專利名稱：用于光刻設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種至少部分地補償(例如，減小)將要應(yīng)用到襯底的圖案特征的特
性中的偏差的方法。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底的目標部分上的機器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模或掩模版的圖案
形成裝置用于生成待形成在所述ic的單層上的電路圖案，并且可以將該圖案轉(zhuǎn)移到襯底
(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上，所述襯底具有輻射敏感材料(抗蝕劑)的層。通常，單個襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括所謂步進機，在所述步進機中，通過將整個圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分，以及所謂掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向("掃描"方向)掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。 當(dāng)圖案特征被應(yīng)用到襯底上，所應(yīng)用的圖案特征并不總是想要的。例如，圖案特征的特性會有偏差(即，與想要的或所需的特性有偏差)。例如，所述特性可以是圖案特征的最佳焦距、圖案特征的形狀或尺寸、或襯底上圖案特征的位置。將圖案特征的最佳焦距作為示例，由于例如圖案形成裝置的表面的拓撲、抗蝕劑效應(yīng)、或改變由用來提供圖案特征到襯底上的圖案形成裝置的圖案特征引導(dǎo)的輻射的振幅/相的角度分布的另外效應(yīng)，不同圖案特征的最佳焦距可能是不同的。 應(yīng)用到襯底的圖案特征的特性中的一個或更多個偏差(例如由于圖案特征應(yīng)用中的誤差，與想要的或所需的特性有偏差)會導(dǎo)致所應(yīng)用的圖案特征作為其一部分的器件的結(jié)構(gòu)不能行使想要的功能，或根本不可用。這是不希望的。 期望提供例如一種至少部分地補償應(yīng)用于襯底的圖案特征的特性中的偏差的方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明一方面，提供一種至少部分地補償將要采用光刻設(shè)備應(yīng)用到襯底的圖
案特征的特性中的偏差的方法，所述方法包括獲得有關(guān)所述圖案特征的特性中的偏差的
信息；確定施加在將要用于將所述圖案特征應(yīng)用到所述襯底的輻射束的至少一部分并將至
少部分地補償所述特性中的偏差的所需相變，所需相變的所述確定包括確定相位調(diào)制元件
的所需配置；和當(dāng)將所述圖案特征應(yīng)用到所述襯底時將所需相變應(yīng)用到所述輻射束的所述
部分，以至少部分地補償所述特性中的所述偏差，所需相變的所述應(yīng)用包括當(dāng)所述相位調(diào)
制元件處于所需配置時用所述至少一部分輻射束照射所述相位調(diào)制元件。 確定相位調(diào)制元件的配置可以包括確定所述相位調(diào)制元件的可控區(qū)域的配置。 所需相變的確定包括確定用于所述輻射束的至少一部分的相中的改變的圖案特征中偏差的敏感性。 所需相變的確定包括確定相的何種改變將導(dǎo)致與所述特性中的偏差相等且相反的所述圖案特征的特性中的偏差。 確定相的何種改變將導(dǎo)致與所述特性中的偏差相等且相反的所述圖案特征的特性中的偏差可以包括確定將由所述相位調(diào)制元件的多個可控區(qū)域的每一個提供的相變貢獻；和/或確定由所述相位調(diào)制元件的多個可控區(qū)域的每一個提供的對所述圖案特征的特性中偏差的補償?shù)乃鲐暙I。 獲得有關(guān)所述圖案特征的特性中的所述偏差的信息包括采用模型獲取信息和/或從之前應(yīng)用到襯底中的圖案特征中獲得信息。 特性可以是用于圖案特征的最佳焦距。替換地或附加地，所述特性可以是所述圖案特征的形狀或尺寸(例如變形)，和/或所述圖案特征的位移。 所述方法可以包括至少部分地補償將要采用光刻設(shè)備應(yīng)用到襯底的至少兩個圖案特征、或至少兩類圖案特征的特性中的偏差。 將要采用光刻設(shè)備應(yīng)用到襯底的所述圖案特征的特性中的所述偏差可以是光刻誤差(例如，由將導(dǎo)致圖案特征應(yīng)用到具有一個或更多個與想要的或所需的特性有偏差的特征的襯底的光刻加工的一個或更多個元件引起的誤差或缺陷)。 所述偏差被至少部分地補償，也就是所述偏差被減小和/或最小化。所述補償可以是使得所述偏差被消除(例如減小到零)。將要應(yīng)用到襯底的所述圖案特征可以采用任何數(shù)量的形式。例如，所述圖案特征可以是由掩模、掩模版或其他圖案形成裝置提供的圖案特征。將要應(yīng)用到襯底的圖案特征可以是或包括在某些方面對應(yīng)于由圖案形成裝置提供的圖案特征的輻射束的一部分。將要應(yīng)用到襯底的圖案特征可以是由圖案形成裝置提供的圖案特征的圖像。將要應(yīng)用到襯底的圖案特征可以是將要被提供到設(shè)置在襯底上的輻射敏感材料層中或上面的特征。本發(fā)明的實施例能夠至少部分地補償將要應(yīng)用到襯底的這種圖案特征的一個或更多個特性中的一個或更多個偏差。 相位調(diào)制元件包括可控地改變?nèi)肷涞娇煽貐^(qū)域上的輻射的一部分的相的一個或更多個可控區(qū)域。 一個或更多個可控區(qū)域可以可控地改變所述一個或更多個可控區(qū)域的折射率。