CN101995776A - 光刻设备和器件制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光刻设备和器件制造方法。本发明也公开了一种确定光刻设备的图案形成装置的更高阶变形的方法以及相关设备。该更高阶变形采用透射成像装置来测量。在主实施例中,使用增强型掩模板,其可以具有位于周界中、像场的划线中或像场自身中的附加的对准光栅。
Description
技术领域
本发明涉及一种光刻设备、与这种光刻设备一起使用的图案形成装置以及一种器件制造方法。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常应用到所述衬底的目标部分上)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板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。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、一个或多个管芯)上。典型地,经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。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同步扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。还可以通过将所述图案压印到所述衬底上,而将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。
在现有的光刻设备中,使用用于透射图像检测的装置来将掩模板和晶片台对准。所述用于透射图像检测的装置由掩模板上的结构(例如光栅)和透射图像检测器板上的互补结构构成。所述结构的图像用所述透射图像检测器来扫描,以确定所述图像的位置和聚焦情况。所述透射图像检测器具有少量(典型地为4-8个)的这种结构。在每个结构下面,设置用于检测光的光电二极管。所述透射图像检测器通常用于测量一阶定位项,如掩模板相对于晶片台的平移、放大和旋转。而更高阶变形问题仍不能解决。这种更高阶变形可能由于掩模板升温和/或透镜升温造成。任何变形,包括这些更高阶变形,都可能导致重叠误差。对于高生产率的机器,这些更高阶变形将是重叠度预计中的最大障碍之一。
在采用光刻设备的器件制造方法中,重叠度是影响产率(即能够正确制造出的器件的百分比)的重要因素。重叠度是后形成的层在印刷时相对于之前已经形成的层所需要满足的精度。重叠误差通常预计为10nm或更小,为了实现这种精度,衬底必须与掩模图案对准以保证以高精度进行转印。
发明内容
本发明目的在于削弱由于掩模板或透镜升温所导致的重叠误差的影响。
根据本发明的一个方面,提供了一种光刻设备,所述光刻设备布置用于将图案从图案形成装置转移到衬底上,其中所述设备能够操作用于测量所述图案形成装置的更高阶变形和/或像平面偏差,所述设备包括:用于透射检测的装置;和处理器,所述处理器布置用于使用从透射图像检测器接收的信号对所述图案形成装置的更高阶变形进行建模,其中所述图案形成装置具有主成像场和周界,且所述设备能够操作用于使用从对准结构产生的信号对所述更高阶变形进行建模,所述对准结构包括在所述周界的至少三个侧面中和/或包括在所述像场中。
根据本发明的一个方面,提供了一种确定光刻设备的图案形成装置的更高阶变形的方法,所述方法包括步骤:形成辐射束;用图案形成装置将图案在辐射束的横截面赋予辐射束以形成图案化的辐射束,所述图案形成装置包括主成像场、周界和多个对准结构;检测透射通过所述图案形成装置的所述对准结构和进入用于透射检测的装置的辐射的透射;由所检测到的辐射产生测量信号;和使用得自透射通过对准结构的辐射的测量信号来确定所述图案形成装置的更高阶变形和/或像平面偏差,所述对准结构被包括在所述周界的至少三个侧面中和/或被包括在所述像场中。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于光刻设备中的图案形成装置,所述图案形成装置具有主成像场和周界,其中所述图案形成装置设置有附加的对准结构,所述附加的对准结构用于对所述图案形成装置的变形和/或场平面偏差的改进的测量。
本发明的其它特征限定于所附的权利要求中。
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示出根据本发明实施例的光刻设备;
图2示意性地示出根据当前工艺水平的透射图像检测器;
图3示出根据当前工艺水平的透射图像检测器的示例;
图4示出可以与图2和图3的透射图像检测器一起使用的掩模板的示例;
图5示出可以与图2和图3的透射图像检测器一起使用的第一增强型掩模板的示例;
图6示出可以与图2和图3的透射图像检测器一起使用的第二增强型掩模板的示例;和
图7示出可以与图2和图3的透射图像检测器一起使用的第三增强型掩模板的示例。
具体实施方式
图1示意性地示出根据本发明的一实施例的光刻设备。所述设备包括:
照射系统(照射器)IL,配置用于调节辐射束B(例如,紫外(UV)辐射、深紫外辐射(DUV)或极紫外(EUV)辐射);
支撑结构(例如掩模台)MT,被配置以支撑图案形成装置(例如掩模)MA并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连;
衬底台(例如晶片台)WT,被配置以保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W,并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底W的第二定位装置PW相连;和
投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS,被配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。
所述照射系统可以包括各种类型的光学部件,例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合,以引导、成形、或控制辐射。
所述支撑结构支撑图案形成装置(即承载其重量)。支撑结构以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其它条件的方式保持图案形成装置。支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。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。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)。在这里任何使用的术语“掩模板”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。
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(例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征)。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。
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。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
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、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合,如对于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。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。
如这里所示的,所述设备是透射型的(例如,采用透射式掩模)。替代地,所述设备可以是反射型的(例如,采用如上所述类型的可编程反射镜阵列,或采用反射式掩模)。
所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)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。
光刻设备也可以是以下类型的,其中衬底的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体(例如水)所覆盖,以填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体也可以施加到光刻设备中的其它空间,例如施加到掩模和投影系统之间。浸没技术可用于增加投影系统的数值孔径在本领域是公知的。此处所使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底等结构必须浸没在液体中,而仅仅意味着在曝光期间液体处于例如投影系统和衬底之间。
参照图1,所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源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的帮助,将所述辐射从所述源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可以包括配置用于调整所述辐射束的角强度分布的调整装置AD。