TW202303091A - 光學裝置、設定目標變形的方法及微影系統 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種用於微影系統(100、200)的光學裝置(1)，其具有至少一光學元件(20)，該光學元件包含一光學表面(3)；及一或多個致動器(4)，用於變形該光學表面(3)。根據本發明，該光學元件(2)包含一應變計器件(5)，用於確定該光學表面(3)之變形，其中該應變計器件(5)包含：

- 至少一路徑長度器件(7)，用於產生一量測輻射(9)的量測光譜(8)，其中該路徑長度器件(7)包含一用於該量測輻射(9)的光柵器件(7a)及/或一用於該量測輻射(9)的共振器件(7c)；及/或

- 至少一波導(11)；其中

該至少一波導(11)及/或該至少一光柵器件(7a)及/或該至少一共振器件(7c)係由一基板元件(10)所形成。

Description

光學裝置、設定目標變形的方法及微影系統

[交互參照]

本申請案主張於2021年5月27日所申請的德國專利申請第DE 10 2021 205 426.9號的優先權，其全部內容在此是以引用方式併入本文形成本發明的一部分。

本發明關於一種用於微影系統的光學裝置，其具有至少一含有光學表面的光學元件及具有一或多個用於變形該光學表面的致動器。

本發明更有關一種用於藉由一或多個致動器而設定用於微影系統之光學元件的光學表面的目標變形之方法。

再者，本發明關於一種微影系統，特別是關於一種用於半導體微影的投射曝光裝置，該投射曝光裝置具有一含有輻射源的照明系統、及一含有至少一光學元件的光學單元。

再者，本發明關於一種用於微影系統的光學元件之生產方法。

從習知技術即已知用於在投射曝光裝置中引導及成形輻射的多個光學元件。在已知的該等光學元件中，該光學元件的表面經常引導及成形入射在所述光學元件上的多個光波。因此，為了形成具有所期望之特性的精確波前，對該表面之該形狀的精確控制是特別有利的。

習知技術已經揭露將該等光學元件整合到該等光學裝置中的實施，為了以針對性的方式成形與該等光波相互作用的該光學表面，該等光學裝置具有用於產生力的多個致動器。

根據習知技術，例如基於模型化來預測該等致動器在該光學表面上的影響。然而，在模型化中所忽略的影響可能會削弱該模型一的預測能力。

根據習知技術之該等光學裝置的一缺點，是盡可能準確地保持該目標變形對於滿足對提高精度之不斷增長的需求是決定性的，同時已知的用於精確設定該目標變形的測量是不足的。

本發明基於開發一種避免習知技術缺點的光學裝置之目的，特別是促成精確成形或精確設定光學表面之目標變形。

根據本發明，此目的係藉由具有如請求項1所述之多個特徵件的一光學裝置所實現。

本發明進一步基於開發一種用於設定光學表面之目標變形的方法之目的，避免習知技術的缺點，特別是促成精確及可靠成形或精確設定光學表面之目標變形。

此目的係藉由具有如請求項17所述之特徵件的方法所實現。

本發明還基於開發一種避免習知技術之缺點的微影系統之目的，特別是其有利於形成一投影輻射之多個精確成形波前。

根據本發明，此目的係藉由一具有如請求項29所述之該等特徵件的微影系統所實現。

在根據本發明之用於微影系統的該光學裝置中，提供含有一光學表面的至少一光學元件及一或多個用於使該光學表面變形的致動器。提供該光學元件包含一用於確定該光學表面的應變計器件，其中該應變計器件包含

- 至少一路徑長度器件，用於產生一量測輻射的量測光譜，其中該路徑 長度器件包含一用於該量測輻射的光柵器件及/或一用於該量測輻射的共振器件，及/或

- 至少一波導，其中

- 該至少一波導及/或該至少一光柵器件及/或該至少一共振器件係由該基板元件所形成。

在本發明的範疇內，一應變係亦可理解為表示一收縮及/或一壓縮。

提供該應變計器件包含至少一路徑長度器件，用於產生一量測輻射的量測光譜，其中該路徑長度器件包含一用於該量測輻射的光柵器件及/或一用於該量測輻射的共振器件，其中該至少一光柵器件及/或該至少一共振器件係由該基板元件所形成。

提供該應變計器件包含至少一波導，其中該至少一波導係由該基板元件所形成。

根據本發明之該光學裝置所提供的優點，係該光學表面的變形可藉由該應變計器件進行監測。在本文中，該應變計器件係該光學元件的一部分，因此可藉由該應變計器件在接近該光學元件的有效空間及/或功能處收集以及測量有關該光學表面之變形的資訊，其原因是該光學表面係該光學元件的一部分。

此外，該光學表面的機械變形係用於成形該光學表面及/或設定一目標變形。

監測該光學表面的實際變形或有關該光學表面實際變形的資訊提供有關該光學表面形狀的知識，因此提供有關其對由該光學表面所引導以及成形的光或輻射之影響的知識，也因此至少間接提供關於在該光學表面處所獲得的、配置成使該光學表面變形之該等致動器的效果的資訊。

特別係，提供該應變計器件係設計成使得該應變在該光學表面內及/或在該光學表面上的複數個界定位置處進行測量。

提供該應變計器件包含直接施加在至少一光學元件及/或光學單元上或內部的結構，並且就其光學效果而言可用作一感測器以讀取該光學元件之變形的一實際狀態。特別係，該等結構可允許光的輸入耦合及/或引導的該等波導。

舉例來說，至少一致動器可為一壓電及/或電致伸縮致動器的形式。

在根據本發明之該光學裝置的一有利發展中，提供該應變計器件配置成確定在該光學元件的至少一量測區域中的一應變，該至少一量測區域配置成使得該量測區域的一應變係由該光學表面的一變形所確定。

該光學表面的該變形與該量測區域的該應變之間的盡可能唯一性關係，較佳為一對射關係而導致該量測區域的該應變係由該光學表面的該變形所確定。因此，有利係，若是該至少一量測區域配置在該光學元件中及/或在其上，使得出現所提供的、較佳係出現對射關係。如此，從該至少一量測區域的該應變中確定關於該光學表面的該實際變形之特別可靠資訊是可能的。

為了達到這一點，在所描述的實施例中提供該應變計器件配置成確定該至少一量測區域中的該應變。因此，上述實施例產生關於該光學表面之該實際變形的一資訊流，該資訊流係從該光學表面開始並到達該量測區域的該應變，並且從該量測區域的該應變到達該應變計器件。相反順序係產生關於要設定之該光學表面的該變形的該資訊流，而該資訊流係從該至少一致動器開始並進入該光學表面的該變形，較佳係經由該量測區域的該應變。

在本發明的範疇內，該量測區域應理解為該光學裝置的區域，在該區域中的該實際應變，特別是在該實際應變相對於一原始應變的變化，可採取一足夠的準確度進行測量。

在根據本發明之該光學裝置有利發展中，提供該應變計器件係至少部分配置在該至少一量測區域內。

該應變計器件在該至少一量測區域中的至少部分實體配置(較佳係完整實體配置)是有利的，因為可藉由機械耦合而將該至少一量測區域中的該應變及/或該變形傳遞到該應變計器件。這有利產生對在待檢查的該量測區域內實際普遍存在之該應變的立即以及直接存取。

其替代或附加上，提供該應變計器件係配置在距該量測區域一距離處且並未配置為與該量測區域進行實體接觸。舉例來說，該應變計器件可包含一照相機，該照相機在該量測區域應變時係藉由該量測區域的一外部輪廓的變化來確定該量測區域的該應變。此一應變計器件將不會至少部分配置在該至少一量測區域內，但是將確保與該量測區域的該應變有關的資訊流。

提供該光學元件包含連續及/或一體成形的一光學表面，且特別是該光學元件不是一場分面鏡。因此，該光學表面可至少近似形成一自由曲面。

根據本發明的一實施例，該應變計器件包含至少一路徑長度器件，用於產生一量測輻射的量測光譜。

為此，提供該路徑長度器件係顯示或具有一特有且應變相關的反射光譜及/或一特有且應變相關的透射光譜。

若是該應變計器件配置成生成一量測輻射之量測光譜的化，則這有利於在該應變計器件中進行特別精與和有效的訊號評估。首先，可記錄資訊項目或所期望的資訊，尤其是藉由一量測輻射的特別良好傳輸，其次是光譜或多個光譜訊號理想適合於藉由測量進行精確確定。

特別有利係，如果為此目的所提供的該路徑長度器件配置成不同地形成該量測輻射之不同分量的多個路徑長度及/或形成該量測輻射之不同分量之間的多個路徑差，且較佳係隨後使行進不同路徑長度的該量測輻射的一些部件發生干涉。在本文中且在本發明的範疇內，不應將術語路徑長度器件理解為僅限制在此效果。

舉例來說，該路徑長度器件可由在整理該量測輻射之一光學介質內的折射率變化所形成。這為該量測輻射的不同分量產生一不同的光學路徑長度。

提供本發明範圍內所使用的該量測輻射有100nm至10000nm之間的波長、較佳為300nm至3000nm之間的波長、更佳者為1500nm至1600nm之間的波長。

提供該至少一量測光譜具有100nm至10000nm的波長、較佳為300nm至3000nm之間的波長、更加者為1500nm至1600nm之間的波長。

提供該應變計器件具有用於該等路徑長度器件之光學讀出的一讀出器件。

提供該讀出器件包含至少以下組成部件：

- 一量測輻射源，用於形成該量測輻射，該量測輻射係經由該波導而輻射到該路徑長度器件上；

- 一檢測器件，特別是一光譜儀器件，藉由該檢測器件而檢測由該至少一路徑長度器件發射及/或反射的該量測輻射並將其轉換為一電子訊號；及

- 一評估計算器件，用於執行多個數位演算。

在此情況下，該檢測器件可配置成實施各種不同讀出方法。舉例來說，該檢測器件可配置成執行光譜法以及干涉法。

該光譜法尤其包括習知的光譜法、雙腔室光譜法及/或龐德-德雷弗霍爾(Pound-Drever-Hall)鎖定方法。

提供上述讀出方法而用於讀出該路徑長度器件的該量測光譜並且用於將後者轉換成一較佳的數位電子信號。

替代或附加上，可提供該讀出器件包含至少以下組成部件：

- 一可調諧的窄帶量測輻射源，用於在各種不同窄帶波長範圍內形成該量測輻射，因此能夠掃過或掃描較佳之寬的波長帶，該量測輻射能夠 經由該波導而輻射到該路徑長度器件上；及

- 一檢測器件，尤其是一發光二極體，藉由該檢測器件，由至少一路徑長度器件所發射及/或反射的該量測輻射而能夠以時間解析方式進行檢測且能夠轉換成一電子信號；及

- 一評估計算器件，用於執行多個數位演算。

此外，該讀出器件可配置成藉由一不平衡的馬赫-曾德爾干涉儀以實現一干涉測量方法。

為此所需的光學及/或電子器件可在所要測量之該光學元件的該光學表面(較佳係當作一光子積體電路)、及/或當作一外部結構兩者上實現。

一路徑長度器件的更有利之處在於該光路徑長度能夠受到該應變計器件之幾何結構的影響。特別是可提供，當拉緊該路徑長度器件時係改變該量測輻射之分量所經過的該路徑長度的差異。因此，其可得出關於應變存在的結論。

根據本發明的實施例，該路徑長度器件包含一用於該量測輻射的光柵器件。

該量測輻射的不同分量之間的一路徑長度差可有利藉由該光柵器件(尤其是一光柵)而以有系統且簡單的方式所產生。

特別係，該光柵器件可為線光柵，較佳係由一折射率變化所形成。藉由以交叉線的形式有系統配置具有一高折射率以及一低折射率的區域，這為所熟知的一線光柵，可沿著該光柵器件的一範圍，而可獲得該量測輻射的許多單獨子分量的一路徑長度差。實際上，不僅是該量測輻射的兩個大半部分暴露在不同的路徑長度下，而且該量測輻射係根據該光柵長度與該光柵週期分為許多部件，這些部件係被分配成兩組折射率，也因此產生具有一不同路徑長度之該量測輻射的兩分量。

根據本發明的實施例，該路徑長度器件包含一用於該量測輻射的共振器件。

作為一路徑長度器件之一共振器件的優點係在於所述共振器件的共振頻率可取決於所述共振器件的一幾何範圍。若是由於該測量器件的應變導致該共振器件的該幾何範圍發生變化，則可得出關於該實際應變之特別精確的結論。

