一种极紫外光刻投影物镜设计方法

摘要

本发明提供一种极紫外光刻投影物镜的设计方法，具体步骤为：确定光刻系统中投影物镜为六反射镜结构，并设定该投影物镜的光学系统参数；选取六枚反射镜和光阑设置于光刻系统中掩膜和硅片之间，确定各反射镜之间的比例参数；根据给定的物方数值孔径和物方主光线入射角度，计算对第二反射镜(M2)与第一反射镜(M1)出射的光线不发生遮挡的空间和/或第一反射镜主光线入射角度，并根据计算出的参数判断出设定的光学系统参数是否合理，最终完成光刻投影物镜的设计。本发明能够根据不同的用户要求进行设计和搜索，避免了传统光学设计方法在现有结构上进行修改和试错的盲目性。

权利要求

1.一种极紫外光刻投影物镜的设计方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤101、确定光刻系统中投影物镜为六反射镜结构，并设定该投影物镜的光学系统参数；选取六枚反射镜和光阑设置于光刻系统中掩膜和硅片之间，六枚反射镜及光阑的设置位置：从掩膜开始沿光路方向依次为第一反射镜(M1)、光阑、第二反射镜(M2)、第三反射镜(M3)、第四反射镜(M4)、第五反射镜(M5)以及第六反射镜(M6)，且光阑放置于第二反射镜(M2)上；确定各反射镜之间的比例参数；其中所述光学系统参数包括投影物镜的放大倍率M，物方视场高度YOB，物方视场宽度FWOB，像方视场高度YIM，像方视场宽度FWIM，像方曝光视场弦长CL，各反射镜最大主光线入射角度MAXCA1～MAXCA6，投影物镜的总长度TTL，最小前工作距FWDI，以及最小后工作距BWDI；

所述各反射镜之间的比例参数包括物方视场高度与掩膜到第一反射镜M1距离的比例参数radio1，第二反射镜M2到第一反射镜M1距离与掩膜到第一反射镜M1距离的比例参数radio2，第一反射镜M1与第二反射镜M2出射的光线不发生遮挡的空间CLEAPE1，第五反射镜M5到第六反射镜M6间距与硅片到第五反射镜M5距离BWDI的比例参数radio3，第六反射镜M6与第五反射镜M5的入射光线不发生遮挡的空间CLEAPE6，第六反射镜M6出射的光线与第五反射镜M5不发生遮拦的空间CLEAPE5；

步骤102、计算掩膜到第一反射镜(M1)的距离为-l1和第二反射镜(M2)到第一反射镜(M1)的距离为-d1，并获取第一反射镜(M1)的当前半径为r1；

步骤103、给定物方数值孔径NAO和物方主光线入射角度CA，根据所述-d1和r1，判断出步骤101中给定的光学系统参数是否合理，具体的判断过程为：步骤201、计算所述比例参数中第二反射镜(M2)到第一反射镜(M1)距离与掩膜到第一反射镜(M1)距离之比radio2的上限值Uradio2；

Uradio2＝l-FWDI·radio1/YOB

其中，FWDI为投影物镜最小物方工作距，YOB为投影物镜的物方视场高度，radio1为物方视场高度与掩膜到第一反射镜(M1)距离的比例参数；

步骤202、给定物方数值孔径NAO和物方主光线入射角度CA，设定radio2的搜索步长为ξr2，设定循环次数k＝1，radio2(1)＝0，radio2的下限值Dradio2＝0；

步骤203、判断radio2(k)是否小于Uradio2，若是，则进入步骤204，否则进入步骤209；

步骤204、根据所述-d1和r1，根据光线追踪原理，计算出利用radio2(k)所设计的投影系统的CLEAPE2(k)和/或CA1(k)，其中CLEAPE2(k)表示第二反射镜(M2)与第一反射镜(M1)出射的光线不发生遮挡的空间，CA1(k)表示第一反射镜(M1主)光线入射角度；

步骤205、对步骤204计算出参数的类型进行判断，当仅计算出CLEAPE2(k)时，则进入步骤206，当仅计算出CA1(k)时，则进入步骤207，当同时计算出CLEAPE2(k)和CA1(k)时，则进入步骤208；

步骤206、判断CLEAPE2(k)＞0是否成立，若是，则将此时radio2(k)确定为radio2的下限值Dradio2，即令Dradio2＝radio2(k)，进入步骤209，否则令k＝k+1，令radio2(k)＝radio2(k-1)+ξr2，返回步骤203；

步骤207、判断CA1(k)＜MAXCA1是否成立，若是，则将此时radio2(k)确定为radio2的下限值Dradio2，即令Dradio2＝radio2(k)，进入步骤209，其中MAXCA1为事先给定的第一反射镜最大主光线入射角，否则令k＝k+1，令radio2(k)＝radio2(k-1)+ξr2，返回步骤

203；

步骤208、判断CA1(k)＜MAXCA与CLEAPE2(k)＞0是否皆成立，若是，则将此时的radio2(k)确定为radio2的下限值Dradio2，即令Dradio2＝radio2(k)，进入步骤209，否则令k＝k+1，令radio2(k)＝radio2(k-1)+ξr2，返回步骤203；

步骤209、判断Dradio2＝0是否成立，若是，则判定所给定的投影物镜的光学系统参数不合理，不存在第二反射镜(M2)到第一反射镜(M1)距离与掩膜到第一反射镜(M1)距离的比例参数radio2，并结束，若否，输出Dradio2并进入步骤104；

步骤104、根据所述第二反射镜(M2)到第一反射镜(M1)的距离-d1，计算第二反射镜(M2)的半径为r2；

步骤105、计算出第五反射镜(M5)到第六反射镜(M6)之间的间距为d5，以及根据所述d5获取第五反射镜(M5)的半径r5和第六反射镜(M6)的半径r6；

步骤106、选取第三反射镜(M3)的半径r3，根据物象共轭关系、放大倍率关系、匹兹万和条件以及光瞳共轭关系，并利用上述确定的第一反射镜(M1)、第二反射镜(M2)、第五反射镜(M5)以及第六反射镜(M6)的半径以及相互之间的距离，利用近轴迭代算法获取第四反射镜(M4)的半径r4，第三反射镜(M3)与第四反射镜(M4)的间距d3、第三反射镜(M3)与第二反射镜之间的距离d2、以及第四反射镜(M4)的像距l′4；

