專利名稱：光刻設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(ICs)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成在所述IC的單層上待形成的電路圖案?？梢詫⒃搱D案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。 通常，圖案的轉(zhuǎn)移是通過把圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上進(jìn)行的。通常，單個的襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。通過包括多個透鏡或反射鏡的投影系統(tǒng)將圖案成像到襯底上。光刻技術(shù)被廣泛地看作是制造IC和其他器件和/或結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟之一。然而， 隨著使用光刻技術(shù)形成的特征的尺寸不斷變小，光刻技術(shù)變成對于實現(xiàn)要制造的IC或其他器件和/或結(jié)構(gòu)的最小化的更為關(guān)鍵的因素。圖案印刷的限制的理論上的估計由用于分辨率的瑞利準(zhǔn)則給出，如下式⑴所示CD = Ii1 λ /NAps(1)其中λ是所用輻射的波長，NAps是用于印刷圖案的投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，kl是依賴工藝的調(diào)節(jié)因子(也稱為瑞利常數(shù))，以及CD是印刷的特征的特征尺寸(或臨界尺寸)。 由等式(1)可以知道，可以以三種方式獲得特征的最小可印刷尺寸的減小減小曝光波長 λ、增大數(shù)值孔徑NAps或減小kl的值。為了縮短曝光波長并因此減小最小可印刷尺寸，已經(jīng)提出在光刻設(shè)備中使用極紫外(EUV)輻射源。EUV輻射源配置成輸出波長在13.5nm附近的輻射。因此，EUV輻射源可以構(gòu)成用于實現(xiàn)印刷小的特征的重要一步。由EUV光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)提供的焦深可能相對小。此外，焦深隨著投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑增大而減小(焦深與1/(NAps) 2成比例)。

發(fā)明內(nèi)容
期望提供一種EUV光刻設(shè)備和能夠提供更大的有效焦深的方法。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種使用EUV光刻設(shè)備將圖案化輻射束投影到襯底上的方法，所述光刻設(shè)備具有包括多個反射鏡的投影系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟。使用投影系統(tǒng)將圖案化輻射束投影到襯底上的同時沿基本上垂直襯底表面的方向移動投影系統(tǒng)的最終反射鏡。旋轉(zhuǎn)最終反射鏡以基本上補償圖案化輻射束投影在襯底上的由于反射鏡的移動帶來的不想要的平移。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供一種EUV光刻設(shè)備，包括投影系統(tǒng)，所述投影系統(tǒng)具有多個反射鏡和配置用以支撐襯底的襯底臺。投影系統(tǒng)的最終反射鏡布置成引導(dǎo)圖案化輻射束至襯底上。所述設(shè)備還包括致動器，所述致動器配置成沿基本上垂直于襯底表面的方向移動投影系統(tǒng)的最終反射鏡，并且配置成以基本上補償所投影的圖案化輻射束在襯底上的由于反射鏡的移動帶來的不想要的平移。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點以及本發(fā)明不同實施例的結(jié)構(gòu)和操作將在下文中參照附圖進(jìn)行描述。要注意的是，本發(fā)明不限于這里所描述的具體實施例。在這里給出的這些實施例僅是示例性用途?；谶@里包含的教導(dǎo)，其他的實施例對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。


這里附圖并入說明書并且形成說明書的一部分，其示出本發(fā)明并且與說明書一起進(jìn)一步用來說明本發(fā)明的原理，以允許本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┖褪褂帽景l(fā)明。圖1示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻設(shè)備。圖2更詳細(xì)地示出圖1中的光刻設(shè)備的示意圖。圖3示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻設(shè)備照射的曝光區(qū)域。圖4示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的光刻設(shè)備的反射鏡的移動。圖5示意地示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光刻設(shè)備的控制系統(tǒng)。結(jié)合附圖通過下面詳細(xì)的說明書，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將變得更加清楚，在附圖中相同的附圖標(biāo)記在全文中表示對應(yīng)元件。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記通常表示相同的、功能類似的和/或結(jié)構(gòu)類似的元件。元件第一次出現(xiàn)的附圖用相應(yīng)的附圖標(biāo)記中最左邊的數(shù)字表不。
