CN117441116A - 成像光学单元 - Google Patents
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Abstract
一种成像光学单元(7)，包含多个反射镜(M1至M8)，其用于将物场(4)成像到像场(8)中。该成像光学单元具有大于0.55的像侧数值孔径。每个反射镜(M1至M8)皆配置使得：其可通过具有至少一个DOE(16)(具有预定最大直径以供测试波前产生)的测试光学单元(15)来测量。为了反射镜(M1至M8)的所有反射面的完整测量，测试光学单元(15)的DOE(16i)的最大数量和/或测试光学单元(15)的至少一个DOE(16)的DOE测试定位的最大数量发挥作用，其未超过成像光学单元(7)中反射镜的数量的5倍。结果是，其中测试光学测量即使在具有与先前技术相比相对较大的像侧数值孔径的设计的情况下仍然可管理的成像光学单元。成像光学单元可能是用于生成图案化部件的投射曝光设备的照明系统的光学系统的组成部分。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请案主张德国专利申请案DE 10 2021 205 775.6的优先权，其内容通过引用并入本文中。
技术领域
该专利申请案关于一种成像光学单元，包含多个反射镜，其用于将物场成像到像场中，前述成像光学单元的反射镜能够借助于测试光学单元来测量。进一步，本发明关于一种包含此类成像光学单元的光学系统、一种包含此类光学系统的照明系统、一种包含此类照明系统的投射曝光设备、一种用于生成微结构化或纳米结构化部件的方法、和一种通过任何此类方法生成的微结构化或纳米结构化部件。
背景技术
一开始所阐述的类型的成像光学单元从DE 10 2019 219 209 A1已知。
在反射镜测量的范围内所使用的测试光学单元使用衍射光学元件，其由于生成原因而仅可生成达给定最大直径。
发明内容
本发明的目的是开发一开始所阐述的类型的成像光学单元，使得即使在具有大于先前技术的像侧数值孔径的设计的情况下，测试光学测量仍然可管理。
依据本发明，此目的通过依据权利要求1中所明确说明的特征的成像光学单元来实现。
本发明已认可，作为进一步设计准则，将测试光学单元中衍射光学元件(Diffractive optical element，DOE)的所需数量和/或DOE测试定位的数量列入考虑作为设计自由度。在这种情况下，最佳化参数是DOE和/或DOE测试定位的整体数量，其是为了成像光学单元的反射镜的所有反射面的完整测量而需要的。当在多个DOE测试定位上使用多个DOE且使用至少一个DOE时，此整体数量是在确切的一个DOE测试定位上所使用的所有这些DOE测试定位的数量加上DOE的数量。
举例来说，若在确切的一个测试定位上使用十个DOE，则此整体数量为十个。若在确切的一个测试定位上使用八个DOE且两个DOE每个皆在三个测试定位上被使用，则此整体数量为例如八加上三加上三＝十四个。
此整体数量可最小化，使得DOE和/或DOE测试定位的最大所需数量未超过成像光学单元的反射镜的数量的5倍。所以，在包含八个反射镜的成像光学单元的情况下，测量所有反射镜的反射面需要测试光学单元中最多四十个DOE或最多四十个DOE测试定位。
DOE或DOE测试定位的此最大数量可能未超过成像光学单元中反射镜的数量的4倍、未超过3.5倍、或甚至未超过3倍。
具有待成像的结构的物体或其一部位可设置在物场中。物体结构成像的基板或基板部位可设置在像场中。
如权利要求2的反射镜设计避免过大的DOE直径，从而使得测试DOE的生成可管理。最大DOE直径可能是小于450mm，并可能为400mm的数量级。
本发明的优势在如权利要求3的变形(anamorphic)成像光学单元的情况下为特别明显。对应变形光学单元从US 9,366,968已知。
如权利要求4的成像光学单元提供高品质结构成像。
如权利要求5的成像光学单元促进对整个给定像场大小的良好成像校正。
如权利要求6的成像光学单元避免测试光学单元中DOE的绝对数量或DOE测试定位的绝对数量变得过大，以避免通过相互相邻DOE或DOE测试定位来测量的测试表面之间的过渡区域中的问题。每个反射镜的DOE/DOE测试定位的此最大数量皆可能是未超过六个。
如权利要求7和权利要求8的成像光学单元已证明其在实践中的价值。可有超过四个GI反射镜，例如这些可能总共六个或八个。可有超过三个NI反射镜，例如这些可能总共四个。
如权利要求9的光学系统、如权利要求10的照明系统、如权利要求11的投射曝光设备、如权利要求12的生成方法、和如权利要求13的微结构化或纳米结构化部件的优势，对应于已在以上参照依据本发明的成像光学单元所解说的那些。
特别是，可生成半导体部件(例如半导体晶片)。
附图说明
本发明的示例性具体实施例在以下参照所附图式更详细解说，其中：
