專利名稱：器件制造方法及其制得的器件與計(jì)算機(jī)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種器件的制造方法，包括步驟提供被一層輻射敏感材料至少部分覆蓋的一襯底；使用一輻射系統(tǒng)來提供投射束；使用圖案化裝置來使投射束在其橫截面內(nèi)具有一圖案；將形成圖案的投射束投射在輻射敏感材料層的第一靶區(qū)和第二靶區(qū)上，所述第一和第二靶區(qū)沿一邊緣鄰接。
背景技術(shù)：
此處使用的術(shù)語“圖案化裝置”應(yīng)當(dāng)被廣義地理解為涉及能夠給入射輻射束賦予帶圖案的截面的裝置，其中所述圖案與要在襯底靶區(qū)上形成的圖案對(duì)應(yīng)；術(shù)語“光閥”也用于本文中。通常，所述圖案與在靶區(qū)中形成的器件的特殊功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路或其它器件(見下文)。這類圖案化裝置的實(shí)例包括掩模。掩模的概念在光刻中是眾所周知的，它包括如二進(jìn)制型、交替相移型和衰減相移型的掩模類型，以及各種混合掩模類型。在輻射束中放置這種掩模使入射到掩模上的輻射能夠根據(jù)掩模上的圖案而選擇性的透射(在透射型掩模的情況下)或反射(在反射型掩模的情況下)。在使用掩模的情況下，支承結(jié)構(gòu)通常是掩模平臺(tái)，該平臺(tái)確保掩模能夠被固定在入射輻射束中的理想位置處，并且如果需要該平臺(tái)可相對(duì)于輻射束移動(dòng)。
可編程鏡面反射陣列。這類器件的一個(gè)實(shí)例是帶有粘彈性控制層和反射面的可尋址矩陣面。這類裝置的基本原理是(例如)反射面的可尋址區(qū)域反射入射光使其成為衍射光，而不可尋址區(qū)域反射入射光使其成為非衍射光。利用合適的濾光器，所述的非衍射光能夠從反射束中濾除，而只剩衍射光；這樣，根據(jù)可尋址矩陣面的尋址圖案，該光束就被賦予了圖案?？沙炭冂R面反射陣列的一個(gè)可選的實(shí)施例采用矩陣形式排列的微型鏡面，其中每一個(gè)微型鏡面可通過施加合適的局部電場(chǎng)或使用壓電驅(qū)動(dòng)裝置而分別沿軸傾斜。同樣地，鏡面陣列是可尋址矩陣，從而可尋址鏡面將以與不可尋址鏡面不同的方向反射入射輻射束；這樣，根據(jù)可尋址矩陣鏡面的尋址圖案，反射光束就被賦予了圖案。所需的矩陣尋址可以利用合適的電子裝置來實(shí)現(xiàn)。在上述的兩種情況中，圖案化裝置可以包括一個(gè)或多個(gè)可程控鏡面反射陣列。有關(guān)此處提到的鏡面反射陣列的更多信息可以從例如美國專利US5,296,891和US5,523,193及PCT專利申請(qǐng)WO98/38597和WO98/33096中獲得，在此引入作為參考。在可程控鏡面反射陣列的情形中，所述支承結(jié)構(gòu)可以具體化為例如隨需要被固定或可移動(dòng)的支架或平臺(tái)。
可編程LCD陣列。這類構(gòu)造的一個(gè)實(shí)例在美國專利US5,229,872中給出，在此引入作為參考。同上，所述支承結(jié)構(gòu)也可以具體化為例如隨需要被固定或可移動(dòng)的支架或平臺(tái)。
為了簡化的目的，本文其余部分的某些位置特別涉及包括掩模和掩模平臺(tái)的實(shí)例；但是，在這些例子中所討論的一般原理應(yīng)當(dāng)被理解為在如上所述圖案化裝置的更寬泛范圍內(nèi)。
