了相对大的实质上平面的像场而必须获得高分辨率和良好校正状态。已经指出：对任何光学设计可提出的最困难的要求在于特别是如果它是全折射设计则它具有平面图像。提供平面图像要求反作用的透镜光学能力(opposing lens power)，并且这造成由于更强的透镜曲率所致的更强透镜、更多系统长度、更大系统玻璃质量和更高阶图像像差。

凹面镜已被用来帮助解决颜色校正和图像整平已经有一段时间。凹面镜具有如同正透镜那样的正光学能力，但是具有相反的匹兹堡曲率符号。而且，凹面镜并没有引入颜色问题。因此，组合折射和反射元件、特别是透镜和至少一个凹面镜的反射折射系统主要地用于配置前述类型的高分辨率投影物镜。

遗憾的是，凹面镜由于它在辐射来自的方向上右后卫地发送辐射而难以集成到光学设计中。在没有造成机械问题或者由于射束晕映(beam vignetting)或者光瞳昏暗所致问题的情况下集成凹面镜的巧妙设计是合乎需要的。

由于对光刻制造工艺效率的需求与日俱增，所以有增加光源功率的趋势。也使用逐渐更短的波长。特定照明设置被用来优化用于各种图案类型的成像条件。结果，观测到投影系统内的光学材料属性的与时间有关的各种变化，这些变化容易感知地影响曝光系统的成像质量。透镜组和其它透明光学元件在操作过程中由于吸收增加所致的加热(“透镜加热”)是一种动态地影响成像属性的效应。也观测到由于辐射诱发的折射率变化所致的长期(准静态)效应(诸如压实效应)。

申请人的专利申请US 2004/0144915 A1论证了一种用以解决在具有物理分束器的反射折射投影物镜中因吸收诱发的加热效应造成的一些问题的方法。该申请公开一种设计为(无中间图像的)单个成像系统的折叠反射折射投影物镜，其中凹面镜被定位于光瞳表面。提供一种具有偏振选择性分束器表面的物理分束器以分离来自轴上物场朝着凹面镜的辐射与由凹面镜朝着图像表面反射的辐射。凹面镜被构造为变形镜，其中可以用如下方式使用光瞳镜操纵器来操纵凹面镜表面的形状：该方式允许补偿响应于光学性能的辐射诱发变化而在投影物镜的操作过程中演变的与时间有关的某些成像像差。光瞳镜操纵器具有简单的结构并且安装于凹面镜的背侧而不干扰光路。可变形的光瞳镜被设计成例如针对散光来补偿由于立方体的分束器和矩形延迟板的吸收诱发加热所致的二重或者四重波前变形以及补偿压实效应等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适合于在有可能具有很高的图像侧数值孔径并且可以在操作中维持性能长期稳定性的真空紫外线(VUV)范围中使用的用于微光刻的反射折射投影物镜。

本发明的另一目的在于提供一种配置成在包括非常规离轴照明(诸如双极和四极照明)的各种照明设置时在稳定的操作条件下操作的投影物镜和曝光设备。

本发明的另一目的在于提供一种为浸没式光刻提供稳定的光学性能的反射折射投影物镜。

本发明的另一目的在于提供一种在下至193nm的波长用于微光刻应用的反射折射投影物镜，该反射折射投影物镜可以按合理成本来制造并且在干式光刻或者浸没式光刻中在各种照明条件之下具有光学性能稳定性。

作为这些和其它目的的解决放案，(根据一种设计的)本发明提供一种反射折射投影物镜，用于将来自布置在投影物镜的物体表面中的物场的图案成像到布置在投影物镜的图像表面中的像场上，该反射折射投影物镜包括：

第一物镜部分，其被配置成将来自物体表面的图案成像到第一中间图像中并且具有第一光瞳表面；

第二物镜部分，其被配置成将第一中间图像成像到第二中间图像中并且具有与第一光瞳表面在光学上共轭的第二光瞳表面；

第三物镜部分，其被配置成将第二中间图像成像到图像表面中并且具有与第一和第二光瞳表面在光学上共轭的第三光瞳表面；

光瞳镜，其具有定位于第一、第二和第三光瞳表面之一处或者定位在第一、第二和第三光瞳表面之一附近的反射光瞳镜表面；以及

光瞳镜操纵器，其以操作方式被连接到光瞳镜并且被配置来改变光瞳镜表面的形状。

在本申请的开篇中提到的在投影系统内的光学材料的属性的各种与时间有关的辐射诱发变化(透镜加热、压实等)诱发难以用常规操纵器来补偿的特征成像像差，因为对成像像差的主要贡献是对非球面像差的场恒定贡献(field-constant contribution)。具体而言，观测到在轴上的散光(AIDI)和在场上恒定的四重径向对称误差(“四波纹度(four-waviness)”)。提供一种具有光瞳镜表面和允许改变该反射光瞳镜表面的形状的操纵装置的光瞳镜允许补偿这些像差，使得：虽然由于透镜加热、压实等而在投影物镜内生成对波前形状的显著扰动，但在图像表面获得实质上无像差的波前。一般可以通过调节反射光瞳镜表面的形状使得由透镜加热等造成的扰动的负面贡献由光瞳镜抵消来获得校正。由于光瞳镜定位在投影物镜的光瞳表面附近或者定位于投影物镜的光瞳表面处，所以反射表面形状的任何变形或者变化对于所有场点具有实质上相同效应，由此获得实质上场恒定的校正。

已经发现：具有两个实际中间图像的反射折射投影物镜可以被设计成在大到足以允许微光刻应用的像场中获得很高的图像侧数值孔径而又避免诸如晕映这样的问题。另外，在使用离轴物场和像场的地方，也可以在具有高的图像侧NA的系统避免光瞳昏暗。该投影物镜具有确切三个连续物镜部分和确切两个中间图像。第一至第三物镜部分中的每个物镜部分是执行两次连续傅立叶变换的成像系统(2f-系统)，并且除了第一至第三物镜部分之外没有附加的物镜部分。在提供确切两个中间图像的地方，在可以按尺寸合理和复杂度来制造的光学系统中提供光学设计者的大量自由度。使适合于光刻目的的像场中的大图像侧孔径成为可能。

虽然光瞳镜可以具有实质上平面的反射表面，但是光瞳镜在多数实施例中被设计为具有光学功率的光学元件。在一些实施例中，光瞳镜是凹面镜。

已经发现在物体表面与光瞳镜之间形成允许在光瞳镜上反射之前适当地预备辐射的至少一个中间图像是有用的。在至少一个成像子系统(物镜部分)设置于物体表面与光瞳镜之间的地方，可以有效地预备射到光瞳镜上的辐射，以求光瞳镜的校正能力的优化使用。

在一些实施例中，光瞳镜在第二光瞳表面处或者在第二光瞳表面附近被布置于第二物镜部分中。除了在第二物镜部分之外，还可以提供一个或者多个透镜以形成反射折射第二物镜部分。可替换地，第二物镜部分可以是纯反射的(反射的)。

在一些实施例中，形成第一中间图像的第一物镜部分为纯折射的，也就是仅包含一个或者多个透镜而无成像镜。可替换地或者另外，根据第二中间图像在图像表面中形成最终图像的第三物镜部分可以是纯折射的物镜部分。

以那个顺序具有第一折射物镜部分(R)、第二折射反射或者反射物镜部分(C)和折射(R)第三物镜部分的级联系统将在下文表示为“R-C-R”型系统。

在一些实施例中，第一物镜部分是反射折射物镜部分，第二物镜部分为反射折射的或者反射的并且包括光瞳镜，而第三物镜部分是折射物镜部分。那些系统可以被标明为“C-C-R”型系统。

可以用各种方式布置投影物镜的光学元件。

一些实施例被设计为具有如下光轴的“折叠”反射折射投影物镜，该光轴借助镜(偏转镜)而细分成至少两个非平行轴段。通常，偏转镜可以具有平面反射表面、即无光学功率。

一些实施例包括：第一偏转镜，其被布置成将来自物体表面的辐射朝着光瞳镜偏转或者将来自光瞳镜的辐射朝着图像表面偏转，使得双穿行区域(double pass region)在几何学上形成于第一偏转镜与光瞳镜之间。提供至少一个偏转镜有助于在光瞳表面附近或者在光瞳表面处布置光瞳镜而光瞳镜的尺寸没有不适当地限制可用数值孔径。

可以提供布置成与第一偏转镜成90°角度的第二偏转镜，使得物体表面和图像表面平行。第二偏转镜可以被布置成直接接收从光瞳镜反射的辐射或者可以被布置成接收从第一偏转镜反射的辐射。

在一些实施例中，第一偏转镜被布置成在光瞳镜的方向上偏转来自物体表面的辐射，并且第二折叠式镜被布置成在像平面的方向上偏转来自光瞳镜的辐射。这一折叠几何形状允许布置光轴中由实质上同轴、即确切地同轴或者仅有些微横向偏移(该偏移相对于通常的透镜直径而言很小)的第一物镜部分和第三物镜部分的光学元件限定的段。例如在WO 2004/019128 A2或者WO 2005/111689 A中公开了根据这一通用折叠几何形状的投影物镜例子。这些文献的公开内容通过引用结合于此。

在其它实施例中，第一偏转镜被布置于光瞳镜的光学下游，用以将光瞳镜反射的辐射朝着第二偏转镜偏转，并且第二偏转镜被布置成将来自第一偏转镜的辐射朝着图像表面偏转。在那些类型的实施例中，由凹光瞳镜限定的光轴可以与光轴中由第一物镜部分限定的段同轴。通常获得物体表面与图像表面之间的大横向偏移，该偏移与通常的透镜直径相比为大。这一类物镜通常包括相互平行安装的两个透镜镜筒结构。例如在US 6,995,833 B2中公开了典型例子。这些文献的公开内容通过引用结合于此。

包括至少一个负透镜的负组(negative group)可以在双穿行区域中在凹光瞳镜的反射侧上布置于该凹光瞳镜之前，使得辐射在相反方向上至少两次穿过该负组。该负组可以在接近光瞳的区域中定位于直接邻近于凹光瞳镜，其中这一区域的特征可以在于成像的边缘光线高度(MRH)大于主光线高度(CRH)的事实。优选地，边缘光线高度在负组的区域中是主光线高度的至少两倍大、特别是至少5至10倍大。在边缘光线高度大的区域中的负组可以对色彩校正、特别是对轴向色差校正有效地有贡献，因为薄透镜的轴向色差在透镜的位置与边缘光线高度的平方成比例(并且与透镜的屈光力(refractive power)和色散成比例)。除此之外还有如下事实：投影辐射在相反的经过辐射方向(through-radiating direction)上两次穿过布置于直接邻近于凹面镜的负组，其结果是两次利用负组的色彩过度校正效应。负组可以例如由单个负透镜组成或者包含至少两个负透镜。

在一些实施例中，沿着投影物镜的所有光学元件共有的直光轴来对准投影物镜的所有光学元件。这一类光学系统在本申请中表示为“在线上的(in-line)系统”。

从光学观点来看，在线上的系统可能是有利的，因为可以避免由利用平面折叠式镜造成的光学问题(诸如偏振效应)。也从制造观点来看，可以设计在线上的系统，使得可以利用用于光学元件的常规安装技术，由此提高投影物镜的机械稳定性。利用偶数个镜(诸如利用两个或者四个或者六个镜)允许无图像翻转的成像。

在线上的系统的光学元件可以包括镜组，该镜组具有：物体侧的镜组入口，用于从物体表面接收辐射；以及图像侧的镜组出口，用于使从自镜组出口出现的辐射朝着图像表面退出，其中镜组包括至少一个光瞳镜。

在希望轴上的场(关于光轴居中的物场和像场)的地方，镜组可由凹反射表面面向彼此的成对凹面镜形成，其中在围绕光轴的区域中在镜表面中制造透明部分(诸如孔或者洞)，以允许辐射穿过镜。凹面镜可以在光学上被布置在光瞳表面附近。至少一个凹面镜可以配备有用以形成可变形的光瞳镜的光瞳镜操纵器。例如在其公开内容通过引用结合于此的申请人的专利US 6,600,608中公开了具有两个中间图像、轴上的场和光瞳昏暗的系统例子。

在希望无光瞳昏暗的成像时，可以使用离轴的场(完全地在光轴以外的物场和像场)。

在线上的系统通常具有用于对镜进行定位的很小的安装空间。在光瞳表面的镜的尺寸也限制在它的图像侧数值孔径对尺寸合理的矩形或者弧形“有效像场”进行成像的能力。这对应于物场的“有效延伸性(etendue)”(有效几何通量)的相对低的值，即在可以无晕映地成像的最内部场点与有效物场的外缘之间的距离为小。在这些条件之下，如果希望具矩形或者弓状形状的尺寸合理的有效物场，则“设计物场”(即必须为之充分地校正投影物镜的场)的尺寸将变得相对地大。由于光学元件的数目和尺寸通常急剧地增加，所以如果要增加设计物场的尺寸，则一般希望保持设计物场尽可能小。(对于术语“有效物场”、“设计物场”的“有效延伸性”及其之间的相互关系的详细限定，参见其公开内容通过引用结合于此的申请人的国际专利申请WO 2005/098506 A1)。

至少针对这些考虑，已经发现镜组包括以下镜是有用的：

第一镜，用于在第一反射面上从镜组入口接收辐射；

第二镜，用于在第二反射面上接收从第一镜反射的辐射；

第三镜，用于在第三反射面上接收从第二镜反射的辐射；以及

第四镜，用于接收从第三镜反射的辐射和用于将该辐射反射到镜组出口；

其中至少两个镜是具有关于光轴旋转对称的弯曲表面的凹面镜。

即使增加图像侧数值孔径，在镜组中提供至少四个镜也允许限制光瞳镜的尺寸，由此促进晕映控制。优选地，提供确切四个镜。镜组中的所有镜可以是凹面镜。

虽然有可能利用第二镜(几何形状上更接近物体表面)作为光瞳镜，但是已经发现在许多情况下如果将第三镜构造为光瞳镜则是有用的。第三镜通常在镜组的图像侧上在几何形状上远离物体表面，由此允许用于朝着第三镜适当地引导辐射的几何空间。在第三镜的光学上游并且包括第一和第二镜的光学元件也可以用来为光瞳镜适当地成形和预备辐射射束。例如，可以随需影响校正状态和主光线高度。

优选地，镜组中的镜被布置成使得来自镜组入口的辐射在镜组出口处离开镜组之前至少五次穿过限定成横截光轴并且在几何形状上布置于镜组入口与镜组出口之间的镜组平面。由此可以在限定于镜组入口与镜组出口之间的轴向紧凑空间内获得大量至少四次反射。

前透镜组可以布置于物体表面与镜组入口之间，由此允许将辐射在物体表面的空间分布变换成辐射在镜组入口处的所需角度分布并且调节辐射进入镜组和撞击在第一镜上的入射角度。可以选择前透镜组的设计，使得进入镜组入口的辐射射束具有允许将辐射射束传递到镜组入口而不击中相邻镜边的所需横截面形状，由此避免射束的晕映。前透镜组可以被设计为傅立叶透镜组，即在傅立叶透镜组的前焦平面与后焦平面之间执行一次单个傅立叶变换或者奇数次连续傅立叶变换的单个光学元件或者包括至少两个光学元件的组。在优选实施例中，形成前透镜组的傅立叶透镜组为纯折射的并且执行单个傅立叶变换。在优选实施例中，傅立叶透镜组被配置成实质上在镜组入口的位置对投影物镜的入射光瞳进行成像，使得在镜组入口处或者紧跟着镜组入口有光瞳表面。无前透镜组的实施例是可能的。

在其公开内容通过引用结合于此的申请人的国际专利申请WO2005/098505 A1中公开了具有紧凑的四镜镜组的反射折射在线上的系统。一些实施例包括光瞳镜并且可利用适当修改与本发明结合使用。

在一些实施例中，第一物镜部分(在光瞳镜的上游形成中间图像)被设计为具有放大比|β|>1的扩大成像系统，由此形成大于有效物场的第一中间图像。优选地，条件|β|>1.5成立。扩大的中间图像可以用来在其下游的光瞳镜获得大的主光线角度CRAPM。考虑到傍轴主光线角度CRA与光瞳尺寸的乘积在光学成像系统中恒定(拉格朗日不变式)，在光瞳表面的大的主光线角度对应于小光瞳、即对应于射束在光瞳表面的小射束直径。

在一些实施例中，光瞳镜在光学上布置于在光瞳镜的上游的第一镜与在光瞳镜的下游的第二镜之间，其中主光线高度在物体表面中为CRH₀、在第一镜处为CRH₁而在第二镜处为CRH₂，其中满足条件CRH₁>CRH₀和CRH₂>CRH₀。优选地，满足条件CRH₁>1.5×CRH₀和CRH₂>CRH₀中的至少一个。换言之，主光线在光瞳镜的紧接上游和紧接下游的镜处的射线高度大于物体高度。在物体表面中的主光线高度CRH₀与在光瞳镜的光学上游或者下游的至少一个镜处的主光线高度之间的比可以例如为至少1.5或者至少2.0或者至少2.5。在这些条件之下，在光瞳镜获得小的射束直径，这允许具有尺寸小的光瞳镜。

在一些实施例中，布置于物体表面与光瞳镜之间的光学元件被配置成在光瞳镜提供最大主光线角度CRA_max>25°。大于30°或大于35°或者甚至大于40°的最大主光线角度在一些实施例中是可能的。小光瞳允许使用直径小的光瞳镜。这又允许即使投影射束中的辐射孔径大仍然引导辐射穿过光瞳镜。因此，在光瞳镜的大的主光线角度促进在反射折射在线上的系统中获得高的图像侧数值孔径。

光瞳镜的光学利用的自由直径DPM可以例外地小。在一些实施例中，光瞳镜是在整个投影物镜内具有最小直径的光学元件。光瞳镜直径DPM可以是投影物镜内的光学元件处最大自由直径的小于50％或者小于40％或者小于30％。

投影物镜可以具有允许随需调节孔径直径的孔径光阑，其中孔径光阑的最大孔径直径为光瞳镜直径DPM的至少两倍大。

如果光瞳镜表面的变形旨在于实现对于所有场点实质上相同的校正(这在这里表示为“场恒定”校正)，则应当特别强调在光瞳镜上入射的投影射束的校正状态。优选地，在光瞳镜表面的投影射束服从以下条件：

|CRH_i|/D₀<0.1 (1)

0.9≤D_i/D₀≤1.1 (2)

其中|CRH_i|是主光线的主光线高度在光瞳镜表面的物场点i处的数量；D₀是边缘光线高度在光瞳镜表面处的数量的两倍；以及

D_i＝|HRRU_i-HRRL_i|是就场点i而言投影物镜的入射光瞳在光瞳镜表面处的图像在子午线方向上的直径，其中HRR_i是与场点i相对应的上缘边射线的缘边射线高度，而HRRL_i是与场点i相对应的下缘边射线的缘边射线高度。

主光线是从最外场点到入射光瞳中心的射线。如果满足上述条件(1)和(2)，则入射光瞳的图像定位于非常接近光瞳镜或者光瞳镜处，这允许获得响应于光瞳镜变形的场恒定校正。

在希望轴向紧凑设计的一些实施例中，可以要求相应反射表面有相同大体定向的光瞳镜和另一镜应当布置成几何形状上相互接近。在一些实施例中，这一问题通过提供包括两个凹面镜的镜对来解决，这些凹面镜具有共用在共同衬底上提供的共同弯曲表面的镜表面，其中凹面镜之一是具有配置成通过光瞳镜操纵器可变形的反射光瞳镜表面的光瞳镜，而另一凹面镜具有与光瞳镜表面分离的刚性折射表面。可以在一个共用安装结构中提供这一镜组合，由此促进光瞳镜的安装。

在一些实施例中，光瞳镜布置于光瞳表面之一处或者接近光瞳表面之一，并且一个或者多个透明光学元件布置于至少一个光学共轭光瞳表面处或者接近至少一个光学共轭光瞳表面。一般而言，在光瞳表面“处或者附近”的位置的特征在这里可以是边缘光线高度MRH大于主光线高度CRH来使得射线高度比RHR＝MRH/CRH>1的位置。在(接近共轭光瞳表面的)这些透镜元件中造成的吸收诱发变形和折射率变化可以造成可以通过使光瞳镜表面适当地变形来以有目标的方式而补偿的波前像差。例如，如果使用极性照明设置，诸如使用双极照明或者四极照明，则可能在接近光瞳表面的透明光学元件中造成分别具有二重或者四重径向对称的非均匀辐射加载。可以通过使光瞳镜表面实质上以二重或者四重径向对称来变形、通过光瞳镜表面的相对应变形来至少部分地补偿可以具有二重或者四重径向对称的所得到的波前变形。

通过在光瞳镜的操纵而提供的补偿能力可以在使用光学材料的如下光学系统中特别地有用：这些光学系统按照所用光学材料的特性可能对非均匀(非一致)的吸收诱发加热效应特别地敏感。例如，可能希望使用熔融硅石(合成石英玻璃)来制造投影物镜的一些或者所有透镜。光学质量高并且数量和尺寸大到足以制造诸如在高NA的微光刻投影物镜中需要的大透镜的熔融硅石是可用的。另外，很好地建立了加工熔融硅石以获得高质量的光学表面。另外，熔融硅石在下至约190nm数量级的波长事实上没有吸收。因此，可以希望将大量熔融硅石用于物镜的透镜。另一方面，熔融硅石的特有热导率由于甚至在诸如157nm的更小波长的非常少的吸收而小于氟化钙(CaF₂)和在这些小波长使用的其它碱性氟化物晶体材料的特有热导率。由于氟化钙的特有热导率大于熔融硅石的特有热导率，所以投影辐射的非均匀加热的负面效应与熔融硅石相比可以在氟化钙中更小，因为由非均匀加热造成的局部温度梯度可以在特有热导率相对高的材料中更快和更有效地平衡，由此使由那些材料制成的系统不那么易受由非均匀透镜加热造成的问题影响。提供能够被操纵以补偿透镜加热效应的光瞳镜允许例如甚至接近共轭光瞳表面或者在共轭光瞳表面处的如下位置使用熔融硅石：在这些位置在某些照明条件(例如双极照明或者四极照明)之下和/或在使用将要成像的图案的某些结构时可能出现透镜材料的不均匀加热。

在一些实施例中，在光学共轭光瞳表面处或者接近光学共轭光瞳表面的光学元件由特有热导率小于氟化钙的特有热导率的光学材料制成。在共轭光瞳表面处或者接近共轭光瞳表面的光学元件可以例如由熔融硅石制成。

在一些实施例中，投影物镜的所有透镜的至少90％由熔融硅石制成。在一些实施例中，所有透镜由熔融硅石制成。

实施例可以例如具有图像侧数值孔径NA≥0.6，由此允许在微光刻中的使用，以在微光刻曝光工艺中获得小的特征尺寸。具有NA≥0.7的实施例是可能的。在一些实施例中，反射折射投影物镜具有图像侧数值孔径NA≥0.8或者甚至NA≥0.9，这接近针对“干式系统”的理论限制，这些干式系统即如下投影物镜，这些投影物镜关于成像像差适应于投影物镜的出口表面与图像表面之间的图像空间(衬底布置于其中)填充有折射率接近1的气体的干式工艺。

在其它实施例中，反射折射投影物镜被设计为浸没物镜，该浸没物镜关于成像像差适应于投影物镜的出口表面与图像表面之间的图像空间填充有折射率显著地大于1的浸没介质的湿式工艺。例如，折射率可以是1.3或者更大或者1.4或者更大或者1.5或者更大。投影物镜可以在与例如具有折射率n_I>1.3的浸没介质结合使用时具有图像侧数值孔径NA>1.0，例如NA≥1.1或者NA≥1.2或者NA≥1.3。可替换地，投影物镜可以在与浸没介质结合使用时具有图像侧数值孔径NA<1.0。

一般而言，图像侧数值孔径NA受图像空间中的周围介质的折射率限制。在浸没式光刻中，理论上可能的数值孔径NA受浸没介质的折射率限制。浸没介质可以是液体(液体浸没、“湿式工艺”)或者固体(固体浸没)。

出于实用原因，孔径不应任意地接近最后介质、即与图像最近的介质的折射率，因为传播角度于是相对于光轴变得很大。凭经验说，图像侧NA可以逼近图像侧上的最后介质的折射率的约95％。对于在λ＝193nm的浸没式光刻，这在水(nH₂₀＝1.43)作为浸没介质的情况下对应于NA＝1.35的数值孔径。

一些实施例被配置成允许将图像侧NA的范围扩展至值NA＝1.35和以上。在一些实施例中，至少一个光学元件是由在工作波长具有折射率n≥1.6的高折射率材料制成的高折射率光学元件。折射率可以在工作波长约为1.7或者更大或者1.8或者更大或者甚至1.9或者更大。工作波长是在260nm以下的深紫外(DUV)区中，诸如248nm或者193nm。

投影物镜具有与图像表面最近的最后光学元件。最后光学元件与图像表面紧接相邻的出口侧形成投影物镜的出口表面。出口表面可以是平面的或者弯曲的(例如凹的)。在一些实施例中，最后光学元件至少部分地由在工作波长具有折射率n>1.6的高折射率材料制成。例如，最后光学元件可以是具有球面或者非球面弯曲入口表面和与图像表面紧接相邻的平面出口表面的单片平凸透镜。

高折射率材料可以例如是可以下至约λ＝193nm用作高折射率材料的蓝宝石(Al₂O₃)。在一些实施例中，高折射率材料是在λ＝193nm具有折射率n＝2.14的镥铝石榴石(LuAG)。高折射率材料可以是氟化钡(BaF₂)、氟化锂(LiF)或者氟化钡锂(BaLiF₃)。可以使用折射率高于纯水的浸没液体，例如用折射率增加的添加物掺杂的水或者在193nm具有n_I＝1.65的环己烷。在一些实施例中，对于λ＝193nm，可以获得图像侧数值孔径NA>1.4和NA>1.5，诸如NA＝1.55。例如在申请人的美国专利申请第11/151,465号中公开了高折射率材料在用于浸没式光刻的反射折射投影物镜中的使用。通过引用将这一文献关于高折射率材料的使用的公开内容结合于此。

本发明实现具有特别是在图像侧数值孔径NA>1允许浸没式光刻的适度尺度的反射折射投影物镜。可以通过调节反射光瞳镜表面的形状在投影物镜的使用寿命过程中动态地修改投影物镜的成像特征。在观测与投影射束在光瞳镜的校正状态有关的某些条件的地方，可以获得跨越该场实质上恒定(很少或者没有变化)的校正效应(场恒定校正)。在一种浸没系统中，这些能力可以用来补偿由浸没液体的光学属性的与时间有关的变化造成的成像像差，这些浸没液体的光学属性的与时间有关的变化可能例如由操作过程中的温度变化造成。例如，可以补偿对由晶片处的基本上远心图像中的浸没层的温度漂移造成的球面像差的场恒定贡献。

可以独立于投影物镜的类型(例如有或者无(多个)中间图像、在线上的或者折叠的投影物镜)来利用这一补偿。

根据另一方面，本发明也涉及一种利用反射折射投影物镜来制作半导体器件和其它类型的微器件的方法，该方法包括：

在投影物镜的物体表面中放置提供指定图案的掩膜；

用具有指定波长的紫外辐射来照明掩膜；

在投影物镜的出口表面与衬底表面实质上放置于投影物镜的图像表面中的衬底之间布置由折射率基本上大于1的浸没液体形成的浸没层；

通过浸没层将图案的图像投影到光敏衬底上；以及

通过改变光瞳镜的表面形状来调节投影物镜的成像特征，该光瞳镜具有定位于投影物镜的光瞳表面处或者在投影物镜的光瞳表面附近的反射光瞳镜表面。

可以在衬底的曝光和/或衬底的更换和/或投影物镜的使用位置处在不同掩膜之间的更换过程中和/或在不同照明设置之间变化的过程中执行调节步骤。

已经观测到：如果使用相干程度小的照明设置，诸如双极照明或者四极照明，则透镜加热效应可能特别地明显。在这些条件之下，诸如定位于投影物镜的光瞳表面处或者在投影物镜的光瞳表面附近的透镜这样的透明光学元件可能受到在成像的最大衍射区域中导致辐射强度局部最大和局部加热的空间非均匀辐射加载。这可能导致透镜元件的例如根据使用双极照明还是四极照明而具有近似二重或者四重径向对称的特征变形和折射率变化。这些变形和折射率变化又可能造成使成像性能恶化的相对应的波前变形。

对这些和其它问题的一种解决方案是一种利用反射折射投影物镜来制作半导体器件和其它类型的微器件的方法，该方法包括：

在投影物镜的物体表面中放置提供指定图案的掩膜；

利用由照明系统提供的照明设置以具有指定波长的紫外辐射来照明掩膜；

调节照明以提供离轴照明设置，其中在照明系统的光瞳表面中和在投影物镜的至少一个光学共轭光瞳表面中，在光轴以外的区域中的光强度大于在光轴处或者在光轴附近的光强度；

通过以适应于离轴照明设置的方式改变具有定位于投影物镜的光瞳表面处或者在投影物镜的光瞳表面附近的反射光瞳镜表面的光瞳镜的表面形状来调节投影物镜的成像特征，使得至少部分地补偿由在投影物镜的光瞳表面处或者在投影物镜的光瞳表面附近的光学元件上的空间非均匀辐射加载造成的波前像差。

一般而言，可以根据由掩膜或者另一图案化装置提供的图案类型来设置照明设置。可以在具有给定结构的第一刻线通过具有另一结构的第二刻线所替换时执行折明设置的改变。在使用多曝光的曝光方法中，可选地包括离轴照明设置的两个或者更多不同照明设置可以用来在连续曝光步骤中照明给定结构。离轴照明设置可以是极性照明设置，诸如双极照明或者四极照明。

由于由浸没层和/或投影物镜的属性变化造成的一些像差可能按相对短的时间比例是动态效应，所以可以提供由生成表示投影系统的光学属性的与时间有关的变化(可选地包括浸没层的光学属性的与时间有关的变化和/或通过利用极性离轴照明设置等诱发的变化)的感测信号的适当检测器(或者传感器)检测(或者感测)与这些与时间有关的变化相关联的成像像差(或者影响成像像差的其它属性)，并且响应于感测信号来驱动光瞳镜操纵器对光瞳镜表面形状的改变，使得光瞳镜表面的形状变形生效来至少部分地补偿与时间有关的变化。光瞳镜操纵器由此集成到允许实时控制成像像差的控制环。具体而言，可以驱动光瞳镜操纵器，使得至少部分地补偿由浸没液体的折射率变化造成的场恒定像差贡献。由此可以获得更稳定的浸没式光刻工艺。

例如，可以使用干涉或者其它适当的直接测量系统直接地来检测成像像差。间接方法也是可能的。例如，如果使用浸没液体，则可以提供温度传感器，以监控形成浸没层的浸没液体的温度，并且可以基于查找表根据这些测量结果凭经验导出并且通过动态地操综光瞳镜来补偿由温度变化造成的折射率变化。

可替换地或者另外地，可以利用用以获得所需光瞳镜形状的操纵的前馈控制。例如，控制单元可以接收表示照明系统中设置的极性照明设置类型的信号，并且控制单元可以基于查找表等向光瞳镜操纵器提供适当控制信号，以使光瞳镜表面变形，使得至少部分地补偿由在投影物镜的光瞳表面处或者在投影物镜的光瞳表面附近的透镜中的局部非均匀的吸收诱发加热造成的波前变形。

可以不仅在权利要求书中而且在说明书和附图中发现前述和其它属性，其中各个特征可以独自地或者在二次组合中用作本发明的实施例和使用于其它领域中并且可以独立地代表有利的和可授予专利的实施例。

