[發(fā)明專利]具有至少兩鏡面的反射鏡的制造方法、用于微光刻的投射曝光裝置的反射鏡及投射曝光裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080045368.X
• 申請(qǐng)日: 2010-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN102725673A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.赫茨勒;R.米勒;W.辛格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卡爾蔡司SMT有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G02B13/14
• 分類號(hào): G02B13/14;G02B17/06;G03F7/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 邱軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明有關(guān)一種具有至少兩鏡面(mirror?surface)的反射鏡(mirror)的制造方法。此外，本發(fā)明有關(guān)一種用于微光刻的投射曝光裝置的反射鏡以及包含該反射鏡的投射曝光裝置。

背景技術(shù)

用于微光刻的投射曝光裝置通常又分成照明系統(tǒng)以及投射物鏡。照明系統(tǒng)產(chǎn)生用來照明掩模(mask)或掩模母版(reticle)的圖案的所希望的(desired)光分布。利用投射物鏡，以極高的分辨率將所照明圖案成像于感光材料(light-sensitive?material)上，感光材料由此以該圖案被結(jié)構(gòu)化的方式曝光。基于感光材料中曝光的圖案，例如利用后續(xù)的工作步驟，在半導(dǎo)體材料中制造真實(shí)結(jié)構(gòu)。

照明系統(tǒng)和投射物鏡二者一般具有多種光學(xué)元件，諸如透鏡(lens)和/或反射鏡。對(duì)于設(shè)計(jì)用于極短波長(例如小于100nm的波長)操作的投射曝光裝置而言，使用反射鏡已屬必要，因?yàn)闊o法取得同時(shí)有足夠高且充分均勻傳輸?shù)牟牧希虼耍瑹o法制造具有足夠品質(zhì)的透鏡。在大約100nm以下的波長范圍又稱為“極紫外線(extreme?ultraviolet)”，縮寫為EUV。在EUV范圍中操作的光刻系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)用于13.6nm的操作波長(operating?wavelength)。然而，取決于光源和光學(xué)元件的可用性，也可以使用其他操作波長。

為了讓圖案能夠以高精度曝光于感光材料中，投射曝光裝置中使用的反射鏡必須以高精度制造且相對(duì)于彼此進(jìn)行定向(orient)。此外，還要注意確保在投射曝光裝置操作期間，反射鏡精確成形(precise?shaping)和精確定向(precise?orientation)的偏離只能在允許公差內(nèi)。為了這些原因，在許多情況中，反射鏡具有極為堅(jiān)固的基板本體(substrate?body)，以賦予反射鏡較高的機(jī)械穩(wěn)定性。然而，由于反射鏡的此堅(jiān)固實(shí)施方式和所關(guān)聯(lián)的較大外形尺寸，因而發(fā)生結(jié)構(gòu)空間(structural?space)上的問題，尤其在投射曝光裝置的基本(underlying)光學(xué)設(shè)計(jì)需要兩個(gè)反射鏡互相背對(duì)背以較小距離配置時(shí)。

在此背景下，DE?102005042005?A1對(duì)于用于微光刻具有遮蔽光瞳(obscured?pupil)的大孔徑投射物鏡，披露了將一個(gè)反射鏡實(shí)施為雙反射鏡(double?mirror)，其中兩個(gè)鏡面分別配置于基板的前側(cè)和后側(cè)。

然而，使用傳統(tǒng)制造和測(cè)量方法制造雙反射鏡時(shí)所引起的兩個(gè)鏡面間的定向誤差(misorientation)，由于所伴隨的成像像差(imaging?aberration)，需要利用投射物鏡的其余反射鏡或其他光學(xué)元件進(jìn)行大量校正(correction)。這在所存在的光學(xué)元件數(shù)量比較少且因此校正可能性很有限時(shí)，尤其會(huì)導(dǎo)致問題。

另外一個(gè)問題是，在測(cè)量兩個(gè)光學(xué)表面(例如透鏡的兩個(gè)光學(xué)表面)間定向誤差的已知方法中，一般是透過基板本體進(jìn)行測(cè)量，因此，為了精確的測(cè)量結(jié)果，必須對(duì)基板本體設(shè)立嚴(yán)格的要求條件。對(duì)于透鏡而言，這一般不會(huì)造成額外的花費(fèi)，因?yàn)槠毓馑褂玫墓庖泊┻^基板本體，及該透鏡已為此之故而必須具有高光學(xué)品質(zhì)。相比之下，對(duì)于反射鏡而言，其成像性質(zhì)以其表面為特征而非以其基板本體的體積性質(zhì)為特征，適于在傳輸中進(jìn)行精確測(cè)量的基板本體將造成可觀的額外花費(fèi)，此外還對(duì)合適的材料設(shè)下層層限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)一種用于微光刻的投射曝光裝置的反射鏡以避免有關(guān)結(jié)構(gòu)空間的問題，及可用此投射曝光裝置將圖案精確曝光于感光材料中。

此目的利用根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的反射鏡和反射鏡的制造方法來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的用于的微光刻的投射曝光裝置的反射鏡具有基板本體、第一鏡面和第二鏡面，其中所述微光刻用于感光材料結(jié)構(gòu)化曝光(structured?exposure)。該第一鏡面形成于該基板本體的第一側(cè)上。該第二鏡面形成于該基板本體的第二側(cè)上，該第二側(cè)不同于該基板本體的該第一側(cè)。該基板本體由玻璃陶瓷材料(glass?ceramic?material)制成。

根據(jù)本發(fā)明的反射鏡具有以下優(yōu)點(diǎn)：其可實(shí)施為極為緊湊，因此在投射曝光裝置中需要比較小的結(jié)構(gòu)空間。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可使用具有極低熱膨脹系數(shù)(coefficient?of?thermal?expansion)的玻璃陶瓷材料，使得即使溫度出現(xiàn)變化，鏡面的形狀和位置實(shí)際上仍可維持不變。