在根據本發明之該光學裝置的有利發展中，提供該光學元件包含一基板元件，在該基板元件上配置及/或形成該光學表面，並且該應變計器件至少部分配置在該基板元件中及/或在其上。

該基板元件可形成為該光學元件的一實心及/或單件主體，較佳係由玻璃及/或氧化矽所製成。

在該光學表面下方發現該基板元件的該等光學元件是有利的，因為該光學表面係有利對於扭轉及/或振動是穩定的。

在此情況下，若是該應變計器件至少部分配置在該基板元件內及/或其上，若是後者機械係緊密耦合到該光學表面則是特別有利的。

舉例來說，提供該光學表面形成為該基底元件上的圖案及/或一塗佈層，及/或由該基底元件所形成。

因此，測量該基板元件之一應變的該應變計器件係允許得出關於該光學表面之一變形的精確與可靠的結論。

若是該應變計器件包含在該基板元件中，則前者可特別緊密機械性耦合到所述基板元件也因此允許特別準確地測量該基板元件的該應變。相比之下，該應變計器件在該基板元件上的配置是有利的，因為不需要為了引入該應變計器件而改變該基板元件的結構以及用於引入該應變計器件的基板元件的機械穩定性，後者而是配置在所述基板元件的外部。

相反，將該應變計器件部分設置在該基板元件內可有利的，也就是說該應變計器件的一些部件係位於該基板元件的外部，因此只有該應變計器件的一些相關部件必須配置在該基板元件中或該基板元件上。

將該應變計器件完全配置在該基板元件內或在該基板元件上可有利的，因為這可產生該光學裝置之一特別緊密的結構。

作為該路徑長度器件的附加或替代上，提供該應變計器件包含多個進一步主動感測器結構。

尤其係，提供該等主動感測器結構用作該量測輻射的一腔室，並且該腔室的一模式結構係由於該量測區域的一應變而可變。

根據本發明的實施例，該路徑長度器件包含至少一波導。

至少一波導的存在係有助於將該量測輻射提供給該至少一路徑長度器件。

在本文中，可提供該至少一波導包含一光纖、一光通道及/或在一純粹的實施方式一量測輻射的自由光束引導。在本文中，作為一光柵器件之該路徑長度器件的實施例是有利的，因為該光柵器件可形成為該波導中的一折射率變化，由此產生該應變計器件之一特別緊密的結構。特別係，如此的實施例係允許將該路徑長度器件或該光柵器件配置在該光學元件的相關區域中，同時該量測輻射係經由該光學元件的該等相關區域之間的該至少一波導傳輸。

舉例來說，該波導可包含一光通道，其係單片整合到該光學元件的該基板元件中。

提供複數個路徑長度器件沿著一單個波導及/或一分支波導網絡而配置。

在根據本發明之該光學裝置的有利發展中，提供該應變計器件包含複數個路徑長度器件，該至少一波導較佳依序將該量測輻射引導到該等複數個路徑長度器件。

如此的實施例便於僅使用一波導來監測該光學元件的複數個相關區域。

提供該等複數個路徑長度器件形成為複數個光柵器件。

在根據本發明之該光學設備的有利發展中，提供所述至少一光柵器件一光纖布拉格光柵的形式。

將該至少一光柵器件形成為一光纖布拉格光柵是有利的，因為可特別有利地經由該光纖布拉格光柵監測該光柵器件的應變變化。若是該光柵器件進行應變，則改變該光纖布拉格光柵的一光柵週期，因此，背反射光纖帶寬，特別是該背反射光纖帶寬的一中心波長係基於藉由該光纖布拉格光柵所經歷的該應變而變化。

此外，透過該光纖布拉格光柵之該量測輻射的一穿透光譜中的一凹口係由於該光纖布拉格光柵的應變而變化，並且基於該光纖布拉格光柵應變而變化，該凹口形成在該光纖帶寬的該中心波長位置，並與該光纖帶寬的寬度一致。

此外，確定與分析該反射中心波長的該相對位置及/或該穿透光譜中之該凹口的該相對位置係允許得出關於該光纖布拉格光柵的光柵週期變化以及因此藉由該光纖布拉格光柵所經歷的關於機械及/或幾何應變。

提供該路徑長度器件形成如沿該波導的一簡單光纖布拉格光柵。

此外，提供該路徑長度器件具有一復雜的幾何形狀。特別係，提供該路徑長度係形成為一π光纖布拉格光柵及/或形成為與該共振器件的組合，特別是與至少一環形共振器的組合。

此外，提供路徑長度器件可將該形成為一光纖布拉格光柵及/或一π光纖布拉格光柵及/或二維共振器件及/個三維共振器件的組合。

特別係，提供該路徑長度器件配置成選擇性地反射及/或主動地模仿在一特定波長範圍內的量測輻射及/或從所測量的穿透光譜中濾除在一特定波長範圍內的所述量測輻射。

此外，提供該路徑長度器件以該應變變化及/或溫度變導致在反射及/或穿透光譜的變化之方式所形成。

提供該路徑長度器件藉由一光學連接(特別是藉由一波導)而連接到一讀出器件(特別是一光譜儀器件)。

因此，提供該應變計器件中的結構係以一方式實施，使得折射率變化(特別是一布拉格光柵及/或光纖布拉格光柵的形式)係沿著該量測輻射的傳播方向而引入該波導中。

提供該光纖具有布拉格光柵的該光纖黏合到該光學元件上或是該光學元件中。

可提供藉由一低熔點焊接玻璃及/或直接接合技術而將具有該光纖布拉格光柵的該光纖熔入該光學元件中或熔入該光學元件上，特別是熔入該基板元件中或熔入該基板元件上。

用於測量該應變的多個光纖布拉格光柵感測器係從習知技術中所熟知用於監測例如風力渦輪機、管道、橋樑以及建築物的目的。

在根據本發明之該光學裝置的有利發展中，提供所述至少一波導成為一光纖形式。

作為一波導的該等光纖係提供即使在彎曲時亦能可靠傳輸耦合輻射的優勢。該等光纖為彎曲的，特別是在由至少一致動器所引起之應變的情況下。

此外，該等光纖係在導光範圍內之低的光損失或是一高的導光效率，並可便宜獲得高品質的該等光纖。

提供至少一波導形成為一光通道，在此情況下，該量測輻射在該光通道的各個壁處係經歷全內反射，其結果在該波導內引導該量測輻射的多個光波。

在根據本發明之該光學裝置的有利發展中，提供至少一波導及/或至少一光柵器件及/或至少一共振器件由該基板元件形成。

藉由該基板元件之該路徑長度器件的一實施例，即特別是至少一光柵器件及/或至少一共振器件的實施例是有利的，因為在該路徑長度器件與該 基板元件之間尋求緊密的機械耦合可以直接藉由此一單片結構所獲得。因此，可以有利地精確且可靠地確定該基板元件的一應變。

在本文中，若是該至少一波導係由該基板元件所形成，較佳係單片地形成，則是更有利的。這產生該應變計器件及/或該光學元件之特別緊密的結構。

提供該波導及/或該至少一路徑長度器件在該光學元件的一特殊層中單片製造。

此外，提供該至少一波導及/或該至少一路徑長度器件直接在該光學元件的該基板元件中單片製造。

關於基於黏著劑的整合方法，多個單片製造方法係具有優勢。特別係，當所述黏著劑用於該光學裝置的長期穩定性與功能時，可避免該黏著劑的漏電運動、流動、體積變化以及一除氣，尤其是若是存在光學塗佈的話的該光學表面，尤其是在一微影系統中。

該應變計器件之至少一部件的一單片製造的另一優點，係在於避免在各種不同材料相互作用時可能形成的應力，例如該基板元件的一材料、黏著劑以及該光纖的一材料。例如，若是所使用的材料同時具有不同熱膨脹係數，則可能由於溫度變化而產生相互作用中的這種應力。

例如，此等應力可能導致該量測區域之該應變及/或該光學表面之該變形的該等確定值中的各個誤差。此外，該應變計器件或該等波導及/或該等光學元件中的該路徑長度器件的一單片整合是有利的，因為將更少的不同材料放在一起，可減少可能的應力並且可獲得更均勻的熱膨脹係數。

此外，由於取消該黏著劑的接合，因此不會出現黏著劑所引起的問題。

例如，從該等光子積體電路的生產及/或在玻璃或玻璃陶瓷基板中之該等波導的寫入，其已知係用於一單片製造的多個可能方法。

為了形成該應變計器件及/或該至少一波導及/或該至少一路徑長度器件的一些部件，針為這些部件可提供藉由以折射率的一局部變化的方式而直接寫入來進行製造。特別係，可提供藉由以下方式而形成折射率的局部變化：

- 一寫入輻射，例如在一紫外光譜範圍內及/或使用超短雷射脈衝，較佳係具有數飛秒的一脈衝持續時間；及/或

- 多個離子束；及/或

- 多個電子束。

此外，在該應變計器件的該等部件製造中，例如，可使用諸如曝光、顯影、蝕刻或施加材料的微影技術而將該至少一波導及/或該至少一路徑長度器件施加在該表面附近。

雖然該等微影技術特別適用於靠近該表面的各個區域，但該等直接寫入方法係提供在三維上所構造之該至少一波導及/或該至少一路徑長度器件的選擇，特別是用於單片製造。特別係，這可遠低於該光學元件的一表面而進行，特別是低於該光學表面進行。

可提供例如該至少一波導及/或該至少一路徑長度器件的該等結構係以大於10μm，較佳係大於100μm，較佳係大於1mm，特別較佳係超過10毫米的一深度而進行製造。

對於該表面附近的一應變測量，可提供在5μm至20μm之間、較佳為10μm的一深度處製造該等結構，例如該至少一波導及/或該至少一路徑長度器件。

提供該基板元件由SiO₂-TiO₂玻璃所形成。此玻璃係具有一非常低的熱膨脹係數，因此特別適用於製作該光學表面下方的該基板元件。

在根據本發明之該光學裝置的有利發展中，可提供該應變計器件的複數個量測區域係形成在該基板元件中之不同深度及/或複數個量測區域中的至少一設置在該基板元件的一應變中性平面中。

提供該應變計器件僅具有一量測區域。

測量該基板元件在不同深度處的該應變係允許得出關於該基板元件整體上實際存在的一變形及/或應變之特別精確的結論。這允許特別精確預測該表面實際經歷的該變形。

為了能夠將較佳係由該至少一致動器所引起之機械應變的影響及/或由外部影響(例如溫度變化)所引起的應變與變形相互分離，有利係，該應變計器件的該等複數個量測區域中的至少一者係配置在該基板元件的該應變中性平面中。在可能由例如溫度變化所引起的一等向性膨脹下，該應變中性平面係經歷膨脹，同時在由該至少一致動器致動時保持不變形。

提供該應變計器件配置成測量溫度變化及/或該至少一量測區域的一溫度。

提供該光柵器件具有一溫度相關的中心波長或布拉格波長λ_B。

根據公式(1)，該中心波長為該光柵週期Λ與該光柵器件之有效折射率n_eff的乘積的兩倍。

λ _B =2n _eff Λ (1)

公式(2)描述在該中心波長或布拉格波長λ_B在該應變的情況下或在由該應變所引起之該光柵器件的長度l之變化的情況下以及在變化溫度T之一變化△T的情況下。

很明顯，即使沒有一力所引起的應變，也就是說，在△l=0的情況下，由於該溫度T的一變化△T，該中心波長或布拉格波長λ_B也會發生變化。

在本發明的情境中，該應變中性平面應當理解為係指由多個應變中性光纖而形成之該基板元件的一部分。特別係，術語平面亦可以關於在空間中彎曲之該基板元件的一應變中性區段。

為了將該應變與該溫度的測量分開，可提供該等量測區域及/或該等路徑長度器件設置在該光學元件中的不同深度處。特別係，可提供該應變計 器件的結構設計為了分離機械應變與溫度膨脹，該等量測區域或該等主動感測器結構係引入部分靠近以及部分遠離該應變中性光纖或該光學元件的該應變中性平面。

可提供為了在該應變中性平面附近配置或形成該等種主動感測器結構或該等路徑長度器件或該等量測區域的目的，係使用下述製造方法。

該波導及/或該路徑長度器件可藉由連接方法而形成或附接在該光學元件或該基板元件中的一更大深度處，特別是靠近該應變中性面，例如，光學接觸接合、特別是鐳射焊接的焊接、黏著劑接合及/或與特別是焊接玻璃之一低熔點玻璃連接，由於形成該等波導或該等路徑長度器件或該等量測區域之後是藉由該接合方法所連接的兩個部分光學單元。

若是該等主動感測器結構形成在該表面附近，這些亦可藉由微影方法所形成，例如在多個光子積體晶片的製造中所使用的方法。

此外，可藉由高能量、較佳為脈衝光及/或多個粒子束將該等主動感測器結構直接寫入該光學表面及/或該基板元件，形成該等主動感測器結構，特別是該等波導、該等路徑長度器件或其量測區域。這是有利的，因為一直接單片形式，因此在該基板元件與該量測區域之間存在有利的緊密機械耦合。此外，可在該光學表面下方的該基板元件的機械效能沒有顯著變化的情况下生成該路徑長度器件。

在根據本發明之該光學裝置的有利發展中，為了藉由所述至少一致動器設定所述量測區域的一目標應變，可提供具有一閉迴路的閉迴路控制器件，其中考慮由所述應變計器件確定之該量測區域的一實際應變。

藉由在該閉迴路控制器件中使用該閉迴路，藉由考慮關於由該應變計器件所確定之該實際應變的資訊，能夠特別可靠且精確實現該量測區域的該目標應變。

在此情況下，將該至少一波導或該至少一波導結構耦合到該量測輻射的一輻射源及/或一讀出器件，特別是讀出電子器件，例如呈光譜儀器件的 形式，可藉由一自由光束光學單元、將該光纖熔化到該基板元件的多個玻璃結構、將一機械光纖保持器黏合到該光學元件、特別是該基板元件及/或具有一光源及/或一檢測器之光子積體晶片的應用。

在根據本發明之該光學裝置的有利發展中，可提供該閉迴路控制器件，該閉迴路控制器件配置成用於藉由該至少一致動器設定該光學表面的依目標變形，同時考慮由該應變計器件所確定的該量測區域的該實際應變。

基於精確確定該量測區域的該實際應變，可推斷出實際存在之該光學表面的一實際變形。例如，為此可提供基於一有限元素法的模型化。

在此情況下，有利係，該閉迴路控制器件配置成基於所確定之該量測區域的該實際應變藉由該至少一致動器設定該光學表面的該目標變形，其中其可考慮所確定的該實際應變與實際存在之該光學表面的該實際變形之間的一模型化關係。

舉例來說，在一量測區域靠近該光學表面的一相對位置的情况下，此一模型化關可由直接相同之該光學表面的該實際變形以及該量測區域的該實際應變所組成。

可提供該量測區域係至少部分配置在該光學表面中或在該光學表面處，因為這在該量測區域所確定的該實際應變與該光學表面的該實際變形之間產生了有利的相同關係，因此該光學表面的該目標變形係能夠藉由該閉迴路控制器件以及該至少一致動器基於所確定的該量測區域之該實際應變係特別容易設定。

可提供將該應變計器件配置成監測該光學元件的一形狀行為。為此，可提供待測之該量測區域的該應變，並提供適當的力，將該量測區域的該應變調整為一閉迴路內之該等致動器所產生的一目標值。

在根據本發明之該光學裝置的有利發展中，可提供該閉迴路控制器件配置成校正該實際變形與該光學表面之該目標變形的至少一溫度所引起及/或應變所引起偏差。

為了確保及/或提高該光學元件的效能，如果該光學表面具有隨時間變化之該目標變形形式的一恒定形狀是有利的，特別是在按預期使用期間。

有利係，與該目標變形的偏差可藉由該光學裝置進行校正。在該預期使用期間，此偏差可能由於該等機械變形及/或溫度變化而出現，例如在組裝範圍內。

有利係，該閉迴路控制器件配置成用於藉由該至少一致動器校正此偏差，因此產生該光學表面之一有利的高效能。

可提供該應變計器件此一方式實施，使得除了該應變之外還可在該光學元件的複數個量測區域中測量一溫度。

在習知技術中所已知之該光纖布拉格光柵的情況下，該應變中與該溫度中的變化均導致在反射及/或穿透量測光譜中的一變化。

為了將該應變與該溫度分開，可提供至少兩路徑長度器件緊密配置在一起，該等路徑長度器件具有不同的幾何形狀，使得一溫度變化與該應變對該兩個路徑長度器件的影響是不同的。

為了將應變與溫度分開，可提供將至少兩路徑長度器件緊密配置在一起，該等路徑長度器件與該光學元件的該基板元件具有不同之有力的機械耦合。因此，該應變對該兩個路徑長度器件的影響是不同的。

為了將該應變與該溫度分開，可將一路徑長度器件設置在一雙折射波導中，特別是在一偏振保持光纖中。在此情況下，可藉由兩極化方向的一單獨讀出將該應變與該溫度分開。

藉由該偏振保持光纖，可將可追溯到一溫度變化的那些對該光學表面變形的影響以及可追溯到該光學元件之該應變及/或該變形的這些對該光學表面之變形的影響分離或解耦。這有助於對該光學表面的變形或精確成形進行更精準以及精確控制，因為該光學表面之形狀上的各種影響因素可彼此單獨地處理及/或移除。

溫度所引起之影響的分離是特別有利的，因為該光學表面上的溫度變化，特別是在EUV微影系統中使用期間，可代表與該光學元件變形有關的最大干擾之一。特別係，該光學表面或該光學元件的該溫度係在操作期間可在20℃與40℃之間變化。

為了將該溫度與該應變分開，可提供多個路徑長度器件以及多個單獨的溫度感測器，藉由其可對該路徑長度器件的多個應變訊號進行溫度校正。

為了將該應變與該溫度分開，例如在一環形共振器的情況下，可提供由於該應變而破壞之該路徑長度器件的一對稱性，而在一溫度變化的情況下保持該對稱性。因此，可分開兩測量數量。

為了將該應變與該溫度分開，可在該光學元件內設定複數個路徑長度器件，使得一些路徑長度器件位在靠近該應變中性光纖處，特別是該應變中性平面，而另一些路徑長度器件則為在遠離該應變中性光纖處。靠近該應變中性纖維之該等路徑長度器件的多個訊號主要係受溫度變化的影響，而遠離該應變中性纖維配置的該等路徑長度器件係受溫度變化與應變變化的影響。

該溫度及/或該應變的影響可藉由一模型或校準而分離，並可確定這兩數量。特別係，若是要確定該溫度與有關該應變的資訊或僅要確定這兩個數量中的至少一者，則亦可使用此方法。

由於在一投射曝光裝置中之使用期間的一光輸出增加，因此一熱負荷可能會導致溫度所引起的應變。這可能導致該光學元件變形。為了補償這種影響，使用特別是一可變形透鏡形式的該光學裝置可能是有利的。

可提供該應變計器件配置成確定該光學元件形狀之溫度所引起的以及應變所引起的變化。可藉由該等致動器對這兩影響進行補償，這有利於使用具有一有限熱膨脹係數或比習知技術所已知之更大的熱膨脹係數的材料。這可節省成本。

在根據本發明之該光學裝置的有利發展中，可提供在該光學元件上配置複數個量測區域，使得與由該光學元件所引起之一光學效應相關的該光學表面的變形是可測量的。

尤其有利係，與該光學元件之一光學效果相關的那些變形可由該光學裝置進行校正。舉例來說，該光學效果可包括形成一影像表示。

可提供複數個應變計器件作為該光學裝置的一部分。若是存在複數個應變計器件，則可提供該等複數個應變計器件共享該光學裝置的其他組成部分。

可提供將複數個應變計器件及/或複數個路徑長度器件以能夠量測與光學成像相關之該光學元件的形狀變化的方式而貼合到該光學元件。補償形狀變化所需的多個致動器力可藉由校準及/或分析模型及/或數值模型及/或經過訓練的神經網絡來進行確定。

因此，若是該等量測區域配置在一光軸與該光學表面的一交叉點附近，以便特別是精確且可靠控制靠近該光軸之區域的形狀或變形，則可能是有利的。

在根據本發明之該光學裝置的有利發展中，可提供提供一計算器件以確定該光學表面的一實際變形及/或至少一致動器之一合適的力，以根據在至少一量測區域所確定之該至少一量測區域的該實際應變來設定該光學表面的目標變形。

特別係，可提供該閉迴路控制器件與該計算器件形成一單元，例如以一電腦的形式。

為了確定該致動器需要施加的力以實現該光學表面之一所界定及/或所期望的目標變形，可考慮該光學表面及/或可選擇地位於該光學表面下方的該基板元件的機械特性，特別是以一固體物理模型的形式實現這些特性。對於為此所需之可選擇的複雜計算，該計算器件可為特別有利的。

此外，該計算器件可配置成確定在該至少一量測區域中的該實際應變與該光學表面的該實際變形之間的機械關係的一模型。

一計算器件的存在是更有利的，因為在環境變化的情況下，例如在溫度升高及/或操作條件改變的情況下，可能必須重新執行基礎計算及/或模型形成。特別係，可提供多個類模型的計算可定期執行。

在根據本發明之該光學裝置的有利發展中，可提供複數個致動器，較佳為所有致動器，係分別分配一量測區域，該量測區域包括，較佳係專門包括，相對應之該致動器的一有效區域。

在本發明的情境中，該至少一致動器的該有效區域係應理解為意指該光學裝置的區域，在該區域中係由該至少一致動器所引起的該應變係能夠被該應變計器件採取足夠的精度進行測量。

較佳係，可提供每一個致動器係分別具有一單個、較佳為路徑連接的有效區域，其中該等有效區域、尤其是該等相鄰致動器的有效區域係亦能夠重疊。

在本發明的情境中，每一致動器較佳係具有一有效區域，其中量測區域較佳係分配給一致動器的該有效區域。

若是存在複數個致動器，則對該等致動器的各個有效區域進行取樣是有利的，因為可用與效果相關的方式單獨地驅動該等致動器以獲得該光學表面之變形的一精確形式。

替代或附加上，可提供複數個有效區域落入一量測區域內，由此可成組驅動該等致動器，例如採取效果相關的方式。

為此，可提供藉由將各個單獨的量測區域合併成更大的量測區域，該等量測區域係虛擬地相互連接。舉例來說，由於該等致動器並不是單獨驅動而是成組驅動，因此可獲得該光學表面之更快的設定。

相比之下，該等單獨之致動器的單獨致動可允許在空間細節方面之該光學表面的一更精確的致動。

可為每一致動器設定且配置至少一路徑長度器件及/或至少一應變計器件，以主要測量相對應致動器的一有效區域，而所測量的有效區域係至少近似獨立於一或多個相鄰致動器的一應變輸入。

尤其可提供該量測區域以此方式配置，意即，該量測區域至少幾乎完全受到由其有效區域分配給該量測區域之該致動器所引起的該等應變。

在根據本發明之該光學裝置的有利發展中，可提供該至少一量測區域的該應變及/或該光學表面的多個振動可藉由該應變計器件有規律(較佳為連續)可確定。

對該至少一量測區域之該實際應變的規律(較佳為連續確定)有助於隨著時間的推移而監測幾乎沒有間隙之該光學表面的該實際變形，因而監測該光學元件的效能。

特別係，因此可記錄該光學表面之該等變形的各個動態變化。舉例來說，該光學表面的該等振動包括這種動態變化。

因此，該應變計器件配置成規律(較佳係連續)確定該至少一量測區域的該應變及/或該光學表面的該等振動。

可提供該應變計器件配置成測量該光學元件及/或該光學表面的該等振動，其係以0Hz(靜態情況)至1000Hz之間的頻率，較佳為1Hz至200Hz的頻率振動。這樣的頻率可能對該光學元件的功能具有一特別負面影響，並可藉由該光學裝置來避免。

為此，可提供該應變計器件配置成測量1kHz至100kHz、較佳為3kHz至30kHz、特別較佳為5kHz至20kHz之測量頻率下的該應變。這種測量頻率係適用於在上述該等頻率下特別可靠測量該等振動。

可提供該應變計器件配置成監測該光學元件或該光學裝置的一振動行為。為此，提供要連續及/或快速連續測量該應變。

在根據本發明之該光學裝置的有利發展中，可提供在該光學元件上及/或在該光學元件中設置一或多個量測區域，使得該光學表面及/或該光學元件的一或多個振動模式是可確定。

當確定該至少一振動模式時，可確定該振動模式的一振幅及/或一相位。尤其可提供要測量的整個振動軌跡。

為了測量該光學表面及/或該光學元件的一或多個振動模式，若是將一或多個量測區域配置在該光學元件中及/或在該光學元件上的區域處，則對於這些區域在該光學表面上之一振動發生期間係經歷多個特別強的應變訊號是有利的。因此，具有特別高的訊號雜訊比的該等振動模式係變得是可確定。

若是提供該至少一量測區域的該實際應變以對應於與待確定之該振動模式的該振動頻率相關的至少一奈奎斯特頻率的一取樣頻率來確定，則可能是有利的。

因此，可有利精確且可靠確定該光學表面及/或該光學元件在待檢查的該振動模式中的該振動。

在該光學單元較大且對該光學單元的一固有剛度之要求不變的情況下，該光學單元的總質量係不成比例地增加，這可能導致成本增加。因此，若是該光學元件是一薄反射鏡的形式，則所描述之該光學裝置的實施例是特別有利的。此一薄反射鏡的該等自然振動可藉由該光學裝置來平息，因為後者包含該應變計器件，該應變計器件係允許現場測量該光學表面及/或該薄反射鏡的一變形。

因此，可提供一或多個應變計器件及/或路徑長度器件及/或量測區域附接在待測量的光學元件之上或之中，使得可測量該光學元件之一有限數量的振動模式。

本發明還關於一種具有如請求項17所述之特徵的方法。

在根據本發明之用於藉由一或多個致動器而設定用於一微影系統之一光學元件的一光學表面的一目標變形的方法中，係藉由確定該光學元件之至少一量測區域的至少一實際應變來確定該光學表面的一實際變形。

根據本發明的方法提供的優點，為該至少一致動器在該光學表面上的效果的成功可藉由確定一機械效果進行直接驗證，而該機械效果即該光學元件之該至少一量測區域的該實際應變。

如此，在設定該目標變形以及該至少一致動器發揮其效果之後，可獲得該光學表面之該真實實際變形的一特別精確的預測，因為後者係基於多個經驗量測。

可提供藉由測量在多個離散取樣點處的該實際應變來確定該光學表面的該形狀，其中該光學表面的整個形狀係藉由一模型及/或一內插值進行確定。

在此情況下，可提供該應變測量的該等取樣點係由複數個量測區域所形成，這些量測區域較佳係配置成彼此分離。

在根據本發明之該方法的有利發展中，可提供選擇該至少一量測區域，使得該光學表面的該實際變形可從該實際應變中推導出。

若是該量測區域的該實際應變與該光學表面的該實際應變之間存在一彈性函數關係，則驗證該至少一致動器的效果會更容易。舉例來說，可提供在該至少一量測區域與該光學表面之間存在顯著的機械耦合，使得該至少一量測區域的該應變及/或該變形至少間接地傳遞到該光學表面。

替代或附加上，可提供該至少一量測區域對應於該光學表面的至少一清晰可劃界的區域，使得該光學表面的該明顯受限區域的該實際變形係能夠由該至少一量測區域的該實際應變模型化。

此外，可提供將該至少一量測區域配置在該光學表面中或該光學表面上，因此，可特別容易從該至少一量測區域的該應變中除去該光學表面的該實際變形。

在根據本發明之該方法的有利發展中，可提供該應變計器件如此配置，使得至少一量測光譜在該至少一路徑長度器件中由於該至少一量測區域的該實際應變而受到影響。

若是一量測輻射的光學路徑長度係由於該量測區域的該應變而改變的化，則該應變計器件可為一光學裝置的形式。特別係，若是一路徑長度器件的量測光譜受到該實際應變的影響，則該應變計器件的一量測原理可追溯到一干涉量測，這有利的有助於該等應變的精確評估，在某些領域甚至是不匹配的精確評估。

該路徑長度器件的該量測光譜應理解為該量測輻射係在該波方向上反射及/或穿透的該光譜。

在根據本發明之該方法的有利發展中，可提供藉由檢測至少一量測輻射的至少一量測光譜來確定該實際應變。

該量測輻射可為寬帶或窄帶形式。

藉由使用一寬帶量測輻射，可在一有利的寬光譜範圍內並行量測複數個量測光譜及/或單個量測光譜。

可提供藉由一掃描方法檢測該量測光譜，較佳係藉由：

- 一窄帶量測輻射，係在該路徑長度器件上的輻射僅具有一窄波長範圍，特別是雷射輻射，以及

- 該窄波長範圍的一相對光譜位置係隨時間變化，例如藉由一可調諧雷射，因此較佳係掃過或掃描一寬波長帶，以及

- 以例如藉由一發光二極體之時間解析方式與該波長範圍的變化同步量測穿透的及/或反射的量測輻射之一强度，以及

- 在該較佳寬波長帶中的該量測光譜係藉由在不同時間將該量測輻射的該檢測强度與該量測輻射的該波長進行比較來確定。

這種用於確定該量測光譜的一掃描方法係特別可靠與精確。

特別係，該量測輻射的使用係允許在該方法的範圍內使用該光學檢測方法及/或讀出方法。

在根據本發明之該方法的有利發展中，可提供由一光栅器件及/或一共振器件所形成的該路徑長度器件。

該等光柵器件或該等光柵及/或該等光學共振器係特別適用於確定該量測輻射之各個分量的非常小的路徑長度差。若是該量測區域的該實際應變發生變化，則可能導致該光栅器件及/或該共振器件的幾何範圍發生變化，因而導致該光栅器件及/或該共諧器件的光學特性發生變化，特別是共振特性及/或反射特性發生變化。這允許非常精確確定所改變的幾何形狀並因此確定存在之該量測區域的該實際應變。

可將該光柵器件整合在該共振器件中。這可有助於更精確測量該應變。

此外，可提供該共振器件包含至少一環形共振器，該環形共振器係至少部分由一光纖所形成。

此外，可提供該環形共振器係至少部分由一光纖形成，而該光纖包含至少一光纖布拉格光柵。因此，該光纖頻寬及/或該陷波之半最大值處的一全寬可减少多達10倍。

在根據本發明之該方法的有利發展中，基於該光學表面之所確定的實際變形，可提供該至少一致動器的力，該至少一致動器的力係需要設定該光學表面的一目標變形，且較佳係在一閉迴路中確定及/或施加。

用於獲得所期望之目標變形的該至少一致動器的一合適的力可基於所確定之該光學表面的實際變形而特別精確設定，例如根據經驗進行設定。特別係，該方法係純粹基於對該至少一致動器之力的影響的正向模型化而避免該光學表面的致動。

可提供用於一致動器位置的校正項，該校正項係將根據所確定的數量及其與該光學裝置之多個目標值的偏差來計算。可提供以該光學表面的該變形更接近該目標變形的方式計算該等校正。

若是該光學元件的一振動行為緩和，則可提供該等致動器以一方式驅動，使得減小與光學成像或該光學元件的該光學效應相關的那些振動頻率的各個振幅。

在根據本發明之該方法的有利發展中，可提供在該光學表面配置及/或形成在其上之至少一基板元件中的一或多個量測區域中確定該實際應變。

若是一或多個基板元件位於該光學表面之下，則將該等量測區域配置在該一或多個基板元件中是有利的，因為下面之基板元件的該實際應變於該光學表面與下面的該基板元件之間的強機械耦合的情況下，係允許得出關於實際上存在該光學表面之該實際變形的特別精確結論。

在此情況下，可提供該光學表面形成為該基板元件上及/或該基板元件中的圖案化及/或一塗佈及/或所述光學表面藉由該基板元件本身而形成圖案化的形式。若是該光學表面形成為該基底元件的該塗佈，則由於該塗佈係黏附到該基板元件上，而有利在該基板元件與該光學表面之間產生强機械耦合，其結果可假設藉由確定該量測區域的該當前實際應變來模型化實際上存在之該光學表面的該實際變形。

在根據本發明之該方法的有利改進中，可提供在複數個量測區域中同步確定該實際應變。

在複數個量測區域中同步確定該實際應變的結果，可獲得該光學元件的該等應變與變形的一有利全面影像。

可提供在複數個量測區域中以例如多共方法之快速的時間順序而確定該實際應變。尤其可提供該等複數個量測區域在不同的空間軸上捕捉該實際應變，較佳為線性獨立的空間軸。因此，可有利在三維空間中測量該光學元件的該實際應變。

若是將該等量測區域分組為例如三個一組，其中三個一組中的三個量測區域係沿該等空間軸定向，則這更適用。在此情況下，可提供這樣由三個量測區域所組成的各群組係系統且均勻配置在該光學元件中或該光學元件上，特別是在該基板元件中或在該基板元件上。

在根據本發明之該方法的有利改進中，可提供檢測該至少一量測光譜的偏移。

藉由該等干涉方法可有利精確確定該光譜的各個光譜偏移。因此，若是將該實際應變的該測量追溯到對該至少一量測光譜之該偏移的測量，則是有利的。

可提供該路徑長度器件係設計成使得在由該至少一致動器的一預期用途所引起之一應變情況下的一頻移為1pm至1nm，較佳為5pm至500pm，特別較佳為20pm至100pm。

可提供該應變計器件及/或該路徑長度器件設計成使得一應變解析度為1am至1nm，較佳為5am至1pm，特別較佳為0.5fm至50fm。

特別係，可提供要檢測之該光栅器件的該光纖頻寬的該反射中心波長的一偏移及/或要由該光栅器件檢測之該量測輻射的該穿透光譜中的一陷波的該中心波長的一相對位置，而該光柵器件特別是光纖布拉格光栅。

將該量測光譜之該相關範圍减小到該反射光纖頻寬及/或該穿透光譜中之該陷波的該中心波長係有助於快速準確地確定該偏移。此外，該中心波長的該相對位置係直接取決於該光柵器件的一光柵週期，因此取決於該光柵器件的一幾何特徵，進而取決於與該光柵器件機械解耦之該光柵器件周圍環境的該實際應變，即該量測區域。

在複數個量測區域中之該實際應變的一同步測量可能是有利的，因為這允許藉由至少一致動器之該光學表面的該變形以有一目標及協調的方式進行控制與形成。

藉由使各個路徑長度器件的該等共振頻率及/或該等中心波長或該等布拉格波長失諧，可以用可區分的方式形成各個路徑長度器件的該等量測光譜。特別係，這允許藉由一單個波導或僅幾個波導而讀取複數個路徑長度器件。

可提供一個以上、較佳係十個以上、較佳係50個以上、特別較佳係100個以上同時及/或幾乎同時讀取的路徑長度器件。

在根據本發明之該方法的有利發展中，可提供該至少一量測區域之該實際應變及/或該光學表面的該等振動係由該應變計器件規律確定，較佳係連續確定。

該實際應變之一規律(較佳為連續)確定係有助於該等動態應變的檢測，例如該光學表面的該等振動及/或該等顫動。因此，可以多個固定間隔而驗證及/或調整及/或致動該光學表面的一校正行為或一校正形狀。

一連續確定，即以可能的最佳時間解析度進行確定，其優點在於，即使是在該實際應變中非常短暫的變化亦可以被檢測到並且可選擇地被校正。

若是該至少一致動器的一反應時間並不足以校正該實際應變與該目標應變之這種短暫偏差，則監控或檢測這種偏差可能仍然是有利的。

在根據本發明之該方法的有利發展中，可提供要確定該光學表面及/或該光學元件的一或多個振動模式。

檢測該光學表面的一或多個振動模式的激發是有利的，特別是檢測該光學表面的多個固有振動，因為在激發所述振動模式的情況下，這些可以被阻尼，尤其是主動阻尼，例如藉由該至少一致動器。因此，可減少或防止該光學元件之光學效果劣化。

在一非常薄之基板元件的情況下監控一或多個振動模式是特別有利的，因為配置在這種基板元件上的一光學表面可傾向於以特別大的幅度以及在不利的頻率範圍內振動。

在根據本發明之該方法的有利發展中，可提供在該基板元件的不同深度處係確定複數個量測區域中的相對實際應變及/或在該基板元件之該應變中性平面中確定複數個量測區域的至少一者中的該實際應變。

測量該基板元件之不同層中的該實際應變係有助於一統一表示或是獲取存在於該基板元件中的該實際機械應變。

此外，若是該至少一量測區域配置在該基板元件的該應變中性平面中，則可將對整個基板元件之該應變的一溫度引起的影響與例如由組裝範圍內的機械變形及/或由該至少一致動器所引起的機械應變引起的那些應變進行區分或分離。

根據該方法所確定之該光學元件的形狀變化及/或振動及/或溫度可用許多不同方式進行使用。

可基於所確定的該實際應變及/或所確定的該實際變形來確定該光學裝置的故障。若是在該微影系統中使用該光學裝置時出現故障，則可選擇性提供終止該微影系統的一當前製程及/或將錯誤傳輸到後續的處理步驟。此外，為了分析問題，可提供通知該機器的一責任方。

本發明還關於一種具有如請求項29所述之特徵的微影系統。

根據本發明的該微影系統(特別是用於半導體微影的一投射曝光裝置)包含一具有輻射源的照明系統及一含有至少一光學元件的光學單元。根據本發明，提供至少一根據本發明的至少一光學裝置，其中該至少一光學元件是該至少一光學裝置的光學元件。替代或附加上，可提供該等光學元件的至少一者包含一光學表面，而該光學表面可使用根據本發明的方法而變形。

在本發明的範疇內，藉由根據本發明之該方法的一可變形性應理解為是指該光學表面之該變形的可調節性。

根據本發明之該微影系統提供的優點係精確控制且精確調節該光學元件或該光學表面的該光學效果，因此在使用該投射曝光裝置時可獲得有利的高成像品質。

特別係，該光學裝置係適用於一EUV投射曝光裝置的投影透鏡。

該光學裝置係特別適用於一EUV投射曝光裝置及/或一DUV投射曝光裝置及/或一UV投射曝光裝置。

特別係，可提供該等投射曝光裝置的光學組件或反射鏡的至少一者為該等光學裝置的一部分。

本發明還關於一種用於具有如請求項30所述之特徵的該微影系統之光學元件的製造方法。

所述用於含有一光學表面之微影系統的光學元件之製造方法，其中該光學表面可藉由一或多個致動器而變形，其中該光學元件包含一用於確定該光學表面的變形之應變計器件，其中該應變計器件包含至少一用於產生量測輻射的量測光譜之路徑長度器件，其中該路徑長度器件包含一用於該量測輻射的光柵器件及/或一用於該量測輻射的共振器件、及/或至少一波導，包括形成所述至少一波導及/或所述至少一光柵器件及/或由該基板元件所構成的至少一共振器件。

在本發明的一第一實施例中，若是該應變計器件包含至少一用於產生量測輻射的量測光譜之路徑長度器件，其中該路徑長度器件包含一用於該量測輻射的光柵器件及/一或用於該量測輻射的共振器件，則該至少一光柵器件及/或該至少一共振器件可由該基板元件所形成。

在本發明的一第二實施例中，若是該應變計器件包含至少一波導，其中該至少一波導可由該基板元件所形成。

在根據本發明之該製造方法的有利發展中，由該基板元件所形成之該至少一波導及/或該至少一光柵器件及/或該至少一共振器件可藉由該折射率之局部變化而透過直接寫入來實現。

在根據本發明之該製造方法的有利發展中，該折射率的局部變化可藉由一寫入輻射所形成，例如在一紫外光譜範圍內及/或使用多個超短雷射脈 衝(較佳係具有數飛秒，特別是1至15飛秒的脈衝持續時間)、及/或離子束、及/或電子束。

在根據本發明之該製造方法的有利發展中，可使用諸如曝光、顯影、蝕刻或施加材料的微影技術而將該至少一波導及/或該至少一路徑長度器件塗敷在一表面附近。

在根據本發明之該製造方法的有利發展中，該至少一波導及/或該至少一路徑長度器件係三維度構成，特別是針對單片製造及/或遠低於該光學元件的一表面，特別是低於該光學表面。

若是根據本發明之該微影系統的該等光學元件之至少一者藉由根據本發明的該製造方法或其多個所述發展之一者來製造，則其可能是有利的。

若是用於設定根據本發明的一光學元件之光學表面的目標變形之該方法的該光學元件藉由根據本發明的該製造方法或其所述多個發展之一者來製造，則可能是有利的。

結合本發明的多個標的之一者所述的特徵件(特別是根據本發明的該光學裝置、根據本發明的該方法、根據本發明的該微影系統或根據本發明的該製造方法給出的特徵件)係亦可有利用於本發明的其他主體。同樣，結合本發明的主體之一所指定的優點係亦可相關於本發明的其他主體來進行理解。

此外，提及諸如「含有」、「具有」或「帶有」之類的術語不排除其他特徵或步驟的事實。此外，諸如表示多個單個步驟或特徵件的術語「一」或「該」並未排除複數個特徵件或步驟，反之亦然。

然而，在本發明的一純粹實施例中，亦可提供在本發明中引入的特徵使用用語「含有」、「具有」或「帶有」以詳盡的方式列舉。因此，一或多個特徵列舉可認為整個在本發明的範疇內，例如當針對每個請求項分別考慮時。舉例來說，本發明可僅包含如請求項1所述之多個特徵件。

諸如「第一」或「第二」等標示係主要用於在相對裝置或方法特徵之間進行區分的原因，且並不必然意旨特徵需要彼此或彼此相關。

以下將參考圖式以更詳細描述本發明的多個例示實施例。

在每種情况下的圖式係顯示相互結合顯示本發明各個特徵件的多個較佳例示實施例。該等例示實施例的特徵件亦能夠無關於相同例示實施例的其他特徵件來實現，並可由熟習該項技藝者容易並因此可容易組合以形成與其他例示實施例之特徵件的進一步權宜組合與附屬組合。

在多個圖式中，功能相同的元件具有相同的元件編號。

1:光學裝置

2:光學元件

3:光學表面

4:致動器

5:應變計器件

6:量測區域

7:路徑長度器件

7a:光柵器件

7b:光纖布拉格光柵

7c:共振器件

8:量測光譜

9:量測輻射

10:基板元件

11:波導

11a:光纖

11b:光纖布拉格光柵

12:閉迴路控制器件

13:計算器件

14:有效區域

15:應變確定方塊

16:變形確定方塊

17:選擇方塊

18:力確定方塊

19:調整方塊

20:光譜儀器件

21:應變中性平面

22:凹槽

23:焊接用玻璃

24:連接器件

25:填充層

26:環形共振器

27:披覆層

28:核心

29:線光柵區域

29a:線光柵間隙

30:輸入耦合光譜

31:波長軸

32:強度軸

33:反射率軸

34:耦合器件

35:裝置

36:寫入輻射

100:EUV投射曝光裝置

101:照明系統

102:輻射源

103:照明光學單元

104:物場

105:物平面

106:光罩

107:光罩承載台

108:光罩位移驅動器

109:投影光學單元

110:影像場

111:影像平面

112:晶圓

113:晶圓承載台

114:晶圓位移驅動器

115:EUV/所使用的/照明輻射

116:收集器

117:中間焦平面

118:偏折鏡

119:第一分面鏡/場分面鏡

120:第一分面/場分面

121:第二分面鏡/光瞳分面鏡

122:第二分面/光瞳分面

200:DUV投射曝光裝置

201:照明系統

202:光罩平台

203:光罩

204:晶圓

205:晶圓承載台

206:投影光學單元

207:透鏡元件

208:安裝件

209:透鏡外殼

210:投影光束

Mi:反射鏡

在圖式中：

圖1顯示一EUV投射曝光裝置的縱剖面；

圖2顯示一DUV投射曝光裝置；

圖3顯示透過根據本發明之該光學裝置的一可能實施例的剖面示意圖；

圖3a顯示根據本發明之該方法的一實施例的方塊示意圖；

圖3b顯示根據本發明之該光學裝置的該光學元件的一可能實施例的示意圖；

圖4顯示根據本發明之該光學裝置的一光學元件的另一可能實施例的示意圖；

圖5顯示根據本發明之該光學裝置的一光學元件的另一可能實施例的示意圖；

圖6顯示根據本發明之該光學裝置的一可能實施例的等角呈現示意圖；

圖7顯示根據本發明之該光學裝置的另一可能實施例的等角呈現示意圖；

圖8以放大表示顯示根據本發明之該光學裝置的路徑長度器件的一可能實施例的等角視圖的示意圖；

圖9顯示一光柵器件之可能實施例的示意圖；

圖10顯示一光柵器件之可能量測光譜的波形圖；

圖11顯示一光柵器件之另一可能實施例的示意圖；

圖12顯示一光柵器件之另一可能實施例的示意圖；

圖13顯示一共振器件之一可能實施例的示意圖；

圖14顯示一光柵器件之一實施例的另一示意圖；

圖15顯示一光柵器件之另一可能實施例的示意圖；

圖16顯示該共振器件之另一可能實施例的示意圖；

圖17顯示根據本發明之該光學裝置的一可能實施例的等角呈現示意圖；

圖18顯示根據本發明之該光學裝置的一光學元件中的該應變計器件的可能整合示意圖；及

圖19顯示該應變計器件之一可能製造方法的示意圖。

請即參考圖1，下面首先以例示方式描述作為一微影系統之實例的微影EUV投射曝光裝置100的基本元件。該EUV投射曝光裝置100之基本結構及其組件的描述在此應不是限制性解釋。

EUV投射曝光裝置100的一照明系統101包含一輻射源102，還包含一用於照明在物平面105中之物場104的照明光學單元103。在本文中，揭露配置在物場104中的光罩106。光罩106係由一光罩承載台107所承托。光罩承載台107可藉由一光罩位移驅動器108而移動，特別是沿著一掃描方向。

在圖1中，其繪製笛卡爾xyz坐標系以幫助解釋。x方向系垂直於該圖式的平面行進。y方向係水平沿伸且z方向係垂直沿伸。在圖1中，該掃描方向係沿y方向沿伸。z方向係垂直於物平面105沿伸。

EUV投射曝光裝置100包含一投影光學單元109。投影光學單元109係用於將物場104成像到一影像平面111中的一影像場110中。影像平面111平行於物平面105行進。或者，物平面105與影像平面111之間的角度也可能不同於0°。

光罩106上的一結構係成像到一晶圓112的一感光層上，而晶圓係配置在影像平面111中之影像場110的區域中。晶圓112係由一晶圓承載台113承托。晶圓承載台113可藉由一晶圓位移驅動器114移動，特別是沿y方向。一方面藉由光罩位移驅動器108之光罩106的位移以及另一方面藉由晶圓位移驅動器114之晶元112的位移可以用彼此同步的方式發生。

輻射源102是一EUV輻射源。輻射源102發射EUV輻射115，特別係，其在下文中亦稱為所使用的輻射或照明輻射。特別係，所使用的輻射115係具有介於5nm與30nm之間的範圍內的一波長。輻射源102可為一電漿源，例如LPP源(「雷射所產生的電漿」)或GDPP源(「氣體放電所產生的電漿」)。其亦可為一基於同步加速器的輻射源。輻射源102可為一自由電子雷射(FEL)。

從輻射源102射出的照明輻射115係由一收集器116聚焦。收集器116可為具有一或多個橢圓及/或雙曲面反射表面的收集器。收集器116的至少一反射表面可以用具有大於45°之入射角的切線入射(GI)，或小於45°的垂直入射(NI)而受到照明輻射115的照射。收集器116可被結構化及/或塗佈，首先，係用於最佳化其對所使用的輻射115的反射率，其次，係用於抑制外來光。

在收集器116的下游處，照明輻射115傳播經過在一中間焦平面117中的一中間焦點。中間焦平面117可表示具有輻射源102以及收集器116的輻射源模組與照明光學單元103之間的分離。

照明光學單元103包含一偏折鏡118以及配置在該光束路徑中之其下游的一第一分面鏡119。偏折鏡118可為一平面偏折鏡，或替代上，具有超出純粹偏轉效果之一光束影響效果的鏡子。替代或附加上，偏折鏡118可為一光譜濾光器的形式，其將照明輻射115之一所使用光波長與一波長偏離的外來光分 離。若是第一分面鏡119配置在照明光學單元103之與物平面105光學共軛的一平面中作為場平面，則其亦被稱為一場分面鏡。第一分面鏡119包含複數個單獨的第一分面120，其以下亦稱為場分面。在圖1中僅以例示方式顯示這些分面120中的數個。

第一分面120可為多個宏觀分面的形式，特別是矩形分面或具有一弧形外圍輪廓或一圓形之一部分的一外圍輪廓的分面。該等第一分面120可為多個平面分面的形式，或者作為凸出或凹入彎曲分面。

例如從專利案DE 10 2008 009 600 A1所已知的，該等第一分面120本身亦可在每種情况下由複數個單獨的反射鏡所組成，特別是由複數個微反射鏡所組成。第一分面鏡119尤其可形成為一微機電系統(MEMS系統)。若要更多有關其詳細資訊，請參考專利案DE 10 2008 009 600 A1。

在收集器116與偏折鏡118之間，照明輻射115係水平延伸，即沿y方向延伸。

在照明光學單元103的該光束路徑中，一第二分面鏡121係配置在第一分面鏡119的下游處。若是第二分面鏡121配置在照明光學單元103的一光瞳平面中，則其亦被稱為一光瞳分面鏡。第二分面鏡121亦可配置在距照明光學單元103之光瞳平面的一距離處。在此情況下，第一分面鏡119與第二分面鏡121的組合亦稱為一鏡面反射器。從專利案US 2006/0132747 A1、EP 1 614 008 B1以及US 6,573,978可獲知鏡面反射器。

第二分面鏡121包含複數個第二分面122。在光瞳分面鏡的情況下，第二分面122亦稱為光瞳分面。

該等第二分面122同樣可為宏觀分面，其可例如具有一圓形、矩形或六邊形周圍，或者可為多個微鏡構成的分面。關於這方面，同樣參考專利案DE 10 2008 009 600 A1。

第二分面122可具有平面或替代上呈外凸或內凹彎曲的反射表面。

照明光學單元103因此形成一雙分面系統。這基本原理係亦稱為蠅眼積分器。

將第二分面鏡121不精確配置在與投影光學單元109之光瞳平面光學共軛的一平面中可能是有利的。

在第二分面鏡121的幫助下，各個第一分面120係成像到物場104中。第二分面鏡121為最後一個光束成形鏡，或者實際上是物場104之上游的光束路徑中照明輻射115的最後一鏡子。

在照明光學單元103的另一實施例(圖未示)中，可將特別有助於將第一分面120成像到物場104中的一轉移光學單元配置在第二分面鏡121與物場104之間的該光束路徑中。該轉移光學單元可恰好具有一反射鏡，或者替代上具有兩或多個反射鏡，其係在照明光學單元103的該光束路徑中逐一配置。特別係，該轉移光學單元可包含一或兩用於垂直入射的反射鏡(NI反射鏡，「垂直入射」反射鏡)及/或一或兩用於切線入射的反射鏡(GI反射鏡，「切線入射」反射鏡)。

在圖1所示的實施例中，照明光學單元103係在收集器116下游處的恰好包括三個反射鏡，特別是偏折鏡118、場分面鏡119以及光瞳分面鏡121。

在照明光學單元103的另一實施例中係亦可省略偏折鏡118，因此照明光學單元103可在收集器116的下游處恰好具有兩反射鏡，特別是第一分面鏡119及第二分面鏡121。

藉由該等第二分面122或使用該等第二分面122與該轉移光學單元而將該等第一分面120成像到物平面105中通常係只是近似成像。

投影光學單元109包含複數個反射鏡Mi，其係根據其在EUV投射曝光裝置100之該光束路徑中的排列進行編號。

在圖1所示的例子中，投影光學單元109包含六個反射鏡M1至M6。具有四、八、十、十二個或任何其他數量之反射鏡Mi的替代方案同樣是可能的。倒數第二個反射鏡M5以及最後一反射鏡M6的每一者具有一用於照明輻射 115的通孔。投影光學單元109是一雙重遮光光學單元。投影光學單元109具有一成像側數值孔徑，其係大於0.5，其亦可大於0.6，例如為0.7或0.75。

該等反射鏡Mi的各個反射面可實施為沒有一旋轉對稱軸的自由曲面。或者，該等反射鏡Mi的各個反射面可設計為具有反射面形狀之恰好一旋轉對稱軸的一非球面。就像照明光學單元103的反射鏡一樣，該等反射鏡Mi可具有用於照明輻射115的高反射塗佈。這些塗佈可設計為多層塗佈，特別是具有交替的鉬與矽層。

投影光學單元109在物場104之中心的y座標與成像場110之中心的y座標之間在y方向上具有一大的物像偏移。在y方向上，此物像偏移可與物平面105及成像平面111之間的z距離大致相同。

特別係，投影光學單元109可具有一變形形式。特別係，其在x與y方向具有不同的成像比例βx、βy。投影光學單元109的兩個成像比例βx、βy較佳為(βx，βy)=(+/-0.25，+/-0.125)。一正成像比例β係意指沒有影像反轉的成像。一負成像比例β係意指具有影像反轉的成像。

因此，投影光學單元109在x方向、即與該掃描方向垂直的方向上以4：1的比例縮減尺寸。

投影光學單元109導致在y方向、即在該掃描方向上的比例縮減到8：1。

其他成像比例同樣是可能的。在x方向與y方向上具有相同符號及相同絕對值的成像比例也是可能的，例如絕對值為0.125或0.25。

物場104與成像場110之間的該光束路徑中x方向與y方向之中間成像平面的數量可為相同，或者根據投影光學單元109的實施例可為不同。從專利案US 2018/0074303 A1已知在x方向與y方向上具有不同數量之這種中間影像的投影光學單元的例子。

在每種情況下，該等光瞳分面122的至少一者係分配給該等場分面120的至少一者，用於在每種情況下形成用於照明物場104的一照明通道。特 別係，這可產生根據科勒原理的照明。在該等場分面120的幫助下，遠場係分解為多個物場104。該等場分面120係在分別分配給其的該等光瞳面122上產生複數個中間焦點影像。

藉由分別分配的該等光瞳分面122，該等場分面120係以相互疊加的方式成像到光罩106上，以用於照亮物場104。物場104的照明尤其是盡可能均勻。其較佳係具有小於2%的均勻性誤差。可藉由覆蓋不同的照明通道而實現場均勻性。

投影光學單元109之入射光瞳的照明可藉由該等光瞳面的配置在幾何上進行界定。投影光學單元109之入射光瞳中的強度分佈可藉由選擇該等照明通道，特別是引導光之該等光瞳分面的子集來設定。這種強度分佈亦稱為照明設定。

在照明光學單元103之一照明光瞳以一界定方式照明的多個區段之區域中的同樣較佳的光瞳均勻性，可藉由該等照明通道的重新分佈來實現。

以下係描述物場104，特別是投影光學單元109之入射光瞳的照明的其他態樣與細節。

特別係，投影光學單元109可具有一同心入射光瞳。後者為可存取的。其亦可能是無法存取的。

投影光學單元109的入射光瞳通常不能使用光瞳分面鏡121準確地照射。在將光瞳分面鏡121的該中心處遠心地成像到晶圓112上之投影光學單元109成像的情況下，該孔徑光線通常不會在一個單點相交。然而，其可找到成對確定之該等孔徑光線的距離變得最小的區域。該區域係表示入射光瞳或與其共軛之真實空間中的一區域。特別係，該區域具有一有限曲率。

投影光學單元109對於切線光束路徑以及對於弧矢光束路徑可具有不同的入射光瞳位置。在此情況下，特別是該轉移光學單元之光學元件的一成像元件，係應該設置在第二分面鏡121與光罩106之間。借助該光學元件，可考慮切線入射分瞳和弧矢入射分瞳的不同相對位置。

在圖1所示的照明光學單元103的元件配置中，光瞳分面鏡121係配置在與投影光學單元109之入射光瞳共軛的一區域中。第一分面鏡119係配置成相對於物面105傾斜。第一分面鏡119係配置成相對於由偏折鏡118界定的一配置面傾斜。

第一分面鏡119相對於由第二分面鏡121所界定的一配置平面以傾斜的方式配置。

圖2顯示例示的DUV投射曝光裝置200。DUV投射曝光裝置200包含一照明系統201；一已知為光罩平台202的器件，用於接收且精確定位一光罩203，藉由該光罩以確定晶圓204上的後續結構；一晶圓承載台205，用於承托、移動與精確定位晶圓204；及特別是投影光學單元206的一成像器件，其具有特別是透鏡元件207的多個光學元件，其藉由多個安裝件208而承托在投影光學單元206的一透鏡外殼209中。

作為所示之該等透鏡元件207的替代或除其之外，可提供各種折射、繞射及/或反射光學元件，尤其還有反射鏡、棱鏡、端接板及類似物。

DUV投射曝光裝置200的基本功能原理為引入光罩203中的多個結構提供成像到晶圓204上的條件。

照明系統201係提供電磁輻射形式的一投影光束210，這是在晶圓204上對光罩203成像所需要的。一雷射、電漿源或類似物可用作這種輻射源。輻射係藉由該等光學元件而在照明系統201中成形，使得投影光束210在其入射到光罩203上時具有關於直徑、偏振、波前形狀及類似物的期望特性。

光罩203的一影像係藉由投影光束210而產生並以適當縮小的形式從投影光學單元206轉移到晶圓204上。在此情況下，光罩203與晶圓204可同步移動，使得光罩203的一些區域在一所謂的掃描期間幾乎連續成像到晶圓204的該等相對應區域上。

最後一個透鏡元件207與晶圓204之間的一氣隙可以可選擇地由具有大於1.0之一折射率的一液體介質所取代。例如，該液體介質可為高純度水。此一結構亦稱為浸沒式微影並且具有一增加的微影解析度。

本發明的使用並不限於在投射曝光裝置100、200中使用，特別是亦不限於所描述的結構。本發明適用於任何微影系統，但特別適用於具有所述結構的投射曝光裝置。本發明還適用於具有比在圖1的上下文中所描述之那些更小的成像側數值孔徑以及沒有被遮蔽之反射鏡M5及/或M6的EUV投射曝光裝置。特別係，本發明還適用於具有0.25到0.5、較佳為0.3至0.4、特別較佳為0.33的成像側數值孔徑的EUV投射曝光裝置。本發明與以下例示實施例亦不應理解為限制特定設計。以下圖式係僅藉由例子以及高度示意性的方式顯示本發明。

圖3顯示藉由根據本發明的光學裝置1之一可能實施例的剖面圖示意圖。

用於微影系統的光學裝置1，特別是用於投射曝光裝置100、200，較佳係如圖1和圖2所示，包含至少一具有光學表面3的光學元件2、及一或多個用於變形光學表面3的致動器4。光學元件2更包含一用於確定光學表面3之變形的應變計器件5。

在圖3所示的例示實施例中，應變計器件5配置成確定光學元件2之至少一量測區域6的應變。在此情況下，至少一量測區域6配置為使得量測區域6的一應變係由光學表面3的變形而確定。

特別係，光學表面3與量測區域6在所描的例示實施例中係機械性耦合。

此外，圖3顯示光學裝置1的實施例，其中應變計器件5包含至少一用於產生量測輻射9的量測光譜8(請參考圖9)的路徑長度器件7。

此外，在光學裝置1之圖3所示的例示實施例中，光學元件2包含一基板元件10，光學表面3係配置或形成在基板元件10上。此外，應變計器件5係部分配置在基板元件10內。

在本文未描繪的一替代實施例中，可提供應變計器件5完全配置在基板元件10中及/或其上。

此外，圖3顯示光學裝置1的實施例，其中應變計器件5包含至少一波導11及該等路徑長度器件7兩者。在所描述的例示實施例中，路徑長度器件7為一光柵器件7a的形式。在例示實施例中提供複數個路徑長度器件7，其每一者較佳實施為一光柵器件7a。

特別係，在圖3所示的例示實施例中，應變計器件5包含至少一波導11及複數個路徑長度器件7，其中至少一波導11將量測輻射9依序引導到複數個路徑長度器件7。

圖3還顯示光學裝置1的一實施方式，其中該至少一光柵器件7a較佳為一光纖布拉格光柵7b的形式。

此外，例示實施例中的至少一波導11較佳為一光纖11a的形式。

此外，在圖3所示的例示實施例中提供較佳具有一閉迴路的閉迴路控制器件12，以藉由至少一致動器4設定量測區域6的一目標應變。在此調整中係考慮由應變計器件5所確定之量測區域6的實際應變。

在該例示實施例中，閉迴路控制器件12還配置成用於藉由致動器4設定光學表面3的一目標變形，同時考慮由應變計器件5所確定之量測區域6的該實際應變。

此外，在所描述的例示實施例中，閉迴路控制器件12配置成校正光學表面3的該實際變形與該目標變形之至少一溫度所引起的及/或應變所引起的偏差。

此外，圖3顯示光學裝置1的一實施例類型，其中複數個量測區域6係配置在光學元件2上，使得與光學元件2所引起的一光學效應相關之光學表面3的該等變形為可量測。

此外，在圖3中所描述之光學裝置1的例示實施例中，一計算器件13係提供以確定光學表面3的實際變形及至少一致動器4之合適的力，用於根據至少一量測區域6之所確定的實際應變而設定光學表面3的一目標變形。

此外，在所描述的例示實施例中，每一致動器4係指配一相對的量測區域6，該量測區域實際上係僅包括相對應致動器4的一有效區域14。

此外，在圖3所示的例示實施例中，光學裝置1配置成使得至少一量測區域6的該應變及/或光學表面3的該等振動可規律確定，特別是可藉由以下方式確定，即藉由應變計置5而產生高頻並因此近似連續而確定。

此外，在圖3中所描述的例示實施例中，複數個量測區域6係配置在光學元件2上及其中，使得光學表面3與光學元件2的一或多個振動模式為可確定。

圖3所示的光學裝置1特別適用於執行一種用於設定光學表面3的目標變形之方法。

此外，路徑長度器件7包含一用於量測輻射9的光柵器件7a。

圖8中所描述之光學裝置1的例示實施例特別適合於執行該方法的一實施例類型，根據該實施例類型的路徑長度器件7係由一共振器件7c所形成。

圖3a顯示該方法之類似方塊圖的表示。

在用於微影系統，特別是投射曝光裝置100、200之光學元件2的光學表面3的該目標變形的設定方法中，藉由一或多個致動器，提供至少一實際的在一應變確定方塊15中確定光學元件2之至少一量測區域6的應變，因此，在一變形確定方塊16中確定光學表面3的該實際變形。

此外，在圖3a所示方法的例示實施例中，在一選擇方塊17中選擇至少一量測區域6，使得光學表面3的該實際變形可從該實際應變而在變形確定塊16中推導出。選擇方塊17對推導的影響係由一虛線所闡明，該虛線係指向應變確定方塊15與變形確定方塊16之間的箭頭。

在圖3a所示方法的例示實施例中，在應變確定方塊15及/或變形確定方塊16中藉由應變計器件5，提供所要規律確定的至少一量測區域6的該實際應變與光學表面3的該等振動，特別是在高頻且較佳至少近似連續確定。

此外，提供在應變確定方塊15及/或變形確定方塊16中所要確定光學表面3及/或光學元件2的一或多個振動模式。

再者，在所描述的例示實施例中，提供在應變確定方塊15中的複數個量測區域6中所要同步確定的該實際應變。

為此，特別係，提供在光學表面3下方之至少一基板元件10中的一或多個量測區域6中確定該實際應變。

此外，在圖3a所示方法的例示實施例中，提供一力確定方塊18，以確定在一調整方塊19中根據所確定之光學表面3的該實際變形來設定光學表面3的該目標變形所需的至少一致動器4的力在變形確定方塊16中。

特別係，在所描述的例示實施例中，提供在力確定方塊18中所要確定要施加到至少一致動器4之電場的場強度。

根據所描述的例示實施例，在力確定方塊18中所確定的力係由至少一致動器4所施加。

此外，在圖3a所示的例示實施例中，從調整方塊19到應變確定方塊15提供一閉迴路。在圖3a所示的例示實施例中，閉迴路係由實線的一箭頭所闡明。控制迴路由於實際上係由應變確定方塊15所測量的調整方塊19獲得的效果而閉合。

從應變確定方塊15開始，可藉由力確定方塊18及變形確定方塊16依次實現調整方塊19中的新設定。因此，該閉迴路可藉由任何期望的次數，較佳係以常規方式運行，以獲得光學表面3的一尋找目標變形。

圖3中描繪之光學裝置1的例示實施例特別適用於實施該方法的方式，根據該方法，應變計器件5係配置成使得至少一量測光譜8受到至少一路徑長度器件7中之至少一量測區域6的該實際應變的影響。

為了測量至少一量測光譜8的目的，在圖3所示的例示實施例中係提供一光譜儀器件20。

舉例來說，光譜儀器件20可用於藉由檢測至少一量測輻射9的至少一量測光譜8來確定該實際應變，在例示實施例中其較佳為寬帶。

替代或附加上，可提供將一窄帶量測輻射9耦合到波導11中並且藉由掃過或掃描一足夠寬的波長帶以一掃描方法確定至少一量測光譜8。

在該過程中，量測輻射9係由一寬帶量測輻射源(此處未繪示)所形成。

圖3b顯示光學元件2的等角後視圖，其中應變計器件5包含一光纖11a及複數個路徑長度器件7，光纖11a連續將量測輻射9引導到複數個路徑長度器件7。

在圖3b所示的例示實施例中，在基板元件10中將光纖11a引導成環。

在所描述的例示實施例中，該等路徑長度器件7的各個量測區域6係配置在基板元件10中。

在本文未描繪的另一例示實施例中，光纖11a可由不同的波導11所取代，例如由一光通道所取代。

圖4顯示光學裝置1之光學元件2的另一可能實施例的等角後視圖。

在所描述的例示實施例中，該等路徑長度器件7的各個量測區域6係配置在基板元件10的一應變中性平面21中。

圖5顯示光學元件2的剖面示意圖，其中波導11或光纖11a係整合在基板元件10中。在此情況下，光纖11a或波導11係已***一凹槽22中，且較佳係嵌入一焊接用玻璃23中，並且因此實際上單片連接到基板元件10。

特別係，本文提供光纖11a在嵌入焊接玻璃23之前係從一塑塗佈中去除，或者是移除該塑料塗佈。

圖6顯示光學裝置1的等角後視示意圖。為了更好的可見性，該等致動器4及光學元件2係以分解圖的樣式表示，用虛線表示。

再次，波導11或光纖11a係以蛇形或環形或曲折方式而引導經過基板元件10。在此情況下，波導11或光纖11a係依次導向該等路徑長度器件7，而該等路徑長度器件7係形成為多個光柵器件7a，特別是在所示例示實施例中形成為多個光纖布拉格光柵7b。波導11可藉由一連接器件24而連接到圖6中未描繪的光譜儀器件20。

圖7顯示光學裝置1的另一可能實施例的等角後視示意圖。為了更好的可見性，該等致動器4與光學元件2係以分解圖的樣式表示，用虛線表示。在該實際實施例中，該等致動器4係以機械耦合方式連接到光學元件2，特別是基板元件10。

在圖7所示的例示實施例中，提供複數個波導11或光纖11a。

在圖7所示的例示實施例中，應變計器件5的複數個量測區域6係形成在基板元件10中的不同深度處，並且複數個量測區域6的其中至少一係配置在基板元件10的應變中性平面21中。

圖7中描繪之光學裝置1的實施例特別適合於執行一類型方法的實施例，根據該實施例，在基板元件10的不同深度處確定複數個量測區域6中的相對實際應變，且在基板元件10的應變中性平面21中確定複數個量測區域6之其中至少一量測區域6中的該實際應變。

圖8顯示光學裝置1的另一示意圖，其中以放大方式描繪路徑長度器件7的一部分。關於光學裝置1的表示，特別參考圖6的實施例。

在圖8所示的例示實施例中，路徑長度器件7包含一用於量測輻射9的共振器件7c、及複數個波導11。

在繪製的例示實施例中，共振器件7c形成在一填充層25中，在例示實施例中用於一平面表面的氧化矽填充層。此外，共振器件7c包含一環形共振器26。

圖9顯示光纖11a中之光纖布拉格光柵7b的示意圖。

在此情況下，光纖11a係由一披覆層27、一核心28及配置在核心28中的多個線光柵區域29所形成。在本文中，該等線光柵區域29係具有與核心28不同的折射率。

在左側處，量測輻射9係耦合到光纖11a中並由所述光纖11a引導到光纖布拉格光柵7b。一部分量測輻射9在光纖布拉格光柵處反射回來，而另一部分量測輻射9係經由所述光纖布拉格光柵7b傳輸。

量測輻射9的傳播方向係由箭頭所闡明。

將顯現的量測光譜8分配到相對應的箭頭。

在量測光譜8與同樣描繪的一輸入耦合光譜30中，量測輻射9藉由其耦合到光纖11a中，一波長係繪製在水平波長軸31上。在相對應光譜區域中之量測輻射9的強度係繪製在一垂直強度軸32上。

此處顯而易見的是，當具有寬帶輸入耦合光譜30的量測輻射9耦合進來時，所反射的量測光譜8係僅具有一窄峰值，而所穿透的量測光譜8係具有一窄陷波。所穿透的量測光譜8中之該陷波係來自量測輻射9之一部分的反射。因此，兩量測光譜8係相互補充以形成輸入耦合光譜30。

可提供以此方式形成線光柵間隙29a，使得在量測輻射9的各個部分之間存在pi的一相位偏移。例如，可用此方式形成一法布里-珀羅腔室。可提供線光柵間隙29a係以此的方式所形成，即在一頻率空間中出現一半高全寬為1GHz到3GHz、較佳為2GHz的一尖銳陷波。

圖10顯示可能的量測光譜8的示意圖。該等波長係沿波長軸31所繪製，而該路徑長度器件的一反射率係繪製在一反射率軸33上(在這方面，參見圖9中量測輻射9的反射分量)。

圖11顯示類似於圖9之光纖布拉格光柵11b的例示實施例的示意圖。

在此情況下，線光柵區域29具有彼此不同的折射率，此係藉由不同接近程度的陰影來說明。在此情況下，線光柵區域29的折射率與核心28的折射率不同。所反射的量測光譜係出現在光纖布拉格光柵7b下方，其軸標記係類似於圖9。

由於圖11中描繪之線光柵區域29之間的折射率變化，使得例如其可抑制量測光譜8中的二次最大值。

圖12顯示光纖布拉格光柵7b之另一可能實施例的示意圖。

在此情況下，線光柵區域29成組地配置在核心28中，這些群組係彼此間隔開。該間隔係選擇為使得由各個組所反射的量測輻射9之分量具有一相位偏移pi。因此，量測輻射9的這些分量存在破壞性干涉，並且在線光柵區域29下方顯示之測量光譜8的表示中，在反射光譜的區域中可看到一陷波，在該區域中，最高反射率是可預期的。

這是有利的，因為可觀察到的陷波係比反射測量光譜8(參考圖11)的高原期更尖銳，因此可更精確檢測到。

光纖布拉格光柵7b的這種實施例亦可稱為一pi光纖布拉格光柵。

圖13顯示路徑長度器件7之另一實施例的示意圖。

在此情況下，量測輻射9係饋送到波導11中並耦合到一耦合器件34中的共振器件7c中，共振器件7c係形成為環形共振器26。在所描述的例示實施例中，環形共振器26本身包含波導11，其中量測輻射9係饋送到光柵器件7a。由光柵器件7a反射及/或傳輸的量測輻射9係藉由另一耦合器件34再次耦合到波導11中並且可以檢查在波導11之不同側的關於所傳輸的測量光譜8或所反射的測量光譜8。

尤其係，可提供光柵器件7a係形成如光纖布拉格光柵7b並且尤其形成為一pi光纖布拉格光柵。

圖14以類似於圖11中之表示的方式顯示光柵器件7a之反射測量光譜8的另一示意圖。

圖15以類似於圖12中之表示的方式顯示作為pi光纖布拉格光柵的實施例中一光纖布拉格光柵7b之反射測量光譜8的進一步示意性表示。

圖16顯示共振器件7c之實施例的示意圖。共振器件7c又包含一環形共振器26。環形共振器26的直徑係由雙頭箭頭所闡明。一波導11(光可藉由其耦合到環形共振器26及/或從其耦合的輸出)而沿著所述環形共振器26進行引導。

