系统和投射曝光设备的制作方法

本发明涉及用于投射曝光设备的系统以及包括这种系统的投射曝光设备。

背景技术：

1、微光刻用于制造微结构组成部件，例如集成电路。使用具有照明系统和投射系统的光刻设备来执行微光刻工艺。通过照明系统照明的掩模(掩模母版)的图像在此通过投射系统投射到例如硅晶片的衬底上，该衬底涂覆有光敏层(光致抗蚀剂)并布置在投射系统的像平面中，以便将掩模结构转印到衬底的光敏涂层上。

2、在集成电路生产对更小结构的需求的驱使下，目前正在开发的是euv光刻设备(远紫外，euv)，其使用波长在0.1nm至30nm范围内、特别是13.5nm的光。在这种euv光刻设备的情况下，由于大多数材料对这种波长的光的高吸收率，必须使用反射光学单元，也就是说反射镜，来代替以前使用的折射光学单元，也就是说透镜元件。

3、对高数值孔径的需求导致更大的光学单元，从而导致对机械激励变得敏感的更大的投射系统。因此需要柔软的隔振器。然而，较大的质量需要较硬的弹簧，以使重量产生的偏转不会引起高应力。这些矛盾的要求使得经典弹簧系统的设计非常具有挑战性。

技术实现思路

1、在此背景下，本发明的目的是提供一种用于投射曝光设备的改进系统。

2、因此，提出了一种用于投射曝光设备的系统。该系统包括第一部件、第二部件和解耦装置，该解耦装置被设计成在多于一个自由度上将第二部件与第一部件的机械激励解耦，其中解耦装置包括具有正刚度的第一解耦元件和具有负刚度的第二解耦元件，并且其中解耦装置包括布置在第一部件和第二部件之间的第三部件。

3、由于第一解耦元件具有正刚度，而第二解耦元件具有负刚度，因此可以在相应的自由度上实现零刚度。即使在质量较大的情况下，这也允许较低的解耦频率。

4、各部件可以是系统的任何组成部分。例如，第一部件是投射曝光设备的力框架，第二部件是投射曝光设备的传感器框架。因此，第一部件也可以被称为力框架。因此，第二部件可以被称为传感器框架。

5、然而，其中一个部件也可以是光学元件等。原则上，该系统可以包括任何组成部分或框架。该系统优选是投射系统或者投射曝光设备的投射光学单元或者投射系统的一部分。然而，该系统也可以是照明系统或照明系统的一部分。该系统可以是光学系统或者可以被称为光学系统。

6、解耦装置被设计成将第二部件从第一部件“解耦”的事实在此特别意味着：解耦装置被设计成防止作用在第一部件上的运动，特别是振动，被传递到第二部件上。

7、优选地，具有第一空间方向或x方向、第二空间方向或y方向和第三空间方向或z方向的坐标系被分配给该系统。第一空间方向也可以被称为深度方向。第二空间方向也可以被称为宽度方向或水平方向。第三空间方向也可以被称为垂直方向。

8、六个自由度被分配给坐标系，沿着或逆着上述空间方向中的每一个方向提供一个线性或平移自由度。这产生了三个平移自由度。此外，围绕每个空间方向提供一个旋转自由度，即：旋转。这产生了三个旋转自由度。因此总共提供了六个自由度。

9、解耦装置在此被设计成允许第二部件从第一部件解耦，不是精确地在一个自由度上解耦，而是在一个以上的自由度上、即在至少两个自由度上解耦。例如，这两个自由度可以是平移自由度和旋转自由度。在平移自由度中，例如，通过来自外部的机械激励，第一部件相对于第二部件平移。机械激励可以是作用在第一部件上的振动。在旋转自由度中，第一部件例如相对于第二部件进行倾斜或旋转运动。

10、第一解耦元件具有“正”刚度的事实在此应该被理解为意味着：第一解耦元件在其变形或偏转的情况下产生抵消该变形或偏转的力。例如，伸长的螺旋弹簧产生抵消所述长度变化的力。

