光刻设备和方法

光刻设备和方法
【专利摘要】本发明公开了一种光刻设备，包括：支撑结构，所述支撑结构被构造为支撑掩模，所述掩模包括图案化区域，所述图案化区域能够将图案在EUV辐射束的横截面内赋予EUV辐射束以形成图案化的辐射束，其中所述支撑结构在扫描方向上能够移动；衬底台，所述衬底台被构造为保持衬底，其中所述衬底台在扫描方向上能够移动；和投影系统，所述投影系统被配置为将图案化的辐射束投影到衬底的曝光区上，其中所述投影系统在扫描方向上的缩小率大于在与扫描方向垂直的第二方向上的缩小率，并且其中在第二方向上的缩小率大于4x。
【专利说明】
光刻设备和方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2014年2月24日递交的欧洲申请14156365.0的权益，其在此通过引 用全文并入。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种将衬底曝光于图案化的辐射束的方法和一种适于执行该方法的 光刻设备。
【背景技术】
[0004] 光刻设备是一种被构造为将所需图案应用到衬底上的机器。光刻没备可用于例如 集成电路（IC)的制造过程中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成 装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶 片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，通过将图案成像到设 置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而实现图案的转移。通常，单一衬底将包括相邻 目标部分的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。
[0005] 光刻术被广泛地看作制造 IC和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着通 过使用光刻术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻术越来越成为允许制造微型IC或其他 器件和/或结构的更加关键的因素。
[0006] 丨的M阻的???公仕计可以由用于分辨率的瑞利法则给出，如等式（1)所示：
[0007]
[0008] 其中λ是所用辐射的波长，NA是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，1^是依赖于 过程的调节因子，也称为瑞利常数，CD是所印刷的特征的特征尺寸（或临界尺寸）。由等式 (1)可知，特征的最小可印刷尺寸(临界尺寸)的减小可以由三种途径获得:通过缩短曝光波 长λ、通过增大数值孔径NA或通过减小h的值。
[0009] 为了缩短曝光波长λ并因此减小临界尺寸(CD )，可以使用极紫外(EUV)福射源。EUV 辐射可被看作是波长在4_20nm范围内的辐射。使用EUV辐射的光刻设备可被用于在衬底上 形成比使用更长波长(例如，约193nm的波长)辐射的光刻设备所形成的特征更小的特征。
[0010] 期望提供一种将衬底曝光于图案化的辐射束的方法，所述方法消除或减轻与现有 的光刻方法关联的一个或多个问题。

【发明内容】

[0011]根据本发明的第一方面，提供了 一种光刻设备，包括:支撑结构，所述支撑结构被 构造为支撑掩模，所述掩模包括图案化区域，所述图案化区域能够将图案在辐射束的横截 面内赋予辐射束以形成图案化的辐射束，其中所述支撑结构在扫描方向上能够移动;衬底 台，所述衬底台被构造为保持衬底，其中所述衬底台在扫描方向上能够移动;和投影系统， 所述投影系统被配置为将图案化的辐射束投影到衬底的曝光区上，其中所述投影系统在扫 描方向上的缩小率大于在与扫描方向相垂直的第二方向上的缩小率，并且其中在第二方向 上的缩小率大于4x。
[0012] 辐射束可以为EUV辐射束。
[0013]投影系统在第二方向上的缩小率可以大于4.5x。
[0014]投影系统在第二方向上的缩小率可以为约4.8x。
[0015] 投影系统在扫描方向上的缩小率可以大于6x。
[0016] 投影系统在扫描方向上的缩小率可以为约7.5x。
[0017] 掩模的图案化区域在第二方向上可以具有大于104mm的长度。
[0018]投影系统在第二方向上的缩小率可以被配置为曝光在衬底上的在第二方向上具 有约26mm的长度的曝光区。
[0019]掩模的图案化区域在扫描方向上可以具有小于或等于132mm的长度。
[0020] 投影系统在扫描方向上的缩小率可以被配置为曝光在衬底上的在扫描方向上具 有约16.5mm的长度的曝光区。
[0021] 支撑结构可以被构造为支撑在扫描方向上具有约6英寸的长度的掩模。
[0022] 支撑结构可以被构造为支撑在第二方向上具有约6英寸的长度的掩模。
[0023] 根据本发明的第二方面，提供了一种使用光刻设备曝光衬底上的曝光区的方法， 所述方法包括:沿扫描方向并且在掩模的图案化区域上扫描辐射的曝光狭缝;和将从掩模 上反射的辐射的曝光狭缝以在扫描方向上的缩小率大于在与扫描方向相垂直的第二方向 上的缩小率的方式投影到衬底的曝光区上，其中在第二方向上的缩小率大于4x。
[0024] 辐射束可以为EUV辐射束。
[0025] 在第二方向上的缩小率可以大于4.5x，并且具体地为约4.8x、5x或5. lx。
[0026] 在扫描方向上的缩小率可以大于6x，并且具体地为约6.3x、7x、7.5x或7.9x。
[0027] 掩模的图案化区域在第二方向上可以具有大于104mm的长度。
[0028] 在第二方向上的缩小率和图案化区域在第二方向上的长度可以为使得在衬底上 的曝光区在第二方向上具有约26mm的长度。
[0029]掩模的图案化区域在扫描方向上可以具有小于或等于132mm的长度。
[0030]在第二方向上的缩小率和图案化区域在第二方向上的长度可以为使得在衬底上 的曝光区在第二方向上具有约16.5mm的长度。
[0031]掩模在扫描方向上可以具有约6英寸的长度。
[0032]掩模在第二方向上可以具有约6英寸的长度。
[0033]掩模的图案化区域可以布置在掩模的品质区域上。
[0034] 掩模的品质区域在扫描方向上可以具有约132mm的长度。
[0035] 掩模的品质区域在第二方向上可以具有约132mm的长度。
[0036] 掩模的品质区域可以具有圆角。
[0037] 圆角的每一个可以具有约14mm的半径。
[0038]根据本发明的第三方面，提供了一种用在光刻设备中的掩模，其中所述掩模包括 图案化区域，所述图案化区域能够将图案在辐射束的横截面内赋予辐射束以形成图案化的 辐射束，并且其中掩模被配置为具有这样的扫描方向：即，在使用中在图案化区域上沿所述 扫描方向扫描辐射束；并且其中图案化区域在与扫描方向垂直的第二方向上具有大于 104mm的长度。
[0039] 辐射束可以为EUV辐射束。
[0040] 图案化区域可以布置在掩模的品质区域上。
[0041] 掩模的图案化区域在第二方向上可以具有约124mm的长度。
