光刻设备、衬底台和器件制造方法技术

本发明专利技术涉及一种光刻设备、衬底台和用于制造器件的方法。一种具有传感器的衬底台包括：设置有对辐射不透明的材料层的材料块体。所述材料层具有配置成允许辐射透过的至少一个窗口。所述传感器包括位于所述窗口处的波长转换材料；和波导，所述波导定位成接收由波长转换材料发出的辐射。所述波导嵌入在所述材料块体中并配置成引导由波长转换材料发出的辐射穿过所述材料块体并将其朝向探测器引导。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻设备、一种衬底台和一种用于制造器件的方法。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单独的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。光刻术被广泛地认为是在IC及其它器件和/或结构的制造过程中的关键步骤中的一个。然而，随着使用光刻术制成的特征尺寸变小，光刻术正在成为能够制造微IC或其它器件和/或结构的更关键的因素。图案印刷的极限的理论估计可以由如式⑴所示的分辨率的瑞利准则给出CD = L *—(I) 'NAw其中λ是所使用的辐射波长，NA是用于印刷图案的投影系统的数值孔径，Ic1是依赖于过程的调整因子，也称为瑞利常数，CD是所印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。根据式(I)可知，特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种途径实现通过缩短曝光波长入，通过增加数值孔径NA，或通过减小Ic1的值。为了缩短曝光波长以减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是波长范围在5-20nm内的电磁辐射，例如波长范围在13-14nm内，或例如波长范围在5-10nm内，例如6. 7nm或6. 8nm。可能的源包括例如激光产生的等离子体源、放电等离子体源或基于由电子存储环提供的同步加速器辐射的源。EUV辐射可以使用等离子体产生。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于激发燃料以提供等离子体的激光以及用于包含等离子体的源收集器模块。等离子体可以例如通过在燃料(例如合适的材料(例如锡)的颗粒或合适的气体或蒸气(如Xe气体或Li蒸气)流)处引导激光束来形成。所形成的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，所述辐射使用辐射收集器来收集。辐射收集器可以是被镜像的正入射辐射收集器，所述正入射辐射收集器接收辐射和将辐射聚焦成束。源收集器模块可以包括布置成提供真空环境以支持等离子体的封闭结构或腔。这种辐射系统通常被称为激光产生等离子体(LPP)源。期望确保投影到衬底上的图案与已经位于衬底上的图案对准。这可以通过使用对准设备将掩模与保持衬底的衬底台对准来实现，由此允许掩模相对于衬底的对准被确定。为了将掩模与衬底台对准，衬底台可以设置有传感器。通常，用于将掩模与衬底台对准的传感器检测EUV辐射和通过在不同位置处的衍射光栅形成空间中的强度分布来测量光强。衍射光栅由多个开口(窗口)构成。在这些开口下方，光电探测器可以被定位成检测透射通过一些开口或所有开口(完整的光栅)的光。对准传感器板通常需要被移动，因为传感器光栅的空间图像采样方案的分辨率受限于光栅尺寸(其尺寸需要被保持得尽可能小，以优化使用在光掩模上的空间)。另外，当前可得的光电探测器相当大，阻碍了多个探测器用于彼此靠近的多个光栅。为了精确地测量光强，传感器光栅于是应当在空间中移动，并应当以高精度控制。传感器移动需要时间、精细控制系统、机器资源和移动周期上的稳定性。另外，来自光电探测器的电信号通常是弱的且可能易于拾取电磁噪声。因此，在光电二极管和预放大器之间的电信号线优选被保持为短的，并因此预放大器通常置于光电探测器附近。预放大器生成热量，该热量可以导致对准传感器光栅的变形，最后导致所对准的位置的计算误差。另外，光电探测器和电子装置形成笨重结构(其也妨碍小型化和多个探测器的使用)，并需要在传感器内部的特别对准。 期望提供一种光刻设备，其设置有具有克服上述缺陷中的一个或更多个缺陷的传感器的衬底台。