CN105474100B - 光学部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学部件(36)。在所述光学部件(36)中，光学元件(45)在横向方向(44)上固定在框架(43)中，所述框架(43)设计为其在横向方向(44)上的线性膨胀为至多0.01％，即使在光学元件(45)在横向方向(44)上的线性膨胀高达1％也如此。

Description

光学部件
相关申请的交叉引用
德国专利申请102013213842.3的内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种光学部件。本发明还涉及一种包括这种部件的光学组合装置。此外，本发明涉及一种投射曝光设备的照明光学单元和照明系统以及一种包括这种光学组合装置的投射曝光设备。最后，本发明涉及一种制造微结构或纳米结构部件的方法。
背景技术
当使用光学部件时，它们在光路中的布置具有很大的重要性。在该情况下，可区分在光路方向上的定位和垂直于光路的位置。取决于应用，这些位置中的一个或另一个或两者可具有很大的重要性。
举例而言，对于滤波器和/或光阑的布置，其在垂直于光路的方向上的精确定位通常具有很大的重要性。
例如，从WO2006/069725A1和DE102010040108A1中已知遮挡光阑。
发明内容
本发明的目的是改进光学部件，尤其是遮挡光阑。
该目的通过权利要求1的特征来实现。
本发明的本质在于在框架中布置光学元件，尤其是遮挡光阑，使得其能够在第一方向上为自由可接近的，并在垂直于第一方向的方向上至少区域地，尤其边缘地固定。光学元件借助框架的固定减少了或限制了在可能膨胀，尤其在热膨胀的情况下，其在垂直于第一方向的方向上的最大偏移，即位移。框架中的固定使得可尤其实现的效果是，光学元件的位置向量沿第一方向到一平面上的投影在任何位置不会经受大于最大长度变化(由光学元件经受)的四分之一的局部偏移。在该情况下，所述最大长度变化沿光学元件的表面测量，在光学元件膨胀的情况下，光学元件的表面可实现为非平面的，即非平面，尤其为弯曲的。
光学元件布置在框架中，尤其使得其在第一方向上是自由可接近的，在与第一方向垂直的第二方向上至少区域地，尤其边缘地固定，并且在垂直于第一和第二方向延伸的第三方向上可自由地移动，尤其不是固定在框架中。
光学元件通过框架固定，特别地，其中，框架实现为其在横向方向上(即垂直于第一方向)具有至多0.01％、尤其至多0.001％、尤其至多0.0001％的线性膨胀，即使在光学元件在横向方向上的线性膨胀高达1％的情况下也如此。换言之，该框架比光学元件更硬，尤其更加抵抗变形。结果，该框架在机械上十分稳定。该框架尤其相对于光学元件在机械上稳定。该框架优选地基本上是不可变形的。因此，该框架固定地预限定光学元件在横向方向上至少在固定位置处的位置。光学元件尤其布置在框架上或中，使得其在可能线性膨胀的情况下可凸起或弯曲。特别地，光学元件的中心区域可在第一方向上或与其相反的方向上移动，尤其弯曲或凸起。光学元件可尤其是膜(membrane)或膜状或板状元件。特别地，光学元件是遮挡光阑。其可尤其是滤波器，尤其是阻断滤波器(blockade filter)。光学元件的这种薄实施例增加了其柔性。光学元件尤其选择成特别薄，使得其可在第一方向或与其相反的方向上凸起或弯曲。
光学元件尤其是滤波器，尤其为相位和/或振幅滤波器。光学元件还可以是光谱滤波器。光学元件可以尤其是阻断滤波器。这种滤波器还称为遮拦或遮挡光阑。光学元件还可以是衍射元件或具有衍射特性的元件。
根据本发明的一个方面，光学元件实现为相位和/或强度滤波器。
光学元件在第一方向上具有尤其至多1mm、尤其至多500μm、尤其至多200μm、尤其至多100μm、尤其至多50μm、尤其至多20μm、尤其至多10μm、尤其至多1μm、尤其至多100nm、尤其至多10nm、尤其至多5nm的厚度。
光学元件具有高热阻。光学元件尤其对高达至少30℃、尤其至少100℃、尤其至少300℃、尤其至少400℃、尤其至少500℃、尤其至少1000℃的温度有耐热性。
光学元件优选地包括具有至少10W/(mK)、尤其至少30W/(mK)、尤其至少100W/(mK)、尤其至少200W/(mK)、尤其至少300W/(mK)的导热性的材料。这些指标涉及0℃的温度。高导热性改进了从光学元件到框架的热消散。该框架可尤其形成用于光学元件的散热片(heat sink)。
