CN110945429A - 投射光刻中用于成像光的光束引导的光学元件 - Google Patents

投射光刻中用于成像光的光束引导的光学元件 Download PDF

Info

Publication number
CN110945429A
CN110945429A CN201880048218.0A CN201880048218A CN110945429A CN 110945429 A CN110945429 A CN 110945429A CN 201880048218 A CN201880048218 A CN 201880048218A CN 110945429 A CN110945429 A CN 110945429A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical element
optical
compensation
weight
compensating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880048218.0A
Other languages
English (en)
Inventor
J.普罗赫诺
D.沙弗
R.奥利克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102017212869.0A external-priority patent/DE102017212869A1/de
Priority claimed from DE102018200152.9A external-priority patent/DE102018200152A1/de
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Publication of CN110945429A publication Critical patent/CN110945429A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70258—Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70316—Details of optical elements, e.g. of Bragg reflectors, extreme ultraviolet [EUV] multilayer or bilayer mirrors or diffractive optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70141—Illumination system adjustment, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of illumination system
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/7015—Details of optical elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70825—Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

一种用于投射光刻中的成像光的光束引导的光学元件(M)。光学元件(M)包含一主体(18)和由主体(18)所承载的至少一个光学表面(19)。附接于主体(18)的至少一个补偿重量元件(20、23)用于由重力所引起的光学表面(19)的图形变形的重量补偿。这产生了在使用位置处具有小的图形变形的光学元件。

Description

投射光刻中用于成像光的光束引导的光学元件
德国专利申请案DE 10 2017 212 869.0和DE 10 2018 200 152.9的内容以引用的方式并入本文。
本发明关于在投射光刻中用于成像光的光束引导的光学元件。此外，本发明关于用于产生此调整后的光学元件的方法、包含至少一个这样的光学元件的成像光学单元、包含此成像光学单元的光学系统、包含此光学系统的投射曝光装置、用于通过此投射曝光装置产生微结构或纳米结构部件的方法、以及由该方法所产生的微结构或纳米结构部件。
此光学元件已揭露于DE 10 2013 214 989 A1。开头所述类型的成像光学单元已揭露于WO 2016/188934 A1和WO 2016/166080 A1。
本发明的一目的为提供在使用位置具有理想的小图形变形的光学元件。
根据本发明，此目的由包含权利要求1所述特征的光学元件来实现。
根据本发明，已认识到在投射光刻中对图形准确度的要求、即对光学元件的光学表面的形状与成像光的光束引导的对应关系的要求如此高，使得重力(其直接或间接地作用在光学表面上)、特别是在投射曝光装置(其构成部分为所考虑的光学元件)的使用位置处的重力的准确大小起了很大的作用。因此认识到有必要考虑由重力引起的光学表面的图形变形，这尤其取决于使用位置。光学元件的至少一个补偿重量元件确保适当的重量补偿，因此有可能补偿由重力所引起的对光学表面的影响，特别是由重力引起的力差和其在一方面在反射镜生产位置且另一方面在反射镜使用位置之间对图形的影响。由重力引起的图形变形(其可借助于至少一个补偿重量来补偿)的另一个例子为在光学元件的主体与光学元件的轴承(例如在一保持框中)之间由重力所引起的力传输所造成的光学表面的变形。
