TWI550305B - 具入瞳負後焦之投影物鏡及投影曝光裝置 - Google Patents

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Description

具入瞳負後焦之投影物鏡及投影曝光裝置
本發明係有關一種投影物鏡及投影曝光裝置。
US2005/0088760中已呈現一種照明系統，其中從物體平面中之反射物反射之射線係進入分路上之投影物鏡。具光軸之軸對稱投影物鏡例中，此意指該投影物鏡具有入瞳負後焦。針對入軸對稱系統，此意指物體平面中之反射物會出現正主射線角度γ。US2005/0088760呈現例中，正主射線角度γ小於7度。
入瞳負後焦例中，物體平面上之鏡反射係可獲得反射入瞳平面中之反射入瞳。此例中，該反射入瞳平面係對該物體平面之影像側造成錯覺。
若物體平面上之主射線角度γ為負，則出現負後焦，也就是如反射光罩上之物體平面中反射物上之反射後的中央場點主射線，係於朝向光軸收斂之一路徑上行進。入瞳正後焦例中，投影物鏡之入瞳係對物體平面之影像側造成錯覺，於是，反射入瞳平面係對該物體平面對側造成錯覺。
可藉由物體平面至被引導至物體平面中之照明場中央場點之主射線與光軸交叉之點的距離來決定後焦。由 於物體或光罩處之正主射線角度，如γ=8度，場半徑r=125公厘，則可獲得後焦SEP=-R/tanγ=-889.4公厘。具有入瞳負後焦之系統中，物體處之主射線角度γ係為正。
依據本發明第一特徵，係提出具入瞳負後焦之微蝕刻投影物鏡第一實施例，其包含至少兩鏡，也就是第一鏡(S1)及第二鏡(S2)，其中該物鏡係以從物體平面發出及跨越該物鏡從該物體平面至影像平面之各主射線CR係與光軸(HA)至少一次交叉於對該射線明確之交叉點，各交叉點被幾何放置於投影物鏡之影像平面及該投影物鏡之反射入瞳的反射入瞳平面之間的方式設計。第1a圖更詳細解釋”入瞳”及”反射入瞳”名詞。
依據本發明第一特徵，正射線與投影物鏡光軸所有交叉點係位於該反射入瞳平面及該投影物鏡影像平面之間。
具優勢實施例中，該鏡可相對光軸HA旋轉對稱安置。
本發明具優勢實施例中，至少一交叉點具有沿該光軸至該物體平面之一第一距離A1，而反射入瞳具有至該物體平面之一第二距離A2，其中該距離A1及A2係順從A2永遠小於A1之準則。
此類物鏡留下反射入瞳區域中足夠設計空間，促成被安置於這的光學元件例。
此應用中，投影物鏡係為以被安置引導輻射從物體平面至影像平面之複數光學元件協助映射，被安置映射輻射從物體平面至影像平面的投影系統。
特別是，若此類具有入瞳負後焦之投影物鏡被用於投影曝光裝置，則其可開啟模組化設計的可能性。投影曝 光裝置大致包含一照明系統及一投影物鏡。該照明系統可照明物體平面中之一場，而該投影物鏡可將被安置於該物體平面中之一物體影像投影進入一影像平面。模組化配置之投影曝光裝置中，係選擇射線路徑幾何使照明系統元件係被安置於第一設計空間中，而投影物鏡元件係被安置於第二設計空間中。因此，照明系統可形成第一模組，而投影物鏡可形成第二模組。各該模組係可與該裝置分隔而不會影響其他模組。例如，若照明系統需維修或調整，則吾人可交換該照明系統而不影響投影系統。
再者，此類投影曝光裝置係以較高透射率來區分，如US2005/0088760中說明，因為有了入瞳負後焦，所以可節省照明系統中之物鏡。
依據本發明之系統中，因為投影物鏡不需此設計空間，且亦因為並無影像射線圖案穿透此類分段物鏡佔據之設計空間，所以如雙網板照明系統之瞳網板反射鏡的光學元件，係可安排投影物鏡光軸區域中之負後焦。
本發明另一特別具優勢實施例中，一種投影系統被配置避免可於物體平面摺疊射線路徑之前另外被安置於照明系統中的掠入射鏡。此測量同樣地可增加使用此類物鏡之微影投影曝光裝置的透射率。
本發明較佳實施例中，投影物鏡係包含至少四鏡，而於特別較佳實施例中包含至少六鏡。
本發明較佳實施例中，僅一孔徑攔平面被形成於投影物鏡中。該物鏡較佳被分為具有第一及第二數目的鏡的第一及第二子物鏡，其中該第二子物鏡係包含該孔徑攔平面。第二子物鏡較佳具有兩鏡，也就是具有總共六鏡之實施例中的第五及第六鏡，而第一子物鏡包含第一，第二，第三及第四鏡。
依據本發明具入瞳負後焦之投影物鏡的影像側 數值孔徑，係可滿足NA0.2的條件，較佳NA0.25，完全特別較佳NA0.3。
投影物鏡一設計中，第一鏡之鏡面係被配置為凸平面鏡，第二鏡之鏡面係被配置為凹平面鏡，第三鏡之鏡面係被配置為凹平面鏡，第四鏡之鏡面係被配置為凸平面鏡，第五鏡之鏡面係被配置為凸平面鏡，而第六鏡之鏡面係被配置為凹平面鏡。
為了提供物鏡內最長可能漂移路徑，係設想具有至少六鏡或精確六鏡之投影物鏡實施例被次分割為具有第一及第二鏡的第一部份物鏡，及具有第三，第四，第五及第六鏡的第二部份物鏡，其中該第一部份物鏡及第二部份物鏡之間沿光軸的幾何距離係大於該物鏡全長的30%，較佳大於40%，完全較佳大於50%，特別較佳大於物鏡全長的60%。”物鏡全長”名詞意指沿光軸測量從投影物鏡之物體平面至影像平面的距離。
本發明另一較佳實施例中，係設想具入瞳負後焦之投影物鏡中，前進至該投影物鏡之第一鏡之一入射主射線(CRE)，係於從光軸反射之主射線及該投影物鏡之鏡面(CRR)間之一路徑上運行於該投影物鏡子午平面。此顯示於第1h圖。此例中，入射主射線及反射主射線係與如中央場點之相同場點連結。
由於主射線在從鏡面反射之主射線及該投影物鏡光軸間之該投影物鏡子午平面運行之一路徑上從物體平面行進至其對第一鏡之入射，吾人可達成裝設光學元件之物鏡前平面部分，例如照明系統或掠入射鏡之瞳網板反射鏡中特別足夠設計空間的利益。
投影物鏡替代實施例中，係可設想至少一中間影像被形成於從物體平面至影像平面之光路徑中。
具入瞳負後焦之投影物鏡替代實施例中，該物鏡 係被設計使該投影物鏡子午平面中，從物體平面至第一鏡(S1)之光路徑跨越從第二鏡(S2)至影像平面之光路徑，而物體平面及第一鏡(S1)之間並無放置另外鏡。
本文中之“子午平面”名詞意指包含投影物鏡光軸及物體平面中之中央場點的平面。較佳是，投影物鏡中之光路徑係跨越本身於最接近物體平面之部分物鏡中。此部分投影物鏡係包含具有距其中安置光罩之物體平面短距離的這些鏡。由於較佳，從物體行進至第一鏡之光束係跨越從第二鏡運行至第三鏡之光束。此特別可以距光軸一大距離來安置第二鏡。孔徑攔係較佳被安置於第二鏡及第三鏡之間，且具有距物體平面及第三鏡一大軸距離。
較佳是，此類投影物鏡可包含四鏡，六鏡特別較佳。
依據本發明具入瞳負後焦之投影物鏡中，距光軸之第一及第二鏡的一大軸距離，係可安置光學元件，特別是光學積分器於光軸與被引導至中央場點之主射線交叉點處或接近處。
相對於US2005/0088760中揭示之具入瞳負後焦的系統，依據本發明之投影物鏡實施例，係不再需要一鏡被安置於物體平面之前來摺疊光路徑。該系統透射率因此明顯增加。再者，藉由使用投影曝光裝置中之此類投影物鏡，吾人可避免照明系統及投影系統中之光路徑之間直接反應，使的該投影曝光裝置可具有其空間安排及技術建構的模組化設計。
具有中間影像之投影物鏡特別較佳實施例中，若該物鏡包含六鏡，則中間影像係較佳被形成於該物鏡第四及第五鏡之間。
依據本發明具入瞳負後焦之投影物鏡被配置為具有六鏡之物鏡的較佳實施例中，第一鏡之鏡面係為凹平面 鏡，第二鏡之鏡面係被配置為凹平面鏡，第三鏡之鏡面係被配置為凸平面鏡，第四鏡之鏡面係被配置為凹平面鏡，第五鏡之鏡面係被配置為凸平面鏡，而第六鏡之鏡面係被配置為凹平面鏡。
孔徑攔係較佳被安置於第二鏡及第三鏡之間。投影物鏡之影像側數值孔徑NA係較佳大於0.2，更佳大於0.25，特別較佳大於0.3。
較佳實施例中，依據本發明之物鏡係為具入瞳負後焦之反射投影物鏡，其影像側波陳平面像差WRMS係小於0.01λ，最大入射各鏡之角度係小於21度。較佳影像側波陳平面像差WRMS 0.07λ，特別較佳WRMS 0.06λ。最大入射各鏡子午平面之角度係20度。符號λ在此代表沿著從物體平面至影像平面之影像光路徑跨越投影物鏡的光波長。
較佳實施例中之投影物鏡係具有至少四鏡，其中從物體平面至影像平面之光路徑中的第一及第四鏡係為凸平面鏡。
特別較佳是，子午平面中所有鏡的最大鏡直徑係<190公厘，甚至更佳<180公厘。
只要不偏離本發明主題，均可針對所有在此顯示之實施例任意組合如孔徑尺寸，物鏡鏡數，鏡直徑等之所有上述個別測量。所有這些組合均在本發明揭示之範圍內。
