CN110476125B

CN110476125B - 光学系统及方法

Info

Publication number: CN110476125B
Application number: CN201880023059.9A
Authority: CN
Inventors: D.于尔根斯; K.希尔德; B.盖
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2022-10-21
Anticipated expiration: 2038-03-09
Also published as: CN110476125A; DE102017208364A1; US10852643B2; WO2018177724A1; US20200073252A1

Abstract

本发明涉及一种光刻机(100A、100B)的光学系统(200)，该光学系统(200)包括主反射镜元件(206)、操纵器装置(400)、光学有效表面(306、306′)和致动器矩阵(308)，该操纵器装置(400)用于定位和/或取向主反射镜元件(206)，该光学有效表面(306、306′)用于反射辐射(108A、108B)，以及该致动器矩阵(308)定位在主反射镜元件(206)和光学有效表面(306、306′)之间并配置为使光学有效表面(306、306′)变形以便影响其反射性质，间隙(316)配备在致动器矩阵(308)与主反射镜元件(206)的前侧(214)之间，以便使致动器矩阵(308)与所述主反射镜元件(206)间隔开。

Description

光学系统及方法

技术领域

本发明涉及光刻设备的光学系统，用于制造这样的光学系统的方法，以及将光刻设备的反射镜更换为这样的光学系统的方法。

优先权申请DE 10 2017 208 364.6的全部内容通过引用并入本文中。

背景技术

微光刻用于制造微结构部件，例如集成电路。用包括照明系统和投射系统的光刻设备实行微光刻工艺。在这种情况下，通过投射系统将通过照明系统照明的掩模(掩模母版)的像投射到涂覆有光敏层(光刻胶)并在投射系统的像平面中布置的基板(例如硅晶片)上，以便将掩模结构转印到基板的光敏涂层。

在集成电路的制造中对越来越小的结构的需求的驱使下，目前正在开发的是使用波长在0.1nm至30nm范围内，特别是13.5nm的光的EUV光刻设备。在这样的EUV光刻设备的情况下，由于大多数材料对该波长的光有高吸收率，因此不得不使用反射光学单元(也就是说反射镜)来代替如先前使用的折射光学单元(也就是说透镜元件)。

在曝光操作期间，借助于操纵器装置，例如借助于所谓的洛伦兹致动器，可以以多个自由度定位和/或取向这种类型的反射镜。因为定位和/或取向以很高的加速度和高频率来实行，所以这种类型的反射镜需要非常坚硬，以便防止由于其重新定位而变形。然而，反射镜表面的受控制的变形是可期望的，以便校正例如由于加热要曝光的基板或加热反射镜而产生的成像像差。然而，只有反射镜对应地薄，才可能发生这样的变形，这继而又与对尽可能高的刚度的要求不符。

可变形的薄壁反射镜例如在DE 10 2011 081 603 A1中描述。在这个适应性反射镜的情况下，该反射镜特别地适合于设计用于小于50nm的波长的微光刻投射曝光设备，一个接着另一个地布置基板、电引线的布置、电性绝缘的绝缘层以及控制电极的布置，它们之间彼此相互电性绝缘。在这种情况下，每个控制电极经由延伸穿过绝缘层的导体元件连接到引线中的一个。压电层、反电极和反射涂层布置在控制电极上方，该反电极沿反射镜的构造方向在突出件中跨多个控制电极延伸。至少一个导体元件被实施为掩埋通孔。后者由绝缘层的区域构成，该区域由于随后且局部地用颗粒定界的辐照或电磁辐射而变得局部导电。

发明内容

在这种背景下，本发明的目的是提供光刻设备的改进的光学系统。

因此，提供了光刻设备的光学系统。该光学系统包括反射镜主体、操纵器装置、光学有效表面和致动器矩阵，该操纵器装置用于定位和/或取向反射镜主体，该光学有效表面用于反射辐射，以及该致动器矩阵布置在反射镜主体与光学有效表面之间并且配置为使光学有效表面变形以便影响其反射性质，其中致动器矩阵与反射镜主体间隔开的间隙配备在致动器矩阵和反射镜主体的前侧之间。

借助于致动器矩阵，光学有效表面的动态可变形性是可能的。因此，作为示例，可以校正光学有效表面、整个光学系统或要曝光的晶片的热变形。除了光学有效表面的可变形性以外，整个光学系统可以借助于操纵器装置定位和/或取向，而不使反射镜主体变形。