图1示意性显示用于EUV微光刻的投射曝光设备；
图2示意性显示用于使用至少一个衍射光学元件测量依据图1的投射曝光设备的光学部件的待测试的光学表面的表面轮廓测量装置内的波束路径；
图3以类似于图2的例示图显示依据图2的表面轮廓测量装置的三个衍射光学元件的设置，以供测量依据图1的投射曝光设备中光学部件的待测试的光学表面的各部位；
图4显示具有用于至少一个衍射光学元件的不同可能设置平面的表面轮廓测量装置的测量波束路径的透视示意图，以供确定其中具有给定直径的衍射光学元件(DOE)的最小数量和/或用于测量整个光学表面的此DOE的测试定位的最小数量可实现的设置平面；
图5、图6、和图6A显示依据图4(其中衍射光学元件具有给定直径)的各可能设置平面中波束路径的边缘轮廓所给定的整体波束横截面的覆盖范围，以供确定衍射光学元件的必要数量；
图7以子午截面显示可在依据图1的投射曝光设备中用作投射镜头的成像光学单元的具体实施例，其中用于主光线且用于三个所选择场点的上彗形像差(coma)光线和下彗形像差光线的成像波束路径被描绘出；
图8至图15每幅皆显示依据图7的成像光学单元的反射镜的所使用反射面的边缘轮廓的平面图；
图16至图23以类似于图5至图6A的例示图显示依据图2的表面轮廓测量装置的衍射光学元件的最佳化设置平面的波束路径横截面，每个皆通过具有给定直径以供测量依据图7的成像光学单元的反射镜的衍射光学元件而具有数量最佳化覆盖范围；
图24以类似于图7的例示图显示可在图1中投射曝光设备中用作投射光学单元的成像光学单元的又一具体实施例；
图25至图35每幅皆显示依据图24的成像光学单元的反射镜的所使用反射面的边缘轮廓的平面图；
图36至图46以类似于图5至图6A的例示图显示依据图2的表面轮廓测量装置的衍射光学元件的最佳化设置平面的波束路径横截面，每个皆通过具有给定直径以供测量依据图24的成像光学单元的反射镜的衍射光学元件而具有数量最佳化覆盖范围；
图47以类似于图7的例示图显示可在图1中投射曝光设备中用作投射光学单元的成像光学单元的又一具体实施例；
图48至图56每幅皆显示依据图47的成像光学单元的反射镜的所使用反射面的边缘轮廓的平面图；且
图57至图65以类似于图5至图6A的例示图显示依据图2的表面轮廓测量装置的衍射光学元件的最佳化设置平面的波束路径横截面，每个皆通过具有给定直径以供测量依据图47的成像光学单元的反射镜的衍射光学元件而具有数量最佳化覆盖范围。
具体实施方式
微光刻投射曝光设备1包含光源2，其用于照明光或成像光3。光源2是EUV光源，其生成例如在5nm至30nm之间、特别是在5nm至15nm之间波长范围内的光。特别是，光源2可为具有13.5nm的波长的光源或具有6.9nm的波长的光源。其他EUV波长也为可能的。一般来说，在投射曝光设备1中所引导的照明光3甚至可能具有任何所需波长，例如可见波长或者可能在微光刻(如DUV、深紫外线)中找到用途的波长并可使用合适激光光源和/或LED光源的其他波长(如365nm、248nm、193nm、157nm、129nm、109nm)。照明光3的波束路径在图1中非常示意性描绘出。
照明光学单元6用于将来自光源2的照明光3引导到物面5中的物场4。使用投射光学单元或成像光学单元7，物场4采用给定可能变形缩减比例(scale)成像到像面9中的像场8。
为了促进对投射曝光设备1以及投射光学单元7的各种具体实施例进行说明，在所附图式中指示笛卡尔坐标系统，从该系统，图式中所例示的部件的各自定位关为显而易见的。在图1中，x方向垂直于所附图式的平面延伸到该平面中。y方向朝向左侧延伸，而z方向向上延伸。
物场4和像场8是矩形的。或者，物场4和像场8也可能具有弯折或弯曲具体实施例，即，特别是部分环形。物场4和像场8具有大于1的x/y深宽比。因此，物场4在x方向上具有较长物场尺寸，而在y方向上具有较短物场尺寸。这些物场尺寸沿着场坐标x和y延伸。
图7、图24、和图47中所描绘出的示例性具体实施例之一(这仍然将在以下更详细解说)可用于投射光学单元7。
依据图7的投射光学单元7具有变形具体实施例。在yz平面中，即在依据图2的截面的子午平面(meridional plane)中，投射光学单元7具有8的缩减比例|βy|。因此，在子午平面yz中，物场4缩减8倍成像到像场8上。在垂直于子午面的弧矢平面xz中，投射光学单元7的缩减比例|βx|为4。在此xz平面中，物场4因此缩减4倍成像到物面5与像面9之间的像场8中。其他整数或非整数绝对缩减比例βx、βy也为可能的，如将在以下基于又一示例性具体实施例解说的。
像场8具有例如26mm的x范围，以及例如2mm的y范围。
在依据图7以及下列等等的投射光学单元7的具体实施例中，像面9平行于物面5设置。在这种情况下，成像的是与物场4重合的反射掩模10(也称为掩模母版)的一部位。掩模母版10通过掩模母版夹持器10a来承载。掩模母版夹持器10a通过掩模母版位移驱动器10b来移位。
