CN113874788A - 用于向衬底提供辐射的设备和方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种可操作以向衬底的多个目标区域提供名义剂量辐射的光刻设备和关联方法。名义剂量辐射经过多次曝光被提供给衬底的多个目标区域中的每个目标区域。将名义剂量辐射提供给每个目标区域涉及使目标区域的第一区域曝光于辐射，而目标区域的第二部分未被曝光于辐射(第一部分和第二部分的形状和配置取决于被成像的图案)。每个目标区域的曝光次数是根据描述衬底的该目标区域响应于接收到热负载的机械行为的数据来确定的。热负载对应于在目标区域的第一部分被提供名义剂量辐射时接收的热负载。

Description

用于向衬底提供辐射的设备和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年5月29日提交的EP申请19177154.2和于2019年11月12日提交的EP申请19208574.4的优先权，其通过引用全部并入本文。

技术领域

本发明涉及光刻。具体地，本发明涉及用于曝光具有多个目标区域的衬底的方法和关联设备。

背景技术

光刻设备是被构造为将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备能够被用于例如集成电路(IC)的制造中。例如，光刻设备可以将图案从图案形成装置(例如掩模)投影到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

为了将图案投影到衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定了能够被形成在衬底上的特征的最小尺寸。与使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备相比，使用波长在4至20nm(例如6.7nm或13.5nm)范围内的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以被用于在衬底上形成更小的特征。

集成电路可以由多个连续施加的层形成，每层都使用光刻形成。期望确保所有这些层都被很好地对准。被投影到衬底上的图案相对于曝光于已经被形成(或尚未形成)的衬底层的图案的未对准，可以被称为“重叠”。

重叠通常对光刻性能具有不利影响。重叠的增加可能对应于使用光刻设备产生的集成电路系统的质量降低或故障。通常期望减少重叠。

本发明的实施例涉及用于曝光具有多个目标区域的衬底的新方法和关联设备。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种光刻设备。光刻设备可操作以向衬底的多个目标区域提供名义剂量辐射。名义剂量辐射可以经过多次曝光被提供给衬底的多个目标区域中的每个目标区域。每个目标区域的曝光次数可以根据描述衬底的该目标区域响应于接收到热负载的机械行为的数据来确定。

光刻设备可以可操作以经由投影光学器件将图案化的辐射束投影到衬底上。图案化的辐射束可以具有由图案形成装置(诸如掩模或掩模版)确定的图案。图案形成装置可以反射辐射的部分，以创建图案化的辐射束。衬底可以由衬底支撑件支撑。辐射可以是极紫外(EUV)辐射。衬底可以是涂有光刻胶的硅晶片。在曝光于辐射之后，衬底可以被处理。曝光和处理的衬底可以用于产生例如集成电路系统。

衬底可以被夹持到衬底支撑件上，该衬底支撑件可以包括静电夹具。与衬底物理交互的衬底支撑件的部件可以是晶片台。晶片台可以经由多个突节接触晶片，这些突节可以包括来自基板的突起。与要被曝光于辐射的表面相反的衬底表面(称为衬底的背面)可以接触多个突节，并且可以以已知方式使用电极夹持至突节。通过这种方式将衬底支撑在突节上的原因中的一个原因可能是它可以减小与衬底背面的总接触面积，因此，外来颗粒(例如在衬底的背面)可能不太可能会扭曲晶片的形状。

光刻设备可以操作以向衬底的一个或多个目标区域提供辐射。具体地，光刻设备可以可操作以向衬底的一个或多个目标区域的第一部分提供辐射。在接收到名义剂量辐射时，光刻胶可能会经历一些状态变化。如本文使用的，“剂量”是指每单位面积接收的能量。通常，名义剂量可能取决于所使用光刻胶的类型。可能期望使用在接收到相对较高剂量的辐射时经历状态变化的光刻胶。有利地，这可能会增加剂量被散布的光子数量，因此可能会导致被转移到曝光衬底的图案中的散粒噪声水平相对较低。

要了解的是，如本文使用的，“向目标区域提供曝光”可以指使目标区域曝光于辐射一次。同样地，“向目标区域提供多次曝光”可以指使目标区域曝光于辐射多次。还要了解的是，除非相反地规定，否则向目标区域提供辐射可以指向目标区域的第一部分提供辐射。例如，向目标区域提供名义剂量辐射可以指向目标区域的第一部分提供名义剂量辐射。目标区域的第二部分可以不被提供辐射。

使衬底曝光于辐射可以将热能转移到衬底。衬底的这种局部加热可能会引起内部应力，并且可能会导致衬底的热变形。衬底的变形可能会导致被投影到衬底上的图案相对于曝光于已经被形成(或尚未形成)的衬底层的图案未对准。连续施加的图案的这种未对准可以被称为“重叠”。按照惯例，术语“重叠”可以指集成电路芯片中的连续层(例如通过上述光刻过程形成)相对于彼此横向移位的程度。重叠的减少通常可以对应于使用光刻设备产生的集成电路系统的质量提高。这可以被描述为光刻性能的提高。因此可能期望减少重叠。

由于衬底变形引起的重叠可以在有限的程度上表征和校正。例如，计算机模型可以可操作以预测衬底的变形(例如由于施加的热负载)。这种预测又可以被用于修改光刻设备的投影光学器件的布置和/或衬底支撑件的布置，以减少由于衬底的这种变形而对重叠的任何贡献。然而，在某些情况下，变形可能足够大以致衬底可以相对于衬底支撑件的突节滑动。衬底的滑动可能会导致在滑动的衬底的一部分(例如目标区域)中出现不可预测的(因此不可校正的)重叠。衬底的滑动可能发生在衬底变形的阈值水平之上。衬底的滑动可能会对重叠产生不利影响(即，重叠的增加)。

根据本发明的第一方面的光刻设备是有利的，因为它可以允许名义剂量辐射在单次曝光中或经过多次曝光被提供给衬底的至少目标区域。剂量被递送的曝光次数可以根据描述衬底的至少目标区域响应于接收到热负载的机械行为的数据来确定。该热负载可以对应于在目标区域的特定部分(目标区域的“第一部分”，其可以由被成像的图案限定)被提供名义剂量辐射时接收到的热负载。目标区域的“第二部分”可能不被提供辐射。

描述衬底的目标区域响应于接收到热负载的机械行为的数据可以描述目标区域是否会变形到使得所述目标区域在接收到所述热负载之后相对于衬底支撑件滑动的这种程度。描述衬底的目标区域响应于接收到热负载的机械行为的数据可以包括与衬底上的目标区域可以如何响应于接收到热负载而变形相关的信息。反过来，与衬底上的目标区域可以如何响应于接收到热负载而变形相关的信息可以取决于目标区域是如何被支撑的。对目标区域的这种支撑可能取决于作用在目标区域的局部力。目标区域的这种支撑可以包括由衬底支撑件提供的支撑量(例如支撑目标区域的突节的数量和配置、将衬底夹持到突节的夹持力和/或突节和衬底之间的摩擦系数)。另外，与目标区域的支撑件相关的这种信息可以包括由衬底的周围区域提供的支撑量(以及，反过来，衬底的这些周围区域可以如何由衬底支撑件支撑)。描述衬底的目标区域响应于接收到热负载的机械行为的数据可以包括关于衬底内的内力的信息。描述衬底的目标区域响应于接收到热负载的机械行为的数据可以包括与目标区域在衬底上的位置相关的信息。例如，在接收到固定剂量的辐射时，与衬底的其他目标区域相比，衬底的一些目标区域可能会经历更大程度的机械变形。在接收到固定剂量的辐射时，衬底的一些目标区域可能会经历使得它们相对于衬底支撑件滑动的这种程度的机械变形，而衬底的其他目标区域可能会经历较小程度的机械变形，使得这些目标区域不会相对于衬底支撑件滑动。因此可能存在阈值机械变形，该阈值机械变形确定目标区域在接收到固定剂量的辐射之后是否会相对于衬底支撑件滑动。此外，通常，针对衬底的不同目标区域，该阈值可能不同。

根据本发明的第一方面的光刻设备可以被布置为使得名义剂量辐射经过多次曝光被提供给多个目标区域中的至少一个。

利用这种布置，至少一个目标区域可以在光刻设备中使用多次曝光(也可以被称为“拆分曝光”)曝光于名义剂量。衬底的一个或多个目标区域可以在多次单独的曝光中被提供辐射。需要由目标区域接收的辐射剂量可以被描述为名义剂量。在发生多次曝光之后，衬底的一个或多个目标区域可能已经接收到名义剂量辐射。本发明人已经认识到衬底的热变形可以在不减少辐射剂量的情况下减少。因此，有利地，使用多次曝光向一个或多个目标区域提供名义剂量辐射可以减少或消除一个或多个目标区域相对于衬底支撑件滑动的机会。因此，使用多次曝光向一个或多个目标区域提供名义剂量辐射可以减少重叠。这可以提高光刻性能。

名义剂量可以被提供给衬底的多个目标区域中的至少一个的多次曝光可以被隔开一时间延迟。

辐射的多次曝光可以被提供给目标区域，在多次曝光中的每次曝光之间具有时间延迟。曝光之间的时间延迟可以允许热负载(每次曝光)由合适的冷却机构吸收。例如，每次曝光的热负载可以通过例如目标区域外部的衬底部分、衬底接触的部件和/或衬底被布置在其中的环境消散。曝光之间的时间延迟可以被描述为“恢复时间”。有利地，相对于不提供恢复时间，恢复时间可以降低目标区域的最大温度。这可以减少目标区域的热变形。这可以减少或消除目标区域相对于衬底支撑件滑动的机会。这可以减少重叠。这可以提高光刻性能。

根据本发明的第一方面的光刻设备可以可操作以在时间延迟期间曝光衬底的至少一个其他目标区域。

在时间延迟期间，第二目标区域可以被提供辐射。通常，对一个或多个目标区域的辐射曝光可以在对其他目标区域进行辐射曝光之后的时间延迟期间提供。通过这种方式，与曝光未在时间延迟期间提供的情况相比，衬底上的多个目标区域可以在更短的时间内接收名义剂量辐射。因此，有利地，与曝光未在时间延迟期间提供的情况相比，衬底上的一些或所有目标区域可以在更短的时间内接收名义剂量辐射。这可以被描述为光刻产出的增加(相对于提供多次曝光，如上所述，但不在时间延迟期间提供曝光)。

名义剂量辐射可以经过多次曝光提供的多个目标区域可以被设置在衬底的外围部分处。

被设置在衬底的外围部分处的衬底的目标区域可以对应于目标区域，其具有在单次曝光中接收到名义剂量辐射后相对于衬底支撑件滑动的增加的机会。被设置在衬底的外围部分处的衬底的目标区域可以经过多次曝光被提供名义剂量辐射。

名义剂量辐射可以经过多次曝光提供的衬底的多个目标区域中的至少一个可以在每次曝光期间接收基本相等的辐射剂量。

例如，如果名义剂量通过n次曝光(n是整数)递送，则在每次曝光期间，目标区域可以接收由名义剂量的1/n倍给出的剂量。

在目标区域的多次曝光中的每次曝光期间提供相等的辐射剂量可以最小化由目标区域经过多次曝光接收的最大热负载。有利地，这可以减少目标区域的热变形。这可以减少或消除目标区域相对于衬底支撑件滑动的机会。这可以减少重叠。这可以提高光刻性能。

根据本发明的第一方面的光刻设备可以被布置为使得名义剂量辐射可以在单次曝光中被提供给衬底的多个目标区域中的至少一个。

要了解的是，衬底的不同目标区域可以被提供不同曝光次数。这可以使多次曝光能够被选择性地提供给衬底上的各个目标区域。有利地，这可以允许滑动被减轻的风险，同时仍然维持光刻设备的最优产出。

这可以被描述为适应提供对衬底的多次曝光的方法。例如，一个或多个目标区域可以在单次曝光中被提供辐射。一个或多个目标区域可以被提供多次曝光。一个或多个目标区域可以被提供辐射经过两次曝光。一个或多个目标区域可以(例如三次曝光)被提供辐射经过超过两次曝光。

名义剂量辐射可以在单次曝光中被提供给衬底的不被用于制造集成电路系统的所有目标区域。

衬底可以包括不被用于产生集成电路系统的目标区域。减少这些目标区域中的重叠(例如通过使用上述多次曝光)可能提供很少的益处或没有益处。因此，可能期望使不被用于产生集成电路系统的目标区域仅曝光于辐射一次。这可能是有益的，因为这可能不会对光刻产出提供不利影响(即，减少)。

数据可以根据辐射图案的图案密度来描述衬底的机械行为。

如上面讨论的，名义剂量辐射可以被确定为使得在接收到名义剂量辐射时，衬底上的光刻胶可能会经历一些状态变化。因此，名义剂量可能取决于所使用光刻胶的类型。还要了解的是，在目标区域的所有所需部分中引起光刻胶的状态变化必需的名义剂量(针对整个目标区域)也可以随着图案化辐射的图案而变化。例如，与重叠目标区域的50％的图案化辐射的图案相比，重叠目标区域的90％(即，被曝光于辐射的目标区域的第一部分，对应于目标区域的90％)的图案化辐射的图案可以对应于更高的所需名义剂量。由图案重叠的目标区域的量(即，第一部分所对应的目标区域的一部分)可以被描述为图案密度。图案密度可以具有在0％和100％之间的值。图案密度可以由图案形成装置确定。

由目标区域接收的热负载因此可以随图案密度而变化。因此，目标区域的机械行为(响应于热负载的接收)可以随图案密度而变化。因此，对于描述衬底响应于接收到热负载的机械行为的数据也考虑被提供给衬底的辐射的图案密度可能是有益的。

数据可以描述衬底响应于在单次曝光时接收的名义剂量的机械行为。

光刻设备可以包括衬底支撑件。衬底支撑件可以支撑衬底。

衬底支撑件可以包括静电夹具。与衬底物理交互的基板支撑件的部件可以是晶片台。晶片台可以经由多个突节接触衬底，这些突节可以包括来自基板的突起。

数据可以根据由衬底支撑件施加在衬底上的力来描述衬底的机械行为。

该数据可以指示在单次曝光中接收到名义剂量辐射后，衬底的目标区域是否会相对于衬底支撑件滑动。

如上面讨论的，目标区域可以被提供名义剂量辐射的曝光次数的确定可以基于描述衬底响应于接收到热负载的机械行为的数据。该数据可以描述衬底的热行为。特别地，数据可以描述衬底响应于热负载的机械行为。衬底支撑件可以在衬底上施加力。该数据可以描述由衬底支撑件施加在衬底上的力。特别地，数据可以将衬底的机械行为描述为受由衬底支撑件施加在衬底上的力约束或管制。该数据可以描述衬底响应于热负载和由衬底支撑件施加在衬底上的力的机械行为。

该数据可以指示衬底的目标区域是否会相对于衬底支撑件滑动。该数据可以指示在单次曝光中接收到名义剂量辐射后，衬底的目标区域是否会相对于衬底支撑件滑动。如果数据指示在单次曝光中接收到名义剂量辐射后，衬底的目标区域将相对于衬底支撑件滑动，则可以确定所述目标区域被提供多次曝光。这可能会限制对可能滑动的目标区域提供多次曝光。有利地，通过仅对可能滑动的那些目标区域提供多次曝光，通过提供多次曝光引入的时间延迟的总数可以保持相对较低。这可以减少由于经过多次曝光向衬底的目标区域提供辐射而引起的对光刻产出的任何不利影响。

每个目标区域的曝光次数可以被确定为光刻产出被优化。

经过多次曝光向一个或多个目标区域提供名义剂量辐射可能会导致完全曝光整个衬底所需的时间更长(相对于在单次曝光中向所有目标区域提供的名义剂量辐射)。这可以被描述为减少光刻产出。然而，经过多次曝光向一个或多个目标区域提供名义剂量辐射可以增加衬底上的目标区域的数量，这些目标区域可以被成功地并入集成电路芯片的生产中(例如通过减少上述重叠)。这可以增加每个衬底的总产量。这可以被描述为增加光刻产出。可能期望最大化光刻产出。

衬底的一个或多个目标区域可以被提供多次曝光，使得光刻产出被最大化，同时确保相对于衬底支撑件没有滑动。确定哪些目标区域将被提供多次曝光可以使得光刻产出被最大化。被提供给利用多次曝光提供的目标区域中的每个目标区域的曝光次数的确定可以使得光刻产出被最大化。衬底上的所有目标区域被提供单独曝光(也称为“工艺路线”)的顺序可以使得光刻产出被最大化。光刻产出的最大化可以被描述为光刻产出的优化。

通常每个目标区域可以接收相同的名义剂量辐射。然而，针对在拆分曝光的时接收名义剂量的那些目标区域，在拆分曝光的每次曝光期间，不同的剂量(例如名义剂量的整数部分)可以被提供。因此，可能期望用于控制剂量的一些机构。

由衬底的目标区域接收的剂量(每单位表面积接收的能量)可以以多种方式控制。

根据本发明的第一方面的光刻设备可以是扫描设备。由衬底的目标区域接收的辐射剂量可以通过控制衬底相对于辐射移动的速度来控制。

在目标区域的曝光期间，可能在任何时候仅目标区域的一部分被曝光于辐射。整个目标区域的单次曝光可以通过相对于辐射束移动目标区域来实现。控制由目标区域接收的辐射剂量可以通过控制衬底相对于辐射束移动的速度来执行。该速度可以被称为“扫描速度”。更快的扫描速度可以对应于由目标区域接收到的较低辐射剂量。有利地，当以这种方式控制剂量时，提供辐射的源可以被保持在恒定辐射产生的状态。