光学系统优选是EUV光刻设备的反射镜，特别是EUV反射镜。反射镜主体的定位应该理解为意味着反射镜主体，并且因此整个光学系统还可以沿着第一方向或x方向、第二方向或y方向并且/或者第三方向或z方向平移地移位。反射镜主体的取向应该理解为意味着反射镜主体可绕如上提及的所述方向附加地倾斜或旋转。y方向与x方向正交地布置，并且z方向与x方向和y方向正交地布置。这导致六个自由度。该操纵器装置优选地是所谓的洛伦兹致动器，或者包括至少一个或多个洛伦兹致动器。光学有效表面特别是高度反射涂层。光学有效表面可以被配置为反射EUV辐射或DUV辐射。借助于致动器矩阵，光学有效表面的三维几何形状是可变的。致动器矩阵包括多个致动器，特别是压电致动器，其以矩阵形式布置，也就是说以行和列的形式布置。致动器可以彼此连接。光学有效表面的反射性质发生变化的事实应理解为意味着如果光学有效表面变形，则在光学有效表面上照射的电磁辐射(特别是EUV辐射或DUV辐射)的反射角可以发生变化。反射镜主体可以具有电磁辐射可以穿通的穿孔。

EUV代表“极紫外”，并且表示工作光的波长在0.1nm至30nm之间。DUV代表“深紫外”，并且表示工作光的波长在30nm至250nm之间。

根据一个实施例，反射镜主体是抗挠曲刚性的，使得反射镜主体在将其定位/或取向期间和/或在使光学有效表面变形的期间不会变形。

反射镜主体特别是实施为实心的、整体的或单片的材料块。甚至在非常快速且高频的位移的情况下，这也排除了反射镜主体的变形。作为示例，反射镜主体可以是石英玻璃块。由于反射镜主体的刚度，因此可以用高频对整个光学系统进行洛伦兹致动，而不使反射镜主体变形。

根据其他实施例，反射镜基板布置在光学有效表面与致动器矩阵之间，致动器矩阵被固定，特别是粘结或结合到所述反射镜基板。

反射镜基板可以具有与反射镜主体的穿孔相对应的穿孔，并且电磁辐射可以穿过该反射镜基板的穿孔。特别地，致动器矩阵借助于内聚连接方法来连接到反射镜基板。在内聚连接中，连接搭配件通过原子力或分子力保持在一起。内聚连接是不可释放的连接，只能通过破坏连接构件才能将其分离开。在结合的情况下，特别是在硅酸盐结合的情况下，所涉及的玻璃表面起初暂时由碱性液体溶解，然后再通过后续的热处理再次驱除水分，并创建内聚的、固定连接。在直接结合的情况下，玻璃表面通过等离子工艺来清洁、活化和亲水化。之后，要连接的表面在真空中受压下通过热处理来接触并连接。

根据其他实施例，反射镜主体和反射镜基板由相同的材料制成，特别是由石英玻璃制成。

与反射镜主体相比较，反射镜基板优选是呈薄壁状和呈壳形。因此，与反射镜主体相比较，反射镜基板是可弹性变形的。反射镜基板可以具有球形，即球形形状的几何形状。反射镜主体优选地具有对应弯曲的前侧，反射镜基板布置在该前侧上。

根据其他实施例，反射镜基板固定地连接，特别是粘结或结合到反射镜主体上。

优选地，反射镜基板仅在未提供致动器矩阵的区域中连接到反射镜主体。致动器矩阵配备在反射镜基板的后侧处，其中致动器矩阵不覆盖整个后侧。背离后侧的反射镜基板特别是具有前侧，光学有效表面配备在该前侧处。

根据其他实施例，致动器矩阵配备在反射镜基板的后侧处，其中特别是高度反射涂层的光学有效表面配备在反射镜基板的前侧处，并且其中致动器矩阵的宽度范围和长度范围大于光学有效表面的宽度范围和长度范围。

优选地，致动器矩阵内聚地连接到后侧。光学有效表面可以具有矩形几何形状，并且形成光学系统的或反射镜基板的所谓的“足印”。仅足印有光学活性的，也就是说反射电磁辐射。因此，致动器矩阵同样是矩形的，并且在长度范围和宽度范围上都突出超过光学有效表面，使得光学有效表面在边缘区域中也是可变形的。

根据其他实施例，致动器矩阵固定地连接(特别是粘结或结合)到反射镜主体的前侧和反射镜基板的后侧两者。

优选地，致动器矩阵内聚地连接到前侧和后侧。在致动器矩阵的各个致动器通电时，它们在z方向上膨胀。同时，致动器在x方向上收缩。借助于相应的致动器在z方向上膨胀并且在该过程中被支撑在反射镜主体的前侧上的事实，并借助于致动器在x方向上收缩的事实，反射镜基板和因此光学有效表面局部地变形。

将致动器矩阵与反射镜主体间隔开的间隙配备在致动器矩阵和反射镜主体的前侧之间。

因此，光学有效表面的变形仅受x方向上的收缩影响，而不受z方向上的膨胀影响。然后优选地在未提供致动器矩阵的区域中将反射镜基板的后侧直接连接到反射镜主体的前侧。在致动器通电时，它们在z方向上膨胀，同时在x方向上收缩。借助于致动器由于该间隙而没有被支撑在反射镜主体的前侧上的事实，在z方向上的变形对光学有效表面的几何形状没有影响。然而，x方向上的收缩导致反射镜基板的和光学有效表面的对应变形。间隙的尺寸使得致动器永远不会与反射镜主体的前侧接触。

根据其他实施例，借助于销型连接元件，在致动器矩阵的区域中将反射镜基板连接到反射镜主体。

连接元件还可以称为连接销。连接元件优选地由与反射镜基板和反射镜主体相同的材料制成。优选地，连接元件粘结或结合到反射镜基板和反射镜主体。连接元件可以是圆柱形的。可以在反射镜基板和/或反射镜主体中提供孔，连接元件被容纳在所述孔中。连接元件桥接间隙。在连接元件的区域中可以省略致动器矩阵。

根据其他实施例，反射镜基板由至少一个支撑区段支撑在反射镜主体上。

间隙例如可以实施为槽或凹口。然而，优选地，仅提供一个支撑区段。在光学系统的这个实现方式中，反射镜主体例如可以是多部件的，而不是实施为单片块。反射镜主体特别是可以包括下部部件和上部部件。下部部件的前侧可以结合(特别是平面结合)到上部部件的后侧。上部部件优选固定地连接(特别是粘结或结合)到反射镜基板上，或者在材料上与反射镜基板一体地实施。上部部件特别是在反射镜基板后面的区域中配备有凹口，所述凹口形成位于致动器矩阵后面的间隙。反射镜基板可以用上部部件的支撑区段在两侧支撑在下部部件上。在这种情况下，支撑区段之一是可选的。借助于可以在材料上与上部部件一体地实施反射镜基板的事实，则可以省略分离部件的形式的反射镜基板。

此外，提出了包括这样的光学系统的光刻设备，特别是EUV光刻设备或DUV光刻设备。

光刻设备可以包括多个这样的光学系统。特别地，光学系统可以通过继续使用现有接口来替换光刻设备的反射镜。

此外，提出了制造光学系统的方法。该方法包括以下步骤：a)提供反射镜主体坯，b)减小反射镜主体坯的厚度以便获得反射镜主体，并且c)将反射镜装置连接到反射镜主体

反射镜装置可以包括反射镜基板、致动器矩阵和光学有效表面。反射镜主体坯还用于制造已知的洛伦兹驱动的反射镜。借助于将已知的反射镜主体坯用于制造光学系统的事实，可以用最小化适配将光学系统集成到光刻设备中。优选地，反射镜装置内聚地连接(例如粘结或结合)到反射镜主体。降低厚度可以借助于移除材料的制造方法来实行，例如通过研磨来实行。作为示例，反射镜主体坯还可以在步骤a)中提供，还仅作为虚拟模型，特别是作为CAD模型(CAD：计算机辅助设计)来提供。然后同样虚拟地降低厚度。也就是说，反射镜主体可以例如直接由单片材料块制成，而没有制造反射镜主体坯的中间步骤。出于该目的，可以将反射镜主体坯研磨掉。替代地，现有的反射镜还可以从光刻设备中拆卸，并转换为这样的光学系统。出于该目的，处理反射镜以便获得反射镜主体，然后将反射镜装置连接到该反射镜主体。

根据一个实施例，在步骤c)中将反射镜装置连接到反射镜主体之前，制造反射镜装置，并且其中制造反射镜装置包含在反射镜主体和反射镜装置的反射镜基板之间布置反射镜装置的致动器矩阵。

