CN1488998B - 光刻装置及器件制造方法 - Google Patents
光刻装置及器件制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1488998B CN1488998B CN031555195A CN03155519A CN1488998B CN 1488998 B CN1488998 B CN 1488998B CN 031555195 A CN031555195 A CN 031555195A CN 03155519 A CN03155519 A CN 03155519A CN 1488998 B CN1488998 B CN 1488998B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- projection system
- light beam
- reference marker
- substrate
- radiation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70258—Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70233—Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70591—Testing optical components
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7007—Alignment other than original with workpiece
- G03F9/7015—Reference, i.e. alignment of original or workpiece with respect to a reference not on the original or workpiece
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7088—Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
一种反射镜校正系统,使用了一校正光束AB1,该光束穿过包括镜群的投影系统PL,以测量视在的相对位置,此相对位置是位于投影系统的相对边,并且相对于参考框架RF固定的两个参考标记之间的相对位置。在投影系统PL中,镜的任何移动都能够以参考标记11、14视在位置的移位被检到。
Description
技术领域
本发明涉及一种光刻投射装置,包括:
-一辐射系统,用于提供投射辐射光束;
-一支撑结构,用于支持构图部件,构图部件根据想得到的图案对投射光束进行构图;
-一基底台,用于固持基底;以及
-一投射系统,包括许多反射镜,用于将形成图案的光束投射到基底的靶部。
背景技术
这里使用的术语“构图部件”应广义地解释为能给入射的辐射光束赋予一个带图案的截面的部件,其中所述图案与基底靶部的图案一致;在这里的上下文中,也可以使用术语“光阀”。通常,所述的图案将相应于在靶部形成的一种器件的一特别的功能层,例如集成电路或者其他器件(见下文)。这种构图部件的示例包括:
-一掩模。在光刻领域,掩模的概念是公知的,它包括的掩模类型,有例如二元、交变相移、衰减相移和各种混合型掩模类型。为辐射光束布置这样的掩模,可以根据掩模上的图案引起在掩模上的辐射剂量成为选择性的透射(在透射掩模的情况下)或者反射(在反射掩模的情况下)。在有掩模的情况下,支撑结构通常是一个掩模台,其确保掩模固定在一个预设位置,迎向引入的辐射光束,并且当预先设计好的话,掩模应该可以相对于光束可移动。
-一可编程的镜列。这一装置的一个实例是,一个具有一粘滞弹性控制层和一个反射表面的矩阵-可编址表面。这种装置其蕴涵的基本原理在于(例如)反射表面的编址区域将入射光当作衍射光进行反射,然而未编址区域将入射光当作非衍射光进行反射。使用一个适当的滤波镜,所述的非衍射光可以从反射光束之中滤除,之后仅仅留下衍射光;在这种方法中,光束根据矩阵-可编址表面的编址图案被用于图案形成。可编程的镜列令外一个的实施例中,使用了一组以矩阵排列的小镜,并且每一个都可以通过应用一个合适的局部电场,或者通过使用压电启动装置相对于轴单独的倾斜一定角度。再次,镜列是矩阵-可编址的,使得被编址的镜列将引入的辐射光束在不同的方向上反射到未编址的镜列上;在这种方式中,反射光束参照矩阵-可编址镜列的编址图案形成图案。所需要的编址矩阵可以使用适合的电子装置完成。在所描述的上述两种方式中,构图部件可以包含一个或者更多的可编程的镜列。更多的涉及到这里提到的镜列的信息是可以被收集到的,例如,在美国专利US5,296,891和US5,523,193,以及PCT专利申请WO98/38597和WO98/33096中,这里引用这些文献作为参考。在可编程的镜列的情况下,所述的支撑结构或许可以具体化为框架或者基座,例如,其可以根据需要被固定或者可移动。
-一可编程的LCD列。这种结构的一个实例已经在美国专利US5,229,872给出,这里引用这一文献作为参考。如前面所述,本案例中的支撑结构可以具体化为框架或者基座,例如,其可以根据需要被固定或者可移动。
出于简化的目的,在一定的位置,本文的其余部分,特别用包括一个掩模和掩模台的案例来进行说明;然而,在这些实例中所讨论的普遍的原理,在前面开始时构图部件的主要上下文中,应该可以被看出来。
光刻投射装置可以被用于,例如,在集成电路(IC)的生产制造中。在这样的实例中,构图部件通常相应于IC的一个独立层形成一个电路图案,并且这个图案可以镜像到一个在基片上(硅片)的靶部(例如包括一个或更多的模),基片已被涂层,敷了一层射线敏感材料(抗蚀剂)。通常,一单独晶片将包括相邻靶部的整个网络,相邻靶部相继地由投射系统照亮,一次照一个。在当前的装置中,借助掩模台上的掩模形成图案,可以在两种不同类型的机器之间做出区别。在一种类型的光刻投射装置中,通过一口气曝光整个的掩模图案到靶部,每一个靶部都被照亮;这样的装置通常作为圆片分档器。在一个可选择的装置中——通常提到的是步进扫描装置——借助于可编程的在给定的参考方向上(“扫描”方向)扫描投射光束下的掩模图案,同时同步地平行或者反-平行于此方向扫描基底台,每一个靶部被照亮;由于,通常,投射系统具有一个放大倍数M(通常小于1),因此基底台被扫描的速度V是掩模台被扫描速度乘以M后的值。更多的涉及到这里提到的光刻装置的信息是可以被收集到的,例如US6,046,792中就提到了具体的实施方式,这里引用这些文献作为参考。
在使用了光刻投射装置的制造过程中,一图案(例如在掩模上)被映像到一基底上,该基底至少部分的被覆盖一层辐射敏感材料(抗蚀剂)。在这个映像步骤之前,基底需要先经历几个过程,例如涂底漆、涂保护敷层和软化烘干。在曝光之后,基底可能还会经历其他过程,例如后曝光烘干(post-exposure bake,简称PEB)、显影、硬烘干和映像图案的测量/检查。这一系列的过程在应用中是一种基本的工艺,用于在器件中的一独立层上形成图案,例如,一IC。这种已形成图案的层接下来会经历各种不同的过程,例如蚀刻、离子注入(掺杂)、镀金属、氧化、化学-机械磨光等等,所有步骤都是为了完成一个独立的层。如果需要好几层,那么所有的过程,或者有所变化,将必须为每一个新层重复一遍。甚至,一排装置将被安在基底(薄层)上。这些器件然后借助于一些例如切割或者锯开的技术被彼此分开,由此单独的器件可以安装在一个载体上、连接到销钉上等等。更多的关于这些过程的信息是可以得到的,例如在书“微芯片制作:半导体处理实用指南”(Microchip Fabrication:A Practical Guide to Semiconductor Processing),第三版,Peter van Zant编著,McGraw Hill出版公司,1997年,ISBN0-07-067250-4,其中就有这里提到的内容,这里引用此书作为参考。
为了简单这一理由,投射系统在下文提到的时候波称为“透镜”;然而,这个词应该广义地解释为包括各种投射系统,即,例如包括折射光学,反射光学和兼折射和反射光的系统。辐射系统也包括一些部件,作为“透镜”进行操作,参照于这些设计类型的任意一种,即用于引导、修整或者控制投射辐射光束的任一种,这些部件在下文会被提到,集体的或者单一的提出也被成为“透镜”。进一步说明,光刻装置可以是这样一种类型,其具有两个或者更多的基底台(和/或两个或更多的掩模台)。在这样的“多重进程”装置中,附加的基座可以平行的使用,或者在一个或者更多的基座中可以运行预备的操作步骤,同时一个或者更多的基座被用于曝光。双重进程光刻装置在例如US5,969,441和WO98/40791中已经有描述,在这里指出作为参考。
为了符合现有技术能够映像更小的图案的要求,光刻装置应用了远紫外(EUV)射线,例如,波长范围在5到20纳米的,正在研究发展之中。因为公知的已知没有合适的材料用于制造EUV射线的折射成分,EUV光刻机器必须使用反射光学系统去投射掩模图案到基底。在光学系统中,图象的位置的精确性以及对于一定的区域内的图象质量,源于这些系统的自然特性的性质,是非常的敏感于反射镜之间相对或者绝对位置间的误差或者干扰的。因此精确和稳定的在光刻系统的投射系统中设置反射镜是必要的。然而,反射镜安装的稳定性还不能够被放心,因此,能够发现反射镜位置的误差以及干扰是十分必要的。这些误差以及干扰可以借助于被投射到基底的发展后的图象或者应用一个传输图象传感器以取代基底而被发现,但是这个时机是强烈的并且唯一的可以提供一种对发生的任何问题作出迟滞的迹象的机会。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种光刻投射装置,其具有改进了的系统,从而更好的实时或者接近实时地,检测投射系统中反射镜的位置误差以及干扰。
根据本发明,在开始的段落中叙述的本发明的光刻装置中,上述目的以及其它的发明目的均被实现,这种装置其特征在于:
反射镜校正系统,用于引导辐射的校正光束穿过所述投射系统,以测量第一和第二参考标记的视在的相对位置,第一参考标记设在所述投射系统的构图部件一边的固定位置,第二参考标记设在投射系统的基底一边的固定位置。
通过应用穿过投射系统的光束测量两个固定的参考标记之间视在的相对位置,可以实现对投射系统中反射镜位置的直接及实时的测量——一个或者更多反射镜的任何移动都会导致参考标记的视在的相对位置的移位。这里唯一测量的延迟是信号处理延迟,这个延迟相比于反射镜的预计干扰频率是小的。
更优的,校正系统的数值孔径(NA)比投射系统的小,以至于参考标记(或者用于指引校正光束的折叠式反射镜)可以被设置于投射透镜的目标和图像域之外,不会与曝光发生干涉。
校正系统可以是一种已知为在掩模(构图部件)和基底的参考标记之间的通过透镜(through-the-lens,简称TTL)校正,其具有附加的光学器件,引导校正光束到并来自于固定的参考标记。这样的系统被试验和测试,在发明中很快的加以实现——所需的附加的光学器件非常简单,如两个折叠式反射镜。如果校正系统需要对参考标记进行相对扫描,标记的其中之一可以以下面的形式实现,即作为一种由两束成小角度交叉的光束干涉形成一个连续的条纹图案。选择性地,参考和检测光栅具有微小的不同时间,以至于生成了一个拍频图案。拍频图案的相位依赖于两个光栅的相对位置,并可以被相对容易的检测出来,例如,利用CCD。更进一步的选择,辐射的普通(o)和特殊(e)的成分被分开然后到达检测光栅的微小不同的位置,还有一个在检测光栅和感应器之间的调节器交替地传递普通和特殊成分。o和e信号之间的不同给出了关于参考和检测光栅相对位置的信息。
