[發明專利]光學系統和操作光刻曝光設備的方法

在審

• 申請號: 202110718673.0
• 申請日: 2016-07-05
• 公開（公告）號: CN113589655A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: W.B.J.哈克福特;R.P.霍杰沃爾斯特;P.T.羅格斯;K.希爾德;T.格魯納
• 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: 王蕊瑞

公開了一種光學系統以及操作光刻曝光設備的方法。所述光學系統包含至少一個反射鏡布置，其包括多個反射鏡元件，其鄰近布置并且共同形成反射鏡布置的反射鏡表面。反射鏡的多層布置包含反射層系統和壓電層，該反射層系統具有形成反射鏡表面的部分的輻射入射表面，該壓電層布置在輻射入射表面和基板之間。每個反射鏡元件包括與壓電層相關聯的電極布置，以產生電場，其中壓電層的層厚度可以通過電場控制。提供將鄰近的電極布置的鄰近的第一電極和第二電極電互連的互連布置，其中互連布置在所述第一電極和第二電極之間的間隙區域中的電阻大于所述第一電極和第二電極的電阻，并且小于具有所述第一電極和第二電極的所述鄰近的電極布置的壓電層的電阻。

本申請是申請日為2016年7月5日的中國專利申請No.201680041530.8的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求德國專利申請10 2015 213 275.7的優先權，其內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及光刻曝光設備的反射鏡布置，還涉及包括這種反射鏡布置的光學系統。

背景技術

目前主要的光刻曝光方法用來制造半導體部件(例如計算機芯片)和其他精細結構部件。在這種情況下，使用掩模(掩模母版)或其他承載或形成待成像的結構的圖案的圖案裝置，例如半導體部件的層的線形圖案。圖案定位在光刻曝光設備中，在照明系統和投射物鏡之間位于投射物鏡的物平面的區域內，并且以由照明系統提供的照明輻射照明該圖案。由圖案改變的輻射通過將圖案成像到待曝光的基板上的投射物鏡作為投射輻射。基板的表面定位在投射物鏡的與物平面光學共軛的像平面中。通常，基板表面涂有輻射敏感層(光刻膠)。

為了能夠制造甚至更精細的結構，追逐多種的方法。舉例而言，投射物鏡的分辨能力可以通過增大投射物鏡的像側數值孔徑來增加。其他的方法在于采用更短波長的電磁輻射。例如，光學系統已經開發為使用來自極紫外范圍(EUV)(特別是具有在5納米(nm)和30nm之間的范圍中的操作波長)的電磁輻射。

借助于折射光學元件不可能將來自EUV范圍的輻射聚焦或引導，因為由在更長的波長處透明的已知光學材料吸收短波長。因此，為EUV光刻使用反射鏡系統。反射鏡不僅適用于用于EUV光刻的光學系統，而且適用于使用來自深紫外范圍(DUV，操作波長小于300nm)或真空紫外范圍(VUV，操作波長小于200nm)的光的光刻的光學系統。

為了確保光刻成像可能的最佳質量，通常盡力產生在由照明系統照明的照明場中的良好限定的強度分布，并且將掩模的圖案以盡可能小的像差成像到像場上。這些需求不僅必須在光學系統交付時滿足，而且必須在光學系統的整個使用壽命期間得到保持，而不具有顯著的變化。在前文的情況下，可能的偏差實質上基于設計殘留和制造缺陷，使用壽命期間的改變常常實質上是由老化現象引起的。偏差的一個來源是反射鏡表面形狀與指定表面形狀的可能偏差，可能引起由反射鏡反射的光內相對相位改變。

許多現代光刻工藝使用分辨率增強技術，例如雙重曝光、多重曝光或者隔圈(spacering)。這些技術允許通過隨后的曝光步驟的序列產生精細結構。這些技術需要：在隨后的步驟產生的結構應當以連續曝光的高疊加準確度來疊加。因此，當與單曝光技術比較時，基于精確的橫向成像定位的需求增加。

另外，隨著像側數值孔徑NA增加以及波長減小，焦平面的精確定位變得更加困難。例如，焦深的范圍正比于波長而反比于像側數值孔徑的平方。例如，數值孔徑NA大于0.4的EUV波長或在數值孔徑大于1.1的在深紫外范圍中的波長將焦深的范圍減小至可能小于70nm的值。結果，焦平面的軸向位置需要被非常精確地控制。

另外，遠心效應可能影響相對于期望的像位置的像的精確定位。遠心可能引起像位置相對于輻射的傳播方向傾斜。因此，曝光區域的軸向位置的改變可能引起實際像與期望像位置的橫向位移，因此以不利方式影響橫向疊加準確度。