[發(fā)明專利]制造光刻結(jié)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580054446.5
• 申請日: 2015-09-22
• 公開（公告）號: CN106796404B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P.許布納;G.克拉姆珀特;S.里克特;T.梅普斯
• 申請（專利權(quán)）人: 卡爾蔡司股份公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F9/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王蕊瑞

一種用于制造光刻結(jié)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)(1)具有投射鏡頭系統(tǒng)(8)，其用于將制造結(jié)構(gòu)的寫入光束引導(dǎo)到基板平面(12)中的基板表面(10)的區(qū)域中的寫入焦點(diǎn)(9)中。偏轉(zhuǎn)裝置(5)用于在基板表面(10)的區(qū)域中的寫入場(13)內(nèi)偏轉(zhuǎn)寫入光束的寫入焦點(diǎn)(9)。預(yù)覽鏡頭系統(tǒng)(14)，用于在基板表面(10)的區(qū)域中成像預(yù)覽場(15)。預(yù)覽場(15)的面積是寫入場(13)的面積的至少10倍。投射鏡頭系統(tǒng)(8)和預(yù)覽鏡頭系統(tǒng)(14)由共同框架(16)支撐?；骞潭ㄆ?18)在平行于基板表面(10)的平面(x，y)中以兩個(gè)平移自由度(x，y)可位移。此外，系統(tǒng)(1)具有控制單元(27)，控制單元包括存儲器(28)，存儲器中存儲寫入場(13)的位置相對于預(yù)覽場(15)的位置的相對坐標(biāo)。呈現(xiàn)出一種光學(xué)系統(tǒng)，其中以良好目標(biāo)精度實(shí)現(xiàn)了在制造光刻結(jié)構(gòu)時(shí)被處理的基板的定位。

相關(guān)申請的交叉引用

本專利申請要求德國專利申請DE 10 2014 220 168.3的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制造光刻結(jié)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)。此外，本發(fā)明涉及一種在這樣的光學(xué)系統(tǒng)中確定相對于預(yù)覽場位置的寫入場位置的相對坐標(biāo)的方法，以及一種使用這樣的光學(xué)系統(tǒng)制造光刻結(jié)構(gòu)的方法。

背景技術(shù)

一開始提出類型的光學(xué)系統(tǒng)從US 2013/0 221 550 A1和US 2013/0 223 788 A1已知。DE 103 15 086 A1已經(jīng)公開了一種用于在制造半導(dǎo)體時(shí)對準(zhǔn)半導(dǎo)體晶片的方法和設(shè)備。本文中公開的光刻設(shè)備包括曝光單元、包括對準(zhǔn)顯微鏡的第一光學(xué)測量裝置，以及另一雜散輻照測量裝置。在此光刻設(shè)備中，晶片固定器設(shè)置在定位裝置上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目標(biāo)是開發(fā)一種光學(xué)系統(tǒng)，使得可以尤其以良好目標(biāo)精度實(shí)現(xiàn)基板的定位，基板在制造光刻結(jié)構(gòu)時(shí)被處理。特別地，這應(yīng)便于在相對于結(jié)構(gòu)尺寸來說很大的基板面積上找到待制造的結(jié)構(gòu)的盡可能精確的位置，因?yàn)閷懭雸鲆?guī)律地僅提供整個(gè)基板面積的很小的部分，在該很小的部分上應(yīng)以位置精度制造期望的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明，通過一種制造光刻結(jié)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括：投射光學(xué)單元，用于將制造結(jié)構(gòu)的寫入光束引導(dǎo)到基板平面中的基板表面的區(qū)域中的寫入焦點(diǎn)；偏轉(zhuǎn)裝置，用于在所述基板表面的所述區(qū)域中的寫入場內(nèi)偏轉(zhuǎn)所述寫入光束的寫入焦點(diǎn)；預(yù)覽光學(xué)單元，用于將預(yù)覽場成像在所述基板表面的所述區(qū)域中，其中所述預(yù)覽場的面積是所述寫入場的面積的至少10倍，其中所述投射光學(xué)單元和所述預(yù)覽光學(xué)單元由共同框架承載；基板固定器，所述基板固定器在平行于所述基板表面的平面中是以兩個(gè)平移自由度可位移的；控制單元，所述控制單元包括存儲器，所述存儲器中存儲所述寫入場的位置相對于所述預(yù)覽場的位置的相對坐標(biāo)。

根據(jù)本發(fā)明認(rèn)識到，如果采用存儲的指定相對于預(yù)覽場位置的寫入場位置的相對坐標(biāo)，則將待結(jié)構(gòu)化的基板定位為使得在寫入目標(biāo)位置制造待制造的結(jié)構(gòu)得到改善。這考慮到以下事實(shí)：寫入場通常很小，而采用的預(yù)覽場與之相比大的多。預(yù)覽場進(jìn)而通常僅覆蓋整個(gè)基板表面的很小的部分，在該很小的部分上應(yīng)以精確位置制造結(jié)構(gòu)。那么，寫入場可能針對制造結(jié)構(gòu)的工藝優(yōu)化，并且可能尤其具有很小的實(shí)施例。預(yù)覽場的典型尺寸為10×10mm²。寫入場的典型尺寸為400×400μm²。預(yù)覽場可以比寫入場大50倍、100倍或甚至更大倍數(shù)，例如1000倍或10000倍。整個(gè)基板表面具有20×20cm²的典型尺寸。此數(shù)值適用于矩形基板。典型圓形基板具有對應(yīng)于矩形基板面積大約75％的面積。寫入焦點(diǎn)具有大約1μm²的典型面積。

通過使用相對坐標(biāo)，可以確保制造結(jié)構(gòu)時(shí)的高吞吐量?？梢灾圃煳⒔Y(jié)構(gòu)和/或納米結(jié)構(gòu)。在使用該光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行光刻結(jié)構(gòu)的制造期間，可以采用無掩?；蚧谘谀５墓饪?。預(yù)覽光學(xué)單元可以5到100之間的范圍內(nèi)(例如在30到40之間的范圍內(nèi))的放大倍數(shù)成像預(yù)覽場。

為了捕獲預(yù)覽場的目的，光學(xué)系統(tǒng)可以包括數(shù)碼照相機(jī)，其可以實(shí)施為CCD照相機(jī)。