具體實施例本說明書公開一個或多個實施例，其中并入了本發(fā)明的特征。所公開的實施例僅給出本發(fā)明的示例。本發(fā)明的范圍不限于這些公開的實施例。本發(fā)明由未決的權(quán)利要求來限定。 所述的實施例和在說明書中提到的“ 一個實施例”、“實施例”、“示例性實施例，，等表示所述的實施例可以包括特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是每個實施例可以不必包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。而且，這些段落不必指的是同一個實施例。此外，當(dāng)特定特征、結(jié)構(gòu)或特性與實施例結(jié)合進(jìn)行描述時，應(yīng)該理解，無論是否明確描述，實現(xiàn)將這些特征、結(jié)構(gòu)或特性與其他實施例相結(jié)合是在本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的知識范圍內(nèi)。本發(fā)明的實施例可以應(yīng)用到硬件、固件、軟件或其任何組合。本發(fā)明實施例還可以應(yīng)用為存儲在機器可讀介質(zhì)上的指令，其可以通過一個或更多個處理器讀取和執(zhí)行。機器可讀介質(zhì)可以包括任何用于以機器(例如計算裝置)可讀形式存儲或傳送信息的機構(gòu)。例如，機器可讀介質(zhì)可以包括只讀存儲器(ROM)；隨機存取存儲器(RAM)；磁盤存儲介質(zhì)；光學(xué)存儲介質(zhì)；閃存設(shè)備；傳播信號的電、光、聲或其他形式(例如，載波、紅外信號、數(shù)字信號等)，以及其他。此外，這里可以將固件、軟件、程序、指令描述成執(zhí)行特定動作。然而，應(yīng)該認(rèn)識到，這些描述僅為了方便并且這些動作實際上由計算裝置、處理器、控制器或其他執(zhí)行所述固件、軟件、程序、指令等的裝置來完成的。然而，在詳細(xì)描述這些實施例之前，給出應(yīng)用本發(fā)明的實施例的示例環(huán)境是有利的。圖1示意地示出了實現(xiàn)本發(fā)明的一個光刻設(shè)備2。所述設(shè)備2包括照射系統(tǒng) (照射器)IL，其配置用于調(diào)節(jié)輻射束B (例如極紫外(EUV)輻射)；支撐結(jié)構(gòu)MT (例如掩模臺)，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置MA (例如掩模)，并與配置用以根據(jù)特定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；襯底臺WT (例如晶片臺)，其構(gòu)造用于保持襯底W(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)，并與配置用以根據(jù)特定的參數(shù)定位襯底的第二定位裝置 PW相連；和投影系統(tǒng)(例如反射式投影透鏡系統(tǒng))PS，配置成將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一根或多根管芯)上。照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其它類型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。在大多數(shù)EUV光刻設(shè)備中，照射系統(tǒng)絕大多數(shù)由反射光學(xué)部件形成。支撐結(jié)構(gòu)支撐，即承載圖案形成裝置的重量。支撐結(jié)構(gòu)以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備2的設(shè)計以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置。支撐結(jié)構(gòu)可以采用機械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)來保持圖案形成裝置。支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或臺，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動的。支撐結(jié)構(gòu)可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對于投影系統(tǒng))。在這里任何使用的術(shù)語“掩模版”或“掩模”都可以認(rèn)為與更上位的術(shù)語“圖案形成裝置”同義。這里所使用的術(shù)語“圖案形成裝置”應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標(biāo)部分上形成圖案的任何裝置。應(yīng)當(dāng)注意， 被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標(biāo)部分上的所需圖案完全相符(例如如果該圖案包括相移特征或所謂的輔助特征)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標(biāo)部分上形成的器件中的特定的功能層相對應(yīng)，例如集成電路。圖案形成裝置的示例包括掩模和可編程反射鏡陣列。掩模在光刻技術(shù)中是熟知的，并且通常在EUV輻射光刻設(shè)備中將是反射的。作為可編程反射鏡陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個小反射鏡可以獨立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻射束。