CN102414623A - 光刻设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种使用EUV光刻设备将图案化的束投影到衬底上的方法，所述光刻设备具有包括多个反射镜(12-16)的投影系统(PS)。所述方法包括以下步骤。使用投影系统(PS)将图案化的束投影到衬底(W)上，同时沿基本上垂直衬底(W)表面的方向移动投影系统的最终反射镜(16)。旋转最终反射镜(16)以基本上补偿所投影的图案化辐射束在衬底上的由于反射镜的移动带来的不想要的平移。

Description

光刻设备和方法
技术领域
本发明涉及一种光刻设备和方法。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(ICs)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单个的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。通过包括多个透镜或反射镜的投影系统将图案成像到衬底上。
光刻技术被广泛地看作是制造IC和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着使用光刻技术形成的特征的尺寸不断变小，光刻技术变成对于实现要制造的IC或其他器件和/或结构的最小化的更为关键的因素。
图案印刷的限制的理论上的估计由用于分辨率的瑞利准则给出，如下式(1)所示：
CD＝k1λ/NAps          (1)
其中λ是所用辐射的波长，NAps是用于印刷图案的投影系统的数值孔径，k1是依赖工艺的调节因子(也称为瑞利常数)，以及CD是印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(1)可以知道，可以以三种方式获得特征的最小可印刷尺寸的减小：减小曝光波长λ、增大数值孔径NAps或减小k1的值。
为了缩短曝光波长并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出在光刻设备中使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射源配置成输出波长在13.5nm附近的辐射。因此，EUV辐射源可以构成用于实现印刷小的特征的重要一步。
由EUV光刻设备的投影系统提供的焦深可能相对小。此外，焦深随着投影系统的数值孔径增大而减小(焦深与1/(NAps)2成比例)。
发明内容
期望提供一种EUV光刻设备和能够提供更大的有效焦深的方法。
根据本发明的一个实施例，提供一种使用EUV光刻设备将图案化辐射束投影到衬底上的方法，所述光刻设备具有包括多个反射镜的投影系统，所述方法包括以下步骤。使用投影系统将图案化辐射束投影到衬底上的同时沿基本上垂直衬底表面的方向移动投影系统的最终反射镜。旋转最终反射镜以基本上补偿图案化辐射束投影在衬底上的由于反射镜的移动带来的不想要的平移。
根据本发明的另一个实施例，提供一种EUV光刻设备，包括投影系统，所述投影系统具有多个反射镜和配置用以支撑衬底的衬底台。投影系统的最终反射镜布置成引导图案化辐射束至衬底上。所述设备还包括致动器，所述致动器配置成沿基本上垂直于衬底表面的方向移动投影系统的最终反射镜，并且配置成以基本上补偿所投影的图案化辐射束在衬底上的由于反射镜的移动带来的不想要的平移。
本发明的其他特征和优点以及本发明不同实施例的结构和操作将在下文中参照附图进行描述。要注意的是，本发明不限于这里所描述的具体实施例。在这里给出的这些实施例仅是示例性用途。基于这里包含的教导，其他的实施例对本领域技术人员将是显而易见的。
附图说明
这里附图并入说明书并且形成说明书的一部分，其示出本发明并且与说明书一起进一步用来说明本发明的原理，以允许本领域技术人员能够实施和使用本发明。
图1示意地示出根据本发明的一个实施例的光刻设备。
图2更详细地示出图1中的光刻设备的示意图。
图3示意地示出根据本发明的一个实施例的光刻设备照射的曝光区域。
图4示意地示出根据本发明的一实施例的光刻设备的反射镜的移动。
图5示意地示出根据本发明一个实施例的光刻设备的控制系统。
结合附图通过下面详细的说明书，本发明的特征和优点将变得更加清楚，在附图中相同的附图标记在全文中表示对应元件。在附图中，相同的附图标记通常表示相同的、功能类似的和/或结构类似的元件。元件第一次出现的附图用相应的附图标记中最左边的数字表示。
具体实施例
本说明书公开一个或多个实施例，其中并入了本发明的特征。所公开的实施例仅给出本发明的示例。本发明的范围不限于这些公开的实施例。本发明由未决的权利要求来限定。
