專利名稱：光刻設(shè)備、裝置制造方法和計(jì)算機(jī)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻投影設(shè)備，包括-輻射系統(tǒng)，其用于提供輻射的投影束；-支撐結(jié)構(gòu)，其用于支撐圖案形成裝置，該圖案形成裝置根據(jù)所需的圖案使投影束組成圖案；-基底臺(tái)，其用于保持基底；以及-投影系統(tǒng)，其用于將組成圖案的束投射到基底的目標(biāo)部分上，-定位系統(tǒng)，其用于定位物體，所述物體為支撐結(jié)構(gòu)和基底臺(tái)中的至少一種，所述定位系統(tǒng)具有串接的一長(zhǎng)行程模塊和一短行程模塊以及一用于控制長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊以所需速度沿所需路線移動(dòng)被定位的物體的控制系統(tǒng)。
本文所用術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”應(yīng)被廣義理解為指的是這樣的裝置其能被用來(lái)根據(jù)將要在基底的目標(biāo)部分中制成的圖案結(jié)構(gòu)，將組成圖案的截面賦予入射的輻射束；術(shù)語(yǔ)“光閥”也能在本文中使用。通常，所述的圖案結(jié)構(gòu)將對(duì)應(yīng)于正在目標(biāo)部分中制造的裝置(例如集成電路或其它裝置)中某個(gè)特定的功能層(參看下文)。這樣的圖案形成裝置的例子包括-掩模。掩模的概念在光刻法中已廣為人知，它包括一些掩模類型，如二元的、交變相移、衰減相移和不同的混合掩模。將這樣的一個(gè)掩模放置在輻射束中會(huì)引起照射到掩模上的輻射根據(jù)掩模上的圖案發(fā)生選擇透射(在使用透射掩模的情況下)或反射(在使用反射掩模的情況下)。在使用掩模的情況下，支撐結(jié)構(gòu)通常是掩模臺(tái)，其確保掩模被保持在入射輻射束中的所需位置，并且如果需要的話，可以相對(duì)于輻射束移動(dòng)；-可編程的鏡陣列。這樣的裝置的實(shí)例如矩陣可尋址表面，其具有黏彈性的控制層和反射表面。這種裝置背后的基本原理就是如，反射表面被設(shè)定地址的區(qū)域?qū)⑷肷涔夥瓷錇檠苌涔?，然而未設(shè)定地址的區(qū)域?qū)⑷肷涔夥瓷錇榉茄苌涔狻Ｍㄟ^(guò)適當(dāng)?shù)臑V光器，所述的非衍射光能夠在反射束中被過(guò)濾出去，只留下衍射光；通過(guò)這種方式，輻射束根據(jù)矩陣可尋址表面的尋址模式組成圖案?？删幊嚏R陣列的另一實(shí)施例采用了微小鏡的矩陣排列，通過(guò)施加合適的局部電場(chǎng)或采用壓電激勵(lì)裝置，其中的每個(gè)鏡子能夠獨(dú)自繞軸傾斜。同樣地，這些鏡子是矩陣可尋址的，使得尋址鏡將入射輻射束以不同的方向反射到非尋址鏡；通過(guò)這種方式，被反射的輻射束根據(jù)矩陣可設(shè)定地址鏡的尋址模式組成圖案。使用合適的電子裝置能夠?qū)崿F(xiàn)所需的矩陣尋址。在上文中所描述的兩種情況下，圖案形成裝置可以包括一個(gè)或更多的可編程鏡陣列。本文中所涉及的關(guān)于鏡陣列的更多信息可以從如美國(guó)專利5,296,891和5,523,193，以及PCT專利申請(qǐng)WO 98/38597和WO98/33096中收集到，這些專利在此作為參考。在使用可編程鏡陣列的情況下，所述的支撐結(jié)構(gòu)可以具體是一個(gè)框架或臺(tái)子，例如，可以根據(jù)需要是固定的或可移動(dòng)的；以及-可編程液晶顯示器陣列。在美國(guó)專利5,229,872中給出了這種結(jié)構(gòu)的實(shí)例，該專利在此作為參考。如上所述，在這種情況下，支撐結(jié)構(gòu)可以具體是一個(gè)框架或臺(tái)子，例如，可以根據(jù)需要是固定的或可移動(dòng)的。
為了簡(jiǎn)化，在本文的其它某些部分，具體的指的是涉及掩模和掩模臺(tái)的實(shí)例；但是，在這些例子中所討論的一般原理應(yīng)和本文上述部分中所說(shuō)明的一樣，在圖案形成裝置的上下文中有所體現(xiàn)。
