光学变焦组件中光学元件的离轴平移校正制造技术

激光束用于为变焦操作期间将要进行定位的变焦组件中透镜运动的轴内方向提供行程的虚基准轴。虚基准轴沿着光轴投射，其平行于现有的机械透镜滑座。虚基准轴通过每一个透镜组件上的孔径，并且通过每一个透镜组件上的一组光学部件和检测器对其进行采样。光学部件和检测器被布置，以使利用到位置控制电动机的反馈信号来感测和校正透镜组件内镜框相对于虚基准轴的位置的任何变化。因为相同虚基准轴用于变焦组件中的每个透镜，所以每个透镜可以独立地进行离轴位置误差校正达到非常高的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学元件的对准，具体涉及光学光刻系统。
技术介绍
光刻设备是一种将想要的图案施加到衬底或村底的一部分上的机器。光刻设备可用于例如平板显示器、集成电路(IC)和涉及精细结构的其他装置的制造。在常规设备中，可利用被称为掩模或分 划板的图案化装置生成对应于单层平板显示器(或其他装置)的电 路图案。通过在设于衬底上的辐射敏感材料层(光刻胶)上成像， 可将该图案转移到整个衬底或衬底的一部分(如玻璃板)上。代替电路图案，可将图案化装置用于生成其他图案，例如滤色 片图案或点阵。代替掩模，图案化装置可包括图案化阵列，所述图 案化阵列包括单独可控元件阵列。与基于掩模的系统相比，在这种 系统中可以更快速并以更低的成本改变该图案。平板显示器衬底通常为矩形形状。被设计成使这类衬底曝光的 光刻设备可提供覆盖矩形衬底的全宽度或者覆盖宽度的一部分(例 如宽度的一半)的曝光区域。可在曝光区域下面扫描衬底，同时射 束同步扫过掩模或分划板。这样，图案被转移至衬底。如果曝光区 域覆盖衬底的全宽度，则可以在单次扫描中完成曝光。如果曝光区 域覆盖了例如衬底宽度的一半，则可使衬底在第一扫描之后反向移 动，并且通常实施进一步的扫描以使衬底的其余部分曝光。典型的变焦组件中，两个或多个透镜通过螺杆传动或其他布置上的 电动机和/或致动器来驱动。透镜连接到透镜支架组件上的电动机驱动。使透镜沿着光轴平移以使透镜之间的距离可以按照光刻平台的 所期望的变焦特征来操纵。这个实际应用支持连续变焦功能。用于基于掩模的光刻系统的示例的光学变焦組件在美国专利No. 6,900,946 中进行了描述，其全部内容通过引用而被结合在此。在当前的基于掩模的系统中，当需要在系统上改变变焦设置时， 透镜位置沿着光轴(例如Z)平移。这改变了每个透镜相对于彼此的 位置。在当前的变焦设计中，透镜滑座或螺杆传动布置为离轴透镜 位置提供了固定或静止基准。在平移期间，单独的透镜元件的离轴 位置(例如X、 Y、 Rz)由于透镜滑座或螺杆传动的行程平面度中的 缺陷而受到改变。针对X和Y轴的示例的离轴位置改变范围大约为 3至50微米，其中针对Rz的示例的离轴位置范围大约为+ /-12角秒。对于当前基于掩模的系统来说，这些相对较小的离轴运动很容 易在系统的误差预算中得到解决。然而，对于光学无掩模光刻设备 来说，投影光学放大要比基于掩模的系统要大大约100倍。因此， 照明器中透镜位置的这些较小平移对于该系统来说是不容许的。所 需要的是用于将离轴位置运动减少到光学无掩模光刻系统可以容许 的值的系统。
技术实现思路
