CN1707364A - 光刻装置及器件制造方法 - Google Patents

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Abstract

包括衬底和并执行至少一步曝光的器件制造系统和方法，将图案化的包括多个像素的辐射束投射到衬底的目标部分。各步曝光中：(a)正常地控制单元，使各像素在该曝光步骤向目标部分提供的辐射剂量不大于预定正常最大剂量；(b)特别地控制单元，使至少一个选中像素提供超过正常最大剂量的增大剂量。增大剂量用以补偿该阵列中已知位置的缺陷单元对与选中像素邻近像素的影响，或补偿在选中像素处的目标部分在另一曝光中在受已知缺陷单元影响的像素下曝光导致的曝光不足。最大为预定正常最大剂量的剂量用于正常印刷，至少一个增大剂量用于补偿。即使黑死像素在白像素中间，仍可通过增加由邻近白像素提供的超过正常全白值的剂量来补偿。

Description

光刻装置及器件制造方法
技术领域
本发明涉及光刻装置和器件制造方法。
背景技术
光刻装置就是将所要的图案加在衬底的目标部分上的设备。光刻装置可以用在例如集成电路(IC)、平板显示和其他含精细结构的器件的制造。传统光刻装置中的图案化装置(也称为掩模或掩模原版)可用于产生与IC(或其他器件)的一个单层相对应的电路图案。该图案可以成像在涂有一层辐射敏感材料(例如光刻胶)的衬底(例如硅晶圆或玻璃板)的目标部分(例如包含一个或多个芯片的部分)上。图案化装置可以包含一个可控单元阵列来代替掩模产生电路图案。
一般来说，一个衬底含有若干个要依步曝光的相邻的目标部分。已知的光刻装置有称之为步进型和扫描型的，在步进型中通过一步步进将整个图案曝光一个目标部分上，从而使各目标部分受到照射；在扫描型中通过投影束在给定方向(“扫描”方向)扫描图案，与该方向平行或反平行地同步扫描衬底，从而使各目标部分受到照射。
无掩模光刻是指使用一个可控单元阵列代替掩模在目标上形成所要的辐射曝光图案。该单元阵列用于使辐射束图案化，图案化的辐射束投射在衬底的目标表面上。投射的图案包含若干像素，每个像素对应于各一个可控单元阵列。一般，在该技术中每个像素有一峰值强度，峰值强度主要取决于对应的各单元，但是某种程序上也取决与对应单元相邻的单元。
在可编程阵列的基本形式中，每个单元可以被控制而取两个状态(“黑”态和“白”态)中的一个，“黑”态在投射图案中的对应像素具有最小强度，“白”态对应的像素具有最大强度。这样，可以控制阵列曝光衬底目标部分形成由相对应的“黑”和“白”像素组成的所要的图案，在曝光步骤每个像素提供其对应的辐射剂量。
据知，还有使用更复杂的可编程阵列的情况，其中每个单元受控选用除黑态和白态以外的多个灰态。这容许像素加在“白”最大值和“黑”最小值之间的辐射剂量。如此更细致的控制每个像素的发送辐射剂量，使得能在最后曝光图案上达到更细微的特征。
在本技术领域，将衬底目标表面曝光在多个像素之下的过程有时称为印刷步骤，当使用具有黑、白和灰状态的单元阵列时，该步骤可以称为灰度印刷。
在一些应用中，使衬底曝光的辐射剂量图案可描述为包括“白”区和“黑”区，“白”区定义为所发送的辐射剂量大于一定值的区域，而“黑”区定义为所发送的辐射剂量小于一定值的区域。例如，衬底可以涂有光刻胶层，光刻胶有一定的激活阈值剂量。在这样的情况，白区就是所发送的辐射剂量超过激活阈值的区域，而黑区就是接收小于激活阈值辐射剂量的区域，这样在随后的显影时，黑色区域被除去，仅仅留下白区的图案。
当可控单元阵列用于无掩模光刻时，可能会有一个或多个单元(或者可以将会是)存在缺陷，不能对控制信号响应，或者不能以所要求的方式正常响应。例如，缺陷单元可能是不能响应单元，保持在黑或灰态。或者说，该单元可能是一个只能接受少于其正常状态数的可控单元，因此其白态或最白态无法达到。
当对缺陷单元没有进行补偿时，提供到衬底目标表面的辐射剂量可能小于所要求值。也可能产生“白色”死像素，例如对应于固定在全白态的单元。当要打算印刷“黑色”时，“白色”死像素不能被改正。因此，在该阵列用于光刻之前所有“白色”死像素需要做成“黑色”的，例如在可编程镜面阵列的场合，通过显微操纵机械转动镜面至倾斜位置，通过拆下镜面，通过在镜面上加光栅，或者通过局部涂复吸收材料将镜面涂成黑的。
为了在目标衬底上形成所要求的曝光图案，据知有人使用两步曝光无掩模光刻方法。在该方法中，目标表面的每个部分一个像素被曝光两次，即用两步曝光向衬底每个部分提供两步曝光，相加总和达到要求的辐射剂量。一般说，在第一步和第二步曝光之间衬底相对辐射束投射系统会移动，这样目标表面的特定部分就不是在同一像素(即，对应于相同可控单元的像素)曝光两次。已经这样做来限制缺陷像素可能会有的最大效应。而且，即使在阵列中没有缺陷单元存在，二步曝光系统与一步曝光方法相比，能达到改善的总辐射剂量精度。
为了在衬底光刻胶层的目标表面产生“白”区和“黑”区所要的曝光图案，一般这样安排二步曝光系统，即在每步曝光步骤时一个全白像素发送的辐射剂量正好大于光刻胶激活阈值辐射剂量的一半。这是通过适当选择曝光时间(即每步曝光步骤中衬底曝光在特定像素下的时间)和辐射源强度达到的。
以前的系统试图使用尽可能短的曝光时间，这样可增加像素印刷速率，因此改善生产能力，但要受到可控单元的开关速度(即单元可以如何快地从一个状态切换到另一状态)的限制。以前的系统也试图使用输出功率不高于需要值的辐射源。一般说，这是因为辐射源功率越大，其成本越高，调节辐射束所需的辐射束控制、传输和投射系统的成本也越高。此外，较高的辐射束强度会导致一些部件性能迅速恶化。这样，在以前的系统中一般要求是投影束应与全“白”单元相互作用，以产生对应的“白”像素，它在特定曝光时间内提供所要求的辐射剂量，即刚大于光刻胶阈值辐射剂量一半的剂量。
为了尽量利用可供使用的源功率，现有技术方法中设置用设定为全“白”状态的单元来印刷目标的“白”区。
通常，在具有代表性的二步曝光法中，目标的“白”区使用最大值、100％强度(即对特定辐射源和单元状态范围最大可达到强度)的“白”像素印刷，而“灰”和“黑”像素(强度低至0％)也被使用，以形成所要的辐射剂量图案。
在这样的方法中，假如一个单元完全不能响应并被设于“黑”状态，或者该单元因其他方式不能与源辐射束相互作用来对其对应的像素作出贡献，就会产生问题。换句话说，假如该单元是“黑色”死单元，其对应的像素就是“黑色”死像素。假如例如该“黑色”死像素落在目标表面“白”区上，那么它在第一步曝光中就不是发送所需的辐射剂量(例如接近阈值辐射剂量的一半)，而是发送减小很多的辐射剂量，甚至为零辐射剂量。即使该“黑色”死像素落入的“ 白”区在第二步曝光中会受到100％强度的全“白”像素的曝光(例如对应于相同单元阵列的无缺陷单元或另一阵列的无缺陷单元)，它所接收的合成辐射剂量可能明显达不到所需的阈值剂量。