除了微蝕刻投影物鏡之外，本發明亦提供一種微影投影曝光裝置。依據本發明之該微影投影曝光裝置係包含被照明光束穿過的一照明系統，且其進一步包含物體場被照明之一物體平面，及被從物體平面至影像平面之影像光路徑穿過之一投影物鏡，其中該投影物鏡具有入瞳負後焦。微影投影曝光裝置係被設計，使從光路徑中之倒數第二位置之照明系統光學組件行進至物體平面的照明光束不跨越除了反射物，也就是光罩附近外之子午平面中的影像光路徑。
具入瞳負後焦之投影曝光裝置中，係可安置如光學積分器部件之一光學元件，或如所謂瞳網板反射鏡之第二網板光學元件於反射入瞳區域中。結果，可刪除製造第二網板光學元件影像的光學影像元件。
此可明定依據本發明之微影投影曝光裝置，係被設計與目前技術水平已知具正後焦之投影曝光裝置相較下透射率增加。”透射率”名詞係意指光源發出之光部分，係穿過該微影投影曝光裝置並落於安置被投影物體的影像平面上。因為極紫外光波長之多層鏡反射率至多約70%，所以微影投影曝光裝置中之鏡數透射率特別明顯。若第一設計微影投影曝光裝置包含大於第二設計微影投影曝光裝置兩鏡，則當各該兩鏡反射率約70%時，第一設計微影投影曝光裝置透射率與第二設計相較下係被該兩附加鏡縮減約2因子。
因為照明光線及投影光線各路徑不再彼此交叉，所以模組化設計係可用於依據本發明之系統總合設計，意指該照明系統可針對其空間安排及技術建構與投影物鏡分隔。該模組化設計係可藉由安置照明系統元件於第一設計空間中，及安置投影物鏡於第二設計空間中來達成。此類微蝕刻投影裝置中，具有非常簡單分隔照明系統及投影物鏡的方法。
本發明第一實施例中，投影物鏡佈局係以該投影物鏡於從物體平面至影像平面之光路徑中不具有中間影像的方式來設計。替代實施例中，物鏡於最接近物體平面，也就是具有到物體平面較短幾何距離之該物鏡部分中係具有射線路徑直接反應。
可以不同方式配置包含具入瞳負後焦之一物鏡的微影投影曝光裝置照明系統。
因此，第一實施例可被設計照明系統為雙網板照明系統。
雙網板照明系統係藉由具複數第一網板之第一刻網板反射鏡，俗稱場網板，具複數第二網板之第二刻網板反射鏡，俗稱瞳網板來區分。如上述，此類系統係具有安置於投影物鏡反射入瞳中或附近之瞳網板的第二多面體反射元件。較佳實施例中之瞳網板反射鏡係可具有約可選擇地200至300瞳網板，其可被設計使其為開關控制來改變第一網板對第二網板的共相關。例如，可藉由交換多面體反射光學元件及場網板，於雙多面體反射照明系統中改變第一對第二網板的共相關來調整該設定。波長設計193奈米，特別是100奈米，較佳10至30奈米極紫外光波長範圍之系統中，網板係被設計為反射器，也就是鏡子。
除了雙多面體反射照明系統之外，亦可明定安置一種擴散板於投影物鏡反射入瞳中或附近之照明系統。例如，此類擴散板可具有複數擴散中心。例如，這些擴散中心可由被安置於一載子上之500至1000或更多小鏡網板組成，或該擴散中心可由全息點陣。座落於此擴散板上之光線係藉由該擴散中心散射於所有方向。
由於主要為圓形或些微橢圓形之擴散中心安排，係可製造從預定外型，亦即精確外型之一光源散射即將到來光線進入大型立體角元件的光源。
相對於雙多面體反射照明系統，此類具擴散板之設計係具有物體平面場照明及瞳平面照明須用較少光學元件，藉此透射率與雙多面體反射照明系統相較下係增加的優點。
為了控制瞳平面照明設定，該設計可包含孔徑攔放置於擴散板前後的光路徑中。
照明系統特別具優勢實施例係包含用於照明場平面及瞳平面或成對瞳平面之一位置變異或場相依擴散板或光學積分器。此類擴散板亦被稱為反射片。因為反射片不必 被安置於瞳平面或與瞳平面連結之成對平面，所以微影投影曝光裝置可以擴散板最佳與其他系統組件相關放置於光路徑中的方式設計。擴散板較佳為可以其高精確角度輕易製造個別網板的尺寸。鏡網板尺寸係較佳大於2公厘，較佳大於3公厘，特別較佳大於5公厘。
針對較佳腎形設計之擴散板最佳，也就是較大無損失照明，預期在從光源至擴散板之光路徑中放置一光學組件於該擴散板之前，更特別是放置較佳被配置為具離軸圓錐組件之自由表面的一垂直入射鏡。此類鏡係為不包含圓錐軸之圓錐部分。當照明此類圓錐超額軸區段時，吾人可獲得大部分匹配擴散板腎形之不十分完全環形照明。
將垂直入射鏡放置光路徑之前係具有提供過濾效應的進一步優點。該垂直入射鏡之多層披敷本質上僅輻射波長光譜有用部分，因此具有僅有用光抵達擴散板，也就是如極紫外光系統λ=13.5波長範圍之光線的結果。多層鏡過濾效應係視鏡外型而定。
若個別擴散板網板被配置為平面鏡，則提供製程優點的一設計係可將一光學元件，更明確說一垂直入射鏡放置於擴散板後之光路徑中。有了此安排，放置於擴散板後之垂直入射鏡，係可將強烈放大光源影像投影進入包含將被照明之物體的物體平面。此物體平面中之位置變異或場相依擴散板係可製造彼此相疊的複數源影像。若附加設計垂直入射鏡具有折射能量，則可藉由垂直入射鏡設定影像標度比率。結果，吾人永遠可獲得以設定影像標度比率為基礎，視位置變異或場相依擴散板尺寸而定之瞳平面相同照明。
此可以非常大尺寸設計擴散板，其具有擴散板輻射曝光因大表面而被降低，該擴散板上之熱壓力因此被降低的優點。
除了具離軸圓錐組件之自由表面鏡，亦可藉由設 計可收集光源之光線並將其反射至該擴散板之收集器為腎形，來獲得位置變異或場相依擴散板之腎形照明。由於小反射數，此概念可提供具高透射率之特別有效照明系統。若掠入射收集器被當作微影投影曝光裝置之收集器，且若照明系統之射線圖案不包含中間影像，則此特別較佳。此促使擴散板被直接安置於光罩之前。
1‧‧‧投影物鏡
3‧‧‧光源
5‧‧‧收集器
7‧‧‧光譜過濾元件
9‧‧‧孔徑攔
11、IMI、ZW‧‧‧中間影像
13、15‧‧‧光學元件
17‧‧‧入射光束
19‧‧‧傳輸階
20‧‧‧物體平面
21‧‧‧影像平面
22‧‧‧光感基板
23‧‧‧載體階
100、212、300‧‧‧物體平面
102、214、302‧‧‧影像平面
103‧‧‧反射入瞳平面
200‧‧‧光源
202‧‧‧收集器
204‧‧‧光柵過濾器
206、208‧‧‧光學元件
210‧‧‧投影物鏡
211‧‧‧照明射線束
213‧‧‧影像投影光路徑
312、314‧‧‧瞳面
1000‧‧‧投影物鏡
1002、2004、2004.1‧‧‧收集器
1004、2000、2110、3000‧‧‧光源
1006、2103、3007‧‧‧物體平面
1008‧‧‧多層鏡
1008.1、1008.2‧‧‧可用區域
1020‧‧‧空間
1022‧‧‧單開口
1024‧‧‧場網板反射鏡
1026‧‧‧瞳網板反射鏡
2002、3006‧‧‧擴散板
2005‧‧‧螢幕
2006、2007‧‧‧光學元件
2008、3004‧‧‧摺疊鏡
2010‧‧‧支架
2020‧‧‧保護壁
2100‧‧‧微影投影曝光裝置
2101‧‧‧投影物鏡
2102、3022‧‧‧影像平面
2105‧‧‧光軸
2120‧‧‧照明系統
2130‧‧‧支撐結構
2140‧‧‧幕罩
2142‧‧‧射線束
2150‧‧‧基板
2152‧‧‧邊緣射線
2300、2660、3080‧‧‧鏡
2301‧‧‧鏡面
2310、2320、2330‧‧‧射線
2311、2321、2331、2710‧‧‧線
2670‧‧‧環形鏡
2675‧‧‧子午線
2700‧‧‧環區段
3002‧‧‧收集器鏡
3008‧‧‧掠入射鏡
3010‧‧‧投影物鏡
3024‧‧‧晶圓
3026‧‧‧載體
3050、3054‧‧‧垂直入射鏡
3060‧‧‧反向反射器
3070‧‧‧掠入射收集器
3070.1、3070.2‧‧‧鏡殼
4000‧‧‧光束
4502‧‧‧反射照明圖案
4504‧‧‧次瞳
A1、A2、DIS、L‧‧‧距離
B1、B2‧‧‧設計空間
CR、CRB、CRP、CRR‧‧‧主射線
CROSS‧‧‧交叉點
D‧‧‧直徑
Dx、Dy、Dr、Mx、My‧‧‧尺寸
HA‧‧‧光軸
N1~N6‧‧‧鏡
NA‧‧‧數值孔徑
NO‧‧‧垂直方向
OP‧‧‧有限通道開口
RA‧‧‧轉軸
RE‧‧‧反射入瞳
REFLOBJ‧‧‧反射物
S1~S6‧‧‧鏡
SUB01、SUB02‧‧‧子物鏡
VE‧‧‧入瞳
γ、Θ‧‧‧角度
