專利名稱：包括光學(xué)校正布置的用于半導(dǎo)體光刻的投射曝光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含投射物鏡的投射曝光設(shè)備，該投射物鏡包含光學(xué)校正布置。
背景技術(shù)：
在用于微光刻現(xiàn)代投射物鏡中，利用大量波前操縱器(wavefront manipulator) 校正光學(xué)像差。大多數(shù)這些操縱器通過光學(xué)元件的機(jī)械操縱來提供波前校正。這通過位置改變和/或通過光學(xué)元件變形來完成。這些操縱器可以校正低階波前像差，諸如當(dāng)在所謂的傳統(tǒng)設(shè)置下使用物鏡、且產(chǎn)量約為每小時120個晶片時發(fā)生的波前像差。然而，不斷提高的產(chǎn)量需求使得必須在物鏡中使用更高的光強(qiáng)度，從而發(fā)生在光學(xué)元件上的熱負(fù)載也不斷增加。此熱負(fù)載造成波前像差(wavefront aberrations)在透鏡的情況下，通過溫度相關(guān)的折射率和表面變形造成波前像差；在反射鏡的情況下，主要由于反射鏡基底的熱膨脹產(chǎn)生的表面變形造成波前像差。此外，在光刻的發(fā)展中，趨勢朝向照明設(shè)置，諸如雙極設(shè)置，照明設(shè)置特別在接近光瞳的透鏡上導(dǎo)致光功率密度的強(qiáng)烈聚集，因此，由于所產(chǎn)生的局部高熱負(fù)載，造成徑向和/或方位角方向的更高階和高度局部化的波前像差。引言中所提的操縱器只能有限度地補(bǔ)償這些更高階和高度局部化的波前像差。對于由光致壽命效應(yīng)(light-induced lifetime effect)(諸如減短(compaction))所造成的波前像差也是如此，其由于更高光學(xué)功率密度而提高。這些波前像差也無法利用至此已知的操縱器有效地進(jìn)行補(bǔ)償。目前，更有效地補(bǔ)償由壽命效應(yīng)引起的所述波前像差的一種可能方法是使用施加了特殊校正非球面的可更換板。在物鏡的壽命內(nèi)，可反復(fù)更換這些補(bǔ)償板，以在物鏡壽命期，合適地處理波前像差的改變。雖然具有校正非球面的補(bǔ)償板可以補(bǔ)償像差，但它們卻不適合用來補(bǔ)償快速動態(tài)變化的像差。此外，在制作補(bǔ)償板之前，因此尤其是在將該補(bǔ)償板裝入投射物鏡之前，必須知道要補(bǔ)償?shù)南癫?。因為裝入補(bǔ)償板繼而又引起新的波前像差，所以這里自然不可能完全補(bǔ)償像差。因此，要解決的存在的問題在于找到一種波前操縱器，利用該波前操縱器，可以盡可能靈活地補(bǔ)償波前像差(也稱為像差)，并且在此情況中，尤其是徑向和/或方位角方向的更高階像差，其中，此靈活性被理解為高空間分辨率和高時間分辨率。此問題的一個優(yōu)選解決方案包括可控制的二維校正非球面，其尤其可補(bǔ)償徑向和/或方位角方向的更高階像差。如已經(jīng)提到的，在上文的意義中，已建立的操縱器具體是機(jī)械類型。因此，例如，DE 198 24 030 Al說明了一種具有自適應(yīng)反射鏡的折反射投射物鏡，其中可以通過致動元件使反射鏡變形，從而降低特定像差。EP 678 768和DE198 59 634 Al同樣地公開了投射曝光設(shè)備，其中利用致動器使透鏡或反射鏡變形，用于像差校正。然而，由于光束路徑中的機(jī)械元件造成遮擋和散射光，所以在要操作透鏡的情況下，機(jī)械的構(gòu)思僅限于操縱透鏡的邊緣。限制于透鏡邊緣構(gòu)成了可能的校正分布的固有限制，特別是徑向級(order)的固有限制，這即使利用復(fù)雜的機(jī)制也不能克服。例如，諸如在美國專利說明書US 6, 198, 579 Bl中，公布了熱操縱器，作為機(jī)械操縱器的替代，其中熱操縱器同樣布置在透鏡邊緣。然而，在所引用的文件中提出的熱操縱器與它們的機(jī)械對等物一樣在徑向級上也出現(xiàn)同樣的限制，且另外由于透鏡直徑上的熱傳播速度而暗含著相對較長的時間常數(shù)。