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可以包括各种其它部件,例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器用于调节所述辐射束,以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如,掩模台MT)上的所述图案形成装置(例如,掩模MA)上,并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经穿过掩模MA之后,所述辐射束B通过投影系统PS,所述投影系统PS将所述束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如,干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助,可以精确地移动所述衬底台WT,例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地,例如在从掩模库的机械获取之后,或在扫描期间,可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(在图1中未明确示出)可以用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位掩模MA。通常,可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现掩模台MT的移动。类似地,可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反),所述掩模台MT可以仅与短行程致动器相连,或可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分,但是它们可以位于目标部分之间的空间(这些公知为划线对准标记)中。类似地,在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下,所掩模对准标记可以位于所述管芯之间。
可以将所述设备用于以下模式中的至少一种中:
1.在步进模式中,在将掩模台MT和衬底台WT保持为基本静止的同时,将赋予所述辐射束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,在对掩模台MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时,将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即,单一的动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS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的高度(沿所述扫描方向)。
3.在另一种模式中,将用于保持可编程图案形成装置的掩模台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。
图2示意性地示出用于透射图像检测的装置,该装置也称为透射图像检测器或透射图像传感器。透射图像检测器本身是本领域所公知的。投影束PB入射到掩模MA中的第一物体G0,例如光栅上。第一光栅G0包括设置用于通过投影束PB成像的多个开口。在第一光栅G0中的这些开口每个发出源自投影束PB的辐射束。由G0中的所述多个开口所发出的辐射束通过透镜,例如投影透镜系统PS。这种投影透镜系统的光学性质使得G0的像G0’在投影透镜系统PS下方的给定平面处形成。透射图像检测器TD位于投影透镜系统PS下方。透射图像检测器TD包括狭缝图案G1和光传感器PH装置。狭缝图案G1是位于光传感器PH装置上方的开口,其具有狭缝或方形的形状。有利地,将图案施加于光传感器PH装置上方的开口上,增加了边沿数量,这可以提升光传感器PH的信号水平,并因此提高光传感器PH的信噪比。
如图1所示,透射图像检测器TD布置于衬底台WT上。透射图像传感器TD允许晶片相对于掩模MA和投影透镜系统PS的位置在三个正交方向上进行精确的定位。通过沿着这三个方向扫描,像G0’的强度可以被映射为所述透射图像传感器的XYZ位置的函数,例如在图像映射(3D映射)中,所述图像映射包括采样位置的坐标和在每个位置采样的强度。根据该3D映射,连接至透射图像检测器TD的计算机或处理器可以通过使用例如用最小二乘拟合法对顶部位置进行抛物线拟合来导出所述图像的位置。
使用时与上述设备相关的一个问题应当被考虑,即是否掩模MA(或掩模板)升温。处于其像场位置处的掩模MA将由于对辐射的吸收而升温。在该像场外的区域将维持相对低的温度。这会造成掩模MA的变形和弯曲。这种变形和弯曲无法仅以场中的两个测量位置来进行测量。
图3示出根据当前工艺水平的透射图像检测器29的示例,其具有位于光刻层34中的4个光栅30、31、32和33。光刻层34形成于石英窗口35上。在每个光栅30、31、32、和33下面,设置相关联的光电二极管36、37、38和39。采用位于像场拐角处的仅仅四个测量位置,从标准上讲,意味着透射图像检测器29仅仅可以测量零阶和一阶项,如掩模板相对于晶片台的平移、放大、旋转、聚焦和聚焦倾斜。被定义为大于1的多项式阶(二阶、三阶等)中的一些或全部的一些或全部的变形的更高阶变形,通常不会被检测,因为这些通常需要在像场中或周围的更多的独立的测量位置。这种更高阶变形可能由于掩模板升温和/或透镜升温而产生,且可能增加重叠误差。
