微光刻投射曝光设备 |
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| 申请号 | CN201510003073.0 | 申请日 | 2009-09-17 | 公开(公告)号 | CN104536271A | 公开(公告)日 | 2015-04-22 |
| 申请人 | 卡尔蔡司SMT有限责任公司; | 发明人 | 萨沙.布莱迪斯特尔; 关彦彬; 弗洛里安.巴赫; 丹尼尔.本兹; 塞韦林.沃尔迪斯; 阿明.沃伯; | ||||
| 摘要 | 微 光刻 投射曝光设备具有反射镜阵列，反射镜阵列具有基体和多个反射镜单元，每个反射镜单元包括反射镜和固态关节，固态关节至少具有一个关节部件，该至少一个关节部件将反射镜连接到基体。控制装置使得可以改变各反射镜相对于基体的排列。反射镜与基体或连接到基体的反射镜 支撑 体的相对表面被设计为滑动支撑的相应滑动表面。 | ||||||
| 权利要求 | 1.微光刻投射曝光设备，包括具有基体(212，312)和多个反射镜单元(210，310，610)的反射镜阵列，其中每个反射镜单元包括： |
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| 说明书全文 | 微光刻投射曝光设备技术领域[0002] 本发明涉及微光刻投射曝光设备，特别是涉及具有反射镜阵列的这样的装置的照明系统和投射物镜，该反射镜阵列具有基体和布置在基体上的多个反射镜，并且该多个反射镜可以相对于基体倾斜或在它们的排列上以其他方式改变。 背景技术[0003] 集成电路和其他微结构元件通常通过将多个结构层施加到合适的基板(例如，可以是硅晶片)上来制造。为了构造这些层，它们首先以对特定波长范围的光(例如，深紫外(DUV)或极紫外(EUV)光谱范围的光)敏感的光致抗蚀剂覆盖。目前，用于DUV系统的常规光波长为248nm、193nm，并且有时为157nm；EUV投射曝光设备目前使用波长约为13.5nm的X-射线光。 [0004] 接着，以此方式被覆盖的晶片在投射曝光设备中被曝光。布置在掩模上的结构图案由此在投射物镜的帮助下被成像到光致抗蚀剂上。因为成像比例通常小于1，这种投射物镜也通常被称为缩小物镜。 [0005] 在光致抗蚀剂已经被显影后，对晶片进行蚀刻工艺从而层根据掩模上的图案而被结构化。然后，仍然保留的光致抗蚀剂从层的其他部分去除。该工艺被重复，直到所有层被施加到晶片上。 [0006] 所使用的投射曝光设备的性能不仅由投影物镜的成像属性决定，而且还由对掩模进行照明的照明系统决定。对于这方面，照明系统包含光源，例如以脉冲模式操作的激光器(DUV)或等离子体源(EUV)；以及多个光学元件，该多个光学元件由光源产生的光产生光束，并会聚在场点处的掩模上。各光束必须具有特定属性，该特定属性通常适用于投射物镜和要被成像的掩模。 [0007] 为了能够更加自由地改变到达掩模的光束的属性或掩模上被照明的区域的形状，已经提出在照明系统中使用一个或多个反射镜阵列，每个反射镜阵列具有多个可调节反射镜。这些反射镜的排列通常通过绕一个或两个旋转轴的旋转运动来进行。因此，这些旋转的反射镜必须安装到具有一个或两个运动自由度的悬架。例如，这可以以固态关节或万能悬架来实现。 [0008] 每个都具有多个可调节反射镜的反射镜阵列还可以用在投射物镜中。例如，可以设想投射物镜的光瞳面中的阵列以纠正特定的场不依赖成像误差(field-independent imaging errors)。 [0009] 施加到可调节反射镜的支架上的反射层系统吸收(虽然很小)部分入射光，甚至在DUV投射曝光设备中；在EUV投射曝光设备中，由于吸收引起的损失约为30％。由反射镜吸收的光将它们加热，如果散热不能得到保证，则可以导致反射层系统或反射镜单元的其他部件的毁坏。 发明内容[0010] 因此，本发明的目标是提供一种投射曝光设备，该投射曝光设备具有反射镜阵列，在该反射镜阵列中，由反射镜产生的热量被特别好地散发以使得能够可靠地避免过热。 [0011] 细分的固态关节(subdivided solid-state articulation) [0012] 根据本发明的第一方面，该目标由具有反射镜阵列的微光刻投射曝光设备实现，该反射镜阵列具有基体和多个反射镜单元。每个反射镜单元包括反射镜和固态关节，固态关节具有至少一个关节部件，该至少一个关节部件将反射镜连接到基体并且能够在弯曲面中弯曲。控制装置使得可以改变各反射镜相对于基体的排列。根据本发明的第一方面，关节部件被细分为在弯曲面上彼此分开的多个关节元件，以减少关节部件的弯曲刚度。 [0014] 本发明的方面基于这样的构思，当使用固态关节时，已经有了将热量从反射镜通过热传导经由其散发的部件。利用固态关节从反射镜散发热量是有利的，这是因为不像其他类型的关节，固态关节不具有会阻碍热量传递的任何空气或液体填充间隙。然而，固态关节的关节部件通常必须具有非常复杂而精致的设计，否则不能获得期望的弯曲属性。 [0015] 由于创造性地将关节部件细分为多个相互分隔的更小的关节元件，所以能够增加关节部件的总截面用于热流通而没有明显改变弯曲属性。这利用了从将杆细分为在弯曲面中彼此分开的多个细的子杆所得知的效应。细分杆减小了其弯曲强度。如果为了使弯曲强度在细分之后保持恒定，那么必须增加附加的子杆，从而增加了总的截面并因此增加了可传递的热通量。 [0017] 在另一个实施例中，关节元件是杆状或板状的。杆和板具有良好限定的弯曲属性并因此特别适合于用作关节元件。 [0018] 为了构造固态关节，两个关节元件可以在反射镜上接合并且彼此相对。然后，反射镜可以绕旋转轴在两个方向旋转，该旋转轴通过关节元件的接合点建立。 [0019] 根据本发明用于开发微光刻投射曝光设备的方法具有以下步骤，该微光刻投射曝光设备具有包括基体和多个反射镜单元的反射镜阵列，每个反射镜单元具有反射镜、具有将反射镜连接到基体的至少一个关节部件的固态关节、以及控制装置，通过该控制装置可以改变各反射镜相对于基体的排列， [0020] i)建立关节部件应该具有的弯曲刚度； [0021] ii)建立关节部件应该具有的热传导率； [0022] iii)建立关节部件应该具有的总的截面，以实现步骤ii)中建立的热传导率； [0023] iv)建立形成关节部件的相互分隔的关节元件的数量，从而整套关节元件具有步骤i)中建立的弯曲刚度和步骤iii)中建立的总的截面。 [0024] 附加热传导元件 [0025] 根据本发明的另一方面，引言中所陈述的目标通过具有反射镜阵列的微光刻投射曝光设备实现，该反射镜阵列具有基体和多个反射镜单元。每个反射镜单元包括反射镜和控制装置，通过该控制装置，各反射镜相对于基体的排列可以被改变。根据本发明，反射镜单元具有没有贡献于反射镜的支撑的热传导元件，其被连接到反射镜并在基体的方向上延伸，从而热量可以从热传导元件传递到基体。 [0026] 本发明的方面基于这样的构思，从反射镜到基体的热量传输可以在附加热传导元件的辅助下得到改善，该附加热传导元件不是关节的部件。 [0027] 当热传导元件连接到基体时，可以获得最大的热通量。在此情况下，热传导元件可以设计为柔性纤维或柔性带，该柔性纤维或柔性带具有难以察觉的小的弯曲强度并因此不会阻碍反射镜的旋转运动。利用这样的热传导元件的充分大的数量，例如几百个，仍然可以提供热通量可以通过的可观的总截面。 [0028] 然而，也可以不将热传导元件连接到基体，从而热量必须也穿过最优选的小间隙以到达每个基体，该间隙填充有流体或流体通过该间隙流动。例如，可以设想来设计热传导元件为本质上刚性的条。然后，至少本质上刚性的对向元件可以从基体突出，即使在反射镜的排列的改变期间，这些对向元件与热传导元件仅隔开一间隙。 [0029] 如已提及的，间隙宽度应该尽可能地小，这是因为固体通常具有比气体更高的热传导率。当气体压强非常低时这特别适用，如对于EUV投射曝光设备是必要的。在这些情况下，间隙应该具有小于反射镜的反射表面的最大尺寸的1/10的间隙宽度。 [0030] 在另一个实施例中，条和对向元件分别布置在反射镜和基体上，从而它们以梳状方式相互接合。这样的布置是有利的，这是因为总体上其提供了大的表面积，通过该表面积热量可以从条传递到对向元件。 [0031] 如果条和对向元件以柱面壁分段的形式构造且被共中心地布置，那么间隙宽度可以保持恒定，即使当反射镜相对于基体旋转时。 [0034] 流体冷却 [0035] 根据本发明的另一个方面，引言中所陈述的目标通过包括反射镜阵列的微光刻投射曝光设备来实现。反射镜阵列具有基体和多个反射镜单元，每个反射镜单元具有反射镜和控制装置，通过该控制装置，各反射镜相对于基体的排列可以被改变。根据本发明，反射镜单元分别具有柔性密封装置，该柔性密封装置气密地在反射镜和基体之间限定一体积部分。 [0036] 本发明的该方面基于这样的构思，特别是在EUV投射曝光设备中，不能将反射镜周围的气体的压强选择在该气体能够对冷却反射镜作出显著贡献的高的水平。将反射镜浸入液体中是有问题的，即使是在DUV投射曝光设备中。 [0037] 然而，通过创造性地在反射镜和基体之间提供体积部分，该体积部分通过柔性密封装置气密地限定，该体积部分可以填充有气体或液体，或者气体或液体可以通过该体积部分流动，从而可以对冷却反射镜作出明显贡献。 [0038] 在最简单的情况下，该体积部分一次性地或长时间间隔地以液体或气体流体填充，该液体或气体流体保留在该体积部分中。然后热流量本质上通过静态流体的热传导被提供。 [0039] 如果流体在该体积部分中是循环的，则可以获得更高的冷却动力，从而可以基本上通过对流来发生热传输。为此，体积部分可以具有入口和出口。例如可以包含泵和热交换器的循环装置将被分配到反射镜单元以使得流体在体积部分中循环。 [0040] 如果密封装置包括将相邻反射镜彼此连接的柔性密封条，那么流体密封的体积部分可以延伸在反射镜下的整个空间和密封装置的剩余部分上。反射镜与流体接触并因此可以散热的面积将相应地是大的。 [0041] 如果流体是气体，则优选在该体积部分中的气体比存在于密封装置的另一侧的气体具有更高的压强。这利用了以增加的压强来大大增加气体的热传导率的事实。在通过对流的热传输的情况下，增加气体压强在冷却动力方面也具有有利效果。 [0042] 在另一个实施例中，密封装置是伸缩管。该反射镜单元优选对于每个自由度具有两个伸缩管，两个伸缩管彼此相对布置。因此当旋转反射镜时可以提供对称力条件。 [0043] 因要伸缩管以最小的可能阻力来对抗旋转，它们可以连接到一起从而它们流体地连通。在此背景下，例如，将两个伸缩管通过延伸通过反射镜的通道连接在一起是可行的。 [0045] 滑动支撑 [0046] 根据本发明的另一个方面，引言中所陈述的目标通过包括反射镜阵列的微光刻投射曝光设备来实现。反射镜阵列具有基体和多个反射镜单元，每个反射镜单元具有反射镜和控制装置，通过控制装置，各反射镜相对于基体的排列可以被改变。根据本发明，反射镜与基体或连接到基体的反射镜支撑体的相对表面被设计为滑动支撑的相应滑动表面。 [0047] 本发明的这方面基于这样的构思，在滑动支撑中彼此支撑的表面与固态关节相比相对较大，从而总的可实现的热通量可以是足够的，即使通过滑动表面之间的间隙的热传递被阻碍。 [0049] 如果至少部分地填充有糊状体或流体(特别是液体)的移动间隙形成在相应的滑动表面之间，则可以实现热通量的明显改善。液体或糊状体防止大的气体空腔形成在移动间隙中，气体空腔会限制热通量。 [0050] 然而，在特定环境下，热通量的增加也可以以气体填充移动间隙来实现。如果气体例如处于高压，其热传导率会明显增加。这里，高压意味着大于标准操作压强1.5倍的任何压强，标准操作压强为在投射光穿过的设备空间中占据主导地位的压强。如果气流供给通过移动间隙，那么其可以以对流方式散发热量。 [0051] 在有利的实施例中，设计控制装置以对移动间隙的宽度进行可变的调节。这样，例如，在反射镜静止时，可以保持移动间隙尽可能地小并因此增加热通量。如果反射镜旨在被旋转，那么移动间隙的宽度将稍微提前增加以获得更好的滑动属性。依赖于移动间隙中包含的流体的类型，类似的效果也可以通过滑动表面之间占主导的应用压强的可变调节来实现。 [0052] 如果基体或反射镜支撑体的滑动表面具有流体的至少一个出口，流体可以从该出口流出到移动间隙中，则可以获得附加的改善。在移动间隙中的流体流动允许通过对流的附加的散热。 [0053] 为了将流体再次排出，基体或反射镜支撑体可以具有流体的至少一个入口，在移动间隙中循环的流体可以通过该入口从移动间隙流出。 [0054] 通过移动间隙中流体的适当输送，可以改变移动间隙中流体的流动方向。这继而被用于将力矩施加在反射镜上并由此将其旋转。 [0055] 优选地，为此，基体或反射镜支撑体的滑动表面具有流体的至少两个出口，其彼此径向相对设置。根据流体从哪个口流出，旋转运动将在一个方向或另一个方向上产生。 [0056] 为了增加流体可以施加在反射镜上的力矩，反射镜的滑动表面可以提供有用于增加涉及流体的拖曳力的结构。这种结构例如可以是横向于流动方向延伸的条或者槽。 [0057] 可以进一步提供密封，其可以防止流体出现在反射镜和反射镜支撑体之间保留的间隙。 [0058] 基体或反射镜支撑体可以相对于反射镜预加应力。 [0059] 应该理解本发明的如上所述的方面可以非常充分地彼此组合。例如，无论支撑的类型如何，从反射镜延伸到基体的附加热传导元件可以总是提供。此外，可以通过使用柔性的密封装置来提供流体冷却，而无论支撑的类型如何。 [0060] 可有利地采用如上所述的本发明的所有方面的进一步变型将在下面描述。 [0062] 移动传感器在静止状态可以平靠在反射镜部分上。特别是，反射镜和移动传感器可以具有以球形帽分段形式的相对应的接触表面。接触表面的球形中心可以布置在反射镜的光学中心中或至少紧靠反射镜的光学中心。