光刻投射裝置可以用于例如集成電路(IC)的制造。在這種情況中，圖案化裝置可產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于IC的單獨(dú)一層的電路圖案，并且該圖案可以成像在已涂覆一層輻射敏感材料(抗蝕劑)的襯底(例如Si，GaAs，InP，AlTiC或SiGe晶片)的靶區(qū)(例如包括一個(gè)或多個(gè)印模)上。通常，單個(gè)晶片將包含整個(gè)網(wǎng)格(network)的相鄰靶區(qū)，該相鄰靶區(qū)由投射系統(tǒng)一次一個(gè)逐個(gè)相繼照射。在目前采用掩模平臺(tái)上的掩模進(jìn)行構(gòu)圖的裝置中，有兩種不同類型的機(jī)器。在一種類型的光刻投射裝置中，通過一次將整個(gè)掩模圖案曝光到靶區(qū)上而使每一靶區(qū)得到照射；這類裝置通常被稱作晶片步進(jìn)器。在另一種裝置中——通常被稱作分步掃描裝置——通過在投射束下沿給定的參考方向(“掃描”方向)依次掃描掩模圖案，同時(shí)沿與該方向平行或反平行的方向同步掃描襯底平臺(tái)來使每一靶區(qū)得到照射；因?yàn)?，通常，投射系統(tǒng)具有放大系數(shù)M(一般＜1)，因此對(duì)襯底平臺(tái)的掃描速度V是對(duì)掩模平臺(tái)掃描速度的M倍。有關(guān)此處描述的光刻裝置的更多信息可以從例如US6,046,792中獲得，在此引入作為參考。
在采用光刻投射裝置的制造方法中，圖案(例如在掩模中)成像在至少部分覆蓋有一層輻射敏感材料(抗蝕劑)的襯底上。在該成像步驟之前，可以對(duì)襯底進(jìn)行各種處理，如涂底漆、涂覆抗蝕劑及輕度烘烤。在曝光后，可以對(duì)襯底進(jìn)行其它的處理，如曝光后烘烤(PEB)、顯影、猛烈烘烤以及測(cè)量/檢查成像特征。這一系列處理過程可以作為對(duì)如IC器件的單獨(dú)一層形成圖案的主要工序。然后，可對(duì)這種具有圖案的層進(jìn)行各種處理，如蝕刻、離子注入(摻雜)、金屬噴鍍、氧化、化學(xué)機(jī)械拋光等完成單獨(dú)一層所需的所有處理。如果需要多層，那么對(duì)于每一新層都要重復(fù)整個(gè)工序或者其變型。最終，在襯底(晶片)上出現(xiàn)一批器件。然后通過采用例如切割或鋸切的工藝將這些器件彼此分開，由此單個(gè)器件可以安裝在與管腳等相連的載體上。關(guān)于這一方法的進(jìn)一步信息可以從例如Peter van Zant的“微型集成電路片制造半導(dǎo)體加工實(shí)踐指導(dǎo)(Microchip FabricationA practical Guide to Semiconductor Processing)”一書(第三版，McGraw Hill Publishing Co.，1997，ISBN0-07-067250-4)中獲得，在此引入作為參考。
為了簡化的目的，下文中的投射系統(tǒng)被稱作“透鏡”；但是，該術(shù)語應(yīng)廣義地解釋為包括各種類型的投射系統(tǒng)，包括例如折射光學(xué)裝置、反射光學(xué)裝置和反折射系統(tǒng)。輻射系統(tǒng)還可以包括按照這些設(shè)計(jì)類型中任一類型工作的部件，這些部件用于導(dǎo)向、整形或者控制輻射的投射束，并且這些部件在下文中也可整體地或單獨(dú)地稱作“透鏡”。更進(jìn)一步，光刻裝置可以具有兩個(gè)或多個(gè)襯底平臺(tái)(和/或兩個(gè)或多個(gè)掩模平臺(tái))。在這種“多級(jí)”器件中，可以并行使用這些附加平臺(tái)，或者可以在一個(gè)或多個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行準(zhǔn)備措施，同時(shí)一個(gè)或多個(gè)其它平臺(tái)用于曝光。例如，在US5,969,441和WO98/40791中描述的雙級(jí)光刻裝置，在此引入作為參考。
