CN1637612A - 移动用于浸液光刻的透镜的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于浸液光刻的装置，具有能够与在液体环境中的半导体晶片的水平运动同步地相对运动的透镜，在该液体环境中透镜装置和半导体晶片的同步运动有利于降低与液体环境相关联的湍流和气泡。所述透镜和半导体晶片的相对运动当扫描处理发生时实质上是相同的，这导致最佳图像分辨率，并且具有液体环境的最小气泡、湍流和破坏。

Description

移动用于浸液光刻的透镜的方法和装置

技术领域

本发明一般地涉及光刻，更具体而言涉及在一种浸液环境(immersionliquid environment)中实现的光刻。

背景技术

用于解决复杂问题的计算机系统的广泛使用已经产生了对于被设计用于使用更复杂算法来产生解决方案的应用的需要。随着所述问题的复杂性提高，用于解决这些问题的应用程序的计算要求也提高。通过应用程序设计和运行所述应用程序的计算机系统硬件，来确定用于以有效的方式来产生精确的结果的计算机系统的能力。

计算机硬件性能的提高受到推动包括计算机芯片的材料的物理属性的设计规范持续地牵制。提高性能的要求需要具有在更多层上的更多线的计算机芯片来在可接受的时间范围内执行复杂的计算。满足这些要求所需要的计算机芯片上的部件和线的数量一直持续地增加，迫使计算机芯片设计人员建立更密集的芯片布局或提高芯片的物理尺寸。在很长一段时间，芯片制造商选择保持芯片尺寸相对不变，而提高在芯片上的部件的密度。

随着线、部件和层密度在计算机芯片上增加，制造商努力保持用于常用操作的必要精度。为了满足越来越高的精度要求，使用光来实现光刻的方法以在芯片层上印刷器件和线的图形。光刻使用光投射器件，其中包括透镜系统，用于将特定波长的光集中在晶片上。所述晶片首先被涂敷对曝光敏感的光刻胶材料。当光扫描晶片时，图像被印刷到晶片上。或者，“扫描”可以指的是“成像”，并且在光刻领域内可交换地使用。然后，晶片被化学清洗，以去除对光扫描曝光的正像成像作用的光刻胶材料。在1990年代早期，光刻能够在制造时产生0.35微米的线宽，而当前的光刻技术可以在制造时产生100-150纳米的线宽。可以产生更小的线来用于开发和样机目的。

光刻的基础主要基于瑞利的两个方程。这些方程定义了分辨率(W)和焦深(DOF)对于图像系统的波长和数值孔径(NA)的依赖性，其中数值孔径被定义为透镜的聚光能能力的度量{Lin，B.J.“New λ/NA scaling equationsfor resolution and depth-of-focus.”Optical Microlithography XIII(2000)：759(Lin，B.J.“用于分辨率和焦深的新的λ/NA定标方程”，光微刻XIII(2000)：759)}。成像的分辨率被定义在瑞利方程：W＝k₁·λ_v/NA中。分辨率是可以使用光刻技术印刷的最小特征(feature)，并且确定图案转移的保真度。焦深可以被定义为图像看起来清晰的、围绕图像平面的区域。(“Depth of field anddepth of focus”，25 July 2000 at URL http：//www.matter.org.uk/tern/depth of field.htm(“景深和焦深”，2000年7月25日，在URL http：//www.matter.org.uk/tern/depth_of_field.htm)。根据瑞利的工作，焦深被定义为：对于旁轴的情况得出的DOF＝k₂·λ_v/NA²，其中λ_v是在真空中的波长，NA＝n sinθ，其中n是折射率，并且θ是透镜的受光角。

为了在高NA浸入情况中的一致，Burn Lin已经定义了分辨率为W＝k₁·λ/sinθ，其中λ＝λ_v/n。Burn Lin也已经示出了对于浸液光刻，DOF＝k₃·λ/sin²(θ/2)，其中λ＝(λ_v/n)，k₃是对于光刻处理特定的工程常数，θ是用于定义NA的角度，λ是在浸入媒体中的波长(λ_v/n)。这个第二种形式对于高NA和浸液光刻较少不明确。

