本发明专利技术涉及一种用于EUV光刻的投射曝光设备中的光学布置，包括：多个光学元件(101、102)；以及承载结构(100、300)，其承载所述光学元件(101、102)，其中所述承载结构由至少两个可释放地互相连接的模块(110-140、310-340、510、610)构成；以及其中每个模块(110-140、310-340、510、610)由至少一个承载结构子元件(121-124、421、511-514、612-614)构成，其中通过多个承载结构子元件(121-124、421、511-514、612-614)和/或模块(110-140、310-340、510、610)产生子壳体；以及其中所述子壳体具有几何形状，所述几何形状至少在一些区域中对应于所述投射曝光设备中的可用光束路径而不同，所述可用光束路径被定义为能够从场平面中的所有场点向所述投射曝光设备的像平面传播的所有光束的包络。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】用于EUV光刻的投射曝光设备中的光学布置本申请是申请日为2010年9月24日且专利技术名称为“用于EUV光刻的投射曝光设备中的光学布置”的中国专利申请N0.201080043905.7的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2009年9月30日提交的德国专利申请DE 102009045223.0的优先权。该申请的内容通过引用的方式结合于此。
本专利技术涉及用于EUV光刻的投射曝光设备中的光学布置。
技术介绍
微光刻用于制造例如集成电路或者IXD的微结构组件。微光刻工艺(process)在称作投射曝光设备的设备中进行，投射曝光设备具有照明系统和投射物镜。在该情况中，通过投射物镜将通过照明系统照明的掩模(=掩模母版)的像投射在基底(例如硅晶片)上，基底上被涂敷有光敏层(光刻胶)以及基底被布置在投射物镜的像平面中，以便将该掩模结构传递到基底上的光敏涂层上。在设计用于EUV范围(即例如大约13nm或者大约7nm的波长处)的投射曝光设备中，由于缺乏可用的适合透明折射材料，所以使用反射镜作为用于成像过程的光学部件。在该方面，在实践中，EUV条件下的操作需要实施多种功能并满足苛刻的要求。首先，因为设计用于在EUV条件下操作的反射镜或者投射曝光设备的使用寿命由于污染粒子或者气体(尤其是碳氢化合物)而受到限制，所以投射曝光设备的操作需要在真空条件(例如10 3毫巴(mbar)或者更低的总压力)下进行。在该方面，出现如下问题:在系统中散布的污染物可能粘附到光学元件的表面，其继而导致对元件的光学特性的不利地影响，例如反射镜的反射率的损失。WO 2008/034582 A2特别地公开了一种光学布置，特别是一种用于EUV光刻的投射曝光设备，其为了降低了污染物的粘附(特别是粘附至反射光元件)而在被抽真空的壳体内具有围绕各自的反射光学元件的光学表面的至少一个附加的真空壳体。与该真空壳体关联的是污染降低单元，其至少在光学表面的紧密相邻处降低诸如水和/或碳氢化合物的污染物质的分压。以那种方式，围绕光学表面产生一种“小环境”，其具有数量降低的污染物粒子，从而更少的粒子可以沉积在光学表面上。US 2009/0135386 Al特别地公开了在真空腔内的投射曝光设备的照明系统中提供多个子腔(subchamber)，子腔通过分离壁彼此分离且分别由关联的真空栗抽真空，分离壁设置有穿过其的通道开口，并且分别布置在最小光横截面的位置处或者其附近。另外，在使用全局或者局部的高等级光功率密度的操作中，出现如下问题:光学元件(诸如反射镜、透镜)或者保持器(holder)元件的温度的增加(其涉及高光功率密度和吸收)可以在不同方面导致对光学系统的成像特性的不利影响。它的一个例子是在光学系统中存在的对温度敏感的元件(例如位置传感器)的不利影响。已知:例如在设计用于EUV范围的投射物镜中，除承载反射镜和反射镜致动器的承载结构之外，还提供通常布置在承载结构之外的测量结构，其意在确保位置传感器或者其它用于确定反射镜位置的测量系统的热和机械上的稳定固定。随着位置传感器和温度在投射曝光设备的操作中上升的反射镜之间的间隔越小(例如可以在5到10mm之间的范围中)，该测量结构的不希望的温度上升的问题相应地更严重。从US 2005/0018154 Al知道在微光刻投射曝光设备中提供至少一个热屏蔽，其意在捕获由反射镜和/或其承载结构发出的热，其中该热由与热屏蔽机械接触的热传输回路消散。
技术实现思路
