專(zhuān)利名稱(chēng)：以改進(jìn)的cd均勻度印制圖案的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投影成像，更具體地，涉及利用來(lái)自掩膜版(mask)/中間掩模(reticle)或至少一個(gè)空間光調(diào)制器的圖像投影的顯微光刻技術(shù)(microlithography)。
背景技術(shù)：
對(duì)與半導(dǎo)體器件中超大規(guī)模集成相關(guān)的高密度和高性能的當(dāng)前需求需要亞微米特征、提高的晶體管和電路速率以及改進(jìn)的可靠性。這樣的需求需要形成具有高精度和高均勻度的器件特征，而這又令精細(xì)的過(guò)程監(jiān)控成為必要。
利用多模激光器照射的圖像投影經(jīng)常由于光源的相干性，以及在沿著光路方向上表面的粗糙和像差(aberration)而導(dǎo)致微不均勻度(micro-non-uniformity)。由每個(gè)?；驕?zhǔn)模所形成的圖像給出帶有高對(duì)比度散斑的圖像。散斑圖案是照度的精細(xì)粒度的隨機(jī)變化，隨著模的不同，閃光的不同而不同，在將要被制作圖樣(be patterned)的所述圖像上給出噪聲圖案。散斑引起不可預(yù)知的信號(hào)不均勻度，從而令以CD均勻度對(duì)精細(xì)特征制作圖案變得更為困難。
在光刻技術(shù)(lithography)中，所用的光源具有大量縱模和橫模來(lái)平均散斑。對(duì)散斑現(xiàn)象的全面描述可見(jiàn)T.S.McKechnie，Speckle Reduction，inTopics in Applied Physics，Laser Speckle and Related Phenomena，123(J.C.Dainty ed.，2d ed.，1984)。
本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)這種平均方法往往是不夠的。用于印制半導(dǎo)體器件的當(dāng)前技術(shù)水平的掃描儀典型地使用波長(zhǎng)193nm，脈沖時(shí)間30-60ns，帶寬0.2皮米的ArF激光器。每個(gè)特征都用20-40個(gè)激光閃光通過(guò)NA＝0.75或更高的透鏡進(jìn)行照射。本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)在這樣的掃描儀中散斑會(huì)在接觸孔層(contact holelayer)上產(chǎn)生6nm(3σ)的尺寸變化。這可與為接觸層所預(yù)算的整體尺寸誤差相比擬，是非常不希望發(fā)生的。從以上的討論可以看到，在技術(shù)上需要一種在對(duì)工件(晶片、掩膜版、中間掩模等等)制作圖案時(shí)利用任意波長(zhǎng)的部分相干電磁輻射源來(lái)減少散斑的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面包括一種減少激光圖案發(fā)生器中的殘留散斑的數(shù)量的方法和器件。
在另一方面本發(fā)明應(yīng)用于使用多模激光器，尤其是諸如XeCl、KrF、ArF和F2激光器那樣的受激準(zhǔn)分子和分子激光器的圖像投影。
在本發(fā)明的另一方面，當(dāng)只對(duì)形成微電子器件的諸層中的幾層制作圖案時(shí)，散斑減少。
本發(fā)明的其它方面在具體的描述、附圖和權(quán)利要求書(shū)中得到反映。


圖1描述了激光散斑照度和小特征。
圖2描述了優(yōu)化CD均勻度對(duì)比生產(chǎn)量的發(fā)明過(guò)程。
圖3描述了非偏振成像系統(tǒng)的照度均勻度對(duì)比帶寬、脈沖時(shí)間和激光脈沖數(shù)。
圖4描述了偏振無(wú)掩膜系統(tǒng)的照度均勻度對(duì)比帶寬、脈沖時(shí)間和激光脈沖數(shù)。