权利要求2的构造已被发现是特别合适的。补偿重量元件可附接至反射镜后侧，而不会干扰光学表面。作为其替代或补充，至少一个重量补偿元件可附接至光学元件的边缘，即例如附接至反射镜的边缘。若光学元件并非实施为反射镜而是实施为例如透镜元件，则也可实施至少一个补偿重量元件在光学元件的边缘处的这种附接。至少一个补偿重量元件至光学元件的边缘的附接可在光学元件的主体的边缘处产生，例如在主体的侧壁处。至少一个补偿重量元件至光学元件、特别是至光学元件的边缘的附接可在磁性固定件的协助下产生。用于此固定的至少一个磁体可为光学元件的构成部分和/或相应补偿重量元件的构成部分。
权利要求3所述的附接至少一个补偿重量元件于质心轴的区域中确保了以这种方式附接的补偿重量元件的效果尽可能对称。接着，在许多情况下，附接刚好一个补偿重量元件就足够了。原则上，也可能在光学元件的质心轴的区域中将多个补偿重量元件附接到主体。举例来说，如在质心轴的区域中附接多个补偿重量元件适用于质心轴本身对于附接补偿重量元件而言不是可达的情况，例如若在该处存在光学元件的主体中的通道开口。在这种情况下，可配置一补偿重量元件或多个补偿重量元件于这种通道开口的边缘的区域中，使得在良好的近似下，至少一个补偿重量元件在质心轴上产生重量影响。作为上述配置变型的替代或补充，至少一个补偿重量元件可径向地附接在光学元件的质心轴和光学元件的外边缘区域之间。至少两个这样径向配置的补偿重量元件也是可能的，特别是径向地布置在质心轴和光学元件的外边缘区域之间的相同半径上。
在根据权利要求4的构造的情况下，偏离旋转对称性的额外自由度可用于由重力引起的光学表面的图形变形的重量补偿。附接在圆周侧上的这种补偿重量元件也可在光学元件的质心轴的区域中没有补偿重量元件的情况下被使用。多个补偿重量元件也可配置在沿圆周方向彼此相邻的两个轴承部位之间。
已发现权利要求5所述的构造特别有利。
根据权利要求6至9的附接变型(其可替代地使用或彼此组合使用)已证明特别适合于相应补偿重量元件与主体的固定且不复杂的连接。举例来说，这种连接可通过将补偿重量元件以螺丝旋紧或夹紧到主体上来获得。补偿重量元件在主体处的力配合连接和/或力配合连接贡献也是可能的。
根据权利要求7的补偿重量元件的实施例有助于将力矩从补偿重量元件引入主体中，这可用于对光学元件的光学表面的图形的针对性影响。
如权利要求8所述的可调整的连接杆有助于经由力矩补偿重量元件实现力矩引入的绝对值和/或方向的可调整规定。
根据权利要求9的补偿重量元件可通过附加元件连接至主体，其中附加元件可为一接口板。补偿重量元件通过附加元件与主体的这种连接可以整体接合的方式(例如通过至少一个粘着层)和/或以磁性的方式实现。
根据权利要求10的用于调整后光学元件的生产方法的优点对应于前文已参照光学元件所作的解释。可在将坯料移动到用于投射光刻的装置的使用位置之前或之后进行至少一个补偿重量元件的附接。针对各个组合件内的光学元件的调整步骤仍可遵循补偿重量附接步骤。光学元件可为投射光学单元的构成部分和/或投射曝光装置的照明光学单元的构成部分。
本发明还包含一组各式的补偿重量元件，其中所选的补偿重量元件可附接到光学元件的主体，用于重量补偿目的。这组补偿重量元件中的补偿重量元件可为环形或盘形。该组中的补偿重量元件可具有不同的环或盘直径。该组中的补偿重量元件可具有相同的环或盘厚度。若补偿重量元件为环形或盘形且就旋转对称轴而言可以居中的方式附接至光学元件的主体，则若补偿重量元件仅在直径方面有不同，而在厚度方面并无不同，则相应附接至主体的补偿重量元件的质心总是位于相对于主体的相同位置，与补偿重量元件的直径无关。然后，避免了当在具有不同直径的补偿重量元件之间变化时以不受控制的方式发生的力矩贡献。
该组中的补偿重量元件可具有均匀的密度，使得补偿重量元件的质量仅取决于其体积。
根据权利要求11的成像光学单元、根据权利要求12的光学系统、根据权利要求13的投射曝光装置、根据权利要求14的微结构或纳米结构部件的产生方法及根据权利要求15的微结构或纳米结构部件的优点对应于前文已参照根据本发明的光学元件及根据本发明的用于调整后光学元件的产生方法所解释的优点。特别地，可以使用投射曝光装置来生产半导体部件，例如存储芯片。
光源可为EUV光源。或者，也可使用DUV光源，即例如波长为193nm的光源。
下文将参照示图对本发明的示例性实施例作出更详细的解释。在图中：
图1示意性地显示用于EUV微光刻的投射曝光装置；
图2显示成像光学单元的一实施例的子午剖面，其可使用作为图1中的投射曝光装置中的投射镜头，其中绘示了针对主射线及针对三个选定场点的上彗差射线和下彗差射线的成像光束路径；
图3显示图2中的成像光学单元的反射镜的使用反射镜表面的边缘轮廓；
图4显示图2中的成像光学单元的反射镜的主体的透视图，其具有附接于主体的补偿重量元件，用于补偿由重力所引起的反射镜的光学表面的图形变形的重量，其中补偿重量元件在反射镜的质心轴的区域中附接于主体；
图5以类似于图3的示意图显示补偿重量元件的配置的另一实施例，其中除了图3的补偿重量元件以外，还在分别于圆周方向上彼此相邻配置的主体的轴承部位之间附接另外的补偿重量元件；
图6显示具有补偿重量元件的另外配置的反射镜的主体的后侧视图；
图7以类似于图6的示意图显示补偿重量元件的配置，相较于图6，在各个情况下具有用于引入力矩的连接杆；
图8以类似于图7的视图显示图7中样式的补偿重量元件中的一个，其一方面说明补偿重量元件沿连接杆的移动性且另一方面说明连接杆的可枢转性；
图9显示根据图8的补偿重量元件的侧视图，如从图8中的观看方向IX所视；
