專利名稱：：光刻設備和器件制造方法
技術領域：
：本發明涉及一種光刻設備和一種器件制造方法。
背景技術：
：光刻設備是一種將期望的圖形施加到襯底的目標部分上的機器。該光刻設備可以用于例如集成電路(IC)、平板顯示器以及涉及精細結構的其它器件的制造中。在傳統光刻設備中，可以使用替換地稱作掩模或光刻版(reticle)的構圖裝置來產生與IC(或其它器件)的單層對應的電路圖形，并且可以在具有輻射敏感材料(例如抗蝕劑)層的襯底(例如硅晶片或玻璃片)的目標部分(例如包括一個或幾個管芯(die)的一部分)上成像該圖形。代替掩模，該構圖裝置可以包括產生該電路圖形的單獨可控的元件的陣列。通常，單個襯底將包含連續曝光的相鄰目標部分的網絡。已知的光刻設備包括步進器，其中通過將整個圖形一下子曝光在目標部分上來照射每個目標部分；以及掃描器，其中通過在給定方向(在"掃描，，方向)上的光束掃描該圖形來照射每個目標部分，同時與該方向平行或反向平行地同步掃描該^3"底。在無掩模光刻設備中，通常使用偏振分束器來將輻射束投射到單獨可控的元件上。通過該分束器投射該輻射束兩次，以及在通過該分束器的第一次傳輸之后并在通過該分束器的第二次傳輸之前使用四分之一波片來改變該輻射束的偏振。使用偏振來控制該輻射束方向意味著輻射束的橫截面具有均勻的偏振，因此在曝光期間不能使用不同偏振來產生不同的效果。同樣，分束器效率低并且可能難以進行熱控制。可以使用帶有半鍍銀鏡的非偏振分束器代替偏振分束器以避免偏振問題，但是因兩次經過這種器件而損失了大約75%或更多的輻射，從而實質上減少了通過量。因此，需要的是一種包括在其中不再需要分束器的光刻設備的系統和方法。
發明內容根據本發明一個實施例，提供一種包括照明系統、單獨可控元件的陣列和投影系統的光刻設備.照明系統調節輻射束.單獨可控無件的陣列構圖該輻射束.投影系統將構圖的輻射束投射到襯底的目標部分上.輻射束非垂直地照射單獨可控元件的陣列。在一個實例中，單獨可控元件可以改變輻射束的遠心.這可以通過在單獨可控元件的物場中提供折疊式反射鏡或棱鏡或者提供用來將輻射束投射到單獨可控元件上的凹光學元件來實現.在另一實例中，單獨可控元件可以改變輻射束的光軸.還可以存在被構造成將輻射束投射到單獨可控元件的陣列上的反射裝置.在一個實例中，布置這些單獨可控元件以在由單獨可控元件反射之后改變輻射束的光軸，使其不同于由單獨可控元件反射之前的輻射束的光軸.在另一實例中，光刻設備可以包括用于投射輻射束的非球面光學元件.根據本發明的一個實施例，提供一種包括下列步驟的器件制造方法，使用單獨可控元件的陣列構圖輻射束.將構圖的束投射到襯底上.利用輻射束非垂直地照射單獨可控元件.本發明另外的實施例、特征和優點以及本發明各種實施例的結構和操作在下面參考附圖進行詳細描述.在此結合并形成本說明書一部分的了本發明，并且與該描述一起進一步用來解釋本發明的原理，并使本領域普通技術人員可以實現和使用本發明.圖l描述根據本發明一個實施例的光刻設備.圖2、3和4描述根據本發明各種實施例的單獨可控元件的非遠心照明.圖5描述根據本發明一個實施例的在圖2、3或4之一中示出的一個或多個布置中的單獨可控元件的布局.圖6、7、8、9、10、11、12、13、14和15示出根據本發明各種實施例的單獨可控元件的另外的非遠心照明，圖16是根據本發明一個實施例的照明系統、構圖陣列、投影系統PL和輻射耦合裝置的總體示意圖.圖17和18是根據本發明各種實施例的用于轉像系統(relaysystem)的可替換光學設計.圖19描述根據本發明一個實施例的構圖陣列、投影系統和輻射耦合裝置，圖20描述根據本發明一個實施例的照明系統、構圖陣列、投影系統和輻射耦合裝置.圖21描述根據本發明一個實施例的構困陣列的布置.圖22描述根據本發B月一個實施例的照明系統、構圖陣列、投影系統和輻射耦合裝置，圖23描述根據本發明一個實施例的照明系統、構圖陣列、投影系統和輻射耦合裝置.圖24描述根據本發明一個實施例的照明系統、構圖陣列、投影系統和輻射耦合裝置，現在將參考附圖描述本發明.