致动器矩阵特别是以夹层状的方式布置在反射镜主体和反射镜基板之间。在制造反射镜装置的过程期间，反射镜基板被制造成壳形部件。

根据其他实施例，在步骤c)中将反射镜装置连接到反射镜主体之前，将致动器矩阵连接(特别是粘结或结合)到反射镜基板。

致动器矩阵优选地内聚地连接到反射镜基板。特别地，致动器矩阵被固定到反射镜基板的后侧。

根据其他实施例，致动器矩阵连接到反射镜基板的后侧，并且其中光学有效表面，特别是高度反射涂层被施加在反射镜基板的背离致动器矩阵的前侧上。

光学有效表面借助于致动器矩阵与反射镜基板一起变形。致动器矩阵被安装成使得其在长度范围和宽度范围上突出超过光学有效表面。

此外，提出的是将光刻设备的反射镜更换为光学系统的方法，该光学系统包括反射镜主体、操纵器装置、光学有效表面和致动器矩阵，该操纵器装置用于定位和/或取向反射镜主体，该光学有效表面用于反射辐射，以及该致动器矩阵布置在反射镜主体与光学有效表面之间并配置为使光学有效表面变形以便影响其反射性质。该方法包括以下步骤：a)从光刻设备中拆卸反射镜，以及b)将光学系统安装到光刻设备中，其中在安装光学系统的过程期间使用为反射镜存在的光刻设备的接口。

操纵器装置优选地是现有反射镜的操纵器装置，该操纵器装置还用于光学系统。特别地，可以继续使用现有的接口，特别是光刻设备的致动器、安装件和部件测量技术，特别是光刻设备的投射系统。此外，光学系统具有与已知的反射镜相同的尺寸和相同的光学设计。

本发明的其他可能的实现方式还包括未在上文或下文关于示例性实施例所描述的特征或实施例的明确提及的组合。在这种情况下，本领域技术人员还将增加各个方面作为对本发明的相应基本形式的改进或补充。

附图说明

本发明的其他有利的配置和方面是从属权利要求的主题，也是下文所描述的本发明的示例性实施例的主题。下面基于优选的实施例并参考附图更详细地解释本发明。

图1A示出了EUV光刻设备的示意图；

图1B示出了DUV光刻设备的示意图；

图2示出了根据图1A或1B的光刻设备的光学系统的一个实施例的示意性截面图；

图3示出了根据图2的细节图III；

图4示出了根据图2的光学系统的一个发展例；

图5示出了根据图1A或1B的光刻设备的光学系统的其他实施例的示意性截面图；

图6示出了根据图5的细节图VI；

图7示出了根据图1A或1B的光刻设备的光学系统的其他实施例的示意性截面图；

图8示出了根据图7的细节图IIX；

图9示出了制造根据图2的光学系统的方法的一个实施例的方法步骤；

图10示出了制造根据图2的光学系统的方法的其他方法步骤；

图11示出了制造根据图2的光学系统的方法的其他方法步骤；

图12示出了制造根据图2的光学系统的方法的其他方法步骤；

图13示出了根据图9至图12的方法的示意性框图；以及

图14示出了根据图2、图5或图7的将光刻设备的反射镜更换为光学系统的方法的一个实施例的示意性框图。

具体实施方式

在附图中，除非有相反的指示，否则相同或功能相同的元件具有相同的附图标记。因为在当前情况下附图标记具有多条参考线，这意味着对应元件成倍地呈现。以虚线方式图示指向隐藏细节的附图标记线。还应该注意到，附图中的图示不必按比例。

图1A示出了EUV光刻设备100A的示意图，该EUV光刻设备100A包括束成形和照明系统102以及投射系统104。在这种情况下，EUV代表“极紫外”，并且表示工作光的波长在0.1nm和30nm之间。束成形和照明系统102以及投射系统104分别配备在真空外壳(未示出)中，每个真空外壳借助于抽空装置(未示出)被抽真空。真空外壳被机械室(未示出)包围，该机械室中提供用于机械地移动或调节光学元件的驱动装置。此外，还可以在该机械室中提供电控制器等。

EUV光刻设备100A包括EUV光源106A。例如，可以提供离子体源(或同步加速器)作为EUV光源106A，该等离子体源发射EUV范围(极紫外范围)，也就是说例如在5nm至20nm的波长范围内的辐射108A。在束成形和照明系统102中，聚焦EUV辐射108A，并且从EUV辐射108A中过滤出期望的操作波长。由EUV光源106A生成的EUV辐射108A具有相对较低的通过空气的透射率，因此，束成形和照明系统102中以及投射系统104中的束引导空间被抽真空。

图1A所图示的束成形和照明系统102具有五个反射镜110、112、114、116、118。在通过束成形和照明系统102之后，EUV辐射108A被引导到光掩模(称为掩模母版)120上。光掩模120同样实施为反射光学元件，并且可以布置在系统102、104外部。此外，EUV辐射108A可以通过反射镜122被指引到光掩模120上。光掩模120具有通过投射系统104以缩小的方式成像在晶片124或类似物上的结构。

投射系统104(也称为投射镜头)具有六个反射镜M1至M6，以将光掩模120成像到晶片124上。在这种情况下，投射系统104的各个反射镜M1至M6可以相对于投射系统104的光轴126对称地布置。应该注意到，EUV光刻设备100A的反射镜的数目不局限于所图示的数目。还可以提供更多或更少的反射镜。此外，反射镜总体上在其前侧弯曲以用于束成形。

图1B示出了DUV光刻设备100B的示意图，该DUV光刻设备100B包括束成形和照明系统102以及投射系统104。在这种情况下，DUV代表“深紫外”，并且表示工作光的波长在30nm和250nm之间。如已经参照图1A所描述的，束成形和照明系统102以及投射系统104可以布置在真空外壳中和/或被具有对应的驱动装置的机械室包围。

DUV光刻设备100B具有DUV光源106B。作为示例，可以提供例如发射在处于193nm的DUV范围中的辐射108B的ArF准分子激光器，以作为DUV光源106B。

图1B所图示的束成形和照明系统102将DUV辐射108B引导到光掩模120上。光掩模120实施为透射光学元件，并且可以布置在系统102、104外部。光掩模120具有借助于投射系统104以缩小的方式成像在晶片124或类似物上的结构。

投射系统104具有将光掩模120成像到晶片124上的多个透镜元件128和/或反射镜130。在这种情况下，可以相对于投射系统104的光轴126对称地布置投射系统104的各个透镜元件128和/或反射镜130。应该注意到，DUV光刻设备100B的透镜元件和反射镜的数目不限于所图示的数目。还可以提供更多或更少的透镜元件和/或反射镜。此外，反射镜总体上在其前侧弯曲以用于束成形。

最后一个透镜元件128和晶片124之间的气隙可以替换为折射率＞1的液体介质132。例如，液体介质132可以是高纯水。这样的构造还称为浸没式光刻，并且具有提高的光刻分辨率。

图2示出了光刻设备(特别是EUV或DUV光刻设备100A、100B)的光学系统200的一个实施例的示意性截面图。光学系统200是反射镜，特别是EUV反射镜。作为示例，光学系统200可以替换反射镜M1至M6、130或其他反射镜(未示出)之一。特别地，光学系统200可以是投射系统104的部分。

光学系统200包括束路径202。在曝光操作期间，光204照射穿过光学系统200。光204可以特别是EUV或DUV辐射108A、108B(图1A和图1B)。

光学系统200是可操纵的。可以出于该目的提供致动器。光学系统200优选地是洛伦兹致动的。为此，光学系统200被分配有洛伦兹致动器，借助该洛伦兹致动器，光学系统200是可倾斜的。在这种情况下，电磁致动器致动磁体元件。光学系统200包括到投射系统104、到致动器和/或到部件测量技术的接口201。作为示例，光学系统200被容纳在分配给投射系统104的安装件中。

光学系统200包括反射镜主体206。反射镜主体206例如由石英玻璃制成。在反射镜主体206处提供有多个接口201。作为示例，提供了分布在反射镜主体206的周围的三个接口201。优选地，接口201由与反射镜主体206相同的材料制成。在这种情况下，接口201可以在材料上与反射镜主体206一体地实施。接口201被实施为例如凸耳或突出件，其侧向地配备在反射镜主体206上，并在其中配备穿孔或孔。所述接口201与光刻设备100A、100B(特别是投射系统104)的接口134协作。接口134可以包括例如安装件、外壳、热链路或部件测量技术。

反射镜主体206实施为单片块，也就是说整体块。反射镜主体206还可以被称为反射镜本体。反射镜主体206可以包括上述接口201。反射镜主体206是抗挠曲刚性的。这防止了反射镜主体206在光学系统200被致动时发生变形。反射镜主体206可以具有圆柱状的，特别是是圆筒状的几何形状。但是，反射镜主体206的几何形状原理上是任意的。反射镜主体206包括例如外表面或侧向表面208以及背离束路径202的平面后侧210。在反射镜主体206中提供穿孔212，穿孔光204可以经过穿孔212穿过光学系统200。