显然，由于缺陷单元形成的这种曝光不足对工艺达到的辐射剂量图案产生有害影响。要理解假如缺陷单元还不是全“黑”，而是处于“灰”态，在其中一步曝光时不能通过它对应的像素提供足够高的辐射剂量，也会发生类似问题。
图2表示先有技术中对黑死像素补偿的一种尝试。图中所示落在目标表面白区一角的九个像素的简化投射图案1。白区界线由虚线13表示。像素10、11落在白区上，这些像素预期为全白(即以100％强度印刷)，像素12落在黑区上，这些像素预期为全黑(即零强度)。然而，像素11为黑死像素。
为了对此进行补偿，邻近黑死像素11的非白像素12不再是全黑，而是做成灰的，这样它们对由像素11发送的辐射剂量的贡献合并，至少部分地补偿由于缺陷单元造成的辐射剂量损失。这样，在同一曝光步骤(例如写入步(write pass))中邻近的黑像素已用于补偿落在白区边缘的黑死像素11，同样已知的是，使用邻近(即周围)黑像素在前一步或下一步曝光中提供这种补偿。
然而，这种补偿方法的问题在于，像素12的强度从黑值增加到灰值时在黑和非缺陷白像素之间特征边缘的位置可能有不希望的移动，一旦黑区被给予灰辐射剂量，不可能再将它反转。以这种方法运用邻近像素纠正不仅导致(和必定有)边缘位置的移动，而且使边缘不太清晰。(N)ILS(规范化成像对数斜度：(normalized)imaging logslope)变得更糟。而且，假如黑死像素落在一条边线，而不是在一个角上，可用于补偿的紧邻的黑像素的数量就减小。加之，假如黑死像素落在白区内并且被非缺陷白像素包围，上述技术就没有办法补偿。
解决缺陷单元/像素引起的曝光不足问题的另一尝试是增加一个写入步，这可称为“清除脉冲”或曝光。这里，衬底相对于投射系统被移动，使得衬底没有任一部分会在相同缺陷像素下曝光两次。专门进行清除步，有针对性地向在前一步(或几步)曝光中接定辐射剂量低于要求辐射剂量的衬底的被选择部分发送辐射剂量。尽管这样可以达到很好补偿，但该技术的缺点在于需要增加一个写入步，因此会减小生产能力，假如在印刷所需的阵列之外再增加另一可控单元阵列来做到这一点，则又增加了成本和复杂性。
虽然已介绍二步曝光系统，但不难理解在单步曝光方法中，以及使用三步或四步曝光达到所要求辐射剂量图案的多步曝光方法中，也会发生缺陷单元的问题。
从而，无掩模光刻存在与补偿缺陷单元效应有关的问题。
因此，需要考虑到在无掩模光刻中更高效和有效地补偿缺陷单元影响的光刻方法和装置。
发明内容
依照本发明实施例，提出一种器件制造方法，它包括如下步骤：使用照射系统提供投射的辐射束，使用单独可控单元阵列将图案传递给投影束的截面上，将已图案化的辐射束投射在衬底目标部分上，其中被投射的辐射图案包含多个像素，这样使得对缺陷单元无需任何补偿。单元被加以控制，使得在曝光步骤每个像素向目标部分提供的辐射剂量不大于预定正常最大的辐射剂量。当需要对缺陷单元补偿时，该方法对单元进行控制，使得在曝光步骤至少一个选择的像素提供增大的大于正常最大辐射剂量的辐射剂量。这至少部分地补偿至少下列一种：(a)该阵列已知位置缺陷单元在同一曝光步骤对邻近选中像素的像素的影响；以及(b)在选中像素位置目标部分曝光不足，这是由于该位置在另一不同的曝光步骤受已知缺陷单元影响的像素下曝光。这个特别地控制单元的步骤也可称为补偿步骤。
如上所述，传统补偿方法局限于所使用补偿辐射剂量最高为正常印刷最大值，即在单一曝光步骤/写入步中全白的无缺陷单元发生的辐射剂量。因此，补偿局限于投射图案中本来是黑的或灰的选中单元提供辐射剂量的增加。
相比之下，本发明实施例中使用高达用于正常印刷的预定的正常最大辐射剂量，但是本方法保留至少一个增大的辐射剂量专为补偿而用。这考虑到投射辐射图案中的名义上的白像素被用于补偿目的。因此，即使当黑死像素落在一团环绕白像素的中间时，在同一曝光步骤通过这些邻近白像素的一个或几个提供增大的超过正常全白值的辐射剂量，就可以对它补偿。通过保留一个或几个单元最强的状态(即单元与投影束交互作用对其对应像素强度作出最大贡献的状态)专用于补偿，而较低强度的状态用于正常印刷，就可方便地做到这一点。
在多步曝光(即多步曝光)例子中，增大的辐射剂量可以在一步中提供到在前一步中曝光不足的位置，或是在后一步中由于将被曝光在对应于已知缺陷单元的像素而接收辐射剂量减小的位置。在一些实施例中增大的辐射剂量可以足够大，在一步中就能完全补偿在另一步中任何程度的曝光不足。那么，就不再需要在特定的步骤中对同一步骤中的缺陷像素的影响进行补偿。
一般说，在多步方法中，在每一步使用邻近像素对缺陷单元在该步的影响做出尽可能多的补偿。这就减少了要由其他步提供的补偿剂量。
使用邻近像素在同一曝光步骤的补偿可以方便地称为同时补偿。而在前一步和后一步中的补偿可以分别称为预补偿或后补偿。
与传统方法相比，假如上述实施例运用相同曝光次数在相同时间在衬底上产生最终相同的辐射剂量图案，那么它可以使用的照射系统要提供更强烈的辐射束。所需要的强度增加是为了提供提供超过正常印刷最大值的辐射剂量的容量。尽管其结果是成本增加，但由于用白像素补偿的能力，图案质量会有明显改善。另一优点是不用再进行会降低产量的清除步。
在一个例子中，在补偿步骤提供的增加后的辐射剂量高达正常最大辐射剂量的至少约1.1倍、1.5倍或甚至2倍。在后一情况在二步曝光系统中，在一曝光步骤中的补偿辐射剂量可以对在其他步骤中由黑死像素提供的零辐射剂量(不是正常白辐射剂量)提供完全的补偿。假如最大增加后的辐射剂量小于正常最大辐射剂量的二倍，那么就需要在预补偿或后补偿之外有一定的同时补偿，以达到完全补偿。
一般说，衬底具有其上被加给预定辐射剂量图案的目标表面。在本例中，辐射剂量图案包括名义白区和名义黑区，加在名义白区上的辐射剂量至少等于预定阈值，而加在名义黑区上的辐射剂量小于预定阈值。通常控制单元的步骤(即正常印刷步骤)将包括这样的步骤：该步骤中对单元进行控制，使得投射在(即落在)白区上的每个像素在该曝光步骤提供不大于预定正常最大辐射剂量的辐射剂量。补偿步骤然后包括这样的步骤：在该步骤中对单元进行控制，使得投射在白区的每个选中像素向该白区提供增大的辐射剂量。换言之，补偿涉及到一些被有选择地给予(超过正常白印刷阈值的)过剂量辐射的白区。因此落在白区的像素可被选择来提供其量值经计算的增大的辐射剂量，以补偿在同一曝光步骤落在同一白区的邻近黑死像素。一种可选或增大的方式是，一像素可被选择向在白区上在上一或下一曝光步骤中因缺陷像素而曝光不足的位置提供增大的辐射剂量。
在一个例子中，衬底可以含有一层具有激活阈值的辐射敏感材料(即光刻胶)，所述预定阈值可以等于该激活阈值。在这种场合，目标表面就是该层表面。对于一单步曝光的例子，正常最大辐射剂量设置成大于预定阈值。对于一多步曝光的例子，正常最大辐射剂量可以小于预定阈值，但大于预定阈值的一半。
在一个例子中，该方法可包括两步曝光，这两步曝光合并向目标表面的公共目标部分提供预定的辐射剂量图案。每步可使用同一阵列单元，但不同组的像素(对应于不同组的可控单元)被用于曝光公共目标部分。或者，可以使用不同的阵列。如上所述，每步曝光可以包括基本同时补偿在该步骤中缺陷单元的影响。一种可选或增大的方式是，第一步曝光可以包括对在第二步曝光中曝光不足的预补偿，而第二步曝光可以包括对在第一步曝光中曝光不足影响的后补偿。
在一个例子中，在投射的辐射图案中每个像素对应该阵列的各一个单元。因此，在对单元特别进行控制的步骤可包括控制选中单元的步骤，以使其对应的像素提供增大的辐射剂量。
在一个例子中，该单元阵列在已知位置含有缺陷单元。在该例中，补偿步骤可以包括控制紧邻缺陷单元的一个或多个单元的步骤，以使与缺陷像素(即该缺陷单元所对应的像素)紧邻的像素提供增大的辐射剂量。因此，当缺陷像素落在白区时，其影响可以通过控制缺陷单元周围的单元而得到补偿，使落在同一白区的周围像素提供增大的辐射剂量。
可以理解，对于要提供的基本同时补偿，在投射的辐射图案中每个像素的强度分布主要取决各自对应的单元，但也取决于该阵列中与各自对应单元紧邻的单元。
在各种例子中，辐射剂量控制可以提供各种方式实现。例如，像素强度可以通过控制单元状态和/或通过控制投影束强度(例如在投影束由脉冲激发源提供时，通过在给定的脉冲宽度例如10-30ns的条件下调节激光脉冲高度)。或者，可以调节像素持续时间，例如通过调节激光脉冲宽度来实现。
在一个例子中，对每个像素提供的辐射剂量的控制通过控制(调节)像素强度来达到。因此，在通常控制单元的步骤可这样控制单元，使将每个像素的峰值强度不高于预定的正常最大强度；而在特别控制单元的步骤可这样控制单元，使得每个选中像素具有高于正常最大强度的增加后的峰值强度。增加后的峰值强度可以高达正常最大强度的至少约1.1倍、1.5倍甚至2倍，以将0-100％的强度用于正常印刷，其上的100-200％的强度“峰值储备”留作专用于补偿。
在一个例子中，使用单元阵列，其中每个单元若无缺陷可受控地采取至少三个状态中的一个。这些状态包括如下：(a)名义黑态，其中单元与投影束相互作用，从而对由对应像素提供的辐射剂量作出最小的贡献；(b)至少一个名义灰态，其中单元与投影束相互作用，从而对由对应像素提供的辐射剂量作出增大的贡献；以及(c)至少一个名义状态，其中单元与投影束相互作用，从而对由对应像素提供的辐射剂量作出大于任何灰态的贡献。然后，使用设置在黑态或灰态的单元做正常印刷，而使用白态的单元做补偿。
在一个例子中，使用例如可编程镜面阵列的可控阵列，其中每个镜面单元受控地采用一系列倾斜角，使得可用该单元状态影响对应像素的强度来确定由对应像素提供的辐射剂量。
尽管实施本发明的方法可以用具有单一的黑态、单一的灰态和单一的白态的单元来实现，但每个无缺陷单元也可以受控地选择采用一系列灰态和一系列白态中一个状态，每个灰态或白态对应于对相应像素的峰值强度的贡献。所述的灰态和白态可以构成分离或连续的系列。最好，每个非缺陷单元可以受控地采取多达64种状态或更多种状态，从而使灰度印刷成为可能。因此，可以做到投射辐射图案的位置和由可控单元阵列确定的“网格”之间互相独立。
在一个例子中，白态系列中包括最白态，在最白态时单元与辐射束相互作用对其对应像素的峰值强度提供最大贡献，该最大贡献是对应于灰态的最大贡献的至少二倍。换言之，处于最白态的单元可提供具有二倍于最强灰态的单元所对应的像素之强度的像素。
本例中，黑态和灰度一起构成第一组状态，用于正常辐射束图案化和衬底目标表面的曝光，而白态构成第二组状态，留作专用于补偿在当前曝光或者在上一或下一步曝光中缺陷单元的影响。以这种方式保留第二组状态，提供了曝光的峰值储备。
本发明的另一实施例中设有一种光刻装置，它包括：提供投射辐射束的照射系统；用于将图案传递到投影束截面上的单独可控单元阵列；用来控制单元的控制器；支持衬底的衬底台；以及用于将已图案化的辐射束投射在衬底目标部分上的投射系统。被投射的辐射图案包含多个像素，每个像素提供各自对目标部分的辐射剂量。每个单元若无缺陷可受控地选择采取至少三个状态中的一个。这些状态包括如下：(a)名义黑态，其中单元和投影束相互作用，从而对由对应像素提供的辐射剂量作出最小的贡献；(b)至少一个名义灰态，其中单元与投影束相互作用，从而对由对应像素提供的辐射剂量作出增大的贡献和(c)至少一个名义白态，其中单元与投影束相互作用，从而对由对应像素提供的辐射剂量作出大于任何灰态的贡献。控制器通常用来控制单元，使得每个单元采取黑态或灰态中的一个。控制器还用来有选择地控制单元采取白态，以补偿缺陷像素的影响。
在本实施例中，控制器被设置成将黑态和灰态用于正常衬底曝光，而将白态留作专用于补偿，即只在当缺陷单元已经影响、正在影响或将影响提供的辐射剂量图案时使用。每个无缺陷单元受控地选择采取一系列灰态中一个和一系列白态中一个，这些单元可由可编程镜面阵列方便地提供。
在一个例子中，有一与具有目标表面的衬底结合的光刻装置，预定辐射剂量图案被提供到该目标表面上。该辐射剂量图案包含名义白区和名义黑区，在名义白区上将被提供至少等于预定阈值的辐射剂量，而在名义黑区上将被提供小于预定阈值的辐射剂量。而灰态系列可包括一最大灰态，在该最大灰态增大的辐射是灰态中的最大值。照射系统和控制器设置成以共同的曝光时间将目标部分曝光到每个像素；而照射系统和单元设置成这样，以共同曝光时间将目标部分曝光到其对应单元处于最大灰态的像素，提供至少等于预定阈值的辐射剂量。或者设置成这样，以共同曝光时间将目标部分曝光到其对应单元处于最大灰态的像素，提供小于预定阈值但大于预定阈值一半的剂量。
对比未经校正的黑死像素，或对比运用仅限于100％正常白度的邻近像素的传统校正方法，上述实施例可以达到更好的CD(chargedosage：加载剂量)控制。
上述实施例可描述为提供“比白更白”(whiter-than-white)的印刷能力来进行校正。
另一实施例可以免除在清除方案中为印刷丢失的辐射剂量而需做的第三步曝光，因此在使用相同数量可控单元阵列时避免生产量的下降(33％)，或者避免与电子装置有关的单元阵列的附加费用，并免除需要增加一行单元来提供清除剂量时形成的更广的投影机视场。
以下结合附图详述本发明更多的实施例、特点和优点，以及本发明各种实施例的结构和操作。
附图说明
附图(结合于本申请并构成其一部分)描述本发明，并与说明书一起解释本发明的原理，使本领域专业人士能制作并使用本发明。
图1表示本发明一实施例的光刻装置。
图2说明缺陷像素补偿方法。
图3说明本发明一实施例的部分光刻方法。
图4说明本发明一实施例的方法中使用的缺陷像素补偿步骤。
图5说明本发明一实施例的方法中使用的另一些缺陷像素补偿步骤。
图6表示在光刻方法中单元阵列的一部分和在目标衬底上产生的对应强度图案。
图7表示本发明一实施例的光刻装置中单元阵列的一部分和在目标衬底上产生的对应强度图案。
