光刻方法和設(shè)備的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請主張2013年11月20日提交的美國臨時申請61/906,764的權(quán)益，其通過援引 而全文合并到本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明設(shè)及對偏振相關(guān)光學(xué)效應(yīng)進(jìn)行校正的方法。所述方法可W與光刻設(shè)備結(jié)合 使用。
【背景技術(shù)】
[0004] 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W將光刻 設(shè)備用在集成電路（IC)的制造中。在運(yùn)種情況下，可W將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案 形成裝置用于生成與所述IC的單層相對應(yīng)的電路圖案，并且可W將該圖案成像到襯底(例 如，娃晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管忍、一個或多個管忍)上，其中所述襯底具有 福射敏感材料(抗蝕劑)層。通常，單個襯底將包含被連續(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:所謂的步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過將整個圖案一次曝光到所述目標(biāo)部 分上來福射每一個目標(biāo)部分；W及所謂的掃描器，在所述掃描器中，通過福射束沿給定方向 ("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福射 每一個目標(biāo)部分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 使用一種投影系統(tǒng)將已由所述圖案形成裝置形成圖案的福射聚焦到所述襯底上。 所述投影系統(tǒng)可能引入一個或多個光學(xué)像差，運(yùn)可導(dǎo)致從襯底形成的圖像偏離由所述圖案 形成裝置所賦予的圖案。
[0006] 期望例如對于運(yùn)樣的一個或多個像差進(jìn)行校正。
[0007] 期望例如提供一種圖像校正方法，其至少部分地解決了本領(lǐng)域的、無論是在本文 中還是在其他地方所確定的問題中的一個或多個。
[000引根據(jù)一方面，提供一種對由光學(xué)系統(tǒng)形成的光學(xué)圖像進(jìn)行校正的方法，所述方法 包括獲得所述光學(xué)系統(tǒng)的整個光瞳平面上的、對于在光學(xué)系統(tǒng)的像平面中每個空間位置指 示出所述光學(xué)系統(tǒng)的偏振相關(guān)特性的圖，將所述光學(xué)系統(tǒng)的偏振相關(guān)特性的圖與輸入福射 束的強(qiáng)度和偏振的福射圖相組合W形成圖像圖，W及使用所述圖像圖來對通過引導(dǎo)所述輸 入福射束經(jīng)過所述光學(xué)系統(tǒng)而形成的光學(xué)圖像進(jìn)行校正。
[0009] 對所述偏振相關(guān)特性的效應(yīng)進(jìn)行校正是有益的，運(yùn)是因為其改進(jìn)了由所述光學(xué)系 統(tǒng)所形成的光學(xué)圖像的精確度。本文中所稱作的對光學(xué)圖像進(jìn)行校正可W解釋為意思是所 述光學(xué)圖像被調(diào)整為使得其更接近于所需的的光學(xué)圖像。并非旨在對所述光學(xué)圖像進(jìn)行調(diào) 整使得其極佳地對應(yīng)于所需光學(xué)圖像。
[0010] 在輸入福射束進(jìn)入所述光學(xué)系統(tǒng)之前，圖案可W被圖案形成裝置賦予給輸入福射 束，所述福射圖包含與所述圖案相關(guān)的信息。
[0011] 通過將校正圖確定為所述圖像圖與所述福射圖之間的差異，并且隨后使用所述校 正圖來對通過引導(dǎo)所述輸入福射束經(jīng)過所述光學(xué)系統(tǒng)而形成的光學(xué)圖像進(jìn)行校正，則可W 實現(xiàn)對所述光學(xué)圖像的校正。
[0012] 通過使用所述圖像圖來確定所述偏振相關(guān)特性對于通過引導(dǎo)所述輸入福射束經(jīng) 過所述光學(xué)系統(tǒng)而形成的光學(xué)圖像的影響，并且隨后執(zhí)行對于所述光學(xué)圖像進(jìn)行校正的校 正，則可W實現(xiàn)所述光學(xué)圖像的校正。
