用于光刻设备的投影系统、反射镜和辐射源的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年1月28日递交的美国临时申请61/757, 358的权益，并且其 通过引用全文并入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种用于光刻设备的投影系统和用于其的反射镜。本发明还涉及一种 包括这种投影系统的光刻设备。本发明还涉及一种用于光刻设备的辐射源。
【背景技术】
[0004] 光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。光 刻设备可用于例如集成电路（IC)的制造过程中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模 或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案 转移到衬底（例如，硅晶片）上的目标部分（例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯）上。 通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料（抗蚀剂）层上而实现图案的转移。 通常，单一衬底将包括相邻目标部分的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。
[0005] 光刻术被广泛地看作制造IC和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着 通过使用光刻术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻术越来越成为允许制造微型IC或 其他器件和/或结构的更加关键的因素。
[0006] 图案印刷的极限的理论估计可以由用于分辨率的瑞利法则给出，如等式（1)所 示：
[0008] 其中λ是所用辐射的波长，NA是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，Ic1是依赖 于过程的调节因子，也称为瑞利常数，CD是所印刷的特征的特征尺寸（或临界尺寸）。由等 式（1)可知，特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种途径获得：通过缩短曝光波长λ、通 过增大数值孔径NA或通过减小Ic1的值。
[0009] 为了缩短曝光波长并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外（EUV)辐射 源。EUV辐射是波长在5-20nm范围内的电磁辐射，例如波长在13-14nm范围内的电磁辐 射。另外，已经提出可以使用波长小于IOnm的EUV辐射，例如在5-10nm范围内的辐射，例如 6. 7nm或6. 8nm。这样的辐射被称为极紫外辐射或者软X射线辐射。可用的源包括例如激 光产生的等离子体源、放电等离子体源或基于由电子存储环提供的同步加速器辐射的源。
[0010] EUV辐射可以使用等离子体产生。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于激 发燃料以提供等离子体的激光器和用于容纳等离子体的源收集器设备。等离子体例如可通 过引导激光束到达燃料而形成，燃料例如为合适材料（例如，锡）的颗粒或者合适的气体或 蒸汽流，例如氙气或锂蒸汽。产生的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，使用辐射收集 器收集该辐射。该辐射收集器可以为装有反射镜的正入射辐射收集器，其接收辐射并且将 辐射聚焦成光束。该源收集器设备可以包括设置为提供真空环境以支持等离子体的封闭结 构或腔室。通常，这种辐射系统被称为激光产生等离子体（LPP)源。
[0011] 在EUV投影光学器件中的反射镜为坚硬的、机械稳定的元件。高硬度导致高的本 征频率，这对于获得高控制器带宽来说是期望的。然而，为了抵消可能由于透镜受热导致的 反射镜像差的影响，提出了提供能够刻意变形的反射镜，所引入的变形抵消（至少部分）了 像差的影响。这种反射镜需要更易弯曲。这种在硬度上的降低可能导致低的本征频率，并 且因此导致低的带宽。
【发明内容】
[0012] 期望能够在投影光学器件中使用可变形反射镜，同时保持可接受的控制器带宽。
[0013] 第一方面中的发明提供一种投影系统，所述投影系统被配置为在光刻设备中将辐 射束投影到衬底的目标部分上，所述投影系统包括：至少一个反射镜，所述至少一个反射镜 包括至少一个致动器，所述至少一个致动器可操作以定位所述反射镜和/或配置所述反射 镜的形状；并且为所述反射镜提供主动衰减；至少一个控制器，所述至少一个控制器用于 产生用于控制所述致动器的致动器控制信号；其中第一坐标系用于在定位所述反射镜和/ 或配置所述反射镜的形状时控制所述致动器，并且第二坐标系用于在为所述反射镜提供主 动衰减（active damping)时控制所述致动器。
[0014] 第二方面中的发明提供一种投影系统，包括反射镜，其中所述反射镜的形状被选 定为用于特定的像差图案，以便最大化由所述致动器施加的修正变形的效果。
[0015] 第三方面中的发明提供一种反射镜，除了包括用于改变反射镜位置的一个或多个 定位致动器，所述反射镜还包括用于配置所述反射镜的形状的单一的变形致动器，所述单 一的变形致动器在反射镜的背面的中心区域可操作，其中反射镜越接近中心具有比在边缘 处越厚的轮廓。