相反地，对于制造光学元件，特别地，有利的是用具有低导热性的材料制造光学元件。特别地，在借助激光方法制造的情况下，结果可以改进光学元件的精度。光学元件可包括尤其具有至多1000W/(mK)、尤其至多300W/(mK)、尤其至多200W/(mK)的导热性的材料，或者可由这种材料构成。光学元件可尤其由这些材料中的一个或多个制造。光学元件可尤其由这些材料中的一个或多个构成。光学元件还可包括由这些材料中的一个或多个构成的载体。用于光学元件的可能材料是例如铜、铝、硅、氮化硅、碳化硅和金钢石。高导热性的效果是，光学元件可尤其有效地将热量散发至框架，换言之，框架充当散热片。结果，避免了光学元件的过热。
优选地，光学元件由具有低线性膨胀系数的材料构成。结果，光学元件的布置(尤其在横向方向上)的精度得以增加。
根据本发明，已认识到，诸如阻断滤波器的遮挡元件可例如由于对使用辐射的吸收而变热。该变热可导致所述元件的线性膨胀。由于线性膨胀，会发生光学元件在垂直于使用辐射的传播方向的方向上的非期望偏移。根据本发明，还认识到，横向方向(即，垂直于使用辐射的传播方向)上的可能偏移可通过在两个相对侧将光学元件夹入稳定框架中而显著减少。优选地，该框架以周向延伸方式实现，尤其以闭合方式实现。光学元件通过框架尤其边缘地、尤其在周向延伸(尤其闭合)区域中固定。
根据本发明的一个方面，该框架很稳定，以至于其不会因光学元件的热应力，尤其因其热膨胀而变形，尤其不会弯曲。结果，光学元件的布置的精度得以增加。
根据本发明的一个方面，光学元件通过框架在垂直于第一方向的方向上在绕中心区域周向延伸的区域中固定。结果，周向延伸区域的位置在垂直于第一方向的方向上固定。光学元件可由此借助框架在垂直于第一方向的方向上精确地布置在光路中。
根据本发明的另一方面，光学部件通过夹紧、粘性接合、磁力或静电力固定。光学部件可尤其以可更换方式固定到安装框架。这首先增加选择合适的光学元件的灵活性，其次，这使得可尤其通过更换遮挡光阑来简单地修复光学部件，并可将光学部件精确地布置在光学系统中。
根据本发明的另一方面，光学元件具有辐射非透射区域。光学元件还可具有辐射透射区域。光学元件可以格栅状方式实现或包括格栅状结构。
格栅(grating)可尤其以交叉格栅实现，即实现为具有交叉格栅连接片(web)和中间格栅孔(mesh)的格栅。格栅孔可形成辐射非透射区域。孔切口尤其可形成辐射透射区域。特别地，可从平面结构中、尤其从金属板或膜或对应基板中裁剪出格栅。特别地，激光方法可提供用于制造格栅，尤其用于裁剪出孔。
光学元件可以自支撑方式实现。光学元件可布置在载体上或包括载体。
根据本发明的一个方面，光学元件包括至少区域性的辐射透射载体，辐射非透射区域布置在该至少区域性的辐射透射载体上。通过将辐射非透射区域布置在载体上增加了光学元件的结构设计的灵活性。辐射非透射区域可以尤其由与载体不同的材料构成。
根据本发明的一个方面，玻璃板、尤其是结构化玻璃板，或者格栅、尤其是金属、半导体或陶瓷格栅充当载体。上述格栅可由此本身形成光学元件或充当光学元件的载体。
根据本发明的另一方面，格栅具有宽度处于1μm至100μm、尤其处于3μm至30μm、尤其处于5μm至20μm的范围中的连接片。
光学元件可在基态下尤其在正常情况下以平面方式实现。光学元件还可以弯曲方式实现。光学元件可在第一方向的方向上，即垂直于由框架限定的平面的方向上尤其具有预弯曲(pre-bend)。
此外，有利的是，提供具有预定弯曲位置的光学元件。
根据本发明的另一方面，该框架沿第一方向的厚度为光学元件的厚度大小的至少10倍。特别地，该框架沿第一方向的厚度可为光学元件的厚度大小的至少20倍、尤其至少50倍、尤其至少100倍、尤其至少1000倍。结果，该框架非常稳定。该框架尤其相对于光学元件非常稳定。该框架尤其相对于光学元件在最大可能程度上是不可变形的。该框架尤其足够稳定，以至于其不会因滤波器的热应力而扭曲。
根据本发明的另一方面，该框架热联接至冷却装置。该框架尤其联接至散热片。热联接可尤其经由固态连接、气体接口或液体接口产生。换言之，该框架可主动地冷却。结果，框架的热膨胀可以减少，尤其得以避免。
根据本发明的另一方面，该框架的热容量为光学元件的热容量大小的至少10倍。该框架的热容量尤其为光学元件的热容量大小的至少100倍、尤其至少1000倍。从而，可确保对光学元件的加热至多导致对框架的可忽略的较少加热。换言之，框架本身可构成用于光学元件的散热片。
根据本发明的另一方面，框架包括具有至少100W/(mK)的导热性的材料。框架尤其包括具有至少200W/(mK)、尤其至少300W/(mK)的导热性的材料。这些指标涉及0℃的温度。该框架可尤其由这些材料中的一个或多个制成。框架优选地由这些材料中的一个或多个构成。特别地，铜、铝、金钢石和碳化硅适用于框架的材料。
优选地，框架由具有低线性膨胀系数的材料构成。该框架本身尤其具有低热膨胀。这还可通过合适材料的组合获得。
本发明的另一目的是改进光学组合装置。
该目的通过权利要求10的特征来实现。
光学组合装置尤其包括具有多个微反射镜的微反射镜阵列和根据上述的光学部件。