所述一個或更多個可控區(qū)域可以通過選擇性地加熱一個或更多個可控區(qū)域來控制。通過選擇性地控制所述一個或更多個可控區(qū)域的形狀、位置或取向可以控制所述一個或更多個可控區(qū)域。 相位調(diào)制元件可以位于光刻設(shè)備的光瞳平面上或鄰近光瞳平面。相位調(diào)制元件可以是可移動的。相位調(diào)制元件能夠從所述光刻設(shè)備的光瞳平面上或鄰近的位置移動到位于離開所述光刻設(shè)備的光瞳平面的位置。 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種光刻設(shè)備，包括投影系統(tǒng)，其配置用于將輻射束投影到襯底上；相位調(diào)制元件，其配置用于調(diào)制所述輻射束和/或來自圖案形成裝置的圖案化的輻射束的至少一部分的相；確定布置，其配置用以接收有關(guān)將要采用光刻設(shè)備應(yīng)用到所述襯底的圖案特征的特性中的偏差的信息，所述確定布置配置用以確定將要應(yīng)用到使用時將用于將所述圖案特征應(yīng)用到所述襯底的所述輻射束的至少一部分并且將至少部分地補償所述特性中的所述偏差的所需相變；和相位調(diào)制元件控制器，其配置用于控制所述相位調(diào)制元件的配置以實施所需相變。
在適當(dāng)?shù)那闆r下，光刻設(shè)備可以具有一個或更多個與上述方法有關(guān)的特征。


現(xiàn)在參照隨附的示意性附圖，僅以舉例的方式，描述本發(fā)明的實施例，其中，在附
圖中相應(yīng)的附圖標記表示相應(yīng)的部件，且其中 圖1示意地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的光刻設(shè)備； 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的至少部分地補償將要應(yīng)用到襯底的圖案特征的特性中的偏差的方法的流程圖； 圖3示意地示出參照圖1和2所示的和/或所述的相位調(diào)制元件的實施例的更詳細的視圖； 圖4示意地示出參照圖3所示和所述的相位調(diào)制元件的所述實施例的另外細節(jié)；
圖5示意地示出參照圖1和2所示和/或所述的相位調(diào)制元件的另一實施例。
具體實施例方式
雖然在本文中詳述了光刻設(shè)備用于制造ICs(集成電路)，但是應(yīng)該理解到這里所述的光刻設(shè)備可以有其他的應(yīng)用，例如制造集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲器的引導(dǎo)和檢測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCDs)、薄膜磁頭等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認識到，在這種替代應(yīng)用的情況中，可以將這里使用的任何術(shù)語"晶片"或"管芯"分別認為是與更上位的術(shù)語"襯底"或"目標部分"同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對已曝光的抗蝕劑進行顯影的工具)、量測工具和/或檢驗工具中。在可應(yīng)用的情況下，可以將所述公開內(nèi)容應(yīng)用于這種和其他襯底處理工具中。另外，所述襯底可以處理一次以上，例如為產(chǎn)生多層IC，使得這里使用的所述術(shù)語"襯底"也可以表示已經(jīng)包含多個已處理層的襯底。 這里使用的術(shù)語"輻射"和"束"包含全部類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如具有約365、248、193、157或126nm的波長)和極紫外(EUV)輻射(例如具有5-20nm范圍的波長)。 這里所使用的術(shù)語"圖案形成裝置"應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標部分上形成圖案的任何裝置。應(yīng)當(dāng)注意，被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標部分上的所需圖案完全相符。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標部分上形成的器件中的特定的功能層相對應(yīng)，例如集成電路。在這里任何使用的術(shù)語"掩模版"或"掩模"都可以認為與更上位的術(shù)語"圖案形成裝置"同義。
圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術(shù)中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個小反射鏡可以獨立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束；在這種方式中，所反射的束被圖案化。
