[發(fā)明專利]器件制造方法和光刻設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010163948.0
• 申請(qǐng)日: 2010-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN101866117A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: L·C·德溫特;J·M·芬德爾斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號(hào): G03F7/20
• 分類號(hào): G03F7/20
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王新華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種使用掩模制造的方法和用于使用掩模將圖案印刷到襯底上的光刻設(shè)備。

背景技術(shù)

光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上(通常應(yīng)用到所述襯底的目標(biāo)部分上)的機(jī)器。例如，可以將光刻設(shè)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將與將要形成在IC單層上的電路圖案一致的圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束。可以將該圖案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯)上。典型地，經(jīng)由成像將所述圖案轉(zhuǎn)移到在所述襯底上設(shè)置的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常，單個(gè)襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括：所謂步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過將整個(gè)圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來(lái)輻射每一個(gè)目標(biāo)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(shí)沿與該方向平行或反向平行的方向掃描所述襯底來(lái)輻射每一個(gè)目標(biāo)部分。

在光學(xué)光刻術(shù)中，交替型相移掩模(altPSM)可以用于印刷例如線和間隔的圖案。與使用傳統(tǒng)的覆鉻玻璃掩模(COG掩模)印刷線與間隔的圖案相比，可以獲得改善的加工寬容度以及對(duì)掩模CD誤差的降低的敏感性。altPSM上的線-間隔圖案通常是例如鉻等吸收材料的線。在線的每側(cè)相鄰的透射區(qū)域具有相同的透射率，但是具有不同的掩模厚度。兩個(gè)透射區(qū)域中的一個(gè)被修整成具有與另一(未修整)區(qū)域的掩模厚度不同(例如較薄)的掩模厚度。掩模厚度差被選定成使得其與用來(lái)成像的照射輻射的波長(zhǎng)的一半相對(duì)應(yīng)。結(jié)果，在分別穿過掩模圖案的相鄰的兩個(gè)透射區(qū)域之后，照射束的兩部分具有180°的相位差。穿過修整過的透射區(qū)域的相移輻射與從掩模的未修整的透射區(qū)域發(fā)射的輻射相干涉。這種干涉對(duì)改善襯底上線和間隔的圖案的圖像的對(duì)比度具有影響。這種對(duì)比度的改善最終提高光刻工藝窗口或過程窗口。

發(fā)明內(nèi)容

通常altPSM掩模制造工藝包括蝕刻去掉掩模襯底材料(例如石英)、以在兩個(gè)相鄰?fù)干鋮^(qū)域之間形成厚度差。例如，鄰接線的兩個(gè)區(qū)域中的一個(gè)被蝕刻成使得提供1/2λ的光學(xué)路徑長(zhǎng)度差，λ是照射輻射的波長(zhǎng)。因而，在修整后的區(qū)域和未修整的區(qū)域之間存在固有的拓?fù)鋱D形不對(duì)稱。這種不對(duì)稱會(huì)引起一個(gè)或更多個(gè)圖像誤差是已知的。例如，線-間隔圖案的圖像會(huì)出現(xiàn)間隔寬度差異和線偏移。通過在altPSM掩模制造工藝中加入附加的(但是更復(fù)雜的)工藝步驟可以至少部分地修正這種圖像誤差。例如，應(yīng)用偏量到掩模圖案處的修整的透射區(qū)域的間隔寬度和/或在掩模襯底蝕刻過程中(以形成修整的區(qū)域)應(yīng)用凹切的鉻線，可以消除這種圖像誤差的發(fā)生。然而，在altPSM掩模制造工藝中的任何這種附加的和更加復(fù)雜的工藝步驟會(huì)帶來(lái)altPSM的相對(duì)昂貴的掩模。

因此，希望例如提供一種器件制造方法，其中可以不需要在altPSM掩模制造工藝中加入附加的工藝步驟。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種將交替型相移掩模的掩模圖案投影到襯底上的器件制造方法，所述方法包括：

用輻射束照射所述掩模圖案以提供從所述掩模圖案發(fā)射的零級(jí)衍射輻射、第一第一級(jí)衍射輻射和第二第一級(jí)衍射輻射；

采用投影系統(tǒng)將所述掩模圖案成像到襯底上；和

使用設(shè)置在投影系統(tǒng)中的光學(xué)相位調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)相位，其中所述零級(jí)和第一級(jí)衍射輻射穿過所述光學(xué)相位調(diào)節(jié)器，所述調(diào)節(jié)包括：

使用所述相位調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)所述零級(jí)衍射輻射的相位、以基本上匹配所述第一第一級(jí)衍射輻射，或反之亦然，以及

使用所述相位調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)所述第二第一級(jí)衍射輻射的相位、以基本上匹配所述第一第一級(jí)衍射輻射的相位加180°。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種光刻設(shè)備，包括：相位調(diào)節(jié)器，所述相位調(diào)節(jié)器構(gòu)造并布置成調(diào)節(jié)穿過所述光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)的光學(xué)輻射束的電場(chǎng)的相位；和控制器，所述控制器構(gòu)造并布置成將空間相位分布應(yīng)用到穿過所述相位調(diào)節(jié)器的光波，所述控制器包括包含機(jī)器可讀指令的計(jì)算機(jī)程序，所述機(jī)器可讀指令布置成

使用所述相位調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)零級(jí)衍射輻射的相位、以基本上匹配第一第一級(jí)衍射輻射的相位，或反之亦然，以及

使用所述相位調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)第二第一級(jí)衍射輻射的相位、以基本上匹配第一第一級(jí)衍射輻射的相位加180°，其中

用輻射束照射掩模圖案以提供所述零級(jí)衍射輻射，從所述掩模圖案發(fā)射的所述第一第一級(jí)衍射輻射和所述第二第一級(jí)衍射輻射以及所述零級(jí)和第一級(jí)衍射輻射穿過所述光學(xué)相位調(diào)節(jié)器，和

使用所述投影系統(tǒng)將所述掩模圖案成像到襯底上。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種將圖案形成裝置的圖案投影到襯底上的器件制造方法，所述方法包括：