[發明專利]用于投射曝光系統的具有至少一個磁體的致動器、致動器的制造方法、以及具有磁體的投射曝光系統

有效

• 申請號: 201080015703.1
• 申請日: 2010-02-02
• 公開（公告）號: CN102388343A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 阿明.沃伯;諾伯特.穆埃爾伯格;阿爾穆特.恰普;于爾根.費希爾
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司SMT有限責任公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G02B26/08;H01F7/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

技術領域

本發明涉及一種用于微光刻的投射曝光系統，尤其涉及一種利用極紫外范圍(EUV)中的波長的光操作的具有至少一個磁體的投射曝光設備，一種用于致動這種投射曝光系統中的光學元件的致動器，以及一種用于操作相應投射曝光系統的方法。此外，還給出了制造用于投射曝光系統的相應致動器的方法。

背景技術

在用于微光刻的投射曝光系統中，各種組件(尤其是光學元件)必須被一定程度地移動、調節和定位，所述微光刻被用于制造微技術尤其是微電子和/或微機械組件。例如，可以使用微反射鏡陣列(MMA)，其中必須傾斜多個小反射鏡。

可以利用致動器基于電磁工作原理進行諸如光學元件(尤其是微反射鏡)的各種組件的致動。為此，由電線圈實現的電磁體產生與永磁體的磁場互相作用的磁場，從而可以獲得對應的用于致動組件的力。

然而，通常具有非常小的尺寸的相應致動器的制造很復雜，因為必須進行多個單獨的制造步驟。此外，必須確保致動器的功能不會破壞。例如，在微技術制造的、具有多個稱為接合點(bond?point)的連接點的致動器的情況下，所出現的問題不僅是所涉及的制造耗費變得很大，而且接合點不能可靠地吸收對應的機械力，尤其是切變力。

此外，當在投射曝光系統中使用某些光波長(例如在極紫外波長范圍)時，可能破壞這樣的接合點。

另外，致動器或總體來講磁體否則的話可能不會被對應投射曝光系統中的主流工作條件(諸如13.5nm波長范圍中的雜散光和/或氫氣環境)破壞。

發明內容

本發明的目的

因此，本發明的目的為提供一種投射曝光系統或用于投射曝光系統的致動器，以及說明避免現有技術的缺點的相應制造工藝和操作工藝，尤其是確保用于移動各種部件的具有長服務壽命的致動器的安全和可靠的操作。特別地，用于制造相應致動器的方法應切實可行，并且制造合適的相應致動器，其容忍操作期間發生的應力，諸如切變力。此外，致動器必須適于在投射曝光系統中使用，尤其是在以極紫外光的波長范圍工作的投射曝光系統中使用。

技術方案

通過具有權利要求1的特征的投射曝光系統、具有權利要求21的特征的致動器、具有權利要求28的特征的操作投射曝光系統的方法、以及具有權利要求33或35的特征的制造用于投射曝光系統的致動器的方法來實現此目的。優選實施例是從屬權利要求的對象。

本發明基于這樣的見識：具有至少一個永磁體的電磁驅動的致動器的使用被以下事實破壞：基于稀土的永磁體(諸如基于釤鈷或釹-鐵-硼的磁體)在氫氣環境中傾向于形成氫化物，該氫氣環境可能存在于對應的投射曝光系統中，從而，永磁體的磁效應可能降低或丟失。

因此，根據本發明的第一方面，提出完全包封致動器的磁體，從而磁體不暴露到氫氣環境中，該氫氣環境也部分由原子氫構成。特別地，提供在投射曝光系統的一個致動器或所有致動器或部分致動器中的所有磁體可被完全包封。

可以通過封殼和/或磁體的涂層來實現磁體的包封。

可以如此選擇相應的涂層，使得不僅該涂層產生將磁體與周圍的氣體環境隔離的致密殼，而且該涂層對氫氣擴散具有相應的抵抗，從而在長時間上沒有氫能滲透到磁體中。特別地，該涂層可以形成為多層。

該涂層可以由鎳、鋅、銅或它們的合金制成。

附加地或替代地，可以提供將磁體容納其中的封殼，該封殼也將磁體與周圍的氣體環境氣密地分離。封殼可以由金屬形成，諸如不銹鋼、鋁、鋁合金等。

特別地，封殼可以由相應的金屬片焊接，焊縫或要被焊接的部件的鄰接表面被設計為使得在外部氣體環境與殼體內部之間不存在直的或平的連接區域。這一方面使得密封更容易，另一方面容易保護磁體不受焊接損壞，該磁體在將殼體焊接在一起時被布置在殼體中。

殼體或金屬片的厚度可以選擇在0.1至4mm的范圍，其中最小厚度0.1mm確保可以在預期壽命上避免或者消除氫擴散造成的破壞，而且殼體厚度或金屬片厚度的上限確保有足夠的磁力可以使用。

除了金屬殼體之外，在通過微技術制造工藝形成致動器期間，也可以由相應的可微圖案化的材料形成封殼，諸如半導體材料，尤其是硅、硅合金、鍺、鍺合金以及它們相應的化合物，諸如氧化硅和氧化鍺。這種封殼的壁的厚度可以大大地降低，在從幾個納米或微米到幾個毫米的范圍，例如直到3mm。

作為磁體，使用所有的永磁體，特別是基于稀土的磁體，諸如釹、鐠、鑭、鈰、這些稀土與鐵和硼的化合物，尤其是釹-鐵-硼、鐠-鐵-硼、鑭-鐵-硼、鈰-鐵-硼和釤-鈷。