所述的实施例和在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括特定的特征、结构或特性。而且，这些段落不必指的是同一个实施例。此外，当特定特征、结构或特性与实施例结合进行描述时，应该理解，无论是否明确描述，实现将这些特征、结构或特性与其他实施例相结合是在本领域技术人员所知的知识范围内。
本发明的实施例可以应用到硬件、固件、软件或其任何组合。本发明实施例还可以应用为存储在机器可读介质上的指令，其可以通过一个或更多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括任何用于以机器(例如计算装置)可读形式存储或传送信息的机构。例如，机器可读介质可以包括：只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光学存储介质；闪存设备；传播信号的电、光、声或其他形式(例如，载波、红外信号、数字信号等)，以及其他。此外，这里可以将固件、软件、程序、指令描述成执行特定动作。然而，应该认识到，这些描述仅为了方便并且这些动作实际上由计算装置、处理器、控制器或其他执行所述固件、软件、程序、指令等的装置来完成的。
然而，在详细描述这些实施例之前，给出应用本发明的实施例的示例环境是有利的。
图1示意地示出了实现本发明的一个光刻设备2。所述设备2包括：照射系统(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如极紫外(EUV)辐射)；支撑结构MT(例如掩模台)，其构造用于支撑图案形成装置MA(例如掩模)，并与配置用以根据特定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；衬底台WT(例如晶片台)，其构造用于保持衬底W(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)，并与配置用以根据特定的参数定位衬底的第二定位装置PW相连；和投影系统(例如反射式投影透镜系统)PS，配置成将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。
照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。在大多数EUV光刻设备中，照射系统绝大多数由反射光学部件形成。
支撑结构支撑，即承载图案形成装置的重量。支撑结构以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备2的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置。支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。
这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
图案形成装置的示例包括掩模和可编程反射镜阵列。掩模在光刻技术中是熟知的，并且通常在EUV辐射光刻设备中将是反射的。作为可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
如这里所示的，设备2是反射型的(例如，采用反射式掩模)。
所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。
参照图1，使用收集器组件/辐射源SO，照射器IL接收来自辐射发射点的辐射束。所述源和光刻设备可以是分开的实体。在这种情况下，收集器组件不认为是光刻设备的一部分，并且借助包括例如合适的定向反射镜和/或束扩展器的束传递系统，使辐射束从收集器组件SO传播至照射器IL。在其他情况下源可以是光刻设备的组成部分。包括辐射产生装置和照射器IL的收集器组件SO与束传递系统(如果需要)一起可以称为辐射系统。
所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器。通常，可以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分器和聚光器。可以将所述照射器IL用于调节所述辐射束B，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台MT)上的所述图案形成装置(例如，掩模MA)上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经被掩模MA反射之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF2(例如，干涉仪器件、线性编码器、或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器IF1用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位掩模MA。