具有畸变匹配的密集线极紫外光刻系统的制作方法

本申请要求保护以下美国临时专利申请：2016年6月20日提交的并且题名为“denselineextremeultravioletlithographysystemwithdistortionmatching”的序列号62/352,545的美国临时专利申请；2016年6月22日提交的并且题名为“extremeultravioletlithographysystemthatutilizespatternstitching”的序列号62/353,245的美国临时专利申请；以及2017年5月11日提交的并且题名“illuminationsystemwithcurved1d-patternedmaskforuseineuv-exposuretool”的序列号62/504,908的美国临时专利申请中的每一个的优先权。至于许可，序列号62/352,545、序列号62/353,245以及序列号62/504,908的美国临时专利申请的内容皆出于所有目的通过引用而并入本文中。

本申请还要求保护2017年5月18日提交的并且题名为“euvlithographysystemfordenselinepatterning”的美国专利申请no.15/599,148的优先权。此外，本申请还要求保护2017年5月18日提交的并且题名为“euvlithographysystemfordenselinepatterning”的美国专利申请no.15/599,197的优先权。至于许可，美国专利申请no.15/599,148和美国专利申请no.15/599,197的内容皆出于所有目的通过引用而并入本文中。

至于许可，美国临时专利申请：2016年5月19日提交的并且题名为“euvlithographysystemfordenselinepatterning”的序列号62/338,893的美国临时专利申请；2017年4月19日提交的并且题名为“opticalobjectivefordenselinepatterningineuvspectralregion”的序列号62/487,245的美国临时专利申请；以及2017年4月26日提交的并且题名为“illuminationsystemwithflatid-patternedmaskforuseineuv-exposuretool”的序列号62/490,313的美国临时专利申请的内容皆出于所有目的通过引用而并入本文中。

本发明涉及在半导体工件的光刻过程中使用的曝光(exposure)工具，更具体地，涉及被配置成在工件上形成彼此隔开达几十纳米或更小的平行线图案的曝光工具。

背景技术：

光刻系统通常被用于在曝光期间将图像从图案化元件(patterningelement)转移到工件上。下一代光刻技术可以使用极紫外(euv)光刻技术来使得能够制造具有极小特征尺寸的半导体工件。

技术实现要素：

一个实施方式关于一种极紫外光刻系统，其在包括畸变的已有图案的工件(例如，半导体晶片)上产生具有多条密集填充平行线的新图案。所述光刻系统包括具有图案化元件图案的图案化元件；相对于所述图案化元件保持并移动所述工件的工件台移动器组件；将极紫外光束(例如，具有大约13.5nm的波长的光)引导到所述图案化元件处的euv照射系统；投影光学组件，该投影光学组件将从所述图案化元件衍射的所述极紫外光束引导到所述工件处，以在所述工件上产生密集填充平行线的第一条带，所述密集填充平行线大致沿着第一轴延伸；以及控制系统，该控制系统控制所述台组件在所述第一扫描期间沿着大致平行于所述第一轴的第一扫描轨迹相对于所述曝光场移动所述工件。如本文所提供的，所述控制系统在所述第一扫描期间选择性地调节控制参数，使得相对于不调节所述控制参数的情况，平行线的所述第一条带更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。

在一个实施方式中，所述控制参数包括在所述第一扫描期间将所述第一扫描轨迹选择性地调节成包括沿着垂直于所述第一轴的第二轴的一部分移动以及绕垂直于所述第一轴和所述第二轴的第三轴的一部分移动，使得平行线的所述第一条带更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。在所述第一扫描期间，沿着所述第二轴和绕所述第三轴的所述移动是所述台沿着所述第一轴的工件位置的函数。

另外或另选地，所述控制参数可以包括在所述第一扫描期间选择性地调节所述图案化元件图案图像的放大率(magnification)，使得平行线的所述第一条带更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。此外，所述控制参数可以包括在所述第一扫描期间选择性地调节所述图案化元件图案图像的放大率倾斜(magnificationtilt)(即，跨所述曝光场的放大率的线性变化)，使得平行线的所述第一条带更适当地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。

在一个实施方式中，所述已有图案包括多个先前被图案化的晶粒(die)(还称作曝光“射域(shot)”或“场”，因为每个射域都可以包含多于一个的图案或半导体器件)，并且所述控制系统控制所述euv照射系统，使得在所述第一扫描期间沿着所述第一扫描轨迹的每隔一个晶粒不曝光。随后，所述控制系统可以控制所述euv照射系统，在第二扫描期间沿着所述第一扫描轨迹对未曝光的晶粒进行曝光。

在另一实施方式中，所述控制系统控制所述euv照射系统以在相邻晶粒的交界面处停止所述第一扫描并且重置所述第一扫描轨迹。

如本文所提供的，所述控制系统在所述第一扫描期间可以选择性地调节所述第一扫描轨迹和转移至所述工件的所述平行线的间距，使得平行线的所述第一条带被畸变成更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。

又一实施方式有关一种用于将具有多条密集填充线的新图案转移到包括畸变的已有图案的工件上的方法。所述方法可以包括以下步骤：(i)提供具有图案化元件图案的图案化元件；(ii)利用工件台移动器组件移动所述工件；利用euv照射系统将极紫外光束引导到所述图案化元件处；(iii)利用投影光学组件将从所述图案化元件衍射的所述极紫外光束引导到所述工件处，以当所述工件在第一扫描期间相对于曝光场移动时，在所述工件上产生所述多条密集填充平行线，平行线的所述第一条带大致沿着第一轴延伸；以及(iv)在所述第一扫描期间利用控制系统控制所述工件台组件，以沿着大致平行于所述第一轴的第一扫描轨迹相对于所述曝光场移动所述工件；所述控制系统包括处理器；其中，所述控制系统在所述第一扫描期间选择性地调节控制参数，使得平行线的所述第一条带更精确地覆盖已有图案的位于平行线的所述第一条带下的部分。

