低污染光学布置制造技术

技术编号:7151461 阅读:183 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种具有多个光学元件(8,8′)的光学布置,所述光学元件(8,8′)能够传输光束(10),并且提供了至少一部分壳体(9,9′),在从所述光学元件(8,8′)发出的光束的方向上,或者入射于所述光学元件上的光束的方向上,至少一部分壳体(9,9′)从光学元件(8,8′)的表面延伸,并且其形状适配于所述光束的形状,所述至少一部分壳体(9,9′)至少部分被测量结构(11)所围绕,测量结构与至少一部分壳体(9,9′)机械解耦,并且所述测量结构(11)具有至少一传感器(12,17)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光学布置,具体地涉及半导体光刻的投射曝光系统或者部分这样的投射曝光系统,例如,投射物镜,该系统或者部分提供反射面抗污染的最佳保护,并且因而保护反射面免于表面的反射率的减小。
技术介绍
EUV光刻的投射光学部件通常由多个反射光学元件即反射镜构成,它们必须以纳米范围甚至更低范围的精度被相互相对定位。为了满足这些对于精度和稳定性的高度要求,并且为了提供进行精细光学设置以便补偿长期效应的可能性,一或者更多的光学元件可以在高至6个自由度中被驱动和/或操纵。光学元件或者反射镜和/或其相关的驱动器在该情形中利用也被称为“透镜桶”的结构而被固定于希望的位置。这样的结构被例如公开于美国专利US 6,750,949中。在所述文献中,驱动器和相关的传感器都被布置于相同的结构上,其结果是,为了光学部件无麻烦地工作,必须确保结构的足够的动力学稳定性和热稳定性。为此,这样的结构的第一自然频率(或者第一本征频率)通常必须高于驱动器的控制带宽,尤其为5倍高。热稳定性必须被选择,使得在所有设想的使用条件下,像位置错位不大于lnm,像位置的校准之间的错位小于0. 5nm更好。一替代的可能性在US6,864,988中被描述,在该情形中上述结构被分离为二部分,即所谓力框架和测量结构,所述力框架吸收静态或者动态负载,测量结构被指示为度量框架或者传感器框架,并且用作多个传感器的基准,在所述传感器的帮助下测量反射镜位置。在该实施例中,高动力学和热要求仅适用于测量结构而不是力框架。在该情形中,测量结构就振动和热影响两者而言都与力框架解耦,使得测量结构确定投射光学部件对于扰动的稳定性和/或者抵抗力。第三可能性在US 7, 221,460中提出,其中一或者更多的测量结构运动学连接至力框架。确实该变体不具有上述实施例的理论上理想的隔离特性,但是它显然对于机械生产更为容易。此外,US6,,549,,270,,US 6,593,585 和 JP 2004-327807 描述了这样的 EUV 投射光学部件的驱动器和传感器的设计的各种配置。对于所有上述实施例共同的是光学元件尤其光学元件的表面与所述装置的传感器和驱动器布置于共同空间中,结果是光学部件的服务寿命由于源自所述元件的污染而被显著地缩短。
技术实现思路
因而,本专利技术的目的是提供一种装置,利用该装置改善了,具体地在EUV半导体光刻的投射物镜的光学布置中的光学元件上的污染的有害影响的抑制。本专利技术的又一目的是改善EUV投射曝光系统,它也具有所述的任何污染的抑制被改善的优点。这些目的通过具有在权利要求1、17和18中所描述的特征的EUV投射曝光系统和光学布置而实现。对应的从属权利要求涉及本专利技术的有利的实施例和变体。本专利技术的EUV投射曝光系统包括光学布置,其中光学布置包括各自具有本体的多个光学元件。本体包括至少一反射面以便传输将物投射至像的光束。此外该布置包括第一部分壳体,该第一壳体部分从来自多个光学元件的第一光学元件的至少一反射面,在第一光学元件的反射面上入射和/或反射的光束的方向上延伸。第一部分壳体的形状适配于光束的形状并且适配于第一光学元件的形状,使得第一部分壳体在对应的方向或者多个方向中围绕光束,并且第一部分壳体围绕第一光学元件的至少一反射面,在第一部分壳体和第一光学元件的本体之间有间隙。另外第一部分壳体被构造以便通过第一安装件完全支撑至少第一光学元件。此外,根据权利要求18的本专利技术的光学布置包括多个光学元件,光学元件能够传输光束。此外,该布置包括至少一部分壳体,至少一部分壳体从至少一光学元件的表面,在从至少一光学元件发出的光束的方向或者在入射于至少一光学元件的光束的方向上延伸。 在该情形中,部分壳体的形状适配于光束的形状,并且至少一部分壳体被测量结构所完全或者部分围绕,所述测量结构分别与部分壳体机械解耦或者机械和热解耦。测量结构或者至少一光学元件包括至少一传感器或者传感器的至少一部件,用于至少一光学元件(8,8’, 80)相对于测量结构(11,110)的位置和/或取向的确定。