光学单元的支撑的制作方法

文档序号:23979618发布日期:2021-02-20 07:48阅读:62来源:国知局
光学单元的支撑的制作方法
光学单元的支撑
[0001]
相关申请的交叉引用
[0002]
本申请要求德国专利申请de 10 2018 210 996.6(提交日:2018年7月4日)的优先权,其全部内容通过引用并入本文中。
[0003]
发明背景
[0004]
本发明涉及一种具有用于支撑光学单元的支撑结构的微光刻布置,该光学单元适合于使用uv曝光光,特别是在极紫外(euv)范围中的光。本发明还涉及具有这样的布置的光学成像装置,用于支撑光学装置的对应的方法以及对应的光学成像方法。本发明可以与任何期望的光学成像方法结合使用。它可以特别有利地用于微电子电路及其中使用的光学部件(例如光学掩模)的生产或检查中。
[0005]
与微电子电路的生产结合使用的光学装置典型地包括多个光学元件单元,多个光学元件单元包括在成像光路中设置的一个或多个光学元件,诸如透镜元件、反射镜或光栅。所述光学元件典型地在成像过程中协作,以便将物体的图像(例如,掩模上形成的图案)转印到基板(例如,所谓的晶片)。光学元件典型地被组合成一个或多个功能组,该一个或多个功能组可能被保持在分离的成像单元中。特别是在原则上以在所谓的真空紫外范围中的波长(vuv,例如在193nm的波长)操作的折射系统的情况下,这样的成像单元通常由保持一个或多个的光学元件的光学模块的堆叠体形成。所述光学模块典型地包括具有实质上环形外部支撑单元的支撑结构,该支撑结构支撑一个或多个光学元件保持件,该一个或多个光学元件保持件继而保持光学元件。
[0006]
半导体部件的不断演进的小型化导致对用于半导体的生产的光学系统的越来越高分辨率的恒定需求。对于越来越高分辨率的需求使得需要越来越高的数值孔径(na)和光学系统的越来越高成像准确性。
[0007]
获得越来越高的光学分辨率的一种方法是减少用在成像过程中的光的波长。近年来的趋势越来越促进了系统的开发,在该系统中使用所谓的极紫外(euv)范围中的光,典型地在5nm至20nm的波长处,大多数情况在大约13nm的波长处。在该euv范围中,不再可能使用常规的折射光学系统。这是由于以下事实:在该euv范围中,用于折射光学系统的材料的吸收率过高而在可用光功率的情况下不能实现可接受的成像结果。因此,在该euv范围中,必须将反射光学系统用于成像。
[0008]
向euv范围内具有高数值孔径(例如,na>0.4至0.5)的纯反射光学系统的该过渡导致关于成像装置的设计的相当大的挑战。
[0009]
中央准确性要求中的一个是基板上成像位置的准确性,这通常也被称为所谓的视线准确性(los准确性)。视线准确性典型地与数值孔径的倒数近似成比例。因此,具有na=0.45的数值孔径的成像装置的视线准确性以1.4的因子比具有na=0.33的数值孔径的成像装置的情况小。在na=0.45的数值孔径的情况下,视线准确性典型地低于0.5nm。如果成像过程旨在允许所谓的双重结构化(通常称为双重图案化),则典型地必须将视线准确性以因子1.4进一步提。因此,视线准确性甚至低于0.3nm。
[0010]
上述提及的因子导致关于参与成像的光学元件相对于彼此的位置和/或取向以及
关于单独光学元件的形变非常严格的要求,以便实现期望的成像准确性。此外,必须在整个操作过程中、最终在系统的整个使用寿命中,维持该高成像准确性。
[0011]
因此,在成像期间协作的光学成像装置的部件(即,例如,照明装置的光学元件、掩模、投射装置的光学元件以及基板)必须以明确限定的方式来支撑以便维持这些部件之间的预先确定的的明确限定的空间关系,并且必须获得这些部件的最小的非期望的形变以便最终实现尽可能高的成像质量。
[0012]
特别是在上述euv系统的情况下,出现的问题是,出于系统相关的原因,照明装置和投射装置是相对较大且重的光学单元,该光学单元在较新的系统中可能达到6t至8t的质量。然而,为了符合准确性要求,这些重的单元应该是可调节的且此外已经由于它们的安装的设计而应该没有经历非希望的或没有精确限定的形变。出于这些原因,所谓的三点安装典型地用于安装这些光学单元,例如如从wo 2013/017171 a1(matzkovits,其全部公开内容通过引用并入本文)已知的。
[0013]
在这样的三点安装的情况下,可以实现静态确定的安装或者可以避免静态过度确定的安装,否则这会由于生产不准确性或形变而导致光学单元中的非期望的寄生应力和得到的形变(其可能是由诸如振动的机械干扰引起)。
[0014]
因为重的光学系统还旨在是可调节的以便实现所需的精度,因此所谓的空气轴承典型地用于三点安装,其中使用压缩的空气(或另一个合适的气体)在轴承表面之间构建气隙。然而,在这些空气轴承的情况下,存在的问题是,如果符合这样的euv系统的其他边界条件(特别是动态边界条件),则这些空气轴承的负载能力被限制。在未来的euv系统的光学单元的情况中,超出负载能力极限,该未来euv系统的光学单元的质量可能达到6t至8t。


技术实现要素:

[0015]
因此,本发明基于以下目的:提供一种具有用于支撑光学单元的支撑结构的微光刻布置,具有这样的布置的对应的光学成像装置,用于支撑光学装置的对应的方法以及对应的光学成像的方法,其不具有上述缺点或者至少具有更少的缺点,并且特别是以简单的方式实现具有尽可能少的寄生应力或形变的光学单元的支撑。
[0016]
本发明基于以下的技术教导:当通过空气轴承来支撑开篇处提及的类型的这样的重的光学单元时,如果通过至少四个分离的支撑单元来提供支撑,则可以以简单的方式尽可能地避免引入寄生应力或形变,将该四个分离的支撑单元中的两个支撑单元联接以形成支撑单元对,使得与它们的支撑力的可预先确定比例的偏差被抵消。一方面,第四(且可能是每隔一个)支撑单元以简单的方式减少每个空气轴承的负载,因此即使在这样的重的光学单元的情况下也允许使用它们。此外,支撑单元对的两个支撑单元的联接以简单的方式确保:以简单的方式提供对两个支撑点处的位置和/或对准与它们预期的状态的偏差的补偿,并且因此始终存在支撑单元对的两个支撑力的设定点比率。这样的偏差可能是由制造不准确性而引起的,而且由于由故障引起的形变而仅在操作期间出现。
[0017]
换言之,支撑单元的当前联接实现主动-从动配置,其中两个支撑力的不平衡(即,它们与其设定点比率的偏差)由在两个支撑点处通过联接装置提供的补偿移动来补偿,因此建立两个支撑力的均衡(因此建立了它们的设定点比率)。最终,在最佳情况下,因此可以实现支撑单元对表现为单个支撑单元,且因此最终再次实现三点安装,由此可以实现静态
确定的支撑。
[0018]
在支撑单元对的两个支撑单元上——如果需要的话——的联接和由联接引起的补偿移动可以以多种方式来实现。纯被动联接仅与由控制装置主动控制的联接一样可能。
[0019]
原理上,可以选择支撑单元对的两个支撑力的比率作为任何适当的值。在此,唯一的限制因素是可以通过支撑单元中的每一个或支撑单元的空气轴承吸收的最大力f
max
。因此,由附加的第四支撑单元提供的卸压(与具有三个支撑单元的常规三点安装相比较)必须非常大,使得在其他支撑单元(在所有所需的操作状态中)处都不能达到该最大力f
max
。还可能必须考虑动态状态,因为空气轴承在操作期间通常还会遭受关于最大承载力与最小承载力的比率的限制。
[0020]
不用说,本发明原则上可以与任何光学单元组合使用。特别地,其优点还可以在具有明显更轻的光学单元的配置中发挥作用。然而,特别有利地用于光学单元的质量大于4t,优选地大于6t,更优选地大于8t的设计中。优选用于光学单元的质量为4t至14t,优选地为5t至10t,更优选地为6t至8t的设计中。
[0021]
根据一个方面,本发明因此涉及一种微光刻布置,特别是使用在极紫外范围(euv)中的光,所述微光刻布置具有用于支撑光学单元的支撑结构,该光学单元的质量特别是4t至14t,优选地为5t至10t,更优选地为6t至8t。支撑结构包括用于支撑光学单元的多个分离的支撑单元。支撑单元中的每一个包括空气轴承,通过空气轴承可以生成抵消光学单元的重量的支撑力。支撑单元的数目至少为四个,经由联接装置联接支撑单元中的至少两个以形成支撑单元对,使得联接装置抵消与支撑单元对的两个支撑单元的支撑力的可预先确定比率的偏差。
[0022]
原理上,可以按需要选择支撑单元的两个支撑力的比率,并且使其适配于光学单元的几何条件和质量分布(因此也是重心的位置)。特别地,还可以考虑在操作布置期间的动态条件。在静态条件下,如果支撑力的比率为1则典型地可以是有利的,因为负载那么被尽可能均匀地分布。但是,如果支撑单元中的一个在动态条件下(例如由于振动激励)经受大幅增加的支撑力,则可以有意义的是,在静态条件下减少支撑力以便减少动态最大量(并且当然以便将其保持在最大力f
max
以下)。
[0023]
在某些有利的变型中,支撑力的可预先确定的比率v为1/3(或约0.33)至1/1(或1),优选地为1/2(或0.5)至1/1(或1),更优选地为2/3(或约0.66)至1/1(或1),更优选地为3/4(或0.75)至1/1(或1),更优选地为4/5(或0.8)至1/1(或1)。这允许在支撑单元之上实现特别有利的负载分布。附加地或替代地,联接装置可以配置为至少实质上均衡支撑单元对的两个支撑单元的支撑力的量。联接装置还可以配置为使两个支撑单元的支撑力的量之间的偏差最小化。因此,在后两者情况中,尝试实现支撑力的比率为v=1。
[0024]
不用说,特别紧密地近似于支撑力的相应的设定点值当然是有利的。在力尽可能具有相等幅度(比率为1)的情况中,那么目的当然是使支撑单元对的两个支撑力的量相同。因此,优选地,支撑单元对的第一支撑单元配置为施加第一支撑力,而支撑单元对的第二支撑单元配置为施加第二支撑力。然后,联接装置配置为使得第一支撑力的量与第二支撑力的量的偏离小于1.0%,优选地小于0.5%,更优选地小于0.1%。如果支撑力的比率v不等于1,则前述偏差优选地应用于相应的支撑力与其相应的设定点值(根据相应的比率)的偏差。
[0025]
原理上,可以以任何适当的方式来生成两个支撑力之间的力的均衡所需的补偿移
动。支撑单元对的第一支撑单元优选地具有用于生成第一支撑力的第一空气轴承单元,而支撑单元对的第二支撑单元具有用于生成第二支撑力的第二空气轴承单元。联接装置具有第一联接单元,该第一联接单元至少沿第一支撑力可移位地承载第一空气轴承单元。此外,联接装置具有第二联接单元,该第二联接单元至少沿第二支撑力可移位地承载第二空气轴承单元。第一联接单元和第二联接单元彼此联接,使得在第一空气轴承单元上沿第一支撑力的第一位移带来了在第二空气轴承单元上沿着第二支撑力的相对的第二位移。以这种方法,可以以特别简单的方式实现相应的补偿移动。
[0026]
取决于两个支撑力的比率,可以导致不同的位移。在比率为1的某些变型中,优选地提供第一位移的量至少实质上等于第二位移的量。
[0027]
原理上,可以按需要的设计联接单元到相应相关联的空气轴承单元的连接。特别地,可以规定,由空气轴承单元已经使得在补偿移动期间安装件在某些自由度中的所需移动可用。然而,在某些变型中,这样的移动还可以通过联接单元至与其相关联的空气轴承单元的相应连接来发生。因此,通过枢转轴承可以优选地将相应的联接单元连接到相关联的空气轴承单元,特别是两个枢转轴承中的一个恰好限制三个平移自由度,并且两个枢转轴承中的另一个恰好限制一个平移自由度。以这种方法,可以在联接装置中实现包括固定的轴承和浮置轴承的典型优选的布置。
[0028]