過去，由光刻技術(shù)制造的許多器件比通過光刻裝置用單次曝光或掃描復(fù)制得到的靶區(qū)面積要小或者大小相同。但是，人們?nèi)找嫦Ｍ軌蛑瞥鱿褫椛鋫鞲衅?、液晶顯示器的器件或沿橫穿襯底的精確直線制作的器件，這些器件大于光刻裝置的最大可復(fù)制靶區(qū)面積。這類器件被稱作大面積器件。為此，就必需進(jìn)行高精度定位的多個(gè)鄰接區(qū)域的曝光。該方法通常稱作“接縫”。在光刻裝置中存在著大量的誤差源，這會(huì)導(dǎo)致在襯底上鄰接區(qū)域曝光的不重合(接縫或?qū)诱`差)。這些誤差源包括平臺(tái)定位的可重復(fù)性，它可能受伺服系統(tǒng)中的X、Y和θ的分辨率、用于測(cè)量平臺(tái)位置的干涉測(cè)量系統(tǒng)的分辨率和鏡面映射中誤差的分辨率影響；平臺(tái)的水平測(cè)量；平臺(tái)的動(dòng)態(tài)特性；晶片和掩模固定器的平整度；及投射透鏡的畸變。為了確保滿足接縫誤差要求，每個(gè)誤差源都需要被降至最小或被補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是最小化或減小在器件制作方法中定位鄰接區(qū)域曝光時(shí)所存在的上述誤差源的至少一些。
依照本發(fā)明的器件制造方法可實(shí)現(xiàn)上述和其它的目標(biāo)，該制造方法包括步驟提供被一層輻射敏感材料至少部分覆蓋的一襯底；使用一輻射系統(tǒng)來提供投射束；使用圖案化裝置來使投射束在其橫截面內(nèi)具有一圖案；將形成圖案的投射束投射在輻射敏感材料層的第一靶區(qū)和第二靶區(qū)上，所述第一和第二靶區(qū)沿一邊緣鄰接；其特征在于在所述投射步驟中，選擇位于所述投射系統(tǒng)全部照射區(qū)域內(nèi)的投射區(qū)域的大小和位置，以便使沿圖案所述邊緣的位置誤差之間的差別減至最小，其中所述的圖案被投射在所述第一和第二靶區(qū)上。
通過適當(dāng)?shù)剡x擇投射區(qū)域的大小和位置來將圖案內(nèi)位置誤差之間的差別減至最小，可使接縫誤差最小化，其中該圖案被投射到相鄰的第一和第二靶區(qū)上。通常，投射區(qū)域大小和定位的選擇是基于生產(chǎn)量因素和掩模圖案的需要。通常，投射區(qū)域盡可能大以便可以通過盡可能少的曝光次數(shù)印制器件。然而，投射圖案中的位置失真一般在投射區(qū)域的邊緣處達(dá)到最大，因此選擇最大尺寸的投射區(qū)域有可能引起大的接縫誤差。本發(fā)明通過適當(dāng)?shù)剡x擇減小的投射區(qū)域降低了接縫誤差的大小。盡管使用較小區(qū)域可能會(huì)降低印制器件的生產(chǎn)量，但是通過減小接縫誤差，具有正確功能的器件的比例就增大，因此具有正確功能的器件的凈生產(chǎn)量就會(huì)提高。器件被分解成部件用于成像，根據(jù)待成像的圖案的內(nèi)容和投射區(qū)域內(nèi)的位置失真，可以選擇部件的數(shù)目、尺寸和定向。并不是所有的部件都具有相同的大小和形狀。
靶區(qū)重疊所沿的邊緣可被稱作接縫邊界，該邊界處的圖像可以稍微重疊或者相鄰而不重疊。
優(yōu)選地，該減小的投射區(qū)域的選擇是基于表征待使用的投射透鏡中位置失真的數(shù)據(jù)，而且該投射區(qū)域可以通過尋找這樣的區(qū)域來選取，在該區(qū)域的對(duì)邊上的位置誤差之間的差別最小。這種確定可以在給定的曝光系列之前進(jìn)行。
通過最優(yōu)化曝光的順序和最優(yōu)化整個(gè)裝置的水平度能夠使接縫誤差進(jìn)一步的降低。
對(duì)于使用光刻投射裝置的器件制作方法，本發(fā)明同時(shí)提供一種計(jì)算機(jī)程序，用來選擇位于投射系統(tǒng)全部照射區(qū)域內(nèi)的透射區(qū)域的最佳尺寸和位置，在該光刻投射裝置中將圖案投射到使用所述投射系統(tǒng)的襯底上的輻射敏感層的第一和第二靶區(qū)上，所述第一和第二靶區(qū)沿一邊緣相鄰，當(dāng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，包括程序編碼裝置的所述計(jì)算機(jī)程序命令