术语光学中心是指在设备运行期间光实际达到的反射镜的区域。因此光学中心不必需要与几何中心一致。 [0063] 在此情况下，反射镜可以经由可弯曲弹性的且扭转刚性的弹簧元件连接到基体，在这种情况下，弹簧元件可以具体被设计为(金属)伸缩管。弹簧元件可以在反射镜的中性设置和偏离设置的二者中被弹性地施加预应力且填充有流体，特别是液体。 [0064] 反射镜可以绕旋转轴旋转也是优选的，旋转轴位于反射镜的反射表面中或至少大约在反射镜的反射表面中。这将保证反射镜的阴影最小，即使在反射镜旋转运动的情况下。 [0065] 更加优选的是，用于确定反射镜的排列的传感装置应该分配到控制装置。 [0066] 当辐射源适于产生短于25nm的波长的光(特别是约13.5nm的波长的光)时，可以特别有利地使用本发明。对于这些波长，光必须仅穿过具有非常低的气压的体积。因为气体在低压仅弱地传导热量，所以根据本发明的方案对于反射镜的冷却具有特别有利的效果。 [0067] 如上所述的方案不仅可以有利地应用于具有多个反射镜单元的阵列中，而且可以有利地应用于包含适应性反射镜的微光刻投射曝光设备中，该适应性反射镜可以在控制单元(驱动器)的辅助下变型。这种适应性反射镜可以视为多个反射镜单元的阵列，反射镜单元的各个反射镜通过反射材料条连接在一起。反射镜单元则主要由控制单元构成，通过控制单元可以改变(公共)反射镜的形状。反射镜阵列则对应于控制单元的阵列，控制单元的阵列具有基体和紧固在基体上的多个控制单元，并且控制单元接合在反射镜上，通过控制单元的阵列可以改变反射镜的形状。 [0068] 此外，应用的另一个可能的领域涉及投射曝光设备，在投射曝光设备中，可以改变更大且不必适应地可调节的各个反射镜的总体排列。对于EUV投射物镜，例如，已经提出磁性地安装反射镜，因此没有能够通过热传导性有助于散热的任何关节。前述方案中的大多数也可以有利地应用于这种“浮置”，或者至少部分地没有物理支撑的反射镜。在权利要求中，反射镜阵列以反射镜和控制装置置换，通过控制装置，反射镜相对于基体的排列可以被改变。附图说明 [0069] 本发明的其他特征和优点将在以下参照附图对优选实施例的描述中被找到，在附图中： [0070] 图1示出可旋转反射镜的透视图，其从由多个板簧形成的固态关节悬挂并且具有一个移动自由度； [0071] 图2示出可旋转反射镜的第二实施例，该可旋转反射镜从由多个板簧形成的固态关节悬挂； [0072] 图3示出可旋转反射镜的示意图，金属丝配置到该可旋转反射镜用于热传导； [0073] 图4示出具有与其接触放置的条的反射镜的示意性截面图，该条形成静电驱动； [0074] 图5示出相邻布置的可倾斜反射镜，该反射镜通过柔性密封膜连接在一起； [0075] 图6示出通过预应力装置施加预应力到以球形帽形式的缺口的可旋转反射镜； [0076] 图7示出在其背侧通过气体冷却并且被保持在设计成槽的形式的容器中的反射镜； [0077] 图8示出设置在反射镜和基体之间的流体填充的折叠伸缩管布置； [0078] 图9示出由折叠伸缩管形成并且布置在反射镜和基体之间的流体控制装置； [0079] 图10示出具有九个由压电马达支撑的可独立倾斜的反射镜的反射镜阵列； [0080] 图11示出根据图10的反射镜阵列的截面图； [0081] 图12示出根据图10和11的压电马达的透视图； [0082] 图13示出通过具有液体填充移动间隙的反射镜单元的轴截面； [0083] 图14示出图13中所示的反射镜单元的基体的平面图。 具体实施方式[0084] 图1示出反射镜单元10的细节的透视图，反射镜单元10包含在微光刻投射曝光设备的照明系统中。所示的细节揭示基底板12、及具有反射镜14以及两组板簧18的反射镜单元，反射镜14被保持在T形支撑体16上，两组板簧18连接到支撑体16和基底板12且由诸如钢、硅、碳化硅、铜、银或金的具有高热传导率的材料构成。板簧18与支撑体16一起形成用于反射镜14的固态关节。 [0085] 反射镜单元还具有布置在板簧18和支撑体16的较长分支之间的两个磁线圈22。当然，也可以替代磁线圈而使用其他的驱动器。反射镜单元包括图1所示的多个反射镜单元，例如，几百个甚至几千个，它们布置在公共的基底板12上。基底板12还可以被弯曲，从而同样依次布置的反射镜14形成弯曲的公共反射镜表面，其被反射镜14之间的中间空间中断。 [0086] 在所示的实施例中，布置在支撑体16的两侧的板簧18分别相互平行地排列。在其他实施例中，板簧18沿单一线在支撑体16每侧接合，从而提供其中板簧18仅大致相互平行地延伸的扇形布置。 [0087] 支撑体16的最长的分支20的长度适应于板簧18的长度28以及角度排列，从而支撑体16在反射镜15的中性设置(neutral setting)中(如所示的)或在偏移设置中(没有示出)均不接触基底板12。通过电驱动两个磁线圈22中的至少一个，可以在构造为永磁体的分支20上诱发力，从而它们被弯曲。由于板簧18的作用，力的诱发导致支撑体16绕示出的旋转轴24的旋转移动。布置在支撑体16的一侧的板簧18则变为局部弯曲并且弹性变形，就板簧18与支撑体16和基底板12的连接而言，板簧18被视为牢固地夹住。在相反侧，板簧本质上作为张力元件，其受到拉力并仅轻微地弹性变形。由于板簧18的厚度26的尺寸，在弯曲面(未示出)中由板簧18产生的抵抗弯曲的阻力动量相对较小。弯曲面被定义为板簧18在其中能够弯曲的面。结果，弯曲面垂直于旋转轴24布置。在这个弯曲面中，板簧18彼此分隔，如在图1中所清晰地看到的。 [0088] 板簧18的尺寸和数目被选择从而板簧18的厚度26、宽度30和数目的乘积给出的总截面明显大于固态关节的总截面，该固态关节替代板簧18使用单块的但具有与板簧18相同的弯曲强度的元件。由于更大的总截面，板簧18可以在基底板12的方向上从反射镜14散发更多的热量，并因此抵消反射镜14的过热。迄今的固态关节的单块元件的细分为多个板簧18或其他关节元件利用了以下事实：当细分为多个单独部分时，部件的弯曲强度减小但热通量保持相同。通过增加关节元件的截面，由于细分为多个关节元件，因此可以增加其可以输运的热通量，而保持弯曲强度不变。 [0090] 根据图2的反射镜单元110的实施例对于功能相同的部件使用如图1中的附图标记并增加100，这也相应地应用于其他的实施例中。 [0091] 与根据图1的板簧18相比，根据图2的板簧118在旋转轴24的方向上具有更小的宽度130。为了保证由板簧118形成的固态关节所需要的稳定性，板簧118的数目与根据图1的板簧18的数目相比明显增加。五个相邻布置的组在旋转轴24的每侧延伸，每个组具有相互平行排列的四个板簧118。与图1所示的实施例相比，板簧118的总截面进一步增加且因此其可输运的热通量进一步增加，而没有由此明显改变弯曲强度。 [0092] 图3示意性地示出反射镜单元210，其包括基底板212、立方反射镜214和弯曲元件232，弯曲元件232设计为压电移动传感器。通过施加电势到弯曲元件232的电极(未示出)，可以产生反射镜214从中性位置(未示出)的偏移，到如图3所示的偏移位置。从而，弯曲元件232可以诱发反射镜214的足够大的旋转角度，其具有相对于反射镜214的范围的足够小的截面部分。由于该截面部分，仅一部分在反射镜214中的辐射吸收所释放的热量被散发到基底212中。 [0093] 为了避免反射镜214的过热，反射镜单元具有金属丝234，金属丝234的第一端热传导地连接到反射镜214(优选在周边附近)且其第二端热传导地连接到基底板212。金属丝234使得来自反射镜214的热量散发到基底板212。金属丝234的直径小以使得它们具有高的柔韧性，即可忽略的弹性属性。因此，金属丝234仅以小量的阻力来对抗反射镜214的旋转移动，该小量的阻力可以容易地通过弯曲元件232被克服。为了改善到反射镜213和基底板212的热耦合，在该实施例中，金属丝234被紧固在金属条235上，金属条235继而被分别平地安装在反射镜213上和基底板212上。 [0094] 替代诸如铜、银或金的金属，可以使用硅、硅化合物(特别是碳化硅)或碳作为细丝热传导元件。热传导元件也可以为带的形式并具有其他截面，只要能够保证足够的柔韧性。 [0095] 在根据图4的反射镜单元310中，反射镜314被安装以使得其可以经由球形分段形式的支撑元件336通过旋转而被移动，该支撑元件336被保持在支撑块338的球形帽形凹陷中。作为相对于基底板312控制反射镜314的装置，条340、342被设置为以梳状方式相互接合，且分别紧固在基底板312上和反射镜314上，且被分成(没有示出)四个圆形象限，每个象限具有约90度的角度。如果旋转可以仅绕一个旋转轴发生，那么条340、342可以为圆柱壁分段的形式，如图4所示。在旋转可以绕两个正交轴发生的情况下，条340、342应该非常短或者相对于旋转轴不具有弯曲。 [0096] 条340、342分别配备有电绝缘涂层(未示出)，从而静电驱动可以通过施加不同电势到布置在象限中的条340、342而形成。通过改变施加的电势，这种驱动允许反射镜绕相互垂直的两个旋转轴作旋转移动。条340、342也具有将通过从反射镜314的辐射吸收所释放的热量传递到基底板312的功能。 [0097] 在图4所示的实施例中，旋转仅绕一个旋转轴发生，条340、342可以接触而无论反射镜314的排列如何，从而它们可以从一个条340到相邻的条342直接传递热量，即，经由固体中的热传导。由于多个相对小的条340、342，可以获得用于热传递的大的表面积。然而，通常在条340、342之间仍保留宽度小于反射镜214的反射表面的最大尺寸的1/10的狭窄间隙。热传递则通过包含在间隙中的气体分子发生。假设充分小的间隙宽度，大的热通量是可能的，即使当气体压强非常低时，如在EUV照明系统中的情况。条沿着彼此掠过而没有接触的优点主要是避免摩擦损失，否则摩擦损失将造成更高的控制力和相应更多的精细驱动。 [0098] 具有两个反射镜414的反射镜单元410，如图5所示，具有与如图3所示的反射镜单元210相类似的结构。与根据图3所示的反射镜单元210相反，在根据图5的反射镜单元410中提供反射镜414下侧的流体冷却。为了防止冷却剂跑到位于反射镜414上方的辐照空间中，反射镜414周边区域分别连接到柔性密封元件444，该元件444被紧固在相邻的反射镜414上或壁区域446上。由薄壁金属箔制成的密封元件444允许反射镜414的相互相对移动，并且与反射镜414和基底板一起限定了封闭的体积部分445，冷却剂可以在该体积部分445中流动。体积部分也可以一次性填充冷却剂，冷却剂将永久或在很长时期内保留在那里。 [0099] 冷却剂可以是液体，例如水银、水或镓铟锡。为了增加热传导率，也可以添加金属颗粒到该液体中。 [0100] 然而，也可以构想使用气体作为冷却剂。密封元件444则将在体积部分445中处于高压的气体冷却剂与填充密封元件444的另一侧的体积的保护气体(其特别在EUV系统中处于非常低的压强)隔离。从而反射镜414上的力和尤其在密封元件444的力不会变得太大，然而，邻近于密封元件444的两种气体之间的压强差应该不会太大。因为气体的热传导率在低压时大约随着压强线性增加，即使将压强增加10的一次或二次幂就足以显著增加热传导率。 [0101] 气体冷却剂的使用是有利的，这是因为流动或静态的气体比液体容易控制。此外，当倾斜反射镜414时，气体冷却剂产生较小的摩擦损失。另一方面，液体冷却剂通常具有更好的热传导属性。 [0102] 根据图6的反射镜单元510包括设计为槽的形式的支撑元件548以及提供为将拉力施加在反射镜514上的柔性金属伸缩管552，在支撑元件548中布置相互平行排列并且在反射镜514的条状延伸的表面上接合的两个压电控制器550，两个压电控制器550彼此背对。反射镜514的下侧和支撑元件548的对应滑动表面分别设计为圆柱分段的形式并允许反射镜514在根据图6的图面中旋转。旋转移动通过将电势施加到压电控制器550而被诱发，压电控制器的纵向范围可以根据所施加的电势在所示箭头的方向上被改变，从而相应的力矩施加在反射镜514上。 [0103] 在所示的反射镜514的中性设置中，金属伸缩管552在轴方向上向下施加应力，并因此将反射镜514拖进支撑元件548中。由于金属伸缩管552的设计，其可以在根据图6的表示的面中共同进行反射镜514的旋转移动，因而不会积累不期望的高的恢复力。金属伸缩管552可以通过液体密封管(未示出)以施加预应力的流体填充，从而金属伸缩管552的预应力被中和且压力可以施加在反射镜514上。这导致反射镜514和支撑元件548中在图中清晰可见的移动间隙554。当存在移动间隙的情况下进行控制移动时，可以进行反射镜514的实质上无摩擦的调节。在控制移动结束后，金属伸缩管552的增压被减小从而反射镜回到抵靠在支撑元件548上以传递热量。 [0104] 移动间隙554优选填充有液体或糊状体(未示出)，例如电流变或磁流变液体、热传导糊状体、真空脂或油，以改善反射镜514和支撑元件548之间的热传递。液体补偿表面粗糙和安装失配，并因此避免仅通过气体内含物能够发生的热传递。为了相同的目的，反射镜514和支撑元件548的相对表面可以由软的但热传导的材料制成，例如铟、铝或铜，或者提供有由这样的材料构成的镶嵌。以DLC(类金刚石碳)的涂层也具有对可获得的散热的有利效果。 [0105] 图7所示的反射镜单元610具有与图4所示的反射镜单元310类似的结构。然而，形状类似球形套筒的条640、642仅用于反射镜614和基底板612之间的热传递。布置为形成正方形的四个弯曲元件632的阵列提供为控制装置，其允许反射镜614在两个相互垂直的空间方向上作旋转移动。横向壁区域646布置在基底板612上，与基底板612和反射镜614一起限定流体空间656，冷却剂可以通过该流体空间656供应，冷却剂例如为诸如氢气的冷却气体或诸如水银、镓铟锡或水的液体。