光刻设备和制造器件的方法

专利名称：光刻设备和制造器件的方法
技术领域：
本发明涉及一种光刻设备和制造器件的方法。
背景技术：
光刻设备是将所希望的图案应用到基板的目标部分上的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(IC)、平板显示器和包括精细结构的其它器件的制造中。在常规的光刻设备中，可使用可选地称为掩模或标线片(reticle)的构图装置，来生成对应于IC(或其它器件)的单层的电路图案，并可以将该图案成像到具有一层辐射敏感材料(例如，抗蚀剂)的基板(例如，硅晶片或玻璃板)上的目标部分(例如，包括一个或几个芯片的部分)上。代替掩模，构图装置可包括生成电路图案的单个可控元件阵列。
通常，单一基板包含被相继曝光的相邻目标部分的网。公知的光刻设备包括步进机和扫描仪，在步进机中通过将整个图案一次曝光到目标部分上来照射每个目标部分，在扫描仪中通过经由光束在给定的方向(“扫描”方向)上扫描图案来照射每个目标部分，同时同步地扫描与该方向平行或反平行的基板。
作为构图辐射束的单个可控元件阵列，已提议使用具有粘弹性的(例如，具有粘性以及弹性性质)控制层的矩阵可寻址面和反射面。当寻址粘弹性的控制层时，其表面变形以形成例如正弦曲线。因为正弦曲线状的反射面用作光栅，所以支持这种设备的基本原理是反射面的寻址区域将入射光反射为衍射光，而未被寻址的区域将入射光反射为未衍射的光。使用合适的空间滤光器，可以从反射的光束过滤出未衍射的光，只留下衍射光到达基板。以这种方式上述的光束根据矩阵可寻址面的寻址图案被构图。
还提议了使用衍射的光学MEMS器件阵列的相应器件。每个衍射的光学MEMS器件由多个反射带组成，其会相对于彼此变形而形成反射入射光作为衍射光的光栅。
然而，如上所述的单个可控元件阵列的结构是难以制造的。特别地，在反射面下面形成控制电路加强了对制造期间处理步骤的级数的限制。此外，单个元件通常需要在它们周围明显的间隔量。这对于衍射光学MEMS器件是特别真实的。例如，这可以提供驱动电子装置来进行。这防止了单个可控元件的密集封装。
用作单个可控元件阵列的另一备选方案是小反射镜的矩阵结构。反射镜是矩阵可寻址的，以便可以独立地控制每个反射镜以反射在所希望方向上入射的辐射。仅将在给定方向上反射的辐射投影到基板上(即，其进入投影系统的孔)。因此，通过单个反射镜的适当寻址，可以如所需要的来构图辐射束。然而，因为必须非常精确地控制每个反射镜的位置，所以实际上难以执行。
因此，需要的是一种在具有改进的单个可控元件阵列的光刻设备中使用的系统和方法。

发明内容
根据本发明的实施例，提供了一种包括用于提供辐射束的照明系统的光刻设备，反射器阵列用于用图案调制光束。每个反射器都具有可以定位反射器的相关激励器。反射器阵列具有多个控制区，每个控制区都包括至少三个相邻行的反射器。配置控制器以向激励器提供控制信号，以便将每个控制区中替换行的反射器设置为第一公共位置。将剩余行设置为第二公共位置。基板台支撑基板。投影系统将从反射器阵列反射的辐射投影到基板的目标部分上。
根据本发明的另一实施例，提供了一种配置成在光刻设备中调制辐射束的反射器阵列，该光刻设备包括设置成定位反射器的多个激励器和向激励器提供控制信号的控制器。该阵列具有多个控制区，每个控制区都包括至少三个相邻行的反射器。可以配置控制器以向与控制区中的反射器相关的激励器提供控制信号，以便将每个控制区中的交替行的反射器设置为第一公共位置，并将剩余行的反射器设置为第二公共位置。
根据本发明的另一实施例，提供了一种包括以下步骤的器件的制造方法。提供基板。利用照明系统提供辐射束。利用反射器阵列，其包括多个控制区，每个控制区都包括至少三个相邻行的反射器。反射器阵列用图案调制上述辐射束。通过相关的激励器定位每个反射器。向激励器提供控制信号。将每个控制区中的交替行的反射器设置为第一公共位置。将剩余行的反射器设置为第二公共位置。将从反射器阵列反射的辐射投影到基板的目标部分上。
以下将参考附图详细地描述本发明的另外的实施例、特征和优点以及本发明的各种实施例的结构和工作情况。


并入这里并形成说明书的一部分的附图结合描述阐明了本发明，进一步用于解释本发明的原理并能够使相关领域的技术人员制造和使用本发明。
图1描绘了根据本发明一个实施例的光刻设备。
