CN117546098A - 用于半导体光刻的投射曝光设备 - Google Patents

用于半导体光刻的投射曝光设备 Download PDF

Info

Publication number
CN117546098A
CN117546098A CN202280044468.3A CN202280044468A CN117546098A CN 117546098 A CN117546098 A CN 117546098A CN 202280044468 A CN202280044468 A CN 202280044468A CN 117546098 A CN117546098 A CN 117546098A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mirror
pressure
exposure apparatus
fluid
projection exposure
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.)
Pending
Application number
CN202280044468.3A
Other languages
English (en)
Inventor
K·里夫
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.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
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 Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Publication of CN117546098A publication Critical patent/CN117546098A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • G03F7/708Construction 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/181Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • G02B7/1815Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation with cooling or heating systems
    • 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
    • G03F7/70883Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
    • G03F7/70891Temperature

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于半导体光刻的投射曝光设备(1),其具有至少一个有流体通道(31)的部件(M3)以及用于提供流体(34)以流过流体通道(31)的装置(40),流体通道(31)通过一供应线(41)以及一排出线(42)连接到装置(40),并且根据本发明,供应线(41)以及排出线(42)相互连接并经由一短路(60、60.1、60.2)与流体通道(31)并联。

Description

用于半导体光刻的投射曝光设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年6月22日的德国专利申请DE 10 2021 206 427.2的优先权,其内容通过引用完全并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于半导体光刻的投射曝光设备,其包括至少一个具有流体通道的部件以及用于提供流体以流过流体通道的装置。
背景技术
用于半导体光刻的投射曝光设备在成像品质方面受到极其严格的要求,以尽可能无缺陷地产生所期望的微观小结构。在光刻(lithography)制程或微光刻(microlithography)制程中,照明系统照射光刻掩模,也称为掩模母版。穿过掩模的光或被掩模反射的光,由投射光学单元投射到涂有一光敏层(光刻胶)并安装在投射光学单元的像面中的一基板(例如一晶片)上,以便将掩模的结构元件转印到基板的光敏涂层上。对于晶片上成像定位以及照明系统提供的光强度的要求,随着每一代产品更新而提高,导致光学元件上的热负载更高。
在高热负载的情况下,特别是在EUV投射曝光设备中,实施为反射镜的光学元件可能是有利的,即在电磁辐射下操作的设备中,其波长介于1nm到120nm之间,特别是13.5nm,通过水冷调节温度。同样地,在DUV投射曝光设备中,即在以下电磁辐射下操作的设备中,其波长介于120nm到300nm之间,也可以使用水冷反射镜。反射镜包括流体通道,调节温度的水流过该流体通道,从而散逸来自光学有效表面的热,光学有效表面也就是反射镜表面,受到用于成像结构元件的光所照射。在此情况下,必须避免任何动态的或机械的激发,特别是由于所谓的流动诱发振动,因为任何这样的激发都会干扰投射曝光设备的成像制程。流动诱发振动首先导致反射镜位置改变,其次导致反射镜的光学有效表面变形,这两种干扰都对投射曝光设备的成像品质产生不利影响。
