CN101995591A - 折反射投射物镜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于微光刻的折反射投射物镜，将物面中的物场成像到像面中的像场上，且包括：第一分物镜，将物场成像到实的第一中间像上；第二分物镜，将第一中间像成像到实的第二中间像上；以及第三分物镜，将第二中间像成像到像场上。第二分物镜是恰具有一个凹面镜且具有至少一个透镜的折反射物镜。提供第一折叠镜和第二折叠镜，该第一折叠镜用于将来自物面的光线转向凹面镜的方向，该第二折叠镜用于将来自凹面镜的光线转向像面的方向。第二分物镜的透镜的至少一个表面具有对于从150nm到250nm的工作波长及从0°到30°的入射角反射率小于0.2％的抗反射涂层。备选地或附加地，第二分物镜的透镜的所有表面被构造为偏离所述边缘光线同心度大于或等于20°。

Description

折反射投射物镜
技术领域
本发明涉及用于将物面中的物场成像到像面中的像场且包括三个分物镜(partial objective)的折反射投射物镜，涉及包括这样的投射物镜的用于微光刻的投射曝光设备，并且也涉及利用这样的投射曝光设备生产半导体部件及其他精细结构部件的方法。
背景技术
物场通过折反射投射物镜的第一分物镜成像在实的第一中间像上，第一中间像通过第二分物镜成像在实的第二中间像上，而第二中间像通过第三分物镜最终成像在像面中的像场上。在这种情况下，第二分物镜是仅具有一个凹面镜的折反射物镜。而且，折反射投射物镜具有两个折叠镜，其中第一折叠镜(folding mirror)将来自物面的投射光偏向第二分物镜的凹面镜的方向，而第二折叠镜将来自第二分物镜的凹面镜的投射光偏向像面。
这种类型的折反射投射物镜例如从US2009/0034061和US2009/0092925获知。
在折反射投射物镜的所有透镜的透镜表面上，特定比例的光由于空气或气体填充物与透镜材料之间的折射率差而被反射。尽管这种反射可以利用抗反射涂层而降低，但不能完全防止这种反射。如果透镜表面反射的投射光进入像面，则这种所谓的杂散光(stray light)会引起降低实像(actual image)对比度的背景照明(background illumination)。
从US2008/0297884 A1获知在透镜表面上具有抗反射涂层的折反射投射物镜。
从US5,963,365A获知抗反射涂层。
发明内容
这样，本发明的目标是减少在这样的投射物镜中的杂散光。
这涉及调查这个问题：在这类投射物镜中光沿什么光路能够进入像面。光路被认为意指从物面到像面的路线中光所经过的光学表面的次序。在这种情况下，区分了投射光路与一个或多个杂散光路，投射光旨在根据折反射投射物镜的光学设计沿着该投射光路经过透镜或面镜的光学表面，而杂散光沿着该一个或多个杂散光路进入像面。在杂散光路中，杂散光在至少一个透镜表面处被反射而不是被透射，因此，杂散光离开投射光路。为了确定杂散光路，每个透镜表面都被认为是透射表面和反射表面二者，其中透镜表面的反射率决定光束被透射或反射的可能性。从另一角度而言，光束可以被分为透射光束和反射光束，反射率决定这两种光束的强度。取决于杂散光在投射物镜中的透镜表面被反射几次，区分了单反射、双反射或者甚至更高次反射。因为反射的强度依赖于反射率的乘积，所以仅具有一次反射的单反射导致相当高的杂散光强度。因此，每个单反射必须就单反射是否能够宽容公差或者用于降低由单反射引起的杂散光强度的相应措施是否是必要的而言进行研究。
由于第二分物镜具有恰好一个凹面镜且由于事实：投射光通过第一折叠镜偏向这个凹面镜且投射光在被该凹面镜反射之后通过第二折叠镜偏向像面，所以在折叠镜和凹面镜之间第二分物镜的透镜被两次经过。因此，投射光经过这样的透镜两次，其中第一次在到凹面镜的途中而第二次是在凹面镜处被反射之后。由于投射光在所述透镜表面之一处被反射而不是被透射，所以被两次经过的透镜的透镜表面会导致单反射。在这种情况下，杂散光路会由于被跳过的光学表面而形成，而该投射光实际上在朝向凹面镜又再次返回的途中经过这些光学表面。在特定的条件下，杂散光路会到达像面。杂散光则经过投射光在凹面镜处被反射之后从反射性的透镜表面开始将经过的所有光学表面。因此，第二分物镜的被两次经过的透镜特别倾向于由于单反射在像面中产生杂散光。
因此，在本发明的一个实施例中，第二分物镜的透镜的至少一个表面被涂敷对于从150nm到250nm的工作波长及从0°到30°的入射角具有小于0.2％的反射率的抗反射涂层。抗反射涂层被认为意指这样的涂层，该涂层被设计为当光进入透镜时由于折射率的突变而造成的反射损失减小。在这种情况下，这里提供的抗反射涂层首先由工作波长且其次由入射角范围标明。工作波长被认为意指投射物镜此后所工作的波长。工作波长典型地是范围为从150nm到250nm，换言之，例如，248nm、193nm或157nm的DUV或VUV波长。入射角被认为意指光线与在光线撞击透镜表面处的表面法线所成的角。通常，许多光线以不同的入射角撞击透镜表面的点，从而抗反射涂层不仅必须对一个入射角被优化，而且对整个入射角范围也必须被优化。在这种情况下，不可能生产完全防止透镜表面处的反射的抗反射涂层；所述反射仅可能被减少。在这种情况下，抗反射涂层的复杂度随着剩余反射在预定的入射角范围内的减小程度而增加。通常，设计用于减少由于双反射或多次反射造成的杂散光效应的抗反射涂层就足够了，因为在没有被两次经过的透镜的投射物镜中双反射或多次反射占优势。以能够容忍公差的方式，在入射角范围内具有例如大于0.2％的反射率的抗反射涂层足够用来减少双反射或多次反射。反射率的进一步降低将使抗反射涂层不必要的复杂。相反，如果终止在像场内的杂散光路已经由单反射而引起，则在入射角范围内具有大于0.2％的反射率的抗反射涂层将导致不能容忍公差的杂散光。然而，正好这种风险在被光线两次经过的第二分物镜的透镜而证实。这些透镜表面因此而被覆盖对于(这些透镜相关的)0°到30°的入射角范围具有小于0.2％的反射率的抗反射涂层。
在本发明的再一实施例中，对于150nm到250nm的波长及0°到30°的入射角范围，抗反射涂层具有小于0.1％的反射率。
然而，因为对于具有范围为从0°到20°的小入射角的光线，也就是接近光轴的光线，光线在透镜表面被反射之后进入像面且贡献于背景照明的可能性尤其高，所以在本发明的再一实施例中，被光线两次经过的第二分物镜的透镜的透镜表面被覆盖对于0°到20°的入射角范围及150nm到250nm的波长具有小于0.1％的反射率的抗反射涂层。
在本发明的再一实施例中，对于0°到20°的入射角范围及150nm到250nm的波长，抗反射涂层具有小于0.05％的反射率。
在本发明的再一实施例中，对于0°到10°的入射角范围及150nm到250nm的波长，抗反射涂层具有小于0.02％的反射率。
在本发明的再一实施例中，对于从150nm到250nm的波长及从0°到30°的入射角范围，抗反射涂层具有小于0.2％的反射率，且对于从0°到20°的入射角范围，抗反射涂层同时具有小于0.1％的反射率。
