包含光学装置的投射物镜

本申请案主张2020年7月30日申请的美国临时专利申请案第63/058,745号以及2020年11月26日申请的德国专利申请案第10 2020131389.6号的优先权。前述两个申请案的整体内容以引用的方式并入本文而形成本申请案的一部分。

技术领域

包含投射物镜的投射曝光装置，投射物镜包含光学装置、光学元件、用于校正成像像差的组合件，通过直接或间接测量投射物镜内的温度来影响光学元件的表面形状的方法。

本发明关于一种投射曝光装置，其包含投射物镜，投射物镜包含光学装置，光学装置包含具有光学有效表面的光学元件和可通过施加的控制电压来变形的至少一个电致伸缩致动器(electrostrictive actuator)，以及直接附接到光学装置或在附近的温度传感器。

本发明进一步关于通过影响光学元件的光学有效表面的表面形状来驱动投射曝光装置的方法，光学元件为投射物镜的一部分，投射物镜为投射曝光装置的一部分，根据该方法，光学元件在功能上连接到电致伸缩致动器。

本发明进一步关于用于半导体光刻的投射曝光装置，其包含具有辐射源和光学单元的照明系统，光学单元具有至少一个光学装置。

背景技术

由于半导体电路不断的小型化，对投射曝光装置的分辨率和准确度的要求也越来越高。对于影响投射曝光装置内的光束路径等的光学元件也有了相应严格的要求。

为了实现高分辨率，尤其是光刻光学单元的高分辨率，除了分别为248nm或193nm的VUV和DUV波长外，也使用了波长为13.5nm的EUV光。

在EUV投射曝光装置中使用以几乎垂直入射或掠射方式操作的反射镜系统，其中在VUV和DUV系统中的反射镜是以垂直入射的方式使用。可实现的分辨率不断地提高，因此对波前校正的要求也相应更为严格。越来越小的影响越来越重要，从而导致对被动校正手段的需求不断增长，但主要还是主动校正手段。

局部可变形反射镜已知用于投射曝光装置的操作。在这种情况下，局部变形由压电元件作为致动器以薄板膜或薄层的形式进行，参照例如US20020048096。从US7492077已知电致伸缩材料、压电材料、压阻材料、热阻材料、磁致伸缩材料引起的反射镜的局部变形。

发明内容

本发明的目的在于提供用以校正投射曝光装置的投射物镜的成像像差的组合件，其中成像像差可以高设定准确度进行校正。

本发明另外的目的为提供用于影响光学元件的光学有效表面的表面形状的方法，通过该方法可以高设置准确度来影响光学有效表面。光学元件为投射物镜的一部分，投射物镜为投射曝光装置的一部分。

本发明的又一目的为提供用于半导体光刻的投射曝光装置，其包含投射物镜，投射物镜包含具有光学元件的至少一个光学装置，用于以高设置准确度来校正成像像差。

针对投射曝光装置，该目的是通过权利要求1中所提出的特征来实现的。

针对用于影响设置在投射曝光装置中的光学元件的光学有效表面的表面形状的方法，该目的是通过权利要求22的特征来实现的。

下面描述的从属权利要求和特征关于本发明的有利实施例和变体。

光学装置包含具有光学有效表面的光学元件和至少一个电致伸缩致动器，其中电致伸缩致动器可通过所施加的控制电压变形。电致伸缩致动器在功能上连接到光学元件，以影响光学有效表面的表面形状。设置控制装置以提供控制电压给电致伸缩致动器。

在上下文中，光学元件应理解为较佳是指可变形的光学元件，特别是自适应光学元件。较佳地，光学元件为透镜元件，且特别较佳地为反射镜，尤其是局部可变形的反射镜。

光学元件，尤其是透镜元件或反射镜元件，为投射物镜的光学元件，投射物镜为投射曝光装置的一部分。

在投射曝光装置的光学装置中，设置测量装置，其配置为至少有时(at times)在电致伸缩致动器影响光学元件的光学有效表面时决定电致伸缩致动器和/或其周围环境的温度和/或温度变化，以在由控制装置驱动电致伸缩致动器的过程中考虑与温度相关的影响。

由于根据本发明决定了电致伸缩致动器和/或其周围环境的温度和/或温度变化，因此有可能在驱动电致伸缩致动器的过程中考虑与温度相关的影响。

较佳地，直接测量和/或间接地决定电致伸缩致动器和/或周围环境的温度和/或温度变化。

测量装置的数据可用以决定表面上的寄生效应(例如双金属效应)和/或光学元件的折射率变化。

测量装置的数据使得有可能以高准确度来驱动电致伸缩致动器。可基于期望的表面形状来导出关于所施加的电控制电压和/或电场强度的精确要求。

测量装置使得有可能测量电致伸缩致动器本身和/或电致伸缩致动器周围环境的温度分布。

电致伸缩致动器的周围环境应理解为表示靠近电致伸缩致动器的区域，使得从其温度可推导出电致伸缩致动器的温度和/或电致伸缩致动器的温度变化。

在本发明的上下文中，可规定要测量的温度和/或温度变化。在本发明的上下文中，测量绝对温度不是绝对必要的；测量温度变化可能就足够能在驱动电致伸缩致动器的过程中考虑与温度相关的影响。

