專利名稱：用于光刻術(shù)的反射鏡陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反射鏡陣列，并涉及用于光刻術(shù)的反射鏡陣列。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將想要的圖案施加到襯底上、通常施加到襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。光刻設(shè)備可用于例如集成電路(IC)的制造。在那種情況下，可利用另外被稱為掩?；蜓谀Ｔ娴膱D案形成裝置生成與IC的單個(gè)層相對(duì)應(yīng)的電路圖案并且使這個(gè)圖案可以在具有輻射敏感材料(光刻膠)層的襯底(例如硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如包括管芯的一部分、一個(gè)或幾個(gè)管芯)上成像。一般地，單個(gè)襯底將包含被連續(xù)曝光的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)格。已知的光刻設(shè)備包括步進(jìn)機(jī)和掃描機(jī)，在步進(jìn)機(jī)中，通過(guò)一次使整個(gè)圖案曝光到目標(biāo)部分上而使各目標(biāo)部分被照射；在掃描機(jī)中，通過(guò)輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描圖案并同時(shí)與這個(gè)方向平行或反平行地同步掃描襯底而使各目標(biāo)部分被照射。
反射鏡陣列一般使用小反射元件(或反射鏡)的矩陣布置，所述的小反射元件(或反射鏡)是單獨(dú)可調(diào)的，例如(通過(guò)執(zhí)行器)可繞軸傾斜，以將圖案加到反射的輻射束上。反射鏡陣列或者可以被稱為“可編程反射鏡陣列(programmable mirror array)”、“微反射鏡陣列(micromirror array)”或“有源小平面反射鏡(active facetedmirror)”。
應(yīng)當(dāng)理解，這樣的反射鏡陣列具有若干用途，尤其可用于光刻設(shè)備中。例如，已知使用反射鏡陣列構(gòu)成光刻設(shè)備的圖案形成裝置(例如在用于平板顯示器的制造的光刻設(shè)備中)。
近來(lái)，有人建議在光刻設(shè)備的照明系統(tǒng)中使用反射鏡陣列。光刻設(shè)備的照明系統(tǒng)設(shè)置成接收來(lái)自源(例如激光器)的輻射并產(chǎn)生用于照射物體(例如圖案形成裝置)的輻射束。照明系統(tǒng)使輻射束成形并對(duì)其控制，以提供具有期望的空間強(qiáng)度分布和角強(qiáng)度的射束。
常規(guī)的照明系統(tǒng)可包括衍射光學(xué)元件(“DOE”)和“變焦軸錐鏡(zoom-axicon)”裝置(它是被配置為調(diào)節(jié)光瞳面的強(qiáng)度分布的裝置)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)利用這種常規(guī)照明系統(tǒng)的若干缺點(diǎn)。例如，為了產(chǎn)生期望的照明設(shè)置的范圍，變焦軸錐鏡模塊通常具有若干(例如五個(gè)或更多的)光學(xué)元件，這可能使其生產(chǎn)成本很高，若考慮到若干元件必須是可獨(dú)立移動(dòng)的事實(shí)則尤其如此。另外的問(wèn)題是軸錐鏡的透鏡(它可能例如包括變焦透鏡和兩個(gè)錐形元件)的透鏡材料具有相當(dāng)大的厚度和許多表面界面，以致由于吸收、反射、不良涂層、退化效應(yīng)和污染而導(dǎo)致傳輸效率低下。這個(gè)問(wèn)題會(huì)因?yàn)橐笠愿呙芏葋?lái)將更小的特征成像而加重，它需要使用具有例如193、157、126nm乃至EUV(例如5-20nm)的更短波長(zhǎng)的輻射。因此，基于反射鏡陣列的照明系統(tǒng)是理想的。
基于反射鏡陣列的照明系統(tǒng)比衍射光學(xué)元件和變焦軸錐鏡的現(xiàn)有技術(shù)組合更靈活且更快捷。例如，改變利用現(xiàn)有技術(shù)的衍射光學(xué)元件生成的照明模式需要若干秒，因?yàn)楸仨毺鎿Q衍射光學(xué)元件。基于反射鏡陣列的照明系統(tǒng)允許照明模式能夠更快速地改變。此外，現(xiàn)有技術(shù)的變焦軸錐鏡只能進(jìn)行空間強(qiáng)度的圓周對(duì)稱的改變，而基于反射鏡陣列的照明系統(tǒng)不受這種限制。
然而，申請(qǐng)人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到與反射鏡陣列相關(guān)聯(lián)的許多問(wèn)題，尤其是用于光刻術(shù)時(shí)的問(wèn)題。因?yàn)榈湫偷姆瓷溏R陣列的單獨(dú)的反射元件通常非常小，例如反射鏡陣列可包括超過(guò)1000個(gè)微反射鏡，所以在使用期間元件易損壞。例如，由(反射鏡正在反射的)輻射生成的熱量可能導(dǎo)致反射元件由于過(guò)熱而損壞。這種熱量生成例如在用于遠(yuǎn)UV和EUV應(yīng)用的高光功率和短波長(zhǎng)的情況下尤其值得重視。此外，在反射元件移動(dòng)期間，例如致動(dòng)后反射元件的過(guò)分振蕩會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞。

