【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于半导体光刻的投射曝光设备，其包括两个整体结合的部件，并且涉及一种用于设计投射光学单元、照射光学单元和投射曝光设备中的粘合层的方法。
技术介绍
1、在投射曝光设备中，诸如透镜元件和/或反射镜的光学元件用于将光刻掩模(诸如相位掩模，也称为掩模母版(reticle))成像到半导体基板(被称为晶片)上。为了实现高分辨率，尤其是光刻光学单元的高分辨率，与具有365nm、248nm或193nm的典型波长的现有系统相比，近年来一直使用波长例如在1nm和120nm之间，特别是在13.5nm范围内的euv光。迈向所谓的euv范围意味着放弃折射介质，折射介质在该波长下不再能够方便地使用，从而过渡到以几乎法向入射或掠入射操作的纯反射镜系统。
2、系统中使用的光学元件由支架固定，光学元件和支架之间的连接通常通过夹紧或粘合剂结合来建立。除了光学元件和支架的连接之外，其他部件也通过整体结合的连接(例如粘合剂结合)彼此连接。
3、粘合连接允许部件相对于彼此非常精确地定位，并且与夹紧连接或螺钉连接相比，由于粘合表面的二维形成，粘合连接产生两个连接的部件的相对小的变形，粘合表面具有例如5mm×5mm的表面积和0.1mm至0.5mm的厚度。在具有恒定间隙厚度粘合连接的情况下，在剪切载荷下在粘合间隙的边缘区域产生力或应力，力或应力作用在粘合表面的法线方向上并因此可以导致粘合剂从连结的表面脱落，例如当粘合剂表现出收缩或在外部剪切载荷下会发生这种情况。这种效果主要归因于以下事实，即粘合间隙内部产生的剪切应力被周围材料的弹性和
4、在现有技术中，为了使部件的粘合表面的边缘区域更具柔性，已知使粘合表面偏移或者用载荷释放凹口围绕粘合表面。因此，在粘合剂硬化时收缩的情况下，在粘合剂的边缘区域形成的应力较小。在剪切载荷的情况下，部件上的粘合表面的柔性边缘降低了粘合剂中的应力峰值，因为除了粘合剂之外，部件的粘合表面的边缘区域也由于其变形而有助于补偿横向偏移。然而，这种解决方案不再充分满足对粘合层日益增长的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供一种消除现有技术的上述缺点的装置。本专利技术的另一个目的是提供一种用于设计投射透镜、照射光学单元和投射曝光设备中的粘合层的方法。
2、该目的通过具有独立权利要求特征的装置和方法来实现。从属权利要求涉及本专利技术的有利发展和变型。
3、根据本专利技术的用于半导体光刻的投射曝光设备包括两个整体结合的部件，其中整体结合通过粘合层实现。粘合层的特征在于，粘合层的至少部分恒定的厚度朝向边缘区域增加。较厚的粘合层降低了在在边缘处出现剪切载荷的情况下粘合层中产生的法向应力，因此有利地降低了粘合层失效的风险。
4、特别地，粘合层的厚度可以由两个部件上形成的朝向粘合层的粘合表面之间距离来限定。在粘合层的中心区域中，粘合层的恒定厚度以及部件之间的距离可以通过在该区域中彼此平行形成的粘合表面来设定。两个粘合表面之间的距离可以在边缘区域中改变或增加，因此该区域中的粘合层厚度增加。
5、在这方面，粘合层的边缘区域中的粘合表面之间的距离可以通过粘合表面的边缘几何形状来增加，以便增加粘合层的厚度。
6、在本专利技术的一个实施例中，边缘几何形状可以包括圆形，因此可以避免急剧过渡。这使得有可能有利地提高粘合层的粘附。
7、在替代的实施例中，边缘几何形状可以包括斜面。斜面的起点由尖锐的扭结限定，并且斜面使得粘合层能够从恒定厚度快速且线性地上升到在边缘处的更大的粘合层厚度。
8、取决于安装空间和其他要求，例如粘合层的最小横向刚度，边缘几何形状可以包括圆形和斜面的组合。
9、根据本专利技术的用于设计用于用于半导体光刻投射曝光设备的两个部件的整体结合连接的粘合层的方法的特征在于，粘合边缘处的最大法向应力σmax,xx由以下公式计算：
10、
11、其中
12、边缘处的法向应力峰值为：σmax,xx
13、粘合剂的弹性模量为：e
14、粘合剂的泊松比为：ν
15、粘合边缘处的粘合剂厚度为：lr
16、粘合边缘处的横向偏移为：ur
17、这里，考虑到粘合边缘处的预定最大横向偏移ur，边缘处的法向应力σmax,xx可以最小化。最小化是通过粘合边缘处的厚度lr实现的，该厚度是分母。该公式仅适用于非常薄的粘合层，例如，可以用于表面积为5mm×5mm、厚度为0.1mm至0.5mm的粘合剂几何形状。
18、此外，横向偏移可以基于粘合层的最小预定横向刚度来限定。粘合层的厚度lr影响粘合层的横向刚度，进而影响粘合层的横向偏移。为了优化边缘处的粘合剂厚度lr，整个粘合层的预定最小横向刚度因此不是不足的。
19、特别地，横向刚度可以由预定的最大横向载荷来限定。粘合层的厚度lr降低了横向刚度，因此除了边缘处的最小法向应力之外，还必须始终考虑粘合层的横向刚度。两个部件的整体结合连接的粘合层的横向刚度除其他外，还决定了它们的固有频率，也就是说部件相对于彼此最大程度移动的频率。应设计本征频率，使其处于运行期间不被激励所激发的范围内。
20、该方法可以优化安全性，防止由于粘合层在粘合边缘脱落和粘合层的横向刚度造成的失效。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于半导体光刻的投射曝光设备(1、101)，包括两个整体结合的部件(31、32)，其中整体结合通过粘合层(35)实现，
2.根据权利要求1所述的投射曝光设备(1、101)，
3.根据权利要求2所述的投射曝光设备(1、101)，
4.根据权利要求3所述的投射曝光设备(1、101)，
5.根据权利要求3所述的投射曝光设备(1、101)，
6.根据权利要求3至5中任一项所述的投射曝光设备(1、101)，
7.一种用于设计用于投射曝光设备(1、101)的两个部件(31、32)的整体结合连接的粘合层(35)的方法，投射曝光设备(1、101)用于半导体光刻，
8.根据权利要求7所述的方法，
9.根据权利要求8所述的方法，
10.根据权利要求9所述的方法，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于半导体光刻的投射曝光设备(1、101)，包括两个整体结合的部件(31、32)，其中整体结合通过粘合层(35)实现，
2.根据权利要求1所述的投射曝光设备(1、101)，
3.根据权利要求2所述的投射曝光设备(1、101)，
4.根据权利要求3所述的投射曝光设备(1、101)，
5.根据权利要求3所述的投射曝光设备(1、10...
【专利技术属性】
技术研发人员：U·韦伯，D·谢弗尔，T·斯坦佩，
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：
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