步骤107、根据上述步骤计算的6枚反射镜的半径以及相应的位置关系，得到极紫外光刻投影物镜。

2.根据权利要求1所述极紫外投影光刻物镜设计方法，其特征在于，当判定Dradio2＝

0不成立时，在进入步骤104之前，利用radio1进一步判断出步骤101给定的光学系统参数是否合理；具体过程为：步骤301、设定radio1的搜索步长为ξr1，设定循环次数k′＝1，radio1(1)＝YOB/TTL，设定N为大于(YOB/FWDI-YDB/TTL)/ξr1的最小整数，令radio1的上限Uradio1＝YOB/TTL+(N-1)×ξ1，令radio1的下限Dradio1＝YOB/TTL+(N-1)×ξr1，其中YOB为投影光刻物镜的物方视场高度，TTL为投影光刻物镜总长度，FWDI为投影光刻物镜的最小前工作距；

步骤302、判断循环次数k′＞N是否成立，若是，则进入步骤306，否则令k′＝k′+1，令radio1(k′)＝radio1(k′-1)+ξr1，并进入步骤303；

步骤303、更新投影系统中的参数radio1为radio1(k′)，重复步骤201至209，判断Dradio2＝0是否成立，若是则返回步骤302，否则令Dradio1＝radio1(k′)，并进入步骤

304；

步骤304、判断循环次数k′＞N是否成立，若是，则进入步骤306，否则令k′＝k′+1，令radio1(k′)＝radio1(k′-1)+ξr1，并进入步骤305；

步骤305、更新投影系统中的参数radio1为radio1(k′)，重复步骤201至209，判断Dradio2＝0是否成立，若是则进入步骤306，否则令Uradio1＝radio1(k′)，并返回步骤

304；

步骤306、判断Dradio1＝Uradio1是否成立，若是，则判定步骤101中给定系统参数不合理，并结束，若否，输出Uradio1和Dradio1并进入步骤104。

3.根据权利要求1所述极紫外投影光刻物镜设计方法，其特征在于，当计算出r2后，进一步对设定的第一反射镜(M1)与第二反射镜(M2)出射的光线不发生遮挡的空间CLEAPE1进行判断，当CLEAPE1＞0且CLEAPE1＜UCLEAPE1都成立时，则进入步骤105，否则判定根据所给定的系统参数不合理，并结束；其中其中hb1为上光线与第一反射镜(M1)交点的高度，l′1为掩膜图形经过第一反射镜(M1)的像距，l2＝l1′-d1。

说明书

一种极紫外光刻投影物镜设计方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种极紫外光刻投影物镜设计方法，属于光学设计技术领域。

背景技术

[0002] 在超大规模集成电路的制造工艺中，需要使用高精度投影物镜将掩膜上的图形精确倍缩到覆盖有光刻胶的硅片上。当前深紫外光刻技术使用波长为193nm的激光光源，辅助以离轴照明、相移掩膜、光学边缘效应校正等分辨率增强技术，可实现45nm技术节点的产业化要求，但是对于32nm或更高技术节点的产业化需求，半导体行业普遍寄希望于极紫外光刻技术。极紫外光源波长约为11~15nm，与深紫外光刻技术相同，极紫外光刻也采用步进-扫描模式。

[0003] 极紫外光刻系统由等离子光源，反射式照明系统，反射式掩膜，反射式投影物镜，涂覆有极紫外光刻胶的硅片以及同步工件台等部分组成。光束由光源出射后，经照明系统整形和匀光，照射到反射式掩膜上。经掩膜反射后，光线入射至投影物镜系统，最终在涂覆有极紫外光刻胶的硅片上曝光成像。

[0004] 典型的EUV投影物镜为共轴光学系统，物面、像面及所有反射镜均关于光轴旋转对称，这一设计有利于装调并且尽量避免了可能的像差。由于反射系统中存在光路折叠和遮挡，投影物镜应采用环形离轴视场设计。一般来说，除给定的设计指标外，EUV投影物镜设计还需要满足下列要求：1.可实现的光阑面设置，一般位于第2～5个反射面的某一面上；2.足够大的物方、像方工作距，保证掩膜和硅片的轴向安装空间；3.无遮拦设计，每个反射面的反射区域和通光区域之间都要留有一定的边缘余量；4.能够配合反射式掩膜使用，光线以小角度入射到掩膜上；5.高分辨率；6.极小的畸变；7.像方远心。

[0005] 现 有 技 术（M.F.Bal,Next-Generation Extreme Ultraviolet Lithographic Projection Systems[D],Delft:Technique University Delft,2003）公开了极紫外光刻投影物镜设计方法，该方法通过对EUVL投影物镜的近轴结构参数（反射镜半径、各光学面间距等）进行穷举式搜索，将系统的放大倍率、光阑共轭关系等条件作为约束，并编制程序对其光线光路进行光路遮挡判定，将无遮挡的光路进行分析拣选，从而选出合适的初始结构，作为进一步优化和计算的基础。这一方法的缺点在于：计算量过大，以现有的计算机计算速度，平均一星期才能找到一个可用设计。

发明内容

[0006] 本发明提供一种极紫外光刻投影物镜设计方法，该方法可根据不同的参数要求设计出极紫外光刻投影物镜，其计算量小，实现速度快。

[0007] 实现本发明的技术方案如下：

[0008] 一种极紫外光刻投影物镜的设计方法，具体步骤为：

[0009] 步骤101、确定光刻系统中投影物镜为六反射镜结构，并设定该投影物镜的光学系统参数；选取六枚反射镜和光阑设置于光刻系统中掩膜和硅片之间，六枚反射镜及光阑的设置位置：从掩膜开始沿光路方向依次为第一反射镜M1、光阑、第二反射镜M2、第三反射镜M3、第四反射镜M4、第五反射镜M5以及第六反射镜M6，且光阑放置于第二反射镜M2上；确定各反射镜之间的比例参数；

[0010] 步骤102、计算掩膜到第一反射镜M1的距离为-l1和第二反射镜M2到第一反射镜M1的距离为-d1，并获取第一反射镜M1的当前半径为r1；

[0011] 步骤103、给定物方数值孔径NAO和物方主光线入射角度CA，根据所述-d1和r1，判断出步骤101中给定的光学系统参数是否合理，具体的判断过程为：

[0012] 步骤201、计算所述比例参数中第二反射镜M2到第一反射镜M1距离与掩膜到第一反射镜M1距离之比radio2的上限值Uradio2；

[0013] Uradio2＝1-FWDI·radio1/YOB

[0014] 其中，FWDI为投影物镜最小工作距，YOB为物方视场高度，radio1为物方视场高度与掩膜到第一反射镜M1距离的比例参数；

[0015] 步骤202、给定物方数值孔径NAO和物方主光线入射角度CA，设定radio2的搜索步长为ξr2，设定循环次数k＝1，radio2(1)=0，radio2的下限值Dradio2=0；

