專利名稱：光刻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻方法。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是在襯底上，通常在襯底的目標(biāo)部分上施加所希望圖案的機(jī)器。光刻設(shè)備可以用在例如在集成電路(IC)的制造中。例如，可選擇地稱為掩膜或刻線的構(gòu)圖裝置，其可以用于在IC的單層上產(chǎn)生要形成的電路圖案。這個(gè)圖案可以轉(zhuǎn)移到襯底(例如硅襯底)上的目標(biāo)部分(例如包括一個(gè)或多個(gè)管芯的一部分)上。典型地通過在襯底上提供的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上成像來轉(zhuǎn)移圖案。通常，單個(gè)襯底會(huì)包含相繼構(gòu)圖的一組鄰接目標(biāo)部分。已知的光刻設(shè)備包括所謂的步進(jìn)機(jī)，其中通過同時(shí)把整個(gè)圖案暴露在目標(biāo)部分上來輻照每個(gè)目標(biāo)部分，和所謂的掃描儀，其中通過在給定方向(掃描方向)上的輻射束掃描圖案，同時(shí)與給定方向平行或反向平行地掃描襯底，來輻照每個(gè)目標(biāo)部分。也能夠通過蓋印圖案到襯底上把圖案從構(gòu)圖裝置轉(zhuǎn)移到襯底上。
已提議把光刻投影裝置中的襯底浸入到具有高折射率的液體例如水中，以填充在投影系統(tǒng)的最后元件和襯底之間的間隔。這樣的目的是由于曝光輻射在液體(液體的作用還被認(rèn)為能增加系統(tǒng)的有效數(shù)值孔徑(NA)和增加聚焦的深度)中將具有更短的波長，使得能夠?qū)崿F(xiàn)更小部件的成像。已提議了其它浸液，包括其中懸浮有固體顆粒(例如石英)的水。
然而，在液體池中浸沒襯底或襯底和襯底臺(tái)(見例如美國專利US4,509,852，這里引入其全部內(nèi)容作為參考)意味著存在大量的必須在掃描曝光期間被加速的液體。這需要額外或更大能量的馬達(dá)，并且液體中的湍流會(huì)導(dǎo)致不希望和難以預(yù)料的效果。
提出的一個(gè)解決方法是對(duì)于液體供應(yīng)系統(tǒng)僅僅在襯底的局部區(qū)域上和在投影系統(tǒng)的最后元件和襯底之間(襯底通常具有比投影系統(tǒng)的最后元件更大的表面積)提供液體。在PCT專利申請(qǐng)no.WO 99/49504中公開了這樣布置的一個(gè)方法，這里引入其全部內(nèi)容作為參考。如圖2和3中所示，液體通過至少一個(gè)入口IN優(yōu)選沿著襯底相對(duì)于最后元件的移動(dòng)方向供應(yīng)到襯底上，并且在已經(jīng)在投影系統(tǒng)下面經(jīng)過后通過至少一個(gè)出口OUT移出。即，由于在X方向上在元件下面掃描襯底，在元件的+X側(cè)提供液體，在-X側(cè)吸收液體。圖2示意性地示出了其中通過入口IN提供液體和在元件的另一側(cè)通過連接到低壓源的出口吸收液體的裝置。在圖2的說明中液體沿著襯底相對(duì)于最后元件的移動(dòng)方向而提供，雖然并不一定需要這樣。可以在最后元件周圍定位多個(gè)取向和數(shù)量的入口和出口。在圖3中說明了多個(gè)方向的一個(gè)例子，其中在最后元件周圍以規(guī)則圖案提供了四組兩側(cè)具有出口和入口。
在使用之前所有的光刻設(shè)備都需要至少一些校準(zhǔn)，通常，設(shè)備的分辨率越高，就需要更多的校準(zhǔn)步驟以得到設(shè)備的最可能好的性能。光刻設(shè)備重要的性能測(cè)量是重疊性能，其測(cè)量裝置相對(duì)于在襯底已經(jīng)存在的圖案在所希望的位置上在襯底上成像圖案的能力。重疊誤差可能由多種原因引起，例如在干涉測(cè)量位置或位移測(cè)量系統(tǒng)中的系統(tǒng)誤差。為了校準(zhǔn)光刻設(shè)備的重疊性能，通常跨過整個(gè)襯底印刷一組測(cè)試結(jié)構(gòu)和測(cè)量測(cè)試結(jié)構(gòu)的位置。測(cè)試結(jié)構(gòu)可以是例如對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記以使得能夠使用設(shè)備中提供的對(duì)準(zhǔn)工具測(cè)量它們的位置，或者可以覆蓋感光結(jié)構(gòu)，例如盒子中的盒子(box-in-box)標(biāo)記，其中使用已知的脫機(jī)工具可以直接測(cè)量重疊誤差。結(jié)果是跨過襯底區(qū)的重疊誤差能夠用于校準(zhǔn)裝置的圖，當(dāng)在生產(chǎn)曝光期間定位襯底時(shí)例如通過使用它們作為偏移量。

發(fā)明內(nèi)容
在光刻設(shè)備中(對(duì)于浸液或不對(duì)于浸液)，所有元件和與襯底接觸的液體的溫度都被非常嚴(yán)格地控制以相等或穩(wěn)定。然而，發(fā)明者認(rèn)識(shí)到在沉浸光刻設(shè)備中，在投影系統(tǒng)的最后元件和襯底之間的間隔的至少一部分被填充有高折射率的液體的光刻設(shè)備中，一些重疊誤差是由與蒸發(fā)殘留在襯底上的高折射率液體相關(guān)的襯底冷卻效應(yīng)產(chǎn)生的。這些重疊誤差不僅僅取決于位置，也取決于測(cè)試曝光序列的歷史。因此，如果以傳統(tǒng)方法測(cè)量的重疊誤差用于校準(zhǔn)裝置，將不會(huì)消除重疊誤差，實(shí)際上會(huì)變得更差。
因此，例如提供校準(zhǔn)光刻設(shè)備的改進(jìn)方法將會(huì)是有利的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種光刻方法，包括利用包括第一投影系統(tǒng)的第一光刻投影設(shè)備在第一襯底上印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)，第一襯底相對(duì)于第一投影系統(tǒng)移動(dòng)第一路線以實(shí)現(xiàn)第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷；利用包括第二投影系統(tǒng)的第二光刻投影設(shè)備在第二襯底上印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)，第二襯底相對(duì)于第二投影系統(tǒng)移動(dòng)第二路線以實(shí)現(xiàn)第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷，第二路線不同于第一路線；在第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)中測(cè)量第一組位置數(shù)據(jù)；在第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)中測(cè)量第二組位置數(shù)據(jù)；從第一和第二組位置數(shù)據(jù)中計(jì)算第三組位置誤差數(shù)據(jù)；和使用第三組位置誤差數(shù)據(jù)來校準(zhǔn)一個(gè)或多個(gè)光刻投影設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種光刻方法，包括利用包括第一投影系統(tǒng)的第一光刻投影設(shè)備在第一襯底上印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)，第一襯底相對(duì)于第一投影系統(tǒng)移動(dòng)第一路線以實(shí)現(xiàn)第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷；利用第一光刻投影設(shè)備在第二襯底上印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)，第二襯底相對(duì)于第一投影系統(tǒng)移動(dòng)第二路線以實(shí)現(xiàn)第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷，第二路線不同于第一路線；在第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)中測(cè)量第一組重疊數(shù)據(jù)；在第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)中測(cè)量第二組重疊數(shù)據(jù)；從第一和第二組重疊數(shù)據(jù)中計(jì)算第三組位置誤差數(shù)據(jù)；和使用第三組位置誤差數(shù)據(jù)校準(