CN100582943C

CN100582943C - 光刻装置和器件制作方法

Info

Publication number: CN100582943C
Application number: CN200410068448A
Authority: CN
Inventors: A·J·布里克
Original assignee: ASML Netherlands BV
Current assignee: ASML Netherlands BV
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2004-06-19
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2024-06-19
Also published as: TW200510960A; US20090033897A1; CN1573575A; US20050018997A1; US7894041B2; TWI269120B; US7385677B2; US7016015B2; JP2005012226A; JP4087819B2; KR100666744B1; KR20040111155A; US20060139605A1; SG118283A1

Abstract

限制用于构图基板的程控构图构件的比例，以使得要曝光在基板上的重复图案的尺寸是要由带图案的光束曝光在基板上的图案尺寸的整数倍。

Description

光刻装置和器件制作方法

技术领域

本发明涉及一种光刻装置，将期望的图案加到基板的靶部上。

背景技术

光刻装置是一种将期望的图案加到基板的靶部上的机器。光刻装置可用于，例如，集成电路(IC)，平板显示器和涉及细微结构的其它器件的制造。在传统的光刻装置中，被称为掩模或划线板的构图部件常常用于形成与该IC(或其它器件)的单层相对应的电路图案，并且该图案成像在一具有一层辐射敏感材料(抗蚀剂)的基板(如硅晶片或玻璃片)的靶部(如：包括一个或多个电路小片的一部分)上。除了掩模，该构图部件还可以包括用来形成电路图案的个别可控元件阵列(array of individually controllable elements)。

一般，单个基板包括一相邻靶部网络，该相邻靶部被相继曝光。已知的光刻装置包括所谓分步器，通过一次将整个图案在该靶部曝光而照射每个靶部，还包括所谓的扫描器，其中通过将投射光束以给定方向(扫描方向)扫描该图案并同时与该方向平行或反平行地扫描该基板。

基板上将以一特定图案曝光的区域通常明显大于入射在基板上的构图光束的尺寸。因此，该基板上的曝光构图被分成更小的部分，相当于投射到该基板上的构图光束的尺寸。这些部分随后被相继投射到该基板上。

此外，在该基板上曝光的整个图案通常由重复的单元组成。一种情况是，例如，在该基板上形成多个相同的器件。在这种情况下用于每个器件的构图是一个重复单元。

重复单元的尺寸根据要形成的器件而不同。然而，对于每个装置来说，投射到基板上构图区域的尺寸是根据单个可控元件的阵列的尺寸和投射系统放大率的而固定的。因此，当用于重复单元第一个复制件的图案在个别可控元件阵列上的给定位形成时，该重复单元图案的相同部分一般不会在相同位置上为第二和第三个复制件而形成。这意味着控制个别可控元件阵列的数据路径和/或装置中需求的数据存储空间，以及由此导致的装置成本被大大提高。

发明内容

本发明的一个目的是，不管要在基板上曝光的重复单元的图案尺寸的变化，降低向个别可控元件阵列提供数据的复杂性。

根据本发明的一个方面，提供一个光刻装置包括：

-照射系统，用于提供辐射投射光束；和

-个别可控元件阵列，用于给投射光束在其横截面上赋予图案；

-基板台，用于支撑基板；和

-投射系统，用于将该带图案的光束投射到该基板的靶部上，其特征在于该装置进一步包括控制器，按照需要限制用于产生在基板上曝光重复图案所采用的多个子曝光(sub-exposure)中的至少一个的带图案的光束用的个别可控元件阵列的比例，从而所述子曝光尺寸的总和在给定方向上等于该基板上沿着所述方向被曝光的重复图案的尺寸。

因此，对于重复单元的每个复制件，在个别可控元件阵列的相同位置产生用于重复单元每个部分的图案，简化了为设置单个可控元件而提供数据的需求。从而显著降低了光刻装置的成本。

