CN107636510A - 具有波前光学操纵器的投射镜头、投射曝光方法和投射曝光设备 - Google Patents

具有波前光学操纵器的投射镜头、投射曝光方法和投射曝光设备 Download PDF

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Abstract

一种投射镜头(PO)，用于通过工作波长λ小于260nm的电磁辐射，将布置在该投射镜头的物平面(OS)中的区域中的掩模的图案成像至该投射镜头的像平面(IS)内，该投射镜头包含具有光学表面的多个光学元件，其布置在该物平面(OS)与该像平面(IS)之间的投射光束路径中，使得布置在该物平面中的图案可通过该光学元件成像在该像平面中。更进一步，提供波前操纵系统(WFM)，用于可控地影响对从该物平面行进至该像平面的投射辐射的波前。该波前操纵系统具有操纵器(MAN)，其具有布置在投射光束路径中的操纵器元件(ME)，以及可逆地改变操纵器元件对投射光束路径的辐射的光学效应的致动装置(DR)。该操纵器元件的操纵器表面布置在距离投射镜头在此场平面光学附近的最近场平面有限距离(D)处，使得针对从场平面的不同场点发出的光束，可通过致动装置调整操纵器元件的局部不同光学效应。更进一步，提供灵敏度适配系统，用于使操纵器的灵敏度适配于成像特性的改变，其中通过相对于物平面移动掩模和/或通过使掩模变形，可造成这些改变。

Description

具有波前光学操纵器的投射镜头、投射曝光方法和投射曝光 设备
相关申请的交叉引用
通过引用将德国专利申请第102015209051.5号并入本文。
技术领域
本发明涉及一种投射镜头，其用工作波长λ小于260nm的电磁辐射，将布置在该投射镜头的物平面的区域中的掩模的图案成像于该投射镜头的像平面中，并且涉及一种投射曝光设备和可借助于该投射镜头或该投射曝光设备执行的投射曝光方法。
背景技术
目前主要为微光刻投射曝光方法，用来生产半导体部件以及其他精细结构部件，像是例如光刻掩模。在此使用掩模(掩模母版)或其他图案产生装置，其承载或形成待成像的结构的图案，例如半导体部件的层的线图案。该图案定位在照明系统与投射曝光设备内投射镜头之间的投射镜头的物平面的区域中，并且由该照明系统提供的照明辐射所照明。经过该图案修改过的辐射通过该投射镜头成为投射辐射，该投射镜头以缩小比例将该图案成像至待曝光的基板上。基板的表面布置在投射镜头与物平面光学共轭的像平面上。基板一般涂上感光层(抗蚀剂、光刻胶)。
投射曝光设备发展当中的一个目标为，通过光刻在基板上产生尺寸越来越小的结构。在例如半导体部件的情况中，较小的结构导致较高的集成密度；这对于所制造的微结构部件的容量有有利的效应。
可生成结构的大小决定性地取决于所使用投射镜头的分辨能力，并且可首先通过减小用于投射的投射辐射波长，其次通过增加用于该过程的投射镜头的像侧数值孔径NA来增加。
目前，高分辨率的投射镜头在深紫外线(DUV)范围内或极紫外线(EUV)范围内以小于260nm的波长来操作。
为了确保充分校正在深紫外线(DUV)范围内的波长的情况下的像差(例如色差、像场)，通常使用具有含屈光力的透明折射光学元件(透镜元件)以及含屈光力的反射元件(即，曲面镜)的反射折射投射镜头。通常，包含至少一个凹面镜。在此情况下，目前以NA＝1.35和λ＝193nm的浸没式光刻获得使具有尺寸40nm的结构的投射可行的分辨能力。
集成电路由一系列光刻结构化步骤(曝光)以及基板的后续处理步骤(例如蚀刻与掺杂)所产生。通常使用不同掩模或不同图案来执行单独曝光。如此完成的电路呈现出所要的功能，单独光刻曝光步骤必须彼此匹配到最佳程度，如此所制造的结构，例如二极管的接触体、线路和部件、晶体管以及其他电力功能单元，都尽可能接近理想的规划电路布局。
特别是当在连续曝光步骤中产生的结构彼此不够靠近时，即若重叠精度不足时，制造误差可出现。来自光刻工艺的不同制造步骤的结构的重叠精度通常称为“重叠(overlay)”。此用语是指例如两连续光刻平面的重叠精度。当制造集成电路时，该重叠为一重要参数，因为任何类型的对准误差都会导致制造误差，像是短路或断路，因此局限了电路的功能性。
在多种曝光方法中，对于连续曝光的重叠精度要求也非常高。举例来说，例如为半导体晶片的基板在双重图案化方法(或双重曝光方法)中连续曝光两次，并且之后进一步处理光刻胶。举例来说，在第一曝光工艺中投射具有合适结构宽度的标准结构。具有不同掩模结构的第二掩模用于第二曝光工艺。举例来说，该第二掩模的周期结构可关于第一掩模的周期结构位移半个周期。在一般情况下，两掩模的布局之间的差异可较大，尤其是在更复杂结构的情况下。双重图案化可实现基板上周期结构的周期的缩小。这只有在连续曝光的重叠精度够好时，即若重叠误差不超过临界值(critical value)时才能达成。
因此，重叠不足会显著降低制造期间的良率，结果增加每一良好零件的制造成本。
WO 2014/139719 A1公开一种具有波前操纵系统的投射镜头，用来可控地影响从该投射镜头的物平面行进至像平面的投射辐射的波前。该波前操纵系统具有操纵器，其具有布置在投射光束路径中的操纵器表面。该表面以近场方式布置，即在距离最近场平面的小距离处，例如物平面与第一后续透镜之间。该操纵器包含致动装置，其使得可以可逆方式修改该操纵器表面的表面形式和/或折射率分布。该操纵器配置为，使得根据操纵器表面的光学使用区之上的特征周期，可产生投射辐射的光程变化的多个最大值与多个最小值。结果，特别是可维持小的重叠误差或降低该误差。
发明内容
本发明基于以下目标：提供一种微光刻的投射镜头、投射曝光设备和投射曝光方法，其使得可在不同操作条件下执行不同的光刻工艺，而具有小重叠误差。尤其是，在其控制范围内应该将掩模的位置的可能变化列入考虑。
通过包含权利要求1的特征的投射镜头、通过包含权利要求10的特征的投射曝光方法以及通过包含权利要求14的特征的投射曝光设备，可解决此问题。在从属权利要求中明确说明具有优势的发展。所有权利要求的措辞都通过引用做为所描述内容的一部分。
投射镜头具有波前操纵系统，用来可控地影响从投射镜头的物平面行进至投射镜头的像平面的投射辐射波前。投射光束路径中布置的波前操纵系统的部件的效应，可根据控制装置的控制信号，以可变化的方式来调整，因此可以有目标的方式修改投射辐射的波前。在例如指定、预定发生的情况下，或以取决于曝光之前的情形的方式，或者在曝光期间，可修改波前操纵系统的光学效应。
波前操纵系统具有操纵器，其具有布置在投射光束路径中的(至少)一个操纵器表面。操纵器包含致动装置，其使得可以可逆方式修改操纵器表面的表面形式和/或折射率分布。结果，可以有目标的方式修改受到操纵器表面影响的投射辐射的波前。在不用将该操纵器与另一个操作器交换的情况下，这种光学效应的改变是可能的。
