光刻方法技术

在校准沉浸光刻设备的重叠性能时，使用正常且相反的曲折路径进行曝光得到两组重叠数据。然后使用这两组重叠数据消除由于晶片冷却造成的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
光刻设备是在衬底上，通常在衬底的目标部分上施加所希望图案的机器。光刻设备可以用在例如在集成电路(IC)的制造中。例如，可选择地称为掩膜或刻线的构图装置，其可以用于在IC的单层上产生要形成的电路图案。这个图案可以转移到衬底(例如硅衬底)上的目标部分(例如包括一个或多个管芯的一部分)上。典型地通过在衬底上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上成像来转移图案。通常，单个衬底会包含相继构图的一组邻接目标部分。已知的光刻设备包括所谓的步进机，其中通过同时把整个图案暴露在目标部分上来辐照每个目标部分，和所谓的扫描仪，其中通过在给定方向(扫描方向)上的辐射束扫描图案，同时与给定方向平行或反向平行地扫描衬底，来辐照每个目标部分。也能够通过盖印图案到衬底上把图案从构图装置转移到衬底上。已提议把光刻投影装置中的衬底浸入到具有高折射率的液体例如水中，以填充在投影系统的最后元件和衬底之间的间隔。这样的目的是由于曝光辐射在液体(液体的作用还被认为能增加系统的有效数值孔径(NA)和增加聚焦的深度)中将具有更短的波长，使得能够实现更小部件的成像。已提议了其它浸液，包括其中悬浮有固体颗粒(例如石英)的水。然而，在液体池中浸没衬底或衬底和衬底台(见例如美国专利US4,509,852，这里引入其全部内容作为参考)意味着存在大量的必须在扫描曝光期间被加速的液体。这需要额外或更大能量的马达，并且液体中的湍流会导致不希望和难以预料的效果。提出的一个解决方法是对于液体供应系统仅仅在衬底的局部区域上和在投影系统的最后元件和衬底之间(衬底通常具有比投影系统的最后元件更大的表面积)提供液体。在PCT专利申请no.WO 99/49504中公开了这样布置的一个方法，这里引入其全部内容作为参考。如图2和3中所示，液体通过至少一个入口IN优选沿着衬底相对于最后元件的移动方向供应到衬底上，并且在已经在投影系统下面经过后通过至少一个出口OUT移出。即，由于在X方向上在元件下面扫描衬底，在元件的+X侧提供液体，在-X侧吸收液体。图2示意性地示出了其中通过入口IN提供液体和在元件的另一侧通过连接到低压源的出口吸收液体的装置。在图2的说明中液体沿着衬底相对于最后元件的移动方向而提供，虽然并不一定需要这样。可以在最后元件周围定位多个取向和数量的入口和出口。在图3中说明了多个方向的一个例子，其中在最后元件周围以规则图案提供了四组两侧具有出口和入口。在使用之前所有的光刻设备都需要至少一些校准，通常，设备的分辨率越高，就需要更多的校准步骤以得到设备的最可能好的性能。光刻设备重要的性能测量是重叠性能，其测量装置相对于在衬底已经存在的图案在所希望的位置上在衬底上成像图案的能力。重叠误差可能由多种原因引起，例如在干涉测量位置或位移测量系统中的系统误差。为了校准光刻设备的重叠性能，通常跨过整个衬底印刷一组测试结构和测量测试结构的位置。测试结构可以是例如对准标记以使得能够使用设备中提供的对准工具测量它们的位置，或者可以覆盖感光结构，例如盒子中的盒子(box-in-box)标记，其中使用已知的脱机工具可以直接测量重叠误差。结果是跨过衬底区的重叠误差能够用于校准装置的图，当在生产曝光期间定位衬底时例如通过使用它们作为偏移量。
技术实现思路
在光刻设备中(对于浸液或不对于浸液)，所有元件和与衬底接触的液体的温度都被非常严格地控制以相等或稳定。然而，专利技术者认识到在沉浸光刻设备中，在投影系统的最后元件和衬底之间的间隔的至少一部分被填充有高折射率的液体的光刻设备中，一些重叠误差是由与蒸发残留在衬底上的高折射率液体相关的衬底冷却效应产生的。这些重叠误差不仅仅取决于位置，也取决于测试曝光序列的历史。因此，如果以传统方法测量的重叠误差用于校准装置，将不会消除重叠误差，实际上会变得更差。因此，例如提供校准光刻设备的改进方法将会是有利的。根据本专利技术的一个方面，提供一种，包括利用包括第一投影系统的第一光刻投影设备在第一衬底上印刷第一组测试结构，第一衬底相对于第一投影系统移动第一路线以实现第一组测试结构的印刷；利用包括第二投影系统的第二光刻投影设备在第二衬底上印刷第二组测试结构，第二衬底相对于第二投影系统移动第二路线以实现第二组测试结构的印刷，第二路线不同于第一路线；在第一组测试结构中测量第一组位置数据；在第二组测试结构中测量第二组位置数据；从第一和第二组位置数据中计算第三组位置误差数据；和使用第三组位置误差数据来校准一个或多个光刻投影设备。根据本专利技术的一个方面，提供一种，包括利用包括第一投影系统的第一光刻投影设备在第一衬底上印刷第一组测试结构，第一衬底相对于第一投影系统移动第一路线以实现第一组测试结构的印刷；利用第一光刻投影设备在第二衬底上印刷第二组测试结构，第二衬底相对于第一投影系统移动第二路线以实现第二组测试结构的印刷，第二路线不同于第一路线；在第一组测试结构中测量第一组重叠数据；在第二组测试结构中测量第二组重叠数据；从第一和第二组重叠数据中计算第三组位置误差数据；和使用第三组位置误差数据校准第一光刻投影设备。根据本专利技术的一个方面，提供一种，包括根据第一测试曝光序列利用第一光刻投影设备在第一衬底上印刷第一组测试结构，第一衬底具有热传导性能的第一值和热蒸发性能的第二值；根据第二测试曝光序列利用第二光刻投影装置在第二衬底上印刷第二组测试结构，第二衬底具有热传导性能的第三值和热蒸发性能的第四值，其中第二测试曝光序列、第三值和第四值的至少一个分别与第一测试曝光序列、第一值和第二值不同；在第一组测试结构中测量第一组位置数据；在第二组测试结构中测量第二组位置数据；从第一和第二组位置数据中计算第三组位置误差数据；和使用第三组位置误差数据校准一个或多个光刻投影设备。附图说明现在将仅仅通过示例的方式参考示意性附图描述本专利技术的实施例，在附图中相应的附图标记表示相应的部分，且其中图1描述了在本专利技术的一个实施例中使用的光刻设备；图2和3描述了在光刻投影设备中使用的液体供应系统；图4描述了在光刻投影设备中使用的另一液体供应系统；图5描述了在光刻投影设备中使用的另一液体供应系统；图6描述了在执行本专利技术实施例中得到的第一组重叠误差数据；图7描述了在执行本专利技术实施例中得到的第三组重叠误差数据；图8描述了正常曲折路径；图9描述了在相对方向上移动的曲折路径；和图10是根据本专利技术的流程图。具体实施例方式图1示意性地描述了可用在本专利技术实施例中的光刻设备。该设备包括设置成调节辐射束PB(例如UV辐射或DUV辐射)的照明系统(照明器)IL；构造成支承构图装置(例如掩膜)MA和连接到第一定位装置PM的支承结构(例如掩膜台)MT，该第一定位装置被设置成根据特定参数精确定位构图装置；构造成支持衬底(例如涂敷抗蚀剂的晶片)W和连接到第二定位装置PW的衬底台(例如晶片台)WT，该第二定位装置被设置以根据某些参数精确定位衬底；和设置成通过构图装置MA把赋予辐射束PB的图案投射到衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯)的投影系统(例如折射投影透镜系统)PL。照明系统可以包括用于导向、成形或控制辐射的多种光学元件，例如折射、反射、磁性、电磁、静电或其它类型的光学元件，或它们的任意组合。支承结构支撑，即承受构图装置的重量。它支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻方法，包括：利用包括第一投影系统（ＰＬ）的第一光刻投影设备在第一衬底（Ｗ）上印刷第一组测试结构（Ｓ１），该第一衬底沿相对于第一投影系统的第一路线移动以执行第一组测试结构的印刷；利用包括第二投影系统（ＰＬ）的第二光刻投影设备在第二衬底（Ｗ）上印刷第二组测试结构（Ｓ３），该第二衬底沿相对于第二投影系统的第二路线移动以执行第二组测试结构的印刷，第二路线不同于第一路线；测量在第一组测试结构中的第一组位置数据（Ｓ２）；测量在第二组测试结构中的第二组位置数据（Ｓ４）；从第一和第二组位置数据中计算第三组位置误差数据（Ｓ５）；和使用第三组位置误差数据来校准一个或多个光刻投影设备（Ｓ６）。

【技术特征摘要】
US 2005-9-6 11/218736;US 2005-9-12 11/2232091.一种光刻方法，包括利用包括第一投影系统(PL)的第一光刻投影设备在第一衬底(W)上印刷第一组测试结构(S1)，该第一衬底沿相对于第一投影系统的第一路线移动以执行第一组测试结构的印刷；利用包括第二投影系统(PL)的第二光刻投影设备在第二衬底(W)上印刷第二组测试结构(S3)，该第二衬底沿相对于第二投影系统的第二路线移动以执行第二组测试结构的印刷，第二路线不同于第一路线；测量在第一组测试结构中的第一组位置数据(S2)；测量在第二组测试结构中的第二组位置数据(S4)；从第一和第二组位置数据中计算第三组位置误差数据(S5)；和使用第三组位置误差数据来校准一个或多个光刻投影设备(S6)。2.根据权利要求1的方法，包括在第一衬底上选择第一组目标部分(C)，其中第一组目标部分具有第一组相对位置；在第二衬底上选择第二组目标部分(C)，其中第二组目标部分具有第一组相对位置；在第一组目标部分中印刷第一组测试结构(S1)；和在第二组目标部分中印刷第二组测试结构(S3)。3.根据权利要求2的方法，包括以第一顺序印刷第一组目标部分(S1)；和以与第一顺序相反的第二顺序印刷第二组目标部分(S3)。4.根据权利要求2或3的方法，包括通过利用相对于第一投影系统(PL)的第一扫描方向扫描第一衬底，在第一组目标部分中的第一目标部分中印刷第一测试结构(S1)；通过利用相对于第二投影系统(PL)的第一扫描方向扫描第二衬底，在第二组目标部分的第二目标部分中印刷第二测试结构(S3)；通过比较测量的关于第一测试结构和第二测试结构的位置数据来计算第三组位置误差数据。5.根据权利要求2或3的方法，包括通过利用相对于第一投影系统(PL)的第一扫描方向扫描第一衬底，在第一组目标部分中的第一目标部分中印刷第一测试结构(S1)；通过利用相对于第二投影系统(PL)的第二扫描方向扫描第二衬底，在第二组目标部分的第二目标部分中印刷第二测试结构(S3)，其中第二扫描方向与第一扫描方向相反；通过比较测量的关于第一测试结构和第二测试结构的位置数据来计算第三组位置误差数据(S5)。6.根据权利要求4的方法，进一步包括在第三衬底上选择第三组目标部分，其中第三组目标部分具有第一组相对位置；在第三组目标部分中印刷第三组测试结构；以与第一顺序相反的第二顺序和与第一扫描方向相反的第三扫描方向印刷第三组目标部分。7.根据权利要求1-6任意一个的方法，其中第一路线包括第一衬底在第一方向上移动的曲折路径，第二路线包括第二衬底在与第一方向相反的第二方向上移动的曲折路径。8.根据权利要求1-6任意一个所述的方法，其中第二路线基本与第一路线的镜像相同。9.根据权利要求1-6任意一个所述的方法，其中第二路线基本与旋转180°的第一路线相同。10.根据权利要求1-9任意一个所述的方法，其中计算第三组位置误差数据包括在第一和第二组位置数据之间求差。11.根据权利要求1-10任意一个所述的方法，其中第一和第二组测试结构的印刷(S1，S3)和其位置数据的测量(S2，S4)的每一个被重复多次以得到第一和第二组位置数据。12.根据权利要求1-11任意一个的方法，其中第一衬底和第二衬底构成一个且相同的衬底。13.根据权利要求1-12任意一个的方法，其中第一衬底和第二衬底是两个分开的衬底。14.根据权利要求1-13任意一个的方法，其中测量第一组位置数据(S2)包括测量重叠数据。15.根据权利要求1-15任意一个的方法，其中第一光刻投影设备、第二光刻投影设备和一个或多个光刻投影设备是沉浸型光刻设备。16.根据权利要求15的方法，其中当印刷(S1)第一组测试结构时在投影系统(PL)和第一衬底之间、和当印刷第二组测试结构(S3)时在投影系统(PL)和第二衬底之间提供沉浸液体，包括选择第二衬底以具有基本与沉浸液体相同的蒸发特性。17.根据权利要求16的方法，其中穿过使用具有第一组工艺参数的第一涂敷工艺涂敷到第...

【专利技术属性】
技术研发人员：KJJM扎尔，AJ德科特，FE德琼，K古尔曼，B门希基科夫，HF彭，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]