TW202206857A - 用於微影系統的反射鏡 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種用於微影系統的反射鏡。該反射鏡具有一反射鏡主體（12），該反射鏡主體包含一第一反射鏡部件（14）、一第二反射鏡部件（15）、一用於反射光的光學表面（13）及複數個冷卻通道（18）。 該第一反射鏡部件（14）及/或該第二反射鏡部件（15）由一玻璃材料、一玻璃陶瓷材料或一陶瓷材料製成。該第一反射鏡部件（14）和該第二反射鏡部件（15）彼此剛性連接。該等冷卻通道（18）配置在該第一反射鏡部件（14）中，形成朝向與該第二反射鏡部件（15）鄰接的該第一反射鏡部件（14）之一第一外表面（16）敞開，彼此流體連通並在該第一反射鏡部件（14）的所述第一外表面（16）的區域中彼此分開形成，並在每種情況下被該第一反射鏡部件（14）的材料完全環繞。

Description

用於微影系統的反射鏡

本發明係關於一種用於微影系統的反射鏡。本發明更進一步關於一種照明系統、一種投影透鏡及一種具有所述反射鏡的微影系統。

微影系統特別用於製造半導體且通常具有一照明系統和一投影透鏡。照明系統產生所需光分佈，用於從來自光源的光照明光罩。投影透鏡用於將光罩成像到感光材料上，所述感光材料已施加於例如晶圓或另一基材上，特別是由半導體材料製成。如此，感光材料以結構化方式暴露於光罩規範的圖案之下。由於光罩具有旨在高精度轉移到基材的微小結構元件，使得照明系統需要以精確且可再生方式產生所需的光分佈，並且需要通過投影透鏡以精確且可再生方式成像。

除了另外的光學元件之外，照明系統和投影透鏡可在光路中具有至少一反射鏡，該反射鏡通過在其光學表面處的反射以特定方式偏轉光。光偏轉具體如何發生取決於光學表面的形狀。由於反射鏡不會完全反射，而是會吸收一小部分光並將其轉化為熱量，因此反射鏡在操作期間會發熱。這種溫度升高導致反射鏡的光學表面變形，從而影響光學表面處的光偏轉。如果反射鏡是照明系統的組成部分，則照明系統產生的光分佈會偏離規範。如果反射鏡是投影透鏡的組成部分，則在使用投影透鏡進行成像時會出現成像像差。

隨著半導體製造越來越小型化，光罩的照明和成像必須以越來越高的精度進行。結果是必須考慮越來越多的影響因素，這些影響因素迄今為止是可以容忍的，或者必須改進或用更好的措施替代已經存在的補償影響因素措施。

已知通過冷卻反射鏡來抑制微影系統反射鏡的溫度上升。例如，專利案US 7591561 B2揭露一種內冷卻反射鏡，其中藉由至少一接口供應流體之至少一微通道係配置在光學表面下方。已知的反射鏡具有一上部和一下部，其中微通道可例如形成在下部的表面區域中，並可藉由同樣至少部分形成於所述表面內的饋送槽連接到接口。

在反射鏡中的冷卻結構的已知具體實施例中，在冷卻通道與饋送槽之間形成隔離肋。該等隔離肋在製造期間可能導致材料斷裂風險的問題，特別是在該等隔離肋的端部區域中。此外，如果表面具有孤立區域，則表面的干涉測量會變得更加困難。

內冷卻反射鏡的其他問題可能是由於反射鏡的冷卻結構中的流體壓力導致光學表面變形。

本發明係基於簡化冷卻反射鏡可製造性之目的。特別是旨在降低製造期間發生機械損壞的風險，並旨在提高製造精度。

該目的藉由同等專利請求項的特徵組合來實現。

根據本發明用於微影系統的反射鏡具有一反射鏡主體，該反射鏡主體包含一第一反射鏡部件、一第二反射鏡部件、一用於反射光的光學表面和複數個冷卻通道。該第一反射鏡部件及/或該第二反射鏡部件較佳由一玻璃材料、一玻璃陶瓷材料或一陶瓷材料製成。該第一反射鏡部件和該第二反射鏡部件彼此剛性連接。該等冷卻通道配置在該第一反射鏡部件中，形成朝向與該第二反射鏡部件鄰接的該第一反射鏡部件之一第一外表面敞開，彼此流體連通並在該第一反射鏡部件的所述第一外表面區域中彼此分開形成，並在每種情況下被該第一反射鏡部件的材料完全環繞。

本發明的優點在於，反射鏡設計成相對容易製造。特別是，在冷卻通道之間沒有製造過程中部件可能會斷裂的隔離肋。此外，省去隔離肋簡化該第一反射鏡部件的所述第一外表面之干涉測量。

每個情況下，該等冷卻通道可在第一反射鏡部件的第一外表面區域中分別具有對每個冷卻通道自身封閉的邊界曲線。此外，相應通道可在該反射鏡主體內部彼此流體連通。特別是，該第一反射鏡部件及/或該第二反射鏡部件內部的冷卻通道可彼此流體連通。

該第一反射鏡部件和該第二反射鏡部件可通過黏合彼此連接。黏合允許以可接受的成本建立非常牢固和永久的連接。通過黏合，該第一反射鏡部件的材料可直接連接到該第二反射鏡部件的材料。如此，可避免使用黏著劑時出現的缺點。特別是，黏合可用於在該第一反射鏡部件的材料與該第二反射鏡部件的材料之間形成共價連接。

該第二反射鏡部分可具有比所述第一反射鏡部分更厚的厚度。如果光學表面配置在該第一反射鏡部件上且該等冷卻通道形成於該第一反射鏡部件與該第二反射鏡部件之間的邊界區域附近，則這允許有效冷卻光學表面。

該等冷卻通道可在該第一反射鏡部件的所述第一外表面上，並排配置凹陷方式形成。如此形成的冷卻通道相對容易製造。該等冷卻通道可在該第一反射鏡部件的所述第一外表面上，彼此並排配置凹陷方式形成。並聯流通過複數個短冷卻通道所需的流體壓力小於串聯流通過長冷卻通道所需的流體壓力小。較低的流體壓力意味著反射鏡部件和因此光學表面的壓力所引起變形之風險降低。

該等冷卻通道的深度可以大於其寬度。換言之，冷卻通道的橫向尺寸，在垂直於第一反射鏡部件的第一外表面方向上比在平行於第一反射鏡部件的第一外表面方向上具有更大值。因此，在相同的流動剖面下，光學表面變形的風險較小，因為平行於光學表面區域的冷卻通道所形成腔的表面區域比例小於具有小深度之寬冷卻通道情況。

該等冷卻通道可流體方式連通到至少一流體分配器及/或至少一流體收集器。該流體分配器及/或該流體收集器可具有比單獨冷卻通道更大的流動區域。這使得有利的流動條件設定成為可能。相較於冷卻通道，該流體分配器及/或該流體收集器可配置在距光學表面更遠的距離處，該距離可確定為與光學表面的相應最小間距。相較於冷卻通道和光學表面之間，可在該流體分配器及/或該流體收集器與光學表面之間配置更厚的反射鏡主體材料層。該材料層的厚度在本文中可被認為是在該流體分配器及/或該流體收集器與光學表面之間的區域中，或在冷卻通道與光學表面之間的區域中，連續保持的最小厚度。通過這些措施，由於該流體分配器及/或該流體收集器中的流體壓力所引起光學表面變形可保持在可接受限度內，所述流體分配器及/或流體收集器通常具有表面區域大於冷卻通道的凹穴。

該流體分配器及/或該流體收集器可配置在該第二反射鏡部件中，這使其更容易避免在該第一反射鏡部件的所述第一外表面區域中的肋和其他隔離表面。此外，因為該等冷卻通道配置在第一反射鏡部件中，因此有足夠可用空間。該流體分配器及/或該流體收集器亦可配置在一第三反射鏡部件中。

該流體分配器及/或該流體收集器可具有在冷卻通道的方向上增大之流動區域。如此，可在該流體分配器及/或該流體收集器中建立有利的流動條件。

該流體分配器及/或該流體收集器可橫向上至少局部地配置在光學表面之外。是否滿足該條件可使用光學表面以及流體分配器及/或流體收集器在同一平面中的投影來確定，例如在該第一反射鏡部件的所述第一外表面之平面中。特別是，該流體分配器及/或該流體收集器可配置為其體積的至少10％、較佳至少25％，特別較佳至少50％，或甚至整個體積都橫向超出光學表面之外。

該流體分配器及/或該流體收集器可具有與光學表面圍繞成非零角度的主表面。如果光學表面具體實施為平面，則可毫無困難地將該角度確定為介於主表面的平面與光學表面的平面間之角度。如果光學表面具體實施為彎曲表面，則該角度可確定為介於主表面的平面與在光學表面中心區域內與光學表面相切的平面間之角度。該角度特別可為至少15°，較佳至少30°。相對於光學表面傾斜的該流體分配器及/或該流體收集器的配置，意味著平行於光學表面的表面之比例小於0°角度的情況。因此，該流體分配器及/或該流體收集器中的流體壓力對光學表面的影響較不明顯，相較於沒有該措施的情況，導致光學表面的變形較小。傾斜配置的另一效果在於，該流體分配器及/或該流體收集器的部分區域配置在距光學表面更遠的距離處，這同樣減少對光學表面的影響。

該流體分配器及/或該流體收集器可與該等冷卻通道分開配置。因此可將所述冷卻通道配置在距光學表面相對較近的距離處，從而獲得良好的冷卻效果，並且還可將所述流體分配器及/或所述流體收集器配置在距光學表面較遠的距離處，因此光學表面發生的任何變形都會很小。

該流體分配器可經由多個分配器通道流體連通到冷卻通道及/或該流體收集器可經由多個收集器通道流體連通到該等冷卻通道。如此，儘管所述流體分配器及/或所述流體收集器與該等冷卻通道之間存在分離，但仍可在所述流體分配器及/或所述流體收集器與該等冷卻通道之間建立流體連通。

該等分配器通道及/或該等收集器通道可沿其整個長度垂直於第一反射鏡部件的第一外表面延伸，此取向有利於實現光學表面盡的低可能性變形。

特別是，該流體分配器可在每種情況下經由一分配器通道與複數個冷卻通道流體連通及/或所述流體收集器可在每種情況下經由一收集器通道與複數個冷卻通道流體連通。如此，該等分配器通道與該等收集器通道的數量可維持較少。此外，更多的反射鏡主體材料保留在該等分配器通道與該等收集器通道之間，從而增加反射鏡主體的穩定性，並降低光學表面非容許變形的風險。

分配器通道及/或收集器通道可具有在冷卻通道的方向上增大之流動區域。因此可將複數個冷卻通道流體連通到相同的分配器通道或收集器通道，並且在其大部分長度上仍然保持分配器通道或收集器通道的流動區域相對較小。

該流體分配器及/或該流體收集器及/或該等分配器通道及/或該等收集器通道可具體實施為反射鏡主體中的多孔之形式。從製造的角度來看，這具有優選，因為可以相對較少的費用和高精度來建立孔洞。特別是，該等分配器通道及/或該等收集器通道可設計成階梯孔或局部錐形擴展孔的形式。

該光學表面可配置在該第一反射鏡部件上。由於冷卻通道同樣具體實施在該第一反射鏡部件中，因此該變型的特徵在於所述冷卻通道與所述光學表面之間的距離相對較小，並且因此具有較高冷卻效率。

本發明更進一步關於一種具有根據本發明的反射鏡之照明系統。本發明同樣關於一種具有根據本發明的反射鏡之投影透鏡。

此外，本發明係關於一具有根據本發明的照明系統及/或根據本發明的投影透鏡之微影系統。

前述的組態不限於反射鏡的具體實施例，其中該等冷卻通道在該第一反射鏡子部件的所述第一外表面區域中彼此分開具體實施，並在每種情況下由該第一反射鏡部件的材料完全環繞。因此，本發明亦關於一種用於微影系統的反射鏡，該反射鏡具有一反射鏡主體，該反射鏡主體包含一第一反射鏡部分、一第二反射鏡部分、一用於反射光的光學表面和複數個冷卻通道，其中該第一反射鏡部分與該第二反射鏡部件彼此剛性連接且該等冷卻通道配置在該第一反射鏡部件中，形成朝向與第二反射鏡部件相鄰的第一反射鏡部件之第一外表面敞開，彼此流體連通且其中另外提供所述前述組態之至少一者。

圖1顯示根據本發明具體實施的微影系統示範具體實施例之示意圖。所例示的微影系統設計用於隨著在DUV範圍內的光進行操作。DUV在本文中表示「深紫外線」。特別是，微影系統可設計成使用波長為193 nm的光進行操作。

該微影系統具有一照明系統1及一投影透鏡2。照明系統1的內部結構與投影透鏡2的內部結構在每種情況下可包含例如光學組件、感測器、操縱器等，其並未詳細示出。在投影透鏡2的情況下，一反射鏡M是其光學組件的表示。反射鏡M可藉助由冷卻裝置3提供的冷卻媒體冷卻。冷卻媒體為流體，例如水。或者或此外，照明系統1可具有一冷卻反射鏡M和一相關聯的冷卻裝置3。投影透鏡2及/或照明系統1可亦具有複數個冷卻反射鏡M和冷卻裝置3。在照明系統1的情況下與在投影透鏡2的情況下，透鏡元件與另外的反射鏡（冷卻或非冷卻式）可作例如為另外的光學組件呈現。

微影系統操作所需的光由一光源4產生。光源4特別可為一準分子雷射，例如一氟化氬雷射，其產生波長193 nm的光。

配置在照明系統1與投影透鏡2之間的是倍縮光罩台5，其上固定有光罩(mask)6，亦稱為倍縮光罩(reticle)。倍縮光罩台5具有一驅動器7。從光的方向看，配置在投影透鏡2下游是一基材台8，用以承載基材9，例如一晶圓，並具有一驅動器10。

圖1亦進一步顯示一控制裝置11，其連接到照明系統1、投影透鏡2、冷卻裝置3、光源4、倍縮光罩台5或其驅動器7及基材台8或其驅動器10。

該微影系統用於以高精度將光罩6成像到基材9上。為此，借助照明系統1照射光罩6，並且借助投影透鏡2將照射的光罩6成像到基材9上。具體係，採用以下程序：

照明系統1憑藉其光學組件，以精確定義的方式轉換由光源4產生的光，並將其引導到光罩6上。根據具體實施例，照明系統1可形成使其照明整個光罩6或僅照明光罩6的部分區域。照明系統1能夠以此方式照明光罩6，即在光罩6的每個照明點處存在幾乎相同的光照條件。特別是，對於光罩6的每個照明點，入射光的光亮度和角度分佈幾乎相同。

照明系統1能夠選擇性用多種不同角度分佈的光來照明光罩6。光的這些角度分佈亦稱為照明設定。通常根據形成於光罩6上的結構元件來選擇所需的照明設定。例如，相對經常使用的是偶極或四極照明設定，在這種情況下，光分別從兩或四個不同方向入射到光罩6的每個照明點上。根據照明系統1的形式，不同的照明設定可例如通過不同的衍射光學元件與變焦軸稜鏡光學單元的組合或通過反射鏡陣列產生，這些反射鏡陣列在每種情況下都具有多個小、並排排列的反射鏡，並可相對於其角度位置以單獨調整。

光罩6可例如形成為玻璃板，其對於照明系統1提供的光是透明的，並且施加到其上的是不透明結構，例如以鉻塗層的形式。

該微影系統可形成使得整個光罩6同時由照明系統1照明，並且在單次曝光步驟中由投影透鏡2完全成像到基材9。

或者，該微影系統可亦形成使得只有光罩6的一部分區域同時由照明系統1照明，並且倍縮光罩台5的驅動器7由控制裝置11控制，如此，在基材9的曝光期間，光罩6相對於照明系統1移動，並因此，被照射的部分區域整體在光罩6上方遷移。基材9藉由適當調整基材台8的驅動器10之控制操作來同步移動，其中另考慮投影透鏡2的成像特性，並因此將光罩6分別被照明的部分區域成像到為其提供的基材9之部分區域上。光罩6和基材9的這種移動亦稱為掃描。

為了能夠將在微影系統的兩具體實施例變體中藉由基材9曝光產生的潛像轉移到實體結構中，將感光層施加到基材9。藉由曝光在該感光層中形成光罩6的影像，並可藉助隨後的化學處理由該影像在基材9上產生永久結構。

光罩6通常不僅一次，而且多次緊接成像到基材9上。為此，在每次將光罩6成像到基材9之後，基材台8以對應於基材9上光罩6的影像尺寸之方式橫向移動。光罩6的成像可在每種情況下以整體或依序藉由掃描來執行。僅當光罩6在基材9上進行所需成像次數時，才開始基材9的化學處理。

圖2顯示根據本發明具體實施的微影系統進一步示範具體實施例之示意圖。根據圖2的微影系統設計用於在EUV範圍內操作，EUV表示「極紫外線」。特別是，微影系統可設計成使用波長為13.5 nm的光進行操作。

類似於圖1中的微影系統，圖2所示的微影系統具有一照明系統1、一投影透鏡2、一光源4、一含有驅動器7的倍縮光罩台5、及一含有驅動器10的基材台8。光源4特別可具體實施為電漿光源。光罩6配置在倍縮光罩台5上。基材9配置在基材台8上。照明系統1具有反射鏡M1、M2、M3、M4、M5和M6，其在從光源4到光罩6的光路中以此順序配置。投影透鏡2在從光罩6到基材9的光路中依次具有反射鏡M7、M8、M9、M10、M11和M12。反射鏡M8可藉助由冷卻裝置3提供的冷卻媒體冷卻。冷卻媒體同樣為流體，例如水。或者或除了反射鏡M8，投影透鏡2及/或照明系統1的另一反射鏡亦可能冷卻，或者投影透鏡2及/或照明系統1的複數個反射鏡被冷卻。

在圖2的示範具體實施例中，照明系統1和投影透鏡2都不具有透鏡元件，因為不存在表現出適合或適用於13.5 nm波長的微影系統之透射或其他光學特性材料。光罩6也不是在透射中操作而是在反射中操作。

雖然圖2未例示，但是在圖2的示範具體實施例中可提供控制裝置11，類似於圖1的示範具體實施例。

曝光操作在圖2的示範具體實施例中以類似於圖1的示範具體實施例所描述之方式實現，其中通常執行掃描操作。

圖3顯示根據本發明的反射鏡主體12之第一示範具體實施例的示意剖面圖。圖4顯示反鏡體12的相同示範具體實施例之另一示意剖面圖，其中所選定的剖面是相對於圖3中的剖面旋轉約90°之剖面。

反射鏡主體12可為例如根據圖1的反射鏡M或根據圖2的反射鏡M8的組成部分，並且可由具有非常低的熱膨脹係數之材料製成。合適的材料例如是特殊玻璃，特別是摻雜有氧化鈦的石英玻璃，或特殊玻璃陶瓷。

反射鏡主體12具有一反射光學表面13。根據所需的光學特性，光學表面13可為平面設計或具有曲率。在反射鏡主體12的第一示範具體實施例中，光學表面13形成已經施加到反射鏡主體12的塗層。塗層的形成取決於光學表面13旨在產生其反射效果的波長。在DUV範圍內需要反射的情況下，亦即在圖1的反射鏡M之情況下，塗層可形成一鋁層。對照下，如果打算在EUV範圍內反射，如圖2的反射鏡M8之情況，則塗層可特別由交替順序的矽和鉬層形成。

反射鏡主體12包含一第一反射鏡部件14和一第二反射鏡部件15，其在第一反射鏡部件14的第一外表面16與第二反射鏡部件15的第二外表面17之區域中彼此鄰接並且彼此剛性連接。第一反射鏡部件14及/或第二反射鏡部件15可由玻璃材料、玻璃陶瓷材料或陶瓷材料製成。特別是，第一反射鏡部件14和第二反射鏡部件15由上面列出用於反射鏡主體12的材料製成。反射鏡部件14、15之間的連接可例如通過黏合技術實現。為此，將第一反射鏡部件14的第一外表面16和第二反射鏡部件15的第二外表面17形成高精度平面，並且拋光至低粗糙度。隨後，第一反射鏡部件14的第一外表面16和第二反射鏡部件15的第二外表面17朝向彼此移動，可能伴隨產生熱量，直到進行機械接觸，並且其可能彼此另外擠壓。在製程中，在第一反射鏡部件14的材料和第二反射鏡部件15的材料之間形成共價鍵。然後，反射鏡部件14、15永久彼此黏合，即使不再保持接觸壓力。

在第一示範具體實施例中，光學表面13配置在第一反射鏡部件14上，準確來說是在其背離第二反射鏡部件15的一側。第一反射鏡部件14在其第一外表面16的區域中具有複數個冷卻通道18，這些冷卻通道彼此平行延伸並且形成沿著第一外表面16的方向敞開。這從圖5也可得到驗證。

圖5顯示反射鏡主體12的第一示範具體實施例中的第一反射鏡部件14之示意平面圖。從圖5中可明顯看出，冷卻通道18彼此平行延伸，並且在第一反射鏡部件14的第一外表面16之區域中彼此分開形成，並且在每種情況下都由第一反射鏡部件14的材料完全環繞。每個冷卻通道18在第一反射鏡部件14的第一外表面16之區域中具有封閉邊界曲線，其未接觸另一冷卻通道18的邊界曲線，並且未與另一冷卻通道18形成共同的出射區域。

冷卻通道18的此幾何形狀的結果是，即使在冷卻通道18彼此間隔很小的配置中，保留在相鄰冷卻通道18之間的肋沒有自由端區域，其僅具有輕微的機械穩定性並且在第一反射鏡部件14的第一外表面16之機械處理過程中很容易脫落。相反，肋在其端部區域中無間斷地轉折到周圍材料中，也就是說，沒有孤立的肋並且因此沒有自由端區域。

圖5中所例示冷卻通道18的幾何形狀之進一步結果在於，儘管存在複數個冷卻通道18並且沒有隔離的表面區域，但第一反射鏡部件14的整個第一外表面16形成單一連續表面。如果為了檢查機械處理狀態而在第一反射鏡部件14的生產期間通過干涉測量法測量第一外表面16，則對於整個第一外表面16的測量結果因此是清楚的，也就是說，第一外表面16的任何區域都不存在干涉測量留下的問題，即該區域是否具有導致測量波長整數倍大小的路徑差異的高度差，並且因此無法辨別。

從圖3和圖4中可明顯看出，第二反射鏡部件15在其第二外表面17的區域中具有一流體分配器19和一流體收集器20，其設計成在每種情況下沿著第二外表面17的方向敞開，以這樣的方式彼此相對置放，使得其與冷卻通道18的相對端部區域重疊。換言之，流體分配器19與圖3左側所例示的冷卻通道18之端部區域重疊，並且流體收集器20與圖3右側所例示的冷卻通道18之端部區域重疊。在圖4的圖式中，剖面延伸通過流體分配器19與圖3左側所例示的冷卻通道18之端部區域間之重疊區域。

冷卻通道18及流體分配器19和流體收集器20的所述配置對光學表面13之干涉測量具有正面影響，因為第一反射鏡部件14的第一外表面16在光學表面13的橫向區域，即在光學表面13於第一外表面16上的投影區域內，至多與第二反射鏡部件15的凹穴直接鄰接之拋光表面的比例很小，結果導致折射率發生跳躍。拋光表面處（拋光以用於黏合的第一反射鏡部件14之第一外表面16）可導致測量輻射的背反射，並因此干擾光學表面13的干涉測量期間之額外反射。

關於流體分配器19和流體收集器20的具體實施例之進一步細節從圖6中得到驗證。

圖6顯示反射鏡主體12的第一示範具體實施例中的第二反射鏡部件15之示意平面圖。流體分配器19從圖6左側所示第二反射鏡部件15的第二外表面17之周邊沿與其相對的周邊方向少量延伸，即在圖6中朝向右邊。流體分配器19的尺寸往所述延伸方向橫向快速增加，也就是說，流體分配器19隨著距周邊的距離增加而變得更寬。流體收集器20相對於在左周邊與相對右周邊之間居中延伸的平面，成形與流體分配器19鏡像對稱。因此，流體收集器20從圖6右側所示第二反射鏡部件15的第二外表面17之周邊沿與其相對的周邊方向少量延伸，即在圖6中朝向左邊。流體收集器20的尺寸往此延伸方向橫向快速增加，也就是說，流體收集器20隨著距周邊的距離增加而變得更寬。具體來說，可選擇流體分配器19和流體收集器20的形狀，從而最佳化流體的流動行為。例如，可爭取盡可能少亂流的層流流動。

從圖3、圖4、圖5和圖6的組合可明顯看出，圖6左側所示的流體分配器19流體連通到圖3和圖5左側所示的冷卻通道18之端部區域，並且將冷卻通道18的該端部區域彼此流體連通。更進一步可明顯看出，圖6右側所示的流體收集器20流體連通到圖3和圖5右側所示的冷卻通道18之端部區域，並且將冷卻通道18的該端部區域彼此流體連通。因此可透過流體分配器19供應流體給冷卻通道18。流體流過冷卻通道18，然後繼續流入流體收集器20，經由該收集器可將流體移除。流體供給流體分配器19和流體從流體收集器20移除可在冷卻裝置3的幫助下進行，該裝置為此可連接到流體分配器19和流體收集器20。將供應的流體溫度調節到低於第一反射鏡部件14的溫度，可實現流體在流過冷卻通道18時，從第一反射鏡部件14提取熱量的效果。這種熱量提取特別旨在補償由於在微影系統操作期間入射在光學表面13上的光所引起之熱量輸入。由於光學表面13不完全反射入射光，一小部分光被光學表面13吸收，並且根據光學表面13的形成，也被第一反射鏡部分14吸收並轉化為熱。由於光學表面13和第一反射鏡部分14具有一定的導熱性，因此部分熱量被引導至冷卻通道18，並可在其藉由流體吸收並輸送走。如此，相較於未冷卻的反射鏡，可減少由光所引起的反射鏡主體12溫度上升，並可減少由熱膨脹效應引起的光學表面13變形。因此，亦減少由變形所引起的成像像差。

在反射鏡主體12的第一示範具體實施例之一修改中，亦可在第二反射鏡部件15中形成冷卻通道18，並且在第一反射鏡部件14中形成流體分配器19和流體收集器20。然而，此修改通常不如反射鏡主體12的第一示範具體實施例優選，因為例如，由於冷卻通道18與光學表面13的距離較遠，因此冷卻效率較低。

冷卻通道18、流體分配器19和流體收集器20藉由冷卻光學表面13來抑制光學表面13的變形，而與其配置的細節無關。然而，形成冷卻通道18、流體分配器19和流體收集器20所需的凹穴代表反射鏡主體12材料弱化，這本身會導致光學表面13變形。由於可在反射鏡主體12的不同示範具體實施例中單獨或以各種組合應用若干措施，由該材料弱化所引起光學表面13的變形可保持在可接受程度。

可在各個示範具體實施例中單獨或一起應用的兩通常性指導原則在於，首先，保持由凹穴本身引起的材料弱化盡可能低；其次，保持在光學表面13處材料弱化的影響盡可能低。

關於第一點，如果凹穴的支撐寬度在每種情況下盡可能小，則有用。為了評估凹穴的支撐寬度，可針對凹穴的每個側壁，確定該側壁至少自支撐的距離，以便設計凹穴的給定幾何形狀。如此確定所有距離中的最大距離，然後可當成支撐寬度。由於其凹穴相對較大形成面積，流體分配器19和流體收集器20具有相對大的支撐寬度，因此為相對大的材料弱化原因，應當使用根據第二點的措施，來減輕其對光學表面13的影響。

關於第二點，數個態樣起作用，特別是凹穴相對於光學表面13的距離、定位和取向。如果空腔配置在距光學表面13較大距離處及/或橫向上配置在光學表面13的區域外側及/或通過與相應凹穴的支撐寬度相關的側壁以相對於光學表面13之非零角度定向，則由於光學表面13上的凹穴導致材料弱化的影響在此降低。如果光學面13設計成彎曲，則可確定在光學面13的中心區域中相對於與光學面13相切的平面之角度。換言之，可使用相關側壁的平面與和光學表面13在其中心處相切的平面間之角度。相關側壁通常是凹穴的主表面。根據光學表面13曲率的形成，也可另外確定相對於第一反射鏡部件14的第一外表面16之角度。如果凹穴的相關側壁不是平面，則可另外使用其法線平行於該凹穴所引起弱化最大效果的方向延伸之平面。

針對限制光學表面13變形的一種措施，冷卻通道18可以是窄且深，亦即冷卻通道18在平行於第一反射鏡部件14的第一外表面16方向上之橫向尺寸，可小於在垂直於第一反射鏡部件14的第一外表面16方向上之橫向尺寸。此措施也在反射鏡主體12的第一示範具體實施例中提供。

此外，流體分配器19和流體收集器20可具體實施為隨著從其連接點到冷卻通道18的距離增加而逐漸變細，並且其凹穴因此並不大。此措施也在反射鏡主體12的第一示範具體實施例中提供。

此外，流體分配器19和流體收集器20可橫向上至少部分地配置在光學表面13的區域之外。在這種情況下，流體分配器19和流體收集器20將通常配置在不同於光學表面13的平面中。然後可基於光學表面13在該不同平面中的投影，來確定橫向關係。此措施也在反射鏡主體12的第一示範具體實施例中提供。

針對進一步措施，流體分配器19和流體收集器20可配置在第二反射鏡部件15中，其與第一反射鏡部件14相比距光學表面13的距離更大。此措施也在反射鏡主體12的第一示範具體實施例中提供。如果流體分配器19和流體收集器20在距第二外表面17一定距離處配置在第二反射鏡部件15內，則該措施具有特別大的效果，因為這進一步增加距光學表面13的距離。下面將更詳細解釋這方面的示範具體實施例。

此外，可將流體分配器19和流體收集器20與其主表面相對於第二反射鏡部件15的第二外表面17，並且因此也相對於第一反射鏡部分14的外表面16以配置或在另一非平行取向成配置，從而使平行於第一反射鏡部分14的第一外表面16以及光學表面13的表面積之比例保持較小。下面將更詳細解釋這方面的示範具體實施例。

光學表面13的變形也可能由流體通過冷卻通道18所需之流體壓力引起。平行配置冷卻通道18使得能有強大的流體流動成，從而在低流體壓力下能有高冷卻功率。流體分配器19和流體收集器20的形狀同樣旨在於盡可能低的流體壓力下，以實現盡可能大的流體流動。然而，在這種情況下，形狀對反射鏡主體12的靜態影響以及因此對光學表面13的潛在變形之影響需要考慮進一步的影響變量。

圖7顯示對應於圖3之例示中的反射鏡主體12之第二示範具體實施例。圖8顯示對應於圖4之例示中的反射鏡主體12之第二示範具體實施例。

反射鏡主體12的第二示範具體實施例具有類似於反射鏡主體12的第一示範具體實施例的一光學表面13、一第一反射鏡部件14和一第二反射鏡部件15。光學表面13和第一反射鏡部件14可具有相同於反射鏡主體12的第一示範具體實施例的具體實施例，因此將不再描述。第二反射鏡部件15在流體分配器19和流體收集器20的具體實施例方面與反射鏡主體12的第一示範具體實施例不同。不像在反射鏡主體12的第一示範具體實施例的情況，流體分配器19和流體收集器20的主表面非平行而是垂直於第二反射鏡部件15的第二外表面17配置。如此，流體分配器19和流體收集器20中平行於第二反射鏡部件15的第二外表面17並因此也平行於第一反射鏡部件14的第一外表面16之表面區域比例保持較小，從而限制由流體分配器19和流體收集器20內的流體壓力所引起光學表面13的變形程度。在一修改中，流體分配器19的主表面和流體收集器20的主表面配置成與第二反射鏡部件15的第二外表面17不同、不平行取向，並且因此也與第一反射鏡部件14的第一外表面16不平行。相較於平行取向，這同樣降低光學表面13的變形，儘管不如垂直取向多。

圖9顯示對應於圖3之例示中的反射鏡主體12之第三示範具體實施例。圖10顯示對應於圖4之例示中的反射鏡主體12之第三示範具體實施例。

反射鏡主體12的第三示範具體實施例具有一光學表面13、一第一反射鏡部件14、一第二反射鏡部件15和一第三反射鏡部件21。光學表面13和第一反射鏡部件14可具有相同於反射鏡主體12的第一示範具體實施例的具體實施例，因此將不再描述。第二反射鏡部分15具有複數個分配器通道22和複數個收集器通道23，其各個可具體實施為多孔之形式。分配器通道22和收集器通道23之各個從第二反射鏡部件15的第二外表面17開始，延伸通過整個第二反射鏡部件15直至第二反射鏡部件15的第三外表面24。第三外表面24配置在第二反射鏡部件15與第二外表面17相對的一側。分配器通道22和收集器通道23配置成使得在每種情況下，一分配器通道22分別通入冷卻通道18的一端部區域中，並且在每種情況下，一收集器通道23分別通入冷卻通道18分別位於其對面的端部區域中。

第三反射鏡部件21在第四外表面25的區域中，例如藉由黏合以連接到第二反射鏡部件15的第三外表面24。第三反射鏡部件21具有一流體分配器19和一流體收集器20，其可相同或類似於反射鏡主體12的第一示範具體實施例之流體分配器19和流體收集器20。因此，流體分配器19和流體收集器20具體實施為在第三反射鏡部件21的第四外表面25方向上敞開。分配器通道22通入流體分配器19，收集器通道23通入流體收集器20。流體分配器19與冷卻通道18的端部區域橫向重疊，並且流體收集器20與冷卻通道18的相對端部區域橫向重疊。流體分配器19和流體收集器20從這些重疊區域延伸到第三反射鏡部件21的第四外表面25之分別相鄰周邊過程中逐漸變細。

流體由冷卻裝置3供應給第三反射鏡部件21中的流體分配器19，並由該分配器分配到第二反射鏡部件15中的分配器通道22上。流體通過分配器通道22流到第一反射鏡部件14中的冷卻通道18。在流體流已經通過冷卻通道18之後，流入第二反射鏡部件15中的收集器通道23，並且在通過收集器通道23之後到達第三反射鏡部件21中的流體收集器20。流體收集器20將流體引導回冷卻裝置3。

在反射鏡主體12的第三示範具體實施例中，圖9和圖10之例示中的流體分配器19和流體收集器20配置成相對於冷卻通道18垂直偏移，這意味著流體分配器19和流體收集器20配置在距光學表面13和冷卻通道18更遠的距離處，並且在流體分配器19及流體收集器20與光學表面13之間形成比冷卻通道18與光學表面13之間更厚的反射鏡主體12之材料層。在下面描述的反射鏡主體12之示範具體實施例中亦是這種情況。較厚的材料層意味著在流體分配器19和流體收集器20中佔優勢的流體壓力對光學表面13幾乎沒有任何影響，即使流體分配器19和流體收集器20形成相對大面積的凹穴。由於其較小的剖面積，分配器通道22和收集器通道23中的流體壓力同樣對光學表面13幾乎沒有任何影響。

圖11顯示對應於圖3之例示中的反射鏡主體12之第四示範具體實施例。圖12顯示對應於圖4之例示中的反射鏡主體12之第四示範具體實施例。

反射鏡主體12的第四示範具體實施例具有類似於第一示範具體實施例的一光學表面13、一第一反射鏡部件14和一第二反射鏡部件15。光學表面13和第一反射鏡部件14可具有相同於反射鏡主體12的第一示範具體實施例的具體實施例，因此將不再描述。

第二反射鏡部件15具有複數個分配器通道22和複數個收集器通道23，在第二反射鏡部件15的第二外表面17之區域中，其配置成使得在每種情況下，一分配器通道22分別通入冷卻通道18的一端部區域中，並且在每種情況下，一收集器通道23分別通入冷卻通道18分別位於其對面的端部區域中。分配器通道22和收集器通道23從第二反射鏡部件15的第二外表面17開始延伸到第二反射鏡部件15的內部，並且在此通入流體分配器19和一流體收集器20。反射鏡主體12的第四示範具體實施例中的流體分配器19具體實施為一孔之形式，該孔橫越分配器通道22的縱向方向延伸，並且從第二反射鏡部件15的一側顯現。在此，可建立對冷卻裝置3的連接。即使孔深入材料塊的內部，也可用相對較少的成本生成孔。在反射鏡主體12的第四示範具體實施例中，流體分配器19的直徑大於單個分配器通道22的直徑。然而，例如流體分配器19也可具有相同於單個分配器通道22的直徑。反射鏡主體12的第四示範具體實施例中的流體收集器20具體實施為一孔之形式，該孔橫越收集器通道23的縱向方向延伸，並且從第二反射鏡部件15的一側顯現。在此，可建立對冷卻裝置3的連接。反射鏡主體12的第四示範具體實施例中流體收集器20的直徑大於單個收集器通道23的直徑。然而，例如流體收集器20也可具有相同於單個收集器通道23的直徑。

流體由冷卻裝置3供應給第二反射鏡部件15中的流體分配器19，並由該分配器分配到分配器通道22上。流體通過分配器通道22流到第一反射鏡部件14中的冷卻通道18。在流體流已經通過冷卻通道18之後，流入第二反射鏡部件15中的收集器通道23，並且在通過收集器通道23之後到達流體收集器20。流體收集器20將流體引導回冷卻裝置3。

由於流體分配器19和流體收集器20距光學表面13的距離很遠，其中佔優選的流體壓力對光學表面13幾乎沒有任何影響。由於其較小的剖面積，分配器通道22和收集器通道23中的流體壓力同樣對光學表面13幾乎沒有任何影響。

圖13顯示對應於圖3之例示中的反射鏡主體12之第五示範具體實施例。圖14顯示對應於圖4之例示中的反射鏡主體12之第五示範具體實施例。

類似於第一示範具體實施例，反射鏡主體12的第五示範具體實施例具有一光學表面13、一第一反射鏡部件14和一第二反射鏡部件15。光學表面13和第一反射鏡部件14可具有相同於反射鏡主體12的第一示範具體實施例的具體實施例，因此將不再描述。

在反射鏡主體12的第五示範具體實施例中，第二反射鏡部件15具有類似於第四示範具體實施例中結構的結構。區別僅在於，反射鏡主體12的第五示範具體實施例中分配器通道22的直徑和收集器通道23的直徑明顯大於第四示範具體實施例中的直徑。由此可能的是，在第五示範具體實施例中，在每種情況下，兩冷卻通道18流體連通到相同的分配器通道22和相同的收集器通道23。在第五示範具體實施例中，因此總體上僅存在第四示範具體實施例中分配器通道22和收集器通道23數量的一半。較少的大孔通常比許多小孔更容易生產。

反射鏡主體12的第五示範具體實施例中的流體流動類似於第四示範具體實施例中流體流動。唯一的區別在於，在第五示範具體實施例中，在每種情況下，兩相鄰冷卻通道18都由相同分配器通道22供應流體，並且流體分別從兩相鄰冷卻通道18流入相同收集器通道23。

圖15顯示對應於圖3之例示中的反射鏡主體12之第六示範具體實施例。圖16顯示對應於圖4之例示中的反射鏡主體12之第六示範具體實施例。

反射鏡主體12的第六示範具體實施例很大程度上對應於第五示範具體實施例。唯一的區別在於分配器通道22和收集器通道23的組態。在反射鏡主體12的第六示範具體實施例中，分配器通道22和收集器通道23在其直徑方面具有階梯式設計，並且分成具有小直徑的第一孔區段26、27和具有大直徑的第二孔區段28、29。分配器通道22通過其第一孔區段26通入流體分配器19中，並且在每種情況下，在其第二孔區段28的區域中流體連通兩冷卻通道18。收集器通道23通過其第一孔區段27通入流體收集器20中，並且在每種情況下，在其第二孔區段29的區域中流體連通兩冷卻通道18。

第一孔區段26、27的小直徑確保在相鄰分配器通道22與相鄰收集器通道23之間保留相對較大量材料，並且第二反射鏡部件15的機械穩定性相對而言僅被分配器通道22和收集器通道23略微降低。第二孔區段28、29的大直徑允許在每種情況下，一分配器通道22或收集器通道23與兩冷卻通道18之間流體連通。這導致供應通道22和移除通道23的數量減少，並因此降低製造費用。

通過分配器通道22與收集器通道23的階梯式成形，因此可將分配器通道22與收集器通道23的數量保持較少，從而保持製造費用較低，此外實現高機械穩定性。第一孔區段26、27的縱向範圍與第二孔區段28、29的縱向範圍比率越大，則機械穩定性越高。通常，第一孔區段26、27將具有比第二孔區段28、29更大的縱向範圍，甚至大數倍。

亦可使第一孔區段26、27與第二孔區段28、29之間的轉折不是階梯狀而是連續狀，例如呈錐形。在這種情況下，在每種情況下轉折部亦可在整個第二孔區段28、29上延伸，從而錐形的第二孔區段28、29在每種情況下可跟隨例如圓柱形的第一孔區段26、27。

反射鏡主體12的第六示範具體實施例之所有變體中的流體流動係類似於第五示範具體實施例中的流體流動。

1:照明系統 2:投影透鏡 3:冷卻裝置 4:光源 5:倍縮光罩台 6:光罩 7:驅動器 8:基材台 9:基材 10:驅動器 11:控制裝置 12:反射鏡主體 13:光學表面 14:第一反射鏡部件 15:第二反射鏡部件 16:第一外表面 17:第二外表面 18:冷卻通道 19:流體分配器 20:流體收集器 21:第三反射鏡部件 22:分配器通道 23:收集器通道 24:第三外表面 25:第四外表面 26:分配器通道的第一孔區段 27:收集器通道的第一孔區段 28:分配器通道的第二孔區段 29:收集器通道的第二孔區段 M:反射鏡 M1:反射鏡 M2:反射鏡 M3:反射鏡 M4:反射鏡 M5:反射鏡 M6:反射鏡 M7:反射鏡 M8:反射鏡 M9:反射鏡 M10:反射鏡 M11:反射鏡 M12:反射鏡

以下將根據附圖所呈現的示範具體實施例來更詳盡解釋本發明。 其中：

圖1顯示根據本發明具體實施的微影系統示範具體實施例之示意圖。

圖2顯示根據本發明具體實施的微影系統進一步示範具體實施例之示意圖。

圖3顯示根據本發明的反射鏡主體之一第一示範具體實施例的示意剖面圖。

圖4顯示圖3內所例示反射鏡主體的第一示範具體實施例之進一步示意剖面圖。

圖5顯示反射鏡主體的第一示範具體實施例中的第一反射鏡部件之示意平面圖。

圖6顯示反射鏡主體的第一示範具體實施例中的第二反射鏡部件之示意平面圖。

圖7顯示對應於圖3之例示中的反射鏡主體之一第二示範具體實施例。

圖8顯示對應於圖4之例示中的反射鏡主體之第二示範具體實施例。

圖9顯示對應於圖3之例示中的反射鏡主體之一第三示範具體實施例。

圖10顯示對應於圖4之例示中的反射鏡主體之第三示範具體實施例。

圖11顯示對應於圖3之例示中的反射鏡主體之一第四示範具體實施例。

圖12顯示對應於圖4之例示中的反射鏡主體之第四示範具體實施例。

圖13顯示對應於圖3之例示中的反射鏡主體之一第五示範具體實施例。

圖14顯示對應於圖4之例示中的反射鏡主體之第五示範具體實施例。

圖15顯示對應於圖3之例示中的反射鏡主體之一第六示範具體實施例。

圖16顯示對應於圖4之例示中的反射鏡主體之第六示範具體實施例。

12:反射鏡主體

13:光學表面

14:第一反射鏡部件

15:第二反射鏡部件

16:第一外表面

17:第二外表面

18:冷卻通道

19:流體分配器

20:流體收集器

Claims (18)

1. 一種反射鏡，用於一微影系統，其中該反射鏡具有一反射鏡主體（12），其包含： 一第一反射鏡部件（14）； 一第二反射鏡部件（15）； 一光學表面（13），用於光的反射；以及 複數個冷卻通道（18）， 其中 該第一反射鏡部件（14）及/或該第二反射鏡部件（15）由一玻璃材料、一玻璃陶瓷材料或一陶瓷材料製成； 該第一反射鏡部件（14）和該第二反射鏡部件（15）彼此剛性連接； 該等冷卻通道（18）配置在該第一反射鏡部件（14）； 該等冷卻通道（18）具體實施為在該第一反射鏡部件（14）的一第一外表面（16）與該第二反射鏡部件（15）相鄰的方向上敞開； 該等冷卻通道（18）彼此流體連通且 該等冷卻通道（18）在該第一反射鏡部件（14）的該第一外表面（16）之區域中彼此分開形成，並且在每種情況下完全由該第一反射鏡部件（14）的材料環繞。
2. 如請求項1所述之反射鏡，其中該等冷卻通道（18）在該第一反射鏡部件（14）的該第一外表面（16）上，以一並排配置多個凹陷的方式形成。
3. 如前述請求中任一項所述之反射鏡，其中該等冷卻通道（18）流體連通到至少一流體分配器（19）及/或至少一流體收集器（20）。
4. 如請求項3所述之反射鏡，其中該流體分配器（19）及/或該流體收集器（20）具有比一單獨冷卻通道（18）更大的一流動區域。
5. 如請求項3或4所述之反射鏡，其中相較於該等冷卻通道（18），該流體分配器（19）及/或該流體收集器（20）配置在距該光學表面（13）更遠的一距離處。
6. 如請求項3至5中任一項所述之反射鏡，其中相較於在該冷卻通道（18）和該光學表面（13）之間，在該流體分配器（19）及/或該流體收集器（20）與該光學表面（13）之間配置該反射鏡主體（12）的更厚的一材料層。
7. 如請求項3或6中任一項所述之反射鏡，其中該流體分配器（19）及/或該流體收集器（20）配置在該第二反射鏡部件（15）中。
8. 如請求項3或7中任一項所述之反射鏡，其中該流體分配器（19）及/或該流體收集器（20）具有沿著該等冷卻通道（18）的方向增加之一流動區域。
9. 如請求項3或8中任一項所述之反射鏡，其中該流體分配器（19）及/或該流體收集器（20）橫向上至少局部地配置在該光學表面（13）的外側。
10. 如請求項3或9中任一項所述之反射鏡，其中該流體分配器（19）及/或該流體收集器（20）具有與該光學表面（13）圍繞成非零角度的一主表面。
11. 如請求項3或10中任一項所述之反射鏡，其中該流體分配器（19）及/或該流體收集器（20）配置在距該等冷卻通道（18）一距離處。
12. 如請求項11所述之反射鏡，其中該流體分配器（19）經由多個分配器通道（22）流體連通到該等冷卻通道（18）及/或該流體收集器（20）經由多個收集器通道（23）流體連通到該等冷卻通道（18）。
13. 如請求項12所述之反射鏡，其中該流體分配器（19）在每個情況下經由一分配器通道（22）連通到複數個冷卻通道（18）及/或該流體收集器（20）在每個情況下經由一收集器通道（23）連通到複數個冷卻通道（18）。
14. 如請求項3或13中任一項所述之反射鏡，其中該流體分配器（19）及/或該流體收集器（20）及/或該等分配器通道（22）及/或該等收集器通道（23）具體實施為該反射鏡主體（12）中的多孔之形式。
15. 如前述請求項中任一項所述之反射鏡，其中該光學表面（13）配置在該第一反射鏡部件（14）上。
16. 一種照明系統，具有如前述請求項中任一項所述之反射鏡。
17. 一種投影透鏡，具有如請求項1至15中任一項所述之反射鏡。
18. 一種微影系統，具有如請求項16之照明系統（1）及/或如請求項17之投影透鏡（2）。

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