此後本發明實施例係以圖示說明及描繪，其中：第1a圖提供視覺化入瞳負後焦，第1b圖表示微影投影曝光裝置簡單圖示，第1c圖表示定義影像側數值孔徑之射線圓錐，第1d圖表示子午段中之鏡面部分，第1e圖表示垂直子午平面之一平面中之鏡面部分，第1f圖顯示環場外型，第1g圖顯示依據如US2005/0088760說明之目前技術水平，具入瞳負後焦之投影物鏡的微影投影曝光裝置，第1h圖係為解釋第一鏡附近之射線路徑幾何的簡單說明，第2a圖表示具體化依據本發明具入瞳負後焦之投影物鏡的第一例，其中從物體平面至影像平面之光路徑中並無中間影像形成，第2b圖包含表1，第3a圖顯示依據第一實施例之投影物鏡替代版本，第3b圖包含表2，第4圖顯示包含依據第2a圖之投影物鏡的微影投影曝光裝置， 第5a圖顯示具入瞳負後焦之投影物鏡的第二實施例，其中光線路徑本身交叉於第一部份物鏡中之子午平面，第5b圖包含表3，第6a圖表示依據第二實施例之投影物鏡的第一替代系統，第6b圖包含表4，第6c圖顯示依據第二實施例之投影物鏡的第二替代系統，第6d圖包含表5，第7圖表示具入瞳負後焦之投影物鏡，當作窄頻帶波長過濾器之垂直入射鏡，及第一及第二多面體反射光學元件的微影投影曝光裝置第一實施例，第8圖表示具被安置於瞳平面或瞳平面後之光路徑中之擴散板的微影投影曝光裝置，第9圖顯示微影投影曝光裝置第三實施例，第10圖顯示具位置變異或場相依擴散板之微影投影曝光裝置第四實施例，第11圖顯示從光源至擴散板之光線圖案，其中該位置變異或場相依擴散板係藉由具自由表面及圓錐組件之垂直入射鏡而在光路徑之前，第12圖表示具位置變異或場相依擴散板，及被安置於擴散板前之光路徑中用來腎形照明擴散板之微影投影曝光裝置第五實施例，及第13圖表示具有無中間影像之照明系統及具有位置變異或場相依擴散板之微影投影曝光裝置第六實施例。
本發明現在將參考代表案例而無隱喻任何限制之圖示做說明。
第1a至1h圖將參考以下用於所有實施例及所有相關說明例之通用概念詳細說明。
第1a圖提供視覺化在此涉及負後焦的概念。
第1a圖顯示被引導於如第1f圖例所示照明場之中央場點處之照明光束主射線CRB。如在此顯示，如光罩之反射物REFLOBJ上所反射之照明光束主射線CRB，現在為投影光束主射線，係進入圖示顯示之第一鏡S1及第二鏡S2的投影物鏡中。”入瞳負後焦”係意指如光罩之反射物處的主射線角γ為正。主射線角γ係為主射線CRB相對反射物REFLOBJ垂直方向NO入射角。例如入瞳負後焦，角度γ係被定義為正且被逆時鐘測量。
監視其中安置反射物REFLOBJ之物體平面處的入瞳VE係可獲得反射入瞳RE。有了入瞳負後焦VE，反射入瞳RE係被形成至物體平面之影像側。也就是說，反射入瞳RE及如其中放置晶圓之影像平面，係位於該物體平面相同側。
第1b圖表示微影投影曝光裝置2100。後者包含一光源2110，一照明系統2120，一投影物鏡2101及一支撐結構或工作表面2130。另一顯示係為Cartesian座標系統。光源2110輻射係被引導至照明系統2120。照明系統2120對如藉由均質化該輻射，或藉由所述方向改變鏡2121引導輻射線束2122至被放置於物體平面2103中之幕罩2140上，來影響光源2110所產生之輻射。投影物鏡2101係將被幕罩2140反射之輻射投影至被放置於影像平面2102之一基板表面2150上。依據本發明之物體側上的射線束2142，係具有一正主射線角γ的主射線CRB。圖中同時指出幕罩2140附近之物體平面2103的表面垂直方向NO。基板2150係藉由支撐結構2130支撐或承載，其中該支撐結構2130係相對投影物鏡2101移動基板2150，使該投影物鏡2101得以將幕罩2140 影像投影至基板2150之不同區域。
投影物鏡2101係包含一光軸2105。如第1b圖顯示，投影物鏡2101可將不包含投影物鏡2101光軸之幕罩2140部分投影至影像平面2102。光源2110係以提供被用來操作微影投影曝光裝置之操作波長λ的電磁輻射的方式選擇。若干說明例中，光源2110係為可發出極紫外光輻射的雷射電漿源或電漿放電源。可替代是，亦可使用較佳用於其他波長之光源，如分別發出365奈米或248奈米之藍光或紫外光電磁光譜範圍輻射的發光二極體(LEDs)。此針對寬頻帶光源與鏡系統一起使用的系統特別較佳。
微影投影曝光裝置之操作波長λ係介於電磁光譜之紫外光或極紫外光範圍中。例如，操作波長可為193奈米或更少，特別是100奈米或更少。例如，在此說明實施例中，操作波長可介於193奈米範圍，較佳介於157奈米範圍，特別較佳介於極紫外光波長範圍，特別是13奈米附近。
因為投影物鏡之光解析度大致與所使用之操作波長成比例，所以特別期待使用特別短波長輻射。此係為什麼使用較短波長下，投影物鏡可解析較相同類型但使用較長波長之投影物鏡所能解析者為小的影像結構。
照明系統2120包含可製造具大型均勻密度輪廓之準直光束的光學元件。照明系統2120進一步包含可引導光束2122至幕罩2140的光學裝置。特別較佳實施例中，照明系統2120進一步包含可製造射線束特定極化輪廓的組件。
影像平面2102具有距亦被稱為投影物鏡2101之全長B的物體平面2103之一距離L。
在此說明實施例中，該全長係介於從1米至約3米範圍，較佳介於從約1.3米至約2.5米範圍。
特定實施例中，該全長小於2米，例如小於1.9米，較佳小於1.8米，更佳小於1.7米，特別較佳小於1.5米。
投影物鏡2101具有施加至物體平面2103之場尺寸與影像平面2102中之投影場對應尺寸比率的影像因子。通常，用於石版印刷系統之投影物鏡係為縮減投影物鏡，意指影像尺寸小於物體尺寸。若干例中，投影物鏡2101可製造與物體平面2103尺寸相較具縮減2至10因子，較佳4或5因子影像尺寸之影像平面2102中之場。然而，亦可發展提供放大影像或與物體相同尺寸之影像的投影物鏡。
第1c圖顯示可將物體投影至影像平面2102之光束邊緣射線2152。邊緣射線2152係定義射線圓錐。
射線圓錐角度係與投影物鏡2101影像側數值孔徑(NA)相關。影像側數值孔徑可被表示為NA=n0．sinΘNA，其中n0代表鄰接基板2150之媒體折射率。例如，此媒體可為空氣，氮氣，水或真空。符號ΘNA代表投影物鏡2101邊緣射線所定義的角度。
通常，投影物鏡2101具有影像側上相當大的數值孔徑NA。例如，若干實施例中，投影物鏡2101之影像側數值孔徑NA係大於0.15，特別大於0.20，甚至大於0.25。投影物鏡2101之光解析度大致當作波長及影像側數值孔徑NA函數而變化。
投影物鏡解析度及波長與影像側數值孔徑間之關係，係可以下列公式估計
其中R代表投影物鏡最小解析度，而k為被稱為處理因子之較小尺寸因子。處理因子k通常介於0.4至0.8範圍，但特定應用時亦可低於0.4或高於0.8。
若干實施例中，投影物鏡2101具有相當高解析度，意指數值R相當小。例如，解析度R可具有150奈米或更小之值，較佳為130奈米或更小，或持續增加優先順序-100 奈米或更小，75奈米或更小，40奈米或更小，35奈米或更小，32奈米或更小，30奈米或更小，28奈米或更小，25奈米或更小，22奈米或更小，20奈米或更小，18奈米或更小，15奈米或更小，14奈米或更小，13奈米或更小，12奈米或更小，11奈米或更小，而最佳10奈米或更小。投影物鏡2001所形成之影像品質可以不同方式量化。
例如，可以影像偏移理想影像點之測量或計算為基礎特徵化影像或量化其品質位準。這些偏移通常被稱為光行差。被用來量化與理想或預期型式之波前光行差之測量，係已知為平方均根波前光行差或RMS值WRMS。例如，1995年Michael Bass(McGraw Hill)編輯“光學手冊”第一，二冊部分，第35.3頁係定義WRMS。通常，物鏡WRMS值愈低，波前偏移預期或理想型式愈小，影像品質愈佳。
較佳實施例中，投影物鏡2101具有影像平面2102中之非常小影像WRMS值。例如，投影物鏡2101可具有約0.1．λ或更小，特別小於0.07．λ，或增強優先程度-小於0.07．λ，小於0.06．λ，小於0.05．λ，小於0.045．λ，小於0.04．λ，小於0.035．λ，小於0.03．λ，小於0.025．λ，小於0.02．λ，小於0.0015．λ，小於0.01．λ，小於0.008．λ，最佳小於0.006．λ之WRMS值。
可被用來評估影像品質之另一測量，係為被稱為場曲率之影像場曲率。場曲率係被定義為當作場點函數之焦點平面軸位置中之峰對谷變異，也就是焦點平面之最大場變異。若干實施例中，投影物鏡2101針對影像平面2102中之影像具有相當小影像場曲率。例如，投影物鏡2101具有小於20奈米，較佳小於15奈米，或增強優先順序-小於12奈米，小於10奈米，小於9奈米，小於8奈米，小於7奈米，小於6奈米，小於5奈米，小於4奈米，小於3奈米，小於2奈米，最佳小於1奈米之影像場曲率。
