发明名称 重复作像一罩面图型于一基材上之方法,及实行此方法之装置
摘要 在此叙述一种于一基材(W)上重复作像一罩面图型(C)之方法及装置。用于作像的投射透镜系统之聚焦,和装置与投射透镜系统(PL)的其他各种参数,以及照明剂皆可准确且可靠的测量出来,而装置的测量装置可以校准,方法是藉着一投射射束(PB)在基材(W)上测量由一新的不对称测试标记在光阻上形成的一像。
申请公布号 TW305925 申请公布日期 1997.05.21
申请号 TW084108249 申请日期 1995.08.08
申请人 飞利浦电子股份有限公司 发明人 彼得.狄肯森;贾.艾芙特.凡.德.沃夫
分类号 G01B11/00 主分类号 G01B11/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种控制一光刻蚀装置之功能之方法,其装置用以在一罩面板上重复作像一罩面图形,是藉着一投射射束在一基材板的一基材上执行,此方法包括以下步骤:在罩面板上提供一具有至少一测试标记的罩面,此测试标记具有条纹的一周期性结构并且和中间条纹交替,该中间条纹对于投射射束而言是不可透射的;在一基材板上提供一具有一辐射感应层基材;藉着投射束和一投射系统在辐射感应层上投射罩面的至少一个测试标记的像;藉着一对准装置来侦测该像并以一基材的一对准标记为准,对准一罩面的一对标准记;藉着测试标记像侦测装置的输出信号来设定影响罩面图型品质和位置的至少一个参数,及在一生产基材的连续不同位置上重复作像一生产罩面图型,其特征在于使用一测试标记,该标记的条纹对于投射射束辐射而言,部分是不可透射的,而剖分由复数副条纹组成,副条纹对于投射射束辐射是以可透射和不可透射的方式交替,而测试标记像的侦测包括,首先以一罩面标记为准对准测试标记像,接着侦测因一待量测之参数造成之测试标记像的不对称变化,并由对准装置直译此参数该像的一位移。2.根据申请专利范围第1项之方法,其中在测试标记已于光阻层中作像之后,藉由对准装置将于此层形成的潜像删除。3.根据申请专利范围第1项之方法,其中在测试标记已于光阻层中作像之后,从基材板移走基材,接着显影然后再置入基材板,此后由对准装置侦测显影的测试标记像。4.根据申请专利范围第1,2或3项之方法,其中使用一双标记,此标记由该测试标记和一相关的对准标记组成,此相关标记的完整条纹和中间条纹的周期性结构与测试标记的结构相等,而该对准标记是用来对准测试标记。5.根据申请专利范围第1,2或3项之方法,其中使用一具有复数部分的一测试标记,而一部分的条纹和中间条纹的方向与另一部分的条纹和中间条纹的方向垂直。6.根据申请专利范围第1,2或3项之方法,其中使用一生产罩面,该生产罩面至少具有一测试标记。7.根据申请专利范围第1,2或3项之方法,其中使用一测试罩面,该测试罩面至少具有一测试标记。8.根据申请专利范围第1,2或3项之方法,其中在光阻中形成至少一测试标记的复数像,且投射系统每次的聚焦都不同,于测试标记的多重作像时过度曝光此光阻,并由信号判定投射系统的最佳聚焦,该信号是藉着对准装置当侦测每一个该像时得到的。9.根据申请专利范围第第8项之方法,其中经由测试标记侦测得到的最佳聚焦信号和藉着一分离的聚焦测量装置得到的一聚焦测量信号相比,用以校准最后提到的装置。10.根据申请专利范围第1,2或3项之方法,其中在光阻中形成至少一测试标记的一个像,且使用一已知的照明剂,并判定和此照明剂相关的对准信号偏移与对准的测试标记像中不对称的判定,并进一步检查是否仍维持此偏移。11.根据申请专利范围第1,2或3项之方法,其中使用一测试标记,此标记中具有复数个测试标记,而该测试标记在光阻的不同区域作像数次,且投射系统每次的聚焦都不同,并由信号判定每一测试标记的最佳聚焦,该信号是藉着对准装置当侦测到附属于该测试标记的每一个像时得到的,并在不同测试标记下比较最佳聚焦値以判定投射透镜系统的光学性质。12.根据申请专利范围第1,2或3项之方法,其中至少一测试标记的一具有等聚焦値的复数像,是在光阻的不同区域中形成,而且当藉着对准装置侦测到形成的像时,其得到的信号会互相比较。13.根据申请专利范围第12项之方法,其中测试标记的复数个,每次以不同的聚焦在该数个区域中的每一个之中形成,并判定该数个区域中的每一个之最佳聚焦値,而且该最佳聚焦値都互相比较。14.一种测试罩面,以使用于根据申据申请专利范围第1项之方法,具有至少一测试标记和至少一对准标记,其中对准标记具有条纹的一周期结构,该条纹对于投射射束辐射是透明,并和不透明的中间条纹交替,其特征为测试标记具有和对标准记相同周期的一类似结构,其中测试标记的条纹对于投射射束辐射是部分不可透视的,而且部分由副条纹组成,该副条纹对于该辐射在透明和不透明之间交替。15.根据申请专利范围第14项之测试罩面,其中该类型的一分离对 准标记和每一测试标记都很靠近。16.根据申请专利范围第14项之测试罩面,其中除了中央的一测试标记外,罩面在4个角至少也包括一测试标记。17.根据申请专利范围第14,15或16项之测试罩面,其中每一测试标记是在2个互相垂直方向具有一周期性结构的一测光栅。18.根据申请专利范围第17项之测试罩面,其中每一测试标记都是包括复数个部分的一光栅,其中一部分光栅条纹的方向和第二部分光栅条纹的方向垂直。19.根据申请专利范围第14,15或16项之测试罩面,其中每一测试标记的条纹都包括3个透明和3个不透明副条纹。20.根据申请专利范围第14,15或16项之测试罩面,其中一测试标记的副条纹具有和该测试标记的不透明中间条纹相同的方向。21.根据申请专利范围第14,15或16项之测试罩面,其中一测试标记副条纹的方向从一锐角向该测试标记的不透明中间条纹的方向延伸。22.根据申请专利范围第14,15或16项之测试罩面,其中条纹比中间条纹宽。23.根据申请专利范围第14,15或16项之测试罩面,其中测试标记加长了且由两部分组成,其中一部分的光栅条纹和另一部分的光栅条纹垂直,而且测试标记具有此一宽度以使其像配合基材上的中间区域,该区域在两个区域之间而一生产罩面图型就在其中作像。24.一种根据申请专利范第1项之方法而使用的测试罩面,具有至少一测记标记和至少一测试标记和至少一对准标记,其中对标准记具有条纹的一周期性结构,该条纹对于投射射束辐射是透明的,并和不透明的中间条纹交替,其特征为测试标记具有和对准标记类似的结构与相同的周期,其中测试标记由第一透明部分和第二不透明部分组成,此不透明部分具有透明的次百万分之一区域,该第二部分的操作如同一灰滤波器。25.一种根据申请专利范围第1项之方法而执行之装置,此装置连续包括一用以供给一投射射束,一罩面板,一投射透镜系统及一基材板之照明系统,并更具有以基材为准用以对准一罩面的一对准装置,以及由对准装置组成的一测试标记像侦测装置,其特征为改装测试标记像侦测装置,以便于每一潜像侦测循环中,能侦测一测试标记和一附属对准标记的像,此附属对准标记离此有一定距离,并具有判定观察到2个标记像的对准位置之差的装置。26.根据申请专利范围第25项之装置,其中基材板和一位置侦测装置耦合,以便沿着至少2个互相垂直的轴侦测位置,及侦测这些轴的旋转,而对装置的像侦测装置的位置侦测装置,以及一聚焦误差侦测装置的输出信号都连接至一电子信号处理装置的输入端,以供给用以改正一个或数个下列参数之控制信号,这些参数是指:-投射射束的波长-投射透镜支架内的压力-投射透镜系统的透镜元件间的相互距离-在投射透镜支架的一个或数个隔间中媒体的成份-投射透镜支架内的温度-对准装置的零设定-聚焦装置的零设定-投射透镜系统的倍率图示简单说明:图1是一装置的具体实例之示意图,该装置用于重复作像一罩面图型于一基材上。图2是一已知二因次对准标记的具体实例,其用于此一装置中。图3是一用于此一装置的对准装置之已知具体实例。图4是一用于装置此的聚焦误差侦测装置和一基材板位置侦测装置之已知具体实例。图5是投射装置的剖面图。图6是根据本发明的一不对称测试标记之具体实例。图7a及7b显示潜像侦测信号的变化,它是用于2个方向散焦之函数。图8a及8b显示当分别扫瞄一气像和一潜像时得到的信号,它是根据本发明在测试标记的一光阻中形成的。图9显示一测试罩面的第一具体实例。图10显示潜像侦测信号的变化,它是用于不同照明量散焦之函数。图11显示用照明剂的最佳聚焦变化。图12显示潜像侦测信号,它是用于2个不同光阻的照明剂之函数。图13和图14是根据本发明的测试罩面的2个具体实例。图15和图16是一投射透镜系统的聚焦面和像散面,它是藉着潜像侦测装置的测量而得到的。图17显示此一系统的扭曲。图18显示一测试标记和一附属的参考标记,二者的对称方向相反。图19显示投射装置的不同测试装置以及这些装置之间的连接。图20是测试标记的具体实例,并可测量像散在X和Y方向的角度。图21显示此测试标记和一具有镜射条纹结构的参考标记之合并。图22显示一测试记号,它的条纹比中间条纹宽。图23显示一适合投入-IC的刻划线之测试标记。图24显示一个特别适合用来测量照明量的对准标记。图25显示测试标记像中心的偏移,它是用于2个不同测试标记的照明剂之函数。
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