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种具有传感器的衬底台，所述传感器包括设置有对辐射不透明的材料层的材料块体，所述材料层具有配置成允许辐射透过的至少一个窗口，所述传感器还包括位于所述窗口处的波长转换材料和定位成接收由波长转换材料发出的辐射的波导，所述波导嵌入在所述材料块体中，并配置成引导由波长转换材料发出的辐射穿过所述材料块体并将其朝向探测器弓I导。所述材料块体可以是半导体芯片或电介质块体。所述波导可以具有小于30微米的高度和/或宽度。所述探测器可以设置在衬底台中。所述探测器可以设置在所述半导体芯片中，或可以设置成毗邻半导体芯片。所述探测器可以是多个探测器中的一个。所述窗口可以是多个窗口中的一个。一组窗口可以沿着第一方向延伸，至少一些窗口可以在第二方向上具有不同的位置，所述第二方向横向(即垂直)于所述第一方向。至少一些窗口可以设置在不同的高度处。每个窗口可以设置有单件波长转换材料。所述波导可以是多个波导中的一个。每个窗口可以与不同的波导相关联。至少一些波导可以延伸至半导体芯片中的不同深度。至少一些波导可以彼此在横向上间隔开。可以在波导中设置掺杂剂，所述掺杂剂配置用于放大由波长转换材料发出的辐射，可以布置光泵(optical pump)以将辐射直接地泵送至波导中，该泵送的辐射具有配置成激发掺杂剂的波长。所述波长转换材料可以配置成在EUV辐射入射到波长转换材料上时发出波长在500-2000nm的波长范围内的辐射。所述不透明的材料层可以对于EUV辐射不透明。所述不透明的材料层可以对于波长范围在500-2000nm内的辐射不透明。根据本专利技术的一个方面，提供一种光刻设备，包括照射系统，配置成调节辐射束；支撑件，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够将图案在辐射束的横截面中赋予辐射束以形成图案化的辐射束；根据前述本专利技术的各个方面中的任一方面的衬底台，所述衬底台构造成保持衬底；和投影系统，配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上。根据本专利技术的一个方面，提供了一种器件制造方法，所述方法包括使用本专利技术的光刻设备来制造器件，其中所述方法包括使用传感器测量EUV辐射束的光学性质和使用传感器测量衬底台和掩模的对准。根据本专利技术的一个方面，提供一种光刻设备，所述光刻设备包括照射系统，配置成调节辐射束；支撑件，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够将图案在辐射束 的横截面中赋予辐射束以形成图案化的辐射束；带有传感器的衬底台，所述传感器包括设置有对于辐射不透明的材料层的材料块体、波长转换材料和波导，所述材料层具有至少一个窗口，所述窗口配置成允许辐射透射，所述波长转换材料设置在所述窗口处，所述波导定位成接收由波长转换材料发出的辐射，所述波导嵌入在材料块体中，并配置成引导由波长转换材料发出的辐射穿过所述材料块体并将其朝向探测器引导，所述衬底台构造成保持衬底；和投影系统，配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上。根据本专利技术的一个方面，提供一种器件制造方法，所述方法包括使用光刻设备，所述光刻设备包括照射系统，配置成调节辐射束；支撑件，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够将图案在辐射束的横截面中赋予辐射束以形成图案化的辐射束；带有传感器的衬底台，所述传感器包括设置有对于辐射不透明的材料层的材料块体、波长转换材料和波导，所述材料层具有至少一个窗口，所述窗口配置成允许辐射透射，在所述窗口处设置所述波长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有传感器的衬底台，所述传感器包括：设置有对辐射不透明的材料层的材料块体，所述对辐射不透明的材料层具有配置成允许辐射透射的至少一个窗口；位于所述窗口处的波长转换材料；和波导，所述波导定位成接收由波长转换材料发出的辐射，所述波导嵌入在所述材料块体中，并配置成引导由波长转换材料发出的辐射穿过所述材料块体并将其朝向探测器引导。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：V·普洛斯因特索夫，J·M·范本特恩，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：