光刻方法和设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请主张2013年11月20日提交的美国临时申请61/906,764的权益，其通过援引 而全文合并到本文中。
技术领域
[0003] 本发明设及对偏振相关光学效应进行校正的方法。所述方法可W与光刻设备结合 使用。
【背景技术】
[0004] 光刻设备是一种将所需图案应用到衬底的目标部分上的机器。例如，可W将光刻 设备用在集成电路（IC)的制造中。在运种情况下，可W将可选地称为掩模或掩模版的图案 形成装置用于生成与所述IC的单层相对应的电路图案，并且可W将该图案成像到衬底(例 如，娃晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管忍、一个或多个管忍)上，其中所述衬底具有 福射敏感材料(抗蚀剂)层。通常，单个衬底将包含被连续曝光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，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部 分上来福射每一个目标部分；W及所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过福射束沿给定方向 ("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扫描所述衬底来福射 每一个目标部分。
【发明内容】
[0005] 使用一种投影系统将已由所述图案形成装置形成图案的福射聚焦到所述衬底上。 所述投影系统可能引入一个或多个光学像差，运可导致从衬底形成的图像偏离由所述图案 形成装置所赋予的图案。
[0006] 期望例如对于运样的一个或多个像差进行校正。
[0007] 期望例如提供一种图像校正方法，其至少部分地解决了本领域的、无论是在本文 中还是在其他地方所确定的问题中的一个或多个。
[000引根据一方面，提供一种对由光学系统形成的光学图像进行校正的方法，所述方法 包括获得所述光学系统的整个光瞳平面上的、对于在光学系统的像平面中每个空间位置指 示出所述光学系统的偏振相关特性的图，将所述光学系统的偏振相关特性的图与输入福射 束的强度和偏振的福射图相组合W形成图像图，W及使用所述图像图来对通过引导所述输 入福射束经过所述光学系统而形成的光学图像进行校正。
[0009] 对所述偏振相关特性的效应进行校正是有益的，运是因为其改进了由所述光学系 统所形成的光学图像的精确度。本文中所称作的对光学图像进行校正可W解释为意思是所 述光学图像被调整为使得其更接近于所需的的光学图像。并非旨在对所述光学图像进行调 整使得其极佳地对应于所需光学图像。
[0010] 在输入福射束进入所述光学系统之前，图案可W被图案形成装置赋予给输入福射 束，所述福射图包含与所述图案相关的信息。
[0011] 通过将校正图确定为所述图像图与所述福射图之间的差异，并且随后使用所述校 正图来对通过引导所述输入福射束经过所述光学系统而形成的光学图像进行校正，则可W 实现对所述光学图像的校正。
[0012] 通过使用所述图像图来确定所述偏振相关特性对于通过引导所述输入福射束经 过所述光学系统而形成的光学图像的影响，并且随后执行对于所述光学图像进行校正的校 正，则可W实现所述光学图像的校正。
[0013] 通过操纵所述光学系统的一个或多个光学元件(例如透镜），可W实现所述光学图 像的校正。
[0014] 通过修改所述图案形成装置的图案，则可W实现所述光学图像的校正。
[0015] 获得所述偏振相关特性的图可W包括对所述偏振相关特性的图进行测量。
[0016] 测量所述偏振相关特性的图可W包括依序地引导具有不同偏振状态的=个或更 多个校准福射束通过所述光学系统，对于每个校准福射束确定从所述光学系统离开的所述 福射的特性的输出图，并且组合所述输出图W确定所述光学系统在其整个光瞳平面上的偏 振相关特性的量值和方向的图。
[0017] 所述光学系统的偏振相关特性可包括延迟，并且从所述光学系统离开的福射的特 性的输出图可包括波前。
[0018] 可W使用剪切干设仪来测量从所述光学系统离开的所述波前。
[0019] 所述光学系统的偏振相关特性可包括双衰减，并且从所述光学系统离开的福射的 特性的输出图可包括强度图。
[0020] 所述校准福射束中的一个或多个可W具有双极强度分布并且可W在基本上与平 分所述双极的两个相对扇区的线相垂直的方向上被线性地偏振，对于不同校准福射束的双 极的取向是不同的。
[0021] 获得所述偏振相关特性的图可W包括使用建模软件来对所述光学系统对于所述 福射束的影响进行建模。
[0022] 获得所述偏振相关特性的图可包括确定出取向泽尼克多项式(OZPs)的线性膨胀 的系数。
[0023] 获得所述偏振相关特性的图可W包括从存储器检索所述图。
[0024] 也可W校正偏振相关效应。
[0025] 所述光学系统可W是光刻设备的投影系统。
[0026] 根据一方面，提供了一种光刻设备，包括照明系统、支撑结构、衬底台、投影系统、 W及处理器，所述照明系统被配置成用W提供福射束，所述支撑结构被配置成用W支撑图 案形成装置，所述图案形成装置能够将图案赋予所述福射束的截面，所述衬底台被配置成 用W保持衬底，所述投影系统被配置成用W将经图案化的福射束投影到所述衬底的目标部 分上W在其上形成图像，且所述处理器可操作W :获得所述光学系统的整个光瞳平面上的 对于在光学系统的像平面中每个空间位置指示出所述光学系统的偏振相关特性的图，将所 述偏振相关特性的图与光瞳平面中的输入福射束的强度和偏振的福射图相组合W形成光 瞳平面中的图像图，W及使用所述图像图来校正由所述投影系统在其接收所述输入福射束 时所形成的图像。
[0027] 所述设备可操作W实施本文中所描述的方法的任意特征。
【附图说明】
[0028] 现在将仅作为举例、参考所附的示意图来描述本发明的实施例，附图中相应的附 图标记指示了相应的部件，并且其中：
[0029] -图1描绘了根据本发明的实施例的光刻设备；
[0030] -图2是根据本发明的实施例的对图像进行校正的方法的示意图；
[0031] -图3是根据本发明的另一实施例的对图像进行校正的方法的示意图；
[0032] -图4图示了在图2和图3中所示的方法中使用的多个校准福射束的强度和偏振分 布；
[0033] -图5A示出了用于双极照射模式的强度和偏振分布；
[0034] -图5B示出了用于四极照射模式的强度和偏振分布；
[0035] -图5C示出了用于六极照射模式的强度和偏振分布;和
[0036] -图6示出了由图案形成装置在所述六极照射模式的极上形成衍射的效果。
【具体实施方式】
[0037] 虽然在本文中详述了光刻设备用在制造 ICs(集成电路），但是应该理解到，运里所 述的光刻设备可W有其他应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、液 晶显示器化CDs)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在运种替代应用的情况中，可 W将运里使用的任何术语"晶片"或"管忍"分别认为是与更上位的术语"衬底"或"目标部 分"同义。运里所指的衬底可W在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗 蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具）、量测工具或检验工具中。在 可应用的情况下，可W将所述公开内容应用于运种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底 可W处理一次W上，例如为产生多层1C，使得运里使用的所述术语"衬底"也可W表示已经 包含多个已处理层的衬底。
[0038] 运里使用的术语"福射"和"束"包含全部类型的电磁福射，包括:紫外(UV)福射(例 如具有365、248、193、157或126加1的波长)和极紫外化1^)福射（例如具有5-20加1范围的波 长），W及粒子束，例如离子束或电子束。
[0039] 运里所使用的术语"图案形成装置"应该被广义地理解为表示能够用于将图案在 福射束的横截面上赋予福射束、W便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意， 被赋予福射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符。通常，被赋予福 射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
[0040] 图案形成装置可W是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编 程反射镜阵列W及可编程液晶显示化CD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二 元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模 类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可W独立地倾 斜，W便沿不同方向反射入射的福射束;照运样，被反射的束被形成图案。
[0041] 所述支撑结构保持图案形成装置。支撑结构W依赖于图案形成装置的方向、光刻 设备的设计W及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形 成装置。所述支撑结构可W采用机械夹持、真空或其它夹持技术，例如真空条件下的静电夹 持。所述支撑结构可W是框架或台，例如，其可W根据需要成为固定的或可移动的，并且可 W确保图案形成装置位于所需的位置上（例如相对于投影系统）。在运里任何使用的术语 "掩模版"或"掩模"都可W认为与更上位的术语"图案形成装置"同义。
[0042] 运里使用的术语"投影系统"应该广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折 射型光学系统、反射型光学系统和反射折射型光学系统，如对于所使用的曝光福射所适合 的、或对于诸如使用浸没流体或使用真空之类的其他因素所适合的。运里使用的术语"投影 透镜"可W认为是与更上位的术语"投影系统"同义。
[0043] 照射系统还可W包括各种类型的光学部件，包括折射式的、反射式的和反射折射 式光学部件，用于引导、成形或控制福射束，并且运样的部件