通过投射光学单元7的成像实行在形式为晶片(其通过基板夹持器12来承载)的基板11的表面上。基板夹持器12通过晶片或基板位移驱动器12a来移位。
图1示意性描绘出(在掩模母版10与投射光学单元7之间)进入到前述投射光学单元中的照明光3的波束13，以及(在投射光学单元7与基板11之间)从投射光学单元7发出的照明光3的波束14。在图1中，投射光学单元7的像场侧数值孔径(NA)未按比例再现。
投射曝光设备1是扫描仪类型的。在投射曝光设备1的操作期间，掩模母版10和基板11皆在y方向上被扫描。投射曝光设备1的步进器类型(其中掩模母版10和基板11在y方向上的步进式位移在基板11的个别曝光之间实行)也为可能的。这些位移通过位移驱动器10b和12a的适当致动而彼此同步实行。
图2示意性显示表面轮廓测量装置15的测试波束路径，尤其是在用于从入射平面波前18生成测试波前17的衍射光学元件(DOE)16的区域中。在这种情况下，测试光19的测试波前设计使得测试光19入射成垂直入射在待测试的光学表面20的每个点处，只要后者对应于目标表面轮廓。待测试的光学表面20可为投射曝光设备1中光学部件之一的光学表面，并特别是可为投射光学单元7的反射镜之一的所使用反射面。
DOE 16可能是计算机生成的DOE，即该DOE具有借助于计算机计算出的复杂图案(pattern)。此类DOE 16可能使用电子束写入器来制造。
达最大直径，DOE 16可采用合理费用来制造。此最大直径的一半(即最大半径rmax)在图2中阐明。
表面轮廓测量装置15在下文中也称为测试光学单元。表面轮廓测量装置15以Fizeau干涉仪的型式构建。光源21所生成的测试光最初借助于会聚光学单元22转换为平面波前18(即平行延伸的个别光线的波束)。平面波前18最初通过波束分离器23，并后续撞击参考板24。通过此参考平面24的平面光学表面而反向反射(retroreflected)的测试光19用作一光分量，用于待测试的光学表面20的表面轮廓测量。此参考测试光分量通过波束分离器23而引导到又一会聚光学单元25并到相机26。通过参考板24的测试光19仍然以平面波前18的形式进入DOE 16。测试波前17通过DOE 16生成。在待测试的光学表面20处的测试波前17的反向反射后，测试光又再次通过DOE 16和参考板24，其中通过待测试的光学表面20而反射并后续通过波束分离器23而反射的此测试光19的分量与测试光19在参考板24处所反向反射的测量分量干涉。首先参考板测试光分量与其次表面轮廓测试光分量之间的干涉图案通过相机26来记录，并通过待测试的光学表面20的所测量的实际表面轮廓而代表符合给定目标表面轮廓的品质的度量。
图2的型式的表面轮廓测量装置从DE 10 2019 219 209 A1已知。
图3以对应于特别是DE 10 2019 219 209 A1的图6的示意图显示，为了各测量待测试的光学表面20的部位201、202、203的目的而在依据图2的表面轮廓测量装置的DOE 16的位置处使用的多个DOE 161、162、163的设置。举例来说，在表面轮廓测量装置15的DOE 16的位置处的顺序使用的情况下，DOE 161至163生成覆盖待测试的整个光学表面20并在所有位置处皆垂直于待测试的此光学表面20的照明。
当待测试的光学表面20依据图3来设计时，需要三个DOE 161至163以供测量整个光学表面20的表面轮廓。测量整个表面20所需的DOE 16i的最小数量，依待测试的光学表面20的大小和设计上以及测试光19i的波束路径中DOE 16i的设置平面上的DOE 16i的最大给定大小(例如给定最大直径)而定。
成像光学单元7以及尚待在以下说明的依据图24和图27的成像光学单元包含反射镜，其待测试的光学表面每个皆满足以下先决条件：为了使用具有给定最大直径的DOE 16i的这些成像光学单元的反射镜Mi的所有反射面的完整测量，表面轮廓测量装置15的DOE 16i的最大数量和/或表面轮廓测量装置15的可在多个测试定位上使用的至少一个DOE 16的DOE测试定位16i的最大数量被需要，其不超过成像光学单元的反射镜Mi的数量的5倍。
图4显示用于待测试的光学表面20的表面轮廓测量装置15内的测试光束路径的测试光19的四个代表性个别光线，以及用于表面轮廓测量装置15的DOE 16的三个示例性设置平面271、272、273。图4的右手侧显示设置平面271、272、273的位置处的此测试光束路径的各自边缘轮廓281、282、283。
由于该先决条件：为了只要待测试的光学表面20对应于目标表面轮廓，测试光19入射成垂直入射在前述待测试的光学表面上的每个点处，测试光束路径对于测试光19的所有个别光线皆是确切定义的，并因此相应设置平面27i的位置处的边缘轮廓28i也是如此。
图5、图6、和图6A显示采用每个皆具有给定最大直径(其例如可能在300mm至500mm之间的范围并特别是可能在350mm至450mm之间的范围，例如可能是400mm的数量级)的DOE16i的边缘轮廓281、282、和283的可能覆盖范围。
需要总共七个DOE 161至167，以供测试光束路径的边缘轮廓281的完整覆盖(参见图5)。需要总共四个DOE 161至164，以供边缘轮廓282的完整覆盖(参见图6)。需要总共三个DOE 161至163，以供边缘轮廓283的完整覆盖(参见图6A)。
因此，为了测量依据图4的光学表面20，设置平面273中DOE 16i的设置产生为了待测试的光学表面20的整个反射面的完整测量所需的DOE 16i(i＝1至3)的最小数量。
这些DOE 161至163可能具有依待测试的光学表面20的设计而定的不同具体实施例，或在两个测试定位处使用DOE 161至163中至少一者也为可能的，或者也例如在所有三个测试定位处皆使用DOE 161。
因此，在DOE 16i的最佳化设置的情况下，依据图4待测试的光学表面20需要确切的三个DOE测试定位，这通常对应于确切的三个所需DOE 161。因此，为了待测试的光学表面20的完整测量而所需的测试光学单元的DOE 161的数量和/或测试光学单元15的至少一个DOE 16i的DOE测试定位的数量，在DOE 161的此最佳化设置中为三个。
图7显示投射光学单元7的第一具体实施例的光学设计。图7描绘出从图7中y方向上彼此间隔开的三个物场点发出的三个个别光线29(在每种情况下)的波束路径。所描绘出的是：主光线30，即通过投射光学单元7的光瞳平面中光瞳的中心的个别光线29，以及这两个物场点(在每种情况下)的上彗形像差(coma)光线和下彗形像差光线，即分别通过光瞳的上与下边缘的光线。从物场4开始，主光线30包括与物面5上的法线的5.05°的角CRAO。
投射光学单元7具有0.75的像侧数值孔径。
依据图7的投射光学单元7具有总共八个反射镜，其(从物场4开始)在个别光线29的波束路径按顺序编号为M1至M8。成像光学单元7也可具有不同数量的反射镜，例如四个反射镜、六个反射镜、九个反射镜、十个反射镜、十一个反射镜、或甚至更多个反射镜。
图7描绘出反射镜M1至M8的所计算的反射面。视需要，仅使用这些所计算的反射面的一部位。反射面的仅此实际上所使用区域，实际上存在于真实反射镜M1至M8中。这些所使用反射面以就其本身已知的方式，通过反射镜本体来承载。
在依据图7的投射光学单元7中，反射镜M1、M4、M7、和M8配置为用于法线入射(normal incidence)的反射镜(NI反射镜)，即成像光3以小于45°的入射角照射到其上的反射镜。因此，整体而言，依据图7的投射光学单元7具有四个用于法线入射的反射镜M1、M4、M7、和M8。
反射镜M2、M3、M5、和M6是用于照明光3的掠入射(grazing incidence)的反射镜(GI反射镜)，即照明光3以大于60°的入射角照射到其上的反射镜。成像光3的个别光线29在用于掠入射的反射镜M2、M3、M5、和M6上的一般入射角在80°的区域中。整体而言，依据图7的投射光学单元7恰好具有四个用于掠入射的反射镜M2、M3、M5、和M6。
一方面的反射镜M2、M3以及另一方面的M5、M6设计为成对连续反射镜并反射成像光3，使得个别光线29在一方面的成对M2、M3以及另一方面的成对M5、M6的各反射镜处的反射角相加求和(summate)，即在偏转(deflection)效应方面放大。
反射镜M1至M8承载最佳化反射镜M1至M8对于成像光3的反射率的涂层。这可为钌(ruthenium)涂层、钼(molybdenum)涂层、或具有钌的最上层的钼涂层。在用于掠入射的反射镜M2、M3、M5、和M6中，可使用具有例如一层钼或钌的涂层。特别是，用于法线入射的反射镜M1、M4、M7、和M8的这些高度反射层可配置为多层，其中连续层可由不同材料制造。也可使用交替的材料层。一般多层可具有五十个双层，分别由一层钼和一层硅制成。多层可能是提供有附加帽盖层，例如由钌制成。
为了计算投射光学单元7的整体反射率的目的，系统传输率可如下计算：反射镜反射率基于引导光线(即中心物场点的主光线)的入射角在每个反射镜表面处被确定，并通过乘法而组合以形成系统传输率。
关于系统传输率的更多信息可在US2016/0085061 A1中找到。
关于GI反射镜(掠入射反射镜)处的反射的更多信息可在WO 2012/126867A中找到。关于NI反射镜(法线入射反射镜)的反射率的更多信息可在DE 101 55 711A中找到。
反射镜M8(即成像波束路径中像场8的上游的最终反射镜)具有用于从倒数第三反射镜M6朝向倒数第二反射镜M7反射的成像光3的通道的通道开口30a。反射镜M8在通道开口30a周围以反射方式被使用。所有其他反射镜M1至M7皆没有通道开口，并在以无间隙方式所连接的区域中以反射方式使用。