透射图像检测器可以用于测量掩模板的实际局部变形以降低重叠误差,而不是测量在像场的拐角处的仅仅少数几个测量位置。依赖于所测量的重叠误差所需要的精度,用于以透射图像检测器测量掩模板的实际局部变形的测量位置的数量可以进行调整。局部的测量值可以被置于矩阵中,并通过使用前馈模型来预测掩模板的变形行为,包括更高阶的变形,以使得重叠误差可以变得更小。这种前馈模型是具有附加的XY输入的已知的“基础”掩模板对准(RA)模型的延伸。通过使用更多的测量到的独立的输入,所述模型比已知的“基础”掩模板对准(RA)模型对于模型假定敏感性更低。
所述模型可以包括具有作为X和Y的函数的dX和dY项的三阶模型,其意味着完全分解需要20个参数,这也就需要20个独立的测量来避免系统的不确定性。在实际中,一些参数(或项)可以被跳过或由其它参数进行建模,以减少所需的输入测量。然而,仍旧优选具有沿着顶/底侧(X的函数)和左/右侧(Y的函数)两者的dX、dY测量。
在实际中,由于机器的校正潜力(correction potential)(和可行的独立输入测量的数量以及噪声传播考虑因素),三阶模型是最可行的,但是这不是根本原则,在一些情况下(例如当载荷高度不对称时)或在将来,可能确实值得包括一些五阶或更高阶项。
当所述模型以附加的XY输入扩展时,在掩模板水平位置上待测量的附加的光栅可以被非常小的铬边界(例如在划线中)所包围或甚至完全没有铬边界。在这些情况下,由于对于内场光栅的有限的或缺失的铬边界所造成的寄生效应可能出现,这些效应应当被抑制。在这些情况下,在测量和存储/校准用于后续的德尔塔(Δ)测量/校正的内场光栅时,仅仅使用用于实际的第一掩模板对准的标准RA光栅可能是有优势的。在这种情景中,仅仅使用标准RA光栅的低阶校正模型将被用于第一掩模板对准,而对于后续的晶片,可以采用以绝对值方式(in anabsolute manner)的标准RA光栅测量值加上相对于该第一掩模板对准的附加的XY光栅测量值,来应用相对高阶的校正模型。
图4示出目前在例如如图1所示的设备中与透射图像检测器结合使用的标准掩模板。所述标准掩模板具有像场400和周界410。周界410设置有四组x和y光栅420,在每个拐角处设置一个,还设置有沿着顶部和底部布置的x和y光栅420和沿着侧面的多个单向光栅430。常规地,拐角处的光栅用于基础对准,而其它的光栅用于掩模板形状校正,以确定像平面的偏差。
根据本发明的第一实施例,图4的掩模板可以以标准形式用于图1和2所示的设备,并采用上述扩展的前馈模型,用于计算掩模板的局部变形。尤其,在掩模板的所有四个侧面(与顶部和底部相对)上应用光栅意味着可以计算更高阶的变形,尤其是就y而言。
图5示出增强型掩模板。标准掩模板的一个缺点是沿着左手和右手侧建立的光栅是“y光栅”,所述“y光栅”被设计成沿着y轴进行测量。尽管这是有用的,但是由于变形的属性趋向于在与拐角相对的侧面的中点处变形更多(桶形失真(barrel distortion)),因而,沿着x轴的测量将更好。因此,另一个实施例采用如图5所示的掩模板,该掩模板具有沿着每个侧面以及顶部和底部的附加的“x光栅”500。这能够实现对x的更高阶项的更延伸性的模型化。
图6示出另一个增强型掩模板,其具有设置在自身像场中的光栅600的矩阵。为了不与图像相干涉,如图所示,设置这些像场光栅的最好的位置位于划线610中。这种增强型掩模板能够产生更密集的矩阵、以允许更精确的局部校正。当使用这种掩模板时,不仅可以获得更为细节的三阶模型,而且还可以获得作为x和y的函数的dx和dy的更高阶的建模,包括x-y交叉项,多项式的阶依赖于重叠情况和/或校正潜力。
图7示出具有在像场划线610中的光栅600的矩阵和在划线外部的像场410中的另外的光栅700的增强型掩模板。这在图像已知时尤其可行,在这种情况下,光栅可以被置于像场中不与图像自身相干涉的任何位置处。
扫描优选在有规则的透射图像检测器对准过程中进行,以最小化对生产率的冲击。在每种情况下,如上所述,透射图像检测器包括布置在光刻层上的四个光栅(使用改进的透射图像检测器、通过增加光栅数目来增加生产率的方案落入本发明的保护范围内)。光栅被定位成接收由放置在光刻设备的掩模台MT上的掩模版上的标准RA光栅所产生的像,如图1所示。透射图像检测器还包括辐射敏感传感器,所述辐射敏感传感器布置用于接收穿过所述光栅中的一个的辐射和产生测量信号。所述光刻层例如可以是被布置成行的多个光栅所图案化的铬层。所述测量信号被输入到处理装置,所述处理装置布置用于确定投影系统(即透镜)和/或图案形成装置的更高阶变形。这些变形可以被用于调整光刻设备的部件,而且它们可以被用于改善衬底台相对于图案形成装置的对准。
尽管上述技术已经描述使用对准光栅,但是本领域技术人员应当理解,在不偏离本发明的范围的情况下,任何对准标记、图案或结构可以被使用。另外,对准标记和划线的数量和布置以及掩模板的总体布置可以与所示的纯示意性的示例显著不同。而且,通过在所述光栅周围增加更多的铬以减少杂散光,能够提高精度。
应当理解,任何类型的图像传感器或图像检测器可以被使用,且其不限于上述透射图像检测器。例如,可以使用波前检测器或干涉仪。而且,可以对透射图像检测器进行改进,以便改进拟合算法以更好地适应于变化的信号环境。
注意到,上述内容仅仅考虑了重叠度项。然而,由于透射图像检测器在每次扫描也给出聚焦结果,所以上述所公开的构思也可以用作掩模板形状校正的扩展。该扩展可以通过增加附加的聚焦测量点而用于空间域中,或者通过追踪掩模板形状校正随时间的改变(例如由于掩模板升温造成)而用于时间域中。
进而,上述技术方案还可以用于测量由晶片台的不足的平坦度所造成的像平面偏差。
应当注意,上述技术方案不一定对每个晶片实施,这是因为上述技术方案会导致生产率的损失,如果对于每个晶片都实施上述技术可能导致生产率损失太多而不可实用。替代地,这些测量可以仅仅对预定数量的晶片进行一次,所述数量依赖于计算/建模软件的误差范围,并将在重新校准之间增加测量。替代地,这些测量可以离线进行。在每种情况下,所述结果可以存储以供进一步应用。
尽管在本文中可以做出具体的参考,将所述光刻设备用于制造IC,但应当理解这里所述的光刻设备可以有其他的应用,例如,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
(LCD)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员应该理解的是,在这种替代应用的情况中,可以将其中使用的任意术语“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,可以将此处公开的内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外,所述衬底可以处理一次以上,例如以便产生多层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。
尽管以上已经做出了具体的参考,在光学光刻的情况中使用本发明的实施例,但应该理解的是,本发明可以用于其他应用中,例如压印光刻,并且只要情况允许,不局限于光学光刻。在压印光刻中,图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层中,在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后,所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走,并在抗蚀剂中留下图案。
此处使用的术语“辐射”和“束”包括全部类型的电磁辐射,包括紫外(UV)辐射(例如具有365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5-20nm范围内的波长)以及粒子束,例如离子束或电子束。
在上下文允许的情况下,术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任意一个或它们的组合,包括折射式、反射式、磁性式、电磁式和静电式光学部件。
尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例,但是应该理解的是本发明可以以与上述不同的形式实现。例如,本发明中用于处理的技术方案,可以采取包含用于描述上述公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式,或者采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式(例如,半导体存储器、磁盘或光盘)。
上文的描述的意图是说明性的,而不是限制性的。因此,本领域技术人员应当明白,可以在不背离所附权利要求的范围的情况下基于本发明的公开内容对如所描述的本发明进行修改。
综上所述,本发明包括以下方面中的一个或多个:
根据本发明的第一方面,公开了一种光刻设备,所述光刻设备布置用于将图案从图案形成装置转移到衬底上,其中所述设备能够操作用于测量所述图案形成装置的更高阶变形和/或像平面偏差,所述设备包括:
用于透射检测的装置;和
处理器,所述处理器配置和布置用于使用从所述用于透射检测的装置接收的信号对所述图案形成装置的更高阶变形进行建模,
其中所述图案形成装置具有主成像场和周界,且所述设备能够操作用于使用从对准结构产生的信号对所述更高阶变形进行建模,所述对准结构包括在所述周界的至少三个侧面中和/或包括在所述像场中。
根据本发明的根据上述第一方面的第二方面,所述用于透射检测的装置包括透射图像检测器。
根据本发明的根据上述第二方面的第三方面,所述透射图像检测器包括多个对准结构和多个辐射敏感传感器,以使得所述辐射也被透射通过所述用于透射检测的装置的所述对准结构和被所述辐射敏感传感器所接收以便产生测量信号。
根据本发明的根据上述第一方面的第四方面,所述用于透射检测的装置包括干涉仪。
根据本发明的根据上述任一方面的第五方面,所述光刻设备还包括:
照射系统,所述照射系统配置用于调节辐射束;
图案形成装置,所述图案形成装置能够将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以形成图案化的辐射束;
衬底台,所述衬底台构造成保持衬底,所述用于透射检测的装置被布置在所述衬底台上;和
投影系统,所述投影系统配置用于将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上。
根据本发明的根据上述任一方面的第六方面,所述图案形成装置设置有附加的对准结构,所述附加的对准结构用于对所述图案形成装置的变形的改进的测量。
根据本发明的根据上述第六方面的第七方面,所述附加的对准结构中的至少一些被设置在所述图案形成装置的所述周界中,所述结构用于在x或y方向上对准的扩展的建模。
根据本发明的根据上述第六方面或第七方面的第八方面,所述附加的对准结构中的至少一些被包括在所述图案形成装置的所述像场中。
根据本发明的根据上述第八方面的第九方面,所述主成像场被划线分开,且被包括在所述像场中的所述附加的对准结构中的至少一些被包括在所述图案形成装置的所述划线中。
根据本发明的根据上述任一方面的第十方面,所述附加的对准结构包括用于聚焦测量的结构。
根据本发明的根据上述第十方面的第十一方面,所述光刻设备能够操作用于进行对聚焦项或像平面偏差的扩展建模。
根据本发明的根据上述第十方面或第十一方面的第十二方面,所述光刻设备能够操作用于追踪所述图案形成装置的形状校正随时间的变化。
根据本发明的根据上述任一方面的第十三方面,所述用于透射检测的装置是具有少于10个对准结构的常规装置。
根据本发明的根据上述任一方面的第十四方面,所述光刻设备能够操作使得更高阶变形和/或像平面偏差通过预定数量的晶片仅仅一次地确定,并被存储以供以后参考。
根据本发明的根据上述任一方面的第十五方面,所述光刻设备能够操作使得更高阶变形和/或像平面偏差在所述光刻设备离线时被确定,并被存储以供以后参考。
根据本发明的根据上述任一方面的第十六方面,所述光刻设备能够操作用于确定阶次比三阶更高的变形。
根据本发明的第十七方面,提供一种确定光刻设备的图案形成装置的更高阶变形的方法,所述方法包括:
用图案形成装置将图案在辐射束的横截面赋予辐射束以形成图案化的辐射束,所述图案形成装置包括主成像场、周界和多个对准结构;
检测透射通过所述图案形成装置的所述对准结构和进入用于透射检测的装置的辐射的透射;
由所检测到的辐射产生测量信号;和
使用得自透射通过对准结构的辐射的测量信号来确定所述图案形成装置的更高阶变形和/或像平面偏差,所述对准结构被包括在所述周界的至少三个侧面中和/或被包括在所述像场中。
根据本发明的根据上述第十七方面的第十八方面,所述用于透射检测的装置包括少于十个的对准结构。
根据本发明的根据上述第十七方面或第十八方面的第十九方面,所使用的图案形成装置具有沿着其侧面布置的附加的对准结构,用于在x或y方向上对准的扩展的建模,所述附加的对准结构是在基础的低阶对准所需要的标准结构上附加的。
根据本发明的根据上述第十七方面、十八方面或十九方面的第二十方面,所使用的图案形成装置具有被包括在其像场中的附加的对准结构。
根据本发明的根据上述第二十方面的第二十一方面,被包括在所述像场中的所述附加的对准结构中的至少一些被包括在所述图案形成装置的划线中。
根据本发明的根据上述第十七至二十一方面中任一方面的第二十二方面,所述附加的对准结构包括用于聚焦测量的附加的对准结构,所述方法包括步骤:对聚焦项或像平面偏差进行扩展建模以及追踪所述图案形成装置的形状校正随时间的变化。
根据本发明的根据上述第十七至二十二方面中任一方面的第二十三方面,如所述检测步骤一样,所述确定步骤仅仅针对预定数量的晶片一次性地完成,除了为正常的对准目的以外。
根据本发明的根据上述第十七至二十三方面中任一方面的第二十四方面,如所述检测步骤一样,所述确定步骤在离线时完成,除了为正常的对准目的以外。
根据本发明的根据上述第十七至二十四方面中任一方面的第二十五方面,所述用于透射检测的装置包括多个对准结构和多个辐射敏感传感器,以使得所述辐射也被透射通过所述用于透射检测的装置的所述对准结构和被所述辐射敏感传感器所接收以便产生测量信号。
根据本发明的根据上述第十七至二十四方面中任一方面的第二十六方面,高于三阶的变形被确定。
根据本发明的第二十七方面,公开了一种用于光刻设备中的图案形成装置,所述图案形成装置具有主成像场和周界,其中所述图案形成装置设置有附加的对准结构,所述附加的对准结构用于对所述图案形成装置的变形和/或像平面偏差的改进的测量。
根据本发明的根据上述第二十七方面的第二十八方面,所述附加的对准结构中的至少一些设置在所述周界中,所述结构用于除基础的低阶对准所需要的标准结构之外的对准的扩展建模。
根据本发明的根据上述第二十七方面或第二十八方面的第二十九方面,所述附加的对准结构中的至少一些被包括在其像场中。
根据本发明的根据上述第二十九方面的第三十方面,所述像场被划线分开,且被包括在所述像场中的所述附加的对准结构中的至少一些被包括在所述图案形成装置的所述划线中。
根据本发明的根据上述第二十七方面至第三十方面中任一方面的第三十一方面,所述附加的对准结构包括用于聚焦测量的附加的对准结构。
根据本发明的根据上述第二十七方面至第三十一方面中任一方面的第三十二方面,所述附加的对准结构包括在其边界周围的附加的铬。
根据本发明的第三十三方面,公开了一种包括根据上述第二十七至三十二方面中任一方面的图案形成装置中的任一种的对准设备。
Claims (15)
1.一种光刻设备,所述光刻设备布置用于将图案从图案形成装置转移到衬底上,其中所述设备能够操作用于测量所述图案形成装置的更高阶变形和/或像平面偏差,所述设备包括:
用于透射检测的装置;和
处理器,所述处理器配置和布置用于使用从所述用于透射检测的装置接收的信号对所述图案形成装置的更高阶变形进行建模,
其中所述图案形成装置具有主成像场和周界,且所述设备能够操作用于使用从对准结构产生的信号对所述更高阶变形进行建模,所述对准结构包括在所述周界的至少三个侧面中和/或包括在所述像场中。
2.根据权利要求1所述的光刻设备,其中,所述用于透射检测的装置包括透射图像检测器。
3.根据权利要求2所述的光刻设备,其中,所述透射图像检测器包括多个对准结构和多个辐射敏感传感器,以使得所述辐射也被透射通过所述用于透射检测的装置的所述对准结构和被所述辐射敏感传感器所接收以便产生测量信号。
4.根据权利要求1所述的光刻设备,其中,所述用于透射检测的装置包括干涉仪。
5.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备,还包括:
照射系统,所述照射系统配置用于调节辐射束;
图案形成装置,所述图案形成装置能够将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以形成图案化的辐射束;
衬底台,所述衬底台构造成保持衬底,所述用于透射检测的装置被布置在所述衬底台上;和
投影系统,所述投影系统配置用于将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备,其中,所述图案形成装置设置有附加的对准结构,所述附加的对准结构用于对所述图案形成装置的变形的改进测量。
7.根据权利要求6所述的光刻设备,其中,所述附加的对准结构中的至少一些被设置在所述图案形成装置的所述周界中,所述结构用于在x或y方向上对准的扩展建模。
8.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备,其中,所述附加的对准结构包括用于聚焦测量的结构。
9.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备,其中,所述光刻设备能够操作使得更高阶变形和/或像平面偏差通过预定数量的晶片仅仅一次地确定,并被存储以供以后参考。
10.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备,其中,所述光刻设备能够操作使得更高阶变形和/或像平面偏差在所述光刻设备离线时被确定,并被存储以供以后参考。
11.一种确定光刻设备的图案形成装置的更高阶变形的方法,所述方法包括步骤:
用图案形成装置将图案在辐射束的横截面赋予辐射束以形成图案化的辐射束,所述图案形成装置包括主成像场、周界和多个对准结构;
检测透射通过所述图案形成装置的所述对准结构和进入用于透射检测的装置的辐射的透射;
由所检测到的辐射产生测量信号;和
使用得自透射通过对准结构的辐射的测量信号来确定所述图案形成装置的更高阶变形和/或像平面偏差,所述对准结构被包括在所述周界的至少三个侧面中和/或被包括在所述像场中。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所使用的图案形成装置具有沿着其侧面布置的附加的对准结构,用于在x或y方向上对准的扩展建模,所述附加的对准结构是在基础的低阶对准所需要的标准结构上附加的。
13.根据权利要求11或12所述的方法,其中,所使用的图案形成装置具有被包括在其像场中的附加的对准结构。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法,其中,所述附加的对准结构包括用于聚焦测量的附加的对准结构,所述方法包括步骤:对聚焦项或像平面偏差进行扩展建模以及追踪所述图案形成装置的形状校正随时间的变化。
15.一种用于光刻设备中的图案形成装置,所述图案形成装置具有主成像场和周界,其中所述图案形成装置设置有附加的对准结构,所述附加的对准结构用于对所述图案形成装置的变形和/或像平面偏差的改进测量,其中,所述附加的对准结构中的至少一些设置在所述周界中,所述结构设置用于除基础的低阶对准所需要的标准结构之外的对准的扩展建模。
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