投射曝光装置的光学装置使得有可能减少与温度相关的影响，特别是由于光学元件的照射或由于电致伸缩致动器在操作期间所产生的热所导致的影响。

在根据本发明的解决方案的上下文中，通过至少一个电致伸缩致动器来影响光学有效表面的区域或区段可能就足够了。

在根据本发明的解决方案的上下文中，电致伸缩致动器在功能上连接到光学元件使得光学有效表面的表面形状至少在定义的区域中是可影响的可能就足够了。

在根据本发明的解决方案的上下文中，电致伸缩致动器可通过所施加的控制电压变形，特别是可膨胀和/或可收缩。

考虑到测量装置的数据，控制装置配置为设定光学元件的光学有效表面的期望变形，并为此目的而相应地驱动电致伸缩致动器。

电致伸缩材料的膨胀常数可与温度有较大的关系。由于电致伸缩致动器的温度和/或温度变化和/或温度分布的测量，致动器材料对温度变化的反应可同时包含在致动器的控制中。

在本发明的上下文中提出的所有测量方法都可用作替代方案或以任何期望的组合使用。因此也可将两种以上的测量方法相互组合。

在根据本发明的解决方案的上下文中所确定的温度和/或温度变化可用于检测和/或决定在电致伸缩致动器周围环境中和/或在电致伸缩致动器中的温度分布，以针对性地在电致伸缩致动器的驱动期间考虑温度相关的影响。

如果测量装置测量以下变量中的至少一个，则是有利的，

-电致伸缩致动器的温度和/或温度变化，和/或

-电致伸缩致动器周围环境中的温度和/或温度变化，和/或

-电致伸缩致动器的温度相关特性，和/或

-在向电致伸缩致动器施加特定控制电压的情况下，光学元件的至少一个表面的表面形状的变化。

根据测量装置的数据，特别是所确定的温度和/或温度变化，光学有效表面的变形可例如通过模拟和/或通过先前计算的表格和/或通过校准来推断。模拟可特别包含有限元分析(FE计算)，其基于整体部件的材料模型和特定设计，特别是保持结构、粘着剂或焊接连接、用于位置测量的可能部件等等。

光学有效表面的变化可转换为投射物镜的像差。

如果电致伸缩致动器设计成使得施加控制电压导致电致伸缩致动器在电致伸缩致动器的平面中的横向变形，则是有利的。

可规定，控制装置配置为基于由测量装置所确定的数据来调整特征化横向电致伸缩效应的m31-或d31-系数的数值，用于驱动电致伸缩致动器，以考虑温度相关的影响。

已证明以下情况是特别合适：基于所确定的测量变量，确定压电张量的m31-或d31-系数的当前值，并在驱动电致伸缩致动器的过程中加以考虑。

测量装置在电致伸缩致动器的操作期间连续地测量是有利的。

原则上，测量装置有可能仅在电致伸缩致动器的操作期间进行测量，但已证明如果测量装置在电致伸缩致动器的操作期间连续地测量是有利的，使得测量可在操作期间以时间和空间解析的方式实现。

较佳地，可在投射曝光装置的操作暂停时进行测量，例如以在制造过程中进行管控的方式定期地发生，例如当改变半导体基板或掩模或投射曝光装置的照明系统的设定时。

根据本发明，可规定控制装置配置为考虑电致伸缩致动器内的材料参数和/或电致伸缩致动器周围环境中的部件的热变化。

由于控制装置考虑了电致伸缩致动器内部的材料参数和/或电致伸缩致动器周围环境中的部件的热变化，可综合考虑电致伸缩致动器驱动期间的温度相关影响。因此，可以特别高的设定准确度来驱动电致伸缩致动器。

已经认识到，在电致伸缩致动器的驱动期间考虑粘着剂或焊接连接的刚度和/或热膨胀的热变化是有利的。因此，在电致伸缩致动器的驱动期间，也可以特别有利的方式考虑粘着剂或焊接连接的温度相关影响。此外，如果合适的话，也有可能考虑其他相关部件(例如还有光学元件的基板)的刚度(stiffness)和/或膨胀的热控制变化。

原则上，电致伸缩致动器也可以不同方式固定在光学元件上；在这种情况下，可接着考虑固定材料和/或其热膨胀的温度相关变化。

如果光学元件为投射物镜的反射镜，投射物镜为投射曝光装置的一部分，则在光学元件远离光学有效表面的后侧配置电致伸缩致动器已被证明特别适合于影响光学有效表面。

在光学元件为投射物镜的一部分、投射物镜为投射曝光装置的一部分的前述情况下，如果电致伸缩致动器配置在光学元件的后侧的区域中，可能就足够了。

根据本发明，可进一步规定，电致伸缩致动器设置在光学元件于光区域之外的光学有效表面上或在光学元件的侧表面上。

电致伸缩致动器在光学元件于光区域之外的光学有效表面上的配置可适合作为光学元件后侧上的配置的替代或补充。特别是如果在透镜元件的情况下使用电致伸缩致动器，则在光学元件于光区域之外的光学有效表面上的配置可是有利的。然而，原则上，在透镜元件的情况下，也可将电致伸缩致动器配置在背离光学有效表面的后侧，特别是在光区域之外。此外，或者作为其替代，也有可能将电致伸缩致动器配置在光学元件的侧表面上。

