CN1918516A - 光刻装置和校准方法 - Google Patents

光刻装置和校准方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1918516A
CN1918516A CNA2004800419787A CN200480041978A CN1918516A CN 1918516 A CN1918516 A CN 1918516A CN A2004800419787 A CNA2004800419787 A CN A2004800419787A CN 200480041978 A CN200480041978 A CN 200480041978A CN 1918516 A CN1918516 A CN 1918516A
Authority
CN
China
Prior art keywords
height
hatching line
calibration plate
calibration
sensor
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.)
Granted
Application number
CNA2004800419787A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1918516B (zh
Inventor
L·M·勒法斯尔
A·J·A·布鲁恩斯马
J·F·F·克林克哈默
G·J·尼梅杰
P·A·M·德克斯－罗格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASML Netherlands BV
Original Assignee
ASML Netherlands BV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASML Netherlands BV filed Critical ASML Netherlands BV
Publication of CN1918516A publication Critical patent/CN1918516A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1918516B publication Critical patent/CN1918516B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70516—Calibration of components of the microlithographic apparatus, e.g. light sources, addressable masks or detectors
    • 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
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/706843—Metrology apparatus
    • G03F7/706845—Calibration, e.g. tool-to-tool calibration, beam alignment, spot position or focus
    • 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
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
    • 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
    • G03F9/7011—Pre-exposure scan; original with original holder alignment; Prealignment, i.e. workpiece with workpiece holder
    • 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
    • G03F9/7019—Calibration
    • 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
    • G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
    • G03F9/7034—Leveling
    • 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
    • G03F9/7073—Alignment marks and their environment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49764—Method of mechanical manufacture with testing or indicating
    • Y10T29/49771—Quantitative measuring or gauging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

可使用具有至少一个对准标记和至少一个高度剖线图的校准板，来执行根据本发明的一个实施例的方法。首先，使用对准传感器来定位校准板。然后通过高度传感器来测量高度剖线图。然后，将校准板旋转达大致180度并重复这两个操作。该程序产生了两个测量的高度剖线图，将它们进行比较以找到最佳拟合。用于找到最佳拟合的移位量被用来确定对准标记与高度传感器测量点的X，Y位置之间的距离。

Description

光刻装置和校准方法
发明领域
本发明涉及光刻装置和方法。
背景
这里所采用的用语″图案形成结构″应广义地解释为指的是可用来赋予入射辐射光束带图案的横截面的任何结构或领域，该图案对应于将在衬底目标部分上形成的图案；用语″光阀″也可用于该上下文中。应当理解，″显示″在图案形成结构上的图案可基本上不同于最终转移至例如其衬底或层(例如其中使用了特征、光学接近性校正特征的预偏置，相位和/或偏振变化技术和/或多次曝光技术)上的图案。一般地，该图案将对应于待形成在目标部分内的器件如集成电路或其它器件(见下文)的特定功能层。图案形成结构可为反射和/或透射式的。图案形成结构的示例包括：
-掩模。掩模的概念在光刻领域中是众所周知的，其包括例如二元型，交变相移型和衰减相移型等掩模类型，还包括各种混合式掩模类型。对这种掩模的设置在辐射光束中根据掩模上的图案引发辐射在掩模上反弹的选择性透射(就透射掩模来说)或反射(就反射掩模来说)。就掩模来说，支撑结构将通常是掩模台，其保证掩模能够在入射的辐射光束中受控于所需的位置，并且一旦需要其能够相对于光束移动。
-可编程的镜阵列。这种器件的一个例子是具有粘弹控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置背后的基本原理是(例如)反射表面的有址区域将入射光作为衍射光反射，反之无址区域将入射光作为非衍射光反射。应用适当的过滤器，该非衍射光能够从反射光束中被滤掉，只剩下衍射光。以此方式，根据矩阵可寻址表面的寻址图案图案化该光束。也可以相应的方式来使用光栅光阀(GLV)，其中每一GLV可包括多个反射条带，其彼此相对地变形(例如通过施加电势)，以形成光栅，该光栅可反射作为衍射光的入射光。可编程镜阵列的备选实施例采用微型镜(例如可能为显微镜)的矩阵配置，各镜能单独地通过施加适合的局部电场，或通过采用压电促动器而围绕轴线倾斜。例如，镜是矩阵可寻址的，这样有址镜将从不同的方向对无址镜反射入射辐射光束；以此方式，根据矩阵可寻址镜的寻址图案图案化反射光束。所需的矩阵寻址能够用适合的电子部件执行。在此前所描述的两种情况中，图案形成结构都可以包含一个或多个可编程镜阵列。从例如美国专利US 5,296,891和US 5,523,193和PCT的专利申请WO 98/38597和WO 98/33096中可以找到在此引用的关于镜阵列的更多信息，这些专利和申请通过引用结合在本文中。就可编程镜阵列来说，该支撑结构可以体现为框架或台，例如其可根据要求为固定的或可动的；和
-可编程的LCD面板。此结构的例子出现在美国专利US 5,229,872中，其在此通过引用结合在本文中。如上所述，在这种情况中支撑结构可以体现为框架或台，例如其可根据要求为固定的或可动的。
支撑结构支撑、即承受图案形成装置的重量。它根据图案形成装置的定向、光刻装置的设计以及其它条件如图案形成装置是否保持在真空环境中等等，来保持图案形成装置。支撑可使用机械夹钳、真空或其它夹紧技术、例如真空条件下的静电夹紧技术。支撑结构可为框架或台，例如，其可根据需要为固定的或可动的，并且可确保图案形成装置例如相对于投影系统处在所需位置。用语“分划板”或“掩膜”在本文中的使用可被视为与更通用的用语“图案形成装置”同义。
为达到简化的目的，此文章的余下部分在特定区域可以具体地自引用到包括掩模(“分划板”)和掩模台(“分划板台”)的例子；然而，应当在比此前提出的图案形成结构的更广泛内容中发现在这种情况下讨论的一般原理。
光刻装置可用于将所需的图案施加在表面(例如衬底的目标部分)上。光刻投影装置例如可以用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况中，图案形成器件可以对应于IC的单个层产生电路图案，并且这个图案可被成像到已被涂上一层辐射敏感材料(光刻胶)的衬底(硅晶片或其它半导体材料)上的目标部分(例如包括一个或多个管芯)上。通常来说，单个晶片包含一次性被连续地由投影系统照射的相邻目标部分的全部网络。
在当前的装置中，采用由掩模台上的掩模形成图案，可以对两种不同类型的机构加以区别。在一种类型的光刻投影装置中，通过将整个掩模图案一次性地曝光在目标部分上来照射每个目标部分；这种装置一般被引用为晶片步进器或步进重复装置。在备选装置(一般被引用为步进扫描装置)中，通过沿给定参考方向(“扫描”方向)由投影光束渐进地扫描掩模图案并以平行于或反向平行于此方向同步地扫描衬底台来照射每个目标部分；因为，通常来说，投影系统具有放大倍率因数M(通常＜1)，在衬底台处被扫描的速度V是在掩模台处被扫描的M倍。在扫描类型的装置中的投影光束可具有狭缝的形式，其中在扫描方向上具有狭缝宽度。从例如US 6,046,792中能找到在此描述的关于光刻装置的更多信息，在此通过引用结合在本文中。
在使用光刻投影装置的制造工艺中，图案(例如在掩模中)被映像到至少部分地由辐射敏感材料(光刻胶)层覆盖的衬底上。在这个映像步骤之前，衬底可能经历了不同的工艺，如整洁，涂覆光刻胶和弱烘烤。曝光后，衬底可能经历其它工艺，例如后曝光烘烤(PEB)，显影，强烘烤和映像特征的度量/检查。这组工序被用作将器件如IC的单独层图案化的基础。例如，这些转移工序可导致在衬底上形成光刻胶的图案化层。这样图案化的层可能随后经历不同的工艺如蚀刻，离子灌输(填料)，镀金属，氧化，化学机械磨光等，全部用来完成一个单独的层。如果需要有若干个层，那么对每个新层将不得不重复整个过程或其派生过程。最终，一列器件将呈现在衬底(晶片)上。然后这些器件通过例如切块或锯切技术彼此分离，据此单独的器件可以安装在连接到销钉等的载体上。关于这个工艺的更多信息可以从由Peter van Zant，McGraw Hill出版公司，1997年出版的索引号为ISBN0-07-067250-4的书“微芯片制造：半导体工艺实用指南”的第三版中得到，该文献通过引用结合在本文中。
本文中所称的衬底可在曝光之前或之后进行处理：例如，在轨道(一般用来将光刻胶层涂覆在衬底上并对曝光的光刻胶进行显影的工具)或计量或检查工具中进行。在应用之处，本文的公开内容可适用于这些和其它衬底处理工具。另外，衬底可进行一次以上的处理(例如用来形成多层IC)，因此本文所用的用语衬底也可指已包含多个经处理层的衬底。
用语“投影系统”应当被广义地解释为包括各种类型的投影系统，例如包括折射式光学系统，反射式光学系统，和反射折射式系统。特定的辐射系统可基于所使用的辐射光束、任何浸液或曝光路径中的气体填充区域等因素来旋转，而无论真空是否用于全部或部分曝光路径。出于简单起见，投影系统可在本文中称为″透镜。″辐射系统也可包括根据任意这些用于对辐射的投影光束进行引导、成形、减弱、放大、图案形成和/或控制的设计类型来操作的部件，并且这样的部件在下面还可能共同地或单独地称为“透镜”。
另外，光刻装置可以是具有两个或多个衬底台(和/或两个或多个掩模台)的那种类型。在这种“多级”装置中，附加的台可以并联地使用，或者可以在一个或多个台上进行预备步骤而将一个或多个其它的台用于曝光。双级光刻装置例如在US专利No.5,969,441和PCT申请No.WO 98/40791中有所描述，这两个文献都在此通过引用结合在本文中。
光刻装置也可以是这样的类型，其中衬底被具有较高折射率的液体如水覆盖，从而填充了投影系统的最终元件和衬底之间的空间。浸液也可施加到光刻装置的其它空间内，例如掩模和投影系统的第一元件之间。浸没技术在本领域中是众所周知的，其用于增大投影系统的数值孔径。
在本文案中，用语“辐射”和“光束”旨在包括所有类型的电磁辐射，包括紫外线(UV)辐射(例如波长为365，248，193，157或126纳米)和远紫外线(EUV)辐射(例如波长范围为5-20纳米)，以及粒子束如离子束或电子束。
虽然在本文中可具体参考关于IC制造中的光刻装置的使用，但是应当理解，这样的装置还可具有很多其它应用。例如，其可以被采用于集成光学系统，用于磁畴存储器的引导和检测图案，液晶显示板，薄膜磁头，DNA分析仪器等的制造。本领域技术人员可以理解，就这种替代应用的上下文中，用语“分划板”、“晶片”或“管芯”在本文的任何使用分别应当被视为被更通用的用语“掩模”、“衬底”或“目标部分”(或“曝光区域”)所取代。
测量衬底的高度和位置可使用不同的传感器来进行。因此，这种测量可针对衬底的不同区域。可能需要相对于对准传感器所测量的位置对高度传感器的测量位置进行校准。
概要
根据本发明的一个实施例的校准方法包括，移动校准板的标记至对准位置，并使用高度传感器来测量校准板的第一高度剖线图(profile)。在移动标记并使用高度传感器来测量第一高度剖线图之后，该方法包括旋转校准板达大致180度，并在该旋转之后，再次移动标记至对准位置，并使用高度传感器来测量校准板的第二高度剖线图。基于第一高度剖线图和第二高度剖线图，来确定高度传感器相对于对准位置的测量点的位置。本发明的其它实施例包括校准板、光刻装置和器件制造方法。
附图简介
现在将仅通过示例方式并参考附图来描述本发明的实施例，在附图中：
图1显示了根据本发明一个实施例的光刻装置；
图2更详细地显示了图1的光刻装置；
图3显示了根据本发明一个实施例的校准板的部分顶面；
图4显示了图3所示校准板的所测高度剖线图；
图5显示了根据本发明一个实施例的在旋转之后的校准板的部分顶面；
图6显示了图3所示校准板的所测高度剖线图；
图7显示了图5所示校准板的所测高度剖线图；
图8显示了根据本发明另一实施例的在旋转之后的校准板的部分顶面；
图9显示了在旋转之后的图8所示校准板的部分顶面；
图10显示了图8所示校准板的所测高度剖线图；
图11显示了图9所示校准板的所测高度剖线图；
图12显示了图10的所测高度剖线图以及图11所示高度剖线图的镜像对称型式；
图13显示了图12的高度剖线图，但其中第一高度剖线图向右偏移。
图14显示了根据本发明一个实施例的校准晶片的顶视图；以及
图15显示了可能的高度剖线图的侧视图。
在这些图中，相应的标号用来表示对应的部件。
详细描述
本发明的实施例包括例如可用于参照更高精度的X，Y对准传感器的测量点，来校准高度传感器测量点的X，Y位置的方法和装置。
图1示意性地显示了根据本发明一个具体实施例的光刻投影装置。该装置包括：
辐射系统，其构造成提供(例如具有这样的结构，其能够提供)辐射投影光束(例如UV或EUV辐射)。在该特定的示例中，辐射系统RS包括辐射源LA、光束扩大器Ex和照明系统，而该照明系统包括积分器IN和聚光元件CO(还可能包括用于设置照明模式的调节结构AM)；
支撑结构，其构造成支撑能够图案形成投影光束的图案形成结构。在该示例中，第一物体台(掩膜台)MT设有用于保持掩膜MA(例如分划板)的掩膜保持器，并且连接在用于相对于项目PL来精确地定位掩膜的第一定位结构上；
第二物体台(衬底台)，其构造成可保持衬底。在该示例中，衬底台WTa设有用于保持衬底W(例如涂覆光刻胶的半导体晶片)的衬底保持器，并且连接在用于相对于项目PL和(例如干涉测量的)测量结构IF来精确地定位衬底的第二定位结构上，该测量结构IF构造成精确地指示衬底和/或衬底台相对于透镜PL的位置；
第三物体台(衬底台)，其构造成可保持衬底。在该示例中，该衬底台WTb设有用于保持衬底W(例如涂覆光刻胶的半导体晶片)的衬底保持器，并且连接在用于相对于项目PL和(例如干涉测量的)测量结构IF来精确地定位衬底的第三定位结构上，该测量结构IF构造成精确地指示衬底和/或衬底台相对于透镜PL或者装置(例如测量系统MS)另一部分的位置；
测量系统MS，其构造成在测量工位在衬底台WTa或WTb所保持的衬底上进行测量(例如表征)处理；和
投影系统(″透镜″)，其构造成投射图案化的光束。在该示例中，投影系统PL(例如折射透镜组、反射折射系统或反射光学系统、和/或反射镜系统)构造成可将掩膜MA的被照射部分成像在衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯和/或其部分)上。或者，投影系统可投射第二源的图像用于其可编程的图案形成结构的元件可用作光闸。投影系统也可包括微透镜阵列(MLA)，其例如用于形成第二源以及将微点投射在衬底上。
如这里所述，该装置是透射的类型(例如具有透射掩膜)。然而，通常，它也可为反射的类型，例如(例如带有反射掩膜)。或者，该装置可采用另一类型的图案形成结构，例如上述类型的可编程镜阵列。
源LA(例如水银灯、受激准分子激光器、电子枪、激光产生的等离子体源或放电等离子体源或设在电子束路径周围的波动器，例如为存储环或同步加速器)产生辐射光束。该光束直接地或在横向调节结构或场如光束扩大器Ex之后供给至照明系统(照明器)IL中。照明器IL可包括调节结构或场AM，其用于设置光束强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别称为σ-外部和σ-内部)，这可影响例如在衬底处投影光束传送的辐射能量的角分布。另外，该装置通常包括各种其它的元件，例如积分器IN和聚光器CO。这样，照射在掩膜MA上的光束PB在其横截面上具有所需的一致性强度分布。
参见图1应当注意，源LA可处在光刻投影装置的外壳内(例如当源LA是水银灯时通常如此)，但它也可远离光刻投影装置，其所产生的辐射光束被引入装置中(例如借助于合适的引导反射镜)；当源LA是受激准分子激光器时常常会出现这种情形。本发明和所附权利要求包含这些情形。
光束PB随后地相交于保持在掩膜台MT上的掩膜MA。在已经穿过掩膜MA(或者已经选择性地被其反射)之后，光束PB通过透镜PL，其将光束PB聚焦在衬底W的目标部分C上。借助于第二定位结构(和干涉测量的测量结构IF)，衬底台WTa(WTb)可精确地移动，例如用于将不同目标部分C定位在光束PB的路径上。类似地，例如在从掩膜库中机械式取出掩膜MA之后或在扫描过程中，第一定位结构可用来相对于光束PB的路径精确地定位掩膜MA。通常，物体台MT、WTa、WTb的运动将借助于长程模块(粗定位)和短程模块(精确定位)来实现，这些模块未在图1中清楚地显示。然而，在晶片步进器(与逐步扫描装置相反)的情形下，掩膜台MT可仅仅连接在短程促动器上，或可为固定的。掩膜MA和衬底W可使用掩膜对准标记M1，M2和衬底对准标记P1，P2来对准。
第二和第三定位结构可构造成能够将其各自的衬底台WTa，WTb定位在一定范围内，该范围包含投影系统PL下的曝光工位和测量系统MS下的测量工位。或者，构造成可将衬底台定位在各自曝光工位中的单独的曝光工位和测量工位定位系统、以及构造成在这两个定位系统之间交换衬底台的台交换结构，可取代第二和第三定位结构。合适的定位系统尤其在上述专利申请WO 98/28665和WO 98/40791中进行了描述。应当注意，光刻技术装置可具有多个曝光工位和/或多个测量工位，测量工位和曝光工位的数量可彼此不同，并且这些工位的总数量不必等于衬底台的数量。实际上，单调的曝光工位和测量工位的原理甚至可用于单个衬底台。
所示的装置可用于若干不同的模式：
1.在步进模式中，掩模台MT基本上保持静止，而整个掩膜图案被一次性投影到目标部分C上(即单次静态曝光)。然后沿x和/或y方向移动衬底台WT，使得不同的目标部分C可被光束PB照射。在步进模式中，曝光区域的最大尺寸限制了在单次静态曝光中的目标部分的大小；
2.在扫描模式中，适用基本相同的情形，不同之处在于目标部分C未被单次静态曝光。而是，掩膜台MT可在给定的方向(所谓的″扫描方向″，例如y方向)上以速度v 而运动，以便导致投影光束PB在掩膜图像上进行扫描。同时，衬底台WT同时地在相同或相反方向上在速度V＝Mv下运动，其中M是透镜PL的放大倍数(典型地，M＝1/4或1/5)。可通过放大、编小(减小)和/或投影系统PL的图像倒转特性，来确定衬底台WT相对于掩膜台MT运动的速度和/或方向。通过这种方式，较大目标部分C可被曝光，而不必牺牲分辨率。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸可限制单次动态曝光中曝光的目标部分的宽度(在非扫描方向上)，而扫描运动的长度可确定曝光的目标部分的高度(在扫描方向上)；
3.在另一模式中，掩模台MT基本上保持不动地夹持了可编程的图案形成结构，而衬底台WT在施加到投影光束上的图案被投影到目标部分C上时产生运动或扫描。在这种模式中，通常采用了脉冲辐射源，可编程的图案形成装置根据需要在衬底台WT的各次运动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间进行更新。这种操作模式可容易地应用于采用了可编程的图案形成结构、例如上述类型的可编程镜阵列的无掩模式光刻技术。
还可以采用上述使用模式的组合和/或变型，或者采用完全不同的使用模式。
直到最近以来，光刻装置包含单个掩膜台和单个衬底台。然而，这样的机器现在是可得到的，其中设有至少两个可单独地移动的衬底台；例如见国际专利申请WO 98/28665和WO 98/40791中所述的多级装置。这种多级装置的基本操作原理是，在第一衬底台处在投影系统之下的曝光位置以用于曝光位于该台处的第一衬底时，第二衬底台例如可运行至装载位置，释放之前曝光的衬底，拾取新衬底，在新衬底上进行一些初始测量，然后，一旦完成第一衬底的曝光，就准备将新衬底传输至投影系统之下的曝光位置；这种循环可重复。通过这种方式就可以显著地增加该机器的产量，这又改善了机器所有者的费用。应当理解，相同原理也适用于在曝光工位和测量工位之间运动的仅仅一个衬底台。
在测量工位处在衬底上执行的测量例如可包括，测定衬底(“管芯”)上的各预期曝光区域、衬底上的至少一个参考标记和位于衬底区域外部的衬底台上的至少一个参考标记(例如基准标记)之间(在X和Y方向上)的空间关系。这种信息可随后用在曝光工位处，以便执行曝光区域相对于投影光束的快速且精确的X和Y定位(更多的信息例如可见WO 99/32940)。
专利申请WO 99/32940也介绍了准备在测量工位处制备高度地图，其将衬底表面不同点的Z位置与衬底保持器的基准面相关联起来。该高度地图可用来在曝光工位处将晶片定位在正确的Z位置。另外，该高度地图可用来限定衬底台在曝光工位的正确倾斜。
衬底台可围绕两条彼此垂直的倾斜轴线而倾斜。这些倾斜轴线的位置可通过调节结构来调节。由于倾斜轴线的初始X，Z(或Y，Z)位置可能不是精确地知道的，因此就可能需要或必须找到倾斜轴线的位置并对其进行调节。另外，可能需要或必须调节衬底台在曝光工位和在测量工位的倾斜轴线，以便可正确地使用高度地图。为了找到倾斜轴线的确切位置，可使用校准方法，其中高度传感器是用来找到衬底台的倾斜中立位置。
由于参照标准X，Y参照系的高度传感器的测量点的X，Y位置可能不是确切知道的(由于存在容差)，因此可能需要或必须提前精确地确定该位置。高度传感器的测量点的X，Y位置可使用包括高度剖线图和X，Y-对准标记的校准板来确定。在校准板中，高度剖线图和X，Y-对准标记之间的距离以高的精度来制作。然而，这种方法的潜在缺点在于，也许不可能制作出这样的校准板，其中X，Y-对准标记和高度剖线图之间的距离是非常精确地已知的。
图2更详细地显示了图1的光刻装置。图2仅仅显示了曝光工位和测量工位以及与以下所述相关的元件。在图2左侧的曝光工位，投影透镜P显示为安装在计量框架MF上。透射图像传感器(TIS)安装在衬底台WT上。投影透镜PL可将掩膜MA上的标记TIS-M的图像投射在TIS上。标记TIS-M可用于将掩膜MA对准在衬底台WT中的传感器TIS上，例如使用该装置的曝光光源。
计量框架MF可与装置的其它部件隔振，并且在其上仅仅安装了用于精确计量和对准感测的无源元件。例如，安装在计量框架MF上的元件可包括反射镜32，34和35，33，通过安装在晶片台WT侧面上的45°反射镜31将Z-干涉仪ZIF的测量光束引导至这些反射镜32，34和35，33上。为了确保可在其X运动范围内测量衬底台的Z位置，反射镜32，33，34，35可具有在X方向上的相应较大的延伸度。为了确保Z位置可在整个Y-运动范围内测量，反射镜31可覆盖晶片台的整个长度。
在测量工位，高度传感器10(包括光束产生部分11和检测部分12)安装在计量框架MF上。X，Y对准模块14设在测量工位。对准模块14可包括如WO 98/39689中所述的对准传感器。这种传感器能够非常精确地定位对准标记。对准标记的X，Y位置用来校准高度传感器10的测量点15的X，Y位置(见图2)。
