具有温控装置的光学组件转让专利

申请号 : CN200980136722.7

文献号 : CN102159979B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 阿明·舍帕克蒂莫·劳弗

申请人 : 卡尔蔡司SMT有限责任公司

摘要 :

一种温控装置(19)被用于控制具有其温度要被控制的至少一个光学体(17)的光学组件(16)的温度,所述至少一个光学体(17)具有可以通过热流(39)对其作用的至少一个表面(18)。所述温控装置(19)具有热沉(20),用于接收从所述光学体(17)或与所述光学体(17)热连接的传输体发射的热流(21)。所述热沉(20)被布置为与所述光学表面(18)的边缘区域(22)相邻。所述温控装置(19)具有加热机构(28),加热机构(28)具有至少一个加热体(29),至少一个加热体(29)与所述光学体(17)相邻布置。所述加热体(29)经由物理热桥(32)连接到所述热沉(20)。

权利要求 :

1.光学组件(16),具有用于具有其温度要被控制的至少一个光学体(17)的光学组件(16)的温控装置(19),所述至少一个光学体(17)具有可以通过热流(39)对其作用的至少一个表面(18),所述温控装置(19)-具有热沉(20),其接收从所述光学体(17)或与所述光学体(17)热连接的传输体发射的热流(21),-其中,所述热沉(20)被布置为与所述光学表面(18)的边缘区域(22)相邻,-具有加热机构(28),其校正所述光学体(17)的变形并具有至少一个加热体(29),所述至少一个加热体(29)被布置为与所述光学体(17)相邻,-其中,所述加热体(29)通过物理热桥(32)连接到所述热沉(20),且所述加热体(29)的温度大于或等于所述热沉(20)的温度,其特征在于:所述热桥(32)由所述加热体(29)与所述热沉(20)之间的至少一个连接网(33)形成。

2.如权利要求1所述的光学组件,其特征在于:所述至少一个连接网(33)具有大于2

1mm 的截面积。

3.如权利要求2所述的光学组件,其特征在于:所述至少一个连接网(33)由铝、钢、因钢或陶瓷复合材料中的至少一种构成。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的光学组件,其特征在于:所述加热机构(28)具有调控机构(35),用于通过所述加热体(29)指定温度分布。

5.如权利要求1所述的光学组件,其特征在于:所述加热体(29)具有加热箔(30)。

6.如权利要求1所述的光学组件,其特征在于:所述加热体(29)的部分可以被加热和/或冷却。

7.如权利要求1所述的光学组件,其特征在于:所述加热体(29)的部分可以被保持在预定温度。

8.如权利要求1所述的光学组件,其特征在于:所述热沉(20)与调控机构(35)信号连接,以指定所述热沉(20)的恒定温度。

9.如权利要求1所述的光学组件,其特征在于:通过支撑结构(26)装配所述光学体(17),所述支撑结构(26)的热传输小于所述加热体(29)与所述热沉(20)之间的所述热桥(32)的热传输,从而,在一方面经由所述支撑结构(26)、另一方面经由所述热桥(32)的热传输的相互作用中,关于所述加热体(29)的温度以及保持所述加热体(29)的要被调控的温度所需要的加热能量的调控,调节最优效率。

10.如权利要求1所述的光学组件,其特征在于:所述至少一个光学表面(18)被布置在气体环境中。

11.如权利要求1所述的光学组件,其特征在于:所述光学体(17)被构造为反射镜,所述加热机构(28)被布置为与所述反射镜(17)的后侧(31)相邻、与所述反射镜(17)的所述光学表面(18)相远。

12.具有根据权利要求1的光学组件的照明光学部件(6)。

13.具有根据权利要求1的光学组件的投射光学部件(7)。

14.具有根据权利要求12的照明光学部件(6)和/或根据权利要求13的投射光学部件(7)的投射曝光设备(1)。

15.使用根据权利要求1至11中的任一项的光学组件补偿光学体(17)的光学表面(18)的热致变形的方法,所述光学体(17)具有可以利用热流对其作用的至少一个表面(18),所述方法包括以下步骤:-测量利用其对所述光学体(17)的所述表面(18)作用的热流(39),以及/或者测量被所述热流(39)作用的所述表面(18)上的、和/或所述光学体(17)上的预定位置处的温度,-设置所述加热机构(28)的加热体(29)的温度,所述加热体(29)温度大于或等于所述热沉(20)的温度。

