CN107111246A - 反射镜装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种反射镜装置(29)，其包括至少一个导电屏蔽元件(25)，其形成在与反射镜体(35)的至少一个侧表面(22)和/或后侧(21)相邻的区域中产生电场的机构。

Description

反射镜装置
相关申请的交叉引用
本专利申请要求德国专利申请DE 10 2014 226 272.0的优先权，其内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种反射镜装置，特别是一种EUV投射曝光设备的反射镜装置。本发明还涉及一种投射曝光设备的照明光学单元、一种具有这样的照明光学单元的照明系统以及具有这样的照明光学单元的投射曝光设备。最后，本发明涉及一种制造微结构化或纳米结构化部件的方法，并且涉及根据该方法制造的部件。
背景技术
例如，WO 2009/100856 A1公开了一种用于投射曝光设备的分面反射镜，其具有多个单独可位移的单独反射镜。为确保投射曝光设备的光学质量，需要可位移单独反射镜的非常精确的定位。
发明内容
本发明基于改善反射镜装置，尤其是投射曝光设备的反射镜装置的目标。此目标通过以下实现：具有至少一个反射镜和至少两个导电屏蔽元件的反射镜装置，不同电压可以施加到至少两个导电屏蔽元件；以及在与至少一个侧表面和/或后侧相邻的区域中产生电场场的机构。
根据本发明，已经认识到这样的电场可以起到屏蔽预定体积免受自由电荷影响的作用。通过根据本发明的屏蔽元件，尤其可以确保屏蔽的反射镜的后侧后面的体积免受自由电荷影响。尤其可以确保屏蔽敏感部件(尤其是起到控制反射镜的位移和/或确定反射镜的位置的作用的部件，尤其是致动器和/或传感器和/或相关信号线路)免受自由电荷影响。
反射镜装置尤其是用于投射曝光设备中的光学部件，尤其是用于EUV投射曝光设备中的光学部件。反射镜装置尤其用于稀薄气体环境中，尤其用于具有最高50Pa的降低的压力，尤其是H2的分压的真空环境或氢气环境中。
反射镜体的前侧尤其包括反射表面。该前侧尤其可以形成反射表面。反射表面尤其可以延伸在反射镜体的整个前侧之上。
反射镜尤其形成为用于EUV辐射的反射镜。其尤其设计为用于EUV范围内的辐射的反射，尤其用于具有5nm至30nm范围内的波长、尤其是13.5nm的波长的辐射。反射表面可以由多层形成。反射镜也可以为用于DUV或VUV辐射的反射镜。
反射镜装置尤其适用于可抽真空的腔中。其尤其可以布置在投射曝光设备的可抽真空的腔中，可抽真空的腔在投射曝光设备运行期间抽真空到低于50Pa，尤其是低于20Pa，尤其是低于10Pa，尤其是低于5Pa的压力。此压力特别地给出腔中的氢气的分压。
反射镜装置尤其适用于部分或完全电离的环境中，尤其在等离子体环境中。
还已经认识到，照明辐射可以导致反射镜装置的环境中的电离或等离子体形成。在没有适当的保护措施的情况下，这可具有以下效应：带电粒子到达反射镜的后侧，尤其是反射镜后面的体积，尤其是用于反射镜的位移的致动器和/或传感器和/或它们的连接线路，并且因此导致反射镜的定位的扰动。根据本发明，设想通过以下来防止此发生：在与反射镜的至少一个侧表面和/或后侧相邻的区域中产生电场。适当电场可以尤其具有以下效果：防止由照明辐射电离的粒子到达反射镜后面要保护的体积。
根据本发明的一方面，电场具有高达107V/m的场强度，尤其是高达108V/m。场强度尤其为最低105V/m，尤其最高106V/m。
电场可以尤其具有以下效果：屏蔽直接在反射镜体后面的区域中的体积，尤其是平行投射的情况下在与未枢转状态下的反射镜的反射表面的法线平行的方向上定界的体积。此体积也称为投影体积。
敏感部件，尤其是敏感电子部件，和/或导体轨道和/或对电离的粒子敏感反应的材料，可以布置在屏蔽的体积中。
根据本发明的一方面，在反射镜的尤其与反射镜的反射表面的前述法线垂直地延伸的侧表面相邻的区域中产生电场。可以尤其在两个相邻反射镜之间的区域中产生电场，也就是说在两个相邻反射镜之间的中间空间的区域中。这可以具有以下效果：防止带电粒子能够穿过此中间空间从反射镜的前侧前面的体积到反射镜的后侧。
根据本发明的一方面，屏蔽元件形成为导体轨道、导线、导电条或掺杂硅的层或包括这样的结构。屏蔽元件可以尤其覆盖反射镜的侧壁的整个表面区域。其也可以仅覆盖反射镜的侧壁的较窄条。所述条尤其平行于反射镜的反射表面行进，尤其到反射镜的侧表面的前边界。总体上已经发现，此条形成得越宽，则可以选择施加到屏蔽元件的越低的屏蔽电压。可以尤其通过反射镜体中的供电线路将电压施加到屏蔽元件。
屏蔽元件也可以由多个导线构成，尤其是网格，或包括这样的网格。其也可以形成为线圈的形式或在每个情况下包括一个或多个线圈或类似线圈的结构的形式。在此情况下，可以由线圈或类似线圈的结构产生的磁场也可以起到屏蔽自由电荷载流子的作用。在此情况下，导体轨道中的电流强度是屏蔽效应的决定性参数。
根据本发明的另一方面，导电屏蔽元件中的至少一个布置在至少一个侧表面的区域中和/或在反射镜的后侧上或后面的区域中。在反射镜的朝前的反射表面的情况下，屏蔽元件可以尤其布置在反射镜的后侧后面。
已经发现，因此，可以有效屏蔽反射镜体后面的区域中的体积。
导电屏蔽元件可以直接布置在反射镜体上或中。其也可以布置在基板上，该基板起到反射镜体的机械安装的作用。
根据本发明的另一方面，反射镜装置包括将电压施加到导电屏蔽元件中的至少一个的电压源，尤其是-300V至300V的范围中的电压。由电压源产生的可用的电压的量尤其为最低10V，尤其为最低20V，尤其为最低30V，尤其为最低50V，尤其为最低70V。该电压尤其为最高300V，尤其最高200V。该电压可以尤其为最高100V。