發(fā)明內(nèi)容
因此，期望提供一種備選的反射鏡陣列裝置，該設(shè)備可克服或減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺點(diǎn)。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種反射鏡陣列裝置，該設(shè)備包括用來(lái)支撐多個(gè)單獨(dú)可調(diào)的反射元件的承載體；與各反射元件相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)執(zhí)行器，該執(zhí)行器用來(lái)調(diào)節(jié)相關(guān)反射元件相對(duì)于承載體的取向或位置；以及與反射元件的至少一部分相接觸的液體。
按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種冷卻反射鏡陣列裝置的方法，該設(shè)備包括多個(gè)單獨(dú)可調(diào)的反射元件，該方法包括提供與反射鏡元件的至少一部分直接熱接觸的液體。
盡管文中具體提到了在IC制造中使用光刻設(shè)備，但應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的光刻設(shè)備也可具有其他應(yīng)用，例如，制造集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲(chǔ)器的制導(dǎo)和檢測(cè)圖案、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。應(yīng)當(dāng)理解，在這種可選應(yīng)用的語(yǔ)境中，文中的術(shù)語(yǔ)“晶片”或“管芯”的任何用法可視為分別與更通用的術(shù)語(yǔ)“襯底”或“目標(biāo)部分”同義。本文提到的襯底可在曝光之前或之后在例如軌線裝置(track)(一種通常將光刻膠層施加于襯底并將光刻膠顯影曝光的工具)、計(jì)量工具和/或檢查工具中被處理。適用的場(chǎng)合，本文公開(kāi)的內(nèi)容可用于這種和其他襯底處理工具。另外，例如為了形成多層IC，襯底可不止一次地被處理，因此，本文使用的術(shù)語(yǔ)“襯底”還指包含多個(gè)經(jīng)處理層的襯底。
本文所用的術(shù)語(yǔ)“輻射”和“射束”包含所有類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如具有大約365、248、193、157或126nm)和遠(yuǎn)紫外(EUV)輻射(例如具有5-20nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng))，以及例如離子束或電子束等粒子束。
本文所用的術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”應(yīng)廣義解釋為指可用于將圖案賦予輻射束的截面，以在襯底的目標(biāo)部分形成圖案的任何裝置。應(yīng)當(dāng)注意的是，賦予輻射束的圖案可能不是恰好對(duì)應(yīng)于襯底的目標(biāo)部分中想要的圖案。一般地，賦予輻射束的圖案對(duì)應(yīng)于正在目標(biāo)部分中形成的裝置中的某功能層，例如集成電路。
圖案形成裝置可以是透射式或反射式。圖案形成裝置的實(shí)例包括掩模、可編程反射鏡陣列(例如本發(fā)明實(shí)施例的反射鏡陣列)和可編程LCD面板。掩模在光刻領(lǐng)域中是公知的，并包括例如二元、交變相移和衰減相移的掩模類型以及各種混合掩模類型。
支持體支撐圖案形成裝置，例如承載其重量。支持體以依賴于圖案形成裝置的取向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及其他條件(例如，是否在真空環(huán)境中支撐圖案形成裝置)的方式支撐圖案形成裝置。支持體可使用機(jī)械夾緊、真空的或其他的夾緊技術(shù)(例如真空條件下的靜電夾緊)來(lái)支撐圖案形成裝置。支持體可以是例如可根據(jù)需要而被固定或移動(dòng)并可確保圖案形成裝置位于例如相對(duì)投影系統(tǒng)來(lái)說(shuō)所期望的位置的框架或者臺(tái)座。在本文中，術(shù)語(yǔ)“掩模原版”或“掩?！钡娜魏斡梅梢暈榕c更通用的術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”同義。
