CN107850851A - 光刻设备和操作光刻设备的方法 - Google Patents

光刻设备和操作光刻设备的方法 Download PDF

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Abstract

提出光刻设备(100)，其包括：产生具有特定重复频率(f1)的辐射的辐射源(106A)；在所述光刻设备(100)中引导所述辐射的光学部件(200)；位移所述光学部件(200)的致动器装置(210)；以及测量装置(230)。在此，测量装置(230)配置为通过具有特定测量信号频率(f2)的测量信号(S2)来确定所述光学部件(200)的位置，所述测量信号频率(f2)不等于所述重复频率(f1)且不等于所述重复频率(f1)的整数倍。因此，测量装置对于电流脉冲是不灵敏的，该电流脉冲由于辐射源的使用波长(例如0.1nm至30nm)，由从光刻设备中的光学部件的表面或者从等离子体之中释放的电荷载流子来产生。进一步，提供操作光刻设备的方法。

Description

光刻设备和操作光刻设备的方法
相关申请的交叉引用
通过引用将优先权申请DE 10 2015 212 658.7的全部内容并入本文。
技术领域
本发明涉及光刻设备，还涉及操作光刻设备的方法。光刻设备包括产生具有特定重复频率的辐射的辐射源、在光刻设备内引导辐射的光学部件(例如反射镜)、位移光学部件的致动器装置、以及确定光学部件的位置的测量装置。
背景技术
微光刻用于制造微结构部件，例如集成电路。通过具有照明系统和投射系统的光刻设备执行微光刻工艺。通过照明系统照明的掩模(掩模母版)的像，在这种情况下，通过投射系统投射至涂有感光层(光刻胶)且布置在投射系统的像平面中的基板(例如硅晶片)上，以将掩模结构转印至基板的感光涂层。
由在集成电路制造中更小的结构的期望驱动，目前发展的是EUV光刻设备，该EUV光刻设备使用的光的波长在0.1nm至30nm，尤其是4nm至6nm的范围中。在这种EUV光刻设备的情况中，因为该波长的光被大多数材料高度吸收，不得不使用反射光学单元，也就是说反射镜，替代前述的折射光学单元，也就是说透镜元件。出于相同的原因，束成形和束投射应当在真空中进行。
反射镜可以例如固定至支承框架(力框架)且配置为至少部分可操作的或可倾斜的，以便允许各反射镜以最多六个自由度来运动，并且因而允许反射镜关于彼此的高精度定位，尤其在pm的范围中。这允许例如在操作光刻设备期间例如作为热影响的结果发生的光学性质的改变得以校正。
为了尤其以六个自由度位移反射镜的目的，通过控制回路致动的致动器分配给反射镜。监控各反射镜的倾斜角的设备设置为控制回路的部件。
例如，WO 2009/100856 A1披露光刻设备的投射曝光设备的分面反射镜，其具有多个可独立位移的单独反射镜。为确保投射曝光设备的光学质量，可位移的单独反射镜的非常精确定位是必须的。
另外，文件DE 10 2013 209 442 A1描述场分面反射镜可以为微机电系统(MEMS)的形式。然而，由于光刻设备的EUV辐射源的光子，在照明系统中剩余气体中可以产生脉冲等离子体，并且由于光电效应，从MEMS反射镜的反射镜表面可以释放出电子。这可导致时间和空间变化的电流流过场分面反射镜的MEMS反射镜。这些时间和空间变化的电流流过MEMS反射镜，可显著地干扰用于监控各反射镜的倾斜角的设备的评估电子器件。
发明内容
针对上述背景，本发明的目的是提供改进的光刻设备。
因此，提出光刻设备，其包括产生具有特定重复频率的幅射的辐射源、在光刻设备内引导辐射的光学部件、位移光学部件的致动器装置、以及使用具有特定测量信号频率的测量信号来确定光学部件的位置的测量装置，其中测量信号频率不等于重复频率，也不等于重复频率的整数倍。
由辐射源产生的具有其高能光子的辐射可以导致电荷转移至光学部件或离开光学部件。特别是在光学部件通过机电致动而可位移的情况下，所述电荷转移可以导致所述光学部件的机械激励。换而言之，光学部件可以通过受到辐射而被机械地激励和/或干扰。特别是，来自辐射源的高能光子，特别是EUV光子，可以导致等离子体的产生，特别是氢等离子体。替代地，氩(Ar)或者氦(He)可以用作吹扫气体。在此，然后可以混入例如氧(O)或者氮(N)。
由于测量装置的测量信号频率不等于辐射源的重复频率也不等于重复频率的整数倍的事实，则测量装置有利地是不敏感的。测量装置对于由于辐射源的使用波长(例如0.1nm至30nm)通过从光学部件的表面排出的载流子或等离子体而产生的电流脉冲特别地不敏感。
可位移的光学部件可以特别是反射镜，特别是微反射镜，即具有的边长小于1mm的反射镜。反射镜或微反射镜可以特别是多反射镜阵列(MMA)的部件。MMA可以包括多于1000个，特别是多于10,000个，特别是优选地多于100,000个这种反射镜。特别是，这些可以是反射EUV辐射的反射镜。
光学部件可以特别是光刻设备的束成形和照明系统的分面反射镜(特别是场分面反射镜)的部件。在此，光学部件特别是布置在真空室中。在光刻设备的操作期间，所述真空室可以特别地被抽真空至压强低于50Pa，特别是低于20Pa，特别是低于10Pa，特别是低于5Pa。该压强特别给出了真空室中的氢的分压。
辐射源特别是EUV辐射源，其具有的发射的使用辐射的波长范围在0.1nm至30nm之间，优选地在4nm到6nm之间。该辐射源可以是等离子体源，例如GDPP(气体放电产生等离子体)源或LPP(激光产生等离子体)源。其他例如基于同步加速器或自由电子激光器(FEL)的EUV辐射源是可能的。
根据一个实施例，|f2-n·f1|＞B。在该情况下，f1表示重复频率、f2表示测量信号频率、n表示重复频率f1的整数倍以及B表示测量带宽或带宽。条件|f2-n·f1|＞B是合适的安全限值，以确保测量装置对于EUV诱导的电流脉冲不敏感。测量带宽B为例如f1/100。
