[發(fā)明專利]投射曝光方法和微光刻的投射曝光設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480054797.1
• 申請日: 2014-10-01
• 公開（公告）號: CN105637420B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B.比特納;N.瓦布拉;M.馮霍登伯格;S.施奈德
• 申請（專利權(quán)）人: 卡爾蔡司SMT有限責(zé)任公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 邱軍;王蕊瑞

一種以圖案的至少一個像曝光輻射敏感基板(W)的投射曝光方法，包含下列步驟：在照明系統(tǒng)(ILL)與投射曝光設(shè)備(WSC)的投射鏡頭(PO)之間提供圖案，使得該圖案設(shè)置于投射鏡頭的物平面(OS)區(qū)域內(nèi)并可通過投射鏡頭成像至投射鏡頭的像平面(IS)中，所述像平面關(guān)于物平面光學(xué)共軛，其中該圖案的成像相關(guān)特性可由圖案數(shù)據(jù)表征；根據(jù)特定于使用案例并可由照明設(shè)定數(shù)據(jù)表征的照明設(shè)定，用照明系統(tǒng)(ILL)所提供的照明輻射照明該圖案的照明區(qū)域；其特征在于：確定特定于該使用案例并包含圖案數(shù)據(jù)和/或照明設(shè)定數(shù)據(jù)的使用案例數(shù)據(jù)；使用該使用案例數(shù)據(jù)確定成像規(guī)格數(shù)據(jù)；為將投射鏡頭的成像行為適配于使用案例的目的，以依賴于成像規(guī)格數(shù)據(jù)的方式通過該投射鏡頭的控制單元(CU)控制該投射鏡頭(PO)的可控光學(xué)部件；借助于適配于使用案例的投射鏡頭將圖案成像至基板上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種根據(jù)權(quán)利要求1的前言所述以圖案的至少一個像曝光輻射敏感基板的投射曝光方法，以及一種根據(jù)權(quán)利要求27的前言所述適合執(zhí)行該方法的投射曝光設(shè)備。

背景技術(shù)

微光刻投射曝光方法現(xiàn)今主要用于制造半導(dǎo)體部件等精細(xì)結(jié)構(gòu)化部件，例如微光刻掩模(掩模母版)。在這種情況下，往往需要使用載有待成像結(jié)構(gòu)的特定圖案的掩模(光掩模、掩模母版)，例如半導(dǎo)體部件層的線圖案。該圖案還可借助于一些其它圖案單元提供，例如借助于可依賴于驅(qū)動而產(chǎn)生不同圖案的可驅(qū)動圖案單元。

圖案單元定位于在照明系統(tǒng)與投射鏡頭之間的光束路徑上的投射曝光設(shè)備中，使得該圖案位于該投射鏡頭的物平面區(qū)域內(nèi)。即將曝光的基板，例如涂布輻射敏感層(抗蝕劑、光刻膠)的半導(dǎo)體晶片，以該基板的輻射敏感表面設(shè)置于該投射鏡頭的像平面區(qū)域內(nèi)的方式被保持，所述像平面與物平面光學(xué)共軛。在曝光過程期間，該圖案借助于從主要輻射源的輻射成形照明輻射的照明系統(tǒng)來照射，其中照明輻射被引導(dǎo)至該圖案上并照射在具有限定形狀和尺寸的照明場內(nèi)的圖案上。在曝光過程期間，該圖案所改變的輻射作為投射輻射穿過該投射鏡頭，投射鏡頭將該圖案成像至涂布輻射敏感層的待曝光基板上。

照明輻射可由每個使用案例的特定照射參數(shù)表征。通常，這在此指的是照明設(shè)定，其特定于使用案例并可由照明設(shè)定數(shù)據(jù)表征。

用于投射曝光設(shè)備的一些照明系統(tǒng)可在例如具有不同相干度σ的常規(guī)軸上照明與離軸照明之間進行切換。離軸照明設(shè)定包括例如環(huán)形照射或極性照明，舉例來說，偶極照明、四極照明或一些其它多極照明。為使用案例選擇最佳照明設(shè)定一般由投射曝光設(shè)備的終端使用者以依賴于待成像的圖案和其它邊界條件的方式進行。照明設(shè)定數(shù)據(jù)可含有此類照明設(shè)定的特定參數(shù)。

照明設(shè)定一般由使用者根據(jù)待成像的圖案的結(jié)構(gòu)和其它影響因素(若合適的話)為特定過程限定，并設(shè)定于照明系統(tǒng)上。圖案的成像相關(guān)特性可由圖案數(shù)據(jù)表征。

圖案數(shù)據(jù)包括例如關(guān)于圖案含有哪種類型的結(jié)構(gòu)和若合適則在該圖案中局部分布多么不同的圖案結(jié)構(gòu)(即不同部分的圖案)的信息。圖案可含有例如具有緊密排列線的一個或多個區(qū)域，其唯有在投射鏡頭具有對應(yīng)高分辨率能力時可令人滿意地成像至基板上。具有相互平行線的組的最小線間距和/或最小周期性長度(節(jié)距)的那些區(qū)域在本申請案中標(biāo)定為核心區(qū)域。該核心區(qū)域的線形成“核心區(qū)域結(jié)構(gòu)(core region structure)”。為能令人滿意地成像這種精細(xì)結(jié)構(gòu)，往往憑借所選擇的照明設(shè)定是偶極照明的事實而采用雙光束干涉條件，其中在該偶極照明的極之間的連接線定向為垂直于精細(xì)結(jié)構(gòu)待成像的線的縱向方向。所以，定向精細(xì)結(jié)構(gòu)在選擇合適照明設(shè)定上也起重要作用。

圖案通常還含有具有對投射鏡頭的成像質(zhì)量要求較不嚴(yán)格的較粗糙結(jié)構(gòu)的區(qū)域。舉例來說，可提供彼此距離較遠(yuǎn)的線，其形成至成品基板中的等更精細(xì)結(jié)構(gòu)的饋送線。對成像質(zhì)量，特別是投射鏡頭的分辨率能力，要求較不嚴(yán)格的這種結(jié)構(gòu)在本申請中還標(biāo)定為“周邊結(jié)構(gòu)(peripheral structures)”。