[0016] 步骤203、判断radio2(k)是否小于Uradio2，若是，则进入步骤204，否则进入步骤209；

[0017] 步骤204、根据所述-d1和r1，根据光线追踪原理，计算出利用radio2(k)所设计的投影系统的CLEAPE2(k)和/或CA1(k)，其中CLEAPE2(k)表示第二反射镜M2与第一反射镜M1出射的光线不发生遮挡的空间，CA1(k)表示第一反射镜M1主光线入射角度；

[0018] 步骤205、对步骤204计算出参数的类型进行判断，当仅计算出CLEAPE2(k)时，则进入步骤206，当仅计算出CA1(k)时，则进入步骤207，当同时计算出CLEAPE2(k)和CA1(k)时，则进入步骤208；

[0019] 步骤206、判断CLEAPE2(k)＞0是否成立，若是，则将此时radio2(k)确定为radio2的下限值Dradio2，即令Dradio2＝radio2(k)，进入步骤209，否则令k＝k+1，令radio2(k)＝radio2(k-1)+ξr2，返回步骤203；

[0020] 步骤207、判断CA1(k)＜MAXCA1是否成立，若是，则将此时radio2(k)确定为radio2的下限值Dradio2，即令Dradio2＝radio2(k)，进入步骤209，其中MAXCA1为事先给定的第一反射镜最大主光线入射角，否则令k＝k+1，令 返回步骤203；

[0021] 步骤208、判断CA1(k)＜MAXCA1与CLEAPE2(k)＞0是否皆成立，若是，则将此时的radio2(k)确定为radio2的下限值Dradio2，即令Dradio2＝radio2(k)，进入步骤209，否则令k＝k+1，令radio2(k)＝radio2(k-1)+ξr2，返回步骤203；

[0022] 步骤209、判断Dradio2=0是否成立，若是，则判定所给定的投影物镜的光学系统参数不合理，不存在第二反射镜M2到第一反射镜M1距离与掩膜到第一反射镜M1距离的比例参数radio2，并结束，若否，输出Dradio2并进入步骤104；

[0023] 步骤104、根据所述第二反射镜M2到第一反射镜M1的距离-d1，计算第二反射镜M2的半径为r2；

[0024] 步骤105、计算出第五反射镜M5到第六反射镜M6之间的间距为d5，以及根据所述d5获取第五反射镜M5的半径r5和第六反射镜M6的半径r6；

[0025] 步骤106、选取第三反射镜M3的半径r3，根据物象共轭关系、放大倍率关系、匹兹万和条件以及光瞳共轭关系，并利用上述确定的第一反射镜M1、第二反射镜M2、第五反射镜M5以及第六反射镜M6的半径以及相互之间的距离，利用近轴迭代算法获取第四反射镜M4的半径r4、第三反射镜M3与第四反射镜M4的间距d3、第三反射镜M3与第二反射镜之间的距离d2、以及第四反射镜M4的像距l′4；

[0026] 步骤107、根据上述步骤计算的6枚反射镜的半径以及相应的位置关系，得到极紫外光刻投影物镜。

[0027] 进一步地，当判定Dradio2=0不成立时，本发明在radio1可取范围内对其进行更新，利用更新后的radio1重复步骤201-209，获取Dradio2，进而判断出步骤101给定的光学系统参数是否合理。该判断的具体过程为：

[0028] 步骤301、设定radio1的搜索步长为ξr1，设定循环次数k′＝1，radio1(1)=YOB/TTL，设定N为大于(YOB/FWDI-YOB/TTL)/ξr1的最小整数，令radio1的上限Uradio1＝YOB/TTL+(N-1)×ξr1，令radio1的下限Dradio1＝YOB/TTL+(N-1)×ξr1，其中YOB为投影光刻物镜的物方视场高度，TTL为投影光刻物镜总长度，FWDI为投影光刻物镜的最小前工作距；

[0029] 步骤302、判断循环次数k′＞N是否成立，若是，则进入步骤306，否则令k′＝k′+1，令radio1(k′)＝radio1(k′-1)+ξr1，并进入步骤303；

[0030] 步骤303、更新投影系统中的参数radio1为radio1(k′)，重复步骤201至209，判断Dradio2＝0是否成立，若是则返回步骤302，否则令Dradio1＝radio1(k′)，并进入步骤304；

[0031] 步骤304、判断循环次数k′＞N是否成立，若是，则进入步骤306，否则令k′＝k′+1，令radio1(k′)＝radio1(k′-1)+ξr1，并进入步骤305；

[0032] 步骤305、更新投影系统中的参数radio1为radio1(k′)，重复步骤201至209，判断Dradio2＝0是否成立，若是则进入步骤306，否则令Uradio1＝radio1(k′)，并返回步骤304；

[0033] 步骤306、判断Dradio1＝Uradio1是否成立，若是，则判定步骤101中给定系统参数不合理，并结束，若否，输出Uradio1和Dradio1并进入步骤104。

[0034] 进一步地，本发明当计算出r2后，进一步对设定的第一反射镜M1与第二反射镜M2出射的光线不发生遮挡的空间CLEAPE1进行判断，当CLEAPE1＞0且CLEAPE1＜UCLEAPE1都成立时，则进入步骤105，否则判定根据所给定的系统参数不合理，并结束；其中[0035]

[0036] 其中hb1为上光线与第一反射镜M1交点的高度，l′1为掩膜图形经过第一反射镜M1的像距，l2＝l1′-d1。

[0037] 有益效果

[0038] 本发明提出了一套完整的初始结构设计方案，能够根据不同的用户要求进行设计和搜索，避免了传统光学设计方法在现有结构上进行修改和试错的盲目性。对整个系统进行分组光路搜索，大大节省了搜索时间。同时基于实际光线追迹，避免了近轴光路与实际光路的差别导致的光路遮挡情况误判。

[0039] 其次，充分考虑了“掩膜阴影效应”、各反射面的主光线入射角度、最大光束口径，以及视场宽度等因素，通过给出近似的函数关系、迭代计算和遍历筛选等方法得到了各参数的可用范围，为精细的搜索提供了可靠的依据，便于提高搜索的精度，规避不合理的参数要求。