微反射镜阵列可尤其是分面反射镜，尤其用于投射曝光设备，尤其用于UV投射曝光设备、DUV投射曝光设备、VUV投射曝光设备或EUV投射曝光设备。微反射镜阵列尤其实现为微光电子机械系统(MOEMS)。单独的照明光线可通过这种具有多个微反射镜的MOEMS单独地偏转。具有单独光线的光束可提供用于照明目的。借助光学部件，可影响通过预定辐射源和/或另一微反射镜阵列可照明哪个微反射镜。借助光学部件，特别地，可以有目标的方式缩小光圈(stop down)，即遮挡微反射镜阵列的单独微反射镜。
根据本发明的一个方面，精确的一个微反射镜分配给光学元件的每个辐射非透射区域。还可这样实施一个或多个辐射非透射区域：它们分配给彼此邻近的两个或更多个微反射镜。
本发明的其它目的是改进投射曝光设备的照明光学单元、投射曝光设备的照明系统和投射曝光设备。
这些目的通过权利要求12至14的特征来实现。
由上面关于光学部件的描述，优点是显而易见的。
本发明的另一目的是改进制造微结构或纳米结构部件的方法。
该目的通过权利要求15的特征来实现。从上面的描述，优点是显而易见的。
通过使用包括UV辐射源、DUV辐射源(具有处于约200nm至300nm范围中、尤其为例如248nm的产生的使用辐射)、VUV辐射源(具有处于约100nm至200nm范围中、尤其为例如193nm的产生的使用辐射)或者包括EUV辐射源(具有处于5nm至30nm范围中的产生的使用辐射)的照明系统，根据本发明的光学部件的优点尤其良好地显示。
附图说明
下面参考附图更详细地说明本发明的示例性实施例。
图1示意性示出包括以子午截面示出的照明光学单元和投射光学单元的微光刻的投射曝光设备；
图2示出根据图1的投射曝光设备的照明光学单元的另一实施例，该照明光学单元包括微反射镜阵列(MMA)和由微反射镜阵列照明的光瞳分面反射镜；
图3示意性示出根据图2的光瞳分面反射镜的平面图，光瞳分面反射镜具有对应于照明设定的光瞳分面照明；
图4示意性示出投射曝光设备的光路的一部分的视图，其中，光线受到遮挡元件的阻挡；
图5示出在光路中具有多个遮挡元件的根据图4的视图；
图6a示意性示出用于遮挡元件的布置的承载结构的视图，所述承载结构布置在框架中；
图6b示出沿根据图6a的光学部件的线VIb的截面；
图7a示出具有布置在承载结构上的多个遮挡元件的根据图6的视图；
图7b示出沿根据图7a的光学部件的线VIIb的截面；以及
图8a和8b示出用于阐明具有遮挡元件的承载结构的热膨胀对其定位的效应的示意图。
具体实施方式
首先，描述投射曝光设备1及其构成部件的一般构造。对于这方面的细节，应当参考WO2010/049076A2，其由此作为本申请的一部分完全并入本申请。图1以子午截面示意性示出微光刻的投射曝光设备1。除了辐射源3，投射曝光设备1的照明系统2具有用于曝光物平面6中的物场5的照明光学单元4。例如，物场5可以矩形方式或以弓形方式成形，具有13/1的x/y纵横比。在该情况下，曝光布置在物场5中的反射式掩模母版(图1中未示出)，所述掩模母版支承由用于制造微结构或纳米结构半导体部件的投射曝光设备1投射的结构。投射光学单元7用于将物场5成像至像平面9中的像场8。掩模母版上的结构成像至基底(尤其为晶片的形式，在附图中未示出)的光敏层上，所述基底布置在像平面9中的像场8的区域中。随后显影曝光的光敏层。
在投射曝光设备1操作期间，在y方向上同时扫描由掩模母版保持器(未示出)保持的掩模母版和由晶片保持器(未示出)保持的晶片。取决于投射光学单元7的成像比例，还可相对于晶片在相反方向上扫描掩模母版。
辐射源3是具有发射的使用辐射(处于5nm和30nm的范围中)的EUV辐射源。这可以是等离子体源，例如GDPP(气体放电产生的等离子体)源或LPP(激光产生的等离子体)源。其它EUV辐射源，例如基于同步加速器或自由电子激光器(FEL)的辐射源也是可能的。
辐射源3还可以是UV辐射源，具有处于约200nm至300nm的范围中、尤其为例如248nm的产生的使用辐射的DUV辐射源或者具有处于100nm和200nm的范围中、尤其为193nm的发射的使用辐射的VUV辐射源。
从辐射源3发出的辐射10通过收集器11聚焦。对应的收集器例如从EP1225481A中已知。在收集器11的下游，辐射10在照在场分面反射镜13上之前传播通过中间焦平面12。自由分面反射镜13布置在照明光学单元4的与物平面6光学共轭的平面中。
辐射10还在下文中称为使用辐射、照明光或成像光。