根据本发明，可规定电致伸缩致动器具有多个电致伸缩部件。

具有多个电致伸缩部件的电致伸缩致动器的实施例已证明特别适合于以合适的方式影响(例如也局部地影响)光学有效表面、特别是使光学有效表面变形。

通过具有多个电致伸缩部件的电致伸缩致动器的实施例，有可能特别有利地通过测量和/或决定个别电致伸缩元件或电致伸缩部件的群组的温度来决定温度分布。在这种情况下，可测量和/或决定温度和/或温度变化。

电致伸缩致动器较佳可实施为电致伸缩垫(electrostrictive mat)。

电致伸缩致动器或电致伸缩垫可由合适的材料实施，例如铌酸镁铅(PMN)，或包含这种材料。

电致伸缩致动器较佳具有以规则图案配置的电致伸缩部件。

电致伸缩致动器或电致伸缩致动器的电致伸缩部件较佳可分别具有多层结构。

根据本发明，可规定测量装置测量电致伸缩致动器的电容和/或电阻和/或频率相关阻抗。

已经认识到，测量电致伸缩致动器或个别电致伸缩部件的温度相关特性可能特别有利。接着，可基于所测量的变量来决定和/或推算电致伸缩致动器的温度和/或温度变化。基于温度变化与m31-或d31-系数之间的关系，有可能决定用以驱动电致伸缩致动器的m31-或d31-系数的相应合适的数值。

在本发明的上下文中，不一定要直接决定温度和/或温度变化。电致伸缩致动器的温度和/或温度变化也可通过要测量的温度相关特性来间接地决定。为此目的，已证明特别适合测量电致伸缩致动器或个别电致伸缩部件或电致伸缩致动器的电致伸缩部件的群组的局部电容、局部电阻、和/或局部频率相关阻抗。也可测量其他的温度相关特性。

温度相关特性的测量，特别是电容的测量，具有不需要温度传感器或仅需要很少的温度传感器的优点。此外，直接在电致伸缩致动器本身中进行测量，因此测量相应准确。

根据本发明，可规定测量装置具有用于温度检测的红外线相机和/或用于测量电致伸缩致动器的温度相关特性的电桥电路。

温度测量和/或温度变化的测量可通过例如红外线相机进行，该相机采集电致伸缩致动器作用于其上的光学元件的整个区域或部分区域。在这种情况下，测量可较佳地在操作期间连续地进行。

替代地或附加地，可使用至少一个电桥电路。桥式电路可较佳地以可变频率的交流电压来操作。

根据本发明，可进一步规定测量装置包含温度传感器，其测量电致伸缩致动器和/或其周围环境的温度和/或温度变化和/或温度分布。

就下文和权利要求中提及的温度传感器(多个)而言，涉及到本发明较佳实施例。原则上，在各个情况下也可仅设置单个温度传感器，取代多个温度传感器。

电致伸缩致动器的温度和/或温度变化的测量已被证明特别适合于在操作期间获得时间和空间解析的测量结果。

电致伸缩致动器和/或其周围环境的温度分布可由测量数据来决定。

从测量数据中，光学有效表面的变形可较佳地通过模拟、通过预先计算的表格、或通过校准来推断。

基于温度与m31-或d31-系数之间的预定关系，温度测量可用于以时间和空间解析的方式来确定m31-或d31-系数的当前温度相关值。

温度传感器使得有可能测量局部和随时间变化的温度场，以基于这些测量变量来确定压电张量的m31-或d31-系数的当前值，其可在驱动电致伸缩致动器或驱动电致伸缩致动器的个别电致伸缩部件的过程中被考虑到。

也有可能测量电致伸缩部件的群组。

如果温度传感器配置在电致伸缩致动器背离光学元件的后侧，那是有利的。

替代地或附加地，根据本发明，可将温度传感器设置在电致伸缩致动器的电致伸缩部件之间的光学元件的一侧，较佳为面向电致伸缩致动器的一侧(特别较佳为后侧)。

可规定，温度传感器局部地配置在光学元件的后侧和电致伸缩致动器的电致伸缩部件之间和/或电致伸缩致动器或电致伸缩部件的后侧。在本发明的上下文中，不必为每个电致伸缩部件分配温度传感器。如果温度传感器以较佳为规则的间隔设置或如果相应的温度传感器被分配给电致伸缩部件的群组，则可能就足够了。在这种情况下，温度传感器可较佳地配置在两个电致伸缩部件之间和/或在其中一个电致伸缩部件的后侧。

根据本发明，可规定温度传感器配置为实现基于电阻的测量，使得温度传感器包含一材料，其电阻随温度的变化是可测量的。

如果温度传感器配置为测量0.1K或更大、较佳为0.03K或更大、更佳为0.01K或更大的温度变化，则是有利的。

已经证明，温度传感器的上述配置特别适合用于确定能够适当驱动电致伸缩致动器或电致伸缩致动器的个别电致伸缩部件的数值。

根据本发明，可规定用于提供控制电压给电致伸缩致动器的电源线以及用于提供操作电压给温度传感器的电源线至少部分地共同布线(routed jointly)、和/或在功能上和/或在实体上组合以形成均匀导电轨道、和/或为相同的。

