Euv光刻装置及其曝光方法_2

文档序号:9374319阅读:来源:国知局
模,处于曝光位的反射式掩模在曝光的同时,处于测量位的另一块反射式掩模可同时进行面型和位置测量,多批次硅片曝光时,能够节约面型和位置测量时间,利用已测得的反射式掩模的面型和位置数据进行掩模高度的前馈控制,在保证套刻精度的情况下,减少曝光反馈调整时间,所以可以提高产率;多掩模载台的反射式掩模可以通过切换掩模的方式,快速地在另一块同样的反射式掩模上继续进行硅片曝光,通过不断切换反射式掩模可避免在高真空环境中散热困难导致反射式掩模在一段时间曝光后的受热形变导致像质受损的情况发生。
[0034]进一步的,由于在某些工艺条件下,需要对曝光硅片采用双重曝光或多重曝光方式,多载的掩模台也可以方便地在EUV光刻装置中满足这种需求。由于一次可以交换多个反射式掩模,对多批次连续曝光来说可节省反射式掩模交换时间;由于采用单个掩模台承载多个反射式掩模,可共用一套掩模台定位测量系统,因此多载掩模台可省去了重复测量过程,同时也可以节省空间和成本。
【附图说明】
[0035]图1为现有技术中EUV装置的结构示意图;
[0036]图2为本发明实施例一中EUV装置的结构示意图;
[0037]图3为本发明实施例一中反射式掩模和掩模载台的结构示意图;
[0038]图4为本发明实施例一中组合面型传感器的剖面示意图;
[0039]图5为本发明实施例二中EUV装置的结构示意图;
[0040]图6为本发明实施例三中EUV装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0041]下面将结合示意图对本发明的EUV光刻装置及其曝光方法进行更详细的描述,其中表示了本发明的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明,而仍然实现本发明的有利效果。因此,下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道,而并不作为对本发明的限制。
[0042]为了清楚,不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中,不详细描述公知的功能和结构,因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中,必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标,例如按照有关系统或有关商业的限制,由一个实施例改变为另一个实施例。另外,应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的,但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
[0043]在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0044]实施例一
[0045]请参考图2,在本实施例中,提出了一种EUV光刻装置,包括:EUV光源100、照明系统210、投影系统220、工件台700、掩模台300和掩模面型组合测量系统;其中,所述EUV光刻装置分为曝光位和测量位,所述投影系统220和工件台700位于曝光位,所述掩模面型组合测量系统位于测量位;所述掩模台300承载多个反射式掩模400,所述EUV光源100发出的光线经过所述照明系统210、掩模台上的反射式掩模400和投影系统220照射至工件台700上(如图中箭头所示),所述掩模面型组合测量系统在测量位对所述反射式掩模进行面型和位置测量。
[0046]在本实施例中,所述EUV光刻装置还包括基础框架600和交换位,所述EUV光源100、照明系统210、投影系统220、工件台700、掩模台300和掩模面型组合测量系统均设置于所述基础框架600内,所述交换位处能够更换反射式掩模400。
[0047]在本实施例中,所述掩模面型组合测量系统包括测量框架520以及至少一个组合面型传感器(RLS) 510,所述组合面型传感器510固定于所述测量框架520上,并位于测量位。请参考图4,所述组合面型传感器510包括第一位置传感器511、第二位置传感器512以及多个面型传感器513,例如为8个面型传感器513,所述面型传感器513位于第一位置传感器511和第二位置传感器512之间。掩模面型组合测量系统处于测量位,兼有掩模位置测量和掩模面型测量功能,整个测量系统按直线布置,第一位置传感器511、第二位置传感器512构成的位置测量系统位于直线两边并覆盖掩模载台标记和掩模标记,面型传感器513位于测量系统中央并覆盖整个被测量的反射式掩模400的掩模面。
[0048]在本实施例中,所述掩模面型组合测量系统仅仅包括一个组合面型传感器510,并位于测量位,所述掩模台300承载2个反射式掩模400,所述反射式掩模400由掩模载台410承载与所述掩模台300相连,一块反射式掩模400位于曝光位,另一块反射式掩模400位于测量位,并与所述组合面型传感器510相对.