本专利技术的目标在于在用于EUV光刻的投射曝光设备中提供一种光学布置，其允许以结构上节省空间的方式提供用于该系统的光学元件的承载结构，并同时且灵活地实施将通过投射曝光设备实施的其它功能。该目标由独立权利要求的特征实现。根据本专利技术的一个方面，用于EUV光刻的投射曝光设备中的光学布置包括:-多个光学元件，以及-承载结构，其承载该光学元件以及其由至少两个可释放地互相连接的模块构成，-其中每个模块由至少一个承载结构子元件构成，-其中由多个承载结构子元件和/或模块产生子壳体，以及-其中所述子壳体具有几何形状，所述几何形状至少在一些区域中对应于所述投射曝光设备中的可用光束路径而不同，所述可用光束路径被定义为能够从场平面中的所有场点向投射曝光设备的像平面传播的所有光束的包络。本专利技术特别地基于以开篇中的模块化的方式构建用于承载光学元件的承载结构的构思，从而可以以结构空间优化的方式以及所谓的“一次性(in one go)”地实施由光学系统实施的其它功能。更具体地，该承载结构具有上述模块化构造的事实提供了增加的灵活性，其继而具有以下结果:通过提供上述的“小环境”或子壳体或者提供用于诸如传感器的温度敏感部件的热屏蔽、同时最小化或者消除对附加组件的需要，可以向光学元件提供例如确保保护免于污染的功能。换句话说，之前所提的功能以及可能的其它功能已经由承载结构的构造链接在一起。本专利技术特别地涉及将前述“小环境”(S卩，可用光束路径的紧密装配或“紧身”壳体)与力框架组合的构思，力框架是如下结构:其用于承载机械负载，尤其是由于重力和致动系统中的负载力矩而导致的机械负载，并用于主动地承载光学系统的反射镜。换句话说，几个承载结构子元件被连接在一起，以便由此在光学系统的运行中形成光束路径的大、结实且紧凑的封闭，其也吸收作用在至少一个所述光学元件上的机械力。投射曝光设备中的有用光束路径可以被定义为能够从所有场点向投射曝光设备的像平面传播的光束的包络。所述光束通常具有圆锥形或者锥形的几何形状，并且特别地，所述光束路径(由于场的肾形几何形状)可以是肾形或者椭圆形。鉴于所产生的可用光束路径的复杂和三维的总体几何形状，本专利技术的承载结构子元件的布置是特别有利的，这是因为可以避免形成有用光束路径的包络上的困难，所述困难否则产生于所述可用光束路径的复杂性。在一些实施例中，在各个承载结构子元件中可以形成开口，所述开口为圆锥形或锥形孔，其可以分别用作光束路径的封闭或者环境的分段(segment)。此外，几个承载结构子元件也可以具有不同尺寸或者维度，从而几个承载结构子元件可以例如最终处于安装反射镜的位置，以便构建光学系统。换句话说，至少一个承载结构子元件可以与其它承载结构子元件相比具有减小的横截面尺寸，由此提供所述反射镜之一的安装位置。几个承载结构子元件还可以被构造为使得可以以至少几乎最优的方式“封闭”折叠的光束路径或光束路径，在该路径中，光线在到像平面的路途中(至少按区域地)来回地传播。特别地，例如与刚性的或者根据开篇建立的承载结构相比较，根据本专利技术的模块可以已经在具有特定的目标的情况下如此设计，使得:用于光学系统运行中出现的光束通道所必需的孔径或者开口已经适配于光束构造，也就是说由模块组装的在完成情形下的承载结构已经精确地允许光束以结构空间优化的方式通过，而没有值得提及的未使用的结构空间剩余的部分。在该方面，特别地，也可以一体地构建上述的“小环境”，而不必为此目的使用独立的分离壁或壳体部分。另外，关于热屏蔽(在本说明书的开头部分提及的且通常也是必需的)，一方面，可以例如同时使用来自开篇部分的模块化结构，以提供例如用作热屏蔽的冷却通道，只要承载结构子元件已经可以被形成为已经集成了这种冷却通道的部分，使得当承载结构子元件被组装时本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于EUV光刻的投射曝光设备中的光学布置，包括：多个光学元件(101、102)；以及承载结构(100、300)，其承载所述光学元件(101、102)以及其由至少两个可释放地互相连接的模块(110‑140、310‑340、510、610)构成；其中每个模块(110‑140、310‑340、510、610)由至少一个承载结构子元件(121‑124、421、511‑514、612‑614)构成，其中由多个承载结构子元件(121‑124、421、511‑514、612‑614)和/或模块(110‑140、310、340、510、610)产生子壳体；其中所述子壳体具有几何形状，所述几何形状至少在一些区域中对应于所述投射曝光设备中的可用光束路径而不同，所述可用光束路径被定义为能够从场平面中的所有场点向所述投射曝光设备的像平面传播的所有光束的包络；以及其中至少一个所述模块(110‑140、310‑340、510、610)由至少两个承载结构子元件(121‑124、421、511‑514、612‑614)构成；其中所述至少两个承载结构子元件的每个具有至少一个开口，以在所述投射曝光设备的运行中允许光束通过；以及其中至少一个所述承载结构子元件(121‑124、421、511‑514、612‑614)具有至少两个开口(121a‑121c，421a‑421c)，以在所述投射曝光设备的运行中允许光束通过。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：V库利特斯基，B盖尔里奇，S泽尔特，关彦彬，P德费尔，A沃姆布兰德，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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