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现掩模台MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分C之间的空间(这些公知为划线对齐标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下，所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。
根据本发明一个实施例的检测器D设置在衬底台WT中。检测器在下文中进一步描述。
可以将所示的设备2用于以下模式中的至少一种中：
1.在步进模式中，在将掩模台MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿衬底的平面移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，在对掩模台MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。
3.在另一种模式中，将用于保持可编程图案形成装置的掩模台MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体或完全不同的使用模式。
图2详细地示出根据本发明一个实施例的投影系统PS。投影系统PS包括六个反射镜11-16，布置用以将来自图案形成装置MA的图案化辐射束B投影到衬底W上。
在图2(和随后的附图中)中示出笛卡尔坐标。为了便于理解，z方向被看作垂直向上，而x和y方向是水平的。然而，笛卡尔坐标不限于此，并且可以沿任何合适的方向取向。
在该示例中，投影系统PS的第一反射镜11接收辐射束B，并布置成斜向上引导辐射束朝向投影系统的第二反射镜12。第二反射镜12布置成斜向下引导辐射束B朝向第三反射镜13，第三反射镜位于第二反射镜12的附近。第三反射镜13布置成斜向上引导辐射束B朝向第四反射镜14。第四反射镜14布置成斜向下引导辐射束B朝向第五反射镜15。第五反射镜15布置成斜向上引导辐射束B朝向第六反射镜16。第六反射镜16布置成将辐射束引导到衬底W上。
在一个示例中，一个或多个反射镜11-16可以是曲面的。例如，第六反射镜16可以是凹面。第六反射镜16的曲率半径可以与投影系统PS的数值孔径成比例，和/或与第六反射镜和衬底W之间的距离成比例。第六反射镜16的直径与第六反射镜和衬底W之间的距离发生联系(较大的距离导致较大的直径)。
在该示例中，投影系统PS的反射镜11-16的组合效果是在衬底W上形成图案形成装置MA的图像。有可能形成在衬底W上的图像不与图案形成装置MA上的图案精确地对应。例如，图案形成装置MA可以包括所谓的辅助特征，其有助于在衬底W上形成图案特征并且在衬底上不能看到其本身。
在一个实施例中，第六反射镜16配置成使得其可以在将图案投影到衬底W上期间沿z方向被驱动。第六反射镜16的移动用双箭头A表示。在将图案投影到衬底W上期间，第六反射镜16沿z方向的移动提高了投影系统PS的有效焦深。
已经知道，通过倾斜衬底台(围绕横截衬底台的扫描方向的轴线倾斜)可以提高传统(非EUV)光刻设备的投影系统的焦深。这种倾斜具有引起曝光辐射在z方向上不同位置处入射到衬底、由此增大有效焦深的效果。以此方式倾斜衬底台不会显著地降低在衬底上形成图案的精确度。这是因为通过光刻设备照射的曝光区域的形状相对于倾斜的轴线是对称的(术语“曝光区域”指的是衬底的被辐射束照射的区域)。
参照图2，本发明的实施例的EUV光刻设备的衬底台WT的扫描方向可以是y方向。曝光区域的形状可以关于沿x方向延伸的轴线不对称。这种不对称的结果是，衬底台WT的倾斜将显著地降低将图案投影到衬底W上的精确度。本发明的实施例通过使用完全不同的方法(即，通过第六反射镜16沿z方向的移动)提高投影系统PS的焦深来解决这个问题。
图3示意地示出根据本发明一个实施例的投影系统PS的曝光区域20的一个示例。在该示例中，曝光区域20具有曲面形状。由图3可以看到，曝光区域20关于沿x方向延伸的轴线是不对称的。曝光区域20的宽度用D表示。
在一个示例中，在光刻设备的操作期间，衬底台WT(见图2)沿y方向以扫描运动移动(术语“扫描运动”指的是以稳定速度的平均运动)。这在图3中用箭头S表示。作为扫描运动的结果，曝光区域20在衬底的表面上面移动。例如，曝光区域可以相对于衬底移动距离D，如位移的曝光区域20a所表示的。
