CN114341736A - 场分面系统、光学布置和光刻装置 - Google Patents

Abstract

一种用于光刻装置(100A、100B)的场分面系统(300A、300B、300C、300D、300E)，包括：光学元件(302)，其中该光学元件(302)包括具有光学有效表面(304)的基座区段(308)，和配置在该基座区段(308)的背向该光学有效表面(304)的后侧(310)处的多个拉杆区段(312、312A‑312D、314、314A‑314D)；以及两个或更多个致动元件(330、330A‑330J、332)，其借助作为拉杆的该拉杆区段(312、312A‑312E、314、314A‑314E)设置成分别施加弯曲力矩(M)至该基座区段(308)，以使该基座区段(308)弹性变形，从而改变该光学有效表面(304)的曲率半径(r)，其中，沿该光学元件(302)的长度方向(y)观察，所述致动元件(330、330A‑330J、332)串联布置。

Description

场分面系统、光学布置和光刻装置

相关申请的交叉引用

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技术领域

本发明关于一种场分面系统，一种包括这种场分面系统的光学布置以及一种包括这种场分面系统和/或这种光学布置的光刻装置。

背景技术

微型光刻技术用来生产微型结构部件，例如集成电路。该微型光刻处理使用具有照明系统以及投射系统的光刻装置来执行。通过照明系统所照明的掩模(掩模母版)的影像，在此案例中由投射系统投射至基板(例如硅晶片)上，该基板涂有感光层(光刻胶)并配置在投射系统的像平面内，以便将掩模结构转印至基板的感光涂层。

在集成电路生产中对越来越小结构需求的驱使之下，当前正在开发的是使用波长在0.1nm至30nm范围内、特别是13.5nm的光线的EUV(极紫外线，EUV)光刻装置。在这种EUV光刻装置的情况下，由于大多数材料对该波长的光有高吸收力，因此必须使用反射光学单元，即反射镜，而不是像以前那样使用折射光学单元，即透镜元件。该反射镜以几乎垂直入射或掠入射的方式工作。

照明系统特别包括场分面反射镜和光瞳分面反射镜，该场分面反射镜和该光瞳分面反射镜可实施为所谓的分面反射镜，其中这种分面反射镜通常具有数百个分面。该场分面反射镜的分面也称为“场分面”，而该光瞳分面反射镜的分面也称为“光瞳分面”。多个光瞳分面可指派给一个场分面。为了在高数值孔径的情况下获得良好的照明，理想的是，该一个场分面可在指派给它的光瞳分面之间切换。

由于该一个场分面可切换，因此对于每个切换位置，该一个场分面与指派给它的光瞳分面之间的距离并不相同。给定该一个场分面的固定屈光度，可根据切换位置散焦对应光瞳分面上的像。这种散焦导致限制光瞳填充度(pupil filling)的降低。在目前情况下，“光瞳填充度”在此应理解为是指辐射的表面积相对于个别光瞳分面的总光学有效表面积的比率。但是，为了获得更高的投射系统分辨率，有必要进一步降低光瞳填充度。因此，期望场分面可根据其切换位置而变形，以便至少降低或完全消除散焦。

DE 10 2017 221 420 A1描述了可变形场分面的各种实施例。该文献提出例如设置在场分面后侧上的致动元件，该致动元件向该场分面施加横向力，以使后者变形，从而改变该场分面的镜面曲率。

DE 10 2013 206 981 A1描述了可变形场分面的各种实施例。该文献提出例如在场分面后侧设置有两个间隔开的致动元件的场分面，该致动元件适合向场分面施加横向力，以使后者变形，从而改变该场分面的镜面曲率。

DE 101 51 919 A描述了一种具有光学轴线的光学元件，特别是用于半导体光刻中的曝光镜头，其中该光学元件在光学轴线方向上具有至少一个延伸部。

发明内容

在这种背景下，本发明的一个目的在于提出一种改良的场分面系统。

因此，提出一种用于光刻装置的场分面系统。该场分面系统包括光学元件，其中该光学元件包括具有光学有效表面的基座区段和配置在该基座区段背离该光学有效表面的后侧上的多个拉杆区段。该光学系统进一步包括两个或更多个致动元件，其设置成借助于当成拉杆的该拉杆区段分别对基座区段施加弯曲力矩，以使该基座区段弹性变形并由此改变该光学有效表面的曲率半径，其中沿该光学元件的长度方向观看，所述致动元件串联(inseries)排列。

由于曲率半径并非通过作用在基座区段上的横向力(transverse force)来改变，而是通过引入到该基座区段中的弯曲力矩(moment)来改变，从而实现更小型的设计，致动元件所需的行程明显减小，并且与其中横向力垂直于光学元件施加以使该光学元件变形的系统相比，弯曲线与圆形的偏差也较小。更进一步，在配置有两个以上致动元件的情况下，光学有效表面不仅可能整体变形，而且可能仅在较小区域以目标方式变形。

场分面系统为光学系统或场分面装置，或者可如此命名。场分面系统尤其为光刻装置的光束成形和照明系统的一部分。尤其是，场分面系统为分面反射镜，尤其是场分面反射镜的一部分。这种分面反射镜较佳包括多个以线性或以图案形状配置的场分面系统。在这种情况下，每个场分面系统可自身倾斜到多个不同的倾斜位置。为此，场分面系统可包括另一致动元件，其适于将整个场分面系统一体倾斜。该致动元件可也称为洛伦兹(Lorentz)致动器。

光学元件较佳为分面、反射镜分面或场方面，或者可如此命名。基座区段特别是杆状，并且较佳具有矩形的横截面几何形状。基座区段具有宽度、长度以及厚度。长度与宽度的比率较佳约为10:1。厚度较佳小于宽度。坐标系统被指派给光学元件，该坐标系统具有第一空间方向或x方向、第二空间方向或y方向以及第三空间方向或z方向。所述空间方向彼此垂直定位。

宽度沿x方向定向，因此该x方向也可命名为宽度方向。厚度沿y方向定向，因此该y方向也可命名为厚度方向。长度沿z方向定向，因此该z方向也可称为纵向方向或长度方向。“长度方向”尤其应理解为其中光学元件具有最大几何尺寸的空间方向。从长度方向看，该弯曲力矩较佳从最外边缘或末端部分处导入该基座区段。尤其是，可在每个拉杆区段处将弯曲力矩导入该基座区段。该弯曲力矩作用在宽度方向周围。因此，基座区段的变形也发生在宽度方向周围。尤其是，基座区段借助于弯曲力矩的变形导致曲率半径的绝对值可逆的减小，即非永久性的减小。

光学元件由反射镜基板或基板制成。该基板可特别包括铜，尤其是铜合金、铁镍合金，例如因瓦合金(Invar)，或一些其他合适的材料。光学有效表面配置在光学元件处或基座区段处的前侧上。因此后侧配置在基座区段处的后侧上。拉杆区段较佳与基座区段一体地，尤其是材料一体地实施。“一体地”或“整体地”在当前情况下是指基座区段与拉杆区段一起形成共同的部件，即光学元件。在这种情况下，“材料一体地”是指光学元件，除了用于产生光学有效表面的涂层之外，都是由相同的材料制成，即由基板制成。如此，光学元件较佳为单体的部件。但是，光学元件也可由多个组合的单独部件构成。

光学有效表面尤其是反射镜面。光学有效表面可借助于涂层产生。光学有效表面为曲面。光学有效表面的形状可为圆环或椭圆形。对于提供环形几何形状的情况，后者俱有一顶点。从长度方向看，弯曲力矩可在距顶点最远的基座区段边缘或末端处导入该基座区段。更进一步，可在每个拉杆区段处将弯曲力矩导入基座区段。光学有效表面可具有沿着长度方向取向的第一曲率半径和沿着宽度方向取向的第二曲率半径。因此较佳是曲率半径彼此垂直地定位。曲率半径尤其是在顶点处交叉。第一曲率半径较佳大于第二曲率半径。尤其是，第一曲率半径借助于基座区段变形而改变。但是，根据致动元件的布置，第二曲率半径也可受到影响。此后，第一曲率半径就称为曲率半径。

对于配置环形(toroidal)几何形状的情况，提供在顶点处相交的两轴或曲率半径。相互交叉的轴，即x方向和y方向，也可分配给光学元件本身。轴可以是对称轴，也可以命名为对称轴。环形几何形状的轴不必对应于光学元件的较佳矩形几何形状的轴，而是环形几何形状的轴和光学元件的轴可相对于彼此旋转。通常，轴可相对于彼此旋转10至20度。

致动元件可也称为致动器。较佳是，配置至少两个致动元件。不过也可配置三、四、五、六、七、八、九、十或十一个致动元件。超过十一个致动元件也可行。所述致动元件较佳称为位移致动器。“位移致动器”应理解为是指一种致动元件，其与力致动器不同，其不预定义固定力，而是预定义位移。相较之下，“力致动器”应理解为是指一种致动元件，相对于位移致动器，其不预定义固定位移，而是预定义力。位移致动器的一个范例就是压电元件。力致动器的一个范例就是上面已经提过的洛伦兹致动器。也就是说，致动元件可为或包括压电元件或压电堆叠体。

拉杆区段在每种情况下均充当“拉杆”或“拉杆臂”这一事实尤其应理解为，该拉杆区段是理想的刚性体，在每种情况下一致动力由带有拉杠或拉杆臂的相应致动元件施加在相应拉杆区段上，该致动力从在光学有效表面与联接点之间沿厚度方向测得的距离传递至基座区段，相应致动元件借助于联接点联接至相应拉杆区段来。此距离，即拉杆或拉杆臂的长度或拉杆区段的长度乘以致动力会得出弯曲力矩。因此，该距离也可命名为拉杆或拉杆臂或拉杆区段的长度。在当前情况下，“弹性变形”应理解为是指基座区段在弯曲力矩的作用下改变其形状，并且在弯曲力矩停止时恢复其原始形状的特性。尤其是，基座区段表现出线性弹性的行为。

较佳是，将一控制单元指派给致动元件，使其可驱动，特别是通电相应致动元件，如此后者将致动力施加到相应拉杆区段。借助于通电，使致动元件从未偏转状态转变为偏转状态。在未偏转状态与偏转状态之间提供任意数量的中间状态。一旦致动元件不再通电，则其会自动从偏转状态返回到未偏转状态。尤其是，曲率半径借助于致动元件以可以连续变化方式改变。

较佳是，如上所述，配置至少两个致动元件。因此，配置至少两个拉杆区段，在其间布置有两个致动元件。对于配置有两个以上致动元件的情况，致动元件与拉杆臂较佳交替布置，使得总是有一个拉杆区段布置在两个致动元件之间。最外侧或末端侧的拉杆区段配置在外侧上相应最后致动元件处。在当前情况下，事实上致动元件沿长度方向“串联”布置意味着，沿长度方向观察，所述致动元件一个接一个地定位。在这种情况下，如上所述，长度方向定义为光学元件具有最大程度延伸的空间方向。

根据一个实施例，致动元件设置成使基座区段从未变形状态变为变形状态，并且其中，当基座区段从未变形状态变为变形状态时，曲率半径减小。

在未变形的状态下，基座区段较佳无应力或至少近似无应力。因此，可将未变形状态命名为无应力状态。然而，特别较佳是，基座区段在未变形的状态下并非完全没应力。也就是说，各个致动元件较佳在预应力(prestress)下安装。变形状态也可命名为张紧(tensioned)状态。当基座区段从变形状态变为未变形状态时，曲率半径再次增大。在未偏转状态与偏转状态之间提供任意数量的中间状态。

根据进一步实施例，基座区段在未变形状态的方向上由弹簧预张紧，使得基座区段设置成自动使其自身从变形状态变为未变形状态。

也就是说，尤其是一旦弯曲力矩不再作用在拉杆区段上，则基座区段就从变形状态变形为未变形状态。尤其是，一旦弯曲力矩减小，则基座区段也从变形状态沿未变形状态的方向变形。

根据进一步实施例，致动元件设置成向拉杆区段施加致动力，以产生弯曲力矩。

如上所述，弯曲力矩由致动力乘以各个拉杆区段长度而产生。

根据进一步实施例，致动力的作用方向相对于后侧平行或倾斜定向。

尤其是，作用方向不垂直于后侧定向。作用方向的定向会随着基座区段变形的增加而变化。“倾斜”尤其应理解为与平行布置的偏差不大于20°±5°、较佳不大于15°±5°，更佳不大于10°±5°、更佳不大于5°、更佳不大于3°、更佳不大于1°。

根据进一步实施例，拉杆区段与后侧垂直定向。

在当前情况下，“垂直”尤其应理解为90°±20°、较佳90°±10°，更佳90°±5°、更佳90°±3°、更佳90°±1°、更佳是90°的角度。然而，拉杆区段也可相对于后侧倾斜定向。然而，拉杆区段或拉杆或拉杆臂的长度相对于后侧并且尤其相对于光学有效表面特别地以精确的90°定向。

根据进一步实施例，场分面系统更进一步包括配置在第一组致动元件与第二组致动元件之间居中配置的致动元件。

尤其是沿长度方向观察，居中配置的致动元件在光学元件处居中，其中所述两组致动元件镜像对称配置在居中配置的致动元件两侧。

根据进一步实施例，居中配置的致动元件的宽度既大于第一组中各个致动元件的宽度，又大于第二组中各个致动元件的宽度。

也就是说，居中配置的致动元件较佳具有所有致动元件的最大宽度。

根据进一步实施例，从长度方向观看，致动元件从居中配置的致动元件朝向相应最外侧致动元件行进的宽度连续地缩小。

在当前情况下，“连续地”应理解为是指致动元件的宽度从居中配置的致动元件朝向两最外侧致动元件逐渐缩小。因此，提供从居中配置的致动元件沿长度方向并与该长度方向相反方向的宽度梯度。在当前情况下，“宽度梯度”应理解为是指宽度从居中配置的致动元件朝向最外侧致动元件改变，尤其是缩小。由于该宽度梯度，沿长度方向观看，可使光学有效表面从居中配置的致动元件向外以较小的增量变形。这具有这样的技术效果，即当沿长度方向观看时，光学有效表面可在其最外边缘区域处以更高的精度变形。这改善了光学性能。

根据进一步实施例，光学元件具有配置在后侧的联接区段，其中在每种情况下，在拉杆区段与联接区段之间配置有致动元件。

尤其是，配置用于倾斜场分面系统的致动元件作用在联接区段上。较佳是，配置至少部分容纳在联接区段中的轴承元件，其中相应致动元件支撑在拉杆区段之一上并且支撑在轴承元件上。也就是说，致动元件借助于轴承元件支撑在联接区段上。轴承元件固定连接到联接区段。在轴承元件处配置有一联接点，致动元件作用在该联接点上。轴承元件较佳具有面对致动元件的一圆锥形或截头圆锥形缺口或孔，该缺口或孔容纳相应致动元件的球形或球帽形末端区段。结果，致动元件自动相对于轴承元件居中。

根据进一步实施例，拉杆区段分别布置在基座区段的末端侧上，其中联接区段居中布置在基座区段上。

在这种情况下，“在末端侧上”尤其是指，从长度方向观看，拉杆区段配置在基座区段的最外边缘或末端区段处。较佳是，配置两个最外面的拉杆区段，其中联接区段在这两个最外面的拉杆区段之间居中布置。

根据进一步实施例，场分面系统更进一步包括第一致动元件和第二致动元件，其中光学元件具有第一拉杆区段以及第二拉杆区段，第一致动元件被指派给第一拉杆区段，第二致动元件被指派给第二拉杆区段，并且其中第一致动元件和第二致动元件彼此支撑。

致动元件可为任意数量。然而配置至少两个致动元件。更进一步，较佳在致动元件与拉杆区段之间配置容纳元件，该容纳元件配置在致动元件背向轴承元件的末端区段处。该容纳元件特别具有面对每一致动元件的圆锥形或截头圆锥形缺口或孔，该缺口或孔容纳相应致动元件的球形或球帽状末端区段。结果，致动元件相对于容纳元件居中。

