[发明专利]分面反射镜装置

说明书

本发明提供了一种分面反射镜装置，其包含分面元件和支撑元件，该支撑元件支撑所述分面元件。所述分面元件包含弯曲的第一支撑部分，而支撑元件包含第二支撑部分，第二支撑部分形成与第一支撑部分在接触区域中接触的支撑边缘，以支撑分面元件。

技术领域

本发明涉及分面(facet)反射镜装置，其可用于在曝光工艺中使用的光学装置中，尤其是用于微光刻系统中。本发明还涉及包含这种分面反射镜装置的光学成像设备。本发明还涉及支撑分面反射镜装置的分面元件的方法和制造分面反射镜装置的方法。本发明可用于制造微电子器件、尤其是半导体器件的光刻工艺的背景中，或者用于制造这种光刻工艺期间使用的诸如掩模或掩模母版的装置的背景中。

背景技术

典型地，在制造诸如半导体器件的微电子器件的背景中使用的光学系统包含多个光学元件模块，其在光学系统的光路上包含光学元件，例如透镜、反射镜、光栅等。这些光学元件通常在曝光过程中合作，以照明形成在掩模、掩模母版等上的图案，以及将该图案的图像转移至诸如晶片的基底上。通常，光学元件组合成一个或多个功能上不同的光学元件组，其可保持在不同的光学元件单元中。作为上面提及的一种，分面反射镜装置等可用作使曝光光束均匀化，即使得曝光光束中的功率分布(power distribution)尽可能均匀。

由于半导体器件的不断小型化，不仅仅存在对用于制造这些半导体器件的光学系统的增强的分辨率的持久需要，也存在对该光学系统的增强的精度的需要。明显地，该精度不仅仅必须在开始时出现，而且必须在光学系统的整个操作期间得到保持。在该背景下的一个具体问题是从光学组件适当地移除热，以避免这些组件的不均匀热膨胀，该不均匀热膨胀导致这些组件的不均匀变形，并且最终导致不期望的成像误差。

因此，高精密分面反射镜装置已经得到发展，例如，在DE10205425A1(Holderer等)和DE 10324796A1(Roβ-Meβemer)中公开了它们，通过引用分别将这些文献的全部公开合并于此。

这些文件等还显示了如下分面反射镜装置，其中具有球形后表面的分面元件位于在支撑元件内的关联的凹槽中。球形后表面依靠在界定(confine)该凹槽的支撑元件的相应球形壁上。虽然这种球对球分界面理论上可提供大的接触面积，使得从分面元件至支撑元件具有良好传热性，但该大的接触面积主要依赖于分面元件和支撑元件二者的制造精度。尤其是，在空间的所有三个方向上以几微米或更小的精度(如在很多情况下所需要的)制造球形凹槽是相当昂贵的。

为了克服该问题，DE 10324796A1(Roβ-Meβemer)提出将相对软的涂层(例如金涂层)置于所述球形表面中的一个上，其通过变形而弥补制造公差。然而，尽管该涂层的硬度低，但是由于大的接触面积，这种变形需要相对大的力，这倾向于将不期望的变形引入到分面元件中。

在DE 10205425A1(Holderer等)中公开了另一方法，其中分面元件的球形后表面，或多或少以线接触依靠在圆锥形壁上，该圆锥形壁界定接收分面元件的凹槽。由于线接触，该解决方法提供了较低的传热性，而依然没有显著减少对于使圆锥形壁具有期望的精度所必需的制造努力(manufacturing effort)。

DE 10205425A1(Holderer等)中公开了支撑分面元件的第三种方法，其中分面元件的球形后表面，或多或少以三点接触依靠在三个小球体上，该三个小球体的每一个都位于支撑销元件的自由末端。这里，热传递甚至更差，虽然仍没有显著减少对于使三个球体具有期望的精度所必需的制造努力。

在上述所有的三种情况下，将操纵杆连接至分面元件的后表面，相应操纵器作用于所述操纵杆上，以调节分面元件关于支撑元件的位置，以及主要调节分面元件关于支撑元件的取向。此外，在一些情况下，一旦调节了分面元件，则使用操纵杆相对于支撑元件固定分面元件。

该解决方法具有如下缺点，即操纵杆不仅增加分面元件而且增加诸如支撑元件的其他组件的复杂性，并最终增加成本。此外，需要多个操纵器产生相互抵消的操纵力，以允许在合理的时间量中进行精确调节。