在本发明的再一实施例中，对于从150nm到250nm的波长及从0°到30°的入射角范围，抗反射涂层具有小于0.2％的反射率，对于从0°到20°的入射角范围，抗反射涂层具有小于0.1％的反射率，且同时对于从0°到10°的入射角范围，抗反射涂层具有小于0.02％的反射率。
在本发明的再一实施例中，对于从150nm到250nm的波长及从0°到30°的入射角范围，抗反射涂层具有小于0.1％的反射率，且同时对于从0°到10°的入射角范围，抗反射涂层具有小于0.02％的反射率。
抗反射涂层的复杂度尤其在构造抗反射涂层所采用的层数方面被证明。在本发明的一个实施例中，抗反射涂层包括六层，该六层由具有高折射率的材料和具有低折射率的材料交替构成。在这种情况下，当材料在工作波长具有比具有低折射率的材料的折射率高的折射率时，其被指定为具有高折射率。
在本发明的再一实施例中，抗反射涂层包括七层，该七层由具有高折射率的材料和具有低折射率的材料交替构成。
由于采用由具有高折射率的材料和具有低折射率的材料交替构成的至少六层，所以可以在从0°到30°的整个入射角范围确保小于0.2％的反射率。
在本发明的一个实施例中，所采用的具有低折射率的材料是选自由氟化镁、氟化铝、氟化钠、氟化锂、氟化钙、氟化钡、氟化锶、冰晶石、锥冰晶石及其组合构成的组的电介质材料。
在本发明的一个实施例中，所采用的具有高折射率的材料是选自由氟化钕、氟化镧、氟化钆、氟化镝、氧化铝、氟化铅、氟化钇及其组合构成的组的电介质材料。
对于由第二分物镜的表面处的反射而引起的单反射的出现，尤其应该考虑偏离边缘光线同心度小于20°的这些表面。边缘光线同心度被认为意指其中边缘光线在透镜表面上被反射回到自身的状态。就是说，边缘光线在透镜表面具有0°的入射角。在这种情况下，所采用的边缘光线是假想光线，该假想光线在物面中从光轴出射且仅经过投射物镜的孔径光阑，也就是说，在像面中具有与最大数值孔径对应的入射角。其是假想的边缘光线是因为这类投射物镜具有离轴物场，也就是说，投射物镜的光轴在物场内不与物面相交。然而，该假想的边缘光线可以在数学上被追踪，因为对于光线追踪，面镜或透镜的物理边界或者因其他光学部件引起的渐晕(vignetting)是不重要的，而是边缘光线沿着投射光路被追踪。那么，透镜表面的边缘光线同心度与单反射的产生是什么关系？在理想成像的情况下，从物面出射的边缘光线在随后的像面中与光轴相交，也就是说，在此类投射物镜中，在第一中间像面、在第二中间像面以及像面中与光轴相交。如果第二分物镜的透镜表面具有边缘光线同心度，则边缘光线会反射回到自身且因此而在边缘光线出射的位置处再次与光轴相交。所谓的杂散光中间像面因此而出现，该杂散光中间像面与第一中间像面重合。因为第一中间像是离轴中间像，所以第一中间像和杂散光中间像位于光轴的相对侧。因此，杂散光中间像定位在从凹面镜到像面的投射光路中，从而杂散光可以以沿着投射光路的方式进入像面。而且，如果第二分物镜是1∶1物镜，则第一和第二中间像面以及杂散光中间像面重合。从而，杂散光中间像产生在第二中间像的位置且最终如同第二中间像通过第三分物镜成像在像面中。直接进入像面的连续的杂散光路因单反射而出现。因此，具有边缘光线同心度或者偏离边缘光线同心度小于20°的透镜表面对于单反射的产生尤其关键，因此，应该提供改善的抗反射涂层。
除了对单反射敏感的表面的改善的抗反射涂层外，进行投射物镜的光学设计时也已经考虑了减少单反射。因此，在本发明的一个实施例中，第二分物镜的所有透镜表面被构造为它们从边缘光线同心度偏离大于或等于20°。结果，杂散光中间像未产生在第二中间像的位置处，从而，与第二中间像不同，杂散光中间像未通过第三分物镜成像在像面中。杂散光和投射光特别是在第二折叠镜的区域中具有不同的束范围。因为第二折叠镜的范围适合投射光束的范围，所以杂散光束被第二折叠镜的物理边界渐晕化，结果，未到达像面，或者仅以大大降低的强度到达像面。
为了校正像场曲率和色差校正，第二分物镜可以具有多个透镜。这些被光线两次经过的透镜会具有导致单反射的表面。在本发明的一个实施例中，第二分物镜恰具有一个透镜。这将会引起单反射的表面数量减小为两个。
然而，为了投射物镜的成像质量不会因第二分物镜中透镜数量的减少而变差，在本发明的一个实施例中，这个透镜实施为双非球面透镜。换言之，这个透镜具有形成在前表面和背表面两者上的非球面表面。因此，进一步获得自由度以确保需要的成像质量。
通过第二分物镜的透镜的透镜表面的用于避免单反射的目标构造，通过用改善的抗反射涂层覆盖对单反射而言至关重要的透镜表面，或者通过这两种措施的结合使用，所实现的是由杂散光造成的像面中的背景照明整体显著降低。为了量化第二分物镜的透镜表面对杂散光的影响以及利用所建议的措施带来的杂散光的减少，例如利用布置在均匀照明的物场内且成像在像面中的非发光物来测量杂散光。在这种情况下，物例如是方形的，且可以具有不同的边长。物例如是吸收投射光的小盒子。如果没有杂散光，该物将清晰地成像在像面中，从而物的像内的强度是环境照明的最大值的0％。然而，如果具有杂散光，则物的像不是暗的。可以考虑物的范围而根据物的像中心的强度而确定杂散光强度分布。
物的像中心的杂散光强度依赖于物的照明和杂散光的起源而改变。物的照明可以由光瞳填充率σ等表征。当光瞳填充率σ＝0.2时，投射物镜的入瞳仅以最大光瞳半径的20％的半径被照明。因此，物仅被相对于光轴具有相对较小的角的光线照明。相反，当光瞳填充率σ＝1.0时，投射物镜的入瞳被全部照明，从而物被假定在物面中具有最大可能值的光线照明。如果物被小的光瞳填充率照明，则由单反射引起的杂散光的贡献大于光瞳填充率较大的照明，因为对于相对于光轴具有较大的角的光线，在透镜表面处反射之后不直接进入像面的可能性较大，而是相反例如在透镜座处被渐晕化。因此，例如对光瞳填充率σ＝0.2时的杂散光进行测量。如果投射曝光设备的照明系统不能提供这个填充率，则也可以采用σ从0.2到0.3的光瞳填充率进行杂散光测量。
除了因第二分物镜的透镜表面而引起的单反射之外，也存在其他原因引起像面中的像场内的杂散光。由透镜表面处的两次反射引起的双反射与单反射相比具有可以忽略的强度。由表面散射或体散射引起的杂散光可以通过将物的边长选择为足够长，例如，1.0mm，而与由单反射引起的杂散光区别开。这样，在物的像中心中由表面散射或体散射引起的杂散光的强度比由单反射引起的杂散光强度低至少70％。如果边长进一步增加，则尽管由表面散射或体散射引起的杂散光与由单反射引起的杂散光分开更好，但用于由单反射引起的杂散光的测量信号会减少。如果具有1.0mm边长的物不可得，则也可以对边长范围为从0.8mm到1.2mm的物进行测量。通过应用所建议的用于降低第二分物镜的透镜表面上的单反射的措施，在光瞳填充率σ的范围为从0.2到0.3时，对边长范围为从0.8mm到1.2mm的方形物的杂散光测量中，物的像中心的杂散光强度小于1.1％。
在一个实施例中，在光瞳填充率σ的范围为从0.2到0.3时，对边长范围为从0.8mm到1.2mm的方形物的杂散光测量中，物的像中心的杂散光强度小于0.9％。