附图说明

[0040] 图1为EUVL六反射投影物镜分组设计示意图；

[0041] 图2为第一镜组G1光路示意图；

[0042] 图3为第一反射镜M1的光路计算示意图；

[0043] 图4为radio2的下限Dradio2的计算流程图；

[0044] 图5为radio1的上限Uradio1与下限Dradio1的计算流程图；

[0045] 图6为第二反射镜M2的光路计算示意图；

[0046] 图7为第三镜组G3逆向光路示意图；

[0047] 图8为第六反射镜M6的光路计算示意图；

[0048] 图9为第五反射镜M5的光路计算示意图；

[0049] 图10为第二镜组G2光路示意图；

[0050] 图11(a)为第二镜组参数d3随M3的半径r3改变而变化的情况；

[0051] 图11(b)为第二镜组参数-l3-ENP2随M3的半径r3改变而变化的情况；

[0052] 图11(c)为第二镜组参数l′4随M3的半径r3改变而变化的情况；

[0053] 图11(d)为第二镜组参数r4随M3的半径r3改变而变化的情况；

[0054] 图12(a)为第二镜组参数d3的筛选情况；

[0055] 图12(b)为第二镜组参数-l3-ENP2的筛选情况；

[0056] 图13为第二镜组的实际放大倍率M随迭代次数增加的收敛情况；

[0057] 图14(a)为本发明的一个实施范例所选定G1镜组光路图；

[0058] 图14(b)为本发明的一个实施范例所选定G3镜组光路图；

[0059] 图14(c)为本发明的一个实施范例得到的三种G2镜组光路图；

[0060] 图14(d)为本发明的一个实施范例得到的三种EUVL六反射物镜光路图；

[0061] 图15(a)为应用本发明设计方法得到的第四种EUVL六反射物镜光路图；

[0062] 图15(b)为应用本发明设计方法得到的第五种EUVL六反射物镜光路图；

[0063] 图15(c)为应用本发明设计方法得到的第六种EUVL六反射物镜光路图；

[0064] 图16为EUVL投影光刻系统示意图。

具体实施方式

[0065] 下面结合附图进一步对本发明进行详细说明。

[0066] 首先对本发明使用的参数定义进行说明。

[0067] 实际物点/像点定义为两条边缘光线的交点，实际像高/物高定义为实际像点/物点的高度；实际像面/物面定义为过实际像点/物点与光轴垂直的面；实际入瞳距为实际物面与实际入瞳面的距离；实际出瞳距为实际像面与实际出瞳面的距离；这里的实际入瞳面和实际出瞳面由离轴视场的主光线与光轴的交点确定。为了方便起见，以后的论述中，上述参量就简称为物点/像点、物高/像高、物面/像面、出瞳/入瞳等，若该参量为近轴参量时，会特别指出。为了直观起见，本发明中所涉及的光线角度均视为正角度，对于不同方向的光线角度（逆时针或者顺时针）不采用符号规则加以区分，而仅在计算公式中使用运算符号表示。

[0068] 步骤101、确定该光刻系统中投影物镜为六反射镜结构，并设定该投影物镜的光学系统参数；所述参数包括投影物镜的放大倍率M，物方视场高度YOB，物方视场宽度FWOB，像方视场高度YIM，像方视场宽度FWIM，像方曝光视场弦长CL，各反射镜最大主光线入射角度MAXCA1～MAXCA6，投影物镜的总长度TTL，最小前工作距FWDI，以及最小后工作距BWDI（即硅片到第五反射镜M5之间的距离）。

[0069] 由于光刻系统的设计要求，极紫外投影光刻物镜的系统放大倍率M通常为1/4或1/5。

[0070] 由几何光学原理可知：

[0071] YOB＝YIM/|M|

[0072] FWOB＝FWIM/|M|

[0073] 若物方数值孔径为NAO，像方数值孔径为NAI，则有

[0074] NAO＝NAI·|M|

[0075] 选取六枚反射镜和光阑设置于光刻系统中掩膜和硅片之间，六枚反射镜及光阑的设置位置：从掩膜开始沿光路方向依次为第一反射镜M1、光阑、第二反射镜M2、第三反射镜M3、第四反射镜M4、第五反射镜M5以及第六反射镜M6，且光阑置于第二反射镜M2上，这样可以保证光阑在加工时可以实现。

[0076] 为了后续便于描述，可将EUVL六反射投影物镜系统PO分为三个镜组，第一反射镜组G1包括第一反射镜M1和第二反射镜M2；第二反射镜组G2包括第三反射镜M3和第四反射镜M4；第三反射镜组G3包括第五反射镜M5和第六反射镜M6，如图1所示。

[0077] 进一步确定各反射镜之间的比例参数，所述比例参数包括物方视场高度与掩膜到第一反射镜M1距离的比例参数radio1，第二反射镜M2到第一反射镜M1距离与掩膜到第一反射镜M1距离的比例参数radio2，第一反射镜M1与第二反射镜M2出射的光线不发生遮挡的空间CLEAPE1，第五反射镜M5到第六反射镜M6间距与硅片到第五反射镜M5距离BWDI的比例参数radio3，第六反射镜M6与第五反射镜M5的入射光线不发生遮挡的空间CLEAPE6，第六反射镜M6出射的光线与第五反射镜M5不发生遮拦的空间CLEAPE5。

[0078] 步骤102、获取掩膜到第一反射镜M1的距离为-l1，则

[0079] radio1＝YOB/|-l1|

[0080] |-l1|＝YOB/radio1

[0081] 设第二反射镜M2到第一反射镜M1的距离为-d1，则

[0082] radio2＝|-d1|/|-l1|＝|-d1|·radio1/YOB

[0083] |-d1|＝YOB/radio1·radio2

[0084] 进一步获取第一反射镜M1的半径为r1；

[0085] r1的获取原理和过程如下：

[0086] 如图2所示，主光线104自掩膜入射至第一反射镜M1，再由M1反射至第二反射镜M2上的情况。为了确保系统的光阑能够物理实现，保证系统无杂光，通常EUVL反射光刻物镜的光阑均位于第二反射镜M2上，即主光线通过M2的中心。根据物方主光线入射角度CA和光阑STOP位于第二反射镜M2的条件，可以计算出不同radio1和radio2所对应的M1的半径r1。

[0087] 如图3所示，根据实际光线追迹公式，有

[0088]

[0089]

[0090]

[0091]

[0092]

[0093] 于是有

[0094]

[0095] 其中，θz1为M1上的主光线的入射点法线与光轴的夹角；hz1为主光线与M1交点的高度；Iz1为入射至M1上的主光线的入射角；I′z1为入射至M1上的主光线的反射角；Iz2为M1上出射的主光线与光轴的夹角；zz1为M1上主光线入射点与M1顶点的轴向距离。