图2a和2b示出了在光刻设备的单个可控元件阵列中使用的衍射光学MEMS器件的工作情况。
图3a至3f示出了根据本发明一个实施例的单个可控元件阵列中反射器的替换位置。
图4示出了用于根据本发明一个实施例的可编程元件阵列的控制系统。
现在将参考附图描述本发明。在图中，相同的附图标记可表示相同的或功能相似的元件。
具体实施例方式
概述和术语虽然在该文本中对使用集成电路(IC)制造中的光刻设备制作了具体的参考，但应当理解的是，在此描述的光刻设备可具有其它的应用，如集成的光学系统、用于磁畴存储器的导槽(guidance)和检测图案、平板显示器、薄膜磁头等的制造。技术人员将意识到，在这些可选应用的上下文中，可认为在此使用的任一术语“晶片”或“芯片”分别与更一般的术语“基板”或“目标部分”同义。在曝光之前或之后，例如可在轨道(例如，通常将抗蚀剂的层涂覆到基板上并显影该曝光的抗蚀剂的工具)或计量或校验工具中处理在此涉及的基板。在可应用时，可将在此的公开应用到这种和其它基板处理工具上。而且，例如为了创建多层IC，可处理基板不只一次，以便在此使用的术语基板还可涉及已经包含多个处理的层的基板。
在此使用的术语“单个可控元件阵列”或“反射器阵列”应当广义地解释为涉及可以使用构图的截面赋予入射辐射束的任意器件，以便可以在基板的目标部分中建立所希望的图案。在该文本中还可以使用术语“光阀”和“空间光调制器”(SLM)。以下讨论这种构图器件的实例。
可编程反射镜阵列可包括具有粘弹性控制层的矩阵可寻址面和反射面。例如，支持这种设备的基本原理是，反射面的寻址区反射入射光作为衍射光，而未寻址区反射入射光作为未衍射光。使用合适的空间滤光器，可以从反射束过滤出未衍射光，仅留下衍射光到达基板。以这种方式，根据矩阵可寻址面的寻址图案，构图该束。
将意识到，作为备选方案，过滤器可过滤出衍射光，留下未衍射光到达基板。还可以以相应的方式使用衍射光学微电子机械系统(MEMS)器件的阵列。每个衍射光学MEMS器件都可以包括可以相对彼此变形的多个反射带，以形成反射入射光作为衍射光的光栅。
另一可选的实施例可以包括使用微反射镜矩阵结构的可编程反射镜阵列，其通过施加合适定位的电场或通过使用压电激励装置，每一个都可以在轴周围单独地倾斜。再次，反射镜是矩阵可寻址的，以便寻址的反射镜将在不同方向上把入射辐射束反射到未寻址的反射镜上；以这种方式，根据矩阵可寻址反射镜的寻址图案构图反射束。可以利用合适的电子装置来进行所需的矩阵寻址。
在以上描述的两种情形中，单个可控元件阵列可以包括一个或多个可编程反射镜阵列。例如，可以从美国专利5,296,891和5,523,193以及PCT专利申请WO 98/38597和WO 98/33096搜集到这里称为反射镜阵列上的更多信息，将其全部并入这里作为参考。
还可以使用可编程的LCD阵列。在美国专利5,229,872中给出这种结构的实例，将其并入这里作为参考。
应当意识到，例如，使用预偏压的特征、光学邻近修正特征、相转变技术和多曝光技术，在单个可控元件阵列上“显示的”图案可基本不同于最后传输给基板的层或基板上的层的图案。相似地，在基板上最终产生的图案与在任一瞬间在单个可控元件阵列上形成的图案不对应。这可以是在如下结构的情况，在给定的时间段或给定数量的曝光下，在上述结构中建立了形成在基板每一部分上的最终图案，在给定的时间段或给定数量的曝光期间在单个可控元件阵列和/或基板相对位置上的图案改变了。
虽然在该文本中对于使用在IC制造中的光刻设备可制作具体的参考，但应当理解的是，在此描述的光刻设备可具有其它应用，例如，DNA芯片、MEMS、MOEMS、集成的光学系统、用于磁畴存储器的导槽和检测图案、平板显示器、薄膜磁头等的制造。技术人员将意识到，在这些可选应用的上下文中，可认为在此使用的任一术语“晶片”或“芯片”分别与更一般的术语“基板”或“目标部分”同义。在曝光之前或之后，例如可在轨道(通常将抗蚀剂的层涂覆到基板上并显影该曝光的抗蚀剂的工具)或计量或校验工具中处理在此涉及的基板。在可应用时，可将在此的公开应用到这种和其它基板处理工具上。而且，例如为了创建多层IC，可处理基板不只一次，以便在此使用的术语基板还可涉及已经包含多个处理的层的基板。
