光学装置和光刻设备制造方法及图纸

一种用于光刻设备(100A、100B)的光学装置(200)，具有：具有反射镜阵列(204)的微系统(202)，其中反射镜阵列(204)的相应反射镜(206)被设置成在其前侧(208)反射光刻设备(100A、100B)的工作光(108A、108B)并且还在其后侧(220)反射测量光束(L、224)；一个或多个辐射源(222)，设置在微系统(202)的外部并设置成提供相应的测量光束(L、224)；以及一个或多个传感器单元(230、804、1200)，设置成根据各自反射的测量光束(L

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学装置和光刻设备


[0001]本专利技术涉及一种光学装置和一种光刻设备。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]通过引用将优先权申请DE 10 2019 204 165.5的内容整体并入于此。

技术介绍

[0004]微光刻用于生产微结构部件，例如集成电路。使用光刻设备执行微光刻工艺，光刻设备具有照明系统和投射系统。在这种情况下，借助于照明系统照明的掩模(掩模母版)的图像借助于投射系统投射到基板上，该基板例如为涂覆有光敏层(光致抗蚀剂)并布置在投射系统的像平面中的硅晶片，以便将掩模结构转印到基板的光敏涂层上。
[0005]在为EUV范围(即：在例如大约13纳米的波长处)而设计的光刻设备中，由于缺乏合适的透光折射材料，反射镜被用作成像过程的光学部件。
[0006]众所周知，在照明系统中使用分面反射镜，以便适当地成形EUV光并将其引导至掩模。这种分面反射镜包括多个单独的反射镜。
[0007]为了能够在基板(例如硅晶片)上制造越来越小的结构，期望的是增加单独的反射镜的数量，同时减小它们的尺寸。这可以通过生产作为微系统(也称为MEMS或微机电系统)的单独的反射镜来实现。
[0008]每个单独的反射镜可以通过致动器、围绕两个相互垂直的轴线而倾斜。为了能够适当地控制相应的倾斜角，提供了感测相应实际倾斜角的传感器。在这方面，已知的是使用电容传感器。
[0009]然而，特别是在EUV系统中，实现适于控制倾斜角的信噪比存在困难。这是因为EUV辐射源产生EUV光脉冲组(也称为脉冲串)。脉冲组以大约50至100赫兹的频率出现。相应脉冲组中的脉冲具有大约100千赫兹的频率。由此产生的电场在与借助电容传感器的控制相关的频率范围内产生不期望的干扰。
[0010]除此之外，还存在这样的事实，即：传感器附近的许多其他部件是以电容方式工作的。作为微系统的分面反射镜的生产以及随之而来的使部件彼此更加靠近的效果进一步不利地增加了电容式交互。