如這里所示的，設(shè)備2是反射型的(例如，采用反射式掩模)。所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個或更多的掩模臺)的類型。在這種“多臺”機器中，可以并行地使用附加的臺，或可以在一個或更多個臺上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時，將一個或更多個其它臺用于曝光。 參照圖1，使用收集器組件/輻射源S0，照射器IL接收來自輻射發(fā)射點的輻射束。 所述源和光刻設(shè)備可以是分開的實體。在這種情況下，收集器組件不認(rèn)為是光刻設(shè)備的一部分，并且借助包括例如合適的定向反射鏡和/或束擴展器的束傳遞系統(tǒng)，使輻射束從收集器組件SO傳播至照射器IL。在其他情況下源可以是光刻設(shè)備的組成部分。包括輻射產(chǎn)生裝置和照射器IL的收集器組件SO與束傳遞系統(tǒng)(如果需要)一起可以稱為輻射系統(tǒng)。
所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強度分布的調(diào)整器。通常，可以對所述照射器IL的光瞳平面中的強度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為σ-外部和ο-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件，例如積分器和聚光器?？梢詫⑺稣丈淦鱅L用于調(diào)節(jié)所述輻射束B，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強度分布。所述輻射束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺MT)上的所述圖案形成裝置 (例如，掩模MA)上，并且通過所述圖案形成裝置來形成圖案。已經(jīng)被掩模MA反射之后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。 通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF2(例如，干涉儀器件、線性編碼器、或電容傳感器) 的幫助，可以精確地移動所述襯底臺WT，例如以便將不同的目標(biāo)部分C定位于所述輻射束B 的路徑中。類似地，例如在從掩模庫的機械獲取之后，或在掃描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個位置傳感器IFl用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位掩模MA。通常，可以通過形成所述第一定位裝置PM的一部分的長行程模塊(粗定位)和短行程模塊 (精定位)的幫助來實現(xiàn)掩模臺MT的移動。類似地，可以采用形成所述第二定位裝置PW的一部分的長行程模塊和短行程模塊來實現(xiàn)所述襯底臺WT的移動。在步進(jìn)機的情況下(與掃描器相反)，掩模臺MT可以僅與短行程致動器相連，或可以是固定的?？梢允褂醚谀?zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和襯底對準(zhǔn)標(biāo)記Pl、P2來對準(zhǔn)掩模MA和襯底W。盡管所示的襯底對準(zhǔn)標(biāo)記占據(jù)了專用目標(biāo)部分，但是它們可以位于目標(biāo)部分C之間的空間(這些公知為劃線對齊標(biāo)記)中。類似地，在將多于一個的管芯設(shè)置在掩模MA上的情況下，所述掩模對準(zhǔn)標(biāo)記可以位于所述管芯之間。根據(jù)本發(fā)明一個實施例的檢測器D設(shè)置在襯底臺WT中。檢測器在下文中進(jìn)一步描述?？梢詫⑺镜脑O(shè)備2用于以下模式中的至少一種中1.在步進(jìn)模式中，在將掩模臺MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同時，將賦予所述輻射束的整個圖案一次投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺WT沿襯底的平面移動，使得可以對不同目標(biāo)部分C曝光。在步進(jìn)模式中，曝光場的最大尺寸限制了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標(biāo)部分C的尺寸。2.在掃描模式中，在對掩模臺MT和襯底臺WT同步地進(jìn)行掃描的同時，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上(S卩，單一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT相對于掩模臺MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。在掃描模式中，曝光場的最大尺寸限制了單一動態(tài)曝光中所述目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描方向)， 而所述掃描運動的長度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿所述掃描方向)。3.在另一種模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的掩模臺MT保持為基本靜止，并且在對所述襯底臺WT進(jìn)行移動或掃描的同時，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺WT的每一次移動之后、 或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程反射鏡陣列)的無掩模光刻術(shù)中。也可以采用上述使用模式的組合和/或變體或完全不同的使用模式。圖2詳細(xì)地示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的投影系統(tǒng)PS。投影系統(tǒng)PS包括六個反射鏡11-16，布置用以將來自圖案形成裝置MA的圖案化輻射束B投影到襯底W上。在圖2(和隨后的附圖中)中示出笛卡爾坐標(biāo)。為了便于理解，ζ方向被看作垂直向上，而X和y方向是水平的。然而，笛卡爾坐標(biāo)不限于此，并且可以沿任何合適的方向取向。在該示例中，投影系統(tǒng)PS的第一反射鏡11接收輻射束B，并布置成斜向上引導(dǎo)輻射束朝向投影系統(tǒng)的第二反射鏡12。第二反射鏡12布置成斜向下引導(dǎo)輻射束B朝向第三反射鏡13，第三反射鏡位于第二反射鏡12的附近。第三反射鏡13布置成斜向上引導(dǎo)輻射束B朝向第四反射鏡14。第四反射鏡14布置成斜向下引導(dǎo)輻射束B朝向第五反射鏡15。 第五反射鏡15布置成斜向上引導(dǎo)輻射束B朝向第六反射鏡16。第六反射鏡16布置成將輻射束引導(dǎo)到襯底W上。在一個示例中，一個或多個反射鏡11-16可以是曲面的。例如，第六反射鏡16可以是凹面。第六反射鏡16的曲率半徑可以與投影系統(tǒng)PS的數(shù)值孔徑成比例，和/或與第六反射鏡和襯底W之間的距離成比例。第六反射鏡16的直徑與第六反射鏡和襯底W之間的距離發(fā)生聯(lián)系(較大的距離導(dǎo)致較大的直徑)。在該示例中，投影系統(tǒng)PS的反射鏡11-16的組合效果是在襯底W上形成圖案形成裝置MA的圖像。有可能形成在襯底W上的圖像不與圖案形成裝置MA上的圖案精確地對應(yīng)。 例如，圖案形成裝置MA可以包括所謂的輔助特征，其有助于在襯底W上形成圖案特征并且在襯底上不能看到其本身。在一個實施例中，第六反射鏡16配置成使得其可以在將圖案投影到襯底W上期間沿ζ方向被驅(qū)動。第六反射鏡16的移動用雙箭頭A表示。在將圖案投影到襯底W上期間， 第六反射鏡16沿ζ方向的移動提高了投影系統(tǒng)PS的有效焦深。已經(jīng)知道，通過傾斜襯底臺(圍繞橫截襯底臺的掃描方向的軸線傾斜)可以提高傳統(tǒng)(非EUV)光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)的焦深。這種傾斜具有引起曝光輻射在ζ方向上不同位置處入射到襯底、由此增大有效焦深的效果。以此方式傾斜襯底臺不會顯著地降低在襯底上形成圖案的精確度。這是因為通過光刻設(shè)備照射的曝光區(qū)域的形狀相對于傾斜的軸線是對稱的(術(shù)語“曝光區(qū)域”指的是襯底的被輻射束照射的區(qū)域)。參照圖2，本發(fā)明的實施例的EUV光刻設(shè)備的襯底臺WT的掃描方向可以是y方向。 曝光區(qū)域的形狀可以關(guān)于沿X方向延伸的軸線不對稱。這種不對稱的結(jié)果是，襯底臺WT的傾斜將顯著地降低將圖案投影到襯底W上的精確度。本發(fā)明的實施例通過使用完全不同的方法(即，通過第六反射鏡16沿ζ方向的移動)提高投影系統(tǒng)PS的焦深來解決這個問題。圖3示意地示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的投影系統(tǒng)PS的曝光區(qū)域20的一個示例。在該示例中，曝光區(qū)域20具有曲面形狀。由圖3可以看到，曝光區(qū)域20關(guān)于沿χ方向延伸的軸線是不對稱的。曝光區(qū)域20的寬度用D表示。在一個示例中，在光刻設(shè)備的操作期間，襯底臺WT(見圖2)沿y方向以掃描運動移動(術(shù)語“掃描運動”指的是以穩(wěn)定速度的平均運動)。這在圖3中用箭頭S表示。作為掃描運動的結(jié)果，曝光區(qū)域20在襯底的表面上面移動。例如，曝光區(qū)域可以相對于襯底移動距離D，如位移的曝光區(qū)域20a所表示的。在一個實施例中，第六反射鏡16可以配置成使得其在襯底W移動距離D所花費的時間期間沿ζ方向行進(jìn)通過移動循環(huán)(即，移動與曝光區(qū)域20的寬度相等的距離)。術(shù)語 “移動循環(huán)”是表示第六反射鏡16從起始點通過ζ方向上的位置范圍并返回至起始點。第六反射鏡16可以配置成使得在襯底W移動距離D所花費的時間期間沿ζ方向行進(jìn)通過多個移動循環(huán)。所述循環(huán)的數(shù)量可以例如是2個循環(huán)、6個循環(huán)、12個循環(huán)或任何其他合適數(shù)量的循環(huán)。在一個示例中，第六反射鏡16的ζ位置可以沿著正弦曲線。第六反射鏡的移動可以在位于移動循環(huán)的頂部或底部處的ζ位置處開始。這可以避免需要將第六反射鏡16瞬時加速至特定速度(反射鏡在移動循環(huán)的頂部或底部處的起始速度為零)。在一個示例中，第六反射鏡16沿ζ方向的移動可以弓丨起投影至襯底W上的圖像沿 y方向的不想要的平移(由曝光區(qū)域的y方向平移引起)。例如，第六反射鏡16沿ζ方向致動大約IOOnm會引起圖像沿y方向大約14nm的不想要的平移。為了消除(或顯著地減小)圖像的不想要的y方向平移，第六反射鏡16可以配置成在沿ζ方向移動的同時經(jīng)歷一定的旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)可以圍繞沿χ方向延伸的軸線。該旋轉(zhuǎn)可以布置成基本上補償圖像的不想要的y方向平移，使得圖像不存在凈的y方向平移(或者顯著地減小圖像的y方向平移量)。該旋轉(zhuǎn)和ζ方向移動可以是耦合的。這可以表示為Ry = Az，其中Ry是第六反射鏡圍繞χ軸線且相對于y軸線的旋轉(zhuǎn)，ζ是第六反射鏡相對于中間位置的ζ方向位移，A是常數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，圖4示意地示出第六反射鏡16沿ζ方向的移動結(jié)合第六反射鏡關(guān)于沿X方向延伸的軸線的傾斜。