在根据本发明一个实施例的校准方法的至少一个应用中，倾斜轴线的校准可通过高度传感器10来精确地操作。为了使得可以可靠地进行倾斜轴线的校准，可能需要或必须对高度传感器10的测量点15的位置，参考对准传感器14所测量的X，Y位置来进行校准，而例如达到高的精确度。
在这种方法中，高度传感器10的测量点15的位置校准可在旋转180度之前和之后通过对校准板的测量来执行。在下面，由此可解决的问题将参照图3和图4来解释。
图3显示了根据本发明一个实施例的校准板38的部分截面。在一个实施例中，校准板38定位在专门的校准晶片上。可能需要或必须在进行校准之前将这种校准晶片定位在衬底台WT上。另一选择是将校准板38定位在衬底台WT本身上，但在专门的晶片上制备校准板38可能不太复杂。
校准板38包括定位在标记位置42(例如通过对准传感器测量的X，Y位置)的对准标记40。校准板38也包括平面的表面44和倾斜的表面46。在转变点48，这两个表面44和46交会。这两个表面可例如具有矩形的形状，但其它的形状也是可以的。
在图3中，Y和Z-方向对应于图2中衬底台WT的Y和Z-方向。通过移动衬底台WT，可以将高度传感器10的初始测量点15定位在对准标记40附近。实际上，图3中所示的容差显示为dAA_HS。距离dAA_HS可以是未知的，执行校准的一个原因可以是用于确定该距离。
在图3中，标记位置42和转变点48之间的距离显示为dAA_Tiltstep。首先，假设距离dAA_Tiltstep可以是精确地已知的。通过将高度传感器10的测量点15定位在位置50并移动衬底台WT以便测量校准板38，就可测量校准板38的高度剖线图，如所示图4。在图4的高度剖线图中，位置48M和50M分别对应于图3的位置48和50，测量的结尾由位置52M表示。高度传感器测量点15的初始测量位置50M和所确定的转变点48M之间的距离显示为dHS_Tiltstep。现在，标记位置42与高度传感器10的初始测量位置50之间的距离可利用以下公式来计算：
dAA_HS＝dAA_Tiltstep-dHS_Tiltstep。
然而，如上所述，以较高的精确度来知道距离dAA_Tiltstep，这可能不是可能的、可行的或实际的。在根据本发明一个实施例的方法的至少一些申请中，不知道标记位置42和转变点48之间的确切距离的问题通过旋转校准板达180度(即将校准板从第一定向旋转至第二定向)和重复高度剖线图的测量来避免。在这种情况下，这样的计算是可能的，其中从该计算中消除了未知的距离dAA_Tiltstep。
在根据本发明的一个实施例的校准方法中，如图3所示来显示校准板。该方法包括在测量第一高度剖线图之后，旋转校准板38达180度。例如可通过旋转衬底台WT和平移衬底台WT以便对准标记40(例如精确地)定位在AA-传感器之下，来实现校准板38的旋转。
图5显示了图3的校准板38，但是在旋转了180度以后。对准标记40处在位置42′，而初始高度传感器测量点15处在位置50′。表面44和倾斜的表面46之间的转变发生在位置48′。
图6显示了当扫描校准板38如图3所示地定位时，通过高度传感器10来测量的高度剖线图。高度剖线图与如图4所示的相同。在图6中，在测量的转变位置48M和初始测量位置50M之间的距离显示为d1HS_Tiltstep。在旋转校准板38之后，再次测量校准板38，得到的结果如图7所示。在图7中，测量的转变位置48′M和开始测量位置即位置50′M之间的距离显示为d2HS_Tiltstep。可假定以下方程成立：
dAA_HS＝dAA_Tiltstep-d1HS_Tiltstep＝d2HS_Tiltstep-dAA_Tiltstep。
从该方程中可以导出：
dAA_HS＝(d2HS_Tiltstep-d1HS_Tiltstep)/2。
可以看到，对准标记40和倾斜步骤之差、即dAA_Tiltstep在这种用于dAA_HS的计算方程式中不存在。如同在根据本发明一实施例的方法中，旋转校准板38达180度，这可解决对准标记40和倾斜步骤之间的距离未知这一问题。
校准板38可包括更随意的高度剖线图。计算dAA_HS可能会因此而变得稍微更复杂一些。在下文中，可适用于这种情形的本发明的实施例参照图8-13所述。
图8和图9分别显示了根据一个实施例的在旋转之前和之后的校准板38。对准标记40定位在位置42，42′处，高度传感器10开始分别在初始测量位置50，50′进行测量。高度传感器10所测量的高度剖线图如图10和图11所示。
图10显示了在旋转之前测量的高度剖线图60，而图11显示了在旋转之后测量的高度剖线图62。在根据本发明的一个实施例的方法中，其中一个高度剖线图反过来。例如，所测量的高度剖线图62的每一高度点Z(yi)可相对于垂直于高度剖线图62之y-轴线的任意镜像线而镜像形成。在图11中，该镜像线由63表示。
图12显示了高度剖线图64，其是在形成镜像后所测量的图11所示高度剖线图62。然后，高度剖线图60和64以某一方式对准，使得起始点50M，50’M处在相同的位置。接下来，其中至少一个剖线图(例如测量的高度剖线图60)在y方向上移动，直到实现了高度剖线图60，64的最佳拟合对准(例如高度剖线图60，64的相同部分相对地位移而形成对准)。移位量(例如在这种移位之后50M和50’M之间的距离)称为shift_y，并且如图13所示。
可使用软件机构并使用最小二乘方拟合，来找到高度剖线图60和64的最佳拟合对准。其它方法也可用来确定最佳拟合对准(例如使在其剖线图或表面之间的距离的位移或移位相对于其它相对位移或移位为最小)。出于清楚起见，图12和图13中所示的镜像形成的高度剖线图64显示为处在第一剖线图60之下。读者应当清楚，这两个剖线图在虚线之间的部分重叠起来。
如果高度传感器10的初始测量点50，50’具有与X，Y对准标记42的位置精确相同的位置，那么shift_y将为零。但由于这种重合实际上可以不必这样，因此shift_y可不等于零，并且高度传感器的测量位置50与X，Y对准标记40的位置42之差可使用以下公式来计算：
dAA_HS＝shift_y/2。
在根据本发明一实施例的方法中，可通过计算高度剖线图60与镜像形成的高度剖线图64之间的表面，并在Y-方向上移动其中至少一个高度剖线图(例如高度剖线图60)，直到该表面最小，来找到高度剖线图60和64的重叠。
在图14中，校准晶片80的一个实施例显示为包括对准标记81、高度剖线图82和基准面83。高度剖线图82在方向A上被引导，如图14所示。在根据本发明的一个实施例的校准方法中，将校准晶片80放在衬底台WT上。首先，寻找对准标记81，然后在与方向A相反的方向上移动校准板38(即校准晶片80)。在移动校准板38的同时，通过高度传感器10来测量高度剖线图82和基准面83。应当注意，可首先在相反方向上移动校准板38达某一距离，然后在A方向上移动校准板38的同时测量高度剖线图82，这样来测量高度剖线图。
接下来，将校准板38旋转180度，并且再次通过高度传感器10来测量高度剖线图82。这些两个测量的高度剖线图用来计算dAA_HS。可能需要或必须从衬底台WT上取下校准晶片，例如为了旋转移动校准晶片并将其放在衬底台上。这种程序可导致与位置相关的误差，例如由于高度剖线图所在位置的夹具的平直度在旋转之前和之后的差别所导致的误差。为了补偿这种误差，在根据本发明另一实施例的方法中，还测量了基准面83的高度剖线图，并从高度剖线图82的所测量高度剖线图中减去。为了正确地操作校准操作，可能需要或必须将基准面设置在校准晶片上的正确位置。
为了在垂直于方向A的方向上校准高度传感器的测量点的X，Y-位置，可将校准板38旋转90度，并且可通过高度传感器10来另外测量高度剖线图82两次。可以注意到，校准板38可包括一个以上的对准标记。图14显示了横截面为300mm的校准晶片，但其它的横截面也是可以的。
在根据本发明一实施例的方法中，高度剖线图82包括具有多个倾斜平面和不倾斜平面的图案，其中倾斜平面具有许多参照不倾斜平面的斜面。在图15中，这种实施例的示例如截面图所示。高度剖线图82包括不倾斜平面90，92，94，96，98和倾斜平面91，93，95，97。在该示例中，倾斜平面91和93具有相同的斜面，但其不同于倾斜平面95，97的斜面。使用包括带不同斜面的平面的高度剖线图可以是有利的，这是例如因为在移动和比较测量的高度剖线图时，可以实现更好的精确度。
本发明的实施例包括校准光刻装置的方法，以及使用这种方法校准的光刻装置。本发明的其它实施例包括器件制造方法。
根据本发明的一个实施例的用于校准光刻装置的高度传感器的测量点的X，Y位置的一种方法包括，提供包括由X，Y对准传感器来定位的至少一个对准标记的校准板，以及将通过高度传感器来测量的至少一个高度剖线图；使用X，Y对准传感器将校准板定位在光刻装置中，以便对准标记处在第一X，Y位置，并且允许高度传感器在第二X，Y位置测量高度；使用高度传感器测量至少一个高度剖线图，给出第一测量的高度剖线图；将校准板旋转大致180度；使用X，Y对准传感器将校准板定位在光刻装置中，以便对准标记处在第一X，Y位置，并允许高度传感器在第二X，Y位置测量高度；使用高度传感器测量至少一个高度剖线图，给出第二测量的高度剖线图；使用第一测量和第二测量的高度剖线图来计算第一和第二X，Y位置之差；使用这些位置差来校准测量点。
通过旋转校准板大致180度，就可能从该计算中消除高度剖线图和对准标记之间的非精确地已知的距离。因此，参照X，Y-对准标记的位置来校准高度传感器测量点的X，Y位置可能是可以的，而无需知道高度剖线图和对准标记之间的确切距离。
用语‘大致180度’意指180度或足够接近180度，以允许这种方法能够产生有用的结果。用于用语‘大致90度’和用语‘大致垂直’意指等效的范围。
根据本发明一个实施例的一种方法可使用包括对准标记和高度剖线图的校准板，其中，本文中所述的任务在旋转晶片级大致90度之后进行重复。通过这种方式，两个垂直方向的校准可仅仅使用一个高度剖线图来执行。校准板可设在衬底台上或专门制作的校准晶片上。
本领域技术人员可以理解，第一测量的高度剖线图可包括一个测量值(即在一个X，Y位置的高度测量值)。通过在第二测量的高度剖线图中找到与该第一测量的高度剖线图中一个测量值高度相对应的位置，来计算第一和第二X，Y位置差。第二测量的高度剖线图可同样包括一个测量值。
本领域技术人员可以理解，第一测量的高度剖线图和第二测量的高度剖线图两者都可包括一个测量值。如果第一测量的高度剖线图和第二测量的高度剖线图中的测量值相符(即具有相同的Y-坐标)，那么就可确定两个测量值的高度剖线图之间的移位量shift_y。但也可使用校准板的高度剖线图。假定高度剖线图是已知的斜面。利用第一测量的高度剖线图中测量值和第二测量的高度剖线图中测量值的所测高度之差并使用该已知的斜面，就可易于使第二高度剖线图中测量值的Y-坐标与第一高度剖线图中测量值的Y-坐标相关联起来。
根据本发明的另一实施例的校准板包括至少一个基准面，在旋转校准板180度之前和之后来测量其高度剖线图。通过这样做，就提供了第三和第四测量的高度剖线图。在使用这种板的一种方法中，将第三测量的高度剖线图从第二测量的高度剖线图中减去，并将第四测量的高度剖线图从第一测量的高度剖线图中减去。通过减去这些高度剖线图，就可补偿在校准板放在衬底台上之前和在旋转之后，因夹具的平直度差异所造成的误差，以及其它与位置相关的误差。
本发明的实施例也包括根据本文所述的方法来校准的光刻装置以及使用这种装置的器件制造方法。
尽管如上所述描述了本发明的具体实施例，但是可以理解，根据权利要求所述的本发明可以这些描述以外的方式来实现。例如，本文所述的校准方法并不限于双级装置的校准。这种方法也可用于除了倾斜轴线校准之外的其它应用中。例如在其中校准高度传感器需要参照对准系统的情形下，可使用其中至少一些这类方法。另外，尽管沿着Y-方向的校准在本文中进行了描述，但是，这类方法也可包括沿着其它方向(例如X-方向)的校准，无论是另外的或备选的方法。另外，除了如上所述使用光学的水平传感器之外，也可使用非光学的高度传感器，例如气压计或电容计。
所述方法的实施例也可包括一个或多个配置成可控制用来执行所述方法的装置的计算机、处理器和/或处理单元(例如逻辑元件阵列)，或者数据存储媒介(例如磁盘或光盘或半导体存储器例如ROM、RAM、或闪存RAM)，其配置成包括描述这些方法的指令(例如可由逻辑元件阵列执行的指令)。可以注意到，这些实施例的描述并非用来限制如权利要求所述的本发明。

Claims (48)

1.一种校准方法，所述方法包括：
将校准板的标记移动至对准位置；
使用高度传感器来测量所述校准板的第一高度剖线图；
在所述移动标记和所述使用高度传感器来测量第一高度剖线图之后，旋转所述校准板达大致180度；
在所述旋转之后，再次移动所述标记至所述对准位置；
在所述旋转之后，使用所述高度传感器来测量所述校准板的第二高度剖线图；和
基于所述第一高度剖线图和第二高度剖线图，来确定所述高度传感器的测量点相对于所述对准位置的位置。
2.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述第一高度剖线图包括所述校准板的特征的第一测量，以及
其中，所述第一高度剖线图包括所述校准板的所述特征的第二测量，以及
其中，所述确定所述高度传感器的测量点的位置是基于所述第一测量和第二测量。
3.根据权利要求2所述的校准方法，其特征在于，所述确定所述高度传感器的测量点的位置是基于所述第一测量和第二测量之差。
4.根据权利要求2所述的校准方法，其特征在于，所述特征包括两个平面的相交，所述平面彼此相对地倾斜。
5.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述第一高度剖线图和第二高度剖线图中的至少一个包括所述校准板的第一平面的测量以及所述校准板的相对于所述第一平面倾斜的第二平面的测量。
6.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述使用所述高度传感器来测量第二高度剖线图之后，进一步旋转所述校准板达大致90度和大致270度中的一个角度，以及
在所述进一步旋转之后，使用所述高度传感器来测量所述校准板的第三高度剖线图。
7.根据权利要求6所述的校准方法，其特征在于，所述确定所述高度传感器的测量点的位置是基于所述第三高度剖线图。
8.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述第一高度剖线图和第二高度剖线图中的至少一个包括所述校准板的连续多个平面的测量，所述连续多个平面中的每一个都具有与所述连续多个平面中一个相邻平面不同的斜面。
9.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述方法还包括，确定所述第一高度剖线图和第二高度剖线图之一与所述第一高度剖线图和第二高度剖线图中另一个的反向型式的最佳拟合对准，
其中，所述确定最佳拟合对准包括，确定对应于所述对准的所述一个剖线图与所述另一剖线图的所述反向型式之间的相对位移。
10.根据权利要求9所述的校准方法，其特征在于，所述确定所述高度传感器测量点的位置是基于所述相对位移。
11.根据权利要求9所述的校准方法，其特征在于，所述确定最佳拟合对准包括，对于所述一个剖线图与所述另一剖线图的反向型式之间的多个相对位移中的每一个，来计算所述一个剖线图与所述另一剖线图的反向型式之间的相应差。
12.根据权利要求9所述的校准方法，其特征在于，所述确定最佳拟合对准包括，运用最小二乘方拟合。
13.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述旋转之前，使用所述高度传感器来测量所述校准板的基准面的第一高度剖线图；和
在所述旋转之后，使用所述高度传感器来测量所述校准板的基准面的第二高度剖线图，
其中，所述确定所述高度传感器的测量点的位置是基于所述基准面的所述第一高度剖线图和第二高度剖线图中的至少一个。
14.根据权利要求13所述的校准方法，其特征在于，所述方法还包括，在所述确定所述高度传感器的测量点的位置之前，根据所述基准面的所述第一高度剖线图和第二高度剖线图中的至少一个，来修改所述第一高度剖线图和第二高度剖线图中的至少一个。
15.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述方法还包括，提供包含所述校准板的衬底。
16.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述方法还包括，提供包含所述校准板的晶片。
17.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述方法还包括，将所述校准板设在衬底台上。
18.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述方法还包括，将辐射的图案化光束投射在至少部分地覆盖衬底的辐射敏感材料的目标部分上，
其中，所述投射是基于所述确定所述高度传感器的测量点的位置。
19.根据权利要求18所述的校准方法，其特征在于，所述投射包括测量所述衬底的高度，和
其中，所述测量所述衬底的高度是基于所述确定所述高度传感器的测量点的位置。
20.根据权利要求18所述的校准方法，其特征在于，所述投射包括定位所述衬底，以及
其中，所述定位是基于所述确定所述高度传感器的测量点的位置。
21.根据权利要求20所述的校准方法，其特征在于，所述定位包括，围绕平行于所述衬底表面的轴线来旋转所述衬底，以及
其中，所述旋转所述衬底是基于所述确定所述高度传感器的测量点的位置。
22.一种根据权利要求18所述的方法所制造的器件。
23.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述移动标记包括，移动光刻装置的衬底台。
24.根据权利要求23所述的校准方法，其特征在于，所述旋转所述校准板包括，从所述衬底台上移开所述校准板。
25.一种校准板，包括：
对准标记；
第一平面；和
相对于所述第一平面倾斜的第二平面。
26.根据权利要求25所述的校准板，其特征在于，所述校准板设置在衬底上。
27.根据权利要求25所述的校准板，其特征在于，所述校准板设置在晶片上。
28，根据权利要求25所述的校准板，其特征在于，所述校准板包括多个平面，每一平面相对于至少两个其它平面而倾斜。
29.根据权利要求25所述的校准板，其特征在于，所述校准板包括多个对准标记。
30.一种器件制造方法，所述方法包括：
将校准板的标记移动至对准位置；
使用高度传感器来测量所述校准板的第一高度剖线图；
在所述移动标记和所述使用高度传感器来测量第一高度剖线图之后，旋转所述校准板达大致180度；
在所述旋转之后，再次移动所述标记至所述对准位置；
在所述旋转之后，使用所述高度传感器来测量所述校准板的第二高度剖线图；
基于所述第一高度剖线图和第二高度剖线图，来确定所述高度传感器的测量点相对于所述对准位置的位置；
使用辐射系统来提供辐射光束；
使用图案形成结构根据所需的图案来对所述辐射光束进行图案化；和
将所述图案化的光束投射在至少部分地覆盖衬底的辐射敏感材料层的目标部分上，
其中，所述投射包括，基于所述确定所述高度传感器的所述测量点的位置，来定位所述衬底。
31.根据权利要求30所述的器件制造方法，其特征在于，所述定位包括，基于所述确定所述高度传感器的测量点的位置，来测量所述衬底的高度。
32.根据权利要求31所述的器件制造方法，其特征在于，所述定位包括，围绕平行于所述衬底表面的轴线来旋转所述衬底，以及
其中，所述旋转所述衬底是基于所述确定所述高度传感器的测量点的位置。
33.一种校准方法，所述方法包括：
提供具有至少一个对准标记的校准板；
使用对准传感器将所述校准板定位在光刻装置中，以便所述对准标记处在第一X，Y位置，并且所述光刻装置的高度传感器的测量点对应于第二X，Y位置；
使用所述高度传感器来测量所述校准板的第一高度剖线图；
将所述校准板旋转大致180度；
在所述旋转之后，使用所述对准传感器将所述校准板定位在所述光刻装置中，使得所述对准标记处在所述第一X，Y位置，并且所述高度传感器的所述测量点对应于所述第二X，Y位置；
在所述旋转之后，使用所述高度传感器来测量所述校准板的第二高度剖线图；
基于所述第一高度剖线图和第二高度剖线图，来计算所述第一X，Y位置与第二X，Y位置之差；以及
基于所述位置之差来校准所述高度传感器。
34.一种对光刻装置的高度传感器(10)的测量点的X，Y位置进行校准的方法，所述方法包括：
-提供校准板(38)，其包括将通过X，Y对准传感器来定位的至少一个对准标记(40；81)，以及将通过所述高度传感器(10)来测量的至少一个高度剖线图；
-使用所述X，Y对准传感器将所述校准板(38)定位在所述光刻装置中，以便所述对准标记(40；81)处在第一X，Y位置，并允许所述高度传感器(10)在第二X，Y位置测量高度；
-使用所述高度传感器(10)来测量所述至少一个高度剖线图，从而给出第一测量的高度剖线图；
-执行旋转，使得所述校准板(38)相对于所述X，Y对准传感器和所述高度传感器(10)的相对定向改变了大致180度；
-使用所述X，Y对准传感器和所述对准标记(40；81)将所述校准板定位在所述光刻装置中，以便所述对准标记(40；81)处在与所述第一X，Y位置具有已知关系的第三X，Y位置，并允许所述高度传感器(10)在第四X，Y位置测量高度，其中，所述第三X，Y位置和所述第四X，Y位置之间的关系等于所述第一X，Y位置和所述第二X，Y位置之间的关系；
-使用所述高度传感器(10)来测量所述至少一个高度剖线图，从而给出第二测量的高度剖线图；
-使用所述第一测量和第二测量的高度剖线图以及所述第三X，Y位置与所述第一X，Y位置之间的已知关系，来计算所述第一X，Y位置与所述第二X，Y位置之差(dAA_HS)；
-使用所述差(dAA_HS)来校准所述测量点。
35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，所述第三X，Y位置与所述第一X，Y位置之间的所述关系通过测量相对于所述第一X，Y位置的所述第三X，Y位置而得知。
36.根据权利要求34或35所述的方法，其特征在于，所述第三X，Y位置与所述第一X，Y位置相重合，所述第四X，Y位置与所述第二X，Y位置相重合。
37.根据权利要求34-36中任一项所述的方法，其特征在于，在旋转所述校准板大致90度之后，重复所述的这些步骤。
38.根据权利要求34-37中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个高度剖线图(82)包括第一平面和第二平面，所述第二平面相对于所述第一平面倾斜。
39.根据权利要求34-36中任一项所述的方法，其特征在于，所述高度剖线图包括带多个倾斜平面和不倾斜平面的图案，所述倾斜平面具有相对于所述不倾斜平面的许多斜面。
40.根据权利要求34-39中任一项所述的方法，其特征在于，所述使用所述第一测量和第二测量的高度剖线图来计算所述第一X，Y位置与所述第二X，Y位置之差(dAA_HS)的步骤包括：
-相对于大致垂直于所述高度剖线图y-轴线的任意镜像线(63)，在所述第二测量的高度剖线图中镜像形成全部高度(Z(y))，从而给出镜像形成的高度剖线图(64)；
-将所述第一测量的高度剖线图和所述镜像形成的高度剖线图(60，64)以一定的方式重叠，使得所述第一高度剖线图和所述镜像形成的高度剖线图的起始点(50M，50’M)处在相同的位置；
-使所述第一测量的高度剖线图(60)在所述y-方向上移动某一移位量(shift_y)，直到找到所述第一测量的高度剖线图与所述镜像形成的高度剖线图(60，64)的相同部分；
-使用以下公式来计算所述第一测量位置与所述第二测量位置之差(dAA_HS)：
dAA_HS＝shift_y/2，
其中，dAA_HS代表所述第一X，Y位置与所述第二X，Y位置之差，shift_y代表所述某一移位量。
41.根据权利要求34-40中任一项所述的方法，其特征在于，所述校准板包括至少一个基准面，其中，所述方法包括：
-在旋转所述校准板达大致180度之前，测量所述至少一个基准面，从而给出第三测量的高度剖线图；
-在旋转所述校准板之后，测量所述至少一个基准面，从而给出第四测量的高度剖线图；
-将所述第三测量的高度剖线图从所述第二测量的高度剖线图中减去；
-将所述第四测量的高度剖线图从所述第一测量的高度剖线图中减去。
42.根据权利要求34-41中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一测量的高度剖线图包括一个测量。
43.根据权利要求34-42中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二测量的高度剖线图包括一个测量。
44.根据权利要求34-43中任一项所述的方法，其特征在于，所述校准板设置在衬底上。
45.根据权利要求34-43中任一项所述的方法，其特征在于，所述校准板设置在所述衬底台上。
46.一种设置成用于执行根据权利要求34-44中任一项所述的校准方法的校准衬底，其包括所述校准板。
47.一种光刻投影装置，其中，使用根据权利要求34-45中任一项所述的方法，来校准用于测量衬底高度的高度传感器的测量点的X，Y位置。
48.一种器件制造方法，包括以下步骤：
-提供衬底；
-使用照明系统来提供辐射投影光束；
-使用图案形成装置对所述投影光束在其截面上赋予图案；和
-将所述图案化的辐射光束投射在所述衬底的目标部分上，
其特征在于，使用根据权利要求34-45中任一项所述的方法，来校准用于测量衬底高度的高度传感器的测量点的X，Y位置。
CN2004800419787A 2003-12-29 2004-12-28 光刻装置和校准方法 Expired - Fee Related CN1918516B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/746,141 2003-12-29
US10/746,141 US6955074B2 (en) 2003-12-29 2003-12-29 Lithographic apparatus, method of calibration, calibration plate, device manufacturing method, and device manufactured thereby
PCT/NL2004/000920 WO2005064410A2 (en) 2003-12-29 2004-12-28 Lithographic apparatus and method of calibration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1918516A true CN1918516A (zh) 2007-02-21
CN1918516B CN1918516B (zh) 2010-08-18

Family

ID=34700614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2004800419787A Expired - Fee Related CN1918516B (zh) 2003-12-29 2004-12-28 光刻装置和校准方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6955074B2 (zh)
EP (1) EP1700165A2 (zh)
JP (1) JP4409577B2 (zh)
KR (1) KR100803269B1 (zh)
CN (1) CN1918516B (zh)
TW (1) TWI288227B (zh)
WO (1) WO2005064410A2 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103869627A (zh) * 2012-12-11 2014-06-18 上海微电子装备有限公司 用于投影光刻机的调焦调平方法
US8780321B2 (en) 2008-12-08 2014-07-15 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
CN112405108A (zh) * 2020-09-17 2021-02-26 山东理工大学 一种普通机床实现超精密平行线性微结构加工方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7265364B2 (en) * 2004-06-10 2007-09-04 Asml Netherlands B.V. Level sensor for lithographic apparatus
US7750267B2 (en) * 2006-04-25 2010-07-06 Van Denend Mark E Apparatus and method for laser engraveable printing plates
US7534655B2 (en) * 2006-10-10 2009-05-19 Texas Instruments Incorporated Method of arranging dies in a wafer for easy inkless partial wafer process
US8218129B2 (en) * 2007-08-24 2012-07-10 Nikon Corporation Movable body drive method and movable body drive system, pattern formation method and apparatus, exposure method and apparatus, device manufacturing method, measuring method, and position measurement system
US7851233B2 (en) * 2009-03-26 2010-12-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. E-chuck for automated clamped force adjustment and calibration
US9128036B2 (en) * 2011-03-21 2015-09-08 Federal-Mogul Corporation Multi-spectral imaging system and method of surface inspection therewith
JP2015032800A (ja) * 2013-08-07 2015-02-16 キヤノン株式会社 リソグラフィ装置、および物品製造方法
JP6562707B2 (ja) * 2015-05-13 2019-08-21 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4858556A (en) * 1986-09-15 1989-08-22 Siebert Jerome F Method and apparatus for physical vapor deposition of thin films
CN2073595U (zh) * 1990-09-28 1991-03-20 中国科学院光电技术研究所 动态光栅刻划机的自动调焦装置
US5229872A (en) * 1992-01-21 1993-07-20 Hughes Aircraft Company Exposure device including an electrically aligned electronic mask for micropatterning
US5661548A (en) * 1994-11-30 1997-08-26 Nikon Corporation Projection exposure method and apparatus including a changing system for changing the reference image-formation position used to generate a focus signal
US5825483A (en) * 1995-12-19 1998-10-20 Cognex Corporation Multiple field of view calibration plate having a reqular array of features for use in semiconductor manufacturing
WO1997033205A1 (en) * 1996-03-06 1997-09-12 Philips Electronics N.V. Differential interferometer system and lithographic step-and-scan apparatus provided with such a system
US5644400A (en) * 1996-03-29 1997-07-01 Lam Research Corporation Method and apparatus for determining the center and orientation of a wafer-like object
DE69735016T2 (de) * 1996-12-24 2006-08-17 Asml Netherlands B.V. Lithographisches Gerät mit zwei Objekthaltern
US6549271B2 (en) * 1997-01-28 2003-04-15 Nikon Corporation Exposure apparatus and method
DE69817491T2 (de) * 1997-03-07 2004-06-17 Asml Netherlands B.V. Lithographisches belichtungsgerät mit einer ausserhalb der belichtungsachse liegenden ausrichtungsvorrichtung
US6062062A (en) * 1997-06-25 2000-05-16 Mitutoyo Corporation Sensitivity calibrating method for detector of comparator
US6096567A (en) * 1997-12-01 2000-08-01 Electroglas, Inc. Method and apparatus for direct probe sensing