光刻已经被扩展为使用193纳米来用于制造图案，但是在这个波长之下问题开始发生。当部件和线尺寸变得更小时，光的波长和部件之间在尺寸方面的差别缩小。在一些临界点上部件和线变为与光的波长具有相同的大小或比其更小。在这种点，所实现的波长不再能以足够的保真度来印刷芯片设计。为了克服这个问题，必须使用更短的光波长，但是，当使用更短的波长时产生新的问题。诸如x射线的更短的波长已经用于实现更小的线宽，但是能够产生x射线的设备的采用已经受到与制造能够与当x射线使用时产生足够的成像质量的透镜相关联的困难的阻碍。这些困难导致由从过去的光刻设备到x射线光刻设备的昂贵的迁移途径引起的高透镜成本。更短的波长也是更高能量的波长，因此高剂量的x射线具有破坏固体芯片材料、尤其是电介质的更大的可能。而且，在光刻胶中的光敏化合物仅仅吸收在特定波长范围上的光，并且替代材料可能不总是表现得像所需要的那样良好。参见“OpticalLithography”，Craig Friedrich，1998 at URL http：//www.me.mtu.edu/～microweb/chap1/ch1-4-1.htm(“光刻”，Craig Friedrich，1998，在URL http：//www.me.mtu.edu/～microweb/chap1/ch1-4-1.htm)。

改善光刻的分辨率的一种方式是控制在瑞利方程中的数值孔径变量或在Burn Lin的方程中的sinθ/2。在传统的干光刻方法中的数值孔径的最大可获得值是1；但是，从光学显微术和E.Abbe(1878)的工作知道，通过将在末级透镜和晶片之间的空间填充高折射率液，在其他情况下将全部被内部反射的光能够通过液体到达晶片表面{Switkes，M.，M.Rothschild“ResolutionEnhancement of 157nm Lithography by Liquid Immersion.”OpticalMicrolithography XV(2002)：459(Switkes，M.，M.Rothschild“通过液体浸入的157纳米光刻的分辨率增强”，光微刻XV(2002)：459)}。有可能获得大于一和与浸液的折射率一样高的数值孔径。当NA保持不变时，在光刻中使用液体将焦深提高了等于浸液的折射率的因子，因此提高了处理中的可容许误差。

浸液光刻允许光刻曝光设备制造商可以将它们当前的光刻设备的使用扩展到具有最小开发成本的下一代芯片设计。使用可能的数值孔径1.25或更高和50纳米的分辨率，可以使用现代浸液光刻技术来生产未来的芯片，而不带来在更短波长所需要的新主要设备和光刻胶材料上的高风险昂贵的花销。因为水的属性使得它是用于193纳米成像的理想浸液，并且对于现有设备需要较小的修改，因此从干光刻向浸液光刻的过渡是经济上可行的和低风险的决定。新的光源和新的光刻胶也不必要。

浸液光刻的到来也导致多个附加的问题。为了实现在数值孔径尺寸上的最大增益，在末级透镜和浸液之间不能有空气。这需要末级透镜元件被浸入在液体中。在所述处理的整个过程中，晶片被固定到能够在x、y和z方向中移动的水平支撑表面。在扫描期间，当扫描晶片表面时，末级透镜和/或水平支撑表面被移动。当透镜移过液体时，透镜的运动将能量从透镜转移到液体中，因此产生波纹、湍流和液体环境的破坏。空气和气泡可能变成被限制(trap)在液体中或附着到透镜表面，导致光散射和不良的成像。因此，需要一种器件，它能够将与在透镜的运动和液体环境之间的能量转移相关联的所述波纹和湍流最小化。

发明内容

本发明减少了与在浸液光刻环境中的末级透镜元件的相对运动相关联的湍流和气泡。透镜装置连接到能够调整末级透镜相对于晶片的角定向的运动控制器件。本发明使得透镜装置能够移动以便一部分末级透镜元件相对于晶片表面的水平速度实质地最小化了当扫描晶片时对于成像质量有害的所述液体的气泡、湍流和其他破坏。

