[发明专利]微光刻投射曝光装置的光学配置

说明书

微光刻投射曝光装置(10)的光学配置，包含反射镜元件(M6)，其具有反射镜基板(34)及形成于反射镜基板(34)的表面上的反射区域。所述配置另外包含配置为在至少一个自由度移动反射镜元件(M6)的至少一个致动器(46)、以及作用在反射镜基板(34)的安装元件(42)。根据本发明，安装元件(42)至少约在平衡位置独自保持反射镜元件(M6)，使得至少一个致动器(46)在平衡位置至少约为不受力。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2014年9月22日提交的德国专利申请10 2014 218 969.1的优先权。此较早申请的全部公开内容通过参考并入本文。

技术领域

本发明关于可配置为用于例如极紫外光谱范围(EUV)的波长的微光刻投射曝光装置的光学配置。所述光学配置可包含于照明系统或此装置的镜头中。

背景技术

微光刻投射曝光装置用于例如将布置在掩模上的结构转印至光敏层(例如光致抗蚀剂)上。光敏层通常位于晶片或一些其他基板上。投射曝光装置一般包含光源、照明系统(其调整由光源所产生的投射光并将其引导至掩模)、及镜头(lens)(其将由投射光所照明的掩模成像至光敏层)。

投射光的波长越短，借助于投射曝光装置可在光敏层上产生的结构越小。最新一代的投射曝光装置使用中心波长约为13.5纳米的投射光，其在极紫外光范围(EUV)。这类装置通常称作EUV投射曝光装置。

然而，没有对此短波长具有足够高透射率的光学材料。因此，在EUV投射曝光装置中，一般用于较长波长的透镜元件和其他折射光学元件将由反射镜所取代，因此掩模包含反射结构的图案。

反射镜包含具有反射区域的反射镜基板，反射区域形成于反射镜基板的表面上且反射镜基板于反射区域中承载反射涂层。反射镜通常固定在支撑框体，其经由致动器连接至镜头或照明系统的固定框体结构。包含反射镜和(若适当的话)固定于其上的支撑框体或其它组件的整个固有的刚性组装体在下文中将称作反射镜元件。

照明系统的反射镜元件将投射光引导至掩模；镜头的反射镜元件将掩模上被照明的区域成像至光敏层。

为了达到所要求的准确度，反射镜元件的反射区域必需在所有六个自由度上彼此精确地对准。可电致动的致动器通常用于定位和对准反射镜元件。

具有大数值孔径的EUV投射曝光装置需要具有大直径的反射镜元件。这类反射镜元件生产费用高，且因为其高固有重量而使其更难以在小形变下实施安装和致动。因为反射镜元件并非理想的刚体，反射镜基板的形状可改变，例如长期来说由于材料的退化、短期来说由于致动期间作用在反射镜基板上的力及力矩的影响。

EUV投射曝光装置的反射镜元件的反射镜基板通常由在操作温度具有非常低或甚至等于零的热膨胀系数的材料组成。这类材料可例如为玻璃陶瓷(如)或钛硅酸盐玻璃(如)。然而，热致形变可发生在反射镜基板中，该形变的产生是因为基板内由于部分投射光的吸收而造成的温度梯度。

因为反射区域的表面准确度在EUV投射曝光装置的操作期间必需维持在低至数纳米，对反射镜元件的安装和致动的机械精度也要有严格的要求。安装需以尽可能减少不想要和寄生的力或力矩的方式来配置。为了实现高的机精度，必需考虑到潜在机械干扰的所有因素，像是例如振动、气压波动或温度波动及重力的影响与材料特性。

在EUV投射曝光装置中，每一个反射镜元件通常由作用在反射镜元件上且同时构成安装元件的三个致动器所致动。由致动器所施加的力可细分为仅用于在定位及对准期间造成反射镜元件运动的一部分、以及补偿反射镜元件的重力(weight force)的一部分。致动所需的XY-力及Z-力的有效线和重量补偿力的有效线在相应致动器的施力点相会。举例来说，这类反射镜元件揭露于US 2015/0055112 A1。此处的安装元件作用在反射镜基板的圆周表面。