光刻装置和采用数据过滤的器件制造方法制造方法及图纸

光刻装置和采用数据过滤的器件制造方法。一种在衬底上形成图案的装置和方法。其包括投影系统，图案形成装置，低通滤光器，和数据操作处理装置。投影系统将辐射光束以子辐射光束阵列投射到衬底上。图案形成装置调制子辐射光束以在衬底上基本上产生被请求的剂量图案。低通滤光器对从被请求的剂量图案导出的图案数据进行操作，以便形成主要只包括低于选择的门限值频率的空间频率部分的频率限制的目标剂量图案。数据操作处理装置产生包括要由图案形成装置产生的点曝光强度的、基于从点曝光强度至频率限制的目标剂量图案的直接代数最小二乘方拟合的控制信号。在各种实施例中，可以使用图案锐化，图像对数斜率控制，和/或CD偏置的滤光器。

Lithographic apparatus and method for manufacturing device using data filtering

Lithographic apparatus and method for manufacturing device using data filtering. A device and method for forming patterns on a substrate. The invention comprises a projection system, a patterning device, a low-pass filter, and a data manipulation processing device. The projection system projects the radiation beam onto the substrate with a sub radiation beam array. The patterning device modulates the sub radiation beam to substantially generate a desired dose pattern on the substrate. The low-pass filter operates on pattern data derived from the requested dose pattern to form a target dose pattern that mainly includes a frequency limitation of the spatial frequency portion below the selected threshold frequency. The data manipulation device produces a control signal to a direct algebraic least-squares target dose pattern exposure intensity to the frequency limit from the point of the fitting device based on the generated exposure intensity, by pattern formation. In various embodiments, filters such as pattern sharpening, image logarithmic slope control, and / or CD bias may be used.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻装置和一种器件制造方法。
技术介绍
光刻装置是可在衬底、通常是衬底的目标部分上施加所需图案的机器。光刻装置 例如可用于平板显示器、集成电路(IC)、微机电系统(MEMS)以及其它涉及微小结构的器件 的制造中。在常规装置中，可采用对比装置或图案形成装置来产生对应于平板显示器或其 它器件的单个层上的电路图案，该图案形成装置可称为掩模或分划板。该图案可被转移到 衬底(如玻璃板)上的目标部分(例如包括一个或多个管芯的部分)上。图案的转移通常 借助于成像到设于衬底上的一层辐射敏感材料(如抗蚀剂)上来实现。除了产生电路图案外，图案形成装置可以用于产生其它图案，例如滤色器图案或 点的矩阵。不用掩模时，图案形成装置可以包括图案形成阵列，其包括可以单个控制的元件 的阵列，与基于掩模的系统相比，可以更快地改变图案并且成本更低。一般来说，平板显示器是矩形的。设计成对这种衬底曝光的已知的光刻装置通常 提供覆盖矩形衬底的整个宽度或者覆盖该宽度的一部分(例如约一半的宽度)的曝光区 域。衬底在曝光区域下被扫描，同时通过光束对掩模或分划板扫描。这样将图案转移到衬 底上。如果曝光区域覆盖衬底的整个宽度，那么曝光在一次扫描中完成。如果曝光区域覆 盖例如衬底的一半宽度，那么将衬底在第一次扫描后横向移动，进行第二次扫描，对衬底的 其余部分曝光。另一种成像方式包括象素网格成像(pixel grid imaging)，其中通过对点的相继 曝光拢来形成图案。当衬底上的图案是由局部的曝光或“点曝光”的网格建立时，发现在某一点处形成 的图案的品质可以取决于该点相对于点曝光网格位置所处的位置。此外，对于图案中的某 个特征相对于定义网格的轴的不同角度，可以发现图案品质存在变化。该变化中任一个或 两者都可以对要制造的器件的品质产生负面的影响。图案的图像对数斜率(image log slope)确定了在处理已曝光衬底之后形成的特 征的抗蚀剂侧壁角度。平浅的图像对数斜率意味着平浅的侧壁角度，其例如在获得平板显 示器的宽的视角时是有用的或者可以减少叠加误差的结果。更陡的图像对数斜率和侧壁角 度提供更大的对比度。最大图像对数斜率由网格中的点曝光的点扩散函数和网格的几何学 特性来确定。因此，一般地，一旦对应的硬件元件最终确定后，图像对数斜率就被固定。但 是，最好按照应用的性质来改变图像对数斜率。临界尺寸(CD)是指最小可印刷特征的尺寸。虽然剂量图案(dose pattern)的⑶ 可以在曝光前非常精确地定义，但是在后曝光处理之后预测图案的CD特性是更困难的。常 常希望在检测已经处理的衬底之后调节该⑶，以便按照用户的要求优化处理的图案。其可 实现的一种途径是改变辐射源的强度。强度越大，合成图案就展开的越多(通常CD增大)。 但是，这样的⑶偏置只可能是均勻地施加并且以圆形对称的方式施加到衬底表面上。衬底表面的位置相对于最佳聚焦平面的变化可引起衬底上形成的图像品质的变 坏。复杂的伺服和控制系统可以设置来平移和/或倾斜衬底台和/或投影系统，以便将衬 底保持靠近最佳聚焦平面。但是获得完全的补偿是困难的。残余聚焦误差错误往往是存在 的。当可单独控制的元件的阵列被用作图案形成装置，某种形式的转换工具用于将被 要求的点曝光剂量转换成适合于在合适的时刻驱动对应的阵列元件的电压。例如当可单独 控制的元件的阵列包括镜阵列时，将选择该电压，使得单独的镜或者镜组倾斜而偏转通过 投影系统的合适部分的入射辐射。偏转的辐射比例和电压/倾斜角度之间的关系可能是复 杂的(例如是非线性的)。影响入射在可单独控制的元件的阵列上的辐射的强度/均勻性 和投影系统部件光学特性中的变化(例如不同的光学柱之间的变化)的因素也可以影响达 到衬底的辐射的强度，由此降低了形成的图案的品质。当可单独控制的元件的阵列被用作图案形成装置，幻影光(即起源于除了认为是 对某一次辐射光束有贡献的那些元件以外的元件的光)会在衬底上形成的图案中造成错误。因此，所需要的是一种能够更高效率地和更有效地执行无掩模光刻的系统和方法。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供一种光刻装置，其包括投影系统，图案形成装置， 低通滤光器，和数据操作装置。投影系统将辐射光束以次辐射光束阵列投射到衬底上。图 案形成装置调制次辐射光束以在衬底上基本上产生被要求的剂量图案。剂量图案由点曝光 阵列建立，其中至少相邻的点曝光相互之间非相干地成像并且各点曝光由其中一个次辐射 光束在某一时刻产生。低通滤光器设置成对从被要求的剂量图案导出的图案数据进行操 作，以便形成频率限制的目标剂量图案，其主要只包括低于选择的门限值频率的空间频率 分量。数据操作装置产生包括要由图案形成装置产生的点曝光强度的、基于从点曝光强度 至频率限制的目标剂量图案的直接代数最小二乘方拟合的控制信号。根据本专利技术的一个实施例，提供一种光刻装置，包括投影系统，图案形成装置，数 据操作装置，和低通滤光器。投影系统将辐射光束以次辐射光束阵列投射到衬底上。图案 形成装置调制次辐射光束以便在衬底上基本上产生被要求的剂量图案。剂量图案由点曝光 阵列建立，其中至少相邻的点曝光是相互之间非相干地成像并且各点曝光由其中一个次辐 射光束在某一时刻产生。数据操作装置产生包括要由图案形成装置产生的点曝光强度的控 制信号。该控制信号是基于从点曝光强度至由被要求的剂量图案中导出的数据的直接代数 最小二乘方。该最小二乘方拟合是通过用代表了从被要求的剂量图案导出的图案数据的列 向量乘伪逆形式的点扩散函数矩阵来执行的。点扩散函数矩阵包括有关在某一时刻由其中 一个次辐射光束在衬底上曝光的各光点的点扩散函数的形状和相对位置的信息。低通滤光 器消除信号中的高于选择的门限值频率的空间频率分量，离线结合到伪逆形式的点扩散函 数矩阵中，通过以下运算准备进行最小二乘方拟合IKTfih^ = ^passfito PQ+，其中+和+filt_d代表分别在过滤之前和之后的伪逆形式的点扩散函数矩5阵，其中FlM_pass filter代表在空间域中的低通滤光器的数学定义。根据本专利技术的一个实施例，提供一种光刻装置，其包括投影系统，可单独控制的元 件的阵列，光栅器装置，数据操作装置，和聚焦确定单元。投影系统将辐射光束以次辐射光 束阵列投射到衬底上。可单独控制的元件的阵列调制次辐射光束以便在衬底上基本上形成 被要求的剂量图案，被要求的剂量图案由点曝光阵列随时间建立，各点曝光由其中一个次 辐射光束在某一时刻产生。光栅器装置将定义被要求的剂量图案的数据在图案内的点的对 应序列处转换成代表被要求的剂量的数据序列。数据操作装置接受该数据序列并由此产生 适于控制可单独控制的元件的阵列的控制信号。聚焦确定单元测量至少一部分衬底相对于 最佳聚焦平面的位置。数据操作装置包括对基于至少一部分衬底相对于最佳聚焦平面的测 量偏差的控制信号进行适应性调节的聚焦补偿单元。根据本专利技术的一个实施例，提供一种光刻装置，其包括图案形成装置，投影系统， 和CD偏置滤光器。图案形成装置调制辐射光束。投影系统将调制的辐射光束投射到衬底 上。CD偏置滤光器对从要输送给图案形成装置的被要求的剂量图案导出的图案数据进行操 作，以便控制由图案形成装置产生的辐射剂量图案的临本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种光刻装置，包括：将辐射光束以次辐射光束阵列投射到衬底上的投影系统；可单独控制的元件的阵列，其调制次辐射光束以便在衬底上基本上形成所要求的剂量图案，所要求的剂量图案由点曝光阵列经时间建立，各点曝光由其中一个次辐射光束在给定时刻产生；光栅器装置，其将定义所要求的剂量图案的数据转换成代表在图案内对应的点序列处的所要求的剂量的数据序列；数据操作装置，其接受所述数据序列并由此产生控制信号，该控制信号用于控制可单独控制的元件的阵列；聚焦确定单元，其测量至少一部分衬底相对于最佳聚焦平面的位置，其中数据操作装置包括基于至少一部分衬底相对于最佳聚焦平面的测量偏差改变控制信号的聚焦补偿单元。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P·A·J·蒂内曼斯，J·J·M·巴塞尔曼斯，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL