CN106462085A - 光刻设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种修改光刻设备的方法，光刻设备包括用于提供辐射束的照射系统，用于支撑图案化装置以在其截面中赋予辐射束图案的支撑结构，用于在图案化装置处投影辐射束的具有第一放大倍率的第一透镜，用于保持衬底的衬底工作台，以及用于在衬底的目标部分处投影图案化辐射束的具有第二放大倍率的第一投影系统。第一透镜和第一投影系统一起提供了第三放大倍率。方法包括以第一因子减小第一放大倍率以提供用于投影辐射束的具有第四放大倍率的第二透镜；以及以第一因子增大第二放大倍率以提供用于在衬底的目标部分处投影图案化辐射束的具有第五放大倍率的第二投影系统。

Description

光刻设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2014年6月23日提交的欧洲专利申请14173493.9的权益，并且该申请在此通过全文引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种光刻设备以及一种器件制造方法。
背景技术
光刻设备是将所需图案施加至衬底的目标部分上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造。在该情形中，备选地称作掩模或刻线板的图案化装置可以用于产生对应于IC的单个层的电路图案，并且该图案可以成像至具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或数个裸片的一部分)上。通常，单个衬底将包含相继曝光的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括其中通过将整个图案一次性曝光至目标部分上而照射每个目标部分的所谓步进机，以及其中通过沿给定方向(“扫描”方向)穿过射束扫描图案而同时地平行于或反平行于该方向扫描衬底从而照射每个目标部分的所谓扫描机。
希望提供改进的光刻设备和方法。
发明内容
根据第一方面，提供了一种修改光刻设备的方法，光刻设备包括用于提供辐射束的照射系统，在照射系统下游用于支撑图案化装置的支撑结构，该图案化装置用于在其截面中赋予辐射束图案以提供图案化的辐射束，用于以第一放大倍率在图案化装置处投影辐射束的第一透镜，在支撑结构下游用于保持衬底的衬底工作台，以及用于以第二放大倍率在衬底的目标部分处投影图案化辐射束的第一投影系统，第一透镜和第一投影系统一起提供第三放大倍率。方法包括以第一因子减小由透镜提供的第一放大倍率以提供用于以第四放大倍率投影辐射束的第二透镜；以及以第一因子增大第二放大倍率以提供用于以第五放大倍率在衬底的目标部分处投影图案化辐射束的第二投影系统。
第二透镜和第二投影系统可以一起提供第三放大倍率。备选地，第二透镜和第二投影系统可以一起提供大于第三放大倍率的第六放大倍率。第六放大倍率可以是大于第三放大倍率的1.27×。
透镜可以在此称作REMA(刻线板掩模)透镜。
通过减小透镜的放大倍率、并且增大投影系统的放大倍率，可以实现成本和产量收益。例如，可以通过在步进递增时间中减小而获得增大的产量。可以通过修改或更换透镜而实现第一放大倍率的减小。类似地，可以通过修改或更换投影系统而实现第二放大倍率的增大。
第一透镜可以设置用于提供在1×和4×之间的放大倍率。第一因子可以具有大于一(“1”)并小于或等于四(“4”)的值。例如，在一些实施例中，可以设置第一透镜以提供1×的放大倍率并且第一因子可以是二(“2”)。在其他实施例中，第一透镜可以设置用于提供3×或4×的放大倍率。
在其他实施例中，第一因子可以是1.6或者可以是2.4。
第一投影系统可以设置用于提供0.25×的放大倍率，并且第一因子可以大于1并且小于或等于4。
第一透镜可以设置用于提供1×的放大倍率并且第一投影系统可以设置用于提供0.25×放大倍率。第一因子可以是2，从而设置第二透镜以提供0.5×的放大倍率并且设置第二投影系统以提供0.5×的放大倍率。
第一透镜和第一投影系统可以设置用于协作地使得图案化辐射束在目标部分处沿光刻设备的非扫描方向具有基本上在25mm和27mm之间的尺寸。第二透镜和第二投影系统可以设置用于协作地使得图案化辐射束在目标部分处沿光刻设备的非扫描方向具有基本上在25mm和34mm之间的尺寸。以该方式，在透镜上游以及在投影系统下游的标准部件可以用于修改的光刻设备。