在场分面反射镜13的下游，辐射10由光瞳分面反射镜14反射。光瞳分面反射镜位于照明光学单元7的入射光瞳平面中或位于与入射光瞳平面光学共轭的平面中。场分面反射镜13和光瞳分面反射镜14由多个单独反射镜构成，这在下面将更加详细地描述。在该情况下，场分面反射镜13细分为单独反射镜，使得照明整个物场5的场分面中的每一个本身由单独反射镜中的正好一个表示。或者，可使用多个这种单独反射镜构成场分面中的至少一些或所有。这同样相应地应用于光瞳分面反射镜14的光瞳分面的构造，光瞳分面镜的光瞳分面分别分配给场分面，并可在各情况下由单个单独反射镜或由多个这种单独反射镜形成。
场分面将从辐射源3入射的辐射10分为多个光束35。光束35在接近光瞳分面或在光瞳分面的位置处产生二次光源。
辐射10以小于或等于25°的入射角照在两个分面反射镜13、14上。因此，辐射10在正入射操作的范围中照在两个分面反射镜上。以掠入射的照射也是可能的。光瞳分面反射镜14布置在照明光学单元4的一平面中，该平面构成投射光学单元7的光瞳平面或关于投射光学单元7的光瞳平面光学共轭。借助光瞳分面反射镜14以及具有反射镜16、17和18(按照辐射10的光路的顺序标明)的传输光学单元15形式的成像光学组合装置，场分面反射镜13的场分面以彼此重叠的方式成像在物场5中。传输光学单元15的最后一个反射镜18是掠入射反射镜。传输光学单元15与光瞳分面反射镜14一起还称为用于从场分面反射镜13朝向物场5传输辐射10的顺序光学单元。照明光10经由多个照明通道从辐射源3朝向物场5引导。这些照明通道均分配有场分面反射镜13的场分面和光瞳分面反射镜14的光瞳分面，所述光瞳分面布置在场分面下游。场分面反射镜13和光瞳分面反射镜14的单独反射镜可通过致动器系统倾斜，使得可以实现光瞳分面到场分面的分配变化和照明通道的对应构造变化。得到不同的照明设定，不同的照明设定在照明光10在物场5上的照明角分布方面不同。
为了便于解释位置关系，其中，下面使用全局笛卡尔xyz坐标系。x轴在图1中垂直于附图平面朝向观察者延伸。y轴在图1中向右延伸。z轴在图1中向上延伸。
在随后附图中选择的附图中，描绘局部笛卡尔xyz坐标系，其中，x轴平行于根据图1的x轴延伸，y轴与所述x轴一起横跨相应光学元件的光学区域。
不同的照明系统可通过倾斜场分面反射镜13的单独反射镜并对应地改变场分面反射镜13的所述单独反射镜到光瞳分面反射镜14的单独反射镜的分配来实现。取决于场分面反射镜13的单独反射镜的倾斜，通过倾斜来追踪(track)光瞳分面反射镜14最新分配给所述单独反射镜的单独反射镜，使得再次保证场分面反射镜13的场分面成像到物场5中。
图2示出用于投射曝光设备1的照明光学单元24的替代构造。对应于上面关于图1已说明的部件的部件具有相同参考标号，并且不再详细讨论。
从辐射源3(同样实现为LPP源)发出的使用辐射10首先由第一收集器25收集。收集器25可以是抛物面反射镜，其将辐射源3成像到中间焦平面12中或者将来自辐射源3的光聚焦在中间焦平面12中的中间焦点上。收集器25可以以下方式操作：使用辐射10以接近0°的入射角照在收集器上。那么，收集器25接近正入射操作，并因此还称为正入射(NI)反射镜。还可使用以掠入射操作的收集器来代替收集器25。
在照明光学单元24的情况下，作为引导使用辐射10(即，EUV辐射束)的光学组合装置的示例，多反射镜或微反射镜阵列(MMA)形式的场分面反射镜26布置在中间焦平面12的下游。场分面反射镜26实现为微电子机械系统(MEMS)。场分面反射镜26具有多个单独反射镜27，多个单独反射镜以矩阵状方式布置在阵列的行和列中。单独反射镜27设计成可通过致动器系统倾斜，如下所说明的。总体上，场分面反射镜26具有约100000个单独反射镜27。取决于单独反射镜27的尺寸，场分面反射镜26还可具有例如1000、5000、7000或者其它成千上万个单独反射镜27，例如500000个。分面反射镜26的微电子机械系统(MEMS)还称为微光电子机械系统(MOEMS)。
光谱滤波器可布置在场分面反射镜26的上游，并将使用辐射10与辐射源3的发射物的不可用于投射曝光的其它波长成分分开。光谱滤波器未示出。
场分面反射镜26由使用辐射10照射，使用辐射具有840W的功率和6.5kW/m2的功率密度。
分面反射镜26的整个单独反射镜阵列具有500mm直径，并设计成与单独反射镜27处于紧密堆积的方式。至于场分面在各情况下由精确的一个单独反射镜表示，除去比例因数，单独反射镜27表示物场5的形状。分面反射镜26可由500个单独反射镜27形成，每个单独反射镜27表示场分面，并且在y方向上具有约5mm的尺寸，在x方向上具有100mm的尺寸。作为通过精确的一个单独反射镜27实现每个场分面的替代，每个场分面可由较小的单独反射镜27的组近似形成。在y方向上具有5mm尺寸且在x方向上具有100mm尺寸的场分面可以由例如具有5mm×5mm的尺寸的单独反射镜27的1×20阵列至具有0.5mm×0.5mm的尺寸的单独反射镜27的10×200阵列构成。整个场分面阵列通过单独反射镜27的区域覆盖(area coverage)可以为70％至80％。
使用光10通过分面反射镜26的单独反射镜27朝向光瞳分面反射镜28反射。光瞳分面反射镜28具有约2000个静态的光瞳分面29。光瞳分面彼此并排以多个同心环布置，使得最内环的光瞳分面29以扇形形状的方式形成，直接与其邻近的环的光瞳分面29以环-扇形-形状方式形成。在光瞳分面反射镜28的象限中，12个光瞳分面29可呈现为在每个环中彼此并排。图3示出的每个环扇形进而由多个单独反射镜27形成。
使用光10通过光瞳分面29朝向布置在物平面6中的反射式掩模母版30反射。然后接着是投射光学单元7，如上面关于根据图1的投射曝光设备所说明的。
传输光学单元可再次设置在分面反射镜28和掩模母版30之间，如上面关于根据图1的照明光学单元4所说明的。
借助投射曝光设备1，掩模母版30的至少一部分成像在用于微结构或纳米结构部件(尤其是半导体部件，例如微芯片)的光刻制造的晶片上的光敏层区域上。取决于投射曝光设备1作为曝光扫描仪或曝光步进仪的实施例，掩模母版30和晶片在曝光扫描仪操作中连续地或在曝光步进仪操作中逐步地在y方向上以时间同步方式移动。
图3举例示出光瞳分面反射镜28的光瞳分面29的照明，借助光瞳分面反射镜，可大致实现常规照明设定。在光瞳分面反射镜28的两个内部光瞳分面环中，在周向方向上照明光瞳分面29中的每第二个。图3中的该交替照明表示意在象征在该照明设定的情况下实现的填充密度比在环形照明设定下实现的填充密度低1/2。在两个内部光瞳分面环中，同样争取均匀的照明分布，尽管具有低1/2的占有密度。图3所示两个外部光瞳分面环未被照明。
在根据图1的照明光学单元4的实施例中，场分面反射镜26的单独反射镜27及场分面反射镜13和光瞳分面反射镜14的对应构造的单独反射镜具有多层涂层，用于优化它们在使用辐射10的波长的反射率。在投射曝光设备1的操作期间，多层涂层的温度不应当超过425K。
照明光学单元4和24的单独反射镜27容纳在可抽空室32中，可抽空室的边界壁33在图2中示出。室32经由流体线33a与真空泵33c连通，截流阀33b容纳在流体线中。可抽空室32中的操作压力为几帕斯卡，尤其为3Pa或5Pa(局部压力H2)。所有其它局部压力明显低于1×10-7mbar。
单独反射镜27中的每一个可具有可照射的反射表面34，其具有0.1mm×0.1mm、0.5mm×0.5mm或5mm×5mm或更大的尺寸。反射表面34由多层涂层形成。
单独反射镜27的反射表面34彼此补充以形成场分面反射镜26的整个反射镜反射表面。对应地，反射表面34还可彼此补充以形成场分面反射镜13或光瞳分面反射镜14的整个反射镜反射表面。
下面参考图4描述光学部件的实施例，形式尤其为用于阻挡部分使用辐射10的封锁滤波器(blockade filter)36。特别地，封锁滤波器36形成对投射曝光设备1的光路的遮挡。
封锁滤波器36可尤其布置在中间焦平面12和场分面反射镜13或26之间的光路中或者布置在场分面反射镜13或26和光瞳分面反射镜14或28的之间光路中。示意性附图4总体上示出封锁滤波器36在微反射镜阵列37上游的光路中的布置，微反射镜阵列具有多个微反射镜39。对于微反射镜阵列37的细节，可参考上面的描述。
此外，图4示意性示出聚焦阵列38。还可省略聚焦阵列38。尤其在EUV投射曝光设备的情况下，聚焦阵列还可由反射元件，尤其由分面反射镜或收集器形成。
如图4举例示出，微反射镜阵列37包括缺陷微反射镜39*。
反射镜39之一的偏转可例如包含该反射镜不再以控制的方式倾斜的事实。这可具有的效果是，使用辐射10在非正确方向上偏转。在微反射镜39均由专用光源3照明的情况下，可通过关闭与缺陷反射镜39*关联的光源来防止使用辐射10在非正确方向上的偏转。在共用辐射源3的情况下，其辐射10通过合适的光学部件(例如分面反射镜)分为多个光束35，本发明通过封锁滤波器36阻挡掉与缺陷微反射镜39*关联的光束35*。
为此，封锁滤波器36具有相对于使用辐射10的传播方向40横向延伸的遮挡元件41。下面更详细地描述封锁滤波器36，尤其其构成部件的构造。
在图5所示示例性实施例中，封锁滤波器36包括多个遮挡元件41。遮挡元件41可以首先由格栅46的格栅连接片47实现，格栅会在下面更详细地描述。遮挡元件还可由格栅46的填充孔49形成。在这方面，应指出，为了制造格栅，可从基板切割出辐射透射区域，例如金属片或膜。原则上，还可设想的是，提供网状基板，然后填充意在充当遮挡元件41的孔49。
格栅连接片47尤其形成遮挡元件41，用于遮挡杂散光42和/或外部光线。填充孔49尤其形成遮挡元件41，用于遮挡使用辐射10。换言之，遮挡元件41不仅可用于阻挡分配给缺陷微反射镜39*的光束35*，而且还可缩小光圈，即阻挡杂散光。
在图5所示示例性实施例中，格栅46实施为自支撑结构。原则上，还可将格栅布置在载体上，载体尤其由对使用辐射10透明的材料构成。
下面参考图6和7更详细地描述封锁滤波器36的构造。
封锁滤波器36一般是包括框架43的光学部件。框架43用于布置，尤其固定遮挡元件41和/或其承载结构。遮挡元件41一般是关于传播方向40横向延伸的光学元件45的构成部件。框架43因此用于安装至少一个光学元件45。遮挡元件41关于使用辐射10的传播方向40横向延伸。独立于投射曝光设备中的光路，对应于传播方向40的方向还称为第一方向。垂直于传播方向40的平面在下文中称为横向平面，其由两个横向方向441和442跨越。在下文中，还总体上提及了横向方向44，其垂直于传播方向40取向。
遮挡元件41可直接固定在框架43上或框架43中。
光学元件45在中心区域中在传播方向40上是自由可接近的。特别地，由框架43围绕的区域表示为中心区域。光学元件45布置在框架43中，尤其使得其可在中心区域中在传播方向40上移位。光学元件尤其可在中心区域中凸起或弯曲。
光学元件45在边缘区域由框架43固定。光学元件尤其在周向延伸(优选闭合的)边缘区域中由框架43固定。一般来说，光学元件45在横向平面中彼此相对安置的至少两个位置处在垂直于传播方向40的方向(尤其在横向方向44)上由框架43固定。
光学元件45可实施为膜，其厚度为至多1mm、尤其至多500μm、尤其至多200μm、尤其至多100μm、尤其至多50μm、尤其至多20μm、尤其至多10μm、尤其至多1μm、尤其至多100nm、尤其至多10nm、尤其至多5nm。光学元件还可以膜状方式实施。膜状实施例在此应理解为意味着光学元件45的厚度相对于其在横向平面上的范围，尤其是其最大范围较小。厚度与光学元件45的横向方向上的最大范围的比率为尤其至多1∶100、尤其至多1∶1000、尤其至多1∶104、尤其至多1∶105、尤其至多1∶106、尤其至多1∶107、尤其至多1∶108。
光学元件45还可实施为板或以板状方式实施。光学元件可以自支撑方式实施。光学元件还可包括载体或施加到载体。
在图6中，举例而言，载体实施为格栅46。格栅46是金属格栅、半导体格栅或陶瓷格栅。格栅46包括格栅连接片47，其优选地制得非常窄。格栅连接片47尤其具有处于1μm至100μm的范围中、尤其处于3μm至30μm的范围中、尤其处于5μm至20μm的范围中的宽度。格栅46在传播方向40上的厚度为至多1mm、尤其至多500μm、尤其至多200μm、尤其至多100μm、尤其至多50μm、尤其至多20μm、尤其至多10μm、尤其至多1μm、尤其至多100nm、尤其至多10nm、尤其至多5nm。结果，格栅46以膜状方式、尤其以可弯曲的方式表现。格栅46(尤其是格栅连接片47)还可本身形成遮挡元件41，尤其用于遮挡杂散光和/或外部光线(见图5)。换言之，格栅46本身可以是遮挡元件41的一部分。
代替格栅46，玻璃板，尤其是结构化玻璃板还可充当载体。一般来说，载体具有对使用辐射10为辐射透射的区域。特别地，载体可实施为对使用辐射10为辐射透射的。在该情况下，辐射透射应当理解为意味着至少50％、尤其至少70％、尤其至少90％、优选地至少99％的透射率。遮挡元件41形成辐射非透射区域。在该情况下，辐射非透射应当理解为意味着小于50％、尤其小于30％、尤其小于10％、尤其小于1％、尤其小于0.1％、尤其小于0.01％的透射率。
在格栅46的情况下，辐射非透射区域可以由填充孔49形成。辐射透射区域可以是敞开的格栅孔形成，即由格栅46中的切口形成。
光学元件45在横向平面中、尤其在周向延伸区域中由框架43稳定地保持。通过框架43，光学元件45至少区域地、尤其边缘地、尤其在横向方向44上(即在垂直于传播方向40的方向上)固定。
在图6a和6b所示示例性实施例中，格栅46直接布置在框架43上或框架43中。整体辐射透射区域因此在由框架43周向定界的整个区域上延伸。
在图7a和7b所示示例性实施例中，格栅46在边上包括以封闭方式(即以辐射非透射方式)实施的区域50。换言之，区域50不具有敞开的格栅孔。区域50还表示为格栅46的一部分。与格栅46的其余部分类似，区域50可以膜状方式实施。除辐射非透射之外，区域50尤其可与格栅46的其余部分类似地实现。用于识别滤波器36的ID数字55可装配在区域50上。
此外，图7a示意性表示，格栅46包括四个局部区域51，其在各情况下通过辐射非透射区域52彼此分隔开。除了其在横向方向上的范围，辐射非透射区域52可与格栅连接片47类似地实施。辐射非透射区域可尤其有助于格栅46在框架43中的机械稳定。辐射非透射区域还可以框架状方式实施。辐射非透射区域可尤其在传播方向40上具有比格栅连接片47更大的尺寸，即更大的厚度。辐射非透射区域52的厚度可以为格栅连接片47的厚度大小的至少两倍、尤其至少三倍、尤其至少五倍。辐射非透射区域52可以条状方式、尤其以坩埚方式实施。辐射非透射区域还可包括多个条，并以格栅状方式实施。