zhǔn)第一光刻投影設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種光刻方法，包括根據(jù)第一測(cè)試曝光序列利用第一光刻投影設(shè)備在第一襯底上印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)，第一襯底具有熱傳導(dǎo)性能的第一值和熱蒸發(fā)性能的第二值；根據(jù)第二測(cè)試曝光序列利用第二光刻投影裝置在第二襯底上印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)，第二襯底具有熱傳導(dǎo)性能的第三值和熱蒸發(fā)性能的第四值，其中第二測(cè)試曝光序列、第三值和第四值的至少一個(gè)分別與第一測(cè)試曝光序列、第一值和第二值不同；在第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)中測(cè)量第一組位置數(shù)據(jù)；在第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)中測(cè)量第二組位置數(shù)據(jù)；從第一和第二組位置數(shù)據(jù)中計(jì)算第三組位置誤差數(shù)據(jù)；和使用第三組位置誤差數(shù)據(jù)校準(zhǔn)一個(gè)或多個(gè)光刻投影設(shè)備。


現(xiàn)在將僅僅通過示例的方式參考示意性附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部分，且其中圖1描述了在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中使用的光刻設(shè)備；圖2和3描述了在光刻投影設(shè)備中使用的液體供應(yīng)系統(tǒng)；圖4描述了在光刻投影設(shè)備中使用的另一液體供應(yīng)系統(tǒng)；圖5描述了在光刻投影設(shè)備中使用的另一液體供應(yīng)系統(tǒng)；圖6描述了在執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例中得到的第一組重疊誤差數(shù)據(jù)；圖7描述了在執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例中得到的第三組重疊誤差數(shù)據(jù)；圖8描述了正常曲折路徑；圖9描述了在相對(duì)方向上移動(dòng)的曲折路徑；和圖10是根據(jù)本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地描述了可用在本發(fā)明實(shí)施例中的光刻設(shè)備。該設(shè)備包括設(shè)置成調(diào)節(jié)輻射束PB(例如UV輻射或DUV輻射)的照明系統(tǒng)(照明器)IL；構(gòu)造成支承構(gòu)圖裝置(例如掩膜)MA和連接到第一定位裝置PM的支承結(jié)構(gòu)(例如掩膜臺(tái))MT，該第一定位裝置被設(shè)置成根據(jù)特定參數(shù)精確定位構(gòu)圖裝置；構(gòu)造成支持襯底(例如涂敷抗蝕劑的晶片)W和連接到第二定位裝置PW的襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，該第二定位裝置被設(shè)置以根據(jù)某些參數(shù)精確定位襯底；和設(shè)置成通過構(gòu)圖裝置MA把賦予輻射束PB的圖案投射到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一個(gè)或多個(gè)管芯)的投影系統(tǒng)(例如折射投影透鏡系統(tǒng))PL。
照明系統(tǒng)可以包括用于導(dǎo)向、成形或控制輻射的多種光學(xué)元件，例如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其它類型的光學(xué)元件，或它們的任意組合。
支承結(jié)構(gòu)支撐，即承受構(gòu)圖裝置的重量。它支撐構(gòu)圖裝置，取決于構(gòu)圖裝置的取向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)和其它條件，例如構(gòu)圖裝置是否需要放置在真空中。支承結(jié)構(gòu)可以使用機(jī)械、真空、靜電或其它夾緊技術(shù)以固定構(gòu)圖裝置。支承結(jié)構(gòu)可以是框架或臺(tái)，例如，如果需要其可以被固定或可移動(dòng)。支承結(jié)構(gòu)可以確保構(gòu)圖裝置在例如相對(duì)于投影系統(tǒng)所希望的位置上?？梢哉J(rèn)為這里使用的任何術(shù)語“標(biāo)線”或“掩膜”與更通用的術(shù)語“構(gòu)圖裝置”意思相同。
這里使用的術(shù)語“構(gòu)圖裝置”可以被廣義地解釋為指可以傳輸具有其橫截面為圖案的輻射束以在襯底的目標(biāo)部分上產(chǎn)生圖案的任何裝置。應(yīng)該注意引入到輻射束的圖案可以不嚴(yán)格地對(duì)應(yīng)于襯底的目標(biāo)部分中所希望的圖案，例如如果圖案包括相移特征或所謂的輔助特征。通常，引入到輻射束的圖案會(huì)對(duì)應(yīng)于在目標(biāo)部分中產(chǎn)生的器件中的具體功能層，例如集成電路。
構(gòu)圖裝置可以是透射或反射性的。構(gòu)圖裝置的例子包括掩膜、可編程鏡面陣列和可編程LCD面板。掩膜在光刻中是公知的，掩膜類型包括例如二元、交替相移和衰減相移，以及多種混合掩膜類型?？删幊嚏R面陣列的例子采用小鏡面的矩陣排列，其中每個(gè)小鏡面都可以單獨(dú)地傾斜以在不同的方向上反射入射光。傾斜鏡面?zhèn)鬏斣诒荤R面陣列反射的輻射束中的圖案。
這里使用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”應(yīng)該被廣義地解釋為包括任何類型的投影系統(tǒng)，包括折射、反射、反折射、磁、電磁和靜電光學(xué)系統(tǒng)，或它們的組合，只要對(duì)使用的曝光輻射合適，或?qū)ζ渌蛩乩缡褂贸两后w或使用真空合適。可以認(rèn)為這里使用的術(shù)語“投影透鏡”與更通用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”的意思相同。
如這里所述，該設(shè)備是透射型的(例如采用透射掩膜)。可選擇地，該設(shè)備也可以是反射型(例如采用如上所述的可編程鏡面陣列，或采用反射掩膜)。
光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多掩膜臺(tái))的類型。在這樣的“多臺(tái)”機(jī)器中，附加臺(tái)可以平行地使用，或當(dāng)一個(gè)或多個(gè)其它臺(tái)正在用于曝光時(shí)，在一個(gè)或多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行制備步驟。
參考圖1，照明器IL接收來自輻射源SO的輻射束。例如當(dāng)源是準(zhǔn)分子激光器時(shí)，源和光刻設(shè)備可以是分開的實(shí)體。在這種情況下，不認(rèn)為源形成了光刻設(shè)備的一部分，借助于包括例如適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向鏡或/和束擴(kuò)展器的束傳輸系統(tǒng)BD，輻射束從源SO傳給照明器IL。在其它情況下，例如當(dāng)源是汞燈時(shí)源可以是光刻設(shè)備的整體一部分。源SO和照明器IL，如果需要與束傳輸系統(tǒng)BD一起，可以被成為輻射系統(tǒng)。
照明器IL可以包括用于調(diào)節(jié)輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)節(jié)器AD。通常，至少在照明器的光瞳平面內(nèi)的強(qiáng)度分布的外和/或內(nèi)徑(通常分別指σ-外和σ-內(nèi))的范圍可以調(diào)節(jié)。另外，照明器IL可以包括多種其它部件，例如積分器IN和聚光器CO。照明器可以用于調(diào)節(jié)輻射束，以在其橫截面中具有所希望的均勻度和強(qiáng)度分布。
輻射束PB入射到被固定在支承結(jié)構(gòu)(例如掩膜臺(tái)MT)上的構(gòu)圖裝置(例如掩膜MA)上，且通過構(gòu)圖裝置被構(gòu)圖。橫越掩膜MA后，輻射束PB穿過投影系統(tǒng)PL；其把輻射束聚焦到襯底W的目標(biāo)部分C上。下面進(jìn)一步描述的沉浸蓋IH，其為在投影系統(tǒng)PL的最后元件和襯底W之間的間隔提供沉浸液。
