光学组件、控制光学组件的方法以及投射曝光设备技术

本发明专利技术涉及一种用于半导体光刻的光学组件(20)，包括光学元件(21)和用于使光学元件(21)变形的致动器(26.4)，其中致动器(26.4)由至少三个截面段(27)构成。在这种情况下具有可在不同情况下借助于控制器控制的至少第一组(31)和第二组(32)的截面段(27)，其中第一组(31)用于粗略致动，第二组(32)用于精细致动。控制器(29)被配置成彼此独立地控制组(31、32)以及共同地控制组(31、32)中的截面段(27)。控制器还被配置成可变地设置每组(31、32)中共同控制的截面段(27)的数量。此外，本发明专利技术涉及配备有根据本发明专利技术的组件(20)的投射曝光设备(1、101)，并且涉及用于控制光学组件(20)的方法。并且涉及用于控制光学组件(20)的方法。并且涉及用于控制光学组件(20)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学组件、控制光学组件的方法以及投射曝光设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年8月26日提交的德国专利申请DE 10 2020 210773.4的优先权，其内容通过引用全部并入于此。


[0003]本专利技术涉及一种光学组件，特别是用于投射曝光设备的光学组件，并且涉及一种用于控制光学组件的方法。此外，本专利技术涉及一种包括光学组件的投射曝光设备。

技术介绍

[0004]这种设备用于特别是在半导体部件或其他微结构组成部分上制造非常精细的结构。所述设备的功能原理是基于：通过掩模(所谓的掩模母版)上结构的通常缩小的成像、在设有光敏材料的待结构化元件(所谓的晶片)上制造低至纳米范围的极其精细的结构。制成的结构的最小尺寸直接取决于所用光的波长。最近，越来越多地使用发射波长在几纳米范围内的光源，例如在1nm和120nm之间，特别是在13.5nm范围内。所描述的波长范围也被称为EUV范围。
[0005]除了使用EUV系统之外，还使用商业上已建立的DUV系统制造微结构部件，DUV系统具有100nm至400nm、特别是193nm的波长。由于引入了EUV范围内的曝光方法，能够制造甚至更小的结构，对于具有193nm波长的DUV系统的光学校正的需求也进一步增加。此外，与波长无关地，每个新一代投射曝光设备的产量都有所增加，从而增加收益；这通常导致更大的热负荷，并因此导致更多由热引起的成像像差。为了校正成像像差，可以使用光学组件，比如具有致动器的操纵器，例如，其改变光学元件的位置和对准，或者通过使光学有效表面变形来影响光学元件、特别是反射镜的成像特性。在这种情况下，光学元件的光学有效表面应该理解为是被用于成像的电磁辐射照射的表面。
[0006]在这种情况下，投射曝光设备中的温度变化不仅仅导致成像像差，如上文已经讨论过的，成像像差将由操纵器来校正。该温度变化还在操纵器本身中、尤其是在操纵器的致动器中首先导致热变形，其次还导致致动器的可控性的变化，这是由于改变了致动器效应下的物理效应的参数，物理效应例如为电致伸缩、压电或磁致伸缩效应。
[0007]由于所述的效应，致动器的精细设置、尤其是校正成像像差所需的精细设置变得更加困难。此外，致动器材料的滞后效应使得更难以可靠地控制致动器系统。
[0008]现有技术公开了用于实现精细设置的解决方案，其特别采用两个组合的致动器，其中第一致动器用于粗略设置，第二致动器用于精细设置。
[0009]就此而言，例如，德国专利申请DE 10 2018 213 220 A1特别公开了一种用于使光学元件变形的装置，该装置包括布置在相邻层中的两个压电致动器，第一层的压电致动器用于粗略设置，第二层用于精细设置。

技术实现思路

[0010]本专利技术的一个目的是提供一种光学组件和一种投射曝光设备，其为操纵器或致动器的精细设置提供了改进的并且更加灵活的可能性。本专利技术的另一个目的是指定一种用于光学组件的相应改进控制的方法。
[0011]这个目的通过具有独立权利要求特征的装置和方法来实现。从属权利要求涉及本专利技术的有利发展和变型。
[0012]根据本专利技术的用于半导体光刻的光学组件至少包括光学元件和用于使光学元件变形的致动器。在这种情况下，致动器由至少三个截面段构成，并且具有至少第一和第二组的截面段，这些截面段在不同情况下都可以借助于控制器来控制。在这种情况下，第一组用于粗略致动，第二组用于精细致动。控制器被配置成彼此独立地控制这些组，并且共同地控制组中的各个截面段。根据本专利技术，控制器被配置为可变地设置每组中共同控制的截面段的数量。
[0013]特别地，这使得可以以适合于该情形的方式设定致动器粗略设置所需的致动器最大偏转和致动器精细设置所需的致动器最大偏转之间的比率。就此而言，在第一应用情形下，例如，在包括六个截面段的致动器中，组合用于粗略设置的四个截面段以形成第一组并共同控制该四个截面段可能是有利的。然后，第五和第六截面段形成第二组，并且同样共同控制该第五和第六截面段以用于精细设置。然后，通过第一组，可以实现相对较大的偏转，通过第二组，可以实现精确的精细设置。对于必须进一步增加精细设置的精度的情况，在第二应用情形下，各组的比率可适于第一组包括五个截面段而第二组包括一个截面段的效果。假设各组以相同的方式实施，在这种情况下，用于粗略设置的最大偏转将进一步增加，而精细设置可用的最大偏转将减半。然而，作为回报，精细设置的分辨率将加倍。同样可以想到的是，仅可变地设置两组中的一组的受控截面段的数量；这也可以包括特定数量的截面段不受控制的特别情况。
[0014]在本专利技术的一个有利实施例中，至少两个截面段连接至电极，以使得在该至少两个截面段的每一个中可以产生单独的电场。这意味着，例如，每个截面段由两个接地电极包围，并且包括用于施加控制电压的控制电极。
[0015]此外，致动器可以被配置成通过致动器的横向收缩来使光学元件变形。在这种情况下，致动器可以是致动器矩阵的一部分，例如，致动器矩阵通过每个致动器的一端、以抗剪切的方式连接至光学元件，例如反射镜。在这种情况下，致动器矩阵方便地连接至反射镜的背对用于成像的光学有效表面的背面。致动器的第二端是自由的，因此反射镜的变形仅由垂直于致动器线性膨胀的横向收缩引起，该横向收缩通过致动器的抗剪切连接传递至反射镜。
[0016]此外，致动器可以被配置成基于致动器的纵向膨胀来使光学元件变形。在这种情况下，致动器可以是致动器矩阵的一部分，例如，该致动器矩阵可以布置在实施为反射镜的光学元件的背对光学有效表面的背面和基部元件之间。如果仅致动器的纵向膨胀会导致反射镜的变形，则垂直于纵向膨胀的、与反射镜和基部元件的连接必须是柔性的，即：不传递力。这可以通过非抗剪切连接或者通过去耦元件来实现。通过致动器的纵向膨胀和横向收缩的变形的组合也是可设想的。在这种情况下，致动器以抗剪切的方式连接至光学元件，并且布置在所述光学元件和基部元件之间，该基部元件用作纵向膨胀的支座。在这种情况下，
基部元件可以实施为具有预定刚度的弯曲刚性件。
[0017]配备有根据本专利技术的光学组件的投射曝光设备的特征在于提高了成像质量。
[0018]根据本专利技术的用于控制上述光学组件、特别是投射曝光设备中的光学组件的方法包括以下方法步骤：
[0019]将第二组定位在中间位置，
[0020]确定光学元件的光学有效表面在特定测量时间与目标值的偏差，
[0021]控制第一组的致动器，以便校正先前确定的偏差，
[0022]控制第二组，以便校正在测量时间之后出现的偏差，而不主动控制第一组。
[0023]换句话说，第一组的截面段用于执行第一粗略校正，这通常需要致动器的相对较大的冲程。为此，第一组可以包括比第二组更多的受控截面段。该第一粗略校正尤其可以发生在投射曝光设备的第一次曝光周期之后的第一测量时间，因为在这样的曝光周期之后无论如何都要提供曝光暂停，例如用于晶片更换。
[0024]因此，在测量时间测得的偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于半导体光刻的光学组件(20)，包括光学元件(21)，以及致动器(26.4)，用于使所述光学元件(21)变形，其中，所述致动器(26.4)由至少三个截面段(27)构成，并且具有在不同情况下借助于控制器可控制的至少第一组(31)和第二组(32)的截面段(27)，其中，所述第一组(31)用于粗略致动，所述第二组(32)用于精细致动，其中，所述控制器(29)被配置成彼此独立地控制所述组(31、32)以及共同地控制组(31、32)中的截面段(27)，其中，所述控制器还被配置成可变地设置每组(31、32)中共同控制的截面段(27)的数量。2.如权利要求1所述的光学组件(20)，其中，至少两个截面段(27)连接至电极(33.1、33.2)，以使得能够在所述至少两个截面段(27)中的每一个中产生单独的电场。3.如前述权利要求中任一项所述的光学组件(20)，其中，所述致动器(26.4)被配置成借助于所述致动器(26.4)的横向收缩使所述光学元件(21)变形。4.如权利要求1或2所述的光学组件(20)，其中，所述致动器(26.4)被配置成基于所述致动器(26.4)的纵向膨胀使所述光学元件(21)变形。5.一种投射曝光设备(1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：