[发明专利]用于投射曝光系统的具有至少一个磁体的致动器、致动器的制造方法、以及具有磁体的投射曝光系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于微光刻的投射曝光系统，尤其涉及一种利用极紫外范围(EUV)中的波长的光操作的具有至少一个磁体的投射曝光设备，一种用于致动这种投射曝光系统中的光学元件的致动器，以及一种用于操作相应投射曝光系统的方法。此外，还给出了制造用于投射曝光系统的相应致动器的方法。

背景技术

在用于微光刻的投射曝光系统中，各种组件(尤其是光学元件)必须被一定程度地移动、调节和定位，所述微光刻被用于制造微技术尤其是微电子和/或微机械组件。例如，可以使用微反射镜阵列(MMA)，其中必须倾斜多个小反射镜。

可以利用致动器基于电磁工作原理进行诸如光学元件(尤其是微反射镜)的各种组件的致动。为此，由电线圈实现的电磁体产生与永磁体的磁场互相作用的磁场，从而可以获得对应的用于致动组件的力。

然而，通常具有非常小的尺寸的相应致动器的制造很复杂，因为必须进行多个单独的制造步骤。此外，必须确保致动器的功能不会破坏。例如，在微技术制造的、具有多个称为接合点(bond point)的连接点的致动器的情况下，所出现的问题不仅是所涉及的制造耗费变得很大，而且接合点不能可靠地吸收对应的机械力，尤其是切变力。

此外，当在投射曝光系统中使用某些光波长(例如在极紫外波长范围)时，可能破坏这样的接合点。

另外，致动器或总体来讲磁体否则的话可能不会被对应投射曝光系统中的主流工作条件(诸如13.5nm波长范围中的杂散光和/或氢气环境)破坏。

发明内容

本发明的目的

因此，本发明的目的为提供一种投射曝光系统或用于投射曝光系统的致动器，以及说明避免现有技术的缺点的相应制造工艺和操作工艺，尤其是确保用于移动各种部件的具有长服务寿命的致动器的安全和可靠的操作。特别地，用于制造相应致动器的方法应切实可行，并且制造合适的相应致动器，其容忍操作期间发生的应力，诸如切变力。此外，致动器必须适于在投射曝光系统中使用，尤其是在以极紫外光的波长范围工作的投射曝光系统中使用。

技术方案

通过具有权利要求1的特征的投射曝光系统、具有权利要求21的特征的致动器、具有权利要求28的特征的操作投射曝光系统的方法、以及具有权利要求33或35的特征的制造用于投射曝光系统的致动器的方法来实现此目的。优选实施例是从属权利要求的对象。

本发明基于这样的见识：具有至少一个永磁体的电磁驱动的致动器的使用被以下事实破坏：基于稀土的永磁体(诸如基于钐钴或钕-铁-硼的磁体)在氢气环境中倾向于形成氢化物，该氢气环境可能存在于对应的投射曝光系统中，从而，永磁体的磁效应可能降低或丢失。

因此，根据本发明的第一方面，提出完全包封致动器的磁体，从而磁体不暴露到氢气环境中，该氢气环境也部分由原子氢构成。特别地，提供在投射曝光系统的一个致动器或所有致动器或部分致动器中的所有磁体可被完全包封。

可以通过封壳和/或磁体的涂层来实现磁体的包封。

可以如此选择相应的涂层，使得不仅该涂层产生将磁体与周围的气体环境隔离的致密壳，而且该涂层对氢气扩散具有相应的抵抗，从而在长时间上没有氢能渗透到磁体中。特别地，该涂层可以形成为多层。

该涂层可以由镍、锌、铜或它们的合金制成。

附加地或替代地，可以提供将磁体容纳其中的封壳，该封壳也将磁体与周围的气体环境气密地分离。封壳可以由金属形成，诸如不锈钢、铝、铝合金等。

特别地，封壳可以由相应的金属片焊接，焊缝或要被焊接的部件的邻接表面被设计为使得在外部气体环境与壳体内部之间不存在直的或平的连接区域。这一方面使得密封更容易，另一方面容易保护磁体不受焊接损坏，该磁体在将壳体焊接在一起时被布置在壳体中。

壳体或金属片的厚度可以选择在0.1至4mm的范围，其中最小厚度0.1mm确保可以在预期寿命上避免或者消除氢扩散造成的破坏，而且壳体厚度或金属片厚度的上限确保有足够的磁力可以使用。

除了金属壳体之外，在通过微技术制造工艺形成致动器期间，也可以由相应的可微图案化的材料形成封壳，诸如半导体材料，尤其是硅、硅合金、锗、锗合金以及它们相应的化合物，诸如氧化硅和氧化锗。这种封壳的壁的厚度可以大大地降低，在从几个纳米或微米到几个毫米的范围，例如直到3mm。

作为磁体，使用所有的永磁体，特别是基于稀土的磁体，诸如钕、镨、镧、铈、这些稀土与铁和硼的化合物，尤其是钕-铁-硼、镨-铁-硼、镧-铁-硼、铈-铁-硼和钐-钴。