光刻设备可以设置用于使得描辐射束在单个扫描操作中跨衬底的单个目标区域而扫，其中设置修改的光刻设备以使得辐射束在单个扫描操作期间跨衬底的至少两个目标区域扫描。以该方式，步进时间可以以2的因子而减小，从而导致改进产量。
光刻设备可以设置用于使得辐射束在第一速度下跨图案化装置的表面扫描，并且在第二速度下跨衬底的目标部分扫描图案化的辐射束，并且方法可以进一步包括以第一因子减小第一速度。以该方式，可以以减小的速度跨具有两个图案化区域的图案化装置的图案化区域扫描第一辐射束。这可以导致图案化装置的滑移(slippage)减小。
修改的光刻设备可以设置用于使得辐射束在单个扫描操作中跨图案化装置的至少第一和第二图案化区域扫描，第一和第二图案化区域布置为沿修改光刻设备的扫描方向相互相邻。
根据第二方面，提供了一种光刻设备，包括用于提供辐射束的照射系统，在照射系统下游用于支撑图案化装置的支撑结构，用于在其截面中赋予辐射束图案以提供图案化辐射束的图案化装置。光刻设备进一步包括用于以在0.5×和2×之间放大倍率在图案化装置处投影辐射束的透镜，在支撑结构下游用于保持衬底的衬底工作台，以及用于以0.5×放大倍率在衬底的目标部分处投影图案化辐射束的投影系统。
例如，光刻设备可以包括具有0.5×放大倍率的透镜，以及具有0.5×放大倍率的投影系统。在另一示例中，光刻设备可以包括具有1.5×放大倍率的透镜，以及具有0.5×放大倍率的投影系统。在又一示例中，光刻设备可以包括具有2×放大倍率的透镜，以及具有0.5×放大倍率的投影系统。
当透镜和投影系统均设置用于提供0.5×放大倍率时，由透镜和投影系统提供了0.25×的组合放大倍率。该实施例可以特别地受益于允许在单个扫描操作中扫描图案化装置的两个图案化区域。
透镜和投影系统可以设置用于协作地使得图案化辐射束在目标部分处沿光刻设备的非扫描方向具有基本上在25mm和34mm之间的尺寸。以该方式，可以使用标准的衬底和目标区域。例如，标准裸片通常沿非扫描方向具有高达26mm的尺寸。
光刻设备可以设置用于使得辐射束在单个扫描操作中跨图案化装置的表面扫描，并且可以设置以使得辐射束在单个扫描操作期间跨衬底的至少两个目标区域扫描。
以该方式，可以在单个扫描操作中将衬底(例如晶片)的至少两个目标区域(例如两个裸片或曝光场)图案化。以该方式，可以减小(例如减半)在图案化装置之上扫描辐射束的速度，而与常规透镜和投影系统设置相比仍然实现了增大产量。
光刻设备可以进一步设置用于使得辐射束跨图案化装置的至少第一和第二图案化区域扫描，第一和第二图案化区域沿光刻设备的扫描方向而相互相邻布置。光刻设备可以设置用于使得辐射束在单个扫描操作中跨第一图案化区域和第二图案化区域扫描。
光刻设备可以设置用于使得辐射束以第一速度跨图案化装置的表面扫描，并且使得图案化辐射束以第二速度跨衬底的目标部分扫描。第一速度可以大于第二速度的两倍。
以该方式，可以进一步提高产量以提高步进时间的缩减。
根据第三方面，提供了一种方法，包括，以在0.5×和2×之间放大倍率在图案化装置处投影辐射束以在其截面中赋予辐射束图案，并且以0.5×放大倍率将图案化辐射束投影至衬底的目标部分上。
图案化辐射束可以在目标部分处沿光刻设备的非扫描方向具有基本上在25mm和34mm之间的尺寸。
方法可以进一步包括使得辐射束在单个扫描操作中跨图案化装置的表面扫描，并且使得图案化辐射束在单个扫描操作期间跨衬底的至少两个目标区域扫描。
方法可以进一步包括使得辐射束以第一速度跨图案化装置的表面扫描，并且使得图案化辐射以第二速度跨衬底扫描。
方法可以进一步包括提供包括第一图案化区域和第二图案化区域的图案化装置，第一和第二图案化区域沿光刻设备的扫描方向而相互相邻。
方法可以进一步包括使得辐射束在单个扫描操作中跨第一图案化区域和第二图案化区域扫描。
第一速度可以大于第二速度的两倍。以该方式，可以实现额外的产量提高。
应该知晓的是在本说明书中在本发明的一个方面的上下文中所存在的特征可以等同地适用于本发明的其他方面。
应该知晓的是可以以包括借由合适的硬件和/或软件的方式的任何方便的方式而实施本发明的方面。例如，可以使用合适的硬件部件产生设置用于实施本发明实施例的开关装置。备选地，可以编程可编程装置以实施本发明的实施例。本发明因此也提供了用于实施本发明方面的合适的计算机程序。该计算机程序可以承载在合适的载体媒介上，包括有形的载体媒介(例如硬盘、CD ROM等)以及诸如通信信号的无形载体媒介。也由本发明提供了用于操作开关装置的方法。
附图说明
现在将参照所附示意图、仅借由示例的方式而描述本发明的实施例，其中：
图1是包括照射器的光刻设备的示意图；