圖5描述了依照現(xiàn)有技術(shù)的圖案發(fā)生器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖6描述了依照現(xiàn)有技術(shù)的晶片掃描儀。
具體實(shí)施例方式
以下的具體介紹將參照附圖進(jìn)行描述。對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行闡釋?zhuān)⒉幌拗破溆蓹?quán)利要求書(shū)所定義的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到以下描述內(nèi)容的各種各樣的等價(jià)變體。
本發(fā)明特別應(yīng)用到利用光掩膜(photomask)圖像的投影來(lái)形成電子器件的晶片曝光，利用前體掩膜版(precursor mask)的投影來(lái)制造掩膜版的掩膜版坯(mask blank)的曝光，以及利用來(lái)自于空間光調(diào)制器的圖像投影的晶片曝光和掩膜版坯的曝光。本發(fā)明也應(yīng)用到掩膜版或SLM圖像在其它用于制造衍射光學(xué)器件、集成光學(xué)器件、薄膜頭(thin-film head)、高密度互聯(lián)器件、MEMS器件、PCB、MCM、光學(xué)安全器件(optical security device)、視頻顯示器件和其它類(lèi)似器件的基底上的投影。
本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵因素是激光帶寬、激光脈沖長(zhǎng)度、脈沖數(shù)和大于依賴(lài)于波長(zhǎng)、MEEF因子和由散斑引起的可允許線寬變化的數(shù)的偏振狀態(tài)數(shù)的乘積。這個(gè)發(fā)現(xiàn)允許在生產(chǎn)量和印制保真度之間存在一種逐層的折中(layer-by-layer trade-off)。在臨界層(critical layer)上減少散斑給出更嚴(yán)格的CD控制。可用更高速率對(duì)諸如微處理器那樣的高速邏輯計(jì)時(shí)，或者由于更好的照度均勻度允許在更低的對(duì)比度下印制，所以可用更小的特征來(lái)設(shè)計(jì)它們。65nm設(shè)計(jì)規(guī)則的設(shè)計(jì)可縮減到60nm，或者另外如果采用低散斑成像，工作時(shí)鐘頻率可以提高若干百分點(diǎn)而不必重新設(shè)計(jì)。
一個(gè)實(shí)施例是波長(zhǎng)193nm，NA等于或大于0.85的晶片掃描儀，類(lèi)似于市場(chǎng)上可得到的晶片掃描儀，例如來(lái)自ASML公司的AT-1250，但是在許多方面上存在差異。
依照現(xiàn)有技術(shù)的晶片掃描儀在圖6中予以闡明。所述設(shè)備包括輻射源1，例如受激準(zhǔn)分子激光器，在出射窗2發(fā)射輻射脈沖。所述出射窗可以是光學(xué)積分器的出射平面，例如所展示的石英棒。
所述積分器在所述出射窗上形成均勻強(qiáng)度分布。所述出射窗可以具有一種拉長(zhǎng)的形狀。在該實(shí)施例中，成像系統(tǒng)3包括三個(gè)透鏡3’、3”和3，在具有圖案的掩膜版或中間掩模5的表面上對(duì)所述出射窗成像。例如，線性制動(dòng)器6(linear actuator 6)以對(duì)表面4上所提供的整個(gè)圖案進(jìn)行照射的方式相對(duì)于所述窗圖像對(duì)掩膜版5進(jìn)行掃描?；蛘撸谀ぐ?可以不動(dòng)，而對(duì)出射窗2進(jìn)行掃描。在掩膜版上出射窗圖像的縱向垂直于掃描方向，即，在脈沖輻射曝光期間線性制動(dòng)器6移動(dòng)掩膜版5的方向。標(biāo)號(hào)1-6的元件構(gòu)成掃描狹縫曝光器件。
