[发明专利]投射光刻的投射曝光设备

说明书

相关申请的交叉引用

通过引用将德国专利申请10 2012 211 256.1的内容并入于此。

技术领域

本发明涉及一种投射光刻的投射曝光设备。本发明另外涉及一种使用这种投射曝光设备制造结构化组件的方法，以及一种根据该方法制造的微结构化或纳米结构化组件。

背景技术

从US 4,811,055 A、WO 2009/030 444 A2、WO 2006/013 100 A2、WO 2009/018 911 A1、US 2003/0 133 087 A1和US 2010/0 201 962 A1已知投射光刻的投射曝光设备。US 2008/0 204 682 A1公开了一种曝光方法和曝光设备，以及器件制造方法。US 4,883,352涉及深UV光刻。

发明内容

折反射式投射光学单元使得能够进行高质量的物成像，这在投射曝光期间是需要的。这里，尤其利用具有在DUV(深紫外)范围的波长(即，小于300nm、小于250nm、小于200nm的波长，例如193nm的波长，或者甚至更短波长)的照明光。

这种投射光学单元的成像质量如此高，以至于不可再忽略外部影响，例如重力对要成像的物的形状或对其上应发生成像的基板的影响。尤其是在投射光学单元的竖直设计以及物场和/或像场的相应水平位置的情况中，本身不期望的物和/或基板的弓形弯曲可因重力引起的下垂而发生。该下垂导致以下情况：在实际中，必须成像弯曲的物场，和/或，在实际中，成像需要发生在弯曲的像场上。

不由重力影响但可发生在物(object)上或基板上的拓扑效应也导致物场或像场偏离平面状态，这损害成像质量。

本发明的目的为开发一种投射曝光设备，使得优化投射光学单元的成像质量，尤其是在考虑场曲的情况下。

根据本发明，该目的通过投射光刻的投射曝光设备来实现。该投射曝光设备

-具有用于产生照明光的光源，

-具有用于将照明光引导至物场的照明光学单元，

-具有带有至少一个弯曲反射镜的折反射式投射光学单元，用于将布置在物场中的物成像至布置在像场中的基板，

-具有用于保持物的物保持器，

-具有物位移驱动器，用于在物的投射曝光期间移动物通过物场，

-具有用于保持基板的基板保持器，

-具有基板位移驱动器，用于在投射曝光期间移动基板通过像场，

-具有补偿装置，用于补偿投射光学单元的像差，其由来自包含物场和像场的组的至少一个场的弯曲所导致，

-其中，所述补偿装置包含波长操纵装置，用于在投射曝光期间操纵照明光的波长。

根据本发明已确定：由物场弯曲或像场弯曲、尤其是由物或基板的弓形弯曲导致的像差可通过基于对使用的光波长的修改或操纵的补偿来补偿。在处理中，操作投射曝光设备，使得在操作中修改成像期间的场区，从而投射光学单元的成像能力适配于要成像的物或其上发生成像的基板的当前形状。具有至少一个弯曲的反射镜的折反射式投射光学单元中的照明光的波长的操纵导致匹兹伐(Petzval)和的变化。在良好的近似上，以下适用：

这里，P为折反射式投射光学单元的匹兹伐和，对于其，以下适用：

λ为照明光4的波长，

n_G为折反射式投射光学单元的透镜元件材料的折射率，

n_L为投射光学单元的光学组件之间的折射率，

r₁和r₂为折反射式投射光学单元的相应透镜元件的入射表面和出射表面的顶点半径，以及

r为折反射式投射光学单元的相应反射镜的顶点曲率半径。

上面针对单个材料系统以示例方式呈现了所述公式，即假设所有透镜元件由具有折射率n_G的相同材料制成。当然，替代地，还可将本发明用于具有几个不同透镜元件材料的折反射式投射透镜设计。

因为玻璃的折射率n_G(λ)由于色散而取决于照明光的波长，所以波长操纵装置使得能够接近匹兹伐和的当前值，并因此影响场曲。由于物或基板与平面状态的偏离而导致(尤其是由于重力引起的弓形弯曲产生)的场曲因此可通过波长操纵来补偿。