根据本发明，已经认识到，屏蔽自由电荷载流子所需的屏蔽电压的值取决于反射镜体的几何形状，尤其取决于它们在垂直于反射表面的方向上的范围，以及相邻反射镜体之间的距离。其还取决于照明辐射的光子的能量以及反射镜元件的区域中的气体粒子的电离能量。已经可以示出，可以用屏蔽电压的前述值实现敏感部件的有效屏蔽。
根据本发明的另一方面，将直流电压，尤其是实质上不变的直流电压，施加到屏蔽元件。用于施加到屏蔽元件的电压也称为屏蔽电压。根据本发明的一方面，屏蔽电压至少如信号线路中提供用于控制反射镜的定位的电压一样大。屏蔽电压尤其为信号线路中提供用于控制反射镜的定位的电压的至少2倍，尤其为至少3倍，尤其为至少5倍，尤其为至少10倍。特别地，将最高100V的电压，尤其是最高24V，尤其是最高12V，尤其是最高6V，尤其是最高3.3V的电压，施加到信号线路。
可以根据屏蔽元件的几何布置和要屏蔽的区域来选择屏蔽电压的精确值。
根据本发明的另一方面，反射镜装置包括控制装置，用于将施加到导电屏蔽元件中的至少一个的电压控制到设定点值。这使得可以将屏蔽电压灵活适配于各要求。在此情况下，屏蔽也称为有源屏蔽。其应当理解为尤其是指将受控制的电压施加到屏蔽线路。
根据本发明的另一方面，屏蔽元件分别成对布置。这使得较易精确控制起到屏蔽自由电荷作用的电场。
尤其可以设想在反射镜体的一个或多个中的每一个中，尤其在全部反射镜体中，布置几个，尤其是两个，尤其是四个，屏蔽元件。
根据本发明的一方面，屏蔽元件分别布置在反射镜体的不同侧表面中或上。根据本发明的一方面，屏蔽元件尤其布置在反射镜体的侧表面中的每一个中或上。这使得尤其可以在相邻反射镜之间的全部区域中的每一个中产生用于屏蔽自由电荷的电场。
根据本发明的另一方面，反射镜装置包括多个反射镜。反射镜尤其布置为阵列，尤其布置为行和列，也就是说布置为矩阵的形式。本发明尤其涉及这样的反射镜阵列，其也称为多反射镜阵列。反射镜装置的反射镜的数目尤其为至少100，尤其为至少1000，尤其为至少10000，尤其为至少100000。数目通常小于1000000。
反射镜装置尤其形成为微机电系统(MEMS)，尤其形成为微光机电系统(MOEMS)。反射镜装置尤其可以充当投射曝光设备的照明光学单元的分面反射镜，尤其是场分面反射镜，或形成这样的分面反射镜。
反射镜装置的相邻反射镜布置为分别彼此间隔开小的空隙。在此设想将空隙保持为尽可能小，尤其是尽可能窄。空隙的相对尺寸可以表征为反射镜装置的填充因子。此值也称为集成密度。集成密度尤其是指单独反射镜的反射表面的总和与反射镜装置的总表面积的比，也就是说反射镜的反射表面或它们之间的空隙的总和。反射镜装置的填充因子或集成密度为至少0.5，尤其为至少0.6，尤其为至少0.7，尤其为至少0.8，优选地为至少0.9，优选地为至少0.96。
根据本发明的另一方面，屏蔽元件或屏蔽元件的对分别分配到两个相邻反射镜之间的每个空隙。也可以为空隙分配多于两个屏蔽元件。
根据本发明的一方面，至少一个屏蔽元件分别布置在两个相邻反射镜之间的空隙后面的区域中。在此情况下，屏蔽元件优选地布置在基板上，该基板起到用于反射镜体的安装和/或用于反射镜的位移的控制电子器件的布置的作用。
空隙后面的区域在这里尤其是指反射镜体的后侧上的体积区域，当存在直线轨迹时，来自反射镜体的前侧前面的体积区域的自由电荷原则上可以到达该反射镜体的后侧上的体积区域。其可以尤其为由两个相邻反射镜之间的空隙的区域到基板上的投影所限定的区域。投影可以为到基板上的垂直投影。其也可以为到基板上的倾斜投影。
根据本发明的另一方面，两个屏蔽元件分别成对布置在相邻反射镜的相互相对的侧表面的区域中。它们尤其起到在相邻反射镜之间的空隙的区域中建立电场的作用。
空隙后面的区域中的屏蔽元件和/或成对布置在空隙的相互相对的侧上的屏蔽元件是防止来自反射镜前侧前面的区域的电荷，尤其是高能量电荷载流子，到达反射镜的后侧后面的区域，尤其是带有敏感电子部件的区域的特别有效的方式。这允许改善单独反射镜的定位。这尤其可以改善单独反射镜的定位的稳定性。
本发明的其他目标涉及改善投射曝光设备的照明光学单元和照明系统以及对应的投射曝光设备。这些目标通过具有根据前述的至少一个反射镜装置的照明光学单元或照明系统和具有这样的照明光学单元的投射曝光设备实现。其优点由反射镜装置的那些优点而明显。
本发明的其他目标是改善制造微结构化或纳米结构化部件的方法以及对应的部件。这些目标通过提供根据本发明的投射曝光设备实现。其优点同样由反射镜装置的那些优点而明显。
附图说明
从参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他细节和优点将变得显而易见。在附图中：
图1示出了微光刻投射曝光设备的示意性表示，
图2示出了两个相邻单独反射镜的区域中的多反射镜阵列的截面表示的细节的示意性表示，
图3A和图3B示出了来自图2的区域III的细节的放大图，其具有用于单独反射镜的位移的致动器的不同活动状态下的电场的场线图案的示例性表示，
图4示例性示出了来自多反射镜阵列的平面图的细节，其用于示例性图示相邻单独反射镜的侧表面的区域中的屏蔽电极的对的布置，
图5示例性示出了制造单独反射镜的方法的情况下的中间产品的序列的俯视图(左手侧列)、仰视图(右手侧列)以及垂直截面(中间列)，
图6示出了在制造保持销的方法的情况下的对应于图5的表示，
图7示出了在制造由如图5所示的反射镜和由图6所示的保持销组装的反射镜元件的方法的情况下的对应于图5和图6的表示，
