场分面系统和光刻设备技术方案

本发明专利技术涉及一种用于光刻设备(100A、100B)的场分面系统(300A、300B、300C、300D、300E、300F、300G、300H)，所述系统包括：光学元件(302)，该光学元件(302)包括基体(204)和可弹性变形的分面部分(306)，该分面部分连接到基体(204)并具有光反射的光学有效表面(308)；以及多个致动元件(332、334、336、338)，用于使分面部分(306)变形，以便改变光学有效表面(308)的曲率半径(K1、K2)，致动元件(332、334、336、338)可操作地连接到分面部分(306)，以便将致动元件(332、334、336、338)的热致偏转与分面部分(306)隔离，从而使曲率半径(K1、K2)不受致动元件(332、334、336、338)的所述热致偏转影响。338)的所述热致偏转影响。338)的所述热致偏转影响。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】场分面系统和光刻设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]优先权申请DE102020214 800.7的内容通过引用整体并入。


[0003]本专利技术涉及用于光刻设备的场分面系统，并且涉及具有这种分面系统的光刻设备。

技术介绍

[0004]微光刻用于生产微结构部件，例如集成电路。使用具有照明系统和投射系统的光刻设备来执行微光刻过程。在这种情况下，通过照明系统照明的掩模(掩模母版)的图像通过投射系统投射到衬底上，例如硅晶片，该衬底涂有光敏层(光致抗蚀剂)并布置在投射系统的像平面中，以便将掩模结构转印到衬底的光敏涂层上。
[0005]在集成电路生产中对更小结构的需求的驱动下，目前正在开发使用波长在0.1nm至30nm范围内，特别是13.5nm的光的EUV光刻设备(极紫外线EUV)。在这种EUV光刻设备的情况下，由于大多数材料对该波长的光的高吸收，必须使用反射光学单元，也就是反射镜，来代替之前的折射光学单元，也就是透镜元件。所述反射镜以几乎垂直入射或掠入射工作。
[0006]照明系统尤其包括场分面镜和光瞳分面镜。场分面镜和光瞳分面镜可以是所谓的分面镜的形式，其中这种分面镜分别通常具有数百个分面。场分面镜的分面也被称为“场分面”，光瞳分面镜的分面被称为“光瞳分面”。多个光瞳分面可被分配给一个场分面。为了获得良好的照明以及高数值孔径，希望所述一个场分面可在分配给它的光瞳分面之间切换。
[0007]由于事实在于所述一个场分面是可切换的，所以对于每个切换位置，所述一个场分面和分配给它的光瞳分面之间的距离是不同的。给定所述一个场分面的固定折射能力，相应光瞳分面上的图像可以根据切换位置散焦。这种散焦导致光瞳填充程度的降低受到限制。在这里的当前情况下，“光瞳填充程度”应被理解为表示被照射的表面区域相对于相应光瞳分面的总光学有效表面区域的比率。然而，为了获得投射系统的更高分辨率，有必要进一步降低光瞳填充程度。因此，希望场分面根据它们的切换位置是可变形的，以便至少减少或完全消除散焦。
[0008]DE102017221420A1描述了用于EUV光刻设备的EUV照明系统、光刻设备以及使用EUV照明系统产生照明辐射的方法。
[0009]DE102013206981A1公开了用于投射曝光设备的分面镜以及相应的投射曝光设备和分别用于操作分面镜和投射曝光设备的方法。
[0010]DE10151919A描述了具有光轴的光学元件以及用于将双波或多波变形引入所述光学元件的装置。