在此使用的术语“辐射”和“束”包括所有类型的电磁辐射，包括紫外线(UV)辐射(例如，具有365、248、193、157或126nm的波长)和远紫外(EUV)辐射(例如，具有520nm范围的波长)，以及颗粒束，如离子束或电子束。
在此使用的术语“投影系统”应当广义地解释为包括各种类型的投影系统，包括折射光学系统、反射光学系统和反射折射光学系统，如合适的，例如，用于使用曝光辐射，或用于其它的因素，如使用浸渍液或使用真空。在此使用的任一术语“透镜”可认为与更一般的术语“投影系统”同义。
照明系统还可包含各种类型的光学组件，包括用于引入、成形或控制辐射束的折射、反射和反射折射光学组件，且以下这种组件还可共同地或单个地称为“透镜”。
光刻设备可由具有两个(例如，双台)或多个基板台(和/或两个或多个掩模台)的类型制成。在这种“多台”机器中可平行地使用另外的台，或可在一个或多个台上进行准备步骤，同时使用一个或多个台用于曝光。
光刻设备还可由其中基板浸入具有相对高折射率(例如，水)的液体中的类型制成，以便填充投影系统的最终元件和基板之间的空间。还可将浸渍液涂覆到光刻设备中的其它空间，例如，在掩模和投影系统的第一元件之间。浸渍技术在用于增加投影系统的数值孔径的领域中是众所周知的。
而且，该设备可被提供有流体处理单元，以允许在流体和基板的照射部分之间相互作用(例如，将化学制品选择性地贴附到基板上或选择性地更改基板的表面结构)。
光刻投影设备图1示意性地描述了根据本发明实施例的光刻投影设备100。设备100至少包括辐射系统102、单个可控元件阵列104、目标台106(例如，基板台)和投影系统(“透镜”)108。
辐射系统102可以用于提供辐射(例如，UV辐射)的束110，其在这种特别的情况下还包括辐射源112。
可以使用单个可控元件阵列104(例如，可编程的反射镜阵列)，用于将图案应用到束110上。通常，可以相对于投影系统108固定单个可控元件阵列104的位置。然而，在可选结构中，单个可控元件阵列104可连接到定位器件(未示出)上，用于相对于投影系统108精确地定位它。如在此描述的，单个可控元件104是反射型(例如，具有单个可控元件的反射阵列)。
目标台106可以被提供有用于支撑基板114(例如，涂布抗蚀剂的硅晶片或玻璃基板)的基板支架(未具体地示出)，且目标台106可以连接到用于相对于投影系统108精确定位基板114的定位器件116上。
可以使用投影系统108(例如，石英和/或CaF2透镜系统或包括由这种材料制成的透镜元件的反射折射系统，或反射镜系统)，用于将由分束器118收到的构图的束投影到基板114的目标部分120(例如，一个或多个芯片)上。投影系统108可将单个可控元件阵列104的图像投影到基板114上。可选地，投影系统108可投影二次源的图像，对于二次源，单个可控元件阵列104的元件用作快门。投影系统108还可包括微透镜阵列(MLA)以形成二次源，并将微光斑投影到基板114上。
源112(例如，准分子激光器)可以产生辐射束122。例如，将束122直接地或者在穿过调节器件126如光束扩展器126之后送入照明系统(照明器)124中。照明器124可包括调节器件128，用于在束122中设置亮度分布的外和/或内径范围(分别共同地称为σ外和σ内)。另外，照明器124通常将包括各种其它的组件，如积分器130和聚光器132。以这种方式，撞击在单个可控元件阵列104上的束110在其截面上具有希望的均匀度和强度分布。
应当注意，关于图1，源112可位于光刻投影设备100的外壳内(如通常是当源112是例如汞灯的情况)。在可选的实施例中，源112还可以远离光刻投影设备100。在这种情况下，辐射束122会被引入到设备100中(例如，借助合适的引入反射镜)。该后一方案一般是当源112是准分子激光时的情况。要意识到，预期这两个方案都在本发明的范围之内。
在使用分束器118引入束110之后，束110随后截取单个可控元件阵列104。通过单个可控元件阵列104反射之后，束110穿过投影系统108，其将束110聚焦在基板114的目标部分120上。
