投射設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種用于使光刻結(jié)構(gòu)信息成像的投射設(shè)備(1)，包含：光學(xué)元件(2)，其至少部分具有由導(dǎo)電層材料構(gòu)成的涂層(14)。涂層(14)包含連續(xù)區(qū)域(100)，該連續(xù)區(qū)域不具有遮擋投射光的元件。在該情況下，取決于溫度變化，層材料和/或光學(xué)元件(2)改變光學(xué)特性，尤其是折射率或光學(xué)路徑長(zhǎng)度。提供至少一個(gè)單元(3)，用于將能量耦合進(jìn)層材料中，該至少一個(gè)單元耦合能量使得層材料將耦合的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋硬牧峡砂?、鉻和硫化鉬(MoS2)。
【專利說(shuō)明】投射設(shè)備
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2011年6月20日提交的德國(guó)專利申請(qǐng)N0.10 2011 077 784.9的優(yōu)先權(quán)。通過(guò)引用，將該專利申請(qǐng)的全文并入本申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種投射設(shè)備，例如用于使光刻結(jié)構(gòu)成像。
【背景技術(shù)】
[0004]集成電路以及其他微結(jié)構(gòu)化或納米結(jié)構(gòu)化部件的工業(yè)制造通常利用光刻方法實(shí)現(xiàn)。在該情況中，多個(gè)圖案化層施加至適當(dāng)?shù)幕迳?，例如半?dǎo)體晶片。為了圖案化該層，該層首先覆蓋有對(duì)特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射敏感的光刻膠。有利的是，使用具有盡可能短的波長(zhǎng)的光用于曝光，因?yàn)榇圃斓慕Y(jié)果的橫向分辨率直接取決于光的波長(zhǎng)。目前，特別的是，使用深紫外(DUV:深紫外，VUV:真空紫外)，或遠(yuǎn)紫外、極紫外光譜范圍內(nèi)的光或輻射。這還稱為EUV=極紫外。
[0005]DUV或VUV系統(tǒng)的慣用光波長(zhǎng)通常為248nm、193nm，有時(shí)為157nm。為了獲得甚至更高的光刻分辨率，使用直到具有幾個(gè)納米波長(zhǎng)的軟X射線輻射(EUV)的輻射。對(duì)于具有
13.5nm的波長(zhǎng)的光，例如可制造用于光刻目的的輻射源和光學(xué)單元。
[0006]因此，涂覆有光刻膠的相應(yīng)晶片通過(guò)曝光設(shè)備曝光。在該情況中，借助于投射透鏡，在掩?；蜓谀Ｄ赴嫔现圃斓慕Y(jié)構(gòu)圖案成像在光刻膠上。因?yàn)镋UV輻射被物質(zhì)大大地吸收，所以日益使用反射光學(xué)單元和掩模。折射光學(xué)單元通常用于大約為193nm的輻射。
[0007]在光刻膠顯影后，晶片經(jīng)受化學(xué)處理，因此，晶片的表面根據(jù)掩模上的圖案而被圖案化。然后，將未被處理的殘留光刻膠從層的剩余部分沖洗掉。用于半導(dǎo)體制造或處理的其他已知方法，例如摻雜等可隨后進(jìn)行。重復(fù)該工藝直到所有層都已施加至晶片以形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為止。
[0008]在光刻微結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu)成像在晶片表面上期間，通常不曝光整個(gè)晶片，而是僅曝光窄的區(qū)域。通常逐塊地或逐槽地曝光晶片表面。在該情況中，晶片和掩模母版或掩模
二者被逐步掃描且相對(duì)于彼此反平行移動(dòng)。在該情況中，曝光區(qū)域常常為矩形區(qū)域。
[0009]由于在形成光學(xué)系統(tǒng)的透鏡元件或反射鏡中對(duì)投射光的吸收，可出現(xiàn)成像像差。例如非均勻加熱的光致效應(yīng)可引起透鏡元件或反射鏡的光學(xué)特性的局部變化。特別地，為了可將微光刻結(jié)構(gòu)盡可能無(wú)瑕疵地成像在晶片上，設(shè)想用于補(bǔ)償這種成像像差的機(jī)構(gòu)。
[0010]舉例而言，EP 1921505提出在光瞳平面附近施加加熱線至單獨(dú)可驅(qū)動(dòng)的光學(xué)元件的表面。WO 2007/0 333 964 Al提出反射鏡形式的自適應(yīng)光學(xué)元件，該光學(xué)元件在反射層下方具有可被熱操縱的校正層。
[0011]然而，可期望具有這樣的措施，尤其在透射光操作中，這些措施使得可補(bǔ)償由投射光導(dǎo)致的成像像差，并且優(yōu)選在不引起遮擋的情況下實(shí)現(xiàn)該作用。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]因此，本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)的投射設(shè)備。
[0013]該目的利用包含專利權(quán)利要求1的特征的投射設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0014]從而，提出用于使光刻結(jié)構(gòu)信息成像的投射設(shè)備，其包含:光學(xué)元件，其至少部分具有由導(dǎo)電層材料構(gòu)成的涂層，其中該涂層包含連續(xù)區(qū)域，該連續(xù)區(qū)域不具有遮擋投射光的元件，并且層材料和/或光學(xué)元件根據(jù)溫度變化改變光學(xué)特性，尤其是折射率或光學(xué)路徑長(zhǎng)度。該投射設(shè)備還包含用于將能量耦合進(jìn)層材料中使得層材料將耦合的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿闹辽僖粋€(gè)單元。
[0015]例如，層材料從由石墨烯、鉻和硫化鑰(MoS2)構(gòu)成的組中選擇。
[0016]具有涂層的光學(xué)元件可以波前操縱器的方式作用且使光學(xué)特性尤其在連續(xù)區(qū)域內(nèi)的局部變化成為可能。光學(xué)元件可插入光學(xué)系統(tǒng)中，例如在場(chǎng)附近。光學(xué)元件上的結(jié)構(gòu)在投射設(shè)備的光束路徑中的遮擋優(yōu)選不會(huì)發(fā)生。因此，光刻結(jié)構(gòu)信息的成像即使在透射光操作中也不會(huì)被涂層干擾。因?yàn)閷硬牧蠈Ⅰ詈系哪芰坑绕滢D(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽詈蠁卧绕涫褂嗅槍?duì)性的且操縱的能量或熱分布在由層材料覆蓋的連續(xù)區(qū)域中成為可能。因此，投射設(shè)備包含可被精確局部驅(qū)動(dòng)的加熱層，該加熱層透過(guò)投射光。
[0017]導(dǎo)電材料可以有成本效益的方式被激發(fā)且因此有針對(duì)性地局部地產(chǎn)生熱量。涂層布置在投射設(shè)備的光束路徑中，但不會(huì)導(dǎo)致衍射或遮擋，衍射或遮擋如例如在常規(guī)方法的加熱線柵(heating wire grid)情況下出現(xiàn)。
[0018]還可由多個(gè)連續(xù)區(qū)域覆蓋光學(xué)元件的部分。因?yàn)閷硬牧匣旧鲜峭该鞯?，所以在涂覆區(qū)域之間的界面處不會(huì)發(fā)生遮擋。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，耦合單元橫向布置在連續(xù)區(qū)域之外。橫向耦合單元優(yōu)選設(shè)置在光束路徑之外使得可尤其有針對(duì)性地關(guān)于透鏡元件或平板的溫度分布操縱透鏡元件或平板。因此，投射設(shè)備提供特別好的成像特性，因?yàn)楣庵滦?yīng)得以補(bǔ)償。
