專利名稱：器件制造方法和所制出的器件以及計(jì)算機(jī)程序和光刻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種器件制造方法、該方法所制出的器件、用于控制光刻裝置的計(jì)算機(jī)程序以及光刻裝置。
背景技術(shù)：
光刻裝置是一種用于在襯底的目標(biāo)部分上施加所需圖案的機(jī)器。光刻裝置例如可用于集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可采用圖案形成裝置如掩模來產(chǎn)生與IC的單個(gè)層相對(duì)應(yīng)的電路圖案，該圖案可成像于具有一層輻射敏感材料(抗蝕劑)的襯底(如硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如包括一個(gè)或多個(gè)管芯)上。通常來說，一個(gè)襯底包含將被連續(xù)曝光的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。已知的光刻裝置包括所謂的分檔器，其中通過將整個(gè)掩模圖案一次性地曝光在目標(biāo)部分上來照射各目標(biāo)部分；還包括所謂的掃描器，其中通過沿給定方向(“掃描”方向)通過投影光束掃描圖案并以平行于或反向平行于此方向而同步地掃描襯底來照射各目標(biāo)部分。
當(dāng)曝光圓形(除平直襯底之外，如果提供的話)襯底上的多個(gè)矩形管芯時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解，并不是襯底的所有部分均被完整的管芯填滿；在邊緣周圍會(huì)有所謂的缺口(mouse bite)未被曝光。為了在后續(xù)處理中保證均勻性，通常對(duì)處于無法安裝完整管芯的區(qū)域中的假結(jié)構(gòu)進(jìn)行曝光。其目的是使襯底邊緣附近的完整管芯具有與襯底中央的管芯鄰域(neighborhood)類似的鄰域，因此使它們的后續(xù)處理也更相似。否則，在未曝光區(qū)域上就不會(huì)構(gòu)建出任何結(jié)構(gòu)，這些未曝光區(qū)域?qū)⑷匀皇瞧交?，并且在進(jìn)行了若干處理之后其將與曝光區(qū)域處于不同的層位上。這就導(dǎo)致了不合需要的效果，例如因抗蝕劑在平滑的未曝光區(qū)域上更容易流動(dòng)而使邊緣處的抗蝕劑厚度存在差異，以及在掃描期間存在不正確的層位測量和/或不合需要的層位上的急劇運(yùn)動(dòng)。如果掩模包含超過一個(gè)器件的話，還希望對(duì)與襯底邊緣重疊的管芯進(jìn)行曝光，整個(gè)器件而非整個(gè)掩模圖像可由一個(gè)邊緣管芯來容納。以這種方式制出的額外器件提高了產(chǎn)量。
然而，如果在與襯底邊緣重疊的位置上進(jìn)行曝光，投影光束就會(huì)落在襯底臺(tái)上，這會(huì)對(duì)襯底臺(tái)進(jìn)行不合需要的加熱。襯底臺(tái)通常帶有用于測量襯底臺(tái)運(yùn)動(dòng)的干涉位移測量系統(tǒng)的反射鏡(因此其通常稱為鏡體)，這些反射鏡必須以非常高的精度保持為平直的。導(dǎo)致熱膨脹的襯底臺(tái)的局部加熱會(huì)使反射鏡變形，從而在測量襯底臺(tái)的位置時(shí)產(chǎn)生誤差，這會(huì)在曝光中導(dǎo)致重疊誤差。美國專利6232051和5331371公開了在分檔和重復(fù)型光刻裝置中使用掩蔽葉片，以便在邊緣管芯的曝光過程中防止不需要的輻射落到襯底臺(tái)上，但這些專利并未建議如何在掃描曝光中克服這一問題。
另外，在一些情況下，在缺口處可能設(shè)有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，這些對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記必須被保護(hù)而不受后續(xù)曝光的影響。如附圖中的圖2所示，為了對(duì)處于缺口中未被對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P2占據(jù)的部分內(nèi)的假結(jié)構(gòu)進(jìn)行曝光且同時(shí)不會(huì)對(duì)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行曝光，需要進(jìn)行兩次曝光11，12，以便對(duì)襯底上的與整個(gè)管芯C接界的L形區(qū)域進(jìn)行曝光但不覆蓋對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P2。必須進(jìn)行兩次曝光會(huì)不合需要地降低產(chǎn)量。美國專利5760881公開了一種處于襯底層位上的屏蔽件，其可在襯底上運(yùn)動(dòng)以保護(hù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)襯底上的非矩形區(qū)域內(nèi)、例如待保護(hù)區(qū)域周圍的結(jié)構(gòu)進(jìn)行曝光的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種器件制造方法，包括-提供襯底；
-采用照明系統(tǒng)來提供輻射投影光束，所述投影光束在物面內(nèi)的橫截面由光束掩蔽裝置來限定；-在所述物面處采用圖案形成裝置來使所述投影光束的橫截面具有一定的圖案；和-在沿掃描方向掃描所述襯底時(shí)將形成了圖案的輻射光束投影到襯底的目標(biāo)部分上；其特征在于在所述投影步驟中改變所述投影光束的所述橫截面的邊緣在與所述掃描方向正交的方向上的位置。