图10和图11以类似于图8和图9的示意图显示具有实施为盘的连接杆的补偿重量元件的另一实施例；
图12显示反射镜的主体的另一实施例的透视图，其作为具有附接到光学元件边缘的补偿重量元件的光学元件的另一示例；
图13显示在与图12相较之下，在用于附接/固定补偿重量元件的接口单元的区域中通过图12所示的主体的轴向截面的放大图；
图14显示可附接至边缘的补偿重量元件，其可附接至图13中的接口单元；
图15和图16显示以类似于图13和图14的示意图显示补偿重量元件的另一实施例，其附接至主体的接口单元的另一实施例；
图17显示根据图16的补偿重量元件的平面图，如从图16中的观看方向XVII所视；
图18以类似于图16的示意图显示补偿重量元件的另一实施例。
微光刻投射曝光装置1具有用于照明光或成像光3的光源2。光源2为EUV光源，其产生波长范围在例如5nm和30nm之间、特别是在5nm和15nm之间的光。光源2可为基于等离子体的光源(激光产生等离子体(LPP))、气体放电产生等离子体(GDP))或基于同步加速器的光源，例如自由电子激光器(FEL)。特别地，光源2可为波长为13.5nm的光源或波长为6.9nm的光源。其他EUV波长也是可能的。一般来说，对于在投射曝光装置1中引导的照明光3，甚至任意波长也是可能的，例如可见光波长或可在微光刻中使用(例如DUV、深紫外光)并可提供合适的激光光源和/或LED光源的其他波长(例如365nm、248nm、193nm、157nm、129nm、109nm)。图1以非常示意性的方式显示照明光3的光束路径。
照明光学单元6用于将来自光源2的照明光3引导到物面5中的物场4。使用投射光学单元或成像光学单元7，将物场4以预定的缩小比例成像至像面9中的像场8。
为了便于描述投射曝光装置1和投射光学单元7的各种实施例，在图中显示了笛卡尔xyz坐标系统，从该系统可清楚看出图中所示部件的相应位置关系。在图1中，x方向垂直于绘图平面并延伸进入绘图平面。y方向向左，且z方向向上。
在投射光学单元7中，物场4和像场8具有弯曲或弧形的实施例，特别是形状像部分环形的实施例。此场弯曲的曲率半径在像侧可为81mm。在WO 2009/053023 A2中定义了像场的对应环形场半径。物场4或像场8的边界轮廓的基本形式具有相应的弯曲。或者，有可能将物场4和像场8实施为矩形。物场4和像场8具有大于1的x/y外观比。因此，物场4在x方向上具有较长的物场尺寸，而在y方向上具有较短的物场尺寸。这些物场尺寸沿场坐标x和y延伸。
在投射光学单元7的示例性实施例中，存在26mm的像场的x尺寸以及1.2mm的像场8的y尺寸。
因此，物场4由第一笛卡尔物场坐标x和第二笛卡尔物场坐标y跨越。垂直于这两个物场坐标x和y的第三笛卡尔坐标z在下文中也称作法线坐标。
图2中所绘示的示例性实施例可用于投射光学单元7。图2和图3中所示的投射光学单元7的光学设计已揭露于WO 2016/188934 A1，其内容全部被引用。
在根据图2的投射光学单元7的实施例中，像面9配置为平行于物面5。在此情况下所成像的是与物场4重合的反射掩模10(也称作掩模母版)的一部分。掩模母版10由掩模母版保持器10a所承载。掩模母版保持器10a由掩模母版位移驱动器10b来位移。
通过投射光学单元7的成像实现于形式为晶片的基板11的表面上，其中基板11由基板保持器12承载。基板保持器12由晶片或基板位移驱动器12a来位移。
图1示意性地显示在掩模母版10和投射光学单元7之间进入该投射光学单元的照明光3的射线光束13，以及在投射光学单元7和基板11之间从投射光学单元7所发出的照明光3的射线光束14。投射光学单元7的像场侧数值孔径(NA)在图1中未按比例再现。
投射曝光装置1为扫描仪类型。在投射曝光装置1的操作期间，在y方向上扫描掩模10和基板11。步进式的投射曝光装置1也是可能的，其中在基板11的各个曝光之间实现掩模母版10和基板11在y方向上的逐步位移。通过位移驱动器10b和12a的适当致动，这些位移将彼此同步地进行。
图2显示了投射光学单元7的光学设计。图2显示了投射光学单元7的子午剖面，即成像光3在yz平面中的光束路径。根据图2的投射光学单元7具有一共十个反射镜，这些反射镜从物场4开始按照单独射线15的光束路径的顺序由M1到M10连续编号。
图2绘示了在各个情况下从在图2中的y方向上彼此间隔开的三个物场点所发出的三条单独射线15的光束路径。所绘示的为主射线16(即通过投射光学单元7的光瞳平面中的光瞳的中心的单独射线15)，以及在各个情况下为这两个物场点的上彗差射线和下彗差射线。从物场4开始，主射线16包括与物面5的法线成5.2°的角CRA。
物面5平行于像面9。
图2绘示了反射镜M1至M10的计算的反射表面的截面。使用这些计算的反射表面的一部分。只有反射表面的此实际使用区域，加上突出部(overhang)，实际上存在于真实反射镜M1至M10中。
图3显示反射镜M1至M10的反射表面的实际使用区域。反射镜M10具有供成像光3通过的通道开口17，其中成像光3从倒数第三个反射镜M8反射朝向倒数第二个反射镜M9。反射镜M10围绕通道开口17以反射的方式被使用。其他反射镜M1至M9中没有一个具有通道开口，且这些反射镜在无间隙的连续区域中以反射的方式被使用。
反射镜M1至M10实施为自由形式表面，其无法由旋转对称函数来描述。投射光学单元7的其他实施例也是可能的，其中反射镜M1至M10中中的至少一个实施为旋转对称的非球面。DE 10 2010 029 050 A1揭露了用于这种旋转对称非球面的非球面方程式。所有反射镜M1至M10也有可能实施为这类非球面。
