[发明专利]具有减小的热形变的半导体光刻的投射曝光设备

说明书

本发明涉及半导体光刻的投射曝光系统，其包括在操作期间经受热应力的反射镜布置。反射镜布置包括具有光学活动表面(25)的反射镜载体(23)，该光学活动表面(25)布置在反射镜载体(23)的覆盖表面(24)上。为了冷却，提供了冷却系统(30)，其集成在反射镜载体(23)中并且具有冷却剂穿过其循环的冷却线(31)。冷却系统(30)配置为使得光学活动表面(25)可以将引入到反射镜载体(23)中的热应力至少部分地排放到反射镜载体(23)的背离覆盖表面(24)的后面区域(26)中。此外，冷却系统(30、60)包括：入口区域(32、62)，其邻接于反射镜载体(23、53)的覆盖表面(24、54)并且具有冷却剂供应线(35、65)；出口区域(33、63)，其布置在与反射镜载体(23、53)的覆盖表面(24、54)相距一距离处并且具有冷却剂排放线(36、66)；以及一个或多个连接线(34、64)，其将入口区域(32、62)连接到出口区域(33、63)，其中连接线(34、64)配置为使得它们以节流的方式作用在在入口区域(32、62)和出口区域(33、63)之间的冷却剂的流动上。

本申请要求德国专利申请DE 10 2016 219 357.0的优先权，其内容通过引用全部并入本文中。

本发明涉及半导体光刻的投射曝光设备，特别是EUV投射曝光设备。这样的设备用于特别是在半导体部件或其他微结构的部件上制造非常精细的结构。所述的设备的操作原理基于：通常通过将掩模(还被称为掩模母版)上的结构的缩小成像在配置有感光材料的要结构化的元件上、并且通过随后的其他工艺步骤，以高达纳米范围制造非常精细结构。制造的结构的最小尺寸直接取决于所使用的光的波长。最近，已经越来越多地使用具有发射波长在若干纳米(例如在1nm和30nm之间的范围中，特别是在13.5nm的范围中)的光源。所描述的波长范围还被称为EUV范围。

为了引导且调节发射的光，使用例如称为分面反射镜的反射镜，该分面反射镜一般具有多个紧密相邻、相对小的面积的反射镜分面或微反射镜阵列。关于它们的取向，反射镜分面通常是可单独或组合式控制的，像是微反射镜阵列。它们一般布置在例如板型、平坦或弯曲的反射镜载体的凹陷中。在相关联的投射曝光设备的操作期间，所使用的反射镜暴露于高的热负载并且必须主动地冷却。热负载可能来自于入射的电磁、高能辐射，并且特别是当使用微反射镜阵列时还来自于直接布置在反射镜下方的电子部件的电功率损失。通常将出现的热排放到主动冷却的反射镜载体中。

在设备的操作期间，照明强度的分布以及因此在分面反射镜的整个表面之上的热负载经常改变。可能提及的引起这个的原因的示例可以例如是照明设定的变化(即掩模母版上的电磁辐射的强度分布)或者两个晶片或两个批次之间光源的开关。热负载中的这个变化经常导致形变、特别地导致反射镜载体的弯曲，这典型地反映在反射镜表面的取向的变化中、并且因此反映在整个设备的成像质量降低中。发生概述的问题，特别是因为由于系统而在反射镜布置的照明侧出现热负载。

为了补偿在反射镜布置处的不对称的能量输入并且为了减小热诱导的形变，WO2012126830A1建议提供具有两个分离的冷却回路的反射镜布置，使得反射镜布置的光学活动表面在至少一个子区域中可以比其他子区域冷却得更多。然而，这样具有若干冷却回路的配置在制造和操作方面是非常复杂的。因此，可期望简化WO2012126830A1中所示的反射镜布置，使得单个冷却回路确保均匀的能量输入，并且最小化热诱导的形变。

本发明的目的是指定半导体光刻的投射曝光设备，其甚至在所使用的反射镜布置上作用的热负载改变的情况下维持良好成像质量。

该目的是由具有独立权利要求1的特征的装置来实现。从属权利要求关于本发明的有利发展例和变型。

半导体光刻的根据本发明的投射曝光设备包含具有至少一个光学活动表面的至少一个反射镜布置，该光学活动表面布置在反射镜载体的顶表面上。反射镜载体包含具有穿过冷却线循环的冷却流体的集成的冷却系统，所述冷却流体用于能够将经由光学活动表面引入到反射镜载体中的热负载至少部分地消散到反射镜载体的远离顶表面的后面的区域中。