[发明专利]光刻设备和修正光刻设备内的辐射束的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光刻设备和修正光刻设备内的辐射束的方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。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对应于所述IC的单层上的电路图案，并且该图案可以成像到具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的衬底(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，单独的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓的步进机，在步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；和所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

光刻领域熟知的是，通过适当地选择照射掩模图案的角度可以改善掩模图案的图像和扩大过程窗口。在具有柯勒照射布置的设备中，照射掩模的辐射的角度分布由照射系统的光瞳平面内的强度分布确定，其可以看作二次源。照射模式通常参照光瞳平面内的强度分布的形状进行描述。常规的照射，即从0到特定最大角度的全部角度的均匀照射，需要在光瞳平面内的均匀的盘形强度分布。其他通常使用的强度分布是：环形，其中光瞳平面内的强度分布是环形形状；双极照射，其中在光瞳平面内存在两个极；以及四极照射，其中在光瞳平面内存在四个极。为了形成这些照射方案，已经提出多种方法。例如，变焦锥透镜(zoom axicon)，即变焦透镜和锥透镜的结合体，可以用以形成具有可控制的环形的内径和外径的环形照射。为了形成双极和四极型照射模式，已经提出使用空间滤波器，其是具有孔的不透明的板，其中所述极期望具备与使用可移动光纤束的布置那样的性能。使用空间滤波器可能是不期望的，因为辐射的最终损失降低了设备的生产量并因此提高了所有者的成本。具有光纤束的布置是复杂的且不灵活的。因而提出使用衍射光学元件(DOE)以在光瞳平面内形成期望的强度分布。通过在石英或CaF₂衬底的表面的不同部分蚀刻不同图案来形成衍射光学元件。

在光刻设备内使用的已知辐射类型是深紫外(DUV)辐射。DUV辐射可以具有大约100nm至300nm的波长，例如大约248nm、大约193nm、大约157nm或大约126nm。能够制造可以与DUV辐射一起使用的透镜的材料的选择是非常有限的并且甚至最好的材料也对这种辐射具有相当大的吸收系数。这意味着投影系统中的透镜在曝光期间吸收能量并升温，由此导致其形状、间隔和折射系数的改变，这将像差引入至所投影的图像中。因此，许多透镜系统设置有一个或多个被驱动的透镜元件，其在一个或多个自由度上的形状、位置和/或取向在曝光期间或多次曝光之间可以调整以补偿透镜升温效应。在具有通常的反射光学系统的光刻设备(例如使用极紫外(EUV)辐射的光刻设备)中会出现类似的问题。在这种系统中，光刻设备的辐射可能被反射器(例如反射镜)吸收，这会引起反射器升温和变形，由此降低光刻设备的性能。

如果使用例如双极的、束能量在照射系统的光瞳平面内强烈局部化的照射模式，则束的能量将也在投影系统的光瞳平面内和其附近被强烈地局部化。当使用这种局部照射模式时透镜升温效应更加严重，因为受影响的透镜元件中的温度梯度更大，这导致形状和/或折射系数的局部改变，其引起辐射束中大的相位梯度。通过已有的被驱动的投影元件经常不能校正这些效应。使用扫描光刻设备中普遍的狭缝状照射场会引起类似的效应。

发明内容

期望提供例如一种用于在使用局部照射模式时至少减小或消除光刻设备的元件的不均匀升温效应的光刻设备和方法。此外，期望提供一种用于排除或消除现有技术的一个或多个问题的替换的光刻设备和方法，不管这里是否提到。

根据本发明的一方面，提供一种光刻设备，包括安装在辐射束路径中的束修正设备。所述束修正设备包括：管道，配置成允许流体流过，所述管道布置成使得在使用时辐射束穿过管道以及流过所述管道的流体；和热交换器，与在流体流动方向上设置在辐射束穿过管道所经由的位置上游的管道的部分热连通。

流体可以具有作为其温度的函数进行改变的光学性质。

光学性质可以是折射系数。

所述束的基本上整个横截面穿过所述管道。