投射曝光装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于半导体光刻的投射曝光装置(11)，其包含光学元件(1、18)，其中所述光学元件(1)中的至少一个具有用于在该光学元件(1)中以非接触方式产生电流的构件(2)，所述电流适合于至少在多个区域中加热该至少一个光学元件(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于半导体光刻的投射曝光装置，尤其涉及一种包含可加热光学元件的EUV投射曝光装置。
技术介绍
随着半导体技术中组件持续进一步微型化的趋势，投射曝光装置中使用的光波长也必须变得越来越短，以便能够对应地增加所使用的投射物镜(projection objective)的分辨性能(resolution capability)。所使用的光学福射的波长近来已缩短到EUV (=Extreme UltraViolet，极紫外光)范围。在这样的波长范围中，实际上已没有任何可用的光学组件可利用衍射(即光折射)产生成像。替代地，在所述波长范围中，必须利用反射或利用反射元件实现成像。为此目的，先前技术使用反射镜(miiTor)，其表面性质针对在投射曝光装置的投射物镜(即，例如掠入射反射镜(grazing incidence mirror)或多层反射镜(multilayer mirror))使用所要的光学效应(optical effect)而被优化。然而,必须将相当大功率密度(power density)的光学福射施加至所述反射镜以实现满意的成像。在此情况中，有相当大比例的光学辐射在反射镜材料中被吸收，因而导致反射镜的发热。另一个因素是，反射镜的照明根据要成像的结构不是均匀的，而是根据应用在反射镜区域上具有相当大的强度梯度。这些强度梯度来自于以下事实对于要在要曝光的晶片上产生的不同结构，在要成像的掩模(mask)上也需要不同的照明分布。在此情况中，还要参考不同的照明设定(illumination setting)。一个典型的照明设定在于例如以下事实在掩模上出现照明辐射的两个强度最大值；在此语境中也称为双极设定(dipolesetting)。也可以设想其他设定。所以，投射物镜中使用的反射镜的不均匀照明由于分别选择的照明设定，而具有反射镜被局部加热至不同程度的效应。由于反射镜材料的热膨胀，所得的温度梯度使得反射镜产生变形，因而最终破坏成像质量(imaging quality)。为了对抗此效应，过去已提出各种解决方案，以用于在反射镜材料上实现均匀的温度分布。—个可能性在于例如利用以目标方式(targeted manner)引入的光学福射,其波长与用于成像的光学辐射显著不同，以便以目标方式在多个区域中加热相应光学元件。但这需要精确将辐射对准于所要的区域，且要使辐射源与要加热的区域之间的区域没有任何可能破坏光学元件上的入射的干扰元件。此外，在此情况中，还有一个问题是，如果适当，则不打算要加热的区域由于杂散光(stray light)(其例如构成另一源误差)而被意外加热。
技术实现思路
因此，本专利技术的一目的是规定一种投射曝光装置，通过其可以获得多个区域中的目标加热。此目的利用如权利要求1所述的投射曝光装置来实现。从属权利要求有关本专利技术的有利实施例和变型。根据本专利技术的用于半导体光刻的投射曝光装置展现光学元件，其中所述光学元件中的至少一个具有在该光学元件中以非接触方式产生电流的构件(means);在此情况中，该电流适于至少在多个区域中加热该至少一个光学元件。换言之，在意图成为温度调节的光学元件中，例如以目标方式产生诸如润流(eddy current)的局部电流,所述电流由于光学元件的材料的欧姆电阻而导致局部加热且因此最终导致光学元件上的温度分布的均匀化。结果，有效避免了如引言中论述的光学元件的不期望变形及与其相关联的成像误差。凭借加热不是因为外部的辐射入射所引起，而是在光学元件本身的材料中直接引起的事实(不像先前技术的传统做法)，有效地避免了上述有关其他元件的不期望加热或遮蔽(shading)的问题。凭借在光学元件中以非接触方式(即没有机械接触)产生电流的事实，实现光学元件中由于引入电流所造成的最小机械应力。以非接触方式产生所述电流的一个有利可能性在于以下事实以非接触方式产生电流的构件是感应线圈(induction coil)。可以在光学元件的区域中以空间分布的方式布置所述感应线圈的多个样本(specimen),从而由感应线圈产生的交变磁场可对光学元件的特定区域起作用；以频率在25至50Hz的范围中的AC电流操作感应线圈构成线圈的操作参数的有利选择。