具有畸变匹配的密集线极紫外光刻系统技术方案

一种极紫外光刻系统(10)，其在工件(22)上产生具有多条密集填充平行线(332)的新图案(330)，所述系统(10)包括：图案化元件(16)；EUV照射系统(12)，该EUV照射系统将极紫外光束(13B)引导到所述图案化元件(16)处；投影光学组件(18)，该投影光学组件将从所述图案化元件(16)衍射的所述极紫外光束引导到所述工件(22)处，以在第一扫描(365)期间产生大致平行线(332)的第一条带(364)；以及控制系统(24)。所述工件(22)包括畸变的已有图案(233)。所述控制系统(24)在所述第一扫描(365)期间选择性地调节控制参数，使得所述第一条带(364)畸变成更精确地覆盖已有图案的位于所述第一条带(364)下的部分。

Dense Line Extreme Ultraviolet Lithography System with Distortion Matching

An extreme ultraviolet lithography system (10) generates a new pattern (330) with multiple densely packed parallel lines (332) on a workpiece (22), which includes: a patterned element (16); an EUV irradiation system (12), which guides an extreme ultraviolet beam (13B) to the patterned element (16); and a projection optical component (18), which will derive from the patterned element (16). The emitted extreme ultraviolet beam is directed to the workpiece (22) to generate the first band (364) of approximately parallel lines (332) during the first scan (365); and the control system (24). The workpiece (22) includes a distorted existing pattern (233). The control system (24) selectively adjusts the control parameters during the first scan (365) to distort the first band (364) into a part under the first band (364) that more accurately covers the existing pattern.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有畸变匹配的密集线极紫外光刻系统相关申请的交叉引用本申请要求保护以下美国临时专利申请：2016年6月20日提交的并且题名为“DenseLineExtremeUltravioletLithographySystemwithDistortionMatching”的序列号62/352,545的美国临时专利申请；2016年6月22日提交的并且题名为“ExtremeUltravioletLithographySystemthatUtilizesPatternStitching”的序列号62/353,245的美国临时专利申请；以及2017年5月11日提交的并且题名“IlluminationSystemwithCurved1D-PatternedMaskforUseinEUV-ExposureTool”的序列号62/504,908的美国临时专利申请中的每一个的优先权。至于许可，序列号62/352,545、序列号62/353,245以及序列号62/504,908的美国临时专利申请的内容皆出于所有目的通过引用而并入本文中。本申请还要求保护2017年5月18日提交的并且题名为“EUVLithographySystemforDenseLinePatterning”的美国专利申请No.15/599,148的优先权。此外，本申请还要求保护2017年5月18日提交的并且题名为“EUVLithographySystemforDenseLinePatterning”的美国专利申请No.15/599,197的优先权。至于许可，美国专利申请No.15/599,148和美国专利申请No.15/599,197的内容皆出于所有目的通过引用而并入本文中。至于许可，美国临时专利申请：2016年5月19日提交的并且题名为“EUVLithographySystemforDenseLinePatterning”的序列号62/338,893的美国临时专利申请；2017年4月19日提交的并且题名为“OpticalObjectiveforDenseLinePatterninginEUVSpectralRegion”的序列号62/487,245的美国临时专利申请；以及2017年4月26日提交的并且题名为“IlluminationSystemWithFlatID-PatternedMaskforUseinEUV-ExposureTool”的序列号62/490,313的美国临时专利申请的内容皆出于所有目的通过引用而并入本文中。