根据其他的实施例，测量信号频率f2不等于重复频率f1，不等于重复频率f1的整数倍，并且小于测量信号频率f2的最大截止频率。
测量信号频率的最大截止频率特别是取决于应用，并且可以源自于采样频率，以该采样频率，采样光学部件与联接到光学元件的致动器和/或传感器装置。举例而言，最大截止频率是10MHz。
根据其他实施例，在测量信号频率f2和重复频率f1之间设置至少一个预先确定的带宽B。另外，在测量信号频率f2和重复频率f1的各整数倍之间各设置至少一个预先确定的带宽B。
通过使用在测量信号频率f2和重复频率或重复频率的整数倍之间的预先确定的带宽B，可以确保一定的信噪比。这继而确保光学部件的位移或位置的精确测量。预先确定的带宽B还确保光学部件的位置或位移可以被动态地测量。因此，也可校正光学部件的位置。
根据其他的实施例，预先确定的带宽为至少1kHz，优选地为至少10kHz，特别优选地为至少20kHz。
根据其他实施例，光刻设备包含根据重复频率f1设定测量信号频率f2的设定装置。
因此设定装置配置为根据辐射源的重复频率f1调节测量信号频率f2。重复频率f1是可变的事实特别是包含例如通过控制装置主动改变重复频率，也包含例如由老化或热效应引起重复频率的被动改变。
根据其他的实施例，测量信号频率f2是采样频率，其中测量装置配置为以采样频率采样光学部件与连接到光学部件的致动器和/或传感器装置。致动器和/或传感器装置可以包括特别是电极或传感器电极。
根据其他实施例，测量装置配置为以具有预先确定的激励频率f3的激励信号激励光学部件与连接到光学部件的致动器和/或传感器装置，并且配置为随后以采样频率f2采样光学部件与连接到光学部件的致动器和/或传感器装置，其中激励频率f3等于采样频率f2(f3＝f2)。
根据其他实施例，光刻设备包括向光学部件有目标地施加电偏置电位的控制装置。
通过向光学部件施加电偏置电位，在光学部件和分配的致动器和/或传感器装置与其周围区域(特别是已经产生的等离子体)之间的相互作用可以被减少，特别是最小化，并且优选被消除。
换而言之，将电偏置电位施加至光学部件，导致整个光学部件(优选地其光学活动表面)在所述电位处。因此，可以减少、特别是最小化、优选地消除辐射诱导、特别是等离子体诱导的电荷转移到光学部件。优选地选择偏置电位，使得经由光学部件流出的电流减少、特别是最小化、特别是被消除。
偏置电位可以被固定地指定。替代地，它可以优选地通过闭环控制而是可控的。
根据其他实施例，控制装置具有查找表来确定待施加到光学部件的偏置电位。
通过使用查找表(LUT)，简化控制装置的复杂度。特别是，使用查找表确定偏置电位使得简单和有成本效益的控制是可能的。还可以通过光刻设备的不同操作模式的几个查找表来装备控制装置。例如可以为不同辐射光源各设置分离的查找表。查找表可以各具有辐射源的不同操作模式下待施加的偏置电位的不同值。在此可以提供特别是不同的脉冲频率、脉冲持续时间和辐射源的强度，还有真空室的不同状态(特别是其压强，特别是不同气体的分压，还有在所述室中的气体成分)。
该查找表或各查找表可以脱机确定。特别是，它们还可以通过实验确定。
根据其他实施例，控制装置配置为形式为具有至少一个传感器的闭环控制装置。
例如，经由光学部件流出的电流可以使用传感器来捕获。特别是，传感器可以用于使得确定通过闭环控制可动态控制的偏置电位。因此，光学部件的稳定性进一步改进。特别是，可使用传感器监控偏置电位的效应，并且校准光刻设备的操作期间待施加的偏置电位的准确值。此外，传感器优选地配置为确定重复频率及其时间性。
根据其他实施例，光刻设备是EUV光刻设备。
根据其他实施例，辐射源是EUV辐射源，该EUV辐射源配置为产生具有预先确定的重复频率f1的EUV辐射。
根据其他实施例，测量装置包括测量光学部件的倾斜角的位置的电容传感器。
根据其他实施例，电容传感器的电极的形状为梳形并且以互相啮合的方式布置。
根据其他实施例，光学部件是反射镜。
根据其他实施例，光学部件是光刻设备的束成形和照明系统的场分面反射镜的单独反射镜。
根据其他实施例，光学部件是光刻设备的束成形和照明系统的光瞳分面反射镜的单独反射镜。
单独反射镜通过具有多个电磁地、特别是静电地操作的致动器的致动器装置在各种情况下是可位移的，特别是可定位的。可以在批量过程中制造作为微机电系统(MEMS)的致动器。关于细节，参考文献WO 2010/049706 A1，其内容并入本文。为了形成场分面反射镜和为了形成光瞳分面反射镜，参考DE 10 2013 209 442 A1，其内容并入本文。
还提出操作光刻设备的方法。光刻设备包括产生具有特定重复频率f1的辐射的辐射源、在光刻设备内引导辐射的光学部件、位移光学部件的致动器装置、以及确定光学部件的位置的测量装置。在此，使用具有特定测量信号频率f2的测量信号由测量装置来确定光学部件的位置，其中测量信号频率f2不等于重复频率f1并且不等同于重复频率f1的整数倍。
特别是，测量信号频率f2被设定，特别是由开环或闭环控制控制，使得其不等于重复频率f1并且不等于重复频率f1的整数倍。
针对提出的设备描述的实施例和特征对应地适用于提出的方法。
还提出计算机程序产品，其以测量信号频率f2不等于重复频率f1且不等于重复频率f1的整数倍的方式，在程序控制装置上启动如上文解释的方法的光刻设备的操作。
计算机程序产品，例如计算机程序装置，可以提供或供应为例如存储介质，如存储卡、USB记忆棒、CD-ROM、DVD或可从网络中的服务器下载的文件的形式。举例而言，在无线的通信网络的情况下，这可以通过含有计算机程序产品或计算机程序装置的合适的文件的传输来实现。
根据其他方面，提出了光刻设备，其包括产生具有特定重复频率的辐射的辐射源、在光刻设备内引导辐射的光学部件、位移光学部件的致动器装置、使用测量信号来确定光学部件的位置的测量装置、以及同步装置。同步装置配置为时间上将测量信号和由辐射源产生的辐射同步。