在共振器件7c的表示下，圖16描繪由於環形共振器7c而產生的示意穿透量測光譜8。該等尖銳陷波係出現在量測輻射9之波長的倍數處。該等尖銳陷波之間的距離係由環形共振器26的幾何形狀及/或直徑所確定。若是環形共振器26的幾何形狀發生變化，則該等陷波係一起或分開移動。若是測量該等陷波之間的距離，則可推斷出環形共振器7c的直徑及/或幾何形狀。

替代或附加上，可提供在量測光譜8中要測量的一或多個陷波的位置或相位，較佳為一絕對位置或相位。因此，可特別可靠且精確推導出環形共振器7c的直徑及/或幾何形狀。

圖17顯示光學裝置1之一可能實施例的示意表示的斜視圖。

在此情況下，光纖11a藉由焊接用玻璃23焊接到基板元件10中。

圖18顯示將光纖11a整合到基板元件10中的另一例示實施例，其中該光纖的核心28及披覆層27係再次藉由焊接用玻璃23而焊接到基板元件10中。在這情況下，光纖布拉格光柵7b係配置在基板元件10之焊接用玻璃23中的凹槽22中。

一保護塗佈(未描繪)及/或一套管(未描繪)，例如一聚合物套管，其可圍繞核心28且在焊接區域中移除披覆層27，因為高溫可能導致該保護塗佈及/或該套管損壞。

可提供焊接用玻璃23在200℃至500℃，較佳為350℃至450℃的溫度下處理，而光纖11a的核心28及/或披覆層27較佳係具有1500℃至1800℃的熔化溫度。

可較佳提供核心28的折射率變化不會由於熔化或焊接時的高溫而損壞。

在此情況下，可提供多個飛秒寫入光栅器件7a及/或光纖布拉格光栅7b在熔化或焊接時暴露在低於1100℃、較佳係低於900℃、更佳者係低於800℃的溫度下。

可提供該等飛秒寫入光栅器件7a及/或光纖布拉格光栅7b至少在熔化或焊接時耐熱到至少800℃，較佳係至少900℃，較佳係至少1100℃。

此外，可為多個UV寫入光柵器件7a及/或光纖布拉格光柵7b提供在熔化或焊接時暴露於低於800℃，較佳係低於500℃的溫度。

可提供該等UV寫入光柵器件7a及/或光纖布拉格光柵7b在熔化或焊接時至少耐熱到至少500℃，較佳係至少800℃的溫度。

圖19顯示一用於生產光學裝置1之裝置35的可實施例。特別係，光學裝置1可由裝置35以此方式製造，使得至少一波導11及/或至少一光柵器件7a及/或至少一共振器件7c由基板元件10所形成。

所描述的裝置35配置成藉由高能量寫入輻射36將折射率變化寫入基板元件10的一初始材料中。藉由改變寫入輻射36的輻射強度，可設定折射率的變化以用於形成線光柵器件29。因此，可將應變計器件5或應變計器件5的一些部分直接寫入基板元件10及/或光學表面3中。

光學裝置1特別適用於一形成為根據圖1的EUV投射曝光裝置100的反射鏡M4及/或M5的光學元件。

圖3至圖19的例示實施例中所提到的特徵係亦可在其他例示實施例中實現。特別係，亦可使用以基於圖5、圖6、圖7、圖18及/或圖19所描述的方式配置在光學元件2中的複數個光纖。

在根據本發明的光學裝置1及/或該方法的情境中所描述的實施例係亦可視為揭露有關根據本發明之光學元件2的該製造方法。

1:光學裝置

2:光學元件

3:光學表面

4:致動器

5:應變計器件

6:量測區域

7:路徑長度器件

7a:光柵器件

7b:光纖布拉格光柵

9:量測輻射

10:基板元件

11:波導

11a:光纖

12:閉迴路控制器件

13:計算器件

14:有效區域

20:光譜儀器件

Claims (34)

1. 一種用於微影系統(100、200)的光學裝置(1)，其具有至少一光學元件(20)，該光學元件包含一光學表面(3)；及一或多個致動器(4)，用於變形該光學表面(3)，其中：

   該光學元件(2)包含一用於確定該光學表面(3)的變形之應變計器件(5)，其中該應變計器件(5)包含：

   - 至少一路徑長度器件(7)，用於產生一量測輻射(9)的量測光譜(8)，其中該路徑長度器件(7)包含一用於該量測輻射(9)的光柵器件(7a)及/或一用於該量測輻射(9)的共振器件(7c)；及/或

   - 至少一波導(11)；其中

   - 該至少一波導(11)及/或該至少一光柵器件(7a)及/或該至少一共振器件(7c)係由一基板元件(10)所形成。
2. 如請求項1所述之光學裝置(1)，其中該應變計器件(5)配置成確定在該光學元件(2)之至少一量測區域(6)中的應變，該至少一量測區域(6)係藉由該光學表面(3)的變形確定該量測區域(6)之應變的方式而配置。
3. 如請求項2所述之光學裝置(1)，其中該應變計器件(5)為至少部分配置在該至少一量測區域(6)內。
4. 如請求項1至3中任一項所述之光學裝置(1)，其中該光學元件(2)包含一基板元件(10)，在該基板元件上配置及/或形成該光學表面(3)，且該應變計器件(5)至少配置在該基板元件(10)中及/或其上。
5. 如請求項1至4中任一項所述之光學裝置(1)，其中該應變計器件(5)包含複數個路徑長度器件(7)，該至少一波導(11)較佳係依序引導該量測輻射(9)到該等複數個路徑長度器件(7)。
6. 如請求項1至5中任一項所述之光學裝置(1)，其中該至少一光柵器件(7a)為一光纖布拉格光柵(7b)的形式。
7. 如請求項1至6中任一項所述之光學裝置(1)，其中該至少一波導(11)為一光纖(11a)的形式。
8. 如請求項4至7中任一項所述之光學裝置(1)，其中該應變計器件(5)的複數個量測區域(6)形成在該基板元件(10)中的不同深度處及/或複數個量測區域(6)的至少一者係配置在該基板元件(10)的一應變中性平面(21)中。
9. 如請求項2至8中任一項所述之光學裝置(1)，其中提供一種具有閉迴路的閉迴路控制器件(12)，其目的為藉由該至少一致動器(4)設定該量測區域(6)的一目標應變，其中考慮由該應變計器件(5)確定之該量測區域(6)的該實際應變。
10. 如請求項9所述之光學裝置(1)，其中該閉迴路控制器件(12)配置成用於藉由至少一致動器(4)設定該光學表面(3)的目標變形之目的，其中考慮由該應變計器件(5)確定之該量測區域(6)的該實際應變。
11. 如請求項9或10所述之光學裝置(1)，其中該閉迴路控制器件(12)配置成校正該光學表面(3)的該實際變形與該目標變形的該至少一溫度所引起的及/或應變所引起的偏差。
12. 如請求項2至11中任一項所述之光學裝置(1)，其中複數個量測區域(6)以與由該光學元件(2)所引起之光學效應相關的該光學表面(3)的變形為可測量的方式配置在該光學元件(2)上。
13. 如請求項2至12中任一項所述之光學裝置(1)，其中提供一計算器件(13)，以從該至少一量測區域(6)之該所確定的實際應變，來確定該光學表面(3)的實際變形、及/或用於設定該光學表面(3)的目標變形之該至少一致動器(4)的合適力。
14. 如請求項2至13中任一項所述之光學裝置(1)，其中複數個致動器，較佳為所有致動器，其每一者分配到一量測區域(6)，該量測區域包含，較佳係特別包含該相對致動器(4)的一有效區域(14)。
15. 如請求項2至14中任一項所述之光學裝置(1)，其中該至少一量測區域(6)的該應變及/或該光學表面(3)的多個振動可藉由該應變計器件(5)規律確定，較佳係連續確定。
16. 如請求項2至15中任一項所述之光學裝置(1)，其中一或多個量測區域(6)係配置在該光學元件(2)之上及/或其中，使得該光學表面(3)及/或該光學元件(2)的一或多個振動模式是可確定。
17. 一種用於藉由一或多個致動器(4)的一微影系統(100、200)設定一光學元件(2)之光學表面(3)的目標變形之方法，其中藉由所要確定該光學元件(2)之至少一量測區域(6)的至少一實際應變來確定該光學表面(3)的實際變形。
18. 如請求項17所述之方法，其中使用該光學表面(3)的該實際變形可從該實際應變中推導出的方式，來選擇該至少一量測區域(6)。
19. 如請求項18所述之方法，其中使用在至少一路徑長度器件(7)中影響該至少一量測光譜(8)，因此影響該至少一量測區域(6)之該實際應變的的方式，來配置一應變計器件(5)。
20. 如請求項17至19中任一項所述之方法，其中藉由檢測至少一量測輻射(9)的至少一量測光譜(8)以確定該實際應變。
21. 如請求項19或20所述之方法，其中該路徑長度器件(7)係藉由一光柵器件(7a)及/或一共振器件(7c)所形成。
22. 如請求項17至21中任一項所述之方法，其中需要設定該光學表面(3)之一目標變形的該至少一致動器(4)的力係基於該光學表面(3)的該所確定的實際變形來確定及/或實施，較佳為閉迴路。
23. 如請求項18至22中任一項所述之方法，其中該實際應變係於其上配置及/或形成該光學表面(3)之至少一基板元件(10)中的一或多個量測區域(6)中確定。
24. 如請求項18至23中任一項所述之方法，其中該實際應變係在複數個量測區域(6)中同步確定。
25. 如請求項20至24中任一項所述之方法，其中檢測該至少一量測光譜(8)的偏移。
26. 如請求項18至25中任一項所述之方法，其中該至少一量測區域(6)的該實際應變及/或該光學表面(3)的多個振動係由該應變計器件(5)規律確定，較佳係連續確定。
27. 如請求項17至26中任一項所述之方法，其中確定該光學表面(3)及/或該光學元件(2)的一或多個振動模式。
28. 如請求項23至27中任一項所述之方法，其中在複數個量測區域(6)中的相對實際應變係在該基板元件(10)的不同深度處確定及/或該實際應變係在複數個量測區域(6)的至少一者中之該基板元件(10)的一應變中性平面(21)中確定。
29. 一種微影系統，特別是一種用於半導體微影的投射曝光裝置(100、200)，其具有一含輻射源(102)的照明系統(101、201)、及一含有至少一光學元件(116、118、119、120、121、122、Mi、207)的光學單元(103、109、206)，其中提供如請求項1至16中任一項所述之至少一光學裝置(1)，其中該等光學元件(116、118、119、120、121、122、Mi、207)中的至少一者為該至少一光學裝置(1)的一光學元件(2)，及/或該等光學元件(116、118、119、120、121、122、Mi、207)中的至少一者包含一光學表面(3)，該光學表面使用如請求項17至28中任一項所述之方法而可變形。
30. 一種用於含有光學表面(3)之微影系統(100、200)的光學元件(2)之製造方法，其中該光學表面(3)藉由一或多個致動器(4)而可變形，其中該光學元件(2)包含一用於確定該光學表面(3)之該變形的應變計器件(5)，其中該應變計器件(5)包含至少一用於產生量測光譜的量測光譜(8)之路徑長度器件(7)，其中該路徑長度器件(7)包含一用於該量測輻射(9)的光柵器件(7a)及/或一用於該量測輻射(9)的共振器器件(7c)，及/或至少一波導(11)，其中該至少一波導(11)及/或該至少一光柵器件(7a)及/或該至少一共振器件(7c)係由該基板元件(10)所形成。
31. 如請求項30所述之製造方法，其中由該基板元件(10)形成該至少一波導(11)及/或該至少一光柵器件(7a)及/或該至少一共振器件(7c)係藉由該折射率中的局部變化而直接寫入來實現。
32. 如請求項31所述之製造方法，其中該折射率的該局部變化係藉由以下方式所形成：

    - 一寫入輻射，例如在一紫外光譜範圍內及/或使用超短雷射脈衝，較佳係具有數飛秒的脈衝持續時間，特別是1到15飛秒；及/或

    - 多個離子束；及/或

    - 多個電子束。
33. 如請求項30至32中任一項所述之製造方法，其中該至少一波導(11)及/或該至少一路徑長度器件(7)係使用諸如曝光、顯影、蝕刻或施加材料的微影技術而塗敷在表面附近。
34. 如請求項30至33中任一項所述之製造方法，其中該至少一波導(11)及/或該至少一路徑長度器件(7)係三維度構成，特別是對於單片製造及/或低於該光學元件的表面，特別是低於該光學表面(3)。

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