为了供应并释放冷却剂，连接密封管658布置在基底板612中。抽吸密封管660也提供在反射镜614之上的壁区域646中，其能够抽吸可能从流体空间656通过密封间隙654跑出并且可以导致反射镜614附近的光学属性退化的冷却剂。 [0106] 在根据图8的反射镜单元710中，两个折叠伸缩管762布置在反射镜714和基底板712之间，两个折叠伸缩管762填充有液体冷却剂并因此改善反射镜714和基底板712之间的热传递。用于旋转反射镜714的弯曲元件732配备有通孔764，其允许两个折叠伸缩管762之间的流体传递。 [0107] 替代通孔764，也可以为流体交换的目的提供延伸通过反射镜714的通道766，如图8中的虚线所示。在另一个变型中，冷却剂在折叠伸缩管762中循环，以允许更好的散热。为此，折叠伸缩管762应该提供有用于冷却剂的入口和出口密封管(未示出)。 [0108] 两个分离的折叠伸缩管862提供在根据图9的反射镜单元810中，其可以分别通过分配的液体密封管866提供有增压流体。每个液体密封管866分配有电磁线性马达868，其包括线圈872和在液体密封管866中保持线性移动的永磁体870，线圈872与永磁体870同轴布置并且电压可以施加到线圈872。因为折叠伸缩管862和所相应分配的液体密封管866中的流体体积是封闭的，所以永磁体870的平移移动导致液体密封管866中的体积变化，这会通过折叠伸缩管862中的相反体积变化补偿。在折叠伸缩管862之一中的体积变化导致反射镜814的倾斜。 [0109] 如图10至12所示的反射镜单元910包括基底板912，在基底板912上布置总共九个倾斜驱动器974，其允许分配的反射镜914在两个相互正交的空间方向上倾斜。在基底板912之下，布置由具有高热传导率的材料制成的热沉976，其具有用于冷却剂的流动通道978。每个倾斜驱动器974具有四个超声传感器980，其分别具有正方形截面并被分组，从而除了保留在相邻超声传感器980之间的移动间隙982之外，它们形成具有正方形截面的阵列。 [0110] 每个超声传感器980设计为压电弯曲元件。分别相对的超声传感器980可以在公共弯曲面984中变形，相邻超声传感器980的弯曲面相互垂直地排列。球形帽分段形式的缺口986分别设置在超声传感器980的上侧；形成倾斜驱动器974的四个超声传感器980的缺口986加在一起形成实质上半球形缺口。在超声传感器980的相反的内表面上，凹陷分别提供为圆锥分段的形式，其加在一起在布置的超声传感器980中形成正方形以产生圆锥分段形状的自由空间。 [0111] 反射镜914安装在轴对称支撑体916上。支撑体916具有球形分段形式的区域990，其旁边具有圆锥分段形式的区域992。球形分段形式的区域990平靠在超声传感器980的缺口986的表面上，如图11所详细示出的。以圆锥分段形式的区域992布置在由超声传感器980的凹陷988形成的自由空间中，从而支撑体916可以在两个相互垂直的空间轴上倾斜。 [0112] 在圆锥分段形式的区域992的端部上，布置金属伸缩管952，其同样轴对称地设计并且在相对于支撑体916的相反端紧固在热沉976上。由于金属伸缩管952的轴对称设计，致使弯曲弹性和扭转刚性从而允许支撑体916在两个相互垂直的空间方向上旋转，而支撑体绕长中间轴的旋转通过金属伸缩管952的扭转刚性被防止。用金属制造伸缩管952保证了在反射镜914和热沉976之间仅有高热传导率的部件。如果期望伸缩管952的特别高的热传导率，那么具体可以构想镍作为该金属。然而，如果最小的刚性作为选择标准的最为重要的条件，那么钛可以适合作为伸缩管952的材料。 [0113] 为了使反射镜914绕位于反射镜表面中的旋转轴倾斜，分别提供彼此相对的超声传感器980的驱动。相对布置的超声传感器980将被驱动从而它们至少本质上同步地在相同的方向上弯曲。这引起支撑体916的倾斜移动。彼此相对的超声传感器980则将被驱动，从而它们在相反的方向上弯曲且轻微缩短。此时，相应驱动的超声传感器980不与支撑体916接触。随后，通过适当地驱动超声传感器980，建立与支撑体916的新的接触，并且彼此相对的超声传感器980可通过再次施加电能而再次在期望的方向上变形。因此，支撑体916以及布置在其上的反射镜914总体发生逐步倾斜移动。由于超声传感器980相对于支撑体916的相对移动，反射镜914的最大旋转角度仅仅通过相互作用的部件的设计几何形态被限制。合适的构造可以允许反射镜914在高达+/-15度的范围内倾斜。 [0114] 在图11所示的中性设置中，金属伸缩管952已经在轴方向上被施加预应力，因此金属伸缩管952在支撑体916上施加拉力，从而支撑体916平靠在超声传感器980的缺口986中。