反射镜主体206还包括面向束路径202的弯曲的前侧214。前侧214例如可以是球形的。特别地，前侧214是凹的。然而，前侧214可以是任意三维形状的表面。

光学系统200的反射镜装置300被分配给前侧214。反射镜装置300是壳形的。反射镜装置300还可以被称为反射镜壳或可变形的反射镜壳。反射镜装置300包括反射镜基板302，该反射镜基板302优选地由与反射镜主体206相同的材料制成。作为示例，反射镜基板302由石英玻璃制成。反射镜基板302是壳形的并且是可弹性变形的。反射镜基板302具有穿孔304，该穿孔304对应于穿孔212并且光204可以穿过该穿孔304。

反射镜基板302具有背离反射镜主体206的前侧214的光学有效表面306。光学有效表面306例如是适用于将光204反射的高度反射层。光学有效表面306优选地小于反射镜基板302的表面。特别是，光学有效表面306形成光学系统200的所谓的“足印”。仅足印是光学有效的。光学有效表面306例如是矩形的。

致动器矩阵308布置在反射镜基板302和反射镜主体206之间，所述致动器矩阵配置为使反射镜基板302弹性变形。致动器矩阵308包括布置成网格或矩阵形式的多个致动器，特别是压电致动器。在这种情况下，致动器矩阵308优选不覆盖整个反射镜基板302，而是优选地在还提供有光学有效表面306的区域中延伸。也就是说，致动器矩阵308同样优选地是矩形的，其中致动器矩阵308的宽度范围和长度范围大于光学有效表面306的宽度范围和长度范围，使得致动器矩阵308分别在长度范围的方向上和在宽度范围的方向上在两侧上各突出超过光学有效表面306。

光学系统200被分配操纵器装置400，该操纵器装置400耦接到反射镜主体206。操纵器装置400可以包括一个或多个致动器，特别是洛伦兹致动器。借助于操纵器装置400，反射镜主体206是可以在多个自由度，例如六个自由度，特别是三个平移和三个旋转自由度上定位的。特别地，反射镜主体206以及因此光学系统200是可沿着第一方向或x方向x、第二方向或y方向y以及/或者第三方向或z方向z平移地移位的，并且附加地是可绕这些方向x、y、z倾斜的。反射镜主体206借助于操纵器装置400可以用高频率移动和/或倾斜。也就是说，反射镜主体206可以用高频率线性移动和/或倾斜。在这种情况下，反射镜主体206不会由于其刚度而变形。

图3示出了根据图2的细节图III。如图3所示，光学有效表面306配备在反射镜基板302的前侧310处，并且致动器矩阵308配备在反射镜基板302的后侧312处。致动器矩阵308可以粘结到或结合到后侧312上。致动器矩阵308包括多个致动器314。作为示例，致动器矩阵308包括十六乘八个致动器314。致动器314彼此接触或连接。每个致动器314通过电缆布线(未示出)是可单独地驱动的。致动器314还可以固定地连接，特别是粘结或结合到反射镜主体206的前侧214。在没有提供致动器矩阵308的区域中将反射镜基板302的后侧312直接连接到反射镜主体206的前侧214。作为示例，前侧214和后侧312被粘结或结合。

在致动器314通电时，它们在z方向z上膨胀。致动器314同时在x方向x上收缩。在图3中将附图标记314′提供给致动器314之一的通电状态。借助于相应的致动器314′在z方向z上膨胀并且在此过程中被支撑在反射镜主体206的前侧214上的事实，以及借助于致动器314′在x方向x上收缩的事实，反射镜基板302并且因此光学有效表面306局部地变形。在图3中由附图标记306′表示光学有效表面306的变形状态。

图4示出了根据图3的反射镜装置300的一种发展例。根据图4的反射镜装置300与根据图3的反射镜装置300的区别在于，致动器矩阵308未连接到反射镜主体206的前侧214。间隙316配备在致动器矩阵308与前侧214之间。在未提供致动器矩阵308的区域中将反射镜基板302的后侧312直接连接到反射镜主体206的前侧214。作为示例，将前侧214与后侧312粘结或结合。

在致动器314通电时，它们在z方向z上再次膨胀并且同时在x方向x上收缩。在图4中由附图标记314′表示一个通电的致动器314。借助于致动器314′没有支撑在反射镜主体206的前侧214上的事实，在z方向z上的变形对光学有效表面306的几何形状没有影响。然而，在x方向x上的收缩导致反射镜基板302的和光学有效表面306的对应变形。在图4中由附图标记306′表示变形的光学有效表面306。