特别是与适配的控制装置相结合，可有利地使用基本上也为电致伸缩部件提供控制电压的那些连接作为温度传感器的馈线。

发明人已经认识到，如果电致伸缩部件的电源线和用于温度传感器的测量信号的电性线路至少在部分区段上共同布线是有利的，特别是它们在功能上和/或实体上组合形成均匀的导体轨道(conductor track)。

如果在温度传感器之外还附加地或替代地提供其他感测器或其他测量点，在合适的情况下可用类似的方式为它们提供电压。

在本发明的上下文中，可规定在投射曝光装置的情况下使用光学装置，当半导体基板(晶片)改变时引入测量系统，该测量系统测量图像。基于测量，可接着在电致伸缩致动器的驱动期间进行相应的校正。

在本发明的上下文中可以规定，在变更半导体基板(晶片)期间，首先测量实际状态，接着施加一定义电压至电致伸缩致动器。然后，对变化进行测量，由此可将变化归因于光学元件(特别是反射镜)的光学有效表面的变形。接着，可从测量结果推导出光学有效表面变形的程度。接着，也可能由此决定存在什么温度，因为预期结果与温度变化之间的偏差。预期的测量结果与测量的测量结果之间的差异可归因于温度，因此也可通过这种方式决定温度和/或温度变化，并接着相应地驱动电致伸缩致动器，从而可补偿温度变化，并可因此提高设置准确度。

如果控制装置基于测量装置的数据确定由于表面形状变化和/或折射率变化而造成预期波前效应，并在电致伸缩致动器和/或至少一个补偿构件的驱动期间考虑波前效应，那是有利的。

发明人已经认识到，如果基于测量信息更新光学元件的位置相关温度分布是有利的，这用于确定由于表面变形和/或折射率变化所造成的预期波前效应，并在针对小像差而驱动至少一个补偿构件的过程中考虑此波前变化。该补偿构件不仅可为电致伸缩致动器，也可以是或替代地是光学装置和/或光学系统的其他致动器。

根据本发明，可规定补偿构件实施为可在光方向上或在与其垂直的方向上移动的元件、和/或可围绕光方向或绕与其垂直的轴旋转的元件、和/或可变形元件、和/或可局部加热的元件、和/或可局部冷却的元件、和/或可相对于彼此移动的元件(较佳为非球面板)、和/或可更换的元件。

上述的补偿构件已被证明是特别合适的。

在本发明的上下文中提到的测量方法可替代地或附加地使用。这也特别地适用于以下方法的组合：直接测量温度、温度变化或温度分布的方法、以及测量电致伸缩致动器或个别电致伸缩部件的温度相关特性并接着从测量值决定温度、温度变化或温度分布的方法。

有关在向电致伸缩致动器施加特定电压的情况下测量表面形状变化的上述方法也可与其他上述测量方法结合使用。

如果光学元件是反射镜，特别是局部可变形反射镜，特别是投射曝光装置的反射镜，则是有利的。

根据本发明的光学装置特别适合于此。

关于这种类型的投射曝光装置的有利配置和发展，相应地参考上述解释以及下文的解释。

光学元件实施为投射物镜的透镜元件或反射镜，投射物镜为投射曝光装置的一部分。

本发明进一步关于用于影响光学元件的光学有效表面的表面形状的方法，根据该方法，光学元件在功能上连接到电致伸缩致动器，根据该方法，当提供控制电压给电致伸缩致动器时，电致伸缩致动器适合于影响光学有效表面的表面形状。根据本发明，至少有时在电致伸缩致动器影响光学元件的光学有效表面时，直接测量和/或间接确定电致伸缩致动器和/或其周围环境的温度和/或温度变化，以在电致伸缩致动器的驱动过程中考虑温度相关影响。光学元件是投射物镜的一部分，投射物镜为投射曝光装置的一部分。

根据本发明的方法能够以特别有利的方式在电致伸缩致动器的驱动期间考虑电致伸缩致动器或电致伸缩致动器的个别电致伸缩部件的温度和/或温度变化，且也由此决定温度分布。因此，可特别精确地影响光学有效表面的表面形状。电致伸缩致动器连接到光学元件，光学元件为投射物镜的一部分，投射物镜为投射曝光装置的一部分。

关于进一步的特征、配置和优点，类似地参考上文以及下文中关于光学装置的解释。

如果测量数据用于决定对光学有效表面的表面形状的寄生效应和/或光学元件的折射率的变化，则是有利的。

在一方法中，可规定施加电压以导致电致伸缩致动器在电致伸缩致动器的平面中的横向变形，且测量的数据用于调整m31-或d31-系数的数值(其特征化横向电致伸缩效应)，用于驱动电致伸缩致动器，以考虑温度相关的影响。

此外，可规定在向电致伸缩致动器施加特定控制电压的情况下，确定光学元件的至少一个表面(特别是光学有效表面)的表面形状的改变，特别是通过可测量的像差，并由此决定m31-或d31-系数。

