光刻设备和器件制造方法_2

文档序号:8449134阅读:来源:国知局
确地移动,以便将不同的 目标部分C定位在辐射光束B的路径中。类似地,可使用第一定位器PM和另一位置传感器 (图1中没有明确地示出)来准确地将掩模M相对于辐射光束B的路径进行定位,例如在 从掩模库机械获取之后或在扫描期间。通常,可在长程模块(粗定位)和短程模块(精细 定位)(它们形成第一定位器PM的一部分)的帮助下实现支撑结构MT的移动。类似地,可 使用长程模块和短程模块(它们形成第二定位器PW的一部分)来实现衬底台WT的移动。 在步进器(相对于扫描器)的情况中,支撑结构MT可以只连接到短程致动器或可以是固定 的。可使用构图装置对准标记Ml、M2和衬底对准标记Pl、P2来对其构图装置MA和衬底W。 虽然所示的衬底对准标记占用专用的目标部分,但是它们也可位于目标部分之间的空间中 (这被称为切割道对准标记)。类似地,在构图装置MA上设置了不止一个管芯的情况中,构 图装置对准标记可位于管芯之间。
[0032] 所示的装置可用于以下模式中的至少一个中:
[0033] 1.步进模式。支撑结构MT和衬底台WT保持实质上静止,而赋予辐射光束的整个 图案被一次投影到目标部分C上(即单次静态曝光)。衬底台WT然后在X和/或Y方向中 移位,从而可对不同的目标部分C进行曝光。在步进模式中,曝光区域的最大尺寸限制单次 静态曝光中成像的目标区域C的尺寸。
[0034] 2.扫描模式。支撑结构MT和衬底台WT同时扫描,而赋予辐射光束的图案被投影 到目标部分C(即单次动态曝光)。可通过投影系统PS的放大(缩小)和图像倒置特性确 定衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向。在扫描模式中,曝光区域的最大尺寸限制 单次动态曝光中目标部分的宽度(在非扫描方向),而扫描运动的长度确定目标部分的高 度(在扫描方向)。
[0035] 3.其它模式。支撑结构MT保持基本静态地保持可编程构图装置,并且在赋予辐射 光束的图案投影到目标部分C上时移动或扫描衬底台WT。在该模式中,通常采用脉冲辐射 源,并且在衬底台WT每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间按照需要对可编程 构图装置进行更新。该操作模式可适用于利用可编程构图装置(比如上述类型的可编程镜 阵列)的无掩模光刻。
[0036] 还可采用上述使用模式的组合和/或变形或完全不同的使用模式。
[0037] 光刻设备LA可以是所谓的双平台类型,其具有两个台WTa和WTb以及两个站一一 曝光站和测量站,可在该两个站之间交换所述台。例如,虽然一个衬底台上的一个衬底在曝 光站处曝光,但是另一衬底可被加载到测量站处的另一衬底台,以执行各种准备步骤。在实 施例中,一个台是衬底台,另一个台是包括一个或多个传感器的测量台。可在测量站处执行 准备步骤,比如使用水平传感器(未示出)绘制衬底的表面和/或使用对准传感器AS测量 一个或多个对准标记在例如衬底上的位置。这种准备步骤会使装置的吞吐量显著增加。
[0038] 当衬底台在测量站处以及在曝光站处时,本实施例中的位置传感器装置能够测量 衬底台的位置。位置传感器装置包括:在台WTa、WTb中的一个或每一个上的一个或多个编 码器部件(例如传感器)EN ;以及固定到装置框架RF上的一个或多个相关联的编码器部件 (例如参考板,其可以是ID或2D网格板)GP。可通过编码器部件EN、GP的组合操作来测量 台WTa、WTb相对于编码器部件GP的位置(进而相对于装置框架RF的位置)。这被称为平 台位置测量(SPM)。如果位置传感器在所述台位于测量站处以及曝光站处时不能测量所述 台的位置,则可设置第二位置传感器以使得在两个站处都能够追踪所述台的位置。所述装 置还包括处理单元PU,其控制所描述的各个致动器和传感器的移动和测量。