可被用來評估投影物鏡光學效能之另一測量係為失真。該失真係被定義為影像點離影像場中影像點理想位置之場點相依偏移最大值。若干實施例中，投影物鏡具有10奈米或更小，較佳9奈米或更小，或增強優先順序-8奈米或更小，7奈米或更小，6奈米或更小，5奈米或更小，4奈米或更小，3奈米或更小，2奈米或更小，最佳1奈米或更小的相當小失真。
投影物鏡可為反射投影物鏡或反射折射式投影物鏡。反射投影物鏡具有如鏡之專用反射光學元件。反射折射式系統具有反射及折射光學元件。
若該物鏡被配置為反射系統，則其包含被安置使從幕罩2140行進至基板2150之輻射，以幕罩2140影像被形成於基板2150表面之方式被反射的複數鏡。投影物鏡特別設計版本係如以下段落配置。一般說來，鏡數，尺寸及結構係藉由投影物鏡2101預期光學特性及投影曝光裝置2100實體邊界條件決定。
投影物鏡2101之鏡數可變化。通常，鏡數係被加諸物鏡光學特性之不同要求限制。
特定實施例中，投影物鏡2101具有至少兩鏡，較佳至少四鏡，更佳至少五鏡，至少六鏡，至少七鏡，而最佳至少八鏡。其中物鏡被安置於物體平面及影像平面間之本發明特定實施例中，投影物鏡2101係具有如四，六或八鏡之偶數鏡。
投影物鏡2101大致包含一個或更多正光折射功率。也就是說，此意指鏡反射部分具有一凹平面，因而被稱為凹平面鏡或凹形鏡。例如，投影物鏡2101可包含兩或三，例如三或更多，特別是四或更多凹平面鏡。投影物鏡2101亦可包含具有負光折射功率之一個或更多鏡。此意指一個或更多鏡具有凸平面反射部分。此類鏡亦被稱為凸平面鏡或凸 形鏡。若干實施例中，投影物鏡2101可具有兩或三，特別是三或更多，最特別是四或更多凸平面鏡。
特定實施例中，該鏡係以物體平面2103所產生之輻射形成一個或更多中間影像之方式被安置於投影物鏡2101中。
具有一個或更多中間影像之本發明實施例係包含兩個或更多瞳平面。較佳實施例中，孔徑攔係以實際可存取方式安置於這些瞳平面至少其中之一。鏡大致以位於一角度或一角度內範圍落下於鏡面上之投影物鏡操作波長之大部分光實質被反射之方式做配置。該鏡亦可被配置使落下於鏡面上具一波長λ之輻射，如超過50%，較佳超過60%，更佳超過70%，特別較佳超過60%，更佳超過90%被反射。若干實施例中，該鏡係被披敷俗稱複數層之多層堆疊，其中該層包含不同物質，該堆疊係被設計使其可實質反射落下於表面上之波長λ的輻射。該堆疊各披敷膜片係具有約λ/4的光厚度。該多層堆疊可包含20或更多層，較佳30或更多，特別較佳40或更多，特別較佳50或更多層。例如，該多層系統包含複數替代層組，包含鉬及矽或鉬及鈹，用以形成可反射從10奈米至30奈米波長範圍之輻射，如具13奈米或11奈米波長λ之輻射的鏡。
特定實施例中之鏡係由石英玻璃製成，且披敷一單鋁層。反之，後者覆蓋如約193奈米波長之MgF2，LaF2，Al2O3之物質的介電質層。
通常，被鏡反射之部分輻射係為輻射入射鏡面角度之函數而改變。當影像製造輻射沿反射投影物鏡中複數不同路徑傳遞時，輻射入射角度可於鏡之間變化。此係說明於第1d圖中，顯示沿子午平面之鏡2300部分截平面圖。鏡2300包含凹平面反射鏡面2301。例如，沿不同路徑抵達表面2301之影像製造輻射，係包含射線2310，2320，2330表示之路徑。 射線2310，2320，2330係落下於部分鏡面2301上。鏡面上之表面垂直方向係於此部分鏡面2301中改變，且針對射線2310，2320，2330入射點以線2311，2321及2331表示。射線2310，2320，2330分別在角度Θ2310，Θ2320及Θ2330碰到該表面。
針對投影物鏡2100中之各鏡，係可以許多方式表示影像製造入射角。一可能型式係藉由落下於投影物鏡2101子午區段中各鏡上的個別射線最大角度表示。此最大角度係被稱為Θmax。通常，角度Θmax可於投影物鏡2101不同鏡之間變化。本發明特定實施例中，投影物鏡2101所有鏡之全部最大值(Θmax)max係為60度或更小，較佳55度或更小，特別是50度或更小，而最特別是45度或更小。若干例中，全部最大角度(Θmax)max係相當小，例如40度或更小，較佳35度或更小，更佳30度或更小，特別是25度或更小，而最佳20度或更小。
另一可能，係針對將被照明於物體平面中之場的中央場點主射線，藉由子午區段中各鏡上之入射角度特徵化鏡上的入射光。此角度係被稱為ΘCR。考慮柱耀射線角度ΘCR，係參考上述介紹部分。再次可定義投影物鏡中之最大角度ΘCR(max)為中央場點最大主射線角度。此角度ΘCR(max)可為相當小，例如小於40度，較佳小於30度，特別小於25度，更特別小於20度，而特別小於15度。
可藉由投影物鏡2101之子午區段入射角範圍進一步特徵化投影物鏡2101中之各鏡。各鏡上之角度Θ變化內之範圍係被稱為△Θ。各鏡之範圍△Θ係被定義為角度Θ(max)及角度Θ(min)之間差異，其中Θ(min)代表落下於投影物鏡2101子午區段中之鏡面上的影像成形射線最小入射角度，而Θ(max)代表以上定義之鏡面上的影像成形射線最大入射角度。範圍△Θ大致於投影物鏡2101中之鏡間變化，且對若干鏡而言相 當小，例如小於25度，較佳小於20度，特別小於15度，而特別小於10度。另一方平面，△Θ對投影物鏡2101中之其他鏡而言相當大。例如，Θ可為20度或更大，特別是25度或更大，特別較佳30度或更大，更佳35度或更大，特別較佳40度或更大。若干實施例中，所有範圍△Θ最大值△Θmax，也就是各鏡上之個別變異△Θ範圍之投影物鏡2101所有鏡上最大值可以相當小，例如小於25度，特別小於20度，更特別小於15度，甚至更特別小於12度，特別小於10度，最特別小於8度。
第1e圖顯示投影物鏡中所使用之鏡2660類型例。鏡2660具有一環區段，也就是具一直徑D之環形鏡2670區段。鏡2660具有x方向之最大尺寸Mx。實施例中，尺寸Mx可為800公厘或更少，較佳700公厘或更少，持續增加優先順序600公厘或更少，500公厘或更少，400公厘或更少，300公厘或更少，200公厘或更少，而最佳100公厘或更少。
鏡2660係對稱相對子午區段2675。子午平面係藉由局部座標系統之y及z軸定義。鏡2660具有沿子午線2675之一尺寸My，其小於或大於Mx。例如被安置於孔徑攔平面中之鏡的環形鏡中，尺寸Mx及My係相等，也就是Mx=My。若干實施例中，My位於0.1Mx附近，較佳0.2Mx或更多，持續增加優先順序0.4Mx或更多，0.5Mx或更多，0.6Mx或更多，0.7Mx或更多，0.8Mx或更多，而最佳0.9Mx或更多。另一方平面，特定實施例中之My係可等於1.1Mx或更多，較佳等於1.5Mx或更多，或介於2Mx至10Mx範圍中。My可約800公厘或更少，較佳700公厘或更少，持續增加優先順序600公厘或更少，500公厘或更少，400公厘或更少，300公厘或更少，200公厘或更少，而最佳100公厘或更少。
投影物鏡可被安置使光軸2105與鏡交叉，但亦可以光軸2105不與鏡交叉的方式。
視設計而定，投影物鏡2100大致可包含不同形狀及尺寸之鏡。若干例中，投影物鏡各鏡最大尺寸D可為1000公厘或更少，特別900公厘或更少，較佳800公厘或更少，特別較佳700公厘或更少。
通常，投影物鏡2101之場形狀可以變化。第1f圖係顯示亦被稱為環場之環區段2700。環區段2700可藉由x尺寸Dx，y尺寸Dy，及徑向Dr特徵化。Dx及Dy分別為x方向及y方向所測量之場尺寸。以下說明將命名這些尺寸量。影像平面中之26×2平方公厘例中，尺寸Dx係為26公厘，而Dy係為2公厘。尺寸Dr代表從光軸2105至環2700內邊界所測出之環半徑。環場區段2700係與平行y/z平面之線2710所標示之平面相對對稱。通常，Dx，Dy及Dr尺寸係視投影物鏡2101設計而定而有所不同。通常，Dx大於Dy。物體平面2103中之場尺寸或場測量相對尺寸Dx，Dy及Dr，係可變化為投影物鏡2101放大或縮小比率函數。若干例中，影像平面2102中之Dx係相當大，例如大於1公厘，較佳大於3公厘，持續增加優先順序大於4公厘，大於5公厘，大於6公厘，大於7公厘，大於8公厘，大於9公厘，大於10公厘，大於11公厘，大於12公厘，大於13公厘，大於14公厘，大於15公厘，大於18公厘，大於20公厘，大於25公厘，而特別較佳大於30公厘。影像平面2102中之尺寸Dy範圍可從0.5公厘至5公厘，例如上至1公厘，較佳上至2公厘，特別上至3公厘，特別較佳上至4公厘。通常，影像平面2102中之尺寸Dr範圍從10公厘至50公厘，例如15公厘或更多，特別20公厘或更多，較佳25公厘或更多，特別較佳30公厘或更多。
