[发明专利]监视镜位置的方法和微光刻投射曝光设备的照明系统

说明书

微光刻投射曝光设备的照明系统表现了布置为多镜阵列且能够经由至少一个驱动器倾斜的镜。此外，照明系统表现了用于该镜的驱动电子装置，该驱动电子装置表现了具有第一分辨率的粗数模转换器(68)、具有第二分辨率的精数模转换器(70)，以及加法器(72)，第二分辨率高于第一分辨率，通过两个数模转换器(68、70)输出的输出量能够利用该加法器(72)相加以产生总量。该总量至少能够间接施加于该镜的至少一个驱动器。

本申请是申请日为2008年12月19日且发明名称为“微光刻投射曝光设备的照明系统”的中国专利申请No.201210586425.6的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于微光刻投射曝光设备的照明系统，该照明系统具有布置为多镜阵列且能够经由至少一个驱动器倾斜的镜、和该镜的驱动电子装置，以及还涉及驱动所述镜的方法。

背景技术

集成电路和其他微结构部件传统上通过将一些结构层施加到合适的基底来制作，该合适的基底例如可以是硅晶片。为了构造所述层的目的，基底首先涂覆光致抗蚀剂，该光致抗蚀剂对属于特定波长区域的光(例如，深紫外频谱区域(DUV)中的光)敏感。接着，已经以该种方式涂覆的晶片在微光刻投射曝光设备中曝光。在该工艺中，布置在掩模上的结构的图案借助于投射物镜被成像光致抗蚀剂上。因为在这个工艺中复制比例通常小于1，所以这种类型的投射物镜也常称作缩小物镜。

当光致抗蚀剂已经显影之后，晶片经历刻蚀处理，刻蚀处理的结果是所述层依照掩模上的图案被结构化。接着从所述层的剩余部分移除留下的光致抗蚀剂。重复该过程直到所有层都已经施加到晶片上。

所使用的投射曝光设备的性能不仅由投射物镜的成像特性也由使用投射光照明掩模的照明系统来确定。为此目的，照明系统包括光源(例如以脉冲模式工作的激光器)以及从光源产生的光产生在场点会聚到掩模上的光束的若干光学元件。为此，光束必须具有特定特征，该特征一般与投射物镜相匹配。

这些特性尤其包括光束的角分布，该光束中的每一个会聚到掩模平面中的点。术语“角度分布”描述了光束的总强度是如何分布到不同方向，来自所述不同方向光束的各个光线打到掩模平面中的相关点。如果角度分布特别适于包含在掩模内的图案，所述图案能够以较高成像质量成像到涂覆有光致抗蚀剂的晶片上。

在微光刻投射曝光设备的照明系统中，近来已经开始考虑使用多镜阵列(MMA，也称作微镜阵列或镜矩阵)，该多镜阵列包括大量的可单独驱动的微镜以便在不同方向上偏转照明系统的投射光的单个局部光束。例如，以这样的方式，借助于多个微镜，能够将投射光的各个局部光束引导到照明系统光瞳平面中的不同位置。由于照明系统的光瞳平面中的强度分布决定性地影响投射光的角度分布，通过独立倾斜各个微镜能够更灵活地设置角度分布。具体地，在与照明了环形区域或光瞳平面中的几个极的所谓非传统照明设置的结合中，MMA的使用使得角度分布适于各个情形，尤其适于要投射的掩模，而不需要例如必须更换衍射光学元件。

这样的MMA常借助于从半导体技术已知的光刻工艺生产为微机电系统。利用该技术的典型结构尺寸在某些情况中总计达到数微米。这样的系统的已知代表例如为具有多个微镜的MMA，所述微镜能够在两个端位置之间关于轴数字地倾斜。这样的数字MMA用在数字投射机中用于复制图像或膜。

然而，对于微光刻投射曝光设备的照明系统中的应用，微镜应当能够取角度工作范围内的任何倾斜角(准连续且具有高精度)。在该情形中，带来微镜倾斜的驱动器可以已经构建为例如静电式或电磁式驱动器。因此，在已知静电式驱动器的情况中，微镜的倾斜例如基于以下的事实，即固定的控制电极和安装在微镜背面的镜电极根据施加的电压可变化地被强烈吸引。借助于适合的悬挂(suspension)和若干驱动器，微镜可以因此倾斜任意倾斜角。

因为在倾斜微镜的过程中对于精度的高要求，驱动器必须通过驱动电子装置极其精确地被驱动。为此，观察到，由于MMA中多个单个镜(例如1000个)通常借助于每个镜若干驱动器来驱动，这样的驱动电子装置必须有效地设计。