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TWI501045B - 光學系統中之光學架構，特別是微影投射曝光裝置中之光學架構 - Google Patents

光學系統中之光學架構，特別是微影投射曝光裝置中之光學架構 Download PDF

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TWI501045B
TWI501045B TW099133057A TW99133057A TWI501045B TW I501045 B TWI501045 B TW I501045B TW 099133057 A TW099133057 A TW 099133057A TW 99133057 A TW99133057 A TW 99133057A TW I501045 B TWI501045 B TW I501045B
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heat
shield
optical
optical architecture
thermal
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TW099133057A
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提摩 勞弗
亞歷安卓 紹爾哈弗
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卡爾蔡司Ｓｍｔ有限公司
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Application filed by 卡爾蔡司Ｓｍｔ有限公司 filed Critical 卡爾蔡司Ｓｍｔ有限公司
Publication of TW201140252A publication Critical patent/TW201140252A/zh
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Description

光學系統中之光學架構，特別是微影投射曝光裝置中之光學架構 【相關申請案參照】
本發明主張2009年9月30日申請之德國專利申請案DE 10 2009 045 193.5號的優先權。此案的內容結合於此作為參考。
本發明關於光學系統之光學架構，尤其是在微影投射曝光裝置中之光學架構。
微影用於產生微結構組件，範例如積體電路或液晶顯示器(LCD)。微影製程實施於所謂的投射曝光裝置，其具有照射系統及投影物鏡。於此狀況下，利用照射系統照射的光罩(=遮罩)影像藉由投影物鏡投射到基板(例如矽晶圓)，基板塗有感光層(光阻)並設置在投影物鏡的影像平面，以轉移光罩結構到基板上的感光塗層。
於光學系統(例如上述的投射曝光裝置)操作期間，尤其是在全面或局部高熱負載情況下，發生的問題在於溫度敏感組件(例如反射鏡、透鏡、或支架元件)或其他(子)系統的溫度增加，這樣與高熱負載及吸收有關的溫度增加會造成光學系統的成像性質不佳。
如此之範例為呈現於光學系統中之溫度敏感元件(例如位置感測器)受損，或上述投射曝光裝置之成像路徑中之溫度敏感子系統的受損。
因此，例如於針對EUV範圍(亦即波長少於15nm，例如約13.5nm)設計的投影物鏡中，因為缺乏適用的透光折射材料，所以反射鏡用作為成像程序的光學組件，已知除了載置反射鏡及反射鏡致動器之載置結構，還提供量測結構，係典型設置在載置結構外，且意欲確保熱及機械穩定地固定位置感測器或其他用於決定反射鏡位置之量測系統。由於投射曝光裝置操作期間加熱了位置感測器及反射鏡，而位置感測器及反射鏡間的距離相當小，此距離可在約1-100mm的範圍，所以量測結構不利的加熱問題更加嚴重。
美國專利公開號US 2005/0018154 A1揭露於微影投射曝光裝置中提供至少一熱屏蔽，意欲吸收反射鏡及/或載置結構所發出的熱，此熱藉由與熱屏蔽機械接觸的熱轉移迴路散掉。
本發明實施例之一目的在於提供光學系統中的光學架構，尤其是微影投射曝光裝置中的光學架構，其容許有效保護溫度敏感組件對抗不利的熱輸入。
此目的根據申請專利範圍獨立項第1項的特徵而達成。
根據本發明實施例於一種於光學系統中之光學架構，尤其是於微影投射曝光裝置之光學架構，包含：至少一發熱子系統，於光學系統操作期間發出熱；第一熱屏蔽，設置成至少部分吸收發熱子系統所發出的熱；第一冷卻裝置，與第一熱屏蔽機械接觸，並設計成將來自第一熱屏蔽的熱散掉；以及第二熱屏蔽，至少部分吸收第一熱屏蔽所發出的熱，第二熱屏蔽同樣地與冷卻裝置機械接觸，此冷卻裝置將來自第二熱屏蔽的熱散掉。
發熱子系統可為例如個別元件，如光學元件，尤其是反射鏡，或支架元件。於此案例中，「光學元件」一詞在本申請案意義中包含任何的光學元件，尤其也包含折射元件(例如透鏡或稜鏡)、分束器、或光柵。
然而，本發明不限於此，所以亦可涉及任何熱源。再者，子系統亦可具有複數光學元件，然後整體視為熱源，例如上述投射曝光裝置的照射系統，或任何其他子系統。尤其是，利用根據本發明實施例的架構，投射曝光裝置的投影物鏡可受到保護，對抗在發熱照射裝置之部分的熱輸入，達到投影物鏡中之成像光束路徑可儘可能不受溫度波動的程度，以及可至少實質避免成像性質受損。
本發明實施例尤其是基於除了第一熱屏蔽還提供第二熱屏蔽的概念。以此方式，屏蔽要保護的溫度敏感組件(例如位置感測器)或要保護的溫度敏感子系統(例如上述投射曝光裝置之成像光束路徑)免於典型出現在第一熱屏蔽區域之溫度不均勻，藉由比較呈現在第一熱屏蔽的殘熱，達到任何殘熱可能仍在第二熱屏蔽之程度，結果可忽略或至少顯著降低從第一熱屏蔽的發熱。除了降低殘熱，於此狀況下，根據本發明實施例架構之另一有利效應在於第二熱屏蔽的溫度均勻(即均勻分布)。
憑藉部分第二熱屏蔽同樣地與冷卻裝置機械接觸的事實，冷卻裝置可為同一個冷卻裝置或分開的冷卻裝置並將來自第二熱屏蔽的熱散掉，可至少實質避免將仍呈現在第二熱屏蔽的可能溫度不均勻轉移到要保護的溫度敏感組件。如此也要考慮第二熱屏蔽的導熱性(就像第一熱屏蔽的導熱性)通常顯著高於呈現在光學系統中之氣體(例如空氣或合適的沖刷氣體(如氫氣))的導熱性的狀況，使得在第二熱屏蔽與冷卻裝置間缺乏熱接觸時，呈現在到溫度敏感元件路上之熱的熱阻會以不利的方式降低。
具體而言，可利用根據本發明實施例之光學架構達到溫度敏感組件或系統對抗溫度波動的保護。例如利用本發明實現，而在微影投射曝光裝置中仍「許可的」溫度敏感組件之典型溫度波動值可為少於500μK/min，尤其是少於100μK/min，更尤其是少於40μK/min，以及更尤其是少於10μK/min。
除了上述熱屏蔽，根據本發明實施例架構所執行的另一功能可為冷卻功能，接收由發熱子系統發出的熱並利用熱屏蔽吸收而朝外散熱。舉例而言，以此方式可避免於投射曝光裝置中反射鏡的過熱或在反射鏡上之塗層有相關的受損。
根據本發明實施例的架構，例如相較於習知(簡單或單階)熱屏蔽，由發熱子系統傳到溫度敏感元件的熱傳播可降低約1個級數大小。因此，舉例而言，相較於在朝溫度敏感元件傳遞的熱及從溫度敏感元件屏蔽掉的熱之間的範例比例為1：10之傳統單階系統，根據實施例，在大小等級方面可增加比例為1：100。
根據一實施例，第二熱屏蔽不與第一熱屏蔽機械或實體接觸，或僅在第一冷卻裝置的區域中與第一熱屏蔽機械或實體接觸。
根據一實施例，與第二熱屏蔽機械接觸的冷卻裝置為與第一冷卻裝置分開的第二冷卻裝置。於此案例，第一冷卻裝置及第二冷卻裝置可連接到不同的冷卻迴路，如此尤其有利於第二熱屏蔽中冷卻媒介的熱穩定性，因為冷卻媒介不是直接由第一熱屏蔽加熱。
根據本發明另一實施例，與第二熱屏蔽機械接觸的冷卻裝置為第一冷卻裝置，亦即兩個熱屏蔽接連接到同一個冷卻裝置或同一個冷卻迴路。此組態有利於可達到更精簡的設計，並節省結構空間。
根據一實施例，此光學架構具有至少三個熱屏蔽，尤其是至少四個熱屏蔽。如於後所示的，此組態甚至可達到對源自發熱子系統之熱或熱分布的更有效吸收。
根據一實施例，該些熱屏蔽至少其中之一，尤其所有的熱屏蔽，至少在一些區域中具有第一塗層，其配合較冷溫度或針對發熱子系統所發出的熱，具有最多0.5、尤其是最多0.2，更尤其是最多0.05之發射率(emissivity)。第一塗層可至少設置在相關熱屏蔽背向發熱子系統的那側或面對要保護組件(例如感測器)的那側。以此方式，可達到進一步降低傳遞到要保護組件的溫度分布，或「外部可見的」且源自發熱子系統的加熱。
根據一實施例，第一熱屏蔽至少在一些區域中具有第二塗層，其針對發熱子系統所發出的熱波長，具有至少0.5、尤其是至少0.8，更尤其是至少0.95之發射率。第二塗層尤其可至少設置在第一熱屏蔽面對發熱子系統的那側。
根據一實施例，熱屏蔽面對發熱子系統的那側至少在一些區域中可具有針對發熱子系統所發出的熱波長降低發射率的塗層，尤其是最多0.5、尤其是最多0.2，更尤其是最多0.05之發射率。
根據一實施例，該些熱屏蔽形成至少一部分殼體，係具有與架構周遭不同的氛圍(atmosphere)。於封閉殼體或部分殼體中的媒介具有比周遭氛圍的媒介還差的導熱性。具有較差導熱性的媒介可為例如低壓氣體。此組態可達到更有效吸收源自發熱子系統之熱或溫度分布。
根據一實施例，第二熱屏蔽具有對應於第一熱屏蔽的幾何。具體而言，第一熱屏蔽可至少在一些區域中以類似盒子或罩子的方式包圍發熱子系統。再者，第二熱屏蔽可至少在一些區域中以類似盒子或罩子的方式包圍第一熱屏蔽。此組態可達到更有效吸收發熱子系統所發出的熱，亦即可達到進一步降低發熱子系統的加熱所造成的外部「可見的」溫度分布，尤其是在不僅一個而是複數個溫度敏感組件呈現在光學系統中不同位置的狀況，用於保護對抗熱浮動。