自由形式表面可由以下自由形式表面方程式(方程式1)来描述：
Figure BDA0002373999560000081
以下适用于此方程式(1)的参数：
Z为自由形式表面在点x、y处的矢高(sag)，其中x2+y2＝r2。在此处，r为与自由形式方程式的参考轴(x＝0；y＝0)的距离。
在自由形式表面方程式(1)中，C1、C2、C3……表示具有x和y幂次的自由形式表面级数展开的系数。
在锥形基底区的情况下，cx、cy是对应于相应非球面的顶点曲率的常数。因此，适用cx＝1/Rx和cy＝1/Ry。在此处，kx和ky各自对应于相应非球面的锥形常数。因此，方程式(1)描述了双锥形自由形式表面。
可从旋转对称的参考表面产生替代的可能的自由形式表面。用于微光刻投射曝光装置的投射光学单元的反射镜的反射表面的这种自由形式表面已揭露于US 2007-0058269A1中。
或者，也可在二维样条表面的协助下来描述自由形式表面。这方面的例子为Bezier曲线或非均匀有理B样条(NURBS)。举例来说，二维样条表面可由在xy平面中的点的网格及相关z数值、或由这些点及与其相关的斜率来描述。取决于样条表面的相应类型，使用例如在其连续性及可微分性方面具有特定特性的多项式或函数，通过在网格点之间的内插来获得完整的表面。其示例为解析函数。
反射镜M1至M10的使用的反射表面由主体承载。
主体18可由玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷所制成。主体18的材料可匹配使得其在反射镜M的选定操作温度下的热膨胀系数非常接近0的数值且理想上恰好为0。
Figure BDA0002373999560000091
为这种材料一个例子。
图4以示例的方式显示了这种主体18的透视图。在此处，观看方向为从反射镜后侧，即从背离反射式使用的反射镜表面的一侧。用于反射的光学表面在图4中以符号19表示。
图4中所示的反射镜M可为前文所解释的反射镜M1到M10中的任何一个。
在根据图4的反射镜M的实施例中，补偿重量元件20附接至主体18。该补偿重量元件用于补偿由重力所引起的光学表面的图形变形的重量。因此，补偿重量20用于补偿光学表面19的图形误差，这是由于在生产反射镜M的生产位置处的反射镜M上的重力与在反射镜M的使用位置处的重力不同，其中在使用位置处使用投射曝光装置(反射镜M为其构成部分)生产半导体部件。
补偿重量元件20附接至主体18的后侧21上。补偿重量元件20在反射镜M的质心轴SP的区域中附接至主体18上，如图4示意性显示。
补偿重量元件20通过底切锁扣(undercut catch)(其没有被更详细的示出)而以互锁的方式连接到主体18。为此，主体18具有带底切的凹槽，与凹槽互补的补偿重量元件20的一部分被锁定或夹紧在该凹槽中，接合于该底切之后。或者，补偿重量元件20也可以整体接合的方式和/或以螺纹连接的方式与主体18连接。
此处未示出的任何其他实施例中，补偿重量元件20也可通过插入的接口板连接到主体18。接口板可首先连接至补偿重量元件20，接着以互锁或整体接合的方式连接到主体18，如前文结合补偿重量元件20与主体18的连接所作的解释。
主体18具有多个轴承部位(bearing sites)22。在所示示例性实施例中，这些为三个轴承部位22。通过这些轴承部位22，主体18承载于反射镜M的保持框(此处未示出)的一轴承座中。
当生产图4中的反射镜M的形式的调整后光学元件时，采用于下程序：
首先，在考虑在生产位置的负变形容差的情况下，产生反射镜M的坯料。在此处，预成形光学表面19，使得它仅在样式为补偿重量元件20的至少一个补偿重量元件的力的作用下具有所需的图形。随后，以此方式预先制造的坯料被移动到投射曝光装置的使用位置。在该处，考虑到使用位置处的重力加速度，样式为补偿重量元件20的至少一个补偿重量元件附接至反射镜M的主体18，以补偿由重力所引起的光学表面19的图形变形的重量。若使用位置处的重力加速度是足够熟知的，则有可能交换“将坯料移动到使用位置”以及“附接至少一补偿重量元件”的最后两步骤。随后，在投射曝光装置中的反射镜使用位置处调整反射镜。
在反射镜生产方法的变型中，原始补偿重量元件可在光学元件的坯料的制造期间立即附接到光学元件的主体，该原始补偿重量元件过度补偿了由重力所引起的光学表面的图形变形的预期影响。为了制造调整后的光学元件，通过移除补偿重量元件的一部分(例如通过烧蚀)，可使补偿重量元件在其对光学表面上的重量影响方面变得更轻，直到达到所需的重量补偿效果，以实现所需的图形变形补偿。生产方法的这种变型避免了随后将释放元件(discharge element)附接至已完成的光学表面上，其本身可能导致不希望的图形变形。
在反射镜M为具有质量500kg、直径为90cm且厚度为20cm的陶瓷制成的非对称反射镜的实施例中，由0.1％的重力加速度变化引起的理论拟合变形约为350pm。由于上述通过补偿重量元件进行的重量补偿，这种效果可降低至约13pm。因此，在补偿之后，仍然存在少于原始图形变形的4％。
一般来说，有可能实现由重力引起的图形变形的补偿至小于由重力引起的原始图形变形的10％的数值。
图5显示使用反射镜M的示例的光学元件的另一实施例，其具有由重力引起的光学表面的重量补偿图形变形。前文已在图1至图4的上下文(特别是在图4的上下文)中进行解释的部件和功能件具有相同的元件符号且将不再详细讨论。
