具有可调集光率的脉冲修正装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具有可调集光率的脉冲改变装置。束修正单元设置在光刻设备的照射系统中以增大照射束的暂时脉冲长度和集光率。脉冲修正单元接收输入脉冲辐射且发出一个或更多个相应输出脉冲辐射，脉冲修正单元包括将入射脉冲分成第一和第二脉冲部分的分束器，分束器沿第二光学路径引导第一脉冲部分，第二部分被引导在第一光学路径上作为输出束的一部分。第二光学路径包括发散光学元件，发散光学元件角度可在不减小束尺寸的情况下增大束的发散而增大集光率。第一和第二反射镜每一个具有曲率半径，以预定间隔彼此面对，接收第二脉冲部分并且重新引导第二部分使第二部分通过脉冲修正装置的光学路径比第一部分的长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及一种光刻术，更具体地涉及一种照射脉冲修正。
技术介绍
光刻术被广泛看成制造集成电路(ICs)以及其他器件和/或结构的关键工艺。光 刻设备是在光刻过程中使用的将所需图案应用到衬底，例如衬底的目标部分上的机器。在 用光刻设备制造ICs的过程中，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成 在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目 标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，图案的转移是通过把图案成 像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单个的衬底将包含被连 续形成图案的相邻目标部分的网络。 已知的光刻设备包括步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述 目标部分上来辐射每一个目标部分；以及扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向 ("扫描"方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐 射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置 将图案转移到衬底上。 通常，受激准分子激光器被用来为光刻设备以脉冲辐射束的形式提供辐射，例如 高强度紫外脉冲。在接收数十亿次脉冲之后，大的昂贵的透镜元件会退化。光学损坏随脉 冲的强度(即光功率(能量/时间)每平方厘米或mj/ns/cm2)的提高而加剧。通常的来自 这些激光器的脉冲长度大约为20ns，因而5mJ激光脉冲将具有大约0. 25mJ/ns (0. 25丽)的 脉冲功率强度。在不改变脉冲持续时间的情况下增大脉冲能量到10mJ将导致脉冲功率加 倍到大约0. 5mJ/ns，这显著縮短了透镜元件的可用寿命。 脉冲展宽装置可以配置用于光刻设备，以通过实质上增大脉冲长度来最小化光学 损伤和退化。通过增多脉冲的复制实现增大的脉冲长度，其中通过使用光学延迟在时间上 将每个复制分开。 使用已知的脉冲展宽单元可能需要光刻设备的初始重新校准。此外，在没有附加的周期性校准的情况下，脉冲展宽单元可能没有能力控制束的尺寸或方向。 此外，脉冲展宽单元会面临产生动态斑点的问题。斑点是脉冲持续时间和束的集光率两者的函数。斑点可以由来自激光器的部分相干辐射的有限脉冲长度和有限光谱线宽引起。斑点引起在晶片上的照射剂量的微观非均匀，这导致成像特征的尺寸的局部变化，通常称为线宽粗糙度(line widthroughness，LWR)。通过将脉冲持续时间展宽一段时间或通过提高束的集光率可以减小斑点。
技术实现思路
从前面内容可知，需要一种改进的方法、设备和系统用以提供脉冲修正装置，该脉 冲修正装置增大照射束的暂时脉冲长度和集光率。 本专利技术的实施例包括具有可调节集光率的脉冲修正装置，包括分束器、发散光学 元件以及第一和第二曲面反射镜。分束器接收输入辐射脉冲并将该输入脉冲分成第一和第 二脉冲部分。分束器引导第一脉冲部分朝向发散光学元件，所述发散光学元件将第一脉冲 部分偏转一个角度，这导致其中集光率被提高的发散。分束器引导第二脉冲部分作为输出 束的一部分。第一反射镜和第二反射镜每一个具有曲率半径，彼此以预定间隔面对并接收 偏转的第一脉冲部分，且沿偏转的束的路径重新引导第一脉冲部分。通过脉冲修正装置的 第一脉冲部分的光学路径比第二脉冲部分的光学路径长，这导致输入脉冲的延迟和展宽。 本专利技术的另一实施例包括具有可调节集光率的脉冲修正装置，脉冲修正装置包括 分束器、发散光学元件和第一和第二曲面反射镜，其中分束器和发散光学元件结合成单个 元件。