图5示出了光学系统200的其他实施例的示意性截面图。在光学系统200的该实施例中，借助于连接销或连接元件318、在提供致动器矩阵308的区域中，将反射镜基板302固定地连接到反射镜主体206。

图6示出了根据图5的细节图VI。连接元件318优选地由与反射镜基板302和反射镜主体206相同的材料制成。作为示例，连接元件318被粘结或结合到反射镜基板302和反射镜主体206。连接元件318可以是圆柱形的。可以在反射镜基板302和/或反射镜主体206中提供孔，连接元件318被容纳在所述孔中。在这种情况下，根据图6的反射镜装置300的功能对应于根据图4的反射镜装置300的功能。

图7示出了光学系统200的其他实施例的示意性截面图。在光学系统200的该实施例中，反射镜主体206是多部件的，而不是被实施为单片块。特别地，反射镜主体206包括下部部件216和上部部件218。下部部件216的前侧220结合(特别是平面地结合)到上部部件218的后侧222。上部部件218固定地连接(特别是粘结或结合)到反射镜基板302，或者材料上与反射镜基板一体地实现。

上部部件218在反射镜基板302后面的区域中配备有凹口，所述凹口形成间隙316。反射镜基板302用上部部件218的支撑区段224、226在两侧被支撑在下部部件216上。支撑区段226在这种情况下是可选的。借助于可以在材料上与上部部件218一体地实施反射镜基板302的事实，可以省略分离组件的形式的反射镜基板。如在光学系统200的上述实施例中，致动器矩阵308配备在反射镜基板302的后侧处。

图8示出了根据图7的细节图IIX。在这种情况下，根据图8的反射镜装置300的功能对应于根据图4的反射镜装置300的功能。

图9至13示意性地示出了制造根据图2的光学系统200的方法的一个实施例。然而，该方法类似地适合于制造根据图5和7的光学系统200的实施例。

如图9和13所示，步骤S1包含提供反射镜主体坯228，诸如在制造可致动反射镜M1至M6或130的光刻设备100A、100B中得到应用。为了制造已知的反射镜M1至M6或130，反射镜主体坯228可以配备有光学有效表面306。

步骤S2(图10)包含处理反射镜主体坯228使得形成反射镜主体206。为此，反射镜主体坯228的厚度d₀减小了厚度Δd。例如，这可以通过移除制造方法来完成。厚度Δd例如是一厘米。

作为示例，提供反射镜主体坯228还可以在步骤S1中提供，也可以仅作为虚拟模型，特别是作为CAD模型来提供。然后，厚度d₀同样实际上减小了厚度Δd。也就是说，反射镜主体206例如可以直接由单片材料块制造，而没有制造反射镜主体坯228的中间步骤。

在步骤S3(图11)中，制造或提供反射镜装置300。在这种情况下，壳形反射镜基板302被涂覆在前侧上，以便获得光学有效表面306。将致动器矩阵308在后侧上固定到反射镜基板302。例如，致动器矩阵308在后侧上粘结或结合到反射镜基板302。在这种情况下，致动器矩阵308仅配备在反射镜基板302的还提供有光学有效表面306的区域中。

在步骤S4(图12)中，反射镜装置300被固定地连接到反射镜主体206。作为示例，反射镜装置300被粘结或结合到反射镜主体206上。在这种情况下，致动器矩阵308以夹层状方式布置在反射镜主体206和反射镜基板之间。

图14示出了其他方法的一个实施例的示意性框图，即将光刻设备100A、100B的反射镜M1至M6或130更换为这样的光学系统200的方法。步骤S10包含从光刻设备100A、100B中拆卸对应的反射镜M1至M6或130。另一个步骤S20包含将光学系统200安装在光刻设备100A、100B中，其中在安装光学系统200的过程期间使用为反射镜M1至M6或130存在的光刻设备100A，100B的接口134。拆卸的反射镜M1至M6或130还可以根据图13的方法转换成光学系统200。

借助于将已知的反射镜主体坯228用于制造光学系统200的事实，光学系统200可以用最小适配集成到光刻设备100A、100B中。特别地，可以继续使用现有的接口134，特别是光刻设备100A、100B(特别是投射系统104)的致动器、安装件和部件测量技术。此外，光学系统200具有与已知的反射镜相同的尺寸和相同的光学设计。此外，由于反射镜主体206的刚度，整个光学系统200可以以高频率被洛伦兹致动，而不使反射镜主体206变形。

然而，借助于布置在反射镜基板302和反射镜主体206之间的致动器矩阵308，光学有效表面306的动态可变形性是可能的。因此，作为示例，可以校正光学有效表面306或晶片124的热引起的变形(被称为：场曲校正)。