图8示出了穿过在制造来自如图7所示的组装的反射镜的多反射镜阵列的方法的情况下的中间产品的垂直截面的表示，
图9至12示出了根据替代例的如图5至图8中所示的表示，
图13示出了屏蔽元件的可替代实施例的如图2所示的表示，并且
图14示出了在如图13中所示的屏蔽元件的启动的情况下的电场的场线的示例性图案的表示。
具体实施方式
接下来首先是例如对微光刻投射曝光设备1的总体结构和主要部件部分的描述。总体细节的描述应当理解为纯粹示例性的，尤其非限制性的。
图1示意性示出了子午截面中的微光刻投射曝光设备1。投射曝光设备1的照明系统2除辐射源3外具有用于物平面6中的物场5的曝光的照明光学单元4。物场5可以成形为矩形形式或弓形形式，其具有例如13/1的x/V纵横比。在此情况下，将布置在物场5中的反射式掩模母版30(图1中未示出)曝光，所述掩模母版承载将要由投射曝光设备1投射的结构，以制造微结构化或纳米结构化半导体部件。投射光学单元7起到将物场5成像到像平面9中的像场8中的作用。掩模母版30的结构被成像到晶片的光敏层上，晶片未在附图中示出且布置在像平面9中的像场8的区域中。
在投射曝光设备1的运行期间，在y方向上同步扫描由掩模母版保持器(未示出)保持的掩模母版30以及由晶片保持器(未示出)保持的晶片。取决于投射光学单元7的成像比例，还可以在相对于晶片的相反方向上扫描掩模母版30。
辐射源3为EUV辐射源，其具有5nm至30nm之间的范围中的发射的使用的辐射。这可以为等离子体源，例如GDPP(气体放电产生等离子体)源或LPP(激光产生等离子体)源。还可以为其他EUV辐射源，例如基于同步加速器的那些或基于自由电子激光器(FEL)的那些。
辐射源还可以为VUV辐射源，尤其用于产生波长小于200nm的辐射。
从辐射源3产生的EUV辐射10由集光器11聚焦。对应的集光器从例如EP 1 225 481A已知。集光器11的下游，EUV辐射10在入射在场分面反射镜13上之前传播穿过中间焦平面12。场分面反射镜13布置在照明光学单元4的关于物平面6光学共轭的平面中。
EUV辐射10在后文中也称为使用的辐射、照明光或成像光。使用的辐射也可以为VUV辐射，尤其具有小于200nm的波长。
场分面反射镜13的下游，EUV辐射10由光瞳分面反射镜14反射。光瞳分面反射镜14或者位于照明光学单元7的入射光瞳平面中，或者位于关于该入射光瞳平面的光学共轭平面中。场分面反射镜13和光瞳分面反射镜14由多重单独反射镜构建，其将在后面更详细描述。在此情况下，场分面反射镜13细分为单独反射镜可以使得自身照明整个物场5的场分面19中的每一个由精确的一个单独反射镜代表。可替代地，可以使用多个这样的单独反射镜构建场分面19中的至少一些或全部。同样相应地适用于光瞳分面反射镜14的光瞳分面20的配置，其分别分配到场分面19，且在每个情况下可由单个单独反射镜或由多个这样的单独反射镜形成。
EUV辐射10以小于或等于25°的入射角照射在两个分面反射镜13、14上。因此，在法向入射操作的范围内，EUV辐射10照射在两个分面反射镜上。也可以是具有掠入射的照射。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。借助于光瞳分面反射镜14和成像光学组合件，场分面反射镜13的场分面19以彼此叠加的方式成像到物场5中，成像光学组合件为传输光学单元15的形式，其具有以EUV辐射10的束路径的顺序指定的反射镜16、17以及18。传输光学单元15的最后反射镜18为用于掠入射的反射镜(“掠入射反射镜”)。传输光学单元15与光瞳分面反射镜14一同也称为用于将EUV辐射10从场分面反射镜13朝向物场5传递的顺序光学单元。经由多个照明通道将照明光10从辐射源3朝向物场5引导。这些照明通道中的每一个分配场分面反射镜13的场分面19和光瞳分面反射镜14的光瞳分面，所述光瞳分面设置在场分面的下游。场分面反射镜13的单独反射镜和光瞳分面反射镜14的的单独反射镜可以由致动器系统可倾斜，使得可以实现光瞳分面20到场分面19的分配的改变且相应地可以实现照明通道的改变的配置。这导致不同照明设定，其在物场5上照明光10的照明角度的分布上不同。
为了便于位置关系的解释，在下面尤其采用了全局笛卡尔xyz坐标系统。在图1中，x轴垂直于附图的平面朝向观察者行进。y轴在图1中朝向右侧行进。z轴在图1中朝上行进。
可以通过场分面反射镜13的单独反射镜的相应倾斜和场分面反射镜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的相应改变，实现不同照明设定。取决于场分面反射镜13的单独反射镜的倾斜，如果必要，通过倾斜追踪新分配到所述单独反射镜的光瞳分面反射镜14的单独反射镜，使得再次确保场分面反射镜13的场分面19成像到物场5中。
多反射镜阵列或微反射镜阵列(MMA)形式的场分面反射镜13形成光学组合件，用于引导使用的辐射10，也就是说EUV辐射束。场分面反射镜13形成为微机电系统(MEMS)。其具有以阵列中的行和列布置为类似于矩阵的形式的多重单独反射镜27。单独反射镜27设计为由致动器系统可倾斜，如将在下面解释的。总体上，场分面反射镜13具有大约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13也可以具有例如1000、5000、7000或几十万个单独反射镜27，尤其为至少100000个，尤其为至少300000个，尤其为至少500000个。
