專(zhuān)利名稱(chēng)：光學(xué)投影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)子系統(tǒng)尤其是鏡頭單元的支撐單元。另外，本發(fā)明涉及一種包括這種支撐單元的光學(xué)投影系統(tǒng)和包括這種光學(xué)投影系統(tǒng)的光學(xué)曝光裝置。本發(fā)明可以用于制造微電子器件、尤其是半導(dǎo)體器件的光刻過(guò)程，或者在這種光刻過(guò)程中使用的制造裝置例如掩膜或者劃線板。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，在制造微電子器件(例如半導(dǎo)體器件)的過(guò)程中使用的光學(xué)系統(tǒng)在該光學(xué)系統(tǒng)的光路中包括多個(gè)光學(xué)元件，例如透鏡和反射鏡等。這些光學(xué)元件一般在曝光過(guò)程中相互配合，以將在劃線板等上形成的圖像轉(zhuǎn)移到例如晶片的基片上。所述光學(xué)元件通常結(jié)合在幾種功能不同的光學(xué)子系統(tǒng)中。這些不同的光學(xué)子系統(tǒng)可以通過(guò)包括多個(gè)這種光學(xué)元件(例如透鏡和反射鏡)以及其它光學(xué)元件的光學(xué)系統(tǒng)的不同透鏡單元來(lái)形成。折射鏡單元或者至少主要的折射鏡單元大多數(shù)具有稱(chēng)之為光軸的光學(xué)元件的對(duì)稱(chēng)直軸。另外，它們通常具有細(xì)長(zhǎng)的基本管狀的設(shè)計(jì)，它們通常也因此被稱(chēng)之為透鏡鏡筒。
由于半導(dǎo)體器件正在不斷的小型化，因此一直需要提高制造這些半導(dǎo)體器件所用的光學(xué)系統(tǒng)的分辨率。對(duì)高分辨率的這種需求很明顯導(dǎo)致要提高光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑和提高其成像準(zhǔn)確度。另外，為了可靠地獲得高質(zhì)量的半導(dǎo)體器件，不僅需要提供一種具有高成像準(zhǔn)確度的光學(xué)系統(tǒng)，而且需要在整個(gè)曝光過(guò)程中和系統(tǒng)的整個(gè)使用壽命中保持這種高度的準(zhǔn)確性。因此，上述必須以限定的方式支撐光學(xué)子系統(tǒng)，以保持在所述光學(xué)子系統(tǒng)之間的預(yù)定空間關(guān)系，以提供高質(zhì)量的曝光過(guò)程。
在許多情況下，如例如從Takahashi等的EP1168028A2已知的那樣，幾個(gè)不同的透鏡鏡筒直接彼此連接，以形成一個(gè)機(jī)械透鏡鏡筒單元。在這些情況下，通過(guò)與其中一個(gè)透鏡鏡筒的邊緣相接觸的支撐結(jié)構(gòu)來(lái)提供對(duì)透鏡鏡筒單元的支撐。通常，不同的透鏡鏡筒由一個(gè)或者多個(gè)支撐結(jié)構(gòu)分別支撐。在任一種情況下，支撐透鏡鏡筒或者透鏡鏡筒單元的支撐結(jié)構(gòu)按照開(kāi)放式骨架框架的方式來(lái)設(shè)計(jì)。這種框架支撐結(jié)構(gòu)是已知的，例如從lkeda的US5638223和US6529264以及從Spinali的US6639740B1、US6631038B1、US6549347B1、US6449106B1、US6473245B1中可以了解。
這些開(kāi)放式支撐結(jié)構(gòu)可以用于透鏡鏡筒相對(duì)于彼此的準(zhǔn)確定位。但是它們也顯示出了缺點(diǎn)，也就是取決于所需要的透鏡鏡筒之間的空間關(guān)系，光路必須經(jīng)過(guò)透鏡鏡筒外的打開(kāi)區(qū)域。對(duì)于這些區(qū)域，必須提供不透汽和不透光的封罩，以避免對(duì)曝光過(guò)程的質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。這種另外的曝光增加了系統(tǒng)的整體復(fù)雜性。
上述支撐結(jié)構(gòu)的另外一個(gè)缺點(diǎn)是在支撐結(jié)構(gòu)的單個(gè)元件內(nèi)的局部變形或者位置變化容易導(dǎo)致光學(xué)元件的位置變化，這極大地影響了光學(xué)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，因此影響了曝光過(guò)程的質(zhì)量。另外，這種變化導(dǎo)致了重新調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)的大量勞動(dòng)。
另外，從Kohl等的WO03/012548中，已經(jīng)知道通過(guò)由上框架結(jié)構(gòu)元件和下框架結(jié)構(gòu)元件構(gòu)成的外殼式的框架結(jié)構(gòu)形式的支撐結(jié)構(gòu)支撐微光刻系統(tǒng)的不同光學(xué)子系統(tǒng)。在下框架結(jié)構(gòu)元件支撐長(zhǎng)條形透鏡鏡筒形式的相當(dāng)重的長(zhǎng)條形折射光學(xué)子系統(tǒng)的同時(shí)，上框架結(jié)構(gòu)元件僅支撐相當(dāng)輕的軸向短透鏡和反射鏡組形式的光學(xué)子系統(tǒng)。
這種設(shè)計(jì)可以用于在任何細(xì)長(zhǎng)的折射光學(xué)子系統(tǒng)之前僅有位于光路中的輕重量光學(xué)子系統(tǒng)的微光刻系統(tǒng)中。但是在安裝在下框架結(jié)構(gòu)元件上的所述重的細(xì)長(zhǎng)的折射光學(xué)子系統(tǒng)之前的位于光路中的更重的細(xì)長(zhǎng)折射光學(xué)子系統(tǒng)看起來(lái)被如前所述安裝至打開(kāi)支撐結(jié)構(gòu)。這樣再次導(dǎo)致上述缺點(diǎn)。
另外，如從Shafer的US6873476B2中所知，光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)可以用于其中某些光學(xué)元件必須被設(shè)置為離軸的微光刻系統(tǒng)中。Shafer的US6873476B2披露了一種反折射微光刻投影單元，具有折疊的光軸。所使用的其中一個(gè)反射鏡必須與剩余的光學(xué)元件橫向偏離，導(dǎo)致從投影單元的剩余部分的圓柱形設(shè)計(jì)相偏離的外殼結(jié)構(gòu)。這樣導(dǎo)致非常復(fù)雜的投影單元設(shè)計(jì)，它就其熱和動(dòng)力學(xué)性能來(lái)說(shuō)具有很多的缺點(diǎn)。另外，也必須在這個(gè)復(fù)雜設(shè)計(jì)上增加外周單元例如冷卻裝置等。最后，投影單元的組裝和調(diào)整式非常復(fù)雜的，因?yàn)椴荒苁褂每梢杂糜谛D(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的單元的簡(jiǎn)單測(cè)試方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于支撐微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)的光學(xué)子系統(tǒng)尤其是透鏡單元的支撐單元，它至少在某種程度上克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種用于支撐微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)的光學(xué)子系統(tǒng)尤其是透鏡單元的支撐單元，它實(shí)施簡(jiǎn)便，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，能將所述光學(xué)子系統(tǒng)的位置相對(duì)于彼此和相對(duì)于外界參照物進(jìn)行簡(jiǎn)單和耐久的調(diào)整。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，以及提供用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)子系統(tǒng)、尤其是微光刻系統(tǒng)的透鏡單元的支撐單元，還提供一種光學(xué)曝光裝置，它們至少在某種程度上克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，以及提供用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)子系統(tǒng)、尤其是微光刻系統(tǒng)的透鏡單元的支撐單元，還提供一種光學(xué)曝光裝置，它們實(shí)施簡(jiǎn)便，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，能將所述光學(xué)子系統(tǒng)的位置相對(duì)于彼此和相對(duì)于外界參照物進(jìn)行簡(jiǎn)單和耐久的調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以將幾種功能整合在一個(gè)具有良好的熱和動(dòng)力學(xué)性能的緊湊的光學(xué)元件模塊中。另一方面，這種光學(xué)元件模塊的外殼可以作為負(fù)載承載結(jié)構(gòu)，支撐光學(xué)投影單元的幾個(gè)長(zhǎng)條形的重的光學(xué)子系統(tǒng)，或者甚至是所有的光學(xué)子系統(tǒng)。另一方面，這種光學(xué)元件模塊的外殼可以被設(shè)計(jì)為它不會(huì)破壞光學(xué)投影單元的外部對(duì)稱(chēng)性。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種光學(xué)投影單元，包括第一光學(xué)元件模塊和至少一個(gè)第二光學(xué)元件模塊。第一光學(xué)元件模塊包括第一外殼單元和至少第一光學(xué)元件，第一光學(xué)元件容納在第一外殼單元內(nèi)并具有限定第一光軸的光學(xué)用途第一區(qū)域。該至少一個(gè)第二光學(xué)元件模塊位于第一光學(xué)元件模塊附近，并包括至少一個(gè)第二光學(xué)元件，該第二光學(xué)元件限定光學(xué)投影單元的第二光軸。第一外殼單元具有一個(gè)中心第一外殼軸線，以及圍繞著該第一外殼軸線沿著圓周方向延伸的外壁。第一光軸是橫向偏離和相對(duì)于第一外殼軸線傾斜中的至少一種。另外，第一外殼軸線基本與第二光軸共線。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種光學(xué)曝光裝置，用于將在掩膜上形成的圖案的圖像轉(zhuǎn)移到基片上，它包括一個(gè)光路、位于光路內(nèi)用于接收掩膜的掩膜位置、位于光路一端處的用于接收基片的基片位置、以及位于光路之內(nèi)掩膜位置和基片位置之間的本發(fā)明的光學(xué)投影單元。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種保持多個(gè)光學(xué)元件的方法，包括在第一步驟中，設(shè)置多個(gè)光學(xué)元件，在第二步驟中，將多個(gè)光學(xué)元件相對(duì)于彼此保持。該多個(gè)光學(xué)元件包括第一光學(xué)元件和至少一個(gè)第二光學(xué)元件，該第一光學(xué)元件具有限定第一光軸的光學(xué)用途第一區(qū)域，該至少第二光學(xué)元件限定第二光軸。在第一步驟中，設(shè)置第一外殼單元，第一外殼單元具有一個(gè)中心第一外殼軸線，以及圍繞著該第一外殼軸線沿著圓周方向延伸的外壁。在第二步驟中，將第一光學(xué)元件保持在第一外殼單元內(nèi)，從而第一光軸是橫向偏離和相對(duì)于第一外殼軸線傾斜中的至少一種。在第二步驟中，將該至少一個(gè)第二光學(xué)元件相對(duì)于第一外殼單元保持，從而第二光軸基本與第一外殼軸線共線。
利用這種光學(xué)投影單元、這種光學(xué)曝光裝置和這種方法，可以保持作為它們的一部分的光學(xué)投影單元的外部對(duì)稱(chēng)性。尤其是，可以不管該光學(xué)投影單元內(nèi)的某些光學(xué)元件的非對(duì)稱(chēng)設(shè)置。這種具有外部對(duì)稱(chēng)性的設(shè)計(jì)具有較小的復(fù)雜性，因此相對(duì)于已知的非對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)改善了熱和動(dòng)力學(xué)性能。另外，也減少了外部單元例如冷卻裝置等的復(fù)雜性，減少了制造成本。最后，對(duì)于這種設(shè)計(jì)可以使用用于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)單元的簡(jiǎn)單測(cè)試方法。因此，投影單元的組裝和調(diào)整相對(duì)于已知的外部非對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)也較不復(fù)雜。
可以理解，盡管本發(fā)明的外部對(duì)稱(chēng)性在某些情況下相比已知的非對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)需要更大的構(gòu)建空間和更大的外殼組件，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了這些缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括光路、接收所述光路的第一部分的第一透鏡單元、接收所述光路的第二部分的第二透鏡單元、支撐所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元的支撐單元，所述支撐單元包括接收所述光路的第三部分的外殼，所述外殼包括至少第一接口(interface)和第二接口，所述第一接口是支撐所述第一透鏡單元的第一支撐接口，所述第二接口是支撐所述第二透鏡單元的第二支撐接口，所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元是包括多個(gè)透鏡的細(xì)長(zhǎng)透鏡單元。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，利用這種支撐單元，可以將幾種功能整合在一個(gè)單元內(nèi)。一方面，所述支撐單元的外殼可以作為負(fù)載承載結(jié)構(gòu)，支撐光學(xué)投影單元的幾個(gè)長(zhǎng)條形的重的光學(xué)子系統(tǒng)，或者甚至是所有的光學(xué)子系統(tǒng)。由于這種結(jié)構(gòu)的相干性，外殼提供了用于安裝在其上的所有透鏡單元的穩(wěn)定的單個(gè)參照物。這極大地減少了透鏡單元人工調(diào)整的工作，而這通常是要被連續(xù)監(jiān)視和提供的。另外，所述支撐單元的外殼也可以整合在單獨(dú)的透鏡單元之間的光路和不透光和不透氣的外罩。這對(duì)整體設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化有極大的幫助。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種支撐微光刻系統(tǒng)的透鏡單元的支撐單元，它包括部分接收光路的外殼，所述外殼包括至少第一接口和第二接口，所述第一接口是用于支撐包括多個(gè)透鏡的細(xì)長(zhǎng)第一透鏡單元的第一支撐接口，所述第二接口是支撐包括多個(gè)透鏡的細(xì)長(zhǎng)第二透鏡單元第二支撐接口，所述外殼用于基本承載所述細(xì)長(zhǎng)第一透鏡單元和所述細(xì)長(zhǎng)第二透鏡單元的負(fù)載。
可以理解，本發(fā)明不僅用于透鏡單元。它可以用于支撐任何設(shè)計(jì)的光學(xué)子系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以?xún)H包括或者部分包括這些光學(xué)元件之外的光學(xué)元件，例如反射光學(xué)元件和/或衍射光學(xué)元件等。