附图说明

图1示出了具有可变形的凹光瞳镜在NA＝0.93时用于微光刻的在线上反射折射干物镜的第一实施例的透镜截面；

图2示出了经过与图1的实施例相似的反射折射在线上的投影物镜的示意性轴向截面；

图3示出了图1的实施例中的镜组周围区域的放大细节，该区域在共同基板上包括形成自适应光瞳镜和离轴照明的镜的凹面镜对；

图4示出了图示对投影射束在光瞳镜的校正状态有影响的特征的示意图；

图5示出了使用矩形有效物场在NA＝1.2时适于浸没式光刻的反射折射在线上的投影物镜的第二实施例的透镜截面；

图6示出了使用弓状有效物场(环场)在NA＝1.55时适于浸没式光刻的反射折射在线上的投影物镜的第三实施例的透镜截面；

图7和图8示出了经过各自具有镜组的反射折射在线上投影物镜的可替换实施例的示意性轴向截面，各镜组具有包括一个(图7)或者两个(图8)光瞳镜的四个凹面镜；以及

图9示出了具有照明系统和反射折射投影物镜的用于微光刻的扫描投影曝光系统的示意图，该照明系统被设计用于产生缝形照明场，并且该反射折射投影物镜具有包括可变形的光瞳镜的四个凹面镜；

图10示出了使用弓状有效物场(环场)在NA＝0.75时适于干式光刻的反射折射在线上投影物镜的透镜截面；

图11示出了使用矩形有效物场在NA＝1.25时适于浸没式光刻的折叠反射折射投影物镜的实施例的透镜截面。

具体实施方式

在优选实施例的以下描述中，涉及到的物体是掩膜(刻线)，该掩膜(刻线)承载集成电路层的图案或者一些其它图案(例如栅格图案)。物体的图像被投影到作为涂有光刻胶层的衬底来工作的晶片上，但是其它类型的衬底也是可行的，诸如液晶显示器的部件或者用于光栅的衬底也是可行的。

描述具有多个镜的实施例。除非另有指明，将根据辐射在镜上反射的顺序对镜进行编号。换言之，镜的编号根据沿着辐射光路的位置而不是根据几何位置来表示镜。

在适当之处通过相似附图标记来表示不同实施例中的相同或者相似特征或者特征组。

在提供用以公开附图中所示设计的规格的表格之处，通过与相应附图相同的编号来标明一个或者多个表。

在下文描述的一些实施例中，所有曲面镜的弯曲表面具有也表示为镜组轴的共同旋转对称轴。镜组轴与投影物镜的光轴OA重合。以这一方式提供也命名为同轴系统或者在线上的系统的轴向对称光学系统。物体表面和图像表面平行。出现偶数次反射。有效使用的物场和像场是离轴的，即完全地定位于光轴以外。所有系统具有居中于光轴周围、由此允许作为用于微光刻的投影物镜来使用的圆形光瞳。

在其它实施例中，光轴折叠成相对于彼此按照一角度倾斜的轴段。

图1示出了反射折射投影物镜100的第一实施例的透镜截面，该反射折射投影物镜100被设计成将布置在平面物体表面OS(物平面)中的刻线上的图案的图像按例如4:1的缩减比例投影到平面图像表面IS(像平面)上而又产生确切两个实际中间图像IMI1和IMI2。定位于光轴OA以外的离轴有效物场OF由此被投影于离轴像场IF上。图2示出了图1中所示投影物镜类型的变形的简化表示。

在图1和图2中粗体绘出了离轴物场OF的外场点的主光线CR的路径。出于本申请的目的，术语“主光线”(也称为主射线(principalray))表示从有效使用的物场OF的最外场点(距光轴最远)行进到入射光瞳中心的射线。由于系统的旋转对称，主光线可以出于示范目的如图中所示选自于子午线平面中的等效场点。在物体侧上实质上远心的投影物镜中，主光线相对于光轴平行地或者以很小角度从物体表面发散。成像过程的特征进一步在于边缘光线的轨迹。如这里使用的“边缘光线”是从轴向物场点(光轴上的场点)行进到孔径光阑边缘的射线。当使用离轴有效物场时，该边缘光线可能由于晕映而对图像形成没有贡献。成像过程的特征进一步在于“缘边(rim)射线”的轨迹。如这里使用的“缘边射线”是从离轴物场点(与光轴有距离的场点)行进到孔径光阑边缘的射线。术语“上缘边射线”是指在传播方向上与光轴的距离增加、即在物体表面附近偏离光轴行进的缘边射线。相反，术语“下缘边射线”是指在传播方向上与光轴的距离减少、即在物体表面附近朝着光轴行进的缘边射线。选择主光线和边界光线及缘边射线以表征投影物镜的光学属性(也参见与图4有关的描述)。在给定轴向位置在这样选择的射线与光轴之间包括的角度被表示为“主光线角度”、“边缘光线角度”等。在给定轴向位置在这样选择的射线与光轴之间的径向距离被表示为“主光线高度”、“边缘光线高度”等。

投影物镜100可以被细分成沿着直的(未折叠的)共同光轴OA对准的五组光学元件，也就是紧接在物体表面之后并且具有正屈光度的第一透镜组LG1、紧接在第一透镜组之后并且具有整体正光学能力的镜组MG、紧接在该镜组之后具有正屈光度的第二透镜组LG2、具有负屈光度紧接在第二透镜组之后的第三透镜组LG3以及紧接在第三透镜组之后并且具有正屈光度的第四透镜组LG4。透镜组LG1至LG4是纯折射的，而镜组MG是纯反射的(仅有反射表面)。

第一透镜组LG1(也表示为前透镜组)被设计成将具有强大的正光学能力的投影物镜的远心入射光瞳成像到第一光瞳表面P1中，由此以执行单傅立叶变换的傅立叶透镜组的方式起作用。这一傅立叶变换在第一光瞳表面P1造成28°数量级的相对大的主光线角度CRA_P1。因而，第一光瞳表面中的光瞳直径相对地小。

自第一光瞳表面P1出现的辐射在具有面向物体侧的非球面凹镜表面的第一镜M1上入射并且在第一镜M1的光学下游以及在与第一镜M1有一距离处形成第一中间图像IMI1。辐射然后在设计为非球面凹面镜的第二镜M2上反射并且以斜角朝着具有包括光轴OA的反射表面的第三镜M3反射。第三镜的凹镜表面被定位于其中主光线与光轴相交的第二光瞳表面P2中，由此形成光瞳镜PM。由于在第二光瞳表面产生很大的主光线角度CRA_PM≈42°，所以获得小尺寸的第二光瞳(拉格朗日不变式)。以大的主光线角度从第三镜M3(光瞳镜PM)反射的辐射在具有如下光学能力的第四镜M4的非球面图像侧凹镜表面上反射时被捕获：该光学能力被设计成将辐射射束朝着紧接在第四镜M4的下游并且在与第四镜M4有一距离处的第二中间图像IMI2会聚。

有可能修改光学设计来使得镜表面并不具有非球面形状而是代之以球面形状。例如，第二镜M2和第四镜M4可以实现为球面镜。还有可能将第二镜M2和第四镜M4构造为具有不同表面外形(表面形状)的单独镜和/或将第一镜M1和第三镜M3实现为具有不同表面外形的单独镜。在该情况下，各个镜中的至少一个可以实现为球面镜而不是非球面镜。

明显的是，在物体表面OS的主光线高度(也表示为物体高度)显著小于紧接在光瞳镜M3的下游的第二镜M2处的主光线高度，并且也基本上小于紧接在光瞳镜的下游的第四镜M4处的相对应的主光线高度。在优选实施例中，在物体表面的主光线高度CRH₀与紧接在光瞳表面的上游和下游的镜处的主光线高度CRH_M之间的比基本上大于1，例如大于2或者大于2.5。在图1的实施例中，这一比率对于镜M2和M4而言均为约2.7。

辐射在第一光瞳P1附近的镜组入口MGI进入镜组并且在定位于第二中间图像附近、即场表面附近的镜组出口MGO退出镜组。在射束在镜组出口退出镜组之前五次穿过与光轴垂直对准并且定位于镜组的第一镜的顶点与第二镜的顶点之间的镜组平面MGP。因此，可以在限定于镜组入口与镜组出口之间的轴向紧凑空间内获得四次反射。

相对于有效物场OF被放大的第二中间图像IMI2通过包括第二透镜组LG2、第三透镜组LG3和第四透镜组LG4的纯折射物镜部分(也被表示为后透镜组)而被成像到图像表面IS上。通过射束直径的局部最小值来表示的投影射束收缩CON形成于第三透镜组LG3中的负透镜的区域中。第二透镜组LG2具有正屈光度并且实质上充当对更接近反射镜组的第四镜M4的出口光瞳进行成像的场透镜组。这允许设计在短的总轴向长度上具有相对小的光学自由直径的后续透镜。第三透镜组LG3具有负屈光度，由此形成射束直径的收缩或者“腰部”。提供这个负透镜组允许增加在第二中间图像IMI2之后的数值孔径。不管系统孔径在第二中间图像IMI2的小数值孔径处的所需最小直径如何，第三透镜组LG3连同第四透镜组LG4在第三透镜组与第三光瞳表面P3之间的后续部分一起形成具有紧凑轴向长度的反向远距离系统(telesystem)。

在可替换的描述中，投影物镜100的光学元件形成如下成像物镜部分：第一成像物镜部分，其包括第一透镜组LG1的透镜和用于将掩膜的物场区域中提供的图案成像到第一中间图像IMI1中的第一镜M1；第二成像物镜部分，其包括用于将第一中间图像成像到第二中间图像IMI2中的光瞳镜PM；以及第三成像物镜部分，用于将第二中间图像成像到图像表面IS中。第一物镜部分是反射折射的(具有LG1中的六个透镜以及具有一个凹面镜M1)，第二物镜部分是纯反射的(反射的)并且由凹面镜M2、M3和M4形成，而由LG2、LG3和LG4形成的第三物镜部分是纯折射的。具有扩大的放大比(|β|＝2.1)的第一反射折射物镜部分限定第一中间图像IMI1的尺寸并且与第二镜M2合作来限定投影射束在光瞳镜PM的校正状态。主光线高度在紧接在光瞳镜的上游的镜M2和紧接在光瞳镜的下游的镜M4处的绝对值显著地大于在物体表面的主光线高度，这是对在光瞳镜的小光瞳尺寸有利的条件的另一表达。负责光瞳在光瞳镜PM的小尺寸的大主光线角度由第四镜M4捕获，以形成朝着第二中间图像以及图像侧折射透镜组LG2、LG3和LG4会聚的射束。优化这一部分(后透镜组)用于控制成像像差并且以便提供大的图像侧数值孔径NA＝0.93。

纯反射(反射)镜组MG能够提供对在镜组的上游和下游的透镜的正屈光度的反效应进行抵消的珀兹伐和(Petzval sum)的强烈的过度校正。为此，镜组MG包括在光轴与物场OF相反的一侧上放置的第一凹面镜M1、在光轴的同一侧上放置的第二凹面镜M2、用以充当光瞳镜PM的在光轴上放置的第三凹面镜M3以及在物场侧上放置的第四凹面镜M4。镜组入口MGE形成于镜M2和M4在几何学上与第一光瞳表面P1接近的镜组的物体侧上的相互面向的边之间。镜组入口MGE可以由镜M2和M4的共同衬底中的洞或者孔形成。镜组出口MGO位于紧跟在光瞳镜M3在第一镜M1的相反侧上的边之后的光轴OA以外。虽然单独衬底也是可能的(参见图2)，但是如将结合图3更具体说明的那样，光瞳镜M3和第一镜M1可以形成于共同衬底上以形成镜对。

投影物镜100被设计为图像侧数值孔径NA＝0.93的用于工作波长λ＝193nm的干物镜。矩形有效物场OF的尺寸是26mm*5.5mm。像场半径(半直径(semidiameter))y’＝18mm。在表1中概述了规格。最左列列出了折射表面、反射表面或者以其它方式标明的表面的编号，第二列列出了该表面的半径r[mm]，第三列列出了在该表面与下一表面之间的距离d[mm]，该距离是称为光学元件的“厚度”的参数，第四列列出了用于制作该光学元件的材料，而第五列列出了该材料的折射率。第六列列出了光学部件的以光学方式可利用的清楚的(clear)半直径[mm]。表中的半径r＝0标明(具有无穷半径的)平面表面。

表1中的多个表面为非球面表面。表1A列出了用于那些非球面表面的关联数据，根据这些关联数据可以运用下式计算它们的表面外形根据高度h的弯矢(sagitta)或者上升高度p(h)：

p(h)＝[((1/r)h²)/(1+SQRT(1-(1+K)(1/r)²h²))]+C1·h⁴+C2·h⁶+....，其中半径的倒数值(1/r)是讨论的表面在表面顶点的曲率，而h是其上一点与光轴的距离。弯矢或者上升高度p(h)因此代表沿着z方向、即沿着光轴测量的该点与讨论的表面的顶点的距离。在表1A中列出了常数K、C1、C2等。

图1中的投影物镜100是考虑到至少两个冲突要求而优化的反射折射在线上的系统的一个例子。首先，针对大的图像侧数值孔径而获得在线上的结构(没有折叠式镜、机械上稳定的安装技术等)的优点，而同时将设计物场保持合理地小。在这一背景下，晕映控制是关键问题。其次，提供光瞳镜以通过使光瞳镜表面的表面形状变形来实现成像属性的动态或者静态控制。由于光瞳镜将要放置于光轴上，所以光瞳镜形成投影射束的障碍，由此使晕映控制更困难。第三，已经发现：如果希望有目标地控制在场上实质上恒定的要被影响的成像像差，则要求仔细控制投影射束在光瞳镜的校正状态。投影物镜100示例性代表的解决方案遵守所有这些要求(也参见图3和图4)。

由于在无晕映的在线上的设计中必须引导投影射束穿过镜，所以希望保持对于晕映而言关键的区域尽可能小。这在该例中对应于在镜组的镜区域中保持投影射束的光瞳、即投影射束在光瞳表面的横截面尽可能小的要求。根据拉格朗日不变式，这一要求变换成在镜组中或者在镜组附近的光瞳位置提供异常大的主光线角度。将主光线CR朝着光轴显著地弯曲的第一透镜组LG1(傅立叶透镜组或者前透镜组)的大的正光学能力用以在第一光瞳表面P1中提供小光瞳，这又允许小尺寸的镜组入口MGI以及镜M2和M4与光轴很近的反射面的扩展。结合凹面镜M1和M2的正光学能力，在光瞳镜PM的主光线角度进一步增加至CRA_PM≈42°，这造成射束直径在光瞳镜PM所在的第二光瞳表面P2的小尺寸。由于可以将光瞳镜PM(＝M3)的反射面RA3的尺寸保持为小，所以促进第四镜M4与图像表面之间的晕映控制，并且可能分离第一镜M1的所利用的反射面RA1和在光瞳镜M3的所利用的反射面RA3。换言之，投影射束在镜M1和M3上反射时的覆盖区(footprint)并没有重叠。这是利用光瞳镜PM作为用于动态地影响投影物镜的成像属性的动态可调操纵器的一个先决条件。

另外，重点放在投影射束在光瞳镜PM、即在第二光瞳表面P2的校正状态。最优条件涉及实现如果与物场的不同场点相对应的子孔径具有相同尺寸和形状并且在光瞳表面中完全地重叠则获得成像像差的场恒定校正。如果满足这一条件，则例如通过使镜表面变形对光瞳镜的反射属性的局部改变将对源自不同场点的所有射线束具有相似效应，由此在图像表面中产生场恒定效应。另一方面，如果不同场点的子孔径在光瞳表面中并没有重叠，则光瞳镜的反射属性的局部变化将不同地影响源自不同场点的射线束，由此产生校正效应跨越该场的变化。

在图4中，按照源自光轴OA上的场点FPO的边缘光线MR以及代表源自离轴场点FP1的射线束的所选射线、即主光线CR、上缘边射线RRU和下缘边射线RRL来代表这些条件。在上述理想情况(所有场点的射线束在光瞳位置的完全重叠的子孔径)下，主光线CR应当在光瞳镜PM的反射表面的位置与光轴OA相交。通过参数CRH_i来描述与这一理想条件的偏离，该参数CRH_i描述在光瞳镜PM处的最外场点FP1进入光学系统的主光线CR的射线高度(与光轴的径向距离)。这一横向偏移与如下数量D₀相比应当小：该数量D₀代表边缘光线MR的边缘光线高度的两倍。另外，就场点FP1而言的物镜的入射光瞳在光瞳镜PM处的图像的子午线直径(通过参数D_i来表达)应当理想地对应于直径D₀，或者换言之，比D_i/D₀应当等于或者接近1。在图1的实施例中获得以下值：|CRH_i|/D₀＝0.03和D_i/D₀＝0.991。基本上，相同的条件适用于弯矢截面。一般而言，如果光瞳镜表面的形状操纵将要针对所有场点对像场的校正状态具有实质上恒定的效应，则应当服从条件|CRH_i|/D₀<0.1和0.9≤D_i/D₀≤1.1。

