[發明專利]光學系統中的、尤其是微光刻投射曝光設備中的光學布置

有效

• 申請號: 201080043766.8
• 申請日: 2010-09-22
• 公開（公告）號: CN102576141A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: T.勞弗;A.索爾霍弗
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司SMT有限責任公司
• 主分類號: G02B7/18
• 分類號: G02B7/18;F16L59/06;F25D19/04;G03F7/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

相關申請的交叉引用

本發明主張2009年9月30日提交的德國專利申請DE?102009045193.5以及2009年9月30日提交的美國臨時申請No.61/247,090的優先權。通過引用將這些申請的內容合并到這里。

技術領域

本發明涉及光學系統中的光學布置，尤其是微光刻投射曝光設備中的光學布置。

背景技術

微光刻用于產生微結構組件，例如集成電路或液晶顯示器(LCD)。微光刻工藝在具有照明裝置及投射物鏡的所謂投射曝光設備中執行。在此情況下，為了將掩模結構轉移到基板上的光敏涂層，通過投射物鏡將利用照明裝置照明的掩模(＝掩模母版)成像到基板(例如硅晶片)上，基板涂有光敏層(光刻膠)并設置在投射物鏡的像平面上。

在光學系統(例如上述的投射曝光設備)操作期間，尤其是在全局或局部高熱負載的情況下，發生如下問題：溫度敏感組件(例如反射鏡、透鏡、或支架組件)或其他(子)系統的溫度上升(所述溫度上升與高熱負載及其吸收關聯)會造成光學系統的成像質量的破壞。

這樣的一個示例為光學系統中出現的溫度敏感元件(例如位置傳感器)的損壞，或上述投射曝光設備的成像光束路徑中的溫度敏感子系統的損壞。

因此，例如，在針對EUV范圍(即波長小于15nm，例如約13.5nm)設計的投射物鏡中，因為缺乏合適的透光折射材料，所以使用反射鏡作為成像過程的光學組件，已知除了承載反射鏡及反射鏡致動器的承載結構之外，還提供測量結構，其典型地設置在承載結構之外，且意在確保熱及機械穩定地固定位置傳感器或用于確定反射鏡位置的其他測量系統。所述測量結構的不期望發熱問題更嚴重，這是因為在投射曝光設備操作期間加熱的反射鏡與位置傳感器之間的距離相對較小，此距離可以在約1-100mm的范圍中。

US?2005/0018154A1公開了在微光刻投射曝光設備中提供至少一個熱屏蔽，該熱屏蔽意在吸收反射鏡和/或其承載結構所發射的熱，該熱通過與熱屏蔽機械接觸的熱轉移回路散掉。

發明內容

本發明的目的在于提供光學系統中的光學布置，尤其是微光刻投射曝光設備中的光學布置，其可以對抗不期望的熱輸入而有效地保護溫度敏感組件。

根據獨立權利要求1的特征實現此目的。

光學系統中的根據本發明的一種光學布置，尤其是微光刻投射曝光設備中的光學布置，包括：

至少一個發熱子系統，在光學系統操作期間發射熱；

第一熱屏蔽，設置成至少部分吸收發熱子系統所發射的熱；

第一冷卻裝置，與第一熱屏蔽機械接觸，并被設計成將來自第一熱屏蔽的熱散掉；以及

第二熱屏蔽，至少部分吸收第一熱屏蔽所發射的熱，同樣地，所述第二熱屏蔽與將來自第二熱屏蔽的熱散掉的冷卻裝置機械接觸。

發熱子系統可為例如單獨(individual)組件，如光學元件，尤其是反射鏡，或支架元件。在此情況中，“光學元件”一詞在本申請的意義中包括任何光學元件，尤其也包括折射元件(例如透鏡或棱鏡)、分束器、或光柵。

然而，本發明不限于此，并從而還可包括其它任何熱源。此外，子系統也可具有多個光學元件，其從而被整體上視為熱源，例如上述投射曝光設備的照明系統，或任何其他子系統。尤其是，利用根據本發明的布置，可保護投射曝光設備的投射物鏡不受入射在發熱照明裝置的部分上的熱的影響到如下程度：可以保持投射物鏡中的成像光束路徑盡可能地不受溫度波動的影響，以及至少可基本避免成像質量的破壞。

特別地，本發明基于除了提供第一熱屏蔽之外還提供第二熱屏蔽的構思。以此方式，屏蔽要保護的溫度敏感組件(例如位置傳感器)或其它要保護的溫度敏感子系統(例如上述投射曝光設備的成像光束路徑)免受通常存在于第一熱屏蔽區域中的溫度不均勻的影響，至如下程度：由于第一熱屏蔽的熱發射而導致的可能仍然保留在第二熱屏蔽上的任何殘熱要么可忽略，要么與存在于第一熱屏蔽上的殘熱相比大大降低。除了降低所述殘熱，在此情況下，根據本發明的布置的另一期望效果在于第二熱屏蔽上的溫度的均勻化(在均勻分布的意義上)。