CN1945441B - 用于补偿辐射诱导的热变形的系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于补偿辐射诱导的热变形的系统和方法一种用于补偿作用在光刻装置上的热效应的系统和方法。所述系统包括构图部件、投影系统、基底位置控制器和基于基底位置的膨胀补偿器。所述构图部件可调制辐射光束。所述投影系统将调制的辐射光束投影到基底靶部上。所述基底位置控制器使基底相对投影系统顺序通过多个曝光位置而移动。所述基于基底位置的膨胀补偿器与基底位置控制器相互作用以改变曝光位置，从而至少部分地补偿基底和投影系统中至少一个的热诱导的几何形状变化。

Description

用于补偿辐射诱导的热变形的系统和方法

相关申请的交叉参考

本申请根据35U.S.C.119(e)要求2005年10月4日提交的美国临时专利申请案No.60/722,950的利益，在此将该文献全文引入作为参考。

技术领域

本发明涉及光刻装置和制造器件的方法。

背景技术

光刻装置是将期望的图案施加到基底或基底的一部分上的一种装置。光刻装置例如可以用于制造平板显示器、集成电路(IC)和包括微细结构的其他器件。在常规的光刻装置中，构图部件或者可以称为掩模或中间掩模版，它可以用于产生相应于平板显示器(或其他器件)的一个单独层上的电路图案，该图案例如可以通过成像在涂敷于基底上的辐射敏感材料层(抗蚀剂)而转印到所有或一部分基底(例如玻璃板)上。

代替电路图案，构图部件可以用于产生其他图案，例如滤色镜图案或光点矩阵。代替掩模，构图部件包括具有单独可控元件阵列的构图阵列。与基于掩模的系统相比，在这种系统中可以更加快速和低成本地改变图案。

平板显示器通常是矩形形状。设计成曝光这种类型的基底的光刻装置可以提供曝光区，该曝光区覆盖了矩形基底的全宽度，或者覆盖了部分宽度(例如一半宽度)。可以在曝光区下方扫描基底，同时通过投影光束同步扫描掩模或中间掩模版。通过这种方式，将图案转印到基底上。如果曝光区覆盖了基底的全宽度，就可以使用单次扫描完成曝光。如果曝光区覆盖了例如基底的一半宽度，那么就在第一次扫描之后横向移动基底，然后通常是执行另一扫描来曝光基底的其他部分。

在曝光过程中投影光束将热量传递给基底和/或投影系统，从而导致热变形。曝光过程中的变形会降低在基底上的形成图像质量(例如，减小图案层之间的重叠精度和减小临界尺寸的均匀性)。

因此，需要的是一种系统和方法，其可以减小曝光过程中辐射诱导的热变形的结果。

发明内容

在本发明的一个实施例中，提供一种光刻装置，其包括构图部件、投影系统、基底位置控制器和基于基底位置的膨胀补偿器。所述构图部件可调制辐射光束。所述投影系统将调制的辐射光束投影到基底靶部上。所述基底位置控制器使基底相对投影系统顺序通过多个曝光位置而移动。所述基于基底位置的膨胀补偿器与基底位置控制器相互作用以改变曝光位置，从而至少部分地补偿基底和投影系统中至少一个的热诱导的几何形状变化。

在本发明的另一个实施例中，提供一种形成补偿的剂量图案的方法，所述图案用于包括下列步骤的光刻法。利用已经根据期望剂量图案调制过的辐射光束，将预期变形调制到在基底上的形成图案，由于热效应而产生的变形即调制过的辐射光束在投影过程中作用在投影系统上。计算补偿的剂量图案以抵消预期变形，所述变形限定成使得当根据补偿的剂量图案调制辐射光束时，在基底上的形成图案更接近期望剂量图案。

在本发明的另一个实施例中，提供一种形成补偿的剂量图案的方法，所述图案用于包括下列步骤的光刻法。利用根据期望剂量图案调制过的辐射光束，将预期变形调制到在基底上的形成图案，由于热效应而产生的变形即调制过的辐射光束在投影到基底上时作用在基底上。计算补偿的剂量图案以抵消预期变形，所述变形限定成使得当根据补偿的剂量图案调制辐射光束时，在基底上的形成图案更接近期望剂量图案。要在基底上形成的期望图案相对多个基底上的参考点进行限定。该模型考虑了对参考点的相对位置的热诱导的变化，并利用参考点之间的插值形成补偿的辐射光束。

在本发明的又一个实施例中，提供一种光刻装置，其包括构图部件、投影系统、图案控制器和投影系统温度测量系统。所述构图部件可调制辐射光束。所述投影系统将调制的辐射光束投影到基底靶部上。所述图案控制器调节辐射光束的调制，以便至少部分地补偿基底和投影系统中至少一个的热诱导的几何形状变化。所述投影系统温度测量系统测量投影系统中至少一点的温度。所述图案控制器配置成根据来自温度测量系统的测量结果调节辐射光束的调制。

在本发明的又一个实施例中，提供一种光刻装置，其包括构图部件、投影系统和图案控制器。所述构图部件可调制辐射光束。所述投影系统将调制的辐射光束投影到基底靶部上。所述图案控制器调节辐射光束的调制，以便至少部分地补偿基底和投影系统中至少一个的热诱导的几何形状变化。所述图案控制器配置成根据期望剂量图案的函数调节辐射光束的调制。

在本发明的又一个实施例中，提供一种光刻装置，其包括构图部件、投影系统、图案控制器和基底变形测量部件。所述构图部件可调制辐射光束。所述投影系统将调制的辐射光束投影到基底靶部上。所述图案控制器调节辐射光束的调制，以便至少部分地补偿基底和投影系统中至少一个的热诱导的几何形状变化。所述基底变形测量部件测量基底的几何形状因热诱导的变化。所述图案控制器配置成根据来自变形测量部件的测量结果改变曝光位置。

在一个实施例中，提供一种光刻装置，其包括构图部件、投影系统、图案控制器和投影系统成像误差检测器。所述构图部件可调制辐射光束。所述投影系统将调制的辐射光束投影到基底靶部上。所述图案控制器调节辐射光束的调制，以便至少部分地补偿基底和投影系统中至少一个的热诱导的几何形状变化。所述投影系统成像误差检测器检测投影系统的成像特性的变化。所述图案控制器配置成根据来自投影系统成像误差检测器的测量结果改变曝光位置。

在本发明的又一个实施例中，提供一种包括下列步骤的器件制造方法。提供能够调制辐射光束的构图部件。提供构造成支撑基底的基底台。提供配置成将调制过的辐射光束投影到基底靶部上的投影系统。提供配置成使基底相对投影系统顺序通过多个曝光位置而移动的基底位置控制器。与基底位置控制器相互作用以改变曝光位置，从而至少部分地补偿基底和投影系统中至少一个的热诱导的几何形状变化。

在本发明的又一个实施例中，提供一种包括下列步骤的器件制造方法。提供能够调制辐射光束的构图部件。提供构造成支撑基底的基底台。提供配置成将调制过的辐射光束投影到基底靶部上的投影系统。测量至少部分投影系统的温度。根据温度测量结果调节辐射光束的调制，从而至少部分地补偿基底和投影系统中至少一个的热诱导的几何形状变化。

在本发明的又一个实施例中，提供一种包括下列步骤的器件制造方法。提供能够调制辐射光束的构图部件。提供构造成支撑基底的基底台。提供配置成将调制过的辐射光束投影到基底靶部上的投影系统。根据期望剂量图案的函数调节辐射光束的调制，从而至少部分地补偿基底和投影系统中至少一个的热诱导的几何形状变化。

在本发明的又一个实施例中，提供一种包括下列步骤的器件制造方法。提供能够调制辐射光束的构图部件。提供构造成支撑基底的基底台。提供配置成将调制过的辐射光束投影到基底靶部上的投影系统。测量基底几何形状中的热诱导的变化。根据测量结果改变曝光位置，从而至少部分地补偿基底和投影系统中至少一个的热诱导的几何形状变化。

在本发明的又一个实施例中，提供一种包括下列步骤的器件制造方法。提供能够调制辐射光束的构图部件。提供构造成支撑基底的基底台。提供配置成将调制过的辐射光束投影到基底靶部上的投影系统。提供配置成调节辐射光束的调制以至少部分地补偿基底和投影系统中至少一个的热诱导的尺寸变化。检测投影系统的成像特性的变化。根据检测的变化改变曝光位置。

下面参考附图详细描述本发明的进一步实施例、特征和优点以及本发明的各个实施例的结构和操作。

附图说明

这些附图在此被并入并构成说明书的一部分，它们示出了本发明的一个或多个实施例，并与说明书一起用于说明本发明的原理和使本领域技术人员理解和利用本发明。

图1和2示出了根据本发明的各个实施例的光刻装置。

图3示出了使用如图2所示的本发明的一个实施例将图案转印到基底的方式。

图4示出了根据本发明的一个实施例的光引擎的布置。

图5示出了包括本发明的各个实施例用于在曝光过程中补偿基底膨胀的光刻装置。

限制参考附图描述本发明。图中，相似的参考数字表示相同或功能类似的元件。附加地，参考数字中最左边的数位可以确定参考数字首次出现的附图。

具体实施方式

尽管论述了具体结构和布置，但是应该理解这仅仅是说明性的目的。本领域技术人员应该认识到，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可以使用其它结构和布置。对本领域技术人员来说显而易见的是，本发明还可以在各种其它应用中利用。

图1示意性地表示了本发明的一个实施例的光刻装置。该装置包括照射系统IL、构图部件PD、基底台WT和投影系统PS。所述照射系统(照射器)IL配置成调制辐射光束B(例如UV辐射)。

构图部件PD(例如中间掩模版或掩模或单独可控元件阵列)可调制光束。一般地，单独可控元件阵列的位置相对投影系统PS固定。但是，它可以代替地与定位装置连接，所述定位装置配置成根据某些参数精确定位单独可控元件阵列。

基底台WT构造成支撑基底(例如涂敷抗蚀剂的基底)W，并与配置成根据某些参数精确定位基底的定位装置PW连接。

投影系统(例如折射投影透镜系统)PS配置成将由单独可控元件阵列调制的辐射光束投影到基底W的靶部C(例如包括一个或多个管芯)上。

照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如包括用于引导、整形或者控制辐射的折射光学部件、反射光学部件、磁性光学部件、电磁光学部件、静电光学部件或其它类型的光学部件，或者其任意组合。

这里使用的术语“构图部件”或“对比部件”应广义地解释为可以用于调制辐射光束的截面从而在基底靶部中形成图案的任何装置。所述部件可以是静态构图部件(例如掩模或中间掩模版)或动态构图部件(例如可编程元件阵列)。为了简便，大部分描述是关于动态构图部件的，但是应该理解在不脱离本发明的范围的条件下也可以使用静态构图部件。

应该注意，赋予给辐射光束的图案可以不与基底靶部中的期望图案精确一致，例如如果该图案包括相移特征或所谓的辅助特征。类似地，最终在基底上形成的图案可以和在任何情况下在单独可控元件阵列上形成的图案不一致。这可以是在一种布置中的情况，其中在给定的时间间隔或给定的曝光次数中逐步形成在基底的每部分上形成的最终图案，在所述时间间隔中单独可控元件阵列和/或基底的相关位置会改变。

一般地，在基底靶部上形成的图案与在靶部中形成的器件如集成电路或平板显示器的特殊功能层(例如平板显示器中的滤色镜层或平板显示器中的薄膜晶体管层)相对应。这种构图部件的实例包括例如中间掩模版、可编程反射镜阵列、激光二极管阵列、发光二极管阵列、光栅光阀和LCD阵列。

构图部件的图案在电子装置(例如计算机)的辅助下可进行编程，构图部件例如包括多个可编程元件，所述可编程元件可以调节部分辐射光束的强度(例如在上文中提到的除中间掩模版之外的所有器件)，在此构图部件可以共同地称为“对比器件”)。在一个实例中，构图部件包括至少10个可编程元件，例如至少100个、至少1000个、至少10000个、至少100000个、至少1000000个或至少10000000个可编程元件。

可编程反射镜阵列包括具有粘弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置的基本原理例如是反射表面的寻址区域将入射光反射为衍射光，而非寻址区域将入射光反射为非衍射光。使用一个适当的空间滤光器，从反射的光束中滤除所述非衍射光，只保留衍射光到达基底。通过这种方式，光束根据可寻址表面的定址图案而进行构图。

应该理解，作为一种替换方案，滤光器可以滤除衍射光，而保留非衍射光到达基底。

也可以以相应的方式使用衍射光学MEMS器件(微电子机械系统器件)阵列。在一个实例中，衍射光学MEMS器件包括多个反射条带，该反射条带相对彼此变形而形成光栅，所述光栅将入射光反射为衍射光。

可编程反射镜阵列的另一个可替换实施例是利用微小反射镜的矩阵排列，通过施加适当的局部电场，或者通过使用压电致动装置，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，使得已寻址反射镜以与未寻址的反射镜不同的方向将入射的辐射光束反射；通过这种方式，根据矩阵可寻址反射镜的寻址图案对反射光束进行构图。可以用适当的电子装置执行所需的矩阵寻址。

另一个实例PD是可编程LCD阵列。

光刻装置包括一个或多个对比器件。例如，它可以具有多个单独可控元件阵列，每个可控元件可以彼此独立地进行控制。在这种布置中，一些或者所有单独可控元件阵列具有共同的照射系统(或部分照射系统)、用于单独可控元件阵列的共同的支撑结构和/或共同的投影系统(或部分投影系统)中的至少一个。

在一个实例中，例如图1中示出的实施例，基底W大体上为圆形，视需要地具有凹槽和/或沿其部分周边具有整平的边缘。在一个实例中，基底为多边形形状，例如矩形。

在其中基底大体上为圆形的实例中，包括多个实施例，其中基底直径为至少25mm，例如至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少125mm、至少150mm、至少175mm、至少200mm、至少250mm、或至少300mm。在一个实施例中，基底直径为至多500mm、至多400mm、至多350mm、至多300mm、至多250mm、至多200mm、至多150mm、至多100mm或至多75mm。