图2是被投影至图1的光刻设备的图案化装置上的照射场的示意图；以及
图3是被投影至具有旋转图案化区域的图案化装置上的照射场以及被投影至衬底的旋转目标区域上的对应图像场的示意图。
具体实施方式
尽管在该文本中对于在IC制造中使用光刻设备做出具体参考，应该理解的是在此所述的光刻设备可以具有其他应用，诸如集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。熟练技工将知晓，在该备选应用的上下文中，在此术语“晶片”或“裸片”的任何使用可以视作分别与更常用术语“衬底”或“目标部分”同义。在此涉及的衬底可以在曝光之前或之后在例如轨道(通常施加抗蚀剂层至衬底并显影已曝光抗蚀剂的工具)或者度量或检查工具中处理。合适地，本公开在此可以适用于这些和其他衬底处理工具。进一步，可以多于一次处理衬底，例如以便于产生多层IC，从而在此所使用的术语衬底也可以适用于已经包含了多个已处理层的衬底。
如在此使用的术语“第一”、“第二”并未指示时间或顺序关系，除非另外指出。
在此使用的术语“图案化装置”应该广义地解释为涉及可以用于在其截面中赋予辐射束图案以便于在衬底的目标部分中产生图案的装置。应该注意的是赋予辐射束的图案可以不精确地对应于在衬底的目标部分中所需图案。通常，赋予辐射束的图案将对应于在目标部分中所产生的器件中的特定功能层，诸如集成电路。
图案化装置可以是透射式或反射式。图案化装置的示例包括掩模，可编程镜面阵列，以及可编程LCD表面。掩模在光刻中是广泛已知的，并且包括诸如二元、交替相移、和衰减相移的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程镜面阵列的示例采用小镜面的矩阵设置，每个小镜面可以单独地倾斜以便于沿不同方向反射入射的辐射束；以该方式，反射的束被图案化。
支撑结构固定图案化装置。其以取决于图案化装置的朝向、光刻设备的设计、以及其他条件诸如例如图案化装置是否固定在真空环境中的方式而固定图案化装置。支座可以使用机械夹持、真空、或其他夹持技术，例如在真空条件下的静电夹持。支撑结构可以是框架或工作台，例如，如所需要的其可以是固定或可移动的并且可以确保图案化装置在所需位置处，例如相对于投影系统。在此术语“刻线板”或“掩模”的任何使用可以视作与更常用术语“图案化装置”同义。
在此使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括各种类型投影系统，包括折射式光学系统、反射式光学系统、以及折反射光学系统，如例如对于所使用曝光辐射是合适的，或者对于其他因素诸如沉浸液体的使用或真空的使用是合适的。在此术语“投影透镜”的任何使用可以视作与更常用术语“投影系统”同义。
照射系统也可以包括用于引导、定形或控制辐射束的各种类型光学部件，包括折射、反射、和折反射光学部件，并且这些部件也可以在下文中共同地或单独地称作“透镜”。光刻设备可以是具有两个(双级)或更多衬底工作台(和/或两个或多个支撑结构)的类型。在该“多级”机器中可以并行使用额外的工作台，或者可以在一个或多个工作台上执行准备步骤而同时一个或多个其他工作台用于曝光。
光刻设备也可以是其中衬底浸没在具有相对较高折射率的液体例如水中以便于填充投影系统的最终元件与衬底之间间隙的类型。沉浸技术在本领域广泛已知用于提高投影系统的值孔径。
图1示意性地示出了根据本发明特定实施例的光刻设备。设备包括：
照射系统(照射器)IL，用于调节辐射束PB(例如UV辐射)；
－支撑结构(例如支座结构)MT，用于支撑图案化装置(例如掩模)MA并且连接至第一定位装置PM以相对于物品PL而精确地定位图案化装置；
衬底工作台(例如晶片工作台)WT，用于保持衬底(例如涂覆了抗蚀剂的晶片)W并且连接至用于相对于物品PL而精确地定位衬底的第二定位装置PW；以及
投影系统(例如折射式投影透镜)PL，配置用于将由图案化装置MA赋予辐射束的图案成像至衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个裸片)上。
如在此所示，设备是透射式类型(例如采用透射式掩模)。备选地，设备可以式反射式类型(例如采用如上所述类型的可编程镜面阵列)。
照射器IL从辐射源SO接收辐射束。源和光刻设备可以是分立实体，例如当源是受激准分子激光器时。在该情形中，源不应视作形成了光刻设备的一部分并且辐射束借助于包括例如合适的引导镜面和/或扩束器的束输送系统BD而从源SO传递至照射器IL。在其他情形中源可以是设备的整体成形部分，例如当源是汞灯时。源SO和照射器IL、如果需要的话与束输送系统BD一起可以称作辐射系统。
