工艺、设备以及器件的制作方法

专利名称：工艺、设备以及器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工艺和设备以及器件。本申请要求2006.12.01递交 的、申请号为11/607,098的美国专利的优先权，这里将其以引用的方式并 入本文。
背景技术：
光刻设备是将所需图案应用到衬底(通常是衬底的目标部分)上的机 器。例如，可以在集成电路(IC)的制造中使用光刻设备。在该情况下，可以使用可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置，产生将要形成在ic的独立层上的电路图案。这一图案可以转移到衬底(例如硅晶片)上的目 标部分上(例如，包括一个或多个管芯的一部分)。典型地，通过在衬底 上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上成像而转移图案。通常，单个衬底 将包含连续图案化的邻近目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步 进机，在其中通过将整个图案一次曝光到目标部分上而辐射每一目标部分；以及所谓的扫描器，在其中通过沿给定方向的("扫描"方向)辐射 束扫描图案而辐射每一目标部分，同时与这一方向平行或反向平行地同步 扫描衬底。也可以通过将图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转移 到衬底。掩模典型地由电子束光刻技术制造，其中所需的掩模图案通过将掩模 板光敏层在电子束(电子束写工艺)中受控曝光，而制作在掩模板的光敏 层上。之后光敏层中的图案转移到掩模图案层中，所述掩模图案层典型地 为布置在透明掩模基层上的金属层。已知的是，制作的掩模图案层由于光刻工艺会发生一些扭曲或缺陷。 缺陷的典型原因是，例如(掩模图案层的)应力产生的扭曲、在电子束写 工艺过程中加热产生的扭曲，或者由在掩模上设置的薄膜引起的扭曲。制作IC涉及在目标部分中制作彼此重叠的多个图案。所述彼此重叠 的图案通常由每一个在不同掩模上的不同掩模图案制作。每一个所述掩模 图案具有它们各自的扭曲或缺陷。在将掩模图案转移到目标部分的过程 中，将随着使用掩模图案而将扭曲转移到在目标部分上制作的图案中。因 此，目标部分上的重叠图案通常与导致目标部分中重叠误差的不同扭曲有 关。这种重叠误差通常称为场内重叠误差。发明内容需要一种能够降低或修正掩模图案的扭曲或缺陷对曝光图案扭曲的 影响的设备以及工艺。根据本发明的一个方面，提供一种用于在衬底的目标区域上制作交叠 图案的工艺，包括-提供交叠图案之间的重叠误差，所提供的重叠误差对应于根据所述 工艺模型的至少一个工艺参数中的每一个工艺参数的建议值控制工艺；-通过使模型与包括所提供的重叠误差以及用于至少一个工艺参数中 的每一个工艺参数的建议值的数据相适应，确定对应于最小重叠误差的至 少一个工艺参数中的每一个工艺参数的值；-制作交叠图案，由此根据至少一个工艺参数中的每一个工艺参数的 经过确定的值来控制所述工艺；其特征在于根据至少一个工艺参数中的每一个工艺参数的第一个经过确定的值 制作所述交叠图案中的一个的第一部分，以及根据至少一个工艺参数中的 每一个工艺参数的第二个经过确定的值制作所述交叠图案中的所述一个 的第二部分，其中第一个值不同于第二个值。根据发明的一个方面，通过使工艺模型与包括工艺参数的建议值的数 据和交叠图案之间的估计重叠误差相适应，提供一种设置用于确定在衬底 上制作交叠图案的工艺的工艺参数的值的设备，估计重叠误差对应于根据 工艺参数的建议值的工艺的控制，由此工艺参数的经过确定的值对应于最 小重叠误差；特征在于所述设备布置用于确定用于制作在目标区域的第一段中的交叠图案 中的一个交叠图案的第一部分的工艺参数的第一个值，以及用于制作交叠图案中的所述一个交叠图案的第二部分的工艺参数的第二个值，其中所述 第一个值不同于所述第二个值。根据本发明的一个方面，提供一种用于在衬底上制作若干交叠图案中 的第一图案的设备，所述设备包括保持所述衬底的衬底台，并包括-制作装置，用于在目标区域的第一段中制作第一图案的第一部分， 以及在目标区域的第二段中制作第一图案的第二部分，其中第一部分不同于第二部分并且第一段不同于第二段；-与制作装置以及衬底台连接的控制器，设置用于通过基于一组工艺 参数值控制衬底台和制作装置，控制所述若干交叠图案的第一图案与第二 图案之间的重叠；其特征在于设备设置用于根据所述组工艺参数的第一工艺参数的第一个值制作 所述第一部分，并根据所述第一工艺参数的第二个值制作所述第二部分。根据本发明的一个方面，提供一种由权利要求1至16任一项的工艺制 造的器件。


