[發明專利]投射光刻的投射曝光設備

在審

• 申請號: 201380032972.2
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN104380205A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: A.埃普爾
• 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: 陳金林

相關申請的交叉引用

通過引用將德國專利申請10?2012?211?256.1的內容并入于此。

技術領域

本發明涉及一種投射光刻的投射曝光設備。本發明另外涉及一種使用這種投射曝光設備制造結構化組件的方法，以及一種根據該方法制造的微結構化或納米結構化組件。

背景技術

從US?4,811,055?A、WO?2009/030?444?A2、WO?2006/013?100?A2、WO?2009/018?911?A1、US?2003/0?133?087?A1和US?2010/0?201?962?A1已知投射光刻的投射曝光設備。US?2008/0?204?682?A1公開了一種曝光方法和曝光設備，以及器件制造方法。US?4,883,352涉及深UV光刻。

發明內容

折反射式投射光學單元使得能夠進行高質量的物成像，這在投射曝光期間是需要的。這里，尤其利用具有在DUV(深紫外)范圍的波長(即，小于300nm、小于250nm、小于200nm的波長，例如193nm的波長，或者甚至更短波長)的照明光。

這種投射光學單元的成像質量如此高，以至于不可再忽略外部影響，例如重力對要成像的物的形狀或對其上應發生成像的基板的影響。尤其是在投射光學單元的豎直設計以及物場和/或像場的相應水平位置的情況中，本身不期望的物和/或基板的弓形彎曲可因重力引起的下垂而發生。該下垂導致以下情況：在實際中，必須成像彎曲的物場，和/或，在實際中，成像需要發生在彎曲的像場上。

不由重力影響但可發生在物(object)上或基板上的拓撲效應也導致物場或像場偏離平面狀態，這損害成像質量。

本發明的目的為開發一種投射曝光設備，使得優化投射光學單元的成像質量，尤其是在考慮場曲的情況下。

根據本發明，該目的通過投射光刻的投射曝光設備來實現。該投射曝光設備

-具有用于產生照明光的光源，

-具有用于將照明光引導至物場的照明光學單元，

-具有帶有至少一個彎曲反射鏡的折反射式投射光學單元，用于將布置在物場中的物成像至布置在像場中的基板，

-具有用于保持物的物保持器，

-具有物位移驅動器，用于在物的投射曝光期間移動物通過物場，

-具有用于保持基板的基板保持器，

-具有基板位移驅動器，用于在投射曝光期間移動基板通過像場，

-具有補償裝置，用于補償投射光學單元的像差，其由來自包含物場和像場的組的至少一個場的彎曲所導致，

-其中，所述補償裝置包含波長操縱裝置，用于在投射曝光期間操縱照明光的波長。

根據本發明已確定：由物場彎曲或像場彎曲、尤其是由物或基板的弓形彎曲導致的像差可通過基于對使用的光波長的修改或操縱的補償來補償。在處理中，操作投射曝光設備，使得在操作中修改成像期間的場區，從而投射光學單元的成像能力適配于要成像的物或其上發生成像的基板的當前形狀。具有至少一個彎曲的反射鏡的折反射式投射光學單元中的照明光的波長的操縱導致匹茲伐(Petzval)和的變化。在良好的近似上，以下適用：

這里，P為折反射式投射光學單元的匹茲伐和，對于其，以下適用：

λ為照明光4的波長，

n_G為折反射式投射光學單元的透鏡元件材料的折射率，

n_L為投射光學單元的光學組件之間的折射率，

r₁和r₂為折反射式投射光學單元的相應透鏡元件的入射表面和出射表面的頂點半徑，以及

r為折反射式投射光學單元的相應反射鏡的頂點曲率半徑。

上面針對單個材料系統以示例方式呈現了所述公式，即假設所有透鏡元件由具有折射率n_G的相同材料制成。當然，替代地，還可將本發明用于具有幾個不同透鏡元件材料的折反射式投射透鏡設計。

因為玻璃的折射率n_G(λ)由于色散而取決于照明光的波長，所以波長操縱裝置使得能夠接近匹茲伐和的當前值，并因此影響場曲。由于物或基板與平面狀態的偏離而導致(尤其是由于重力引起的弓形彎曲產生)的場曲因此可通過波長操縱來補償。