单独的局部区域51可分配给以模块状方式实施的分离的微反射镜阵列37。
框架43尤其以周向包围的方式实施。光学元件45在边缘上夹在框架43中。光学元件尤其固定在框架43上或框架43中。该固定优选地设计成光学元件45、尤其是格栅46不会横向滑动。该固定可包括例如磁性方式。
特别地，可将永久磁体布置在框架43中，借助永久磁体，可固定铁磁格栅。磁体尤其布置成它们的磁化(magnetization)垂直于格栅46对准。
在另一实施例中，格栅46和框架43由导电材料构成。在该情况下，格栅46和框架43通过薄的绝缘层彼此分隔开。为了固定格栅46的目的，在格栅46和框架43之间施加电压。由此，通过静电力实现固定。同样，在该情况下，固定力垂直于横向平面对准。
在替代实施例中，光学元件45机械地夹在框架43中。特别地，这防止扭矩作用在光学元件45，尤其格栅46上。这可例如通过固定光学元件45的夹紧弹簧来实现，夹紧弹簧实施为它们在夹紧螺钉张紧期间不会伴随地转动，并由此仅垂直于表面施加力。
优选地，光学元件45在框架43中的固定是可逆的。光学元件45尤其以可更换的方式布置在框架43中。然而，还可将光学元件45粘性接合在框架43中。
框架43相对于光学元件45以机械稳定方式实施。框架尤其在传播方向40上的厚度为光学元件45的厚度大小的至少10倍、尤其至少100倍、尤其至少1000倍。
框架43可优选地以轮廓化方式实施。结果，其硬度可以进一步改进，尤其以有目标的方式局部设定。此外，如此可减少用于框架的材料，从而优化成本和重量。
框架43各处可具有相同的硬度。然而，框架还可具有在其尺寸范围内变化的硬度。特别地，与侧边缘的中心区域相比，框架43可在角部区域中不同地实施。
框架43优选地热联接到冷却装置48，冷却装置在附图中仅示意性示出。这使得可至少尽可能保持框架43的温度恒定。为此，冷却装置48可包括控制电路。热联接到冷却装置48可通过固态连接或通过气体界面或液体界面来实现。冷却装置48还可实施为简单的冷源或散热片。
特别地，框架43的尺寸足够大，以保证框架43内的温度梯度小到可忽略不计。
特别地，框架43的热容量为光学元件45的热容量大小的至少10倍、尤其至少100倍。
优选地，框架43由一个或多个材料构成，该材料的导热性为至少100W/(mK)、尤其至少200W/(mK)、尤其至少300W/(mK)。这些指标涉及0℃的温度。框架43可尤其由一个或多个这种材料构成。特别地，铜、铝、金钢石或碳化硅适用于框架43的材料。
此外，框架43很稳定，以至于其不会因光学元件45的热应力而扭曲。框架43尤其实施为其在横向方向44上的线性膨胀为至多0.01％、尤其至多0.001％、尤其至多0.0001％，即使在光学元件45在横向方向44上的线性膨胀高达1％的情况下也如此。框架43尤其实施成固定在框架43上或中的光学元件45的边缘即使在热负荷下仍保持固定。
光学元件45在横向方向44上通过稳定框架43的固定减少了尤其是遮挡元件41在横向方向44上的最大可能偏移。因此，可以减少对传输损耗的温度影响和外部光线的增加。
优选地，框架43具有低热膨胀。框架尤其由一个或多个具有低线性膨胀系数的材料构成。优选地，光学元件45也由具有低线性膨胀系数的材料构成。
下面参考图8a和8b说明布置在框架43中的光学元件45的功能。在冷态下，即在室温20℃下，具有遮挡元件41的格栅46在边缘上以平面方式夹在框架43中(见图8a)。如果格栅46，尤其是遮挡元件41被引导入使用辐射10的光路中，则遮挡元件可因对使用辐射10的吸收而变热。对光学元件45的加热导致热膨胀。然而，由于光学元件45由于框架43而不会自由地膨胀，所以机械应力由于过滤材料的热膨胀而积聚。从临界温度开始，所述应力变得很高，使得光学元件45在传播方向40上或在相反方向上凸起。还可预先确定限定的预定弯曲位置，其导致光学元件45在这些限定位置处弯曲。光学元件45在传播方向40上或在与其相反方向上的凸起或弯曲导致遮挡元件41在垂直于传播方向40的方向上(尤其在横向方向44上)的偏移减少。遮挡元件41由此在垂直于传播方向40的方向上以最大可能程度保持固定。
可显示出，遮挡元件41在横向方向上的定位基本上保持不变，只要光学元件45维持图8a所示平面状态即可。还可显示出，与在一侧夹住的光学元件45相比，由于光学元件45在框架43中的固定和光学元件45在传播方向40或相反方向上的凸起，遮挡元件41在横向方向44上的最大偏移可减少多于50％、尤其多于60％、尤其多于70％。