附图说明

图1是浸液光刻装置的侧视图；

图2A、2B、2C和2D是末级透镜元件的不同变化；

图3是末级透镜元件和第二运动控制器件的、与图1正交的简化侧视图；

图4A、4B和4C是末级透镜元件当在扫描处理期间移动时的示意图；

图5A是球面末级透镜元件和在扫描期间末级透镜的运动的几何表示；

图5B是末级透镜元件和末级透镜元件在扫描期间将跟随的路径的几何表示；

图6是电子表格和从所述电子表格产生的x-y图，用于示出在角度θ和长度h之间的关系；和

图7是光刻处理的流程图。

具体实施方式

将参照附图来详细说明本发明。可以明白，本说明书和这些附图仅仅用于说明的目的，而不意欲限制本发明的范围。具体地说，本发明的适用性、用途和优点的说明和图解仅仅是例证性的，不限定本发明的范围。因此，必须仅仅从在本公开中其他位置给出的权利要求来解决范围的所有问题。

图1是整体发明的一个实施例的侧视图。框100作为用于支撑各种相关联的部件的支撑结构。光源104被附加在框100上，并且通过光掩模113和透镜系统101投射光，所述透镜系统101具有透镜元件101a、101b、101c和末级透镜元件103。光源104的光源示例是准分子激光器和水银灯。透镜系统101a、101b、101c和末级透镜103用于控制由光源104投射的光。透镜101a、101b、101c的透镜形状在图解中被示出为具有圆形截面，但是不限于这种形状，并且可以具有球形或非球面和凹形或凸形的曲度(curvature)。透镜101a、101b、101c通常具有透镜状。晶片111被紧固到水平支撑表面102，并且经由扫描由光源104曝光。使用掩模113在晶片上印刷指定的图形，通过掩模113，来投射来自光源104的光。通过第一运动控制器件106来控制水平支撑表面102的运动，所述第一运动控制器件106用于控制水平支撑表面相对于框100在x、y和z方向中的运动。第一运动控制器件106被紧固到第一静止表面108。晶片111被浸入在作为光刻处理的一部分的、诸如去离子水或全氟聚醚之类的液体112中。

图1的末级透镜元件103在一个或多个连接点110连接到第二运动控制器件105。然后，当所述装置正在运行时，末级透镜103绕由连接点110限定的轴旋转。通过使用计算机控制的轴、具有适当的扭距和精度的电机、凸轮、齿轮系统、皮带系统或操作员的手动控制来控制第二运动控制器件105而实现所述旋转。周围的气体环境可能包括下列的一个或组合：空气、氩、干氮或其他惰性光透明气体。

图2A、2B、2C和2D是末级透镜元件103形状的示意变化。在图2A中，透镜元件103的一个实施例具有第一弯曲区域201A和第二弯曲区域201B。分离第一弯曲区域201A和第二弯曲区域201B的水平线仅仅用于说明性目的，并且不存在于实际的实施例中。第一弯曲区域201A的曲度大于第二弯曲区域201B的弯曲度。第二弯曲区域201B在末级透镜元件103的这种变形中实质上面向水平支撑表面102，以有效地扫描晶片111。末级透镜元件103绕连接点110旋转。在第二种变形图2B中，第一弯曲区域201A的弯曲度小于第二弯曲区域201B的弯曲度。第二弯曲区域201B在这种变形中实质上面向水平支撑表面102，以有效地扫描晶片111。在图2C所示的末级透镜元件103的第三示范形状中，末级透镜元件103具有一致的曲度。末级透镜元件103绕连接点110旋转。晶片111被紧固到水平支撑表面102，并且在所述处理期间被扫描。图2D是末级透镜元件103的第四示范形状。在图2D中，第二弯曲区域201B具有大大小于第一弯曲区域201A的半径，如图所示。

图3是图1的简化的侧视图，用于图解被示出为圆柱透镜的末级透镜元件103、扩展连接器302和第二运动控制器件105。扩展连接器的示例包括有螺纹的实心轴、一个或多个类屈肌物(flexor)或实心轴和粘合材料的组合。末级透镜元件103包括端盖301A和301B，它们使得扩展连接器302能够将末级透镜元件103连接到第二运动控制器件105。末级透镜元件103有效地绕由扩展连接器302建立的轴旋转，扩展连接器302的运动由第二运动控制器件105驱动。