机械稳定的激光束可用于为变焦操作期间将要进行定位的变焦 组件中透镜运动的轴内方向提供行程的虚基准轴。虚基准轴沿着光 轴投射，其平行于现有的机械透镜滑座。虚基准轴通过每一个透镜 组件上的孔径，并且通过每一个透镜组件上的一组光学部件和检测 器进行采样。光学部件和检测器被布置，以使利用到位置控制电动机的反馈 信号来感测和校正透镜组件内镜框相对于虚基准轴的位置的任何变 化。因为相同虚基准轴用于变焦组件中的每个透镜，所以每个透镜 可以独立地进行离轴位置误差校正达到非常高的精度。因此，保持了透镜元件之间正确的光学关系。下面参考附图对本专利技术另外的实施例、特征和优点以及本专利技术 的各个实施例的结构和操作进行详细描述。附图说明结合其中并构成了说明书一部分的附图例示了本专利技术，并且连 同描述一起进一步用于解释本专利技术的原理以及使相关领域的技术人 员能够制造和使用本专利技术。图1和2例示了根据本专利技术各种实施例的光刻设备。图3例示了根据图2所示的本专利技术一个实施例的、将图案转移至衬底的模型。图4例示了根据本专利技术一个实施例的光学引擎的布置。图5例示了示例的光学变焦组件。图6例示了具有虚基准轴射束的示例性光学变焦组件。图7例示了用于图6的示例性光学变焦组件中的示例性透lfe和 安装组件。图8例示了根据本专利技术一个实施例的示例性检测系统。 图9例示了用于图8的检测系统中的示例性检测器。 图10例示了图9的检测器的示例性输出。 图11例示了用于图8的检测系统中的另一个示例性检测器。 图12例示了用于图8的检测系统中的又一个示例性;险测器。 将参考附图对本专利技术进行描述。其中元件首次出现的附图通常 用相应的附图标记中最左侧的数字表示。具体实施方式 I.介绍虽然讨论了具体配置和布置，但是应当了解，这样做仅仅是出 于例示的目的。相关领域的技术人员将会意识到，在没有背离本专利技术精神和范围的情况下，可使用其他的配置和布置。对相关领域的 技术人员来说将显而易见的是，本专利技术还可用于各种其他应用。注意到，说明书中提到的一个实施例，，、实施例、示 例性实施例等表示所描述的实施例可包括特定特征、结构或特性， 但是每一个实施例不必包括特定特征、结构或特性。此外，这样的 短语不必指相同的实施例。另外，在结合实施例对特定特征、结构 或特性进行描述时，结合无论是否明确描述的其他实施例来实现这 种特征、结构或特性将属于本领域技术人员的知识范围。II.光刻系统4既述图1示意性地描述了本专利技术一个实施例的光刻设备。该设备包含照明系统IL、图案化装置PD、衬底工作台WT和投影系统PS。 照明系统(照明器)IL被配置成可调节辐射束B (如UV辐射)。图案化装置PD (例如，分划板或掩模或单独可控元件阵列)调 制射束。 一般地，单独可控元件阵列的位置将相对于投影系统PS而 固定。然而，相反，可将它与被配置成可依照某些参数精确定位单 独可控元件阵列的定位装置相连。衬底工作台WT被构造成可支持衬底(如涂有光刻胶的晶片) W，并且与被配置成可依照某些参数将衬底精确定位的定位装置PW 相连。投影系统(如折射式投影透镜系统)PS被配置成可将由单独可 控元件阵列调制的辐射束投射到衬底W的目标部分C (例如包含一 个或多个管芯)上。照明系统可包括对辐射进行定向、成形或控制的各种类型的光 学部件，例如折射光学部件、反射光学部件、磁光学部件、电磁光 学部件、静电光学部件或其它类型的光学部件或者其任何组合。这里所使用的术语图案化装置或对比装置应当被广义地 解释为指可用来调制辐射束的横截面，从而在衬底的目标部分中产 生图案的任何装置。这些装置可以是静态图案化装置(例如掩模或分划板)或者是动态图案化装置(例如可编程元件阵列)。为简便 起见，大部分描述将根据动态图案化装置来进行，然而可以意识到， 在没有背离本专利技术范围的情况下同样可使用静态图案化装置。应当注意的是比如如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征， 则被传递给辐射束的图案可以不精确对应于村底的目标部分中期望 的图案。