除了在质心轴SP的区域中的中心补偿重量元件20以外，根据图5的反射镜M的主体18还具有补偿重量元件23。这些另外的补偿重量元件23中的一个在各个情况下配置在两个轴承部位22之间，这两个轴承部位22在绕质心轴SP的圆周方向上彼此相邻。在具有多个补偿重量元件20、23的这种实施例的协助下，在重力引起的图形变形的重量补偿中出现了额外自由度。
在对应于图5所示的实施例的补偿重量元件的配置的另一个未示出的实施例中，缺少了在质心轴SP的区域中的中心补偿重量元件20。
图6显示了反射镜M的后侧视图，其具有补偿重量元件的另一种配置变型。
在根据图6的配置中，存在具有图4和图5的实施例的样式的中心配置的补偿重量元件20。在根据图6的实施例中，在绕质心轴SP的圆周方向上彼此相邻的两个轴承部位22之间，在各个情况下存在两个补偿重量元件23。此外，另外的补偿重量元件26径向地存在于反射镜M的质心轴SP和外边缘区域25之间，相较于在轴承部位22之间配置于圆周上的外部补偿重量元件23，该另外的补偿重量元件相对中心补偿重量元件20具有一半的距离A或半径值。中心补偿重量元件20和配置在相邻轴承部位22之间的外部补偿重量元件23之间的距离由图6中的B表示。因此，以下适用于图6所示的实施例：B＝2A。
范围为在1.1与10之间的其他比率B/A也是可能的。径向补偿重量元件26可都具有与中心补偿重量元件20相同的距离A。或者，有可能在径向补偿重量元件26和中心补偿重量元件20之间提供不同的距离A1、A2......。
整体而言，除了中心补偿重量元件20之外，在图6所示的补偿重量元件的配置中还存在三个径向补偿重量元件26和六个圆周补偿重量元件23；即总共有10个补偿重量元件。举例来说，根据对图形变形的补偿的要求，补偿重量元件的数量可在5到25之间的范围内。
虽然原则上具有与图6中相同的补偿重量元件的配置，但图7显示了作为图4至图6所示的实施例的替代的补偿重量元件27的设计，该补偿重量元件设计为力矩补偿重量元件。因此，整体上，图7中存在十个这样的力矩补偿重量元件27于图6所示的实施例的补偿重量元件20、23和26的位置处。
图8和图9说明了力矩补偿重量元件27的第一实施例的设计。这些分别具有补偿重量28，其通过连接杆29及设计为接口的附加元件30而连接至主体18。
当反射镜M定向使得其后侧指向上方时，力矩补偿重量元件27的补偿重量28的重力G的方向在与连接区域(其中连接杆29由此连接至主体18)相距一距离处(即，在与附加元件(接口)30相距一距离处)从补偿重量28的质心开始延伸。这导致一力矩，其中力矩补偿重量元件27将此力矩引入反射镜M的主体18中。力矩的引入可用于反射镜的相对光学表面19(其用于反射目的)的图形的针对性变化。
在力矩补偿重量元件27中，有可能以可调整的方式预先决定引入力矩的大小及其方向。为了预先决定引入力矩的大小，补偿重量28可沿连接杆29相对于后者移动，如在图8中的连接杆29的纵向方向上的双箭头所示。
通过补偿重量28沿连接杆29的位移来设定连接杆29的有效长度以及因此设定引入力矩的绝对值。补偿重量28沿连接杆29的这种调整可持续进行。举例来说，补偿重量28可磁性地固定到连接杆29上。
通过力矩补偿重量元件27而引入至主体18中的力矩的方向可通过连接杆29绕枢转轴SA的枢转设定来预先决定，如图8中另一个双箭头所示。在此处，附加元件30可由到主体18的枢轴轴承来实施，该枢轴轴承可固定在连接杆29相对于主体18的预定枢转位置，使得连接杆29被固定在此枢轴位置。
下文中，将基于图10和图11描述这类力矩补偿重量元件31的另一实施例。对应于前文已参考图1至图9(特别是参考图7至图9)进行解释的那些部件及功能的部件及功能具有相同的元件符号且将不再详细讨论。
代替如图7至图9的实施例中的细长形连接杆29，力矩补偿重量元件31具有盘形连接杆32。连接杆32的中心区域33经由附加元件(接口)30连接至主体18。补偿重量28可在连接杆32背离附加元件30的上侧上在两个维度上位移，如图10中在补偿重量28的区域中的交叉双箭头所示。通过这种具有两个平移自由度的位移，有可能以可调整的方式预先决定力矩补偿重量元件31的力矩的绝对值和引入方向。在此实施例中，连接杆32的可枢转性或可旋转性虽然原则上是可能的，但并非必要的。
图12显示反射镜M的主体18的另一实施例，其可用于投射曝光装置1内，取代图4所示的反射镜M。对应于前文已参考图1至图11进行解释的那些部件及功能的部件及功能具有相同的元件符号且将不再详细讨论。
根据图12的反射镜M的主体18具有多个补偿重量元件36，在所示的实施例中总共三个，其在各个情况下经由接口单元37在边缘侧(即在主体18的侧壁35)上附接至主体18。三个补偿重量元件36中的一个由主体18覆盖，因此在图12中用虚线示出。图12所示的实施例的三个补偿重量元件36可绕主体18配置，并沿圆周方向的等距配置。取决于实施例，也可在边缘上配置不同数量的补偿重量元件36于主体18处。在此处，补偿重量元件36的数量可例如在1到12之间。
图13显示其中一个接口单元37的细节，且图14显示在附接到接口单元37之前的补偿重量元件36的轴向截面。
接口单元37具有销38，其基板部分38a连接到主体18的接口横向部分39。在图13所示的实施例中，销38的基板部分38a通过粘着层以整体接合的方式连接到主体18。
销38表示用于补偿重量元件36的保持部件。
销38承载至少一个磁体40。在此处，如图所示，再次地，在图13的轴向截面中，这可为磁环，其插至销38上直到基板部分38a上的支座。基板部分38a的直径可具有与磁环的外径相同的尺寸。另外，磁体40可再次以整体接合的方式和/或通过压入配合连接到销38。
