[發明專利]光刻設備

有效

• 申請號: 200910147536.5
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN101609267A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: V·普若斯耶特佐夫;S·拉爾巴哈朵爾辛;S·穆薩;李賢宇
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 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

本發明涉及一種浸沒式光刻設備。

背景技術

光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上(通常應用到所述襯底的 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 用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案。可以將該圖案轉移到襯 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。典型地，經由成像將所述圖案轉移到在所述襯底上設置的 輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常，單個襯底將包含連續形成圖案的 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，通過將整個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。還可以通過將所述圖案壓印到所述襯底 上，而將所述圖案從所述圖案形成裝置轉移到所述襯底上。

為了精確地將需要的圖案應用至襯底的目標部分上，所述掩模版應 當相對于所述襯底被對準。因此，根據現有技術，通過測量和調整所述 相對位置，掩模版相對于襯底的相對位置被精確地設定。根據現有技 術，可通過使用兩個對準動作完成所述圖案形成裝置相對于襯底的對 準。

在第一動作中，襯底相對于承載所述襯底的襯底平臺被對準，而在 第二動作中，所述掩模版相對于襯底平臺被對準。由于這兩個動作，掩 模版如所需要地相對于襯底被對準。

在使用單平臺機器的情形下，將在曝光位置執行所述第一和第二動 作。在使用雙平臺機器的情形下，可在遠離所述曝光位置的第一位置執 行所述第一動作。之后，其上設置有襯底的襯底平臺被運送至執行第二 動作的第二位置(即，曝光位置)。

可用兩個傳感器組件來執行所述第一動作。第一傳感器組件包括對 準傳感器且測量襯底在X、Y和Rz方向上相對于襯底平臺的相對位置， 其中，XY平面被限定成大致平行于襯底的表面的平面，所述X和Y方 向大致彼此垂直。所述Z方向大致垂直于X和Y方向，因此Rz表示在 XY平面內圍繞Z方向的旋轉。例如在美國專利US?6297876中提供了關 于這種傳感器的更加詳細的描述。第二傳感器組件(通常稱作為水平傳 感器)測量依賴于待曝光的襯底上的位置的襯底表面的高度、基于所確 定的高度形成高度分布圖，而且還確定圍繞X和Y軸的旋轉：Rx、Ry。

其次，在第二動作中，所述掩模版相對于襯底平臺被對準。這可用 圖像傳感器(例如透射圖像傳感器)來進行，這對本領域技術人員來說 是公知的。通過使設置在掩模版或承載所述掩模版的掩模版平臺上的第 一對準圖案(掩模對準標記)穿過投影系統(透鏡)成像到設置在襯底 平臺上或在襯底平臺中的一個或多個板(即，透射圖像傳感器板)上， 來進行透射圖像傳感器測量。所述透射圖像傳感器板包括第二對準圖 案。所述對準圖案可包括多條隔離的線。光敏探測器(即，二極管)設 置在所述襯底平臺的內部、在透射圖像傳感器板中的第二對準圖案的后 面，其測量成像的第一對準圖案的光強度。當所述第一對準圖案的投影 的圖像(即，空間圖像)精確地匹配所述第二對準圖案時，所述傳感器 測量最大的強度。在所述襯底平臺正沿X和Y方向在不同的Z高度水平 上移動的同時，所述傳感器測量所述強度。因此，所述透射圖像傳感器 實際上是空間圖像傳感器，其中，多個掃描狹縫探測隔離的線的空間圖 像。基于這些測量，可確定襯底平臺的最優的相對位置。在下文中將對 典型的透射圖像傳感器進行更加詳細的說明。

如上所述，在第一動作中，所述對準傳感器測量襯底相對于承載襯 底的襯底平臺的位置。所述對準傳感器還測量透射圖像傳感器板的XY 位置，更具體地是透射圖像傳感器板上的基準標記的位置，同時，所述 水平傳感器結合另外的傳感器(Z-干涉計)測量其Z位置。基于襯底相 對于襯底平臺的位置和透射圖像傳感器相對于襯底平臺的位置，可確定 襯底相對于透射圖像傳感器的位置。

如上所述，在第二動作中，所述掩模版相對于襯底平臺被對準。可 由透射圖像傳感器來測量空間圖像的位置，這給出所述空間圖像相對于 所述透射圖像傳感器的位置。來自這兩個動作的信息可被結合以計算用 于所述空間圖像和襯底的最佳匹配的襯底平臺的最優位置(以及還可以 確定所述透鏡校正)。