[發(fā)明專(zhuān)利]微光刻投射曝光裝置的光學(xué)配置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580050929.8
• 申請(qǐng)日: 2015-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107077076B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.普羅赫諾;D.謝弗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 卡爾蔡司SMT有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G03F7/20
• 分類(lèi)號(hào): G03F7/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 邱軍

微光刻投射曝光裝置(10)的光學(xué)配置，包含反射鏡元件(M6)，其具有反射鏡基板(34)及形成于反射鏡基板(34)的表面上的反射區(qū)域。所述配置另外包含配置為在至少一個(gè)自由度移動(dòng)反射鏡元件(M6)的至少一個(gè)致動(dòng)器(46)、以及作用在反射鏡基板(34)的安裝元件(42)。根據(jù)本發(fā)明，安裝元件(42)至少約在平衡位置獨(dú)自保持反射鏡元件(M6)，使得至少一個(gè)致動(dòng)器(46)在平衡位置至少約為不受力。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本專(zhuān)利申請(qǐng)要求2014年9月22日提交的德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)10 2014 218 969.1的優(yōu)先權(quán)。此較早申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)參考并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于可配置為用于例如極紫外光譜范圍(EUV)的波長(zhǎng)的微光刻投射曝光裝置的光學(xué)配置。所述光學(xué)配置可包含于照明系統(tǒng)或此裝置的鏡頭中。

背景技術(shù)

微光刻投射曝光裝置用于例如將布置在掩模上的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至光敏層(例如光致抗蝕劑)上。光敏層通常位于晶片或一些其他基板上。投射曝光裝置一般包含光源、照明系統(tǒng)(其調(diào)整由光源所產(chǎn)生的投射光并將其引導(dǎo)至掩模)、及鏡頭(lens)(其將由投射光所照明的掩模成像至光敏層)。

投射光的波長(zhǎng)越短，借助于投射曝光裝置可在光敏層上產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)越小。最新一代的投射曝光裝置使用中心波長(zhǎng)約為13.5納米的投射光，其在極紫外光范圍(EUV)。這類(lèi)裝置通常稱(chēng)作EUV投射曝光裝置。

然而，沒(méi)有對(duì)此短波長(zhǎng)具有足夠高透射率的光學(xué)材料。因此，在EUV投射曝光裝置中，一般用于較長(zhǎng)波長(zhǎng)的透鏡元件和其他折射光學(xué)元件將由反射鏡所取代，因此掩模包含反射結(jié)構(gòu)的圖案。

反射鏡包含具有反射區(qū)域的反射鏡基板，反射區(qū)域形成于反射鏡基板的表面上且反射鏡基板于反射區(qū)域中承載反射涂層。反射鏡通常固定在支撐框體，其經(jīng)由致動(dòng)器連接至鏡頭或照明系統(tǒng)的固定框體結(jié)構(gòu)。包含反射鏡和(若適當(dāng)?shù)脑?huà))固定于其上的支撐框體或其它組件的整個(gè)固有的剛性組裝體在下文中將稱(chēng)作反射鏡元件。

照明系統(tǒng)的反射鏡元件將投射光引導(dǎo)至掩模；鏡頭的反射鏡元件將掩模上被照明的區(qū)域成像至光敏層。

為了達(dá)到所要求的準(zhǔn)確度，反射鏡元件的反射區(qū)域必需在所有六個(gè)自由度上彼此精確地對(duì)準(zhǔn)。可電致動(dòng)的致動(dòng)器通常用于定位和對(duì)準(zhǔn)反射鏡元件。

具有大數(shù)值孔徑的EUV投射曝光裝置需要具有大直徑的反射鏡元件。這類(lèi)反射鏡元件生產(chǎn)費(fèi)用高，且因?yàn)槠涓吖逃兄亓慷蛊涓y以在小形變下實(shí)施安裝和致動(dòng)。因?yàn)榉瓷溏R元件并非理想的剛體，反射鏡基板的形狀可改變，例如長(zhǎng)期來(lái)說(shuō)由于材料的退化、短期來(lái)說(shuō)由于致動(dòng)期間作用在反射鏡基板上的力及力矩的影響。

EUV投射曝光裝置的反射鏡元件的反射鏡基板通常由在操作溫度具有非常低或甚至等于零的熱膨脹系數(shù)的材料組成。這類(lèi)材料可例如為玻璃陶瓷(如)或鈦硅酸鹽玻璃(如)。然而，熱致形變可發(fā)生在反射鏡基板中，該形變的產(chǎn)生是因?yàn)榛鍍?nèi)由于部分投射光的吸收而造成的溫度梯度。

因?yàn)榉瓷鋮^(qū)域的表面準(zhǔn)確度在EUV投射曝光裝置的操作期間必需維持在低至數(shù)納米，對(duì)反射鏡元件的安裝和致動(dòng)的機(jī)械精度也要有嚴(yán)格的要求。安裝需以盡可能減少不想要和寄生的力或力矩的方式來(lái)配置。為了實(shí)現(xiàn)高的機(jī)精度，必需考慮到潛在機(jī)械干擾的所有因素，像是例如振動(dòng)、氣壓波動(dòng)或溫度波動(dòng)及重力的影響與材料特性。

在EUV投射曝光裝置中，每一個(gè)反射鏡元件通常由作用在反射鏡元件上且同時(shí)構(gòu)成安裝元件的三個(gè)致動(dòng)器所致動(dòng)。由致動(dòng)器所施加的力可細(xì)分為僅用于在定位及對(duì)準(zhǔn)期間造成反射鏡元件運(yùn)動(dòng)的一部分、以及補(bǔ)償反射鏡元件的重力(weight force)的一部分。致動(dòng)所需的XY-力及Z-力的有效線(xiàn)和重量補(bǔ)償力的有效線(xiàn)在相應(yīng)致動(dòng)器的施力點(diǎn)相會(huì)。舉例來(lái)說(shuō)，這類(lèi)反射鏡元件揭露于US 2015/0055112 A1。此處的安裝元件作用在反射鏡基板的圓周表面。