專利名稱：光刻方法和組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻方法和組件。
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(jī)器。光刻組件可以是光刻設(shè)備，或可以是光刻設(shè)備和附加的裝備(例如測(cè)量工具、輻射源等)。光刻設(shè)備可用于例如集成電路(IC)制造過程中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束，所述圖案對(duì)應(yīng)于待形成在所述IC的單層上的電路圖案?？梢詫⒃搱D案成像或轉(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(gè)或多個(gè)管芯)上。通常，通過將圖案成像到設(shè)置在襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而實(shí)現(xiàn)圖案的轉(zhuǎn)移。通常，單一襯底將包括相鄰目標(biāo)部分(其可以是管芯)的網(wǎng)絡(luò)，所述相鄰目標(biāo)部分被連續(xù)地圖案化。已知的光刻設(shè)備包括所謂的步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過將整個(gè)圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來輻射每一個(gè)目標(biāo)部分；以及所謂掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描所述圖案、同時(shí)沿與該方向平行或反向平行的方向同步地掃描所述襯底來輻射每一個(gè)目標(biāo)部分。在半導(dǎo)體制造工業(yè)中，不斷要求更小的特征和提高特征的密度。臨界尺寸(⑶)迅速地減小并且變得非常靠近現(xiàn)有技術(shù)的諸如上述步進(jìn)機(jī)和掃描器的曝光工具的理論分辨極限。傳統(tǒng)的技術(shù)著眼于提高分辨率和最小化可印刷的CD，其包括減小曝光輻射的波長(zhǎng)，提高光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑(NA)，和/或包括圖案形成裝置中的小于曝光工具的分辨率極限的特征使得它們將不印刷在襯底上，而使得它們將產(chǎn)生可以改善對(duì)比度和銳化精細(xì)特征的衍射效應(yīng)。為了幫助確保應(yīng)用至襯底的圖案特征根據(jù)需要被應(yīng)用(例如確保滿足臨界尺寸極限、要求或一致性)，可能期望至少部分地校正光刻設(shè)備中的像差。像差可以由于光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)的一個(gè)或更多個(gè)元件因透射或反射輻射束的至少一部分而帶來的升溫引起，并且這種升溫可以引起所述一個(gè)或更多個(gè)元件的變形等變化。替代地和/或附加地，像差可以因?yàn)橐粋€(gè)或更多個(gè)其他原因引起，例如光學(xué)表面的行為與理論不符。

發(fā)明內(nèi)容
光學(xué)像差的確定和控制對(duì)于改進(jìn)光刻性能是重要的。像差的不同類型和/或幅度的影響在應(yīng)用中是具體的。具體的應(yīng)用(例如將圖案應(yīng)用至襯底)如何對(duì)特定像差產(chǎn)生響應(yīng)可以被限定為像差靈敏度。從使用顯示這些像差的光刻設(shè)備所應(yīng)用的圖案特征中的改變和/或像差的測(cè)量結(jié)果(即規(guī)定)確定像差靈敏度。像差靈敏度可以與像差的校正(或像差的影響)結(jié)合使用以形成像差控制回路。像差靈敏度可以依賴于一個(gè)或更多個(gè)因素，例如光刻設(shè)備使用的照射模式、將要應(yīng)用至襯底的圖案特征的一個(gè)或更多個(gè)屬性、襯底本身的一個(gè)或更多個(gè)特征(例如抗蝕劑、的成分等)、圖案形成裝置的配置或品質(zhì)和/或在任何給定曝光中提供的輻射劑量。因?yàn)楫?dāng)應(yīng)用圖案至襯底時(shí)像差靈敏度是將要考慮的重要的因素，已經(jīng)嘗試確定這種像差靈敏度。一種確定像差靈敏度的方法是，構(gòu)造模型或模擬方法，其允許以理論方式確定靈敏度。然而，在極少的情況下，可以通過實(shí)驗(yàn)確定像差靈敏度。用于實(shí)現(xiàn)這種確定的實(shí)驗(yàn)方法包括將圖案特征應(yīng)用至襯底，隨后測(cè)量這些圖案特征的一個(gè)或更多個(gè)屬性以確定像差靈敏度。具體地，控制光刻設(shè)備建立第一像差狀態(tài)(例如建立第一組像差條件)。當(dāng)光刻設(shè)備處于該狀態(tài)時(shí)，圖案特征被應(yīng)用至襯底。然后，控制光刻設(shè)備以建立不同的第二像差狀態(tài)，并且當(dāng)光刻設(shè)備處于該第二像差狀態(tài)時(shí)第二不同的襯底被提供以圖案特征。然后檢查并對(duì)比被應(yīng)用至不同襯底的圖案特征(例如測(cè)量圖案特征的一個(gè)或更多個(gè)屬性)以獲得像差靈敏度的測(cè)量。雖然實(shí)驗(yàn)方法可以用以獲得與像差靈敏度相關(guān)的信息，但是所述方法無疑是慢的 且效率低的，并且可以潛在地是不精確的。期望提供例如一種光刻方法和/或組件，其能夠消除或避免現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)問題，不管它與這里或其它的記載是否一致，或其提供已有光刻方法或設(shè)備的替代形式。根據(jù)第一方面，提供一種確定圖案特征的屬性對(duì)用以提供該圖案特征的光刻設(shè)備的光學(xué)像差的改變的靈敏度的光刻方法，包括下列步驟控制光刻設(shè)備的配置以建立第一像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于該第一像差狀態(tài)時(shí)用該光刻設(shè)備形成圖案特征的第一圖像；測(cè)量圖像的屬性；控制光刻設(shè)備的配置以建立不同的第二像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于該第二像差狀態(tài)時(shí)用該光刻設(shè)備形成相同的圖案特征的圖像；測(cè)量圖像的同一屬性；和使用測(cè)量結(jié)果確定圖案特征的屬性對(duì)像差狀態(tài)的變化的靈敏度。例如，圖案特征可以被成像到構(gòu)成光刻設(shè)備的一部分的傳感器上。圖案特征可以是將要被應(yīng)用至襯底上的圖案特征，或者可以是對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。根據(jù)第二方面，提供一種確定應(yīng)用至襯底的圖案特征的屬性對(duì)用以施加該圖案特征的光刻設(shè)備的光學(xué)像差的變化的靈敏度的光刻方法，所述方法包括下列步驟控制光刻設(shè)備的配置以建立第一像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于該第一像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征應(yīng)用至襯底的第一目標(biāo)部分；控制光刻設(shè)備的配置以建立不同的第二像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于該第二像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征應(yīng)用至同一襯底的不同的第二目標(biāo)部分；測(cè)量被應(yīng)用至襯底的第一目標(biāo)部分的圖案特征的屬性；測(cè)量被應(yīng)用至襯底的第二目標(biāo)部分的圖案特征的同一屬性；和使用測(cè)量結(jié)果確定圖案特征的屬性對(duì)像差狀態(tài)的變化的靈敏度。構(gòu)成第一和/或第二像差狀態(tài)的像差可以是可量化的。構(gòu)成第一和/或第二像差狀態(tài)的像差的類型和/或幅度在應(yīng)用圖案特征之前是可預(yù)測(cè)的，和/或已知的。第一像差狀態(tài)和第二像差狀態(tài)之間的差異可以是構(gòu)成第一和/或第二像差狀態(tài)的像差的類型和幅度的差異。光刻設(shè)備的配置的控制可以包括連續(xù)地改變像差狀態(tài)以提供第一像差狀態(tài)和在稍后的時(shí)刻提供不同的第二像差狀態(tài)。光刻設(shè)備的配置的控制可以包括離散地改變像差狀態(tài)以提供第一像差狀態(tài)和在稍后的時(shí)刻提供不同的第二像差狀態(tài)。