邊緣致動的熱操縱器因此主要適合于時間上穩(wěn)定的波前像差的補(bǔ)償。然而，由于較長的時間常數(shù)，因此這種操縱器對于瞬時波前像差的補(bǔ)償僅在極其有限的程度上適用。此外，DE 198 27 602 Al公開了利用布置在透鏡周圍的Peltier元件來校正非旋轉(zhuǎn)對稱像差的方法，其中Peltier元件影響光學(xué)元件的熱行為，使得可以在輻射非旋轉(zhuǎn)對稱地通過元件的情況下校正所產(chǎn)生的成像像差。同樣地，DE 198 59 634 Al公開了校正光學(xué)元件(諸如透鏡或反射鏡)的非對稱熱負(fù)載的裝置和方法，其中，同樣利用致動器使光學(xué)元件變形。US 6 081 388同樣公開了利用致動器或限定的機(jī)械力使透鏡表面變形，使得影響成像像差。此外，US 6 521 877 Bl公開了利用透明電阻層局部地影響光學(xué)元件的溫度；US 6 466 382 B2中公開了一種替代解決方案，其提出在透鏡上施加具有吸收特性的層，所述層具有與有用光的足印(footprint)互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)。文件US2007/0019305AUUS2003/0021040 AUW02006/128613 Al、JP2004/246343 AUEP0678768 A2、US6198579B1 以及 DElO 2005 062401 Al 公開了改進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)(諸如用
于半導(dǎo)體光刻的投射物鏡)的成像特性的其它構(gòu)思。WO 2004/036316公開了一種校正光學(xué)元件(諸如反射鏡和透鏡)的成像像差的方法，其中利用附加輻射改變光學(xué)元件的溫度，使得減低成像像差。然而，該情況的問題在于光學(xué)元件的溫度由于附加輻射而整體上升，這對使用所引用的文件中公開的構(gòu)思的可能性具有負(fù)面效應(yīng)；尤其是相鄰?fù)哥R和結(jié)構(gòu)(裝配件、操縱器、…)的干擾。此效應(yīng)明顯增加了成像/波前像差。另一文件是US2006/0M4940 Al，其利用透鏡的熱影響實現(xiàn)透鏡的折射率和/或形狀，其中紅外光橫向輻射到受熱影響的透鏡中。這里的缺點同樣是光學(xué)波導(dǎo)受限布置在透鏡的光學(xué)利用區(qū)域外，因此操縱器與要被操縱的透鏡之間具有先天(priori)的遠(yuǎn)距離。 尤其是，以此方式操縱的透鏡的不確定熱消散是不利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于半導(dǎo)體光刻的投射曝光設(shè)備，其中可以控制地或管控地且高靈活性地選擇校正特性，并對投射曝光設(shè)備的光學(xué)性能的影響最小。利用包括權(quán)利要求1中指定的特征的、用于半導(dǎo)體光刻的投射曝光設(shè)備實現(xiàn)此目的。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的有利變型和具體實施例。根據(jù)本發(fā)明的投射曝光設(shè)備呈現(xiàn)了一種布置，其包括至少一個光學(xué)元件；以及至少一個輻射裝置，其利用用于目標(biāo)性地局部加熱所述光學(xué)元件的電磁加熱輻射，目標(biāo)性地局部輻射所述光學(xué)元件。此用于加熱光學(xué)元件的電磁輻射在下文中也稱為加熱輻射，以便與在投射曝光設(shè)備中用來成像的電磁輻射有所區(qū)別。用來成像的電磁輻射又稱為有用輻射。根據(jù)本發(fā)明實施例，在此情況中，存在用于消散由所述至少一個輻射裝置引入到所述光學(xué)元件中的熱能的裝置。在此情況中，用于消散熱能的裝置可以尤其包含用于形成經(jīng)過光學(xué)元件的至少一個表面的流體的裝置。為此目的，光學(xué)元件可以具有相鄰布置的兩個光學(xué)部分元件，尤其是平行平面板， 且在其間形成流體可流過的通道。在此情況中，流體可以被定向為平行于光學(xué)元件的表面，或者替代地具有垂直于光學(xué)元件表面的方向分量。電磁加熱輻射可穿過流體流。此外，可將電磁加熱輻射引導(dǎo)到光學(xué)部分元件的兩個形成通道的表面上。在本發(fā)明的替代實施例中，光學(xué)元件具有彼此熱接觸的至少兩個部分元件，且其中第二部分元件具有比第一部分元件高的熱導(dǎo)率。在此情況中，第二部分元件與熱沉熱接觸，熱沉最終形成用于消散所引入的熱能的裝置；在此情況中，第一部分元件可以包含石英玻璃，第二部分元件可以包含CaF2。在此情況中，可將加熱輻射引導(dǎo)到第一部分元件的遠(yuǎn)離第二部分元件的一側(cè)上， 或引導(dǎo)到第一部分元件的與第二部分元件熱連接的表面上。此外，用于吸收加熱輻射的吸收層可以布置在光學(xué)部分元件之一上；尤其是，吸收層可以布置在第一與第二光學(xué)部分元件之間。在本發(fā)明的另一實施例中，投射曝光設(shè)備可以是EUV投射曝光設(shè)備；在此情況中， 將光學(xué)元件實施為投射曝光設(shè)備的反射鏡。在此情況中，通過加熱輻射在反射鏡中引入的反射鏡表面的附加熱變形，實現(xiàn)期望的校正效果。為了消散熱能，例如，可以設(shè)置冷卻介質(zhì)可以流過的通道，且將通道設(shè)在反射鏡的反射鏡基底中。此外，還可以想到用于消散熱能的裝置是導(dǎo)熱固體，例如被實施為諸如纖維或?qū)釒У母郊釉４送?，例如，還可以想到對已經(jīng)存在且連接至反射鏡的固體元件(諸如運(yùn)動元件、支撐元件或致動器)補(bǔ)充進(jìn)一步的散熱功能，或利用它們的導(dǎo)熱特性來消散熱能。此外，還可以利用輻射元件或利用經(jīng)過反射鏡的流體流消散熱能，該流體流例如由多個帕(尤其是3至4帕)的壓力的氬或氫形成。消散熱能的可能實施例公開在德國專利申請DE 10 2008049556.5中，尤其是圖 1-9及其相關(guān)描述中，通過引用將其公開的內(nèi)容并入本申請中。若本申請公開的內(nèi)容與上述申請公開的內(nèi)容間有不一致的地方，以本申請公開的內(nèi)容為準(zhǔn)。在本發(fā)明的另一變型中，存在用于進(jìn)一步操縱加熱輻射的未被光學(xué)元件吸收的部分的裝置。在此情況中，用于進(jìn)一步操縱的裝置例如可以被實施為吸收元件，其中吸收元件在一個實例中可以布置在投射曝光設(shè)備殼體的內(nèi)部。此外，還可以將吸收元件布置在投射曝光設(shè)備殼體之外；在此情況中，有利的是，在投射曝光設(shè)備殼體上吸收元件的方向上提供允許未被吸收的加熱輻射穿過的窗口。附加地，或替代地，也可以通過反射來操縱未被吸收的加熱輻射。例如可通過存在的反射元件實現(xiàn)這一點，反射元件將加熱輻射的未吸收部分反射回到光學(xué)元件上，或?qū)⑺鼈円龑?dǎo)到其他光學(xué)元件上。
為了優(yōu)化根據(jù)本發(fā)明的投射物鏡的校正效果，還可以提供連接至圖像傳感器的控制單元，通過該控制單元可以影響加熱輻射的參數(shù)，諸如方向和/或強(qiáng)度，或者影響用于消散所引入的熱能的裝置的特性，從而可以根據(jù)情況適配和改進(jìn)校正效果。


下面基于一些示例實施例更具體地說明本發(fā)明。圖中圖1示出了本發(fā)明的第一實施例；圖2示出了本發(fā)明的變型，其尤其適用于使用氣態(tài)流體時；圖3示出了本發(fā)明的實施例，其中流體流具有其移動方向朝向光學(xué)部分元件的表面的分量；圖4示出了本發(fā)明的變型，其中加熱輻射穿過流體流照射到光學(xué)部分元件的面對該流體流的表面上；圖5示出了關(guān)于圖4的修改，其中加熱輻射照射在部分元件的面對流體流的兩個表面上；圖6示出了本發(fā)明的另一實施例，其中光學(xué)元件具有兩個彼此熱接觸的部分元件；圖7示出了關(guān)于圖6的修改，其中將加熱輻射引導(dǎo)到第一部分元件的與第二部分元件熱連接的表面上；圖8示出了本發(fā)明的另一實施例，其中將用于吸收加熱輻射的吸收層布置在第一部分元件與二部分元件之間；圖9示出了一種用于半導(dǎo)體光刻的投射曝光設(shè)備，其中集成了所述校正布置；圖10示出了本發(fā)明的實施例，其中實現(xiàn)了進(jìn)一步操縱不被光學(xué)元件吸收的加熱輻射的部分的第一可能；圖11示出了本發(fā)明的另一變型，其中使用反射器代替吸收器的使用，其他構(gòu)造未變化；及圖12示出了圖11所示的解決方案的變型。