因此，根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括光路、接收所述光路的第一部分的第一光學(xué)子系統(tǒng)、接收所述光路的第二部分的第二光學(xué)子系統(tǒng)、支撐所述第一光學(xué)子系統(tǒng)和所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的支撐單元，所述支撐單元包括接收所述光路的第三部分的外殼，所述外殼包括至少第一接口和第二接口，所述第一接口是支撐所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的第一支撐接口，所述第二接口是支撐所述光學(xué)子系統(tǒng)的第二支撐接口，所述第一光學(xué)子系統(tǒng)和所述第二光學(xué)子系統(tǒng)是包括多個(gè)光學(xué)元件的細(xì)長(zhǎng)單元。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括光路、接收所述光路的第一部分的第一透鏡單元、接收所述光路的第二部分的第二透鏡單元、支撐所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元的支撐單元；所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元是包括多個(gè)透鏡的細(xì)長(zhǎng)透鏡單元；所述支撐單元包括接收所述光路的第三部分并且封罩至少一個(gè)反射元件的外殼；所述外殼包括至少第一接口和第二接口，第一接口包括用于所述光路的第一通道，第二接口包括用于所述光路的第二通道；所述外殼形成用于所述光路的外罩，除所述第一通道和第二通道之外分開(kāi)，所述外罩基本不透光；所述第一接口是支撐所述第一透鏡單元的第一支撐接口，所述第二接口是支撐所述第二透鏡單元的第二支撐接口。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括光路、接收所述光路的第一部分的第一透鏡單元、接收所述光路的第二部分的第二透鏡單元、支撐所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元的支撐單元；所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元是包括多個(gè)透鏡的細(xì)長(zhǎng)透鏡單元；所述支撐單元包括接收所述光路的第三部分并且封罩至少一個(gè)反射元件的外殼；所述外殼包括至少第一接口和第二接口；所述第一接口是支撐所述第一透鏡單元的第一支撐接口，所述第二接口是在基本與所述第一接口相對(duì)的位置處支撐所述第二透鏡單元的第二支撐接口。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括光路、至少兩個(gè)透鏡單元對(duì)、支撐每個(gè)透鏡單元對(duì)的支撐單元；所述單元對(duì)中的每一個(gè)包括兩個(gè)透鏡單元，每個(gè)所述透鏡單元接收所述光路的一部分；所述透鏡單元是包括多個(gè)透鏡的細(xì)長(zhǎng)透鏡單元；所述支撐單元包括接收所述光路的另一部分的外殼；所述外殼包括至少兩個(gè)接口對(duì)，每個(gè)接口對(duì)支撐所述透鏡單元對(duì)中的一個(gè)；每個(gè)所述接口對(duì)包括設(shè)置成基本相對(duì)的兩個(gè)支撐接口，每個(gè)所述支撐接口支撐所述各透鏡單元對(duì)的所述透鏡單元的其中一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括光路、接收所述光路的第一部分的第一透鏡單元、接收所述光路的第二部分的第二透鏡單元、支撐所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元的支撐單元；所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元是包括多個(gè)透鏡的細(xì)長(zhǎng)透鏡單元；所述支撐單元包括支撐著所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元的支撐部分和封罩所述光路的第三部分的單獨(dú)封罩部分。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種用于為光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括光軸、限定所述光軸的第一部分的至少第一光學(xué)元件單元、以及支撐所述第一光學(xué)元件單元的支撐單元；所述支撐單元包括接收至少一個(gè)光學(xué)元件的支撐外殼，所述至少一個(gè)光學(xué)元件限定了所述光軸的至少第二部分，所述支撐外殼具有至少第一接口，所述第一接口用于支撐和調(diào)整所述第一光學(xué)元件單元。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種光學(xué)曝光裝置，用于將再掩膜上形成的圖案的圖像轉(zhuǎn)移到基片上，光學(xué)曝光裝置包括本發(fā)明的光學(xué)投影系統(tǒng)。
從以下結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述可以清楚本發(fā)明的其它實(shí)施方式。所披露的特征的所有結(jié)合不論是否在權(quán)利要求書(shū)中予以特別指出，都落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。


圖1是本發(fā)明的光學(xué)曝光裝置的優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖，該裝置包括本發(fā)明的光學(xué)投影系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有本發(fā)明的支撐單元；圖2是本發(fā)明的光學(xué)曝光裝置的又一優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖，該裝置包括本發(fā)明的光學(xué)投影系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有本發(fā)明的支撐單元；圖3是本發(fā)明的光學(xué)曝光裝置的又一優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖，該裝置包括本發(fā)明的光學(xué)投影系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有本發(fā)明的支撐單元；圖4是本發(fā)明的光學(xué)投影系統(tǒng)的又一優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖，該系統(tǒng)具有本發(fā)明的支撐單元；圖6是本發(fā)明的光學(xué)投影系統(tǒng)的又一優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖，該系統(tǒng)具有本發(fā)明的支撐單元；圖7是本發(fā)明的光學(xué)投影系統(tǒng)的又一優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖，該系統(tǒng)具有本發(fā)明的支撐單元；圖8是本發(fā)明的光學(xué)投影系統(tǒng)的又一優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖，該系統(tǒng)具有本發(fā)明的支撐單元；圖9是本發(fā)明的光學(xué)投影系統(tǒng)的又一優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖，該系統(tǒng)具有本發(fā)明的支撐單元；圖10是本發(fā)明的光學(xué)投影系統(tǒng)的又一優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖，該系統(tǒng)具有本發(fā)明的支撐單元；圖11是本發(fā)明的光學(xué)曝光裝置的又一優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖，該裝置包括本發(fā)明的光學(xué)投影系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有本發(fā)明的支撐單元；圖12是本發(fā)明的光學(xué)曝光裝置的又一優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖，該裝置包括本發(fā)明的光學(xué)投影系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有本發(fā)明的支撐單元。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施方式以下參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)曝光裝置1的第一優(yōu)選實(shí)施方式，該裝置包括本發(fā)明的反折射光學(xué)投影系統(tǒng)2，該系統(tǒng)具有本發(fā)明的支撐單元3。
光學(xué)曝光裝置1用于將在掩膜4上形成的圖案的圖像轉(zhuǎn)移到基片8上。為此，光學(xué)曝光裝置5包括照亮所述掩膜的照明系統(tǒng)和光學(xué)投影系統(tǒng)2。光學(xué)投影系統(tǒng)2將在掩膜4上形成的圖案的圖像投射到基片5上，例如晶片等上。
光學(xué)投影單元2包括形式為兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)光學(xué)元件單元的兩個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)，也就是包括在支撐單元3上安裝并由其支撐的第一光學(xué)元件單元7和第二光學(xué)元件單元8。支撐單元3也形成保持兩個(gè)分別具有第一光軸的第一光學(xué)元件的第一光學(xué)元件模塊，這將在后面詳細(xì)描述。
可以理解，就本發(fā)明而言，細(xì)長(zhǎng)光學(xué)元件單元是指這樣一種具有光軸的光學(xué)元件單元，它沿著其光軸的尺寸大于在其光軸橫向的最大光學(xué)元件的尺寸。這種光學(xué)元件單元可以具有大體圓柱形設(shè)計(jì)，具有基本圓形截面。但是，可以選擇任何其它類(lèi)型的截面，例如多邊形或者橢圓形截面。
光學(xué)投影單元2接收在掩模4和基片5之間的部分光路。尤其是，第一光學(xué)元件單元7接收所述光路的第一部分，而第二光學(xué)元件單元8接收所述光路的第二部分。支撐單元3接收所述光路位于第一光學(xué)元件單元7和第二光學(xué)元件單元8之間的第三部分。
每個(gè)光學(xué)元件單元7、8分別包括彼此連接的一組第二光學(xué)元件模塊7.1和8.1。每個(gè)所述第二光學(xué)元件模塊7.1和8.1分別包括一個(gè)或者多個(gè)第二光學(xué)元件7.2和8.2，以及分別支撐所述光學(xué)元件7.2和8.2的支撐框架。
第一光學(xué)元件單元的第二光學(xué)元件7.2限定了作為光學(xué)投影系統(tǒng)2的直的光軸的一部分的第二光軸7.3，而第二光學(xué)元件單元的第二光學(xué)元件8.2限定了作為光學(xué)投影系統(tǒng)2的直的光軸的再一部分的第三光軸8.3。
至少某些第二光學(xué)元件7.2和8.2在曝光裝置6的操作過(guò)程中通過(guò)對(duì)應(yīng)的控制裝置(未顯示)所控制的有源定位裝置分別進(jìn)行有源定位。為此，控制裝置可以接收光學(xué)投影系統(tǒng)2提供的代表實(shí)際圖像質(zhì)量的信息，并響應(yīng)該信息分別控制各第二光學(xué)元件模塊7.1和8.1的有源定位裝置的操作。
形成第一光學(xué)元件模塊的支撐單元3包括在光學(xué)投影單元2中居中設(shè)置的第一外殼單元3.1。第一外殼單元3.1具有居中的第一外殼軸線3.2，它與第二光軸7.3和8.3共線。第一外殼單元3.1還具有圍繞第一外殼軸線3.2沿著圓周方向延伸的外壁3.3。
外壁3.3關(guān)于第一外殼軸線3.2基本旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)。外壁3.3再垂直于第一外殼軸線3.2的平面內(nèi)具有基本圓形的截面。但是可以理解，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，可以選擇關(guān)于第一外殼軸線3.2基本對(duì)稱(chēng)的其它的幾何形狀?？梢岳斫?，就本發(fā)明而言，關(guān)于第一外殼軸線3.2基本對(duì)稱(chēng)可以被理解為包括可以通過(guò)圍繞第一外殼軸線旋轉(zhuǎn)小于360度而基本可以變形為其自己的任何外殼形狀。
第一外殼單元3.1具有足夠的剛性和強(qiáng)度，以承擔(dān)第一光學(xué)元件單元7和第二光學(xué)元件單元8的負(fù)載。另外，外殼3.1具有光學(xué)功能。為此，它形成在第一光學(xué)元件7和第二光學(xué)元件8之間的部分光路的不透氣和不透光的外罩。為了提供這種氣體和光的不透性，第一光學(xué)元件單元7和第二光學(xué)元件單元8都按照不透氣和不透光的方式通過(guò)如在2003年11月11日提交的德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10352820.2所示的連接元件9安裝在外殼上，該文獻(xiàn)通過(guò)引用并入本文。這些連接元件9也提供了外殼和各光學(xué)元件單元7、8的熱變形脫開(kāi)。因此，換句話(huà)說(shuō)，外殼單元3.1將對(duì)第一光學(xué)元件單元7和第二光學(xué)元件單元8的支撐功能以及對(duì)在后者之間的光路的所述第三部分的不透氣和不透光的封閉功能結(jié)合在一起。
形成反折射光學(xué)投影系統(tǒng)2的反射部分的再一個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)10位于第一外殼單元3.1內(nèi)。該再一個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)由兩個(gè)反射鏡10.1和10.2形式的反射光學(xué)元件形成。這些反射鏡10.1和10.2限定了在第一外殼單元3.1內(nèi)的光路的形狀。反射鏡10.1和10.2均被安裝成相對(duì)于第一外殼軸線3.2成徑向偏離也就是橫向偏離。反射鏡10.1和10.2按照靜定的方式，也就是均衡的方式安裝在第一外殼單元3.1上。
為此，反射鏡10.1安裝在一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的圓環(huán)狀的反射鏡支架10.3上，該支架10.3具有一個(gè)基本與第一外殼軸線3.2共線的中央支架軸。類(lèi)似的，反射鏡10.2安裝在一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的圓環(huán)狀的反射鏡支架10.4上，該支架10.4具有一個(gè)基本與第一外殼軸線3.2共線的中央支架軸。對(duì)于反射鏡10.1和10.2中的每一個(gè)，分別設(shè)置三個(gè)適當(dāng)?shù)姆瓷溏R支撐件10.5和10.6。反射鏡支撐件10.5和10.6分別在各反射鏡10.1和10.2的光學(xué)用途第一區(qū)域10.7和10.8的區(qū)域內(nèi)支撐各反射鏡10.1和10.2。反射鏡支架10.3和10.4分別以靜定的方式通過(guò)三個(gè)均勻分布的外殼支撐件10.9和10.10安裝在外殼。外殼支撐件10.9和10.10分別安裝在第一外殼單元3.1的內(nèi)接口(interface)上，它們用于支撐和調(diào)整各反射鏡10.1和10.2。
