光刻設(shè)備和方法
【專利摘要】一種光刻設(shè)備，包括：構(gòu)造成支撐圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)，所述圖案形成裝置能夠?qū)D案在EUV輻射束的橫截面上賦予EUV輻射束以形成圖案化的EUV輻射束；和投影系統(tǒng)，配置成將圖案化的EUV輻射束投影到襯底的目標部分上，其中支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置有光柵，所述光柵包括一系列第一反射部分和第二反射部分，該一系列第一反射部分與該一系列第二反射部分交替，第二反射部分的反射率小于第一反射部分的至少一部分的反射率并且大于零。
【專利說明】光刻設(shè)備和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2011年10月20日遞交的美國臨時申請61/549，548的權(quán)益，其在此通過參考全文并入。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種光刻設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]光刻設(shè)備是一種將期望的圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標部分上的機器。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將要在所述IC的單層上形成的電路圖案。這種圖案可以被轉(zhuǎn)移到襯底(例如硅晶片)上的目標部分(例如包括部分管芯、一個或多個管芯)上。通常，圖案轉(zhuǎn)移是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)的層上。通常，單個襯底將包含被連續(xù)圖案化的相鄰的目標部分的網(wǎng)絡(luò)。
[0005]光刻術(shù)被廣泛地看作制造IC和其他器件和/或結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟之一。然而，隨著通過使用光刻術(shù)制造的特征的尺寸變得越來越小，光刻術(shù)正變成允許制造微型IC或其他器件和/或結(jié)構(gòu)的更加關(guān)鍵的因素。
[0006]圖案印刷的極限的理論估計可以由用于分辨率的瑞利法則給出，如等式(I)所示:
[0007]I D = L*^- Cl)
NA
[0008]其中λ是所用輻射的波長，NA是用以印刷圖案的投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，Ic1是依賴于過程的調(diào)節(jié)因子，也稱為瑞利常數(shù)，CD是所印刷的特征的特征尺寸(或臨界尺寸)。由等式(I)知道，特征的最小可印刷尺寸減小可以由三種途徑獲得:通過縮短曝光波長λ、通過增大數(shù)值孔徑NA或通過減小Ic1的值。
[0009]為了縮短曝光波長，并因此減小最小可印刷尺寸，已經(jīng)提出使用極紫外(EUV)輻射源。EUV輻射是具有在5-20nm范圍內(nèi)波長的電磁輻射，例如在13_14nm范圍內(nèi)，例如在
5-10nm范圍內(nèi)，例如6.7nm或6.8nm?？赡艿脑窗ɡ缂す猱a(chǎn)生的等離子體源、放電等離子體源或基于通過電子存儲環(huán)提供的同步加速器輻射的源。
[0010]可以通過使用等離子體來產(chǎn)生EUV輻射。用于產(chǎn)生EUV輻射的輻射系統(tǒng)可以包括用于激發(fā)燃料以提供等離子體的激光器和用于容納等離子的源。例如可以通過將激光束引導至諸如合適材料(例如錫)等顆?；蛘吆线m氣體或蒸汽(例如氙氣或鋰蒸汽)的束流等燃料來產(chǎn)生等離子體。所形成的等離子體發(fā)出輸出輻射，例如EUV輻射，其通過使用輻射收集器來收集。輻射收集器可以是反射鏡式正入射輻射收集器，其接收輻射并將輻射聚焦成束。源可以包括包圍結(jié)構(gòu)或腔，布置成提供真空環(huán)境以支持等離子體。這種輻射系統(tǒng)通常被稱為激光產(chǎn)生的等離子體(LPP)源。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]可以期望能夠測量光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)的焦平面在投影系統(tǒng)的像方上的位置?？梢云谕軌驕y量將通過光刻設(shè)備被傳送至襯底的目標部分的輻射劑量。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種光刻設(shè)備，包括構(gòu)造成支撐圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)，所述圖案形成裝置能夠借助光柵將圖案在EUV輻射束的橫截面上賦予EUV輻射束以形成圖案化的EUV輻射束；和投影系統(tǒng)，配置成將圖案化EUV輻射束投影到襯底的目標部分上，其中支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置有光柵，所述光柵包括一系列的第一反射部分和一系列的第二反射部分，該一系列第一反射部分與該一系列第二反射部分交替，第二反射部分的反射率小于第一反射部分的至少一部分的反射率并且大于零。
[0013]第一反射部分可以是非圖案化區(qū)并且第二反射部分可以是非圖案化區(qū)。
[0014]第一反射部分可以是矩形并且第二反射部分可以是矩形。
[0015]第一反射部分每一個可以包括具有反射線和吸收線的子光柵，并且第二反射部分可以包括非圖案化區(qū)。
[0016]光柵還可以包括一系列吸收部分，所述一系列吸收部分位于第一和第二反射部分之間。
[0017]光柵可以配置成使得由第一反射部分反射并且被襯底接收的輻射的平均強度基本上等于由第二反射部分反射且被襯底接收的輻射的平均強度。
[0018]第二反射部分可以包括位于反射鏡之上的吸收材料的層，該吸收材料的層允許一些EUV輻射透射使得一些輻射被反射鏡反射并傳播回穿過吸收材料的層。
[0019]第二反射部分的反射率可以是第一反射部分的至少一部分的反射率的大約一半。
[0020]支撐結(jié)構(gòu)可以設(shè)置有第二光柵，其具有與光柵相反的取向。
[0021 ] 支撐結(jié)構(gòu)可以設(shè)置有附加光柵，其橫向于光柵延伸。
[0022]第二反射部分的反射率可以足夠高以致在使用時相當大量的EUV輻射將從第二反射部分反射。
[0023]第二反射部分的反射率可以足夠高以致在使用時從第二反射部分反射的EUV輻射將對在襯底上的抗蝕劑中形成的光柵的圖像產(chǎn)生可測量的影響。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種圖案形成裝置，設(shè)置有光柵，所述光柵包括:一系列第一反射部分和一系列第二反射部分，該一系列第一反射部分與該一系列第二反射部分交替，第二反射部分的反射率小于第一反射部分的至少一部分的反射率并且大于零。
[0025]本發(fā)明的第二方面可以包括本發(fā)明的第一方面的特征。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于測量由光刻設(shè)備投影到襯底上的輻射的劑量的方法，所述方法包括:使用EUV輻射照射根據(jù)本發(fā)明第一方面的光柵，并使用光刻設(shè)備將該光柵成像到襯底上的抗蝕劑中，隨后使用光刻設(shè)備的對準設(shè)備來測量被成像的光柵的重心。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種測量光刻設(shè)備的焦平面的位置的方法，所述方法包括:
[0028]使用EUV輻射照射根據(jù)本發(fā)明第一方面的光柵，并且使用光刻設(shè)備將光柵成像到襯底上的抗蝕劑中；隨后使用光刻設(shè)備的對準設(shè)備來測量被成像的光柵的重心。[0029]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出于示例性目的。基于這里包含的教導，其他的實施例對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]包含在本文中并且形成說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明，并且與相關(guān)描述一起進一步用于解釋本發(fā)明的原理，使得相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和使用本發(fā)明。
[0031]圖1示意地示出用在本發(fā)明的一個實施例的光刻設(shè)備；
[0032]圖2是包括DPP源的光刻設(shè)備的更加詳細的示意視圖；
[0033]圖3是圖1的設(shè)備的可選源的示意圖，該可選源是LPP源；
[0034]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光柵的示意視圖。
[0035]圖5是將抗蝕劑的折射率變化表示為由抗蝕劑接收的輻射劑量的函數(shù)的圖表。
[0036]圖6是示出抗蝕劑對被圖4示出的光柵反射的輻射的響應(yīng)的一組曲線圖，圖6a和6b示出抗蝕劑接收的第一和第二組輻射劑量，圖6c和6d示出接收輻射劑量時抗蝕劑的折射率的改變。
[0037]圖7是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光柵的示意圖。
[0038]圖8是圖7中示出的根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一對光柵的示意圖。
[0039]圖9是示出圖8中示出的本發(fā)明的實施例的光柵的對劑量變化的響應(yīng)的圖表，和
[0040]圖10是圖7中示出的光柵的一部分的剖視面。
[0041]結(jié)合附圖通過下面詳細的說明，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記在全文中表示對應(yīng)元件。在附圖中，相同的附圖標記通常表示相同的、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)的附圖標記中最左邊的數(shù)字表不。
【具體實施方式】
[0042]本說明書公開一個或更多個實施例，其中包含了本發(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)明由所附的權(quán)利要求來限定。
[0043]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，當特定特征、結(jié)構(gòu)或特性與實施例結(jié)合進行描述時，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)的。
[0044]本發(fā)明的實施例可以實現(xiàn)成硬件、固件、軟件或其任何組合。本發(fā)明實施例還可以實現(xiàn)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制。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)；光學存儲介質(zhì)；閃存裝置；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、例行程序、指令描述成執(zhí)行特定動作。然而，應(yīng)該認識到，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、控制器或用于執(zhí)行所述固件、軟件、例行程序、指令等的其他裝置來完成。
[0045]然而，在詳細描述這些實施例之前，給出可以實現(xiàn)本發(fā)明的實施例的示例環(huán)境是有利的，其中該示例環(huán)境包括:照射系統(tǒng)(照射器)IL，配置用于調(diào)節(jié)輻射束B (例如，EUV輻射);支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT，構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩?；蜓谀０?MA并與配置用于精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；襯底臺(例如晶片臺)WT，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)(例如反射式投影系統(tǒng))PS，所述投影系統(tǒng)PS配置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的目標部分C (例如包括一根或更多根管芯)上。
[0046]所述照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學部件，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部件、或其任意組合，以引導、成形、或控制輻射。
[0047]支撐結(jié)構(gòu)MT以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其它條件的方式保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(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。所述支撐結(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。所述支撐結(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))。
[0048]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、以便在襯底的目標部分上形成圖案的任何裝置。被賦予輻射束的圖案可以與在目標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。
[0049]圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括掩模、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、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型?？删幊谭瓷溏R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。
[0050]如同照射系統(tǒng)，投影系統(tǒng)可以包括多種類型的光學部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型和靜電型或其他類型光學部件、或其任意組合，如對于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用真空之類的其他因素所適合的?？梢韵Ｍ麑UV輻射使用真空，因為其他氣體可以吸收太多的輻射。因而可以借助真空壁和真空泵對整個束路徑提供真空環(huán)境。
[0051 ] 如這里所示的，所述設(shè)備是反射型的(例如，采用反射式掩模)。
[0052]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)行預備步驟的同時，將一個或更多個其它臺用于曝光。
[0053]參照圖1，照射器IL接收來自源SO的極紫外(EUV)輻射束。用以產(chǎn)生EUV輻射的方法包括但不必限于將材料轉(zhuǎn)換為等離子體狀態(tài)，該材料具有在EUV范圍內(nèi)具有一個或更多個發(fā)射線的至少一種元素，例如氙、鋰或錫。在通常稱為激光產(chǎn)生等離子體(“LPP”)的一種這樣的方法中，所需的等離子體可以通過使用激光束照射燃料來產(chǎn)生，燃料例如是具有所需發(fā)射線元素的材料的液滴、束流或簇團。源SO可以是包括用于提供用于激發(fā)燃料的激光束的激光器(在圖1中未示出)的EUV輻射系統(tǒng)的一部分。所形成的等離子體發(fā)射輸出輻射，例如EUV輻射，其通過使用設(shè)置在源中的輻射收集器收集。激光器和源可以是分立的實體，例如當使用CO2激光器提供激光束用于燃料激發(fā)時。
[0054]在這種情況下，激光器不看作是形成光刻設(shè)備的一部分，并且，借助于包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器的束傳遞系統(tǒng)，輻射束被從激光器傳遞至源。在其他情況下，所述源可以是源的組成部分，例如當源是放電產(chǎn)生等離子體EUV產(chǎn)生器，通常稱為DPP源。
[0055]照射器IL可以包括調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié)輻射束的角度強度分布。通常，可以對所述照射器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σ-內(nèi)部)進行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件，例如琢面場反射鏡裝置和琢面光瞳反射鏡裝置(也稱為多小面場反射鏡裝置和光瞳反射鏡裝置)?？梢詫⑺稣丈淦饔糜谡{(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度分布。
[0056]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)ΜΑ上，并且通過所述圖案形成裝置來形成圖案。在已經(jīng)由圖案形成裝置(例如，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)PS將輻射束聚焦到所述襯底W的目標部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器系統(tǒng)PS2 (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部分C定位于所述輻射束B的路徑中。類似地，可以將所述第一定位裝置PM和另一個位置傳感器系統(tǒng)PSl用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位圖案形成裝置(例如，掩模)ΜΑ。可以使用掩模對準標記Μ1、Μ2和襯底對準標記Ρ1、Ρ2來對準圖案形成裝置(例如，掩模)MA和襯底W。
[0057]光刻設(shè)備包括對準設(shè)備AS，其配置成測量對準光柵的位置(衍射光柵)，由此允許襯底W與將要從圖案形成裝置MA投影的圖案對準。對準設(shè)備AS可以包括多個檢測器，所述檢測器配置成檢測由對準光柵衍射的輻射。雖然對準設(shè)備AS被示意地表示為與光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)PS相鄰，但是對準設(shè)備可以具有任何合適的位置。對準設(shè)備AS可以例如位于遠離投影系統(tǒng)PS的位置(例如，在所謂的雙臺系統(tǒng)中，在開始襯底曝光之前測量整個的襯底)。
[0058]可以將所述設(shè)備用于以下模式中的至少一種中:
[0059]1.在步進模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)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部分C上(B卩，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動，使得可以對不同目標部分C曝光。
[0060]2.在掃描模式中，在對支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同時，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標部分C上(B卩，單一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT相對于支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)ΜΤ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。
[0061]3.在另一種模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)ΜΤ保持為基本靜止，并且在對所述襯底臺WT進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。
[0062]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。
[0063]圖2更詳細地示出設(shè)備10，包括源S0、照射系統(tǒng)IL以及投影系統(tǒng)PS。源SO構(gòu)造并布置成使得在源SO的包圍結(jié)構(gòu)220內(nèi)保持真空環(huán)境。用于發(fā)射EUV輻射的等離子體210可以通過放電產(chǎn)生等離子體源形成。EUV輻射可以通過氣體或蒸汽產(chǎn)生，例如氙氣、鋰蒸汽或錫蒸汽，其中形成極高溫等離子體210以發(fā)射在電磁輻射光譜的EUV范圍內(nèi)的輻射。通過例如引起至少部分離子化的等離子體的放電來形成極高溫等離子體210。例如，有效生成福射可能要求Xe、L1、Sn蒸汽或任何其他合適的氣體或蒸汽的IOPa的分壓。在一個實施例中，被激發(fā)的錫(Sn)的等離子體被提供以產(chǎn)生EUV輻射。
[0064]由高溫等離子體210發(fā)射的輻射從源腔211經(jīng)由可選的定位在源腔211內(nèi)的開口內(nèi)或其后面的氣體阻擋件或污染物阱230 (在某些情況下被稱為污染物阻擋件或翼片阱)被傳遞到收集器腔212。污染物阱230可以包括通道結(jié)構(gòu)。污染物阱230還可以包括氣體阻擋件或氣體阻擋件和通道結(jié)構(gòu)的組合。此處進一步示出的污染物阱或污染物阻擋件230至少包括通道結(jié)構(gòu),如現(xiàn)有技術(shù)中已知的。
[0065]收集器腔211可以包括輻射收集器CO，其可以是所謂的掠入射收集器。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側(cè)251和下游輻射收集器側(cè)252。穿過收集器CO的輻射可以被反射離開光柵光譜濾光片240以被聚焦在虛源點IF。虛源點IF通常稱為中間焦點，并且該源布置成使得中間焦點IF位于包圍結(jié)構(gòu)220的開口處或其附近。虛源點IF是用于發(fā)射輻射的等離子體210的像。
[0066]隨后輻射穿過照射系統(tǒng)IL，照射系統(tǒng)IL可以包括布置成在圖案形成裝置MA處提供輻射束21的期望的角分布以及在圖案形成裝置MA處提供期望的輻射強度均勻性的琢面場反射鏡裝置22和琢面光瞳反射鏡裝置24。在輻射束21在由支撐結(jié)構(gòu)MT保持的圖案形成裝置MA處反射時，圖案化的束26被形成，并且圖案化的束26通過投影系統(tǒng)PS經(jīng)由反射元件28、30成像到由晶片平臺或襯底臺WT保持的襯底W上。
[0067]在照射光學裝置單元IL和投影系統(tǒng)PS中通常可以存在比圖示的元件更多的元件。光柵光譜濾光片240可以可選地設(shè)置，這依賴于光刻設(shè)備的類型。此外，可以存在比圖中示出的反射鏡更多的反射鏡，例如在投影系統(tǒng)PS中可以存在在圖2中示出的元件以外的1-6個附加的反射元件。
[0068]收集器光學裝置CO，如圖2所示，在圖中被示出為具有掠入射反射器253、254以及255的巢狀收集器,僅作為收集器(或收集器反射鏡)的一個不例。掠入射反射器253、254以及255圍繞光學軸線O軸向?qū)ΨQ地設(shè)置，該類型的收集器光學裝置CO優(yōu)選與放電產(chǎn)生的等離子體源結(jié)合使用，通常稱為DPP源。
[0069]可替代地，源SO可以是如圖3所示的LPP輻射系統(tǒng)的一部分。激光器LA布置成將激光能量入射到燃料，例如氙氣(Xe) Ji(Sn)或鋰(Li)，由此產(chǎn)生具有幾十eV的電子溫度的高度離子化的等離子體210。在這些離子的去激發(fā)和復合期間生成的高能輻射由等離子體發(fā)射，被近正入射收集器光學裝置CO收集并被聚焦到包圍結(jié)構(gòu)220的開口 221上。
[0070]可以期望，測量通過光刻設(shè)備提供到襯底W的目標部分上的EUV輻射的劑量。在本發(fā)明的一個實施例中，這可以通過將如圖4示意地示出的光柵100投影到襯底上并隨后測量光柵的圖像性質(zhì)來完成。
[0071]圖4中不出的劑量測量光柵100包括一系列第一反射部分102和一系列第二反射部分104，這些反射部分彼此交替并且由此形成光柵。在圖4的底部以放大視圖示出一對反射部分102、104。每個反射部分未被圖案化，并僅包括具有預定形狀和反射率的區(qū)域。在一個實施例中，該對反射部分102、104在光柵方向(即，圖4的χ方向)上長大約16微米。替換地，該對反射部分可以具有任何其他合適的長度。雖然第一和第二反射部分在圖4的光柵方向上都具有相同的長度，但是他們可以具有不同的長度。雖然圖4中示出的劑量測量光柵100包括八對反射部分102、104，但是光柵可以包括任何合適數(shù)量的反射部分。劑量測量光柵100可以由吸收材料包圍。
[0072]上面提到的尺寸是在光柵通過光刻設(shè)備被投影到襯底上時形成的圖像的尺寸。光刻設(shè)備可以具有縮小倍數(shù)4。因此，支撐結(jié)構(gòu)MT (或圖案形成裝置MA)上的劑量測量光柵100的尺寸可以比這大4倍。
[0073]第一反射部分102具有大約60%的反射率，并且第二反射部分104具有大約30%的反射率。這些反射率源自能夠反射EUV輻射的材料的性質(zhì)。具體地，大約60%的反射率可以是使用常規(guī)材料(例如多層反射鏡)反射EUV輻射的最大反射率。第二反射部分104的反射率是第一反射部分102的反射率的一半。如果第一反射部分102具有不同的反射率，則可以根據(jù)使得其仍然是第一反射部分的反射率的一半來選擇第二部分104的反射率。
[0074]第二反射部分104可以具有小于第一反射部分102的反射率且大于零的任何合適的反射率。第二反射部分104的反射率可以足夠聞以致大量的EUV福射被第二反射部分反射(例如，足以引起襯底W上抗蝕劑的可檢測的改變)。第二反射部分104的反射率可以足夠高以致從第二反射部分反射的輻射對在抗蝕劑中形成的劑量測量光柵100的圖像具有可測量的影響。
[0075]第二反射部分104的反射率可以與第一反射部分102的反射率充分不同，以致通過從第二反射部分反射的EUV輻射在襯底上在抗蝕劑中引起的改變與由從第一反射部分反射的EUV輻射在抗蝕劑中引起的改變存在可測量的差異?？刮g劑對EUV輻射的非線性響應(yīng)允許獲得與傳遞至抗蝕劑的EUV輻射的劑量相關(guān)的信息。關(guān)于EUV輻射劑量的信息可以通過使用下面進一步描述的、測量由EUV輻射引起的抗蝕劑的折射率變化的方法獲得。
[0076]劑量測量光柵100設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)MT上(見圖1和2)。在使用過程中，當期望測量通過光刻設(shè)備傳遞至襯底W的輻射劑量時，支撐結(jié)構(gòu)MT可以定位成使得輻射束B、21入射到劑量測量光柵100上，使得從光柵反射的輻射入射到襯底W上。劑量測量光柵100可以由此被曝光轉(zhuǎn)印至設(shè)置在襯底上的抗蝕劑。光柵可以例如被曝光轉(zhuǎn)印在襯底W上多個不同位置處。
[0077]可選地，在光柵被曝光轉(zhuǎn)印至抗蝕劑之后，襯底W可以被烘烤。烘烤過程可以稱為曝光后烘烤。后曝光烘烤是熟知的工藝，并且可以用以例如以催化方式執(zhí)行并完成通過EUV福射劑量啟動的光反應(yīng)(photo-reaction)。曝光后烘烤還可以提供諸如改善抗蝕劑穩(wěn)定性等優(yōu)點。曝光后烘烤可以例如包括將襯底W加熱至大約110° C持續(xù)1-2分鐘。曝光后烘烤可以例如在可以位于與光刻設(shè)備相同的生產(chǎn)車間內(nèi)的獨立的烘烤設(shè)備中執(zhí)行。
[0078]在襯底W曝光之后(并且，如果需要，在曝光后烘烤之后)，劑量測量光柵100的位置通過光刻設(shè)備的對準設(shè)備AS測量(見圖1和2)。對準設(shè)備可以配置成通過測量輻射在被對準光柵衍射之后檢測器上接收輻射的位置來測量對準光柵P1、P2的位置(見圖1)。對準設(shè)備AS可以配置成基于所檢測的衍射輻射指示被看作對準光柵的中心的位置。為了方便，該位置可以被稱為對準光柵的重心。對準設(shè)備AS可以以同樣的方式測量劑量測量光柵100的重心。
[0079]襯底W上的抗蝕劑的折射率在抗蝕劑被EUV輻射曝光時相對于曝光劑量以非線性方式改變。由于這種非線性的折射率變化，襯底W上的在抗蝕劑中形成的曝光劑量光柵100的像(例如潛像)的重心，如由對準設(shè)備AS所測量的，將向左或向右移動。曝光劑量光柵100的像的向左或向右移動將依賴于投影到襯底上的EUV輻射的劑量。例如，如果EUV輻射的劑量增大，則曝光劑量光柵100的像的所測量的重心可以移動至右邊，而如果EUV輻射的劑量減小，則曝光劑量光柵100的像的所測量的重心可以移動至左邊(盡管移動方向可以依賴于EUV輻射劑量和抗蝕劑的性質(zhì))。
[0080]抗蝕劑的非線性響應(yīng)通過圖5中的圖表表示，并且非線性響應(yīng)對曝光劑量光柵100的像的影響在圖6中示出。
[0081]圖5示出抗蝕劑的折射率作為由抗蝕劑接收的劑量的函數(shù)而變化。該圖表是示意性的圖表，并且軸線上的單位是任意單位。如圖可以看到的，當很低劑量的EUV輻射入射到抗蝕劑上時，抗蝕劑的折射率不變。當劑量增大，折射率以增大的速率增大。折射率的變化率在達到大約0.5的折射率變化之前一直增大，在此之后，折射率的變化率開始減小。折射率的變化在高劑量的條件下傾向于I。
[0082]抗蝕劑的非線性折射率變化的效應(yīng)如圖6中的圖表所示。圖6a和6b示出在被在圖4底部示出的該對反射部分102、104 (即，曝光劑量光柵100的一對反射部分)反射之后傳遞至抗蝕劑的輻射劑量作為抗蝕劑上位置(在此表示為χ方向)的函數(shù)。圖6c和6d示出在接收該劑量時抗蝕劑經(jīng)歷的折射率變化，也表示為χ方向上的位置的函數(shù)。
[0083]首先參照圖6a，抗蝕劑的左手邊區(qū)域接收已經(jīng)由光柵100的第一反射部分102反射的輻射，右手邊區(qū)域接收由光柵的第二反射部分104反射的輻射。如上面進一步提到的，第一反射部分102的反射率是第二反射部分104的反射率的二倍。因此，由抗蝕劑的左手邊區(qū)域接收的EUV輻射的劑量是抗蝕劑右手邊區(qū)域接收的EUV輻射劑量的兩倍?？刮g劑左手邊區(qū)域接收25個單位的輻射，而右手邊區(qū)域接收12.5個單位的輻射。
[0084]圖6a中示出的輻射對抗蝕劑折射率的效應(yīng)在圖6c中示出。再次參照圖5，可以看至|J，當抗蝕劑接收25個單位的輻射劑量時，將發(fā)生大約0.95的折射率變化。類似地，當抗蝕劑接收12.5個單位的輻射劑量時，將發(fā)生大約0.8的折射率變化。對準設(shè)備AS將確定在抗蝕劑中曝光的光柵的重心(下文稱為被成像的光柵)。被成像的光柵將包括具有交替的已經(jīng)經(jīng)歷0.95的折射率變化的部分與經(jīng)歷0.8的折射率變化的部分的光柵。即，雖然被成像的光柵的第二部分104僅接收被成像圖案的第一部分102所接收的劑量的一半，但是第二部分所經(jīng)歷的折射率變化是第一部分所經(jīng)歷的折射率變化的大約80%。
[0085]對準設(shè)備AS測量被成像的光柵的位置(S卩，使用所檢測的折射輻射)的方式使得將在被成像的光柵的不同部分已經(jīng)經(jīng)歷不同的折射率變化時產(chǎn)生所測量的被成像的光柵的重心與光柵的中心(例如，被成像圖案的邊緣之間的中點)的偏離。在這種情況下，所測量的重心用點線示意地表示。如果被成像的光柵的第一和第二部分在抗蝕劑中已經(jīng)經(jīng)歷相同的折射率變化，則對準設(shè)備AS將被成像的光柵的重心測量為處在被成像圖案的中心點處。然而，當被成像的光柵的第二部分所經(jīng)歷的折射率變化減小時，則這引起所測量的被成像的光柵的重心向左移動。由于抗蝕劑對不同劑量的非線性的響應(yīng)，在圖6c中所測量的重心的向左移動相對小。
[0086]圖6b和6d示出對比的情形，其中抗蝕劑所接收的劑量的差異引起大得多的折射率變化的差異，并因此引起所測量的被成像的圖案的重心的大得多的偏移。
[0087]首先參照圖6b，光柵的第一部分102接收15個單位的劑量，并且光柵的第二部分104接收7.5個單位的劑量。使用如圖5所示的圖表可以確定這些劑量的影響。參照圖6d，被成像的光柵的第一部分經(jīng)歷大約0.85的折射率變化，而被成像的光柵的第二部分經(jīng)歷大約0.45的折射率變化。折射率變化之間的這種較大的差異(與圖6c中所見的情形相比)是因為劑量處在圖5中曲線的具有高的梯度的部分中(S卩，作為劑量的函數(shù)的折射率變化的變化率較大)。因為由于劑量減小，被成像的光柵的第一部分102所經(jīng)歷的折射率變化和被成像的光柵的第二部分104所經(jīng)歷的折射率變化之間存在較大的差異(該差異大約50%)，所測量的被成像的光柵的重心比圖6c中示出的情形向左偏移更遠。所測量的重心通過點線示意地示出。
[0088]與圖6c和6d對比，可以看到，測量被成像的光柵的重心的位置將提供對由光刻設(shè)備傳送至抗蝕劑的劑量的指示。因此，將圖4中的光柵投影到襯底上并隨后測量被成像圖案的位置，提供對由光刻設(shè)備傳送至襯底的輻射劑量的測量。
[0089]抗蝕劑對EUV輻射的非線性響應(yīng)使得如果EUV輻射的劑量增大給定倍數(shù)，則被成像的光柵100的第一和第二部分102、104的折射率將以不同的倍數(shù)改變。這種差異引起被成像的光柵100的重心的偏移，其通過對準設(shè)備AS測量。因為折射率變化是EUV輻射劑量的非線性函數(shù)，因此測量重心的偏移能夠確定劑量。
[0090]因為劑量測量依賴于非線性的抗蝕劑的響應(yīng)，因此如果存在抗蝕劑的線性響應(yīng)的劑量范圍，則在執(zhí)行劑量測量時可以避免該范圍。
[0091]可以例如通過將不同的所測量的EUV輻射的劑量傳送至抗蝕劑并測量所形成的折射率變化來校準劑量測量。這例如可以通過使用專用的校準設(shè)備完成。
[0092]在一個實施例中，在由光刻設(shè)備傳送的劑量的測量期間，可以通過使用不同劑量將圖4的光柵100投影到襯底上以便在抗蝕劑中對圖案成像，所述圖案對應(yīng)于圖5中的曲線上的不同的點。例如，光柵的一系列的圖像可以投影到襯底上，每一個圖像以比之前的圖像高的劑量投影。使用圖4的光柵獲得劑量測量的其他方法也可以使用。
[0093]測量傳送至襯底的輻射的劑量允許調(diào)節(jié)劑量，例如以便確保光刻設(shè)備保持在期望的劑量參數(shù)范圍內(nèi)?？梢远ㄆ跍y量由光刻設(shè)備傳送的劑量以監(jiān)測劑量的漂移(即，隨時間的變化)。如果檢測到劑量的漂移，則可以作出對光刻設(shè)備的參數(shù)的調(diào)節(jié)以便校正漂移。
[0094]使用本發(fā)明的一個實施例執(zhí)行的輻射劑量測量可以用以校準用以測量EUV輻射束的能量的光電二極管或其他傳感器。
[0095]可以以多種不同方式執(zhí)行劑量的測量以便測量光刻設(shè)備的不同的與劑量相關(guān)的參數(shù)。例如，可以執(zhí)行在光刻設(shè)備的曝光狹縫的不同位置處劑量的變化(曝光狹縫是在掃描曝光期間照射的區(qū)域)。可以測量劑量的空間穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性。
[0096]雖然圖4中示出的光柵100包括位置彼此相鄰的多對矩形，但是光柵可以具有任何合適的形狀。光柵102的第一部分可以包括具有第一反射率的非圖案化區(qū)，并且光柵的第二部分104可以包括具有第二反射率的非圖案化區(qū)。第二反射率小于第一反射率。
[0097]本發(fā)明的實施例的差異在圖7中示意地示出。不同的實施例是光柵110，光柵的每個周期包括第一反射部分112、第二反射部分114以及吸收部分115。雖然圖7示出光柵的八個周期，但是光柵可以具有任何合適數(shù)量的周期。光柵110可以由吸收材料包圍。光柵110可以用以測量投影系統(tǒng)PS (件圖1和2)在投影系統(tǒng)的像方(B卩，在襯底臺WT所處的一偵D上的焦平面的位置。光柵可以稱為聚焦測量光柵110。
[0098]在圖7的下部以放大的視圖示出聚焦測量光柵110的單個周期。第一反射部分112是子光柵，子光柵包括與吸收線118交替的一系列反射線116。反射線116足夠厚以致它們可以在投影系統(tǒng)的焦平面處形成的圖像中被分辨。反射線116具有大約60%的反射率，吸收線具有可忽略的反射率。第二反射部分114包括反射率為大約30%的非圖案化區(qū)。吸收部分115具有基本上為零的反射率。反射線116可以具有任何合適的反射率。第二反射部分114可以具有任何合適的反射率，其小于反射線116的反射率并且大于零。第二反射部分114的反射率可以足夠高以致在使用中從它反射的EUV輻射對抗蝕劑具有可測量的影響(例如，當EUV輻射以在襯底圖案化期間使用的強度提供時)。第二反射部分114的反射率可以足夠高以致在使用中從第二反射部分反射的EUV輻射對抗蝕劑中形成的聚焦測量光柵110的圖像具有可測量的影響(例如，當EUV輻射以在襯底圖案化期間使用的強度提供時)。
[0099]在一個實施例中，聚焦測量光柵110的每個周期在光柵方向(圖7的χ方向)上的長度可以為16微米。第二反射部分114長度可以是大約6微米，第一反射部分112長度可以是大約7微米，吸收部分115長度可以是大約3微米。聚焦測量光柵110可以包括八個周期。
[0100]光柵和光柵成分可以具有任何合適的長度?？梢栽O(shè)置任何合適數(shù)量的光柵周期。
[0101]反射線116可以例如是50nm寬，并且可以例如由50nm的吸收線118分開。替換地，這些線可以具有任何其他合適的寬度。雖然圖7中示出七條反射線116，但是可以設(shè)置更多的反射線。例如，可以設(shè)置大約70條反射線。
[0102]上面提到的尺寸是圖像的尺寸，它們在通過光刻設(shè)備將光柵投影到襯底上時被形成。光刻設(shè)備可以具有4倍的縮小倍數(shù)。因此，支撐結(jié)構(gòu)MT上的聚焦測量光柵110 (或在圖案形成裝置MA上)的尺寸將是其4倍。
[0103]第二部分114的反射率被選定為基本上與反射線116和吸收線118的平均反射率匹配。也就是說，由第二部分114反射的每個單位面積的總輻射基本上等于由第一部分112反射的每單位面積的總輻射。因此，例如，如果反射線116具有80%的反射率，則第二反射部分114的反射率將是40%。這假設(shè)反射線116占據(jù)第一反射部分112的表面面積的一半。如果反射線116占據(jù)第一反射部分112的不同比例，則第二反射部分114的反射率可以相應(yīng)地調(diào)整。例如，如果反射線具有60%的反射率并且占據(jù)第一反射部分112的25%，則第二反射部分將給出15%的反射率。第二反射部分114的反射率可以選擇為使得從第二反射部分114投影到襯底上的每單位面積的總輻射劑量基本上等于從第一反射部分112投影到襯底上的每單位面積的總輻射劑量。
[0104]在一個實施例中，第一和第二反射部分112、114的反射率可以改變，從而補償在將光柵投影到襯底上時可以發(fā)生的影響。例如，通過在圖案形成裝置MA上的結(jié)構(gòu)可以造成對聚焦測量光柵110的某些部分的遮蔽。[0105]第一和第二反射部分112、114的反射率可以選擇為使得由第一反射部分112的圖像接收的每單位面積平均輻射強度基本上等于由第二反射部分114的圖像接收的每單位面積平均輻射強度。聚焦測量光柵110可以配置成使得由第一反射部分112反射且由襯底W接收的輻射的平均強度基本上等于由第二反射部分114反射且由襯底接收的輻射的平均強度。
[0106]圖7的聚焦測量光柵110可以用于測量光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)的焦平面的位置。可以完成這個過程的一種方法是通過使用光刻設(shè)備將聚焦測量光柵110投影到襯底W上，襯底的位置在每種情形下離投影系統(tǒng)的距離不同。這可以稱為襯底在每種情形下具有不同的Z方向位置(見圖1)。在襯底W上的抗蝕劑中形成的圖像的位置可以隨后通過使用光刻設(shè)備的對準設(shè)備AS測量。所測量的圖像的位置可以用于確定光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)的焦平面的位置。襯底W可以在測量圖像的位置之前經(jīng)歷曝光后烘烤。
[0107]如上面進一步提到的，光刻設(shè)備的對準設(shè)備AS可以配置成通過檢測由光柵衍射的輻射來測量對準光柵Pl、P2 (見圖1)的位置。對準設(shè)備可以配置成確定對準光柵的中心(此處稱為重心)的位置。
[0108]聚焦測量光柵110的圖像的重心的位置，如通過對準設(shè)備測量的，將依賴于在投影光柵時襯底是否位于光刻設(shè)備的焦平面中。如果襯底確實在投影系統(tǒng)的焦平面中，則第一反射部分112的反射線116將在抗蝕劑中形成的圖像中形成清晰分辨的線。如果襯底稍微離焦，則這些線將被形成在圖像中但是它們將不具有清晰的邊緣。如果襯底進一步離焦，則這些線將更加模糊并將開始彼此合并。如果襯底遠離焦點，則這些線將模糊不清混在一起，并將稱為單個塊。該單個塊所接收的輻射劑量將與從第二反射部分114接收的輻射的劑量相同。聚焦測量光柵110的圖像將因此包括具有相同折射率的連續(xù)的塊，連續(xù)的塊通過由第一和第二反射部分112、114反射的輻射形成。所測量的光柵110的圖像的重心的位置在這些情況的每一種中將是不同的。
[0109]圖7中不出的光柵110可以設(shè)置作為例如圖8中不出的一對光柵之一。參照圖8,聚焦測量光柵120包括與圖7中示出的光柵對應(yīng)的左手邊光柵I IOa和右手邊光柵110b，右手邊光柵IlOb是圖7中示出的光柵的鏡像。左手邊光柵IlOa和右手邊光柵IlOb彼此分離。
[0110]光柵以與參照7描述的方式相同的方式工作。然而，因為存在兩種光柵，因此光刻設(shè)備的對準設(shè)備AS測量兩個光柵位置，而不是測量單個光柵位置。因為光柵IlOaUlOb是彼此的鏡像圖像，因此襯底離開焦平面的位移將對每個被成像的光柵產(chǎn)生相反的影響。因此，當襯底移離焦平面時，左手邊的被成像的光柵的所測量的重心可以向右移動并且右手邊的被成像的光柵的所測量的重心可以向左移動?？梢酝ㄟ^監(jiān)測在襯底位于離開光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)的不同距離處形成的被成像的光柵的測量位置之間的間隔來確定襯底的最佳焦平面。光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)的焦平面可以看作被成像的光柵的間隔經(jīng)過最大值(或最小值)所在的平面。
[0111]以圖8示出的方式設(shè)置光柵是有利的，因為其允許測量被成像的光柵之間的間隔而不是被成像的光柵的絕對位置，由此消除由于光柵的錯位引起的誤差。
[0112]在可選的實施例中，與圖8示出的情形相比，光柵可以具有相反的方向。也就是說，第二反射部分124a、124b可以比第一反射部分122a、122b更靠近彼此布置。在這種情況下，被成像的光柵的測量位置之間的間隔將沿相反方向作為聚焦程度的函數(shù)而變化。
[0113]圖7和8示出的光柵帶來的有利之處在于通過光柵提供的聚焦測量可以基本上與通過光刻設(shè)備傳送至襯底的輻射劑量無關(guān)。這與已知的聚焦測量光柵的情形不同，已知的聚焦測量光柵可能存在由劑量變化引起的誤差。這些誤差在EUV光刻設(shè)備中可能是尤其明顯的，因為由EUV輻射源產(chǎn)生的輻射的強度可以顯著地波動。因此，在EUV光刻設(shè)備中可以以基本上與劑量變化無關(guān)的方式測量光刻設(shè)備的焦平面位置是尤其有利的。
[0114]由于抗蝕劑對曝光的非線性響應(yīng)，如圖7和8示出的光柵可以不提供在所有可能的不同劑量條件下與劑量無關(guān)的所測量的位置。因此，可以通過使用校準方法確定光柵的所測量的位置不變化的劑量范圍(或具有不影響聚焦測量的充分小的變化)。圖9是示出一個這樣的劑量范圍的圖表。
[0115]參照圖9，線120示出在圖8中示出的類型的兩種光柵之間所測量的間隔S(微米)作為輻射劑量D (單位mj/cm2)的函數(shù)。如圖可見，所測量的間隔顯著地隨著輻射劑量的變化而變化。然而，作為劑量的函數(shù)的變化比使用聚焦測量光柵(如圖通過線示出的)時看到的作為劑量的函數(shù)的變化小得多。而且，作為劑量的函數(shù)的變化經(jīng)過最大值。在最大值周圍的區(qū)域內(nèi)，作為劑量的函數(shù)的間隔的變化小。也就是說，作為劑量的函數(shù)的所測量的間隔在大約22mJ/cm2的劑量和大約26mJ/cm2的劑量之間僅稍微變化。使用在該范圍內(nèi)的劑量執(zhí)行的聚焦測量將幾乎不存在或不存在由于劑量變化帶來的測量誤差。圖9中示出的劑量范圍僅是示例，并且可以使用其他劑量范圍。例如，劑量范圍對于不同的抗蝕劑是不同的。
[0116]如圖7和8示出的光柵相對于已知的聚焦測量光柵可能是不易受由抗蝕劑厚度變化引起的或由加工變化弓I起的誤差的影響。
[0117]由光刻設(shè)備提供的曝光劑量可以通過使用如圖4所示的光柵來測量?？蛇x地，可以使用例如光電二極管(粗測量的精度可以足以確保劑量在預定范圍內(nèi))等傳感器來執(zhí)行粗劑量測量。
[0118]雖然在圖4中僅示出單個光柵100，但是可以以與圖8示出的類似的方式設(shè)置一對光柵(例如，光柵是彼此的鏡像圖像)。這可以提供優(yōu)點，即劑量測量不存在由光柵不對準引起的誤差。
[0119]雖然這些圖中示出的光柵全部沿χ方向延伸，但是光柵可以沿橫向方向(例如y方向)延伸?？梢蕴峁┭貎蓚€或更多個方向延伸的光柵。
[0120]根據(jù)本發(fā)明的實施例的光柵可以設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)MT上(見圖1和2)。當光柵以此方式設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)MT上時，它們總是能夠用于光刻設(shè)備中。
[0121]附加地或可選地，根據(jù)本發(fā)明的實施例的光柵可以設(shè)置在圖案形成裝置MA上。例如，光柵可以設(shè)置在圖案形成裝置上的劃線中。
[0122]可以形成根據(jù)本發(fā)明的實施例的光柵的一種方式如圖10示意地示出。圖10示出圖7中示出的光柵的單個周期的剖視圖?？梢酝ㄟ^在多層反射鏡130的頂部提供吸收材料來形成光柵周期。第一反射部分112包括一系列被吸收線118分隔開的反射線116。通過提供吸收材料131的線來形成吸收線，這些線布置成使得它們形成光柵。吸收材料131的線足夠厚使得入射到吸收材料上的EUV輻射基本上全部被它們吸收。在吸收材料131的多個線之間通過的EUV被多層反射鏡130 (例如具有60%的反射率)反射。因此在吸收材料131的線之間的空間用作反射線116。[0123]通過吸收材料132的層來提供第二反射部分114。吸收材料132的層充分薄以致部分EUV輻射通過吸收材料，被多層反射鏡130反射并傳播回到吸收材料的層。一些EUV輻射被吸收材料132的層吸收。吸收材料132的層的厚度可以被選擇成使得入射EUV輻射的30%被第二反射部分114反射。
[0124]光柵周期的吸收部分115由足夠厚以致基本上全部入射其上的EUV輻射被吸收材料吸收的吸收材料133的層形成。
[0125]多層反射鏡130和吸收材料131-133的組合的效應(yīng)是為了提供光柵周期，該光柵周期具有以上參照圖7進一步描述的反射率。
[0126]可以通過不提供吸收材料來替代設(shè)置吸收材料131的線和通過省略吸收部分115來形成如圖4示出的光柵。
[0127]可以提供具有不同厚度的吸收材料131-133的一種方法是通過使用蝕刻終止層。在完成此過程的情形中，第一層吸收材料可以設(shè)置到多層反射鏡上。隨后蝕刻終止層被設(shè)置在第一層吸收材料層上，隨后附加的吸收材料被設(shè)置在蝕刻終止層的頂部上。隨后可以使用光刻圖案化和蝕刻步驟形成期望的光柵。在要求吸收層的中間厚度的位置處使用被蝕刻終止層阻擋的第一蝕刻，并且在不要求吸收材料的位置處使用貫穿蝕刻終止層進行蝕刻的第二蝕刻。
[0128]在不使用蝕刻終止層的可選的方法中，在吸收材料的給定部分接觸蝕刻物質(zhì)的時間段可以被選擇成獲得期望的厚度的吸收材料。例如，在期望中間厚度的吸收材料的位置可以使用較少的蝕刻時間，并且在不需要吸收材料的位置處可以使用較長的蝕刻時間。
[0129]測量光刻設(shè)備的焦平面的位置的已知的方法使用包括第一反射部分和第二反射部分的光柵，其中第一反射部分包括反射光柵，第二反射部分包括反射區(qū)。使用該光柵執(zhí)行的聚焦測量可能會存在由于劑量變化帶來的誤差。在一個實施例中，如圖4所示的光柵可以用于去除或減小在使用該已知的光柵測量時劑量變化對聚焦的影響?？梢詫崿F(xiàn)此的一種方法是通過在與已知的聚焦測量光柵相鄰的位置設(shè)置圖4的光柵。圖4的光柵和聚焦測量光柵的所測量的位置將都對劑量變化具有相同的靈敏度(假定它們具有相同的方向)。因此，可以從聚焦測量光柵的所測量的位置減去圖4的光柵的所測量的位置以便提供劑量不敏感的聚焦測量。
[0130]本發(fā)明的實施例已經(jīng)提及在烘烤襯底之后測量光柵的位置。在一個實施例中，在測量光柵位置之前，非烘烤過程或除了烘烤之外附加的過程可以被應(yīng)用至襯底。在一個實施例中，可以在沒有應(yīng)用任何過程至襯底的情況下測量光柵的位置。
[0131]可以與使用一個或更多個光電二極管執(zhí)行的劑量測量組合地執(zhí)行使用根據(jù)本發(fā)明的實施例的光柵執(zhí)行的測量。
[0132]本發(fā)明的實施例共同之處在于，光柵(100，110)包括一系列第一反射部分(102，112)，其與一系列第二反射部分(104，114)交替，第二反射部分(104，114)的反射率小于第一反射部分(104，114)的至少一部分的反射率并且大于零。在曝光劑量光柵100的情形中，第一反射部分104的至少一部分可以是第一反射部分104。在聚焦測量光柵110的情形中第一反射部分的該至少一部分可以是反射線116。
[0133]雖然本文具體參考光刻設(shè)備在制造集成電路中的應(yīng)用，但是應(yīng)該理解，這里所述的光刻設(shè)備可以具有其他應(yīng)用，例如制造集成光學系統(tǒng)、磁疇存儲器的引導和檢測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認識到，在這樣替換的應(yīng)用情形中，任何使用的術(shù)語“晶片”或“管芯”可以分別認為是與更上位的術(shù)語“襯底”或“目標部分”同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對已曝光的抗蝕劑進行顯影的工具)、量測工具和/或檢驗工具中。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)包含多個已處理層的襯底。
[0134]雖然上面詳述了本發(fā)明的實施例在光學光刻術(shù)的應(yīng)用，但是應(yīng)該注意到，本發(fā)明可以有其它的應(yīng)用，例如壓印光刻術(shù)，并且只要情況允許，不局限于光學光刻術(shù)。在壓印光刻術(shù)中，圖案形成裝置中的拓撲限定了在襯底上產(chǎn)生的圖案?？梢詫⑺鰣D案形成裝置的拓撲印刷到提供給所述襯底的抗蝕劑層中，在其上通過施加電磁輻射、熱、壓力或其組合來使所述抗蝕劑固化。在所述抗蝕劑固化之后，所述圖案形成裝置從所述抗蝕劑上移走，并在抗蝕劑中留下圖案。
[0135]在允許的情況下，術(shù)語“透鏡”可以表示不同類型的光學部件中的任何一種或其組合，包括折射式的、反射式的、磁性的、電磁的以及靜電的光學部件。
[0136]術(shù)語“ EUV輻射”可以看作包含波長在5_20nm范圍內(nèi)的電磁輻射，例如波長在13-14nm范圍內(nèi)、或例如在5-lOnm范圍內(nèi)、例如6.7或6.8nm的電磁輻射。
[0137]盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實施例，但應(yīng)該認識到，本發(fā)明可以以與上述不同的方式來實現(xiàn)。例如，本發(fā)明可以采用包含一個或更多個描述上述方法的機器可讀指令序列的計算機程序的形式，或具有這種存儲其內(nèi)的計算機程序的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(例如半導體存儲器，磁盤或光盤)。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)當理解，在不背離所附的權(quán)利要求的保護范圍的條件下，可以對本發(fā)明進行修改。
[0138]應(yīng)該認識到，【具體實施方式】，而不是
【發(fā)明內(nèi)容】
和摘要，用于解釋權(quán)利要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
和摘要可以給出本發(fā)明的發(fā)明人所構(gòu)思的一個或更多個但不是全部示例性實施例，因此不應(yīng)該以任何方式限制本發(fā)明和所附的權(quán)利要求。
[0139]以上借助示出具體功能及其相關(guān)性的實現(xiàn)的功能構(gòu)建模塊已經(jīng)描述的本發(fā)明。這些功能構(gòu)建模塊的邊界在此任意地限定以便說明?？梢韵薅ㄌ娲倪吔纾灰梢赃m當?shù)貓?zhí)行其具體的功能和關(guān)系。
[0140]具體實施例的上述說明將充分地揭示本發(fā)明的一般屬性，在不脫離本發(fā)明的總體構(gòu)思的情況下，其他人可以在不需要過度的實驗的情況下通過應(yīng)用本領(lǐng)域的知識容易地修改和/或適應(yīng)于應(yīng)用這些具體的實施例。因此，基于此處給出的教導和指示，這些適應(yīng)和修改是在此處公開的實施例等同物的意義和范圍內(nèi)。應(yīng)該理解，此處的措辭或術(shù)語是為了描述而不是限制，使得本說明書的措辭或術(shù)語通過本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)所述教導和啟示進行解釋。
[0141]通過下面的方面提供進一步的實施例:
[0142]1.一種光刻設(shè)備，包括:
[0143]支撐結(jié)構(gòu)，配置成支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠?qū)D案在EUV輻射束的橫截面上賦予EUV輻射束以形成圖案化的EUV輻射束；和
[0144]投影系統(tǒng)，配置成將圖案化的EUV輻射束投影到襯底的目標部分上，[0145]其中支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置有光柵，所述光柵包括一系列第一反射部分和一系列第二反射部分，該一系列第一反射部分與該一系列第二反射部分交替，第二反射部分的反射率小于第一反射部分的至少一部分的反射率并且大于零。
[0146]2.如方面I所述的設(shè)備，其中第一反射部分是非圖案化區(qū)并且第二反射部分是非圖案化區(qū)。
[0147]3.如方面2所述的設(shè)備，其中第一反射部分是矩形的并且第二反射部分是矩形的。
[0148]4.如方面I所述的設(shè)備，其中第一反射部分每一個包括具有反射線和吸收線的子光柵，并且第二反射部分包括非圖案化區(qū)。
[0149]5.如方面4所述的設(shè)備，其中光柵還包括一系列吸收部分，所述一系列吸收部分位于第一和第二反射部分之間。
[0150]6.如方面4所述的設(shè)備，其中光柵配置成使得由第一反射部分反射并且被襯底接收的輻射的平均強度基本上等于由第二反射部分反射且被襯底接收的輻射的平均強度。
[0151]7.如方面I所述的設(shè)備，其中第二反射部分包括位于反射鏡之上的吸收材料的層，該吸收材料的層允許一些EUV輻射透射使得一些輻射被反射鏡反射并返回通過吸收材料的層。
[0152]8.如方面I所述的設(shè)備，其中第二反射部分的反射率是第一反射部分的該至少一部分的反射率的大約一半。
[0153]9.如方面I所述的設(shè)備，其中支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置有第二光柵，所述第二光柵具有與上述光柵相反的方向。
[0154]10.如方面I所述的設(shè)備，其中支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置有附加光柵，所述附加光柵橫向于上述光柵延伸。
[0155]11.如方面I所述的設(shè)備，其中第二反射部分的反射率足夠高以致在使用時相當大量的EUV輻射將從第二反射部分反射。
[0156]12.如方面I所述的設(shè)備，其中第二反射部分的反射率足夠高以致在使用時從第二反射部分反射的EUV輻射將對在襯底上的抗蝕劑中形成的光柵的圖像產(chǎn)生可測量的影響。
[0157]13.一種圖案形成裝置，設(shè)置有光柵，所述光柵包括:
[0158]—系列第一反射部分；和
[0159]—系列第二反射部分，
[0160]其中該一系列第一反射部分與該一系列第二反射部分交替，
[0161]其中第二反射部分的反射率小于第一反射部分的至少一部分的反射率并且大于零。
[0162]14.一種用于測量由光刻設(shè)備投影到襯底上的輻射的劑量的方法，所述方法包括:
[0163]照射包括與一系列第二反射部分交替的一系列第一反射部分的光柵，第二反射部分的反射率小于第一反射部分的至少一部分的反射率并且大于零；
[0164]使用光刻設(shè)備將光柵成像到襯底上的抗蝕劑中；和
[0165]使用光刻設(shè)備的對準設(shè)備來測量被成像的光柵的重心。[0166]15.如方面14所述的方法，其中第一反射部分是非圖案化區(qū)或是矩形的并且第二反射部分是非圖案化區(qū)或是矩形的，在使用EUV輻射情況下。
[0167]16.一種用于測量光刻設(shè)備的焦平面的位置的方法，所述方法包括:
[0168]使用EUV輻射照射光柵，所述光柵包括一系列第一反射部分和第二反射部分，該一系列第一反射部分與該一系列第二反射部分交替，第二反射部分的反射率小于第一反射部分的至少一部分的反射率并且大于零；
[0169]使用光刻設(shè)備將該光柵成像到襯底上的抗蝕劑中；和
[0170]使用光刻設(shè)備的對準設(shè)備測量被成像的光柵的重心。
[0171]本發(fā)明的寬度和范圍不應(yīng)該受到上述示例性實施例中的任一個所限制，而應(yīng)該僅根據(jù)所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種光刻設(shè)備，包括: 支撐結(jié)構(gòu)，構(gòu)造用以支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠?qū)D案在EUV輻射束的橫截面上賦予EUV輻射束以形成圖案化的EUV輻射束；和 投影系統(tǒng)，配置成將圖案化的EUV輻射束投影到襯底的目標部分上， 其中，支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置有光柵(100，110)，所述光柵包括一系列第一反射部分(102，112)和一系列第二反射部分(104，114)，該一系列第一反射部分與該一系列第二反射部分交替，第二反射部分(104，114)的反射率小于第一反射部分(102，112)的至少一部分的反射率并且大于零。
2.如權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備，其中第一反射部分是非圖案化區(qū)并且第二反射部分是非圖案化區(qū)。
3.如權(quán)利要求2所述的光刻設(shè)備，其中第一反射部分是矩形的并且第二反射部分是矩形的。
4.如權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備，其中第一反射部分每一個包括具有反射線(116)和吸收線(118 )的子光柵，并且第二反射部分包括非圖案化區(qū)。
5.如權(quán)利要求4所述的光刻設(shè)備，其中光柵(110)還包括一系列吸收部分(115)，所述一系列吸收部分位于第一和第二反射部分(112和114)之間。
6.如權(quán)利要求4或5所述的光刻設(shè)備，其中光柵(110)配置成使得由第一反射部分(112)反射并且被襯底(W)接收的輻射的平均強度基本上等于由第二反射部分(114)反射且被襯底接收的輻射的平均強度。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的光刻設(shè)備，其中第二反射部分包括位于反射鏡之上的吸收材料層，所述吸收材料層允許透射一些EUV輻射，使得一些輻射被從反射鏡反射并返回穿過吸收材料層。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的光刻設(shè)備，其中第二反射部分(104，114)的反射率是第一反射部分的所述至少一部分的反射率的大約一半。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的光刻設(shè)備，其中支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置有第二光柵(110b)，所述第二光柵具有與前述光柵(110，110a)相反的方向。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的光刻設(shè)備，其中支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置有附加光柵，所述附加光柵橫向于前述光柵(100，110)延伸。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的光刻設(shè)備，其中第二反射部分(104，114)的反射率足夠高以使得在使用中相當大量的EUV輻射將從第二反射部分被反射。
12.如前述權(quán)利要求中任一項所述的光刻設(shè)備，其中第二反射部分(104，114)的反射率足夠高以使得在使用中從第二反射部分反射的EUV輻射將對在襯底(W)上的抗蝕劑中形成的光柵(100，110)的圖像產(chǎn)生可測量的影響。
13.一種圖案形成裝置，設(shè)置有光柵，所述光柵包括一系列第一反射部分和一系列第二反射部分，該一系列第一反射部分與該一系列第二反射部分交替，第二反射部分的反射率小于第一反射部分的至少一部分的反射率并且大于零。
14.一種用于測量由光刻設(shè)備投影到襯底上的輻射的劑量的方法，所述方法包括:使用EUV輻射照射根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的光柵和使用光刻設(shè)備將該光柵成像到襯底上的抗蝕劑中，隨后使用光刻設(shè)備的對準設(shè)備測量被成像的光柵的重心。
15.一種用于測量光刻設(shè)備的焦平面的位置的方法，所述方法包括:使用EUV輻射照射根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一項所述的光柵和使用光刻設(shè)備將該光柵成像到襯底上的抗蝕劑中，隨后使用光刻設(shè)備的對準設(shè) 備測量被成像的光柵的重心。
【文檔編號】G03F9/00GK103917920SQ201280051468
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月20日
【發(fā)明者】A·杰斯波特森, H·A·蓋里奇, N·達維多娃, B·西格斯 申請人:Asml荷蘭有限公司