在此仅借助示例，参照所附示意图对本发明的实施例进行描述，在所附示意图中，相同的附图标记表示相同的部分，且其中图l示出根据本发明的实施例的光刻设备；图2示出目标部分上第一掩模图案与第二掩模图案的重叠；图3示出剩余掩模图案扭曲的示例；图4a、 4b、 4c示出用于与掩模图案扭曲相关的场内重叠误差的第一组 修正；图5a、 5b、 5c示出用于与掩模图案扭曲相关的场内重叠误差的第二组 修正；以及图6示出包括设置用于执行根据本发明的方法的计算机系统的光刻设备。
具体实施方式
图l概略地示出了已知的光刻设备。所述设备包括*照射系统(照射器)IL，配置用于调节辐射束B (例如，紫外(UV) 辐射或极紫外(EUV)辐射)。*支撑结构(例如掩模台)MT，配置用于支撑图案形成装置(例如掩 模)MA并连接配置用于根据确定的参数精确定位图案形成装置的第一定位 器PM;*衬底台(例如晶片台)WT，配置用于保持衬底(例如涂覆光刻胶的 晶片)W并连接到配置用于根据确定的参数精确定位衬底的第二定位器PW; 以及*投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，配置用于将由图案形成 装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一个或 多个管芯)上。所述照射系统可以包括各种类型的光学元件，例如折射的、反射的、 磁性的、电磁的、静电的或其它类型的光学部件，或其任意组合，用于定 向、整形或控制辐射。所述支撑结构支撑、即承载图案形成装置的重量。其以依赖于图案形 成装置的取向、光刻设备的设计以及其它情况(例如图案形成装置是否保 持在真空环境中)的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以使用机械、 真空、静电或其它夹持技术保持所述图案形成装置。例如，支撑结构可为 框状或台状，其根据需要可以固定或可移动。例如，支撑结构可以保证图 案形成装置关于投影系统处在所需位置。这里任意使用的术语"掩模版" 或"掩模"，可认为与更通用术语"图案形成装置"同义。这里使用的术语"图案形成装置"应广泛地解释为，可以用于将图案 在辐射束的横截面上赋予辐射束、以在衬底的目标部分上形成图案的任何 装置。应注意，例如如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征，赋予辐射 束的图案可能并不完全对应于衬底目标部分中预期的图案。通常，赋予辐 射束的图案将对应于将在目标部分中制作的器件例如集成电路的特定功 能层。图案形成装置可为透射的或反射的。图案形成装置的例子包括掩模、 可编程反射镜阵列和可编程的液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替相移掩模类型、衰减相移掩模类 型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小 反射镜的矩阵布置，可以独立地倾斜每一个小反射镜，以便沿不同方向反 射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射 的辐射束。应该将这里使用的术语"投影系统"广泛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，如针对所使用的曝光辐射所希望的、或针对诸如 使用浸没液或使用真空之类的其他因素所希望的。这里使用的任何术语 "投影透镜"可以认为是与更通用的术语"投影系统"同义。如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替 代地，所述设备可以是反射型的(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)。所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或 更多的掩模台)的类型。在这种"多台"机器中，可以并行地使用附加的 台，或可以在将一个或更多个其他台用于曝光的同时，在一个或更多个台 上执行预备步骤。