图8表示本发明一实施例的光刻装置中单元阵列的一部分和在目标衬底上产生的对应强度图案。
现在结合附图详述本发明。在附图中相同标号表示同一或功能类似的部件。
具体实施方式
在本发明一个实施例中使用微透镜成像系统，照射系统中辐射束扩展器的像场透镜(该像场透镜可以由两个或更多的单独透镜构成)的功能，通过确保在像场透镜和微透镜阵列之间辐射束所有分量是平行的并垂直于微透镜阵列而使投射系统成为远心的。然后，尽管像场透镜和微透镜之间辐射束可以基本平行，但绝对平行可能难以达到。
因此，按照本发明一个实施例，给定投射系统的非远心度的大小，通过移动位于瞳孔和衬底台之间一个或多个透镜部件，可以达到小的放大率调节，而不会过分影响聚焦。
在一个实施例中，投射系统将确定一个瞳孔，本文中所用的“瞳孔”一词是指投影束射线交叉的平面，该投影束射线从相对于图案化系统的不同位置但以相对于投影束轴(垂直于该图案化系统)的相同角度地离开图案化系统。
例如，按照本发明一实施例，假定为微透镜成像系统，其中像场透镜起初设置成在像场透镜和透镜阵列之间产生完全平行的辐射束。而且，也假定光到达像场透镜时是发散的。像场透镜离开微透镜阵列的任何移动将造成投影束变得稍微发散。而像场透镜朝向微透镜阵列的移动将造成投影束变得稍微会聚。然而，在像场透镜是相对弱的透镜的条件下，可以实现为补偿衬底的变形(一般为百万分之几的数量级)而改变投射系统放大率所需的位移，而不会影响投影束在衬底面上的聚焦到无法接受的程度。尽管微透镜阵列朝向或离开衬底的移动造成的焦点变化是第一级效应，而造成的放大率变化是第二级效应，但仍然可以作出有用的放大率调节。
在本实施例中，像场透镜可以由一个或两个或更多的透镜组成。每个像场透镜可以仅朝向或离开微透镜阵列平移，或者像场透镜可以被倾斜来造成在被曝光衬底表面上放大率的差值变化。同样，微透镜阵列可平移和/或倾斜。
本文所用的“单独可控单元阵列”一术语应广义地理解为指任何这样的装置，该装置可以赋予入射辐射束以图案化的截面，从而可在衬底目标部分形成所要的图案。“光阀”和“空间光调制器”(SLM)术语也可用在这样的语境中。这种图案化装置的例子将在下面讨论。
可编程镜面阵列可包含具有粘弹性控制层和反射面的矩阵可寻址表面。这种装置的基本原理例如是反射面选址区域将入射光反射为衍射光，而未选址区域将入射光反射为非衍射光。使用适当的空间滤光器，将非衍射光从反射辐射束中滤去，只留下衍射光到达衬底。以这种方式，反射辐射束就被按照矩阵可寻址表面上的选址图案而图案化了。
不难理解，作为一种选择方案，滤光器可以滤去衍射光而留下非衍射光到达衬底。衍射光微电子机械系统(MEMS)器件的阵列也能以相应的方式使用。每个衍射光MEMS器件可以包括多个可以相互相对地变形的反射带，构成将入射光反射为衍射光的光栅。
又一可选择的实施例中，包括采用矩阵排列的微镜的可编程镜面阵列，通过施加局部化电场或使用压电执行装置可以使各微镜面单独相对于轴倾斜。镜面又是矩阵可寻址的，使得选址镜面以不同于未被选址镜面的方向反射入射的辐射束，以这种方式反射辐射束就按矩阵可寻址镜面的选址图案被图案化。所需要的矩阵选址可用适当的电子装置执行。
在上述两种情况中，单独可控单元阵列可以包括一个或多个可编程镜面阵列。有关镜面阵列更多的信息可以在例如美国专利5,296,891和5,523,193以及PCT专利申请WO 98/38597和WO98/33096中找到，上述专利文献被全面参照而结合于本申请。
可编程LCD阵列也可以使用。这种结构的例子在美国专利5,229,872中给出，该专利文献被全面参照而结合于本申请。
应当了解，例如使用特征预偏移、光学邻近校正特征、相位变化技术和多步曝光技术，在单独可控单元阵列上“显示”的图案与最后转移到衬底的一层或衬底上的图案可以大不相同。类似地，在衬底上最后形成的图案可能并不对应于在单独可控单元阵列上任一时刻所形成的图案。这可能是这样情况，其中衬底每个部分上形成的最终图案是在一定时间周期内或经过给定次数的曝光后形成的，而在这期间单独可控单元阵列上的图案和/或衬底的相对位置已变化。
尽管文中可能特别提到IC制造中光刻装置的使用，但应理解此文所述的光刻装置也可以有其他应用，例如DNA芯片、MEMS、MOEMS、集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、薄膜磁头等的制造。专业人士将会理解在这些可选择应用的环境中，术语“晶圆”或“芯片”的任何使用可以视为分别与更广义的术语“衬底”或“目标部分”同义。这是所说的衬底可以是经处理加工的、曝光之前或曝光之后的，例如在轨道(一般在衬底上涂光刻胶和将经曝光的光刻胶显影的工具)或在度量或检测的工具上。在适用的场合，这里公开的内容也可应用于这样那样的其他衬底处理工具。而且，所述衬底可以经过一步以上的加工，例如在制造多层IC时，因此，这里使用的“衬底”一词也可指已含有多个加工层的衬底。
此处所用的术语“辐射”和“辐射束”涵盖各种类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如波长λ约为365、248、193、157或126nm)和远紫外(UV)辐射(例如波长范围约为5-20nm)以及粒子辐射束，例如离子辐射束或电子辐射束。
文中所用术语“投射系统”应该广义地理解为涵盖各种类型投射系统，包括折射光学系统、反射光学系统和折反射光学系统，只要适合于例如所使用的曝光辐射或例如浸没液体的使用或者真空的使用等其他条件。这里任何用法的术语“透镜”可以视为与更广义的术语“投射系统”同义。
照射系统也可以包括各种类型光学部件，包括折射、反射和折反射光学部件，用于投射辐射束的导向、成形或控制，这些部件，例如“透镜”，可以(如下文提及)是组合的或单个的。
光刻装置可以具有两个(双级)或多个衬底台(和/或两个或多个掩模台)的类型。在这种“多级”机器中增大的工作台可以并行地使用，即在一个或多个台上进行准备步骤，同时在一个或多个其他台进行曝光。
光刻装置也可以是这种类型：其中衬底浸入具有较高折射率的液体(例如水)，于是液体被注入投射系统的最后单元和衬底之间的空间。浸没液体也可以应用于光刻装置的其他部分。众所周知，浸没技术在现有技术中已用于增加投射系统的数值孔径。
而且，光刻装置可以设有液体处理池，以使液体和衬底的受辐射部分能够交互作用(例如要在衬底上有选择地吸附化合物或要有选择地修改衬底的表面结构)。
光刻投影装置
图1表示依据本发明实施例的光刻投影装置100。装置100至少包括辐射系统102、单独可控单元阵列104、载物台106(例如衬底台)和投射系统(“透镜”)108。
辐射系统102可用于提供辐射(例如UV辐射)投影束110，在特定情况辐射系统也包含辐射源112。