這里使用的術(shù)語"投影系統(tǒng)"應(yīng)該廣義地解釋為包括任意類型的投影系統(tǒng)，包括折射型、反射型、反射折射型光學(xué)系統(tǒng)，如對于例如所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的光學(xué)系統(tǒng)。這里使用的術(shù)語"投影透鏡"可以認為是與更上位的術(shù)語"投影系統(tǒng)"同義。 所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個或更多支撐結(jié)構(gòu))的類型。在這種"多臺"機器中，可以并行地使用附加的臺，或可以在一個或更多個臺上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時，將一個或更多個其它臺用于曝光。 光刻設(shè)備還可以是這種類型，其中襯底被浸入到具有相對高的折射率的液體(例如水)中，以便充滿投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間的空間。浸沒技術(shù)在本領(lǐng)域用于提高投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑是熟知的。
圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明特定實施例的光刻設(shè)備。所述設(shè)備包括-照射系統(tǒng)(照射器)IL，其用于調(diào)節(jié)輻射束PB(例如，紫外(UV)輻射或極紫外
(EUV)輻射);-支撐結(jié)構(gòu)(例如支撐結(jié)構(gòu))MT，其用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并與用于相對于部件PL精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；-襯底臺(例如晶片臺)WT，其用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并連接至第二定位裝置PW，以相對于部件PL精確地定位襯底W ;-投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡)PL，其配置成用于將由圖案形成裝置MA賦予
輻射束PB的圖案成像到襯底W的目標部分C(例如包括一根或多根管芯)上；禾口 相位調(diào)制元件PME，其位于投影系統(tǒng)PL的光瞳平面PP內(nèi)或附近，所述相位調(diào)制元
件PME布置用以調(diào)節(jié)輻射束的電場的至少一部分的相位。 正如這里所示的，所述設(shè)備是透射型的(例如采用透射型掩模)。替換地，所述設(shè)
備可以是反射型的(例如上面提到的采用可編程反射鏡陣列的類型)。 支撐結(jié)構(gòu)MT保持圖案形成裝置。支撐結(jié)構(gòu)MT以依賴于圖案形成裝置MA的方向、
光刻設(shè)備的設(shè)計以及諸如圖案形成裝置MA是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持
圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以采用機械的夾持、真空的或其它夾持技術(shù)，例如在真空條
件下的靜電夾持技術(shù)。所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或臺，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或
可移動的，并且所述支撐結(jié)構(gòu)可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對于投影
系統(tǒng))。 所述照射器IL接收從輻射源S0發(fā)出的輻射束。該源S0和所述光刻設(shè)備可以是分立的實體(例如當(dāng)該源為準分子激光器時)。在這種情況下，不會將該源SO考慮成形成光刻設(shè)備的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器的束傳遞系統(tǒng)BD的幫助，將所述輻射束從所述源SO傳到所述照射器IL。在其它情況下，所述源可以是所述光刻設(shè)備的組成部分(例如當(dāng)所述源是汞燈時)?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器IL、以及如果需要時設(shè)置的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作輻射系統(tǒng)。 所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述束的角強度分布(例如用于提供所需的在輻射束中形成的照射)的調(diào)整裝置AM。通常，可以對所述照射器的光瞳平面中的強度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為o-外部和o-內(nèi)部)進行調(diào)整。此外，所述照射器IL大體上可以包括各種其它部件，例如積分器IN和聚光器C0。照射器提供調(diào)節(jié)的輻射束PB，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強度分布。 照射系統(tǒng)還可以包括不同類型的光學(xué)部件，包括折射型、反射型、反射折射型光學(xué)部件，用以引導(dǎo)、成形、或控制輻射，并且下文中這些部件還可以統(tǒng)稱為或單獨稱為"透鏡"。
7
所述輻射束PB入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)MT上的所述圖案形成裝置(例如，掩模)MA上。已經(jīng)穿過圖案形成裝置MA之后，所述輻射束PB通過投影系統(tǒng)PL，所述投影系統(tǒng)將輻射束PB聚焦到所述襯底W的目標部分C上。在通過投影系統(tǒng)PL時，所述束PB還通過相位調(diào)制元件PME。借助第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如干涉裝置)，可以精確地移動襯底臺WT，例如以便在所述束PB的路徑中定位不同的目標部分C。類似地，例如在從掩模庫中機械獲取之后或掃描期間，第一定位裝置PM和另一位置傳感器(在圖1中未明確示出)可以用于相對于所述束PB的路徑精確地定位圖案形成裝置MA。通常，可以通過形成所述定位裝置PM和PW的一部分的長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實現(xiàn)物體臺MT和WT的移動。然而，在步進機的情況下(與掃描器相反)，支撐結(jié)構(gòu)MT可以僅與短行程致動器相連，或可以是固定的?？梢允褂脠D案形成裝置對準標記M1、M2和襯底對準標記Pl、 P2來對準圖案形成裝置MA和襯底W。
可以將所示的設(shè)備用于以下模式中的至少一種中 1.在步進模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同時，將賦予所述輻射束PB的整個圖案一次投影到目標部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動，使得可以對不同目標部分C曝光。在步進模式中，曝光場的最大尺寸限制了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，在對支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同時，將賦予所述輻射束PB的圖案投影到目標部分C上(S卩，單一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT相對于支撐結(jié)構(gòu)MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PL的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。在掃描模式中，曝光場的最大尺寸限制了單一動態(tài)曝光中所述目標部分C的寬度(沿非掃描方向)，而所述掃描運動的長度確定了所述目標部分C的高度(沿所述掃描方向)。
3.在另一個模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)MT保持為基本靜止，并且在對所述襯底臺WT進行移動或掃描的同時，將賦予所述輻射束PB的圖案投影到目標部分C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺WT的每一次移動之后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程反射鏡陣列)的無掩模光刻術(shù)中。 也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。
正如上面所述，當(dāng)圖案特征被應(yīng)用到襯底，所應(yīng)用的圖案特征并不總是想要的(即在將圖案特征應(yīng)用到襯底中存在誤差)。圖案特征的特性會偏離想要的或所需的特性(即發(fā)生誤差)。所述特性可能是例如襯底上的圖案特征的最佳焦距、所述圖案特征的形狀或尺寸、或圖案特征的位置。以圖案特征的最佳焦距為例，由于例如圖案形成裝置的表面的拓撲、抗蝕劑效應(yīng)、或改變由用來提供圖案特征到襯底上的圖案形成裝置的圖案特征引導(dǎo)的輻射的振幅/相位的角度分布的其他效應(yīng)，不同圖案特征的最佳焦距可能是不同的。
應(yīng)用到襯底的圖案特征的特性中的一個或更多個偏差(例如由于圖案特征應(yīng)用中的誤差，與想要的或所需的特性產(chǎn)生偏差)會導(dǎo)致所應(yīng)用的圖案特征是其一部分的器件的結(jié)構(gòu)不能行使想要的功能，或根本不可用。這是不希望的。 因此，希望提供例如一種至少部分地補償圖案特征的特性相對于將要被應(yīng)用到襯底的想要的或所需的特性的偏差(例如至少部分地補償所述圖案特征的應(yīng)用或成像中的誤差)的方法。 圖2是示意地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的通常至少部分地補償圖案特征的特性相對于將要被應(yīng)用到襯底的想要的或所需的特性的偏差(例如至少部分地補償所述圖案特征的應(yīng)用或成像中的誤差)的方法的流程圖。 所述方法的第一部分2包括獲得有關(guān)圖案特征的特性的偏差的信息。所述偏差可
以例如涉及圖案特征的最佳焦距，或是圖案特征的形狀或尺寸的偏差，或是圖案特征的位
置的偏差(例如位移)。有關(guān)圖案特征的特性的偏差的信息可以以任何多種方法獲得。在
第一示例中，所述信息可以通過將圖案特征應(yīng)用到襯底，然后檢查襯底上所應(yīng)用的圖案特
征來獲得。在第二示例中，所述信息可以采用光刻設(shè)備和工藝模型來獲取。 所述方法的第二部分4包括確定將要應(yīng)用到將要用于將圖案特征應(yīng)用到襯底的
輻射束的至少一部分并且將至少部分地補償所述特性的偏差的所需相變。所述確定包括確
定相位調(diào)制元件的配置(例如參照圖1示出并描述的相位調(diào)制元件)，例如由相位調(diào)制元件
提供的相位分布(即，相位轉(zhuǎn)換分布)。更具體地，所述確定包括確定所述相位調(diào)制元件的
一個或更多個可控區(qū)域的配置。例如，所述配置可以涉及所述相位調(diào)制元件的一個或更多
個透射區(qū)域的折射率，或所述相位調(diào)制元件的一個或更多個反射元件的取向或位置，上述
兩個的一個或兩者可以用于控制(即調(diào)制或轉(zhuǎn)換)入射到所述區(qū)域上的輻射束的一部分的
相位(例如，相對于所述輻射束的一個或更多個其他部分的相)。所述配置的確定可能包括
確定所述圖案特征的特性中的偏差的敏感性，以改變由所述相位調(diào)制元件的一個或更多個
可控區(qū)域的各個配置引起的輻射束的至少一部分的相。通常，確定將要應(yīng)用到將要用于將
圖案特征應(yīng)用到襯底的輻射束的至少一部分并且將至少部分地補償所述特性的偏差的所
需相變的步驟可以包括確定輻射束的至少一部分的相中的何種改變將導(dǎo)致圖案特征的特
性中的與將要至少部分地被補償?shù)奶匦灾械钠钕嗟炔⑾喾吹钠?。這是因為基本上與將
要至少被部分地補償?shù)奶匦灾械钠钕嗟炔⑾喾吹膱D案特征的特性中的偏差，由定義，將
基本上補償所述特性中的偏差。 所述方法的第三部分6包括在將圖案特征應(yīng)用到襯底上以至少部分地補償圖案特征的特性中的偏差時，將所需的相變施加到輻射束的至少一部分。所述施加包括當(dāng)所述相位調(diào)制元件處于所需配置時，用將要用于將圖案特征應(yīng)用到襯底的所述輻射束的至少一部分照射所述相位調(diào)制元件。 將要應(yīng)用到輻射束的至少一部分以至少部分地補償圖案特征的特性中的偏差的所需相變的確定可以通過確定布置(例如計算布置或類似布置)來承擔(dān)。對用以提供所需相變的相位調(diào)制元件的控制可以由例如計算布置或類似布置等相位調(diào)制元件控制器來承擔(dān)。確定布置和相位調(diào)制元件控制器可以是(例如相同的計算布置)設(shè)備的相同裝置部分，或形成或包括設(shè)備的相同裝置部分。 設(shè)置有一個或更多個可控區(qū)域(例如透射或反射區(qū)域)的相位調(diào)制元件的使用允許迅速地并容易地在輻射束中建立所需的相分布。例如，每次需要不同的相分布時不需要更換相位調(diào)制元件。而且，相位調(diào)制元件可以設(shè)置有大量的可控區(qū)域(例如50或更多個，或100個或更多個)，并且這允許以高分辨率建立相分布。高分辨率相分布允許至少部分地補償將要應(yīng)用到襯底的、圖案特征的特性中相對于希望的或所需的特性的偏差的方法(例如至少部分地補償圖案特征應(yīng)用中的誤差)以更精確的和/或靈活的和/或一致的方式實施。 這里所述的是一種至少部分地補償將要應(yīng)用到襯底的圖案特征的特性中的相對
于希望的或所需的特性的偏差。所述偏差至少部分地以偏差被減小和/或最小化的方式被
補償。所述補償可以是使得所述偏差被消除(例如減小到零)。將要應(yīng)用到襯底的圖案特
征可以采用多種形式中的一種。例如，圖案特征可以是由掩模、掩模版或其他圖案形成裝置
提供的圖案特征。將要應(yīng)用到襯底的圖案特征可以是或包括以某一方式對應(yīng)于由圖案形成
裝置提供的圖案特征的輻射束的一個或更多部分。將要應(yīng)用到襯底的圖案特征可以是由圖
案形成裝置提供的圖案特征的圖像。將要應(yīng)用到襯底的圖案特征可以是將要被提供到設(shè)置
在襯底上的輻射敏感材料層中或上面的特征。本發(fā)明的實施例能夠至少部分地補償這種將
要應(yīng)用到襯底的圖案特征的一個或更多個特性中的一個或更多個偏差。 現(xiàn)在將描述本發(fā)明的具體實施例。 不同的圖案特征(例如不同特征類型的圖案特征)可以每個具有不同的最佳焦距。最佳焦距中的差異可以是例如由于圖案特征的特征類型中的固有差異(inherentdifference)。替換地或附加地，最佳焦距的差異可以是由于投影系統(tǒng)的像散或由于用偏振輻射將圖案特征照射到拓撲掩模上誘發(fā)的像散。具有不同最佳焦距的不同圖案特征一般可以描述為具有最佳焦距BFk偏移(例如相對于名義焦平面或襯底平面)的k特征類型的圖案。例如，一組兩個特征類型包括密集線段和間隔(第一特征類型)的陣列，線段沿第一方向(例如y軸)延伸，和沿垂直于第一方向的第二方向(例如x軸)延伸的大量孤立的線(第二特征類型)。當(dāng)然，所述特征類型可以是其他特征類型。 k特征類型的最佳焦距BFk的偏移可以通過用那些特征類型、以后來的不同襯底焦距設(shè)置曝光圖案并且檢查顯影后的抗蝕劑中的圖案來測量(即獲得)。替換地或附加地，k特征類型的最佳焦距BFk的偏移可以采用光刻設(shè)備和工藝模型M進行計算(即獲得)。
用于光刻設(shè)備和工藝模型M并用于計算最佳焦距BFk的偏移的輸入數(shù)據(jù)可以例如包括照射模型信息；光刻設(shè)備設(shè)置；圖案數(shù)據(jù)；投影系統(tǒng)光學(xué)數(shù)據(jù)(例如剩余像差)；抗蝕劑數(shù)據(jù)；和/或相位調(diào)制元件數(shù)據(jù)。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，現(xiàn)在描述至少部分地補償兩個不同特征類型的最佳焦距中的偏差的方法。 當(dāng)相位調(diào)制元件(例如，參照圖1示出并描述的相位調(diào)制元件PME)處于中性狀態(tài)(沒有相變應(yīng)用到輻射束的橫向部分)，存在兩個最佳焦距偏移BFk，其中k = 1、2。
相位調(diào)制元件具有N個可控區(qū)域，每個可控區(qū)域具有可控光學(xué)相設(shè)置Pn，其中n =1,2...?？煽貐^(qū)域以兩維矩陣的形式布置，但是為了簡化，可以從1到N連續(xù)地取數(shù)。相設(shè)置Pn用納米(nm)表示，其中Pn是曝光輻射的波長A的AnA部分，使得Pn等同于2JiP乂入弧度的相。 模型M被用于確定敏感性Sk,n，其定性地描述為最佳焦距BFk的偏差對相設(shè)置Pn中的改變的敏感性，并且定量地由下面導(dǎo)數(shù)限定 <formula>formula see original document page 10</formula> 在值Pi = 0處求導(dǎo)，其中i不等于n。假定對于好的近似，由于在像素n應(yīng)用相Pn帶來的最佳焦距偏移貢獻BFk,n可以通過下式預(yù)測