光谱滤光器可以布置在场分面反射镜13的上游，也就是说在场分面反射镜13的辐射源3之间，光谱滤光器将使用的辐射10与辐射源3发射的对于投射曝光不可用的其他波长成分分离。光谱滤光器未示出。
具有840W功率和6.5kW/m2功率密度的使用的辐射10照射在场分面反射镜13上。通常，也可以为其他功率或功率密度。功率密度为至少500W/m2，尤其为至少1kW/m2，尤其为至少5kW/m2，尤其为至少10kW/m2，尤其为至少60kW/m2。
分面反射镜13的整个单独反射镜阵列具有500mm的直径，并且以单独反射镜27紧密堆积的方式设计。在每个情况下通过精确的一个单独反射镜实现场分面19的范围内，除比例因数之外，单独反射镜27表示物场5的形状。分面反射镜13可以由500个单独反射镜27形成，每一个单独反射镜27表示场分面19并且具有在y方向上大约5mm的尺寸和在x方向上大约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19的替代，场分面19中的每一个可以由较小的单独反射镜27的组近似。例如可以通过具有5mm×5mm的尺寸的单独反射镜27的1×20阵列直到具有0.5mm×0.5mm的尺寸的单独反射镜27的10×200阵列，构建在y方向上具有5mm尺寸且在x方向上具有100mm尺寸的场分面19。也可能有反射镜表面的更复杂的划分。单独反射镜27尤其可以单独地倾斜。整个场分面阵列被单独反射镜27的覆盖面积可以为至少70％，尤其为至少80％，尤其为至少90％。
使用的光10由分面反射镜13的单独反射镜27反射朝向光瞳分面反射镜14。光瞳分面反射镜14具有大约2000个静态光瞳分面20。后者以多个同心环彼此并排布置，使得最内环的光瞳分面20制造为扇形形式，并且与其直接相邻的环的光瞳分面20制造为环扇形形式。在光瞳分面反射镜14的四分之一圆中，12个光瞳分面20可以呈现为在环中的每一个中彼此并排。在每个情况下，光瞳分面20可以形成为简单连接的方式。同样可以有光瞳分面20的一些其他布置。它们也可以由多重单独反射镜27形成。光瞳分面反射镜14也可以尤其形成为具有多重单独反射镜27的多反射镜阵列(MMA)。其可以尤其形成为MEMS。其通常形成第二分面的反射镜。
使用的光10由光瞳分面20朝向反射式掩模母版30反射，反射式掩模母版30布置在物平面6中。之后是投射光学单元7，如上面解释的。
场分面反射镜13的单独反射镜27和光瞳分面反射镜14的单独反射镜27承载多层涂层，用于优化其在使用的辐射10的波长的反射性。在投射曝光设备1的运行期间，多层涂层的温度不应超过425K。
对于单独反射镜27的结构的细节以及它们的可位移性，应当参考WO 2010/049076A1。该公开的全部内容并入本申请作为一部分。
照明光学单元4容纳在可抽真空腔32中，其边界壁33如图1所示。腔32经由流体管线26与真空泵31连通，流体管线26中容纳断流阀28。
可抽真空腔32中的操作压强为几Pa(H2的分压)。氢气的分压尤其最高为50Pa，尤其最高为20Pa，尤其最高为10Pa，尤其最高为5Pa。全部其他分压显著低于1×10-7mbar。腔32可以尤其抽真空到高度真空或超高度真空。
连同可抽真空腔32，具有多个单独反射镜27的反射镜是引导EUV辐射10的束的光学部件的组成部分。单独反射镜27可以为分面反射镜13、14中的一个的部分。
单独反射镜27中的每一个可以具有可照射反射表面34，其具有0.5mm×0.5mm或5mm×5mm或更大的的尺寸。反射表面34是单独反射镜27的反射镜体35的部分。反射镜体35承载多层涂层。单独反射镜27或其反射表面34因此也可以具有其他尺寸。它们尤其形成为瓦片，用它们可以嵌合二维表面区域。它们尤其形成为三角形、四边形，尤其是正方形或六边形形式。它们的侧长度具有尤其最大10mm的尺寸，尤其最长为5mm，尤其最长为3mm，尤其最长为1mm，尤其最长为0.5mm，尤其最长为0.3mm，尤其最长为0.1mm。它们可因此尤其为微反射镜。这些可以尤其理解为具有微米范围内的尺寸的反射镜。
单独反射镜27为各通过致动器装置可位移的，也就是说是可定位的，致动器装置具有几个电磁地、尤其静电地操作的致动器。致动器可以在批量工艺中制造为微机电系统(MEMS)。对于细节，应当再次参考WO 2010/049 076 A1。
反射镜体35上的反射表面34的总和大于由场分面反射镜13的全部反射表面所覆盖的总表面积的0.5。在此情况下，总表面积限定为反射表面34的总和加上由反射表面34之间的空隙所覆盖的面积。一方面，反射镜体的反射表面的总和与此总表面积的比率也称为集成密度。此集成密度还可以大于0.6，尤其大于0.7，尤其大于0.8，尤其大于0.9。
借助于投射曝光设备1，掩模母版30的至少一个部分成像到晶片上的光敏层的区域上，用于微结构化或纳米结构化部件的光刻制造，尤其是半导体部件(例如微芯片)的光刻制造。取决于投射曝光设备1的实施例为扫描仪还是步进器，在扫描仪操作中，掩模母版30与晶片以临时同步的方式在y方向上连续移动，或在步进器操作中，掩模母版30与晶片以临时同步的方式在y方向上逐步移动。
照明光学单元4优选地在高度真空或超高度真空中运行。等离子体45，尤其是氢等离子体，可以在单独反射镜27前面的区域中形成，尤其在具有反射表面34的反射镜体35前面形成。尤其可以通过使用的辐射10的高能量光子产生等离子体45。等离子体45的特性因此尤其取决于辐射源3的特性，尤其是其操作模式，尤其是其脉冲频率和/或脉冲持续时间和/或强度，以及腔32中的气氛。
