[发明专利]光刻设备和监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及光刻设备和监控方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底的目标上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成对应于IC的单层的电路图案，且可以将该图案转移到具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，单个衬底将包含被连续曝光的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。

光刻设备使用辐射束照射图案形成装置，并且因此提供被投影到衬底上的图案化的辐射。选择辐射束的性质，用于在衬底上提供高品质的图像。可以被选择的辐射束的性质之一是辐射束内的辐射的角度分布。这一性质通常被称为照射模式。通常使用的照射模式包括环状模式、双极模式以及四极模式。

在将给定的图案投影到衬底上时，所选择的照射模式将依赖于所述图案的性质。因此期望光刻设备能够在照射模式之间进行切换，用以允许光刻设备准确地将不同的图案投影到衬底上。在一些情形中，可能期望在照射模式之间进行快速地切换。例如，如果两个图案被连续地成像到给定的衬底上(已知为双重图案化的方法)时，那么可能期望在将第一图案投影到衬底上时使用第一照射模式，且在将第二图案投影到衬底上时切换成第二照射模式。第一和第二照射模式之间进行快速地切换允许光刻设备具有较高的生产率。

为了能够在照射模式之间进行快速地切换，光刻设备可以设置有照射模式选择器，该照射模式选择器包括反射镜(或其它反射元件)的阵列，其可以用于选择不同的照射模式。

发明内容

期望能够监控辐射束的性质。这可以检查例如辐射束不可能损坏光刻设备的部件。可以检查例如辐射束能够提供足够高品质的照射模式。

根据本发明的一个方面，提供一种光刻设备，所述光刻设备包括辐射束监控设备，所述辐射束监控设备包括光学元件，所述光学元件被配置以产生衍射图案；和成像检测器，所述成像检测器被设置在所述光学元件的后面，且不在所述光学元件的焦平面上，使得所述成像检测器能够检测所述辐射束的空间相干性和发散度的综合结果。

根据本发明的另外的方面，提供了一种监控方法，所述监控方法包括使用光学元件和成像检测器，所述成像检测器不位于所述光学元件的焦平面中，以获得光刻设备的辐射束的图像，所述图像提供关于所述辐射束的空间相干性和发散度的综合结果的信息。

附图说明

现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中：

图1示意性地示出了根据本发明的实施例的光刻设备；

图2示意性地示出了图1中的光刻设备的照射模式选择器；

图3示意性地示出了根据本发明的实施例的辐射束监控设备，其形成了图1的光刻设备的一部分；和

图4至图6显示出了根据本发明的实施例的模拟的结果。

具体实施方式

尽管在本文中可以做出具体的参考，将所述光刻设备用于制造IC，但应当理解这里所述的光刻设备可以在制造具有微米尺度、甚至纳米尺度的特征的部件方面有其他的应用，例如，集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员应该理解的是，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将此处公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如以便产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有约365、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5-20nm范围内的波长)以及粒子束(例如离子束或电子束)。