图3示出了对光瞳镜PM周围的条件细节进行增强的图1中的镜组的放大细节。从构造观点来看表明：第一镜M1和第三镜M3形成了在共同衬底上形成的凹面镜的镜对。该衬底具有提供凹表面的厚的机械刚性部分，该凹表面带有形成第一镜M1的反射层。与刚性部分RP整体形成的是带有用于光瞳镜PM的反射涂层的相对薄的柔性部分FP。凹进处在柔性部分FP的背侧上形成于镜衬底之内。光瞳镜操纵器PMM的多个致动器(通过箭头来代表)布置于凹进处中并且以操作方式耦合到柔性部分FP的背侧。致动器由光瞳镜控制单元PMCU控制，该光瞳镜控制单元PMCU可以是投影曝光设备的中央控制单元的整体部分。光瞳操纵器控制单元被连接来接收代表光瞳镜表面的期望变形的信号。可以实质上如申请人的美国专利申请US 2004/0144915 A1中公开的那样设计光瞳镜操纵器和相对应的控制单元。相对应的公开内容通过引用结合于本申请中。可以代之以使用光瞳镜操纵器的任何适当结构，例如使用机电致动器(诸如压电元件)、对流体压力变化作出响应的致动器、电和/或磁致动器的操纵器。这些致动器可以用来如上所述使连续的(无间断的)光瞳镜表面变形。光瞳镜操纵器也可以包括一个或者多个加热元件或者冷却元件，这些元件实现镜的局部温度变化，从而造成光瞳镜表面的期望变形。电阻加热器或者珀耳帖元件可以用于该目的。光瞳镜也可以设计为具有多个单个微镜的多镜阵列，这些微镜响应于相对应的驱动信号相对于彼此可相对地移动。例如在US2006/0039669中公开了适当的多镜阵列。可以根据其公开内容也通过引用结合于此的作为WO 2003/093903公开的申请人的国际申请中公开的原理来设计光瞳镜。

从光学观点来看，重要的是注意第一镜M1上的所用反射面RA1(通过粗线来表示)并没有与光瞳镜M3上的相对应的反射面RA3重叠。这允许改变光瞳镜表面的形状而不影响在第一镜M1出现的反射。也相对于投影射束在凹面镜上的反射面处和在透镜(具体是在第二中间图像之后的镜组出口的下游紧接的第二透镜组LG2的第一透镜)处的焦散条件来优化设计。这是通过提供实质上校正像散和彗形像差(coma)的中间图像来实现的，这些中间图像定位于远离镜和透镜组LG2的第一透镜的光学表面相对大的距离处。在折射或者反射光学表面避免焦散条件帮助避免辐射强度的显著聚局部最大值并且促进选择性像差控制。此外，避免表面上的焦散可放宽表面质量规格。

图1的实施例可以被修改成增加用于按相对短的时间比例操纵成像质量的选择。例如，投影物镜可以包括至少一个其它镜，所述至少一个其它镜具有可以使用以操作方式连接到该镜的相关操纵器来操纵的镜表面。尽管可以操纵的光瞳镜通常布置于其中边缘光线高度MRH超过主光线高度CRH的位置，但是该其它镜可以被定位于光学上更接近场表面、特别是光学上接近场表面的位置，其中在边缘光线高度与主光线高度之间的射线高度比MRH/CRH小于一或者甚至小于0.5。定位于光学上与场表面接近的自适应镜(镜表面可以通过操纵器来改变的镜)可以用来校正与场有关的像差。在第一实施例的修改中，镜组MG中定位于光学上与相邻场表面(中间图像IMI1)接近的第一镜M1可以通过提供结构和操作可以与上述光瞳镜操纵器相似的场镜操纵器而设计为自适应镜。由于光瞳镜M3和场镜M1可以形成于同一衬底上，所以用于场镜操纵器和光瞳镜操纵器的致动器设计可以互连来促进构造。作为替换方案或者另外地，光学上均与场表面接近的第二镜M2和第四镜M4中的至少一个可以被设计为镜表面可以通过使用操纵器来修改或者改变的镜。由于镜M2和M4均可以形成于同一衬底上，所以在该情况下可以利用共同致动器机械结构。

图5示出了具有结合图1和2关于光学元件组(透镜组、镜组)的顺序和类型以及经过该系统的投影射束的轨迹而描述的大体布局的在线上的投影物镜500的第二实施例。参照相对应的描述。用相同附图标记来标明属性与先前实施例中相似的元件和元件组。在表5、5A中概述了用于这一设计的规格。

投影物镜500被设计为在投影物镜的出口表面与图像表面IS之间当与高折射率的浸没液体I(例如纯水)结合使用时具有图像侧数值孔径NA＝1.2的用于λ＝193nm的浸没物镜。针对可以无晕映地成像的具有场尺寸26×5.5mm²的矩形有效像场来优化该设计。

与在图1的实施例中那样，包括镜组MG的第一镜M1的反射折射第一物镜部分产生处于镜组MG的镜间空间中的第一中间图像IMI1。其次，镜组MG的第三和第四镜M1至M4形成用以根据第一中间图像形成第二中间图像IMI2的第二反射成像子系统。透镜组LG2、LG3和LG4形成用以按缩减比例(放大比约为β＝-0.125)将第二中间图像IMI2重新成像到图像表面IS上的第三折射物镜部分。明显的是，在定位于接近第三光瞳表面P3的孔径光阑AS附近发现的在收缩CON与图像表面IS之间的图像侧腹部中的最大透镜直径相对于图1的较低NA系统而言增加。另外，光瞳镜PM(镜M3)的光学上使用的直径D_PM保持相对地小，从而允许引导投影射束无晕映地穿过镜。通过第一透镜组LG1(作为用以在P1形成第一光瞳的傅立叶透镜组来工作)的强的正光学能力以及后续镜M1和M2的正光学能力来使小的光瞳镜尺寸成为可能，从而允许在光瞳镜获得主光线角度CRA_PM≈45°。换言之，在光瞳镜的主光线角度随着NA的增加而进一步增加，这根据拉格朗日不变式实现将光瞳镜的尺寸保持为小。

如结合图3说明的那样，提供光瞳镜操纵器PMM以按照需要使光瞳镜的反射表面变形。

图6示出了当与折射率n_I＝1.65的高折射率浸没流体结合使用时在26×5.5mm²环场中具有图像侧数值孔径NA＝1.55而针对在λ＝193nm的浸没式光刻而设计的投影物镜600的第三实施例。最接近图像表面IS的最后光学元件是由在λ＝193nm具有折射率n＝2.14的LuAG(镥铝石榴石)制成的平凸透镜PCL。浸没液体是具有n_I＝1.65的环己烷。在表6和6A中给出了规格。这一例子表明可以在光轴上具有光瞳镜PM(镜M3)的在线上的系统中获得极高数值孔径。在图像侧第三光瞳表面P3附近的孔径光阑AS定位于第四透镜组LG4内的最大射束直径区域与图像表面IS之间的强会聚射束区域中。虽然图像侧的数值孔径相对于图1的实施例而言激烈地增加，但是光瞳镜PM的尺寸保持适度，这部分地归因于在第二光瞳表面P2的大的主光线角度CRA_PM≈36°。也通过使用弓状有效物场OF(环场)来促进晕映控制。

在上述所有实施例中使用具有提供四次反射的轴向紧凑镜组MG的反射折射在线上投影物镜，其中第三镜放置于光瞳位置，以提供(如果希望则可以操纵的)光瞳镜。认为在光瞳镜的光学上游的凹面镜处的至少两次反射对于在光瞳镜的位置获得高的主光线角度CRA_PM而言是有利的，由此使光瞳的小尺寸和光瞳镜的小尺寸成为可能。小尺度的光瞳镜又在合理小的设计物场中的有效物场尺寸合理大时实现引导高孔径投影射束无晕映地经过紧凑镜组。

图8和图9示出了在紧凑镜组MG中具有四次反射并且提供可以作为用于成像像差的动态可控校正元件来利用的至少一个光瞳镜的反射折射在线上的投影物镜的可替换的实施例。

在上述图1至图6的实施例中，镜组入口MGI定位于接近光瞳表面(第一光瞳表面)P1，而镜组出口MGO在与光轴OA间隔开的区域中定位于光学上接近第二中间图像IMI2。在镜组之内的第三反射处提供光瞳镜。

在图7的实施例中，放置镜组MG来使得镜组入口MGI在光学上接近物体表面OS、即光学上接近场表面地定位于光轴OA以外。在物体表面与镜组入口MG1之间没有透镜或者透镜组，然而这里可以提供一个或者多个透镜。凸面的第一镜M1形成第一光学元件并且对朝着第二镜M2会聚辐射有贡献，该第二镜M2是定位于光轴OA上的光瞳镜PM。第三镜M3会聚辐射，以形成定位于镜组的反射折射腔内部的第一中间图像IMI1。包括第四镜M4的反射折射子系统引导辐射射束经过定位于第二光瞳表面P2的镜组出口MGO。第二中间图像IMI2在正透镜组(通过箭头头部向外的箭头来代表)之间形成于镜组以外。后续折射第三物镜部分将第二中间图像重新成像到图像表面上。在这一实施例中，当与先前实施例相比时基本上逆序使用镜组的镜。这一设计要求有效物场将很好地定位于离开光轴，这往往增加设计物场的直径，由此使得更难以在高数值孔径无晕映地投影尺寸合理的物场。

在图8中示意性示出的实施例中，镜组入口MGI和镜组出口MGO均在光轴OA以外定位于光学上接近场表面(即光学上远离光瞳表面)。在镜组入口的上游放置的折射元件直接地朝着第一镜M1会聚辐射，该第一镜M1是系统的第一光瞳镜PM1。第二光瞳在第四镜M4的位置形成于在第二镜M2和第三镜M3的反射之后，该第四镜M4是系统的第二光瞳镜PM2。第一中间图像IMI1形成于第二与第三反射之间，第二中间图像IMI2形成于第四反射的下游，其中两个中间图像定位于由镜组的镜的弯曲表面限定的空间内部。第二中间图像IMI2通过后续折射透镜组重新成像到图像表面上。第一镜M1或者第四镜M4或者第一和第四镜可以被设计为允许操纵光瞳镜表面的形状以便动态地补偿系统内的成像误差的自适应镜。在物体高度给定时，难以在第一光瞳镜PM1处和在第二光瞳镜PM2上获得大的主光线角度，由此光瞳镜尺寸将随着图像侧数值孔径增加而显著地增加。这一效应往往限制无晕映地传送大的几何通量(延伸性)的能力。紧接在镜组的下游也需要相对大的透镜，用以捕获退出镜组出口MGO的发散射束。这类系统可以有利地与相对大的缩减比(例如8:1而不是4:1)一起使用，因为与具有更小缩减比(诸如4:1)的系统相比可以减少物体侧数值孔径和物场高度。

图9示意性地示出了形式为晶片扫描器的微光刻投影曝光系统WS，该微光刻投影曝光系统WS被提供用于在步进扫描模式下借助浸没式光刻来制作大规模集成半导体部件。该投影曝光系统包括作为光源的工作波长为193nm的准分子激光器L。其它工作波长(例如157nm或者248nm)是可能的。下游照明系统ILL在其出口表面ES生成大的清晰划界的均匀照明的照明场，该照明场相对于投影物镜PO的光轴来离轴布置并且适应于下游反射折射投影物镜PO的远心要求。照明系统ILL具有用于选择照明模式的装置并且在该例子中可以在相干程度可变的常规轴上照明与离轴照明、特别是环状照明(在照明系统的光瞳表面中具有环形照明面)以及双极或者四极照明之间变化。

布置于照明系统的下游的是用于以如下方式保持和操纵掩膜M的装置RS(刻线级)：该方式使得掩膜位于照明系统与投影物镜PO的物体表面OS重合的出口表面ES并且可以在这一平面移动以便于在与照明系统和投影物镜共有的光轴OA(即Z方向)垂直的扫描方向(Y方向)上的扫描操作。

由照明系统提供的照明场IF的尺寸和形状确定实际用于将掩膜上的图案的图像投影到投影物镜的图像表面中的投影物镜的有效物场OF的尺寸和形状。缝形照明场IF具有与扫描方向平行的高度A和与扫描方向垂直的宽度B>A并且可以是矩形(如插图中所示)或者弓状(环场)。

缩减投影物镜PO在物体和图像侧为远心的并且被设计成按缩减比例4∶1将掩膜提供的图案的图像成像到涂有光刻胶层的晶片W上。其它缩减比例(例如5:1或者8:1)是可能的。作为光敏衬底来工作的晶片W以如下方式来布置：具有光刻胶层的平面衬底表面SS与投影物镜的平面图像表面IS实质上重合。晶片由装置WS(晶片级)保持，该装置WS包括扫描器驱动装置，以便平行于掩膜M与掩膜M同步地移动晶片。装置WS也包括操纵器，以便在与光轴OA平行的Z方向上和在与所述轴垂直的X和Y方向上移动晶片。具有与光轴垂直行进的至少一个倾斜轴的倾斜装置是集成的。

为了保持晶片W而提供的装置WS(晶片级)被构造用于在浸没式光刻中使用。该装置WS包括可以通过扫描器驱动装置来移动并且其底部具有用于容纳晶片W的平坦凹进处的容器装置RD。外围边形成用于液体浸没介质IM的平坦的上开的不漏液体的容器，该液体浸没介质IM可以借助未示出的装置而引入到容器中并且从容器排出。边的高度以如下方式来定尺寸：如果给定正确地设置的物镜出口与晶片表面之间的操作距离，则已经填入的浸没介质可以完全地覆盖晶片W的表面SS并且投影物镜PO的出口侧端部可以浸入浸没液体中。

投影物镜PO具有作为与图像表面IS最近的最后光学元件的平凸透镜PCL，所述透镜的平面出口表面是投影物镜PO的最后光学表面。在投影曝光系统的操作过程中，最后光学元件的出口表面完全地浸没于浸没液体IM中并且由浸没液体IM润湿。在示例性情况下，使用具有折射率nI≈1.437(193nm)的超纯水作为浸没液体。

提供温度传感器SENS用以在投影曝光系统的操作过程中监控浸没液体IM的温度。出于这一目的，响应于温度变化的感测元件被放置于接近投影物镜PO的出口表面，以监控在曝光过程中贯穿辐射的(transirradiated)浸没层的温度。温度传感器连接到曝光系统的中央控制单元，该中央控制单元包括为了使用光瞳镜操纵器PMM来控制投影物镜PO的光瞳镜的反射表面形状而提供的光瞳镜控制单元PMCU(例如比较图3)。光瞳镜控制单元PMCU包括数字存储器，该数字存储器包含用于将温度传感器SENS提供的温度信号转换成浸没层中的浸没液体IM的折射率的值的查找表。由于浸没层的温度可能由于吸收投影射束的辐射强度(温度增加)或者由于新鲜浸没液体流入到投影物镜出口表面与晶片之间的空间中(温度增加或者减少)而在曝光过程中改变，所以可以出现浸没层的折射率波动。这些可以造成对球面像差的场恒定贡献，这些球面像差影响晶片上的图像形成。通过调节光瞳镜的反射形状使得光瞳镜引入相对应数量的球面像差以便补偿浸没层对球面像差的影响来补偿图像侧远心投影系统的这些光学属性波动。利用这种控制回路来获得稳定的浸没式光刻工艺。