接下来是形成为多反射镜阵列29(MMA)的分面反射镜13的其他细节的描述。多反射镜阵列29通常形成多重单独反射镜27的反射镜装置。单独反射镜27布置在承载结构36上。对于细节，应当尤其参考WO 2010/049976 A1。
反射镜装置通常包括反射镜27中的至少一个。多反射镜阵列(MMA)29的单独反射镜27的数目在1至1000000的范围内。数目原则上也可以比之更大。数目原则上可以根据需要自由选择。
单独反射镜27可以在每个径向方向上枢转至少80mrad，尤其至少100mrad，尤其至少120mrad。它们具有尤其至少两个位移自由度，尤其是至少两个枢转自由度。
形成为微反射镜的单独反射镜27悬挂在微观弯曲结构上。后者可以从薄硅晶片或金属膜等切割出来或蚀刻出来。弯曲结构可以尤其二维地形成，也就是说以膜的形式，或以梁或万向的形式。
单独反射镜27由致动器系统可位移的。致动优选地为静电式或机电式或压电式。对此的替代也相似地可能。
多反射镜阵列(MMA)29通过微结构化制造，尤其通过微机电结构化步骤的序列制造，尤其使用例如以下的方法步骤制造：光刻步骤、沉积、接合或成形。多反射镜阵列尤其由在加工后彼此接合的几个单独晶片制造。细节在下面更具体地描述。
电连接，尤其是电路，可以如下制造：水平行进的那些，也就是说在平行于晶片表面的方向上行进的那些，可以作为薄金属或掺杂的半导体层施加到单独晶片的表面。可以为此提供印制或气相沉积工艺。垂直电连接，也就是说延伸穿过晶片(例如承载结构36)的连接，可以制造为例如所谓的穿透硅通孔。对此也可以提供具有微机电结构化步骤的方法(MEMS方法)。结构化步骤可以尤其包括用于在基板中制造凹陷(尤其是沟槽)的蚀刻步骤，以及对其后续的填充，尤其是用导电材料，例如金属或掺杂的半导体材料，或用电绝缘材料填充。
反射表面34布置在反射镜体35的朝前的前侧上。反射表面尤其形成前侧。反射镜35的与单独反射镜27的反射表面34相对的侧称为反射镜体27的后侧21。后文使用的方向指示“前面”和“后面”涉及反射镜体35前面和后侧的对准。它们尤其起到易于描述位置关系的作用。
反射表面34形成为正方形形式。其通常优选地形成为四边形形式、尤其为平行四边形形式，尤其是矩形或六边形形式。其原则上也可以具有可替代的几何形式。其尤其形成为使得反射镜装置的全部反射表面可以在实质上没有任何空隙的情况下由单独反射镜27嵌合。
反射镜体35各自具有四个侧表面22。侧表面22分别在反射镜体35的前侧与其后侧21之间行进。侧表面尤其关于反射镜体35的前侧和后侧21垂直地行进。侧表面也可以关于这些侧倾斜地行进。在此情况下，反射镜体35形成为截头棱锥形式。
在如图2所示的实施例的情况下，间隔体41布置在反射镜体35与承载结构36之间。间隔体41也充当反射镜悬架。反射镜悬架将反射镜的枢转点固定在离基部板的固定距离处。
通常，多反射镜阵列29形成为微机电系统(MEMS)。单独反射镜27柔性地(尤其可枢转地)安装。在单独反射镜27的后侧21后面的区域中，提供电子电路，尤其是致动器和/或传感器电路，尤其是用于控制单独反射镜27的位移。电路尤其形成为特定用途集成电路(ASIC)。ASIC接合到支承结构的后侧上。致动器或传感器与ASIC之间的电力线路行进穿过支承结构36。ASIC可以尤其布置在包封的区域中，尤其在密闭地密封的区域中，尤其是与外部真空密闭的区域中。它们尤其可以形成为和/或布置为使得它们可以用于真空环境中。
接下来是对多反射镜阵列的其他细节的描述，其尤其用于保护电子器件，尤其是反射镜后面的电子部件(尤其是电路和/或致动器系统和/或传感器系统，还可能是ASIC)免受带电粒子影响，带电粒子尤其可能由照明辐射产生。尤其提供机构，其防止由照明辐射10产生的等离子体45穿透单独反射镜27之间并且影响布置在反射镜体35的后侧21后面的电子器件，尤其是其传感器和/或致动器和/或信号线路。
根据本发明所提供的措施的有效性已经被证实，尤其通过模拟而被分析地证实。
通常已经认识到，可以通过在反射镜体35的侧表面22之间的区域中产生电场23来防止带电粒子从反射镜体35的前侧前面的体积区域穿透到其后侧21后面的区域中。
根据本发明，已经认识到，可以由带电粒子的动能、脉冲和电场强度分布确定带电粒子在电场中的轨迹。还已经认识到，可以通过场23的电场强度的适当适配来防止具有已知最大动能的带电粒子从反射镜体35的前侧前面的区域穿过到反射镜体35的后侧21后面的区域中。
取决于反射镜体35的厚度d，尤其是屏蔽电极25的对应范围，以及相邻反射镜体35之间的距离g，照明辐射10的光子的已知的能量Eph(对于EUV，Eph＝91.8eV)以及腔32中的气体粒子的电离能量Eion(对于H2，Eion＝15.4eV)，可以确定需要多高的电压Ur以有效地减速电离的粒子。已经发现，50V至100V数量级的电压Ur足以防止带电粒子能够从等离子体45穿过到反射镜体35的后侧21后面的区域中。
尤其对于防止带电粒子从等离子体穿透到反射镜体35的后侧21后面的区域中所需的电压Ur已经获得下面的估计：
对于d＞4g，
其中e指代元电荷。
这些估计基于以下假设：反射镜体35的侧表面22之间的空隙54的区域中的电场23为最大程度均匀。已经可以通过逼真的模拟示出，这对于足够的近似度是正确的。场线的示例性分布如图3A和图3B所示。在此已经假设，梳电极24的对在每个情况下起到位移单独反射镜27的作用。梳电极24分别具有20μm·20μm的尺寸。它们在每个情况下布置在反射镜体35的后侧21上。它们尤其布置在反射镜体35的侧表面22的区域中。对于模拟假设向它们施加200V的最高电压。
对于模拟还假设了反射镜体35具有在平行于它们的前侧和后侧21的方向上的600μm的尺寸、70μm的厚度d以及保持在距间隔体41上的承载结构36的50μm的距离。间隔体41具有140μm的直径。相邻反射镜体35之间的距离g为35μm。这些尺寸对应于相应的反射镜装置中的实际条件。它们不应理解为限制性的。可以在没有任何问题的情况下根据本发明提供屏蔽元件对反射镜的替代实施例的适配，尤其对具有1mm的尺寸的反射镜体的适配。
在如图2中所示的示例性实施例的情况下，为了在反射镜体35的侧表面22之间的区域中产生电场23，屏蔽电极25分别布置在侧表面22的区域中。屏蔽电极25在每个情况下实质上在反射镜体35的整个侧表面22之上延伸，尤其在其整个厚度d之上延伸。否则，在上面呈现的Ur的公式中，d指代屏蔽电极25在反射镜体35的厚度的范围的方向上的范围。
屏蔽电极25的表面积对反射镜体35的侧表面22的比尤其为至少0.5，尤其为至少0.7，尤其为至少0.8，尤其为至少0.9，尤其为至少0.95，尤其为至少0.99。
提供电压源63用于将屏蔽电压Ur施加到屏蔽电极25。电压源63仅在附图中示意性指示。电压源可以为多反射镜阵列29的组成部分。电压源尤其可以布置在承载结构36的区域中。电压源还可以为外部电压源。
电压源63通过供电线路64连接到屏蔽电极25。供电线路64至少部分布置在反射镜体35中和承载结构36中。
图3A示出了以下情况：激活相邻的单独梳反射镜27的梳电极24，使得由它们产生的电场与各自的反射镜体35的侧表面22之间的电场23实质上相反地对准。图3B示出了以下情况：由梳电极24产生的电场指向与在对应的反射镜体35的侧表面22之间的区域中由屏蔽电极25产生的电场23相同的方向。
如可以从图3A和图3B定性地所见，由梳电极24产生的电场在所述的条件下对相邻的单独反射镜27的侧表面22之间的区域中的电场23中的电场强度的分布具有可忽略的影响(如果有任何影响)。此区域中的电场23由施加到屏蔽电极25的电压Ur支配。80V的屏蔽电压Ur导致单独反射镜27的后侧21后面的体积区域的完全电屏蔽。由屏蔽电极25产生的电场23实质上被限制到相邻的单独反射镜27的侧表面22之间的区域。施加屏蔽电压Ur具有产生平行等势线的高原的效果。换而言之，电场23可以视为均匀的且平行于单独反射镜27的反射表面34。尽管到达反射镜体35的前侧前面的区域中的电场23可具有对此区域中的带电粒子的影响效果，这不会导致带电粒子的动能的显著增加。换而言之，在图3A和图3B中示例性表示的情况不导致任何等离子体45泄露到梳电极24和总体上到反射镜体35的后侧21后面的区域中。
此外，已经可以示出，这也适用于以下情况：相邻的单独反射镜27中的一者或两者在枢转过的位置上，尤其在枢转到最大的位置上。
接下来参考图4进行对屏蔽元件的其他细节的描述，尤其是多反射镜阵列29中的屏蔽电极25的布置。
在图4中示例性示出的是多反射镜阵列29中的单独反射镜27的布置，其中屏蔽电极25布置在单独反射镜27的反射镜体35的侧表面22的区域中，使得可以在全部相邻的单独反射镜27中的每一个之间产生用于屏蔽等离子体25的电场23。
屏蔽电极25分别成对布置在相邻的单独反射镜27的相互相对的侧表面22的区域中。它们在每个情况下起到在相邻的单独反射镜27之间的区域中建立电场23的作用。
在图4中，示例性指示了将不同电压Ur施加到屏蔽电极25。第一电压Ur1施加到屏蔽电极25的第一子集。第二电压Ur2施加到屏蔽电极25的第二子集。在此情况下，以下成立：Ur1≠Ur2，尤其是|Ur1-Ur2|≥10V，尤其是|Ur1-Ur2|≥20V，尤其是|Ur1-Ur2|≥30V，尤其是|Ur1-Ur2|≥40V，尤其是|Ur1-Ur2|≥50V，尤其是|Ur1-Ur2|≥70V，尤其是|Ur1-Ur2|≥100V。以下尤其成立：|Ur1-Ur2|≤300V，尤其是|Ur1-Ur2|≤200V，尤其是|Ur1-Ur2|≤100V。
在如图4所示的布置的情况下，反射镜体35的彼此相邻的侧表面22中的两个屏蔽电极25分别为等势的，也就是说对它们施加相同的屏蔽电势。
在如图4所示的布置的情况下，对屏蔽电极25的电压的施加特别地选择为使得全部单独反射镜27具有带有特定屏蔽电势的屏蔽电极25的相同布置。具体地，在图1.4中朝下和朝左指向的单独反射镜的屏蔽电极25在每个情况下具有第一电势Ur1。朝上和朝右指向的屏蔽电极25在每个情况下保持在第二电势Ur2≠Ur1。根据优选的实施例，不同屏蔽电势具有相同的振幅但相反的极性。Ur1＝-Ur2。
相似地也可以有单独反射镜27的其他布置，也就是说分别施加到屏蔽电极25的屏蔽电势。例如，从如图4所示的布置开始，可以将第二、第四、第六...(第2n)行的每个单独反射镜27逆时针转动90°。相似地也可以将第二、第四、第六...(第2n)列的每个单独反射镜27顺时针转动90°。
还可以在每个情况下将相同的屏蔽电势施加到单独反射镜27中的每一个的相互相对的屏蔽电极25。在此情况下，分别布置行或列的相邻的单独反射镜27使得它们相对于彼此转动90°。
选择哪种布置取决于电力架构，屏蔽线缆和供给线路的可能的布置。
接下来是参考图5至图12的制造多反射镜阵列29的方法的描述。在附图中，在每个情况下仅示出了具有多反射镜阵列29的两个单独反射镜27的细节。整个多反射镜阵列29可以大得多。其尤其可以包括具有单独反射镜27的多重行和列。在附图中，分别示例性示出了在不同单独方法步骤之后的中间产品的从上方的视图(左手侧列)，截面图(中间列)以及从下方的视图(右手侧列)。在附图中，不同材料由不同类型的阴影线表示。
附图示出了用于制造适用于等离子体环境中的MEMS多反射镜阵列29的方法步骤的可能的序列。对此的必要前提是内部电部件，尤其是电路、致动器、传感器以及尤其是ASIC，不受扰动地运行。它们尤其必须被保护免受来自等离子体环境的自由电荷的影响。
图5至图8示出了用于制造多反射镜阵列29的方法步骤的序列，其中三个不同电势施加到反射表面34，并且还在每个情况下施加到两对相邻的侧表面22。图5至图8示例性示出了用于制造多反射镜阵列29的方法步骤的序列，多反射镜阵列形成为使得不同电压可以分别施加到单独反射镜27的前侧并且在每个情况下施加到两对分别相邻的侧表面22。图9至图12示出了替代例，其中将与施加到侧表面22的对的相同电势施加到单独反射镜27的前侧。方法步骤的序列实质上相同，并且因此针对两个替代例一同描述。指出了任何不同。
首先，参考图5和图9描述了反射镜晶片46的制造。对于反射镜晶片46的制造，提供第一双SOI晶片47(绝缘体上的硅晶片)(1-0)。SOI晶片47的掺杂取决于反射镜的所需电阻。其可以根据需要适当选择。
在第一方法步骤(1-1)中，限定反射镜48的边界和对角切口49。对角切口49将反射镜板划分为三个部分：圆柱形体积50，其起到形成关于反射镜表面的电接触的作用，以及两个三角形部分51。两个三角形部分51各自具有两个相邻的侧表面22。
在根据图9的变型的情况下，圆柱形体积50不是完全分开的，而是连接到三角形部分51中的一个。
然后，提供光刻精加工，用于微结构化具有垂直轮廓的SOI晶片47。光刻精加工之后是DRIE(深反应离子蚀刻)。这涉及适当选择正确的蚀刻气体，并且以预定顺序重复进行蚀刻和钝化(所谓的Bosch工艺)。
对于这样的DRIE工艺，可以提供ICP蚀刻机(感应耦合等离子体蚀刻机)，用SF6作为蚀刻气体，且CHF3或C4F8作为聚合物形成气体。
然后(1-2)，填充蚀刻的切口49。对此可以采用TEOS-SiO2(正硅酸乙酯)方法。这达到快速沉积SiO2层52的目的，尤其在25nm/min至100nm/min的范围内的速率。在此，温度位于600℃至800℃的范围内。
然后可以抛光SOI晶片47的后侧。
然后设想制造关于反射镜表面的接触区域。为此提供光刻步骤。尤其设想在反射镜的中央的区域中的光致抗蚀剂中制造间隙，尤其是圆形间隙。然后，通过蚀刻第二覆盖的氧化物上的抗蚀剂进行垂直硅DRIE工艺。
在如图5中所示的替代方案的情况下，通过外部二氧化硅中空圆柱自身横向地定界蚀刻工艺。可以采用SF6气体进行快速各向同性硅蚀刻。在如图9中所示的替代方案的情况下，设想使用所谓的Bosch工艺，也就是说重复的蚀刻和钝化步骤的序列。
对上反射镜层的接入通过SiO2侧壁的聚合物钝化和后续的用CHF3+Ar或CHF3+CF4气体和气体压强的各向异性SiO2反应离子蚀刻(RIE)完成。用较高的晶片偏压(尤其是高于100V的晶片偏压)实现蚀刻工艺的较高的各向异性。
通过用掺杂的多晶硅填充蚀刻的结构完成到反射镜的上层的电连接。随后，如果需要，可以提供后侧抛光(1-4)。
然后，打开单独反射镜27之间的空隙54。为此，可以在BHF(缓冲氢氟酸)中化学地蚀刻单独反射镜27之间的填充的TEOS。在此期间可以用光致抗蚀剂掩模保护其余的晶片表面(1-5)。
作为制造反射镜晶片46的最终步骤，钝化侧表面22。此外，结构化两个埋置氧化物层之间的硅。DRIE工艺起到此作用。当到达上氧化层时，工艺自动停止。最终，移除光致抗蚀剂。完成的反射镜晶片46具有三层反射镜板65(1-6)。
基于图6和图10解释间隔体41的制造。为了制造间隔体41，提供第二SOI晶片55(2-0)。通过DRIE工艺结构化第二SOI晶片55(2-1)。这可能涉及制造两部分的间隔体41(图10)或三部分的间隔体41(图6)。
间隔体41允许将反射镜体35布置在它们的悬架上方。间隔体41上的反射镜体35的此设计使得可以在集成的微致动器的辅助下枢转反射镜27，尤其是以两个枢转自由度。
除了机械功能以外，间隔体41具有接收到反射镜体35的电连接的任务。
基于图7和图11解释复合反射镜晶片56的制造。对于复合反射镜晶片56的制造，反射镜晶片46连接到带有间隔体41的结构化的第二SOI晶片55。为此可以提供直接或共熔接合工艺(3-1)。随后，移除第二SOI晶片55的保持晶片和覆盖的氧化物。可以为此提供后续的硅和二氧化硅蚀刻。可以为例如硅的各向同性蚀刻提供SF6或XeF2等离子体。可以为覆盖的氧化物的蚀刻提供CHF3/CF4等离子体或HF酸蒸汽。
以这样的方式制造的组装的反射镜可以按已知的工艺顺序进一步加工。如示意性和以举例方式在图8和图12中所示的，复合反射镜晶片56可以连接到致动器晶片57。致动器晶片57包括集成的致动器。其也可以包括传感器，尤其用于感测单独反射镜27的位移位置。在蚀刻步骤(4-2)中，从致动器晶片57的后侧开始自由蚀刻中央电极58。
然后，曝光反射镜表面(4-3)。为此提供放置在顶部上的保持晶片和覆盖的SiO2层的连续蚀刻，覆盖的SiO2层为SOI晶片47的组成部分。
最后，将EUV反射涂层59沉积到反射镜表面上，以制造单独反射镜27的反射表面34。反射镜表面具有亚纳米粗糙度。其在整个制造工艺期间被保护免受缺陷和污染，直到通过双SOI晶片47的覆盖的氧化物层沉积EUV反射涂层的时刻。
接下来是参考图13和图14对具有屏蔽元件的多反射镜阵列29的替代实施例的描述。相同零件具有与上述示例性实施例的情况下相同的附图标记，从而参考上述示例性实施例。在如图13和图14中所示的实施例的情况下，屏蔽电极25布置在单独反射镜27的后侧21后面的区域中。屏蔽电极25尤其布置在承载结构36上。它们可以尤其形成为屏蔽导线。
