[发明专利]光刻方法和组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光刻方法和组件。

背景技术

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(CD)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。

发明内容

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。