在一个实施例中，第六反射镜16可以配置成使得其在衬底W移动距离D所花费的时间期间沿z方向行进通过移动循环(即，移动与曝光区域20的宽度相等的距离)。术语“移动循环”是表示第六反射镜16从起始点通过z方向上的位置范围并返回至起始点。
第六反射镜16可以配置成使得在衬底W移动距离D所花费的时间期间沿z方向行进通过多个移动循环。所述循环的数量可以例如是2个循环、6个循环、12个循环或任何其他合适数量的循环。
在一个示例中，第六反射镜16的z位置可以沿着正弦曲线。第六反射镜的移动可以在位于移动循环的顶部或底部处的z位置处开始。这可以避免需要将第六反射镜16瞬时加速至特定速度(反射镜在移动循环的顶部或底部处的起始速度为零)。
在一个示例中，第六反射镜16沿z方向的移动可以引起投影至衬底W上的图像沿y方向的不想要的平移(由曝光区域的y方向平移引起)。例如，第六反射镜16沿z方向致动大约100nm会引起图像沿y方向大约14nm的不想要的平移。为了消除(或显著地减小)图像的不想要的y方向平移，第六反射镜16可以配置成在沿z方向移动的同时经历一定的旋转。该旋转可以围绕沿x方向延伸的轴线。该旋转可以布置成基本上补偿图像的不想要的y方向平移，使得图像不存在净的y方向平移(或者显著地减小图像的y方向平移量)。该旋转和z方向移动可以是耦合的。这可以表示为Ry＝Az，其中Ry是第六反射镜围绕x轴线且相对于y轴线的旋转，z是第六反射镜相对于中间位置的z方向位移，A是常数。
根据本发明的一个实施例，图4示意地示出第六反射镜16沿z方向的移动结合第六反射镜关于沿x方向延伸的轴线的倾斜。在该示例中，第六反射镜在位于第六反射镜的移动循环的顶部处的初始位置16a开始。第六反射镜相对于y轴线倾斜角度α。第六反射镜向下移动通过中间位置16b至位于第六反射镜的移动循环的底部处的底部位置16c。在中间位置16b处，第六反射镜的倾斜角度为零(即，相对于y轴线没有倾斜)。在底部位置16c，第六反射镜相对于y轴线倾斜角度-α。
反射镜返回顶部位置16a，从而完成了z方向上的移动循环，并且完成了倾斜取向循环。术语“倾斜取向循环”是表示第六反射镜16从起始取向移动，通过倾斜范围，返回至起始取向。
在一个示例中，第六反射镜16可以配置成使得其在衬底W移动距离D所花费的时间期间通过倾斜取向循环(即，移动等于曝光区域20的宽度的距离)。第六反射镜16可以配置成使得其在衬底W移动距离D所花费的时间期间行进通过多个倾斜取向循环。该周期的数量可以例如是12个循环，或任何其他合适的数量。
参照图3，由于第六反射镜16在z方向上的移动，在曝光区域20的外部部分21发生图像的不想要的放大。例如，沿导致图像的不想要的放大的x轴线上可以存在放大的放大误差。放大误差可以与第六反射镜16的z移动成比例。在曝光期间这种不想要的放大的影响沿图案图像的x方向渐弱。最后的对比度损失可以依次导致印刷的特征的临界尺寸误差。这种不想要的放大的影响可以通过调整传送至曝光区域20的辐射强度进行补偿。例如，在曝光区域的外部部分21的辐射强度可以比曝光区域中心处的辐射强度强。这种辐射强度的增大抵消了不想要的放大的影响(例如，减小在曝光区域的外部部分21处的临界尺寸)。
在一个示例中，通过引入不透明的指状物进入辐射束中，可以调节传送至曝光区域21的辐射强度，由此减小特定空间位置处的辐射束的强度。不透明指状物可以例如位于投影系统PS的外部、靠近图案形成装置MA。在一个实施例中，为了给曝光区域20的外部部分21提供具有较曝光区域的其他部分高的强度，使用不透明指状物减小在曝光区域的其他部分的辐射强度。
在一个示例中，第六反射镜16可以例如被驱动通过大约200nm的移动范围(例如中心位置的两侧大约100nm)。第六反射镜的倾斜可以充分地为第六反射镜的每100nm的z方向移动补偿大约15nm的图像在y方向的平移(例如总的大约30nm)。第六反射镜的倾斜可以例如是每100nm的z方向移动大约10nrad(例如中心位置的两侧大约10nrad)。
衬底台WT的扫描速度可以例如是大约250nm/s，曝光区域20的宽度D可以例如是大约1.4mm。衬底台WT移动距离D所花费的时间因此是大约5.6ms。第六反射镜16在z方向上的移动循环以及相应的倾斜循环可以是大约5.6ms。这对应大约178Hz的频率。
在一个示例中，第六反射镜16的取向和位置可以通过致动器30进行调整，致动器30可通过控制系统31进行控制。控制系统31可以包括低频部件和高频部件。低频部件可以用以例如以校正投影系统PS缓慢地变化的光学性质的方式移动第六反射镜16。高频部件可以用于以上述方式沿z方向移动第六反射镜16，并围绕x轴线旋转第六反射镜16。
图5示出根据本发明的一个实施例的控制系统31的一个示例。控制系统31的低频部件用点线LF包围，高频部件用虚线HF包围。
