光刻装置、器件制造方法和由此制造得到的器件制造方法及图纸

一种光刻投射装置包括用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系统。该投射系统包括一个或多个光学致动镜和特殊定位以阻隔到达或来自该镜和／其支撑结构的热辐射。该热护罩可被有效冷却并且该多个镜和多个镜护罩分别被支撑在支撑框架上以减少由于致动冷却造成的镜组的振动。该热护罩最好包括阻隔到达或来自支撑结构热护罩和／或阻隔到达或来自该镜组的热辐射的每个镜各自的热护罩。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻投射装置，它包括用于提供辐射投射光束的辐射系统；用于支撑构图装置的支撑结构，所述构图装置用于根据所需要的图案对投射光束进行构图；用于保持基底的基底台；用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系统。
技术介绍
这里使用的术语“构图装置”应广义地解释为能够赋予入射的辐射光束以带图案的截面的装置，其中所述图案与要在基底的靶部上形成的图案一致；术语“光阀”也在本文中使用。一般地，所述图案与器件中靶部上形成的特殊功能层相应，如集成电路或者其它器件(如下文)。这种构图装置的示例包括掩模，掩模的概念在光刻中是公知的。它包括如二进制型、交替相移型、和衰减相移型的掩模类型，以及各种混合掩模类型。这种掩模在辐射光束中的布置使入射到掩模上的辐射根据掩模上的图案选择性的透射(在透射掩模的情况下)或者反射(在反射掩模的情况下)。在使用掩模的情况下，支撑结构一般是一个掩模台，它能够保证保持掩模在入射辐射光束中的理想位置，并且如果需要该台可以相对光束移动。 程控反射镜阵列，这种装置的一个例子是具有一粘弹性控制层和一反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置的理论基础是(例如)反射表面的寻址本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻投射装置，它包括：用于提供辐射的投射光束的辐射系统；用于支撑构图装置的支撑结构，所述构图装置用于根据所需要的图案对投射光束进行构图；用于保持基底的基底台；以及用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射 系统，该投射系统包括光学致动镜，至少支撑该镜的支撑结构和至少一个热辐射护罩，该热辐射护罩定位成以阻隔到达或来自支撑结构表面和／或该镜的热辐射；热传输线路，其与至少一个热护罩热接触，用于将热传输到或传离至少一个热护罩；其上具有 相应分开的支撑元件的支撑框架，用以分别支撑该支撑结构和至少一个在该支撑框...

【技术特征摘要】
EP 2003-5-13 03076433.61所述的光刻装置。投射系统的镜和/或它们的支撑结构被热护罩罩住。用致动热交换线路热调节热护罩。热交换线路最好包括用于热交换流体的直接或间接连接到热护罩的多个管。(通常在热护罩上的热交换具有净冷却效应，但另外热交换还可具有当温度升的太高时会减小的净热效应)。 热护罩分别从镜组和它们的支撑结构上获得支撑。结果由致动冷却产生的振动对镜产生的影响最小。最好，热护罩的单一普通支撑在一边是镜和它们的支撑结构而在另一边是通常的测量平衡框架，或由该测量平衡框架支撑该镜的另一框架。在实施例中热护罩和支撑结构两者都被测量平衡框架支撑，而且在热护罩和支撑结构或镜之间没有其他机械互连件。 热护罩阻隔到达或来自镜和/或支撑结构的热辐射。最好，热护罩具有形状并且位于它们能阻隔绝大部分(至少50％并且最好大余80％)到达或来自罩住的支撑结构的热辐射的位置以及只有一小部分被拦截的热辐射不是到达或来自被保护的支撑结构或镜的位置。最好，以每个热护罩尽可能各自罩住相应的镜或支撑结构部分的方式与所有其他组件分开。 这样，每个热护罩都需要最小的热交换，来减少振动量和简化热护罩中的镜和/或支撑结构的选择温度调节得到简化。可以认为例如当热护罩紧接相应的镜或该结构的部分的表面时，可使热护罩和该表面间的距离小于该热护罩的空间范围。 在实施例中热护罩配置在背向镜的镜支撑结构的镜的外表面上。这样的外表面非常容易受来自其他组件辐射热的影响。最好，该支撑结构包住该镜除了使投射光束经过和/或允许在支撑结构内实现高真空用的孔的其他部分。尤其是镜的支撑结构最好至少布置使其围绕在沿着至少一个轴线的两边上的该镜，配置在外表面的两侧上的热护罩周围的位置上。 最好，背对支撑结构的热护罩的表面的吸收系数低于面向支撑结构的热护罩表面的吸收系数(例如在面向支撑结构的表面的吸收系数大于0.8而在背对支撑结构的表面的吸收系数小于0.2)。这样，需要用于测定支撑结构温度的热护罩和冷却的最小值来补偿从支撑结构外部吸收的热。 作为选择，高吸收系数(＞0.8)或低吸收系数(＜0.2)可至少局部用在两表面上，例如在表面上有足够致动冷却能力地方的高吸收和有很低冷却能力地方的低吸收。 在另一实施例中，热护罩包括用于各个投射系统的光学致动镜的镜热护罩。镜的镜热护罩并不覆盖投射光束被反射的镜前表面的部分，但另一方面该镜热护罩最好覆盖尽可能多的镜，并且至少覆盖与前表面相对的背面。镜热护罩至少按这样的方式定位，以使其阻隔的到达或来自镜的绝大部分热辐射被遮住，最好使来自到达或来自镜的大部分热辐射中除了到达或来自前表面的部分热辐射的投射光束被反射。 镜热护罩吸收由于投射光束反射损耗引起的热产生的热辐射。通过在各个镜上使用镜护罩使得所需的冷却量和镜支撑结构上的影响最小化，。更好地，镜护罩面对镜的至少一个背面，但最好是镜护罩按这样的方式成形，以使其还面对镜前后表面之间的镜侧面，甚至最好还覆盖投射光束不入射的前表面的部分。 最好，面向镜的镜热护罩表面具有比背对镜的表面更高的吸收系数。这样镜护罩的热被减少，这很重要，如果由于空间限制，对于镜只有热交换能力小的才能获得。另外，在背对镜的镜护罩的表面上也可使用高吸收系数(＞0.8)，以防止热辐射反射向其他镜或支撑结构。 在另一实施例中，热护罩包括覆盖支撑结构的内表面的内部热护罩，其面向一个或多个镜。最好面向多个镜的内部热护罩的表面具有比背对支撑结构的镜表面上的表面更低的吸收系数。这样镜的热量被减小。另外在面向镜的镜护罩的表面上可使用高吸收系数(＞0.8)，以防止热辐射反射向其他镜或支撑结构。同样至少在向支撑结构的局部可使用低吸收系数。更好地，热交换回路的热交换量由保持例如热护罩温度的是常数的控制回路来调节。当各个镜配置镜热护罩时，特定地控制镜的温度，使得外部的影响很少或没有。类似地，镜支撑结构的温度由配置的内部护罩和/或外部护罩特定地控制。结果投射透镜的光学性质可保持稳定。 根据本发明的另一方面，提供根据权利要求11所述的器件制造方法。根据该方法，到达或来自一个或多个光学致动镜和/或支撑结构的热辐射，被一个或多个分别支撑在一个或多个镜和其支撑结构上作为整体的热护罩遮住。热交换流体通过机械连接到热护罩的管被供给到一个或多个热护罩上。 尽管根据本发明文中具体记载的在于使用该装置制造Ics，但是应该明确理解该装置还具有许多其他可能的应用。例如，它可用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器、液晶显示板、薄膜磁头等的引导和检测图案等。