操纵器(或操纵器的致动装置)包含一个或多个致动构件或致动器，其当前操纵值可根据来自操作控制系统的控制信号来修改或调整。若操纵值变化为致动器的移动(例如为了转移、倾斜或变形操纵器元件)，操纵值变化也可称作致动器行程。举例来说，操纵值变化也可呈现为温度变化或电压变化。
操纵器表面被理解为表示平面或弯曲表面，(i)其布置在投射光束路径中，以及(ii)其中关于投射辐射的表面形式和/或其取向的改变导致投射辐射的波前的改变。举例来说，相对于投射镜头的其他光学部件可位移的透镜元件的任何弯曲表面可考虑作为操纵器表面。其它示例包含透镜元件或反射镜的机械或热可变形表面。在透镜元件的局部、热操纵的情况下，透镜元件的折射率一般也在空间中局部变化。若可假设，例如由于透镜元件的厚度，在投射辐射的方向上并无变化的分量，也就是折射率仅垂直于投射辐射的方向变化，则将透镜元件的折射率的局部变化看待成发生在操纵器表面上的效应也是有利的。举例来说，这适用于薄平板。
操纵器表面布置在投射镜头的最近场平面的“光学附近”。该“近场(near-field)布置”特别指该操纵器表面布置成实质上比该投射镜头的光瞳平面更接近该最近场平面。在此，从场平面的场点所发出的每一光束都照明操纵器表面处具有子孔径直径SAD的子孔径，该子孔径直径实质上小于操纵器表面的光学使用区域的最大直径DFP，如此可针对不同场点获得不同波前变化。
为了产生在像场之上具有变化的操纵器的光学效应，在操纵器元件处应该呈现0.5或更低的SAD/DFP比。在较大值的情况下，一般几乎不可能调整像差的相关场变化。优选地，应该适用SAD/DFP小于0.2的条件。尤其是，甚至条件SAD/DFP小于0.1也适用。在此，该子孔径直径SAD应理解为表示从单个场点发出的投射光的光束的直径。商SAD/DFP一般与观察的场点的级别无关。
本发明确定，若操纵器的操纵器表面光学上布置成非常接近场平面，则操纵器在波前上的效应可灵敏地取决于承载图案的掩模相对于投射镜头的物平面的相对位置。尤其是，若掩模相对于其设定点位置，通过轴向移动和/或倾斜在物平面的区域中位移，和/或若掩模通过作用其上的力而变形，则从操纵器表面上不同场点发出的光束的子孔径尺寸或子孔径直径有相当强的相对变化。
更进一步了解，以近场方式布置的操纵器表面上的子孔径尺寸或子孔径直径的清楚的相对变化，可导致操纵器的所谓的“灵敏度”的显著变化。在本申请中，灵敏度一词说明操纵器处限定的操纵值与此处所获得的图像质量或光刻误差的效应之间的关系。
操纵器处或操纵器的致动器处针对系统内所要干涉所需的操纵值变化，由控制程序出发，在一些操作控制系统中，通过优化目标函数(评价函数)的校正算法建立。所特别应该实现的是，单独残留像差对于其他的损害并未最小化，而是实现所有相关影响变量对于允许值的权宜、平衡的降低。
将灵敏度列入考虑，操纵器的可容许的操纵值变化可受限于由控制技术装置所规定操纵值极限值之下的幅度。容许的操纵值范围有时称为操纵器的“范围”。有利的是，定义该容许的操纵值范围或该操纵器展现出线性行为的范围，使得在容许的操纵值范围内，操纵值幅度与因此导致的波前变化的大小之间至少大约成比例。
在许多情况下，发现在两个或多个操纵器移动的光学效应等于每一个单独操纵器移动(线性假设)的光学效应的总和的假设下，操作是可行的。确定的是，在特定环境下，在操纵器表面的特别近场位置的情况下(以及与其连接的子孔径尺寸的相对强改变的选项的情况下)，此线性假设将不再是整个范围有效。
若不考虑这些方面，则操作控制系统在特定操作条件下无法建立最优操纵值变化。在这方面关键的操作条件包含尤其是掩模相对于物平面的位移所导致，和/或掩模变形所导致的成像特性变化。
根据本发明一个方面，提供灵敏度适配系统，用于通过相对于物平面位移掩模和/或通过将掩模变形，使操纵器的灵敏度适配于成像特性。因此，投射曝光设备可独立地响应该前述临界条件，并且即使在临界条件下，还是可提供工艺所指定的成像质量。
在灵敏度适配系统的范围内用于调整或适配灵敏度的一个选项为，以有目标的方式修改操纵器元件的位置，作为对于前述成像特性改变的反应。在一个实施例中，操纵器元件可通过承载设备承载移动，并且以取决于操作控制系统的控制信号的方式，通过位置改变装置，相对于最近场平面从第一位置位移至第二位置(两位置不同)。结果，可限制并且可最小化寄生效应，此效应可由例如改变掩模母版的位置和/或改变掩模母版的形式引起。掩模母版的位移可导致操纵器元件的子孔径尺寸的强相对改变，结果可以线性假设不再在整个范围有效的方式改变操纵器的灵敏度。因此，例如可选择第二位置，如此光学效应与操纵的变量变化的程度基本线性关联的假设，可用足够的精度针对具有位于第二位置的操纵器元件的操纵器再次假设。结果，与缺乏对修改的成像条件的适配的情况下，更精准的波前校正是可能的。
位置改变可关于操纵器元件的任何刚性体自由度。操纵器元件的位置改变可包含例如：操纵器元件区域内投射镜头的光轴方向的全局位移，和/或关于与此光轴垂直对准的倾斜轴的倾斜和/或与光轴垂直的位移。
在一个示例性实施例中，投射镜头具有光轴，并且操纵器元件可通过位置改变装置，在操纵器元件区域内与光轴平行移动。在这种移动的情况下，最近场平面与操纵器元件之间距离的变化通常对于所有场点具有相同幅度。替换地或额外地，可设置位置改变装置，其配置为使得操纵器元件通过该位置改变装置，在操纵器元件区域内，可关于延伸通过光轴的倾斜轴倾斜。在这种倾斜情况下，针对不同场点可出现与最近场平面的距离的不同变化。对于一些场点而言，相关子孔径尺寸可能增加，并且同时对于其他场点而言则可能缩小。
根据本发明的另一方面，可提供通用投射镜头，其中以近场方式(在最近场平面的光学附近)布置的操纵器元件通过承载装置承载移动，并可以取决于操作控制系统的控制信号方式，通过位置改变装置，相对于最近场平面，从第一位置位移至第二位置。此实施例是有利的，也与灵敏度适配系统的存在与否无关。
已发现的是，若位置改变装置实施为使得针对至少一个场点，与最近场平面的距离的至少10μm的变化(由例如第一位置与第二位置之间的距离所赋予)是可调的，则是有利的。结果，这通常可实现可用于校正目的灵敏度的改变。一般而言，若距离的改变落在从10μm至100μm的范围内，则是有利的。在距离改变显著低于下限的情况下，这在原理上是可能的，则位置测量的精度和操纵器的调整精度可具备限制性效应。显著高于上限的距离改变可需要部件的更复杂的机械结构，所述部件设置用于位移操纵器元件，如果应获得大距离改变同时具有高定位精度的话。一般而言，在优选的范围内可获得费用与使用之间的良好折衷。