光刻設(shè)備的配置的控制可以包括移動(dòng)(例如向上或向下，向左或向右)光刻設(shè)備的透鏡布置的一個(gè)或更多個(gè)元件或使光刻設(shè)備的透鏡布置的一個(gè)或更多個(gè)元件變形，或加熱透鏡布置的一個(gè)或更多個(gè)部分。一個(gè)或更多個(gè)元件的移動(dòng)包括改變這些元件的位置和/或方向(例如通過傾斜)。對(duì)光刻設(shè)備的配置的控制可以替代地或附加地包括移動(dòng)圖案形成裝置或其部分(其包括改變?cè)撗b置或其部分的位置和/或方向(例如通過傾斜))，調(diào)整輻射束的波長(zhǎng)，和/或改變光學(xué)路徑中使用的液體的光學(xué)屬性。襯底可以是測(cè)試襯底。所述方法可以還包括使用所確定的靈敏度作為像差控制回路的一部分。像差控制回路可以包括在隨后將圖案應(yīng)用至不同襯底期間使用所確定的靈敏度來控制光刻設(shè)備的像差狀態(tài)?？梢詫?duì)于第三、第四或第五像差狀態(tài)和襯底的對(duì)應(yīng)的第三、第四或第五目標(biāo)部分，或?qū)τ谌吭趩蝹€(gè)襯底上總共至少5、10、15、20、50、100、200或更多的像差狀態(tài)和目標(biāo)部分來重復(fù)所述方法。襯底的每個(gè)目標(biāo)部分可以是管芯。圖案特征的屬性可以選自下列參數(shù)中的一個(gè)或更多個(gè)圖案特征的銳度(例如圖案特征的邊緣)、圖案特征的尺寸、圖案特征的形狀、圖案特征的位置。“形狀”包括側(cè)壁角和高度(例如由于抗蝕劑損失)。如果圖案特征沒有提供到襯底上，而是成像到傳感器上，所測(cè)量的圖案特征可以附加地和/或替代地與形成該圖像的輻射強(qiáng)度相關(guān)。像差狀態(tài)可以包括偶像差或奇像差。像差狀態(tài)可以包括以澤爾尼克多項(xiàng)式表示的具體像差或通過以澤爾尼克多項(xiàng)式表示的具體像差來限定，例如較低階慧差。像差狀態(tài)可以包括多個(gè)澤爾尼克多項(xiàng)式的組合或通過多個(gè)澤爾尼克多項(xiàng)式的組合來限定。奇像差與面內(nèi)定位/位移和不對(duì)稱性的影響相關(guān)。偶像差與面外定位/位移(例如聚焦/離焦相關(guān)的像差)和不對(duì)稱性的影響相關(guān)。根據(jù)第三方面，提供一種光刻組件，包括照射系統(tǒng)，用以調(diào)節(jié)輻射束；圖案形成裝置，用以將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束；襯底保持裝置，用以保持襯底；投影系統(tǒng)，用以將圖案化輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上；和控制器，構(gòu)造并布置成在使用中控制光刻組件的配置以建立第一像差狀態(tài)用于在光刻設(shè)備處于第一像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征應(yīng)用至襯底的第一目標(biāo)部分，和控制光刻設(shè)備的配置以建立不同的第二像差狀態(tài)用于在光刻設(shè)備處于第二像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征應(yīng)用至同一襯底的不同的第二目標(biāo)部分。


現(xiàn)在參照隨附的示意性附圖，僅以舉例的方式，描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中，在附圖中相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，且其中圖I示意地示出與實(shí)施本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例相關(guān)聯(lián)使用的光刻設(shè)備；圖2示意地示出第一襯底的平面圖，其示出與確定像差靈敏度的方法相關(guān)的原理。圖3示意地示出第二襯底的平面圖，其示出與確定像差靈敏度的方法相關(guān)的另一原理。圖4示意地示出第三襯底的平面圖，其示出與確定像差靈敏度的方法相關(guān)的另一原理。
圖5示意地示出襯底的平面圖和與根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例確定像差靈敏度相關(guān)的原理。圖6示意地示出可以根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例使用的在一時(shí)間段上像差的幅度變化的曲線。
具體實(shí)施例方式圖I示意地示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備LA。所述設(shè)備LA包括-照射系統(tǒng)(照射器)IL,其配置成調(diào)節(jié)輻射束B(例如，例如通過受激準(zhǔn)分子激光產(chǎn)生的在248nm或193nm波長(zhǎng)條件下操作的UV輻射，或極紫外(EUV)輻射，例如通過激光點(diǎn)火等離子體源產(chǎn)生的在約13. 6nm波長(zhǎng)條件下操作的極紫外(EUV)輻射)； -支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并與配置用于根據(jù)特定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置MA的第一定位裝置PM相連；-襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，其構(gòu)造用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于根據(jù)特定參數(shù)精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；和-投影系統(tǒng)(例如折射投影透鏡系統(tǒng))PS，其配置成用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C (例如包括一根或更多根管芯)上。照射系統(tǒng)IL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。所述支撐結(jié)構(gòu)MT保持圖案形成裝置。支撐結(jié)構(gòu)以依賴于圖案形成裝置MA的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖案形成裝置MA是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持相應(yīng)的圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以包括框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動(dòng)的。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以確保各個(gè)圖案形成裝置MA位于所需的位置上(例如相對(duì)于投影系統(tǒng)PS)。此處任何使用的術(shù)語“掩模版”或“掩?！笨梢员徽J(rèn)為與更為上位的術(shù)語“圖案形成裝置”同義。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B的橫截面上賦予輻射束B、以便在襯底W的目標(biāo)部分C上形成圖案的任何裝置。應(yīng)該注意，被賦予輻射束的圖案可以不與在襯底的目標(biāo)部分C中想要的圖案精確對(duì)應(yīng)，例如如果圖案包括相移特征或所謂的輔助特征。通常賦予輻射束的圖案將與在目標(biāo)部分中形成的器件中的特定的功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路。圖案形成裝置可以是透射式或反射式的。圖案形成裝置MA的示例包括掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術(shù)中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替型相移掩模類型和衰減型相移掩模類型以及各種混合掩模類型之類的掩模類型。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(gè)小反射鏡可以獨(dú)立地傾斜，以便沿不同的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。這里所用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”應(yīng)該廣義地解釋為包括任何類型的投影系統(tǒng)，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學(xué)系統(tǒng)、或其任意組合，如對(duì)于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒液或使用真空等其他因素所適合的。