[0096] 当r1确定后，则可以利用光学设计软件CODEV计算出M2反射镜附近的光路无遮挡空间CLEAPE2。

[0097] 步骤103、给定物方数值孔径NAO以及物方主光线入射角度CA，根据所述-d1和r1，利用radio2判断出步骤101中给定的光学系统参数是否合理。

[0098] 以下首先对CA的选取进行分析，再具体给出判断的过程；

[0099] 根据以往光刻仿真分析的结果表明，掩膜上的主入射光线角度不为0°时，将会产生掩膜的“阴影效应”，从而引起硅片上曝光线条位置的偏移，仿真结果表明当掩膜上的主光线入射角度小于6°时，“阴影效应”能够得到补偿和校正。所以有物方主光线入射角度的上限为6°。

[0100] 由于极紫外光刻的掩膜为反射式掩膜，照明系统入射至掩膜的光路与自掩膜入射至投影物镜的光路不能相互遮挡。所以，光束的主光线104，上光线105，下光线106应该同时高于物方视场高度YOB，或同时低于物方视场高度YOB，如图1所示，以保证光路不发生遮挡，此时物方主光线入射角度的范围为

[0101] |CA|＞arcsin(NAO)

[0102] 即物方主光线入射角度的下限为arcsin(NAO)。表1-1为几种典型物方数值孔径的物方主光线入射角度范围。

[0103] 表1-1几种典型物方数值孔径的主光线入射角度范围

[0104]NAO 最小CA 最大CA
0.04 2.292443 6.000000
0.05 2.865984 6.000000
0.06 3.439813 6.000000
0.07 4.013987
6.000000
0.08 4.588566 6.000000
0.09 5.163607 6.000000
0.10 5.739170 6.000000
0.1045 6.000000 6.000000

[0105] 由表1可知，对于六反射EUVL投影物镜，当光阑为第二面反射镜M2上时，物方数值孔径越大，其可用的物方主光线入射角度范围就越小，能够达到的最大物方数值孔径为0.1045。

[0106] 如图4所示，以下对步骤103的判断过程进行具体说明：

[0107] 步骤201、计算所述比例参数中第二反射镜M2到第一反射镜M1距离与掩膜到第一反射镜M1距离之比radio2的上限值Uradio2；

[0108] Uradio2＝1-FWDI·radio1/YOB

[0109] 其中，FWDI为投影物镜最小前工作距，YOB为物方视场高度，radio1为物方视场高度与掩膜到第一反射镜M1距离的比例参数。

[0110] 由于第二反射镜M2与物方入射光线之间不能发生遮挡，所以步骤101在给定比例参数时需保证CLEAPE2＞0，同时第一反射镜上主光线的入射角必须小于MAXCA1，根据这两条件中的至少一个可以粗略地确定在一定物方数值孔径NAO和物方主光线入射角度CA，确定radio2的下限Dradio2，具体步骤为：

[0111] 步骤202、给定物方数值孔径NAO和物方主光线入射角度CA，设定radio2的搜索步长为ξr2，设定循环次数k＝1，radio2(k)=0，radio2的下限值Dradio2=0。

[0112] 步骤203、判断radio2(k)是否小于Uradio2，若是，则进入步骤204，否则进入步骤209。

[0113] 步骤204、根据所述-d1和r1，根据光线追迹原理，计算出利用radio2(k)所设计的投影物镜的CLEAPE2(k)和/或CA1(k)，其中CLEAPE2(k)表示第二反射镜M2与第一反射镜M1上的入射光线不发生遮挡的空间，CA1(k)表示第一反射镜M1上主光线入射角度。

[0114] 步骤205、对步骤204计算出参数的类型进行判断，当仅计算出CLEAPE2(k)时，则进入步骤206，当仅计算出CA1(k)时，则进入步骤207，当同时计算出CLEAPE2(k)和CA1(k)时，则进入步骤208。

[0115] 步骤206、判断CLEAPE2(k)＞0是否成立，若是，则将此时radio2(k)确定为radio2的下限值Dradio2，即令Dradio2＝radio2(k)，进入步骤209，否则令k＝k+1，令radio2(k)＝radio2(k-1)+ξr2，返回步骤203。

[0116] 步骤207、判断CA1(k)＜MAXCA1是否成立，若是，则将此时radio2(k)确定为radio2的下限值Dradio2，即令Dradio2＝radio2(k)，进入步骤209，否则令k＝k+1，令radio2(k)＝radio2(k-1)+ξr2，返回步骤203。

[0117] 步骤208、判断CA1(k)＜MAXCA1与CLEAPE2(k)＞0是否皆成立，若是，则将此时的radio2(k)确定为radio2的下限值Dradio2，即令Dradio2＝radio2(k)，进入步骤209，否则令k＝k+1，令radio2(k)＝radio2(k-1)+ξr2，返回步骤203。

[0118] 步骤209、判断Dradio2=0是否成立，若是，则判定所给定的投影物镜的光学系统参数不合理，不存在第二反射镜M2到第一反射镜M1距离与掩膜到第一反射镜M1距离的比例参数radio2，并结束，若否，输出Dradio2并进入步骤104。

[0119] 上述步骤的操作流程图如图4所示。

[0120] 表2为物方数值孔径NAO为0.06，几个典型物方主光线入射角度CA及相应的给定的较为典型的radio1时；此表中给出步骤204中仅计算出CLEAPE2(k)和步骤204中仅计算出CA1(k)这两种情况，当计算出CLEAPE2(k)时，所获取的上下限限赋值为：Dradio21=Dradio2；当计算出CA1(k)时，所获取的上下限限赋值为：Dradio22=Dradio2，表2-1中给定步进值ξr2为0.005。

[0121] 表2-1

[0122]

[0123]

[0124] 当判定Dradio2=0不成立时，本发明可进一步在radio1可取范围内对其进行更新，利用更新后的radio1重复步骤201-209，获取Dradio2，进而判断出步骤101给定的光学系统参数是否合理。该判断的具体过程为：

[0125] 步骤 301、设 定radio1的 搜索 步 长为 ξr1，设 定 循环 次 数k ′＝ 1，radio1(k′)=YOB/TTL，设定N为大于(YOB/FWDI-YOB/TTL)/ξr1的最小整数，令radio1的上限Uradio1＝YOB/TTL+(N-1)×ξr1，令radio1的下限Dradio1＝YOB/TTL+(N-1)×ξr1。

[0126] 步骤302、判断循环次数k′＞N是否成立，若是，则进入步骤306，否则令k′＝k′+1，令radio1(k′)＝radio1(k′-1)+ξr1，并进入步骤303；

[0127] 步骤303、更新投影系统中的参数radio1为radio1(k′)，重复步骤201至209，判断Dradio2＝0是否成立，若是则返回步骤302，否则令Dradio1＝radio1(k′)，并进入步骤304；