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行下列步驟參考表征投射圖案位移的數(shù)據(jù)，其中在所述投射步驟中投射圖案橫跨投射系統(tǒng)的最大區(qū)域，來確定位于該最大區(qū)域內(nèi)多個(gè)減小的投射區(qū)域的對(duì)邊上的位移之間的差別，所述最大區(qū)域內(nèi)的所述多個(gè)減小的投射區(qū)域具有不同的大小、長寬比和/或位置；和從所述多個(gè)減小的投射區(qū)域中選擇一個(gè)具有最小位移之間差別的區(qū)域作為所述減小的投射區(qū)域。
盡管在本文中，依照本發(fā)明的裝置具體用于制造IC，但是應(yīng)當(dāng)明確地理解，這種裝置具有其它可能的應(yīng)用。例如，它可用于集成光學(xué)系統(tǒng)的制造、用于磁疇存儲(chǔ)器、液晶顯示板、薄膜磁頭等的引導(dǎo)和探測(cè)圖形等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在這種可選的應(yīng)用范圍中，在說明書中使用的術(shù)語“分劃板”、“晶片”或“印?！睉?yīng)認(rèn)為分別可以由更一般的術(shù)語“掩模”、“襯底”和“靶區(qū)”代替。
在本文中，使用的術(shù)語“輻射”和“投射束”包含所有類型的電磁輻射，包括紫外線輻射(例如，具有431、410、365、248、193、157或126nm的波長)和EUV(遠(yuǎn)紫外線輻射，例如具有5-20nm范圍內(nèi)的波長)，以及例如離子束或電子束的粒子束。


現(xiàn)在，參看所附的示意性附圖、僅僅借助于實(shí)例的方式來描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1描繪了用于依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例方法的一種光刻投射裝置；圖2是光刻投射裝置中投射系統(tǒng)的透鏡特性矢量圖的一個(gè)實(shí)例；圖3是高階透鏡特性的一個(gè)實(shí)例，其表示了在依照本發(fā)明方法中的最佳區(qū)域；圖4是表示在依照本發(fā)明方法中的接縫偏移的圖；圖5是表示在依照本發(fā)明方法中可用的步進(jìn)圖案的圖；圖6是表示使用具有不同尺寸和取向的幾個(gè)不同區(qū)域來成象器件的圖。
在附圖中，相應(yīng)的參考符號(hào)表示對(duì)應(yīng)的部件。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1圖1示意性描繪了一個(gè)可用在根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的器件制造方法中的一光刻投射裝置。該裝置包括輻射系統(tǒng)Ex、IL，用來提供輻射的投射束PB(例如DUV輻射)，在此具體情況中該系統(tǒng)也包括輻射源LA；第一目標(biāo)臺(tái)(掩模平臺(tái))MT，設(shè)有用于固定掩模MA(例如劃線板)的掩模固定器，并與用于將掩模相對(duì)于對(duì)象PL精確定位的第一定位裝置連接；第二目標(biāo)臺(tái)(襯底平臺(tái))WT，設(shè)有用于固定襯底W(例如涂覆抗蝕劑的硅片)的襯底固定器，并與用于將襯底相對(duì)于對(duì)象PL精確定位的第二定位裝置連接；投射系統(tǒng)(“透鏡”)PL(例如折射透鏡系統(tǒng))，用來將掩模MA的照射部分成像在襯底W的靶區(qū)C(例如包括一個(gè)或多個(gè)印模)上。
如此處所描繪的，該裝置屬于透射型(例如具有透射掩模)。然而，通常，它也可以是例如反射型(例如具有反射掩模)。作為選擇，該裝置也可采用其它種類的圖案化裝置，例如上面提到的可程控鏡面反射陣列。
輻射源LA(例如受激準(zhǔn)分子激光器)產(chǎn)生輻射束。該輻射束或者直接，或者在經(jīng)過橫向調(diào)節(jié)裝置例如光束擴(kuò)展器Ex后被引入照射系統(tǒng)(照射裝置)IL。照射裝置IL可以包括調(diào)節(jié)裝置AM，用來設(shè)定輻射束中強(qiáng)度分布的外和/或內(nèi)徑大小(通常分別稱為σ-外和σ-內(nèi))。另外，它一般還包括各種其它部件，如積分器IN和聚光器CO。這樣，照射在掩模MA上的投射束PB在其橫截面具有理想的均勻性和強(qiáng)度分布。
應(yīng)當(dāng)指出，圖1中的輻射源LA可以置于光刻投射裝置的外殼內(nèi)(例如當(dāng)輻射源LA是汞燈時(shí)經(jīng)常是這種情況)，但是輻射源LA也可遠(yuǎn)離光刻投射裝置，其產(chǎn)生的輻射束被引入該裝置內(nèi)(例如借助于合適的定向反射鏡)；當(dāng)輻射源LA是受激準(zhǔn)分子激光器時(shí)通常是后面的那種情況。本發(fā)明和權(quán)利要求包含這兩種情況。
投射束PB隨后與固定在掩模平臺(tái)MT上的掩模MA相交。穿過掩模MA后，投射束PB穿過將其聚焦在襯底W的靶區(qū)C上的透鏡PL。借助于第二定位裝置(和干涉測(cè)量裝置IF)，襯底平臺(tái)WT可以精確地移動(dòng)，例如以便在投射束PB的路徑中定位不同的靶區(qū)C。類似地，可用第一定位裝置相對(duì)于投射束PB的路徑精確地定位掩模MA，例如在掩模庫中機(jī)器檢索掩模MA后，或者在掃描期間。通常，借助于長沖程模塊(粗略定位)和短沖程模塊(精確定位)可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)臺(tái)MT、WT的移動(dòng)，這在圖1中并未明確地描繪。但是，在使用晶片步進(jìn)器(與步進(jìn)掃描裝置相反)的情況下，掩模平臺(tái)MT可以僅連接在短沖擊調(diào)節(jié)器上，或被固定。
所描繪的裝置可用在兩種不同的模式中1.在步進(jìn)模式中，掩模平臺(tái)MT基本上保持不動(dòng)，并且整個(gè)掩模圖像被一次投射(即單“閃”)到靶區(qū)C上。然后，襯底平臺(tái)WT沿x和/或y方向移動(dòng)，以便使不同的靶區(qū)C能夠被投射束PB照射。
2.在掃描模式中，基本是相同的情況，除了給定靶區(qū)C沒有在單“閃”中曝光。取而代之的是，掩模平臺(tái)MT沿給定的方向(所謂的“掃描方向”，例如y方向)以速度v移動(dòng)，以便使投射束PB掃描整個(gè)掩模圖像；同時(shí)，襯底平臺(tái)WT以V＝Mv的速度沿相同或相反方向并行移動(dòng)，其中M是透鏡PL的放大率(通常，M＝1/4或1/5)。這樣，就可以曝光相對(duì)大的靶區(qū)C，而沒有犧牲分辨率。
圖2是當(dāng)將掩模圖案投射到襯底上時(shí)表征由投射透鏡所引入的畸變矢量圖的一個(gè)實(shí)例。在圖中，每個(gè)箭頭的方向和大小表示在圖像內(nèi)一點(diǎn)的位置誤差，其中該點(diǎn)被標(biāo)定在箭頭尾部處?？墒菓?yīng)該指出在該圖中畸變的尺寸基本上是被夸大的。對(duì)于每個(gè)投射系統(tǒng)PL，由該圖代表的透鏡特性是不同的，但是可用熟知的技術(shù)進(jìn)行測(cè)量和標(biāo)明。應(yīng)當(dāng)指出，在測(cè)量由投射透鏡引入的畸變的方法中，由測(cè)量分劃板被夾緊引起的畸變和測(cè)量分劃板自身的畸變也將被測(cè)量。測(cè)量分劃板的畸變可在其用于本發(fā)明方法之前從測(cè)量圖中減去。由于夾緊而引起的畸變應(yīng)當(dāng)至少減至這種程度，即上述的畸變將不同于由夾緊引起的產(chǎn)品分劃板的變形。
