[发明专利]投射曝光设备中的光学元件的重力补偿

说明书

技术领域

本发明涉及一种重力补偿器，用于补偿投射曝光设备中的光学元件的重力，或者用于安装所述光学元件；还涉及对应的投射曝光设备以及用于操作所述补偿器和所述投射曝光设备两者的方法。

背景技术

在涉及用于在电气工程或微机械领域中产生极小结构的微光刻的现代投射曝光设备中，例如，尤其是在用极紫外光工作的EUV(极紫外)投射曝光设备中，需要将光学元件相应精确地定位。特别地，可能必须改变相应光学元件的位置，从而必须提供能够使光学元件(例如尤其是EUV投射曝光设备中的反射镜)的位置改变的致动器。DE 102006 038455A1、WO 2008/122313 A1、DE 102005 057860 A1、DE 60126103 T2、DE 10339362 A1、DE 10140608 A1、DE 10053899 A1、WO 2008/012336 A1、EP 1503246 A2、EP 1720068 A1、US 7,046,335 B2、EP 1321823 A2、和WO 2007/010011 A2中描述了包括用于改变光学元件的位置的致动器的这种投射曝光设备。

考虑到要被定位的光学元件的尺寸和重量，可能必须使用重力补偿器来补偿相应光学元件的重力，从而，在光学元件的移动期间，致动器不需要同时承载整个支撑负载。结果，致动器进行的光学元件的致动被简化，且需要较低的能量输入到致动器中。这继而对投射曝光设备的整体行为具有正面效果，这里因为，例如，没有额外的热负载由于致动器的高能耗而被引入设备中。例如，在EP 1475669 A1和WO 2009/093907 A1中描述了这种重力补偿器。此外，DE 69825747 T2、US 2004/0212794 A1、WO 2006/087463 A1、JP 55060719 A和JP 58137618 A中公开了磁支撑装置。

然而，由于致动器的致动而导致的光学元件的移动具有如下效果：重力补偿器也能够使得相应的移动。然而，具体地，在大且重的光学元件的情况中，例如在EUV投射曝光设备的相应反射镜的情况中，这可能由于大补偿力或补偿负载而导致问题。

在前面的重力补偿器中，具体地已经确认：当使用重力补偿器时，可能破坏光学元件的定位精度，以及尤其在EUV投射曝光设备中使用的特定环境(诸如包含氢的环境)中可能不利地影响定位精度。在相对长的时间段上的定位稳定性也可能被不利地影响。

发明内容

发明目的

因此，本发明的目的是提供没有上述缺点的、用于补偿光学元件的重力或者用于将光学元件安装在用于微光刻的投射曝光设备中的重力补偿器。

因此，具体地，本发明的目的是提供在投射曝光设备中使用的重力补偿器，以及相应的投射曝光设备，其中，光学元件的定位精度不被重力补偿器不利地影响，并且可以长时间地保持位置稳定性，甚至在不利的环境中，例如在包含氢的环境中也是如此。

技术方案

通过一种用于在投射曝光设备中安装光学元件的重力补偿器来实现此目的。所述重力补偿器至少部分补偿所安装的光学元件的重力，并且同时使得光学元件的位置能够改变，其中，补偿的重力在位置的改变期间几乎保持恒定，并且在补偿的重力≥100N或者甚至≥200N的情况下，在位置改变≥250μm以及/或者安装在包含氢为主导的环境中以及/或者在≥10h的安装时间的情况下，补偿的力的改变小于或等于0.5N。优选地但非必要地，补偿的重力≥250N或≥300N，并且位置的改变≥500μm或≥750μm。在此情况下，补偿的力的改变优选≤0.2N或≤0.1N。″几乎恒定″应被理解为重力补偿器的力-距离特征曲线，在位置围绕平衡位置的改变小于250μm，优选小于500μm的情况下，仅有小于平衡位置中的力的值的0.25％的偏离。

在本发明的一个实施例中，重力补偿器包括具有不同力-距离特征曲线的至少两个磁补偿器元件(1、2；111、112，见图1、2、13)，它们被布置为一个在另一个后面以及/或者彼此并排。本发明的另一实施例的、用于在投射曝光设备中安装光学元件的重力补偿器包括至少一个第一磁补偿器元件(1、111，见图1、13)，其中具有与第一磁补偿器元件不同的力-距离特征曲线的至少一个第二磁补偿器元件(2、112，见图1、13)被布置为与第一磁补偿器元件串联和/或并联或者彼此成角度靠着。在此情况下，在一个实施例中，第一和第二磁补偿器元件1、2，在串联的情况中，可以通过刚性的非磁性连接器11连接，其中至少一个通量引导元件或铁磁通量引导元件12可以被设置在磁补偿器元件之间的区域中。