单独可控单元阵列104(例如可编程镜面阵列)可用于将图案加在投影束110上。一般说，单独可控单元阵列104的位置可以相对于投射系统108固定的。然而，在另一结构中，单独可控单元阵列104可以与定位装置(未图示)相连，从而可使阵列相对于投射系统108精确定位。如这里所述，单独可控单元阵列104为反射型(例如具有单独可控单元的反射阵列)。
载物台106可设有衬底夹持器(未专门示出)来固定衬底114(例如涂有光刻胶的硅晶圆或玻璃基板)，载物台106可以与定位装置116相连，以将衬底114相对于投射系统108精确定位。
投射系统108(包括石英和/或CaF2透镜系统或由这些材料制成的透镜单元的折反射系统或镜面系统)可以用于将从分光器118接收已图案化的辐射束投射在衬底114的目标部分120(例如一个或多个芯片)。投射系统108可以将单独可控单元阵列104的像投射在衬底114上。另一种方式是，投射系统108可以投射次级源的像，对次级源来说单独可控单元阵列104单元作为快门起作用。投射系统108也可以包括微透镜阵列(MLA)，以构成次级源并将微光点投射在衬底114上。
源112(例如受激准分子激光器)可以产生辐射束122。辐射束122射入照射系统(照射器)124，或者直接射入或者穿过例如辐射束扩展器126的调节装置之后射入。照射器124可以包括调节装置128，以设定辐射束122的强度分布的外和/或内辐向范围(一般分别称为σ-外和σ-内)。此外，照射器124一般包括各种其他单元，例如集成器130和聚光器132。这样，照射在单独可控单元阵列104上的投影束110在其截面上具有所要求的均匀度和强度分布。
应当指出，图1中源112可以装在光刻投影装置100的箱体内(当源112是汞灯时就是这种情况)。在可供选择的实施例中，源112也可以远离光刻投影装置100。在这种情况下，辐射束122将被导入装置100(例如借助适当的导向镜面)。当源112是受激准分子激光器时往往就是后一情况。应当了解，这两种情况都在本发明考虑范围内。
辐射束110在用分光器118的导向后，随后射在单独可控单元阵列104上。辐射束100受到单独可控单元阵列104的反射，穿过投射系统108，投射系统将辐射束100聚焦在衬底114的目标部分120上。
借助于定位装置116(和任选的在底座136上的干涉测量装置134，它接收经由分光器140来的干涉辐射束138)，衬底台106可以精确地移动，从而将不同目标部分120放置在辐射束110的路径上。使用时，单独可控单元阵列104的定位装置例如在扫描时可用于精确地修正单独可控单元阵列104相对于辐射束100路径的位置。一般说，载物台106的移动借助于长行程组件(粗调定位)和短行程组件(细调定位)实现，这两个组件在图1中没有画出。类似的系统也可用于定位单独可控单元阵列104。应当了解，投影束110可选择/附加为可移动，而载物台106和/或单独可控单元阵列104可具有固定的位置，以提供所需要的相对移动。
在本实施例的一个可选结构中，衬底台106可为固定的，而衬底114在衬底台106上可移动。若如此，衬底台106在其平的上表面上有大量开口，气体通过开口送入，以提供能支持衬底114的气垫。传统上将这称为气体支承结构。使用可以将衬底114相对辐射束100的路径精确定位的一个或多个执行器(未图示)，在衬底台106上移动衬底114。或者，通过有选择地开启和关闭气体通过开口的通道，可以在衬底台106上移动衬底114。
尽管这里将本发明的光刻装置100描述成用来将衬底上的光刻胶曝光，但应当了解，本发明并不限于这种使用，装置100也可在无光刻胶的光刻中投射经图案化的投影束110。
所描述的装置100以下列四种优选模式使用：
1.步进模式：在一步步进(即单次“闪光”)中将单独可控单元阵列104上整个图案投射在目标部分120上。衬底台106沿x和/或y方向移动至不同位置，使各个目标部分120被图案化的投影束110照射。
2.扫描模式：除了给定目标部分120不是在单次“闪光”中曝光以外，其他基本与步进模式相同。不同的是，单独可控单元阵列104在给定方向(所谓“扫描方向”，例如y方向)以速度v移动，以扫描单独可控单元阵列104，产生图案化投影束110。并行地，衬底台106同时沿相同方向或相反方向以速度V＝Mv(式中M是投射系统108的放大率)移动。这样，可以曝光较大的目标部分120，而不损害分辨率。
3.脉冲模式：单独可控单元阵列104保持基本静止，使用脉冲辐射系统102将整个图案投射在衬底114的目标部分120上。衬底台106以基本恒定的速度移动，这样使经图案化的投影束110跨越衬底106进行线扫描。在辐射系统102的脉冲之间按需要更新单独可控单元阵列104上图案，脉冲被定时，以使依次的目标部分120在衬底114上按所需要位置被曝光。结果，图案化的投影束110可以跨越衬底114扫描，对衬底114上的一条图案进行曝光。该过程不断重复，直至整个衬底114被逐行曝光。
4.连续扫描模式：基本与脉冲模式相同，不同之处在于使用基本不变的辐射源102，随着图案化的投影束110扫描越过衬底114和曝光衬底，单独可控单元阵列114上的图案被更新。
也可以使用上述模式的组合和/或变化或者完全不同的模式。
在图1所示的实施例中，单独可控单元阵列104是可编程镜面阵列。可编程镜面阵列104包含微小镜面的矩阵排列，每个镜面可以单个地沿轴倾斜。该倾斜度确定每个镜面的状态。若该单元无缺陷，这些镜面可用控制器发出的适当控制信号进行控制。每个无缺陷的单元可控制在采用一系列状态中的一个，从而调节该单元在投射辐射图案中对应像素的强度。
在一个例子中，该一系列状态包括：(a)黑态，在黑态镜面反射的辐射对其对应像素强度分布所作贡献为最小或甚至为零；(b)最白态，在最白态所反射的辐射作出贡献最大；以及(c)多个中间态，在中间态所反射的辐射作出中等程度的贡献。这些状态分为用于正常辐射束图案化/印刷的正常组和用于补偿缺陷单元效应的补偿组。正常组包括黑态和第一组中间态。第一组中间态称为灰态，它们可选择地对其对应的像素提供从最小黑值到某正常最大值的渐进增大的贡献。补偿组包括余下的第二组中间态以及最白态。这第二组中间态称为白态，它们可选择提供大于正常最大值的贡献，渐进增加至与最白态对应的最大值。虽然这第二组中间态被称为白态，应当了解，这只是为了便于表达正常和补偿曝光步骤之间的区别。全部的多个状态也可描述为(介于黑和白之间的)灰态序列，可选择用于灰度印刷。
示范性操作
图6表示一个传统光刻装置的结构和方法，其中一行可控单元2用于将一像素图案投射在衬底上。该单元就是小镜面，其倾斜角度可以用合适的控制信号进行调节。图6的上半部表示4个镜面2w处于最白态，2个镜面2b倾斜至黑态。图6下半部以极简单方式表示在目标衬底上沿着一条穿过该行单元2的对应像素的中心的线上的强度分布。如可看到的，对应于白单元2w(w＝白)的像素强度处于最大值I0，对应于黑单元2b(b＝黑)的像素强度基本为零。强度I0的像素投射在目标的白区上，而到黑像素的过渡安排在白区边缘。这样，在此传统方法中，可能最白(例如最亮)的单元状态被用于白区的正常曝光。