所述的光刻设备也可以是其中至少一部分衬底可以被具有高折射率 的液体(例如水)覆盖的类型，以便填充投影系统和衬底之间的空隙。浸 没液也可以应用到光刻设备中的其他空隙，例如，在掩模和投影系统之间 的空隙。浸没技术用于增加投影系统的数值孔径在本领域内是公知的。这 里所使用的该术语"浸没"并不意味着结构(例如衬底)必须浸在液体中， 而仅仅意味着在曝光过程中，液体位于投影系统和衬底之间。参照图l，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种 情况下，通过包括例如合适的引导镜和/或扩束器的束传递系统的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其他情况下，所述源可 以是所述光刻设备的组成部分，例如当所述源是汞灯时。可以将所述源S0 和所述照射器IL、以及如果需要时的所述束传递系统一起称作辐射系统。 所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器。通常，可以对所述照射器的光瞳面中的强度分布的至少所述外部和/ 或内部的径向范围(一般分别称为C7-外部和tT-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其他部件，例如积分器IN和聚光器C0。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性 和强度分布。所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台MT)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。 已经穿过图案形成装置MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述PS 将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位器PW和定位 传感器IF (例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以 精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同目标部分C定位于所述辐射束 B的辐射路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期 间，可以将所述第一定位器PM和另一个定位传感器(在图l中未明确示 出)用于将掩模MA相对于所述辐射束B的辐射路径精确地定位。通常， 可以通过形成所述第一定位器PM的一部分的长程模块(粗定位)和短程 模块(精定位)的帮助来实现掩模台MT的移动。类似地，可以釆用形成 所述第二定位器PW的一部分的长程模块和短程模块来实现所述衬底台WT 的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，所述掩模台MT可以仅与短 程致动器相连，或可以是固定的。可以使用掩模对齐标记M1、 M2和衬底 对齐标记P1、 P2来对齐掩模MA和衬底W。尽管所示的衬底对齐标记占据 了专用目标部分，但是他们可以位于目标部分之间的空隙(这些公知为划 线对齐标记)上。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况 下，所述图案形成装置对齐标记可以位于所述管芯之间。可以将所述设备用于以下模式的至少一种1. 在步进模式中，在将赋予到所述辐射束的整个图案一次投影到目 标部分C上的同时，将掩模台MT和所述衬底台WT保持为基本静止(即， 单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可 以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单 一的静态曝光申威像的所述目标部分C的尺寸。2. 在扫描模式中，在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上的同时，对掩模台MT和衬底台WT同步地进行扫描(即，单一的动态曝光)。 