[0042] 掩模的图案化区域在扫描方向上可以具有约124mm的长度。
[0043] 掩模的图案化区域在第二方向上可以具有约132mm的长度。
[0044]掩模的品质区域可以具有圆角。
[0045] 圆角的每一个可以具有约14_的半径。
[0046] 掩模在扫描方向上可以具有约6英寸的长度。
[0047] 掩模在第二方向上可以具有约6英寸的长度。
[0048]根据本发明的第四方面，提供了一种使用光刻设备曝光衬底上的曝光区的方法， 所述方法包括:沿扫描方向并且在掩模的图案化区域上扫描辐射的曝光狭缝，其中掩模的 图案化区域在扫描方向上具有小于或等于132mm的长度，并且在与扫描方向相垂直的第二 方向上具有至少约I 04mm的长度;和将从掩模上反射的辐射的曝光狭缝以在扫描方向上的 缩小率大于在第二方向上的缩小率的方式投影到衬底的曝光区上。
[0049]辐射可以为EUV辐射。
[0050] 缩小率在扫描方向上可以大于6x。
[0051 ] 缩小率在第二方向上可以为至少约4x。
[0052] 缩小率在第二方向上可以大于4x。
[0053] 缩小率在第二方向上可以大于4.5x。
[0054] 掩模在扫描方向上可以具有小于或等于约6英寸的长度。
[0055]掩模在第二方向上可以具有约6英寸的长度。
[0056] 图案化区域可以布置在掩模的品质区域上。
[0057] 掩模的品质区域在扫描方向上可以具有约132mm的长度。
[0058] 掩模的品质区域在第二方向上可以具有约132mm的长度。
[0059] 掩模的品质区域可以具有圆角。
[0000] 圆角的每一个可以具有约14mm的半径。
[0061]图案化区域在第二方向上的长度和在第二方向上的缩小率可以为使得在衬底上 的曝光区在第二方向上的长度为约26mm。
[0062] 图案化区域在扫描方向上的长度和在扫描方向上的缩小率可以为使得在衬底上 的曝光区在扫描方向上的长度为约16.5mm。
[0063] 根据本发明的第五方面，提供了 一种光刻设备，包括:支撑结构，所述支撑结构被 构造为支撑掩模，所述掩模包括图案化区域，所述图案化区域能够将图案在辐射束的横截 面内赋予辐射束以形成图案化的辐射束，其中所述支撑结构在扫描方向上能够移动，并且 其中所述掩模在扫描方向上具有约6英寸的长度并且在与扫描方向相垂直的第二方向上具 有约6英寸的长度;衬底台，所述衬底台被构造为保持衬底，其中所述衬底台在扫描方向上 能够移动;和投影系统，所述投影系统被配置为将图案化的辐射束投影到衬底的曝光区上， 其中所述投影系统在扫描方向上的缩小率大于在第二方向上的缩小率。
[0064] 辐射束可以为EUV辐射束。
[0065] 投影系统在扫描方向上可以具有大于6x的缩小率。
[0066]投影系统在第二方向上可以具有至少约4x的缩小率，并且具体地为约4.8x、5x或 5. Ix0
[0067]投影系统在第二方向上可以具有大于4x的缩小率，并且具体地为约6.3x、7x、7.5x 或7.9x。
[0068] 投影系统在第二方向上可以具有大于4.5x的缩小率。
[0069] 图案化区域可以布置在掩模的品质区域上。
[0070] 掩模的品质区域在扫描方向上可以具有约132mm的长度。
[0071 ]掩模的品质区域在第二方向上可以具有约132mm的长度。
[0072 ]掩模的品质区域在扫描方向上可以具有约124mm的长度。
[0073 ]掩模的品质区域在第二方向上可以具有约124mm的长度。
[0074]掩模的品质区域可以具有圆角。
[0075] 圆角的每一个可以具有约14_的半径。
[0076] 投影系统在第二方向上的缩小率可以被配置为使得衬底上的曝光区在第二方向 上的长度为约26mm。
[0077] 投影系统在扫描方向上的缩小率可以被配置为使得衬底上的曝光区在扫描方向 上的长度为约16.5mm。
[0078] 支撑结构可以进一步地被构造为支撑扩展掩模，所述扩展掩模包括扩展图案化区 域，所述扩展图案化区域能够将图案在EUV辐射束的横截面内赋予EUV辐射束以形成图案化 的辐射束，其中扩展掩模在扫描方向上具有大于6英寸的长度。
[0079] 扩展图案化区域在扫描方向上的长度可以大于132mm。
[0080] 扩展图案化区域在扫描方向上的长度可以为约264mm。
[0081 ]扩展图案化区域在第二方向上的长度可以为至少约104mm。
[0082] 扩展图案化区域在第二方向上的长度可以为大于104mm。
[0083] 扩展图案化区域在第二方向上的长度可以为约132mm。
[0084] 光刻设备可以进一步包括第二支撑结构，所述第二支撑结构被构造为支撑扩展掩 模，所述扩展掩模包括扩展图案化区域，所述扩展图案化区域能够将图案在辐射束的横截 面内赋予辐射束以形成图案化的辐射束，其中扩展掩模在扫描方向上具有大于6英寸的长 度。
[0085] 辐射束可以为EUV辐射束。
[0086] 扩展图案化区域在扫描方向上的长度可以大于132mm。
[0087] 扩展图案化区域在扫描方向上的长度可以为约264mm。
[0088] 扩展图案化区域在第二方向上的长度可以为至少约104mm。
[0089] 扩展图案化区域在第二方向上的长度可以为大于104mm。
【附图说明】
[0090] 现在将参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中：
[0091 ]图1为包括光刻设备和辐射源的光刻系统的示意图；
[0092] 图2为可用在扫描曝光工艺中的掩模和衬底上的由曝光工艺产生的曝光场的示意 图；
[0093] 图3为掩模的横截面图；
[0094] 图4为可用在扫描曝光工艺中的掩模和衬底上的由两个扫描曝光工艺形成的曝光 场的不意图；
[0095] 图5为形成在衬底上的曝光场的两个实施例的示意图；
[0096] 图6为包括在X方向上扩展的图案化区域的掩模的示意图；和
[0097] 图7为可用在扫描曝光工艺中的扩展掩模和衬底上的由扩展掩模的曝光产生的曝 光场的不意图。
【具体实施方式】
[0098]图1示出了光刻系统。光刻系统包括辐射源SO和光刻设备LA。辐射源SO被配置为产 生极紫外(EUV)辐射束B。光刻设备LA包括照射系统IL、被配置为支撑图案形成装置MA(例 如，掩模)的支撑结构MT、投影系统PS和被配置为支撑衬底W的衬底台WT。照射系统IL被配置 为在辐射束B入射到图案形成装置MA上之前调节辐射束B。投影系统PS被配置为将辐射束B (现在是由掩模MA图案化的）投影到衬底W上。衬底W可以包括先前形成的图案。在这种情况 下，光刻设备将图案化的投影束B与先前形成在衬底W上的图案对准。
[0099]辐射源S0、照射系统IL和投影系统PS可以都被构造和布置为使得它们能够与外部 环境隔离。可以在辐射源SO中提供低于大气压力的压力的气体(例如，氢气）。可以在照射系 统IL和/或投影系统PS中提供真空。可以在照射系统IL和/或投影系统PS中提供少量的恰好 低于大气压力的压力的气体(例如，氢气）。