[0128] 步骤304、判断循环次数k′＞N是否成立，若是，则进入步骤306，否则令k′＝k′+1，令radio1(k′)＝radio1(k′-1)+ξr1，并进入步骤305；

[0129] 步骤305、更新投影系统中的参数radio1为radio1(k′)，重复步骤201至209，判断Dradio2＝0是否成立，若是则进入步骤306，否则令Dradio1＝radio1(k′)，并返回步骤304；

[0130] 步骤306、判断Dradio1＝Uradio1是否成立，若是，则判定步骤101中给定系统参数不合理，并结束，若否，输出Uradio1和Dradio1并进入步骤104。

[0131] 表3-1为几种典型物方数值孔径及相应的典型物方主光线入射角度CA取值时，radio1的上限Uradio1下限Dradio1的值。在Dradio1，Uradio1的计算中，步进值ξr1为0.0225。

[0132] 表3-1

[0133]

[0134] 步骤104、根据所述第二反射镜M2到第一反射镜M1的距离-d1，计算第二反射镜M2的半径为r2；

[0135] 具体过程如下：

[0136] 如图6所示，由于极紫外光刻物镜的离轴光路在空间中完全无遮挡，并且要根据元件加工工艺和水平给反射镜的反光区域和通光区域之间留出一定的余量（即CLEAPE1），根据实际光线追迹公式和几何关系，有

[0137]

[0138]

[0139]

[0140]

[0141]

[0142] 于是有

[0143]

[0144] 其中，θa2为第二反射镜M2上的上光线的入射点法线与光轴的夹角；ha2为上光线与第二反射镜M2交点的高度；hb1为下光线与第一反射镜M1交点的高度；Ia2为第二反射镜M2上的上光线入射角；I′a2为第二反射镜M2上的上光线反射角；Ua2为入射至第一反射镜M1上的上光线与光轴的夹角；U′a2为第一反射镜M1出射的上光线与光轴的夹角。

[0145] 当确定-l1、-d1、r1以及r2后，则可计算第一镜组G1的实际像高YIM1,实际出瞳距EXP1，实际出瞳直径EXD1，其中计算过程为现有技术，因此在此不进行累述。

[0146] 在本实施例中当计算出r2后，进一步对设定的CLEAPE1进行判断，具体判断过程为：

[0147] 步骤401、由光路无遮挡的条件可知，一般情况下，CLEAPE1的下限DCLEAPE1为0。

[0148] 步骤402、设掩膜图形经过第一反射镜M1的像距为l′1，根据近轴光学原理，有[0149]

[0150]

[0151] 第一反射镜所成的像至第二反射镜M2的物距为l2，根据近轴光学原理，有[0152] l2＝l1′-d1

[0153] 当CLEAPE1取得最大值时，掩膜图形经第二反射镜M2成像后的像距为-d1。此时CLEAPE1的上限UCLEAPE1为：

[0154]

[0155] 其中hb1为下光线与第一反射镜M1交点的高度；

[0156] 于是CLEAPE1的可用范围上限UCLEAPE1为 下限DCLEAPE1为0。

[0157] 步骤403、判断CLEAPE1＞0且CLEAPE1＜UCLEAPE1是否成立，若成立，则进入步骤105，否则判定步骤101所给定的系统参数不合理，结束本方法。

[0158] 步骤105、计算出第五反射镜M5到第六反射镜M6之间的间距为d5，以及根据所述d5获取第五反射镜M5的半径r5和第六反射镜M6的半径r6。

[0159] 具体的过程为：

[0160] 设第五反射镜M5到第六反射镜M6之间的间距为d5，则|d5|＝BWDI·radio3。

[0161] 第三镜组位于六反光刻物镜的像面（即硅片）一方。在实际的设计中，G3镜组的光路采取反向设计方法。如图7所示，G3镜组光路与EUVL投影物镜的正向光路方向相反。为了避免引起混淆，G3镜组中各参数仍然采用正向光路中的表示方法。

[0162] 确定像方数值孔径NAI，在确定系统参数时已知

[0163] NAO＝NAI·|M|

[0164] 确定像方视场高度YIM，在确定系统参数时已知

[0165] YOB＝YIM/|M|

[0166] 确定第五反射镜M5第六反射镜M5之间的间距d5为：

[0167] |d5|＝BWDI·radio3

[0168] 在光路中设置虚拟面D1，虚拟面D1的空间位置与第五反射镜M5的空间位置相同，设M6上出射的主光线与光轴OA平行，进一步设第六反射镜M6的半径为r6；

[0169] 在逆向光路中，其位于硅片与第六反射镜M6之间，在第六反射镜M6前方。根据像方远心的条件和硅片入射光线与第五枚反射镜之间无遮挡的条件，以及由radio3确定的r6，可计算出M6处于不同位置时的半径r6，如图8所示。

[0170]

[0171]

[0172]

[0173]

[0174]

[0175] 于是有

[0176]

[0177] 其中

[0178] θb6为入射至第六反射镜M6上的下光线入射点法线与光轴的夹角；hb6为入射至第六反射镜M6上的下光线与第六反射镜M6交点的高度；hbD1为下光线与虚拟面D1交点的高度；Ib6为第六反射镜M6上的下光线入射角；I′b6为第六反射镜M6上的下光线反射角；Ub6为第六反射镜M6入射下光线与光轴的夹角；U′b6为第六反射镜M6出射下光线与光轴的夹角；zb6为第六反射镜M6上主光线入射点与第六反射镜M6顶点的轴向距离。

[0179] 设第五反射镜的半径r5。

[0180] 如图9所示，在光路中设置虚拟面D2，虚拟面D2的空间位置与第六反射镜M6的空间位置相同，但在逆向光路中，位于第五反射镜M5与第二镜组G2之间，在第五反射镜M5后方。在计算出第六反射镜M6的半径r6的基础上，根据第五反射镜入射光线和第六反射镜之间的无遮挡空间CLEAPE6，可以计算处M6处于不同位置时M5的半径r5。

[0181]

[0182]

[0183]

[0184]

[0185]

[0186] 于是有

[0187]

[0188] 其中，θb5为入射至第五反射镜M5上的下光线的入射点法线与光轴的夹角；hb5为入射至第五反射镜M5上的下光线与第五反射镜M5交点的高度；ha6为经第五反射镜M5反射的上光线与第六反射镜M6交点的高度；Ib5为第五反射镜M5上的下光线的入射角；I′b5为第五反射镜M5上的下光线的反射角；Ub5为第五反射镜M5入射下光线与光轴的夹角；U′b5为第五反射镜M5出射下光线与光轴的夹角；za6为第六反射镜M6处上光线入射点与第六反射镜M6顶点的轴向距离；

