场分面系统、光学布置和光刻装置制造方法及图纸

一种用于光刻装置(100A、100B)的场分面系统(300A、300B、300C、300D、300E)，包括：光学元件(302)，其中该光学元件(302)包括具有光学有效表面(304)的基座区段(308)，和配置在该基座区段(308)的背向该光学有效表面(304)的后侧(310)处的多个拉杆区段(312、312A

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】场分面系统、光学布置和光刻装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]通过引用将2019年6月19日申请的优先权申请DE 102019208980.1的全部内容并入本文。


[0003]本专利技术关于一种场分面系统，一种包括这种场分面系统的光学布置以及一种包括这种场分面系统和/或这种光学布置的光刻装置。

技术介绍

[0004]微型光刻技术用来生产微型结构部件，例如集成电路。该微型光刻处理使用具有照明系统以及投射系统的光刻装置来执行。通过照明系统所照明的掩模(掩模母版)的影像，在此案例中由投射系统投射至基板(例如硅晶片)上，该基板涂有感光层(光刻胶)并配置在投射系统的像平面内，以便将掩模结构转印至基板的感光涂层。
[0005]在集成电路生产中对越来越小结构需求的驱使之下，当前正在开发的是使用波长在0.1nm至30nm范围内、特别是13.5nm的光线的EUV(极紫外线，EUV)光刻装置。在这种EUV光刻装置的情况下，由于大多数材料对该波长的光有高吸收力，因此必须使用反射光学单元，即反射镜，而不是像以前那样使用折射光学单元，即透镜元件。该反射镜以几乎垂直入射或掠入射的方式工作。
[0006]照明系统特别包括场分面反射镜和光瞳分面反射镜，该场分面反射镜和该光瞳分面反射镜可实施为所谓的分面反射镜，其中这种分面反射镜通常具有数百个分面。该场分面反射镜的分面也称为“场分面”，而该光瞳分面反射镜的分面也称为“光瞳分面”。多个光瞳分面可指派给一个场分面。为了在高数值孔径的情况下获得良好的照明，理想的是，该一个场分面可在指派给它的光瞳分面之间切换。
[0007]由于该一个场分面可切换，因此对于每个切换位置，该一个场分面与指派给它的光瞳分面之间的距离并不相同。给定该一个场分面的固定屈光度，可根据切换位置散焦对应光瞳分面上的像。这种散焦导致限制光瞳填充度(pupil filling)的降低。在目前情况下，“光瞳填充度”在此应理解为是指辐射的表面积相对于个别光瞳分面的总光学有效表面积的比率。但是，为了获得更高的投射系统分辨率，有必要进一步降低光瞳填充度。因此，期望场分面可根据其切换位置而变形，以便至少降低或完全消除散焦。
[0008]DE 10 2017 221 420 A1描述了可变形场分面的各种实施例。该文献提出例如设置在场分面后侧上的致动元件，该致动元件向该场分面施加横向力，以使后者变形，从而改变该场分面的镜面曲率。
[0009]DE 10 2013 206 981 A1描述了可变形场分面的各种实施例。该文献提出例如在场分面后侧设置有两个间隔开的致动元件的场分面，该致动元件适合向场分面施加横向力，以使后者变形，从而改变该场分面的镜面曲率。
[0010]DE 101 51 919 A描述了一种具有光学轴线的光学元件，特别是用于半导体光刻
中的曝光镜头，其中该光学元件在光学轴线方向上具有至少一个延伸部。

技术实现思路

[0011]在这种背景下，本专利技术的一个目的在于提出一种改良的场分面系统。
[0012]因此，提出一种用于光刻装置的场分面系统。该场分面系统包括光学元件，其中该光学元件包括具有光学有效表面的基座区段和配置在该基座区段背离该光学有效表面的后侧上的多个拉杆区段。该光学系统进一步包括两个或更多个致动元件，其设置成借助于当成拉杆的该拉杆区段分别对基座区段施加弯曲力矩，以使该基座区段弹性变形并由此改变该光学有效表面的曲率半径，其中沿该光学元件的长度方向观看，所述致动元件串联(in series)排列。
[0013]由于曲率半径并非通过作用在基座区段上的横向力(transverse force)来改变，而是通过引入到该基座区段中的弯曲力矩(moment)来改变，从而实现更小型的设计，致动元件所需的行程明显减小，并且与其中横向力垂直于光学元件施加以使该光学元件变形的系统相比，弯曲线与圆形的偏差也较小。更进一步，在配置有两个以上致动元件的情况下，光学有效表面不仅可能整体变形，而且可能仅在较小区域以目标方式变形。
[0014]场分面系统为光学系统或场分面装置，或者可如此命名。场分面系统尤其为光刻装置的光束成形和照明系统的一部分。尤其是，场分面系统为分面反射镜，尤其是场分面反射镜的一部分。这种分面反射镜较佳包括多个以线性或以图案形状配置的场分面系统。在这种情况下，每个场分面系统可自身倾斜到多个不同的倾斜位置。为此，场分面系统可包括另一致动元件，其适于将整个场分面系统一体倾斜。该致动元件可也称为洛伦兹(Lorentz)致动器。
[0015]光学元件较佳为分面、反射镜分面或场方面，或者可如此命名。基座区段特别是杆状，并且较佳具有矩形的横截面几何形状。基座区段具有宽度、长度以及厚度。长度与宽度的比率较佳约为10:1。厚度较佳小于宽度。坐标系统被指派给光学元件，该坐标系统具有第一空间方向或x方向、第二空间方向或y方向以及第三空间方向或z方向。所述空间方向彼此垂直定位。
[0016]宽度沿x方向定向，因此该x方向也可命名为宽度方向。厚度沿y方向定向，因此该y方向也可命名为厚度方向。长度沿z方向定向，因此该z方向也可称为纵向方向或长度方向。“长度方向”尤其应理解为其中光学元件具有最大几何尺寸的空间方向。从长度方向看，该弯曲力矩较佳从最外边缘或末端部分处导入该基座区段。尤其是，可在每个拉杆区段处将弯曲力矩导入该基座区段。该弯曲力矩作用在宽度方向周围。因此，基座区段的变形也发生在宽度方向周围。尤其是，基座区段借助于弯曲力矩的变形导致曲率半径的绝对值可逆的减小，即非永久性的减小。
[0017]光学元件由反射镜基板或基板制成。该基板可特别包括铜，尤其是铜合金、铁镍合金，例如因瓦合金(Invar)，或一些其他合适的材料。光学有效表面配置在光学元件处或基座区段处的前侧上。因此后侧配置在基座区段处的后侧上。拉杆区段较佳与基座区段一体地，尤其是材料一体地实施。“一体地”或“整体地”在当前情况下是指基座区段与拉杆区段一起形成共同的部件，即光学元件。在这种情况下，“材料一体地”是指光学元件，除了用于产生光学有效表面的涂层之外，都是由相同的材料制成，即由基板制成。如此，光学元件较
佳为单体的部件。但是，光学元件也可由多个组合的单独部件构成。
[0018]光学有效表面尤其是反射镜面。光学有效表面可借助于涂层产生。光学有效表面为曲面。光学有效表面的形状可为圆环或椭圆形。对于提供环形几何形状的情况，后者俱有一顶点。从长度方向看，弯曲力矩可在距顶点最远的基座区段边缘或末端处导入该基座区段。更进一步，可在每个拉杆区段处将弯曲力矩导入基座区段。光学有效表面可具有沿着长度方向取向的第一曲率半径和沿着宽度方向取向的第二曲率半径。因此较佳是曲率半径彼此垂直地定位。曲率半径尤其是在顶点处交叉。第一曲率半径较佳大于第二曲率半径。尤其是，第一曲率半径借助于基座区段变形而改变。但是，根据致动元件的布置，第二曲率半径也可受到影响。此后，第一曲率半径就称为曲率半径。
[0019]对于配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于光刻装置(100A、100B)的场分面系统(300A、300B、300C、300D、300E)，包括：光学元件(302)，其中该光学元件(302)包括具有光学有效表面(304)的基座区段(308)，和配置在该基座区段(308)的背向该光学有效表面(304)的后侧(310)处的多个拉杆区段(312、312A
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312D、314、314A
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314D)，以及两个或更多个致动元件(330、330A
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330J、332)，其借助作为拉杆的该拉杆区段(312、312A
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312E、314、314A
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314E)而设置成分别施加弯曲力矩(M)至该基座区段(308)，以使该基座区段(308)弹性变形，从而改变该光学有效表面(304)的曲率半径(r)，其中，沿该光学元件(302)的长度方向(y)观察，所述致动元件(330、330A
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330J、332)串联布置。2.如权利要求1的场分面系统，其中所述致动元件(330、330A
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330J、332)设置成使该基座区段(308)从未变形状态(Z1)变为变形状态(Z3)，并且其中，当该基座区段(308)从该未变形状态(Z1)变为该变形状态(Z3)时，该曲率半径(r)减小。3.如权利要求2的场分面系统，其中该基座区段(308)在该未变形状态(Z1)的方向上由弹簧预张紧，使得该基座区段(308)设置成自动使其自身从该变形状态(Z1)变为该未变形状态(Z3)。4.如权利要求1至3中任一项的场分面系统，其中所述致动元件(300、300A
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300J、332)设置成向该拉杆区段(312、312A
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312E、314、314A
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314E)施加致动力(F)，以产生该弯曲力矩(M)。5.如权利要求4的场分面系统，其中该致动力(F)的作用方向(R330、R332)相对于该后侧(310)平行或倾斜定向。6.如权利要求1至5中任一项的场分面系统，其中该拉杆区段(312、312A
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312E、314、314A
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314E)与该后侧(310)垂直定向。7.如权利要求1至6任一项的场分面系统，还包括配置在第一组致动元件(330A
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330E)与第二组致动元件(330F
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330J)之间居中配置的致动元件(332)。8.如权利要求7的场分面系统，其中该居中配置的致动元件(332)的宽度(c)既大于第一组中各个致动元件(330A
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330E)的宽度(c)，又大于第二组中各个致动元件(330F
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330J)的宽度(c)。9.如权利要求8的场分面系统，其中沿该长度方向(z)观看，所述致动元件(330A
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330J、332)的宽度从该居中配置的致动元件(332)朝向相应最外侧致动元件(330A、330J)连续地缩小。10.如权利要求1至9中任一项的场分面系统，其中该光学元件(302)具有配置在该后侧(310)的联接区段(322)，其中在该拉杆区段(312、314)与该联接区段(322)之间配置有致动元件(330、332)。11.如权利要求10的场分面...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
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：