如圖所示，設(shè)備LA是透射型的(例如采用透射式掩模)。替代地，設(shè)備可以是反射型的(例如采用上述類型的可編程反射鏡陣列，或采用反射式掩模)。光刻設(shè)備LA可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多個(gè)圖案形成裝置臺(tái))WT的類型。在這種“多臺(tái)”機(jī)器中，可以并行地使用附加的臺(tái)，或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺(tái)上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時(shí)，將一個(gè)或更多個(gè)其它臺(tái)WT用于曝光。光刻設(shè)備LA還可以是至少一部分襯底可以被折射率相對(duì)高的液體(例如水)覆蓋、以便填充投影系統(tǒng)和襯底之間的空間的類型。浸沒液體還可以被施加至光刻設(shè)備中的其它空間，例如在掩模和投影系統(tǒng)之間。浸沒技術(shù)用于增加投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑在本領(lǐng)域中是公知的。如在此處所使用的術(shù)語“浸沒”并不意味著諸如襯底等結(jié)構(gòu)必須浸沒在液體中，而是僅僅意味著在曝光期間液體位于投影系統(tǒng)和襯底之間。參照?qǐng)D1，所述照射器IL接收輻射源SO發(fā)出的輻射束。所述源和光刻設(shè)備可以是分立的實(shí)體(例如當(dāng)源是準(zhǔn)分子激光器時(shí))。在這種情況下，所述源不會(huì)被考慮成形成光刻設(shè)備的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng)BD的幫 助，將所述輻射束B從源SO傳到照射器IL。在其它情況下，所述源SO可以是光刻設(shè)備的組成部分(例如當(dāng)所述源SO是汞燈時(shí))。所述源SO和照射器IL以及在需要時(shí)的束傳遞系統(tǒng)BD 一起被稱為福射系統(tǒng)。所述照射器IL可以包括配置用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器AD。通常，可以對(duì)所述照射器IL的光瞳平面中的強(qiáng)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O-外部和O-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IN和聚光器CO。可以將所述照射器用于調(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強(qiáng)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(tái)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MA來形成圖案。已經(jīng)穿過圖案形成裝置MA后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)PS將輻射束B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IF(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(dòng)所述襯底臺(tái)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(jī)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(gè)位置傳感器(在圖I中沒有明確示出)用于相對(duì)于所述輻射束B的路徑精確地定位圖案形成裝置MA。通常，可以通過形成所述第一定位裝置PM的一部分的長(zhǎng)行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實(shí)現(xiàn)圖案形成裝置臺(tái)MT的移動(dòng)。類似地，可以采用形成所述第二定位裝置PW的一部分的長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊來實(shí)現(xiàn)所述襯底臺(tái)WT的移動(dòng)。在步進(jìn)機(jī)的情況下(與掃描器相反)，所述圖案形成裝置臺(tái)MT可以僅與短行程致動(dòng)器相連，或可以是固定的?？梢允褂脠D案形成裝置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記PU P2來對(duì)準(zhǔn)圖案形成裝置MA和襯底W。盡管所示的襯底對(duì)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)部分之間的空間(這些公知為劃線對(duì)齊標(biāo)記)中。類似地，在將多于一個(gè)管芯設(shè)置在圖案形成裝置MA上的情況下，所述圖案形成裝置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以位于所述管芯之間。所示出的設(shè)備LA可以用于下列模式中的至少一種在步進(jìn)模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺(tái)WT保持為基本靜止的同時(shí)，將賦予所述輻射束的整個(gè)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(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，使得可以對(duì)不同目標(biāo)部分C曝光。在步進(jìn)模式中，曝光場(chǎng)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。 在掃描模式中，在對(duì)支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺(tái)WT同步地進(jìn)行掃描的同時(shí)，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(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)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(chǎng)的最大尺寸限制了單一動(dòng)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(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿所述掃描方向)。在另一模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)MT保持為基本靜止，并且在對(duì)所述襯底臺(tái)WT進(jìn)行移動(dòng)或掃描的同時(shí)，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?？梢圆捎妹}沖輻射源，并且在所述襯底臺(tái)WT的每一次移動(dòng)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。為了幫助確保根據(jù)需要將圖案特征應(yīng)用至襯底上，可以期望至少部分地校正用以應(yīng)用這些圖案的光刻設(shè)備中的或光刻設(shè)備的像差。圖案特征(或該圖案特征的屬性)如何響應(yīng)于像差或像差的變化可限定為像差靈敏度。圖2至4示意地示出用以確定像差靈敏度的實(shí)驗(yàn)方法。圖2示意地示出襯底2，例如參照?qǐng)DI圖示并描述的襯底。光刻設(shè)備(例如參照?qǐng)DI描述并示出的光刻設(shè)備)的配置被控制以建立第一像差狀態(tài)。這意味著光刻設(shè)備具有第一組像差條件，例如表現(xiàn)特定類型或幅度的一個(gè)或更多個(gè)像差。當(dāng)光刻設(shè)備處于該第一像差狀態(tài)時(shí)，一個(gè)或更多個(gè)圖案特征被應(yīng)用至襯底2上的多個(gè)目標(biāo)部分4中的每一個(gè)。目標(biāo)部分4可以例如是管芯。圖2示出對(duì)于目標(biāo)部分4，當(dāng)光刻設(shè)備處于第一像差狀態(tài)ASl時(shí)已經(jīng)應(yīng)用已經(jīng)被應(yīng)用至該目標(biāo)部分4的一個(gè)或更多個(gè)圖案特征。