CN111051992A - 光刻方法和设备 - Google Patents
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Abstract
一种确定对变迹测量的传感器贡献的方法。该方法包括:当孔处于具有第一孔直径的第一配置中时,将辐射束引导穿过孔,第一孔直径小于辐射束的直径;在传感器处接收辐射束;获得由传感器在传感器的第一区域中所检测的辐射量的第一测量,其中辐射束没有入射在第一区域上;以及基于第一测量来确定对变迹测量值的传感器贡献。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年9月7日提交的EP申请17189827.3的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及光刻方法和设备。
背景技术
光刻设备是被构造为将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在这种情况下,可以使用图案化装置(可替代地被称为掩模或掩模版)来生成与IC的单独的层相对应的电路图案,并且可以将该图案成像到衬底(例如,硅晶片)上具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的目标部分(例如,包括一个或多个管芯的一部分)上。通常,单个衬底将包含相邻目标部分被连续曝光的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器以及所谓的扫描器,在所谓的步进器中,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,在所谓的扫描器中,通过借助光束在给定方向(“扫描”方向)上对图案进行扫描,同时同步地平行或反平行于该方向扫描衬底来照射每个目标部分。
光刻设备包括照射***和投影***。浸没式光刻设备还包括液体层。照射***和投影***均具有固有的变迹性质。变迹描述了穿过光学***(诸如照射***和投影***)的辐射的角传输。期望确定投影***的变迹性质,使得可以考虑由投影***的变迹性质导致的光刻误差。光电检测器(或相机)可以用于测量传递穿过光刻设备的辐射的角强度分布。但是,光电检测器的输出包含照射***的变迹贡献、投影***的变迹贡献以及光电检测器本身的贡献。通过引用并入本文的美国专利号US9261402描述了从测量值中去除照射***变迹贡献的技术。期望提供例如确定光电检测器对光刻设备的投影***的变迹测量值的贡献的方法,该方法避免或减轻现有技术中无论是在本文中还是在其他地方指出的一个或多个问题。
发明内容
变迹可能对投影***的成像性能产生负面影响,从而对光刻设备的性能产生负面影响。可以使用光刻设备内的传感器来确定光刻设备的变迹性质。使用传感器进行的测量可以包括传感器本身的角度相关性质,其对变迹测量的准确性产生负面影响。
一旦确定,就可以从投影***的未来变迹测量值中去除对变迹测量值的传感器贡献,从而使得能够更准确地确定投影***的变迹性质。然后,在执行光刻曝光时可以考虑所确定的投影***的变迹性质,从而使得能够实现更准确的光刻曝光。
根据本文所述的第一方面,提供了一种确定对变迹测量的传感器贡献的方法。该方法包括当孔处于具有第一孔直径的第一配置中时,将辐射束引导穿过孔。第一孔直径可以小于辐射束的直径。辐射束在传感器处被接收,并且获得由传感器在传感器的第一区域中所检测的辐射强度的第一测量,其中辐射束不入射在第一区域上。然后可以基于第一测量来确定对变迹测量的传感器贡献。通过在已知没有辐射入射的传感器的区域中测量传感器所检测的辐射强度,在那些区域处检测到的任何辐射都可以认为由传感器伪影引起并且因此可以用于确定对变迹测量的传感器贡献。
该方法可以进一步包括:调节孔,使得孔处于具有第二孔直径的第二配置中,其中第二孔直径与第一孔直径不同,并且第二孔直径小于辐射束的射束直径;以及获得由传感器在传感器的第二区域中所检测的辐射量的第二测量,其中第二区域与第一区域不同并且辐射束不入射在第二区域上。确定对变迹测量的传感器贡献可以基于第一测量和第二测量。这样,可以表征传感器贡献的径向分量。
传感器的第二区域可以与传感器的第一区域至少部分地重叠。备选地,传感器的第二区域可以与传感器的第一区域完全不同。在每种情况下,调节孔直径以便改变传感器的非入射区域允许确定对传感器的不同区域的变迹测量的传感器贡献。
孔的直径可以限定投影***的投影***中的数值孔径。
传感器可以采取任何适当的形式并且可以包括光电检测器或相机。例如,传感器可以包括扫描仪处集成透镜干涉仪(ILIAS)传感器。
该方法可以进一步包括获得变迹测量。获得变迹测量可以包括获得初始变迹测量并且从初始变迹测量中减去所确定的传感器贡献。这样,可以获得光刻设备中不包括传感器贡献的变迹测量。
该方法可以进一步包括确定照射***对变迹测量的贡献。获得变迹测量可以进一步包括:从初始变迹测量中减去所确定的照射***的贡献。以此方式,可以获得光刻设备的投影***的变迹测量。
该方法可以进一步包括响应于所获得的变迹测量而使得警报输出。例如,警报可以指示将执行清洁或更换操作。备选地,警报可以自动安排清洁或更换操作。
该方法可以进一步包括基于所获得的变迹测量来控制光刻设备。
根据本文描述的另一方面,提供了一种包括计算机可读指令的计算机程序,计算机可读指令被配置为使得计算机执行根据第一方面的方法。计算机程序可以存储在计算机可读介质上。
根据本文描述的另一方面,提供了一种用于确定对变迹测量的传感器贡献的计算机设备,该计算机设备包括:存储处理器可读指令的存储器;以及被布置为读取并执行所述存储器中存储的指令的处理器;其中所述处理器可读指令包括被布置为控制计算机以执行根据第一方面所述的方法的指令。
根据本文描述的另一方面,提供了一种光刻设备,该光刻设备包括:照射***;用于保持衬底的衬底台,衬底台包括传感器;用于将辐射束投射到传感器上的投影***,投影***包括将辐射束引导穿过的孔;以及用于可控地调节孔的直径的可调挡块。
可调挡块可以包括隔膜。
光刻设备可以进一步包括被配置为执行根据第一方面的方法的处理器。
根据本文所述的另一方面,提供了一种用于光刻设备的投影***,投影***用于朝向衬底台投射辐射束,其中投影***包括引导辐射束穿过的孔以及用于可控地调节孔的直径的可调挡块。
将理解,结合一个方面描述的特征可以与结合其他方面描述的特征结合。
附图说明
现在将仅通过示例的方式、参考所附的示意图来描述本发明的实施例,在附图中:
图1示意性地描绘了本发明的实施例中包括光电检测器和可以用于测量变迹的处理器的浸没式光刻设备;
图2示意性地描绘了被投射到传感器上的波前;
图3示意性地描绘了光刻设备的光学器件;
图4是示出了可以由处理器执行以确定对变迹测量的传感器贡献的示例性处理的流程图;
图5是示出了可以由处理器执行以确定对变迹测量的传感器贡献的备选示例性处理的流程图;以及
图6是示出了可以被执行以确定图1的光刻设备的至少一部分的变迹的示例性处理的流程图。
具体实施方式
尽管在本文中可以具体参考在IC的制造中使用光刻设备,但是应当理解,本文所述的光刻设备可以具有其他应用,诸如集成光学***的制造、用于磁畴存储器的引导件和检测图案、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解,在这样的备选应用的上下文中,本文中对术语“晶片”或“管芯”的任何使用可以分别被认为与更通用的术语“衬底”或“目标部分”同义。本文所指的衬底可以在曝光之前或之后例如在轨道(通常将抗蚀剂层施加到衬底上并将经曝光的抗蚀剂显影的工具)或量测或检查工具中进行处理。在适用的情况下,本文的公开内容可以应用于此类和其他衬底处理工具。此外,可以对衬底进行多次处理,例如以便创建多层IC,使得本文所使用的术语衬底也可以指代已包含多个经处理的层的衬底。
本文使用的术语“辐射”和“射束”涵盖所有类型的电磁辐射,包括紫外(UV)辐射(例如,具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如,具有4nm至20nm范围内的波长)以及粒子束(诸如离子束或电子束)。
本文使用的术语“图案化装置”应被广义地解释为指代可以用于在辐射束的截面上向辐射束赋予图案以在衬底的目标部分中创建图案的装置。应注意,赋予辐射束的图案可能不完全对应于衬底目标部分中的期望图案。通常,赋予辐射束的图案将对应于在诸如集成电路的目标部分中创建的器件中的特定功能层。
图案化装置可以是透射型或反射型。图案化装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模在光刻中是众所周知的并且包括诸如二元、交替相移和衰减相移的掩模类型以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置,每个小反射镜可以单独倾斜,以便在不同方向反射入射的辐射束;以这种方式,经反射的光束被图案化。
支撑结构保持图案化装置。它以取决于图案化装置的取向、光刻设备的设计以及其他条件(例如,图案化装置是否保持在真空环境中)的方式来保持图案化装置。支撑件可以使用机械夹持、真空或其他夹持技术(例如,在真空条件下的静电夹持)。支撑结构可以是例如可以根据需要固定或移动并且可以确保图案化装置例如相对于投影***处于期望位置处的框架或台。本文中对术语“掩模版”或“掩模”的任何使用可以被认为与更通用的术语“图案化装置”同义。
