專利名稱：對準(zhǔn)方法和裝置，光刻裝置，器件制造方法和對準(zhǔn)工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對準(zhǔn)裝置和方法，尤其是應(yīng)用于光刻的對準(zhǔn)裝置和方法。
背景技術(shù)：
光刻裝置是一種可施加希望圖案到基片的目標(biāo)部分的設(shè)備。光刻裝置可用于，例如，制造集成電路(ICs)。在這種情況下，圖案結(jié)構(gòu)，如掩模，可用于產(chǎn)生對應(yīng)于集成電路各層的電路圖案，該圖案可成像于帶有一層輻射敏感材料(保護(hù)層)的基片(即硅晶片)的目標(biāo)部分(包括一個(gè)或多個(gè)芯片)。一般地，單個(gè)基片包含接續(xù)曝光的相鄰目標(biāo)部分的電路。已知的光刻裝置包括所謂的步進(jìn)曝光機(jī)，其中各個(gè)目標(biāo)部分受到一次照射將整個(gè)圖案曝光到目標(biāo)部分；和所謂的掃描器，其中各個(gè)目標(biāo)部分受到照射掃描圖案，其通過給定方向(即掃描方向)的投影光束同步地沿平行或反向平行于給定方向掃描基片。
盡管本文特別涉及制造集成電路的光刻裝置，但應(yīng)當(dāng)知道，本文介紹的光刻裝置還有其他應(yīng)用，比如制造集成光學(xué)系統(tǒng)，引導(dǎo)和檢測磁疇存儲(chǔ)器、液晶顯示器(LCDs)，薄膜磁頭等的圖案。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在這些可選擇的應(yīng)用中，使用的術(shù)語“晶片”或“芯片”分別是更概括的術(shù)語“基片”或“目標(biāo)部分”的同義詞，本文所涉及的基片可在曝光前或后在磁道(track)(一種工具通常用于向基片施加保護(hù)層和對曝光的保護(hù)層顯影)或在度量衡或檢查工具中進(jìn)行處理。當(dāng)應(yīng)用時(shí)，所公開的裝置可使用這些和其他的基片處理工具。此外，基片可進(jìn)行不止一次處理，例如，為了形成多層集成電路，本文所用的術(shù)語“基片”是指含有多個(gè)處理過的層的基片。
本文所用的術(shù)語“輻射”和“光束”包括所有類型的電磁輻射，包括紫外線輻射(UV)，即具有365，248，193，157或126納米波長；和遠(yuǎn)紫外線輻射(EUV)，即具有5到20納米范圍的波長；以及粒子束，如離子束或電子束。
本文所用的術(shù)語“圖案結(jié)構(gòu)”應(yīng)當(dāng)廣義解釋為一種結(jié)構(gòu)件，可施加圖案到投影光束的截面，在基片的目標(biāo)部分形成圖案。應(yīng)當(dāng)注意到，施加到投影光束的圖案不一定完全對應(yīng)于基片的目標(biāo)部分需要的圖案。一般地，施加到投影光束的圖案對應(yīng)于目標(biāo)部分，如集成電路，形成器件的特殊功能層。
圖案結(jié)構(gòu)可以是透射的或是反射的。圖案結(jié)構(gòu)的示例包括掩模、可編程的反射鏡陣列，和可編程的LCD屏。對于光刻技術(shù)中都熟悉的掩模，其類型包括二元，交替相位移和衰減相位移，以及各種混合掩模類型?？删幊痰姆瓷溏R陣列的示例使用小反射鏡矩陣，各個(gè)小反射鏡可單獨(dú)傾斜，以便沿不同的方向反射入射輻射光束，通過這種方式，反射的光束形成圖案。在圖案結(jié)構(gòu)的各示例中，支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或工作臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要是固定或移動(dòng)的；可保證圖案結(jié)構(gòu)位于相對投影系統(tǒng)的希望位置。本文所用的術(shù)語“標(biāo)線”或“掩?！笨烧J(rèn)為是更概括的術(shù)語“圖案結(jié)構(gòu)”的同義詞。
本文所用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”應(yīng)當(dāng)廣義地解釋為各種投影系統(tǒng)，包括折射光學(xué)系統(tǒng)，反射光學(xué)系統(tǒng)，反折射光學(xué)系統(tǒng)，適用于輻射曝光光束，或其他介質(zhì)，如采用浸液或真空。本文使用的術(shù)語“透鏡”應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是更概括的術(shù)語“投影系統(tǒng)”的同義詞。
照明系統(tǒng)也包括各種類型的光學(xué)元件，包括折射、反射和反折射光學(xué)元件，用于引導(dǎo)、成型和控制輻射投影光束，這些元件在下面可以集體地或單獨(dú)地稱為“透鏡”。
光刻裝置可以設(shè)有兩個(gè)(雙級(jí))或多個(gè)基片臺(tái)(和/或兩個(gè)或多個(gè)掩模臺(tái))。在這種“多級(jí)”設(shè)備中，可平行使用另外的臺(tái)，或者可在一個(gè)或多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行準(zhǔn)備步驟，同時(shí)在一個(gè)或多個(gè)其他的臺(tái)進(jìn)行曝光。
