TWI814771B - 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 - Google Patents
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Abstract
用於投射微影中的成像光的光束導引的光學元件(M)。光學元件(M)包含主體(18)及由該主體承載的至少一光學表面(19)。至少一耦合單元(35)配置於主體(18)上。該耦合單元用以附接用以補償光學表面(19)的形體變形的補償重量元件(34)。結果為可在使用位置處提供具有盡可能小的形體變形的光學元件。
Description
本專利申請案主張德國專利申請案DE 10 2018 200 954.6的優先權，其內容以引用的方式併入本文。
本發明關於用於投射微影中的成像光的光束導引的光學元件。此外，本發明關於用以產生此一調整後的光學元件的方法、具有至少一個這類光學元件的成像光學單元、包含此一成像光學單元的光學系統、包含此一光學系統的投射曝光裝置、用以藉由此一投射曝光裝置來生產微結構或奈米結構組件的方法、以及由該方法所生產的微結構或奈米結構組件。
此一光學元件已揭露於DE 10 2013 214 989 A1。開頭所提出類型的成像光學單元已揭露於WO 2016/188934 A1及WO 2016/166080 A1。
本發明的一目的為提供在使用位置處可具有盡可能小的形體變形的光學元件。
根據本發明，此目的由包含申請專利範圍第1項所述特徵的光學元件來實現。
根據本發明，已認識到，用於附接補償重量元件的至少一耦合單元提供了補償光學元件的光學表面的形體變形(特別是補償其重量)的選擇。根據補償要求，可藉由耦合單元將適當的補償重量元件附接到主體上。在此處，補償重量元件的質量和形狀可適合於要進行的形體變形的相應要求和結構要求。可使用可拆卸且特別是可逆的方式來實現藉由耦合單元將補償重量元件附接到主體上。耦合單元可實施使得經由此耦合單元附接到主體的補償重量元件相對於主體在三個平移自由度中(且選擇性地也在三個旋轉自由度中)的定位優於250μm，且特別是具有不大於100μm的公差。可藉由耦合單元實現的這種位置準確度也可明顯更好；亦即它可優於100μm並也可優於50μm。
待補償的形體變形可能是由於生產過程以及選擇性的由於重力所引起的。已認識到，在投射微影中對於形體精密度的要求(即對光學元件的光學表面的形狀與成像光的光束導引的對應關係的要求)可能很高，以至於直接或間接作用在光學表面上的重力(特別是在投射曝光裝置(其構成部分為所考慮的光學元件)的使用位置處的重力的精確大小)會起到作用。因此，已認識到可能需要考慮由重力引起的光學表面的形體變形，其特別取決於使用位置。光學元件的至少一補償重量元件可確保適當的重量補償，因此有可能補償由重力引起的對光學表面的影響，特別是由重力引
起的在反射鏡生產位置及在反射鏡使用位置之間的力差及其對形體的影響。由重力引起的形體變形的另一例子(其可藉助於至少一補償重量來補償)為光學元件的主體與光學元件的軸承(例如保持框架)之間由重力所引起的力傳遞所造成的光學表面的變形。
如申請專利範圍第2項所述的組態被認為特別合適。補償重量元件可附接到反射鏡後側，而不會干擾光學表面。作為替代或補充，至少一補償重量元件可附接到光學元件的邊緣，即例如附接到反射鏡的邊緣。
如申請專利範圍第3項所述的在質心軸的區域中藉由耦合單元附接至少一補償重量元件係確保以此方式附接的補償重量元件的效果盡可能地對稱。然後，在許多情況下，附接恰好一個補償重量元件就足夠了。原則上，也可能在光學元件的質心軸的區域中將複數個補償重量元件附接到主體。舉例來說，在質心軸本身不能用於附接補償重量元件的情況下(例如，如果在那裡存在光學元件的主體中的通道開口)，在質心軸的區域中附接複數個補償重量元件是合適的。在此情況下，一補償重量元件或複數個補償重量元件可配置於這種通道開口的邊緣區域中，使得在良好的近似下，至少一補償重量元件對質心軸產生重量效果。作為前文所解釋的耦合單元的配置變化形式的替代或補充，其導致補償重量元件的相應配置選擇，至少一補償重量元件可徑向地附接在光學元件的質心軸與光學元件的外邊緣區域之間。至少兩個這樣的徑向配置的補償重量元件也是可能的，特別是配置在質心軸和光學元件的外邊緣區域之間的相同半徑上。
在如申請專利範圍第4項所述的組態的情況下，與旋轉對稱性不同的額外自由度可針對性地用於由重力引起的光學表面的形體變形的重量補償。附接在圓周側上的這類耦合單元也可在沒有相應的耦合單元於光學元件的質心軸區域中的情況下使用。複數個耦合單元也可配置於沿圓周方向彼此相鄰的兩個軸承部位之間。
如申請專利範圍第5項所述的組態已發現是特別有利的。
包括至少一個如申請專利範圍第6項所述的的補償元件的光學元件的優點對應於在前文中已參照耦合單元或補償重量元件的可能配置進行解釋的那些優點。通過至少一補償元件，有可能校正過度補償，即特別是負變形容限，用於規定光學表面的標稱表面形式或用於校正形體。並非光學元件上存在的所有耦合單元都需要配備補償重量元件。有可能使用複數個補償重量元件，其藉由不同的耦合單元附接到主體。作為替代或補充，有可能藉由同一個耦合單元將複數個補償重量元件附接到主體上。以此方式，耦合單元和補償重量元件的配置可使得只有引入重力及/或額外地引入扭矩至主體中。
如申請專利範圍第7項所述的補償重量儲存裝置有助於靈活地為光學元件配備補償重量元件。這可用於校正在使用位置處的操作期間所決定的形體變形，或者用於補償其他成像像差，使得光學元件可接著使用作為主動校正元件。
如申請專利範圍第8所述的用於調整後光學元件的生產方法的優點對應已在前文中結合光學元件進行解釋的優點。可在將坯料移動到用於投射微影的裝置的使用位置之前或之後執行附接至少一補償重量元件。用於相應組合件內的光學元件的調整步驟仍可遵循補償重量元件附接步驟。光學元件可為投射光學單元的構成部分及/或投射曝光裝置的照明光學單元的構成部分。可在使用位置處量測光學表面的形狀，其可與在生產位置處不同。可考慮或模擬使用位置處的條件來量測光學表面的形式。這類條件可為使用位置處的重力加速度(其與在生產位置處不同)，或可藉由保持光學元件的影響或安裝位置來形成。
如申請專利範圍第9項和第10項所述的生產方法的變化形式已發現是特別合適的。
申請專利範圍第11項的成像光學單元、申請專利範圍第12項的光學系統、申請專利範圍第13項的投射曝光裝置、申請專利範圍第14
項的微結構或奈米結構組件的生產方法及申請專利範圍第15項的微結構或奈米結構組件的優點對應於前文已參照根據本發明的光學元以及用於調整後光學元件的根據本發明的生產方法作出解釋的內容。特別地，可以使用投射曝光裝置來生產半導體組件，例如記憶體晶片。
光源可為EUV光源。或者，也可使用DUV光源，亦即例如波長為193nm的光源。
1:微影投射曝光裝置
2:光源
3:照明光
4:物場
5:物體平面
6:照明光學單元
7:投射光學單元
8:影像場
9:影像平面
10:遮罩
10a:遮罩保持器
10b:遮罩位移驅動器
11:基板
12:基板保持器
12a:基板位移驅動器
13:射線光束
14:射線光束
15:射線
16:主射線
17:通道開口
18:主體
19:光學表面
20:補償重量元件
21:後側
22:軸承部位
23:補償重量元件
25:外邊緣區域
26:補償重量元件
27:補償重量元件
28:補償重量
29:連接桿
30:附加元件
31:扭矩補償重量元件
32:連接桿
33:中心區域
34:補償重量元件
34’:補償重量元件
35:耦合單元
36:變形
37:補償重量儲存裝置
38:裝備單元
39:位移單元
A:距離
B:距離
CRA:角度
FG:重力
M:反射鏡
M1-M10:反射鏡
SA:樞轉軸
SP:質心軸
下文將參照附圖更詳細地解釋本發明的示例性具體實施例。在圖式中：圖1示意性地顯示用於EUV微影的投射曝光裝置；圖2顯示一成像光學單元的具體實施例的經向剖面，其可使用作為圖1的投射曝光裝置中的投射透鏡，其中繪示了針對主射線及針對三個選定場點的上彗差射線和下彗差射線的成像光束路徑；圖3顯示圖2中的成像光學單元的反射鏡的使用反射鏡表面的邊緣輪廓；圖4以透視圖顯示了圖2的成像光學單元的反射鏡的主體，其具有附接至主體的補償重量元件，用以補償由重力引起的反射鏡的光學表面的形態變形的重量，其中補償重量元件在反射鏡的質心軸的區域中附接到主體；圖5以類似圖3的圖式顯示了補償重量元件的配置的另一具體實施例，其中，除了圖3的補償重量元件之外，在主體的軸承部位之間附接其他的補償重量元件，軸承部位分別在圓周方向上彼此相鄰地配置；圖6顯示了反射鏡主體的後側視圖，其具有補償重量元件的進一步配置；圖7以類似於圖6的圖式顯示了補償重量元件的配置，相較
於圖6，在各個情況下都具有用於引入扭矩的連接桿；圖8以類似於圖7的視圖示顯示了圖7中那些類型的補償重量元件的其中一者，一方面詳細說明了補償重量元件沿連接桿的移動性，且另一方面詳細說明了連接桿的樞轉移動性；圖9顯示了圖8的補償重量元件的側視圖，從圖8中的觀察方向IX所示；圖10和圖11以類似於圖8和圖9的圖式顯示了補償重量元件的另一具體實施例，其具有實施為圓盤的連接桿；圖12示意地顯示包含複數個耦合單元的反射鏡的具體實施例的經向剖面，耦合單元配置於反射鏡後側用以附接補償重量元件，其中以示例性方式示出了三個附接的補償重量元件；圖13至圖15顯示了類似於圖12之在生產(圖13和圖14)和使用(圖15)圖12的光學元件時的概貌；以及圖16再次以類似於圖12的圖式顯示了具有圖12的耦合單元以及用於補償重量元件的額外儲存裝置的光學元件的另一具體實施例。
微影投射曝光裝置1具有用以提供照明光或成像光3的光源2。光源2為EUV光源，其產生波長範圍在例如5nm和30nm之間、特別是在5nm和15nm之間的光。光源2可為基於電漿的光源(雷射產生電漿(LPP))、氣體放電產生電漿(GDP))或基於同步加速器的光源，例如自由電子雷射(FEL)。特別地，光源2可為波長為13.5nm的光源或波長為6.9nm的光源。其他EUV波長也是可能的。一般來說，對於在投射曝光裝置1中導引的照明光3，甚至任意波長也是可能的，例如可見光波長或可在微影中使用(例如DUV、深紫外光)並有可使用的合適雷射光源及/或LED光源的其他波長(例如365nm、248nm、193nm、157nm、129nm、109nm)。圖1以非常示意性的
方式顯示照明光3的光束路徑。
照明光學單元6用以將來自光源2的照明光3導引到物體平面5中的物場4。使用投射光學單元或成像光學單元7，將物場4以預定的縮小比例成像至影像平面9中的影像場8。
為了便於描述投射曝光裝置1和投射光學單元7的各種具體實施例，在圖式中顯示了笛卡爾xyz座標系統，從該系統可清楚看出圖中所示組件的相應位置關係。在圖1中，x方向垂直於繪圖平面並延伸進入繪圖平面。y方向向左，且z方向向上。
在投射光學單元7中，物場4和影像場8具有彎曲或弧形的具體實施例，特別是形狀像部分環形的具體實施例。此場彎曲的曲率半徑在影像側可為81mm。在WO 2009/053023 A2中定義了影像場的對應環形場半徑。物場4或影像場8的邊界輪廓的基本形式具有相應的彎曲。或者，有可能將物場4和影像場8實施為矩形。物場4和影像場8具有大於1的x/y外觀比。因此，物場4在x方向上具有較長的物場尺寸，而在y方向上具有較短的物場尺寸。這些物場尺寸沿場座標x和y延伸。
投射光學單元7具有26mm的影像場的x維度以及1.2mm的影像場8的y維度。
因此，物場4由第一笛卡爾物場座標x和第二笛卡爾物場座標y展開。垂直於這兩個物場座標x和y的第三笛卡爾座標z在下文中也稱作法線座標。
圖2中所繪示的範例具體實施例可用於投射光學單元7。圖2和圖3中所示的投射光學單元7的光學設計已揭露於WO 2016/188934 A1，其內容全部引用。
在根據圖2的投射光學單元7的具體實施例中，影像平面9配置為平行於物體平面5。在此情況下所成像的是與物場4重合的反射光罩10(也稱作遮罩)的一部分。遮罩10由遮罩保持器10a所承載。遮罩保持器10a
由遮罩位移驅動器10b來位移。
透過投射光學單元7的成像在形式為晶圓的基板11的表面上實現，其中基板11由基板保持器12承載。基板保持器12由晶圓或基板位移驅動器12a來位移。
圖1示意性地顯示在遮罩10和投射光學單元7之間進入該投射光學單元的照明光3的射線光束13，以及在投射光學單元7和基板11之間從投射光學單元7所發出的照明光3的射線光束14。投射光學單元7的影像場側數值孔徑(NA)在圖1中未按比例再現。
投射曝光裝置1為掃描器類型。在投射曝光裝置1的操作期間，在y方向上掃描遮罩10和基板11。步進式的投射曝光裝置1也是可能的，其中在基板11的各個曝光之間實現遮罩10和基板11在y方向上的逐步位移。藉由位移驅動器10b和12a的適當致動，這些位移將彼此同步地進行。
圖2顯示了投射光學單元7的光學設計。圖2顯示了投射光學單元7的經向剖面，即成像光3在yz平面中的光束路徑。根據圖2的投射光學單元7一共具有十個反射鏡，這些反射鏡從物場4開始按照個別射線15的光束路徑的順序由M1到M10連續編號。
圖2繪示了在各個情況下從在圖2中的y方向上彼此間隔開的三個物場點所發出的三條個別射線15的光束路徑。所繪示的為主射線16(即通過投射光學單元7的光瞳平面中的光瞳的中心的個別射線15)，以及在各個情況下為這兩個物場點的上彗差射線和下彗差射線。從物場4開始，主射線16包括與物體平面5的法線成5.2°的角度CRA。
物體平面5平行於影像平面9。
圖2繪示了反射鏡M1至M10的計算反射表面的截面。使用這些計算的反射表面的一部分。只有反射表面的此實際使用區域，加上突出部，實際上存在於真實反射鏡M1至M10中。
圖3顯示反射鏡M1至M10的反射表面的實際使用區域。反射
鏡M10具有供成像光3通過的通道開口17，其中成像光3從倒數第三個反射鏡M8反射朝向倒數第二反射鏡M9。反射鏡M10圍繞通道開口17以反射的方式使用。其他反射鏡M1至M9中沒有一個具有通道開口，且該些反射鏡在無間隙的連續區域中以反射的方式使用。
反射鏡M1至M10係實施為自由形式表面，其無法由旋轉對稱函數來描述。投射光學單元7的其他具體實施例也是可能的，其中反射鏡M1至M10中的其中至少一個係實施為旋轉對稱的非球面。DE 10 2010 029 050 A1揭露了用於這種旋轉對稱非球面的非球面方程式。所有反射鏡M1至M10也有可能實施為這類非球面。
自由形式表面可由以下自由形式表面方程式(方程式1)來描述：
以下適用於此方程式(1)的參數：Z為自由形式表面在點x、y處的垂度，其中x2+y2=r2。在此處，r為與自由形式方程式的參考軸(x=0；y=0)的距離。
在自由形式表面方程式(1)中，C1、C2、C3......表示自由形式表面級數以x和y冪次展開的係數。
在錐形基底區的情況下，cx、cy是對應於相應非球面的頂點
曲率的常數。因此，適用cx=1/Rx和cy=1/Ry。在此處，kx和ky各自對應於相應非球面的錐形常數。因此，方程式(1)描述了雙錐形自由形式表面。
可從旋轉對稱的參考表面產生替代的可能的自由形式表面。用於微影投射曝光裝置的投射光學單元的反射鏡的反射表面的這種自由形式表面已揭露於US 2007-0058269 A1。
或者，也可在二維樣條表面的協助下來描述自由形式表面。這方面的例子為Bezier曲線或非均勻有理的基本樣條(NURBS)。舉例來說，二維樣條表面可由在xy平面中的點的網格及相關z數值、或由這些點及與其相關的斜率來描述。取決於樣條表面的相應類型，使用例如在其連續性及可微分性方面具有特定特性的多項式或函數，藉由網格點之間的內插來獲得完整的表面。其範例為解析函數。
反射鏡M1至M10的使用反射表面由主體承載。
主體18可由玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷所製成。主體18的材料可匹配使得其在反射鏡M的選定操作溫度下的熱膨脹係數非常接近0的數值且理想上恰好為0。Zerodur®為這種材料一個例子。圖4以示例的方式顯示了此一主體18的透視圖。在此處，觀察方向是從反射鏡後側，即從背離反射使用的反射鏡表面的一側。用於反射的光學表面在圖4中標示為19。
圖4所示的反射鏡M可為前述的反射鏡M1到M10的其中任何一者。
在根據圖4的反射鏡M的具體實施例中，補償重量元件20附接到主體18。該補償重量元件用以補償由重力引起的光學表面的形體變形的重量。因此，補償重量元件20用以補償光學表面19的形體誤差，這是由於反射鏡M上的重力在生產反射鏡M的生產位置處與在使用投射曝光裝置(反射鏡M為其構成部分)生產半導體組件的反射鏡M的使用位置處不同。
補償重量元件20藉由耦合單元附接到主體18的後側21。仍將結合圖12來解釋這種耦合單元的具體實施例的示例。補償重量元件20在
反射鏡M的質心軸SP的區域中附接到主體18，其在圖4中示意性地示出。
補償重量元件20藉由底切鎖扣(未詳細示出)以互鎖的方式連接至主體18。為此，主體18具有帶有底切的凹槽，補償重量元件20的與凹槽互補的部分被鎖定或夾緊於該凹槽中，接合在此底切之後。替代地，補償重量元件20也可以整體接合的方式及/或通過螺紋連接與主體18連接。
在此處未顯示的另一具體實施例中，補償重量元件20也可藉由一插入介面板連接到主體18。介面板又可首先連接到補償重量元件20，其次連接到主體18，其以互鎖或整體接合的方式連接，如前文已結合補償重量元件20與主體18的連接所做的解釋。
主體18具有複數個軸承部位22。這些為所顯示的示例性具體實施例中的三個軸承部位22。藉由這些軸承部位22，主體18承載於反射鏡M的保持框架(此處未示出)的軸承座中。
當產生形式為圖4所示的反射鏡M的調整光學元件時，採用以下程序：首先，考慮到生產地點的負變形容限，產生反射鏡M的坯料。在此處，預成形光學表面19，使得它在形式為補償重量元件20的至少一補償重量元件的力的作用下僅具有所需的形體。隨後，以此方式將預先製造的坯料移動到投射曝光裝置的使用位置。在那裡，考慮到在使用位置處的重力加速度，形式為補償重量元件20的至少一補償重量元件附接到反射鏡M的主體18，以補償由重力引起的光學表面19的形體變形的重量。若在使用位置處的重力是充分已知的，則也可將「移動坯料至使用位置」和「附接至少一補償重量元件」的這兩個最後步驟互換。隨後，在投射曝光裝置中的反射鏡的使用位置處調整反射鏡。
在反射鏡生產方法的變化形式中，原始補償重量元件可在光學元件的坯料的生產期間立即附接到光學元件的主體，該原始補償重量元件過度補償了由重力所引起的光學表面的形態變形的預期效果。為了生
產調整後的光學元件，可藉由移除補償重量元件的一部分(例如藉由燒蝕)而使補償重量元件在其對光學表面的重量影響方面變得更輕，直到達成用以實現對形體變形的所需補償的所需重量補償效果為止。生產方法的這種變化形式避免了隨後將放電元件附接到已經完成的光學表面，這可能會導致其本身不希望的形體變形。
在反射鏡M作為由質量為500kg、直徑為90cm且厚度為20cm的陶瓷製成的對稱反射鏡的具體實施例中，由0.1%的重力加速度變化所引起的理論形體變形約為350pm。由於上述藉由補償重量元件所進行的重量補償，這種效果可減少到約13pm。因此，在補償之後，仍存在小於4%的原始形體變形。
一般而言，有可能實現由重力引起的形體變形的補償至小於由重力引起的原始形體變形的10%的值。
圖5顯示了使用反射鏡M的示例的光學元件的另一具體實施例，其具有由重力引起的光學表面的重量補償形體變形。已在前文中結合圖1至圖4(特別是結合圖4)做出解釋的組件和功能由相同的元件符號來表示，且不再進行詳細討論。
除了在質心軸SP的區域中的中央補償重量元件20之外，圖5中的反射鏡M的主體18還具有另外的補償重量元件23。這些另外的補償重量元件23的其中一者在各個情況下配置於在圍繞質心軸SP的圓周方向上彼此相鄰的兩個軸承部位22之間。在具有複數個補償重量元件20、23的這種具體實施例的協助下，出現了由重力引起的形體變形的重量補償的額外自由度。另外的補償重量元件23也經由耦合單元附接到主體18上，這將在下文中結合圖12進行解釋。
在與圖5所示的具體實施例相對應的補償重量元件的配置的另一個未示出的具體實施例中，缺少在質心軸SP的區域中的中央補償重量元件20。
圖6顯示了反射鏡M的後側視圖，其具有補償重量元件的另一配置變化形式。
在根據圖6的配置中，存在圖4和圖5所示具體實施例的形式的中心配置的補償重量元件20。在根據圖6的具體實施例中，兩個補償重量元件23在各個情況下存在於在繞質心軸SP的圓周方向上彼此相鄰的兩個軸承部位22之間。另外，在質心軸SP和反射鏡M的外邊緣區域25之間徑向地存在另外的補償重量元件26，相較於在軸承部位22之間配置於圓周上的外部補償重量元件23，該另外的補償重量元件相對於中央補償重量元件20具有一半的距離A或半徑值。中央補償重量元件20和配置於相鄰軸承部位22之間的外部補償重量元件23之間的距離在圖6中用B表示。因此，以下適用於根據圖6的具體實施例：B=2A。
另外的補償重量元件26也經由耦合單元連接到主體18，這仍將於下文中進行解釋。
範圍在1.1和10之間的其他比率B/A也是可能的。徑向補償重量元件26與中央補償重量元件20之間可皆具有相同的距離A。或者，可在徑向補償重量元件26和中心補償重量元件20之間提供不同的距離A1、A2...。
整體而言，除了中央補償重量元件20之外，在根據圖6的補償重量元件的配置中還存在三個徑向補償重量元件26和六個圓周補償重量元件23；亦即，總共有十個補償重量元件。舉例來說，取決於對形體變形的補償的要求，補償重量元件的數量可在5到25之間的範圍內。
雖然原則上具有與圖6中相同的補償重量元件的配置，但圖7顯示了補償重量元件27的設計，其為圖4到圖6的具體實施例的替代方案，該補償重量元件設計為扭矩補償重量元件。因此，整體而言，在圖7所示的具體實施例中，在圖6所示的具體實施例的補償重量元件20、23和26的位置處存在了十個這樣的扭矩補償重量元件27。
圖8和圖9闡明了扭矩補償重量元件27的第一具體實施例的
設計。這些均具有補償重量28，補償重量28經由連接桿29和設計為介面的附加元件30連接到主體18。介面30實施為耦合單元，其將於下文中在圖12的基礎上進行解釋。
當反射鏡M定向使得其後側指向上方時，扭矩補償重量元件27的補償重量28的重力G的方向從補償重量28的質量中心開始延伸，與連接區域相距一距離(其中連接桿29經由連接區域連接到主體18)，亦即與附加元件(介面)30相距一距離。這導致扭矩補償重量元件27引入反射鏡M的主體18中的扭矩。扭矩的引入可用於針對性地改變用於反射目的的反射鏡的相對光學表面19的形體。
在扭矩補償重量元件27中，有可能以可調整的方式預先決定引入的扭矩的大小和其方向。為了預先決定引入的扭矩的大小，補償重量28可沿連接桿29相對於後者移動，如圖8中由在連接桿29的縱向方向上的雙頭箭頭所示。
藉由此補償重量28沿連接桿29的此位移來設定連接桿29的有效長度並因此設定引入扭矩的絕對值。補償重量28沿連接桿29的此調整可持續進行。舉例來說，補償重量28可磁性地固定到連接桿29。
藉由扭矩補償重量元件27引入至主體18中的扭矩的方向可通過繞樞轉軸SA的連接桿29的樞轉設定來預先決定，如圖8中的另一個雙箭頭所示。在此處，附加元件30可實施為具有到主體18的樞轉軸承，該樞轉軸承可固定在連接桿29相對主體18的預定樞轉位置，使得連接桿29固定在此樞轉位置。
在下文中，基於圖10和圖11描述扭矩補償重量元件31的另一具體實施例。已在前文中參照圖1至圖9(特別是結合圖7至圖9)做出解釋的組件和功能由相同的元件符號來表示，且不再進行詳細討論。
代替如圖7至圖9的具體實施例中的細長連接桿29，扭矩補償重量元件31具有圓盤形連接桿32。連接桿32的中心區域33經由額外元件
(介面)30連接到主體18。補償重量28可在連接桿32的背離附加元件30的上側上以二維方式位移，如圖10中在補償重量28的區域中的兩個交叉雙箭頭所示。藉由具有兩個平移自由度的此位移，有可能以可調整的方式預先決定扭矩補償重量元件31的扭矩的絕對值和引入方向。在此具體實施例中，連接桿32的可樞轉性或可旋轉性並非必需，但原則上也是可能的。
下文將基於圖12至圖16描述作為光學元件的反射鏡的另一具體實施例，其具有經由耦合元件附接的補償重量元件。已在前文中參照圖1至圖11(特別是結合圖4至圖11)做出解釋的組件和功能由相同的元件符號來表示，且不再進行詳細討論。
根據圖4至圖11的具體實施例的補償重量元件20、23、26和27的類型的補償重量元件34在圖12至圖15中示意性地顯示作為補償重量元件34。隨著分別示出的補償重量元件34的面積的增加，其重量和其最大可引入的最大扭矩貢獻也隨之增加。
圖12至圖16也示意性地顯示用以在投射光學單元7的保持框架上承載主體18的軸承部位22。
根據圖12至圖16，至少一個耦合單元35附接至反射鏡M的主體18上。在所示的示例性具體實施例中，這些為六個這類耦合單元35。取決於光學元件M的具體實施例，舉例來說，這類耦合單元35的數量可落在1到30之間的範圍內、在1到10的範圍內、以及在3到10的範圍內。在圖12至圖16中所示的六個耦合單元35中，其中三個在圖12中配備有不同質量的補償重量34。
耦合單元35配置於反射鏡M的反射鏡後側21上。作為替代或補充，耦合單元35也可附接在主體18的圓周區域中，特別是在主體18的邊緣處。
與圖4至圖7所示的具體實施例類似，耦合單元35中的至少一個可配置於在光學元件M的質心軸的區域中的主體18上。
耦合單元35在主體18上的配置可對應至補償重量元件的配置，這已在上文中參考圖4至圖7進行了解釋。
耦合單元35可實施為磁性介面並可特別地具有永磁體。作為替代或補充，耦合單元35可具有電磁鐵。作為替代或補充，耦合單元35在各個情況下也可實施為用於至少一補償重量的互鎖及/或內聚配置。
至少一耦合單元35或一些耦合單元35可配置於光學元件M上，使得即使光學元件M已安裝在投射曝光裝置1中它們仍為容易接近的，使得藉由改變適當的補償重量元件34的配置，可在光學元件M的安裝狀態下實現光學表面19的形體變形的重量補償。
至少一耦合單元35或者一些耦合單元35可組態為反射鏡解耦裝置的整體組件，例如以銷的形式。這類反射鏡解耦裝置用以最小化或完全避免外部負載對光學元件M(特別是對其光學表面)的影響。
耦合單元35係設計使得補償重量元件34可以至多100μm的位置或位移公差移動。這確保了重量補償的功能，特別是在運輸的情況下，且必要時在運輸震顫的情況下。漂移效應可被避免。
此外，圖12描繪了重力FG的方向，其從反射鏡後側21沿光學表面19的方向作用，與安裝在投射曝光裝置1中具有投射光學單元7的典型定向的狀態下的影像場上游的成像光束路徑中的最終反射鏡的情況一樣。
針對已經以倒置方式安裝的反射鏡M，其中重力FG從光學表面朝反射鏡後側作用，也可藉由通過適當的耦合單元35以「懸掛方式」配置於反射鏡後側的補償重量元件34來實現相應的重量補償。
相應的陳述適用於傾斜反射鏡，其中額外地引入扭矩，即使沒有根據圖7至圖11的扭矩補償重量元件的組態。在具有垂直配置的反射鏡後側21的立式反射鏡的情況下，通過以圖12的形式附接的補償重量元件34，同樣可能將扭矩引入主體18中，以對光學表面19的形體變形進行重量
補償。
下文將基於圖13至圖15解釋在耦合單元35的協助下的光學元件M的生產，其中重量元件34可通過耦合單元35附接。
圖13顯示了光學元件M的坯料，其組態具有耦合單元35但仍沒有補償重量元件34。當生產坯料時，考慮到負變形容限來製造光學表面19。這可藉由對標稱補償重量元件34的影響做出容限來實現，以在製造根據圖13的坯料期間將光學表面19的實際形式轉換成預定的預期形式，或是坯料也可藉由使用具有生產補償重量元件34的標稱設備來實現，其中意圖達到光學表面19的預期形式。
在製造根據圖13的坯料之後量測光學表面的形狀。光學表面19的實際形式的這種量測可在光學元件M的使用位置處實現，其可能與生產位置不同。或者，可在生產位置進行量測，同時考慮或模擬在使用位置處的條件。所要考慮的使用位置處的條件可為生產位置和使用位置處的重力加速度之間的差異、使用位置處的保持架的影響、以及在使用位置處的反射鏡M的安裝位置對光學表面19的實際形式的影響。
在量測光學表面之後，至少一補償重量元件34經由耦合單元35附接到光學元件M的主體18，以補償在量測後建立的光學表面19的形體變形。
圖14顯示了負變形容限的標稱校正，其中附接了一組補償重量元件34，其導致在其他理想條件下採用預期形式的光學表面19的實際形式。
圖15顯示了示例性系統校正所必需的補償重量元件34的質量分佈。除了一組標稱補償重量元件34之外，還增加了兩個補償重量元件34'，後者確保了光學表面19的變形36，這在圖15中以非常誇大的方式示出。此變形36可為期望的預期形式，或可用於事先補償保持架或安裝位置的影響。
藉由附接適當的補償補償重量元件34、34'，在預定的容差限度內實現光學表面的預期表面形式。另外的補償重量元件34'可附接在光學元件M的使用位置處，以補償光學表面19的使用位置相關於的形體變形。
圖16顯示了額外的補償重量儲存裝置37。藉由補償重量儲存裝置37，提供了光學元件M自動裝備補償重量元件34、34'。補償重量儲存裝置具有裝備單元38，其特別地實施為輸送剛好一個補償重量元件34或34'。為此，裝備單元38具有一插座，其形式與相應的補償重量元件34、34'互補。裝備單元38可藉由機械及/或磁性構件來保持補償重量元件34、34'。
藉由位移單元39(在圖16中示意性地表示為滑輪)，有可能在補償重量儲存器(此處未示出)中的儲存位置與相應耦合單元35的位置處的使用位置之間傳送相應的補償重量元件34、34'。
為了製造微結構或奈米結構組件，投射曝光裝置1使用如下：首先，提供反射光罩10或遮罩以及基板或晶片11。接著，在投射曝光裝置1的協助下將遮罩10上的結構投射到晶圓11的光敏感層上。接著，藉由顯影光敏感層產生晶圓11上的微結構或奈米結構，從而產生微結構化組件。
18:主體
19:光學表面
21:後側
22:軸承部位
34:補償重量元件
35:耦合單元
FG:重力
M:反射鏡
Claims (15)
- 一種用於投射微影中的成像光的光束導引的光學元件，-包含一主體及由該主體承載的至少一光學表面，-包含配置於該主體上的至少一耦合單元其特徵在於該至少一耦合單元是組態用以將一補償重量元件附接至該主體，用以補償該光學表面的一形體變形，並且使得該補償重量元件相對於該主體在三個平移自由度中的定位是優於250μm。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其特徵在於該光學元件實施為一反射鏡，其中該耦合單元在由該光學表面所施加的一反射鏡後側處配置於該主體上。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的光學元件，其特徵在於該至少一耦合單元在該光學元件的一質心軸的區域中配置於該主體上。
- 如申請專利範圍第1到2項的其中任一項所述的光學元件，其特徵在於該主體在圓周側上藉由複數個軸承部位而被承載於該光學元件的一保持框架的一軸承座中，其中至少一耦合單元配置於在圓周方向上彼此相鄰的兩個軸承部位之間。
- 如申請專利範圍第4項所述的光學元件，其特徵在於在所有在圓周方向上彼此相鄰的軸承部位之間分別配置一耦合單元。
- 如申請專利範圍第1到2項的其中任一項所述的光學元件，其特徵在於藉由該耦合單元連接到該主體的一補償重量元件。
- 如申請專利範圍第6項所述的光學元件，其特徵在於一補償重量儲存裝置，其中藉由該補償重量儲存裝置，該光學元件自動地配備有補償重量元件。
- 一種用以產生如申請專利範圍第1到7項的其中任一項所述的一調整後光學元件的方法，包含以下步驟：-在考量一負變形容限的情況下，生產包含至少一耦合單元的該光學元件的一坯料，-量測該光學表面的形式，-為了補償該光學表面的一形體變形，藉由該耦合單元將至少一補償重量元件附接到該光學元件的該主體上。
- 如申請專利範圍第8項所述的方法，其特徵在於藉由附接補償重量元件而在生產地點處獲得在預定的容差限度內的該光學表面的一預期表面形式。
- 如申請專利範圍第8項或第9項所述的方法，其特徵在於為了補償該光學表面的一使用位置相關的形體變形，在該使用位置處附接另外的補償重量元件。
- 一種具有如申請專利範圍第1項到第7項的其中任一項所述的至少一光學元件的用以將一物場成像至一影像場的成像光學單元，其中待成像的一物體可配置於該物場中，其中一基板可配置於該影像場中。
- 一種光學系統， -包含如申請專利範圍第11項所述的一成像光學單元，-包含用以使用來自一光源的照明光照明該物場的一照明光學單元。
- 一種投射曝光裝置，包含如申請專利範圍第12項所述的一光學系統並包含用以產生該照明光的一光源。
- 一種用以產生一結構化組件的方法，包含以下方法步驟：提供一遮罩及一晶圓；在如申請專利範圍第13項所述的投射曝光裝置的協助下，將該遮罩上的一結構投射至該晶圓的一光敏感層上，以及產生一微結構或奈米結構於該晶圓上。
- 一種結構化組件，由如申請專利範圍第14項所述的一方法所生產。
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