发散/分束器接收输入辐射脉冲并将输入脉冲分成第一和第二脉冲部分，并且将第 一脉冲部分偏转一个角度，这导致其中集光率被提高的发散。发散/分束器引导第二脉冲 部分作为输出束的一部分。第一反射镜和第二反射镜每一个具有曲率半径，彼此以预定间 隔面对并且接收偏转的第一脉冲部分，并沿束路径重新引导第一脉冲部分。通过脉冲修正 装置的第一脉冲部分的光学路径比第二脉冲部分的光学路径长，这导致输入脉冲的延迟和 展宽。 在本专利技术的再一实施例中，脉冲修正装置包括第一和第二分束器、第一和第二发 散光学元件、以及第一和第二曲面反射镜。第一发散/分束器接收输入辐射脉冲并将输入 脉冲分成第一和第二脉冲部分，引导束的第二部分朝向第二分束器。第二分束器通过束的 第四部分作为输出束的至少一部分。第一分束器引导束的第一部分到第一发散光学元件， 第一发散光学元件将第一脉冲部分偏转一个角度，这导致其中集光率被提高的发散。第一 发散光学元件还在第一和第二反射装置之间形成第一束路径，其中束的第一部分不止一次 穿过第一和第二反射装置之间。第二分束器重新引导束的第三部分到第二发散光学元件， 第二发散光学元件使第三脉冲部分偏转一个角度，这导致其中集光率被提高的发散。第二 发散光学元件还在第一和第二反射装置之间产生第二束路径，其中束的第三部分不止一次 穿过第一和第二反射装置之间。在穿过第一和第二反射装置之间后，束的第一部分的一部 分被第一分束器反射朝向第二分束器，同时束的第一部分的其他部分通过第一分束器。在 通过第一和第二反射装置之间后，束的第三部分的一部分被第二分束器反射并离开系统作 为输出束的一部分，同时束的第三部分的其他部分通过第二分束器。 本专利技术的实施例还包括具有脉冲修正装置的光刻系统。光刻系统包括用以调节照 射图案形成装置的辐射束的照射系统，其中照射系统包括脉冲修正装置。脉冲修正装置包 括第一和第二分束器、第一和第二发散光学元件以及第一和第二曲面反射镜，其中分束器 和发散光学元件结合成单个元件。第一发散/分束器接收输入辐射脉冲并将输入脉冲分成 第一和第二脉冲部分，引导束的第二部分朝向第二发散/分束器。第二发散/分束器通过 束的第四部分作为输出束的至少一部分。第一发散/分束器还配置成倾斜和重新引导束的 第一部分，以在第一和第二反射装置之间形成第一束路径，其中束的第一部分不止一次通 过第一和第二反射装置之间。第二发散/分束器倾斜和重新引导束的第三部分以在第一和 第二反射装置之间形成第二束路径，其中束的第三部分不止一次通过第一和第二反射装置 之间。在通过第一和第二反射装置之间后，束的第一部分的一部分被分束器反射朝向第二 分束器，同时束的第一部分的其他部分通过第一分束器。通过第一和第二反射装置之间后，束的第三部分的一部分被分束器反射并离开系统作为输出束的一部分，同时束的第三部分 的其他部分通过分束器。 本专利技术的其他特征和优点，以及本专利技术的不同实施例的结构和操作将在下文参考 附图进行详细描述。要注意的是，本专利技术不限于这里所述的具体实施例。这里给出的实施 例仅是示例性的。基于这里给出的教导和启示，附加的实施例对于本领域技术人员是显而 易见的。附图说明 这里的附图并入本文并形成说明书的一部分，其示出本专利技术并和说明书一起用于 解释本专利技术的原理，并且用以允许本领域技术人员能够实现和应用本专利技术。 图1A示出根据本专利技术实施例的反射型光刻设备； 图IB示出根据本专利技术实施例的透射型光刻设备； 图2A示出根据本专利技术实施例的使用一个分束器和一个发散光学元件的不对称脉 冲修正装置。 图2B和2C示出输入束到不对称脉冲修正装置的横截面和相应的输出束的横截 面； 图3示出根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：第一和第二曲面反射装置；分束器；和发散光学元件，其中所述分束器配置用以将束的第一部分反射朝向所述发散光学元件，这开始其间所述束传播通过所述系统的一个回路，并且所述分束器配置成透射所述束的第二部分以产生输出束的至少一部分，其中在所述回路期间所述发散光学元件沿所述第一和第二反射装置之间的束路径引导所述束的所述第一部分，使得所述束的所述第一部分不止一次穿过所述第一和第二反射装置之间，其中所述回路在穿过所述第一和第二反射装置之间之后结束，使得所述束的所述第一部分的第一部分被所述分束器反射并且离开所述系统以产生所述输出束的另一部分，并且所述束的所述第一部分的第二部分透射穿过所述分束器以重复所述回路。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：A乔伯尔，OFJ努德曼，P范德威恩，AM温卡塔拉曼，
申请(专利权)人：ASML控股股份有限公司，ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]