为了改善来自反射镜914的热量在热沉976方向上的散发，流体，优选冷却气体可以通过金属伸缩管952的区域中以及支撑体916和超声传感器980之间设置的移动空间流动。在这种情况下，超声传感器980之间的移动间隙982可以通过弹性密封材料封闭，从而产生封闭流体通道，流体不能从该密封流体通道跑到反射镜914的方向。流体也可以通过金属伸缩管本身流动，从而进一步增加反射镜914和热沉976之间的热传导。 [0115] 图13和14分别以反射镜阵列1010的反射镜支撑体1012的轴截面和平面示出根据另一个实施例的反射镜单元1010。反射镜支撑体1012可以连接到支撑多个反射镜单元的基体或一体形成在基体上，反射镜支撑体1012具有球状帽形式的凹陷1036，其对应于球状分段形式的支撑元件1038，支撑元件1038紧固在反射镜1014上或一体形成在反射镜1014上。在反射镜支撑体1012和支撑元件1038的彼此相对的弯曲表面之间，液体(未详细示出)流动通过·的移动间隙1054在投射曝光设备的操作期间被保留。为此，在所示的其中旋转可以绕两个旋转轴发生的实施例中，总共五个排出通道1066和四个进入通道 1067结合在反射镜支撑体1012中。排出通道1066开在凹陷1036的区域中，进入中心排出开口1058a并进入四个偏心排出开口1058b。在该实施例中，四个进入通道1067的进入开口1059位于凹陷1036的外侧。 [0116] 图13中的箭头表示液体在移动间隙1054中的流动方向。液体流出中心排出开口1058a和偏心排出开口1058b，均匀填充移动间隙1054并最终在凹陷1036的周围边缘流走，从而通过进入开口1059再次进入反射镜支撑体1012。 [0117] 由于包含在移动间隙1054中的液体，与相互对应的弯曲表面在彼此上直接滑动的情况相比，获得了从反射镜1014到反射镜支撑体1012的更好的热传递。此外，液体作为热交换媒介，其从反射镜1014吸收热量并通过进入通道1067将其散发到热沉(未示出)。通过液体和周围条件的合适选择，可以进一步地使液体部分蒸发并因此冷却反射镜1014。 蒸发的液体可以在附加抽吸开口(在图13和14中未示出)的辅助下被抽吸。这将防止蒸发的液体进入光线穿过的区域并防止照明系统的光学属性的退化。 [0118] 当反射镜1014相对于反射镜支撑体1012被旋转时，移动间隙1054中的薄液体膜还以与润滑剂类似的方式减小摩擦。 [0119] 在此情况下，可以有利地相对于反射镜支撑体1012对反射镜114施加预应力。预应力可以非接触地产生，例如在磁力的作用下产生，或者在弹性元件比如弹簧或伸缩管的辅助下产生。 [0120] 这些伸缩管也可以用作密封，从而可靠地防止液体在反射镜1014和反射镜支撑体1012之间的间隙出现。优选地，在此情况下，伸缩管气密地包封所有传送液体的区域，即，移动间隙1054、进入开口1059和排出开口1058a、1058b。 [0121] 在另一个实施例中，进入开口1059也布置在凹陷1036的内侧，例如邻近其周围边缘。为了防止液体在凹陷1036的上边缘流走，共中心地包封凹陷1036的环形条可以形成在反射镜支撑体1012的平面上侧上。条局部地减小移动间隙1054的宽度，从而液体不会轻易地从移动间隙1054跑出。 [0122] 然而，其也可以构想提供环形进入开口，优选相对于凹陷1036取中，从而液体可以在大面积上被释放。 [0123] 在移动间隙1054中流动的液体也可以用于诱发反射镜1014相对于反射镜支撑体1012的旋转移动。这将利用流动的液体和支撑元件1038之间的摩擦，其导致在反射镜1014上的力矩。为了加强该效应，可以采取措施以增加支撑元件1038的表面的拖曳力。 [0124] 在图13所示的反射镜1014的变型中，形成在反射镜上的支撑元件设置有结构以增加在其弯曲表面上的拖曳力。该结构例如可以是微细凸纹，其横向于液体的流动方向延伸并因此产生增加的拖曳力。 [0125] 如果液体仅从偏心进入开口1058b之一流出，则出现的液体将扫过该结构并在反射镜上产生力矩，其引起反射镜旋转。为了使反射镜再次旋转回来，液体将(完全)通过分别沿直径相对定位的进入开口1058b被引入到移动间隙1054中。通过改变移动间隙1054中液体的流动方向，因此可以将力施加在反射镜上，其导致绕期望的旋转轴的旋转。 [0126] 应该理解替代图12-14中所示的实施例中的液体，也可以使用气体。 |
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