用于激光波长和带宽稳定性的振动消除的装置和方法与流程

    专利查询2026-02-08  1


    所公开的主题涉及这样的系统,其中用于执行光刻集成电路制造工艺的激光系统的一些组件可以受益于抗振动系统和方法的使用。所公开的主题涉及例如具有中心波长选择光学元件的深紫外(“duv”)激光线窄化模块(“lnm”),这些光学元件是可移动的或者在安装中具有一些弯曲,或者两者兼有。


    背景技术:

    1、光刻是一种在衬底(诸如,硅晶片)上图案化半导体电路装置的工艺。光刻光源提供用于曝光晶片上光致抗蚀剂的duv光。通常,光源是激光源,光是脉冲激光束。光束穿过光束递送单元,然后穿过掩膜版或掩模,然后被投射到制备好的硅晶片上。以这种方式,芯片设计被图案化到光致抗蚀剂上,然后被蚀刻和清洗,然后重复该工艺。

    2、在产生激光束(诸如激光发生器)或使用激光束(诸如光刻系统)的许多系统中,存在一种光学系统,该光学系统包括通常包括在模块中的一个或多个光学组件(诸如反射镜、光栅、棱镜、光学开关、滤光器等)。光学系统的光学组件可以全部或部分地将激光束反射、处理、滤光、修改、聚焦、扩展等,以获得一个或多个期望的激光束输出。

    3、光学系统中的一个光学组件是线窄化模块,lnm,也被称为线窄化封装件或“lnp”。线窄化模块被定位并且适于选择窄带波长周围的期望中心波长,其中窄带的带宽通常也被仔细选择为尽可能窄的带宽,例如,对于光刻应用,其中扫描光刻光致抗蚀剂曝光装置的透镜中的色差可以是关键的。该带宽还被选择为在某个带宽范围内,即既不太大也不太小,这也是因为例如光刻的原因,例如为了优化和实现通常用于制备掩模(诸如掩膜版)的现代光学邻近校正技术。

    4、众所周知,这类lnm可以采用各种中心波长选择光学元件,通常为色散型,这些元件可将选定中心波长和窄带宽的光反射回例如激光振荡谐振室的光学路径中,这取决于lnm的多个物理参数和波长选择光学元件(例如色散光学元件)的光学参数和性能。

    5、lnm内的光学组件必须尽可能地与外部机械振动源隔离,以便良好运行。这些振动可以被认为是声学振动或噪声,因此减轻这类振动可以被认为是噪声控制或消除。除非受到控制,否则这些振动会使中心波长和/或带宽中的一者或两者不稳定。振动模式可以通过包括lnm及其组件在内的各种激光器结构的谐振条件来放大。

    6、作为一个具体示例,lnm可以包括一个或多个棱镜,这些棱镜可以使用挠性安装件被安装在lnm内。如此安装的棱镜易受振动的影响,这对中心波长控制和/或稳定性是有害的,并且对带宽控制也有不利影响。振动有多种途径到达lnm,包括通过波纹管,该波纹管用于围绕耦接到lnm内部的组件的致动器臂。振动也可以通过与激光器底盘的连接件(包括接线柱连接件)到达lnm。

    7、被动振动控制系统(诸如阻尼机构),可以被用于减轻振动对棱镜定位的影响。被动隔离系统仍然允许来自主机架和室的某种程度的振动影响lnm。还已知使用主动振动/噪声控制系统,该主动振动/噪声控制系统感测入射噪声或振动的波形,并且生成消除入射波形的消除波形。

    8、改进的波长和带宽稳定性装置和方法是本文主题实施例的主题。


    技术实现思路

    1、下文呈现了一个或多个实施例的简要总结,以提供对本发明的基本理解。该
    技术实现要素:
    不是所有预期实施例的广泛综述,并且不旨在标识所有实施例的关键或重要元素,也不描绘任何或所有实施例的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现一个或多个实施例的一些概念,作为稍后呈现的更详细描述的序言。

    2、根据实施例的一个方面,公开了一种用于光刻系统模块的抗振装置,该模块具有底盘,该抗振装置包括第一压电质量构件,该第一压电质量构件被机械地耦接到由使底盘振动的振动波形在第一方向上的所加速的底盘,并且适于生成指示振动波形在第一方向上的分量的信号;控制器,该控制器被布置为接收信号并且适于至少部分地基于信号生成第一振动抑制波形;以及第二压电质量构件,该第二压电质量构件被机械地耦接到底盘并且被布置为接收第一振动抑制波形,并且适于根据第一振动抑制波形在第一方向上向底盘施加第一抗振力。

    3、抗振装置还可以包括第三压电质量构件,该第三压电质量构件被机械地耦接到由使底盘振动的振动波形在第二方向上的所加速的底盘,并且适于生成指示振动波形在第二方向上的分量的第二信号,控制器布置为接收第二信号,并且适于至少部分地基于第二信号生成第二振动抑制波形;以及第四压电质量构件,该第四压电质量构件被机械地耦接到底盘并且被布置为接收第二振动抑制波形,并且适于根据第二振动抑制波形在第二方向上向底盘施加第二抗振力。

    4、第一方向和第二方向可以基本上正交。

    5、抗振装置还可以包括第五压电质量构件,该第五压电质量构件被机械地耦接到由使底盘振动的振动波形在第三方向上的所加速的底盘,并且适于生成指示振动波形在第三方向上的分量的第三信号,控制器布置为接收第三信号,并且适于至少部分地基于第三信号生成第三振动抑制波形;以及第六压电质量构件,该第六压电质量构件被机械地耦接到底盘并且被布置为接收第三振动抑制波形,并且适于根据第三振动抑制波形在第三方向上向底盘施加第三抗振力。

    6、第一方向、第二方向和第三方向可以基本上相互正交。

    7、控制器可以适于分析在第二压电质量构件施加抗振力的同时存在的信号的残余振动分量,并且适于修改第一振动抑制波形以减少残余振动分量。压电质量构件中的每个压电质量构件可以包括压电晶体和感震质量块。

    8、根据一个实施例的另一方面,公开了一种用于光刻系统的模块的抗振装置,该模块具有底盘,该抗振装置包括第一传感器,被机械地耦接到底盘,并且被布置为感测振动波形在第一方向上的第一方向分量,并且生成指示第一方向分量的第一输出;第二传感器,被机械地耦接到底盘,并且被布置为感测振动波形在不同于第一方向的第二方向上的第二方向分量,并且生成指示第二方向分量的第二输出;以及消除波形发生器,被布置为接收第一输出和第二输出,并且至少部分地基于第一输出生成用于第一方向的第一振动消除波形,并且至少部分地基于第二输出生成用于第二方向的第二振动消除波形。

    9、该装置还包括:第一致动器,被机械地耦接到底盘,并且被布置为接收第一振动消除波形,并且在第一方向上生成与第一振动消除波形相对应的第一消除振动;以及第二致动器,被机械地耦接到底盘,并且被布置为接收第二振动消除波形,并且在第二方向上生成与第二振动消除波形相对应的第二消除振动。

    10、抗振系统还包括残余振动消除波形发生器,该残余振动消除波形发生器被布置为接收第一输出和第二输出;适于在第一消除振动被生成的同时,至少部分地基于第一输出来标识第一方向的第一残余振动波形,并且至少部分地基于第一残余振动波形来生成第一残余振动抑制波形,并且将第一残余振动波形添加到第一振动消除波形,并且适于在第二消除振动被生成的同时,至少部分地基于第二输出来标识第二方向的第二残余振动波形,并且至少部分地基于第二残余振动波形来生成第二残余振动抑制波形,并且将第二残余振动波形添加到第二振动消除波形。

    11、第一传感器可以包括第一传感器压电换能器,并且第二传感器可以包括第二传感器压电换能器。

    12、第一传感器压电换能器和第二传感器压电换能器各自可以包括压电晶体和感震质量块。第一致动器可以包括第一压电换能器,并且第二致动器可以包括第二压电换能器。第一压电换能器和第二压电换能器各自可以包括压电晶体和感震质量块。该模块可以包括线窄化模块。

    13、残余振动消除波形发生器可以适于通过分析第一输出处于波长σ中的波长来标识第一残余振动波形,并且通过分析第二输出处于波长σ中的波长来标识第二残余振动波形。

    14、第一方向可与第二方向正交。

    15、该装置还可以包括:第三传感器,被机械地耦接到底盘,并且布置为感测振动波形在不同于第一方向和第二方向的第三方向上的第三方向分量,并且生成指示第三方向分量的第三输出,消除波形发生器布置为接收第三输出,并且至少部分地基于第三输出生成用于第三方向的第三振动消除波形。该装置还包括:第三致动器,被机械地耦接到底盘,并且被布置为接收第三振动消除波形,并且在第三方向上生成与第三振动消除波形相对应的第三消除振动,残余振动消除波形发生器被布置为接收第三输出,适于在第三消除振动被生成的同时,至少部分地基于第三输出来标识第三方向的第三残余振动波形,并且至少部分地基于第三残余振动波形来生成第三残余振动抑制波形,并且将第三残余振动波形添加到第三振动消除波形。

    16、根据实施例的另一方面,公开了一种用于光刻系统模块的抗振方法,该模块具有底盘,该抗振方法包括感测振动波形在第一方向上的第一方向分量,并且生成指示第一方向分量的第一输出;感测振动波形在在不同于第一方向的第二方向上的第二方向分量,并且生成指示第二方向分量的第二输出;至少部分地基于第一输出生成用于第一方向的第一振动消除波形,并且至少部分地基于第二输出生成用于第二方向的第二振动消除波形;在第一方向上生成与第一振动消除波形相对应的第一消除振动,并且在第二方向上生成与第二振动消除波形相对应的第二消除振动。

    17、该方法还包括:在第一消除振动被生成的同时,至少部分地基于第一输出来标识第一方向上的第一残余振动波形,至少部分地基于第一残余振动波形来生成第一残余振动抑制波形,并且将第一残余振动波形添加到第一振动消除波形,以及在第二消除振动被生成的同时,至少部分地基于第二输出来标识第二方向的第二残余振动波形,并且至少部分地基于第二残余振动波形来生成第二残余振动抑制波形,并且将第二残余振动波形添加到第二振动消除波形。

    18、可以使用第一压电传感器来执行感测振动波形在第一方向上的第一方向分量,并且生成指示第一方向分量的第一输出,并且其中使用第二压电传感器来执行感测振动波形在第二方向上的第二方向分量,并且生成指示第二方向分量的第二输出。

    19、可以使用第一压电换能器执行在第一方向上生成第一消除振动,并且其中使用第二压电换能器执行在第二方向上生成第二消除振动。

    20、标识第一残余振动波形可以包括分析第一输出处于波长σ中的波长,并且其中标识第二残余振动波形可以包括分析第二输出处于波长σ中的波长。

    21、第一方向可与第二方向正交。

    22、该方法还可以包括:感测振动波形在不同于第一方向和第二方向的第三方向上的第三方向分量,并且生成指示第三方向分量的第三输出,至少部分地基于第三输出,生成用于第三方向的第三振动消除波形,并且在第三方向上生成与第三振动消除波形相对应的第三振动消除波形。该方法还可以包括在生成第三消除振动的同时,至少部分地基于第三输出来标识第三方向的第三残余振动波形,并且至少部分地基于第三残余振动波形来生成第三残余振动抑制波形,并且将第三残余振动波形添加到第三振动消除波形。

    23、下文参考附图详细描述了本发明主题的其他实施例、特征和优势,以及各种实施例的结构和操作。


    技术特征:

    1.一种用于光刻系统的模块的抗振装置,所述模块具有底盘,所述抗振装置包括:

    2.根据权利要求1所述的抗振装置,还包括

    3.根据权利要求2所述的抗振装置,其中所述第一方向和所述第二方向基本上正交。

    4.根据权利要求3所述的抗振装置,还包括

    5.根据权利要求4所述的抗振装置,其中所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向基本上相互正交。

    6.根据权利要求1所述的抗振装置,其中所述控制器适于分析在所述第二压电质量构件施加所述抗振力的同时存在的所述信号的残余振动分量,并且适于修改所述第一振动抑制波形以减少所述残余振动分量。

    7.根据权利要求1所述的抗振装置,其中所述压电质量构件中的每个压电质量构件包括压电晶体和感震质量块。

    8.一种用于光刻系统的模块的抗振装置,所述模块具有底盘,所述抗振装置包括:

    9.根据权利要求8所述的抗振装置,其中所述第一传感器包括第一传感器压电换能器,并且所述第二传感器包括第二传感器压电换能器。

    10.根据权利要求9所述的抗振装置,其中所述第一传感器压电换能器和所述第二传感器压电换能器各自包括压电晶体和感震质量块。

    11.根据权利要求8所述的抗振装置,其中所述第一致动器包括第一压电换能器,并且所述第二致动器包括第二压电换能器。

    12.根据权利要求11所述的抗振装置,其中所述第一压电换能器和所述第二压电换能器各自包括压电晶体和感震质量块。

    13.根据权利要求8所述的抗振装置,其中所述模块包括线窄化模块。

    14.根据权利要求8所述的抗振装置,其中所述残余振动消除波形发生器适于通过分析所述第一输出处于波长σ中的波长来标识所述第一残余振动波形,并且通过分析所述第二输出处于波长σ中的波长来标识所述第二残余振动波形。

    15.根据权利要求8所述的抗振装置,其中所述第一方向与所述第二方向正交。

    16.根据权利要求8所述的抗振装置,还包括:

    17.一种用于光刻系统的模块的抗振方法,所述模块具有底盘,所述抗振方法包括:

    18.根据权利要求17所述的抗振方法,其中使用第一压电换能器来执行感测所述振动波形在所述第一方向上的所述第一方向分量,并且生成指示所述第一方向分量的所述第一输出,并且其中使用第二压电换能器来执行感测所述振动波形在所述第二方向上的所述第二方向分量,并且生成指示所述第二方向分量的所述第二输出。

    19.根据权利要求17所述的抗振方法,其中使用第一压电换能器执行在所述第一方向上生成所述第一消除振动,并且其中使用第二压电换能器执行在所述第二方向上生成第二消除振动。

    20.根据权利要求17所述的抗振方法,其中标识所述第一残余振动波形包括以分析所述第一输出处于波长σ中的波长,并且其中标识所述第二残余振动波形包括以波长σ分析所述第二输出处于波长σ中的波长。

    21.根据权利要求17所述的抗振方法,其中所述第一方向与所述第二方向正交。

    22.根据权利要求17所述的抗振方法,还包括:


    技术总结
    一种用于减少振动对深紫外光源的模块中的组件的影响的装置和方法。这些组件被设置有用于感测振动波形的传感器(325、335)和用于施加与振动波形相反的波形并且因此消除振动波形的致动器(320、330)。除了应用主动噪声(振动)消除以外,由主动振动抑制产生的振动波形被分析以标识残余振动,从而确定残余振动消除波形的特性。

    技术研发人员:M·A·哈梅奇
    受保护的技术使用者:西默有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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