更优的,固定的参考标记设置成在与投射系统的目标以及图象平面相同的平面上,在这里经过一次曝光构图部件和基底被设置,以至于测量出的位置误差直接相应于那些即将在投射的图象中产生的误差。
一个这样的校正系统可以被用于测量X-和Y-方向的侧向位移,同时,两个这样的校正系统可以用于测量转动以及放大率的变化,还有侧向位移。
在大多数的情况中(例如,它们造成简单的图象变位或者旋转),通过对投射系统中的构图部件,基底和/或一个或者更多的反射镜的位置和/或方位的调整,校正系统检测出来的误差可能会被抵消。如果投射系统是非远离中心的,则放大率误差也可以以相同的途径被抵消。
根据本发明另一个方面,提供了一种器件制造方法,包括以下步骤:
-提供一个基底,其至少被一层射线敏感材料部分地覆盖;
-提供使用辐射系统的投射辐射光束;
-使用构图部件给图案投射光束在截面上赋予一个图案;
-使用包括许多反射镜的投射系统,将形成图案的辐射光束投射到射线敏感材料层上的靶部,
其特征在于以下步骤,
-通过引导校正光束穿过投射系统以测量第一和第二参考标记的视在的相对位置,第一和第二参考标记的视在的相对位置是分别位于所述的投射系统中的构图部件一边和基底一边,以检测所述的投射系统中反射镜位置的误差或干扰。
尽管在IC的生产中,如本文中所述的,对于本发明的装置的应用给出了具体的参考形式,但是必须明确指出的是,这样的装置具有很多其他可能的应用。例如,其可以应用于集成光学系统,用于磁性图案记忆的指示和检测图案、液晶显示板、薄膜磁头等等的制造。熟悉本领域的技术人员应该乐于见到,在这样选择性的应用的内容中,文中每一个术语“刻度片”、“晶片”或者“模”的使用都应该认为可以被一些更通常的术语“掩模”、“基底”和“靶部”分别的进行替换。
在当前的说明书中,术语“辐射”和“光束”,被用于包含了所有类型的电磁射线,具体包括紫外线(例如波长范围在365、248、193、157或126纳米)和EUV(远紫外线,例如波长范围为5-20纳米),以及粒子光束,比如离子束或者电子束。
附图说明
现在将对本发明的实施例进行描述,通过具体的实例,并参照附图进行说明:
图1描绘了根据本发明实施例的一个光刻投射装置;
图2描绘了构成图1所示的装置的投射系统的一个反射镜系统;
图3描绘了图1所示装置的投射系统和反射镜校正系统;
图4是一个基底的放大图,基底边上的参考标记表示投射和校正光束的边缘射线;
图5是用于生成作为参考标记的可动的干扰图案的安排图;和
图6描绘了在发明的实施例中测定的强度图案。
在图中,相应的参考标记表明相应的部分。
具体实施方式
实施例1
图1概括性的描绘了根据本发明的一个特别的实施例的光刻投射装置。该装置包括:
一辐射系统Ex,IL,提供辐射的投射光束PB(例如EUV射线),在本实施例中其还包括一个辐射源LA;
一第一目标台(掩模台)MT,其具有一个用于固持一个掩模MA(例如,刻度片)的掩模支持座,并连接到用于相对结构PL准确地定位掩模的第一定位装置PM;
一第二目标台(基底台)WT,其具有一个用于固持一个基底W(例如抗蚀剂覆盖的硅片)的基底支持座,并连接到用于相对结构PL准确地定位基底的第二定位装置PW;
一投射系统(“透镜”)PL(包括一个镜群),用于将掩模MA被照亮的部分映像到基底W上的一个靶部部分C(例如,包括一个或者多个模)。
正如同这里所描绘的,装置属于反射类型(例如,具有反射掩模)。然而,通常,它也可以例如是一种透射类型(例如,具有透射掩模)。可代替的,装置可以使用另外种类的构图部件,例如一种上面提到过的可编程镜列。
源LA(例如一个激光-发生或者辐射等离子体源)产生辐射光束。这一光束被引导进入一个照明系统(照明器)IL,或者直接地,或者在经过一个调节装置之后进入,举例说,比如光束扩展器Ex。照明器IL可以包括调整装置AM,用于设置光束的强度范围的外部和/或内部径向范围(通常提到时分别称为σ-外部和σ-内部)。此外,通常它还包括各种各样的其它部件,比如积分电路IN和电容器CO。通过这种方式,掩模MA上光束PB的剂量在其截面有一个希望达到的均匀程度以及亮度分布。
应该指出的是,参照图1,源LA可以被包括在光刻投射装置的外壳之内(举例来说,就如通常的实例中源LA是水银灯),但是,其也可以被设置成远离光刻投射装置,它产生的辐射光束被引导进入装置(例如,借助于适合的引导镜的帮助);对于后一种情况的说明通常是这样的实例,即源LA是一个准分子激光器。当前的发明以及权利要求包含了上述两种实例。
光束PB随后被拦截于掩模MA,其固持在一个掩模台MT上。光束PB在被掩模MA有选择地反射之后通过透镜PL,透镜PL可以聚焦光束PB到基底W上的靶部C。由于第二定位装置的帮助(和干涉测量装置IF),基底台WT能够被准确地移动,比如定位那些位于光束PB的途径中的不同的靶部C。类似地,例如,经过从掩模库机械取回掩模MA之后,或者经过一次扫描,第一定位装置可以用于相对光束PB的传送途径准确地定位掩模MA。通常,目标台MT、WT的移动,可以借助于长冲程模组(粗略定位)和一个短冲程模组(精确定位),这些没有在图1中明确的画出。然而,在圆片分档器的情况下,(相对于步进-扫描装置)掩模台MT可以仅连接于一短程激发器,或者可以被固定住。
所描述的装置可以有以下两种不同的模式:
1.步进模式下,掩模台MT实质上被保持静止,一个完全的掩模图像整体的被投射(经过简单的“一闪”)到一个靶部C。基底台WT之后在X和/或Y方向上被变位,以至于一个不同的靶部C可以由光束PB来照亮;