本文所用的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”應(yīng)廣義解釋為包含各種類型的投影系統(tǒng)，包括折射光學(xué)系統(tǒng)、反射光學(xué)系統(tǒng)和折反射光學(xué)系統(tǒng)，它們適于正使用的曝光輻射或者適于其他因素，如使用浸液或真空。在本文中，術(shù)語(yǔ)“透鏡”的任何用法可視為與更通用的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”同義。
照明系統(tǒng)可包括對(duì)輻射束進(jìn)行導(dǎo)向、成形和/或控制的各種類型的光學(xué)部件，包括折射光學(xué)部件、反射光學(xué)部件和反射折射光學(xué)部件，并且這樣的部件還可以在下面被統(tǒng)稱或單稱為“透鏡”。
光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多個(gè)襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多個(gè)掩模臺(tái))的類型。在這種“多臺(tái)”機(jī)器中，附加的臺(tái)可被并行使用，或者可以在一個(gè)或多個(gè)臺(tái)上實(shí)施準(zhǔn)備工序而在一個(gè)或多個(gè)其他臺(tái)上進(jìn)行曝光。
光刻設(shè)備還可以是下列類型的，其中襯底被浸入具有較高折射率的液體例如水中，以填充投影系統(tǒng)的最后元件和襯底之間的空間。浸液還可以充填光刻設(shè)備中的其他空間，例如掩模和投影系統(tǒng)的第一元件之間的空間。利用浸沒(méi)技術(shù)來(lái)增大投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑在本領(lǐng)域中是公知的。


現(xiàn)在參照所附示意圖僅以舉例方式對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，在附圖中相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，其中圖1表示本發(fā)明實(shí)施例的光刻設(shè)備；圖2表示現(xiàn)有技術(shù)裝置中角強(qiáng)度分布到空間強(qiáng)度分布的變換；圖3較詳細(xì)地表示可利用本發(fā)明實(shí)施例的反射鏡陣列的輻射系統(tǒng)。
圖4是反射鏡陣列裝置中的單個(gè)反射元件的截面圖；以及圖5A、5B和5C是本發(fā)明實(shí)施例的反射鏡陣列裝置中的單個(gè)反射元件的截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示意表示本發(fā)明實(shí)施例的光刻設(shè)備。該設(shè)備包括用來(lái)提供輻射束PB(例如UV輻射或EUV輻射)的照明系統(tǒng)(照明器)IL。第一支持體(例如掩模臺(tái))MT用來(lái)支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并且與相對(duì)于投影系統(tǒng)(“透鏡”)PL準(zhǔn)確定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連。襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT用來(lái)支撐襯底(例如涂有光刻膠的晶片)W，并且與用來(lái)相對(duì)于投影系統(tǒng)PL準(zhǔn)確定位襯底的第二定位裝置PW相連。投影系統(tǒng)(例如折射式投射透鏡系統(tǒng))PL配置成使由圖案形成裝置MA賦予輻射束PB的圖案在襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一個(gè)或多個(gè)管芯)上成像。
如這里所述，所述設(shè)備是透射型的(例如使用透射掩模)?；蛘撸鲈O(shè)備可以是反射型的(例如使用本文提到的類型的可編程反射鏡陣列)。
照明器IL接收來(lái)自輻射源SO的輻射。該輻射源和光刻設(shè)備可以是不同的實(shí)體，例如當(dāng)該輻射源是受激準(zhǔn)分子激光器時(shí)。在這種場(chǎng)合，不認(rèn)為該輻射源構(gòu)成光刻設(shè)備的一部分，并且借助于包括例如合適的導(dǎo)向反射鏡和/或射束擴(kuò)展器的射束輸送系統(tǒng)BD，將輻射從輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他場(chǎng)合，輻射源可以是光刻設(shè)備的組成部分，例如當(dāng)輻射源是水銀燈時(shí)。如果需要可將輻射源SO和照明器IL連同射束輸送系統(tǒng)BD稱為輻射系統(tǒng)。