借助定位器件116(且任选地在经由分束器140接收干涉束138的底板136上的干涉测量器件134)，基板台106可以精确地移动，使得在束110的路径上定位不同的目标部分120。使用时，例如，在扫描期间，可以使用用于单个可控元件阵列104的定位器件，以相对于束110的路径精确地校正单个可控元件阵列104的位置。通常，借助长行程(long shoke)模块(粗调定位)和短行程(short shoke)模块(精细定位)实现目标台106的移动，其没有在图1中明确表示。还可使用相似的系统定位单个可控元件阵列104。将意识到，束110可选择地/另外可移动，而目标台106和/或单个可控元件阵列104可具有固定的位置，以提供所需要的相对运动。
在该实施例的可选结构中，可固定基板台106，基板114可在基板台106上移动。进行上述之后，基板台106在平坦的最高面上被提供有多个开口，经由开口供给气体，以提供能够支撑基板114的气垫。这常规地称为空气轴承结构。使用一个或多个激励器(未示出)使基板114在基板台106上移动，激励器能够相对于束110的路径精确地定位基板114。可选地，通过选择性地启动和停止经由开口的气体通道，基板114可在基板台106上移动。
虽然在此将根据本发明的光刻设备100描述为用于在基板上曝光抗蚀剂，但将意识到，本发明不局限于这种应用，且可使用设备100在无抗蚀剂(resistless)的光刻中投影构图的束110。
描述的设备100可以在四种优选的模式下使用1.步进模式一次(即，单次“闪光”)将单个可控元件阵列104上的全部图案投影到目标部分120上。然后基板台106在x和/或y方向上移动到通过构图的束110照射的不同目标部分120的不同位置。
2.扫描模式除了给定的目标部分120没有在单次“闪光”中曝光之外，其它的与步进模式基本相同。代替地，单个可控元件阵列104可在给定的方向(所谓的“扫描方向”，例如，y方向)上以速度v移动，以便使构图的束110在单个可控元件阵列104上扫描。同时，基板台106以速度V＝Mv同时在相同或相反的方向上移动，其中M是投影系统108的放大率。以这种方式，在不必折衷分辨率的前提下，可以曝光相对大的目标部分120。
3.脉冲模式保持单个可控元件阵列104基本不动，并利用脉冲辐射系统102将全部图案投影到基板114的目标部分120上。以基本恒定的速度移动基板台106，以使构图的束110横跨基板106线状扫描。按在辐射系统102的脉冲之间所需要的对单个可控元件阵列104上的图案更新，并对上述脉冲计时，以便在基板114上的所需位置处曝光连续的目标部分120。因此，构图的束110可以横跨基板114扫描，以曝光带状基板114的整个图案。重复上述工艺直至逐行曝光整个基板114。
4.连续扫描模式除了使用基本恒定的辐射系统102且当构图的束110横跨基板114扫描并曝光它时更新单个可控元件阵列104上的图案之外，与脉冲模式基本相同。
还可采用在上述的使用模式或完全不同的使用模式上的组合和/或变形。
在图1所示的实施例中，单个可控元件阵列104是可编程的反射镜阵列。可编程的反射镜阵列104包括微反射镜的矩阵结构，其每一个都可以单个地关于轴倾斜。倾斜的角度限定了各个反射镜的状态。当元件没有缺陷时，通过适当地控制来自控制器的信号，上述反射镜是可控的。每个无缺陷的元件都是可控的，以采用一系列状态中的任一个，以便在投影的辐射图案中调节其相应像素的亮度。
在一个实例中，该系列状态包括(a)黑状态，其中使被反射镜反射的辐射最小，或甚至对其相应像素的亮度分布为零贡献；(b)最白状态，其中反射辐射起最大的贡献；和(c)多个状态，其中反射辐射起中等贡献。将这些状态分成正常设置，用于正常的束构图/印刷，和补偿设置，用于补偿缺陷元件的影响。正常设置包括黑状态和第一组的中等状态。该第一组描述为灰色状态，且它们是可选择的，以提供从最小的黑值一直到某一正常的最大值的逐渐增加的对相应像素亮度的贡献。补偿设置包括剩下的、第二组中等状态和最白状态。该第二组中等状态将描述为白状态，且可选择它们以提供比正常的最大值大的贡献，逐渐增加直至对应最白状态的实际最大值。虽然第二组的中等状态描述为白状态，但将意识到，促进正常曝光步骤和补偿曝光步骤之间的差别是简单的。全部的多个状态可选择地描述为在黑和白之间的一系列灰色状态，能够选择实现灰度级印刷。
示范性的单个可控元件阵列图2a和2b示出了在光刻设备中的单个可控元件阵列中使用的衍射光学MEMS器件的工作情况。在图2a和2b中，衍射光学MEMS器件10由一系列平行的反射带11、12、13、14、15和16制成。该器件可以在两种状态之间转换。在第一种状态下，如图2a所示，所有的反射带都位于同一平面内，且该器件用作平面反射器，反射未衍射的光。在第二种状态下，如图2b所示，移动交替的带11、13、15，以使得那些反射带11、13、15位于与其中留下未移动的反射带12、14、16的平面平行的不同平面内。衍射光学MEMS器件10在第二种状态下用作光栅，反射衍射的光。
