[發明專利]用于半導體光刻的投射曝光設備中的振動衰減

有效

• 申請號: 200980136165.9
• 申請日: 2009-09-15
• 公開（公告）號: CN102159996A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 彼得.克洛希;邁克爾.林格爾;馬庫斯.韋斯
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司SMT有限責任公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

技術領域和背景技術

本發明涉及一種包括多個光學元件和用于衰減機械振動的阻尼元件的用于半導體光刻的投射曝光設備，以及一種用于半導體光刻的投射曝光設備的可換組件。此外，本發明還涉及一種用于投射曝光設備的測量組件。在這種情況中，所討論的機械振動通常會導致所討論系統的光學成像質量下降，所述下降例如表現為對比度的損失且使具有完全符合要求的質量的半導體產品的成品率降低。所提及的問題領域尤其因一事實而加劇，該事實為：在用于半導體光刻的投射曝光設備的使用期限內，該設備所運行的工藝參數被改變很多次。例如，曝光時間或掩模母版和晶片臺的行進速度會改變。投射物鏡的動態行為受這些改變的影響。因此，根據所提及的工藝參數的改變，投射曝光設備中的光學元件被激勵以產生固有振動。這使得從開始就相對于所有可能的使用參數來最優地設計投射曝光設備的阻尼系統變得困難得多。

發明內容

本發明的目標是提供一種裝置，其就半導體光刻的投射曝光設備機械振動的衰減而言，相對于該設備的可能的使用參數具有改善的靈活性。

該目標通過包括權利要求1的特征的可換組件、包括權利要求15的特征的用于半導體光刻的投射曝光設備以及包括權利要求19的特征的測量組件而實現。從屬權利要求涉及本發明的有利實施例和變型。

根據本發明的用于半導體光刻的投射曝光設備具有多個光學元件以及用于衰減機械振動的阻尼元件，且包含可換組件，該可換組件包括至少一個阻尼元件；布置在可換組件中的阻尼元件可以是投射曝光設備中唯一的用于衰減機械振動的阻尼元件。可換組件實施為：該組件可以在小于12h的時間周期內，尤其在大約10h之內被更換。在該時間周期之前以及之后，投射曝光設備完全投入工作，這意味著所提到的時間周期也包括設備的校準/調整。在這種情況下，可換組件可以實施為可以插入到已存在的插口中的插入部件，由此，可以有利地實現所力求實現的組件的迅速更換。在這種情況下，該更換工藝與通過在接收器中替換阻尼元件或者附加地引入阻尼元件的光學元件的更換不同，所述接收器例如為已經存在于該組件中的螺紋孔。在這種情況下，該組件中阻尼元件自身的引入和替換通常需要小于10分鐘的時間周期，通常大約5分鐘或者更短。相反，尤其在投射物鏡中，更換未布置在插口中而是與其他組件用螺絲固定在一起的組件將需要很多天。原則上，可換組件可以實際上布置在投射曝光設備中的所有位置處，例如，可以布置在照明裝置中；然而，優選的安裝位置是投射物鏡。在可換組件在照明裝置中的實施例中，該照明裝置也可以實施為殼體部(housing?part)。

阻尼元件實施為可換組件的一部分的事實使得對改變使用參數的適應的靈活性增強。在當前布置在可換組件中的阻尼元件的設計對給定一組使用參數不再能獲得符合要求的結果的情況下，可以從投射物鏡移除該可換組件，而不需要相對高的安裝費用，且可以進行阻尼元件的更換或者可以用包括適當尺寸的阻尼元件的不同組件替換整個組件。

在本發明的一個有利實施例中，可換組件另外地包含至少一個光學元件。在這種情況下，布置在可換組件中的光學元件機械連接到阻尼元件的方式使得該光學元件的振動被該阻尼元件衰減。作為備選，該組件也可以被設計為：光學元件和阻尼元件僅空間地布置在同一組件中，而沒有直接地機械相互作用。換言之，在后一種情況中，阻尼元件的主要作用不在于衰減布置在同一組件中的光學元件的可能振動，而是在于衰減影響整個投射物鏡或者至少影響其分組件的振動。可換組件包括光學元件的事實意味著：在本發明的一個有利實施例中，可以實現改型方案。在這種情況下，該改型方案為：將可換組件實施為使得其可以插入到物鏡的插口中，而該插口迄今為止僅設計為用于接受具有光學元件的可換安裝件。這使得投射物鏡也可以通過采用根據本發明的可換組件而因此被提供附加的減振功能。因為該可換組件仍具有最初提供的光學元件，所以從光學的角度看作用并未改變，而差別在于其現在還履行附加的減振功能。關于這點，在投射物鏡的光瞳面區域中采用以上描述的可換組件的方案是尤其有利的。

阻尼元件可以實施為被動阻尼元件；尤其，阻尼元件可以具有連接到彈性元件的質量元件。

在這種情況下，彈性元件可以連接到質量元件使得阻尼元件可以進行剪切運動。在這種情況下，剪切運動的優勢在于：機械振動能被消散，也就是，基本被轉換成熱，且在阻尼元件做剪切振動的情況下最有效。

對于質量元件，范圍為150g-450g，尤其范圍為250g-350g的質量已經被證明是最合適的。

彈性元件可以由含氟彈性體制成，尤其由氟橡膠制成。上述材料因其高穩定性，尤其在真空條件下的高穩定性而與眾不同；對于這點，應該強調的是含氟彈性體表現出非常有利的除氣行為。