技术实现思路

[0011]在这种背景下，本专利技术的目的是提供一种改进的光学装置和一种改进的光刻设备。
[0012]因此，提出了一种用于光刻设备的光学装置，其包括：
[0013]具有反射镜阵列的微系统，其中反射镜阵列的相应的反射镜被设置成在其前侧反射光刻设备的工作光，并且还在其后侧反射测量光束，
[0014]一个或多个辐射源，被设置成提供相应的测量光束，以及
[0015]一个或多个传感器单元，被设置成根据各自反射的测量光束来感测相应的反射镜
的倾斜角。
[0016]借助测量光束感测倾斜角的事实意味着，倾斜角是通过光学手段而不是电容手段感测的，并且是相应地在不同的(控制)域中感测的。信噪比因此得到改善，并且对电干扰的灵敏度得以降低。此外，与电容式测量系统相比，光学测量系统可以获得更高的精度，这对于微系统的小型化结构尤其有利。最后，光学系统也可以更容易地进行校准。
[0017]该装置特别适用于光刻设备，特别是EUV或DUV光刻设备。然而，该装置也可以适当地形成以用于光刻设备的光学测量的测量系统或一些其他光学系统。
[0018]微系统在这里被理解为指这样的系统，其中各个部件的尺寸(最大边缘长度)在0.001毫米和5毫米之间。微系统的另一特征是它们可以通过半导体生产方法生产。这特别包括蚀刻和火花浸蚀以及薄膜技术的使用(例如溅射)。
[0019]反射镜阵列被理解为意指微反射镜阵列。每个微反射镜例如可以具有小于或等于5mm2、1mm2或0.5mm2的反射镜面积。例如，一个反射镜阵列可以具有32x32或64x64个反射镜。
[0020]相应的反射镜优选被设置成在其前侧反射光刻设备的工作光(或该设备具有的光学系统内的其他光)。工作光是指与光刻设备相关的、结构在基板(特别是晶片)上产生的光。这可能是EUV或DUV之光。在一些其他光学系统的情况下，工作光是为光学系统的主要目的服务的光。例如，如果光学系统被形成为用于光刻设备的光学测量的测量系统，则工作光是用于光学测量的相应光束。
[0021]此外，相应的反射镜被设置成在其后侧反射所提供的测量光束。反射可以间接或直接发生在后侧。具体而言，所提供的测量光束可以在布置在反射镜后侧的安装件的一部分处被反射，特别是牢固地连接到反射镜后侧表面的安装件(这是间接反射的例子)。该安装件用于相应的反射镜的倾斜，用于改变倾斜角度。作为替代或补充，光可以直接照射在反射镜后侧的表面上，也就是说，布置在后侧和反射表面之间的其他部件(例如安装件)上不存在反射。
[0022]反射镜阵列中的反射镜可以是分面反射镜的组成部分。分面反射镜可以布置在光刻设备的照明系统中。
[0023]测量光束可以具有波长为100纳米至3000纳米的光，优选在380纳米至800纳米之间(可见光)或在800纳米至1650纳米之间(近红外范围)。
[0024]例如，可以考虑使用发光二极管(以下简称“LED”)或激光器，例如TOPTICA光电股份有限公司的连续可调激光器。在实施例中，每个微系统、反射镜模块或分面反射镜可以被精确地提供一个辐射源。
[0025]传感器单元或相应的传感器单元可以形成为光电二极管。
[0026]倾斜角是当反射镜(单个反射镜)围绕位于或基本上位于镜面平面内的轴线转动时获得的角度。通常提供两个可以相互垂直的这样的轴线。相应地，通过相应的传感器单元测量第一倾斜角和/或第二倾斜角。
[0027]辐射源或相应的辐射源可被设置成以相位调制或频率调制的方式产生测量光束。这可以使测量对开头描述的噪声不太敏感。
[0028]根据一个实施例，微系统具有基板，反射镜阵列布置在该基板上，其中相应的反射镜可倾斜地安装在基板上。
[0029]为了安装的目的，可以提供弯曲部。在每种情况下，弯曲部可以一方面固定在基板
上，另一方面固定在相应的反射镜上，特别是与它们形成一体。此外，优选地，两个或更多个反射镜可倾斜地安装在同一个基板(单片基板)上。基板可以由半导体材料制成。半导体材料可以包括硅和/或磷化铟。硅特别适合作为电子部件的载体材料，而磷化铟特别适合作为光学部件的载体材料。例如，可以在半导体材料的结构中形成至少一个用于电流(特别是用于形成电子集成电路)的导体轨道和/或至少一个光导(特别是用于形成光子集成电路)。
[0030]根据一个实施例，一个或多个辐射源设置在微系统外部。优选地，一个或多个辐射源另外布置在该装置或光刻设备的真空区域之外。
[0031]由于存在缺陷，作为辐射源的发光二极管和激光器经常需要更换。由于辐射源现在被布置在微系统之外，或者甚至被布置在真空区域之外的事实，访问以及随后的更换变得相当容易。真空区域特别是指具有光束路径的EUV光刻设备内的区域。这个区域(也称为迷你环境)必须保持特别干净。在真空区域中，存在例如0.1帕的压力。
[0032]根据另一实施例，微系统具有集成光学单元，该集成光学单元被设置成将所提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于光刻设备(100A、100B)的光学装置(200)，具有：微系统(202)，具有反射镜阵列(204)，其中所述反射镜阵列(204)的相应反射镜(206)被设置成在其前侧(208)反射所述光刻设备(100A、100B)的工作光(108A、108B)并且还在其后侧(220)反射测量光束(L、224)，一个或多个辐射源(222、310)，设置在所述微系统(202)的外部并被设置成提供相应的所述测量光束(L、224)，以及一个或多个传感器单元(230、804、1200)，被设置成根据相应反射的测量光束(L
’
、224
’
)感测相应反射镜(206)的倾斜角(α)。2.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述微系统(202)具有基板(210、300、1000)，所述反射镜阵列(204)布置在所述基板上，其中相应反射镜(206)可倾斜地安装在所述基板(210、300、1000)上。3.根据权利要求1或2所述的光学装置，其中，所述微系统(202)具有集成光学单元(302)，所述集成光学单元(302)被设置成将所提供的测量光束(L、224)引导至相应的反射镜(206)。4.根据权利要求3所述的光学装置，其中，所述集成光学单元(302)被设置成将所述相应反射的测量光束(L
’
、224
’
)或根据所述相应反射的测量光束(L
’
、224
’
)产生的信号引导至所述一个或多个传感器单元(230、804、1200)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学装置，其中，所述微系统(202)具有集成电路(234)，所述集成电路包括一个或多个传感器单元(230)。6.根据权利要求1至4中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述一个或多个传感器单元(804、1200)设置在所述微系统(202)的外部。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学装置，其中，所述辐射源(310)被设置成以随时间(t)变化的波长(λ)提供所述测量光束(L、224)，其中相应的反射镜(206)被分配有一个或多个滤波器(308
‑
1至308
‑
n)，所述一个或多个滤波器(308
‑
1至308
‑
n)被设置成允许所述反射的测量光束(L
’
、224
’
)或由所述反射的测量光束(L
’
、224
’
)产生的信号、仅以预定的波长通带(W
308
‑1至W
308
‑
n
)通过并传送至所述一个或多个传感器单元(230、804、120...

【专利技术属性】
技术研发人员：J霍恩，S里赫特，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：