应该理解的是如在此使用的术语“上游”和“下游”涉及沿着光程的相对位置，其中“上游”涉及光学地更靠近源SO的位置。也即，如果第一部件描述为在第二部件的“上游”，应该理解的是第一部件比第二部件光学地更靠近源SO。
照射器IL可以包括用于调节束的角强度分布的调节装置AM。通常，可以调节在照射器的光瞳面中强度分布的至少外侧和/或内侧半径范围(共同地分别称作σ-外侧和σ-内侧)。此外，照射器IL通常包括各种其他部件，诸如刻线板掩模系统RMS和刻线板掩模(REMA)透镜(或物镜)以引导辐射束至图案化装置MA。刻线板掩模系统RMS定义物体平面10，并且REMA透镜在图案化装置MA上成像物体平面以限定照射场20。照射器IL因此提供了已调节的辐射束PB，在其截面中具有所需的均匀性和强度分布。
尽管示出为在图1中照射器IL的一部分，刻线板掩模系统和REMA透镜的任一或两者可以在一些实施例中视作与照射器IL分离。此外，应该知晓的是尽管在此使用了术语“透镜”，REMA透镜可以包括多个光学元件，其包括多个透镜、镜面等。
辐射束PB入射在固定于支撑结构MT上的图案化装置(例如掩模)MA上。特别地，辐射束PB限定了照射场20(示意性示出在图2中)。通过横越图案化装置MA，束PB穿过投影透镜PL，其将辐射束PB聚焦至衬底W的目标部分C上。衬底W的被照明部分可以称作图像场。借助于第二定位装置PW和位置传感器IF(例如干涉仪装置)，可以精确地移动衬底工作台WT，例如以便于在束PB的路径中定位不同的目标部分C。类似地，第一定位装置PM和另一位置传感器(图1中未示出)可以用于相对于束PB的路径而精确地定位图案化装置MA，例如在从掩模库机械检索之后，或在扫描期间。通常，物体工作台MT和WT的移动可以借助于形成了定位装置PM和PW的一部分的长冲程模块(粗略定位)和短冲程模块(精细定位)而实现。可以使用图案化装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2而对准图案化装置MA和衬底W。
当赋予束PB的图案被投影至目标部分C上时(也即单次动态曝光)，同步地扫描支撑结构MT和衬底工作台WT(沿图1中所示空间轴线的x维度)。由投影系统PL的缩放和图像反转特性确定衬底工作台WT相对于支撑结构MT的速率和方向。曝光场的最大尺寸限制了在单次动态曝光中目标部分(沿非扫描方向)的跨努，扫描运动的长度确定了目标部分的高度(沿扫描方向)。
在实施例中，以如此方式修改由REMA透镜和投影系统PL中的每一个所提供的放大倍率，从而由REMA透镜和投影系统PL的组合所施加的总放大倍率保持恒定。例如，与现有REMA透镜相比，可以以2的因子减小REMA透镜成像物体平面10的放大倍率。
借由示例的方式，其中光刻设备的REMA透镜提供了1×的放大倍率(也即辐射束PB的图像的尺寸并未增大或减小)，由REMA透镜所提供的放大倍率可以减半。也即，当光刻设备提供具有1×放大倍率的REMA时，修改的REMA透镜可以提供0.5×的放大倍率。也即，可以设置已修改REMA透镜以2的因子减小辐射束PB的截面面积。在该示例中，假设刻线板掩模系统RMS设置用于向REMA透镜提供矩形辐射束，具有沿非扫描方向(图1中所提供空间轴线中的Y维度)的尺寸A，以及沿扫描方向(图1中所提供空间轴线的X维度)的尺寸B，由REMA透镜所提供的照射场20将具有沿非扫描方向的A/2尺寸以及沿扫描方向的B/2尺寸，在图案化装置MA处。
也修改了由投影系统PL所提供的放大倍率。特别地，修改由投影系统PL所提供的放大倍率以便于在物体平面10和衬底W上图像场之间维持相同的激光束PB的放大倍率的总体水平。在以上示例中，因此，其中以2的因子减小由REMA透镜所提供的放大倍率，以2的因子增大投影系统PL的放大倍率。例如，当设置原始投影系统PL以提供0.25×的放大倍率时，已修改投影系统PL设置用于提供0.5×的放大倍率。也即，设置已修改投影透镜PL以2的因子而减小从REMA透镜接收到的辐射束PB的截面面积。
这与常规的投影透镜相反，常规的投影透镜通常设置用于提供0.25×的放大倍率。提供0.25×的放大倍率要求复杂并且因此昂贵的投影透镜设置。然而，因为在当前所述实施例中由REMA透镜所提供的放大倍率减半，因此可以采用相对较简单的投影系统PL实现在物体平面10和衬底W上图像场之间0.25×的总放大倍率。
为了比较目的，在图2中在图案化装置21上示意性地示出了由图1的实施例所提供的照射场以及由常规光刻设备所提供的照射场。通常，图案化装置(例如掩模、刻线板)是标准尺寸以允许在光刻设备内容纳图案化装置。如由常规REMA透镜所产生的照射场22具有沿非扫描方向的尺寸A以及沿扫描方向的尺寸B。支撑结构MT的扫描使得照射场22在具有沿非扫描方向尺寸A和沿扫描方向尺寸C的单个图案化区域23(包括待成像在衬底的目标部分上的图案)之上扫描。就此而言，在每个扫描过程中照射场22横越图案化区域23一次。
也示出了由图1的照射器IL提供的照射场20，照射器IL包括REMA透镜，REMA透镜被设置用于应用2的缩放因子至在REMA透镜处从刻线板掩模系统RMS接收的辐射束。照射场20具有沿非扫描方向尺寸A/2以及沿扫描方向尺寸B/2。支撑结构MT的移动使得照射场20在单个扫描过程中在两个图案化区域24、25之上扫描。应该知晓的是当照射场20尺寸为一半时，每个图案化区域24、25上的特征是沿扫描和非扫描方向单个图案化区域23上特征尺寸的一半。
就此而言，对于一半速度的扫描过程而言，图1的照射器IL能够在由常规光刻设备扫描单个图案化区域23所花费的相同时间中扫描图案化装置MA的图案化区域24、25中的一个。
额外地，通过扫描第一图案化区域24，照射器IL能够立即继续扫描另一图案化区域25而不执行步进操作。同样地，以2的因子减小步进操作的数目(以及因此总步进时间)。就此而言，可以增大光刻设备的产量而不论支撑结构扫描速度的减小。
额外地，通过以2的因子减小支撑结构的速度，在扫描期间需要支撑结构的较低加速度(以及减速度)。较低加速度可以帮助防止图案化装置在扫描期间、特别是在方向变化期间的滑移。
进一步，通过反向修改由投影透镜PL和REMA透镜提供的放大倍率，在衬底W处图像场的尺寸保持相同。就此而言，可以利用衬底和裸片的标准尺寸。例如，衬底上裸片通常是26mm×33mm。
应该知晓，在常规光刻设备中，其中投影透镜被设置为提供0.25×的放大倍率，以四倍大于衬底工作台WT扫描速度的扫描速度扫描支撑结构MT。在图1的实施例中(其中REMA透镜的放大倍率减半)，支撑结构MT仅需以衬底工作台WT速度的两倍扫描。就此而言，通过提供缩小倍率的REMA透镜与缩小倍率投影透镜PL的组合，可以实现减小支撑结构MT的扫描速度而同时由于步进时间减少而实现更高的产量(例如在预定时间段中图案化的裸片数目)。
再次参照图2，如果使用扫描速度V以在所限定的扫描周期中在图案化区域23之上扫描照射场22，则可以使用V/2的扫描速度以在相同扫描周期中在图案化区域24、25的一个之上扫描照射场20。通过减小支撑结构MT的扫描速度，可以使用更简单和因此较不昂贵的图案化装置。
额外地，可以通过保持支撑结构MT的扫描速度并以2的因子增大衬底工作台WT的扫描速度而实现产量的进一步增大。以该方式，可以在常规光刻设备中扫描单个图案化区域23所花费的时间内扫描两个图案化区域24、25。在该情形中，因此，产量的改进来自于每个图案化区域扫描速度增大以及步进时间减小。
进一步地，通过提供具有增大放大倍率的投影透镜PL与具有对应地减小的放大倍率的REMA透镜，可以实现如上所述的成本、复杂性和产量的改进而并未改变在REMA透镜上游的光刻设备的任何部件。也即，例如，源SO、束输送系统BD、调节机制AM和刻线板掩模系统RMS可以均是标准配置(例如配置仿佛用于标准REMA透镜和标准0.25×放大倍率投影透镜)。同样地，可以相对容易地翻新改进现有的光刻设备，例如为了更高产量而并未更换在REMA透镜上游的任何部件。
尽管以上示例是关于具有提供了单位放大倍率(1×的放大倍率)REMA透镜与提供了0.25×放大倍率的投影系统PL的组合的修改光刻设备，以便于提供具有提供了0.5×放大倍率的REMA透镜以及提供了0.5×放大倍率的投影系统PL的光刻设备，应该知晓的是其他光刻设备包括提供了不同放大倍率的REMA透镜和投影系统。包括具有单位放大倍率的REMA透镜的光刻设备可以是通常已知为沉浸式光刻设备。在实施例中，因此，提供了一种沉浸式光刻设备，包括具有0.5×放大倍率的REMA透镜以及具有0.5×放大倍率的投影系统。
例如，在一些实施例中，光刻设备(例如“干式”或非沉浸式设备)可以包括具有在3×-4×之间的放大倍率的REMA透镜与提供了0.25×放大倍率投影系统PL的组合。在实施例中，因此，可以提供包括具有在1.5×-2×之间的放大倍率的REMA透镜以及具有0.5×放大倍率的投影系统PL的光刻设备。
更通常的，REMA透镜可以提供第一非单位放大倍率并且投影系统PL可以提供第二非单位放大倍率，从而在刻线板掩模系统RMS和衬底W之间提供所需的总缩放倍率。以该方式，可以获得具有所需尺寸(例如沿非扫描方向26mm)的图像场而无需改变在REMA透镜上游的部件。
额外地，尽管上述示例性实施例涉及以2的因子减小由REMA透镜所提供的放大倍率而同时以2的因子增大由投影系统PL提供的放大倍率，但是可以以不同的量改变由REMA透镜和投影系统的每一个所提供的放大倍率而同时在物体平面10和衬底W上图像之间维持相同的总放大倍率。例如，由REMA透镜提供的放大倍率可以以3的因子减小(例如从1×至0.33×)，而由投影系统PL提供的放大倍率可以以3的因子增大(例如从0.25×至0.75×)，而在刻线板掩模系统RMS和衬底W之间维持了0.25×的总缩放倍率。
更通常地，因此，可以以第一因子减小由REMA透镜提供的放大倍率，而可以以第一因子增大由投影系统PL提供的放大倍率。
图3示出了其中选择第一因子以允许扫描“已旋转”图案化区域以在衬底的两个已旋转目标部分上曝光的实施例。在图3的示例中假设原始REMA透镜提供1×的放大倍率而原始投影系统PL提供0.25×的放大倍率。为了在衬底上提供已旋转的目标部分，在安装在衬底工作台WT上之前旋转衬底。
参照图3A，图案化装置50包括两个图案化区域51、52。图案化装置50具有沿非扫描方向的尺寸A以及沿扫描方向(图3中页面上/下)的尺寸C。然而，每个图案化区域51、52占据了沿扫描方向近似A/1.6以及沿非扫描方向(图3中从左至右)C/1.6的面积。例如，其中刻线板掩模系统RMS提供尺寸A＝104mm并且B＝132mm的物体平面10，每个图案化区域51、52具有沿扫描方向近似65mm和沿非扫描方向82.5mm的尺寸。该示例性实施例可以使用具有0.39×放大倍率的投影透镜PL。
修改由REMA透镜和投影系统PL提供的放大倍率，以提供针对每个目标区域在沿扫描方向的A/4区域之上扫描的、沿非扫描方向的C/4的衬底处提供图像场。因此，使用以上示例性尺寸，经修改的投影系统PL沿非扫描方向在衬底33mm处图像场。
应该知晓的是，尽管原始REMA透镜和原始投影系统PL提供了0.25×的组合放大倍率，图像场当在衬底处沿非扫描方向以7mm增大时，(以近似1.27的因子)增大REMA透镜和投影系统PL的组合放大倍率。
图3B示出了类似实施例，其中选择第一因子以允许扫描三个已旋转图案化区域以用于在衬底的三个已旋转目标部分上曝光。
参照图3B，图案化装置60包括三个图案化区域61、62、63。图案化装置60具有沿非扫描方向的尺寸A和沿扫描方向的尺寸C。然而，每个图案化区域61、62、63占据了沿扫描方向的近似A/2.4以及沿扫描方向的C/2.4的面积。例如，其中刻线板掩模系统RMS提供尺寸A＝104mm和B＝132mm的物体平面10，每个图案化区域61、62、63具有沿非扫描方向的近似55.8mm以及沿扫描方向的44mm的尺寸。该示例可以使用具有0.59×放大倍率的投影透镜PL。
修改由REMA透镜和投影系统PL所提供的放大倍率，以提供针对每个目标区域在沿扫描方向A/4的区域之上扫描的、沿非扫描方向的C/4的在衬底处的图像场。因此，使用以上示例性尺寸，已修改投影系统PL沿非扫描方向在33mm衬底处提供图像场。
如图3A的示例中，应该知晓的是，其中原始REMA透镜和原始投影系统PL提供了0.25×的组合放大倍率，当衬底处图像场已经沿非扫描方向以7mm增大时，(以近似1.27的因子)增大了REMA透镜和投影系统PL的组合放大倍率。
额外地，尽管在如上所述实施例中REMA透镜和投影系统均提供了非单位放大倍率(非1×放大倍率)，但在一些实施例中设置投影系统以便于提供1×的放大倍率。例如，对于提供了0.25×放大倍率的投影系统PL而言，第一因子可以是4，从而由投影系统PL提供的放大倍率是1×。这允许使用特别简单的投影透镜设置。此外，在投影透镜不向激光束PB提供缩放的情形下，可以以与支撑结构MT相同的速度扫描衬底工作台WT。
在如上所述的实施例中，修改(例如翻新改进)现有的光刻设备。例如，在描述了可以减小REMA透镜的放大倍率的情形下，可以通过修改或更换现有光刻设备内的REMA透镜而实现该减小。其他实施例包括光刻设备，其采用已经具有所需放大倍率质量的REMA透镜和投影系统产生。例如，在实施例中，可以产生具有提供0.5×放大倍率的REMA透镜以及提供0.5×放大倍率的投影系统的光刻设备。额外地，促进了新光刻设备的制造，因为可以重复使用光学列的其他部件(诸如刻线板掩模系统等)。