第二示范性的单个可控元件阵列图3a至3f示出了在根据本发明一个实施例的单个可控元件阵列中反射器的可替换位置。
在单个可控元件阵列中使用的本发明的控制元件由可激励的多个反射器21组成。例如，如图3a所示，反射器21可装配在基板(未示出)上的开口22上方的铰链23上。每个反射器都与用于改变其位置的激励器(未示出)相关联。例如，在图3a所示的结构中，为了使反射器21关于倾斜轴24旋转，激励器将力施加到反射器21上。在一个实例中，反射器21、铰链23和支撑部分25装配在基板中的开口22之间的基板上，由单层金属制成。例如，由铝制成。
反射器阵列包括许多反射器21。例如，阵列可以包括约500×2000反射器21、约2000×5000反射器或更大。
在一个实例中，将反射器阵列分成例如四行反射器21的控制区，每个都包括四个反射器21。在图3a至3f中所示的实施例表示这样的控制区20。每个控制区都用作单个可控元件。具体地，使用将二次源成像到基板上的投影系统，每个控制区都可用作光刻设备中二次源的快门，如上所述，或可用于在其中投影系统将反射器阵列成像到基板上的光刻设备中产生像素。
在控制区20中以平行相邻的行31、32、33、34设置反射器21。以一般方式激励在任一给定行中的反射器21。以这种方式，可以使每个控制区20用作衍射元件。在第一位置中，如图3a所示，没有激励任何反射器21，且控制区20基本上用作平面状的反射器，反射未衍射的辐射。在第二位置中，如图3b所示，激励交替行31、33的反射器21。在该位置中，控制区20用作光栅并反射衍射的辐射。例如，当控制区20在第一位置时，认为辐射是在特定方向上反射的。一旦激励了交替行31、33的反射器21，则只有被其间的行33隔开的剩余行32、34在与以前的相同方向上反射辐射。因此，这些行用作光栅且反射了衍射辐射。
这种单个可控元件阵列会显示出所希望的特性，这种单个可控元件阵列包括分成与单个可控以用作可控光栅的控制区20相似的控制区的反射器21的阵列。例如，因为在该实例中，在阵列中的单个反射器之间不需任何的隔开，所以可以密集地封装控制区20，且因此不需在控制区20之间的任何隔开。和常规的MEMS器件大不相同，这种密集封装通常是不可利用的，其由于辐射被入射在单个可控元件阵列的无源区域上而会导致对比度的损耗。作为另一个实例，反射器阵列的制造可以比公知的衍射光学MEMS器件简单得多。
在该实施例中，使用控制器(未示出)来驱动反射器阵列，即提供控制信号以将控制区20设置在合适的位置上。这与常规的反射器阵列相反，其中可将每个单个反射器设置到与所有其它的反射器无关的所需位置上。因此，在常规的系统中使相关的控制系统复杂化，且需要许多控制线将控制信号提供给反射器阵列，以及在反射器阵列内提供给与单个反射器相关联的每个激励器。
在一个实例中，可使用用于驱动反射器阵列的、减小了复杂性的控制器。具体地，总体上，控制器仅需要产生用于每个控制区20的控制信号，而不是用于在控制区之内的每个单个反射器21的控制信号。如下所论述的，可为控制区20中的每行或交替行提供独立的控制(即，在控制区20中的交替行可接收第一控制信号，且控制区20中的剩余行接收第二信号)。
在一个实例中，反射器阵列具有可以在两种工作模式之间转换的控制器第一模式，其中共同地控制反射器的控制区，以用作可控光栅；和第二模式，其中可以独立地控制单个反射器中的每一个。因此，这种反射器的阵列可以用于适合于使用第一控制模式的光刻设备中或适合于使用第二控制模式的设备中。还可以用于可以在两种工作模式之间转换的光刻设备中。
每个反射器21都可具有独立的激励器。在这种情况下，反射器的阵列可具有用于将各控制信号施加到与每个相关激励器连接的控制区上的单控制线，由此将相同的信号提供给每个激励器。要意识到，这并不意味着为每个控制区20提供专用的控制线。单个可控元件阵列可以使用矩阵寻址，其中多个单个可控元件共享在阵列之内的共同的控制线，但在不同的时间寻址。相同的方式可用于寻址控制区20、在控制区中交替行的反射器21或控制区20中的单个行的反射器21。