正如下面進(jìn)一步詳述的，照明器IL可包括用來(lái)調(diào)整射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整裝置AM。一般，照明器的光瞳面上強(qiáng)度分布至少可在外和/或內(nèi)徑向范圍(通常分別被稱為σ外和σ內(nèi))被調(diào)整。另外，照明器IL通常包括各種其他部件，如積分器IN和聚光器CO。照明器提供被稱為輻射束PB的經(jīng)調(diào)節(jié)的輻射束，其截面上具有所想要的均勻性和強(qiáng)度分布。
輻射束PB入射在掩模MA上，掩模MA固定在掩模臺(tái)MT上。輻射束PB穿過(guò)掩模MA后，經(jīng)由透鏡PL將射束聚焦到襯底W的目標(biāo)部分C上。借助于第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如干涉測(cè)量裝置)，襯底臺(tái)WT可準(zhǔn)確移動(dòng)，例如以將不同的目標(biāo)部分C定位在輻射束PB的光路上。類似地，第一定位裝置PM和另一位置傳感器(圖1中未示出)可相對(duì)于射束PB的光路來(lái)準(zhǔn)確定位掩模MA，例如在從掩模庫(kù)中以機(jī)械方式取出之后或在掃描期間。一般地，借助于構(gòu)成定位裝置PM和PW的部分的長(zhǎng)程模塊(粗定位)和短程模塊(細(xì)定位)將實(shí)現(xiàn)物體臺(tái)MT和WT的移動(dòng)。然而，在步進(jìn)機(jī)的場(chǎng)合(與掃描機(jī)相反)，掩模臺(tái)MT可只與短程執(zhí)行器相連或被固定?？墒褂醚谀?duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2來(lái)對(duì)準(zhǔn)掩模MA和襯底W。
所描述的設(shè)備可用于下列模式中的至少一種
1.在步進(jìn)模式中，掩模臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT基本上保持不動(dòng)，而賦予輻射束的整個(gè)圖案被一次投射在目標(biāo)部分C上(即單次靜態(tài)曝光)。接著，襯底臺(tái)WT在X和/或Y方向上移動(dòng)，以使不同的目標(biāo)部分C被曝光。在步進(jìn)模式中，曝光區(qū)的最大尺寸限制了在單次靜態(tài)曝光中成像的目標(biāo)部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，掩模臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT被同步掃描，而賦予輻射束的圖案被投射在目標(biāo)部分C上(即單次動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于掩模臺(tái)MT的速度和方向可通過(guò)投影系統(tǒng)PL的放大(縮小)和圖像反轉(zhuǎn)特征來(lái)確定。在掃描模式中，曝光區(qū)的最大尺寸限制了在單次動(dòng)態(tài)曝光中目標(biāo)部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描移動(dòng)的長(zhǎng)度確定了目標(biāo)部分的高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，支撐可編程圖案形成裝置的掩模臺(tái)MT基本上保持不動(dòng)，襯底臺(tái)WT被移動(dòng)或被掃描，而賦予輻射束的圖案被投射在目標(biāo)部分C上。在這種模式中，一般采用脈沖輻射源并且在襯底臺(tái)WT每次移動(dòng)之后或者在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間根據(jù)需要對(duì)可編程圖案形成裝置進(jìn)行更新。不難將這種操作模式用于利用如上面提到的類型的可編程反射鏡陣列的可編程圖案形成裝置的無(wú)掩模光刻。
還可以采用上述使用模式的組合和/或變形，或者采用完全不同的使用模式。
圖2說(shuō)明輻射束PB的對(duì)應(yīng)角強(qiáng)度分布和空間強(qiáng)度分布的原理。在現(xiàn)有技術(shù)裝置中，設(shè)置外和/或內(nèi)徑向范圍(通常分別被稱為σ外和σ內(nèi))的調(diào)節(jié)裝置包含具有微透鏡陣列4的衍射光學(xué)元件(“DOE”)3。各微透鏡4形成發(fā)散的光錐5。各光錐5對(duì)應(yīng)于入射到DOE 3上的輻射束的一部分即子射束。光錐5入射到聚焦透鏡6上。在透鏡6的后焦面8上，各光錐5對(duì)應(yīng)于一個(gè)照明面積。該面積的大小取決于光錐5的光線傳播方向的范圍。如果該方向范圍較小，則后焦面8上的照明區(qū)域的尺寸同樣較小。此外，光錐5的所有相同方向，即互相平行的所有光線，對(duì)應(yīng)于后焦面8上的同一個(gè)特定點(diǎn)。