在该示例中，低频部件包括第一设定点发生器100和第一前馈控制器102。高频部件HF包括第二设定点发生器103和第二前馈控制器104。两个设定点发生器100、103提供输入至连接第六反射镜16的反馈控制器101。
在该示例中，在使用时，第一和第二设定点发生器101、103的组合的位置输出pSPG、pFD与第六反射镜16的实际位置Pact对比，并且差值ε被传递至反馈控制器101。反馈控制器101生成输出FFB，其用以相应地调整第六反射镜16的位置。
在一个示例中，第一设定点发生器100的加速曲线输出aSPG由第一前馈控制器102使用以生成位置调节输出。第二设定点发生器103的加速曲线输出aFD被第二前馈控制器104使用以生成附加的位置调节输出。这些输出被组合并加到反馈控制器101的输出，以提供调节第六反射镜16的位置的组合输出。
在一个实施例中，第六反射镜具有静止中心位置(图4中的位置16b)。第一设定点发生器100和前馈控制器102提供在中心位置上移动第六反射镜例如大约100nm的(图4中的位置16a)输出信号。该位置16a是第六反射镜16的初始位置。第二设定点发生器103和前馈控制器104输出信号：在中心位置下面移动第六反射镜大约200nm(在图4中位置16c)，并返回至初始位置等，其中频率是例如178Hz。第二设定点发生器103和前馈控制器104还引起第六反射镜相对于x轴线以相应的频率倾斜通过想要的角度。
在一个示例中，衬底W的目标部分C(见图1)开始曝光之前，第六反射镜移动至初始位置16a。在图4中示出的第六反射镜通过位置循环的移动在开始曝光衬底的目标部分的时候开始。
在一个示例中，高频部件103、104可以布置成以特定频率操作。在衬底台WT移动与曝光区域20的宽度(见图3)相等的距离所花费的时间期间，该频率可以例如提供一个或多个移动循环。以特定频率操作高频部件103、104是有利的，其可以确定移动串扰至第六反射镜的其他自由度，并补偿这种串扰(串扰可以由第六反射镜的有限质量引起)。
高频系统HF的操作频率可以变化。例如，对于不同图案到衬底上的投影可以是不同的。例如，当投影第一图案时，可以使用衬底台WT的第一扫描速度，并且当投影第二图案时，使用衬底台WT的第二不同的扫描速度。类似地，曝光区域20的宽度可以在投影第一和第二图案的时候不同。高频部件103、104的操作频率可以被调整为使得第六反射镜的倾斜和移动在与衬底的等于曝光区域宽度的移动相对应的周期内发生。如果高频系统的操作频率改变，则串扰的补偿也相应地进行修改。
在上面的说明书中，已经描述了第六反射镜16在z方向上的移动。术语“z方向”可以理解为基本上垂直于衬底W的表面的方向。
在上面的说明书中，已经描述了第六反射镜16围绕x轴线的旋转。术语“x轴线”可以理解为基本上垂直于衬底台WT的扫描运动的方向的轴线。
虽然通过移动其他反射镜11-15中的一个能够提高投影系统PS提供的有效焦深，但是这些反射镜中的一个或多个的移动会引起投影到衬底上的图像的不想要的严重平移或严重的变形。因此在一实施例中，第六反射镜16的移动是优选的。
本发明的上述实施例涉及一种包括六个反射镜11-16的投影系统。然而，投影系统可以包括任何其他合适数量的反射镜。例如，投影系统可以包括4个或更多个反射镜。投影系统可以包括8个或更少的反射镜。在每一种情形中，都是多个反射镜中的最终的反射镜(即引导图案到衬底上的反射镜)沿z方向移动并旋转。
本发明的上述实施例涉及一种光刻设备，其以扫描模式操作(掩模台MT和衬底台WT同步地扫描的同时赋予辐射束的图案被投影到目标部分C上)。然而，本发明的实施例还可以用于以步进模式操作的光刻设备(掩模台MT和衬底台WT保持静止的同时，将赋予辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上)。在这种情况下，光刻设备具有投影系统PS，其与图2中示出的类似。第六反射镜16可以沿z方向移动，并且可以围绕沿x方向延伸的轴线旋转(以便补偿投影到衬底W上的图像在y方向上的不想要的平移)。第六反射镜的旋转可以与第六反射镜沿z方向的移动同步。第六反射镜16可以配置成使得其在曝光目标部分C所花费的时间期间沿z方向行进通过多个移动循环。类似地，第六反射镜16可以配置成使得其在曝光目标部分C所花费的时间期间行进通过多个旋转循环。所述循环的数量可以是例如2个循环、6个循环、12个循环或任何其他合适的数量。
在上面的说明书中，术语EUV想要表示的是极紫外辐射。虽然光刻设备中的极紫外辐射通常集中在13.5nm，术语极紫外辐射可以包含其他波长(例如5-20nm范围的波长)。
虽然本申请详述了光刻设备在制造集成电路中的应用，应该理解到，这里描述的光刻设备可以有其他应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等。
结论
可以认识到，具体实施例部分而不是发明内容部分和摘要部分用以解释权利要求。发明内容部分和摘要部分可以给出发明人预想的本发明的一个或多个示例性的实施例，而不是所有的示例性实施例，因此并不是想以任何方式限制本发明和所附权利要求。
上文借助示出实施本发明的具体功能和关系的功能块描述了本发明。这些功能块的边界为了方便描述是任意限定的。可以限定替换的边界，只要适当地执行这些具体的功能和关系即可。
前面具体实施例的描述将充分地显示本发明的总的思想，并且在不脱离本发明的总的思想的情况下通过应用本领域公知常识本领域技术人员可以容易地修改和/或适应这些具体实施例的不同的应用。因此，基于这里给出的教导和启示，这些适应和修改在所公开的实施例的等价物的含义和范围内。可以理解，这里的措词或术语是为了描述而不是为了限制，使得本领域技术人员根据所述教导和启示解释本说明书中的术语或措词。
本发明的宽度和范围不应该通过上述的示例性实施例限制，而应该仅根据权利要求以及等价物进行限定。

Claims (36)

1.一种使用EUV光刻设备将图案化辐射束投影到衬底上的方法，所述光刻设备具有包括多个反射镜的投影系统，所述方法包括步骤：
在使用投影系统将图案化辐射束投影到衬底上的同时沿基本上垂直于衬底表面的方向移动投影系统的最终反射镜，和
旋转最终反射镜以基本上补偿所投影的图案化辐射束在衬底上的由于反射镜的移动带来的不想要的平移。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述最终反射镜的旋转与最终反射镜的移动同步。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述光刻设备是扫描设备，其在扫描移动过程中相对于投影系统移动衬底，以及所述最终反射镜的旋转围绕基本上垂直于衬底的扫描移动方向的轴线。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，曝光区域的外部部分处的辐射强度比曝光区域的其他部分处的辐射强度大。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述衬底的扫描移动的速度使得在时间段T期间衬底移动与由图案化辐射束限定的曝光区域的宽度相对应的距离，并且其中在时间段T期间所述最终反射镜由初始位置通过一个或多个移动循环移动至从初始位置移位的位置并返回至初始位置，在时间段T的终点，最终反射镜返回至初始位置。
6.根据权利要求3或5所述的方法，其中，衬底的扫描移动速度使得在时间段T期间所述衬底移动与由图案化辐射束限定的曝光区域的宽度相对应的一距离，并且其中在时间段T期间所述最终反射镜由初始取向通过一个或多个取向循环移动至经过转动的取向并返回至初始取向，在时间段T的终点，所述最终反射镜返回至初始取向。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在目标部分曝光期间衬底的位置相对于投影系统是固定的，在时间段T内进行目标部分的曝光，并且其中在时间段T期间所述最终反射镜从初始位置通过一个或多个移动循环移动至从初始位置移位的位置并且返回至初始位置，在时间段T的终点，所述最终反射镜返回至初始位置。
8.根据权利要求2或7所述的方法，其中，在目标部分曝光期间衬底的位置相对于投影系统是固定的，在时间段T内进行目标部分的曝光，并且其中在时间段T期间所述最终反射镜从初始取向通过一个或多个取向循环移动至经过转动的取向并且返回至初始取向，在时间段T的终点，所述最终反射镜返回至初始位置。
9.根据权利要求5或6所述的方法，其中，最终反射镜的初始位置位于在最终反射镜的移动循环期间最终反射镜所经过的位置范围的一个末端。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中，所述投影系统包括至少4个反射镜。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述投影系统包括6个反射镜。
12.一种EUV光刻设备，包括投影系统，所述投影系统具有多个反射镜和配置用以支撑衬底的衬底台，投影系统的最终反射镜布置成引导图案化辐射束至衬底上，其中所述设备还包括致动器，所述致动器配置成沿基本上垂直于衬底表面的方向移动所述投影系统的最终反射镜，并且配置成以基本上补偿所投影的图案化辐射束在衬底上的由于反射镜的移动带来的不想要的平移的方式旋转所述最终反射镜。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述致动器配置成使得最终反射镜的旋转与最终反射镜的移动同步。