本文所使用的术语“投影***”应被广义地解释为涵盖例如适用于所使用的曝光辐射的各种类型的投影***,包括折射光学***、反射光学***和折反射光学***。本文中术语“投射透镜”的任何使用可以被认为与更通用的术语“投影***”同义。
照射***还可以涵盖各种类型的光学部件,包括用于对辐射束进行引导、成形或控制的折射、反射和折反射光学部件,并且这样的部件在下文中也可以统称或单称为“透镜”。
光刻设备可以是具有两个(双级)或更多衬底台(和/或两个或更多支撑结构)的类型。在这样的“多级”机器中,可以并行使用附加的台,或者可以在一个或多个其他台用于曝光的同时在一个或多个台上执行准备步骤。
光刻设备可以是这样的类型,其中将衬底浸没在具有相对较高的折射率的液体(例如,水)中来填充投影***的最终元件和衬底之间的空间。用于增加投影***的数值孔径的浸没技术在本领域中是众所周知的。
图1示意性地描绘了本发明的实施例中包括光电检测器和可以用于测量变迹的处理器的浸没式光刻设备。当然将理解,在本发明的实施例中可以使用与图1所描绘的光刻设备不同的光刻设备。例如,在本发明的一些实施例中可以使用非浸没式光刻设备。EUV光刻设备可以用于本发明的一些实施例中。
图1所描绘的设备包括:
-照射***(照射器)IL,用于调节辐射束PB(例如,UV辐射);
-支撑结构MT,用于支撑图案化装置(例如,掩模)MA并连接到第一定位装置PM,第一定位装置PM用于将图案化装置相对于项PL精确地定位;
-衬底台(例如,晶片台)WT,用于保持衬底(例如,抗蚀剂涂覆的晶片)W并连接到第二定位装置PW,第二定位装置PW用于将衬底相对于项PL精确地定位;以及
-投影***(例如,折射型投射透镜)PL,被配置为将由图案化装置MA赋予辐射束PB的图案投射到衬底W的目标部分C(例如,包括一个或多个管芯)上。
如这里所描绘,该设备是透射型的(例如,采用透射掩模)。备选地,设备可以是反射型的(例如,采用如上所述的反射掩模或可编程反射镜阵列)。
照射器IL从辐射源SO接收辐射束。例如当源是准分子激光器时,源和光刻设备可以是分离的实体。在这样的情况下,源不被认为形成光刻设备的一部分,并且借助于光束传输***BD,辐射束从源SO传递到照射器IL,光束传输***BD包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器。在其他情况下,例如,当源是汞灯时,源可以是设备的组成部分。源SO和照射器IL连同光束传输***BD(根据需要)可以被称为辐射***。
照射器IL可以包括用于调整射束的角强度分布的调整部件AM。通常,可以调整照射器的光瞳面中的至少外部和/或内部径向范围(通常被分别称为σ-外部和σ-内部)的强度分布。另外,照射器IL通常包括诸如积分器IN和聚光器CO的各种其他部件。照射器提供在其截面中具有期望的均匀性和强度分布的经调节的辐射束PB。
辐射束PB入射在支撑结构MT上保持的图案化装置(例如,掩模)MA上。穿过图案化装置MA之后,辐射束PB穿过投影***PL,投影***PL将射束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置PW和位置传感器IF(例如,干涉量测装置),可以精确地移动衬底台WT,例如以便将不同的目标部分C定位在辐射束PB的路径中。类似地,例如在从掩模库机械取回之后或在扫描期间,第一定位装置PM和另一位置传感器(在图1中未明确描绘)可以被用于将图案化装置MA相对于辐射束PB的路径精确定位。通常,可以借助于形成定位装置PM和PW的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精细定位)来实现载物台MT和WT的移动。然而,在步进器的情况下(与扫描仪相反),支撑结构MT可以仅连接至短行程致动器,或者可以固定。可以使用图案化装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来将图案化装置MA和衬底W对准。
所描绘的设备可以用于以下优选模式:
1.在步进模式中,支撑结构MT和衬底台WT保持基本静止,同时赋予辐射束PB的整个图案被一次投射到目标部分C上(即,单次静态曝光)。衬底台WT然后沿X和/或Y方向移位,使得可以将不同的目标部分C曝光。在步进模式中,曝光场的最大尺寸限制了在单次静态曝光中成像的目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中,支撑结构MT和衬底台WT被同步扫描,同时将赋予辐射束PB的图案投射到目标部分C上(即,单次动态曝光)。可以通过投影***PL的(缩小)放大率和图像反转特性来确定衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向。在扫描模式中,曝光场的最大尺寸限制了在单次动态曝光中目标部分的宽度(在非扫描方向上),而扫描运动的长度确定了目标部分的高度(在扫描方向上)。
3.在另一模式中,保持可编程图案化装置的支撑结构MT被保持为基本静止,并且在赋予光束PB的图案被投射到目标部分C上的同时移动或扫描衬底台WT。在该模式中,通常采用脉冲辐射源,并且在衬底台WT的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间,根据需要更新可编程图案化装置。该操作模式可以容易地应用于利用可编程图案化装置(诸如上述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻。
还可以采用上述使用模式的组合和/或变形或完全不同的使用模式。
变迹可以被定义为光学***的透射的角度相关性。变迹可能对投影***PS的成像性能产生负面影响,从而对光刻设备的性能产生负面影响。变迹可能导致限制光刻设备的成像性能的光刻误差。例如,光刻设备的临界尺寸的变化可能受到归因于变迹的影响的负面影响。
当投影***PS的光学部件首次被制造时,可以确定投影***PS的变迹性质。然而,投影***PS的变迹性质可能随时间改变。例如,存在于投影***PS中的污染物颗粒可以吸收穿过投影***PS的一些辐射。这可能改变入射在衬底上的辐射相对于该辐射的入射角的强度,从而改变投影***PS的变迹性质。期望具有一种确定光刻设备的投影***PS的变迹性质的方法。一旦确定,当使用光刻设备来执行光刻曝光时,可以部分或完全补偿投影***PS的变迹性质。
光刻设备的变迹性质可以使用光刻设备中的传感器(包括例如光电检测器)来确定。光电检测器可以位于投影***PS的像平面处(例如,靠近衬底W)。光电检测器可以例如位于衬底台WT中或衬底台WT上。光电检测器可以被配置为测量跨投影***PS的光瞳面的辐射强度。例如,光电检测器可以包括扫描仪处集成透镜干涉仪(ILIAS)传感器。ILIAS传感器是可以对高达高阶的透镜像差执行静态测量的干涉式波前测量***。ILIAS传感器可以实现为用于***初始化和校准的集成测量***。备选地,可以将ILIAS传感器用于“按需”监视和重新校准。通过引用并入于此的美国专利号US7282701B2公开了可以用于确定跨投影***PS的光瞳面的辐射的强度轮廓的ILIAS传感器。跨投影***PS的光瞳面的辐射的强度轮廓可以被认为是由投影***PS透射的辐射的角分布图像。投影***PS的光瞳面中的点可以与投影***的场平面中的入射角相对应,反之亦然。
使用光电检测器进行的测量可以包含来自投影***PS的变迹性质、照射***IL的变迹性质以及光电检测器本身的角度相关性质的贡献。光电检测器的角度相关性质可以例如包括由光电检测器内发生的不希望内部反射、光电检测器内的电子串扰等引起的重影效应。如上所述,美国专利号US9261402公开了从由光电检测器进行的变迹测量中去除照射***IL的贡献的技术。但是,在由光电检测器进行的测量中,仍然可能存在光电检测器的角度相关性质的贡献。如果光电检测器的角度相关性质已知,则可以将其从由光电检测器进行的变迹测量中去除。但是,光电检测器的角度相关性质通常未知,并且可能在光电检测器的整个使用寿命内发生变化。
图2示意性地描绘了球形波前10,球形波前10通过光瞳面中的孔26投射到包括平面光电检测器(以下称为平面传感器)的传感器36上。与投射到平面传感器上有关的问题是,波前10入射在平面传感器36的边缘上的部分与波前10入射在传感器36的内部上的部分相比分布在平面传感器36的更大面积上,这在传感器36的边缘处导致更大的信噪比(SNR)。可以看出,所投射的波前10的相同立体角12和14跨传感器36的不同尺寸的面积(如括号12a和14a所示)散布。这意味着在区域12a处测量的辐射强度可以与在区域14a处测量的强度不同。特别地,所测量的强度将在传感器36的边缘处经受显著明显的“滚降”。也就是说,在传感器36的边缘处所测量的强度将远低于在传感器36的中心处所测量的强度。另外,诸如内部反射和泄漏的传感器伪像可能引起诸如“重影”的不期望效果,这降低了光瞳边缘处的传感器精度。
图3示意性地示出了光刻设备的被布置为有助于确定对变迹测量的传感器贡献的各部分。为了清楚起见,在图3的示意图中省略了投影***的各个部件(诸如透镜)。从照射***(未示出)出射之后,辐射束R在所描绘箭头指示的传播方向上传递,穿过通常位于照射***的焦平面内的掩膜版22。掩模版可以是可以用于提供已知尺寸的辐射束的所谓的针孔掩模版。掩膜版22位于在使用中图1的掩模MA将所处的平面中。在传递穿过掩膜版22之后,辐射束R进入投影***PL。在投影***PL内,辐射束R传递穿过孔28。孔28的直径可以使用可调挡块26来调节。例如,可调挡块26可以采用对技术人员显而易见的隔膜或虹膜的形式。然而,可调挡块26可以以允许调节孔28的直径的任何方式实现。可调挡块26可以可操作为将孔28的直径调节在例如1.35和0.85之间。孔28限定了投影***PL的数值孔径。通过使用可调挡块26来调节孔28的直径,辐射束R可以被裁剪。即,可调挡块26可以用于使得孔28的直径小于辐射束R的直径。由于辐射束R可能不完全是圆形的(例如,由于可调挡块26赋予了辐射束R的截面形状),应当理解,如本文所使用,术语辐射束R的直径还包括在垂直于辐射束R的传播方向的平面中截取的辐射束R的截面中的最大范围(最大截面范围)。
在传递穿过孔28之后,辐射束R在平面32处被引导穿过孔31,平面32对应于在使用期间衬底W将所处的平面。孔31的尺寸可以大于掩模版22在平面32处的投影,使得在辐射束R传递穿过孔31时不发生衍射。
在孔31之后,辐射束被引导到传感器36,传感器36可以包括例如光电检测器。如上所述,传感器36可以例如包括ILIAS传感器或其他合适的传感器。传感器36除了光电检测器之外还可以包括其他部件。例如,在传感器36包括光电检测器的情况下,光电检测器可以被放置在没有成像光学器件的远场平面中,或者可以位于具有成像光学器件的光瞳面中。尽管传感器36可以包括其他部件,但是本文中为了方便起见,术语传感器通常用于指代辐射束最终入射到其上的光电检测器(或其他类似部件)。
当辐射束R入射在传感器36上时,辐射束R的截面面积(在垂直于传播方向的平面中)小于传感器36的检测区域的面积。当孔28处于第一直径(在图3中由画出孔28下方的辐射束R的轮廓的实线描绘)时,辐射束R不入射在传感器36边缘处的区域38(以下也称为非入射区域)上。当可调挡块26***作以减小孔28的直径时,辐射束R被裁剪(如图3中由画出辐射束R的轮廓的虚线描绘)。结果,传感器36上的非入射区域变得更大以包括区域40。第一直径可以是孔28的最宽直径,使得即使在孔28的最大直径下,辐射束R也可以完全落入传感器36的检测区域内。然而,在其他实施例中,孔28可以可调节使得辐射束R的截面面积填充传感器36的检测面积(即,使得不存在非入射区域)。
可以通过测量在传感器36的非入射区域38处检测的辐射强度来确定对从传感器36所进行的测量中获得的变迹测量的传感器贡献。由于辐射束R没有入射在那些区域38上,在区域38处检测到的任何辐射都可以归因于传感器伪像。然后,可以使用所确定的传感器伪像的贡献来确定传感器36对总体测量的变迹的贡献。然后可以从未来的整体变迹测量中减去所确定的对测得的变迹的传感器贡献,以便从整体变迹测量中去除传感器伪像的影响。
在一些实施例中,使用可调挡块26来改变孔的直径并且重复在(现在改变的)非入射区域处的辐射的测量。这样,可以表征传感器伪像的径向分量。例如,当孔28在其最大直径处并且在传感器36的当前非入射区域中进行检测到多少辐射的测量时,可以执行第一测量。可以将当前非入射区域考虑作为传感器36的第一区域。可调挡块26然后可用于减小孔28的直径。当孔较小时,由于更多的辐射束R被阻止穿过孔28,(多个)非入射区域变得更大。
然后可以对传感器36的第二区域中接收到多少辐射进行第二测量。第二区域可以是(现在更大的)非入射区域的不与第一区域(即,在先前步骤中执行第一测量的非入射区域的部分)重叠的部分。备选地,第二区域可以与第一区域至少部分地重叠。在一些实施例中,第二区域可以与第一区域完全重叠,使得第二区域包括整个较大的非入射区域。
在一个实施例中,可以使用以下等式来计算传感器贡献:
其中为测量矢量,具有针对传感器26的每个像素的元素,为理想结果(例如,在传感器26的每个像素处预期的强度),并且为传递矩阵。在理想情况下,传递矩阵是单位矩阵。在改变孔28的直径时,和将改变,从而允许确定
在确定对变迹测量的传感器贡献的这种处理期间,可能期望确保仅改变孔28的尺寸(例如,不改变照射设置),因为可以观察到传感器伪像对于不同的照射模式可能有所不同。在其他实施例中,可以针对多个照射模式中的每一个执行针对不同孔尺寸进行强度分布测量的过程(如上所述)。在一些实施例中,可以使用以上参考图3描述的技术获得的测量值来校准不同传感器之间的角度灵敏度差。例如,如果已知在光刻设备的传感器光瞳34处接收的辐射的角度分布,则可以通过使用可调挡块26调节孔28并且记录来自待校准的传感器36的输出来改变角度分布,以校准传感器36。
在一些实施例中,挡块26可以包括虹膜,虹膜包括多个叶片,使得在挡块26的至少一个位置中,孔28的外边缘不是完全圆形的。在孔28的外边缘不是圆形的情况下,这将影响辐射束R的形状。在确定应当考虑将传感器36的哪些区域视为非入射区域时,可以考虑辐射束R的形状的任何变化。
图4示出了图示确定对变迹测量的传感器贡献的示例性方法的步骤的流程图。图4的处理可以由例如控制器MP执行,控制器MP可操作以从传感器36接收信号并且确定传感器36的变迹贡献。该方法包括在第一步骤S1处引导辐射束R穿过孔28,其中孔28具有第一直径,第一直径小于辐射束R的射束直径并且小于传感器36的检测区域的宽度。在第二步骤S2处,辐射束R在传感器36处被接收。在第三步骤S3处,获得在传感器36的第一区域(例如,第一非入射区域)中由传感器36检测的辐射量的第一测量。在第四步骤S4处,控制器使用第一测量来确定传感器36对变迹测量的贡献(即,传感器贡献)。
图5示出了图示确定对变迹测量的传感器贡献的另一示例性方法的流程图。步骤S1至S3与以上关于图4描述的方法中的步骤相同。但是,在图5的方法中,在步骤S5处,可调挡块26用于将孔28的直径调节为第二直径,第二直径不同于第一直径。类似于第一直径,第二直径小于辐射束R的射束直径并且小于传感器36的检测区域的宽度。在步骤S6处,在传感器36的第二区域(即,现在改变的非入射区域)中执行由传感器36检测的辐射量的第二测量。在步骤S7处,基于第一测量和第二测量来确定对光刻设备的投影***的变迹测量的传感器贡献。如上所述,第一测量和第二测量可以用于确定传感器36的不同径向部分处的传感器贡献。
图6是示出可以被执行以确定光学柱(包括照射***IL和投影***PL)或投影***PL的变迹的处理的流程图。在步骤S10处,使用传感器36获得初始变迹测量。在步骤S12处,从初始变迹测量中减去传感器36对变迹测量的贡献(使用例如图4或图5的处理来确定)。步骤S12的处理提供了“无传感器贡献”变迹测量。处理可选地进入步骤S14(以虚线示出),在该步骤处,还从在步骤S12处获得的无传感器贡献的变迹测量中减去照射***IL的贡献。如上所述,可以使用美国专利号US9261402中描述的技术来执行照射***IL的贡献的确定,该专利通过引用结合于此。步骤S14的处理提供了对变迹的投影***贡献的测量。
在步骤S16处,控制器MP可以进一步可操作以响应于确定传感器36的变迹贡献或响应于确定光学柱(例如,包括照射***IL和投影***PL)的变迹或响应于确定投影***的变迹来执行动作。例如,在一个实施例中,控制器MP可以可操作为输出警报。例如,控制器MP可以输出警报来指示需要维护操作,诸如清洁或透镜更换操作。在另一实施例中,投影***PL可以包括一个或多个致动器,一个或多个致动器可操作以响应于控制器MP做出的确定来调节投影***PL的变迹。在另一实施例中,控制器MP可操作以响应于在步骤S12或S14处获得的变迹测量来控制光刻设备LA的其他部件。
本发明的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现。本发明的实施例还可以被实现为机器可读介质上存储的指令,指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以机器(例如,计算设备)可读的形式存储或传输信息的任何机制。例如,机器可读介质可以包括只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM);磁盘存储介质;光学存储介质;闪存设备;电、光、声或其他形式的传播信号(例如,载波、红外信号、数字信号等)等。此外,固件、软件、例程、指令可以在本文中描述为执行某些动作。但是,应理解,这样的描述仅仅是为了方便,并且这样的动作实际上由执行固件、软件、例程、指令等的计算设备、处理器、控制器或其他设备引起。
在一个实施例中,本发明可以形成掩模检查设备的一部分。掩模检查设备可以使用EUV辐射来照射掩模并且可以使用成像传感器来监视从掩模反射的辐射。由成像传感器接收的图像用于确定掩模中是否存在缺陷。掩模检查设备可以包括被配置为从EUV辐射源接收EUV辐射并且将其形成为在掩模处引导的辐射束的光学器件(例如,反射镜)。掩模检查设备可以进一步包括被配置为收集从掩模反射的EUV辐射并且在成像传感器处形成掩模图像的光学器件(例如,反射镜)。掩模检查设备可以包括被配置为分析掩模在成像传感器处的图像并且根据该分析确定掩模上是否存在任何缺陷的处理器。处理器可以进一步被配置为当光刻设备使用掩模时,确定所检测的掩模缺陷是否在投射到衬底上的图像中引起不可接受的缺陷。
在一个实施例中,本发明可以形成量测设备的一部分。量测设备可以用于测量在衬底上的抗蚀剂中形成的投射图案相对于衬底上已存在的图案的对准。相对对准的这种测量可以被称为套刻。量测设备可以例如位于紧邻光刻设备并且可以用于在处理衬底(和抗蚀剂)之前测量套刻。
尽管在本文中可以在光刻设备的上下文中具体参考本发明的实施例,但是本发明的实施例可以在其他设备中使用。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、量测设备或对诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案化装置)的对象进行测量或处理的任何设备的一部分。这些设备通常可以被称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
尽管在本文中可以具体参考光刻设备在IC制造中的使用,但是应当理解,本文所述的光刻设备可以具有其他应用。其他可能的应用包括制造集成光学***、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。
本发明的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现。本发明的实施例还可以被实现为机器可读介质上存储的指令,指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以机器(例如,计算设备)可读的形式存储或传输信息的任何机制。例如,机器可读介质可以包括只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM);磁盘存储介质;光学存储介质;闪存设备;电、光、声或其他形式的传播信号(例如,载波、红外信号、数字信号等)等。此外,固件、软件、例程、指令可以在本文中描述为执行某些动作。但是,应理解,这样的描述仅仅是为了方便,并且这样的动作实际上由执行固件、软件、例程、指令等的计算设备、处理器、控制器或其他设备引起。
尽管上面已描述了本发明的特定实施例,但是应当理解,可以以不同于所描述的方式来实践本发明。上面的描述旨在是例示性的,而不是限制性的。因此,对于本领域的技术人员将显而易见的是,可以在不脱离下面阐述的权利要求的范围的情况下,对所描述的本发明进行修改。
Claims (15)
1.一种确定对变迹测量的传感器贡献的方法,所述方法包括:
在孔处于具有第一孔直径的第一配置中时,将辐射束引导穿过所述孔,所述第一孔直径小于所述辐射束的直径;
在所述传感器处接收所述辐射束;
获得由所述传感器在所述传感器的第一区域中检测到的辐射强度的第一测量,其中所述辐射束不入射在所述第一区域上;
基于所述第一测量来确定对变迹测量的传感器贡献。
2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
调节所述孔,使得所述孔处于具有第二孔直径的第二配置中,其中所述第二孔直径不同于所述第一孔直径,并且所述第二孔直径小于所述辐射束的射束直径,以及
在所述孔处于所述第二配置中时,引导辐射束穿过所述孔;
获得由所述传感器在所述传感器的第二区域中检测到的辐射量的第二测量,其中所述第二区域不同于所述第一区域,并且辐射束不入射在所述第二区域上;
其中确定对变迹测量的所述传感器贡献是基于所述第一测量和所述第二测量。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述传感器的所述第二区域与所述传感器的所述第一区域至少部分地重叠。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中所述孔的所述直径限定投影***的投影***中数值孔径。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中所述传感器包括光电检测器或相机。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,进一步包括:获得变迹测量,
其中获得所述变迹测量包括:获得初始变迹测量,以及从所述初始变迹测量中减去确定的所述传感器贡献。
7.根据权利要求6所述的方法,进一步包括:
确定照射***对变迹测量的贡献;并且
其中获得所述变迹测量进一步包括:从所述初始变迹测量中减去确定的所述照射***的贡献。
8.根据权利要求6或7所述的方法,进一步包括:基于获得的所述变迹测量来控制光刻设备。
9.一种计算机程序,包括计算机可读指令,所述计算机可读指令被配置为使得计算机执行根据权利要求1至8中的任一项所述的方法。
10.一种非暂时性计算机可读介质,承载根据权利要求9所述的计算机程序。
11.一种用于确定对变迹测量的传感器贡献的计算机设备,所述计算机设备包括:
存储器,存储处理器可读指令;以及
处理器,被布置为读取和执行所述存储器中存储的指令;
其中所述处理器可读指令包括被布置为控制所述计算机以执行根据权利要求1至8中的任一项所述的方法的指令。
12.一种光刻设备,包括:
照射***;
衬底台,用于保持衬底,所述衬底台包括传感器;
投影***,用于将辐射束投射到所述传感器上,所述投影***包括将所述辐射束引导通过的孔;以及
可调挡块,用于可控地调节所述孔的直径。
13.根据权利要求12所述的光刻设备,其中所述可调挡块包括隔膜。
14.根据权利要求12所述的光刻设备,进一步包括被配置为执行根据权利要求1至8中的任一项所述的方法的处理器。