[0020]在其他實(shí)施例中，光學(xué)元件布置在場(chǎng)附近。與通常必須設(shè)置在光瞳附近的常規(guī)波前操縱器相比，由于存在遮擋元件，所以提出的投射設(shè)備允許定位在場(chǎng)附近。特別地，該情況是因?yàn)橥繉硬牧蟽?yōu)選不具有或僅具有對(duì)所用光的微小吸收。在該方面，可以將在連續(xù)區(qū)域中具有涂層的光學(xué)元件設(shè)置在像平面或中間像平面的附近。特別地，光學(xué)元件還可用于改進(jìn)現(xiàn)有的投射設(shè)備。從而產(chǎn)生普遍可用的波前操縱器。
[0021]在投射設(shè)備的情況下，連續(xù)區(qū)域優(yōu)選不具有遮擋投射光的元件。在光學(xué)元件處或在其上的常規(guī)導(dǎo)體布置(conductor arrangement)可導(dǎo)致衍射圖案,或者尤其在使用期間伴隨地以干擾方式成像在像平面中。
[0022]在投射設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例中，層材料均勻地布置在光學(xué)元件表面上的連續(xù)區(qū)域中。例如，層材料可通過(guò)氣相沉積而施加或可以膜層的形式施加在光學(xué)元件的表面上。特別地，已知材料僅包含幾個(gè)原子單層且例如可施加至反射鏡或透鏡元件表面。
[0023]在另一實(shí)施例中，光學(xué)元件構(gòu)造為使得涂層存在于兩個(gè)外表面之間。舉例而言，涂層還可設(shè)置為平板之間的多個(gè)中間層中的一個(gè)。
[0024]層材料優(yōu)選具有線性電阻。在線性電阻的情況下，可特別有成本效益地且以精確局部化的方式建立通過(guò)耦合電能的熱操縱。
[0025]在投射設(shè)備的情況下，層材料優(yōu)選包含石墨烯、鉻或硫化鑰。提及的材料具有對(duì)微光刻中使用的投射光適合的透明度。
[0026]優(yōu)選地，在248nm或193nm波長(zhǎng)處的吸收不大于10%。對(duì)于投射光，在所述波長(zhǎng)處小于5%的吸收比是特別優(yōu)選的。
[0027]還設(shè)想使用反射光學(xué)元件，其中層材料還可不透過(guò)待反射的輻射。
[0028]提及的材料，尤其是石墨烯可均勻地施加在連續(xù)幾何區(qū)域上。在金屬作為層材料的情況下，還可以簡(jiǎn)單方式耦合能量，例如通過(guò)經(jīng)由接觸部的電傳輸或通過(guò)例如利用微波的照射。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，層材料僅包含單層和/或多層石墨烯。石墨烯在193nm波長(zhǎng)下是充分透明的且導(dǎo)電的。此外，石墨烯是特別平滑的材料，具有僅幾納米的粗糙度值。特別地，具有石墨烯的涂層可包含例如在0.3nm和25nm之間的厚度。在該情況下，透明度優(yōu)選高于80%。特別優(yōu)選地，涂層是石墨烯單層的形式。因此，在用于光刻應(yīng)用的投射光的情況下，可以獲得高于95%，特別優(yōu)選高于97%的透明度。
[0030]層材料還可包含摻雜的傳導(dǎo)石墨烯。摻雜可實(shí)現(xiàn)為η型或P型摻雜。用石墨烯單層或多層的相應(yīng)透明涂層具有良好的導(dǎo)電率，使得因耦合進(jìn)的電能或電磁能而轉(zhuǎn)化的熱量導(dǎo)致在位于光學(xué)元件上或光學(xué)元件中的連續(xù)區(qū)域中產(chǎn)生有針對(duì)性的且局部化的溫度發(fā)展。因此，可獲得對(duì)波前有針對(duì)性的且有利的操縱。還可提出將石墨烯加熱層作為涂層。
[0031]可設(shè)想的是，借助于化學(xué)汽相沉積制造石墨烯。
[0032]在投射設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例中，涂層具有凹槽。特別地，在多層石墨烯涂層的情況下，可提供凹槽或裂縫。在一個(gè)實(shí)施例中，凹槽或裂縫的橫向范圍小于所用投射光的波長(zhǎng)。例如，凹槽的寬度小于波長(zhǎng)。因此，不會(huì)因凹槽或裂縫而光學(xué)地發(fā)生干擾。另一方面，可借助凹槽或裂縫限定連續(xù)區(qū)域內(nèi)的區(qū)域。在該方面，可以更有針對(duì)性的局部化來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度發(fā)展。
[0033]電特性在裂縫區(qū)域中變化，例如由于石墨烯層厚度減小。在該方面，那里的電阻會(huì)增大。這種凹槽或裂縫還稱為亞λ缺口，其中λ表示投射光的波長(zhǎng)。舉例而言，IOOnm向下直至一個(gè)或幾個(gè)石墨烯單層的凹槽寬度是可能的。這種亞λ凹槽使得可特別有針對(duì)性地改變涂層或光學(xué)元件各區(qū)域的溫度，以補(bǔ)償成像像差。
[0034]在一個(gè)實(shí)施例中，耦合單元實(shí)施為位于連續(xù)區(qū)域邊緣處的具有多個(gè)電極的電接觸部。舉例而言，可制造圍繞具有涂層的連續(xù)區(qū)域以圓形或環(huán)形樣式延伸的金屬電極。原則上，兩個(gè)電極足夠用于沿著涂層材料注入電流。涂層材料通過(guò)電阻加熱，通過(guò)該電阻，電能轉(zhuǎn)化為熱能。因此，舉例而言，鄰近石墨烯的相應(yīng)介質(zhì)被加熱，并獲得改變的光學(xué)特性，例如改變的折射率或不同的光學(xué)路徑長(zhǎng)度。電接觸部可以相當(dāng)有成本效益地制造，并可通過(guò)例如汽相沉積或通過(guò)粘合連接而被施加。在該情況下，電極可與涂層橫向電接觸。
[0035]還可給投射設(shè)備裝備用于耦合磁能的單元。舉例而言，耦合單元可包含線圈裝置。線圈裝置例如以感應(yīng)爐(induction hob)形式在涂層中引起渦流，因此繼而可產(chǎn)生熱量。層材料中的感應(yīng)電流或感應(yīng)加熱的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是耦合單元可用在投射設(shè)備的光束路徑之外且不會(huì)與層材料直接接觸。
[0036]此外，可通過(guò)適合的耦合單元引入電磁輻射，例如微波。例如，通過(guò)產(chǎn)生期望的干涉圖案來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)涂層特別精確的局部加熱，使得可局部地加熱單獨(dú)區(qū)域。
[0037]還可將該單元構(gòu)造為用于根據(jù)材料特性耦合能量，使得涂層材料的電子結(jié)構(gòu)改變且其光學(xué)特性變?yōu)榭煽刂频模匝a(bǔ)償成像像差。
[0038]在投射設(shè)備的另一實(shí)施例中，還提供用于冷卻涂層的裝置。相應(yīng)的冷卻設(shè)備用作散熱片。例如，同樣設(shè)置在涂層邊緣處的冷卻單元使得可以有針對(duì)性地控制由于能量耦合進(jìn)涂層材料中而出現(xiàn)的熱流。舉例而言，在光學(xué)元件作為大致圓形透鏡元件或板的實(shí)施例的情況下，可使用圍繞光學(xué)元件的邊緣延伸的冷卻環(huán)，其例如具有珀?duì)柼?。然后，冷卻接觸部產(chǎn)生散熱片，使得可發(fā)生對(duì)涂層的有針對(duì)性的熱影響。