原理上,支撑单元对的支撑单元之间的联接可以根据提供所需的补偿移动的任何合适的操作原理(单独地或以任何组合)发生。优选地,它是液压的、纯机械的或电联接(单独或以任何组合)。
[0029]
因此,在某些变型中,联接装置可以是液压联接装置。这样的液压联接的优点在于,它可以特别容易地通过一个或多个液压管线来实现。特别地,可以规定,第一联接单元是具有第一液压工作空间的第一活塞缸单元,而第二联接单元是具有第二液压工作空间的第二活塞缸单元。然后,第一液压工作空间和第二液压工作空间简单地彼此液压联接。
[0030]
取决于要在支撑单元对的两个支撑单元的支撑力之间实现的比率,这可以简单地通过相应的活塞缸单元的有效活塞面积来实现。特别是在具有为1的支撑力的比率的所叙述的变型的情况中,可以设置的是,两个活塞缸单元具有至少实质上相同的有效活塞面积。
[0031]
液压联接可以以任何合适的方式发生。第一液压工作空间和第二液压工作空间优选地通过至少一个液压管线彼此联接。由此可以实现特别简单的联接。
[0032]
此外,在第一液压工作空间与第二液压工作空间之间可以提供节流装置,以便实现液压介质的节流且因此实现补偿移动的衰减。可以预先地固定该节流。然而,节流还可以由节流装置主动地调节。特别地,可以在工作空间之间提供多个液压管线,多个液压管线可以选择性地接通和断开,以便改变工作空间之间的连接的整个流动横截面并且因此改变节流。
[0033]
仅由工作空间的液压连接就可以纯被动地实现联接。然而,替代地,联接装置还可以包括用于主动地填充第一液压工作空间和第二液压工作空间的泵装置。以这种方式,然后还可以实现在操作期间对某些动态状态的适当的反应,该适当的反应需要在支撑单元对的支撑力之间的不同比率。
[0034]
在其他变型中,联接装置是机械联接装置。这也允许要实现特别简单的配置。第一联接单元优选地是摇杆单元的第一臂,而第二联接单元是摇杆单元的第二臂。第一臂和第
二臂在摇杆单元的枢转轴承的区域中彼此连接。由此可以实现两个支撑单元的特别简单和可靠的机械联接。
[0035]
第一臂与第二臂之间的连接原理上可以按需要设计,只要实现对应期望的补偿移动即可。在优选的变型中,因为它们特别简单,所以第一臂和第二臂整体地组合。
[0036]
原理上,摇杆单元的枢转轴承可以以任何适当的方式来设计。在此,同样地,由空气轴承单元已经可以使得在补偿移动期间安装件在某些自由度中的所需移动可用。摇杆单元的枢转轴承优选地限制三个平移自由度和两个旋转自由度,因为这实现了特别简单的配置。换言之,摇杆单元的枢转轴承可以以固定的轴承的方式形成。
[0037]
原理上,摇杆单元的枢转轴承的位置可以按需要来选择,可以以简单的方式使其适配于光学单元的几何条件。摇杆单元的枢转轴承优选地布置在联接单元的枢转轴承的连接线的区域中。这在很大程度上避免在联接单元的枢转轴承的区域中的不需要的寄生移动。这特别适用于当摇杆单元的枢转轴承的枢转轴线与联接单元的枢转轴承的连接线相交时。
[0038]
同样在该设计中,可以再次提供对支撑单元上的补偿移动的衰减。为此,摇杆单元可以包括用于衰减绕摇杆单元的枢转轴承的枢转移动的衰减装置。特别地,可以再次设置衰减装置的衰减值是可调节的。
[0039]
不用说,上述的机械联接装置可以是纯被动装置。当然,相似地可以想到的是,联接装置是主动装置,在该主动装置中主动地影响在支撑单元上的补偿移动。特别地,上述的衰减装置可以对应地形成为是主动的。
[0040]
在某些变型中,联接装置是主动联接装置。特别地当旨在应该存在对布置的某些动态操作状态的选择性反应时,这是有利的。原理上,可以以任何适当的方式实现作为主动联接装置的设计。可以提供根据任何操作原理在支撑单元上主动地生成补偿移动的任何主动部件。
[0041]
在某些变型中,第一联接单元包括连接到控制装置的第一致动器单元,而第二联接单元包括同样连接到控制装置的第二致动器单元。然后,控制装置控制用于设定第一支撑力和第二支撑力的第一致动器单元和第二致动器单元。
[0042]
可以在有和没有闭合控制环路的情况下都形成控制。因此例如可以设置,第一致动器单元和第二致动器单元分别包括由控制装置控制的力致动器(例如洛伦兹致动器),该力致动器取决于输入信号生成(由输入信号)指定的力。在这种情况下,可以实现打开的控制环路,并且因此可以简单地设置,控制装置仅指定用于力致动器的输入信号,力致动器基于该输入信号设定期望的力。在这种情况下,力致动器可以直接在支撑单元对的支撑单元上生成期望的支撑力,或者可以通过对应的传输比率使其可用。
[0043]
在这样的主动联接装置的情况下,同样可以再次设置,支撑结构包括用于衰减由致动器单元生成的光学单元的移动的衰减装置。在此同样地,衰减装置的衰减值可以再次设计为可调节的。衰减装置可以配备在支撑结构与光学单元之间的力流动中的任何适当的点处。特别地,衰减装置可以是可连接至光学单元。特别地,这不仅应用于刚刚描述的主动联接装置,而且总体上应用于上文和下文所描述的所有联接装置,而无论联接装置的工作原理和总体设计如何。
[0044]
这种衰减装置可以特别有利地影响与联接装置的操作原理和总体设计无关的光
学单元的动态性质。光学单元的一个或多个谐振频率可以通过这样的衰减装置来影响或衰减。
[0045]
在主动联接装置的某些变型中,可以设置控制装置使用衰减参数来控制致动器单元,以衰减由致动器单元生成的光学单元的移动。在此同样地,衰减参数可以特别是可调节的。
[0046]
在主动联接装置的其他变型中,可以提供闭合控制环路。为此,例如可以设置,控制装置连接到第一检测单元,该第一检测单元配置为用于检测分配给第一联接单元的至少一个第一检测值。此外,控制装置然后连接到第二检测单元,该第二检测单元配置为检测分配给第二联接单元的至少一个第二检测值。然后,相应的检测值优选地表示所分配的联接单元沿所分配的支撑力的方向的位置和/或所分配的支撑力的量和/或所分配的空气轴承单元的气隙。然后,控制装置还配置为取决于第一检测值和第二检测值来控制第一致动器单元和第二致动器单元。