15.一种用于光刻设备的投影***,所述投影***用于朝向衬底台投射辐射束,其中所述投影***包括孔和可调挡块,所述辐射束被引导通过所述孔,所述可调挡块用于可控地调节所述孔的直径。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5659168A (en) * | 1995-11-13 | 1997-08-19 | Eastman Kodak Company | Radiometric calibration system |
US20060091324A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Asml Netherlands B.V. | Optical component, optical system including such an optical component, lithographic apparatus, method of correcting apodization in an optical system, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
US20130271636A1 (en) * | 2012-04-16 | 2013-10-17 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic Method and Apparatus |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5561290A (en) * | 1995-06-09 | 1996-10-01 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Optical detector calibrator system |
WO1997037379A1 (en) * | 1996-04-03 | 1997-10-09 | Advanced Micro Devices, Inc. | In-situ sensor for the measurement of deposition on etching chamber walls |
US7282701B2 (en) | 2005-02-28 | 2007-10-16 | Asml Netherlands B.V. | Sensor for use in a lithographic apparatus |
NL2003806A (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-16 | Asml Netherlands Bv | Method for a lithographic apparatus. |
US9091650B2 (en) * | 2012-11-27 | 2015-07-28 | Kla-Tencor Corporation | Apodization for pupil imaging scatterometry |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5659168A (en) * | 1995-11-13 | 1997-08-19 | Eastman Kodak Company | Radiometric calibration system |
US20060091324A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Asml Netherlands B.V. | Optical component, optical system including such an optical component, lithographic apparatus, method of correcting apodization in an optical system, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
US20130271636A1 (en) * | 2012-04-16 | 2013-10-17 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic Method and Apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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