通過在掃描曝光期間改變投影光束的邊緣在與掃描方向(Y)正交的方向(X)上的位置，就可以在一次掃描步驟中曝光大致L形的區(qū)域，由于減少了重新定位襯底以進(jìn)行第二次曝光的時(shí)間，因此它執(zhí)行起來比兩次單獨(dú)的曝光步驟更快?？稍诖Ｗo(hù)區(qū)域如對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的周圍構(gòu)建假結(jié)構(gòu)，但該假結(jié)構(gòu)并不重疊于其上。同樣，可以構(gòu)建出更完全地填充了“缺口”的假結(jié)構(gòu)。
通常無法構(gòu)思出改變投影光束的邊緣在X方向上的位置，這是因?yàn)樵谶吘夁\(yùn)動(dòng)期間的一部分掃描過程中所曝光的區(qū)域呈現(xiàn)出逐漸變化的曝光量。因此，過渡區(qū)域中的結(jié)構(gòu)不會(huì)被正確地曝光，并且可能是不可預(yù)測地漸漸減少而不是整齊地終止。然而，當(dāng)待曝光的結(jié)構(gòu)是假結(jié)構(gòu)而不是完整管芯的一部分時(shí)就不存在問題，該結(jié)構(gòu)仍然可完成它們的任務(wù)，即，使得襯底邊緣處的管芯的鄰域與中央管芯的鄰域更相似。
本發(fā)明的方法還可用來曝光有用的結(jié)構(gòu)，其中整個(gè)曝光區(qū)域包含多個(gè)器件，一個(gè)或多個(gè)器件可容納在不規(guī)則形狀的曝光中，并遠(yuǎn)離曝光量不均勻的過渡區(qū)域。另外，本發(fā)明可用在襯底邊緣處，即使在此處沒有要保護(hù)的標(biāo)記時(shí)也是如此?？蓪?duì)更緊密地安裝在襯底上的不規(guī)則形狀的區(qū)域進(jìn)行曝光，同時(shí)避免曝光輻射入射在襯底臺(tái)上，因而保護(hù)了襯底臺(tái)，并減少了可能會(huì)對(duì)一部分襯底進(jìn)行不合需要的曝光的雜散光。
當(dāng)然，根據(jù)掃描是始于L形的“頂部”還是“底部”，掃描期間的光束寬度可能會(huì)增大或減小。
本發(fā)明還提供了一種用于控制光刻裝置以制造器件的計(jì)算機(jī)程序，該程序包括程序代碼模塊，當(dāng)由所述光刻裝置的控制系統(tǒng)來執(zhí)行該程序代碼模塊時(shí)，它可指示光刻裝置進(jìn)行-采用照明系統(tǒng)來提供輻射投影光束，所述投影光束在物面內(nèi)的橫截面由光束掩蔽裝置來限定；-在所述物面處采用圖案形成裝置來使所述投影光束的橫截面具有一定的圖案；和-在沿掃描方向掃描所述襯底時(shí)將形成了圖案的輻射光束投影到襯底的目標(biāo)部分上；其特征在于，所述代碼模塊可指示光刻裝置進(jìn)行-在所述投影步驟中改變所述投影光束的所述橫截面的邊緣在與所述掃描方向正交的方向上的位置。
這種計(jì)算機(jī)程序可設(shè)置在新建造的裝置中，或用于使現(xiàn)有裝置升級(jí)。
雖然在本文中將具體地參考IC制造中的光刻裝置的使用，然而應(yīng)當(dāng)理解，這里所介紹的光刻裝置還具有其它應(yīng)用，例如集成光學(xué)系統(tǒng)、用于磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測圖案、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等的制造。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在這種替代性應(yīng)用的上下文中，用語“晶片”或“管芯”在這里的任何使用分別被視為與更通用的用語“襯底”或“目標(biāo)區(qū)域”具有相同的含義。這里所指的襯底可在曝光前或曝光后例如在軌道(一種通常在襯底上施加抗蝕層并對(duì)暴露出來的抗蝕層進(jìn)行顯影的工具)或度量或檢查工具中進(jìn)行加工。在適當(dāng)之處，這里的公開內(nèi)容可應(yīng)用于這些和其它襯底加工工具中。另外，襯底可被不止一次地加工，例如以形成多層IC，因此，這里所用的用語“襯底”也可指已經(jīng)包含有多層已加工的層的襯底。
這里所用的用語“輻射”和“光束”用于包括所有類型的電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如波長為365，248，193，157或126毫微米)和遠(yuǎn)紫外線(EUV)輻射(例如具有5-20毫微米范圍內(nèi)的波長)，以及粒子束，例如離子束或電子束。
這里所用的用語“圖案形成裝置”應(yīng)被廣義地解釋為可用于使投影光束的橫截面具有一定的圖案以便在襯底的目標(biāo)部分中形成圖案的裝置。應(yīng)當(dāng)注意的是，施加于投影光束中的圖案可以不精確地對(duì)應(yīng)于襯底目標(biāo)部分中的所需圖案。一般來說，施加于投影光束中的圖案將對(duì)應(yīng)于待形成在目標(biāo)部分內(nèi)的器件如集成電路中的特定功能層。
圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的例子包括掩模、可編程的鏡陣列和可編程的LCD面板。掩模在光刻領(lǐng)域中是眾所周知的，其包括例如二元型、交變相移型和衰減相移型等掩模類型，還包括各種混合式掩模類型?？删幊痰溺R陣列的一個(gè)例子采用微型鏡的矩陣設(shè)置，各鏡子可單獨(dú)地傾斜以沿不同方向反射所入射的輻射光束；這樣，反射光束就形成了圖案。在圖案形成裝置的各例子中，支撐結(jié)構(gòu)例如可為框架或臺(tái)，其可根據(jù)要求為固定的或可動(dòng)的，并可保證圖案形成裝置可例如相對(duì)于投影系統(tǒng)處于所需的位置。用語“分劃板”或“掩?！痹诒疚闹械娜魏问褂每杀灰暈榕c更通用的用語“圖案形成裝置”具有相同的含義。
這里所用的用語“投影系統(tǒng)”應(yīng)被廣義地理解為包括各種類型的投影系統(tǒng)，包括折射光學(xué)系統(tǒng)、反射光學(xué)系統(tǒng)和反射折射光學(xué)系統(tǒng)，這例如應(yīng)根據(jù)所用的曝光輻射或其它因素如使用浸液或使用真空來適當(dāng)?shù)卮_定。用語“透鏡”在本文中的任何使用均應(yīng)被視為與更通用的用語“投影系統(tǒng)”具有相同的含義。
照明系統(tǒng)也可包括用于對(duì)輻射投影光束進(jìn)行引導(dǎo)、成形或控制的任何類型的光學(xué)元件，包括折射、反射和反射折射的光學(xué)元件，這些元件在下文中統(tǒng)稱或單獨(dú)地稱為“透鏡”。
光刻裝置可以是具有兩個(gè)(雙級(jí))或多個(gè)襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或多個(gè)掩模臺(tái))的那種類型。在這種“多級(jí)”式機(jī)器中，附加的臺(tái)可以并聯(lián)地使用，或者可在一個(gè)或多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行預(yù)備步驟而將一個(gè)或多個(gè)其它的臺(tái)用于曝光。
光刻裝置也可以是這樣的類型，其中襯底被浸入在具有較高折射率的液體如水中，從而填充了投影系統(tǒng)的最后元件和襯底之間的空間。浸液也可施加到光刻裝置的其它空間內(nèi)，例如掩模和投影系統(tǒng)的第一元件之間。浸沒技術(shù)在本領(lǐng)域中是眾所周知的，其用于增大投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。


下面將只通過示例并參考示意性的附圖來介紹本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中相應(yīng)的標(biāo)號(hào)表示相應(yīng)的部分，在附圖中圖1顯示了可用于執(zhí)行本發(fā)明方法的光刻裝置；圖2顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法所進(jìn)行的在對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記周圍的曝光；圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明方法所進(jìn)行的在對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記周圍的曝光；圖4顯示了在執(zhí)行本發(fā)明方法中所使用的掩蔽裝置；圖5是在本發(fā)明方法中的掩蔽裝置的位置與時(shí)間的關(guān)系的圖；圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光刻投影裝置；圖7顯示了劃分成大致矩形的目標(biāo)部分的一部分襯底；圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光束攔截器；圖9a，9b，9c，9d和9e顯示了光束攔截器的不同模式；圖10顯示了投影在目標(biāo)部分上的光帶；和圖11顯示了本發(fā)明的第三實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地顯示了一種可用于執(zhí)行本發(fā)明方法的光刻裝置。該裝置包括-用于提供輻射(例如UV輻射或DUV輻射)的投影光束PB的照明系統(tǒng)(照明器)IL；-用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA的第一支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，其與用于將圖案形成裝置相對(duì)于物體PL精確定位的第一定位裝置PM相連；-用于固定襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W的襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，其與用于將襯底相對(duì)于物體PL精確定位的第二定位裝置PW相連；和-用于在襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一個(gè)或多個(gè)管芯)上對(duì)由圖案形成裝置MA施加給投影光束PB的圖案進(jìn)行成像的投影系統(tǒng)(例如折射型投影透鏡)PL。
如這里所述，此裝置為透射型(例如采用了透射掩模)?；蛘?，此裝置也可以是反射型(例如采用了上述類型的可編程的鏡陣列)。
照明器IL接收來自輻射源SO的輻射光束。輻射源和光刻裝置可以是單獨(dú)的實(shí)體，例如在輻射源為準(zhǔn)分子激光器時(shí)。在這種情況下，輻射源不應(yīng)被視為形成了光刻裝置的一部分，輻射光束借助于光束傳送系統(tǒng)BD從源SO傳遞到照明器IL中，光束傳送系統(tǒng)BD例如包括適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向鏡和/或光束擴(kuò)展器。在其它情況下該輻射源可以是裝置的一個(gè)整體部分，例如在輻射源為水銀燈時(shí)。輻射源SO、照明器IL以及光束傳送系統(tǒng)BD(如果需要的話)可稱為輻射系統(tǒng)。