[0013] 通過操縱所述光學(xué)系統(tǒng)的一個或多個光學(xué)元件(例如透鏡），可W實現(xiàn)所述光學(xué)圖 像的校正。
[0014] 通過修改所述圖案形成裝置的圖案，則可W實現(xiàn)所述光學(xué)圖像的校正。
[0015] 獲得所述偏振相關(guān)特性的圖可W包括對所述偏振相關(guān)特性的圖進(jìn)行測量。
[0016] 測量所述偏振相關(guān)特性的圖可W包括依序地引導(dǎo)具有不同偏振狀態(tài)的=個或更 多個校準(zhǔn)福射束通過所述光學(xué)系統(tǒng)，對于每個校準(zhǔn)福射束確定從所述光學(xué)系統(tǒng)離開的所述 福射的特性的輸出圖，并且組合所述輸出圖W確定所述光學(xué)系統(tǒng)在其整個光瞳平面上的偏 振相關(guān)特性的量值和方向的圖。
[0017] 所述光學(xué)系統(tǒng)的偏振相關(guān)特性可包括延遲，并且從所述光學(xué)系統(tǒng)離開的福射的特 性的輸出圖可包括波前。
[0018] 可W使用剪切干設(shè)儀來測量從所述光學(xué)系統(tǒng)離開的所述波前。
[0019] 所述光學(xué)系統(tǒng)的偏振相關(guān)特性可包括雙衰減，并且從所述光學(xué)系統(tǒng)離開的福射的 特性的輸出圖可包括強(qiáng)度圖。
[0020] 所述校準(zhǔn)福射束中的一個或多個可W具有雙極強(qiáng)度分布并且可W在基本上與平 分所述雙極的兩個相對扇區(qū)的線相垂直的方向上被線性地偏振，對于不同校準(zhǔn)福射束的雙 極的取向是不同的。
[0021] 獲得所述偏振相關(guān)特性的圖可W包括使用建模軟件來對所述光學(xué)系統(tǒng)對于所述 福射束的影響進(jìn)行建模。
[0022] 獲得所述偏振相關(guān)特性的圖可包括確定出取向澤尼克多項式(OZPs)的線性膨脹 的系數(shù)。
[0023] 獲得所述偏振相關(guān)特性的圖可W包括從存儲器檢索所述圖。
[0024] 也可W校正偏振相關(guān)效應(yīng)。
[0025] 所述光學(xué)系統(tǒng)可W是光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)。
[0026] 根據(jù)一方面，提供了一種光刻設(shè)備，包括照明系統(tǒng)、支撐結(jié)構(gòu)、襯底臺、投影系統(tǒng)、 W及處理器，所述照明系統(tǒng)被配置成用W提供福射束，所述支撐結(jié)構(gòu)被配置成用W支撐圖 案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠?qū)D案賦予所述福射束的截面，所述襯底臺被配置成 用W保持襯底，所述投影系統(tǒng)被配置成用W將經(jīng)圖案化的福射束投影到所述襯底的目標(biāo)部 分上W在其上形成圖像，且所述處理器可操作W :獲得所述光學(xué)系統(tǒng)的整個光瞳平面上的 對于在光學(xué)系統(tǒng)的像平面中每個空間位置指示出所述光學(xué)系統(tǒng)的偏振相關(guān)特性的圖，將所 述偏振相關(guān)特性的圖與光瞳平面中的輸入福射束的強(qiáng)度和偏振的福射圖相組合W形成光 瞳平面中的圖像圖，W及使用所述圖像圖來校正由所述投影系統(tǒng)在其接收所述輸入福射束 時所形成的圖像。
[0027] 所述設(shè)備可操作W實施本文中所描述的方法的任意特征。
【附圖說明】
[0028] 現(xiàn)在將僅作為舉例、參考所附的示意圖來描述本發(fā)明的實施例，附圖中相應(yīng)的附 圖標(biāo)記指示了相應(yīng)的部件，并且其中：
[0029] -圖1描繪了根據(jù)本發(fā)明的實施例的光刻設(shè)備；
[0030] -圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的對圖像進(jìn)行校正的方法的示意圖；
[0031] -圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的對圖像進(jìn)行校正的方法的示意圖；