由衬底的目标区域接收的辐射剂量可以通过控制辐射的功率来控制。

辐射可以是脉冲的。辐射的功率可以通过控制辐射的重复率来控制。

提供辐射的源可以是市售的激光产生等离子体辐射源。这种辐射源可以包括液滴生成器，该液滴生成器生成一系列质量受限的燃料目标(液滴)，其可以到达脉冲高强度激光可以入射到液滴上的地点，以便将液滴转换为等离子体。然后等离子体可以创建辐射。该辐射可以是脉冲的。每个脉冲可以对应于由来自不同燃料液滴的等离子体产生的辐射。控制这种LPP源的重复率可以通过控制脉冲高强度激光的脉冲定时来执行。这可以控制脉冲高强度激光可以入射到其上的液滴的量(即，所有可用液滴的比例)，从而控制辐射源的功率输出。

要了解的是，与控制辐射功率组合，由目标区域接收的辐射剂量可以通过控制衬底相对于辐射束移动的速度来控制(诸如通过控制脉冲高强度激光的脉冲定时)。还要了解的是，由目标区域接收到的辐射剂量可以以上述方式之外的其他方式进行控制。

根据本发明的第二方面，提供了一种光刻设备。光刻设备可以操作以向衬底的多个目标区域提供名义剂量辐射。名义剂量辐射可以经过多次曝光被提供给衬底的多个目标区域中的每个目标区域。每个目标区域的曝光次数可以根据该目标区域在衬底上的位置来确定。

根据本发明的第二方面的光刻设备可以并入根据本发明的第一方面的光刻设备的任何特征，如上所述。

根据本发明的第二方面的光刻设备可以被布置为使得名义剂量辐射可以经过多次曝光被提供给多个目标区域中的至少一个。多个目标区域中的至少一个可以对应于可以被设置在衬底的外围部分处的衬底的目标区域。

根据本发明的第二方面的光刻设备可以被布置为使得名义剂量辐射可以在单次曝光时被提供给衬底的被设置在衬底的中心部分处的目标区域。

根据本发明的第一方面或第二方面的光刻设备可以包括辐射源，可操作以产生辐射以向多个目标区域提供名义剂量辐射。

根据本发明的第一方面或第二方面的光刻设备可以包括图案形成装置支撑结构，用于支撑图案形成装置以图案化辐射束，以向多个目标区域提供名义剂量辐射。

根据本发明的第一方面或第二方面的光刻设备可以包括投影系统，用于将辐射束投影到衬底上以向多个目标区域提供名义剂量辐射。

根据本发明的第一方面或第二方面的光刻设备可以包括控制系统，被配置为控制光刻设备以向衬底的多个目标区域提供名义剂量辐射。

根据本发明的第一方面或第二方面的光刻设备可以可操作，以确定多个目标区域中的一个或多个可以被提供名义剂量辐射的曝光次数。

衬底的一个或多个目标区域可以被提供辐射的曝光次数可以通过相同的光刻设备来确定，该光刻设备提供所述辐射。例如，形成光刻设备的一部分的计算机系统或处理器可以被用于确定曝光次数。备选地，衬底的一个或多个目标区域被提供辐射的曝光次数可以使用可以与光刻设备分离的设备、计算机系统、处理器等来确定，该光刻设备提供所述辐射。

根据本发明的第三方面，提供了一种选择由衬底支撑件支撑的衬底的目标区域接收的辐射的曝光次数的方法。

根据本发明的第三方面的方法可以包括：在接收到名义剂量辐射时，模拟目标区域的机械行为。

根据本发明的第三方面的方法可以包括：当名义剂量辐射在一次曝光中并且经过多次曝光被提供给目标区域时，确定目标区域是否相对于衬底支撑件滑动。

根据本发明的第三方面的方法可以包括：选择名义剂量辐射被提供的最低曝光次数，针对该最低曝光次数，目标区域不会相对于衬底支撑件滑动。

根据本发明的第四方面，提供了一种使衬底曝光于辐射的方法，该衬底可以包括多个目标区域并且可以由衬底支撑件支撑。

根据本发明的第四方面的方法可以包括：针对多个目标区域中的每个目标区域选择最优曝光次数。最优曝光次数可以对应于最低曝光次数，名义剂量辐射可以被递送给目标区域经过该最低曝光次数，针对该最低曝光次数，目标区域不会相对于衬底支撑件滑动。

根据本发明的第四方面的方法可以包括：使多个目标区域中的每个目标区域曝光于名义剂量辐射，其中名义剂量辐射经过最优曝光次数被提供给每个目标区域。

根据本发明的第四方面的方法可以包括：确定多个目标区域的工艺路线。多个目标区域中的每个目标区域可以接收最优曝光次数。同一目标区域的重复曝光之间的热恢复时间可以被优化。多个目标区域中的每个目标区域的曝光可以使用针对多个目标区域确定的工艺路线。

本发明的第三方面和/或第四方面可以并入根据本发明的第一方面和/或第二方面的光刻设备的特征的功能性。

附图说明

本发明的实施例现在将参照所附示意图仅通过示例描述，其中：

-图1描绘了包括光刻设备和辐射源的光刻系统；

-图2a描绘了根据本发明的实施例的具有96个目标区域的衬底的工艺路线；

-图2b描绘了根据本发明的实施例的具有68个目标区域的衬底的工艺路线；

-图2c描绘了对应于图2b所示工艺路线的衬底重叠地图；

-图3a描绘了具有96个目标区域的衬底的替代工艺路线；

-图3b描绘了具有68个目标区域的衬底的替代工艺路线；以及

-图3c描绘了对应于图3b所示工艺路线的衬底重叠地图。

具体实施方式

图1示出了包括辐射源SO和光刻设备LA的光刻系统。辐射源SO被配置为生成EUV辐射束B，并且将EUV辐射束B供应给光刻设备LA。光刻设备LA包括照射系统IL、被配置为支撑图案形成装置MA(例如掩模)的支撑结构MT、投影系统PS和被配置为支撑衬底W的衬底台WT。

照射系统IL被配置为通过EUV辐射束B入射到图案形成装置MA上调节EUV辐射束B。其中，照射系统IL可以包括琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11。琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11一起提供具有期望横截面形状和期望强度分布的EUV辐射束B。除了琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11之外或者代替它们，照射系统IL可以包括其他反射镜或装置。

在被如此调节之后，EUV辐射束B与图案形成装置MA交互。由于这种交互，图案化的EUV辐射束B'被生成。投影系统PS被配置为将图案化的EUV辐射束B'投影到衬底W上。出于此目的，投影系统PS可以包括多个反射镜13、14，其被配置为将图案化的EUV辐射束B'投影到由衬底台WT保持的衬底W上。投影系统PS可以对图案化的EUV辐射束B'应用缩减因子，从而形成特征小于图案形成装置MA上的对应特征的图像。例如，4或8的缩减因子可以被应用。虽然投影系统PS被图示为在图1中只有两个反射镜13、14，投影系统PS可以包括不同数量的反射镜(例如六个或八个反射镜)。

衬底W可以包括先前形成的图案。在这种情况下，光刻设备LA将由图案化的EUV辐射束B'形成的图像与先前形成在衬底W上的图案对准。

可以在辐射源SO、照射系统IL和/或投影系统PS中设置相对真空，即，压力远低于大气压的少量气体(例如氢气)。

图1所示的辐射源SO是例如可以被称为激光产生等离子体(LPP)源的类型。激光器系统1(例如可以包括CO₂激光器)被布置为经由激光束2将能量沉积到燃料中，诸如由例如燃料发射器3提供的锡(Sn)。虽然锡在以下描述中引用，但是任何合适的燃料可以被使用。燃料可以例如是液体形式，并且可以例如是金属或合金。燃料发射器3可以包括喷嘴，该喷嘴被配置为沿着轨线朝着等离子体形成区域4引导锡，例如以液滴的形式。激光束2入射到等离子体形成区域4处的锡上。将激光能量沉积到锡中在等离子体形成区域4处创建锡等离子体7。在用等离子体的离子去激发和重组电子期间，包括EUV辐射的辐射从等离子体7发射。

来自等离子体的EUV辐射由收集器5收集和聚焦。收集器5包括例如近法向入射辐射收集器5(有时更一般地称为法向入射辐射收集器)。收集器5可以具有被布置为反射EUV辐射(例如具有诸如13.5nm等期望波长的EUV辐射)的多层反射镜结构。收集器5可以具有椭圆配置，其具有两个焦点。如下面讨论的，焦点中的第一焦点可以在等离子体形成区域4处，并且焦点中的第二焦点可以在中间焦点6处。

激光器系统1可以与辐射源SO空间分离。在这种情况下，激光束2可以借助于光束递送系统(未示出)从激光器系统1传递到辐射源SO，该光束递送系统包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器和/或其他光学器件。激光器系统1、辐射源SO和光束递送系统可以一起被认为是辐射系统。

由收集器5反射的辐射形成EUV辐射束B。EUV辐射束B被聚焦在中间焦点6处，以在等离子体形成区域4处存在的等离子体的中间焦点6处形成图像。中间焦点6处的图像用作照射系统IL的虚拟辐射源。辐射源SO被布置为使得中间焦点6位于辐射源SO的封闭结构9中的开口8处或附近。

尽管图1将辐射源SO描绘为激光产生等离子体(LPP)源，任何合适的源(诸如放电产生等离子体(DPP)源或自由电子激光器(FEL))都可以被用于生成EUV辐射。

光刻设备LA可以可操作以经由投影光学器件将图案化的辐射束B'投影到衬底W上。图案化辐射束B'可以具有由图案形成装置MA确定的图案。图案形成装置MA可以选择性地反射辐射的仅一些部分，以创建图案化的辐射束B'。图案化的辐射束B'可以包括极紫外(EUV)辐射。在曝光于图案化的辐射束B'之后，衬底W可以被处理。曝光和处理的衬底W可以用于产生例如集成电路系统。

衬底W可以被提供光刻胶涂层。光刻设备LA可以可操作以将图案化的辐射束B'提供到光刻胶被提供的衬底W的表面(称为衬底W的面向辐射的表面)。如上所述，衬底W可以由衬底台WT支撑。衬底台WT也可以被称为衬底支撑件，并且这些术语可以被互换使用。衬底支撑件WT可以包括多个突节15。多个突节15可以包括从基板突出的结构的网格形态。

衬底W的表面(称为衬底W的背面)可以接触多个突节15，并且可以被夹持到多个突节。衬底W的该背面通常与衬底W的面向辐射的表面(图案形成装置MA的图像被形成在该表面上)相对。衬底W可以使用例如静电夹具(其可以被称为卡盘)来夹持。通过这种方式将衬底W支撑在突节15上的原因之一是它减少了衬底支撑件WT与衬底W背面的总接触面积。因此，衬底W背面的外来颗粒可能不太可能会扭曲衬底W的形状。

衬底W可以包括多个目标区域。图案化的辐射束B'可以被依次提供给衬底W上的每个目标区域。在每个目标区域内，衬底W的第一部分接收辐射，并且衬底W的第二部分不接收辐射(第一部分和第二部分的形状和配置取决于图案形成装置MA)。第一部分的每个部分可以被提供名义剂量辐射。如本文使用的，“剂量”是指每单位面积接收的能量。名义剂量辐射可以在所有目标区域的第一部分上相同(针对图案化辐射束B'的给定图案)。名义剂量辐射可以使得在目标区域的第一部分(其接收来自投影系统PS的辐射并且由图案化辐射束B'的图案确定)中，光刻胶经历一些状态变化。

使衬底W曝光于辐射可以将热能转移到衬底W。这可以被描述为向衬底W施加热负载。这可能会导致衬底W的热变形。衬底W的变形可能会导致被投影到衬底W上的图案相对于曝光于已经被形成(或尚未形成)的衬底W层的图案未对准。连续施加的图案的这种未对准可以被称为“重叠”。按照惯例，术语“重叠”可以指集成电路芯片中的连续层(例如通过上述光刻过程形成)相对于彼此横向移位的程度。重叠的减少通常可以对应于使用光刻设备产生的集成电路系统的质量提高。这可以被描述为光刻性能的提高。因此可能期望减少重叠。

由于衬底W变形引起的重叠可以在有限的程度上表征和校正。例如，计算机模型可以可操作以预测衬底W的变形(例如由于施加的热负载)。这种预测又可以被用于修改光刻设备LA内的部件的布置(例如投影系统PS内的反射镜的定向、衬底支撑件WT的位置等)以抵消由于衬底W的这种变形而对重叠的任何贡献。然而，在某些情况下，衬底W的变形可能足够大以致衬底W可能相对于衬底支撑件WT的突节15滑动。衬底W的滑动可能会导致衬底W的滑动部分(例如目标区域)中的不可预测的(因此不可校正的)重叠。衬底W的滑动可能发生在衬底W变形的阈值水平之上。衬底W的滑动可能对重叠产生不利影响(即，重叠的增加)。

衬底支撑件WT的多个突节15可以被布置为使得当衬底支撑件WT支撑衬底W时，多个突节15和衬底W的背面之间存在低摩擦量。当将衬底W放置在衬底支撑件WT上时这可能是期望的，因为这可以防止在将衬底W放置到衬底支撑件WT上期间衬底W的变形。然而，突节15和衬底W之间的这种低摩擦可能会导致衬底W的一部分相对于突节15滑动的可能性相对较高，这是由于衬底W响应于施加的热负载的机械变形。

本发明的实施例现在将参照图2a、2b和2c描述。

图2a示出了大致圆形衬底202的示意性表示。图2a中的衬底202可以对应于图1的衬底W。衬底202被拆分为多个大致矩形的目标区域。目标区域的位置在图2a中由网格206展示，衬底202被重叠在网格206。每个目标区域都被标记有从“1”到“96”的数字。这些标签表示单独目标区域被曝光于辐射的示例顺序。

根据本发明的一个实施例，光刻设备LA被配置为使得在单次曝光中或经过多次曝光，名义剂量辐射被提供给衬底202的目标区域。名义剂量被提供的曝光次数取决于描述衬底202的目标区域响应于接收到热负载(例如对应于接收到名义剂量的目标区域的第一部分的热负载)的机械行为的数据来确定。

名义剂量被递送给每个目标区域的曝光次数可以由光刻设备LA确定。例如，形成光刻设备LA的一部分的计算机系统或处理器可以被用于确定曝光次数。备选地，名义剂量被递送给每个目标区域的曝光次数可以使用与光刻设备LA分离的设备、计算机系统、处理器等来确定。描述衬底202的目标区域响应于接收到热负载的机械行为的数据(在下文中称为“数据”)(被用于确定目标区域将接收的曝光次数)可以形成衬底202的机械行为的模型的基础。

该数据描述了目标区域是否会变形到目标区域在接收到热负载之后将相对于衬底支撑件WT滑动的这种程度。该数据包括与目标区域如何响应于接收到热负载而变形相关的信息。

与目标区域将如何响应于接收到热负载而变形相关的信息通常取决于目标区域是如何被支撑的(例如被夹持到衬底支撑件WT)。对目标区域的这种支撑通常取决于作用于目标区域的局部力。目标区域的这种支撑包括由衬底支撑件WT提供的支撑量(例如支撑目标区域的突节15的数量和配置、将衬底202夹持到突节15的夹持力和/或突节15和衬底202之间的摩擦系数等)。另外，与目标区域的支撑相关的这种信息可以包括由衬底202的周围区域提供的支撑量(以及衬底202的这些周围区域如何由衬底支撑件WT支撑)。该数据可以包括与目标区域在衬底202上的位置相关的信息。

针对施加到目标区域的给定热负载，数据可以描述目标区域的预期机械变形。在图案化辐射束B'入射到目标区域上的任何时间期间(即，在曝光期间)，该给定的热负载(滑动或缺少滑动的确定可以被进行)通常将被提供给目标区域。

衬底202的已经接收到给定热负载的一些目标区域(对应于接收到名义剂量辐射的目标区域的第一部分)可以比衬底202的其他目标区域经历更大程度的机械变形。在接收到所述给定热负载后，衬底202的一些目标区域可能会经历它们相对于衬底支撑件WT滑动的程度的机械变形，而衬底202的其他目标区域可能会经历较小程度的机械变形，使得这些目标区域不会相对于衬底支撑件WT滑动。因此可能存在确定目标区域在接收到给定热负载之后是否会相对于衬底支撑件WT滑动的阈值机械变形(例如衬底202和突节15之间的阈值横向力、目标区域的一部分变形的阈值距离等)。此外，通常，针对衬底202的不同目标区域，该阈值可能会有所不同。

在本发明的实施例中，数据描述了每个目标区域响应于接收到与在单次曝光中接收到名义剂量辐射对应的的热负载的机械行为。数据还可以描述每个目标区域响应于接收到与经过多次曝光(诸如两次、三次和多次曝光)接收到名义剂量辐射对应的热负载的机械行为。数据还可以描述，针对多次曝光中的每次曝光之间的时间延迟范围，每个目标区域响应于接收到与经过所述多次曝光接收到名义剂量辐射对应于的热负载的机械行为。

在本发明的实施例中，数据描述了每个目标区域是否会变形到每个目标区域在接收到对应于在单次曝光中接收到名义剂量辐射的热负载之后将相对于衬底支撑件WT滑动的这种程度。在图2a所示的实施例中，通过该数据确定目标区域“1”到“38”在接收到对应于在单次曝光中接收到名义剂量辐射的热负载后将相对于衬底支撑件WT滑动。通过该数据确定目标区域“1”到“38”在接收到对应于经过2次曝光接收到名义剂量辐射的热负载后不会相对于衬底支撑件WT滑动。通过该数据确定目标区域“39”到“96”在接收到对应于在单次曝光中接收到名义剂量辐射的热负载后不会相对于衬底支撑件WT滑动。因此，通过该数据确定光刻设备LA将经过两次曝光向目标区域“1”到“38”提供名义剂量辐射，并且在单次曝光中向目标区域“39”到“96”提供名义剂量辐射。

网格206表示根据前面的段落中描述的数据向衬底202提供辐射的方法。衬底202的单独目标区域被曝光的顺序可以被称为“工艺路线”。网格206的每个元件(目标区域)中的数字描绘了工艺路线。要了解的是，图2a所示的工艺路线仅是可能工艺路线的示例。被阴影化的网格206的元件(目标区域)对应于经过多次曝光(可替代，在该实施例中，经过两次曝光)接收到名义剂量辐射的元件。网格206的未被阴影化的元件(目标区域)对应于在单次曝光中接收到名义剂量辐射的元件。

首先，光刻设备LA用名义剂量辐射的一半来曝光衬底202的目标区域“1”(曝光于图案化的辐射束B')。其次，光刻设备LA用名义剂量辐射的一半来曝光衬底202的目标区域“2”(曝光于图案化的辐射束B')。对目标区域“3”、“4”等继续这样的过程，直到并包括目标区域“38”。然后重复该过程，即，目标区域“1”到“38”第二次用名义剂量辐射的一半来按顺序曝光(曝光于图案化的辐射束B')。目标区域“1”到“38”可以被描述为已接收到多次曝光。

然后，光刻设备LA在单次曝光中用完整的名义剂量辐射来曝光衬底202的目标区域“39”(曝光于图案化的辐射束B')。然后，光刻设备LA在单次曝光中用完整的名义剂量辐射来曝光衬底202的目标区域“40”(曝光于图案化的辐射束B')。这针对目标区域“41”、“42”等继续，直到并包括目标区域“96”。目标区域“39”到“96”可以被描述为已接收到单次曝光。

总而言之：衬底202的目标区域“1”到“38”用名义剂量辐射的一半按顺序曝光；然后，衬底202的目标区域“1”到“38”用名义剂量辐射的一半按顺序曝光(第二次)；然后，目标区域“39”到“96”在单次曝光中用名义剂量辐射按顺序曝光。要了解的是，在该程序被完成之后，衬底202的所有目标区域都已被提供名义剂量辐射。

利用这种布置，至少一个目标区域在光刻设备LA中使用多次曝光(也可以被称为“拆分曝光”)曝光于名义剂量辐射。在上面参照图2a描述的示例实施例中，目标区域“1”到“38”被提供多次曝光，而目标区域“39”到“96”被提供单次曝光。

针对接收到辐射的多次曝光的任何目标区域，所述目标区域可以接收所述多次曝光中的每次曝光，在每次曝光之间具有时间延迟。例如，如上面参照图2a在示例实施例中描述的，目标区域“1”的第二次曝光未在目标区域“1”的第一次曝光之后立即提供。目标区域“1”到“38”中的任何一个的第二次曝光未在同一目标区域的第一次曝光之后立即提供。

所述多次曝光中的每次曝光之间的时间延迟可以允许由接收到辐射的多次曝光(按照所述多次曝光中的每次曝光)的目标区域接收的热负载在下一热负载被施加之前由合适的冷却机构吸收。例如，所述多次曝光中的每次曝光的热负载可以通过以下消散：给定目标区域之外的衬底202的部分；衬底202接触的部件；和/或衬底202被放置其中的环境。曝光之间的时间延迟可以被描述为“恢复时间”。有利地，相对于不提供恢复时间，恢复时间可以降低目标区域的最大温度。这可以减少目标区域的热变形。这可以减少或消除目标区域相对于衬底支撑件WT滑动的机会。这可以减少重叠。这可以提高光刻性能。

与上面参照图2a描述的示例实施例一样，在接收到辐射的多次曝光的第一目标区域(例如衬底202的目标区域“4”)曝光之后的时间延迟期间，第二目标区域(例如衬底202的目标区域“5”)可以被曝光。通常，一个或多个目标区域可以在经过多次曝光接收到辐射的每个目标区域的多次曝光之间的时间延迟期间曝光。通过这种方式，与在这种时间延迟期间没有目标区域被曝光的情况相比，衬底202上的多个目标区域可以在更短的时间内接收名义剂量辐射。因此，有利地，如果在这种时间延迟期间没有目标区域被曝光，衬底202上的一些或全部目标区域可以在更短的时间内接收名义剂量辐射。这可以被描述为光刻产出的增加(相对于提供多次曝光，如上所述，但在所述时间延迟期间不曝光任何目标区域)。

与上面参照图2a描述的示例实施例一样，光刻设备LA可以被配置为使得衬底202的不同目标区域被提供不同曝光次数。这可以使多次曝光能够被选择性地提供给衬底202上的单独目标区域。有利地，这允许滑动被减轻的风险，同时仍然维持光刻设备LA的最优产出。这可以被描述为适应向衬底202提供多次曝光的方法。例如，一个或多个目标区域可以在单次曝光中被提供辐射。一个或多个目标区域可以被提供多次曝光。一个或多个目标区域可以经过两次曝光被提供辐射。一个或多个目标区域可以经过多于两次曝光(例如三次曝光)被提供辐射。

本发明人已经认识到可以在不减少辐射剂量的情况下减少衬底202的热变形。因此，有利地，使用多次曝光向一个或多个目标区域提供名义剂量辐射可以减少或消除一个或多个目标区域相对于衬底支撑件WT滑动的机会。因此，使用多次曝光向一个或多个目标区域提供名义剂量辐射可以减少重叠。这可以提高光刻性能。

被设置在衬底202的外围部分处的衬底202的目标区域可以对应于，具有在给定热负载被施加(例如热负载对应于在单次曝光中接收到名义剂量辐射)之后相对于衬底支撑件WT滑动的增加的机会的目标区域。描述衬底202的目标区域响应于接收到热负载的机械行为的数据可以指示与衬底202的其他更中心的目标区域相比，在接收到与在单次曝光中接收到名义剂量辐射相对应的热负载之后，被设置在衬底202的外围部分处的衬底202的目标区域更有可能相对于衬底支撑件WT滑动。因此，衬底20的外围部分中的这种目标区域可以经过多次曝光被提供名义剂量辐射，与上面参照图2a描述的示例实施例一样。

如果名义剂量经过n次曝光(n是整数)被递送给目标区域，则在每次曝光期间，光刻设备LA可以被配置为向目标区域提供由名义剂量的1/n倍给出的剂量。在目标区域的多次曝光中的每次曝光期间提供相等的辐射剂量可以最小化经过多次曝光中的任何一次施加的最大热负载。有利地，这可以减少目标区域的热变形。这可以减少或消除目标区域相对于衬底支撑件WT滑动的机会。这可以减少重叠。这可以提高光刻性能。

衬底202可以包括不被用于产生集成电路系统的目标区域。不被用于产生集成电路系统的目标区可以被称为“非产品”目标区域，并且被用于产生集成电路系统的目标区域可以被称为“产品”目标区域。减少非产品目标区域中的重叠(例如通过使用上述多次曝光)可能提供很少的益处或没有益处。因此，可能期望在单次曝光中向非产品目标区域提供名义剂量辐射。这可能是有益的，因为这不会对光刻产出提供不利影响(即，减少)。

当确定衬底的工艺路线时，可能期望仅在提供产品目标区域(与具有名义剂量辐射的非产品目标区域相邻)之后才向非产品目标区域提供名义剂量辐射。因此，非产品目标区域的任何滑动(在接收到名义剂量辐射后)都不会对产品目标区域内的重叠产生不利影响。当确定衬底的工艺路线时，可能期望首先向所有产品目标区域提供名义剂量辐射，然后随后向所有非产品目标区域提供名义剂量辐射。

如本文使用的，辐射剂量旨在表示目标区域的第一部分中的每个部分的每单位面积的能量的量。如上所述，名义剂量辐射可以被确定为使得在接收到名义剂量辐射时，衬底202上的光刻胶可能会经历一些状态变化。因此，名义剂量可能取决于所使用光刻胶的类型。名义剂量被递送给目标区域的第一部分中的每个部分(如由图案形成装置MA定义的)。要了解的是，由衬底202的整个目标区域接收的能量总量将取决于图案化辐射的图案。例如，与重叠目标区域的50％的图案化辐射的图案相比，重叠目标区域的90％(即，目标区域的90％被曝光于辐射)的图案化辐射的图案对应于更高的能量(因此，更高的热负载)。由图案重叠的目标区域的量可以被描述为图案密度。图案密度可以具有在0％和100％之间的值。图案密度可以由图案形成装置MA确定。

因此，热负载(对应于被递送给目标区域的第一部分的所需的名义剂量辐射)可以取决于图案密度而变化。依次，目标区域的机械行为因此可能取决于图案密度。因此，对于描述衬底202响应于接收到热负载的机械行为的数据也考虑被提供给衬底202的辐射的图案密度可能是有益的。

如上所述，目标区域被提供名义剂量辐射的曝光次数的确定可以基于描述衬底202响应于接收到热负载的机械行为的数据。该数据可以描述衬底202的热行为。数据可以描述衬底202响应于热负载的机械行为。衬底支撑件WT可以在衬底202上施加力。数据可以描述由衬底支撑件WT施加在衬底202上的力。具体地，数据可以将衬底202的机械行为描述为受由衬底支撑件WT施加在衬底202上的力约束或影响。该数据可以描述衬底202响应于热负载和由衬底支撑件WT施加在衬底202上的力的机械行为。

该数据可以指示衬底202的目标区域是否相对于衬底支撑件WT滑动。该数据可以指示在目标区域的第一部分在单次曝光中接收名义剂量辐射之后，衬底202的目标区域是否会相对于衬底支撑件WT滑动。如果数据指示在目标区域的第一部分在单次曝光中接收名义剂量辐射之后，衬底202的目标区域将相对于衬底支撑件WT滑动，则可以确定所述目标区域的第一部分将经过多次曝光接收名义剂量辐射。这可能会限制对可能滑动的目标区域提供多次曝光。有利地，通过仅对可能滑动的那些目标区域提供多次曝光，通过提供多次曝光引入的时间延迟的总数可以保持相对较低。这可以减少由于经过多次曝光向衬底202的目标区域提供辐射而引起的对光刻产出的任何不利影响。

经过多次曝光向一个或多个目标区域提供名义剂量辐射可能会导致完全曝光整个衬底202所需的时间更长(相对于在单次曝光中向所有目标区域提供的名义剂量辐射)。这可以被描述为减少光刻产出。然而，经过多次曝光向一个或多个目标区域提供名义剂量辐射可以增加衬底202上的目标区域的数量，这些目标区域能够被成功地并入集成电路芯片的生产中(例如通过减少上述重叠)。这可以以光刻产出为代价增加每个衬底202的总产量。可能期望优化光刻产出，例如最大化产出，同时保持将产量减少到可忽略水平的重叠风险。

衬底202的一个或多个目标区域可以被提供多次曝光，使得光刻产出被最大化，同时确保相对于衬底支撑件WT基本没有滑动。确定哪些目标区域被提供多次曝光可以使得光刻产出被优化，如上所述。被提供给利用多次曝光提供的目标区域中的每个目标区域的曝光次数的确定可以使得光刻产出被优化，如上所述。衬底上的所有目标区域被提供单独曝光(即，工艺路线)的顺序可以使得光刻产出被最大化。光刻产出的最大化可以被描述为光刻产出的优化。

图2b示出了大致圆形衬底204的示意性表示。图2b中的衬底204可以对应于图1的衬底W。衬底204被拆分为多个大致矩形的目标区域。目标区域的位置在图2b中由衬底204被重叠的网格208展示。每个目标区域都被标记有从“1”到“68”的数字。这些标签表示单独目标区域被曝光的示例顺序。

图2b被提供以展示上面参照图2a描述的曝光方法可以如何早具有与衬底202不同数量的目标区域的衬底上执行。衬底202(图2a)包括96个目标区域，而衬底204(图2b)包括68个目标区域。网格208示出了衬底204的阴影化外围目标区域(目标区域“1”到“32”)和未阴影化的中心目标区域(目标区域“33”到“68”)。衬底204的目标区域“1”到“32”用名义剂量辐射的一半按顺序曝光；然后，衬底204的目标区域“1”到“32”用名义剂量辐射的一半按顺序曝光(第二次)；然后，目标区域“33”到“68”在单次曝光中用名义剂量辐射按顺序曝光。要了解的是，在该程序完成之后，衬底204的所有目标区域都已被提供名义剂量辐射。衬底204的哪些目标区域在单次曝光中被提供名义剂量辐射以及衬底204的哪些目标区域经过多次曝光被提供名义剂量辐射的确定是基于描述衬底204的机械性能的数据来确定的，如上面参照图2a的衬底202描述的。

图2c示出了衬底的重叠地图212。重叠(衬底上的连续施加图案的未对准的度量，这通常是不期望的)在地图212中被示出为二维向量重叠场，其具有多个向量，每一个向量对应于地图212所对应的衬底上的点。重叠的幅度在地图212中通过单独向量的长度来展示。

地图212对应于图2b的衬底204。然而，由于衬底202和衬底204的目标区域使用基本类似的方法被提供名义剂量辐射，所以预计地图212所示的重叠也代表当衬底202根据上面参照图2a描述的本发明的实施例曝光时存在的重叠。与地图212的中心部分相比，地图212的外围部分处的重叠通常略大。例如，区域214中的重叠比地图212的中心部分大。

要了解的是，上面参照图2a和2b描述的工艺路线仅是可以根据本发明的原理使用的工艺路线的示例。

替代工艺路线可以如下：衬底202(图2a)的外围部分中的目标区域(即，目标区域“1”到“38”)用名义剂量辐射的一半按顺序曝光；然后，衬底202的中心部分中的目标区域(即，目标区域“39”到“96”)在单次曝光中用名义剂量辐射按顺序曝光；然后，衬底202的外围部分中的目标区域(即，目标区域“1”到“38”)用名义剂量辐射的一半按顺序曝光(第二次)。与衬底202的第一描述示例工艺路线相比，该工艺路线增加了外围目标区域“1”到“38”的恢复时间(重复曝光之间的时间)。这可以进一步减少目标区域的热变形。这可以进一步减少或消除目标区域相对于衬底支撑件WT滑动的机会。这可以进一步减少重叠。这可以进一步提高光刻性能。可选地，当外围目标区域“1”到“38”被曝光第二次时，第二次曝光可以从“19”开始，然后是“20”，然后是“21”，顺时针继续到“18”。

增加目标区域“1”到“38”的重复曝光之间的时间延迟的单独益处是，这种较长的时间延迟可以实现剂量误差的计算(例如要被执行的曝光不足。这种剂量误差可能例如由于辐射源的不稳定性。这将在下面更详细地描述。

光刻设备(例如光刻设备LA)中的辐射源(例如源SO)可能具有固有的不稳定性(即，功率输出的时间波动)。例如，可能存在一些脉冲到脉冲的功率变化。原则上，所述不稳定性可能会导致衬底上的光刻胶曝光不足或过度曝光。曝光不足可以通过提供第二次曝光(“补充”曝光)来校正。过度曝光无法被校正。在实践中，辐射源的输出功率可以使用基本防止过度曝光但仍可能遭受曝光不足的控制回路来控制，如现在讨论的。

控制光刻设备中的辐射源的有效源功率(ESP)是已知的。合适的控制回路可以被用于将辐射源的名义(平均)操作功率维持在低于最大可用输出功率所选量的水平。辐射源的名义或平均最大可用输出功率(也称为开环功率)与辐射源的平均或名义操作功率之间的这种所选差异可以被称为剂量裕度。ESP低于最大可实现的源功率，因此过度曝光的实例能够被避免。ESP的减少(即，剂量裕度的增加)通常对应于源不稳定性的降低。进一步地，辐射剂量被散布在更多的脉冲上，从而降低了单独脉冲的影响，该脉冲具有远离名义操作功率的显著波动。相对较高的ESP可能会导致所需的曝光时间相对较短，但由于辐射源的不稳定性较高，也可能会增加对补充曝光的需求。这可能对光刻产出具有不利影响。然而，相对较低的ESP可能会导致相对较长的曝光时间(对产出不利)。在实践中，剂量裕度可以被选择为维持相对快速的曝光而不需要太多的补充曝光。

然而，在本发明的情境中，衬底上的一个或多个目标区域经过多次曝光被提供名义剂量辐射(不管所选的ESP)。因此，如果确定经过多次曝光(例如经过n次曝光)向目标区域提供名义剂量辐射，则相对较高的ESP可以针对第n次曝光之前的所有曝光选择。这可能会增加前n-1次曝光中的剂量误差，但这些能够在第n次曝光期间校正。第n次曝光的ESP可能相对较低(以减少最终剂量中出现剂量误差的实例)。进一步地，第n次曝光的ESP可以被配置为抵消在第n次曝光之前的任何曝光中存在的任何曝光不足或过度曝光(例如基于在重复曝光之间的时间延迟期间进行的计算)。平均而言，与在单次曝光中曝光的目标区域相比，用于在经过多次曝光被提供名义剂量辐射的衬底上曝光一个或多个目标区域的功率可能更高(由于前n-1次曝光的操作功率更高)。这可能会导致相对较高的光刻产出。具体地，这可以部分地、实质地或完全地抵消通过经过多次曝光向一个或多个目标区域提供名义剂量辐射而导致的光刻产出的任何减少。

为了与上面详细描述的本发明的实施例进行比较，图3a描绘了替代工艺路线和替代曝光方法。

图3a示出了大致圆形衬底302的示意性表示。图3a中的衬底302可以对应于图1的衬底W。衬底302被拆分为多个大致矩形的目标区域。衬底302被拆分为96个目标区域，与图2a的衬底202相同。衬底302的目标区域的位置在图3a中由衬底302被重叠的网格306展示。网格306展示了向衬底302提供辐射的替代方法。网格306的每个元件(目标区域)中的数字描绘了工艺路线。以网格306内的数字所指示的顺序，衬底302的每个元件(目标区域)被在单次曝光中被提供名义剂量辐射。

首先，光刻设备LA用名义剂量辐射来曝光衬底302的目标区域“1”(曝光于图案化的辐射束B')。其次，光刻设备LA用名义剂量辐射来曝光衬底302的目标区域“2”(曝光于图案化的辐射束B')。这针对目标区域“3”、“4”等继续，直到并包括目标区域“96”。所有目标区域(“1”到“96”)可以被描述为已接收到单次曝光。

图3b示出了大致圆形衬底304的示意性表示。图3b中的衬底304可以对应于图1的衬底W。衬底304被拆分为多个大致矩形的目标区域。衬底304被拆分为68个目标区域，与图2b所示的衬底304相同。目标区域的位置在图3b中由衬底304被重叠的网格308展示。每个目标区域都被标记有从“1”到“68”的数字。这些标签表示单独目标区域被曝光的示例顺序。

图3b被提供以展示上面参照图3a描述的曝光方法可以如何对具有与衬底302不同数量的目标区域的衬底执行。衬底302(图3a)包括96个目标区域，而衬底304(图3b)包括68个目标区域。目标区域“1”到“68”(即，衬底304的所有目标区域)在单次曝光中用名义剂量辐射按顺序曝光。要了解的是，在该程序被完成之后，衬底304的所有目标区域都已被提供名义剂量辐射。

图3c示出了衬底的重叠地图312。地图312所对应的衬底(图3c)与地图212所对应的衬底(图2c)相同，但是使用上面参照图3b描述的曝光方法进行曝光。类似于图2c，重叠在图3c的地图312中被示出为与地图312所对应的衬底上的点相对应的重叠的二维向量场。与图2c一样，重叠的幅度在地图312中通过单独向量的长度来展示。

地图312对应于图3b的衬底304。然而，由于衬底302和衬底304的目标区域使用基本类似的方法被提供名义剂量辐射，所以预计地图312所示的重叠也代表当衬底302根据上面参照图3a描述的曝光方法曝光时存在的重叠。

与地图312的中心部分相比，地图312的外围部分处的重叠要大得多。例如，区域314中的重叠比地图312的中心部分大得多。地图212的中心部分(使用新方法曝光)和地图312的中心部分(使用替代方法曝光)中的重叠幅度类似。然而，地图212的外围部分中的重叠(使用新方法曝光)比地图312的外围部分中的重叠(使用替代方法曝光)小得多。例如，参见区域214(图2b，使用新方法曝光)和区域314(图3b，使用替代方法曝光)。

因此，正如当比较图2c和3c时所展示的，与根据上面参照图3a和3b描述的替代方法向衬底的目标区域提供名义剂量辐射相比，根据上面参照图2a和2b描述的本发明的实施例向衬底的目标区域提供名义剂量辐射减少了重叠。有利地，本发明的实施例减少了重叠。这可以提高光刻性能。

下面的讨论可以引用图2a的衬底202，但是要了解的是，评论通常可以适用于衬底，并且具体地，可以同样适用于图2b的衬底204。

如上面详细讨论的，由于提供给衬底202的热负载而引起的变形可能会导致重叠。针对给定的图案密度，重叠通常会随着剂量而增加(作为热负载的对应增加的结果)。减少重叠的一种方法可能是减少名义剂量。然而，这种方法带来了单独的缺点。

由衬底202的任何部分(具体地被设置在衬底202上的光刻胶)接收的辐射的总剂量(例如名义剂量)与入射到衬底202上的光子数成比例。散粒噪声与入射到衬底202上的光子数量成反比。因此，降低名义剂量通常会导致经由图案化辐射束B'提供给衬底202的每个目标区域的图案的散粒噪声增加。这种散粒噪声的增加对应于经由图案化辐射束B'提供给衬底202的每个目标区域的图案中的线边缘粗糙度增加。这可能会导致衬底202发生故障的风险增加和/或使用衬底202产生的集成电路系统中的误差增加。

因此，尝试通过降低名义剂量来减少重叠可能会对光刻性能产生不利影响。本发明的实施例在不需要名义剂量被减少的情况下减少重叠，因此不增加线边缘粗糙度。因此，有利地，本发明的实施例减少重叠，同时避免与降低名义剂量相关联的缺点。

根据本发明的一些实施例，光刻设备LA可以可操作，以向衬底(例如图2a的衬底202或图2b的衬底204)的多个目标区域提供名义剂量辐射，其中名义剂量辐射经过多次曝光被提供给衬底202的多个目标区域中的每个目标区域，每个目标区域的曝光次数根据该目标区域在衬底202的位置来确定。也就是说，衬底的目标区域可以在单次曝光中或经过多次曝光接收名义剂量辐射，“单次”或“多次”的确定基于目标区域在衬底上的地点。进一步地，针对经过多次曝光接收名义剂量辐射的衬底的目标区域，曝光的总数(即，“多次曝光”指的是多少次曝光)可以基于目标区域在该衬底上的地点来确定。

根据本发明的一些实施例，光刻设备LA可以被布置为使得名义剂量辐射经过多次曝光被提供给至少一个目标区域。接收多次曝光的至少一个目标区域可以对应于被设置在衬底202的外围部分处的衬底202的目标区域。

根据本发明的一些实施例，光刻设备LA可以被布置为使得名义剂量辐射在单次曝光中被提供给至少一个目标区域，该至少一个目标区域位于衬底202的中心部分。

如上面已经描述的，根据本发明的一些实施例，名义剂量辐射被提供给目标区域的曝光次数的确定可以基于描述目标区域响应于热负载的机械行为的数据。根据本发明的一些实施例，名义剂量辐射被提供给目标区域的曝光次数的确定可以基于目标区域相对于衬底的地点。要了解的是，根据本发明的一些实施例，名义剂量辐射被提供给目标区域的曝光次数的确定可以基于描述目标区域响应于热负载的机械行为的数据以及目标区域相对于衬底的地点。还要了解的是，名义剂量辐射被提供给目标区域的曝光次数的确定可以基于其他方式。

在上述实施例中，每个目标区域通常接收相同的名义剂量辐射(无论是在单次曝光中还是经过多次曝光提供)。然而，针对经过多次曝光接收名义剂量的那些目标区域，在多次曝光中的每次曝光期间，不同的剂量(例如名义剂量的整数部分)应该被提供。因此，期望用于控制由目标区域接收的辐射剂量的某种机构。

由衬底的目标区域接收的剂量(每单位表面积接收的能量)可以以多种方式控制。

在目标区域的曝光期间，可能在任何时候仅目标区域的一部分被曝光于辐射。整个目标区域的单次曝光可以通过相对于图案化辐射束B'移动目标区域来实现。控制由目标区域接收的辐射剂量可以通过控制衬底202相对于图案化辐射束B'移动的速度来执行。该速度可以被称为“扫描速度”。相对于图案化辐射束B'移动目标区域可以通过相对于图案化辐射束B'移动衬底支撑件WT来实现。更快的扫描速度可以对应于由目标区域接收到的较低辐射剂量。有利地，当通过这种方式(通过慢化扫描速度)控制剂量时，提供辐射的辐射源可以被保持在恒定辐射产生的状态。

提供辐射的辐射源可以是市售的激光产生等离子体(LPP)辐射源。这种辐射源可以包括液滴生成器，该液滴生成器生成一系列质量受限的燃料目标(液滴)，其到达脉冲高强度激光入射到液滴上的地点，以便将液滴转换为等离子体。然后等离子体可以创建辐射(诸如EUV辐射)。该辐射是脉冲的，每个脉冲对应于由来自不同燃料液滴的等离子体产生的辐射。控制这种LPP辐射源的重复率可以通过控制脉冲高强度激光的脉冲定时来执行。这可以控制脉冲高强度激光入射到其上的液滴的量(即，所有可用液滴的比例)，从而控制辐射源的功率输出。这可能会改变图案化辐射束B'的功率。

要了解的是，与控制辐射功率组合，由目标区域接收的辐射剂量可以通过控制衬底相对于图案化辐射束B'移动的速度来控制(诸如通过控制脉冲高强度激光的脉冲定时)。还要了解的是，由目标区域接收到的辐射剂量可以以上述方式之外的其他方式进行控制。

根据本发明的实施例的向衬底(例如图2a的衬底202或图2b的衬底204)提供辐射的方法现在被描述。衬底202可以由衬底支撑件(例如图1的衬底支撑件WT)支撑。

首先，目标区域的机械行为被模拟。接收不同热负载后目标区域的机械行为可以被模拟。接收单个热负载后目标区域的机械行为可以被模拟。接收多个热负载后目标区域的机械行为可以被模拟，在重复热负载之间具有不同的时间延迟。模拟通常基于描述目标区域的机械特性的数据。模拟通常也可以基于描述由衬底支撑件WT作用于目标区域的力(诸如静电夹持力和/或摩擦力)的数据。模拟通常还可以基于描述衬底202内的内力(诸如从衬底202的其他区域作用于目标区域的力)的数据。

然后，针对给定的名义剂量辐射(通常对应于引起被施加在衬底202的表面上的光刻胶的状态变化的期望剂量)，确定目标区域是否将相对于衬底支撑件WT滑动。滑动或缺少滑动的确定针对在单次曝光中提供的名义剂量进行，该过程向目标区域提供具体热负载(针对给定图案，因此针对给定图案密度)。滑动或缺失滑动的确定是针对经过多次曝光(例如两次、三次和多次曝光)提供的名义剂量进行的，这些过程向目标区域提供具体的、较小的热负载。滑动或缺少滑动的确定是基于前一段落中描述的模拟进行的。

然后，名义剂量辐射被提供给目标区域的最低曝光次数(例如单次曝光、两次曝光等)被选择，其不会导致目标区域相对于衬底支撑件WT滑动(通过前两个段落中详述的模拟和确定步骤确定)。该曝光次数可以被称为最优曝光次数。

然后，衬底上的多个目标区域的工艺路线被确定。多个目标区域中的每个目标区域接收最优曝光次数(如前一段落中解释的)。工艺路线可以被确定为使得相同目标区域的重复曝光之间的恢复时间允许由任何一个目标区域在曝光中接收的热负载发生相对大量的消散。工艺路线可以被确定为使得在目标区域的曝光和要被曝光的随后目标区域之间没有大的时间间隙。这可以被描述为将工艺路线确定为使得重复曝光之间的恢复时间被优化。

最后，光刻设备被配置为经过根据前一段落选择的多次曝光向衬底202上的每个目标区域提供名义剂量辐射。针对接收到多次曝光的目标区域，在多次曝光中的每次曝光期间接收的辐射剂量对应于名义剂量除以目标区域将被提供的曝光次数。

要了解的是，如本文使用的，“向目标区域提供曝光”是指使目标区域曝光于辐射一次。同样地，“向目标区域提供多次曝光”是指使目标区域曝光于辐射多次。还要了解的是，除非相反地规定，否则向目标区域提供辐射是指向目标区域的第一部分提供辐射。例如，向目标区域提供名义剂量辐射是指向目标区域的第一部分提供名义剂量辐射。通常，当向目标区域提供名义剂量辐射时，目标区域的第二部分将不会被提供辐射。

尽管在本文中可以具体提及光刻设备在IC的制造中的使用，但是应该理解的是，本文描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的制造、用于磁畴存储器的指导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。

尽管在本文中可以在光刻设备的上下文中具体提及本发明的实施例，但是本发明的实施例可以被用于其他设备中。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、计量设备或者测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案形成装置)等物体的任何设备的一部分。这些设备通常可以被称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。

在上下文允许的情况下，本发明的实施例可以在硬件、固件、软件或其任何组合中实施。本发明的实施例还可以被实施为存储在机器可读介质上的指令，该指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以由机器(例如计算装置)可读的形式存储或发送信息的任何机构。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁性存储介质；光学存储介质；闪存装置；电气、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)和其他。进一步地，固件、软件、例程、指令在本文中可以被描述为执行某些动作。然而，应该了解的是，这种描述仅仅是为了方便，并且这种动作事实上是由执行固件、软件、例程、指令等的计算装置、处理器、控制器或其他装置导致的，并且这样做可能会导致致动器或其他装置与物理世界交互。

尽管本发明的具体实施例已经在上面描述，但是要了解的是，本发明可以以不同于所描述的方式来实践。以上描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离下面陈述的权利要求的范围的情况下，修改可以对所描述的本发明进行。

Claims (28)

1.一种光刻设备，能够操作以向衬底的多个目标区域提供名义剂量辐射，其中所述名义剂量辐射经过多次曝光被提供给所述衬底的所述多个目标区域中的每个目标区域，每个目标区域的曝光次数是根据描述所述衬底的该目标区域响应于接收到热负载的机械行为的数据来确定的。

2.根据权利要求1所述的光刻设备，其中所述光刻设备被布置为使得所述名义剂量辐射经过多次曝光被提供给所述多个目标区域中的至少一个目标区域。

3.根据权利要求2所述的光刻设备，其中所述名义剂量被提供给所述衬底的所述多个目标区域中的所述至少一个目标区域所经过的所述多次曝光被隔开一时间延迟。

4.根据权利要求3所述的光刻设备，其中所述光刻设备能够操作以在所述时间延迟期间曝光所述衬底的至少一个其他目标区域。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的光刻设备，其中经过多次曝光被提供所述名义剂量辐射的所述多个目标区域中的所述至少一个目标区域被设置在所述衬底的外围部分处。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的光刻设备，其中经过多次曝光被提供所述名义剂量辐射的所述衬底的所述多个目标区域中的所述至少一个目标区域在每次曝光期间接收基本相等的辐射剂量。

7.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述光刻设备被布置为使得所述名义剂量辐射在单次曝光中被提供给所述衬底的所述多个目标区域中的至少一个目标区域。

8.根据权利要求7所述的光刻设备，其中所述名义剂量辐射在单次曝光中被提供给所述衬底的不被用于制造集成电路系统的所有目标区域。

9.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述数据根据所述辐射的图案的图案密度来描述所述衬底的机械行为。

10.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述数据描述所述衬底响应于单次曝光时接收到所述名义剂量的机械行为。

11.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，包括支撑所述衬底的衬底支撑件。

12.根据权利要求11所述的光刻设备，其中所述数据根据由衬底支撑件施加在所述衬底上的力来描述所述衬底的机械行为。

13.根据权利要求11或权利要求12所述的光刻设备，其中所述数据指示在单次曝光中接收到所述名义剂量辐射之后所述衬底的目标区域是否相对于所述衬底支撑件滑动。

14.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中每个目标区域的曝光次数被确定为使得光刻产出被优化。

15.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述光刻设备是扫描设备，并且其中通过控制所述衬底相对于所述辐射移动的速度来控制由所述衬底的目标区域接收的辐射剂量。

16.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中通过控制所述辐射的功率来控制由所述衬底的目标区域接收的辐射剂量。

17.根据权利要求16所述的光刻设备，其中所述辐射是脉冲的，并且其中通过控制所述辐射的重复率来控制所述辐射的所述功率。

18.一种光刻设备，能够操作以向衬底的多个目标区域提供名义剂量辐射，其中所述名义剂量辐射经过多次曝光被提供给所述衬底的所述多个目标区域中的每个目标区域，每个目标区域的曝光次数是根据该目标区域在所述衬底上的位置来确定的。

19.根据权利要求18所述的光刻设备，其中所述光刻设备被布置为使得所述名义剂量辐射经过多次曝光被提供给所述多个目标区域中的至少一个目标区域，并且其中所述多个目标区域中的所述至少一个目标区域对应于所述衬底被设置在所述衬底的外围部分处的目标区域。

20.根据权利要求18或19所述的光刻设备，其中所述光刻设备被布置为使得所述名义剂量辐射在单次曝光时被提供给所述衬底的被设置在所述衬底的中心部分处的目标区域。

21.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述光刻设备包括辐射源，所述辐射源能够操作以产生用于向所述多个目标区域提供所述名义剂量辐射的辐射。

22.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述光刻设备包括图案形成装置支撑结构，所述图案形成装置支撑结构用于支撑图案形成装置以图案化辐射束，以向所述多个目标区域提供所述名义剂量辐射。

23.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述光刻设备包括投影系统，所述投影系统用于将辐射束投影到所述衬底上以向所述多个目标区域提供所述名义剂量辐射。

24.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述光刻设备包括控制系统，所述控制系统被配置为控制所述光刻设备以向所述衬底的所述多个目标区域提供所述名义剂量辐射。

25.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以确定所述多个目标区域中的一个或多个被提供名义剂量辐射所经过的曝光次数。

26.一种选择由衬底支撑件支撑的衬底的目标区域接收的辐射的曝光次数的方法，包括：

模拟在接收到名义剂量辐射时所述目标区域的机械行为；

确定当所述名义剂量辐射在一次曝光中和经过多次曝光被提供给所述目标区域时，所述目标区域是否相对于所述衬底支撑件滑动；以及

选择提供所述名义剂量辐射所经过的最低曝光次数，针对所述最低曝光次数，所述目标区域不会相对于所述衬底支撑件滑动。

27.一种使衬底曝光于辐射的方法，所述衬底包括多个目标区域并且由衬底支撑件支撑，所述方法包括：

针对所述多个目标区域中的每个目标区域，选择最优曝光次数，其中所述最优曝光次数对应于名义剂量辐射能够被递送给所述目标区域所经过的最低曝光次数，针对所述最低曝光次数，所述目标区域不会相对于所述衬底支撑件滑动；以及

使所述多个目标区域中的每个目标区域曝光于所述名义剂量辐射，其中所述名义剂量辐射经过所述最优曝光次数被提供给每个目标区域。

28.根据权利要求27所述的方法，还包括：

确定所述多个目标区域的工艺路线，其中所述多个目标区域中的每个目标区域接收所述最优曝光次数，并且其中相同目标区域的重复曝光之间的热恢复时间被优化；以及

其中所述多个目标区域中的每个目标区域的所述曝光使用针对所述多个目标区域确定的所述工艺路线。

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