光瞳镜控制单元PMCU也被配置成从照明系统ILL接收表明曝光中所用照明设置的信号并且包括允许与所选照明设置一致地调节光瞳镜表面的控制例程。例如，在将要在晶片上投影的掩膜图案实质上由在一个方向上行进的平行线组成的地方，双极设置DIP(参见左插图)可以用来增加分辨率和焦深。为此，调节照明系统中的可调光学元件以在照明系统ILL的光瞳表面PS中获得如下强度分布：该强度分布的特征在于在光轴OA以外沿直径相对的位置处光强度大和在光轴上很小或者没有光强度的两个局部集中照明的区域IR。在投影物镜与照明系统的光瞳表面在光学上共轭的光瞳表面中获得相似的不均匀强度分布。结果，在上述投影物镜的分别第一和第三光瞳表面P1、P3处或者在第一和第三光瞳表面P1、P3附近的透镜可能受到空间上不均匀的辐射加载，这些辐射加载的特征在于光轴以外沿直径相对的区域处的两个“热区”，这可能造成局部的吸收诱发透镜加热，从而造成特征透镜变形和折射率变化，这些又造成其特征在于相对于光轴实质上二重径向对称的波前的特征变形。光瞳镜表面的适当操纵用来通过提供相对于光轴在正确定向具有二重径向对称的光瞳镜表面的适当变形来补偿这些效应。

如果改变照明设置以例如获得常规照明(围绕光轴的旋转对称)或者四极照明(围绕光轴的四重径向对称，参见具有四个离轴照明区域IR的右手侧插图QUAD)，则光瞳镜控制单元将相对应的信号提供给光瞳径操纵器，以相应地改变光瞳镜的表面形状。

例如在其公开内容通过引用结合于此的US 6,252,647 B1中或者在申请人的专利申请US 2006/005026 A1中描述了能够可选地提供所述离轴极性照明模式的照明系统。可以在诸如上文示例性描述的浸没系统中以及在干式系统(即使用NA<1的干物镜的系统)中使用光瞳镜配置对照明设置的适应。

在其它实施例(未示出)中，根据光瞳镜控制单元中存储的控制参数的经验值或者计算值来导出为了使光瞳镜在操作过程中的反射表面变形而提供的用于光瞳镜操纵器的控制信号。在这些实施例中，投影系统的成像属性的直接或者间接测量是不必要的。

现在结合图10和图11描述其它反射折射投影物镜，这些反射折射投影物镜具有凹光瞳镜和用以控制光瞳镜的反射表面形状的控制系统。

图10示出了针对标称UV工作波长λ＝193nm而设计的反射折射投影物镜1000。该投影物镜关于透镜和其它光学元件的数目、形状、位置的布局取自于欧洲专利EP 1 069 448 B1中的图4中所示和作为第二实施例(表2)讨论的现有技术的投影物镜。通过引用将该参考文献的公开内容结合于此。投影物镜适于在投影物镜的出口表面与图像表面之间具有气体填充的空间的“干式光刻”。在弓状离轴像场中按缩减的放大率6:1(|β|＝1/6)获得图像侧数值孔径NA＝0.75。其它实施例可以具有不同放大比，例如|β|＝1/5或者|β|＝1/4或者|β|＝1(单位放大率)。

投影物镜1000被配置成将来自平面物体表面OS(物平面)中布置的掩膜(刻线)的图案的图像投影到平面图像表面IS(像平面)中而产生确切一个实际中间图像IMI。第一反射折射物镜部分OP1被设计成将来自物体表面的图案成像到中间图像IMI中。第二纯折射物镜部分OP2将中间图像直接地(即无其它中间图像地)成像到图像表面中。两个相互共轭的光瞳表面P1和P2形成于CR与光轴OA相交的位置。第一光瞳表面P1形成于第一物镜部分中，而第二光瞳表面P2形成于第二物镜部分OP2中。虽然第一物镜部分OP1仅有适度缩减效应，但是由折射第二物镜部分OP2提供对整体缩减的主要贡献。沿着单个直光轴OA对准所有光学元件，从而允许物体表面OS和图像表面IS的平行定向。投影物镜的出口光瞳基本上为圆形。第一凹面镜M1定位于很接近第一光瞳表面P1，由此形成光瞳镜PM。

第一物镜部分OP1具有由两个正弯月形透镜形成的正透镜组LG1、由单个双凹面负透镜形成的负透镜组LG2、反射表面面向物体表面的紧接在负透镜组LG2的下游的第一凹面镜M1以及凹表面面向第一凹面镜和图像表面的第二凹面镜M2。第二物镜部分OP2具有由单个正透镜形成的正透镜组LG3、由单个双凹面负透镜形成的负透镜组LG4以及在第二光瞳表面P2与图像表面之间包括五个正透镜和两个负透镜的正透镜组LG5。允许调节所用图像侧数值孔径NA的可变孔径光阑AS定位于第四与第五透镜组之间的第二光瞳表面。

来自物体表面的辐射由第一正透镜组LG1朝着第一凹面镜M1会聚并且由第一凹面镜朝着第二凹面镜M2反射，该第二凹面镜M2会聚辐射以形成第一中间图像。朝着第一凹面镜M1引导并且从第一凹面镜M1反射的辐射在相反方向上两次穿过负透镜组LG2。第一凹面镜M1的反射表面和负透镜组LG2均定位于在如下位置在光学上很接近第二光瞳表面P2：辐射射束的横截面在该位置仅很少地偏离圆形形状并且边缘光线高度在该位置是主光线高度的至少4倍或者甚至至少5倍。放置于光瞳表面处或者很接近光瞳表面的凹面镜M1和与其同轴并且由辐射两次穿过的负透镜组LG2的组合以“舒曼消色差透镜(Schupmannachromat)”的方式动作以支持色差校正、特别是轴向色差校正。第二物镜部分OP2对中间图像IMI1重新成像，以在图像表面IS中形成最终图像。

附着到光瞳镜PM(M1)背侧的光瞳镜操纵器PMM被配置成借助适当致动器(未示出)来改变光瞳镜的非球面反射表面的形状。光瞳镜操纵器的大体设计可以与结合图3所述设计相同或者与之不同。致动器由光瞳镜控制单元PMCU控制器，该光瞳镜控制单元PMCU可以是投影曝光设备的中央控制单元的整体部分。光瞳镜控制单元被配置成生成用于光瞳镜操纵器的致动器的控制信号，以调节光瞳镜的表面形状来使得获得所需目标形状。

光瞳镜控制单元PMCU连接到第一传感器SENS1和第二传感器SENS2。第一传感器SENS1是测量系统的整体部分(诸如干涉仪)，从而允许测量投影物镜在操作中的成像质量并且提供表示对光学性能进行描述的测量值的信号。例如，第一传感器SENS1可以被配置成检测在图像表面上入射的波前的波前像差。例如在其公开内容通过引用结合于此的US 2002/0001088 A1中给出了适合于这一目的的波前测量系统的例子。第二传感器SENS2被配置成导出表示孔径光阑当前状态的信号，由此允许例如导出工艺中使用的当前图像侧数值孔径NA。可替换地或者另外地，也可以提供第二传感器以导出表示光瞳表面中的强度或者强度分布的信号或者表示光瞳表面中的和/或投影物镜的场表面中的波前特征的信号。

可以在具有多于一个的中间图像(诸如两个中间图像)的实施例中和/或在折叠系统中提供类似控制电路。

图11示出了反射折射投影物镜1100。该投影物镜是针对标称UV工作波长λ＝193nm而设计的。投影物镜关于透镜和其它光学元件的数目、形状、位置的布局取自于国际专利申请WO 2004/019128 A2中的图19中所示的和作为实施例5(表9和10)讨论的现有技术的投影物镜。通过引用将该参考文献的相应公开内容结合于此。在具有尺寸26mm×4mm的矩形离轴像场中按缩减的放大率4:1获得图像侧数值孔径NA＝1.25。

投影物镜1100被设计成按缩减比例(例如4:1)将平面物体表面OS(物平面)中布置的刻线上的图案的图像投影到平面图像表面IS(像平面)中而产生确切两个实际中间图像IMI1、IMI2。矩形有效物场OF和像场IF是离轴的、即完全地在光轴OA以外。第一折射物镜部分OP1被设计用于将物体表面中的图案成像到第一中间图像IMI1中。第二反射折射(折射/反射)物镜部分OP2以接近1:(-1)的放大率将第一中间图像IMI1成像到第二中间图像IMI2中。第三折射物镜部分OP3用强缩减比将第二中间图像IMI2成像到图像表面IS上。

三个相互共轭的光瞳表面P1、P2和P3形成于主光线CR与光轴相交的位置。第一光瞳表面P1形成于物体表面与第一中间图像之间的第一物镜部分中，第二光瞳表面P2形成于第一与第二中间图像之间的第二物镜部分中，而第三光瞳表面P3形成于第二中间图像与图像表面IS之间的第三物镜部分中。

第二物镜部分OP2在第二光瞳表面P2包括单个凹面镜CM，由此形成光瞳镜PM。第一平面折叠式镜FM1以与光轴OA成45°的角度布置于在光学上接近第一中间图像IMI1，使得它在凹面镜CM的方向上反射来自物体表面的辐射。平面镜表面与第一折叠式镜的平面镜表面成直角对准的第二折叠式镜FM2在与物体表面平行的图像表面的方向上反射来自凹面镜CM(光瞳镜PM)的辐射。折叠式镜FM1、FM2各自位于中间图像的光学附近。

投影物镜具有包括两个负弯月形透镜的27个透镜，这些弯月形透镜形成如下负组：该负组紧接在凹面镜CM之前并且由辐射在其从第一折叠式镜FM1朝着凹面镜和从凹面镜朝着第二折叠式镜FM2的路线上两次穿过。布置于光瞳表面或者光学上接近光瞳表面的凹面镜与如下负组的组合有时被称为“舒曼消色差透镜”：该负组包括在双穿行区域中在凹面镜的反射侧上布置于凹面镜之前的至少一个负透镜，使得辐射在相反方向上至少两次穿过负组。这组对色差、特别是轴向色差的校正显著地有贡献。

在凹面镜CM的自由可接入背侧提供光瞳镜操纵器PMM。该光瞳镜操纵器包括多个致动器(通过箭头来代表)，这些致动器作用于柔性镜衬底的背侧，以允许响应于由连接到光瞳镜操纵器PMM的光瞳镜控制单元PMCU提供的控制信号来连续地改变反射表面的形状。第一传感器SENS1以操作方式连接到柔性镜衬底，以允许用高的空间分辨率来二维感测反射表面的变形状态。光瞳镜控制单元连接到传感器SENS1以接收代表光瞳镜表面的实际变形状态的反馈信号。可以实质上如上文结合图3所述那样设计光瞳镜操纵器和相对应的控制单元。第一传感器SENS1可以是用以根据光瞳镜的机械条件来导出电信号的机电传感器。可替换地或者另外地，可以根据US 6,784,977 B2中概述的原理来设计一种监控凹面镜的变形状态的传感器系统。通过引用将这一文献的相应公开内容结合于此。

一般而言，可以如描述的那样或者以各种其它方式构造由光瞳镜和配置成使反射光瞳镜表面的形状变形或者改变的光瞳镜操纵器形成的镜装置。在US 5,986,795或者申请人的专利申请US 2006/0018045A1中给出了例子。通过引用将这些文献的相应公开内容结合于此。

可以独立于设计类型(折叠的或者在线上的)和中间图像的数目以各种方式配置用于实现光瞳镜反射表面的有目标变形的光瞳镜操纵器的控制。

在一些实施例中，控制光瞳镜操纵器的控制系统包括控制单元，该控制单元被配置成接收表示投影物镜或者投影曝光设备的另一部分的至少一个条件的至少一个输入信号并且向光瞳镜操纵器输出代表光瞳镜表面形状调节的控制信号，以响应于输入信号来适配投影物镜的成像特征。可以用开环控制的方式操作控制电路。

例如，可以从照明系统接收并且在控制电路中处理表示照明设置(例如双极照明或者四极照明)的输入信号以生成控制信号，这些控制信号造成光瞳镜操纵器的致动器使光瞳镜的反射表面变形以获得具有二重或者四重旋转对称的表面变形，分别使得在极性照明时预期的非均匀透镜加热的至少部分由光瞳镜表面的不均匀变形补偿。可替换地或者另外地，还可以生成和处理其它输入信号，例如代表图案类型(例如线图案、孔图案和/或线在不同方向上的图案)的输入信号、代表数值孔径NA的输入信号和/或代表曝光次数的输入信号。

可以在并入投影物镜性能的闭环控制的实施例中获得光学性能的甚至更高稳定性和对扰动的更佳响应。不同于简单的开环控制，闭环控制将反馈引入到控制电路中。在一些实施例中，控制电路包括至少一个反馈电路，所述至少一个反馈电路包括配置成检测光瞳镜的反射表面的表面形状或投影物镜与表面形状相关联的属性的至少一个第一传感器，其中该传感器连接到光瞳镜控制单元来提供反馈信号，并且光瞳镜控制单元被配置成可选地响应于反馈信号来修改控制光瞳镜操纵器的控制信号。例如，能够测量投影物镜的光学性能的波前测量装置或者另一测量系统可以用来生成如下信号：这些信号例如表示在图像表面上和/或在光瞳表面中入射的波前中存在的像差水平。像差水平的特征可以例如在于一种或者多种像差和/或一种或者多种色差，这些像差包括一种或者多种单色像差，诸如球面像差、彗形像差、像散、场弯曲和畸变，而这些色差包括轴向和横向色差以及单色像差的色变化。在像差超过预定阈值的地方，光瞳镜控制单元可以生成控制信号，以调节光瞳镜的表面形状来使得临界像差水平减少到通常通过最终用户为某个工艺提供的规格来给出的阈值以下。如在申请人的专利申请US 2002/0011088 A1中所述的一种用于波前检测的设备可以与闭环控制结合用来优化光瞳镜的表面形状。

可以持续地或者间歇地监控光瞳镜的表面形状或者投影物镜与表面形状直接相关联的属性，以导出反馈信号。

可以根据参数来导出在开环控制电路中或者在闭环控制电路中处理的至少一个输入信号，该参数可以根据对投影物镜的测量来导出，即该参数可以在系统中直接地被检测。也有可能根据仿真模型来导出一个或者多个输入信号，该仿真模型以足够的精确程度来再现投影物镜或者其一部分或者整个投影曝光设备，使得可以根据仿真模型来导出有意义的控制参数和信号。在这一情况下，光瞳镜的控制可以包括基于模型的控制(MBC)的多个方面。为此，光瞳镜控制单元可以包括或者可以连接到存储模型数据的模型数据存储器，该模型数据代表投影物镜和/或包括投影物镜的投影曝光设备的仿真模型的模型参数。控制系统可以根据模型数据存储器中存储的模型数据来导出用于控制电路的至少一个输入信号。投影物镜可以包括一个或者多个第二传感器，用于检测关于投影物镜的实际状态参数，以导出与仿真模型的模型参数相对应的实际可观测参数。

例如，在图11中所示的反馈控制系统中，光瞳镜控制单元PMCU包括存储模型数据的模型数据存储器MDM，该模型数据代表投影物镜1100和/或包括投影物镜的投影曝光设备的仿真模型的模型参数。模型数据存储器MDM可以并入于光瞳镜控制单元经由数据网络可接入的外部装置中。在上述实施例中，模型数据存储器MDM可以已经存储以下数据中的一种或者多种数据：代表一个或者多个部件的温度的温度数据；代表一个或者多个部件上的空间温度分布的温度分布数据；代表一个或者多个部件的轴向位置、一个或者多个部件的离中心化(decentering)或者倾斜中的至少一项的位置数据；代表光瞳镜的反射表面形状的形状数据；代表孔径光阑条件(所用NA)的孔径数据；代表照明设置的设置数据；代表辐射源的功率的辐射功率数据；代表像场中或者投影物镜的光瞳表面中的一种或者多种像差的空间分布的像差数据；代表浸没介质的至少一个属性的浸没数据，该浸没数据包括表示浸没介质的存在或者缺失的数据；代表与掩膜或者另一图案化装置提供的图案类型有关的信息的图案数据。可以使用与如下模型参数相对应的测量数据来不时校准仿真模型，其中存储用于这些模型参数的数据以维持仿真模型与操作中的实际系统之间的紧密关系。

考虑到用自适应光瞳镜来解决的一些问题(诸如透镜加热效应)是随着某些时间常数而演变的动态效应，将基于模型的控制的特征并入对自适应光瞳镜的操纵的控制中可能是特别有利的。另外，一般而言，辐射能量在光学系统内的分布与对光学性能的相对应效应之间没有简单关系。在使用闭环控制电路的地方，以给定的时间间隔来比较投影物镜的实际光学性能与通常通过用户的规格来给出的指定理论或者期望值。如果在实际值与期望值之间出现偏离，则控制电路生效来通过适当操纵而减少偏离，这些操纵可以例如包括对光瞳镜的操纵。一般而言，这样的闭环控制对所观测的误差有反应并且生效来去除或者最小化那些误差。一般而言，集成基于模型的控制的多个方面可以用来执行光学系统的预测控制，由此允许考虑到为之设计仿真模型的系统中预期的至少一些将来变化。由此可以获得前向作用控制。

例如在US 2006/0114437 A1中公开了一种包括测量系统和预测控制系统的光刻投影设备，该测量系统用于测量投影系统像差随着时间的变化，而该预测控制系统用于基于模型参数来预测投影系统像差随着时间的变化。只要该概念可以被修改成在控制自适应光瞳镜中使用，通过引用将这一文献的公开内容结合于此。

可以基于根据建模的系统的属性的实际的测量结果导出的信息来执行仿真模型的恒定或者间歇校准。将要检测的或者确定的关于物理系统(例如投影物镜或者整个曝光设备)的属性可以包括以下属性中的一个或者多个属性：一个或者多个部件的温度、一个或者多个部件上的空间温度分布、一个或者多个部件的轴向位置、一个或者多个部件的离中心化或者倾斜、光瞳镜的反射表面的形状、孔径光阑条件(所用NA)、照明设置、辐射源的功率、像场中和/或投影物镜的出口光瞳中的一种或者多种像差的空间分布、诸如出口光瞳的光瞳表面中的波前、诸如出口光瞳的光瞳表面中的强度或者强度空间分布、代表掩膜或者另一图案化装置提供的图案类型的图案信息。例如，可以根据从掩膜和/或从与每个掩膜相关联的可交换存储部件中存储的数据和/或从固定存储器部件中存储的数据读取相关图案标识数据来导出图案信息。

例如独立于中间图像的折叠几何形状和数目，可以在根据所请求保护的本发明的实施例中和在其它投影曝光系统中使用控制可变形镜的控制系统的各种配置。例如，具有多于两个中间图像的投影物镜是可能的。可以实质上根据其公开内容通过引用结合于此的申请人的国际专利申请WO 2005/040890 A的教导来设计具有三个中间图像的投影物镜。

已经通过例子给出优选实施例的以上描述。根据给出的公开内容，本领域技术人员不仅将理解本发明及其附带优点，并且将发现对公开的结构和方法的显而易见的各种变化和修改。因此寻求涵盖落入(如由所附权利要求书所限定的)本发明及其等效物的精神和范围内的所有变化和修改。

通过引用使所有权利要求的内容成为本说明书的部分。

表1(k345)NA＝0.93；y’＝18mm；λ＝193nm

表面半径厚度材料折射率半直径

0 0,000000 61,801666 72,0

1 -1702,386146 41,325453 SILUV 1,560383 86,3

2 -121,192168 4,360896 88,1

3 -4286,193831 9,998630 SILUV 1,560383 80,2

4 124,412455 12,235564 75,6

5 131,473424 30,732311 SILUV 1,560383 79,0

6 541,381752 29,316531 77,9

7 745,128550 25,213130 SILUV 1,560383 75,9

8 -191,637943 14,825939 75,8

9 375,688171 30,763422 SILUV 1,560383 66,7

10 324,309545 9,561348 60,1

11 -2063,733277 18,915876 SILUV 1,560383 59,4

12 -145,395892 295,863062 58,5

13 -822,785979 -264,870609 REFL 152,4

14 407,281462 264,870609 REFL 202,9

15 -822,785979 -264,870609 REFL 25,8

16 407,281462 295,870325 REFL 205,6

17 256,855365 28,769443 SILUV 1,560383 136,4

18 543,786760 0,999115 133,2

19 216,433470 49,965930 SILUV 1,560383 126,8

20 7003,252999 68,468675 122,5

21 -213,438117 9,999099 SILUV 1,560383 77,6

22 117,646978 67,280411 64,3

23 -77,375022 9,997488 SILUV 1,560383 60,7

24 -107,231487 1,005067 65,9

25 -825,547391 9,999331 SILUV 1,560383 67,4

26 136,925013 18,390269 69,9

27 135,662987 56,189761 SILUV 1,560383 85,0

28 -179,157647 0,996549 86,1

29 -1602,877717 9,997060 SILUV 1,560383 83,3

30 125,633508 17,961693 80,5

31 231,371183 32,976244 SILUV 1,560383 82,5

32 -455,317032 0,993075 83,8

33 210,038142 34,084147 SILUV 1,560383 86,4

34 -665,255448 -2,017056 85,4

35 0,000000 7,719889 84,6

36 -1581,251949 9,996133 SILUV 1,560383 84,6

37 163,810237 10,584738 88,2

38 227,488145 55,231527 SILUV 1,560383 91,4

39 -180,165995 0,995051 93,4

40 136,219275 54,208368 SILUV 1,560383 91,8

41 -546,417048 0,992586 87,2

42 92,896046 39,586294 SILUV 1,560383 67,7

43 -8639,553294 3,656549 60,2

44 670,066979 34,418290 SILUV 1,560383 50,4

45 0,000000 3,000000 26,0

46 0,000000 0,000000 18,0

表1A

非球面常数

表面 2 7 12 13 16

K 0 0 0 -4,944420 1,152610

C1 5,636151E-08 -1,097786E-07 3,041551E-08 6,327056E-10 -2,951894E-09

C2 1,873219E-12 -2,163738E-12 6,018515E-14 1,065525E-13 -1,274901E-14

C3 2,022914E-16 3,115796E-16 3,400950E-16 -3,546320E-19 -1,977806E-19

C4 -6,176161E-20 -7,008118E-20 9,273678E-21 6,341685E-23 7,263110E-26

C5 9,316153E-24 6,095765E-24 -3,203609E-24 -4,415435E-27 -6,405130E-29

C6 -5,218617E-28 -2,754054E-28 1,609754E-27 7,451210E-32 -2,161459E-34

表面 18 21 27 36 41

K 0 0 0 0 0

C1 8,597688E-09 2,053140E-07- 1,232095E-07 -1,213092E-07 4,494895E-08

C2 4,317017E-13- 1,704884E-11 4,702556E-12 2,126549E-12 2,362734E-12

C3 -2,534874E-17 1,112136E-15- 5,420948E-16 2,598408E-16 -1,913349E-16

C4 2,181358E-21 7,366407E-20 2,697397E-20 -4,151973E-21 -7,290154E-21

C5 -1,307661E-25- 2,112129E-23- 1,786488E-24 -2,620839E-25 1,422000E-24

C6 2,771039E-30 1,429298E-27 4,885048E-29 1,442695E-29 -9,312451E-29

表面 43

K 0

C1 -4,449397E-08

C2 3,189166E-11

C3 -3,719674E-15

C4 1,002864E-19

C5 3,652908E-23

C6 -1,673508E-27

5

表2(k346)NA＝1.20；y’＝18.75mm；λ＝193nm

表面半径厚度材料折射率半直径

0 0,000000 49,406069 75,0

1 -9166,399958 38,238341 SILUV 1，560383 90,5

2 -153,729452 0,994270 92,5

3 1100,351575 9,994945 SILUV 1，560383 91,1

4 178,588935 44,615401 89,4

5 207,481487 35,336470 SILUV 1，560383 101,8

6 3752,047355 4,628064 101,3

7 209,596257 47,440249 SILUV 1，560383 99,5

8 -346,561457 34,436338 97,2

9 571,380758 17,463931 SILUV 1，560383 67,9

10 -405,171799 286,066646 64,2

11 -750,754611 -255,85427 REFL 162,1

12 403,387547 255,085427 REFL 212,1

13 -750,754611 -255,085427 REFL 33,0

14 403,387547 286,080397 REFL 211,9

15 192,280046 58,189700 SILUV 1，560383 145,0

16 807,250579 0,996110 140,8

17 183,902303 27,518657 SILUV 1，560383 121,2

18 247,552570 68,983954 114,4

19 1917,209778 9,992325 SILUV 1，560383 83,8

20 131,838939 17,720661 72,3

21 328,832553 9,987820 SILUV 1，560383 71,5

22 103,232265 44,099503 66,2

23 -185,196874 9,994349 SILUV 1，560383 66,8

24 236,161359 21,960044 78,4

25 -760,255007 25,328635 SILUV 1，560383 82,7

26 -208,055237 17,440625 88,7

27 -437,391946 25,517021 SILUV 1，560383 105,1

28 -228,062403 0,991341 110,1

29 -907,414065 30,879725 SILUV 1，560383 118,5

30 -246,888681 0,984171 122,4

31 514,343713 43,408753 SILUV 1，560383 138,1

32 -671,677336 0,984138 138,9

33 507,416430 64,740393 SILUV 1，560383 139,0

34 -287,355201 7,522120 138,1

35 -261,708965 9,986806 SILUV 1，560383 134,3

36 -377,715249 -28,247528 133,4

37 0,000000 29,218927 134,1

38 208,537431 50,262824 SILUV 1，560383 121,6

39 -1259,248631 0,958874 118,5

40 182,316275 24,372748 SILUV 1，560383 97,2

41 352,265462 0,958125 91,0

42 81,020983 38,967233 SILUV 1，560383 69,9

43 115,808516 0,905970 55,7

44 71,358960 39,416927 SILUV 1，560383 48,5

45 0,000000 3,000000 H2O 1，436677 23,4

46 0,000000 0,000000 18,8

表2A

非球面常数

表面 2 8 10 11 12

K 0 0 0 0，735412 -3，942570

C1 4,13073E-08 2,651762E-08 8,766383E-08 1,994628E-09 6,860575E-09

C2 -9,31510E-13 -1,538897E-12 1,806673E-12 6,100868E-14 -3,896208E-14

C3 -7,83645E-17 7,408337E-17 4,167805E-16 2,643089E-18 8,403949E-19

C4 -1,458465E-20 -1,173136E-21 -1,166719E-19 -1,508388E-22 -1,542509E-23

C5 3,435626E-24 3,692231E-26 2,516061E-23 4,125226E-27 2,119481E-28

C6 -1,306679E-28 -1,318726E-30 -1,611960E-27 -4,785473E-32 -1,307931E-33

表面 15 19 23 29 38

K 0 0 0 0 0

C1 -5,287915E-09- 2,621755E-08- 1,891399E-07 -1,579469E-08 -1,362529E-08

C2 -3,453401E-13- 5,650769E-12 1,244581E-12 -3,429353E-13 -3,846171E-13

C3 3,101848E-18- 1,802784E-17 1,660493E-16 -3,726596E-18 -2,122114E-18

C4 -5,465009E-22 3,205794E-20- 1,008165E-19 1,418116E-21 1,620651E-21

C5 2,272553E-26- 4,660128E-24 2,247809E-23 -1,113355E-25 -1,573066E-25

C6 -1,134248E-31 2,294424E-28- 1,650057E-27 4,306054E-30 2,750724E-30

表面 41 43

K 0 0

C1 -5,670668E-09 1,272117E-07

C2 2,475352E-12 -9,198844E-12

C3 2,220023E-16 -4,352763E-15

C4 -1,344986E-20 1,298277E-19

C5 5,784083E-25 2,997692E-23

C6 -6,001621E-30 2,578442E-27

5

表3(k347)NA＝0.93；y’＝18mm；λ＝193nm

表面半径厚度材料折射率半直径

0 0,000000 68,603258 72,0

1 -408,943284 29,984305 SILUV 1,560383 86,3

2 -138,631230 7,638570 88,6

3 1057,275375 9,999141 SILUV 1,560383 88,3

4 169,493075 0,999474 87,2

5 146,241876 36,279371 SILUV 1,560383 89,6

6 899,075823 41,361172 88,6

7 138,458918 38,027443 SILUV 1,560383 82,0

8 -967,665991 28,311353 78,9

9 1054,940057 16,309754 SILUV 1,560383 62,7

10 -311,911881 292,057444 59,4

11 -627,753488 -261,060539 REFL 153,7

12 441,959274 261,060539 REFL 183,0

13 -627,753488 -261,060539 REFL 27,7

14 441,959274 292,05g460 REFL 186,3

15 205,014892 58,834004 SILUV 1,560383 143,6

16 1527,681508 0,999548 140,0

17 179,557630 31,983248 SILUV 1,560383 121,3

18 275,332154 71,621596 115,1

19 560,468433 9,999475 SILUV 1,560383 78,7

20 133,696407 8,598301 68,4

21 165,765903 9,999414 SILUV 1,560383 67,2

22 121,578160 29,441726 62,5

23 -238,186829 9,999489 SILUV 1,560383 61,6

24 135,350984 24,712828 60,2

25 -447,047790 13,469280 SILUV 1,560383 61,2

26 -207,111334 27,978885 63,7

27 -1125,479273 9,999409 SILUV 1,560383 71,4

28 253,420824 18,151518 75,2

29 -1089,266231 30,259287 SILUV 1,560383 77,2

30 -152,385572 0,999516 80,5

31 341,033510 18,367309 SILUV 1,560383 86,9

32 1309,841533 1,771155 87,1

33 343,807008 112,944225 SILUV 1,560383 87,8

34 -247,281775 -38,706921 90,1

35 0,000000 39,706120 90,8

36 319,821449 27,485771 SILUV 1,560383 89,4

37 -530,824615 0,999462 88,6

38 112,749413 72,327858 SILUV 1,560383 79,5

39 1002,193149 0,998886 60,0

40 77,486012 54,553127 SILUV 1,560383 48,7

41 0,000000 3,000000 H2O 1,436677 20,6

42 0,000000 0,000000 18,0

表3A

非球面常数

表面 2 8 10 11 14

K 0 0 0 -5,696560 1,402530

C1 4,45204E-08 6,728680E-08 8,599129E-08 -1,652043E-11 -2,329327E-09

C2 3,75452E-13 -1,804830E-12 3,441187E-12 6,039934E-14 -8,180617E-15

C3 -5,75944E-17 -2,745623E-16 5,553510E-16 2,856349E-19 -1,087281E-19

C4 1,93536E-20 5,074471E-20 -1,446982E-19 -2,932213E-23 -5,309105E-24

C5 2,23696E-25 -4,427512E-24 3,087089E-23 5,280228E-28 4,502858E-29

C6 -8,85178E-29 2,778796E-28 -3,155499E-27 -3,608134E-33 -5,392311E-34

表面 16 19 25 36 39

K 0 0 0 0 0

C1 1,37159E-08 -1,733807E-08 -1,626822E-07 -3,772925E-08 3,680797E-08

C2 -6,673906E-14 -5,617338E-12 -6,564586E-13 -6,206460E-13 6,034720E-12

C3 -2,428559E-19 -2,832349E-16 -3,244387E-16 1,076531E-17 -5,564205E-16

C4 -6,892915E-22 5,707828E-20 3,070594E-20 -2,192558E-22 9,977675E-20

C5 2,809997E-26 -7,299044E-24 -6,346113E-24 -9,819825E-27 -1,462958E-23

C6 -3,324901E-31 3,783869E-28 4,434802E-28 -5,401628E-30 1,028916E-27

5

表4(k348)NA＝1.55；y’＝15.75mm；λ＝193nm

表面半径厚度材料折射率半直径

0 0,000000 40,994338 63,0

1 1106,107493 32,675621 SILUV 1,560383 81,5

2 -210,586924 17,411687 83,7

3 230,056603 9,999252 SILUV 1,560383 87,4

4 130,334576 17,374429 85,0

5 216,012438 27,918601 SILUV 1,560383 86,6

6 -1277,394417 0,999281 87,2

7 229,686765 35,257008 SILUV 1,560383 90,1

8 -589,430608 25,901086 89,5

9 1263,841608 41,815322 SILUV 1,560383 82,9

10 -325,287810 0,995249 79,2

11 15617,372508 16,011958 SILUV 1,560383 71,2

12 -278,461461 259,704520 67,8

13 -586,915961 -228,706060 REFL 141,3

14 397,557305 228,706060 REFL 156,4

15 -586,915961 -228,706060 REFL 41,2

16 397,557305 259,704206 REFL 167,3

17 187,918116 67,008009 SILUV 1,560383 135,4

18 -1190,301819 0,999404 133,2

19 160,358218 14,239341 SILUV 1,560383 110,1

20 162,138328 79,537794 104,1

21 -412,994328 10,000619 SILUV 1,560383 89,0

22 136,719519 17,701578 80,9

23 184,714762 9,999745 SILUV 1,560383 82,7

24 132,825528 53,929433 80,6

25 -205,049374 9,999286 SILUV 1,560383 81,6

26 459,638323 14,233960 99,3

27 543,727853 33,822493 SILUV 1,560383 111,2

28 -406,729138 33,025210 116,5

29 -353,889904 46,853961 SILUV 1,560383 132,0

30 -184,752097 0,999733 138,8

31 -811,415342 33,920020 SILUV 1,560383 152,9

32 -280,484766 0,999298 156,7

33 873,831942 48,178453 SILUV 1,560383 172,1

34 -586,122552 0,999182 172,8

35 290,904053 89,486535 SILUV 1,560383 173,9

36 -599,221193 5,836768 171,4

37 0,000000 -4,842659 154,8

38 241,567588 50,827268 SILUV 1,560383 140,0

39 -5650,000693 0,992244 135,4

40 278,777070 24,082301 SILUV 1,560383 112,0

41 984,748000 0,992513 104,9

42 113,538811 15,263498 SILUV 1,560383 79,7

43 92,480580 0,989393 67,5

44 90,172393 70,003375 LUAG 2,143547 66,5

45 0,000000 3,000000 IMMO 1,650000 23,9

46 0,000000 0,000000 15,8

表4A

非球面常数

表面 2 6 10 12 13

K 0 0 0 0 0，229706

C1 -8,070856E-08 5,601392E-08 -2,383361E-08 8,120932E-08 1,356143E-09

C2 1,713390E-12 9,711772E-13 -1,066716E-11 9,893101E-12 3,096592E-13

C3 1,829480E-15 -5,124800E-16 -4,993554E-16 2,153752E-16 -1,274775E-17

C4 -3,275079E-19 9,007880E-20 3,346416E-19 -1,918238E-19 3,927922E-22

C5 2,472062E-23 -8,286547E-24 -3,725821E-23 1,277771E-23 -6,994797E-27

C6 -8,901465E-28 3,606734E-28 1,428857E-27 6,744839E-28 4,740018E-32

表面 16 17 20 21 23

K -4,097710 0 0 0 0

C1 6,969985E-09 8,568249E-10 4,720340E-08 4,231537E-08 1,593608E-08

C2 2,593838E-14 -1,554720E-12 -1,067081E-14 -5,072983E-12 5,495669E-12

C3 -1,962065E-18 -1,167810E-17 -2,745603E-16 -7,251044E-16 -9,665578E-17

C4 4,636382E-23 1,836010E-21 -1,125203E-20 1,002309E-19 4,719829E-20

C5 -5,286127E-28 -2,947270E-26 9,528523E-25 -2,107069E-24 -1,693410E-23

C6 1,969073E-33 -2,402154E-31 5,868360E-30 -1,376736E-28 1,085387E-27

表面 25 27 29 31 34

K 0 0 0 0 0

C1 -1,098480E-07 -2,971317E-08 -1,192179E-08 -1,907564E-08 3,160469E-09

C2 -2,490833E-12 -4,144434E-13 7,470071E-13 -1,319948E-13 2,590213E-14

C3 -1,067368E-16 2,701729E-17- 3,081111E-17 1,025087E-17 5,318553E-18

C4 5,858593E-21 1,290707E-21- 1,012122E-21 4,813498E-22 1,728543E-23

C5 -1,917977E-24 -3,123227E-25 1,152292E-25 -3,088777E-26 -1,005162E-26

C6 2,992063E-28 1,527347E-29- 2,046278E-30 3,495974E-31 1,871717E-31

表面 36 38 41

K 0 0 0

C1 2,011955E-09 -1,195295E-08 1,156486E-08

C2 8,939646E-14- 2,195566E-13 1,627990E-12

C3 -3,499205E-18 1,048937E-17 -2,131741E-17

C4 2,525806E-22 7,952442E-24 3,407127E-21

C5 -8,151223E-27 9,199605E-27 3,663907E-26

C6 8,109723E-32 -1,182538E-30 -4,850446E-30

5

表5(k346)NA＝1.20；y’＝18.75mm；λ＝193nm

表面半径厚度材料折射率半直径

0 0,000000 49,406069 75,0

1 -9166,399958 38,238341 SILUV 1,560383 90,5

2 -153,729452 0,994270 92,5

3 1100,351575 9,994945 SILUV 1,560383 91,1

4 178,588935 44,615401 89,4

5 207,481487 35,336470 SILUV 1,560383 101,8

6 3752,047355 4,628064 101,3

7 209,596257 47,440249 SILUV 1,560383 99,5

8 -346,561457 34,436338 97,2

9 571,380758 17,463931 SILUV 1,560383 67,9

10 -405,171799 286,066646 64,2

11 -750,754611 -255,085427 REFL 162,1

12 403,387547 255,085427 REFL 212,1

13 -750,754611 -255,085427 REFL 33,0

14 403,387547 286,080397 REFL 211,9

15 192,280046 58,189700 SILUV 1,560383 145,0

16 807,250579 0,996110 140,8

17 183,902303 27,518657 SILUV 1,560383 121,2

18 247,552570 68,983954 114,4

19 1917,209778 9,992325 SILUV 1,560383 83,8

20 131,838939 17,720661 72,3

21 328,832553 9,987820 SILUV 1,560383 71,5

22 103,232265 44,099503 66,2

23 -185,196874 9,994349 SILUV 1,560383 66,8

24 236,161359 21,960044 78,4

25 -760,255007 25,328635 SILUV 1,560383 82,7

26 -208,055237 17,440625 88,7

27 -437,391946 25,517021 SILUV 1,560383 105,1

28 -228,062403 0,991341 110,1

29 -907,414065 30,879725 SILUV 1,560383 118,5

30 -246,888681 0,984171 122,4

31 514,343713 43,408753 SILUV 1,560383 138,1

32 -671,677336 0,984138 138,9

33 507,416430 64,740393 SILUV 1,560383 139,0

34 -287,355201 7,522120 138,1

35 -261,708965 9,986806 SILUV 1,560383 134,3

36 -377,715249 -28,247528 133,4

37 0,000000 29,218927 134,1

38 208,537431 50,262824 SILUV 1,560383 121,6

39- 1259,248631 0,958874 118,5

40 182,316275 24,372748 SILUV 1,560383 97,2

41 352,265462 0,958125 91,0

42 81,020983 38,967233 SILUV 1,560383 69,9

43 115,808516 0,905970 55,7

44 71,358960 39,416927 SILUV 1,560383 48,5

45 0,000000 3,000000 H2O 1,436677 23,4

46 0,000000 0,000000 18,8

表5A

非球面常数

表面 2 8 10 11 12

K 0 0 0 0,735412 -3,942570

C1 4,113073E-08 2,651762E-08 8,766383E-08 1,994628E-09 6,860575E-09

C2 -9,131510E-13 -1,538897E-12 1,806673E-12 6,100868E-14 -3,896208E-14

C3 -7,483645E-17 7,408337E-17 4,167805E-16 2,643089E-18 8,403949E-19

C4 -1,458465E-20 -1,173136E-21 -1,166719E-19 -1,508388E-22 -1,542509E-23

C5 3,435626E-24 3,692231E-26 2,516061E-23 4,125226E-27 2,119481E-28

C6 -1,306679E-28 -1,318726E-30 -1,611960E-27 -4,785473E-32 -1,307931E-33

表面 15 19 23 29 38

K 0 0 0 0 0

C1 -5,287915E-09 -2,621755E-08 -1,891399E-07 -1,579469E-08 -1,362529E-08

C2 -3,453401E-13 -5,650769E-12 1,244581E-12 -3,429353E-13 -3,846171E-13

C3 3,101848E-18 -1,802784E-17 1,660493E-16 -3,726596E-18 -2,122114E-18

C4 -5,465009E-22 3,205794E-20 -1,008165E-19 1,418116E-21 1,620651E-21

C5 2,272553E-26 -4,660128E-24 2,247809E-23- 1,113355E-25 -1,573066E-25

C6 -1,134248E-31 2,294424E-28 -1,650057E-27 4,306054E-30 2,750724E-30

表面 41 43

K 0 0

C1 -5,670668E-09 1,272117E-07

C2 2,475352E-12 -9,198844E-12

C3 2,220023E-16 -4,352763E-15

C4 -1,344986E-20 1,298277E-19

C5 5,784083E-25 2,997692E-23

C6 -6,001621E-30 2,578442E-27

5

表6(k348)NA＝1.55；y’＝15.75mm；λ＝193nm

表面半径厚度材料折射率半直径

0 0,000000 40,994338 63，0

1 1106,107493 32,675621 SILUV 1,560383 81，5

2 -210,586924 17,411687 83，7

3 230,056603 9,999252 SILUV 1,560383 87，4

4 130,334576 17,374429 85，0

5 216,012438 27,918601 SILUV 1,560383 86，6

6 -1277,394417 0,999281 87，2

7 229,686765 35,257008 SILUV 1,560383 90,1

8 -589,430608 25,901086 89,5

9 1263,841608 41,815322 SILUV 1,560383 82,9

10 -325,287810 0,995249 79,2

11 15617,372508 16,011958 SILUV 1,560383 71,2

12 -278,461461 259,704520 67,8

13 -586,915961 -228,706060 REFL 141,3

14 397,557305 228,706060 REFL 156,4

15 -586,915961 -228,706060 REFL 41,2

16 397,557305 259,704206 REFL 167,3

17 187,918116 67,008009 SILUV 1,560383 135,4

18 -1190,301819 0,999404 133,2

19 160,358218 14,239341 SILUV 1,560383 110,1

20 162,138328 79,537794 104,1

21 -412,994328 10,000619 SILUV 1,560383 89,0

22 136,719519 17,701578 80,9

23 184,714762 9,999745 SILUV 1,560383 82,7

24 132,825528 53,929433 80,6

25 -205,049374 9,999286 SILUV 1,560383 81,6

26 459,638323 14,233960 99,3

27 543,727853 33,822493 SILUV 1,560383 111,2

28 -406,729138 33,025210 116,5

29 -353,889904 46,853961 SILUV 1,560383 132,0

30 -184,752097 0,999733 138,8

31 -811,415342 33,920020 SILUV 1,560383 152,9

32 -280,484766 0,999298 156,7

33 873,831942 48,178453 SILUV 1,560383 172,1

34 -586,122552 0,999182 172,8

35 290,904053 89,486535 SILUV 1,560383 173,9

36 -599,221193 5,836768 171,4

37 0,000000 -4,842659 154,8

38 241,567588 50,827268 SILUV 1,560383 140,0

39 -5650,000693 0,992244 135,4

40 278,777070 24,082301 SILUV 1,560383 112,0

41 984,748000 0,992513 104,9

42 113,538811 15,263498 SILUV 1,560383 79,7

43 92,480580 0,989393 67,5

44 90,172393 70,003375 LUAG 2,143547 66,5

45 0,000000 3,000000 IMMO 1,650000 23,9

46 0,000000 0,000000 15,8

表6A

非球面常数

表面 2 6 10 12 13

K 0 0 0 0 0，229706

C1 -8,070856E-08 5,601392E-08 -2,383361E-08 8,120932E-08 1,356143E-09

C2 1,713390E-12 9,711772E-13 -1,066716E-11 9,893101E-12 3,096592E-13

C3 1,829480E-15 -5,124800E-16 -4,993554E-16 2,153752E-16 -1,274775E-17

C4 -3,275079E-19 9,007880E-20 3,346416E-19 -1,918238E-19 3,927922E-22

C5 2,472062E-23 -8,286547E-24 -3,725821E-23 1,277771E-23 -6,994797E-27

C6 -8,901465E-28 3,606734E-28 1,428857E-27 6,744839E-28 4,740018E-32

表面 16 17 20 21 23

K -4,097710 0 0 0 0

C1 6,969985E-09 8,568249E-10 4,720340E-08 4,231537E-08 1,593608E-08

C2 2,593838E-14 -1,554720E-12 -1,067081E-14 -5,072983E-12 5,495669E-12

C3 -1,962065E-18 -1,167810E-17 -2,745603E-16 -7,251044E-16 -9,665578E-17

C4 4,636382E-23 1,836010E-21 -1,125203E-20 1,002309E-19 4,719829E-20

C5 -5,286127E-28 -2,947270E-26 9,528523E-25 -2,107069E-24 -1,693410E-23

C6 1,969073E-33 -2,402154E-31 5,868360E-30 -1,376736E-28 1,085387E-27

表面 25 27 29 31 34

K 0 0 0 0 0

C1 -1,098480E-07 -2,971317E-08 -1,192179E-08 -1,907564E-08 3,160469E-09

C2 -2,490833E-12 -4,144434E-13 7,470071E-13 -1,319948E-13 2,590213E-14

C3 -1,067368E-16 2,701729E-17 -3,081111E-17 1,025087E-17 5,318553E-18

C4 5,858593E-21 1,290707E-21 -1,012122E-21 4,813498E-22 1,728543E-23

C5 -1,917977E-24 -3,123227E-25 1,152292E-25 -3,088777E-26 -1,005162E-26

C6 2,992063E-28 1,527347E-29 -2,046278E-30 3,495974E-31 1,871717E-31

表面 36 38 41

K 0 0 0

C1 2,011955E-09 -1,195295E-08 1,156486E-08

C2 8,939646E-14 -2,195566E-13 1,627990E-12

C3 -3,499205E-18 1,048937E-17 -2,131741E-17

C4 2,525806E-22 7,952442E-24 3,407127E-21

C5 -8,151223E-27 9,199605E-27 3,663907E-26

C6 8,109723E-32 -1,182538E-30 -4,850446E-30

5

Claims

1.一种反射折射投影物镜，用于将来自布置在投影物镜的物体表面中的物场的图案成像到布置在投影物镜的图像表面中的像场上，所述反射折射投影物镜包括：

第一物镜部分，该第一物镜部分配置成将来自所述物体表面的图案成像到第一中间图像中并且具有第一光瞳表面；

第二物镜部分，该第二物镜部分配置成将所述第一中间图像成像到第二中间图像中并且具有与所述第一光瞳表面在光学上共轭的第二光瞳表面；

第三物镜部分，该第三物镜部分配置成将所述第二中间图像成像到所述图像表面中并且具有与第一和第二光瞳表面在光学上共轭的第三光瞳表面；

光瞳镜，该光瞳镜具有定位于第一、第二和第三光瞳表面之一处或者在第一、第二和第三光瞳表面之一附近的反射光瞳镜表面；以及

光瞳镜操纵器，该光瞳镜操纵器以操作方式连接到所述光瞳镜并且配置成改变光瞳镜表面的形状。

2.根据权利要求1所述的投影物镜，其中，所述光瞳镜是凹面镜。

3.根据权利要求1或者2所述的投影物镜，其中，至少一个中间图像形成于所述物体表面与所述光瞳镜之间。

4.根据权利要求3所述的投影物镜，其中，所述光瞳镜在第二光瞳表面处或者在第二光瞳表面附近被布置于所述第二物镜部分中。

5.根据权利要求4所述的投影物镜，其中，除了所述光瞳镜之外还有至少一个透镜提供于所述第二物镜部分中。

6.根据权利要求4或者5之一所述的投影物镜，其中，形成所述第一中间图像的所述第一物镜部分是纯折射物镜部分，并且根据所述第二中间图像在所述图像表面中形成最终图像的所述第三物镜部分是纯折射物镜部分。

7.根据权利要求4所述的投影物镜，其中，所述第二物镜部分为纯反射的。

8.根据权利要求7所述的投影物镜，其中，所述第一物镜部分是反射折射物镜部分，第二物镜部分包括所述光瞳镜，并且所述第三物镜部分是折射物镜部分。

9.根据前述权利要求之一所述的投影物镜，还包括：第一偏转镜，该第一偏转镜布置成将来自所述物体表面的辐射朝着所述光瞳镜偏转或者将来自所述光瞳镜的辐射朝着所述图像表面偏转，使得辐射在相反方向上至少两次穿过的双穿行区域在几何学上形成于该第一偏转镜与所述光瞳镜之间。