在一些实施例中，位于操纵器元件旁边的场平面(最近场平面)为投射镜头的物平面。在此，布置可选择成在物平面与操纵器表面之间并未布置含折射能力的光学表面，使得投射辐射在操纵器表面上的数值孔径NAM等于投射镜头的物侧数值孔径NAO。结果，所要操纵器效应的特别精准、场相关调整是可能的。
就在物平面与像平面之间的投射镜头内存在中间像平面来说，在该中间像平面的区域中，会产生真实的中间像，最近场平面也可为投射镜头的此中间平面。在此情况下，当设计操纵器运动时以及当确定灵敏度时，真实的中间像的校正状态应列入考虑。
通常，针对场平面尽可能多的场点，期望可独立于相邻场点来调整操纵器元件的效应。尤其是，若针对操纵器表面在投射光束路径中的位置，至少一个下列条件成立，则可获得与最近场平面的有利的小的距离：
(i)从场平面的场点发出的每一个光束都照明操纵器表面处具有子孔径直径SAD的子孔径，其中条件SAD/DFP＜0.2适用于操纵器表面处，其中DFP为操纵器表面的光学使用直径的最大值；
(ii)操纵器表面与最近场平面之间的距离为30mm或更小；
(iii)条件SAR＜0.1适用于操纵器表面处的子孔径比SAR。
在上面的一个条件下使用子孔径比SAR，用于量化光学元件或光学表面在光束路径中的位置。根据一阐明定义，投射光束路径中光学元件的光学表面的子孔径比SAR，根据SAR：＝SAD/DCA，定义成子孔径直径SAD与光学自由直径DCA之间的商。子孔径直径SAD由从指定场点所发出的光束射线所照明的光学元件的部分的最大直径指定。光学自由直径DCA为绕光学元件的参考轴的最小圆的直径，其中该圆包含由来自物场的所有射线照明的光学元件的表面的区域。
因此，SAR＝0适用于场平面(物平面、像平面或中间像平面)。SAR＝1适用于光瞳平面。因此，“近场”表面具有接近0的子孔径比，而“近光瞳”表面则具有接近1的子孔径比。
所谓的子孔径比SAR可说明光学表面与参考平面(例如场平面或光瞳平面)的光学接近度或光学距离。在本申请中，光学表面的子孔径比SAR定义为如下：
SAR＝sign CRH(MRH/(|CRH|+|MRH|))
其中MRH表示边缘射线高度，CRH表示主射线高度，并且符号函数sign x表示x的符号，一般来说，sign 0＝1。主射线高度被理解为表示在幅度方面具有最大场高度的物场的场点的主射线的光束高度。在此，射线高度应理解为带有符号。边缘射线高度被理解为表示来自光轴与物平面之间交叉点且具有最大孔径的射线的射线高度。此场点并不需要贡献于转印布置在物平面中的图案，尤其是在离轴像场的情况下。
子孔径比为带有符号的变量，为对于光束路径中场平面或光瞳平面的接近度的度量。依照定义，子孔径比归一化为介于-1与+1间的值，其中该子孔径比在每一场平面中为零，并且其中该子孔径比在光瞳平面中从-1跳至+1，或反之亦然。因此，具有绝对值1的子孔径比确定光瞳平面。
因此，近场平面具有接近0的子孔径比，而近光瞳平面则具有在幅度上接近1的子孔径比。该子孔径比的符号指定参考平面的上游或下游的平面的位置。
实现灵敏度适配系统的进一步方式为分配不同灵敏度给操纵器，由此可根据操作条件，以有目标的目标方式在这些灵敏度之间选择。除了改变该操纵器元件位置的选项以外，可提供该措施。然而，即使在因为结构因素不可能改变操纵器元件的位置，或即使改变操纵器元件的位置可行但不是想要的情况下，也可以此方式实现灵敏度对改变的成像特性的适配。
示例性实施例的特征在于：
(i)将操作控制系统分配给投射镜头，该操作控制系统配置为使得基于控制算法来控制操纵器；
(ii)灵敏度系列储存在操作控制系统的存储器中，灵敏度系列具有用于由阈值(或极限值)限定的不同、相互邻接操纵值范围的、操纵器的两个或更多个不同灵敏度，其中灵敏度说明操纵器处的限定的操纵值变化与因此获得的在限定的操纵值范围内在投射镜头的成像特性上的效应之间的关系；以及(iii)操作控制系统配置为使得若灵敏度系列内的阈值被超过或未达到，则从第一灵敏度切换为与之不同的第二灵敏度，并且因此修改控制算法。
作为此配置的结果，当以取决于操作条件的方式致动操纵器来确立控制算法时，可将两个或更多个不同灵敏度列入考虑。
在一个实施例中，确立掩模的位置和/或掩模的变形状态和/或操纵器的位置，并且以取决于因此确立的位置和/或因此确立的掩模的变形状态和/或确立的操纵器位置的方式，自动选择操纵器的灵敏度。
本发明还涉及投射曝光设备，其具有本文所描述与所主张类型的投射镜头，和/或配置成执行投射曝光方法。
附图说明
下面基于附图，解释来自权利要求以及本发明优选示例性实施例的后续说明的本发明的进一步优点与方面。其中：
图1显示根据本发明一个实施例的微光刻投射曝光设备的示意图；
图2显示在掩模以及立即跟随的操纵器元件的区域中的xz平面中的示意性纵向截面；
图3显示图2中操纵器元件的与光轴平行的平面图；
图4示意性显示在以近场方式布置的操纵器元件的区域中，掩模相对于物平面，平行于光轴的整体位移的效应；
图5示意性显示旋转对称变形的平板的照明区域的平面图；
图6显示在与最近场平面相距3mm的情况下，针对两个不同行程的，操纵器在选择的像差上的效应；
图7显示在与最近场平面相距6mm的情况下，针对两个不同行程的，来自图6的操纵器在相同像差上的效应；
图8显示灵敏度表格的示例的示意图；以及
图9显示投射曝光设备的操作的示例，其中操作控制系统以取决于掩模母版的位置的方式，在每一情况下从灵敏度系列的多个灵敏度中，针对当前位置自动选择操纵器的最适合灵敏度。
具体实施方式
图1显示微光刻投射曝光设备WSC的示例，其可使用于半导体装置以及其他精密结构部件的制造中，并且以来自深紫外线(DUV)范围的光或电磁辐射来操作，以获得下至微米的若干分之几的分辨率。ArF准分子激光器具备大约193nm的工作波长λ，充当主要辐射源或光源LS，也可使用其他UV激光光源，例如工作波长157nm的F2激光器或工作波长248nm的ArF准分子激光器。
在其出射表面ES上，位于光源LS的下游的照明系统ILL产生大的、清晰定界的并且实质上均匀照明的照明场，其适配于在光路中布置在后面的投射镜头PO的远心度的要求。照明系统ILL具有调整不同照明模式(照明设定)的装置，并且可在例如具有不同相干度σ的传统轴上照明与离轴照明之间切换。举例来说，离轴照明模式包含环形照明、双极照明、四极照明或任何其他多极照明。合适照明系统的设计本身是已知的，因此在此不做任何更详细的解释。专利申请US 2007/0165202 A1(对应于WO 2005/026843 A2)显示可用于各种实施例范围内的照明系统的示例。在这方面，通过引用，此专利申请的公开内容成为本说明书的内容。
