專利名稱：工藝、設備和器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種工藝和一種設備以及一種器件。本申請要求于2006 年12月1日遞交的美國專利申請11/607,098的優(yōu)先權，通過引用將該專 利申請的全文合并于此。
背景技術：
光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上，通常是襯底的目標部分上 的機器。例如，可以將光刻設備用在集成電路(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在所述ic
的單層上待形成的電路圖案。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。通常，圖 案的轉(zhuǎn)移是通過把圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層 上進行的。通常，單獨的襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰目標部分的網(wǎng)
絡。公知的光刻設備包括所謂步進機，在所述步進機中，通過將全部圖 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同步地掃描所述襯底來輻射每一 個目標部分。也可能通過將圖案壓印(imprinting)到襯底上的方式從圖案 形成裝置將圖案轉(zhuǎn)移到襯底上。
通常，掩模是通過電子束光刻術制造的，通過控制電子束對掩模上的 光敏感層的曝光(e-束寫入工藝)，在掩模的光敏感層上形成所需的掩模圖 案。在光敏感層中的圖案隨后被轉(zhuǎn)移到掩模圖案層，掩模圖案層通常是配 置在透明掩?；鶎由系慕饘賹?。
已經(jīng)知道，由于光刻工藝，所形成的掩模圖案層會出現(xiàn)一些變形或缺 陷。通常，缺陷的原因是例如應力引起的(掩模圖案層的)變形，e-束寫入工藝過程中加熱引起的變形或由放置在掩模上的薄膜引起的變形。
IC的形成涉及在目標部分上形成彼此重疊的大量的圖案。彼此重疊的 圖案通常已經(jīng)用分別在不同掩模上的不同掩模圖案形成。每個掩模圖案具 有其自身的變形或缺陷。在將掩模圖案轉(zhuǎn)移到目標部分上的過程中，這些 變形將會隨著掩模圖案被轉(zhuǎn)移到形成在目標部分上的圖案中。因而，目標 部分上的重疊圖案通常與導致在目標部分內(nèi)的重疊誤差的不同變形有關。 這種重疊誤差常常被稱為內(nèi)場重疊誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種設備和一種工藝，其能夠減少或校正掩模圖案變 形或缺陷對曝光圖案的變形的貢獻。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于在襯底的目標場上形成交疊圖案 的工藝，包括
在所述交疊圖案之間提供重疊誤差，所提供的重疊誤差對應根據(jù)所述 工藝的模型的至少一個工藝參數(shù)的每一個的建議值控制所述工藝；
通過將所述模型與包括所提供的重疊誤差和所述至少一個工藝參數(shù) 的每一個的建議值的數(shù)據(jù)匹配，為對應最小重疊誤差的所述至少一個工藝
參數(shù)的每一個確定一個值；
形成交疊圖案，以此根據(jù)所述至少一個工藝參數(shù)的每一個的所確定的 值控制所述工藝；
其特征在于
根據(jù)所述至少一個工藝參數(shù)的每一個的第一確定值形成交疊圖案中 的一個圖案的第一部分和根據(jù)所述至少一個工藝參數(shù)的每一個的第二確 定值形成交疊圖案中的一個圖案的第二部分，其中所述第一值與所述第二 值不同。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種設備，其配置成通過將用于在襯底上 形成交疊圖案的工藝的模型與包括工藝參數(shù)的建議值和交疊圖案之間的 估計重疊誤差的數(shù)據(jù)匹配，確定所述工藝的所述工藝參數(shù)的值，所述估計 重疊誤差對應于根據(jù)工藝參數(shù)的建議值對所述工藝的控制，因而所述工藝 參數(shù)的所述確定的值對應于最小重疊誤差；其特征在于所述設備配置成確定用于在所述目標場的第一區(qū)域內(nèi)形成所述交疊 圖案中的一個圖案的第一部分的所述工藝參數(shù)的第一值和用于形成所述 交疊圖案中的一個圖案的第二部分的所述工藝參數(shù)的第二值，其中所述第 一值與所述第二值不同。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于在襯底上形成幾個交疊圖案的第 一圖案的設備，其包括用以保持襯底的襯底臺，并包括
形成裝置，用以在目標場的第一區(qū)域形成第一圖案的第一部分并在目 標場的第二區(qū)域形成第一圖案的第二部分，其中所述第一部分與所述第二 部分不同，所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域；