光刻裝置還可以具有的類型是，基片浸入具有較高折射率的液體中，如水，其充滿投影系統(tǒng)的最終元件和基片之間的空間。浸入液體還可以施加到光刻裝置的其他空間，例如，掩模和投影系統(tǒng)的第一元件之間的空間。浸入技術(shù)在所屬領(lǐng)域都已知道，可增加投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。
希望在曝光前正確地對準(zhǔn)基片，即保證功能特征的精確投影。傳統(tǒng)上，可通過使用圖2所示的裝置來實(shí)現(xiàn)?；パa(bǔ)的對準(zhǔn)標(biāo)記M1，M2和基片標(biāo)記P1，P2分別設(shè)置在掩模和基片上，對準(zhǔn)系統(tǒng)用于檢測對準(zhǔn)程度。對準(zhǔn)系統(tǒng)的示例是一般的，使用透鏡對準(zhǔn)系統(tǒng)以及共同未決的歐洲專利申請Nos.02251440和02250235中介紹的對準(zhǔn)方法和裝置。標(biāo)記一般位于基片的前側(cè)，但是也可以位于基片的后側(cè)。標(biāo)記位于基片的后側(cè)適用于，例如，對基片兩側(cè)進(jìn)行曝光的情況下。尤其是在制造微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)或微光-機(jī)電系統(tǒng)(MOEMS)時(shí)。當(dāng)基片標(biāo)記P1和P2位于基片后表面時(shí)，可被前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)22在基片W的側(cè)面重新成像，形成如附2所示的P2的圖象Pi(P1將通過前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的另一分支重新成像)。前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)與對準(zhǔn)系統(tǒng)AS一起用于確定基片前側(cè)的標(biāo)記相對基片后側(cè)標(biāo)記的位置。這使得暴露在基片前側(cè)的功能特征可正確地與暴露在基片后側(cè)的功能特征直線相對。
使用傳統(tǒng)的前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)，基片標(biāo)記的鏡像投影到前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的圖象窗口。鏡像是上面介紹的用于對準(zhǔn)的圖象，因此其相對基片標(biāo)記實(shí)際位置的位置必須精確地知道。具體地，前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的光軸，鏡像圍繞光軸翻轉(zhuǎn)，必須精確地知道。光軸的任何誤差將導(dǎo)致測量基片位置的兩倍誤差。
此外，由于光學(xué)系統(tǒng)的反射，基片后側(cè)標(biāo)記的圖象的轉(zhuǎn)動(dòng)相對于基片前側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)。如果不認(rèn)真對待，可導(dǎo)致細(xì)微對準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)問題。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對準(zhǔn)方法包括提供基片，基片具有在其后側(cè)的基片標(biāo)記，形成所述基片標(biāo)記的圖象；和提供對準(zhǔn)系統(tǒng)，利用對準(zhǔn)光束檢測基準(zhǔn)標(biāo)記和所述基片標(biāo)記的所述圖象之間的對準(zhǔn)；其中所述標(biāo)記的圖象是所述基片標(biāo)記的平移復(fù)制。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的器件制造方法，其包括本文介紹的對準(zhǔn)方法，利用照明系統(tǒng)提供輻射投影光束；使用圖案結(jié)構(gòu)使投影光束的截面帶有圖案；投影帶圖案的輻射光束到基片的目標(biāo)部分。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的對準(zhǔn)工具，包括基片臺(tái)，設(shè)置成可保持具有基片標(biāo)記的基片；對準(zhǔn)系統(tǒng)，設(shè)置成當(dāng)所述基片標(biāo)記位于所述基片的后側(cè)時(shí)，可利用輻射對準(zhǔn)光束，檢測基準(zhǔn)標(biāo)記和基片標(biāo)記的圖象之間的對準(zhǔn)；和光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置成可投影設(shè)置在所述基片后側(cè)的基片標(biāo)記的平移復(fù)制以形成所述圖象。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光刻裝置，包括基片臺(tái)，設(shè)置成可保持具有基片標(biāo)記的基片；對準(zhǔn)系統(tǒng)，設(shè)置成當(dāng)所述基片標(biāo)記位于所述基片后側(cè)時(shí)，可利用輻射對準(zhǔn)光束，檢測基準(zhǔn)標(biāo)記和所述基片標(biāo)記的圖象之間的對準(zhǔn)；光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置成可投影設(shè)置在所述基片的后側(cè)的所述基片標(biāo)記的平移復(fù)制以形成所述圖象。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的對準(zhǔn)工具，包括基片臺(tái)，設(shè)置成可保持具有基片標(biāo)記的基片；對準(zhǔn)系統(tǒng)，設(shè)置成當(dāng)所述基片標(biāo)記位于所述基片的后側(cè)時(shí)，可利用輻射對準(zhǔn)光束檢測基準(zhǔn)標(biāo)記和基片標(biāo)記之間的對準(zhǔn)；光學(xué)系統(tǒng)，允許所述對準(zhǔn)系統(tǒng)和所述基片標(biāo)記之間有光連通；其中，所述光學(xué)系統(tǒng)具有為零的純放射效應(yīng)，可使所述對準(zhǔn)系統(tǒng)不改變位置檢測所述基片標(biāo)記。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的對準(zhǔn)工具，包括基片臺(tái)，設(shè)置成可保持具有基片標(biāo)記的基片；對準(zhǔn)系統(tǒng)，設(shè)置成當(dāng)所述基片標(biāo)記位于所述基片的后側(cè)時(shí)，可利用輻射對準(zhǔn)光束檢測基準(zhǔn)標(biāo)記和基片標(biāo)記之間的對準(zhǔn)；光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置成可投影所述位于所述基片后側(cè)的基片標(biāo)記，以形成所述圖象；所述光學(xué)系統(tǒng)具有為零的純反射效應(yīng)，可使所述對準(zhǔn)系統(tǒng)以相對所述基片標(biāo)記不變的位置檢測所述基片標(biāo)記的圖象。
現(xiàn)在將參考示意性附圖來介紹具有示例方式的本發(fā)明實(shí)施例，其中對應(yīng)的參考標(biāo)記表示對應(yīng)的部件，附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光刻裝置；圖2示出了前后側(cè)對準(zhǔn)裝置；圖3a示出了在YZ平面上的第一實(shí)施例；圖3b示出了在XY平面上的第一實(shí)施例；圖4a顯示了在YZ平面上的第二實(shí)施例；圖4b顯示了在XY平面上的第二實(shí)施例；和圖5顯示了第三實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例包括對準(zhǔn)方法，其中將由于光軸轉(zhuǎn)動(dòng)造成的誤差減少到最小。
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明特定實(shí)施例的光刻投影裝置。裝置包括照明系統(tǒng)(照明器)IL，設(shè)置成可提供輻射投影光束PB(如紫外輻射線)；第一支撐結(jié)構(gòu)(掩模臺(tái))MT，設(shè)置成可支撐圖案結(jié)構(gòu)(如掩模)MA，并連接到第一定位裝置PM上，可使圖案結(jié)構(gòu)相對于部件PL精確定位；基片臺(tái)(即晶片臺(tái))WT，設(shè)置成可保持基片W(如涂復(fù)保護(hù)層的晶片)，并連接到第二定位裝置PW上，可使基片相對于部件PL精確定位；投影系統(tǒng)PL(如折射投影透鏡)，設(shè)置成可將圖案結(jié)構(gòu)MA施加到投影光束PB的圖案成像到基片W的目標(biāo)部分C(包含一個(gè)或多個(gè)芯片)上。
如圖所示，該裝置是透射型的(即帶有透射掩模)。或者，裝置也可以是反射型的(即使用上面提到類型的可編程的放射鏡陣列)。
照明器IL設(shè)置成可接收來自輻射器源SO的輻射光束。輻射源和光刻裝置可以是分開的機(jī)構(gòu)，比如當(dāng)輻射源是受激準(zhǔn)分子激光器時(shí)通常如此。在這種情況下，不認(rèn)為輻射源是光刻裝置的一部分。輻射光束從源SO通過光束輸送系統(tǒng)BD到達(dá)照明器IL，光束輸送系統(tǒng)可包括適當(dāng)定向的反射鏡和/或光束擴(kuò)展器。在其他情況下，輻射源可以是裝置的整體形成部分，例如，當(dāng)輻射源為汞燈時(shí)。輻射源SO和照明器IL，如果需要，與光束輸送系統(tǒng)一起稱為輻射系統(tǒng)。
