[发明专利]投影曝光设备中的成像装置

说明书

本发明涉及一种用于微刻的投影曝光设备中的成像装置，其具有至少一个光学元件和至少一个操纵装置，该操纵装置具有线性驱动器，用于操纵光学元件的位置。 

在这样的光刻中的投影曝光设备的成像装置的情况下，也简称为光刻光学器件，如果在调节期间和/或操纵期间能够主动地定位单个光学元件，以便精确地设置具体的成像特性和像差，那么通常是有利的。这样，例如，在旋转对称成像系统中，调节光学元件同时维持旋转对称，例如在旋转对称折射物镜的情况下，允许透镜在光方向上(限定为z轴方向上)位移，影响聚焦、缩小比例、第三级失真、场曲率、线性彗差和恒定球面像差。此外，可以校正旋转对称特性的环境影响，例如大气压、内部压力、大气湿度和包括纵向温度梯度的温度的变化，以及透镜的旋转对称部件的加热，如从US4961001和DE3733823已知。 

在旋转对称成像系统的情况下，结合旋转对称的抵消以及例如在旋转对称折射物镜的情况下单色对称的产生来调节光学元件，允许透镜垂直于z轴，尤其是在x-y平面内位移，也称为透镜偏心，或者透镜围绕垂直于光方向的轴线倾斜，以及对定中心误差施加影响，该误差在单色总体对称相对于瞳孔和视野的非旋转对称像差曲线中表示。例如，包括在这里的是图像偏移、径向和切向第二级失真、线性图像表面倾斜和恒定的彗差。此外，可以校正单色对称的环境影响，例如垂直于光方向的环境压力、内部压力、空气湿度和温度的梯度。 

此外，在具有平面偏转镜或者分束镜立方体的反射折射的光刻光学器件中，能够操纵偏转镜或者分束镜表面的位置和倾斜角是很有利的。对于在反射折射的或者反射的光刻光学器件中的凹进和凸起反射表面，也适于操纵在平移和倾斜中的自由度，以便能够精确地设置旋转对称像差和定中心误差。 

这样的情况下的具有操纵装置的这样的成像装置从现有技术是已知的。 

例如，通过在US5822133中描述的设计的帮助，这里可以给出这样的操纵装置的细节。在描述的申请的情况下，该操纵装置设计为纯z 操纵装置。这意味着，在通常由“z”表示的光轴的方向上进行操纵。该设计包括两个环形元件，其相互设置，且在一定范围的实施例中，可以通过致动器来彼此相对移动。提供为用于相对于彼此引导部分的是片簧，或者根据进一步的改进，是意在确保两个部分相对于彼此平行移动的光阑。 

然而，根据实施例，尤其是所述的各种致动器的实施例，这样的设计具有决定性的缺点。这样，例如，当使用气动致动器时，在设计中只可以获得相对低的刚性。当振动相应地引入时，以及当使用很笨重的光学元件时，例如，用于微刻或者天文应用中的很笨重的透镜，操纵装置的该低刚性导致对要被获得的成像质量有很负面的效果的严重的缺点。 

在进一步的改进中提议使用液压致动器。使用这样的致动器当然可以获得远高于使用前面描述的气动致动器的刚性。然而，如果有泄漏，液压致动器隐藏了要被操纵的部件被液压流体，通常为油，污染的危险。由液压流体的这样的污染被认为是严重的缺点，尤其是在高性能物镜的情况下，诸如用于微刻中。这样的物镜通常充满限定的气体混合物，或者如果合适，另外抽空。如果液压流体，尤其是油，通过该超净的内部，那么这可以作为液体或者蒸汽通过到光学元件中，且沉积在它们的表面上。然后，成像质量将严重地下降。任何可能的清洁的费用将特别高。 

此外，由压电元件和杠杆齿轮制成的合适的致动器在上述文献的替代的实施例中描述。在这样的情况下，齿轮的杠杆可以尤其是经由固定接合点来相互连接。这种类型的致动器可以避免两个上述的缺点。在这样的情况下，通过这些致动器可以获得很好的分辨率。然而，这些致动器具有的严重缺点在于，它们只允许很小的行进。依赖于应用，尤其是在使用中，已经反复提到的，在用于微刻的成像装置中，然而，很好的分辨率的要求通常额外地伴随有相对于可能的分辨率的很大的行进的要求。为了获得很好的成像质量而通常不能避免的这些要求不能通过在上述的US文献中描述的设计来获得，且所述的设计不利地未能允许需要的成像质量。 

然而，具有相同或者很类似的缺点的还有的操纵装置例如由DE19910947A1描述。该文献显示了一种设计，其中，光学元件沿着光 轴的移动经由致动器来获得，例如，压电元件，以及由经由固定接合点连接的杠杆制成的相应的齿轮。