根据进一步实施例，致动元件的中心轴线彼此平行地布置，或者中心轴线分别以相对于彼此倾斜倾斜角布置。

对于中心轴线以相对于彼此倾斜倾斜角布置的情况，光学有效表面在平面图中较佳为弧形弯曲或以月牙形式弯曲。

根据进一步实施例，沿着长度方向观察，拉杆区段和致动元件交替布置。

也就是说，在两个致动元件之间总是存在一个拉杆区段。

根据进一步实施例，光学有效表面在平面图中为矩形、弓形弯曲或以月牙形式弯曲。

因此尤其是，基座区段也为矩形、弓形弯曲或以月牙形式弯曲。尤其是，光学有效表面在长度方向和宽度方向上延伸。然而，光学有效表面可具有任何所要几何外型。举例来说，光学有效表面也可为六边形。

根据进一步实施例，场分面系统更进一步包括用于检测基座区段弹性变形的应变检测元件。

应变检测元件可称为应变测量元件。应变检测元件可装配在基座区段的后侧上，尤其是粘贴在该后侧上。可将应变检测元件指派给每个致动元件。曲率半径的变化可借助于应变检测元件来推断。但是，曲率半径的变化也可以其他方式监控，例如光学方式。应变检测元件可操作连接到场分面系统的控制单元。控制单元、致动元件和应变检测元件可构成用于设定和/或改变曲率半径的闭环控制电路。应变检测元件可例如包括应变计(gauge)或例如作为应变计。

更进一步，提出一种用于光刻装置的光学布置，特别是光束成形和照明系统。该光学布置包括：场分面反射镜，其包括多个这种场分面系统；以及光瞳分面反射镜，其包括多个光瞳分面，其中该场分面反射镜沿光学布置的光束路径布置在该光学布置的EUV光源的中间焦点与光瞳分面反射镜之间，其中将多个光瞳分面指派给至少一个场分面系统，其中至少一个场分面系统可在多个倾斜位置之间倾斜，使得至少一个场分面系统在相应的倾斜位置中将该中间焦点成像在已指派给各个倾斜位置的光瞳分面上，以及其中至少一个场分面系统的光学有效表面的曲率半径可变，使得倾斜位置每一者中的中间焦点都聚焦在已指派给各个倾斜位置的光瞳分面上。

每个场分面系统都可通过自身倾斜到不同的倾斜位置。但是，也可能仅单个场分面系统可倾斜。尤其是，将如上所述的致动元件，特别是洛伦兹致动器，指派给每个可倾斜的场分面系统。

更进一步，提出一种包括这种场分面系统和/或这种光学布置的光刻装置。

光刻装置可包括多个这样的场分面系统。光刻装置可为EUV光刻装置或DUV光刻装置。EUV代表“极紫外线”，表示工作光的波长在0.1nm至30nm之间。DUV代表“深紫外线”，表示工作光的波长在30nm至250nm之间。

在当前情况下，“一(A(n))、一个(one)”不必理解为仅限于恰好一个元件。相反，也可设置为多个元件，例如两个、三个或更多个。同样，在此使用的任何其他数字也不应理解为对所规定元件数量有精确限制。而是，向上和向下的数值偏差是可能的，除非相反地指出。

对于场分面系统描述的实施例和特征相对适用于所提出的光学布置，并且适用于所提出的光刻装置，反之亦然。

本发明的其他可能实施方式还包括未在上面或下面相对于示范实施例描述的特征或实施例的组合。在此情况中，本领域技术人员也可新增个别方面，改善或补充本发明个别基本形式。

本发明的进一步优势构造与方面为从属权利要求的主题以及本发明示范实施例的主题，如下文所描述。在下文中，根据较佳实施例并参考附图更详细解释本发明。

附图说明

图1A显示EUV光刻装置的一个实施例的示意图；

图1B显示DUV光刻装置的一个实施例的示意图；

图2显示用于根据图1A或图1B中光刻装置的光学布置的一个实施例的示意图；

图3显示用于根据图2中光学布置的场分面反射镜的一个实施例示意平面图；

图4显示根据图2中光学布置的进一步示意图；

图5显示根据图2中光学布置的进一步示意图；

图6显示根据图2中光学布置的进一步示意图；

图7显示用于根据图2中光学布置的光瞳分面反射镜的光瞳分面的一个实施例示意图；

图8显示根据图7中光瞳分面反射镜的进一步示意图；

图9显示用于根据图2中光学布置的光瞳分面反射镜的光瞳分面的进一步实施例示意图；

图10显示用于根据图2中光学布置的光学系统的一个实施例示意透视图；

图11显示根据图10中光学系统的进一步示意透视图；

图12显示根据图10中光学系统的示意平面图；

图13显示根据图10中光学系统的示意侧面图；

图14显示根据图10中光学系统的示意底视图；

图15显示用于根据图2中光学布置的光学系统的进一步实施例示意透视图；

图16显示根据图15中光学系统的进一步示意透视图；

图17显示根据图15中光学系统的示意平面图；

图18显示根据图15中光学系统的示意侧面图；

图19显示根据图15中光学系统的示意底视图；

图20显示用于根据图2中光学布置的光学系统的进一步实施例的示意透视图；

图21显示根据图20中光学系统的进一步示意透视图；

图22显示根据图20中光学系统的示意平面图；

图23显示根据图20中光学系统的示意侧面图；

图24显示根据图20中光学系统的示意底视图；

图25显示用于根据图10中光学系统的光学元件的基座区段的示意侧面图；

图26显示根据图10中光学系统的进一步示意图；

图27显示根据图25中基座区段的示意侧面图；

图28显示用于根据图2中光学布置的光学系统的进一步实施例的示意底视图；

图29显示根据图28中光学系统的示意侧面图；

图30显示用于根据图2中光学布置的光学系统的进一步实施例的示意底视图；和

图31显示根据图30中光学系统的示意侧面图。

具体实施方式

除非相反地指出，否则附图中相同的元件或具有相同功能的元件具有相同的参考符号。另请注意，图式内的图例并不需要按照比例。

图1A显示包含光束成形和照明系统102以及投射系统104的EUV光刻装置100A的示意图。在此情况下，EUV代表“极紫外线”，表示工作光的波长在0.1nm至30nm之间。光束成形和照明系统102以及投射系统104分别设置于真空壳体内(未显示)，每一真空壳体都借助于排放装置(未显示)抽真空。真空壳体被机房(未示出)包围，其中设有用于机械移动或设定光学元件的驱动装置。再者，还可在该机房中设置电气控制器等。

EUV光刻装置100A包括EUV光源106A。等离子体源(或同步加速器源)发出在EUV范围(极紫外线范围)内的辐射108A，也就是说例如波长范围为5nm至20nm，并充当EUV光源106A。在光束成形和照明系统102中，EUV辐射108A聚焦并且从EUV辐射108A中滤出期望的工作波长。由EUV光源106A所产生的EUV辐射108A具有相对低的空气穿透率，因此抽掉光束成形和照明系统102内以及投射系统104内光束引导空间的空气。

图1A所示的光束成形和照明系统102具有五个反射镜110、112、114、116、118。在通过光束成形和照明系统102之后，EUV辐射108A被引导到光掩模120(掩模母版)上。光掩模120可实施为反射光学元件，并且可配置在系统102、104之外。更进一步，可通过反射镜122将EUV辐射108A引导到光掩模120上。光掩模120具有通过投射系统104以缩小的方式成像到晶片124等等之上的结构。

投射系统104(也称为投射镜头)具有六个反射镜M1至M6，用于将光掩模120成像到晶片124上。在这种情况下，可相对于投射系统104的光轴126对称布置投射系统104的各个反射镜M1至M6。请注意，EUV光刻装置100A的反射镜M1至M6的数量并不受限于所呈现的数量，也可设置较多或较少数量的反射镜M1至M6。更进一步，所述反射镜M1至M6的正面一般都弯曲，用于光束成形。

图1B显示包含光束成形和照明系统102以及投射系统104的DUV光刻装置100B的示意图。在此情况下，DUV代表“深紫外线”，表示工作光的波长在30nm至250nm之间。如已经参照图1A所描述的那样，光束成形和照明系统102以及投射系统104可被具有相应驱动装置的机房包围。

DUV光刻装置100B包括DUV光源106B。举例来说，可提供例如在193nm的DUV范围内发射辐射108B的ArF准分子激光器作为DUV光源106B。

图1B所示的光束成形和照明系统102将DUV辐射108B引导至光掩模120上。光掩模120实施为透射光学元件，并且可配置在系统102、104之外。光掩模120具有通过投射系统104以缩小的方式成像到晶片124等等之上的结构。

