[發明專利]光刻設備和方法

有效

• 申請號: 200810094981.5
• 申請日: 2008-04-30
• 公開（公告）號: CN101299134A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·魯克斯
• 申請（專利權）人: ASML控股股份有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明涉及一種用于光刻設備的投影系統、一種光刻設備和方法。

背景技術

光刻設備是一種將所需圖案施加到襯底的目標部分上的機器。例如， 可以將光刻設備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可選地稱 為掩模或中間掩模的圖案形成裝置可用于生成對應于IC的單層的電路圖 案，該圖案可以成像到襯底(例如，硅晶片)的目標部分(例如，包括一 部分、一個或多個芯片)上，所述襯底具有輻射敏感材料(抗蝕劑)層。 通常，單獨的襯底將包含被連續曝光的相鄰目標部分的網絡。公知的光刻 設備包括：所謂步進機，在所述步進機中，通過將全部圖案一次曝光到所 述目標部分上來輻射每一個目標部分；以及所謂掃描器，在所述掃描器中， 通過沿給定方向(“掃描”方向)用輻射束掃描所述圖案，同時沿與該方 向平行或反向平行的方向掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。

在IC制造中，微處理器速度、存儲器存儲密度以及微電子部件的低功 耗的持續發展需要不斷減小通過光刻設備從所述圖案形成裝置(例如掩 模)轉移到襯底上的圖案的尺寸。然而，隨著集成電路尺寸的減小和其密 度的增加，其對應的圖案形成裝置(例如掩模)的圖案的臨界尺寸(CD) 接近光刻設備的分辨率極限。光刻設備的所述分辨率極限被定義為曝光工 具可以在襯底(例如晶片)上反復曝光的最小特征。為了擴展光刻設備的 分辨率極限，已經采用了多種技術，稱為分辨率增強技術。

用于提高分辨率的一種技術是離軸照射。通過這種技術，以所選擇的 非垂直角照射圖案形成裝置(例如掩模)，其可以提高分辨率，尤其通過 增加焦深和/或對比度來改善工藝寬容度。輻射束在圖案形成裝置(例如 掩模)平面(作為物平面)上的角度分布對應于光刻設備的光學結構的光 瞳平面中的輻射束的空間分布。典型地，光瞳平面中的空間分布的形狀被 稱為照射方式。一種公知的照射方式是環形照射，在所述環形照射中，在 光軸上的常規的零級光斑被改變成環狀強度分布。另一種方式是多極照 射，在所述多極照射中，產生不在光軸上的多個光斑或束。多極照射方式 的示例是雙極(包括兩個極)和四極(包括四個極)。對于例如雙極和四 極照射方式，光瞳平面中的極的尺寸與所述光瞳平面的總表面相比可能很 小。結果，用于曝光襯底的所有輻射僅僅在這些極的位置上經過光瞳平面 上或光瞳平面附近的多個光學元件。例如，所述光學元件可以是透鏡元件。 經過透鏡元件的一部分輻射被所述透鏡元件吸收。這引起所述透鏡元件被 輻射束不均勻地加熱，導致折射率的局部改變和所述透鏡元件的變形。所 述透鏡元件的折射率的局部改變和變形導致光學像差和被投影系統投影 到抗蝕劑層上的畸變的圖像。所述透鏡的折射率的局部變化和變形可能替 代地或附加地是老化的征兆。

需要提供一種例如消除或減輕在這里或其他地方所認識到的現有技 術中的至少一個問題的光刻設備和方法。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供一種適用于光刻設備中的投影系統，所 述投影系統包括至少一個透射式光學元件，所述投影系統設置有熱分布 (profile)修正器，所述熱分布修正器配置用于產生所述透射式光學元件 的熱分布的變化，所述熱分布修正器包括傳遞部件和熱分布調節器，所述 傳遞部件可移至所述透射式光學元件附近和從所述透射式光學元件附近 移開，以將所需的熱分布從熱分布調節器傳遞給所述透射式光學元件。

根據本發明的另一個方面，提供一種光刻設備，所述光刻設備包括： 照射系統，所述照射系統配置用于調節輻射束；支撐結構，所述支撐結構 構建用于支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠將圖案賦予經過調節 的輻射束的橫截面，以形成圖案化的輻射束；襯底臺，所述襯底臺構建用 于保持襯底；以及投影系統，所述投影系統設置有至少一個透射式光學元 件，并配置用于將圖案化的輻射束投影到襯底的目標部分上，所述投影系 統設置有熱分布修正器，所述熱分布修正器配置用于產生所述透射式光學 元件的熱分布的變化，所述熱分布修正器包括傳遞部件和熱分布調節器， 所述傳遞部件可移至所述透射式光學元件附近和從所述透射式光學元件 附近移開，以將所需的熱分布從熱分布調節器傳遞給所述透射式光學元 件。

根據本發明的另一個方面，提供一種用于產生透射式光學元件的熱分 布的變化的方法，所述方法包括：將預定的熱分布從熱分布調節器傳遞到 傳遞部件，并將所述傳遞部件移到所述透射式光學元件的附近，以將所述 熱分布從所述傳遞部件傳遞給所述透射式光學元件。