專利名稱：用于光刻設(shè)備的照射器和光刻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光刻設(shè)備的照射器和光刻方法。
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(biāo)部分上的機(jī)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?；蜓谀０?reticle)的圖案形成裝置用于生成對(duì)應(yīng)于IC的單層 的電路圖案?？梢詫⒃搱D案成像到襯底(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)管芯的部分)上，所述襯底具有輻射敏 感材料(抗蝕劑)層。通常，單獨(dú)的襯底將包含被連續(xù)曝光的相鄰目標(biāo)部 分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括所謂步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過(guò)將 全部圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來(lái)輻射每一個(gè)目標(biāo)部分；以及所謂掃 描器，在所述掃描器中，通過(guò)沿給定方向("掃描"方向)的輻射束掃描 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(lái)輻射每 一個(gè)目標(biāo)部分。
光刻設(shè)備采用輻射束將圖案從圖案形成裝置投影到襯底上。輻射束的 屬性可以被光刻設(shè)備控制。例如，可以依賴于將被投影到襯底上的圖案的 類型，對(duì)輻射束的屬性進(jìn)行調(diào)整。
需要提供一種允許修改輻射束的偏振的新設(shè)備和方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種用于光刻設(shè)備的照射器，所述照射器 包括照射方式限定元件和多個(gè)偏振調(diào)節(jié)器，所述偏振調(diào)節(jié)器是可移動(dòng)的， 以使得它們可以被移入或移出與輻射束的部分相交位置，所述輻射束具有 由照射方式限定元件支配的角度分布和空間分布。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種光刻設(shè)備，所述光刻設(shè)備包括照射器，所述照射器被配置用于提供輻射束；支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)配置用 于支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置用于將圖案在輻射束的橫截面上 賦予輻射束；襯底臺(tái)，所述襯底臺(tái)被配置用于保持襯底；以及投影系統(tǒng)， 所述投影系統(tǒng)配置用于將圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上，其中 所述照射器包括照射方式限定元件和多個(gè)偏振調(diào)節(jié)器，所述偏振調(diào)節(jié)器是 可移動(dòng)的，以使得它們可以被移入或移出與輻射束部分相交的位置，所述 輻射束具有由照射方式限定元件支配的角度分布和空間分布。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種光刻方法，所述光刻方法包括提供 襯底；提供輻射束；采用照射方式限定元件調(diào)節(jié)輻射束的角度分布；采用 多個(gè)偏振調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)輻射束的一個(gè)或多個(gè)部分的偏振，所述偏振調(diào)節(jié)器根 據(jù)需要被移入和移出與輻射束的一部分相交的位置；采用圖案形成裝置將 圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束；以及將圖案化的輻射束投影到襯底 的目標(biāo)部分上。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，提供一種器件制造方法，所述器件制造方法包 括調(diào)整輻射束；采用照射方式限定元件調(diào)節(jié)輻射束的角度分布；采用多 個(gè)偏振調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)輻射束的一個(gè)或多個(gè)部分的偏振，所述偏振調(diào)節(jié)器可以 移入和移出與輻射束的一部分相交的位置；將圖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；以及將圖案化的輻射束投影到襯底的 目標(biāo)部分上。


在此僅借助示例，參照所附示意圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，在所 附示意圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分，且其中 圖l示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光刻設(shè)備；
圖2是圖1的光刻設(shè)備的一部分的示意圖3和圖5是形成圖1的光刻設(shè)備的一部分的可移動(dòng)偏振調(diào)整器的示意
圖4和圖6a-b示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的偏振效果。
具體實(shí)施方式
盡管在本文中可以做出具體的參考，將所述光刻設(shè)備用于制造ic，但應(yīng)當(dāng)理解這里所述的光刻設(shè)備可以有其他的應(yīng)用，例如，集成光學(xué)系統(tǒng)、 磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、液晶顯示器、薄膜磁頭的制造等。對(duì)于普 通的技術(shù)人員，應(yīng)該理解的是，在這種可替代的應(yīng)用的上下文中，可以將 其中使用的任意術(shù)語(yǔ)"晶片"或"管芯"分別認(rèn)為是與更上位的術(shù)語(yǔ)"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)、度量工具或檢驗(yàn)工具中。在可應(yīng)用的情況下，可 以將所述公開(kāi)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(yǔ)襯底也可以表 示已經(jīng)包含多個(gè)已處理層的襯底。這里使用的術(shù)語(yǔ)"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126 nm的波長(zhǎng)) 和極紫外(EUV)輻射(例如具有5-20nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng))，以及粒子束，例 如離子束或電子束。這里所使用的術(shù)語(yǔ)"圖案形成裝置"應(yīng)該被廣義地解釋為表示能夠用 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)當(dāng)注意，被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底目標(biāo)部 分上所需的圖案完全相對(duì)應(yīng)。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 中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替相移掩模類型、衰減相移 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，可以獨(dú)立地傾斜每一個(gè)小反射鏡，以便沿不同 方向反射入射的輻射束；以這種方式，所述被反射的輻射束被圖案化。支撐結(jié)構(gòu)保持圖案形成裝置。其以依賴于圖案形成裝置的取向、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)械夾持、真空的或其他 夾持技術(shù)(例如在真空條件下的靜電夾持)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))。在這里任何使用的術(shù)語(yǔ)"掩模版"或"掩模"都可以被認(rèn)為與更上 位的術(shù)語(yǔ)"圖案形成裝置"同義。應(yīng)該將這里使用的術(shù)語(yǔ)"投影系統(tǒng)"廣義地解釋為包括任意類型的投 影系統(tǒng)，包括折射型光學(xué)系統(tǒng)、反射型光學(xué)系統(tǒng)和反射折射型光學(xué)系統(tǒng)， 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(méi)液或使用真空之 類的其他因素所適合的。這里使用的任何術(shù)語(yǔ)"投影透鏡"可以認(rèn)為是與 更上位的術(shù)語(yǔ)"投影系統(tǒng)"同義。所述照射系統(tǒng)也可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型 和反射折射型的光學(xué)部件，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射束，且這些部件也 可以在下文被統(tǒng)稱為或特別地稱為"透鏡"。所述光刻設(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 更多的支撐結(jié)構(gòu))的類型。在這種"多臺(tái)"機(jī)器中，可以并行地使用附加 的臺(tái)，或可以在將一個(gè)或更多個(gè)其他臺(tái)用于曝光的同時(shí)，在一個(gè)或更多個(gè) 臺(tái)上執(zhí)行預(yù)備步驟。所述的光刻設(shè)備也可以是其中襯底被浸在具有相對(duì)高折射率的液體 (例如水)中的類型，以便填充投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間的空隙。 浸沒(méi)液也可以被應(yīng)用到光刻設(shè)備中的其他空隙中(例如在所述掩模和投影 系統(tǒng)的第一元件之間)。浸沒(méi)技術(shù)用于增加投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑在本領(lǐng)域 是公知的。圖l示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的特定的實(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，用于調(diào)整輻射束PB (例如，紫外輻射)；支撐結(jié)構(gòu)MT，用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA并與用于相對(duì)于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(tái)(例如晶片臺(tái))WT，被配置用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與被配置用于相對(duì)于PL精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；以及投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PL，所述投影系統(tǒng)PL被配置用于將由圖案形成 裝置MA賦予輻射束PB的圖案成像到襯底W的目標(biāo)部分C (例如包括一根 或多根管芯)上。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)。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(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)將該源考慮成光刻設(shè)備的組成部分，并且通過(guò)包括例如合適的引導(dǎo)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。在其他情況下，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)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(qiáng)度分布的調(diào)整系 統(tǒng)。通常，可以對(duì)所述照射器的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為CT-外部和C7-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照射器IL通常包括各種其他部件，例如積分器和聚光器。所述照射器提 供經(jīng)過(guò)調(diào)整的輻射束PB，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(guò)圖案形成裝置MA之后，所述輻射束PB 通過(guò)透鏡PL，所述PL將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。通 過(guò)第二定位裝置PW和位置傳感器IF (例如，干涉儀器件)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PB的輻射路徑中。類似地，例如在從掩模庫(kù)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(圖1中未 明確示出)用于將圖案形成裝置MA相對(duì)于所述輻射束PB的輻射路徑精 確地定位。通常，可以通過(guò)形成所述定位裝置PM和PW的一部分的長(zhǎng)行 程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來(lái)實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)MT和 WT的移動(dòng)。然而，在步進(jìn)機(jī)的情況下(與掃描器相反)，所述掩模臺(tái)MT 可以僅與短行程致動(dòng)器相連，或可以是固定的?？梢允褂脠D案形成裝置對(duì) 齊標(biāo)記M1、 M2和襯底對(duì)齊標(biāo)記P1、 P2來(lái)對(duì)齊圖案形成裝置MA和襯底 W?？梢詫⑺鲈O(shè)備用于以下模式的至少一種1. 在步進(jìn)模式中，在將賦予所述輻射束PB的整個(gè)圖案一次投影到 目標(biāo)部分C上的同時(shí)，將支撐結(jié)構(gòu)MT和所述襯底臺(tái)WT保持為基本靜止(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(chǎng)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，在將賦予所述輻射束PB的圖案投影到目標(biāo)部分C 上的同時(shí)，對(duì)支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺(tái)WT同步地進(jìn)行掃描(即，單一的動(dòng) 態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)MT的速度和方向可以通過(guò)所述投 影系統(tǒng)PL的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來(lái)確定。在掃描模式中，曝 光場(chǎng)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)，而所述掃描運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿所述掃 描方向)。3. 在另一個(gè)模式中，將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?fàn)顟B(tài)，并且在將賦予所述輻射束PB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(wú)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更詳細(xì)地示出圖1的光刻設(shè)備的一部分。源SO將輻射束PB傳遞給 束傳遞系統(tǒng)BD，所述束傳遞系統(tǒng)BD依次將輻射束傳遞給照射器IL。照射 器IL的多個(gè)部件如圖2示意性地所示。應(yīng)當(dāng)理解，所述照射器可以包括附 加的部件(這些部件在此為了圖的簡(jiǎn)化而被省略)。照射方式限定元件2形 成照射器IL的一部分。所述照射方式限定元件被設(shè)置用于將所需的角度分 布應(yīng)用于輻射束。例如，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直的輻射束可以被轉(zhuǎn)換成提供在光瞳平面 中的盤形4的角度分布或者提供在光瞳平面中的雙極形狀6的角度分布。照射方式限定元件2可以例如包括衍射光學(xué)元件的陣列(可能耦合有 微透鏡陣列)，設(shè)置所述衍射光學(xué)元件的陣列，以使得所需的角度分布被 應(yīng)用于輻射束PB?？梢蕴峁┒鄠€(gè)照射方式限定元件，以使得在它們之間的轉(zhuǎn)換可以被用于在照射方式之間轉(zhuǎn)換。在照射方式限定元件之間的轉(zhuǎn)換例 如可以采用合適的自動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。照射方式限定元件2可以替代地包括反射鏡陣列，每個(gè)反射鏡可以圍 繞兩個(gè)轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)。所述反射鏡陣列可以被用于將所需的角度分布經(jīng)由反射 鏡的合適取向應(yīng)用到輻射束。在如圖2所示的示例中，照射方式限定元件2將輻射束PB轉(zhuǎn)換為雙極 形式6。 一定比例的具有給定角度范圍的輻射束通過(guò)偏振旋轉(zhuǎn)器10a。偏振 旋轉(zhuǎn)器10a可以例如包括半波片、四分之一波片或一些其他形式的偏振旋 轉(zhuǎn)器。所述偏振旋轉(zhuǎn)器可以是線性推遲器或圓推遲器，例如石英。偏振旋 轉(zhuǎn)器10a沿著垂直于光刻設(shè)備的光軸的方向12a是可移動(dòng)的。偏振旋轉(zhuǎn)器 10a用于調(diào)節(jié)通過(guò)所述偏振旋轉(zhuǎn)器10a的輻射的偏振。一定比例的、具有不同角度范圍的輻射束通過(guò)不同的偏振旋轉(zhuǎn)器10b。 例如，偏振旋轉(zhuǎn)器10b可以包括半波片、四分之一波片或一些其他形式的 偏振旋轉(zhuǎn)器。偏振旋轉(zhuǎn)器10b沿著垂直于光刻設(shè)備的光軸的方向12b是可移 動(dòng)的。偏振旋轉(zhuǎn)器10b用于調(diào)節(jié)通過(guò)所述偏振旋轉(zhuǎn)器10b的輻射的偏振。一定比例的、具有不同角度范圍的輻射束在偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b之間 經(jīng)過(guò)，且不通過(guò)偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b。因此，所述比例的輻射束的偏振沒(méi) 有被進(jìn)行調(diào)節(jié)。輻射束被透鏡系統(tǒng)14成像到光瞳平面16上。雙極模式6被示意性地表 示在圖2中的光瞳平面16中。聚光器透鏡系統(tǒng)16在照射器系統(tǒng)的場(chǎng)平面上 提供被很好地限定的場(chǎng)。圖案形成裝置(例如掩模)MA位于該場(chǎng)平面上。入射到圖案形成裝置(例如掩模)MA上的輻射的偏振通過(guò)偏振旋轉(zhuǎn) 器10a、 10b的操作而被調(diào)節(jié)。例如，源可以生成沿著x方向(如圖2所示的 光刻設(shè)備的笛卡爾坐標(biāo)系)偏振的輻射。偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b可以是入/4 波片，所述入/4波片被設(shè)置用于將線偏振輻射轉(zhuǎn)換為圓偏振輻射。因此， 入射到圖案形成裝置(例如掩模)MA上的輻射可以包括一定比例的圓偏 振輻射以及一定比例的沿著x方向的線偏振輻射。因?yàn)椴⒉皇撬械妮椛?都通過(guò)了偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b，所以所述輻射不是完全的圓偏振輻射。入射到圖案形成裝置(例如掩模)MA上的輻射束的圓偏振程度依賴 于偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b的位置。例如，可以定位偏振旋轉(zhuǎn)器，以使得沒(méi)有任何輻射束通過(guò)所述偏振旋轉(zhuǎn)器。在這種情況下，入射到圖案形成裝置(例 如掩模)MA上的輻射束是完全地X偏振的。替代地，所述偏振旋轉(zhuǎn)器可以被定位，以使得10。/。的輻射束通過(guò)第一偏振旋轉(zhuǎn)器10a，而10%的輻射束通 過(guò)第二偏振旋轉(zhuǎn)器10b。在這種情況下，入射到圖案形成裝置(例如掩模) MA上的輻射束是20。/。圓偏振、80%線偏振的。偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b可以被 定位在其他位置上，以使得入射到圖案形成裝置(例如掩模)MA上的輻 射束具有其他比例的圓偏振輻射。偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b不一定是A/4波片。它們例如可以是入/2波片， 在圖2的示例中，入/2波片將使x偏振輻射旋轉(zhuǎn)成y偏振輻射。偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b不位于照射器IL的場(chǎng)平面或光瞳平面上，但是， 替代地，偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b位于照射方式限定元件2和光瞳平面之間。 將偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b設(shè)置在該位置上是有好處的，這是因?yàn)檫@避免引起 在給定的光瞳區(qū)域內(nèi)的偏振狀態(tài)之間的突變(這種突變通常是不希望的)。 另外，這通常避免了偏振調(diào)節(jié)器的部分插入在不改變照射方式的內(nèi)部的偏 振的同時(shí)造成照射方式的外部的偏振改變的情況。然而，這也可能限制雙 極方式(或其他方式)中的每一極的偏振狀態(tài)可以被相互獨(dú)立調(diào)節(jié)的程度。在透視圖中，圖3示出偏振旋轉(zhuǎn)片10a、 10b和兩個(gè)附加的偏振旋轉(zhuǎn)片 10c、 10d。這些附加的偏振旋轉(zhuǎn)片存在于光刻設(shè)備中，但沒(méi)有在圖2中示 出，以便保持圖2簡(jiǎn)單并由此幫助理解本發(fā)明的實(shí)施例。圖2也示出照射方 式限定元件2和輻射束PB。如圖3所示，照射方式限定元件2的作用是將角度分布應(yīng)用于輻射束， 以使得其在光瞳平面中形成四極方式。這可以從圖3中看出，在圖3中，在 穿過(guò)照射方式限定元件的每個(gè)位置上，輻射束被轉(zhuǎn)換成相互分離的四個(gè)部 分。在偏振旋轉(zhuǎn)片10a-d的平面中，可以看到已經(jīng)出現(xiàn)了所述部分的分離。 然而，由于偏振旋轉(zhuǎn)片10a-d不在光瞳平面中，所以所述部分仍相互散置。從圖3中可見(jiàn)，輻射束的大部分不通過(guò)偏振旋轉(zhuǎn)器。然而， 一定比例 的四極輻射的特定極20a通過(guò)第一偏振旋轉(zhuǎn)器10a。類似地， 一定比例的四 極輻射10a的另一極20b通過(guò)第二偏振旋轉(zhuǎn)器10b。剩余的極20c、 20d不通 過(guò)偏振旋轉(zhuǎn)器。如圖3所示的偏振旋轉(zhuǎn)器配置的作用是調(diào)節(jié)一定比例的、四極方式的第一和第二極的偏振，以使得入射到掩模上時(shí)(圖3中未示出)的方式具 有所需的偏振分布。在輻射束PB初始為x偏振的情況下，第一偏振旋轉(zhuǎn)器 10a可以被用于調(diào)節(jié)四極方式的第一極20a的偏振，以使得其例如為20%圓 偏振的。類似地，第二偏振旋轉(zhuǎn)器10b可以被用于調(diào)節(jié)四極方式20b的第二 極的偏振，以使得其也例如為20%圓偏振的。得到的四極方式的示例如圖4所示。第一和第二極20a、 20b是20。/。圓 偏振和80。/。x偏振的。第三和第四極20c、 20d是x偏振的。偏振旋轉(zhuǎn)器10a-d中的每一個(gè)是沿著與光刻設(shè)備的光軸垂直的方向(如雙箭頭所示)可移動(dòng)的。這允許對(duì)偏振調(diào)節(jié)量的調(diào)整被應(yīng)用于每一極。 例如，第一和第二偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b可以被向外移動(dòng)，由此降低了存在 于第一和第二極20a、 20b中的圓偏振輻射的比例。由于偏振旋轉(zhuǎn)器10a-d中的每一個(gè)可以獨(dú)立地移入和移出輻射束20a-d的一部分，這允許偏振輻射根據(jù)需要被選擇性地應(yīng)用于輻射束的每部分。 例如，可能需要輻射束的三極20a-c具有x偏振，而輻射束20d的一極部分具 有x偏振和圓偏振的組合。在該情況下，移動(dòng)偏振旋轉(zhuǎn)器中的三個(gè)10a-c， 以使得它們不與輻射束相交。沒(méi)有通過(guò)偏振旋轉(zhuǎn)器的三極20a-c的偏振是不 變的(即這些極保持x偏振)。 一定比例的、輻射束的第四極20d的偏振被 偏振旋轉(zhuǎn)器10d轉(zhuǎn)換為圓偏振，以使得第四極包括x偏振輻射和圓偏振輻 射。如果需要相反的偏振，那么定位最先的三個(gè)偏振旋轉(zhuǎn)器10a-c，以使 得它們與輻射束20a-c的最先三個(gè)極相交，且定位第四偏振旋轉(zhuǎn)器10d，以 使得其不與福射束20d的第四極相交。將偏振旋轉(zhuǎn)器10a-d移入和移出與輻射束20a-d的各個(gè)部分相交的位置 可以被用于給予一個(gè)或多個(gè)所選擇的輻射束20a-d部分在例如x偏振和圓 偏振之間的所需平衡。替代地，可以調(diào)整在x和y偏振之間的平衡。替代地， 可以調(diào)整在y偏振和圓偏振之間的平衡。調(diào)整存在于輻射束中的不同類型的偏振的比例的本發(fā)明實(shí)施例可以 例如被用于控制被用于將圖案投影到襯底上的偏振的比例。例如，通過(guò)選 擇性地改變單極(束部分)中的線偏振輻射的百分比，可以調(diào)整對(duì)于給定 的投影圖案特征的反差水平。調(diào)整不同類型的偏振的比例的本發(fā)明實(shí)施例可以被用于匹配由不同 的光刻設(shè)備所提供的輻射束的偏振狀態(tài)。例如，偏振旋轉(zhuǎn)器10a-d可以是半波片(A/2)、四分之一波片(A/4)或一些其他形式的偏振旋轉(zhuǎn)器。它們可以由光學(xué)活性材料片制成，例如具有沿著平行于照射器IL的光軸的方向取向的光軸的晶體石英。盡管如圖3所示的偏振旋轉(zhuǎn)器10a-d是矩形的，但是也可以采用其他形 狀的偏振旋轉(zhuǎn)器。盡管圖3涉及四極方式，但是偏振旋轉(zhuǎn)器10a-d可以被用于調(diào)節(jié)其他方 式的偏振。例如，它們可以被用于調(diào)節(jié)雙極方式、或所謂C象限(C-quad) 方式(其類似于四極方式，每個(gè)極具有彎曲的內(nèi)部和外部邊緣)的偏振。 替代地，偏振旋轉(zhuǎn)片可以被用于調(diào)節(jié)不包括分離的輻射束部分但包括具有 特定形狀的單輻射束的方式。通常，可以移動(dòng)偏振旋轉(zhuǎn)器10a-d，以使得它們與輻射束PB的一些部分相交或不相交。兩個(gè)偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b可以是半波片，而兩個(gè)偏振旋轉(zhuǎn)器10c、 10d 可以是四分之一波片。也可以采用其他的偏振旋轉(zhuǎn)器的組合。圖5示出兩個(gè)偏振旋轉(zhuǎn)器的橫截面。偏振旋轉(zhuǎn)器26a、 26b每個(gè)被附著 于致動(dòng)器28a、 28b上。致動(dòng)器28a、 28b被安裝到框架30上?？蚣?0可以是 例如矩形或環(huán)形，且可以被設(shè)置用于在不遮擋輻射束(圖5中未示出)的 情況下支撐致動(dòng)器28a、 28b。這可以通過(guò)確?？蚣艿闹行拈_(kāi)口部分足夠大、以使得輻射束可以從中通過(guò)而不受遮擋來(lái)實(shí)現(xiàn)。致動(dòng)器28a、 28b可以是電機(jī)。它們例如可以是線性電機(jī)或一些其他合 適形式的電機(jī)。致動(dòng)器被設(shè)置用于將偏振旋轉(zhuǎn)器26a、 26b移入和移出與輻 射束相交的位置。致動(dòng)器的控制可以被自動(dòng)化，例如由可能包括微處理器 的控制器所控制。致動(dòng)器的自動(dòng)控制可以與光刻設(shè)備的其他參數(shù)的自動(dòng)控 制協(xié)調(diào)一致。盡管在圖2和圖5中僅僅示出兩個(gè)偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b，但是這僅僅是 為了表示的方便；典型地，提供四個(gè)偏振旋轉(zhuǎn)器?？梢蕴峁┤我馄渌麛?shù)量 的偏振旋轉(zhuǎn)器。例如，兩個(gè)偏振旋轉(zhuǎn)器可以在更簡(jiǎn)單的配置中被使用。這 例如可以包括如圖3所示的四個(gè)偏振旋轉(zhuǎn)器中的兩個(gè)。替代地，可以提供多于四個(gè)偏振旋轉(zhuǎn)器。例如，可以提供八個(gè)偏振旋轉(zhuǎn)器，每個(gè)偏振旋轉(zhuǎn)器 被設(shè)置用于旋轉(zhuǎn)輻射束的不同部分的偏振。盡管所述的本發(fā)明的實(shí)施例中的每一個(gè)都涉及單組偏振旋轉(zhuǎn)器，但是 也可以提供多于一組的偏振旋轉(zhuǎn)器。例如，可以提供包括半波片的一組四 個(gè)偏振旋轉(zhuǎn)器，也可以提供包括四分之一波片的一組附加的偏振旋轉(zhuǎn)器。 例如，這些可以沿著光刻設(shè)備的光軸彼此相對(duì)放置。例如，參照?qǐng)D2，第二組偏振旋轉(zhuǎn)器可以被設(shè)置在第一組偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b下面。圖6a-b示出，在光瞳平面中，將半波片以如圖3所示的方式插入輻射 束的仿真結(jié)果。所述仿真針對(duì)環(huán)形照射方式(圖6a)和C象限照射方式(圖 6b)進(jìn)行。在該情況下，照射方式限定元件具有大約17.5mrad的最小輻射 角和大約26.5mmd的最大輻射角。偏振旋轉(zhuǎn)器與所述照射方式限定元件距 離大約200mm (沿著光軸測(cè)量)。輻射束被以20x20mm測(cè)量(即，具有矩 形束形狀)。在采用環(huán)形照射方式的仿真情況下，定位第一和第二偏振旋轉(zhuǎn)器10a、 10b，以使得它們被大約3.7mm的輻射束交疊。在該仿真情況下，偏振旋 轉(zhuǎn)器是半波片(人/2)。圖6a的右手側(cè)的比例尺表示從x偏振輻射轉(zhuǎn)換成y 偏振輻射的輻射束的百分比。可以看出，所述方式的頂部和底部沒(méi)有改變， 而可看到穿過(guò)所述方式的左、右手側(cè)的偏振的逐漸變化。在采用C象限照射方式的仿真情況下，重新定位第一和第二偏振旋轉(zhuǎn) 器10a、 10b，以使得它們與大約3.7mm的輻射束交疊。在該仿真情況下， 偏振旋轉(zhuǎn)器也是半波片(入/2)。圖6b的右手側(cè)的比例尺表示從x偏振輻射 轉(zhuǎn)換成y偏振輻射的輻射束的百分比?？梢钥闯?，頂部和底部的極的偏振 沒(méi)有改變，而左、右手的極的偏振已經(jīng)改變很大?？煽吹酱┻^(guò)所述方式的 左、右手的極的偏振的逐漸變化。該仿真情況表示，對(duì)于上述給定的值， 可以在不影響其他極的情況下，實(shí)現(xiàn)給定極的偏振從x偏振輻射到y(tǒng)偏振輻 射的大約16%的變化。圖6示出將偏振旋轉(zhuǎn)器定位在照射方式限定元件和光瞳平面之間的益 處，即可以實(shí)現(xiàn)偏振的、穿過(guò)照射方式的逐漸變化。如果偏振旋轉(zhuǎn)器將位 于光瞳平面中，那么它們將不提供偏振的所述逐漸變化。在替代的仿真中(未示出)，定位全部偏振旋轉(zhuǎn)器10a-d，以使得它們與大約10.5mm的輻射束交疊。這將輻射束的一半從x偏振轉(zhuǎn)換為y偏振。 因此，得到的輻射束是50°/"偏振和50°/^偏振的。該仿真與抗蝕劑的曝光效果的仿真(Prolith9.3) —起使用，以確定調(diào) 節(jié)在被投影的圖案上的x和y偏振輻射的比例的效果。尤其，測(cè)量對(duì)于沿著 垂直方向延伸的成像的線的厚度的影響(這在光刻中是常用測(cè)量)。發(fā)現(xiàn) 偏振旋轉(zhuǎn)器10a-d能夠提供以幾個(gè)納米對(duì)線的臨界尺寸進(jìn)行調(diào)整的效果。 因此，偏振旋轉(zhuǎn)器10a-d可以被用于調(diào)整輻射束中的x和y偏振輻射的比例， 其依次可以被用于減少或增加在成像的水平線和成像的垂直線之間的線 厚度差。盡管所述的本發(fā)明的實(shí)施例涉及半波片或四分之一波片，但是偏振旋 轉(zhuǎn)器能夠由任何合適的材料制成，所述任何合適的材料旋轉(zhuǎn)輻射束PB的偏 振。例如，偏振旋轉(zhuǎn)器可以包括雙折射材料，這例如可以被配置用于將可 調(diào)整的偏振旋轉(zhuǎn)應(yīng)用于輻射束。盡管所述的本發(fā)明的實(shí)施例涉及偏振旋轉(zhuǎn)器處于與照射器的光瞳平 面分離的位置上，但是在一些情況下，它們可以位于光瞳平面中。在這種 情況下，在偏振態(tài)之間的躍變會(huì)很突然。對(duì)于包括分離的極的照射方式， 每個(gè)極的偏振可以獨(dú)立于其他極的偏振被控制。盡管所述的本發(fā)明的實(shí)施例涉及偏振旋轉(zhuǎn)器，但不一定輻射束的偏振 被旋轉(zhuǎn)。輻射束的偏振可以僅僅以一些方式被調(diào)節(jié)。因此，所述偏振旋轉(zhuǎn) 器可以被考慮為典型的偏振調(diào)節(jié)器。偏振調(diào)節(jié)器例如可以采用旋轉(zhuǎn)之外的 偏振調(diào)節(jié)，也可以被用于任何上述的本發(fā)明的實(shí)施例中。輻射的偏振不需 要一定是線性的或圓的，也可以替代地為例如橢圓的。
權(quán)利要求
1.一種用于光刻設(shè)備的照射器，所述照射器包括照射方式限定元件和多個(gè)偏振調(diào)節(jié)器，所述偏振調(diào)節(jié)器是能夠移入或移出與輻射束的一部分相交的位置，所述輻射束具有由照射方式限定元件支配的角度分布和空間分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照射器，其中所述偏振調(diào)節(jié)器位于照射器的光瞳平面和照射方式限定元件之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照射器，其中所述偏振調(diào)節(jié)器位于照射器的 光瞳平面上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照射器，其中所述偏振調(diào)節(jié)器被連接到致動(dòng) 器，所述致動(dòng)器被設(shè)置用于將偏振調(diào)節(jié)器移入和移出與輻射束相交的位 置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的照射器，其中所述致動(dòng)器由自動(dòng)控制器控制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照射器，其中所述偏振調(diào)節(jié)器是偏振旋轉(zhuǎn)器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照射器，其中所述偏振調(diào)節(jié)器是半波片。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照射器，其中所述偏振調(diào)節(jié)器是四分之一波片。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照射器，其中所述偏振調(diào)節(jié)器包括雙折射材 料，所述雙折射材料被配置用于將偏振調(diào)整應(yīng)用于輻射束。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照射器，其中所述一組或多組偏振調(diào)節(jié)器 被沿著照射器的光軸彼此相對(duì)間隔設(shè)置。
11. 一種光刻設(shè)備，所述光刻設(shè)備包括 照射器，所述照射器被配置用于提供輻射束；支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)被配置用于支撐圖案形成裝置，所述圖案形 成裝置用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束；襯底臺(tái)，所述襯底臺(tái)被配置用于保持襯底；以及投影系統(tǒng)，所述投影系統(tǒng)被配置用于將圖案化的輻射束投影到襯底的 目標(biāo)部分上，其中所述照射器包括照射方式限定元件和多個(gè)偏振調(diào)節(jié)器，所述偏振 調(diào)節(jié)器是能夠被移入或移出與輻射束的一部分相交的位置，所述輻射束具 有由照射方式限定元件支配的角度分布和空間分布。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的光刻設(shè)備，其中所述偏振調(diào)節(jié)器位于照射 器的光瞳平面和照射方式限定元件之間。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的光刻設(shè)備，其中所述偏振調(diào)節(jié)器位于照射 器的光瞳平面上。
14. 一種光刻方法，所述光刻方法包括提供襯底； 提供輻射束；采用照射方式限定元件調(diào)節(jié)輻射束的角度分布；采用多個(gè)偏振調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)輻射束的一個(gè)或多個(gè)部分的偏振，所述偏振 調(diào)節(jié)器根據(jù)需要被移入和移出與輻射束的一些部分相交的位置；采用圖案形成裝置將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束；以及 將圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中不同的偏振調(diào)節(jié)被應(yīng)用于輻射 束的不同部分。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中通過(guò)調(diào)整與一個(gè)或多個(gè)偏振調(diào) 節(jié)器相交的輻射束的所述部分的比例，調(diào)整在輻射束的給定部分中具有給 定的偏振的輻射的比例。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述調(diào)整通過(guò)垂直于輻射束的 光軸移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)偏振調(diào)節(jié)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中控制器被用于移動(dòng)偏振調(diào)節(jié)器。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中僅僅一部分輻射束的偏振被調(diào)節(jié)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述偏振調(diào)節(jié)器是偏振旋轉(zhuǎn)器。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述偏振調(diào)節(jié)器是半波片。
22. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述偏振調(diào)節(jié)器是四分之一波片。
23. —種器件制造方法，所述器件制造方法包括調(diào)整輻射束；采用照射方式限定元件調(diào)節(jié)輻射束的角度分布；采用多個(gè)偏振調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)輻射束的一個(gè)或多個(gè)部分的偏振，所述偏振調(diào)節(jié)器可以移入和移出與輻射束的一些部分相交的位置；將圖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；以及將圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)包括調(diào)節(jié)輻射束的、 具有不同偏振的不同部分。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括控制偏振調(diào)節(jié)器的運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于光刻設(shè)備的照射器以及一種光刻方法。所述照射器包括照射方式限定元件和多個(gè)偏振調(diào)節(jié)器，所述偏振調(diào)節(jié)器是可移入或移出與輻射束的一些部分相交的位置，所述輻射束具有由照射方式限定元件支配的角度分布和空間分布。
文檔編號(hào)G02B27/28GK101266413SQ20081008346
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月15日
發(fā)明者亨瑞克斯·羅伯塔斯·瑪麗·范格瑞溫布奧克, 伯恩德·皮特·杰, 埃米爾·皮特·斯克米特-威沃, 邁克爾·弗朗索斯·休伯特·克拉森 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司;卡爾蔡斯Smt股份公司