CN101750906B - 用于光刻设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于光刻设备的方法。在一实施例中，提供一种采用光刻设备至少部分地补偿将要应用到衬底的图案特征的特性中的偏差的方法。所述方法包括获得有关所述特性中的偏差的信息，和确定将要应用到将要用于将所述图案特征应用到所述衬底的辐射束的至少一部分并将至少部分地补偿所述特性中的偏差的所需相变。所需相变的所述确定包括确定相位调制元件的所需配置。所述方法还包括当将所述图案特征应用到所述衬底时，将所需相变应用到所述辐射束的所述部分，所需相变的所述应用包括当所述相位调制元件处于所需配置时用所述辐射束的所述部分照射所述相位调制元件。

Description

用于光刻设备的方法
技术领域
本发明涉及一种至少部分地补偿(例如，减小)将要应用到衬底的图案特征的特性中的偏差的方法。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案，并且可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上，所述衬底具有辐射敏感材料(抗蚀剂)的层。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分，以及所谓扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。
当图案特征被应用到衬底上，所应用的图案特征并不总是想要的。例如，图案特征的特性会有偏差(即，与想要的或所需的特性有偏差)。例如，所述特性可以是图案特征的最佳焦距、图案特征的形状或尺寸、或衬底上图案特征的位置。将图案特征的最佳焦距作为示例，由于例如图案形成装置的表面的拓扑、抗蚀剂效应、或改变由用来提供图案特征到衬底上的图案形成装置的图案特征引导的辐射的振幅/相的角度分布的另外效应，不同图案特征的最佳焦距可能是不同的。
应用到衬底的图案特征的特性中的一个或更多个偏差(例如由于图案特征应用中的误差，与想要的或所需的特性有偏差)会导致所应用的图案特征作为其一部分的器件的结构不能行使想要的功能，或根本不可用。这是不希望的。
期望提供例如一种至少部分地补偿应用于衬底的图案特征的特性中的偏差的方法。
发明内容
根据本发明一方面，提供一种至少部分地补偿将要采用光刻设备应用到衬底的图案特征的特性中的偏差的方法，所述方法包括：获得有关所述图案特征的特性中的偏差的信息；确定施加在将要用于将所述图案特征应用到所述衬底的辐射束的至少一部分并将至少部分地补偿所述特性中的偏差的所需相变，所需相变的所述确定包括确定相位调制元件的所需配置；和当将所述图案特征应用到所述衬底时将所需相变应用到所述辐射束的所述部分，以至少部分地补偿所述特性中的所述偏差，所需相变的所述应用包括当所述相位调制元件处于所需配置时用所述至少一部分辐射束照射所述相位调制元件。
确定相位调制元件的配置可以包括确定所述相位调制元件的可控区域的配置。
所需相变的确定包括确定用于所述辐射束的至少一部分的相中的改变的图案特征中偏差的敏感性。
所需相变的确定包括确定相的何种改变将导致与所述特性中的偏差相等且相反的所述图案特征的特性中的偏差。
确定相的何种改变将导致与所述特性中的偏差相等且相反的所述图案特征的特性中的偏差可以包括确定将由所述相位调制元件的多个可控区域的每一个提供的相变贡献；和/或确定由所述相位调制元件的多个可控区域的每一个提供的对所述图案特征的特性中偏差的补偿的所述贡献。
获得有关所述图案特征的特性中的所述偏差的信息包括：采用模型获取信息和/或从之前应用到衬底中的图案特征中获得信息。
特性可以是用于图案特征的最佳焦距。替换地或附加地，所述特性可以是所述图案特征的形状或尺寸(例如变形)，和/或所述图案特征的位移。
所述方法可以包括至少部分地补偿将要采用光刻设备应用到衬底的至少两个图案特征、或至少两类图案特征的特性中的偏差。
将要采用光刻设备应用到衬底的所述图案特征的特性中的所述偏差可以是光刻误差(例如，由将导致图案特征应用到具有一个或更多个与想要的或所需的特性有偏差的特征的衬底的光刻加工的一个或更多个元件引起的误差或缺陷)。
所述偏差被至少部分地补偿，也就是所述偏差被减小和/或最小化。所述补偿可以是使得所述偏差被消除(例如减小到零)。将要应用到衬底的所述图案特征可以采用任何数量的形式。例如，所述图案特征可以是由掩模、掩模版或其他图案形成装置提供的图案特征。将要应用到衬底的图案特征可以是或包括在某些方面对应于由图案形成装置提供的图案特征的辐射束的一部分。将要应用到衬底的图案特征可以是由图案形成装置提供的图案特征的图像。将要应用到衬底的图案特征可以是将要被提供到设置在衬底上的辐射敏感材料层中或上面的特征。本发明的实施例能够至少部分地补偿将要应用到衬底的这种图案特征的一个或更多个特性中的一个或更多个偏差。