可以理解，利用本發(fā)明的其它實(shí)施方式，反射鏡可以采用靜定的方式直接安裝在第一外殼單元上。另外，可以理解，利用本發(fā)明的其它實(shí)施方式，反射鏡中的一個(gè)或者兩個(gè)可以采用靜定的方式安裝在外殼或者反射鏡支架上。例如，可以采用超靜定安裝方式來(lái)將限定的變形引入到各反射鏡中。
對(duì)稱(chēng)的反射鏡支架10.3和10.4的設(shè)置用于極大的簡(jiǎn)化第一外殼單元3.1內(nèi)各反射鏡10.1和10.2的組裝。其中，這是因?yàn)榉瓷溏R支架10.3和10.4可以提供到外壁3.3的內(nèi)周邊的恒定距離，允許使用在外壁3.3的內(nèi)周邊處均勻分布的一樣的支架支撐件。
但是，可以理解，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，各反射鏡10.1和10.2可以沿著它們的周邊方向延伸超過(guò)它們的光學(xué)用途第一區(qū)域，如圖1的虛線10.11和10.12所示。這樣允許更簡(jiǎn)單和更均勻地支撐反射鏡，也就是使用在各反射鏡處均勻分布的支撐單元。另外，這種設(shè)計(jì)就反射鏡和它們的支撐件的動(dòng)力學(xué)和熱性能來(lái)說(shuō)也是有益的。當(dāng)然在這種情況下，各反射鏡可以設(shè)有凹槽，在投影過(guò)程中使用的光形成通道。另外，在某些情況下，反射鏡可以是基本對(duì)稱(chēng)的形狀，當(dāng)然僅有第一區(qū)域是用于光學(xué)用途的，而第二區(qū)域在投影過(guò)程中沒(méi)有光學(xué)用途。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，盡管這種設(shè)計(jì)導(dǎo)致一個(gè)具有較大未使用區(qū)域的更大的反射鏡，但是上述的就動(dòng)力學(xué)和熱性能方面的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)極大的超過(guò)了這些缺點(diǎn)。
形成反折射光學(xué)投影系統(tǒng)2的反射部分的再一個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)10僅包括反射光學(xué)元件。但是可以理解，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，位于外殼內(nèi)的該再一個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)也可以包括其它光學(xué)元件，例如折射光學(xué)元件例如透鏡等，或者衍射光學(xué)元件等。
反射鏡10.1的光學(xué)用途第一區(qū)域10.9限定了相對(duì)于第一外殼軸線3.2傾斜的第一光軸10.13。反射鏡10.2也同樣，其中光學(xué)用途第一區(qū)域10.10限定了相對(duì)于第一外殼軸線3.2傾斜的第一光軸10.14。由于這種傾斜，各反射鏡10.1和10.2相對(duì)于第一外殼軸線3.2橫向偏離，因此，相對(duì)于第二光軸7.3和8.3橫向偏離。換句話(huà)說(shuō)，各反射鏡10.1和10.2相對(duì)于第二光軸7.3和8.3設(shè)置在離軸的位置中。
外殼3.1在其上側(cè)設(shè)置具有簡(jiǎn)單的平面第一接口表面3.5的第一接口3.4。該第一接口3.4為具有配對(duì)的第二接口的第一光學(xué)元件單元7形成第一支撐接口。第一接口3.4用于相對(duì)于外殼3.1調(diào)整第一光學(xué)元件單元7。該第一接口3.4也為從第一光學(xué)元件單元7至支撐單元3的光路形成第一通道。
在其下側(cè)，與具有第一接口3.4的上側(cè)相對(duì)，外殼3.1設(shè)置了具有簡(jiǎn)單的平面第三接口表面3.7的第三接口3.6。該第三接口3.6為具有配對(duì)的第四接口的第二光學(xué)元件單元8形成第三支撐接口。第三接口3.7用于相對(duì)于外殼3.1調(diào)整第二光學(xué)元件單元8。該第三接口3.6也為從支撐單元3至第二光學(xué)元件單元8的光路形成第二通道。
這些平面接口表面3.5和3.7例如通過(guò)相應(yīng)的制造過(guò)程如車(chē)、銑、磨、拋光等或者它們的結(jié)合，是容易制造的。這會(huì)提高設(shè)計(jì)的整體簡(jiǎn)化。
第一接口表面3.5與第二接口表面3.7平行。另外，調(diào)整第一光學(xué)元件單元7的第二光軸7.3和第二光學(xué)元件單元8的第三光軸8.3以確保預(yù)定的位置關(guān)系。這種預(yù)定的位置關(guān)系可以是任何必要的位置關(guān)系，例如相對(duì)于彼此平行或者傾斜。在所示的實(shí)施方式中，將第一光學(xué)元件單元7的第二光軸7.3和第二光學(xué)元件單元8的第三光軸8.3調(diào)整為共線，作為平行的一個(gè)特殊情況，以限定光學(xué)投影系統(tǒng)2的部分直的光軸。
在所示的實(shí)施方式中，第一接口3.4具有與第二光軸7.3和第一外殼軸線3.2共線的第一接口軸。另外，第三接口具有與第一外殼軸線3.2和第三光軸8.3共線的第二接口軸，因此也與第一接口軸共線。但是可以理解，根據(jù)所需的光路的幾何形狀，可以通過(guò)對(duì)在光學(xué)元件單元和外殼之間的各連接的簡(jiǎn)單調(diào)整，分別提供接口表面、接口軸和光軸之間的其它對(duì)準(zhǔn)。
第二光軸7.3和第三光軸8.3與形成第一光學(xué)元件模塊3的對(duì)稱(chēng)軸的第一外殼軸線3.2共線(而不管反射鏡10.1和10.2的離軸設(shè)置)的這種設(shè)置提供了在整個(gè)長(zhǎng)度上具有基本旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)外形的投影單元2。沿著共線的第二光軸7.3和8.3看，第一光學(xué)元件模塊3的外形與光學(xué)元件7和8的外形是同心圓。如上所述，這種保持外對(duì)稱(chēng)的設(shè)計(jì)相對(duì)于已知的非對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)極大簡(jiǎn)化了投影單元2的制造，并就動(dòng)力學(xué)和熱性能而言提供了相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。
在其下側(cè)上，外殼3.1還設(shè)有輔助接口3.8，它們分別具有簡(jiǎn)單的平面輔助接口表面3.9。每個(gè)輔助接口表面3.9形成用于支撐單元3的支持表面。在每個(gè)輔助接口3.9處，支撐單元3以及因此是光學(xué)投影系統(tǒng)2與限定光學(xué)投影系統(tǒng)2在空間中的位置的支撐元件11連接。每個(gè)輔助接口表面3.9也形成用于支撐單元3的參照接口。
輔助接口表面3.9與第二接口表面3.7分開(kāi)，但是彼此共平面。因此，在外殼3.1的下側(cè)處的所有的接口表面3.7和3.9可以在一個(gè)共同的步驟中制造，增加了系統(tǒng)的整體精確性。為了避免在制造過(guò)程中的不利連續(xù)(run-on)效果影響各接口表面的表面質(zhì)量，給這些表面的周邊處設(shè)置傾斜的斜面和/或安全道(overrun)。
可以理解，上述具有共平面的接口表面的設(shè)計(jì)是特別有利的。但是，也可以理解，利用本發(fā)明的其它實(shí)施方式，也可以選擇其它的表面結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的是，形成各光學(xué)元件單元的支撐接口的至少第一和第二接口表面與外殼的任何其它部分相比還進(jìn)一步突出，以在其制造過(guò)程中用以利用例如大型研磨機(jī)械等接近該表面。
可以理解，在外殼單元3.1處可以設(shè)置更容易接近的外部接口，用于任何目的例如計(jì)量學(xué)目的等。另外，接口可以設(shè)置用于從外部支撐光學(xué)元件單元的外部支撐件，如圖1中虛線12所示。
外殼單元3.1由包括SiC的陶瓷材料形成的多個(gè)陶瓷粘接的部分制成。這些部分在低收縮的近凈成形澆鑄過(guò)程中制備。然后加工外殼單元3.1的部分，例如進(jìn)行研磨等，以提供所需的形狀。然后將外殼單元3.1在低收縮近凈成形反應(yīng)滲透過(guò)程中陶瓷化。因此，外殼單元3.1具有高彈性模量，高導(dǎo)熱性和低熱膨脹系數(shù)。由于其強(qiáng)度和剛性，在安裝光學(xué)元件單元的過(guò)程中，外殼單元3.1可以在空間中自由定位，尤其是旋轉(zhuǎn)，以容易接近要被加工的各區(qū)域。
外殼單元3.1是整體式設(shè)計(jì)。但是可以理解，利用本發(fā)明的其它實(shí)施方式，外殼可以由多個(gè)可分開(kāi)的元件構(gòu)成，例如圖1虛線3.10所示的兩個(gè)元件。利用這種實(shí)施方式，可以通過(guò)在外殼的元件之間引入一個(gè)或者多個(gè)隔離片來(lái)調(diào)整兩個(gè)反射鏡10.1和10.2之間的距離。另外，外殼可以由圖1中虛線3.11所示的三個(gè)可分開(kāi)的元件構(gòu)成。利用這種設(shè)置，外殼可以容易地由兩個(gè)簡(jiǎn)單的板狀元件和一個(gè)簡(jiǎn)單的管狀元件構(gòu)成。
將描述在本發(fā)明的光學(xué)投影系統(tǒng)的以下幾個(gè)實(shí)施例以解釋光學(xué)投影系統(tǒng)的光學(xué)子系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選的設(shè)置。這些光學(xué)投影系統(tǒng)的元件根據(jù)它們的設(shè)計(jì)和功能性，對(duì)應(yīng)于圖1所示的上述實(shí)施方式中的元件。所有這些光學(xué)投影系統(tǒng)適用于本發(fā)明的光學(xué)曝光裝置，它已經(jīng)在圖1中進(jìn)行了描述。
第二實(shí)施方式圖2是帶有本發(fā)明的支撐單元103的本發(fā)明的反折射光學(xué)投影單元102的優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖，支撐單元103還形成本發(fā)明的第一光學(xué)元件模塊。
光學(xué)投影單元102也包括形式為兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)光學(xué)元件單元的兩個(gè)折射光學(xué)子系統(tǒng)，也就是在包括外殼103.1的支撐單元103上安裝并由其支撐的第一光學(xué)元件單元107和第二光學(xué)元件單元108。光學(xué)元件單元107和108分別由彼此連接的一組第二光學(xué)元件模塊107.1和108.1構(gòu)成。
如上述的實(shí)施方式所示，每個(gè)光學(xué)元件單元107和108分別包括彼此連接的一組第二光學(xué)元件模塊107.1和108.1。所述第二光學(xué)元件模塊分別包括一個(gè)或者多個(gè)光學(xué)元件，以及支撐所述光學(xué)元件的支撐框架。第一光學(xué)元件單元107具有由其光學(xué)元件限定的光軸107.3，而第二光學(xué)元件單元108具有由其光學(xué)元件限定的光軸108.3。光軸107.3和光軸108.3彼此共線。
第一光學(xué)元件模塊103包括旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的第一外殼單元103.1以及形式為第一外殼軸線103.2的中心對(duì)稱(chēng)軸，該第一外殼軸線與光軸107.3和108.3共線。
第一光學(xué)元件模塊103還包括光學(xué)投影單元102的反折射光學(xué)子系統(tǒng)110。為此，它包括多個(gè)形式為反射元件110.1和110.2以及一個(gè)或者多個(gè)折射元件110.15例如透鏡的第一光學(xué)元件。所有這些光學(xué)元件110.1、110.2、110.15具有相對(duì)于第一外殼軸線103.2傾斜的光軸。尤其是，反射元件110.1和110.2以及折射元件110.15具有垂直于第一外殼軸線103.2并因此垂直于光軸107.3和108.3的公共的第一光軸110.14。
所有的第一光學(xué)元件110.1、110.2、110.15通過(guò)適當(dāng)?shù)闹渭造o定的方式安裝在第一外殼單元103.1上。
支撐單元103包括具有足夠的剛性和強(qiáng)度以承擔(dān)第一光學(xué)元件單元107和第二光學(xué)元件單元108的負(fù)載的鋼外殼單元103.1。每個(gè)光學(xué)元件單元107和108通過(guò)位于最內(nèi)側(cè)的光學(xué)元件模塊處的凸緣部分安裝在外殼單元103.1上，從而光學(xué)元件單元107和108均基本不會(huì)伸出到外殼單元103.1中。因此，外殼的尺寸可以保持較小，減少了外殼單元103.1的成本。
另外，外殼單元103.1具有光學(xué)功能。為此，它形成在第一光學(xué)元件單元107和第二光學(xué)元件單元108之間的部分光路的不透氣和不透光的外罩。為了提供這種氣體和光的不透過(guò)性，光學(xué)元件單元107和108以不透氣和不透光的方式通過(guò)如上所述的連接元件安裝在外殼單元上。因此，換句話(huà)說(shuō)，外殼單元103.1將對(duì)光學(xué)元件單元107和108的支撐功能以及對(duì)在后者之間的光路的所述第三部分的不透氣和不透光的封閉功能結(jié)合在一起。
另外，在其下側(cè)處，外殼103.1還設(shè)有輔助接口，它們分別具有簡(jiǎn)單的平面輔助接口表面103.9。每個(gè)輔助接口表面103.9形成用于支撐單元103的支持表面。在每個(gè)輔助接口103.9處，支撐單元103以及因此是光學(xué)投影系統(tǒng)102與限定光學(xué)投影系統(tǒng)102在空間中的位置的支撐元件111連接。每個(gè)輔助接口表面103.9也形成用于支撐單元103的參照接口。
第三實(shí)施方式圖3是帶有本發(fā)明的支撐單元203的本發(fā)明的反折射光學(xué)投影單元202的優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖，支撐單元203還形成本發(fā)明的第一光學(xué)元件模塊。
光學(xué)投影單元202也包括形式為兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)光學(xué)元件單元的兩個(gè)折射光學(xué)子系統(tǒng)，也就是在包括外殼203.1的支撐單元203上安裝并由其支撐的第一光學(xué)元件單元207和第二光學(xué)元件單元208。光學(xué)元件單元207和208分別由一組第二光學(xué)元件模塊207.1和208.1構(gòu)成。
如上述的實(shí)施方式所示，每個(gè)光學(xué)元件單元207和208分別包括彼此連接的一組第二光學(xué)元件模塊207.1和208.1。所述第二光學(xué)元件模塊分別包括一個(gè)或者多個(gè)光學(xué)元件，以及支撐所述光學(xué)元件的支撐框架。第一光學(xué)元件單元207具有由其光學(xué)元件限定的光軸207.3，而第二光學(xué)元件單元208具有由其光學(xué)元件限定的光軸208.3。光軸207.3和光軸208.3彼此共線。
第一光學(xué)元件模塊203包括旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的第一外殼單元203.1以及形式為第一外殼軸線203.2的中心對(duì)稱(chēng)軸，該第一外殼軸線與光軸207.3和208.3共線。