传感器尤其是位置传感器。部分壳体可以,具体地,也被所述的测量结构完全围绕,在该情形中优选测量结构和部分壳体的机械解耦是有利的。在本文中部分壳体是为了围绕将物投射至像的光束的部分体积而被设计的壳体。换而言之,部分壳体带来一种类型的“小型环境”。在该情形中部分壳体的体积被优化的效果为,其准确地或者正好围绕光学元件的表面和从该表面发出或者入射于该表面上的光束。在该情形中,所述光束所要求的部分壳体中的空间需要,具体地,该部分壳体整个体积的70%至99%的比率。因而小型环境产生由辐射所横贯的空间区的有效屏障以抗衡可能的污染环境,其结果是所使用的光学元件的服务寿命可以被显著地加长。除了根据本专利技术部分壳体如何被匹配的总体解释之外,下面还结合图7给出了更为详细的解释。具体地,作为小型环境的结果,引起污染的部件,例如,光学元件的光学不相关的表面,驱动器,位置传感器,电缆,安装件,连接元件或者机械耦合等等有效地与光学元件的光学表面屏蔽。该屏蔽是所期望的,尤其在采用例如反射镜的光学元件从而例如运行EUV投射曝光系统的情形中,此外,上面已经概述的污染部件的布置具有正面影响,即所述部件由此变得有效地可以接近,使得例如逃逸的排气可以被有效地排出。作用避免光学有效表面的污染的进一步措施,可以提供允许清洗气体连续或者间歇地流过部分壳体。在该情形中,清洗气体在EUV波长区中应当具有恰当的光透射性。在低压下的氢已证明对此尤为适合。这里,部分壳体可以具有小开口或者窗口,具体地用于光辐射的入射或者出射。此外,在光学元件的部分壳体和光学有效表面之间的区中,也就是说施加有用的光辐射的区中,可以必须提供起间隙密封和保护光学元件的光学有效表面抵抗由环境引起的变形的小间隙。如果合适,清洗气体的入口和出口开口也被提供。在光学布置包括可以互换的光学元件(例如孔径光阑)的情形中,在可以互换的光学元件的区中,也应当提供间隙密封。本专利技术使得光学布置的部件(例如可以互换的光学元件和/或孔径光阑),热控制元件或者驱动器可以被布置于部分壳体上。换而言之,部分壳体,或者由多个部分壳体构成的结构,被用作支撑结构,也就是说力框架。在EUV投射曝光系统中使用的成像反射镜在该情形中通过无接触力驱动器(例如洛伦兹(Lorentz)驱动器)的使用被固定在位,而不与部分壳体进行机械接触。在该情形中对于在空间上相邻于晶片的反射镜可以有例外,并且该反射镜可以与该部分壳体机械接触。在该情形中,支撑结构的动力学性能的重要性通过使用无接触力执行结构而变得不重要。这使得在支撑结构上(即在部分壳体上)布置可导致动力学扰动的其它功能元件成为可能。这样的示例是水导管,用于排气的入口和出口,电缆或者相似物。此外,支撑结构可以例如连接至不与振动隔离的投射曝光系统的框架。另外,有在度量框架上布置支撑结构以及测量结构的可能性,度量框架是与振动隔离的框架, 并且在度量框架上还放置投射曝光系统的扫描机台。如已经介绍的,测量结构或者传感器框架被布置于支撑结构外部。测量结构确保位置传感器和/或测量系统(也包括未被驱动的反射镜)被相互相对固定并且被固定于系统的基准框架,以热和机械或者动力学稳定的方式。如已经介绍的,无接触力驱动器本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种EUV投射曝光系统(1),包括光学布置,其中所述光学布置包括:多个光学元件(8,8′,80,M1,M2,M3,M4),每个所述光学元件具有包括至少一反射面的本体,从而传输将物(OF)投射至像(IF)的光束(10),第一部分壳体(9,9′,90),从来自所述多个光学元件(8,8′,80,M1,M2,M3,M4)的第一光学元件(8,M1)的至少一反射面,在所述第一光学元件(8,M1)的反射面上入射和/或反射的光束(10)的方向上延伸,其中所述第一部分壳体(8,M1)的形状适配于所述光束(10)的形状并且适配于所述第一光学元件(8,M1)的形状,使得所述第一部分壳体(9,9′,90)在对应的方向或者多个方向围绕所述光束(10),并且所述第一部分壳体(9,9′,90)围绕所述第一光学元件(8,M1)的所述至少一反射面,所述第一部分壳体(9,9′,90)和所述第一光学元件(8,M1)的本体之间具有间隙(100,G),其中所述第一部分壳体(9,9′,90)被构造以便通过第一安装件至少完全支撑所述第一光学元件(8,M1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:关彦彬
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:DE

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