在附圖上用一個(gè)單獨(dú)的部件作示意性表示的投影透鏡系統(tǒng)7將掩膜版4的被照射的部分成像到安排在基底9上的輻射敏感層8上。所述基底可以是半導(dǎo)體晶片。投影透鏡系統(tǒng)7可以具有1/4的放大率。例如，考慮投影透鏡系統(tǒng)7的放大率、與掩膜版5的掃描同步地，用第二線性制動(dòng)器10對(duì)所述基底進(jìn)行掃描?？刂破?3控制輻射源?？刂破?3確定輻射敏感層8上的掃描場(chǎng)(field)應(yīng)當(dāng)被輻射的輻射脈沖數(shù)，以達(dá)到所要求的曝光劑量。
掃描狹縫寬度更寬12mm取代6mm。這增加了形成特征的脈沖數(shù)。
激光帶寬更寬不是0.25pm或更小而是0.5pm或更高。這使得具有改進(jìn)的色彩校正(chromatic correction)的透鏡成為必要。這樣的透鏡可用一個(gè)或多個(gè)衍射透鏡制造。衍射透鏡具有比折射透鏡高得多的色散，并且符號(hào)相反。因此弱衍射透鏡對(duì)于色差(chromatic aberration)的校正具有較強(qiáng)的功能。在允許所述設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化的同時(shí)，弱非球面衍射透鏡和折射非球面透鏡(asphere)的組合給出改進(jìn)的象差控制和顯著改進(jìn)的色彩校正。利用衍射透鏡，帶寬可以明顯地增大，至少比折射設(shè)計(jì)高10倍。上面所給定的0.5pm帶寬可通過(guò)利用材料的混合物的折射設(shè)計(jì)獲得，但是利用衍射元件，對(duì)于20-26mm的光場(chǎng)來(lái)說(shuō)，5pm的帶寬是可行的。這應(yīng)用到折射和折射-衍射透鏡。折反射透鏡(catadioptric lens)之所以可被制造為具有較高的帶寬，是因?yàn)樗龇糯舐实暮艽蟛糠衷谟谝粋€(gè)或若干個(gè)反射鏡(mirror)而且這些反射鏡沒(méi)有色差。
此外所述激光脈沖長(zhǎng)于50ns，而且在一個(gè)實(shí)施例中脈沖長(zhǎng)度為200ns。這是通過(guò)分裂脈沖，延遲其一部分并重新組合來(lái)完成的。這種類(lèi)型的脈沖延伸(pulse stretching)在本領(lǐng)域人所共知，并用于受激準(zhǔn)分子激光器，例如來(lái)自Cymer公司的XLA激光器，來(lái)減少峰值功率。但是，在該應(yīng)用中的脈沖延伸要更大，并具有兩個(gè)級(jí)聯(lián)延伸延遲回路(cascaded stretching delayloop)，一個(gè)回路時(shí)間50ns，一個(gè)回路時(shí)間125ns，來(lái)從50ns商用激光器生成200ns的脈沖時(shí)間。所述延遲回路形成在安裝于超凈間地板下面的、位于激光器和掃描儀之間的凈化后(purged)的管中。
一個(gè)實(shí)施例具有脈沖重復(fù)率為6kHz而不是習(xí)慣的4kHz的激光器。
一個(gè)實(shí)施例具有用于CD優(yōu)化的激光功率控制?？勺兯p器給出25-100％的透射，而激光輸出可用電子方式控制在50-100％。
晶片掃描儀具有支持在一逐層基礎(chǔ)上優(yōu)化CD對(duì)比生產(chǎn)量的軟件。
以上所公開(kāi)的特征與不同的實(shí)施例結(jié)合可以給出比采用現(xiàn)有技術(shù)的可匹敵的掃描儀低5倍的散斑。進(jìn)一步的改進(jìn)可通過(guò)優(yōu)化過(guò)程來(lái)完成，本質(zhì)上說(shuō)是如下進(jìn)一步所述的折中散斑抑制對(duì)比生產(chǎn)量。
另一實(shí)施例具有兩臺(tái)激光器來(lái)實(shí)現(xiàn)12kHz的組合交錯(cuò)脈沖率。
對(duì)于每一層都要定義CD均勻度目標(biāo)。通過(guò)分析、模擬或試驗(yàn)來(lái)確定MEEF值，或者確定dCD/(dE/E)因子。將掃描儀的劑量和聚焦性能輸入到一個(gè)計(jì)算結(jié)果得到的CD均勻度的模型。添加帶有標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的散斑效應(yīng)。如果CD均勻度目標(biāo)滿足，則該過(guò)程結(jié)束。否則通過(guò)衰減激光功率和降低掃描速率來(lái)減少散斑的影響。如果需要減少兩個(gè)或更多，則通過(guò)每個(gè)掃描場(chǎng)兩次掃描來(lái)取代單次慢掃描。所述掃描場(chǎng)被掃描兩次，每個(gè)掃描方向一次。這也給出了除散斑外的其它誤差的平均，進(jìn)一步改進(jìn)了CD均勻度。如果有必要可采用多于兩次的掃描。可以以重新對(duì)準(zhǔn)或不重新對(duì)準(zhǔn)晶片和中間掩模的方式來(lái)使用多重掃描過(guò)程，該選擇取決于精確的誤差結(jié)構(gòu)。重新對(duì)準(zhǔn)給出了更好的總體對(duì)準(zhǔn)性能，但是由于加劇的衰落(fading)可能對(duì)CD均勻度產(chǎn)生不利的效應(yīng)。
在正常情況下，沒(méi)有關(guān)于在臨界層上CD均勻度的滿意目標(biāo)，但是CD均勻度應(yīng)當(dāng)進(jìn)行優(yōu)化。另一方面，所述過(guò)程允許在CD均勻度上的很大的改進(jìn)，但是卻付出難以接受的生產(chǎn)量的代價(jià)。聯(lián)合優(yōu)化可通過(guò)建立表示成品率(yield)和/或器件值(device value)的改進(jìn)的CD均勻度的優(yōu)質(zhì)函數(shù)(meritfunction)，以及類(lèi)似的生產(chǎn)量?jī)?yōu)質(zhì)函數(shù)并且對(duì)組合優(yōu)質(zhì)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化來(lái)完成。一個(gè)實(shí)施例具有用于執(zhí)行該優(yōu)化的計(jì)算機(jī)軟件在基于器件性能和成品率，計(jì)算所述層的目標(biāo)CD均勻度和它們的優(yōu)質(zhì)函數(shù)；對(duì)包括散斑效應(yīng)的掃描儀的CD性能建模，對(duì)生產(chǎn)量建模并得到生產(chǎn)量?jī)?yōu)質(zhì)函數(shù)，以及對(duì)組合優(yōu)質(zhì)函數(shù)的優(yōu)化。此外還有軟件用于降低掃描速率，改變激光器功率來(lái)保持曝光劑量在預(yù)定值，以及如果所需要的閃光次數(shù)足夠高的話，生成多重掃描周期。
相信該過(guò)程會(huì)提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)和器件值，甚至采用現(xiàn)有工具而沒(méi)有以上所述的硬件改動(dòng)時(shí)也是如此。對(duì)于微處理器來(lái)說(shuō)，多晶硅層的CD均勻度是最為關(guān)鍵的，決定了成品器件的同步速率(clocking speed)和售價(jià)。找到一種具有減去50％的激光功率、降低50％的掃描速率和/或可能的話每掃描場(chǎng)雙曝光周期的曝光設(shè)置，會(huì)通過(guò)減少散斑和更為平均化來(lái)提高CD均勻度。對(duì)于該單個(gè)層，會(huì)給出更低的生產(chǎn)量，但是會(huì)得到改進(jìn)的器件性能和更高的產(chǎn)品值。
由散斑引起的均方根照度變化可計(jì)算為S＝1/sqrt(脈沖長(zhǎng)度/相干時(shí)間*脈沖數(shù)*偏振數(shù))脈沖長(zhǎng)度(實(shí)際上就是脈沖時(shí)間)以納秒來(lái)測(cè)量。根據(jù)激光器帶寬和波長(zhǎng)來(lái)計(jì)算相干時(shí)間，這可在很多關(guān)于激光器的教科書(shū)中找到。所述脈沖數(shù)是打到晶片上一單個(gè)位置上的脈沖數(shù)。對(duì)于偏振光，偏振數(shù)是1，對(duì)于非偏振光，偏振數(shù)是2。
如果激光光譜或脈沖形狀與高斯等效脈沖長(zhǎng)度相差甚遠(yuǎn)，那么就需要利用實(shí)際的形狀來(lái)計(jì)算相干時(shí)間值。同樣地如果脈沖的能量不相等，那么應(yīng)當(dāng)推導(dǎo)出一個(gè)等效脈沖數(shù)。在大多數(shù)情況下修正會(huì)很小。它們對(duì)于受過(guò)激光物理教育的工作人員來(lái)說(shuō)不成問(wèn)題。關(guān)于在部分偏振光束中的等效自由度(在這里就是偏振數(shù))的公式可在GoodmanStatistical Optics中找到。
另一實(shí)施例是用于硅晶片上直寫(xiě)(direct-writing)集成電路的無(wú)掩膜掃描儀。用由一數(shù)據(jù)路徑驅(qū)動(dòng)的SLM代替中間掩模。這樣的系統(tǒng)已經(jīng)由同一本發(fā)明者在先前的專(zhuān)利申請(qǐng)中描述過(guò)。
圖5闡明了依照現(xiàn)有技術(shù)用于對(duì)工件60制作圖案的設(shè)備100的一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明可以很容易地插入該實(shí)施例中。
所述設(shè)備100包含用于發(fā)射電磁輻射的源10，物鏡裝置50，由計(jì)算機(jī)控制的中間掩模30，光束調(diào)節(jié)裝置20，位于傅立葉平面上的空間濾波器70，傅立葉透鏡裝置40和所述工件60。源10可發(fā)射的輻射在從定義為780nm上至大約20μm的紅外(IR)到極端紫外(EUV)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，在該申請(qǐng)中所述極端紫外被定義為從100nm向下直到該輻射還可視為電磁輻射，即通過(guò)光學(xué)元件反射或聚焦的范圍。源10以脈沖或連續(xù)方式發(fā)射輻射?？衫枚ㄎ挥谒鲚椛湓?0和所述由計(jì)算機(jī)控制的中間掩模30之間輻射路徑上的快門(mén)來(lái)將從連續(xù)輻射源10所發(fā)射的輻射形成脈沖輻射。例如，輻射源可以為KrF受激準(zhǔn)分子激光器，具有248nm的脈沖輸出，脈沖長(zhǎng)度大約10ns，重復(fù)率1000Hz。所述重復(fù)率可以低于或高于1000Hz。
光束調(diào)節(jié)裝置20可以是一個(gè)簡(jiǎn)單的透鏡或者是透鏡的集合。光束調(diào)節(jié)裝置20將從輻射源10發(fā)射出的輻射均勻地分布于由計(jì)算機(jī)控制的中間掩模30的表面上。在連續(xù)輻射源的情況下，這樣的源的光束可在由計(jì)算機(jī)控制的中間掩模的表面上進(jìn)行掃描。
將工件60系統(tǒng)地進(jìn)行移動(dòng)，以使得光學(xué)系統(tǒng)合成所需要的器件層圖案。
由計(jì)算機(jī)控制的中間掩模30可以是空間光調(diào)制器(SLM)。在該實(shí)施例中，SLM包含對(duì)工件60的某個(gè)區(qū)域制作圖案所需要的單個(gè)時(shí)刻上的所有信息。
對(duì)于該申請(qǐng)的余下部分，采用通過(guò)靜電方式控制的微反射鏡矩陣(一維或二維)，但是以上所描述的其他裝置也是可能的，例如依賴(lài)于LCD晶體或電光材料作為它們的調(diào)制機(jī)制的透射或反射SLM，或者利用壓電或電致伸縮激勵(lì)的微機(jī)械(micromechanical)SLM。
SLM 30是可編程器件，產(chǎn)生輸出輻射光束，該輸出輻射光束被來(lái)自計(jì)算機(jī)的單獨(dú)輸入調(diào)制。SLM 30通過(guò)響應(yīng)于計(jì)算機(jī)饋入數(shù)據(jù)生成明暗像素來(lái)模擬掩膜版的功能。例如相位SLM 30是一組蝕刻過(guò)的固態(tài)反射鏡陣列。每個(gè)微反射鏡元件通過(guò)回復(fù)鉸鏈(restoring hinge)懸在硅基底上，其既由用分離的支撐柱也可由毗鄰的反射鏡支撐。在微反射鏡元件之下是尋址電極。一個(gè)微反射鏡表示物平面上的一個(gè)像素。像平面上的像素在此定義為與微反射鏡具有相同幾何形狀，但是尺寸由于光學(xué)系統(tǒng)(optics)的原因而有所不同，即取決于光學(xué)系統(tǒng)是放大的還是縮小的而更大或者更小。
微反射鏡和尋址電極的作用就像電容器，這樣例如施加到微反射鏡的負(fù)電壓和施加到尋址電極的正電壓將扭動(dòng)懸掛微反射鏡的扭轉(zhuǎn)鉸鏈，其進(jìn)而允許微反射鏡旋轉(zhuǎn)或上下移動(dòng)，由此產(chǎn)生反射光的相位調(diào)制。
在該實(shí)施例中，投影系統(tǒng)包含可以是復(fù)合鏡筒透鏡(compounded tubelens)的傅立葉透鏡裝置40，空間濾波器70和物鏡裝置50。傅立葉透鏡裝置40和空間濾波器70共同構(gòu)成通常所稱(chēng)的傅立葉濾波器。傅立葉透鏡裝置40將衍射圖案投影到空間濾波器70上?？梢允菑?fù)合的末端透鏡(final lens)的物鏡裝置50在工件60上形成虛像。
在該實(shí)施例中，空間濾波器70是一個(gè)盤(pán)上的孔洞。設(shè)置所述孔洞的尺寸和位置以基本上阻擋所有已被衍射到第一和更高衍射級(jí)的光，例如所述孔洞可定位于傅立葉透鏡裝置40的焦距位置。所反射的輻射被所述傅立葉透鏡裝置40聚集到焦平面上，所述焦平面同時(shí)還作為物鏡裝置50的光瞳面(pupilplane)。孔洞阻擋住來(lái)自SLM中已編址微反射鏡(addressed micromirror)的第一和更高衍射級(jí)的光，而來(lái)自未編址反射鏡(non-addressed mirror)表面的輻射可以通過(guò)該孔洞。結(jié)果就會(huì)在工件60上產(chǎn)生如傳統(tǒng)光刻技術(shù)中所出現(xiàn)的經(jīng)強(qiáng)度調(diào)制的虛像。
一個(gè)實(shí)施例在同一光場(chǎng)中有六個(gè)SLM，每個(gè)SLM都有2048×5120個(gè)尺寸為8×8微米的傾斜反射鏡元件。投影透鏡是折反射透鏡，具有0.9mm的晶片平面光場(chǎng)，而縮小倍率為267，這樣每個(gè)反射鏡對(duì)應(yīng)晶片上的一個(gè)30×30nm的像素。圖像只由兩個(gè)脈沖形成。打到晶片上的光是偏振的。照射是經(jīng)部分狹化(partly narrowed)的ArF激光，具有10pm的帶寬和30ns的脈沖時(shí)間。在第二實(shí)施例中帶寬為14pm，在第三實(shí)施例中帶寬為20pm，在第四實(shí)施例中帶寬為40pm。第五實(shí)施例具有20ns的激光脈沖長(zhǎng)度，第六實(shí)施例具有40ns的激光脈沖長(zhǎng)度，而第七實(shí)施例具有50ns的激光脈沖長(zhǎng)度。第八實(shí)施例采用非偏振光。
無(wú)掩膜掃描儀具有與上述關(guān)于晶片掃描儀所描述的相同的用于衰減激光功率和提高閃光次數(shù)的部件。預(yù)測(cè)生成的散斑量，并在CD控制值和生產(chǎn)量之間進(jìn)行折中的情況下增大脈沖數(shù)。
圖3展示了非偏振成像系統(tǒng)的照度均勻度對(duì)比帶寬、脈沖時(shí)間和脈沖數(shù)。對(duì)于偏振系統(tǒng)散斑要乘以1.41。
圖4展示了使用雙脈沖的無(wú)掩膜系統(tǒng)的散斑值。對(duì)于N個(gè)脈沖，散斑要乘以sqrt(2/N)。
對(duì)工件制作圖案的成本與生產(chǎn)它的時(shí)間有關(guān)。
經(jīng)管參照以上詳細(xì)描述的各種實(shí)施例和示例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明，但是要理解這些示例目的是說(shuō)明而非限制?？梢栽O(shè)想修改和組合對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是容易想到的，而這些修改和組合都包括在本發(fā)明的精神和以下權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用部分相干電磁輻射源以改進(jìn)的CD均勻度對(duì)工件制作圖案的方法，包括動(dòng)作-對(duì)于所述工件中的多個(gè)層，確定作為曝光閃光數(shù)的函數(shù)的CD均勻度，-對(duì)于所述工件中的多個(gè)層，確定作為所述曝光閃光數(shù)的函數(shù)的制作圖案的成本，-在逐層基礎(chǔ)上選擇曝光閃光數(shù)，其給出對(duì)應(yīng)于優(yōu)選成本的預(yù)定CD均勻度。
2.如權(quán)利要求1所述方法，還包括動(dòng)作-選擇以下參數(shù)值的組合·輻射帶寬·脈沖長(zhǎng)度·輻射閃光頻率以使得根據(jù)散斑計(jì)算的照度不均勻度(3σ)少于0.5％。
3.如權(quán)利要求1或2所述方法，還包括動(dòng)作-確定狹縫寬度值以使得根據(jù)散斑計(jì)算的照度不均勻度(3σ)少于0.5％。
4.一種用于通過(guò)使用部分相干輻射源以改進(jìn)的均勻度印制工件的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)備，包括-對(duì)于所述工件中的多個(gè)層，確定作為曝光閃光數(shù)的函數(shù)的CD均勻度的邏輯和資源，-對(duì)于所述工件中的多個(gè)層，確定作為曝光閃光數(shù)的函數(shù)的制作圖案成本的邏輯和資源，-在逐層基礎(chǔ)上選擇曝光閃光數(shù)的邏輯和資源，其給出制作圖案成本的最小值的預(yù)定CD均勻度。
5.一種以改進(jìn)的CD均勻度印制工件的方法，包括動(dòng)作-在逐層基礎(chǔ)上改變每個(gè)表面元件的曝光閃光數(shù)。
6.一種以改進(jìn)的CD均勻度印制工件的方法，包括動(dòng)作-在逐層基礎(chǔ)上改變每個(gè)表面元件的曝光閃光的脈沖長(zhǎng)度。
7.一種以改進(jìn)的CD均勻度印制工件的方法，包括動(dòng)作-在逐層基礎(chǔ)上改變每個(gè)表面元件的曝光閃光的輻射帶寬。
8.一種以改進(jìn)的CD均勻度印制工件的方法，包括動(dòng)作-在逐層基礎(chǔ)上改變每個(gè)表面元件的曝光閃光的狹縫寬度。
9.如權(quán)利要求5-8中任何一個(gè)的所述方法，其中所述改變只對(duì)于微電子器件中的臨界層執(zhí)行。
10.一種利用部分相干光來(lái)改進(jìn)在掃描儀或步進(jìn)機(jī)內(nèi)曝光的層的CD均勻度的過(guò)程，包括動(dòng)作-向掃描儀系統(tǒng)提供大于10mm的光場(chǎng)，-增大以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)a.狹縫寬度，b.激光帶寬，c.脈沖長(zhǎng)度，d.激光閃光頻率，e.閃光數(shù)，f.每掃描場(chǎng)的閃光數(shù)，g.每掃描場(chǎng)的掃描周期數(shù)直到根據(jù)散斑計(jì)算的照度不均勻度(3σ)少于0.5％。
11.如權(quán)利要求10所述過(guò)程，但計(jì)算的散斑小于1％。
12.如權(quán)利要求10所述過(guò)程，但計(jì)算的散斑小于2％。
13.如權(quán)利要求10所述過(guò)程，但計(jì)算的散斑小于3％。
14.如權(quán)利要求10所述過(guò)程，其中使用非偏振光。
15.如權(quán)利要求10所述過(guò)程，其中使用折射光學(xué)系統(tǒng)。
16.如權(quán)利要求15所述過(guò)程，其中使用至少一個(gè)衍射元件。
17.如權(quán)利要求15所述過(guò)程，其中使用帶有至少一個(gè)衍射元件的折反射光學(xué)系統(tǒng)。
18.一種利用部分相干光來(lái)改進(jìn)在無(wú)掩膜掃描儀內(nèi)曝光的層的CD均勻度的過(guò)程，包括步驟-向無(wú)掩膜掃描儀系統(tǒng)提供大于0.5mm的光場(chǎng)，-增大以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)a.激光帶寬，b.脈沖長(zhǎng)度，c.重疊的閃光數(shù)，直到根據(jù)散斑計(jì)算的照度不均勻度(3σ)少于0.5％。
19.如權(quán)利要求18所述過(guò)程，其中所述計(jì)算的散斑小于1％。
20.如權(quán)利要求18所述過(guò)程，其中所述計(jì)算的散斑小于2％。
21.如權(quán)利要求18所述過(guò)程，其中所述計(jì)算的散斑小于3％。
22.如權(quán)利要求18所述過(guò)程，其中使用非偏振光。
23.一種用于以改進(jìn)的CD均勻度印制工件的設(shè)備包括-計(jì)算散斑的邏輯和資源，-在逐層基礎(chǔ)上改變每個(gè)表面元件的脈沖數(shù)的邏輯和資源。
24.一種用于在顯微光刻印制期間優(yōu)化散斑的過(guò)程包括動(dòng)作-提供改進(jìn)的CD均勻度值的模型，-計(jì)算作為閃光數(shù)函數(shù)的CD均勻度，-提供具有特定脈沖數(shù)的印制成本的模型，-提供選擇對(duì)應(yīng)于優(yōu)選結(jié)果的脈沖數(shù)的邏輯和資源，-提供適配為改變閃光數(shù)的控制，以及-設(shè)定所述經(jīng)近似優(yōu)化的閃光數(shù)。
25.一種具有改進(jìn)的CD均勻度的電子器件，以小于1％(3σ)的散斑被印制。
26.如權(quán)利要求23所述方法，還包括動(dòng)作-對(duì)于所述工件中的多個(gè)層，確定作為曝光閃光數(shù)函數(shù)的CD均勻度，-對(duì)于所述工件中的多個(gè)層，確定作為曝光閃光數(shù)函數(shù)的制作圖案成本，-在逐層基礎(chǔ)上選擇曝光閃光數(shù)，其給出對(duì)應(yīng)于優(yōu)選成本的預(yù)定CD均勻度。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)方面包括一種利用部分相干電磁輻射源以改進(jìn)的CD均勻度對(duì)工件制作圖案的方法。所述方法包括動(dòng)作對(duì)于所述工件上的多個(gè)層，確定作為曝光閃光數(shù)函數(shù)的CD均勻度，對(duì)于所述工件上的多個(gè)層，確定作為曝光閃光數(shù)函數(shù)的制作圖案的成本，以及在一逐層基礎(chǔ)上選擇曝光閃光數(shù)，其給出對(duì)應(yīng)于優(yōu)選成本的預(yù)定CD均勻度。本發(fā)明的其它方面在具體的描述、附圖和權(quán)利要求書(shū)中得到反映。
文檔編號(hào)G02B26/00GK1883030SQ200480034408
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月20日
發(fā)明者托布喬恩·桑德斯特羅姆 申請(qǐng)人:麥克羅尼克激光系統(tǒng)公司