在此情况下,由流动诱发振动所导致的激发,是由一局部部分以及一接收部分构成。局部部分是指在如反射镜的部件中出现的部分,例如,在流体引导的偏转、剖面变化或类似变化处,且在该出现位置将力直接引入反射镜中。接收部分涉及声波,声波以压力波动的形式穿过流体,并在系统的其他地方,如反射镜中引入力,从而造成远离实际出现位置的干扰。这些以驻波形式出现、为第一近似的压力波动,也可能在设备中于离反射镜非常远的地方产生,例如在镜头的不同部件中或在水箱中,也就是说在其内使用流体来调整反射镜或其他被温度-调节、调整与提供的部件。
为了减少上述流动诱发振动的影响,在现有技术中已经实现一系列措施,例如优化反射镜中的流体通道,以及从水箱到反射镜的供应线,以减少流动诱发振动。由于产品要求随着每一代更新而提高,迄今为止所采取的措施,特别是关于接收部分,通常无法再满足这些要求。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种装置,其消除现有技术的上述缺点。
此目的通过具有独立权利要求中的特征的装置来实现。从属权利要求涉及本发明的有利发展以及变体。
根据本发明,用于半导体光刻的一种投射曝光设备包括至少一个有流体通道的部件以及用于提供流体流过该流体通道的装置,流体通道通过供应线以及排出线连接到该装置,供应线以及排出线相互连接并经由短路(short circuit)与流体通道并联。短路的优点在于,实施为一反射镜的部件,其上游以及下游的平均压力差是相等的,例如,该压力差首先是由反射镜的流体通道中的压力损失,其次是反射镜上游以及下游压力波动的变化平均压力构成。如此一来,作用在反射镜上的力基于流动诱发振动产生对称性,反射镜的位移和/或反射镜的光学有效表面的变形可以有效地减少。
特别是,短路可以布置在与部件(尤其是反射镜)解耦的框架上。就其部分而言,短路可以通过有一解耦效果的连接元件,连接到反射镜的流体通道。这具有的优点是,由于流动诱发振动在短路中出现的干扰,被框架吸收并且不会作用在部件上,也就是说,相对于反射镜,可以提供流动诱发振动的一额外解耦。
在一第一具体实施例中,短路可以实施为一流动短路。这具有的优点是,比起流体通道,扩大的流动剖面导致压力波动减少。在周期性压力波动的情况下,穿过反射镜流体通道的振幅以及频率,可以根据短路以及部件中的容积流速率的比例的配置进行设定。
在本发明的另一具体实施例中,短路可以实施为声短路(acoustic shortcircuit)。在此情况下,声短路被理解为指没有流体流过但传递压力波动或压力冲击的短路。
特别是,声短路可以包括防止流体流过短路的膜,但是由于其顺应性传递流体中的压力波动,从而使反射镜上游以及反射镜下游的压力相等。降低与流动短路相关的容积流速率的优点是,比起一流动短路,供应线中的容积流速率可以显著降低,且控制通过部件的流体通道的容积流速率简化,或通过部件的容积流速率(volumetric flow rate)维持恒定。
在本发明的另一具体实施例中,声短路可以包括双膜。取决于在膜之间的容积中所使用的流体特性,可以以双膜设定短路的效果。
特别是,在双膜的两个膜之间形成的容积,可以具有可压缩的介质。膜将供应线以及排出线的流体与在膜之间形成的容积分开。除了上述的具有单膜的声短路的优点外,此具体实施例的优点是,由于可压缩介质的顺应性,该可压缩介质包括例如气体,在流体通道中形成的压力波动驻波被中断,导致压力波动的大振幅转变为流体流速的波动。如前文进一步解释的,在此情况下作用在短路上的力,由与部件解耦的框架吸收,从而远离部件。此外,压力波动振幅的减少,使部件的流体通道中的激发较小,这有利地表示由流动诱发振动所导致的机械干扰越小。在膜之间形成的可压缩容积就像一弹簧,其中容积中的压力与膜的刚度可一起视为是弹簧刚度,也就是说,容积中的压力变化会导致弹簧刚度的顺应性改变。这个具有的优点是,短路顺应性的频宽(该顺应性用作压力波动的滤频器)可以通过膜之间的容积压力来设定。在此应该考虑的是,流体系统中的静压,也就是在膜之间形成的容积外,应该有利地保持恒定,以避免部件(尤其是反射镜)变形。
在本发明的一替代具体实施例中,在双膜的膜之间形成的容积,可以包括阻尼元件。阻尼元件可以吸收至少部分压力波动的能量,从而进一步降低压力波动的程度,因此降低流动诱发振动。
此外,用于提供流体的装置可以包括压力控制单元。在此情况下,除了水箱,即装置中调整、温度-调节以及提供流体的部件,该装置还包括供应线以及排出线、短路以及与反射镜的连接线。压力控制单元可以布置在水箱中或投射光学单元之外的其他地方。压力控制单元控制流体通道中的压力,该压力直接影响光学有效表面的形状,因此应该对应于一标称压力,该标称压力(nominal pressure)作为光学有效表面生产的基础。
特别是,压力控制单元可连接到形成在双膜的膜之间的容积。例如,该连接可以实施为气体线(gas line)。
此外,压力控制单元可检测形成在双膜的膜之间的容积中的压力,因此反射镜流体通道中的压力可以通过容积中的压力来判断。压力可以通过压力传感器检测,且可以在压力控制单元中评估。经由一气体线连接的优点是,气体线在反射镜的区域中,对于结构空间的需求比压力传感器更小,考虑到可用结构空间的情况下这可作为一替代方案被设想。