同样，最终在衬底上形成的图案可能未与任何一刻在单独 可控元件阵列上形成的图案相对应。这可能是其中在每一部分衬底 上形成的最终图案是在给定的时段或给定的曝光次数期间被构建的 布置中的情形，在所述的时间期间单独可控元件阵列上的图案和/或 衬底的相对位置改变。一般地，在衬底的目标部分上生成的图案将与正在目标部分中 生成的、装置中的特定功能层相对应，例如集成电路或平板显示器 (例如平板显示器中的滤色层或平板显示器中的薄膜晶体管层)。 这样的图案化装置的示例性包括例如分划板、可编程反射镜阵列、 激光二极管阵列、发光二极管阵列、光栅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于校正在对准轴上对准的元件的离轴平移的系统，包含：激光器，其被配置成可生成平行于所述对准轴的虚基准轴射束；射束采样装置，其位于所述元件上并且被配置成可指示所述元件相对于所述虚基准轴射束的位置；检测器，其与所述射束采样装置连通并且被配置成可检测如由所述射束采样装置指示的、所述元件相对于所述虚基准轴射束的位置变化；以及定位装置，其被配置成可基于所述检测器检测的位置变化使所述元件与所述虚基准轴射束对准。

【技术特征摘要】
US 2006-6-23 11/4731141.一种用于校正在对准轴上对准的元件的离轴平移的系统，包含激光器，其被配置成可生成平行于所述对准轴的虚基准轴射束；射束采样装置，其位于所述元件上并且被配置成可指示所述元件相对于所述虚基准轴射束的位置；检测器，其与所述射束采样装置连通并且被配置成可检测如由所述射束采样装置指示的、所述元件相对于所述虚基准轴射束的位置变化；以及定位装置，其被配置成可基于所述检测器检测的位置变化使所述元件与所述虚基准轴射束对准。2. 如权利要求l所述的系统，其中所述射束采样装置是分束器。3. 如权利要求2所述的系统，其中所述检测器包含 光壽文元件；第一光栅，其耦合至所述分束器；以及 第二光栅，其耦合至所述光敏元件。4. 如权利要求3所述的系统，其中所述光敏元件是光强传感器。5. 如权利要求2所述的系统，其中所述检测器包含四单元检测器。6. 如权利要求2所述的系统，其中所述检测器包含双三角^r测器。7. 如权利要求l所述的系统，还包含误差放大器，其被配置成 可基于所述检测器检测的位置变化生成反馈信号，其中所述定位装 置被配置成可基于所述反馈信号使所述元件与所述虚基准轴射束对准。8. —种具有变焦轴的光学变焦组件，包含 透镜组件，其被配置成可以沿着所述变焦轴移动； 透镜滑座，其被配置成可促使所述透镜組件沿着所述变焦轴移动；以及激光器，其被配置成可提供平行于所述变焦轴的虚基准轴射束； 其中所述透镜组件包含 镜框；冲企测器，其^皮配置成可^r测所述镜框相对于所述虚基准轴射 束的位置变化；以及定位装置，其被配置成可在所述检测器检测到所述镜框的位 置变化时使所述镜框与所述虚基准轴射束对准。9. 如权利要求8所述的光学变焦组件，还包含 第二透镜组件，其被配置成可沿着所述变焦轴移动，其中所述第二透镜组件包含具有第二检测器的第二镜框，所述第二检测器被配置成可检测所述第二镜框相对于所述虚基准轴射束的位置变化；以及第二定位装置，其被配置成可在所述第二检测器检测到所述 第二镜框的位置变化时使所述第二镜框与所述虚基准轴射束对准。10. 如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：KJ瓦奥莱特，
申请(专利权)人：ASML控股有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]