借助于第二定位裝置PW和定位傳感器IF(例如，干涉測(cè)量器，線性編碼器或電容傳感器)，可以精確地移動(dòng)襯底臺(tái)WT，例如，以在輻射束PB的路徑上定位不同的目標(biāo)部分C。同樣地，例如在從掩膜庫機(jī)器檢索后，或在掃描期間，可以使用第一定位裝置PM和另一定位傳感器(在圖1中沒有詳細(xì)描述)以便對(duì)掩膜MA相對(duì)于輻射束PB的路徑精確定位。通常，掩膜臺(tái)MT的移動(dòng)可以借助于長沖程模塊(粗調(diào)定位)和短沖程模塊(精確定位)來實(shí)現(xiàn)，其形成了第一定位裝置PM的一部分。同樣地，襯底臺(tái)WT的移動(dòng)可以通過使用長沖程模塊和短沖程模塊實(shí)現(xiàn)，其構(gòu)成了第二定位裝置PW的一部分。在步進(jìn)機(jī)(與掃描儀相對(duì))的情況下，掩膜臺(tái)MT可以僅連接到短沖程傳動(dòng)器，或可以被固定?？梢允褂醚谀?duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2來對(duì)準(zhǔn)掩膜MA和襯底W。雖然所述的襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記占用專用的目標(biāo)部分，但它們可以位于目標(biāo)部分(這些被認(rèn)為是劃線對(duì)準(zhǔn)掩膜)之間的間隙中。同樣地，在掩膜MA上提供多于一個(gè)管芯的情況下，掩膜對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以位于管芯之間。
所述設(shè)備可以用在下面模式中的至少一種中1.在步進(jìn)模式，掩膜臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT保持基本靜止，而引入到輻射束的整個(gè)圖案一次(即單一靜態(tài)曝光)投影到目標(biāo)部分C上。然后在X和/或Y方向移動(dòng)襯底臺(tái)WT以使得不同的目標(biāo)部分C被曝光。在步進(jìn)模式，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了在單個(gè)靜態(tài)曝光中成像的目標(biāo)部分C的尺寸。
2、在掃描模式，同時(shí)掃描掩膜臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT，而在目標(biāo)部分C(即單個(gè)動(dòng)態(tài)曝光)上投影引入到輻射束的圖案。襯底臺(tái)WT相對(duì)于掩膜臺(tái)MT的速度和方向可以由投影系統(tǒng)PL的(縮小率)放大率和成像倒轉(zhuǎn)特性確定。在掃描模式，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了在單個(gè)動(dòng)態(tài)曝光中目標(biāo)部分(在非掃描方向上)的寬度，而掃描運(yùn)動(dòng)的長度確定目標(biāo)部分的高度(在掃描方向上)。
3、在另一模式，支撐可編程構(gòu)圖裝置的掩膜臺(tái)MT保持基本靜止，當(dāng)引入到輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C時(shí)，移動(dòng)或掃描襯底臺(tái)WT。在這個(gè)模式，通常采用脈沖輻射源，在襯底臺(tái)WT的每一次移動(dòng)之后或在掃描期間的相繼輻射脈沖之間，按著需要更新可編程構(gòu)圖裝置。這個(gè)工作模式易于應(yīng)用在使用可編程構(gòu)圖裝置、例如上述的可編程鏡面陣列的無掩膜光刻中。
可以使用上述模式的組合和/或變化，或也可以使用完全不同的模式。
圖4中示出了利用局部的液體供應(yīng)系統(tǒng)的另一沉浸光刻方法。通過在投影系統(tǒng)PL兩側(cè)的兩個(gè)凹槽入口IN提供液體，和通過在入口IN向外徑向地設(shè)置的多個(gè)離散出口OUT來除去液體。入口IN和出口OUT可以設(shè)置在其中心具有孔的板上，投影束通過孔投影。通過在投影系統(tǒng)PL的一側(cè)上的一個(gè)凹槽入口IN提供液體，通過在投影系統(tǒng)PL另一側(cè)上的多個(gè)分離的出口OUT除去液體，在投影系統(tǒng)PL和襯底W之間會(huì)引起薄膜液體的流動(dòng)。要使用的入口IN和出口OUT組合的選擇取決于襯底W(不活動(dòng)的入口IN和出口OUT的其它組合)移動(dòng)的方向。
已經(jīng)提出的具有局部液體供應(yīng)系統(tǒng)的另一浸漬光刻方法，在于提供具有沿著在投影系統(tǒng)的最后元件和襯底臺(tái)之間的間隔的邊界的至少一部分延伸的密封構(gòu)件的液體供應(yīng)系統(tǒng)。在圖5中說明了這樣的方法。密封構(gòu)件在XY平面內(nèi)相對(duì)于投影系統(tǒng)相對(duì)靜止，盡管在Z方向(在光軸的方向上)有一些機(jī)對(duì)移動(dòng)。在密封構(gòu)件和襯底表面之間形成密封。
參考圖5，蓄液池10形成了圍繞投影系統(tǒng)的成像場(chǎng)的對(duì)襯底的無接觸密封，以將液體限制填充在襯底表面和投影系統(tǒng)的最后元件之間的空間。蓄液池通過位于投影系統(tǒng)PL的最后元件的下面和周圍的密封構(gòu)件12形成。液體進(jìn)入了在投影系統(tǒng)下和在密封構(gòu)件12內(nèi)的空間。密封構(gòu)件12延伸稍微超過投影系統(tǒng)的最后元件，液體平面上升超過最后元件，以提供液體的緩沖。密封構(gòu)件12具有在實(shí)施例中在上部末端精密地符合投影系統(tǒng)形狀或其最后元件形狀的內(nèi)周長，該內(nèi)周長可以例如為圓。在底部，內(nèi)周長精確地符合成像場(chǎng)的形狀，例如長方形，盡管并不必要是這樣。
通過在密封構(gòu)件12的底部和襯底W的表面之間的氣體密封16來將液體限定在蓄液池中。氣體密封由氣體例如空氣或合成空氣形成，在實(shí)施例中，通過到在密封構(gòu)件12和襯底之間的間隙的入口15在壓力下提供N2或其它惰性氣體，通過第一出口14抽出氣體。設(shè)置氣體入口15上的過壓、第一出口14的真空度和間隙的幾何尺寸以使得具有限制液體的向內(nèi)流動(dòng)的高速氣體。在美國專利申請(qǐng)no.US 10/705,783中公開了這樣的系統(tǒng)，這里引入其全部內(nèi)容作為參考。
本發(fā)明涉及，發(fā)明者認(rèn)為沉浸型光刻投影設(shè)備的某些重疊誤差是由于熱效應(yīng)而產(chǎn)生，特別是由于在通過沉浸液體曝光后殘留在目標(biāo)部分上的殘留沉浸液體例如水的蒸發(fā)產(chǎn)生的襯底的冷卻而造成的。發(fā)明者認(rèn)為這些誤差并不是簡單地取決于定位，如在光刻設(shè)備中的一些其它的系統(tǒng)重疊誤差，但是也取決于襯底的曝光歷史、在進(jìn)行曝光期間襯底的移動(dòng)進(jìn)程(路徑和方向)、襯底的速度。
并且，發(fā)明者認(rèn)識(shí)到誤差也取決于在襯底加工期間所使用的材料。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知道，圖案寫入到襯底上的抗蝕劑層中。導(dǎo)熱取決于使用的抗蝕劑層。本領(lǐng)域技術(shù)人員還知道，在具有頂涂層的許多工藝中涂敷這樣的抗蝕劑層。沉浸液體(例如水)的蒸發(fā)取決于使用的頂涂層。校準(zhǔn)光刻設(shè)備可以被理解為為了光刻工藝或?yàn)榱颂厥馓幚韺佣?zhǔn)光刻設(shè)備。
圖6和7證明了重疊誤差對(duì)襯底曝光歷史的依賴性，其示出了從有限元分析模擬熱效應(yīng)得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。特別地，圖6說明了重疊誤差數(shù)據(jù)由熱效應(yīng)引起，該熱效應(yīng)由襯底的冷卻引起，襯底冷卻由在液體提供系統(tǒng)下的襯底通路引起，尤其是由于殘留沉浸液體例如水從印刷目標(biāo)部分之后的襯底中的蒸發(fā)。數(shù)據(jù)模擬了進(jìn)行如圖8所示的從晶片的底部左側(cè)開始的標(biāo)準(zhǔn)曲折掃描的結(jié)果。得到了圖9中示出的模擬反向曲折掃描的類似的一細(xì)數(shù)據(jù)，該反向曲折掃描從晶片的頂部右側(cè)開始并反向跟隨相同的路線。圖7示出了減去這兩組數(shù)據(jù)所得的結(jié)果，從其中可以看出顯著的變化，能夠識(shí)別由此分開與晶片冷卻相關(guān)的重疊誤差的修正。
從圖7可以知道，通過在相反方向上進(jìn)行掃描得到重疊誤差數(shù)據(jù)，能夠識(shí)別來自熱效應(yīng)和取決于曝光歷史的重疊誤差，由此與其它系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差分開。通過僅僅使用系統(tǒng)誤差，可以進(jìn)行設(shè)備的校準(zhǔn)，從而增加精確性。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員很清楚，除了模擬數(shù)據(jù)，測(cè)量的數(shù)據(jù)也可以用于解釋本發(fā)明。也很清楚能夠很容易地正常地完成反向曲折掃描。在光刻設(shè)備中可以對(duì)曲折掃描編程，就像反向曲折掃描一樣。
圖10給出了根據(jù)本發(fā)明的流程圖。在沿著第一路線移動(dòng)和根據(jù)第一速度分布，在具有第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)的第一測(cè)試曝光序列期間，對(duì)第一襯底進(jìn)行曝光(S1)。測(cè)試結(jié)構(gòu)是重疊敏感標(biāo)記(重疊標(biāo)記)。測(cè)量測(cè)試結(jié)構(gòu)(S2)(換句話說，測(cè)量重疊)以得到第一組位置數(shù)據(jù)(在位置誤差數(shù)據(jù)的情況下)。然后在使用與第一路線相同但是以相反方向移動(dòng)(換句話說，速度分布不同)的第二路線在第二測(cè)試曝光序列期間，把優(yōu)選與第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)相同的第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)曝光在相同襯底上。然后測(cè)量第二組結(jié)構(gòu)(S4)以得到第二組誤差數(shù)據(jù)。
在具體實(shí)施例中，以預(yù)定順序印刷第一測(cè)試結(jié)構(gòu)，從左至右印刷第一行(底)，然后在交替方向上印刷隨后的行以形成所謂的曲折圖案。
在掃描儀中，這是一個(gè)光刻設(shè)備，其中在相對(duì)于投影透鏡掃描襯底和圖案的同時(shí)，印刷每個(gè)目標(biāo)部分，在相反方向上掃描連續(xù)的目標(biāo)部分，由于在每個(gè)掃描的開始以全速掃描，在目標(biāo)部分之間停止和倒置掩膜(如果需要)。因此襯底的額外的前后移動(dòng)疊加在曲折路徑上。為了清楚，從圖8和9中省略了這個(gè)移動(dòng)。
對(duì)于第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的曝光的每個(gè)目標(biāo)部分，對(duì)于第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)的相應(yīng)目標(biāo)部分可以使用相同的掃描方向。這確保內(nèi)部目標(biāo)部分冷卻效果是相同的，幫助隔離整體(整個(gè)襯底)冷卻效果?？蛇x擇地，在需要或不需要顛倒整個(gè)曲折路徑的情況下，在第一和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)之間可以顛倒每個(gè)目標(biāo)部分的掃描方向。對(duì)曝光次序和掃描方向的改變的多種不同的組合進(jìn)行多組測(cè)量能夠?qū)崿F(xiàn)隔離，由此為多種不同形式的局部和整體冷卻效果作補(bǔ)償。
由于其跟隨相同的路徑但是在相反的方向(時(shí)間倒置，換句話說是相同的路線但速度分布不同)，在垂直于襯底的平面內(nèi)其是第一路線的鏡像，或其是第一路線對(duì)于穿過襯底中心的軸的旋轉(zhuǎn)，或它們的組合，第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)所使用的路線可以相反。在這些情況下，第二路線優(yōu)選應(yīng)當(dāng)以與第一路線相同的速度移動(dòng)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解還能夠使得第一路線和第二路線完全相同，并且在相同的方向上但是以不同的速度移動(dòng)。正如所述，采用該路線的速度稱為速度分布。與第二路線對(duì)應(yīng)的速度分布可以例如是對(duì)應(yīng)第一路線的速度分布的一半?？蛇x擇地，在第二路線期間襯底不時(shí)地停止。當(dāng)希望沿著襯底表面穿過襯底層導(dǎo)熱時(shí)，例如可以采用這個(gè)。穿過抗蝕劑層的導(dǎo)熱局部地影響襯底的溫度。使用中間目標(biāo)部分、中間目標(biāo)部分左側(cè)的鄰接目標(biāo)部分和中間目標(biāo)部分右側(cè)的鄰近目標(biāo)部分，可以解釋這個(gè)。已知是所有三個(gè)目標(biāo)部分的位置。因?yàn)樵诒砻嫔系囊后w蒸發(fā)，最右側(cè)目標(biāo)部分冷卻。熱傳導(dǎo)導(dǎo)致中間目標(biāo)部分冷卻。通過冷卻，中間目標(biāo)部分收縮。這說明當(dāng)照明最左側(cè)目標(biāo)部分時(shí)最左側(cè)目標(biāo)部分的位置從已知位置改變，其導(dǎo)致重疊誤差。
在襯底上的第一目標(biāo)部分和第二目標(biāo)部分之間的距離越大，第一目標(biāo)部分的熱量傳輸?shù)降诙繕?biāo)部分所花的時(shí)間就越長。在其頂部，由于通過襯底的更大部分傳導(dǎo)熱量，由此在更大部分的襯底上擴(kuò)散熱量，在大距離處的影響更小。
可以以任意一種順序進(jìn)行第一和第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的曝光測(cè)試，如果使用孤立的工具或者在雙臺(tái)設(shè)備的測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試可以與曝光并行的進(jìn)行。第一和第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)可以在相同或不同的襯底上被曝光和測(cè)量多次，結(jié)果被平均以減小隨機(jī)誤差的影響。
然后處理S5第一和第二誤差數(shù)據(jù)以得到能在進(jìn)行曝光S7之前，用在設(shè)備的校準(zhǔn)S6中的第三組誤差數(shù)據(jù)。設(shè)置以得到第三數(shù)據(jù)組的第一和第二數(shù)據(jù)組的處理可以是兩組數(shù)據(jù)集的簡單相減或更復(fù)雜的計(jì)算，取決于期望的熱重疊誤差的具體形式。
在本發(fā)明實(shí)施例中，在第一測(cè)試曝光序列期間第一襯底和在第二測(cè)試曝光序列期間第二襯底的導(dǎo)熱性能是不同的。通過改變用于兩種抗蝕劑層的處理參數(shù)值，第二襯底可以被提供一種不同于第一襯底的抗蝕劑層。典型改變的參數(shù)是抗蝕劑層的厚度和抗蝕劑層材料的傳導(dǎo)性。通過稱作旋涂的涂敷工藝，在第一和第二襯底上施加抗蝕劑層。這樣工藝的處理參數(shù)例如是使用的材料、抗蝕劑材料的粘度、襯底的旋轉(zhuǎn)速度、當(dāng)涂敷和硬化時(shí)涂層的溫度。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，在第一測(cè)試曝光序列期間，利用光刻設(shè)備在第一襯底上印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)。在與第一曝光序列相同的第二測(cè)試曝光序列期間，使用光刻設(shè)備在第二襯底上印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)，即在兩個(gè)測(cè)試曝光序列中路線和速度分布以及熱負(fù)載分布都相同。然而，第一襯底的熱蒸發(fā)性能不同于第二襯底的熱蒸發(fā)性能。這可以通過涂敷不同的頂涂層而實(shí)現(xiàn)。頂涂層涂敷在襯底上，輻射在到達(dá)抗蝕劑層之前穿過該頂涂層，其是保護(hù)層。頂涂層通過涂敷工藝涂敷。這種工藝的工藝參數(shù)例如是使用的材料、頂涂層材料的粘度、當(dāng)涂敷和硬化時(shí)的涂層的溫度。通過改變一個(gè)或多個(gè)工藝參數(shù)值，可以改變頂涂層(和由此襯底)的熱蒸發(fā)性能。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，在第一曝光序列期間，利用光刻設(shè)備在第一襯底上印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)。在第一測(cè)試曝光序列期間，跟著是第一路線和第一速度分布。