替代地或附加地，如果决定电致伸缩致动器的至少一个温度相关的变量(特别是电容和/或电阻和/或与频率相关的阻抗)，并由此决定电致伸缩致动器的m31-或d31-系数，则可能是有利的。

从已测量或已决定的温度数据和/或关于温度变化的数据，有可能以简单的方式来决定电致伸缩致动器的温度分布和/或电致伸缩致动器的个别电致伸缩部件的温度和/或温度变化，并相应地考虑其影响。

从温度分布中，如已经解释的那样，光学有效表面的变形可较佳地通过模拟、通过先前计算的查找表、或通过校准来推断。特别地，可基于材料模型使用有限元素分析(FE计算)的方法来进行模拟。光学有效表面的变化可转换为像差，这可根据先前计算的敏感度来完成。

较佳地规定使用根据本发明的方法来校正投射曝光装置的成像像差。

根据本发明的方法特别适用于校正用于半导体光刻的投射曝光装置(特别是用于半导体光刻的EUV投射曝光装置)的成像像差。

本发明关于用于半导体光刻的投射曝光装置，其包含照明系统，该照明系统包含辐射源和光学单元，该光学单元具有至少一个光学装置，该光学装置包含如权利要求1至20中任一项所述的用于校正成像像差的光学元件。在这种情况下，可根据前文和后文的解释来实施光学装置。

本发明特别适用于微光刻DUV(“深紫外光”)和EUV(“极紫外光”)投射曝光装置。

本发明的一有利用途也关于浸没式光刻，其中成像像差有利地为可校正的。

还应指出的是，例如“包含”、“包括”、或“具有”等术语并不排除其他特征或步骤。此外，例如“一”或“该”等以单数形式表示步骤或特征的术语并不排除多个特征或步骤，反之亦然。

下文参照附图更详细地描述本发明的示例性具体实施例。

每个图式都显示了较佳的示例性实施例，其示出了彼此结合的本发明的个别特征。一示例性实施例的特征也可以与同一示例性实施例的其他特征分离的方式实施，且因此可很容易地由本技术领域技术人员连接起来，以形成与其他示例性实施例的特征的进一步有利的组合和子组合。

附图说明

在图中，功能相同的元件具有相同的元件符号。

在图中，示意性地：

图1显示了EUV投射曝光装置；

图2显示了DUV投射曝光装置；

图3显示了浸没式光刻投射曝光装置；

图4显示了包含光学元件和电致伸缩致动器的根据本发明的光学装置的横截面；

图5显示了图4中细节V的放大图；

图6显示了根据图5的示意图，其具有关于图5的温度传感器的替代配置；

图7显示了穿过光学元件和电致伸缩致动器的横截面的基本示图；

图8显示了电致伸缩致动器的电致伸缩部件的基本示图，用于说明电致伸缩部件或电致伸缩致动器的横向变形；

图9显示了具有多个电致伸缩部件的电致伸缩致动器的示例示图；以及

图10显示了包含光学元件、电致伸缩致动器、温度传感器、测量装置、控制装置和补偿构件的光学装置的基本示图。

具体实施方式

图1以示例的方式显示了用于半导体光刻的EUV投射曝光装置400的基本架构，本发明可应用于其中。投射曝光装置400的照明系统401除了包含辐射源402外，还包含用于照明在物平面405中的物场404的光学单元403。配置在物场404中并由掩模母版保持器407(其示意性地示出)所保持的掩模母版406将被照明。仅示意性显示的投射物镜408用以将物场404成像到在像平面410中的像场409。掩模母版406上的结构被成像到晶片411的光敏层上，其配置在像平面410中的像场409的区域中，该晶片由晶片保持器412所保持，其同样作为摘录示出。辐射源402可发射EUV辐射413，特别是在5纳米和30纳米之间的范围内。光学上不同实施和机械上可调整的光学元件415、416、418、419、420用于控制EUV辐射413的辐射路径。在图1所示的EUV投射曝光装置400的情况下，光学元件在合适的实施例中被实现为可调整的反射镜，下文仅通过示例的方式提及。

由辐射源402产生的EUV辐射413通过整合在辐射源402中的集光器对准，使得在EUV辐射413撞击在场分面反射镜415上之前，EUV辐射413通过中间焦平面414的区域中的中间焦点。在场分面反射镜415的下游，EUV辐射413被光瞳分面反射镜416反射。在光瞳分面反射镜416和包含反射镜418、419、420的光学组合件417的帮助下，场分面反射镜415的场分面被成像到物场404中。

图2显示了示例性DUV投射曝光装置100。投射曝光装置100包含照明系统103、用于接收和准确定位掩模母版105(其用以决定晶片102上的后续结构)的装置(称作掩模母版台104)、用于安装、移动和精确定位晶片102的晶片保持器106、以及包含多个光学元件108的成像装置(即投射物镜107)，其中光学元件108由安装件109固定在投射物镜107的透镜外壳140中。

光学元件108可实现为个别的折射、衍射、和/或反射光学元件108，例如透镜元件、反射镜、棱镜、端板等。

投射曝光装置100的基本功能原理提供了将要成像到晶片102上的引入至掩模母版105中的结构。

照明系统103提供形式为电磁辐射的投射光束111，该投射光束为将掩模母版105成像到晶片102上所需的。激光器、等离子体源等可用作该辐射的来源。通过光学元件在照明系统103中对辐射进行塑形，使得投射光束111在撞击到掩模母版105上时具有关于直径、偏振、波前形状等的期望特性。