本领域的技术人员将理解，在这种可替换的用途范围中，在说明书中术语“划线板”，“晶片”或者“电路小片(die)”的任何使用应认为分别可以由更普通的术语“掩模”，“基底”和“靶部”代替。 在本文件中，使用的术语“辐射”和“光束”用于包含所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有365，248，193，157或者126nm的波长)和远紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm的波长范围)，和粒子束，如离子束或者电子束。 附图说明 现在仅通过举例的方式，参照附图描述本发明的实施方案，在图中相应的附图标记表示相应的部件，其中图1表示本发明实施例的光刻投射装置；图2表示投射系统；图2a表示投射系统的详图；图3表示控制回路；图4表示多个可供选择的反射镜护罩的结构；图5表示另一种反射镜护罩的结构。 具体实施方式 图1示意性地表示了本发明的一具体实施方案的光刻投射装置1。该装置包括辐射系统LA，IL，用于提供辐射投射光束PB(例如EUV辐射)，在该具体的例子中，该辐射系统还包括辐射源LA；第一载物台(掩模台)MT，设有用于保持掩模MA(例如划线板)的掩模保持器，并连接于用于将该掩模相对于物体PL精确定位的第一定位装置PM；第二载物台(基底工作台)WT，设有用于保持基底W(例如涂敷抗蚀剂的硅晶片)的基底保持器，并连接于用于将基底相对于物体PL精确定位的第二定位装置PW；投射系统(“透镜”)PL(一组反射镜)，用于将掩模MA的辐射部分成像在基底W的靶部C(例如包括一个或多个电路小片(die))上。 如上所述，该装置是反射型的(即具有反射掩模)。但是，通常，该装置也可以例如是透射型的(具有透射掩模)。，另外该装置可以采用其他类型的构图装置，例如上述程控反射镜阵列类型。 辐射源LA(例如等离子源产生的激光或放电源)产生辐射束。该光束直接或经过如扩束器的调节装置后，再照射到照射系统(照明体)IL上。照明体IL包括一组件，其用于设定光束强度分布的外径和/或内径向量(通常分别称为σ-外和σ-内)。另外，它一般包括各种其它部件，如积分器和聚光器。按照这种方式，照射到掩模MA上的光束PB在其横截面具有理想的均匀性和强度分布。 应该注意图1中的辐射源LA可以置于光刻投射装置的壳体中(例如当源是汞灯时经常是这种情况)，但也可以远离光刻投射装置，其产生的辐射光束被(例如通过适当的定向反射镜的帮助)引导至该装置中。本发明和权利要求包含这两种方案。光束PB然后与保持在掩膜台MT上的掩膜MA相交。经过掩模MA选择性反射之后，光束PB通过透镜PL处理，该透镜将光束PB聚焦在基底W的靶部C上。在第二定位装置PW(和干涉测量装置IF)的辅助下，基底台WT可以精确地移动，例如在光束PB的光路中定位不同的靶部C。类似的，例如在从掩模库中机械获得掩模MA后或在扫描期间，可以使用第一定位装置PM将掩模MA相对光束PB的光路进行精确定位。一般地，用图1中未明确显示的长冲程模块(粗略定位)和短冲程模块(精确定位)，实现载物台MT、WT的移动。然而，在晶片分档器中(与分步扫描装置相对)，掩膜台MT可仅与短冲程激励器连接，或者被固定。掩膜MA和基底W可以利用掩膜定位记号M1、M2及基底定位记号P1、P2定位。 所示的装置可以按照二种不同模式使用1.在步进模式中，掩模台MT基本保持不动，并且一次(即单“闪”)将整个掩模图像投射到靶部C上。然后基底台WT沿x和/或y方向移动，以使光束PB能够照射不同的靶部C；以及2.在扫描模式中，基本为相同的情况，除了给出的目标部分C不以单次“闪光”曝光。