CN101086629A - 用于光刻术的反射镜阵列 - Google Patents

用于光刻术的反射镜阵列 Download PDF

Info

Publication number
CN101086629A
CN101086629A CNA2007101264115A CN200710126411A CN101086629A CN 101086629 A CN101086629 A CN 101086629A CN A2007101264115 A CNA2007101264115 A CN A2007101264115A CN 200710126411 A CN200710126411 A CN 200710126411A CN 101086629 A CN101086629 A CN 101086629A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reflecting element
liquid
actuator
mirror array
supporting body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007101264115A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101086629B (zh
Inventor
M·拉文斯伯根
H·M·穆尔德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASML Netherlands BV
Original Assignee
ASML Netherlands BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASML Netherlands BV filed Critical ASML Netherlands BV
Publication of CN101086629A publication Critical patent/CN101086629A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101086629B publication Critical patent/CN101086629B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70091Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G03F7/70116Off-axis setting using a programmable means, e.g. liquid crystal display [LCD], digital micromirror device [DMD] or pupil facets
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70283Mask effects on the imaging process
    • G03F7/70291Addressable masks, e.g. spatial light modulators [SLMs], digital micro-mirror devices [DMDs] or liquid crystal display [LCD] patterning devices
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • G03F7/70875Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/709Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

一种反射镜阵列装置包括用来支撑多个单独可调的反射元件的承载体。至少一个执行器与各反射元件相关联,该执行器配置成可调整相关联的反射元件相对于承载体的取向或位置。该装置还包括与反射元件的至少一部分相接触的液体。

Description

用于光刻术的反射镜阵列
技术领域
本发明涉及反射镜阵列,并涉及用于光刻术的反射镜阵列。
背景技术
光刻设备是一种将想要的图案施加到衬底上、通常施加到衬底的目标部分上的机器。光刻设备可用于例如集成电路(IC)的制造。在那种情况下,可利用另外被称为掩模或掩模原版的图案形成装置生成与IC的单个层相对应的电路图案并且使这个图案可以在具有辐射敏感材料(光刻胶)层的衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或几个管芯)上成像。一般地,单个衬底将包含被连续曝光的相邻目标部分的网格。已知的光刻设备包括步进机和扫描机,在步进机中,通过一次使整个图案曝光到目标部分上而使各目标部分被照射;在扫描机中,通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案并同时与这个方向平行或反平行地同步扫描衬底而使各目标部分被照射。
反射镜阵列一般使用小反射元件(或反射镜)的矩阵布置,所述的小反射元件(或反射镜)是单独可调的,例如(通过执行器)可绕轴倾斜,以将图案加到反射的辐射束上。反射镜阵列或者可以被称为“可编程反射镜阵列(programmable mirror array)”、“微反射镜阵列(micromirror array)”或“有源小平面反射镜(active facetedmirror)”。
应当理解,这样的反射镜阵列具有若干用途,尤其可用于光刻设备中。例如,已知使用反射镜阵列构成光刻设备的图案形成装置(例如在用于平板显示器的制造的光刻设备中)。
近来,有人建议在光刻设备的照明系统中使用反射镜阵列。光刻设备的照明系统设置成接收来自源(例如激光器)的辐射并产生用于照射物体(例如图案形成装置)的辐射束。照明系统使辐射束成形并对其控制,以提供具有期望的空间强度分布和角强度的射束。
常规的照明系统可包括衍射光学元件(“DOE”)和“变焦轴锥镜(zoom-axicon)”装置(它是被配置为调节光瞳面的强度分布的装置)。已经发现利用这种常规照明系统的若干缺点。例如,为了产生期望的照明设置的范围,变焦轴锥镜模块通常具有若干(例如五个或更多的)光学元件,这可能使其生产成本很高,若考虑到若干元件必须是可独立移动的事实则尤其如此。另外的问题是轴锥镜的透镜(它可能例如包括变焦透镜和两个锥形元件)的透镜材料具有相当大的厚度和许多表面界面,以致由于吸收、反射、不良涂层、退化效应和污染而导致传输效率低下。这个问题会因为要求以更高密度来将更小的特征成像而加重,它需要使用具有例如193、157、126nm乃至EUV(例如5-20nm)的更短波长的辐射。因此,基于反射镜阵列的照明系统是理想的。
基于反射镜阵列的照明系统比衍射光学元件和变焦轴锥镜的现有技术组合更灵活且更快捷。例如,改变利用现有技术的衍射光学元件生成的照明模式需要若干秒,因为必须替换衍射光学元件。基于反射镜阵列的照明系统允许照明模式能够更快速地改变。此外,现有技术的变焦轴锥镜只能进行空间强度的圆周对称的改变,而基于反射镜阵列的照明系统不受这种限制。
然而,申请人已经认识到与反射镜阵列相关联的许多问题,尤其是用于光刻术时的问题。因为典型的反射镜阵列的单独的反射元件通常非常小,例如反射镜阵列可包括超过1000个微反射镜,所以在使用期间元件易损坏。例如,由(反射镜正在反射的)辐射生成的热量可能导致反射元件由于过热而损坏。这种热量生成例如在用于远UV和EUV应用的高光功率和短波长的情况下尤其值得重视。此外,在反射元件移动期间,例如致动后反射元件的过分振荡会导致损坏。
发明内容
因此,期望提供一种备选的反射镜阵列装置,该设备可克服或减轻现有技术的至少一个缺点。
按照本发明的一个实施例,提供了一种反射镜阵列装置,该设备包括:用来支撑多个单独可调的反射元件的承载体;与各反射元件相关联的至少一个执行器,该执行器用来调节相关反射元件相对于承载体的取向或位置;以及与反射元件的至少一部分相接触的液体。
按照本发明的另一实施例,提供了一种冷却反射镜阵列装置的方法,该设备包括多个单独可调的反射元件,该方法包括提供与反射镜元件的至少一部分直接热接触的液体。
尽管文中具体提到了在IC制造中使用光刻设备,但应当理解,本文所述的光刻设备也可具有其他应用,例如,制造集成光学系统、磁畴存储器的制导和检测图案、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。应当理解,在这种可选应用的语境中,文中的术语“晶片”或“管芯”的任何用法可视为分别与更通用的术语“衬底”或“目标部分”同义。本文提到的衬底可在曝光之前或之后在例如轨线装置(track)(一种通常将光刻胶层施加于衬底并将光刻胶显影曝光的工具)、计量工具和/或检查工具中被处理。适用的场合,本文公开的内容可用于这种和其他衬底处理工具。另外,例如为了形成多层IC,衬底可不止一次地被处理,因此,本文使用的术语“衬底”还指包含多个经处理层的衬底。
本文所用的术语“辐射”和“射束”包含所有类型的电磁辐射,包括紫外(UV)辐射(例如具有大约365、248、193、157或126nm)和远紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm范围内的波长),以及例如离子束或电子束等粒子束。
本文所用的术语“图案形成装置”应广义解释为指可用于将图案赋予辐射束的截面,以在衬底的目标部分形成图案的任何装置。应当注意的是,赋予辐射束的图案可能不是恰好对应于衬底的目标部分中想要的图案。一般地,赋予辐射束的图案对应于正在目标部分中形成的装置中的某功能层,例如集成电路。
图案形成装置可以是透射式或反射式。图案形成装置的实例包括掩模、可编程反射镜阵列(例如本发明实施例的反射镜阵列)和可编程LCD面板。掩模在光刻领域中是公知的,并包括例如二元、交变相移和衰减相移的掩模类型以及各种混合掩模类型。
支持体支撑图案形成装置,例如承载其重量。支持体以依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计以及其他条件(例如,是否在真空环境中支撑图案形成装置)的方式支撑图案形成装置。支持体可使用机械夹紧、真空的或其他的夹紧技术(例如真空条件下的静电夹紧)来支撑图案形成装置。支持体可以是例如可根据需要而被固定或移动并可确保图案形成装置位于例如相对投影系统来说所期望的位置的框架或者台座。在本文中,术语“掩模原版”或“掩模”的任何用法可视为与更通用的术语“图案形成装置”同义。
本文所用的术语“投影系统”应广义解释为包含各种类型的投影系统,包括折射光学系统、反射光学系统和折反射光学系统,它们适于正使用的曝光辐射或者适于其他因素,如使用浸液或真空。在本文中,术语“透镜”的任何用法可视为与更通用的术语“投影系统”同义。
照明系统可包括对辐射束进行导向、成形和/或控制的各种类型的光学部件,包括折射光学部件、反射光学部件和反射折射光学部件,并且这样的部件还可以在下面被统称或单称为“透镜”。
光刻设备可以是具有两个(双台)或更多个衬底台(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多台”机器中,附加的台可被并行使用,或者可以在一个或多个台上实施准备工序而在一个或多个其他台上进行曝光。
光刻设备还可以是下列类型的,其中衬底被浸入具有较高折射率的液体例如水中,以填充投影系统的最后元件和衬底之间的空间。浸液还可以充填光刻设备中的其他空间,例如掩模和投影系统的第一元件之间的空间。利用浸没技术来增大投影系统的数值孔径在本领域中是公知的。
附图说明
现在参照所附示意图仅以举例方式对本发明的实施例进行描述,在附图中相应的附图标记表示相应的部件,其中:
图1表示本发明实施例的光刻设备;
图2表示现有技术装置中角强度分布到空间强度分布的变换;
图3较详细地表示可利用本发明实施例的反射镜阵列的辐射系统。
图4是反射镜阵列装置中的单个反射元件的截面图;以及
图5A、5B和5C是本发明实施例的反射镜阵列装置中的单个反射元件的截面图。
具体实施方式
图1示意表示本发明实施例的光刻设备。该设备包括用来提供辐射束PB(例如UV辐射或EUV辐射)的照明系统(照明器)IL。第一支持体(例如掩模台)MT用来支撑图案形成装置(例如掩模)MA,并且与相对于投影系统(“透镜”)PL准确定位图案形成装置的第一定位装置PM相连。衬底台(例如晶片台)WT用来支撑衬底(例如涂有光刻胶的晶片)W,并且与用来相对于投影系统PL准确定位衬底的第二定位装置PW相连。投影系统(例如折射式投射透镜系统)PL配置成使由图案形成装置MA赋予辐射束PB的图案在衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯)上成像。
如这里所述,所述设备是透射型的(例如使用透射掩模)。或者,所述设备可以是反射型的(例如使用本文提到的类型的可编程反射镜阵列)。
照明器IL接收来自辐射源SO的辐射。该辐射源和光刻设备可以是不同的实体,例如当该辐射源是受激准分子激光器时。在这种场合,不认为该辐射源构成光刻设备的一部分,并且借助于包括例如合适的导向反射镜和/或射束扩展器的射束输送系统BD,将辐射从辐射源SO传递至照明器IL。在其他场合,辐射源可以是光刻设备的组成部分,例如当辐射源是水银灯时。如果需要可将辐射源SO和照明器IL连同射束输送系统BD称为辐射系统。
正如下面进一步详述的,照明器IL可包括用来调整射束的角强度分布的调整装置AM。一般,照明器的光瞳面上强度分布至少可在外和/或内径向范围(通常分别被称为σ外和σ内)被调整。另外,照明器IL通常包括各种其他部件,如积分器IN和聚光器CO。照明器提供被称为辐射束PB的经调节的辐射束,其截面上具有所想要的均匀性和强度分布。
辐射束PB入射在掩模MA上,掩模MA固定在掩模台MT上。辐射束PB穿过掩模MA后,经由透镜PL将射束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置PW和位置传感器IF(例如干涉测量装置),衬底台WT可准确移动,例如以将不同的目标部分C定位在辐射束PB的光路上。类似地,第一定位装置PM和另一位置传感器(图1中未示出)可相对于射束PB的光路来准确定位掩模MA,例如在从掩模库中以机械方式取出之后或在扫描期间。一般地,借助于构成定位装置PM和PW的部分的长程模块(粗定位)和短程模块(细定位)将实现物体台MT和WT的移动。然而,在步进机的场合(与扫描机相反),掩模台MT可只与短程执行器相连或被固定。可使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模MA和衬底W。
所描述的设备可用于下列模式中的至少一种:
1.在步进模式中,掩模台MT和衬底台WT基本上保持不动,而赋予辐射束的整个图案被一次投射在目标部分C上(即单次静态曝光)。接着,衬底台WT在X和/或Y方向上移动,以使不同的目标部分C被曝光。在步进模式中,曝光区的最大尺寸限制了在单次静态曝光中成像的目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中,掩模台MT和衬底台WT被同步扫描,而赋予辐射束的图案被投射在目标部分C上(即单次动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台MT的速度和方向可通过投影系统PL的放大(缩小)和图像反转特征来确定。在扫描模式中,曝光区的最大尺寸限制了在单次动态曝光中目标部分的宽度(在非扫描方向上),而扫描移动的长度确定了目标部分的高度(在扫描方向上)。
3.在另一模式中,支撑可编程图案形成装置的掩模台MT基本上保持不动,衬底台WT被移动或被扫描,而赋予辐射束的图案被投射在目标部分C上。在这种模式中,一般采用脉冲辐射源并且在衬底台WT每次移动之后或者在扫描期间的连续辐射脉冲之间根据需要对可编程图案形成装置进行更新。不难将这种操作模式用于利用如上面提到的类型的可编程反射镜阵列的可编程图案形成装置的无掩模光刻。
还可以采用上述使用模式的组合和/或变形,或者采用完全不同的使用模式。
图2说明辐射束PB的对应角强度分布和空间强度分布的原理。在现有技术装置中,设置外和/或内径向范围(通常分别被称为σ外和σ内)的调节装置包含具有微透镜阵列4的衍射光学元件(“DOE”)3。各微透镜4形成发散的光锥5。各光锥5对应于入射到DOE 3上的辐射束的一部分即子射束。光锥5入射到聚焦透镜6上。在透镜6的后焦面8上,各光锥5对应于一个照明面积。该面积的大小取决于光锥5的光线传播方向的范围。如果该方向范围较小,则后焦面8上的照明区域的尺寸同样较小。此外,光锥5的所有相同方向,即互相平行的所有光线,对应于后焦面8上的同一个特定点。
已知可在辐射束PB的横截面(尤其是光瞳面)上产生具有环状的空间强度分布。与具有为零或接近零的强度的中心面积相对应的内部空间范围可以通过选择适当的DOE 3来设置。例如,可使所有微透镜4定向以使得没有一个光锥5入射到中心面积而只入射到环状面积上(当然,实际上,由于例如散射效应,在中心面积上将存在大于零的强度)。通过将微透镜4定向到不同方向,可在横截面上产生其他空间强度分布,例如偶极照明或四极照明。然而,可能的强度分布的数目受到限制,并且照明设置的改变需要对微透镜进行耗时的置换和/或变向。
图3示出了辐射系统的一种备选布置,其中照明器包括反射镜阵列33,它可以是本发明实施例的反射镜阵列。激光器31输出较窄的准直射束,准直射束通过遮光器11、12、13。接着准直射束穿过将射束扩展到与反射元件33a、33b、33c、33d、33e的反射镜阵列33的尺寸相对应的尺寸的扩束光学部件32。理想的状态是,扩束光学部件32输出准直射束;然而,在射束边缘可能存在有扩散差。扩束后的射束的尺寸最好足以使射束入射到所有反射元件33a至33e上。在图3中,例示了该扩展射束的三个子射束。
第一子射束入射到反射元件33b上。与阵列33的其他反射元件33a、33c至33e相同,可控制反射元件33b以调节其取向使得子射束反射到所期望的预定方向上。通过变向光学部件16(其中可包括聚焦透镜),子射束被改变方向以使其入射到射束的横截面18上所期望的点或小面积上。横截面18可与充当虚辐射源的光瞳面重合(如上所述)。图3所示的其他子射束由反射元件33c、33d反射并且由变向光学部件16改变方向,以入射到平面18的其他点上。通过控制反射元件33a至33e的取向,可在横截面18上产生几乎任何空间强度分布。例如,反射镜阵列33可包含1152(例如32×36)个反射镜,且各反射镜的取向可单独调节。
应当理解,上述照明器仅是本发明实施例的反射镜阵列的一个可能的应用,且为其最一般的形式,但是本发明并不受限于这种特定使用方式。例如,本发明的反射镜阵列可用作光刻设备中的图案形成装置。
图4是示意表示一种反射镜阵列装置100的单个反射元件的剖视图。承载体(或基板)110用来支撑多个单独的反射元件120(图中仅示出了其中的一个)。不难明白,构成特定反射镜阵列100的反射元件120的数目可根据特定的应用而有很大变化。反射镜阵列100可例如包括几百个或一千以上的微反射镜,可将它们设置到单个承载体110上。承载体110可用半导体材料制成。承载体110或者也可用任何其他适当的构造材料制成,例如金属或玻璃。金属或玻璃可用于例如利用除光刻术以外的工艺(如微机械构造工艺)形成的反射镜阵列100的场合。
各反射元件120具有包括反射表面的正面。例如,前表面可包含反射镜、反射涂层或反射光学涂层。各反射元件120具有矩形的反射表面面积并且通常为平面反射表面。然而,一般地,反射元件120可具有任何要求的形状,例如圆形或六边形。此外,反射元件可任选地具有非平面的或拱形的反射表面。反射元件120可以由任何适当的材料制成,例如硅。硅或另外的材料上可以覆盖其他的材料以获得足够的反射率。反射镜可以由其他材料制成。例如,在使用微机械构造的地方,可使用像ZERODUR的光学材料,并覆盖反射涂层。
反射元件120通过悬挂点130(例如活动关节)可移动地连接到承载体110。悬挂点可以是弹性构件以使反射元件120偏向特定取向(例如以能够基本上平行于承载体110的平面)。悬挂点130可以例如是弯曲件或弹簧。或者,悬挂点130可以用与反射镜相同的材料(例如硅)制成足够薄的片状,以使其可以弯曲并且因此允许反射镜转动。在图4所示的实施例中,反射元件120可以绕单个悬挂点130、绕平行于承载体110的平面的轴转动。在其他实施例中,各反射元件120可设置成可绕不止一个轴转动,例如两个相互垂直的轴,各轴均平行于承载体110的平面。
对于各反射元件120,在承载体110上设有至少一个执行器。在某些实施例(如图4所示)中,各反射元件120可与用于绕单个轴转动反射元件120的一对执行器150a、150b相关联。执行器例如可位于悬挂点130的两侧。在其中反射元件120可绕不止一个轴转动的实施例中,当会理解到,可按照要求的数量为每个转动轴设置执行器。
执行器150a、150b可采用任何适当的形式,并且这会取决于反射元件的特定形式。例如,执行器150a、150b可包括机械执行器(例如机械连接到反射元件120的压电执行器)。在某些实施例中,执行器150a、150b可以是例如电磁执行器(它们可选择在施加电流后吸引或排斥反射元件120的一部分)。在其他实施例中,执行器150a、150b可以例如包括静电执行器(它们可选择在施加电流后吸引或排斥反射元件120的一部分)。当会理解,每个反射元件120具有设置成与正在使用的执行器的特定类型配合动作的背面(一般面对承载体110)。
在本发明的实施例中,如图5A所示,反射镜阵列还包括设置成与反射元件120的至少一部分相接触的液体200。正如下面将进一步详细解释的,液体200可以例如与反射元件120的一部分直接热接触。例如可以如图5A所示将液体布置在反射元件120和承载体110之间。因此,液体200可设置成基本上与反射元件120的整个背面122相接触。为了避免在转动期间浸没反射元件上表面121的外缘,可将液体200设置成使其上表面201位于比反射元件120的平面略低的高度(即此时反射元件的平面基本上平行于承载体110)。通过确保高度差足够小,液体200的表面张力将保证其与反射元件的外缘相邻的区域202与反射元件的边缘接合。因此,可确保液体200设置成与反射元件120的下表面122相接触。