本专利技术涉及在半导体工件的光刻过程中使用的曝光(exposure)工具，更具体地，涉及被配置成在工件上形成彼此隔开达几十纳米或更小的平行线图案的曝光工具。
技术介绍
光刻系统通常被用于在曝光期间将图像从图案化元件(patterningelement)转移到工件上。下一代光刻技术可以使用极紫外(EUV)光刻技术来使得能够制造具有极小特征尺寸的半导体工件。
技术实现思路
一个实施方式关于一种极紫外光刻系统，其在包括畸变的已有图案的工件(例如，半导体晶片)上产生具有多条密集填充平行线的新图案。所述光刻系统包括具有图案化元件图案的图案化元件；相对于所述图案化元件保持并移动所述工件的工件台移动器组件；将极紫外光束(例如，具有大约13.5nm的波长的光)引导到所述图案化元件处的EUV照射系统；投影光学组件，该投影光学组件将从所述图案化元件衍射的所述极紫外光束引导到所述工件处，以在所述工件上产生密集填充平行线的第一条带，所述密集填充平行线大致沿着第一轴延伸；以及控制系统，该控制系统控制所述台组件在所述第一扫描期间沿着大致平行于所述第一轴的第一扫描轨迹相对于所述曝光场移动所述工件。如本文所提供的，所述控制系统在所述第一扫描期间选择性地调节控制参数，使得相对于不调节所述控制参数的情况，平行线的所述第一条带更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。在一个实施方式中，所述控制参数包括在所述第一扫描期间将所述第一扫描轨迹选择性地调节成包括沿着垂直于所述第一轴的第二轴的一部分移动以及绕垂直于所述第一轴和所述第二轴的第三轴的一部分移动，使得平行线的所述第一条带更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。在所述第一扫描期间，沿着所述第二轴和绕所述第三轴的所述移动是所述台沿着所述第一轴的工件位置的函数。另外或另选地，所述控制参数可以包括在所述第一扫描期间选择性地调节所述图案化元件图案图像的放大率(magnification)，使得平行线的所述第一条带更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。此外，所述控制参数可以包括在所述第一扫描期间选择性地调节所述图案化元件图案图像的放大率倾斜(magnificationtilt)(即，跨所述曝光场的放大率的线性变化)，使得平行线的所述第一条带更适当地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。在一个实施方式中，所述已有图案包括多个先前被图案化的晶粒(die)(还称作曝光“射域(shot)”或“场”，因为每个射域都可以包含多于一个的图案或半导体器件)，并且所述控制系统控制所述EUV照射系统，使得在所述第一扫描期间沿着所述第一扫描轨迹的每隔一个晶粒不曝光。随后，所述控制系统可以控制所述EUV照射系统，在第二扫描期间沿着所述第一扫描轨迹对未曝光的晶粒进行曝光。在另一实施方式中，所述控制系统控制所述EUV照射系统以在相邻晶粒的交界面处停止所述第一扫描并且重置所述第一扫描轨迹。如本文所提供的，所述控制系统在所述第一扫描期间可以选择性地调节所述第一扫描轨迹和转移至所述工件的所述平行线的间距，使得平行线的所述第一条带被畸变成更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。又一实施方式有关一种用于将具有多条密集填充线的新图案转移到包括畸变的已有图案的工件上的方法。所述方法可以包括以下步骤：(i)提供具有图案化元件图案的图案化元件；(ii)利用工件台移动器组件移动所述工件；利用EUV照射系统将极紫外光束引导到所述图案化元件处；(iii)利用投影光学组件将从所述图案化元件衍射的所述极紫外光束引导到所述工件处，以当所述工件在第一扫描期间相对于曝光场移动时，在所述工件上产生所述多条密集填充平行线，平行线的所述第一条带大致沿着第一轴延伸；以及(iv)在所述第一扫描期间利用控制系统控制所述工件台组件，以沿着大致平行于所述第一轴的第一扫描轨迹相对于所述曝光场移动所述工件；所述控制系统包括处理器；其中，所述控制系统在所述第一扫描期间选择性地调节控制参数，使得平行线的所述第一条带更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。实施方式关于利用所述光刻系统制造的装置和/或已经通过所述光刻系统在上面形成有图像的工件(例如，半导体晶片)。附图说明本专利技术的新颖特征以及专利技术本身，关于其结构及其操作将从结合所附描述的附图中得到最佳理解，其中，相似的参考标号指相似的部件，并且其中：图1A是例示具有本实施方式的特征的极紫外光刻系统的简化示意图；图1B是具有本实施方式的特征的光闸组件(shutterassembly)的简化侧视图；图2A是已经被加工成包括已有图案的工件的简化俯视图；图2B是例示针对利用步进和重复光刻系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将平行线图案转移到包括已有图案的工件上的极紫外光刻系统，该光刻系统包括：工件台组件，该工件台组件保持并移动所述工件；EUV照射系统，该EUV照射系统将极紫外光束引导到限定所述平行线图案的图案化元件处；投影光学组件，该投影光学组件随着所述工件在第一扫描期间相对于曝光场移动，而将多条平行线的图像在该曝光场内投射并转移到所述工件上，所述曝光产生大致沿着第一轴延伸的所成像的多条线的第一条带；以及控制系统，该控制系统控制所述工件台组件在所述第一扫描期间沿着第一扫描轨迹相对于所述曝光场移动所述工件，所述第一扫描轨迹大致沿着所述第一轴；其中，所述控制系统在基板台组件的第一扫描期间选择性地调节控制参数，使得相对于不调节所述控制参数的情况，平行线的所述第一条带更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.20 US 62/352,545;2016.06.22 US 62/353,245;1.一种将平行线图案转移到包括已有图案的工件上的极紫外光刻系统，该光刻系统包括：工件台组件，该工件台组件保持并移动所述工件；EUV照射系统，该EUV照射系统将极紫外光束引导到限定所述平行线图案的图案化元件处；投影光学组件，该投影光学组件随着所述工件在第一扫描期间相对于曝光场移动，而将多条平行线的图像在该曝光场内投射并转移到所述工件上，所述曝光产生大致沿着第一轴延伸的所成像的多条线的第一条带；以及控制系统，该控制系统控制所述工件台组件在所述第一扫描期间沿着第一扫描轨迹相对于所述曝光场移动所述工件，所述第一扫描轨迹大致沿着所述第一轴；其中，所述控制系统在基板台组件的第一扫描期间选择性地调节控制参数，使得相对于不调节所述控制参数的情况，平行线的所述第一条带更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。2.根据权利要求1所述的极紫外光刻系统，其中，所述控制参数包括在所述第一扫描期间将所述第一扫描轨迹选择性地调节为包括沿着垂直于所述第一轴的第二轴的一部分移动，使得相对于不进行沿着所述第二轴的移动的情况，平行线的所述第一条带更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。3.根据权利要求2所述的极紫外光刻系统，其中，所述控制参数包括在所述第一扫描期间将所述第一扫描轨迹选择性地调节为包括绕垂直于所述第一轴和所述第二轴的第三轴的一部分移动，使得平行线的所述第一条带更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。4.根据权利要求3所述的极紫外光刻系统，其中，在所述第一扫描期间，沿着所述第二轴或绕所述第三轴的移动是相对于不进行沿着所述第二轴或绕所述第三轴的移动的情况所述工件沿着所述第一轴的工件位置的函数。5.根据权利要求1所述的极紫外光刻系统，其中，所述控制参数包括在所述第一扫描期间选择性地调节所述多条平行线的放大率，使得相对于不调节所述放大率的情况，平行线的所述第一条带更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。6.根据权利要求1所述的极紫外光刻系统，其中，所述控制参数包括在所述第一扫描期间选择性地调节所述多条平行线的放大率倾斜，使得平行线的所述第一条带更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。7.根据权利要求1所述的极紫外光刻系统，其中，所述控制参数包括选择性地调节以下中的一个或更多个：(i)在所述第一扫描期间将所述第一扫描轨迹调节为包括沿着垂直于所述第一轴的第二轴的一部分移动和绕垂直于所述第一轴和所述第二轴的第三轴的一部分移动；(ii)在所述第一扫描期间调节所述图案化元件图案的放大率；以及(iii)在所述第一扫描期间调节所述图案化元件图案的放大率倾斜。8.根据权利要求1所述的极紫外光刻系统，其中，所述已有图案包括多个晶粒，并且其中，所述控制系统控制所述EUV照射系统，使得在所述第一扫描期间沿着所述第一扫描轨迹每隔一个晶粒不曝光。9.根据权利要求8所述的极紫外光刻系统，其中，所述控制系统控制所述EUV照射系统在第二扫描期间沿着所述第一扫描轨迹对未曝光的晶粒进行曝光。10.根据权利要求1所述的极紫外光刻系统，其中，所述已有图案包括多个晶粒，其中，所述控制系统在相邻晶粒的交界面处停止曝光，并且其中，所述控制系统控制所述工件台组件按重置所述第一扫描轨迹的方式移动所述台，使得新图案在随后晶粒的曝光期间覆盖所述已有图案。11.根据权利要求10所述的极紫外光刻系统，其中，通过位于与所述工件光学共轭的平面处或附近的光闸组件停止EUV...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦可·B·宾纳德，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：日本,JP