在此，测量信号和辐射的同步特别是意味着同步装置具有关于辐射源的状态是如何瞬时的瞬时信息，即特别是无论当前辐射光源有没有发射辐射和/或辐射的位置是什么。根据该信息，同步装置可以产生且进行至少一个行动。这种行动可以包括调整测量信号的测量信号频率，调整测量信号的相位，和/或调整测量信号的幅值。
根据发展，同步装置配置为接收关于由辐射源产生的辐射的瞬时信息，并且根据接收的瞬时信息调整测量信号。
根据其他发展，同步装置配置为根据接收的瞬时信息调整测量信号的幅值。
根据其他发展，同步装置配置为根据接收的瞬时信息调整测量信号的相位。
根据其他发展，同步装置配置为根据接收的瞬时信息调整测量信号的测量信号频率。
根据其他发展，同步装置配置为设定测量信号频率，使得该测量信号频率不等于重复频率且不等于重复频率的整数倍。
根据其他发展，同步装置配置为使用激励信号的幅值、频率或者相位改变测量信号。
根据其他发展，同步装置配置为通过激励信号与至少一个其他信号的重叠操纵测量信号。
根据其他发展，同步装置配置为接收关于由辐射源产生的辐射的瞬时信息，并且根据接收的瞬时信息调整测量信号的评估。
根据其他发展，同步装置配置为根据接收的瞬时信息在评估测量信号期间遮蔽测量信号的特定区域。
根据其他发展，光刻设备包括传输装置，该传输装置配置为，从辐射源向同步装置传输关于由辐射源产生的辐射的瞬时信息，特别是辐射的频率、相位和/或幅值。
根据其他发展，光刻设备包括提取单元，该提取单元配置为从测量信号的干扰信号分量之中提取出关于由辐射源产生的辐射的信号。
根据其他发展，致动器装置包括用于在底板的上方安装光学部件的悬架，其中悬架配置为使得电容传感器的连接至光学部件的电极、光学部件、悬架和至测量装置的电联接之间的路径的电阻小于1kΩ，特别是优选地小于100Ω，特别是优选地小于10Ω。
由于该路径的低电阻，光学部件上电流至电压转换被减少。因此，由EUV辐射源的光子引起在所有频率范围中的干扰最小化。
根据其他发展，由掺杂的半导体材料(例如由掺杂的多晶硅)制造悬架。
掺杂悬架的多晶硅，特别是使得上文详细描述的路径的电阻最小化。
根据其他发展，悬架掺杂，使得电容传感器的连接至光学部件的电极、光学部件、悬架以及至测量装置的电联接之间的路径的电阻小于1kΩ，优选地小于100Ω，特别是优选地小于10Ω。
根据其他发展，悬架在其几何结构方面配置为使得电容传感器的连接至光学部件的电极、光学部件、悬架以及至测量装置的电联接之间的路径的电阻小于1kΩ，优选地小于100Ω，特别是优选地小于10Ω。
特别是，悬架的几何结构和悬架的掺杂以组合形式配置，使得悬架足够稳定并且还具有尽可能低的电阻。
根据其他发展，测量装置配置为以具有预先确定的激励频率和预先确定的电压值(大于3.3V且小于或等于20V)的激励信号来激励光学部件和连接到光学部件的电极，并且配置为随后以采样频率采样它们，其中激励频率等于采样频率。
通过配置具有增加电压值的激励信号，测量信号的基于EUV的干扰的影响减少。
根据其他发展，激励信号的预先确定的电压值在6.6V至20V之间，优选地在6.6V至15V之间。
根据其他发展，光学部件具有第一层和通过电介质与第一层分离的第二层，其中第一层是反射镜层，并且第二层配置为至电容器传感器的电联接。
通过配置具有两个分离层的光学部件，可将两个分离层连接至公共参考电位，例如接地。因此，基于EUV的干扰的影响的减少是可能的。
根据其他发展，第一层和第二层各电联接至公共参考电位。
根据其他发展，公共参考电位是接地。
根据其他发展，在电介质和经由第二层的参考电位之间的路径的电阻与由第一层、电介质和第二层形成的电容形成高通滤波器。
高通滤波器特别是适合将基于EUV的低频率干扰过滤出。
例如评估单元或提取单元的各单元可以通过硬件技术和/或软件技术实现。如果实现方式基于硬件技术，那么各单元可以具有的形式为设备或设备的部件，例如计算机或微处理器、或者形式为运载工具的控制计算机。如果实现方式基于软件技术，那么各单元可以具有的形式为计算机程序产品、形式为函数、形式为例行程序、形式为程序代码的部分或者形式为可执行的对象。
根据其他方面，提出了操作光刻设备的方法，其包括产生具有特定重复频率的辐射的辐射源、在光刻设备内引导辐射的光学部件、位移光学部件的致动器装置以及使用测量信号来确定光学部件的位置的测量装置。在此，测量信号和由辐射源产生的辐射是时间同步的。
根据其他方面，提出了光刻设备，其包括产生具有特定重复频率的辐射的辐射源、在光刻设备内引导辐射的光学部件、位移光学部件的致动器装置、以及使用具有特定测量信号频率的测量信号来确定光学部件位置的测量装置。测量装置具有测量光学部件的倾斜角的位置的电容传感器，其中电容传感器的电极形状为梳状并且以相互啮合的方式布置。在此，配置悬架使得电容传感器的连接至光学部件的电极、光学部件、悬架以及至测量装置的电联接之间的路径的电阻小于1kΩ，优选地小于100Ω，特别是优选地小于10Ω。
根据其他发展，由掺杂的半导体材料(例如由掺杂的多晶硅)制造安装光学部件的悬架。
根据其他发展，悬架在其几何结构方面配置为使得电容传感器的连接至光学部件的电极、光学部件、悬架以及至测量装置的电联接之间的路径的电阻小于1kΩ，优选地小于100Ω，特别是优选地小于10Ω。
根据其他方面，提出了光刻设备，其包括产生具有特定重复频率的辐射的辐射源、在光刻设备内引导辐射的光学部件、位移光学部件的致动器装置、以及使用具有特定测量信号频率的测量信号来确定光学部件位置的测量装置。测量装置具有测量光学部件的倾斜角的位置的电容传感器，其中电容传感器的电极形状为梳状并且以相互啮合的方式布置。在此，测量装置配置为以具有预先确定的激励频率和预先确定的电压值(大于3.3V且小于或等于20V)的激励信号来激励光学部件和连接到光学部件的电极，并且配置为随后以采样频率采样它们，其中激励频率等于采样频率。