在一备选实施例中,如图5B所示,可使反射元件120完全浸没到液体200内。因此,反射元件120的整个表面面积(即上表面121和下表面122)与液体200相接触。当会理解到,反射元件的完全浸没可避免液体200的表面张力阻止或干涉反射元件120的运动。
使用中,液体200有助于反射元件120的冷却(反射元件120被其正在反射的电磁辐射的高光强加热)。液体200使得能够从反射元件120散热。
此外,因为液体200将具有比空气明显高的粘度,将在反射元件120移动时带来阻尼作用。当会理解到,改善的阻尼可有助于避免在运动期间对反射元件120的损害并且可改进反射元件的定位精度。在某些实施例中,这还可例如使反射镜阵列100能在不需要(或较少需要)定位感测和/或相关的定位伺服以校正反射元件120的位置的调节下操作。
在图5C所示的备选实施例中,反射镜阵列还可包括将液体200封闭的盖210。例如,盖可设置成基本上平行于承载体110并且与之间隔开。因此,盖和承载体确定将液体200和反射元件120封入的外壳。盖210可以例如与承载体110间隔得足够远以容纳反射器元件120在其间的运动。当知,盖210应当用对于所使用的电磁辐射的特定波长透明的材料制成。例如,盖210可以由石英、硼硅酸盐或CaF2制成。必要时(例如在使用CaF2时),盖210可加有覆盖层以防止来自液体200的侵害。盖上可覆盖减反射涂层。
在某些实施例中,液体200本身可至少部分地支撑盖210。例如,可以对液体200稍微增压以支撑盖210的重量并且有助于将盖子保持在平面取向上。
应当意识到,液体200可以是适合于浸没式光刻术的任何液体(在使用中的特定辐射波长下)。例如,液体200可以是氯化铝、磷酸氢盐(或磷酸)、硫酸钠或水。
可以使液体200环流而离开反射元件120,以加强从反射元件120带走热量的效果。例如可以使液体环流而离开反射镜阵列100的反射区域。例如,可以使液体环流到热控制单元。当知,有若干种热控制单元,它们在液体环流而离开反射镜阵列时可能进行适合冷却的。热控制单元可以例如是被动热耗散装置(例如散热器或辐射器)。或者,热控制单元也可以是设置成调节液体温度的有源系统。热控制单元可以例如被恒温控制。在某些实施例中,热控制单元可以例如包括制冷电路或电热器件(例如帕耳帖效应器件)。
当知,离开反射元件120的液体200的环流必须以足够低的速度进行,以使反射元件120的位置不被扰动且它们的运动不受阻碍。另外,使环流速度最小还将有助于避免或防止对反射元件120的损害。
在某些实施例中,例如可将水选作液体200,因为水具有较高的介电常数(大约为80)。当静电执行器用作执行器150a、150b时,增加的液体200的介电常数是所期望的,因为与空气相比它能够使执行器电压降得更低。当使用例如压电执行器布置的其他形式的执行器时,增加的介电常数也可能是所期望的。压电执行器(或其他执行器)可具有电容性的位置反馈,这样的反馈可通过液体200而加强。
在使用液体例如水时,在设置静电执行器的情况下,存在液体电解的风险或者执行器的电极可能会极化(例如由从水中释放的氢的沉积造成的)。为了避免这种效应,可用交流电驱动静电执行器。使用交流电不会对执行器150a、150b的操作产生不利影响,因为电流的极性与反射元件120上产生的力无关(实际上力与电压的平方成正比)。为了进一步避免因为使用交流电导致的例如反射元件120振荡的任何不利影响或者使之最小,可选择交流电的频率以具有足够高的频率(例如超过反射元件120的本征模的频率)。还可以适当选择交流电的波形以使任何不利影响最小,例如波形可为方波。
反射元件120和承载体110之间增加的电容(因液体200的存在而增加)还提供了电容传感器,可更易于用来测量反射元件的位置和/或取向。因此,反射镜阵列100还可包括与各反射元件120相关联的、用于感测反射元件的取向或位置的至少一个电容传感器。电容传感器可例如用于反馈控制系统以确保反射元件120的精确定位。
虽然上面已经对本发明的特定实施例进行了描述,但是将会理解到,本发明可以用上所述之外的方式来实施。如上的描述不是用来限制本发明的。
例如,虽然上述实施例利用了可单独转动的反射元件,但是应当理解,在于本发明范围内存在其他形式的反射镜阵列(包括多个单独可调的反射元件)。例如,反射镜阵列可包括设置成可线性移动的多个反射元件。
可用于本发明实施例的反射镜阵列装置的一种备选形式包括具有可移动带状结构的多个单独可调的反射元件。可通过移动单独的元件对阵列寻址,以使例如反射表面的被寻址面积将入射光作为衍射光反射,而未被寻址面积将入射光作为非衍射光反射。利用适当的滤光片,可将非衍射光从反射射束中过滤掉,只留下衍射光。以这种方式,可按照矩阵可寻址表面的寻址图案使射束图案化。

Claims (20)

1.一种反射镜阵列装置,包括:
用来支撑多个单独可调的反射元件的承载体;
与各反射元件相关联的执行器,所述执行器用来调整相关联的反射元件相对于所述承载体的取向或位置;以及
与所述反射元件的一部分相接触的液体。
2.如权利要求1所述的装置,其中,各反射元件可以绕基本上平行于所述承载体的平面的轴转动。
3.如权利要求1所述的装置,其中,各反射元件可绕两个轴转动,这两个轴都基本平行于所述承载体的平面。
4.如权利要求1所述的装置,其中,各反射元件由弹性构件支撑在所述承载体上。
5.如权利要求1所述的装置,其中,各反射元件具有包含反射表面的正面和配置成与所述执行器配合动作的背面,所述液体设置成与所述反射元件的所述背面的至少一部分相接触。
6.如权利要求1所述的装置,其中,所述液体设置在所述反射元件和所述承载体之间。
7.如权利要求1所述的装置,其中,所述液体包围所述反射元件。
8.如权利要求1所述的装置,还包括设置成基本上平行于所述承载体并且与所述承载体隔开的盖。
9.如权利要求1所述的装置,其中,所述液体是水。
10.如权利要求1所述的装置,其中,使所述液体从所述反射元件离开而环流。
11.如权利要求10所述的装置,其中,使所述液体从所述反射元件环流到热控制单元。
12.如权利要求1所述的装置,还包括电容传感器。
13.如权利要求1所述的装置,其中所述执行器包括静电执行器。
14.如权利要求13所述的装置,其中,所述执行器由交流电驱动。
15.如权利要求14所述的装置,其中,所述交流电包括高频方波交流电。
16.一种光刻设备,包括:
用来提供辐射束的照明系统;
用来支撑图案形成装置的支持体,所述图案形成装置配置成可将图案赋予所述辐射束的截面;
用来支撑衬底的衬底台;
投影系统,配置成将图案化的射束投射到所述衬底的目标部分上;以及
反射镜阵列装置,其中包括:
用来支撑多个单独可调的反射元件的承载体;
与各反射元件相关联的执行器,所述执行器配置成可调节所
述相关联反射元件相对于所述承载体的取向或位置;以及
与所述反射元件的一部分相接触的液体。
17.一种照明系统,配置成在光刻设备中提供辐射束,所述系统包含反射镜阵列装置,所述反射镜阵列装置包含:
用来支撑多个单独可调的反射元件的承载体;
与各反射元件相关联的执行器,所述执行器配置成可调整相关联的反射元件相对于所述承载体的取向或位置;以及
与所述反射元件的一部分相接触的液体。
18.一种冷却反射镜阵列装置的方法,所述装置包括多个单独可调的反射元件,所述方法包括提供与所述反射元件的至少一部分直接热接触的液体。
19.如权利要求18所述的方法,还包括使所述液体从所述反射元件离开而环流。
20.如权利要求19所述的方法,还包括将热量从所述液体带走并使所述液体返回到所述反射元件。
CN2007101264115A 2006-06-07 2007-06-06 用于光刻术的反射镜阵列 Expired - Fee Related CN101086629B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/448152 2006-06-07
US11/448,152 US8052289B2 (en) 2006-06-07 2006-06-07 Mirror array for lithography

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101086629A true CN101086629A (zh) 2007-12-12
CN101086629B CN101086629B (zh) 2011-05-25

Family

ID=38255835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101264115A Expired - Fee Related CN101086629B (zh) 2006-06-07 2007-06-06 用于光刻术的反射镜阵列

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8052289B2 (zh)
EP (1) EP1865359A1 (zh)
JP (1) JP2007335859A (zh)
KR (1) KR20070117488A (zh)
CN (1) CN101086629B (zh)
SG (1) SG138541A1 (zh)
TW (1) TWI347488B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102171615A (zh) * 2008-09-30 2011-08-31 卡尔蔡司Smt有限责任公司 微光刻投射曝光设备
CN101946212B (zh) * 2007-12-21 2013-11-27 卡尔蔡司Smt有限责任公司 微光刻投射曝光设备
CN103814331A (zh) * 2011-09-21 2014-05-21 卡尔蔡司Smt有限责任公司 在微光刻投射曝光设备中热致动反射镜的布置
CN107479333A (zh) * 2011-10-24 2017-12-15 株式会社尼康 照明系统、曝光装置及制造、图像形成、照明与曝光方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007034652A1 (de) * 2007-07-25 2009-01-29 Carl Zeiss Smt Ag Vorrichtung zur Temperatureinstellung eines optischen Elements
KR101708943B1 (ko) * 2007-11-06 2017-02-21 가부시키가이샤 니콘 제어 장치, 노광 방법 및 노광 장치
NL1036321A1 (nl) * 2007-12-20 2009-06-29 Asml Netherlands Bv Device control method and apparatus.
EP2169464A1 (en) * 2008-09-29 2010-03-31 Carl Zeiss SMT AG Illumination system of a microlithographic projection exposure apparatus
EP2202580B1 (en) * 2008-12-23 2011-06-22 Carl Zeiss SMT GmbH Illumination system of a microlithographic projection exposure apparatus
US8426119B2 (en) * 2009-10-21 2013-04-23 GM Global Technology Operations LLC Dynamic projection method for micro-truss foam fabrication
US8767170B2 (en) 2011-06-03 2014-07-01 Silicon Light Machines Corporation Flow through MEMS package
US10371920B2 (en) 2012-03-22 2019-08-06 Nikon Research Corporation Of America Mirror assembly with heat transfer mechanism
DE102013101856B4 (de) * 2013-02-25 2016-09-08 Martin Berz Vorrichtung zur Veränderung eines Strahlprofils eines einfallenden Lichtstrahls, insbesondere Strahlaufweiter
DE102014224218A1 (de) * 2014-11-27 2016-06-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Flüssigkeitsdämpfung eines Mikrosystems, insbesondere für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage
US10585215B2 (en) 2017-06-29 2020-03-10 Cymer, Llc Reducing optical damage on an optical element

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3637482A (en) * 1967-08-22 1972-01-25 Geza L Vajda Ionic corrosion and scale removal system for plumbing
JPS6235321A (ja) * 1985-08-09 1987-02-16 Canon Inc 電気機械光変調素子
US5912773A (en) * 1997-03-21 1999-06-15 Texas Instruments Incorporated Apparatus for spatial light modulator registration and retention
US6201629B1 (en) * 1997-08-27 2001-03-13 Microoptical Corporation Torsional micro-mechanical mirror system
US6816302B2 (en) * 1998-03-02 2004-11-09 Micronic Laser Systems Ab Pattern generator
SE9800665D0 (sv) * 1998-03-02 1998-03-02 Micronic Laser Systems Ab Improved method for projection printing using a micromirror SLM
JP2000214397A (ja) 1999-01-22 2000-08-04 Canon Inc 光偏向装置
US7084931B2 (en) * 2000-08-28 2006-08-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Projection video device
WO2002019027A1 (fr) * 2000-08-28 2002-03-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif video de projection
US6639711B2 (en) * 2000-09-20 2003-10-28 Texas Instruments Incorporated Packaged micromirror assembly with in-package mirror position passive component feedback
JP4495898B2 (ja) 2001-04-04 2010-07-07 マイクロニック レーザー システムズ アクチボラゲット 改良型パターン・ジェネレータ
JP4401060B2 (ja) * 2001-06-01 2010-01-20 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リトグラフ装置、およびデバイス製造方法
JP4006251B2 (ja) * 2002-03-20 2007-11-14 キヤノン株式会社 ミラー装置、ミラーの調整方法、露光装置、露光方法及び半導体デバイスの製造方法
WO2003086955A1 (en) * 2002-04-12 2003-10-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and device for operating a micromechanical element
US6972882B2 (en) * 2002-04-30 2005-12-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Micro-mirror device with light angle amplification
US6954297B2 (en) 2002-04-30 2005-10-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Micro-mirror device including dielectrophoretic liquid
US20030202264A1 (en) 2002-04-30 2003-10-30 Weber Timothy L. Micro-mirror device
US7023603B2 (en) * 2002-04-30 2006-04-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Micro-mirror device including dielectrophoretic microemulsion
US20050099611A1 (en) * 2002-06-20 2005-05-12 Nikon Corporation Minimizing thermal distortion effects on EUV mirror
JP2004029314A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Nikon Corp 光学素子冷却装置、光学素子冷却方法及び露光装置
JP3919616B2 (ja) * 2002-07-05 2007-05-30 キヤノン株式会社 マイクロ構造体及びその製造方法
US6666561B1 (en) * 2002-10-28 2003-12-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Continuously variable analog micro-mirror device
SG131766A1 (en) * 2002-11-18 2007-05-28 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
US6781739B1 (en) * 2003-02-14 2004-08-24 Silicon Light Machines, Inc. High-frequency AC drive for MEM devices
US6844953B2 (en) 2003-03-12 2005-01-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Micro-mirror device including dielectrophoretic liquid
US7755657B2 (en) * 2003-06-12 2010-07-13 Micronic Laser Systems Ab Method for high precision printing of patterns
US7154587B2 (en) * 2003-06-30 2006-12-26 Asml Netherlands B.V Spatial light modulator, lithographic apparatus and device manufacturing method
US7064880B2 (en) * 2003-09-25 2006-06-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Projector and projection method
KR100797433B1 (ko) * 2003-12-11 2008-01-23 마이크로닉 레이저 시스템즈 에이비 워크피스를 패터닝하기 위한 방법과 장치 및 그 제조 방법
JP2005175187A (ja) * 2003-12-11 2005-06-30 Canon Inc 光学部材、冷却方法、冷却装置、露光装置、デバイス製造方法、及びデバイス
US7384152B2 (en) * 2004-04-22 2008-06-10 Nec Viewtechnology, Ltd. Liquid-cooled projector
US20060012779A1 (en) 2004-07-13 2006-01-19 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7573574B2 (en) * 2004-07-13 2009-08-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7161663B2 (en) * 2004-07-22 2007-01-09 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101946212B (zh) * 2007-12-21 2013-11-27 卡尔蔡司Smt有限责任公司 微光刻投射曝光设备
CN103558738A (zh) * 2007-12-21 2014-02-05 卡尔蔡司Smt有限责任公司 微光刻投射曝光设备
CN103558738B (zh) * 2007-12-21 2016-06-29 卡尔蔡司Smt有限责任公司 微光刻投射曝光设备
CN102171615A (zh) * 2008-09-30 2011-08-31 卡尔蔡司Smt有限责任公司 微光刻投射曝光设备
CN102171615B (zh) * 2008-09-30 2015-02-04 卡尔蔡司Smt有限责任公司 微光刻投射曝光设备
CN104536271B (zh) * 2008-09-30 2018-06-22 卡尔蔡司Smt有限责任公司 微光刻投射曝光设备
CN103814331A (zh) * 2011-09-21 2014-05-21 卡尔蔡司Smt有限责任公司 在微光刻投射曝光设备中热致动反射镜的布置
CN103814331B (zh) * 2011-09-21 2016-06-29 卡尔蔡司Smt有限责任公司 在微光刻投射曝光设备中热致动反射镜的布置
US9500957B2 (en) 2011-09-21 2016-11-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Arrangement for thermal actuation of a mirror in a microlithographic projection exposure apparatus
CN107479333A (zh) * 2011-10-24 2017-12-15 株式会社尼康 照明系统、曝光装置及制造、图像形成、照明与曝光方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1865359A1 (en) 2007-12-12
TWI347488B (en) 2011-08-21
US8052289B2 (en) 2011-11-08
SG138541A1 (en) 2008-01-28
CN101086629B (zh) 2011-05-25
TW200807138A (en) 2008-02-01
KR20070117488A (ko) 2007-12-12
JP2007335859A (ja) 2007-12-27
US20070285638A1 (en) 2007-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101086629B (zh) 用于光刻术的反射镜阵列
TWI281595B (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
CN100517074C (zh) 吸盘系统、使用该吸盘系统的光刻装置和器件制造方法
TWI427431B (zh) 微影裝置、可程式化圖案化器件及微影方法
TWI321270B (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP5582287B2 (ja) 照明光学装置及び露光装置
CN101598904B (zh) 光刻设备和器件制造方法
TWI249654B (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
CN100570489C (zh) 光刻设备及器件制造方法
CN100468197C (zh) 光刻装置和器件制造方法
CN100504611C (zh) 光刻设备与装置制造方法
TW200421043A (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
US9274434B2 (en) Light modulator and illumination system of a microlithographic projection exposure apparatus
TW200538887A (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
WO2012000528A1 (en) Optical system and multi facet mirror
US20100290020A1 (en) Optical apparatus, exposure apparatus, exposure method, and method for producing device
US20130222781A1 (en) Method for driving spatial light modulator, method for forming pattern for exposure, exposure method, and exposure apparatus
TWI250387B (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
TWI427437B (zh) 微影裝置及元件製造方法
TWI278003B (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2010068002A (ja) リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
JP3708075B2 (ja) リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
TWI427436B (zh) 微影裝置及元件製造方法
JP4406433B2 (ja) リソグラフィ装置用センサ及びリソグラフィ装置の測定値を得る方法
JP4994659B2 (ja) リソグラフィ装置及びデバイス製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110525

Termination date: 20190606