[0032] -圖4圖示了在圖2和圖3中所示的方法中使用的多個校準(zhǔn)福射束的強(qiáng)度和偏振分 布；
[0033] -圖5A示出了用于雙極照射模式的強(qiáng)度和偏振分布；
[0034] -圖5B示出了用于四極照射模式的強(qiáng)度和偏振分布；
[0035] -圖5C示出了用于六極照射模式的強(qiáng)度和偏振分布;和
[0036] -圖6示出了由圖案形成裝置在所述六極照射模式的極上形成衍射的效果。
【具體實施方式】
[0037] 雖然在本文中詳述了光刻設(shè)備用在制造 ICs(集成電路），但是應(yīng)該理解到，運(yùn)里所 述的光刻設(shè)備可W有其他應(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、液 晶顯示器化CDs)、薄膜磁頭等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，在運(yùn)種替代應(yīng)用的情況中，可 W將運(yùn)里使用的任何術(shù)語"晶片"或"管忍"分別認(rèn)為是與更上位的術(shù)語"襯底"或"目標(biāo)部 分"同義。運(yùn)里所指的襯底可W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，并且對已曝光的抗蝕劑進(jìn)行顯影的工具）、量測工具或檢驗工具中。在 可應(yīng)用的情況下，可W將所述公開內(nèi)容應(yīng)用于運(yùn)種和其他襯底處理工具中。另外，所述襯底 可W處理一次W上，例如為產(chǎn)生多層1C，使得運(yùn)里使用的所述術(shù)語"襯底"也可W表示已經(jīng) 包含多個已處理層的襯底。
[0038] 運(yùn)里使用的術(shù)語"福射"和"束"包含全部類型的電磁福射，包括:紫外(UV)福射(例 如具有365、248、193、157或126加1的波長)和極紫外化1^)福射（例如具有5-20加1范圍的波 長），W及粒子束，例如離子束或電子束。
[0039] 運(yùn)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 福射束的橫截面上賦予福射束、W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， 被賦予福射束的圖案可能不與在襯底的目標(biāo)部分上的所需圖案完全相符。通常，被賦予福 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應(yīng)，例如集成電路。
[0040] 圖案形成裝置可W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W及可編程液晶顯示化CD)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W獨(dú)立地傾 斜，W便沿不同方向反射入射的福射束;照運(yùn)樣，被反射的束被形成圖案。
[0041] 所述支撐結(jié)構(gòu)保持圖案形成裝置。支撐結(jié)構(gòu)W依賴于圖案形成裝置的方向、光刻 設(shè)備的設(shè)計W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W采用機(jī)械夾持、真空或其它夾持技術(shù)，例如真空條件下的靜電夾 持。所述支撐結(jié)構(gòu)可W是框架或臺，例如，其可W根據(jù)需要成為固定的或可移動的，并且可 W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)）。在運(yùn)里任何使用的術(shù)語 "掩模版"或"掩模"都可W認(rèn)為與更上位的術(shù)語"圖案形成裝置"同義。
[0042] 運(yùn)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)，如對于所使用的曝光福射所適合 的、或?qū)τ谥T如使用浸沒流體或使用真空之類的其他因素所適合的。運(yùn)里使用的術(shù)語"投影 透鏡"可W認(rèn)為是與更上位的術(shù)語"投影系統(tǒng)"同義。
[0043] 照射系統(tǒng)還可W包括各種類型的光學(xué)部件，包括折射式的、反射式的和反射折射 式光學(xué)部件，用于引導(dǎo)、成形或控制福射束，并且運(yùn)樣的部件