根据其他发展，激励信号的预先确定的电压值在6.6V至20V之间，优选地在6.6V至15V之间。
根据其他方面，提出了光刻设备，其包括产生具有特定重复频率的辐射的辐射源、在光刻设备内引导辐射的光学部件、位移光学部件的致动器装置、以及使用具有特定测量信号频率的测量信号来确定光学部件位置的测量装置。测量装置具有测量光学部件的倾斜角的位置的电容传感器。在此，光学部件具有第一层和通过电介质与第一层分离的第二层，其中第一层是反射镜层且第二层配置为至电容器传感器的电联接。
根据发展，第一层和第二层分别电联接至公共参考电位。例如，公共参考电位是接地。
根据其他发展，在电介质和经由第二层的参考电位之间的路径的电阻与由第一层、电介质和第二层形成的电容形成高通滤波器。
根据其他方面，提出了光刻设备，其包括产生具有特定重复频率的辐射的连续接通的辐射源、在光刻设备内引导辐射的光学部件、位移光学部件的致动器装置、使用具有特定测量信号频率的测量信号来确定光学部件位置的测量装置，以及接通和断开在光刻设备的光路中的光学部件的下游布置的光路的设备。
根据发展，光刻设备具有包括接通和断开光路的设备的快门装置。
根据其他方面，提出了光刻设备，其包括产生具有特定重复频率的辐射的、在特定接通时间周期性接通的辐射源、在光刻设备内引导辐射的光学部件、位移光学部件的致动器装置、使用具有特定测量信号频率的测量信号来确定光学部件位置的测量装置，以及电压源，其联接至光学部件，用于在特定接通时间之外仿真干扰脉冲，该干扰脉冲在特定接通时间由辐射源的辐射在光学部件处产生。
根据发展，电压源配置为以辐射源的特定重复频率在特定接通时间之外仿真干扰脉冲。
还提出计算机程序产品，其以测量信号和由辐射源产生的辐射在时间上同步的方式在程序控制装置上启动如上文解释的方法的光刻设备的操作。
本发明其他可能的实施方式还包括关于示例性实施例在上文或下文描述的特征或实施例的没有明确提到的组合。在这方面，本领域技术人员还将单独方面添加至本发明的各基本形式作为改进或补充。
附图说明
本发明的其他有利的配置和方面是从属权利要求的主题并且也是在下文中描述的本发明示例性实施例的主题。在下文中，参考附图基于优选的实施例更详细地解释本发明。
图1示出了EUV光刻设备的示意性视图；
图2示出了EUV光刻设备的一方面的第一实施例的示意性视图；
图3示出了说明EUV辐射和测量信号的示例的示意图；
图4示出了说明EUV光刻设备的辐射源和测量装置的示例性实现方式中的测量信号的信噪比的示意图；
图5示出了EUV光刻设备的一方面的第二实施例的示意性视图；
图6示出了EUV光刻设备的一方面的第三实施例的示意性视图；
图7示出了操作EUV光刻设备的方法的第一实施例；
图8示出了EUV光刻设备的一方面的第四实施例的示意性视图；
图9示出了EUV光刻设备的一方面的第五实施例的示意性视图；
图10示出了EUV光刻设备的一方面的第六实施例的示意性视图；
图11示出了操作EUV光刻设备的方法的第二实施例；
图12示出了EUV光刻设备的一方面的第七实施例的示意性视图；
图13示出了用于在图12中的布置的简化等效电路图；
图14示意性示出了说明在阻值RMP为10Ω处，测量信号由于EUV的干扰的功率密度谱；
图15示出了用于EUV光刻设备的一方面的第八实施例的简化等效电路图；
图16示出了EUV光刻设备的一方面的第九实施例的示意性视图；
图17示出了用于EUV光刻设备的一方面的第十实施例的简化等效电路图。
具体实施方式
在图中相同的元件或者具有相同功能的元件设有相同的附图标记，倘若没有指示任何其他的话。也应注意的是在附图中的图示并不一定按照比例。
图1示出了EUV光刻设备100的示意性视图，该光刻设备包括束成形和照明的系统102以及投射系统104。EUV表示“极紫外”，并且是指在0.1和30nm之间的操作光的波长。束成形和照明系统102和投射系统104分别设置在真空外壳中，各真空外壳借助于抽真空设备被抽真空，该抽真空设备未具体示出。真空外壳由未详细示出的机械室包围。电控制器等等也可以设置在该机械室中。
EUV光刻设备100包括EUV辐射源或EUV光源106A。等离子体源(其发射的辐射108A在EUV范围(极紫外范围)中，就是说例如在5nm至30nm的波长范围中)例如可以设置为EUV光源106A。在束成形和照明系统102中，聚焦EUV辐射108A，并且从EUV辐射108A之中将期望的操作波长过滤出。由EUV光源106A产生的EUV辐射108A具有通过空气的相对低透射率，因此在束成形和照明系统102中和在投射系统中的束引导空间被抽真空。
图1中示出的束成形和照明系统102具有五个反射镜110、112、114、116、118。在通过束整形和照明系统102后，EUV辐射108A被指引到光掩模(掩模母版)120上。光掩模120同样形成为反射光学元件并且可以布置在系统102、104的外面。另外，通过反射镜136可以指引EUV辐射108A到光掩模120上。光掩模120具有通过投射系统104以缩小的方式成像到晶片122等上的结构。
投射系统104具有六个反射镜M1-M6，用于将光掩模120成像到晶片122上。在这种情况下，投射系统104的单独反射镜M1-M6可以关于投射系统104的光轴124对称地布置。应当注意的是，EUV光刻设备100的反射镜的数量不限于表示的数量。也可以设置更多或更少数量的反射镜。另外，为了束成形，反射镜M1-M6通常在其前侧弯曲。
图2示出了EUV光刻设备100的一方面的第一实施例的示意性视图。
图2示出了作为光学部件的反射镜200和分配给反射镜200的测量装置230。反射镜200可以为单独反射镜的形式或作为MEMS反射镜，以及例如为图1中的EUV光刻设备100的束成形和照明系统102的反射镜110、112、114、116、118中的一个反射镜的部件。图2中的单独反射镜200还可以是图1中EUV光刻设备100的其他反射镜M1-M6中的一个反射镜的部件。
