光刻投影装置和器件制造方法制造方法及图纸

技术编号:3239331 阅读:169 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
光刻投影装置包括曝光系统和测量系统。曝光系统将带图案的光束投射到第一基底的目标部分上,而测量系统将测量光束投射到第二基底的目标部分上。该装置的一个可移动部分的移动例如由于空气的流动而产生对该装置中另一个可移动部分的位置的干扰。这一误差可以通过计算补偿信号进行补偿,所述补偿信号是一个或两个可移动部分的状态的函数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括曝光系统和测量系统的光刻投影装置,该曝光系统包括-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所需的图案对投射光束进行构图;-用于保持第一基底的基底台;-用于将带图案的光束投射到第一基底的目标部分上的投影系统,该投影系统包括用于控制投射到第一基底的目标部分上的投影控制装置;以及-用于移动曝光系统的可移动部分使带图案的光束可相对于第一基底移动的第一控制装置,测量系统包括-用于将测量光束投射到第二基底的目标部分上,并测量第二基底的目标部分的表面性质的光学测量装置;-用于保持第二基底的第二基底台;以及-用于移动测量系统的可移动部分使测量光束可相对于第二基底移动的第二控制装置。此外,本专利技术涉及一种器件制造方法,包括以下步骤-提供至少部分地覆盖有一层辐射敏感材料的第一基底;-利用辐射系统提供辐射的投射光束;-利用构图部件赋予投射光束带图案的横截面;-将带图案的辐射光束投射到辐射敏感材料层的目标部分上;-使带图案的光束相对于第一基底移动;-提供第二基底;-将测量光束投射到第二基底的目标部分上,并测量第二基底的目标部分的表面性质;-使测量光束相对于第二基底移动。
技术介绍
这里使用的术语“构图部件”应广义地解释为能够给入射的辐射光束赋予带图案的截面的装置,其中所述图案与要在基底的目标部分上形成的图案一致;本文中也使用术语“光阀”。一般地,所述图案与在目标部分中形成的器件如集成电路或者其它器件的特定功能层相对应(如下文)。这种构图部件的示例包括-掩模。掩模的概念在光刻中是公知的,它包括如二进制型、交替相移型、和衰减相移型的掩模类型,以及各种混合掩模类型。这种掩模在辐射光束中的布置使入射到掩模上的辐射能够根据掩模上的图案而选择性地被透射(在透射掩模的情况下)或者被反射(在反射掩模的情况下)。在使用掩模的情况下,支撑结构一般是一个掩模台,它能够保证掩模被保持在入射辐射光束中的所需位置,并且如果需要该台会相对光束移动;-可编程反射镜阵列。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。这种装置的基本原理是(例如)反射表面的已寻址区域将入射光反射为衍射光,而未寻址区域将入射光反射为非衍射光。用一个适当的滤光器,从反射的光束中滤除所述非衍射光,只保留衍射光;按照这种方式,光束根据矩阵可寻址表面的定址图案而产生图案。可编程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,由此已寻址反射镜以与未寻址反射镜不同的方向将入射的辐射光束反射;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定址。在上述两种情况中,构图部件可包括一个或者多个可编程反射镜阵列。关于如这里提到的反射镜阵列的更多信息可以从例如美国专利US5,296,891,US5,523,193、PCT专利申请WO 98/38597和WO 98/33096中获得,这些文献在这里引入作为参照。在可编程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;-可编程LCD阵列。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一个单独层的电路图案,该图案可以成像在已涂敷辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底(硅晶片)的目标部分上(例如包括一个或者多个管芯(die))。一般地,单一的晶片将包含相邻目标部分的整个网格,该相邻目标部分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,通过将全部掩模图案一次曝光在目标部分上而辐射每一目标部分;这种装置通常称作晶片步进器或者步进-重复装置。另一种装置(通常称作步进-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目标部分;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。关于如这里描述的光刻设备的更多信息可以从例如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,可以对基底进行各种处理,如涂底漆,涂敷抗蚀剂和弱烘烤。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,强烘烤和测量/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)、金属化、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,那么必须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。采用例如切割或者锯割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。关于这些处理的进一步信息可从例如Peter vanZant的“微芯片制造半导体加工实践入门(Microchip FabricationAPractical Guide to Semiconductor Processing)”一书(第三版,McGrawHill Publishing Co.,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,该术语应广义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,该操作部件用于引导、整形或者控制辐射投射光束,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US5,969,441和WO98/40791中描述的二级光刻装置,这里作为参考引入。与上述已知的有关的一个问题是测量系统中可移动部分的移动将会影响曝光系统中可移动部分的位置,反之亦然。因为一般来说所需图案的分辨率非常高,因此对光刻装置的精度要求就非常严格,所以很小的干扰就可能导致光刻装置精度的恶化和/或装置的产品产量下降。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提高光刻装置以及器件制造方法的精度。根据本专利技术,上述和其他目的在如起始段落中详细说明的光刻装置中实现,其特征在于该装置进一步包括用于确定校正信号的校正确定装置,该校正信号用于至少部分地校正曝光系统和测量系统之一的可移动部分的位置误差,该误差由曝光系统和测量系统中本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种包括曝光系统和测量系统的光刻投影装置,该曝光系统包括:-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所需的图案对投射光束进行构图;-用于保持第一基底的基底台;-用于将 带图案的光束投射到第一基底的目标部分上的投影系统,该投影系统包括用于控制投射到第一基底的目标部分上的投影控制装置;以及-用于移动曝光系统的可移动部分使带图案的光束可相对于第一基底移动的第一控制装置,测量系统包括:-用 于将测量光束投射到第二基底的目标部分上,并测量第二基底的目标部分的表面性质的光学测量设备;-用于保持第二基底的第二基底台;以及-用于移动测量系统的可移动部分使测量光束可相对于第二基底移动的第二控制装置,其特征在于 该装置进一步包括:-用于确定校正信号的校正确定装置,该校正信号用于至少部分地校正曝光系统和测量系统之一的可移动部分的位置误差,该误差由曝光系统和测量系统中另一个的可移动部分的移动而产生,以及-用于将校正信号馈入第一或第二 控制装置的馈送装置,该校正信号用于至少部分地校正曝光系统和测量系统之一的位置。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:EHJ德拉埃耶MAW奎佩尔斯M菲恩MJEG布罗伊克尔斯M霍克斯ET范东克拉尔
申请(专利权)人:ASML荷兰有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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