光刻设备和器件制造方法技术

一种系统和方法用于引导辐射束以非垂直地照射用于构图该辐射束的单独可控元件的构图阵列。这些单独可控元件可以改变该辐射束的远心。可以通过凹面镜或使用在这些单独可控元件的物场中放置的折叠式反射镜来将该辐射束投射到这些单独可控元件上。可替换地，这些单独可控元件可以改变该辐射束的光轴。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻设备和一种器件制造方法。
技术介绍
光刻设备是一种将期望的图形施加到衬底的目标部分上的机器。该光刻设备可以用于例如集成电路(IC)、平板显示器以及涉及精细结构的其它器件的制造中。在传统光刻设备中，可以使用替换地称作掩模或光刻版(reticle)的构图装置来产生与IC(或其它器件)的单层对应的电路图形，并且可以在具有辐射敏感材料(例如抗蚀剂)层的衬底(例如硅晶片或玻璃片)的目标部分(例如包括一个或几个管芯(die)的一部分)上成像该图形。代替掩模，该构图装置可以包括产生该电路图形的单独可控的元件的阵列。通常，单个衬底将包含连续曝光的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括步进器，其中通过将整个图形一下子曝光在目标部分上来照射每个目标部分；以及扫描器，其中通过在给定方向(在“扫描”方向)上的光束扫描该图形来照射每个目标部分，同时与该方向平行或反向平行地同步扫描该衬底。在无掩模光刻设备中，通常使用偏振分束器来将辐射束投射到单独可控的元件上。通过该分束器投射该辐射束两次，以及在通过该分束器的第一次传输之后并在通过该分束器的第二次传输之前使用四分之一波片来改变该辐射束的偏振。使用偏振来控制该辐射束方向意味着辐射束的横截面具有均匀的偏振，因此在曝光期间不能使用不同偏振来产生不同的效果。同样，分束器效率低并且可能难以进行热控制。可以使用带有半镀银镜的非偏振分束器代替偏振分束器以避免偏振问题，但是因两次经过这种器件而损失了大约75％或更多的辐射，从而实质上减少了通过量。因此，需要的是一种包括在其中不再需要分束器的光刻设备的系统和方法。
技术实现思路
根据本专利技术一个实施例，提供一种包括照明系统、单独可控元件的阵列和投影系统的光刻设备。照明系统调节辐射束。单独可控元件的阵列构图该辐射束。投影系统将构图的辐射束投射到衬底的目标部分上。辐射束非垂直地照射单独可控元件的阵列。在一个实例中，单独可控元件可以改变辐射束的远心。这可以通过在单独可控元件的物场中提供折叠式反射镜或棱镜或者提供用来将辐射束投射到单独可控元件上的凹光学元件来实现。在另一实例中，单独可控元件可以改变辐射束的光轴。还可以存在被构造成将辐射束投射到单独可控元件的阵列上的反射装置。在一个实例中，布置这些单独可控元件以在由单独可控元件反射之后改变辐射束的光轴，使其不同于由单独可控元件反射之前的辐射束的光轴。在另一实例中，光刻设备可以包括用于投射辐射束的非球面光学元件。根据本专利技术的一个实施例，提供一种包括下列步骤的器件制造方法。使用单独可控元件的阵列构图辐射束。将构图的束投射到衬底上。利用辐射束非垂直地照射单独可控元件。本专利技术另外的实施例、特征和优点以及本专利技术各种实施例的结构和操作在下面参考附图进行详细描述。附图说明在此结合并形成本说明书一部分的附图说明了本专利技术，并且与该描述一起进一步用来解释本专利技术的原理，并使本领域普通技术人员可以实现和使用本专利技术。图1描述根据本专利技术一个实施例的光刻设备。图2、3和4描述根据本专利技术各种实施例的单独可控元件的非远心照明。图5描述根据本专利技术一个实施例的在图2、3或4之一中示出的一个或多个布置中的单独可控元件的布局。图6、7、8、9、10、11、12、13、14和15示出根据本专利技术各种实施例的单独可控元件的另外的非远心照明。图16是根据本专利技术一个实施例的照明系统、构图阵列、投影系统PL和辐射耦合装置的总体示意图。图17和18是根据本专利技术各种实施例的用于转像系统(relaysystem)的可替换光学设计。图19描述根据本专利技术一个实施例的构图阵列、投影系统和辐射耦合装置。图20描述根据本专利技术一个实施例的照明系统、构图阵列、投影系统和辐射耦合装置。图21描述根据本专利技术一个实施例的构图阵列的布置。图22描述根据本专利技术一个实施例的照明系统、构图阵列、投影系统和辐射耦合装置。图23描述根据本专利技术一个实施例的照明系统、构图阵列、投影系统和辐射耦合装置。图24描述根据本专利技术一个实施例的照明系统、构图阵列、投影系统和辐射耦合装置。现在将参考附图描述本专利技术。在附图中，相同的附图标记可以表示相同的或功能类似的元件。具体实施例方式概述和术语贯穿本说明书的剩余部分，除非另作说明，否则术语“对准掩模”和“对准这些掩模”将用来分别表示一个或多个单独的紧凑的(indiscrete)对准标记。所谓“单独的”指的是每个对准标记是分开的并且与和它一类的其它的(即与其它对准标记)不同。所谓“紧凑的”指的是每个对准标记未被分成一些部分(例如每个对准标记是单个的未分割的实体)。在本专利技术的实施例中可以使用各种这样的标记，并且将可以理解，在本说明书中提到的点、虚线和线仅仅是特定的实例。可以使用其它的形式。尽管在本文中可以具体参考在集成电路(IC)制造中光刻设备的使用，但是应该理解，在此描述的该光刻设备可以具有其它的应用，比如集成光学系统的制造、用于磁畴存储器的引导和检测图形、平板显示器、薄膜磁头、微量和大量的射流器件等等。本领域普通技术人员将理解，在这种可替换的应用的范围内，可以将这里的术语“晶片”或“管芯”的任何使用分别认为与更一般的术语“衬底”或“目标部分”同义。在此所称的衬底可以在曝光之前或之后例如用轨迹(track)工具(例如一种通常将抗蚀剂层施加到衬底上并显影所曝光的抗蚀剂的工具)或者度量(metrology)或检验工具进行处理。在可应用的地方，可以将在此的公开应用到这种和其它衬底处理工具中。进一步，可以多于一次地处理该衬底，例如以便产生多层IC，因此在此使用的术语衬底还可以指已经包含多个处理层的衬底。如在此使用的术语“单独可控元件的阵列”应该被概括地理解为是指可以用来向入射辐射束赋予构图的横截面的任何器件，因此在该衬底的目标位置中可以产生预期的图形。在本文中也可以使用术语“光阀”和“空间光调制器”(SLM)。下面讨论这种构图装置的实例。可编程反射镜阵列可以包括具有粘弹性控制层和反射面的可矩阵寻址的(matrix-addressable)表面。例如，在这种设备背后的基本原理是，该反射面的寻址区域将入射光反射为衍射光，而未寻址区域将入射光反射为非衍射光。使用合适的空间滤波器，可以从该反射束中滤出该非衍射光，从而仅仅留下衍射光到达该衬底。以这种方式，该束根据可矩阵寻址表面的寻址图形而被构图。可以理解，作为替换，该滤波器可以滤出衍射光，从而留下非衍射光到达该衬底。同样可以以相应方式使用衍射光学微机电系统(MEMS)器件的阵列。每个衍射光学MEMS器件可以包括多个反射带，这些反射带可以相对彼此进行变形以形成用来反射入射光作为衍射光的光栅。另一可替换的实施例可以包括使用微镜的矩阵布置的可编程反射镜阵列，其每一个都能通过施加适当定位的电场或通过使用压电激励器件来单独地关于轴进行倾斜。这些反射镜再一次是可矩阵寻址的，因此寻址的反射镜以不同的方向将入射辐射束反射到未寻址的镜面；以此方式，该反射束根据该可矩阵寻址的反射镜的寻址图形而被构图。使用合适的电子器件可以执行需要的矩阵寻址。在上面在此描述的两种情形中，单独可控元件的阵列可以包括一个或多个可编程反射镜阵列。如在此提到的关于反射镜阵列的更多信息例如可以从美国专利5,296,891和5,523,193以及PCT专本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻设备，包括：照明系统，其调整辐射束；构图阵列，其包括单独可控元件以构图；以及投影系统，其将该构图辐射束投射在衬底的目标部分上，其中布置该辐射束以便非垂直地照射该构图阵列。

【技术特征摘要】
US 2004-12-27 11/0205671.一种光刻设备，包括照明系统，其调整辐射束；构图阵列，其包括单独可控元件以构图；以及投影系统，其将该构图辐射束投射在衬底的目标部分上，其中布置该辐射束以便非垂直地照射该构图阵列。2.如权利要求1所述的设备，其中该构图阵列改变该辐射束的远心。3.如权利要求2所述的设备，还包括凹光学元件，其将该辐射束投射到该构图阵列上。4.如权利要求3所述的设备，其中该凹光学元件由多个光学元件构成，每个光学元件具有共同的光轴。5.如权利要求3所述的设备，其中该凹光学元件是反射镜。6.如权利要求3所述的设备，其中该凹光学元件是环形的，具有沿着该辐射束的光轴布置的中心孔，并允许该构图辐射束穿过该凹光学元件而没有干涉。7.如权利要求6所述的设备，其中该照明系统将该辐射束作为平面平行辐射束投射到该凹光学元件上。8.如权利要求6所述的设备，其中该照明系统将该辐射束作为发散的辐射束投射到该凹光学元件上。9.如权利要求6所述的设备，还包括折叠式反射镜，用于将该辐射束投射到该凹光学元件上。10.如权利要求6所述的设备，其中布置该辐射束以使得用于该构图阵列的物场比该构图阵列的像场更远离该光轴。11.如权利要求1所述的设备，还包括折叠式反射镜或棱镜，其朝该构图阵列引导该辐射束。12.如权利要求11所述的设备，其中布置该构图阵列以使得该构图阵列的成像光瞳距那些单独可控元件的距离远于距该折叠式反射镜或棱镜的距离。13.如权利要求11所述的设备，还包括具有正光焦度的光学元件，其被布置得靠近该构图阵列以折射该物场和像场。14.如权利要求11所述的设备，其中布置该折叠式反射镜或棱镜以改变该辐射束的光轴。15.如权利要求11所述的设备，还包括具有负光焦度的光学元件，其被布置在该构图阵列的物场中而不是在其像场中。16.如权利要求1所述的设备，其中布置该构图阵列以改变该辐射束的光轴。17.如权利要求16所述的设备，还包括反射装置，其被构造成将该辐射束投射到该构图阵列上。18.如权利要求17所述的设备，其中多个反射元件构成该反射装置。19.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ布里克，JJM巴塞曼斯，MMTM迪伊里奇斯，C瓦格纳，L赖齐科夫，SY斯米诺夫，KZ特鲁斯特，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，ASML控股有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]