可以相同地降低所有子曝光的尺寸，使全部子曝光具有相同的尺寸。因此基板相对投影系统的速度和辐射系统的脉冲率在曝光每个重复单元的过程中不需要改变。然而，可选择地，该控制器可以设置为仅仅减小其中一些子曝光的尺寸。例如，仅仅减小子曝光中一个的尺寸，影响了全部所需要的调整。在另一个变化的实例中，第一组子曝光可以是实际尺寸而第二组子曝光可以是减小了的尺寸。因此，该子曝光尺寸的平均减小不必是像素尺寸的整数倍。该第二组子曝光可以分散在该第一组子曝光中或先成像第一组和第二组子曝光中之一的全部，随后是剩余的子曝光。

通过在个别可控元件阵列中的一部分上设置图案，从而带图案的光束的相应部分基本不含有辐射，以此来控制所使用的个别可控元件阵列的比例。

例如，当使用程控反射镜阵列作为个别可控元件阵列时，个别可控元件阵列的没有使用的部分可以设置为只反射随后由滤波器滤出的反射光线。可以通过向控制该个别可控元件阵列的软件做一些增加而简单的实现这样的系统。

换句话说，和/或另外，可以提供可移动阻挡层以阻挡投影光束和/或带图案的光束的给定部分。在前者的情况中，该可移动阻挡层防止辐射入射到个别可控元件阵列并且还阻止产生该带图案的光束的相应部分。在后者的情况中，该可移动阻挡层直接防止该带图案的光束的所需部分被投射到基板上。有利的是，这样的可移动阻挡层可以帮助防止杂散辐射到达基板上的与个别可控元件阵列的没有被使用的部分相对应的位置处。

也可以使用第二个别可控元件阵列。该第二个别可控元件阵列可以位于投影光束路径中或带图案的光束的路径中，以分别控制第一个别可控元件阵列的哪些部分被照射或由该第一个别可控元件阵列产生的带图案的光束的哪些部分被投影在基板上。这样系统可以容易地设置。附加的个别可控元件阵列可以比第一个别可控元件阵列更简单地设置。例如，该第一个别可控元件阵列可对于基板上的辐射产生灰度，另一个个别可控元件阵列可以是简单的二进制个别可控元件阵列，其每个部分简单地传送或不传送辐射。或者，如果使用第二个别可控元件阵列，可以选择能够使用灰度的另一个个别可控元件阵列，因为它们的结合效果将产生更多灰度级。

该控制器还可以测定该个别可控元件阵列的哪个区域有错误，例如，无响应像素。随后该控制器能够按照使得在用于产生带图案的光束的该个别可控元件阵列的部分中包含的全部错误最小化或者不使用个别可控元件阵列的带有较不易纠正的错误的部分的方式，来选择该个别可控元件阵列的不被使用的部分。当控制器限制个别可控元件阵列的该部分的使用时，该个别可控元件阵列中错误的检测可以周期性进行并存储在检查表中来使用。

依照本发明的另一方面，还提供一器件生产方法包括：

-提供基板；

-提供使用照明系统的辐射投影光束；

-使用个别可控元件阵列以给投射光束在其横截面中赋予图案；

-在基板的靶部上投射辐射的带图案的光束，特征在于按照需要限制用于产生在基板上曝光重复图案所采用的多个子曝光中的至少一个的带图案的光束用的个别可控元件阵列的比例，从而所述子曝光尺寸的总和在给定方向上等于该基板上沿着所述方向被曝光的重复图案的尺寸。

根据本发明的进一步方面，提供控制光刻装置的计算机程序，包括编码器，当该编码器在计算机系统上执行时，使得该装置按照需要限制用于产生在基板上曝光重复图案所采用的多个子曝光中的至少一个的带图案的光束用的个别可控元件阵列的比例，从而所述子曝光尺寸的总和在给定方向上等于该基板上沿着所述方向被曝光的重复图案的尺寸。

这里使用的术语“个别可控元件阵列”应广义地解释为任何能够用于给入射的辐射光束赋予带图案截面的构件，从而能够在基板的靶部形成所需的图案；本文中也使用术语“光阀”和“空间光调制器”(Spatial Light Modulator，简称SLM)。这些构图部件的示例包含：

-程控反射镜阵列，其包括具有粘弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置的理论基础是(例如)反射表面的寻址区域将入射光反射为衍射光，而非可寻址区域将入射光反射为非衍射光。用一个适当的空间滤光器，从反射的光束中过滤所述非衍射光，只保留衍射光到达基板；按照这种方式，光束根据矩阵可寻址表面的寻址图案产生图案。可以理解，作为一种选择，该滤波器可以可以滤出衍射光，保留非衍射光到达基板。衍射光学阵列MEMS器件也可以以相应的方式使用。每个衍射光学MEMS器件由一组反射带构成，该带可以相互变形以形成将入射光反射为衍射光的光栅。程控反射镜阵列的另一实施例利用微小反射镜的矩阵排列，通过使用适当的局部电场，或者通过使用压电致动器装置，使得每个反射镜能够独立地关于一轴倾斜。再者，反射镜是矩阵可寻址的，由此已定址的反射镜以不同的方向将入射的辐射光束反射到无地址的反射镜上；按照这种方式，根据矩阵可寻址反射镜的定址图案对反射光束进行构图。可以用适当的电子构件进行该所需的矩阵寻址。在上述两种情况中，个别可控元件阵列可包括一个或者多个程控反射镜阵列。反射镜阵列的更多信息可以从，例如，美国专利US5,296,891和US5,523,193，以及PCT专利申请WO98/38597和WO 98/33096中获得，这些文献在这里引入作为参照。

-程控LCD阵列，例如由美国专利US 5,229,872给出的这种结构，它在这里引入作为参照。

可以理解的是，在采用前偏置部件，光学临近纠正部件，相位改变技术，多曝光技术的情况下，例如，在个别可控元件阵列上“显示”的图案可以实质上不同于最终传送到基板或基板的层上的图案。相似地，该最终形成在基板上的图案可以不对应于在任何瞬时形成在个别可控元件阵列上的图案。在经过其间发生了个别可控元件阵列上的图案和/或基板的相对位置移动的给定周期或给定数量的曝光，而将形成在该基板每个部件上的最终图案组合的装置也是如此。

尽管详细的参考可以从本文光刻装置在IC制造的使用中获得，但是应该明了的是这里所述的光刻装置可以具有其它应用，例如制造集成光学系统，控制和检测磁畴存储的构图，平板显示器，薄膜磁艏等等。熟练的技术人员将理解那些，在这些可选择的应用中，任何这里使用的术语“晶片”或“电路小片”可以分别认为与更普遍的术语“基板”或“靶部”同义。这里指的基板可以是在曝光前或曝光后在例如磁迹(一种传统上在基板上施加一层抗蚀剂并显影该曝光后的抗蚀剂的工具)或计量学或检查工具中处理过的。在适用的情况下，这里所公开的内容就可以用于这样或其它基板处理工具。进一步，该基板可以处理被处理不止一次，例如为了生产多层的IC，因此这里使用的术语基板也可以指已经含有多个处理层的基板。

这里使用的术语“辐射”和“光束”包含全部类型的电磁辐射，包含紫外线辐射(UV)(如：具有408、355、365、248、193、157或126nm波长)和远紫外辐射(EUV)(如：具有5-20nm范围波长)，以及粒子光束，如离子光束或电子光束。

这里所用的术语“投影系统”应广义地解释为包含各种类型的投影系统，包含衍射光学系统，反射光学系统和反折射光学系统，如适当的用于例如所用的曝光辐射，或用于其它因素例如浸液的使用或真空的使用。这里所用的任何术语“透镜”可以认为与更普遍的术语“投影系统”同义。

照明系统也可以包含各种类型的光学组件，包含衍射，反射，和反折射光学组件，用于引导，成型或控制辐射的投影光束，并且这样的组件也可以在下面，全部或单独地称之为“透镜”。

该光刻装置是一种具有两个(双级)或更多基板台的类型。在“多级”机器中，附加的工作台可平行使用或者在一个或多个其它工作台用于曝光的同时在一个或者多个工作台上进行预备步骤。

该光刻装置也可以是其基板浸没在具有相对高折射率液体例如水中的类型，以填充在该投影系统的终端元件和基板之间的间隔。浸入液体也可以施加到该光刻装置的其它间隔中，例如，在单个可控元件与投影系统的第一元件之间。浸入技术在该领域公知用于提高投影系统的数值口径。

现在仅仅通过实例的方式结合图描述本发明的实施方案，，所附示意图中相应的参考标记表示相应部分。

附图说明

-图1显示了本发明的一实施方案的光刻装置；

-图2显示了被投射到一系列重复单元上的图案和必须在个别可控元件阵列上顺次产生的相应图案；

-图3显示了图2中示意图的变换；

-图4显示了依照本发明的相应略图；

-图5a、5b和5c显示了基板的曝光次序；以及

-图6显示了图4所示略图的变化。

具体实施方式

图1示意地描述参照本发明一具体实施方案的光刻装置。该装置包括：

-照明装置(照明器)IL，用于提供辐射投影光束PB(如：UV辐射)；

-个别可控元件阵列PPM(如：程控反射镜阵列)，用于给投影光束施加图案；一般的，个别可控元件阵列的位置相对物体PL固定；然而也可以连接到用于将其相对物体PL精确定位的定位构件上；

-基板台(如晶片工作台)WT，用于支撑基板(如敷有抗蚀剂的晶片)W，并且连接到用以相对物体PL精确地定位基板的定位构件PW上；和

-投影系统(“透镜”)PL，用于将个别可控元件阵列PPM赋予投影光束的图案成像在基板W的靶部C(如包括一个或多个电路小片)；该投影系统可以将该个别可控元件阵列成像在基板上；或者，投影系统可以将个别可控元件阵列为之起光闸作用的第二光源成像；该投影系统也可以包括聚焦元件阵列例如微透镜阵列(公知为MLA)或Fresnel透镜阵列，如在该基板上形成第二光源和成像微点。

如所描述，该装置是反射型装置(如具有单个可控元件的反射阵列)。然而，一般的，它也可以例如为透射型(如具有单个可控元件的透射阵列)。

照明器IL接收来自辐射光源SO的辐射光。该光源和该光刻装置可以是分开的实体，例如当光源是受激准分子激光器时。在这种情况下，不认为光源形成光刻装置的一部分，并且借助于由例如适当的引导反射镜和/或光束扩展器组成的光束输送系统BD，辐射光束从光源SO传输到照明器IL上。在其它情况下例如当该光源是汞灯时，光源可以是该装置整体的一部分。如果需要，光源SO和照明器IL，与光束输送系统BD一起可以称为辐射系统。

照明器IL包括用于调整光束角强度分布的调整构件AM。通常，能够调整照明器光瞳板中外部和/或内部区域(一般分别指σ区域内和σ区域外)至少之一的强度分布。此外，照明器IL一般包括各种其它组件，例如积分器IN和聚光器CO。该照明器提供调节的辐射光束，称作投影光束PB，其横截面具有理想的均匀性和强度分布。

光束PB随后与个别可控元件阵列PPM相遇。已经被该个别可控元件阵列PPM反射后，该光束PB穿过投影系统PL，并被其聚焦在基板W的靶部C上。借助于定位构件PW(和干涉测量构件IF)，基板台能够准确地移动，如用于在光束PB的光路上定位不同的靶部C。在使用的情况下，个别可控元件阵列的定位构件就能够例如在扫描的过程中准确的校正该个别可控元件阵列PPM相对于光束PB的光路的位置。通常，目标工作台WT的移动借助于长冲程调制(粗略定位)和未在图1中明确显示的短冲程调制(细致定位)。相似的系统也可以用于定位该个别可控元件阵列。可以理解的是，在目标工作台和/或个别可控元件阵列可以具有固定位置的同时，该投影光束可以选择性地/附加地可移动，从而提供所需的相对移动。作为进一步选择，它尤其适用于平板显示器的生产，基板台和投影系统的位置可以固定，而基板被设置成相对基板台移动。例如，可以给基板台提供用于以恒定的速率扫描穿过该基板台的基板。

尽管本发明此处描绘的光刻装置用于曝光基板上的抗蚀剂，但是可以理解的是本发明并不局限于此用处，该装置还可以在不具抗蚀剂的光刻装置中使用以投影带图案的投影光束。

所述装置可以用于四种优选模式：

1.分步模式：该个别可控元件阵列赋予投影光束整个图案，其一次性投影到靶部C(如，单次静态曝光)。随后该基板台沿X和/或Y方向移动以便不同的靶部C能够曝光。在分步模式中，曝光区域的最大尺寸限制了在单次静态曝光中所成像的靶部C的尺寸。