16.如权利要求15所述的方法,其特征在于:设置所述热沉(20)的温度。

17.如权利要求15或16所述的方法,其特征在于:经由所述热桥(32)设置所述加热机构(28)与所述热沉(20)之间的热传输。

18.如权利要求15或16所述的方法,其特征在于:经由所述加热体(29)设置温度分布。

说明书 :

具有温控装置的光学组件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于具有至少一个光学体的光学组件的温控装置,所述光学体的温度要被控制且其具有可以由热流并且特别地利用有用辐射对其作用的至少一个光学表面。此外,本发明涉及具有此类似的温控装置的光学组件,具有此类型的光学组件的照明光学部件、具有此类型的光学组件的投射光学部件、以及具有此类型的照明光学部件或者具有此类型的投射光学部件的投射曝光设备。

背景技术

[0002] 开始所提到的类型的温控装置被US 7,102,727B2公开。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于开发一种开始所提类型的温控装置,从而可以以小费用进行用于最小化由光学体(尤其是光学表面)的热弹力变形所导致的光学误差的光学体的预定温控。
[0004] 根据本发明由一种用于光学组件的温控装置实现此目的,所述光学组件具有要控制其温度且带有将用热流对其作用的至少一个表面的至少一个光学体,所述温控装置[0005] -具有热沉,其接收从所述光学体或与所述光学体热连接的传输体发射的热流,[0006] -其中,所述热沉被布置为与所述光学表面的边缘区域相邻,
[0007] -具有加热机构,其具有至少一个加热体并校正所述光学体的变形,所述至少一个加热体被布置为与所述光学体相邻,
[0008] -其中,所述加热体通过物理热桥连接到所述热沉,且所述加热体的温度大于或等于所述热沉的温度。
[0009] 根据本发明,所述热沉具有两个功能:一方面,该热沉被用于光学体的热稳定。光学体可以高效地将其中产生的(尤其是由残留吸收产生的)热释放到热沉。另一方面,热沉被用于将经由物理热桥来自加热体的热能释放。加热体的温度或其温度分布可以因此在小的反应时间中被调节到指定的值,这是因为过量的热经由热桥释放。由此产生的温控装置相比于US 7,102,727B2利用更少数量的要被调控的热体。在根据本发明的温控装置中,热沉仅必须被保持为恒定温度,并可以利用结构简单的装置实现这一点。特别地,当利用负载移除结构和测量结构构建光学组件(如DE 101 34 387A中所述)时,负载移除结构可以被构造为热沉。经由加热体补偿光学体上发生或改变的热负载。为此目的,可以指定(例如以低反应时间)反应于传感器所检测的热负载的加热体的预定温度或预定温度分布,从而确保辐射导致的热负载的高效补偿。产生热流并对光学体作用的热源具体地可以是有用辐射的残留吸收。替代地或附加地,与有用辐射残留吸收无关的其它热源也可以对光学体作用并导致对光学体的表面的热流作用。可以被热流作用的光学体的表面可以是其光学表面。替代地,可以利用温控装置进行由对除光学体的光学表面之外的表面作用的热流导致的反射镜变形的校正。与有用辐射的残留吸收无关的热源的示例是与光学体协作的致动器或传感器。相对于可以被热流作用的光学体的表面,在光学体上与此表面相对的一侧上布置加热体。如果光学体被构造为反射镜,则加热体可以被布置为与该反射镜的后侧相邻。加热体与光学体的间隔可以在0.5mm和5cm之间的范围中。如果不经由光学体的光学表面进行热流射入,则加热体可以继而被布置反射镜体的与被热流作用的表面相对的一侧上。加热体可以被如此布置使得其不破坏或者最小地干扰要利用光学体引导的有用辐射的光束路径。术语“加热体”涉及加热体的温度大于或等于热沉的温度的事实。关于光学体,如果光学体在面对加热体一侧上具有比加热体高的温度,则加热体也可以是冷却体。利用加热体,可以通过所述加热体与光学体中面向加热体的一侧之间的温度差控制或调控从加热体至光学体的热流,从而热流可能是负的或正的。在此情况下,负热流是指加热体具有比光学体低的温度。正热流是指加热体具有比光学体高的温度。光学体的直径与光学体垂直于其光学表面的厚度的比可以是5。边缘与厚度之间处于1和10之间的范围中、2和8之间的范围中、3和7之间的范围中、4和6之间的范围中、或者4.5和5.5之间的范围中的其它比例也是可能的。温控装置可以完全省略主动冷却装置的使用,即主动冷却体的使用。
[0010] 所述热桥可以由所述加热体与所述热沉之间的至少一个连接网构成。所述连接网可以同时被用作热沉上的加热体的机械支撑件。
[0011] 连接网大于1mm2的截面积以及所述至少一个连接网从铝、钢、因钢或陶瓷复合材料中进行材料选择已被证明特别适合于利用连接网实施的热桥的设计。原理上,可以使用更小的截面表面。用于制造连接网的陶瓷复合材料的示例是碳/碳硅碳(C/CSiC)。