圖3是相同透鏡特性的高階圖。其由矢量數(shù)據(jù)計(jì)算得出并且描繪在投射圖案中理想直線怎樣被變形。從高階擬合數(shù)據(jù)，可以確定在所有有效區(qū)域中的一個(gè)最優(yōu)區(qū)域，這樣在該最優(yōu)區(qū)域相對(duì)邊界上點(diǎn)的位置誤差之間的差別最小。在這種確定中，考慮的是投射圖案中的2階和任意更高階的畸變。當(dāng)對(duì)每次曝光都使用該最佳區(qū)域來復(fù)制到相鄰區(qū)域時(shí)，接縫誤差就被相應(yīng)地降至最小。圖3示出對(duì)于例舉透鏡的特性這種最優(yōu)區(qū)域OF的一個(gè)實(shí)例。
對(duì)于不同的區(qū)域大小和位置，通過計(jì)算和比較左與右和/或頂部與底部的畸變矢量，能夠確定該最佳區(qū)域OF。然后，最佳區(qū)域的大小和位置就能容易地選取。然而，應(yīng)當(dāng)指出，最優(yōu)化條件可包括除最小化接縫誤差外的附加限制條件，這是由于在許多情形中最小的接縫誤差將獲得零區(qū)域尺寸。因此，最優(yōu)化條件可以加以限制以便得到可提供最小接縫誤差的給定最小尺寸和/或長寬比的區(qū)域。如果待印制的圖案使得接縫精度在一些部分比另一些部分更加重要，則在選取最佳區(qū)域的大小和位置之前，可以根據(jù)在邊界上不同部分的接縫誤差的重要程度對(duì)位置誤差之間的差別加權(quán)。
也應(yīng)當(dāng)指出，用來組成單個(gè)器件的幾幅圖案可以具有不同的區(qū)域大小。圖6示出了由具有兩種不同尺寸和兩種不同朝向的圖案C1至C6組成的一個(gè)器件D。對(duì)于不同次曝光的圖案區(qū)域的大小和朝向是依據(jù)整個(gè)器件的圖案的清晰度及投射透鏡的畸變來選擇的。
在計(jì)算出最佳區(qū)域的大小和位置之后，在該區(qū)域?qū)吷系奈恢谜`差之間可能存在殘留的差別。在許多情形中，該差別的平均值非零，意味著該區(qū)域內(nèi)投射圖案的一側(cè)沿一個(gè)方向偏移。因此，通過將一次的曝光圖案偏移一個(gè)合適的量就能夠得到沿邊緣的改良匹配以便進(jìn)行補(bǔ)償。這在圖4中示出了，圖4示出了兩個(gè)相鄰靶區(qū)C1、C2的2階矢量圖?？梢钥闯觯ㄟ^沿箭頭SO所指的方向相對(duì)移動(dòng)靶區(qū)C2可以改良沿連接線的匹配。
應(yīng)當(dāng)理解，應(yīng)用接縫補(bǔ)償給出的最顯著的優(yōu)點(diǎn)是，在圖案區(qū)域?qū)吷系奈恢谜`差之間的差別在整個(gè)邊或邊的大部分處具有相同的方向。如果邊的不同部分處的位置誤差之間的差別具有不同的方向，那么接縫補(bǔ)償就僅能提供較小的改良匹配或不能給出改良匹配。因此，在選擇最佳區(qū)域的大小和位置時(shí)，也應(yīng)當(dāng)考慮通過接縫補(bǔ)償所獲得的改良匹配。
為了進(jìn)一步減小接縫誤差，襯底平臺(tái)定位的可重復(fù)性可以表征為，進(jìn)行一系列的測(cè)試曝光或其它測(cè)量以便得到表征為晶片平臺(tái)伺服系統(tǒng)的X和Y步進(jìn)誤差的數(shù)據(jù)。通常，平臺(tái)定位中的誤差包括隨機(jī)成分和系統(tǒng)成分。重復(fù)進(jìn)行測(cè)試來確定系統(tǒng)誤差，該系統(tǒng)誤差在確定最佳曝光順序時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮。這類誤差可能來源于晶片平臺(tái)的定位和控制系統(tǒng)以及干涉位移測(cè)量系統(tǒng)IF。優(yōu)選地，測(cè)試曝光設(shè)置為考慮所有可能的誤差源。測(cè)試曝光能夠用來得到平臺(tái)定位圖，類似的可得到給定裝置的透鏡特性圖。反過來該定位圖又能用來得到步進(jìn)校正矩陣fi，這樣fi(Δx，Δy，Δ，ΔΨ，Δτ)其中Δx、Δy代表位置誤差，Δ代表轉(zhuǎn)動(dòng)誤差，ΔΨ代表水平校正，Δτ代表步進(jìn)圖案絕對(duì)校正量。
