專利名稱：光刻掩模、光刻設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻掩模、一種光刻設(shè)備和一種器件制造方法。
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(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模或掩模版的掩模用于生成對應(yīng)于所述IC的單層的電路圖案，可以將該圖案成像到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上所述襯底具有輻射敏感材料(抗蝕劑)層。通常，單個襯底將包含被連續(xù)曝光的相鄰目標部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括:所謂步進機，在所述步進機中，通過將整個圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分；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、同時沿與該方向平行或反向平行的方向同步掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。已經(jīng)逐步對光刻設(shè)備進行了改進，其已經(jīng)允許以更小的分辨率將圖案投影到襯底上。一種這樣的改進涉及在光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)和襯底之間設(shè)置液體。這提供了具有數(shù)值孔徑(NA)大于1.0 (例如1.35NA)的投影系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
當使用高數(shù)值孔徑(諸如當使用浸沒光刻術(shù)時)時，用于圖案化輻射的掩模可能造成不期望的相位效應(yīng)。具體地，掩模的形貌(即掩模的表面的不平整)可能將不期望的相位偏移引入到圖案化的輻射中。這樣的相位偏移可能減小了將圖案投影到襯底上的精度。期望提供例如消除或緩解無論是在此處限定或在其他處限定的現(xiàn)有技術(shù)的一個或更多的問題的掩模。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種光刻掩模，包括基底，所述基底對于特定(例如預(yù)定的)波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至所述特定波長的輻射束的橫截面，其中所述吸收材料具有基本上等于所述特定波長除以吸收材料的折射率的厚度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了 一種光刻掩模，包括基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至所述特定波長的輻射束的橫截面，其中所述吸收材料具有的厚度等于所述輻射的波長除以吸收材料的折射率，或所述輻射的波長與吸收材料的折射率的商與所述厚度之差在所述輻射的波長與吸收材料的折射率的商的10%的第一范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了 一種光刻掩模，包括基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至所述特定波長的輻射束的橫截面，其中所述吸收材料的厚度等于所述輻射的波長除以吸收材料的折射率，或所述輻射的波長與吸收材料的折射率的商與所述厚度之差在所述輻射的波長與吸收材料的折射率的商的20%的第二范圍內(nèi)。在所述第一范圍或第二范圍內(nèi)的吸收材料的厚度可以被依賴于由所述吸收材料提供給所述特定波長的輻射的所獲得的圖像對比度以及相位偏移特性進一步進行選擇。所述吸收材料的厚度可以被選擇成用于優(yōu)化由所述吸收材料提供給所述特定波長的輻射的所獲得的圖像對比度以及相位偏移特性。所述吸收材料可以包括具有不同的折射率的多個材料層，所述吸收材料的折射率可以被認為是所述材料層的折射率的平均值，所述平均值考慮所述輻射束所穿過的不同材料的比例。所述光刻掩模可以包括具有第一厚度的第一輻射吸收材料的第一圖案，所述第一厚度被如上所述地確定，所述光刻掩模還包括具有第二厚度的第二輻射吸收材料的第二圖案，所述第一厚度和第二厚度是不同的。所述第一圖案可以是功能性圖案，所述第二圖案可以是測量圖案。所述第一輻射吸收材料可以是與所述第二輻射吸收材料相同的材料。所述特定波長可以是193nm、365nm、248nm、157nm或126nm中的一個。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種光刻掩模，包括反射式基底，所述反射式基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至特定波長的輻射束的橫截面，其中在考慮了偏移之后，所述吸收材料的厚度基本上等于所述特定波長除以兩倍的所述吸收材料的折射率或是所述特定波長與兩倍的所述吸收材料的折射率的商的倍數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種方法，包括步驟:提供襯底；使用照射系統(tǒng)提供具有特定波長的輻射束；使用掩模在輻射束的橫截面中將另一圖案賦予所述輻射束；和將圖案化的輻射束投影到襯底的目標部分上，其中，所述掩模包括對所述輻射束是透射性的基底，輻射吸收材料以圖案形式設(shè)置至所述基底，其中所述吸收材料的厚度基本上等于所述輻射波長除以所述吸收材料的折射率。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了 一種光刻掩模，包括基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至所述特定波長的輻射束的橫截面，其中所述輻射吸收材料的圖案包括具有第一節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)和具有第二節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，其中當使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行投影時，所述吸收材料具有的厚度使得具有所述第一節(jié)距的結(jié)構(gòu)和具有第二節(jié)距的結(jié)構(gòu)具有基本上相等的最佳聚焦平面。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了 一種光刻掩模，包括基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至所述特定波長的輻射束的橫截面，其中所述輻射吸收材料的圖案包括具有第一節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)和具有第二節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，其中所述吸收材料具有使得當使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行投影時具有所述第一節(jié)距的結(jié)構(gòu)和具有第二節(jié)距的結(jié)構(gòu)將經(jīng)歷基本上相等的圖像偏移的厚度。圖像偏移是在沿著大致垂直于成像系統(tǒng)的光軸的方向上成像之后所述結(jié)構(gòu)的圖像的位移。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種光刻掩模，包括反射式基底，所述反射式基底具有成圖案的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至特定波長的輻射束的橫截面，其中所述輻射吸收材料的圖案包括具有第一節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)和具有與第一節(jié)距相比不同的第二節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，其中當使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行投影時，所述吸收材料具有的厚度使得在對于具有第一節(jié)距的結(jié)構(gòu)的最佳聚焦平面和對于具有第二節(jié)距的結(jié)構(gòu)的最佳聚焦平面之間的聚焦位置差基本上對應(yīng)于所述聚焦位置差隨吸收材料厚度的變化的