照明器IL可包括調(diào)節(jié)裝置AM，用于調(diào)節(jié)光束的角強(qiáng)度分布。通常來說，至少可以調(diào)節(jié)照明器的光瞳面內(nèi)的強(qiáng)度分布的外部和/或內(nèi)部徑向范圍(通常分別稱為σ-外部和σ-內(nèi)部)。另外，照明器IL通常包括各種其它的元件，例如積分器IN和聚光器CO。照明器提供了輻射的調(diào)整光束，其稱為投影光束PB，并在其橫截面上具有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。
在照明器IL內(nèi)包括有掩蔽裝置RM，其限定了圖案形成裝置上的被照亮的區(qū)域。掩蔽裝置可包括四個(gè)葉片，它們的位置例如可用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來控制，因此可以限定光束的橫截面。應(yīng)當(dāng)注意的是，掩蔽裝置不必定位在圖案形成裝置的附近，但通常應(yīng)處于被成像于圖案形成裝置上的平面(圖案形成裝置的共軛面)內(nèi)。掩蔽裝置的開口區(qū)域限定了圖案形成裝置上的被照亮區(qū)域，然而例如如果干涉用光學(xué)器件的放大倍數(shù)不等于1，則該開口區(qū)域可不必與被照亮區(qū)域完全相同。
投影光束PB入射在固定于掩模臺(tái)MT上的掩模MA上。在穿過掩模MA后，投影光束PB通過透鏡PL，透鏡PL將光束聚焦在襯底W的目標(biāo)部分C上。借助于第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如干涉測量儀)，襯底臺(tái)WT可精確地移動(dòng)，例如將不同的目標(biāo)部分C定位在光束PB的路徑中。類似地，可用第一定位裝置PM和另一位置傳感器(其在圖1中未明確地示出)相對(duì)于光束PB的路徑對(duì)掩模MA進(jìn)行精確的定位，例如在將掩模MA從掩模庫中機(jī)械式地重新取出之后或者在掃描過程中。通常來說，借助于形成為定位裝置PM和PW的一部分的長行程模塊(粗略定位)和短行程模塊(精確定位)，可實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)MT和WT的運(yùn)動(dòng)。然而，在采用分檔器的情況下(與掃描器相反)，掩模臺(tái)MT可只與短行程致動(dòng)器相連，或被固定住。掩模MA和襯底W可采用掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1，M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1，P2來對(duì)準(zhǔn)。
所述裝置可用于下述優(yōu)選模式中1.在步進(jìn)模式中，掩模臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT基本上保持靜止，而施加到投影光束上的整個(gè)圖案被一次性投影到目標(biāo)部分C上(即單次靜態(tài)曝光)。然后沿X和/或Y方向移動(dòng)襯底臺(tái)WT，使得不同的目標(biāo)部分C被曝光。在步進(jìn)模式中，曝光區(qū)域的最大尺寸限制了在單次靜態(tài)曝光中所成像的目標(biāo)部分C的大小。在該裝置用于這種模式時(shí)不使用本發(fā)明。
2.在掃描模式中，掩模臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT被同步地掃描，同時(shí)施加到投影光束上的圖案被投影到目標(biāo)部分C上(即單次動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于掩模臺(tái)MT的速度和方向由投影系統(tǒng)PL的放大(縮小)和圖像倒轉(zhuǎn)特性來確定。在掃描模式中，曝光區(qū)域的最大尺寸限制了單次動(dòng)態(tài)曝光中的目標(biāo)部分的寬度(非掃描方向上)，而掃描運(yùn)動(dòng)的長度決定了目標(biāo)部分的高度(掃描方向上)。
3.在另一模式中，掩模臺(tái)MT基本上保持固定并夾持了可編程的圖案形成裝置，而襯底臺(tái)WT在施加到投影光束上的圖案被投影到目標(biāo)部分C上時(shí)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)或掃描。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，可編程的圖案形成裝置根據(jù)需要在襯底臺(tái)WT的各次運(yùn)動(dòng)之后或在掃描期間的兩次連續(xù)輻射脈沖之間進(jìn)行更新。這種操作模式可容易地應(yīng)用于采用了可編程的圖案形成裝置、例如上述類型的可編程的鏡陣列的無掩模式光刻技術(shù)。
還可以采用上述使用模式的組合和/或變型，或者采用完全不同的使用模式。
如圖2所示，在傳統(tǒng)的方法中，為了在缺口中印刷假結(jié)構(gòu)并同時(shí)保護(hù)該區(qū)域中的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，需要進(jìn)行兩次曝光11，12。這就形成了L形區(qū)域的假結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)行一次掃描曝光13，在這次掃描期間，與掃描方向(Y)正交的方向(X)上的照射區(qū)域的寬度減小，使得雖然存在一條斜邊，然而可曝光出大致L形的區(qū)域。
圖4顯示了用于實(shí)現(xiàn)該目的的掩蔽裝置RM。該裝置包括四個(gè)葉片分別從正Y方向和負(fù)Y方向上伸入到投影光束PB中的兩個(gè)葉片RMY1，RMY2，以及分別從正X方向和負(fù)X方向上伸入到光束中的兩個(gè)葉片RMX1，RMX2。在掃描過程中，Y葉片RMY1，RMY2以速度Vs沿掃描方向運(yùn)動(dòng)并保持恒定的間隔，從而產(chǎn)生了掃過圖案形成裝置的狹長照射區(qū)域。根據(jù)位于掩蔽裝置和圖案形成裝置之間的光學(xué)器件，照射區(qū)域可以是曲形的而不是矩形的，并且可相對(duì)于掩蔽裝置的開口區(qū)域而按比例縮放。這是按傳統(tǒng)方式來進(jìn)行的。
根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)或兩個(gè)X掩蔽葉片RMX1，RMX2在掃描期間產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，使得照射區(qū)域的寬度或其在X方向上的位置在掃描期間內(nèi)產(chǎn)生變化。在所示示例中，掩蔽葉片RMX1在掃描開始時(shí)的時(shí)間點(diǎn)T1時(shí)處于縮進(jìn)位置，而在一定的時(shí)間點(diǎn)T2時(shí)向外運(yùn)動(dòng)，以遮擋照射區(qū)域而形成L形的窄部。在時(shí)間點(diǎn)T3時(shí)到達(dá)必要的最大延伸之后，葉片保持靜止直至在時(shí)間點(diǎn)T4時(shí)掃描結(jié)束。在圖4中以虛線示出了葉片的初始位置和最終位置，其中間位置以實(shí)線示出。在整個(gè)掃描期間均被照亮的區(qū)域IF-T以單對(duì)角剖線示出，而瞬時(shí)照射區(qū)域IF-M以交叉剖線示出。圖5是在掃描期間照射區(qū)域的寬度的圖，其包括在照射區(qū)域打開和閉合期間的初始和最終時(shí)期。
還可以理解，改變照射區(qū)域的寬度可用來形成具有斜邊的假圖案區(qū)域，以便更緊密地填滿如圖3中標(biāo)號(hào)14所示的缺口，同時(shí)避免投影光束溢出襯底邊緣。如圖2所示，為了在不規(guī)則形狀的區(qū)域內(nèi)設(shè)置結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)上會(huì)使曝光溢出襯底邊緣。這樣就可以保護(hù)包含了會(huì)被曝光輻射或投影光束的集中熱負(fù)載損壞的元件的襯底臺(tái)，并且減少了雜散光的產(chǎn)生。可采用移動(dòng)兩個(gè)葉片而不必改變照射區(qū)域的寬度來形成對(duì)角區(qū)域的假結(jié)構(gòu)。
圖6示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光刻投影裝置20。該裝置包括-用于提供輻射(如EUV輻射)的投影光束PB的輻射系統(tǒng)Ex，IL。在此特定情況下，該輻射系統(tǒng)還包括輻射源LA；-設(shè)有用于固定掩模MA(如分劃板)的掩模固定器的第一載物臺(tái)(掩模臺(tái))MT，其與用于將掩模相對(duì)于物體PL精確定位的第一定位裝置PM相連；-設(shè)有用于固定襯底W(如涂覆有抗蝕劑的硅晶片)的襯底固定器的第二載物臺(tái)(襯底臺(tái))WT，其與用于將襯底相對(duì)于物體PL精確定位的第二定位裝置PW相連；和-用于在襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一個(gè)或多個(gè)管芯)上對(duì)掩模MA的被照亮部分進(jìn)行成像的投影系統(tǒng)(“透鏡”)PL(例如投影光學(xué)盒)。
如這里所述，此裝置為反射型(例如具有反射掩模)。然而通常來說，它也可以是透射型(例如帶有透射掩模)?；蛘?，此裝置可以采用另一種圖案形成裝置，例如上述類型的可編程的鏡陣列。
源LA產(chǎn)生輻射光束。此光束直接地或在穿過調(diào)節(jié)裝置如光束擴(kuò)展器Ex后被饋送給照明系統(tǒng)(照明器)IL。照明器IL可包括用于設(shè)定光束強(qiáng)度分布的外部和/或內(nèi)部徑向范圍(通常分別稱為σ-外部和σ-內(nèi)部)的調(diào)節(jié)裝置。此外，它通常還包括各種其它的部件，例如積分器IN和聚光器CO。這樣，照射在掩模MA上的光束PB在其橫截面上具有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。
光刻投影裝置還包括光束攔截器210，其將在下文中說明。光束攔截器210可以是照明系統(tǒng)IL的一部分，但也可位于光刻投影裝置中的投影光束路徑上的其它地方。
在圖6中應(yīng)當(dāng)注意到，源LA可位于光刻投影裝置的外殼內(nèi)(例如當(dāng)源LA為水銀燈時(shí)通常是這樣)，但也可遠(yuǎn)離光刻投影裝置，源LA所產(chǎn)生的輻射光束被引入該裝置中(例如借助于合適的導(dǎo)向鏡)；當(dāng)源LA為準(zhǔn)分子激光器時(shí)通常為后一種情形。本發(fā)明和權(quán)利要求包括了這兩種情況。
光束PB隨后與固定在掩模臺(tái)MT上的掩模MA相交。在被掩模MA選擇性地反射后，光束PB通過透鏡PL，透鏡PL將光束PB聚焦在襯底W的目標(biāo)部分C上。借助于第二定位裝置PW(以及干涉測量儀IF)，襯底臺(tái)WT可精確地移動(dòng)，例如將不同的目標(biāo)部分C定位在光束PB的路徑中。類似地，可用第一定位裝置PM相對(duì)于光束PB的路徑對(duì)掩模MA進(jìn)行精確的定位，例如在將掩模MA從掩模庫中機(jī)械式地重新取出之后或者在掃描過程中。通常來說，借助于圖1中未明確描述的長行程模塊(粗略定位)和短行程模塊(精確定位)，可實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)MT，WT的移動(dòng)。然而，在采用晶片分檔器的情況下(與步進(jìn)-掃描裝置相反)，掩模臺(tái)MT可只與短行程致動(dòng)器相連，或被固定住。掩模MA和襯底W可分別采用掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1，M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1，P2來對(duì)準(zhǔn)。
所述裝置可用于兩種不同的模式中1.在步進(jìn)模式中，掩模臺(tái)MT基本上保持靜止，整個(gè)掩模圖案被一次性投影(即單次“閃光”)到目標(biāo)部分C上。然后沿x和/或y方向移動(dòng)襯底臺(tái)WT，使得光束PB可照射不同的目標(biāo)部分C；和2.在掃描模式中，除了給定的目標(biāo)部分C沒有在單次“閃光”中曝光之外，基本上采用相同的方案。作為替代，掩模臺(tái)MT以速度ν沿給定方向(所謂的“掃描方向”，例如y方向)移動(dòng)，從而使投影光束PB可在掩模圖像上掃描；同時(shí)，襯底臺(tái)WT以速度V＝Mv沿相同或相反的方向同時(shí)移動(dòng)，其中M為透鏡PL的放大系數(shù)(通常來說M＝1/4或1/5)。這樣，可以對(duì)較大的目標(biāo)部分C進(jìn)行曝光而不會(huì)降低分辨率。
圖7顯示了劃分成矩形管芯或目標(biāo)部分C的襯底W的一部分。在圖中清楚地顯示了襯底W的邊緣上的目標(biāo)部分C只是部分地位于襯底W上。對(duì)這些目標(biāo)部分C進(jìn)行曝光將使曝光能量落在載物臺(tái)WT或定位裝置或干涉位移測量裝置如測量鏡上，從而加熱了這些部件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，輻射系統(tǒng)Ex，IL設(shè)有光束攔截器210，其包括設(shè)置成可攔截一部分投影光束PB的不透明葉片211，212，213，214，如圖8所示，葉片211，212，213，214可控制掩模MA以及目標(biāo)部分C上的曝光投影光束PB的大小和形狀。這些葉片211，212，213，214最好由兩個(gè)第一葉片211，212以及相對(duì)于第一葉片211，212大致垂直地定向的兩個(gè)其它葉片213，214形成。葉片211，212，213，214包圍了一個(gè)半透明的大致矩形的內(nèi)部區(qū)域，如圖8清楚地顯示，它們可動(dòng)地安裝在輻射系統(tǒng)Ex，IL上。第一葉片211，212可在第一方向上運(yùn)動(dòng)，其它葉片213，214可在與第一葉片211，212的運(yùn)動(dòng)大致垂直的第二方向上運(yùn)動(dòng)，如圖8中的箭頭所示。
葉片211，212，213，214的運(yùn)動(dòng)和定位由控制系統(tǒng)220來控制?？刂葡到y(tǒng)220設(shè)置成可與控制了光刻投影裝置的其余部分的另一控制系統(tǒng)(未示出)進(jìn)行通信，以便接收關(guān)于襯底大小、投影過程的起始位置以及待投影的后續(xù)目標(biāo)部分C的順序的信息?？刂葡到y(tǒng)220根據(jù)這些信息來確定投影目標(biāo)部分C是否完全地處于襯底W上。如果不是的話，控制系統(tǒng)220就設(shè)置成可為該特定目標(biāo)部分C形成一個(gè)新的大小，并相應(yīng)地促動(dòng)光束攔截器210。這可將多余的曝光降低到最少，如同下面參考圖9所介紹的那樣?？刂葡到y(tǒng)220還可形成為可整體上控制光刻投影裝置的另一控制系統(tǒng)(未示出)的一個(gè)整體部分。當(dāng)然，還需要設(shè)置用于移動(dòng)葉片211，212，213，214的裝置。在圖中未說明或顯示了將這些裝置結(jié)合于其中，這是因?yàn)檫@些技術(shù)例如可從X射線技術(shù)中已知，因此，將它們結(jié)合于其中對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。
圖9a顯示了襯底W的邊緣的一部分。固定線所繪出的方形表示了只是部分地位于襯底W上的目標(biāo)部分C的尺寸。如所示，目標(biāo)部分C的一大部分處于襯底W之外。根據(jù)本發(fā)明，控制系統(tǒng)220將促動(dòng)光束攔截器210，使得只有由虛線示出的更小方形被投影光束PB曝光。這可通過將對(duì)應(yīng)于目標(biāo)部分C的上邊緣和左邊緣(相對(duì)于圖9而言)的葉片放在可使投影光束PB的上邊緣和左邊緣與這些虛線相對(duì)應(yīng)的位置處來實(shí)現(xiàn)。在投射開始前通過控制系統(tǒng)220來自動(dòng)地定位葉片211，212，213，214。如圖9a所示，這可顯著地減少多余的曝光。