第一光學(xué)元件模塊203還包括光學(xué)投影單元202的反折射光學(xué)子系統(tǒng)210。為此，它包括形式為多個(gè)反射元件210.1、210.2、210.16、210.17以及多個(gè)折射元件120.15例如透鏡的多個(gè)第一光學(xué)元件。所有這些光學(xué)元件210.1、210.2、210.15、210.16、210.17、210.18具有相對(duì)于第一外殼軸線203.2傾斜、并因此相對(duì)于光軸207.3和208.3傾斜的光軸。
按照與圖1所述類(lèi)似的方式，所有的第一光學(xué)元件210.1、210.2、210.15、210.16、210.17、210.18通過(guò)適當(dāng)?shù)闹渭造o定的方式分別借助于環(huán)形支架210.19、210.20.210.21安裝在第一外殼單元203.1上。
支撐單元203包括具有足夠的剛性和強(qiáng)度以承擔(dān)第一光學(xué)元件單元207和第二光學(xué)元件單元208的負(fù)載的鋼外殼單元203.1。每個(gè)光學(xué)元件單元207和208通過(guò)位于最內(nèi)側(cè)的光學(xué)元件模塊處的凸緣部分安裝在外殼單元203.1上，從而光學(xué)元件單元207和208均基本不會(huì)伸出到外殼單元203.1中。因此，外殼的尺寸可以保持較小，減少了外殼單元203.1的成本。
根據(jù)本發(fā)明，外殼單元203.1被設(shè)置成使其外形基本與光學(xué)元件單元207和208的外形齊平，而不管第一光學(xué)元件210.1、210.2、210.15、210.16、210.17、210.18的離軸設(shè)置。因此實(shí)現(xiàn)了具有有利的熱和動(dòng)力學(xué)性能的非常緊湊的對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)。
另外，外殼單元203.1具有光學(xué)功能。為此，它形成在第一光學(xué)元件單元207和第二光學(xué)元件單元208之間的部分光路的不透氣和不透光的外罩。為了提供這種氣體和光的不透過(guò)性，光學(xué)元件單元207和208以不透氣和不透光的方式通過(guò)如上所述的連接元件安裝在外殼單元上。因此，換句話(huà)說(shuō)，外殼單元203.1將對(duì)光學(xué)元件單元207和208的支撐功能以及對(duì)在后者之間的光路的所述第三部分的不透氣和不透光的封閉功能結(jié)合在一起。
另外，在其下側(cè)處，外殼203.1具有徑向伸出的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的凸緣部分，它提供了輔助接口，每個(gè)輔助接口具有簡(jiǎn)單的平面輔助接口表面203.9。每個(gè)輔助接口表面203.9形成用于支撐單元203的支持表面。在每個(gè)輔助接口203.9處，支撐單元203以及因此是光學(xué)投影系統(tǒng)202與限定光學(xué)投影系統(tǒng)202在空間中的位置的支撐元件211連接。每個(gè)輔助接口表面203.9也形成用于支撐單元203的參照接口。
第四實(shí)施方式以下參考圖4描述本發(fā)明的光學(xué)曝光裝置301的第四優(yōu)選實(shí)施方式，該光學(xué)曝光裝置301包括具有本發(fā)明的支撐單元303的本發(fā)明的反折射光學(xué)投影系統(tǒng)302。在其基本設(shè)計(jì)和功能中，該第二實(shí)施方式與參考圖1所述的實(shí)施方式相同。
光學(xué)曝光裝置301用于將在掩膜304上形成的圖案的圖像轉(zhuǎn)移到基片308上。為此，光學(xué)曝光裝置305包括照亮所述掩膜的照明系統(tǒng)306和光學(xué)投影系統(tǒng)302。光學(xué)投影系統(tǒng)302將在掩膜304上形成的圖案的圖像投射到基片305上，例如晶片等上。
光學(xué)投影單元302包括形式為四個(gè)透鏡單元的四個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)，也就是包括在支撐單元303上安裝并由其支撐的第一透鏡單元307、第二透鏡單元308以及兩個(gè)第三透鏡單元313。第一透鏡單元307和第二透鏡單元308形成第一透鏡單元對(duì)，而兩個(gè)第三透鏡單元313形成第二透鏡單元對(duì)。光學(xué)投影單元302也接收在掩膜304和基片305之間的部分光路。
每個(gè)透鏡單元307、308和313分別包括彼此連接的一組透鏡模塊307.1、308.1和313.1。每個(gè)所述透鏡模塊307.1、308.1和313.1分別包括透鏡307.2、308.2和313.2，以及分別支撐所述透鏡307.2、308.2和313.2的支撐框架。第一透鏡單元具有第一光軸307.3，第二透鏡單元具有第二光軸308.3，第三透鏡模塊313.1具有第三光軸313.3。在個(gè)透鏡單元313的外端處的第三透鏡模塊313.4還包括反射元件313.5。
至少透鏡307.2、308.2和313.2以及反射元件313.5中的某一些在曝光裝置306的操作過(guò)程中通過(guò)對(duì)應(yīng)的控制裝置(未顯示)所控制的有源定位裝置分別進(jìn)行有源定位。為此，控制裝置可以接收光學(xué)投影系統(tǒng)302提供的代表實(shí)際圖像質(zhì)量的信息，并響應(yīng)該信息分別控制各透鏡模塊307.1、308.1和313.2以及反射元件313.5的有源定位裝置的操作。
支撐單元303包括外殼303.1，該外殼單元303.1具有足夠的剛性和強(qiáng)度，以承擔(dān)第一透鏡單元307、第二透鏡單元308和第三透鏡單元313的負(fù)載。另外，外殼303.1具有光學(xué)功能。為此，它形成在第一透鏡307和第二透鏡308之間的部分光路的不透氣和不透光的外罩。為了提供這種氣體和光的不透性，第一透鏡單元307、第二透鏡單元308和第三透鏡單元313都按照不透氣和不透光的方式通過(guò)如在2003年11月11日提交的德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)10352820.2所示的連接元件9安裝在外殼上，該文獻(xiàn)通過(guò)引用并入本文。這些連接元件9也提供了外殼和各透鏡單元307、308及313的熱變形脫開(kāi)。因此，換句話(huà)說(shuō)，外殼單元3.1將對(duì)第一透鏡單元307和第二透鏡單元308的支撐功能以及對(duì)在后者之間的光路的不透氣和不透光的封閉功能結(jié)合在一起。
反折射光學(xué)投影系統(tǒng)302的再一個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)310位于第一外殼單元303.1內(nèi)。該再一個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)由棱鏡310.1形成。棱鏡310.1按照靜定的方式，也就是均衡的方式通過(guò)三個(gè)適當(dāng)?shù)闹渭?10.3安裝在外殼303.1上?？梢岳斫?，利用本發(fā)明的其它實(shí)施方式，分光器可以安裝在一個(gè)框架上，該框架以靜定的方式安裝至外殼。
外殼303.1在其上側(cè)設(shè)置具有簡(jiǎn)單的平面第一接口表面303.3的第一接口303.2。該第一接口303.2為第一透鏡單元307形成第一支撐接口。在其下側(cè)，外殼303.1設(shè)置了具有簡(jiǎn)單的平面第二接口表面303.5的第二接口303.4。該第二接口303.4為第二透鏡單元308形成第二支撐接口。外殼303.1在相對(duì)的豎直側(cè)設(shè)置了具有簡(jiǎn)單平面第三接口表面303.9的第三接口303.8。每個(gè)第三接口303.8為第三透鏡單元303中的一個(gè)形成第三支撐接口。這些平面接口表面303.3、303.5和303.9例如通過(guò)相應(yīng)的制造過(guò)程如車(chē)、銑、磨、拋光等或者它們的結(jié)合，是容易制造的。這會(huì)提高設(shè)計(jì)的整體簡(jiǎn)化。
第一接口表面303.3與第二接口表面303.5平行。另外，將第一透鏡單元307的第一光軸307.3和第二透鏡單元308的第二光軸308.3調(diào)整為橫向偏離和平行與第一方向。在所示的實(shí)施方式中，第一接口具有與第一光軸307.3共線的第一接口軸。另外，第二接口具有與第二光軸308.3共線、因此也與第一接口軸橫向偏離和平行的第二接口軸。第三透鏡單元313的第三光軸313.3與第二方向共線和平行。
各第一接口表面303.3垂直于第三接口表面303.9。另外，第一方向在第二方向的橫向延伸。尤其是，第一方向基本垂直于第二方向。因此，第一透鏡單元307的第一光軸307.3和第三透鏡單元303的第三光軸303.3被調(diào)整為基本垂直。在所示的實(shí)施方式中，第一接口具有與第一光軸307.3共線的第一接口軸。另外，第三接口具有與第三光軸303.3共線并因此垂直于第一接口軸的第三接口軸。
但是可以理解，根據(jù)除了接口表面對(duì)準(zhǔn)之外的所需光路的幾何形狀，通過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)整透鏡單元和外殼之間的各自連接，可以分別提供接口軸和光軸。
在其下側(cè)上，外殼303.1還設(shè)有兩個(gè)輔助接口303.6，它們分別具有簡(jiǎn)單的平面輔助接口表面303.7。每個(gè)輔助接口表面303.7形成用于支撐單元303的支持表面。在每個(gè)輔助接口303.7處，支撐單元303以及因此是光學(xué)投影系統(tǒng)302與限定光學(xué)投影系統(tǒng)302在空間中的位置的支撐元件311連接。每個(gè)輔助接口表面303.7也形成用于支撐單元303的參照接口。
輔助接口表面303.7與第二接口表面303.5分開(kāi)，但是彼此共平面。因此，在外殼303.1的下側(cè)處的所有的接口表面303.5和303.7可以在一個(gè)共同的步驟中制造，增加了系統(tǒng)的整體精確性。為了避免在制造過(guò)程中的不利連續(xù)效果影響各接口表面的表面質(zhì)量，給表面在它們的周邊處設(shè)置傾斜的斜面。
可以理解，上述具有共平面的接口表面的設(shè)計(jì)是特別有利的。但是，也可以理解，利用本發(fā)明的其它實(shí)施方式，也可以選擇其它的表面結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的是，形成各透鏡單元的支撐接口的至少第一和第二接口表面與外殼的任何其它部分相比還進(jìn)一步從外殼突出，以在其制造過(guò)程中用以利用例如大型研磨機(jī)械等接近該表面。
可以理解，在外殼單元303.1處可以設(shè)置更容易接近的外部接口，用于任何目的例如計(jì)量學(xué)目的等。另外，接口可以設(shè)置用于從外部支撐透鏡單元的外部支撐件，如圖1中虛線12所示。
外殼單元303.1是整體式外殼，由包括SiC的陶瓷材料制成。外殼在低收縮的近凈成形澆鑄過(guò)程中制備。然后對(duì)外殼303.1的一部分進(jìn)行加工，例如進(jìn)行研磨等，以提供所需的形狀。然后將外殼303.1在低收縮近凈成形反應(yīng)滲透過(guò)程中陶瓷化。因此，外殼單元303.1具有高彈性模量，高導(dǎo)熱性和低熱膨脹系數(shù)。
由于其強(qiáng)度和剛性，在安裝透鏡單元的過(guò)程中，外殼單元303.1可以在空間中自由定位，尤其是旋轉(zhuǎn)，以容易接近要被加工的各區(qū)域。為了在透鏡安裝至外殼303.1的過(guò)程中容易定位各透鏡單元，各接口303.2、303.4和303.8具有空氣承載單元，它可以連接至加壓氣體源314等。
本發(fā)明前面已經(jīng)描述了具有兩個(gè)和四個(gè)透鏡單元的兩個(gè)實(shí)施方式。但是可以理解，本發(fā)明的其它變型可以包括由支撐單元支撐的其它數(shù)量的透鏡單元。
將描述在本發(fā)明的光學(xué)投影系統(tǒng)的以下幾個(gè)實(shí)施例以解釋光學(xué)投影系統(tǒng)的光學(xué)子系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選的設(shè)置。這些光學(xué)投影系統(tǒng)的元件根據(jù)它們的設(shè)計(jì)和功能性，對(duì)應(yīng)于圖1和4所示的上述實(shí)施方式中的元件。所有這些光學(xué)投影系統(tǒng)適用于本發(fā)明的光學(xué)曝光裝置，它已經(jīng)在圖1和4中進(jìn)行了描述。
第五實(shí)施方式圖5是帶有本發(fā)明的支撐單元403的本發(fā)明的反折射光學(xué)投影單元402的再一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖。
光學(xué)投影單元402包括形式為兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)透鏡單元的兩個(gè)折射光學(xué)子系統(tǒng)，也就是在包括外殼403.1的支撐單元403上安裝并由其支撐的形式為第一透鏡單元407的第一透鏡單元和形式為第二透鏡單元408的第二透鏡單元。光學(xué)投影系統(tǒng)402還包括第三光學(xué)子系統(tǒng)，也就是形式為第三透鏡單元413的第三透鏡單元。
形成反折射光學(xué)投影系統(tǒng)402的反射部分的第四光學(xué)子系統(tǒng)410位于外殼403.1內(nèi)。該再一個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)由形式為棱鏡410的反射元件形成。該棱鏡410限定了外殼403.1內(nèi)的光路的形狀。它按照靜定的方式通過(guò)適當(dāng)?shù)闹渭惭b在外殼403.1上。
如上所述，每個(gè)透鏡單元407、408和413分別由彼此連接的一組透鏡模塊構(gòu)成。每個(gè)所述透鏡包括透鏡以及支撐所述透鏡的支撐框架。第三透鏡單元413在其外端上還包括反射元件413.5。第一透鏡單元407具有第一光軸407.3，而第二透鏡單元408具有第二光軸408.3，第三單元413具有第三光軸413.3。第一光軸407.3和第二光軸408.3彼此共線，而第三光軸413.3垂直于第一光軸407.3和第二光軸408.3。
支撐單元403包括具有足夠的剛性和強(qiáng)度以承擔(dān)第一透鏡單元407、第二透鏡單元408和第三透鏡單元413的負(fù)載的鋼外殼403.1。每個(gè)透鏡單元407、408和413通過(guò)位于最內(nèi)側(cè)的透鏡模塊處的凸緣部分安裝在外殼單元403.1上，從而透鏡單元407、408和413均基本不會(huì)伸出到外殼單元403.1中。因此，外殼的尺寸可以保持較小，減少了外殼單元403.1的成本。
另外，外殼單元403.1具有光學(xué)功能。為此，它形成在第一透鏡單元407和第二透鏡單元408之間的部分光路的不透氣和不透光的外罩。為了提供這種氣體和光的不透過(guò)性，透鏡單元407、408和413以不透氣和不透光的方式通過(guò)如上所述的連接元件安裝在外殼單元上。因此，換句話(huà)說(shuō)，外殼單元403.1將對(duì)透鏡單元407、408和413的支撐功能以及對(duì)在后者之間的光路的所述第三部分的不透氣和不透光的封閉功能結(jié)合在一起。
另外，在其下側(cè)處，外殼403.1還設(shè)有輔助接口，它們分別具有簡(jiǎn)單的平面輔助接口表面403.7。每個(gè)輔助接口表面403.7形成用于支撐單元403的支持表面。在每個(gè)輔助接口403.7處，支撐單元403以及因此是光學(xué)投影系統(tǒng)402與限定光學(xué)投影系統(tǒng)402在空間中的位置的支撐元件411連接。每個(gè)輔助接口表面403.7也形成用于支撐單元403的參照接口。