最小值。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種光刻掩模，包括反射式基底，所述反射式基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至特定波長的輻射束的橫截面，其中所述輻射吸收材料的圖案包括具有第一節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)和具有與第一節(jié)距相比不同的第二節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，其中所述吸收材料具有的厚度使得在具有第一節(jié)距的結(jié)構(gòu)所經(jīng)歷的圖像偏移和具有第二節(jié)距的結(jié)構(gòu)所經(jīng)歷的圖像偏移之間的圖像偏移差基本上對應(yīng)于所述圖像偏移差隨吸收材料厚度的變化的最小值。在通過光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)投影之后測量時，所述第一節(jié)距可以基本上是所述特定波長的半波長。在通過光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)投影之后測量時，所述第一節(jié)距可以小于所述特定波長；在通過光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)投影之后測量時，所述第二節(jié)距可以大于所述特定波長。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種空白掩模，包括基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有輻射吸收材料，所述輻射吸收材料是能夠蝕刻的，以在所述輻射吸收材料中生成圖案，其中所述輻射吸收材料的厚度使得在蝕刻之后，所述輻射吸收材料的厚度基本上等于所述特定波長除以所述輻射吸收材料的折射率。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種空白掩模，包括反射性基底，所述反射性基底設(shè)置有輻射吸收材料，所述輻射吸收材料是能夠蝕刻的，以在所述輻射吸收材料中生成圖案，其中所述輻射吸收材料的厚度使得在蝕刻之后，當使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)在特定波長進行投影時所述輻射吸收材料的厚度基本上對應(yīng)于所述聚焦位置差隨吸收材料厚度的變化的最小值。輻射敏感抗蝕劑層可以設(shè)置在輻射吸收材料之上。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種確定被設(shè)置至光刻掩模的輻射吸收材料的厚度的方法，所述光刻掩模包括對特定波長的輻射是基本上透射性的基底，所述基底包括所述輻射吸收材料，所述輻射吸收材料布置成形成多個結(jié)構(gòu)，用于經(jīng)由光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行成像，所述方法包括:選擇具有不同節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，確定當經(jīng)由所述投影系統(tǒng)成像時所選擇的結(jié)構(gòu)的最佳聚焦平面，所述最佳聚焦平面被針對于不同厚度的所述輻射吸收材料確定，和選擇使當使用投影系統(tǒng)成像時所述多個結(jié)構(gòu)具有基本上相等的最佳聚焦平面的輻射吸收材料的厚度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種確定被設(shè)置至光刻掩模的輻射吸收材料的厚度的方法，所述光刻掩模包括對特定波長的輻射是基本上透射性的基底，所述基底包括所述輻射吸收材料，所述輻射吸收材料布置成形成多個結(jié)構(gòu)，用于經(jīng)由光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行成像，所述方法包括:選擇具有不同節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，確定當經(jīng)由所述投影系統(tǒng)成像時所選擇的結(jié)構(gòu)的圖像偏移，所述圖像偏移被針對于不同厚度的所述輻射吸收材料確定，和選擇使當使用投影系統(tǒng)成像時所述多個結(jié)構(gòu)具有大致相等的圖像偏移的輻射吸收材料的厚度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種確定被設(shè)置至光刻掩模的輻射吸收材料的厚度的方法，所述光刻掩模包括反射式基底，所述反射式基底包括布置成形成多個結(jié)構(gòu)的所述輻射吸收材料，所述多個結(jié)構(gòu)用于使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行成像，所述方法包括:選擇具有不同節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，確定當使用特定波長經(jīng)由所述投影系統(tǒng)成像時所選擇的結(jié)構(gòu)的最佳聚焦平面，所述最佳聚焦平面被針對于不同厚度的所述輻射吸收材料確定，和將所述輻射吸收材料的厚度選擇成當使用投影系統(tǒng)使所述結(jié)構(gòu)成像時使所選擇的結(jié)構(gòu)的最佳聚焦平面之間的差作為吸收材料厚度的函數(shù)的變化基本上對應(yīng)于最小值的厚度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種確定被設(shè)置至光刻掩模的輻射吸收材料的厚度的方法，所述光刻掩模包括反射式基底，所述反射式基底包括布置成形成多個結(jié)構(gòu)的所述輻射吸收材料，所述多個結(jié)構(gòu)用于使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行成像，所述方法包括:選擇具有不同節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，確定當使用特定波長經(jīng)由所述投影系統(tǒng)成像時所選擇的結(jié)構(gòu)的圖像偏移，所述圖像偏移被針對于不同厚度的所述輻射吸收材料確定，和，將所述輻射吸收材料的厚度選擇為當使用投影系統(tǒng)使所述結(jié)構(gòu)成像時使所選擇的結(jié)構(gòu)的圖像偏移之間的差作為吸收材料厚度的函數(shù)的變化基本上對應(yīng)于最小值的厚度。所述確定所述最佳聚焦平面的步驟或所述確定所述圖像偏移的步驟可以被通過模擬使用所述投影系統(tǒng)對所述結(jié)構(gòu)的投影來執(zhí)行。所述多個結(jié)構(gòu)中的第一結(jié)構(gòu)可以包括在被投影系統(tǒng)投影之后測量的第一節(jié)距，所述第一節(jié)距的尺寸大致是所述特定波長的半波長。所述多個結(jié)構(gòu)中的第一結(jié)構(gòu)可以包括小于特定波長的節(jié)距，所述多個結(jié)構(gòu)中的第二結(jié)構(gòu)可以包括大于所述特定波長的節(jié)距，所述節(jié)距被在所述投影系統(tǒng)的投影之后測量。所述選擇所述厚度的步驟可以包括定義所述厚度的選擇范圍。所述選擇所述厚度的步驟還可以包括依賴于所述輻射材料對所述特定波長的輻射的相位偏移特性來選擇所述吸收材料的厚度。所述吸收材料的厚度可以被進一步選擇成優(yōu)化所述吸收材料的相位偏移特性。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品配置成執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的上述方面中任一方面所述的方法。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種光刻設(shè)備，包括:照射系統(tǒng)，所述照射系統(tǒng)用于調(diào)整輻射束；支撐結(jié)構(gòu)，用于支撐掩模，所述掩模用于在輻射束的橫截面中將另一圖案賦予所述輻射束；襯底臺，用于保持襯底；和投影系統(tǒng)，用于將圖案化的輻射束投影到襯底的目標部分上，其中，所述光刻設(shè)備還包括根據(jù)前述任一方面所述的掩模。所述輻射束可以是偏振的輻射束。所述偏振的輻射束可以具有至少兩個偏振態(tài)，在第一偏振態(tài)中的強度不同于在第二偏振態(tài)中的強度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種方法，包括步驟:提供襯底；使用照射系統(tǒng)提供具有特定波長的輻射束；使用根據(jù)本發(fā)明的前述任一方面所述的掩模在輻射束的橫截面中將另一圖案賦予所述輻射束；和將圖案化的輻射束投影到襯底的目標部分上。


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)明的實施例，其中，在附圖中相應(yīng)的附圖標記表示相應(yīng)的部件，且其中:
圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的光刻設(shè)備；圖2不意性地不出根據(jù)本發(fā)明一實施例的光刻掩模的一部分；圖3是顯示模擬結(jié)果的圖表，該模擬將光刻設(shè)備的最佳聚焦位置作為由光刻設(shè)備使用的掩模上的吸收材料的厚度的函數(shù)進行建模；圖4是與圖3的圖表對應(yīng)、但是模擬使用不同的吸收材料的效果的圖表；圖5是與圖3和4的圖表對應(yīng)、但是模擬使用不同的吸收材料的效果的圖表；圖6是與圖3-5的圖表對應(yīng)、但是模擬使用設(shè)置在層中的兩種吸收材料的效果的圖表；圖7是顯示模擬結(jié)果的圖表，該模擬將光刻設(shè)備的最佳聚焦位置作為根據(jù)本發(fā)明一實施例的反射性掩模的吸收材料的厚度的函數(shù)進行建模；圖8是顯示最佳聚焦位置的范圍如何作為吸收材料的厚度的函數(shù)變化的圖表；圖9是對應(yīng)于圖8中顯示的圖表的圖表，但是在該圖9的圖表中，模擬結(jié)果被除以輻射波長且乘以吸收材料的折射率。
具體實施例方式盡管在本文中可以做出具體的參考，將所述光刻設(shè)備用于制造1C，但應(yīng)當理解這里所述的光刻設(shè)備可以有其他的應(yīng)用，例如，集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲器的引導(dǎo)和檢測圖案、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等的制造。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在這種替代應(yīng)用的情況中，可以將其中使用的任意術(shù)語“晶片”或“管芯”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)用于這種和其它襯底處理工具中。另夕卜，所述襯底可以處理一次以上，例如以便產(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。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365、248、193、157或126nm的波長)以及極紫外(EUV)輻射(例如具有在5_20nm的范圍內(nèi)的波長，其可以例如是13.5nm或6.7nm)。所述支撐結(jié)構(gòu)保持掩模(其還可以被稱作為掩模版)。支撐結(jié)構(gòu)以依賴于掩模的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計以及諸如掩模是否保持在真空環(huán)境中等其它條件的方式保持掩模。所述支撐結(jié)構(gòu)可以采用機械夾持、真空、或其它夾持技術(shù)，例如在真空條件下的靜電夾持。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，且可以確保掩模位于所需的位置上(例如相對于投影系統(tǒng))。這里使用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”應(yīng)該廣義地解釋為包括各種類型的投影系統(tǒng)，包括折射型光學(xué)系統(tǒng)、反射型光學(xué)系統(tǒng)以及反射折射型光學(xué)系統(tǒng)，如對于例如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之類的其他因素所適合的。這里使用的任何術(shù)語“投影透鏡”可以認為是與更上位的術(shù)語“投影系統(tǒng)”同義。所述照射系統(tǒng)也可以包括各種類型的光學(xué)部件，包括折射型、反射型以及反射折射型光學(xué)部件，用于引導(dǎo)、成形、或控制輻射束，這樣的部件在下文也可以被統(tǒng)稱為或單獨稱為“透鏡”。
所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個或更多的支撐結(jié)構(gòu))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。光刻設(shè)備還可以是襯底被相對高折射率的液體(例如水)浸沒以便填充投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間的空間的類型。在本領(lǐng)域中公知，浸沒技術(shù)用于增加投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一特定實施例的光刻設(shè)備。所述設(shè)備包括:-照射系統(tǒng)(照射器)IL，用于調(diào)節(jié)輻射束PB(例如，紫外(UV)輻射)；-支撐結(jié)構(gòu)(例如支撐結(jié)構(gòu))MT，用于支撐掩模MA并與用于相對于物件PL精確地定位掩模的第一定位裝置PM相連；-襯底臺(例如晶片臺)WT，用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與用于相對于物件PL精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；和-投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡)PL,所述投影系統(tǒng)PL配置用于將由掩模MA賦予輻射束PB的圖案成像到襯底W的目標部分C(例如包括一根或更多根管芯)上。如此處所示，所述設(shè)備是透射型的(例如采用透射式掩模)?？商娲?，所述設(shè)備可以是反射型的(例如采用反射式掩模)。所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源和所述光刻設(shè)備可以是分立的實體(例如當該源為準分子激光器時)。在這種情況下，不會將該源考慮成形成光刻設(shè)備的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器的束傳遞系統(tǒng)BD的幫助，將所述輻射束從所述源SO傳到所述照射器IL。在其它情況下，所述源可以是所述光刻設(shè)備的組成部分(例如當所述源是汞燈時)。可以將所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要時設(shè)置的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作輻射系統(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)整裝置AM。通常，可以對所述照射器的光瞳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)進行調(diào)整。此外，所述照射器IL通常包括各種其它部件，例如積分器IN和聚光器CO。所述照射器IL提供調(diào)節(jié)后的輻射束PB，其在其橫截面中具有所需的均勻性和強度分布。所述輻射束PB入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)MT上的掩模MA上。已經(jīng)穿過掩模MA之后，所述輻射束PB通過投影系統(tǒng)PL，所述投影系統(tǒng)PL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IF(例如，干涉儀器件)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PB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(圖1中未明確示出)用于相對于所述輻射束PB的路徑精確地定位掩模ΜΑ。通常，可以通過形成所述定位裝置PM和PW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)物體臺MT和WT的移動。然而，在步進機的情況下(與掃描器相反)，所述支撐結(jié)構(gòu)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蕵擞汳l、M2和襯底對準標記Pl、Ρ2來對準掩模MA和襯底W?？梢詫⑺鲈O(shè)備用于以下優(yōu)選模式中:1.在步進模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同時，將賦予所述輻射束PB的整個圖案一次投影到目標部分C上(即，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。在步進模式中，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部分C的尺寸。2.在掃描模式中，在對支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同時，將賦予所述輻射束PB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)MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PL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部分的高度(沿所述掃描方向)。