例如在制造集成電路(ICs)時(shí)，可使用光刻投影設(shè)備。在這種情況下，圖案形成裝置可以根據(jù)集成電路的各層形成電路圖案，并且該圖案可以被映象在基底(硅晶片)的目標(biāo)部分(如包括一個(gè)或更多的印模上)，在基底上已經(jīng)涂覆一層輻射敏感材料(保護(hù)層)。通常，單個(gè)晶片包含相鄰目標(biāo)部分的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，這些部分通過(guò)投影系統(tǒng)相繼被輻射，一次一個(gè)。在現(xiàn)有設(shè)備中，通過(guò)掩模臺(tái)上的掩模組成圖案，在兩種不同類型的機(jī)器之間會(huì)出現(xiàn)差別。在一種光刻投影設(shè)備中，通過(guò)在一次運(yùn)轉(zhuǎn)中將整個(gè)掩模圖案曝光在目標(biāo)部分上來(lái)輻射目標(biāo)部分；這種設(shè)備通常被稱為晶片分檔器或分步-重復(fù)設(shè)備。在另一種設(shè)備中——通常被稱為分步-掃描設(shè)備——每個(gè)目標(biāo)部分是這樣被輻射的在給定的參照方向(“掃描”方向)內(nèi)在投影束下逐步掃描掩模圖案，同時(shí)同步地掃描與該方向平行或反平行的基底臺(tái)，通常，由于投影系統(tǒng)具有放大因子M(一般小于1)，基底臺(tái)被掃描的速率V將是一個(gè)因子，其是掩模臺(tái)被掃描的速率的M倍。如本文所描述的關(guān)于光刻設(shè)備的更多信息可以在美國(guó)專利6,046,792中收集到，該專利在此作為參考。
在用光刻投影設(shè)備進(jìn)行制造的過(guò)程中，圖案(如掩模中的)被映象在基底上，其至少部分被輻射敏感材料(保護(hù)膜)層覆蓋。在映象步驟之前，基底要經(jīng)歷不同的步驟，如涂底料，保護(hù)涂層和軟烘。曝光之后，基底要經(jīng)歷另外的一些步驟，如后曝光烘烤(PEB)，顯影，硬烘以及測(cè)量/監(jiān)測(cè)成像特征。這一系列的步驟作為裝置(如集成電路)的各層形成圖案的基礎(chǔ)。這種組成圖案的層隨后要經(jīng)歷不同的處理，如蝕刻、離子注入(摻雜)、金屬化、氧化、化學(xué)-機(jī)械拋光等等，所有的處理都是為了做完單獨(dú)的一層。如果需要幾層，那么整個(gè)步驟，或其變型，將不得不為每個(gè)新層重復(fù)。最終，在基底(晶片)上制得一列裝置。隨后通過(guò)諸如切塊或鋸割技術(shù)，將這些裝置彼此分離，由此，這些單個(gè)的裝置可以被安裝在載體上，與引線相連等等。根據(jù)專著《微晶片制造半導(dǎo)體加工的實(shí)用指南》第三版(作者Peter van Zant，McGraw Hill出版公司1997出版，ISBN 0-07-067250-4)可以獲得關(guān)于這些加工的更多信息，此書(shū)在本文中作為參考。
為了簡(jiǎn)化，投影系統(tǒng)在下文中將被稱為“鏡頭”；但是，該術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被廣義理解為包括不同類型的投影系統(tǒng)，包括折射光學(xué)、反射光學(xué)和兼有反射光和折射光的系統(tǒng)。輻射系統(tǒng)還可包括一些元件，其根據(jù)這些設(shè)計(jì)類型中的任何一種運(yùn)轉(zhuǎn)以引導(dǎo)、定形或控制輻射的投影束，并且在下文中，這些元件還可以被共同或單獨(dú)地稱為“鏡頭”。另外，光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)或更多基底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多的掩模臺(tái))的一種。在這樣的“多臺(tái)”設(shè)備中，當(dāng)一個(gè)或更多的其它臺(tái)子正被用于曝光時(shí)，可以平行使用另外的臺(tái)子，或可以在一個(gè)或更多的臺(tái)子上進(jìn)行準(zhǔn)備步驟。例如，在美國(guó)專利5,969,441和WO98/40791中介紹了雙臺(tái)光刻設(shè)備，這兩篇專利在此作為參考。
在分步-掃描光刻投影設(shè)備，通常被稱作掃描器中，掩模臺(tái)和基底臺(tái)同步移動(dòng)(基底臺(tái)的移動(dòng)速度為掩模臺(tái)的移動(dòng)速度的M倍，其中M是投影透鏡的放大倍數(shù)，例如1/4)以使照明區(qū)域?qū)υ谘谀Ｉ系膱D案進(jìn)行掃描，并由此將大于照明區(qū)域的圖案投影到基底的目標(biāo)部分上。然后，該基底臺(tái)沿垂直于掃描方向的方向步進(jìn)，且通過(guò)沿相反方向進(jìn)行掃描，曝光出下一個(gè)目標(biāo)部分。該掩模臺(tái)往復(fù)移動(dòng)，同時(shí)該基底臺(tái)沿一條彎曲路徑曝光一行或一列目標(biāo)部分。
通常，該掩模臺(tái)和基底臺(tái)的定位系統(tǒng)可被分為長(zhǎng)行程模塊和安裝在該長(zhǎng)行程模塊和該臺(tái)之間的一短行程模塊。該長(zhǎng)行程模塊具有數(shù)百毫米的移動(dòng)范圍和幾微米的精確度，同時(shí)該短行程模塊具有幾毫米的移動(dòng)范圍和納米級(jí)的精確度。已知的控制布置，有時(shí)被叫作主從控制系統(tǒng)，使用該臺(tái)的所需位置作為短行程控制回路的設(shè)置點(diǎn)，同時(shí)該長(zhǎng)行程控制回路目的在于保持該長(zhǎng)行程模塊相對(duì)于該短行程模塊位置固定，以使該短行程模塊在其移動(dòng)范圍的中心。因此，若收到移動(dòng)指令，該短行程模塊在所需方向上前進(jìn)，同時(shí)該長(zhǎng)行程模塊盡力趕上。通常地，該長(zhǎng)行程控制回路延遲較小，以使該短行程模塊偏離其移動(dòng)范圍的中心較小。
為了增加設(shè)備的產(chǎn)量，可以增加掃描速度，然而該掃描速度受限于照明區(qū)域的寬度，進(jìn)而受限于投影系統(tǒng)的尺寸，和受限于投影束的強(qiáng)度，受限于輻射源的功率。因此增加掃描速度并不容易，在一些情況下是不可能的。另一種可選的增加產(chǎn)量的方法是減少非掃描時(shí)間，即加速時(shí)間、減速時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間。其一種方法是增加長(zhǎng)短行程模塊的加速度。這意味著增大驅(qū)動(dòng)力，其導(dǎo)致消耗增大，由此導(dǎo)致測(cè)量系統(tǒng)或在致動(dòng)器中產(chǎn)生熱量問(wèn)題。同時(shí)，加速度的增加導(dǎo)致擾動(dòng)增大和/或平衡質(zhì)量的偏離增大。
本發(fā)明的目的在于提供一種光刻投影設(shè)備，其中可更快地實(shí)現(xiàn)臺(tái)子定位，而不需要相應(yīng)增大消耗和反作用力。
根據(jù)本發(fā)明，這一和其它目標(biāo)在開(kāi)始段落中詳細(xì)說(shuō)明的一種光刻設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，其特征在于通過(guò)控制所述短行程模塊以對(duì)所述物體施加所需加速度和通過(guò)控制所述長(zhǎng)行程模塊以施加較小的加速度，所述控制系統(tǒng)適于控制所述長(zhǎng)短行程模塊以在所述物體上施加所需加速度。
通過(guò)給長(zhǎng)行程模塊加上較小的加速度，在長(zhǎng)行程模塊致動(dòng)器中的消耗和反作用力減小。這意味著該短行程模塊可被用于使用較大的加速度，使被定位的物體更加快速地達(dá)到所需速度。由此減少了非掃描時(shí)間且增加了產(chǎn)量。當(dāng)然，這意味著長(zhǎng)行程模塊不能趕上該短行程模塊，且因而加速度的差異程度受限于該短行程模塊的移動(dòng)范圍。然而，由于被長(zhǎng)行程模塊驅(qū)動(dòng)的質(zhì)量非常大，例如比被短行程模塊驅(qū)動(dòng)的質(zhì)量大約4或5倍，因此，可實(shí)現(xiàn)消耗和反作用力的顯著下降。本發(fā)明當(dāng)然適用于正加速和負(fù)加速(減速)的情況。
當(dāng)在相反方向上進(jìn)行交替曝光時(shí)，本發(fā)明在一系列的被掃過(guò)的曝光目標(biāo)部分中提供一種特別的優(yōu)點(diǎn)。在這種情況下，該短行程模塊將開(kāi)始加速以在其移動(dòng)范圍的一個(gè)極限位置完成第一次曝光，有效地在該長(zhǎng)行程模塊后面。當(dāng)該被驅(qū)動(dòng)的物體加速至掃描速度時(shí)，該短行程模塊趕上該長(zhǎng)行程模塊，該長(zhǎng)行程模塊加速較緩慢，達(dá)到掃描速度的時(shí)間更長(zhǎng)。在曝光結(jié)尾，該長(zhǎng)行程模塊在該短行程模塊之前開(kāi)始加速，該短行程模塊減速更快。從而，該短行程模塊趕上該長(zhǎng)行程模塊，且當(dāng)二者停下來(lái)時(shí)，該短行程模塊在其移動(dòng)范圍的另一個(gè)極限位置，該位置是開(kāi)始加速以在相反方向進(jìn)行曝光的恰當(dāng)?shù)奈恢谩?br>
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種裝置制造方法，包括以下步驟-提供一種基底，其至少部分被一層輻射敏感材料層覆蓋；-使用輻射系統(tǒng)提供輻射的投影束；-使用圖案形成裝置將某圖案賦予投影束橫截面；-將組成圖案的輻射束投射到輻射敏感材料層的目標(biāo)部分上；以及-定位基底和具有包括串聯(lián)的長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊的定位系統(tǒng)的圖案形成裝置中的至少一個(gè)；其特征在于當(dāng)加速基底或圖案形成裝置時(shí)，該短行程模塊以比該長(zhǎng)行程模塊驅(qū)動(dòng)該短行程模塊更大的加速度驅(qū)動(dòng)該基底或圖案形成裝置。
本發(fā)明還提供一種包括編碼方法的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)在控制光刻投影設(shè)備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行該計(jì)算機(jī)程序時(shí)，指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上述方法。
盡管在本文中以制造集成電路為具體實(shí)例來(lái)說(shuō)明本設(shè)備的用途，應(yīng)該明確了解的是這種設(shè)備還有許多其它可能的應(yīng)用。例如，可用于集成光學(xué)系統(tǒng)的制造、磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和探測(cè)模式，液晶顯示面板，薄膜磁頭等等。熟悉本工藝的人了解的是在這些可選擇的應(yīng)用中，“分劃板”、“晶片”、“印?！边@些術(shù)語(yǔ)中的任何一個(gè)在本文中都應(yīng)認(rèn)為分別被更通俗的術(shù)語(yǔ)“掩?！?、“基底”和“目標(biāo)部分”代替。
在本文中，術(shù)語(yǔ)“輻射”和“束”被用于包括所有類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(如波長(zhǎng)為365，248，193，157或126納米)和遠(yuǎn)紫外(EUV)輻射(如波長(zhǎng)在5-20納米的范圍內(nèi))；以及粒子束，如離子束或電子束。
下文將僅僅通過(guò)實(shí)例，結(jié)合附圖介紹本發(fā)明的實(shí)施例，其中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光刻投影設(shè)備；圖2是在掃描曝光期間根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊的速度Vs時(shí)間關(guān)系的曲線圖；圖3A-E示出了在掃描曝光期間長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊的相對(duì)位置；以及圖4和圖5是在本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)例中的短行程模塊和長(zhǎng)行程模塊的加速度、絕對(duì)位置和相對(duì)位置的曲線圖。
在附圖中，相應(yīng)的標(biāo)注符號(hào)代表相應(yīng)的部件。
實(shí)施例1圖1示意性地示出了依據(jù)本發(fā)明的特別實(shí)施例的光刻投影設(shè)備1的簡(jiǎn)圖。該設(shè)備包括輻射系統(tǒng)Ex、IL，用于提供輻射投影束PB(如DUV輻射)。在這種特定的情況下，該輻射系統(tǒng)還包括輻射源LA；第一物體臺(tái)(掩模臺(tái))MT，其設(shè)置有支撐掩模(如分劃板)MA的掩模架，并與第一定位裝置相連，其用于使掩模相對(duì)于物體PL精確定位；第二物體臺(tái)(基底臺(tái))WT，其設(shè)置有支撐基底W(如涂覆了保護(hù)層的硅晶片)的基底架，并與第二定位裝置相連，其用于使基底相對(duì)于物體PL精確定位；以及投影系統(tǒng)(“鏡頭”)PL(如折射透鏡系統(tǒng))，以便將掩模MA的被輻射的部分映象在基底W的目標(biāo)部分C上(如包括一個(gè)或更多的印模)。
如上所述，該設(shè)備是一種透射型(如具有透射掩模)的設(shè)備。但是，通常，該設(shè)備還可以是反射型的，如具有反射掩模。另一種選擇是，該設(shè)備可以采用其它類型的圖案形成裝置，如上文所述類型中的可編程鏡陣列。
源LA(如受激準(zhǔn)分子激光器)產(chǎn)生輻射束。該束或者被直接輸入到照明系統(tǒng)(照明裝置)IL，或者在橫穿調(diào)節(jié)裝置(如光束擴(kuò)展器Ex)之后被輸入照明系統(tǒng)IL。照明裝置IL可以包括調(diào)節(jié)裝置AM，其用于設(shè)定束內(nèi)強(qiáng)度分布的外徑和/或內(nèi)徑范圍(通常分別被稱為σ-外和σ-內(nèi))。另外，通常還可以包括不同的其它元件，如積分器IN和聚光器CO。這樣，照射到掩模MA上的束PB在其截面內(nèi)具有所需的均勻度和強(qiáng)度分布。
關(guān)于圖1應(yīng)該注意的是，源LA可以位于光刻投影設(shè)備的機(jī)架內(nèi)(例如源LA通常是一盞水銀燈)，但它還可以遠(yuǎn)離光刻投影設(shè)備，它所產(chǎn)生的輻射束被引導(dǎo)進(jìn)入該設(shè)備(如在合適的引導(dǎo)鏡幫助之下)；當(dāng)源LA是一個(gè)受激準(zhǔn)分子激光器時(shí)，通常是后一種情況。本發(fā)明及權(quán)利要求包括這兩種情況。
束PB與保持在掩模臺(tái)MT上的掩模MA相交。穿過(guò)掩模MA之后，束PB穿過(guò)鏡頭PL，其將束PB聚焦到基底W的目標(biāo)部分C上。在第二定位裝置(和干涉測(cè)量裝置IF)的幫助之下，可以精確地移動(dòng)基底臺(tái)WT，從而將不同的目標(biāo)部分C定位在束PB的通道內(nèi)。相似地，第一定位裝置可以被用來(lái)在從掩模庫(kù)機(jī)械取回掩模MA之后或在掃描過(guò)程中，將掩模MA相對(duì)于束PB的通道精確地定位。通常，物體臺(tái)MT、WT的移動(dòng)將通過(guò)長(zhǎng)行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精細(xì)定位)的幫助實(shí)現(xiàn)，這在圖1中未明確示出。但是，對(duì)于使用晶片分檔器(與分步-掃描設(shè)備相反)的情況，掩模臺(tái)MT可以僅與短行程激勵(lì)器相連，或可以是固定的。
所示設(shè)備可以被用于兩種不同的模式1.在分步模式中，掩模臺(tái)MT被基本上保持固定，在一次運(yùn)轉(zhuǎn)(如一次“閃光”)中，整個(gè)掩模圖案被投影到目標(biāo)部分C上?；着_(tái)WT隨后在x和/或y方向內(nèi)移動(dòng)，使得不同的目標(biāo)部分C能夠被束PB照射；以及2.在掃描模式中，除了在一次“閃光”中給定的目標(biāo)部分C沒(méi)有被曝光之外，本質(zhì)上采用相同的構(gòu)思。相反地，掩模臺(tái)MT可以在給定的方向(所謂的“掃描方向，如y方向)內(nèi)以v的速度移動(dòng)，這樣使得投影束PB掃描過(guò)掩模圖像；同時(shí)，基底臺(tái)WT同時(shí)以速度V＝Mv在相同的或相反的方向內(nèi)移動(dòng)，其中M是鏡頭PL的放大倍率(通常M＝1/4或1/5)。以這種方式，可以曝光相對(duì)大的目標(biāo)部分C而不必降低清晰度。
圖2和圖3A-E示出了根據(jù)本發(fā)明，如何使物體臺(tái)、掩模臺(tái)或基底臺(tái)的加速度達(dá)到最大值，而同時(shí)又使消耗和反作用力最小。曲線圖示出了在短行程模塊SSm和長(zhǎng)行程模塊LSm的受驅(qū)動(dòng)端部的掃描方向，或y方向的速度與掃描持續(xù)時(shí)間的相互關(guān)系曲線。該短行程模塊的受驅(qū)動(dòng)端部與物體臺(tái)相連接，同時(shí)該長(zhǎng)行程模塊的受驅(qū)動(dòng)端部與該短行程模塊的驅(qū)動(dòng)端部相連接。該長(zhǎng)行程模塊的驅(qū)動(dòng)端部也可與反作用構(gòu)架或平衡質(zhì)量相連接。
在點(diǎn)A處，該短行程模塊和長(zhǎng)行程模塊處于靜止，且該短行程模塊靠近其在掃描方向，或y方向的移動(dòng)范圍的負(fù)極限(-d)。該掃描方向，或y方向如箭頭10所示。在圖3A-3E中示意性地示出了該短行程模塊SSm和長(zhǎng)行程模塊LSm的相對(duì)位置。假定LSm和SSm在掃描方向，或y方向上在從-d經(jīng)過(guò)0到+d的范圍內(nèi)相互間是可置換的。從如圖3A所示出的該相對(duì)位置開(kāi)始，該短行程模塊和長(zhǎng)行程模塊加速，為進(jìn)行掃描作準(zhǔn)備，其中短行程模塊加速更快。
在點(diǎn)B處，該短行程模塊已達(dá)到掃描速度Vs。如圖2可見(jiàn)，該長(zhǎng)行程模塊還未達(dá)到掃描速度，而是在隨后較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到掃描速度。因?yàn)樵摱绦谐棠K的加速度大于該長(zhǎng)行程模塊的加速度，同時(shí)該短行程模塊比該長(zhǎng)行程模塊的移動(dòng)更快速，因此它將相對(duì)于該長(zhǎng)行程模塊在+y方向移動(dòng)。圖3B示出了SSm和LSm在點(diǎn)B處的相對(duì)位置。在點(diǎn)B處，該短行程模塊接近于其移動(dòng)范圍的中心。最好選擇長(zhǎng)短行程模塊的加速度的差異，以使得當(dāng)該長(zhǎng)行程模塊已達(dá)到掃描速度Vs時(shí)，從一個(gè)極限位置或靠近一個(gè)極限位置開(kāi)始的該短行程模塊到達(dá)其移動(dòng)范圍的中心。這發(fā)生在該短行程模塊已達(dá)到掃描速度之后(圖2中的點(diǎn)B’)的某時(shí)。在如圖2所示的點(diǎn)B’處，該長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊已達(dá)到同一掃描速度，兩個(gè)模塊的相對(duì)位置如圖3C所示。在點(diǎn)B’和點(diǎn)C’之間，兩個(gè)模塊的相對(duì)位置基本保持不變。因而，在如圖3C所示的位置對(duì)于在點(diǎn)B’和點(diǎn)C’之間的時(shí)間段來(lái)說(shuō)是具有代表性的。在點(diǎn)C’處，該長(zhǎng)行程模塊開(kāi)始減速，而該短行程模塊在點(diǎn)C處開(kāi)始減速。
在點(diǎn)C處，該長(zhǎng)行程模塊已開(kāi)始減速，但是較緩慢。如圖3D所示，在點(diǎn)C處，該短行程模塊已開(kāi)始移動(dòng)過(guò)了其移動(dòng)范圍的中心一點(diǎn)兒。在從B到C的部分或全部時(shí)間區(qū)間內(nèi)可進(jìn)行掃描曝光。
該周期的終點(diǎn)在D，此時(shí)該短行程模塊和長(zhǎng)行程模塊處于靜止，且該短行程模塊靠近其移動(dòng)范圍的正極限(+d)，如圖3E所示。從而該短行程模塊極佳地定位以開(kāi)始在相反的y方向上開(kāi)始掃描。
可通過(guò)使用用于短行程模塊和長(zhǎng)行程模塊的獨(dú)立的位置和/或速度控制回路，而不是主從控制布置來(lái)實(shí)施本發(fā)明。另一種選擇是，可保留主從控制布置，且通過(guò)改變從回路的設(shè)置點(diǎn)、控制長(zhǎng)行程模塊，以影響在掃描曝光期間長(zhǎng)短行程模塊適當(dāng)?shù)南鄬?duì)位置，來(lái)實(shí)施本發(fā)明。
圖4和5示出了在本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)例中在掃描期間短行程模塊的速度SSvel、長(zhǎng)行程模塊的速度LSvel、以及長(zhǎng)短行程模塊的絕對(duì)位置LSpos和Sspos和兩個(gè)模塊的相對(duì)位置SS-LS。曲線圖上的單位是獨(dú)立的。通過(guò)比較圖4和5可以看到增大短行程模塊的移動(dòng)范圍使得在長(zhǎng)短行程階段之間的加速度差異更大-圖5中的實(shí)例的短行程模塊的移動(dòng)范圍為圖4中的實(shí)例的短行程模塊的移動(dòng)范圍的約3倍。當(dāng)掃描速度為0.36米·秒-1且長(zhǎng)短行程模塊的加速度最大值為10.5米·秒-2時(shí)，短行程模塊的移動(dòng)范圍在±0.3毫米間可使短行程模塊的加速度增加約10％；短行程模塊的移動(dòng)范圍在±1.0毫米間可使短行程模塊的加速度增加約38％。
在本實(shí)施例的一個(gè)變型中，僅在曝光周期的加速階段應(yīng)用有差異的加速。那么短行程模塊的加速快于長(zhǎng)行程模塊，以使當(dāng)長(zhǎng)行程模塊趕上時(shí)，其從在周期開(kāi)始時(shí)的其移動(dòng)范圍的一個(gè)極限位置或靠近其移動(dòng)范圍的一個(gè)極限位置處移動(dòng)至另一個(gè)極限位置處。在剩余的曝光周期的恒速階段和減速階段，該長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊移動(dòng)到一起。
以這種方式，以在減速階段無(wú)差異為代價(jià)，在加速階段可以應(yīng)用更大的加速度差異。因?yàn)楫?dāng)該設(shè)備將要曝光時(shí)，在曝光前一段時(shí)期擾動(dòng)力必然地大大降低，因此這是有利的。該設(shè)備對(duì)在曝光后一段時(shí)期中的擾動(dòng)的敏感度大大降低。
盡管在上文中描述了本發(fā)明的一些具體的實(shí)施例，應(yīng)該注意的是本發(fā)明可以按照與上述內(nèi)容不同的方式加以運(yùn)用。例如盡管所述實(shí)施例將本發(fā)明應(yīng)用在掃描方向，本發(fā)明也可被應(yīng)用在垂直于掃描方向的方向。還應(yīng)該意識(shí)到本發(fā)明可從草圖被做成新型光刻設(shè)備，或可被體現(xiàn)在可載入現(xiàn)有光刻設(shè)備的控制計(jì)算機(jī)中以升級(jí)的計(jì)算機(jī)軟件中。該描述的目的不是要限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種光刻投影設(shè)備，包括-輻射系統(tǒng)，其用于提供輻射的投影束；-支撐結(jié)構(gòu)，其用于支撐圖案形成裝置，該圖案形成裝置根據(jù)所需的圖案使投影束組成圖案；-基底臺(tái)，其用于保持基底；-投影系統(tǒng)，其用于將組成圖案的束投射到基底的目標(biāo)部分上；以及-定位系統(tǒng)，其用于定位物體，所述物體為支撐結(jié)構(gòu)和基底臺(tái)中的至少一種，所述定位系統(tǒng)具有串接的一長(zhǎng)行程模塊和一短行程模塊以及一用于控制長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊以所需速度沿所需路線移動(dòng)被定位的物體的控制系統(tǒng)；其特征在于通過(guò)控制所述短行程模塊以對(duì)所述物體施加所需加速度和通過(guò)控制所述長(zhǎng)行程模塊以施加較小的加速度，所述控制系統(tǒng)適于控制所述長(zhǎng)短行程模塊以在所述物體上施加所需加速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中在掃描曝光期間所述控制裝置適于控制所述物體以基本恒定的掃描速度移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述控制裝置適于控制所述短行程模塊，以使在所述掃描曝光開(kāi)始時(shí)或在所述掃描曝光開(kāi)始之前不久所述物體達(dá)到所述恒定的掃描速度，和控制所述長(zhǎng)行程模塊，以使在該物體已達(dá)到所述掃描速度之后其受驅(qū)動(dòng)端部達(dá)到所述掃描速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的設(shè)備，其中所述控制裝置適于控制所述長(zhǎng)短行程模塊，以使所述受驅(qū)動(dòng)物體在第一位置處開(kāi)始一個(gè)曝光周期，在該處其在平行于所述掃描速度的方向上的速度為零，且所述短行程模塊在與所述掃描速度相對(duì)的方向上其移動(dòng)范圍的一個(gè)極限位置處或靠近其移動(dòng)范圍的一個(gè)極限位置處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述控制裝置適于控制所述長(zhǎng)短行程模塊，以使當(dāng)所述長(zhǎng)行程模塊達(dá)到所述掃描速度時(shí)，所述短行程模塊到達(dá)在所述掃描速度方向上其移動(dòng)范圍的一個(gè)極限位置處或靠近其移動(dòng)范圍的一個(gè)極限位置處。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的設(shè)備，其中所述控制裝置適于控制所述長(zhǎng)行程模塊在所述被掃描物體的端部開(kāi)始減速之前開(kāi)始減速。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5或6所述的設(shè)備，其中所述控制裝置適于控制所述長(zhǎng)短行程模塊，以使所述傳動(dòng)物體(driver object)在第二位置處結(jié)束一個(gè)曝光周期，在該處其在平行于所述掃描速度的方向上的速度為零，且所述短行程模塊在所述掃描速度方向上其移動(dòng)范圍的一個(gè)極限位置處或靠近其移動(dòng)范圍的一個(gè)極限位置處。
8.一種裝置制造方法，包括以下步驟-提供一種基底，其至少部分被一層輻射敏感材料層覆蓋；-使用輻射系統(tǒng)提供輻射的投影束；-使用圖案形成裝置將某圖案賦予投影束橫截面；-將組成圖案的輻射束投射到輻射敏感材料層的目標(biāo)部分上；以及-定位基底和具有包括串聯(lián)的長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊的定位系統(tǒng)的圖案形成裝置中的至少一個(gè)；其特征在于當(dāng)加速基底或圖案形成裝置時(shí)，該短行程模塊以比該長(zhǎng)行程模塊驅(qū)動(dòng)該短行程模塊更大的加速度驅(qū)動(dòng)該基底或圖案形成裝置。
9.一種包括編碼方法的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)在控制光刻投影設(shè)備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行該計(jì)算機(jī)程序時(shí)，指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法。
全文摘要
在掃描曝光中，短行程模塊以比長(zhǎng)行程模塊更大的加速度加速掩?；蚧着_(tái)。該短行程模塊開(kāi)始于其移動(dòng)范圍的一個(gè)極限位置處或靠近其移動(dòng)范圍的一個(gè)極限位置處，且在掃描期間趕上該長(zhǎng)行程模塊。該長(zhǎng)行程模塊較早開(kāi)始減速，但是該短行程模塊減速更快，以使該短行程模塊趕上該長(zhǎng)行程模塊，并終止于其移動(dòng)范圍的另一個(gè)極限位置處?？蓽p少加速時(shí)間而不需要增大該長(zhǎng)行程模塊致動(dòng)器作用的力，由此消耗和反作用力增加較少。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1536445SQ20041003253
公開(kāi)日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月9日
發(fā)明者J·A·A·T·達(dá)姆斯, R·E·M·L·德威德特, J A A T 達(dá)姆斯, M L 德威德特 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司