[0189] 当确定d5、r6、r5、BWDI后，则可计算第三镜组G3的实际物高YOB3，实际入瞳距ENP3，其中计算过程为现有技术，因此在此不进行累述。

[0190] 步骤106、选取第三反射镜M3的半径r3，根据物象共轭关系、放大倍率关系、匹兹万和条件以及光瞳共轭关系，并利用上述确定的第一反射镜M1、第二反射镜M2、第五反射镜M5以及第六反射镜M6的半径以及相互之间的距离，利用近轴迭代算法获取第四反射镜M4的半径r4、第三反射镜M3与第四反射镜M4的间距d3、第三反射镜M3与第二反射镜M2之间的距离d2即第三反射镜M3的物距l3、以及第四反射镜M4的像距l′4。

[0191] 本步骤的具体过程为：

[0192] 如图10所示，将第二镜组作为独立的光学系统来看，其待确定的参数主要包含光学系统参数和光学结构参数。光学系统参数有第二镜组入瞳直径END2、第二镜组入瞳距ENP2（即第二镜组实际物面1001到第二镜组入瞳1002的距离）和第二镜组物高YOB2；光学结构参数包含第二镜组物面1001到第三反射镜M3的距离（l3），第三反射镜M3到第四反射镜M4的距离（d3），第四反射镜M4到第二镜组像面IM2的距离（l′4），M3的半径（r3），M4的半径（r4）五个参数。

[0193] 由于第一镜组G1的结构参数已经选定，G1的出瞳直径EXD1即为G2的入瞳直径END2，即END2=EXD1；

[0194] 第一镜组G1的实际像高YIM1为第二镜组G2的实际物高YOB2，即YOB2=YIM1；

[0195] 第一镜组G1的出瞳距EXP1即为第二镜组G2的入瞳距离ENP2，即ENP2=EXP1；

[0196] 由于第三镜组G3的结构参数已经选定，G3的入瞳距离ENP3即为第二镜组G2的出瞳距离EXP2（即第二镜组实际像面1403到第二镜组出瞳1404的距离），即EXP2=ENP3；

[0197] G3的实际物高YOB3即为第二镜组G2的实际像高YIM2，即YIM2=YOB3；

[0198] 使用近轴计算和迭代计算结合的方式，由上述参数可以计算出G2的结构参数。

[0199] 考虑G2镜组的结构参数求解，待求结构需要满足四个已知条件，即物象共轭关系，放大倍率，匹兹万和，光瞳共轭关系四个已知条件。若给出M3的半径r3，即可求得符合相应条件的近轴解。

[0200] 由物象共轭关系有

[0201]

[0202] l4-l′3＝-d3

[0203]

[0204] 其中，l3为第三反射镜M3的物距；l′3为第三反射镜M3的像距；d3为第三反射镜M3与第四反射镜M4的间距；l4为第四反射镜M4的物距；l′4为第四反射镜M4的像距；

[0205] 由放大倍率关系有（这里的倍率的），

[0206]

[0207] β为G2系统的近轴放大倍率；

[0208] 由匹兹万和条件有

[0209]

[0210] 则可得到

[0211]

[0212] 由光阑共轭关系有

[0213]

[0214] lp4-l′p3＝-d

[0215]

[0216] 其中，enp2为第二镜组G2的近轴入瞳距，即令enp2为G1的出瞳距离；l′p3为第二镜组G2的入瞳经M3成像的近轴像距；lp4为第二镜组G2的出瞳镜M4成像的近轴物距；exp2为第二镜组G2的出瞳距，即令exp2为G3的入瞳距离；

[0217] 由物象共轭关系、放大倍率关系，匹兹万和条件以及光瞳共轭关系可以解出[0218]

[0219]

[0220]

[0221]

[0222]

[0223]

[0224]

[0225] r4＝r3/(1+pizsum2·r3)

[0226] 则可计算出第四反射镜M4的半径r4、第三反射镜M3与第四反射镜M4的间距d3、第三反射镜M3的物距l3以及第四反射镜M4的像距l′4。

[0227] 步骤107、根据上述步骤计算的6枚反射镜的半径以及相应的位置关系，得到极紫外光刻投影物镜。

[0228] 上述r3是人为根据经验随机选取，但是由于输入的条件参数均为非近轴参数，上式计算得到的参数一般不符合非近轴参数的要求，但是可以借助这一近轴参数的变化趋势，判断G1和G3的组合条件下，是否存在合理的G2与之匹配，并依据这一变化趋势确定r3的范围。

[0229] 本发明将第二镜组G2作为独立的光学系统，将G2系统的近轴放大倍率β＝M2，这里M2＝YOB3/YIM1、第二镜组G2的近轴入瞳距enp2等于G1的出瞳距离即enp2＝ENP2、第二镜组G2的出瞳距exp2等于G3的入瞳距离即exp2＝EXP2、1500mm＞(-l3-enp2)＞0以及0＞d3＞1500mm作为约束条件，根据物象共轭关系、放大倍率、匹兹万和以及光瞳共轭关系，确定r3的范围，从获取的范围中选取一值作为第三反射镜M3的半径。

[0230] 下面举例说明有G2镜头组的近轴解选择r3的范围。输入参数的值如表1所示。

[0231] 表1

[0232]1/r3 -0.002~0.002
入瞳距离ENP2 -1883.508480
出瞳距离EXP2 352.613104
匹兹万和pizsum2 -0.000811
放大倍率M2 -0.496181
入瞳直径END2 143.574801
物高YOB2 -174.424131

[0233] 令

[0234] enp2＝ENP2

[0235] exp2＝EXP2

[0236] β＝M2

[0237] 得到各参数随1/r3的变化而变化的图表如图11(a)~图11(d)所示。对于可用的EUVL光刻投影系统，要求系统长度控制在一定范围内。这里将系统物理总长控制在2000mm以内，且M3应位于M2后方，M4位于M3前方，且间距应比系统总长稍短，所以1500mm＞(-l3-enp2)＞0且0＞d3＞1500mm。

[0238] 为了方便起见，我们将可用区间以外的物距和间距都设为零，图11(a)和图11(b)即变为图12(a)和图12(b)，得到的图表即可较为清晰地看到r3的可用范围，比较图12(a)和图12(b)，可知在这一组实际条件下，是否存在可用的G2解。

[0239] 由上面图表可知，1/r3的可用范围约为0.0005~0.002。即r3的范围为500mm~2000mm。

[0240] 由于给定G2系统的近轴放大倍率β与实际放大倍率M2不同，G2系统的近轴出瞳距离exp2与实际出瞳距离EXP2不同，上述计算得到的光学系统参数并不能直接作为第二组参数计算的结果。