在再一实施例中，在光瞳填充率σ的范围为从0.2到0.3时，对边长范围为从0.8mm到1.2mm的方形物的杂散光测量中，物的像中心的杂散光强度小于0.5％。
第二分物镜的透镜表面对杂散光的贡献也可以通过测量两种不同的光瞳填充率下像场内的像面中的杂散光以及通过确定杂散光的改变而确定，因为单反射的形成极大地依赖于光瞳填充率。相反，像面中杂散光的其他起因，诸如，例如表面散射或体散射，表现出对光瞳填充率较低的依赖性，且与单反射相比导致几乎与照明无关的背景照明。因此，例如首先对σ＝1.0的光瞳填充率，其次对σ＝0.2的光瞳填充率进行杂散光测量。如果投射曝光设备的照明系统不能提供这些填充率，则σ＝0.8到σ＝1.0之间的光瞳填充率以及σ＝0.2到σ＝0.3之间的光瞳填充率被分别用于杂散光测量。如果所建议的降低单反射的措施应用于第二分物镜的透镜表面，则对于像场内的一像点，光瞳填充率为σ＝0.2到σ＝0.3之间时的杂散光强度与光瞳填充率为σ＝0.8到σ＝1.0之间的杂散光强度之间的最大差异小于0.3％。
在本发明的一个实施例中，第二分物镜具有绝对值在0.8到1.25之间的成像比例。因此，第二分物镜基本上以1∶1将第一中间像成像到第二中间像面上。
在本发明的一个实施例中，第二分物镜的凹面镜布置在光瞳面的区域中，其位置通过近轴主光线与投射物镜的光轴相交点而确定。在这种情况下，当从物场出射的所有主光线在凹面镜处的最大高度小于凹面镜的光学利用区域的直径的20％时，凹面镜布置在光瞳面的区域中。
一方面，如果第二分物镜的成像比例的绝对值的范围为从0.8到1.25，且另一方面，第二分物镜具有光瞳面区域中的凹面镜，则第二分物镜就凹面镜而言具有基本对称的结构。这样，如果第二分物镜处的透镜表面没有偏离边缘光线同心度或者仅偏离小的边缘光线同心度，则杂散光在所述透镜表面处的反射产生大致与第二中间像重合的杂散光中间像，且因此通过第三分物镜成像在像面中。对于像场曲率和像差的校正无可否认是有利的这种第二分物镜的结构然而会导致不能容忍公差的单反射。那样，可以通过透镜表面处与边缘光线同心度的目标偏离或者用改善的抗反射涂层覆盖透镜表面而降低单反射。
在本发明的一个实施例中，第二中间像布置在第二折叠镜的区域中。在这种情况下，当在垂直于光轴布置且与第二折叠镜具有相同的光轴相交点的假想面中，从物场内距光轴的距离最大的物点出射的主光线距光轴的径向距离的一半大于边缘光线的径向距离时，第二中间像布置在第二折叠镜的区域中。在这种情况下采用为确定边缘光线同心度而已经定义的边缘光线。一旦在这种情况下杂散光中间像不位于第二中间像处，则杂散光束便被第二折叠镜的物理边界渐晕化，且该单反射的杂散光强度被降低。
在本发明的一个实施例中，第二分物镜中的所有透镜布置为与第一中间像或第二中间像相比更靠近凹面镜。因为第二分物镜的透镜沿光轴分布，所以为了确定透镜距离，两个透镜顶点之间的中点被确定，且该距离从该中点被测量。在这种情况下，两个中间像的位置由中间像的近轴位置产生。由于第二分物镜的透镜布置为与中间像相比更靠近凹面镜，因此它们也更远离第二折叠镜。然而，如果杂散光中间像不理想地与第二中间像重合，透镜表面相对于第二折叠镜的距离越远，第二折叠镜由于其物理边界而引起的渐晕效应越大。
在本发明的一个实施例中，折反射投射物镜是用于微光刻的投射曝光设备的一部分，该投射曝光设备除了具有投射物镜之外还具有用于为物面中的物场提供照明的照明系统。
为了利用投射曝光设备生产半导体部件以及其他精细结构部件，在折反射投射物镜的物面中提供具有预定图案的掩模母版，在折反射投射物镜的像面中提供具有光敏层的晶片，且掩模母版利用照明系统被照明，最后，掩模母版的照明区域通过折反射投射物镜成像到晶片上。
附图说明
下面，基于附图中示出的示范性实施例，将更全面的解释本发明的细节，具体地，附图中：
图1示出折反射投射物镜的透镜部和投射光路；
图2示出图1的投射物镜的透镜部和杂散光路；
图3示出抗反射涂层的示意图；
图4示出抗反射涂层的示意图；
图5示出抗反射涂层的示意图；
图6示出图3到5的抗反射涂层的反射率值作为入射角的函数的曲线；
图7以等强度线图示示出光瞳填充率σ＝0.2时的杂散光强度分布；
图8示出图1中的投射物镜中被光线两次经过的透镜的抗反射涂层具有0.2％的反射率时的杂散光强度剖面；
图9示出图1中的投射物镜中被光线两次经过的透镜采用根据图4的抗反射涂层时的杂散光强度剖面；
图10示出用于图示杂散光测量技术的示意图；
图11示出折反射投射物镜的透镜部与投射光束路径；
图12示出具有杂散光路的图11的投射物镜的透镜部；
图13示出具有杂散光路的图11的投射物镜的透镜部；
图14示出图11中的投射物镜中被光线两次经过的透镜的抗反射涂层具有0.2％的反射率时的杂散光强度剖面；
图15示出图11中的投射物镜中被光线两次经过的透镜采用根据图4的抗反射涂层时的杂散光强度剖面；
图16示出折反射投射物镜的透镜部与投射光束路径；
图17示出折反射投射物镜的透镜部与投射光束路径；以及
图18示出微光刻投射曝光设备的示意图。
具体实施方式
图1示出折反射投射物镜1的透镜部。投射物镜1的光学设计取自2009年4月9日公布的Omura的专利申请US2009/0092925A1，且对应于图4。设计光学数据总结在US2009/0092925A1中的表1中。因此，为了更详细地说明投射物镜1的光学设计，将参考US2009/0092925A1。投射物镜1将物面5中的物场3成像到像面9中的像场7。投射物镜1包括：第一分物镜11，将物场3成像在实的第一中间像13上；第二分物镜15，将第一中间像13成像在实的第二中间像17上；以及第三分物镜19，将第二中间像17成像在像场7上。第二分物镜15实施为具有凹面镜21和两个透镜L21和L22的折反射物镜。折叠镜23布置在第一中间像13的区域中，所述折叠镜将来自物面5的投射光31沿凹面镜21的方向偏转。折叠镜25布置在第二中间像17的区域中，所述折叠镜将来自凹面镜21的投射光向像面9的方向偏转。
对投射物镜1进行杂散光分析，从而确定作为单反射、双反射或多次反射的杂散光能够进入像面9且能在像面9处导致背景照明的杂散光路径。图2示出对于投射物镜1，这样的杂散光路径33起因于事实：投射光31在透镜L21面对凹面镜21的表面被反射，所述表面被称为透镜L21的背表面。在所示的杂散光路径33中，偏离投射光路径31的杂散光33不经过透镜L22和凹面镜21，而是经过如果投射光31在被凹面镜21反射后且透过透镜L22之后再次进入透镜L21也将经过的所有其他光学表面。在杂散光路径33中，杂散光中间像35产生在折叠镜25的区域中，因此，同时也实际上处在第二中间像17的位置。结果，实质上全部的杂散光都被折叠镜25反射而没有被折叠镜25的物理边界渐晕化(vignette)，并且以与投射光31相似的方式，经过第三分物镜19而到达像面9。孔径光阑29实际上全部被杂散光照亮，从而其不可能在投射光31未被显著渐晕化的前提下通过孔径光阑平面中的空间分隔光阑(spatially delimited diaphragm)滤除杂散光。
透镜L21的背表面产生具有非常高的杂散光强度的单反射。在这种情况下，杂散光强度大致对应于投射光的强度乘以透镜L21的背表面的反射率。这种强烈的单反射因透镜L21的背表面具有0.6°的边缘光线同心度而引起。因此，实质上提供边缘光线同心度。加之第二分物镜15具有绝对值为1.03的成像比例(imaging scale)且凹面镜21布置在光瞳面的区域中，杂散光中间像35因此实质上产生在第二中间像17的位置，因此，杂散光33经由第二折叠镜25几乎完全被传输。
透镜L21的前表面同样也具有低的边缘光线同心度，其值为15.9°，结果，这个表面也贡献于像面9中的杂散光。透镜L22的面对凹面镜21的背表面的边缘光线同心度为24.0°，而透镜L22的前表面的边缘光线同心度为22.9°，结果，尽管这两个表面也相似地贡献于像面9中的杂散光，但其的贡献的程度远小于透镜L21的背表面的贡献的程度。通常，第二分物镜15的透镜L21和L22应该被认为易受杂散光的影响，因为这两个透镜是光线两次通过的透镜，是投射光31在朝向凹面镜21的光路上以及在离开凹面镜21的光路上都通过的透镜。在被两次经过的所述透镜L21和L22的透镜表面处被反射的杂散光线一旦经过第二折叠镜25，便存在该杂散光线到达像面9且贡献于外部光(extraneous light)的可能。这是这类投射物镜的基本问题。
在单反射的情况下，像面9中杂散光的强度线性地取决于反射杂散光的透镜表面的反射率。在投射物镜1中光线两次经过的透镜L21和L22的透镜表面因此覆盖有这样的抗反射涂层，该抗反射涂层对于193.3nm的投射光波长及从0°到30°的入射角具有小于0.2％的反射率。图3到5示出了这样的抗反射涂层的各种示例实施例。
图3示出了从透镜的基底339开始的抗反射涂层337的层序列，所述基底由石英(SiO2)构成。抗反射涂层337包括6层，这6层由具有高折射率的材料和具有低折射率的材料交替构成。氟化镁(MgF2)用作具有低折射率的材料。氟化镧(LaF3)用作具有高折射率的材料。各层的几何厚度、材料和折射率以及图3中采用的参考标记标识在表1中。各层的厚度相对于彼此准确地示出在图3中。
表1
  附图标记   厚度[nm]   材料   折射率
  339   基底   SiO2   1.56
  341   21.568   LaF3   1.69
  343   67.626   MgF2   1.42
  345   29.775   LaF3   1.69
  347   42.969   MgF2   1.42
  349   34.261   LaF3   1.69
  351   26.823   MgF2   1.42
图4示出了抗反射涂层437的实施例，也包括6层，其由具有高折射率的材料和具有低折射率的材料交替构成。MgF2用作具有低折射率的材料，LaF3用作具有高折射率的材料。各层的厚度、材料、折射率以及图4中采用的附图标记编制成表2。
表2
Figure BSA00000231817600111
图5示出了抗反射涂层537的实施例，其包括7层，该7层由具有高折射率的材料和具有低折射率的材料交替构成。MgF2用作具有低折射率的材料，LaF3用作具有高折射率的材料。各层的厚度、材料、折射率以及图5中采用的附图标记编制成表3。
表3
  附图标记   厚度[nm]   材料   折射率
  539   基底   SiO2   1.56
  541   37.738   MgF2   1.42
  543   15.378   LaF3   1.69
  545   9.098   MgF2   1.42
  547   29.126   LaF3   1.69
  549   36.117   MgF2   1.42
  551   29.917   LaF3   1.69
  553   33.958   MgF2   1.42
图6示出了图3到图5中示出的抗反射涂层337、437和537的作为单位为[°]的入射角的函数的单位为[％]的反射率值。点划线的反射率曲线655是具有根据表1的层构造的抗反射涂层337的结果，实线的反射率曲线657是具有根据表2的层构造的抗反射涂层437的结果，虚线的反射率曲线659是具有根据表3的层构造的抗反射涂层537的结果。对于所有三种抗反射涂层，当入射角的范围为0°到30°时，反射率曲线655、657和659行进到0.2％的反射率值以下，反射率曲线657和659甚至行进到0.1％的反射率值以下。入射角达到20°时，反射率曲线655、657和659行进到0.1％的反射率值以下，甚至在0.05％的反射率值以下。对于所有三种抗反射涂层，入射角的范围为0°到10°时，反射率曲线655、657和659甚至行进到0.02％的反射率值以下。
通过适当的光线追踪(ray tracing)程序，对于投射物镜的给定光学设计，可以考虑抗反射涂层而计算像面中杂散光的强度分布。图7以等强度线的形式示出投射物镜1的像面9中的杂散光的强度分布761。等强度线示出为具有0.1％的间隔。在这种情况下，杂散光强度与像场中均匀的环境亮度有关。在该模拟中，物场3被σ＝0.2的光瞳填充率(pupil filling factor)均匀地照明。在这种情况下，第二分物镜15中仅在光线两次通过的透镜L21和L22的透镜表面处的单反射被作为杂散光。在这种情况下，透镜表面被涂敷有对所有的入射角都具有0.2％的反射率的抗反射涂层。这样的用于降低双反射或高次反射的抗反射涂层具有所述反射率值。0.2％的反射率足够用于避免双反射，因为由于两次反射这样的反射仅具有0.2％×0.2％＝0.0004％的强度。然而，等强度线图示清晰地示出这样的抗反射涂层未有效地抑制对单反射干扰的形成。单反射完全照明利用虚线示出的像场763，且遍及整个像场导致至少0.4％的背景照明，且在大范围内甚至导致在0.8％以上的背景照明。与像场7的范围相当的像面9中的杂散光范围由这样的事实引起，该事实是物场3的杂散光图像或多或少地定位在像面9中，正如对于透镜L21的背表面的单反射从图2中清楚可见的。
图8示出了作为强度分布867的沿着线765通过强度分布761的截面，线765穿过像场7的中心在像场7的纵向方向上延伸。最大杂散光强度在像中心是0.93％，在x＝±13mm的像边缘是0.41％。不仅利用光瞳填充率σ＝0.2的照明而且利用光瞳填充率σ＝1.0的照明进行杂散光模拟，换言之，利用投射物镜的入瞳的全照明(complete illumination)进行杂散光模拟。光瞳填充率σ＝1.0时沿着线765通过杂散光强度分布的截面在图8中以虚线示出为强度剖面869。对于投射物镜的入瞳的全照明，最大杂散光强度为0.40％。在像场7内，杂散光强度具有实质上恒定的值。显然杂散光强度大大依赖于光瞳填充率。因此，与光瞳填充率σ＝0.2时的最大杂散光强度相比，光瞳填充率σ＝1.0时像场7内的最大杂散光强度减小了0.523％。这是由单反射引起的杂散光特性。尽管由面散射或者体散射引起的杂散光同样在整个像场中产生背景照明，但与单反射相比，其强度分布实质上与像面中的光瞳填充率无关。如果如同在本情况中所测量的杂散光极大地依赖于光瞳填充率，则这表明形成了单反射。
图9示出通过杂散光强度分布的截面的光瞳填充率σ＝0.2时的强度剖面971以及光瞳填充率σ＝1.0时的强度剖面973，其中如果第二分物镜的透镜表面覆盖有抗反射涂层437，则产生该杂散光强度分布，抗反射涂层437的层结构示出在表2中。利用该改善的抗反射涂层，像场7内的最大杂散光强度在光瞳填充率σ＝0.2时从0.93％减小到0.02％，且在光瞳填充率σ＝1.0时从0.40％减小到0.01％。应该考虑到，图9中，强度坐标轴的刻度减小为图8中的刻度的1/10。对于该改善的抗反射涂层，两种光瞳填充率之间的杂散光的最大改变仅为0.01％，因此这种最大改变趋向于零。因而，可以通过改善的抗反射涂层437有效地抑制单反射。因此，通过测量一次光瞳填充率σ＝0.2时的像场7内的杂散光强度及测量一次光瞳填充率σ＝1.0时的像场7内的杂散光强度，可以确定分物镜15中光线两次通过的透镜的单反射的影响，独立于对具有其他原因且不依赖于所选的光瞳因子的杂散光的其他贡献。
为了测量像面中的杂散光，采用所谓的Kirt测试，例如，在US2009/0086179A1等中被描述。在Kirk测试中，具有例如1.0mm的确定边长且本身不发光的方形物布置在物场3内。所采用的物是小盒子，例如，其完全吸收照明光且因此可以称为“黑体(black)”。相反，小盒子周围被照明光均匀地照明。小盒子通过投射物镜1成像在像面9中。在理想成像且不考虑杂散光的情况下，方形的无照明区域将出现在像面9中。图10示出的示意图是通过小盒子的像区域中的强度剖面的截面。在理想成像且不考虑杂散光的情况下，出现以虚线示出的强度曲线1075，在小盒子的像区域中其从100％突然降到0％。然而，杂散光具有这样的效应：在小盒子的图像的中心1081，其不是暗的而是可以检测到强度。以实线示出的强度曲线1077示出了当考虑第二分物镜15的透镜表面处的单反射而得到的强度分布。由表面散射或体散射引起的杂散光导致以点划线示出的强度分布1079，其导致图像中心的杂散光强度显著降低，给定小盒子有足够的边长。由于小盒子的边长是1.0mm，所以在测量杂散光期间，可以将第二分物镜15的透镜表面的贡献与其他杂散光贡献区别开。在这种情况下，小盒子的图像中心1081的强度值对应于由布置在小盒子外部的杂散光源引起的合成杂散光强度。
对于σ＝0.2的光瞳填充率以及边长为1.0mm的小盒子，如果分物镜15的所有透镜表面都覆盖有对于所有的入射角反射率都是0.2％的抗反射涂层，则1.1％的强度出现在小盒子的图像中心。相反，如果透镜L21和L22的透镜表面涂敷有表2表示的抗反射涂层437，则小盒子的图像中心的杂散光强度降低为0.3％。因此，使得根据利用边长为从0.8mm到1.2mm的方形小盒子的Kirk测试的杂散光测量可以直接确定由于单反射引起的杂散光比例。
图11示出了折反射投射物镜1101的透镜部。图11中的与图1中相对应的部件用图1中的附图标记加上1100表示；对于这些部件的描述，参考图1中的相关描述。
投射物镜1101的光学数据编辑在表4中。非球面表面可以由下面的矢高公式(sagitta formula)描述：
p ( h ) = 1 R h 2 1 + 1 - ( 1 + K ) ( 1 R ) 2 h 2 + Σ k = 1 C k h 2 k + 2
在这种情况下，p表示径向距离是h[mm]时，非球面表面距垂直于光轴且通过非球面表面顶点的平面的轴向距离(单位为[mm])，R表示顶点半径，单位为[mm]，K表示锥形常数，而Ck表示阶数k的单独非球面系数，其单位为
投射物镜1101在像面1109中具有NA＝1.2的数值孔径。工作波长(operating wavelength)是193.306nm。像场1107为26.0mm×5.5mm，且具有1.98mm的距光轴1127的最小距离。投射物镜1101具有绝对值为0.25的成像比例。这里涉及浸没式投射物镜，其中在工作期间，作为浸没液体的水位于最后的透镜表面与将被曝光的物体之间。
第一分物镜1111由表面1到20形成，第二分物镜1115由表面22到26形成，而第三分物镜1119由表面28到52形成。表面标号为21和27的折叠镜1123和1125未分配给三个分物镜1111、1115和1119中的任何一个，因为折叠镜1123和1125作为平面镜对成像没有影响，而是仅是使投射光1131转向。第一分物镜1111具有绝对值为1.05的成像比例，第二分物镜1115具有绝对值为1.01的成像比例，第三分物镜1119具有绝对值为0.23的成像比例。
从物场1103出射且在孔径光阑1129处与光轴1127相交的所有主光线在凹面镜1121处具有一高度，该高度小于凹面镜1121的光学利用区域的直径的9.1％。因此，凹面镜1121布置在投射物镜1101的光瞳面的区域中。
从物点(x＝52.00mm，y＝29.93mm)出射的主光线在垂直于光轴1127且在与第二折叠镜1125的相同位置处与光轴1127相交的假想平面(fictitiousplane)中具有距光轴70mm的径向距离。相反，假想边缘光线在该平面中具有接近1.5mm的径向距离。在这种情况下，物点(x＝52.00mm，y＝29.93mm)在物场1103内距光轴1127的距离最远。因此，第二中间像1117布置在第二折叠镜1125的区域中。
表4中透镜表面的次序对应于投射光路。投射光按照指示的顺序经过所有平面。第二分物镜1115的透镜L1111被两次经过，因此，在表4中利用表面标号22和23以及26和25被两次标识。在这种情况下，透镜L1111是第二分物镜1115中唯一的透镜。透镜L1111与凹面镜1121之间的距离是40.2mm。第一近轴中间像距凹面镜1121具有312.12mm的距离，第二近轴中间像距凹面镜1121具有316.25mm的距离。因此，透镜L1111布置为与第一中间像1113或第二中间像1117相比更靠近凹面镜1121。
原则上，因为透镜L1111布置为第二分物镜中光线两次经过的透镜，所以其对于像面1109中单反射的产生是关键的。然而，透镜L1111的面对凹面镜1121的透镜表面，换言之，透镜L1111的背表面，具有30.0°的边缘光线同心度，而前表面具有30.8°的边缘光线同心度。从而，这两个表面显著地偏离边缘光线同心度。此时，第二折叠镜1125的范围适合于投射光束1131的范围。这样，投射光束在第二折叠镜1125上的范围为141.1mm×65.4mm，而第二折叠镜1125具有145mm×70mm的范围。由于透镜L1111的两个透镜表面偏离边缘光线同心度且第二折叠镜1125适合于投射光束的范围，因此单反射的形成被大大地抑制。
图12示出对于图11的示范性实施例，投射光1131在透镜L1111的背表面处被反射而形成的杂散光路径1133。从杂散光路径1233清楚可见，杂散光中间像1235未形成在第二折叠镜1125上，相反而是远离折叠镜1125形成在孔径光阑1129的孔径光阑面附近。因此，第二折叠镜1125处的杂散光束具有比第二折叠镜1125更大的范围，且被大地渐晕化。从而，物面1105中的杂散光束与最大的可能孔径相比具有较小的孔径。此外，该杂散光主要聚焦在孔径光阑1129的区域中，使得可以通过光轴周围的光阑将其遮挡。
图13示出对于图11的示范性实施例，投射光1131在透镜L1111的前表面处被反射而形成的杂散光路1333。在这种情况下，杂散光中间像1335紧接着透镜L1111之后形成，从而同样远离折叠镜1125，使得第二折叠镜1125处的杂散光束具有比第二折叠镜1125更大的范围且被大地渐晕化。
由于透镜L1111的前表面和后表面偏离边缘光线同心度超过20°，所以像面909中单反射的形成可以被很大程度地抑制。
为了显示通过第二分物镜1115的透镜表面的特定构造而降低单反射，对投射物镜1101进行杂散光模拟，且确定像面1109中的杂散光强度分布。在该模拟中，物场1103首先以σ＝0.2的光瞳填充率被均匀地照明，其次以σ＝1.0的光瞳填充率被均匀地照明。在这种情况下，仅第二分物镜1115的透镜L1111的被两次经过的透镜表面处的单反射被认为是杂散光。在这种情况下，透镜表面覆盖有对于所有的入射角反射率都是0.2％的抗反射涂层。图14示出光瞳填充率σ＝0.2时沿着在像场1107的纵向方向上行进且通过像场1107的中心的线的杂散光强度分布的截面，其示出为强度剖面1483。最大杂散光强度在像中心是0.18％，在x＝±13mm的像边缘是0.13％。光瞳填充率σ＝1.0时的通过杂散光强度分布的截面在图14中示出为强度剖面1485。采用投射物镜的入瞳的全照明时，最大杂散光强度仅为0.01％。尽管杂散光对光瞳填充率的依赖仍是明显的，但光瞳填充率σ＝1.0与光瞳填充率σ＝0.2之间的改变仅为0.17％。
图15示出当第二分物镜的透镜表面覆盖有抗反射涂层437(其层构造示出在表2中)时，作为通过杂散光强度分布的截面，光瞳填充率σ＝0.2时的强度剖面1487以及光瞳填充率σ＝1.0时的强度剖面1489。利用该改善的抗反射涂层，像场1107中的最大杂散光强度当光瞳填充率σ＝0.2时从0.13％降到0.01％，而当光瞳填充率σ＝1.0时从0.01％降到0.002％。应该考虑到，图15中，强度坐标轴的刻度再次减小为图14中的刻度的1/10。因此，单反射实际上不再是可探测出的。
如果采用利用边长为1.0mm的方形小盒子的Kirk测试，则如果分物镜15的所有透镜表面都覆盖有对于所有的入射角都具有0.2％的反射率的抗反射涂层，结果是光瞳填充率σ＝0.2时小盒子的图像中心的强度为0.4％。相反，如果透镜L1111的透镜表面覆盖有表2所示的抗反射涂层437，则小盒子图像中心的杂散光强度降低到0.3％。
图16示出折反射投射物镜1601的透镜部。图16中对应于图1的部件用图1中的附图标记加上1600表示；对于这些部件的描述，参考图1中的相关描述。
投射物镜1601的光学数据编辑在表5中。投射物镜1601在像面1609中具有NA＝1.2的数值孔径。工作波长是193.306nm。像场1607为26mm×5.5mm，且具有1.98mm的距光轴1627的最小距离。投射物镜1601具有绝对值为0.25的成像比例。这里涉及浸没式投射物镜，其中在工作期间，作为浸没液体的水位于最后的透镜表面与将被曝光的物体之间。
第一分物镜1611由表面1到20形成，第二分物镜1615表面22到26形成，而第三分物镜1619由表面28到52形成。第一分物镜1611具有绝对值为1.03的成像比例，第二分物镜1615具有绝对值为1.01的成像比例，而第三分物镜1619具有绝对值为0.24的成像比例。
从物场1603出射且在孔径光阑1629处与光轴1627相交的所有主光线在凹面镜1621处具有一高度，该高度小于凹面镜1621的光学利用区域的直径的8.6％。因此，凹面镜1621布置在投射物镜1601的光瞳面区域中。
从物点(x＝52mm，y＝29.93mm)出射的主光线在垂直于光轴1627且在与第二折叠镜1625的相同位置与光轴1627相交的假想平面(fictitiousplane)中具有距光轴68.29mm的径向距离。相反，假想边缘光线在该平面中仅具有0.82mm的径向距离。在这种情况下，物点(x＝52.00mm，y＝29.93mm)在物场1603内距光轴1627的距离最远。因此，第二中间像1617布置在第二折叠镜1625的区域中。
透镜L1611是第二分物镜1615中唯一的透镜。透镜L1611的前表面和背表面都构造为非球面表面。透镜L1611与凹面镜1621之间的距离是40.2mm。第一近轴中间像距凹面镜1621具有300.48mm的距离，第二近轴中间像距凹面镜1621具有316.25mm的距离。因此，透镜L1611布置为与第一中间像1613或第二中间像1617相比更靠近凹面镜1621。
透镜L1611的面对凹面镜1621的透镜表面，换言之，透镜L1611的背表面，具有30.9°的边缘光线同心度，而前表面具有30.2°的边缘光线同心度。从而，这两个表面显著地偏离边缘光线同心度。
图17示出折反射投射物镜1701的透镜部。图17中对应于图1的部件用图1中的附图标记加上1700表示；对于这些部件的描述，参考图1中的相关描述。
投射物镜1701的光学数据编辑在表6中。投射物镜1701在像面1709中具有NA＝1.2的数值孔径。工作波长是193.307nm。像场1707为26.0mm×5.5mm，且具有1.98mm的距光轴1727的最小距离。投射物镜1701具有绝对值为0.25的成像比例。这里涉及浸没式投射物镜，其中在工作期间，作为浸没液体的水位于最后的透镜表面与将被曝光的物体之间。
第一分物镜1711由表面1到20形成，第二分物镜1715表面24到28形成，而第三分物镜1719由表面30到58形成。第一分物镜1711具有绝对值为0.96的成像比例，第二分物镜1715具有绝对值为1.00的成像比例，而第三分物镜1719具有绝对值为0.26的成像比例。
从物场1703出射且在孔径光阑1729处与光轴1727相交的所有主光线在凹面镜1721处具有一高度，该高度小于凹面镜1721的光学利用区域的直径的7.5％。因此，凹面镜1721布置在投射物镜1701的光瞳面区域中。
从物点(x＝52mm，y＝29.93mm)出射的主光线在垂直于光轴1727且在与第二折叠镜1725相同的位置与光轴1727相交的假想平面(fictitiousplane)中具有距光轴67.77mm的径向距离。相反，假想边缘光线在该平面中仅具有1.27mm的径向距离。在这种情况下，物点(x＝52mm，y＝29.93mm)在物场1703内距光轴1727的距离最远。因此，第二中间像1717布置在第二折叠镜1725的区域中。
透镜L1712是第二分物镜1715中唯一的透镜。透镜L1712的前表面和背表面都构造为非球面表面。透镜L1712与凹面镜1721之间的距离是33.4mm。第一近轴中间像距凹面镜1721具有188.92mm的距离，第二近轴中间像距凹面镜1721具有189.59mm的距离。因此，透镜L1712布置为与第一中间像1713或第二中间像1717相比更靠近凹面镜1721。
透镜L1712的面对凹面镜1721的透镜表面，换言之，透镜L1712的背表面，具有38.6°的边缘光线同心度，而前表面具有20.0°的边缘光线同心度。从而，这两个表面显著地偏离边缘光线同心度。与投射物镜1101中的物镜L1111和投射物镜1601中的物镜L1611相比，透镜L1712的透镜弯曲(lensbending)与透镜L1111或L1611相反。对于透镜L1111或L1611的前表面，在与假想边缘光线的相交点处的表面法线分别在边缘光线与光轴1127和1627之间延伸，而对于透镜L1712的前表面，假想边缘光线在边缘光线的该相交点处的表面法线与光轴1727之间延伸。因此，透镜L1712的前表面相对于从第一中间像1713入射的边缘光线凸状地弯曲。
图18示意性地示出用于微光刻的投射曝光设备1801，用于生产半导体部件或者其他的精细结构部件。投射曝光设备1801具有工作波长为193nm的受激准分子激光器1803作为光源，尽管也可以采用例如工作波长为157nm或248nm的其他受激准分子激光器。照明系统1805设置在下游，产生具有尖锐的边界且被均匀地照亮的照明场，该照明场就其角分布而言同时适合于设置在下游的投射物镜1813的需要。照明系统1805具有用于选择照明模式的装置，因此，例如可以在照明系统1805的出瞳或者在设置在下游的投射物镜1813的入瞳产生具有可变光瞳填充率σ的常规照明、环形照明、二极照明或四极照明。
用于夹持和操控掩模母版(reticle)1807的装置1809在光行进方向上布置在照明系统1805的下游。掩模母版1807，也称为掩模(mask)，具有将被成像的结构。利用装置1809，掩模母版1807可以在物面1811中为了扫描的目的沿扫描方向移动。
投射物镜1813是折反射投射物镜，如同参考图1、11、16和17所描述的。折反射投射物镜1813将掩模母版1807的由照明系统1805照明的部分以缩小的方式成像在晶片1815上。晶片1815具有光敏层，当被投射光辐照时其被曝光。
晶片1815由装置1819夹持，装置1819允许晶片1815与掩模母版的扫描移动同步地平行移动。装置1819也具有将晶片1815最佳地定位在投射物镜1813的像面1817中的操纵器。装置1819被设计用于投射物镜的浸没使用。其具有夹持单元1821，该夹持单元1821具有用于夹持晶片1815的浅凹陷或凹进。夹持单元1821具有周界边缘1823，从而防止浸没介质1825流走。
投射曝光设备由中央计算机单元1827控制。
因此，为了利用投射曝光设备1801生产半导体部件和其他精细结构部件，在折反射投射物镜1813的物面1811中提供具有预定图案的掩模母版1807，在折反射投射物镜1813的像面中提供具有光敏层的晶片1815，掩模母版1807利用照明系统1903被照明，最后，掩模母版1807的照明区域通过折反射投射物镜1813成像在晶片1815。
表4
  NA   1.2
  物高   60
  波长   193.306
Figure BSA00000231817600211
Figure BSA00000231817600221
Figure BSA00000231817600222
Figure BSA00000231817600231
  偏心   以及倾斜
  表面   Δx   Δy   Δz   alpha   beta
  21   0   0   0   45   0
  27   0   0   0   45   0
表5
  NA   1.2
  物高   60
  波长   193.306
Figure BSA00000231817600241
Figure BSA00000231817600251
  非球面   系数
  表面   8   15   20   22   23
  K   0   0   0   0   0
  C1   6.337290E-08   -2.289285E-08   3.811590E-08   -1.408703E-08   3.501090E-08
  C2   -2.575433E-12   1.432217E-12   -4.102034E-14   -1.345623E-12   -1.799694E-12
  C3   7.627829E-17   -1.580637E-16   -3.621641E-17   -1.762608E-16   1.094631E-16
  C4   1.450407E-20   -5.394281E-22   2.030758E-21   -3.325862E-20   -9.420105E-21
  C5   -1.543958E-24   3.014031E-25   -6.452103E-26   -2.817912E-25   6.875122E-25
  C6   4.707930E-29   -1.444085E-29   1.025805E-30   -4.961418E-28   -2.101511E-29
  表面   25   26   33   35   37
  K   0   0   0   0   0
  C1   3.501090E-08   -1.408703E-08   -3.145690E-08   -2.578536E-07   1.520597E-07
  C2   -1.799694E-12   -1.345623E-12   4.063324E-12   -2.457425E-11   1.942927E-11
  C3   1.094631E-16   -1.762608E-16   -1.462751E-15   2.999712E-15   -4.917419E-15
  C4   -9.420105E-21   -3.325862E-20   7.092121E-20   -3.983598E-19   8.521190E-19
  C5   6.875122E-25   -2.817912E-25   7.491721E-24   -1.456563E-23   -8.041405E-23
  C6   -2.101511E-29   -4.961418E-28   -1.243101E-27   5.238173E-27   3.671590E-27
  表面   40   43   48   50
  K   0   0   0   0
  C1   -1.092116E-08   -3.583758E-08   4.087867E-08   -1.635385E-07
  C2   -9.361667E-13   3.835468E-14   -5.710459E-12   1.465150E-12
  C3   -4.749385E-17   -2.007621E-17   3.741501E-16   -2.027656E-15
  C4   -4.357573E-22   1.168203E-21   -1.621453E-20   2.148610E-19
  C5   1.246971E-25   -2.521599E-26   4.063636E-25   -1.061058E-23
  C6   -1.486578E-30   1.420584E-31   -4.118469E-30   -6.881746E-28
Figure BSA00000231817600261
Figure BSA00000231817600271
表6
  NA   1.2
  物高   60
  波长   193.306
Figure BSA00000231817600281
Figure BSA00000231817600291
Figure BSA00000231817600292
Figure BSA00000231817600301
  偏心   以及倾斜
  表面   Δx   Δy   Δz   alpha   beta
  23   0   0   0   45   0
  29   0   0   0   45   0

Claims (12)

1.一种用于微光刻的折反射投射物镜(1、1101、1601、1701)，用于将物面(5、1105、1605、1705)中的物场(3、1103、1603、1703)成像到像面(9、1109、1609、1709)中的像场(7、1107、1607、1707)，包括：
第一分物镜(11、1111、1611、1711)，用于将所述物场成像到实的第一中间像(13、1113、1613、1713)上；
第二分物镜(15、1115、1615、1715)，用于将所述第一中间像成像到实的第二中间像(17、1117、1617、1717)上；以及
第三分物镜(19、1119、1619、1719)，用于将所述第二中间像成像到所述像场上，
其中所述第二分物镜是恰具有一个凹面镜(21、1121、1621、1721)且具有至少一个透镜(L21、L22、L1111、L1611、L1712)的折反射物镜，并且
其中提供第一折叠镜(23、1123、1623、1723)和第二折叠镜(25、1125、1625、1725)，所述第一折叠镜用于将来自所述物面的光线偏向所述凹面镜的方向，所述第二折叠镜用于将来自所述凹面镜的光线偏向所述像面的方向，
其特征在于：
所述第二分物镜的所述透镜(L21、L22、L1111、L1611、L1712)的至少一个表面具有对于从150nm到250nm的工作波长及从0°到30°的入射角反射率小于0.2％的抗反射涂层(337、437、537)。
2.根据权利要求1所述的折反射投射物镜，其中所述抗反射涂层(337、437、537)包括至少6层(339、341、343、345、347、349、351；439、441、443、445、447、449、451；539、541、543、545、547、549、551、553)，该6层由具有高折射率的材料和具有低折射率的材料交替构成。
3.根据权利要求2所述的折反射投射物镜，其中具有低折射率的所述材料是选自由氟化镁、氟化铝、氟化钠、氟化锂、氟化钙、氟化钡、氟化锶、冰晶石、锥冰晶石及其组合构成的组的电介质材料。
4.根据权利要求2或3所述的折反射投射物镜，其中具有高折射率的所述材料是选自由氟化钕、氟化镧、氟化钆、氟化镝、氧化铝、氟化铅、氟化钇及其组合构成的组的电介质材料。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的折反射投射物镜，其中至少一个表面偏离边缘光线同心度小于20°，
其中如果在物面中从光轴出射且在像面中具有与最大数值孔径相对应的入射角的边缘光线在所述透镜表面处具有0°的入射角，则具有边缘光线同心度。
6.一种用于微光刻的折反射投射物镜(1101、1601、1701)，用于将物面(1105、1605、1705)中的物场(1103、1603、1703)成像到像面(1109、1609、1709)中的像场(1107、1607、1707)，其包括：
第一分物镜(1111、1611、1711)，将所述物场成像到实的第一中间像(1113、1613、1713)上；
第二分物镜(1115、1615、1715)，将所述第一中间像成像到实的第二中间像(1117、1617、1717)上；以及
第三分物镜(1119、1619、1719)，将所述第二中间像成像到所述像场上，
其中所述第二分物镜是恰具有一个凹面镜(1121、1621、1721)且具有至少一个透镜(L1111、L1611、L1712)的折反射物镜，并且
其中第一折叠镜(1123、1623、1723)和第二折叠镜(1125、1625、1725)被提供，所述第一折叠镜用于使从所述物面出射的光线偏向所述凹面镜的方向，所述第二折叠镜用于将从所述凹面镜出射的光线偏向所述像面的方向，
其特征在于：
所述第二分物镜(1115、1615、1715)的所述透镜(L1111、L1611、L1712)的所有表面被构造为偏离所述边缘光线同心度大于或等于20°，
其中如果在所述物面中从所述光轴出射且在所述像面中具有与最大数值孔径相对应的入射角的边缘光线在所述透镜表面处具有0°的入射角，则具有边缘光线同心度。
7.根据权利要求6所述的折反射投射物镜，其中所述第二分物镜恰具有一个透镜(L1111、L1611、L1712)。
8.根据权利要求7所述的折反射投射物镜，其中所述透镜(L1611、L1712)的两个透镜表面都构造成非球面形式。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的折反射投射物镜，其中所述第二分物镜(15、1115、1615、1715)具有绝对值为从0.8到1.25的成像比例。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的折反射投射物镜，其中所述凹面镜(21、1121、1621、1721)布置在光瞳面区域中，其中从所述物场出射的所有主光线在所述凹面镜处的最大高度小于所述凹面镜的光学利用区域直径的20％。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的折反射投射物镜，其中所述第二中间像(17、1117、1617、1717)布置在所述第二折叠镜(25、1125、1625、1725)的区域中，其中在垂直于所述光轴布置且与所述第二折叠镜具有相同的光轴相交点的平面中，从所述物场内距所述光轴的距离最大的物点出射的主光线距光轴的径向距离的一半大于边缘光线的径向距离，该边缘光线在所述物面中从所述光轴出射且在所述像面中具有与最大数值孔径相对应的入射角。
12.一种用于微光刻的投射曝光设备(1801)，包括照明系统(1805)和根据权利要求1到11任一项所述的折反射投射物镜(1813)。
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