[0100] 如图1所示的辐射源SO是可以被称为激光产生等离子体(LPP)源的类型的辐射源。 例如可以为CO2激光器的激光器1被布置为通过激光束2将能量沉积在燃料上，所述燃料例 如为从燃料发射器3中提供的锡(Sn)。虽然在下面的说明中引用锡，但是可以使用任何合适 的燃料。燃料例如可以为液体形式，并且例如可以为金属或合金。燃料发射器3可以包括喷 嘴，所述喷嘴被配置为将例如呈液滴形式的锡沿着轨迹引向等离子体形成区4。激光束2在 等离子体形成区4处入射到锡上。激光能量在锡中的沉积在等离子体形成区4处形成等离子 体7。在等离子体的离子的去激发和重组的过程中从等离子体7发射包括EUV辐射的辐射。
[0101] EUV辐射被近似正入射辐射收集器5(有时更常被称为正入射辐射收集器)收集和 聚焦。收集器5可以具有被布置为反射EUV辐射(例如，具有诸如13.5nm的期望波长的EUV辐 射)的多层结构。收集器5可以具有椭圆形构造，具有两个椭圆焦点。第一焦点可以在等离子 体形成区4处，并且第二焦点可以在中间焦点6处，如下所述。
[0102] 激光器1可以与辐射源SO分开。在这种情况下，激光束2可以在束传递系统（未示 出）的辅助下从激光器1传递至辐射源S0,所述束传递系统包括例如适当的引导镜和/或扩 束器、和/或其它光学器件。激光器1和福射源SO可以一起被视作福射系统。
[0103] 由收集器5收集的辐射形成辐射束B。辐射束B在焦点6处被聚焦以形成等离子体形 成区4的图像，所述图像作为用于照射系统IL的虚拟辐射源。辐射束B被聚焦所在处的点6可 以被称为中间焦点。辐射源SO被布置为使得中间焦点6位于或接近辐射源的封闭结构9中的 开口处。
[0104] 虽然图1将辐射源SO图示为激光产生等离子体LPP源，然而可以使用任何合适的源 来产生EUV辐射。例如，发射等离子体的EUV可以通过使用放电来将燃料(例如，锡)转化为等 离子体状态而产生。这种类型的辐射源可以被称为放电产生等离子体(DPP)源。放电可以通 过电源产生，所述电源可以形成辐射源的一部分或者可以为通过电连接装置与辐射源SO连 接的单独的实体。
[0105] 替代地，辐射源SO可以包括自由电子激光器。自由电子激光器可以通过将电子加 速至相对论速度来产生EUV辐射。然后相对论性电子穿过波状磁场，所述波状磁场使相对论 性电子跟随振荡路径，由此导致相干EUV辐射的受激发射。自由电子激光器可以产生足够的 EUV辐射以同时为几个光刻设备LA提供EUV辐射。
[0106] 辐射束B从辐射源SO穿入照射系统IL，所述照射系统被配置为调节辐射束。照射系 统IL可以包括琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11。琢面场反射镜装置10和琢面 光瞳反射镜装置11 一起为辐射束B提供期望的横截面形状和期望的角分布。辐射束B从照射 系统IL穿过并且入射到由支撑结构MT保持的图案形成装置MA上。图案形成装置MA反射并且 图案化辐射束B。除了琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11或者替代琢面场反射 镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11，照射系统IL可以包括其它反射镜或装置。
[0107] 在从图案形成装置MA反射之后图案化的辐射束B进入投影系统PS。投影系统PS包 括多个反射镜，所述多个反射镜被配置为将辐射束B投影在由衬底台WT保持的衬底W上。投 影系统PS对辐射束应用减缩因数，形成具有小于图案形成装置MA上的对应特征的特征的图 像。虽然在图1中投影系统PS具有两个反射镜，但是投影系统可以包括任意数量的反射镜 (例如，六个、七个、八个、九个或十个反射镜）。
[0108] 投影系统PS将辐射束B聚焦在衬底W的目标部分上。目标部分可以被称为曝光场。 衬底台WT可以精确地移动，例如以便在辐射束B的路径上定位不同的目标部分。衬底台WT例 如可以由一个或多个定位装置(未示出）定位。为了增大定位衬底台的精度，可以使用一个 或多个位置传感器(未示出）测量衬底台WT相对于辐射束B的位置。由一个或多个位置传感 器进行的测量可以被反馈给多个定位装置中的一个。
[0109] 图示的设备可以例如用于扫描模式，其中将赋予所述辐射束的图案投影到衬底W 上（即，动态曝光)的同时，支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT被同步地扫描。通过投影系 统PS的缩小率和图像反转特征可以确定衬底台WT相对于支撑结构（例如掩模台)MT的速度 和方向。入射到衬底W上的图案化的辐射束可以包括辐射带。辐射带可以称为曝光狭缝。在 扫描曝光期间，衬底台WT和支撑结构MT的移动可以使得曝光狭缝在衬底W的曝光场上行进。
[0110] 在本发明的实施例中，光刻设备可以被配置为支撑测量为6英寸X6英寸的掩模MA (它们可以被称为6英寸掩模）。这是用在光刻设备中的常规的掩模尺寸，存在相当多的基础 结构，它们被设置用于制造并使用该尺寸的掩模。因此，这对于能够使用6英寸掩模的光刻 设备可能是有利的。
[0111] 图2a为用于EUV光刻设备的常规的6英寸掩模MA的示意图。掩模MA包括反射材料。 例如，掩模MA可以包括被最优化以反射EUV辐射的多层反射镜。掩模MA包括图案化区域21， 将赋予给辐射束B的图案形成在该图案化区域上。例如，可以通过在反射掩模MA的表面上提 供EUV吸收材料而在图案化区域21上形成图案。
[0112]在掩模MA的扫描曝光期间，图案化区域21被用EUV辐射照射。在图2a中还示出的是 曝光狭缝23。曝光狭缝23表示掩模MA的在扫描曝光期间在给定的时间点处用EUV辐射照射 的部分。曝光狭缝23在图2a中被示出为具有矩形形状，然而曝光狭缝23可以具有不同的形 状。例如，曝光狭缝23可以为弯曲的。
[0113] 在扫描曝光期间，曝光狭缝23被沿着由图2a中的双向箭头指示的方向在图案化区 域21上扫描。扫描方向常规地被称为y方向（为了便于参考，图2中示出笛卡尔坐标）。曝光狭 缝23相对于掩模MA的移动可能沿正的或负的y方向。在图案化区域21上的曝光狭缝23的扫 描通常通过掩模M(沿y方向）的移动、同时曝光狭缝23保持静止而获得。
[0114] 在一些实施例中，掩模MA的延伸出图案化区域21外的区域可以被用EUV辐射照射。 例如，被用EUV辐射照射的区域可以在掩模MA上延伸至比图案化区域21更宽的宽度。然而， 掩模MA的在图案化区域21外侧的区域可以设有EUV吸收材料，使得EUV辐射仅仅在掩模MA的 落在图案化区域21内侧的部分上被反射。
[0115] 图2b示意性地图示了衬底W的曝光区31，所述曝光区在图2图示的掩模M的扫描曝 光期间被曝光给辐射。在图2b中还示出的是曝光狭缝23。通常地，在扫描曝光期间，衬底W沿 着y方向与掩模MA的扫描(也沿着y方向）同步地被扫描，使得曝光狭缝23在掩模MA的图案化 区域21和衬底W的曝光区31上被扫描。
[0116] 衬底W的在单一扫描曝光期间曝光给辐射的区域的尺寸取决于投影系统PS的放大 率。通常地，投影系统PS对从掩模MA穿过到达衬底W的辐射带（形成曝光狭缝23)应用缩小 率。这导致特征图案化在衬底W上，所述特征具有比通过掩模M赋予给图案化的辐射束的图 案的对应特征更小的尺寸。
[0117] 常规的光刻设备LA的投影系统PS可以在X方向和y方向上应用约4x的缩小率。常规 的6英寸掩模可以包括在X方向上延伸约104mm并且在y方向上延伸约132mm的图案化区域 21。在这种情况下，衬底W上的曝光区31在X方向上延伸约26mm并且在y方向上延伸约33mm。
[0118] 然而增大投影系统PS在X和/或y方向中的至少一个方向上的缩小率可能是有利 的。正如将在下面解释的，增大投影系统PS在y方向上的缩小率可能是尤其有利的。
[0119] 现在将参照图3描述增大投影系统PS的缩小率（至比常规投影系统PS的4x的缩小 率更大的缩小率)的优点。图3为掩模MA的一部分的横截面图。为了便于比较图2和图3,与图 2中使用的笛卡尔坐标系相同的坐标系也示出在图3中。在图2中示出的X方向垂直于图3中 的纸面。在图3中示出的z方向垂直于图2中的纸面。
[0120]掩模MA包括多对交替的第一材料41层和第二材料43层。第一材料41和第二材料43 具有不同的折射率。材料41、43的层的厚度和折射率为使得所述材料作为多层反射镜结构。 [0121] EUV辐射的一系列射线35通过图3中的箭头被图示为入射在掩模MA上。在第一材料 41和第二材料43的层之间的界面处发生的折射率的改变导致一些EUV辐射在每一个界面处 被反射。例如，一部分EUV辐射可能在第一材料41和第二材料43之间的最高界面处被反射， 而剩余的福射透射至下面的层。透射的福射的部分然后可能在位于掩模MA的多层结构内的 第一材料和第二材料之间的界面处被反射。在掩模MA内的不同界面处的反射彼此相长干涉 以形成反射射线37。来自掩模M的许多不同层的反射的组合效果可以被视为等同于在落在 多层反射镜结构内的有效反射面47处反射反射EUV辐射。有效反射面47例如可以定位在掩 模MA的上表面以下约16层处，如图3所示。所有入射辐射射线35在图3中被图示为在有效反 射面47处被反射。然而，应当领会一些辐射可能在有效反射面47以上的位置处被反射，并且 一些射线可能在有效反射面47以下的位置被反射。
[0122] 如将在图1和图3中领会的，入射到掩模MA上的EUV辐射束没有垂直地入射到掩模 MA上。辐射束相对于从掩模MA上延伸的垂线的对角（即辐射束和z轴之间的角度)可以被称 为主射线角Θ(如图3所示）。在实践中，掩模MA可以以一角度范围被照射，并且主射线角Θ可 以被视为这些角度的平均值。为了图示方便，在图3中仅图示了以主射线角Θ入射到掩模MA 上的射线。
[0123] 通过在多层反射镜结构的上表面上提供EUV吸收材料45的区域而在掩模MA上形成 图案。图3中图示了两个EUV吸收材料块45a、45b。块45a、45b中的每一个具有宽度w和高度h。 如果EUV辐射是垂直地入射在掩模MA上（即，具有0度的主射线角度Θ)，那么EUV吸收材料块 45a、45b的高度h将对在掩模MA处反射的辐射没有影响。然而，因为EUV辐射以非零度的主射 线角度Θ入射在掩模MA上，一些被掩模MA的多层结构反射的辐射随后被EUV吸收材料块45a、 45b吸收。例如，图3中图示的射线35'入射到掩模MA的上表面的没有设置EUV吸收材料的部 分上，并且因此在有效反射面47处被反射。然而，对应的反射射线37'被EUV吸收材料块45a 吸收并且因此没有离开掩模Μ。
[0124] 入射射线35a(图3中用粗线图示)代表最接近块45a的左侧的射线，该射线仍然产 生离开掩模MA(并且因此没有被块45a吸收）的反射射线37a。入射射线35b(图3中也用粗线 图示）代表最接近块45a的右侧的射线，该射线没有被块45a吸收并且因此产生反射射线 37b。反射射线37a和反射射线37b之间的间隔代表被图案化入被掩模MA反射的辐射中的吸 收块45a的有效宽度 Wef。如图3所示，吸收块45a具有显著地大于块45a的宽度w的有效宽度 Wefo
[0125] 如将从图3和上面提供的描述中领会的，主射线角度Θ的任何增大将导致被图案化 在掩模MA上的特征的有效宽度Wef的增大。图案化的特征的有效宽度Wef的增大可能是不期 望的，因为这可能导致能够被图案化在衬底W上的特征的可获得临界尺寸(CD)的增大。
[0126] 可以考虑投影系统PS在投影系统的入口处的数值孔径来选定主射线角度Θ。特别 地，主射线角度Θ可以被选定为使得由投影系统PS捕获的辐射捕获角不与从掩模MA延伸的 垂直线重叠。如上面关于等式1描述的，为了减小光刻设备的可获得CD，可能期望增大投影 系统PS的数值孔径(NA)。然而，因为投影系统PS的捕获角随着投影系统PS的数值孔径的增 大而增大，在投影系统PS的入口侧上的数值孔径的增大必定伴随着主射线角度Θ的增大(如 上面参照图3描述的，这可能是不期望的）。
[0127] 增大投影系统PS的缩小率是有利的，因为它允许在投影系统PS的衬底侧上的数值 孔径增大，而不增大在投影系统PS的掩模侧上的数值孔径。在这种情况下，术语"投影系统 的衬底侧"指的是投影系统PS的最靠近衬底台WT的部分。术语"投影系统的掩模侧"指的是 投影系统PS的最靠近支撑结构MT的部分。
[0128] 增大投影系统PS的缩小率因此允许在投影系统PS的衬底侧上的数值孔径增大（由 此有利地减小了临界尺寸），而无需增大在投影系统PS的掩模侧上的数值孔径（由此避免了 增大主射线角度Θ的需要）。因此可以避免上面参照图3描述的增大主射线角度Θ的不利效 果，同时获得临界尺寸的减小。
[0129] 从上面关于图3的描述中可以领会到主射线角度Θ对可获得的临界尺寸的影响仅 仅作用在沿y方向延伸的特征的尺寸上(例如，吸收块45a、45b的有效宽度W rf)。沿X方向的可 获得的临界尺寸不受主射线角度Θ的影响。沿X方向的照射具有垂直于掩模MA的主射线角度 Θ，并且因而图3中图示的问题不会发生。
[0130]因此投影系统PS沿y方向的缩小率的增大特别有利于减小可获得的临界尺寸。因 此，可以在不对应增大沿X方向的缩小率的情况下有利地增大投影系统P S沿y方向的缩小 率。在X和y方向上应用不同的减缩因数的投影系统PS可以被称为失真投影系统PS。
[0131] 图4a为包括如图2a所示的图案化区域21的掩模MA的示意图。图4b为衬底W上的可 能由掩模M的两次扫描曝光产生的曝光区31的示意图。掩模M可以为常规的6英寸掩模，具 有在X方向上延伸约l〇4mm并且在y方向上延伸约132mm的图案化区域21。根据本发明的实施 例，图4中示出的掩模MA的扫描曝光可以用在X方向上施加约4x的缩小率并且在y方向上施 加约8x的缩小率的失真投影系统PS执行。图4a中示出的掩模M的图案化区域21的单一的扫 描曝光因此产生在衬底W上的第一场31a的曝光。在衬底W上的第一场31a可以沿X方向延伸 约26mm并且沿y方向延伸约16.5mm。第一场31a的沿y方向的长度约为由具有在X和y方向上 都应用约4x的缩小率的投影系统PS的常规光刻设备产生的在衬底W上的曝光区（例如，图2a 中所示的曝光区31)的沿y方向的长度的一半。由具有在X和y方向上都应用约4x的缩小率的 投影系统PS的常规光刻设备产生的在衬底W上的曝光区可以被称为完整场31。由于第一场 31a具有约为完整场的面积的一半的面积，第一场31a可以被称为第一半场31a。