[0039]在投射設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例中，連續(xù)區(qū)域包含至少20mm2的面積。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，連續(xù)區(qū)域尤其包含至少24_2。例如，連續(xù)區(qū)域以圓形或矩形樣式構(gòu)造，或具有槽的幾何形狀。特別地，在投射設(shè)備用于光刻曝光的步進(jìn)曝光機(jī)(stepper)或掃描曝光機(jī)(scanner)中的情況下，矩形區(qū)域是特別有利的。此外，例如，石墨烯的矩形表面或膜層可相當(dāng)容易地制造。此外，可設(shè)想光學(xué)元件的以鐮刀形或新月形樣式實(shí)施的涂覆區(qū)域。這種最后提及的幾何形狀可用于反射EUV系統(tǒng)中。
[0040]用于投射光的涂層優(yōu)選具有在193nm波長(zhǎng)處至少80%的透明度。特別地，涂層的透明度為至少95%。石墨烯涂層獲得相應(yīng)的透明度。
[0041]優(yōu)選地，投射設(shè)備被適配成使得層材料的借助于耦合單元的加熱大于光學(xué)元件通過(guò)吸收投射光的加熱。如果對(duì)層材料的有針對(duì)性的加熱大于源自非期望的加熱光學(xué)材料(例如玻璃或光學(xué)元件的反射表面)的像差，則由投射光導(dǎo)致的成像像差因此可以簡(jiǎn)單方式得到補(bǔ)償。
[0042]例如，光學(xué)元件為折射元件，例如透鏡元件。
[0043]光學(xué)元件還可為反射元件，例如反射鏡。那么，反射鏡通常包含基板和另外的反射層，涂層被施加到基板上，另外的反射層例如用于反射極紫外光、DUV光或VUV光(尤其是具有在約193nm范圍中的波長(zhǎng))。同樣，對(duì)于反射光學(xué)元件，石墨烯特別有利地適合作為可例如借助于電能或磁能而被外部加熱的材料。在用作反射鏡的情況下，還有利的是光學(xué)元件可由電極驅(qū)動(dòng)，該電極橫向安裝，即不在光束路徑中出現(xiàn)。
[0044]因?yàn)樽鳛橥繉硬牧系氖┮蕴貏e薄的方式存在且具有小粗糙度，即可相對(duì)于涂層表面均勻地布置，所以幾乎沒(méi)有任何層應(yīng)力出現(xiàn)，這在EUV光學(xué)單元的情況下是特別有利的。與矩陣狀加熱線布置相比，石墨烯涂層不導(dǎo)致變形。
[0045]在投射設(shè)備的一個(gè)發(fā)展例中，還提供傳感器裝置，其適于檢測(cè)投射設(shè)備的成像特性和/或檢測(cè)光學(xué)元件的位置。
[0046]例如，提供控制裝置用于根據(jù)傳感器裝置產(chǎn)生的傳感器信號(hào)控制耦合單元。特別地，例如可根據(jù)光學(xué)元件或投射設(shè)備中的其他光學(xué)元件的成像特性驅(qū)動(dòng)電源。因此，可以借助控制裝置以可控方式實(shí)現(xiàn)借助于涂層對(duì)熱輸入的自動(dòng)適配。在該情況下，可優(yōu)化由傳感器檢測(cè)的整個(gè)光學(xué)投射設(shè)備的成像特性。
[0047]舉例而言，C⑶檢測(cè)器適合作為傳感器。此外，可提供位置敏感的傳感器，其檢測(cè)例如光學(xué)元件關(guān)于預(yù)定位置的相對(duì)位置。舉例而言，借助于檢測(cè)的干涉圖案，可檢測(cè)和測(cè)量光學(xué)元件的透鏡元件表面或反射鏡表面。此外，可使用溫度傳感器。
[0048]此外，提出了 一種用于操作相應(yīng)投射設(shè)備的方法。在該情況下，能量被相繼耦合進(jìn)層材料中，其中涂層的所產(chǎn)生的溫度分布改變光學(xué)元件的光學(xué)特性，使得至少部分地補(bǔ)償因輻射光引起的投射設(shè)備成像特性的變化。[0049]在該情況下，該方法可包含以下步驟中的一個(gè)或多個(gè):
[0050]在相應(yīng)預(yù)定時(shí)間周期上，在涂層材料中產(chǎn)生多個(gè)電流密度；
[0051]尤其借助于熱模型檢測(cè)光學(xué)元件的干擾溫度分布；和/或
[0052]在層材料中產(chǎn)生溫度分布，用于補(bǔ)償因檢測(cè)的干擾溫度分布引起的光學(xué)元件光學(xué)特性的變化。
[0053]舉例而言，電流被順序地注入涂層中，所述電流在各個(gè)情況下加熱預(yù)定區(qū)域。僅由于光學(xué)元件的涂層和材料的有限熱傳導(dǎo)特性，出現(xiàn)合成的幾何溫度分布。從而，實(shí)際上可產(chǎn)生任何期望的溫度分布圖案。合成溫度分布可連續(xù)適配于各種條件。舉例而言，根據(jù)檢測(cè)的投射設(shè)備的成像特性，適配能量至涂層中的耦合，因此導(dǎo)致成像像差的減少。
[0054]投射設(shè)備或方法的進(jìn)一步可能的實(shí)施方式或變型例還包括未明確提及的、關(guān)于示例性實(shí)施例上文或下文所述特征或方面的結(jié)合。在該情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員還將增加單獨(dú)方面作為對(duì)相應(yīng)基礎(chǔ)形式的改進(jìn)或補(bǔ)充。
[0055]本發(fā)明的進(jìn)一步構(gòu)造為從屬權(quán)利要求和下文所述本發(fā)明的示例實(shí)施例的主題。基于關(guān)于附圖的示例性實(shí)施例，下文更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0056]在該情況下，附圖中:
[0057]圖1示出用于包含投射設(shè)備的光刻設(shè)備的示例性實(shí)施例的示意圖；
[0058]圖2示出光學(xué)元件的第一示例性實(shí)施例的示意圖；
[0059]圖3示出光學(xué)元件的第二示例性實(shí)施例的示意圖；
[0060]圖4示出光學(xué)元件的第三示例性實(shí)施例的示意圖；
[0061]圖5示出光學(xué)元件的第四示例性實(shí)施例的示意圖；
[0062]圖6示出光學(xué)元件的第五示例性實(shí)施例的示意圖；
[0063]圖7示出光學(xué)元件的第六示例性實(shí)施例的示意圖；
[0064]圖8示出光學(xué)元件的第七示例性實(shí)施例的示意圖；
[0065]圖9示出光學(xué)元件的第八示例性實(shí)施例的示意圖；
[0066]圖10示出光學(xué)元件的第九示例性實(shí)施例的示意圖；
[0067]圖11示出包含波前操縱器的光學(xué)系統(tǒng)的第一示例性實(shí)施例的示意圖；
[0068]圖12示出包含波前操縱器的光學(xué)系統(tǒng)的第二示例性實(shí)施例的示意圖；
[0069]圖13示出包含波前操縱器的光學(xué)系統(tǒng)的第三示例性實(shí)施例的示意圖；以及
[0070]圖14示出包含波前操縱器的光學(xué)系統(tǒng)的第四示例性實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0071]相同或功能上相同的元件在圖中設(shè)有相同的附圖標(biāo)記，除非以其他方式表示。
[0072]圖1示出用于包含投射設(shè)備的光刻設(shè)備的示例性實(shí)施例的示意圖。在該情況下，光刻設(shè)備I包含照明裝置8，其產(chǎn)生投射光L。在深紫外光譜范圍內(nèi)的波長(zhǎng)日益用于微光刻或納米光刻應(yīng)用。特別地，193nm的波長(zhǎng)是慣用波長(zhǎng)。例如，相應(yīng)UV投射光L由氟化氬受激準(zhǔn)分子激光器提供。照明裝置8包含用于會(huì)聚光的光學(xué)裝置，這些光學(xué)裝置沒(méi)有更特別詳細(xì)地說(shuō)明。[0073]光刻設(shè)備I用作將存儲(chǔ)或復(fù)制在掩?；蜓谀Ｄ赴?中的光刻結(jié)構(gòu)信息成像在待處理的晶片11的適合光刻膠上。通過(guò)在物平面OE中逐步移動(dòng)掩模母版或掩模7，常常逐部分地執(zhí)行晶片11的曝光。在箭頭Rl的方向上的移動(dòng)在圖1中示出。同時(shí)，待曝光的晶片11借助于晶片臺(tái)12在像平面BE中反平行地移動(dòng)。方向在圖1中由R2指示。因此可連續(xù)曝光晶片11的帶形或通常矩形部分。這還稱為掃描或步進(jìn)。
[0074]實(shí)際的光學(xué)單元在包含各種光學(xué)元件2、5、6的光學(xué)系統(tǒng)4中實(shí)現(xiàn)。舉例而言，透鏡元件5、反射鏡6或平板適合作為光學(xué)元件。多個(gè)光學(xué)部件，例如折射、反射或其他類型的光學(xué)元件可用于相應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)4中。
[0075]用在光學(xué)系統(tǒng)4中的光學(xué)元件的材料可被投射光束L非均勻地加熱。特別地，可發(fā)生例如為玻璃或陶瓷的分別使用的材料的熱膨脹。因此，這可伴隨有成像特性的非期望變化。為了補(bǔ)償由投射光導(dǎo)致的相應(yīng)效應(yīng)，至少部分具有由層材料構(gòu)成的表面涂層的光學(xué)元件2設(shè)置在光學(xué)系統(tǒng)中或投射設(shè)備4中。此外，提供用于將能量耦合進(jìn)光學(xué)元件2的涂層或?qū)硬牧现械鸟詈蠁卧?。光學(xué)元件2處的層材料構(gòu)造為使得首先由于溫度變化而改變層材料的折射率或光學(xué)路徑長(zhǎng)度，其次將利用單元3耦合的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。在該情況下，用于耦合能量的單元，例如觸頭或照射單元3橫向布置在光束路徑之外，即明顯在光軸A之外。
[0076]例如可為透鏡元件表面上的石墨烯層的涂層允許有針對(duì)性的熱輸入進(jìn)入層材料中，并間接進(jìn)入制造光學(xué)元件2的材料中。特別地，因?yàn)槭┗旧贤高^(guò)約193nm的投射光，所以還可涉及在透射光操作中的波前操縱器。因?yàn)槔缬墒?gòu)成的涂層可特別易于表面地且均勻地實(shí)現(xiàn)，所以可將光學(xué)元件2或波前操縱器2布置在場(chǎng)附近。
[0077]光刻設(shè)備進(jìn)一步包含傳感器裝置9，其例如構(gòu)造為CXD相機(jī)。CXD相機(jī)9例如檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)4的成像特性并給控制裝置10提供相應(yīng)的傳感器信號(hào)S，該控制裝置設(shè)計(jì)為執(zhí)行操作投射設(shè)備或光刻設(shè)備I的方法。利用合適的控制信號(hào)CT，該控制裝置10控制用于將能量耦合進(jìn)光學(xué)元件2的涂層中的裝置，使得可減少或補(bǔ)償成像像差。替代地，還可提供直接檢測(cè)設(shè)置在光學(xué)系統(tǒng)4中的透鏡元件和/或反射鏡的表面位置的傳感器裝置9?？傮w上，控制裝置10借助于波前操縱器2、3優(yōu)化光刻設(shè)備的成像特性。例如，傳感器9可檢測(cè)透鏡元件像差，控制裝置10控制進(jìn)入光束路徑中的波前操縱器的表面的且透明的涂層中的溫度或熱輸入。
[0078]原則上，傳感器裝置9是適合的，其檢測(cè)影響光學(xué)元件2的成像相關(guān)特性的變量。舉例而言，可檢測(cè)重量、位置、溫度等。
[0079]在圖2-9中更詳細(xì)地闡明光學(xué)元件2的可能示例性實(shí)施例。
[0080]圖2示出可構(gòu)造為波前操縱器的光學(xué)元件的第一示例性實(shí)施例的示意圖。
[0081]圖2A顯不了橫截面，圖2B顯不俯視圖。例如,如圖1所不,用在光學(xué)系統(tǒng)的光束路徑中的光學(xué)元件2可具有折射特性。然而，還可設(shè)想僅通過(guò)對(duì)所用材料的熱影響來(lái)實(shí)現(xiàn)波前操縱。舉例而言，平面石英玻璃板13在場(chǎng)的附近插入光刻設(shè)備(參考圖1)的光束路徑中。
[0082]圖2A示出玻璃體13，其尤其透過(guò)193nm的UV輻射。薄的透明層100被施加至玻璃體13的表面113。原則上，透明層100可包含例如為鉻或硫化鑰的金屬。然而，優(yōu)選地，石墨烯用作涂層材料。在該情況下，連續(xù)區(qū)域100設(shè)置有石墨烯涂層14。連續(xù)區(qū)域100包含光學(xué)元件2的光學(xué)使用區(qū)域，并且例如對(duì)應(yīng)于20至24mm2的矩形槽。下文還稱為石墨烯涂層或石墨烯加熱層的該均勻涂層的尺寸使得可將波前操縱器2在場(chǎng)附近插入光束路徑中。取決于用于制造石墨烯層的方法，還可設(shè)想較大的縱長(zhǎng)帶狀區(qū)域。舉例而言，可執(zhí)行窄的縱長(zhǎng)帶涂層使得用于成像目的的投射光均通過(guò)涂層。特別是在作為光刻設(shè)備的步進(jìn)曝光機(jī)的情況下，僅光學(xué)地使用透鏡元件或反射鏡的窄矩形區(qū)域。然而，還可設(shè)想各幾何形狀，其中石墨烯加熱層以具有40_和160_之間的半徑的圓形方式實(shí)施。特別是在VUV應(yīng)用的情況下，光學(xué)“覆蓋區(qū)(footprint) ”的復(fù)雜幾何形狀也是可能的。
[0083]還可僅給那些需要特別高的非期望熱效應(yīng)補(bǔ)償?shù)谋砻鎱^(qū)域提供石墨烯加熱層。這些區(qū)域例如為透鏡元件的光學(xué)使用區(qū)域的外部邊緣區(qū)域。
[0084]在圖2中的示圖和實(shí)施例中，波前操縱器2還具有兩個(gè)電極3A、3B，其導(dǎo)電地連接至涂層14。圖2B中的俯視圖顯示兩個(gè)表面電極3A、3B布置在圓形玻璃板13的相對(duì)邊緣處。利用電接觸部或電極3A、3B，可在傳導(dǎo)石墨烯層14中產(chǎn)生具有電流密度j的電流。由于電流轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮躓，會(huì)發(fā)生對(duì)石墨烯層14的有針對(duì)性的加熱。由于有針對(duì)性的加熱或由于作為電流密度分布j的電能的有針對(duì)性的耦合，首先，石墨烯可被加熱，其次電流j區(qū)域中的玻璃體13也被加熱，因此整體上改變光學(xué)特性。舉例而言，光學(xué)路徑長(zhǎng)度或折射率由于加熱而改變。
[0085]層材料或石墨烯涂層首先是透明的，其次是導(dǎo)電的。此外，石墨烯材料是特別光滑的且具有僅幾個(gè)納米的粗糙度。在該方面，石墨烯用作透明的導(dǎo)電涂層，其溫度分布可被設(shè)定。WO 2011/016837提出石墨烯層的制造方法和特性，參考WO 2011/016837的全文。石墨烯可優(yōu)選施加作為具有小于Inm厚度的單層，其中對(duì)具有193nm波長(zhǎng)的光的透明度高于97%。然而，還可設(shè)想提供多個(gè)石墨烯層作為涂層。優(yōu)選地，石墨烯涂層具有高達(dá)24nm的厚度。相應(yīng)的石墨烯涂層或膜層具有高達(dá)375S/cm的導(dǎo)電率。研究顯示尤其具有8nm和24nm之間厚度的石墨烯涂層可易于施加至石英玻璃。
[0086]電極的橫向布置現(xiàn)在允許電流施加至表面的、均勻涂層14。為了改變石墨烯涂層的導(dǎo)電性或電特性，還可對(duì)石墨烯材料進(jìn)行摻雜。特別地，可通過(guò)化學(xué)氣相沉積(CVD)實(shí)現(xiàn)石墨烯涂層。在該情況下，通常提供催化劑層，含碳?xì)浠衔锏臍怏w施加至該催化劑層。例如，相應(yīng)催化劑(例如鎳鉻層)具有石墨烯在催化劑表面上生長(zhǎng)的效應(yīng)。可包含一個(gè)或多個(gè)層的石墨烯層隨后被施加至實(shí)際的載體，例如玻璃板或透鏡元件表面。已知用于將生長(zhǎng)的石墨烯層轉(zhuǎn)移至另外的基板的相應(yīng)方法。
[0087]例如，透過(guò)投射光的石墨烯加熱層或涂層14可以模制為矩形或平行六面體(parallelepipedal)材料層。為了使作為步進(jìn)曝光機(jī)或掃描曝光機(jī)的光刻設(shè)備邊緣清晰地將帶狀圖像成像在晶片結(jié)構(gòu)上，原則上大約20mm2的連續(xù)區(qū)域100滿足需要。舉例而言，區(qū)域或涂層材料具有寬度b，長(zhǎng)度I以及高度或厚度h。如果從邊緣或在邊上注入電流，則橫截面帶為F=bxl?；谑┑膯挝粸閇S/m]的導(dǎo)電率σ，電阻為R=I ( σ F)?？傮w上，在石墨烯層的情況下可使用歐姆電阻。因此，在石墨烯帶100中產(chǎn)生P=U2/R的熱功率，并且獲得了P/(bl) = oh U2/l2的區(qū)域相關(guān)的熱功率密度。給定厚度h=8nm，假定的導(dǎo)電率0=375S/cm且電壓U=53V，熱功率密度為80W/m2。在該情況下，假定石墨烯帶或平行六面體具有b=lmm的寬度和I=IOcm的長(zhǎng)度。在僅有少量石墨烯層或例如僅一個(gè)一納米單層的情況下，盡管較高的電壓是必需的，但是尤其在上述計(jì)算示例中給出厚度h=lnm的情況下，電壓為大約146V。這種電壓在光刻設(shè)備中是可控的。在該方面，利用可以簡(jiǎn)單方式驅(qū)動(dòng)的電流或電壓源，可有成本效益地將能量耦合進(jìn)涂層。
[0088]圖3示出作為波前操縱器的光學(xué)元件的發(fā)展例。例如為石英玻璃板或具有石墨烯涂層14的透鏡元件形式的光學(xué)元件102在邊上具有多個(gè)電極15、16、17、18、19、20。接觸部或電極15-20布置在圓形玻璃板13的周緣上，與涂層14電接觸。此外，提供可控電源22，其聯(lián)接至六個(gè)電極15-20。利用可控電源22，可將用于在石墨烯中產(chǎn)生相應(yīng)電流密度的各個(gè)電流J1-J6注射至接觸部15-20或涂層14中，該涂層14構(gòu)造為優(yōu)選更均勻的石墨烯層。利用合適的控制信號(hào)Cl，控制裝置10控制可控電源22。
[0089]此外，舉例而言，可控冷卻元件21同樣設(shè)置成與涂層14或玻璃體13熱接觸。例如，可構(gòu)造為珀?duì)柼脑摾鋮s裝置21還位于各自的光刻設(shè)備的光束路徑之外。
[0090]在圖3的俯視圖中，在石墨烯加熱層14中示出電場(chǎng)線E，所述場(chǎng)線在接觸部15-20之間延伸。舉例而言，電極15和電極18之間的電流密度j示為虛線箭頭。當(dāng)開(kāi)啟受控電源22時(shí)，這在高電場(chǎng)線密度區(qū)域中導(dǎo)致特別高的熱功率。在接觸電極15附近的相應(yīng)區(qū)域23以圓點(diǎn)方式示于圖3中。如果電流被均勻注入，則在石墨烯層14的區(qū)域23中發(fā)生較大加熱。因?yàn)槔鋮s接觸部21可進(jìn)一步操作為散熱片，會(huì)出現(xiàn)例如由q指示且由虛線箭頭表示的熱流。在該方面，利用多個(gè)電極15-20和有針對(duì)性地注入電流J1-J6，可在石墨烯層中產(chǎn)生有針對(duì)性操縱的熱轉(zhuǎn)變，以及因此可以局部地改變溫度。舉例而言，因此可利用控制裝置10確保對(duì)成像像差的補(bǔ)償，該成像像差因各個(gè)投射系統(tǒng)中的光學(xué)元件或光學(xué)元件由于吸收投射光而加熱之故出現(xiàn)。
[0091]作為圖3中的示例性示圖的替代，控制裝置10例如可控制電源22，使得電流基本上在電極17和18之間流動(dòng)。也就是說(shuō)，在圖3的方向上，電能到熱能的轉(zhuǎn)變出現(xiàn)在玻璃盤13的右上方區(qū)域中。如果利用實(shí)施為珀?duì)柼睦鋮s裝置21同時(shí)進(jìn)行冷卻，則熱流(這里未示出)出現(xiàn)在玻璃板13或石墨烯涂層14的上部邊緣處。在該方面，透明的且導(dǎo)電的石墨烯層14確保對(duì)例如實(shí)施為透鏡元件102的光學(xué)元件的有針對(duì)性的熱操縱。
[0092]圖4示出作為波前操縱器的相應(yīng)光學(xué)元件的第三示例性實(shí)施例。光學(xué)元件202例如構(gòu)造為位于兩個(gè)石英玻璃板或氟化鈣板24、25之間的石墨烯層14。圖4A示出橫截面圖，圖4B示出俯視圖。
[0093]再次假設(shè)石墨烯層，例如Inm厚的三層。在示例性實(shí)施例中，14個(gè)電極15_20、26-33在邊上布置為與石墨烯涂層14電接觸。以通過(guò)控制裝置(圖4中未示出)和相應(yīng)電源或電壓源控制的方式將電流注入石墨烯層14中。石墨烯層14的熱功率分布以及因此的加熱取決于通過(guò)層的各個(gè)電流。
[0094]然后，能量相繼耦合進(jìn)層材料中，使得涂層的合成溫度分布改變光學(xué)元件的光學(xué)特性，這樣成像特性中的非期望變化得到補(bǔ)償。為了該目的，合適的合成溫度分布圖案可通過(guò)單獨(dú)溫度分布圖案的疊加產(chǎn)生。
[0095]例如，為了產(chǎn)生環(huán)形熱功率分布，可在電極對(duì)之間順序(即相繼)產(chǎn)生電流密度。舉例而言，圖4B示出電極19和15之間的電流密度jl、電極15和31之間的電流j2。此外，示出了電極30和28之間的電流(j3)、電極30和26之間的電流(j4)、電極27和17之間的電流(j6)。為了實(shí)現(xiàn)石墨烯層14的期望熱分布或期望的操縱加熱，電流相繼注入，即電流密度jl在時(shí)刻tl，電流密度j2在時(shí)刻t2或在預(yù)定時(shí)間周期t2，電流密度j3、j4、j5和j6在另外的時(shí)刻或時(shí)間周期t3-t6。各個(gè)熱功率加在一起以形成期望的熱功率分布。在該情況下，可利用伴隨加熱的石英玻璃板24、25的熱容量。原則上，利用大量在邊上布置的電極15-20、26-33以及實(shí)際上可任意注入的電流和電流方向，可在涂層和相鄰?fù)哥R元件材料中產(chǎn)生任何期望的幾何熱功率分布。因注入的電流密度jl_j6而產(chǎn)生的單獨(dú)熱功率加在一起，即使順序地供給注入的電流密度jl_j6也如此。
[0096]還可提供多于14個(gè)圖4B中示出的電極。在該方面，在波前操縱器的特定實(shí)施例和實(shí)施方式中，通過(guò)控制裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)不同電極對(duì)的順序驅(qū)動(dòng)。因?yàn)槭┦菍?dǎo)電的，所以可有成本效益地實(shí)現(xiàn)經(jīng)由例如先前示例性實(shí)施例已經(jīng)提及的接觸電極的接觸連接。
[0097]圖5示出波前操縱器302的第四示例性實(shí)施例，其可用在場(chǎng)中，即在場(chǎng)附近使用。圖5A示出橫截面圖，而圖5B示出俯視圖。舉例而言，再次提供具有石墨烯涂層14的氟化鈣或石英玻璃板13。在圖5中的波前操縱器302的實(shí)施例中，未提供接觸電極。確切地，通過(guò)借助于可控磁體的感應(yīng)將能量輸入石墨烯層14中。因此，磁體線圈34-41圍繞具有石墨烯涂層14的玻璃盤13布置。
[0098]圖5B顯示磁體線圈34-41圍繞例如圓形的玻璃板13的周緣布置。例如，可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的磁體線圈34-41產(chǎn)生交替磁場(chǎng)。舉例而言，磁場(chǎng)B示于圖5A中。如在感應(yīng)爐的情況中，例如，通過(guò)感應(yīng)會(huì)在石墨烯層14中產(chǎn)生渦流。通過(guò)選擇磁場(chǎng)B在時(shí)間上和幾何上的構(gòu)造，可在石墨稀層14中局部地設(shè)定精確的潤(rùn)流廣生。
[0099]特別地，例如當(dāng)各個(gè)光學(xué)元件302必須用在極高真空中時(shí)，非接觸地供應(yīng)用于在石墨烯層14中產(chǎn)生電流并隨后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿拇拍苁呛线m的。那么，在沒(méi)有必須直接存在于光學(xué)元件302上的電極材料(可具有雜質(zhì))的情況下，磁場(chǎng)可外部地產(chǎn)生在真空區(qū)域之外。在該方面，光學(xué)元件13還可被理解為反射鏡。特別地，反射光學(xué)單元用于使用深紫外光投射的情況中。在石墨烯層14中產(chǎn)生的電流繼而提供石墨烯層14的加熱以及因此提供石墨烯層14和潛在的伴隨加熱的玻璃板13的光學(xué)特性的變化。
[0100]圖6不出波前操縱器的又一實(shí)施例,其中利用電磁福射輸入能量。圖6A不出光學(xué)元件402的橫截面圖，該光學(xué)元件例如具有布置在兩個(gè)玻璃層24、25之間的石墨烯層14。圖6B示出用在光束路徑中的具有石墨烯層14的玻璃板的俯視圖。因?yàn)槭?4是導(dǎo)電的且尤其對(duì)于例如190nm和250nm之間的使用波長(zhǎng)是透明的，所以例如可利用微波照射耦合進(jìn)能量。微波麗產(chǎn)生電流，并因此在石墨烯層14中產(chǎn)生熱。為了該目的，適于引入微波輻射MW的四個(gè)微波天線42、43、44、45設(shè)置在涂覆有石墨烯的玻璃板24、25的周圍。微波MW的使用波長(zhǎng)和頻率可適配于石墨烯的電特性。
[0101]圖6B進(jìn)一步示出控制裝置10，其利用控制信號(hào)Cl、C2、C3、C4驅(qū)動(dòng)微波天線42、43、44、45。通過(guò)引入尤其是微波形式的電磁輻射，例如可以有針對(duì)性地加熱石墨烯層14中的區(qū)域。在該方面，可以有針對(duì)性地局部執(zhí)行被操縱的熱輸入。在使用多個(gè)微波天線42、43、44、45的情況下，例如還可利用干涉圖案局部地且以可預(yù)定幾何形狀獲得對(duì)石墨烯的期望加熱。
[0102]還可設(shè)想通過(guò)引入特定電磁輻射來(lái)改變用作涂層材料的材料的電子結(jié)構(gòu)。
[0103]此外，用于將能量耦合進(jìn)涂層材料中的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)還可彼此結(jié)合使用。舉例而言，可設(shè)想使用電極布置，例如圖4中所示出的，還可設(shè)想磁體線圈和微波發(fā)生器?？傮w上，尤其在使用石墨烯的情況下，這導(dǎo)致可簡(jiǎn)單、靈活地局部設(shè)定熱產(chǎn)生。[0104]圖7示出用于局部地限定涂層子段一個(gè)可能性，該涂層子段可基本上彼此分開(kāi)地被加熱。在該情況下，沒(méi)有發(fā)生透射光操作中的投射光的遮擋或衍射。
[0105]因此，圖7示出實(shí)施為波前操縱器的光學(xué)元件502的第六示例性實(shí)施例。圖7A示出橫截面示圖的局部圖，圖7B示出俯視圖。
[0106]圖7A在局部圖中再次顯示玻璃體25，石墨烯涂層14施加在所述玻璃體上。石墨烯層14以多層方式實(shí)施，在圖7A的示例中示出為具有三個(gè)層14A、14B、14C。用于電耦合至石墨烯的電極15在邊上示出。可將凹槽并入多層石墨烯層中。圖7A示出凹槽、裂縫或缺口 46的橫截面。可化學(xué)地或另外機(jī)械地(例如通過(guò)機(jī)械應(yīng)力)得到凹槽46。在凹槽46的區(qū)域中，例如去除頂部的兩個(gè)單層14C和14B，使得僅一個(gè)單層14A直接保留在玻璃體25上。
[0107]在該情況下，凹槽46的范圍f為f〈 λ，其中λ為使用的投射光的波長(zhǎng)。例如，在利用λ =193nm的紫外光的情況下，f在50和IOOnm之間。由于凹槽(這里還稱為亞λ缺口)，光不會(huì)發(fā)生衍射，因此層在光學(xué)上基本保持透明且不造成對(duì)光束路徑的任何干擾。然而，電阻在凹槽46的區(qū)域中增加，使得可更好地彼此獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)單獨(dú)層區(qū)域或區(qū)段50-54(如圖7B中所示)。
[0108]如圖7B中所示，凹槽46例如可在其邊界內(nèi)限定出區(qū)域或區(qū)段50-54，通過(guò)凹槽46-49，可以有針對(duì)性地利用電流增加熱輸入。圖7B在邊上示出九個(gè)電極15-20、26、27、28和四個(gè)亞λ缺口 46、47、48、49，它們?cè)谕繉?4中或涂層14上定界出彼此分隔的五個(gè)區(qū)段50、51、52、53、54。特別地，對(duì)電極15_20、26、27、28的適當(dāng)驅(qū)動(dòng)使得可彼此獨(dú)立地加熱涂層的部分區(qū)域或區(qū)段50-54。
[0109]由于凹槽46、47、48、49的增加的電阻，還可通過(guò)各自的電流更容易地且單獨(dú)地加熱各區(qū)段。還可設(shè)想將凹槽完全制造為向下直到載體材料(即玻璃體25)的表面125。但是，電場(chǎng)強(qiáng)度則關(guān)于凹槽橫向地上升。舉例而言，假定凹槽寬度為f=100nm且相鄰區(qū)段之間的勢(shì)差為IV，可出現(xiàn)107V/m的場(chǎng)強(qiáng)度。因此，優(yōu)選地，單層或多層的層更適合留在凹槽底部或谷中。
[0110]圖8示出波前操縱器602的又一示例性實(shí)施例。在該情況下，石墨烯層14再次布置在兩個(gè)石英玻璃板24、25之間。舉例而言,石墨烯層14為三層。電極裝置15-20、26-33橫向設(shè)置在空隙中。以類似于圖4中的方式，可以有針對(duì)性地彼此獨(dú)立且分開(kāi)地驅(qū)動(dòng)電極15-20、26-33，使得基本上可順序地產(chǎn)生任何期望的電流分布以及由此的熱流幾何形狀。
[0111]冷卻環(huán)或冷卻接觸部55以環(huán)形方式設(shè)在光學(xué)元件周圍。例如，環(huán)形冷卻接觸部55可實(shí)施為珀?duì)柼蛘吡硗庥芍T如金的金屬制成。冷卻環(huán)55用作散熱片，從而消散由電能轉(zhuǎn)變?yōu)榧訜岬氖┖拖噜彶Ａ又械臒崮芏a(chǎn)生的熱量。假定Inm薄的石墨烯層14(其可呈現(xiàn)為三層)，則可期望12000W/mK的導(dǎo)熱性。即，假定溫度差為80K，則具有Imm寬度和IOcm長(zhǎng)度的石墨烯帶傳輸8 μ W的熱功率。此外，熱量被傳輸進(jìn)石英玻璃板24、25。
[0112]總體上，特別地，圖8的布置中提供了透過(guò)UV光的無(wú)遮擋的波前操縱器。一個(gè)外部表面，例如上部石英玻璃板24的表面124可以非球面形式構(gòu)造，從而補(bǔ)償零值波前變形(null wavefront deformation)。
