[发明专利]用于减小波前像差的方法和计算机程序产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于减小穿过光刻设备投影系统的光波的波前像差的方法，以及包括用以控制光刻设备执行器件制造方法的程序代码的计算机程序产品。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上、通常应用到衬底的目标部分上的机器。例如，光刻设备可以用于制造集成电路(IC)。在这种情况下，可以将也可被称为掩模(mask)或掩膜版(reticle)的构图设备用于产生将要在IC的单独层上形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或几个管芯的部分)。光刻设备包括：照射系统，用于照射掩模；以及投影系统(也称作投影透镜)，用于经由成像过程将图案转移到在衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。大体上，单独的衬底将获得连续构图的相邻目标部分的网络。

公知的光刻设备包括所谓的步进机(stepper)或步进重复(step-and-repeat)设备以及所谓的扫描器(scanner)或步进扫描(step-and-scan)设备。在步进机中，每一个目标部分均通过将整个图案一次曝光到目标部分上来被照射，并且将晶片移动预定量到下一个位置，用于下一次曝光。在扫描器中，每一个目标部分均通过沿给定方向(“扫描方向”)扫描该图案通过辐射束、同时与该方向平行或反平行地同步扫描衬底来来辐射目标部分，并且接下来将衬底移动到下一个位置用于下一次曝光。

在用于制造IC器件的光刻技术实践中，一直有在生产量方面的提高光刻投影设备性能的需要，即每单位时间可曝光的晶片的数目。生产量与辐射的功率直接成正比，与照射系统相连的辐射源提供这种辐射。

提高功率时，由光学元件的材料或光学元件上的涂料造成的对穿过投影透镜的辐射的残余吸收相应地变得更加重要。传播通过投影透镜的辐射束引起光学元件局部的-通常是非均匀的-发热。这种发热可能引起投影透镜元件的热变形，因此引起光波像差。

通常认为波像差包括加权的基本波像差分量的总和，这组基本波像差分量是由在与投影透镜的光轴垂直平面中的投影透镜光瞳坐标所表示的一个相应组的归一化正交多项式所描述的一组空间相位分布。

用于补偿或部分地补偿波像差变化的传统方法包括：应用来自投影透镜光学元件(透镜、透镜组)的标称位置和标称取向的较小位移或旋转，或者应用透镜元件形状的较小变形。另外，投影透镜配备有有限数目的透镜操纵器(manipulator)。透镜操纵器与控制器相连，用于计算和应用操纵器设定和操纵器设定的变化。使用操纵器设定，可以减小相对于投影透镜的光轴旋转对称的波像差误差或低阶波像差误差(例如，由光瞳坐标中的二阶多项式来描述)。然而，在存在高阶波像差误差时，利用传统技术获得的补偿结果不是令人满意的。不能修复的高阶波像差仍然存在于衬底附近或衬底处的成像辐射束中。这种残余波像差对于潜在的图案图像是误差的来源，对于已处理的、印刷的图案也是这样。例如，可能存在特征尺寸误差和图案不对称误差。

发明内容

本发明的目的是减小光刻设备的投影系统的光波像差的效果，尤其是，用于减轻由高阶波像差误差的存在而造成的图案误差问题。

根据本发明的一个方面，提出了一种用于减小穿过光刻设备的投影系统的光波的波前像差的方法，所述光刻设备被构建并且配置用于将衬底上的辐射敏感层曝光于图案图像。所述方法包括：获得波前像差的信息；计算投影系统的至少一个光学元件的至少一个调节，用于减小波前像差；将已计算的至少一个调节应用到投影系统，由此所述计算包括：获得在对辐射敏感层进行曝光期间存在于投影系统的光瞳中、以对应于强度分布的多个强度值的形式而存在的，辐射强度空间分布的信息；在强度分布的最大强度和零之间的范围中选择阈值强度；定义光瞳内局部强度高于阈值强度的区域；以及把所述减小处理限制在与光瞳中的所述区域相对应的波前区域。

根据本发明的另一个方面，提出了一种包括用于控制光刻设备执行器件制造方法的程序代码的计算机程序产品，所述方法包括：获得波前像差的信息；计算光刻设备的投影系统的至少一个光学元件的至少一个调节，用于减小波前像差；将已计算的至少一个调节应用到投影系统，由此所述计算包括：获得在对提供于衬底上的辐射敏感层进行曝光期间存在于投影系统的光瞳中、以对应于强度分布的多个强度值的形式而存在的，辐射强度空间分布的信息；在强度分布的最大强度和零之间的范围中选择阈值强度；定义光瞳内局部强度高于阈值强度的区域；以及把所述减小处理限制在与光瞳中的所述区域相对应的波前区域。

附图说明