在绕接口侧壁部分39的圆周方向上，在主体18的侧壁35中设置至少一个脱离凹口41，其中该脱离凹口可为脱离凹槽，特别是脱离环形凹槽。脱离凹口41用于防止光学元件M的不想要的张力引起的表面变形。
补偿重量元件36实施为一环，其通过其环形开口42插至销38的自由端上。为了简化此插入过程，销38的自由端可逐渐变细，如图13所示。补偿重量元件36由磁性材料制成，例如
Figure BDA0002373999560000141
补偿重量元件36具有厚度D和直径DM。
补偿重量元件36可为一组各式补偿重量元件的构成部分。此组中的补偿重量元件在直径DM方面可以不同，但都具有相同的厚度D。该组中的补偿重量元件都具有相同的均匀密度。
图15和16以类似于图13和图14的示意图来显示接口单元44和补偿重量元件43的另一实施例。前文已参考图1至图14(特别是参考图12至图14)进行解释的部件及功能具有相同的元件符号且将不再详细讨论。
补偿重量元件43承载磁体45，磁体45与接口单元44的对应部件(即基板部分38a)相互作用，以将补偿重量元件43固定到接口单元44。在接口单元44的情况下，基板部分38a由磁性材料制成，在本示例性实施例中为
Figure BDA0002373999560000151
补偿重量元件43的磁体45可为引入至补偿重量元件43的磁体部分，而补偿重量元件43再次实施为环形。磁体45可粘着地接合至另一个补偿重量元件43和/或通过压入配合的方式连接至另一个补偿重量元件43。
图17显示从图16中的观察方向XVII所视的补偿重量元件43的平面图。补偿重量元件43的所示实施例具有三个磁体45，其在绕环形主体的圆周方向上等距配置。这在补偿重量元件43和接口单元44的基板部分38a之间提供了可靠的磁性连接，其在力引入方面具有多重旋转对称性。
与上述的其他补偿重量元件一样，补偿重量元件43也可为一组不同的补偿重量元件的构成部分。再次地，该组中的补偿重量元件仅在其直径方面不同。磁体45的轴向范围与补偿重量元件43的环形主体的轴向范围(即厚度)一样大。
在类似于图16的示意图中，图18显示了补偿重量元件46的另一实施例，其可例如用于代替补偿重量元件43。对应于前文已参考图1至图17(特别是参考图16)进行解释的那些部件及功能的部件及功能由相同的元件符号表示且将不再详细讨论。
在补偿重量元件46中，磁体45具有带有磁性部分45a、45b的两部分实施例。两个磁性部分45a、45b配置在补偿重量元件46的主体的两侧。磁性部分45a、45b相对补偿重量元件46的主体的中间环形平面47镜像对称地配置。环形轴48垂直于中间环形平面47。环形轴48和中间环形平面47之间的交叉点同时为补偿重量元件46的质心SP。
在图16和图18所示的磁体45的配置变型中，质心SP的中心位置保持不变，与相应补偿重量元件43、46的直径无关。特别地，质心SP相对接口单元44面向相应的补偿重量元件43、46的邻接表面的相对位置被保持，与补偿重量元件直径无关。
光学元件的主体18(即例如反射镜M的主体)可由
Figure BDA0002373999560000161
制造。
为了制造微结构或纳米结构部件，投射曝光装置1使用如下：首先，提供反射掩模10或掩模母版以及基板或晶片11。接着，在投射曝光装置1的协助下将掩模母版10上的结构投射到晶片11的光敏感层上。接着，通过显影光敏感层产生晶片11上的微结构或纳米结构，从而产生微结构化部件。

Claims (15)

1.一种用于投射光刻中的成像光(3)的光束引导的光学元件(M；M1至M10)，
包括主体(18)和由该主体(18)承载的至少一个光学表面(19)，
其特征在于至少一个补偿重量元件(20；23；26；27；31；36；43)，所述至少一个补偿重量元件附接于该主体(18)，用于由重力引起的光学表面(19)的图形变形的重量补偿。
2.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于，该光学元件(M；M1至M10)实施为反射镜，其中该至少一个补偿重量元件(20；23；26；27；31；36；43)在背离该光学表面(19)的反射镜后侧(21)处和/或在该光学元件的边缘处附接至该主体(18)。
3.如权利要求1或2所述的光学元件，其特征在于，至少一个补偿重量元件(20)在该光学元件(M；M1至M10)的质心轴(SP)的区域中附接至该主体(18)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的光学元件，其特征在于，该主体(18)在圆周侧上通过多个轴承部位(22)承载于该光学元件(M；M1至M10)的保持框的轴承座中，其中至少一个补偿重量元件(23)布置于在圆周方向上彼此相邻的两个轴承部位(22)之间。
5.如权利要求4所述的光学元件，其特征在于，在所述圆周方向上彼此相邻的所有轴承部位(22)之间分别设置一个补偿重量元件(23)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的光学元件，其特征在于，至少一个补偿重量元件(20；20，23；23)以互锁和/或整体接合的方式连接至该主体(18)。
7.如权利要求1至6中任一项所述的光学元件，其特征在于，该补偿重量元件(27；31)的补偿重量(28)通过连接杆(29；32)连接至该主体(18)，使得该补偿重量(28)从其质量中心开始的重力(G)的方向在与连接区域(30)相距一距离处延伸，该连接杆(29；32)经由该连接区域连接至该主体(18)。
8.如权利要求7所述的光学元件，其特征在于，该连接杆(29；32)实施为在连接杆的长度和/或方向方面都是能够调整的。
9.如权利要求1至8中任一项所述的光学元件，其特征在于，该补偿重量元件(20；23；26；27；31，36；43)通过附加元件连接至该主体(18)。
10.一种用于产生如权利要求1至9中任一项所述的调整后光学元件(M；M1至M10)的方法，包含以下步骤：
考虑到负变形容差，产生该光学元件(M；M1至M10)的胚料；
将该坯料传送到用于投射光刻的装置(1)的使用位置；
考虑在该使用位置处的重力加速度，附接至少一个补偿重量元件(20；23；26；27；31；36；43)至该光学元件(M)的主体(18)，用于由重力所引起的该光学表面的图形变形的重量补偿。
11.一种具有如权利要求1至9中任一项所述的至少一个光学元件(M；M1至M10)的成像光学单元(7)，用于将物场(4)成像至像场(8)中，其中待成像的物体(10)能够设置于该物场中，且基板(11)能够设置于该像场中。
12.一种光学系统，
包括如权利要求11所述的成像光学单元，
包括用于使用来自光源(2)的照明光(3)照明该物场(4)的照明光学单元(6)。
13.一种投射曝光装置，包括如权利要求12所述的光学系统且包括用于产生照明光(3)的光源(2)。
14.一种用于产生结构化部件的方法，包含以下方法步骤：
提供掩模母版(10)和晶片(11)；
在如权利要求13所述的投射曝光装置的协助下，将该掩模母版(10)上的结构投射至该晶片(11)的光敏感层上，
产生微结构或纳米结构于该晶片(11)上。
15.一种结构化部件，根据如权利要求14所述的方法而产生。
CN201880048218.0A 2017-07-26 2018-07-09 投射光刻中用于成像光的光束引导的光学元件 Pending CN110945429A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017212869.0A DE102017212869A1 (de) 2017-07-26 2017-07-26 Optisches Element zur Strahlführung von Abbildungslicht bei der Projektionslithographie
DE102017212869.0 2017-07-26
DE102018200152.9 2018-01-08
DE102018200152.9A DE102018200152A1 (de) 2018-01-08 2018-01-08 Optisches Element zur Strahlführung von Abbildungslicht bei der Projektionslithographie
PCT/EP2018/068551 WO2019020356A1 (en) 2017-07-26 2018-07-09 OPTICAL ELEMENT FOR GUIDING IMAGING LIGHT BEAMS IN PROJECTION LITHOGRAPHY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110945429A true CN110945429A (zh) 2020-03-31

Family

ID=62916640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880048218.0A Pending CN110945429A (zh) 2017-07-26 2018-07-09 投射光刻中用于成像光的光束引导的光学元件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11029606B2 (zh)
CN (1) CN110945429A (zh)
TW (2) TW202328826A (zh)
WO (1) WO2019020356A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018098398A1 (en) * 2016-11-25 2018-05-31 Glowforge Inc. Preset optical components in a computer numerically controlled machine
WO2018098397A1 (en) 2016-11-25 2018-05-31 Glowforge Inc. Calibration of computer-numerically-controlled machine
DE102018200954A1 (de) * 2018-01-22 2019-07-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches Element zur Strahlführung von Abbildungslicht bei der Projektionslithographie

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1000718A (en) 1911-03-13 1911-08-15 Truesdell Cooper Foundation-lining for maternity-gowns.