大體而言，針對如矩形場之其他場形狀，投影物鏡2101可具有大於1公厘，較佳大於3公厘，持續增加優先順序大於4公厘，大於5公厘，大於6公厘，大於7公厘， 大於8公厘，大於9公厘，大於10公厘，大於11公厘，大於12公厘，大於13公厘，大於14公厘，大於15公厘，大於18公厘，大於20公厘，大於25公厘，而特別較佳大於30公厘之影像平面2102中的最大場尺寸或場測量。第1e圖進一步顯示中央場點Z。中央場點Z係定義局部x-y-z座標系統原點。掃描微蝕刻系統中，y方向大致標示掃描方向。
通常，投影物鏡2101可使用如ZEMAX，OSLO，Code V之商用光學設計程式。開始定義波長，場尺寸及數值孔徑之後，如投影物鏡所需之波陳平面像差，電信中心，均勻度及失真及影像場曲率特性係可被最佳化。下文中，將詳細說明以光學資料實施本發明案例。在此呈現之所有光學資料均為Code F格式。
第1g圖詳細說明專利申請案US 2005/0088760中揭示之目前技術水平微影投影曝光裝置。該投影物鏡1具有一負後焦。照明系統包含一主要光源3及除稱收集器5之一光收集光學元件。收集器5係為一掠入射收集器。該光源所發出之輻射係藉由光譜過濾元件7及孔徑攔9過濾，使孔徑攔之後僅有如13.5奈米波長之可用輻射。格柵元件型式之光譜過濾器係可以如第一階繞射之不同方向繞射落於該格柵元件上之光線。該孔徑攔係被安排於第一階繞射中之主要光源3之中間影像11中或附近。投影曝光裝置進一步包含俗稱被配置小網板反射鏡之場光柵元件，具有第一網板的第一多面體反射光學元件13，及俗稱瞳光柵元件，具有第二網板的第二光學元件15。包含場網板之第一光學元件13，係打破從主要光源3進入複數光束之入射光束17。各該光束係被聚焦及形成於安置具有瞳光柵元件之第二光學元件15之處或附近。
如圖例所示，若場光柵元件具有將被照明之場形狀，則不必提供塑形該場之一鏡。
微影投影曝光裝置之物體平面20中，一光罩係被安置於傳輸階19上。被安置於物體平面20中之光罩，係藉由投影物鏡1投影至同樣被安置於載體階23上如晶圓之光感基板22上。在此所示之投影物鏡係包含六鏡，也就是一第一鏡S1，一第二鏡S2，一第三鏡S3，一第四鏡S4，一第五鏡S5及一第六鏡S6於被放置於一共用光軸HA中央之裝置中。投影物鏡1具有一入瞳負後焦。照明系統之第二多面體反射光學元件15係被安置於相連結反射入瞳RE平面中或附近。
如第1g圖清楚顯示，有了目前技術水平投影物鏡配置，光線路徑本身跨越該照明系統及投影物鏡之間，因此此系統不能順從可將該照明系統與該投影物鏡分隔之模組化配置。
第1h圖表示在此呈現之許多投影物鏡實施例射線路徑，其具有投影物鏡之物體平面51，及第1h圖無顯示，首先來到從物體平面至影像平面之光線路徑之鏡S1之物體平面51區域中之負後焦。第1h圖中之符號CRE係可識別落下於第一鏡上之入射主射線，而CRR代表屬於物體場之如中央場點之一及相同場點的反射主射線。如第1h圖所示，本發明較佳實施例中，投影物鏡子午平面中之入射光束主射線CRE，係介於從鏡S1表面及該投影物鏡光軸HA反射之光束CRR主射線之間。
亦如第1h圖所示為局部x-y-z座標系統，垂直物體場被形成其中之物體平面51之垂直方向NO，及主射線CRE被物體平面51中之一物體(無圖示)反射其下之正主射線角γ。
第2a圖描繪具入瞳負後焦之六鏡投影物鏡第一實施例，但其順從微影投影曝光裝置之模組化設計配置。依據第2a圖之物鏡係具有一物體平面100，一影像平面102， 一第一鏡S1，一第二鏡S2，一第三鏡S3，一第四鏡S4，一第五鏡S5及一第六鏡S6。
如清楚顯示，並無中間影像形成於第2a圖所示投影物鏡中從物體平面100至影像平面102的光路徑中。該物鏡僅具有描繪例中被放置於第五鏡上之一單孔徑攔平面104，也就是包含第五鏡S5及第六鏡S6之物鏡後平面部分。藉由此方式安置孔徑攔平面104，則可以距光軸HA一大距離安置鏡S1及S2於物鏡後平面部分。若此類投影物鏡被用於具有物體平面中之反射物鏡的投影曝光裝置中，則物鏡後平面部分中之鏡具有距光軸一大距離之安置，係可將照明系統組件，明確地說照明系統之多面體反射光學元件放置於投影系統光軸上之此空間及反射入瞳RE中或附近。第2a圖所示投影物鏡係具有NA=0.25之影像側數值孔徑及4之縮減比率。被投影進入影像平面之場尺寸係為2×26平方公厘，其意指沿y軸測量之場尺寸Dy(見第1e圖)係為2公厘，而尺寸Dx係為26公厘。第2圖所示例中，落下於第一鏡S1鏡面上之入射射線束之主射線CRE，係位於反射射線束相同場點相連之反射主射線CRR及投影物鏡光軸HA間之子午平面上。進一步顯示平面103中之投影物鏡反射入瞳RE。標記”CROSS”可識別從物體平面傳遞至影像平面之光束105之主射線CR光軸交叉點。依據本發明，此被標記CROSS之交叉點，係位於反射入瞳RE所位於之平面103及包含交叉點CROSS之平面間之子午段中之物鏡後平面部分中。第2a圖配置中之投影物鏡係具有22奈米解析度，0.008λ影像側波陳平面像差RMS，7奈米影像側場曲率及2.5奈米失真。該物鏡並無中間影像，且其擁有一可存取孔徑攔平面104。如上述，孔徑攔B係被形成於該可存取孔徑攔平面104中-其同時亦為一瞳平面，且其包含第五鏡上之交叉點CROSS。第2a圖進一步顯示包含交叉點CROSS之平面104沿光軸HA距物 體平面100之距離A1，及包含反射入瞳RE之平面103距物體平面100之距離A2。該兩距離係順從準則A2<A1。第2a圖亦顯示第一子物鏡(SUBO1)及第二子物鏡(SUBO2)，其中該第二子物鏡(SUBO2)係包含一孔徑攔B。
第2a圖進一步顯示投影物鏡係被次分為兩部分系統，也就是一第一部分系統PART1及一第二部分系統PART2。具有鏡S1及S2之第一部分系統PART1係具有沿光軸HA距具有鏡S3，S4，S5及S6之第二部分系統PART2之一距離DIS。
距離DIS係被定義為具有距物體平面100最大距離之第一部分系統PART1中之鏡後平面，及具有距影像平面102最大距離之第二部分系統PART2中之鏡後平面間之距離。本例中，其為第一鏡S1後平面及第四鏡S4後平面之間距離。
物體平面100及影像平面102間之距離係為1500公厘，最大鏡直徑，也就是子午段中所測量之所有鏡最大尺寸My係為131公厘，而x方向中所測量之所有鏡最小鏡直徑，也就是最大尺寸Mx係為370公厘。
從第一鏡S1至第二鏡S2，第三鏡S3，第四鏡S4，第五鏡S5及第六鏡S6之順序中，各鏡曲率係為N-P-P-N-N-P，其意指凸，凹，凹，凸，凸，凹。
第一實施例中之主射線角度γ，也就是與物體平面100中之場之中央場點連結之主射線CR角度係為表面垂直方向γ=7度。中央場點距光軸之距離係為132公厘。以這些資料為基礎，則可計算反射入瞳RE具有距物體平面1075公厘最大距離。第2a圖所示光學資料實施例係被列示於被附著為第2b圖之表1中Code V格式。熟練技術人士將了解Code V格式之表名詞。反射系統Code V表中，鏡系統脈絡中之厚度意指兩鄰近光學表面間之空隙厚度，也就是沿光路徑中彼 此直接遵循之兩光學表面間之光軸的距離。
第3a圖描繪依據本發明無中間影像但具入瞳負後焦之六鏡投影物鏡第二實施例。此實施例具有0.30影像側數值孔徑，2×26平方公厘Dy×Dx之場尺寸及4×縮減比率。影像側波陳平面像差為0.03λ，影像側場曲率為18奈米，而失真為4奈米。從物體平面至影像平面之鏡順序中，鏡曲率彼此遵循為N-P-P-N-N-P，也就是凸，凹，凹，凸，凸，凹。投影物鏡包含一可存取孔徑攔104。該孔徑攔B係被安置於第五鏡上之該可存取孔徑攔平面104。該孔徑攔平面同時亦為包含主射線CR與光軸HA交叉點CROSS之一瞳平面。從物體平面100至影像平面102之距離係為1600公厘，子午段中所有鏡最大尺寸My係為176公厘，最大鏡尺寸，也就是x方向中所測量之所有鏡最大尺寸Mx係為459公厘。