实施方式关于利用所述光刻系统制造的装置和/或已经通过所述光刻系统在上面形成有图像的工件(例如，半导体晶片)。

附图说明

本发明的新颖特征以及发明本身，关于其结构及其操作将从结合所附描述的附图中得到最佳理解，其中，相似的参考标号指相似的部件，并且其中：

图1a是例示具有本实施方式的特征的极紫外光刻系统的简化示意图；

图1b是具有本实施方式的特征的光闸组件(shutterassembly)的简化侧视图；

图2a是已经被加工成包括已有图案的工件的简化俯视图；

图2b是例示针对利用步进和重复光刻系统或步进和扫描光刻系统加工的工件的原始宽畸变数据的简化图；

图2c是仅例示该工件的全局畸变数据的简化图；

图2d是例示工件的每个晶粒的畸变数据的简化图；

图2e包括例示晶粒的共同畸变形状的图；

图2f包括例示残余畸变数据的图；

图3a是例示具有本实施方式的特征的过程的流程图；

图3b是包括平行线的第一条带的工件的简化俯视图；

图3c是包括平行线的第一条带和平行线的第二条带的工件的简化俯视图；

图3d是投射到工件上的图案化元件图案的一部分的简化俯视图；

图3e是投射到工件上的图案化元件图案的另一部分的简化俯视图；

图3f是工件的一部分的简化俯视图，其中，新图案的一部分覆盖已有图案；

图4a是具有平行线的第一条带的第一部分的工件的简化俯视图；

图4b是具有平行线的第一条带的第二部分的工件的简化俯视图；

图4c是工件和平行线的又一第一条带的简化俯视图；

图5a是概述根据本实施方式的用于制造装置的过程的流程图；以及

图5b是更详细地概述装置加工的流程图。

具体实施方式

图1a是例示极紫外(euv)光刻系统10的简化非专有示意图，该极紫外(euv)光刻系统10包括：产生初始euv光束13a(用虚线示出)的euv照射系统12(辐照装置)、保持具有图案化元件图案16a的图案化元件16的图案化元件台组件14、投影光学组件18、保持和定位工件22(其可以是半导体晶片)的工件台组件20、控制系统10的组件的操作的控制系统24以及光闸组件26，该光闸组件26在工件22上限定利用整形并衍射的euv光束13d、13e产生的曝光场28的形状。这些组件的设计和位置可以依据本文所提供的教导而改变。

另外，应注意到，euv光刻系统10通常包括比图1a中所示更多的组件。例如，euv光刻系统10可以包括用于保持系统的一个或更多个组件的刚性装置框架(未示出)。此外，euv光刻系统10可以包括一个或更多个温度控制系统(未示出)，其控制euv光刻系统10的一个或更多个组件的温度。例如，euv照射系统12、图案化元件16、投影光学组件18，和/或工件台组件20可能需要利用温度控制系统进行冷却。

另外，例如，euv系统10可以包括封闭室29，其使得euv光刻系统10的许多组件能够在受控环境(诸如，真空)中操作。

作为概述，euv光刻系统10将曝光场28引导到正沿扫描轨迹移动的工件22上，以将仅包括多条密集填充的大致平行线332的新图案330(图3b中所示)转移到已经包括已有图案233(图2a中所示)的半导体工件22上。在某些实施方式中，euv光刻系统10在对工件22进行扫描和曝光的同时调节一个或更多个控制参数，诸如，工件22的扫描轨迹、图案化元件图案16a的图像的放大率和/或图案化元件图案16a的图像的放大率倾斜，使得新图案233遵循且比在未调节一个或更多个控制参数的情况下更紧密地覆盖已有图案233。因此，在一个实施方式中，本实施方式创建了密集填充的大致平行线的不完美的新图案330，以更好地匹配并更好地覆盖畸变的已有图案233。此外，在某些实施方式中，可以控制euv光刻系统10以沿着扫描轨迹在相邻晶粒之间产生不连续点。更具体地，可以控制euv光刻系统10以在工件22上扫描平行线的每个条带两次，在第一次通过中使每隔一个晶粒曝光，而在第二次通过中使交替的晶粒曝光。

总之，euv光刻系统10被独特地设计成，在对工件22进行扫描并曝光的同时，通过调节图案化元件图案16a的扫描轨迹、放大率以及“放大率倾斜”，使线的新图案330更精确地匹配并覆盖工件22上的畸变的已有图案233。因为工件畸变以及如何创建已有图案233的层的特性，所以已有图案通常是畸变的。利用本实施方式，新的图案化元件图案330被印刷成以更紧密匹配的方式畸变。

本文所提供的附图中的一些包括指定彼此正交的x轴、y轴以及z轴的定向系统。在这些图中，z轴沿垂直方向定向。应当理解，该定向系统仅供参照，并且可以改变。例如，x轴可以与y轴切换和/或可以旋转euv光刻系统10。此外，这些轴可以另选地称为第一轴、第二轴或第三轴。例如，y轴可以被称为第一轴，x轴可以被称为第二轴，z轴可以被称为第三轴。

euv照射系统12包括euv照射源34和照射光学组件36。euv照射源34发射初始euv光束13a，并且照射光学组件36引导和调节来自照射源34的euv光束13a，以提供引导到图案化元件16的经调节euv光束13c。在图1a中，euv照射系统12包括单个euv照射源34和单个照射光学组件36。另选地，euv照射系统12可以被设计成包括多个euv照射源34和多个照射光学组件36。

如本文所提供的，euv照射源34发射处于euv光谱范围内的euv光束13a。如本文所提供的，“euv光谱范围”应意指并包括大约5纳米至15纳米之间的波长，并且优选地在大约13.5纳米的窄带内。作为非专有示例，euv照射源34可以是等离子体系统，诸如，激光生成等离子体(lpp)或放电生成等离子体(dpp)。

照射光学组件36是反射性的，并且包括可在euv光谱范围内工作的一个或更多个光学元件。更具体地，每个光学元件都包括工作表面，该工作表面被涂覆以反射euv光谱范围内的光。此外，这些光学元件彼此间隔开。

在图1a中，照射光学组件36包括：第一照射光学元件38、第二照射光学元件40以及第三照射光学元件42，它们协作以调节初始euv光束13a并将经调节euv光束13c引导到图案化元件16处。在一个实施方式中，第一照射光学元件38是蝇眼型反射器，其包括以二维阵列排列的多个单独微反射器(微镜(micro-mirror)或刻面(facet))，其中，每个反射器都包括工作表面，该工作表面被涂覆以反射euv光谱范围内的光。类似地，第二照射光学元件40是蝇眼型反射器，其包括以二维阵列排列的多个单独微反射器(微镜或刻面)，其中，每个反射器都包括工作表面，该工作表面被涂覆以反射euv光谱范围内的光。此外，第三照射光学元件42是反射器，其包括工作表面，该工作表面被涂覆以反射euv光谱范围内的光。在某些实施方式中，照射光学元件38、40、42包括用于聚焦euv光的弯曲表面。

在图1a中，euv照射源34将初始euv光束13a大致向下发射到第一照射光学元件38。第一照射光学元件38的多个微反射器将euv光束大致向上反射并重新引导到第二照射光学元件40处。有些类似地，第二照射光学元件40的多个微反射器将euv光束大致向下反射并重新引导到第三照射光学元件42处。接下来，第三照射光学元件42充当收集经调节euv光束13c、反射经调节euv光束13c并将经调节euv光束13c大致向上均匀地聚焦到图案化元件16的图案化元件表面16a上的中继器。应注意到，第一照射光学元件38的刻面镜面在第二照射光学元件40的每个刻面镜面处形成euv照射源34的图像。作为响应，第二照射光学元件40的刻面镜面将第一照射光学元件38的均匀图像经由第三照射光学元件42反射到图案化元件16上。在所示实施方式中，第一照射光学元件38的中间图像被形成在照射光学元件40与照射光学元件42之间的中间图像平面56处。换句话说，第二照射光学元件40的每个刻面与euv源34和第三照射元件42光学共轭，而第一照射光学元件38的每个刻面与中间图像平面56和图案化元件16光学共轭。对于该排布结构，第一照射光学元件38的每个反射器表面的图像场都覆盖在图案化元件16处，以在图案化元件16上形成足够均匀的辐照图案。

图案化元件台组件14保持图案化元件16。在某些实施方式中，图案化元件台组件14可以被设计成对图案化元件16的位置和/或形状进行微调，以改善euv光刻系统10的成像性能。例如，在某些实施方式中，图案化元件台组件14可以对图案化元件16进行整形、定位和/或移动以对曝光场28的放大率进行改变和调节，并且改变曝光场28的放大率倾斜。在一个非专有示例中，图案化元件台组件14可以包括图案化元件台14a，和图案化元件台架移动器14b。在图1a所示的非专有实施方式中，图案化元件台14a是整体的并且包括保持图案化元件16的图案化元件保持器(未示出)。例如，图案化元件保持器可以是静电卡盘(electrostaticchuck)或一部分其它类型的夹具。

图案化元件台移动器14b控制和调节图案化元件台14a和图案化元件16的位置。例如，图案化元件台移动器14b可以以六个自由度(例如，沿着x轴、y轴和z轴，以及绕x轴、y轴和z轴)移动和定位图案化元件16。另选地，图案化元件台移动器14b可以被设计成使图案化元件16以少于六个自由度移动(例如，以三个自由度)移动。此外，在某些实施方式中，图案化元件台移动器14b和/或图案化元件保持器可以由控制系统24控制，以根据需要通过拉伸、弯曲或压缩图案化元件16来使图案化元件16畸变。如本文所提供的，图案化元件台移动器14b可以包括一个或更多个压电致动器、平面电机、线性电机、音圈电机、仅吸引致动器和/或其它类型的致动器。在某些实施方式中，图案化元件台14a的运动范围相对较小。

图案化元件16使经调节euv光束13c衍射以产生投射到工件22上的图像。例如，图案化元件16可以是衍射光栅。在一个实施方式中，图案化元件16的图案化元件图案16a包括周期性结构，该周期性结构使经调节euv光束13c沿多个方向反射和衍射(包括沿不同方向远离图案化元件16行进的第一衍射euv光束13d和第二衍射euv光束13e)。在一个实施方式中，图案化元件16的周期性结构包括平行于y轴的平行线的图案。在另选实施方式中，图案化元件16可以是改变euv光束13c的相位和/或强度的周期性结构。例如，周期性结构可以是处于恰当间距的反射和非反射线的图案，以产生所期望的衍射光束。另选地，周期性结构可以是改变euv光的光学相位的线图案，以产生所期望的衍射光束。

投影光学组件18引导衍射euv光束13d、13e，以将图案化元件16的图像形成在位于投影光学组件18的图像平面处的半导体工件22上的光敏光致抗蚀剂材料(light-sensitivephotoresistmaterial)上。在一个实施方式中，投影光学组件18是反射性的并且包括可在euv光谱范围内工作的一个或更多个光学元件。更具体地，每个光学元件部件都包括工作表面，该工作表面被涂覆以反射euv光谱范围内的光。此外，这些光学元件彼此间隔开。

在图1a中，投影光学组件18将从图案化元件16反射的euv光(包括第一衍射euv光束13d和第二衍射euv光束13e)引导到工件22处。换句话说，利用本实施方式，从图案化元件16衍射或散射的光波被投影光学组件18收集并重新组合以在工件22上生成图案化元件16的图像。因为散射/衍射euv光束的图案化元件16被成像到工件22上，所以边缘在工件22的抗蚀剂中呈现为清晰的边界。因此，投影光学系统18的显著优点之一是其允许曝光场28具有明确限定的边缘。在图1a中，投影光学组件18包括第一投影子组件44和第二投影子组件46，它们协作以在工件22上形成图案化元件图案的图像。相比之下，如果投影光学系统18仅引导两个衍射euv光束13d、13e以在工件22上形成干涉图案，那么边缘将显现为不聚焦及模糊的。

