光刻方法和组件技术

本发明专利技术涉及一种光刻方法和组件。一种确定图案特征的属性对于用以提供该图案特征的光刻设备的光学像差变化的灵敏度的光刻方法。所述方法包括：控制光刻设备的配置以建立第一像差状态，和在光刻设备处于该第一像差状态时用该光刻设备形成图案特征的第一图像；测量图像的属性；控制光刻设备的配置以建立不同的第二像差状态，和在光刻设备处于该第二像差状态时用该光刻设备形成相同的图案特征的图像；测量图像的同一属性；和使用测量结果确定图案特征的属性对于像差状态变化的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻方法和组件。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。光刻组件可以是光刻设备，或可以是光刻设备和附加的装备(例如测量工具、辐射源等)。光刻设备可用于例如集成电路(IC)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将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束，所述图案对应于待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案成像或转移到衬底(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(其可以是管芯)的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。已知的光刻设备包括所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。在半导体制造工业中，不断要求更小的特征和提高特征的密度。临界尺寸(⑶)迅速地减小并且变得非常靠近现有技术的诸如上述步进机和扫描器的曝光工具的理论分辨极限。传统的技术着眼于提高分辨率和最小化可印刷的CD，其包括减小曝光辐射的波长，提高光刻设备的投影系统的数值孔径(NA)，和/或包括图案形成装置中的小于曝光工具的分辨率极限的特征使得它们将不印刷在衬底上，而使得它们将产生可以改善对比度和锐化精细特征的衍射效应。为了帮助确保应用至衬底的图案特征根据需要被应用(例如确保满足临界尺寸极限、要求或一致性)，可能期望至少部分地校正光刻设备中的像差。像差可以由于光刻设备的投影系统的一个或更多个元件因透射或反射辐射束的至少一部分而带来的升温引起，并且这种升温可以引起所述一个或更多个元件的变形等变化。替代地和/或附加地，像差可以因为一个或更多个其他原因引起，例如光学表面的行为与理论不符。
技术实现思路
光学像差的确定和控制对于改进光刻性能是重要的。像差的不同类型和/或幅度的影响在应用中是具体的。具体的应用(例如将图案应用至衬底)如何对特定像差产生响应可以被限定为像差灵敏度。从使用显示这些像差的光刻设备所应用的图案特征中的改变和/或像差的测量结果(即规定)确定像差灵敏度。像差灵敏度可以与像差的校正(或像差的影响)结合使用以形成像差控制回路。像差灵敏度可以依赖于一个或更多个因素，例如光刻设备使用的照射模式、将要应用至衬底的图案特征的一个或更多个属性、衬底本身的一个或更多个特征(例如抗蚀剂、的成分等)、图案形成装置的配置或品质和/或在任何给定曝光中提供的辐射剂量。因为当应用图案至衬底时像差灵敏度是将要考虑的重要的因素，已经尝试确定这种像差灵敏度。一种确定像差灵敏度的方法是，构造模型或模拟方法，其允许以理论方式确定灵敏度。然而，在极少的情况下，可以通过实验确定像差灵敏度。用于实现这种确定的实验方法包括将图案特征应用至衬底，随后测量这些图案特征的一个或更多个属性以确定像差灵敏度。具体地，控制光刻设备建立第一像差状态(例如建立第一组像差条件)。当光刻设备处于该状态时，图案特征被应用至衬底。然后，控制光刻设备以建立不同的第二像差状态，并且当光刻设备处于该第二像差状态时第二不同的衬底被提供以图案特征。然后检查并对比被应用至不同衬底的图案特征(例如测量图案特征的一个或更多个属性)以获得像差灵敏度的测量。虽然实验方法可以用以获得与像差灵敏度相关的信息，但是所述方法无疑是慢的 且效率低的，并且可以潜在地是不精确的。期望提供例如一种光刻方法和/或组件，其能够消除或避免现有技术的至少一个问题，不管它与这里或其它的记载是否一致，或其提供已有光刻方法或设备的替代形式。根据第一方面，提供一种确定图案特征的属性对用以提供该图案特征的光刻设备的光学像差的改变的灵敏度的光刻方法，包括下列步骤控制光刻设备的配置以建立第一像差状态，和在光刻设备处于该第一像差状态时用该光刻设备形成图案特征的第一图像；测量图像的属性；控制光刻设备的配置以建立不同的第二像差状态，和在光刻设备处于该第二像差状态时用该光刻设备形成相同的图案特征的图像；测量图像的同一属性；和使用测量结果确定图案特征的属性对像差状态的变化的灵敏度。例如，图案特征可以被成像到构成光刻设备的一部分的传感器上。图案特征可以是将要被应用至衬底上的图案特征，或者可以是对准标记。