在附圖中，相同的附圖標記可以表示相同的或功能類似的元件.具體實施方式-、概述和術語貫穿本說明書的剩余部分，除非另作說明，否則術語"對準掩模"和"對準這些掩模"將用來分別表示一個或多個單獨的緊湊的(indiscrete)對準標記.所謂"單獨的"指的是每個對準標記是分開的并且與和它一類的其它的(即與其它對準標記)不同.所謂"緊湊的，，指的是每個對準標記未被分成一些部分(例如每個對準標記是單個的未分割的實體).在本發明的實施例中可以使用各種這樣的標記，并且將可以理解，在本說明書中提到的點、虛線和線僅僅是特定的實例.可以使用其它的形式.盡管在本文中可以具體參考在集成電路(IC)制造中光刻設備的使用，但是應該理解，在此描述的該光刻設備可以具有其它的應用，比如集成光學系統的制造、用于磁疇存儲器的引導和檢測圖形、平板顯示器、薄膜磁頭、微量和大量的射流器件等等，本領域普通技術人員將理解，在這種可替換的應用的范圍內，可以將這里的術語"晶片"用分別認為與更一般的術語"襯底"或"目標部分"同義.在此所稱的襯底可以在膝光之前或之后例如用軌跡(track)工具(例如一種通常將抗蝕劑層施加到襯底上并顯影所膝光的抗蝕劑的工具)或者度量(metrology)或檢驗工具進行處理，在可應用的地方，可以將在此的公開應用到這種和其它襯底處理工具中.進一步，可以多于一次地處理該襯底，例如以便產生多層IC，因此在此使用的術語襯底還可以指已經包含多個處理層的襯底.如在此使用的術語"單獨可控元件的陣列"應該被概括地理解為是指可以用來向入射輻射束賦予構圖的橫截面的任何器件，因此在該村底的目標位置中可以產生預期的圖形.在本文中也可以使用術語"光閥"和"空間光調制器"(SLM).下面討論這種構圖裝置的實例.可編程反射鏡陣列可以包括具有粘彈性控制層和反射面的可矩陣尋址的(matrix-addressable)表面.例如，在這種設備背后的基本原理是，該反射面的尋址區域將入射光反射為衍射光，而未尋址區域將入射光反射為非衍射光.使用合適的空間濾波器，可以從該反射束中濾出該非衍射光，從而僅僅留下衍射光到達該襯底.以這種方式，該束根據可矩陣尋址表面的尋址圖形而被構圖.可以理解，作為替換，該濾波器可以濾出衍射光，從而留下非衍射光到達該襯底.同樣可以以相應方式'使用衍射光學微機電系統(MEMS)器件的陣列.每個衍射光學MEMS器件可以包括多個反射帶，這些反射帶可以相對拔此進行變形以形成用來反射入射光作為衍射光的光柵.另一可替換的實施例可以包括使用微鏡的矩陣布置的可編程反射鏡陣列，其每一個都能通過施加適當定位的電場或通過使用壓電激勵器件來單獨地關于軸進行傾斜.這些反射鏡再一次是可矩陣尋址的，因此尋址的反射鏡以不同的方向將入射輻射束反射到未尋址的鏡面；以此方式，該反^束根據該可矩陣尋址的反射鏡的尋址困形而被構圖.使用合適的電子器件可以執行需要的矩陣尋址.在上面在此描述的兩種情形中，單獨可控元件的陣列可以包括一個或多個可編程反射鏡陣列，如在此提到的關于反射鏡陣列的更多信息例如可以從美國專利5,296,891和5，523，193以及PCT專利申請WO98/38597和WO98/33096中找到，這些專利及專利申請在此被整個結合以作為參考.同樣可以使用可編程LCD陣列.這種結構的實例在美國專利5,229,872中被給出，該專利在此被整個結合以作為參考.應該理解，其中使用了預偏置部件(feature)、光學鄰近修正部件、相位變化技術和多次舉光技術.例如在單獨可控元件上"顯示的"圖形可以基本上不同于最終傳送到該襯底的層或該襯底上的層的圖形.類似地，在該襯底上最終產生的圖形不能對應于在任一時刻在單獨可控元件的陣列上形成的圖形.在下述布置中可以是這種情況，其中在給定時間周期或給定次數的啄光期間建立該襯底每一部分上形成的最終圖形，在給定時間周期或給定次數的瀑光期間，單獨可控元件陣列上的圖形和/或該襯底的相對位置發生改變.盡管在本文中可以具體參考在IC制造中光刻設備的使用，但是應該理解，在此描述的光刻設備可以具有其它應用，舉例來說，比如DNA芯片的制造、MEMS、MOEMS、集成光學系統、用于磁疇存儲器的引導和檢測圖形、平板顯示器、薄膜磁頭等等.本領域普通技術人員將理解，在這種可替換的應用范圍內，可k將這里的術語"晶片"或"管芯，，的任何使用分別認為與更一般的術語"襯底"或"目標部分，，同義.在此所稱的襯底可以在膝光之前或之后例如用軌跡工具(例如一種通常將抗蝕劑層施加到襯底上并顯影所瀑光的抗蝕劑的工具)或者度量或檢驗工具進行處理，在可應用的地方，可以將在此的公開應用到這種和其它襯底處理工具中.進一步，可以多于一次地處理該襯底，例如以便產生多層IC，因此在此使用的術語襯底還可以指巳經包含多個處理層的襯底，在此使用的術語"輻射"和"束"包含所有類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如具有365、248、193、157或126n血的波長)和極遠紫外(EUV)輻射(例如具有在5-20nm范圍內的波長)，以及粒子束，比如離子束或電子束.在此使用的術語"投影系統，，應該被概括地理解為包括各種類型的投影系統，包括折射光學系統、反射光學系統和折反射光學系統，當合適時例如用于膝光輻射或用于其它因素比如使用浸液或使用真空。在此術語"透鏡"的任何使用可以被認為與更一般的術語"投影系統"同義。照明系統同樣可以包含各種類型的光學部件，包括折射、反射和折反射的光學部件，用于引導、成形或控制輻射束，并且同樣可以將這種部件在下面共同地或單獨地稱為"透鏡".該光刻設備可以為具有兩個(例如雙級)或更多襯底臺(和/或兩個或更多掩模臺)的類型.在這種"多級"機器中，可以并行使用這些附加臺，或者當一個或多個其它臺用于瀑光時，可以在一個或多個臺上執行準備步驟.該光刻設備還可以為下述的類型，其中在具有相對較高折射率(例如水)的液體中浸沒該襯底以便填滿投影系統的末級元件與襯底之間的空間.同樣可以將浸液應用到光刻設備中的其它空間，例如在該襯底和投影系統的第一元件之間.用來提高投影系統的數值孔徑的浸沒技術是本
技術領域：
中公知的，另外，該設備可以配備有流體處理單元以允許在流體和該襯底的照射部分之間的相互作用(例如選擇性地將化學藥品附于該襯底或選擇性地修改該襯底的表面結構).光刻投影設備圖1示意性地描述根據本發明實施例的光刻投影設備100.設備100包括至少一個輻射系統102、單獨可控元件的陣列104、載物臺(objecttable)106(例如襯底臺)和投影系統("透鏡")108.輻射系統102可以用于提供輻射(例如UV輻射)束110，在該特定例子中它還包括輻射源112.單獨可控元件的陣列104(例如可編程反射鏡陣列)可以用于將圖形施加到束110.通常，可以相對投影系統108來固定單獨可控元件的陣列104的位置.然而，在可替換的布置中，單獨可控元件的陣列104可以被連接到用于相對于投影系統108精確定位它的定位裝置(未示出).如在此所述，單獨可控元件104是反射型的(例如具有反射的單獨可控元件的陣列)栽物臺106可以配備有用于固定襯底114(例如涂抗蝕劑的硅晶片或玻璃襯底)的襯底固定器(未專門示出)，并且載物臺106可以被連接到用于相對于投影系統108精確定位襯底114的定位裝置116.投影系統108(例如石英和/或CaF2透鏡系統或包括由這種材料制成的透鏡元件的折反射系統或反射鏡系統)可以用于在襯底114的目標部分120(例如一個或多個管芯)上投射從分束器118接收的構圖束.投影系統108可以在襯底114上投射單獨可控元件的陣列104的圖像.可替換地，投影系統108可以投射次級光源(secondarysource)的圖像，單獨可控元件的陣列104的這些元件對于其來充當快門.投影系統108還可以包括微透鏡陣列(MLA)，以形成次級光源并在襯底114上投射微光斑(microspot).源112(例如受激準分子激光器)可以產生輻射束122.束122直接地或者在穿過調節裝置126比如擴束器之后被饋入照明系統(照明器)124.照明器124可以包括用于設定束122中的強度分布的外部和/或內部徑向范圍(通常分別稱作外部cT和內部a)的調整裝置128.此外，照明器124通常將包括各種其它部件，比如積分器130和聚光器132.通過這種方式，射到羊獨可控元件的陣歹，il04上的束110在其橫截面上具有期望的均勻性和強度分布.關于圖1，應該注意，源112可以在光刻投影設備100的外殼中(例如當源112為汞燈時通常是這種情況)，在可替換的實施例中，源112還可以遠離光刻投影設備IOO,在這種情況下，將輻射束122直接引入設備IOO(例如在合適的導向鏡的幫助下).后一情況通常是當源112為受激準分子激光器時的情形.可以理解，這兩種情況都預期在本發明的范圍內。隨后，在使用分束器118引導之后，束110截取單獨可控元件的陣列104.通過單獨可控元件的陣列104反射，束110穿過投影系統108，該投影系統108將束110聚焦在襯底114的目標部分120上.在定位裝置116(以及可選地在底板136上的通過分束器140接收干涉束138的干涉測量裝置134)的幫助下，可以精確地移動襯底臺6，以便在束110的路徑上定位不同的目標部分120.在使用的情況下，例如在掃描期間可以使用用于單獨可控元件陣列104的定位裝置來精確修正單獨可控元件陣列104相對于束110的路徑的位置.通常，在未在圖1中明確描述的長沖程模塊(粗定位)和短沖程模塊(精定位)的幫助下，實現載物臺106的移動.同樣可以使用類似系統來定位單獨可控元件的陣列104.可以理解，當栽物臺106和/或單獨可控無件的陣列104可以具有固定位置以提供需要的相對運動時，束110能夠可替換地/另外地是可移動的，在該實施例的可替換結構中，可以固定村底臺106，同時襯底114在襯底臺106上方是可移動的.這樣做時，襯底臺106在平坦的最上表面上配備有多個開口，通過這些開口饋送氣體以提供能夠支撐襯底114的氣墊.這通常稱為氣浮裝置.使用一個或多個致動器(未示出)在襯底臺106上方移動襯底114,所述致動器能夠關于束110的路徑精確定位村底114.可替換地，可以通過選擇性地開始和停止氣體穿過這些開口來在襯底臺106的上方移動襯底114.盡管在此將根據本發明的光刻設備100描述為用于曝光在襯底上的抗蝕劑，但是可以理解，本發明不限于該使用，并且設備100可以用來投射在無抗蝕劑的光刻中使用的構圖束110.可以以四種模式來使用所描述的設備100:1.步進模式將單獨可控無件的陣列104上的整個圖形一下子(即單一的"閃爍")投射到目標部分120上然后在x和/或y方向上移動襯底臺106，以便用構圖束110照射用于不同目標部分120的不同位置.2.掃描模式基本上與步進模式相同，只是給定的目標部分120不是在單一的"閃爍"中曝光的.代之以，單獨可控元件的陣列104在給定方向上(所謂的"掃描方向"，例如y方向)可以以速度v移動，因此，使構圖束110掃描整個單獨可控元件的陣列104。同時，以速度V-Mv在相同或相反方向上同時移動襯底臺106，其中M是投影系統108的放大率.以這種方式，可以曝光相對較大的目標部分120而不必損害分辨率.3.脈沖模式基本上保持單獨可控元件的陣列104靜止，并且使用脈沖輻射系統102將整個圖形投射到村底114的目標部分120上.以基本恒定的速度移動襯底臺106，以使構圖束110掃描橫穿襯底106的直線.在輻射系統102的脈沖之間按照需要來更新單獨可控元件的陣列104上的圖形，并且這些脈沖被定時以在襯底114上的需要位置處曝光連續的目標部分120.因此，構圖束110可以橫穿襯底114進行掃描以膝光用于襯底114的帶的全部圖形.重復該過程直到巳經逐行曝光全部圖形.4.連續掃描模式基本上與脈沖模式相同，只是使用基本不變的輻射系統102，并且當構固束IIO橫穿襯底114進行掃描時更新單獨可控元件的陣列104上的圖形并將其曝光.同樣，可以采用上述使用模式的組合和/或變形或者完全不同的使用模式。圖2、3和4描述根據本發明各種實施例的單獨可控元件的非遠心照明.如圖2中所示，輻射束PB是從在單獨可控元件的構困陣列PPM后面的照明器IL朝凹面鏡21投射的平面平行束(即在橫穿構困陣列的點處的主光線彼此平行).凹面鏡21是環形的.該凹面鏡的軸對準輻射束PB、投影系統PL和羊獨可控元件的陣列PPM的光軸.該凹面鏡21朝在其中將圖形施加給該輻射束的單獨可控元件PPM的前側反射該輻射束.從圖2可以看出，該輻射束PB不垂直于構閨陣列PPM，并且該構圖陣列改變了該輻射束PB的遠心.然后朝凹面鏡21反射該構困輻射束PB，并通過該反射鏡中的孔將其傳輸到投影系統PL中.使用光學元件的該布置，不需要分束立方體，因此可以使用任何偏振的束.實際上，輻射束PB的不同部分可以具有不同偏振，并在該過程的成像部分期間可以以不同方式使用它.當使用分束器時涉及反射的任何光損失都少于由于偏振效應的光損失，并且可以更好地控制所用的這些反射鏡，從而產生更精確的光學系統.同樣，在該凹面鏡21和構圖陣列PPM之間不需要透鏡.因此，可以將該設備的成像部分做得更小.盡管在該實例中示出了單個凹面鏡21,但是該凹面鏡21可以由形成凹形的許多小反射鏡組成.因此，形成凹形的所有反射鏡具有共同的曲率半徑和共同的光軸.在該實例中，構圖陣列PPM的每個單獨可控元件可具有對應的反射鏡元件.由于這些反射鏡元件只用來在單獨可控元件的反射之前反射輻射束PB，所以該反射鏡21或反射鏡元件的質量不如對于在單獨可控元件的反射之后或者在單獨可控元件的反射之前和之后都使用的元件那樣至關重要.如圖3中所示，朝凹面鏡23投射發散的輻射束PB。凹面鏡23具有比圖2中所示的更小的曲率半徑。該凹面鏡23朝構圖陣列PPM的單獨可控元件反射輻射束PB.通過使用具有較小曲率半徑的凹面鏡，可以減小在該照明器IL內的光學元件的尺寸.ii如圖4中所示，帶有中心孔的折疊式反射鏡24位于凹面鏡21和構圖陣列PPM之間，并且以與該凹面鏡21和陣列PPM的光軸成近似45。的角度布置。從該照明器IL投射輻射束PB，并由該折疊式反射鏡24反射在具有與該凹面鏡21和陣列PPM相同的光軸的路徑上.該輻射束PB由該凹面鏡和陣列PPM的單獨可控元件進行反射以朝該投影系統PL傳輸.在該實例中，盡管垂直于該投影系統的光軸布置該照明器，并以與該投影系統PL成45。地布置該折疊式反射鏡，但是，根據該設備的布置可以改變該照明器IL的位置，并因此改變該折疊式反射鏡的角度。圖5描述根據本發明一個實施例的圖2、3或4之一中示出的一個或多個布置中的單獨可控元件PPM的布局.在上迷實施例中，陣列PPM的單獨可控元件的物場30被布置在如困5中示出的環中.圖6、7、8、9、10、11、12、13、14和15示出根據本發明各種實施例的單獨可控元件的輔助非遠心照明.在圖6中示出的實施例中陣列PPM的單獨可控元件的場被布置在環形區域中，例如如困5中所說明的，通過與主投影系統PL的光軸成近似45。布置的折疊式反射鏡或棱鏡41朝該陣列反射來自照明器IL的輻射束PB.折疊式反射鏡或棱鏡41足夠小以處于該物場中，但不在這些單獨可控元件PPM的像場中.該構圖陣列PPM的前面是具有正光焦度(opticalpower)的元件42(例如凸透鏡或透鏡組)，通過該元件42，在陣列PPM的單獨可控元件的反射之前和之后都傳輸該輻射束PB。該元件42超到朝投影系統PL的孔徑光闌44聚焦該輻射束的作用，該孔徑光闌44、元件42、構圖陣列PPM和折疊式反射鏡或棱鏡41都布置在與該投影系統PL的相同光軸上.由于不使用分束器，所以該偏振是自由變量以及可以用于成像，并且存在較少的光損失，如圖7中所示，在該折疊式反射鏡或棱鏡41與該凹透鏡42之間放置帶有負光焦度的元件45(例如凹透鏡或透鏡組).元件45被布置在與其它光學元件41、42、44相同的光軸上，并且足夠小以在這些單獨可控元件的反射之前處于該輻射束的路徑中，但在它們的反射之后則不在該輻射束的路徑中.元件45增加了輻射束PB的分散，因此在該照明器IL中可以使用更小更便宜的光學元件.在圖8中示出的實施例中，這些單獨可控元件PPM形成環形，并且從該照明器IL穿過PPM環形的中心處的孔朝反射鏡46投射該輻射束PB。反射鏡46可具有凸或凹的形狀.在該實施例中示出了凸面鏡.在反射鏡46反射之后，該輻射束發散并通過具有正光焦度的元件42(例如凸透鏡或透鏡組)傳輸到單獨可控元件PPM上.反射鏡46與照明器IL、元件42和投影系統PL共用相同的光軸.反射鏡46足夠小以僅在單獨可控元件的反射之前而不在反射之后反射輻射束PB.在該實施例中，該照明器IL可以占用在PPM構困陣列后面的空間，從而使得裝置更緊湊，在圖9中示出的實施例中，元件42'是環形的.穿過環形元件42'的中心處的孔朝反射鏡46投射輻射束PB.這導致在陣列PPM的單獨可控元件的反射之前更好地傳輸輻射束PB.如在圖IO的實施例中可見，該實施例中的單獨可控元件PPM改變了輻射束PB的光軸。在單獨可控元件的反射之后朝該投影系統PL投射該輻射束PB.陣列PPM的每個單獨可控元件或無件組具有用于反射該輻射束PB的相應反射鏡50。在一個實例中，為了防止光損失，僅僅照射這些反射鏡50而不照射這些反射鏡之間的空間.朝該投影系統PL反射輻射束PB的這些單獨可控元件被布置與該投影系統PL的光軸成近似0.1弧度(rad)的小角度.在這些單獨可控元件PPM的反射之后，穿過這些反射鏡50之間的空間投射該輻射束PB.在一個實例中，穿過與該反射鏡相鄰的空間投射每個單獨可控元件或組的像場，通過該反射鏡已經反射了相同的單獨可控元件的物場，由于在該實施例中沒有使用分束器，所以該偏振再次是自由變量并且可以有利地用于成像.如在實施例圖11中可以看到的，穿過透鏡63在單獨可控元件的陣列PPM上投射從照明系統IL入射的輻射束PB,該透鏡63可以是單個透鏡元件或由透鏡組組成.凸透鏡63被布置得接近這些單獨可控元件，以在這些單獨可控元件的反射之前和之后都穿過凸透鏡63傳輸該輻射束PB.布置這些單獨可控元件以改變該輻射束的光軸.然后第二次穿過凸透鏡63投射該輻射束PB.與輻射束成45。地布置反射鏡64以便于將該束引導到投影系統中.由于該系統的的入射光瞳和出射光瞳在物理上分開，所以根據特定設備的要求可以改變精確的位置.如圖12中所示，以傾斜角照明該構圖陣列PPM.在這些單獨可控元件的反射之后，朝凸的非球面反射光學元件71傳輸該輻射束PB，該凸的非球面反射光學元件71朝環形非球面反射光學元件72反射輻射束PB,然后朝投影系統PL投射該輻射束PB.光學元件71和72形成了施瓦茲希爾德(Schwarzschild)2反射鏡設計，但是可以使用其它的可伸縮(telescopic)設計，比如里奇-克瑞廷(Ritchey-Chr6tien)設計.通過使用這種離軸的可伸縮設計，可以最小化由這些單獨可控元件PPM的離軸照明引入的光程差.至少在該實施例中，使用代替分束立方體的反射鏡的產生了由于偏振效應而沒有光損失的優點.而且，可以更好地控制代替使用的這些反射鏡，從而產生更精確的光學系統.在該實施例中，該反射鏡系統還可具有放大率，從而減少隨后進一步放大的需要.在圖13中示出的實施例中，該照明系統IL將輻射束PB引導到第一反射鏡81上，該第一反射鏡81可以實現為兩個或更多的部分反射鏡或一個較大反射鏡.第一反射鏡81將該輻射引導到笫二反射鏡82上，該第二反射鏡82被定位在分開的構圖陣列PPM的兩部分之間.第二反射鏡82將該輻射束PB引導到設置在該構圖陣列前面的第三反射鏡83上，該第三反射鏡83將該輻射引導到這些單獨可控元件上.第三反射鏡83具有孔以允許該構圖束進入投射透鏡。可以理解，雖然第二反射鏡82被示為凸的，但是它同樣可以為平面或凹的.在圖14中示出的實施例中，省略了圖13的第一和第二反射鏡，并且在該枸圖陣列PPM的那些部分之間布置照明系統IL的輸出.該照明系統榆出被引導到在構圖陣列PPM前面設置的凹面鏡91上的兩個子束.凹面鏡91將該輻射引回到該構圖陣列，并具有孔以允許該構圖束進入投影系統.在圖15中示出的實施例中.該照明器被設置在一側并將輻射引導到折疊式反射鏡92上，該折疊式反射鏡92將輻射引導到構困陣列PPM.該折疊式反射鏡92具有相應于構圖陣列中的多個單獨可控元件的多個孔，以允許由這些元件反射的出射束進入該投影系統PL.在該實施例中，單獨可控元件的陣列十分稀疏，圖16是照明器系統IL、構圖陣列PPM、投影系統PL和輻射耦合14裝置(1601、1602和1603)的總體示意圖，而圖17和18是用于轉《象系統(1601、1602和1603)的可替換光學設計，該轉像系統將來自照明器IL的掩模平面MP的輻射轉送到該構圖陣列PPM的平面.應該注意，圖17和18是"展開的"，從而省略了困16中示出的帶孔的折疊式反射鏡102.在圖16中，該照明系統IL包括從輻射源LA經由束傳輸光學器件BD接收光的遠心部分'肆遠心部分包括限定了光瞳的第一衍射光學元件PDE.該遠心部分還包括可變焦的(zoomable)聚光器光學器件Cl、第二衍射光學元件FDE和固定的聚光器光學器件C2，該第二衍射光學元件FDE由第一衍射堯學元件填入并且限定了場，以及該固定的聚光器光學器件C2提供了掩模平面MP的均勻的照明.包括第一轉像透鏡組1601、第二轉像透鏡組162和帶孔的折疊式反射鏡1603的該轉像系統是非遠心的，并且在該構圖陣列上投射該掩模平面的圖像.在圖17中，轉像系統RS包括光學元件1701、1702、1703、1704、1705和1706,而圖18中的轉像系統RS包括光學元件1801、1802、1803、1804、1805和1806.在一個實例中，如所示的，這些光學元件是凹的、凸的或其它類型的透鏡.可以理解，同樣設想了其它類型和結構的透鏡.圖19描述根據本發明一個實施例的構圖陣列、投影系統和輻射耦合裝置，圖19示出了可以如何使用與平面成不同角度設置的中繼反射鏡來將來自稀疏布置的構圖陣列的出射束(beamlet)耦合進入投影系統.在對于每個陣列的外圍電子器件和機構例如驅動電路和定位系統方便的地點，間隔開各種構困陣列PPM1-PPM3被.然后以相對于平面1914的合適角度設置反射鏡1911-1913，以將該構圖子束PBL1-PBL3耦合到該投影系統PL中.圖20描述根據本發明一個實施例的照明系統、構圖陣列、投影系統和輻射耦合裝置.該實施例使構圖陣列的擴展的但很好分離的陣列耦合到該投影系統中.該圖示出了穿過該照明和耦合裝置的部分，其帶有來自幾行陣列的每個的一個構困陣列.圖21描述根據本發明一個實施例的構閨陣列的示例布置.示出了當從該照明系統看時的該陣列.當然，可以使用在不同數量的行和列中布置的不同數量的構圖陣列，參考圖20和21，第一耦合反射鏡2021被設置在曲面上，并且用于將由該照明系統輸出的輻射引導到構困陣列PPMw到PPM4,N中的相應陣列上.這些構圖陣列根據它們將要成像的圖形的相應部分調制該束.然后將從該構圖陣列反射的子束通過第二耦合反射鏡2022耦合到該投影系統PL中，該第二耦合反射鏡2022被布置在由笫一耦合反射鏡2021形成的子束之間的空間中.盡管該構圖的出射束被組合成在該投影系統PL中攜帶組合的圖像的單束，但是可以在比較稀疏的陣列中布置這些構圖陣列，從而留出大量空間以用于外閨的電子器件和機構，圖22描述根據本發明一個實施例的照明系統、構圖陣列、投影系統和輻射耦合裝置.當使用稀疏網格的構圖陣列時，使用切線入射反射鏡2236-2239來產生構圖陣列的虛擬密集網格.如可以看到的，可以作為單個大半徑反射鏡的一部分的一組照明器反射鏡2231_2235將來自該照明系統(未示出)的輻射引導到該構圖陣列PPM1-PPM4.然后，從每個構圖陣列選擇性反射的子束通過切線入射反射鏡2236-2239耦合到該投影系統PL.如該困中的虛線輪廊所示，從該投影系統PL看，該構圖陣列看來似乎占用更密的網格.圖23描迷根據本發明一個實施例的照明系統、構圖陣列、投影系統和輻射耦合裝置.構圖陣列PPM1-PPM4被設置在一個平面中，但是成一定角度以將該選擇性反射的子束引導到耦合反射鏡2341-2344上，該耦合反射鏡2341-2344將它們引導到投影系統PL.如從該投影系統所看到的，該布置允許構困陣列的虛擬密集陣列以及接近垂直地入射在該構圖陣列和耦合反射鏡上i從而允許偏振控制。與圖22中的透鏡PL相比，在該照明系統IL中可以使用更小的透鏡PL，并且該折疊增加了光程，從而減小了在投影系統中的遠心角.從耦合反射鏡2341-2344到投影系統的光路穿過在這些構圖陣列之間的空間.圖24描述根據本發明一個實施例的照明系統、構圖陣列、投影系統和輻射輛合裝置.布置光路以使從該耦合反射鏡2451-2454到該投影系統PL的全部光路穿過用于構圖陣列PPM1-PPM4的支撐結構中的單個孔2456.這對于外圍電子器件、機構和用于該構圖陣列的布線允許相對較大的環形空間2457,類似地，從該照明系統IL到構困陣列PPM1-PPM4的所有光路穿過在耦合反射鏡2451-2454的陣列中的單個孔。雖然上面已經描述了本發明的具體實施例，但是可以理解，可以以與所述的不同的方式實施本發明.特別是，在所迷的實施例中可以交換該照明和投影系統的位置.在每一個實施例中該構困陣列可包括橫穿單個襯底排列的多個元件，而同樣地可以包括幾個襯底，每個襯底攜帶元件的陣列.該元件陣列不需要是規則的，而是可以分布為最好地適合該照明裝置并將該構圖束耦合到該投影系統中.許多實施例以二維形式進行說明，但具有旋轉對稱性，因此可以在三維空間以更復雜的布置進行復制，該描述不打算限制本發明.結論雖然上面已經描述了本發明的各種實施例，但是應該理解，它們僅僅是通過實例而非限制的形式被提出.對于本領域普通技術人員來說明顯的是，可以不脫離本發明的精神和范圍而在其中做出各種在形式和細節上的變化.因此，本發明的寬度和范圍不應該由任何上述的示例性實施例來限制，而應該僅僅依據下面的權利要求書及其等價物進行限定.可以理解，打算使用具體實施方式部分而不是
發明內容和摘要部分來解釋這些權利要求.
發明內容和摘要部分可以闡述一個或多個但不是所有的如由本發明人想到的本發明的示例性實施例，因此，它們不打算以任何方式限制本發明和所附的權利要求書.1權利要求1.一種光刻設備，包括照明系統，所述照明系統調整輻射束；構圖陣列，所述構圖陣列包括單獨可控元件以構圖；以及投影系統，所述投影系統將該構圖輻射束投射在襯底的目標部分上，其中布置該輻射束以便非垂直地照射該構圖陣列，其中包括多個構圖陣列和相應的多個耦合反射鏡，布置每個耦合反射鏡以將由相應的構圖陣列之一選擇性反射的輻射引導到該投影系統中。2.如權利要求1所述的光刻設備，其中布置這些耦合反射鏡以使從該投影系統看時，該構圖陣列被布置在比該構圖陣列的實際布置更密集的虛擬陣列中。3.如權利要求1所述的光刻設備，其中布置這些耦合反射鏡以使從這些耦合反射鏡到該投影系統的所有光路都穿過用于該構圖陣列的支撐結構中的單個孔。4.如權利要求1所述的光刻設備，其中布置這些耦合反射鏡以使從這些耦合反射鏡到該投影系統的光路穿過用于該構圖陣列的支撐結構中的多個孔。5.如權利要求1所述的光刻設備，其中布置這些耦合反射鏡以使在該構圖陣列和這些耦合反射鏡上輻射的入射角接近垂直。6.如權利要求1所述的設備，還包括多個第二耦合反射鏡，用于將輻射從該照明系統引導到相應的構圖陣列。7.—種器件制造方法，包括利用輻射束來非垂直地照射包括單獨可控元件的構圖陣列；使用該構圖陣列來構圖該輻射束；以及利用投影系統將構圖的輻射束投射到襯底上，其中包括多個構圖陣列和相應的多個耦合反射鏡，布置每個耦合反射鏡以將由相應的構圖陣列之一選擇性反射的輻射引導到所述投影系統中。8.如權利要求7所述的器件制造方法，還包括使用所述構圖陣列來改變該輻射束的光軸。全文摘要提供了一種光刻設備，包括照明系統，所述照明系統調整輻射束；構圖陣列，所述構圖陣列包括單獨可控元件以構圖；以及投影系統，所述投影系統將該構圖輻射束投射在襯底的目標部分上，其中布置該輻射束以便非垂直地照射該構圖陣列，其中包括多個構圖陣列和相應的多個耦合反射鏡，布置每個耦合反射鏡以將由相應的構圖陣列之一選擇性反射的輻射引導到該投影系統中。本發明還提供一種器件制造方法。文檔編號G03F7/20GK101598904SQ200910151900公開日2009年12月9日申請日期2005年12月26日優先權日2004年12月27日發明者A·J·布里克,C·瓦格納,J·J·M·巴塞曼斯,K·Z·特魯斯特,L·賴齊科夫,M·M·T·M·迪伊里奇斯,S·Y·斯米諾夫申請人:Asml荷蘭有限公司;Asml控股有限公司