尽管已经基于示例性实施例描述了本发明，但是本发明可以通过多种方式来修改。

附图标记列表

100A EUV光刻设备

100B DUV光刻设备

102 束成形和照明系统

104 投射系统

106A EUV光源

106B DUV光源

108A EUV辐射

108B DUV辐射

110 反射镜

112 反射镜

114 反射镜

116 反射镜

118 反射镜

120 光掩模

122 反射镜

124 晶片

126 光轴

128 透镜元件

130 反射镜

132 浸没液体

134 接口

200 光学系统

201 接口

202 束路径

204 光

206 反射镜主体

208 侧向表面

210 后侧

212 穿孔

214 前侧

216 下部部件

218 上部部件

220 前侧

222 后侧

224 支撑区段

226 支撑区段

228 反射镜主体坯

300 反射镜装置

302 反射镜基板

304 穿孔

306 光学有效表面

308 致动器矩阵

310 前侧

312 后侧

314 致动器

316 间隙

318 连接元件

400 操纵器装置

d₀ 厚度

M1 反射镜

M2 反射镜

M3 反射镜

M4 反射镜

M5 反射镜

M6 反射镜

S1 步骤

S2 步骤

S3 步骤

S4 步骤

S10 步骤

S20 步骤

x x方向

y y方向

z z方向

Δd 厚度

Claims

1.一种光刻设备(100A、100B)的光学系统(200)，包括：

反射镜主体(206)，

操纵器装置(400)，用于定位和/或取向所述反射镜主体(206)，

光学有效表面(306、306')，用于反射辐射(108A、108B)，以及

致动器矩阵(308)，布置在所述反射镜主体(206)和所述光学有效表面(306、306')之间，并配置为使所述光学有效表面(306、306')变形以便影响其反射性质，其中使所述致动器矩阵(308)与所述反射镜主体(206)间隔开的间隙(316)配备在所述致动器矩阵(308)与所述反射镜主体(206)的前侧(214)之间，其中所述间隙的尺寸使得所述致动器矩阵的致动器永远不会与所述反射镜主体的前侧接触，以及所述致动器通电以在从所述致动器矩阵延伸至所述反射镜主体的前侧的第一方向上膨胀，并在与所述第一方向垂直的第二方向上收缩。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述反射镜主体(206)是抗挠曲刚性的，使得所述反射镜主体(206)在将其定位/或取向期间，和/或在使所述光学有效表面(306、306')变形的过程期间不会变形。

3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中，反射镜基板(302)布置在所述光学有效表面(306、306')与所述致动器矩阵(308)之间，所述致动器矩阵(308)固定到所述反射镜基板。

4.根据权利要求3所述的光学系统，其中，所述致动器矩阵(308)粘结或结合到所述反射镜基板。

5.根据权利要求3所述的光学系统，其中，所述反射镜主体(206)和所述反射镜基板(302)由相同的材料制成。

6.根据权利要求5所述的光学系统，其中，所述反射镜主体(206)和所述反射镜基板(302)由石英玻璃制成。

7.根据权利要求3所述的光学系统，其中，所述反射镜基板(302)固定地连接到所述反射镜主体(206)。

8.根据权利要求7所述的光学系统，其中，所述反射镜基板(302)粘结或结合到所述反射镜主体(206)。

9.根据权利要求3所述的光学系统，其中，所述致动器矩阵(308)配备在所述反射镜基板(302)的后侧(312)处，其中在所述反射镜基板(302)的前侧(310)处提供所述光学有效表面(306、306')，其中所述致动器矩阵(308)的宽度范围和长度范围大于所述光学有效表面(306、306')的宽度范围和长度范围。

10.根据权利要求9所述的光学系统，其中，所述光学有效表面(306、306')是高度反射涂层。

11.根据权利要求3所述的光学系统，其中，所述致动器矩阵(308)固定地连接到所述反射镜基板(302)的后侧(312)。

12.根据权利要求11所述的光学系统，其中，所述致动器矩阵(308)粘结或结合到所述反射镜基板(302)的后侧(312)。

13.根据权利要求3所述的光学系统，其中，借助于销型连接元件(318)，在所述致动器矩阵(308)的区域中，将所述反射镜基板(302)连接到所述反射镜主体(206)。

14.根据权利要求3所述的光学系统，其中，所述反射镜基板(302)由至少一个支撑区段(224、226)支撑在所述反射镜主体(206)上。