投射系统104具有多个透镜元件128和/或反射镜130，用于将光掩模120成像到晶片124上。在这种情况下，可相对于投射系统104的光轴126对称布置投射系统104的各个透镜元件128和/或反射镜130。请注意，DUV光刻装置100B的透镜元件128和反射镜130的数量并不受限于所呈现的数量，也可设置较多或较少数量的透镜元件128和/或反射镜130。更进一步，反射镜130的正面一般都为弯曲的，用于光束成形。

最后透镜元件128与晶片124之间的气隙可由折射率大于1的液体介质132代替。液体介质132可为例如高纯度水。这种构造也称为浸没式光刻，并且具有提高的光学光刻分辨率。介质132也可称为浸没液体。

图2显示光学布置200的示意图。光学布置200是光束成形和照明系统102，特别是EUV光刻装置100A的光束成形和照明系统102。因此，光学布置200也可命名为光束成形和照明系统，并且光束成形和照明系统102也可命名为光学布置。如上所述，光学布置200可设置在投射系统104的上游。

然而，光学布置200也可为DUV光刻装置100B的一部分。然而，下文假设光学布置200为EUV光刻装置100A的一部分。除了光学布置200之外，图2还显示如上所述发射EUV辐射108A的EUV光源106A以及光掩模120。EUV光源106A可为光学布置200的一部分。

光学布置200包括多个反射镜202、204、206、208。此外，可提供一选配的偏转反射镜210。偏转反射镜210以掠入射方式工作，因此也可称为掠入射反射镜。偏转反射镜210可对应于图1A所示的反射镜122。反射镜202、204、206、208可对应于图1A所示的反射镜110、112、114、116、118。尤其是，反射镜202对应于反射镜110，并且反射镜204对应于反射镜112。

反射镜202是光学布置200的所谓的分面反射镜，特别是场分面反射镜。反射镜204也是光学布置200的分面反射镜，特别是光瞳分面反射镜。反射镜202将EUV辐射108A反射回反射镜204。反射镜206、208中的至少一个可为光学布置200的聚光反射镜。反射镜202、204、206、208可为任意数量。举例来说，如图1A所示，可提供五个反射镜202、204、206、208，即反射镜110、112、114、116、118，或者如图2所示，四个反射镜202、204、206、208。然而较佳是，提供至少三个反射镜202、204、206、208，即场分面反射镜、光瞳分面反射镜和聚光(condenser)反射镜。

分面反射镜包括可线性排列的多个薄片(lamellae)或分面。所述分面可以弓形弯曲或以新月形式弯曲。所述分面也可为多边形，尤其是四边形。举例来说，分面反射镜可具有数百至数千个分面。每个分面都可自己倾斜。

反射镜202、204、206、208都布置在一壳体212内。壳体212可在光学布置200的操作期间，特别是在曝光操作期间经受真空。也就是说，反射镜202、204、206、208都布置在真空中。

在光学布置200的操作期间，EUV光源106A发射EUV辐射108A。例如，可以为此目的产生锡等离子体。为了产生锡等离子体，可用激光脉冲轰击锡体，例如锡珠或锡滴。锡等离子体发射EUV辐射108A，该辐射通过EUV光源106A的收集器(例如椭圆反射镜)收集，并沿光学布置200的方向发送。收集器将EUV辐射108A聚焦在中间焦点214处。中间焦点214也可命名为中间焦平面或位于中间焦平面中。

在穿过光学布置200时，EUV辐射108A由反射镜202、204、206、208中的每一个以及偏转反射镜210反射。EUV辐射108A的光束路径由参考符号216表示。光掩模120布置在光学布置200的物平面218中。物场220位于物平面218中。

图3显示如上所述反射镜202的一个实施例的示意平面图，该反射镜实施为分面反射镜，特别是实施为场分面反射镜。因此，分面反射镜或场分面反射镜在下文中用参考符号202表示。场分面反射镜202包括线性布置的多个薄片或分面222。分面222尤其是场分面，并且在下文中也这样命名。

场分面222可为弓形弯曲或以新月形式弯曲。场分面222也可为多边形，例如四边形。尤其是，场分面222在每种情况下也可具有细长的矩形几何形状。场分面222尤其具有场形状，因此为矩形。在图3中仅显示少量的场分面222。举例来说，场分面反射镜202可包括数百至数千个场分面222。每个场分面222都可自己倾斜。为此，可为每个场分面222分配一致动元件或一致动器。致动器可也称为洛伦兹致动器。

图4显示来自图2所示光学布置200的放大局部图。光学布置200包括发射EUV辐射108A的EUV光源106A(未显示)，中间焦点214、场分面反射镜202以及实施为光瞳分面反射镜的反射镜204。反射镜204在下文中被称为光瞳分面反射镜。图4中未显示反射镜206、208、偏转反射镜210和壳体212。光瞳分面反射镜204至少大致布置在投射系统104的入射光瞳平面或相对于其的共轭平面中。

中间焦点214是EUV光源106A的孔径光阑。为了简单起见，下面的描述在用于产生中间焦点214的孔径光阑与实际中间焦点之间，即该孔径光阑中的开口之间，没有区别。

场分面反射镜202包括载体或主体224，如上所述，其承载多个场分面222A、222B、222C、222D、222E、222F。场分面222A、222B、222C、222D、222E、222F可相同地实施，但是也可彼此不同，特别是在其边界形状和/或相应光学有效表面226的曲率上。光学有效表面226为反射镜表面。光学有效表面226用于在朝光瞳分面反射镜204的方向上反射EUV辐射108A。在图4中，只有场分面222A的光学有效表面226带有参考符号。然而，场分面222B、222C、222D、222E、222F同样具有这种光学有效表面226。光学有效表面226可命名为场分面表面。

下文只讨论场分面222C。然而，关于场分面222C的所有解释也适用于场分面222A、222B、222D、222E、222F。因此，仅例示EUV辐射108A撞击在场分面222C上的那部分。然而，借助于EUV光源106A照明整个场分面反射镜202。

光瞳分面反射镜204包括载体或主体228，其承载多个光瞳分面230A、230B、230C、230D、230E、230F。每个光瞳分面230A、230B、230C、230D、230E、230F都具有光学有效表面232，尤其是反射镜表面。在图4中，只有光瞳分面230A的光学有效表面232带有参考符号。光学有效表面232适合用于反射EUV辐射108A。光学有效表面226可命名为场分面表面。

为了在不同的光瞳之间切换，可在不同的光瞳分面230A、230B、230C、230D、230E、230F之间切换场分面222C。尤其是针对此目的，将光瞳分面230C、230D、230E指派给场分面222C。这需要使场分面222C倾斜。该倾斜以机械方式实现25至40毫弧度，从而根据入射角等于反射角的条件，将EUV辐射108A偏转50至80毫弧度。该角度指示涉及半个角度，即从中心到边缘而不是从一个(左)边缘到另一(右)边缘测量的角度。

如上所述，场分面222C可在多个位置或倾斜位置P1、P2、P3之间，借助于致动器(未显示)，例如借助洛伦兹致动器，而倾斜。在第一倾斜位置P1中，场分面222C利用成像光束234A(由虚线例示)将中间焦点214成像到光瞳分面230C上。在第二倾斜位置P2中，场分面222C利用成像光束234B(由实线例示)将中间焦点214成像到光瞳分面230D上。在第三倾斜位置P3中，场分面222C利用成像光束234C(由点线例示)将中间焦点214成像到光瞳分面230E上。各个光瞳分面230C、230D、230E将场分面222C成像到光掩模120(在此未示出)上或在其附近。

在每个倾斜位置P1、P2、P3中，成像光束234A、234B、234C照射已指派给各个倾斜位置P1、P2、P3的光瞳分面230C、230D、230E的光学有效表面232的一部分。下面参考图5和图6，更详细描述在倾斜位置P1、P2、P3之间切换并照射光瞳分面230C、230D、230E的光学有效表面232的效果。

图5和图6显示根据图4中光学布置200的进一步示意图。在图5和图6中，EUV光源106A、中间焦点214、场分面222C和光瞳分面230D例示成在一行，以方便图示。然而实际上，如图2所示，它们以相对于彼此的特定角度布置。图5显示场分面222C在其倾斜位置P2上，其中光学有效表面226的曲率没有改变，并且特别是未调整至倾斜位置P2。如图5和图6所示，EUV光源106A包括用于产生EUV辐射108A的等离子体源236和用于聚焦EUV辐射108A的收集器238。中间焦点214和光瞳分面230D通常是圆形的。