根據一實施例，第一熱屏蔽至少在一些區域中以類似盒子或罩子的方式包圍溫度敏感子系統(尤其是溫度敏感元件)。舉例而言，此類組態有利於例如複數熱源(尤其是廣泛分散時)或一個或多個相對於溫度敏感元件為比較大的熱源或發熱子系統存在時。
根據一實施例，該些熱屏蔽以類似瀑布(cascade-like)的方式設置。
根據一實施例，光學架構係針對少於400nm、尤其是少於250nm、更尤其是少於200nm、更尤其是少於160nm、以及更尤其是少於15nm之操作波長所設計。
本發明實施例更關於一種微影投射曝光裝置，包含照射裝置及投影物鏡，其中照射裝置及/或投影物鏡具有根據本發明上述特徵之光學架構，以及也關於一種微影產生微結構元件之方法。
本發明的其他組態陳述於說明及所附申請專利範圍。
由熱源或發熱元件110(例如光學元件，如投射曝光裝置中的反射鏡)所發出的熱(於圖1a中以箭頭表示)，於此至少部分利用(第一)熱屏蔽120吸收，而保護溫度敏感組件150(例如與此投射曝光裝置之量測結構有關的感測器，舉例如針對反射鏡位置的位置感測器)，所繪示者僅為範例。
第一熱屏蔽120可由例如鋁或鋼或其他一些具有良好導熱性的材料製成，並與冷卻裝置130機械(或實體)接觸，其中冷卻裝置130包含散熱器，例如冷卻通道或冷卻管線131。舉例而言，冷卻媒介(例如具有初始溫度22℃的水)流過冷卻管線131，而冷卻管線131連接到外部冷卻裝置並經由所產生的冷卻迴路將第一熱屏蔽120所吸收的熱散到外界。
為了實現圖1a、b所示的示意架構，例如可將冷卻管線131焊接到第一熱屏蔽120。選替地，尤其是若因為關於結構空間的技術因素而不能用焊接，則冷卻管線131亦可鑚磨入第一熱屏蔽120(其則設計成具有足夠的板厚(sheet thickness))。
此架構具有至少一第二熱屏蔽140，係至少部分吸收由第一熱屏蔽120所發出的熱，並且在此例示實施例中，僅機械或實體接觸第一冷卻裝置130，但其他部分不與第一熱屏蔽120實體接觸。
第二熱屏蔽的材料及其冷卻管線同樣可為例如鋁或鋼或其他一些具有良好導熱性的材料。
本發明不限於此，舉例而言，第一熱屏蔽及第二熱屏蔽的例示厚度可在毫米的範圍(例如1-3 mm)，且同樣僅為範例，冷卻管線131的厚度可在5-10 mm的範圍。於此案例中，以熱輸入為固定而言，第一熱屏蔽120及第二熱屏蔽的厚度140可選擇成冷卻管線131間的距離越小就全部越小，因為在緊鄰管線131的狀況下，即使經由較小的截面積或板厚，散熱仍足夠有效。
由圖1b之透視圖可知，例示實施例所示的第二熱屏蔽140具有實質板形的幾何。本發明不限於此，於例示範例中，第二熱屏蔽140以固定間距覆蓋第一熱屏蔽120(選替可為變化的間距)，第二熱屏蔽140與冷卻裝置130之冷卻管線131的機械連接由網絡(webs)144所示。於實務上，第二熱遮蔽140可焊接到冷卻管線131或第一熱屏蔽120與冷卻管線131接觸的區域以產生良好的熱接觸，或可以一些其他方式黏合在一起。
圖2a-b顯示闡明第二實施例之示意圖，與圖1a-b實施例對應或實質功能相同的元件以加上「100」的參考符號來表示。
圖2a-b之架構與圖1a-b之架構不同之處在於，除了第二熱屏蔽240，還提供第三熱屏蔽241，其部分設置成與第二熱屏蔽240相距一段距離(於此範例再次為固定的)，且同樣僅經由網絡與冷卻管線231熱接觸。
圖3以類似的示意圖顯示第三實施例，與圖2a-b實施例實質對應或功能相同的元件以參考符號增加「100」來表示。圖3之架構與圖2a-b之架構不同之處在於，有第四熱屏蔽342，其部分設置成與第三熱屏蔽341相距一段距離(於此範例再次為固定的)。
應注意，於上述及其他的實施例中，熱屏蔽不一定要面對溫度敏感組件。具體而言，熱屏蔽亦可設置成面對個別的發熱子系統。
圖9a-12b所示的FEM模擬(FEM=有限元方法(Finite Elements Method)以及各案例中顯示溫度增加的等溫線，作為顯示分別由根據本發明圖1a-b及圖2a-b之架構達到的功效。
具體而言，圖9a顯示針對包圍圖1a-b之架構的空氣氛圍案例中第一熱屏蔽120的溫度分布。以對應較小的刻度，圖9b顯示第二熱屏蔽140的溫度分布。於此案例以及圖10-12的另外圖式中，發熱子系統(未顯示)分別位於圖的「下方」，亦即以圖9a的範例而言，是在第一熱屏蔽120相對或背向第二熱屏蔽140的那側。
由圖可知，第二熱屏蔽140對熱源或發熱元件110(例如光學元件)所發出的熱有顯著更有效的吸收，其中相較於根據圖9a之第一熱屏蔽的溫度分布，根據圖9b於第二熱屏蔽140造成的溫度分布在絕對值方面降低，並具有較小的溫度波動，亦即針對此點亦具有更均勻的輪廓。
針對圖2a-b包含總共三個熱屏蔽220、240、及241的架構，根據圖10a-b，此效應可再次增加。於此案例中，應考慮圖10b已顯示於最上面的熱屏蔽241得到的溫度分布，相較於圖9b，此溫度分布以甚至更小的刻度繪示。
圖11a-b及圖12a-b針對於傳導性較差或低壓氣體所構成之氛圍(舉例而言相較於周遭具有1/10的導熱性)，顯示類似於圖9a-10b的結果。
比較圖11a-b及圖12a-b在圖9a-10b之空氣氛圍中的溫度分布的結果，顯示分別藉由第二熱屏蔽240及第三熱屏蔽241的熱吸收或均勻化有進一步的改善。於此案例中，相較於空氣，使用適當的低壓沖刷氣體，具有的優點在於板形熱屏蔽220、240、及241之間的距離可選擇為更小，因為於此氣體中的熱阻對熱屏蔽間的距離有較小的相依性。
圖4a顯示用於闡明發明另一實施例之示意圖，與圖3對應或實質功能相同的元件以參考符號增加「100」來表示。
圖4a之架構與圖3之架構不同之處在於，首先第一熱屏蔽420在面對熱源或發熱元件410(例如光學元件)的那側具有增加發射率的塗層470，較佳具有至少0.5，尤其是至少0.8，更尤其是至少0.95的發射率。其次，熱屏蔽420、440、441、及442的其餘表面提供有降低發射率的塗層460(較佳具有少於0.5，尤其是少於0.2，更尤其是少於0.05的發射率)。
根據另一選替實施例，如圖4b所示，降低發射率的塗層460亦可提供於第一熱屏蔽420面對發熱元件410的那側。
參考圖4a、4b所述的實施例，熱屏蔽可選替地也面對個別發熱子系統，其中若需要時，個別塗層的位置應配合改變的架構。
圖5顯示用於闡明另一實施例之示意圖，與圖4a對應或實質功能相同的元件以參考符號增加「100」來表示。
相對於上述實施例，根據圖5，區域或部分殼體具有自己的「真空環境」，其中的氛圍不同於架構周遭的氛圍，此區域或部分殼體係透過產生周圍牆壁545之封閉設計，由熱屏蔽520、540、541、及542所形成。具體而言，真空或相較於周遭氛圍具有較差導熱性的氣體可呈現在由熱屏蔽及外壁545一起界定的部分殼體或區域中。
如圖6a及6b所示，圖5之封閉設計亦可分別結合圖4a及4b的塗層。關於此點，圖6a顯示熱屏蔽620、640、641、及642的所有區域都具有降低發射率之塗層660的架構，而類似於圖4a，圖6b顯示增加發射率之塗層670提供於第一熱屏蔽620面對發熱元件610的那側。
參考圖5及6a、6b所述之實施例，熱屏蔽選替地可面對個別發熱子系統，其中若有需要時，塗層的位置應配合改變的架構。
如圖7所示，第二熱屏蔽740亦可組態成實質以盒子或罩子方式包圍第一熱屏蔽720，針對此目的，第二熱屏蔽740係由延伸於不同空間方向(於此範例為彼此垂直)之區段740a、740b、740c、及740d所構成。於所示的例示實施例中，第一熱屏蔽720亦具有類似於盒子或罩子的幾何，而包圍發熱元件710的區域。圖7所示的實施例導致甚至更有效吸收發熱元件710所發出的熱，換言之，進一步降低由發熱元件810加熱造成之外部「可見的」溫度分布，且其有利於所示類似不是只有一個而是有複數溫度敏感組件750、751、752、...呈現在光學系統中不同位置之狀況。
於另一實施例(未顯示)，類似盒子或罩子的幾何亦可包圍要保護的溫度敏感組件，此乃有利於例如複數熱源(尤其是廣泛分散時)或一個或多個相對於溫度敏感元件為比較大的熱源或發熱子系統存在時。再者，於上述具有類似盒子或罩子幾何之實施例的變化中，熱屏蔽或片體亦可設置在個別罩子狀架構內部，亦即例如根據圖7，是在發熱元件710及冷卻管線731之架構之間。
圖8a及8b顯示類似圖7之示意圖，其中不僅兩個熱屏蔽820及840，分別額外有以類似方式設置的第三個熱屏蔽841(圖8a)以及第三個熱屏蔽841與第四個熱屏蔽842(圖8b)。根據另一實施例(未顯示)，亦可提供更多所需數量的熱屏蔽。
圖13以示意圖方式顯示針對EUV設計的投影物鏡1之例示架構。投影物鏡1由6個反射鏡21-26架構成，且可具有例如1：4的放大因子，根據圖13光束路徑非遠心地延伸於物件(亦即於光罩側或遮罩M側)，但是遠心地延伸於影像平面側(亦即於晶圓W側)。於所示範例中，反射鏡21-26全部為凹面鏡。然而，本發明不限於此種組態，而可涵蓋具有使用不同數量或不同組態的反射鏡之組態。根據圖13，由光罩M或遮罩而來的輻射束S在反射鏡21-26反射後，到達晶圓W，以產生光罩M要成像之結構影像。
即使本發明基於參考特定實施例來說明，但是熟此技藝者顯然可藉由例如結合或交換個別實施例的特徵而得知許多變化及選替實施例。因此，熟此技藝者應了解此類變化或選替實施例亦包含於本發明，且本發明之範疇僅由所附之申請專利範圍及其均等物限制。
1．．．投影物鏡
21-26．．．反射鏡
110、210、310、410、510、610、710、810．．．熱源
120、220、320、420、520、620、720、820．．．熱屏蔽
