[发明专利]EUV投射曝光设备的反射镜布置及其操作方法，及EUV投射曝光设备

说明书

相关申请案的交叉引用

本申请案主张2012年7月24日申请的德国专利申请案第10 2012 212 898.0号的优先权，其全部内容以引用方式并入本申请案中。

技术领域

本发明涉及一种微光刻的EUV投射曝光设备的反射镜布置，其包含各具有层及具有主体的多个反射镜，该层在EUV光谱范围中为反射的且可对该层施加EUV辐射。

本发明另外涉及一种微光刻的EUV投射曝光设备，其包含此类型的反射镜布置。

最后，本发明涉及一种操作序言中所提类型的反射镜布置的方法。

背景技术

微光刻的投射曝光设备一般用于生产精细结构化的电子组件。利用投射曝光设备，将辐射源所产生的电磁辐射引导到设有精细结构的掩模母版上。掩模母版布置在投射曝光设备的投射镜头的物面中，其中利用投射镜头将掩模母版的结构成像于晶片上，该晶片通常包含半导体材料且布置在投射镜头的像面中。在此情况下，晶片涂覆有辐射敏感性光刻胶，其根据掩模母版结构由辐射曝光且随后显影。

由于对于以此方式生产的电子组件的高集成的需求逐渐增加，对于掩模母版结构的微型化及投射曝光设备中所用投射镜头的分辨能力的需求也越来越严格。已知投射镜头的分辨能力随着使用辐射的波长减少而增加。目前用于大量生产的投射曝光设备以193nm或更高的波长范围中的电磁辐射进行操作。

为了能够将甚至更精细的结构成像于晶片上，对应地需要使用甚至更短波长的辐射。

因此本发明的出发点是微光刻的投射曝光设备，其以具有极短波长的辐射(更明确地说，极紫外光辐射，简称EUV辐射)进行操作，该辐射的波长例如在约5nm至约20nm(尤其约6.7nm或约13.5nm)的范围中。

例如，文献US 7,977,651 B2的不同具体实施例中描述了EUV投射曝光设备。

由于可用来生产折射光学组件(诸如透镜元件)的材料对EUV辐射为不透明的，因此以反射镜构造EUV投射曝光设备。

在EUV投射曝光设备中出现的技术问题是，投射曝光设备的反射镜由于EUV辐射及在真空中操作设备的必要性而大幅加热。在操作期间，在EUV辐射的照射下，进入反射镜中的热输入会使反射层(通常实施为高度反射层堆叠)及下面的反射镜主体(布置于反射层背对EUV辐射的一侧上)可逆地变形。反射镜表面变形导致投射镜头产生不想要的成像像差，因而不利地影响掩模母版结构至晶片的成像质量。

因此已针对EUV投射曝光设备中的反射镜提出许多冷却构思以解决上文所提的技术问题，例如，引入流体从中流进反射镜的冷却通道及冷却指状物。然而，这些冷却构思伴随有其它问题。这是因为将冷却指状物引入反射镜中造成寄生变形(parasitic deformation)。引入冷却液体从中流动的冷却通道造成反射镜因冷却液体的流动动力而产生振动，并造成反射镜与反射镜周围环境的联合(coupling)，因而干扰反射镜的成像行为。将冷却通道或冷却指状物引入反射镜的另一个问题是，因为在冷却通道或冷却指状物之间有的区域冷却程度与直接接近冷却通道或冷却指状物的区域不同，所以冷却通道或冷却指状物变得“压印”在反射层上。

另一个问题是，很难特意地以局部定界的方式冷却反射镜以对反射层的表面轮廓造成局部定界的影响，且不让反射层的表面轮廓的相邻区域以不想要的方式同样受到冷却的影响。虽然可以上述冷却指状物或冷却通道达成局部定界冷却，但这附带产生上述问题，例如，将寄生变形引入反射镜。

操作投射曝光设备时的另一方面在于能够在操作期间以有目标的方式影响投射曝光设备的投射镜头的成像行为，以例如消除在操作期间发生的成像像差。在包含至少部分折射光学组件的常规投射镜头中，提供所谓的操纵器，尤其是引起透镜元件的有目标的主动变形以利用透镜元件的主动变形影响辐射的波前轮廓的操纵器。在折射光学元件的情况中，可通过在透镜元件周边引入机械力而引起此主动变形。在透镜元件的情况中，透镜元件的前侧及后侧的光学效应大部分彼此互相补偿。相比之下，反射镜由于只有一个光学作用侧而更敏感。结果，可变形的反射镜遭受过大、可控制性不佳的寄生变形。此外，反射镜的高度反射层在机械变形的过程中很容易损坏。