[0241] 事实上，对于任意两个球面反射镜组成的视场离轴光学系统，上述两个参量的近轴值与实际值都不可能相同。

[0242] 但是对于任意一个两球面反射镜组成的视场离轴光学系统，当其实际的参数符合要求时，必定存在一组相应的近轴参数值。我们可以通过比较逼近的方法求得。具体方法如下：

[0243] 下面进一步对G2光学参数进行优化，具体步骤为：

[0244] 步骤501、选取第三反射镜M3的半径r3，设定误差因子ξB和 ，并令β(1)＝M2，令exp2(1)＝EXP2，设定循环次数k＝1；

[0245] 步骤502、利用β(k)、exp2(k)以及所选取的r3，根据物象共轭关系、放大倍率关系、匹兹万和条件以及光瞳共轭关系，求出G2系统的结构参数d3(k)、l3(k)、l4′(k)以及r4(k)；

[0246] 步骤503、r3、d3(k)、l3(k)、l4′(k)以及r4(k)输入到光学设计软件CODEV中，获取第二反射镜组G2的实际放大倍率M2(k)以及实际出瞳距离EXP2(k)；

[0247] 步骤204、判断 且|M2(k)-M2|≤ξB是否成立，若是则结束优化，将此时的r3、d3(k)、l3(k)、l4′(k)以及r4(k)作为第二反射镜组G2的结构参数，若否，则进入步骤505；

[0248] 步 骤505、令 β(k+1)＝ β(k)·[M2/M2(k)]σ，exp2(k+1) ＝exp2(k)·[EXP2/σEXP2(k)] ，其中σ≤1，令k加1，返回步骤502。

[0249] 本发明 这里我们称[M2/M2(k)]σ和[EXP2/EXP2(k)]σ为逼近因子；1 1
若此时的G2解空间较小，当σ＝1时，[M2/M2(k)] 和[EXP2/EXP2(k)] 以这一对逼近因子对近轴放大倍率和近轴出瞳距进行处理，可能导致结果跳出合理的结构参数范围，或使得
1/2 1/2
逼近结果不收敛。所以可以选取 即逼近因子为[M2/M2(k)] 和[EXP2/EXP2(k)] ，或 即逼近因子为[M2/M2(k)]1/4和[EXP2/EXP2(k)]1/4，第三组逼近因子搜索过程比较稳定，但是其迭代次数较多，第二种因子介于第一组因子和第三组因子之间，应用范围比较广，一般能够满足计算的要求。

[0250] 图13为σ＝1时，第二镜组的实际放大倍率M2随迭代次数增加的收敛情况。

[0251] 本发明的实施实例：

[0252] 图14(a)为任意选定了一组G1的结构，该结构的光阑位于第二面反射镜上。物方主光线入射角度定为5°。该结构的元件排布合理，加工难度比较低，G1的光学系统参数和光学结构参数如表2所示，其中

[0253] 表2

[0254]NAO 0.05
CA 5.00000
radio1 0.153
radio2 0.352
YOB 132.5000
-l1 304.7500
-d1 -304.749986
r1 -1160.173602
r2 -9301.878824
l2′ 1970.7450
YIM1 -368.998492
EXP1 1970.744988
pizsum1 -0.000754435

[0255] 图14(b)为任意选定了一组G3的结构,G3的光学系统参数和光学结构参数如表3所示,其中

[0256] 表3

[0257]NAI 0.25
CA telecentricity
radio3 9.000000
YIM 26.5000
l6′ 320.0000
d5 -288.0000
r6 -358.854572
r5 -411.048060
-l5 273.972300
YOB3 -76.985423
ENP3 354.566741
pizsum3 -0.000354

[0258] 根据上述G1和G2的结构参数，得到G2计算所需的参数如表4所示。

[0259] 表4

[0260]1/r3 -0.002~0.002
入瞳距离ENP2 -1970.744988
出瞳距离EXP2 354.566741
匹兹万和pizsum2 -0.001108
放大倍率M2 -0.208633
入瞳半径END2 72.144399
物高YOB2 -368.998492

[0261] 计算得到r3半径为500mm，450mm，-500mm的G2结构三种，其光路图如图14(c)所示。

[0262] 衔接上述三个镜组，对于不同的G2镜组，得到的六反射投影物镜结构如图14（d）所示。比较图14（d）中的几种结构，表7为下面表5、表6和表7中参数确定的三个结构的系统总长和最大反射镜口径的比较，其中c1＝1/r1，c2＝1/r2，c3＝1/r3，c4＝1/r4，c5＝1/r5，c6＝1//r6，d1。d1为掩膜与第一反射镜M1的间距，d2～d6为第一至第五反射镜M1~M5与相应后一反射镜的间距，d7为第六反射镜M6与硅片的间距。M3位于物面（掩膜101）的前方，不利于步进工件台的工作。结构一（embodiment1）的系统总长比较短，但最大元件口径较大。结构三（embodiment3）的最大元件口径比较小，但是系统总长相对较长。可以根据工程实际的需要选择适当的M3半径。

[0263] 表5

[0264]

[0265] 表6

[0266]

[0267] 表7

[0268]

[0269] 表8

[0270]System# Total length Max diameter
System1 1737.1874 888.3862
System2 1779.8679 771.7360
System3 1769.1643 407.6502

[0271] 其他几种通过分组择选的系统如图15(a)、图15(b)、图15(c)所示。其结构参数如表9、表10、表11所示。其中某些结构可能并不利于工程实现，此处仅作为分组择选搜索法的实施示例。

[0272] 表9

[0273]

[0274] 表10

[0275]

[0276] 表11

[0277]

[0278] 图16为典型的极紫外光刻系统示意图，光束由光源1601出射后，经照明系统1602整形和匀光，照射到反射式掩膜101上。经掩膜101反射后，光线入射至投影物镜系统1603，最终在涂覆有极紫外光刻胶的硅片102上曝光成像。本发明设计得到的EUVL投影光刻物镜可以应用于该系统当中。波长为13.5nm的极端紫外光源发射激光，经照明系统后，照射到掩膜上，经掩膜反射后，沿光路方向依次经第一反射镜M1、第二反射镜M2、第三反射镜M3、第四反射镜M4组成，成中间像，中间像经第五反射镜M5、第六反射镜M6成像于硅片上。

[0279] 虽然结合附图描述了本发明的具体实施方式，但是对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做若干变形、替换和改进，这些也视为属于本发明的保护范围。