一旦已經(jīng)應(yīng)用圖案特征并對(duì)其適當(dāng)?shù)靥幚?，可以測(cè)量一個(gè)或更多個(gè)目標(biāo)部分的圖案特征的一個(gè)或更多個(gè)屬性，例如圖案特征的銳度、圖案特征的尺寸或圖案特征的形狀。然后記錄測(cè)量結(jié)果用于今后使用。這些屬性中的一個(gè)或更多個(gè)可以包括或被更具體地描述為(例如對(duì)一維特征)定位；寬度；側(cè)壁角；抗蝕劑損失/高度；任何其他形狀變化和/或(例如對(duì)于二維特征)抗蝕劑體積；相對(duì)位置；相對(duì)寬度；剩余在特征之間中的抗蝕劑(“橋接”)。然后控制光刻設(shè)備的配置以建立不同的第二像差狀態(tài)。圖3示意地示出第二襯底6(與圖2中示出的襯底不同)。光刻設(shè)備當(dāng)顯現(xiàn)第二像差狀態(tài)時(shí)被用于將一個(gè)或更多個(gè)圖案特征應(yīng)用至襯底6的多個(gè)目標(biāo)部分8中的每一個(gè)。對(duì)于每個(gè)目標(biāo)部分8，圖案特征中的每一個(gè)將因此在光刻設(shè)備顯現(xiàn)第二像差狀態(tài)AS2時(shí)被應(yīng)用。一旦圖案特征已經(jīng)被應(yīng)用并對(duì)其適當(dāng)?shù)靥幚恚梢詼y(cè)量一個(gè)或更多個(gè)目標(biāo)部分的圖案特征的一個(gè)或更多個(gè)屬性，例如圖案特征的銳度、圖案特征的尺寸或圖案特征的形狀。然后記錄測(cè)量結(jié)果用于今后使用。被測(cè)量的一個(gè)屬性或多個(gè)屬性將與對(duì)于圖2中的第一襯底的目標(biāo)部分的圖案特征所測(cè)量的一個(gè)屬性或多個(gè)屬性對(duì)應(yīng)。隨后對(duì)控制光刻設(shè)備以顯示的任意數(shù)量的不同的像差狀態(tài)重復(fù)上述方法。例如，圖4示出第三襯底10，在光刻設(shè)備顯現(xiàn)第三像差狀態(tài)AS3時(shí)已經(jīng)在襯底10上的多個(gè)目標(biāo)部分12中的每一個(gè)上提供一個(gè)或更多個(gè)圖案特征。再次，將測(cè)量和記錄圖案特征的一個(gè)或更多個(gè)屬性。被測(cè)量的一個(gè)屬性或多個(gè)屬性將對(duì)應(yīng)對(duì)于圖2和3中襯底目標(biāo)部分的圖案特征所測(cè)量的一個(gè)屬性或多個(gè)屬性。使用上述測(cè)量結(jié)果，應(yīng)該可以看到圖案特征的一個(gè)或更多個(gè)屬性如何由于像差狀態(tài)的變化而改變(或保持恒定)。因此，可以確定像差靈敏度的測(cè)量。然而，所述的實(shí)驗(yàn)方法可以因?yàn)槎鄠€(gè)原因而并不令人滿意。對(duì)于上述與圖2至4相關(guān)描述的方法不令人滿意的一個(gè)可能的原因是，花費(fèi)用以實(shí)施方法的時(shí)間量。為了獲得用于像差狀態(tài)的變化的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，使用多個(gè)襯底。通常，如果在確定像差靈敏度過程中將要使用“x”個(gè)像差狀態(tài)，則使用“x”個(gè)襯底，每個(gè)像差狀態(tài)對(duì)應(yīng)于一個(gè)襯底。即使僅使用兩個(gè)像差狀態(tài)確定像差靈敏度的測(cè)量，也將需要大量的時(shí)間 (相對(duì)于曝光)卸載已經(jīng)提供圖案特征所在的第一襯底；裝載、曝光以及卸載用于不同像差狀態(tài)的第二襯底；以及隨后在任何測(cè)量工具內(nèi)重復(fù)這種裝載和卸載過程。當(dāng)然，可能期望獲得多于兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)用以更加精確地確定像差靈敏度的趨勢(shì)，尤其是如果這種趨勢(shì)是非線性的情況。因此，為了獲得像差狀態(tài)中的10、20、30或更多的變化，在花費(fèi)相關(guān)的裝載、曝光以及卸載時(shí)間的情況下使用10、20、30或更多的襯底。這明顯是消耗時(shí)間且非有效的過程，并且讓光刻設(shè)備在該過程中不能用于生產(chǎn)。使用多于一個(gè)襯底來確定像差靈敏度導(dǎo)致為什么上述方法可能不令人滿意的另一原因。每次將襯底裝載至光刻設(shè)備中時(shí)，將發(fā)生某些形式的對(duì)準(zhǔn)，例如在光刻設(shè)備的圖案形成裝置和襯底本身之間的對(duì)準(zhǔn)，或在光刻設(shè)備的圖案形成裝置與襯底的目標(biāo)部分之間的對(duì)準(zhǔn)。這種對(duì)準(zhǔn)可能從來都不是精確的。此外，對(duì)準(zhǔn)過程可以使用光學(xué)系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)可以顯現(xiàn)像差，并且該像差本身可能會(huì)引起對(duì)準(zhǔn)問題(例如不精確或不一致)。因此，在用在確定像差靈敏度的不同曝光過程中的不同襯底位置之間存在小的但是至關(guān)重要的位移。這是重要的，因?yàn)楣饪淘O(shè)備中的像差本身可以引起被施加至襯底的圖案特征的位移。因此，在至少一些情況下，可能是難以確定圖案特征中的位移變化是否是特定像差的靈敏度的結(jié)果，或僅是該特定襯底相對(duì)于另一襯底對(duì)準(zhǔn)過程中的誤差(或至少是差異)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，已經(jīng)意識(shí)到與前面的實(shí)驗(yàn)方法相關(guān)的一個(gè)或更多個(gè)問題可以在很大程度上被克服。在一個(gè)實(shí)施例中，代替將多個(gè)襯底用于相同數(shù)量的多個(gè)不同的像差狀態(tài)，可以改變光刻設(shè)備的像差狀態(tài)用于將圖案特征應(yīng)用于單個(gè)襯底的不同目標(biāo)部分。更具體地，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及確定被應(yīng)用至襯底的圖案特征的屬性對(duì)用以應(yīng)用該圖案特征的光刻設(shè)備的光學(xué)像差的變化的靈敏度(即像差靈敏度)。更具體地，所述方法包括控制光刻設(shè)備的配置以建立第一像差狀態(tài)。當(dāng)光刻設(shè)備處于該第一像差狀態(tài)時(shí)，將圖案特征應(yīng)用至襯底的第一目標(biāo)部分。接下來，控制光刻設(shè)備的配置以建立(與第一)不同的第二像差狀態(tài)。然后在光刻設(shè)備處于該第二像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征應(yīng)用于同一襯底(即不是不同的襯底)的不同的第二目標(biāo)部分。然后測(cè)量被應(yīng)用至襯底的第一目標(biāo)部分的圖案特征的屬性。然后測(cè)量被應(yīng)用至襯底的第二目標(biāo)部分的圖案特征的同一屬性(用于對(duì)比)。然后將測(cè)量結(jié)果用于(例如通過對(duì)比、繪圖，進(jìn)一步計(jì)算等)確定圖案特征的屬性對(duì)像差狀態(tài)變化的靈敏度，即測(cè)量結(jié)果用于確定像差靈敏度。替代地和/或附加地，光刻設(shè)備的像差狀態(tài)可以描述為設(shè)備處于顯現(xiàn)或提供特定像差的狀態(tài)。期望地，像差狀態(tài)將是可預(yù)測(cè)的和/或可量化的，以便幫助像差靈敏度的數(shù)值限定或確定?？梢栽跊]有這種可預(yù)測(cè)性或可量化性的情況下實(shí)施該方法，例如通過替代地了解像差的開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)以及該像差的變化如何影響圖案特征的屬性。然而，可預(yù)測(cè)性和可量化性增加所述方法的精確性和可重復(fù)性。像差狀態(tài)的可預(yù)測(cè)屬性和/或可量化屬性可以是構(gòu)成該像差狀態(tài)的像差的幅度和/或類型。如果是可量化的或可預(yù)測(cè)的，則像差狀態(tài)或構(gòu)成該狀態(tài)的像差可能在將圖案特征應(yīng)用到襯底的目標(biāo)部分之前得知，使得期望的像差或像差狀態(tài)可以用作在確定像差靈敏度過程中的特定的開始點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)或一般意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D5和6描述本發(fā)明的實(shí)施例。參照?qǐng)D5，示出襯底20的平面圖。通過使用所述單個(gè)襯底20進(jìn)行確定像差靈敏度 的光刻方法。