2.扫描模式：该个别可控元件阵列以速度v沿给定方向(所谓“扫描方向”，如Y方向)移动，以便使投影光束扫描过该个别可控元件阵列；同时，该基板台WT以速度v＝Mv沿相同或相反的方向同时移动，其中M是透镜PL的放大率。在扫描模式中，曝光区域的最大尺寸限制单次动态曝光中靶部的宽度(沿非扫描方向)，其中扫描移动的长度决定该靶部的高度(沿扫描方向)。

3.脉冲模式：该个别可控元件阵列保持基本上固定并且使用脉冲辐射光源投影整个图案到基板靶部C上。该基板台WT以基本上恒定的速度移动以使投影光束PB横过基板W扫描一线。在辐射系统脉冲之间按照需要更新个别可控元件阵列上的图案，并且对脉冲进行时控，以使连续的靶部C在基板上所需的位置曝光。因此，投影光束能够横过基板W扫描以为一条基板曝光整个构图。该过程重复至到整个基板一行接一行被曝光。

4.持续扫描模式：除了使用恒定辐射光源和在投影光束横过基板扫描和曝光过程中更新该在个别可控元件阵列上的构图以外，基本上与脉冲模式相同。

也可以采用上述模式的结合和/或变化或者采用完全不同的模式。

图2和3示范性说明了本发明所克服的问题。要在基板上生产图案重复单元5，6，7，8。该图案分解为部分20-29，其与投影到基板上时由个别可控元件阵列形成的构图区域的尺寸相同。如所示，要形成的重复构图的尺寸不是由个别可控元件阵列形成的构图区域的尺寸的整数倍。因此，每个图案重复单元的起点不与个别可控元件阵列中的一个形成的区域的起点一致。例如，表示为6和7的重复单元副本通过表示为22和25的单个可控元件图案阵列中途开始。需要指出，尽管在实施方案中已经显示，在要在基板上产生的图案的重复单元的第四副本8的开始处，图案返回到起点，但是所显示的顺序是简化的，并且，做到这一切通常需要更多的重复单元的副本，因此会需要比该基板上所存在的更多的重复单元副本。

图2示出该基板上图案重复单元20，22，25，28的尺寸与由个别可控元件阵列投影到基板上的图像区域尺寸之间的失配影响。如果将一个个别可控元件阵列用于为每个重复单元的起始提供图案，那么那个个别可控元件阵列上的图案必须时刻不同。清楚起见，图2中用于每个重复单元起始的个别可控元件阵列的图案用阴影显示。

图3使用不同的策略。此时，每个个别可控元件阵列用于提供每三段图案(例如，一个个别可控元件阵列必须提供图3中阴影化的图案20，23，26和29)。此外，在个别可控元件阵列上必须提供的图案在曝光过程中改变。不管是使用图2的系统还是图3的系统，必须在个别可控元件阵列上形成具有许多不同的结构的图案。因此，需要更多的数据存储或复杂的数据路径为个别可控元件阵列提供图案。

图4描绘了本发明的解决办法。减小该个别可控元件阵列的使用范围以使要形成图案重复单元5、6、7、8的尺寸是由个别可控元件阵列形成的图案30-45尺寸的整数倍。因此基板上形成的图案的每个重复单元5、6、7、8的起始与由个别可控元件阵列形成的图案30、44、38、42(阴影所示)相一致。所以，图4所示的实施例中，个别可控元件阵列仅仅需要四组图案数据：第一组数据用于图案30、44、38、42；第二组数据用于图案31、35、39、43；第三组数据用于图案32、36、40、44；以及第四组数据用于图案33、37、41、45。需要指出，在基板上由个别可控元件阵列形成的区域尺寸被减小的同时，在每次曝光之间的步骤尺寸必须相应地减小。例如，可以通过调整基板移动的速度或辐射系统的脉冲频率来做到这一点。

因此，如果使用一个个别可控元件阵列为曝光基板的完整带提供图案，那么能够将每个图案组存储在简单缓冲器以在每个图案重复单元中在适当的点重现。

另外，两个或更多个别可控元件阵列能够结合使用以曝光基板的单个带。例如如果在图4中所示的实施例，使用两个个别可控元件阵列，每个都能够根据图5a、5b、5c所示的那两组图案提供图案。如在图5a、5b、5c顺序所示，基板60在两个个别可控元件阵列之下扫描，该图案顺序地曝光在基板上。第一个别可控元件阵列51提供第一图案组53和第三图案组55，命名为“AB”和“EF”并且第二个别可控元件阵列52提供第二图案组54和第四图案组56，命名为“CD”和“GH”。

如图5a所示，第一个别可控元件阵列51被首先设定为提供第一图案组53，同时将用于提供第三图案组55的数据存储在数据缓冲器。相似地，第二个别可控元件阵列被设定为提供第二图案组54，同时将用于提供第四图案组56的数据存储在数据缓冲器。第一和第二图案组53，54随后曝光在基板上。

在下个阶段中，如图5b所示，基板60相对个别可控元件阵列51，52移动，其移动量对应于由个别可控元件阵列在每次曝光时在基板上所曝光的图案的尺寸。然后使用数据缓冲器中的数据将第一个别可控元件阵列51上的图案重新设定为第三图案组55，并且将用于形成第一图案组53的数据转移到缓冲器中。同样地，将第二个别可控元件阵列上的图案变为第四图案组56并且将用于形成第二图案组54的数据转移到缓冲器中。然后第三和第四图案组55，56在基板上曝光。随后，重复该过程(基板移动到另一个步骤；用于设定个别可控元件阵列51，52的数据与在缓冲器中的数据交换，并且在基板上曝光个别可控元件阵列上的图案)直到该图案已经在基板上被重复。。

可以理解的是，在实施中每个个别可控元件阵列可以根据两个以上的图案组来提供图案，并且当不用于为个别可控元件阵列提供图案时，与之不同的是，用于该图案组的数据可以在数据缓冲器中进行存储。相似地，任何数量的个别可控元件阵列可以一起使用以曝光基板带，并且当移动该基板经过该个别可控元件阵列时可以不止一次的曝光基板的每个部分。

作为减小用于每次曝光的个别可控元件阵列范围的结果的产出量的减小被期望为最小。例如，如果形成在基板上的器件的长度在20mm的数量级，并且个别可控元件阵列的尺寸是40μm(40nm尺寸的1000像素)，那么该图案每个分成分别由个别可控元件阵列形成的500个部分。在最差的实例中，要形成在基板上的器件的尺寸是比20mm小一个40μm(整个个别可控元件阵列的尺寸)左右的微小量，即19960μm。这种情况下，根据本发明，所使用的个别可控元件阵列的部分应该限制在19960/500＝39.92μm。这意味着该个别可控元件阵列应该限制在80nm，也就是两个像素。反过来，这意味着产出量会减小0.2％，这是可以接受的。

用于形成在基板上形成图案影像的个别可控元件阵列范围的控制可以通过，例如，控制器来实现。为了限制个别可控元件阵列的有效尺寸，该控制器可以设定个别可控元件阵列的一个部分，以使得辐射不会从该部分到达基板。例如，如果该个别可控元件阵列是可透射的，那么该个别可控元件阵列的此部分将设置为不透明的。可选择地，如果例如该个别可控元件阵列是微反射镜阵列，则该部分的反射镜被定位成使得辐射不进入到投射系统中。

该控制器另外/可选择地控制一个或多个可移动阻挡层。这些阻挡层位于辐射系统和个别可控元件阵列之间和/或个别可控元件阵列与基板之间。该前者能够防止个别可控元件阵列的一部分被照射而后者防止由图案构件发射的图案带图案的光束的一部分曝光基板上相应的部分。

通过再一个附加的或可选择的构件，控制器可以限制该提供图案的个别可控元件阵列的部分以曝光基板，这是辐射系统和个别可控元件阵列之间和/或个别可控元件阵列与基板之间的再一个个别可控元件阵列所提供的。如带有可移动的阻挡层一样，前者用于防止第一个个别可控元件阵列的一部分被照射而后者防止由第一个个别可控元件阵列发射的图案带图案的光束的一部分曝光基板。该再一个个别可控元件阵列可以是简单的二进制类型，即每个像素或者完全阻挡辐射或者根本不减小其强度。可选择地，该再一个个别可控元件阵列能够如同该第一个别可控元件阵列一样形成灰度和，这样当结合使用时，第一个别可控元件阵列和该再一个个别可控元件阵列能够形成更大数量的灰度。

周期性检测个别可控元件阵列以识别错误，如没有响应的像素。在这种情况下，控制器可以按照使得所使用的该个别可控元件阵列的部分中的错误最小的方式来选择个别可控元件阵列的不用于曝光基板的部分。

图6示出图4中所示的本发明实施例的变形。在这种情况下，用于形成单个重复单元5、6、7、8的每次曝光的个别可控元件阵列的范围没有被减小，从而要形成的该图案的重复单元5、6、7、8的尺寸是由个别可控元件阵列形成的图案的整数倍。可替代地，除了形成每个重复单元5、6、7、8的曝光60、61、63、64、66、67、69、70中的一个之外，所有该的都使用个别可控元件阵列的整个范围。减小用于最后曝光62、65、68、71的个别可控元件阵列的范围，以使得用于每个重复单元的全部曝光尺寸总和于该重复单元的尺寸相同。因此，如从前那样，需要相同组的个别可控元件阵列数据以形成该图案的全部重复单元。可以理解的是不必是最后曝光减小尺寸，可以减小更多的曝光。

通常，本发明可以通过以不同的量来减小产生重复单元所需的每次曝光的尺寸来实现，只要用于该重复单元的所有曝光的尺寸的总和等于用于重复单元的尺寸即可。然而，当相邻曝光的尺寸改变时，基板相对于投影系统的速度和/或辐射系统的脉冲率就必须在曝光每个重复单元的图案过程中改变，从而确定该曝光边缘如所需要的那样被对准。例如，相邻的曝光可以是彼此邻接，或在该相邻的曝光边缘上有一些重叠，以确保该曝光图案的连续性(这里通常指“缝合”)。

减小重复单元中一些曝光的尺寸而不减小其它的尺寸是非常有益的。例如，如果构成重复单元的该曝光的平均尺寸的减小不是像素尺寸的整数倍，通过不同程度减小不同曝光的尺寸是有益的，这样每个能够被减小整数个像素。如上述，必须调整每个曝光的位置以考虑到每次曝光的减小尺寸。这可以通过改变基板相对于投影系统的速度和/或调整辐射系统的脉冲率来实现。如果该曝光减小的尺寸是像素尺寸的整数倍，那么该曝光相应的位置调整也会是像素尺寸的整数倍。限制位置调整为像素尺寸的整数倍减少了控制系统复杂性。而且，可以通过基板每个部分的两个或更多曝光来实现基板上完整图案的曝光。这种情况下，理想化的是将后继曝光的位置偏移像素尺寸的一部分。例如，如果对基板的每个部分采用两次曝光，那么第二次曝光偏移第一次曝光半个像素。这样的系统可以形成更小的图案特征，因为第一次曝光中由单个像素在基板上曝光的两个半个的点在第二次曝光中由不同的像素曝光，并且由此获得不同总量的辐射(通过在第二次曝光中将两个象素设置为不同值)。这可以例如用于调整图案特征的边缘的位置。如果在重复单元之内的曝光的位置调整仅移动象素尺寸的整数倍，则仍可能将后继曝光设置在基板的给定部分上，这些后继曝光相对于第一次曝光的偏移量为象素尺寸的一部分。

因此，通常，要曝光在基板上的图案重复单元内的第一组曝光被按照象素第一整数倍的减小而第二组曝光被按照象素第二个整数倍的减小(也可以使用具有进一步可选择性尺寸减小量的附加组)。例如，在重复单元内用于曝光的平均要求的尺寸减小量是半个像素尺寸的情况下，半个曝光在尺寸上没有被减小而半个减小了一个像素。因此，该半个曝光的位置必须移动一个像素的尺寸。可以通过调整照明系统的定时来极简单地做到这一点。例如，如果像素的尺寸是30nm并且被扫描的基板的速度相对于投影系统是240nm/s，该所需的调整照明系统的时间是125ns。这种情况下，几次曝光之间的非变更的时间为250μs的数量级。尺寸的调整将不会影响照明系统的性能。

因此，减小尺寸的曝光可以以任何方便的方式设置。例如，该减小尺寸的曝光可以与全尺寸的曝光轮流或者该曝光可以这样设置，所有的全尺寸的曝光首先曝光在基板上随后所有的尺寸减小的曝光在基板上曝光。这种情况下，投影系统的重复率仅仅需要改变一次。清楚的是，也可以使用任何其它曝光的方便设置。尺寸减小的曝光的这样设置也能够与如通过调整基板相对投影系统的速度用以调整曝光的位置的其它的设置一起使。

上面已描述了本发明的具体实施例，可以理解的是可以按照与上述描绘不同的方式实施。该描绘并不是对本发明的限制。

Claims

1、一种光刻装置，包括：

-照明系统，用于提供辐射的投影光束；

-基板台，用于支撑基板；和

-投射系统，用于将该带图案的光束投射到该基板的靶部上，其特征在于该光刻装置进一步包括控制器，按照需要限制用于产生在基板上曝光重复图案所采用的多个子曝光中的至少一个的带图案的光束所使用的个别可控元件阵列的部分，从而所述子曝光尺寸的总和在给定方向上等于该基板上沿着所述方向被曝光的重复图案的尺寸。

2、如权利要求1所述的光刻装置，其中所述控制器限制用于产生曝光所述重复图案所采用的第一多个子曝光的带图案的光束所使用的个别可控元件阵列的部分，而不限制用于产生曝光所述重复图案所采用的第二多个子曝光中的带图案的光束所使用的个别可控元件阵列的部分。

3、如权利要求2所述的光刻装置，其中在基板上连续曝光所述第一和第二多个子曝光之一的全部之后，曝光剩余的子曝光。

4、如权利要求2所述的光刻装置，其中所述的第一多个子曝光散布在剩余的子曝光之中。

5、如权利要求1所述的光刻装置，其中所述控制器限制用于产生曝光所述重复图案的所有的子曝光的带图案的光束所使用的个别可控元件阵列的部分，从而所述子曝光的尺寸沿着所述方向是相同的。

6、如权利要求1所述的光刻装置，其中所述控制器限制用于产生曝光所述重复图案的仅仅一个子曝光的带图案的光束所使用的个别可控元件阵列的部分，从而所述子曝光的尺寸沿着所述方向是相同的。

7、如前述权利要求中的任何一个光刻装置，其中所述控制器通过将图案设置在个别可控元件阵列的一部分而使得在带图案的光束的相应部分中没有辐射，从而限制所使用的个别可控元件阵列的部分。

8、如前述权利要求1-6中的任何一个光刻装置，其中该控制器进一步包括可移动阻挡层，用于防止带图案的光束的横截面的一部分投射到基板上。

9、如前述权利要求1-6中的任何一个光刻装置，其中该控制器进一步包括可移动的阻挡层，用于防止投射光束的截面的可控制的部分入射到个别可控元件阵列上并由它形成图案。

10、如前述权利要求1-6中的任何一个光刻装置，其中该控制器包括另一个个别可控元件阵列，用于控制投影光束的横截面哪部分入射到个别可控元件阵列上并由它形成图案。

11、如前述权利要求1-6中的任何一个光刻装置，其中该控制器包括另一个个别可控元件阵列，用于控制带图案的光束的横截面的哪部分投射到基板上。

12、如权利要求11所述的光刻装置，其中所述两个个别可控元件阵列每个都能产生三级或更多级的灰度级。

13、如前述权利要求1-6中的任何一个光刻装置，其中所述控制器进一步包括识别个别可控元件阵列具有错误区域的部件；并且该控制器这样配置，当限制个别可控元件阵列使用的部分时，该控制器使得所使用的个别可控元件阵列的部分中的错误数目最小化。

14、一种器件的光刻生产方法，包括：

-提供基板；

-提供使用照明系统的辐射投影光束；

-使用个别可控元件阵列，以给投射光束在其横截面上赋予图案；以及

-将该带图案的光束投射到该基板的靶部上，其特征在于对用于在基板上曝光重复图案所采用的多个子曝光中的至少一个按照需要限制用于产生带图案的光束所使用的个别可控元件阵列的部分，从而所述子曝光尺寸的总和在给定方向上等于该基板上沿着所述方向被曝光的重复图案的尺寸。