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。當將來自掩模MA的圖案使用光刻設(shè)備成像到襯底W上時，可能期望定位襯底，使得掩模的聚焦的圖像形成到襯底上。然而，掩模表面的形貌(topography)可能在福射被通過掩模形成圖案時將相位差引入到輻射中(掩模表面的高度可能例如變化大約2-3納米)。這種相位差的效應(yīng)可能是第一類型的特征(例如密集的線)的圖像的最佳聚焦位置位于第一平面中，第二類型的特征(例如隔離的線)的圖像的最佳聚焦位置位于不同于第一平面的第二平面中。因此，可能不能將襯底定位在針對于第一和第二類型特征兩者實現(xiàn)最佳聚焦位置的平面上。這一問題可以被稱為聚焦位置差(focus difference)。聚焦位置差可以被稱為是第一平面和第二平面之間的間隔。聚焦位置差還可能發(fā)生于具有第一節(jié)距的圖案特征和具有第二節(jié)距的圖案特征之間。由掩模的表面的形貌造成的聚焦位置差可以被稱為3D掩模效應(yīng)。術(shù)語“最佳聚焦位置”可以被解釋為表示看到空間圖像的最佳對比度的平面。在一些情形中，可以通過直接測量空間圖像(例如使用傳感器)測量最佳聚焦位置。在一些情形中，可以通過將圖案多次成像到襯底上來測量最佳聚焦位置，所述襯底在每次將圖案成像到其上時被定位在不同的平面中?？梢葬槍τ趫D案的每個圖像測量圖案的臨界尺寸，且其可以被繪制成襯底平面位置的函數(shù)，用于生成Bossung曲線。Bossung曲線的最大值或最小值可以被看成表示圖案的最佳聚焦位置。圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的掩模MA的一部分的橫截面視圖。掩模MA包括基底I和吸收材料2?；譏可以例如由玻璃或任何其他適合材料形成，該材料基本上對光刻設(shè)備的輻射束PB (例如DUV輻射)是透明的。吸收材料2可以例如是硅化鑰(MoSi)或任何其他適合材料，其吸收光刻設(shè)備的輻射束PB (例如DUV輻射)或吸收一部分輻射束PB。MoSi可以設(shè)置有一種或更多種的摻雜劑，其可以改變MoSi的折射率。吸收材料2沒有完全覆蓋基底1，而是替代地布置成圖案。因此，間隙3設(shè)置在吸收材料2的區(qū)域之間。在圖2中僅示出了掩模MA的一小部分。在實踐中，吸收材料2和間隙3被布置成形成例如可以具有數(shù)千或數(shù)百萬個特征的圖案。光刻設(shè)備的輻射束PB (參見圖1)入射到掩模MA上。輻射束PB最初入射到基底I上，穿過基底I。輻射束之后入射到吸收材料2和間隙3上。入射到吸收材料2上的輻射穿過吸收材料，但是被吸收材料部分地吸收。可替代地，輻射被在吸收材料2中基本上完全吸收，基本上沒有輻射透射通過吸收材料2。入射到間隙3上的輻射穿過間隙，而沒有被顯著地或部分地吸收。因此，掩模MA施加另一圖案到輻射束PB上。吸收材料2的厚度T基本上等于行進通過吸收材料的輻射束PB的波長(即考慮到吸收材料的折射率)。在一實施例中，輻射束PB的波長可以是193nm。因此，吸收材料2的厚度以納米為單位可以是193/n，其中η是吸收材料的折射率。193nm是在光刻設(shè)備中廣泛使用的輻射波長。其通常用在浸沒式光刻設(shè)備中，即在該設(shè)備中，諸如水等流體定位在光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)PS和襯底W之間。流體可以提供具有數(shù)值孔徑大于1.0(例如1.35NA)的投影系統(tǒng)。當使用如此高的數(shù)值孔徑時，掩模MA的形貌(即在掩模表面上的不平整)可能將不被希望的相位偏移引入到圖案化的輻射中，這樣的相位偏移可能導(dǎo)致聚焦位置差。聚焦位置差可能減小由光刻設(shè)備將圖案投影到襯底上的精度。當吸收材料2的厚度等于行進通過吸收材料2的輻射束的波長時，減小了或消除了聚焦位置差。這可能提供對可以將圖案投影到襯底上的光刻設(shè)備精度的顯著改善。輻射行進通過吸收材料2不是必需的，對于一些吸收材料2來說，可能在所述吸收材料2中基本上吸收所有輻射。在沒有任何特定理論的支持的情況下，相信吸收材料2的厚度在圖案的間隙3中產(chǎn)生了某種類型的波導(dǎo)。這些波導(dǎo)的尺寸看上去決定了是否存在與掩模上的圖案的節(jié)距相關(guān)的聚焦位置差或圖像位移差(在下文進一步說明)。同理，看上去吸收材料2是否透射任何射入的輻射是較不重要的。光刻工業(yè)中通常相信，由掩模形貌引起的不被希望的相位偏移以及由這些相位偏移引起的聚焦位置差將由于減小了掩模上吸收材料的厚度而減小尺寸。這源自不希望的相位偏移的尺寸隨掩模形貌變化的尺寸增加而增加以及最佳地通過使用較薄的吸收材料層來實現(xiàn)被減小的掩模形貌變化的認識。然而，令人驚奇地是，并不是這種情形。替代地，由掩模形貌引起的相位偏移隨著吸收材料厚度的減小而增加(如果吸收材料的厚度比輻射束的波長更小，如在傳統(tǒng)的掩模中的情形那樣)。而且，令人驚奇的是，不希望的相位偏移，隨著吸收材料的厚度趨向于吸收材料中輻射束的波長，而趨向于最小值(其可以是零)。相應(yīng)地，聚焦位置差也隨著吸收材料的厚度趨向于吸收材料中的輻射束的波長，而趨向于最小值(其可以是零)。因此，在本發(fā)明的一實施例中，提供了一種包含具有這樣的厚度的吸收材料2的掩模，所述厚度對應(yīng)于在吸收材料中輻射束PB的波長。圖3是顯示模擬結(jié)果的圖表，該模擬結(jié)果測量了光刻設(shè)備的最佳聚焦位置如何作為掩模的吸收材料的厚度的函數(shù)而變化。術(shù)語“最佳聚焦位置”可以被解釋為表示獲得具有最佳對比度的空間圖像所在的平面。所述模擬對由光刻設(shè)備對結(jié)構(gòu)的投影進行了建模，且通過使用Hyperlith軟件來執(zhí)行，其是Panoramic技術(shù)公司(www.panoramictech.com)銷售的。對結(jié)構(gòu)通過光刻設(shè)備在一范圍內(nèi)的不同平面上的投影進行了模擬。這些被投影的結(jié)構(gòu)的臨界尺寸變化之后被確定作為平面位置的函數(shù)，用于生成Bossung曲線。對于給定的結(jié)構(gòu)，Bossung曲線的最大值或最小值被用作表示所述結(jié)構(gòu)的最佳聚焦位置。針對于不同厚度的掩模吸收材料重復(fù)所述模擬。所述模擬使用193nm的輻射波長，且使用的吸收材料的折射率為1.4。圖表的兩個軸線示出所測量的單位為納米。由于模擬的性質(zhì)，最佳聚焦位置軸線上的零點處于任意的位置上。所述模擬被針對于具有四種不同節(jié)距的圖案進行，即節(jié)距為270納米、135納米、112.5納米以及90納米。如傳統(tǒng)的那樣，節(jié)距尺寸是光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)PS (參見圖1)的襯底側(cè)處的節(jié)距。與之相比，圖表的水平軸線上示出的吸收材料的厚度是在投影系統(tǒng)PS的掩模側(cè)上測量的。如從圖3可見，對于具有270納米、135納米以及112.5納米的節(jié)距的圖案來說，在吸收材料具有特定厚度時最佳聚焦位置彼此相交(由豎直的點線標記出所述相交)。這種相交表示，在吸收材料具有所述厚度時，這三種節(jié)距的聚焦位置差是零。出現(xiàn)所述相交的吸收材料厚度是大約130納米。穿過吸收材料的輻射的波長是138納米(=193/1.4)。提供了最小化的聚焦位置差的吸收材料的厚度因此也可以在10%的輻射波長內(nèi)或輻射波長與該厚度之差在輻射波長的10%以內(nèi)，且可以被認為是基本上等于輻射波長。聚焦位置差中的至少一些可能由于模擬的限制引起。這些可能包括在從一組測量值提取最佳聚焦位置時的不確定性。使用曲線擬合來由多組結(jié)果擬合曲線可以改善所述模擬的結(jié)果與如使用輻射波長和吸收材料的折射率所計算得到的厚度的對應(yīng)程度。90納米節(jié)距的圖案的行為略微不同于其它節(jié)距。隨著吸收材料的厚度增加，90納米節(jié)距的最佳聚焦位置向其它節(jié)距的最佳聚焦位置靠近。然而，最佳聚焦位置不與其它最佳聚焦位置相交，因此顯示出保留聚焦位置差。雖然不明白90納米的節(jié)距線不與其它節(jié)距線相交的原因，但是它可能源自對用于生成圖表的模擬的限制。圖4是顯示與用于生成圖3的模擬相對應(yīng)的模擬的結(jié)果的圖表，但吸收材料的折射率為1.9而不是1.4。如可以從圖4所見，聚焦位置差以相同的方式作為吸收材料厚度的函數(shù)而表現(xiàn)。也就是，聚焦位置差隨著吸收材料的厚度增加而減小，在節(jié)距為270納米、135納米以及112.5納米的線相互相交的情況下，聚焦位置差經(jīng)過最小值(所述相交是由豎直的點線來標記)。這在吸收材料具有大約100納米的厚度時發(fā)生。穿過吸收材料的輻射波長是102納米(=193/1.9)。因此，提供最小化的聚焦位置差的吸收材料的厚度最好在10%的輻射波長內(nèi)或輻射波長與該厚度之差在輻射波長的10%以內(nèi)，且可以認為是基本上等于輻射波長。再者，使用曲線擬合由多組結(jié)果擬合曲線可以改善模擬的結(jié)果與使用輻射波長和吸收材料的折射率所計算得到的厚度相對應(yīng)的程度。90納米的節(jié)距圖案再次表現(xiàn)略微不同于其他節(jié)距。聚焦位置差隨著吸收材料的厚度增加而減小，但是不與針對于其他節(jié)距計算的聚焦位置差相交。雖然不明白其原因，但是其可能是由于用于生成圖表的模擬的限制。圖5顯示與之前的模擬相對應(yīng)的另一模擬的結(jié)果，但吸收材料的折射率為2.3。看到了類似的結(jié)果，聚焦位置差隨著吸收材料的厚度的增加而減小。在這種模擬中，針對于所有節(jié)距發(fā)生相交(即包括90納米)。在吸收材料的厚度大約為75納米(所述相交由豎直的點線來標記)時最小化了所述聚焦位置差。穿過吸收材料的輻射波長是84納米(=193/2.3)。因此，提供最小化的聚焦位置差的吸收材料的厚度在大約10%的輻射波長內(nèi)或輻射波長與該厚度之差在輻射波長的大約10%以內(nèi)，可以認為是基本上等于輻射波長。聚焦位置差中的至少一些可能由于所述模擬的限制造成。另外，使用曲線擬合由多組結(jié)果擬合曲線可以改善模擬的結(jié)果與使用輻射波長和吸收材料的折射率所計算得到的厚度相對應(yīng)的程度。提供了被減小的聚焦位置差(例如最小化的聚焦位置差，例如零聚焦位置差)的掩模吸收材料厚度明顯地不同于傳統(tǒng)地使用的掩模吸收材料厚度。例如，折射率為1.4的吸收材料將傳統(tǒng)地在掩模上設(shè)置有大約43納米的厚度。例如，折射率為1.9的吸收材料將傳統(tǒng)地在掩模上設(shè)置有大約50納米的厚度。然而，這些厚度都可能造成相當大的由形貌引入的聚焦位置差，如已經(jīng)由圖3和4中顯示的模擬結(jié)果所證明的。通過提供與傳統(tǒng)地設(shè)置的厚度相比顯著增加了的厚度的吸收材料，可以減小由形貌導(dǎo)致的聚焦位置差。
在上述實施例中，由形貌導(dǎo)致的聚焦位置差被通過將吸收材料的厚度增加超出傳統(tǒng)厚度而減小。另外地或可替代地，可以將摻雜劑增加到吸收材料中，這增加了其折射率。類似地,可以通過改變吸收材料中鑰和硅化物的相對比例來改變吸收材料的折射率。可以使用這些方法的任意組合。在上述的實施例中，吸收材料是單一材料。然而，吸收材料可以是多于一種的材料。所述材料可以例如設(shè)置成層，例如可以設(shè)置成交替層的疊層。模擬已經(jīng)顯示，如果吸收材料是多于一種的材料，那么可以使用吸收材料的平均折射率來確定將提供最佳聚焦位置差(例如零或最小聚焦位置差)的材料厚度。折射率的平均值考慮了輻射束所穿過的不同材料的比例。例如，吸收材料的一半厚度是折射率為1.4的材料，且吸收材料的一半厚度是折射率為2.4的材料，那么吸收材料的折射率可以被認為是(1.4+2.4)/2 = 1.9。為1.9的折射率可以用于確定應(yīng)當在這種情形中設(shè)置的吸收材料的厚度。例如，如果吸收材料的2/3厚度是折射率為1.4的材料且吸收材料的1/3厚度是折射率為2.4的材料，那么吸收材料的折射率可以被認為是[(1.4x 2)+2.4)]/3 = 1.7。圖6顯示對應(yīng)于之前描述的模擬的模擬的結(jié)果，但吸收材料的一半厚度的折射率為1.4和吸收材料的一半厚度的折射率為2.4。如所看到的，聚焦位置差隨著吸收材料的厚度增加而減小，在節(jié)距為112.5納米和90納米的線彼此相交的情況下，聚焦位置差經(jīng)過最小值(所述相交由豎直的點線標記)。這在吸收材料具有大約95納米的厚度時發(fā)生。穿過吸收材料的輻射的波長是102納米(=193/1.9)。因此，提供最小化的聚焦位置差的吸收材料的厚度最好在10%的輻射波長內(nèi)或輻射波長與該厚度之差在輻射波長的10%以內(nèi)，可以認為是基本上等于輻射波長。圖6的模擬使用了折射率為1.4的材料的單個層和折射率為2.4的材料的單個層。然而，可以使用吸收材料的平均的折射率來確定應(yīng)當設(shè)置的吸收材料的厚度，而不管用于形成吸收材料的材料層的數(shù)量如何?？梢岳缡褂闷骄恼凵渎剩词谷绻麅煞N材料的交替層的疊層被用于形成吸收材料(或包括多于兩種材料的疊層)。本發(fā)明的上述的實施例關(guān)注于減小或消除聚焦位置差。在光刻設(shè)備的輻射束經(jīng)受偶數(shù)級的像差(例如由掩模的形貌造成)時，導(dǎo)致了聚焦位置差。當光刻設(shè)備的輻射束經(jīng)受奇數(shù)級的像差時，圖案圖像可能沿著橫向于光刻設(shè)備的光軸的方向移動。這可以被稱為圖像偏移。第一類型的特征(例如密集的線)的圖像的圖像偏移可以不同于第二類型的特征(例如孤立的線)的圖像的圖像偏移。本發(fā)明的實施例可以以與減小聚焦位置差相同的方式來減小不同類型的特征(或具有不同的節(jié)距的特征)的圖像偏移之間的差異。也就是，圖像偏移可以通過提供具有減小或消除不希望的相位偏移的厚度的吸收材料來減小?？梢酝ㄟ^提供厚度基本上等于輻射束在吸收材料中的波長的吸收材料來減小圖像偏移?？梢酝ㄟ^提供厚度在輻射束在吸收材料中的波長的10%內(nèi)或輻射束在吸收材料中的波長與該厚度之差在輻射束在吸收材料中的波長的10%內(nèi)的吸收材料，來減小圖像偏移?？梢酝ㄟ^提供厚度在輻射束在吸收材料中的波長的20%內(nèi)或輻射束在吸收材料中的波長與該厚度之差在輻射束在吸收材料中的波長的20%內(nèi)的吸收材料，來減小圖像偏移。在一實施例中，可以通過將圖案蝕刻到掩模底版中來產(chǎn)生掩模。當將圖案蝕刻到掩模底版中時，未被蝕刻穿至基底的輻射吸收材料的區(qū)域仍可能通過所述蝕刻而變得更薄。當確定什么厚度的輻射吸收材料設(shè)置在掩模底版上時，可以考慮這種變薄。掩模底版可以設(shè)置有輻射吸收材料層，其具有使得在蝕刻之后所述輻射吸收材料的厚度大致等于所述特定的波長除以輻射吸收材料的折射率。計算設(shè)置在掩模底版上的輻射吸收材料的厚度可以考慮蝕刻的屬性(例如蝕刻的持續(xù)時間)。在一實施例中，掩?？梢栽O(shè)置有功能性圖案(即將形成可操作裝置的一部分的圖案)，且可以另外設(shè)置有測量圖案，該測量圖案不形成功能性圖案的一部分。測量圖案可以例如定位在功能性圖案的一側(cè)上。測量圖案可以用于例如測量掩模相對于光刻設(shè)備的襯底臺WT(參見圖1的對準，或可以用于測量一些其它參數(shù)。用于形成測量圖案的吸收材料可能不同于用于形成功能性圖案的吸收材料。例如，測量圖案的吸收材料可以是提供了基本上對輻射束完全吸收的材料。用于形成測量圖案的吸收材料可以設(shè)置有與用于形成功能性圖案的吸收材料相比不同的厚度。用于形成測量圖案的吸收材料的厚度可以通過使用本發(fā)明的一實施例來確定。輻射束PB被吸收材料吸收的程度可能對于不同的掩模是不同的。例如，輻射束PB可能在其行進通過吸收材料時被部分地吸收。可替代地，輻射束PB可能在其穿過吸收材料時基本上被完全吸收，即吸收材料阻擋了輻射束。具有阻擋輻射束的吸收材料的掩?？梢员环Q為二元掩模。在輻射束被掩模的吸收材料部分地吸收的實施例中，輻射束的相位在輻射束從吸收材料射出時可能會影響使用掩模形成的空間圖像的對比度。如果已經(jīng)穿過吸收材料的輻射的相位與沒有穿過吸收材料的輻射的相位相差90°，那么所述對比度可能例如處于最大值。因為輻射的相位依賴于吸收材料的厚度，所以使用上述的方法選擇吸收材料的厚度可能減小了使用掩模形成的空間圖像的對比度。在一些應(yīng)用領(lǐng)域中，這可能不是主要的關(guān)注點。例如，如果光刻設(shè)備被用于對將形成邏輯電路的圖案進行成像，那么對比度可能被認為是與聚焦位置差相比是較不重要的。由聚焦位置差的改進提供的好處(例如更好的臨界密度均勻性)可以認為是勝過被減小的對比度。在一實施例中，在選擇吸收材料厚度時，可以考慮由掩模提供的相位偏移和其提供的對比度以及掩模形貌引起的聚焦位置差?？梢园l(fā)現(xiàn)提供需要的對比度且同時提供了被減小的掩模形貌引起的聚焦位置差和/或圖像偏移的折衷方案(例如與吸收材料的傳統(tǒng)厚度相比)。在一實施例中，抗反射層可以設(shè)置在吸收材料的頂部上?？狗瓷鋵涌梢岳缇哂屑s2納米的厚度。不認為抗反射層形成吸收材料的一部分，且因此在已經(jīng)規(guī)定了吸收材料的厚度值時還沒有包括所述抗反射層。通常，在確定吸收材料的厚度時，可以考慮顯著地吸收輻射束的材料。在一實施例中，提供了最小化的聚焦位置差的吸收材料的厚度可以在輻射波長的20%內(nèi)。與提供了具有傳統(tǒng)厚度的吸收材料相比，這可以提供顯著減小的聚焦位置差和/或圖像偏移。雖然已經(jīng)關(guān)于透射式掩模(即透射輻射的掩模)描述了本發(fā)明的實施例，但是本發(fā)明的實施例可以應(yīng)用于反射式掩模(即反射輻射的掩模)。在掩模是反射式掩模的實施例中，掩?？梢圆贾贸墒沟幂椛涫肷涞轿詹牧虾烷g隙上，之后穿過它們?nèi)肷涞轿挥谖詹牧虾烷g隙的后面的反射器上。在掩模是反射式掩模的實施例中，在考慮了偏移之后，吸收材料的厚度基本上等于特定波長除以2倍的吸收材料的折射率或是特定波長除以2倍的吸收材料的折射率所得結(jié)果的倍數(shù)。圖7是顯示模擬的結(jié)果的圖表，該模擬測量光刻設(shè)備的最佳聚焦位置如何作為反射式掩模的吸收材料的厚度的函數(shù)變化。所述模擬被以上文進一步描述的方式通過使用Hyperlith軟件來執(zhí)行。所述模擬使用13.5納米的輻射波長。吸收材料的折射率是大約9.5。圖表的豎直軸顯示最佳聚焦位置且示出測量單位為微米。由于模擬的性質(zhì)，最佳聚焦位置軸線上的零點處于任意的位置。圖表的水平軸線顯示吸收材料的厚度(表達為高度)，和示出測量單位為納米。所述模擬針對于具有一范圍的不同節(jié)距的圖案進行，所述節(jié)距從最小值36納米延展至最大值120納米。節(jié)距尺寸是如傳統(tǒng)那樣的光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)的襯底側(cè)的節(jié)距。吸收材料厚度是在投影系統(tǒng)PS的掩模側(cè)上測量的。如從圖7可見，不同節(jié)距的最佳聚焦位置(最佳聚焦位置范圍)之間的差以周期性的方式增加和減小。另外，隨著吸收材料的厚度增加，具有最佳聚焦位置差減小的總體趨勢。圖8是顯示最佳聚焦位置范圍作為吸收材料的厚度的函數(shù)如何變化的圖表。圖8確認了隨著吸收材料的厚度增加，最佳聚焦位置范圍以周期性方式增加和減小，趨向于減小最佳聚焦位置差異。最佳聚焦位置范圍變化的周期是大約7納米。因此，焦點范圍大約每隔7納米的吸收材料厚度經(jīng)過最小值。然而，模擬的結(jié)果還包括偏移，其可能需要被考慮，用于確定提供聚焦范圍的最小值的吸收材料厚度。在這一示例中，偏移估計有大約1-2納米，但是可以具有一些其他的值。所述偏移可能部分地由于輻射束不是垂直地入射到掩模上而是替代地具有例如6°的入射角所引起。所述偏移可以隨著輻射束在掩模上的入射角被改變而被改變。所述偏移可能部分地由于輻射束未被從掩模的單個反射表面反射而是替代地從多層結(jié)構(gòu)反射和透入到多層結(jié)構(gòu)中引起。圖9顯示出圖8的數(shù)據(jù)被除以輻射的波長且乘以吸收材料的折射率。如從圖9可見，最佳聚焦位置范圍的周期是0.5，偏移是大約0.1。周期為0.5確認了對于吸收材料中的輻射的每一波長，存在將提供最佳聚焦位置最小值的兩個吸收材料厚度。雖然上文涉及經(jīng)由選擇吸收材料厚度來最小化最佳聚焦位置范圍，但是對應(yīng)的方法可以用于經(jīng)由選擇吸收材料厚度來最小化圖像偏移差異。當輻射束PB是偏振的時，使用本發(fā)明的實施例可能是有利的。如果輻射束是非偏振的，那么構(gòu)成(make up)輻射束的不同的偏振成分將抵消掩模形貌引起的聚焦位置差，使得看不到顯著的掩模形貌引起的聚焦位置差。如果輻射束是偏振的，那么這種抵消將不會發(fā)生，本發(fā)明的實施例可以用于減小掩模形貌引起的聚焦位置差。偏振的輻射傳統(tǒng)地用在浸沒光刻術(shù)中，本發(fā)明的實施例可能因此有利于用于浸沒光刻術(shù)。EUV光刻設(shè)備的福射束可以具有例如大約6°的主要角度，結(jié)果，不同的偏振態(tài)提供了對輻射束的不同的貢獻。因此，被反射的束對于兩個偏振方向是不同的，同樣可以被認為是偏振的(至少一定程度上)。因此，本發(fā)明實施例可能有利于用于EUV光刻術(shù)。雖然已經(jīng)關(guān)于193納米的輻射描述了本發(fā)明實施例，但是本發(fā)明實施例可以與其他波長一起使用。這些可以包括例如其他的紫外(UV)輻射(例如具有365、248、157或126nm的波長)和/或極紫外(EUV)輻射(例如具有在5_20納米的范圍內(nèi)的波長)。類似地，雖然本發(fā)明實施例已經(jīng)被關(guān)于浸沒式光刻術(shù)進行描述，但是可以關(guān)于任何形式的投影光刻術(shù)(例如非浸沒式光刻術(shù))使用本發(fā)明實施例。
圖1和2中顯示的掩?？梢员环Q為是光刻掩模。術(shù)語“光刻掩模”可以被解釋為表示適合于用于光刻設(shè)備中的掩模。盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定的實施例，但是應(yīng)該理解的是本發(fā)明可以以與上述不同的形式實現(xiàn)。所述描述不是要限制本發(fā)明。例如，本發(fā)明的實施例可以采取包含用于描述上述公開的方法的一個或更多個機器可讀指令序列的計算機程序的形式，或者采取具有在其中存儲的這種計算機程序的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的形式(例如，半導(dǎo)體存儲器、磁盤或光盤)。另外，機器可讀指令可嵌入到兩個或更多個計算機程序中。所述兩個或更多個計算機程序可被存儲在一個或更多個不同的存儲器和/或數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)上?？梢允褂靡韵路矫鎭磉M一步描述本發(fā)明:1.一種光刻掩模，包括基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至所述特定波長的輻射束的橫截面，其中所述吸收材料的厚度基本上等于所述特定波長除以吸收材料的折射率。2.一種光刻掩模，包括基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至所述特定波長的輻射束的橫截面，其中所述吸收材料的厚度等于所述輻射的波長除以吸收材料的折射率，或所述輻射的波長與吸收材料的折射率的商與所述厚度之差在所述輻射的波長與吸收材料的折射率的商的10%的第一范圍內(nèi)。3.一種光刻掩模，包括基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至所述特定波長的輻射束的橫截面，其中所述吸收材料的厚度等于所述輻射的波長除以吸收材料的折射率，或所述輻射的波長與吸收材料的折射率的商與所述厚度之差在所述輻射的波長與吸收材料的折射率的商的20%的第二范圍內(nèi)。4.根據(jù)方面2或3所述的光刻掩模，其中，在所述第一范圍或第二范圍內(nèi)的吸收材料的厚度被依賴于由所述吸收材料提供給所述特定波長的輻射的所獲得的圖像對比度以及相位偏移特性進一步進行選擇。5.根據(jù)方面4所述的光刻掩模，其中，所述吸收材料的厚度被選擇成用于優(yōu)化由所述吸收材料提供給特定波長的輻射的所獲得的圖像對比度和所述相位偏移特性。6.根據(jù)前述任一方面所述的光刻掩模，其中，所述吸收材料包括具有不同的折射率的多個材料層，所述吸收材料的折射率被認為是所述材料層的折射率的平均值，所述平均值考慮輻射束所穿過的不同材料的比例。7.根據(jù)前述任一方面所述的光刻掩模，其中，所述光刻掩模包括第一圖案，所述第一圖案具有第一厚度的第一輻射吸收材料，所述第一厚度根據(jù)前述任一方面來確定，所述光刻掩模還包括第二圖案，所述第二圖案具有第二厚度的第二輻射吸收材料，所述第一厚度和第二厚度是不同的。8.根據(jù)方面7所述的光刻掩模，其中所述第一圖案是功能性圖案，所述第二圖案是測量圖案。9.根據(jù)方面6或7所述的光刻掩模，其中所述第一輻射吸收材料是與所述第二輻射吸收材料相同的材料。
10.根據(jù)前述任一方面所述的光刻掩模，其中所述特定波長是193nm、365nm、248nm、157nm 或 126nm 中的一個。11.一種光刻掩模，包括反射式基底，所述反射式基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至特定波長的輻射束的橫截面，其中在考慮了偏移之后，所述吸收材料的厚度基本上等于所述特定波長除以兩倍的所述吸收材料的折射率或是所述特定波長與兩倍的所述吸收材料的折射率的商的倍數(shù)。12.—種方法，包括步驟:使用照射系統(tǒng)提供具有特定波長的輻射束；使用掩模在輻射束的橫截面中將另一圖案賦予所述輻射束；和將圖案化的輻射束投影到襯底的目標部分上，其中，所述掩模包括對所述輻射束是透射性的基底，所述基底具有設(shè)置成圖案形式的輻射吸收材料，其中所述吸收材料的厚度基本上等于所述輻射波長除以所述吸收材料的折射率。13.一種光刻掩模，包括基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至所述特定波長的輻射束的橫截面，其中所述輻射吸收材料的圖案包括具有第一節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)和具有與第一節(jié)距相比不同的第二節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，其中所述吸收材料的厚度使得，當使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行投影時，具有所述第一節(jié)距的結(jié)構(gòu)和具有第二節(jié)距的結(jié)構(gòu)具有基本上相等的最佳聚焦平面。14.一種光刻掩模，包括基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至所述特定波長的輻射束的橫截面，其中所述輻射吸收材料的圖案包括具有第一節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)和具有與第一節(jié)距相比不同的第二節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，其中所述吸收材料的厚度使得，當使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行投影時，具有第一節(jié)距的結(jié)構(gòu)和具有第二節(jié)距的結(jié)構(gòu)將經(jīng)歷基本上相等的圖像偏移。