图7表示本发明一实施例的光刻装置100的第一操作状态，图8表示本发明该实施例的光刻装置100的第二操作状态。例如，图7表示部分正常曝光步骤(即正常印刷)，而图8表示用以曝光衬底和提供补偿的单元的正常和异常控制的组合。
与图6相比，图7表示图1所示装置的可编程镜面阵列的一行单元2以实施本发明的方法执行正常衬底曝光(即在不需要对缺陷单元进行补偿时)。这里，其对应像素落在衬底白区的单元2g(g＝灰)处于灰态中的一个。然而，由于使用一个足够功率的辐射源，即使其对应单元处于灰态、强度减小的状态，而落在衬底白区的像素仍具有强度I0。其对应像素落在衬底黑区的单元2b，被设定处于黑态。因此，图1所示装置的控制器设置成用来控制单元，使目标的白区按照其对应单元处于灰态而非白态的像素正常曝光。
通过用灰像素正常印刷，0-100％强度用作正常印刷，其上的100-200％强度峰值储备窗口可以留出。因此图1所示装置具有适当设置的控制器，可在先前或随后的曝光步骤中添加上由(本来预期要以正常全白强度印刷的)黑死像素丢失的强度。当随后的像素图案被像素对像素重迭时，这种补偿可方便地达到。
图8表示图7的一行单元2再用于印刷一条白特征边。然而，这次由于受到黑死像素曝光，部分白区在前一步曝光辐射剂量中接收零辐射剂量。因此，虽然3个单元2g受到正常控制，采用适合正常白印刷的灰态，而一个选中的单元2w被设为最白态，使其对应像素具有强度2I0。
在一个例子中，投射辐射图案的精细定位可以通过灰度来实现，这为不依赖于镜面网格创造了条件。
在一个例子中，非缺陷单元可以是受控而达到每个像素例如64个灰度等级。在本例中，控制系统容许尽可能地接近“死”像素的预期灰度等级。
以下给出了一个如何实现“离格(off-grid)”印刷的例子。一条“白”线两个像素宽，通过设定6个像素为下列状态：BBWWBB(其中B为黑态，W为白态，该6像素串跨过所印刷的线)就可以在网格印刷这条白线。为了在网格位置之间的中途印刷(即离格地印刷)一条两个像素宽的线，该6个像素可以设定为BBGWGB(其中G为灰态，在黑和白的中间)。
应当了解，虽然图7-8所示的单元阵列包含倾斜可控的镜面，但在一些可选实施例中也可以采用以不同方式可控的单元阵列。例如，往复式(piston)镜面或者兼有往复式和倾斜功能的镜面(称为往复-倾斜镜面)也可以使用。对于往复式镜面，黑像素是通过在相邻镜面之间180°相位差(例如1/4λ高度差，在反射中经过两次，形成180°相差)来形成的。这意味晶圆上该像素事实上由两个次分辨率的往复式镜面共同效应获得的。该像素可以看为躺在镜面的“中间”。倾斜式和往复式镜面都能提供将任何要求的图案投射在晶圆上并让灰度在镜面网格上移动图案。因此，在本例中目标衬底上的一像素不一定与可控单元阵列上的一镜面一一映射。一像素可以由若干单元(例如若干往复式镜面)组合形成。
图3表示运用例如图1所示装置实现的本发明一个实施例的光刻方法的部分。白区和黑区的辐射剂量图案被形成在衬底W光刻胶层的目标表面上。黑区和白区之间所要的界限由线13表示。像素的图案1投射在目标表面上，每个像素对应于在辐射束投射之前使辐射束图案化的阵列中各自可控单元。为简单起见，所示图案只由16个像素组成。实际上像素总数可超过一百万。落在白区的像素正常地设定为其中一个灰强度值，而落在黑区的像素正常地设定为黑值。然而，落在白区上的像素11对应于缺陷单元，没有补偿而不能提供所要求的辐射剂量。为了对此补偿，落在相同白区上一个或几个邻近像素10的强度要增加到正常印刷最大值之上。这通过将对应的无缺陷单元设定为白补偿态中的一个来实现。因此，补偿可以在白区内达到，不必动用落在黑区上的像素12。
应当了解，所选中像素的数量和部位和每个选中像素增加强度的幅度可以计算，从而获得所要求的补偿和所要求的边缘清晰度。而且，传统补偿技术的问题在于对预定黑区的补偿辐射剂量不能被解除，而在本发明上述实施例中，在一个曝光步骤中为补偿邻近缺陷像素在一白部位有选择地过剂量，可以通过在下一步骤中减少给予“过剂量”部位的辐射剂量而加以补偿。
图4表示本发明实施例的二步曝光法中的前补偿和后补偿。这与图3形成对比，图3示出了在同一曝光步骤中使用邻近像素基本上同时补偿的例子。在图4实施例中，在第一步曝光时使用对应的单元阵列将像素图案1a投射在衬底上。在第二步曝光时运用同一阵列将第二像素图案1b投射在衬底上。这两个投射图案重迭但被偏移，使得没有任一缺陷单元可以重复两次落在衬底同一部分。还是为了简化，只图示了一个小图案(即9个像素)。这种简化导致在第一步和第二步曝光中缺陷像素是相互邻近(如下所述)。不难理解，这实际上一般不会发生。因为实际上阵列可能有一百万以上单元，而每百万有不到5个死单元。该阵列的中心单元是有缺陷的，这样在第一和第二图案中对应像素11a、11b是黑死像素。然而，这两个像素均落在衬底目标白区内。因此在第一步为了补偿死像素11b在第二步造成的目标随后的曝光不足，像素13a被设置成增大的强度(即高于名义白区的印刷强度)。第一图案中落在白区上其他像素10a被设置成具有正常较低的白印刷强度，而落在黑区上像素12a被安排具有最小强度。同样，在第二步为了补偿死像素11a在第一步中造成的目标先前的曝光不足，像素13b被设置成具有增大的强度。所有落在白区的其余非缺陷像素被设置成具有正常的较低白印刷强度。
图5表示本发明实施例的使用后补偿的二步光刻法。使用包括缺陷单元的第一单元阵列在第一步曝光时投射第一像素图案1c，缺陷单元产生缺陷像素11c。使用没有缺陷单元的第二阵列在第二步曝光时投射第二重迭的像素图案1d。在第一步像素12c是黑的，像素10c具有正常白强度，而像素11c是黑死的，但它本该是正常白的。在第二步通过使像素13d更强(与正常白像素10d相比)，达到对先前黑死像素11c的补偿。本例中像素12d是黑的，因为它仍落在白区之外。
应当了解，图3、4和5所示同时补偿、前补偿和后补偿可以分别地使用，或者可以在实施本发明的一个方法中合并使用。
也不难理解，本发明实施例中尽管大于正常印刷辐射剂量的辐射剂量用于补偿，但不排除正常印刷辐射剂量(例如由黑或灰像素提供的)的追加使用对总补偿剂量的贡献。一般说，一个阵列中的所有功能单元的状态被设定(并考虑已知的缺陷单元)而给出一个辐射剂量图案(即强度分布)。给出的辐射剂量图案设置成能最佳地补偿缺陷单元的影响，同时给予均匀的特征锐度(即在特征边缘有均匀辐射剂量斜坡，给出均匀边缘清晰度)。这种均匀性非常重要，使得在衬底上不同位置形成的名义上相同器件具有相同的特性(例如，时钟以相同速度运行)。从而，单元状态被控制而达到补偿，该补偿在特定的点可能并没有给出尽可能尖锐的特征边缘，但在整个衬底上形成均匀的特征清晰度。
结论
以上描述了本发明的各种实施例，应当了解，只是以举例的方式介绍这些实施例，并不构成限制。本领域专业人士显然清楚可以做出形式和细节上的变化而并不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明的广度和范围应该不受上述任何示范性实施例的限制，而应按照后附的权利说明书及其等价物确定。

Claims (39)

1.一种器件制造方法，包括以下步骤：
(a)用一个单独可控单元阵列将辐射投影束图案化；
(b)将已图案化投影束投射到衬底的目标部分上，被投射的已图案化投影束包含多个像素；
(c)对单元进行控制，使得多个像素中的每个像素向目标部分提供小于或等于预定剂量的第一辐射剂量；以及
(d)对单元进行控制，使得多个像素中的至少一个选中像素提供大于预定剂量的第二辐射剂量，对至少下列一种情况至少部分地实施补偿：
(1)在所述单独可控单元阵列中的已知位置上的一个缺陷单元对邻近选中像素的多个像素中的一个像素的影响，以及
(2)在对应于该选中像素的一个部位的目标部分的曝光不足，其成因是该部位曝光在受一已知缺陷单元影响的多个像素中的一个像素下。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括增加所述第二辐射剂量至新剂量，该新剂量至少为预定剂量的约1.1倍。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括增加所述第二辐射剂量至新剂量，该新剂量至少为预定剂量的约1.5倍。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括增加所述第二辐射剂量至新剂量，该新剂量至少为预定剂量的约2倍。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括以下步骤：
向衬底的目标表面提供预定的辐射剂量图案，该剂量图案包含：
其上被提供至少等于预定阈值的辐射剂量的若干白区，以及
其上被提供小于所述预定阈值的辐射剂量的若干黑区，
其中，步骤(c)包含控制所述单元的步骤，使得投射于若干白区之一的多个像素中的每个像素提供不大于所述预定剂量的辐射剂量；以及
其中，步骤(d)包含控制所述单元的步骤，使得每个所述选中像素投射在一白区上并向该白区提供增大的辐射剂量，对至少下列一种情况至少部分地实施补偿：
一缺陷单元对同一白区上邻近选中像素的像素的影响，以及
在对应于所述选中像素的一个部位的白区的曝光不足，其成因是所述部位曝光在另一曝光步骤中受缺陷单元影响的像素下。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述衬底包括一层具有激活阈值的辐射敏感材料，所述预定阈值就是所述激活阈值，所述目标表面就是该层的表面。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：正常最大剂量大于所述预定阈值。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：预定剂量在等于或大于预定阈值的一半并小于预定阈值的范围内。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于还包括这样的步骤：将步骤(c)和(d)执行二次，提供预定的辐射剂量图案到所述目标表面的目标部分。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括这样的步骤：第一次且第二次执行步骤(c)和(d)，向衬底的目标部分提供预定的辐射剂量图案，其中，
在第一次执行步骤(c)和(d)时，目标部分曝光在与所述阵列的第一组单元对应的第一多个所述像素下，以及
在第二次执行步骤(c)和(d)时，目标部分曝光在与同一所述阵列的不同的第二组单元对应的第二多个所述像素下。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于还包括控制第一组单元的步骤，使得第一多个像素包括至少一个选中像素，该像素设置成提供增大的辐射剂量，以至少部分地补偿第二组单元中一缺陷单元造成的曝光不足的影响。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于还包括控制第二组单元的步骤，使得第二多个像素包括至少一个选中像素，该像素设置成提供增大的辐射剂量，以至少部分地补偿第一组单元中一缺陷单元造成的曝光不足的影响。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于还包括控制第一组单元的步骤，使得第一多个像素包括至少一个选中像素，该像素设置成提供增大的辐射剂量，以至少部分地补偿第一组单元中一缺陷单元造成的曝光不足的影响。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于还包括控制第二组单元的步骤，使得第二多个像素包括至少一个选中像素，该像素设置成提供增大的辐射剂量，以至少部分地补偿第二组单元中一缺陷单元造成的曝光不足的影响。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：
第一次且第二次执行步骤(c)和(d)，向衬底的一目标部分提供预定的辐射剂量图案，其中，
在第一次执行步骤(c)和(d)时，该目标部分曝光在与第一所述阵列的第一组单元对应的第一多个所述像素下，以及
在第二次执行步骤(c)和(d)时，该目标部分曝光在与不同的第二所述阵列的第二组单元对应的第二多个所述像素下。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于还包括控制第一组单元的步骤，使得第一多个像素包括至少一个选中像素，设置成提供增大的辐射剂量，以至少部分地补偿第二组单元中一缺陷单元造成的曝光不足的影响。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于还包括控制第二组单元的步骤，使得第二多个像素包括至少一个选中像素，该像素设置成提供增大的辐射剂量，以至少部分地补偿第一组单元中一缺陷单元造成的曝光不足的影响。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于还包括控制第一组单元的步骤，使得第一多个像素包括至少一个选中像素，该像素设置成提供增大的辐射剂量，以至少部分地补偿第一组单元中一缺陷单元造成的曝光不足的影响。
19.如权利要求15所述的方法，其特征在于还包括控制第二组单元的步骤，使得第二多个像素包括至少一个选中像素，设置成提供增大的辐射剂量，以至少部分地补偿第二组单元中缺陷单元造成的曝光不足的影响。
20.如权利要求1所述的方法，其特征在于：每个像素各对应所述单元中的一个。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于所述步骤(d)包含这样的步骤：控制至少一个选中单元，使得至少一个对应的选中像素提供增大的辐射剂量。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于：所述单元阵列在已知位置含有一缺陷单元，所述步骤(d)包含控制与该缺陷单元紧邻的至少一个单元的步骤，使得与该缺陷单元所对应的像素紧邻的至少一个对应像素提供增大的辐射剂量，以至少部分地补偿该缺陷单元的影响。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于：所述衬底具有目标表面，其上被提供预定的辐射剂量图案，该剂量图案包含名义白区和名义黑区，提供给前者的辐射剂量至少等于预定阈值，而提供给后者的辐射剂量小于所述预定阈值，所述步骤(d)包含以下步骤：
当对应于缺陷单元的像素被投射到一白区时，通过控制至少一个邻近单元使得投射到同一白区的对应邻近像素提供增大的辐射剂量，来补偿该缺陷单元的影响。
24.如权利要求20所述的方法，其特征在于：所述步骤(d)包含控制选中的多个单元的步骤，使得对应的多个像素提供增大的辐射剂量，以提供补偿。
25.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：
每个像素的强度分布取决于所述阵列中的一个对应单元和与该对应单元紧邻的若干单元。
26.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述步骤(c)包含控制所述单元的步骤，使得每个像素具有小于或等于预定的正常最大强度的峰值强度；以及
所述步骤(d)包含控制所述单元的步骤，使得至少一个所述选中像素具有大于正常最大强度的增大的峰值强度。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于：增加峰值强度到正常最大强度的至少约1.5倍。
28.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括这样的步骤：控制每个非缺陷单元有选择地采取至少三个状态中的一个，所述状态包括：
一个名义黑态，其中所述单元与所述投影束相互作用，从而对由对应像素提供的辐射剂量作出最小的贡献；
至少一个名义灰态，其中所述单元与投影束相互作用，从而对由对应像素提供的辐射剂量作出增大的贡献；以及
至少一个名义白态，其中所述单元与投影束相互作用，从而对由对应像素提供的辐射剂量作出大于任何灰态的贡献；
其中，所述步骤(c)包含控制每个单元采取黑态或灰态中的一个的步骤，
其中，所述步骤(d)包含控制至少一个选中单元采取白态的步骤。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于还包括这样的步骤：通过确定由一单元与投影束的相互作用对于对应像素的峰值强度的贡献，根据该单元的状态来调节对应像素提供的辐射剂量。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于还包括这样的步骤：控制每个非缺陷单元有选择地采取一系列灰态中的一个，每个灰态与其各自对于一对应像素的峰值强度的贡献相对应。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于还包括这样的步骤：控制每个非缺陷单元有选择地采取一系列白态中的一个，每个白态与其各自对于一对应像素的峰值强度的贡献相对应。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于还包括这样的步骤：设置最白态作为多个白态中一个状态，在最白态该单元与投影束相互作用而对于对应像素的峰值强度作出最大贡献，该最大贡献至少为灰态的最大贡献的二倍。
33.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括用所述步骤(c)和(d)执行曝光步骤。
34.一种光刻装置，包括：
提供辐射投影束的照射系统；
将投影束图案化的单独可控单元阵列；
将已图案化投影束投射在衬底的目标部分上的投射系统，该已图案化投影束包含多个像素，每个像素向目标部分提供各自的辐射剂量；以及
控制所述单元有选择地采取至少三个状态中的一个的控制器，所述状态包括：
一个名义黑态，其中所述单元和投影束相互作用，从而对由多个像素中一对应像素提供的辐射剂量作出最小的贡献；
至少一个名义灰态，其中所述单元和投影束相互作用，从而对由多个像素中该对应像素提供的辐射剂量作出与名义黑态相比增大的贡献；以及
至少一个名义白态，其中所述单元与投影束相互作用，从而对由多个像素中该对应像素提供的辐射剂量作出大于至少一个名义灰态的贡献；
其中，控制器对所述单元进行控制，使得每个单元采取名义黑态或至少一个名义灰态中的一个状态，
其中，控制器有选择地控制所述单元采取至少一个名义白态，从而当多个像素中一个或多个像素有缺陷时补偿所述一个或多个像素的影响。
35.如权利要求34所述的光刻装置，其特征在于：正常工作时每个单元可受控地选择采取一系列灰态中的一个。
36.如权利要求35所述的光刻装置，其特征在于：正常工作时每个单元可受控地选择采取一系列白态中的一个。
37.如权利要求36所述的光刻装置，其特征在于：
衬底具有目标表面，其上被提供预定的辐射剂量图案，所述剂量图案包含名义白区和名义黑区，提供给前者的辐射剂量至少等于预定阈值，而提供给后者的辐射剂量小于所述预定阈值；
所述一系列灰态中包括一最大灰态，在该灰态所述增大的贡献为灰态中之最大；
所述照射系统和所述控制器用来将目标部分在每个像素下以共同曝光时间曝光；以及
所述照射系统和所述单元用来将目标部分在其对应单元处于提供至少等于预定阈值的剂量的最大灰态的像素下以共同曝光时间曝光。
38.如权利要求36所述的光刻装置，其特征在于：
衬底具有目标表面，其上被提供预定的辐射剂量图案，所述剂量图案包括名义白区和名义黑区，提供给前者的辐射剂量至少等于预定阈值，而提供给后者的辐射剂量小于所述预定阈值；
灰态系列包括一最大灰态，在该灰态所述增大的贡献为灰态中之最大；
所述照射系统和所述控制器用来将目标部分在每个像素下以共同曝光时间曝光；以及
所述照射系统和所述单元用来将目标部分在其对应单元处于提供小于预定阈值但大于预定阈值一半的剂量的最大灰态的像素下以共同曝光时间曝光。
39.如权利要求34所述的光刻装置，其特征在于：所述单元阵列包括可编程镜面阵列。
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