此外,压力控制单元可以包括一致动器,用于设定、特别是增加在双膜的膜之间形成的容积中的压力。结果,如同上述,可以设定容积的顺应性并且设定作为一过滤器的容积的带宽。
特别是,压力控制单元可以配置成控制和/或调节在双膜的膜之间形成的容积中的压力。每当由压力波动引起的流动诱发振动发生变化时,这可能是有意义的,例如针对在反射镜中散逸热量的不同要求,从而导致例如反射镜中的容积流速率改变,因此也导致流体系统中的压力改变,该流体系统可以包括水箱、供应线、排出线、短路、连接线以及部件中的流体通道。就一封闭的恒压流体系统来说,即压力不是由泵维持的系统,泵仅用于在设定压力后产生容积流速率,可以通过增加膜之间容积压力来设定流体系统的压力。与干扰相关的压力波动量级可以在一帕斯卡与几百帕斯卡之间的范围内,这可以对应于通过膜之间容积中的压力改变实现的压力改变范围。此外,压力改变当然取决于流体系统的具体尺寸。
附图说明
参考附图,下文将更详细地解释本发明的具体实施例以及变体。在图中:
图1示意性地示出用于EUV投射光刻的投射曝光设备的子午截面,
图2示意性地示出用于DUV投射光刻的另一投射曝光设备的子午截面,图3a、图3b示出现有技术中已知的一部件,以及
图4示出本发明的一个具体实施例。
具体实施方式
下文首先参考图1,以示例性方式描述微光刻投射曝光设备1的基本组成部分。投射曝光设备1的基本结构以及其组成部分的描述,在此理解为非限制性的。
投射曝光设备1的照明系统2的一个具体实施例,除了幅射源3外,还具有照明光学单元4,用于照明在物面6中的物场5。在替代具体实施例中,光源3也可以是与照明系统其他部分分开的模组。在此情况下,照明系统不包括光源3。
布置在物场5中的掩模母版(reticle)7被曝光。掩模母版7由掩模母版支架8保持。掩模母版支架8通过掩模母版位移驱动器9位移,尤其是在扫描方向。
为便于说明,图1示出笛卡尔xyz坐标系统。x方向垂直于图面并进入图面。y方向水平延伸,且z方向垂直延伸。扫描方向沿图1中的y方向延伸。z方向垂直于物面6延伸。
投射曝光设备1包括投射光学单元10。投射光学单元10,用于将物场5成像到像面12中的像场11。像面12平行于物面6延伸。可选地,物面6以及像面12之间的角度也可能不等于0°。
掩模母版7上的结构成像在晶片13的光敏层上,该晶片13配置在像面12中的像场11的区域中。晶片13由晶片支架14保持。晶片支架14通过晶片位移驱动器15为可位移的,尤其是沿y方向。首先,掩模母版7通过掩模母版位移驱动器9位移,而后,晶片13通过晶片位移驱动器15的位移可以实现为彼此同步。
辐射源3是EUV辐射源。辐射源3发射尤其是EUV辐射16,其在下文中也称为使用的辐射、照明辐射或照明光。特别是,使用的辐射的波长范围在5nm与30nm之间。辐射源3可以是等离子体源,例如激光产生的等离子体源(laser produced plasma,LPP)或气体放电产生的等离子体源(gas discharge produced plasma,GDPP)。也可以是基于同步加速器的辐射源。辐射源3可以是自由电子激光器(free electron laser,FEL)。
从辐射源3射出的照明辐射16由收集器17聚焦。收集器17可以是具有一个以上的椭圆形和/或双曲面反射表面的收集器。照明辐射16可以以掠入射角(grazing incidence,GI),即以大于45°的入射角,或以法线入射(NI),即以小于45°的入射角,入射在收集器17的至少一个反射表面上。收集器17可以结构化和/或涂覆,主要用于优化其对使用的辐射的反射率,其次用于抑制外来光。
在收集器17的下游,照明辐射16通过中间焦平面18中的中间焦点传播。中间焦平面18可以代表具有辐射源3以及收集器17的辐射源模组与照明光学单元4之间的分离。
照明光学单元4包括偏转反射镜19,以及布置在其光束路径下游中的第一分面反射镜20。偏转反射镜19可以是平面偏转反射镜,或可选地,是有超越纯粹偏转效果的光束影响效果的反射镜。可选地或额外地,偏转反射镜19可以是光谱滤波器的形式,用来分离照明辐射16的使用光波长与波长偏离其的外来光。若第一分面反射镜(facet mirror)20布置在照明光学单元4与物面6光学共轭的平面(作为场平面)中,则也称为场分面反射镜。第一分面反射镜20包括多个单独的第一分面(facet)21,在下文中也称为场分面。图1仅示例性地描绘该分面21中的一些。
第一分面21可以实施为宏观分面,尤其是矩形分面或具有弧形边缘轮廓或部分圆的边缘轮廓的分面。第一分面21可以实施为平面分面,或可选地,上凸的或下凹的弯曲分面。
例如从DE 10 2008 009 600 A1中已知的,第一分面21本身也可以在多种情况下由多个单独的反射镜、尤其是多个微反射镜构成。特别是,第一分面反射镜20可以实施为微机电系统(MEMS系统)。详细内容可参考DE 102008 009 600A1。
在收集器17与偏转反射镜19之间,照明辐射16水平(即沿y方向)行进。
在照明光学单元4的光束路径中,第二分面反射镜22布置在第一分面反射镜20的下游。若第二分面反射镜22布置在照明光学单元4的光瞳平面中,则也称为光瞳分面反射镜。第二分面反射镜22也可以布置在离照明光学单元4的光瞳平面一定距离处。在此情况下,第一分面反射镜20以及第二分面反射镜22的组合,也称为镜面反射器(specularreflector)。镜面反射器从US2006/0132747 A1、EP 1 614 008 B1以及US 6,573,978中已知。
第二分面反射镜22包括多个第二分面23。在光瞳分面反射镜的情况下,第二分面23也称为光瞳分面。
第二分面23同样可以是宏观分面,其可以具有例如圆形、矩形或六角形边界,或可选地是由微反射镜构成的分面。在这方面,同样参考DE 10 2008009 600A1。
第二分面23可以具有平面或可选地上凸或下凹的弯曲反射表面。
照明光学单元4因此形成双分面系统。这一基本原理也称为蝇眼聚光器(蝇眼积分器)。
将第二分面反射镜22不完全地布置在与投射光学单元10的光瞳平面光学地共轭的平面中,可能是有利的。特别是,相对于投射光学单元10的光瞳平面,光瞳分面反射镜22可以布置成倾斜的,例如在DE 10 2017 220 586A1中所描述的。
借助于第二分面反射镜22,将各个第一分面21成像到物场5中。第二分面反射镜22是最后的光束整形反射镜,或者实际上是在物场5上游的光束路径中,用于照明辐射16的最后一个反射镜。
在照明光学单元4的另一具体实施例(未示出)中,可以把负责将第一分面21成像到物场5中的转移光学单元,布置在第二分面反射镜22与物场5之间的光束路径中。转移光学单元可以正好包括一个反射镜,或可选地,两个以上的反射镜,它们依序布置在照明光学单元4的光束路径中。特别是,转移光学单元可以包括一个或两个法线入射反射镜(NI反射镜)和/或一个或两个掠入射反射镜(GI反射镜)。
在图1所示的具体实施例中,照明光学单元4在收集器17的下游正好具有三个反射镜,具体上是偏转反射镜19、场分面反射镜20以及光瞳分面反射镜22。
在照明光学单元4的另一个具体实施例中,也可以省略偏转反射镜19,因此照明光学单元4可以在收集器17的下游具有两个反射镜,具体上是第一分面反射镜20以及第二分面反射镜22。
通过第二分面23或使用第二分面23与转移光学单元,将第一分面21成像到物面6中通常只是近似成像。
投射光学单元10包括多个反射镜Mi,根据它们在投射曝光设备1的光束路径中的排列顺序编号。
在图1所绘示的示例中,投射光学单元10包括六个反射镜M1到M6。具有四个、八个、十个、十二个或任何其他数量的反射镜Mi的替代方案,也是可能的。倒数第二个反射镜M5以及最后一个反射镜M6,分别具有用于照明辐射16的通孔。投射光学单元10是双遮蔽光学单元。投射光学单元10具有大于0.5的像侧数值孔径,其也可以大于0.6,例如为0.7或0.75。
反射镜Mi的反射表面,可以实施为没有旋转对称轴的自由曲面。可选地,反射镜Mi的反射表面可设计成非球面,具有正好一个反射表面形状的旋转对称轴。就像照明光学单元4的反射镜一样,反射镜Mi可以具有用于照明辐射16的高度反射涂层。这些涂层可以设计成多层涂层,尤其是具有钼以及硅的交替层。
在物场5中心的y坐标与像场11中心的y坐标之间,投射光学单元10在y方向上具有大的物像偏移。这个在y方向上的物像偏移,其大小和物面6与像面12之间的z距离大约相同。
特别是,投射光学单元10可以具有变形的具体实施例。特别是,它在x以及y方向上具有不同的成像比例βx、βy。投射光学单元10的两个成像比例βx、βy,较佳为(βx,βy)=(+/-0.25,+/-0.125)。一正的成像比例β表示成像没有像倒转。一负的成像比例β表示成像具有像倒转。
因此,投射光学单元10在x方向(即与扫描方向垂直的方向)上,尺寸以4:1的比率缩小。
投射光学单元10在y方向(即扫描方向)上,尺寸以8:1缩小。
其他成像的比例也是可能的。在x方向以及y方向上,具有相同符号以及相同绝对值的成像比例也是可能的,例如具有0.125或0.25的绝对值。
在物场5与像场11之间的光束路径中,x方向以及y方向的中间像面的数量可以相同,或者取决于投射光学单元10的具体实施例而有所不同。从US2018/0074303 A1已知投射光学单元的示例,在x方向以及y方向上具有不同数量的这种中间像。
在每一情况下,一个光瞳分面23正好分配给一个场分面21,以在每种情况下形成照明物场5的照明通道。特别是,根据柯勒原理这可以产生照明。借助于场分面21,将远场分解为多个物场5。场分面21分别在其分配到的光瞳分面23上,产生多个中间焦点像。
在每一情况下,场分面21通过所分配的光瞳分面23以此方式成像到掩模母版7上,使得它们彼此叠加以照明物场5。物场5的照明尤其是尽可能均匀。它较佳地具有小于2%的均匀性误差。场均匀性可以通过不同照明通道的叠加来实现。
投射光学单元10的入射光瞳照明,可以通过光瞳分面的一布置在几何上定义。投射光学单元10的入射光瞳中的强度分布,可以通过选择引导光的照明通道,尤其是光瞳分面的子集来设定。此强度分布也称为照明设定。
以一定义的方式照明的照明光学单元4的照明光瞳的部分区域中同样较佳的光瞳均匀性可以通过照明通道的重新分布来实现。
物场5照明的其他方面以及细节,尤其是投射光学单元10的入射光瞳的其他方面以及细节,于下文中描述。
特别是,投射光学单元10可以具有一同心入射光瞳(homocentric entrancepupil)。同心入射光瞳是可以接近的。也可能无法接近。
投射光学单元10的入射光瞳,无法使用光瞳分面反射镜22有规律地准确照明。在投射光学单元10的成像的情况下,其将光瞳分面反射镜22的中心远心地成像到晶片13上,孔径光线通常不会在一个点相交。然而,可以找到一区域,是成对确定的孔径光线的距离变得最小的区域。此区域代表入射光瞳或真实空间中与其共轭的一区域。特别是,此区具有一有限曲率。
针对切向光束路径(tangential beam path)以及矢状光束路径(sagittal beampath),投射光学单元10也可以具有入射光瞳的不同位置。在此情况下,应在第二分面反射镜22与掩模母版7之间提供一成像元件,尤其是转移光学单元的光学部件。借助于此光学元件,可以考量到切向入射光瞳以及矢状入射光瞳的不同位置。
在图1中所绘示的照明光学单元4的部件布置中,光瞳分面反射镜22布置在与投射光学单元10的入射光瞳共轭的一区域中。场分面反射镜20相对于物面6以倾斜的方式布置。第一分面反射镜20相对于由偏转反射镜19定义的布置平面以倾斜的方式布置。
第一分面反射镜20相对于由第二分面反射镜22定义的布置平面以倾斜的方式布置。
图2示意性地示出用于DUV投射光刻的另一投射曝光设备101的子午线截面,其中同样地也可以使用本发明。
投射曝光设备101的结构以及成像原理,与图1中描述的结构以及程序相当。相同的零部件,相对于图1的附图标记以增加100来标示,例如图2中的附图标记从101开始。
与图1中描述的EUV投射曝光设备1相比,折射、衍射和/或反射光学元件117,像是透镜元件、反射镜、棱镜、端接板等等,由于作为使用光使用的DUV辐射116的波长更大,在100nm到300nm的范围内(尤其是193nm),因此可以用于在DUV投射曝光设备101中成像或照明。在此情况下的投射曝光设备101,实质上包括一照明系统102;用于接收并精确定位掩模母版107的掩模母版支架108,该掩模母版107具有一结构,通过该结构确定晶片113上的后续结构;用于保持、移动以及精确定位该晶片113的晶片保持器114;以及投射镜头110,该镜头具有多个光学元件117,这些光学元件117通过安装件118保持在投射镜头110的镜头壳体119中。
照明系统102提供所需的DUV辐射116,以将掩模母版107成像在晶片113上。激光器、等离子体源等可以作为此辐射116的源来使用。辐射116通过光学元件在照明系统102中成形,使得当DUV辐射116入射到掩模母版107上时,DUV辐射116关于直径、偏振、波前形状等具有所期望特性。
除了额外使用折射光学元件117,像是透镜元件、棱镜、端接板外,有镜头壳体119的下游投射光学单元110的结构,在原理上与图1中描述的结构没有区别,因此不再详细描述。
图3a示出现有技术中已知的一部件,像是图1中描述的反射镜M3,例如,反射镜M3包括具有流体通道31的主体30。流体通道31包括用于流体34的供应线(未示出)的连接件32,用于调节反射镜M3的温度,以及流体34的排出线(未示出)的连接件33。主体30还包括光学有效表面35,在所示具体实施例中,其在流体通道31中的标称压力p1下以平面的方式实施,标称压力p1是光学有效表面35对应于目标有效表面的压力。由于光学有效表面35的变形,任何标称压力p1的偏差也会导致光学效果改变,从而导致投射曝光设备的成像品质劣化。
图3b同样示出反射镜M3,流体通道31中的流体34具有小于标称压力p1的压力p2。这造成光学有效表面35变形,在图3b所示的情况下形成一凹形。若流体34的压力p随时间波动,这不仅导致光学有效表面35变形,还导致反射镜M3激发,从而改变其位置和/或定向。光学有效表面35的变形以及移动,导致光学成像改变,从而导致投射曝光设备1的成像品质劣化。
图4示出EUV投射曝光设备1的一部分,该设备具有一水箱40以及一投射光学单元10,该投射光学单元10具有一部件,该部件对应于在图3a、图3b的具体实施例中所绘示的反射镜M3。水箱40配置为调整、调节流体34的温度,并提供该流体以流过反射镜(图中未单独示出流体)。水箱40经由一供给线41以及一排出线42连接到一短路60,该短路又经由连接线36连接到反射镜M3的主体30中的流体通道31。在此情况下,连接线36以解耦方式实施,使得短路60的移动不会传递到反射镜M3,或者仅传递一小部分到反射镜M3。在短路60的第一具体实施例中,经由供应线41从水箱40流出的流体34,同时经由短路60直接流入排出线42,并经由连接线36,再通过反射镜M3的流体通道31以及第二连接线36和短路60,到排出线42,而后回到水箱40。短路60的优点是,由于经由短路60直接在反射镜M3上游连接供给线41,以及直接在反射镜M3下游连接排出线42,因此在这两点之间的压力差是相等的。压力差首先是由反射镜M3中的压力损失引起的,其次是由在反射镜M3上游以及下游形成为一驻波的压力波动的平均压力差引起的。在不可压缩流体系统70中形成压力波动,该流体系统70包括流体34流经的所有零部件,即水箱40、供应线41、排出线42、连接线36以及流体通道31。压力波动的振幅在一驻波中心达到最大值,位于反射镜M3的区域。驻波中心与反射镜M3中心的偏差,具有压力波动的平均压力处于不同程度的效果,因此由差异产生的力作用在反射镜M3上。通过反射镜M3的上游以及下游的均等压力,这趋向于零或至少减到最小值,该均等压力是由短路60所造成的。在此情况下,忽略经由短路60的压力损失。短路60固定到一框架(未示出),该框架与反射镜M3以及其悬架(未示出)机械地解耦。结果,在短路60中由流动诱发振动所造成的机械干扰被框架吸收,从而可以显著减少进入反射镜M3。如上所述,以解耦方式实施,短路60的剩余激发,通过从短路60到反射镜M3的连接线36进一步减少。这个结果是,有利地最小化或甚至完全避免由反射镜M3中的流动诱发振动所造成的压力差,进而造成的不对称干扰,以及因存在压力波动而作用在反射镜M3上的力。这继而减少反射镜的位移和/或倾斜,因此改善投射曝光设备的成像品质。