中央場點處之主射線角度係為物體處γ=7度，而中央場點距光軸之距離係為159公厘。平面103中之反射入瞳RE具有距物體平面100之1295公厘軸距A2。類似第2a圖者之組件係具有相同參考符號。如第2a圖所示，落下於第一鏡S1表面上之入射射線束主射線CRE，係位於光軸及與從該第一鏡面反射之相同場點連結之射線束之主要射線CRR間之子午段中。中央場點主射線CR與投影物鏡光軸HA之交叉點CROSS，係被幾何放置於具投影物鏡之反射入瞳RE之平面103及影像平面102之間。沿包含交叉點CROSS之平面104及物體平面間之光軸的距離係被標示為A1，而沿包含反射入瞳之平面103及物體平面間之光軸的距離係被標示為A2。本實施例中，A2因反射入瞳RE及影像平面間之交叉點CROSS位置而小於A1。
如第3a圖所示，主射線具有從物體平面100至影像平面102之其光路徑與光軸精密一交叉點CROSS。因此，依據本發明，投影物鏡所有交叉點均位於反射入瞳RE 之平面103及影像平面102之間。
第二實施例同樣包含兩部分系統，也就是一第一部分系統PART1及一第二部分系統PART2，彼此距離DIS。
依據第3a圖第二實施例之Code V格式的系統資料係被列表於第3b圖之表2中。
第4圖顯示具有依據第2a及第2b圖實施例之投影物鏡的微影投影曝光裝置。如第4圖所示，投影系統射線圖案及照明系統射線圖案之間並無直接反應，其與第1g圖相對。也就是說，照明射線束211倒數第二個光學元件206至其中安置如光罩之物體之物體平面212的其光路徑，除了發生於光罩處的必要直接反應之外，並不跨越從物體平面212至影像平面214行進於投影物鏡中之影像製造射線圖案213。本例中之子午平面係為包含光軸HA之圖示中的平面。兩投影曝光裝置部分之光學元件，也就是照明系統及投影系統係被安置於獨立設計封套中。照明系統之光學元件係被安置於第一設計空間B1中，而投影系統之光學元件係被安置於第二設計空間B2中。例如，第一設計空間B1係藉由一壁W與第二設計空間B2分隔。由於兩不同設計空間B1及B2間之分隔，吾人可獲得該投影曝光裝置之模組化設計結構。例如進一步顯示，具有足夠空間可裝設雙多面體反射照明系統之瞳網板反射鏡208。
第4圖所示以大於100奈米波長操作之投影曝光裝置，係為特別用於極紫外光石版印刷，具有NA0.25，較佳NA>0.26之影像側數值孔徑，及具有垂直入射反射之10光學元件的投影曝光裝置例，可避免照明系統及投影系統之各射線圖案間之射線直接反應。
第4圖所示微影投影曝光裝置之照明係包含一光源200，一嵌套掠入射收集器202及一光柵過濾器204。該光柵過濾器係藉由參考符號204識別；該光柵過濾器後之孔 徑攔並不顯示於本例中。射線路徑中之光柵過濾器之後係為雙多面體反射照明系統之雙多面體反射光學元件。包含複數第一光柵元件，俗稱場網板之第一多面體反射光學元件係藉由參考符號206識別，而俗稱瞳網板反射鏡之第二多面體反射光學元件係藉由參考符號208識別。第二多面體反射光學元件208係被安置於投影物鏡反射入瞳RE之平面中。由於投影物鏡210之入瞳負後焦，反射入瞳RE係位於如其中安置反射光罩之物體平面212之影像側。物體平面係被識別為212，影像平面為214，光軸為HA，第一鏡為S1，第二鏡為S2，第三鏡為S3，第四鏡為S4，第五鏡為S5，而第六鏡為S6。
以下依據第5a及5b圖及第6a及6b圖具入瞳負後焦之微蝕刻投影物鏡實施例中，係藉由提供物鏡後面部份中之射線束直接反應的設計概念，創造一自由空間於微影投影曝光裝置之反射入瞳RE區域中。該物鏡後面部份係為包含被安置最接近物體平面之鏡的投影物鏡部分。有了此類設計，係可特別以距投影物鏡光軸HA一大距離安置第5a及第6a圖例所示六鏡物鏡之第二鏡S2。第5a及5b圖及第6a及6b圖說明例中，包含投影物鏡光軸HA之子午平面中之射線直接反應，係發生於從物體平面300行進至第一鏡S1之射線束及從第二鏡S2行進至第三鏡S3之射線束之間。孔徑攔B係被安置於從第二鏡S2至第三鏡S3之射線路徑中。由於物鏡後面部份中之鏡距光軸之大距離，其係可設計其中照明系統射線圖案不跨越子午平面中之投影物鏡射線圖案的微影投影曝光裝置，可如第4圖系統例分隔照明系統及投影物鏡。
第5a圖所示具物鏡後面部份中之射線束直接反應的六鏡投影物鏡例中，一中間影像ZW係被形成於第四鏡S4及第五鏡S5之間。第一鏡係被標示為S1，第二鏡為S2，第三鏡為S3，而從物體平面300至影像平面302之光路徑中 之第六鏡係被標示為S6。如第2a及第3a圖例，第5a圖僅顯示各鏡可使用部分，第一鏡S1可使用部分被標示為N1，第二鏡S2可使用部分被標示為N2，第三鏡S3可使用部分被標示為N3，第四鏡S4可使用部分被標示為N4，第五鏡S5可使用部分被標示為N5，第六鏡S6可使用部分被標示為N6。鏡可使用部分係為滿足從物體平面運行至影像平面之光束射線的區域。依據第5圖之實施例係具有NA=0.25之影像側數值孔徑，4×之縮減比率，2×26平方公厘之物體平面之場尺寸，也就是Dy=2公厘，而Dx=26公厘。中央場點之主射線角度係為物體處γ=7度，中央場點距光軸之距離係為93公厘。如可從這些資料計算者，反射入瞳RE係具有距物體平面之757軸距離。解析度係為22奈米，影像側波陳平面像差RMS係為0.006λ，影像側場曲率係為1.5奈米，而失真係為6奈米。鏡彼此遵循順序P-P-N-P-N-P，也就是凹，凹，凸，凹，凸，凹。俗稱瞳面312，314被配對至入瞳之兩平面係被形成於系統中。瞳面312包含主射線CR與光軸之交叉點CROSS1，而瞳面314包含交叉點CROSS2。投影物鏡係為影像側上之電信中心，所以出瞳無限多。該系統係由該出瞳並不模糊的事實來區分。”出瞳”名詞意指遵循孔徑攔之部分物鏡所製造之孔徑攔影像。可存取孔徑攔B係被安置於兩瞳面312，314其中之一，其係可從投影物鏡至少一側存取。本例中之孔徑攔B係被形成於第二及第三鏡之間。最大鏡直徑，也就是子午段中所測量之所有鏡最大尺寸My係為157公厘，而x方向中所測量之所有鏡最小鏡直徑，也就是最大尺寸Mx係為389公厘。所有鏡之中央場點最大主射線角度△ΘCR(max)係為16.4度，子午段中所有鏡最大入射角Θmax(max)係為21度。對於所有鏡而言，各鏡上子午段中之入射角最大帶寬△Θmax係為17.3度。
物體平面及影像平面間之距離係為1550公厘。
第5a圖例之光學資料係被列表於第5b圖中所找到之表3中的Code V格式。
第6a圖說明依據本發明具有中間影像及入瞳負後焦之六鏡投影物鏡另一實施例。此實施例具有0.3NA之影像側數值孔徑，4×之縮減比率，2×26平方公厘之場尺寸，也就是Dy=2公厘，而Dx=26公厘。中央場點處之主射線角度係為物體處γ=7度，而中央場點距光軸之距離係為106公厘。物體平面300及影像平面302間之距離係為1520公厘。反射入瞳RE具有距物體平面之754軸距離。該系統具有18奈米解析度，0.018λ影像側波陳平面像差RMS，11奈米影像側場曲率，及3.2奈米失真。六鏡彼此遵循從物體平面至影像平面之順序P-P-N-P-N-P，也就是凹，凹，凸，凹，凸，凹。兩瞳面係被形成於從物體平面至影像平面之光路徑中，該瞳面之一可存取。孔徑攔B係被安置於可存取瞳面中。孔徑攔平面B係被形成於第二及第三鏡之間。最大鏡直徑，也就是子午段中所測量之所有鏡最大尺寸My係為189公厘，而x方向中所測量之所有鏡最大鏡直徑，也就是最大尺寸Mx係為423公厘。所有鏡之中央場點主射線最大入射角度△ΘCR(max)係為19度，子午段中所有鏡最大角度Θmax(max)係為24.1度，而所有鏡入射角最大角度△Θmax係為19.8度。類似第5a圖之組件係藉由相同參考數字來識別。沿光軸之物鏡後面部分中之鏡空間安排係共用於第5a圖及第6a圖系統，亦即：第二鏡S2-第四鏡S4-第一鏡S1-第三鏡S3。
再者，第5a圖及第6a圖系統所共用者，孔徑攔B係被安置於瞳面312中或附近之第二及第三鏡之間。
依據第6a圖實施例之光學資料係被列表於第6b圖中呈現之表4中的Code V格式。
第6c圖實施例係代表依據第5a圖及第6a圖之 系統替代。第6c圖實施例中之孔徑攔B，係被直接放置於瞳面312中之第三鏡S3上。例如，將該孔徑攔放置於鏡上，係具有傳送射線束彼此不被強烈分隔，所以若入射角保持相同，則入射角可被做成較小或全長可被做成較短之優點。依據第6c圖之系統係具有所有鏡上之入射角均很小的進一步優點。物鏡後面部分中之鏡空間安排如下：第四鏡S4-第二鏡S2-第一鏡S1-第三鏡S3。