圖9b和9c顯示了其它可能的情況，其中葉片211，212，213，214中只有一個(gè)用于攔截投影光束PB的一部分，從下文中可容易地理解這一點(diǎn)。圖9d所示的情況無需攔截投影光束的任何部分。
還可構(gòu)思出其它的實(shí)施例(未示出)。光束攔截器210例如可設(shè)有其它的葉片，它們相互間定位在對(duì)角的位置處。還可將葉片設(shè)置成不僅可沿一定方向運(yùn)動(dòng)，而且可旋轉(zhuǎn)。這種實(shí)施例還能夠進(jìn)一步地減少多余的曝光。
圖9e顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例。在此實(shí)施例中，投影光束PB以連續(xù)滑動(dòng)的方式投影在目標(biāo)部分C上。每次滑動(dòng)都投射到目標(biāo)部分C的另一些部分上。在每次滑動(dòng)的曝光之間，光束攔截器自動(dòng)地調(diào)節(jié)葉片211，212，213，214的位置。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所容易理解的那樣，只有圖9e中所示虛線左邊的目標(biāo)部分C的那些部分才被投影光束PB曝光。
在對(duì)各目標(biāo)部分C進(jìn)行曝光之前，控制系統(tǒng)220將確定目標(biāo)部分C是否完全地處于晶片上，如果不是的話，控制系統(tǒng)220將確定哪些葉片需要移動(dòng)到哪些位置上，以便減少多余能量的曝光。最后，控制系統(tǒng)220將促動(dòng)葉片211，212，213，214以占據(jù)適當(dāng)?shù)奈恢?。控制系統(tǒng)220可設(shè)置檢測系統(tǒng)以檢測哪一目標(biāo)部分C處于投影光束PB中，以及襯底W的精確位置是多少。然而，由于起始位置、目標(biāo)部分C的投影順序和襯底W的尺寸均為已知的參數(shù)，因此控制系統(tǒng)220也可在不使用從這種檢測系統(tǒng)中得到的信息的情況下來促動(dòng)光束攔截器210。
為了在目標(biāo)部分C上提供葉片211，212，213，214的清晰圖像，光束攔截器210最好定位在投影光束PB的焦平面內(nèi)。如圖1所示，它們可處于輻射系統(tǒng)Ex，IL中。然而，葉片也可放置在投影光束PB的另一焦平面上，例如置于透鏡PL中。
光束攔截器210還可置于與掩模MA或襯底W接近的位置處。在這種情況下，葉片211，212，213，214并非恰好處于投影光束PB的焦平面內(nèi)，它們易于使投影模糊。因此，葉片211，212，213，214并不清晰地投影在襯底上，因此需要考慮到較寬的邊緣。然而，葉片211，212，213，214仍可使多余曝光顯著地降低。
大多數(shù)光刻投影裝置設(shè)有分劃板掩蔽葉片，其也稱為REMA葉片。這些REMA葉片對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是眾所周知的，并用于限定目標(biāo)部分C的被曝光部分的大小。在曝光后續(xù)目標(biāo)部分C之前，調(diào)節(jié)這些REMA葉片的位置以產(chǎn)生與目標(biāo)部分C的大小 相對(duì)應(yīng)的投影光束PB。這些REMA葉片形成為與上述光束攔截器210大致相似。因此，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可采用已知的REMA葉片作為光束攔截器210。
如上所述，目標(biāo)部分C可以幾種模式來進(jìn)行曝光，其中一種是掃描模式。在掃描模式中，光帶在目標(biāo)部分C的表面上運(yùn)動(dòng)。為了這樣做，需要以這樣的方式來促動(dòng)REMA葉片，即不是使整個(gè)目標(biāo)部分C如同步進(jìn)模式那樣在一次閃光中曝光，而是只投射一條光帶。光帶最好為矩形或弧形的形狀，其寬度例如對(duì)應(yīng)于目標(biāo)部分C的寬度，而高度比目標(biāo)部分C的高度小很多。投影光束在目標(biāo)部分C的表面上運(yùn)動(dòng)，以便對(duì)整個(gè)目標(biāo)部分C進(jìn)行曝光。這顯示于圖10中，其中該光帶由對(duì)角剖線示出。使投影光束PB在目標(biāo)部分C的表面上運(yùn)動(dòng)可通過移動(dòng)掩模MA和襯底W來實(shí)現(xiàn)，但也可通過移動(dòng)REMA葉片來實(shí)現(xiàn)。在這兩種情況下，當(dāng)光帶到達(dá)目標(biāo)部分C的頂部或底部時(shí)，應(yīng)使水平的REMA葉片更接近到一起以避免曝光相鄰的目標(biāo)部分C，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易理解的。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可在掃描過程中改變光束攔截器210的葉片211，212，213，214或REMA葉片的位置，使得葉片隨從襯底W的輪廓。這可通過參考圖11來說明。如參考圖10所說明的那樣，在光帶于目標(biāo)部分C上運(yùn)動(dòng)的過程中，與投影光束PB的左邊緣(按照圖11)相對(duì)應(yīng)的光束攔截器210的葉片移動(dòng)成使得投影光束PB的左邊緣隨從襯底W的邊緣。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的那樣，由于光帶的高度的原因，需要考慮一定的余量。投影光束PB將隨從圖11中的虛線。為了這樣做，控制系統(tǒng)220應(yīng)當(dāng)設(shè)置成能夠以動(dòng)態(tài)和精確的方式來促動(dòng)葉片211，212，213，214。這一技術(shù)只可用于采用掃描模式的光刻投影裝置中。
雖然在上文中介紹了本發(fā)明的特定實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以不同于上述的方式來實(shí)施。此說明書并不意味限制了本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種器件制造方法，包括-提供襯底；-采用照明系統(tǒng)來提供輻射投影光束，所述投影光束在物面內(nèi)的橫截面由光束掩蔽裝置來限定；-在所述物面處采用圖案形成裝置來使所述投影光束的橫截面具有一定的圖案；和-在沿掃描方向掃描所述襯底時(shí)將形成了圖案的輻射光束投影到所述襯底的目標(biāo)部分上；其特征在于在所述投影步驟中改變所述投影光束的所述橫截面的邊緣在與所述掃描方向正交的方向上的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述投影步驟中改變所述投影光束的邊緣的位置，以便改變所述橫截面在與所述掃描方向(Y)正交的方向(X)上的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述襯底在所述投影步驟中被曝光的區(qū)域?yàn)榇笾翷形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的方法，其特征在于，所述襯底在所述投影步驟中被曝光的區(qū)域具有至少一個(gè)與所述掃描方向成銳角地延伸的邊緣。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，曝光于受到所述橫截面邊緣的位置改變影響的區(qū)域中的所述目標(biāo)部分中的圖案形成了假結(jié)構(gòu)，其不是在所述方法中制出的功能器件的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述假結(jié)構(gòu)與所述襯底上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記相鄰。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述假結(jié)構(gòu)與所述襯底的邊緣相鄰。
8.一種根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法所制出的器件。
9.一種用于控制光刻裝置以制造器件的計(jì)算機(jī)程序，所述程序包括程序代碼模塊，當(dāng)由所述光刻裝置的控制系統(tǒng)執(zhí)行所述程序代碼模塊時(shí)，所述程序代碼模塊可指示所述光刻裝置進(jìn)行-采用照明系統(tǒng)來提供輻射投影光束，所述投影光束在物面內(nèi)的橫截面由光束掩蔽裝置來限定；-在所述物面處采用圖案形成裝置來使所述投影光束的橫截面具有一定的圖案；和-在沿掃描方向掃描所述襯底時(shí)將形成了圖案的輻射光束投影到所述襯底的目標(biāo)部分上；其特征在于，所述代碼模塊可指示所述光刻裝置進(jìn)行-在所述投影步驟中改變所述投影光束的所述橫截面的邊緣在與所述掃描方向正交的方向上的位置。
10.一種光刻投影裝置，包括-用于提供輻射投影光束的輻射系統(tǒng)；-用于支撐圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)，所述圖案形成裝置可按照所需的圖案來使所述投影光束形成圖案；-可固定襯底的襯底臺(tái)；和-投影系統(tǒng)，其用于在沿第一方向相對(duì)于所述投影光束掃描所述襯底臺(tái)時(shí)將所述投影光束投影到在所述襯底的目標(biāo)部分上；和-光束攔截器，其設(shè)置成可攔截投影到所述襯底之外的一部分投影光束；其特征在于-控制裝置，其用于在將所述投影光束投影到所述襯底上時(shí)控制所述光束攔截器，以改變所述形成了圖案的光束的邊緣在與所述第一方向正交的第二方向上的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述光束攔截器包括圍起了一個(gè)透明內(nèi)部區(qū)域的葉片，所述葉片可旋轉(zhuǎn)以改變所圍起的內(nèi)部區(qū)域的尺寸和形狀，以便確定攔截所述投影光束的哪些部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述光束攔截器包括分劃板掩蔽葉片。
全文摘要
在對(duì)襯底邊緣處的目標(biāo)部分進(jìn)行掃描曝光的過程中，改變照射區(qū)域的邊緣的位置，從而防止或減少落在襯底臺(tái)上的輻射或曝光L形區(qū)域。這樣就可降低施加在襯底臺(tái)上的熱負(fù)載，并且可用假結(jié)構(gòu)來填充缺口且不會(huì)重疊在對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記上。
文檔編號(hào)G03F7/22GK1508631SQ200310123918
公開日2004年6月30日 申請日期2003年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月19日
發(fā)明者J·J·奧坦斯, M·N·J·范科溫克, J J 奧坦斯, J 范科溫克 申請人:Asml荷蘭有限公司