本申請涉及于2014年4月28日遞交的美國臨時(shí)申請61/985,222，其通過引用全文并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種估計(jì)圖案形成裝置的變形和/或其在光刻設(shè)備中的位置的改變的測量系統(tǒng)和測量方法。

背景技術(shù)：

光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(ICs)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D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?？梢詫⒃搱D案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯)上。所述圖案的轉(zhuǎn)移通常是通過將圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常，單個(gè)襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括：所謂的步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過將整個(gè)圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來輻射每一個(gè)目標(biāo)部分；以及所謂的掃描器，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(shí)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(gè)目標(biāo)部分。也可能通過將圖案壓印(imprinting)到襯底的方式從圖案形成裝置將圖案轉(zhuǎn)移到襯底上。

任一光刻工藝(尤其是用于半導(dǎo)體器件的制造的光刻工藝)的關(guān)鍵性能參數(shù)為所謂的重疊。重疊為在應(yīng)用的圖案中的特征能夠直接定位于在早前的步驟中應(yīng)用在相同的襯底上的協(xié)作的特征的頂部上的精度(或誤差)?，F(xiàn)代的光刻工藝可以應(yīng)用許多測量、建模和修正步驟以消除在特征的定位中的誤差源，以實(shí)現(xiàn)只有幾納米的重疊。隨著光刻設(shè)備的性能的提高，例如由曝光期間的夾緊應(yīng)力、下垂和掩模版受熱導(dǎo)致的掩模版的變形正變成重疊改進(jìn)的限制因素。

由于掩模版受熱產(chǎn)生掩模版的變形。熱應(yīng)力導(dǎo)致圖案在掩模版的平面(X和Y方向)內(nèi)畸變，導(dǎo)致圖案在XY平面內(nèi)移動(dòng)?，F(xiàn)有的方法沒有提供許多這種變形的測量，更不要說這種平面內(nèi)的畸變的修正。標(biāo)記被用在掩模版上以測量這些變形中的一些，但是測量許多平面內(nèi)的畸變的手段不容易獲得。在掩模版的曝光過程中不能進(jìn)行這些標(biāo)記的測量，因此標(biāo)記在曝光之后被測量，導(dǎo)致產(chǎn)量損失。只有幾個(gè)標(biāo)記被測量，因此掩模版的圖案的變形的精度做出讓步。在掩模版上包括附加的標(biāo)記以提高精度將導(dǎo)致更大的產(chǎn)量損失，因?yàn)闇y量圖案上的附加的標(biāo)記所需的時(shí)間將趨于降低光刻設(shè)備的產(chǎn)量。

因此，測量附加的標(biāo)記以確定和補(bǔ)償在掩模版的平面內(nèi)的畸變不是最佳的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，期望提供一種能夠從圖案形成裝置進(jìn)行測量以估計(jì)諸如掩模版等圖案形成裝置的畸變或者圖案形成裝置相對(duì)于支撐件的位置的改變，從而對(duì)曝光工藝進(jìn)行修正的方法。

在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種確定圖案形成裝置的變形或圖案形成裝置的位置的移動(dòng)的方法。所述圖案形成裝置具有介于兩個(gè)主表面之間的邊緣和圖案化部分，在操作中使用輻射束照射所述圖案化部分，以在輻射束的橫截面內(nèi)將圖案賦予輻射束。所述方法包括：相對(duì)于參考坐標(biāo)系統(tǒng)和參考計(jì)時(shí)系統(tǒng)測量多個(gè)參考標(biāo)記的各自的位置，以確定圖案化部分的絕對(duì)位置，其中多個(gè)參考標(biāo)記分布在圖案形成裝置的外周部分中的圖案化部分的周圍；測量圖案形成裝置的邊緣相對(duì)于為保持圖案形成裝置而設(shè)置的支撐件的位置；在圖案形成裝置操作一段時(shí)間之后，再次測量圖案形成裝置的邊緣相對(duì)于支撐件的位置；和基于多個(gè)參考標(biāo)記的測量的各自位置、圖案形成裝置的邊緣的測量的位置和圖案形成裝置的邊緣的再次測量的位置，在圖案形成裝置操作的所述一段時(shí)間上，將圖案形成裝置相對(duì)于支撐件的位置的改變和圖案形成裝置的圖案化部分的圖案畸變中的至少一個(gè)估計(jì)為圖案形成裝置的圖案化部分的絕對(duì)位置的改變。

在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種確定圖案形成裝置的變形或圖案形成裝置的位置的移動(dòng)的方法。所述圖案形成裝置具有圖案化部分，在操作中使用輻射束照射所述圖案化部分，以在輻射束的橫截面內(nèi)將圖案賦予輻射束。所述方法包括：通過在沒有曝光圖案形成裝置的圖案化部分時(shí)測量在圖案形成裝置上的多個(gè)參考標(biāo)記的各自的位置確定圖案形成裝置的圖案化部分的絕對(duì)位置和圖案形成裝置的圖案化部分的絕對(duì)位置的改變中的至少一個(gè)；通過在沒有曝光圖案形成裝置的圖案化部分時(shí)和在使用輻射束曝光襯底的目標(biāo)部分的過程中測量圖案形成裝置的邊緣相對(duì)于為保持圖案形成裝置而設(shè)置的支撐件的位置，確定圖案形成裝置的邊緣的相對(duì)位置的改變，其中所述輻射束在光刻工藝中通過圖案形成裝置被圖案化；和基于圖案化部分的絕對(duì)位置、圖案化部分的絕對(duì)位置的所確定的改變和圖案形成裝置的邊緣的相對(duì)位置的所確定的改變中的至少一個(gè)估計(jì)在一時(shí)間段上圖案形成裝置相對(duì)于支撐件的位置的改變和圖案形成裝置的圖案化部分的圖案畸變的改變中的至少一個(gè)。