[0132] 如上所述，第一半场31a在y方向上具有约为完整场的y方向上的长度的一半的长 度。为了曝光等同于完整场的衬底W的区域，第二半场31b也被曝光。第一半场31a和第二半 场31b-起导致具有与常规完整场等同的尺寸的组合曝光区31的曝光。
[0133] 图5为可以通过曝光两个半场31a、31b形成的组合曝光区31的两个实施例的示意 图。图5a图示了第一半场31a包括第一管芯51a和围绕第一管芯51a的划痕道53a的实施例。 第二半场31b包括第二管芯51b和围绕第二管芯51b的划痕道53b。诸如对准标记和其它特征 等图案可以设置在划痕道53a和划痕道53b中。
[0134] 第一管芯51a和第二管芯51b可以彼此相同。类似地，划痕道53a和划痕道53b可以 彼此相同。因而，在一个实施例中，相同的掩模MA可以被用于曝光第一半场31a和第二半场 3lb。在一个实施例中，掩模MA例如可以为包括在X方向上延伸约104mm并且在y方向上延伸 约132mm的图案化区域21的常规的6英寸掩模。第一半场31a和第二半场3 Ib可以使用在X方 向上应用约4x的缩小率并且在y方向上应用约Sx的缩小率的失真投影系统PS进行曝光。第 一半场31a和第二半场3 Ib中的每一个因此可以在X方向上延伸约26mm，并且在y方向上延伸 约16·5mm〇
[0135] 图5b图示了第一半场31a包括管芯51c的第一部分并且第二半场31b包括管芯51c 的第二部分的实施例。管芯51c由划痕道53c围绕。划痕道53c的第一部分被形成为第一半场 31a的一部分，并且划痕道53c的第二部分被形成为第二半场31b的一部分。
[0136] 图5b中示出的第一半场31a可以通过曝光第一掩模MA而形成，所述第一掩模设置 有形成管芯51c的图案的第一部分。第二半场31b可以通过曝光第二掩模MA而形成，所述第 二掩模设置有形成管芯51c的图案的第二部分。图案的第一和第二部分可以包括彼此连接 的特征，例如沿着第一半场31a和第二半场31b彼此邻接的边缘。对准第一和第二图案的特 征使得它们彼此连接的作法可以被称为缝合(stitching)。第一和第二图案的彼此连接的 特征可以具有比在图案的其它部分中的特征的临界尺寸更大的临界尺寸。这些特征的更大 的临界尺寸可以提供对两个图案的对准中的误差的增大的容忍。这可以降低可能导致集成 电路或其它器件不正确地运行的第一和第二图案的特征之间的不成功的连接的可能性。
[0137] 在一个实施例中，被曝光以形成图5b中的组合的曝光区31的第一和第二掩模MA可 以都为常规的6英寸掩模，其包括在X方向上延伸约104mm并且在y方向上延伸约132mm的图 案化区域21。第一半场31a和第二半场31b可以使用在X方向上应用约4x的缩小率并且在y方 向上应用约Sx的缩小率的失真投影系统PS进行曝光。图5b的第一半场31a和第二半场31b因 此可以在X方向上延伸约26mm，并且在y方向上延伸约16.5mm。
[0138] 前面已经讨论了尤其是增大投影系统PS在y方向上的缩小率的优点。然而，增大在 X方向上的缩小率(例如增大到5x的缩小率)也是有利的。特别地，增大投影系统PS的缩小率 减小了曝光在衬底W上的图案对掩模MA上的缺陷的敏感性。这是因为缺陷的尺寸相比使用 常规的4x的缩小率的情况被更大地减小。类似地，增大投影系统PS的缩小率减小了被曝光 的图案对掩模上的污染物颗粒的敏感性。再次，这是因为在衬底处的污染物颗粒的图像的 尺寸被减小。
[0139] 附加地，通过增大投影系统PS的缩小率增大了在衬底W处接收的辐射剂量。这是因 为增大投影系统PS的缩小率降低了衬底的曝光于给定量的辐射的区域的尺寸。在衬底W上 每单位面积的辐射剂量因此增大。这可能是有利的，因为它增大了在衬底W上的图案的被曝 光于EUV辐射的区域与在衬底W上的图案的没有曝光给EUV辐射的区域之间的在衬底W处接 收的辐射剂量的差。该剂量的差可以被称为对比度，通过该对比度图案被转移到衬底W上。 增大衬底上的图案的对比度可能是期望的，并且其可以通过增大投影系统的缩小率而获 得。
[0140]通常地，因此从增大在X方向上和y方向上的缩小率产生优点。然而，将领会的是： 对于掩模M上的给定的图案化区域21，投影系统PS的缩小率的增大导致通过图案化区域21 的单一扫描曝光图案化在衬底W上的曝光场的减小。曝光衬底W的给定的曝光区可能是期望 的。由掩模MA的单一的扫描曝光产生的曝光场的减小可能因此增大必须执行的扫描曝光的 数量，以便曝光衬底W的给定的曝光区。必须执行的扫描曝光的数量的增大可能导致光刻设 备LA的生产量的不期望的降低。
[0141] 在上面参照图5a和5b描述的实施例中，在y方向上的缩小率的增大（从4x至8x)意 味着需要两次扫描曝光来曝光曝光区31。这可能因此导致光刻设备的生产量的减小。然而， 在y方向上可获得的临界尺寸的对应的降低可能是足够有利的，以至生产量的减小是合乎 情理的。
[0142] 将领会的是，在上述实施例中，失真投影系统PS的使用允许在y方向上的缩小率增 大，使得它大于在X方向上的缩小率。这允许可获得的临界尺寸减小，同时限制光刻设备的 生产量的任何相伴的减小。例如，保持在X方向上的4x的缩小率允许与在X方向上与完整场 31具有相同长度的半场31a、31b被曝光。这意味着仅需要两次扫描曝光来曝光完整场31。相 比之下，如果在X方向上的缩小率也被增大到8x，那么将需要4次扫描曝光来曝光完整场31， 并且因而将发生生产量的更大的减小。
[0143] 限制光刻设备的生产量的减小、同时增大投影系统PS的缩小率的一种可能方法是 增大掩模MA的尺寸。然而，存在相当多的基础结构，它们被设置用于制造并使用常规的6英 寸掩模。因此，这对于能够使用6英寸掩模的光刻设备可能是有利的。然而，例如从图2a和图 4a中将领会的是:在6英寸掩模MA上的常规的图案化区域21(在X方向上延伸约104mm并且在 y方向上延伸约132mm)留下大部分没有被图案化区域21占据的掩模M。
[0144] 掩模MA的没有被图案化区域21占据的部分可能被用于除了图案化衬底W被曝光至 其中的辐射束之外的其他目的。例如，掩模MA的在图案化区域21之外的部分可能被要求将 掩模MA保持在支撑结构MT上适当的位置处。掩模MA的在图案化区域21之外的其它部分可以 设有用于对准掩模MA的对准标记。然而，有可能扩展掩模MA的图案化区域21，同时仍提供掩 模MA的可用于诸如上述那些其它目的的部分。特别地，掩模MA的图案化区域21可以在X方向 上扩展。
[0145] 图6为包括可以容纳图案化区域21的区域22的6英寸掩模MA的示意图。可以容纳图 案化区域21的区域22可以被称为品质区域22。品质区域22可以在X方向上延伸约132mm并且 在y方向上延伸约132mm。品质区域22具有如图6所示的圆角25。圆角25中的每个例如可以具 有约14mm的半径。替代地，圆角25中的每个例如可以具有小于14mm的半径。品质区域22限制 可以被掩模MA容纳的图案化区域的尺寸。在品质区域之外，掩模的平坦性以及涂覆在掩模 上的涂层的涂层均匀性对于使用掩模的该部分作为图案化区域可能是不足的/不充分的。
[0146] 图6中还示出的是可能布置在品质区域22内的图案化区域的三个示例。常规的图 案化区域21被图示在图6中，并且例如可以具有约104mm的沿X方向的长度和约132mm的沿y 方向的长度。常规的图案化区域21的扫描曝光可以用在X方向上具有约4x的缩小率并且在y 方向上具有约8x的缩小率的失真投影系统PS执行。这导致如上所述的衬底W上的半场的曝 光(即，具有约26mm的X方向上的长度和约16.5mm的y方向上的长度的曝光场）。
[0147] 在图6中还示出的是具有第二图案化区域21a的掩模的实施例，所述第二图案化区 域具有比常规的图案化区域21的沿X方向的长度更大的沿X方向的长度。然而，由于品质区 域22的圆角25,当与常规的图案化区域21比较时，第二图案化区域21a的沿y方向的长度被 减小。在一优选实施例中，第二图案化区域2Ia具有约124mm的沿X方向的长度和约124mm的 沿y方向的长度。第二图案化区域21a的扫描曝光可以使用具有失真投影系统PS的光刻系统 执行，所述失真投影系统在X方向上具有约4. Sx的缩小率并且在y方向上具有约7.5x的缩小 率。这导致衬底W上的半场的曝光。
[0148] 图6中还示出了第三图案化区域21b，第三图案化区域具有比常规的图案化区域21 和第二图案化区域21 a的沿X方向的长度更大的沿X方向的长度。然而，由于品质区域22的圆 角25,当与常规的图案化区域21和第二图案化区域21a比较时，第三图案化区域21b的沿y方 向的长度被减小。第三图案化区域21b例如可以具有约132_的沿X方向的长度和约104_的 沿y方向的长度。第三图案化区域21b的扫描曝光可以使用失真投影系统PS执行，所述失真 投影系统在X方向上具有约5. Ix的缩小率并且在y方向上具有约6.3x的缩小率。这导致衬底 W上的半场的曝光。如果必要，光刻设备的照射系统IL可以被修改以便使曝光狭缝在X方向 上延伸过约132mm。
[0149] 图6中示出的第二和第三图案化区域21a、21b都具有比常规图案化区域21的沿X方 向的长度更大的沿X方向的长度。比常规图案化区域21具有更大的沿X方向的长度的图案化 区域21a、21b可以允许投影系统PS的缩小率在X方向上以及在y方向上增大。图案化区域 21a、21b的长度和投影系统PS的缩小率可以被配置为使得在掩模MA上的图案化区域21a、 21b的曝光产生衬底W上的半场的曝光。例如，图案化区域21a、21b的曝光可能需要在X方向 上大于4x的缩小率的失真投影系统PS，以便曝光衬底W上的半场。具有比常规的图案化区域 21的沿X方向的长度更大的沿X方向的长度的图案化区域21 a、21 b例如可以与具有大于4x的 沿X方向的缩小率的失真投影系统一起使用，以便曝光如图4和5所示的半场31a、31b。
[0150] 使用具有大于4x的沿X方向的缩小率的失真投影系统PS是有利的，因为增大投影 系统PS的缩小率减小了掩模上的缺陷的影响并且减小了掩模上的污染物颗粒的影响。增大 失真投影系统PS的沿X方向的缩小率也有利地增大了被图案化在衬底W上的特征的沿X方向 的对比度。失真投影系统例如可以具有大于4.5x的沿X方向的缩小率。
[0151] 从上面结合图6描述的第二和第三图案化区域21a、21b的示例中将领会到，品质区 域22的圆角25意味着图案化区域沿X方向的长度的增大可能需要图案化区域沿y方向的长 度减小，以便保证图案化区域装配在品质区域22内部。如上所述，可能期望的是图案化区域 在掩模MA上的曝光导致衬底W上的半场的曝光。图案化区域的沿X方向的长度的增大因此可 以有利地允许沿X方向的缩小率增大。然而，这可能需要图案化区域的沿y方向的长度减小， 反过来这可能需要沿y方向的缩小率减小(相对于8x的沿y方向的缩小率）。通常地，沿y方向 的缩小率可以大于约6x。
[0152] 可以根据增大和减小失真投影系统PS的沿X和y方向的缩小率的相对的优点和缺 点的平衡选定掩模MA上的图案化区域的沿X和y方向的长度以及失真投影系统PS的沿X和y 方向的缩小率。在这种选定中考虑的参数可以包括对比度、掩模误差因数和缺陷适印性阈 值中的至少一个。光刻工艺的缺陷适印性阈值被定义为在掩模的图案中的缺陷的尺寸的阈 值，在该阈值以下所述缺陷不会成像在衬底上。例如，比较第二图案化区域21a和常规的图 案化区域21，第二图案化区域的使用将导致沿y方向的缩小率减小约6% (从8x的缩小率开 始）。这导致衬底W上的图案的对比度减小约6 %。然而，在X方向上的缩小率和对比度将增大 约20% (从4x的缩小率开始）。在X方向上的缩小率增大20%意味着在X方向上衬底W上的图 案对掩模MA上的图案的缺陷和掩模上的污染物颗粒的敏感度减小约20%。当与常规的图案 化区域21比较时第二图案化区域21a的沿y方向的长度的减小意味着在扫描曝光期间曝光 狭缝23被扫描经过的长度被减小。这可能减少执行图案化区域的单一的扫描曝光所需要的 时间量，而这可以导致光刻设备的生产量的增大。
[0153] 第二图案化区域21a的附加的优点在于第二图案化区域21a的总面积大于常规的 图案化区域21的面积约12%。这意味着在图案化区域的扫描曝光期间相比常规的图案化区 域21在第二图案化区域21a的曝光过程中相同量的EUV辐射分布在更大的面积上。在第二图 案化区域21a的情况下由曝光于EUV辐射产生的掩模M的任何加热将因此被减小。这可能是 有利的，因为掩模MA的加热可能导致掩模MA的不期望的扩张，而这可能导致掩模MA上的图 案的变形。
[0154] 上面已经描述了图案化区域21、21a、21b的具体实施例以及对应的缩小率的数值。 然而，应当领会:相关于这些实施例描述的优点不限于所描述的图案化区域的具体尺寸和 缩小率的数值。例如，在替代实施例中，光刻系统可以具有如下的失真投影系统PS: 即，所述 失真投影系统PS在X方向上具有约4.4x的缩小率并且在y方向上具有约7.9x的缩小率。在该 实施例中，第二图案化区域2 Ia具有约114_的沿X方向的长度和约130_的沿y方向的长度。 在另一个实施例中，光刻系统可以具有如下的失真投影系统PS: 即，所述失真投影系统在X 方向上具有约5. Ix的缩小率并且在y方向上具有约6.3x的缩小率。在该实施例中，第二图案 化区域21 a具有约13 2mm的沿X方向的长度和约104mm的沿y方向的长度。通常地，有利的是通 过在掩模MA的图案化区域21上扫描辐射的曝光狭缝曝光衬底W上的曝光区，所述图案化区 域21在y方向（扫描方向）上延伸约132mm或更小并且在X方向上延伸至少约104mm或更大。
[0155] 通常地，失真投影系统PS在X方向上可以具有大于或等于4x的缩小率。例如，失真 投影系统PS可以具有大于4.5x、大于4.Sx或5x或更大的沿X方向的缩小率。失真光学系统PS 在y方向上可以具有大于6x的缩小率。例如，失真光学系统PS在y方向上可以具有大于6.5x、 大于7x或大于7.5x的缩小率。
[0156] 限制掩模的图案化区域21在y方向上的长度为约132mm或更小允许图案化区域21 装配在6英寸掩模MA上。设置沿X方向延伸至少104mm的掩模MA的图案化区域21允许衬底W上 的曝光区具有大于或等于常规的完整曝光场的沿X方向的长度的沿X方向的长度。