场分面222C利用成像光束234B，将中间焦点214的像投射到光瞳分面230D上。然而，光瞳分面230D的光学有效表面232不完全对应于其中完美聚焦中间焦点214的像的成像表面240。取而代之的是，图5中的光瞳分面230D的光学有效表面232比成像表面240更靠近场分面222C，使得利用成像光束234B将中间焦点214成像到光瞳分面230D上未聚焦。在光瞳分面230D的光学有效表面232与成像表面240之间存在距离a，

这种散焦在降低光瞳填充度方面引起限制。然而，为了实现EUV光刻光学单元更高的分辨率，有必要进一步减小光瞳填充程度。在光瞳分面230A、230B、230C、230D、230E、230F之一上的中间焦点214的散焦像情况下，必须使该光瞳分面大于实际所需的大小，因此，光瞳分面反射镜204的面积较大，即照明较大的照明面积。相对于光瞳分面反射镜204的光瞳分面230A、230B、230C、230D、230E、230F的整个光学有效表面232的照射面积(即相对于EUV光刻装置100A可容纳的最大面积)之比称为“光瞳填充度”。通常，在光瞳填充度的计算中，伴随地包括其他填充区域内的小未填充区域，特别是小于光瞳分面的面积的区域。

该非聚焦像的特征在于，由成像光束234B照射的区域242相对较大，该区域在图7至图9中以阴影线示出。这是因为没有优化场分面222C的光学有效表面226的曲率。图7显示光瞳分面230D的光学有效表面232的平面图。光学有效表面232大体上为圆形或六边形。因此，光瞳分面230D较佳也为圆形或六边形。成像光束234B所照射光瞳分面230D的光学有效表面232的区域242就其范围而言大致对应于光学有效表面232本身。因此，照射区域242几乎覆盖光瞳分面230D的整个光学有效表面232。

图6显示在光学有效表面226的曲率改变之后，场分面222C位于倾斜位置P2上。在图6中，以减小光学有效表面232和成像表面240之间的距离a的方式，改变光学有效表面226的曲率。在图6中，距离a为零，使得光学有效表面232和成像表面240叠置。在图6中，用成像光束234B将中间焦点214成像在光瞳分面230D上已完美聚焦，并且如图8所示，照射区域242的范围与图7中的照射区域242相比较显著减小。

图8显示光瞳分面230D的光学有效表面232的另一个平面图。如图8所示，与图7所示的照射区域242相比，在改变场分面222C的光学有效表面226的曲率之前，照射区域242显著缩小。

如图9中另一个平面图所示，提供缩小光瞳分面230A、230B、230C、230D、230E、230F的尺寸，并将其更紧密包装的可能性。结果，可提高EUV光刻装置100A的分辨率。光瞳分面230A、230B、230C、230D、230E、230F的已缩小光学有效表面232为圆形或六边形。以阴影线方式例示的照射区域242在其范围方面与图8相同，但是填充图9内所示光瞳分面230D的光学有效表面232的大部分。如此，场分面222C的光学有效表面226的曲率优化使得其可缩小光瞳分面230D的尺寸。

下面给出关于如何改变场分面222C的弯曲的光学有效表面226的曲率，以便总是实现聚焦在相应光瞳分面230C、230D、230E上和/或缩小照射区域242，如上所述。

图10显示光学系统300A的一个实施例的示意透视图。图11显示光学系统300A的进一步示意透视图。图12显示光学系统300A的示意平面图。图13显示光学系统300A的示意侧面图。图14显示光学系统300A的示意底视图。以下同时讨论图10至图14。

光学系统300A为上述光学布置200的一部分，尤其是，光学布置200可包括多个这种光学系统300A。尤其是，光学系统300A也可为上述场分面反射镜202的一部分，光学系统300A为上述的场分面222A、222B、222C、222D、222E、222F。因此，光学系统300A也可称为场分面、场分面系统或场分面装置，光学系统300A较佳为场分面系统。然而，在下文中，场分面系统称为光学系统300A。

坐标系统被指派给光学系统300A，所述坐标系统具有第一空间方向或x方向x、第二空间方向或y方向y以及第三空间方向或z方向z。所述空间方向x、y、z彼此垂直定位。

光学系统300A包括光学元件302。光学元件302由反射镜基板或基板制成。该基板可特别包括铜，尤其是铜合金、铁镍合金，例如因瓦合金(Invar)、硅或一些其他合适的材料。基板负责光学元件302的机械性能。光学有效表面304配置在光学元件302处的前侧上。光学有效表面304对应于根据图4的光学有效表面226。光学有效表面304为反射镜表面。光学有效表面304可借助于涂层产生。光学有效表面304可当成涂层施加于基板。抛光层可配置在基板和光学有效表面304之间。光学元件302是反射分面或可这样命名。

光学元件302或光学有效表面304具有50至150mm乘上4至15mm的范围。也就是说，光学有效表面304具有50至150mm的长度1以及4至15mm的宽度b。光学有效表面304为矩形。长度1沿z方向z定向，因此该z方向z也可命名为长度方向。宽度b沿x方向x定向，因此该x方向x也可命名为宽度方向。

确切的尺寸取决于光束成形和照明系统102或光学布置200的几何形状。换句话说，光学有效表面304的尺寸取决于场分面反射镜202、光瞳分面反射镜204和光掩模120之间的距离。然而，光学有效表面304的长宽比(1:b)较佳为大约10:1。就是说，作为光学有效表面304的范围，50mm乘4mm恰好与150mm乘15mm一样合适。然而，长宽比也可为5:1至20:1。

光学有效表面304具有取决于系统几何形状大约1000至1500mm的平均曲率半径r。然而，光学有效表面304并非球形，而是复曲面(toric)。也就是说，与沿x方向x(短范围)相比，光学有效表面304沿z方向z(长范围)具有不同的曲率半径。换句话说，光学有效表面304包括长的或第一曲率半径r(沿z方向z)和短的或第二曲率半径t。两个曲率半径r、t之间的差，即像散，为50至100mm。举例来说，沿着z方向z的曲率半径r可以是1500mm，而沿着x方向x的曲率半径t则为1450mm。

如在简介中已经提到的，光学有效表面304的轴线，即曲率半径r、t，并非绝对必要对应于光学元件302的轴线，即x方向和z方向z。举例来说，在光学系统300A的未致动状态下，曲率半径r、t可相对于彼此旋转10至20°。

光学有效表面304的形状可为圆环(torus)或椭圆体(ellipsoid)。对于相关的场分面几何形状和曲率半径r、t，圆环和椭圆体之间的差异很小，但是根本没有实际效果。对于提供环形几何形状的情况，后者具有一顶点306。

光学元件302包括杆状的基座区段308，则在其前侧上配置有光学有效表面304。配置背对光学有效表面304的后侧310，后侧310是光学无效的。在边上，第一拉杆区段312和第二拉杆区段314从后侧310延伸。每个拉杆区段312、314具有外表面316和内表面318。两个拉杆区段312、314的外表面316彼此背向。两个拉杆区段312、314的内表面318彼此面对。内表面318可垂直于后侧310定向。外表面316可相对于后侧310倾斜定向。每个拉杆区段312、314可由一穿孔320贯穿。穿孔320可以是钻孔。

此外，居中布置在拉杆区段312、314之间的联接区段322从后侧310延伸。联接区段322可包括在x方向x上彼此相邻布置的两联接区域324、326。穿孔328穿过联接区段322，并因此也穿过联接区域324、326。穿孔328可以是钻孔。沿y方向y观察，穿孔328的中点可位于顶点306下方。也就是说，顶点306和穿孔328的中点在z方向z上布置在相同高度处。

基座区段308、拉杆区段312、314和具有其两个联接区域324、326的联接区段322可一体地，尤其是材料一体地实施。“一体地”或“整体地”在当前情况下是指基座区段308、拉杆区段312、314以及联接区段322一起形成共同部件，即光学元件302。在这种情况下，“材料一体地”是指光学元件302，除了用于产生光学有效表面304的涂层之外，都是由相同的材料制成。如此，光学元件302为单体的部件。

除了光学元件302之外，光学系统300A还包括至少一个布置在拉杆区段312、314之间的致动元件330、332。较佳是，配置第一致动元件330和第二致动元件332。尤其较佳是，配置超过两个致动元件330、332。尤其是，配置至少三个致动元件330、332(未显示)。然而，也可恰好配置两个致动元件330、332，如下所解释。对称轴线或中心轴线M330、M332已被指派给每个致动元件330、332。致动元件330、332布置成使得中心轴线M330、M332同轴布置。致动元件330、332是位移致动器。“位移致动器”应理解为是指一种致动元件，其与力致动器不同，其不预定义固定力，而是预定义位移。相较之下，“力致动器”应理解为是指一种致动元件，相对于位移致动器，其不预定义固定位移，而是预定义力。位移致动器的一个范例就是压电元件。力致动器的一个范例就是上面已经提过的洛伦兹致动器。

但是，也可在拉杆区段312、314之间仅配置一个连续的致动元件330、332。致动元件330、332也可指定为致动器。致动元件330、332较佳包括压电元件或压电堆叠体。因此，致动元件330、332也可命名为压电致动元件或压电致动器。

致动元件330、332适合于沿其纵向方向，即沿z方向z改变长度，并且因此在拉杆区段312、314上施力。在图12中，致动元件330、332的作用方向或致动元件330、332所施加的力的相应方向都配置有参考符号R330，R332。

在致动元件330、332之间配置轴承元件334。轴承元件334是具有矩形基座表面或平行六面体的圆柱形，并且至少部分容纳在联接区段322中或在联接区域324、326之间。轴承元件334具有面对每个致动元件330、332的圆锥形或截头圆锥形缺口或孔，其容纳相应致动元件330、332的球形或球杯状末端区段。结果，致动元件330、332相对于轴承元件334居中。

联接区域324、326以正向锁定方式围绕轴承元件334接合。由于至少两个连接伙伴，在这种情况下，轴承元件334和联接区域324，326彼此接合或后面接合，因此产生正向锁定连接(positively locking connection)。更进一步，轴承元件334借助于容纳在穿孔328中的螺栓336固定。为此，在轴承元件334中配置有相应的穿孔。因此，轴承元件334借助于联接区域324、326和螺栓336固定在所有三个方向x，y，z上。

更进一步，光学系统300A包括容纳元件338、340，其配置在致动元件330、332背向轴承元件334的末端区段。容纳元件338、340各具有面对每一致动元件330、332的圆锥形或截头圆锥形缺口或孔，该缺口或孔容纳相应致动元件330、332的球形或球杯状末端区段。结果，致动元件330、332相对于容纳元件338、340居中。容纳元件338、340可具有销形固定区段，其分别容纳在拉杆区段312、314的穿孔320中。在容纳元件338、340与拉杆区段312、314之间配置有选配的垫片342、344。垫片342、344允许致动元件330、332在预应力下安装。

光学系统300A包括应变检测元件346、348。应变检测元件346、348的数量是任意的。较佳是，第一应变检测元件346指派给第一致动元件330。因此，第二应变检测元件348指派给第二致动元件332。然而，也可仅配置一个应变检测元件346、348。应变检测元件346、348可粘贴到后侧310上。应变检测元件346、348是应变计或包括应变计。

光学系统300A包括控制单元350，其仅显示在图14。控制单元350适合于接收和评估应变检测元件346、348的信号，尤其是传感器信号。再者，控制单元350适于驱动致动元件330、332，如此后者分别在拉杆区段312、314上施加致动力F。在这种情况下，致动元件330、332借助于轴承元件334彼此支撑。控制单元350借助于电缆(未显示)连接到应变检测元件346、348和致动元件330、332。

更进一步，光学系统300A包括另一致动元件352。致动元件352也可指定为致动器。然而，与致动元件330、332相反，致动元件352不是位移致动器，而是力致动器。借助于致动元件352，光学元件302与致动元件330、332可一起倾斜至上述倾斜位置P1、P2、P3中。致动元件352可为所谓的洛伦兹致动器或包括洛伦兹致动器。致动元件352可包括柱塞354，其固定连接至联接区段322。在柱塞354背离联接区段322的末端上配置永久磁体，该永久磁体能够借助于致动元件352的线圈(未显示)来操纵，以使光学元件302倾斜进入不同的倾斜位置P1、P2、P3。

下面说明光学系统300A的功能。如上所述，在将光学元件302从倾斜位置P1、P2、P3之一带到另一个倾斜位置P1、P2、P3中之后，可能需要改变第一曲率半径r。为此，在控制单元350的帮助下，将致动元件330、332通电，使其分别将致动力F施加到拉杆区段312、314。致动力F沿着致动元件330、332的相应中心轴线M330，M332作用。拉杆区段312、314当成拉杆臂，由此基座区段308的两侧受到弯曲力矩。结果，基座区段308从图10至图14所示的未变形状态弹性变形为变形状态(未显示)。第一曲率半径r在变形状态下比在未变形状态下小。

借助于应变检测元件346、348，可得出基座区段308的变形并且必要时可进一步调节第一曲率半径r。因此可对第一曲率半径r进行连续可变调节。较佳是，基座区段308在未变形状态下已弹簧预张紧，使得当致动元件330、332不通电时，基座区段308自动从变形状态变形回到未变形状态。借助于第一曲率半径r的调节，可减少或完全消除上述散焦。

图15显示光学系统300B的进一步实施例的示意透视图。图16显示光学系统300B的进一步示意透视图。图17显示光学系统300B的示意平面图。图18显示光学系统300B的示意侧面图。图19显示光学系统300B的示意底视图。以下同时讨论图15至图19。

光学系统300B与光学系统300A的不同之处仅在于光学元件302或其光学有效表面304并非矩形，而是弓形弯曲或以新月形式弯曲。

图20显示光学系统300C的进一步实施例的示意透视图。图21显示光学系统300C的进一步示意透视图。图22显示光学系统300C的示意平面图。图23显示光学系统300C的示意侧面图。图24显示光学系统300C的示意底视图。以下同时讨论图20至图24。

光学系统300C与光学系统300B的不同之处仅在于致动元件330、332的中心轴线M330、M332不是同轴布置，而是以彼此倾斜角度β的方式倾斜。

现在回到图10至14，下面给出了光学系统300A的示范设计计算。在此情况下，假设光学有效表面304具有100mm的长度1以及10mm的宽度b。此外，假设沿y方向y观察，光学元件302的基座区段308的厚度s(图25)为3mm。厚度s沿y方向y定向，因此该y方向y也可指定为厚度方向。以功能上规定的方式，光学元件302具有1400至1600mm的可设定凹曲率半径r。

为了使光学元件302的曲率能够通过内应力恢复，光学有效表面304在未变形或无应力的状态下具有1600mm的曲率半径r。光学元件302的变形，也就是说曲率半径r从1400到1600mm的变化，是通过致动元件330、332实现的，如上所述。在这种情况下，有利的是，曲率半径r不通过作用在基座区段308上的横向力来改变，而是通过在该基座区段末端处引入的弯曲力矩M(图26)来改变。优点在于更紧凑的设计，致动元件330、332的所需冲程明显更小，并且弯曲线与圆形的偏差更小。

如图26所示，两个致动元件330、332的框架固定联接点356、358抵靠中央联接区段322或轴承元件334，而致动元件330、320的可动联接点360、362作用在基座区段308的外缘处的拉杆区段312、314上。在y方向y上观察，致动元件330、332的致动力F和拉杆区段312、314的高度h得出所产生弯曲力矩M的值，以及基座区段308或光学有效表面304的结果变形。高度h是相应拉杆区段312、314的已使用拉杆或拉杆臂的长度。假设拉杆区段312、314的高度h为5mm。致动元件330、332的所需致动力F是由基座区段308的面积惯性矩、拉杆区段312、314的高度h、所使用材料、例如因瓦合金36的弹性模数，以及基座区段308的期望变形所得出。

索引1、2和3用于以下的计算。在这种情况下，如图26所示，索引1表示未变形或无应力的基座区段308或未变形或无应力的光学元件302，其具有曲率半径r1、长度l1(图26中未显示)、相应致动元件330、332的边缘高度y1和致动路径长度p1。未变形或无应力的光学元件302或未变形或无应力的基座区段308处于第一状态Z1，第一状态Z1也可指定为未变形或无应力状态。光学元件302的曲率在图26中以大幅放大的方式例示。边缘高度y1定义为在z方向z上观察时，顶点306与基座区段308的最外边缘间的距离(在y方向y上测量)。角度α1定义为各个拉杆区段312、314与y方向y之间的角度。弧长由参考符号b1表示。

在下文中，索引2表示具有曲率半径r2、长度l2、边缘高度y2和致动路径长度p2的预张紧光学元件302或预张紧基座区段308'。预张紧光学元件302或预张紧基座区段308'处于第二状态Z2。该第二状态Z2也可指定为预张紧状态。在这种情况下，索引3表示张紧的光学元件302或张紧的基座区段308"，其具有曲率半径r3、长度l3、边缘高度y3和致动路径长度p3。张紧的光学元件302或张紧的基座区段308"处于第三状态Z3。该第三状态Z3也可指定为张紧状态。

如上所述，长度l1、l2、l3分别为100mm，厚度s为3mm，宽度b为10mm，高度h为5mm。两个联接点356、358之间的距离d为10mm。拉杆区段312、314的相应宽度为d/2，即5mm。半径r1、r2和r3分别为1600mm、1500mm和1400mm。材料因瓦(Invar)合金36的弹性模数为E＝1.4*10⁵N/mm²。该材料的0.2％屈服极限应力为σ02＝310N/mm²。必须确定相应致动路径长度p、致动路径长度差Δp、弯曲力矩M的大小、所需的致动力F以及基座区段308内的应力σ。然后得出角度α1的结果：

或其中

因此，对于弧长b1、b2、b3，得出以下结果：

b1＝α1*r1＝50.008142mm，其中b2＝b1和b3＝b1适用

由此得出，角度α2、α3和长度l2、l3为：

或其中

或其中

l2＝2*r2*sin(α2)＝99.997757mm

l3＝2*r3*sin(α3)＝99.995016mm

以下结果为不可变形区段的角度：

或其中

或其中

或其中

以下结果为边缘高度y1、y2、y3：

以下结果为致动路径长度p1、p2、p3和致动路径长度差Δp：

Δp2＝p2-p1＝0.016387mm

Δp3＝p3-p2＝0.018705mm

Δp＝p3-p1＝0.035092mm

这导致致动元件330、332的所需致动路径长度差Δp在每种情况下都为35μm。运用压电致动器可轻松达成此值。以下结果为基座区段308的面积惯性矩：

图27显示作为夹紧载具的标准负载情况的基座区段308，该区段具有作用在自由端的弯曲力矩M和自由弯曲长度lb。面积惯性矩Ix、自由弯曲长度1b和在基座区段308的自由端处所需的变形决定所需的弯曲力矩M。在自由端处产生以下变形结果：

Δy2＝y2-y1＝0.037504mm

Δy3＝y3-y1＝0.080365mm

以下结果为自由弯曲长度lb：

然后将得到的弯曲力矩M表示为：

然后，对于所需的致动力F得出以下结果：

根据弯曲力矩M和拉杆区段312、314的高度h，致动器所需的力在每种情况下均约为63N。运用压电致动器也可达成此值。对于基座区段308的阻力力矩，以下条件成立：

在基座区段308中，这导致最大弯曲应力为：

因此，由变形引起的弯曲应力σb约为21N/mm²，因此远低于因瓦合金的0.2％屈服极限应力(σ02＝310N/mm²)。也就是说，基座区段308的变形在纯弹性范围内具有较高的确定性。防止塑性变形的确定性为：

在基座区段308中通过致动力F引起以下最大拉应力：

因此，由基本平行于基座区段308布置的致动元件330、332所产生的基座区段308中的拉应力σz可忽略不计。致动力F在基座区段308中产生以下应变：

图28显示光学系统300D的进一步实施例的示意底视图。图29显示光学系统300D的示意侧面图。请同时参阅图28与图29。

像光学系统300B一样，光学系统300D包括月牙形光学元件302。光学系统300D与光学系统300B的主要区别在于，提供十一个致动元件330A至330J、332而不是两个致动元件330、332。在此，两组分别由五个致动元件330A至330E和330F至330J组成的组围绕居中布置的致动元件332。致动元件330A至300J、332的数量是任意的。举例来说，可以提供三个、四个、五个、六个或任意数量的致动元件330A至330J、332。在这种情况下，致动元件330A至330J、332布置成使得致动元件330A至330J、332的中心轴线M330A至M330J、M332彼此平行布置，但是沿x方向x彼此偏移。然而，在这种情况下，成对布置在中央致动元件332两侧上的致动元件330A、330J的中心轴线M330A、M330J彼此同轴。这也适用于成对布置在中央致动元件332两侧的成对致动元件330B、330I、330C、330H、330D、330G、330E、330F。中心轴线M330A至M330J、M332彼此平行布置的事实具有仅影响第一曲率半径r的技术效果。第二曲率半径t保持不变。

如上所述，最外面的拉杆区段312、314被边缘地设置在光学元件302的基座区段308处。在致动元件330A至330J、332之间设有另外的拉杆区段312A至312E和314A至314E，致动元件330A至330J、332支撑在所述拉杆区段上，以将弯曲力矩M(图26)引入基座区段308。结果，可在不使整个光学有效表面304变形的情况下，在光学有效表面304的小区域中影响曲率半径r。由于光学有效表面304被细分成许多小区域，所以曲率半径r可最佳调节。与光学系统300B相比，可得到光学有效表面304的几何形状，其可在小区域内有针对性的变化。

沿z方向z观察，拉杆臂312、312A至312E、314、314A至314E具有光学有效表面304的宽度b的30％至50％的较小宽度。在这种情况下，拉杆臂312、312A至312E、314、314A至314E的宽度应理解为是指其沿z方向z的几何范围。相较之下，宽度b定义为光学有效表面304沿x方向x的几何范围。拉杆臂312、312A至312E、314、314A至314E的较小宽度改善了光学性能，因为拉杆臂312、312A至312E、314、314A至314E具有较大宽度时，将在变形期间由于面积惯性矩增加而变成干扰点。沿z方向z观察，致动元件330A至330J、332一个在另一个之后布置，也就是说串联。

当沿z方向z观察时，致动元件330A至330J、332分别具有宽度c，其中在图28和图29中仅针对致动元件332示出宽度c。因此，“宽度”c应理解为是指各个致动元件330A至330J、332沿z方向z的线性范围。如图28和图29所示，沿z方向z观察以及沿与z方向z相反方向观察时，致动元件330A至330J的宽度c从中央致动元件332开始减小。换句话说，中央致动元件332具有最大的宽度c，并且两个最外侧的致动元件330A、330J具有最小的宽度c。因此，提供从中央致动元件332开始既沿z方向z又沿与z方向z相反的方向的宽度梯度。在当前情况下，“宽度梯度”应理解为是指宽度c从居中配置的致动元件332朝向最外侧致动元件改变，尤其是缩小。由于该宽度梯度，沿长度方向z观看，可使光学有效表面304从居中配置的致动元件332向外以较小的增量变形。这具有这样的技术效果，即当沿长度方向z观看时，光学有效表面304可在其最外边缘区域处以更高的精度变形。这改善了光学性能。

图30显示光学系统300E的进一步实施例的示意底视图。图31显示光学系统300E的示意侧面图。请同时参阅图30与图31。

光学系统300E与光学系统300D的不同之处仅在于，致动元件330A至330J、332的布置方式使其中心轴线M330A至M330J、M332彼此不平行，而是如光学系统300C的情况，相对于彼此倾斜。否则，光学系统300D、300E具有相同构造。尤其是，致动元件330A至330J、332相对于基座区段308的曲率切线定位。中心轴线M330A至M330J、M332相对于彼此倾斜布置的事实具有不仅影响第一曲率半径r，而且影响第二曲率半径t的技术效果。因此，曲率半径r、t的变形会叠加。这也可改善光学性能。

尽管已经根据例示性实施例描述本发明，但是本发明可用多种方式修改。

参考符号列表

100A EUV光刻装置

100B DUV光刻装置

102 光束成形和照明系统

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 中间

200 光学布置

202 反射镜

204 反射镜

206 反射镜

208 反射镜

210 偏转反射镜

212 壳体

214 中间焦点

216 光束路径

218 物平面

220 物场

222 场分面

222A 场分面

222B 场分面

222C 场分面

222D 场分面

222E 场分面

222F 场分面

224 主体

226 光学有效表面

228 主体

230A 光瞳分面

230B 光瞳分面

230C 光瞳分面

230D 光瞳分面

230E 光瞳分面

230F 光瞳分面

232 光学有效表面

234A 成像光束

234B 成像光束

234C 成像光束

236 等离子体源

238 收集器

240 像表面

242 区域

300A 光学系统/场分面系统

300B 光学系统/场分面系统

300C 光学系统/场分面系统

300D 光学系统/场分面系统

300E 光学系统/场分面系统

302 光学元件

304 光学有效表面

306 顶点

308 基座区段

308' 基座区段

308" 基座区段

310 后侧

312 拉杆区段

312A 拉杆区段

312B 拉杆区段

312C 拉杆区段

312D 拉杆区段

312E 拉杆区段

314 拉杆区段

314A 拉杆区段

314B 拉杆区段

314C 拉杆区段

314D 拉杆区段

314E 拉杆区段

316 外侧表面

318 内侧表面

320 穿孔

322 联接区段

324 联接区域

326 联接区域

328 穿孔

330 致动元件

330A 致动元件

330B 致动元件

330C 致动元件

330D 致动元件

330E 致动元件

330F 致动元件

330G 致动元件

330H 致动元件

330I 致动元件

330J 致动元件

332 致动元件

334 轴承元件

336 螺栓

338 容纳元件

340 容纳元件

342 垫片

344 垫片

346 应变检测元件

348 应变检测元件

350 控制单元

352 致动元件

354 柱塞

356 联接点

358 联接点

360 联接点

362 联接点

a 距离

b 宽度

b1 弧长

c 宽度

d 距离

F 致动力

h 高度

l 长度

lb 弯曲长度

M 弯曲力矩

M1 反射镜

M2 反射镜

M3 反射镜

M4 反射镜

M5 反射镜

M6 反射镜

M330 中心轴线

M330A 中心轴线

M330B 中心轴线

M330C 中心轴线

M330D 中心轴线

M330E 中心轴线

M330F 中心轴线

M330G 中心轴线

M330H 中心轴线

M330I 中心轴线

M330J 中心轴线

M332 中心轴线

p1 致动路径长度

P1 倾斜位置

P2 倾斜位置

P3 倾斜位置

r 曲率半径

R330 作用方向

R332 作用方向

s 厚度

t 曲率半径

x x方向

y y方向

y1 边缘高度

z z方向

Z1 状态

Z2 状态

Z3 状态

α1 角度

β 倾斜角度

Claims (18)

1.一种用于光刻装置(100A、100B)的场分面系统(300A、300B、300C、300D、300E)，包括：

光学元件(302)，其中该光学元件(302)包括具有光学有效表面(304)的基座区段(308)，和配置在该基座区段(308)的背向该光学有效表面(304)的后侧(310)处的多个拉杆区段(312、312A-312D、314、314A-314D)，以及

两个或更多个致动元件(330、330A-330J、332)，其借助作为拉杆的该拉杆区段(312、312A-312E、314、314A-314E)而设置成分别施加弯曲力矩(M)至该基座区段(308)，以使该基座区段(308)弹性变形，从而改变该光学有效表面(304)的曲率半径(r)，

其中，沿该光学元件(302)的长度方向(y)观察，所述致动元件(330、330A-330J、332)串联布置。

2.如权利要求1的场分面系统，其中所述致动元件(330、330A-330J、332)设置成使该基座区段(308)从未变形状态(Z1)变为变形状态(Z3)，并且其中，当该基座区段(308)从该未变形状态(Z1)变为该变形状态(Z3)时，该曲率半径(r)减小。

3.如权利要求2的场分面系统，其中该基座区段(308)在该未变形状态(Z1)的方向上由弹簧预张紧，使得该基座区段(308)设置成自动使其自身从该变形状态(Z1)变为该未变形状态(Z3)。

4.如权利要求1至3中任一项的场分面系统，其中所述致动元件(300、300A-300J、332)设置成向该拉杆区段(312、312A-312E、314、314A-314E)施加致动力(F)，以产生该弯曲力矩(M)。

5.如权利要求4的场分面系统，其中该致动力(F)的作用方向(R330、R332)相对于该后侧(310)平行或倾斜定向。

6.如权利要求1至5中任一项的场分面系统，其中该拉杆区段(312、312A-312E、314、314A-314E)与该后侧(310)垂直定向。

7.如权利要求1至6任一项的场分面系统，还包括配置在第一组致动元件(330A-330E)与第二组致动元件(330F-330J)之间居中配置的致动元件(332)。

8.如权利要求7的场分面系统，其中该居中配置的致动元件(332)的宽度(c)既大于第一组中各个致动元件(330A-330E)的宽度(c)，又大于第二组中各个致动元件(330F-330J)的宽度(c)。

9.如权利要求8的场分面系统，其中沿该长度方向(z)观看，所述致动元件(330A-330J、332)的宽度从该居中配置的致动元件(332)朝向相应最外侧致动元件(330A、330J)连续地缩小。

10.如权利要求1至9中任一项的场分面系统，其中该光学元件(302)具有配置在该后侧(310)的联接区段(322)，其中在该拉杆区段(312、314)与该联接区段(322)之间配置有致动元件(330、332)。

11.如权利要求10的场分面系统，其中拉杆区段(312、314)分别布置在该基座区段(308)的末端侧上，并且其中该联接区段(322)居中布置在该基座区段(308)上。

12.如权利要求1至11中任一项的场分面系统，还包括第一致动元件(330)和第二致动元件(332)，其中该光学元件(302)具有第一拉杆区段(312)以及第二拉杆区段(314)，该第一致动元件(330)被指派给该第一拉杆区段，该第二致动元件(332)指派给该第二拉杆区段(332)，并且其中该第一致动元件(330)和该第二致动元件(332)彼此支撑。

13.如权利要求1至12中任一项的场分面系统，其中所述致动元件(330、330A-330J、332)的中心轴线(M330、M330A-M330J、M332)彼此平行地布置，或者其中所述中心轴线(M330、M330A-M330J、M332)分别以相对于彼此倾斜的倾斜角(β)布置。

14.如权利要求1至13中任一项的场分面系统，其中沿该长度方向(z)观察，所述拉杆区段(312、312A-312E、314、314A-314E)与所述致动元件(330A-330J、332)交替布置。

15.如权利要求1至14中任一项的场分面系统，其中该光学有效表面(304)在以平面观之为矩形、弓形弯曲或以月牙形式弯曲。

16.如权利要求1至15中任一项的场分面系统，还包括应变检测元件(346、348)，用于检测该基座区段(308)的弹性变形。

17.一种用于光刻装置的光学布置(200)，特别是光束成形和照明系统，其包括：

场分面反射镜(202)，其包括如权利要求1至16中任一项的多个场分面系统(300A、300B、300C、300D、300E)；以及

光瞳分面反射镜(204)，其包括多个光瞳分面(230A、230B、230C、230D、230E、230F)，

其中该场分面反射镜(202)沿该光学布置(200)的光束路径(216)布置在该光学布置(200)的EUV光源(106A)的中间焦点(214)与该光瞳分面反射镜(204)之间，

其中将多个光瞳分面(230A、230B、230C、230D、230E、230F)被指派给至少一个场分面系统(300A、300B、300C、300D、300E)，

其中该至少一个场分面系统(300A、300B、300C、300D、300E)能够在多个倾斜位置(P1、P2、P3)之间倾斜，使得该至少一个场分面系统(300A、300B、300C、300D、300E)在相应的倾斜位置(P1、P2、P3)中将该中间焦点(214)成像在已指派给各个倾斜位置(P1、P2、P3)的光瞳分面(230A、230B、230C、230D、230E、230F)上，以及

其中该至少一个场分面系统(300A、300B、300C、300D、300E)的该光学有效表面(304)的曲率半径(r)是可变的，使得所述倾斜位置(P1、P2、P3)每一个中的所述中间焦点(214)聚焦在指派给该各个倾斜位置(P1、P2、P3)的该光瞳分面(230A、230B、230C、230D、230E、230F)上。

18.一种光刻装置(100A、100B)，其包括如权利要求1至16中任一项的场分面系统(300A、300B、300C、300D、300E)和/或如权利要求17的光学布置(200)。

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