控制器，其連接到所述形成裝置和襯底臺，并且配置成基于一組工藝 參數(shù)的值通過控制襯底臺和形成裝置來控制所述幾個交疊圖案的第一圖 案和第二圖案之間的重疊；其特征在于
所述設備配置成根據(jù)所述工藝參數(shù)組的第一工藝參數(shù)的第一值形成 所述第一部分并且根據(jù)所述第一工藝參數(shù)的第二值形成所述第二部分。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種通過權利要求1至16中任一項所述 的工藝制造的器件。


下面僅通過示例的方式，參考附圖對本發(fā)明的實施例進行描述，其中 示意性附圖中相應的標記表示相應的部件，在附圖中 圖1示出根據(jù)本發(fā)明實施例的光刻設備；
圖2示出目標部分上的第一掩模圖案和第二掩模圖案的重疊； 圖3示出殘余掩模圖案變形的示例；
圖4a、 4b、 4c示出用于掩模圖案變形相關的內(nèi)場重疊誤差的第一組 校正；
圖5a、 5b、 5c示出用于掩模圖案變形相關的內(nèi)場重疊誤差的第二組 校正；和
圖6示出包括配置用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的計算機系統(tǒng)的光刻設
備o
具體實施例方式
圖1示意地示出了一種已知的光刻設備。所述光刻設備包括
*照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用于調(diào)節(jié)輻射束B (例如，紫外
(UV)輻射或極紫外(EUV)輻射)； 參支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例
如掩模)MA，并與用于根據(jù)確定的參數(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(例如晶片臺)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)確定的參數(shù)精確地定位襯底
的第二定位裝置PW相連；和
*投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PS，其配置用于將由圖案 形成裝置賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標部分C (例如 包括一根或多根管芯)上。 照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學部件，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部件、或其任意組合，以引導、成 形、或控制輻射。
所述支撐結(jié)構(gòu)支撐，也就是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、光刻設備的設計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 采用機械的、真空的、靜電的或其它夾持技術保持圖案形成裝置。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。 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))。在這里任何使用的術語"掩模版"或"掩模"都可以認為與更上 位的術語"圖案形成裝置"同義。
這里所使用的術語"圖案形成裝置"應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。應當注意，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(例如如果該圖案包括相移特征或所謂輔助特 征)。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，例如集成電路。2007
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。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。
這里使用的術語"投影系統(tǒng)"應該廣義地解釋為包括任意類型的投影 系統(tǒng)。投影系統(tǒng)的類型可以包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、 電磁型和靜電型光學系統(tǒng)、或其任意組合，如對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 使用的術語"投影透鏡"可以認為是與更上位的術語"投影系統(tǒng)"同義。
如這里所示的，所述設備是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替 代地，所述設備可以是反射型的(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)。
所述光刻設備可以是具有兩個(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個或更 多的掩模臺)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)行預備步驟的同時，將一個或更多個其它臺 用于曝光。
光刻設備也可以是這種類型，其中襯底的至少一部分被具有相對高的 折射率的液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統(tǒng)和襯底之間的空間。浸 沒液體也可以應用到光刻設備的其他空間，例如掩模和投影系統(tǒng)之間的空 間。浸沒技術用于提高投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑在本領域是熟知的。這里用到 的術語"浸沒"不是指諸如襯底等結(jié)構(gòu)必須浸入到液體中，而僅指的是在 曝光過程中液體位于投影系統(tǒng)和襯底之間。
參照圖l，所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源和所 述光刻設備可以是分立的實體(例如當該源為準分子激光器時)。在這種 情況下，不會將該源考慮成形成光刻設備的一部分，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)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備的組成部分(例如當所述源是汞燈時)?？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)整所述輻射束的角強度分布的調(diào)整器 AD。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CJ-內(nèi)部)進行調(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?？?以將所述照射器用于調(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B聚焦到所述襯底W的目標部分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，可以精確地移動所述襯底臺WT，例如以便將不同的目標部分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和另一個位置傳感器(圖1 中未明確示出)用于相對于所述輻射束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)的幫助來實現(xiàn)掩模臺MT的移動。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 現(xiàn)所述襯底臺WT的移動。在步進機的情況下(與掃描器相反)，掩模臺 MT可以僅與短行程致動器相連，或可以是固定的。可以使用掩模對準標 記M1、 M2和襯底對準標記P1、 P2來對準掩模MA和襯底W。盡管所示 的襯底對準標記占據(jù)了專用目標部分，但是它們可以位于目標部分之間的 空間(這些公知為劃線對齊標記)中。類似地，在將多于一個的管芯設置 在掩模MA上的情況下，所述掩模對準標記可以位于所述管芯之間。
可以將所示的設備用于以下模式中的至少一種中
1.在步進模式中，在將掩模臺MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同 時，將賦予所述輻射束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，在對掩模臺MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同
時，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標部分c上(g卩，單一的動態(tài)曝光)。
襯底臺WT相對于掩模臺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(或掃描 場)的最大尺寸限制了單一動態(tài)曝光中所述目標部分的寬度(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的高度(沿所述掃描方 向)。
3. 在混合模式中，將可編程圖案形成裝置保持基本靜止，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)的無掩模光刻術中。
還存在已知的光刻設備，其包括可編程圖案形成裝置，布置使得可編 程圖案形成裝置和目標部分彼此相對地進行掃描。這可以通過將掃描的或 基本上靜止的可編程圖案形成裝置和掃描的或基本上靜止的襯底臺的組 合來實現(xiàn)。在可編程圖案形成裝置保持基本上穩(wěn)定的情況下，其通過支撐 結(jié)構(gòu)支撐，而不需要構(gòu)造成根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置的第 一定位裝置PM。
在襯底的目標部分上第一圖案PT1和第二圖案PT2之間的重疊在圖2 中示出。
利用巳知的工藝在襯底上形成第一圖案PT1和第二圖案PT2，已知的 工藝包括
-在襯底上提供光敏感層
-相對于投影系統(tǒng)掃描圖案形成裝置，從而圖案化輻射束 -將圖案形成裝置的第一圖像形成為狹縫
-相對狹縫掃描目標場，以將襯底的光敏感層暴露給圖像，從而形成第 一圖案PT1。形成為狹縫的圖像通常是比原始圖像小4或5倍因子(這里稱為圖像 收縮因子)，以便能夠以非常小的細節(jié)形成圖案，而不用必須以相同的比 例在圖案形成裝置上形成這些細節(jié)。
圖3示出在用于平移、旋轉(zhuǎn)和縮放的全面校正之后第一和第二圖案
PT1、 PT2的殘余重疊誤差圖的示例。在重疊誤差圖內(nèi)，示出了局部重疊 誤差。局部重疊誤差與通過校正模式(在這種情況下為6-參數(shù)重疊校正模 式)的全面校正之后的殘余重疊誤差有關。
局部重疊誤差用向量線表示，向量線的長度與重疊誤差的大小有關， 并且向量線的方向與重疊誤差的方向有關。
在橢圓區(qū)域內(nèi)，可以看到局部重疊誤差的相對急劇的變化。
在本發(fā)明的實施例中，在第二圖案PT2的照射期間為給定的局部殘余 重疊誤差提供內(nèi)場校正。正如所介紹的，這種局部殘余重疊誤差可能是由 于掩模變形帶來的。內(nèi)場校正作為動態(tài)(臨時)校正疊加到由6-參數(shù)重疊 校正模式提供的任何全面校正。
在實施例中，內(nèi)場校正包括第一組校正，其與投影系統(tǒng)參數(shù)(或透 鏡參數(shù))的動態(tài)/臨時調(diào)節(jié)有關；和第二組校正，其與第二圖案PT2掃描 期間的掃描參數(shù)的動態(tài)/臨時調(diào)節(jié)有關。掃描參數(shù)的動態(tài)調(diào)節(jié)依照6-參數(shù) 重疊校正模式疊加到全面掃描參數(shù)組上，以提供第二圖案PT2相對于第一 圖案PT1的掃描的全部校正。第一組校正和第二組校正并行地應用以獲得 最小的重疊誤差。
圖4a、 4b、 4c中示出依照本發(fā)明實施例的第一組校正，該圖示出了 例如由掩模圖案變形引起的內(nèi)場重疊誤差的第一組校正。透鏡參數(shù)可以用 于調(diào)節(jié)透鏡放大率和第三級透鏡像差。其他的可能的透鏡像差也是可調(diào)節(jié) 用作校正用途，但是這依賴于投影透鏡系統(tǒng)的設計和用于致動透鏡以校正 這種其他透鏡像差的合適的致動器的可用性。在實施掃描的同時，透鏡放 大率可以沿Y方向上的掃描路徑(也就是，曝光掃描期間橫穿的軌跡)進
行變化。
依照本發(fā)明，第一種類型的透鏡參數(shù)校正是X方向(垂直于掃描方向 Y)上透鏡放大率的線性變量。
正如本領域普通技術人員將會明白的，雖然經(jīng)常使用透鏡放大率作為術語，但是通常是使用圖像縮放?；谶@種原因，可選地，可以使用術語 "圖像縮放因子"。
圖4a中示意地示出了第一種類型梯形區(qū)域4a，這與掃描場和掃描場 局部放大率有關。
在掃描場的下部區(qū)域(例如，掃描開始)，X方向的放大率相對小。 在掃描場的上部區(qū)域，放大率不同，在這個例子中是相對較大。通過第一 種類型的透鏡參數(shù)校正，在掃描期間圖案的放大率(在X方向)線性地變 化。
根據(jù)本發(fā)明的第二種類型的透鏡參數(shù)校正是在X方向上放大率的非 線性變量。第二種類型的透鏡參數(shù)校正在圖4b中示意地用變面積區(qū)域4b 表示。
圖4b示出了非線性變化的示例。在變面積區(qū)域4b的下部區(qū)域Rl， X 方向上的透鏡放大率在掃描期間減小(用區(qū)域4b的左和右邊界的第一收 斂示出)。在下一個區(qū)域R2， X方向上的透鏡放大率增大(由區(qū)域4b的 左和右邊界的第一發(fā)散示出)。在再下一個區(qū)域R3， X方向上透鏡放大率 再次減小(由區(qū)域4b的左和右邊界的第二收斂示出)。最后，在又下一個 區(qū)域R4中，X方向上透鏡放大率再次增大(由區(qū)域4b的左和右邊界的第 二發(fā)散示出)。
根據(jù)本發(fā)明的第三種類型的透鏡參數(shù)校正是X方向上的第三級透鏡 像差校正的變量。第三種類型的透鏡參數(shù)在圖4c中示意地作為掃描場區(qū) 域4c示出。
X方向的透鏡放大率是恒定的，這帶來矩形掃描場。在掃描場內(nèi)，第 三級透鏡像差校正沿Y方向變化。這種變化通過沿X方向指向的箭頭示 出。箭頭的長度作為Y方向上的位置的函數(shù)進行變化，以示出Y方向上 的第三級透鏡像差的變化。
通過從掃描場的一個區(qū)域到另一區(qū)域變化X方向的放大率或第三級 透鏡像差校正，在一個區(qū)域內(nèi)圖案的特征的尺寸(平行于X方向)可以相 對于在另一個區(qū)域的圖案的另一特征進行調(diào)整。
應該注意到，圖4a、 4b和4c示出透鏡參數(shù)的變化的示例。根據(jù)本發(fā) 明的透鏡參數(shù)的變化不限于這些示例。圖5a、 5b和5c中示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的第二組校正。 第二組校正涉及疊加到依照6-參數(shù)重疊校正模式以提供第二圖案PT2
相對于第一圖案PT1的掃描的全面校正的全面掃描參數(shù)組的掃描參數(shù)的
動態(tài)調(diào)整。
通過使用掃描參數(shù)的這些動態(tài)調(diào)整，可以獲得圖案在Y方向上的放大
率的變化、平移的變化和旋轉(zhuǎn)的變化，如下所述。
在實施例中，通過掩模臺和晶片臺之間沿Y方向的掃描速度的變化實 現(xiàn)掃描場5a中Y方向上放大率的變化(圖5a)。在實施例中， 一些區(qū)域 對應于掃描速度的減速(箭頭指向下的區(qū)域)和一些區(qū)域?qū)趻呙杷俣?的加速(箭頭指向上的區(qū)域)。通過從掃描場的一個區(qū)域到另一個區(qū)域變 化掩模臺和晶片臺之間的掃描速度，在所述一個區(qū)域內(nèi)的圖案的特征的尺 寸(平行于Y方向)可以相對于所述另一個區(qū)域內(nèi)的圖案的另一特征進行 調(diào)整。要注意的是，可以不需要改變圖像收縮因子而調(diào)整這個尺寸。
在還一實施例中，沿X方向上平移的變化應用為掃描場5b(圖5b)的 掃描路徑的函數(shù)。
X方向上的平移可以沿X方向在一個方向(用箭頭X+表示)或相反 方向(用箭頭X-表示)變化。在掃描場內(nèi)示出平移方向。
在實施例中(圖5b)，在下部區(qū)域R5中沿方向X-執(zhí)行平移。在下一 個區(qū)域R6中，在另一方向X+執(zhí)行平移。在另一區(qū)域R7，沿方向X-執(zhí)行 平移。在下一區(qū)域R8，沿方向X+執(zhí)行平移。在下一區(qū)域R9，平移基本 上是零。在最后一個區(qū)域R10內(nèi)，沿方向X+執(zhí)行平移。
通過從掃描場的一個區(qū)域到另一個區(qū)域改變平移，在一個區(qū)域內(nèi)圖案 的特征的位置可以相對于另一區(qū)域內(nèi)的圖案的另一特征的位置進行調(diào)整。
在還一實施例中，旋轉(zhuǎn)的變化應用為掃描場5c(圖5c)的掃描路徑的 函數(shù)。
在掃描場5c內(nèi)，存在具有在一個方向上旋轉(zhuǎn)的區(qū)域(箭頭指向下的 區(qū)域)或相反方向上旋轉(zhuǎn)的區(qū)域(箭頭指向上的區(qū)域)。區(qū)域內(nèi)箭頭的長 度表示在該區(qū)域內(nèi)箭頭到旋轉(zhuǎn)中心的距離。
通過從掃描場內(nèi)一個區(qū)域到另一個區(qū)域變化旋轉(zhuǎn)方向，在所述一個區(qū) 域內(nèi)圖案的特征的取向可以相對于所述另一個區(qū)域內(nèi)圖案的另一特征的取向進行調(diào)整。
在如上述執(zhí)行掃描的同時根據(jù)本發(fā)明的方法的透鏡參數(shù)和掃描參數(shù) 的動態(tài)調(diào)整由第一圖案PT1和第二圖案PT2的重疊的殘余掩模變形來確 定。掩模的殘余局部變形可能來自形成在半導體襯底上的重疊圖案的測 量，但附加地或可選地，來自在第一和/或第二掩模圖案上的變形測量。用 于確定殘余局部變形的步驟對于本領域技術人員是已知的。
在確定殘余局部掩模變形時，可以考慮通過已知的6-參數(shù)重疊校正模 式的校正。
在本發(fā)明的實施例中，在確定可以由殘余變形圖表示的殘余局部變形 后，確定所需的透鏡參數(shù)和掃描參數(shù)的調(diào)整。由于掃描的投影特性(也即
是沿Y方向上的掃描路徑依次投影平行于X方向的一系列的線形圖案)， 確定動態(tài)調(diào)整，以便沿Y方向上的掃描路徑最小化X方向和Y方向兩個 方向上每個點的殘余變形。
在本發(fā)明的實施例中，從對變形的掩模圖案的變形測量確定局部變 形，并且在曝光期間校正圖案圖像。
視需要調(diào)整透鏡參數(shù)和掃描參數(shù)以最小化殘余變形能夠是調(diào)整一個 或更多個透鏡參數(shù)和一個或更多個掃描參數(shù)的組合，如參照圖4a-4c和 5a-5c所述。
在一個實施例中，圖案圖像涉及單個掩模圖案的圖案圖像。在另一實 施例中，圖案圖像涉及第一圖案和第二圖案之間的重疊。
圖6示出光刻設備，其包括配置用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的計算機 系統(tǒng)。
在圖6中，具有與在前面圖中示出的相同附圖標記的部件指的是在前 面圖中相應的部件。
為了控制掃描期間對透鏡參數(shù)和掃描參數(shù)的調(diào)整，光刻設備設置有能 夠控制沿掃描路徑每一點的所需調(diào)整的控制系統(tǒng)。
通常，這種控制系統(tǒng)包括具有用于執(zhí)行算術運算的處理器PR的計算 機系統(tǒng)CA，和存儲器ME。示出一種光刻設備的示例的圖6中示意地示 出這種系統(tǒng)，該光刻設備類似于圖1中示出的光刻設備，圖6中的光刻設 備現(xiàn)在包括處理器PR，其配置成與存儲器ME或一些其他形式的機器可讀媒介或媒體通信。存儲器ME可以是配置成存儲指令和數(shù)據(jù)的任何類型 的存儲器，例如錄音帶單元、硬盤、只讀存儲器(ROM)、非揮發(fā)性隨機
存取存儲器(NVRAM)和隨機存取存儲器(RAM)。
處理器PR可以配置成讀取和執(zhí)行存儲在存儲器ME中的一個或更多 個程序，為處理器PR設置功能以執(zhí)行上面所述的用于調(diào)整的方法。為了 能夠執(zhí)行這些方法，處理器PR配置成確定和控制掩模臺MT的位置、襯 底臺WT的位置和/或投影系統(tǒng)PS的參數(shù)(透鏡系統(tǒng))，并且配置成確定 和控制光刻設備的其他部件。處理器PR可以特定地裝備或構(gòu)造成執(zhí)行所 述方法的所述實施例，也可以是作為一個整體的配置用于控制光刻設備的 中央處理器，并且提供附加的功能以執(zhí)行上述方法的應用或?qū)嵤├蛩?述方法的其他應用。
應該理解到，可以提供更多和/或其他單元，例如本領域技術人員己知 的存儲器單元、輸入裝置和讀取裝置。而且，如果需要， 一個或更多個所 述裝置可以物理地遠離處理器PR設置。處理器PR看起來像一個箱子， 然而它可以包括幾個處理單元，所述處理單元并行地運行或由彼此遠離設 置的一個主處理器PR控制，正如本領域技術人員已知的。
可以看到，雖然圖6中的所有連接顯示為物理連接，但是這些連接中 的一個或更多個連接可以是無線連接。它們僅是為了顯示這些"連接的" 單元配置成彼此以某種方式通信。計算機系統(tǒng)可以是任何具有模擬和/或數(shù) 字的信號處理系統(tǒng)和/或配置用以執(zhí)行這里所述功能的軟件技術。
計算機系統(tǒng)還可以構(gòu)造成確定在殘余變形圖中第一圖案PT1和第二 圖案PT2之間的重疊的殘余變形。
涉及第一圖案PT1和第二圖案PT2之間的重疊的重疊數(shù)據(jù)可以由測量 第一和第二圖案PT1、 PT2的內(nèi)場局部重疊的量測工具獲得?？蛇x地，重 疊數(shù)據(jù)可以通過第一和第二掩模圖案的變形測量來獲得。此外，在本發(fā)明 的實施例中，在量測工具或獨立工具中確定處理參數(shù)(也就是，掃描參數(shù) 和/或透鏡參數(shù))。在實施例中，處理參數(shù)隨后被反饋到例如以掃描模式或 混合模式運行的光刻設備，或包括可編程圖案形成裝置的光刻設備。
計算機系統(tǒng)還構(gòu)造用以確定沿Y方向上的掃描路徑的每個點在X方 向和Y方向上的殘余變形的最小化，其中該最小化通過至少一個透鏡參數(shù)和/或至少一個掃描參數(shù)的調(diào)整來實現(xiàn)。
而且，計算機系統(tǒng)可以構(gòu)造成在第二圖案以掃描方式的曝光期間，通 過執(zhí)行至少一個透鏡參數(shù)和/或至少一個掃描參數(shù)的調(diào)整，為沿掃描路徑的 每個點提供所確定的x方向和y方向上的殘余變形的最小化。
涉及透鏡參數(shù)的掃描期間的動態(tài)調(diào)整可以通過控制投影系統(tǒng)ps的設 置來實現(xiàn)。可選地或附加地，涉及掃描參數(shù)的掃描期間的動態(tài)調(diào)整可以通
過控制掩模臺mt的位置和/或襯底臺wt的位置來實現(xiàn)。對于沿y方向
上的掃描路徑的每一個點，透鏡參數(shù)和掃描參數(shù)的調(diào)整通過計算機系統(tǒng)進 行控制。
應該認識到，雖然上面的實施例已經(jīng)描述成可以在第二圖案pt2的照 射期間應用內(nèi)場校正，通過在形成第一圖案pt1期間應用內(nèi)場校正，本發(fā) 明還可以用于改善第一圖案pt1和第二圖案pt2之間的重疊?？蛇x地，在 實施例中，通過在形成第一圖案pt1和第二圖案pt2兩者期間進行校正而 獲得這兩個圖案之間的重疊的重疊校正。
還應該認識到，本發(fā)明涉及確定一種工藝的工藝參數(shù)(例如掃描參數(shù) 和透鏡參數(shù))的值。本發(fā)明不限于疊加確定的值用于校正不應用本發(fā)明也 將要應用的參數(shù)的值。代替的是，本發(fā)明包括確定取代所述工藝參數(shù)中不 應用本發(fā)明而將要使用的參數(shù)的工藝參數(shù)的值，例如非線性參數(shù)的情況。
雖然在本文中詳述了光刻設備用在制造ICs (集成電路)，但是應該理 解到這里所述的光刻設備可以有其他的應用，例如制造集成光學系統(tǒng)、磁 疇存儲器的引導和檢測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCDs)、薄膜磁 頭等。本領域技術人員應該認識到，在這種替代應用的情況中，可以將這 里使用的任何術語"晶片"或"管芯"分別認為是與更上位的術語"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。在可應用的情況下，可 以將所述公開內(nèi)容應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語"襯底" 也可以表示已經(jīng)包含多個已處理層的襯底。
雖然上面詳述了將本發(fā)明的實施例應用到光刻技術的情況，應該認識到本發(fā)明可以用于其他領域，在允許的情況下，不限于光刻技術。
這里使用的術語"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、 355、 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)，以及粒子束， 例如離子束或電子束。
這里使用的術語"透鏡"可以認為是任何一種或多種不同類型光學部 件的組合，包括折射型、反射型、磁性的、電磁型和靜電型的光學部件。
盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實施例，但應該認識到，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 體存儲器、磁盤或光盤)的形式。
以上描述是進行了實施例的顯示和說明，但本發(fā)明不局限于這些實施 例。因而很顯然，本領域普通技術人員可以在不脫離由權利要求限定的本 發(fā)明的范圍的前提下做出變更。
權利要求
1.一種用于在襯底的目標場上形成交疊圖案的工藝，包括步驟在所述交疊圖案之間提供重疊誤差，所提供的重疊誤差對應于根據(jù)所述工藝的模型的至少一個工藝參數(shù)中的每一個工藝參數(shù)的建議值對所述工藝的控制；通過將所述模型與包括所提供的重疊誤差和至少一個工藝參數(shù)中的每一個工藝參數(shù)的建議值的數(shù)據(jù)相匹配，為對應于最小重疊誤差的所述至少一個工藝參數(shù)中的每一個工藝參數(shù)確定值；形成所述交疊圖案，由此根據(jù)所述至少一個工藝參數(shù)中的每一個工藝參數(shù)的所確定的值控制所述工藝；其特征在于根據(jù)所述至少一個工藝參數(shù)中的每一個工藝參數(shù)的第一確定值形成所述交疊圖案中的一個圖案的第一部分，并且根據(jù)所述至少一個工藝參數(shù)中的每一個工藝參數(shù)的第二確定值形成所述交疊圖案中的所述一個圖案的第二部分，其中所述第一值與所述第二值不同。
2. 如權利要求1所述的工藝，其中所述交疊圖案包括第一圖案和第二 圖案，并且其中所述交疊圖案中的所述一個圖案是所述第一圖案。
3. 如權利要求2所述的工藝，其中提供所述重疊誤差的步驟包括基于 與所述交疊圖案中的僅一個圖案的形成有關的數(shù)據(jù)估計所述重疊誤差。
4. 如權利要求3所述的工藝，其中所述交疊圖案中的所述僅一個圖案是所述第二圖案。
5. 如權利要求2所述的工藝，其中提供所述重疊誤差的步驟包括測量 根據(jù)所述至少一個工藝參數(shù)中的每一個工藝參數(shù)的建議值處理的測試襯 底上的重疊誤差。
6. 如權利要求2到4中任一項所述的工藝，其中所述第二圖案比所述 第一 圖案早被形成在所述襯底上。
7. 如權利要求1到6中任一項所述的工藝，其中所述工藝是光刻工藝。
8. 如權利要求7所述的工藝，包括步驟 通過圖案形成裝置圖案化輻射束，和通過用所述圖案化的輻射束照射所述目標場形成所述交疊圖案中的 所述一個圖案的所述第一部分和所述第二部分。
9. 如權利要求8所述的工藝，包括步驟使用所述圖案形成裝置的特征的測量值估計所述重疊誤差。
10. 如權利要求8或9所述的工藝，包括步驟相對于投影系統(tǒng)掃描所述圖案形成裝置；在第一時刻中形成所述圖案形成裝置的第一區(qū)域的第一圖像，所述圖像形成為狹縫；在第二時刻中形成所述圖案形成裝置的第二區(qū)域的第二圖像，所述圖 像形成為狹縫，由此所述第二時刻與所述第一時刻不同，并且所述圖案形 成裝置的所述第一區(qū)域和所述圖案形成裝置的所述第二區(qū)域不同；相對于所述狹縫掃描所述目標場，由此以所述第一圖像照射所述目標 場的所述第一區(qū)域并且以所述第二圖像照射所述目標場的所述第二區(qū)域；由此分別相對于所述圖案形成裝置的所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域 以圖像收縮因子收縮所述第一圖像和所述第二圖像。
11. 如權利要求IO所述的工藝，其中所述至少一個工藝參數(shù)中的每一 個工藝參數(shù)包括所述圖像收縮因子。
12. 如權利要求10到11中任一項所述的工藝，其中所述至少一個工 藝參數(shù)中的每一個工藝參數(shù)中的一個工藝參數(shù)對應所述投影系統(tǒng)的第三 級像差。
13. 如權利要求10到12中任一項所述的工藝，其中相對于所述投影 系統(tǒng)掃描所述圖案形成裝置，并且其中根據(jù)至少一個包括軌跡和速度的掃 描參數(shù)相對彼此掃描所述目標場和所述狹縫，并且其中至少一個工藝參數(shù) 中的每一個工藝參數(shù)的至少一個對應所述至少一個掃描參數(shù)中的一個掃 描參數(shù)。
14. 如權利要求13所述的工藝，其中所述至少一個掃描參數(shù)中的一個 掃描參數(shù)對應所述目標場相對于所述狹縫的速度，或?qū)鰣D案形成裝 置相對于所述投影系統(tǒng)的速度。
15. 如權利要求13到14中任一項所述的工藝，其中 相對于所述投影系統(tǒng)沿第一方向掃描所述圖案形成裝置，并且相對于所述狹縫沿第二方向掃描所述目標場；其中所述至少一個掃描參數(shù)中的一個掃描參數(shù)對應所述第二方向的 分量，所述分量垂直于所述第一方向。
16. 如權利要求13所述的工藝，其中所述至少一個掃描參數(shù)中的一個 掃描參數(shù)對應所述圖案形成裝置相對于所述目標場的旋轉(zhuǎn)。
17. —種設備，其配置成通過將用于在襯底上形成交疊圖案的工藝的模型與包括工藝參數(shù)的建議值和交疊圖案之間的估計重疊誤差的數(shù)據(jù)相 匹配，以確定所述工藝的所述工藝參數(shù)的值，所述估計重疊誤差對應根據(jù) 所述工藝參數(shù)的建議值對所述工藝的控制，由此所述工藝參數(shù)的所述確定的值對應最小重疊誤差；其特征在于所述設備配置成確定用于在所述目標場的第一區(qū)域中形成所述交疊 圖案中的一個圖案的第一部分的所述工藝參數(shù)的第一值和用于形成所述 交疊圖案中的所述一個圖案的第二部分的所述工藝參數(shù)的第二值，其中所 述第一值與所述第二值不同。
18. 如權利要求17所述的設備，其布置成使用根據(jù)所述工藝參數(shù)的建 議值處理的測試襯底上的重疊誤差的測量值，估計所述重疊誤差。
19. 如權利要求18所述的設備，其布置成執(zhí)行所述重疊誤差的所述測
20. 如權利要求17到19中任一項所述的設備，其用于在工藝中使用， 所述工藝包括步驟用圖案形成裝置圖案化輻射束；以及使用所述圖案化 的輻射束在所述目標場上形成所述交疊圖案中的所述一個圖案的第一部 分和第二部分，其布置成使用圖案形成裝置的特征的測量值來估計所述重 疊誤差。
21. 如權利要求17到20中任一項所述的設備，其用于在工藝中使用， 所述工藝包括步驟用圖案形成裝置圖案化輻射束；以及使用所述圖案化 的輻射束在所述目標場上形成所述交疊圖案中的所述一個圖案的第一部 分和第二部分，其布置成使用與所述圖案形成裝置的形成有關的信息來估計所述重疊誤差。
22. —種用于在襯底上形成多個交疊圖案的第一圖案的設備，所述設備 包括用以保持所述襯底的襯底臺，所述設備包括形成裝置，其用以在目標場的第一區(qū)域內(nèi)形成第一圖案的第一部分并 且在所述目標場的第二區(qū)域內(nèi)形成所述第一圖案的第二部分，其中所述第 一部分與所述第二部分不同并且第一區(qū)域與第二區(qū)域不同；控制器，其連接到所述形成裝置和所述襯底臺，并且布置成通過基于 一組工藝參數(shù)的值控制所述襯底臺和所述形成裝置，以控制所述多個交疊圖案中的所述第一圖案和第二圖案之間的重疊；其特征在于，所述設備布置成根據(jù)所述工藝參數(shù)組的第一工藝參數(shù)的第一值形成 所述第一部分，并且根據(jù)所述第一工藝參數(shù)的第二值形成所述第二部分。
23. 根據(jù)權利要求22的設備，包括權利要求17到20中任一項所述的 設備。
根據(jù)權利要求22到23中任一項所述的設備，其中所述形成裝置包 括投影系統(tǒng)，所述投影系統(tǒng)布置成對由所述設備支撐的圖案形成裝置進行 成像，其中所述圖像比所述圖案形成裝置小一個圖像收縮因子，所述形成 裝置還包括用以基于所述第一工藝參數(shù)的所述第一和第二值來控制所述 收縮因子的投影系統(tǒng)操縱器。
24.—種根據(jù)權利要求1到16中任一項所述的工藝制造的器件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光刻設備，其包括構(gòu)造成調(diào)節(jié)輻射束的照射系統(tǒng)、用于圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)、用于襯底的襯底臺、投影系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。圖案形成裝置能夠?qū)D案在輻射束的橫截面上賦予輻射束以形成圖案化的輻射束。投影系統(tǒng)構(gòu)造成將圖案化的輻射束作為圖像沿掃描路徑投射到襯底的目標部分上。掃描路徑由光刻設備的曝光場的掃描方向上的軌跡限定?？刂葡到y(tǒng)耦合到支撐結(jié)構(gòu)、襯底臺和投影系統(tǒng)上用于分別控制支撐結(jié)構(gòu)、襯底臺和投影系統(tǒng)的動作?？刂葡到y(tǒng)構(gòu)造成通過在沿掃描路徑的區(qū)域中臨時的圖像調(diào)節(jié)來校正該區(qū)域內(nèi)的圖像的局部變形。
文檔編號G03F7/20GK101622581SQ200780050777
公開日2010年1月6日 申請日期2007年12月3日 優(yōu)先權日2006年12月1日
發(fā)明者E·C·莫斯, H·J·G·西門斯, M·范德斯卡 申請人:Asml荷蘭有限公司