[發明專利]光刻設備和修正光刻設備內的輻射束的方法

有效

• 申請號: 201110435849.8
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102540760A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 巴斯迪爾安·斯特凡努斯·亨德瑞克斯·詹森;M·J·A·魯賓
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 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 11021
• 代理人: 吳敬蓮

技術領域

本發明涉及光刻設備和修正光刻設備內的輻射束的方法。

背景技術

光刻設備是一種將所需圖案應用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，可以將可選地稱為掩模或掩模版的圖案形成裝置用于生成對應于所述IC的單層上的電路圖案，并且該圖案可以成像到具有輻射敏感材料(抗蝕劑)層的襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。通常，單獨的襯底將包含被連續形成圖案的相鄰目標部分的網絡。公知的光刻設備包括：所謂的步進機，在步進機中，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；和所謂的掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向同步地掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。也可能通過將圖案壓印(imprinting)到襯底上的方式從圖案形成裝置將圖案轉移到襯底上。

光刻領域熟知的是，通過適當地選擇照射掩模圖案的角度可以改善掩模圖案的圖像和擴大過程窗口。在具有柯勒照射布置的設備中，照射掩模的輻射的角度分布由照射系統的光瞳平面內的強度分布確定，其可以看作二次源。照射模式通常參照光瞳平面內的強度分布的形狀進行描述。常規的照射，即從0到特定最大角度的全部角度的均勻照射，需要在光瞳平面內的均勻的盤形強度分布。其他通常使用的強度分布是：環形，其中光瞳平面內的強度分布是環形形狀；雙極照射，其中在光瞳平面內存在兩個極；以及四極照射，其中在光瞳平面內存在四個極。為了形成這些照射方案，已經提出多種方法。例如，變焦錐透鏡(zoom?axicon)，即變焦透鏡和錐透鏡的結合體，可以用以形成具有可控制的環形的內徑和外徑的環形照射。為了形成雙極和四極型照射模式，已經提出使用空間濾波器，其是具有孔的不透明的板，其中所述極期望具備與使用可移動光纖束的布置那樣的性能。使用空間濾波器可能是不期望的，因為輻射的最終損失降低了設備的生產量并因此提高了所有者的成本。具有光纖束的布置是復雜的且不靈活的。因而提出使用衍射光學元件(DOE)以在光瞳平面內形成期望的強度分布。通過在石英或CaF₂襯底的表面的不同部分蝕刻不同圖案來形成衍射光學元件。

在光刻設備內使用的已知輻射類型是深紫外(DUV)輻射。DUV輻射可以具有大約100nm至300nm的波長，例如大約248nm、大約193nm、大約157nm或大約126nm。能夠制造可以與DUV輻射一起使用的透鏡的材料的選擇是非常有限的并且甚至最好的材料也對這種輻射具有相當大的吸收系數。這意味著投影系統中的透鏡在曝光期間吸收能量并升溫，由此導致其形狀、間隔和折射系數的改變，這將像差引入至所投影的圖像中。因此，許多透鏡系統設置有一個或多個被驅動的透鏡元件，其在一個或多個自由度上的形狀、位置和/或取向在曝光期間或多次曝光之間可以調整以補償透鏡升溫效應。在具有通常的反射光學系統的光刻設備(例如使用極紫外(EUV)輻射的光刻設備)中會出現類似的問題。在這種系統中，光刻設備的輻射可能被反射器(例如反射鏡)吸收，這會引起反射器升溫和變形，由此降低光刻設備的性能。

如果使用例如雙極的、束能量在照射系統的光瞳平面內強烈局部化的照射模式，則束的能量將也在投影系統的光瞳平面內和其附近被強烈地局部化。當使用這種局部照射模式時透鏡升溫效應更加嚴重，因為受影響的透鏡元件中的溫度梯度更大，這導致形狀和/或折射系數的局部改變，其引起輻射束中大的相位梯度。通過已有的被驅動的投影元件經常不能校正這些效應。使用掃描光刻設備中普遍的狹縫狀照射場會引起類似的效應。

發明內容

期望提供例如一種用于在使用局部照射模式時至少減小或消除光刻設備的元件的不均勻升溫效應的光刻設備和方法。此外，期望提供一種用于排除或消除現有技術的一個或多個問題的替換的光刻設備和方法，不管這里是否提到。

根據本發明的一方面，提供一種光刻設備，包括安裝在輻射束路徑中的束修正設備。所述束修正設備包括：管道，配置成允許流體流過，所述管道布置成使得在使用時輻射束穿過管道以及流過所述管道的流體；和熱交換器，與在流體流動方向上設置在輻射束穿過管道所經由的位置上游的管道的部分熱連通。

流體可以具有作為其溫度的函數進行改變的光學性質。

光學性質可以是折射系數。

所述束的基本上整個橫截面穿過所述管道。