在光刻术中的物体定位的制作方法_2

文档序号:9925244阅读:来源:国知局
射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的福 射束。
[0033] 运里使用的术语"投影系统"应该广义地解释为包括任意类型的投影系统,包括折 射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合,如对于所使 用的曝光福射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。运 里使用的术语"投影透镜"可W认为是与更上位的术语"投影系统"同义。
[0034] 如运里所示的,所述设备是透射型的(例如,采用透射式掩模)。替代地,所述设备 可W是反射型的(例如,采用如上所述类型的可编程反射镜阵列,或采用反射式掩模)。
[0035] 所述光刻设备可W是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台) 或一个衬底台和一个校准台的类型。在运种"多台"机器中,可W并行地使用附加的台,或可 W在一个或更多个台上执行预备步骤的同时,将一个或更多个其它台用于曝光。图1的示例 中的两个衬底台WTa和FTb作为对此的图示。本文公开的发明可W独立方式使用,但是特别 地其可W在单台或多台设备的预曝光测量台中提供附加的功能。
[0036] 光刻设备还可W是至少一部分衬底可W被相对高折射率的液体(例如水)覆盖、W 便填充投影系统和衬底之间的空间的类型。浸没液体还可W被施加至光刻设备中的其它空 间,例如在图案形成装置(例如掩模)和投影系统之间。在本领域中公知,浸没技术用于增加 投影系统的数值孔径。如在此处所使用的术语"浸没"并不意味着诸如衬底等结构必须浸没 在液体中,而是仅意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。
[0037] 参照图1,所述照射器IL接收从福射源SO发出的福射束。该源和所述光刻设备可W 是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在运种情况下,不会将该源考虑成形成光 刻设备的一部分,并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统抓的帮 助,将所述福射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下,所述源可W是所述光刻设 备的组成部分(例如当所述源是隶灯时)。可W将所述源SO和所述照射器IU W及如果需要 时与所述束传递系统BD-起称作福射系统。
[0038] 所述照射器IL可W包括用于调整所述福射束的角强度分布的调整器AD。通常,可 W对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别 称为O-外部和O-内部)进行调整。此外,所述照射器IL可W包括各种其它部件,例如整合器 IN和聚光器C0。可W将所述照射器用于调节所述福射束,W在其横截面中具有所需的均匀 性和强度分布。
[0039] 所述福射束B入射到保持在支撑结构(例如,掩模台)MT上的所述图案形成装置(例 如,掩模)MA上,并且通过所述图案形成装置来形成图案。在已经穿过图案形成设备(例如掩 模)MA之后,所述福射束B通过投影系统PS,所述投影系统PS将福射束聚焦到所述衬底W的目 标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如,干设仪装置、线性编码器或电容传 感器)的帮助,可W精确地移动所述衬底台WTa/W化,例如W便将不同的目标部分C定位于所 述福射束B的路径中。类似地,例如在从掩模库的机械获取之后,或在扫描期间,可W将所述 第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述福射束B的路径 精确地定位图案形成装置(例如掩模)MA。通常,可W通过形成所述第一定位装置PM的一部 分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现支撑结构(例如掩模台)MT 的移动。类似地,可W采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块 来实现所述衬底台WTa/WTb的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反),所述支撑结构(例 如掩模台)MT可W仅与短行程致动器相连,或可W是固定的。可W使用图案形成装置对准标 记Ml、M2和衬底对准标记Pl、P2来对准图案形成装置(例如掩模)MA和衬底W。尽管所示的衬 底对准标记占据了专用目标部分,但是它们可W位于目标部分之间的空间(运些被已知为 划线对齐标记)中。类似地,在将多于一个的管忍设置在图案形成装置(例如掩模)MA上的情 况下,所述图案形成装置对准标记可W位于所述管忍之间。
[0040] 可W将所述设备用于W下模式中的至少一种中:
[0041] I.在步进模式中,在将支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WTa/WTb保持为基本静 止的同时,将赋予所述福射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即,单一的静态曝光)。 然后将所述衬底台WTa/WTb沿X和/或Y方向移动,使得可W对不同目标部分C曝光。在步进模 式中,曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。
[0042] 2.在扫描模式中,在对支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WTa/WTb同步地进行扫 描的同时,将赋予所述福射束的图案投影到目标部分C上(即,单一的动态曝光)。衬底台 WTa/WTb相对于支撑结构(例如掩模台)MT的速度和方向可W通过所述投影系统PS的(缩小) 放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中,曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中 所述目标部分的宽度(沿非扫描方向),而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度 (沿所述扫描方向)。
[0043] 3.在另一模式中,将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如掩模台)MT保 持为基本静止,并且在对所述衬底台WTa/W化进行移动或扫描的同时,将赋予所述福射束的 图案投影到目标部分C上。在运种模式中,通常采用脉冲福射源,并且在所述衬底台WTa/W化 的每一次移动之后、或在扫描期间的连续福射脉冲之间,根据需要更新所述可编程图案形 成装置。运种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如,如上所述类型的可编 程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
[0044] 也可W采用上述使用模式的组合和/或变体,或完全不同的使用模式。
[0045] 光刻设备LA为所谓的双台类型,其具有两个衬底台WTa和WTb和两个站一一曝光站 和测量站,衬底台可在两个站之间交换。当一个衬底台上的一个衬底正在曝光站处曝光时, 另一个衬底可W在测量站处被装载到另一个衬底台上,使得可W执行各种预备步骤。预备 步骤可W包括使用水平传感器LS对衬底的表面进行绘图和使用对准传感器AS测量对准标 记在衬底上的位置。运使得设备的生产量大幅增长。如果当衬底台在测量站处W及在曝光 站处时位置传感器IF不能测量衬底台的位置,那么可W设置第二位置传感器W使得能够在 两个站处追踪衬底台的位置。替代地,光刻设备可W具有衬底台WTa和校准台,其中衬底台 WTa被配置用于保持晶片,并且其中校准台被配置用于保持衬底台的有源传感器部分。
[0046] 所述设备还包括光刻设备控制单元或控制器LACU,其控制所描述的各种致动器和 传感器的所有移动和测量。LACU还包括信号处理和数据处理能力(即,它包括一个或多个物 理处理器),W执行与设备的操作有关的期望的计算。实际上,控制单元LAOJ将被实现为许 多子单元的系统,每个子单元处理实时的数据采集、设备内的子系统或部件的处理和控制。 例如,一个处理子系统可W专用于衬底定位装置PW的伺服控制。独立的单元可W甚至处理 粗和精致动器,或者不同的轴。另一个单元可W专用于位置传感器IF的读取。可W利用操作 员和包含在光刻制造过程中的其它设备通过与运些子系统处理单元通信的中央处理单元 或中央处理器来控制设备的整体控制。
[0047] 如上所述,支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WTazYTb是光刻设备内可能需要相 对于参照物(例如投影系统PS)定位(精确地)的物体的示例。可能是可定位的物体的其它示 例是投影透镜中的光学元件和校准台。
[0048] 为了相对于光刻设备内的参照物定位物体,光刻设备包括一个或多个根据本发明 的、将在下面更详细地描述的物体定位系统。虽然在本说明书的其余部分使用上位术语"物 体",但是应当领会该术语在适用的情况下可W被衬底台、掩模台、光学元件、投影透镜等取 代。
[0049] 根据本发明的实施例的物体定位系统被示意性地示出在图2中,并且包括:相对于 参照物RE(例如投影系统)待定位的物体OB(例如如图1所示的衬底台或掩模台);具有一个 或多个传感器(例如图1的位置传感器IF)的测量系统MS,用于测量物体相对于参照物RE在 一个或多个自由度(例如平移方向X、Y或旋转方向Rz)上的位置;具有一个或多个致动器的 致动器系统AS,用于例如通过将力F施加在物体OB上来定位物体OB;和控制系统CS,所述控 制系统被配置用于依赖于测量系统MS
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