通过投射光束111，产生掩模母版105的图像，并通过投射物镜107以相应缩小的方式将其转移到晶片102。在这种情况下，掩模母版105和晶片102可同步地移动，使得在所谓的扫描过程中，掩模母版105的区域可实际上连续地成像到晶片102的相应区域上。

图3显示了实施为浸没式光刻DUV投射曝光装置的第三投射物镜200。举例来说，这类投射物镜200的进一步背景可参考WO 2005/069055A2，其相应的内容通过引用并入本说明书中；因此，在此将不详细讨论具体运作情况。

以与根据图2的DUV投射曝光装置100可比较的方式，很明显的是掩模母版台4，其用于决定配置在晶片保持器106或晶片台上的晶片102上的后续结构。为此目的，图3中的投射物镜200同样包含多个光学元件，特别是透镜元件108和反射镜201。

然而，在本发明的上下文中，掩模母版105、406、掩模母版台104或掩模母版保持器407、晶片102、411、晶片保持器106、412、或投射曝光装置100、400或投射物镜200的光束路径区域中的其他元件也可称作光学元件。

为了校正投射曝光装置(例如投射曝光装置100、400或投射物镜200)的成像像差，其光学元件108、201、415、416、418、419、420的目标变形可能是合适的。EUV投射曝光装置400的成像像差可通过以针对性的方式变形的投射物镜408的一个或多个反射镜来进行特别有效的校正。

两个反射镜201设置在投射物镜200的光学路径内，中间焦平面414位于该反射镜之间。

尽管用于校正成像像差的本发明原则上适用于任意投射物镜的任意光学元件的变形，但本发明可特别有利地用于邻近中间焦平面414的光学元件201、415的变形。因此，特别地，图3中的浸没式光刻投射物镜的反射镜201可根据本发明实现为可变形的。

本发明的使用不限于在投射曝光装置100、400或投射物镜200中使用，特别是也不限于所描述的构造。

本发明和以下示例性实施例应进一步理解为不限于特定的设计。以下附图仅通过示例和高度示意性地说明本发明。

图4至图7和图10显示了包含光学元件2和电致伸缩致动器3的光学装置1。光学装置1可为用于半导体光刻的投射曝光装置100、400或投射物镜200的一部分，特别是EUV投射曝光装置400或浸没式光刻DUV投射曝光装置200的一部分。

光学元件2可特别地为透镜元件或反射镜。较佳地，光学元件2为自适应光学元件(特别是可变形透镜元件或可变形反射镜)，特别是投射曝光装置100、400或投射物镜200(较佳为EUV投射曝光装置400或浸没式光刻DUV投射物镜200)的自适应光学元件。特别优选地，光学元件2实施为浸没式光刻DUV投射物镜200的反射镜201或实施为EUV投射曝光装置400的反射镜415、416、418、419、420。非常特别优选地，光学元件2配置在掩模母版105、406和晶片102、411之间。非常特别优选地，光学元件2实施为EUV投射曝光装置400的投射物镜408的反射镜之一、实施为DUV投射曝光装置100的透镜元件108或浸没式光刻DUV投射物镜200的反射镜201。

根据本发明的光学元件2也可实现为DUV投射曝光装置100或浸没式光刻DUV投射物镜200的透镜元件108。

光学装置1较佳为用于校正投射曝光装置100、400或投射物镜200的成像像差的组合件的一部分，且为此目的，光学元件2实现为投射曝光装置100、400或投射物镜200的透镜元件或反射镜。

在示例性实施例中，基于透镜元件，特别是反射镜，更详细地显示了包含光学元件2的光学装置1，特别是用于投射曝光装置，但不限于此。光学装置可为包含任意光学元件2的任意光学装置1。应相应地理解示例性实施例。

电致伸缩致动器3设计为可通过所施加的控制电压而变形。电致伸缩致动器3在功能上连接到光学元件2，以影响光学元件2的光学有效表面2a的表面形状。

提供控制装置4以向电致伸缩致动器3供应控制电压。控制装置4示意性地示于图10中。

进一步提供了测量装置5，其配置为至少有时在电致伸缩致动器3影响光学元件2的光学有效表面2a时直接测量和/或间接决定电致伸缩致动器和/或其周围环境的温度和/或温度变化。基于数据和/或测量变量，接着有可能在电致伸缩致动器3的驱动期间考虑与温度有关的影响。

考虑到测量装置5的数据，控制装置4配置为设定光学有效表面2a的期望变形，并为此相应地驱动电致伸缩致动器。

测量装置5示意性地显示于图10中。

在示例性实施例中，规定测量装置5至少测量以下变量之一：

-电致伸缩致动器3的温度和/或温度变化，和/或

-电致伸缩致动器3周围环境中的温度和/或温度变化，和/或

-电致伸缩致动器的温度相关特性，和/或

-在施加特定电压至电致伸缩致动器3的情况下，光学元件2的至少一个表面2a的表面形状的变化，以通过表面形状的测量，通过与已知设定点数值(例如来自查找表等)的比较来检测温度传感器的传感器偏差，并在适当时对其进行校正。

电致伸缩致动器周围环境中的温度和/或温度变化的测量应理解为意味着在电致伸缩致动器附近进行测量，使得所测量的温度或温度变化仍然能够得出关于电致伸缩致动器的温度和/或温度变化的结论，例如通过模拟或先前计算的表格。

较佳地，测量装置5配置使得它在电致伸缩致动器3的操作期间连续地测量。在这种情况下，也可在投射曝光装置100、400或投射物镜200的操作的暂停期间进行测量，例如当改变半导体基板，特别是晶片411、102或投射曝光装置100、400的掩模时。

还可规定测量装置5仅在电致伸缩致动器3影响光学元件2的光学有效表面2a时进行测量。

在示例性实施例中，规定测量装置5测量和/或决定电致伸缩致动器3的温度分布，为此相应地配置测量装置5并提供相应数量的测量点。

在示例性实施例中，电致伸缩致动器3实施为使得施加电压会导致电致伸缩致动器3在电致伸缩致动器3的平面中的横向变形。

基于由测量装置5所确定的数据，控制装置4配置为调整m31-或d31-系数的数值(其特征化横向电致伸缩效应)，用以驱动电致伸缩致动器3，以考虑温度相关的影响。

m31-或d31-系数或其对电致伸缩致动器的影响(横向变形)原则上如图7和图8所示。在这种情况下，图7还额外说明了m33-或d33-系数，但这仅为了完整性。在示例性实施例中，规定是考虑到m31-或d31-系数，而不是m33-或d33-系数。

控制装置4配置为考虑电致伸缩致动器3内的材料参数和/或电致伸缩致动器3的周围环境中的部件的热变化。

如图4至图7和图10所示，电致伸缩致动器3可较佳地通过粘着剂6固定到光学元件2。固定方式的其他变体在这里也是可能的，特别是焊接连接，但通过粘着剂6或粘着剂层来固定的方式已证明特别合适。光学元件为投射物镜的一部分，投射物镜是投射曝光装置的一部分。

在示例性实施例中，电致伸缩致动器3配置在光学元件2的背离光学有效表面2a的后侧2b处。

替代地和/或附加地，电致伸缩致动器3也可配置在光学元件于光区域外部的光学有效表面2a上或光学元件2的侧表面上(均未示出)。

电致伸缩致动器3可在光学元件2的后侧2b的一区段或一部分区域上延伸，或者在光学元件2的整个后侧2b上延伸。也可规定使用多个电致伸缩致动器3，其在各个情况下分布在部分区域上，较佳在光学元件2的后侧2b的部分区域上。

在根据本发明的解决方案的上下文中，也可规定电致伸缩致动器3在每种情况下仅影响光学元件2的光学有效表面2a的一区段。

在示例性实施例中，规定控制装置4配置为考虑在电致伸缩致动器3的驱动期间的粘着剂6的刚度和热膨胀的热变化。因此，可在考虑粘着剂6的温度变化的影响的情况下来进行电致伸缩致动器3的驱动，使得在电致伸缩致动器3的驱动期间考虑粘着剂6的温度变化对光学元件2的光学有效表面2a的影响。因此，也可考虑焊接连接和/或光学元件的基板的膨胀或刚度的热控制变化。

在示例性实施例中，规定电致伸缩致动器3具有多个电致伸缩部件7。这以示例的方式显示于图4至图7、图10及特别是图9。电致伸缩致动器3较佳可实施为电致伸缩垫。一个或多个致动器3可安装在反射镜基板下方。在这种情况下，致动器3也可组合成一个或多个单元。电致伸缩致动器3的电致伸缩部件7的分布(特别是在作为垫的实施例中)较佳为规则的，其中图9中所示为此情况的示例，而非限制性的。

根据本发明，可规定测量装置5测量电致伸缩致动器3的温度相关特性，特别是电致伸缩致动器的电容和/或电阻和/或频率相关阻抗。

在示例性实施例中，也可规定测量装置5具有用于温度检测的红外线相机和/或用于测量电致伸缩致动器3的温度相关特性的电桥电路。上述变型在示例性实施例中未示出，但对于本技术领域技术人员来说是可实施的。可替代地或附加地使用上述测量方法。

在示例性实施例中，如图4至图7和图10所示，规定测量装置5包含温度传感器8，其测量电致伸缩致动器和/或其周围环境的温度和/或温度变化和/或温度分布。

根据本发明，可规定将温度传感器8分配给每个电致伸缩部件7或一组电致伸缩部件。图4、图5和图6在各个情况下以示例的方式显示了一个温度传感器8，但也可提供多个温度传感器8；特别地，每一电致伸缩部件7可分配一温度传感器8。

在根据图4和图5的示例性实施例中，规定温度传感器8配置在电致伸缩致动器3背离光学元件2的后侧3a处。在示例性实施例中，温度传感器8特别地位于电致伸缩致动器3的其中一个电致伸缩部件7的后侧3a处。

图6中显示了替代的定位。在根据图6的示例性实施例中，温度传感器8位于光学元件2的一侧，在示例性实施例中位于光学元件2面向电致伸缩致动器3的后侧2b处，其在电致伸缩致动器3的电致伸缩部件7之间。这是温度传感器8的替代定位和/或附加定位，其也可与例如图4和5所示的定位结合使用。

如果电致伸缩致动器3以对应于或类似于图9所示的变体的方式实施，则在图6所示的示例性实施例中可配置在电致伸缩部件7之间的温度传感器8配置于电致伸缩致动器3的间隙或自由空间3b中。

温度传感器8可配置为使得能够进行基于电阻的测量，特别是使得温度传感器8包含一材料，其电阻随温度的变化是可测量的。较佳地，温度传感器8配置为能够可靠地检测0.1K、较佳为0.03K、更佳为约0.01K的温度变化。

在示例性实施例中，提供用于为电致伸缩致动器3或其电致伸缩部件7提供控制电压的电源线9和用于为温度传感器8提供操作电压的电源线10，用于至少部分地共同布线和/或组合以形成均匀传导轨道的测量。

在示例性实施例中，可规定控制装置4基于测量装置5的数据来确定由于表面形状变化和/或折射率变化所造成的预期波前效应，并考虑在驱动电致伸缩致动器3和/或至少一个补偿构件11期间的波前效应。

图10示意性地显示了一补偿构件11。

以未更具体详细说明的方式，一个或多个补偿构件11可实施为可在光方向上或与其垂直的方向上位移的元件、和/或可围绕光方向旋转或围绕与其垂直的轴旋转的元件、和/或可变形的元件、和/或可局部加热的元件、和/或可局部冷却的元件、和/或可相对彼此移动的元件(较佳实施为非球面板)、和/或实施为可更换元件。

图10示意性地显示了温度传感器8的数据(或来自一些其他测量方法或其他测量点的数据)由测量装置5获取并提供给控制装置4。控制装置4可接着驱动电致伸缩致动器3，尤其提供了特征化横向电致伸缩效应的m31-或d31-系数的数值，用于驱动电致伸缩致动器3并考虑过程中的温度相关的影响。作为替代或补充，同样如图10所示，还可规定控制装置4的数据用以针对小像差而相应地驱动补偿构件11，使得可相应地考虑到温度相关的影响。

图8举例说明了根据m31-或d31-系数的电致伸缩致动器3的横向变形。图8中的虚线以平面图显示电致伸缩致动器3或电致伸缩部件7的状态，例如在施加电压后的后侧3a的状态。实线则表示在施加电压之前的电致伸缩致动器3或电致伸缩部件7的状态。

图4显示了光学装置1的一个有利构造，但是根据本发明的解决方案并不限于这种构造。

如已经解释的，电致伸缩致动器3较佳通过粘着剂6或粘着剂层连接到光学元件2的后侧2b；这也在图5和图6中以放大的方式进行了相应的说明。

在示例性实施例中，电致伸缩致动器3由多个电致伸缩部件7构成。电致伸缩致动器3可实施为电致伸缩垫。

经由电源线9或电接触来提供电压给电致伸缩致动器3或其电致伸缩部件7。在这种情况下，可规定电源线9直接通向电致伸缩部件7。或者，对于电致伸缩部件7的直接接触，也可规定电接触或导电层实施在该电致伸缩部件的后侧3a处，该电接触或该导电层继而接触电源线，如图5和6所示。

在根据图4至图6的示例性实施例中，在电致伸缩致动器3或其电致伸缩部件7的后侧3a处，也提供了绝缘层12，其至少部分地向外屏蔽电接触或导电层9。

图5显示了在电致伸缩致动器3的后侧3a处的温度传感器8的配置。在这种情况下，电压供应由电源线10实现，其中电源线10至少部分地与电源线9共同布线。

图6显示了其替代图式，其中规定温度传感器8配置在光学元件2的后侧2b处的电致伸缩部件7之间的间隙或自由空间3b中。

图5和图6的混合也是可能的；特别地，可规定使用更多的温度传感器8，特别是为每个电致伸缩部件7或一组电致伸缩部件7分配相应的温度传感器8。

如图5和图6所示，温度传感器8可较佳地通过粘着剂层6a固定在光学元件2的后侧2b处或固定在电致伸缩致动器3或其电致伸缩部件7的后侧3a处。在电致伸缩致动器的驱动期间，如果合适的话，同样可考虑粘着剂层6a和/或相关的其他部件在电致伸缩致动器的驱动期间的刚度和/或热膨胀的热变化。这对于减少漂移和/或校正漂移可能是有利的。

本示例性实施例也用于说明用于光学装置1中的光学元件2，如权利要求22所示。

本示例性实施例进一步也用于说明一方法，其用以影响光学元件2的光学有效表面2a的表面形状，根据该方法，规定至少有时在电致伸缩致动器3影响光学元件2的光学有效表面2a时，直接测量和/或间接决定电致伸缩致动器3和/或其周围环境的温度和/或温度变化和/或温度分布，以考虑在电致伸缩致动器3的驱动期间的温度相关的影响。较佳地，至少有时在致动器3主动地影响光学元件2的表面2a时(即，在致动器3处存在电压时)，执行上述测量。测量的数据可接着用以决定对光学有效表面2a的表面形状的寄生效应和/或光学元件2的折射率的变化。