[0047]
不用说,支撑单元对的两个支撑单元原理上可以作用在光学单元上的任何适当的点处。在某些变型中,光学单元具有重心,光学单元的重力和支撑单元的支撑力分别在力交点处与水平平面相交。至少支撑单元——其在水平平面中的力交点在距重力的力交点的最小距离处——形成至少一对支撑单元对的两个支撑单元中的一个。这使得可以以简单的方式确保,恰好由分配的第二支撑单元有效地释放了支撑单元,该支撑单元最接近光学单元的重心并且因此原理上暴露于最大负载。
[0048]
此外,可以设置,支撑单元——其在水平平面中的力交点在距重力的力交点的第二最小距离处——形成至少一个支撑单元对的两个支撑单元中的另一个。以这种方法,可以实现空气轴承的特别有效的卸压。
[0049]
原理上可以按需要选择支撑单元对的支撑单元在光学单元的周边之上的布置或相对位置。光学单元优选地在水平平面中限定周向方向,并且至少一个支撑单元对的两个支撑单元的力交点在周向方向上彼此直接相邻。
[0050]
不用说,原理上可以提供通过对应的联接装置彼此联接的任何数目的支撑单元,以便最终以三点支撑的方式再现光学单元的支撑。在这种情况下,联接装置还可以以级联的方式布置,例如因此可以继而通过对应的联接装置联接两对支撑单元的联接装置。
[0051]
在某些特别简单的变型中,支撑单元的数目恰好为四个。替代地,支撑单元的数目可以为至少五个,特别是恰好五个,在这种情况下,提供与支撑单元对分离的其他支撑单元对。此外,支撑单元的数目可以替代地恰好为六个,在这种情况下,提供与支撑单元对分离且彼此分离的两个其他支撑单元对。在这两种情况下,这些附加的支撑单元对然后可以与上述支撑单元对相同地形成。
[0052]
本发明还涉及一种光学成像装置,特别是用于微光刻的光学成像装置,该光学成像装置具有:具有第一光学元件组的照明装置,用于记录物体的物体装置,具有第二光学元件组的投射装置以及图像装置。照明装置设计为照明物体,而投射装置被设计为将物体的图像投射到图像装置上。照明装置和/或投射装置包括根据本发明的至少一个布置。这使得可以在相同程度上结合根据本发明的布置来实现上述变型和优点,因此在这方面参考上述给定的说明。
[0053]
本发明还涉及一种用于通过支撑结构来支撑特别是使用极紫外范围(euv)中的光
的光学微光刻单元的方法,该光学单元通过支撑结构的多个分离的支撑单元支撑,由每个支撑单元通过空气轴承生成抵消光学单元的重量的支撑力。在此同样地,光学单元的质量可以特别是4t至14t,优选地5t至10t,更优选地6t至8t。支撑单元的数目至少为四个,通过联接装置联接支撑单元中的至少两个以形成支撑单元对,使得联接装置抵消与支撑单元对的两个支撑单元的两个支撑力的可预先确定比率的偏差。这使得可以继而在相同程度上结合根据本发明的布置来实现上述变型和优点,因此在这方面参考上述给定的说明。
[0054]
最终,本发明涉及一种光学成像方法,特别是用于微光刻的光学成像方法,其中,通过具有第一光学元件组的照明装置来照明物体,并且通过具有第二光学元件组的投射装置将物体的图像生成在图像装置上。特别是在生成成像时,根据本发明的用于支撑光学单元的方法用在照明装置和/或投射装置中。这还使得在相同程度上结合根据本发明的布置来实现上述变型和优点,因此在这方面参考上述给定的说明。
[0055]
从从属权利要求和与附图有关的优选的示例性实施例的以下描述中,本发明的其他方面和示例性实施例是显而易见的。所公开的特征的所有组合,无论它们是否是权利要求的主题,都在本发明的保护的范围内。
附图说明
[0056]
图1是根据本发明的投射曝光设备的优选实施例的示意图,该设备包括根据本发明的布置的优选实施例,并且可以通过该设备实行根据本发明的方法的优选实施例。
[0057]
图2是根据图1的根据本发明的布置的示意性侧视图。
[0058]
图3是根据图2的布置的其他示意性侧视图。
[0059]
图4是根据图2的布置的其他示意性俯视图。
[0060]
图5示出了根据本发明的布置的其他实施例的示意性侧视图。
[0061]
图6示出了根据本发明的布置的其他实施例的示意性侧视图。
具体实施方式
[0062]
第一实施例
[0063]
下面参考图1至4描述了根据本发明的微光刻投射曝光设备101的优选实施例,该设备包括根据本发明的用于支撑光学单元的布置的优选实施例。为了简化以下说明,在附图中指示x、y、z坐标系,其中z方向对应于重力的方向。不用说,在其他配置中可以选择x、y、z坐标系的任何所需的其他取向。
[0064]
图1是投射曝光设备101的示意性不按比例的示意图,该投射曝光设备101用在用于生成半导体部件的微光刻过程中。投射曝光设备101包括照明装置102和投射装置103。投射装置103设计为在曝光过程中将在掩模单元104中设置的掩模104.1的结构的图像转印到基板单元105中设置的基板105.1上。为此,照明装置102照明掩模104.1。光学投射装置103从掩模104.1接收光,且将掩模104.1的掩模结构的图像投射到诸如晶片等的基板105.1上。
[0065]
照明装置102包括具有光学元件组106.1的光学单元106。投射装置103包括具有光学元件组107.1的其他光学单元107。光学元件组106.1、107.1沿着投射曝光设备101的折叠光轴101.1设置。光学元件组106.1、107.1中的每一个可以包括多个光学元件。
[0066]
在本示例性实施例中,投射曝光设备101用在euv范围中的曝光光(极紫外辐射)操