US6208407B1 (en) * 1997-12-22 2001-03-27 Asm Lithography B.V. Method and apparatus for repetitively projecting a mask pattern on a substrate, using a time-saving height measurement
EP1037117A3 (en) * 1999-03-08 2003-11-12 ASML Netherlands B.V. Off-axis levelling in lithographic projection apparatus
US6630681B1 (en) * 1999-07-21 2003-10-07 Nikon Corporation Charged-particle-beam microlithography apparatus and methods including correction of aberrations caused by space-charge effects
US6568290B1 (en) * 2000-08-10 2003-05-27 Nanometrics Incorporated Method of measuring dishing using relative height measurement
US6542839B1 (en) * 2000-09-29 2003-04-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Apparatus and method for calibrating the position of a cassette indexer
JP4613357B2 (ja) * 2000-11-22 2011-01-19 株式会社ニコン 光学的位置ずれ測定装置の調整装置および方法
JP3905771B2 (ja) * 2001-03-02 2007-04-18 株式会社ミツトヨ 測定機の校正方法及び装置
EP1341046A3 (en) * 2002-03-01 2004-12-15 ASML Netherlands B.V. Calibration methods, calibration substrates, lithographic apparatus and device manufacturing methods
TW594431B (en) * 2002-03-01 2004-06-21 Asml Netherlands Bv Calibration methods, calibration substrates, lithographic apparatus and device manufacturing methods

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8780321B2 (en) 2008-12-08 2014-07-15 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
CN103869627A (zh) * 2012-12-11 2014-06-18 上海微电子装备有限公司 用于投影光刻机的调焦调平方法
CN103869627B (zh) * 2012-12-11 2016-03-09 上海微电子装备有限公司 用于投影光刻机的调焦调平方法
CN112405108A (zh) * 2020-09-17 2021-02-26 山东理工大学 一种普通机床实现超精密平行线性微结构加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20050138988A1 (en) 2005-06-30
KR20060111644A (ko) 2006-10-27
KR100803269B1 (ko) 2008-02-13
TWI288227B (en) 2007-10-11
EP1700165A2 (en) 2006-09-13
JP2007517395A (ja) 2007-06-28
WO2005064410A2 (en) 2005-07-14
TW200533887A (en) 2005-10-16
WO2005064410A8 (en) 2005-10-06
US6955074B2 (en) 2005-10-18
CN1918516B (zh) 2010-08-18
WO2005064410A3 (en) 2006-03-02
JP4409577B2 (ja) 2010-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7102729B2 (en) Lithographic apparatus, measurement system, and device manufacturing method
CN100565354C (zh) 光刻装置和测量方法
CN1804726B (zh) 关于基板的信息的测量方法和用于光刻设备中的基板
US20060139595A1 (en) Lithographic apparatus and method for determining Z position errors/variations and substrate table flatness
CN1920670A (zh) 潜像叠对量测方法
US10678152B2 (en) Layout method, mark detection method, exposure method, measurement device, exposure apparatus, and device manufacturing method
US11742299B2 (en) Determination method and apparatus, program, information recording medium, exposure apparatus, layout information providing method, layout method, mark detection method, exposure method, and device manufacturing method
JP4551834B2 (ja) 測定システムの較正方法
JP2007005794A (ja) リソグラフィ装置の予備位置合わせ基板、デバイス製造方法、およびその製造方法で製造したデバイス
US20050275841A1 (en) Alignment marker and lithographic apparatus and device manufacturing method using the same
CN1918516B (zh) 光刻装置和校准方法
CN100362431C (zh) 光刻装置、器件制造方法及其制造出的器件
CN1453646A (zh) 平版印刷设备、器件制造方法以及由此制造的器件
JP4522762B2 (ja) 基板テーブル上に基板を位置決めする方法および装置
US7453063B2 (en) Calibration substrate and method for calibrating a lithographic apparatus
JP4509974B2 (ja) レチクル予備位置合わせセンサ用一体照明システムがあるエンドエフェクタ
JP4340207B2 (ja) デバイス製造方法、方位決定方法およびリソグラフィ装置
JP4410171B2 (ja) アライメント装置、アライメント方法、及びリソグラフィ装置
NL1036559A1 (nl) Lithographic Apparatus and Method.
NL1036096A1 (nl) Lithographic method.
CN1690863A (zh) 器件制造方法
JP2004279403A (ja) 基板位置合せ方法、コンピュータ・プログラム、デバイス製造方法、およびそれにより製造されたデバイス

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

Granted publication date: 20100818

Termination date: 20171228

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee