光刻装置、对准方法和器件制造方法制造方法及图纸

为了在具有大的Ｚ间隔的层之间进行对准，例如在ＭＥＭＳ或ＭＯＥＭＳ制造过程中，使用可以利用垂直入射的辐射照射参考标记的对准系统。该对准系统具有照射系统，它在基底侧上是远心的。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻投射装置(lithographic projection apparatus)，包括用于提供辐射投射光束的辐射系统；用于支撑构图部件的支撑结构，所述构图部件用于根据理想的图案对投射光束进行构图；用于保持基底的基底台；用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系统；用于检测参考标记和所述基底上设置的对准标记之间的对准的对准系统，所述对准系统包括用于用对准光束照射所述对准标记的光学系统。■程控反射镜阵列(programmable mirror array)。这种设备的一个例子是具有一粘弹性控制层和一反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置的理论基础是(例如)反射表面的寻址区域将入射光反射为衍射光，而非可寻址区域将入射光反射为非衍射光。用一个适当的滤光器，从反射的光束中过滤所述非衍射光，只保留衍射光；按照这种方式，光束根据矩阵可寻址表面的寻址图案而产生图案。程控反射镜阵列的另一实施例利用微小反射镜的矩阵排列，通过使用适当的局部电场，或者通过使用压电致动器装置，使得每个反射镜能够独立地关于一轴倾斜。再者，反射镜是矩阵可寻址的，由此已定址的反射镜以不同的方向将入射的辐射光束反射到无地址的反射镜上；按照这种方式，根据矩阵可寻址反射镜的定址图案对反射光束进行构图。可以用适当的电子装置进行该所需的矩阵寻址。在上述两种情况中，构图部件可包括一个或者多个程控反射镜阵列。反时镜阵列的更多信息可以从例如美国专利US5,296,891、美国专利US5,523,193、PCT专利申请WO98/38597和WO98/33096中获得，这些文献在这里引入作为参照。在程控反射镜阵列的情况中，所述支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的。■程控LCD阵列(programmable LCD)，例如由美国专利US5,229,872给出的这种结构，它在这里引入作为参照。如上所述，在这种情况下支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的。为简单起见，本文的其余部分在一定的情况下具体以掩模和掩模台为例；可是，在这样的例子中所讨论的一般原理应适用于上述更宽范围的构图部件。光刻投影装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，构图部件可产生对应于IC每一层的电路图案，该图案可以成像在已涂敷辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底(硅片)的靶部上(例如包括一个或者多个电路小片(die))。一般的，单一的晶片将包含相邻靶部的整个网格，该相邻靶部由投影系统逐个相继辐射。在目前采用掩模台上的掩模进行构图的装置中，有两种不同类型的机器。一类光刻投影装置是，通过一次曝光靶部上的全部掩模图案而辐射每一靶部；这种装置通常称作晶片分档器。另一种装置(通常称作分步扫描装置)通过在投射光束下沿给定的参考方向(“扫描”方向)依次扫描掩模图案、并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基底台来辐射每一靶部；因为一般来说，投影系统有一个放大系数M(通常＜1)，因此对基底台的扫描速度V是对掩模台扫描速度的M倍。如这里描述的关于光刻设备的更多信息可以从例如美国专利US6,046,792中获得，该文献这里作为参考引入。在用光刻投影装置的制造方法中，(例如在掩模中的)图案成像在至少部分由一层辐射敏感材料(抗蚀剂)覆盖的基底上。在这种成像步骤之前，可以对基底可进行各种处理，如涂底漆，涂敷抗蚀剂和软烘烤。在曝光后，可以对基底进行其它的处理，如曝光后烘烤(PEB)，显影，硬烘烤和测量/检查成像特征。以这一系列工艺为基础，对例如IC的器件的单层形成图案。这种图案层然后可进行任何不同的处理，如蚀刻、离子注入(掺杂)、镀金属、氧化、化学—机械抛光等完成一单层所需的所有处理。如果需要多层，那么对每一新层重复全部步骤或者其变化。最终，在基底(晶片)上出现器件阵列。然后采用例如切割或者锯断的技术将这些器件彼此分开，单个器件可以安装在载体上，与管脚等连接。关于这些步骤的进一步信息可从例如Peter van Zant的“微型集成电路片制造半导体加工实践入门(Microchip FabricationA Practical Guideto Semiconductor Processing)”一书(第三版，McGraw Hill PublishingCo.，1997，ISBN 0-07-067250-4)中获得，这里作为参考引入。为了简单起见，投影系统在下文称为“镜头”；可是，该术语应广意地解释为包含各种类型的投影系统，包括例如折射光学装置，反射光学装置，和反折射系统。辐射系统还可以包括根据这些设计类型中任一设计的操作部件，该操作部件用于操纵、整形或者控制辐射的投射光束，这种部件在下文还可共同地或者单独地称作“镜头”。另外，光刻装置可以具有两个或者多个基底台(和/或两个或者多个掩模台)。在这种“多级式”器件中，可以并行使用这些附加台，或者可以在一个或者多个台上进行准备步骤，而一个或者多个其它台用于曝光。例如在美国专利US5,969,441和WO98/40791中描述的二级光刻装置，这里作为参考引入。在采用光刻工艺制造器件的过程中，通常需要在一个基底上进行大量的曝光而产生形成器件所需要的多个层。在这个过程中，关键的是后继曝光要相对于前面进行的曝光正确地定位。与层之间的正确对准的偏离称之为重叠误差。为了避免重叠误差，在进行曝光之前，基底必须在光刻装置内正确的对准。已经知道两种对准工具。一种已知的是“透过镜头”(TTL)类型的对准设备，用激光照射在基底上设置的光栅形式的对准标记。由光刻装置的投射透镜所收集的衍射光被导向在掩膜上设置的相应的对准标记上，该对准标记通常为相位光栅型。在掩膜标记后面设置检测器，当在投射透镜下扫描晶片时，监测穿过掩膜标记的辐射的强度。检测器输出的最大值表示正确的对准位置。该正确的对准位置给用于控制台的后继移动的干涉位移测量设备提供了零基准。在已知的离轴型对准设备中，使用在测量站的对准工具来测量在基底上设置的多个对准标记和在基底台上固定安装的一个或多个参考标记之间的位置关系。当承载着基底的基底台传送到曝光站时，设置在基底台上的固定参考标记与掩膜上的标记对准，由此可以导出掩膜图像和基底之间的位置关系。已知的对准工具和工艺适用于制造层之间的竖直差异不是太大的半导体器件。但是，已知的对准工具和技术不能用于进行与带有大的竖直偏离的对准标记的对准而由此将后面的加工层与蚀刻在裸基底上的零标记对准，因此必须在中间的竖直位置处在对准标记之间形成一系列的对准。这是一种缺点，因为在进行几个对准步骤的情况下，测量误差会累积。另外的问题是制造微机电系统(MEMS)和微光机电系统(MOEMS)，其中层的厚度明显大于半导体器件制造中的厚度。当如在MEMS和MOEMS制造中具有大的层厚度时，不可能利用中间标记在竖直方向分开的对准标记之间进行对准。依据本专利技术，本文开始段落中描述的光刻装置可以实现该目的和其它目的，其特征在于所述光学系统用于将引导所述对准光束，从而基本垂直于所述对准标记上的所述基底。通过确保对准光束沿法线方向入射在对准标记上，可以在任何竖直位置获得正确的对准读数，可以在具有大的间隔例如大于10μm的层中的标记之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻投射装置，包括：用于提供辐射投射光束的辐射系统；用于支撑构图部件的支撑结构，所述构图部件用于根据理想的图案对投射光束进行构图；用于保持基底的基底台；用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系统；用于检测参考标记 和所述基底上设置的对准标记之间的对准的对准系统，所述对准系统包括用于用对准光束照射所述对准标记的光学系统，其特征在于：所述光学系统用于引导所述对准光束，从而使其基本垂直于所述对准标记上的所述基底。

【技术特征摘要】
EP 2002-2-15 02251030.91.一种光刻投射装置，包括用于提供辐射投射光束的辐射系统；用于支撑构图部件的支撑结构，所述构图部件用于根据理想的图案对投射光束进行构图；用于保持基底的基底台；用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系统；用于检测参考标记和所述基底上设置的对准标记之间的对准的对准系统，所述对准系统包括用于用对准光束照射所述对准标记的光学系统，其特征在于所述光学系统用于引导所述对准光束，从而使其基本垂直于所述对准标记上的所述基底。2.如权利要求1所述的装置，其中所述光学系统在基底侧上基本是远心的(telecentric)。3.如权利要求1或2所述的装置，其中所述对准光束相对于所述基底法线的入射角小于0.5mard，优选小于0.25mard。4.如权利要求1、2或3所述的装置，其中所述光学系统通过至少部分所述投射系统将光引导到所述对准标记上。5.如权利要求1、2、3或4所述的装置，其中所述参考标记设置在所述支撑结构和所述构图部件中的一个上，来自所述对准标记的光通过所述投射系统引导到所述参考标记上。6.一种使得分别设置在基底上形成的器件中的第一层和第二层上的第一和第二对准标记进行对准的方法，其中所述第一和第二层在垂直于基底的方向上具有大的间...

【专利技术属性】
技术研发人员：K贝斯特，A弗里茨，J康索利尼，HWM范比尔，桂成群，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]