光刻装置和器件制造方法制造方法及图纸

一种光刻装置和方法，其中照射系统提供辐射投射光束，构图系统赋予该光束带图案的横截面，投影系统将带图案的光束投射到基底台上支撑的基底的目标部分上。该投影系统包括与基底分开设置的透镜阵列，因此该透镜阵列中的每个透镜都将带图案的光束的各个部分聚焦在基底上。位移系统引起透镜阵列和基底之间的相对位移。设置粒子检测器来检测由于透镜阵列和基底之间的相对位移而接近透镜阵列的位于基底上的粒子。设置自由工作距离控制系统，以便根据粒子检测器对粒子的检测来增大透镜阵列和基底之间的间隔，从而当相对位移使检测到的粒子在透镜阵列下面通过时移动透镜阵列远离该基底。这样，能够避免因例如基底表面上所承载的粒子的刮擦而对透镜阵列的损坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻装置和一种器件制造方法。
技术介绍
光刻装置是一种将所需图案应用于基底的目标部分上的装置。光刻装置可以用于例如集成电路(IC)的制造，平板显示器以及包括精细结构的其他器件。在常规的光刻装置中，构图部件，可替换地称作掩模或中间掩模版，可用于产生对应于IC(或其他器件)一个单独层的电路图案，该图案可以成像在具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底(例如硅晶片或玻璃板)的目标部分(例如包括部分，一个或者多个管芯)上。代替掩模，该构图部件可以包括产生电路图案的单独可控元件的阵列。一般地，单一的基底将包含依次曝光的相邻目标部分的网格。已知的光刻装置包括步进器，其中通过将全部图案一次曝光在目标部分上而辐射每一目标部分，还包括扫描器，其中通过投射光束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案、并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基底来辐射每一目标部分。通过包括一系列透镜部件的投影系统将带图案的光束投射到基底的目标部分上。在一种装置中，透镜的阵列(也称作透镜阵列)邻近基底设置，透镜阵列中的每个透镜设置为将带图案的光束的各个部分聚焦在基底上成为单一的照射“点”。这种装置通常称作微透镜阵列或MLA系统。为了使通过透镜阵列投射的点的图案扫描通过基底，需要相对位移，如微透镜阵列和基底之间的相对位移。一般来说，但不是必须的，这通过在静止的透镜阵列下面移动基底来实现。由微透镜阵列投射的图案的分辨率，即图案中所能够出现的特征的最小尺寸，与带图案的光束的波长成比例，并且与透镜系统的数值孔径(NA)成反比。该最小尺寸通常称作临界尺寸(CD)，并且典型地在1至2微米的范围内或更小。在MLA系统中，数值孔径是角的函数，所述角是通过透镜阵列中的各个透镜聚焦到基底上的辐射在基底处所对的角。该对角(subtended angle)有时称作“孔径角”。因此，对于给定的数值孔径来说，(例如通常在大约0.06到0.25的范围内)，透镜阵列中每个透镜的所需最小直径是透镜阵列与基底之间的间隔的函数，其中透镜阵列将带图案的光束投射到基底上。该间隔通常称作“自由工作距离”。自由工作距离越大，透镜阵列中每个透镜的直径就越大，因此阵列中透镜的最小节距就越大。实现较大的数值孔径需要较大的透镜(因而需要较大节距)，或者较小的自由工作距离，或两者的结合。通常，透镜阵列和基底之间的自由工作距离是几百微米，例如，在200至800微米的范围内。在MLA中，希望在127×127mm2的面积(例如200mm基底的有效面积)中提供256×256至1024×1024个透镜的阵列。当给定这些尺寸时，该阵列中最大的可能透镜节距通常在124微米(127mm/1024)至496微米(127mm/256)的范围内。为了实现更高的分辨率，希望在相对较小的自由工作距离下工作。在MLA中，该透镜阵列可朝向和远离基底移动，以保持实际的阵列/基底间隔为设计好的自由工作距离。在标准情况下，几乎不存在可能损害透镜阵列和基底之间接触的危险。在平板显示器技术环境中，基底可能很大，例如2平方米数量级的大玻璃板，基底通常也很薄，例如700微米的数量级。利用这种大且薄的板，会出现基底上存在碎片的实际危险，所述碎片例如玻璃或其他材料的粒子。例如，如果基底在光刻装置中曝光之前涂敷抗蚀剂，那么很难从基底上清除所有的这些污染物。如果在基底上存在大于基底和透镜阵列之间的自由工作距离的粒子，那么该粒子将在基底前进到透镜阵列下面时接触透镜阵列，因此，会损害基底，并且通常导致受损基底的不合格。更重要的在于这种粒子碰撞可能划伤阵列中的透镜或对其造成其他损害。这种情况必需更换透镜阵列，这是耗时且昂贵的维护问题。因此，需要通过消除或基本上减小污染物对透镜阵列的损害的光刻系统和方法。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供了一种光刻装置，包括用于提供辐射投射光束的照射系统，用于在投射光束的横截面将图案赋予投射光束的构图系统，用于支撑基底的基底台，用于将带图案的光束投射到基底的目标部分的投影系统。该投影系统包括透镜阵列，该阵列位于距离基底的一定间隔处，因此阵列中的每个透镜将带图案的光束的各个部分聚焦在基底上。光刻装置还包括产生透镜阵列和基底之间的相对位移的位移系统，为检测由于透镜阵列和基底之间的相对位移而接近透镜阵列的位于基底上的粒子而设置的粒子检测器，和自由工作距离控制系统。