掩模版變形定量測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】掩模版變形定量測(cè)量系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2012年9月28日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/707，123的權(quán)益，其在此通過(guò)引用全文并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及光刻設(shè)備和測(cè)量掩模版變形。
【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(biāo)部分上的機(jī)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(例如娃晶片)上的目標(biāo)部分(例如包括部分管芯、一個(gè)或若干個(gè)管芯)上。通常，圖案轉(zhuǎn)移是通過(guò)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(gè)襯底將包含被連續(xù)圖案化的相鄰的目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。已知的光刻設(shè)備包括:所謂的步進(jìn)機(jī)，在步進(jìn)機(jī)中通過(guò)將整個(gè)圖案一次曝光到目標(biāo)部分上來(lái)照射每個(gè)目標(biāo)部分；和所謂的掃描機(jī)，在掃描機(jī)中通過(guò)沿給定方向(“掃描”方向)用輻射束掃描圖案、同時(shí)沿平行于或反向平行于該方向的方向掃描襯底，而照射每個(gè)目標(biāo)部分。還可以通過(guò)將圖案壓印到襯底上而將圖案從圖案形成裝置轉(zhuǎn)移至襯底。
[0005]多種因素可以劣化光刻工具的光學(xué)性能。投影光學(xué)元件反射鏡中的制造誤差以及操作期間它們的照射區(qū)域中熱誘發(fā)的變形會(huì)產(chǎn)生光學(xué)像差，這會(huì)使得晶片處的圖像質(zhì)量變差。圖像位置誤差(變形)也會(huì)發(fā)生。因?yàn)檠谀０嬲丈涫欠沁h(yuǎn)心的，因此(例如由于掩模版的非平坦引起的)掩模版高度的改變也可以在晶片處產(chǎn)生變形。
[0006]通常執(zhí)行掩模版的變形的間接測(cè)量，所述間接測(cè)量引起對(duì)測(cè)試晶片上的被曝光圖案的可觀察到的改變。這種測(cè)量技術(shù)花費(fèi)時(shí)間并且不能將由于掩模版變形引起的影響與系統(tǒng)中其他貢獻(xiàn)引起的影響分開。還有，這些測(cè)量不是在使用掩模版進(jìn)行曝光期間實(shí)時(shí)執(zhí)行的。
[0007]一些用于直接測(cè)量掩模版變形的示例系統(tǒng)包括向后衍射干涉測(cè)量法、相移散斑干涉測(cè)量法以及光學(xué)干涉測(cè)量法。然而，這些技術(shù)中的每一種都僅能夠測(cè)量平面內(nèi)變形或平面外變形，而不能兩者同時(shí)測(cè)量。此外，例如向后衍射干涉測(cè)量法的技術(shù)需要體積巨大的設(shè)備，它們不適于用在對(duì)許多光刻系統(tǒng)有空間約束的情況下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明給出一種系統(tǒng)和方法，以定量的方式直接測(cè)量掩模版變形，并且基本上同時(shí)地提供平面內(nèi)和平面外變形測(cè)量。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種光刻設(shè)備，其包括:照射系統(tǒng)，配置成調(diào)節(jié)輻射束；支撐件，構(gòu)造成保持圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠在輻射束的橫截面上將圖案賦予輻射束以形成圖案化的輻射束，并且圖案形成裝置包括多個(gè)特征；襯底臺(tái)，構(gòu)造成保持襯底；和投影系統(tǒng)，配置成將圖案化輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。光刻設(shè)備還包括編碼器頭，所述編碼器頭配置成掃描圖案形成裝置的表面，以確定所述多個(gè)特征的、在沿著圖案形成裝置的長(zhǎng)度的第一方向上相對(duì)于支撐件的第一位移的第一位移，以及確定所述多個(gè)特征的、沿基本上垂直于圖案形成裝置的表面的第二方向相對(duì)于支撐件的第二位移的第二位移，以基于多個(gè)特征的被確定的第一位移和第二位移生成圖案形成裝置的表面的變形圖。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種設(shè)備，具有支撐件、第一和第二編碼器頭以及處理裝置。支撐件構(gòu)造成保持物體，其中支撐件和物體每一個(gè)包括多個(gè)特征。第一編碼器頭配置成掃描物體的表面并且測(cè)量指示在沿物體的長(zhǎng)度的第一方向上和在大體垂直于物體的表面的第二方向上的與物體上的多個(gè)特征相關(guān)的變形的第一參數(shù)。第二編碼器頭配置成測(cè)量與支撐件上的多個(gè)特征相關(guān)的第二參數(shù)。處理裝置配置成基于所測(cè)量的物體上的第一參數(shù)和所測(cè)量的支撐件上的第二參數(shù)生成物體的表面的變形圖。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種方法，包括測(cè)量指示在沿物體的長(zhǎng)度的第一方向上和在大體垂直于物體的表面的第二方向上的與物體的表面上的多個(gè)第一特征相關(guān)的變形的第一參數(shù)；和測(cè)量與配置成保持物體的支撐件的表面上的多個(gè)第二特征相關(guān)的第二參數(shù)。所述方法還包括基于測(cè)量的第一參數(shù)和測(cè)量的第二參數(shù)生成物體的表面的變形圖。
[0012]下文結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)以及多種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作。應(yīng)該指出的是，本發(fā)明不限于此處描述的具體實(shí)施例。在此給出這些實(shí)施例僅是為了說(shuō)明的目的?；诖颂幇慕虒?dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚其他的或附加的實(shí)施例。
【附圖說(shuō)明】
[0013]合并于此并且形成說(shuō)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(jìn)一步用于解釋本發(fā)明的原理，使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和使用本發(fā)明:
[0014]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光刻設(shè)備。
[0015]圖2示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備內(nèi)的側(cè)視圖，示出掩模版和測(cè)量系統(tǒng)。
[0016]圖3示出對(duì)準(zhǔn)表面看到的根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有測(cè)量系統(tǒng)的掩模版的表面的視圖。
[0017]圖4示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的基于掩模版變形的水平的估計(jì)的信號(hào)輸出的模型。
[0018]圖5示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示例方法。
[0019]圖6示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的另一示例方法。
[0020]結(jié)合附圖，通過(guò)下面詳細(xì)的說(shuō)明，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，在附圖中相同的附圖標(biāo)記在全文中表示相應(yīng)的元件。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)字表示。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本說(shuō)明書公開一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，其中并入了本發(fā)明的特征。所公開的實(shí)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(shí)施例。本發(fā)明由未決的權(quán)利要求來(lái)限定。
[0022]所述的實(shí)施例和在說(shuō)明書中提到的“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”等表示所述的實(shí)施例可以包括特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是每個(gè)實(shí)施例可以不必包括所有的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。而且，這些段落不必指的是同一個(gè)實(shí)施例。此外，當(dāng)特定特征、結(jié)構(gòu)或特性與實(shí)施例結(jié)合進(jìn)行描述時(shí)，應(yīng)該理解，無(wú)論是否明確描述，實(shí)現(xiàn)將這些特征、結(jié)構(gòu)或特性與其他實(shí)施例相結(jié)合是在本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的知識(shí)范圍內(nèi)。
[0023]本發(fā)明的實(shí)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(shí)施例還可以實(shí)現(xiàn)為存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上的指令，其可以通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)處理器讀取和執(zhí)行。機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括任何用于以機(jī)器(例如計(jì)算裝置)可讀形式存儲(chǔ)或傳送信息的機(jī)構(gòu)。例如，機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括:只瀆存儲(chǔ)器(ROM);隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM);磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)；光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)；閃存裝置；傳播信號(hào)的電、光、聲或其他形式(例如，載波、紅外信號(hào)、數(shù)字信號(hào)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(dòng)作。然而，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，這些描述僅為了方便，并且這些動(dòng)作實(shí)際上由計(jì)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(lái)完成。
[0024]然而，在詳細(xì)描述這些實(shí)施例之前，給出本發(fā)明的實(shí)施例可以應(yīng)用于其中的示例環(huán)境是有利的。
[0025]圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的包括源收集器模塊SO的光刻設(shè)備LAP。所述設(shè)備包括: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(tái))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(tái)(例如晶片臺(tái))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(biāo)部分C (例如包括一根或更多根管芯)上。
[0026]所述照射系統(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。
[0027]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)備的設(shè)計(jì)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。所述支撐結(jié)構(gòu)可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)來(lái)保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或臺(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)可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對(duì)于投影系統(tǒng))。此處術(shù)語(yǔ)“掩模版”或“掩模”的所有的使用可以被看做與更廣義的術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”同義。
[0028]這里所使用的術(shù)語(yǔ)“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)該注意的是，賦予輻射束的圖案可能不與襯底的目標(biāo)部分上的所需圖案精確地相同(例如，如果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(duì)應(yīng)，例如集成電路。
[0029]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