技术实现思路

[0011]在此背景下，本专利技术的目的是提出一种改进的场分面系统。
[0012]因此，提出了一种用于光刻设备的场分面系统。该场分面系统包括：光学元件，该光学元件具有基体和可弹性变形的分面部分，该分面部分连接到基体并且具有光反射的光学有效表面，以及用于使分面部分变形以便改变光学有效表面的曲率半径的多个致动元件，其中致动元件可操作地连接到分面部分，使得致动元件的热致偏转与分面部分分离，使得曲率半径不受致动元件的热致偏转影响。
[0013]通过将致动元件的热致偏转与分面部分分离，可以可靠地防止光学有效表面由于致动元件的热致偏转而发生不期望的变形。这提高了场分面系统的性能。
[0014]场分面系统特别是光刻设备的光束整形和照明系统的一部分。特别地，场分面系统是分面镜的一部分，尤其是场分面镜的一部分。这种分面镜优选包括线性布置或以图案形状布置的多个这种场分面系统。在这种情况下，每个场分面系统可以自己倾斜到多个不同的倾斜位置。为此目的，每个场分面系统可以包括适于作为一个单元倾斜整个场分面系统的另一致动元件。所述最后提到的致动元件可以是所谓的洛伦兹致动器。
[0015]光学元件优选为分面、反射镜分面或场分面，或者可以如此指定。分面部分具体为杆状或梁状，并且可以具有矩形、梯形或任何其他几何形状的横截面。分面部分具有例如宽度、长度和厚度。长度与宽度之比优选为约10:1。厚度优选小于宽度。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方向的坐标系分配给场分面系统。空间方向彼此垂直定位。
[0016]宽度沿x方向定向。因此，x方向也可以称为宽度方向。长度定向在y方向上。因此，y方向也可以称为纵向方向或长度方向。厚度定向在z方向上。因此，z方向也可以称为厚度方向或竖直方向。“长度方向”应理解为特别是指光学元件具有其最大几何范围空间方向。
[0017]光学元件由反射镜衬底或衬底制成。衬底可以特别包括铜，特别是铜合金、铁镍合金，例如因瓦合金，或者一些其他合适的材料。光学有效表面设置在分面部分的前侧，也就是说背离主体。光学有效表面可以是镜面。光学有效表面可以借助于施加到衬底上的涂层来产生。
[0018]光学有效表面适于反射光，特别是EUV辐射。然而，这并不排除至少一些光被分面部分吸收，其结果是热量被引入后者。分面部分或光学有效表面在平面图中具有矩形几何形状，也就是说在垂直于光学有效表面的观察方向上。然而，分面部分或光学有效表面在平面图中也可以具有弓形或新月形的曲率。
[0019]光学有效表面优选是弯曲的。在最简单的情况下，光学有效表面是圆柱形弯曲的。然而，光学有效表面的形状也可以是环面或椭圆形。对于提供环形几何形状的情况，后者具有顶点。优选地，光学有效表面包括第一曲率半径，其指定了光学有效表面在由y方向和z方向跨越的平面中的曲率。
[0020]此外，光学有效表面包括第二曲率半径，其不同于第一曲率半径，并且规定了光学有效表面在由x方向和z方向跨越的平面中的曲率。第一曲率半径和第二曲率半径彼此垂直定位。特别地，曲率半径在上述顶点相交。第一曲率半径优选大于第二曲率半径。特别地，第一曲率半径借助于分面部分的变形而改变。然而，取决于致动元件的布置，第二曲率半径也会受到影响。
[0021]致动元件可被称为致动器。优选地，提供至少两个致动元件。然而，也可以提供三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或十一个致动元件。多于十一个致动元件也是
可能的。也就是说，原则上，致动元件的数量是任意的。致动元件优选是所谓的位移致动器。“位移致动器”应理解为表示与力致动器相反的致动元件，其不预定义固定力，而是位移。相比之下，“力致动器”应理解为表示与位移致动器相反的致动元件，其不预定义固定位移，而是力。位移致动器的一个示例是压电元件。力致动器的一个示例是如上所述的洛伦兹致动器。也就是说，致动元件可以是或包括压电元件或压电堆。然而，致动元件也可以是例如气动或液压致动元件。
[0022]优选地，控制单元被分配给致动元件，并且使得致动元件能够被控制，特别是被通电，从而它们使分面部分变形。举例来说，借助于通电，致动元件从未偏转状态被带到偏转状态。在未偏转状态和偏转状态之间提供任意数量的中间状态。一旦致动元件不再通电，它们优选地自动从偏转状态回到未偏转状态。优选地，曲率半径，特别是第一曲率半径，或者曲率半径可以借助于致动元件以连续可变的方式改变。
[0023]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)的场分面系统(300A、300B、300C、300D、300E、300F、300G、300H)，具有：光学元件(302)，所述光学元件(302)包括基体(204)和可弹性变形的分面部分(306)，所述分面部分连接到所述基体(204)并且具有光反射的光学有效表面(308)，以及多个致动元件(332、334、336、338)，用于使所述分面部分(306)变形，以便改变所述光学有效表面(308)的曲率半径(K1、K2)，其中，所述致动元件(332、334、336、338)可操作地连接到所述分面部分(306)，使得所述致动元件(332、334、336、338)的热致偏转与所述分面部分(306)分离，从而使所述曲率半径(K1、K2)不受所述致动元件(332、334、336、338)的热致偏转影响。2.如权利要求1所述的场分面系统，其中，至少一些所述致动元件(332、338)借助于杠杆臂(312、314)联接到所述分面部分(306)。3.如权利要求2所述的场分面系统，其中，所述杠杆臂(312、314)中的第一杠杆臂(312)借助于第一接合部分(320)以铰接方式连接到所述主体(304)，所述第一接合部分(320)仅允许所述第一杠杆臂(312)围绕第一空间方向(x)的旋转运动，并且其中所述杠杆臂(312、314)中的第二杠杆臂(314)借助于第二接合部分(322)以铰接方式连接到所述主体(304)，所述第二接合部分(322)允许所述第二杠杆臂(314)围绕所述第一空间方向(x)的旋转运动。4.如权利要求3所述的场分面系统，其中，所述第二接合部分(322)还允许所述第二接合部分(322)沿着不同于所述第一空间方向(x)的第二空间方向(y)的平移运动，以便补偿所述分面部分(306)沿着所述第二空间方向(y)的热致膨胀。5.如权利要求4所述的场分面系统，其中，所述致动元件(332、334、336、338)是线性致动元件，其受到沿着不同于所述第一空间方向(x)和第二空间方向(y)的第三空间方向(z)的相同膨胀和收缩的控制。6.如权利要求3所述的场分面系统，其中，所述致动元件(332、334、336、338)是线性致动元件，其受到沿着不同于所述第一空间方向(x)的第二空间方向(y)的相同膨胀和收缩的控制。7.如权利要求4所述的场分面系统，其中，所述致动元件(332、336)是剪切致动元...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
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：