屏蔽电极25尤其布置在两个相邻反射镜27之间的空隙后面的区域中。
屏蔽电极可以各具有宽度b，其大于相邻的单独反射镜27之间的距离g。这允许尤其有效地防止等离子体的泄露。特别是以下适用：b：g≥0.5，尤其是b：g≥0.7，尤其是b：g≥1.5，尤其是b：g≥2，尤其是b：g≥3。屏蔽电极25的宽度b实质上由可用的总体空间和功能安全间隙限制，以避免电火花击穿到相邻线路。
屏蔽电极25也称为有源导线。它们可以保护单独反射镜27的后侧后面的体积区域且还尤其保护布置在其中的电子部件免受自由电荷影响。它们尤其可以防止自由电荷在此体积区域中扩散。特别地，可以通过控制装置60将可控制的电压施加到屏蔽电极25。施加到屏蔽电极25的屏蔽电压可以尤其对反射镜几何形状适配且对反射镜27的前侧前面的区域中的自由电荷载流子所期望的能量适配。
可以将正屏蔽电压施加到屏蔽电极25。屏蔽电极在此情况下可以起到用于自由电子以及带负电的离子的吸引体的作用。在此情况下，屏蔽电极对于带正电粒子具有排斥效应。
也可以将负电压施加到屏蔽电极25。在此情况下，屏蔽电极对于电子和其他带负电的粒子具有排斥效应，并且对于带正电的粒子具有吸引效应。
可以通过屏蔽电极25有效地防止要屏蔽的预定体积区域62中的敏感电子部件61的扰动。
在图13和图14中示例性示出了要屏蔽的敏感电子部件61。这些可以为敏感信号和/或电流线路。它们也可以为较复杂的电子部件，例如ASIC。
将屏蔽元件实施为布置在承载结构36上的屏蔽电极25可以尤其容易地实现。其仅需要非常低的功率消耗。其导致非常可靠的要屏蔽的体积区域62的屏蔽。
在下面以关键词的形式描述了图13和图14中所示的实施例的替代和发展。
取代单独屏蔽电极25，屏蔽元件还可以具有不同的形式和/或结构。它们尤其可以在每个情况下包括两个或更多个导线，尤其是布置为彼此平行的导线。它们也可以由网格形成。在这些替代例的情况下，可以将不同电压施加到不同导线和/或网格的不同区域。
屏蔽电极25可以具有金属的表面。它们也可以具有多晶硅的表面。
屏蔽元件还可以形成为线圈或类似线圈的结构。在此情况下，由屏蔽元件产生的磁场还可以尤其用于屏蔽体积区域62。
可以有屏蔽元件的各种替代例的组合。

Claims (14)

1.一种反射镜装置(29)，包括
1.1.具有反射镜体(35)的至少一个反射镜(27)，所述反射镜体(35)具有
1.1.1.朝前的前侧，
1.1.2.后侧(21)，以及
1.1.3.至少一个侧表面(22)，以及
1.2.至少两个分开的导电屏蔽元件(25)，
1.2.1.能够通过至少两个供电线路(64)对所述至少两个分开的导电屏蔽元件(25)施加不同电压(Ur1，Ur2)；并且
1.2.2.所述至少两个分开的导电屏蔽元件(25)形成在与所述至少一个侧表面(22)和/或所述后侧(21)相邻的区域中产生电场的机构。
2.如权利要求1所述的反射镜装置(29)，其特征在于，所述导电屏蔽元件(25)中的至少一个布置在所述至少一个侧表面(22)的区域中和/或在所述反射镜(27)的所述后侧(21)上或后面的区域中。
3.如前述权利要求中任一项所述的反射镜装置(29)，其特征在于电压源(63)，所述电压源(63)对所述导电屏蔽元件(25)中的至少一个施加-300V至300V范围内的电压。
4.如前述权利要求中任一项所述的反射镜装置(29)，其特征在于控制装置(60)，所述控制装置(60)控制对所述导电屏蔽元件(25)中的至少一个所施加的电压。
5.如前述权利要求中任一项所述的反射镜装置(29)，其特征在于，能够通过所述反射镜体(35)中的供电线路对所述屏蔽元件(25)施加电压(Ur1，Ur2)。
6.如前述权利要求中任一项所述的反射镜装置(29)，其特征在于，至少两个导电屏蔽元件(25)布置在所述反射镜体(35)中的一个的不同侧表面(22)中或上。
7.如前述权利要求中任一项所述的反射镜装置(29)，其特征在于，如前述权利要求中任一项所述的多个反射镜(27)。
8.如权利要求7所述的反射镜装置(29)，其特征在于，至少一个导电屏蔽元件(25)分别布置在两个相邻反射镜(27)之间的空隙后面的区域中。
9.如权利要求7或8所述的反射镜装置(29)，其特征在于，两个导电屏蔽元件(25)分别成对布置在相邻反射镜(27)的相对的侧表面(22)的区域中。
10.一种投射曝光设备(51)的照明光学单元(4)，包括至少一个如权利要求1至9中任一项中所述的反射镜装置(29)。
11.一种微光刻投射曝光设备(1)的照明系统(2)，包括
11.1.如权利要求10所述的照明光学单元(4)，以及
11.2.产生照明辐射(10)的辐射源(3)。
12.一种微光刻投射曝光设备(1)，包括
12.1.如权利要求10所述的照明光学单元(4)，以及
12.2.投射光学单元(7)，所述投射光学单元(7)将所述照明辐射(10)从所述物场(5)投射到像场(8)中。
13.一种制造微结构化或纳米结构化部件的方法，
13.1.提供掩模母版(30)，
13.2.提供晶片，所述晶片具有对所述照明辐射(10)敏感的涂层，
13.3.借助于如权利要求12所述的投射曝光系统(1)，将所述掩模母版(30)的至少一个区段投射到所述晶片上，
13.4.将所述晶片上已经由所述照明辐射(10)曝光的光敏层显影。
14.根据权利要求13所述的方法制造的部件。
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