14.根据权利要求12或13所述的设备，其中，所述光刻设备是扫描设备，所述扫描设备布置成以扫描移动的方式相对于投影系统移动衬底，并且最终反射镜的旋转围绕基本上垂直于衬底的扫描移动方向的轴线。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的设备，其中，所述致动器配置成使得最终反射镜的初始位置位于在最终反射镜的移动循环期间最终反射镜所经过的位置范围的一个末端。
16.根据权利要求12-15中任一项所述的设备，其中，所述投影系统包括至少4个反射镜。
17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述投影系统包括6个反射镜。
18.根据权利要求12-17中任一项所述的设备，其中，通过控制系统控制致动器，所述控制系统包括高频部件和低频部件。
19.一种方法，包括：
使用投影系统将图案化的束投影到衬底上；和
沿基本上垂直于衬底表面的方向移动投影系统的反射镜，
由此，反射镜的旋转基本上补偿由于反射镜的移动带来的图案化的束在衬底上的不想要的平移。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括使得反射镜的旋转与反射镜的移动同步。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述光刻设备是扫描设备，所述扫描设备以扫描移动的方式相对于投影系统移动衬底，并且最终反射镜的旋转围绕基本上垂直于衬底的扫描移动方向的轴线。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，在曝光区域的外部部分处的辐射强度大于在曝光区域的其他部分处的辐射强度。
23.根据权利要求22所述的方法，其中：
衬底的扫描移动的速度使得在时间段T期间所述衬底移动与由图案化的束限定的曝光区域的宽度相对应的一距离；和
在时间段T期间所述反射镜从初始位置通过一个或多个移动循环移动至从初始位置移位的位置，并返回至初始位置，反射镜在时间段T的终点处返回至初始位置。
24.根据权利要求22所述的方法，其中：
衬底的扫描移动的速度使得在时间段T期间所述衬底移动与由图案化的束限定的曝光区域的宽度相对应的一距离；和
在时间段T期间所述反射镜从初始取向通过一个或多个取向循环移动至经过旋转的取向，并返回至初始取向，反射镜在时间段T的终点处返回至初始取向。
25.根据权利要求19所述的方法，其中：
在目标部分曝光期间所述衬底相对于投影系统的位置是固定的；
目标部分的曝光在时间段T内发生；和
在时间段T期间所述反射镜从初始位置通过一个或多个移动循环移动至从初始位置移位的位置，并返回至初始位置，反射镜在时间段T的终点处返回至初始位置。
26.根据权利要求20所述的方法，其中：
在目标部分曝光期间所述衬底相对于投影系统的位置是固定的；
目标部分的曝光步骤在时间段T内发生；和
在时间段T期间所述反射镜从初始取向通过一个或多个取向循环移动至经过旋转的取向，并返回至初始取向，反射镜在时间段T的终点处返回至初始取向。
27.根据权利要求23所述的方法，其中，所述反射镜的初始位置位于反射镜的移动循环期间反射镜所经过的位置范围的一个末端。
28.根据权利要求19所述的方法，其中，所述投影系统包括至少4个反射镜。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述投影系统包括6个反射镜。
30.一种EUV光刻设备，包括：
投影系统，所述投影系统具有多个反射镜，其中一个是最终反射镜；
衬底台，配置用以支撑衬底；和
致动器，
其中，多个反射镜中的最终反射镜布置成引导图案化的束到衬底上，
其中致动器配置成沿基本上垂直于衬底表面的方向移动最终反射镜，并且配置成以基本上补偿图案化辐射束在衬底上的由于最终反射镜的移动带来的不想要的平移的方式旋转最终反射镜。
31.根据权利要求30所述的设备，其中，所述致动器配置成使得最终反射镜的旋转与最终反射镜的移动同步。
32.根据权利要求30所述的设备，其中：
光刻设备是扫描设备，其布置成以扫描移动的方式相对于投影系统移动衬底；和
最终反射镜的旋转围绕基本上垂直于衬底的扫描移动方向的轴线。
33.根据权利要求30所述的设备，其中，所述致动器配置成使得最终反射镜的初始位置位于在最终反射镜的移动循环期间最终反射镜所经过的位置范围的一个末端。
34.根据权利要求30所述的设备，其中，所述投影系统包括至少4个反射镜。
35.根据权利要求34所述的设备，其中，所述投影系统包括6个反射镜。
36.根据权利要求30所述的设备，其中，通过控制系统控制致动器，所述控制系统包括高频部件和低频部件。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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