130、230、330、430、530、630、730、830．．．冷卻裝置
131、231、331、431、531、631、731、831．．．冷卻管線
140、240、340、440、540、640、740、840．．．熱屏蔽
144、244．．．網絡
150、250、350、450、550、650、750、850．．．溫度敏感組件
241、341、441、541、641、841．．．熱屏蔽
342、442、542、642、842．．．熱屏蔽
460、660．．．塗層
470、670．．．塗層
545、645．．．外壁
740a、740b、740c、840a、840b、840c．．．熱屏蔽區段
751、752、851、852．．．溫度敏感組件
841a、841b、841c．．．熱屏蔽區段
842a、842b、842c．．．熱屏蔽區段
M．．．光罩
S．．．輻射束
W．．．晶圓
參考所附圖式所示之範例及實施例更詳細說明本發明，其中：
圖1a-b顯示用於闡明根據本發明第一實施例光學架構之架構示意圖；
圖2a-8b顯示用於闡明本發明另一實施例之示意圖；
圖9a-12b顯示針對圖1之第一實施例(圖9a-b及圖11a-b)以及針對圖2之第二實施例(圖10a-b及圖12a-b)的FEM模擬結果，說明根據本發明於大氣氛圍(air atmosphere)中(圖9a-10b)以及於低壓氣體構成的氛圍中(圖11a-12b)達到的溫度增加效應；以及
圖13顯示習知針對EUV設計的投影物鏡架構之示意圖。
110．．．熱源
120．．．熱屏蔽
130．．．冷卻裝置
131．．．冷卻管線
140．．．熱屏蔽
144．．．網絡
150．．．溫度敏感組件

Claims (22)

  1. 一種於光學系統中之光學架構，尤其是於微影投射曝光裝置之光學架構，包含：至少一發熱子系統，於該光學系統操作期間發出熱；一第一熱屏蔽，設置成至少部分吸收該發熱子系統所發出的熱；一第一冷卻裝置，與該第一熱屏蔽機械接觸，並設計成將來自該第一熱屏蔽的熱散掉；以及一第二熱屏蔽，至少部分吸收該第一熱屏蔽所發出的熱，該第二熱屏蔽同樣地與一冷卻裝置機械接觸，該冷卻裝置將來自該第二熱屏蔽的熱散掉；其中該些熱屏蔽至少其中之一，尤其所有的該些熱屏蔽，至少在一些區域中具有一第一塗層，其配合較冷溫度或針對該發熱子系統所發出的熱，具有最多0.5之發射率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學架構，其特徵在於：該第二熱屏蔽不與該第一熱屏蔽機械接觸，或僅在該第一冷卻裝置的區域中與該第一熱屏蔽機械接觸。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之光學架構，其特徵在於：與該第二熱屏蔽熱接觸的該冷卻裝置為與該第一冷卻裝置分開的一第二冷卻裝置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光學架構，其特徵在於：該第一冷卻裝置及該第二冷卻裝置連接到不同的冷卻迴路。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之光學架構，其特徵在於：與該第二熱屏蔽熱接觸的該冷卻裝置為該第一冷卻裝置。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學架構，其特徵在於：具有至少三個熱屏蔽。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學架構，其特徵在於：該第一塗層至少設置在相關熱屏蔽背向該發熱子系統的那側。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學架構，其特徵在於：該第一塗層至少設置在相關熱屏蔽面對該發熱子系統的那側。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光學架構，其特徵在於：該第一熱屏蔽，至少在一些區域中具有一第二塗層，其針對該發熱子系統所發出的熱，具有至少0.5之發射率。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之光學架構，其特徵在於：該第二塗層至少設置在相關熱屏蔽面對該發熱子系統的那側。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之光學架構，其特徵在於：該些熱屏蔽形成至少一部分殼體，係具有與該架構周遭不同的氛圍。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之光學架構，其特徵在於：於該部分殼體中所含的氣體具有比周遭氛圍所含的氣體還差的導熱性。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之光學架構，其特徵在於：該第二熱屏蔽具有對應於該第一熱屏蔽的幾何。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之光學架構，其特徵在於：該第一熱屏蔽至少在一些區域中以類似盒子或罩子的方式包圍該發熱子系統。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之光學架構，其特徵在於：更具有一溫度敏感子系統，該第一熱屏蔽至少在一些區域中以類似盒子或罩子的方式包圍該溫度敏感子系統。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之光學架構，其特徵在於：該第二熱屏蔽至少在一些區域中以類似盒子或罩子的方式包圍該第一熱屏蔽。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之光學架構，其特徵在於：該些熱屏蔽以類似瀑布的方式設置。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之光學架構，其特徵在於：該發熱子系統為一光學子系統，尤其為一反射鏡。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之光學架構，其特徵在於：係針對少於400nm之操作波長所設計。
  20. 如申請專利範圍第1項之光學架構，其特徵在於：該發熱子系統為微影投射曝光裝置之一照射裝置。
  21. 一種微影投射曝光裝置，包含一照射裝置及一投影物鏡，其中該照射裝置及/或該投影物鏡具有如申請專利範圍前述任一項所述之光學架構。
  22. 一種微影產生微結構元件之方法，包含以下步驟：提供一基板，該基板至少部分塗有一層感光材料；提供一光罩，具有要成像的結構；提供如申請專利範圍第21項所述之微影投射曝光裝置；以及利用該微影投射曝光裝置，將該光罩的至少一部分投射到該感光層的一區域。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009045193A1 (de) 2009-09-30 2011-04-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung in einem optischen System, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102011081259A1 (de) 2010-09-28 2012-03-29 Carl Zeiss Smt Gmbh Anordnung zur Spiegeltemperaturmessung und/oder zur thermischen Aktuierung eines Spiegels in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
WO2013041134A1 (en) 2011-09-21 2013-03-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Arrangement for thermal actuation of a mirror in a microlithographic projection exposure apparatus
TWI516713B (zh) * 2013-06-18 2016-01-11 旭闊系統股份有限公司 Led照明裝置及其散熱器(二)
WO2019170422A1 (en) * 2018-03-06 2019-09-12 Asml Netherlands B.V. Radiation shielding device and apparatus comprising such shielding device
DE102018213189A1 (de) * 2018-08-07 2020-02-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zum Biegen von hydrogeformten Kühleinrichtungen und gebogene, hydrogeformte Kühleinrichtungen
DE102020203753A1 (de) 2020-03-24 2021-09-30 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie
DE102020203750A1 (de) * 2020-03-24 2021-09-30 Carl Zeiss Smt Gmbh Vorrichtung zur Erfassung einer Temperatur, Anlage zur Herstellung eines optischen Elementes und Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes
DE102024201509A1 (de) * 2024-02-20 2025-08-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Anordnung aus einem mikrolithografischen Projektionssystem, einer Vakuumkammer und einem in der Vakuumkammer angeordneten Wandelement zur thermalen Abschirmung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020027644A1 (en) * 2000-08-03 2002-03-07 Bisschops Theodorus Hubertus Josephus Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
US20040035570A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-26 Shinichi Hara Cooling apparatus and method, and exposure apparatus having the cooling apparatus
US20040051984A1 (en) * 2002-06-25 2004-03-18 Nikon Corporation Devices and methods for cooling optical elements in optical systems, including optical systems used in vacuum environments

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3781733A (en) * 1972-12-21 1973-12-25 Atomic Energy Commission Low heat conductant temperature stabilized structural support
DE19600336A1 (de) * 1996-01-08 1997-07-10 Zeiss Carl Fa Achrathermer Reimager
EP1124160A3 (en) * 2000-02-10 2004-07-28 ASML Netherlands B.V. Cooling of oscillating linear motors in lithographic projection apparatus
TWI238292B (en) * 2000-02-10 2005-08-21 Asml Netherlands Bv Lithographic projection apparatus having a temperature controlled heat shield
US7377469B2 (en) * 2001-09-05 2008-05-27 Gabe Cherian Heat shield
DE10233828A1 (de) 2002-07-24 2004-02-12 Carl Zeiss Semiconductor Manufacturing Technologies Ag Optische Komponente umfassend ein Material mit einem Nulldurchgang der thermischer Längsausdehnung
US7428037B2 (en) 2002-07-24 2008-09-23 Carl Zeiss Smt Ag Optical component that includes a material having a thermal longitudinal expansion with a zero crossing
JP2004080025A (ja) * 2002-07-31 2004-03-11 Canon Inc 冷却装置及び方法、当該冷却装置を有する露光装置
TWI230847B (en) * 2002-12-23 2005-04-11 Asml Netherlands Bv Contamination barrier with expandable lamellas
EP1477850A1 (en) 2003-05-13 2004-11-17 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2005109158A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Canon Inc 冷却装置及び方法、それを有する露光装置、デバイスの製造方法
US6977713B2 (en) * 2003-12-08 2005-12-20 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2005175187A (ja) 2003-12-11 2005-06-30 Canon Inc 光学部材、冷却方法、冷却装置、露光装置、デバイス製造方法、及びデバイス
JP2006173245A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Canon Inc 露光装置及びデバイスの製造方法
JP4842084B2 (ja) * 2006-10-19 2011-12-21 株式会社小松製作所 極端紫外光源装置及びコレクタミラー
DE102007052885A1 (de) 2006-11-03 2008-05-08 Carl Zeiss Smt Ag Spiegel mit einem Spiegelträger und Projektionsbelichtungsanlage
US8831170B2 (en) 2006-11-03 2014-09-09 Carl Zeiss Smt Gmbh Mirror with a mirror carrier and projection exposure apparatus
US7789576B2 (en) * 2007-03-27 2010-09-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. PEB embedded exposure apparatus
JP2009010174A (ja) * 2007-06-28 2009-01-15 Canon Inc 露光装置及びその雰囲気置換方法
JP2009037391A (ja) * 2007-08-01 2009-02-19 Nikon Corp 温度調整装置、露光装置、アクチュエータ装置、保持装置、及びデバイス製造方法
JP2009170793A (ja) * 2008-01-18 2009-07-30 Nikon Corp 温度調整装置、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法
US8198612B2 (en) * 2008-07-31 2012-06-12 Cymer, Inc. Systems and methods for heating an EUV collector mirror
DE102009045193A1 (de) 2009-09-30 2011-04-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung in einem optischen System, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020027644A1 (en) * 2000-08-03 2002-03-07 Bisschops Theodorus Hubertus Josephus Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
US20040051984A1 (en) * 2002-06-25 2004-03-18 Nikon Corporation Devices and methods for cooling optical elements in optical systems, including optical systems used in vacuum environments
US20040035570A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-26 Shinichi Hara Cooling apparatus and method, and exposure apparatus having the cooling apparatus

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