尽管在该文献中可以对于在光刻设备的上下文中对本发明实施例做出参考，本发明的实施例可以用于其他设备中。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、度量设备、或者测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案化装置)的物体的任何设备的一部分。这些设备可以通常称作光刻工具。该光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
尽管在本文献中可以对于在IC制造中使用光刻设备做出具体参考，应该理解的是在此所述的光刻设备可以具有其他应用。可能的其他应用包括集成光学系统、用于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。
本发明的实施例可以实施在硬件、固件、软件或者其任意组合中。本发明的实施例也可以实施作为存储在机器可读媒介上的指令，其可以由一个或多个处理器读取并执行。机器可读媒介可以包括用于存储或发射以由机器(例如计算装置)可读形式的信息。例如，机器可读媒介可以包括只读存储器(ROM)；随机访问存储器(RAM)；磁盘存储媒介；光学存储媒介；快闪存储装置；电学、光学、声学或其他形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)，以及其他的。进一步，固件、软件、例行程序、指令可以在此描述作为执行某些动作。然而，应该知晓的是这些描述仅是为了方便并且这些动作实际上来自于计算装置、处理器、控制器、或者执行了固件、软件、例行程序、指令等的其他装置。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，应该知晓的是本发明可以除了如所述之外而实施。以上说明书意在是示例性而非限定性的。因此对于本领域技术人员将明显的是可以如所述对本发明做出修改而并未脱离以下宣称的权利要求的范围。

Claims (24)

1.一种修改光刻设备的方法，所述光刻设备包括用于提供辐射束的照射系统，在所述照射系统下游用于支撑图案化装置的支撑结构，所述图案化装置用于在所述辐射束的截面中赋予所述辐射束图案以提供图案化的辐射束，用于使用第一放大倍率在所述图案化装置处投影所述辐射束的第一透镜，在所述支撑结构下游用于保持衬底的衬底工作台，以及用于使用第二放大倍率在所述衬底的目标部分处投影所述图案化的辐射束的第一投影系统，所述第一透镜和所述第一投影系统一起提供了第三放大倍率，所述方法包括：
以第一因子减小由所述透镜提供的所述第一放大倍率，以提供用于使用第四放大倍率投影所述辐射束的第二透镜；以及
以所述第一因子增大所述第二放大倍率，以提供用于使用第五放大倍率在所述衬底的所述目标部分处投影所述图案化的辐射束的第二投影系统。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一透镜被设置为提供在1×和4×之间的放大倍率，以及其中所述第一因子大于1并且小于或等于4。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一投影系统被设置为提供0.25×的放大倍率，以及其中所述第一因子大于1并且小于或等于4。
4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述第一透镜被设置为提供1×的放大倍率，以及所述第一投影系统被设置为提供0.25×的放大倍率；以及
其中所述第一因子是2，从而所述第二透镜被设置为提供0.5×的放大倍率并且所述第二投影系统被设置为提供0.5×的放大倍率。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述第一透镜和所述第一投影系统被设置为协作地使得所述图案化的辐射束在所述目标部分处具有沿所述光刻设备的非扫描方向的基本上在25mm和27mm之间的尺寸，以及其中所述第二透镜和所述第二投影系统被设置为协作地使得所述图案化的辐射束在所述目标部分处具有沿所述光刻设备的非扫描方向的基本上在25mm和34mm之间的尺寸。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述光刻设备被设置为使得所述辐射束在单个扫描操作中跨衬底的单个目标区域扫描，以及所述已修改光刻设备被设置为使得所述辐射束在单个扫描操作期间跨衬底的至少两个目标区域扫描。
7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述光刻设备被设置为使得所述辐射束以第一速度跨图案化装置的表面扫描以及使得所述图案化的辐射束以第二速度跨所述衬底的目标部分扫描，以及所述方法包括以所述第一因子减小所述第一速度。
8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述已修改光刻设备被设置为使得所述辐射束在单个扫描操作中跨图案化装置的至少第一图案化区域和第二图案化区域扫描，所述第一图案化区域和所述第二图案化区域沿修改的所述光刻设备的扫描方向彼此相邻地布置。
9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述第二透镜和所述第二投影系统一起提供所述第三放大倍率。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述第二透镜和所述第二投影系统一起提供大于所述第三放大倍率的第六放大倍率。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第六放大倍率近似是大于所述第三放大倍率的1.27×。
12.一种光刻设备，包括：
照射系统，用于提供辐射束；
在所述照射系统的下游的支撑结构，用于支撑图案化装置，所述图案化装置用于在所述辐射束的截面中赋予辐射束图案，以提供图案化的辐射束；
透镜，用于使用在0.5×和2×之间的放大倍率在所述图案化装置处投影所述辐射束；
在所述支撑结构的下游的衬底工作台，用于保持衬底；以及
投影系统，用于使用0.5×的放大倍率在所述衬底的目标部分处投影所述图案化的辐射束。
13.根据权利要求12所述的光刻设备，其中，所述透镜和所述投影系统被设置为协作地使得所述图案化的辐射束在所述目标部分处具有沿所述光刻设备的非扫描方向的基本上在25mm和34mm之间的尺寸。
14.根据权利要求12或13所述的光刻设备，其中，所述光刻设备被设置为使得所述辐射束在单个扫描操作中跨图案化装置的表面扫描，以及所述光刻设备被设置为使得所述辐射束在所述单个扫描操作期间跨衬底的至少两个目标区域扫描。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的光刻设备，其中，所述光刻设备被设置为使得所述辐射束以第一速度跨图案化装置的表面扫描，以及使得所述图案化的辐射束以第二速度跨所述衬底的目标部分扫描。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的光刻设备，其中，所述光刻设备被设置为使得所述辐射束在单个扫描操作中跨图案化装置中的至少第一图案化区域和第二图案化区域扫描，所述第一图案化区域和所述第二图案化区域沿所述光刻设备的扫描方向彼此相邻地布置。
17.根据权利要求15或16中任一项所述的光刻设备，其中，所述第一速度大于所述第二速度的两倍。
18.一种方法，包括：
使用在0.5×和2×之间的放大倍率在光刻设备的图案化装置处投影辐射束，以在所述辐射束的截面中赋予所述辐射束图案；以及
使用0.5×的放大倍率将图案化的辐射束投影至衬底的目标部分上。
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括，使得所述辐射束在单个扫描操作中跨所述图案化装置的表面扫描，并且使得所述图案化的辐射束在所述单个扫描操作期间跨所述衬底的至少两个目标区域扫描。
20.根据权利要求18或19所述的方法，进一步包括使得所述辐射束以第一速度跨所述图案化装置的表面扫描，以及使得所述图案化的辐射束以第二速度跨所述衬底扫描。
21.根据权利要求18至19中任一项所述的方法，进一步包括提供包括第一图案化区域和第二图案化区域的图案化装置，所述第一图案化区域和所述第二图案化区域沿所述光刻设备的扫描方向彼此相邻。
22.根据权利要求21所述的方法，进一步包括使得所述辐射束在单个扫描操作中跨所述第一图案化区域和所述第二图案化区域扫描。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的方法，其中，所述第一速度大于所述第二速度的两倍。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的方法，进一步包括使得所述图案化的辐射束在所述目标部分处具有沿所述光刻设备的非扫描方向的基本上在25mm和34mm之间的尺寸。
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