接收来自光源LS的光以及从此光形成照明辐射的光学部件为投射曝光设备的照明系统ILL的部分，其中照明辐射被引导至发光平面ES中的照明场或至掩模母版M。
照明系统的下游布置装置RS，来保持与操纵掩模M(掩模母版)，使得布置在掩模母版处的图案PAT位于投射镜头PO的物平面OS的区域中，该物平面OS与照明系统的发光平面ES重合，并且在此也称为掩模母版平面OS。针对扫描操作目的，掩模借助于扫描仪驱动器，在与光轴OA(z方向)垂直的扫描方向(y方向)上，可与此平面平行移动。
装置RS包含：整合的抬升装置，用于在z方向上，即垂直于物平面，相对于物平面线性移动掩模；以及整合的倾斜装置，用于绕着在x方向上延伸的倾斜轴倾斜掩模。
在掩模母版平面OS的下游之后为投射镜头PO，其充当缩小镜头并且以缩小的比例，例如以1∶4(|β|＝0.25)或1∶5(|β|＝0.20)的比例，将布置在掩模M处的图案的像成像至涂有光刻胶层的基板W上，该基板的感光基板表面SS位于投射镜头PO的像平面IS的区域中。
在示例情况中为半导体晶片W的待曝光基板由装置WS保持，该装置包含扫描仪驱动器，以便与垂直于光轴OA的掩模母版M同步在扫描方向(y方向)上移动晶片。该装置WS包含：抬升装置，用于在z方向上相对于像平面线性位移基板；以及倾斜装置，用于绕着在x方向上延伸的倾斜轴倾斜基板。
还称为“晶片台”的装置WS以及还称为“掩模母版台”的装置RS构成扫描仪装置，其通过扫描控制装置来控制，在该实施例中，该扫描控制装置整合在投射曝光设备的中央控制装置CU中。
由照明系统ILL产生的照明场限定在投射曝光期间使用的有效物场OF。在示例情况中，该物场为矩形的，其具有与该扫描方向(y方向)平行测量的高度A*，以及具有与之垂直(在x方向上)测量的宽度B*＞A*。一般而言，纵横比AR＝B*/A*介于2与10之间，尤其是介于3与6之间。有效物场在y方向上与光轴相距一段距离(离轴场)。在像表面IS上的有效像场，与有效物场光学共轭，同样是离轴场，并且具有与有效物场相同的形式以及介于高度B与宽度A之间的相同纵横比，但是绝对场尺寸以投射镜头的成像比例β缩小，即是A＝|β|A*并且B＝|β|B*。
若投射镜头设计并操作成浸没式镜头，则在投射镜头操作期间，使光线透过浸没液体的薄层，其中该薄层位于投射镜头的出射表面与像平面IS之间。在该浸没操作期间，可实现NA＞1的像侧数值孔径。也可是干式镜头的配置，在此情况中，像侧数值孔径受限为NA＜1的值。在这些通常用于高分辨率投射镜头的条件下，在投射镜头的一些或全部场平面(物平面、像平面、可能一个或多个中间像平面)的区域内，呈现的是具有相对较大数值孔径(例如具有大于0.15、大于0.2或大于0.3的值)的投射辐射。
投射曝光设备WSC具有操作控制系统，其配置成响应环境影响和其他干扰和/或根据储存的控制数据，进行投射曝光设备的成像相关特性的时间上精细的优化。为此，操作控制系统具有许多操纵器，其允许对投射曝光设备的投射行为进行针对性干预。主动可致动操纵器包含一个或多个致动构件(或一个或多个致动器)，通过所采用的限定的操纵值变化，根据操作控制系统的控制信号，可修改所述致动构件的当前操纵值。
投射镜头或投射曝光设备都特别装备波前操纵系统WFM，其配置成在波前操纵系统的光学效应能够通过操作控制系统的控制信号来可变地调整的含义内，以可控制的方式，修改从物平面OS行进至像平面IS的投射辐射的波前。示例性实施例的波前操纵系统具有操纵器MAN，其具有操纵器元件ME，该元件布置在投射镜头的物平面附近的投射光束路径中，并且具有在投射光束路径中布置的操纵器表面MS，并且该元件的表面形式和/或折射率分布可借助于致动装置DR而可逆地修改。
为了进一步解释，图2显示在掩模M以及随后操纵器元件ME的区域中的xz平面中的示意性纵向剖面图。操纵器元件ME为板形光学元件，由对于投射辐射来说透明的材料所制成，例如合成熔融石英。面向物平面OS的光进入侧充当操纵器表面MS；相对的出射表面实质上与操纵器表面平行延伸。
致动装置包含许多致动器(未显示)，所述致动器彼此之间可独立致动并且接触板形操纵器元件ME，使得通过操纵器元件的弹性变形，可修改操纵器表面MS的表面形式。在示例情况中，在x方向上调整弯曲轮廓。在图2内，使用虚线描绘具有弯曲操纵器表面MS′的变形状态。
通过承载装置MT，相对于投射镜头的框架布置可承载移动操纵器元件ME。在示例情况中，承载装置允许在操作器元件的位置处，平行于光轴OA的范围连续整体移动操纵器元件(z移动)，替代地或额外地，允许绕着与光轴垂直延伸的倾斜轴TE连续倾斜操纵器元件。这些位置的位移或改变可与致动装置所导致的变形无关。
在投射曝光设备操作期间，通过操作控制系统来发动这些位移(z移动和/或倾斜)，不用操作员介入。为此，提供位置改变装置PC，其配置成以取决于操作控制系统的控制信号的方式，相对于该最近场平面(物平面OS)，将操纵器元件整体从第一位置P1位移至第二位置P2(或第三、第四等位置)。运用此装置，可整体修改(即对于所有场点而言都一样)或局部差异修改(即以场相关方式或不同场点不同的方式)从操纵器表面到物平面OS或到掩模M的图案的距离。
可获得的距离变化优选为10μm或更多。举例来说，距离变化可位于从10μm到100μm的范围内，可能更大。一般而言，1μm量级的位置改变装置的定位精度是足够的。
可提供用来检测操纵器元件和/或掩模母版的位置的装置。举例来说，可根据镜头的成像效应的测量来确定掩模母版位置。也可借助于至少一个专属传感器，相对于投射镜头来监控掩模母版位置。为了确定近场操纵器元件ME的位置，提供例如传感器，其测量操纵器元件或操纵器元件的框架上的参考位置相对于掩模母版或掩模母版保持器上的参考位置的距离。为了将在相对长时间间隔之上的传感器漂移的效应最小化，可通过对成像效应的测量来测量该距离，例如在先前确定、完全偏转分布的情况中。举例来说，可在透镜设置的范围内进行这种校准。
如光学上来看，操纵器表面MS直接布置在物平面OS附近，即处于“近场位置”，在第一位置P1和第二位置P2，与可由位置改变装置所获得的位置改变无关。这可特别从图3确认。图3显示操纵器表面MS或第一操纵器元件ME与光轴OA(在z方向上)平行的平面图。在此情况中，由实线所描绘、具有圆角边缘的矩形区域FP1代表当操纵器元件位于第一位置时，由来自有效物平面OF的射线所照明的操纵器表面的区域。该区域也称为第一“覆盖区(footprint)”。
在此，投射辐射的覆盖区代表投射光束与投射光束所通过表面(在此情况中为操纵器表面MS)之间交叉的大小与形状。借助于实质上具有物场OF的矩形形式，边缘区域稍微圆角的覆盖区，可识别出物平面OS的光学附近。再者，该覆盖区远离光轴OA，就如同物场。虽然投射辐射所使用的光学区域实质上具有场的光学附近的照明场区域的形式，在光瞳平面的区域中照明实质上圆形区域，光瞳平面傅立叶变换为场平面，如此光瞳的区域中的覆盖区具有至少大约圆形形式。在操纵器表面MS处所照明的区域在x方向上具有有效直径DFP(在第一位置处)。
