微光刻投射曝光装置的照明系统制造方法及图纸

一种微光刻投射曝光装置的照明系统包含空间光调制器(58)，其改变瞳面(38)中的强度分布。调制器(58)包含反射镜(64)的阵列(62)，反射镜(64)将照到的投射光(34)反射到取决于施加到反射镜的控制信号的方向。棱镜(60)朝向空间光调制器(58)导引投射光(34)，并具有投射光(34)照射两次的双通表面(76)，即，第一次为离开棱镜(60)时且在被反射镜(64)反射之前，第二次为进入棱镜(60)时且在被反射镜(64)反射之后。提供瞳干扰抑制装置，当投射光(34)第一次照到双通表面(76)时，降低投射光(34)的反射，和/或避免反射造成的光部分(78)贡献于瞳面(38)中的强度分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及微光刻投射曝光装置的照明系统，尤其是涉及包含用作空间光调制器(spatial light modulator)的反射元件的阵列的照明系统。
技术介绍
微光刻(亦称为光学光刻或简称为光刻)为制造集成电路、液晶显示器、以及其他微结构器件的技术。微光刻工艺结合刻蚀工艺用于在已经形成于基底(例如硅晶片)上的薄膜叠层(stack)上图案化(pattern)特征(feature)。在制造各层时，晶片首先涂布光刻胶(photoresist),光刻胶为对福射敏感的材料,其中福射诸如为深紫外线光(deepultraviolet, DUV)或极紫外线光(extreme ultraviolet, EUV)。接着,顶部具有光刻胶的晶片在投射曝光装置中曝光于投射光。此装置将含有图案的掩模(mask)投射到光刻胶上， 使得仅在由掩模图案所决定的某些位置曝光光刻胶。曝光后，显影光刻胶，以产生对应掩模图案的像。然后，刻蚀工艺将图案转移到晶片上的薄膜叠层。最后，移除光刻胶。以不同的掩模重复这样的工艺，产生多层微结构的组件。投射曝光装置典型包含照射掩模的照明系统、对准掩模的掩模台(maskstage)、投射物镜(projection objective)、以及对准涂有光刻胶的晶片的晶片对准台(waferalignment stage)。照明系统照射掩模上可具有例如矩形或曲形狭缝的形状的场。理想上，照明系统以具有良好限定的强度(intensity)与角分布(angulardistribution)的投射光来照射掩模上的照明场的各点。角分布一词描述朝掩模上特定点聚集的光束的总光能量，在构成光束的各方向的光线中是如何分布的。照射到掩模上的投射光的角分布通常适配于要投射到光刻胶的图案种类。举例而言，相对较大尺寸的特征可能需要与小尺寸特征不同的角分布。投射光最常用的角分布为传统、环形、双极、以及四极照明设置(illuminationsetting)。这些术语是指照明系统的系统瞳面(pupil surface)中的强度分布。例如，对于环形照明设置而言，在系统瞳面中仅照射环形区域。因此，在投射光的角分布中仅有小范围的角度，所以所有光线以类似的角度倾斜地照射到掩模。现有技术已知有不同方法来修改掩模平面中投射光的角分布，以便达到所需的照明设置。为了达到在掩模平面(mask plane)中产生不同角分布的最大灵活性(flexibility),已提出使用反射镜阵列(mirror array)或其他的空间光调制器来照射瞳面。于EP I 262 836 Al中，反射镜阵列被实施为微机电系统(micro-electromechanical system,MEMS),其包含超过 1000 个显微反射镜(microscopicmiiror)。各反射镜可绕两个正交倾斜轴倾斜。因此，照到此类反射镜装置上的辐射几乎可反射到半球的任何期望方向。设置在反射镜阵列与瞳面间的聚光器透镜(condenserlens)，将反射镜所产生的反射角转换(translate)成瞳面中的位置。此已知的照明系统可以多个光点来照射瞳面，其中各光点与一个特定反射镜关联且可通过倾斜此反射镜而自由地在瞳面上移动。类似的照明系统可由US2006/0087634A1、US 7，061, 582B2、以及W02005/026843A2得知。