可选地,短路60也可以实施为一声短路60.1,在此情况下,在图4中,以点虚线方式绘示出膜61实施在短路60.1中。膜61还平衡反射镜M3上游以及下游的压力差,但防止流过短路60。如前文已经进一步解释的,流体34经由连接线36以及流体通道31,完全地流过反射镜M3。这个优点是,通过反射镜M3的容积流速率以及流体34的温度调节能力可以更容易设定,并且比起上述变体,在流体系统70中需要的总容积流速率更低。
声短路60.2的另一具体实施例包括一双膜,其膜62在图4中以虚线绘示,在膜62之间形成的容积63具有一可压缩介质,例如气体。在此情况下,以虚线方式绘示的膜61不是短路60.2的一部分。膜62将流体34与气体完全分离,使得封闭流体系统70由于膜62之间的气体容积而包括一顺应性。可压缩气体的作用像一弹簧,使得气体容积63的带宽作为一过滤器,因此由气体容积63过滤的周期性压力波动,可以通过容积63的气体压力来设定,对应于气体容积63的弹簧刚度。如已经提以及的,在此情况下,流体系统70中的静压应该保持恒定。同样可以想到的是,预先适当地选择气体容积63的容积含量,以便设定带宽。由于短路60.2固定到一专用框架(未示出),气体压缩吸收的力不会传递到反射镜M3。顺应性导致压力波动的振幅转变为增加流体34的流速。结果,短路60.2下游(也就是在反射镜M3中)的压力波动的振幅,显著减少并转换成容积流速率改变,这对反射镜M3的定位以及定向以及光学有效表面35的变形影响较小。
容积63经由一气体线51连接到一压力控制单元50。该压力控制单元布置在图1所示类型并且包括反射镜M3的投射光学单元10外部。压力控制单元50检测容积63中的压力,并由此判断反射镜M3中的流体34的压力。流体34直接影响反射镜M3的光学有效表面35的变形,因此必须始终保持恒定。如图3a、图3b中所解释的,光学有效表面35是基于流体通道31中的一标称压力p1所产生的。由压力控制单元50判断的气体容积63的压力,经由信号线52传送到水箱40中的压力控制单元64,使得压力控制单元64可以调整流体系统70中的压力,如此一来标称压力p1存在于反射镜M3的流体通道31中。在另一具体实施例中,气体容积63也可以经由气体线51,直接连接到压力控制单元64,因此可以省略压力控制单元50。
作为调整水箱40中的流体系统70的压力的替代方案,还可以想到通过短路60.2中的气体容积63来调整流体通道31中的压力,这仅针对非常低压以及针对具有静压以及容积流速率非常低的流体系统70是可行的。
附图标记列表
1 投射曝光设备
2 照明系统
3 辐射源
4 照明光学单元
5 物场
6 物面
7 掩模母版
8 掩模母版支架
9 掩模母版位移驱动器
10 投射光学单元
11 像场
12 像面
13 晶片
14 晶片支架
15 晶片位移驱动器
16 EUV辐射
17 收集器
18 中间焦平面
19 偏转反射镜
20 分面反射镜
21 分面
22 分面反射镜
23 分面
M1-M6 反射镜
30 主体
31 流体通道
32 供应线连接件
33 排出线连接件
34 流体
35 光学有效表面
36 到短路的连接线
40 水箱
41 供应线
42 排出线
50 压力控制单元
51 气体线
52 信号线
60、60.1、60.2短路
61 膜
62 双膜
63 容积
64 压力控制单元
70 流体系统
101 投射曝光设备
102 照明系统
107 掩模母版
108 掩模母版支架
110 投射光学单元
113 晶片
114 晶片支架
116 DUV辐射
117 光学元件
118 安装架
119 镜头壳体

Claims (9)

1.一种用于半导体光刻的投射曝光设备(1),包含具有流体通道(31)的至少一个部件(M3)以及用于提供流体(34)以流过该流体通道(31)的装置(40),该流体通道(31)通过供应线(41)以及排出线(42)连接到该装置(40),该供应线(41)以及该排出线(42)相互连接并经由短路(60、60.1、60.2)与该流体通道(31)并联,
其特征在于
该短路(60、60.1、60.2)实施为声短路(60.1、60.2),其包括膜(61)或双膜(62)。
2.如权利要求1所述的投射曝光设备(1),其特征在于
该短路(60、60.1、60.2)布置在与该部件(M3)解耦的框架上。
3.如权利要求1或2所述的投射曝光设备(1),其特征在于
形成在该双膜(62)之间的容积(63)具有可压缩介质。
4.如权利要求3所述的投射曝光设备(1),其特征在于
形成在该双膜(62)之间的容积(63)包括阻尼元件。
5.如前述权利要求中任一项所述的投射曝光设备(1),其特征在于
用于提供该流体(34)的该装置(40)包括压力控制单元(50、64)。
6.如权利要求5所述的投射曝光设备(1),其特征在于
该压力控制单元(50、64)连接到形成在该双膜(62)之间的容积(63)。
7.如权利要求5或6所述的投射曝光设备(1),其特征在于
该压力控制单元(50、64)能够检测形成在该双膜(62)之间的容积(63)中的压力。
8.如权利要求5至7中任一项所述的投射曝光设备(1),其特征在于
该压力控制单元(50、64)包括致动器,用于设定形成在该双膜(62)之间的容积(63)中的压力。