作,该光的波长在5nm与20nm之间,特别是波长为13nm。因此,照明装置102和投射装置103的元件组106.1、107.1中的光学元件排他地是反射光学元件。出于系统有关的原因,光学单元106和107是重的部件,其质量约为6t至8t。在另外的变型中,光学单元106或107的质量可以为4t至14t,优选地5t至10t,更优选地6t至8t。光学单元106和107分别通过根据本发明的布置108的优选实施例来支撑。
[0067]
在本发明的其他配置中,当然还可以(特别是取决于照明光的波长)单独地或对于其他光学模块以任何期望的组合地使用任何类型的光学元件(折射式、反射式、衍射式)。此外,照明装置102和/或投射装置103可以包括一个或多个光学单元,诸如光学单元106或107。
[0068]
下面以基于支撑光学单元106的布置108为例描述布置108。不用说,以下陈述也应用于支撑光学单元107的布置108。这可以特别地设计为与下面描述的布置108相同。
[0069]
图2和3分别示出了支撑光学单元106的布置108的示意性侧视图(图2:在xz平面上或沿y轴;图3:在yz平面上或沿x轴),而图4示出了布置108的示意性平面图(在yz平面上或沿着z轴)。
[0070]
从图2至4可以看出,布置108包括用于在一个或多个支撑单元109.1(例如支撑结构109的支撑框架109.1)上支撑光学单元106的支撑结构109,继而该支撑结构109被以任何适当的方式(并且众所周知)支撑在地板结构(未示出)上。
[0071]
支撑结构109包括用于支撑光学单元106的多个分离的支撑单元110,特别是恰好四个支撑单元110.1至110.4。支撑单元110.1至110.4中的每一个包括空气轴承111.1至111.4形式的空气轴承单元。这些空气轴承111.1至111.4以众所周知的方式设计(因此将不更详细地讨论)。可以通过每个空气轴承111.1至111.4分别生成分配的支撑力fs
11
、fs
12
、fs2或fs3,该支撑力抵消光学单元106的重力g。
[0072]
在这种情况下,第一支撑单元110.1和第二支撑单元110.2通过联接装置112联接以形成支撑单元对sep。此联接使得联接装置112抵消分配的支撑力fs
11
和fs
12
与两个支撑单元110.1和110.2的支撑力fs
11
和fs
12
的可预先确定的比率v的偏差,如下文将详细描述的。
[0073]
原理上可以按需要选择支撑单元110.1和110.2的两个支撑力fs
11
和fs
12
的比率v,并且使其适配到光学单元106的几何条件和质量分布(因此也就是重心sp的位置)。特别地,还可以考虑在操作成像装置101期间的动态条件,并且因此考虑布置108。在静态条件下,如果支撑力的比率为v=1则典型地可以是有利的,因为这样会尽可能均匀地分配负载。但是,如果支撑单元110.1至110.4中的一个在动态条件下(例如由于振动激励)经受大幅增加的支撑力,则可以有意义的是,在静态条件下减小支撑力以便减少动态最大量fs
max
(并且当然以便将其保持在最大力f
max
以下)。
[0074]
在本示例中,在静止状态(因此在成像装置101的静止状态中)中的支撑力fs
11
和fs
12
的比率为v=1。不用说,然而,在其他有利的变型中,支撑力的可预先确定的比率是1/3(或约0.33)至1/1(或1),优选地1/2(或0.5)至1/1(或1),甚至更优选地2/3(或约0.66)至1/1(或1),以便取决于应用在支撑单元110.1至110.4之上实现特别有利的负载分布。
[0075]
因此,本示例中的联接装置112配置为至少实质上均衡支撑单元对sep的两个支撑单元110.1和110.2的支撑力fs
11
和fs
12
的量,因此,得到两个支撑单元110.1和110.2的支撑
力fs
11
和fs
12
的量之间的偏差dfs(因此在最佳情况下实现偏差dfs=0)。
[0076]
不用说,特别紧密地近似于支撑力的相应的设定点值当然是有利的。因此,联接装置112配置为使得第一支撑力fs
11
的量与第二支撑力fs
12
的量的偏差小于1.0%,优选地小于0.5%,更优选地小于0.1%。
[0077]
为了在两个支撑力fs
11
和fs
12
之间实现所描述的力的均衡,本示例中的联接装置112在空气轴承111.1和111.2的区域中生成补偿移动,因此存在具有相同轴承压力(气隙中的气压)的气隙的相同间隙宽度。为此,联接装置112设计为液压联接装置。为此,联接装置112具有第一活塞缸单元112.1的形式的第一联接单元,该第一联接单元沿着第一支撑力fs1可移位地承载第一空气轴承单元111.1。此外,联接装置112具有第二活塞缸单元112.2形式的第二联接单元,该第二联接单元沿第二支撑力fs
12
可移位地承载第二空气轴承单元111.2。
[0078]
第一联接单元112.1和第二联接单元112.2彼此联接,使得在第一空气轴承单元111.1上沿第一支撑力fs
11
的第一位移ds1带来了在第二空气轴承单元111.2上沿着第二支撑力fs
12
的相对的第二位移ds2。
[0079]
不用说,取决于两个支撑力的比率v,可以产生不同的位移ds1和ds2。在比率为v=1的本示例中,第一位移ds1的量至少实质上等于第二位移ds2的量。
[0080]
在本示例中,由通过简单的液压管线112.5与第二联接单元112.2的(第二)液压工作空间112.4液压联接的第一联接单元112.1的(第一)液压工作空间112.3实现液压联接。
[0081]
取决于要在支撑单元对sep的两个支撑单元110.1和110.2的支撑力fs
11
和fs
12
之间实现的比率v,这可以通过相应活塞缸单元112.1和111.2的有效活塞面积来简单地实现。在比率为v=1的当前示例中,两个活塞缸单元112.1和112.2因此具有至少实质上相同的有效活塞面积。
[0082]
