[发明专利]用于半导体光刻术的组件及其制造方法

说明书

一种光学组件和制造光学组件的方法，其中使用增材制造技术直接在光学元件上形成支撑结构，或直接在载体上形成支撑结构，随后结合至光学元件。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月30日提交的美国临时专利申请号62/578,572的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及诸如可用于光刻设备中的组件和制造并对准这种组件的方法。

背景技术

光刻设备是一种将所期望的图案施加到诸如半导体材料的晶片的衬底(通常是在衬底的目标部分)上的机器。可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待要形成于晶片的单层上的电路图案。典型地，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上完成图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分。也存在称为无掩模光刻术的技术，在无掩模光刻术中，图案通过调制反射镜阵列进行转印。

光刻术被广泛地看作制造IC和其它器件和/或结构的关键步骤中的一个。然而，随着通过使用光刻术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻术正变成实现制造微型IC或其它器件和/或结构的更加关键的因素。

现今使用的多个光刻工具采用激光器作为光源，并在光谱的深紫外(DUV)部分(典型地为248nm或193nm)中操作。为了缩短曝光波长并因此减小最小可印制尺寸，使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是波长在约5nm至约20nm的范围内、例如在约13nm至约14nm的范围内且甚至波长小于10nm，例如在约5至约10nm(诸如为6.7nm或6.8nm)的电磁辐射。用于EUV辐射的可能的源包括例如激光产生的等离子体源、放电等离子体源或基于由电子存储环提供的同步辐射的源。DUV辐射和EUV辐射两者都称为光，即使DUV辐射和EUV辐射并不属于电磁光谱的可见光部分。

光刻设备包括很多种部件。这些部件包括用于制作以及监测(光的强度或其它属性)和/或感测诸如聚焦和对准的条件的反射或透射光学元件，诸如棱镜、透镜、反射镜、孔和操纵光的偏振、相位、相干性等的其它元件。这些部件还包括诸如玻璃状结构的用于掩模版保持的由例如低膨胀陶瓷制成的支撑结构和安装结构，例如掩模版平台卡盘和用于光纤的套管。

这些部件典型地必须以极其稳定的方式接合至其它部件，例如将光学部件接合至安装结构。所述光学部件可以由玻璃制成，而且必须将光学部件机械地耦接至由例如金属制成的安装架。尽管该示例中使用金属，但将理解，安装架也可以由诸如塑料、复合材料或陶瓷的其它材料制成。常规地，几种方法中的任何一种都可以用于将玻璃附接至金属，包括诸如环氧树脂的粘合剂、诸如弹簧夹的机械紧固件、摩擦接合、光学结合(或键合)或羟基键合。所有这些方法都具有缺点。例如，环氧树脂是吸湿性的，随着湿度改变尺寸。在环氧树脂吸收水(或稍后由于例如湿度改变而解吸附或释放出所述水)时，环氧树脂膨胀(或收缩)，因此造成其连接的物体(诸如例如编码器标度、基准板、棱镜和其它光学器件)的相对位置的不稳定性。环氧树脂在剥离加载时会经受剥离。环氧树脂具有高的热膨胀系数，所述高的热膨胀系数能够几乎比金属的热膨胀系数大一个数量级且比超低膨胀(ULE)玻璃的热膨胀系数大两个数量级。而且，因为环氧树脂在负载下蠕变，这会造成长期的稳定性问题。还已知环氧树脂不能粘附至玻璃或金属基板，并造成组件的完全故障。

发明内容

期望避免或缓解本文中所识别出或以另外方式识别出的问题中的至少一个，或提供对于已有的设备或方法的替代方案。

根据一个方面，公开了使用增材制造技术以最小化以及甚至消除对由例如环氧树脂作为结合剂制成的中间粘合层的依赖。本文中在常规意义上参考如下技术使用增材制造：准许使用一种或更多种材料的连续层递增地产生三维结构。希望涵盖例如以下技术：诸如3D打印、快速原型设计、直接数字制造、分层制造和增材制作。实质上，用共价金属键替换粘合结合避免上文所描述的问题中的多个问题。