[发明专利]光刻设备和器件制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年12月8日递交的美国临时申请61/420,965的优先权，其在此通过参考全文并入。

技术领域

本发明涉及光刻设备和用于制造器件的方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底或衬底的一部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(ICs)、平板显示器以及其他具有精细特征的装置或结构的制造中。在传统的光刻设备中，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案化装置用于生成与所述IC、平板显示器以及其他装置的单层相对应的电路图案。可以例如通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上，而将该图案转移到衬底(例如，硅晶片或玻璃板)(或衬底的一部分)上。

除了电路图案，图案形成装置可以用于生成其他图案，例如滤色片图案或点的矩阵。除了传统的掩模，图案形成装置可以包括图案化阵列，该图案化阵列包括生成电路或其他可应用图案的可独立控制元件的阵列。与传统的基于掩模的系统相比，这种“无掩模”系统的优点在于图案可以更加迅速地且低成本地形成和/或改变。

因此，无掩模系统包括可编程图案形成装置(例如，空间光调制器、对比装置等)。可编程图案形成装置被编程(例如，通过电子的方式或光学方式)以通过使用可独立控制元件的阵列形成期望的图案化束。可编程图案形成装置的类型包括微反射镜阵列、液晶显示器(LCD)阵列、光栅光阀阵列、自发射对比装置的阵列等等。

发明内容

无掩模光刻设备可以设置有例如能够在衬底的目标部分上生成图案的光学柱。光学柱可以设置有：配置成发射束的自发射对比装置和配置成将所述束的至少一部分投影到目标部分上的投影系统。该设备可以设置有致动器，以相对于衬底移动光学柱或光学柱的一部分。由此，衬底可以相对于束移动。通过在移动期间切换“打开”自发射对比装置或“关闭”自发射对比装置，可以在衬底上生成图案。

在光刻过程中，确保投影到衬底上的图像被精确地聚焦是重要的。尤其地，在一些无掩模光刻布置中，在相同的临界尺寸的情况下，与基于掩模的系统相比，聚焦范围可能相对小。例如，在已知的无掩模系统中，多个透镜中的每一个用于将辐射斑投影到衬底上，由此导致相对小的聚焦范围。因此知道，提供一种系统以通过调节在垂直于投影系统的光轴的方向上衬底相对于投影系统的位置而调节聚焦。

然而，在某些应用中，对于在曝光场的整个宽度上将具有信号聚焦水平的情况来说，衬底可能不足够平。因此，在这种情况下，不能仅通过调整衬底在平行于投影系统的光轴的方向上相对于投影系统的位置来提供期望的聚焦控制。

因此，期望提供改进的聚焦系统。

根据本发明一个实施例，提供一种具有至少一个光学柱的光刻设备，包括：可编程图案形成装置，配置成提供多个辐射束；和投影系统，配置成将多个束投影到衬底上；其中所述投影系统包括多个透镜；和所述光学柱包括：第一致动器系统，配置成沿垂直于投影系统的光轴的方向移动所述多个透镜中的至少一个，以在衬底的目标部分之上使所述多个束进行扫描；辐射束扩束器，配置成将所述可编程图案形成装置的图像投影到所述至少一个透镜上；和第二致动器系统，配置成沿平行于投影系统的光轴的方向移动辐射束扩束器。

根据本发明一个实施例，提供一种器件制造方法，包括：使用至少一个光学柱在衬底的目标部分上形成图案，所述至少一个光学柱具有配置成提供多个辐射束的可编程图案形成装置和配置成将多个束投影到衬底的所述目标部分上的投影系统，所述投影系统包括多个透镜；

沿垂直于投影系统的光轴的方向移动所述多个透镜中的至少一个，以在衬底的目标部分之上使多个束进行扫描；

使用辐射束扩束器将可编程图案形成装置的图像投影到所述至少一个透镜上；和

控制辐射束扩束器在平行于投影系统的光轴的方向上的位置，以便调节衬底上形成的图像的聚焦。

附图说明

下面仅通过示例的方式，参考示意性附图对本发明的实施例进行描述，其中示意性附图中相应的附图标记表示相应的部件，在附图中：

图1示出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分；

图2示出根据本发明一个实施例的图1的光刻设备的一部分的俯视图；。

图3示出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分的高度示意透视图；

图4示出根据本发明一个实施例的通过图3所示的光刻设备投影到衬底上的多个投影的示意俯视图；和

图5示出根据本发明一个实施例的用于控制聚焦的系统的设置。

具体实施方式