根据第二方面，提供一种确定应用至衬底的图案特征的属性对用以施加该图案特征的光刻设备的光学像差的变化的灵敏度的光刻方法，所述方法包括下列步骤控制光刻设备的配置以建立第一像差状态，和在光刻设备处于该第一像差状态时将图案特征应用至衬底的第一目标部分；控制光刻设备的配置以建立不同的第二像差状态，和在光刻设备处于该第二像差状态时将图案特征应用至同一衬底的不同的第二目标部分；测量被应用至衬底的第一目标部分的图案特征的属性；测量被应用至衬底的第二目标部分的图案特征的同一属性；和使用测量结果确定图案特征的属性对像差状态的变化的灵敏度。构成第一和/或第二像差状态的像差可以是可量化的。构成第一和/或第二像差状态的像差的类型和/或幅度在应用图案特征之前是可预测的，和/或已知的。第一像差状态和第二像差状态之间的差异可以是构成第一和/或第二像差状态的像差的类型和幅度的差异。光刻设备的配置的控制可以包括连续地改变像差状态以提供第一像差状态和在稍后的时刻提供不同的第二像差状态。光刻设备的配置的控制可以包括离散地改变像差状态以提供第一像差状态和在稍后的时刻提供不同的第二像差状态。光刻设备的配置的控制可以包括移动(例如向上或向下，向左或向右)光刻设备的透镜布置的一个或更多个元件或使光刻设备的透镜布置的一个或更多个元件变形，或加热透镜布置的一个或更多个部分。一个或更多个元件的移动包括改变这些元件的位置和/或方向(例如通过倾斜)。对光刻设备的配置的控制可以替代地或附加地包括移动图案形成装置或其部分(其包括改变该装置或其部分的位置和/或方向(例如通过倾斜))，调整辐射束的波长，和/或改变光学路径中使用的液体的光学属性。衬底可以是测试衬底。所述方法可以还包括使用所确定的灵敏度作为像差控制回路的一部分。像差控制回路可以包括在随后将图案应用至不同衬底期间使用所确定的灵敏度来控制光刻设备的像差状态。可以对于第三、第四或第五像差状态和衬底的对应的第三、第四或第五目标部分，或对于全部在单个衬底上总共至少5、10、15、20、50、100、200或更多的像差状态和目标部分来重复所述方法。衬底的每个目标部分可以是管芯。图案特征的属性可以选自下列参数中的一个或更多个图案特征的锐度(例如图案特征的边缘)、图案特征的尺寸、图案特征的形状、图案特征的位置。“形状”包括侧壁角和高度(例如由于抗蚀剂损失)。如果图案特征没有提供到衬底上，而是成像到传感器上，所测量的图案特征可以附加地和/或替代地与形成该图像的辐射强度相关。像差状态可以包括偶像差或奇像差。像差状态可以包括以泽尔尼克多项式表示的具体像差或通过以泽尔尼克多项式表示的具体像差来限定，例如较低阶慧差。像差状态可以包括多个泽尔尼克多项式的组合或通过多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定图案特征的属性对于用以提供所述图案特征的光刻设备的光学像差变化的灵敏度的方法，所述方法包括下列步骤：控制光刻设备的配置以建立第一像差状态，和在光刻设备处于所述第一像差状态时用该光刻设备形成图案特征的第一图像；测量图像的属性；控制光刻设备的配置以建立不同的第二像差状态，和在光刻设备处于所述第二像差状态时用该光刻设备形成相同的图案特征的图像；测量所述图像的同一属性；和使用测量结果以确定图案特征的属性对于像差状态变化的灵敏度。

【技术特征摘要】
2011.04.05 US 61/472,0451.一种确定图案特征的属性对于用以提供所述图案特征的光刻设备的光学像差变化的灵敏度的方法，所述方法包括下列步骤 控制光刻设备的配置以建立第一像差状态，和在光刻设备处于所述第一像差状态时用该光刻设备形成图案特征的第一图像； 测量图像的属性； 控制光刻设备的配置以建立不同的第二像差状态，和在光刻设备处于所述第二像差状态时用该光刻设备形成相同的图案特征的图像； 测量所述图像的同一属性；和 使用测量结果以确定图案特征的属性对于像差状态变化的灵敏度。2.如权利要求I所述光刻方法，其中图案特征是已经或将要被施加至衬底的图案特征，使得所述方法包括下列步骤 控制光刻设备的所述配置以建立第一像差状态，和在光刻设备处于第一像差状态时将图案特征施加至衬底的第一目标部分； 控制光刻设备的所述配置以建立不同的第二像差状态，和在光刻设备处于第二像差状态时将图案特征施加至同一衬底的不同的第二目标部分； 测量被施加至衬底的第一目标部分的图案特征的属性； 测量被施加至衬底的第二目标部分的图案特征的同一属性；和 使用测量结果来确定图案特征的属性对于像差状态变化的灵敏度。3.如权利要求I所述光刻方法，其中构成第一和/或第二像差状态的像差的类型和/或幅度在施加或提供该图案特征之前是可预测的和/或已知的。4.如权利要求I所述光刻方法，其中第一像差状态和第二像差状态之间的差异是构成第一和/或第二像差的像差状态的类型和/或幅度的差异。5.如权利要求I所述光刻方法，其中对光刻设备的配置的控制包括连续地改变像差状态以提供第一像差状态和在稍后的时刻提供不同的第二像差状态。6.如权利要求I所述光刻方法，其中对光刻设备的配置的控制包括离散地改变像差状态以提供第一像差状态和在稍后的时刻提供不同的第二像差状态。7.如权利要求I所述光刻方法，其中对光刻设备的配置的控制包括移动光刻设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：张少先，J·J·M·巴塞曼斯，J·C·M·贾斯伯，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：