若操纵器元件从第一位置位移至第二位置，则覆盖区的大小也会改变。使用虚线显示的较小的第二覆盖区FP2出现在第二位置P2处，其比较接近物平面。
在投射镜头的情况中，从物平面的每一场点发出光束，光束的直径会随与物平面的距离增加而增加。在此情况中，物侧数值孔径NAO对应于每一光束的孔径角α的符号。从一场点发出的每一个光束都照明操纵器表面MS处的圆形子孔径，子孔径的直径标示为子孔径直径SAD。从图2可立刻看出，子孔径直径SAD随与物平面的距离增加而增加，并且随像侧数值孔径增加而增加。操纵器布置成如此接近物平面，使得多个子孔径在x方向上在照明区域FP中彼此相邻，而相互不重叠。优选地，应该满足SAD/DFP＜0.2的条件，尤其是甚至满足SAD/DFP＜0.1的条件。
若遵照这些条件，则可例如借助于可控操纵器，以位置相关方式，影响投射镜头的像场的失真，如此使场相关失真校正变成可能。这通过操纵器能够在从不同场点发出的光束的光程中引入不同变化来实现。光程中的变化也称为光程变化。
操纵器也可用来校正场曲。
通过致动操纵器的致动装置，可改变光程变化在x方向上的局部分布，如此可调整波前校正的场相依性。通过属于光束的子孔径内的操纵器表面MS，在此情况中的波前变化的形式与幅度取决于光程变化的分布。
不同大小的子孔径直径以取决于操纵器元件的(轴向)位置(和/或倾斜角)的方式呈现，因为相对于物平面改变操纵器元件的位置的选项。在图2的示例中，第一光束发自于第一场点F1，当操纵器元件位于第一位置(进一步远离物平面)，所述光束在操作器表面MS处产生第一子孔径直径SAD1。若通过轴向移动使操纵器元件位移进入更接近物平面的第二位置P2，则在操纵器表面处出现相同光束的第二子孔径直径SAD2，该第二子孔径直径显著小于该第一子孔径直径SAD1。作为光学邻近一场平面的结果，在子孔径尺寸(其例如可通过子孔径直径来量化)上有相对强烈的变化。
在本申请的范围中，子孔径尺寸的1％或更多的相对变化可被视为强烈变化，可以有目标的方式使用其光学效应。
在图2的示意图中，掩模M的该图案PAT在调整可能性范围内精准位于投射镜头的物平面OS中。偏离此掩模位置可能有各种原因。举例来说，在第一调整的范围内定位掩模母版，如此所述图案系统地维持在物平面外面，例如在与投射镜头相距更大距离处。在第一调整的情况中，掩模(掩模母版)例如仅相对于名义上的物平面移动，而不相对于最佳物平面移动。举例来说，可进行在该位置的此调整，从而补偿制造与组装公差造成的像差。这也表示掩模母版的位置相对于在投射镜头处以固定距离来组装的近场操纵器元件(例如透明板)的改变。平板的z位置的隔板也可考虑为第一调整期间位置移动操纵器的特殊情况。
掩模或图案相对于物平面的最佳位置也可在投射曝光设备的使用寿命期间改变，例如因为热效应(提示：透镜变热)，如此掩模应系统地布置在物平面之外，从而实现所寻求的成像质量。在改变掩模母版之后，图案的位置也可能相对于物平面偏离先前预定义的位置。
示意图4用来解释掩模母版或掩模M相对于物平面OS在z方向上，即平行于光轴OA的整体位移，可在以近场方式布置的操纵器元件ME的区域中具有的效应。类似于图2，板形操纵器元件ME一开始在第一位置P1，其对应于图2中的第一位置P1，并且例如可考虑作为参考位置。类似于图2内的情形，在相同物侧数值孔径以及对应孔径角α的情况中，发自于场点F1的光束在操纵器表面MS处产生具有第一子孔径直径SAD1的子孔径。然而，掩模并未以图案PAT直接位于物平面OS内的方式布置；而是以距离操纵器元件ME较大距离的方式远离物平面。更准确地说，掩模相对于物平面OS与z方向平行位移位移绝对值ΔZ。在此，这也称为z轴偏心。在未改变成像条件的情况中，从对应于场点F1的图案PAT的位置发出的光束，将照明操纵器表面MS处具有较大子孔径直径SAD1′的较大子孔径。在此，子孔径直径的放大率的范围线性取决于z轴偏心的绝对值。
在物侧高孔径投射镜头的情况中的典型数量级的示例：在操纵器元件为近场板的形式，距离掩模母版(掩模)的距离为3mm，并且掩模母版在z方向上移动100μm的情况下，子孔径尺寸的相对改变可以是几个百分比，例如大约3％。
若使操纵器元件ME变形来校正波前，使得例如操纵器表面MS的表面形式在子孔径的区域内改变，则可清楚的是，在像产生掩模与操纵器表面之间距离较小的情况中，光束照明的变形表面的部分与在较大距离情况(其包含子孔径直径SAD′)中的不同。因此，若图案PAT并未直接布置在物平面OS内，而是位移到物平面OS之外，例如在z方向上位移，则还有致动的操纵器元件对通过的投射辐射的不同的光学效应，以及此光学效应的不同的场相关性。因此，根据像产生掩模与操纵器元件的距离，操纵器元件处的预定操纵值变化一般对投射辐射具有不同效应。换言之，在掩模相对于物平面位移的情况下，可显著改变操纵器的灵敏度。
如借助于图2所示，借助于通过在z方向上的移动来将操纵器元件ME从第一位置P1位移至第二位置P2，可至少可部分补偿操纵器的灵敏度的此改变。这从图4当中可清晰了解。若操纵器元件ME在掩模或物平面的方向上移动至第二位置P2，则适配移动路径(箭头)，使得在此移动之后，在操纵器表面MS处属于在F1处的光束的子孔径具有第二子孔径直径SAD2，第二子孔径直径SAD2实质上对应于子孔径直径SAD1。
结果，可由操纵器元件ME从第一位置z移动至第二位置的第一近似来实现的是，针对图4所示情形(掩模从物平面OS在z方向上位移)的操纵器的灵敏度实质上对应于，当操纵器元件ME位于第一位置P1，并且掩模位于其参考位置时，操纵器针对对应变形所拥有的灵敏度，在参考位置，图案PAT实质上与物平面OS重合。
因此，具有的操纵器元件ME以近场方式布置并且可在z方向上位移的操纵器，作为灵敏度适配系统的功能部件，其能够通过将掩模相对于物平面位移来使操纵器的灵敏度适配于成像特性的变化。
灵敏度改变也可发生于倾斜操纵器元件的情况中。在此，板的倾斜可独自产生光学效应。然后，以掩模母版的倾斜来倾斜该板不再是充分简单的。而是，通过使用其他操纵器，另外补偿该板的倾斜效应。
下面将根据图5至图7以及表1，更详细解释一特定示例性实施例。在示例情况中，操纵器元件为对投射辐射为透明的平面平行板，其可通过布置在边缘的多个致动器来变形。在图5的示例情况中，该板以旋转对称方式相对于光轴变形(例如根据泽尼克Z9)。图5只显示矩形光学使用区域OUA。球形变形的中心位于光轴OA上该光学使用区域之外。圆弧形线代表具有相同变形幅度的线，即从假设在不变形平板情况中的中立位置在z方向(与光轴平行)上具有相同位移的线。图5右边上的图例示该变形的径向分布DEF(r)。在示例情况中，从光轴位置处的中立位置具有大约-40nm的变形，并且在最大正变形环上在反方向上具有大约+25nm的变形。也可发生较小的最大幅度或显著较大的最大幅度(例如数百纳米)。