在本示例中,在液压管线112.5中,在第一液压工作空间112.3与第二液压工作空间112.4之间还提供节流装置112.6,以便实现对液压介质的节流且因此实现补偿移动的衰减。可以预先固定该节流。然而,节流还可以由节流装置112.6主动地调节。此外,在其他变型中,可以在工作空间112.3、112.4之间提供多个液压管线,该多个液压管线可以选择性地接通或断开(例如通过节流装置112.6),以便改变工作空间112.3、112.4之间的连接的整个流动横截面并且因此改变节流。
[0083]
在本示例中,通过工作空间112.3和112.4的液压连接来纯被动地实现液压联接。替代地,联接装置112也可以包括(作为节流装置112.6的附加或替代)用于主动地填充第一液压工作空间和第二液压工作空间112.3、112.4的泵装置。以这种方式,还可以实现在操作期间对某些动态状态的适当的反应,该适当的反应需要在支撑单元对sep的两个支撑单元110.1和110.2的支撑力fs
11
和fs
12
之间的不同比率v。
[0084]
原理上,可以按需要的设计相应的联接单元112.1、112.2到相应相关联的空气轴承单元111.1、111.2的连接。特别地,可以设置,由空气轴承单元111.1或111.2已经使得在补偿移动期间轴承在某些自由度中的所需移动可用。然而,在某些变型中,还可以通过联接单元112.1、112.2到其相关联的空气轴承单元111.1、111.2的相应连接来产生这样的移动。
[0085]
在本示例中,相应联接单元112.1或112.2通过枢转轴承112.7或112.8连接到相关联的空气轴承单元111.1或111.2。在这种情况下,枢转轴承112.7恰好限制三个平移自由
度,而没有限制空间中的其他三个自由度。枢转轴承112.8恰好限制一个平移自由度,而没有限制空间中其他五个自由度。这最终导致在联接装置112中包括固定的轴承和浮动轴承的有利布置。
[0086]
为了形成支撑单元对sep的两个支撑单元110.1和110.2的该联接允许了光学单元106的支撑在机械上表现得像静态确定的三点支撑,尽管有四个支撑单元110.1至110.4。因此,尽管有四个支撑点,但是至少可以很大程度上避免将寄生应力或形变引入到光学单元106中。因为提供四个支撑单元110.1至110.4,所以一方面以简单的方式减少由光学单元106的重量g产生的每个空气轴承111.1至111.4的负载,并且因此即使在这样重的光学单元106的情况下也允许使用这样的空气轴承111.1至111.4。
[0087]
此外,支撑单元对sep的两个支撑单元110.1和110.2的联接以简单的方式确保:容易地补偿两个支撑点110.1和110.2处的位置和/或对准与它们的预期状态的偏差,并且因此始终存在支撑单元对sep的两个支撑力fs
11
和fs
12
的设定点比率v(在本示例中为v=1)。这样的偏差可能由于制造的不准确性而引起,但是也仅在操作期间由于由干扰引起的框架结构109.1和/或光学单元106的结构的形变而出现。
[0088]
换言之,支撑单元110.1和110.2通过联接装置112的当前联接提供主动-从动配置,其中两个支撑力的不平衡(即,它们与设定点比率的偏差)通过联接装置112提供的补偿移动来补偿,并且因此建立两个支撑力fs
11
和fs
12
的均衡(因此它们的设定点比率v)。最终,在最佳情况下,因此可以实现支撑单元对sep表现为单个支撑单元,且因此最终再次实现三点安装,由此可以实现光学单元106的静态确定的支撑。
[0089]
再次应该注意,原理上可以选择支撑单元对sep的两个支撑力fs
11
和fs
12
的比率为任何适当的值。在此,唯一的限制因素是支撑单元110.1至110.4或它们的空气轴承111.1至111.4中的每一个可以接纳的最大力f
max
。因此,由附加的第四支撑单元提供的卸压(与具有三个支撑单元的常规三点安装相比较)必须非常大,使得在其他支撑单元(在所有所需的操作状态中)处都不能达到该最大力f
max
。还可能必须考虑动态状态,因为空气轴承111.1至111.4在操作期间通常还会遭受关于最大承载力fs
max
与最小承载力fs
min
的比率的限制。
[0090]
不用说,支撑单元对sep的两个支撑单元110.1和110.2原理上可以作用在光学单元106上的任何合适的位置处。在本示例中,光学单元106的重量g和支撑单元110.1至110.4的支撑力fs
11
至fs3分别在力交点处与水平平面(图4的附图平面)相交,两个支撑单元110.1和110.2位于水平平面中的力交点在距重力g的力交点的最小距离处。这使得可以以简单的方式确保:支撑单元110.1和110.2——最靠近光学单元106的重心sp且因此原理上暴露于最大的负载——分别通过相关联的支撑单元110.2和110.1有效地释放。
[0091]
此外,支撑单元对sep的支撑单元110.1和110.2布置为使得它们在光学单元106的周向方向上在水平平面中的力交点彼此直接相邻。
[0092]
在上述设计的情况下,可以在操作成像装置101期间实现根据本发明的用于支撑光学单元106的方法的对应的优选实施例,该方法在成像方法期间使用,通过该成像方法将掩模104.1的掩模结构的图像投射到基板105.1上。根据上面的描述,单独方法步骤是显而易见的,所以在这方面参考上面给定的说明。
[0093]
不用说,与上述实施例不同,原理上可以提供通过对应的联接装置112彼此联接的多于四个的支撑单元110,以便最终以三点支撑的方式再现光学单元106的支撑。在这种情
况下,联接装置112还可以以级联的方式布置,例如因此可以继而通过对应的联接装置112联接两对支撑单元sep的联接装置112。
[0094]
特别地,例如可以设置,第三支撑单元110.3被分配其他(第五)支撑单元且通过其他(第二)联接装置112联接到第三支撑单元,所以形成其他(第二)支撑单元对sep。然后,可以与在(第一)支撑单元对sep的两个支撑单元110.1和110.2之间的联接和支撑类似地发生框架结构109.1上的该其他(第二)支撑单元对的联接和支撑。在这种情况下,支撑单元的数目恰好为五个,并且形成两对支撑单元对sep。
[0095]
在其他变型中,然后可以设置,其他(第六)支撑单元也被分配给第四支撑单元110.4且通过其他(第三)联接装置112联接到第四支撑单元,所以形成其他(第三)支撑单元对sep。然后可以与在(第一)支撑单元对sep的两个支撑单元110.1和110.2之间的联接和支撑类似地发生框架结构109.1上的此其他(第三)支撑单元对的联接和支撑。在这种情况下,支撑单元的数目恰好为六个,并且形成三对支撑单元对sep。
[0096]
第二实施例
[0097]
下面参考图1、4和5描述根据本发明的布置208的其他优选实施例,其可以代替成像装置101中的布置108被使用。布置208在其基本设计和功能上对应于图2至4的布置108,所以在此仅讨论差异。特别地,相同的部件配备有相同的附图标记,而相似的部件配备有增加了值100的附图标记。除非下文另有说明,否则关于这些部件的特征、功能和优点参考与第一实施例有关的上述陈述。
[0098]
与第一实施例的区别在于,联接装置212设计为机械联接装置。在这种情况下,第一联接单元是摇杆单元212.5的第一臂212.1,其承载第一支撑单元210.1。第二联接单元是摇杆单元212.5的第二臂212.2,其承载第二支撑单元210.2。第一臂212.1和第二臂212.2在摇杆单元212.5的枢转轴承212.9的区域中彼此连接,以便实现两个支撑单元210.1和210.2的简单且可靠的机械联接。
[0099]
第一臂210.1与第二臂210.2之间的连接原理上可以按需要设计,只要实现对应的期望的补偿移动即可。在本示例中,第一臂210.1和第二臂210.2整体地组合。在这种情况下,摇杆单元212.5在俯视图中实质上是u形的且布置在光学单元106的一侧,如图4中由虚线轮廓212.5所指示的。
[0100]
摇杆单元212.5通过枢转轴承212.9可枢转地铰接在支撑结构209的框架单元209.1上。原理上,摇杆单元212.5的枢转轴承212.9可以以任何适当的方式来设计。在此同样地,由空气轴承单元111.1和111.2已经可以使得在补偿移动期间原理上要求的安装件在某些自由度中的移动可用。在本示例中,摇杆单元212.5的枢转轴承212.9限制了三个平移自由度和两个旋转自由度,因为这实现了特别简单的配置。换言之,摇杆单元212.5的枢转轴承212.9因此可以同样地以固定的轴承的方式形成。
[0101]
原理上,摇杆单元212.5的枢转轴承212.9的位置可以按需要来选择,可以以简单的方式使其适配光学单元106的几何条件。摇杆单元212.5的枢转轴承212.7优选地布置在枢转轴承112.7和112.8的连接线的区域中,通过该连接线,相应的空气轴承单元111.1或111.2分别铰接在相应相关联的联接单元212.1和212.2上。以这种方式,可以很大程度上避免分别在联接单元212.1和212.2的枢转轴承112.7和112.8的区域中的不期望的寄生移动。如在本示例中那样,如果摇杆单元212.5的枢转轴承212.9的枢转轴线分别与联接单元
212.1或212.2的枢转轴承112.7、112.8的该连接线相交,则这特别地适用。
[0102]
不用说,然而,在其他变型中,还可以选择枢转轴承212.9的任何其他期望的布置和摇杆单元212.5的不同设计。例如,可以在光学单元106下方提供具有旋转安装件的摇杆单元的实质上u形设计,如图5中由虚线轮廓213指示。
[0103]
第一联接单元212.1和第二联接单元212.2通过摇杆单元212.5彼此联接,使得在第一空气轴承单元111.1上沿第一支撑力fs
11
的第一位移ds1带来了在第二空气轴承单元111.2上沿着第二支撑力fs
12
的相对的第二位移ds2。
[0104]
在此同样地,支撑单元对sep的两个支撑单元210.1和210.2的支撑力fs
11
和fs
12
之间的比率v可以再次通过第一臂212.1与第二臂212.2之间的杠杆比率来设定。在本示例中,再次选择比率v=1。为此,第一臂212.1和第二臂212.2(或支撑力fs
11
和fs
12
)相对于枢转轴承212.9具有至少实质上相同的有效杠杆臂。
[0105]
在该设计中,同样地,可以再次提供支撑单元210.1和210.2上的补偿移动的衰减。为此,摇杆单元212.5可以包括衰减装置212.6,该衰减装置连接在摇杆单元212.5与框架结构209.1之间,以衰减绕摇杆单元212.5的枢转轴承212.9的枢转移动。可以再次设置,衰减装置212.6的衰减值是可调节的。
[0106]
不用说,上述机械联接装置212可以是纯被动装置。当然,相似地可以想到的是,联接装置212是主动装置,其中主动地影响在支撑单元210.1和210.2上的补偿移动。特别地,上述衰减装置212.6可以对应地形成为主动的。类似地,衰减装置212.6可以由对应的致动器替换或补充。
[0107]
同样地,在具有机械联接装置212的上述设计的情况下,可以在操作成像装置101期间实现根据本发明的用于支撑光学单元106的方法的对应的优选实施例,该方法在成像方法期间使用,通过该成像方法将掩模104.1的掩模结构的图像投射到基板105.1上。根据上面的描述,单独方法步骤是显而易见的,所以在这方面参考上面给定的说明。
[0108]
第三实施例
[0109]