11、相反，“负”刚度被理解为意味着第二解耦元件在变形或偏转的情况下产生沿着该变形或偏转的方向作用的力的性质。例如，预张紧的压缩弹簧具有这样的负刚度。在这种预张紧的压缩弹簧伸长的情况下，弹簧产生作用在长度变化方向上的力。预张紧的板簧或南极或北极彼此面对的两个磁性元件也具有负刚度。特别地，负刚度和正刚度相互抵消，因此解耦装置具有零刚度。

12、根据一个实施例，解耦装置被设计成在六个自由度上将第二部件与第一部件的机械激励解耦。

13、解耦装置也可以被设计成仅在三个、四个或五个自由度上将第二部件与第一部件的机械激励解耦。然而，解耦装置适用于至少两个自由度的解耦。

14、根据另一实施例，第一解耦元件是弹簧元件，其中第二解耦元件是磁性元件或预张紧的弹簧元件。

15、第一解耦元件可以是例如螺旋弹簧、板簧或板簧组。特别地，第一解耦元件是压缩弹簧。第二解耦元件例如是永磁体形式的磁性元件。替代地，第二解耦元件也可以是预张紧的螺旋弹簧、碟形弹簧或碟形弹簧组。特别优选地，第二解耦元件是预张紧的螺旋弹簧。“预张紧”特别是指弹簧元件是预张紧地安装的。例如，在预张紧的压缩弹簧的情况下，弹簧被压缩。

16、根据另一实施例，第二解耦元件是成对布置的。

17、特别地，只要第二解耦元件是磁性元件的形式，它们就成对布置。两个磁性元件在此总是组合在一起形成一对磁性元件。一对磁性元件的磁性元件被布置为使得它们的北极或南极面对彼此布置，因此一对磁性元件的磁性元件彼此排斥。因此，在一对磁性元件的磁性元件之间设置有气隙。

18、解耦装置包括第三部件，其布置在第一部件和第二部件之间。

19、第三部件也可以被称为中间部件或中间框架。优选地，第三部件可操作地连接至第一部件，并且第二部件可操作地连接至第三部件。

20、根据另一实施例，第一解耦元件和第二解耦元件布置在第一部件和第三部件之间。

21、优选地，弹簧元件形式的第一解耦元件被布置成使得它们沿着第三空间方向或z方向定向。例如，提供了四个被置于第三部件的拐角处的第一解耦元件。在此，第一解耦元件优选被置于第三部件和第一部件的水平布置的臂部之间。

22、如果第二解耦元件是磁性元件的形式，则第二解耦元件被布置为使得当沿着第二空间方向或y方向观察时，一对磁性元件中成对的磁性元件是相互排斥的。当沿着第二空间方向观察时，成对的磁性元件被置于第三部件的两侧。每对磁性元件中的一个磁性元件牢固地连接至第一部件。在第二解耦元件是预张紧的弹簧元件的情况下，所述弹簧元件通过压杆耦接至第三部件。压杆一方面连接至第三部件，另一方面通过挠曲件连接至相应的预张紧的弹簧元件。

23、在第一部件或第三部件的未偏转状态下，第二解耦元件处于平衡状态。也就是说，布置在第三部件两侧的第二解耦元件产生仅在第二空间方向或y方向上起作用并且相互抵消的力，因为成对的磁性元件布置在第三部件的两侧。

24、一旦第二解耦元件脱离平衡状态，例如在第一部件相对于第三部件产生与振动相关的偏转的情况下，第二解耦元件就向第三部件施加力，该力抵抗由第一解耦元件施加至第三部件的力。第一解耦元件和第二解耦元件的力相互抵消，因此第三部件相对于第一部件的无作用力偏转是可能的，反之亦然。

25、根据另一实施例，第二部件通过第三解耦元件悬挂在第三部件上，这使得第二部件在水平方向上从第三部件解耦。

26、如前所述，水平方向对应于第二空间方向或y方向。在这种情况下，“悬挂”尤其意味着解耦元件只能传递张力，而不能传递任何压缩力。例如，第三解耦元件将第二部件的重力传递给第三部件。

27、根据另一实施例，第三解耦元件是张力缆线。

28、张力缆线可以以平行四边形的方式布置。例如，提供至少三根张力缆线。也可以提供四根张力缆线。例如，张力缆线可以是钢缆或塑料缆线。链条也可以充当张力缆线。

29、根据另一实施例，第三解耦元件是拉杆，其中第三解耦元件具有正刚度。

30、第三解耦元件优选地分别通过挠曲件连接至第二部件和第三部件。

31、根据另一实施例，该系统还包括第四解耦元件，其分别布置在第二部件和第三部件之间以及第二部件和第一部件之间，其中第四解耦元件具有负刚度。

32、拉杆会在水平方向传递小的横向力。提供第四解耦元件来补偿该横向力。由于第三解耦元件具有正刚度、而第四解耦元件具有负刚度的这一事实，沿水平方向或y方向出现零刚度。因此，也可以在水平方向上将第二部件与第一部件充分解耦。

33、根据另一实施例，第四解耦元件是磁性元件。

34、优选地，磁性元件成对地布置在成对的磁性元件中。一对磁性元件中的磁性元件被布置为使得它们的南极或北极彼此相对布置，因此各成对的磁性元件中的磁性元件彼此排斥。例如，当沿着z方向观察时，一对磁性元件布置在第二部件和第三部件之间。当沿着z方向观察时，第二对磁性元件被置于第二部件和第一部件之间。

35、根据另一实施例，该系统还包括第四部件，该第四部件布置在第一部件和第四解耦元件之间，该第四解耦元件布置在第二部件和第一部件之间，其中第四部件通过第五解耦元件与第一部件解耦。

36、因此，通过第五解耦元件，可以防止第一部件的激励被施加至分配给第一部件的第四解耦元件。例如，第四部件可以是板状的。优选地，提供四个第五解耦元件，其将第四部件支撑在第一部件上。

37、根据另一实施例，第五解耦元件是弹簧元件。

38、优选地，第五解耦元件是压缩弹簧。优选地，特别软的弹簧元件用于第五解耦元件。

39、根据另一实施例，第一解耦元件被设计成在其偏转时向第三部件施加第一力，该第一力的取向与第一解耦元件的偏转方向相逆，其中第二解耦元件被设计成在其偏转时向第三部件施加第二力，该第二力沿第二解耦元件的偏转方向取向，并且其中第一力和第二力相互抵消，使得第三部件可以在没有力的情况下偏转。

40、第三部件可以相对于第一部件偏转，因为第一部件例如由于振动而相对于第三部件移动和/或倾斜。如前所述，第二解耦元件最初处于平衡状态，其中它们向第三部件施加沿着y方向作用并且沿相反方向取向的力。所述力相互抵消。一旦第三部件偏转，例如通过使第一部件相对于第三部件旋转，第二解耦元件就脱离其平衡位置并且因此向第三部件施加倾斜取向的力，该力可以被分解为水平分力和垂直分力。当第一部件偏转时，第一解耦元件也变形并且因此也向第三部件施加力。第一解耦元件的力总是沿着z方向作用。由第一解耦元件施加的这些力与由第二解耦元件施加的力的垂直分力相逆。该垂直分力和由第一解耦元件施加的力相互抵消。此外，第二解耦元件的倾斜作用力的水平分力也相互抵消。这提供了第三部件的无力偏转能力。

41、此外，提出了一种具有至少一个这种类型的系统的投射曝光设备。

42、投射曝光设备可以是euv光刻设备或duv光刻设备。euv代表“极紫外”，指的是波长在0.1nm和30nm之间的工作光。duv代表“深紫外”，指的是波长在30nm和250nm之间的工作光。

43、在当前情况下，“一”或“一个”不应该被理解为仅限于一个元件。相反，也可以提供多个元件，例如两个、三个或更多个。在此使用的任何其他数字也不应被理解为对所述元件的确切数量的限制。相反，除非另有说明，向上和向下的数值偏差是可能的。

44、针对该系统描述的实施例和特征相应地适用于所提出的投射曝光设备，反之亦然。

45、本发明的进一步可能的实现还包括上面或下面关于示例性实施例描述的特征或实施例的没有明确提及的组合。在这种情况下，本领域的技术人员也将添加单独的方面作为对本发明的相应基本形式的改进或补充。