此旋转对称变形只是此操纵器的一个示例自由度。其他变形形式也有可能，例如圆柱形变形、波形变形、鞍形变形等等。
图6和图7说明操纵器的效应随操纵器元件相对于最近场平面(掩模母版平面)的位置而变。在每一图中，在x轴上指定在x方向上的场点。y轴指定所选泽尼克系数的量化值。在此，6A和图7A各显示对在x方向上的失真(由泽尼克系数Z2指定，单位[nm])的效应，并且图6B和图7B各显示对在y方向上的失真(由泽尼克系数Z3指定，单位[nm])的效应。图6显示投射镜头的物平面与操纵器表面MS之间的距离D为3mm的情况中的条件；在图7的情况中，该距离加倍，即为6mm。
每一情况中的实线曲线都代表在行程A情况中操纵器的光学效应，而虚线则代表在行程为两倍大(即2A)的情况中的光学效应。若行程增加，则球形变形的曲率半径减少，即较强烈的变形被调整。
表1和2指定属于该图的泽尼克系数Z2[nm]和Z3[nm]的值，用于针对第一位置(表1)以及针对第二位置(表2)，在x方向上(在x上的FP)，场点FP1、FP2等等的行程A(@A)以及行程两倍大的2*A(@2*A)。
表1——在位置1的操纵器元件
在x上的FP FP1 FP2 FP3 FP4 FP5 FP6 FP7 FP8 FP9 FP10 FP11 FP12 FP13
Z2@A 2.10 0.48 -0.45 -0.82 -0.78 -0.46 0.00 0.46 0.78 0.82 0.45 -0.48 -2.10
Z3@A -1.08 -0.32 0.30 0.79 1.14 1.34 1.41 1.34 1.14 0.79 0.30 -0.32 -1.08
Z2@2*A 4.20 0.95 -0.90 -1.65 -1.56 -0.92 0.00 0.92 1.56 1.65 0.90 -0.95 -4.20
Z3@2*A -2.16 -0.64 0.61 1.58 2.27 2.69 2.83 2.69 2.27 1.58 0.61 -0.64 -2.16
表2——在位置2的操纵器元件
在x上的FP FP1 FP2 FP3 FP4 FP5 FP6 FP7 FP8 FP9 FP10 FP11 FP12 FP13
Z2@A 4.21 0.96 -0.90 -1.64 -1.56 -0.92 0.00 0.92 1.56 1.64 0.90 -0.96 -4.21
Z3@A -2.17 -0.64 0.60 1.57 2.27 2.68 2.82 2.68 2.27 1.57 0.60 -0.64 -2.17
Z2@2*A 8.42 1.92 -1.79 -3.29 -3.12 -1.84 0.00 1.84 3.12 3.29 1.79 -1.92 -8.42
Z3@2*A -4.34 -1.29 1.21 3.15 4.53 5.37 5.64 5.37 4.53 3.15 1.21 -1.29 -4.34
此处所述在第一位置与第二位置之间相对大的位置改变(大约3mm)被选择作为示例，以便示出功能原理。实践上，实质上较小的距离改变一般是足够的，例如介于10μm与100μm之间的数量级。
每一个单独像都显示每一情况中的操纵器对于固定位置具有线性效应，使得若行程加倍，则波前的影响就加倍。因此，操纵器在每一位置都满足线性假设。
然而，图6和图7的比较也显示操纵器的绝对光学效应随操纵器位置的改变显著改变。可看见，在较大距离的情况中(6mm而非3mm)，相同行程(A和2A)导致对于通过的投射光束的波前有绝对强烈的影响。
因此，可看出，操纵器元件的轴向位置相对于最近物平面的改变(平行于光轴的位移的结果)导致操纵器的灵敏度改变。在灵敏度适配系统的范围内，这可用来使操纵器的灵敏度适配于成像特性的改变，其例如可通过相对于物平面位移掩模和/或通过使掩模变形导致。
下面使用示例解释一实施例，其中将不同灵敏度分配给操纵器，在灵敏度之间，操作控制系统可以有目标的方式，根据投射镜头的设定操作条件来选择。如上面已经提及，本申请的范围内的“灵敏度”用语表示在操纵器处的限定的操纵值变化与通过操纵值的变化所获得的对投射镜头的成像特性的效应之间的关系。由于测量和/或计算，已知此关系在一特定操纵值范围之内具有足够的精度。在此示例性实施例中，以合适数据结构(所谓的“灵敏度表”)形式，电子地将灵敏度储存在可访问操作控制系统的存储器内。图8为灵敏度表TAB的示例的示意图。在可调整操纵器的情况中，此表针对要考虑的场的不同场点FP说明1μm的操纵值变化SW(SW＝1μm)对于泽尼克系数Z2、Z3、Z4等等的效应，所述泽尼克系数在该示例情况用于将投射镜头的成像特性参数化。在此，针对具有x坐标X1和y坐标Y1的场点，1μm的操纵值变化导致Z2系数改变值Z211。针对具有相同的x坐标X1和不同的y坐标Y2的相邻场点，相同的操纵值变化产生Z2系数的变化为值Z212。根据相同的方案，检测到在操纵器的1μm操纵值变化情况中的相关改变，并将其储存在灵敏度表中，用于针对所有像差或关注的泽尼克系数的场的多个场点(例如介于5个场点与100个场点之间)。
一般而言，灵敏度表只对一特定操纵值范围有效(有效范围)。在一个示例性实施例中，限定容许的操纵值范围，使得操纵器以足够精度在操纵值范围内呈现线性行为，如此导致当前操纵值变化的幅度与因此引起的波前变化的幅度之间大约成比例。因此，在对于灵敏度表TAB有效的操纵值范围内，2μm的操纵值变化使泽尼克系数的改变实质上是1μm操纵值变化的两倍。因此，在每一情况中灵敏度表只针对限定的操纵值范围有效，其中可以足够精度假设线性行为。
在操纵值范围内，操纵器确切的线性行为并非期望的。与算术上准确的线性的小偏离是容许的。根据通常适用于实践当中的实施例，若适用下列事项，则特别考虑具备一个自由度的操纵器在本申请范围内在此自由度上为线性：若行程规划加倍，则因此所引起的波前像差的RMS(均方根)与单个行程规划的情况中所引起的波前像差的RMS的两倍相比，偏差最多1％，尤其是最多0.1％，。
如上面结合图2至图4所解释，光学上布置在最近场平面附近的操纵器元件的线性假设的有效性有基于原理的限制，因为位置的相对小的改变可能已经导致子孔径尺寸相当大的改变，因此导致取决于考虑的场点的光学效应的相当大的改变。通过在操作控制系统的存储器内储存具有两个或更多个不同操作器灵敏度的灵敏度系列，用于由阈值(极限值)所定义的不同、相互邻接的操作值范围，在示例性实施例中将这些境况列入考虑。以此方式，通过从灵敏度系列当中选取的最适合于相应操作条件的灵敏度或灵敏度表，可根据操作条件将不同灵敏度分配给操纵器。