虽然在控制区20中的每个反射器21都可具有独立激励器，但这不是必须的。例如，每行反射器21都可具有单个激励器或在单行中与反射器21相关联的每个激励器都可以共享相同的组件。同样地，在给定的控制区20内的交替行的反射器21可以共享共同的激励器或具有共享共同组件的激励器。
在一个实例中，电容激励器可用于定位反射器21。在这种结构中，将电压施加在设置在反射器阵列的基板(未示出)上的导体(未示出)和与反射器21一起移动的另一导体(未示出)之间。后一导体可连接到反射器21上，或可以是反射器本身。当施加电压时，导体吸引，激励反射器21。对于控制区20中一行之内的所有反射器21或控制区20内交替行的反射器21来说，设置在基板上的导体可以是共用的，由此为与反射器21相关联的每个激励器提供公共元件。
要意识到，对于反射器21，本发明不局限于特定的激励系统。特别地，还可使用除了电容激励器之外的激励器，例如压电激励器。基于在此的教导，其它的对于本领域普通技术人员将变得显而易见。
如关于图3b以上论述的，可通过激励交替行的反射器21将控制区20设置为它的第二状态。然而，还可通过激励所有的反射器21设置控制区20以反射衍射的辐射，但在相对指向上激励交替的反射器21，如图3c所示。图3b所示的这种结构的优点是，衍射辐射的亮度分布是均衡的，减小了聚焦错误的灵敏度。
在一个实例中，因为每个反射器都具有升高的反射器组件和降低的反射器组件，所以除了图3b和3c所示的位置之外，当在同一方向上激励所有行的反射器时，控制区20可用作光栅。因此，控制区20用作相位光栅。这种结构对于提供必需的控制信号来说是较简单的，但作为光栅不太有效。
在一个实例中，如图3c所示，通过将独立的控制信号提供给每行的反射器21上或通过将共同的控制信号提供给交替行的反射器21，设置控制区20以在相对方向上激励交替行的反射器。
在一个实例中，通过在控制区20中将共同的控制信号提供给所有的反射器21，设置控制区20以在相对的方向上激励交替行的反射器21。这可通过设置用于反射器21的激励器获得，以便当将共同的控制信号施加到用于给定控制区的所有激励器上时，与交替行的反射器21相关的激励器激励在第一方向上的反射器21，且与剩余反射器21相关的激励器激励在相对方向上的那些反射器21。例如，在图3c所示的结构中，反射器21关于彼此平行的各个倾斜轴旋转。
共同的控制信号的一个应用，在交替行31、33上的反射器21在第一方向上关于倾斜轴旋转，且在剩余行32、34上的反射器21以相对方向关于倾斜轴旋转。
在一个实例中，在图3b和3c所示的结构中，设置以同一方式激励的反射器21的行31、32、33、34与单个反射器21的倾斜轴24平行。
在一个实例中，如图3d所示，设置控制区20，使得在与控制区20中反射器21的倾斜轴24垂直的方向上，设置以共同方式激励的行41、42、43、44的反射器21。在这种结构中，仅仅需要激励替换行的反射器21。然而，通过激励所有的激励器21，但在第一方向上激励交替行的反射器21并在相对的方向上激励剩余的反射器，如图3d所示，均衡地散射衍射辐射。此外，与仅是一维的图3b和3c的结构大不相同，这种结构形成二维光栅。另外，图3d所示结构的光栅周期是图3b和3c所示结构的一半，即，它是单个反射器21的大小。减小光栅周期的大小增加了光栅的衍射角，即，增加了零级和一级辐射之间的隔离。因此，例如，比较容易确保只有零级和一级辐射中的一个引入到基板上。
在如图3a至3d所示的反射器阵列的结构中，反射器21基本上是四方状的，并提供有基本上在反射器21相对侧之间中间位置的铰链23，以使得反射器21的倾斜轴24基本上经由反射器21穿过中间位置并平行于剩余的两侧。
然而，要意识到，本发明并不局限于这种结构。具体地，假如在控制区20中的交替行以相同的方式激励，则可以以任意常规的方式激励单个的反射器21。
在一个实例中，如图3e所示，通过铰链51在反射器50的相对拐角处装配反射器50。因此，当激励时，在反射器50围绕旋转的倾斜轴52从一个拐角到另一个拐角地穿过反射器50。因此，当使用正方形反射器时，反射器50的倾斜轴52在相对于以共同方式激励的行53、54、55、56的反射器50的45°处。