在第二測(cè)試曝光序列期間使用光刻設(shè)備在第二襯底上印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)，在第二測(cè)試曝光序列期間跟著是第一路線和第一速度分布。然而，在第一路線期間，沉浸液體比在第二路線期間的溫度要稍微高一些(例如0.1或0.01攝氏度)，換句話說，跟隨著不同的熱負(fù)載分布。因此，與在第二測(cè)試曝光序列之后在沉浸液體的蒸發(fā)期間相比，在第一測(cè)試曝光序列之后在沉浸液體的蒸發(fā)期間襯底會(huì)冷卻得更少。這是因?yàn)閺囊r底蒸發(fā)更熱的液體比蒸發(fā)更冷的液體需要更少的熱量。換句話說，在第二測(cè)試曝光序列之后，從襯底蒸發(fā)液體期間使用了更大的熱量。測(cè)量和減去在第一和第二測(cè)試曝光序列之后的重疊誤差。同樣計(jì)算在第一和第二測(cè)試曝光序列之后使用的熱量的差。用熱量差除以減去的重疊誤差，計(jì)算重疊誤差與熱量的導(dǎo)數(shù)。通過需要從襯底蒸發(fā)所有液體需要的熱量的總量的估計(jì)值乘以導(dǎo)數(shù)，得到了通過蒸發(fā)液體得到的總的重疊誤差的估計(jì)值。當(dāng)然可以使用用于在重疊誤差和蒸發(fā)之間關(guān)系的其它模型，或者也可以使用包括其它熱效應(yīng)例如穿過抗蝕劑層的導(dǎo)熱的其它熱效應(yīng)的復(fù)雜模型。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)知道測(cè)試結(jié)構(gòu)也可以是對(duì)準(zhǔn)掩膜。當(dāng)印刷對(duì)準(zhǔn)掩膜時(shí)，其具有所希望印刷的位置。通過從測(cè)量位置減去所希望的位置(換句話說是先驗(yàn)信息)，確定重疊誤差。因此可以使用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的定位測(cè)量以得到第一組誤差數(shù)據(jù)，和同樣地得到第二組誤差數(shù)據(jù)。也可以理解，與第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的其中一個(gè)的第一期望印刷位置對(duì)應(yīng)的測(cè)量對(duì)準(zhǔn)掩膜位置也可以從與第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)的第一期望印刷位置對(duì)應(yīng)的測(cè)量對(duì)準(zhǔn)掩膜中直接減去。從結(jié)果中可以識(shí)別和校正與晶片冷卻相關(guān)的重疊誤差。
在歐洲專利申請(qǐng)No.03257072.3中，公開了一種成雙或雙臺(tái)沉浸光刻設(shè)備。利用用于支撐襯底的兩個(gè)臺(tái)提供這樣的設(shè)備。利用在第一位置的臺(tái)在沒有沉浸液體的情況下進(jìn)行水平測(cè)量，在沉浸液體存在的情況下利用在第二位置處的臺(tái)進(jìn)行曝光?？蛇x擇地，在沉浸液體存在的情況下，利用在第一位置處的臺(tái)進(jìn)行水平測(cè)量，也在沉浸液體存在的情況下利用在第二位置的臺(tái)進(jìn)行曝光?？蛇x擇地，沉浸光刻設(shè)備僅具有一個(gè)臺(tái)。在非沉浸光刻設(shè)備中也可以采用這種方法。
本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，印刷(S1)第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)可以在第一光刻投影設(shè)備中進(jìn)行，使用第二光刻投影設(shè)備印刷(S3)第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)，對(duì)第三光刻投影設(shè)備或一組投影設(shè)備可以進(jìn)行實(shí)際的校準(zhǔn)(S6)。在這種情況下，預(yù)先校準(zhǔn)在不同光刻設(shè)備之間的重疊誤差，不同光刻投影設(shè)備優(yōu)選為相同的品牌和類型。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚不同的實(shí)施例具有不同的優(yōu)點(diǎn)。使用一個(gè)且相同的光刻投影設(shè)備以印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)和第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)，而不是在兩個(gè)不同的光刻投影設(shè)備中印刷，其優(yōu)點(diǎn)在于機(jī)器與機(jī)器的差異不起作用，例如在兩個(gè)光刻投影設(shè)備之間的非校準(zhǔn)的重疊差異不起作用。校準(zhǔn)實(shí)際用于印刷第一和第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的光刻投影設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)器與機(jī)器的差異不起作用。使用用于印刷第一和第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的一個(gè)或相同襯底的優(yōu)勢(shì)是對(duì)于其中局部膨脹屬性主要取決于襯底材料而不是其上的層的襯底，襯底的局部膨脹屬性相同。具有參考標(biāo)記的層是在第二層下的第一層，其中將印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)。在讀取第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)的位置后，在第三層上印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)。可選擇地，在涂敷第三層之前除去第二層。當(dāng)光刻設(shè)備的性能隨著時(shí)間改變時(shí)(偏移)，使用兩種不同襯底和在彼此之后后直接印刷第一和第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)是有利的。這種方式，和使用用于印刷第一和第二組結(jié)構(gòu)的一個(gè)且相同襯底時(shí)相比，在二組測(cè)試結(jié)構(gòu)之間的時(shí)間差更小，由此最小化偏移的影響。
雖然在本文中詳細(xì)說明了IC制造中使用光刻設(shè)備的情況，但是應(yīng)當(dāng)理解這里描述的光刻設(shè)備可以具有其它應(yīng)用，例如制造集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲(chǔ)器的導(dǎo)向和檢測(cè)圖形、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(huì)理解，在這種可選的應(yīng)用中，這里使用的術(shù)語“晶片”或者“管芯”可以被認(rèn)為分別與通用的術(shù)語“襯底”或“目標(biāo)部分”具有相同的含義。在曝光之前或之后，可以處理這里指的襯底，例如軌道(典型地涂敷抗蝕劑層到襯底和顯影已曝光抗蝕劑的工具)、計(jì)量工具和/或檢查工具。其中可應(yīng)用的，這里的公開可以用于這樣或其它的襯底處理工具。并且，可以不止一次地處理該襯底，例如為了產(chǎn)生多層IC，以使得這里使用的襯底也指已經(jīng)包含多個(gè)處理層的襯底。
這里使用的術(shù)語“輻射”和“束”包括所有類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如具有大約365、248、193、157或126nm的波長)。
其中上下文允許的術(shù)語“透鏡”，可以指多種類型的光學(xué)元件的任意一個(gè)或不同組合，包括折射和反射光學(xué)元件。
雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，應(yīng)該理解本發(fā)明也可以以不同于所描述的別的方式實(shí)施。例如，如果可能，本發(fā)明可以采用包含一個(gè)或多個(gè)描述上述所公開方法的機(jī)器可讀指令序列的計(jì)算機(jī)程序的形式，或具有其中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒介(例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁或光盤)。