该自由工作距离控制系统根据粒子检测器对粒子的检测来增大透镜阵列和基底之间的间隔，因此当相对位移使检测到的粒子通过透镜阵列时移动透镜阵列远离该基底。本专利技术的另一个实施例提供一种器件光刻制造方法，包括以下步骤在基底台上提供一基底，利用照射系统提供辐射的投射光束，在投射光束的横截面给投影光束赋予图案，通过透镜阵列将带图案的光束投射到基底的目标部分上。透镜阵列位于距离基底的一定间隔处，因此阵列中的每个透镜将带图案的光束的各个部分聚焦在基底上。透镜阵列和基底之间产生相对位移，从而通过粒子检测器检测到由于透镜阵列和基底之间的相对位移而接近透镜阵列的位于基底上的粒子。根据对粒子的检测来增大透镜阵列和基底之间的间隔，因此当相对位移使检测到的粒子通过透镜阵列时使透镜阵列上升以清除检测到的粒子。在这些实施例中，当检测到粒子时提升透镜阵列以使其不受伤害的方式避免了对该透镜阵列的损害。在一个例子中，透镜阵列可以是光学装置的一部分，该光学装置作为一个单元移动以增大阵列/基底间隔，或者可以只移动该光学机械装置中的透镜阵列。在一个例子中，可以独立地控制两个或多个单独的光学装置，从而移动仅仅在相对位移方向上与检测到的粒子对准的光学机械装置，以增大透镜阵列/基底间隔。在一个例子中，在透镜阵列和基底之间设置薄膜，以减小损害透镜阵列和污染透镜阵列的危险。在一个例子中，在检测器的上游设置净化装置，以从基底上清除可移动的粒子。在一个例子中，以任何合适的方式产生带图案的光束，例如利用掩模或中间掩模版，或者利用单独可控元件的阵列。下面参照附图详细地描述本专利技术的其他实施例、特征和优点，以及本专利技术各个实施例的结构和操作。附图说明在这里结合并构成说明书一部分的附图用于说明本专利技术，并且连同描述一起用于进一步解释本专利技术的原理，使相关领域的普通技术人员能够实现和使用本专利技术。图1示意性地表示应用本专利技术的一种类型的光刻投影装置。图2示意性地表示根据本专利技术一个实施例在图1中示出的通常类型的光刻装置，该光刻装置包括邻近被曝光的基底的透镜阵列。图3示意性地示出根据本专利技术一个实施例在图2中示出的透镜阵列的三个透镜。图4和5分别是根据本专利技术一个实施例显示光学机械装置的阵列的顶视图和侧视图，每个光学机械装置具有图2中所示装置的特征。图6是根据本专利技术一个实施例在图4中示出的部件的更为详细的视图。图7和8示出根据本专利技术一个实施例在图6中示出的装置中检测到大粒子时透镜阵列的位移。图9更详细地示出根据本专利技术一个实施例用于控制透镜位移的粒子检测器。图10示出根据本专利技术一个实施例以透镜阵列和基底之间相对较大自由工作距离设置的透镜阵列和基底。图11示出根据本专利技术一个实施例在图10的透镜阵列和基底之间引入薄膜。现在将参照附图描述本专利技术。在附图中，相同的附图标记可表示相同的或功能上相似的元件。具体实施例方式综述和术语在本申请中，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻装置，包括：照射系统，其提供辐射投射光束；构图系统，对光束进行构图；　投影系统，其将带图案的光束投射到基底的目标部分上，该投影系统包括与基底分隔开的透镜阵列，使得该透镜阵列中的每个透镜都将带图案的光束的相应部 分聚焦在基底上；位移系统，引起透镜阵列和基底之间的相对位移，以增大透镜阵列和基底之间的间隔；粒子检测器，其检测由于透镜阵列和基底之间的相对位移而接近透镜阵列的位于基底上的粒子；以及自由工作距离控制系统，根据粒子检测器 对粒子的检测来增大透镜阵列和基底之间的间隔，使得当相对位移使检测到的粒子在透镜阵列下面通过时远离该基底移动透镜阵列。

【技术特征摘要】
US 2004-6-30 10/8804351.一种光刻装置，包括照射系统，其提供辐射投射光束；构图系统，对光束进行构图；投影系统，其将带图案的光束投射到基底的目标部分上，该投影系统包括与基底分隔开的透镜阵列，使得该透镜阵列中的每个透镜都将带图案的光束的相应部分聚焦在基底上；位移系统，引起透镜阵列和基底之间的相对位移，以增大透镜阵列和基底之间的间隔；粒子检测器，其检测由于透镜阵列和基底之间的相对位移而接近透镜阵列的位于基底上的粒子；以及自由工作距离控制系统，根据粒子检测器对粒子的检测来增大透镜阵列和基底之间的间隔，使得当相对位移使检测到的粒子在透镜阵列下面通过时远离该基底移动透镜阵列。2.根据权利要求1的装置，其中透镜阵列是光学装置的组成部分；以及自由工作距离控制系统控制该光学装置相对于基底的位置。3.根据权利要求1的装置，其中透镜阵列是光学装置的组成部分；以及自由工作距离控制系统控制透镜阵列相对于光学装置中其他部件的位置。4.根据权利要求1的装置，进一步包括至少两个光学装置，每个都包括一透镜阵列和一自由工作距离控制系统，该自由工作距离控制系统仅仅控制相应的透镜阵列和基底之间的间隔。5.根据权利要求1的装置，进一步包括位于透镜阵列和基底之间的薄膜。6.根据权利要求1的装置，进一步包括净化装置，从基底清除污染物，该净化装置在透镜阵列于基底之间的相对位移方向上置于粒子检测器的上游。7.根据权利要求1的装置，其中保持基底的基底台和透镜阵列是固定的；以及位移系统包括移动基底通过透镜阵列下面的基底台的系统。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：PWH德加格，桂成群，P斯皮特，E霍贝里奇特斯，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]