在又一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于確定圖案形成裝置的變形或圖案形成裝置的位置的移動(dòng)的測量系統(tǒng)。所述圖案形成裝置具有圖案化部分，在操作中使用輻射束照射所述圖案化部分，以在輻射束的橫截面內(nèi)將圖案賦予輻射束。所述系統(tǒng)包括第一感測子系統(tǒng)，所述第一感測子系統(tǒng)包括多個(gè)第一傳感器，所述多個(gè)第一傳感器測量圖案形成裝置上的多個(gè)參考標(biāo)記的各自的位置。所述系統(tǒng)還包括第二感測子系統(tǒng)，所述第二感測子系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)第二傳感器，所述一個(gè)或多個(gè)第二傳感器測量圖案形成裝置的邊緣相對(duì)于為保持圖案形成裝置而設(shè)置的支撐件的位置。并且，所述系統(tǒng)還包括控制器，所述控制器用以：基于圖案形成裝置上的多個(gè)參考標(biāo)記的測量的各自位置確定圖案形成裝置的圖案化部分的絕對(duì)位置和圖案形成裝置的圖案化部分的絕對(duì)位置的改變中的至少一個(gè)，基于圖案形成裝置的邊緣相對(duì)于為保持圖案形成裝置而設(shè)置的支撐件的測量的位置確定圖案形成裝置的邊緣的相對(duì)位置的改變，和基于圖案化部分的絕對(duì)位置、圖案化部分的絕對(duì)位置的確定的改變和圖案形成裝置的邊緣的相對(duì)位置的確定的改變中的至少一個(gè)估計(jì)在一時(shí)間段上圖案形成裝置相對(duì)于支撐件的位置的改變和圖案形成裝置的圖案化部分的圖案畸變的改變中的至少一個(gè)。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，提供了一種光刻設(shè)備，包括：照射系統(tǒng)，所述照射系統(tǒng)被配置為調(diào)節(jié)輻射束；支撐件，所述支撐件被構(gòu)造為支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠在輻射束的橫截面內(nèi)將圖案賦予輻射束，以形成圖案化的輻射束；襯底臺(tái)，所述襯底臺(tái)被構(gòu)造為保持襯底；投影系統(tǒng)，所述投影系統(tǒng)被配置為將圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上；和測量系統(tǒng)。所述測量系統(tǒng)包括第一感測子系統(tǒng)，所述第一感測子系統(tǒng)包括多個(gè)第一傳感器，所述多個(gè)第一傳感器測量圖案形成裝置上的多個(gè)參考標(biāo)記的各自的位置。所述系統(tǒng)還包括第二感測子系統(tǒng)，所述第二感測子系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)第二傳感器，所述一個(gè)或多個(gè)第二傳感器測量圖案形成裝置的邊緣相對(duì)于為保持圖案形成裝置而設(shè)置的支撐件的位置。并且，所述系統(tǒng)還包括控制器，所述控制器用以：基于圖案形成裝置上的多個(gè)參考標(biāo)記的測量的各自位置確定圖案形成裝置的圖案化部分的絕對(duì)位置和圖案形成裝置的圖案化部分的絕對(duì)位置的改變中的至少一個(gè)，基于圖案形成裝置的邊緣相對(duì)于為保持圖案形成裝置而設(shè)置的支撐件的測量的位置確定圖案形成裝置的邊緣的相對(duì)位置的改變，和基于圖案化部分的絕對(duì)位置、圖案化部分的絕對(duì)位置的所確定的改變和圖案形成裝置的邊緣的相對(duì)位置的所確定的改變中的至少一個(gè)估計(jì)在一時(shí)間段上圖案形成裝置相對(duì)于支撐件的位置的改變和圖案形成裝置的圖案化部分的圖案畸變的改變中的至少一個(gè)。

下面參照所附的附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的進(jìn)一步的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)以及本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作。應(yīng)當(dāng)注意本發(fā)明不限于本文所描述的具體實(shí)施例。本文所呈現(xiàn)的這些實(shí)施例僅僅用于說明目的。基于本文所包含的教導(dǎo)，附加的實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。

附圖說明

引入本文中并且形成說明書的一部分的附圖圖示本發(fā)明，并且與說明書一起進(jìn)一步用于解釋本發(fā)明的原理和使本領(lǐng)域技術(shù)人員制造和使用本發(fā)明。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光刻設(shè)備；

圖2示意性地圖示了加熱的圖案形成裝置的溫度圖，其中示出了圖案形成裝置中的加熱效果；

圖3(A-D)為不同類型的圖案形成裝置的變形的示意圖；

圖4示意性地圖示了圖案形成裝置在圖1的光刻設(shè)備中的安裝；

圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于測量圖案形成裝置上的畸變的測量系統(tǒng)；

圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于測量圖案形成裝置上的參考標(biāo)記的位置的第一傳感器子系統(tǒng)；

圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于測量在圖案形成裝置的側(cè)邊上的位置的第二傳感器子系統(tǒng)；以及

圖8為圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的測量工藝的流程圖。

參考下面闡述的詳細(xì)說明并結(jié)合附圖，本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。一般地，元件首次出現(xiàn)的附圖通常被在相應(yīng)的參考標(biāo)記中的最左位數(shù)(或多個(gè)最左位數(shù))表示。

具體實(shí)施方式

本說明書公開了包含本發(fā)明的特征的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。所公開的實(shí)施例(或多個(gè)實(shí)施例)僅僅例示本發(fā)明。本發(fā)明的范圍不限于所公開的實(shí)施例(或多個(gè)實(shí)施例)。本發(fā)明由附于本文的權(quán)利要求書限定。

所描述的實(shí)施例(或多個(gè)實(shí)施例)以及說明書中對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”等的參考表示所描述的實(shí)施例(或多個(gè)實(shí)施例)可以包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)，但是每一個(gè)實(shí)施例可以不必包括該特定的特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)。而且，這些用語不必涉及相同的實(shí)施例。此外，當(dāng)相對(duì)于一個(gè)實(shí)施例描述特定的特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解無論明確描述與否，相關(guān)于其它實(shí)施例實(shí)現(xiàn)該特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)也在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)。

然而，在更詳細(xì)地描述這些實(shí)施例之前，給出可以實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的示例性環(huán)境是有益的。

圖1示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備。所述設(shè)備包括：

照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用于調(diào)節(jié)輻射束B(例如UV輻射或EUV輻射)；

支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并與配置用于根據(jù)某些參數(shù)精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；

襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，其構(gòu)造用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于根據(jù)某些參數(shù)精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；

投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PS，其配置成用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一根或更多根管芯)上；和

光刻設(shè)備控制單元LACU，包括用于控制和同步上面列出的功能性元件的功能的可編程處理單元和接口。

照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其它類型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。

所述支撐結(jié)構(gòu)支撐圖案形成裝置，即承載圖案形成裝置的重量。支撐結(jié)構(gòu)以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環(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(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)來保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動(dòng)的。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(duì)于投影系統(tǒng))。這里使用的術(shù)語“掩模版”或“掩?！笨梢钥醋髋c更為上位的術(shù)語“圖案形成裝置”同義。

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(biāo)部分上形成圖案的任何裝置。應(yīng)該注意的是，賦予輻射束的圖案可能不與襯底的目標(biāo)部分上的所需圖案精確地對(duì)應(yīng)(例如，如果所述圖案包括相移特征或所謂的輔助特征)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標(biāo)部分上形成的器件中的特定的功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路。

圖案形成裝置可以是透射型的或反射型的。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LCD面板。掩模在光刻技術(shù)中是熟知的，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。可編程反射鏡陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個(gè)小反射鏡可以獨(dú)立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻射束。

這里使用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”可以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、磁性型、電磁型和靜電型光學(xué)系統(tǒng)、或其任意組合，如對(duì)于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。這里任何使用的術(shù)語“投影透鏡”可以認(rèn)為是與更上位的術(shù)語“投影系統(tǒng)”同義。

如這里所示的，所述設(shè)備是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述設(shè)備可以是反射型的(例如，采用如上所述類型的可編程反射鏡陣列，或采用反射式掩模)。

光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多的掩模臺(tái))的類型。在這種“多平臺(tái)”機(jī)器中，可以并行地使用附加的臺(tái)，或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺(tái)上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時(shí)，將一個(gè)或更多個(gè)其它臺(tái)用于曝光。

所述光刻設(shè)備還可以是這種類型，其中襯底的至少一部分可以由具有相對(duì)高的折射率的液體覆蓋(例如水)，以便填充投影系統(tǒng)和襯底之間的空間。浸沒液體還可以施加到光刻設(shè)備的其他空間中，例如掩模和投影系統(tǒng)之間的空間。浸沒技術(shù)用于提高投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑在本領(lǐng)域是熟知的。這里使用的術(shù)語“浸沒”并不意味著必須將結(jié)構(gòu)(例如襯底)浸入到液體中，而僅意味著在曝光過程中液體位于投影系統(tǒng)和該襯底之間。

參照圖1，照射器IL接收來自輻射源SO的輻射束。所述源和光刻設(shè)備可以是分立的實(shí)體(例如當(dāng)該源為準(zhǔn)分子激光器時(shí))。在這種情況下，不會(huì)將該源考慮成形成光刻設(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(kuò)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(shí))?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器IL、以及如果需要時(shí)設(shè)置的所述束傳遞系統(tǒng)BD一起稱作輻射系統(tǒng)。

所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器AD。通常，可以對(duì)所述照射器IL的光瞳平面中的強(qiáng)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σ-外部和σ-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件，例如積分器IN和聚光器CO?？梢詫⑺稣丈淦鱅L用于調(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。

所述輻射束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái)MT)上的所述圖案形成裝置(例如，掩模MA)上，并且通過所述圖案形成裝置來形成圖案。已經(jīng)穿過掩模MA之后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如，干涉儀器件、線性編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動(dòng)所述襯底臺(tái)WT，例如以便將不同的目標(biāo)部分C定位于所述輻射束B的路徑中。類似地，例如在從掩模庫的機(jī)械獲取之后或在掃描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器(在圖1中沒有明確地示出)用于相對(duì)于所述輻射束B的路徑精確地定位掩模MA。通常，可以通過形成所述第一定位裝置PM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(shí)現(xiàn)掩模臺(tái)MT的移動(dòng)。類似地，可以采用形成所述第二定位裝置PW的一部分的長行程模塊和短行程模塊來實(shí)現(xiàn)所述襯底臺(tái)WT的移動(dòng)。在步進(jìn)機(jī)的情況下(與掃描器相反)，掩模臺(tái)MT可以僅與短行程致動(dòng)器相連，或可以是固定的?？梢允褂醚谀?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)掩模MA和襯底W。盡管所示的襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記占據(jù)了專用目標(biāo)部分，但是它們可以位于目標(biāo)部分之間的空間(這些公知為劃線對(duì)齊標(biāo)記)上。類似地，在將多于一個(gè)的管芯設(shè)置在掩模MA上的情況下，所述掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以位于所述管芯之間。

在實(shí)踐中，控制單元LACU將被實(shí)現(xiàn)為許多子單元的系統(tǒng)，每一個(gè)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備內(nèi)的子系統(tǒng)和部件的處理和控制。例如，一個(gè)處理子系統(tǒng)可以專用于伺服襯底定位裝置PW的控制。分立的單元甚至可以操作粗和精細(xì)致動(dòng)器或不同的軸。另一單元可以專用于位置傳感器IF的讀取。設(shè)備的總體控制可以通過與這些子系統(tǒng)處理單元、運(yùn)行器和光刻制造工藝中涉及的其它設(shè)備通信的中央處理單元控制。

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(jìn)模式中，在將掩模臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT保持為基本靜止的同時(shí)，將賦予所述輻射束的整個(gè)圖案一次投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，使得可以對(duì)不同目標(biāo)部分C曝光。在步進(jìn)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(biāo)部分C的尺寸。

2.在掃描模式中，在對(duì)掩模臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT同步地進(jìn)行掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于掩模臺(tái)MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PS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的動(dòng)態(tài)曝光中的所述目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描方向)，而所述掃描移動(dòng)的長度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿掃描方向)。

3.在另一模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的掩模臺(tái)MT保持為基本靜止?fàn)顟B(tài)，并且在將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上的同時(shí)，對(duì)所述襯底臺(tái)WT進(jìn)行移動(dòng)或掃描。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺(tái)WT的每一次移動(dòng)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。

圖2為用于理解本發(fā)明的示出圖案形成裝置MA中的加熱效果的被加熱的圖案形成裝置的溫度圖的簡要示意圖。圖案形成裝置MA可以為透射掩?；蜓谀０?00。掩模版200例如可以為具有金屬鉻的圖案的石英襯底，并且具有包圍本文中稱為圖案化部分的有效(圖案承載)區(qū)的外周區(qū)。在操作中使用輻射束B照射掩模版200的圖案化部分，以在輻射束的橫截面內(nèi)將圖案賦予輻射束B。

圖2圖示了可能出現(xiàn)在光學(xué)光刻術(shù)中的掩模版加熱的問題，無論掩模版200是如在該實(shí)例中那樣是透射的、還是如在其它實(shí)施例中那樣是反射的。在曝光過程中被掩模版200部分地吸收的輻射束B的影響下，掩模版的材料將趨于變熱，導(dǎo)致熱膨脹和三維畸變。加熱的面積一般在曝光或圖案化區(qū)上擴(kuò)展。通常的掩模版在許多曝光操作后呈現(xiàn)溫度上升，在大量曝光和晶片加載操作之后逐漸達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。然而，時(shí)間常量的準(zhǔn)確數(shù)值以及其與曝光數(shù)量和曝光的晶片的數(shù)量的關(guān)系嚴(yán)重依賴光刻工藝(包括輻射束B的能量、特定類型的掩模版的吸收和所應(yīng)用的圖案的性質(zhì)、掩模版材料的熱容量和操作的速度)的準(zhǔn)確細(xì)節(jié)。

特別地，掩模版200的圖案化部分分別具有亮(透明)和暗(不透明)部分，通過它們圖案被賦予給輻射束B，即源于照射系統(tǒng)IL中的曝光用光。已知的是，重疊性能，即將IC的一層定位在IC的另一層上的精度，受曝光用光誘發(fā)的掩模版的加熱影響。如圖2所示，掩模版200非均勻地加熱。例如，掩模版的中央部分的溫度為28.537攝氏度(最大)，并且在周邊附近其為22.691攝氏度(最小)。在曝光過程中從輻射束B吸收的能量加熱掩模版200，導(dǎo)致掩模版200膨脹。該膨脹導(dǎo)致在晶片上依賴于時(shí)間和位置的圖案位移。

圖3A-3D示出了如圖2中所示的掩模版200的圖案畸變形狀的不同類型的示例性的平面內(nèi)變形的示意圖。圖3A示出了沿頂部和底部Y邊緣朝向掩模版200的中心彎曲的圖案畸變形狀。圖3B示出了沿著掩模版200的右側(cè)X邊緣膨脹和沿著掩模版200的左側(cè)X邊緣收縮。圖3C示出了沿著左側(cè)和右側(cè)X邊緣朝向掩模版200的中心彎曲。圖3D示出了沿著左側(cè)和右側(cè)X邊緣朝向掩模版200的左側(cè)彎曲。

在一個(gè)實(shí)施例中，圖3A-3D的4個(gè)圖案畸變形狀可以在量測過程中疊加在一起，以表示掩模版200的圖案畸變。例如，掩模版200的任意變形可以被分解為一部分如圖3A所示的變形、一部分如圖3B所示的變形、一部分如圖3C所示的變形、一部分如圖3D所示的變形，它們可以被疊加以得到掩模版200的圖案畸變形狀的實(shí)際表示。一旦掩模版200的圖案畸變形狀像這樣被估計(jì)，那么舉例來說，在圖1的光刻設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)操作器可被用于修正指示掩模版200的變形的圖案畸變形狀。例如，掩模版200的圖案畸變形狀可以通過移動(dòng)晶片臺(tái)或操縱投影透鏡被修正。通過測量圖3A-3D的圖案畸變形狀，在一個(gè)實(shí)施例中，圖1的光刻設(shè)備可以確定由于曝光導(dǎo)致的掩模版的加熱引起哪一種變形可能在某一時(shí)間點(diǎn)上正在發(fā)生以及可能是什么程度的掩模版200變形在該某一時(shí)間點(diǎn)上正在發(fā)生。圖4示意性地圖示了掩模版200在光刻設(shè)備202中的安裝，所述光刻設(shè)備202為如圖1所示的光刻設(shè)備的簡圖。掩模版200包括介于兩個(gè)主表面210a、210b之間的邊緣205和圖案化部分215，在操作中使用輻射束220照射所述圖案化部分，以在輻射束的橫截面內(nèi)將圖案賦予輻射束。光刻設(shè)備202可以包括被配置為調(diào)節(jié)輻射束220的照射系統(tǒng)225。光刻設(shè)備202還可以包括支撐件230，以支撐掩模版200，所述掩模版能夠?qū)D案在輻射束的橫截面內(nèi)賦予輻射束220，以形成圖案化的輻射束235。光刻設(shè)備202還可以包括襯底臺(tái)240，以保持諸如晶片等襯底245。光刻設(shè)備202還可以包括投影系統(tǒng)250，所述投影系統(tǒng)被配置為將圖案化的輻射束235投影到襯底245的目標(biāo)部分255上。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以設(shè)置傳感器260，用于測量支撐件230相對(duì)于光刻設(shè)備202的投影系統(tǒng)250的投影物鏡的透鏡頂部265的位置。傳感器260的示例包括測量距離的位移傳感器。例如，可以使用干涉儀、編碼器或電容傳感器。投影系統(tǒng)250的投影物鏡可以具有光軸270。

圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于測量掩模版200上的畸變的測量系統(tǒng)400。掩模版200被以平面圖示出，具有示出的X和Y軸。例如為具有金屬鉻的圖案的石英襯底的掩模版200具有包圍圖案化部分215的外周區(qū)。在圖案化部分215內(nèi)，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)器件圖案區(qū)(未示出)。圖案化部分215在被輻射束220成像在襯底245的表面上時(shí)將對(duì)應(yīng)于圖4的圖示中的一個(gè)目標(biāo)部分255的區(qū)域。這些目標(biāo)部分為便利而被稱為場。每一個(gè)場通常對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)管芯，所述管芯將被從襯底上切除、以在光刻工藝完成之后形成單獨(dú)的器件。在該示例中光刻設(shè)備202為上面提到的掃描型的。沿掃描方向在掩模版200上移動(dòng)的縫隙形照射帶S被示意性地顯示。按照慣例，掃描方向與Y軸平行。在另一個(gè)示例中光刻設(shè)備202可以為步進(jìn)機(jī)型的。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以沿掩模版200的垂直于掃描方向的兩個(gè)側(cè)邊設(shè)置多個(gè)參考標(biāo)記415(1-m)。掩模版200的圖案化部分215在面積上可以為大致矩形。替代地，多個(gè)參考標(biāo)記415(1-m)可以沿矩形的所有四個(gè)側(cè)邊分布。沿掩模版200的X邊和Y邊設(shè)置多個(gè)參考標(biāo)記415(1-m)使測量系統(tǒng)400能夠測量掩模版200的各種圖案畸變形狀，例如如圖3A-3D所示。

測量系統(tǒng)400可以包括第一感測子系統(tǒng)405，第一感測子系統(tǒng)包括測量在掩模版200上的多個(gè)參考標(biāo)記415(1-m)的各自的位置的多個(gè)第一傳感器410(1-n)。多個(gè)參考標(biāo)記415(1-4)可以圍繞圖案化部分215分布在掩模版200的外周部分中，如圖4所示。測量系統(tǒng)400可以包括第二感測子系統(tǒng)406，第二感測子系統(tǒng)包括測量掩模版200的邊緣205相對(duì)于為保持掩模版200而設(shè)置的支撐件230(未示出，例如，圖1的掩模臺(tái)MT)的位置的多個(gè)第二傳感器412(1-k)。

第一傳感器410的示例包括光學(xué)傳感器。例如，可以使用在晶片臺(tái)處的CCD攝像機(jī)和使用光刻設(shè)備的曝光輻射的照射器。第二傳感器412的示例包括測量距離的位移傳感器。例如，可以使用干涉儀、編碼器或電容傳感器。

可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)第一傳感器410，用于測量參考標(biāo)記415沿掩模版200的Y邊的各自的位置，以測量如圖3A所示的掩模版200的頂邊和底邊的平面內(nèi)的彎曲。同樣地，可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)第一傳感器410，用于測量參考標(biāo)記415沿掩模版200的X邊的各自的位置，以測量如圖3C所示的掩模版200的左側(cè)邊和右側(cè)邊的平面內(nèi)的彎曲?？梢栽O(shè)置一個(gè)或多個(gè)第二傳感器412，以測量掩模版200的邊緣205的位置，以便估計(jì)圖案化部分215的畸變隨時(shí)間相對(duì)于完美或參考或非加熱的圖案如何改變。

在掩模版200上的參考標(biāo)記415的位置的測量指示圖案化部分215如何畸變，并且邊緣205的位置的測量指示該圖案化部分215的該畸變隨時(shí)間如何改變，因?yàn)檫吘?05的位置的測量可以與圖案化部分215的畸變相關(guān)。第一傳感器410可以以較少頻率測量在掩模版200上的參考標(biāo)記415的位置，并且第二傳感器412可以在使用第一傳感器410測量的周期之間以較頻繁地測量掩模版200的邊緣205的位置，以修正掩模版200的圖案化部分215的畸變。由于第一傳感器410觀察在掩模版表面上的參考標(biāo)記415，因而其不可能或者至少非常難以在曝光圖像區(qū)域(即圖案化部分215或其一部分)的同時(shí)精確地測量參考標(biāo)記415，但是由于掩模版200的邊緣205在圖案化部分215的區(qū)域之外，因而第二傳感器412即使在圖案化部分215的一部分的曝光過程中也可以測量。掩模版200的邊緣205的位置的第一測量被當(dāng)作參考測量以跟蹤邊緣205如何隨時(shí)間移動(dòng)。

雖然參考標(biāo)記415可以在亞納米級(jí)精度(位置公差)內(nèi)相對(duì)于圖案化部分215定位，但是掩模版200的邊緣205可以在微米級(jí)精度(位置公差)內(nèi)相對(duì)于圖案化部分215定位。參考標(biāo)記415被印刷在掩模版200上并且非常精確地相對(duì)于圖案化部分215定位。隨著掩模版200的圖案化部分215移動(dòng)，參考標(biāo)記415和其一起以恒定關(guān)系移動(dòng)。因此當(dāng)掩模版200上的參考標(biāo)記415和掩模版200的邊緣205可以同時(shí)地或者接近同時(shí)地被測量時(shí)，可以獲得亞納米級(jí)精度，因?yàn)槿绻咴谙嗤乃矔r(shí)被測量那么畸變不會(huì)改變。因此可以關(guān)聯(lián)兩個(gè)測量，并且微米級(jí)位置不確定性可以被轉(zhuǎn)化為亞納米級(jí)位置不確定性，因?yàn)榈谝粋鞲衅?10和第二傳感器412被歸零校正并且彼此參照。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，測量系統(tǒng)400還可以包括控制器425，以基于在掩模版200上的多個(gè)參考標(biāo)記415(1-m)的測量的各自的位置確定掩模版200的圖案化部分215的絕對(duì)位置和掩模版200的圖案化部分215的絕對(duì)位置的改變中的至少一個(gè)。

在操作中，可以測量沿著圖案化部分215的邊緣的多個(gè)參考標(biāo)記415(1-m)的所有或特別選定的子組。例如，可以測量參考標(biāo)記組415(1-4)的各自的位置，以確定參考標(biāo)記組415(1-4)的絕對(duì)位置。在一個(gè)實(shí)施例中，指示圖案化部分215的絕對(duì)位置的掩模版200的參考標(biāo)記組415(1-4)的絕對(duì)位置可以為它們相對(duì)于透鏡頂部265的位置，因?yàn)樵谘谀０?00上的參考標(biāo)記組415(1-4)相對(duì)于圖案化部分215的位置的位置被固定并且是已知的。并且，圖案化部分215的絕對(duì)位置可以基于參考標(biāo)記組415(1-4)的位置的第一或參考測量。替代地，圖案化部分215的絕對(duì)位置可以基于參考標(biāo)記組415(1-4)的位置的第一或參考測量以及與在參考標(biāo)記415組(1-4)的位置被測量的瞬時(shí)基本上同時(shí)或接近于該瞬時(shí)的掩模版200的邊緣205的大致同時(shí)的第一或參考測量。

控制器425還可以基于掩模版420的邊緣205相對(duì)于為保持它而設(shè)置的支撐件(未示出)的測量的位置確定掩模版200的邊緣205的相對(duì)位置的改變?？梢詼y量掩模版200的邊緣205相對(duì)于為保持掩模版200而設(shè)置的支撐件230的相對(duì)位置。在掩模版200的操作周期之后，可以再次測量掩模版200的邊緣205相對(duì)于支撐件230的位置。即，當(dāng)邊緣205改變時(shí)，測量邊緣205的相對(duì)改變，并且基于它獲得圖案化部分215的相對(duì)改變。將掩模版200的邊緣205的測量的位置與邊緣205的再次測量的位置比較，以識(shí)別邊緣205的位置的偏差，由此識(shí)別掩模版200的圖案化部分215的位置的任何改變，直至為參考標(biāo)記組415(1-4)的位置進(jìn)行下一次測量。這些偏差可以被記錄為例如邊緣205上的每一個(gè)位置的單獨(dú)的Δx和Δy值。邊緣205的這些位置偏差可以被用于曝光操作的控制中，使得為由加熱導(dǎo)致的位置偏差修正掩模版200的圖案化部分215在襯底245上的期望位置的定位。通過增加參考標(biāo)記415的數(shù)量和測量邊緣205上的更多位置可以獲得任何期望的精度。不僅平面內(nèi)的變形(例如x-y變形)被測量和估計(jì)，而且第二傳感器412可以被布置為使得它們在不同的高度處(換句話說，在不同的z軸(垂直于x-y平面)處)監(jiān)視邊緣205的位置，這使得能夠建模三維(3D)的掩模版200的變形。

控制器425還可以基于圖案化部分215的絕對(duì)位置和圖案化部分215的所確定的絕對(duì)位置的改變以及掩模版200的邊緣205的相對(duì)位置的所確定的改變估計(jì)在一時(shí)間段上掩模版200的圖案化部分215的圖案畸變的改變。圖案畸變表示在一時(shí)間段上圖案化部分215的不同部分相對(duì)于彼此的改變。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，傳感器260可以測量支撐件230(未示出)相對(duì)于光刻設(shè)備202的投影物鏡的透鏡頂部265的位置，如圖4所示。控制器425可以使用掩模版200的邊緣205相對(duì)于支撐件230的測量的位置和支撐件230相對(duì)于透鏡頂部265的測量的位置，以給控制回路提供控制輸入，使得控制輸入代表掩模版200相對(duì)于透鏡頂部265的位置，所述透鏡頂部限定掩模版200相對(duì)于投影系統(tǒng)250的投影物鏡的光軸270的位置，如圖4所示。

圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用以測量在掩模版200(未示出)上的參考標(biāo)記組415(1-4)的位置的如圖5所示的第一傳感器子系統(tǒng)405。參照圖4，支撐件230的實(shí)施例被示出為掩模版卡盤600。掩模版卡盤600被配置為保持掩模版200。掩模版卡盤600包括掩模版空腔605。掩模版200的圖案化部分215被定位在掩模版空腔605內(nèi)，用于由輻射束220曝光。第一傳感器子系統(tǒng)405a包括第一傳感器組410(1-4)以測量在掩模版200上的參照標(biāo)記組415(1-4)的各自的位置。

圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用以測量在掩模版200的側(cè)邊緣205上的位置的第二傳感器子系統(tǒng)406。第二感測子系統(tǒng)406包括第二傳感器組412(1-6)，以測量掩模版200的邊緣205相對(duì)于支撐件230(這里被示出為掩模版卡盤600)的位置。第二傳感器組412(1-6)可以定位在掩模版卡盤600的掩模版空腔605內(nèi)。

在操作中，第二傳感器組412(1-6)測量掩模版200相對(duì)于掩模版卡盤600的位置，并且圖4的傳感器260測量掩模版卡盤600相對(duì)于透鏡頂部265的位置。通過使用該信息，可以確定掩模版200相對(duì)于透鏡頂部265的位置。因此，控制包括掩模版卡盤600的掩模版臺(tái)(未示出)的位置的控制伺服回路可以使用掩模版200相對(duì)于透鏡頂部265的位置，代替掩模版臺(tái)的位置，即由傳感器260測量的掩模版卡盤600的位置。

位于Y邊上的一個(gè)或多個(gè)第二傳感器412可以測量掩模版滑動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，不僅僅是沿著Y邊，第二傳感器412沿著掩模版200的所有邊緣的組合可被用于確定沿掃描方向的滑動(dòng)。而且，可以確定掩模版200沿z軸的旋轉(zhuǎn)或者滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的組合?？刂破?25可以區(qū)分這種類型的掩模版滑動(dòng)和掩模版形狀的改變，因?yàn)榛瑒?dòng)/旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致邊緣測量的關(guān)聯(lián)改變。在掩模版200的側(cè)邊205上的測量的位置可以被供應(yīng)給控制伺服回路以調(diào)節(jié)掩模版臺(tái)的位置，從而修正掩模版滑動(dòng)。控制伺服回路具有掩模版臺(tái)試圖跟隨的參考位置，傳感器260提供掩模版臺(tái)的實(shí)際位置，并且提供反饋回路以將測量位置與參考位置匹配。來自位于X邊上的一個(gè)或多個(gè)第二傳感器412的實(shí)時(shí)反饋可以使得能夠在每個(gè)管芯的一個(gè)晶片本身的曝光過程中或者在單個(gè)管芯的曝光過程中通過調(diào)節(jié)掩模版或晶片臺(tái)的位置實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)曝光。

例如，在曝光之前，第一傳感器組410(1-4)可以測量在掩模版200上的參考標(biāo)記組415(1-4)的各自的位置。并且，第二傳感器組412(1-4)可以測量掩模版200的邊緣205相對(duì)于支撐件230的一個(gè)或多個(gè)位置。在一個(gè)晶片的曝光之后，第二傳感器組412(1-4)可以測量掩模版200的邊緣205的所述一個(gè)或多個(gè)位置，以確定掩模版200的圖案化部分215的位置或形狀如何在XY平面內(nèi)改變，并且控制器425可以采用該新信息并且將它應(yīng)用于曝光修正機(jī)制。然后，在一批晶片或一定數(shù)量的晶片之后，第一傳感器組410(1-4)可以再次測量參考標(biāo)記組415(1-4)的各自的位置。

圖8為圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的測量方法800的流程圖。方法800被提供用于測量諸如掩模版200等圖案形成裝置的變形。具有參考標(biāo)記組415(1-4)、圖案化部分215中的器件圖案和其它對(duì)準(zhǔn)/量測特征的掩模版200被加載在支撐件230或圖案形成裝置支撐件MT上，并且通過真空卡盤夾緊。

在框805中，可以相對(duì)于參考坐標(biāo)系統(tǒng)和參考計(jì)時(shí)系統(tǒng)測量參考標(biāo)記組415(1-4)的各自的位置，以確定圖案化部分215的絕對(duì)位置。參考坐標(biāo)系統(tǒng)的示例包括其中支撐件230(或掩模版卡盤600)和透鏡頂部265的位置被限定的坐標(biāo)系統(tǒng)。參考計(jì)時(shí)系統(tǒng)的示例包括其中進(jìn)行參考標(biāo)記組415(1-4)的位置的測量的計(jì)時(shí)和進(jìn)行掩模版200的邊緣205的位置的測量的計(jì)時(shí)被限定的計(jì)時(shí)系統(tǒng)。參考標(biāo)記組415(1-4)的位置可以相對(duì)于透鏡頂部265被測量作為參考，用于將來使用。在一時(shí)間段之后，尤其是其中掩模版加熱可能發(fā)生的曝光操作期之后，參考標(biāo)記組415(1-4)的位置被再次測量。這些位置例如可被用于識(shí)別例如由掩模版的加熱導(dǎo)致的掩模版的變形。

在框810中，可以測量掩模版200的邊緣205相對(duì)于為保持掩模版200而設(shè)置的支撐件230的位置。在框815中，在掩模版200的操作期之后，可以再次測量掩模版200的邊緣205相對(duì)于支撐件230的位置。測量圖案形成裝置的邊緣205的位置可以包括在襯底245的目標(biāo)部分255曝光給圖案化的輻射束235、以通過光刻工藝將圖案215從掩模版200上應(yīng)用到襯底245上的過程中，通過以期望頻率(例如，10kHz)采樣而連續(xù)測量掩模版200的邊緣205的位置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，方法800還可以包括在掩模版200的第一操作期之后相對(duì)于參考坐標(biāo)系統(tǒng)和參考計(jì)時(shí)系統(tǒng)再次測量參考標(biāo)記組415(1-4)的位置，和在掩模版200的第二操作期之后再次測量掩模版200的邊緣205相對(duì)于支撐件230的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，掩模版200的第一操作期可以不同于掩模版200的第二操作期，使得參考標(biāo)記組415(1-4)以比掩模版200的邊緣205更少頻率地被測量。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，再次測量掩模版200的邊緣205的位置的步驟815包括在襯底245的目標(biāo)部分255曝光給圖案化的輻射束235、以通過光刻工藝將圖案215從掩模版200上應(yīng)用到襯底245上的過程中測量到掩模版200的邊緣205的距離。在步驟810中，測量掩模版200的邊緣205的位置還包括與測量掩模版200的邊緣205相對(duì)于支撐件230的位置基本上同時(shí)地測量參考標(biāo)記組415(1-4)的各自的位置。

在框820中，基于參考標(biāo)記組415(1-4)的測量的各自的位置、掩模版200的邊緣205的測量的位置和掩模版200的邊緣205的再次測量的位置，在掩模版200的操作期上，可以將掩模版200的圖案化部分215的圖案畸變估計(jì)為掩模版200的圖案化部分215的絕對(duì)位置的改變。邊緣測量還可以被用于檢測掩模版200的偏移(滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn))。并且，基于邊緣205的測量，不僅圖案化部分215的變形，而且掩模版200由于其滑動(dòng)引起的位置改變，或者由于加速度引起的旋轉(zhuǎn)都可以被確定。變形信息和位置改變信息然后都可被用于修正圖像的位置，即圖案化部分215的位置(以及因而改善重疊)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，方法800還包括重復(fù)曝光以將圖案化部分215應(yīng)用于襯底245上的一系列目標(biāo)部分上，而每次曝光不重復(fù)再次測量參考標(biāo)記組415(1-4)的位置的步驟。替代地，方法800包括重復(fù)曝光以將圖案化部分215應(yīng)用于多于一個(gè)的襯底上的一系列目標(biāo)部分上，并且在預(yù)定數(shù)量的襯底的曝光之后每次新的襯底被加載到光刻設(shè)備202中時(shí)重復(fù)再次測量多個(gè)參考標(biāo)記的位置的步驟。

對(duì)于被加載到光刻設(shè)備202中的一系列襯底中的每一個(gè)可以執(zhí)行幾次曝光，并且當(dāng)新的襯底被加載到光刻設(shè)備202中時(shí)執(zhí)行再次測量參考標(biāo)記組415(1-4)的位置的步驟。替代地，對(duì)于被加載到光刻設(shè)備202中的一批襯底中的每一個(gè)可以執(zhí)行幾次曝光，并且當(dāng)新的襯底從下一批襯底被加載到光刻設(shè)備202中時(shí)執(zhí)行再次測量參考標(biāo)記組415(1-4)的位置的步驟。

在正常操作過程中掩模版200的加熱以及隨后的畸變可能非常緩慢地變化，在這種情況下頻繁的測量不是必要的。因此，在實(shí)用實(shí)施例中，僅間歇地、在產(chǎn)量將不會(huì)不當(dāng)?shù)乇挥绊憰r(shí)測量參考標(biāo)記415的位置。在多個(gè)參考標(biāo)記415(1-m)的測量之間掩模版200或圖案形成裝置MA的漸進(jìn)的加熱可以通過邊緣205的測量被確定，使得在參考標(biāo)記415的測量中間的掩模版200的變形也可以被確定至期望的精度等級(jí)。由于能夠在不同目標(biāo)部分(場)的曝光過程中進(jìn)行變形測量，因此能夠在沒有產(chǎn)量損失的情況下獲得曝光的圖案的對(duì)準(zhǔn)精度的增益。

根據(jù)方法800，控制器425可以通過在沒有曝光掩模版200的圖案化部分215時(shí)測量在掩模版200上的參考標(biāo)記組415(1-4)的各自的位置來確定掩模版200的圖案化部分215的絕對(duì)位置或者掩模版200的圖案化部分215的絕對(duì)位置的改變。通過在沒有曝光掩模版200的圖案化部分215時(shí)和在使用輻射束220曝光襯底245的目標(biāo)部分255的過程中測量掩模版200的邊緣205相對(duì)于支撐件230的位置，控制器425可以確定掩模版200的邊緣205的相對(duì)位置的改變。

根據(jù)方法800，控制器425然后可以基于圖案化部分215的絕對(duì)位置和圖案化部分215的所確定的絕對(duì)位置的改變和/或掩模版200的邊緣205的相對(duì)位置的所確定的改變中的任一個(gè)估計(jì)在一時(shí)間段上掩模版200的圖案化部分215的圖案畸變的改變。方法800還可以包括測量為保持掩模版200而設(shè)置的支撐件230相對(duì)于光刻設(shè)備202的投影物鏡的透鏡頂部265的位置?；谘谀０?00的邊緣205相對(duì)于支撐件230的測量的位置和支撐件230相對(duì)于透鏡頂部265的測量的位置，代表掩模版200相對(duì)于透鏡頂部265的位置的控制輸入可以被提供給控制回路。

例如，可以不為每一個(gè)晶片測量在掩模版200上的多個(gè)參考標(biāo)記415(1-m)的位置?？梢栽谄毓膺^程中實(shí)時(shí)測量掩模版200的邊緣205的位置，因此在曝光中間可以無需非常頻繁地測量多個(gè)參考標(biāo)記415(1-m)的位置，因?yàn)檫@些測量增加了產(chǎn)量損失，而掩模版200的邊緣205的測量不會(huì)。但是代替邊緣205的位置，在曝光過程中需要確定圖案化部分215的位置。為此，通過組合邊緣205的測量和多個(gè)參考標(biāo)記415(1-m)的測量，可以確定圖案化部分215的圖案畸變的初始狀態(tài)。即，例如，可以確定圖案化部分215在時(shí)刻t＝0時(shí)看起來什么樣。并且，通過在曝光過程中或者在曝光之后繼續(xù)測量掩模版的邊緣205的位置，可以確定在圖案化部分215上的畸變隨時(shí)間的改變。以這種方式，使用該實(shí)時(shí)反饋，可以在曝光晶片的同時(shí)調(diào)整曝光工藝。然而，可以僅在一批晶片完成曝光之后或者甚至在許多批之后進(jìn)行多個(gè)參考標(biāo)記415(1-m)的下一次測量，或者在掩模版200被卸載之前根本不進(jìn)行下一次測量。

方法800還可以包括將襯底245的目標(biāo)部分255曝光給圖案化輻射束235，以通過光刻工藝將圖案215從掩模版200應(yīng)用到襯底245上，使得曝光步驟包括根據(jù)估計(jì)的結(jié)果修改曝光的至少一個(gè)參數(shù)，以便減小所應(yīng)用的圖案和存在于襯底245上的圖案之間的重疊誤差。因此，可以改進(jìn)重疊和產(chǎn)量。