15.一種光刻掩模，包括反射式基底，所述反射式基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至具有特定波長的輻射束的橫截面，其中所述輻射吸收材料的圖案包括具有第一節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)和具有與第一節(jié)距相比不同的第二節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，其中所述吸收材料的厚度使得，當使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行投影時，對于具有第一節(jié)距的結(jié)構(gòu)的最佳聚焦平面和對于具有第二節(jié)距的結(jié)構(gòu)的最佳聚焦平面之間的聚焦位置差基本上對應(yīng)于所述聚焦位置差隨吸收材料厚度的變化的最小值。16.一種光刻掩模，包括反射式基底，所述反射式基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至特定波長的輻射束的橫截面，其中所述輻射吸收材料的圖案包括具有第一節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)和具有與第一節(jié)距相比不同的第二節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，其中所述吸收材料的厚度使得，當使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行投影時，在具有第一節(jié)距的結(jié)構(gòu)所經(jīng)歷的圖像偏移和具有第二節(jié)距的結(jié)構(gòu)所經(jīng)歷的圖像偏移之間的圖像偏移差基本上對應(yīng)于所述圖像偏移差隨吸收材料厚度的變化的最小值。17.根據(jù)方面13-16中任一方面所述的光刻掩模，其中，在通過光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)投影之后測量時，所述第一節(jié)距基本上是所述特定波長的波長的一半。
18.根據(jù)方面13-16中任一方面所述的光刻掩模，其中，在通過光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)投影之后測量時，所述第一節(jié)距小于所述特定波長；在通過光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)投影之后測量時，所述第二節(jié)距大于所述特定波長。19.一種空白掩模，包括基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有輻射吸收材料，所述輻射吸收材料是能夠蝕刻的，以在所述輻射吸收材料中生成圖案，其中所述輻射吸收材料的厚度使得，在蝕刻之后，所述輻射吸收材料的厚度基本上等于所述特定波長除以所述輻射吸收材料的折射率。20.一種空白掩模，包括反射性基底，所述反射性基底具有輻射吸收材料，所述輻射吸收材料是能夠蝕刻的，以在所述輻射吸收材料中生成圖案，其中所述輻射吸收材料的厚度使得在蝕刻之后，當使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)在特定波長進行投影時，所述輻射吸收材料的厚度基本上對應(yīng)于所述聚焦位置差隨吸收材料厚度的變化的最小值。21.根據(jù)方面19或20所述的空白掩模，其中輻射敏感抗蝕劑層設(shè)置在輻射吸收材料之上。22.一種確定被設(shè)置至光刻掩模的福射吸收材料的厚度的方法,所述光刻掩模包括對特定波長的輻射是基本上透射性的基底，所述基底包括所述輻射吸收材料，所述輻射吸收材料布置成形成多個結(jié)構(gòu)，用于經(jīng)由光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行成像，所述方法包括步驟:選擇具有不同節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，確定當經(jīng)由所述投影系統(tǒng)成像時所述已選擇的結(jié)構(gòu)的最佳聚焦平面，所述最佳聚焦位置平面被針對于不同厚度的所述輻射吸收材料確定，和當使用投影系統(tǒng)成像時，選擇所述多個結(jié)構(gòu)具有基本上相等的最佳聚焦平面所針對的輻射吸收材料的厚度。23.一種確定被設(shè)置至光刻掩模的福射吸收材料的厚度的方法,所述光刻掩模包括對特定波長的輻射是基本上透射性的基底，所述基底包括所述輻射吸收材料，所述輻射吸收材料布置成形成多個結(jié)構(gòu)，用于經(jīng)由光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行成像，所述方法包括步驟:選擇具有不同節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，確定當經(jīng)由所述投影系統(tǒng)成像時所選擇的結(jié)構(gòu)的圖像偏移，所述圖像偏移被針對于不同厚度的所述輻射吸收材料確定，和當使用投影系統(tǒng)成像時，選擇所述多個結(jié)構(gòu)具有基本上相等的圖像偏移所針對的輻射吸收材料的厚度。24.一種確定被設(shè)置至光刻掩模的輻射吸收材料的厚度的方法，所述光刻掩模包括反射式基底，所述反射式基底包括所述輻射吸收材料，所述輻射吸收材料布置成形成多個結(jié)構(gòu)，用于使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行成像，所述方法包括步驟:選擇具有不同節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，確定當經(jīng)由使用特定波長的所述投影系統(tǒng)成像時所選擇的結(jié)構(gòu)的最佳聚焦平面，所述最佳聚焦平面被針對于不同厚度的所述輻射吸收材料確定，和將所述輻射吸收材料的厚度選擇為當使用投影系統(tǒng)使所述結(jié)構(gòu)成像時使所選擇的結(jié)構(gòu)的最佳聚焦平面之間的差作為吸收材料厚度的函數(shù)的變化基本上對應(yīng)于最小值的厚度。25.一種確定被設(shè)置至光刻掩模的輻射吸收材料的厚度的方法，所述光刻掩模包括反射式基底，所述反射式基底包括所述輻射吸收材料，所述輻射吸收材料布置成形成多個結(jié)構(gòu)，用于使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行成像，所述方法包括步驟:選擇具有不同節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，確定當使用特定波長經(jīng)由所述投影系統(tǒng)成像時所選擇的結(jié)構(gòu)的圖像偏移，所述圖像偏移被針對于不同厚度的所述輻射吸收材料確定，和將所述輻射吸收材料的厚度選擇為當使用投影系統(tǒng)使所述結(jié)構(gòu)成像時使所選擇的結(jié)構(gòu)的圖像偏移之間的差異作為吸收材料厚度的函數(shù)的變化基本上對應(yīng)于最小值的厚度。26.根據(jù)方面22-25中任一方面所述的方法，其中所述確定最佳聚焦平面的步驟或所述確定圖像偏移的步驟被通過模擬使用所述投影系統(tǒng)對所述結(jié)構(gòu)的投影來執(zhí)行。27.根據(jù)方面22-26中任一方面所述的方法，其中所述多個結(jié)構(gòu)中的第一結(jié)構(gòu)包括在被投影系統(tǒng)投影之后測量的第一節(jié)距，所述第一節(jié)距的尺寸基本上是所述特定波長的半波長。28.根據(jù)方面22-26中任一方面所述的方法，其中所述多個結(jié)構(gòu)中的第一結(jié)構(gòu)包括小于特定波長的節(jié)距，所述多個結(jié)構(gòu)中的第二結(jié)構(gòu)包括大于所述特定波長的節(jié)距，所述節(jié)距被在所述投影系統(tǒng)的投影之后測量。29.根據(jù)方面22-28中任一方面所述的方法，其中選擇厚度的步驟包括定義所述厚度的選擇范圍。30.根據(jù)方面29所述的方法，其中選擇厚度的步驟還包括依賴于所述輻射吸收材料對所述特定波長的輻射的相位偏移特性來選擇所述吸收材料的厚度。31.根據(jù)方面30所述的方法，其中所述吸收材料的厚度被進一步選擇成優(yōu)化所述輻射吸收材料的相位偏移特性。32.一種計算機程序產(chǎn)品，配置成執(zhí)行根據(jù)方面22-31中任一方面所述的方法。33.一種光刻設(shè)備,包括:根據(jù)任一前述的方面所述的掩模；支撐結(jié)構(gòu)，用于支撐所述掩模，所述掩模用于在輻射束的橫截面中將另一圖案賦予所述輻射束；襯底臺，用于保持襯底；和投影系統(tǒng)，用于將圖案化的輻射束投影到襯底的目標部分上。34.根據(jù)方面33所述的光刻設(shè)備，其中所述輻射束是偏振的輻射束。35.根據(jù)方面34所述的光刻設(shè)備，其中所述偏振的輻射束具有至少兩個偏振態(tài)，在第一偏振態(tài)中的強度不同于在第二偏振態(tài)中的強度。36.—種方法，包括步驟:使用照射系統(tǒng)提供具有特定波長的輻射束；使用根據(jù)前述任一方面所述的掩模在輻射束的橫截面中將另一圖案賦予所述輻射束；和將圖案化的輻射束投影到襯底的目標部分上。
應(yīng)當認識到，本發(fā)明的多個方面可以任何便利的方式實施，包括通過適合的硬件和/或軟件的方式實施?？商娲?，可編程裝置可以被編程，以實施本發(fā)明的實施例。本發(fā)明因此還提供了用于實施本發(fā)明的多個方面的適合的計算機程序。這樣的計算機程序可以承載在適合的載體介質(zhì)上，該載體介質(zhì)包括有形的載體介質(zhì)(例如硬盤、⑶ROM等)和無形的載體介質(zhì)(諸如通信信號)。
權(quán)利要求
1.一種光刻掩模，包括基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至所述特定波長的輻射束的橫截面，其中輻射吸收材料的厚度基本上等于所述特定波長除以輻射吸收材料的折射率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻掩模，其中輻射吸收材料的厚度等于所述輻射的波長除以輻射吸收材料的折射率，或所述輻射的波長與輻射吸收材料的折射率的商與所述厚度之差在所述輻射的波長與輻射吸收材料的折射率的商的10%的第一范圍內(nèi)，或 其中所述輻射吸收材料的厚度等于所述輻射的波長除以輻射吸收材料的折射率，或所述輻射的波長與輻射吸收材料的折射率的商與所述厚度之差在所述輻射的波長與輻射吸收材料的折射率的商的20%的第二范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光刻掩模，其中，在所述第一范圍或第二范圍內(nèi)的輻射吸收材料的厚度被依賴于由所述輻射吸收材料提供給所述特定波長的輻射的所獲得的圖像對比度以及相位偏移特性進一步進行選擇。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光刻掩模，其中，所述輻射吸收材料的厚度被選擇成用于優(yōu)化由所述輻射吸收材料 提供給所述特定波長的輻射的所形成的圖像對比度和所述相位偏移特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻掩模，其中，所述輻射吸收材料包括具有不同的折射率的多個材料層，所述輻射吸收材料的折射率被認為是所述材料層的折射率的平均值，所述平均值考慮所述輻射束所穿過的不同材料的比例。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻掩模，其中，所述光刻掩模包括第一圖案，所述第一圖案具有第一厚度的第一輻射吸收材料，所述第一厚度具有基本上等于所述特定波長除以所述輻射吸收材料的折射率的厚度，所述光刻掩模還包括第二圖案，所述第二圖案具有第二厚度的第二輻射吸收材料，所述第一厚度和第二厚度是不同的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光刻掩模，其中所述第一圖案是功能性圖案，所述第二圖案是測量圖案。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光刻掩模，其中所述第一輻射吸收材料是與所述第二輻射吸收材料相同的材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻掩模，其中所述特定波長是193nm、365nm、248nm、157nm及126nm中的一個。
10.一種光刻掩模，包括基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至所述特定波長的輻射束的橫截面，其中所述輻射吸收材料的圖案包括具有第一節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)和具有與第一節(jié)距相比不同的第二節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，其中所述輻射吸收材料的厚度使得: 當使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行投影時，具有所述第一節(jié)距的結(jié)構(gòu)和具有第二節(jié)距的結(jié)構(gòu)將具有基本上相等的最佳聚焦平面，和/或 當使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行投影時，具有所述第一節(jié)距的結(jié)構(gòu)和具有第二節(jié)距的結(jié)構(gòu)將經(jīng)歷基本上相等的圖像偏移。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光刻掩模，其中在通過光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)投影之后測量時，所述第一節(jié)距小于所述特定波長；在通過光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)投影之后測量時，所述第二節(jié)距大于所述特定波長。
12.—種光刻掩模，包括反射式基底，所述反射式基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至具有特定波長的輻射束的橫截面，其中所述輻射吸收材料的圖案包括具有第一節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)和具有與第一節(jié)距相比不同的第二節(jié)距的多個結(jié)構(gòu)，其中所述輻射吸收材料的厚度使得: 當使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行投影時，對于具有第一節(jié)距的結(jié)構(gòu)的最佳聚焦平面和對于具有第二節(jié)距的結(jié)構(gòu)的最佳聚焦平面之間的聚焦位置差基本上對應(yīng)于所述聚焦位置差隨輻射吸收材料厚度的變化的最小值，和/或 當使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)進行投影時，具有第一節(jié)距的結(jié)構(gòu)所經(jīng)歷的圖像偏移和具有第二節(jié)距的結(jié)構(gòu)所經(jīng)歷的圖像偏移之間的圖像偏移差基本上對應(yīng)于所述圖像偏移差隨輻射吸收材料厚度的變化的最小值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光刻掩模，其中在通過光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)投影之后測量時，所述第一節(jié)距小于所述特定波長；在通過光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)投影之后測量時，所述第二節(jié)距大于所述特定波長。
14.一種空白掩模，包括基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有輻射吸收材料，所述輻射吸收材料是能夠蝕刻的，以在所述輻射吸收材料中生成圖案，其中所述輻射吸收材料的厚度使得，在蝕刻之后，所述輻射吸收材料的厚度基本上等于所述特定波長除以所述輻射吸收材料的折射率。
15.一種空白掩模，包括反射性基底，所述反射性基底具有輻射吸收材料，所述輻射吸收材料是能夠蝕刻的，以在所述輻射吸收材料中生成圖案，其中所述輻射吸收材料的厚度使得在蝕刻之后，當使用光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)在特定波長進行投影時所述輻射吸收材料的厚度基本上對應(yīng)于所述聚焦位置差隨輻射吸收材料厚度的變化的最小值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光刻掩模、光刻設(shè)備和方法。光刻掩模具有基底，所述基底對于特定波長的輻射是基本上透射性的，所述基底具有成圖案形式的輻射吸收材料，所述圖案配置成施加另一圖案至所述特定波長的輻射束的橫截面，其中所述吸收材料具有基本上等于所述特定波長除以吸收材料的折射率的厚度。
文檔編號G03F7/20GK103207516SQ20131001380
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
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