光刻設(shè)備(例如如圖I所示的光刻設(shè)備)用于將圖案特征應(yīng)用于襯底20的一個(gè)或更多個(gè)目標(biāo)部分(例如管芯)22中的每一個(gè)。最初，控制光刻設(shè)備的配置以建立第一像差狀態(tài)AS1。圖案特征在光刻設(shè)備處于該第一像差狀態(tài)ASl時(shí)被施加于襯底20的第一目標(biāo)部分。在將圖案特征應(yīng)用于特定目標(biāo)部分22期間，光刻設(shè)備的像差狀態(tài)在圖中用ASl表不第一像差狀態(tài)，AS2表不第二像差狀態(tài)，AS3表不第二像差狀態(tài)等，如下面詳細(xì)介紹的。光刻設(shè)備的配置的控制可以包括使光刻設(shè)備的透鏡布置的一個(gè)或更多個(gè)元件變形、移動(dòng)光刻設(shè)備的透鏡布置的一個(gè)或更多個(gè)元件和/或熱控制(例如加熱)透鏡布置的一個(gè)或更多個(gè)部分，這是控制光刻設(shè)備中像差/像差狀態(tài)的途徑。移動(dòng)所述一個(gè)或更多個(gè)元件的步驟包括改變這種元件的位置或方向(例如通過傾斜)?？刂乒饪淘O(shè)備的配置可以替代地或附加地包括移動(dòng)圖案形成裝置或其一部分(包括改變?cè)撗b置或其一部分的位置或方向(例如通過傾斜))，調(diào)整輻射束的波長(zhǎng)，和/或改變用于光學(xué)路徑中的液體的光學(xué)屬性。像差狀態(tài)可以包括偶像差或奇像差。像差狀態(tài)可以包括以澤爾尼克多項(xiàng)式表示的具體像差或通過以澤爾尼克多項(xiàng)式表示的具體像差限定，例如較低階的慧差。該像差狀態(tài)可以包括多個(gè)澤爾尼克多項(xiàng)式的組合或通過多個(gè)澤爾尼克多項(xiàng)式的組合限定。奇像差與面內(nèi)定位/位移和不對(duì)稱性的影響相關(guān)。偶像差與面外定位/位移(例如聚焦/離焦相關(guān)的像差)和不對(duì)稱性相關(guān)。像差狀態(tài)可以包括具體像差或通過具體像差限定，所述具體像差可以包括澤爾尼克系數(shù)或多項(xiàng)式或通過澤爾尼克系數(shù)或多項(xiàng)式限定。像差狀態(tài)可以替代地或附加地被控制以提供具體場(chǎng)分布，例如偏移、傾斜、曲率等。隨后，控制光刻設(shè)備的配置以建立不同的第二像差狀態(tài)AS2。第一像差狀態(tài)和不同的第二像差狀態(tài)AS2之間的差異可以是構(gòu)成第一和第二像差狀態(tài)的像差的幅度和/或類型的差異。也許更可能的是該差異將是給定像差的幅度的差異，其可以允許該將要確定的像差的像差靈敏度的趨勢(shì)。可以對(duì)不同類型的像差(可以在同一襯底的不同組的目標(biāo)部分上)重復(fù)該方法。像差可以增大或減小在第一像差狀態(tài)和第二像差狀態(tài)之間的幅度。像差狀態(tài)可以以連續(xù)的方式變化以提供第一像差狀態(tài)，并且隨后在稍后的時(shí)刻提供不同的第二像差狀態(tài)。替代地，光刻設(shè)備的配置的控制可以包括使像差狀態(tài)離散地變化以提供第一像差狀態(tài)，并且在稍后的時(shí)刻提供不同的第二像差狀態(tài)。在像差狀態(tài)的連續(xù)變化過程中，可以通過在相對(duì)像差狀態(tài)的變化速率的短的時(shí)間段內(nèi)將圖案應(yīng)用至襯底來獲得“固定的”像差狀態(tài)，由此將針對(duì)于將圖案特征應(yīng)用至襯底的該目標(biāo)部分的像差狀態(tài)進(jìn)行固定。當(dāng)使光刻設(shè)備的配置離散地變化時(shí)，可以以步進(jìn)的或類似的方式對(duì)襯底的相繼的目標(biāo)部分(例如管芯)離散地進(jìn)行變化。當(dāng)光刻設(shè)備處于第二像差狀態(tài)AS2時(shí)，圖案特征被應(yīng)用至同一襯底20的不同的第二目標(biāo)部分?？刂乒饪淘O(shè)備的配置以建立不同的像差狀態(tài)的過程和隨后在所述設(shè)備顯現(xiàn)該像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征應(yīng)用至襯底的不同的目標(biāo)部分可以被重復(fù)任意次數(shù)。例如，圖5示出，圖案特征已經(jīng)被應(yīng)用于襯底20的12個(gè)不同的目標(biāo)部分22中的每一個(gè)，當(dāng)所述設(shè)備處于12個(gè)不同的像差狀態(tài)AS1-AS12中的一個(gè)時(shí)每一個(gè)不同的目標(biāo)部分被提供有圖案特征。12個(gè)目標(biāo)部分和12個(gè)像差狀態(tài)僅是通過示例的方式示出。可以使用少于12個(gè)像差狀態(tài)確定或更精確地確定像差靈敏度。替代地，可以使用更大數(shù)量的像差狀態(tài)確定或更精確地確定像 差靈敏度，尤其是如果像差靈敏度是非線性的。像差狀態(tài)的數(shù)量可以通過控制光刻設(shè)備的配置以顯現(xiàn)這些不同的像差狀態(tài)的能力所限制，和/或通過不經(jīng)意引入的附加(例如寄生)像差限制。然而，這種限制是可以避免的或克服的。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，存在一種所需要的像差狀態(tài)和實(shí)際的像差狀態(tài)。所需要的像差狀態(tài)可以在被實(shí)現(xiàn)(即被實(shí)施)時(shí)被引入或與附加的(例如寄生)像差相關(guān)聯(lián)。被應(yīng)用的圖案特征可能對(duì)所有這些像差(例如包括寄生像差)敏感。通過對(duì)于給定的所需要的像差的不同幅度將圖案特征應(yīng)用于目標(biāo)部分，并隨后測(cè)量這些圖案特征的屬性，可以獲得與所述實(shí)際的像差狀態(tài)和寄生像差相關(guān)的信息。如果假定由于寄生像差帶來的任何影響是線性的(這對(duì)于小的、寄生像差水平是預(yù)期的)，則可以基于實(shí)際的像差狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)基變換，由此允許對(duì)于所需要的像差狀態(tài)提取靈敏度(即排除寄生的附加部分)。替代地或附加地，可以用于確定像差靈敏度的像差狀態(tài)數(shù)量可能受到在襯底上可應(yīng)用的目標(biāo)部分的數(shù)量的限制。例如，目標(biāo)部分的數(shù)量可以受到襯底尺寸的限制，或受到襯底的可用的可圖案化面積的限制，例如受到使用該襯底可用的管芯數(shù)量的限制。例如，目標(biāo)部分(例如管芯)的數(shù)量可以是至少5、10、15、20、50、100、200或更多，其可以允許使用相同數(shù)量的像差狀態(tài)來確定像差靈敏度。在一個(gè)示例中，圖案特征可以在光刻設(shè)備顯現(xiàn)給定的像差狀態(tài)時(shí)被應(yīng)用至襯底的多于一個(gè)目標(biāo)部分。這可以允許通過使用這些不同的目標(biāo)部分來驗(yàn)證隨后的測(cè)量結(jié)果用于甚至更精確地或可靠地確定像差靈敏度?！┰诠饪淘O(shè)備處于相應(yīng)的合適數(shù)量的不同像差狀態(tài)時(shí)所有需要的目標(biāo)部分已經(jīng)被提供以圖案特征，將測(cè)量被應(yīng)用至襯底的圖案特征的一個(gè)或更多個(gè)相同屬性。例如，可以測(cè)量被應(yīng)用至襯底第一目標(biāo)部分的圖案特征的屬性，并且可以測(cè)量被應(yīng)用至襯底不同的第二目標(biāo)部分的圖案特征的同一屬性(并且類似地，對(duì)于所有不同的目標(biāo)部分和/或用于提供這些目標(biāo)部分的像差狀態(tài))。隨后測(cè)量結(jié)果可以被用以確定圖案特征的屬性對(duì)像差狀態(tài)變化的靈敏度?？梢酝ㄟ^例如光學(xué)檢查工具等測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量。被測(cè)量的屬性可以是例如選自下列參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)圖案特征的銳度、特征的尺寸、圖案特征的形狀和/或圖案特征的位置。這些屬性中的一個(gè)或更多個(gè)的變化可以與構(gòu)成控制光刻設(shè)備顯現(xiàn)的不同的像差狀態(tài)的像差類型和/或幅度的變化相聯(lián)系。