BFk,n = Sk,nPn 進一步地，假定對于好的近似，不同的焦距偏移貢獻BFk, n線性地加和以給出最終的(全部)最佳焦距偏移BFk : <formula>formula see original document page 11</formula> 確定相設(shè)置，其補償最佳焦距偏移BFk(即B巳和BF2)。因而，尋求相分布，其將產(chǎn)生相等且相反的最佳焦距偏移-B巳和-B&。為了確定這些相設(shè)置Pn，通過最小化所得(例如通過測量或模型化)的最佳焦距和所需最佳焦距之間的差值的范數(shù)(norm)(即通過最小
化最佳焦距的偏移)來求解等式
<formula>formula see original document page 11</formula>
述等式可以以所述值Pn(其中n二 1，2，...N)的最小平方來求解，其提供最佳焦距偏移B^和B&的至少部分補償。 當(dāng)這些相設(shè)置Pn被確定，它們可以通過控制相位調(diào)制元件的N個可控區(qū)域來實施以提供所確定的相設(shè)置。當(dāng)隨后光刻設(shè)備被用于將具有兩個不同特征類型的圖案應(yīng)用到襯底時，用來應(yīng)用圖案的輻射束(或輻射束的一部分)可以在相位調(diào)制元件配置用以提供相設(shè)置Pn時橫穿相位調(diào)制元件。如果沒有提供這些相設(shè)置Pn，相位調(diào)制元件的相設(shè)置Pn補償已經(jīng)存在于所應(yīng)用的圖案的最佳焦距偏移。 當(dāng)將要被至少部分地補償?shù)奶匦灾械钠?例如將要被校正的誤差)是場依賴的，相位調(diào)制元件可以不被放置在投影系統(tǒng)的光瞳平面內(nèi)，而是可以替代地沿光軸(稱為z軸)與光瞳平面離開一定距離設(shè)置。然后，在由輻射束照射的圖案的離軸部分(也稱為"場點")處改變方向的輻射將穿過與在相位調(diào)制元件的在軸上部分處改變方向的輻射不同的相位調(diào)制元件的不同區(qū)域。這實現(xiàn)對應(yīng)離軸圖像形成實施的相操作不依賴于在軸上圖像形成(on axis image formation)的相操作，因而實現(xiàn)軸上誤差(即至少部分地被補償?shù)奶匦灾械钠?和離軸誤差(即至少部分地被補償?shù)奶匦灾械钠?兩者的補償。相位調(diào)制元件可以是可移動的。相位調(diào)制元件可以從光刻設(shè)備的光瞳平面上或鄰近光瞳平面的位置移動到離開光刻設(shè)備的光瞳平面的位置。 例如，如果最佳焦距偏移是依賴于第二圖案特征類型延伸方向(即沿垂直于第一方向的第二方向，例如沿x軸)的場，則對于將要被補償?shù)牡谝粓D案特征類型B&可以是例如最佳焦距偏移的三個值右離軸值B巳、-1、在軸上B巳值BF1、0以及左離軸值B巳、+1。類似地，第二圖案特征類型BF2的三個不同的最佳焦距偏移可能必須被補償。這種補償導(dǎo)致在上面的矩陣關(guān)系式(即兩個特征類型中的每個的在軸上貢獻和離軸貢獻)中四個附加的敏感性行，和在右邊的向量形式的四個附加的最佳焦距BF項(即，對于兩個特征類型中的每個在軸上和離軸貢獻)。 所述方法還可以用于輔助條件，例如可以通過相位調(diào)制元件的一個或更多個區(qū)域?qū)嵤┑淖畲笙嘧兊葪l件。 通過上述實施例將可以認識到，需要相位調(diào)制元件。相位調(diào)制元件可以配置成使得相位調(diào)制元件的特定部分布置用以改變?nèi)肷?和/或通過)到相位調(diào)制元件的輻射束的一個或更多個分量的特定部分的相?？梢栽谙辔徽{(diào)制元件內(nèi)主動地控制或被動地提供(例如預(yù)置)所述配置。相調(diào)制可以由例如透射型的和/或反射型的相位調(diào)制元件(例如包括可移動反射面或類似面的矩陣的柔性反射表面或反射表面)的所述配置的合適控制來承擔(dān)。 圖3和4示意地示出示例性的合適的相位調(diào)制元件的具體實施例。圖3顯示相位調(diào)制元件PME可以包括由對用于光刻設(shè)備中的輻射束構(gòu)成的輻射基本上透過的材料形成的光學(xué)元件3100。相位調(diào)制元件還可以包括控制器3400或與控制器3400連接。通過光學(xué)元件3100的波的光學(xué)路徑長度可響應(yīng)于由控制器3400提供的信號進行調(diào)節(jié)。光學(xué)元件3100可以設(shè)置在例如光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)的例如傅里葉變換平面(例如光瞳平面)內(nèi)。這樣的位置將意味著在使用時從圖案形成裝置發(fā)射的輻射(例如基本上衍射以及基本上非衍射的)穿過光學(xué)元件3100。穿過光學(xué)元件3100的波的相的調(diào)節(jié)(即調(diào)制)可以通過施加熱到光學(xué)元件3100的區(qū)域3200來實現(xiàn)，由此引起構(gòu)成光學(xué)元件的材料的折射率相對于鄰近和圍繞區(qū)域3200的材料的折射率的局部改變?？梢酝ㄟ^例如傳輸電流通過具有歐姆電阻并布置與光學(xué)元件3300的區(qū)域3200接觸的導(dǎo)線3300來實現(xiàn)熱的應(yīng)用。控制器3400布置成提供(校正水平的)電流到導(dǎo)線3300以實現(xiàn)所述區(qū)域3200的折射率的所需改變并且因此實現(xiàn)對通過所述區(qū)域3200的波的相的調(diào)制。 光學(xué)元件3100的多個例如鄰近部分可以設(shè)置有用于獨立于其他區(qū)域地加熱光學(xué)元件3100的一個、多個或全部區(qū)域的相應(yīng)的多個導(dǎo)線。圖4示意地示出這種布置的示例。圖4示出光學(xué)元件3100。在圖中，鄰近的區(qū)域3200-1到3200-44從左到右、從上到下設(shè)置在鄰近的行。所述區(qū)域3200-1到3200-44的每個區(qū)域3200設(shè)置有對應(yīng)的加熱導(dǎo)線3300-1到3300-44。為清楚起見，圖4僅示意地示出這些加熱導(dǎo)線3300-1到3300-44中的一部分，但是應(yīng)該理解，在使用時加熱導(dǎo)線將提供給所述區(qū)域3300-1到3300-44中的每一個。
控制器3400構(gòu)造并布置成使得每個導(dǎo)線3300-1到3300-44可以單獨地電流激活。這允許將空間相分布應(yīng)用到穿過光學(xué)元件3100的一個或更多個光學(xué)波(例如輻射束的分量)。正如上面結(jié)合圖l和2所述，這種空間相分布可以用于操縱通過相位調(diào)制元件的輻射束的特定部分，以便例如至少部分地補償將要應(yīng)用到襯底的圖案特征的特性中的偏差。 應(yīng)該認識到，相位調(diào)制元件可以由任何合適數(shù)量的區(qū)域形成或包括任何合適數(shù)量的區(qū)域，所述數(shù)量不必限于44。通常，區(qū)域的數(shù)量依賴于光刻設(shè)備中所需的相變的所需特定分辨率。例如，相位調(diào)制元件的每一個區(qū)域的面積與光瞳平面內(nèi)干凈區(qū)域(clar area)的尺寸的比可以在100到1000之間。 圖5示意地示出示例性的合適的相位調(diào)制元件的另一實施例。圖5示出包括替換的相調(diào)節(jié)器50的投影系統(tǒng)PL。在該實施例中，相調(diào)節(jié)器包括至少一個激光器53，所述激光器布置成通過朝向光學(xué)元件的所述部分發(fā)射輻射54來選擇性地加熱光學(xué)元件51的部分52。光學(xué)元件可以設(shè)置在投影系統(tǒng)PL的光瞳平面附近。輻射可以是紅外的、紫外的(UV)或深紫外(DUV)輻射。輻射可以通過例如空心光纖引導(dǎo)到光學(xué)元件選定的部分。本實施例
12的詳細內(nèi)容可以從日本專利申請出版物JP2007317847A中得到。當(dāng)不設(shè)置冷卻裝置時，通
過提供相應(yīng)的互不相同的量的輻射能量到相應(yīng)的不同部分，不同部分的溫度可以布置成彼
此相互不同。然后，名義溫度可以指定為例如相互不同溫度的平均溫度值。 說明的是，本發(fā)明并不限于上述相調(diào)節(jié)器的特定實施例。這里的這些實施例僅是
示例性用途。基于這里包含的教導(dǎo)，附加的實施例對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。 盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實施例，但應(yīng)該認識到，本發(fā)明可以以與上述
不同的方式來實現(xiàn)。例如，本發(fā)明的實施例可以采用包含用于描述一種如上面公開的方法
的至少一個機器可讀指令序列的計算機程序的形式，或具有存儲其中的所述的計算機程序
的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(例如半導(dǎo)體存儲器、磁盤或光盤)的形式。而且，機器可讀指令可以嵌入
到兩個或更多個計算機程序中。所述兩個或更多個計算機程序可以存儲在一個或更多個不
同的存儲器和/或數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中。 當(dāng)所述一個或更多個計算機程序被位于光刻設(shè)備的至少一個部件內(nèi)的一個或更多個計算機處理器讀取時，這里所述的控制器可以每一個或結(jié)合起來運行。控制器可以每一個或結(jié)合起來具有任何適當(dāng)?shù)挠糜诮邮?、處理以及發(fā)送信號的配置。 一個或更多個處理器配置用以與所述控制器的至少一個控制器通信。例如，每個控制器可以包括一個或更多個處理器，用于執(zhí)行包括用于上述方法的機器可讀指令的計算機程序。所述控制器可以包括用于存儲這種計算機程序的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，和/或用以容納這種介質(zhì)的硬件。因此這種控制器可以根據(jù)一個或更多個計算機程序的機器可讀指令進行運行。 雖然上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實施例，但是應(yīng)該認識到，本發(fā)明可以以其他形式實施。本說明書并不是限制本發(fā)明，本發(fā)明通過權(quán)利要求進行限定。
1權(quán)利要求