[0113]圖9示出波前操縱器的光學(xué)元件802的另一示例性實(shí)施例，該波前操縱器可用于場(chǎng)中，即在場(chǎng)附近使用。圖9示出俯視圖。舉例而言，再次提供具有石墨烯涂層14的氟化鈣或石英玻璃板13。逐漸將涂層14施加至板的表面，因此產(chǎn)生區(qū)段或部分區(qū)域50、51、52。待涂覆有幾何上相同的涂層部分的區(qū)域14的拼接是可設(shè)想的。然而，不規(guī)則的遮蓋物也是可能的。在使用石墨烯的情況下，可將與薄片或膜層片50、51、52相同的施加至光學(xué)元件702的表面上。盡管總體上，涂層區(qū)域14有非連續(xù)區(qū)域，但是在涂層部分區(qū)域50、51、52之間的邊界處不會(huì)發(fā)生衍射或遮擋，因?yàn)橥繉硬牧媳贿x擇成足夠薄且透明。
[0114]原則上，整個(gè)透鏡元件或板表面還可涂覆有石墨烯片。
[0115]最后，圖10示出可用作波前操縱器的光學(xué)元件802的第九示例性實(shí)施例。光學(xué)元件802構(gòu)造為反射元件，例如反射鏡。在圖10的示例性實(shí)施例中，特別地，也提供石墨烯層14，用于進(jìn)行經(jīng)由能量耦合的有針對(duì)性的熱輸入。反射鏡802包含基板56，其例如由合適的陶瓷或硅酸鈦玻璃構(gòu)成。石墨烯層14施加至基板56，例如多層的層布置57在設(shè)置在所述石墨烯層上時(shí)作為反射涂層。
[0116]例如，電極3A、3B在橫向上沿周向設(shè)置。可如先前示例性實(shí)施例中說(shuō)明的那樣實(shí)施電極的幾何形狀和布置。特別是在例如圖10中所示的反射光學(xué)單元或光學(xué)元件的情況下，反射涂層57可根據(jù)入射的UV輻射變形和變熱。利用石墨烯加熱層14，可以有針對(duì)性地局部補(bǔ)償加熱，或者可獲得均勻的溫度分布。在該方面，鄰接電極3A、3B的石墨烯可用作加熱層。石墨烯的優(yōu)點(diǎn)是特別光滑并具有小表面粗糙度。在該方面，反射涂層57還可牢固地和精確地布置，且不會(huì)產(chǎn)生成像像差。特別地，在該情況下，石墨烯的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其小厚度和關(guān)于電傳輸和熱傳輸?shù)牧己脗鲗?dǎo)性。
[0117]圖11-14示出光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)元件(如在先前示圖中所示)的可能位置。
[0118]圖11示出光學(xué)系統(tǒng)的第一示例性實(shí)施例的示意圖，該光學(xué)系統(tǒng)中，使用例如具有石墨烯涂層的波前操縱器。在該情況下，圖11示出如WO 2005/069055A2的圖32所示的光學(xué)單元104。沿著光軸A，折射元件58和反射元件59設(shè)置為從物平面OE遠(yuǎn)至像平面BE。
[0119]圖11中的示圖還示出三個(gè)光瞳平面P1、P2、P3的位置。在光學(xué)系統(tǒng)104的常規(guī)實(shí)施例中，平板設(shè)置在光軸上，位于光瞳平面Pl的右側(cè)?，F(xiàn)在設(shè)置例如具有石墨烯涂層的波前操縱器2代替平板。在光瞳平面Pl右側(cè)的布置既不在光瞳附近，也不在場(chǎng)附近，而是在中間。因?yàn)槔缈稍?0至20mm2的連續(xù)區(qū)域范圍內(nèi)均勻地實(shí)現(xiàn)石墨烯涂層，所以可以在不干擾光束路徑的情況下將波前操縱器定位在該位置。在場(chǎng)附近，可將波前操縱器設(shè)置在由圖11中的虛線箭頭2'指示的位置處。各個(gè)透鏡元件可分為具有石墨烯涂層的平板和透鏡元件，使得發(fā)生波前操縱。在光學(xué)元件中或在光學(xué)元件處的波前操縱器的替代實(shí)現(xiàn)方式由2/ /和點(diǎn)劃線箭頭指示。
[0120]圖12示出包含波前操縱器的光學(xué)系統(tǒng)的另一示例性實(shí)施例。例如，如US2008/0174858A1的圖3，公開(kāi)了圖12中示出的投射透鏡204。多個(gè)透鏡元件和反射鏡59再次設(shè)置在物平面OE和像平面BE之間。圖12還示出三個(gè)光瞳平面P1、P2、P3。還示出了中間像平面Zl和Z2。為了以上述方式使用波前操縱器，在圖12中示出兩個(gè)替代位置。位置2基本上設(shè)置在光瞳附近，鄰近光瞳P1。然而，還可設(shè)想中間位置2'。在場(chǎng)附近，可將波前操縱器設(shè)置在反射鏡59處。在光學(xué)元件中或在光學(xué)元件處的波前操縱器的替代實(shí)現(xiàn)方式由2"和點(diǎn)劃線箭頭指示。
[0121]圖13示出光學(xué)系統(tǒng)304的第三示例性實(shí)施例的示意圖，在該光學(xué)系統(tǒng)中，使用例如具有石墨烯涂層的波前操縱器。在該情況下，圖13示出如US2008/0024746A1的圖4a所示的EUV光學(xué)單元。這里的光學(xué)系統(tǒng)包含八個(gè)反射鏡59。沿著光軸A，作為反射光學(xué)元件59的反射鏡設(shè)置為從物平面OE遠(yuǎn)至像平面BE。波前操縱器(例如作為反射鏡基板中的一個(gè)上的石墨烯加熱層)尤其設(shè)置在光瞳2'附近。例如，另一操縱器2"設(shè)置在第四反射鏡59處的場(chǎng)附近處。
[0122]最后，圖14示出光學(xué)系統(tǒng)404的第四示例性實(shí)施例的示意圖，在該光學(xué)系統(tǒng)中，可使用例如具有石墨烯涂層的波前操縱器。在該情況下，圖14示出如EP I 881 520 Al的圖6所示的例如用于193nm波長(zhǎng)的浸沒(méi)光學(xué)單元。除了折射光學(xué)元件(即透鏡元件)，光學(xué)系統(tǒng)在此還包含位于物平面OE和晶片或像平面BE之間的反射鏡59。與從EP 12 881 520 Al所知的布置相比，所用光學(xué)元件中的至少一個(gè)實(shí)施為波前操縱器。圖14利用虛線箭頭2'、2"示出石墨烯加熱層布置在場(chǎng)附近的可能位置。
[0123]可證實(shí)，有利的是尤其將具有用作加熱層的石墨烯涂層的波前操縱器明確特別地設(shè)置在光束路徑中的這樣位置處，在所述位置處，在光束路徑中傳統(tǒng)上設(shè)置有平板。因?yàn)槭邮峭该鞯模赃€可布置在場(chǎng)附近的區(qū)域中。
[0124]總體上，例如通過(guò)非透明的電極或加熱布置，在不會(huì)遮擋場(chǎng)和不存在衍射干擾的情況下，這可導(dǎo)致成本效益，以獲得易于制造的用于補(bǔ)償成像像差的波前操縱器。
[0125]盡管基于示例實(shí)施例已經(jīng)說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于此，而是可以多種方式變化。因此，提出的用于涂層的材料以及厚度和幾何表示應(yīng)被理解為僅作為示例。盡管主要討論了石墨烯，但是可被熱激發(fā)的其他涂層材料也是可能的。借助于波前操縱器，除了提及的輻射導(dǎo)致的加熱，還可補(bǔ)償歸因于各個(gè)透鏡元件或反射鏡的變化的材料特性的效應(yīng)。例如，在相對(duì)長(zhǎng)的操作之后，可出現(xiàn)材料損壞，其可改變成像特性。
[0126]部件列表:
[0127]I投射設(shè)備
[0128]2光學(xué)元件
[0129]3耦合單元
[0130]4光學(xué)系統(tǒng)
[0131]5、6光學(xué)兀件
[0132]7掩模裝置
[0133]8照明系統(tǒng)
[0134]9傳感器裝置
[0135]10控制裝置
[0136]11 晶片
[0137]12晶片臺(tái)
[0138]13玻璃體
[0139]14 涂層
[0140]15-20電接觸部
[0141]21冷卻接觸部
[0142]22 電源
[0143]23 區(qū)域
[0144]24、25 玻璃板[0145]26-33電接觸部