[0049]在本实施例中,还提出了一种EUV光刻曝光方法,采用上文所述的EUV光刻装置,所述方法包括步骤:
[0050]SlOO:在测量位加载一反射式掩400,并在工件台700上加载硅片800 ;
[0051]S200:使用掩模面型组合测量系统对所述反射式掩模400进行面型和位置测量;
[0052]S300:将反射式掩模400加载至曝光位,并建立起反射式掩模400与硅片800的位置关系;
[0053]S400:对娃片800进行曝光处理,同时加载另一反射式掩模400至测量位;
[0054]S500:使用掩模面型组合测量系统对另一反射式掩模400进行面型和位置测量;
[0055]S600:进行硅片800曝光处理;
[0056]S700:待曝光完毕更换硅片800时,将另一反射式掩模400加载至曝光位,并建立起另一反射式掩模400与硅片800的位置关系;
[0057]S800:对硅片800进行曝光处理,循环上述步骤直至将所有硅片800曝光完毕。
[0058]具体的,在交换位可通过EUV光刻装置的掩模传输系统进行反射式掩模400交换;可同时加载和卸载两块反射式掩模400 ;即第一块反射式掩模400首先进入测量位;位于测量位处于第一块反射式掩模400下方的组合面型传感器(RLS) 510开始对第一块反射式掩模400进行水平位置和面型高度测量。
[0059]如图4和图5所示,所述反射式掩模400设有掩模标记R1、R2、R3和R4 ;所述掩模载台410设有掩模载台标记RMl、RM2、RM3和RM4 ;所述掩模面型组合测量系统对所述掩模标记R1、R2、R3和R4和掩模载台标记RM1、RM2、RM3和RM4进行识别,建立反射式掩模的水平位置关系,具体的,掩模台300沿水平方向往返扫描,组合面型传感器510可对两者的标记进行识别,并建立水平位置关系。所述面型传感器513可以对反射式掩模400的表面对应位置的掩模高度进行测量,即得到反射式掩模400的形貌关系,扫描的次数由面型测量精度决定,同时所述第一位置传感器511、第二位置传感器512用于确定反射式掩模400和掩模载台410的水平位置。
[0060]扫描完毕后将所述反射式掩模400载入曝光位。接着将反射式掩模400进行对准,该步骤通过工件台700上的图像传感器(图未示出)测量掩模载台410上的掩模载台标记RM1、RM2、RM3和RM4,由此推算出反射式掩模400空间像的位置参数,建立起反射式掩模400与硅片800曝光场的空间位置关系,倍率调整量等多种参数(即得出反射式掩模400高度变化所导致的套刻误差变化量)。
[0061]进行娃片800曝光时,此时处于曝光位的反射式掩模400在建立了与娃片800的位置关系后,开始对硅片800曝光场进行连续曝光,通过调用在测量位测得的反射式掩模400的面型数据结合扫描位置和最优调整策略,对掩模台300的姿态进行前馈调整,从而实时校准曝光场的套刻误差。此时,另一反射式掩模400正处于测量位,组合面型传感器510可对另一反射式掩模400进行对准和全局格点面型粗测量,所述面型粗测量用于获取另一反射式掩模400的标记位置信息和初步面型信息,并将所测得的另一反射式掩模400面型数据传至服务器端,作为另一反射式掩模400前馈扫描曝光时像差校准的依据。
[0062]等一个硅片800扫描曝光完毕后,该硅片800进入交换状态,此时处于曝光位的反射式掩模400的处于闲置状态,处于测量位的另一反射式掩模400此时进行局部格点面型精测量,并将所测得的另一反射式掩模的面型数据传至所述一服务器,作为另一反射式掩模前馈扫描曝光时套刻误差校准的依据。因此,对另一反射式掩模400进行面型和位置测量的时间与对硅片800进行曝光以及更换硅片800的时间共用。等到该批次硅片800曝光完毕后,需要继续曝光下一批次硅片800时,则另一反射式掩模400进入曝光位,开始后续曝光。等待
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