此时使用图9解释投射曝光设备的操作的示例，其中操作控制系统以根据掩模母版(掩模)的位置的方式，在每一情况下从灵敏度系列SST的多个灵敏度中，针对当前情形自动选择操纵器的最适合灵敏度。
在示例情况中，借助于掩模母版台RS的抬升装置，掩模(掩模母版)可平行于光轴(在z方向上)，相对于投射镜头的物平面位移。掩模母版的z位置(轴向位置)由参数POS-R表示。在示例情况中，三个不同的灵敏度表(第灵敏度表TAB-1、第二灵敏度表TAB-2以及第三灵敏度表TAB-3)都储存在操作控制系统的存储器中，所述灵敏度表涵盖掩模母版的三个直接相邻位置范围。若掩模母版位置POS-R位于从阈值下限LL至阈值上限UL的范围内，通过第二灵敏度表TAB-2，就足够精确表现限定的操纵值变化与成像特性上的效应之间的关系。在低于阈值下限的位置(POS-R小于LL)或高于阈值上限的位置(POS-R大于UL)，显著偏离大约的线性行为，如此其他灵敏度表之一在此应在每一情况中使用作为基础。
然后，当掩模母版位置在来自表TAB-2的阈值下限之下(POS-R小于LL)时，根据第一灵敏度表TAB-1来控制。若掩模母版位置POS-R位于阈值上限UL之上，则根据第三灵敏度表TAB-3来进行控制。
在该示例情况中，通过触发步骤TRIG，触发检查并可能根据灵敏度改变控制算法的程序，在该示例情况中，借助于整合的波前测量系统，此触发步骤TRIG包含新的像差测量。运用此方式，产生代表投射镜头当前成像特性的数据。
在后续位置检测步骤POS，产生表现掩模母版的当前位置的数据。举例来说，为此目的可查询来自(一个或更多个)对应掩模母版位置传感器的数据。
可选地，另外可检测(一个或更多个)可能呈现其它操纵器元件的位置，并且接着将这些位置列入考虑。
在后续选择步骤SEL-TAB，执行适合于对应掩模母版位置的灵敏度表的选择。以根据掩模母版位置的方式，从存储器当中呼叫操纵器的合适灵敏度。若位置检测步骤产生掩模母版的位置位于第二灵敏度表TAB-2的阈值下限LL与阈值上限UL之间，则使用此第二灵敏度表作为进一步控制的基础。若掩模母版位置位于阈值上限之上(UL小于POS-R)，则使用第三灵敏度表TAB-3供后续连续使用。
然而，在示例情况中，掩模母版的位置应该低于第二灵敏度表的阈值下限LL，即是应该满足POS-R小于LL的条件。在此情况中，使用第一灵敏度表TAB-1的灵敏度，一模型在后续模型化步骤MOD中得到计算，其使用投射镜头的成像特性。为此，针对优化目的，加载对应灵敏度以及其他参数。
在后续优化步骤OPT当中，对该模型进行优化。优化步骤特别得出所有操纵器的可能行程变化，这应用来适配成像行为。
在后续检查步骤CHECK中，监控可通过优化步骤(即操纵值变化)修改的掩模母版行程。在此，执行检查，以确定包含优化步骤OPT的掩模母版位置POS-R是否仍旧位于第一灵敏度表TAB-1的有效范围内。为了防止当稍微超过有效范围时优化器进入无限循环，在检查步骤中可使用违禁(transgression)幅度的阈值，该检查步骤作用为使得只有在超过所述阈值之后，用新选取的灵敏度表来执行新优化。
若该优化导致掩模母版位置位于第一灵敏度表TAB-1的有效范围之外，则以新选择步骤SEL-TAB来选择合适的灵敏度表来继续该程序。相比之下，若检查步骤CHECK显示，包含优化步骤的掩模母版位置仍旧位于第一灵敏度表TAB-1的有效范围内，则操作控制系统对于投射镜头的控制通过已据此修改的控制算法，根据第一灵敏度表TAB-1的灵敏度而继续进行。
在图8的示例情况中，由像差测量触发该过程。根据在事先预定的固定时间的前馈(feed-forward)模型，也可执行一检查以及控制算法的校正(若需要)。
在示例情况中，根据代表掩模母版位置的传感器数据，登记掩模母版位置。原理上，例如通过加入掩模母版操纵器的行程，在无基于传感器的位置登记的情况下也可操作。
在示例情况中，为了说明提供三个灵敏度表。在一些情况下，在灵敏度系列中只提供两个不同灵敏度表就已经足够。在灵敏度系列当中，也可具有超过三个不同灵敏度表，例如四个、五个、六个或更多个。
在具有两个或更多个不同灵敏度表的变型的情况中，通过计算算法，根据至少两个不同、已经可用的灵敏度表(初始灵敏度表)，计算至少一个进一步、衍生的灵敏度表，并且使用衍生的灵敏度表控制操纵器。例如通过内插来自初始灵敏度表的值，可计算出衍生的灵敏度表的值。如此，可确立比较适合当前情况(例如当前掩模母版位置)的灵敏度，并且由此获得再次改善的操纵器效应。
已经根据具有可变形平板作为操纵器元件的操纵器来解释示例性实施例。本发明并不受限于此。举例来说，根据专利文件US 7990622 B2，操纵器元件可实施为具有充满液体的空隙的多部分(multi-part)操纵器元件。
根据具有离轴场的系统来解释示例性实施例的一些方面。从技术观点来看，离轴场不是期望的。本文所描述的类型的近场操纵器同样可用于具有相应优点的轴上系统。

Claims (16)

1.一种投射镜头(PO)，通过具有的工作波长λ小于260nm的电磁辐射，将布置在该投射镜头的物平面(OS)的区域中的掩模的图案成像至该投射镜头的像平面(IS)中，该投射镜头包含：
多个光学元件，其具有布置在该物平面(OS)与该像平面(IS)之间的投射光束路径中的光学表面，使得布置在该物平面中的图案通过所述光学元件可成像在该像平面中，以及
波前操纵系统(WFM)，可控地影响从该物平面行进至该像平面的投射辐射的波前，其中
该波前操纵系统具有操纵器(MAN)，该操纵器具有布置在该投射光束路径中的操纵器元件(ME)，以及致动装置(DR)，用于可逆地改变该操纵器元件在该投射光束路径的辐射上的光学效应；以及
该操纵器元件的操纵器表面布置在距离该投射镜头在此场平面的光学附近的最近场平面的有限距离(D)处，使得针对从该场平面的不同场点发出的光束，通过该致动装置可调整该操纵器元件的局部不同光学效应，
其特征在于，
灵敏度适配系统，用于通过相对于该物平面位移该掩模和/或通过将该掩模变形来使该操纵器的灵敏度适配于成像特性的变化。
2.如权利要求1的投射镜头，其特征在于，该操纵器元件(ME)通过承载装置(MT)可承载移动，并且以根据操作控制系统的控制信号的方式，通过位置改变装置(PC)，相对于该最近场平面，从第一位置(P1)可位移至第二位置(P2)。
3.一种投射镜头(PO)，通过具有的工作波长λ小于260nm的电磁辐射，将布置在该投射镜头的物平面(OS)的区域中的掩模的图案成像至该投射镜头的像平面(IS)中，该投射镜头包含：
多个光学元件，其具有布置在该物平面(OS)与该像平面(IS)之间的投射光束路径中的光学表面，使得布置在该物平面中的图案通过所述光学元件可成像在该像平面中，以及
波前操纵系统(WFM)，可控地影响从该物平面行进至该像平面的投射辐射的波前，其中
该波前操纵系统具有操纵器(MAN)，该操纵器具有布置在该投射光束路径中的操纵器元件(ME)，以及致动装置(DR)，用于可逆地改变该操纵器元件在该投射光束路径的辐射上的光学效应；以及
该操纵器元件的操纵器表面布置在距离该投射镜头在此场平面的光学附近的最近场平面的有限距离(D)处，使得针对从该场平面的不同场点发出的光束，通过该致动装置可调整该操纵器元件的局部不同光学效应，
其特征在于：
该操纵器元件(ME)通过承载装置(MT)可承载移动，并且以根据操作控制系统的控制信号的方式，通过位置改变装置(PC)，相对于该最近场平面，从第一位置(P1)可位移至第二位置(P2)。
4.如权利要求1或3的投射镜头，其特征在于，该投射镜头具有光轴(OA)，并且该操纵器元件(ME)通过该位置改变装置(PC)，与该光轴平行，在该操纵器元件的区域中是可移动的，和/或在于该操纵器元件通过该位置改变装置(PC)，在该操纵器元件的区域中，绕着延伸通过该光轴的倾斜轴是可倾斜的。
5.如前述权利要求中任一项的投射镜头，其特征在于，针对至少一个场点，可调整至少10μm的该距离的变化，其中该距离的变化优选位于从10μm至100μm的范围中。
6.如前述权利要求中任一项的投射镜头，其特征在于，该最近场平面为该投射镜头(PO)的物平面(OS)。
7.如前述权利要求中任一项的投射镜头，其特征在于，在该物平面(OS)与该操纵器表面(MS)之间并未布置含折射能力的光学表面，使得该投射辐射在该操纵器表面处的数值孔径NAM等于该物侧数值孔径NAO。
8.如前述权利要求中任一项的投射镜头，其特征在于，至少下列条件之一适用于该操纵器表面在该投射光束路径中的位置：
(i)从该场平面的场点所发出的每一光束照明该操纵器表面处具有子孔径直径SAD的子孔径，其中SAD/DFP＜0.2的条件适用于该第一操纵器表面，其中DFP为该操纵器表面的光学使用直径的最大值；
(ii)该操纵器表面与该最近场平面之间的距离(D)为30mm或更小；
(iii)SAR＜0.1的条件适用于该操纵器表面处的子孔径比SAR。
9.如前述权利要求中任一项的投射镜头，其特征在于，
(i)将操作控制系统分配给该投射镜头，该操作控制系统配置为使得根据控制算法来控制该操纵器；
(ii)灵敏度系列(SST)储存在该操作控制系统的存储器中，该灵敏度系列具有用于由阈值限定的不同的、相互邻接操纵值范围的、操纵器的两个或更多个不同灵敏度，其中灵敏度说明该操纵器处的限定操纵值变化与因此获得的在限定的操纵值范围内对该投影镜头的成像特性的效应；以及
(iii)该操作控制系统配置为使得若该灵敏度系列内的阈值被超过或未达到，则从第一灵敏度切换为与该第一灵敏度不同的第二灵敏度，并且因此修改该控制算法。
10.一种投射曝光方法，以掩模的图案的至少一个像将辐射敏感基板曝光，包含以下步骤：
保持照明系统与投射曝光设备的投射镜头之间的掩模，使得该图案布置在该投射镜头的物平面的区域中；
保持该基板，使得该基板的辐射敏感表面布置在该投射镜头与该物平面光学共轭的像平面的区域中；
以该照明系统所提供的具有的工作波长λ小于260nm的照明辐射照明该掩模的照明区域；
借助于该投射镜头，将位于该照明区域中的图案的部分投射到该基板上的像场上，其中该投射辐射用来在该像场中产生像的所有射线形成投射光束路径，
通过致动操纵器，影响该投射辐射从该物平面行进至该像平面的波前，该操纵器具有布置在该投射光束路径中的操纵器表面，以及可逆地改变该操纵器表面的表面形式和/或折射率分布的致动装置；
其中该操纵器元件的操纵器表面布置在距离该投射镜头在此场平面光学附近的最近场平面的有限距离(D)处，使得针对从该场平面的不同场点发出的光束，通过该致动装置可调整该操纵器元件的局部不同光学效应，
其特征在于以下步骤：
相对于该物平面位移该掩模和/或使该掩模变形；
通过相对于该物平面位移该掩模和/或通过使该掩模变形，使该操纵器的灵敏度适配于成像特性的变化。
11.如权利要求10的投射曝光方法，其特征在于，为了适配该操纵器的灵敏度的目的，以根据操作控制系统的控制信号的方式，将该操纵器元件(ME)相对于该最近场平面，从第一位置(P1)位移至第二位置(P2)。
12.如权利要求10或11的投射曝光方法，其特征在于
灵敏度系列储存在分配给该投射镜头的操作控制系统的存储器中，该灵敏度系列具有用于由阈值限定的不同的、相互邻接操纵值范围的、该操纵器的两个或更多个不同灵敏度，
其中灵敏度说明该操纵器上的限定操纵值变化与因此获得的在限定的操纵值范围内对该投影镜头的成像特性的效应之间的关系，以及
若该灵敏度系列内的阈值被超过或未达到，则从第一灵敏度切换为与该第一灵敏度不同的第二灵敏度，并且因此修改该控制算法。
13.如权利要求10、11或12的投射曝光方法，其特征在于，确立该掩模的位置和/或该掩模的变形状态和/或该操纵器的位置，并且以根据所确立的位置和/或所确立的掩模的变形状态和/或所确立的该操纵器的位置的方式，自动选择该操纵器的灵敏度。
14.一种投射曝光设备，以布置在投射镜头的物表面的区域中的掩模的图案的至少一个像来曝光布置在该投射镜头的像区域的区域中的辐射敏感基板，包含
光源(LS)，发出工作波长λ小于260nm的紫外光；
照明系统(ILL)，接收该光源的光，并且形成引导至该掩模的图案的照明辐射；
投射镜头(PO)，将该掩模的结构成像至感光基板上；
保持该照明系统与该投射镜头之间的掩模，使得该图案布置在该投射镜头的物平面的区域中的装置；
保持该基板，使得该基板的辐射敏感表面布置在该投射镜头与该物平面光学共轭的像平面的区域中的装置；
其特征在于：
该投射镜头如权利要求1至9中任一项所述的来实施。
15.如权利要求14的投射曝光设备，其特征在于，该投射曝光设备具有中央控制器，以控制该投射曝光设备的功能，其中将致动该波前操纵系统(WFM)的控制模块分配给该控制装置，并且通过该控制模块，在该投射曝光设备的操作期间根据其他控制信号可致动该操纵器(MAN)。
16.如权利要求14或15的投射曝光设备，其特征在于，所述保持该掩模的装置具有整合的抬升装置，以在与该物平面垂直的位移方向上，将该掩模线性位移，和/或具有整合的倾斜装置，以绕着与该位移方向垂直延伸的倾斜轴倾斜该掩模。
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