具體實施例方式圖1示出了本發(fā)明的第一實施例，其中光學(xué)元件2由兩個部分元件21和22形成。 在本示例中，將兩個部分元件21和22形成為由石英玻璃構(gòu)成的平行平面板。在兩個部分元件21和22之間形成通道6，冷卻液5的流體流可以流過通道6。在此情況中，由箭頭4指示流體流的方向。作為對此的替代，以圖1中未示出的方式，兩個部分元件21和22也可以被實施為，僅通道6由兩個平面表面界定。這具有以下優(yōu)點可在一定程度上自由地選擇兩個光學(xué)部分元件21和22的光學(xué)效果。因此，在這樣的情況中，尤其可以自由地選擇光學(xué)部分元件的折射力。在當(dāng)前情況中，將加熱輻射7引導(dǎo)到第一部分元件21的遠(yuǎn)離第二部分元件22的那一側(cè)上。加熱輻射7以小角度(相對于表面)入射在第一部分元件21的遠(yuǎn)離第二部分元件22的那個表面上，使得加熱輻射7不入射在與第一部分元件21相鄰的光學(xué)元件3上。 從圖1清楚地看出，由于入射的小角導(dǎo)致相同小角度的反射，所以輻射7的反射部分(圖1 中未示出)也不入射在相鄰的光學(xué)元件3上，且因此同樣地不對光學(xué)元件3造成意外的熱影響。加熱輻射7在部分元件21的表面上的局部吸收導(dǎo)致在冷卻液5方向上的第一溫度梯度，所述溫度梯度由箭頭8所示。此外，如果以局部分辨的方式施加加熱輻射，則將形成第二熱梯度。這些第二梯度具有與上述溫度梯度正交的非零分量。根據(jù)以上第一溫度梯度， 熱流發(fā)生在箭頭8的方向上；在冷卻液5的方向上傳導(dǎo)的熱由冷卻液吸收并隨著流體流傳走。這提供了將溫度梯度局部地引入部分元件21中的可能性，由此實現(xiàn)了平行平面板21 的光學(xué)校正效果。此外，因為傳走了消散的能量，所以可以獲得穩(wěn)定狀態(tài)的非零梯度。由于熱能是通過加熱輻射而不是布置在“有用輻射”的光束路徑內(nèi)的加熱元件引入到投射曝光設(shè)備的光束路徑中，所以可以認(rèn)為，不由吸收加熱輻射而引起的加熱所造成投射曝光設(shè)備的光學(xué)性能的任何損害實際上可忽略。由溫度梯度所造成的折射率梯度影響部分元件21中的光學(xué)路徑長度或相位。通過此方法獲得光學(xué)元件2的光學(xué)校正效果。舉例而言，所使用的冷卻液5可以是已經(jīng)在投射物鏡中使用的凈化氣體(purge gas)，且利用該凈化氣體也可以使物鏡的其余元件冷卻下來。例如這里可以使用H2、N2、氦或干燥的高純度空氣。不言而喻，特別地，其它氣體或液體(諸如水)也適用。在當(dāng)前情況中，加熱輻射7可使用具有波長大于2 μ m、尤其是大于4 μ m的輻射。 例如，這里適合使用具有發(fā)射波長約為10. 6μπι的CO2激光器作為輻射源。此外，在使用由石英玻璃構(gòu)成的光學(xué)部分元件的情況下，還可以選擇波長小于約ISOnm的加熱輻射7，這是因為石英玻璃在此波長范圍中也具有吸收特性。在部分元件21使用石英玻璃的情況中，光學(xué)有用輻射可具有大于190nm的波長。對于光學(xué)部分元件21使用的玻璃的OH濃度大于 500ppm的情況，也可采用波長介于約2. 65 μ m和2. 85 μ m之間的加熱輻射7，因為OH吸收峰位于此范圍內(nèi)。如果吸收加熱輻射的光學(xué)元件使用CaF2，則建議加熱輻射使用具有波長小于約 160nm或大于9 μ m的電磁輻射。此外，對于投射曝光設(shè)備的有用波長(即用來曝光晶片的波長)大于350nm的情況，由光學(xué)玻璃構(gòu)成的光學(xué)元件可以采用具有波長小于350nm或大于2 μ m(尤其是大于 2. 5 μ m)的加熱輻射。圖2示出了本發(fā)明的變型，其尤其適合于使用氣態(tài)流體作為冷卻液5。在當(dāng)前情況中，光學(xué)元件2僅具有第一光學(xué)部分元件21，作為流體流的氣流(仍以箭頭4指示)被引導(dǎo)為基本平行于該部分元件的表面而流過該部分元件。該布置相對于圖1所示的實施例，其他部分并未改變?？梢栽趫D2所示的示例中使用投射物鏡的已經(jīng)使用的凈化氣體，優(yōu)選以提高的質(zhì)流速率引導(dǎo)該氣體，近似平行于光學(xué)部分元件21的表面而流過該部分元件。與第一示例實施例相比，此情況中更簡單的構(gòu)造是有利的。在圖2所示的實施例的變變型中，流體流可以具有其移動方向與部分元件21的表面正交的分量，如圖3中的箭頭4所示。雖然圖3示出了流體流4接觸部分元件21的遠(yuǎn)離加熱輻射7的整個側(cè)，但流體流4同樣可以僅局部地接觸部分元件21的表面(未示出)。如果以可變的方式構(gòu)造此局部性，例如，通過作為流體流4的氣體的局部流動，則這將在部分元件21中產(chǎn)生有關(guān)溫度梯度形成的更多自由度。圖4示出了本發(fā)明的實施例，其中電磁加熱輻射7穿過流體流入射在部分元件21 的面對流體流的那個表面上。此方法其有以下效果由光學(xué)加熱輻射引起的溫度梯度(該溫度梯度在圖4中同樣由箭頭8指示)不必須到達(dá)部分元件21的遠(yuǎn)離流體流4的一側(cè)。換句話說，在部分元件 21的遠(yuǎn)離流體通道的一側(cè)上的溫度分布可以是均勻的，而在部分元件21的面對流體流4的那個表面上具有期望的梯度。因此，光學(xué)校正布置1朝向外部是熱中性的，從而大大幅降低了這種分量在投射物鏡中干擾的可能性。在此情況中，有利的是，冷卻液5對加熱輻射7的波長具有最高可能的透射率。對于上述在投射物鏡中使用的凈化氣體而言也是如此。圖5示出了關(guān)于圖4的變型，其中加熱輻射7入射在部分元件21和22的面對流體流的兩個表面上。這開啟了實現(xiàn)朝向外部同樣為熱中性的光學(xué)校正布置的可能性。為此目的，例如， 可通過流體流進(jìn)行恒定的冷卻，以及可以借助于加熱輻射7將兩個光學(xué)部分元件21和22 加熱至物鏡溫度。因此，兩個部分元件21和22朝向外部表現(xiàn)為熱中性。由于兩個部分元件現(xiàn)在都被加熱，所以首先可以獲得更高的操縱自由度，其次還可以增加操縱器的范圍，操縱器的范圍隨著可以輸入的總加熱輻射的能量而上升。圖6示出了本發(fā)明的另一實施例，其中光學(xué)元件2具有兩個彼此熱接觸的部分元件23和24。在本示例中，第一部分元件23由吸收加熱輻射7的光學(xué)材料形成，諸如石英玻璃，而第二光學(xué)部分元件M由相對于該石英玻璃具有更好的熱導(dǎo)率的光學(xué)材料形成，諸如 CaF20這樣的材料配對尤其適用于具有彡193nm的有用波長的物鏡。在此情況中，溫度梯度也形成在第一部分元件23中，并產(chǎn)生繼而影響有用光的光學(xué)路徑長度或相位的折射率梯度。在此情況中，仍然由箭頭8指示溫度梯度。所述溫度梯度以及由此造成的熱流，從第一部分元件23穿過第二部分元件M進(jìn)入裝配件15，裝配件15用作熱沉。在此情況中， 裝配件15可設(shè)有附加的冷卻裝置/熱沉(未示出)。加熱輻射7局部地施加在第二部分元件M的方向的軸向上的熱流，其具有流過第一部分元件23的非零分量，如箭頭8所示。如此，在第一部分元件23中，由于其較低的熱導(dǎo)率，而導(dǎo)致局部溫度的大大上升。由于第二部分元件M具有高熱導(dǎo)率(CaF2具有比石英高七倍的熱導(dǎo)率)，所以其在箭頭8的方向上將施加的熱流輻射狀地傳導(dǎo)至光學(xué)元件2邊緣處的熱沉15。在此情況中，在部分元件M中出現(xiàn)的溫度上升大大小于部分元件23。部分元件23 (較低熱導(dǎo)率)中的局部溫度上升導(dǎo)致折射率的局部變化。此效應(yīng)也出現(xiàn)在第二部分元件M中，但由于此部分元件被加熱的程度小得多，因而此效應(yīng)的程度也小得多。圖7示出了本發(fā)明的變型，其中將加熱輻射7引導(dǎo)到第一部分元件23的熱連接到第二部分元件的那個表面上；換句話說，加熱輻射7被輻射到第二部分元件M。為此目的， 有利的是選擇加熱輻射7的波長在> 2 μ m的范圍中，尤其是> 4 μ m且< 9 μ m。
因此，發(fā)射波長為5. 3 μ m的CO激光器尤其適合作為加熱輻射7的光源。圖8示出了本發(fā)明的另一實施例，其中將用于吸收加熱輻射7的吸收層17布置在第一部分元件23與第二部分元件M之間。對于石英玻璃不能充分吸收的波長范圍中的加熱輻射，或者對于兩個光學(xué)部分元件23和對使用相同材料的情況，尤其可以使用吸收層17，從而將明顯改變石英玻璃的折射率。然而，吸收層17的一個要求是對于投射曝光設(shè)備的有用波長，其必須具有非常好的透射性。對于有用波長在193nm的范圍的情況，加熱輻射應(yīng)選擇小于ISOnm的波長。因此，例如對于布置在由CaF2和石英玻璃組成的兩個部分元件之間的吸收層17，應(yīng)選擇在約 155nm至約180nm范圍中的加熱波長。此外，還可以考慮選擇在有用輻射波長范圍中的加熱輻射波長。然而，在此情況中，存在如下局限光學(xué)校正布置中的吸收率比較低。圖9示出了用于半導(dǎo)體光刻的投射曝光設(shè)備31，其中集成了具有光學(xué)元件2的所述校正布置。該設(shè)備用于將結(jié)構(gòu)曝光到涂有光敏材料的基底上，該基底一般主要由硅構(gòu)成， 并被稱為晶片32，用于制造半導(dǎo)體組件，諸如計算機(jī)芯片。在此情況中，投射曝光設(shè)備31主要包括照明裝置33 ；用于接收和精確定位具有結(jié)構(gòu)的掩模的裝置3 ；所謂的掩模母版35，用于決定晶片32上后來的結(jié)構(gòu)；用于保持、移動和精確定位所述晶片32的裝置36 ；以及成像裝置，即投射物鏡37，具有多個光學(xué)元件38， 其由裝配件39支撐在投射物鏡37的物鏡殼體40中。在此情況中，可以在投射物鏡37或照明裝置33中的任何期望位置處布置具有上述光學(xué)元件的根據(jù)本發(fā)明的校正布置。投射物鏡37中有兩個布置校正裝置的優(yōu)選位置分別為接近光瞳平面和接近場平面的位置。這里，如果沒有其它光學(xué)器件分別更接近光瞳平面或場平面，則該光學(xué)器件被理解為接近投射物鏡37的光瞳平面或場平面。在此情況中，基本功能原理是將引入掩模母版35中的結(jié)構(gòu)成像到晶片32上，一般以縮小的方式進(jìn)行該成像。在曝光發(fā)生之后，在箭頭方向上進(jìn)一步移動晶片32，結(jié)果在同一晶片32上曝光了多個各自具有掩模母版35所確定的結(jié)構(gòu)的單獨場。由于在投射曝光設(shè)備31中步進(jìn)地移動晶片32，所以投射曝光設(shè)備31又稱為步進(jìn)曝光機(jī)。此外，也廣泛使用所謂的掃描曝光機(jī)系統(tǒng)，其中，掩模母版35在與晶片32 —起移動期間，以掃描的方式成像在晶片32上。照明裝置33提供將掩模母版35成像在晶片32上所需的投射光束41，例如，光或類似的電磁輻射。可以使用激光器等作為此輻射的源。在照明裝置33中通過光學(xué)元件對輻射塑形，使得投射光束41在入射在掩模母版35上時關(guān)于直徑、偏振態(tài)、波前形狀等具有期望特性。通過光束41，由投射物鏡37以對應(yīng)的縮小方式產(chǎn)生掩模母版35的像并將此像傳輸?shù)骄?2上，如上文已經(jīng)說明的。投射物鏡37具有多個單獨(individual)折射、衍射和/或反射光學(xué)元件38，諸如透鏡、反射鏡、棱鏡、端板(terminating plate)等。圖10示出了本發(fā)明的實施例，其實現(xiàn)了進(jìn)一步操縱未被光學(xué)元件2吸收的加熱輻射7的部分的第一可能性。在此情況中，入射輻射7入射在光學(xué)元件2的區(qū)域302上。輻射7的特定部分在區(qū)域302中被吸收，并因此貢獻(xiàn)區(qū)域302的加熱。從而獲得光學(xué)元件2的期望校正效果。然而，經(jīng)常會發(fā)生這樣的情況入射輻射7在區(qū)域302中未被全部吸收， 而是輻射7的特定部分被散射或反射。在此情況中，反射的輻射部分與吸收的輻射部分的比例尤其取決于入射角、入射輻射的偏振、以及光學(xué)元件2的表面構(gòu)造和材料選擇。期望操縱入射輻射7的未被吸收的部分，使得其不在他地方造成不期望的干擾。為此目的，可以利用吸收器301吸收輻射7的未被吸收的部分，以防止以下情況在系統(tǒng)中發(fā)生進(jìn)一步的反射或散射，以及未在光學(xué)元件2中被吸收的部分以不受控的方式被光學(xué)系統(tǒng)的其它元件吸收。在此情況中，吸收器301可被實施為具有多個尖端的擋板(baffle)，或具有結(jié)構(gòu)化的表面的材料，或具有吸收層的物體。未在光學(xué)元件2中被吸收的輻射7的部分的受控吸收具有以下效果輻射7可以以比較小的角度入射在光學(xué)元件2上。在此情況中，加熱輻射的未吸收部分一般在加熱輻射的吸收部分中延伸，且可以被吸收器301有效地消除，因此，不會造成不期望的效果，如被光學(xué)元件2以外的光學(xué)器件吸收。如此，可以實現(xiàn)的入射的更小角度可以大大減少物鏡在有用輻射方向上所需要的附加結(jié)構(gòu)空間。圖11示出了本發(fā)明的另一變型，其中使用反射器304代替吸收器的使用，其他結(jié)構(gòu)未變化。反射器304將未在光學(xué)元件2中被吸收的輻射7的部分反射回到區(qū)域302中， 結(jié)果，與沒有反射器的解決方案相比，光學(xué)元件2被輻射7以提高的效率加熱。未吸收輻射不一定要被反射器304反射回到光學(xué)元件2的加熱區(qū)域302。通過相應(yīng)地傾斜反射器304，同樣可以加熱光學(xué)元件2的其它區(qū)域305，如圖12所示。在此情況中， 區(qū)域302和305可以在空間上彼此隔開、彼此鄰接或重疊。在設(shè)計系統(tǒng)時，通過考慮光學(xué)元件2的角度相關(guān)的吸收特性，可以有目標(biāo)地影響不同加熱區(qū)域302和305的熱輸入。原則上，進(jìn)一步操縱輻射7的未被吸收的部分的可能性并不限于輻射7的小角度入射；事實上，可以針對幾乎所有可想到的入射角有利地采用圖10至12所描述的解決方案。
權(quán)利要求
1.一種用于半導(dǎo)體光刻的投射曝光設(shè)備，包括光學(xué)校正布置，所述光學(xué)校正布置包括 至少一個光學(xué)元件O)；至少一個輻射裝置，其利用用于目標(biāo)性地局部加熱所述光學(xué)元件 (2)的電磁加熱輻射(7)，目標(biāo)性地局部輻射所述光學(xué)元件0)，其特征在于存在用于消散由所述至少一個輻射裝置引入到所述光學(xué)元件O)中的熱能的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的投射曝光設(shè)備， 其特征在于所述消散熱能的裝置包含用于形成流體流、尤其是氣流的裝置，所述流體流經(jīng)過所述光學(xué)元件O)的至少一個表面。
3.如權(quán)利要求2所述的投射曝光設(shè)備， 其特征在于所述光學(xué)元件( 包括相鄰布置的兩個光學(xué)部分元件01、22)，在所述兩個光學(xué)部分元件之間形成能夠流過所述流體流的通道。
4.如權(quán)利要求3所述的投射曝光設(shè)備， 其特征在于所述通道的邊界由所述光學(xué)部分元件01、22)的平面表面界定，特別地，所述光學(xué)部分元件(21、2幻被實施為平行平面板。
5.如權(quán)利要求2至4中的任一項所述的投射曝光設(shè)備， 其特征在于所述電磁加熱輻射(7)穿過所述流體流。
6.如權(quán)利要求3至5中的任一項所述的投射曝光設(shè)備， 其特征在于將所述電磁加熱輻射(7)引導(dǎo)到所述光學(xué)部分元件01、22)的兩個形成通道的表面上。
7.如權(quán)利要求2至6中的任一項所述的投射曝光設(shè)備， 其特征在于所述流體流的移動方向被定向為平行于所述光學(xué)元件O)的表面，或者具有其移動方向垂直于所述光學(xué)元件O)的表面的分量。
8.如前述任一項權(quán)利要求所述的投射曝光設(shè)備， 其特征在于所述光學(xué)元件( 具有彼此熱接觸的至少兩個部分元件03、對)，其中第二部分元件 (24)優(yōu)選包含CaF2，并具有比第一部分元件高的熱導(dǎo)率，所述第一部分元件03)優(yōu)選包含石英玻璃，并且其中所述第二部分元件04)和與其熱接觸的熱沉(1 一起形成所述用于消散所引入的熱能的裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的投射曝光設(shè)備， 其特征在于所述加熱輻射(7)被引導(dǎo)到所述第一部分元件的遠(yuǎn)離所述第二部分元件04)的一側(cè)上，或者所述加熱輻射(7)被引導(dǎo)到所述第一部分元件的與所述第二部分元件 (24)熱連接的表面上。
10.如權(quán)利要求8至9中的任一項所述的投射曝光設(shè)備， 其特征在于在所述光學(xué)部分元件(23、24)之一上，優(yōu)選在所述第一光學(xué)部分元件與所述第二光學(xué)部分元件04)之間，布置用于吸收所述加熱輻射(7)的吸收層(17)。
11.如權(quán)利要求1所述的投射曝光設(shè)備，其特征在于所述光學(xué)元件( 是所述投射曝光設(shè)備的反射鏡，并且所述投射曝光設(shè)備優(yōu)選是EUV投射曝光設(shè)備。
12.如權(quán)利要求11所述的投射曝光設(shè)備，其特征在于所述用于消散熱能的裝置是所述反射鏡的基底中的能夠流過冷卻介質(zhì)的通道，或者所述用于消散熱能的裝置為導(dǎo)熱固體，其優(yōu)選被實施為運(yùn)動元件、支撐元件或致動器，或者所述裝置被實施為附加元件，尤其是纖維或?qū)釒?，或者所述用于消散熱能的裝置是發(fā)射性元件或經(jīng)過所述鏡的流體流，尤其是氣流，特別是壓力為多個帕、優(yōu)選為3至4帕的氫或氬。
13.如前述任一項權(quán)利要求所述的投射曝光設(shè)備，其特征在于存在用于進(jìn)一步操縱所述加熱輻射(7)的未被所述光學(xué)元件O)吸收的那些部分的裝置，其中這些裝置尤其被實施為適于吸收具有所述加熱輻射(7)的波長的輻射的吸收元件。
14.如權(quán)利要求13所述的投射曝光設(shè)備，其特征在于所述吸收元件布置在所述投射曝光設(shè)備的殼體之外，并且所述殼體在所述吸收元件的方向上具有窗口，用于所述加熱輻射(7)的未吸收部分穿過。
15.如權(quán)利要求13或14所述的投射曝光設(shè)備，其特征在于所述進(jìn)一步操縱的裝置是反射元件，利用所述反射元件能夠?qū)⑺鲚椛?7)的未吸收部分引導(dǎo)到所述投射曝光設(shè)備的所述光學(xué)元件( 或不同組件上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)校正布置，包括至少一個光學(xué)元件(2)；至少一個輻射裝置，其利用用于目標(biāo)性地局部加熱所述光學(xué)元件(2)的電磁加熱輻射(7)，目標(biāo)性地局部輻射所述光學(xué)元件(2)，其中，存在用于消散由所述至少一個輻射裝置引入到所述光學(xué)元件(2)中的熱能的裝置。本發(fā)明還涉及一種用于半導(dǎo)體光刻的投射曝光設(shè)備，包括根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)校正布置。
文檔編號G03F7/20GK102428408SQ200980159321
公開日2012年4月25日 申請日期2009年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月16日
發(fā)明者奧拉夫.康拉迪, 薩沙.布萊迪斯特爾, 阿里夫.卡齊 申請人:卡爾蔡司Smt有限責(zé)任公司