图3f示出了另一结构，其中在控制区20中以与刚刚描述的相同方式激励的行61、62、63、64、65的反射器在相对于反射器的倾斜轴的45°处。在这种情况下，在反射器相对侧的中点设置铰链，且反射器的倾斜轴与它们的其它侧平行。然而，在以共同方式激励的多行反射器之内，相邻的反射器从拐角至拐角彼此毗邻。
进一步意识到，还可使用替换的铰链结构和/或反射器的形状。例如，还可使用三角形的、矩形的、六角形的、菱形状等形状的反射器。同样地，可使用如下的反射器，其中反射器的一侧贴附到支座上和整个反射器弯曲，或该侧用作铰链(所谓的“跳板”铰链结构)。
在以上的实施例和实例中，该系统利用通过使它们关于倾斜轴倾斜来移动的反射器。
在另一实施例中，可以激励反射器以在垂直于反射器平面的方向上移动，即“活塞反射器”。在该实施例中，通过将交替行的活塞反射器设置到第一位置上并将剩余的活塞反射器设置到不同的位置上以形成相位光栅，包括多行活塞反射器的控制区用作光栅。例如，如果使用正方形的活塞反射器，则如果设置共同激励行的活塞反射器平行于反射器侧，则可以形成一维的光栅。
在一个实例中，共同激励的多行活塞反射器可在相对于反射器侧的45°处，其可以是与用于倾斜反射器的图3f所示的相似结构，且共同称为“棋盘”结构。这提供了二维光栅，该二维光栅具有在前描述的一维光栅的光栅周期的一半。
将意识到，将共同的控制信号施加到一行反射器上不会提供与该行中的每个反射器相同的激励响应，其与其中每个反射器独立激励的常规反射器阵列相反。在这种常规的结构中，必须仔细地控制单个反射器的精确位置，其可需要每个单个反射器的重要校准控制。此外，在这种常规的结构中，如果损坏了反射器，使得其不再能够被激励，则没有为例如可持久地接通或持久地断开的像素直接补偿的方法。因此，为了给已知的损坏像素补偿，利用这种结构，对于给定图案必须提供多次曝光。
相反，在本发明的一个或多个实施例和/或实例中，单一损坏的反射器不会对单一控制区的全部性能有显著的影响。因此，本发明的单个可控元件阵列的实施例和/或实例和常规系统相比能够处理更多的损坏元件。
虽然以上的描述已涉及在第一位置和第二位置之间激励的控制区20，但将意识到，本发明并不局限于仅仅提供二元控制。特别地，可将多行反射器设置到多个公共位置的任何一个上，由此提供灰度级亮度控制。
此外，虽然已详细地描述了本发明并示于具有每个控制区20由四行每行四个反射器组成的图中，但将意识到控制区20可以是不同的尺寸。在一个实例中，形成合适光栅的反射器的最小行数是三个。在其它实例中，使用最小值四行。在另一实例中，可使用由六行每行六个反射器到十行每行十个反射器或更大的制成的控制区。此外，将意识到，行的数量和在每行内的反射器的数量不必相同。
用于可编程元件阵列的示范性控制系统图4示出了根据本发明的一个实施例用于可编程元件阵列402的控制系统400。虽然只示出了两个元件404，但要意识到，可编程元件的阵列可以具有如所希望任一形状和任一形式的许多元件，以上描述了它的一些实例。控制器406和电源408耦合至与每个元件404相关联的激励器410上。
经由激励器410，即电容激励器，在触点414a和414b之间建立的电势的激励之下，元件404围绕枢轴杆412转动。经由电容器416，电容性地耦合触点414a和枢轴杆412。
在一个实例中，利用耦合至控制器406和电源408上的开关418，控制穿过激励器410的能量流。在该实例中，当控制器406打开开关418时，没有能量流动，而当控制器406关闭开关418时允许能量流动。当能量流动时，在触点414a处的电势吸引触点414b，由此围绕枢轴杆412朝着触点414a移动元件404。开关418可以是基于由控制器406产生的偏压打开和关闭的晶体管等，但不局限于此。
因此，如以上更详细描述的，根据开关418是打开还是关闭，从元件404反射的光或者引向或者远离基板(未示出)，以控制基板的构图。
要意识到，例如，还可以使用可选的激励器和控制系统，但不限于用于每个元件404的单个控制器，分布控制器，共用受控制用于元件404的组等。期望所有的都在本发明的范围之内。
结论虽然以上已描述了本发明的各种实施例，但应当理解的是，已仅借助实例呈现了，且不起限制作用。本领域相关技术人员将意识到，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可以进行形式和细节上的各种改变。因此，本发明的宽度和范围应当不局限于以上描述的示范性实施例，但应当仅根据下面的权利要求和它们的等价物限定。
权利要求
1.一种光刻设备，包括提供辐射束的照明系统；构图所述束的反射器阵列，每个反射器都具有定位反射器的相关激励器，且反射器阵列具有多个控制区，每个控制区都包括一行或多行反射器；向激励器提供控制信号的控制器，以便将在多个控制区的每一个中的一行或多行反射器的交替反射器行设置为第一公共位置，并将在多个控制区中剩余的一行或多行反射器设置为第二公共位置；以及投影系统，将构图的束投影到基板的目标部分上。
2.根据权利要求1的光刻设备，其中多个控制区的每一个都包括一行或多行反射器中的至少三个相邻的反射器。
3.根据权利要求1的光刻设备，其中该一行或多行反射器的每一行都包括至少三个相邻的反射器。
4.根据权利要求1的光刻设备，其中从控制器向在多个控制区的各个中对应于一行或多行反射器的交替行反射器的激励器提供共同的控制信号，以设置第一公共位置。
5.根据权利要求4的光刻设备，其中从控制器向在多个控制区中与剩余的一行或多行反射器相关的激励器提供第二共同的控制信号，以设置第二位置。
6.根据权利要求1的光刻设备，其中从控制器向与在多个控制区的第一个中的所有反射器相关的激励器提供共用控制信号，以设置反射器的位置；与在多个控制区的第一个中的交替行中的反射器相关的激励器激励在第一方向上响应控制信号的反射器；以及与在多个控制区的第一个中的剩余反射器相关的激励器激励在第二方向上响应控制信号的剩余反射器。
7.根据权利要求6的光刻设备，其中当激励时，在多个控制区的第一个中的反射器关于各自的倾斜轴旋转；各自的倾斜轴相互平行；以及第一和第二方向是关于倾斜轴的相对旋转。
8.根据权利要求1的光刻设备，其中在多个控制区中的反射器关于与第一方向基本平行的各自的倾斜轴旋转；以及设置该一行或多行反射器与第一方向基本垂直。
9.根据权利要求1的光刻设备，其中在多个控制区中的反射器关于与第一方向基本平行的各自的倾斜轴旋转；以及设置该多行反射器之一与第一方向基本平行。
10.根据权利要求1的光刻设备，其中在多个控制区中的反射器关于与第一方向基本平行的各自的倾斜轴旋转；以及将该一行或多行反射器设置成在相对于第一方向的基本为45°处。
11.根据权利要求1的光刻设备，其中与在多个控制区中该一行或多行反射器中的反射器相关的激励器共享共同的组件，以便一起激励反射器。
12.根据权利要求1的光刻设备，其中激励器是产生在与反射器一起移动的导体和在反射器阵列的基座上的导体之间的力的电容激励器；以及与该行中的反射器相关联的激励器在基座上具有共同的导体。
13.一种具有一个或多个控制区的反射器阵列，该反射器的阵列在光刻设备中调制辐射束，该光刻设备包括激励器，在反射器的阵列中定位各自的反射器；以及控制器，向激励器提供控制信号，以便将在该一个或多个控制区的每一个中的交替行的反射器设置为第一公共位置，并将剩余行的反射器设置为第二公共位置。
14.根据权利要求13的光刻设备，其中该一个或多个控制区中的每一个都包括至少三个相邻行的反射器。
15.根据权利要求13的光刻投影设备，其中将控制器转换到其中向激励器提供控制信号的第二设置，以便将每个反射器独立地设置在所希望的位置。
16.一种器件的制造方法，包括(a)使用反射器阵列构图辐射束；(b)提供在反射器阵列内的一个或多个控制区，在反射器阵列中的每个各自的反射器都由相关的激励器定位；(c)向激励器提供控制信号，以便将在一个或多个控制区的每一个中的交替行的反射器设置为第一公共位置，并将剩余行的反射器设置为第二公共位置；以及(d)将构图的束投影到基板的目标部分上。
17.根据权利要求16的方法，其中步骤(b)包括使用在该一个或多个控制区的每一个中的至少三个相邻行的反射器。
全文摘要
一种单个可控元件阵列，包括由多行反射器组成的多个控制区。以相同的方式激励交替行的反射器，以便控制区用作光栅，以提供可以用作衍射光学元件的控制元件。
文档编号H01L21/027GK1737688SQ20051009179
公开日2006年2月22日 申请日期2005年8月16日 优先权日2004年8月17日
发明者J·J·M·巴塞曼斯, A·J·布里克, P·W·H·德贾格, K·Z·特鲁斯特 申请人:Asml荷兰有限公司