下面参考图1和6描述根据本发明的布置308的其他优选实施例,其可以用在成像装置101中以代替布置108。布置308在其基本设计和功能上对应于图2至4的布置108,所以在此仅讨论差异。特别地,相同的部件配备有相同的附图标记,而相似的部件配备有增加了值200的附图标记。除非下文另有说明,否则关于这些部件的特征、功能和优点参考与第一实施例有关的上述陈述。
[0110]
与布置108的区别在于,联接装置312是主动联接装置。特别地当旨在应该存在对布置308和成像装置101的某些动态操作状态的选择性反应时,这是有利的。原理上,可以以任何适当的方式实现这样的主动联接装置312的设计。可以提供根据任何操作原理在支撑单元310.1和310.2上主动地生成补偿移动的任何主动部件。
[0111]
在本示例中,第一支撑单元310.1的第一联接单元包括连接到控制装置312.10的第一致动器单元312.1,而第二支撑单元310.2的第二联接单元包括还连接到控制装置312.10的第二致动器单元312.2。同样在本示例中,相应的空气轴承单元111.1或111.2通过相关联的枢转轴承112.7或112.8铰接到分别相关联的联接单元312.1或312.2。因此,第一致动器单元312.1沿着第一支撑力fs
11
可移位地承载第一空气轴承单元111.1,而第二致动器单元112.2沿第二支撑力fs
12
可移位地承载第二空气轴承单元111.2。然后,控制装置
312.10控制用于分别设定第一支撑力fs
11
和第二支撑力fs
12
的第一致动器单元312.1和第二致动器单元312.2。
[0112]
为了在此同样地实现两个支撑力fs
11
和fs
12
的期望的力比率v,在本示例中联接装置312还在空气轴承111.1和111.2的区域中生成补偿移动。在该力比率应该再次为v=1的事件中,在具有相同的轴承压力(气隙中的气压)的空气轴承111.1和111.2的区域中,气隙的间隙宽度则是相同的。
[0113]
在这种情况下,可以在有和没有闭合控制环路的情况下形成控制。因此例如可以设置,第一致动器单元312.1和第二致动器单元312.2分别包括由控制装置312.10控制的力致动器(例如洛伦兹致动器),该力致动器取决于由控制装置312.10生成的输入信号来生成力(作为输入信号的函数)。在这种情况下,可以实现打开的控制环路,并且因此可以简单地设置,控制装置312.10仅指定用于力致动器的输入信号,力致动器基于该输入信号设定期望的力。在此,力致动器可以直接地在支撑单元对sep的支撑单元310.1或310.2上生成期望的支撑力fs
11
或fs
12
。相似地可以设置的是,仅通过对应的传输比率使得期望的支撑力fs
11
或fs
12
可用。
[0114]
在主动联接装置312的其他变型中,可以提供闭合控制环路。为此,例如可以设置,控制装置312.10连接到第一检测单元312.11,该第一检测单元312.11配置为检测分配给第一联接单元312.1的至少一个第一检测值ew1。此外,控制装置312.10然后连接到第二检测单元312.12,第二检测单元312.12配置为检测分配给第二联接单元312.2的至少一个第二检测值ew2。
[0115]
在这种情况下,相应的检测值ew1或ew2优选地表示所分配的联接单元312.1或312.2沿相关联的支撑力fs
11
或fs
12
的方向的位置和/或所分配的支撑力fs
11
或fs
12
的量和/或所分配的空气轴承单元111.1或111.2的气隙。控制装置312.10然后还配置为取决于第一检测值和第二检测值ew1、ew2来控制第一致动器单元和第二致动器单元312.1和312.2,以便实现两个支撑力fs
11
和fs
12
的期望比率v。
[0116]
恰好在这样的主动联接装置312的情况下,可以再次设置,支撑结构包括用于衰减由致动器单元312.1和312.2生成的光学单元106的移动的衰减装置312.6。在此同样地,衰减装置312.6的衰减值可以再次设计为可调节的。衰减装置312.6可以配备在支撑结构309.1与光学单元106之间的力流动中的任何适当的点处。特别地,如本示例中那样,衰减装置312.6可以是可连接至光学单元106。
[0117]
在主动联接装置312的某些变型中,可以设置控制装置312.10使用衰减参数dpm来控制致动器单元312.1和312.2,以衰减由致动器单元312.1和312.2生成的光学单元106的移动。在此同样地,衰减参数dpm可以特别是可调节的。
[0118]
同样,在具有主动联接装置312的上述设计的情况下,可以在操作成像装置101期间实现根据本发明的用于支撑光学单元106的方法的对应的优选实施例,该方法在成像方法期间使用,通过该成像方法将掩模104.1的掩模结构的图像投射到基板105.1上。根据上面的描述,单独方法步骤是显而易见的,所以在这方面参考上面给定的说明。
[0119]
上面仅基于根据微光刻领域的示例排他地描述了本发明。然而,可以理解的是,本发明也可以用在任何其他光学应用的情景中,特别是在不同波长的成像方法,其中在支撑重的光学单元方面出现相似的问题。
[0120]
此外,本发明可以与物体的检查(诸如所谓的掩模检查)结合使用,其中用于微光刻的掩模对其完整性等进行检查。图1中,例如传感器单元(其检测掩模104.1的投射图案的成像(以供进一步处理))则替换基板105.1。然后,该掩模检查可以实质上发生在与随后的微光刻过程中所使用的波长相同的波长处。但是,同样还可以使用与其偏差的任何期望波长以供检查。
[0121]
最终,已经基于特定示例性实施例描述本发明,该示例性实施例示出所附专利权利要求中限定的特征的特定组合。在此时应该明确指出的是,本发明的主题不限于这些特征组合,而是诸如从以下专利权利要求中显而易见的所有其他特征组合也属于本发明的主题。
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1