[0039] 如图2所示,光刻设备LA可以是光刻单元LC的一部分,所述光刻单元LC有时还 被称为"光刻单元"或集群,其还包括用来在衬底上执行曝光前和/或曝光后处理的装置。 传统地,该光刻单元LC可包括:用来沉积光致抗蚀剂层的一个或多个旋涂器SC、用来对经 过曝光的光致抗蚀剂进行显影的一个或多个显影器DE、一个或多个冷却板CH和/或一个或 多个烘干板BK。衬底搬运器(或机器臂)RO从输入/输出端口 1/01、1/02拾起衬底,将其 移动到一个或多个不同的处理装置之间并然后将其递送到光刻设备的加载湾LB。这一个或 多个设备(通常统称为轨道)处于轨道控制单元TCU的控制之下,轨道控制单元TCU本身 则由监管控制系统SCS控制,监管控制系统SCS还经由光刻控制单元LACU控制光刻设备。 从而,不同的装置可被操作为最大化吞吐量和处理效率。
[0040] 光刻设备在使用时会受到振动。这些振动可对作为光刻工艺的一部分的各种测量 和控制处理产生负面影响。从而,当执行这些测量和控制处理时应该校正所述振动。理想 地,在执行所述工艺期间可通过一个或多个各种传感器(专用的传感器,或使用来自具有 另一主要目的的传感器(比如图1中所述的位置传感器中的任一个)的数据的传感器)直 接测量振动,并且使用这些直接测量来计算适当的校正。然而,存在由于多种原因而导致在 正常机器操作期间无法进行对装置的特定传感器或组成部分所"看见"和/或体验到的振 动、或任意机器参数中存在的振动分量的测量的情况。
[0041] 解决这一问题的一种方式是使用可在正常机器操作期间获得的振动测量(比如 由光刻设备的不同组件上的传感器所"看见"的)来计算针对感兴趣的参数的校正。这可导 致感兴趣的参数的某些改善。然而,一个传感器所"看见"的振动并不总是等于另一传感器 /组件所体验到的振动,因此不必与感兴趣的参数的振动分量相同。结果,可能存在误差,该 误差与感兴趣的参数的振动分量与实际测量的振动的差别有关。
[0042] 为了解决这一点,提出计算滤波器,该滤波器可应用于可测量振动,从而这些振动 与感兴趣的参数的振动分量更加相像。经过过滤的振动数据可用来在机器操作期间校正感 兴趣的参数。
[0043] 图3a是示出了所提出的方法的实施例的流程图。在步骤200处,执行动态校准测 试,以获得可从中计算合适的滤波器的数据。根据感兴趣的参数和所进行的传感器测量,这 种动态校准测试可以与静态扫描测试相似,在所述静态扫描测试中,在不执行扫描(因此, 衬底台为静态)的情况下,获得振动测量。在校准测试的实施例中,机器中的在常规机器操 作期间存在并且应该被补偿的主要振动模式同样在校准测试测量期间也存在。从而,校准 测试可包括一些扫描操作,感兴趣的参数的振动分量可能会包括这种扫描操作所导致的振 动。
[0044] 在动态校准测试期间,一个或多个传感器所"看见"的振动(随时间)被直接测量 210。传感器可包括能够测量振动(或测量可从其中直接计算振动的参数)的光刻设备的 任意组件或系统。虽然这可包括专用振动传感器,但是其还可包括(例如)平台位置测量 系统、干涉仪系统等。同时(步骤220)测量的还有感兴趣的参数的振动分量。这可通过使 用相同的或其它传感器直接测量另一设备(其参数包括感兴趣的参数)所"看见"的振动 来实现。在每种情况中,可在不同时刻和位置进行多次测量,以获得稳定的倒置。
[0045] 在步骤230,在步骤210和220处获得的振动数据用来计算一个或多个滤波器,每 个滤波器能够修改从各个传感器测量的振动数据,从而其与所测量的感兴趣的参数的振动 数据更加相像。
[0046] 之后,执行光刻工艺240。这可以是可由如图1中所示的光刻设备执行的一个或多 个特定动作,其中包括(例如)任意扫描、计量或控制动作。在光刻工艺期间,对感兴趣的 参数进行测量(步骤255),感兴趣的参数经受不能在正常机器操作期间直接测量的振动分 量。与此同时(步骤250),对用来获得步骤210中的振动数据的一个或多个传感器所"看 见"的振动(或至少其中的子集)进行测量。在步骤260,在步骤230处计算的相应滤波器 应用到在步骤250处获得的测量振动数据,以获得应该与感兴趣的参数的振动分量更相像 经过校正的振动数据。在步骤270,该经过校正的振动数据应用到经过测量的感兴趣的参 数,以校正经过测量的感兴趣的参数的振动分量。
[0047] 图3b是示出了图3a中所示的方法的变形的流程图。所述方法的差别在于光刻工 艺245。图3b的方法在不进行测量的情况下使用来自步骤260的经过校正的振动输出来 预测感兴趣的参数或感兴趣的参数的振动分量(步骤280),
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