取而代之的是，掩模台MT沿给定的方向(所谓的“扫描方向，例如y方向”)以速度v移动，以使投射光束PB扫描整个掩模图像；同时，基底台WT沿相同或者相反的方向以速度V＝Mv同时移动，其中M是透镜PL的放大率(通常M＝1/4或1/5)。在这种方式中，可以曝光相当大的靶部C，而没有牺牲分辨率。 该例中的光刻投射装置包括一真空室VC，在该真空室中光束PB照射在掩模MA上并随后照射到基底W的目标区域上。 所述“测量平衡框架(metrology frame)”MF提供一独立的参考系，其机械地独立于主体装置结构。测量框架可理解为例如被认为是低弹性系数的弹性支撑的空气支架(airmounts)(未示出)支撑的重型台。该测量框架MF支撑例如干涉计IF的灵敏部件和其他位置的传感器，并将其与振动隔开。 投射透镜PL通过弹性元件12和支架11支撑于测量平衡框架MF上。投射透镜PL部分被护罩结构环绕，作为测量框架MF上的自身支架14与提供热交换流体的供给管16和外展管18连接。 图2更详细地表示投射透镜PL的实施例和它的护罩结构。投射透镜PL包括若干光学致动镜组20(只有镜20给出了附图标记)和支撑结构26。镜组20布置成将掩模MA成像在基底W上。镜组和支撑结构最好由例如Zerodur或ULE(超低膨胀)玻璃(Zerodur和ULE为商标)的具有低膨胀系数的玻璃制成。微胀合金(invar)也可用于制造支撑结构26。 可以理解，实质上除投射光束经过的孔以外，支撑结构26不仅可包括连接镜组20的支柱，还包括大部分围绕镜组20并将镜组20安放于其中的盒。另外，也可使用笼(cage)。支撑带有镜组的整个盒或笼在测量平衡框架MF上。护罩结构包括镜护罩22(只给出一个附图标记)，出口护罩28和入口护罩29。从图1可知，镜组20和支撑结构26在一边，镜护罩22、出口护罩28和入口护罩29在另一边，它们在测量平衡框架MF上都有各自的支架。镜护罩22、出口护罩28和入口护罩29可在测量平衡框架MF上有一组合的支架或使用分开的支架。该支架，特别是护罩可以选择性地与真空室VC或底座(未示出)相连而不是与测量平衡框架连接。支撑结构16通过弹性元件12支撑以使支撑结构与测量平衡框架MF的振动隔离。尽管为清楚起见，只表示出一个弹性元件12，但应该能够理解支撑结构16可被许多这样平行的元件支撑。类似地，在测量平衡框架MF护罩上28，29，22可有一个以上的支撑点，但它们中没有一个通过弹性元件12或其他弹性元件来支撑支撑结构26。 图2a表示投射系统的详图，图示说明在支撑结构26和镜20间的机械连接200与镜护罩22隔开。更好地，镜护罩22具有与内护罩29连接的支撑连接202，但作为选择镜22也可被独立支撑。 每个镜20都配备相应的镜护罩22。每个镜护罩22实际上都紧紧围绕整个镜20除了反射投射光束PB的镜面部分和支撑镜20在支撑结构26上的连接部分之外。虽然镜护罩22精确的几何设置并不必要，但它们最好成型为使大部分被镜护罩22阻隔的热辐射是射向或来自镜20的并且不在其他结构中间的。最好，镜护罩成型为它们能阻隔除了镜20反射投射光束PB的热辐射之外的部分射向或来自镜20的大部分的热辐射(如＞50％)。 图4表示镜护罩22的各种构型，只配备在镜20的后表面40上，或配备在镜20的外形外以使侧面42也被包住，或连没有光束PB投射的前表面44的部分也被包住。后面的构型优选可尽可能地防止由其他结构带来及其具有的热。更好地，热交换管24与镜护罩22连接。外护罩28紧接背向镜20表面的支撑结...

【专利技术属性】
技术研发人员：WJ博西，AJJ范蒂塞当克，DJPA弗兰肯，MHA里德斯，ER鲁普斯特拉，JJ斯米特斯，MWM范德维斯特，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]