第六實(shí)施方式圖6是帶有本發(fā)明的支撐單元503的本發(fā)明的反折射光學(xué)投影單元502的再一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖。該實(shí)施方式在很大程度上對(duì)應(yīng)于圖5的實(shí)施方式。因此類(lèi)似的元件用加上單劃線的同樣附圖標(biāo)記表示，此處僅描述其中的差別。
主要的差別在于透鏡單元507、508和513與外殼503.1之間的連接內(nèi)。每個(gè)透鏡單元507、508和513通過(guò)位于透鏡單元507、508和513的更居中的透鏡模塊處的凸緣部分連接至外殼503.1。因此透鏡單元507、508和513分別深入到外殼503.1內(nèi)。盡管外殼503.1的尺寸相對(duì)于圖5的外殼503.1更大，但是這種結(jié)構(gòu)就光學(xué)投影系統(tǒng)502的振動(dòng)性能而言是有利的。因此可以避免如上參考圖1所述的外部支撐件。
第七實(shí)施方式圖7是帶有本發(fā)明的支撐單元603的本發(fā)明的反折射光學(xué)投影單元602的再一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖。該實(shí)施方式在很大程度上對(duì)應(yīng)于圖5的實(shí)施方式。因此類(lèi)似的元件用加上雙劃線的同樣附圖標(biāo)記表示，此處僅描述其中的差別。
主要的差別在于透鏡單元607、608和613與外殼603.1之間的連接以及外殼603.1的尺寸。每個(gè)透鏡單元607、608和613通過(guò)位于透鏡單元607、608和613的外端處的透鏡模塊處的凸緣部分連接至外殼603.1。因此透鏡單元607、608和613基本在外殼603.1內(nèi)延伸。盡管外殼603.1的尺寸相對(duì)于圖6的外殼603.1明顯增加，但是這種結(jié)構(gòu)是有利的，因?yàn)橥哥R單元607、608和613由外殼603.1保護(hù)而不受外界影響。尤其是，在外殼603.1內(nèi)容易保持光學(xué)投影系統(tǒng)602的某些給定或者優(yōu)選的環(huán)境條件。
第八實(shí)施方式圖8是帶有本發(fā)明的支撐單元703的本發(fā)明的反折射光學(xué)投影單元702的再一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖。
光學(xué)投影單元702包括形式為兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)透鏡單元的兩個(gè)折射光學(xué)子系統(tǒng)，也就是在包括外殼703.1的支撐單元703上安裝并由其支撐的形式為第一透鏡單元707的第一透鏡單元和形式為第二透鏡單元708的第二透鏡單元。光學(xué)投影系統(tǒng)702還包括兩個(gè)第三光學(xué)子系統(tǒng)，也就是形式為兩個(gè)第三透鏡單元713的兩個(gè)第三透鏡單元。
形成反折射光學(xué)投影系統(tǒng)702的反射部分的第四光學(xué)子系統(tǒng)710位于外殼703.1內(nèi)。該再一個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)由形式為雙面反射鏡710的反射元件形成。該反射鏡710限定了外殼703.1內(nèi)的光路的形狀。它按照靜定的方式通過(guò)適當(dāng)?shù)闹渭惭b在外殼703.1上。
如上述實(shí)施方式所述，每個(gè)透鏡單元707、708和713包括彼此連接的一組透鏡模塊。每個(gè)所述透鏡包括透鏡以及支撐所述透鏡的支撐框架。第三透鏡單元713在其外端上還包括反射元件713.5。第一透鏡單元707具有第一光軸707.3，而第二透鏡單元708具有第二光軸708.3，每個(gè)第三單元713具有第三光軸713.3。第一光軸707.3和第二光軸708.3彼此共線，而第三光軸713.3彼此共線，但是垂直于第一光軸707.3和第二光軸708.3。
支撐單元703包括具有足夠的剛性和強(qiáng)度以承擔(dān)第一透鏡單元707、第二透鏡單元708和第三透鏡單元713的負(fù)載的鋼外殼703.1。每個(gè)透鏡單元707、708和713通過(guò)位于最內(nèi)側(cè)的透鏡模塊處的凸緣部分安裝在外殼單元703.1上，從而透鏡單元707、708和713均基本不會(huì)伸出到外殼單元703.1中。因此，外殼的尺寸可以保持較小，減少了外殼單元703.1的成本。
另外，外殼單元703.1具有光學(xué)功能。為此，它形成在第一透鏡單元707和第二透鏡單元708之間的部分光路的不透氣和不透光的外罩。為了提供這種氣體和光的不透過(guò)性，透鏡單元707、708和713以不透氣和不透光的方式通過(guò)如上所述的連接元件安裝在外殼單元上。因此，換句話(huà)說(shuō)，外殼單元703.1將對(duì)透鏡單元707、708和713的支撐功能以及對(duì)在后者之間的光路的所述第三部分的不透氣和不透光的封閉功能結(jié)合在一起。
另外，在其下側(cè)處，外殼703.1還設(shè)有輔助接口，它們分別具有簡(jiǎn)單的平面輔助接口表面703.7。每個(gè)輔助接口表面703.7形成用于支撐單元703的支持表面。在每個(gè)輔助接口703.7處，支撐單元703以及因此是光學(xué)投影系統(tǒng)702與限定光學(xué)投影系統(tǒng)702在空間中的位置的支撐元件711連接。每個(gè)輔助接口表面703.7也形成用于支撐單元703的參照接口。
第九實(shí)施方式圖9是帶有本發(fā)明的支撐單元803的本發(fā)明的反折射光學(xué)投影單元802的再一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖。
光學(xué)投影單元802包括形式為兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)透鏡單元的兩個(gè)折射光學(xué)子系統(tǒng)，也就是在包括外殼803.1的支撐單元803上安裝并由其支撐的形式為第一透鏡單元807的第一透鏡單元和形式為第二透鏡單元808的第二透鏡單元。光學(xué)投影系統(tǒng)802還包括兩個(gè)第三光學(xué)子系統(tǒng)，也就是形式為第三透鏡單元813的第三透鏡單元。
形成反折射光學(xué)投影系統(tǒng)802的反射部分的第四光學(xué)子系統(tǒng)810位于外殼803.1內(nèi)。該再一個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)包括形式為反射鏡810.1和分光鏡810.2的反射元件。該反射鏡810.1和分光鏡810.2限定了外殼803.1內(nèi)的光路的形狀。它們按照靜定的方式通過(guò)適當(dāng)?shù)闹渭惭b在外殼803.1上。
如上述實(shí)施方式所述，每個(gè)透鏡單元807、808和813包括彼此連接的一組透鏡模塊。每個(gè)所述透鏡包括透鏡以及支撐所述透鏡的支撐框架。第三透鏡單元813在其外端上還包括反射元件813.5。第一透鏡單元807具有第一光軸807.3，而第二透鏡單元808具有第二光軸808.3，每個(gè)第三單元813具有第三光軸813.3。第一光軸807.3平行和橫向偏離第二光軸808.3，而第三光軸813.3垂直于第一光軸807.3和第二光軸808.3。
支撐單元803包括具有足夠的剛性和強(qiáng)度以承擔(dān)第一透鏡單元807、第二透鏡單元808和第三透鏡單元813的負(fù)載的陶瓷外殼803.1。每個(gè)透鏡單元807、808和813通過(guò)位于最內(nèi)側(cè)的透鏡模塊處的凸緣部分安裝在外殼單元803.1上，從而透鏡單元807、808和813均基本不會(huì)伸出到外殼單元803.1中。因此，外殼的尺寸可以保持較小，減少了外殼單元803.1的成本。
另外，外殼單元803.1具有光學(xué)功能。為此，它形成在第一透鏡單元807和第二透鏡單元808之間的部分光路的不透氣和不透光的外罩。為了提供這種氣體和光的不透過(guò)性，透鏡單元807、808和813以不透氣和不透光的方式通過(guò)如上所述的連接元件安裝在外殼單元上。因此，換句話(huà)說(shuō)，外殼單元803.1將對(duì)透鏡單元807、808和813的支撐功能以及對(duì)在后者之間的光路的所述第三部分的不透氣和不透光的封閉功能結(jié)合在一起。
另外，在其下側(cè)處，外殼803.1還設(shè)有輔助接口，它們分別具有簡(jiǎn)單的平面輔助接口表面803.7。每個(gè)輔助接口表面803.7形成用于支撐單元803的支持表面。在每個(gè)輔助接口803.7處，支撐單元803以及因此是光學(xué)投影系統(tǒng)802與限定光學(xué)投影系統(tǒng)802在空間中的位置的支撐元件811連接。每個(gè)輔助接口表面803.7也形成用于支撐單元803的參照接口。
第十實(shí)施方式圖10是帶有本發(fā)明的支撐單元903的本發(fā)明的反折射光學(xué)投影單元902的再一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的示意性部分截面圖。
光學(xué)投影單元902包括形式為兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)透鏡單元的兩個(gè)折射光學(xué)子系統(tǒng)，也就是在包括外殼903.1的支撐單元903上安裝并由其支撐的形式為第一透鏡單元907的第一透鏡單元和形式為第二透鏡單元908的第二透鏡單元。光學(xué)投影系統(tǒng)902還包括兩個(gè)第三光學(xué)子系統(tǒng)，也就是形式為第三透鏡單元913的第三透鏡單元。
形成反折射光學(xué)投影系統(tǒng)902的反射部分的第四光學(xué)子系統(tǒng)910位于外殼903.1內(nèi)。該再一個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)包括形式為棱鏡910.1和反射鏡910.2的兩個(gè)反射光學(xué)元件以及形式為一個(gè)透鏡或者透鏡組910.3的折射光學(xué)元件。該棱鏡910.1、反射鏡910.2和透鏡或者透鏡組910.3限定了外殼903.1內(nèi)的光路的形狀。它們按照靜定的方式通過(guò)適當(dāng)?shù)闹渭惭b在外殼903.1上。
如上述實(shí)施方式所述，每個(gè)透鏡單元907、908和913包括彼此連接的一組透鏡模塊。每個(gè)所述透鏡包括透鏡以及支撐所述透鏡的支撐框架。第三透鏡單元913在其外端上還包括反射元件913.5。第一透鏡單元907具有第一光軸907.3，而第二透鏡單元908具有第二光軸908.3，每個(gè)第三單元913具有第三光軸913.3。第一光軸907.3與第二光軸909.3共線，而第三光軸913.3平行和橫向偏離第一光軸907.3和第二光軸908.3。
支撐單元903包括具有足夠的剛性和強(qiáng)度以承擔(dān)第一透鏡單元907、第二透鏡單元908和第三透鏡單元913的負(fù)載的鋼外殼903.1。每個(gè)透鏡單元907、908和913通過(guò)位于最內(nèi)側(cè)的透鏡模塊處的凸緣部分安裝在外殼單元903.1上，從而透鏡單元907、908和913均基本不會(huì)伸出到外殼單元903.1中。因此，外殼的尺寸可以保持較小，減少了外殼單元903.1的成本。
另外，外殼單元903.1具有光學(xué)功能。為此，它形成在第一透鏡單元907和第二透鏡單元908之間的部分光路的不透氣和不透光的外罩。為了提供這種氣體和光的不透過(guò)性，透鏡單元907、908和913以不透氣和不透光的方式通過(guò)如上所述的連接元件安裝在外殼單元上。因此，換句話(huà)說(shuō)，外殼單元903.1將對(duì)透鏡單元907、908和913的支撐功能以及對(duì)在后者之間的光路的所述第三部分的不透氣和不透光的封閉功能結(jié)合在一起。
另外，在其下側(cè)處，外殼903.1還設(shè)有輔助接口，它們分別具有簡(jiǎn)單的平面輔助接口表面903.7。每個(gè)輔助接口表面903.7形成用于支撐單元903的支持表面。在每個(gè)輔助接口903.7處，支撐單元903以及因此是光學(xué)投影系統(tǒng)902與限定光學(xué)投影系統(tǒng)902在空間中的位置的支撐元件911連接。每個(gè)輔助接口表面903.7也形成用于支撐單元903的參照接口。
第十一實(shí)施方式以下參考圖11描述本發(fā)明的光學(xué)曝光裝置1001的再一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，該光學(xué)曝光裝置1001包括具有本發(fā)明的支撐單元1003的本發(fā)明的反折射光學(xué)投影系統(tǒng)1002。在其基本設(shè)計(jì)和功能中，該實(shí)施方式?jīng)]有與參考圖1所述的實(shí)施方式不同。因此類(lèi)似的元件用增加了1000的同樣的附圖標(biāo)記來(lái)表示，此處僅描述它們的差別。
光學(xué)曝光裝置1001用于將在掩膜1004上形成的圖案的圖像轉(zhuǎn)移到基片1008上。為此，光學(xué)曝光裝置1005包括照亮所述掩膜的照明系統(tǒng)1006和光學(xué)投影系統(tǒng)1002。光學(xué)投影系統(tǒng)1002將在掩膜1004上形成的圖案的圖像投射到基片1005上，例如晶片等上。
光學(xué)投影單元1002包括形式為兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)透鏡單元的兩個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)，也就是在安裝并由支撐單元1003支撐的形式為第一透鏡單元1007的第一透鏡單元和形式為第二透鏡單元1008的第二透鏡單元。
光學(xué)投影單元1002接受在掩膜1004和基片1005之間的部分光路。尤其是，第一透鏡單元1007接收所述光路的第一部分，第二透鏡單元1008接收所述光路的第二部分。支撐單元1003接收位于所述第一透鏡單元1007和所述第二透鏡單元1008之間的所述光路的第三部分。
每個(gè)透鏡單元1007和1008分別包括彼此連接的一組透鏡模塊1007.1和1008.1。每個(gè)所述透鏡模塊1007.1和1008.1分別包括透鏡1007.2和1008.2，以及分別支撐所述透鏡1007.2和1008.2的支撐框架。第一透鏡單元具有第一光軸1007.3，第二透鏡單元1008具有第二光軸1008.3。
至少透鏡1007.2和1008.2中的某一些在曝光裝置1006的操作過(guò)程中通過(guò)對(duì)應(yīng)的控制裝置(未顯示)所控制的有源定位裝置分別進(jìn)行有源定位。為此，控制裝置可以接收光學(xué)投影系統(tǒng)1002提供的代表實(shí)際圖像質(zhì)量的信息，并響應(yīng)該信息分別控制各透鏡模塊1007.1和1008.1的有源定位裝置的操作。
支撐單元1003包括居中設(shè)置在光學(xué)投影系統(tǒng)1002內(nèi)的支撐部分1003.1，該支撐部分1003.1具有足夠的剛性和強(qiáng)度，以承擔(dān)第一透鏡單元1007和第二透鏡單元1008的負(fù)載。支撐部分3.1包括上支撐板1003.13和下支撐板1003.14。這些支撐板1003.13和1004.14通過(guò)在支撐板1003.1的周邊處均勻分布的多個(gè)支撐桿1003.15連接。該連接可以通過(guò)任何適當(dāng)?shù)牟考?lái)設(shè)置。尤其是，可以如DE19830719A1所披露的那樣設(shè)置，該文獻(xiàn)在此引入作為參考。
另外，支撐單元1003具有光學(xué)功能。為此，將形式為波紋管1003.16的單獨(dú)的封罩部分安裝在上支撐板1003.13和下支撐板1003.14之間。波紋管1003.16連同上支撐板1003.13和下支撐板1003.14形成在第一透鏡單元1007和第二透鏡單元1008之間的部分光路的不透氣和不透光的外罩。為了提供這種氣體和光的不透性，第一透鏡單元1007和第二透鏡單元1008都按照不透氣和不透光的方式通過(guò)如在2003年11月11日提交的德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)101052820.2所示的連接元件1009安裝在支撐單元1003上，該文獻(xiàn)在此引入作為參考。這些連接元件1009也提供了支撐單元1003及各透鏡單元1007和1008的熱變形脫開(kāi)。因此，換句話(huà)說(shuō)，支撐單元1003將對(duì)第一透鏡單元1007和第二透鏡單元1008的支撐功能以及對(duì)在后者之間的光路的不透氣和不透光的封閉功能結(jié)合在一起。
反折射光學(xué)投影系統(tǒng)1002的再一個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)1010位于支撐單元1003內(nèi)。該再一個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)由形式為反射鏡1010.1和1010.2的兩個(gè)反射元件形成。反射鏡1010.1和1010.2限定了支撐單元1003內(nèi)的光路的形狀。反射鏡1010.1和1010.2按照靜定的方式，也就是均衡的方式通過(guò)三個(gè)適當(dāng)?shù)闹渭惭b在支撐單元1003上。
可以理解，利用本發(fā)明的其它實(shí)施方式，反射鏡可以安裝在一個(gè)反射鏡框架上，該框架以靜定的方式安裝至支撐單元上。另外，可以理解，利用本發(fā)明的其它實(shí)施方式，一個(gè)或者多個(gè)反射鏡可以采用靜態(tài)不確定的方式安裝在支撐單元上。例如，可以采用超靜定的方式來(lái)在各反射鏡中引入限定的變形。
形成反折射光學(xué)投影系統(tǒng)1002的反射部分的再一個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)1010僅包括反射光學(xué)元件。但是可以理解，利用本發(fā)明的其它實(shí)施方式，位于支撐單元內(nèi)的該再一個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)也可以包括其它光學(xué)元件，例如折射光學(xué)元件，例如透鏡等，或者不同的光學(xué)元件等。
上支撐板1003.13提供具有簡(jiǎn)單的平面第一接口表面1003.3的第一接口1003.2。該第一接口1003.2為第一透鏡單元1007形成第一支撐接口。該第一接口1003.2形成用于第一透鏡單元1007的第一支撐接口。該第一接口1003.2也形成從第一透鏡單元1007至支撐單元1003的光路的光通道。
在支撐單元1003的下側(cè)，與第一接口1003.2相對(duì)，下支撐板1003.14設(shè)置了具有簡(jiǎn)單的平面第二接口表面1003.5的第二接口1003.4。該第二接口1003.4為第二透鏡單元1008形成第二支撐接口。該第二接口1003.4也形成從支撐單元1003至第二透鏡單元1008的光路的第二光通道。
第一接口表面1003.3與第二接口表面1003.5平行。另外，將第一透鏡單元1007的第一光軸1007.3和第二透鏡單元1008的第二光軸1008.3進(jìn)行調(diào)整，以確保預(yù)定的位置關(guān)系。該預(yù)定的位置關(guān)系可以是任何需要的位置關(guān)系，例如相對(duì)于彼此平行或者傾斜。在所示的實(shí)施方式中，將第一透鏡單元1007的第一光軸1007.3與第二透鏡單元1008的第二光軸1008.3調(diào)整為共線，作為平行的一個(gè)特殊情況。
在所示的實(shí)施方式中，第一接口具有與第一光軸1007.3共線的第一接口軸。另外，第二接口具有與第二光軸1008.3共線并因此與第一接口軸共線的第二接口軸。但是，可以理解，根據(jù)接口表面對(duì)準(zhǔn)之外的光路的所需幾何形狀，通過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)整透鏡單元和支撐單元之間的各連接，可以分別提供接口軸和光軸。
在其下側(cè)上，支撐單元1003還設(shè)有輔助接口1003.6，它們分別具有簡(jiǎn)單的平面輔助接口表面1003.7。每個(gè)輔助接口表面1003.7形成用于支撐單元1003的支持表面。在每個(gè)輔助接口1003.7處，支撐單元1003以及因此是光學(xué)投影系統(tǒng)1002與限定光學(xué)投影系統(tǒng)1002在空間中的位置的支撐元件1011連接。每個(gè)輔助接口表面1003.7也形成用于支撐單元1003的參照接口。
輔助接口表面1003.7與第二接口表面1003.5分開(kāi)，但是彼此共平面。因此，在支撐單元1003的下側(cè)處的所有的接口表面1003.5和1003.7可以在一個(gè)共同的步驟中制造，增加了系統(tǒng)的整體精確性。為了避免在制造過(guò)程中的不利連續(xù)效果影響各接口表面的表面質(zhì)量，給表面在它們的周邊處設(shè)置傾斜的斜面和或安全道。
第十二實(shí)施方式以下參考圖12描述本發(fā)明的光學(xué)曝光裝置1的第十二優(yōu)選實(shí)施方式，該光學(xué)曝光裝置1包括具有本發(fā)明的支撐單元3的本發(fā)明的反折射光學(xué)投影系統(tǒng)2。在其基本設(shè)計(jì)和功能中，該實(shí)施方式?jīng)]有與參考圖1所述的實(shí)施方式不同。尤其是，光學(xué)曝光裝置1的主要元件與圖1的曝光裝置1的元件一樣。因此在圖12中，與圖1的元件一樣的元件用一樣的附圖標(biāo)記表示，關(guān)于這些一樣的元件，涉及圖1的上述內(nèi)容中所給出的解釋。由于很多設(shè)計(jì)是一樣的，因此此處僅描述它們的差別。
與圖1的實(shí)施方式的不同之處在于將第一透鏡單元7和第二透鏡單元8分別安裝在外殼3.1上的連接裝置1109.1和1109.2。這些連接裝置1109.1和1109.2提供了沿著各透鏡單元7和8的光軸7.3和8.3相對(duì)于外殼3.1的熱軸向移動(dòng)補(bǔ)償。
形成各透鏡單元7和8的外殼的第一透鏡單元7和第二透鏡單元8的部件是由具有第一熱膨脹系數(shù)α1的第一材料制成的。如果各透鏡單元7和8直接連接在外殼3.1上，由于這些部件中的溫度升高導(dǎo)致的這些部件的熱膨脹會(huì)造成在第一透鏡單元7上的點(diǎn)和在第二透鏡單元8上的點(diǎn)之間沿著透鏡單元7和8的光軸7.3和8.3發(fā)生軸向移動(dòng)。通過(guò)確保第一透鏡單元7的中心點(diǎn)7.4和第二透鏡單元8的中心點(diǎn)8.4在熱膨脹的時(shí)候基本保持它們相對(duì)于第一接口表面3.3和第二接口表面3.5的各自軸向距離，連接裝置1109.1和1109.2極大地減少了或者補(bǔ)償了這種熱膨脹效應(yīng)。
為此，第一連接裝置1109.1是通過(guò)在第一透鏡單元7的周邊處均勻分布的多個(gè)連接單元1109.3形成的。每個(gè)連接單元1109.3包括第一連接元件1109.4和第二連接元件1109.5。第一連接元件1109.4在其第一端上連接至第一接口3.2的第一接口表面3.3，并具有與第一透鏡單元7的第一熱膨脹系數(shù)α1不同的第二熱膨脹系數(shù)α2。第二連接元件1109.6以其第一端連接至第一連接元件1109.4的第二端。第二連接元件1109.5在其第二端上連接至第一透鏡單元7。第二連接元件1109.6具有與第一透鏡單元7的第一熱膨脹系數(shù)α1以及與第一連接元件1109.4的第二熱膨脹系數(shù)α2不同的第三熱膨脹系數(shù)α3。
利用圖10中給出的第一透鏡單元7的尺寸L1、第一連接元件1109.4的尺寸L2和第二連接元件1109.5的尺寸L3，可以計(jì)算第一透鏡單元7的中心點(diǎn)7.4在第一接口表面3.3之上的軸向高度HH＝L1-L3+L2(1)作為溫度狀況的變化ΔT和各部件7、1109.4、1109.5的熱膨脹系數(shù)的函數(shù)，如下計(jì)算第一透鏡單元7的中心點(diǎn)7.4在第一接口表面3.3之上的軸向高度的變化ΔHΔH(ΔT；α1；α2；α3)＝ΔL1(ΔT；α1)-ΔL3(ΔT；α3)+ΔL2(ΔT；α2)(2)可以理解，可以對(duì)熱膨脹系數(shù)α1、α2和α3以及尺寸L1、L2和L3進(jìn)行選擇，從而基本滿(mǎn)足下面的條件ΔH(ΔT；α1；α2；α3)＝ΔL1(ΔT；α1)-ΔL3(ΔT；α3)+ΔL2(ΔT；α2)＝0 (3)一個(gè)示例是當(dāng)溫度狀況變化ΔT對(duì)所有的部件來(lái)說(shuō)基本相同的時(shí)候，利用各部件的參考尺寸L1R、參考尺寸L2R和參考尺寸L3R，公式(3)可以寫(xiě)成ΔH＝L1R·α1-L3R·α3+L2R·α2＝0 (3)利用L2R＝xL1R和L3R＝y(tǒng)L1R，公式(3)可以寫(xiě)成ΔH＝L1R·α1-yL1R·α3+xL1R·α2＝0(4)公式(4)可以得出y=α1α3+x·α2α3---(5)]]>因此可以理解，例如，對(duì)于第一透鏡單元7的外殼的給定材料，可以發(fā)現(xiàn)第一連接元件1109.4和第二連接元件1109.5的合理材料組合和尺寸。例如，如果第一透鏡單元7的外殼由鋼制成，則第一連接元件1109.4由鎳鐵合金制成，并且第二連接元件1109.5由鋁制成，即α1＝10·10-6、α2＝1·10-6并且α3＝24·10-6，公式(5)在實(shí)際尺寸情況下的解答在大約x≈y≈0.44和x＝0.56、y＝0.44之間。
在第一連接元件1109.4和第二連接元件1109.5之間以及在第二連接元件1109.5和第一透鏡單元7之間的連接可以為任意類(lèi)型。優(yōu)選的是，選擇提供了徑向熱變形拆卸的連接。另外，可以選擇任意適當(dāng)數(shù)量的連接單元1109.3。優(yōu)選的是，三個(gè)連接單元1109.3均勻地分布在第一透鏡單元7的圓周處。
光路的不透光和氣體的外罩由波紋管1109.6或者任意其它可以適當(dāng)彎曲但是不透氣體和光的部件構(gòu)成。
第二連接裝置1109.2由圓柱形第一連接元件1109.7和圓柱形第二連接元件1109.8形成。第一連接元件1109.7和第二連接元件1109.8與第二透鏡單元8共軸布置。
第一連接元件1109.7在其第一端部上與第二接口3.4的第二接口面3.5連接，并且具有與第二透鏡單元8的第一熱膨脹系數(shù)α1不同的第二熱膨脹系數(shù)α2。第二連接元件1109.8通過(guò)其第一端部與第一連接元件1109.7的第二端部連接。第二連接元件1109.8在其第二端部與第二透鏡單元8連接。第二連接元件1109.9具有與第二透鏡單元8的第一熱膨脹系數(shù)α1和第一連接元件1109.7的第二熱膨脹系數(shù)α2不同的第三熱膨脹系數(shù)α3。因此，通過(guò)按照與已經(jīng)在第一連接裝置1109.1的內(nèi)容中所述相同的方式適當(dāng)?shù)剡x擇第一和第二連接元件1109.7和1109.8的熱膨脹系數(shù)和尺寸可以實(shí)現(xiàn)軸向偏移補(bǔ)償。
光路的不透光和氣體的外罩由按照不透氣體和光的方式適當(dāng)連接的第一和第二連接元件1109.7和1109.8提供。當(dāng)然，同樣可以選擇任意其它合適的不透光和氣體的外罩。
要理解的是，可以選擇光學(xué)投影系統(tǒng)2的任意其它連接點(diǎn)作為參考點(diǎn)以及與該參考點(diǎn)保持恒定距離的點(diǎn)。當(dāng)然，還可以如此實(shí)現(xiàn)對(duì)外殼3.1的熱膨脹的補(bǔ)償，從而在任意溫度情況下在位于第一透鏡單元7和第二透鏡單元8上的兩個(gè)點(diǎn)之間保持恒定的距離。另外，要理解的是，在一個(gè)光學(xué)投影系統(tǒng)中可以只是使用一種連接裝置。
在前面，已經(jīng)分別對(duì)具有由包含SiC的陶瓷材料制成的外殼或者具有由鋼制成的外殼的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明。但是，要理解的是，本發(fā)明的其它變型可以包括由另一種材料制成尤其由另一種陶瓷材料例如SiN和C/C-SiC、另一種金屬或金屬合金制成的外殼。
最后，要指出的是，前面所引用的所有參考文獻(xiàn)的內(nèi)容在這里被引用作為參考。在給出這些參考文獻(xiàn)的說(shuō)明或?qū)@些參考文獻(xiàn)的評(píng)論的情況下，沒(méi)有要求正確性或完整性。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)投影單元，包括第一光學(xué)元件模塊；以及至少一個(gè)第二光學(xué)元件模塊，所述第一光學(xué)元件模塊包括第一外殼單元和至少第一光學(xué)元件，所述第一光學(xué)元件容納在所述第一外殼單元內(nèi)并具有限定第一光軸的光學(xué)用途第一區(qū)域，所述至少一個(gè)第二光學(xué)元件模塊位于所述第一光學(xué)元件模塊附近，并包括至少一個(gè)第二光學(xué)元件，所述第二光學(xué)元件限定所述光學(xué)投影單元的第二光軸，所述第一外殼單元具有中央第一外殼軸線以及圍繞著所述第一外殼軸線沿著圓周方向延伸的外壁，所述第一光軸相對(duì)于所述第一外殼軸線橫向偏置和/或傾斜，所述第一外殼軸線與所述第二光軸基本上共線。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影單元，其中，所述外壁相對(duì)于所述第一外殼軸線基本上對(duì)稱(chēng)。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影單元，其中，所述外壁相對(duì)于所述第一外殼軸線基本上旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影單元，其中，所述第一光軸與所述第一外殼軸線平行。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影單元，其中，所述第一光學(xué)元件通過(guò)環(huán)形光學(xué)元件支架保持在所述第一外殼內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)投影單元，其中，所述環(huán)形光學(xué)元件支架具有中央支架軸線；所述支架軸線與所述第一外殼軸線基本上共線。
7.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)投影單元，其中，所述環(huán)形光學(xué)元件支架相對(duì)于所述支架軸線基本上對(duì)稱(chēng)。
8.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)投影單元，其中，所述第一光學(xué)元件通過(guò)多個(gè)保持元件與所述光學(xué)元件支架連接；所述保持元件在所述光學(xué)元件支架的靠近所述第一光學(xué)元件的區(qū)域中與所述光學(xué)元件支架連接。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影單元，其中，所述第一光學(xué)元件圍繞著所述中央外殼軸線沿著所述圓周方向延伸越過(guò)所述光學(xué)用途區(qū)域，以形成沒(méi)有光學(xué)用途的所述第一光學(xué)元件的第二區(qū)域。
10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)投影單元，其中，所述第一光學(xué)元件支撐在所述光學(xué)用途區(qū)域和所述第二區(qū)域中的至少一個(gè)區(qū)域中。
11.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)投影單元，其中，所述第一光學(xué)元件具有至少一個(gè)凹槽，所述凹槽形成光通道。
12.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影單元，其中，所述第二光學(xué)元件模塊包括容納所述第二光學(xué)元件的第二外殼元件。
13.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)投影單元，其中，沿著所述第二光軸看時(shí)，所述第一外殼元件的外形和所述第二外殼元件的外形基本上同心。
14.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)投影單元，其中，所述第一外殼元件具有第一接口，并且所述第二外殼元件具有第二接口，所述第一接口與所述第二接口機(jī)械連接。
15.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)投影單元，其中，所述第一接口和所述第二接口相對(duì)于所述第二光軸基本上對(duì)稱(chēng)。
16.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)投影單元，其中，所述第一外殼元件和所述第二外殼元件具有橫截面類(lèi)似的外形。
17.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影單元，其中，設(shè)有多個(gè)第二光學(xué)元件，所述第二光學(xué)元件限定了所述第二光軸。
18.如權(quán)利要求17所述的光學(xué)投影單元，其中，所述多個(gè)第二光學(xué)元件包括至少一組第二光學(xué)元件；所述第二光學(xué)元件組容納在與所述第一外殼元件連接的外殼單元內(nèi)。
19.如權(quán)利要求18所述的光學(xué)投影單元，其中，所述第一外殼元件基本上延續(xù)了所述外殼單元的外形。
20.如權(quán)利要求18所述的光學(xué)投影單元，其中，所述第一外殼元件的外形與所述外殼單元的外形基本上齊平。
21.如權(quán)利要求18所述的光學(xué)投影單元，其中，所述第一外殼元件和所述外殼單元中的至少一個(gè)為基本上管狀結(jié)構(gòu)。
22.一種光學(xué)曝光裝置，用于將在掩膜上形成的圖案的圖像轉(zhuǎn)移到基片上，所述光學(xué)曝光裝置包括光路；位于所述光路內(nèi)并用于接收所述掩膜的掩膜位置；位于所述光路一端處并用于接收所述基片的基片位置；以及如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影單元，其位于所述光路之內(nèi)在掩膜位置和基片位置之間。
23.一種保持多個(gè)光學(xué)元件的方法，包括在第一步驟中，設(shè)置所述多個(gè)光學(xué)元件；以及在第二步驟中，將所述多個(gè)光學(xué)元件相對(duì)于彼此保持；所述多個(gè)光學(xué)元件包括第一光學(xué)元件和至少一個(gè)第二光學(xué)元件，所述第一光學(xué)元件具有限定第一光軸的光學(xué)用途第一區(qū)域，所述至少一個(gè)第二光學(xué)元件限定第二光軸；在所述第一步驟中，設(shè)置第一外殼單元，所述第一外殼單元具有中心第一外殼軸線以及圍繞著所述第一外殼軸線沿著圓周方向延伸的外壁，在所述第二步驟中，將所述第一光學(xué)元件保持在所述第一外殼單元內(nèi)，從而所述第一光軸相對(duì)于所述外殼軸線橫向偏置和/或傾斜；在所述第二步驟中，將所述至少一個(gè)第二光學(xué)元件相對(duì)于所述第一外殼單元保持，從而所述第二光軸與所述第一外殼軸線基本上共線。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述外壁相對(duì)于所述第一外殼軸線基本上旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述第一光學(xué)元件通過(guò)環(huán)形光學(xué)元件支架保持在所述第一外殼內(nèi)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述環(huán)形光學(xué)元件支架具有中央支架軸線；所述支架軸線與所述第一外殼軸線基本上共線。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述環(huán)形光學(xué)元件支架相對(duì)于所述支架軸線基本上對(duì)稱(chēng)。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述第一光學(xué)元件由所述光學(xué)元件支架通過(guò)多個(gè)保持元件保持；所述保持元件在所述光學(xué)元件支架的靠近所述光學(xué)元件的區(qū)域中與所述光學(xué)元件支架連接。
29.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述第一光學(xué)元件圍繞所述中央外殼軸線沿著所述圓周方向延伸越過(guò)所述光學(xué)用途區(qū)域，以形成沒(méi)有光學(xué)用途的所述第一光學(xué)元件的第二區(qū)域。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述第一光學(xué)元件支撐在所述光學(xué)用途區(qū)域和所述第二區(qū)域中的至少一個(gè)區(qū)域中。
31.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，在所述第一步驟中，設(shè)置第二外殼元件，并且在所述第二步驟中，所述第二外殼元件保持著所述至少一個(gè)第二光學(xué)元件。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述第一外殼元件和所述第二外殼元件具有橫截面類(lèi)似的外形。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，在所述第二步驟中，所述第一外殼元件和所述第二外殼元件被定位成使得所述第一外殼元件的外形和所述第二外殼元件的外形在沿著所述第二光軸看時(shí)基本上同心。
34.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，在所述第一步驟中，設(shè)置多個(gè)第二光學(xué)元件，并且在所述第二步驟中，將所述多個(gè)第二光學(xué)元件保持成限定所述第二光軸。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，在所述第一步驟中，設(shè)置外殼單元，并且在所述第二步驟中，所述外殼單元與所述第一外殼元件連接，并且將一組所述第二光學(xué)元件保持在所述外殼單元內(nèi)。
36.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述第一外殼元件和所述外殼單元的外形相對(duì)于所述第二光軸基本上旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)。
37.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述第一外殼元件和所述外殼單元中的至少一個(gè)為基本上管狀結(jié)構(gòu)。
38.一種用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括光路；第一透鏡單元，其接收所述光路的第一部分；第二透鏡單元，其接收所述光路的第二部分；以及支撐單元，其支撐所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元，所述支撐單元包括接收所述光路的第三部分的外殼，所述外殼包括至少第一接口和第二接口，所述第一接口是支撐所述第一透鏡單元的第一支撐接口，所述第二接口是支撐所述第二透鏡單元的第二支撐接口，所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元是包括多個(gè)透鏡的細(xì)長(zhǎng)透鏡單元。
39.如權(quán)利要求38所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼容納所述微光刻系統(tǒng)的光學(xué)子系統(tǒng)。
40.如權(quán)利要求39所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)子系統(tǒng)包括反射元件。
41.如權(quán)利要求39所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)子系統(tǒng)安裝在所述外殼上。
42.如權(quán)利要求38所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼不透光和/或不透氣。
43.一種支撐微光刻系統(tǒng)的透鏡單元的支撐單元，它包括用于部分地接收光路的外殼，所述外殼包括至少第一接口和第二接口，所述第一接口是用于支撐包括多個(gè)透鏡的細(xì)長(zhǎng)第一透鏡單元的第一支撐接口，所述第二接口是用于支撐包括多個(gè)透鏡的細(xì)長(zhǎng)第二透鏡單元的第二支撐接口，所述外殼適于基本上支承所述細(xì)長(zhǎng)第一透鏡單元和所述細(xì)長(zhǎng)第二透鏡單元的負(fù)載。
44.如權(quán)利要求43所述的支撐單元，其中，所述外殼容納著所述微光刻系統(tǒng)的光學(xué)子系統(tǒng)。
45.如權(quán)利要求44所述的支撐單元，其中，所述光學(xué)子系統(tǒng)包括反射元件。
46.如權(quán)利要求44所述的支撐單元，其中，所述光學(xué)子系統(tǒng)安裝在所述外殼上。
47.如權(quán)利要求43所述的支撐單元，其中，所述外殼不透光和/或不透氣。
48.如權(quán)利要求43所述的支撐單元，其中，所述第一接口具有平面第一接口面，所述第二接口具有平面第二接口面，所述第二接口面與所述第一接口面平行。
49.如權(quán)利要求43所述的支撐單元，其中，所述外殼包括第三接口，所述第三接口是用于支撐所述微光刻系統(tǒng)的第三透鏡單元的第三支撐接口。
50.如權(quán)利要求49所述的支撐單元，其中，所述第一接口具有平面第一接口面，所述第三接口具有平面第三接口面，所述第三接口面相對(duì)于所述第一接口面傾斜。
51.如權(quán)利要求43所述的支撐單元，其中，所述第一接口具有平面第一接口面，所述外殼包括具有平面第四接口面的第四接口，所述第四接口面與所述第一接口面共面。
52.如權(quán)利要求43所述的支撐單元，其中，所述外殼包括第五接口，所述第五接口是參考接口和?？拷涌谥械闹辽僖粋€(gè)。
53.如權(quán)利要求43所述的支撐單元，其中，所述外殼為整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
54.如權(quán)利要求43所述的支撐單元，其中，所述外殼由多個(gè)單獨(dú)的外殼部件構(gòu)成。
55.如權(quán)利要求43所述的支撐單元，其中，所述外殼由具有高彈性模量、高導(dǎo)熱系數(shù)、低熱膨脹系數(shù)中的至少一種的材料制成。
56.如權(quán)利要求43所述的支撐單元，其中，所述外殼由陶瓷材料制成。
57.如權(quán)利要求56所述的支撐單元，其中，所述外殼由包含SiC的材料制成。
58.如權(quán)利要求43所述的支撐單元，其中，所述外殼由陶瓷粘接的子部分構(gòu)成。
59.如權(quán)利要求43所述的支撐單元，其中，所述外殼采用低收縮率近終形鑄造工藝和低收縮率近終形反應(yīng)滲透工藝中的至少一種形成。
60.如權(quán)利要求43所述的支撐單元，其中，所述第一接口包括空氣軸承單元。
61.一種用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，它包括光路；第一光學(xué)子系統(tǒng)，其接收所述光路的第一部分；第二光學(xué)子系統(tǒng)，其接收所述光路的第二部分；以及支撐單元，其支撐所述第一光學(xué)子系統(tǒng)和所述第二光學(xué)子系統(tǒng)，所述支撐單元包括接收所述光路的第三部分的外殼，所述外殼包括至少第一接口和第二接口，所述第一接口是支撐所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的第一支撐接口，所述第二接口是支撐所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的第二支撐接口，所述第一光學(xué)子系統(tǒng)和所述第二光學(xué)子系統(tǒng)是包括多個(gè)光學(xué)元件的細(xì)長(zhǎng)單元。
62.如權(quán)利要求61所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述第一光學(xué)子系統(tǒng)和所述第二光學(xué)子系統(tǒng)中的至少一個(gè)包括多個(gè)透鏡。
63.如權(quán)利要求61所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述第一光學(xué)子系統(tǒng)具有第一光軸；所述第二光學(xué)子系統(tǒng)具有第二光軸，所述第二光軸與所述第一光軸平行，或與所述第一光軸共線，或相對(duì)于所述第一光軸傾斜。
64.如權(quán)利要求61所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括第三光學(xué)系統(tǒng)，其中所述外殼包括第三接口，所述第三接口面為支撐著所述第三光學(xué)子系統(tǒng)的第三支撐接口。
65.如權(quán)利要求64所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述第一光學(xué)子系統(tǒng)具有第一光軸；所述第三光學(xué)子系統(tǒng)具有第三光軸，所述第三光軸相對(duì)于所述第一光軸傾斜。
66.如權(quán)利要求61所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述第一接口包括平面第一接口面；所述外殼包括具有平面第四接口面的第四接口，所述第四接口面與所述第一接口面共面。
67.如權(quán)利要求61所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼包括第五接口，所述第五接口是參考接口和?？拷涌谥械闹辽僖粋€(gè)。
68.如權(quán)利要求61所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼容納著所述微光刻系統(tǒng)的第四光學(xué)子系統(tǒng)。
69.如權(quán)利要求68所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述第四光學(xué)子系統(tǒng)包括安裝在所述外殼上的反射元件。
70.一種用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括光路；第一透鏡單元，其接收所述光路的第一部分；第二透鏡單元，其接收所述光路的第二部分；支撐單元，其支撐所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元；所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元是包括多個(gè)透鏡的細(xì)長(zhǎng)透鏡單元；所述支撐單元包括接收所述光路的第三部分并且封罩至少一個(gè)反射元件的外殼；所述外殼包括至少第一接口和第二接口，所述第一接口包括用于所述光路的第一通道，所述第二接口包括用于所述光路的第二通道；所述外殼形成用于所述光路的外罩，除所述第一通道和第二通道之外，所述外罩基本不透光；所述第一接口是支撐所述第一透鏡單元的第一支撐接口，所述第二接口是支撐所述第二透鏡單元的第二支撐接口。
71.如權(quán)利要求70所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，除所述第一通道和所述第二通道之外，所述外罩基本上不透氣。
72.一種用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括光路；第一透鏡單元，其接收所述光路的第一部分；第二透鏡單元，其接收所述光路的第二部分；支撐單元，其支撐所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元；所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元是包括多個(gè)透鏡的細(xì)長(zhǎng)透鏡單元；所述支撐單元包括接收所述光路的第三部分并且封罩至少一個(gè)反射元件的外殼；所述外殼包括至少第一接口和第二接口；所述第一接口是支撐所述第一透鏡單元的第一支撐接口；所述第二接口是在基本與所述第一接口相對(duì)的位置處支撐所述第二透鏡單元的第二支撐接口。
73.如權(quán)利要求72所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外罩除了所述第一通道和所述第二通道之外基本上不透氣。
74.一種用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括光路；至少兩個(gè)透鏡單元對(duì)；支撐每個(gè)透鏡單元對(duì)的支撐單元；所述透鏡單元對(duì)中的每一個(gè)包括兩個(gè)透鏡單元，每個(gè)所述透鏡單元接收所述光路的一部分；所述透鏡單元是包括多個(gè)透鏡的細(xì)長(zhǎng)透鏡單元；所述支撐單元包括接收所述光路的另一部分的外殼；所述外殼包括至少兩個(gè)接口對(duì)，每個(gè)接口對(duì)支撐所述透鏡單元對(duì)中的一個(gè)；每個(gè)所述接口對(duì)包括設(shè)置成基本相對(duì)的兩個(gè)支撐接口，每個(gè)所述支撐接口支撐所述各透鏡單元對(duì)的所述透鏡單元中的一個(gè)。
75.如權(quán)利要求74所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼容納著所述微光刻系統(tǒng)的子系統(tǒng)。
76.如權(quán)利要求75所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)子系統(tǒng)包括反射元件。
77.如權(quán)利要求75所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)子系統(tǒng)安裝在所述外殼上。
78.如權(quán)利要求74所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼不透光和/或不透氣。
79.如權(quán)利要求74所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，每個(gè)透鏡單元具有光軸；所述透鏡單元對(duì)的第一對(duì)的所述光軸與第一方向基本上平行地延伸，所述透鏡單元對(duì)的第二對(duì)的所述光軸與第二方向基本上平行地延伸，所述第二方向相對(duì)于所述第一方向傾斜。
80.如權(quán)利要求79所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述第二方向與所述第一方向基本上垂直。
81.如權(quán)利要求74所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述接口對(duì)的所述接口中的至少一個(gè)包括平面接口面；所述外殼包括另一個(gè)具有另一個(gè)平面接口面的接口，所述另一個(gè)接口面與所述平面接口面共面。
82.如權(quán)利要求74所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼包括另一個(gè)接口，所述另一個(gè)接口為輔助接口。
83.如權(quán)利要求82所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述輔助接口是參考接口和?？拷涌谥械闹辽僖粋€(gè)。
84.一種用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括光路；第一透鏡單元，其接收所述光路的第一部分；第二透鏡單元，其接收所述光路的第二部分；支撐單元，其支撐所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元；所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元是包括多個(gè)透鏡的細(xì)長(zhǎng)透鏡單元；所述支撐單元包括支撐著所述第一透鏡單元和所述第二透鏡單元的支撐部分以及封罩著所述光路的第三部分的單獨(dú)封罩部分。
85.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述支撐單元容納著所述微光刻系統(tǒng)的光學(xué)子系統(tǒng)。
86.如權(quán)利要求85所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)子系統(tǒng)包括反射元件。
87.如權(quán)利要求85所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)子系統(tǒng)安裝在所述支撐部分上。
88.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述封罩部分不透光和/或不透氣。
89.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡單元具有第一光軸，所述第二透鏡單元具有第二光軸，所述第二光軸與所述第一光軸共線，或與所述第一光軸平行，或相對(duì)于所述第一光軸傾斜。
90.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括第三透鏡單元，其中所述支撐單元支撐著所述第三透鏡單元。
91.如權(quán)利要求90所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡單元具有第一光軸；所述第三透鏡單元具有第三光軸，所述第三光軸相對(duì)于所述第一光軸傾斜。
92.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述支撐部分包括多個(gè)支撐接口和一輔助接口，其中每個(gè)支撐接口支撐著所述透鏡單元中的一個(gè)。
93.如權(quán)利要求92所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述輔助接口是參考接口和停靠接口中的至少一個(gè)。
94.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述支撐部分為整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
95.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述支撐部分由多個(gè)單獨(dú)部件構(gòu)成。
96.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述支撐部分由具有高彈性模量、高導(dǎo)熱系數(shù)、低熱膨脹系數(shù)中的至少一項(xiàng)的材料制成。
97.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述支撐部分由陶瓷材料制成。
98.如權(quán)利要求97所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述支撐部分由包含SiC的材料制成。
99.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述支撐部分由陶瓷粘接的子部分構(gòu)成。
100.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述支撐部分采用低收縮率近終形鑄造工藝和低收縮率近終形反應(yīng)滲透工藝中的至少一種形成。
101.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述封罩部分包括波紋管。
102.如權(quán)利要求38、70或72中任一項(xiàng)所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡單元具有第一光軸；所述第二透鏡單元具有第二光軸，所述第二光軸與所述第一光軸平行或者相對(duì)于所述第一光軸傾斜。
103.如權(quán)利要求38、70或72中任一項(xiàng)所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡單元具有第一光軸；所述第二透鏡單元具有第二光軸，所述第二光軸與所述第一光軸共線。
104.如權(quán)利要求38、70或72中任一項(xiàng)所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括第三透鏡單元，其中所述外殼包括第三接口，所述第三接口為支撐著所述第三透鏡單元的第三支撐接口。
105.如權(quán)利要求104所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡單元具有第一光軸；所述第三透鏡單元具有第三光軸，所述第三光軸相對(duì)于所述第一光軸傾斜。
106.如權(quán)利要求38、70或72中任一項(xiàng)所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述第一接口包括平面第一接口面；所述外殼包括具有平面第四接口面的第四接口，所述第四接口面與所述第一接口面共面。
107.如權(quán)利要求38、70或72中任一項(xiàng)所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼包括第五接口，所述第五接口為輔助接口。
108.如權(quán)利要求107所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述輔助接口是參考接口和?？拷涌谥械闹辽僖粋€(gè)。
109.如權(quán)利要求38、70、72或74中任一項(xiàng)所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼為整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
110.如權(quán)利要求38、70、72或74中任一項(xiàng)所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼由多個(gè)單獨(dú)外殼部件構(gòu)成。
111.如權(quán)利要求38、70、72或74中任一項(xiàng)所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼由具有高彈性模量、高導(dǎo)熱系數(shù)、低熱膨脹系數(shù)中的至少一項(xiàng)的材料制成。
112.如權(quán)利要求38、70、72或74中任一項(xiàng)所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼由陶瓷材料制成。
113.如權(quán)利要求112所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼由包含SiC的材料制成。
114.如權(quán)利要求38、70、72或74中任一項(xiàng)所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼由陶瓷粘接的子部分構(gòu)成。
115.如權(quán)利要求38、70、72或74中任一項(xiàng)所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述外殼采用低收縮率近終形鑄造工藝和低收縮率近終形反應(yīng)滲透工藝中的至少一種形成。
116.如權(quán)利要求38、70、72或74中任一項(xiàng)所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述第一接口包括空氣軸承單元。
117.如權(quán)利要求38、70、72或74中任一項(xiàng)所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，設(shè)有熱偏移補(bǔ)償裝置，所述熱偏移補(bǔ)償裝置對(duì)所述光學(xué)投影系統(tǒng)的各個(gè)組成部件之間的由熱引起的偏移提供了補(bǔ)償。
118.一種用于微光刻系統(tǒng)的光學(xué)投影系統(tǒng)，包括光軸；至少第一光學(xué)元件單元，其限定所述光軸的第一部分；以及支撐單元，其支撐所述第一光學(xué)元件單元；所述支撐單元包括接收至少一個(gè)光學(xué)元件的支撐外殼，所述支撐外殼具有至少第一接口，所述第一接口適于支撐和調(diào)整所述第一光學(xué)元件單元。
119.如權(quán)利要求118所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)光學(xué)元件限定了所述光軸的至少第二部分。
120.如權(quán)利要求118所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述第一接口為與所述光軸基本上垂直的平面接口。
121.如權(quán)利要求118所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，至少設(shè)有第二光學(xué)元件單元，所述第二光學(xué)元件單元限定了所述光軸的第三部分，并且所述支撐外殼具有另一個(gè)接口，所述另一個(gè)接口適于支撐和調(diào)整所述第二光學(xué)元件單元。
122.如權(quán)利要求121所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述另一個(gè)接口為與所述光軸基本上垂直的平面接口。
123.如權(quán)利要求118所述的光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，所述支撐外殼至少具有內(nèi)部接口，所述內(nèi)部接口適于支撐和調(diào)整容納在所述支撐外殼內(nèi)的所述至少一個(gè)光學(xué)元件。
124.一種光學(xué)曝光裝置，用于將在掩膜上形成的圖案的圖像轉(zhuǎn)移到基片上，所述光學(xué)曝光裝置包括如權(quán)利要求38、61、70、72、74、84或118中任一項(xiàng)所述的光學(xué)投影系統(tǒng)。
全文摘要
一種光學(xué)投影單元，包括第一光學(xué)元件模塊和至少一個(gè)第二光學(xué)元件模塊。第一光學(xué)元件模塊包括第一外殼單元和至少第一光學(xué)元件，第一光學(xué)元件容納在所述第一外殼單元內(nèi)并具有限定第一光軸的光學(xué)用途第一區(qū)域。至少一個(gè)第二光學(xué)元件模塊位于所述第一光學(xué)元件模塊附近，并包括至少一個(gè)第二光學(xué)元件，所述第二光學(xué)元件限定光學(xué)投影單元的第二光軸。第一外殼單元具有中央第一外殼軸線以及圍繞著所述第一外殼軸線沿著圓周方向延伸的外壁。第一光軸相對(duì)于所述第一外殼軸線橫向偏置和/或傾斜。另外，第一外殼軸線與第二光軸基本上共線。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101061409SQ200580039437
公開(kāi)日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2005年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月8日
發(fā)明者J·拉烏, A·朔帕赫, B·格爾里赫, J·庫(kù)格勒, M·馬爾曼, B·戈烏普佩特, T·佩塔施, G·菲爾特 申請(qǐng)人:卡爾蔡思Smt股份公司