相位调制元件包括可控地改变入射到可控区域上的辐射的一部分的相的一个或更多个可控区域。一个或更多个可控区域可以可控地改变所述一个或更多个可控区域的折射率。所述一个或更多个可控区域可以通过选择性地加热一个或更多个可控区域来控制。通过选择性地控制所述一个或更多个可控区域的形状、位置或取向可以控制所述一个或更多个可控区域。
相位调制元件可以位于光刻设备的光瞳平面上或邻近光瞳平面。相位调制元件可以是可移动的。相位调制元件能够从所述光刻设备的光瞳平面上或邻近的位置移动到位于离开所述光刻设备的光瞳平面的位置。
根据本发明的一方面，提供一种光刻设备，包括：投影系统，其配置用于将辐射束投影到衬底上；相位调制元件，其配置用于调制所述辐射束和/或来自图案形成装置的图案化的辐射束的至少一部分的相；确定布置，其配置用以接收有关将要采用光刻设备应用到所述衬底的图案特征的特性中的偏差的信息，所述确定布置配置用以确定将要应用到使用时将用于将所述图案特征应用到所述衬底的所述辐射束的至少一部分并且将至少部分地补偿所述特性中的所述偏差的所需相变；和相位调制元件控制器，其配置用于控制所述相位调制元件的配置以实施所需相变。
在适当的情况下，光刻设备可以具有一个或更多个与上述方法有关的特征。
附图说明
现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中：
图1示意地示出根据本发明实施例的光刻设备；
图2是示出根据本发明实施例的至少部分地补偿将要应用到衬底的图案特征的特性中的偏差的方法的流程图；
图3示意地示出参照图1和2所示的和/或所述的相位调制元件的实施例的更详细的视图；
图4示意地示出参照图3所示和所述的相位调制元件的所述实施例的另外细节；
图5示意地示出参照图1和2所示和/或所述的相位调制元件的另一实施例。
具体实施方式
虽然在本文中详述了光刻设备用于制造ICs(集成电路)，但是应该理解到这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用的情况中，可以将这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有约365、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm范围的波长)。
这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。
图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束；在这种方式中，所反射的束被图案化。
这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型光学系统，如对于例如所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的光学系统。这里使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。
所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多支撑结构)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。
光刻设备还可以是这种类型，其中衬底被浸入到具有相对高的折射率的液体(例如水)中，以便充满投影系统的最终元件和衬底之间的空间。浸没技术在本领域用于提高投影系统的数值孔径是熟知的。
图1示意地示出了根据本发明特定实施例的光刻设备。所述设备包括：
-照射系统(照射器)IL，其用于调节辐射束PB(例如，紫外(UV)辐射或极紫外(EUV)辐射)；
-支撑结构(例如支撑结构)MT，其用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与用于相对于部件PL精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；
-衬底台(例如晶片台)WT，其用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并连接至第二定位装置PW，以相对于部件PL精确地定位衬底W；
-投影系统(例如折射式投影透镜)PL，其配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束PB的图案成像到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上；和
相位调制元件PME，其位于投影系统PL的光瞳平面PP内或附近，所述相位调制元件PME布置用以调节辐射束的电场的至少一部分的相位。
正如这里所示的，所述设备是透射型的(例如采用透射型掩模)。替换地，所述设备可以是反射型的(例如上面提到的采用可编程反射镜阵列的类型)。
支撑结构MT保持图案形成装置。支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的夹持、真空的或其它夹持技术，例如在真空条件下的静电夹持技术。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的，并且所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。
所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源SO考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。
所述照射器IL可以包括用于调整所述束的角强度分布(例如用于提供所需的在辐射束中形成的照射)的调整装置AM。通常，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL大体上可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。照射器提供调节的辐射束PB，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
照射系统还可以包括不同类型的光学部件，包括折射型、反射型、反射折射型光学部件，用以引导、成形、或控制辐射，并且下文中这些部件还可以统称为或单独称为“透镜”。
所述辐射束PB入射到保持在支撑结构MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上。已经穿过图案形成装置MA之后，所述辐射束PB通过投影系统PL，所述投影系统将辐射束PB聚焦到所述衬底W的目标部分C上。在通过投影系统PL时，所述束PB还通过相位调制元件PME。借助第二定位装置PW和位置传感器IF(例如干涉装置)，可以精确地移动衬底台WT，例如以便在所述束PB的路径中定位不同的目标部分C。类似地，例如在从掩模库中机械获取之后或扫描期间，第一定位装置PM和另一位置传感器(在图1中未明确示出)可以用于相对于所述束PB的路径精确地定位图案形成装置MA。通常，可以通过形成所述定位装置PM和PW的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现物体台MT和WT的移动。然而，在步进机的情况下(与扫描器相反)，支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。
可以将所示的设备用于以下模式中的至少一种中：
1.在步进模式中，在将支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束PB的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，在对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束PB的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向可以通过所述投影系统PL的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分C的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分C的高度(沿所述扫描方向)。
3.在另一个模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束PB的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
正如上面所述，当图案特征被应用到衬底，所应用的图案特征并不总是想要的(即在将图案特征应用到衬底中存在误差)。图案特征的特性会偏离想要的或所需的特性(即发生误差)。所述特性可能是例如衬底上的图案特征的最佳焦距、所述图案特征的形状或尺寸、或图案特征的位置。以图案特征的最佳焦距为例，由于例如图案形成装置的表面的拓扑、抗蚀剂效应、或改变由用来提供图案特征到衬底上的图案形成装置的图案特征引导的辐射的振幅/相位的角度分布的其他效应，不同图案特征的最佳焦距可能是不同的。
应用到衬底的图案特征的特性中的一个或更多个偏差(例如由于图案特征应用中的误差，与想要的或所需的特性产生偏差)会导致所应用的图案特征是其一部分的器件的结构不能行使想要的功能，或根本不可用。这是不希望的。
因此，希望提供例如一种至少部分地补偿图案特征的特性相对于将要被应用到衬底的想要的或所需的特性的偏差(例如至少部分地补偿所述图案特征的应用或成像中的误差)的方法。
图2是示意地示出根据本发明实施例的通常至少部分地补偿图案特征的特性相对于将要被应用到衬底的想要的或所需的特性的偏差(例如至少部分地补偿所述图案特征的应用或成像中的误差)的方法的流程图。
所述方法的第一部分2包括获得有关图案特征的特性的偏差的信息。所述偏差可以例如涉及图案特征的最佳焦距，或是图案特征的形状或尺寸的偏差，或是图案特征的位置的偏差(例如位移)。有关图案特征的特性的偏差的信息可以以任何多种方法获得。在第一示例中，所述信息可以通过将图案特征应用到衬底，然后检查衬底上所应用的图案特征来获得。在第二示例中，所述信息可以采用光刻设备和工艺模型来获取。
所述方法的第二部分4包括：确定将要应用到将要用于将图案特征应用到衬底的辐射束的至少一部分并且将至少部分地补偿所述特性的偏差的所需相变。所述确定包括确定相位调制元件的配置(例如参照图1示出并描述的相位调制元件)，例如由相位调制元件提供的相位分布(即，相位转换分布)。更具体地，所述确定包括确定所述相位调制元件的一个或更多个可控区域的配置。例如，所述配置可以涉及所述相位调制元件的一个或更多个透射区域的折射率，或所述相位调制元件的一个或更多个反射元件的取向或位置，上述两个的一个或两者可以用于控制(即调制或转换)入射到所述区域上的辐射束的一部分的相位(例如，相对于所述辐射束的一个或更多个其他部分的相)。所述配置的确定可能包括确定所述图案特征的特性中的偏差的敏感性，以改变由所述相位调制元件的一个或更多个可控区域的各个配置引起的辐射束的至少一部分的相。通常，确定将要应用到将要用于将图案特征应用到衬底的辐射束的至少一部分并且将至少部分地补偿所述特性的偏差的所需相变的步骤可以包括：确定辐射束的至少一部分的相中的何种改变将导致图案特征的特性中的与将要至少部分地被补偿的特性中的偏差相等并相反的偏差。这是因为基本上与将要至少被部分地补偿的特性中的偏差相等并相反的图案特征的特性中的偏差，由定义，将基本上补偿所述特性中的偏差。
所述方法的第三部分6包括在将图案特征应用到衬底上以至少部分地补偿图案特征的特性中的偏差时，将所需的相变施加到辐射束的至少一部分。所述施加包括：当所述相位调制元件处于所需配置时，用将要用于将图案特征应用到衬底的所述辐射束的至少一部分照射所述相位调制元件。
将要应用到辐射束的至少一部分以至少部分地补偿图案特征的特性中的偏差的所需相变的确定可以通过确定布置(例如计算布置或类似布置)来承担。对用以提供所需相变的相位调制元件的控制可以由例如计算布置或类似布置等相位调制元件控制器来承担。确定布置和相位调制元件控制器可以是(例如相同的计算布置)设备的相同装置部分，或形成或包括设备的相同装置部分。
设置有一个或更多个可控区域(例如透射或反射区域)的相位调制元件的使用允许迅速地并容易地在辐射束中建立所需的相分布。例如，每次需要不同的相分布时不需要更换相位调制元件。而且，相位调制元件可以设置有大量的可控区域(例如50或更多个，或100个或更多个)，并且这允许以高分辨率建立相分布。高分辨率相分布允许至少部分地补偿将要应用到衬底的、图案特征的特性中相对于希望的或所需的特性的偏差的方法(例如至少部分地补偿图案特征应用中的误差)以更精确的和/或灵活的和/或一致的方式实施。
这里所述的是一种至少部分地补偿将要应用到衬底的图案特征的特性中的相对于希望的或所需的特性的偏差。所述偏差至少部分地以偏差被减小和/或最小化的方式被补偿。所述补偿可以是使得所述偏差被消除(例如减小到零)。将要应用到衬底的图案特征可以采用多种形式中的一种。例如，图案特征可以是由掩模、掩模版或其他图案形成装置提供的图案特征。将要应用到衬底的图案特征可以是或包括以某一方式对应于由图案形成装置提供的图案特征的辐射束的一个或更多部分。将要应用到衬底的图案特征可以是由图案形成装置提供的图案特征的图像。将要应用到衬底的图案特征可以是将要被提供到设置在衬底上的辐射敏感材料层中或上面的特征。本发明的实施例能够至少部分地补偿这种将要应用到衬底的图案特征的一个或更多个特性中的一个或更多个偏差。
现在将描述本发明的具体实施例。
不同的图案特征(例如不同特征类型的图案特征)可以每个具有不同的最佳焦距。最佳焦距中的差异可以是例如由于图案特征的特征类型中的固有差异(inherent difference)。替换地或附加地，最佳焦距的差异可以是由于投影系统的像散或由于用偏振辐射将图案特征照射到拓扑掩模上诱发的像散。具有不同最佳焦距的不同图案特征一般可以描述为具有最佳焦距BFk偏移(例如相对于名义焦平面或衬底平面)的k特征类型的图案。例如，一组两个特征类型包括密集线段和间隔(第一特征类型)的阵列，线段沿第一方向(例如y轴)延伸，和沿垂直于第一方向的第二方向(例如x轴)延伸的大量孤立的线(第二特征类型)。当然，所述特征类型可以是其他特征类型。
k特征类型的最佳焦距BFk的偏移可以通过用那些特征类型、以后来的不同衬底焦距设置曝光图案并且检查显影后的抗蚀剂中的图案来测量(即获得)。替换地或附加地，k特征类型的最佳焦距BFk的偏移可以采用光刻设备和工艺模型M进行计算(即获得)。
用于光刻设备和工艺模型M并用于计算最佳焦距BFk的偏移的输入数据可以例如包括：照射模型信息；光刻设备设置；图案数据；投影系统光学数据(例如剩余像差)；抗蚀剂数据；和/或相位调制元件数据。
根据本发明的实施例，现在描述至少部分地补偿两个不同特征类型的最佳焦距中的偏差的方法。
当相位调制元件(例如，参照图1示出并描述的相位调制元件PME)处于中性状态(没有相变应用到辐射束的横向部分)，存在两个最佳焦距偏移BFk，其中k＝1、2。
相位调制元件具有N个可控区域，每个可控区域具有可控光学相设置Pn，其中n＝1，2...。可控区域以两维矩阵的形式布置，但是为了简化，可以从1到N连续地取数。相设置Pn用纳米(nm)表示，其中Pn是曝光辐射的波长λ的Δnλ部分，使得Pn等同于2πPn/λ弧度的相。
模型M被用于确定敏感性Sk，n，其定性地描述为最佳焦距BFk的偏差对相设置Pn中的改变的敏感性，并且定量地由下面导数限定：
S k , n = ( ∂ B F k ∂ P n )
在值Pi＝0处求导，其中i不等于n。假定对于好的近似，由于在像素n应用相Pn带来的最佳焦距偏移贡献BFk，n可以通过下式预测：
BFk，n＝Sk，nPn
进一步地，假定对于好的近似，不同的焦距偏移贡献BFk，n线性地加和以给出最终的(全部)最佳焦距偏移BFk：
B F k = Σ n = 1 N B F k , n = Σ n = 1 N S k , n P n
确定相设置，其补偿最佳焦距偏移BFk(即BF1和BF2)。因而，寻求相分布，其将产生相等且相反的最佳焦距偏移-BF1和-BF2。为了确定这些相设置Pn，通过最小化所得(例如通过测量或模型化)的最佳焦距和所需最佳焦距之间的差值的范数(norm)(即通过最小化最佳焦距的偏移)来求解等式 S 1,1 S 1,2 S 1,3 · · · S 1 , N S 2,1 S 2,2 S 2,3 · · · S 2 , N P 1 P 2 P 3 · · · P N = - B F 1 - B F 2 . 例如，所述等式可以以所述值Pn(其中n＝1，2，...N)的最小平方来求解，其提供最佳焦距偏移BF1和BF2的至少部分补偿。
当这些相设置Pn被确定，它们可以通过控制相位调制元件的N个可控区域来实施以提供所确定的相设置。当随后光刻设备被用于将具有两个不同特征类型的图案应用到衬底时，用来应用图案的辐射束(或辐射束的一部分)可以在相位调制元件配置用以提供相设置Pn时横穿相位调制元件。如果没有提供这些相设置Pn，相位调制元件的相设置Pn补偿已经存在于所应用的图案的最佳焦距偏移。
当将要被至少部分地补偿的特性中的偏差(例如将要被校正的误差)是场依赖的，相位调制元件可以不被放置在投影系统的光瞳平面内，而是可以替代地沿光轴(称为z轴)与光瞳平面离开一定距离设置。然后，在由辐射束照射的图案的离轴部分(也称为“场点”)处改变方向的辐射将穿过与在相位调制元件的在轴上部分处改变方向的辐射不同的相位调制元件的不同区域。这实现对应离轴图像形成实施的相操作不依赖于在轴上图像形成(on axis image formation)的相操作，因而实现轴上误差(即至少部分地被补偿的特性中的偏差)和离轴误差(即至少部分地被补偿的特性中的偏差)两者的补偿。相位调制元件可以是可移动的。相位调制元件可以从光刻设备的光瞳平面上或邻近光瞳平面的位置移动到离开光刻设备的光瞳平面的位置。
例如，如果最佳焦距偏移是依赖于第二图案特征类型延伸方向(即沿垂直于第一方向的第二方向，例如沿x轴)的场，则对于将要被补偿的第一图案特征类型BF1可以是例如最佳焦距偏移的三个值：右离轴值BF1、-1、在轴上BF1值BF1、0以及左离轴值BF1、+1。类似地，第二图案特征类型BF2的三个不同的最佳焦距偏移可能必须被补偿。这种补偿导致在上面的矩阵关系式(即两个特征类型中的每个的在轴上贡献和离轴贡献)中四个附加的敏感性行，和在右边的向量形式的四个附加的最佳焦距BF项(即，对于两个特征类型中的每个在轴上和离轴贡献)。
所述方法还可以用于辅助条件，例如可以通过相位调制元件的一个或更多个区域实施的最大相变等条件。
通过上述实施例将可以认识到，需要相位调制元件。相位调制元件可以配置成使得相位调制元件的特定部分布置用以改变入射(和/或通过)到相位调制元件的辐射束的一个或更多个分量的特定部分的相。可以在相位调制元件内主动地控制或被动地提供(例如预置)所述配置。相调制可以由例如透射型的和/或反射型的相位调制元件(例如包括可移动反射面或类似面的矩阵的柔性反射表面或反射表面)的所述配置的合适控制来承担。
图3和4示意地示出示例性的合适的相位调制元件的具体实施例。图3显示：相位调制元件PME可以包括由对用于光刻设备中的辐射束构成的辐射基本上透过的材料形成的光学元件3100。相位调制元件还可以包括控制器3400或与控制器3400连接。通过光学元件3100的波的光学路径长度可响应于由控制器3400提供的信号进行调节。光学元件3100可以设置在例如光刻设备的投影系统的例如傅里叶变换平面(例如光瞳平面)内。这样的位置将意味着在使用时从图案形成装置发射的辐射(例如基本上衍射以及基本上非衍射的)穿过光学元件3100。穿过光学元件3100的波的相的调节(即调制)可以通过施加热到光学元件3100的区域3200来实现，由此引起构成光学元件的材料的折射率相对于邻近和围绕区域3200的材料的折射率的局部改变。可以通过例如传输电流通过具有欧姆电阻并布置与光学元件3300的区域3200接触的导线3300来实现热的应用。控制器3400布置成提供(校正水平的)电流到导线3300以实现所述区域3200的折射率的所需改变并且因此实现对通过所述区域3200的波的相的调制。
光学元件3100的多个例如邻近部分可以设置有用于独立于其他区域地加热光学元件3100的一个、多个或全部区域的相应的多个导线。图4示意地示出这种布置的示例。图4示出光学元件3100。在图中，邻近的区域3200-1到3200-44从左到右、从上到下设置在邻近的行。所述区域3200-1到3200-44的每个区域3200设置有对应的加热导线3300-1到3300-44。为清楚起见，图4仅示意地示出这些加热导线3300-1到3300-44中的一部分，但是应该理解，在使用时加热导线将提供给所述区域3300-1到3300-44中的每一个。
控制器3400构造并布置成使得每个导线3300-1到3300-44可以单独地电流激活。这允许将空间相分布应用到穿过光学元件3100的一个或更多个光学波(例如辐射束的分量)。正如上面结合图1和2所述，这种空间相分布可以用于操纵通过相位调制元件的辐射束的特定部分，以便例如至少部分地补偿将要应用到衬底的图案特征的特性中的偏差。
应该认识到，相位调制元件可以由任何合适数量的区域形成或包括任何合适数量的区域，所述数量不必限于44。通常，区域的数量依赖于光刻设备中所需的相变的所需特定分辨率。例如，相位调制元件的每一个区域的面积与光瞳平面内干净区域(clar area)的尺寸的比可以在100到1000之间。
图5示意地示出示例性的合适的相位调制元件的另一实施例。图5示出包括替换的相调节器50的投影系统PL。在该实施例中，相调节器包括至少一个激光器53，所述激光器布置成通过朝向光学元件的所述部分发射辐射54来选择性地加热光学元件51的部分52。光学元件可以设置在投影系统PL的光瞳平面附近。辐射可以是红外的、紫外的(UV)或深紫外(DUV)辐射。辐射可以通过例如空心光纤引导到光学元件选定的部分。本实施例的详细内容可以从日本专利申请出版物JP2007317847A中得到。当不设置冷却装置时，通过提供相应的互不相同的量的辐射能量到相应的不同部分，不同部分的温度可以布置成彼此相互不同。然后，名义温度可以指定为例如相互不同温度的平均温度值。
说明的是，本发明并不限于上述相调节器的特定实施例。这里的这些实施例仅是示例性用途。基于这里包含的教导，附加的实施例对本领域技术人员来说将是显而易见的。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述不同的方式来实现。例如，本发明的实施例可以采用包含用于描述一种如上面公开的方法的至少一个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或具有存储其中的所述的计算机程序的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。而且，机器可读指令可以嵌入到两个或更多个计算机程序中。所述两个或更多个计算机程序可以存储在一个或更多个不同的存储器和/或数据存储介质中。
当所述一个或更多个计算机程序被位于光刻设备的至少一个部件内的一个或更多个计算机处理器读取时，这里所述的控制器可以每一个或结合起来运行。控制器可以每一个或结合起来具有任何适当的用于接收、处理以及发送信号的配置。一个或更多个处理器配置用以与所述控制器的至少一个控制器通信。例如，每个控制器可以包括一个或更多个处理器，用于执行包括用于上述方法的机器可读指令的计算机程序。所述控制器可以包括用于存储这种计算机程序的数据存储介质，和/或用以容纳这种介质的硬件。因此这种控制器可以根据一个或更多个计算机程序的机器可读指令进行运行。
虽然上面已经描述了本发明的具体实施例，但是应该认识到，本发明可以以其他形式实施。本说明书并不是限制本发明，本发明通过权利要求进行限定。

Claims (10)

1.一种采用光刻设备至少部分地补偿将要应用到衬底的图案特征的特性中的偏差的方法，所述方法包括步骤：
获得有关所述图案特征的特性中的偏差的信息；
确定将要应用到将要用于将所述图案特征应用到所述衬底的辐射束的至少一部分并且将至少部分地补偿所述特性中的偏差的所需相变，所需相变的所述确定包括确定相位调制元件的所需配置；和
当将所述图案特征应用到所述衬底时将所需相变施加到所述辐射束的所述部分，以至少部分地补偿所述特性中的所述偏差，所需相变的所述施加包括当所述相位调制元件处于所需配置时用所述辐射束的至少一部分照射所述相位调制元件；
所述方法还包括至少部分地补偿将要采用光刻设备应用到衬底的至少两个图案特征、或至少两类图案特征的特性中的偏差；
不同的图案特征每个具有不同的最佳焦距；
当相位调制元件处于中性状态，存在两个最佳焦距偏移；
相位调制元件具有N个可控区域，每个可控区域具有可控光学相设置；
确定相设置，其至少部分地补偿最佳焦距偏移；
当相设置被确定，通过控制相位调制元件的N个可控区域来实施以提供所确定的相设置。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所需相变的确定的步骤包括确定相的何种改变将导致与所述特性中的偏差相等且相反的所述图案特征的特性中的偏差。
3.如权利要求2所述的方法，其中，确定相的何种改变将导致与所述特性中的偏差相等且相反的所述图案特征的特性中的偏差的步骤包括步骤：
确定将由所述相位调制元件的多个可控区域的每一个提供的相变贡献；和/或
确定由所述相位调制元件的多个可控区域的每一个提供的对所述特性中的偏差的补偿的所述贡献。
4.如权利要求1所述的方法，其中，获得有关所述图案特征的特性中的所述偏差的信息包括采用模型获取信息和/或从之前应用到衬底的图案特征中获得信息。
5.如权利要求1所述的方法，其中，将要采用光刻设备应用到衬底的所述图案特征的特性中的所述偏差是光刻误差。
6.如权利要求1所述的方法，其中，通过选择性地加热所述可控区域，所述可控区域可控地改变所述可控区域的折射率。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述相位调制元件位于所述光刻设备的光瞳平面处或邻近所述光刻设备的光瞳平面。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述相位调制元件能够从所述光刻设备的光瞳平面上或邻近所述光刻设备的光瞳平面的位置移动到离开所述光刻设备的光瞳平面的位置处。
9.如权利要求1所述的方法，其中，将要应用到图案形成装置的所述图案特征选自包括下面特征的组：
由图案形成装置提供的图案特征；
与由图案形成装置提供的图案特征有关的辐射束的一部分；
由图案形成装置提供的图案特征的图像；或
将被设置在所述衬底上的辐射敏感材料层中或辐射敏感材料层上的图案特征。
10.一种光刻设备，包括：
投影系统，其配置用于将辐射束投影到衬底上；
相位调制元件，其配置用于调制所述辐射束和/或来自图案形成装置的图案化辐射束的至少一部分的相；
确定布置，其布置用以接收有关将要采用光刻设备应用到所述衬底的至少两个图案特征或至少两类图案特征的特性中的偏差的信息，所述确定布置配置用以确定将要应用到使用时将用于将所述至少两个图案特征或至少两类图案特征应用到所述衬底的所述辐射束的至少一部分并且将至少部分地补偿所述特性中的所述偏差的所需相变；和
相位调制元件控制器，其配置用于控制所述相位调制元件的配置以实施所需相变；
其中，不同的图案特征每个具有不同的最佳焦距；
当相位调制元件处于中性状态，存在两个最佳焦距偏移；
相位调制元件具有N个可控区域，每个可控区域具有可控光学相设置；
确定相设置，其至少部分地补偿最佳焦距偏移；
当相设置被确定，通过控制相位调制元件的N个可控区域来实施以提供所确定的相设置。
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