給出X和Y步進(jìn)誤差的表征數(shù)據(jù)，最優(yōu)的程序就能夠容易確定出進(jìn)行曝光的最適宜順序同時(shí)將由階段定位誤差引起的接縫誤差降至最小，從而進(jìn)行制造器件所必需的曝光。迄今為止，曝光順序僅對(duì)于生產(chǎn)量進(jìn)行優(yōu)化。
圖5示出器件D1至D4將被復(fù)制到一個(gè)襯底W上。每個(gè)器件都是由靶區(qū)C1至C4組成。同時(shí)示出了復(fù)制不同靶區(qū)所采用的可能路徑P1至P4。應(yīng)當(dāng)理解，如果X和Y步進(jìn)誤差在襯底的不同區(qū)域是不同的，則用來將不同器件復(fù)制到襯底上的最佳順序也可以是不同的。依照本發(fā)明，優(yōu)選的是步進(jìn)圖案被設(shè)置為使得制成一個(gè)大面積器件所需的曝光在下一個(gè)器件開始之前被全部完成，而且制成一個(gè)大面積器件所行進(jìn)的總距離被減至最小。
通常，通過進(jìn)行一次曝光來定位襯底，以便使靶區(qū)被最優(yōu)地定位在投射透鏡PL的焦平面內(nèi)。這一方法被稱作水平測(cè)量并且可以在不工作時(shí)進(jìn)行，即在一次曝光期間，使用一個(gè)對(duì)襯底表面位置進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的水平傳感器?；蛘?，可事先測(cè)量晶片的表面外形，而且在掃描期間計(jì)算襯底的最佳高度(Z)位置和傾角(Rx，Ry)。該水平測(cè)量方法可被看作是確定一個(gè)最佳平面，其代表襯底外形的一種平均，該平面被定位在投射系統(tǒng)PL的焦平面上。通常，每次曝光都單獨(dú)地確定這一平面。依照本發(fā)明，確定該最佳平面可用于整個(gè)大面積器件。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明所有的最優(yōu)化過程可以在一系列曝光過程期間實(shí)時(shí)地進(jìn)行，或者事先基于光刻裝置的預(yù)先確定的性質(zhì)進(jìn)行，該性質(zhì)與被成像的圖案以及被曝光的襯底的數(shù)據(jù)有關(guān)。借助于構(gòu)成該平板印刷裝置控制系統(tǒng)的一部分的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者借助于單獨(dú)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)這些最優(yōu)化過程。
還應(yīng)當(dāng)理解，上述的不同最佳方案可以隨需要被單獨(dú)地使用或以不同方式結(jié)合使用。
盡管上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明也可用其他的方式實(shí)施而不是如所述的。本說明無意限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種器件的制造方法，包括步驟提供被一層輻射敏感材料至少部分覆蓋的一襯底；使用一輻射系統(tǒng)來提供投射束；使用圖案化裝置來使投射束在其橫截面內(nèi)具有一圖案；將形成圖案的投射束投射在輻射敏感材料層的第一靶區(qū)和第二靶區(qū)上，所述第一和第二靶區(qū)沿一邊緣鄰接；其特征在于在所述投射步驟中，選擇位于所述投射系統(tǒng)全部照射區(qū)域內(nèi)的投射區(qū)域的大小和位置，以便使沿圖案所述邊緣的位置誤差之間的差別減至最小，其中所述的圖案被投射在所述第一和第二靶區(qū)上。
