TWI534552B - 低表面外形變形的光學元件 - Google Patents

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TWI534552B TW099130280A TW99130280A TWI534552B TW I534552 B TWI534552 B TW I534552B TW 099130280 A TW099130280 A TW 099130280A TW 99130280 A TW99130280 A TW 99130280A TW I534552 B TWI534552 B TW I534552B
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Description

低表面外形變形的光學元件
本發明有關一種具有高精度表面形狀(surface form)的反射光學元件，用於EUV微影投射曝光系統(lithographic projection exposure system)中，反射波長範圍小於50 nm的光。
 [EUV微影投射曝光系統]
為了使用光學微影技術以減少微結構化裝置(如半導體電路，如積體、類比、數位或記憶體電路、薄膜磁頭(thin-film magnetic head))的大小，必須進一步改良光學微影投射曝光系統的光學解析度限制。由於繞射，所以一階近似(first order approximation)中的解析度限制與微影投射曝光系統之投射透鏡(projection lens)的數值孔徑(numerical aperture)成反比；藉由此微影投射曝光系統，利用投射光束將結構從遮罩(mask)投射至基板上，在基板上形成微結構化裝置，例如，以至少部分的投射光束曝光光敏抗蝕劑(light sensitive resist)(其覆蓋基板)。為此，一個重點是增加投射透鏡的數值孔徑。另一個重點是減少投射程序(projection process)的使用波長，因為光學解析度限制亦與此波長成比例。為此之故，光學微影系統的歷史發展致使投射程序中使用的光波長一直從可見光減少至紫外光，且目前減至深紫外光(Deep Ultra Violet light)(DUV光，如193 nm，例如利用先進的ArF準分子雷射(excimer laser)產生)，現已廣泛用於半導體電路的大量生產。今日，高積體電路的大量生產大部分在微影投射曝光系統上，以所提波長193 nm的投射光完成，而從遮罩(或結構化物體)投射結構至基板上之投射系統的數值孔徑NA大於1.0，甚至大於1.3。此高數值孔徑僅能藉由使用浸沒系統來達成，該系統原理如DD 221563 A1或US 2006092533 A1中所說明。
為了持續減少微結構化裝置的大小，必須進一步減少投射光的波長。由於在深紫外光波長範圍中，幾乎所有光學材料因分子或原子激發而變成不透明，所以對於約157 nm以下的波長，沒有合適的材料可用做光學透鏡。使用甚至更短波長的投射光時，投射透鏡僅能搭配反射光學元件(如反射鏡(mirror))或繞射光學元件運作。在最近幾年間，一直努力開發在投射程序中，運作在波長小於50 nm之波長範圍中的光學微影投射曝光系統。以10 nm及14 nm間之投射波長運作的系統如EP 1533832 A1或US 20040179192 A1中所說明。取決於可供此類短波長之投射光使用的光源，投射光的波長甚至可以是5 nm以下。在小於50 nm或甚至更短的此類短波長下，光學微影投射系統的投射透鏡僅包含反射光學元件(如反射鏡)及/或繞射結構(如反射繞射結構)。使用此極紫外光範圍中此短投射波長的投射系統稱為極紫外光(Extreme Ultra Violet，EUV)微影投射曝光系統。
圖1示意性顯示簡化的EUV微影投射曝光系統100。該系統包含EUV光源1，產生在極紫外光或EUV光譜區中，尤其是小於50 nm的波長範圍中，較佳是介於5 nm及15 nm的範圍中，具有顯著能量密度(energy density)的EUV光。使用放電產生或雷射產生的電漿光源作為EUV光源，例如利用產生極紫外光的氙、錫或鋰電漿。此類光源在約4π立體角(solid angle)下，放射非偏振光。其他光源產生在空間上更有方向性及更為極化的極紫外光光束，例如，同步加速輻射源(synchrotron radiation source)。取決於EUV光源1，尤其如果使用EUV電漿光源，可使用收集器反射鏡2收集光源1的EUV光，以增加EUV輻射的能量密度或輻照(irradiance)及形成照明光束3。照明光束3經由照明系統10照明結構化物體M。結構化物體M，如反射遮罩，包含反射及非反射或至少較少反射區域，以於其上形成至少一個結構。替代地或另外，結構化物體包含複數個反射鏡或由複數個反射鏡組成，該等反射鏡在至少一個維度中並排配置，以形成如反射鏡陣列(mirror array)的反射鏡配置。有利的是，反射鏡陣列的反射鏡可繞著至少一個軸調整，以便調整照明光束3射入相應反射鏡上的入射角。
應明白，術語「反射」、「較少反射」及「非反射」是指關於照明光束3之EUV光的反射率(reflectivity)。由於EUV光的極短波長，所以如果EUV光的入射角小於約45°，則通常會對反射表面進行塗布。塗層較佳是包含一多層，其具有預定層厚度的預定層材料。此類反射鏡通常用於小於或遠遠小於45°至約0°的入射角。對於此類反射鏡，由於在多層中的個別層的不同材料邊界處被部分反射的反射EUV光的相長干涉(constructive interference)，所以可達成大於60%的反射率。此類多層塗布的反射的反射鏡或表面的另一個好處是其另外用作濾光片(spectral filter)的特性，例如使得EUV微影投射系統的照明及/或投射光束變得比較單色。有時指定此類塗布反射鏡作為EUV微影投射曝光系統中的垂直入射反射鏡。
對於大於約45°的入射角，尤其是大於約70°角及甚至更大的入射角，如果反射表面包含金屬或金屬層(如釕)，或如果反射表面由金屬或金屬層(例如包含釕)組成，即已足夠。在此類高入射角下，不需要上述的多層，反射率即可增加高達60%以上。正如一般的規則，反射率隨著入射角增加而增加。此類反射鏡亦被指定為掠入射反射鏡(grazing incidence mirror)。EUV微影投射曝光系統通常使用電漿光源。在此例中，收集器反射鏡2可以是掠入射反射鏡，如WO 2002/065482 A2或US 2004/0130809 A1中所說明。
結構化物體M將部分的照明光束3反射至形成投射光束4的光徑(light path)中。藉由上述方式，此結構化物體M在照明光束3於其上反射後，根據遮罩M的結構，結構化照明光束3。此投射光束4遞送結構化物體的結構及入射的資訊至投射透鏡20，致使結構化物體M之一或多個結構的至少兩個繞射級(diffraction order)通過投射透鏡20，並在基板W上形成結構化物體M之一或多個結構的某種影像。基板W，如晶圓，包含半導體材料(如矽)，係配置在又稱為晶圓台的基板台WS上。
除了有關結構化物體M之結構的資訊，投射光束還遞送關於以下照明條件的資訊：在結構化物體M的物點(object point)OP中，在角度、極化及強度(intensity)(或每單位面積的輻射功率)上，如何照明結構化物體M；及這些參數在結構化物體M的照明表面上如何分布。以術語「設定(setting)」表示照明的種類。這表示用以在結構化物體M上照明物點OP的預定義角度及/或極化及/或強度分布、以及這些分布如何取決於結構化物體M上空間位置。設定也會影響由投射透鏡20完成之投射程序的光學解析度。一般而言，如果針對結構化物體M上結構的形狀調適設定，即可增加光學解析度。使用調適設定以照明結構化物體的先進照明技術，如說明於「光學微影的解析度增強技術(Resolution Enhancement Techniques in Optical Lithography)」，作者Wong、Alfred Kwok-Kit，ISBN 0-8194-3995-9。包含複數個反射鏡12、13、14、15、16的照明系統10可以調整照明的種類(設定)。
在不失一般性之下，投射透鏡20示意性顯示四個反射鏡21、22、23及24作為反射光學元件，以在晶圓W上形成結構化物體M之結構的某種影像。此類EUV投射透鏡20一般包含4至8個反射鏡。這些反射鏡以有關表面外形(surface figure)(或有關其幾何形狀(geometrical form))及表面粗糙度的最高精度製成。每個與所要規格(desired specification)有關的偏差將導致基板或晶圓W上的影像品質降低。通常此規格例如致使與表面外形的偏差小於所用投射波長的十分之一。取決於所使用的波長，必須以甚至優於1 nm的精度製作反射鏡21、22、23及24的表面外形，對於某些反射鏡，精度要求甚至高出5至20倍，結果是比一個原子層還小很多或優於0.1 nm的精度範圍。必須在大於10 cm的反射鏡尺寸上保持此有關表面形狀(表面外形或幾何形狀)的極高精度。現代EUV投射透鏡包含直徑為30 cm或甚至更大、且具有此有關表面外形之高要求的反射鏡。藉由根據預定設定，以適當組態的照明光束照明物點OP，以從結構化物體M的照明物點OP，在基板W上形成像點(image point)IP，需要此極高的機械精度。此外，為了使用投射透鏡20並以至少部分的投射光束4將此照明物點OP投射至基板W上，由照明光束3及結構化物體M的繞射特性來產生投射光束4。在基板W上形成影像的一個必要條件是，來自結構化物體M上之物點OP的繞射波前(diffracted wave front)，在基板或晶圓W上的像點IP中發生干涉。為獲得良好的影像品質，干涉波前必須具有相對相移(phase shift)，其遠遠小於投射光束的一個波長。由於照明光束3照明結構化物體M的方式具有各種照明設定，通過結構化物體M上一個物點OP之光的光徑可在投射透鏡20內變化，致使投射透鏡20的反射鏡21、22、23、24在不同大小的不同表面區域(surface area)處反射投射光束4的光束。此變化取決於照明設定及反射鏡21、22、23、24在投射透鏡20中的位置。為了確保獲得在所有照明設定下的影像品質，必須以所提高機械精度達成上述表面外形。
除了投射透鏡20中反射鏡21、22、23、24之表面外形的高機械精度，還有這些反射鏡21、22、23、24相對於彼此、相對於結構化物體M及相對於基板W的位置及定向(orientation)，必須落在相同的精確性範圍中。這表示還必須在奈米範圍或甚至奈米範圍以下中，調整這些物體(反射鏡21、22、23、24、結構化物體M及基板W)的位置及定向。
另外，還需要使用量測學(metrology)，以便製造此類精確的鏡面、裝配EUV微影投射系統的投射透鏡、將已裝配的投射透鏡整合至投射系統中，及在系統操作期間進行系統的任何現場監控及控制。
為校正投射透鏡20之至少一個反射鏡21、22、23、24的位置及定向，可以多達6個自由度，致動此反射鏡21、22、23、24。這表示可在空間上，調整反射鏡21、22、23、24的位置座標。通常以用作參考系統的第一座標系統(如笛卡爾座標系統)的座標，描述反射鏡的位置。此參考系統在圖1中給定為xyz座標系統，其中y座標垂直於圖式平面，從頂部引向底部。如果反射鏡21、22、23、24作用如同理想剛體，則例如藉由給定此反射鏡的一參考點的座標(例如，反射鏡在參考xyz座標系統中的重心S，其表示為R=(Rx,Ry,Rx)，如圖2所示)，以明確界定反射鏡的位置。圖2示意性顯示在參考xyz座標系統中的立方體形狀的鏡體MB。當然，對理想的剛體而言，如果挑選反射鏡一個任意其他參考點，如，鏡體MB的角落A，亦明確界定鏡體MB的位置。
通常利用三個角座標α、β及γ，描述投射透鏡之反射鏡21、22、23、24的定向；三個角座標α、β及γ描述第二座標系統的相對定向，第二座標系統相對於鏡體MB(或一般為剛體)為固定且被指定為x’y’z’座標系統。這些如選為歐拉角(Eulerian angle)的角度，描述第二x’y’z’座標系統的座標軸相對於參考xyz座標系統的軸的相對位置，亦如圖2所示。如圖2所示，作為一個可能性，第二x’y’z’座標系統的原點位在鏡體MB的重心S，及此第二座標系統之軸平行於立方體形狀鏡體MB的相應邊緣。然而，固定之第二座標系統的原點可以第二x’y’z’座標系統相對於鏡體MB為固定的方式，位在空間中的任意位置。還有，第二x’y’z’座標系統之軸相對於鏡體MB的定向可為任意，但與鏡體MB具有固定關係。如圖2範例所示，固定之第二座標系統x’y’z’的重心S或原點位在參考xyz座標系統中的位置R=(Rx,Ry,Rz)。此外，鏡體MB的定向以角座標α、β及γ來界定。所有座標Rx、Ry、Rz、α、β及γ彼此獨立，及這些座標的每一個代表理想剛性鏡體MB之移動的一個自由度。取決於任何因鏡體MB的承載所造成的移動約束，主體可以多達三個獨立平移在空間中移動，致使例如為重心的位置R=(Rx,Ry,Rz)利用平移從第一點移動至第二點。此外，一樣取決於約束，鏡體MB可以多達三個獨立旋轉軸進行旋轉，以使鏡體MB在空間中從起始對準(start alignment)至終點對準(end alignment)進行對準。此終點對準例如以歐拉角α、β及γ表示。根據這些角度，藉由首先繞著軸z”(與鏡體MB之起始對準中的軸z’相同)旋轉鏡體MB達角α的旋轉r1，將y”軸(與鏡體MB之中起始對準的軸y’相同)帶至軸y’’’(見圖2)，達成第二x’y’z’座標系統及因此鏡體MB的終點對準。在此第一旋轉之後，以角度β完成繞著軸y’’’的第二旋轉r2。此第二旋轉r2將z”軸(與鏡體MB之起始對準中的軸z’相同)帶至終點對準的z’軸。在此第二旋轉之後，以角度γ完成終點對準中繞著z’軸的第三旋轉r3，將軸y’’’帶至終點對準y’。當然，如果鏡體繞著小於三個軸旋轉，任何所提角度均可為零。圖2亦顯示將終點對準的y’軸投射至x”y”z”座標系統的x”y”平面上並被指定為y””軸。
然而，實際上，鏡體MB並非理想剛體，及因此反射鏡本身主體的形狀在時間上可因如作用於鏡體MB上之長期效應(long-term effect)、熱效應(thermal effect)或力量(force)及轉矩(torque)的影響而改變。在此例中，在一點(如，重心S)處相對於反射鏡主體為固定的x’y’z’座標系統中，描述鏡體MB的形狀。在圖3中示意性顯示此類變形，其中所示變形Δ主要因鏡體MB內的溫度梯度grad(T(x’,y’,z’))而引起。在圖3中，相同的參考數字指定如圖2中的相同元件。此類變形可使反射鏡的反射表面到達表面外形的容差(tolerance)限度或甚至超出此限度。這將導致EUV投射透鏡20的影像品質降低至無法接受的程度。在EUV投射透鏡20中，即使鏡體MB以玻璃陶瓷材料製成，例如，(Schott AG的註冊商標)或(Corning Inc.的註冊商標)材料，此類熱變形Δ在約一奈米的範圍中。是一種矽鈦酸玻璃(titania silicate glass)，亦即SiO2及TiO2的玻璃混合物。這兩種材料具有極低的線性熱膨脹係數，其範圍為±若干ppb/K(每絕對溫度十億分之幾)或對於特定較窄的溫度範圍甚至為零。圖3中顯示鏡體MB的較小變形主要因鏡體內吸收部分投射光束4的溫度梯度(可多達10K)而造成。即使表面外形的此類較小變形為約1 nm，卻仍超出容差限度。
如所提到的，鏡體MB的形狀及因此還有反射鏡21、22、23、24之反射表面的表面外形，在時間上可因隨時間變化的材料特性及/或力量及/或轉矩或力矩(moment)而改變。由於在EUV微影投射曝光系統操作期間，必須維持表面外形的精確性於nm範圍及甚至更精細範圍，反射鏡的安裝系統和固持及致動鏡體MB的任何致動系統也必須實現有關機械精度的極度需求。為此之故，必須以避免或儘可能減少任何意外或寄生(parasitic)力量及力矩作用在鏡體MB上的方式，建構安裝系統。
在EUV微影投射曝光系統中，必須實現上述有關EUV反射鏡之位置及表面外形的極度機械精度要求。為達成此機械精度，需要極為精心製作的機械設計，將所有可能的機械擾動因素納入考慮，如，機械震動、熱效應、空氣壓力及重力影響、材料特性及許多更多因素。
[不同技術領域的反射鏡安裝技術]
已知要按照以單一安裝裝置(mounting device)支撐(support)、懸浮(levitate)或定位(position)光學元件的方式，安裝具有至少一個操作光學表面(如反射鏡)的光學元件。通常，安裝裝置定位在光學元件之操作光學表面(如，反射或繞射表面)的後側上，或定位在與操作光學表面相對或大約相對的一側上。
US 6,068,380描述一種載具反射鏡的安裝總成(mounting assembly)，其有關表面外形的需求較低。此反射鏡由位於反射鏡之與反射鏡之反射側相對的一側上的突出球部分所支撐。此球部分將反射鏡支撐在反射鏡托架上。
US 5,035,497描述一種反射鏡托架，其包含若干反射鏡支撐裝置，以特定姿勢支撐反射鏡。反射鏡托架係建構成重力不會影響鏡面的預定形狀。反射鏡支撐裝置將反射鏡支撐在反射鏡被相應反射鏡支撐裝置所支撐的重心中。
EP 1 780 569 A1揭示一種高精確性形狀之反射反射鏡的支撐機構，如用於望遠鏡的支撐機構。支撐機構包含二腳架狀的結構(bipod-like structure)，其包含支撐反射鏡的兩個支柱。中心軸沿著兩個支柱的支撐方向(其在反射反射鏡的重心位置具有交點)，與兩個支柱的每一個相關聯。
在US 2005/0248860 A1中，揭示一種反射鏡致動器介面，在反射鏡中立面(neutral plane)中，以多達六個自由度致動反射鏡。此外，此介面在特定自由度具有順應性(compliant)，以最小化因致動器介面本身對反射鏡所造成的寄生力量及力矩或轉矩。
在DE 199 33 248 A1中，反射望遠鏡包含主要反射鏡，將入射光引向次要反射鏡。主要反射鏡由包含管狀安裝突出物(tube shaped mounting projection)的鏡體加以支撐。安裝突出物相對於主要反射鏡的光軸位在中心處，及在主要反射鏡的背面上凸出。類似的太空望遠鏡描述於Schppach Armin的「針對SILEX望遠鏡解釋熱彈性分析、模型相關性及有關問題(Thermoelastic analysis,model correlation and related problems explained on the basis of the SILEX telescope)」，發表於「Spacecraft Structures,Materials and Mechanical Engineering,Proceedings of the Conference held by ESA」，CNES(法國國家太空研究中心)及DARA(德國宇宙機構)，Noordwijk，1996年3月27-29日(編輯：W.R. Burke。ESA SP-386。巴黎：歐洲太空總署(ESA)，1996年，p.627；書目代碼：1996ESASP.386.627S)。
其他太空望遠鏡描述於Saver Georg等人的「SIRTF主要反射鏡設計、分析、及測試(SIRTF Primary Mirror Design,Analysis,and Testing)」，發表於「Proc. of SPIE Vol. 1340,Cryogenic Optical Systems and Instruments IV」，編輯：R.K. Mehring、G.R. Pruitt(1990年11月)」。其中描述主要反射鏡的反射鏡總成，其中反射鏡後側為弧形形狀。另外，反射鏡後側包含一個垂直於反射鏡光軸的平面段。反射鏡安裝在反射鏡托架上，致使反射鏡的平面段對著反射鏡托架的平面段按壓。
在WO 2008/010821 A2中，揭示一種掃描反射鏡。反射鏡係樞軸支撐於配置在與反射表面相對之反射鏡側上的轉軸上。轉軸樞轉於托座上，並沿著樞軸支撐反射鏡。樞軸沿著反射鏡之與反射表面相距某個距離的中心區域延伸。
在US 7,073,915 B2中，描述其中減少鏡面形狀變形的反射鏡固定方法及連同反射鏡固定裝置的反射鏡。該反射鏡包含在一側上載有反射表面的底板。在與反射表面相對的一側上，形成如承載轂(bearing boss)的突出物或將其附接至底板。反射鏡以承載轂固定。
[EUV微影投射曝光裝置之投射透鏡的反射鏡安裝技術]
在US 7,443,619中，揭示一種光學元件固持裝置，其固持適於EUV微影投射曝光裝置的反射鏡，致使反射鏡變形以減少任何誤差(error)。
圖4示意性顯示在EUV微影投射曝光系統100中使用之具有反射鏡421的反射鏡安裝總成400，如WO 2005/026801 A2中所描述。另外，為了定向，給定參考xyz座標系統。反射鏡421包含例如以或製成的鏡體MB，或例如包含材料或之一。反射鏡421亦包含反射表面450，其例如包含具有預定層厚度的預定層材料的一多層，以改良投射光束4(圖1)的反射率。利用三個安裝點或連結點(linking point)451、452、453處的動態安裝座(kinematic mount)，安裝鏡體MB。在這些安裝點的每一個安裝點處，鏡體MB與二腳架結構(bipod structure)461、462、463連接。這些二腳架結構的至少一個可包含致動裝置。較佳是，致動裝置為勞倫茲(Lorentz)致動器，因為這些致動器係按照以下論點進行力量控制：一階近似中的致動力量與電流或因電流造成的磁場成比例。二腳架結構461、462、463藉由連結元件471、472、473在三個連結點451、452、453處連接至鏡體MB。較佳是每個二腳架結構461、462、463包含兩個勞倫茲致動器，致使可以多達6個自由度，在x、y、z座標及三個歐拉角中致動鏡體MB。致動器係建構成對固定於投射透鏡20之外殼結構481(housing structure)的支撐結構480，沒有任何機械接觸。外殼結構有時又稱為投射光學盒(projection optical box)或POB。
以下與圖4至6有關所描述的問題的分析係根據本文件發明人的研究，及為此之故，以下描述亦視為技術改良的一部分或本文描述之本發明的一部分。尤其，根據本發明改良的光學元件及其各種具體實施例具有解決這些問題的優點。
只要重力大小(magnitude)及重力相對於鏡體MB或相對於二腳架結構461、462、463的力線(line of force)方向與原始設計要求相比並未變更，則如圖4描述的動態安裝座僅造成鏡體MB及反射表面450因重力引起的極小變形Δ(見圖3)。鏡體MB的重力支撐點為示意性顯示的連結點451、452、453，及以二腳架結構461、462、463的支撐線(support line)454、455、456模擬(approximate)支撐結構480上的重力支撐。實際上，連結點451、452、453約是鏡體MB之厚度的中點。較佳是，這些連結點配置成其在鏡體的中立軸(neutral axis)支撐鏡體MB。通常，原始設計要求是，二腳架結構的每個平面平行於重力的力線方向；每個二腳架結構的每個平面是由支撐結構上的支撐線及其在鏡體MB上的相應連結點或支撐點所界定。在此例中，二腳架結構的支撐力(support force)亦平行於鏡體MB作用於二腳架結構之相應連結點的重力。為顯示此情況，圖5a示意性顯示圖4反射鏡安裝總成400之基本元件在xz平面中沿著x軸或沿著圖4所示c-c直線的側視圖或截面圖。在圖5a、5b及5c中，以相同參考數字指定如圖4所示的相同元件。圖5c示意性顯示圖4鏡體MB在xy平面中連同二腳架結構461、462、463及連結點451、452、453的俯視圖。圖5a顯示其中二腳架結構461、462、463的每個平面平行於重力力線方向(假設在z方向中延伸)的理想狀態。在此例中，在xy平面中，幾乎沒有任何由重力所引起的力量分量。另外從圖5a可以看出反射表面450可具有彎曲形狀(curved shape)，在至少一個維度上彎曲；而作為範例，鏡體MB包含在此具體實施例中配置平行於xy平面的平行頂面457及底面458。在圖5a、5b及5c及還有在以下圖式中，將連結點示意性顯示在鏡體MB的下表面。如所提到的，連結點較佳是配置在鏡體的中立軸。
在圖5b中，情況與圖5a所示的理想情況不同，致使二腳架結構461’、462’、463’的平面不再平行於沿著z方向延伸的重力力線方向。例如，這可發生於支撐結構480及鏡體MB的熱膨脹不同及溫度正在改變時。此外，即使支撐結構及鏡體MB的熱膨脹係數(coefficient of thermal expansion，CTE)相同，如果這些組件不在相同的溫度下，這些組件可發生不同的膨脹。這很容易因為鏡體MB的反射表面450吸收一些投射光束4(圖1)而發生，致使鏡體MB處於稍微不同於支撐結構480的溫度。在此例中，在分別支撐鏡體MB(假設鏡體MB具有有關其質量分布的相應對稱性)的1/3重力G的每個連結點451’、452’、453’處，亦承受具有至少在xy平面或平行於xy平面的平面中之分量的力量。這是由於二腳架結構461’、462’及463’內的反作用力Fb所造成(Fb位在二腳架結構的平面中)，在所示具體實施例中，反作用力可抵銷(compensate)重力G/3，及具有與重力的不同方向，因為這些結構不再平行於重力G。對於連結點451’，其二腳架結構461’定向垂直於x軸(有關其支撐線454’)，在所示範例中的力量Fx在沿著x軸的外側方向中延伸。同樣在另外兩個連結點452’及453’處，其中形成力量F’x及F”x，以抵銷連結點451’處的力量Fx。由於在連結點452’、453’處，二腳架結構462’及463’係在對x軸不同於90°的角度下配置(有關其相應支撐線455’、456’)，所以在y方向中也有力量分量F’y及F”y，與x方向中的相應力量F’x及F”x一起形成，合力(resulting force)F’T及F”T定向於二腳架結構462'、463’的相應平面中(分別由支撐結構480上的相應支撐線455’、456’及其相應連結點或支撐點452’、453’所界定)，並作用在相應連結點452’及453’。這些在xy平面或與其平行的平面中延伸的寄生力量導致鏡體MB的變形，及還有反射表面從原始表面450至扭曲表面(distorted surface)450’的大小為Δ的變形。為了比較，在圖5b中還一起顯示變形表面457’及458’以及未變形的上表面457及下表面458。
取決於連結點451’、452’、453’及二腳架結構461’、462’、463’之間的連接勁度(stiffness of the connection)，二腳架從其原始垂直位置的傾斜亦導致額外的彎曲力矩(bending moment)，因而另外導致鏡體MB或反射表面450的變形。作為範例，在圖5b中顯示右轉力矩(right turning moment)Mb。
如圖5中描述的寄生力量及力矩發生在其中支撐結構480及鏡體MB具有不同熱膨脹行為的反射鏡總成具體實施例中。在此類例子中，二腳架結構(或一般而言，支撐結構)的平面不再平行於鏡體MB的重力。當然，可以使用二腳架結構以外的其他支撐結構。然而，如果此類其他支撐結構藉由具有與重力不平行的力量分量的支撐力抵銷鏡體的重力G，則所描述的寄生力量及轉矩或力矩亦出現在這些結構中。
此外，如果任何支撐結構裝配不當，或如果組裝容差過大，上述寄生力量及力矩也會出現。在此類例子中，可發生如與圖5b有關所描述的相同情況，導致反射表面450的變形Δ。
即使將圖4的反射鏡安裝總成400完美地安裝於外殼結構481，仍可發生未以正確方式對準外殼結構481本身，致使鏡體的重力與支撐結構(如上述的二腳架結構)造成的支撐力不平行。在圖6中示意性顯示此情況，其中利用相同的參考數字指定如圖4及圖5中的相同元件。
圖6a示意性顯示圖4反射鏡安裝總成400之基本元件在xz平面中沿著x軸或沿著圖4所示c-c直線的側視圖。然而，現在鏡體MB繞著y軸相對於重力G方向傾斜角度β，例如借助固定於鏡體質量S的中心及如圖2及圖3中所描述的第二x’y’z’座標系統所示。若圖4的反射鏡安裝總成400如同在圖6a中傾斜時，圖6b顯示圖4鏡體MB在xy平面中連同二腳架結構461、462、463及連結點451、452、453的俯視圖。二腳架結構461產生支撐力Fb及Fx，其以合力的支撐力-G/3抵銷重力G/3。對於其他兩個二腳架結構462、463，形成同樣的力量F’b及F’x和F”b及F”x，在每個相應連結點452、453處作為反作用力以抵銷重力G/3的力量。然而，由於二腳架通常僅在或主要在切線及垂直方向中具有勁度，但卻在徑向中沒有或極少勁度(以允許針對如鏡體熱膨脹的一些彈性)，二腳架461在連結點451處的相應反作用力無法完全抵銷殘餘的力量分量Fx。為此，其他兩個二腳架462、463在切線(具有勁度)方向中的反作用力FT’及FT”實質上有助於抵銷力量Fx。因此，由於施加的力量Fx(如從鏡體MB所見)及反作用力FT’及FT”不在單一點處重合，及亦作用在不同的方向中，即使這些力量利用向量總和在大小及方向上彼此抵銷，以滿足剛體平衡的平衡條件，但是內部變形應力仍由這些力量引至鏡體MB中。寄生力量Fx’及Fx”由於繞著y軸對著重力傾斜，也會引起類似的變形應力。
圖4、5及6中描述的反射鏡安裝總成400在二腳架結構461、462、463及461’、462’、463’中未必包含致動器。如果反射鏡安裝總成400中未使用任何致動器，則鏡體MB被動地由二腳架結構461、462、463及461’、462’、463’(或任何其他支撐結構)安裝至支撐結構480上。一般而言，支撐結構480可用作參考結構(reference structure)。如果反射光學元件係被動地安裝在支撐結構上，則支撐結構通常用作參考結構。這些二腳架結構連同鏡體MB應具有第一特徵頻率(eigenfrequency)，在其特徵頻率頻譜的較低頻譜端約為300 Hz。為達成此特徵頻率，耦合二腳架結構與鏡體MB及二腳架結構與支撐結構480的耦合元件471、472、473(見圖4)必須具有足夠的勁度。通常，這些耦合元件為撓性絞鏈(flexure hinge)或彈性接頭(elastic joint)，可防止鏡體MB之承載的任何過度確定性(over-determinacy)；鏡體MB之承載應只以6個自由度固定，較佳是沒有約束或具有最少的額外約束，以免導致描述圖4至6期間所顯示的寄生力量及力矩。此類寄生力量及力矩可導致鏡體或反射表面變形。由於第一近似中的最低或第一特徵頻率與彈性接頭的勁度的平方根成比例(鏡體比彈性接頭具有高很多的勁度)，且其與鏡體質量的平方根成反比(通常鏡體比二腳架或支撐結構具有高很多的質量)，所以彈性接頭必須具有特定勁度，致使由二腳架或支撐結構及鏡體MB構成的系統具有足夠高的第一特徵頻率。為減少鏡體MB的任何震動激發(vibration excitation)，需要此高的第一特徵頻率，因為如果物點OP由投射光束4投射至像點IP上(見圖1)，則此類機械激發可導致投射程序期間的影像品質損失。
在支撐或二腳架結構包含任何致動裝置的情況中，例如與圖4有關所描述的，必須針對鏡體的致動的自由度，考慮致動器系統的控制迴路頻寬。此頻寬必須至少約與被動安裝系統的最低特徵頻率相同，其一般具有頻寬範圍為300 Hz或以上。在此例中，系統在主動控制下的最低特徵頻率(其中系統由二腳架或由支撐結構及鏡體MB組成)必須在所提及的控制迴路頻寬限制的高點以上，以防止鏡體的任何震動或機械激發。較佳是，系統的最低特徵頻率應比致動器系統的控制迴路的頻寬的高點高出3至5倍。如果使用勞倫茲致動器進行任何自由度的位置控制，則用於定位的頻寬位在約300 Hz的範圍中。因此，連同鏡體MB之二腳架或支撐結構(包括致動器)的第一特徵頻率應約1.5 kHz或甚至更高。如此之高第一特徵頻率的需求導致彈性接頭必須比被動安裝鏡體的情況中更具有勁度。如上所提，如果特徵頻率應增加約3至5倍，則特徵頻率在一階近似中與勁度的平方根成比例，導致彈性接頭高出約10至25倍的勁度。此在彈性接頭之勁度需求上的急遽增加，通常將導致鏡體的不理想的動態安裝，在鏡體至少一個自由度上具有力量及/或力矩的過度確定性，造成使鏡體變形的寄生力量及力矩，如圖5及6所描述。此問題隨著鏡體質量增加而增加，也就是說隨著EUV微影投射曝光系統之投射透鏡20的數值孔徑NA增加而增加。在此例中，彈性接頭的勁度必須以鏡體MB之質量增加的大約相同比例增加。如此又造成比較高的寄生力量及力矩。同時，反射表面450的變形的容差限度，及此表面位置精確性的容差限度將變得更狹小，因為隨著數值孔徑NA增加，解析度限制將變得更小。然而，這只有在所提機械容差變得更狹小(與增加勁度及特徵頻率要求相矛盾)時才有可能發生。
如上所提，在一些具體實施例中，形成如圖4所示的鏡體MB，作為如鏡座(mirror table)的支撐結構。此鏡座能夠以多達六個自由度移動並承載反射鏡或鏡體。與圖4至6有關的本發明人所論述的問題摘要，與此種鏡座也有關聯。取決於鏡座的詳細構造及鏡體在鏡座上的固定法，任何鏡座扭曲都會轉移至鏡體，及因此轉移至反射鏡的反射表面。此外，在此例中，通常鏡體以某種方式固定於此鏡座。在此類具體實施例中，亦可利用電磁線性驅動裝置，針對每個座標x、y及z、及歐拉角，實現鏡座的致動，如US 2004/0179192 A1中所描述。然而，針對電磁線性驅動裝置(作用在以某種方式支撐鏡體的支撐結構或鏡座)的應用，並未描述上述鏡座或反射鏡之任何變形的任何問題。
[本發明之目的]
本發明之目的在於針對EUV微影投射曝光系統的如EUV反射鏡的反射光學元件或鏡體，提供一種替代及改良的機械設計，以更充分地實現所提的極度機械精度要求。
[本發明具體實施例]
改良的反射光學元件包含一主體(body)，該主體具有一高精度幾何形狀的一第一反射表面，用於一EUV微影投射曝光系統中，反射波長範圍小於50 nm的光。此外，該主體包含一第一及第二非反射表面(non-reflecting surface)，其中一單一連接區域(single connection area)形成於該第一非反射表面上，具有至少一個固定表面(fixation surface)在該連接區域內部，用於將該整個光學元件以直接或間接方式固定至一承載元件的至少一個承載表面(bearing surface)。另外，該第二非反射表面與在該第一非反射表面上形成的該單一連接區域不同，及該第二非反射表面至少部分地圍繞該單一連接區域。該主體另外包含至少一個應力釋放形體(stress relief feature)，諸如一凹處(recess)，如，一形成於該主體中的半圓形凹處。替代地或另外，該應力釋放形體可為一彎曲表面或可包含一彎曲表面，具有曲率在0.1 mm至10 mm的範圍中。該應力釋放形體，如該凹處及/或該彎曲表面，使第一非反射表面與第二非反射表面至少部分地分離。
根據本發明，該反射光學元件在其主體上亦可包含繞射結構或光柵結構(grating structure)(例如在編碼器中使用，及其可包含刻度(graduation))。該等繞射或光柵結構可配置於該等非反射表面的至少一個上，及可例如用於測量目的。另外或替代地，該等繞射結構可位在該第一反射表面上，例如，用於將傳輸通過投射透鏡的至少部分投射光束繞射。做為另一替代或另外，該等繞射結構係疊加(superimpose)於一曲率上或第一反射表面上，以用作選擇性繞射特定光波長的濾光片。
根據本發明之改良反射光學元件的一個優點是，整個光學元件可固定於一具有一單一或單獨(sole)連接區域的承載元件。理想上，可將此連接區域想像為只是一個點，如安裝點，整個反射鏡由一承載元件支撐或懸吊在此一點中。這具有的優點是，至少有關光學元件(如，鏡體MB及支撐元件480，見圖4)之不同熱膨脹或機械膨脹的問題，理想上將不會導致任何變形，如上文與動態安裝座有關所描述，如具有所描述三個二腳架結構的安裝座，如與圖4至6有關所描述，其中光學元件由三個安裝點451至453支撐(或懸吊)，對所提及的不同熱膨脹或機械膨脹而言，造成所解說的因二腳架結構之位移所引起的寄生力量及轉矩或力矩。此外，還有該反射光學元件及其支撐元件(或支撐結構)間的任何溫度梯度也不會造成任何寄生力量及力矩，如應用上述根據圖4至6的動態安裝時所發生的情況。由於整個光學元件在只有一個點或單一點上的安裝事實上在技術上是不可能的，因此在改良的光學元件中，使用單一連接區域。此區域在給定容差內將作用如同一個點安裝座或單一點安裝座。然而，連接區域本身可具有多於一個固定表面，其可連接至承載元件的至少一個承載表面。為估計連接區域的尺寸或值(在一開始的推測中，不考慮連接本身的勁度)，可從如圖4至6所描述的3點動態安裝座開始估計。其中，三個安裝點451至453的(最短)距離給定一值Dk。此值Dk通常在約反射鏡之尺寸之一半的範圍中。如果反射光學元件421及支撐結構480在投射程序之元件使用期間發生不同的熱膨脹或機械膨脹，則理論上可藉由減少安裝點的距離Dk而減少寄生力量及力矩。因此，如果這些寄生效應應該減少5倍，則必須減少距離Dk為約Dk/5的值。事實上，這因為三個二腳架元件所需要的設置空間而不可能。藉由使用改良的光學元件，尺寸約Dk/5的連接區域可減少約相同值的寄生力量及轉矩。為此之故，按規則，連接區域在選定方向中應小於相應方向中光學元件尺寸的約1/10。此規則導致連接區域應小於光學元件之最大橫截面區域(cross section area)的1/100。按此規則，很有可能減少寄生力量及力矩至少達顯著的量。這可利用光束的範例解釋清楚。簡單光束的彎曲偏轉調整至相當於光束長度的3次方。鏡體MB也有類似的行為，但與光束相反，必須考慮鏡體的複雜幾何形狀，造成與相對於反射鏡尺寸的簡單「3次方」關係有所偏差。
改良之光學元件的另一優點是，第一非反射表面內的單一連接區域藉由形成於主體中的至少一個應力釋放形體，諸如凹處，與第二非反射區域至少部分地分離。這使得力量及力矩能夠從第一非反射表面至第二非反射表面進一步解耦(decoupling)。結果是力量及轉矩未完全轉移至由第二非反射表面所覆蓋之光學元件主體的材料。為此之故，如果力量或轉矩作用在第一非反射表面上，尤其如果這些力量或轉矩類似於以上所提及的寄生力量或轉矩，則第二非反射表面將不會變形或僅以減少的方式變形。此外，至少一個應力釋放凹處亦減少固定表面及承載元件之承載表面之連接的任何老化效應(aging effect)。尤其，如果連接是以黏膠(glue)來完成，因為通常應力及因此因黏膠收縮所造成的任何變形隨著時間而變化。為此，減少或防止還有因連接本身而產生的任何寄生變形，以免直接影響功能性光學表面(functional optical surface)的形狀。
根據本發明的反射光學元件允許在EUV微影曝光投射系統的投射透鏡20內固定光學元件，致使反射表面(用於反射具有波長是在光譜範圍小於50 nm，較佳是在5 nm及50 nm之間的光)的表面變形位在選自由0.5 nm至1 nm、0.2 nm至0.5 nm、0.1 nm至0.3 nm、0.05 nm至0.25 nm、0.1 nm至0.7 nm組成之容差群組的容差範圍之一者中。
必須在從改良反射光學元件或反射鏡之第一反射表面之直徑的約20%至其直徑的距離上，達成所提及的表面變形限制。一般而言，如果反射表面不是旋轉對稱，則以一個方向中的反射鏡尺寸取代直徑。如果以控制迴路致動反射光學元件，則反射光學元件之反射表面的至少位置及/或定向及/或任何變形必須位在這些極為嚴格的容差限度內，也就是說，反射光學元件之反射表面的任何放置錯誤(misplacement)應在這些限制內。這些變形及位置限制為校正最低階成像誤差(imaging error)所需。通常無法以所提及的表面定位及表面變形校正較高階成像誤差，因為這些誤差為反射表面的表面粗糙度所造成，就平均介於約10 mm至約100 nm的均方根(RMS)值而言，此表面粗糙度在小於100 pm(皮米(picometer))的範圍中。
將EUV反射鏡固定成任何表面變形均在此狹小的容差內，可以本發明的改良反射光學元件實現，尤其如果反射鏡具有較高質量或較大有效或可使用反射表面，其用於投射物點至像點。此類反射鏡使用在以下EUV微影投射曝光系統的投射透鏡中，其具有數值孔徑NA高於0.25、或NA在0.26及0.40間之範圍中、或在0.30及0.50間之範圍中、及在0.4及0.7之範圍中。對於此類高NA投射透鏡，需要至少一個反射鏡在至少一個方向中，具有有效反射表面尺寸大於250 mm。如果數值孔徑NA增加超過0.30，投射透鏡之至少一個反射鏡的有效表面在至少一個方向中，具有有效反射表面尺寸大於300 mm。在這些要求下，反射鏡變得越來越大。根據本發明的改良反射光學元件可使用在至少一個方向中具有有效反射表面尺寸800 mm的反射鏡。為此，此改良反射光學元件對於下一代EUV投射透鏡非常重要。因此，本發明對於包含投射透鏡(投射結構化物體上之物體場(object field)至基板上的影像場(image field)上)的EUV微影投射曝光系統尤其有用，其中投射透鏡在影像場上的數值孔徑在0.26至0.70的範圍中，及其中投射透鏡包含至少一個反射鏡，其有效反射表面尺寸大於500 mm。在一具體實施例中，反射表面之表面尺寸在300 mm至800的範圍中的反射鏡係被動地安裝至支撐結構。此外，此被動安裝的反射鏡包含根據本發明一具體實施例(尤其是上述具體實施例)之改良反射光學元件的特徵。
在改良反射光學元件的一具體實施例中，單一連接區域配置在主體之大約與第一反射表面相對的一側上。這具有反射表面區域可在反射光學元件主體上增加到最大的優點。另一個優點是，減少因與承載元件連接所造成或因光學元件任何未對準或因任何熱效應所造成的反射表面的任何表面變形，因為連接區域與反射表面具有特定距離。此具體實施例在光學元件在單一連接區域處由承載元件支撐或懸吊時亦很有利，因為在此配置中的承載元件大約與反射表面相對。其中通常有更多的設置空間用於承載元件。另外，也不會有承載元件將部分遮蔽第一反射光學表面的問題。
然而，替代於上一個具體實施例，亦可將連接區域配置在主體具有反射表面的一側上，或包含反射表面的一側上。在此例中，取決於反射光學元件之相對於投射光束(其傳送到投射透鏡以將物點成像至像點)的空間位置，上述優點大部分很有可能消失或減少。
在改良反射光學元件的另一具體實施例中，第二非反射表面圍繞單一連接區域。這使得從第一非反射區域至第二非反射區域的應力釋放變得更有效率。如果在另一具體實施例中，至少一個應力釋放凹處使單一連接區域與第二非反射表面分離，此應力釋放是最有效率的。
在一較佳具體實施例中，改良的反射光學元件在預定空間位置處固定於承載元件，致使整個光學元件之作用在光學元件重心的重力力線，穿過單一連接區域，或在其幾何中心處穿過連接區域。在此具體實施例中，連接區域上的應力分布多半很均勻及在任何情況下為軸對稱，因此減少任何寄生力量及力矩，及亦因此將反射光學元件所產生的變形降到最低。
在本揭示內容中的寄生力量是在不同於重力方向的方向中具有力量分量的力量，即所提及的反作用力(相反的力量)。寄生力矩為由寄生力量或由二腳架之撓性(flexure)的寄生勁度所造成的轉矩並且作用於反射光學元件之主體上。至少一個固定表面及至少一個承載表面彼此至少部分地直接及/或間接接觸，以相對於整個光學元件之重心未產生作何轉矩或力矩的合力的承載力(bearing force)，將光學元件固定在預定空間位置中。因此，可有效減少反射光學元件的任何變形。較佳是(但不一定要)，連接區域為平面區域。在另一較佳具體實施例中，單一連接區域係配置成在投射透鏡內的反射光學元件的工作位置中，平面連接區域在±1 mrad(±10-3 rad)的精確性內，垂直於重力的力線。在此例中，承載元件的承載表面也是平行於連接區域的平面區域。在一替代具體實施例中，單一連接區域屬於彎曲形狀，其中該區域在至少一個方向中彎曲，及其中如果光學元件定位於其在投射透鏡內的工作位置中，連接區域相對於重力力線為對稱配置。非限制性地，此連接區域可具有例如一部分圓柱形、球面或圓錐形的輪廓形狀。此外，連接區域亦可具有多面體的形狀。有利的是，多面體對重力力線為對稱配置，及另外，此配置係致使其頂點(apex)或其角落(corner)之一配置在此力線上。還有，在具有此類形狀的連接區域下，寄生力量及轉矩因連接區域相對於重力力線(作用於整個反射光學元件的質量中心上)的對稱性而明顯減少。在連接區域形狀與平面形狀不同的前幾個例子中，有利的是，承載表面形狀屬於連接區域形狀的負形(negative shape)。舉例而言，如果連接區域是錐狀突起物，則承載表面是錐狀凹處，致使至少部分的突起物裝入凹處。如果在另一情況中，連接區域是錐狀凹處，則承載表面是錐狀突起物，致使此突起物至少部分裝入凹處。
此外，在較佳具體實施例中，根據本發明的反射光學元件剛性地固定於承載元件。剛性固定很重要，因為剛性固定於或連接於承載元件的勁度將影響反射光學元件的最低特徵頻率，或影響由反射光學元件及承載元件組成或包含反射光學元件及承載元件之系統的最低特徵頻率。如果勁度太低，則反射光學元件的最低特徵頻率也會太低，致使元件可能因為低特徵頻率模式的致動或開始致動而失調。藉由挑選具有極高彈性模數或楊氏模數(較佳是高於50 GPa)的材料，及/或利用造成相應之幾何轉動慣量(geometrical moment of inertia)的連接區域的形狀(幾何轉動慣量決定有關延長(lengthening)、扭力(torsion)及彎曲(bending)的勁度)，則可達成高勁度。例如，如果具有至少一個固定表面的連接區域如藉由扭合(wirnging)而鄰接至承載元件的承載表面，及例如，如果反射光學元件及承載元件的材料係如的玻璃陶瓷或如的矽鈦酸玻璃，則可達成高彈性模數的連接。較佳是，利用黏膠連接確保扭合連接，如，描述於US 2006/0192328 A1。在本發明之一替代具體實施例中，利用承載表面及至少一個固定表面間的黏膠(glue)達成連接，致使黏膠在這些表面之間形成邊界層。使用的黏膠一般具有楊氏模數約6 GPa，及具有厚度在10 μm至100 μm的範圍中。在此類連接中，主要由黏膠連接的勁度(可利用黏膠連接區域的大小及形狀調整黏膠連接的勁度)及亦由黏膠層的厚度，決定最低特徵頻率。
一般而言，利用附著結合(adhesive bond)或金屬連續性結合(metallic continuity bond)及/或形狀配合結合(form fit bond)，使連接區域與承載元件的承載表面直接或間接接觸，完成反射光學元件對承載元件的剛性固定。力量閉鎖(force closure)的結合亦為可行，但較不佳，因為力量閉鎖具有產生寄生力量及力矩的風險，因而導致改良之反射光學元件的第一反射表面變形。
在本發明另一具體實施例中，承載元件包含至少一個致動裝置，以至少一個自由度致動承載元件。另外或替代地，致動裝置可使承載元件變形。
在根據本發明之改良光學元件的另一具體實施例中，單一或單獨連接區域一體成型為反射光學元件主體的第一連接元件。較佳是，第一連接元件在反射光學元件的主體上形成如柱狀物(pillar)或立柱(stud)的突出物。然而，第一連接元件也可以是主體表面中的凹處。對突出物而言，主體可以很容易地固定至承載元件的平坦承載表面，例如平面承載表面。此外，由於第一連接元件的一體成型，因此連接主體與承載元件僅需要一個連接。此外，鏡體在單一連接區域的範圍中不會在機械上降級，因而導致在此範圍中的高勁度。替代地，如果第一連接元件是主體表面中的凹處，則承載元件在其表面上可包含突出物。承載表面配置在此突出物的遠端或自由端。此具有承載表面的突出物接著與第一連接元件連接，其方式致使承載元件的至少一部分突出物，插入承載表面連接至連接區域的主體的凹處。作為本發明的另一替代具體實施例，光學元件主體及承載元件二者均包含突出物。具有固定表面的接觸區域位在主體突出物的遠端或自由端，及反之亦然，承載表面也位在承載元件突出物的遠端或自由端。將相應突出物的兩個遠端連接，使得反射光學元件固定於承載元件。在上兩個具體實施例中，承載表面配置在形成突出物的第二連接元件上，此第二連接元件作為承載元件的部分。在截至目前的具體實施例中，突出物一體成型於相應元件、主體及/或承載元件。在這些例子中，反射光學元件固定於承載元件而作為一整體元件(monolithic element)。然而，在其他具體實施例中，突出物未一體成型於這些元件。在此類具體實施例中，螺栓、柱狀物或立柱以其自由遠端之一連接至反射光學元件之主體的單一連接區域，及以另一自由遠端連接至承載元件的承載表面。在這些具體實施例中，反射光學元件的主體不是直接固定於支撐元件，而是間接以螺栓、柱狀物或立柱固定於支撐元件。此連接需要兩個連接，在螺栓、柱狀物或立柱的每個自由遠端有一個連接。
在本發明之改良反射光學元件的大部分具體實施例中，光學元件的第一反射表面包含沿著至少一個方向彎曲的彎曲區域(curved area)。彎曲區域可以是凹面或凸面。彎曲區域也可以具有旋轉對稱性。然而，對稱軸不需要在反射區域內，對稱軸也可以在外側，甚至在鏡體的外側。第一反射表面的彎曲區域可屬於例如球面、圓柱形或非球面形狀。此外，彎曲區域可具有自由形態形狀(free-form shape)的形狀。
根據本發明之改良反射光學元件的更多具體實施例包含在主體或第一連接元件上的第二反射表面及/或光柵。此第二反射表面及/或光柵係例如用於量測學，例如用以決定光學元件之第一反射表面在至少一個自由度中的位置及/或定向，及/或決定主體及/或第一反射表面的任何變形。替代地或另外，根據本發明的反射光學元件固定於包含第三反射表面及/或光柵的承載元件。第三反射表面及/或光柵配置在支撐元件或第二連接元件上。此第三反射表面及/或此光柵亦例如用於量測學，例如用以決定支撐元件在至少一個自由度中的位置及/或定向，及/或決定支撐元件的任何變形。另外，如果第二及/或第三反射光學表面及/或光柵適當地配置，則可測量第一及/或第二連接元件的任何變形或反射光學元件主體及支撐元件之相對位置的任何變更。當然，還有在其中反射光學元件間接固定於支撐元件的具體實施例中，螺栓、柱狀物或立柱亦可針對量測學應用，包含額外的(第二或第三)反射表面及/或光柵。
從以下示範性具體實施例的詳細描述並參考以下附圖，即可明白本發明的其他特徵及優點及其他改良。然而，本發明利用示範性具體實施例的以下描述只是作為解說，且絕無意用來限制本發明及其應用。如以上所顯示的，可變換及/或結合不同具體實施例的特徵，以獲得根據本發明之反射光學元件的其他具體實施例，同樣的道理亦適用於以下示範性具體實施例。
圖7a示意性顯示根據本發明第一具體實施例之反射光學元件(如EUV反射鏡)的側視圖。圖7b沿著直線A-A，從相對於反射表面750的背面，以截面圖顯示反射光學元件。在圖7a、7b中，以相同參考數字但再加上300的偏移量，指定如圖4至6所示的相同元件。
光學元件包含：主體，如，鏡體MB；及至少一個第一反射表面750，其精度要求如結合先前的圖4至6所描述。反射表面750有關其幾何形狀或表面外形及/或有關其粗糙度，屬於高機械精度。此外，反射表面750可包含任何塗層。反射表面750係用這樣的方式製造並且相對於EUV微影投射曝光系統的投射光束4進行定向，致使反射光(具有例如光譜範圍小於50 nm的波長)通常以大於50%的反射率被反射。此外，鏡體MB包含第一及第二非反射表面741、742。鏡體MB另外包含單一或單獨連接區域730，其在第一非反射表面741上形成。連接區域730包含至少一個固定表面731在連接區域730內部，用於將反射光學元件的整個主體MB直接或間接固定於承載元件790的至少一個承載表面791。承載元件790可以是如鏡座的支撐結構，其在機械上以直接的方式連接至投射透鏡20(圖1)的外殼結構781，或其利用另一支撐結構780以間接的方式連接至外殼結構781，如圖7a所示。
反射光學元件的主體MB另外包含至少一個形成於主體MB中的應力釋放形體793。在所示的具體實施例中，應力釋放形體係為凹處。凹處可以屬於半圓形，或其可包含半圓形凹處。替代地或另外，應力釋放形體可以是或可包含彎曲表面，其曲率在0.1 mm至10 mm的範圍中，如其在圖9c中以參考數字793示意性顯示。此外，應力釋放形體793使第一非反射表面741與第二非反射表面742至少部分分離，如圖7b中的範例所見。
由於單一連接區域730，則明顯減少了因承載元件790及反射光學元件之鏡體MB的不同膨脹所形成的任何寄生力量或力矩，如上文已經描述。此外，還有在承載元件790及/或鏡體MB存有任何位移的情況中，有關對反射表面750產生任何變形的影響的所形成的寄生力量及力矩額外地減少，因為由於應力釋放凹處793，則所形成的寄生力量及力矩主要作用於單一連接區域及/或第一非反射表面的區域上。此應力釋放凹處使第一非反射表面741與第二非反射表面742至少部分分離，及第二非反射表面主要包含主體MB的大約與反射表面750相對的表面區域，但除去包含連接區域730的表面區域。因此，任何寄生力量及力矩實質上僅能在第一非反射表面741的區域內發生作用，該區域與第二非反射表面742相比通常很小。如已經提過的，第一非反射表面區域小於反射光學元件的最大橫截面區域的約1/100。經過適當估算，第一非反射區域741小於第二非反射區域742的1/100。這導致鏡體MB的最大部分不會受到寄生力量及/或力矩的影響。因此，反射鏡的反射表面750幾乎也沒有任何扭曲。在不失一般性之下，在圖7a、7b中，反射鏡的主體MB具有大約圓柱形形狀及圓形橫截面。此外，連接區域730及大部分的第一非反射表面741形成如柱狀物或立柱之突起物似的第一連接元件732。另外，在所示的具體實施例中，此第一連接元件732與鏡體MB一體成型。在所示範例中的應力釋放凹處793圍繞第一連接元件732及形成為環狀通道。
單一連接區域730可以是如圖7a、7b所示的平面狀表面，及在連接區域730內部的至少一個固定表面可以鏡體僅用一個表面(即固定表面731)固定於承載元件790的方式，而幾乎覆蓋此連接區域。為了將鏡體MB固定在承載元件790上，可使用黏膠。在此例中，鏡體MB因在固定表面731及承載元件790的承載表面791之間的黏膠層而間接固定於承載元件790。
替代地，單一連接區域730可包含多於一個固定表面，如，三個固定表面731a、731b及731c，如圖7b中的虛線所示。這些固定表面亦可由覆蓋有黏膠的表面區域形成。在此例中，並非全部的連接區域730以黏膠覆蓋。
如已經提過的，以黏膠覆蓋及在承載元件790處固定鏡體MB的區域，亦影響由鏡體MB、黏膠及承載元件790組成之系統的最低特徵頻率。為此之故，在本發明的一些具體實施例中，可以黏膠參數，如以黏膠覆蓋的表面面積及黏膠厚度，調整系統的最低特徵頻率。在此類具體實施例中，可在連接區域730內使用多於一個固定表面731a、731b、731c，而具有調整系統最低特徵頻率的優點。
圖7c更詳細顯示圖7a、7b之單一連接區域730與第一連接元件732及應力釋放凹處793的截面，其中單一連接區域730包含一結構。該結構在單一連接區域730中形成至少一個凹處733，致使在其中配置凹處733的區域中，未與承載元件790的承載表面791直接接觸。凹處733可至少部分填有黏膠734。然而，在凹處733附近，在連接區域730內形成至少一個固定表面731。至少一個固定表面731直接接觸承載表面791。在凹處733中的黏膠734利用附著結合，連接承載元件790的承載表面791及連接區域730。視情況，固定表面731及承載表面791可扭合一起，及在凹處733中的黏膠734只是確保扭合連接，致使對扭合連接的任何不穩定而言，使兩個元件保持在一起。在具有扭合連接的此類具體實施例中，反射光學元件及承載元件790的第一特徵頻率不受黏膠及所提黏膠參數的影響。
另外及/或替代地，在另一具體實施例中，可在承載元件790的承載表面791中形成至少一個凹處733’，類似於上述在連接區域730中的凹處733，如圖7d及圖7e所示。凹處733’亦可包含黏膠，以在反射光學元件的連接區域730及承載元件790之間形成附著連接(adhesive connection)。
在本發明的更多具體實施例中，可以其他附著結合，如焊料連接(solder connection)或熔接連接(welding connection)，取代或補充扭合連接及/或與黏膠的附著結合。較佳是，應用雷射熔接或雷射焊接(laser soldering)，以形成相應的附著結合。
在如圖7a至圖7e所示的具體實施例中，單一連接區域730係配置在反射光學元件之主體MB之約相對於第一反射表面750的一側上。這具有可在反射光學元件的主體MB上，將反射表面區域750增加到最大的優點。此外，由於連接區域730與反射表面750具有特定距離，因而減少由與承載元件790連接而造成、或由光學元件的任何未對準或由任何熱效應而造成的反射表面750的任何表面變形。另一個優點是，如果光學元件在單一連接區域730處由承載元件790支撐或懸吊，則在這些配置中的承載元件790大約與反射表面750相對，其中通常有更多設置空間可供承載元件790使用。此外，承載元件將不會部分遮蔽第一反射光學表面。
然而，在圖8a至圖8c中，顯示本發明的替代具體實施例，其中單一連接區域730並非配置大約與第一反射區域750相對。以如圖7a至圖7e中的相同參考數字指定相同元件。在圖8a中，示意性顯示替代具體實施例，其中單一連接區域730配置在鏡體MB的一側上。在此具體實施例中，反射光學元件係配置成重力G約平行於通過反射光學元件之反射表面750之頂點A的切線。單一連接區域730係配置成其為重力G的力線L所穿過，力線L也穿過反射光學元件之質量S的中心。
在圖8b中，單一連接區域730亦配置在反射光學元件的一側上。然而，通過反射光學元件之反射表面750之頂點A的切線T，與也穿過光學元件質量S中心的重力G力線L形成一個角度。在此例中，單一連接區域730亦配置成其為重力G的力線L所穿過。
圖8c示意性顯示本發明反射光學元件的另一具體實施例，其中單一連接區域730配置在主體MB之配置反射表面750的一側上。類似於如先前的具體實施例，單一連接區域730係配置成其為重力G的力線L所穿過，力線L也穿過反射光學元件之質量S的中心。在本發明之此具體實施例中，反射光學元件包含主體MB，其具有高精度幾何形狀的第一反射表面750，用於EUV微影投射曝光系統中，反射波長範圍小於50 nm的光。此外，主體MB包含：第一非反射表面741；及在第一非反射表面741上形成的單一連接區域730，具有至少一個固定表面在連接區域730內部，用於將整個光學元件直接或間接固定於承載元件790的至少一個承載表面791(圖8c未顯示)。另外，在主體MB中形成至少一個應力釋放凹處793，及應力釋放凹處使第一非反射表面741與第一反射表面750至少部分分離。
圖8d示意性顯示本發明之另一具體實施例，其中鏡體MB包含大約與第一反射表面750相對的連接區域，如圖7a至7e所示。然而，通過反射光學元件之反射表面750之頂點的切線T，與重力G也穿過光學元件之質量S中心的力線L形成不同於90°或0°的角度。還有，在此例中，單一連接區域730配置成其為重力G的力線L所穿過。對平面連接區域730而言，較佳是在90°的角度下配置連接區域730與力線L。在如圖8d所示範例中，如果此區域連接至未顯示的支撐元件或承載元件，則反射光學元件由連接區域730支撐。
圖8e示意性顯示如圖8d所示的相似具體實施例，但其中如果此區域連接至相應的承載元件(未顯示，可從重力G方向看見)，則反射光學元件係配置成由連接區域所懸吊。
在根據本發明的反射光學元件中，如圖7及8所示，反射光學元件在預定空間位置中固定於承載元件790。在此位置中，整個光學元件之重力G的力線L(作用在光學元件之重心S)，通過單一連接區域730。因此，有利地減少因反射光學元件的重力所引起的、或因相應反作用及反力矩(由承載元件產生並在單一連接區域730上發生作用)所引起的寄生力量及轉矩或力矩。較佳是，連接區域730是如圖7及8之具體實施例中顯示的平面區域。此外，單一連接區域730係配置成在投射透鏡內光學元件的操作位置中，平面連接區域730與承載元件790之承載表面791的連接，在±1 mrad(±10-3 rad)的精確性內，垂直於重力的力線L。
在一替代具體實施例中，如圖9a示意性顯示，其顯示圖7a之替代性第一連接元件732之截面，單一連接區域730包含彎曲形區域(curved shape area)，其中此區域在至少一個方向中彎曲，及其中果光學元件在投射透鏡內定位在其工作或操作位置中，連接區域730相對於重力G的力線L為對稱配置。非限制性地，此連接區域730可具有如一部分圓柱形、球面或圓錐形的輪廓形狀。
此外，連接區域730亦可具有多面體的形狀，如圖9b中示意性顯示，圖9b顯示圖7a之此替代性第一連接元件732的截面。有利的是，多面體對重力G的力線L為對稱配置，及另外，此配置致使其頂點或其角落之一配置在此力線L上。
在連接區域730及相應固定表面731之此類替代性形狀下，寄生力量及轉矩亦明顯減少。這是因為連接區域730相對於重力G之力線L的對稱性，重力G之力線L作用在位於投射透鏡內工作位置中的整個反射光學元件的質量S中心。在連接區域形狀不同於平面形狀的前幾個例子中，有利的是，承載表面791的形狀屬於連接區域730之形狀的負形，如圖9a及圖9b所示。舉例而言，如果連接區域730是錐狀突起物，則承載表面是錐狀凹處791，致使至少部分的突起物裝入凹處。如果在另一例中，連接區域730是錐狀凹處(例如，在第一連接元件732)，則承載表面791是錐狀突起物，致使此突起物至少部分裝入凹處。這在圖9c中示意性顯示。在圖9a、9b及9c中，以相同參考數字指定如圖7及圖8所示的相同元件。
一般而言，如圖7至9之具體實施例中顯示的反射光學元件，利用附著結合及/或金屬連續性結合及/或形狀配合結合，至少部分固定於承載元件790。這裡，附著結合亦可包含扭合連接(wring connection)。至少一個固定表面731及至少一個承載表面791彼此至少部分為直接及/或間接接觸，以利用幾乎平行於反射光學元件之重力G的合力的承載力，將光學元件固定在預定空間位置中。此合力的承載力與重力力線L的平行係在±1 mrad (±10-3 rad)的精確性內，以防止或儘量減少作用於反射光學元件上的任何寄生力量及力矩。
此外，根據本發明，承載元件790包含至少一個致動裝置761、762、763，如圖7a中示意性顯示。至少一個致動裝置可以至少一個自由度致動承載元件，及/或可使承載元件變形。在圖7a中，顯示三個致動裝置，其例如建構為與圖4有關所描述的二腳架結構。在此例中，可以多達六個自由度致動承載元件790，及因此亦以六個自由度將反射光學元件定位在空間中。
在與圖7至9有關所描述之反射光學元件的具體實施例中，在第一連接元件732上形成單一連接區域730。此第一連接元件732一體成型於鏡體MB上，作為如柱狀物或座體(stand)的突出元件。替代地或另外，承載元件790可包含形成第二連接元件732’(其上配置承載表面791)的突出元件。此具體實施例顯示在圖10a中，其中以相同參考數字指定如圖7至圖9中的相同元件。突出的第一及第二元件732、732’兩者一體成型於光學元件及承載元件790上，以形成相應的整體元件。
在另一具體實施例中，如圖10b中示意性顯示，連接區域730並非從主體MB突出的區域。連接區域形成於和第二非反射表面相同的平面中，或甚至形成於反射光學元件之主體MB的凹處中。這具有以下優點：由於沒有用於連接元件732的突起物，可以較少材料形成反射光學元件，如此比較符合成本效益。此外，突起物732’可形成於可以較便宜材料製成的承載元件790上。
作為替代方案，甚至承載元件790可以沒有一體成型的突起物。在此例中，具有柱狀物或立柱形狀的個別元件(separate element)732”係配置在承載元件790及反射光學元件的連接區域730上。此具體實施例在圖10c中示意性顯示。個別元件732”如以扭合連接及/或黏膠結合791”連接至承載元件790。另外，可以其他附著結合，如焊料連接或熔接連接，取代或補充黏膠的附著結合。同樣地，利用連接791’，在固定表面731上於連接區域730處，將個別元件732”連接至反射光學元件。可使用本發明所描述的任何連接作為連接791’。此外，如圖10c所示，可將個別元件732”插入在承載元件790中形成的凹處。同樣地，反射光學元件可包含凹處，其具有連接區域且插入個別元件732”。另外，個別元件732”未必是稜柱體。藉由個別元件732”的橫截面、長度、材料及對承載元件790及反射光學元件的相應連接，可調整由反射光學元件、個別元件732”、承載元件790及任何黏膠或附著連接組成之系統的最低特徵頻率。
在本發明之另一具體實施例中，主體MB及/或第一連接元件732包含第二反射表面752及/或光柵。另外或替代地，承載元件790及/或第二連接元件732’及/或個別元件732”包含第三反射表面753及/或光柵。在圖10c中，示意性顯示此類額外第二及第三反射表面或光柵。此類反射表面752、753或光柵可使用於相關的感測器系統或測量系統，其藉由額外反射表面752、753或光柵決定相應元件空間位置。
在本發明之另一具體實施例中，反射光學元件為熱屏蔽(thermal shield)760所熱屏蔽，如示意性顯示在圖7a中。較佳是，熱屏蔽760配置在反射光學元件的第二非反射表面742及承載元件790之間。熱屏蔽760較佳是配置在反射光學元件及承載元件790之間的空間中，該空間由第一、第二或個別連接元件732、732’、732”形成。較佳是，連接元件732、732’、732”的材料係致使連接元件的熱傳導微乎其微。因此連接元件本身亦因其比較小的橫截面而形成熱屏蔽。此外，熱屏蔽760還保護反射光學元件免於由任何配置在支撐結構中的致動器761、762、763所產生的任何熱影響。
在本發明之另一替代具體實施例中，如在圖11中示意性顯示，及其中以相同參考數字指定如先前圖7至10的相同元件，反射光學元件包含主體MB，其具有高精度幾何形狀的第一反射表面750，用於EUV微影投射曝光系統中，反射波長範圍小於50 nm的光。此外，鏡體MB包含第一及第二非反射表面741及742。然而，在此具體實施例中的第一非反射表面741主要以單一連接元件732’’’的表面形成，該元件一體成型於主體MB上(及屬於主體MB的一部分)，形成突出元件，及其將承載元件790連接至主體MB。另外，第二非反射表面742不同於第一非反射表面741，及第二非反射表面742至少部分圍繞如前述主要形成第一非反射表面741的單一連接元件732’’’。主體MB另外包含至少一個應力釋放形體793。一般而言，應力釋放形體793形成於主體中，或形成於主體上，如有關本發明的先前具體實施例所描述。在圖11中，應力釋放形體793為形成於單一連接元件732’’’上的彎曲表面。另外，應力釋放形體793使第一非反射表面741與第二非反射表面742至少部分分離。較佳是，具有連接元件732’’’的主體MB及承載元件790由一單件(monolithic piece)製成，例如可從圖11中看出。在圖11中，顯示一部分鏡體MB的重力G。將此範例中鏡體的一部分界定為限制光學元件體積致使此體積沒有突出元件的主體。鏡體之此一部分受到邊緣區域730a(其上形成單一連接元件732’’’)的限制。此外，連接元件732’’’可包含額外的應力釋放形體，如形成於其表面(形成第一非反射表面)中的凹處793’。此外，承載元件790亦可包含應力釋放形體793”、793’’’，如圖11所示的凹處或彎曲表面。突出的單一連接元件732’’’屬於如此形狀，致使在反射光學元件的工作或操作位置中，所提鏡體部分之重力G的力線穿過邊緣區域730a。較佳是，此力線在90°下穿過邊緣區域730a。此外，較佳是，單一連接元件732’’’相對於所提力線為對稱配置。
1．．．EUV光源
2．．．收集器反射鏡
3．．．照明光束
4．．．投射光束
10．．．照明系統
20．．．投射透鏡
12、13、14、15、16、21、22、23、24、421．．．反射鏡
100．．．EUV微影投射曝光系統
400．．．反射鏡安裝總成
450、750．．．反射表面
450’．．．扭曲表面
451、452、453、451’、452’、453’．．．安裝點或連結點
454、455、456．．．支撐線
457．．．頂面
457’、458’．．．變形表面
458．．．底面
461、462、463、461’、462’、463’．．．二腳架結構
471、472、473．．．連結元件
480、780．．．支撐結構
481、781．．．外殼結構
730．．．連接區域
730a．．．邊緣區域
731、731a、731b、731c．．．固定表面
732．．．第一連接元件
732’．．．第二連接元件
732”．．．個別元件
732’’’．．．單一連接元件
733、733’、793’．．．凹處
734．．．黏膠
741．．．第一非反射表面
742．．．第二非反射表面
752．．．第二反射表面
753．．．第三反射表面
760．．．熱屏蔽
761、762、763．．．致動器
790．．．承載元件
791．．．承載表面
791’．．．連接
791”．．．緊貼連接及/或黏膠結合
793、793”、793”．．．應力釋放形體
A．．．角落或頂點
Fb、F'b、F"b、FT'、FT"、Fx、F'T、F"T、F'x、F"x、F'y、F"y．．．力量
G．．．重力
IP．．．像點
L．．．重力力線
M．．．結構化物體
MB．．．鏡體
Mb．．．力矩
OP．．．物點
r1．．．旋轉角
S．．．質量
T．．．切線
W．．．基板
WS．．．基板台
圖1示意性顯示簡化的EUV微影投射曝光系統。
圖2以參考座標系統及以固定於鏡體的座標系統示意性顯示鏡體。
圖3顯示圖2之具有變形反射表面的反射鏡。
圖4示意性顯示在EUV微影投射曝光系統中使用之具有反射鏡的反射鏡安裝總成，如WO 2005/026801 A2中所描述。
圖5a示意性顯示圖4反射鏡安裝總成之基本元件在xz平面中沿著x軸或沿著圖4所示c-c直線的側視圖。
圖5b示意性顯示圖4反射鏡安裝總成之基本元件在xz平面中沿著x軸或沿著圖4所示c-c直線的側視圖，其中鏡體因二腳架未對準而稍微扭曲。
圖5c示意性顯示圖4反射鏡安裝總成之基本元件在xy平面中的俯視圖。
圖6a示意性顯示圖4反射鏡安裝總成之基本元件在xz平面中沿著x軸或沿著圖4所示c-c直線的側視圖，但鏡體MB繞著y軸相對於重力方向傾斜角度β。
圖6b示意性顯示如圖6a所示反射鏡安裝總成之基本元件的俯視圖。
圖7a及7b示意性顯示根據本發明第一具體實施例之反射光學元件(如EUV反射鏡)的側視圖及仰視圖。
圖7c至7e示意性顯示圖7a及圖7b之單一連接區域截面細節。
圖8a至8e示意性顯示連接區域相對於反射光學元件之反射表面具有各種配置之本發明的各種具體實施例。
圖9a至9c示意性顯示根據本發明之反射光學元件之連接區域的各種形狀。
圖10a至10c示意性顯示與根據本發明各種連接元件連接之反射光學元件及承載表面之連接區域的各種具體實施例。
圖11示意性顯示其中鏡體及承載元件以單件形成的本發明具體實施例。顯示可結合使用或作為替代方案使用的各種應力釋放形體範例。
730．．．連接區域
731．．．固定表面
732．．．第一連接元件
741．．．第一非反射表面
742．．．第二非反射表面
750．．．反射表面
760．．．熱屏蔽
761、762、763．．．致動器
780．．．支撐結構
781．．．外殼結構
790．．．承載元件
791．．．承載表面
793．．．應力釋放形體
G．．．重力
MB．．．鏡體

Claims (27)

  1. 一種反射光學元件，包含：一主體，具有一高精度幾何形狀的一第一反射表面，用於一EUV微影投射曝光系統中，反射波長範圍小於50nm的光；其中該主體包含：一第一及一第二非反射表面；一單一連接區域，形成於該第一非反射表面上，具有至少一固定表面在該連接區域內部，用於將該整個光學元件直接或間接固定於一承載元件的至少一承載表面；其中該第二非反射表面與在該第一非反射表面上形成的該單一連接區域不同，及其中該第二非反射表面至少部分地圍繞該單一連接區域；至少一應力釋放形體，形成於該主體中或該主體上，其中該應力釋放形體使該第一非反射表面與該第二非反射表面至少部分地分離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之反射光學元件，其中該應力釋放形體包含一凹處或一彎曲表面。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之反射光學元件，其中該單一連接區域配置在該主體之大約與該第一反射表面相對的一側上。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之反射光學元件，其中該第二非反射表面圍繞該單一連接區域。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之反射光學元件，其中該至少一應力釋放形體使該單一連接區域與該第二非反射表面 分離。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之反射光學元件，其中該反射光學元件在一預定空間位置處固定於該承載元件，及其中該整個光學元件之作用在該光學元件之重心的重力力線穿過該單一連接區域。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之反射光學元件，其中該單一連接區域係一平面區域，及其中該平面區域係配置垂直於該力線。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之反射光學元件，其中該單一連接區域相對於該力線為對稱配置。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之反射光學元件，其中該光學元件剛性地固定於該承載元件。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之反射光學元件，其中該光學元件利用附著結合或金屬連續性結合及/或形狀適配結合，固定於該承載元件。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之反射光學元件，其中該至少一固定表面及該至少一承載表面彼此至少部分地直接及/或間接接觸，以藉由一合力的承載力固定該光學元件於該預定空間位置處，該合力的承載力相對於該整個光學元件的重心不會產生任何力矩。
  12. 如申請專利範圍第1或2項所述之反射光學元件，其中該承 載元件包含至少一個致動裝置，以至少一自由度致動該承載元件及/或以使該承載元件變形。
  13. 如申請專利範圍第1或2項所述之反射光學元件，其中該連接區域一體成型為連接至該主體的一第一連接元件。
  14. 如申請專利範圍第1或2項所述之反射光學元件，其中該承載表面係配置在一第二連接元件上，該第二連接元件作為該承載元件的一部分。
  15. 如申請專利範圍第1或2項所述之反射光學元件，其中該光學元件固定於該承載元件而作為一整體元件。
  16. 如申請專利範圍第1或2項所述之反射光學元件，其中該第一反射表面包含一彎曲區域，沿著至少一方向彎曲。
  17. 如申請專利範圍第1或2項所述之反射光學元件，其中該主體包含一第二反射表面及/或一光柵。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之反射光學元件，其中該第一連接元件包含一第二反射表面及/或一光柵。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之反射光學元件，其中該承載元件或該第二連接元件包含一第三反射表面及/或一光柵。
  20. 一種反射光學元件，包含：一主體，具有一高精度幾何形狀的一第一反射表面，用於一EUV微影投射曝光系統中，反射波長範圍小於50nm的光； 其中該主體包含：一第一非反射表面；一單一連接區域，形成於該第一非反射表面上，具有至少一固定表面在該連接區域內部，用於將該整個光學元件直接或間接固定於一承載元件的至少一承載表面；其中至少一應力釋放形體，形成於該主體中，及其中該應力釋放形體使該第一非反射表面與該第一反射表面至少部分地分離。
  21. 一種EUV微影投射曝光系統，包含投射一結構化物體上之一物體場於一基板上之一影像場的一投射透鏡，其中該投射透鏡在該影像場側的數值孔徑係在0.26至0.70的範圍中，及其中該投射透鏡包含至少一反射鏡，其具有一有效反射表面尺寸在300mm至800mm的範圍中，其中該反射鏡為如申請專利範圍第1至19項中任一項所述的反射光學元件。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之EUV微影投射曝光系統，其中該反射鏡係被動地安裝於一支撐結構。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之EUV微影投射曝光系統，其中該有效反射表面尺寸在300mm至500mm的範圍中。
  24. 如申請專利範圍第21項所述之EUV微影投射曝光系統，其中該數值孔徑係在0.26至0.40的範圍中。
  25. 如申請專利範圍第21項所述之EUV微影投射曝光系統，其中該數值孔徑係在0.30至0.70的範圍中。
  26. 一種反射光學元件，包含：一主體，具有一高精度幾何形狀的一第一反射表面，用於一EUV微影投射曝光系統中，反射波長範圍小於50nm的光；其中該主體包含：一第一及一第二非反射表面；一單一連接元件，形成於該主體上，連接一承載元件，並形成該第一非反射表面，其中該第二非反射表面不同於該第一非反射表面；及其中該第二非反射表面至少部分地圍繞該單一連接元件，該主體另外包含：至少一應力釋放形體，形成於該主體中或該主體上，其中該應力釋放形體使該第一非反射表面與該第二非反射表面至少部分地分離。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之反射光學元件，其中該主體、該連接元件及該承載元件係以一單件製成。
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