在上述示例性实施例中，光学元件45是封锁滤波器36的一部分。然而，本发明总体上可用于由可弯曲的膜或板构成或者包括膜或板的光学元件，以减少在垂直于传播方向40的方向上的最大局部偏移。光学元件45可尤其包括相位或振幅滤波器，即强度滤波器，或者如此实施。光学元件45还可包括光谱滤波器或如此实施。
包括框架43和光学元件45的光学部件可有利地与微反射镜阵列37组合，以形成光学组合装置。光学部件可尤其与分面反射镜组合以形成光学组合装置。优选地，在该情况下，每个辐射非透射遮挡元件41分配给微反射镜阵列37的精确的一个微反射镜39。然而，还可在各情况下将遮挡元件41的一个或多个分配给彼此邻近布置的两个或更多个微反射镜39。
光学部件借助安装框架布置在光学系统中，尤其是投射曝光设备1的照明光学单元4中。光学部件可尤其布置在场分面反射镜13和光瞳分面反射镜14之间的光路中。原则上，光学部件还可布置在辐射源3和场分面反射镜13之间的光路中，尤其布置在中间焦平面12和场分面反射镜13之间的光路中，或者布置在光瞳分面反射镜14和物场15之间的光路中。还可将多个这种部件布置在投射曝光设备1的照明光学单元4中。

Claims (15)

1.用于有目标地遮挡微反射镜阵列的单独微反射镜的光学部件(36)，包括：
a.至少一个光学元件(45)，关于第一方向(40)横向地延伸；以及
b.框架(43)，用于安装所述光学元件(45)，
c.其中，所述光学元件(45)在所述第一方向(40)的方向上在中心区域中是自由可接近的，
d.其中，在相对于垂直于所述第一方向(40)取向的横向方向(44)相对定位的至少两个位置处，所述光学元件(45)由所述框架(43)在所述横向方向(44)上固定，
e.其中，所述框架(43)实施为其在所述横向方向(44)上具有至多0.01％的线性膨胀，即使所述光学元件在所述横向方向(44)上的线性膨胀高达1％也如此，
f.其中，所述光学元件(45)布置在所述框架(43)上或所述框架(43)中，使得其能够在可能的线性膨胀的情况下凸起或弯曲，
g.其中，所述光学元件(45)包括至少区域性的辐射透射载体，辐射非透射区域(41)布置在所述至少区域性的辐射透射载体上，并且
h.其中，所述光学元件(45)包括格栅(46)，所述格栅具有宽度处于1μm至100μm的范围中的连接片(47)。
2.如权利要求1所述的光学部件(36)，其特征在于，所述光学元件(45)以膜状方式实施。
3.如上述权利要求任一项所述的光学部件(36)，其特征在于，所述光学元件(45)实施为相位和/或强度滤波器。
4.如权利要求1和2中任一项所述的光学部件(36)，其特征在于，所述框架(43)沿所述第一方向(40)的厚度为所述光学元件(45)的厚度大小的至少十倍。
5.如权利要求1和2中任一项所述的光学部件(36)，其特征在于，所述框架(43)热联接到冷却装置(48)。
6.如权利要求1和2中任一项所述的光学部件(36)，其特征在于，所述框架(43)的热容量为所述光学元件(45)的热容量大小的至少十倍。
7.如权利要求1和2中任一项所述的光学部件(36)，其特征在于，所述框架(43)包括具有至少100W/(mK)的导热性的材料。
8.如权利要求1和2中任一项所述的光学部件(36)，其特征在于，所述格栅在传播方向上的厚度为至多50μm。
9.如权利要求8所述的光学部件(36)，其特征在于，所述格栅在传播方向上的厚度为至多10μm。
10.光学组合装置，包括：
a.微反射镜阵列(37；13,14；26,28)，具有多个微反射镜(39；27,29)；以及
b.如权利要求1至9中任一项所述的光学部件(36)，
c.其特征在于，所述辐射非透射区域(41)中的每一个分别分配给一个微反射镜(39；27,29)或彼此邻近的多个微反射镜(39；27,29)。
11.如权利要求10所述的光学组合装置，其特征在于，所述辐射非透射区域(41)中的每一个分配给精确的一个微反射镜(39；27,29)。
12.投射曝光设备(1)的照明光学单元(4)，包括如权利要求10或11所述的光学组合装置。
13.投射曝光设备(1)的照明系统(2)，包括如权利要求12所述的照明光学单元(4)和EUV辐射源(3)。
14.微光刻的投射曝光设备(1)，包括：
a.如权利要求12所述的照明光学单元(4)；以及
b.投射光学单元(7)。
15.制造微结构或纳米结构部件的方法，包括以下步骤：
a.提供如权利要求14所述的投射曝光设备(1)；
b.提供基底，其至少被部分地施加由光敏材料构成的层；
c.提供具有要成像的结构的掩模母版(30)；
d.通过所述投射曝光设备(1)将所述掩模母版(30)的至少一部分投射在所述光敏层的区域上；
e.显影曝光的光敏层。
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