一種采用光刻設(shè)備至少部分地補償將要應(yīng)用到襯底的圖案特征的特性中的偏差的方法，所述方法包括步驟獲得有關(guān)所述圖案特征的特性中的偏差的信息；確定將要應(yīng)用到將要用于將所述圖案特征應(yīng)用到所述襯底的輻射束的至少一部分并且將至少部分地補償所述特性中的偏差的所需相變，所需相變的所述確定包括確定相位調(diào)制元件的所需配置；和當(dāng)將所述圖案特征應(yīng)用到所述襯底時將所需相變施加到所述輻射束的所述部分，以至少部分地補償所述特性中的所述偏差，所需相變的所述施加包括當(dāng)所述相位調(diào)制元件處于所需配置時用所述輻射束的至少一部分照射所述相位調(diào)制元件。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定相位調(diào)制元件的所需配置的步驟包括確定所述相位調(diào)制元件的可控區(qū)域的配置。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所需相變的確定的步驟包括確定相的何種改變將導(dǎo)致與所述特性中的偏差相等且相反的所述圖案特征的特性中的偏差。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，確定相的何種改變將導(dǎo)致與所述特性中的偏差相等且相反的所述圖案特征的特性中的偏差的步驟包括步驟確定將由所述相位調(diào)制元件的多個可控區(qū)域的每一個提供的相變貢獻；和/或確定由所述相位調(diào)制元件的多個可控區(qū)域的每一個提供的對所述特性中的偏差的補償?shù)乃鲐暙I。
5. 如前面權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，獲得有關(guān)所述圖案特征的特性中的所述偏差的信息包括采用模型獲取信息和/或從之前應(yīng)用到襯底的圖案特征中獲得信息。
6. 如前面權(quán)利要求中任一項所述的方法，包括至少部分地補償將要采用光刻設(shè)備應(yīng)用到襯底的至少兩個圖案特征、或至少兩類圖案特征的特性中的偏差。
7. 如前面權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，將要采用光刻設(shè)備應(yīng)用到襯底的所述圖案特征的特性中的所述偏差是光刻誤差。
8. 如前面權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述特性是最佳焦距、所述圖案特征的形狀或尺寸、和/或所述圖案特征的位移。
9. 如前面權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述相位調(diào)制元件包括可控區(qū)域，所述可控區(qū)域可控地改變?nèi)肷涞娇煽貐^(qū)域上的輻射的一部分的相。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，通過選擇性地加熱所述可控區(qū)域，所述可控區(qū)域可控地改變所述可控區(qū)域的折射率。
11. 如權(quán)利要求9-10中任一項所述的方法，其中，通過選擇性地控制所述可控區(qū)域的形狀、位置或取向，所述可控區(qū)域是可控的。
12. 如前面權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述相位調(diào)制元件位于所述光刻設(shè)備的光瞳平面處或鄰近所述光刻設(shè)備的光瞳平面。
13. 如前面權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述相位調(diào)制元件能夠從所述光刻設(shè)備的光瞳平面上或鄰近所述光刻設(shè)備的光瞳平面的位置移動到離開所述光刻設(shè)備的光瞳平面的位置處。
14. 如前面權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，將要應(yīng)用到所述圖案形成裝置的所述圖案特征選自包括下面特征的組由圖案形成裝置提供的圖案特征；與由圖案形成裝置提供的圖案特征有關(guān)的輻射束的一部分；由圖案形成裝置提供的圖案特征的圖像；或?qū)⒈辉O(shè)置在所述襯底上的輻射敏感材料層中或輻射敏感材料層上的圖案特征。
15. —種光刻設(shè)備，包括投影系統(tǒng)，其配置用于將輻射束投影到襯底上；相位調(diào)制元件，其配置用于調(diào)制所述輻射束和/或來自圖案形成裝置的圖案化輻射束的至少一部分的相；確定布置，其布置用以接收有關(guān)將要采用光刻設(shè)備應(yīng)用到所述襯底的圖案特征的特性中的偏差的信息，所述確定布置配置用以確定將要應(yīng)用到使用時將用于將所述圖案特征應(yīng)用到所述襯底的所述輻射束的至少一部分并且將至少部分地補償所述特性中的所述偏差的所需相變；禾口相位調(diào)制元件控制器，其配置用于控制所述相位調(diào)制元件的配置以實施所需相變。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于光刻設(shè)備的方法。在一實施例中，提供一種采用光刻設(shè)備至少部分地補償將要應(yīng)用到襯底的圖案特征的特性中的偏差的方法。所述方法包括獲得有關(guān)所述特性中的偏差的信息，和確定將要應(yīng)用到將要用于將所述圖案特征應(yīng)用到所述襯底的輻射束的至少一部分并將至少部分地補償所述特性中的偏差的所需相變。所需相變的所述確定包括確定相位調(diào)制元件的所需配置。所述方法還包括當(dāng)將所述圖案特征應(yīng)用到所述襯底時，將所需相變應(yīng)用到所述輻射束的所述部分，所需相變的所述應(yīng)用包括當(dāng)所述相位調(diào)制元件處于所需配置時用所述輻射束的所述部分照射所述相位調(diào)制元件。
文檔編號G03F7/20GK101750906SQ20091026047
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者J·M·芬德爾斯, 桑塔瑪麗亞 L·A·考里娜, 溫特 L·C·德 申請人:Asml荷蘭有限公司