與第6a圖實施例相較，沿光軸之鏡S2及S4之位置係被切換。
第6c圖顯示上述系統之鏡區段。此系統之光資料係被列表於第6d圖中顯示之表5中的Code V格式中。系統之影像側數值孔徑係為NA=0.25，場尺寸為2×26平方公厘，其中該場係被配置為環場區段。第6c圖之系統縮減比率係為4×，影像解析度係為22奈米，影像側波陳平面像差RMS係為0.019λ，影像側場曲率係為20奈米，而失真係為0.8奈米。六鏡彼此順序為PPNPNP，也就是凹，凹，凸，凹，凸，凹。總之，該系統具有兩瞳面312，314，其中之一可存取。同時，可存取瞳面係為孔徑攔B被安置其中之平面。孔徑攔B被安置於第三鏡S3上。物體平面100及影像平面102間之距離係為1490公厘，最大鏡直徑，也就是子午段中所測量之所有鏡最大尺寸My係為197公厘，而x方向中所測量之所有鏡最大鏡直徑，也就是最大尺寸Mx係為464公厘。所有鏡之中央場點最大主射線入射角度△ΘCR(max)係為16.6度，子午段中所有鏡最大角度Θmax(max)係為19.2度，對於所有鏡而言，子午段中之入射角最大範圍△Θmax係為16.7度。
以下第7至13圖係顯示微影投影曝光裝置具優勢實施例，其係與使用在此揭示，或US 2005/0088760中說明具入瞳負後焦之投影物鏡相容。
目前技術已知的照明系統中，投影物鏡大部分具 有入瞳正後焦。具有正後焦之投影物鏡的投影系統中，如全息擴散板之光學元件，或被配置為雙多面體反射系統之照明系統第二多面體反射光學組件，並不能被放入投影物鏡入瞳中，但可藉由光學元件投影為影像，進入從光源至影像平面之光路徑中之物體平面後的入瞳。
具入瞳負後焦之投影物鏡中，反射入瞳係被放置至如其中安置反射光罩之物體平面影像側。這些系統中，如擴散板之光學積分器或雙多面體反射照明系統中之瞳網板反射鏡，係可被安置於反射入瞳RE中或附近。
第7圖顯示此類系統第一實施例。依據第7圖之系統係包含具負後焦之投影物鏡1000，其包含第一鏡S1，第二鏡S2，第三鏡S3，第四鏡S4，第五鏡S5，及第六鏡S6。再者，該照明系統係包含一嵌套掠入射收集器1002，其被放置於光源之光路徑下游，且可接收半空間中具NA0.7大孔徑之光源1004的輻射。簡圖中之描繪收集器僅具有兩鏡殼，其係相對旋轉軸而旋轉對稱，其中各殼處係產生兩反射。當然，同樣可設想具有兩個以上殼及每殼兩個以上反射之收集器。第7圖所示實施例中，垂直入射鏡1008係被安置於從光源1004至物體平面1006之光路徑中。由於其多層披敷，如40至70鉬/矽披敷，該垂直入射鏡1008可當作窄頻波長過濾器。使用其多層披敷之垂直入射鏡當作窄頻波長過濾器之概念係屬於已知目前目前技術水平。此類鏡可被移入不同位置，使不同可用區域1008.1及1008.2可被放入射線路徑中。本例中，將轉軸RA向後轉係可移動至不同位置。被移出該射線路徑之多層鏡1008區域現在可以如清除裝置做清除。此外，光柵過濾器可被放置於垂直入射多層鏡1008之目前操作可使用範圍1008.1，1008.2。目前技術水平光譜過濾器移除非可用波長之光線的方式，係光源之光線落下於具有明顯大於可使用波長，較佳大於可使用波長150至200倍之格柵平 面中至少一格柵期間的一格柵上。若該可使用波長如約13.5奈米，則以此方式當作光譜過濾器之二位元格柵週期性係為微米階。
從光源至第一多面體反射元件之光路徑中，第一中間影像IMI係被形成於所述實施例中之照明射線路徑中。被放置於中間影像IMI前之照明射線路徑中之光學組件，也就是光源1004，收集器1002及垂直入射鏡1008係被組合於第一空間1020中。第一空間1020係被僅具中間影像IMI被放置之單開口1022的一螢幕與剩餘組件分隔。第一多面體反射光學組件包含一鏡，俗稱場網板反射鏡，具有本例中與將被照明於物體平面中之場相同形狀的大量場網板。因此，該場網板被配置一精確形狀。調整照明設定選擇，場網板反射鏡1042可被與另一場網板反射鏡交換。例如，一網板反射鏡可與另一者交換的一可能方式，係將具有不同網板安置之場網板反射鏡放置於可繞著一軸旋轉的組件上。
場網板反射鏡1024可將入射線束分解為與各場網格連結的大量光束。與場網格連結的各光束係形成次級光源。被安置於該次級光源位置處及附近者係為投影物鏡之反射入瞳RE被放置其中之平面中或附近的第二多面體反射元件。第二多面體反射元件亦被稱為瞳網板反射鏡1026，而被安置其上之光柵元件係被稱為瞳網板。如同場網板反射鏡，瞳網板反射鏡1026亦包含200至300多面體反射元件，此例中為瞳網板。各瞳網板可被配置為可切換來調整設定。不被使用區域中，瞳網板反射鏡可具有缺口，所以投影物鏡中之光傳遞路徑並不被阻礙。為了壓縮散射光並使其無法進入投影物鏡，係具有被安置網板反射鏡上之螢幕1030。藉由改變通道指派調整設定的替代，亦可將孔徑攔設定於瞳網板反射鏡之前適當位置處，然而其不被描繪於本實施例中。
第8圖顯示光學積分器被配置為擴散板之照明 系統替代配置。第8圖中之光源係被標示參考數字2000。此例中，光源2000係為具有水平泵噴射之雷射電漿源。為了收集被發射至輻射源後面之部分雷射，該安置係包含可被配置為旋轉橢圓體之垂直入射鏡2004。一可能替代係藉由如使用雙收集器之一個以上收集器來收集光線。雙收集器系統係為具有兩斜置垂直入射收集器鏡之垂直入射收集器系統。光柵濾波器可被併入收集器橢圓體。
結果，擴散板2002係被配置為具500至1000小網板反射鏡之擴散板鏡，或可替代地為全息格柵。
如第8圖顯示，照明系統係為非常緊密設計，而僅包含光源2000，收集器2004及擴散板2002。為了讓照明系統與具入瞳負後焦之投影物鏡絕緣，微蝕刻投影裝置中係設立較佳可被冷卻之保護殼型式的螢幕。該螢幕被標示為2005。投影物鏡係為六鏡投影物鏡，具有第一鏡S1，第二鏡S2，第三鏡S3，第四鏡S4，第五鏡S5，及第六鏡S6。第8圖所示系統中之光學積分器型式的擴散板2002，係再次被安置於投影物鏡之反射入瞳RE中或附近。由於設計空間及傳遞角度限制，所以依據第7及8圖之系統中不可能設定σ>1。
第8圖系統於從光源至安置如晶圓之將被照明物體之投影物鏡影像平面的光路徑中僅具有8鏡。然而，物體平面中之反射光罩並不被計入依據第8圖之系統鏡數。依據第8圖系統可能性替代，收集器2004係可被如掠入射收集器之其他收集器取代。即使有了具掠入射收集器之此類系統，亦可明定具有其中NA0.25較佳NA0.3之影像側數值孔徑，2×26平方公厘之場尺寸之九個或更少鏡的極紫外光曝光裝置。
為了做成σ>1之設定，係具優點地如藉由平面鏡摺疊照明系統中之光路徑。此係被呈現於第9圖系統中。類似前例之組件係被標示相同參考數字。有了鏡2008，具第 二光柵元件(無圖示)之第二光學元件2007之前的光路徑，係朝向被安置於物體平面2009中之光罩摺疊，且使具第一光柵元件之第一光學元件2006，也就是場網板反射鏡得以被放置於可輕易存取空間中。場網板反射鏡可被安置於包含不同場網板反射鏡之支架2010上，且可繞著轉軸R1旋轉。該旋轉支架可交換相等配置網板反射鏡來清除一旦污染之被交換鏡。另一可能性，網板反射鏡之支架元件亦可攜載不同網板反射鏡，也就是具不同光柵元件安置之網板反射鏡，使不同照明設定可藉由繞著軸R1旋轉來實施。亦可結合這些概念。
可選擇是，摺疊鏡2008可為具有折射功率之鏡。第9圖所示系統中，場網板係與各瞳網板交叉相關。此意指第9圖所示子午段被放置於場網板反射鏡右手部分中之場網板，係與子午段中之瞳網板反射鏡左手部分中之瞳網板相關。此相關直接反應結果，光線圖案限制，也就是光源中間影像IMI1，係被形成於從第一多面體反射光學元件至第二多面體反射光學元件之光路徑中。該限制或中間影像IMI1係可將有限通道開口OP安置於保護壁2020中，其可將包含光源2000，收集器2004.1及第一多面體反射光學元件2006之單元與包含投影物鏡之單元分隔。再者，光源中間影像IMI2亦可被形成於包含光源2000，收集器2004.1及第一多面體反射光學元件2006之單元中。
第10圖顯示其中光學積分器並不被放置於反射入瞳中，特別用於極紫外光波長範圍之微影投影曝光裝置另一實施例。
此微影投影曝光裝置照明系統係包含一位置變異或一場相依擴散板3006。此擴散板3006係以不需被安置於反射入瞳平面或與網格配對之平面中，但其可被安置於幾乎任何任意選擇平面中之方式來設計。該擴散板包含較佳大於1000之大量個別網板反射鏡，其具有視擴散板安置於照明 系統中之位置而定之偏向角，使各網板得以接收來自光源之光線，並將該光線引導至被形成於照明系統之物體平面3007中的指派分離場點(無圖示)。物體平面3007中的分離點係被選擇使物體平面3007中之場被以如精確之預定形狀照明。再者，網板係以有了物體平面中之各指派分離場點，網板將照明投影物鏡瞳平面特定區域之方式安置。
擴散板3006亦被稱為所謂反射片。特別是，網板尺寸及位置及入射角不同，其中該入射角係藉由各相關場點定義的事實很明顯。反射片較佳具有實質類似將被照明場之形狀。若將被照明場具有精確形狀，則反射片係為腎形。
由於設計照明系統時可任意選擇位置變異或場相依擴散板3006位置之事實，則可選擇與剩餘系統佈局無關之擴散板3006最佳位置。擴散板較佳以最佳化系統佈局且該擴散板具有最佳尺寸之方式做安置。第10圖說明具有位置變異或場相依擴散板3006之一系統。第10圖之系統係包含一光源3000。光源之光線係藉由收集器鏡3002收集且被引導至摺疊鏡3004。分隔照明系統射線圖案及投影物鏡射線圖案係需摺疊鏡3004。落下於鏡3004上之光線係被反射及傳送至位置變異或場相依擴散板3006。相對於先前顯示系統，位置變異或場相依擴散板3006係被安置於任意選擇平面中，也就是不是在反射入瞳平面或網格配對平面中，亦不在如物體平面或網格配對平面中。
如先前例說明，從光源3000至擴散板之光路徑中，被放置於擴散板3006前之垂直入射鏡3004，係具有當作用於落下於位置變異或場相依擴散板上之光線之過濾器的任務。以此過濾效應為基礎，位置變異或場相依擴散板僅接收輻射，明確說為13.5奈米波長的極紫外光。此可最小化擴散板3006上之輻射曝光負載，其具有降低熱壓力負載及降低污染的結果。
垂直入射鏡3004較佳可被配置為具有軸外圓錐組件之自由型式表面。第11圖說明此類垂直入射鏡功能，其顯示因設計垂直入射鏡為如具有軸外圓錐組件之自由型式表面，具有腎形佈局之位置變異或場相依擴散板3006係可接收腎形且大量無損失照明。
第11圖中，從光源抵達之入射光束係被標示4000。落下於具圓錐組件之垂直入射鏡3004上的光束4000，係被透視描繪於第11圖且被網格反射。位置變異或場相依反射器或擴散板被安置之平面中所產生此反射照明圖案係被標示為4502。第11圖清楚顯示，位置變異或場相依擴散板被安置之平面中照明係為腎形，且包含彼此偏移之次瞳4504。
使用垂直入射鏡之替代，亦可以如掠入射收集器殼之掠入射鏡達成大量腎形照明。再者，除了照明之外，垂直入射鏡亦可具有光學功能。光學性能可藉由將球形，環形或大致非球形組件添加至該圓錐組件給予鏡折射功率。
第10圖系統中，擴散板3006之光線係藉由掠入射鏡3008被引導進入物體平面3007。物體平面中之物體係藉由具六鏡S1，S2，S3，S4，S5及S6之投影物鏡3010投影進入如晶圓3024之將被曝光物體被安置於載體3026上的影像平面3022。具負後焦之投影物鏡係具有一光軸HA。
依據第10圖之系統，可製造以NA0.25，較佳NA0.3之影像側數值孔徑照明2×26平方公厘之場的投影曝光裝置。該投影曝光裝置具有產生垂直入射反射之最大10或較少組件。
第12及13圖顯示具照明系統中位置變異或場相依擴散板的微影投影曝光裝置替代配置。
第12圖實施例中，射線路徑中之位置變異或場相依擴散板3006之後係為光收集垂直入射鏡。類似第10圖之組件係被標示相同參考組件。從光源至影像平面之光路徑 中將垂直入射鏡3050放置於位置變異或場相依擴散板之後，係特別具有位置變異擴散板之各網板可被設計為平面鏡的優點。光收集垂直入射鏡3050可於光罩被安置其中之物體平面3007中製造光源3000強烈放大影像，而另一方面，位置變異擴散板可於物體平面3007中提供複數光源影像重疊。所述例之光路徑中，具折射功率之垂直入射鏡3050之後係為被配置為平面鏡之另一鏡3054。此鏡3054可摺疊射線路徑。可替代是，第二垂直入射鏡3054亦可被供應折射功率，所以與第一垂直入射鏡3050結合之影像度量比率係可被設定為特定目標值，因而可控制位置變異擴散板尺寸。此使位置變異擴散板3006被設計非常大，使得位置變異擴散板上之各網格元件係為同樣可評估尺寸。如上述，由於位置變異擴散板3006及被安置其上之各網格的尺寸，熱壓力負載係可被強烈降低。位置變異擴散板亦可被形成於一彎曲載體上。
如第12圖所示具位置變異擴散板之系統實施例中，光源3000之光線係藉由以腎形區域被照明於位置變異擴散板3006上之方式配置的反向反射器3060收集。此例中，除了具軸外圓錐組件之自由型式表面的第10及11圖實施例垂直入射鏡，該反向反射器亦可提供位置變異擴散板3006之大弧形照明。
依據第13圖之例係顯示具位置變異或場相依擴散板的特別簡單照明系統。類似第10至12圖之組件係被標示相同參考數字。第13圖實施例中，光源之光線係藉由具大量鏡殼3070.1，3070.2之掠入射收集器3070來收集。掠入射收集器所接收之光線係被引導至被立即安置於物體平面3007之前的位置變異或場相依擴散板3006。被位置變異或場相依擴散板3006反射之光線係被引導至物體平面3007。藉由添加鏡3080，從擴散板反射之光線被折回物體平面3007，系統幾何效率係可被強烈增加。第13圖所示實施例特別明顯 事實，係其具有非常簡單設計結構，而照明系統之照明光路徑中並無中間影像。
依據第12及13圖之投影物鏡，係為具入瞳負後焦及六鏡S1，S2，S3，S4，S5及S6之物鏡。
本發明首次提供具入瞳負後焦之投影物鏡，其係以絕對避免微影投影曝光裝置中之照明光路徑及影像投影光路徑之間直接反應的方式設計。反之，此可實施投影曝光裝置的模組化設計。
除了可實施上述模組化設計之具入瞳負後焦的微蝕刻投影系統，本發明亦可提供少量光學組件，NA0.25，較佳NA0.3之影像側數值孔徑，大於1公厘，較佳大於3公厘，繼續增加偏好順序大於4公厘，大於5公厘，大於6公厘，大於8公厘，大於10公厘，大於12公厘，大於15公厘，大於20公厘，特別較佳大於25公厘之影像側上的場最大尺寸(Dx，Dy)給微蝕刻投影系統。此類系統中，光源及影像平面間之光學元件上較佳具有十或較少垂直入射反射，其中被安置於物體平面中之反射物體上的反射，明確說是反射光罩並不被計數。例如，影像場尺寸可為2×26平方公厘。此脈絡內特別具優點，係其中僅需一光學積分器之微蝕刻投影系統。僅具一光學積分器之系統間，該光學積分器可被放置於微影投影曝光裝置中之任選位置的事實係可突顯這些系統特殊優點。滿足這些要求之光學積分器係特別俗稱為位置變異或場相依光學積分器或反射板。
A1、A2、DIS、L‧‧‧距離
CR、CRR‧‧‧主射線
CROSS‧‧‧交叉點
HA‧‧‧光軸
N1~N6‧‧‧可使用部分
NA‧‧‧數值孔徑
RE‧‧‧反射入瞳
S1~S6‧‧‧鏡
SUB01、SUB02‧‧‧子物鏡

Claims (4)

  1. 一種微影投影曝光裝置，被設計引導輻射從一光源進入一影像平面，包含被安置的大量光學元件，使來自該光源的該輻射得以被引導進入該影像平面，其中該大量光學元件係為鏡，其中垂直入射情況下可反射該輻射的最大鏡數係為十，其不包含安置於該物體平面中的一反射物體，而其中該微影投影曝光裝置係具有NA0.30的一影像側數值孔徑，而其中該微影投影曝光裝置係具有大於25公厘的該影像側上之一最大場尺寸(Dx，Dy)；其中該微影投影曝光裝置為一反射式(catoptric)微影投影曝光裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項的微影投影曝光裝置，其中垂直入射情況下可反射該輻射的最大鏡數係為九，其不包含安置於該物體平面中的一反射物體。
  3. 如申請專利範圍第1項的微影投影曝光裝置，其中該輻射具有一波長λ，其中λ100奈米。
  4. 如申請專利範圍第1至3項之一的微影投影曝光裝置，其中該光學元件之一第一部份係構成部分照明系統，而該光學元件之一第二部份係形成一投影物鏡。
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