10.根据权利要求9所述的投影物镜，还包括第二偏转镜，该第二偏转镜布置成与所述第一偏转镜成90°，使得所述物体表面和所述图像表面平行。

11.根据权利要求10所述的投影物镜，其中，所述第一偏转镜被布置成在所述光瞳镜的方向上偏转来自所述物体表面的辐射，并且第二折叠式镜被布置成在像平面的方向上偏转来自所述光瞳镜的辐射。

12.根据权利要求10所述的投影物镜，其中，所述第一偏转镜被布置于所述光瞳镜的光学下游，用以将所述光瞳镜反射的辐射朝着所述第二偏转镜偏转，并且所述第二偏转镜被布置成将来自所述第一偏转镜的辐射朝着所述图像表面偏转。

13.根据权利要求1至8所述的投影物镜，其中，所述投影物镜的所有光学元件沿着所述投影物镜的所有光学元件共有的直光轴来对准。

14.根据权利要求13所述的投影物镜，其中，所述光学元件包括镜组，所述镜组具有：物体侧镜组入口，用于从所述物体表面接收辐射；以及图像侧镜组出口，用于使自所述镜组出口出现的辐射朝着所述图像表面退出，其中所述镜组包括至少一个光瞳镜。

15.根据权利要求14所述的投影物镜，其中，所述镜组包括：

第一镜，用于在第一反射面上从所述镜组入口接收辐射；

第二镜，用于在第二反射面上接收从所述第一镜反射的辐射；

第三镜，用于在第三反射面上接收从所述第二镜反射的辐射；以及

第四镜，用于接收从所述第三镜反射的辐射和用于将所述辐射反射到所述镜组出口；

其中，所述镜中的至少两个镜是具有关于所述光轴旋转对称的弯曲表面的凹面镜。

16.根据权利要求15所述的投影物镜，其中，所述第三镜是所述光瞳镜。

17.根据前述权利要求之一所述的投影物镜，其中，所述第一物镜部分被设计为具有放大比|β|>1的扩大的成像系统。

18.根据权利要求13至17之一所述的投影物镜，其中，布置于所述物体表面与所述光瞳镜之间的所述光学元件被配置成在所述光瞳镜提供最大主光线角度CRA_max>25°。

19.根据权利要求15至18之一所述的投影物镜，其中，所述光瞳镜在光学上布置于在所述光瞳镜的上游的第一镜与在所述光瞳镜的下游的第二镜之间，其中主光线高度在所述物体表面中为CRH₀，在所述第一镜为CRH₁而在所述第二镜为CRH₂，其中满足条件CRH₁>CRH₀和CRH₂>CRH₀。

20.根据权利要求19所述的投影物镜，其中，在所述光瞳镜的光学上游或者下游的镜中的至少一个镜处的主光线高度与在所述物体表面中的主光线高度CRH₀之间的比为至少1.5。

21.根据权利要求13至20之一所述的投影物镜，其中，布置于所述物体表面与所述光瞳镜之间的所述光学元件被配置成在所述光瞳镜表面提供服从以下条件的投影射束：

|CRH_i|/D₀<0.1 (1)

0.9≤D_i/D₀≤1.1 (2)

其中|CRH_i|是物场点i的主光线的主光线高度在光瞳镜表面处的数量；D₀是边缘光线高度在光瞳镜表面处的数量的两倍；以及

D_i＝|HRRU_i-HRRL_i|是就场点i而言所述投影物镜的入射光瞳在光瞳镜表面处的图像在子午线方向上的直径，其中HRR_i是与场点i相对应的上缘边射线的缘边射线高度，HRRL_i是与场点i相对应的下缘边射线的缘边射线高度。

22.根据前述权利要求之一所述的投影物镜，其中，所述投影物镜具有配置成随需调节孔径直径的孔径光阑，其中所述孔径光阑的最大孔径直径是所述光瞳镜的直径D_PM的至少两倍大。

23.根据权利要求14至22之一所述的投影物镜，其中，所述镜组包括由两个凹面镜组成的镜对，所述凹面镜具有共用在共同衬底上提供的共同弯曲表面的镜表面，其中所述凹面镜之一是具有配置成通过光瞳镜操纵器可变形的反射光瞳镜表面的光瞳镜，而另一凹面镜具有与光瞳镜表面分离的刚性折射表面。

24.根据前述权利要求之一所述的投影物镜，其中，除了以操作方式连接到光瞳镜操纵器的光瞳镜之外，所述投影物镜还包括至少一个其它镜，其中所述其它镜以操作方式连接到配置成改变所述其它镜的反射表面形状的其它镜操纵器。

25.根据权利要求24所述的投影物镜，其中，所述其它镜具有在边缘光线高度小于主光线高度的区域中定位于在光学上接近场表面的反射表面。

26.根据前述权利要求之一所述的投影物镜，还包括负组，所述负组具有在双穿行区域中在所述光瞳镜的反射侧上布置于所述光瞳镜之前的至少一个负透镜，使得辐射在相反方向上至少两次穿过所述负组。

27.根据前述权利要求之一所述的投影物镜，其中，所述光瞳镜布置于所述光瞳表面之一处或者在所述光瞳表面之一附近，并且一个或者多个透明光学元件在边缘光线高度MRH大于主光线高度CRH使得射线高度比RHR＝MRH/CRH>1的位置布置于光学共轭光瞳表面中的至少一个处或者在光学共轭光瞳表面中的至少一个附近。

28.根据权利要求27所述的投影物镜，其中，在光学共轭光瞳表面处或者在光学共轭光瞳表面附近的至少一个光学元件由特有热导率小于氟化钙的特有热导率的光学材料制成。

29.根据权利要求28所述的投影物镜，其中，在共轭光瞳表面处或者在共轭光瞳表面附近的至少一个光学元件由熔融硅石制成。

30.根据前述权利要求之一所述的投影物镜，其中，所述投影物镜的所有透镜中的至少90％由熔融硅石制成。

31.根据前述权利要求之一所述的投影物镜，其中，所述投影物镜的所有透镜由熔融硅石制成。

32.根据前述权利要求之一所述的投影物镜，其中，所述投影物镜关于成像像差适应于所述投影物镜的出口表面与所述图像表面之间的图像空间填充有折射率接近1的气体的干式工艺。

33.根据前述权利要求之一所述的投影物镜，其中，所述投影物镜具有图像侧数值孔径NA>0.8。

34.根据权利要求1至31或者33中的一个所述的投影物镜，其中，所述投影物镜被设计为浸没物镜，所述浸没物镜关于成像像差适应于所述投影物镜的出口表面与所述图像表面之间的图像空间填充有折射率显著地大于1的浸没介质的湿式工艺。

35.根据权利要求34所述的投影物镜，其中，所述投影物镜在与折射率n_I>1.3的浸没介质结合使用时具有图像侧数值孔径NA>1.0。

36.根据权利要求35所述的投影物镜，其中，所述投影物镜具有图像侧数值孔径NA≥1.35。

37.根据前述权利要求之一所述的投影物镜，其中，所述投影物镜的至少一个光学元件是由在所述投影物镜的工作波长具有折射率n≥1.6的高折射率材料制成的高折射率光学元件。

38.根据前述权利要求之一所述的投影物镜，其中，所述投影物镜具有与所述图像表面最近的最后光学元件，其中所述最后光学元件的出口表面紧邻于所述图像表面并且形成所述投影物镜的出口表面，并且其中所述最后光学元件至少部分地由在所述投影物镜的工作波长具有折射率n>1.6的高折射率材料制成。

39.根据权利要求38所述的投影物镜，其中，所述最后光学元件是具有弯曲入口表面和与所述图像表面紧接相邻的平面出口表面的平凸透镜。

40.根据权利要求37、38或者39所述的投影物镜，其中，所述高折射率材料选自于包含以下材料的组：蓝宝石(Al₂O₃)、镥铝石榴石(LuAG)、氟化钡(BaF₂)、氟化锂(LiF)和氟化钡锂(BaLiF₃)。

41.一种投影曝光设备，其包括：

生成初级辐射的光源；

照明系统，该照明系统形成所述初级辐射，以生成在承载图案的掩膜上入射的照明辐射；

根据前述权利要求之一所述的投影物镜，所述投影物镜将所述图案的图像投影到对辐射敏感的衬底上；以及

控制系统，该控制系统包括配置成控制光瞳镜操纵器的光瞳镜控制单元。

42.根据权利要求41所述的投影曝光设备，其中，所述控制系统包括：控制电路，该控制电路配置成接收表示所述投影物镜或者所述投影曝光设备的另一部分的至少一个状态参数的至少一个输入信号，以及该控制电路配置成向所述光瞳镜操纵器输出代表所述光瞳镜的表面形状的调节的控制信号，以响应于所述输入信号来适配所述投影物镜的成像特征。

43.根据权利要求42所述的投影曝光设备，其中，所述控制电路包括至少一个反馈电路，所述至少一个反馈电路包括：至少一个第一传感器，所述至少一个第一传感器配置成检测所述光瞳镜的反射表面的表面形状或者所述投影物镜与所述表面形状相关联的属性，其中所述第一传感器连接到所述光瞳镜控制单元，以提供反馈信号，并且所述光瞳镜控制单元被配置成可选地响应于所述反馈信号来修改控制所述光瞳镜操纵器的控制信号。

44.根据权利要求42或者43所述的投影曝光设备，其中，能够测量所述投影物镜的光学性能的测量系统生成输入信号，所述输入信号表示在所述图像表面上入射的波前和光瞳表面中的波前中的至少一个中存在的像差水平。

45.根据权利要求42、43或者44所述的投影曝光设备，其中，能够测量所述光瞳镜表面的表面形状的测量系统生成表示所述光瞳镜表面的表面形状的输入信号。

46.根据权利要求42至45之一所述的投影曝光设备，其中，能够测量所述投影物镜的光学性能的测量系统生成表示光瞳表面中的强度分布的输入信号。

47.根据权利要求41至46之一所述的投影曝光设备，其中，所述光瞳镜控制单元包括或者连接到存储模型数据的模型数据存储器，所述模型数据代表所述投影物镜和包括所述投影物镜的所述投影曝光设备中的至少一个的仿真模型的模型参数，并且其中所述控制系统根据所述模型数据存储器中存储的模型数据来导出用于所述控制电路的至少一个输入信号。

48.根据权利要求47所述的投影曝光设备，其中，所述投影物镜包括：至少一个传感器，用于检测关于所述投影物镜的状态的至少一个参数，以导出与所述仿真模型的模型参数相对应的至少一个可观测参数。

49.根据权利要求47或者48所述的投影曝光设备，其中，所述模型数据存储器存储从包含以下数据的组中选择的至少一种模型数据：

代表一个或者多个部件的温度的温度数据；

代表一个或者多个部件上的空间温度分布的温度分布数据；

代表一个或者多个部件的轴向位置、一个或者多个部件的离中心化或者倾斜中的至少一项的位置数据；

代表光瞳镜的反射表面的形状的形状数据；

代表孔径光阑条件(所用NA)的孔径数据；

代表照明设置的设置数据；

代表辐射源的功率的辐射功率数据；

代表像场中或者所述投影物镜的光瞳表面中的一种或者多种像差的空间分布的像差数据；

代表浸没介质的至少一个属性的浸没数据，所述浸没数据包括表示浸没介质的存在或者缺失的数据；

代表与掩膜或者另一图案化装置提供的图案类型有关的信息的图案数据。

50.根据权利要求47至49之一所述的投影曝光设备，其中，所述控制系统被配置成执行所述投影曝光设备的预测控制。

51.根据权利要求41至50之一所述的投影曝光设备，其中，所述光瞳镜控制单元被配置成从所述照明系统接收表示曝光中使用的照明设置的信号，并且所述控制系统被配置成与所选照明模式一致地调节光瞳镜表面。

52.根据权利要求41至51之一所述的投影曝光设备，其中，所述照明系统被配置成提供具有围绕光轴的二重和四重径向对称中的至少一种径向对称的至少一个极性照明设置；以及

所述控制系统被配置成与基本上具有二重或者四重径向对称的所选极性照明一致地调节光瞳镜表面。

53.根据权利要求41至52之一所述的投影曝光设备，还包括：

浸没层，该浸没层由折射率n_I基本上大于1的浸没液体形成，布置于所述投影物镜的出口表面与衬底表面放置于所述投影物镜的所述图像表面中的衬底之间；其中

所述光瞳镜控制单元被配置成接收信号，所述信号表示与所述投影系统的光学属性的与时间有关的变化相关联的成像像差和影响成像像差的条件，所述投影系统的光学属性的与时间有关的变化包括所述浸没层的光学属性的与时间有关的变化；并且其中

所述控制系统被配置成响应于所述信号来改变光瞳镜表面的形状，使得所述光瞳镜表面的形状变形至少部分地补偿由所述与时间有关的变化造成的成像像差。

54.根据权利要求53所述的投影曝光设备，其中，所述控制系统被配置成改变光瞳镜表面的形状，使得由所述浸没液体的折射率变化造成的场恒定像差贡献被至少部分地补偿。

55.一种利用反射折射投影物镜来制作半导体器件和其它类型的微器件的方法，该方法包括：

提供根据权利要求1至40之一所述的投影物镜；

在所述投影物镜的物体表面中放置提供指定图案的掩膜；

用具有指定波长的紫外辐射来照明所述掩膜；

将所述图案的图像投影到光敏衬底上；以及

通过改变光瞳镜的表面形状来调节所述投影物镜的成像特征，所述光瞳镜具有定位于所述投影物镜的光瞳表面处或者在所述投影物镜的光瞳表面附近的反射光瞳镜表面。

56.根据权利要求55所述的方法，还包括：

在所述投影物镜的出口表面与衬底表面放置于所述投影物镜的图像表面中的衬底之间布置由折射率n_I基本上大于1的浸没液体形成的浸没层；

通过所述浸没层将所述图案的图像投影到所述光敏衬底上。

57.根据权利要求55或者56所述的方法，其中，在所述衬底的曝光和衬底的更换以及所述投影物镜的使用位置处在不同掩膜之间的更换中的至少一个过程中执行调节步骤。

58.根据权利要求55或者57所述的方法，还包括：

检测与所述投影系统的光学属性的与时间有关的变化相关联的成像像差和影响成像像差的条件中的一个，所述投影系统的光学属性的与时间有关的变化包括所述浸没层的光学属性的与时间有关的变化；

生成与时间有关的变化相关联的感测信号；以及

响应于所述感测信号来改变光瞳镜表面的形状，使得所述光瞳镜表面的形状的变形至少部分地补偿由所述与时间有关的变化造成的成像像差。

59.根据权利要求55至58之一所述的方法，其中，改变所述光瞳镜表面的形状，使得至少部分地补偿由所述浸没液体的折射率变化造成的场恒定像差贡献。

60.根据权利要求55至59之一所述的方法，还包括：

利用由照明系统提供的照明设置以具有指定波长的紫外辐射来照明所述掩膜；

调节所述照明，以提供离轴照明设置，其中在所述照明系统的光瞳表面中和在所述投影物镜的至少一个光学共轭光瞳表面中，在光轴以外的区域中的光强度大于在光轴处或者在光轴附近的光强度；

通过以适应于所述离轴照明设置的方式改变所述光瞳镜的表面形状来调节所述投影物镜的成像特征，使得至少部分地补偿由在所述投影物镜的光瞳表面处或者在所述投影物镜的光瞳表面附近的光学元件上的空间非均匀辐射加载造成的波前像差。

61.根据权利要求60所述的方法，其中，所述离轴照明设置是双极照明和四极照明之一。

62.根据权利要求60或者61之一所述的方法，其中，使用极性照明设置，从而在接近光瞳表面的透明光学元件中造成具有多重径向对称的非均匀辐射加载，并且其中通过使光瞳镜表面实质上以多重径向对称来变形从而通过光瞳镜表面的相对应变形来至少部分地补偿具有相对应的多重径向对称的所得到的波前变形。

63.根据权利要求55至62之一所述的方法，其中，光瞳镜控制单元包括或者被连接到存储模型数据的模型数据存储器，所述模型数据代表所述投影物镜和包括所述投影物镜的所述投影曝光设备中的至少一个的仿真模型的模型参数，并且其中所述控制系统根据所述模型数据存储器中存储的所述模型数据来导出用于控制电路的至少一个输入信号。

64.根据权利要求63所述的方法，其中，基于所述模型数据来执行所述投影曝光设备的预测控制。