[0016] 第四方面中的发明提供一种反射镜，包括致动器，所述致动器用于配置所述反射 镜的形状，其中所述致动器包括用于与所述反射镜直接相互作用的致动针。
[0017] 第五方面中的发明提供一种辐射源，所述辐射源包括光栅结构，所述光栅结构可 操作以对于至少第一分量波长和第二分量波长抑制入射在其上的第零级辐射；所述光栅结 构具有轮廓，所述轮廓包括：第一形状，所述第一形状被配置为导致所述第一分量波长的至 少第零级衍射辐射的相消干涉；和第二形状，所述第二形状叠置在所述第一形状之上，并且 被配置为导致所述第二分量波长的至少第零级衍射辐射的相消干涉。
[0018] 第六方面中的发明提供一种辐射源，所述辐射源包括光栅结构，所述光栅结构可 操作以对于至少第一分量波长抑制入射在其上的第零级辐射；所述光栅结构具有周期性的 轮廓，所述轮廓包括提供三个表面级的规则地间隔的结构，使得由所述光栅结构衍射的辐 射包括三相辐射，其相消地干涉所述第一分量波长的至少第零级衍射辐射。
[0019] 下面参考随附的附图详细描述本发明的进一步的特点和优点以及本发明的各个 实施例的结构和操作。应当注意，本发明不限于本文所描述的具体实施例。本文所呈现的 这些实施例仅用于说明性的目的。基于本文所包含的教导，附加的实施例对本领域技术人 员来说将是显而易见的。
【附图说明】
[0020] 结合于本文中并且形成说明书的一部分的附图图示了本发明，并且与下面的说明 一起进一步解释了本发明的原理，并使相关技术领域的技术人员能够制造和使用本发明。 参照随附的附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中：
[0021] 图1示意地示出了具有反射式投影光学器件的光刻设备；
[0022] 图2为图1的设备的更详细视图；以及
[0023] 图3示出了可用在图2的设备中的可选的源布置；
[0024] 图4示出了投影光学器件的布置；
[0025] 图5为图示本发明的实施例的第一系统控制图；
[0026] 图6为图示本发明的实施例的第二系统控制图；
[0027] 图7(a)示出了由单个的致动器实现的变形前后的平面反射镜；图7(b)示出了由 单个的致动器实现的变形前后的根据本发明实施例的反射镜；
[0028] 图8示出了根据本发明的又一实施例的反射镜布置；
[0029] 图9示出了根据本发明的实施例的致动器布置；
[0030] 图10示出了图示收集器SPF的功能的EUV源布置；
[0031] 图11示出了用于抑制波长λ i的第零级衍射辐射的光栅轮廓；
[0032] 图12示出了用于抑制波长A1和波长λ 2的第零级衍射辐射的根据本发明实施例 的光栅轮廓；
[0033] 图13示出了用于抑制波长λ i的第零级衍射辐射、改善地抑制波长λ满第一级 衍射辐射的根据本发明实施例的光栅轮廓的一部分；以及
[0034] 图14为图13所图示类型的光栅轮廓的衍射效率随衍射级变化的图形。
[0035] 参考下面阐述的详细说明并结合附图，本发明的特点和优点将更加明显，其中相 似的参考特征自始至终标识相应的元件。在附图中，相似的参考标记通常表示相同的、功能 相似的和/或结构相似的元件。
【具体实施方式】
[0036] 图1示意地示出了根据本发明一个实施例的包括源模块SO的光刻设备100。所述 设备包括：
[0037]-照射系统（照射器）IL，其配置成调节辐射束B (例如EUV辐射）。
[0038] -支撑结构（例如掩模台）ΜΤ，其构造用于支撑图案形成装置（例如掩模或掩模 版）M，并与配置用于精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；
[0039] -衬底台（例如晶片台）WT，其构造用于保持衬底（例如涂覆有抗蚀剂的晶片）W， 并与配置用于精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和
[0040] -投影系统（例如反射式投影系统）PS，其配置成用于将由图案形成装置MA赋予 辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C (例如包括一根或更多根管芯）上。
[0041] 照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静 电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
[0042] 所述支撑结构MT以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案 形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置M。所述支撑结构可 以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。所述支撑结构可以是 框架或台，例如，其可以根据需要为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装 置位于所需的位置上（例如相对于投影系统）。
[0043] 术语"图案形成装置"应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截 面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。被赋予给辐射束的图案 可以与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层（例如集成电路）相对应。
[0044] 图案形成