图4A、4B和4C图解了末级透镜元件103的相对运动。在图4A中，末级透镜元件103第二运动控制器件105(图3所示)定位到开始位置，所述第二运动控制器件105连接到连接点110，能够绕轴旋转。末级透镜元件103部分浸没在液体112中，并且被定位在晶片111之上。晶片111被紧固到水平支撑表面102，水平支撑表面102能够在第一运动控制器件106的控制下在x(附图中的水平)、y(进入附图的纸中)和z(附图中的垂直)方向中移动。在点401A和401B之间的透镜上存在近端透镜表面。近端透镜表面401A、401 B是在晶片的扫描期间最接近晶片的在末级透镜元件103上的表面的那部分。注意，当末级透镜元件103移动(例如围绕一个轴旋转)时，近端透镜表面401A、401B沿着末级透镜元件103的表面移动。当晶片111被扫描并且近端透镜表面401A、401B和水平支撑表面102在相同方向中的同步运动发生时，末级透镜元件103和/或水平支撑表面102的速度被调整，以便在近端透镜表面401A、401B和晶片111之间的相对速度实质地最小化了对于成像质量有害的所述液体的气泡、湍流和其他破坏。

当发生扫描晶片111时，如从图4A的开始到图4B的中间所示，末级透镜元件103移动，以便实质地最小化与从移动通过液体112的末级透镜元件103的能量转移传送相关联的湍流和气泡。在这个扫描处理期间，近端透镜表面401A、401B和/或水平支撑表面102的速度被调整，将在近端透镜表面401A、401B和晶片111之间的相对速度保持为足够低以最小化对于成像质量有害的所述液体的气泡、湍流和其他破坏。水平支撑表面102也可以在z方向中移动以改变在末级透镜元件103和晶片111之间的距离，因此优化图像聚焦和图像分辨率。第一运动控制器件106响应于来自自动聚焦器件(未示出)的信号，在z方向移动水平表面102以优化图像聚焦。在z方向上移动的自动聚焦机构是本领域内公知的。因此，存在三种可能的调整情况。在第一种情况下，水平支撑表面102以不变的速度移动，而末级透镜元件103在相对运动中以变化的速度移动。在第二种情况下，末级透镜元件103以不变的角速度移动，而水平支撑表面102在水平方向以变化的速度移动。在第三种情况下，末级透镜元件103和水平支撑表面102都以变化的速度移动，以便相对运动足以减少对于成像质量有害的所述液体的气泡、湍流和其他破坏，以防止它们严重地干扰成像。图4C图解了接近相对运动终止的末级透镜元件103的运动，其中末级透镜元件103在最后的位置。依赖于相对运动的程度和透镜的形状，水平支撑表面102的不变的角速度和不变的水平速度可以给出足够小的相对速度来足够地降低气泡和湍流的形成以防止它们干扰成像。

图5A是作为球体或具有图2C所示的圆柱截面的圆柱的末级透镜元件103的示意情况。当扫描晶片111时，末级透镜元件103的近端透镜表面401A、401B移动距离X_L，并且被紧固到水平支撑表面102的晶片111移动距离X_W。当透镜以角速度

移动时，最接近晶片的末级透镜元件103的近端透镜表面401A、401B的速度向量的x分量是 $\frac{d{x}_L}{\mathrm{dt}}=r_1\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dt}}.$ 为了足以减少与在末级透镜元件103和晶片111之间的相对运动相关联的湍流和气泡，水平支撑表面102的速度向量的x分量

应当足够地接近

以减少湍流和气泡形成到它们严重干扰成像的程度。应当明白，为了简明，以下的方程示出了等于水平支撑表面102(其上紧固了晶片111)的水平速度的近端透镜表面401A、401B的速度的水平分量，本发明考虑了足够低以降低湍流和气泡的任何相对速度差，以便湍流和气泡不严重地干扰成像。

在此参照图5B说明了末级透镜元件103(如图2A和图4A、4B、4C所示)的近端透镜表面401A、401B的相对运动和水平支撑表面102运动的x维速度调整的数学处理。虽然下面的数学处理被图解来用于示意的目的，并且考虑了其他产生类似或相同最终结果的数学处理，但是本讨论不被看作对于本发明的范围和精神是限定性的。θ是围绕连接点110(O₁)的末级透镜元件103的角旋转，当在顺时针方向中移动时被定义为正，因此用于在x方向中的末级透镜元件103的近端透镜表面401A、401B的速度。O₁是半径为r₁的第一球形或圆柱表面的中心(图5A所示，图5B未示出)。O₂是半径为r₂的第二球形或圆柱表面的中心。

是在末级透镜元件103上的近端透镜表面401A、401B当其在图5B所示的x方向(水平)中移动时的x方向速度分量。距离h是在中心O₁和在中心为O₂的圆周上的点x₁，y₁之间建立的半径。

可以通过下列方式来计算：首先注意对于近端透镜表面401A、401B， $\frac{d{x}_L}{\mathrm{dt}}=h\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dt}}.$ 注意在本示例中，h是角θ的函数，因此当末级透镜元件103旋转时改变。

(h+c₁)²+(c₂)²＝r₂ ²，然后替换c₁和c₂：

(h+ccosθ)²+(csinθ)²＝r₂ ²，因此：

$\left(1\right)h=-c\cos \mathrm{\θ}+\sqrt{{r_2}^2-c^2\mathrm{si}{n}^2\mathrm{\θ}}$ 其中r₂＞c

距离h表示在末级透镜元件103的连接点110(即，O₁连接到连接到点110)和在与射线v₁(即近端透镜表面401A、401B)相交的末级透镜元件103上的点之间的z方向(垂直)距离，射线v₁在末级透镜元件103的浸液部分中，来自光源104的光通过它曝光晶片111。

在扫描的一部分期间，晶片111在时间t中运动距离X_W。末级透镜元件103的近端透镜表面401A、401B和晶片111以足够小的相对速度来在相同的方向中移动，以便降低或消除在液体112中的湍流和/或气泡形成：(方程(2)被示出为“等效”，但是可以明白，本发明考虑在近端透镜表面401A、401B和水平支撑表面102之间的任何相对速度足够低以将湍流和气泡减少到湍流和气泡不严重干扰成像的程度)。

$\left(2\right)\frac{d{x}_W}{\mathrm{dt}}=h\frac{\mathrm{d\θ}}{\mathrm{dt}}$

虽然已经使用图2A所示的末级透镜元件103形状的示意情况来计算了前面的数学解释，但是所述装置和运动不限于这个示例情况。其他透镜形状也可以被实现，并且在本发明的范围和精神内。

图6是按照在图2A中所示的实施例的末级透镜元件103的相对运动建立的长度h对角大小的曲线图，其中使用上述的方程(1)且示范参数R₂＝2和C＝1.5，并且设θ从-30度向+30度改变。当末级透镜元件103在从图4A所示的第一位置向图4B所示的中间扫描位置的相对运动中移动并且θ降低时，h也降低，减少了近端透镜表面401A、401B的水平速度。当末级透镜元件103继续在从图4B所示的中间扫描位置向图4C所示的最后位置的相对运动中移动时，h提高，并且在近端透镜表面401A、401B的水平速度中有成比例的提高。如上所述，可以通过改变作为角速度函数的θ来补偿改变的长度h来保持近端透镜表面401A、401B的水平速度。如上所述，末级透镜元件103的角速度可以被保持不变，并且第一运动控制器件106以变化的速率来控制水平支撑表面102的水平速度以考虑近端透镜表面401A、401B的变化的水平速度。本发明考虑水平支撑表面102和末级透镜元件103的角速度的变化运动来作为替代结构，以保持近端透镜表面401A、401B的相对速度基本上等于水平支撑表面102的水平速度。或者，作为本发明的一个实施例，如果当末级透镜元件103的角速度不变并且水平支撑表面102的水平速度不变的时候湍流和气泡最小，则这样的不变角速度和水平速度可以被接受。

图7是包括光刻处理的方法步骤的图示。在步骤701，半导体晶片被置于能够在x、y和z维中运动的水平支撑表面上。在步骤702，晶片被紧固到所述水平支撑表面，以便晶片和水平支撑表面的水平和垂直运动是相同的。步骤703涉及通过在水平支撑表面上建立液体库来将晶片浸入到液体中。液体一般是去离子水或全氟聚醚。在步骤704通过将末级透镜元件降低到液体中、向末级透镜元件抬高水平支撑表面或两者，末级透镜元件被浸入在接近晶片上表面的液体环境中。晶片的上表面是要扫描的晶片的表面，它当位于水平支撑表面上时面向末级透镜元件。在步骤705，末级透镜元件被连接到末级透镜元件的运动控制器件定位到开始位置。计算机系统、具有适当的扭矩和精度的电机、凸轮系统、齿轮系统或操作员的手动控制控制末级透镜元件的运动。

步骤706涉及通过与水平支撑表面同步地移动末级透镜元件来扫描晶片，因此实质地降低了与末级透镜元件通过液体的运动相关联的湍流和气泡。在处理期间进行对于末级透镜速度和水平支撑表面速度的调整，以保证在晶片和近端透镜表面之间的相对速度实质小。可以使用计算机系统、一个或多个精密电机、凸轮系统或操作员的手动控制来进行适当的调整。

在步骤707中，对于晶片的每个区域重复扫描的处理，直到完成晶片的必要扫描。在扫描每个区域后，末级透镜元件可以从液体中取出和重新定位到下一个区域，或者末级透镜元件可以被重新定位而不从液体中取出末级透镜元件。在每个新扫描的开始，末级透镜元件和掩模被重新定位回开始位置，并且重复所述处理。在晶片上扫描一个区域后，末级透镜元件在终端位置，它也可以变为在用于下一个新区域的相反方向中的扫描的开始位置。当所有扫描结束时，在步骤708，末级透镜元件被从液体环境中取出，并且通过吸取或排放液体来消除所述液体环境。晶片然后在步骤709被释放和取出。在步骤710，可以通过各种方法来清洁末级透镜元件，所述各种方法包括但是不限于布、气压或液体清洁剂。

Claims (33)

1.一种能够投射光的装置，包括：

框；

被布置在所述框内的透镜系统；

水平支撑表面，与能够支撑半导体晶片的所述框一般地相关联；

在所述透镜系统中的末级透镜元件，位于靠近所述框的第一端，所述末级透镜元件具有末级透镜元件表面，所述末级透镜元件表面能够被定位接近所述半导体晶片；以及

光源，位于接近所述框的第二端，所述光源能够通过所述透镜系统传输光；

其中所述末级透镜元件能够相对于所述框移动。

2.按照权利要求1的装置，其中，当在可操作位置时，在所述末级透镜元件表面上的近端透镜表面部分地或全部地被浸入在液体中。

3.按照权利要求2的装置，还包括第一运动控制器件，它能够产生在所述水平支撑表面相对于所述框之间的x、y和z维的运动。

4.按照权利要求3的装置，其中所述末级透镜元件连接到第二运动控制器件，所述第二运动控制器件能够将所述末级透镜元件相对于所述框移动。

5.按照权利要求4的装置，其中所述末级透镜元件能够围绕轴进行角运动。

6.按照权利要求4的装置，其中所述末级透镜元件能够围绕单个轴进行角运动。

7.按照权利要求4的装置，其中一个或多个连接点通过扩展连接器连接到所述末级透镜元件。

8.按照权利要求3的装置，其中所述第一运动控制器件是从由下列构成的组的一个或多个选择的：计算机系统、电机、皮带系统、有螺纹或键控轴(keyed shaft)、齿轮系统、凸轮机构和由操作员控制的手动机构。

9.按照权利要求4的装置，其中在所述近端透镜表面和所述水平支撑表面之间的相对水平速度足够小以保证由所述相对水平速度建立的湍流和气泡不引起所述装置的成像质量的大大变差。

10.按照权利要求9的装置，其中所述末级透镜元件以不变的角速度围绕连接到所述框的轴旋转，并且相对于所述框的所述水平支撑表面的水平速度是不变的。

11.按照权利要求9的装置，其中所述末级透镜元件以可变的角速度围绕连接到所述框的轴旋转，并且相对于所述框的所述水平支撑表面的水平速度是不变的。

12.按照权利要求9的装置，其中所述末级透镜元件以不变的角速度围绕连接到所述框的轴旋转，并且相对于所述框的所述水平支撑表面的水平速度是可变的。

13.按照权利要求9的装置，其中所述末级透镜元件以可变的角速度围绕连接到所述框的轴旋转，并且相对于所述框的所述水平支撑表面的水平速度是可变的。

14.按照权利要求2的装置，其中从由下列构成的组中选择所述液体：

去离子水，

全氟聚醚。

15.按照权利要求1的装置，其中所述装置存在于封闭环境中，其中所述封闭环境的空气主要由从由下列构成的组中选择的一个或多个元素或成分构成：

氩，

干氮，和

空气。

16.按照权利要求1的装置，其中所述装置存在于封闭环境中，其中所述封闭环境的空气包括一个或多个惰性光透明气体。

17.按照权利要求1的装置，其中所述末级透镜元件的截面实质上是圆柱形的。

18.按照权利要求1的装置，其中所述末级透镜元件包括第一弯曲区域和第二曲线区域，其中所述第一弯曲区域的曲度大于所述第二弯曲区域的曲度，并且所述第二弯曲区域实质上面向所述水平支撑表面。

19.按照权利要求1的装置，其中所述末级透镜元件还包括第一弯曲区域和第二曲线区域，其中所述第一弯曲区域的曲度小于所述第二弯曲区域的曲度，并且所述第二弯曲区域实质上面向所述水平支撑表面。

20.按照权利要求1的装置，其中所述末级透镜的截面是圆柱形的。

21.一种用于在光刻装置中移动在框中的透镜系统的末级透镜元件的方法，包括步骤：

将晶片置于能够相对于包括所述透镜系统的框水平运动的水平支撑表面上，

将所述晶片紧固到所述水平支撑表面上，

将所述透镜系统中的所述末级透镜元件定位到开始位置，

在所述晶片的扫描期间与所述水平支撑表面同步地移动所述末级透镜元件。

22.按照权利要求21的方法，其中在将所述晶片紧固在所述水平支撑表面上之后，所述方法还包括步骤：

将所述晶片浸入在液体中；

将所述末级透镜元件的一部分浸入在接近所述晶片的上表面的所述液体中。

23.按照权利要求22的方法，与所述水平支撑表面同步地移动所述末级透镜元件的步骤还包括步骤：将在所述末级透镜元件的近端透镜表面和所述晶片的水平速度之间的相对水平速度保持为足够小，以保证由所述相对水平速度在所述液体中建立的湍流和气泡不引起所述装置的成像质量的大大变差。

24.按照权利要求23的方法，其中与所述水平支撑表面同步地移动所述末级透镜元件的步骤包括步骤：围绕连接到所述框的轴旋转所述末级透镜元件。

25.按照权利要求24的方法，与所述水平支撑表面同步地移动所述末级透镜元件的步骤还包括步骤：以不变的角速度旋转所述末级透镜元件；以不变的水平速度相对于所述框移动所述水平支撑表面。

26.按照权利要求24的方法，与所述水平支撑表面同步地移动所述末级透镜元件的步骤还包括步骤：以可变的角速度旋转所述末级透镜元件；以相对于所述框不变的水平速度相对于所述框移动所述水平支撑表面。

27.按照权利要求24的方法，与所述水平支撑表面同步地移动所述末级透镜元件的步骤还包括步骤：以不变的角速度旋转所述末级透镜元件；以相对于所述框可变的水平速度相对于所述框移动所述水平支撑表面。

28.按照权利要求24的方法，与所述水平支撑表面同步地移动所述末级透镜元件的步骤还包括步骤：以可变的角速度旋转所述末级透镜元件；以相对于所述框可变的水平速度相对于所述框移动所述水平支撑表面。

29.按照权利要求21的方法，其中通过从由下列构成的组选择的一个或多个控制机构建立同步的所述末级透镜元件的运动：

计算机系统，

电机，

齿轮系统，

凸轮，和

操作员的手动控制。

30.按照权利要求21的方法，其中所述方法在扫描所述晶片和同步地移动所述末级透镜元件后还包括步骤：

在扫描所述晶片的每个区域后将所述末级透镜元件重新定位到所述晶片的下一个区域，直到完成所述晶片的必要扫描。

31.按照权利要求21的方法，其中所述方法在扫描所述晶片和同步地移动所述末级透镜元件后还包括步骤：

从所述液体环境中取出所述末级透镜元件；

通过去除所述液体来消除所述液体环境；

从所述液体环境取出所述晶片；

释放和取出所述晶片。

32.按照权利要求21的方法，其中所述方法在扫描所述晶片和同步地移动所述末级透镜元件后还包括步骤：

清洁所述末级透镜元件。

33.按照权利要求21的方法，其中所述方法在扫描所述晶片和同步地移动所述末级透镜元件期间还包括步骤：

调整所述水平支撑表面的z维位置，以便扫描分辨率近乎最佳化。

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