2.依照權(quán)利要求1的方法，其中借助于下列步驟來選取投射區(qū)域的所述大小和位置參考表征投射圖案位移的數(shù)據(jù)，其中在所述投射步驟中投射圖案橫跨投射系統(tǒng)的最大區(qū)域，來確定位于該最大區(qū)域內(nèi)多個(gè)減小的投射區(qū)域的對(duì)邊上的位移之間的差別，所述最大區(qū)域內(nèi)的所述多個(gè)減小的投射區(qū)域具有不同的大小、長寬比和/或位置；和從所述多個(gè)減小的投射區(qū)域中選擇一個(gè)具有最小位移之間差別的區(qū)域作為所述減小的投射區(qū)域。
3.依照權(quán)利要求1或2的方法，進(jìn)一步包括步驟在所述襯底上將投射到所述第一和第二靶區(qū)之一上的圖案從指定位置偏移到相對(duì)位置，以便提高投射在所述第一和第二靶區(qū)的圖案之間的對(duì)準(zhǔn)程度。
4.依照權(quán)利要求1、2或3的方法，其中所述器件是一個(gè)大面積的器件，該器件的一層是通過曝光多個(gè)相鄰靶區(qū)進(jìn)行印制。
5.依照權(quán)利要求4的方法，其中對(duì)曝光所述多個(gè)相鄰靶區(qū)的順序進(jìn)行選擇以便將位于所述相鄰靶區(qū)間接合點(diǎn)處的誤差最小化。
6.依照權(quán)利要求1或2的方法，其中在所述投射步驟中，在整個(gè)大面積器件上最優(yōu)化所述襯底相對(duì)于用于所述投射步驟中的投射系統(tǒng)的焦平面進(jìn)行的定位和取向。
7.依照前述任一權(quán)利要求所述方法制造的一種器件。
8.一種計(jì)算機(jī)程序，包括用于命令光刻裝置執(zhí)行前述任一權(quán)利要求的步驟的程序編碼裝置。
9.一種計(jì)算機(jī)程序，用來選擇用于器件制造方法的投射系統(tǒng)全部照射區(qū)域內(nèi)的透射區(qū)域的最佳尺寸和位置，該制造方法使用光刻投射裝置中將圖案投射到通過所述投射系統(tǒng)在襯底上提供的輻射敏感層的第一和第二靶區(qū)上，所述第一和第二靶區(qū)沿一邊緣相鄰，當(dāng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，包括程序編碼裝置的所述計(jì)算機(jī)程序命令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行下列步驟參考表征投射圖案位移的數(shù)據(jù)，其中在所述投射步驟中投射圖案橫跨投射系統(tǒng)的最大區(qū)域，來確定位于該最大區(qū)域內(nèi)多個(gè)減小的投射區(qū)域的對(duì)邊上的位移之間的差別，所述最大區(qū)域內(nèi)的所述多個(gè)減小的投射區(qū)域具有不同的大小、長寬比和/或位置；和從所述多個(gè)減小的投射區(qū)域中選擇一個(gè)具有最小位移之間差別的區(qū)域作為所述減小的投射區(qū)域。
全文摘要
為了印制大面積的器件的各層，選擇一個(gè)投射區(qū)域使接縫誤差最小化，其中大面積的器件是在多于一個(gè)靶區(qū)或印模上延伸的器件。優(yōu)選地，選取該透射區(qū)域是基于表征待使用的投射透鏡的數(shù)據(jù)，而且選取該投射區(qū)域以便使投射圖案中位置誤差之間的差別最小化，其中投射圖案位于該區(qū)域的對(duì)邊上。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1456937SQ0313680
公開日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2003年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月12日
發(fā)明者M·J·E·范德穆斯迪克, K·西蒙, E·范登布林克 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司