照明器IL可以包括調(diào)整裝置AM，用來調(diào)節(jié)光束角度強(qiáng)度分布。一般地，至少位于照明器的射光孔平面的強(qiáng)度分布的外和/或內(nèi)輻射范圍(通常分別稱作σ-外和σ-內(nèi))可以調(diào)節(jié)。另外，照明器IL一般還包括其它各種部件，如積分器IN和聚光器CO。照明器提供了經(jīng)調(diào)節(jié)的輻射光束，稱為投影光束PB，其斷面具有所要求的均勻度和強(qiáng)度分布。
投影光束PB入射固定在掩模臺(tái)MT上的掩模MA。穿過掩模MA之后，投影光束PB穿過透鏡PL，透鏡PL將光束PB聚焦到基片W的目標(biāo)部分C上。借助于第二定位裝置PW和位置傳感裝置IF(如干涉儀)，基片臺(tái)WT可以精確地移動(dòng)，比如可以將不同的目標(biāo)部分C置于光束PB的路徑中。類似地，第一定位裝置PM和另一位置傳感裝置(未在圖1中公開顯示)可以相對光束PB的路徑精確定位掩模MA，比如從掩模庫中機(jī)器檢索掩模MA之后，或是在掃描過程中。一般地，載物臺(tái)MT和WT的移動(dòng)可以通過長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精確定位)來實(shí)現(xiàn)，模塊構(gòu)成部分的定位裝置PM和PW。然而，對于步進(jìn)曝光機(jī)(不同于掃描器)，掩模臺(tái)MT可以只與短行程致動(dòng)器相連，或者是固定的。掩模MA和基片W可通過掩模對準(zhǔn)標(biāo)記M1，M2和基片對準(zhǔn)標(biāo)記P1，P2對準(zhǔn)。
所示裝置適用下面的優(yōu)選模式在步進(jìn)模式中，掩模臺(tái)MT和基片臺(tái)WT基本上保持不動(dòng)，而施加到投影光束的整個(gè)圖案一次投影(單次靜態(tài)曝光)到目標(biāo)部分C。然后基片臺(tái)WT沿x和/或y方向移動(dòng)，使得不同的目標(biāo)部分C可以進(jìn)行曝光。在步進(jìn)模式中，曝光區(qū)域的最大尺寸限制了單次靜態(tài)曝光中成像的目標(biāo)部分C的尺寸。
在掃描模式中，掩模臺(tái)MT和基片臺(tái)WT同步掃描，而施加到投影光束的圖案投影到目標(biāo)部分C(單次動(dòng)態(tài)曝光)。相對掩模臺(tái)MT的基片臺(tái)WT的速度和方向由投影系統(tǒng)PL的放大(縮小)和圖象反轉(zhuǎn)特征來決定。在掃描模式中，曝光區(qū)域的最大尺寸限制了單次動(dòng)態(tài)曝光的目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描方向)，而掃描運(yùn)動(dòng)的長度決定了目標(biāo)部分的高度(沿掃描方向)。
在另一種模式中，掩模臺(tái)MT基本靜止地保持可編程的圖案結(jié)構(gòu)，基片臺(tái)WT移動(dòng)或掃描，施加到投影光束的圖案投射到目標(biāo)部分C。在這個(gè)模式中，通常使用脈沖輻射源，可編程的圖案結(jié)構(gòu)按照要求在基片臺(tái)WT每次移動(dòng)后更新，或在掃描期間在連續(xù)輻射脈沖之間更新。這種操作模式可容易地應(yīng)用于使用可編程的圖案結(jié)構(gòu)，如上面提到類型的可編程的反射鏡陣列，的無掩模的光刻裝置。
也可以使用上面介紹模式的組合和/或變化，或完全不同的模式。
光刻裝置還包括前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)20，如圖3a所示。前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)包括反射鏡21，22，設(shè)置成與基片的表面成45度角，沿前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)輻射光束。前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)20還包括光學(xué)元件23，24，在這個(gè)示例中是透鏡，具有組合的反射效果。但是，任何能夠聚焦和投影基片標(biāo)記P1和具有反射功能的光學(xué)元件都可以使用。
前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)20還包括棱鏡25。如圖3b所示，對準(zhǔn)光束以大約45度的角度進(jìn)入棱鏡。對準(zhǔn)光束然后從另一表面反射，以大約45度的角度從棱鏡25傳輸出。如圖3b所示，從表面反射的對準(zhǔn)光束正交于基片臺(tái)，基本平行于對準(zhǔn)光束的傳播方向。因此，棱鏡25具有反射作用，圖象27的平移復(fù)制在基片W的附近形成。而且，其他具有反射作用的光學(xué)元件也可使用，但發(fā)現(xiàn)棱鏡是最適合的。
基片W設(shè)有鏡面對稱的標(biāo)記26?；琖初始定位時(shí)基片標(biāo)記26位于前側(cè)，即面對投影系統(tǒng)PL。使用對準(zhǔn)裝置28來檢測基片W的確切位置(出于測量誤差范圍內(nèi))，然后對基片W的前側(cè)曝光，然后將基片W翻轉(zhuǎn)，使得基片標(biāo)記26位于前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的物體窗口?；瑯?biāo)記26的圖案通過前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)投射到前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的圖象窗口。對準(zhǔn)系統(tǒng)28檢測基片標(biāo)記26的圖象。當(dāng)知道圖象到物體的向量，就知道了基片標(biāo)記的位置，對基片的另一側(cè)(即基片的前側(cè)面，現(xiàn)在面對投影系統(tǒng)PL)曝光。通過這樣的方式，曝光于基片W的一側(cè)的功能特征可精確地對準(zhǔn)基片另一側(cè)的功能特征。
在上面的特定實(shí)施例中，當(dāng)基片標(biāo)記位于基片的前側(cè)和后側(cè)時(shí)，同一對準(zhǔn)系統(tǒng)28用來檢測同一基片標(biāo)記的位置。但是，當(dāng)基片標(biāo)記26位于基片的前側(cè)和后側(cè)時(shí)，如果基片標(biāo)記26不具有鏡面對稱，對準(zhǔn)系統(tǒng)28不能夠檢測基片標(biāo)記26，因?yàn)樵谇昂髠?cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)20的圖象窗口顯示的基片標(biāo)記26的圖象是位于基片前側(cè)的基片標(biāo)記的鏡面圖象(鏡面對稱來自翻轉(zhuǎn)的基片)。
可設(shè)置從第一基片標(biāo)記26移動(dòng)已知位移的第二基片標(biāo)記。第二基片標(biāo)記是第一基片標(biāo)記的鏡像。因此當(dāng)對準(zhǔn)基片的前側(cè)時(shí)使用一個(gè)基片標(biāo)記，當(dāng)對準(zhǔn)基片的后側(cè)時(shí)使用另一個(gè)?；蛘?，兩個(gè)對準(zhǔn)使用不同的對準(zhǔn)系統(tǒng)，或同一對準(zhǔn)系統(tǒng)但使用不同的標(biāo)線進(jìn)行兩個(gè)對準(zhǔn)。但是，這些解決方案很麻煩，并可能帶來另外的誤差。
盡管本文使用的示例是單獨(dú)的對準(zhǔn)系統(tǒng)28，對準(zhǔn)系統(tǒng)可以是透鏡型的對準(zhǔn)系統(tǒng)，因此包括部分投影系統(tǒng)PL。
實(shí)施上面介紹的實(shí)施例可使得對準(zhǔn)精度不再依賴于光軸的精度。本發(fā)明的實(shí)施例還改進(jìn)了基片的處理量，即避免了對準(zhǔn)基片臺(tái)和包括基準(zhǔn)標(biāo)記的標(biāo)線來確定光軸的確切位置。標(biāo)線可簡單地對準(zhǔn)基片。但是，可能希望或需要知道光學(xué)系統(tǒng)的大概位置，該光學(xué)系統(tǒng)用于投影平移圖象，以實(shí)現(xiàn)校正系數(shù)。
術(shù)語“平移復(fù)制”不是用來表示基片標(biāo)記的圖象具有與基片標(biāo)記相同的尺寸，因?yàn)閳D象會(huì)發(fā)生放大或縮小。術(shù)語平移復(fù)制應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是表示包括標(biāo)記的空間信息(標(biāo)記不同部分的相對位置)在圖象中基本沒有變化。了解術(shù)語平移復(fù)制的另一種方式是沿特定方向移動(dòng)基片標(biāo)記可使基片標(biāo)記的圖象沿相同方向移動(dòng)。
因此平移圖象未進(jìn)行翻轉(zhuǎn)和不是鏡像?；蛘撸瑘D象翻轉(zhuǎn)了二次，(或任何復(fù)數(shù)次)，使得最后得到的圖象不是鏡像。
可實(shí)現(xiàn)上面介紹的實(shí)施例使得基片標(biāo)記的圖象的轉(zhuǎn)動(dòng)等于基片的轉(zhuǎn)動(dòng)。這種實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是可避免精確對準(zhǔn)期間可能遇到的問題。
為了簡化，平移復(fù)制圖象位于基片的附近。例如，基片標(biāo)記的圖象最好通過前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)投影基片標(biāo)記的圖象來提供。前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)一般不具有鏡像反射作用。
在某些實(shí)施例中，當(dāng)基片標(biāo)記位于基片后側(cè)時(shí)，基片標(biāo)記圖象是基片標(biāo)記的平移復(fù)制，當(dāng)基片設(shè)置成基片標(biāo)記位于基片前側(cè)時(shí)，是基片標(biāo)記的鏡像。對準(zhǔn)系統(tǒng)還可以不必既對準(zhǔn)標(biāo)記又對準(zhǔn)標(biāo)記的鏡像?；峡稍O(shè)置第二基片標(biāo)記，其是第一基片標(biāo)記的鏡像。第一基片標(biāo)記和第二基片標(biāo)記之間具有已知的位移。當(dāng)基片設(shè)置成基片標(biāo)記位于前側(cè)時(shí)，第二基片標(biāo)記可用來檢測基片的位置；當(dāng)基片設(shè)置成基片標(biāo)記位于后側(cè)時(shí)，第一基片標(biāo)記可用來檢測基片的位置。可能希望將第一基片標(biāo)記和第二基片標(biāo)記設(shè)置在基片的同一側(cè)?？蛇x擇或額外地，第一基片可設(shè)置成鏡面對稱，這樣，可在基片標(biāo)記位于基片的前側(cè)或后側(cè)時(shí)都可進(jìn)行檢測。
希望光學(xué)系統(tǒng)投影平移復(fù)制圖象到基片的附近。光刻裝置最好包括可利用輻射對準(zhǔn)光束檢測基準(zhǔn)標(biāo)記和基片標(biāo)記平移復(fù)制圖象之間對準(zhǔn)程度的對準(zhǔn)系統(tǒng)。
另一個(gè)實(shí)施例，其與上面介紹的實(shí)施例相同，除了下面介紹的和如圖4顯示的部分外。圖4顯示的機(jī)構(gòu)不形成基片標(biāo)記26的圖象，而是依靠具有足夠聚焦深度的對準(zhǔn)系統(tǒng)28，通過光學(xué)系統(tǒng)31來檢測基片標(biāo)記。光學(xué)系統(tǒng)31包括反射鏡21，22，其對應(yīng)于上面介紹實(shí)施例中的反射鏡，和玻璃桿32，其上設(shè)有帶有銀的頂表面33。在這個(gè)示例中，玻璃桿的截面是矩形的。
由于在本實(shí)施例中沒有透鏡，光學(xué)系統(tǒng)不會(huì)造成圍繞Y軸的反射。但是，反射鏡21，22可造成圍繞X軸反射。反射通過玻璃桿32的涂銀的頂表面33反向，頂表面用作額外的反射面。這樣使得對準(zhǔn)系統(tǒng)可以不變的位置檢測基片標(biāo)記26。換句話，光學(xué)系統(tǒng)31的純反射作用為零。
應(yīng)當(dāng)理解，不必設(shè)置帶有涂銀的頂表面的玻璃桿32，可使用玻璃桿32和其周圍之間的邊界的全部內(nèi)反射。在一種可選擇的結(jié)構(gòu)中，玻璃桿32可用適當(dāng)設(shè)置的反射鏡(未顯示)來代替。
光學(xué)系統(tǒng)可包括反射棱鏡，帶有平行于對準(zhǔn)光束的整體方向和正交于基片臺(tái)的反射表面。在一個(gè)實(shí)施例中，反射棱鏡設(shè)置到傳統(tǒng)的前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)。因此反射棱鏡通常與反射成像系統(tǒng)結(jié)合。在另一實(shí)施例中，額外的反射鏡引入光學(xué)系統(tǒng)中。反射鏡最好平行于基片臺(tái)。這樣的結(jié)構(gòu)可用于結(jié)合無反射鏡成像系統(tǒng)。
在另一實(shí)施例中，設(shè)置了另外的前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)分支，其正交于第一前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)分支，如圖5所示。在這個(gè)實(shí)施例中，傳統(tǒng)的前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)可使用，但沒有上面實(shí)施例介紹的額外的棱鏡25或反射鏡32。前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)45，帶有沿Y向的縱軸，可給出沿Y向的基片位置的精確測量，但在X向上具有誤差，由于光軸位置的不準(zhǔn)確。前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)40，具有沿X向的縱軸，可給出沿X向的基片位置的精確測量，但在Y向上具有誤差。通過結(jié)合沿X向的精確位置和沿Y向的精確位置，可計(jì)算出基片的精確位置。
盡管圖5顯示的示例具有4個(gè)前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)分支，在某些應(yīng)用場合，提供較少的分支已足夠(如兩個(gè)，一個(gè)具有沿X向的縱軸，一個(gè)有沿Y向的縱軸)。
盡管上面已經(jīng)介紹了特定的實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可用上述方式外的方式來實(shí)施。此外，實(shí)施例還包括計(jì)算程序(如一個(gè)或多個(gè)或連續(xù)的指令)來控制光刻裝置進(jìn)行上面介紹的方法，和儲(chǔ)存了一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀的這種程序的儲(chǔ)存介質(zhì)(如軟盤，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)。本說明不能用于限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種對準(zhǔn)方法，包括設(shè)置基片到第一位置，使所述基片的標(biāo)記位于所述基片后側(cè)；所述基片位于所述第一位置時(shí)，形成所述基片標(biāo)記的圖象；和利用對準(zhǔn)光束檢測基準(zhǔn)標(biāo)記和所述圖象之間對準(zhǔn)程度；其中所述圖象是所述基準(zhǔn)標(biāo)記的平移復(fù)制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對準(zhǔn)方法，其特征在于，所述圖象位于所述基片的附近。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對準(zhǔn)方法，其特征在于，所述形成圖象的方法包括通過前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)投影圖象。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對準(zhǔn)方法，其特征在于，所述基片包括第二基片標(biāo)記，所述第二標(biāo)記是所述第一標(biāo)記的鏡像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對準(zhǔn)方法，其特征在于，所述第二基片標(biāo)記和所述第一基片標(biāo)記位于所述基片的同一側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對準(zhǔn)方法，其特征在于，所述方法包括設(shè)置所述基片于第二位置，使得所述第二基片標(biāo)記位于所述基片的前側(cè)，當(dāng)基片處于所述第二位置時(shí)，利用所述第二基片標(biāo)記對準(zhǔn)所述基片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對準(zhǔn)方法，其特征在于，所述基片標(biāo)記是鏡像對稱的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對準(zhǔn)方法，其特征在于，當(dāng)處于第一位置時(shí)，輻射敏感層位于所述基片的相對所述后側(cè)的側(cè)面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對準(zhǔn)方法，其特征在于，所述平移復(fù)制不是翻轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對準(zhǔn)方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)標(biāo)記設(shè)置在標(biāo)線上。
11.一種器件制造方法，包括設(shè)置基片于第一位置，使得基片上的標(biāo)記位于所述基片后側(cè)；當(dāng)所述基片位于第一位置時(shí)，形成所述基片標(biāo)記的圖象；用對準(zhǔn)光束檢測基準(zhǔn)標(biāo)記和所述圖象之間的對準(zhǔn)；和檢測后，利用圖案結(jié)構(gòu)使得輻射光束截面上帶有圖案，將帶有圖案的光束投影到所述基片的目標(biāo)部分；其中，所述圖象是所述基片標(biāo)記的平移復(fù)制。
12.一種對準(zhǔn)工具，包括基片臺(tái)，設(shè)置成可保持帶有基片標(biāo)記的基片；對準(zhǔn)系統(tǒng)，設(shè)置成，當(dāng)所述基片標(biāo)記位于所述基片后側(cè)時(shí)，利用輻射對準(zhǔn)光束檢測基準(zhǔn)標(biāo)記和所述基片標(biāo)記的圖象之間的對準(zhǔn)程度；和光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置成可投影設(shè)置在所述基片后側(cè)的所述基片標(biāo)記的平移復(fù)制，以形成所述圖象。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的對準(zhǔn)工具，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置成可投影所述平移復(fù)制圖象到所述基片的附近。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的對準(zhǔn)工具，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)包括反射棱鏡。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的對準(zhǔn)工具，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)包括反射成像系統(tǒng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的對準(zhǔn)工具，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)包括反射鏡。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的對準(zhǔn)工具，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)包括非反射成像系統(tǒng)。
18.一種光刻裝置，包括照明系統(tǒng)，設(shè)置成可提供輻射光束；支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置成可支撐圖案結(jié)構(gòu)，所述圖案結(jié)構(gòu)用于使輻射光束的截面帶有圖案；基片臺(tái)，設(shè)置成可保持帶有基片標(biāo)記的基片；投影系統(tǒng)，設(shè)置成可投影帶圖案的光束到所述基片目標(biāo)部分；光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置成，當(dāng)所述基片標(biāo)記設(shè)置到所述基片后側(cè)時(shí)，可投影所述基片標(biāo)記的平移復(fù)制。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光刻裝置，其特征在于，所述裝置包括對準(zhǔn)系統(tǒng)，設(shè)置成可利用輻射對準(zhǔn)光束檢測基準(zhǔn)標(biāo)記和所述基片標(biāo)記的平移復(fù)制之間的對準(zhǔn)。
20.一種對準(zhǔn)工具，包括基片臺(tái)，設(shè)置成可保持具有基片標(biāo)記的基片；對準(zhǔn)系統(tǒng)，設(shè)置成當(dāng)所述基片標(biāo)記位于所述基片的后側(cè)時(shí)，可利用輻射對準(zhǔn)光束檢測基準(zhǔn)標(biāo)記和基片標(biāo)記之間的對準(zhǔn)；和光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置成允許所述對準(zhǔn)系統(tǒng)和所述基片標(biāo)記之間光連通；其中，所述對準(zhǔn)系統(tǒng)接收的所述基片標(biāo)記的圖象與所述基片標(biāo)記具有基本上相同的位置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的對準(zhǔn)工具，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)具有基本為零的純反射作用。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的對準(zhǔn)工具，其特征在于，所述基片臺(tái)設(shè)置成可在后側(cè)支撐所述基片。
23.一種對準(zhǔn)工具，包括基片臺(tái)，設(shè)置成可保持具有基片標(biāo)記的基片；對準(zhǔn)系統(tǒng)，設(shè)置成當(dāng)所述基片標(biāo)記位于所述基片的后側(cè)時(shí)，可利用輻射對準(zhǔn)光束，檢測基準(zhǔn)標(biāo)記和所述基片標(biāo)記的圖象之間的對準(zhǔn)；和光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置成可投影設(shè)置在所述基片后側(cè)的所述基片標(biāo)記以形成所述圖象，所述光學(xué)系統(tǒng)具有零的純反射作用，使得所述對準(zhǔn)系統(tǒng)可以相對所述基片標(biāo)記不變的位置檢測所述基片標(biāo)記的圖象。
全文摘要
一個(gè)實(shí)施例中，前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)用于投影位于基片后側(cè)的標(biāo)記。前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置成可使投影到前后側(cè)對準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的圖象窗口的圖象是基片后側(cè)的標(biāo)記的平移復(fù)制。這樣機(jī)構(gòu)的一個(gè)潛在優(yōu)點(diǎn)是光軸位置的任何輕微不準(zhǔn)確不會(huì)導(dǎo)致基片標(biāo)記的圖象的不準(zhǔn)確。平移復(fù)制圖象可用于基片的對準(zhǔn)。
文檔編號(hào)G03F9/00GK1725112SQ200510084450
公開日2006年1月25日 申請日期2005年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者J·洛夫 申請人:Asml荷蘭有限公司