衬底台WT相对于掩模台MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(縮 小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场(或扫描场) 的最大尺寸限制了单一的动态曝光中的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)。3.在混合模式中，将可编程图案形成装置保持为基本静止状态，并 且在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上的同时，对所述衬底台 WT进行移动或扫描。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬 底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需 要更新所述可编程图案形成装置。这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 中。也可布置包括可编程图案形成装置的公知的光刻设备，以使得可编程 图案形成装置与目标部分彼此相对扫描。这通过进行扫描或基本静止的可 编程图案形成装置以及进行扫描或基本静止的衬底台的不同组合而实现。 在可编程图案形成装置基本保持静止的情况下，其由支撑结构支撑而不需 要配置用于根据确定的参数精确定位该图案形成装置的第一定位器PM。图2中示出在衬底目标部分中第一图案PT1与第二图案PT2之间的重叠。在衬底上使用已知工艺制作第一图案PT1和第二图案PT2，所述工艺 包括-在衬底上提供光敏层；-相对于投影系统扫描图案形成装置，由此对辐射束进行图案化； -在狭缝中制作图案形成装置的第一图像；-相对于狭缝扫描目标区域，由此将衬底的光敏层曝光成图像并由此 制作第一图案PT1。在狭缝中制作的图像通常为小于原始图像4或5倍的系数(这里称为 图像缩小系数)以便可以制作具有非常小的细节部分的图案而不必以相同 比例在图案化元件上制作该细节部分。图3示出了在用于平移、旋转以及按比例缩小的全部修正之后，第一和第二图案PT1、 PT2的剩余重叠误差图的示例。在该重叠误差图中，示 出了局部重叠误差。该局部重叠误差与通过修正模型(这种情况下为6参 数重叠修正模型)全部修正之后的剩余重叠误差有关。该局部重叠误差用矢量线显示，其长度与该重叠误差的数值大小有 关，而其方向与该重叠误差的方向有关。在椭圆区域中，局部重叠误差的相对突然改变是可见的。在本发明一个实施例中，在对于已知的局部剩余重叠误差的第二图案 PT2的照射过程中，提供场内修正。正如解释的，这种局部剩余重叠误差 可能由掩模扭曲造成。场内修正是在由6参数重叠修正模型提供的任何全 部修正上叠加的动态(暂时)修正。在实施例中，场内修正包括涉及动态/暂时调整投影系统参数(或透 镜参数)的第一组修正，以及涉及在第二图案PT2的扫描期间的动态/暂 时调整扫描参数的第二组修正。扫描参数的动态调整根据6参数重叠修正 模型，叠加在全部扫描参数组上，以提供第二图案PT2相对于第一图案PT1 的全部扫描修正。第一组修正与第二组修正同时应用以得到最小重叠误 差。根据本发明实施例的第一组修正示于图4a、 4b、 4c中，描述了用于 例如由掩模图案扭曲引起的场内重叠误差的第一组修正。可以使用透镜参 数调整透镜放大率以及第三级透镜像差。作为修正使用，也可以调整其它 透镜像差，但这可能依赖于投影透镜系统的设计以及用于驱动透镜以修正 这类其它透镜像差的合适的致动器的有效性。执行扫描的同时，透镜放大 率可以沿Y方向上的扫描路径改变，即在曝光扫描过程中移动轨道。根据本发明的透镜参数修正的第一种类型为透镜放大率在X方向(其 垂直于扫描方向Y)上线性变化。正如本领域技术人员所知的，尽管透镜放大率是通常使用的术语，但 通常图像是被缩小的。所以，可选择地使用术语图像缩小系数。在图4a中第一种类型概略地示为梯形区段4a，其与扫描场及其局部放大率有关。在扫描场的下部区域(例如，扫描开始处)，X方向的放大率相对小。在扫描场的上部区域，放大率不同，在这一实例中相对较大。通过第一种 类型的透镜参数修正，扫描期间图案(在X方向)的放大率线性地变化。 根据本发明的透镜参数修正的第二种类型，为放大率在X方向上非线
性变化。在图4b中第二类型概略地示为不规则区段4b。
图4b中示出非线性变化的一个实例。在不规则区段4b的下部区域 Rl中，在扫描期间在X方向上的透镜放大率降低(图示为区段4b的左和 右边界的第一收敛)。在下一个区域R2中，在X方向上的透镜放大率增大 (图示为区段4b的左和右边界的第一发散)。在进一步的区域R3中，在X 方向上的透镜放大率再次降低(图示为区段4b的左和右边界的第二收敛)。 最后，在进一步的区域R4中，在X方向上的透镜放大率再次增大(图示 为区段4b的左和右边界的第二发散)。
根据本发明的透镜参数修正的第三类型，为第三级透镜像差修正在X 方向上的变化。第三类型在图4c中概略地示为扫描场区段4c。
在X方向上的透镜放大率为常量，其导致矩形扫描场。在扫描场中， 第三级透镜像差修正可以沿Y方向变化。这种变化以指向X方向箭头的形 式示出。箭头的长度作为Y方向上位置的函数变化，以说明在Y方向上第 三级透镜像差的变化。
通过改变在X方向上的放大率或将第三级透镜像差修正在扫描场中 从一个区域改变到另一个区域，可以相对于其它区域中图案的其它特征调 整在所述一个区域内的图案的特征的尺寸(沿着平行于X方向)。
应注意到图4a、 4b和4c示出了透镜参数的变化的实施例。根据本发 明的透镜参数变化不限于这些实例。
图5a、 5b和5c中示出根据本发明实施例的第二组修正。
第二组修正涉及在根据6参数重叠修正模型的全部扫描参数组上叠 加扫描参数的动态调整，以提供第二图案PT2相对于第一图案PT1的全部 扫描修正。
通过使用扫描参数的这些动态调整，如下所述可以实现Y方向上图案 放大率的变化、平移的变化以及旋转的变化。
在实施例中，扫描场5a中在Y方向上的放大率的变化通过Y方向上 (图5a)掩模台与晶片台之间的扫描速度的变化实现。在该实施例中，一些区域对应于扫描速度的减速(箭头指向下方的区域)，而一些区域对应 于扫描速度的加速(箭头指向上方的区域)。通过将掩模台与晶片台之间 的扫描速度在扫描场中从一个区域改变到另一个区域，所述一个区域中的 图案的特征的尺寸(平行于Y方向)可以相对于另一区域中另一图案的特 征而调整。应注意调整这一尺寸不需要改变图像縮小系数。在另一个实施例中，在X方向上平移的变化作为用于扫描场5b的扫 描路径的函数而实现(图5b)。在X方向上的平移可以沿着X方向在一个方向上(由箭头X+表示) 或者相反方向(由箭头X-表示)改变。该平移方向在扫描场中示出。在该实施例中(图5b)，下部区域R5中的平移沿X-方向进行。在下 一个区域R6中，在另一个方向X+上进行平移。在又一个区域R7中，再 次沿X-方向进行平移。在随后的区域R8中，再次沿X+方向进行平移。在 下一个区域R9中，平移基本上为零。在最后的区域R10中，在X+方向执 行平移。通过将平移在扫描场中从一个区域改变到另一个区域，所述一个区域 中的图案的特征的位置可以相对于其他区域中的图案的其他特征的位置 而调整。在另一个实施例中，旋转的变化作为用于扫描场5c (图5c)的扫描 路径的函数而实现。在扫描场5c中存在对在一个方向(具有指向下方的箭头的区域)上的旋转的敏感性或对相反的旋转的敏感性(具有指向上方的箭头的区域) 的区域。区域中箭头的长度表明所述箭头到该区域中的旋转中心的距离。通过将对旋转的敏感性在该扫描场中从一个区域改变到另一个区域， 所述一个区域中的图案的特征的取向可以相对于在该另一个区域中图案 的另一个特征的取向而调整。如上阐明的在执行扫描的同时，从用于第一图案PT1和第二图案PT2重叠的剩余掩模扭曲，确定根据本发明方法的透镜参数与扫描参数的动态 调整。该掩模的剩余局部扭曲，可以从在半导体衬底上制作的重叠图案的 测量而推导出，但附加地或可选择地，可以从第一和/或第二掩模图案的 扭曲测量而推导出。用于确定剩余局部扭曲的步骤对于本领域技术人员来说是公知的。当确定剩余局部掩模扭曲时，可以考虑由已知的6参数重叠修正模型 进行修正。在本发明的一个实施例中，在可由剩余扭曲图表示的剩余局部扭曲确 定之后，确定透镜参数和扫描参数需要的调整。由于扫描的投影特性(即 沿Y方向的扫描路径上按顺序投射一组与X方向平行的线状图案)，确定所述动态调整以便使沿Y方向扫描路径上每一点的X方向与Y方向两者上的剩余扭曲最小化。在本发明一个实施例中，由在扭曲的掩模图案上的扭曲测量确定所述 局部扭曲，并在曝光过程中修正所述图案图像。用于根据需要对剩余扭曲进行最小化的透镜参数和扫描参数的调整，可为参考附图4a-4c与5a-5c描述的一个或多个透镜参数与一个或多个扫 描参数的调整的任意组合。在一个实施例中，所述图案图像与单掩模图案的图案图像有关。在另 一个实施例中，所述图案图像与第一图案和第二图案之间的重叠有关。图6示出了包括布置用于执行根据本发明的方法的计算机系统CA的 光刻设备。在图6中，具有与在前附图中所示的相同附图标记的实体是指在前附 图中相对应的实体。为了在扫描过程中控制透镜参数与扫描参数的调整，光刻设备装备有 控制系统，所述控制系统可以控制沿扫描路径的每一点的所需的调整。典型地，这样的控制系统包括计算机系统CA，所述计算机系统CA包 括用于执行运算操作的处理器PR，以及存储器ME。图6中对此进行了概 略性地描述，示出与图1中所示的光刻设备相似的光刻设备的一个实例， 现在进一步包括布置为可与存储器ME或其他形式的机器可读介质或媒介 交互的处理器PR。存储器ME可为布置用于存储指令及数据的任意类型的 存储器，例如磁带单元、硬盘、只读存储器(R0M)、非易失性随机存储器 (NVRAM)以及随机存储器(RAM)。所述处理器PR可布置用于读取并执行一条或多条存储于存储器ME 中的程序，所述程序提供给处理器PR执行前述用于调整方法的功能。为了能够执行这些方法，布置处理器PR以确定并控制掩模台MT的位置、衬底 台WT的位置、和/或投影系统PS (透镜系统)的参数、以及光刻设备可 能的其他组件。可具体地装备或配置处理器PR以执行所述方法的所述实 施例，但也可布置中央处理器以作为整体控制光刻设备，并且在此提供有 用于执行所述方法的所述实现方式或实施例、或所述方法的其他实现方式 的附加功能。应当理解，可能提供多个和/或其他单元，例如本领域技术人员熟知 的存储单元、输入装置以及读取装置。而且，如果需要，它们中的一个或 多个可以设置在物理上远离处理器PR的位置上。所述处理器PR显示为一 个框体，然而，正如本领域技术人员所知的，其可能包括功能上平行或由 一个主处理器PR控制的、可能彼此远离设置的若干处理单元。明显的是，尽管图6中所示的所有连接均为物理连接，但是这些连接 中的一个或多个可以是无线连接。它们仅试图示出"连接"单元布置用 于以某种方式彼此交互。所述计算机系统可以是布置用于执行这里讨论的 功能的、使用模拟和/或数字和/或软件技术的任意信号处理系统。所述计算机系统也可配置用于确定在剩余扭曲图中第一图案PT1与 第二图案PT2之间重叠的剩余扭曲。与第一图案PT1和第二图案PT2之间重叠有关的重叠数据，可以通过 测量第一和第二图案PT1、 PT2的场内局部重叠的度量工具得到。可选择 地，可以通过第一和第二掩模图案的扭曲测量得到所述重叠数据。另外， 在本发明实施例中，在度量工具或独立工具中确定工艺参数(即扫描参数 和/或透镜参数)。在该实施例中，工艺参数随后供给例如以扫描模式或混合模式操作的光刻设备或包括可编程图案形成装置的光刻设备。也可以配置所述计算机系统以确定沿Y方向扫描路径的每一点在X方向上和Y方向上的剩余扭曲的最小值，其中所述最小值通过调整至少一个 透镜参数和/或至少一个扫描参数而实现。此外，可以配置所述计算机系统以在扫描中的第二图案的曝光过程 中，对沿扫描路径上的每一点，通过执行调整至少一个透镜参数和/或至 少一个扫描参数，提供在所确定的在X方向和Y方向上的剩余扭曲的最小 值。在涉及透镜参数的扫描过程期间，可以通过控制投影系统PS的设置 而实现动态调整。在涉及扫描参数的扫描过程期间，可选择地或附加地，通过控制掩模台MT的位置和/或衬底台WT的位置而实现动态参数调整。可以通过计算机系统控制用于Y方向扫描路径上每一点的透镜参数和扫描参数的调整。值得注意的是，尽管上述实施例已经描述了在第二图案PT2的照射期 间应用于场内修正，但是本发明也可以应用于通过在制作先前的第一图案 PT1的过程中应用场内修正以改善第一图案PT1和第二图案PT2之间的重 叠。可选择地，在实施例中，用于那两图案之间的重叠的重叠修正通过在 制作第一图案PT1与第二图案PT2两者期间的修正而得到。也应注意到本发明涉及确定工艺的工艺参数值(例如扫描参数和透镜 参数)。本发明不限于叠加用于修正参数值的经过确定的值，所述参数值 在不应用本发明时也可使用。相反，本发明包括确定工艺参数值，所述工艺参数值取代那些不应用本发明所使用的工艺参数的参数，例如非线性参 数的情况。尽管本文中以制造IC的光刻设备应用作为具体参考，但应理解的是 这里描述的光刻设备可以具有其他应用，例如集成光学系统、用于磁畴存 储器的控制和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的 制造。本领域技术人员应当理解，在这些可选择的应用的上下文中，这里 任意使用的术语"晶片"或"管芯"应理解为分别与更常用的术语"衬底" 或"目标部分"同义。这里所述的衬底可能在曝光之前或之后，在例如轨 道(一种典型地在衬底上施加抗蚀剂层并对经过曝光的抗蚀剂进行显影的 工具)、度量工具和/或检查工具中进行处理。在可应用的情况下，可以将 这里的公开应用到这样的和其它衬底处理工具上。进一步，例如为了制作 多层IC，可以不止一次处理衬底，所以这里使用的术语衬底也可以表示已 经包含多个已处理层的衬底。尽管以上已经作出了特定的参考，在光学光刻的上下文中使用本发明 的实施例，但应该理解的是，本发明可以用于其他应用中，并且只要上下 文允许，不局限于光学光刻。这里使用的术语"辐射"和"束"包括了全部类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如，具有约365、 355、 248、 193、 157或126nm的波长)以 及极紫外辐射(例如具有5-20nm范围的波长)，还有例如离子束或电子束 的粒子束。在上下文允许的情况下，所述术语"透镜"可以表示各种类型的光学 部件中的任何一种或它们的组合，包括折射式、反射式、磁性式、电磁式 和静电式的光学部件。尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例，但是应该理解的是本发 明可以与上述不同的形式实现。例如，本发明可以采取包含一个或更多个 用于描述上述公开的方法的机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者 采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式(例如，半 导体存储器、磁盘或光盘)。以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员 应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对上述本 发明迸行修改。
权利要求
1.一种用于在衬底的目标区域上制作交叠图案的工艺，包括-提供交叠图案之间的重叠误差，所提供的重叠误差对应于根据所述工艺模型的至少一个工艺参数中的每一个工艺参数的建议值控制工艺；-通过使模型与包括所提供的重叠误差以及用于至少一个工艺参数中的每一个工艺参数的建议值的数据相适应，确定对应于最小重叠误差的至少一个工艺参数中的每一个工艺参数的值；-制作交叠图案，由此根据至少一个工艺参数中的每一个工艺参数的经过确定的值来控制所述工艺；其特征在于根据至少一个工艺参数中的每一个工艺参数的第一个经过确定的值制作所述交叠图案中一个的第一部分，以及根据至少一个工艺参数中的每一个工艺参数的第二个经过确定的值制作所述交叠图案中的一个的第二部分，其中第一个值不同于第二个值。
2、 如权利要求l中的工艺，其中交叠图案包括第一图案和第二图案，并且其中所述交叠图案中的所述一个为第一图案。
3、 如权利要求2中的工艺，其中提供重叠误差的步骤包括基于有关制作交叠图案中的仅一个交叠图案的数据估计重叠误差。
4、 如权利要求3中的工艺，其中所述仅一个交叠图案为第二图案。
5、 如权利要求2中的工艺，其中提供重叠误差的步骤包括根据至少一 个工艺参数中的每一个工艺参数的建议值，在经过处理的测试衬底上测量 重叠误差。
6、 如权利要求2至4中任一项的工艺，其中先于所述第一图案在衬底上制作所述第二图案。
7、 如权利要求1至6中任一项的工艺，其中所述工艺为光刻工艺。
8、 如权利要求7中的工艺，包括 -通过图案形成装置对辐射束进行图案化，以及 -通过由图案化的辐射束照射目标区域，制作所述交叠图案中的所述一个交叠图案的第一部分和第二部分。
9、 如权利要求8中的工艺，包括使用所述图案形成装置的特征的测量，估计所述重叠误差。
10、 如权利要求8或9中的工艺，包括 -相对于投影系统扫描图案形成装置；-在第一时刻及时地制作所述图案形成装置的第一段的第一图像，所 述图像在狭缝中制作；-在第二时刻及时地制作所述图案形成装置的第二段的第二图像，所 述图像在狭缝中制作，并且由此所述第二时刻不同于所述第一时刻，并且 由此所述图案形成装置的第一段不同于所述图案形成装置的第二段；-相对于所述狭缝扫描目标区域，由此照射带有第一图像的目标区域 的第一段，并照射带有第二图像的目标区域的第二段；由此所述第一图像和第二图像分别地相对于图案形成装置的第一部 分和第二部分以图像縮小系数縮小。
11、 如权利要求10中的工艺，其中至少一个工艺参数中的每一个工艺参数包括图像縮小系数。
12、 如权利要求10至11中任一项的工艺，其中至少一个工艺参数中的每一个工艺参数对应于投影系统的第三级像差。
13、 如权利要求10至12中任一项的工艺，其中图案形成装置相对于投影系统被扫描，并且其中根据包括轨迹和速度的至少一个扫描参数将所述 目标区域和狭缝彼此相对地扫描，并且其中至少一个工艺参数中的每个工 艺参数中的至少一个参数对应于至少一个扫描参数中的一个参数。
14、 如权利要求13中的工艺，其中至少一个扫描参数中的一个扫描参 数对应于目标区域相对于狭缝的速度，或者对应于图案形成装置相对于投 影系统的速度。
15、 如权利要求13至14中任一项的工艺，其中图案形成装置相对于投 影系统在第一方向上被扫描，而目标区域相对于狭缝在第二方向上被扫 描；其中至少一个扫描参数中的一个扫描参数对应于第二方向的分量，所 述分量垂直于所述第一方向。
16、 如权利要求13中的工艺，其中至少一个扫描参数中的一个扫描参数对应于图案形成装置相对于目标区域的旋转。
17、 一种布置用于确定工艺的工艺参数值的设备，所述设备用于通过 将工艺模型适应于包括所述工艺参数的建议值以及在所述交叠图案之间 的估计出的重叠误差的数据，制作衬底上的交叠图案，所述估计出的重叠 误差对应于根据所述工艺参数的建议值控制工艺，由此所述工艺参数的经 过确定的值对应于最小重叠误差；其特征在于所述设备布置用于确定用于制作在目标区域的第一段中的交叠图案 中的一个交叠图案的第一部分的工艺参数的第一个值，以及用于制作交叠 图案中的所述一个交叠图案的第二部分的工艺参数的第二个值，其中所述 第一个值不同于所述第二个值。
18、 根据权利要求17的设备，布置用于根据工艺参数的建议值，使用 在经过处理的测试衬底上的重叠误差测量估计重叠误差。
19、 根据权利要求18中的设备，布置用于执行重叠误差的测量。
20、 根据权利要求17至19任一项中的设备，用于一种工艺，所述工艺 包括使用图案形成装置对辐射束进行图案化，并使用所述图案化的辐射束 在目标区域上制作所述交叠图案中的所述一个交叠图案的第一部分和第 二部分，所述设备布置用于使用图案形成装置的特征测量估计所述重叠误 差。
21、 根据权利要求17至20任一项中的设备，用于一种工艺，所述工艺 包括使用图案形成装置对辐射束进行图案化，并使用所述图案化的辐射束 在目标区域上制作交叠图案中的所述一个的第一部分和第二部分，所述设 备布置用于使用与制作图案形成装置有关的信息估计所述重叠误差。
22、 一种用于在衬底上制作若干交叠图案中的第一图案的设备，所述设备包括用于保持所述衬底的衬底台，并包括-制作装置，用于在目标区域的第一段中制作第一图案的第一部分，以及在目标区域的第二段中制作第一图案的第二部分，其中第一部分不同 于第二部分并且第一段不同于第二段；-与制作装置以及衬底台连接的控制器，设置用于通过基于一组工艺 参数值控制衬底台和制作装置，控制所述若干交叠图案的第一图案与第二 图案之间的重叠；其特征在于设备设置用于根据所述组工艺参数的第一工艺参数的第一个值制作 所述第一部分，并根据所述第一工艺参数的第二个值制作所述第二部分。
23、 根据权利要求22的设备，包括权利要求17至20任一项中的设备。
24、 根据权利要求22至23任一项中的设备，其中制作装置包括布置用 于对由设备支撑的图案形成装置成像的投影系统，其中图像以图像縮小系 数小于图案形成装置，所述制作装置进一步包括投影系统操纵器，以基于所述第一工艺参数的第一个和第二个值控制縮小系数。
25、 由权利要求1至16中任一项的工艺制造的器件。
全文摘要
一种光刻设备包括配置用于调节辐射束的照射系统、用于图案形成装置的支撑结构、用于衬底的衬底台、投影系统以及控制系统。所述图案形成装置能够将图案赋予到辐射束的横截面上以形成图案化辐射束。配置所述投影系统以沿扫描路径将作为图像的图案化的辐射束投影到衬底目标部分上。所述扫描路径由光刻设备的曝光区域的扫描方向上的轨迹限定。所述控制系统与支撑结构、衬底台以及投影系统相连接，用于分别控制支撑结构、衬底台以及投影系统的运动。所述控制系统配置用于通过区域中图像的暂时调整，修正沿扫描路径区域中的图像局部扭曲。
文档编号G03F7/20GK101221364SQ20071016468
公开日2008年7月16日 申请日期2007年11月30日 优先权日2006年12月1日
发明者埃弗哈德斯·科内利斯·莫什, 毛里茨·范德尔沙尔, 许贝特斯·约翰内斯·赫特鲁德斯·西蒙斯 申请人:Asml荷兰有限公司