光阑AS布置在反射镜M6与M7之间的成像波束路径中，前述光阑同时具有孔径光阑的功能以及遮蔽光阑的功能。因此，光阑AS首先指定投射光学单元7的像侧数值孔径，并其次指定内光瞳遮蔽的大小。光阑AS可设计为分离光阑，如从例如US10,527,832已知。
投射光学单元7在物体侧上为大致远心(telecentric)。若成像波束路径仅关于通过物场4的个别光线而被列入考虑，则入射光瞳位于xz平面中物场4的下游4049.31mm，以及yz平面中物场4的上游41810.58mm。
在投射光学单元7中，光瞳平面存在于成像光3在反射镜M1与M2之间的波束路径中。第一中间像面存在于反射镜M2与M3之间的波束路径中。又一中间像面存在于反射镜M5与M6之间的波束路径中。在投射光学单元7的情况下，通道开口30a的区域中没有中间像面。中间像面的数量不同于依据图7的子午平面中的中间像的数量，不同于与其垂直的平面中的中间像的数量。在相互垂直平面中具有中间像的不同数量的此类投射光学单元，原则上从WO 2016/166080 A1和DE 10 2015 226 531 A1已知。
光阑AS位于投射光学单元7的又一光瞳平面的区域中，在反射镜M7与M8之间的波束路径中。
反射镜M1至M8体现为无法通过旋转对称函数来描述的自由曲面(free-formsurfaces)。投射光学单元7的其他具体实施例(其中反射镜M1至M8中至少一者体现为旋转对称非球面)也为可能的。所有反射镜M1至M8也可能体现为此类非球面。
自由曲面可通过下列自由曲面方程式(方程式1)来描述：
下列适用于此方程式(1)的参数：
Z是点x、y处自由曲面的弧矢高度，其中x2+y2＝r2。在此，r是与自由曲面方程式的参考轴(x＝0；y＝0)的距离。
在该自由曲面方程式(1)中，C1、C2、C3…表示x和y的幂的自由曲面级数展开的系数。
在圆锥底面积的情况下，cx、cy是对应于对应非球面的顶点曲率的常数。因此，cx＝1/Rx和cy＝1/Ry适用。kx和ky每个皆对应于对应非球面的圆锥常数。因此，方程式(1)说明双锥自由曲面。
替代性可能自由曲面可从旋转对称参考表面生成。用于微光刻投射曝光设备的投射光学单元的反射镜的反射面的此类自由曲面从US2007-0058269A1已知。
或者，自由曲面也可借助于二维样条曲面(spline surfaces)来描述。这方面的范例是贝塞尔(Bezier)曲线或非均匀有理B样条(Non-uniform rational basis spline，NURBS)。举例来说，二维样条曲面可通过xy平面中的点网格及相关联z值，或通过这些点以及与其相关联的梯度来说明。依样条曲面的各类型而定，完整表面通过使用例如在其连续性和可微分性方面具有指定性质的多项式或函数在网格点之间插值来得到。这方面的范例是分析函数。
投射光学单元7的反射镜M1至M8(＝M01至M08)的反射面的光学设计数据可从下列表格收集。
这些表格的第一个指示用于光学部件的光学表面的顶点半径(Radiusx＝Rx,Radiusy＝Ry)和屈光能力值(Powerx,Powery)。负半径值表示在相应表面与通过具有曲率的相应方向的顶点处(x,y)的表面法线跨越的所考虑平面(xz,yz)的相交处，朝向入射照明光3凹入的曲线。两个半径Radiusx、Radiusy明确可能具有不同符号。
每个光学表面处的顶点皆定义为从物场中心沿着对称平面x＝0(即图7的所附图式的平面(子午平面))行进到像场8的引导光线的入射点。
顶点处的屈光能力Powerx(Px)、Powery(Py)被定义为：
在此，AOI表示引导光线关于表面法线的入射角。
第二个表格明确说明从参考表面开始的各反射镜在y方向上的偏心(Dy)、在z方向上的位移(Dz)、以及倾斜(αx,αy,αz)所具有的绝对值。这在自由曲面设计方法的情况下对应于平行移位和倾斜。在此，位移以mm为单位在y方向上并在z方向上进行，且倾斜绕着x轴、绕着y轴、并绕着z轴进行。在这种情况下，旋转的角度以度数来指定。首先进行偏心，接着倾斜。偏心期间的参考表面在每种情况下皆是所指定光学设计数据的第一表面。y方向上以及z方向上的偏心也被指定用于物场4(掩模母版)。除了分派给个别反射镜M1至M8的值外，此表格也将物面(掩模母版)制表为第一表面、将像面(晶片)制表为最终表面，并将光阑表面(表示“光阑”)制表为用于孔径或遮蔽光阑的设置平面。
第三个表格(表3a至表3c)明确说明用于反射镜M1至M8的自由形式表面系数Cn(分别分派给多项式xk、yl)。未制表的系数Cn每个皆具有0的值。
第四个表格将光阑AS的边界明确说明为局部坐标xy中的多边形链。如以上所说明，光阑仍然为偏心且倾斜的。在此表格中，坐标在两列中明确说明。第一列(由x与y坐标构成)内含多边形的角落1至M/2的坐标，且第二列内含角落N/2+1至N的坐标。因此，每行皆内含四个数量，具体而言xi、yi、xi+N/2、yi+N/2。