已知可在輻射束PB的橫截面(尤其是光瞳面)上產(chǎn)生具有環(huán)狀的空間強(qiáng)度分布。與具有為零或接近零的強(qiáng)度的中心面積相對(duì)應(yīng)的內(nèi)部空間范圍可以通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)腄OE 3來(lái)設(shè)置。例如，可使所有微透鏡4定向以使得沒(méi)有一個(gè)光錐5入射到中心面積而只入射到環(huán)狀面積上(當(dāng)然，實(shí)際上，由于例如散射效應(yīng)，在中心面積上將存在大于零的強(qiáng)度)。通過(guò)將微透鏡4定向到不同方向，可在橫截面上產(chǎn)生其他空間強(qiáng)度分布，例如偶極照明或四極照明。然而，可能的強(qiáng)度分布的數(shù)目受到限制，并且照明設(shè)置的改變需要對(duì)微透鏡進(jìn)行耗時(shí)的置換和/或變向。
圖3示出了輻射系統(tǒng)的一種備選布置，其中照明器包括反射鏡陣列33，它可以是本發(fā)明實(shí)施例的反射鏡陣列。激光器31輸出較窄的準(zhǔn)直射束，準(zhǔn)直射束通過(guò)遮光器11、12、13。接著準(zhǔn)直射束穿過(guò)將射束擴(kuò)展到與反射元件33a、33b、33c、33d、33e的反射鏡陣列33的尺寸相對(duì)應(yīng)的尺寸的擴(kuò)束光學(xué)部件32。理想的狀態(tài)是，擴(kuò)束光學(xué)部件32輸出準(zhǔn)直射束；然而，在射束邊緣可能存在有擴(kuò)散差。擴(kuò)束后的射束的尺寸最好足以使射束入射到所有反射元件33a至33e上。在圖3中，例示了該擴(kuò)展射束的三個(gè)子射束。
第一子射束入射到反射元件33b上。與陣列33的其他反射元件33a、33c至33e相同，可控制反射元件33b以調(diào)節(jié)其取向使得子射束反射到所期望的預(yù)定方向上。通過(guò)變向光學(xué)部件16(其中可包括聚焦透鏡)，子射束被改變方向以使其入射到射束的橫截面18上所期望的點(diǎn)或小面積上。橫截面18可與充當(dāng)虛輻射源的光瞳面重合(如上所述)。圖3所示的其他子射束由反射元件33c、33d反射并且由變向光學(xué)部件16改變方向，以入射到平面18的其他點(diǎn)上。通過(guò)控制反射元件33a至33e的取向，可在橫截面18上產(chǎn)生幾乎任何空間強(qiáng)度分布。例如，反射鏡陣列33可包含1152(例如32×36)個(gè)反射鏡，且各反射鏡的取向可單獨(dú)調(diào)節(jié)。
應(yīng)當(dāng)理解，上述照明器僅是本發(fā)明實(shí)施例的反射鏡陣列的一個(gè)可能的應(yīng)用，且為其最一般的形式，但是本發(fā)明并不受限于這種特定使用方式。例如，本發(fā)明的反射鏡陣列可用作光刻設(shè)備中的圖案形成裝置。
圖4是示意表示一種反射鏡陣列裝置100的單個(gè)反射元件的剖視圖。承載體(或基板)110用來(lái)支撐多個(gè)單獨(dú)的反射元件120(圖中僅示出了其中的一個(gè))。不難明白，構(gòu)成特定反射鏡陣列100的反射元件120的數(shù)目可根據(jù)特定的應(yīng)用而有很大變化。反射鏡陣列100可例如包括幾百個(gè)或一千以上的微反射鏡，可將它們?cè)O(shè)置到單個(gè)承載體110上。承載體110可用半導(dǎo)體材料制成。承載體110或者也可用任何其他適當(dāng)?shù)臉?gòu)造材料制成，例如金屬或玻璃。金屬或玻璃可用于例如利用除光刻術(shù)以外的工藝(如微機(jī)械構(gòu)造工藝)形成的反射鏡陣列100的場(chǎng)合。
各反射元件120具有包括反射表面的正面。例如，前表面可包含反射鏡、反射涂層或反射光學(xué)涂層。各反射元件120具有矩形的反射表面面積并且通常為平面反射表面。然而，一般地，反射元件120可具有任何要求的形狀，例如圓形或六邊形。此外，反射元件可任選地具有非平面的或拱形的反射表面。反射元件120可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，例如硅。硅或另外的材料上可以覆蓋其他的材料以獲得足夠的反射率。反射鏡可以由其他材料制成。例如，在使用微機(jī)械構(gòu)造的地方，可使用像ZERODUR的光學(xué)材料，并覆蓋反射涂層。
反射元件120通過(guò)懸掛點(diǎn)130(例如活動(dòng)關(guān)節(jié))可移動(dòng)地連接到承載體110。懸掛點(diǎn)可以是彈性構(gòu)件以使反射元件120偏向特定取向(例如以能夠基本上平行于承載體110的平面)。懸掛點(diǎn)130可以例如是彎曲件或彈簧?；蛘撸瑧覓禳c(diǎn)130可以用與反射鏡相同的材料(例如硅)制成足夠薄的片狀，以使其可以彎曲并且因此允許反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖4所示的實(shí)施例中，反射元件120可以繞單個(gè)懸掛點(diǎn)130、繞平行于承載體110的平面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在其他實(shí)施例中，各反射元件120可設(shè)置成可繞不止一個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，例如兩個(gè)相互垂直的軸，各軸均平行于承載體110的平面。
對(duì)于各反射元件120，在承載體110上設(shè)有至少一個(gè)執(zhí)行器。在某些實(shí)施例(如圖4所示)中，各反射元件120可與用于繞單個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)反射元件120的一對(duì)執(zhí)行器150a、150b相關(guān)聯(lián)。執(zhí)行器例如可位于懸掛點(diǎn)130的兩側(cè)。在其中反射元件120可繞不止一個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)施例中，當(dāng)會(huì)理解到，可按照要求的數(shù)量為每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)置執(zhí)行器。
執(zhí)行器150a、150b可采用任何適當(dāng)?shù)男问?，并且這會(huì)取決于反射元件的特定形式。例如，執(zhí)行器150a、150b可包括機(jī)械執(zhí)行器(例如機(jī)械連接到反射元件120的壓電執(zhí)行器)。在某些實(shí)施例中，執(zhí)行器150a、150b可以是例如電磁執(zhí)行器(它們可選擇在施加電流后吸引或排斥反射元件120的一部分)。在其他實(shí)施例中，執(zhí)行器150a、150b可以例如包括靜電執(zhí)行器(它們可選擇在施加電流后吸引或排斥反射元件120的一部分)。當(dāng)會(huì)理解，每個(gè)反射元件120具有設(shè)置成與正在使用的執(zhí)行器的特定類型配合動(dòng)作的背面(一般面對(duì)承載體110)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖5A所示，反射鏡陣列還包括設(shè)置成與反射元件120的至少一部分相接觸的液體200。正如下面將進(jìn)一步詳細(xì)解釋的，液體200可以例如與反射元件120的一部分直接熱接觸。例如可以如圖5A所示將液體布置在反射元件120和承載體110之間。因此，液體200可設(shè)置成基本上與反射元件120的整個(gè)背面122相接觸。為了避免在轉(zhuǎn)動(dòng)期間浸沒(méi)反射元件上表面121的外緣，可將液體200設(shè)置成使其上表面201位于比反射元件120的平面略低的高度(即此時(shí)反射元件的平面基本上平行于承載體110)。通過(guò)確保高度差足夠小，液體200的表面張力將保證其與反射元件的外緣相鄰的區(qū)域202與反射元件的邊緣接合。因此，可確保液體200設(shè)置成與反射元件120的下表面122相接觸。
在一備選實(shí)施例中，如圖5B所示，可使反射元件120完全浸沒(méi)到液體200內(nèi)。因此，反射元件120的整個(gè)表面面積(即上表面121和下表面122)與液體200相接觸。當(dāng)會(huì)理解到，反射元件的完全浸沒(méi)可避免液體200的表面張力阻止或干涉反射元件120的運(yùn)動(dòng)。
使用中，液體200有助于反射元件120的冷卻(反射元件120被其正在反射的電磁輻射的高光強(qiáng)加熱)。液體200使得能夠從反射元件120散熱。
此外，因?yàn)橐后w200將具有比空氣明顯高的粘度，將在反射元件120移動(dòng)時(shí)帶來(lái)阻尼作用。當(dāng)會(huì)理解到，改善的阻尼可有助于避免在運(yùn)動(dòng)期間對(duì)反射元件120的損害并且可改進(jìn)反射元件的定位精度。在某些實(shí)施例中，這還可例如使反射鏡陣列100能在不需要(或較少需要)定位感測(cè)和/或相關(guān)的定位伺服以校正反射元件120的位置的調(diào)節(jié)下操作。
在圖5C所示的備選實(shí)施例中，反射鏡陣列還可包括將液體200封閉的蓋210。例如，蓋可設(shè)置成基本上平行于承載體110并且與之間隔開(kāi)。因此，蓋和承載體確定將液體200和反射元件120封入的外殼。蓋210可以例如與承載體110間隔得足夠遠(yuǎn)以容納反射器元件120在其間的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)知，蓋210應(yīng)當(dāng)用對(duì)于所使用的電磁輻射的特定波長(zhǎng)透明的材料制成。例如，蓋210可以由石英、硼硅酸鹽或CaF2制成。必要時(shí)(例如在使用CaF2時(shí))，蓋210可加有覆蓋層以防止來(lái)自液體200的侵害。蓋上可覆蓋減反射涂層。
在某些實(shí)施例中，液體200本身可至少部分地支撐蓋210。例如，可以對(duì)液體200稍微增壓以支撐蓋210的重量并且有助于將蓋子保持在平面取向上。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，液體200可以是適合于浸沒(méi)式光刻術(shù)的任何液體(在使用中的特定輻射波長(zhǎng)下)。例如，液體200可以是氯化鋁、磷酸氫鹽(或磷酸)、硫酸鈉或水。
可以使液體200環(huán)流而離開(kāi)反射元件120，以加強(qiáng)從反射元件120帶走熱量的效果。例如可以使液體環(huán)流而離開(kāi)反射鏡陣列100的反射區(qū)域。例如，可以使液體環(huán)流到熱控制單元。當(dāng)知，有若干種熱控制單元，它們?cè)谝后w環(huán)流而離開(kāi)反射鏡陣列時(shí)可能進(jìn)行適合冷卻的。熱控制單元可以例如是被動(dòng)熱耗散裝置(例如散熱器或輻射器)?；蛘?，熱控制單元也可以是設(shè)置成調(diào)節(jié)液體溫度的有源系統(tǒng)。熱控制單元可以例如被恒溫控制。在某些實(shí)施例中，熱控制單元可以例如包括制冷電路或電熱器件(例如帕耳帖效應(yīng)器件)。
當(dāng)知，離開(kāi)反射元件120的液體200的環(huán)流必須以足夠低的速度進(jìn)行，以使反射元件120的位置不被擾動(dòng)且它們的運(yùn)動(dòng)不受阻礙。另外，使環(huán)流速度最小還將有助于避免或防止對(duì)反射元件120的損害。
在某些實(shí)施例中，例如可將水選作液體200，因?yàn)樗哂休^高的介電常數(shù)(大約為80)。當(dāng)靜電執(zhí)行器用作執(zhí)行器150a、150b時(shí)，增加的液體200的介電常數(shù)是所期望的，因?yàn)榕c空氣相比它能夠使執(zhí)行器電壓降得更低。當(dāng)使用例如壓電執(zhí)行器布置的其他形式的執(zhí)行器時(shí)，增加的介電常數(shù)也可能是所期望的。壓電執(zhí)行器(或其他執(zhí)行器)可具有電容性的位置反饋，這樣的反饋可通過(guò)液體200而加強(qiáng)。
在使用液體例如水時(shí)，在設(shè)置靜電執(zhí)行器的情況下，存在液體電解的風(fēng)險(xiǎn)或者執(zhí)行器的電極可能會(huì)極化(例如由從水中釋放的氫的沉積造成的)。為了避免這種效應(yīng)，可用交流電驅(qū)動(dòng)靜電執(zhí)行器。使用交流電不會(huì)對(duì)執(zhí)行器150a、150b的操作產(chǎn)生不利影響，因?yàn)殡娏鞯臉O性與反射元件120上產(chǎn)生的力無(wú)關(guān)(實(shí)際上力與電壓的平方成正比)。為了進(jìn)一步避免因?yàn)槭褂媒涣麟妼?dǎo)致的例如反射元件120振蕩的任何不利影響或者使之最小，可選擇交流電的頻率以具有足夠高的頻率(例如超過(guò)反射元件120的本征模的頻率)。還可以適當(dāng)選擇交流電的波形以使任何不利影響最小，例如波形可為方波。
反射元件120和承載體110之間增加的電容(因液體200的存在而增加)還提供了電容傳感器，可更易于用來(lái)測(cè)量反射元件的位置和/或取向。因此，反射鏡陣列100還可包括與各反射元件120相關(guān)聯(lián)的、用于感測(cè)反射元件的取向或位置的至少一個(gè)電容傳感器。電容傳感器可例如用于反饋控制系統(tǒng)以確保反射元件120的精確定位。
雖然上面已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是將會(huì)理解到，本發(fā)明可以用上所述之外的方式來(lái)實(shí)施。如上的描述不是用來(lái)限制本發(fā)明的。
例如，雖然上述實(shí)施例利用了可單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)的反射元件，但是應(yīng)當(dāng)理解，在于本發(fā)明范圍內(nèi)存在其他形式的反射鏡陣列(包括多個(gè)單獨(dú)可調(diào)的反射元件)。例如，反射鏡陣列可包括設(shè)置成可線性移動(dòng)的多個(gè)反射元件。
可用于本發(fā)明實(shí)施例的反射鏡陣列裝置的一種備選形式包括具有可移動(dòng)帶狀結(jié)構(gòu)的多個(gè)單獨(dú)可調(diào)的反射元件?？赏ㄟ^(guò)移動(dòng)單獨(dú)的元件對(duì)陣列尋址，以使例如反射表面的被尋址面積將入射光作為衍射光反射，而未被尋址面積將入射光作為非衍射光反射。利用適當(dāng)?shù)臑V光片，可將非衍射光從反射射束中過(guò)濾掉，只留下衍射光。以這種方式，可按照矩陣可尋址表面的尋址圖案使射束圖案化。
權(quán)利要求
1.一種反射鏡陣列裝置，包括用來(lái)支撐多個(gè)單獨(dú)可調(diào)的反射元件的承載體；與各反射元件相關(guān)聯(lián)的執(zhí)行器，所述執(zhí)行器用來(lái)調(diào)整相關(guān)聯(lián)的反射元件相對(duì)于所述承載體的取向或位置；以及與所述反射元件的一部分相接觸的液體。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，各反射元件可以繞基本上平行于所述承載體的平面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，各反射元件可繞兩個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這兩個(gè)軸都基本平行于所述承載體的平面。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，各反射元件由彈性構(gòu)件支撐在所述承載體上。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，各反射元件具有包含反射表面的正面和配置成與所述執(zhí)行器配合動(dòng)作的背面，所述液體設(shè)置成與所述反射元件的所述背面的至少一部分相接觸。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述液體設(shè)置在所述反射元件和所述承載體之間。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述液體包圍所述反射元件。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括設(shè)置成基本上平行于所述承載體并且與所述承載體隔開(kāi)的蓋。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述液體是水。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，使所述液體從所述反射元件離開(kāi)而環(huán)流。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，使所述液體從所述反射元件環(huán)流到熱控制單元。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括電容傳感器。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述執(zhí)行器包括靜電執(zhí)行器。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述執(zhí)行器由交流電驅(qū)動(dòng)。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述交流電包括高頻方波交流電。
16.一種光刻設(shè)備，包括用來(lái)提供輻射束的照明系統(tǒng)；用來(lái)支撐圖案形成裝置的支持體，所述圖案形成裝置配置成可將圖案賦予所述輻射束的截面；用來(lái)支撐襯底的襯底臺(tái)；投影系統(tǒng)，配置成將圖案化的射束投射到所述襯底的目標(biāo)部分上；以及反射鏡陣列裝置，其中包括用來(lái)支撐多個(gè)單獨(dú)可調(diào)的反射元件的承載體；與各反射元件相關(guān)聯(lián)的執(zhí)行器，所述執(zhí)行器配置成可調(diào)節(jié)所述相關(guān)聯(lián)反射元件相對(duì)于所述承載體的取向或位置；以及與所述反射元件的一部分相接觸的液體。
17.一種照明系統(tǒng)，配置成在光刻設(shè)備中提供輻射束，所述系統(tǒng)包含反射鏡陣列裝置，所述反射鏡陣列裝置包含用來(lái)支撐多個(gè)單獨(dú)可調(diào)的反射元件的承載體；與各反射元件相關(guān)聯(lián)的執(zhí)行器，所述執(zhí)行器配置成可調(diào)整相關(guān)聯(lián)的反射元件相對(duì)于所述承載體的取向或位置；以及與所述反射元件的一部分相接觸的液體。
18.一種冷卻反射鏡陣列裝置的方法，所述裝置包括多個(gè)單獨(dú)可調(diào)的反射元件，所述方法包括提供與所述反射元件的至少一部分直接熱接觸的液體。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括使所述液體從所述反射元件離開(kāi)而環(huán)流。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括將熱量從所述液體帶走并使所述液體返回到所述反射元件。
全文摘要
一種反射鏡陣列裝置包括用來(lái)支撐多個(gè)單獨(dú)可調(diào)的反射元件的承載體。至少一個(gè)執(zhí)行器與各反射元件相關(guān)聯(lián)，該執(zhí)行器配置成可調(diào)整相關(guān)聯(lián)的反射元件相對(duì)于承載體的取向或位置。該裝置還包括與反射元件的至少一部分相接觸的液體。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101086629SQ20071012641
公開(kāi)日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2007年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
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