图2进一步示出了反射镜200通过悬架210连接至底板220。悬架210是位移反射镜200的致动器装置210(未详细示出)的部件。这种致动器装置210的示例的细节可以从文件DE 10 2013 442 A1中获悉。
测量装置230配置为使用具有特定测量信号频率f2的测量信号S2来确定反射镜200的位置。例如，测量信号频率f2是采样信号。测量装置230在此优选地配置为以具有预先确定激励频率f3的激励信号S3来激励反射镜200和连接至反射镜200的传感器电极231-236，并且随后以采样频率f2采样它们。激励频率f3特别是等于采样频率f2。替代地，采样频率f2还可以高于激励频率f3。测量信号频率f2不等于重复频率f1，也不等于重复频率f1的整数倍。结果，测量信号频率f2不等于EUV辐射源106A的重复频率f1及其谐波的频率。在图2中，线S4连接到例如接地的参考电位。至此，测量装置230具有多个电极231-236，该电极的形状为梳状并且该电极以相互啮合的方式布置。因此，测量装置230形成确定反射镜200的倾斜角的位置的电容传感器。电极或传感器电极231-236通过电线连接到评估单元237。评估单元237配置为以激励信号S3来激励反射镜200和连接至反射镜200的传感器电极231-236，并且配置为接收和评估产生的测量信号S2。评估单元237可以实现为软件产品，并且是光刻设备100的中心控制器的部件。
当选择测量信号频率f2时，特别地，如下条件适用：|f2-n·f1|＞B。
特别是，在各种情况下，特定带宽B设置在测量信号频率f2和重复频率f1之间以及在测量信号频率f2和重复频率f1的相应整数倍之间。在这方面，图3示出了说明EUV辐射S1和测量信号S2的示例的示意图。举例而言，EUV辐射S1的曲线示出了在重复频率f1处和在2·f1(n＝2)处的两个极大值。根据图3，选择测量信号频率f2使得它正好在频率f1和2·f1之间。在图3中还示出的测量信号频率f2附近的带宽B例如为5kHz、10kHz或20kHz。
另外，测量信号频率f2不仅不等于重复频率f1且不等于重复频率f1的整数倍(例如2·f1)，而且小于测量信号频率f2的最大截止频率。测量信号频率f2的最大截止频率取决于应用并且例如为10MHz。
在这方面，图4示出了说明在辐射源106A和测量装置230的示例性实现方式中的测量信号S2的信噪比(SNR)。图4中的x轴在此以对数刻度示出了单位为赫兹的频率，同时y轴示出了单位为dB的信噪比SNR。
图4中的曲线401示出了测量信号S2的SNR，曲线402示出了SNR的专用下限，曲线403示出了激励信号S3的最大截止频率。SNR的下限402是专用的，并且例如为98dB。线402和403将图4中的示意图分成四个象限I、II、III和IV。
关于测量信号频率f2的选择，线404示出了测量信号频率f2的可能值。换而言之，线404说明测量信号频率f2的值，仅那些值导致图4中的第一象限I中的SNR401。
图5示出了图1的EUV光刻设备100的一方面的第二实施例的示意性视图。
图5中的第二实施例基于图2中的第一实施例，并且具有图2中的第一实施例的所有特征。另外，图5示出了设置的设定装置238。设定装置238配置为根据重复频率f1设定测量信号频率f2。
在EUV辐射源106A的重复频率f1固定的情况下，存储器装置239可以设置为存储该重复频率f1的值并且将它提供至设定装置238。该存储器装置239还可以是设定装置238的部件。
在重复频率f1是可变的情况下，例如使用配置为测量重复频率f1的当前值的确定装置(未示出)，可以将重复频率f1的当前值提供至设定装置238。
在重复频率f1是可变的情况下，设定装置238可以配置为根据可变的重复频率f1设定测量信号频率f2。换而言之，设定装置238可以配置为根据重复频率f1调节测量信号频率f2。
图6示出了EUV光刻设备100的一方面的第三实施例的示意性视图。
图6中的第三实施例基于图2中的第一实施例，并且具有图2中的第一实施例的所有特征。另外，在图6中的第三实施例中提供控制装置240。控制装置240配置为将电偏置电位VB施加至反射镜200。为此，控制装置240可以具有查找表241。待施加至反射镜200的偏置电位VB可以使用查找表241来确定。控制装置240还可以为具有至少一个传感器(未示出)的闭环控制装置的形式。可以从参考文件DE 10 2013 209 442 A1之中找到这方面的细节。
图7示出操作光刻设备100的方法的实施例。在图1至6中示出这种光刻设备100的示例和各方面。光刻设备100包括产生具有特定重复频率f1的辐射的至少一个辐射源106A、在光刻设备100内引导辐射的光学部件200(例如反射镜或单独反射镜)、位移光学部件200的致动器装置210、以及确定光学部件200的位置的测量装置230。
图7的方法包含如下步骤701和702：
步骤701中，选择测量信号S2的测量信号频率f2，通过其测量装置230可以确定光学部件200的位置，使得测量信号频率f2不等于辐射源106A的重复频率f1，也不等于所述重复频率f1的整数倍。
步骤702中，基于具有选择的测量信号频率f1的测量信号S2，通过测量装置210来确定光学部件200的位置。
图8示出了EUV光刻设备100的一方面的第四实施例的示意性视图。图8说明了作为光学部件的反射镜200和分配给反射镜200的测量装置230。特别是如关于图2所描述那样来配置测量装置230。反射镜200可以为单独反射镜的形式或作为MEMS反射镜，以及例如为图1中的EUV光刻设备100的束成形和照明系统102的反射镜110、112、114、116、118中的一个反射镜的部件。图8中的单独反射镜200还可以是图1中EUV光刻设备100的其他反射镜M1-M6中的一个反射镜的部件。
图8进一步说明反射镜200通过悬架210连接至底板220。悬架210是位移反射镜200的致动器装置210(未详细示出)的部件。这种致动器装置210的示例的细节可以从文件DE10 2013 442 A1中获悉。
根据图8的光刻设备100还包括同步装置250。同步装置250接收经由由辐射源106A的产生的辐射的瞬时信息I，并且使用控制器信号C根据接收的瞬时信息I调整测量信号S2和/或激励信号S3。同步装置250因此设定为在时间上同步测量信号S2和由辐射源106A产生的辐射S1。
例如，同步装置250可以配置为根据接收的瞬时信息I调整测量信号S2的幅值、测量信号S2的相位和/或测量信号S2的测量信号频率f2。根据接收的瞬时信息I，同步装置250还可以使用控制器信号C来设定测量信号频率f2，使得该测量信号频率f2不等于辐射源106A的重复频率f1，也不等于重复频率f1的整数倍。
另外，同步装置250可以额外地或替代地配置为根据接收的瞬时信息I调整测量信号S2的评估。举例而言，同步装置250在此可以根据所述接收的瞬时信息I在测量信号S2的评估期间遮蔽测量信号S2的特定区域。在该情况下，特别地，测量信号S2的这类区域在已知的评估期间被遮蔽，由于瞬时信息I而具有特定极值之上的干扰分量。
图9示出了图1的EUV光刻设备100的一方面的第五实施例的示意性视图。图9中的第五实施例基于图8中的第四实施例，并且具有图8中的第四实施例的所有特征。另外，图9示出了光刻设备100具有传输装置251。传输装置251配置为，从辐射源106A向同步装置250传输关于由辐射源106A产生的辐射的瞬时信息I，特别是辐射的频率、相位和/或幅值。
图10示出了图1的EUV光刻设备100的一方面的第六实施例的示意性视图。
图10中的第六实施例基于图8中的第四实施例，并且具有图8中的第四实施例的所有特征。另外，图10示出了光刻设备100具有提取单元252。提取单元252配置为通过由辐射源106A产生的辐射S1，从测量信号S2的信号分量(特别是干扰信号分量)提取瞬时信息I。
图11示出了操作EUV光刻设备的方法的第二实施例。EUV光刻设备100包括产生具有特定重复频率f1的辐射的辐射源106A、在光刻设备100内引导辐射的光学部件200(例如反射镜或单独反射镜)、位移光学部件200的致动器装置210、以及使用测量信号S2确定光学部件200的位置的测量装置230。
图11的方法包含如下步骤1101和1102：
步骤1101中，产生的辐射S1和测量信号S2被捕获或确定。
在步骤1102中，测量信号S2和由辐射源106A产生的辐射S1在时间上是同步的。
图12示出了光刻设备100的一方面的第七实施例的示意性视图。图12中的第七实施例基于图2中的第一实施例。图12还示出了电容CCS1、CCS3、CRS1、CLS3。电容CCS1是在电极233和234之间的电容。电容CRS1是在电极231和233之间的电容。电容CCS3是在电极235和236之间的电容。电容CLS3是在电极232和235之间的电容。电极231、233和234形成梳状型第一传感器装置261。电极232、235和236对应地形成梳状型第二传感器装置262。两个传感器装置261和262形成电容传感器，以测量光学部件200的倾斜角的位置。传感器装置261、262中的每一个传感器装置可以彼此独立地用于捕获光学部件200的位置的变化。下面将仅详细解释左手边类梳状传感器装置261。
为此，图13示出了用于在图12中的布置的简化等效电路图。图13中说明的功率源266模拟光刻设备100的EUV辐射源106的光子在光学部件200上产生的电流IEUV。传感器装置261、262中的每一个传感器装置经由电线263、364联接至评估单元237以传输相应测量信号S2。
另外，图13中的电阻RMP说明第一传感器布置261连接至光学部件200的电极231、光学部件200、悬架210和至测量装置230的电联接之间的路径的电阻(对于左手边传感器装置261而言)，或者传感器装置262连接至光学部件200的电极232、光学部件200、悬架219和至测量装置230的电联接之间的路径的电阻(对于右手边传感器装置262而言)。
节点265定位在电阻RMP和提供电流IEUV的功率源266之间。节点265通过电容CRS1联接至线路263。另外，节点265通过电容CLS3联接至线路264。
在此，图13说明了尽可能低的电阻RMP适用于减小在光学部件200上的电流至电压转换，并且因此在所有频率范围中使由EUV辐射源106A的光子引起的干扰最小化。
电阻RMP或其阻值的一个方面在于悬架210的构造。在本申请情况下，悬架210优选地由掺杂多晶硅制造，使得可以确定低的或最小的电阻RMP。特别地，悬架210掺杂，使得第一传感器装置261的连接至光学部件200的电极231、光学部件200、悬架210和至测量装置230的电联接之间的路径的电阻RMP，以及第二传感器装置262的连接至光学部件200的电极232、光学部件200、悬架210和至测量装置230的电联接之间的路径的电阻RMP小于1kΩ，优选地小于100Ω，特别是优选小于10Ω。
为此，图14示出了说明在阻值RMP为10Ω处，测量信号S2由于EUV的干扰的功率密度谱1401的示意图。如图14所示，测量信号S2的基于EUV的干扰的功率密度谱1401减小，使得其低于规格特定的上限1402。
光刻设备100的一方面的第八实施例可以从图12中的第七实施例，从以第一层和通过电介质与第一层间隔开的第二层形成的光学部件200的事实获悉。在此，第一层特别是反射镜层，并且第二层配置为至电容传感器的电联接，特别是至电极231、232。光学部件200的第一层和第二层特别是各电联接至公共参考电位。例如，公共参考电位是接地。
为此，图15示出了基于图12和具有两个分离层的光学部件的形成的布置的所述第八实施例的简化等效电路图。图15中，RMP1指示电介质(通过耦合电容CC在图15中电性地描绘)、悬架210和至测量装置230的电联接之间的路径的电阻。因此，图15中的电阻RMP2模拟在光学部件200的第二层、悬架210和至测量装置230的电联接之间的路径的电阻。在此，图15说明耦合电容CC和电阻RMP2形成高通滤波器。高通滤波器特别适合将基于EUV的低频率干扰过滤出。
图16示出了光刻设备100的一方面的第九实施例的示意性视图。图16中的光刻设备100的第九实施例中，光刻设备连续接通或连续操作并且产生具有特定重复频率f1的辐射。图16中的光学部件200配置为根据预先确定光学路径OP在光刻设备100内引导辐射。另外，光刻设备100包括位移光学部件200的致动器装置210(图16中未示出)、和使用具有特定测量信号频率f2的测量信号S2确定光学部件200的位置的测量装置230(图16中未示出)。
根据图16，接通和断开光学路径的设备500布置在光刻设备100的光学路径OP中光学部件200的下游。设备500具有根据例如6Hz的预先确定频率接通和断开光学路径OP的功能，并且因此提供具有特定重复频率f1的辐射到设备500的出口，根据6Hz的预先确定频率接通和切断该辐射。在此，设备500承担开关键的功能。通过使用设备500，辐射源106A可以保持连续接通，使得光学部件200和联接至光学部件200的测量装置230看见连续接通的辐射源106A的连续辐射，并且在功率密度谱中的低频分量因此将不会出现。举例而言，接通和断开光学路径OP的设备500集成在快门装置(未示出)中。
光刻设备100的一方面的第十实施例可以从根据图16的第九实施例获悉，其中辐射源106A仅在特定接通时间周期性接通。在该实施例中，电压源269联接至光学部件200。为此，图17示出了简化等效电路图。图17中的等效电路图基于图13的等效电路图，并且还包括在电阻RMP和接地M之间联接的电压源269。电压源269配置为在确定的接通时间之外仿真干扰脉冲，该干扰脉冲在特定接通时间由来自辐射源106A的辐射在光学部件200处产生。因此，联接至光学部件200的测量装置230看见对应于图16的干扰谱，结果在此在功率密度谱中的低频分量也将不会出现。特别地，在此，电压源269配置为以辐射源106A的特定重复频率f1在特定接通时间之外仿真干扰脉冲。
虽然基于示例性实施例描述了本发明，但是仍可以通过多种多样的方式来修改本发明。
附图标记列表
100 光刻设备
100A EUV光刻设备
102 束成形和照明系统
104 投射系统
106A 辐射源、EUV光源
108A EUV辐射
110 反射镜
112 反射镜
114 反射镜
116 反射镜
118 反射镜
120 光掩模
122 晶片
124 投射系统的光轴
136 反射镜
M1-M6 反射镜
137 真空外壳
200 反射镜
210 致动器装置，特别是悬架
220 底板
230 测量装置
231 电极
232 电极
233 电极
234 电极
235 电极
236 电极
237 评估单元
238 设定装置
239 存储器装置
240 控制装置
250 同步装置
251 传输装置
252 提取单元
261 传感器装置
262 传感器装置
263 线路
264 线路
265 节点
266 功率源
267 节点
268 节点
269 电压源
401 信噪比
402 信噪比的下限
403 激励频率的最大截止频率
404 测量信号频率的可能值
500 接通和断开光学路径的设备
701 方法步骤
702 方法步骤
1101 方法步骤
1102 方法步骤
1401 测量信号由于EUV的干扰的功率密度谱
1402 上限
A 幅值
B 带宽
C 控制信号
CC 在光学部件的第一层和第二层之间的电容
CRS1 在电极231和电极233之间的电容
CLS3 在电极232和电极235之间的电容
CCS1 在电极233和电极234之间的电容
CCS3 在电极235和电极236之间的电容
F 频率
f1 EUV辐射的频率
f2 测量信号频率
f3 激励信号频率
I 信息
M 参考电位
OP 光学路径
RMP 电阻
S1 EUV辐射
S2 测量信号
S3 提取信号
VB 偏置电位

Claims (29)

1.光刻设备(100)，包括：
辐射源(106A)，产生具有特定重复频率(f1)的辐射；
光学部件(200)，在所述光刻设备(100)内引导所述辐射；
致动器装置(210)，位移所述光学部件(200)；以及
测量装置(230)，使用具有特定测量信号频率(f2)的测量信号(S2)来确定所述光学部件(200)的位置，其中所述测量信号频率(f2)不等于所述重复频率(f1)且不等于所述重复频率(f1)的整数倍。
2.根据权利要求1所述的光刻设备，其中|f2-n·f1|＞B，其中f1指示所述重复频率，f2指示所述测量信号频率，n指示所述重复频率f1的整数倍，并且B指示预先确定的带宽。
3.根据权利要求1或2所述的光刻设备，其中所述测量信号频率(f2)不等于所述重复频率(f1)，不等于所述重复频率(f1)的整数倍，并且小于所述测量信号频率(f2)的最大截止频率。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的光刻设备，其中至少一个预先确定的带宽(B)各自设置在所述测量信号频率(f2)和所述重复频率(f1)之间，以及在所述测量信号频率(f2)和所述重复频率(f1)的相应的整数倍之间。
5.根据权利要求4所述的光刻设备，其中所述预先确定的带宽(B)为至少1kHz，优选地为至少10kHz，尤其优选为至少20kHz。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的光刻设备，包括：