本發(fā)明可以用于任何沉浸光刻設(shè)備，特別地，但不局限于那些上述的類型。在設(shè)備中使用的沉浸液體可以具有不同的成分，根據(jù)希望的屬性和使用的曝光輻射的波長。對(duì)于193nm的曝光波長，可以使用超純水或水基化合物，為此沉浸液體有時(shí)指水和與水相關(guān)的術(shù)語例如親水、憎水、濕度等。然而應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明也可以使用其它類型的液體，其中利用等價(jià)的與使用的沉浸液體相關(guān)的術(shù)語來代替與水相關(guān)的術(shù)語。
上述說明書僅傾向于說明，并不作限制。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解在不脫離所述權(quán)利要求的情況下，可以對(duì)本發(fā)明作出適當(dāng)?shù)匦薷摹?br> 本發(fā)明可以通過以下概要概括。
1、一種校準(zhǔn)具有投影系統(tǒng)的光刻投影設(shè)備的方法，該方法包括在襯底上印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)，該襯底相對(duì)于投影系統(tǒng)移動(dòng)第一路線以執(zhí)行第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷；在襯底上印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)，該襯底相對(duì)于投影系統(tǒng)移動(dòng)第二路線以執(zhí)行第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷，第二路線不同于第一路線；測(cè)量在第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)中的位置誤差以得到第一組位置誤差數(shù)據(jù)；測(cè)量在第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)中的位置誤差以得到第二組位置誤差數(shù)據(jù)；從第一和第二組位置誤差數(shù)據(jù)中計(jì)算三組位置誤差數(shù)據(jù)；和使用第三組位置誤差數(shù)據(jù)來校準(zhǔn)光刻投影設(shè)備。
2、如概要1所述的方法，其中在所述襯底上以多行排列的一組目標(biāo)部分中印刷第一和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)，通過以預(yù)定順序印刷目標(biāo)部分而印刷第一測(cè)試結(jié)構(gòu)，和通過以與預(yù)定順序相反的順序印刷目標(biāo)部分而印刷第二測(cè)試結(jié)構(gòu)。
3、如概要2所述的方法，其中通過掃描相對(duì)于投影系統(tǒng)的襯底以各自的掃描方向印刷每個(gè)目標(biāo)部分，其目標(biāo)部分對(duì)于目標(biāo)部分可以不同，并且對(duì)于每個(gè)目標(biāo)部分，可以使用相同的掃描方向以印刷第一和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)。
4、如概要2所述的方法，其中通過掃描相對(duì)于投影系統(tǒng)的襯底以各自的掃描方向印刷每個(gè)目標(biāo)部分，其中目標(biāo)部分對(duì)于目標(biāo)部分可以不同，并且對(duì)于每個(gè)目標(biāo)部分，使用相反的掃描方向以印刷第一和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)。
5、如概要3所述的方法，進(jìn)一步包括以與預(yù)定順序相反的順序和使用各自的掃描方向在每個(gè)所述目標(biāo)部分上印刷第三組測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述各自的掃描方向與用于印刷第一和第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的掃描方向相反。
6、根據(jù)概要1所述的方法，其中第一路線包括第一襯底沿著在第一方向上移動(dòng)的曲折路徑，第二路線包括第二襯底沿著在與第一方向相反的第二方向上移動(dòng)的曲折路徑。
7、根據(jù)概要1所述的方法，其中第二路線基本與第一路線的鏡像相同。
8、根據(jù)概要1所述的方法，其中第二路線基本與第一路線的180°旋轉(zhuǎn)相同。
9、根據(jù)概要1所述的方法，其中計(jì)算第三組位置誤差數(shù)據(jù)包括計(jì)算第一和第二組位置誤差數(shù)據(jù)之間的差。
10、根據(jù)概要1所述的方法，其中第一和第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷和其中位置誤差的測(cè)量的每一個(gè)重復(fù)多次以得到第一和第二組位置誤差數(shù)據(jù)。
11、根據(jù)概要1所述的方法，其中在相同襯底上印刷第一和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)。
12、根據(jù)概要1所述的方法，其中在不同襯底上印刷第一和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)。
13、根據(jù)概要1所述的方法，其中光刻投影設(shè)備是沉浸型。
14、根據(jù)概要1所述的方法，其中第一和第二組位置誤差數(shù)據(jù)是重疊誤差數(shù)據(jù)組。
15、一種使用具有投影系統(tǒng)的光刻投影設(shè)備的器件制造方法，該方法包括通過以下校準(zhǔn)光刻投影設(shè)備在襯底上印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)，該襯底相對(duì)于投影系統(tǒng)移動(dòng)第一路線以執(zhí)行第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷；在襯底上印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)，該襯底相對(duì)于投影系統(tǒng)移動(dòng)第二路線以執(zhí)行第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷，第二路線不同于第一路線；測(cè)量在第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)中的位置誤差以得到第一組位置誤差數(shù)據(jù)；測(cè)量在第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)中的位置誤差以得到第二組位置誤差數(shù)據(jù)；從第一和第二組位置誤差數(shù)據(jù)計(jì)算第三組位置誤差數(shù)據(jù)；和使用第三組位置誤差數(shù)據(jù)校準(zhǔn)光刻投影設(shè)備；以及使用該光刻設(shè)備在襯底上印刷器件圖案。
16、根據(jù)概要15所述的方法，其中在所述襯底上以多行排列的一組目標(biāo)部分中印刷第一和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)，通過以預(yù)定順序印刷目標(biāo)部分而印刷第一測(cè)試結(jié)構(gòu)，和通過以與預(yù)定順序相反的順序印刷目標(biāo)部分而印刷第二測(cè)試結(jié)構(gòu)。
17、根據(jù)概要15所述的方法，其中通過掃描相對(duì)于投影系統(tǒng)的襯底以各自的掃描方向印刷每個(gè)目標(biāo)部分，其目標(biāo)部分對(duì)于目標(biāo)部分可以不同，對(duì)于每個(gè)目標(biāo)部分，可以使用相同的掃描方向以印刷第一和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)。
18、根據(jù)概要16所述的方法，其中通過掃描相對(duì)于投影系統(tǒng)的襯底以各自的掃描方向印刷每個(gè)目標(biāo)部分，其中目標(biāo)部分對(duì)于目標(biāo)部分可以不同，對(duì)于每個(gè)目標(biāo)部分，使用相反的掃描方向以印刷第一和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)。
19、根據(jù)概要17所述的方法，進(jìn)一步包括以與預(yù)定順序相反的順序和使用各自的掃描方向在每個(gè)所述目標(biāo)部分上印刷第三組測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述各自的掃描方向與用于印刷第一和第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的掃描方向相反。
20、根據(jù)概要15所述的方法，其中計(jì)算第三組位置誤差數(shù)據(jù)包括計(jì)算第一和第二組位置誤差數(shù)據(jù)之間的差別。
21、根據(jù)概要15所述的方法，其中第一和第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷和其中位置誤差的測(cè)量的每一個(gè)重復(fù)多次以得到第一和第二組位置誤差數(shù)據(jù)。
22、根據(jù)概要15所述的方法，其中在相同襯底上印刷第一和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)。
23、根據(jù)概要15所述的方法，其中在不同襯底上印刷第一和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)。
24、根據(jù)概要15所述的方法，其中光刻投影設(shè)備是沉浸型。
25、根據(jù)概要15所述的方法，其中第一和第二組位置誤差數(shù)據(jù)是重疊誤差數(shù)據(jù)組。
權(quán)利要求
1.一種光刻方法，包括利用包括第一投影系統(tǒng)(PL)的第一光刻投影設(shè)備在第一襯底(W)上印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S1)，該第一襯底沿相對(duì)于第一投影系統(tǒng)的第一路線移動(dòng)以執(zhí)行第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷；利用包括第二投影系統(tǒng)(PL)的第二光刻投影設(shè)備在第二襯底(W)上印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S3)，該第二襯底沿相對(duì)于第二投影系統(tǒng)的第二路線移動(dòng)以執(zhí)行第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷，第二路線不同于第一路線；測(cè)量在第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)中的第一組位置數(shù)據(jù)(S2)；測(cè)量在第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)中的第二組位置數(shù)據(jù)(S4)；從第一和第二組位置數(shù)據(jù)中計(jì)算第三組位置誤差數(shù)據(jù)(S5)；和使用第三組位置誤差數(shù)據(jù)來校準(zhǔn)一個(gè)或多個(gè)光刻投影設(shè)備(S6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括在第一襯底上選擇第一組目標(biāo)部分(C)，其中第一組目標(biāo)部分具有第一組相對(duì)位置；在第二襯底上選擇第二組目標(biāo)部分(C)，其中第二組目標(biāo)部分具有第一組相對(duì)位置；在第一組目標(biāo)部分中印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S1)；和在第二組目標(biāo)部分中印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，包括以第一順序印刷第一組目標(biāo)部分(S1)；和以與第一順序相反的第二順序印刷第二組目標(biāo)部分(S3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，包括通過利用相對(duì)于第一投影系統(tǒng)(PL)的第一掃描方向掃描第一襯底，在第一組目標(biāo)部分中的第一目標(biāo)部分中印刷第一測(cè)試結(jié)構(gòu)(S1)；通過利用相對(duì)于第二投影系統(tǒng)(PL)的第一掃描方向掃描第二襯底，在第二組目標(biāo)部分的第二目標(biāo)部分中印刷第二測(cè)試結(jié)構(gòu)(S3)；通過比較測(cè)量的關(guān)于第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)的位置數(shù)據(jù)來計(jì)算第三組位置誤差數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，包括通過利用相對(duì)于第一投影系統(tǒng)(PL)的第一掃描方向掃描第一襯底，在第一組目標(biāo)部分中的第一目標(biāo)部分中印刷第一測(cè)試結(jié)構(gòu)(S1)；通過利用相對(duì)于第二投影系統(tǒng)(PL)的第二掃描方向掃描第二襯底，在第二組目標(biāo)部分的第二目標(biāo)部分中印刷第二測(cè)試結(jié)構(gòu)(S3)，其中第二掃描方向與第一掃描方向相反；通過比較測(cè)量的關(guān)于第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)的位置數(shù)據(jù)來計(jì)算第三組位置誤差數(shù)據(jù)(S5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，進(jìn)一步包括在第三襯底上選擇第三組目標(biāo)部分，其中第三組目標(biāo)部分具有第一組相對(duì)位置；在第三組目標(biāo)部分中印刷第三組測(cè)試結(jié)構(gòu)；以與第一順序相反的第二順序和與第一掃描方向相反的第三掃描方向印刷第三組目標(biāo)部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一個(gè)的方法，其中第一路線包括第一襯底在第一方向上移動(dòng)的曲折路徑，第二路線包括第二襯底在與第一方向相反的第二方向上移動(dòng)的曲折路徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一個(gè)所述的方法，其中第二路線基本與第一路線的鏡像相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一個(gè)所述的方法，其中第二路線基本與旋轉(zhuǎn)180°的第一路線相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一個(gè)所述的方法，其中計(jì)算第三組位置誤差數(shù)據(jù)包括在第一和第二組位置數(shù)據(jù)之間求差。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任意一個(gè)所述的方法，其中第一和第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷(S1，S3)和其位置數(shù)據(jù)的測(cè)量(S2，S4)的每一個(gè)被重復(fù)多次以得到第一和第二組位置數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任意一個(gè)的方法，其中第一襯底和第二襯底構(gòu)成一個(gè)且相同的襯底。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12任意一個(gè)的方法，其中第一襯底和第二襯底是兩個(gè)分開的襯底。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13任意一個(gè)的方法，其中測(cè)量第一組位置數(shù)據(jù)(S2)包括測(cè)量重疊數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-15任意一個(gè)的方法，其中第一光刻投影設(shè)備、第二光刻投影設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)光刻投影設(shè)備是沉浸型光刻設(shè)備。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中當(dāng)印刷(S1)第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)時(shí)在投影系統(tǒng)(PL)和第一襯底之間、和當(dāng)印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S3)時(shí)在投影系統(tǒng)(PL)和第二襯底之間提供沉浸液體，包括選擇第二襯底以具有基本與沉浸液體相同的蒸發(fā)特性。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中穿過使用具有第一組工藝參數(shù)的第一涂敷工藝涂敷到第一襯底上的第一頂涂層來印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S1)，和穿過使用第一涂敷工藝涂敷到第二襯底上的第二頂涂層來印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S3)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17的任意一個(gè)的方法，包括選擇具有基本等于第一襯底的導(dǎo)熱性能的第二襯底。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中使用第一工藝以把抗蝕劑層涂敷到第一襯底和第二襯底上，其中在第一襯底上的抗蝕劑層中印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S1)，在第二襯底上的抗蝕劑層中印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S3)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1-19的任意一個(gè)的方法，其中第一光刻投影設(shè)備和第二光刻投影設(shè)備構(gòu)成一個(gè)且相同的光刻投影設(shè)備。
21.根據(jù)權(quán)利要求1-20的任意一個(gè)的方法，其中一個(gè)或多個(gè)光刻設(shè)備包括第一光刻設(shè)備。
22.根據(jù)權(quán)利要求1-21的任意一個(gè)的方法，包括使用一個(gè)或多個(gè)校準(zhǔn)的光刻投影設(shè)備以在襯底(W)上印刷器件圖案。
23.一種光刻方法，包括利用包括第一投影系統(tǒng)(PL)的第一光刻投影設(shè)備在第一襯底(W)上印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S1)，該第一襯底以相對(duì)于第一投影系統(tǒng)的第一路線移動(dòng)以執(zhí)行第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷；利用第一光刻投影設(shè)備在第二襯底(W)上印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S3)，該第二襯底以相對(duì)于第一投影系統(tǒng)的第二路線移動(dòng)以執(zhí)行第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷，該第二路線不同于第一路線；測(cè)量在第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)中的第一組重疊數(shù)據(jù)(S2)；測(cè)量在第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)中的第二組重疊數(shù)據(jù)(S4)；從第一和第二組重疊數(shù)據(jù)中計(jì)算第三組位置誤差數(shù)據(jù)(S5)；和使用第三組位置誤差數(shù)據(jù)來校準(zhǔn)第一光刻投影設(shè)備(S6)。
24.一種光刻方法，包括根據(jù)第一測(cè)試曝光序列利用第一光刻投影設(shè)備在第一襯底(W)上印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S1)，第一襯底具有熱傳導(dǎo)特性的第一值和熱蒸發(fā)特性的第二值；選擇分別不同于第一曝光序列、第一值和第二值的第二測(cè)試曝光序列、第三值和第四值中的至少一個(gè)；根據(jù)第二測(cè)試曝光序列利用第二光刻投影設(shè)備在第二襯底(W)上印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S3)，該第二襯底具有熱傳導(dǎo)特性的第三值和熱蒸發(fā)特性的第四值；在第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)中測(cè)量第一組位置數(shù)據(jù)(S2)；在第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)中測(cè)量第二組位置數(shù)據(jù)(S4)；從第一和第二組位置數(shù)據(jù)中計(jì)算第三組位置誤差數(shù)據(jù)(S5)；和使用第三組位置誤差數(shù)據(jù)來校準(zhǔn)一個(gè)或多個(gè)光刻投影設(shè)備(S6)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的光刻方法，包括使第一襯底經(jīng)受第一熱負(fù)載分布和第一速度分布，用于沿著相對(duì)于第一光刻投影設(shè)備的第一投影系統(tǒng)的第一路線移動(dòng)以執(zhí)行第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷；選擇以下的至少一種第二熱負(fù)載分布與第一熱負(fù)載分布不同；第二路線不同于第一路線，和第二速度分布不同于第一速度分布；使第二襯底經(jīng)受第二熱負(fù)載分布和第二速度分布，用于沿著相對(duì)于第二光刻投影設(shè)備的第二投影系統(tǒng)的第二路線移動(dòng)以執(zhí)行第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)的印刷。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中第一和第二路線構(gòu)成一個(gè)且相同的路線，包括在第一測(cè)試曝光序列期間，沿著第一路線在第一位置施加第一熱負(fù)載；在第二測(cè)試曝光序列期間，在第一位置處施加第一熱負(fù)載；使得第一襯底和第二襯底以相反方向沿著第一路線移動(dòng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求24-26的任意一個(gè)的光刻方法，包括在第一襯底上選擇第一組目標(biāo)部分(C)，其中第一組目標(biāo)部分具有第一組相對(duì)位置；在第二襯底上選擇第二組目標(biāo)部分(C)，其中第二組目標(biāo)部分具有第一組相對(duì)位置；在第一曝光序列期間在第一組目標(biāo)部分中印刷第一組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S1)；在第二測(cè)試曝光序列期間在第二組目標(biāo)部分中印刷第二組測(cè)試結(jié)構(gòu)(S3)。
28.如權(quán)利要求24-27的任意一個(gè)的方法，選擇以下的至少一種沉浸液體從第二襯底的蒸發(fā)比從第一襯底的蒸發(fā)更快；和通過使用具有第一組工藝參數(shù)值的第一涂敷工藝涂敷第一襯底和使用具有第二組工藝參數(shù)值的第一涂敷工藝施加涂層到第二襯底上，在第二襯底中的導(dǎo)熱性比在第一襯底中的導(dǎo)熱性更高。
29.如權(quán)利要求24-28的任意一個(gè)的方法，其中第一光刻投影設(shè)備和第二光刻投影設(shè)備構(gòu)成一個(gè)且相同的光刻投影設(shè)備。
30.如權(quán)利要求24-29的任意一個(gè)的方法，其中一個(gè)或多個(gè)光刻設(shè)備包括第一光刻設(shè)備。
31.如權(quán)利要求24-30的任意一個(gè)的方法，其中第一襯底和第二襯底構(gòu)成一個(gè)且相同的襯底。
全文摘要
在校準(zhǔn)沉浸光刻設(shè)備的重疊性能時(shí)，使用正常且相反的曲折路徑進(jìn)行曝光得到兩組重疊數(shù)據(jù)。然后使用這兩組重疊數(shù)據(jù)消除由于晶片冷卻造成的影響。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1936709SQ20061013752
公開日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月6日
發(fā)明者K·J·J·M·扎爾, A·J·德科特, F·E·德瓊, K·古爾曼, B·門?；品? H·F·彭 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司