然而，在照明系统中利用反射镜阵列还需要某程度上重新设计照明系统。举例而言，使用反射镜阵列需要额外的光束折迭装置(beam folding means),例如棱镜(prism)或平面折迭镜(plane folding mirror),以使照明系统的整体尺寸保持较小。在此背景中，US 2009/0116093A1提出使用特殊棱镜，其包含第一表面及第二表面，照到其的投射光被以全内反射(total internal reflection)的方式反射。第一表面将投射光朝向投射光离开棱镜并照到反射镜阵列上的表面反射。从反射镜阵列反射的投射光经由此表面再次进入棱镜，并照到第二表面。从第二表面将投射光导向设置在棱镜与照明系统的瞳面之间的聚光器透镜。因此，除了光耦合出棱镜并耦合入棱镜而使投射光通过 该表面两次外，该棱镜类似于传统的K棱镜。在传统K棱镜中，形成于第一反射面与第二反射面之间的棱镜角(prism angle)不同,而使此表面也以全内反射来反射所有的光。使用棱镜而非反射镜达到光束折迭的目的是有利的，因为目前反射镜的反射涂层针对典型用于微光刻照明系统的波长具有的反射率基本不超过95%，而全内反射的处理导致几乎100%的反射率。然而，结果在于，在前述US 2009/0116093A1所公开的照明系统的瞳面中，光强度分布常常让人不满意。具体而言，在瞳面中对强度分布有不想要的光贡献(lightcontribution)。这些光贡献干扰了照射掩模得投射光的角光分布。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于改善包含反射式空间光调制器与光束折迭单元的照明系统，使得防止或至少显著降低瞳面中强度分布的不想要的光贡献。根据本专利技术，此目的的达成通过微光刻投射曝光装置的照明系统，其包含用于产生投射光的光源，以及瞳面。照明系统还包含空间光调制器，用于改变瞳面中的强度分布。空间光调制器包含反射元件的阵列，所述反射元件被配置为将照射的投射光反射到取决于施加到所述反射元件的控制信号的方向。光束折迭单元包含至少一个棱镜，其将光源产生的投射光导引向空间光调制器。该至少一个棱镜具有让投射光照射两次的双通表面(double passsurface),即，第一次为离开该至少一个棱镜时且在投射光被所述反射元件反射之前，第二次为进入该至少一个棱镜时且在投射光被所述反射元件反射之后。根据本专利技术，照明系统还包含瞳干扰抑制装置(pupil perturbationsuppressing means),其被配置为当投射光第一次照到双通表面上时，降低投射光的反射；以及/或者避免这种反射造成的光部分(light portion)贡献于瞳面中的强度分布。本专利技术基于如下发现干扰瞳面中的期望强度分布的光部分是由投射光在双通表面的反射所造成的。若光以非零入射角通过双通表面而离开棱镜，则少部分的光被反射。通常此类反射少到在照明系统中并不重要，因为反射光会被照明系统的一些组件吸收，从而其降低可用于掩模照明的光量，但却不会干扰掩模的照明。然而，在光束折迭单元的至少一棱镜中使用双通表面的情况中，在双通表面处反射的光通常不会照射到照明系统的一些吸收组件上，而是会被导引向瞳面。更具体而言，反射的光会从棱镜射出为准直的光(collimated light)，其刚好被后续的聚光器聚焦到瞳面中心。对瞳面中心(即光轴上)的强度分布的这种不想要的光贡献，在某些非传统照明设置(例如环形、双极、或四极照明设置)状况下尤其有不利的影响。对于这些照明设置而言，根本不应照射瞳面中心。但对需要照射瞳面中心的传统照明设置而言，来自双通表面反射的光的贡献也可能因为干涉效应而牺牲瞳照明的质量。为了抑制瞳照明的这种干扰，本专利技术提出降低投射光在双通表面的反射，和/或避免此类反射造成的光部分贡献于瞳面中的强度分布。 在一个实施例，瞳干扰抑制装置包含抗反射涂层，其施加于双通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：M德冈瑟，D菲奥尔卡，GW齐格勒，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：
国别省市：