根据所述重复频率(f1)设定所述测量信号频率(f2)的设定装置(238)。
7.根据权利要求6所述的光刻设备，其中所述设定装置(238)配置为根据可变的重复频率(f1)设定所述测量信号频率(f2)。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的光刻设备，其中所述测量信号频率(f2)为采样频率，其中所述测量装置(230)配置为以所述采样频率(f2)对所述光学部件(200)和连接至所述光学部件(200)的电极(231-236)进行采样。
9.根据权利要求8所述的光刻设备，其中所述测量装置(230)配置为以具有预先确定的激励频率(f3)的激励信号(S3)激励所述光学部件(200)和连接至所述光学部件(200)的所述电极(231-236)，并且配置为随后以所述采样频率(f2)对所述光学部件和所述电极进行采样，其中所述激励频率(f3)等于所述采样频率(f2)。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的光刻设备，包括：
向所述光学部件(200)有目标地施加电偏置电位(VB)的控制装置(240)。
11.根据权利要求10所述的光刻设备，其中所述控制装置(240)具有查找表(241)，以确定待施加至所述光学部件(200)的所述偏置电位(VB)。
12.根据权利要求10或11所述的光刻设备，其中所述控制装置(240)的形式为具有至少一个传感器的闭环控制装置。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的光刻设备，其中所述辐射源(106A)为EUV辐射源，所述EUV辐射源配置为产生具有所述预先确定的重复频率(f1)的EUV辐射。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的光刻设备，其中所述测量装置(230)具有测量所述光学部件(200)的倾斜角的位置的电容传感器。
15.根据权利要求14所述的光刻设备，其中所述电容传感器(230)的电极(231-236)具有梳状形状并且以相互啮合的方式布置。
16.根据权利要求1至15中的任一项所述的光刻设备，其中所述光学部件(200)为反射镜。
17.根据权利要求1至16中的任一项所述的光刻设备，其中所述光学部件(200)为所述光刻设备(100)的束成形和照明系统(102)的场分面反射镜的单独反射镜。
18.根据权利要求1至16中的任一项所述的光刻设备，其中所述光学部件(200)为所述光刻设备(100)的束成形和照明系统(102)的光瞳分面反射镜的单独反射镜。
19.根据权利要求1至18中的任一项所述的光刻设备，其中所述致动器装置(210)包括在底板(220)的上方安装所述光学部件(200)的悬架，其中所述悬架配置为使得所述电容传感器的连接至所述光学部件的电极(231)、所述光学部件(200)、所述悬架(210)和至所述测量装置(230)的电联接之间的路径的电阻小于1kΩ，优选地小于100Ω，尤其是优选地小于10Ω。
20.根据权利要求19所述的光刻设备，其中安装所述光学部件(200)的所述悬架由掺杂半导体材料制成。
21.根据权利要求20所述的光刻设备，其中所述悬架被掺杂，使得所述电容传感器的连接至所述光学部件(200)的电极(231)、所述光学部件(200)、所述悬架(210)以及至所述测量装置(230)的电联接之间的路径的电阻小于1kΩ，优选地小于100Ω，尤其是优选地小于10Ω。
22.根据权利要求19至21中的任一项所述的光刻设备，其中所述悬架在其几何结构方面配置为使得所述电容传感器的连接至所述光学部件(200)的电极(231)、所述光学部件(200)、所述悬架(210)以及至所述测量装置(230)的电联接之间的路径的电阻小于1kΩ，优选地小于100Ω，尤其是优选地小于10Ω。
23.根据权利要求1至22中的任一项所述的光刻设备，其中所述测量装置(230)配置为以激励信号(S3)来激励所述光学部件(200)和连接至所述光学部件(200)的电极(231-236)，并且配置为随后以所述采样频率(f2)对所述光学部件和所述电极进行采样，其中，所述激励信号具有预先确定的激励频率(f3)和大于3.3V且小于或等于20V的预先确定的电压值，所述激励频率(f3)等于所述采样频率(f2)。
24.根据权利要求23所述的光刻设备，其中所述激励信号(S3)的预先确定的电压值在6.6V至20V之间，优选地在6.6V至15V之间。
25.根据权利要求1至24中的任一项所述的光刻设备，其中所述光学部件(200)具有第一层和通过电介质与所述第一层分离的第二层，其中所述第一层是反射镜层，并且所述第二层配置为至所述电容器传感器的电联接。
26.根据权利要求25所述的光刻设备，其中所述第一层和所述第二层各电联接至公共参考电位。
27.根据权利要求26所述的光刻设备，其中所述公共参考电位为接地。
28.根据权利要求25至27中的任一项所述的光刻设备，其中在所述电介质和经由所述第二层的所述参考电位之间的路径的电阻与由所述第一层、所述电介质和所述第二层形成的电容形成高通滤波器。
29.操作光刻设备(100)的方法，所述光刻设备具有产生具有特定重复频率(f1)的辐射的辐射源(106A)、在所述光刻设备(100)内引导所述辐射的光学部件(200)、位移所述光学部件(200)的致动器装置(210)、以及确定所述光学部件(200)的位置的测量装置(230)，所述方法包括：
使用具有特定测量信号频率(f2)的测量信号(S2)，通过所述测量装置(210)来确定所述光学部件(200)的位置，其中所述测量信号频率(f2)不等于所述重复频率(f1)且不等于所述重复频率(f1)的整数倍。
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