[发明专利]用于将标记图案转印到衬底的方法、校准方法以及光刻设备

说明书

本发明涉及一种方法，包括：a)向参考衬底提供第一标记图案；b)在参考衬底上向参考衬底提供第一抗蚀剂层，其中第一抗蚀剂层具有使第一抗蚀剂显影所需的最小辐射剂量；c)使用参考图案形成装置在辐射束的截面中向辐射束赋予第二标记图案，以形成经图案化的辐射束；以及d)将参考衬底的第一抗蚀剂层的目标部分n次暴露于经图案化的辐射束，以根据第二标记图案，在第一抗蚀剂层的目标部分中创建已经经受累积的辐射剂量的曝光区域，累积的辐射剂量高于第一抗蚀剂层的最小辐射剂量，其中n是值至少为2的整数。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月26日提交的EP申请15174026.3的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于将标记图案转印到衬底的方法以及用于校准量测工具的方法。本发明还涉及光刻设备。

背景技术

光刻设备是将期望的图案施加到衬底上(通常是施加到衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。在这种情况下，可以使用备选地被称为掩模或掩模版的图案形成装置来生成待形成在IC的单独层上的电路图案。该图案可以被转印到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括部分、一个或多个裸片)上。图案的转印通常是经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含相继被图案化的相邻目标部分的网络。常规的光刻设备包括：所谓的步进器，其中通过将整个图案一次曝光到目标部分上来照射每个目标部分；以及所谓的扫描器，其中通过在给定方向(“扫描”方向)上穿过辐射束扫描图案、同时在平行或反平行于该方向的方向上同步扫描衬底来照射每个目标部分。也可以通过将图案压印到衬底上，来将图案从图案形成装置转印到衬底上。

可以通过在彼此的顶部上布置多个经图案化的层来制造复杂器件(例如，集成电路)，其中借助于光刻设备将每个图案转印到对应的层。虽然通常被转印到相继的层的图案是不同的，但是对于器件的正确功能来说，精确地将所述图案相对于彼此定位是重要的。可以通过确定先前图案的位置来实现所述图案相对于彼此的准确定位，使得可以基于所确定的位置来准确地转印后续图案。相应图案相对于彼此如何定位被称为套刻性能。

可以通过测量在衬底表面上分布(通常均匀分布)的标记的位置来确定先前图案的位置。典型地，在曝光之前，在光刻设备中完成标记位置的确定来确定先前图案的位置。光刻设备因此可以包括被配置为确定标记例如相对于衬底保持器或量测框架的位置的装置。

可以通过对标记在一个层中的位置与对应的标记在另一层中的位置进行比较来测量套刻性能。用于测量套刻性能的标记通常与用于测量先前图案的位置的标记不同。典型地，使用与光刻设备分离的量测系统来测量套刻性能。

为了准确地测量衬底上标记的位置，例如，为了确定先前图案的位置或确定套刻性能，需要例如在启动或维护操作之后定期校准光刻设备和/或量测系统，以补偿随时间发生的任何漂移。优选使用在预定义位置处设置有标记的衬底来执行校准。

除此之外，由标记转印到衬底上预定义位置的准确度来确定校准的准确度。已发现，由于光刻设备中存在的随机误差(例如，部件相对于其他部件的位置的随机误差、随机温度变化、随机压力变化等)，标记转印到衬底的准确度受限制。可能在曝光期间、衬底在衬底保持器上定位期间、将衬底与图案形成装置对准期间等表现出随机误差，从而导致标记转印到衬底的有限精度。

为了减少随机误差对光刻设备和/或量测系统的校准过程的影响，可以使用多个衬底并通过光刻设备或量测系统测量多个衬底来对结果进行平均并因此平均掉随机误差。但是，测量多个衬底需要大量时间，并且因此可能对吞吐量产生负面影响。

发明内容

期望提供具有以更高准确度定位在衬底上预定义位置处的标记的衬底。进一步期望改进使用带有标记的衬底的校准方法。

根据本发明的一个实施例，提供了一种方法，包括：