圖5中示出的襯底可以是測(cè)試襯底(或換句話說是參照襯底)，不必用于制造器件或類似物。例如，可能不期望的是，針對(duì)產(chǎn)品襯底的不同目標(biāo)部分改變像差狀態(tài)，因?yàn)橐呀?jīng)知道這種改變影響被應(yīng)用至該襯底的圖案特征。上述的方法可以使用或進(jìn)一步用作為像差控制回路的一部分?？刂苹芈穼ㄊ褂盟_定的像差靈敏度，以隨后在隨后的將圖案應(yīng)用至不同的襯底期間控制光刻設(shè)備的像差狀態(tài)。例如，不同的襯底將是產(chǎn)品襯底。之前已經(jīng)確定的像差靈敏度可以用以幫助確保在將圖案應(yīng)用至該襯底期間光刻設(shè)備的像差被正確地控制或最小化。替代地或附加地，之前已經(jīng)確定的像差靈敏度可以用于至少幫助確保以更加精確或一致的方式將圖案應(yīng)用至襯底。替代地或附加地，像差靈敏度可以被用以計(jì)算(即在應(yīng)用圖案特征之前)可能被應(yīng)用至襯底的圖案特征對(duì)特定像差的響應(yīng)。這可以用在控制回路的附加的或不同的執(zhí)行過程中，即，使用像差靈敏度來計(jì)算像差可能對(duì)圖案特征的影響，并在實(shí)際將圖案特征應(yīng)用至襯底時(shí)控制光刻設(shè)備的配置以控制該影響。為了執(zhí)行本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光刻設(shè)備具有一配置，所述配置可以被控制以改變像差狀態(tài)，并期望地被控制為可量化的和/或可預(yù)測(cè)的像差狀態(tài)(在構(gòu)成該像差狀態(tài)的 像差的類型和/或幅度方面)?？刂频男再|(zhì)、控制的類型、像差的類型、像差變化的類型等可以是任何的現(xiàn)在已知的或?qū)硪阎?。正如上面討論的，通過控制構(gòu)成光刻設(shè)備的透鏡布置(或所述設(shè)備的任何其他布置)的一個(gè)或更多個(gè)元件的配置(例如位置、方向、升溫(即溫度)、折射系數(shù)等)可以控制像差狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)或描述配置中的這種改變的其他方式可以是通過透鏡布置的適當(dāng)?shù)恼{(diào)整或失調(diào)，例如通過對(duì)每次曝光應(yīng)用澤爾尼克過程校正來實(shí)現(xiàn)，其可以是優(yōu)化的透鏡像差狀態(tài)的像差偏移。在其他示例中，可以進(jìn)行過程校正以改變像差狀態(tài)。在此僅通過示例的方式來描述可以如何控制像差狀態(tài)的示例。光刻設(shè)備的控制器可以使用光學(xué)元件熱(例如透鏡加熱)控制算法。該算法可以包括兩個(gè)部分。第一部分可以涉及基于透鏡像差如何根據(jù)使用而改變的知識(shí)來預(yù)測(cè)光學(xué)元件熱效應(yīng)(例如，由于透射或反射用于施加圖案的輻射束造成的升溫)。這些知識(shí)用于用公式表示一組時(shí)間常數(shù)(T )和比例因子(il )。第二部分可以涉及補(bǔ)償模型，其基于所預(yù)測(cè)的光學(xué)元件熱效應(yīng)為一個(gè)或更多個(gè)光學(xué)元件致動(dòng)器計(jì)算一個(gè)或更多個(gè)最優(yōu)的設(shè)定點(diǎn)。這導(dǎo)致光學(xué)元件調(diào)整(例如，一個(gè)或更多個(gè)合適的致動(dòng)器的移動(dòng))和系統(tǒng)的殘余像差狀態(tài)的報(bào)道。然而，該算法及其執(zhí)行可以有利地執(zhí)行本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，即提供所需要的像差狀態(tài)。具體地，所述算法以及其具體的補(bǔ)償模型部分可以被提供以光學(xué)元件熱(例如透鏡升溫)信息，所述光學(xué)元件熱信息不指示對(duì)像差的校正而是被具體選擇以導(dǎo)致引入或建立所需要的像差狀態(tài)。在一個(gè)示例中，可以根據(jù)下面的方程來實(shí)現(xiàn)光學(xué)元件熱(例如透鏡升溫)誘發(fā)的像差，該方程是經(jīng)驗(yàn)方程，其描述透鏡升溫引起的像差的動(dòng)力學(xué)(基于投影透鏡模型)Zn_k(t) = U l(l_exp(_t/ x I)) + u 2 (l_exp (_t/ x 2))其中Zn是第n個(gè)澤爾尼克式(n通常等于2-25)；k是投影透鏡模型的跨過曝光狹縫的Zn的多項(xiàng)式擬合的階數(shù)(k通常等于1-4)；ill和ii 2比例因子；T I和T 2是時(shí)間常數(shù)；和
t是時(shí)間(單位為秒)?？梢酝ㄟ^改變ill和/或ii 2的值和/或T I和/或T 2的值引入隨時(shí)間改變的特定像差。例如，在像差Z90的情況下，通過設(shè)定U I = 128、ii 2 = 150、T I = 80秒、t 2= 800秒，在15秒(其為單個(gè)通常的襯底的所有目標(biāo)部分(管芯)的通常的曝光時(shí)間)內(nèi)Z9_0可以實(shí)現(xiàn)40nm的幾乎線性的漂移。這種漂移在圖6中的曲線中示出。因此，在這個(gè)時(shí)間段上在提供一個(gè)或更多個(gè)圖案特征至不同的目標(biāo)部分過程中可以以可量化的且可預(yù)測(cè)的方式采用不同的像差狀態(tài)。對(duì)于不同的像差狀態(tài)測(cè)量被應(yīng)用的圖案特征的屬性變化將允許確定像差靈敏度。在因而進(jìn)一步描述的實(shí)施例中，已經(jīng)描述一種施加圖案特征至襯底的方法。然而，在相關(guān)的實(shí)施例中，圖案特征可以被成像以便確定像差靈敏度。根據(jù)本發(fā)明的一方面或?qū)嵤├峁┮环N確定圖案特征的屬性對(duì)于用以提供該圖案特征的光刻設(shè)備的光學(xué)像差變化 的靈敏度的光刻方法。該方法包括步驟控制光刻設(shè)備的配置以建立第一像差狀態(tài)，和當(dāng)光 刻設(shè)備處于第一像差狀態(tài)(例如在傳感器上)時(shí)用該光刻設(shè)備形成圖案特征的第一圖像， 以及(例如使用該傳感器)測(cè)量圖像的屬性。該方法還包括步驟控制光刻設(shè)備的配置以建立不同的第二像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于該第二像差狀態(tài)(例如在傳感器上)時(shí)用該光刻設(shè)備形成相同圖案特征的圖像，以及(用該傳感器)測(cè)量圖像的同一屬性。該方法還包括使用測(cè)量結(jié)果確定圖案特征的屬性對(duì)于像差狀態(tài)變化的靈敏度。例如，圖案特征可以被成像到構(gòu)成光刻設(shè)備的一部分的傳感器上。所述圖案特征可以是將要被施加至襯底的圖案特征，或可以替代地是對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。所形成的圖像可以是空間圖像。如果，例如圖案特征被提供成像到傳感器上而不是被設(shè)置到襯底上，被測(cè)量的圖案特征可以附加地和/或替代地與形成該圖像的輻射強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)?？梢砸耘c關(guān)于上面應(yīng)用圖案特征至襯底相同的方式執(zhí)行該相關(guān)的方面。該相關(guān)方面可以用作光刻設(shè)備的內(nèi)部控制回路，但是起初描述的方面可以用作外部控制回路(因?yàn)闇y(cè)量結(jié)果承受像差對(duì)外部實(shí)體(形成在襯底上的圖案特征)的影響)。外部控制回路可以是優(yōu)選的，因?yàn)槠淇梢钥紤]導(dǎo)致所施加的圖案特征的所測(cè)量的屬性形式的實(shí)際的物理結(jié)果。根據(jù)相關(guān)的方面，可以提供一種組件以執(zhí)行上述方法的至少一部分。尤其是，可以提供一種光刻組件，包括照射系統(tǒng)，用以調(diào)節(jié)輻射束；圖案形成裝置，用以將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束；襯底保持裝置，用以保持襯底；和投影系統(tǒng)，用以將圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。還提供一種控制器，該控制器構(gòu)造并布置成在使用中控制光刻組件的配置(例如透鏡布置的配置，包括該布置的一個(gè)或更多個(gè)部分的位置、方向和/或熱變化(例如升溫)的程度)。實(shí)施控制以建立第一像差狀態(tài)用于在光刻組件處于該第一像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征應(yīng)用至襯底的第一目標(biāo)部分。實(shí)施另一控制以控制光刻組件的配置以建立不同的第二像差狀態(tài)，用于在光刻組件處于該不同的第二像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征應(yīng)用至同一襯底的不同的第二目標(biāo)部分。該組件可以包括具有前述特征的光刻設(shè)備和其他設(shè)備。所述其他設(shè)備可以包括測(cè)量工具(例如光學(xué)檢查工具)，用于測(cè)量被應(yīng)用至襯底的圖案特征的屬性?？梢蕴峁┨幚聿贾靡允褂脺y(cè)量結(jié)果確定像差靈敏度?？梢蕴峁┐鎯?chǔ)裝置(例如存儲(chǔ)器)以存儲(chǔ)像差靈敏度(或這種靈敏度的庫)用于隨后施加圖案?？刂破骺梢园ㄏ嗤O(shè)備或者是相同設(shè)備的一部分，作為一個(gè)或更多個(gè)處理器和存儲(chǔ)裝置，并且例如可以是計(jì)算機(jī)等。控制器可以構(gòu)造并布置成在使用中根據(jù)此處所述的任何實(shí)施例或方面來控制光刻組件的配置。雖然本說明書詳述了光刻設(shè)備在制造IC中的應(yīng)用，但是應(yīng)該理解到，這里描述的光刻設(shè)備可以在制造具有微米尺度、甚至納米尺度的特征的部件方面有其他應(yīng)用，例如制造集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、平板顯示器、液晶顯示器(IXD)、薄膜磁頭等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在這種替代應(yīng)用的情況中，可以將這里使用的任何術(shù)語“晶片”或“管芯”分別認(rèn)為是與更上位的術(shù)語“襯底”或“目標(biāo)部分”同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進(jìn)行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對(duì)已曝光的抗蝕劑進(jìn)行顯影的工具)、量測(cè)工具和/或檢驗(yàn)工具中。在可應(yīng)用的情況下，可以將所述公開內(nèi)容應(yīng)用于這種和其他襯底處理工具中。另外，所述襯底可以處理一次以上，例如為產(chǎn)生多層1C，使得這里使用的所述術(shù)語“襯底”也可以表示已經(jīng)包含多個(gè)已處理層的襯底。這里使用的術(shù)語“輻射”和“束”包含全部類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如具有約365、355、248、193、157或126nm的波長(zhǎng))或極紫外(EUV)輻射(例如具有5-20nm范圍的波長(zhǎng))。在允許的情況下術(shù)語“透鏡”可以表示不同類型的光學(xué)構(gòu)件中的任何一種或其組合，包括折射式的、反射式的、磁性的、電磁的和靜電的光學(xué)構(gòu)件。盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以以與上述不同的方式來實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明可以采用包含用于描述一種如上面公開的方法的一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器可讀指令序列的一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算機(jī)程序的形式，或具有存儲(chǔ)其中的所述一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算機(jī)程序的一個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤或光盤)的形式。本發(fā)明還可以使用以下方面描述I. 一種確定圖案特征的屬性對(duì)于用以提供該圖案特征的光刻設(shè)備的光學(xué)像差的變化的靈敏度的光刻方法，包括下列步驟控制光刻設(shè)備的配置以建立第一像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于該第一像差狀態(tài)時(shí)用該光刻設(shè)備形成圖案特征的第一圖像；測(cè)量圖像的屬性；控制光刻設(shè)備的配置以建立不同的第二像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于該第二像差狀態(tài)時(shí)用該光刻設(shè)備形成相同的圖案特征的圖像；測(cè)量圖像的同一屬性；和使用測(cè)量結(jié)果確定圖案特征的屬性對(duì)于像差狀態(tài)變化的靈敏度。2.如方面I所述的光刻方法，其中圖案特征是已經(jīng)或?qū)⒁皇┘又烈r底的圖案特征，使得該方法包括下列步驟控制光刻設(shè)備的所述配置以建立第一像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于第一像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征施加至襯底的第一目標(biāo)部分；控制光刻設(shè)備的所述配置以建立不同的第二像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于第二像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征應(yīng)用至同一襯底的不同的第二目標(biāo)部分；、
測(cè)量被應(yīng)用至襯底的第一目標(biāo)部分的圖案特征的屬性；測(cè)量被應(yīng)用至襯底的第二目標(biāo)部分的圖案特征的同一屬性；和使用所述測(cè)量結(jié)果來確定圖案特征的屬性對(duì)于像差狀態(tài)變化的靈敏度。3.如方面I或2所述的光刻方法，其中構(gòu)成第一和/或第二像差狀態(tài)的像差是可量化的。4.如方面1-3中任一方面所述的光刻方法，其中構(gòu)成第一和/或第二像差狀態(tài)的像差的類型和幅度在施加或提供該圖案特征之前是可預(yù)測(cè)的和/或已知的。5.如方面1-4中任一方面所述的光刻方法，其中在第一像差狀態(tài)和第二像差狀態(tài)之間的差異是構(gòu)成第一和/或第二像差狀態(tài)的像差的類型和幅度的差異。6.如方面1-5中任一方面所述的光刻方法,其中對(duì)光刻設(shè)備的配置的控制包括連 續(xù)地改變像差狀態(tài)以提供第一像差狀態(tài)和在稍后的時(shí)刻提供不同的第二像差狀態(tài)。7.如方面1-5中任一方面所述的光刻方法，其中對(duì)光刻設(shè)備的配置的控制包括離散地改變像差狀態(tài)以提供第一像差狀態(tài)和在稍后的時(shí)刻提供不同的第二像差狀態(tài)。8.如方面1-7中任一方面所述的光刻方法，其中對(duì)光刻設(shè)備的配置的控制包括移動(dòng)光刻設(shè)備的透鏡布置的元件或使之變形，或改變透鏡布置的一部分的溫度。9.如方面2-8中任一方面所述的光刻方法，其中襯底是測(cè)試襯底。10.如方面2-9中任一方面所述的光刻方法，在引用方面2的情況下，所述光刻方法還包括使用所確定的靈敏度作為像差控制回路的一部分。11.如方面10所述光刻方法，其中像差控制回路包括在隨后將圖案施加至不同襯底期間使用所確定的靈敏度來控制光刻設(shè)備的像差狀態(tài)。12.如方面2-11中任一方面所述的光刻方法，在引用方面2的情況下，其中所述方法對(duì)于第三、第四或第五像差狀態(tài)和襯底的對(duì)應(yīng)的第三、第四或第五目標(biāo)部分，或至少總共5、10、15、20、50、100、200或更多的像差狀態(tài)和目標(biāo)部分重復(fù)進(jìn)行。13.如方面2-12中任一方面所述的光刻方法，在引用方面2的情況下，其中襯底的每個(gè)目標(biāo)部分是管芯。14.如方面1-13中任一方面所述的光刻方法，其中所述屬性選自下列參數(shù)中的一個(gè)或更多個(gè)圖案特征的銳度、圖案特征的尺寸、圖案特征的形狀、圖案特征的位置和/或圖案特征的一部分的強(qiáng)度。15.如方面1-14中任一方面所述的光刻方法，其中像差狀態(tài)包括奇像差和/或偶像差。16. 一種確定施加至襯底的圖案特征的屬性對(duì)于用以施加該圖案特征的光刻設(shè)備的光學(xué)像差的變化的靈敏度的光刻方法，所述方法包括下列步驟控制光刻設(shè)備的配置以建立第一像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于該第一像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征施加至襯底的第一目標(biāo)部分；控制光刻設(shè)備的配置以建立不同的第二像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于該第二像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征施加至同一襯底的不同的第二目標(biāo)部分；測(cè)量被施加至襯底的第一目標(biāo)部分的圖案特征的屬性；測(cè)量被施加至襯底的第二目標(biāo)部分的圖案特征的同一屬性；和使用測(cè)量結(jié)果來確定圖案特征的屬性對(duì)于像差狀態(tài)變化的靈敏度。
17. —種光刻組件，包括襯底保持裝置，用以保持襯底；投影系統(tǒng)，用以將圖案化輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上；和控制器，構(gòu)造并布置成在使用中控制光刻組件的配置以建立第一像差狀態(tài)用于在光刻設(shè)備處于第一像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征施加至襯底的第一目標(biāo)部分，和控制光刻設(shè)備的配置以建立不同的第二像差狀態(tài)用于在光刻設(shè)備處于第二像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征施加至同一襯底的不同的第二目標(biāo)部分。以上的描述是說明性的，而不是限制性的。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在 不背離所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍的條件下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種確定圖案特征的屬性對(duì)于用以提供所述圖案特征的光刻設(shè)備的光學(xué)像差變化的靈敏度的方法，所述方法包括下列步驟 控制光刻設(shè)備的配置以建立第一像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于所述第一像差狀態(tài)時(shí)用該光刻設(shè)備形成圖案特征的第一圖像； 測(cè)量圖像的屬性； 控制光刻設(shè)備的配置以建立不同的第二像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于所述第二像差狀態(tài)時(shí)用該光刻設(shè)備形成相同的圖案特征的圖像； 測(cè)量所述圖像的同一屬性；和 使用測(cè)量結(jié)果以確定圖案特征的屬性對(duì)于像差狀態(tài)變化的靈敏度。
2.如權(quán)利要求I所述光刻方法，其中圖案特征是已經(jīng)或?qū)⒁皇┘又烈r底的圖案特征，使得所述方法包括下列步驟 控制光刻設(shè)備的所述配置以建立第一像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于第一像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征施加至襯底的第一目標(biāo)部分； 控制光刻設(shè)備的所述配置以建立不同的第二像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于第二像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征施加至同一襯底的不同的第二目標(biāo)部分； 測(cè)量被施加至襯底的第一目標(biāo)部分的圖案特征的屬性； 測(cè)量被施加至襯底的第二目標(biāo)部分的圖案特征的同一屬性；和 使用測(cè)量結(jié)果來確定圖案特征的屬性對(duì)于像差狀態(tài)變化的靈敏度。
3.如權(quán)利要求I所述光刻方法，其中構(gòu)成第一和/或第二像差狀態(tài)的像差的類型和/或幅度在施加或提供該圖案特征之前是可預(yù)測(cè)的和/或已知的。
4.如權(quán)利要求I所述光刻方法，其中第一像差狀態(tài)和第二像差狀態(tài)之間的差異是構(gòu)成第一和/或第二像差的像差狀態(tài)的類型和/或幅度的差異。
5.如權(quán)利要求I所述光刻方法，其中對(duì)光刻設(shè)備的配置的控制包括連續(xù)地改變像差狀態(tài)以提供第一像差狀態(tài)和在稍后的時(shí)刻提供不同的第二像差狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求I所述光刻方法，其中對(duì)光刻設(shè)備的配置的控制包括離散地改變像差狀態(tài)以提供第一像差狀態(tài)和在稍后的時(shí)刻提供不同的第二像差狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求I所述光刻方法，其中對(duì)光刻設(shè)備的配置的控制包括移動(dòng)光刻設(shè)備的透鏡布置的元件或使之變形，或改變透鏡布置的一部分的溫度。
8.如權(quán)利要求2所述光刻方法，還包括使用所確定的靈敏度作為像差控制回路的一部分。
9.如權(quán)利要求8所述光刻方法，其中像差控制回路包括在隨后將圖案施加至不同襯底期間，使用所確定的靈敏度來控制光刻設(shè)備的像差狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求2所述光刻方法，其中所述方法對(duì)于第三、第四或第五像差狀態(tài)和襯底的對(duì)應(yīng)的第三、第四或第五目標(biāo)部分或者至少總共5、10、15、20、50、100、200或更多的像差狀態(tài)和目標(biāo)部分進(jìn)行重復(fù)。
11.如權(quán)利要求2所述光刻方法，其中襯底的每個(gè)目標(biāo)部分是管芯。
12.如權(quán)利要求I所述光刻方法，其中所述屬性選自下列參數(shù)中的一個(gè)或更多個(gè)圖案特征的銳度、圖案特征的尺寸、圖案特征的形狀、圖案特征的位置和/或圖案特征的一部分的強(qiáng)度。
13.如權(quán)利要求I所述光刻方法，其中像差狀態(tài)包括奇像差和/或偶像差。
14.一種確定施加至襯底的圖案特征的屬性對(duì)于用以施加該圖案特征的光刻設(shè)備的光學(xué)像差變化的靈敏度的光刻方法，所述方法包括下列步驟 控制光刻設(shè)備的配置以建立第一像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于所述第一像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征施加至襯底的第一目標(biāo)部分； 控制光刻設(shè)備的配置以建立不同的第二像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于所述第二像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征施加至同一襯底的不同的第二目標(biāo)部分； 測(cè)量被施加至襯底的第一目標(biāo)部分的圖案特征的屬性； 測(cè)量被施加至襯底的第二目標(biāo)部分的圖案特征的同一屬性；和 使用測(cè)量結(jié)果來確定圖案特征的屬性對(duì)于像差狀態(tài)變化的靈敏度。
15.一種光刻組件，包括 襯底保持裝置，用以保持襯底； 投影系統(tǒng)，用以將圖案化輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上；和控制器，構(gòu)造并布置成在使用中控制光刻組件的配置以建立第一像差狀態(tài)用于在光刻設(shè)備處于第一像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征施加至襯底的第一目標(biāo)部分，和控制光刻設(shè)備的配置以建立不同的第二像差狀態(tài)用于在光刻設(shè)備處于第二像差狀態(tài)時(shí)將圖案特征施加至同一襯底的不同的第二目標(biāo)部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光刻方法和組件。一種確定圖案特征的屬性對(duì)于用以提供該圖案特征的光刻設(shè)備的光學(xué)像差變化的靈敏度的光刻方法。所述方法包括控制光刻設(shè)備的配置以建立第一像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于該第一像差狀態(tài)時(shí)用該光刻設(shè)備形成圖案特征的第一圖像；測(cè)量圖像的屬性；控制光刻設(shè)備的配置以建立不同的第二像差狀態(tài)，和在光刻設(shè)備處于該第二像差狀態(tài)時(shí)用該光刻設(shè)備形成相同的圖案特征的圖像；測(cè)量圖像的同一屬性；和使用測(cè)量結(jié)果確定圖案特征的屬性對(duì)于像差狀態(tài)變化的靈敏度。
文檔編號(hào)G03F7/20GK102736440SQ20121009081
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月5日
發(fā)明者J·C·M·賈斯伯, J·J·M·巴塞曼斯, 張少先 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司