表面的半径
图7的表1
偏心(位置、角度)表面
图7的表2
表面的自由形式系数
图7的表3a
图7的表3b
图7的表3c光阑边缘的坐标
图7的表4
反射镜M1、M3、M4、M5、和M8对于半径具有负值，即原则上是凹面镜。反射镜M2、M6、和M7对于半径具有正值，即原则上是凸面镜。依据图7的投射光学单元的反射镜M1至M8在每种情况下皆没有具有不同符号的Rx、Ry半径值。因此，反射镜M1至M8原则上皆没有鞍形。
光阑的光阑表面的边界(也参见用于图7的表4)从照明光3(其在像侧上在具有完整像侧远心孔径的光阑表面的方向上在场中心点处传播)的所有光线的光阑表面上的相交点显现。当光阑体现为孔径光阑时，该边界是内边界。
光阑AS可位于平面中或者具有三维具体实施例。光阑AS的范围可在扫描方向(y)上比在交叉扫描方向(x)上小。
投射光学单元7的更多数据出于以下的表5：
图7的表5
表5中所明确说明的数值NA表示投射光学单元的像侧数值孔径。因此，这是与以上所介绍的变量NA不同的变量，其是用于待测试的光学表面的法线与光学轴之间的角度的度量。
投射光学单元7设计用于13.5nm的照明光3的波长。
平均波前像差RMS(扫描的波前偏差)是用于投射光学单元7的成像品质的度量。
投射光学单元7在像侧上为至少大致远心。
图8至图15显示反射镜M1至M8在其各自局部xy坐标中的反射面的边缘轮廓。而且，轮廓线绘制在图8至图15中，以提供对反射镜M1至M8的曲率的轮廓的模糊理解。
局部xy坐标(以下所提供以供说明特别是反射镜M1至M8)每个皆具有平行于依据图7的全局xyz坐标系统的x轴延伸的x轴。局部坐标的局部y轴绕着各自x轴倾斜使得局部xy平面对应于主要设置平面，其中设置各反射镜M1至M8的反射面。
图8至图15中x与y坐标的不同比例缩放(scalings)应被观察到。GI反射镜M2、M3、M5、M6具有大幅偏离1的其反射面的x/y深宽比，其中x维度经常显著大于y维度，使得这产生可能甚至显著大于2并甚至显著大于3的深宽比。反射镜M6形成例外，其中所使用反射面的范围的y维度与x维度大致相同大小。
NI反射镜M4具有10的数量级的很大x/y深宽比。与在前述子午平面中相比，NI反射镜M4垂直于图7的子午平面具有更大许多的范围。
部分相当显著偏离圆形的反射镜M1至M7的边缘轮廓、部分显著偏离1的x/y深宽比、以及部分在反射镜M8的情况下比在所有其他反射镜的情况下大的所使用反射面的绝对范围，除了反射镜M1至M8的所使用反射面的表面形貌(topography)外，当测量各反射镜M1至M8的所使用反射面时需要测试光束路径28的相应不同边缘轮廓。这在显示用于在对于通过依据边缘轮廓283的以上所说明范例(参见图6A)的DOE 16i而在覆盖方面最佳化的各自情况的每种情况下，皆测试反射镜M1至M8的测试光束路径的边缘轮廓28M1至28M8的图16至图23中阐明。在此应观察到，在这种情况下，测试光束路径的边缘轮廓28Mi也在品质上部分很显著偏离反射镜M1至M8的所使用反射面的(图8至图15中所描绘出)边缘轮廓。举例来说，反射镜M8的边缘轮廓28M8(其良好近似地在其所使用反射面方面具有圆形边缘)显著偏离圆形形状。
从图16至图23的x与y坐标的比例缩放也显现的是，依反射镜而定，显著彼此不同的边缘轮廓28Mi的面积范围。因此，用于测量反射镜M8的所使用反射面的测试光束路径的边缘轮廓28M8的面积范围如此小，以致于其通过单个DOE 16来完整覆盖。边缘轮廓28M1、28M4、28M6是如此广泛，以致于两个DOE 161、162在用于前述边缘轮廓的完整覆盖的每种情况下皆是需要的。在每种情况下皆需要三个DOE 161、162、163，以覆盖用于反射镜M3和M5的测试光束路径的边缘轮廓28M3和28M5。需要四个DOE 161至164，以覆盖边缘轮廓28M2，且需要七个DOE161至167，以覆盖用于反射镜M7的测试光束路径的边缘轮廓28M7。
因此，为了依据图7的成像光学单元7的反射镜M1至M8的所有反射面的完整测量，需要总共2+4+3+2+3+2+7+1＝24个DOE 16i，即DOE 16i数量为待测量的反射镜M1至M8的恰好3倍。
因此，对于依据图7的投射光学单元7的情况下的反射镜M7，测量反射镜M1至M8之一的确切的一个反射面所需的DOE 16i的最大数量为七个。
图24显示可在投射曝光设备1中使用的投射光学单元或成像光学单元31(而非投射光学单元7)的又一具体实施例。对应于以上参照图1至图23已解说者的部件和功能具有相同元件符号，并不再详细讨论。
投射光学单元31具有0.75的像侧数值孔径。
投射光学单元31具有总共十一个反射镜M1至M11。反射镜M1、M10、和M11体现为用于法线入射的反射镜。反射镜M2至M9体现为用于照明光3的掠入射的反射镜。投射光学单元31恰好具有八个用于掠入射的反射镜。
反射镜M2至M8(即投射光学单元31的八个GI反射镜中的七个)反射成像光3，使得个别光线29在各反射镜M2至M8处的反射角相加，即导致其偏转效应的放大。后续GI反射镜M9是所谓的反向(counter)反射镜并反射成像光3，使得这产生抵抗反射镜M2至M8的偏转效应所导向的偏转效应，即这对GI反射镜M2至M8的偏转效应具有减法效应。依据对于有关DE10 2019 219 209 A1中投射光学单元的解说的上下文中所明确说明的反射镜的周围效应的规则，投射光学单元31具有下列对于反射镜M1至M11的偏转效应的顺序：RLLLLLLLR0L。
投射光学单元31在物体侧上为大致远心。若成像波束路径仅关于通过物场4的个别光线而被列入考虑，则入射光瞳位于xz平面中物场4的下游4001.06mm，以及yz平面中物场4的下游6466.33mm。
投射光学单元31在反射镜M1与M2之间的波束路径中具有光瞳平面。中间像面位于反射镜M5上的反射区域中。又一光瞳平面位于成像光束路径中反射镜M5与M6之间。又一中间像面位于反射镜M6与M7之间。中间像面的数量不同于依据图24的子午平面中的中间像的数量，不同于与其垂直的平面中的中间像的数量。在相互垂直平面中具有中间像的不同数量的此类投射光学单元，原则上从WO 2016/166080 A1和DE 10 2015 226 531 A1已知。
用于投射光学单元31的光学设计数据从下列表1至表5显现，这进而在基本结构方面对应于与依据图7的具体实施例相关的表1至表5。
表面的半径
图24的表1偏心(位置、角度)表面
图24的表2
表面的自由形式系数
图24的表3a
图24的表3b
图24的表3c
图24的表3d光阑边缘的坐标
图24的表4
图24的表5
反射镜M1、M4、M5、M6、M7、和M11对于半径具有负值，即其原则上是凹面镜。反射镜M10具有正半径值，即原则上是凸面镜。反射镜M2、M3、M8、和M9具有在每种情况下皆具有不同符号的Rx、Ry半径值，即原则上是鞍形。
图25至图35显示反射镜M1至M11的所使用反射面的边缘轮廓。如以上与投射光学单元7的反射镜M1至M8搭配所解说的，投射光学单元31的反射镜M1至M11中的一些具有显著偏离1的x/y深宽比。这特别是适用于GI反射镜M5至M7。
图36至图46显示用于测量每种情况内反射镜M1至M8的DOE 16i的最小化数量的分别最佳化DOE设置平面中测试光束路径的边缘轮廓28M1至28M11的覆盖范围。
边缘轮廓28M6、28M7、28M9、和28M11每个皆具有此类小面积范围，使得其可通过确切的一个DOE 16来覆盖。边缘轮廓28M1、28M5、和28M8可通过确切的两个DOE 161、162来覆盖。需要五个DOE 16i(i＝1至5)，以覆盖边缘轮廓28M4。在每种情况下皆需要六个DOE 16i(i＝1至6)，以覆盖边缘轮廓28M2和28M10。需要七个DOE 16i(i＝1至7)，以覆盖边缘轮廓28M3。
需要总共三十四个DOE 16i，以为了测量反射镜M1至M11的所有所使用反射面的目的而覆盖各自测试光束路径的边缘轮廓28M1至28M11。因此，每个反射镜皆需要34/11＝3.09个DOE 16i。因此，用于测量反射镜M1至M11的DOE 16i或DOE测试定位的最佳化数量，大到为成像光学单元31的反射镜的数量的3.09倍。
图47显示可在投射曝光设备1中使用的投射光学单元或成像光学单元32(而非投射光学单元7)的又一具体实施例。对应于以上参照图1至图46并特别是与图7和图24搭配已解说者的部件和功能，通过相同元件符号表示并不再详细讨论。
投射光学单元32具有0.75的像侧数值孔径。
依据图47的投射光学单元32具有总共九个反射镜M1至M9。反射镜M1、M8、和M9体现为用于法线入射的反射镜(NI反射镜)。反射镜M2至M7每个皆体现为用于掠入射的反射镜(GI反射镜)。因此，投射光学单元32包含三个NI反射镜和六个GI反射镜。
NI反射镜M2至M7反射成像光3，使得个别光线29在各反射镜M2至M7处的反射角相加，即导致其偏转效应的放大。投射光学单元32没有反向GI像。
投射光学单元32在物体侧上为大致远心。若成像波束路径仅关于通过物场4的个别光线而被列入考虑，则入射光瞳位于xz平面中物场4的下游4671.44mm，以及yz平面中物场4的下游5335.68mm。
在投射光学单元32中，光瞳平面位于反射镜M1与M2之间的成像波束路径中。第一中间像面位于反射镜M2与M3之间的波束路径中。又一光瞳平面位于反射镜M3与M4之间。又一中间像面位于反射镜M5上的反射区域中。中间像面的数量不同于依据图47的子午平面中的中间像的数量，不同于与其垂直的平面中的中间像的数量。在相互垂直平面中具有中间像的不同数量的此类投射光学单元，原则上从WO 2016/166080 A1和DE 10 2015226 531A1已知。
除了GI反射镜的数量并欠缺反向GI反射镜的设置外，投射光学单元32(在其基本结构方面)对应于投射光学单元31。
用于依据图47的投射光学单元32的光学设计数据从下列表1至表5显现，这对应于与依据图7和图24的具体实施例相关的表1至表5。
表面的半径
图47的表1
偏心(位置、角度)表面
图47的表2表面的自由形式系数
图47的表3a
图47的表3b
图47的表3c光阑边缘的坐标
图47的表4
图47的表5
图48至图56显示投射光学单元31的反射镜M1至M9的反射面的边缘轮廓。
特别是，GI反射镜M2至M6具有显著偏离1的x/y深宽比。
进而，图47至图65显示最佳化以最小化用于测量反射镜M1至M9的所使用反射面的DOE 16i的数量的各自测试光束路径的设置的情况下的边缘轮廓28M1至28M9。
边缘轮廓28M9如此小，以致于其可通过单个DOE 16来覆盖。需要两个DOE 161、162，以覆盖边缘轮廓28M1。在每种情况下皆需要三个DOE 16i(i＝1至3)，以覆盖边缘轮廓28M3、28M6、和28M7。在每种情况下皆需要四个DOE 16i(i＝1至4)，以覆盖边缘轮廓28M4和28M5。需要六个DOE 16i(i＝1至6)，以覆盖边缘轮廓28M8。
需要总共三十二个DOE 16i或32个DOE测试定位，以完整测量成像光学单元32的反射镜M1至M9的所有反射面。DOE 16i的此数量三十二个与成像光学单元32的反射镜的数量九个的比率为32/9＝3.56。
下列表格又再次汇总用于三个以上所说明示例性具体实施例的反射镜的数量以及DOE的最小数量方面的数值数据。
依据图7、图24、和图47的示例性具体实施例的反射镜/DOE数值数据。
为了生成微结构化或纳米结构化部件，投射曝光设备1如下来使用：首先，提供反射掩模10或掩模母版和基板或晶片11。其后，掩模母版10上的结构借助于投射曝光设备1投射到晶片11的光敏层上。然后，晶片11上的微结构或纳米结构，以及因此微结构化部件，通过显影光敏层而生成。
Claims (13)
1.一种成像光学单元(7、31、32)
-包含多个反射镜(M1至M8、M1至M11、M1至M9)，其用于将物场(4)成像到像场(8)中，
-具有大于0.55的像侧数值孔径，
-其中每个反射镜(M1至M8、M1至M11、M1至M9)皆配置使得：其能够通过具有至少一个DOE(16)的测试光学单元(15)来测量，该DOE具有用于测试波前产生的预定最大直径，
-其中该成像光学单元(7、31、32)配置使得：为了该成像光学单元(7、31、32)的反射镜(M1至M8、M1至M11、M1至M9)的所有反射面的完整测量，需要
--所述测试光学单元(15)的DOE(16i)的最大数量，和/或
--所述测试光学单元(15)的该至少一个DOE(16)的DOE测试定位的最大数量，
其未超过该成像光学单元(7、31、32)中反射镜的数量的5倍。
2.如权利要求1的成像光学单元，其特征在于，所述反射镜(M1至M8；M1至M11；M1至M9)设计用于采用一测试光学单元(15)进行测试，其中所述测试光学单元的该至少一个DOE(16)具有小于500mm的最大直径。
3.如权利要求1或2的成像光学单元，其特征在于，作为变形光学单元的实施例。
4.如权利要求1至3中任一者的成像光学单元，其特征在于，未超过20mλ的波前像差。
5.如权利要求1至4中任一者的成像光学单元，其特征在于，总共有至少八个反射镜。
6.如权利要求1至5中任一者的成像光学单元，其特征在于，为了该成像光学单元(7、31、32)的反射镜(M1至M8；M1至M11；M1至M9)的确切的一个反射面的完整测量，需要
-所述测试光学单元(15)的DOE(16i)的最大数量，和/或
-所述测试光学单元(15)的该至少一个DOE(16)的DOE测试定位的最大数量，
其未超过七个。
7.如权利要求1至6中任一者的成像光学单元，其特征在于，至少四个GI反射镜。
8.如权利要求1至7中任一者的成像光学单元，其特征在于，至少三个NI反射镜。
9.一种光学系统
-包含如权利要求1至8中任一者的成像光学单元，以及
-包含照明光学单元(6)，其用于采用照明与成像光(3)照明该物场(4)。
10.一种照明系统，包含如权利要求9的光学系统，并包含光源(2)，其用于生成该照明与成像光(3)。
11.一种用于投射光刻的投射曝光设备(50)，包含如权利要求10的照明系统。
12.一种用于生成结构化部件的方法，包含下列方法步骤：
-提供掩模母版(10)和晶片(11)，
-借助于如权利要求11的投射曝光设备将该掩模母版(10)上的结构投射到该晶片(11)的光敏层上，
-在该晶片(11)上生成微结构和/或纳米结构。
13.一种结构化部件，根据如权利要求12的方法生成。
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