[0157] 图案化区域的沿X和y方向的长度可以根据曝光工艺的要求被调整，同时保证图案 化区域装配在6英寸掩模的品质区域22内部。对于图案化区域沿X方向的长度和投影系统沿 X方向的缩小率来说可能期望的是使得衬底上的曝光区的沿X方向的长度为约26_。进一步 地，对于图案化区域沿y方向的长度和投影系统沿y方向的缩小率来说可能期望的是使得衬 底上的曝光区的沿y方向的长度为约16.5mm，并且因而衬底上的曝光区具有半场尺寸。
[0158] 沿X方向的缩小率可以被增大至多达5x，同时在衬底W上仍然形成具有大于或等于 常规完整曝光场的沿X方向的长度的沿X方向的长度的曝光区。这可以通过沿X方向延长6英 寸掩模上的图案化区域21获得。例如，图案化区域21可以具有高达约132_的沿X方向的长 度。图案化区域21可以装配在掩模M的具有约132_的沿X方向的长度和约132_的沿y方向 的长度的品质区域22中。品质区域22可以具有圆角25。圆角25中的每一个可以具有约14mm 或更小的半径。
[0159] 有利的是以沿y方向的缩小率大于沿X方向的缩小率的方式将在掩模MA处反射的 辐射的曝光狭缝23投影到衬底的曝光区上。沿y方向的可获得的临界尺寸受辐射入射到掩 模MA上所处于的主射线角度Θ的效果限制。增大沿y方向的缩小率因此在减小可获得的临界 尺寸方面是特别有利的。同样具有与增大X方向的缩小率相关的优点，然而，同样有利的是 在衬底W上形成具有等于常规完整曝光场的沿X方向的长度的沿X方向的长度的曝光区。这 允许使用刚好两次扫描曝光曝光常规的完整曝光场，并且因此限制了由缩小率的增大可能 导致的光刻设备的生产量的减小。
[0160] 从上面的描述中将领会到:特征的可获得的临界尺寸可能在X和y方向上不同。在X 和y方向上的可获得的临界尺寸可能取决于在X和y方向上的掩模MA上的图案化区域的长度 和失真投影系统PS的缩小率的数值。待使用上述的光刻工艺制造的器件的设计者可以根据 沿X和y方向的可获得的临界尺寸对准该器件的特征。例如，可获得的临界尺寸在y方向上可 以小于X方向。在这种情况下，器件的设计者可以对准该器件的特征使得该器件的特征具有 在y方向上延伸的其最小尺寸。当使用光刻设备曝光该器件时，可以使用在y方向上比在X方 向上提供更小的临界尺寸的照射模式。例如，可以使用具有在y方向上间隔开的电极的偶极 子模式。通常地，在本发明的实施例中，可以使用包括在y方向上比在X方向上具有更大间隔 的辐射的照射模式。
[0161] 如上所述，存在相当多的基础结构，它们被设置用于制造并使用6英寸掩模。因此， 对于光刻设备来说包括被构造为支撑6英寸掩模的支撑结构MT和具有大于沿X方向的缩小 率的沿y方向（扫描方向）的缩小率的投影系统PS是有利的。
[0162] 然而，对于光刻设备也可能有利的是能够支撑大于6英寸掩模的掩模MA。图7a为大 于6英寸掩模的扩展掩模MA'的示意图。特别地，扩展掩模MA'在y方向具有大于6英寸的长 度。例如，扩展掩模MA'可以具有常规的6英寸掩模MA的沿y方向的长度的约两倍的沿y方向 的长度。扩展掩模M'包括扩展图案化区域21'，其具有大于能够装配到常规的6英寸掩模MA 上的图案化区域21'的长度的长度。例如，扩展图案化区域21'可以具有约264mm的沿y方向 的长度，并且因而可以具有在常规的6英寸掩模MA上的图案化区域的长度的约两倍的沿y方 向的长度。
[0163] 增大图案化区域21'的长度使得它具有比常规的6英寸掩模上的图案化区域21更 大的长度，这增大了形成在衬底W上的曝光区31的长度。图7b为在图7a中图示的扩展掩模 MA'的扫描曝光期间形成在衬底W上的曝光区31的示意图。可以使用具有约Sx的沿y方向的 缩小率的失真投影系统PS形成曝光区31。从图7可以看出掩模M上的扩展图案化区域21'允 许使用单一的扫描曝光和Sx的沿y方向的缩小率曝光完整的曝光场31。完整场31例如可以 具有常规的完整场的尺寸(例如，约26_的沿y方向的长度和约33_的沿X方向的长度）。
[0164] 使用扩展掩模MA'、以通过单一的扫描曝光曝光完整场31可以允许结合有失真投 影系统PS的光刻设备的生产量增大。可以以比在常规光刻设备中的通常的速度更快的速度 在扩展图案化区域21'上扫描曝光狭缝23。例如，相比常规的光刻设备，扫描速度可以以约2 倍的因数增大。这可以允许扩展图案化区域21'在与曝光常规的图案化区域21大约相同的 时间段内被曝光。
[0165] 在一个实施例中，扩展图案化区域21'的沿X方向的长度可以为约104mm。在该实施 例中，图7b中示出的完整的曝光场31可以通过使用具有约4x的沿X方向的缩小率的投影系 统PS在单一的扫描曝光中被曝光。
[0166] 在替代实施例中，扩展图案化区域2Γ的沿X方向的长度可以大于104mm。例如，在 一个实施例中，扩展图案化区域21'的沿X方向的长度可以为约130mm。在该实施例中，图7b 中示出的完整的曝光场31可以使用具有约5x的沿X方向的缩小率的投影系统PS在单一的扫 描曝光中被曝光。在其它实施例中，扩展图案化区域21'可以具有大于104mm的沿X方向的其 它长度。用于曝光该扩展图案化区域21'的沿X方向的缩小率可以为使得在衬底W上的产生 的曝光场31的沿X方向的长度基本上等于约26mm(即，常规的完整场的沿X方向的长度）。
[0167] 光刻设备可以被配置为支撑6英寸掩模MA并且可以被配置为支撑扩展掩模MA'。因 而，相同的光刻设备可以被用于曝光常规的图案化区域21和扩展图案化区域21'。光刻设备 可以包括被配置为支撑6英寸掩模MA和扩展掩模MA(在彼此不同的时刻）的支撑结构MT。替 代地，光刻设备可以包括可互换的支撑结构MT，所述支撑结构MT包括被配置为支撑6英寸掩 模MA的至少一个支撑结构和被配置为支撑扩展掩模MA'的至少一个支撑结构MT。支撑结构 MT可以根据待曝光的掩模MA在光刻设备中被互换。
[0168] 被配置为支撑6英寸掩模MA和被配置为支撑扩展掩模MA'的光刻设备可以进一步 包括失真投影系统PS。失真投影系统PS可以具有约Sx的沿y方向的缩小率和约4x的沿X方向 的缩小率。替代地，失真投影系统PS可以具有大于4x的沿X方向的缩小率。例如，失真投影系 统PS可以具有大于4.5x、大于4.Sx的沿X方向的缩小率、大于5x或更大的缩小率。失真投影 系统PS可以具有小于Sx的沿y方向的缩小率。例如，失真投影系统可以具有约7.5x的沿y方 向的缩小率或约6.3的沿y方向的缩小率。通常地，失真投影系统PS可以具有大于6x的沿y方 向的缩小率。
[0169] 在6英寸掩模MA和扩展掩模MA'的曝光过程中可以使用相同的失真投影系统PS。在 衬底W上所产生的曝光区31的长度将取决于被曝光的掩模MA的尺寸以及尤其是掩模MA上的 图案化区域21的尺寸。