9.如权利要求5至8中任一项所述的投射曝光设备(1),其特征在于
该压力控制单元(50)配置为控制和/或调节形成在该双膜(62)之间的容积(63)中的压力。
CN202280044468.3A 2021-06-22 2022-06-21 用于半导体光刻的投射曝光设备 Pending CN117546098A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021206427.2A DE102021206427A1 (de) 2021-06-22 2021-06-22 Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie
DE102021206427.2 2021-06-22
PCT/EP2022/066825 WO2022268775A1 (en) 2021-06-22 2022-06-21 Projection exposure apparatus for semiconductor lithography

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117546098A true CN117546098A (zh) 2024-02-09

Family

ID=82446587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280044468.3A Pending CN117546098A (zh) 2021-06-22 2022-06-21 用于半导体光刻的投射曝光设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240111223A1 (zh)
CN (1) CN117546098A (zh)
DE (1) DE102021206427A1 (zh)
TW (1) TW202307585A (zh)
WO (1) WO2022268775A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023200423A1 (de) 2023-01-20 2023-12-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Kühlvorrichtung für eine lithographieanlage, lithographieanlage und verfahren zum dämpfen einer druckschwankung einer flüssigkeit in einer flüssigkeitsleitung einer kühlvorrichtung einer lithographieanlage

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6573978B1 (en) 1999-01-26 2003-06-03 Mcguire, Jr. James P. EUV condenser with non-imaging optics
DE10317667A1 (de) 2003-04-17 2004-11-18 Carl Zeiss Smt Ag Optisches Element für ein Beleuchtungssystem
EP1843206B1 (en) * 2006-04-06 2012-09-05 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
DE102008009600A1 (de) 2008-02-15 2009-08-20 Carl Zeiss Smt Ag Facettenspiegel zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikro-Lithographie
JP6304905B2 (ja) * 2013-12-20 2018-04-04 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リソグラフィにおけるオブジェクトを位置決めするシステム
DE102015226531A1 (de) 2015-04-14 2016-10-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Abbildende Optik zur Abbildung eines Objektfeldes in ein Bildfeld sowie Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen abbildenden Optik
JP6868571B2 (ja) * 2015-05-06 2021-05-12 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リソグラフィ装置
DE102017220586A1 (de) 2017-11-17 2019-05-23 Carl Zeiss Smt Gmbh Pupillenfacettenspiegel, Beleuchtungsoptik und optisches System für eine Projek-tionsbelichtungsanlage