例如，(i)第一投影子组件44可以包括左侧第一投影光学元件44a和右侧第一投影光学元件44b，它们协作以引导反射euv光；和(ii)第二投影子组件46可以包括左侧第二投影光学元件46a和右侧第二投影光学元件46b，它们协作以引导反射euv光。在一个实施方式中，每个第一投影光学元件44a、44b是包括工作表面的反射器，该工作表面被涂覆以反射euv光谱范围内的光。类似地，每个第二投影光学元件46a、46b是包括工作表面的反射器，该工作表面被涂覆以反射euv光谱范围内的光。在某些实施方式中，光学元件44a、44b被形成为单个euv镜的部分。类似地，光学部件46a、46b可以形成为单个euv镜的部分。根据该特定应用，光学元件44a、44b可以是单个曲面镜的两个部分，或者它们可以是单独的组件。类似地，光学元件46a、46b可以是单个曲面镜的两个部分，或者它们可以是单独的组件。

工件台组件20保持工件22、将工件22相对于曝光场28定位并移动，以产生平行线的图案330，该平行线被密集地填充在工件22上。作为一个非专有示例，工件台组件20可以包括工件台48和工件台移动器50(图示为框)。

在图1a所示的非专有实施方式中，工件台48是整体的并且包括保持工件22的工件保持器(未示出)。例如，工件保持器可以是静电卡盘或一部分其它类型的夹具。

工件台移动器50控制和调节工件台48和工件22相对于曝光场28和euv光刻系统10的其余部分的位置。例如，工件台移动器50可以以六个自由度(例如，沿着x轴、y轴和z轴，以及和绕x轴、y轴和及z轴)移动和定位工件22。另选地，工件台移动器50可以被设计成使工件22以少于六个自由度移动(例如，以三个自由度移动)。如本文所提供的，工件台移动器50可以包括一个或更多个平面电机、线性电机、音圈电机、仅吸引致动器和/或其它类型的致动器。

在某些实施方式中，扫描速度可以根据曝光场28的大小而变化。此外，在某些实施方式中，工件台移动器50在每个扫描过程期间以大致恒定的速度移动工件22。

控制系统24(i)电连接到工件台组件20并引导和控制到工件台组件20的电流以控制工件22的位置；(ii)电连接到图案化元件台组件14并引导和控制到图案化元件台组件14的电流，以控制图案化元件16的位置和/或形状；(iii)电连接到euv照射系统12并引导和控制euv照射系统12，以控制euv光束13；以及(iv)电连接到光闸组件26并引导和控制光闸组件26，以调节曝光场28的形状。控制系统24可以包括一个或更多个处理器54和电子数据存储器。

光闸组件26对euv光专有示例排它例中，光闸组件26对euv光束进行整形，使得曝光场28具有大致矩形形状。

图1b是光闸组件26的非专有示例的简化侧视图。在该实施方式中，光闸组件26包括刚性遮板壳体26a，其限定了壳体开孔26b(用虚线示出)、可移动遮板26c(用框示出)以及遮板移动器26d(用框示出)。在该实施方式中，壳体开孔26b大致限定了曝光场28的形状和尺寸(如图1a所示)。然而，在该实施方式中，可移动遮板26c可以通过遮板移动器26d相对于壳体开孔26b选择性地移动，来选择性地覆盖一部分、覆盖全部或不覆盖壳体开孔26b，以沿y轴调节曝光场28的尺寸(图1a中所示)。

在图1b中，可移动遮板26c包括遮板开孔26e。利用该设计，可移动遮板26可以来回移动以选择性地和另选地从沿y轴(扫描方向)的任一方向调节曝光场28的尺寸。

此外，遮板移动器26d可以是由控制系统24(图1a中所示)控制的电机，以在扫描过程期间根据扫描方向从沿着y轴的任一方向选择性地和另选地调节曝光场28的尺寸。在另选实施方式中，光闸组件26可以包括附加制动器或移动部件，以允许修改曝光场28的形状，以校正euv照射的不均匀性或其它效果。

返回参照图1a，光闸组件26可以沿着euv照射源34与工件22之间的光束路径55被定位在多个不同的位置。例如，光闸组件26可以沿着光束路径55被定位成(i)在图案化元件16附近、(ii)工件22附近、或(iii)中间图像平面处或附近。在图1a所示实施方式中，光闸组件26沿着光束路径55被定位在第二照射光学元件40与第三照射光学元件42之间的中间图像平面56处。因此，被引导到图案化元件16的经调节euv光束13c已经被整形。在另选实施方式(其在另一个位置处(诸如，在图案化元件16与工件22之间)具有中间图像平面)中，图案遮板26可以沿着光束路径55被定位在该中间图像平面(未示出)处。

应注意到，euv光束13a、13c、13d、13e中的任一个都可以被统称为euv光束。此外，如本文所使用的，术语光束路径55应指euv光束从照射源34行进至工件22的路径。

图2a是工件22的简化俯视图，该工件22已被加工成包括已有图案233(仅作为小圆圈例示了一部分)，在工件22上具有多个相邻晶粒260(也称为“曝光射域(shot)”、“射域”或“芯片”)。已有图案233的设计和晶粒260的数量、尺寸以及形状可以改变。在图2a所示的非专有示例中，工件22已被加工成包括九十六个矩形晶粒260。此外，对于直径为300毫米的工件22，每个晶粒260例如可以是26毫米(沿x轴)乘33毫米(沿y轴)。然而，其它数量和其它尺寸也是可以的。每个晶粒260的中心用加号标识。可以使用步进和重复光刻系统或步进和扫描光刻系统(未示出)在工件22上创建每个晶粒260，所述步进和重复光刻系统或步进和扫描光刻系统使工件22上的一区域曝光以创建晶粒260中的一个并且随后步进至另一区域以创建另一晶粒260。重复该处理直到完成全部已有图案233为止。

遗憾的是，如本文所提供的，工件22上的已有图案233经常畸变。作为非专有示例，已有图案233的畸变可以由各种加工步骤期间工件22的温度变化、工件22中的残余应力、工件22的夹持、工件22的蚀刻、在步进和重复光刻系统中使用的光罩(reticle)的夹持和/或步进和重复光刻系统的投影光学组件中的不规则性引起。

图2b是例示利用步进和重复光刻系统加工的工件22的原始宽畸变数据的简化图。应注意到，原始畸变数据对于每个工件22将是不同的。在图2b中，由工件22上的多个交替间隔开的位置的多个微小矢量(箭头)262表示畸变。这些矢量262例示了已有图案233(图2a中示出)如何相对于期望的图案(未示出)在那些特定位置处畸变。通常，矢量262的大小表示畸变的大小，方向表示从其适当位置开始的畸变方向。

在图2b中，还例示了工件22的x轴和y轴尺寸以供参照。在该示例中，工件22具有300毫米的直径。应注意到，对于图2b中所示的工件22，畸变在右下象限中最高，而在左上象限中最低。

作为非专有示例，可以通过精确测量已有图案233并将已有图案233与期望图案进行比较来生成畸变数据。

应注意到，图2b中所示的宽畸变数据包括两个主要效果，即，(i)工件22如何被全局地拉伸或畸变，以及(ii)每个晶粒260如何畸变。

图2c是仅例示该工件22的全局畸变数据(利用小箭头)的简化图。换句话说，图2c是例示了整个工件22如何畸变的数据的线性拟合。这也可以被称为射域间畸变数据(inter-shotdistortiondata)或工件畸变数据。

应注意到，对于图2c中所示的工件22，工件22的全局畸变在右下象限中最高，而在左上象限中最低。

例如，图2c中的全局畸变数据可以通过将x和y畸变分量的线性方程与图2b所示原始数据拟合来生成。

图2d是例示该工件22的每个晶粒260的畸变数据(利用小箭头)的图。应注意到，对于图2d中所示的工件22，每个晶粒260的畸变近似相同(一致且重复)。这是因为来自步进和重复曝光过程或步进和扫描曝光过程的晶粒畸变通常由曝光期间使用的光罩(未示出)的重力下垂、光罩的温度波动、由夹持引起的光罩的变形以及光刻系统的投影透镜组件的变形特性而引起。晶粒畸变也可以被称为射域内畸变数据(intra-shotdistortiondata)。

应注意到，可以通过从来自图2b中的宽总体畸变数据中减去来自图2c的工件畸变数据来计算晶粒畸变数据。

图2e示出了使用来自图2d的晶粒畸变数据生成的图，以估计九十六个晶粒260中的每一个的共同畸变形状。在图2e中，该图例示了使用线性多项式方程(一阶校正)生成的针对每个晶粒的共同畸变形状。

图2f例示了残余畸变数据。更具体地，图2f中所示的残余畸变数据是通过从图2d的晶粒畸变数据中减去图2e的图而获取的。

图3a是简化流程图，其例示了为使由图1a的euv光刻系统10生成的新图案330覆盖并匹配已有图案233而采取的步骤。更具体地，在框300处，确定工件上已有图案的畸变数据。一旦确定了该工件的畸变数据，就在框302处确定为使新图案覆盖已有图案302所需的一个或更多个控制参数。换句话说，使用已有图案233的畸变数据，可以确定新图案330的期望位置和特性，使得新图案330的多条线匹配并覆盖畸变的已有图案233。如本文所提供的，可以确定创建新图案330的每次扫描的一个或更多个控制参数，使得新图案330覆盖畸变的已有图案233。步骤300和302可以离线执行并且在开始新图案330的曝光之前执行。

作为非专有示例，在生成新图案330期间euv光刻系统10的控制参数可以包括针对每个扫描轨迹的调节(例如，工件的x轴偏移、工件的thetaz轴(θz)旋转)、在一次或更多次扫描期间图案化元件图案的放大率变化和/或在一次或更多次扫描期间图案化元件图案的放大率倾斜。此外，这些控制参数可以根据工件的x和/或y轴位置来确定。通过几种潜在方法可以找到确定该期望新图案和这些控制参数中的每一个：(i)将多项式或其它分析表达式与测量数据拟合；(ii)在测量点之间进行插值并使任何不连续点平滑；(iii)求解最优化问题，其在保持满足有关速度、加速度以及加加速度(jerk)的平台限制的轨迹的同时使残余误差最小化；以及(iv)使用数字滤波器来使该轨迹平滑。

接下来，在框304处，使用控制参数将新图案330转移至工件22。更具体地，可以控制图1a中所示的euv光刻系统10，以在对工件22进行扫描和曝光的同时，通过调节图案化元件图案的扫描轨迹、放大率以及放大率倾斜，来使跨整个工件22的新密集线图案330匹配并覆盖已有图案233，从而补偿在先前加工期间工件22的畸变。利用该设计，euv光刻系统10将以匹配的方式生成新图案330并使新图案330畸变，使得与在未调节控制参数的情况下相比，新图案330更精确地对准已经存在于工件22上的已有图案233。

图3b是包括利用图1a的euv光刻系统10形成的平行线332的新图案330的一部分的工件22的简化例示图。这时，仅密集填充的大致平行线332的第一条带364已经被转移至工件22。然而，在完成时，工件22的几乎整个表面将包括密集填充的大致平行线232。应注意到，为清楚起见，在图3b中极大地夸大了线332的x轴间隔和形状。在该实施方式中，每条平行线332大致平行于y轴并垂直于x轴跨整个工件22延伸。应注意到，图3b中所示的平行线332仅仅是例示性的。应当明白，在一个(即，半导体晶片)非专有实施方式中，相邻平行线332之间的间隔(间距)可以在十(10)纳米到四十(40)纳米的范围内。然而，应当明白，该间距范围不应被解释为限制。可以使用euvl工具10将具有小于十(10)纳米(例如)或大于四十(40)纳米(例如)的间距的平行线332图案化到工件22上。在另选非专有示例中，相邻平行线332可以具有小于70纳米、60纳米、50纳米、40纳米、30纳米、20纳米、10纳米或5纳米的间距。此外，如本文所使用的，短语“密集填充”表示大致连续的线图案尽管在大多数情况下，密集填充的线基本上将覆盖整个工件表面，但这绝不是一项要求。在另选实施方式中，平行线可具有周期性间隙和/或间距变化。

