[發明專利]光學設備、掃描方法、光刻設備和器件制造方法

有效

• 申請號: 201210033098.1
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN102681167A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: A·J·登博夫
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10;G03F7/20;G03F9/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳敬蓮

技術領域

本發明涉及一種光學設備、一種用輻射束掃描物體的方法、一種光刻設備以及一種器件制造方法。本發明可以應用于測量方法中，包括但不限于在光刻設備中使用的測量方法。

背景技術

以光學方式掃描物體的能力可用于許多應用。通過“以光學方式掃描”的申請人要表達的意思是照射和/或檢測物體上的點處的輻射或來自所述點的輻射，同時沿著橫跨物體的一個或更多的方向掃描所述點。用于光學掃描的示例性應用在于光刻設備的新型對準傳感器，在申請人的相關申請US?61444373(den?Boef等)中進行了描述。另一示例性應用是共焦顯微鏡。

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同步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。

為了控制光刻過程以將器件特征精確地放置在襯底上，對準標記通常設置在襯底上，光刻設備包括一個或更多的對準傳感器，必須精確地通過所述對準傳感器測量襯底上的標記的位置。這些測量所花費的時間與最大化光刻設備的生產量的需要相沖突，否則器件的制造將不是成本有效的。各種類型的對準傳感器和標記是已知的，包括例如在專利US?6297876(Bornebroek)，US?6961116(den?Boef)和公開專利申請US2009195768A(Bijnen等)中所公開的。在這些例子的每一個中，位置測量通過相對彼此移動襯底和對準傳感器而被捕獲，且襯底和傳感器不必被停止。標記相對于對準傳感器的(已知的)位置的位置被通過用光斑掃描標記以光學方式進行測量。(不管是襯底靜止而傳感器移動，或僅襯底移動，或兩者都移動，都可以實現。)對準傳感器應當盡可能快地掃描標記，用于優化生產量，但是對速度的這種要求限制了可以獲得的位置測量的精度。內在地，更難以在短時間內精確地獲取位置。此外，即使測量自身是完全精確的，在短時間內獲取的測量也將經受在襯底和對準傳感器的定位中的動態定位誤差(振動、伺服誤差等)造成的擾動的影響。

為了增加獲取時間，應當認識到，除傳感器自身的掃描之外的對斑的光學掃描將可以有用的。然而，傳統的光學掃描機構將增加成本，使傳感器變得笨重，和/或導致測量中的錯誤，使得光學掃描的目的喪失。

發明內容

在第一方面中，本發明的目的是提供一種光學掃描機構，其避免或減少已知機構的一個或更多的缺陷。

在第一方面中，本發明提供了一種光學設備，包括用于在所述設備的光學系統和物體之間傳遞輻射光線的物鏡，所述光學設備還包括至少一個可移動元件，所述可移動元件包括布置在所述光學系統和所述物鏡之間的反射鏡，用于傾斜和因此改變在所述光線穿過所述物鏡時所述光線的方向，其中所述反射鏡被限制以關于軸線傾斜，所述軸線定位成大致沿著在所述物鏡的光瞳面和所述反射鏡的平面之間的相交線。在這一情形中對“反射鏡”的參考通常包括反射元件，不論是平面的或彎曲的反射元件。

本發明不限于任何特定類型或目的的光學設備。在下文描述的實施例中，其可以例如是上文所述類型的對準傳感器，或其可以是共焦顯微鏡。

本發明還提供了一種光刻設備，所述光刻設備布置成將圖案從圖案形成裝置轉移到襯底上，所述光刻設備包括：襯底臺，所述襯底臺構造成保持襯底；和對準傳感器，所述對準傳感器用于測量所述襯底上的標記相對于所述光刻設備中的參考框架的位置，其中所述對準傳感器包括根據上文所述的本發明的光學設備，其中所述光刻設備布置成參照利用所述測量設備所測量的所述襯底上的標記的位置來控制圖案到所述襯底上的轉移。