例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，方法800包括：響應(yīng)于指示估計(jì)的圖案畸變的改變的反饋，在襯底245的曝光過程中實(shí)時(shí)調(diào)整與光刻工藝中的襯底245的目標(biāo)部分255的曝光關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)?？梢皂憫?yīng)于指示估計(jì)的圖案畸變的改變的反饋，通過控制器425實(shí)時(shí)調(diào)整在襯底245的曝光過程中與襯底245的目標(biāo)部分255的曝光關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。

控制器425可以響應(yīng)于指示估計(jì)的圖案畸變的改變的反饋實(shí)時(shí)調(diào)整在襯底245的曝光過程中與襯底245(未示出)的目標(biāo)部分255(未示出)的曝光關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。在掃描曝光的情況下，可以控制光刻設(shè)備202以改變掩模版200和襯底245的相對(duì)的X和Y位置，并且還改變投影系統(tǒng)250的放大率，以便改進(jìn)掩模版圖案215上的器件特征和已經(jīng)在前一次的曝光中出現(xiàn)在襯底245上的特征的位置的匹配?？蛇x地，機(jī)械和/或熱能可被引導(dǎo)到掩模版200的一部分上，以便主動(dòng)對(duì)抗熱畸變。這些措施的目的可以是總體地減小畸變量，或者簡單地將畸變重新分布成可以使用光刻設(shè)備202的可用控制參數(shù)更有效地或者更容易地被修正的形狀。

在制造工藝中，例如，襯底W(半導(dǎo)體晶片或襯底245)被加載到光刻設(shè)備202中。與襯底245一起，工藝參數(shù)的“選配方案”被控制單元接收，根據(jù)工藝參數(shù)的“選配方案”建立和操作光刻設(shè)備202。一些參數(shù)可以被設(shè)置用于一批相似的襯底，其它參數(shù)可以專用于單個(gè)的襯底?？梢詧?zhí)行量測功能以測量襯底245的準(zhǔn)確位置并且將其與投影系統(tǒng)250對(duì)準(zhǔn)。以期望的分辨率和精度在襯底245的表面上繪制X、Y位置和高度(z)位置。量測結(jié)果由控制單元存儲(chǔ)，用于控制曝光操作。根據(jù)選配方案和量測結(jié)果設(shè)定曝光參數(shù)。曝光工藝通常通過使用由圖案形成裝置MA圖案化的輻射束B曝光連續(xù)場(圖1中的目標(biāo)部分C)進(jìn)行。最后，取出圖案化的成品襯底并加載下一個(gè)襯底。

雖然在本文中可能具體參照光刻設(shè)備在IC的制造中的應(yīng)用，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(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)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(rèn)為是與更上位的術(shù)語“襯底”或“目標(biāo)部分”同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進(jìn)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(duì)已曝光的抗蝕劑進(jìn)行顯影的工具)、量測工具和/或檢驗(yàn)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(gè)已處理層的襯底。

雖然上面詳述了本發(fā)明的實(shí)施例在光學(xué)光刻術(shù)中的應(yīng)用，應(yīng)該注意到，本發(fā)明可以用在其它的應(yīng)用中，例如壓印光刻術(shù)，并且只要情況允許，不局限于光學(xué)光刻術(shù)。在壓印光刻術(shù)中，圖案形成裝置中的拓?fù)湎薅嗽谝r底上產(chǎn)生的圖案。可以將所述圖案形成裝置的拓?fù)溆∷⒌教峁┙o所述襯底的抗蝕劑層中，在其上通過施加電磁輻射、熱、壓力或其組合來使所述抗蝕劑固化。在所述抗蝕劑固化之后，所述圖案形成裝置從所述抗蝕劑上移走，并在抗蝕劑中留下圖案。

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：紫外輻射(UV)(例如具有365、355、248、193、157或126nm的波長或約365、355、248、193、157或126nm的波長)和極紫外(EUV)輻射(例如具有在5-20nm范圍內(nèi)的波長)，以及粒子束，例如離子束或電子束。

在允許的情況下，術(shù)語“透鏡”可以表示不同類型的光學(xué)構(gòu)件中的任何一種或其組合，包括折射式的、反射式的、磁性的、電磁的以及靜電的光學(xué)構(gòu)件。

盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以以與上述不同的方式來實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明可以采用包含用于描述一種如上面公開的方法的一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器可讀指令序列的計(jì)算機(jī)程序的形式，或具有存儲(chǔ)其中的所述計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤或光盤)的形式。

本說明書是為了說明而不是限制。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在不背離權(quán)利要求的范圍的情況下可以對(duì)本發(fā)明做出修改。

應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)“具體實(shí)施方式”部分，而不是“發(fā)明內(nèi)容”和“摘要”部分意在用于解釋權(quán)利要求書。“發(fā)明內(nèi)容”和“摘要”部分可以提出一個(gè)或多個(gè)、而非由發(fā)明人(或多個(gè)發(fā)明人)構(gòu)思的本發(fā)明的所有示例性實(shí)施例，并且因此并非意在以任何方式限制本發(fā)明和所附的權(quán)利要求書。

上面已經(jīng)借助說明規(guī)定的功能和其關(guān)系的實(shí)施方式的功能構(gòu)建模塊描述了本發(fā)明。在本文中為了方便描述隨意地限定了這些功能構(gòu)建模塊的邊界?？梢韵薅ㄌ鎿Q的邊界，只要規(guī)定的功能和其關(guān)系被恰當(dāng)?shù)貓?zhí)行。

具體實(shí)施例的前述描述將如此完全地揭示本發(fā)明的普適性，以至通過應(yīng)用本領(lǐng)域技術(shù)人員的普通知識(shí)，其它人可以容易地為各種應(yīng)用修改和/或調(diào)整所述具體實(shí)施例，而無需過度的實(shí)驗(yàn)，且不偏離本發(fā)明的一般概念。因此，基于本文所呈現(xiàn)的教導(dǎo)和引導(dǎo)，所述調(diào)整和修改意在落在所公開的實(shí)施例的等同方式的含義和范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，本文中的措辭和術(shù)語是用于說明目的而非限制目的，使得本說明書的術(shù)語或措辭將在所述教導(dǎo)和引導(dǎo)下被本領(lǐng)域技術(shù)人員解釋。

本發(fā)明的幅度和范圍不應(yīng)限于任何上述示例性實(shí)施例，而僅根據(jù)所附的權(quán)利要求書和其等同方式而被限定。