[0012] 所述加热机构可以具有调控机构,用于经由加热体指定温度分布。特别地,可以以空间和时间恒定的方式指定温度分布。替代地,也可以通过调控机构预定空间和/或时间变化的温度分布。用于测量反射表面的有用辐射反射的品质的传感器的传感器信号可以被用作调控机构的输入信号。
[0013] 加热体可以具有加热箔。加热箔允许对引入到加热体中的热能的非常敏感的测定。此外,加热箔还可以在结构上被设计,从而基于光学体中要被补偿的热引入的预期对称性,可以通过加热箔获得热引入的相应对称性。
[0014] 可以按部分加热和/或冷却加热体。在此方式中,也可以以加热体的最小和最大温度之间的更高幅度精确指定温度分布。此最小和最大温度之间的温度差可以在1度或更高温度差范围。
[0015] 加热体可以按部分保持预定温度。在此情况下,加热体的温度控制的调控可以如此发生,使得根据所涉及的加热体部分的温度,加热或冷却加热体,以获得预定温度。
[0016] 与指定热沉的恒定温度的调控机构信号连接的热沉确保了热沉的稳定热特性。
[0017] 装配所述光学体的支撑结构的热传输小于所述加热体与所述热沉之间的所述热桥的热传输,从而,在一方面经由所述支撑结构、另一方面经由所述热桥的热传输的相互作用中,关于所述加热体的温度以及保持所述加热体的要被调控的温度所需要的加热能量的调控,调节最优效率。该支撑结构避免反射镜与热沉之间产生不期望的破坏性直接热桥。由于经由该支撑结构的热补偿则可以避免光学体的温度分布的对称性破坏。
[0018] 所述至少一个光学表面可以被布置在气体环境中。这增加了一方面光学体和热沉之间另一方面光学体和加热机构之间的可实现的热传输,因为热传输不仅通过热辐射发生。
[0019] 光学体可以被构造为反射镜,加热机构被布置为与反射镜的后侧相邻、与反射镜的光学表面(即反射表面)相远。则可以从反射镜的后侧很好地获得热补偿。反射镜在光学表面和后侧之间优选为薄,从而经由加热机构施加在后侧上的温度分布实际上被非破坏地转换为光学表面的相应温度分布。这促进了光学表面上产生的温度分布的补偿。
[0020] 具有根据本发明的温控装置的光学组件、具有根据本发明的光学组件的照明光学部件、具有根据本发明的光学组件的投射光学部件以及具有根据本发明的照明光学部件和/或根据本发明的投射光学部件的投射曝光设备的优点对应于上文已经参照根据本发明的温控装置描述的优点。
[0021] 本发明的另一目的是公开一种使用根据本发明的温控装置补偿光学体的光学表面的热致变形的方法。
[0022] 根据本发明通过如下方法实现此目的。所述方法使用根据权利要求1至12中的任一项的温控装置补偿光学体的光学表面的热致变形,所述光学体具有可以用热流对其作用的至少一个表面,所述方法包括以下步骤:
[0023] -测量利用其对所述光学体的所述表面作用的热流,以及/或者测量被所述热流作用的所述表面上的、和/或所述光学体上的预定位置处的温度,
[0024] -设置所述加热机构的加热体的温度,所述加热体的温度大于或等于所述热沉的温度。
[0025] 根据本发明,认识到,基于作用于光学体的热流就足以设置或指定额外加热体的温度,仅必须考虑“加热体的温度大于或等于热沉的温度”当作单个边界条件。作为对测量热流的替代或附加,还可以测量被热流作用的表面和/或光学体上预定的位置处的温度。例如,可以使用光学体上与加热体相邻的表面作为光学体上预定的位置。可以通过查找表和/或通过模型以控制和/或调控的方式指定加热体的温度,所述模型包括作为一方面的表面(具体是光学体上被热流作用的表面)变形与作为另一方面的热流和/或相应温度数据的相互关系。通过在光学体上与发生热流射入的一侧相远地布置的一侧上提供加热体,令人惊讶地产生了对光学体的光学表面的热致变形的清晰补偿。可以使用仅主动加热和非-7 -8
主动冷却的加热体实现这一点。可以获得10 至10 范围内的相对表面精度,即光学体的最大表面变形与垂直于其光学表面的厚度之间的比。另外,所述方法的优点对应于上文已经联系本发明的温控装置说明的优点。加热体的温度指定可以具体地通过温度调控进行。
在此情况下,测量加热体的温度和/或例如光学元件的与加热体相邻的表面处的温度,并且将实际温度调控到预定的期望温度。可以利用根据本发明的温控装置执行根据本发明的方法。
[0026] 此外,热沉的温度也可以被设置并且特别地被调控。因此,可得第二自由度以用于优化变形补偿。热沉的温度可以被设置或者被预定为恒定的温度值。
[0027] 加热机构和热沉之间的热传输可以经由热桥设置,并且特别地以可调节的方式设置或预定。这可以通过热桥的可变尺寸,例如通过两个热桥组件的可变接触截面发生。这也提供了优化变形补偿的另一自由度。
[0028] 可以经由加热体设置温度分布。相应方法的优点对应于上文已经联系温控装置描述的优点。

附图说明

[0029] 下面将借助于附图更详细地描述本发明的实施例,其中:
[0030] 图1示意性地示出用于EUV微光刻的投射曝光设备;
[0031] 图2示出了根据图1的投射曝光设备的照明光学部件和/或投射光学部件的具有温控装置的光学组件;
[0032] 图3示意性地示出了利用热流对光学组件的光学体的表面作用的热传输条件;
[0033] 图4在类似于图3的视图中示出了作为加热机构的作用的结果的热传输条件。

具体实施方式

[0034] 用于微光刻的投射曝光设备1具有用于照明光的光源2。光源2是EUV光源,其产生具体在5nm和30nm之间的波长范围中的光。其它EUV波长也是可以的。一般地,甚至任何期望的波长(例如可见光波长)都可以用于在投射曝光设备1中引导的照明光。图1中非常示意性地示出了照明光3的光束路径。
[0035] 照明光学部件6被用于将照明光3从光源2引导到物平面5中的物场4。使用投射光学部件7,以预定的缩小比例将物场4成像在像平面9中的像场8中。投射光学部件7可以使用从开始所提到的文献中获知的关于公知成像光学系统的构造之一。投射光学部件7缩小例如8倍。其它缩小比例也是可以的,例如4x、5x或者大于8x的其它缩小比例。8x的成像比例是合适的,尤其是对于具有EUV波长的照明光学3,这是因为物侧上的入射角可以因此在反射掩模10上被保持为较小。此外,8x的成像比例不引起使用不必要的大掩模的必要性。投射光学部件7中的像平面9可以被布置为平行于物平面5。与物场4一致并也被称为掩膜母版的反射掩模10的细节被成像在这里。
[0036] 像场8被弯曲为部分圆形,限制像场8的两个部分圆弧1的间隔为1mm。互相平行且直线延伸的侧边的边长也是1mm,将像场8限制在两个部分圆弧之间。像场8的这两个直侧边具有13mm的互相之间的间隔。此弯曲的像场在其面积上对应于具有边长度1mm×13mm的矩形像场。此类型的矩形像场8也是可以的。
[0037] 成像在由基底支撑台12支持的晶片形式的基底11的表面上进行。图1示意性地示出了照明光3在掩模母版10和投射光学部件7之间进入投射光学部件7的光束13,以及照明光3在投射光学部件7与基底11之间从投射光学部件7出来的光束14。
[0038] 根据图2的投射光学部件7的像场侧数值孔径是例如0.4。由于绘图的原因,图1中未按比例示出。
[0039] 为了帮助投射曝光设备1以及投射光学部件7的各种实施例的描述,在图中给出了笛卡尔xyz坐标系,从其产生图中所示的组件的各自的位置关系。在图1中,x方向垂直于图面并向内。y方向向右,z方向向下。
[0040] 投射曝光设备1是扫描曝光机类型。支持掩膜母版10的掩膜母版支撑体15与基底支撑体12在投射曝光设备1的操作期间均在y方向上扫描。
[0041] 图2示出了具有用于反射入射照明或成像光3的反射镜形式的光学体17的光学组件16的截面图。照明光3也下文也被称为有用辐射。在有用辐射3之外,其它热源也可能对反射镜17作用。包括在这些其它热源中的是例如来自反射镜致动器以及来自传感器的热流。反射镜17可以是投射曝光设备1的照明光学部件6的一部分或者投射光学部件7的一部分。照明或成像光3被从反射镜17的反射膜18反射。此反射表面18具有多层涂层,以最大化反射表面18针对照明或成像光3的反射率。在EUV辐射作为照明或成像光3的情况下,反射表面18的反射率是例如0.7。在此情况下,在散射损耗之外,入射在反射表面18上的照明或成像光3的能量的30%被反射镜17吸收。
[0042] 用于反射镜17的温控装置19被用来在有用辐射3的反射期间最小化有用辐射3在反射镜17中的残留吸收对反射表面18的成形或成像质量的影响,并理想地完全消除它。温控机构19与反射镜17一起是光学组件16的一部分。
[0043] 温控装置19具有热沉20,以接收图2中由一些箭头21所指示的、由反射镜17发射的热辐射形式的热流。热沉20具有布置在反射表面18的边缘区域22周围的空心圆柱形的结构,该结构的旋转对称轴23与反射表面18的对称轴一致,并位于反射表面18的对称平面中。反射镜17的直径与反射镜17沿着旋转对称轴23的厚度之间的比约为5。反射镜17可以具有30cm的直径。反射镜厚度可以在5和10cm之间的范围内。反射镜17的横向表面具有边缘台阶24。反射镜17的边缘在那里增大,并且在反射表面18的区域中使第一较小边缘值上升到第二较大边缘值。热沉20在边缘台阶24的区域中具有与边缘台阶24互补的边缘台阶25,从而在反射表面18和与其相邻的反射镜17的区域中,热沉20与反射镜17的壳壁以轻微间隔相邻。反射镜17的壳壁与热沉20没有直接的机械接触。反射镜17和热沉20之间的间隔可以根据各自出现的结构情况调节,并一般在1mm和5mm之间。
本质上,更大或更小的间隔也是可以的。
[0044] 通过支撑结构26将反射镜17装配在热沉20上。此支撑结构26可以由多个支持臂27形成。反射镜17到支撑结构26的装配可以是被动的或主动的,例如以致动器系统的形式,例如在WO 2005/026801A或US 2007/0076310A中所描述的。
[0045] 支撑结构26由几乎不导热的材料制成,从而在反射镜17和热沉20之间经由支撑结构26仅存在非常低的热耦合。在根据WO 2005/026801 A或US2007/0076310A的致动器的情况下,反射镜17与致动器热隔离。支撑结构26可以被设计为被动支撑结构。在情况下,通过弹性(flexible)元件形成支撑结构,弹性元件产生静态确定的装配。支撑结构26可以具有产生弹性的收缩区域,其继而贡献低热耦合。因钢(invar)可以被用作用于支撑结构26的材料。
[0046] 温控装置19还具有加热机构28。其具有例如金属加热板形式的、覆盖有加热箔30的加热体29。在根据图2的实施例中,加热箔30完全覆盖面向反射镜17的加热体29的表面。
[0047] 加热体29与反射镜17的后侧31相邻地布置。加热体29与反射镜17的后侧31具有1mm和5mm之间范围内的间隔。此间隔本质上还可以被选择得更大或更小。
[0048] 加热体29具有板的形状,其表面具有与反射表面18大致相等的尺寸。在支撑结构26的支撑臂27之间的中心布置加热体29。
[0049] 作为对用加热箔30完全覆盖加热体29的替代,加热箔还可以被布置在加热体表面上的部分中,该加热体表面面向反射镜17的后侧31。加热机构28的此类型的结构实施例允许通过从加热体29至反射镜17的热传输施加对应的热结构。作为对具有加热箔部分的此类型的结构构造的替代或附加,也可以额外地在加热体29面向反射镜17的后侧31的一侧上布置冷却部分,从而在加热体29面向反射镜后侧31的一侧上,可以在主动和被动方向上都施加相对于室温而指定的温度分布。可以实施按部分(portion-wise)冷却,其中,例如在具有加热箔的区域外,还提供具有附加薄板的区域。此附加板一方面与加热体热解耦,另一方面通过好的热导体与附加的经调控的热体耦接或者与额外的珀耳帖元件耦接。
[0050] 加热体29经由物理热桥32连接到温控装置19的热沉20。热桥32由热体29和热沉20之间的多个连接网33构成。在关于旋转对称轴23的边缘方向上,连接网33被布置在与支撑臂27不同的边缘区域上。
[0051] 连接网33的截面、材料以及数量被选择,使得关于加热体29的温度以及需要用于对加热体29加热的加热能量的调控,找到最优效率。在此背景中,非常低的热耦合导致具有低需要的加热输出的系统。另一方面,非常低的热耦合导致可控性差的加热输出。在良好热耦合的情况下,产生对较大需要的加热输出的要求,但其可以被较好地调控。
[0052] 加热箔30连接到电压源34,电压源指定加热箔30的加热输出。电压源34由调控机构35激活。调控机构35与温度传感器36以未示出的方式信号连接。温度传感器36被布置分布在加热箔30上方,并对调控机构35提供表示加热体29的经由其表面的温度分布的信号。使用此信号,调控机构35激活电压源34,以指定加热箔30的相应加热输出来获得加热体29的期望温度值。如果加热箔被划分为多个加热箔部分,或者如果加热体29在加热部分之外还具有冷却部分,则经由调控机构35进行这些加热和冷却部分的独立激活,以产生加热体29的相应预定的温度分布,加热体29则是温控体。例如,加热体29可以按部分保持预定温度。
[0053] 热沉20通过图2中示意性地指示的信号线37与调控机构35以及温控元件38信号连接,温控元件38用于指定热沉20的恒定温度,例如22℃的水平。可以依据DE 101 34387A中所述设计反射镜17的支架。在此情况下,可以通过负载结构的水冷机构实施热沉
20。温控元件38还可以被设计为珀耳帖元件。
[0054] 总光学组件16位于气体环境中,例如在具有例如0.1mbar压强的氢气环境中。这提供了反射镜17一方面对热沉20另一方面对加热体29的良好热耦合。
[0055] 此外,调控机构35可以与光学传感器信号连接,该光学传感器测量反射表面18的形状和/或像场8中的成像质量和/或物场14中的照明质量。取决于对于反射表面形状和/或成像或照明质量所测量的参数,则可以进行对加热体29的温度或温度分布的相应指定,由反射镜17的相应温控,补偿反射表面18的任何热变形的补偿,所述热变形导致所测量的形状参数、成像质量或照明质量参数从指定值的偏离。
[0056] 所测量的形状、成像质量或照明质量参数与加热体29的要被指定的温度或要被指定的温度分布之间的相关性可以在校准测量的过程中检测,并被存储在调控机构35的存储器中。在此方式中,借助于调控机构35可以进行加热体29的温度或温度分布的前馈调控。
[0057] 因为经由热桥32以目标方式将热从加热体29发射到热沉20,所以由调控机构35预定的温度或者预定的温度分布可以通过加热箔30或加热箔部分的热传输而被快速地调节。
[0058] 实践中,如果加热体29被调控到例如比热沉20所保持的温度高1℃的温度。例如2℃的温度差甚至更高的温度差也是可以的。
[0059] 为了产生微结构或纳米结构元件,投射曝光设备1被如下使用:首先,提供反射掩模10或掩模母版以及基底或晶片11。然后借助于投射曝光设备1将掩膜母版10上的结构投射到晶片11的光敏层上。在此情况下,借助于相应的传感器不断地测量物场4的曝光质量以及物场4到像场18中的成像质量。从加热或温控体29向反射镜17的热传输产生根据反射镜17的材料的热纵向延伸的相应热形,其导致反射表面18的相应形状。基于所测量的形状参数、曝光参数或成像质量参数,调控机构35激活电压源34并可选地激活另一加热或冷却源,以指定加热或温控体29的温度或温度分布。曝光质量或成像质量从所指定值的偏离可以此方式被补偿。在投射曝光之后,光敏层被显影在晶片11上。结果,微结构或纳米结构元件被制造。
[0060] 在所示实施例中,热沉20经由热辐射21直接与反射镜17热交换连接。替代地,可以通过传输体设置热沉20和反射镜17之间的该热连接。此类型的传输体可以是例如反射镜17的支座。
[0061] 上文联系具有旋转对称反射表面的反射镜17描述了温控装置19。也可以存在不具有旋转对称轴并特别地也不具有光轴的光学组件,代替此类型的旋转对称系统。反射表面18(即光学表面)可以在设计上不是圆形,正如环绕它的支撑结构,支撑结构形成热沉20。
[0062] 借助于图3和图4示意性地示出了光学组件的热传输条件。图3示意性地示出了具有光学体17的光学组件16,该光学体17被构造为反射镜,并经由它的反射表面18而被热流作用,热流在图3中由39表示。光学体17的边缘被空心圆柱热沉20环绕。图3和图4中示出的光学体17和热沉20没有互相互补形成的边缘台阶24、25。
[0063] 作为热流39对光学体17作用的结果,光学体17升温。在光学体17和热沉20之间发生通过辐射或传导的热传输,其在图3中通过双箭头40显示。当热沉20具有低于光学体17中热传输40发生的区域的温度时,产生负热传输40,即从光学体17到热沉20上的热流。当热沉20具有高于光学体17中热传输40发生的区域的温度时,产生从热沉20到光学体17的正热传输。
[0064] 由于热流39,所以存在总光学体17的变形,其在图3中由虚线41显示。此变形41(即没有加热体29的作用的变形)约为1nm(峰峰值,峰到谷)。在加热机构28和光学体17之间没有热传输的情况下,在光学表面18的温度约为30℃时,产生光学体17的加热。
在反射表面18的温度与3℃的后侧31的温度之间产生的温度差。图3中光学体17的凸变形的示意视图纯粹是示例性的。也可能产生凹变形。根据光学体的材料,光学体可以具有纵向延长系数,其在操作温度的范围中具有作为温度的函数的非线性特性。在此情况下,取决于光学体17在热流39射入之前的操作温度,也可能由热流39导致光学体17的凸变形。
此外,该变形还取决于光学体17的几何形状以及光学体17上的热流39的局部分布。
[0065] 图4示出了由于加热机构28的影响的热传输条件。图4中示意性地指示了形成加热体29与热沉20之间的热桥32的连接网33。经由热桥32提供加热体29到热层20的弱热耦合。
[0066] 由于加热体29的温度大于热沉20的温度的事实,在加热体29和光学体17之间产生图4中通过双箭头42所示的热传输。热传输42由辐射或传导进行。如果加热体29具有比后侧31上的光学体低的温度,则由于热传输42的热流可以是负的。如果加热体29具有比光学体17高的温度,则由于热传输42的热流可以是正的。
[0067] 由于热传输42,产生光学体17的变形43,其在图4中由虚线显示。由于加热机构28造成的变形43的方向与由于热流39的变形41相反。通过叠加根据图3和图4的两个热传输状态,并且加热体29的温度在23℃时,所产生的光学体17的变形由于热流39而被缩小超过10倍,换言之该变形的最大值为0.1nm(峰峰值,峰至谷)。从根据图3的热传输情形开始的光学体17的反射表面18的变形可以通过与根据图4的热传输情形的叠加而缩小20倍。
[0068] 假定光学体17的典型热传导率,26℃的温度可以出现在反射表面18处,24℃的温度可以出现在后侧31处。这里应该注意,在反射表面18上,热流39在反射面表面18的中心相对局部地起作用。另一方面,光学体17的后侧31上的加热机构28实际上在后侧31的整个表面上有效。具体地,反射表面18上的温度因此是平均值。由于光学体17可以具有随温度变化的延长系数,特别地随温度增加,因此反射表面18与后侧31上的温度的直接相关变得更困难。
[0069] 可获得的0.1nm的最大变形与1cm的反射镜厚度的比对应于表面形状的相对精-8 -7 -8度,其被称为10 的装配精度(accuracy of fit)。通过温控装置19可以获得10 和10之间范围内的装配精度。