2.扫描模式下,实质上,除了给出的靶部C没有被一次单纯的“闪光”曝光之外,相同的说明也是适用的。可替代的,掩模台MT在一个给定的方向上(这样称呼其为“扫描方向”,例如Y方向)以速度v移动,从而投射光束PB用于扫描整个的掩模图像;同时,基底台WT同步的以速度V=Mv在相同或者相反的方向上移动,其中M是透镜PL的放大率,(典型的,M=1/4或者M=1/5)。在这种方法中,一个相对较大的靶部C能够被曝光,不需要折中解决。
图2示意出了安装在参考框架RF和基底W上的掩模MA、投射系统PL。投射系统PL包括几个反射镜,例如6个,它们引导并会聚投射光束PB,将在掩模MA上的掩模图案的被缩小的图案投射到基底W上。在本发明中,一种可以实现的、在投射系统中反射镜的安排在图2中被示意。在EP1209503中对于此内容有更细节性的描述,以及其它可以应用的系统,也已经给出了说明,本文中,提出这个发明作为参考。反射镜的位置和方位,特别是在所述位置和方位的任何改变,都会影响投射图案的位置,以及可以在其他方面引起图案变形。例如,一个或者多个反射镜位置的变换能够影响投射图像的放大率。这些问题的产生当然归因于工业生产出的装置的误差,为了减小投射图案的变形和位移到最小的程度,反射镜被固持在活动的托架上,并且它们相对于参考框架RF的位置要因此尽可能的保持稳定。掩模MA和基底W的位置也相对于参考框架RF进行控制。
然而,尽管具有这些主动控制,但是不希望产生的反射镜位置的误差和干扰还是可能产生的,并且希望能够检测出它们,以更好的校正和弥补任何的投射图案的移位和/或投射图案的变形。因此,设置了反射镜校正系统10和20。这些系统运用了校正光束AB1、AB2,它们经过投射系统PL,被反射系统的反射镜反射,测量在投射系统PL掩模一边的标记11、21和基底一边的标记14、24之间的视在的相对位置。标记11、14、21、24彼此之间相对固定,更优选的,是相对于参考框架RF固定。投射透镜中,反射镜在位置或者方位上的任何变化,都会以一种在标记的视在相对位置的变化来表示自己本身的变化,并且可以被校正系统10,20检测出来。
在这个实施例中,标记11、14、21、24和折叠式反射镜12、13、22、23,它们引导校正光束从参考标记进入投射系统PL,它们被这样定位,使得掩模一边的标记平面与投射透镜的目标平面在光学上保持一致,以及基底一边的标记平面与图像平面在光学上保持一致。由于这些安排,标记视在位置上移位直接的符合于那些在基底上的投射图像的移位,所以位置误差信号可以直接作为一种校正提供给掩模和/或基底位置。在另一种安排中,由于可能是非线性的,所以可能需要对位置误差信号进行变换。
如图3所示,校正系统10、20在光学上是这样的,即具有小于数值孔径NAPB的一数值孔径NAAB。例如,NAAB大概是0.05,而NAPB大概是0.25。这意味着折叠式反射镜可以用于引导校正光束AB1、AB2到标记位置,并且没有投射光束PB的阻塞部分。在投射系统中,镜的移动和/或转动主要包括了投射图像的移位,一个反射镜校正系统就可以满足条件了。然而两个反射镜校正系统可以被用于作为附加的对转动和放大率改变的测量,同时进步了的系统还可以允许对更高的命令结果进行测量,例如,第三个命令变形。
图3也示意出了折叠式反射镜13可以作为一个透明杆状物成一角度的末端而形成,在杆状物的末端有标记14,在这个实例中,还包括了光栅141和光电元件142。当然,光电探测器可以位于远端,射线通过光纤传导到其上。同样,照亮反射镜校正系统的第一光栅的源可以位于一个合适的远端,然后照明的射线通过光纤传导到合适的步速。这样就避免了在参考框架中潜伏地安装生热部件的必要性,因为参考框架必须保持在一个不变的温度。而且,源和探测器的位置是可以相互交换的。
校正系统10、20可以采取各种不同的形式,特别是可以从用于在掩模和基底上的参考标记间进行通过镜头(TTL)校正的校正系统上进行修改。在一个这样的校正系统中,参考标记作为光栅标号形成,并且一个光栅的图像被投射到另一个光栅。一光电元件定位在第二光栅的后面,由其输出的信号的强度被控制,同时彼此间相对的标记被扫描。清楚地,在采用了固定标记的本发明中进行所述的相对的扫描是不可能的。代替地,标记之一可以通过两束倾斜的光束之间形成的可移动干扰图案来形成。图4显示了产生这样的干扰图案的一种安排方式。一个相干光源21,例如是,一个可见光激光器,其辐射光束,此光束可以被电子束分裂器22分成两个子光束。一束子光束由折叠式反射镜23引导,穿过电-声调节器24。干扰图案形成在重叠范围之内,这里就是参考标记11标记的位置。干扰图案的间隔由使用的射线的波长以及在两子光束之间重叠部分的角度来决定。电-声调节器24使在一束子光束内产生了一可变相位延迟,该子光束促使干扰图案以一可控制方式移动。在US5,485,272中给出了关于这种安排的更多的信息,这里引用这篇文献作为参考。
形成可移动干扰图案的另一个选择是使用兹曼(Zeeman)激光器,它辐射一种光束,所述光束包括两种不同波长的成分,所述汳长成分的分离由施加到激光腔内的磁场的强度决定,所述成分用相反的方向圆偏振,因此可以使用偏振光束分光器达到分离,并且通过使用波板(waveplates)和偏振器,或通过确保一种成分遭受比另一种成分多一个为单数的反射,来促使进行干扰。
另一种校正系统,其不需要对光栅进行相对的扫描,它使用具有微小不同倾斜度的投射光栅。这导致产生拍频信号,如图6所示,它可以由检测器检测出来,例如,检测器是CCD列。在两个光栅之间的相变导致了在拍频信号中很相近的相变,例如,由于相对的易位引起的相变。在拍频中的相变很容易被检测,因为它具有更长的时间。
一个进一步的可选择的校正系统使用了一种调节技术,从而能够以一种低的噪音水平进行一种静止或者零-测量。例如,在检测器光栅上的光被分成两个相同的成分,其是利用一种双折射物质分离光线成为普通(o)和特殊(e)两种成分。这将导致产生了在检测光栅上投射光栅的相对移位的图像。一个光学调节器(例如工作在光弹性原理下)位于检测光栅和检测器之间,并且选择性的通过光束的普通(o)和特殊(e)成分。o和e信号之间的不同关系到投射和检测光栅之间相对的移位。这种类型的检测器在US4,251,160中有进一步的描述,这里引用了这篇文献作为参考。
还应该特别指出的是,校正光束的波长不一定要和投射光束的波长相同。投射系统PL中反射镜的反射率对于投射光束的波长最优化,但是反射镜将仍然对于其它的波长具有合理的高反射率,例如对于可见光和紫外线。应用一个充足的能量源和一敏感的检测器能够确保得到有效的信号,甚至在投射系统PL中有很大的损失时。
如果一个扫描标记是不必要的,并且校正系统可以应付那些损失,那么标记之一可以用反向反射器取代,比如一个猫眼镜或者三面直角棱镜,从而使得校正光束进行两次穿过投射系统,加倍测量的准确度。
同时指出,在上面详细描述了本发明具体的实施例,但是必须明确的是本发明可以有除上面的叙述之外的其它的实施形式。前面的描述不能当作是对本发明的限定。例如,本发明可以用在具有取代了专门的反射投射系统,而兼具有反射和折射的投射系统的装置中。
Claims (8)
1.一种光刻投影装置,包括:
-一辐射系统,用于提供投影辐射光束;
-一支撑结构,用于支持构图部件,所述构图部件用于根据所需图案对投射光束进行构图;
-一基底台,用于固持基底;
-一投射系统,用于将形成图案的光束投射到基底的靶部,
其特征在于:
-一反射镜校正系统,用于引导辐射的校正光束经过所述的投射系统以测量第一参考标记和第二参考标记的视在的相对位置,所述第一参考标记设在投射系统在构图部件一边的一个固定位置,所述第二参考标记设在投射系统在基底一边的一个固定位置。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,校正系统的数值孔径比投射系统的数值孔径小。
3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述的参考标记包括光栅。
4.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述的参考标记之一包括由相交成一角度的两束光束干涉形成一个连续的条纹图案。
5.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述的参考标记提供在与投射系统的目标和图像平面相同的平面上。
6.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,还包括控制部件,响应于所述的反射镜校正系统,用于控制构图部件和/或基底的位置,以补偿或者减少由所述的反射镜校正系统检测到的误差。
7.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,还包括第二反射镜校正系统,用于引导辐射的第二校正光束经过所述的投射系统以测量第三参考标记和第四参考标记的视在相对位置,所述第三参考标记设在所述投射系统的构图部件一边的一个固定位置,所述第四参考标记设在投射系统的基底一边上的一个固定位置,所述的第二校正光束沿着与第一次提及的校正光束所不同的光径,穿过所述的投射系统。
8.一种器件制造方法,包括以下步骤:
-提供一个基底,其至少被一层射线敏感材料部分地覆盖;
-使用辐射系统提供投射辐射光束;
-使用构图部件给图案投射光束在截面上赋予一个图案;
-使用包括许多反射镜的投射系统,将形成图案的辐射光束投射到射线敏感材料层上的靶部;
其特征在于以下步骤,
-通过引导校正光束穿过投射系统以测量第一和第二参考标记的视在的相对位置,第一和第二参考标记分别位于所述的投射系统的构图部件一边和基底一边,以检测所述的投射系统中反射镜位置的误差或干扰。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP02255002.4 | 2002-07-16 | ||
EP02255002A EP1383007A1 (en) | 2002-07-16 | 2002-07-16 | Lithographic apparatus, and device manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1488998A CN1488998A (zh) | 2004-04-14 |
CN1488998B true CN1488998B (zh) | 2010-12-08 |
Family
ID=29762709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN031555195A Expired - Fee Related CN1488998B (zh) | 2002-07-16 | 2003-07-14 | 光刻装置及器件制造方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6963391B2 (zh) |
EP (1) | EP1383007A1 (zh) |
JP (1) | JP4099122B2 (zh) |
KR (1) | KR100575290B1 (zh) |
CN (1) | CN1488998B (zh) |
SG (1) | SG111137A1 (zh) |
TW (1) | TWI279643B (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1383007A1 (en) * | 2002-07-16 | 2004-01-21 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, and device manufacturing method |
US20060176460A1 (en) * | 2005-02-10 | 2006-08-10 | Nikon Corporation | Lithographic optical systems including exchangeable optical-element sets |
US8189172B2 (en) * | 2007-06-14 | 2012-05-29 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and method |
US8692974B2 (en) * | 2007-06-14 | 2014-04-08 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method using pupil filling by telecentricity control |
JP5055649B2 (ja) * | 2007-06-29 | 2012-10-24 | 株式会社ニコン | 投影光学装置、露光装置、デバイス製造方法、像面情報検出装置、および投影光学系の調整方法 |
DE102008004762A1 (de) * | 2008-01-16 | 2009-07-30 | Carl Zeiss Smt Ag | Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer Messeinrichtung |
DE102008029970A1 (de) * | 2008-06-26 | 2009-12-31 | Carl Zeiss Smt Ag | Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie sowie Verfahren zum Überwachen einer lateralen Abbildungsstabilität |
JP2010243413A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Canon Inc | 測定装置、露光装置及びデバイスの製造方法 |
CN103367194B (zh) * | 2012-03-26 | 2016-08-24 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 一种用于晶圆传送位置校正的装置及方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4613230A (en) * | 1981-05-06 | 1986-09-23 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Wafer exposure apparatus |
US4856905A (en) * | 1987-05-14 | 1989-08-15 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
US6142641A (en) * | 1998-06-18 | 2000-11-07 | Ultratech Stepper, Inc. | Four-mirror extreme ultraviolet (EUV) lithography projection system |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5523193A (en) | 1988-05-31 | 1996-06-04 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for patterning and imaging member |
DE59105735D1 (de) | 1990-05-02 | 1995-07-20 | Fraunhofer Ges Forschung | Belichtungsvorrichtung. |
JP3033135B2 (ja) | 1990-06-13 | 2000-04-17 | 株式会社ニコン | 投影露光装置及び方法 |
JPH0495908A (ja) | 1990-08-08 | 1992-03-27 | Toshiba Corp | 投影光学装置 |
JP3221057B2 (ja) * | 1991-05-31 | 2001-10-22 | 株式会社ニコン | アライメント装置 |
US5229872A (en) | 1992-01-21 | 1993-07-20 | Hughes Aircraft Company | Exposure device including an electrically aligned electronic mask for micropatterning |
JP3259373B2 (ja) | 1992-11-27 | 2002-02-25 | 株式会社日立製作所 | 露光方法及び露光装置 |
JPH0766111A (ja) | 1993-08-31 | 1995-03-10 | Canon Inc | 露光装置および露光方法 |
BE1007876A4 (nl) | 1993-12-17 | 1995-11-07 | Philips Electronics Nv | Stralingsbron-eenheid voor het opwekken van een bundel met twee polarisatierichtingen en twee frequenties. |
US6018384A (en) | 1994-09-07 | 2000-01-25 | Nikon Corporation | Projection exposure system |
JP3632264B2 (ja) | 1995-11-30 | 2005-03-23 | 株式会社ニコン | X線投影露光装置 |
EP0824722B1 (en) | 1996-03-06 | 2001-07-25 | Asm Lithography B.V. | Differential interferometer system and lithographic step-and-scan apparatus provided with such a system |
US20010026357A1 (en) * | 1996-04-26 | 2001-10-04 | Nikon Corporation | Position transducer and exposure apparatus with same |
AU5067898A (en) * | 1996-11-28 | 1998-06-22 | Nikon Corporation | Aligner and method for exposure |
WO1998028665A1 (en) | 1996-12-24 | 1998-07-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Two-dimensionally balanced positioning device with two object holders, and lithographic device provided with such a positioning device |
KR100459813B1 (ko) | 1997-01-29 | 2004-12-04 | 마이크로닉 레이저 시스템즈 에이비 | 집속된 레이저 광선에 의해 감광 물질로 코팅된 기판상에 구조체를 형성시키는 방법 및 장치 |
SE509062C2 (sv) | 1997-02-28 | 1998-11-30 | Micronic Laser Systems Ab | Dataomvandlingsmetod för en laserskrivare med flera strålar för mycket komplexa mikrokolitografiska mönster |
US6262796B1 (en) | 1997-03-10 | 2001-07-17 | Asm Lithography B.V. | Positioning device having two object holders |
JP4208277B2 (ja) * | 1997-11-26 | 2009-01-14 | キヤノン株式会社 | 露光方法及び露光装置 |
JPH11233416A (ja) | 1998-02-17 | 1999-08-27 | Nikon Corp | X線投影露光装置 |
JPH11251226A (ja) * | 1998-03-05 | 1999-09-17 | Nikon Corp | X線投影露光装置 |
JP2000286189A (ja) | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Nikon Corp | 露光装置および露光方法ならびにデバイス製造方法 |
EP1383007A1 (en) * | 2002-07-16 | 2004-01-21 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, and device manufacturing method |
-
2002
- 2002-07-16 EP EP02255002A patent/EP1383007A1/en not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-07-14 CN CN031555195A patent/CN1488998B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-14 JP JP2003294733A patent/JP4099122B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-14 KR KR1020030047722A patent/KR100575290B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2003-07-14 SG SG200304443A patent/SG111137A1/en unknown
- 2003-07-14 TW TW092119137A patent/TWI279643B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-07-14 US US10/618,264 patent/US6963391B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-08-12 US US11/202,195 patent/US7505116B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4613230A (en) * | 1981-05-06 | 1986-09-23 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Wafer exposure apparatus |
US4856905A (en) * | 1987-05-14 | 1989-08-15 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
US6142641A (en) * | 1998-06-18 | 2000-11-07 | Ultratech Stepper, Inc. | Four-mirror extreme ultraviolet (EUV) lithography projection system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1383007A1 (en) | 2004-01-21 |
US20050280795A1 (en) | 2005-12-22 |
KR20040010159A (ko) | 2004-01-31 |
KR100575290B1 (ko) | 2006-04-28 |
TW200411325A (en) | 2004-07-01 |
SG111137A1 (en) | 2005-05-30 |
JP2004134756A (ja) | 2004-04-30 |
TWI279643B (en) | 2007-04-21 |
US6963391B2 (en) | 2005-11-08 |
CN1488998A (zh) | 2004-04-14 |
JP4099122B2 (ja) | 2008-06-11 |
US20040189966A1 (en) | 2004-09-30 |
US7505116B2 (en) | 2009-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1577080B (zh) | 用于对准或重叠的标记结构,限定它的掩模图案及使用该掩模图案的光刻投影装置 | |
US7084955B2 (en) | Lithographic apparatus | |
KR100674225B1 (ko) | 잠재 오버레이 메트롤로지 | |
US7388663B2 (en) | Optical position assessment apparatus and method | |
KR100535206B1 (ko) | 리소그래피장치 및 디바이스제조방법 | |
US6879374B2 (en) | Device manufacturing method, device manufactured thereby and a mask for use in the method | |
CN101978323A (zh) | 具有测量装置的用于微光刻的投射曝光系统 | |
CN101290479B (zh) | 角度分解散射仪和检验方法 | |
CN106019855A (zh) | 基于衍射的重叠量测工具和方法 | |
JP2006080536A (ja) | 第一および第二のマーカーを整合させる方法およびシステム | |
US7505116B2 (en) | Lithographic apparatus and device manufacturing method | |
US20070035714A1 (en) | Lithographic apparatus and device manufacturing method utilizing a metrology system | |
US7804584B2 (en) | Integrated circuit manufacturing methods with patterning device position determination | |
US6730920B2 (en) | Abbe arm calibration system for use in lithographic apparatus | |
EP2103995A2 (en) | Method for coarse wafer alignment in a lithographic apparatus | |
US6870603B2 (en) | Lithographic apparatus and method to determine beam characteristics | |
US7239393B2 (en) | Calibration method for a lithographic apparatus and device manufacturing method | |
CN101105641A (zh) | 光学变焦组件中光学元件的离轴平移校正 | |
CN101515116B (zh) | 用于晶片粗对准的标记结构及其制造方法 | |
KR100550032B1 (ko) | 기판의 정렬방법, 컴퓨터 프로그램, 디바이스 제조방법 및이에 따라 제조된 디바이스 | |
EP1385058A1 (en) | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101208 Termination date: 20190714 |