[發(fā)明專利]光學(xué)變焦組件中光學(xué)元件的離軸平移校正

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710128032.X
• 申請日: 2007-06-22
• 公開（公告）號: CN101105641A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K·J·瓦奧萊特
• 申請（專利權(quán)）人: ASML控股有限公司
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00;G03F7/20;H01L21/027
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王波波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)元件的對準，具體涉及光學(xué)光刻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光刻設(shè)備是一種將想要的圖案施加到襯底或襯底的一部分上的機器。光刻設(shè)備可用于例如平板顯示器、集成電路(IC)和涉及精細結(jié)構(gòu)的其他裝置的制造。在常規(guī)設(shè)備中，可利用被稱為掩模或分劃板的圖案化裝置生成對應(yīng)于單層平板顯示器(或其他裝置)的電路圖案。通過在設(shè)于襯底上的輻射敏感材料層(光刻膠)上成像，可將該圖案轉(zhuǎn)移到整個襯底或襯底的一部分(如玻璃板)上。

代替電路圖案，可將圖案化裝置用于生成其他圖案，例如濾色片圖案或點陣。代替掩模，圖案化裝置可包括圖案化陣列，所述圖案化陣列包括單獨可控元件陣列。與基于掩模的系統(tǒng)相比，在這種系統(tǒng)中可以更快速并以更低的成本改變該圖案。

平板顯示器襯底通常為矩形形狀。被設(shè)計成使這類襯底曝光的光刻設(shè)備可提供覆蓋矩形襯底的全寬度或者覆蓋寬度的一部分(例如寬度的一半)的曝光區(qū)域。可在曝光區(qū)域下面掃描襯底，同時射束同步掃過掩模或分劃板。這樣，圖案被轉(zhuǎn)移至襯底。如果曝光區(qū)域覆蓋襯底的全寬度，則可以在單次掃描中完成曝光。如果曝光區(qū)域覆蓋了例如襯底寬度的一半，則可使襯底在第一掃描之后反向移動，并且通常實施進一步的掃描以使襯底的其余部分曝光。

具有可移動光學(xué)元件的變焦組件常常用于這些光刻系統(tǒng)中。在典型的變焦組件中，兩個或多個透鏡通過螺桿傳動或其他布置上的電動機和/或致動器來驅(qū)動。透鏡連接到透鏡支架組件上的電動機驅(qū)動。使透鏡沿著光軸平移以使透鏡之間的距離可以按照光刻平臺的所期望的變焦特征來操縱。這個實際應(yīng)用支持連續(xù)變焦功能。用于基于掩模的光刻系統(tǒng)的示例的光學(xué)變焦組件在美國專利No.6,900,946中進行了描述，其全部內(nèi)容通過引用而被結(jié)合在此。

在當前的基于掩模的系統(tǒng)中，當需要在系統(tǒng)上改變變焦設(shè)置時，透鏡位置沿著光軸(例如Z)平移。這改變了每個透鏡相對于彼此的位置。在當前的變焦設(shè)計中，透鏡滑座或螺桿傳動布置為離軸透鏡位置提供了固定或靜止基準。在平移期間，單獨的透鏡元件的離軸位置(例如X、Y、Rz)由于透鏡滑座或螺桿傳動的行程平面度中的缺陷而受到改變。針對X和Y軸的示例的離軸位置改變范圍大約為3至50微米，其中針對Rz的示例的離軸位置范圍大約為+/-12角秒。

對于當前基于掩模的系統(tǒng)來說，這些相對較小的離軸運動很容易在系統(tǒng)的誤差預(yù)算中得到解決。然而，對于光學(xué)無掩模光刻設(shè)備來說，投影光學(xué)放大要比基于掩模的系統(tǒng)要大大約100倍。因此，照明器中透鏡位置的這些較小平移對于該系統(tǒng)來說是不容許的。所需要的是用于將離軸位置運動減少到光學(xué)無掩模光刻系統(tǒng)可以容許的值的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

機械穩(wěn)定的激光束可用于為變焦操作期間將要進行定位的變焦組件中透鏡運動的軸內(nèi)方向提供行程的虛基準軸。虛基準軸沿著光軸投射，其平行于現(xiàn)有的機械透鏡滑座。虛基準軸通過每一個透鏡組件上的孔徑，并且通過每一個透鏡組件上的一組光學(xué)部件和檢測器進行采樣。

光學(xué)部件和檢測器被布置，以使利用到位置控制電動機的反饋信號來感測和校正透鏡組件內(nèi)鏡框相對于虛基準軸的位置的任何變化。因為相同虛基準軸用于變焦組件中的每個透鏡，所以每個透鏡可以獨立地進行離軸位置誤差校正達到非常高的精度。因此，保持了透鏡元件之間正確的光學(xué)關(guān)系。

下面參考附圖對本發(fā)明另外的實施例、特征和優(yōu)點以及本發(fā)明的各個實施例的結(jié)構(gòu)和操作進行詳細描述。

附圖說明

結(jié)合其中并構(gòu)成了說明書一部分的附圖例示了本發(fā)明，并且連同描述一起進一步用于解釋本發(fā)明的原理以及使相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。

圖1和2例示了根據(jù)本發(fā)明各種實施例的光刻設(shè)備。

圖3例示了根據(jù)圖2所示的本發(fā)明一個實施例的、將圖案轉(zhuǎn)移至襯底的模型。

圖4例示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光學(xué)引擎的布置。

圖5例示了示例的光學(xué)變焦組件。

圖6例示了具有虛基準軸射束的示例性光學(xué)變焦組件。

圖7例示了用于圖6的示例性光學(xué)變焦組件中的示例性透鏡和安裝組件。

圖8例示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示例性檢測系統(tǒng)。

圖9例示了用于圖8的檢測系統(tǒng)中的示例性檢測器。

圖10例示了圖9的檢測器的示例性輸出。

圖11例示了用于圖8的檢測系統(tǒng)中的另一個示例性檢測器。

圖12例示了用于圖8的檢測系統(tǒng)中的又一個示例性檢測器。

將參考附圖對本發(fā)明進行描述。其中元件首次出現(xiàn)的附圖通常用相應(yīng)的附圖標記中最左側(cè)的數(shù)字表示。