在該示例中，第六反射鏡在位于第六反射鏡的移動循環(huán)的頂部處的初始位置16a開始。第六反射鏡相對于y軸線傾斜角度α。第六反射鏡向下移動通過中間位置16b至位于第六反射鏡的移動循環(huán)的底部處的底部位置16c。在中間位置16b處，第六反射鏡的傾斜角度為零(即，相對于y軸線沒有傾斜)。在底部位置 16c，第六反射鏡相對于y軸線傾斜角度-α。反射鏡返回頂部位置16a，從而完成了 ζ方向上的移動循環(huán)，并且完成了傾斜取向循環(huán)。術(shù)語“傾斜取向循環(huán)”是表示第六反射鏡16從起始取向移動，通過傾斜范圍，返回至起始取向。在一個示例中，第六反射鏡16可以配置成使得其在襯底W移動距離D所花費的時間期間通過傾斜取向循環(huán)(即，移動等于曝光區(qū)域20的寬度的距離)。第六反射鏡16可以配置成使得其在襯底W移動距離D所花費的時間期間行進(jìn)通過多個傾斜取向循環(huán)。該周期的數(shù)量可以例如是12個循環(huán)，或任何其他合適的數(shù)量。參照圖3，由于第六反射鏡16在ζ方向上的移動，在曝光區(qū)域20的外部部分21發(fā)生圖像的不想要的放大。例如，沿導(dǎo)致圖像的不想要的放大的χ軸線上可以存在放大的放大誤差。放大誤差可以與第六反射鏡16的ζ移動成比例。在曝光期間這種不想要的放大的影響沿圖案圖像的χ方向漸弱。最后的對比度損失可以依次導(dǎo)致印刷的特征的臨界尺寸誤差。這種不想要的放大的影響可以通過調(diào)整傳送至曝光區(qū)域20的輻射強度進(jìn)行補償。例如，在曝光區(qū)域的外部部分21的輻射強度可以比曝光區(qū)域中心處的輻射強度強。這種輻射強度的增大抵消了不想要的放大的影響(例如，減小在曝光區(qū)域的外部部分21處的臨界尺寸)。在一個示例中，通過引入不透明的指狀物進(jìn)入輻射束中，可以調(diào)節(jié)傳送至曝光區(qū)域21的輻射強度，由此減小特定空間位置處的輻射束的強度。不透明指狀物可以例如位于投影系統(tǒng)PS的外部、靠近圖案形成裝置ΜΑ。在一個實施例中，為了給曝光區(qū)域20的外部部分21提供具有較曝光區(qū)域的其他部分高的強度，使用不透明指狀物減小在曝光區(qū)域的其他部分的輻射強度。
在一個示例中，第六反射鏡16可以例如被驅(qū)動通過大約200nm的移動范圍(例如中心位置的兩側(cè)大約IOOnm)。第六反射鏡的傾斜可以充分地為第六反射鏡的每IOOnm的ζ 方向移動補償大約15nm的圖像在y方向的平移(例如總的大約30nm)。第六反射鏡的傾斜可以例如是每IOOnm的ζ方向移動大約IOnrad(例如中心位置的兩側(cè)大約IOnrad)。襯底臺WT的掃描速度可以例如是大約250nm/s，曝光區(qū)域20的寬度D可以例如是大約1.4mm。襯底臺WT移動距離D所花費的時間因此是大約5. 6ms。第六反射鏡16在 ζ方向上的移動循環(huán)以及相應(yīng)的傾斜循環(huán)可以是大約5. 6ms。這對應(yīng)大約178Hz的頻率。在一個示例中，第六反射鏡16的取向和位置可以通過致動器30進(jìn)行調(diào)整，致動器 30可通過控制系統(tǒng)31進(jìn)行控制?？刂葡到y(tǒng)31可以包括低頻部件和高頻部件。低頻部件可以用以例如以校正投影系統(tǒng)PS緩慢地變化的光學(xué)性質(zhì)的方式移動第六反射鏡16。高頻部件可以用于以上述方式沿ζ方向移動第六反射鏡16，并圍繞χ軸線旋轉(zhuǎn)第六反射鏡16。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的控制系統(tǒng)31的一個示例。控制系統(tǒng)31的低頻部件用點線LF包圍，高頻部件用虛線HF包圍。在該示例中，低頻部件包括第一設(shè)定點發(fā)生器100和第一前饋控制器102。高頻部件HF包括第二設(shè)定點發(fā)生器103和第二前饋控制器104。兩個設(shè)定點發(fā)生器100、103提供輸入至連接第六反射鏡16的反饋控制器101。在該示例中，在使用時，第一和第二設(shè)定點發(fā)生器101、103的組合的位置輸出 pSPG、pFD與第六反射鏡16的實際位置I^act對比，并且差值ε被傳遞至反饋控制器101。 反饋控制器101生成輸出FFB，其用以相應(yīng)地調(diào)整第六反射鏡16的位置。在一個示例中，第一設(shè)定點發(fā)生器100的加速曲線輸出aSPG由第一前饋控制器 102使用以生成位置調(diào)節(jié)輸出。第二設(shè)定點發(fā)生器103的加速曲線輸出aFD被第二前饋控制器104使用以生成附加的位置調(diào)節(jié)輸出。這些輸出被組合并加到反饋控制器101的輸出， 以提供調(diào)節(jié)第六反射鏡16的位置的組合輸出。在一個實施例中，第六反射鏡具有靜止中心位置(圖4中的位置16b)。第一設(shè)定點發(fā)生器100和前饋控制器102提供在中心位置上移動第六反射鏡例如大約IOOnm的(圖 4中的位置16a)輸出信號。該位置16a是第六反射鏡16的初始位置。第二設(shè)定點發(fā)生器 103和前饋控制器104輸出信號在中心位置下面移動第六反射鏡大約200nm(在圖4中位置16c)，并返回至初始位置等，其中頻率是例如178Hz。第二設(shè)定點發(fā)生器103和前饋控制器104還引起第六反射鏡相對于χ軸線以相應(yīng)的頻率傾斜通過想要的角度。在一個示例中，襯底W的目標(biāo)部分C(見圖1)開始曝光之前，第六反射鏡移動至初始位置16a。在圖4中示出的第六反射鏡通過位置循環(huán)的移動在開始曝光襯底的目標(biāo)部分的時候開始。在一個示例中，高頻部件103、104可以布置成以特定頻率操作。在襯底臺WT移動與曝光區(qū)域20的寬度(見圖幻相等的距離所花費的時間期間，該頻率可以例如提供一個或多個移動循環(huán)。以特定頻率操作高頻部件103、104是有利的，其可以確定移動串?dāng)_至第六反射鏡的其他自由度，并補償這種串?dāng)_(串?dāng)_可以由第六反射鏡的有限質(zhì)量引起)。高頻系統(tǒng)HF的操作頻率可以變化。例如，對于不同圖案到襯底上的投影可以是不同的。例如，當(dāng)投影第一圖案時，可以使用襯底臺WT的第一掃描速度，并且當(dāng)投影第二圖案時，使用襯底臺WT的第二不同的掃描速度。類似地，曝光區(qū)域20的寬度可以在投影第一和第二圖案的時候不同。高頻部件103、104的操作頻率可以被調(diào)整為使得第六反射鏡的傾斜和移動在與襯底的等于曝光區(qū)域?qū)挾鹊囊苿酉鄬?yīng)的周期內(nèi)發(fā)生。如果高頻系統(tǒng)的操作頻率改變，則串?dāng)_的補償也相應(yīng)地進(jìn)行修改。在上面的說明書中，已經(jīng)描述了第六反射鏡16在ζ方向上的移動。術(shù)語“ζ方向” 可以理解為基本上垂直于襯底W的表面的方向。在上面的說明書中，已經(jīng)描述了第六反射鏡16圍繞χ軸線的旋轉(zhuǎn)。術(shù)語“X軸線” 可以理解為基本上垂直于襯底臺WT的掃描運動的方向的軸線。雖然通過移動其他反射鏡11-15中的一個能夠提高投影系統(tǒng)PS提供的有效焦深， 但是這些反射鏡中的一個或多個的移動會引起投影到襯底上的圖像的不想要的嚴(yán)重平移或嚴(yán)重的變形。因此在一實施例中，第六反射鏡16的移動是優(yōu)選的。本發(fā)明的上述實施例涉及一種包括六個反射鏡11-16的投影系統(tǒng)。然而，投影系統(tǒng)可以包括任何其他合適數(shù)量的反射鏡。例如，投影系統(tǒng)可以包括4個或更多個反射鏡。投影系統(tǒng)可以包括8個或更少的反射鏡。在每一種情形中，都是多個反射鏡中的最終的反射鏡(即引導(dǎo)圖案到襯底上的反射鏡)沿ζ方向移動并旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的上述實施例涉及一種光刻設(shè)備，其以掃描模式操作(掩模臺MT和襯底臺 WT同步地掃描的同時賦予輻射束的圖案被投影到目標(biāo)部分C上)。然而，本發(fā)明的實施例還可以用于以步進(jìn)模式操作的光刻設(shè)備(掩模臺MT和襯底臺WT保持靜止的同時，將賦予輻射束的整個圖案一次投影到目標(biāo)部分C上)。在這種情況下，光刻設(shè)備具有投影系統(tǒng)PS， 其與圖2中示出的類似。第六反射鏡16可以沿ζ方向移動，并且可以圍繞沿χ方向延伸的軸線旋轉(zhuǎn)(以便補償投影到襯底W上的圖像在y方向上的不想要的平移)。第六反射鏡的旋轉(zhuǎn)可以與第六反射鏡沿ζ方向的移動同步。第六反射鏡16可以配置成使得其在曝光目標(biāo)部分C所花費的時間期間沿ζ方向行進(jìn)通過多個移動循環(huán)。類似地，第六反射鏡16可以配置成使得其在曝光目標(biāo)部分C所花費的時間期間行進(jìn)通過多個旋轉(zhuǎn)循環(huán)。所述循環(huán)的數(shù)量可以是例如2個循環(huán)、6個循環(huán)、12個循環(huán)或任何其他合適的數(shù)量。在上面的說明書中，術(shù)語EUV想要表示的是極紫外輻射。雖然光刻設(shè)備中的極紫外輻射通常集中在13. 5nm,術(shù)語極紫外輻射可以包含其他波長(例如5-20nm范圍的波長)。雖然本申請詳述了光刻設(shè)備在制造集成電路中的應(yīng)用，應(yīng)該理解到，這里描述的光刻設(shè)備可以有其他應(yīng)用，例如制造集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲器的引導(dǎo)和檢測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCDs)、薄膜磁頭等。結(jié)論可以認(rèn)識到，具體實施例部分而不是發(fā)明內(nèi)容部分和摘要部分用以解釋權(quán)利要求。發(fā)明內(nèi)容部分和摘要部分可以給出發(fā)明人預(yù)想的本發(fā)明的一個或多個示例性的實施例，而不是所有的示例性實施例，因此并不是想以任何方式限制本發(fā)明和所附權(quán)利要求。上文借助示出實施本發(fā)明的具體功能和關(guān)系的功能塊描述了本發(fā)明。這些功能塊的邊界為了方便描述是任意限定的?？梢韵薅ㄌ鎿Q的邊界，只要適當(dāng)?shù)貓?zhí)行這些具體的功能和關(guān)系即可。前面具體實施例的描述將充分地顯示本發(fā)明的總的思想，并且在不脫離本發(fā)明的總的思想的情況下通過應(yīng)用本領(lǐng)域公知常識本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地修改和/或適應(yīng)這些具體實施例的不同的應(yīng)用。因此，基于這里給出的教導(dǎo)和啟示，這些適應(yīng)和修改在所公開的實施例的等價物的含義和范圍內(nèi)?？梢岳斫?，這里的措詞或術(shù)語是為了描述而不是為了限制，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)所述教導(dǎo)和啟示解釋本說明書中的術(shù)語或措詞。
本發(fā)明的寬度和范圍不應(yīng)該通過上述的示例性實施例限制，而應(yīng)該僅根據(jù)權(quán)利要求以及等價物進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種使用EUV光刻設(shè)備將圖案化輻射束投影到襯底上的方法，所述光刻設(shè)備具有包括多個反射鏡的投影系統(tǒng)，所述方法包括步驟在使用投影系統(tǒng)將圖案化輻射束投影到襯底上的同時沿基本上垂直于襯底表面的方向移動投影系統(tǒng)的最終反射鏡，和旋轉(zhuǎn)最終反射鏡以基本上補償所投影的圖案化輻射束在襯底上的由于反射鏡的移動帶來的不想要的平移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述最終反射鏡的旋轉(zhuǎn)與最終反射鏡的移動同步ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述光刻設(shè)備是掃描設(shè)備，其在掃描移動過程中相對于投影系統(tǒng)移動襯底，以及所述最終反射鏡的旋轉(zhuǎn)圍繞基本上垂直于襯底的掃描移動方向的軸線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其中，曝光區(qū)域的外部部分處的輻射強度比曝光區(qū)域的其他部分處的輻射強度大。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述襯底的掃描移動的速度使得在時間段T期間襯底移動與由圖案化輻射束限定的曝光區(qū)域的寬度相對應(yīng)的距離，并且其中在時間段T期間所述最終反射鏡由初始位置通過一個或多個移動循環(huán)移動至從初始位置移位的位置并返回至初始位置，在時間段T的終點，最終反射鏡返回至初始位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的方法，其中，襯底的掃描移動速度使得在時間段T期間所述襯底移動與由圖案化輻射束限定的曝光區(qū)域的寬度相對應(yīng)的一距離，并且其中在時間段 T期間所述最終反射鏡由初始取向通過一個或多個取向循環(huán)移動至經(jīng)過轉(zhuǎn)動的取向并返回至初始取向，在時間段T的終點，所述最終反射鏡返回至初始取向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在目標(biāo)部分曝光期間襯底的位置相對于投影系統(tǒng)是固定的，在時間段T內(nèi)進(jìn)行目標(biāo)部分的曝光，并且其中在時間段T期間所述最終反射鏡從初始位置通過一個或多個移動循環(huán)移動至從初始位置移位的位置并且返回至初始位置，在時間段T的終點，所述最終反射鏡返回至初始位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或7所述的方法，其中，在目標(biāo)部分曝光期間襯底的位置相對于投影系統(tǒng)是固定的，在時間段T內(nèi)進(jìn)行目標(biāo)部分的曝光，并且其中在時間段T期間所述最終反射鏡從初始取向通過一個或多個取向循環(huán)移動至經(jīng)過轉(zhuǎn)動的取向并且返回至初始取向，在時間段T的終點，所述最終反射鏡返回至初始位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，最終反射鏡的初始位置位于在最終反射鏡的移動循環(huán)期間最終反射鏡所經(jīng)過的位置范圍的一個末端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的方法，其中，所述投影系統(tǒng)包括至少4個反射鏡。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述投影系統(tǒng)包括6個反射鏡。
12.—種EUV光刻設(shè)備，包括投影系統(tǒng)，所述投影系統(tǒng)具有多個反射鏡和配置用以支撐襯底的襯底臺，投影系統(tǒng)的最終反射鏡布置成引導(dǎo)圖案化輻射束至襯底上，其中所述設(shè)備還包括致動器，所述致動器配置成沿基本上垂直于襯底表面的方向移動所述投影系統(tǒng)的最終反射鏡，并且配置成以基本上補償所投影的圖案化輻射束在襯底上的由于反射鏡的移動帶來的不想要的平移的方式旋轉(zhuǎn)所述最終反射鏡。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述致動器配置成使得最終反射鏡的旋轉(zhuǎn)與最終反射鏡的移動同步。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的設(shè)備，其中，所述光刻設(shè)備是掃描設(shè)備，所述掃描設(shè)備布置成以掃描移動的方式相對于投影系統(tǒng)移動襯底，并且最終反射鏡的旋轉(zhuǎn)圍繞基本上垂直于襯底的掃描移動方向的軸線。
15.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項所述的設(shè)備，其中，所述致動器配置成使得最終反射鏡的初始位置位于在最終反射鏡的移動循環(huán)期間最終反射鏡所經(jīng)過的位置范圍的一個末端。
16.根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項所述的設(shè)備，其中，所述投影系統(tǒng)包括至少4個反射鏡 O
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中，所述投影系統(tǒng)包括6個反射鏡。
18.根據(jù)權(quán)利要求12-17中任一項所述的設(shè)備，其中，通過控制系統(tǒng)控制致動器，所述控制系統(tǒng)包括高頻部件和低頻部件。
19.一種方法，包括使用投影系統(tǒng)將圖案化的束投影到襯底上；和沿基本上垂直于襯底表面的方向移動投影系統(tǒng)的反射鏡，由此，反射鏡的旋轉(zhuǎn)基本上補償由于反射鏡的移動帶來的圖案化的束在襯底上的不想要的平移。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括使得反射鏡的旋轉(zhuǎn)與反射鏡的移動同步。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述光刻設(shè)備是掃描設(shè)備，所述掃描設(shè)備以掃描移動的方式相對于投影系統(tǒng)移動襯底，并且最終反射鏡的旋轉(zhuǎn)圍繞基本上垂直于襯底的掃描移動方向的軸線。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，在曝光區(qū)域的外部部分處的輻射強度大于在曝光區(qū)域的其他部分處的輻射強度。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中襯底的掃描移動的速度使得在時間段T期間所述襯底移動與由圖案化的束限定的曝光區(qū)域的寬度相對應(yīng)的一距離；和在時間段T期間所述反射鏡從初始位置通過一個或多個移動循環(huán)移動至從初始位置移位的位置，并返回至初始位置，反射鏡在時間段T的終點處返回至初始位置。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中襯底的掃描移動的速度使得在時間段T期間所述襯底移動與由圖案化的束限定的曝光區(qū)域的寬度相對應(yīng)的一距離；和在時間段T期間所述反射鏡從初始取向通過一個或多個取向循環(huán)移動至經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的取向，并返回至初始取向，反射鏡在時間段T的終點處返回至初始取向。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在目標(biāo)部分曝光期間所述襯底相對于投影系統(tǒng)的位置是固定的；目標(biāo)部分的曝光在時間段T內(nèi)發(fā)生；和在時間段T期間所述反射鏡從初始位置通過一個或多個移動循環(huán)移動至從初始位置移位的位置，并返回至初始位置，反射鏡在時間段T的終點處返回至初始位置。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中在目標(biāo)部分曝光期間所述襯底相對于投影系統(tǒng)的位置是固定的；目標(biāo)部分的曝光步驟在時間段T內(nèi)發(fā)生；和在時間段T期間所述反射鏡從初始取向通過一個或多個取向循環(huán)移動至經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的取向，并返回至初始取向，反射鏡在時間段T的終點處返回至初始取向。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述反射鏡的初始位置位于反射鏡的移動循環(huán)期間反射鏡所經(jīng)過的位置范圍的一個末端。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述投影系統(tǒng)包括至少4個反射鏡。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其中，所述投影系統(tǒng)包括6個反射鏡。
30.一種EUV光刻設(shè)備，包括投影系統(tǒng)，所述投影系統(tǒng)具有多個反射鏡，其中一個是最終反射鏡；襯底臺，配置用以支撐襯底；和致動器，其中，多個反射鏡中的最終反射鏡布置成引導(dǎo)圖案化的束到襯底上，其中致動器配置成沿基本上垂直于襯底表面的方向移動最終反射鏡，并且配置成以基本上補償圖案化輻射束在襯底上的由于最終反射鏡的移動帶來的不想要的平移的方式旋轉(zhuǎn)最終反射鏡。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中，所述致動器配置成使得最終反射鏡的旋轉(zhuǎn)與最終反射鏡的移動同步。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中光刻設(shè)備是掃描設(shè)備，其布置成以掃描移動的方式相對于投影系統(tǒng)移動襯底；和最終反射鏡的旋轉(zhuǎn)圍繞基本上垂直于襯底的掃描移動方向的軸線。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中，所述致動器配置成使得最終反射鏡的初始位置位于在最終反射鏡的移動循環(huán)期間最終反射鏡所經(jīng)過的位置范圍的一個末端。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中，所述投影系統(tǒng)包括至少4個反射鏡。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的設(shè)備，其中，所述投影系統(tǒng)包括6個反射鏡。
36.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中，通過控制系統(tǒng)控制致動器，所述控制系統(tǒng)包括高頻部件和低頻部件。
全文摘要
一種使用EUV光刻設(shè)備將圖案化的束投影到襯底上的方法，所述光刻設(shè)備具有包括多個反射鏡(12-16)的投影系統(tǒng)(PS)。所述方法包括以下步驟。使用投影系統(tǒng)(PS)將圖案化的束投影到襯底(W)上，同時沿基本上垂直襯底(W)表面的方向移動投影系統(tǒng)的最終反射鏡(16)。旋轉(zhuǎn)最終反射鏡(16)以基本上補償所投影的圖案化輻射束在襯底上的由于反射鏡的移動帶來的不想要的平移。
文檔編號G03F7/20GK102414623SQ201080018387
公開日2012年4月11日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
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