[0170] 被配置为支撑6英寸掩模MA和被配置为支撑扩展掩模MA'的光刻设备可以为光刻 设备的使用者提供更大的灵活性。当与常规的光刻设备相比时，该光刻设备沿y方向的增大 的缩小率可以促进减小的可获得的临界尺寸。该光刻设备可被用于曝光扩展掩模MA'，为此 可以有很少的或者没有光刻设备的生产量的减少。该光刻设备也可以被用于曝光6英寸掩 模M并且因此提供与被设置用于制造和使用6英寸掩模的相当多的基础结构的兼容性。 [0171]在诸如集成电路等器件的制造中常见的是为集成电路或其它器件的第一功能层 提供小的临界尺寸，并且为器件的后续层提供较大的临界尺寸。包括诸如上述那些的失真 投影系统PS的EUV光刻设备因此可以被用于以小的临界尺寸在衬底W上图案化第一功能层。 衬底W因此可以被传递给一个或多个其它光刻设备，以便图案化具有较大临界尺寸的后续 层。一个或多个其它光刻设备可以包括常规的EUV光刻设备（例如，在X和y方向上具有4x的 缩小率），并且可以包括不使用EUV辐射的光刻设备(例如，DUV光刻设备）。
[0172] 在US20130128251中描述了光刻设备的失真投影系统。本发明的实施例可以使用 修改自该投影系统的投影系统。投影系统和包括该投影系统的光刻设备已经被指定为具有 为知、4.知、4.5^4.8^5^5.11的沿1的减小因数。投影系统和包括该投影系统的光刻设备 已经被指定为具有为6.3x、7.5x、7.9x和8x的沿y的减小因数。应当理解，减小因数的这些值 是近似值，并且在使用过程中投影系统的缩小率的某些调整可以是可能的（例如，以适应光 刻设备中的容差）。
[0173] 虽然本文中具体参考以光刻设备为背景的本发明的实施例，但是本发明的实施例 也可以用于其它设备中。本发明的实施例可以形成掩模检查装置、量测设备或者测量或处 理诸如晶片(或其它衬底)或掩模(或其它图案形成装置)等物体的任何设备的一部分。这些 设备通常可被称为光刻工具。该光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
[0174] 术语"EUV辐射"可以被视为包含具有4-20nm范围内的波长的电磁辐射，例如具有 13 -14nm范围内的波长。EUV辐射可以具有小于I Onm的波长，例如在4-1 Onm范围内，例如 6 · 7nm或 6 · 8nm〇
[0175] 虽然本文详述了光刻设备在制造 IC中的应用，但是应该理解到，这里描述的光刻 设备可以有其他应用。可能的其他应用包括制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和 检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。
[0176] 尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述 不同的方式来实现。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，可以对本发明进行修改。
【主权项】
1. 一种光刻设备，包括： 支撑结构，所述支撑结构被构造为支撑掩模，所述掩模包括图案化区域，所述图案化区 域能够将图案在辐射束的横截面内赋予辐射束以形成图案化的辐射束，其中所述支撑结构 在扫描方向上能够移动； 衬底台，所述衬底台被构造为保持衬底，其中所述衬底台在扫描方向上能够移动;和 投影系统，所述投影系统被配置为将图案化的辐射束投影到衬底的曝光区上，其中所 述投影系统在扫描方向上的缩小率大于在与扫描方向相垂直的第二方向上的缩小率，并且 其中在第二方向上的缩小率大于4x。2. 根据权利要求1所述的光刻设备，其中所述投影系统在扫描方向上的缩小率大于6x。3. 根据权利要求1或2所述的光刻设备，其中所述投影系统在第二方向上的缩小率为 4.8x〇4. 根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述投影系统在扫描方向上的缩 小率为7.5x。5. 根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述掩模的图案化区域在第二方 向上具有大于l〇4mm的长度。6. 根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述掩模的图案化区域在扫描方 向上具有小于或等于132mm的长度。7. 根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述掩模的图案化区域在扫描方 向上具有124mm的长度，并且在第二方向上具有124mm的长度。8. -种使用光刻设备曝光衬底上的曝光区的方法，所述方法包括： 沿扫描方向并且在掩模的图案化区域上扫描辐射的曝光狭缝;和 将从掩模反射的辐射的曝光狭缝以在扫描方向上的缩小率大于在与扫描方向相垂直 的第二方向上的缩小率的方式投影到衬底的曝光区上，其中在第二方向上的缩小率大于 4x〇9. 根据权利要求8所述的方法，其中在第二方向上的缩小率为4.8x。10. 根据权利要求8或9所述的方法，其中在扫描方向上的缩小率为7.5x。11. 根据权利要求8-10中任一项所述的方法，其中掩模的图案化区域在第二方向上具 有大于104mm的长度。12. 根据权利要求8-11中任一项所述的方法，其中掩模的图案化区域在扫描方向上具 有小于或等于132mm的长度。13. 根据权利要求8-12中任一项所述的方法，其中掩模的图案化区域在扫描方向上具 有124mm的长度，并且在第二方向上具有124mm的长度。14. 根据权利要求8-13中任一项所述的方法，其中掩模的图案化区域布置在掩模的品 质区域上。15. 根据权利要求14所述的方法，其中掩模的品质区域在扫描方向上具有约132mm的长 度。16. 根据权利要求14或15所述的方法，其中掩模的品质区域在第二方向上具有约132mm 的长度。17. -种用在光刻设备中的掩模，其中所述掩模包括图案化区域，所述图案化区域能够 将图案在辐射束的横截面内赋予辐射束以形成图案化的辐射束，并且其中掩模被配置为具 有扫描方向，在使用中在图案化区域上沿所述扫描方向扫描辐射束;并且 其中图案化区域在与扫描方向相垂直的第二方向上具有大于1〇4_的长度。18. 根据权利要求17所述的掩模，其中掩模的图案化区域在扫描方向上具有约124mm的 长度。19. 根据权利要求17或18所述的掩模，其中掩模的图案化区域在第二方向上具有约 124mm的长度。20. 根据权利要求17-19中任一项所述的掩模，其中图案化区域布置在掩模的品质区域 上。21. 根据权利要求20所述的掩模，其中掩模的品质区域在扫描方向上具有约132_的长 度。22. 根据权利要求20或21所述的掩模，其中所述掩模的品质区域在第二方向上具有约 132mm的长度。23. 根据权利要求17-22中任一项所述的掩模，其中所述掩模的品质区域具有圆角。24. 根据权利要求17-23中任一项所述的掩模，其中所述掩模具有大约6英寸的在所述 扫描方向上的长度和大约6英寸的在所述第二方向上的长度。
【文档编号】G03F7/20GK106062635SQ201580010021
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月10日
【发明人】简·伯纳德·普莱彻尔墨斯·范斯库特, S·米古拉, B·柯尼尔
【申请人】Asml荷兰有限公司, 卡尔蔡司Smt有限责任公司