图3b还例示了由图1a的euv光刻系统10在工件22上创建的矩形曝光场28。在该示例中，在工件22相对于曝光场28的第一扫描365期间，平行线332的第一条带364被转移至工件22。在第一扫描365中，台移动器50(图1a中所示)被控制成沿着第一扫描轨迹366(用较粗的虚线示出)相对于曝光场28移动工件22(图3b中的页面向下)以创建平行线332的第一条带364。在图3b中，第一扫描轨迹366是锯齿形的并且大致平行于y轴延伸。更具体地，在第一扫描中，第一扫描轨迹366大致沿着y轴，但是包括沿着x轴和和绕z轴的一些移动，使得新图案330与已有图案233匹配。如本文所提供的，工件22在第一扫锚期间沿着x轴和绕z轴的移动可以是工件22沿着y轴的位置的函数。

另外，如本文所提供的，图案化元件图案16a(图1a中示出)的放大率和图案化元件图案16a的图案化元件倾斜的放大率可以在第一扫描365期间改变，使得新图案330紧密地覆盖已有图案233。例如，在某些实施方式中，调节图案化元件16(图1a中所示)或工件22的聚焦位置将产生平行线332的放大率变化。利用这种效果，图案化元件16和/或工件22可以在聚焦方向上稍微移动，以使印刷线332的间距发生微小变化。此外，通过使图案化元件16和/或工件22绕y轴稍微倾斜，可以产生“放大率倾斜”，其中印刷间距在x方向上跨曝光场28线性地变化。

此外，在图3b中，第一条带364包括八条间隔开的线，其仅表示在沿着第一扫描轨迹366的单次扫描期间印刷到工件22上的非常大数量(例如，数百万)的密集填充的线。在一个实施方式中，线332的第一条带364(和工件22上的曝光场328)的宽度可以是几毫米宽。例如，曝光场328的宽度可以约为5毫米宽。作为另选非专有示例，相邻平行线232之间的间隔(间距)可以小于约5纳米、10纳米、20纳米、30纳米、40纳米、50纳米、60纳米或70纳米。如本文所提供的，“密集填充”是指没有任何间隙或间隔的显著变化的大致连续的线图案。

如图3b所示，在某些实施方式中，在利用euv光刻系统10跨工件22印刷连续的第一条带364期间，有必要对相邻晶粒260(图2a中所示)的每个边界367a(其用虚线椭圆突出显示)处的第一扫描轨迹366进行相对突然的改变。换句话说，在第一扫描365期间，第一扫描轨迹366可以大致沿着y轴延伸，在相邻晶粒260的每个边界367a处具有突然的不连续点367b。这些不连续点367b对于在这些边界367a处调节第一扫描轨迹366是必要的，使得第一条带364覆盖利用步进和重复光刻系统或步进和扫描光刻系统印刷在晶粒260上的已有图案233。应注意到，在图3b中，新图案330跨按列对准的九个晶粒260转移。因此，存在八个边界367a，并且第一扫描轨迹366包括八个不连续点367b。

在某些实施方式中，为了连续地转移第一条带364，在第一扫描365期间可能需要缓慢移动工件22和/或系统可能需要被设计成使得曝光场28具有相对小的y轴尺寸328。例如，在另选专有示例中，y轴尺寸328可以小于约0.2毫米、1毫米、2毫米、3毫米、5毫米或10毫米。

在创建第一条带364之后，工件22可以沿x轴步进，随后沿相反方向被扫描，以创建平行线的下一条带。交替执行扫描过程和步进过程，直到在工件22上创建平行线332的整个图案330为止。

更具体地，图3c是工件22的简化例示图，除了利用图1a的euv光刻系统10形成的第一条带364之外，工件22还包括平行线332的第二条带368(用短虚线示出)。

图3c还例示了由图1a的euv光刻系统10在工件22上创建的矩形曝光场28。在该示例中，在工件22相对于曝光场28的第二扫描369期间，平行线332的第二条带368被转移至工件22。在第二扫描369中，台组件20(图1a中所示)被控制为沿着第二扫描轨迹370(用较粗的虚线示出)相对于曝光场28移动工件22(在图中向上)以创建平行线332的第二条带368。在图3b中，第二扫描轨迹370是锯齿形的并且大致平行于y轴延伸。更具体地，在第二扫描369中，第二扫描轨迹370大致沿着y轴，但是包括沿着x轴和绕z轴的一些移动，使得新图案330与已有图案233匹配。如本文所提供的，沿着x轴和绕z轴的移动可以是工件22沿着y轴的位置的函数。这些调节将允许使印刷的新图案330对准已有图案233沿x方向的平均位移，并且使在跨工件22的直径印刷图案化元件线332时图案化元件线332“转向”。

另外，如本文所提供的，图案化元件图案16a(图1a中示出)的放大率和图案化元件图案16a的放大率倾斜可以在第二扫描369期间改变，使得与在未进行这些调节的情况下相比，新图案330紧密地覆盖已有图案233。

应注意到，第二扫描轨迹370与第一扫描轨迹366略有不同，因为工件22的畸变在该区域中不同。因此，第二条带368与第一条带364略微不同。

因此，如本文所提供的，可以针对每次扫描365、369和在每次扫描期间使工件22相对于曝光场28的扫描轨迹366、370、放大率和/或放大率倾斜变化，以定制每个条带364、368更精确地覆盖已有图案233。换句话说，扫描轨迹366、370、放大率以及放大率倾斜可以基于已有图案233的畸变量针对不同区域而不同。

图3d是第一条带364的被转移至工件22的一部分的简化例示图。在这个图中，第一扫描轨迹366的一部分用较粗的虚线例示，并且例示了最左侧线332l和最右侧线332r。在该实施方式中，第一扫描轨迹366大致沿着y轴，但是包括沿着x轴和和绕z轴的一些移动，使得新图案330与已有图案233匹配。

应注意到，第一条带364具有在线332l、332r之间大致沿着x轴测量的条带宽度372。如本文所提供的，本文所提供的曝光装置10被控制为在扫描期间选择性地调节引导到工件22的图案化元件图案16a的放大率，以沿扫描轨迹366选择性地调节第一条带364的条带宽度372，使得第一条带364与已有图案233匹配。在图3d中，条带宽度372从顶部到底部减小。然而，条带宽度372可以根据需要沿着第一扫描轨迹366以任何方式变化，使得第一条带364相比于没有放大率调节的情况更精确地覆盖已有图案233。

作为非专有示例，图案化元件16(图1中示出)或工件22的聚焦位置的调节将产生放大率变化，其沿着第一扫描轨迹366改变条带宽度372。利用这种效果，可以利用相应台组件沿聚焦方向(沿z轴向上或向下)稍微移动图案化元件16和/或工件22，以使印刷线332l、332r的间距发生小的变化(选择性地调节该间距)。在另一实施方式中，可以通过图案化元件台组件14沿x轴选择性地机械拉伸或压缩图案化元件图案16a(图1a中所示)，以改变放大率。还另选地，可以调节图案化元件16的温度以机械地改变图案化元件图案16a的间距。

图3e是被转移至工件22的第一条带364的另一部分的简化例示图。在这个图中，第一扫描轨迹366的一部分用较粗的虚线例示，并且再次例示了最左侧线332l和最右侧线332r。在该实施方式中，第一扫描轨迹366再次大致沿着y轴，但是包括沿x轴和绕z轴的一些移动，使得与未调节扫描轨迹的情况下相比新图案330更紧密地与已有图案233匹配。

应注意到，第一条带364具有(i)在最左侧线332l与扫描轨迹366之间大致沿x轴测量的左中间宽度374l，以及(ii)在最右侧线332r与扫描轨迹366之间大致沿x轴测量的右中间宽度374r。如本文所提供的，本文所提供的曝光装置10被控制为在扫描期间选择性地调节引导到工件22处的图案化元件图案16a的放大率倾斜，以选择性地调节左中间宽度374l和右中间宽度374r，使得第一条带364与已有图案233匹配。在图3e中，(i)中间宽度374l、374r在顶部处近似相等，并且(ii)由于放大率倾斜的调节，在底部附近，左中间宽度374l大于右中间宽度374r。然而，中间宽度374l、374r可以根据需要沿着第一扫描轨迹366以任何方式变化，使得第一条带364覆盖已有图案233。

作为非专有示例，通过利用图案化元件台移动器14b(图1a中所示)绕y轴旋转图案化元件图案16a或者利用台组件20(图1a中所示)绕y轴旋转工件22，可以实现放大率倾斜的调节。通过使图案化元件16和/或工件22绕y轴稍微倾斜，可以产生“放大率倾斜”，其中，线332l、332r的印刷间距在x方向上跨曝光场线性地变化。例如，图案化元件16可以绕y轴沿第一方向稍微旋转以减小左中间宽度374l，以及绕y轴沿相反的第二方向稍微旋转以增加左中间宽度374l。

本文所提供的所有调节将使得能够实现印刷新图案330与已有图案233沿x方向的平均位移的改进对准，以及图案化元件线332在跨工件22印刷时的“转向”。

图3f是已有图案233的一部分(用表示已有图案上的点的小圆圈示出)和被转移至工件22的新图案330的第一条带364的一部分的放大简化例示图。图3f例示了如何定制第一条带364以使其紧密地覆盖已有图案233。应注意到，在每个晶粒的中间，第一条带364紧密覆盖已有图案233。然而，在相邻晶粒260(其用虚线示出)的边界367a(其用虚线椭圆突出显示)处，由于相邻晶粒260的边界367a处的快速变化，第一条带364与已有图案233之间可能存在一些差异。

本文提供了用于控制euv光刻系统10使得第一条带364能够在边界367a处更好地遵循已有图案233的几种另选方法。

例如，图4a是工件22的简化例示图，其例示了工件22的沿着经过曝光场28的第一扫描轨迹466的又一个第一扫描465。在该实施方式中，极紫外光刻系统10(图1a中所示)被控制为使得在第一扫描465期间沿着第一扫描轨迹466的晶粒列480中的每隔一个晶粒260(例示为虚线矩形)不曝光。在该示例中，在第一扫描465期间，移动工件22，使得沿着y轴在晶粒列480中对准的九个晶粒260在曝光场28下方通过。应注意到，先前已创建了这些晶粒260，并且为了清楚起见，图4a中仅例示了一个晶粒列480。此外，从晶粒列480的底部移动至顶部，为便于讨论，已将晶粒260标记为1-9。

在该示例中，极紫外光刻系统10被控制为使得每个奇数编号的晶粒260(例如，晶粒1、3、5、7、9)在沿着第一扫描轨迹466的第一扫描465期间被曝光，以创建第一条带的第一部分464f，并且每个偶数编号的晶粒260(例如，晶粒2、4、6、8)在沿着第一扫描轨迹466的第一扫描465期间未被曝光。利用该设计，可以在第一扫描465期间控制台组件20，以使第一部分464f在奇数编号的晶粒260的边界467a处与已有图案233(图2a中所示)更好地匹配。基本上，在第一扫描465期间，偶数编号的晶粒260的区域提供时间来使工件22移动至用于精确地印刷下一个奇数编号的晶粒260的适当的相对位置。总之，在第一扫描465中，通过在经过“偶数”晶粒260的同时在曝光光被关闭(和/或被图1a中所示的光闸组件26阻挡)的情况下内插平滑轨迹，只有“奇数”晶粒260被曝光。

随后，极紫外光刻系统10被控制为在第二扫描469期间沿着第一扫描轨迹466对未曝光的晶粒进行曝光。图4b是工件22的简化例示图，其例示了工件22的沿着第二扫描轨迹470经过曝光场28的第二扫描469。在该实施方式中，极紫外光刻系统10(图1a中所示)被再次控制为使得在第二扫描469期间沿着第二扫描轨迹470的晶粒列480中的每隔一个晶粒260(例示为虚线矩形)不曝光。

在该示例中，极紫外光刻系统10被控制为使得每个偶数编号的晶粒260(例如，晶粒2、4、6、8)在沿着第二扫描轨迹470的第二扫描469期间被曝光，以创建第一条带的第二部分464s，并且每个奇数编号的晶粒260(例如，晶粒1、3、5、7、9)在第二扫描469期间未被曝光。利用该设计，可以在第二扫描469期间控制台组件20，以使第二部分464s在偶数编号的晶粒260的边界467a处与已有图案233更好地匹配。基本上，在第二扫描469期间，奇数编号的晶粒260的区域提供时间来将工件22移动至用于印刷下一个偶数编号的晶粒260的适当的相对位置。因此，在第二次通过同一区域时，在经过已经被曝光的奇数晶粒260的同时使用平滑插值来使偶数晶粒260曝光。

应注意到，为清楚起见，图4b中未示出先前印刷的第一部分464f。然而，参照图4a和4b，第一部分464f和第二部分464s协作以形成大致平行线的完整第一条带。还应注意到，扫描轨迹466、470部分交叠但不完全相同。利用该设计，必须通过曝光场28扫描工件22两次以完全创建新图案。

在某些实施方式中，光闸组件26(图1a中所示)可以被用于在晶粒260的边界467a处精确地开始和停止曝光。在该实施方式中，遮板26c被用于选择性地限定曝光场28的y轴边缘。利用该设计，遮板26c可以被用于结合扫描而进行打开和关闭。更具体地，可以控制遮板26c以在接近边界467a时逐渐关闭并且在边界467a处完全关闭。随后，遮板26c可以被控制为在下一晶粒260的开始处逐渐打开。另选地，例如，可以根据需要接通和断开euv照射源34以开始和停止曝光。

利用该设计，通过扫描工件上的每个条带两次，在第一次通过中曝光每隔一个射域，而在第二次通过中曝光交替射域，解决了将连续扫描曝光匹配至利用常规工具(这些常规工具在相邻射域之间产生不连续点)印刷的层的畸变问题。

在又一实施方式中，参照图4c，如果以相对低的扫描速度相对于曝光场28扫描工件22，并且台组件20(图1a中所示)具有高加速能力，那么可以在每个晶粒260的边界467a处停止曝光，并且可以使工件22停止并倒退。随后，可以在下一个晶粒260处开始曝光。利用该设计，图1a中所示的euv照射系统10被控制为停止相邻晶粒260的交界面467a处的曝光并重置扫描轨迹492。在一个实施方式中，当曝光场28到达交界面467a时，遮板26开始关闭，使得相邻晶粒260不被曝光。一旦关闭遮板并停止曝光，平台就减速并在反向移动中沿相反的y方向加速。当平台已经足够反转其位置时，其再次减速并沿扫描方向加速，使得在其再次到达交界面467a时被恰当地定位。当曝光场28开始通过交界面467a时，euv照射系统10被控制为恢复照射，并且遮板26开始打开。因此，在扫描490期间，扫描轨迹492(用实粗线示出)包括在第一条带494(仅用虚线示出外线)的曝光期间沿着y轴的反向移动。

利用该设计，通过在每个晶粒260处停止和重置来解决将连续扫描曝光匹配至利用常规工具(这些常规工具在相邻晶粒260之间产生不连续点)印刷的层的畸变问题。因此，第一条带494和随后的条带将更好地覆盖边界467a处的已有图案233。

如上所述，根据上述实施方式的光刻系统可以通过按保持规定的机械精确度、电气精确度以及光学精确度的这种方式组装各种子系统(包括所附权利要求中列出的每个元件)来构建。为了保持各种精确度，在组装之前和之后，调节每个光学系统以实现其光学精确度。类似地，调节每个机械系统和每个电气系统以实现其各自的机械和电气精确度。将每个子系统组装成光刻系统的过程包括每个子系统之间的机械接口、电路布线连接以及气压管道连接。不用说，在由各个子系统组装成光刻系统之前，也存在组装每个子系统的过程。一旦使用各个子系统组装成光刻系统，就进行总体调节以确保在整个光刻系统中保持精确度。另外，希望在控制温度和洁净度的洁净室中制造曝光系统。

此外，可以通过图5a中总体示出的过程，使用上述系统来制造半导体器件。在步骤501中，设计器件的功能和性能特征。接下来，在步骤502中，根据前面的设计步骤设计具有图案的掩模(光罩)，并且在并行步骤503中，工件由硅材料制成。在步骤504中，通过根据本实施方式的上述光刻系统将步骤502中设计的掩模图案曝光到来自步骤503的工件上。在步骤505中，组装半导体器件(包括切割工序、接合工序以及封装工序)，最终，然后在步骤506中检查该器件。

图5b例示了在制造半导体器件的情况下上述步骤504的详细流程图示例。在图5b中，在步骤511(氧化步骤)中，将工件表面氧化。在步骤512(cvd步骤)中，在工件表面上形成绝缘膜。在步骤513(电极形成步骤)中，通过汽相淀积在工件上形成电极。在步骤514(离子植入步骤)中，将离子植入工件中。上述步骤511-514形成工件加工期间针对工件的预加工步骤，并根据加工要求在每个步骤处进行选择。

在工件加工的每个阶段，当上述预加工步骤已经完成时，实施以下后加工步骤。在后加工期间，首先，在步骤515(光致抗蚀剂形成步骤)中，将光致抗蚀剂涂敷至工件。接下来，在步骤516(曝光步骤)中，使用上述曝光装置将掩模(光罩)的电路图案转移至工件。然后，在步骤517(显影步骤)，将被曝光的工件显影，并在步骤518(蚀刻步骤)中，通过蚀刻去除除残余光致抗蚀剂之外的部分(被曝光的材料表面)。在步骤519(光致抗蚀剂去除步骤)中，去除蚀刻后剩余的不需要的光致抗蚀剂。

通过重复这些预加工步骤和后加工步骤形成多个电路图案。

虽然本文所示和公开的组件完全能够在声明之前获得所述目的并提供本文先前所述的优点，但应当理解，该组件仅仅是对当前优选实施方式的例示，并且除了在所附权利要求中描述之外，并未旨在对于本文所示构造或设计的细节进行限制。