[發明專利]光刻設備和器件制造方法

無效

• 申請號: 200910146623.9
• 申請日: 2009-06-03
• 公開（公告）號: CN101598902A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 約瑟夫·瑪麗亞·芬德斯
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H01L21/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王新華

技術領域

本發明涉及一種光刻設備和一種制造器件的方法。

背景技術

光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上，通常是襯底的目標部分上的機器。例如，可以將光刻設備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模或掩模版的圖案形成裝置用于生成在所述IC的單層上待形成的電路圖案。可以將該圖案成像到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。通常，圖案的轉移是通過把圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上進行的。通常，單獨的襯底將包含被連續形成圖案的相鄰目標部分的網絡。公知的光刻設備包括：所謂步進機，在所述步進機中，通過將全部圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分；以及所謂掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。也可能通過將圖案壓印(imprinting)到襯底的方式從圖案形成裝置將圖案轉移到襯底上。

在半導體制造工業中，對特征更小和特征密度更大的需求正日益提高。臨界尺寸(CDs)正快速地減小，并且越來越逼近目前技術水平的曝光工具(例如上面提到的步進機和掃描器)的理論分辨率極限。常規的針對提高分辨率和最小化可印刷臨界尺寸的技術包括減小曝光輻射的波長，提高光刻設備的投影系統的數值孔徑(NA)，和/或使圖案形成裝置的圖案中包括小于曝光工具的分辨率極限的特征、使得這些特征不會印刷到襯底上、而使得它們能夠產生提高對比度和銳化精細特征的衍射效應。

發明內容

然而，使用這種傳統分辨率提高技術會導致焦深減小，在所述焦深內例如所需圖案在分辨率限度處的成像能夠被執行。例如在曝光期間殘余襯底不平度不能被補償時，減小的焦深會導致超過容限的被印刷圖案的誤差。

本發明旨在使用本發明的實施例，例如，至少部分地緩解與可用焦深的有限范圍相關的問題。

根據本發明的一方面，提供一種光刻設備，包括：照射系統，其構造成以包括由照射極發射并相對于光軸傾斜一個角度的離軸輻射束的照射模式調節輻射束；支撐結構，其構造成支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠將圖案在輻射束的橫截面上賦予給輻射束以形成圖案化的輻射束，并且能夠將離軸輻射束衍射成相對于所述光軸相對地且不對稱地傾斜的零級衍射束和第一級衍射束；投影系統，其具有光瞳平面，并且構造成將圖案化的輻射束投影到襯底的目標部分上；相位調節器，其構建并配置成調節穿過設置在光瞳平面中的相位調節器的光學元件的輻射束電場的相位；和控制器，其構造并配置成獲取表示圖案和表示照射模式的數據，以識別第一級衍射束穿過光瞳平面的區域、通過計算與零級衍射束的光學相位相關的第一級衍射束的所需光學相位以優化所述圖案的圖像的圖像特性、繪制位于光學元件的一部分上的所述區域的圖、以及提供熱到所述部分或從所述部分吸取熱以依照所需的光學相位來改變光學元件的所述部分的折射率。

根據本發明的一方面，提供一種光刻設備，包括：照射系統，所述照射系統構造成以包括分別從第一和鄰近的第二極發射并均相對于光軸傾斜一個角度的第一和第二束的四極照射模式調節輻射束；支撐結構，其構造成支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠將圖案在輻射束的橫截面上賦予給輻射束以形成圖案化的輻射束，并且能夠將第一束衍射成相對于光軸相對地且對稱地傾斜的第一零級束和第一第一級束，并且能夠將第二束衍射成相對于光軸相對地且不對稱地傾斜的第二零級束和第二第一級束；投影系統，其具有光瞳平面并構造成將圖案化的輻射束投影到襯底的目標部分上；相位調節器，其構造并配置成調節穿過設置在光瞳平面中的相位調節器的光學元件的輻射束電場的相位；和控制器，其構建并配置成獲取表示圖案和四極照射模式的數據，以識別第二第一級束穿過光瞳平面的區域、通過計算第二第一級束的所需光學相位以優化所述圖案的圖像的焦深、繪制位于光學元件的一部分上的所述區域的圖、以及提供熱到所述部分或從所述部分吸取熱以依照所需的光學相位來改變光學元件的所述部分的折射率。