EP1924888B1 (en) 2005-09-13 2013-07-24 Carl Zeiss SMT GmbH Microlithography projection optical system, method for manufacturing a device and method to design an optical surface
KR101542272B1 (ko) 2007-10-26 2015-08-06 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 결상 광학 시스템 및 이러한 유형의 결상 광학 시스템을 구비하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치
JP2010197671A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Ushio Inc 光照射装置
DE102010029050A1 (de) 2010-05-18 2011-03-31 Carl Zeiss Smt Gmbh Vergrößernde abbildende Optik sowie Metrologiesystem mit einer derartigen abbildenden Optik
DE102011079072A1 (de) * 2010-07-26 2012-03-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren sowie Anordnung zur Aktuierung eines optischen Elementes
DE102012214214A1 (de) 2011-09-05 2013-03-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Fliehkraftpendel auf Flansch
EP2650537B1 (en) * 2012-04-11 2014-12-31 Siemens Aktiengesellschaft A counter weight arrangement to balance out and align a partially mounted rotor of a wind turbine and method thereof
DE102012209309A1 (de) * 2012-06-01 2013-12-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Lithographievorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Spiegelanordnung
DE102013214989A1 (de) 2013-07-31 2014-08-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Variabel einstellbare Spiegelanordnung mit Magnetaktuatoren
DE102014218969A1 (de) * 2014-09-22 2016-04-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102015226531A1 (de) 2015-04-14 2016-10-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Abbildende Optik zur Abbildung eines Objektfeldes in ein Bildfeld sowie Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen abbildenden Optik
WO2016188934A1 (de) 2015-05-28 2016-12-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Abbildende optik zur abbildung eines objektfeldes in ein bildfeld sowie projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen abbildenden optik

Also Published As

Publication number Publication date
US11029606B2 (en) 2021-06-08
WO2019020356A1 (en) 2019-01-31
US20200150544A1 (en) 2020-05-14
TW202328826A (zh) 2023-07-16
TW201910930A (zh) 2019-03-16
TWI812626B (zh) 2023-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5319789B2 (ja) 結像光学系及びこの種の結像光学系を有するマイクロリソグラフィ用の投影露光装置
TWI691798B (zh) Ｅｕｖ投影微影的照明光學單元
JP6221160B2 (ja) ミラーの配置
CN109478020B (zh) 用于euv投射光刻的投射光学单元
US11029606B2 (en) Optical element for the beam guidance of imaging light in projection lithography
TWI539231B (zh) 成像光學系統、具有此類型成像光學系統之用於微影的投射曝光設備以及用於製造結構化組件的方法
JP2002015979A (ja) 投影光学系、露光装置及び露光方法
WO2013175835A1 (ja) 反射鏡、投影光学系、露光装置、及びデバイス製造方法
TW200407954A (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
US11092897B2 (en) Method for producing a mirror as an optical component for an optical system of a projection exposure apparatus for projection lithography
CN117813556A (zh) 光学元件、投射光学单元和投射曝光装置
TWI814771B (zh) 用於投射微影中成像光之光束導引的光學元件、用以產生調整後光學元件的方法、成像光學單元、光學系統、投射曝光裝置、用以產生結構化組件的方法以及結構化組件
TWI245324B (en) Projection optical system
CN111133358B (zh) 用于将物场成像至像场的成像光学单元
US20240159988A1 (en) Support for an optical element
JP2011528859A (ja) リソグラフィ装置用の光学素子マウント
CN116368419A (zh) 光学元件的支撑
CN117441116A (zh) 成像光学单元
JP2012064725A (ja) 反射光学装置、照明装置、露光装置及びデバイス製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination