反射镜、特别是用于微光刻投射曝光设备的反射镜的制作方法

本发明关于反射镜，尤其是用于微光刻投射曝光设备的反射镜。

背景技术：

1、微光刻技术用以生产微结构部件，例如集成电路或lcd。微光刻工艺在具有照明装置和投射镜头的所谓投射曝光设备中进行。在这种情况下，通过投射镜头，将由照明装置所照明的掩模(掩模母版)的像投射到涂有光敏层(光刻胶)且配置在投射镜头的像平面中的基板(例如硅晶片)上，以将掩模结构转印到基板的光敏涂层上。

2、在针对euv范围(即波长为约13nm或约7nm)所设计的投射镜头中，由于缺乏可用的合适透光折射材料，反射镜被用作成像过程的光学部件。

3、在实践中出现的一个问题是，特别是由于对euv光源所发射的辐射的吸收，euv反射镜会发热并因此发生相关的变形，这反过来又会对光学系统的成像特性产生负面的影响。如果使用具有相对较小的照明极的照明设置(例如，在偶极或四极照明设置中)，情况尤其如此，其中反射镜的升温或变形在反射镜的光学有效表面上强烈地变化。

4、举例来说，取决于系统的放置地点或地理位置的重力变化是导致在投射曝光设备的像差过程中发生像差的另一个原因。

5、特别已知的是，为了至少部分地补偿上述问题，且通常也为了提高图像位置准确度和图像质量(皆沿光轴、或在光传播方向上，且也在横向方向上，或垂直于光轴或光传播方向)，将euv系统中的一个或多个反射镜设计为自适应(即主动变形)反射镜。这种自适应反射镜可特别地包含由压电材料制成的致动器层，其中通过施加电压至配置在压电层两侧上的电极，在该压电层上产生局部变化强度的电场。在压电层局部变形的情况下，自适应反射镜的反射层堆叠体也变形，其结果为可通过适当地控制施加至电极的电压来至少部分地补偿(可能也是时变的)成像像差。

6、尽管自适应反射镜的上述原理在一定程度上可结合反射镜的变形或致动进行有效的像差校正，但更大的致动或变形的要求带来的问题是，压电致动的高电压导致在反射镜的层结构中出现寄生热，这尤其可能导致不希望的反射镜变形，也可能导致所谓的“d33系数”不受控制的变化，其中d33系数为电压引起的压电层膨胀的特征，因此也使反射镜变形的致动效果发生了变化。d33系数在这里定义为δd＝d33*u，其中δd表示(绝对)厚度变化，u表示电压。

7、高电压(例如超过20v)对压电致动可能产生的其他后果是对压电层的损害并导致使用寿命缩短。

8、关于现有技术，可例如仅参照wo 2018/177649 a1。

技术实现思路

1、本发明的一目的为提供一反射镜，特别是用于微光刻投射曝光设备的反射镜，其可通过例如像差校正所需的位移距离产生变形或致动，同时至少部分地避免了上述问题。

2、此目的可例如通过根据独立权利要求1的特征的反射镜来实现。

3、根据本发明，具有光学有效表面的反射镜具有：

4、反射镜基板；

5、反射层系统，用以反射入射在光学有效表面上的电磁辐射；

6、至少一个致动器层，其配置为在反射层系统上传输可调整机械力，由此产生光学有效表面的局部可变变形；以及

7、至少一个冷却装置，其配置为至少部分地消散由该致动器层所产生的热。

8、反射镜可特别地为用于微光刻投射曝光设备的反射镜。然而，本发明并不限于此。在其他应用中，例如在用于掩模计量的系统中，也可采用或利用根据本发明的反射镜。

9、本发明实施例特别地基于以下概念：在具有致动器层(其配置为在反射层系统上传输可调整机械力并由此产生光学有效表面的局部可变变形)的自适应反射镜中，提供配置用以至少部分地消散由该层所产生的热的冷却装置，以实现自适应反射镜的更稳定、更安全和更精确的操作，并因此改善自适应反射镜所提供的成像像差的校正。

10、利用本发明的冷却概念所实现的自适应反射镜的更精确操作的效果特别是由于更佳地定义了致动器层的功能性，因为与在反射层系统上传输的机械力相关的致动器层的材料参数(特别是上述的压电层的d33系数)可保持基本恒定(尽管这些参数原则上存在温度相依性)。

11、利用本发明的冷却概念所实现的自适应反射镜的更精确操作的效果也归因于以下事实：相较于简单的加热(没有冷却)，加热和冷却的组合(这是可实现的，例如，如果反射镜包含一分段加热配置，其配置为热诱导光学有效表面的局部可变变形)可使得自适应反射镜的反应明显更快。

12、此外，本发明的冷却概念允许提高引入到反射镜中的热，以进行致动(例如，为了实现压电层的更大位移距离)，同时通过该冷却有效地避免热致损坏，从而始终确保自适应反射镜的特别安全操作。

13、根据一实施例，该至少一个致动器层包含一压电或二阶电致伸缩层，其中电场可被施加到该压电或二阶电致伸缩层，以产生光学有效表面的该局部可变变形。

14、根据一实施例，该至少一个致动器层配置于反射镜基板与反射层系统之间。

15、根据一实施例，该至少一个致动器层配置在与该反射层系统相对的反射镜基板一侧上。

16、根据一实施例，该冷却装置包含配置在反射镜基板中的至少一个冷却通道。

17、根据一实施例，在垂直于光学有效表面的方向上，该至少一个冷却通道与界定反射镜基板的边界之间的距离小于20mm，特别是小于10mm。

18、如果反射镜包含以压电层形式配置在反射镜基板和反射层系统之间的致动器层，则特别有利的情况为至少一个冷却通道配置在反射镜基板中靠近其面向反射层系统的边界处，以便以特别有效的方式将热从压电层散出。如果反射镜包含配置在与该反射层系统相对的反射镜基板的一侧上的形式为压电层或二阶电致伸缩层的致动器层，则特别有利的是，如果至少一个冷却通道配置在反射镜基板中靠近其远离反射层系统的边界或面向反射镜背侧的边界，以便有效地将热从压电层散出。

19、根据一实施例，反射镜更包含一控制器，其配置为根据该致动器层的操作来控制该冷却装置的操作。

20、根据一实施例，反射镜更包含一分段加热配置，其配置为热诱导光学有效表面的局部可变变形。

21、根据一实施例，控制器更配置为根据该分段加热配置的操作来控制该冷却装置的操作。

22、根据一实施例，分段加热配置包含一电极配置，其配置为被电驱动以由此热诱导光学有效表面的该变形。

23、根据一实施例，分段加热配置包含至少一个辐射源，其配置为使用电磁辐射来照射反射镜基板，从而热诱导光学有效表面的该变形。

24、根据一实施例，反射镜设计用于小于250nm、特别是小于200nm、更特别是小于160nm的操作波长。

25、根据一实施例，反射镜设计用于小于30nm、特别是小于15nm的操作波长。

26、本发明进一步关于包含具有上述特征的至少一个反射镜的微光刻投射曝光设备的光学系统，特别是照明装置或投射镜头，并且也关于微光刻投射曝光设备。

27、本发明的进一步配置可从详细说明和从属权利要求中得知。

28、下文将基于附图中所示的示例性实施例来更详细地解释本发明。