[发明专利]用于EUV光刻的投射曝光设备中的光学布置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年9月30日提交的德国专利申请DE 10 2009 045223.0的优先权。该申请的内容通过引用的方式结合于此。

技术领域

本发明涉及用于EUV光刻的投射曝光设备中的光学布置。

背景技术

微光刻用于制造例如集成电路或者LCD的微结构组件。微光刻工艺(process)在称作投射曝光设备的设备中进行，投射曝光设备具有照明系统和投射物镜。在该情况中，通过投射物镜将通过照明系统照明的掩模(＝掩模母版)的像投射在基底(例如硅晶片)上，基底上被涂敷有光敏层(光刻胶)以及基底被布置在投射物镜的像平面中，以便将该掩模结构传递到基底上的光敏涂层上。

在设计用于EUV范围(即例如大约13nm或者大约7nm的波长处)的投射曝光设备中，由于缺乏可用的适合透明折射材料，所以使用反射镜作为用于成像过程的光学部件。在该方面，在实践中，EUV条件下的操作需要实施多种功能并满足苛刻的要求。

首先，因为设计用于在EUV条件下操作的反射镜或者投射曝光设备的使用寿命由于污染粒子或者气体(尤其是碳氢化合物)而受到限制，所以投射曝光设备的操作需要在真空条件(例如10-3毫巴(mbar)或者更低的总压力)下进行。在该方面，出现如下问题：在系统中散布的污染物可能粘附到光学元件的表面，其继而导致对元件的光学特性的不利地影响，例如反射镜的反射率的损失。

WO 2008/034582 A2特别地公开了一种光学布置，特别是一种用于EUV光刻的投射曝光设备，其为了降低了污染物的粘附(特别是粘附至反射光元件)而在被抽真空的壳体内具有围绕各自的反射光学元件的光学表面的至少一个附加的真空壳体。与该真空壳体关联的是污染降低单元，其至少在光学表面的紧密相邻处降低诸如水和/或碳氢化合物的污染物质的分压。以那种方式，围绕光学表面产生一种“小环境”，其具有数量降低的污染物粒子，从而更少的粒子可以沉积在光学表面上。

US 2009/0135386 A1特别地公开了在真空腔内的投射曝光设备的照明系统中提供多个子腔(subchamber)，子腔通过分离壁彼此分离且分别由关联的真空泵抽真空，分离壁设置有穿过其的通道开口，并且分别布置在最小光横截面的位置处或者其附近。

另外，在使用全局或者局部的高等级光功率密度的操作中，出现如下问题：光学元件(诸如反射镜、透镜)或者保持器(holder)元件的温度的增加(其涉及高光功率密度和吸收)可以在不同方面导致对光学系统的成像特性的不利影响。它的一个例子是在光学系统中存在的对温度敏感的元件(例如位置传感器)的不利影响。已知：例如在设计用于EUV范围的投射物镜中，除承载反射镜和反射镜致动器的承载结构之外，还提供通常布置在承载结构之外的测量结构，其意在确保位置传感器或者其它用于确定反射镜位置的测量系统的热和机械上的稳定固定。随着位置传感器和温度在投射曝光设备的操作中上升的反射镜之间的间隔越小(例如可以在5到100mm之间的范围中)，该测量结构的不希望的温度上升的问题相应地更严重。

从US 2005/0018154 A1知道在微光刻投射曝光设备中提供至少一个热屏蔽，其意在捕获由反射镜和/或其承载结构发出的热，其中该热由与热屏蔽机械接触的热传输回路消散。

发明内容

本发明的目标在于在用于EUV光刻的投射曝光设备中提供一种光学布置，其允许以结构上节省空间的方式提供用于该系统的光学元件的承载结构，并同时且灵活地实施将通过投射曝光设备实施的其它功能。

该目标由独立权利要求的特征实现。

根据本发明的一个方面，用于EUV光刻的投射曝光设备中的光学布置包括：

-多个光学元件，以及

-承载结构，其承载该光学元件以及其由至少两个可释放地互相连接的模块构成，

-其中每个模块由至少一个承载结构子元件构成，

-其中由多个承载结构子元件和/或模块产生子壳体，以及

-其中所述子壳体具有几何形状，所述几何形状至少在一些区域中对应于所述投射曝光设备中的可用光束路径而不同，所述可用光束路径被定义为能够从场平面中的所有场点向投射曝光设备的像平面传播的所有光束的包络。