[0146]34-41 線圈
[0147]42-45 天線
[0148]46-49 凹槽
[0149]50-54涂層部分
[0150]55冷卻環(huán)
[0151]56反射鏡基板
[0152]57反射涂層
[0153]58透鏡元件
[0154]59反射鏡
[0155]100 區(qū)域
[0156]102光學(xué)元件
[0157]104光學(xué)系統(tǒng)
[0158]113 表面
[0159]124、125 表面
[0160]202光學(xué)元件
[0161]204光學(xué)系統(tǒng)
[0162]302光學(xué)元件
[0163]304光學(xué)系統(tǒng)
[0164]402光學(xué)元件
[0165]404光學(xué)系統(tǒng)
[0166]502光學(xué)兀件
[0167]602光學(xué)元件
[0168]702光學(xué)元件
[0169]802光學(xué)元件
[0170]A 光軸
[0171]B 磁場(chǎng)
[0172]BE像平面
[0173]Cl、C2控制信號(hào)
[0174]CT控制信號(hào)
[0175]E電場(chǎng)強(qiáng)度
[0176]f凹槽寬度
[0177]j電流密度
[0178]J1-J6 電流
[0179]L投射光
[0180]MW微波輻射
[0181]OE物平面
[0182]P1、P2、P3 光瞳平面
[0183]q 熱流[0184]R1、R2移動(dòng)方向
[0185]S傳感器信號(hào)
[0186]W 熱量
[0187]Z1、Z2中間像平面
【權(quán)利要求】
1.一種用于使光刻結(jié)構(gòu)信息成像的投射設(shè)備(I)，包含: 光學(xué)元件(2)，至少部分具有由導(dǎo)電層材料構(gòu)成的涂層(14)，其中，所述涂層(14)包含連續(xù)區(qū)域(100)，該連續(xù)區(qū)域不具有遮擋投射光的元件，并且取決于溫度變化，所述層材料和/或所述光學(xué)元件(2)改變光學(xué)特性，尤其是折射率或光學(xué)路徑長(zhǎng)度；以及 至少一個(gè)單元(3)，用于將能量耦合進(jìn)所述層材料中，使得所述層材料將耦合的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，其中，所述層材料從由石墨烯、鉻和硫化鑰(MoS2)構(gòu)成的組中選擇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投射設(shè)備(I)，其中，耦合單元(3)橫向地布置在所述連續(xù)區(qū)域(100)外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的投射設(shè)備(I)，其中，所述光學(xué)元件(2)布置在場(chǎng)附近。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的投射設(shè)備(1)，其中，所述光學(xué)元件(2)布置在光瞳附近。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(I)，其中，所述層材料均勻地布置在所述光學(xué)元件(13)的表面(113)上的連續(xù)區(qū)域(100)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(I)，其中，所述層材料基本上具有線性電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(1)，其中，所述層材料還包含石墨烯、鉻和/或硫化鑰(MoS2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(I)，其中，所述層材料僅包含單層和/或多層石墨烯。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的投射設(shè)備(1)，其中，所述層材料包含摻雜的傳導(dǎo)石墨烯。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(I)，其中，所述石墨烯通過(guò)化學(xué)氣相沉積制造。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(I)，其中，所述涂層具有凹槽(46)，該凹槽的寬度小于所用投射光的波長(zhǎng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(19)，其中，所述單元(3)適于耦合電能、磁能和/或電磁能。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備，其中，所述耦合單元(3)實(shí)施為位于所述連續(xù)區(qū)域的邊緣處的電接觸部(15-20，26-33)，具有多個(gè)電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(I)，其中，所述耦合單元(3)包含線圈裝置(34-41)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備，還包含用于冷卻所述涂層(14)的裝置(21，55)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(I)，其中，所述連續(xù)區(qū)域(100)包含至少20mm2、尤其是至少24mm2的面積。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(I)，其中，所述涂層(14)具有對(duì)波長(zhǎng)為193nm的投射光至少80%、尤其是至少95%的透明度。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(I)，其中，所述投射設(shè)備(I)被適配為使得借助于所述耦合單元(3)對(duì)所述層材料的加熱大于所述光學(xué)元件(2)通過(guò)吸收投射光的加熱。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(I)，其中，所述光學(xué)元件(2)是折射元件，尤其是透鏡元件。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(I)，其中，所述光學(xué)元件(2)是反射元件，尤其是反射鏡。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(I)，還包含傳感器裝置(9)和控制裝置(10)，該傳感器裝置用于檢測(cè)所述投射設(shè)備(I)的成像特性和/或所述光學(xué)元件(2)的位置，該控制裝置用于根據(jù)由所述傳感器裝置(9)產(chǎn)生的傳感器信號(hào)(S)控制所述耦合單元。
22.一種用于操作根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的投射設(shè)備(I)的方法，其中，能量被相繼地耦合進(jìn)所述層材料(9)中，其中，所述涂層(14)的所產(chǎn)生的溫度分布改變所述光學(xué)元件(2)的光學(xué)特性，使得至少部分地補(bǔ)償尤其因輻射光引起的所述投射設(shè)備(I)成像特 性的變化。
【文檔編號(hào)】G02B26/06GK103620500SQ201280030365
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月20日
【發(fā)明者】R.弗賴曼, B.比特納 申請(qǐng)人:卡爾蔡司Smt有限責(zé)任公司