特别地，选择低频率是有利的，因为其与投射曝光装置中的光学元件通常拥有的机械固有频率(mechanical natural frequency)相距足够远。替代地，感应线圈亦可在几kHz的频率范围中操作；当然，在此情况中，选择与所用的光学元件的机械固有频率相距足够远的频率范围也是有利的。特别地，在EUV半导体光刻的投射曝光装置中应用本专利技术的情况中，光学元件可以是反射光学元件，尤其是掠入射反射镜或多层反射镜。应明白，在下文中，掠入射反射镜是指具有金属反射表面的反射镜。在此种反射镜在短波频谱范围中操作期间，反射镜的反射率朝着浅(shallow)入射角变得更高(掠入射)。与此相反的是，多层反射镜并非基于镜面金属层(mirroring metallic layer)的反射,而是基于以下事实入射电磁福射从具有在一个方向上周期性变化的折射率的空间延伸结构(spatially extended structure)反射。特别地，由施加于基板的多层区域产生所提的周期性结构。特别地，多层区域可以是硅和钥层的交替连续。反射光学元件可具有基板及布置在基板上的反射区域。接着，可以将用于以非接触方式产生时变电流的构件可布置在例如反射光学元件的基板一侧上。由于通常从设置有反射区域的一侧将用于曝光的光学辐射施加到反射光学元件，所以在基板侧上布置用于以非接触方式产生时变电流的构件构成一变型例，其中该构件的存在对光学元件(即，在本例中为反射镜)的光学功能性(optical functionality)的破坏最少。在本专利技术的一个简单实施例中，将一个或多个感应线圈布置在多层反射镜的基板侧上。交变磁场在反射镜的多层区域中(尤其是在钥层中)产生涡电流，其由于所提到的层的欧姆电阻而已经使反射镜受到一定的加热。在此情况中，可在多层区域中采用l(T6ohm*cm至l(T5ohm*cm范围的电阻率。因此亦可为了加热的目的，向未更改的多层反射镜提供所述用于以非接触方式产生电流的构件，即，例如感应线圈。此变型允许例如改进已在现场中(即在工业使用中)的投射曝光装置。特别地，凭借铁磁材料(ferromagnetic material)位于多层反射镜的多层区域与基板之间的事实，可提闻加热的效率。在此情况中，可将铁磁材料实施为厚度小于IOOnm(优选小于50nm,尤其优选小于5nm)的层。铁磁材料可布置为在多层区域与基板之间的整个区域中具有均匀厚度的层。或者，亦可不将铁磁材料布置在多层区域与基板之间的整个区域上；换言之，在多层区域与基板之间也可以存在铁磁材料的岛状区域，且在其他区域中，基板与多层区域直接接触，如果合适，以金属附着力促进剂层(metallicadhesion promoter layer)居中接触。在此情况中，基板与多层区域之间的铁磁材料的单独(individual)区域的实施例具有以目标方式在特定区域中加热光学元件的效果。光学元件的加热由多层区域的良好传热性支持。在本专利技术的一个变型中，以在一至多个μ m的范围中的厚度形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.30 DE 102010039930.21.一种用于半导体光刻的投射曝光装置(11)，包含光学元件(1、18)，其特征在于所述光学元件(I)中的至少一个具有用于在所述光学元件(I)中以非接触方式产生电流的构件(2)，所述电流适合于至少在多个区域中加热所述至少一个光学元件(I)。2.如权利要求1所述的投射曝光装置(11)，其特征在于所述用于以非接触方式产生电流的构件(2)是感应线圈。3.如权利要求1或2所述的投射曝光装置(11)，其特征在于所述至少一个光学元件(O是反射光学元件，尤其是掠入射反射镜或多层反射镜。4.如权利要求3所述的投射曝光装置(11)，其特征在于所述反射元件(I)具有基板(102)以及布置在所述基板上的反射区域(101 )，并且在所述基板的侧面布置用于以非接触方式产生时变电流的构件(2)。5.如权利要求4所述的投射曝光装置(11)，其特征在于所述反射元件(I)是具有布置在所述基板上的反射区域的掠入射反射镜，并且铁磁材料位于所述反射区域与所述基板之间。6.如权利要求4所述的投射曝光装置(11)，其特征在于所述反射元件(I)是具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：DH埃姆，SW施米特，O蒂尔，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：
国别省市：