WO2021013441A1 (en) * 2019-07-19 2021-01-28 Asml Netherlands B.V. Temperature conditioning system

Also Published As

Publication number Publication date
US20240111223A1 (en) 2024-04-04
WO2022268775A1 (en) 2022-12-29
TW202307585A (zh) 2023-02-16
DE102021206427A1 (de) 2022-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5319706B2 (ja) 照明光学系及び投影露光装置
US9274327B2 (en) Catadioptric projection objective comprising deflection mirrors and projection exposure method
TWI497221B (zh) 微影投射曝光裝置
KR20170086559A (ko) 투영 리소그라피를 위한 광학 서브시스템 및 투영 리소그라피를 위한 조명 광학 유닛
US20230221649A1 (en) Digital micromirror device for an illumination optical component of a projection exposure system
US20240111223A1 (en) Projection exposure apparatus for semiconductor lithography
TW202232245A (zh) 包含加熱裝置與極化器的投影曝光設備
US20240159988A1 (en) Support for an optical element
US20240176249A1 (en) Optical element, projection optical unit and projection exposure apparatus
WO2024179896A1 (en) Optical assembly, optical system and projection exposure apparatus
US10928733B2 (en) Illumination optic for projection lithography
US20240012334A1 (en) Projection exposure apparatus for semiconductor lithography
JP3708075B2 (ja) リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
WO2023237452A1 (en) Component for a projection exposure apparatus for semiconductor lithography and projection exposure apparatus
WO2004010164A2 (en) Catadioptric projection objective
WO2023016681A1 (en) Mirror for a microlithographic projection exposure apparatus
US11092897B2 (en) Method for producing a mirror as an optical component for an optical system of a projection exposure apparatus for projection lithography
WO2005015316A2 (en) Projection objective for microlithography
US20240085800A1 (en) Projection exposure apparatus and method for designing a component of a projection exposure apparatus
US20230236516A1 (en) Support for an optical element
TWI851283B (zh) 用於補償致動器之致動器效應的方法
US9261695B2 (en) Illumination system of a microlithographic projection exposure apparatus
US20080259450A1 (en) Illumination optical apparatus, relay optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2008172272A (ja) マイクロリソグラフィ投影露光装置
CN117916667A (zh) 投射曝光系统和用于设计粘合层的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination