用于微反射镜阵列的反射镜组件的制作方法

本发明涉及一种组件、包括这种组件的微反射镜阵列、包括这种微反射镜阵列的可编程照射器、包括这可编程照射器的光刻设备、包括这可编程照射器的检查设备、用于形成这种组件的方法和用于形成这种微反射镜阵列的方法。

背景技术：

1、光刻设备是被构造成将期望的图案施加至衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路（ic）的制造中。光刻设备可以例如将图案形成装置（例如，掩模）处的图案投影至被设置在衬底上的辐射敏感材料（抗蚀剂）的层上。

2、如在本文中所使用的术语“图案形成装置”应被广义地解释为是指可以用于向入射辐射束赋予经图案化的横截面的装置，所述经图案化的横截面对应于待在衬底的目标部分中产生的图案；在这种情境下，也可以使用术语“光阀”。通常，所述图案将对应于在目标部分中产生的器件（如集成电路或其它器件）中的特定功能层。这些图案形成装置的示例包括：掩模（或掩模版）；可编程反射镜阵列；和/或可编程液晶显示器（lcd）阵列，在下文中简洁地论述其中的每一种。

3、掩模（或掩模版）的概念在光刻中是众所周知的，并且其包括诸如二进制、交替相移和衰减相移的掩模类型，以及各种混合式掩模类型。将这种掩模放置在辐射束中导致照射到所述掩模上的辐射根据所述掩模上的图案而选择性地透射（在透射型掩模的情况下）或反射（在反射型掩模的情况下）。掩模可以由诸如掩模台或掩模夹具的支撑结构支撑。这种支撑结构确保可以将掩模保持在入射辐射束中的期望的位置处，并且其可以在需要时相对于束束移动。

4、可编程反射镜阵列的一个示例是具有黏弹性控制层和反射表面的矩阵可定址表面。这种装置所隐含的基本原理为（例如）：反射表面的定址区域将入射光反射为衍射光，而未定址区域将入射光反射为非衍射光。使用适当滤波器，可以从反射束滤除非衍射光，从而之后仅留下衍射光；以这种方式，所述束根据矩阵可定址表面的定址图案而变得被图案化。可编程反射镜阵列的替代实施例使用微小反射镜的矩阵配置，可以例如通过施加合适的区域化电场或通过使用静电或压电致动构件而使所述反射镜中的每个反射镜围绕轴线单独地倾斜。再次，所述反射镜是矩阵可定址的，使得经定址的反射镜将在与未定址反射镜不同的方向上反射入射辐射束；以这种方式，反射束根据矩阵可定址反射镜的定址图案而被图案化。可以使用合适的电子构件来执行所需的矩阵定址。在上文中所描述的两种情形中，图案形成装置可以包括一个或更多个可编程反射镜阵列。可以例如从以引用方式并入本文中的美国专利us 5,296,891和us 5,523,193以及pct专利申请wo 98/38597和wo 98/33096搜集到关于在此所涉及的反射镜阵列的更多信息。这种可编程反射镜阵列可以由支撑结构（如框架或台）支撑，例如，支撑结构可以根据需要而是固定的或可移动的。

5、可编程lcd阵列的示例在以引用的方式并入本文中的美国专利us 5,229,872号中被给出。这种可编程lcd阵列可以由支撑结构（如（例如）框架或台）支撑，例如，该支撑结构可以根据需要而是固定的或可移动的。

6、出于简单化的目的，本文的其余部分在某些位置处自身可特定指向涉及掩模和掩模台的示例；然而，应在如上文所阐述的图案形成装置的更广泛情境下看待在这些情况下所论述的通用原理。

7、为了将图案投影于衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定可以形成在衬底上的特征的最小尺寸。与用例如具有193 nm的波长的辐射的光刻设备相比，使用具有在4 nm至20 nm的范围内的波长（例如6.7 nm或13.5 nm）的极紫外（euv）辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成较小特征。

8、除辐射的波长（l）和投影透镜的数值孔径（na）以外，照射源的形状或更通常的角强度分布是实现光刻的高分辨率的最重要参数中的一个。

9、包括数百或数千个微反射镜（在下文常常被简单地称作“反射镜”）的阵列的微反射镜阵列可以用于光刻设备的照射系统中以控制光的横截面形状和强度分布。每个微镜面反射光斑，并且改变微反射镜的角度会改变所述斑的位置且因此改变辐射束的形状。

10、微机电系统（mems）技术可以用于制造和控制反射镜。例如，静电或压电mems系统可以用于使反射镜成角度或倾斜。

11、当前，存在用于成形具有在深紫外光谱（duv）内的波长（例如l = 193 nm）的光的微反射镜阵列。然而，这些微反射镜阵列不能有效地用于如在极紫外光谱（euv）中的光所需的较短波长，例如l = 13.5 nm。需要新的微反射镜阵列技术以用于euv辐射。此外，期望用于这种新的微反射镜阵列技术的有利的新应用，以用于euv和/或非euv辐射，例如可见光或duv辐射。

12、提供替代反射镜组件和/或微反射镜阵列可以是能够期望的和/或可以是本公开的目标，这种替代反射镜组件和/或微反射镜阵列至少部分地解决现有布置的一个或更多个问题，无论是否在本文中被明确地陈述。

技术实现思路

1、根据本公开的第一方面，提供了一种组件，包括：反射镜；以及一个或多个可变形构件，可变形构件的第一端限定支撑部分，并且可变形构件的第二端直接地或间接地附接到反射镜；其中，所述一个或多个可变形构件中的所述或每个可变形构件包括第一致动器和第二致动器；其中，第一致动器和第二致动器是能够独立定址的；并且，第一致动器的致动使所述反射镜相对于所述支撑部分在第一方向上移动，并且第二致动器的致动使所述反射镜相对于所述支撑部分在与第一方向相反的第二方向上移动。

2、正如现在所讨论的那样，根据第一个方面的组件是有利的。在使用中，所述支撑部分可以被附接或固定到支撑件，并且第一致动器和第二致动器可以用于相对于所述支撑件移动反射镜。根据第一方面的组件可以被认为是微机电系统（mems）。在一些实施例中，在使用中，可以提供多个这样的组件，使得所有组件的支撑部分都被附接或固定到公共支撑件上，以提供反射镜阵列。该反射镜阵列可以是微反射镜阵列并且可以被认为是微机电系统(mems)。

3、有利地，在根据第一方面的组件中设置第一致动器和第二致动器允许通过每个可变形构件实现的反射镜相对于支撑件的推动位移和拉动位移二者。这增大了所附的反射镜可以实现的潜在的旋转范围。

4、应当理解，这里使用的术语“致动器”旨在表示能够被致动以实现反射镜和支撑部分之间的相对运动的任何事物。

5、所述或每个可变形构件可以包括用于支撑第一致动器和第二致动器的主动部分(active portion)的结构框架。

6、结构框架可以具有大致平面的配置。应当理解，如本文所使用，“大致平面配置”的物体旨在表示该物体的一个尺寸明显小于该物体的另外两个尺寸，除非另有说明。

7、所述或每个可变形构件的第一致动器和第二致动器可以被布置成使结构框架变形或扭曲，以实现反射镜和支撑部分的相对运动。

8、如下文进一步讨论的那样，第一致动器和第二致动器中的每个致动器的主动部分可以包括由结构框架支撑的一个或多个主动层（active layer）。此外，结构框架的支撑这些主动部分的部分可以形成第一致动器和第二致动器的被动部分(passive portion)。

9、第一致动器和第二致动器的主动部分可以布置在结构框架的同一侧。

10、有利地，这种布置更简单并且更容易制造，因为可以在单个工艺步骤期间（或在两个背靠背的工艺步骤中，无需在其间移动或旋转结构框架）涂敷或应用第一致动器和第二致动器的主动部分。

11、结构框架可以由硅形成。

12、有利地，由硅形成的结构框架为所述组件提供了弹性和柔顺性。

13、结构框架可以包括两个或更多个大致相互平行的梁部分的阵列，每对相邻的梁部分在一端处被连接在一起，其中每个梁部分在任何给定端处仅连接到一个相邻的梁部分。

14、将会理解，梁部分旨在表示细长构件。如上所述，结构框架可以具有大致平面配置。因此，每个梁部分也可以具有大致平面结构。

15、将会理解，如这里所使用的那样，“一对相邻的梁部分在一端处被连接在一起”可以通过由相同的材料一体地形成该对相邻的梁部分来实现。每对相邻的梁部分之间可以设置有连接部分。连接部分可以大致垂直于相邻的梁部分的轴线延伸。连接部和该对相邻的梁部分可以由相同的材料一体地形成。

16、每个梁部分在任何给定端处仅连接至一个相邻梁部分。因此，对于具有两个相邻梁部分的中心梁部分，相邻梁部分中的一个梁部分连接至中心梁部分的一端，并且另一相邻梁部分连接至中心梁部分的另一端。在这样的布置的情况下，梁部分可以是大致平面的且平行的，并且通过弯曲所述梁部分中的一个或更多个梁部分，所述弯曲梁部分的至少一端可以移出（未被致动的）结构框架的平面。此外，有利地，这种几何形状使可变形构件具有高的尖端偏转，从而顺应其面积占用。

17、所述或每个可变形构件可以包括：第一梁部分，所述第一梁部分的第一端限定所述可变形构件的限定所述支撑部分的所述第一端；和第二梁部分，所述第二梁部分的第一端限定所述可变形构件的附接至所述反射镜的所述第二端，其中，所述第一梁部分与所述第二梁部分相互平行，并且其中所述第一梁部分的所述第二端直接地或间接地连接至所述第二梁部分的所述第二端。

18、在该布置的情况下，通过（例如，使用第一致动器和第二致动器）使第一梁部分和/或第二梁部分扭曲或弯曲，反射镜可以相对于所述或每个支撑部分移动。

19、在一个实施例中，第一梁部分的第二端直接连接至第二梁部分的第二端，使得仅存在两个梁部分。在这样的布置的情况下，在第二梁部分保持相对笔直（例如，相比于第一梁部分弯曲较小）时主动弯曲第一梁部分可以使反射镜相对于支撑部分在第一方向上移动。类似地，在第一梁部分保持相对笔直（例如，相比于第二梁部分弯曲较小）时（在同一方向上）主动弯曲第二梁部分可以使反射镜相对于支撑部分在与第一方向相反的第二方向上移动。当在主动弯曲一个梁部分时不存在附接至可变形构件的支撑部分的负载时，另一梁部分保持笔直。然而，如果可变形构件的支撑部分连接至例如支撑基板，则没有主动弯曲的梁部分将略微弯曲，但相比于主动弯曲的梁部分在较小程度上弯曲。

20、在另一实施例中，第一梁部分的第二端经由结构框架的中心部分连接至第二梁部分的第二端，所述中心部分又包括多个额外的相互平行的梁部分。对于这些实施例，每对相邻梁部分可以在一端处被连接在一起，并且每个梁部分可以在任何给定端处仅连接至一个相邻梁部分。

21、所述第一致动器和所述第二致动器中的至少一个致动器可以包括至少一个致动器部分。每个这种致动器部分可以包括：柔性构件和设置在所述柔性构件的表面上且能够操作以使所述柔性构件扭曲的主动层。

22、有利地，作为柔性构件（例如，其可以包括梁部分）与主动层（例如，其可以包括压电材料）的组合，每个致动器部分形成能够偏转的单压电晶片（unimorph）致动器。

23、所述第一致动器和所述第二致动器的所述致动器部分的所述主动层可以设置在所述结构框架的同一侧。

24、有利地，这种布置更简单且更易于制造，这是因为第一致动器和第二致动器两者的主动部分可以在单个工艺步骤（或两个背靠背工艺步骤，无需在其间移动或旋转结构框架）期间被涂敷或应用。

25、所述或每个主动层可以被配置成处于至少第一标称状态和第二致动状态。

26、第一标称状态可以是在没有施加刺激的情况下主动层的状态。

27、第二致动状态可以是在施加刺激的情况下主动层的状态。例如，第二致动状态可以是在所施加的电场（或所施加的电压）的影响下主动层的状态。主动层可以膨胀或收缩以从第一状态变换至第二状态。

28、在一个实施例中，主动层在从第一状态变换至第二状态时膨胀。对于这样的实施例，第一状态可以被称为收缩状态，并且第二状态可以被称为膨胀状态。

29、这种布置允许所述或每个柔性构件（例如，每个柔性构件可以都包括梁部分）弯曲。例如，当处于第一状态时，主动层可以设置在柔性构件的表面上（例如，粘附至所述表面）。随后，主动层可变换成第二状态。这将改变柔性构件的其上设置有主动层的表面相对于相反表面的长度，并且因此柔性构件将弯曲。

30、所述或每个柔性构件可以包括梁部分。

31、所述第一致动器可以包括多个致动器部分。所述第二致动器可以包括多个致动器部分。

32、例如，第一致动器可以包括由支撑主动层的第一组梁部分提供的第一组致动器部分。第一组梁部分可以包括每隔一个梁部分定位的梁部分（即不存在成对相邻梁部分）。第二致动器可以包括由支撑主动层的第二组梁部分提供的第二组致动器部分。第二组梁部分可以包括其余梁部分，并且也可以包括每隔一个梁部分定位的梁部分（即不存在成对相邻梁部分）。

33、所述或每个主动层可以包括压电材料。

34、所述压电材料可以是锆钛酸铅。

35、将会理解，反射镜可以包括主体，所述主体可以限定反射表面。反射表面可以包括多叠置层（也称为布拉格（bragg）反射镜）。反射镜可以被配置成反射极紫外（euv）辐射。将会理解，附接至反射镜的所述或每个可变形构件的第二端可以附接至反射镜的除反射表面以外的部分。例如，所述或每个可变形构件的第二端可以附接至反射镜的与反射表面相反的表面（所述表面可以被称为反射镜的后表面）。

36、所述或每个主动层可以包括具有与所述梁部分的热膨胀系数不同的热膨胀系数且可以经受电热致动的材料。

37、所述组件可以包括多个可变形构件，所述多个可变形构件中的至少两个可变形构件的所述第二端附接至所述反射镜的不同部分。

38、有利地，这可以允许反射镜能够围绕不同的轴线旋转，并且可限制反射镜的寄生运动，如现在所论述的那样。寄生运动可以被理解为表示反射镜的任何不期望的非旋转移位，例如与反射镜大致共面的平移移位。

39、例如，在一些实施例中，所述组件可以包括一对可变形构件，其可以被布置成使得所述一对可变形构件中的每个可变形构件的第二端附接至反射镜的表面的在第一方向上分离的不同部分。这可以允许反射镜围绕大致垂直于第一方向的轴线旋转。在一些实施例中，所述组件可以包括第二对可变形构件，其可以被布置成使得该对可变形构件中的每个可变形构件的第二端附接至反射镜的表面的在第二方向上分离的不同部分。这可以允许反射镜围绕大致垂直于第二方向的轴线旋转。

40、对于包括两个可变形构件的实施例，可以提供额外的支撑件或铰链以约束反射镜的竖直运动且允许期望的旋转。

41、在一些实施例中，所述组件可以包括三个可变形构件，其可以被布置成使得三个可变形构件中的每个可变形构件的第二端附接至反射镜的表面的不同部分，三个位点是非共线的。这可以允许反射镜围绕两个不同的轴线旋转。

42、所述组件可以包括四个可变形构件。

43、所述四个可变形构件可以按4阶旋转对称布局布置。

44、有利地，四个可变形元件的旋转对称布置意味着自然旋转轴线可以穿过所述组件的中心，并且可以简化控制信号。

45、四个可变形构件可以是能够单独定址的。每个可变形构件包括第一致动器和第二致动器。因此，如果四个可变形构件是能够单独定址的，则所述组件在使用时可以接收8个控制信号以控制反射镜的位置和/或定向。替代地，在一些实施例中，四个可变形构件可以包括两对相对的可变形构件，并且每对相对的可变形构件可以接收共享控制信号，使得当该对可变形构件中的一个可变形构件向上移动时，相对的可变形构件向下移动。有利地，这可以将控制反射镜的位置和/或定向的控制信号的数目减少至4个。

46、所述四个可变形构件可以包括两对相对的可变形构件。每对相对的可变形构件可以被布置成接收共享控制信号。

47、共享控制信号可以使得当该对可变形构件中的一个可变形构件向上移动时，相对的可变形构件向下移动。有利地，这可以将控制反射镜的位置和/或定向的控制信号的数目减少到1/2。

48、所述或每个可变形构件可以在近端附接至所述反射镜的反射表面的外边缘。

49、如上文所解释的那样，所述或每个可变形构件的第二端可以附接至反射镜的除反射表面以外的部分（例如，反射镜的与反射表面相反的后表面）。将会理解，所述或每个可变形构件在近端附接至反射镜的反射表面的外边缘可以表示所述或每个可变形构件在当被投影至反射镜的反射表面上时邻近于反射镜的反射表面的外边缘的位置处附接至反射镜的另一表面。

50、所述或每个可变形构件的所述支撑部分可以是刚性的。

51、所述支撑部分可以由二氧化硅形成。

52、所述或每个可变形构件可以借助于一个或更多个支柱附接至所述反射镜。

53、所述或每个支柱可以由具有比通过所述支柱连接至所述反射镜的所述可变形构件的热阻更高的热阻的材料形成。

54、有利地，在该布置的情况下，支柱减小反射镜与可变形构件之间的热界面面积，从而限制从被照射的反射镜至所述或每个可变形构件的热传递。

55、例如，在一个实施例中，所述或每个支柱可以由二氧化硅形成。

56、所述组件还可以包括常平架（gimbal），所述常平架的第一端附接至所述反射镜。

57、在使用时，常平架的第二端可以附接至支撑基板（例如，所述或每个可变形构件的支撑部分在使用时所附接至的同一支撑基板）。有利地，常平架可以将反射镜和支撑基板的相对移动限制于多个期望的配置，从而减少寄生运动。

58、根据本公开的第二方面，提供一种微反射镜阵列，包括：基板；和根据本公开的第一方面的多个组件；其中所述多个组件中的每个组件的所述一个或更多个可变形构件中的每个可变形构件的所述支撑部分连接至所述基板。

59、在使用时，基板可以刚性地固定至支撑结构。有利地，这意味着由所述组件的致动器施加的致动力引起反射镜的明显的或实质的旋转和/或移位。

60、根据本公开的第三方面，提供一种可编程照射器，包括：本公开的第二方面的微反射镜阵列；电源；以及控制系统，所述控制系统可操作以使用所述电源将控制信号供应给所述多个组件中的每个组件的所述一个或更多个可变形构件的所述第一制动器和所述第二致动器，以便控制所述多个组件的所述反射镜的定向。

61、即，所述控制系统可操作以选择性地致动/激励第一和第二致动器（例如，压电元件）以实现照射器的期望的光学配置。

62、可编程照射器的控制系统可以控制通过每个反射镜围绕两个旋转轴线的运动和平移移位能够实现的配置。平移移位可以大致正交于基板平面。

63、根据本公开的第四方面，提供一种光刻设备，包括本公开的第三方面的可编程照射器。

64、根据本公开的第五方面，提供一种检查或量测设备，包括本公开的第三方面的可编程照射器。

65、根据本公开的第六方面，提供一种用于形成一组件的方法，所述方法包括：提供反射镜；提供一个或更多个可变形构件，可变形构件的第一端限定支撑部分，其中，所述一个或更多个可变形构件中的所述或每个可变形构件包括第一致动器和第二致动器，并且其中所述第一致动器和所述第二致动器是能够独立定址的；将所述一个或更多个可变形构件中的每个可变形构件的第二端附接至所述反射镜；其中所述第一致动器的致动使所述反射镜相对于所述支撑部分在第一方向上移动，并且其中所述第二致动器的致动使所述反射镜相对于所述支撑部分在与所述第一方向相反的第二方向上移动。

66、所述组件可以是本公开的第一方面的组件。

67、提供所述一个或更多个可变形构件中的每个可变形构件可以包括：形成包括两个或更多个梁部分的结构框架；以及将主动层沉积在所述两个或更多个梁部分中的至少两个梁部分的表面上。

68、可以使用光刻过程或以其它方式实现结构框架的形成。

69、所述或每个结构框架可以包括两个或更多个大致相互平行的梁部分的阵列，每对相邻梁部分在一端处被连接在一起，其中，每个梁部分在任何给定端处仅连接至一个相邻梁部分。

70、所述或每个结构框架可以包括：第一梁部分，所述第一梁部分的第一端限定或邻近于所述可变形构件的限定所述支撑部分的所述第一端；和第二梁部分，所述第二梁部分的第一端限定所述可变形构件的所述第二端，其中，所述第一梁部分与所述第二梁部分相互平行，并且其中所述第一梁部分的所述第二端直接地或间接地连接至所述第二梁部分的所述第二端。

71、所述方法还可以包括将所述一个或更多个结构框架中的每个结构框架的一端连接至刚性支撑部分。

72、将所述一个或更多个可变形构件中的每个可变形构件的第二端附接至所述反射镜可以包括经由一个或更多个支柱将所述结构框架的一端附接至所述反射镜。

73、根据本公开的第七方面，提供一种用于形成微反射镜阵列的方法，所述方法包括：提供基板；提供根据本发明的第一方面的多个组件；和将多个组件中的每个组件的所述一个或更多个可变形构件中的每个可变形构件的所述支撑部分连接至所述基板。

74、应理解，可以以多种不同的序列执行上文所描述的方法，同时产生大致相同的微反射镜阵列。

75、提供根据本发明的第一方面的多个组件的步骤可以包括根据本发明的第六方面的方法。