在其中基底大体上为多边形例如矩形的实例中，包括多个实施例，其中基底的至少一边，例如至少2边或至少3边，的长度为至少5cm，例如至少25cm、至少50cm、至少100cm、至少150cm、至少200cm或至少250cm。

在一个实例中，基底的至少一边的长度为至多1000cm，例如至多750cm、至多500cm、至多350cm、至多250cm、至多150cm或至多75cm。

在一个实例中，基底W是晶片，例如半导体晶片。在一个实例中，晶片材料选自由Si、SiGe、SiGeC、SiC、Ge、GaAs、InP和InAs构成的组。在一个实例中，晶片是III/V族复合半导体晶片。在一个实例中，晶片是硅晶片。在一个实施例中，基底是陶瓷基底。在一个实例中，基底是玻璃基底。在一个实例中，基底是塑料基底。在一个实例中，基底是透明的(对于裸露的人眼来说)。在一个实例中，基底是有色的。在一个实例中，基底无色的。

基底的厚度可以变化，在某种程度上，其例如取决于基底材料和/或基底尺寸。在一个实例中，厚度是至少50μm，例如至少100μm、至少200μm、至少300μm、至少400μm、至少500μm或至少600μm。在一个实例中，基底的厚度是至多5000μm，例如至多3500μm、至多2500μm、至多1750μm、至多1250μm、至多1000μm、至多800μm、至多600μm、至多500μm、至多400μm或至多300μm。

在曝光之前或之后，可以在例如涂布显影装置(通常将抗蚀剂层施加于基底上并将已曝光的抗蚀剂显影的一种工具)、计量工具和/或检验工具中对这里提到的基底进行处理。在一个实例中，抗蚀剂层涂覆在基底上。

这里使用的术语“投影系统”应广义地解释为包含各种类型的投影系统，包括折射光学系统，反射光学系统、反折射光学系统、磁性光学系统、电磁光学系统和静电光学系统，或其任何组合，如适合于所用的曝光辐射，或者适合于其他方面，如浸液的使用或真空的使用。这里任何术语“投影透镜”的使用可以认为与更普通的术语“投影系统”同义。

投影系统将图案成像在单独可控元件阵列上，使得图案密合地形成在基底上。可替换地，投影系统可以成像辅助源，对于该辅助源单独可控元件阵列中的元件可用作光闸。在这方面，投影系统包括聚焦元件阵列，如微透镜阵列(即MLA)或菲涅耳透镜阵列，例如用于形成辅助源和将光点成像到基底上。在一个实例中，聚焦元件阵列(例如MLA)包括至少10个聚焦元件，例如至少100个聚焦元件、至少1000个聚焦元件、至少10000个聚焦元件、至少100000个聚焦元件或至少1000000个聚焦元件。在一个实例中，构图部件中单独可控元件的数量等于或大于聚焦元件阵列中聚焦元件的数量。在一个实例中，聚焦元件阵列中的一个或多个(例如1000个或更多，大多数，或大致每个)聚焦元件与单独可控元件阵列中的一个或多个单独可控元件光学相关联，例如与单独可控元件阵列中的2个或多个单独可控元件相关联，例如3个或多个、5个或多个、10个或多个、20个或多个、25个或多个、35个或多个，或者50个或多个。在一个实例中，例如通过使用一个或多个致动装置，MLA至少在朝向基底和背离基底的方向是可动的(例如使用致动装置)。能够使MLA朝向和背离基底移动例如可以允许在不移动基底的情况下调焦。

如这里在图1和2中所示出的，该装置是反射型(例如采用反射性单独可控元件阵列)。可替换地，该装置可以是透射型(例如采用透射性单独可控元件阵列)。

光刻装置可以是具有两个(双工作台)或者多个基底台的类型。在这种“多工作台式”装置中，可以并行使用这些附加台，或者可以在一个或者多个台上进行准备步骤，而一个或者多个其它台用于曝光。

光刻装置还可以是这样一种类型，其中至少部分基底由具有相对高的折射率的“浸液”如水覆盖，从而填充投影系统和基底之间的空间。浸液也可以应用于光刻装置中的其他空间，例如应用于构图部件和投影系统之间。浸液技术在本领域中是公知的，其用于增加投影系统的数值孔径。这里使用的术语“浸没”不表示结构如基底必须浸没在液体中，而是表示液体在曝光期间位于投影系统和基底之间。

再次参考图1，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射光束。在一个实例中，辐射源提供的辐射具有至少5nm的波长，例如至少10nm、至少50nm、至少100nm、至少150nm、至少175nm、至少200nm、至少250nm、至少275nm、至少300nm、至少325nm、至少350nm或至少360nm。在一个实施例中，由辐射源SO提供的辐射具有至多450nm的波长，例如至多425nm、至多375nm、至多360nm、至多325nm、至多275nm、至多250nm、至多225nm、至多200nm或至多175nm。在一个实施例中，辐射具有的波长包括436nm、405nm、365nm、355nm、248nm、193nm、157nm和/或126nm。在一个实施例中，辐射包括大约为365nm或大约355nm的波长。在一个实施例中，辐射包括宽频带的波长，例如包括365、405和436nm。可以使用355nm的激光源。辐射源和光刻装置可以是独立的机构，例如当辐射源是准分子激光器时。在这种情况下，不认为辐射源构成了光刻装置的一部分，辐射光束借助于光束输送系统BD从源SO传输到照射器IL，所述光束输送系统例如包括合适的定向反射镜和/或扩束器。在其它情况下，辐射源可以是光刻装置的组成部分，例如当源是汞灯时。源SO和照射器IL，如果需要连同光束输送系统BD一起可以称作辐射系统。

照射器IL包括调节装置AD，用于调节辐射光束的角强度分布。一般地，至少可以调节在照射器光瞳平面上强度分布的外和/或内径向量(通常分别称为σ-外和σ-内)。此外，照射器IL可以包括各种其它部件，如积分器IN和聚光器CO。照射器可以用于调节辐射光束，以使辐射光束在其横截面上具有期望的均匀度和强度分布。照射器IL或与其相关联的附加部件也可以布置成将辐射光束分成多个子光束，该子光束例如每个都能够与单独可控元件阵列中的一个或多个单独可控元件相关联。例如可以使用二维衍射光栅将辐射光束分成多个子光束。在该描述中，术语“辐射的光束”和“辐射光束”包括但不限于其中光束包括多个这种辐射子光束的情况。

辐射光束B入射到构图部件PD(如单独可控元件阵列)上，并由构图部件进行调制。由构图部件PD反射之后，辐射光束B通过投影系统PS，该投影系统将光束聚焦在基底W的靶部C上。在定位装置PW和位置传感器IF2(例如干涉测量器件、线性编码器或电容传感器等等)的辅助下，可以精确地移动基底台WT，从而例如在辐射光束B的光路中定位不同的靶部C。在使用定位装置的地方，可以使用单独可控元件阵列的定位装置，从而例如在扫描期间精确校正构图部件PD相对光束B的光路的位置。

在一个实施例中，利用长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)可以实现基底台WT的移动，其中图1中未明确示出长行程模块和短行程模块。在一个实施例中，该装置中仅有至少一个短行程模块用于移动基底台WT。也可以使用类似的系统定位单独可控元件阵列。应该理解，光束B可替换地/附加地是可移动的，同时目标台和/或单独可控元件阵列具有固定的位置，从而提供所要求的相关运动。这种布置有助于限制装置的尺寸。作为另一种替换方案，该布置例如能够应用于平板显示器的制造、基底台WT和投影系统PS的位置可以固定，基底W布置成相对基底台WT移动。例如，基底台WT具有一个系统，该系统用于以大体上不变的速度在基底上方扫描基底W。

如图1所示，辐射光束B可以通过分束器BS指向构图部件PD，该分束器配置成使得辐射首先由分束器反射，然后指向构图部件PD。应该认识到辐射光束B也可以不使用分束器而指向构图部件。在一个实施例中，辐射光束以0至90°之间的角度θ指向构图部件，所述角度例如在5至85°之间、在15至75°之间、在25至65°之间或者在35至55°之间(图1中示出的实施例为90°)。构图部件PD调制辐射光束B，并使其反射回分束器BS，该分束器将调制过的光束传输到投影系统PS。但是应该理解，可以使用可替换的布置使辐射光束B指向构图部件PD，然后指向投影系统PS。特别地，如果使用透射性构图部件时，可以不需要例如如图1所示的布置。

所示的装置可以按照几种模式使用：

1.在步进模式中，单独可控元件阵列和基底基本保持不动，而赋予辐射光束的整个图案被一次投影到靶部C上(即单次静态曝光)。然后沿X和/或Y方向移动基底台WT，使得可以曝光不同的靶部C。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单次静态曝光中成像的靶部C的尺寸。

2.在扫描模式中，当赋予辐射光束的图案被投影到靶部C时，同步扫描单独可控元件阵列和基底(即单次动态曝光)。基底相对于单独可控元件阵列的速度和方向通过投影系统PS的放大(缩小)和图像反转特性来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单次动态曝光中靶部的宽度(沿非扫描方向)，而扫描动作的长度确定了靶部的高度(沿扫描方向)。

3.在脉冲模式中，单独可控元件阵列基本保持不动，使用脉冲辐射源将整个图案投影到基底W的靶部C上。基底台WT以基本不变的速度移动，使得投影光束B扫描横过基底W的线。在辐射系统的脉冲之间根据需要更新单独可控元件阵列上的图案，所述脉冲可以定时成在基底W上所要求的位置处曝光连续的靶部C。因此，投影光束B可以在基底W上方扫描以曝光用于基底条带的整个图案。重复该处理，直到整个基底W被逐行(line by line)曝光。

4.在连续扫描模式，其基本上与脉冲模式相同，除了相对调制过的辐射光束B以大体上不变的速度扫描基底，然后当光束B扫描过基底W并使其曝光时更新单独可控元件阵列上的图案。可以使用大体上不变的辐射源或脉冲辐射源，并使其与单独可控元件阵列上的图案的更新同步。

5.在象素网格成像模式，其可以使用图2的光刻装置来执行，通过随曝光后由光点发生器形成的光点来实现在基底W上形成图案，所述光点发生器被指向构图部件PD。曝光的光点具有大体上相同的形状。基底W上的光点大体上印刷成网格。在一个实例中，光点尺寸大于印刷的象素网格的节距，但是远小于曝光光点网格。通过改变所印刷光点的强度可以形成图案。在曝光闪光之间改变光点上的强度分布。

还可以采用上述使用模式的组合和/或变化，或者采用完全不同的使用模式。

在光刻法中，在基底的抗蚀剂层上曝光图案。然后使抗蚀剂显影。随后，在基底上执行附加的处理步骤。这些随后的处理步骤对基底每部分的作用取决于抗蚀剂的曝光。特别地，可以调整这些处理，使得接收超过给定剂量阀值的辐射剂量的基底的各个部分不同地相应于接收低于给定剂量阀值的辐射剂量的基底的各个部分。例如，在蚀刻处理中，接收超过阀值的辐射剂量的基底区域由显影的抗蚀剂层保护而不被蚀刻。但是，在曝光后显影中，去除了接收低于阀值的辐射剂量的抗蚀剂部分，因此这些区域不受保护而被蚀刻。从而，能够蚀刻期望的图案。特别地，构图部件中单独可控元件设置成使得透射到图案特征中基底区域上的辐射具有足够高的强度，即在曝光期间该区域可接收超过剂量阀值的辐射剂量。通过设置相应的单独可控元件以提供零或非常低的辐射强度，基底上的其他区域可接收低于剂量阀值的辐射剂量。

实际上，处于图案特征边缘的辐射剂量不会突然从给定的最大剂量改变到零剂量，即使单独可控元件设定成在特征边界的一侧提供最大辐射强度，而在另一侧提供最小辐射强度。相反，由于衍射效应，辐射剂量的水平在过渡区逐渐减小。最终由显影的抗蚀剂形成的图案特征的边界位置由接收低于辐射剂量阀值的剂量减小的位置确定。通过设置单独可控元件，可以更加精确地控制在过渡区上辐射剂量逐渐减小的曲线以及图案特征边界的精确位置，所述单独可控元件可向基底上的多个点提供辐射，这些点在图案特征边界上或附近。这些辐射剂量不仅可以在最大或最小强度水平以及设置在最大和最小强度水平之间，通常将其称为“灰度级调节”(grayscaling)。

灰度级调节可以更好地控制图案特征边界的位置，这在光刻系统中是可能的，其中由给定单独可控元件提供给基底的辐射强度可以仅设定为两个值(也就是最大值和最小值)。在一个实施例中，将至少三个不同的辐射强度值投影到基底上，所述至少三个不同的辐射强度值例如是至少4个辐射强度值、至少8个辐射强度值、至少16个辐射强度值、至少32个辐射强度值、至少64个辐射强度值、至少128个辐射强度值或至少256个辐射强度值。

应该理解，可以为了附加的或可替换的目的将灰度级调节用于上述情况。例如，可以调节在曝光之后对基底的处理，从而根据所接收的辐射剂量水平，提供超过两种基底区域的电位响应。例如，接收低于第一阀值的辐射剂量的基底部分以第一方式响应；接收高于第一阀值但低于第二阀值的辐射剂量的基底部分以第二方式响应；以及接收高于第二阀值的辐射剂量的基底部分以第三方式响应。因此，灰度级调节可以用于在基底上提供具有超过两个期望剂量水平的辐射剂量曲线。在一个实施例中，辐射剂量曲线具有至少2个期望剂量水平，例如至少3个期望剂量水平、至少4个期望剂量水平、至少6个期望剂量水平或至少8个期望剂量水平。

还应该理解可以利用多种方法控制辐射剂量曲线，所述方法不同于如上所述的通过仅仅控制在基底的每一点上接收的辐射强度的方法。例如，在基底的每一点上接收的辐射剂量可替换地或附加地可以通过控制所述点的曝光持续时间进行控制。作为另一个实例，基底上的每个点可以在多个连续的曝光中潜在地接收辐射。因此可替换地或附加地，通过使用选定子组的所述多个连续曝光曝光所述点，可以控制每个点接收的辐射剂量。

为了在基底上形成所需/所要求的图案，有必要将构图部件中的每个单独可控元件在曝光处理过程中设定在每个工作台上所需的状态。因此必须将表示所需状态的控制信号传输给每个单独可控元件。在一个实施例中，光刻装置包括产生控制信号的控制器。以限定矢量的形式例如GDS II把要在基底上形成的图案提供给光刻装置。为了将设计信息转换成每个单独可控元件的控制信号，控制器包括一个或多个数据操作设备，每个数据操作设备配置成对表示图案的数据流执行处理步骤。这些数据操作设备可以共同地称为“数据通路”。

数据通路的数据操作设备可以配置成执行一个或多个下列功能：将基于矢量的设计信息转换成位图图案数据；将位图图案数据转换成所需的辐射剂量图(也就是基底上所需的辐射剂量曲线)；将所需的辐射剂量图转换成每个单独可控元件的所需辐射强度值，以及将每个单独可控元件的所需辐射强度值转换成相应的控制信号。

图2示出了根据本发明的装置的布置，其可以用于例如平板显示器的制造。相应于如图1所示元件的那些元件可以用相同的参考数字表示。此外，对各个实施例的以上描述，例如基底的各种结构、对比器件、MLA、辐射光束等等仍然可以适用。

图2示出了根据本发明的一个实施例的光刻装置的布置。该实施例可以用于例如平板显示器的制造。相应于如图1所示元件的那些元件可以用相同的参考数字表示。此外，对各个实施例的以上描述，例如基底的各种结构、对比器件、MLA、辐射光束等等仍然可以适用。

如图2所示，投影系统PS包括扩束器，该扩束器包括两个透镜L1、L2。第一透镜L1布置成接收调制的辐射光束B，并将其透过孔径光阑AS中的小孔聚焦。另一个透镜AL可以设置在小孔中。然后使辐射光束B发散并利用第二透镜L2(例如物镜)将其聚焦。

投影系统PS还包括透镜阵列MLA，其布置成接收扩展调制的辐射B。不同部分的调制辐射光束B相应于构图部件PD中的一个或多个单独可控元件，它们通过透镜阵列MLA中相应的不同透镜。每个透镜ML将调制的辐射光束B的相应部分聚焦到处于基底W上的点。通过这种方式将辐射光点S的阵列曝光到基底W上。应该理解，尽管仅仅示出了所示透镜阵列14中的八个透镜，但是透镜阵列可以包括数以千计的透镜(同样可以使用单独可控元件阵列作为构图部件PD)。

图3示意性地示出了根据本发明的一个实施例如何使用图2的系统在基底W上产生图案。实心圆表示由投影系统PS中的透镜阵列MLA投影到基底上的光点S的阵列。使基底W相对投影系统PS在Y方向移动，同时在基底上进行一系列曝光。空心圆表示之前已经在基底上暴露过的光点曝光SE。如所示出的，由投影系统PS中的透镜阵列投影到基底上的每个光点可以曝光基底W上的一行R光点曝光。通过总计由每个光点S暴露的所有行R的光点曝光SE，可以产生基底的全部图案。如上所述地，这种布置可以共同地称为“像素网格成像”。

可以看出，辐射光点S的阵列以角度θ相对基底W布置(基底边缘平行于X和Y方向布置)。这样做可以使得当沿扫描方向(Y方向)移动基底时，每个辐射光点将在基底的不同区域上通过，由此允许整个基底被辐射光点15的阵列覆盖。在一个实施例中，角度θ是至多20°、10°，例如至多5°、至多3°、至多1°、至多0.5°、至多0.25°、至多0.10°、至多0.05°或至多0.01°。在一个实施例中，角度θ是至少0.001°。

图4示意性地示出了根据本发明的一个实施例如何使用多个光引擎在单次扫描中曝光整个平板显示器的基底W。在示出的实例中，利用八个光引擎(未示出)产生八个辐射光点S的阵列SA，该阵列以两行R1、R2的方式布置成‘棋盘’结构，使得辐射光点S的一个阵列边缘与辐射光点S的相邻阵列的边缘略微重叠(沿Y方向)。在一个实施例中，光引擎布置在至少3行中，例如4行或5行。通过这种方式，一个辐射带扫过基底W的宽度，从而在单次扫描中执行对整个基底的曝光。应该理解，可以使用任何合适数量的光引擎。在一个实施例中，光引擎的数量是至少1个，例如至少2个、至少4个、至少8个、至少10个、至少12个、至少14个或至少17个。在一个实施例中，光引擎的数量小于40个，例如小于30个或小于20个。

每个光引擎包括如上所述的独立照射系统IL、构图部件PD和投影系统PS。但是应该理解，两个或多个光引擎可以共用一个或多个照射系统、构图部件和投影系统中的的至少一部分。

曝光辐射可能导致基底W和/或投影系统PS在处理过程中发热，从而导致热变形。对于基底W来说，这表示与环境温度相比当其在投影系统PS下方通过时，其几何形状会发生变化。这种变化的几何形状表示为热诱导的变形或热诱导的几何形状变化，应该理解其包括由于所有或任一部分基底的热膨胀而导致基底形状的任何变化。对于投影系统PS来说，这种变形可能导致不期望的光学特性的变化，例如放大率的变化或其它光学误差。这里，热诱导的变形/几何形状变化应该理解成包括由于热膨胀而导致的投影系统PS的形状的任何变化，包括投影系统PS的任一元件的任何变化。

热变形将倾向于降低在基底W上形成的图案的质量。例如，形成的图案将在对准和/或临界尺寸均匀性方面背离期望剂量图案。

热量的大小和空间分布取决于所需的剂量图案(例如图案几何形状)，通常从基底上的一个图案层变化到下一个图案层。这表示相关的变形可能从一个层变化到另一个层，从而例如导致重叠问题。

图5示出了多个不同的能够改进精度的实施例，用户通过输入设备505以所述精度限定的期望剂量图案能够在基底W上形成，在这种情况下基底W和/或投影系统PS倾向于发热和变形。这些实施例可以单独实施或者可以任意组合地实施。

在一个实例中，通过在基底W相对投影系统PS的不同位置处曝光可以在基底W上形成图案。在该实例中，提供基于基底位置的膨胀补偿器540，以便通过控制基底W的移动方式来校正基底W和/或投影系统PS的元件的热膨胀。例如，基于基底位置的膨胀补偿器540可以配置成与基底位置控制器500相互作用(例如为其提供校正)，该基底位置控制器配置成控制基底W相对投影系统PS的总体运动。

例如，提供基底传输系统550，其能够使基底台WT相对投影系统PS顺序通过多个曝光位置精确移动。每个曝光位置表示基底台WT的位置，在该位置对基底W或部分基底W进行曝光。在其中连续进行曝光的情况下，这将表示在该位置构图部件PD的特定图案的曝光被赋予给基底W。基底位置控制器500例如包括具有反馈回路的闭环控制系统或伺服系统，所述反馈回路与基底位置测量部件530连接以有效地会聚到每个曝光位置。可以使基底台WT在离散的位置之间移动或者通过这种方式连续移动。

在一个实例中，基于基底位置的膨胀补偿器540可以计算如何改变曝光位置而补偿热效应。然后将该补偿的曝光位置提供给控制器500，所述控制器可相应地调节基底台WT的运动。

在如上所述的实例中，通过调节支撑基底的基底台WT的运动，控制基底W的运动。然而，可替换的布置也是可能的，其允许基底W相对投影系统PS移动。例如，提供一装置以允许基底相对基底台WT移动，所述基底台本身可以相对投影系统PS保持固定或者也可以移动。附加地或者可替换地，投影系统PS布置成相对基底台WT和/或基底W移动。

在一个实例中，基于基底位置的膨胀补偿器540可以根据与基底W和/或投影系统PS的温度曲线相关联的数据以及与温度曲线的影响相关联的数据(例如基底W和/或投影系统PS的元件的变形的特定模式和/或由于温度曲线而产生的投影系统PS的成像误差)来计算如何改变曝光位置(或者，更加一般地，如何在曝光过程中改变基底W和投影系统PS的相对运动)。

例如，可以从在基底W上或基底附近和/或投影系统PS的相关元件上或其附近的各个点处获得的实际温度测量结果导出与温度曲线相关的数据。该方法提供了一种可靠的实时温度分布。

例如，温度传感器525可以布置在基底台WT和/或投影系统PS中，以便确定这些元件中的一个或全部的温度曲线。例如可以使用热电偶阵列和/或测温传感器。该温度曲线例如用于从预测模型计算预期变形。

在各个实例中，将曝光过程中温度传感器525的读数发送到基于基底位置的膨胀补偿器540、基于控制信号的膨胀补偿器560或以上两个补偿器。根据所述模型计算相关校正。

附加地或可替换地，通过分析曝光处理中的预期热流，可以从期望剂量图案导出预期温度分布，例如达到和包括感兴趣曝光的工作台。该方法不必提供温度传感器，并且可以离线和在线地执行计算。

在一个实例中，使用相关联的预测模型(例如，数学模型可根据温度分布/曲线提供所需的输出，所述输出用作输入)从温度分布(其可通过测量或通过使特定的期望剂量图案的热效应模型化获得)导出与投影系统PS的变形和/或成像误差相关的数据。该方法不必直接测量热变形，并且可以离线和在线地执行计算。可替换地或附加地，预测模型将期望剂量图案直接作为输入，并包括附加的内部计算步骤，该步骤将期望剂量图案转换成预期的温度分布。预测模型可去除或减少对校准测量和/或工作台的需要。

例如，预测模型可以构造成根据所需的剂量图案和装置设计的热性质、光学特性和/或机械特性预测光学器件的放大率变化(或者投影系统PS的成像特性中的其它变化)。可替换地，由于发热导致基底W的变形可以从期望剂量图案、曝光扫描细节以及基底台WT和/或基底W的热性质和/或机械特性进行预测。

可替换地或附加地，基底W的变形和/或投影系统PS的成像误差数据可以从校准数据(其例如可以存储在存储设备545中)导出。在一个实例中，校准数据可从控制实验导出，并提供温度分布和/或期望剂量图案和预期变形和/或成像误差之间的联系。这些控制实验例如包括为基底W和/或投影系统PS和/或期望剂量图案的多个不同温度分布测量变形和/或成像误差。这种类型的校准可根据所认为的最方便的数据进行选择而用作输入。校准数据的使用可以确保可靠的补偿。可以使用高频校准图(即具有高密度的入口的校准台)来提供精确的补偿。

在一个实例中，也可以使用纯理论的预测模型和校准实验的组合。例如，可以调节(例如调整)理论模型中诸如热容、热阻和有效热膨胀系数的参数，以匹配实验。

可替换地或附加地，提供能够直接测量基底W和/或投影系统PS的变形的变形测量部件520。例如，可以提供测量在基底上形成的标记的位置和/或定向的传感器。标记的位置和/或定向可以相对投影系统PS、相对彼此、相对光刻装置的参考框架或相对这些部件的任何组合进行测量。

在一个实例中，可以利用辅助波长的辐射(基底W上的抗蚀剂对该波长不敏感)通过变形测量部件520测量投影系统PS的成像特性中的变化。例如，根据基底W上的特征，可以使用辅助辐射形成表示投影系统PS的一个或多个特定成像特性的图像。可以测量辐射光点的位置偏差。这也可以离线地执行，例如用合适的检测器替代基底W。

可替换地或附加地，提供一装置用于测量投影系统的元件的物理状态。例如，可以确定投影系统PS的不同元件的相对间距，从该相对间距可导出成像误差的范围和/或性质。在成像特性对(例如由热效应导致的)机械应力敏感的地方，也可以包括应力传感器。在投影系统PS中使用微透镜阵列的地方，可以测量单个反射镜相对彼此和/或相对光刻装置的参考框架的位置和定向。

在一个实例中，可以在曝光过程中将变形测量部件520确定的表示变形的数据发送给基于基底位置的膨胀补偿器540或基于控制信号的膨胀补偿器560或上述两个补偿器。然后进行相关的校正。

变形测量部件520可以离线地用于产生校准数据，以便使热诱导的变形与期望剂量图案相联系。例如，当具有特定属性的“校准图案”在基底W上形成时，可以在一个或多个位置测量整个或者部分基底W和/或投影系统PS和/或投影图像的变形。对于一定范围的具有不同特性的“校准图案”，该过程可以重复。存在几种可能的方法，所述方法用于如何最佳地利用获得的校准数据来确定实际期望剂量图案的预期热效应。一种方法是确定校准的图案，所述校准的图案具有最接近期望剂量图案的特征，并使用相应的校准数据作为估计热诱导的变形的基础。可替换地或者附加地，期望剂量图案可以算术地“分解”或“扩展”到多个校准图案(这里被用作基础函数)中，所述校准图案加权成使得其总和最佳地表示所需的剂量图案。然后根据合适的加权，组合与形成期望剂量图案的每个校准图案相关联的校准数据，从而估计热诱导的变形。该方法比前一种方法在计算上更加复杂，但是它能够实现与实际热效应更紧密的配合。根据与期望剂量图案相似(或者可以组合以产生一些相似的)但不同的校准图案，使用校准数据可以以合理的成本获得较高程度的校正。这可能是因为在每次改变形成于基底上的图案时不必执行校准动作(run)。

可替换地或附加地，可以使用变形测量部件520进行校准实验以便确定基底W和/或投影系统PS的变形和由温度传感器525测量的温度之间的关系。通过参考这些使用变形测量部件520在其本身上获得的校准测量结果和温度测量结果，补偿器540和560能够更加方便且快速地在线确定变形。

在另一个实施例中，对于平行于主扫描方向(即该实例中沿Y轴)的校正来说，由于膨胀沿扫描方向的累积性质，调节基底W的运动以校正热变形的方法是特别有效的。对于沿Y轴的每一点，由于膨胀导致的位置误差取决于所有之前曝光的点的膨胀。具有最大影响的那些点可以是沿同一条线(常数X)和/或相邻的线布置的那些点。例如，这表示当沿Y轴暴光更多的基底W时，点的位置误差在该方向将增大。观察到的实际膨胀取决于多个其它因素，例如基底W如何被支撑和/或夹紧，以及辐射、基底W和基底台WT等等的热性质，它们都应该被考虑。

总的来说，通过调节基底W的位置/移动可以实现较大水平的补偿，并相对容易和经济地执行处理，因为它不需要昂贵的附加硬件和对现有硬件过大的修改。

在一个实例中，使用该方法不能容易地校正平行于X轴(即沿常数Y的线)的热膨胀的元件。这些元件也取决于如何使沿同一条线或相邻线的其它区域变形。但是，由于沿常数Y的同一条线的部分图案倾向于在非常短的时间间隔内(而不是通常地从线的一端到另一端)暴露，因此对于沿该条线的不同点来说所述热膨胀倾向于极大地不同。如果在入射能中存在失衡，那么就可能产生基底W沿X轴的净移动，但是通过调节基底W的移动，校正X分量比校正Y分量效率更小。

在一个实例中，沿Y轴的校正的累积性质表示通过调节基底W的相对位置/移动可以非常便利地补偿这些校正。

在一个实例中，通过改变构图部件PD赋予的图案可以更加便利地处理平行于X轴的热变形的元件。这对于平行于X轴的校正来说甚至可以在线地(即在曝光过程中“实时地”)实现，因为不必以对于平行于Y轴的变形元件来说相同的方式考虑来自图案远端部分的剂量。这表示当计算预期变形(沿X轴)时要考虑的数据量非常小，并且能够由数据通路555(即，该数据通路保持在足够大的用于待完成计算的缓冲器中)的相关元件更容易地获得。对于沿Y轴的校正，必须处理更大量的数据，这将使处理更加麻烦和昂贵。

因此，有效的补偿策略能够将仅用于处理Y轴校正的基于基底位置的补偿与仅用于X轴校正的基于控制信号的补偿组合起来。但是应该理解，对于变形元件来说，基于基底位置和基于控制信号的补偿能够以任何组合方式沿X和/或Y轴同时实施。在两种方法用于同一变形元件的情况下，基于基底位置的补偿可以用作粗校正，而基于控制信号的补偿用作精校正，或者相反。

上面提到的“Y-轴”应理解为平行于主扫描方向的任一轴线。Y坐标可以相对多个可能的原点进行限定，所述原点相对不同的参考框架固定。例如，投影系统PS或基底W的参考框架。例如，(对于给定的扫描)Y坐标可以从首先被曝光的基底W上的一个点进行测量，或者从曝光缝隙的一个边缘(其表示在给定时间被曝光的投影系统PS下方的一个区域)进行测量。

在其中使用单独可控元件阵列作为构图部件PD的情况下，要在基底W上形成的图案从光点曝光阵列逐步形成，与每个光点曝光相关联的强度或剂量调制成限定期望剂量图案。单独可控元件阵列通过“数据通路”硬件555(也称为“数据处理系统”，其通过转换用户提供的期望剂量图案的表示来导出控制信号)提供的控制信号进行控制。通常，当光点曝光阵列在投影系统PS下方移动时其中心位置布置成在基底W上形成均匀的网格(例如，具有正方形或六边形对称)。如下面所说明的，当基底W在曝光后冷却时，实际形成的网格由于热收缩而相对成像的网格变形。

根据本发明的一个实施例，提供基于控制信号的膨胀补偿器560，它可以改变供给到构图部件PD的控制信号，从而至少部分地补偿因投影系统PS中的热膨胀导致的基底膨胀和/或成像误差。通过插值算法执行所述补偿，该插值算法在对未变形基底W计算的所需剂量值和产生相同图案所需的剂量值(例如在冷却回到环境温度之后)之间进行转换，在这种情况下基底W在其通过投影系统下方时发生热变形。在一个实例中，补偿器560可以配置成通过数据操作设备510改变未补偿的控制信号输出。正如在上面论述的实施例和/或实例中的那样，该方法基于有关基底W和/或投影系统PS如何在曝光过程中变形的信息。如上所述地通过基底W和/或投影系统PS的预期温度曲线的测量结果和/或计算结果和/或对相关联的热诱导的变形的测量结果和/或计算结果，可以获得该信息。

如上所述，一旦基底W冷却下来，光点曝光阵列的中心位置将形成“变形的网格”，当基底W处于局部加热状态时可成像所述中心位置。但是，可相对“未变形的网格”限定所需剂量图案，所述未变形的网格相应于在理论状态下光点曝光阵列的中心位置，其中基底W不会改变形状(例如当用数据操作设备510表示为“未补偿的控制信号”时就是这种情况)。对于变形网格中的每个位置来说，插值算法用于确定需要多大的曝光剂量来复制相对未变形网格限定的所需剂量图案。

另一个可替换的或附加的方法是由于作用在投影系统PS和/或基底W上的调制的辐射光束的热效应，将预期的热变形模型化成在基底W上形成的图案，然后产生抵消这些热效应的补偿的剂量图案。接着将补偿的剂量图案替代期望剂量图案作为输入供给光刻装置，而不改变光刻装置内部的任一硬件。该补偿的剂量图案与期望剂量图案略微不同，因为其设计成考虑了在成像过程中产生的热诱导的变形。但是，最后在基底W(例如，在基底冷却回到环境温度之后)上形成的图案将比不是在这种情况下形成的图案更接近期望剂量图案。

在相对基底W上的多个参考点限定期望剂量图案的情况下，离线模型可以考虑对参考点的相对位置的热诱导的变化。例如，在相对光点曝光或象素网格限定期望剂量图案时，所述模型考虑每个光点曝光或象素的位置如何因热效应而改变。可以使用插值来确定如何最佳地形成期望剂量图案，该剂量图案考虑了参考点的新位置。例如，可以在相对之前的参考点位置限定的期望剂量图案之间的新位置处进行插值。参考点的相对位置可以相对彼此、相对投影系统PS或相对一些其它的参考框架进行限定。

模型化处理考虑与如上所述的预测模型相同的因素。这些因素包括与期望剂量图案相关联的能流的细节以及相关元件(例如，基底W、基底台WT、夹紧元件等等)的热性质、机械特性和光学特性。可以通过实验来测量模型参数。

在一个实例中，图5示出了基于基底位置的膨胀补偿器540和基于控制信号的膨胀补偿器560，但是这两个补偿器中的任何一个都可以单独地进行实施。基于控制信号的膨胀补偿器560也可以更加普遍地表示为图案控制器，其通常的功能是改变调制辐射光束的方式，以便执行其补偿功能。

尽管可以在本申请中具体参考使用该光刻装置制造特定器件(例如集成电路或平板显示器)，但是应该理解这里描述的光刻装置可能具有其它应用。这些应用包括但不限于制造集成电路、集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头、微电子机械器件(MEMS)等等。此外，例如在平板显示器中，本装置可以用于辅助形成各个层，所述层例如是薄膜晶体管层和/或滤色镜层。

尽管在上面可以具体参考在本申请的光学光刻法过程中使用本发明的实施例，但是应该理解本发明可以用于其它应用，例如压印光刻法，在本申请允许的地方，本发明不限于光学光刻法。在压印光刻法中，构图部件中的外形限定了在基底上形成的图案。构图部件的外形还可以被挤压到施加于基底上的抗蚀剂层中，并在基底上通过施加电磁辐射、热、压力或上述方式的组合使抗蚀剂固化。在抗蚀剂固化之后，可以将构图部件从抗蚀剂中移出而留下图案。

尽管上面已经描述了本发明的具体实施例，但是应该理解可以不同于所描述的实施本发明。例如，本发明可以采取计算机程序的形式，该计算机程序包含一个或多个序列的描述了上面所公开的方法的机器可读指令，或者包含其中存储有这种计算机程序的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)。

结论

尽管上面已经描述了本发明的各个实施例，但是应该理解这些实施例仅仅是作为实例，而不是限制。对本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的条件下可以在形式和细节上作各种变化。因此，本发明的宽度和范围不应由上述示例性实施例中的任何一个限制，而是仅仅根据下面的权利要求和其等同物进行限定。

应该理解，详述的说明书部分而不是发明内容和摘要部分可以用于解释权利要求。发明内容和摘要部分可以列出一个或多个，但是并非由本发明人设想的所有本发明的示例性实施例不是为了以任何方式限制本发明和随附的权利要求。

Claims (20)

1.一种光刻装置，其包括

提供调制的辐射光束的构图部件；

将调制的辐射光束投影到基底靶部上的投影系统；

使基底相对投影系统顺序通过多个曝光位置而移动的基底位置控制器；

测量至少部分基底的温度的基底温度测量系统；

基于基底位置的膨胀补偿器，其与基底位置控制器相互作用以改变曝光位置，从而至少部分地补偿基底和投影系统中至少一个的热诱导的几何形状变化，和

数据处理系统，配置成将对应期望剂量的图案的第一表示转换成控制信号，所述数据处理系统包括基于控制信号的膨胀补偿器，所述基于控制信号的膨胀补偿器利用控制信号至少部分地补偿基底和投影系统中至少一个的热膨胀，

其中所述基于基底位置的膨胀控制器根据该基底温度测量系统的测量结果改变曝光位置。

2.根据权利要求1所述的光刻装置，其中所述基于基底位置的膨胀补偿器根据以下数据改变曝光位置：

与基底和投影系统中的至少一个的至少一部分的温度相关联的数据；和

与因温度导致的作用在基底和投影系统中的至少一个上的效应相关联的数据。

3.根据权利要求1所述的光刻装置，其中：

所述基底位置控制器使基底沿大体上平行于第一轴的方向移动；和

所述基于基底位置的膨胀补偿器沿平行于第一轴的方向改变曝光位置。

4.根据权利要求3所述的光刻装置，其中所述构图部件包括单独可控元件阵列，以及

其中所述控制信号控制单独可控元件阵列。

5.根据权利要求4所述的光刻装置，其中所述基于控制信号的膨胀补偿器调整控制信号以仅沿垂直于第一轴的方向至少部分地补偿基底的热膨胀。

6.根据权利要求1所述的光刻装置，还包括：

存储校准数据的存储设备，所述校准数据使基底温度测量结果与相应的基底几何形状相关，

其中所述基于基底位置的膨胀补偿器根据该基底温度测量系统的测量结果和校准数据改变曝光位置。

7.根据权利要求1所述的光刻装置，其中

所述基于基底位置的膨胀补偿器根据基底温度测量系统的测量结果以及在基底几何形状中热诱导的变化的相关预测模型改变曝光位置。

8.根据权利要求2所述的光刻装置，还包括：

测量至少部分投影系统的温度的投影系统温度测量系统，

其中所述基于基底位置的膨胀补偿器根据该投影系统温度测量系统的测量结果改变曝光位置。

9.根据权利要求8所述的光刻装置，还包括：

存储校准数据的存储设备，所述校准数据使投影系统的温度测量结果与投影系统的成像特性的相应误差和在基底上形成的图案的相应误差中的至少一个相关，

其中所述基于基底位置的膨胀补偿器根据该投影系统温度测量系统的测量结果和校准数据改变曝光位置。

10.根据权利要求8所述的光刻装置，其中：

所述基于基底位置的膨胀补偿器根据该投影系统温度测量系统的测量结果以及由于投影系统中的热效应而导致投影系统的热诱导的成像误差和在基底上形成的图案的误差中的至少一个的相关预测模型改变曝光位置。

11.根据权利要求2所述的光刻装置，其中所述基于基底位置的膨胀补偿器改变作为对应期望剂量的图案的函数的曝光位置。

12.根据权利要求11所述的光刻装置，其中：

所述基于基底位置的膨胀补偿器使用在基底几何形状中热诱导的几何形状变化的预测模型，所述预测模型使用对应期望剂量的图案作为输入。

13.根据权利要求11所述的光刻装置，其中所述基于基底位置的膨胀补偿器使用投影系统中热诱导的成像误差的预测模型，所述预测模型使用对应期望剂量的图案作为输入。

14.根据权利要求11所述的光刻装置，还包括：

存储校准数据的存储设备，所述校准数据使对应剂量的图案特征与基底几何形状中的相应变化相关，

其中所述基于基底位置的膨胀补偿器根据参考该校准数据确定的基底几何形状中的期望变化和对应期望剂量的图案改变曝光位置。

15.根据权利要求11所述的光刻装置，还包括：

存储校准数据的存储设备，所述校准数据使对应剂量的图案特征与投影系统的成像特性的相应变化相关，

其中所述基于基底位置的膨胀补偿器根据参考该校准数据确定的投影系统的成像特性的期望变化和对应期望剂量的图案改变曝光位置。

16.根据权利要求1所述的光刻装置，还包括：

测量基底的几何形状中热诱导的变化的基底变形测量部件，

其中所述基于基底位置的膨胀补偿器根据所述变形测量部件的测量结果改变曝光位置。

17.根据权利要求16所述的光刻装置，其中：

所述基底变形测量部件测量形成在基底表面上的多个标记的至少一个的相对位置和定向，并用表示对未变形基底预期的多个标记的相对位置、定向或两者的数据比较这些测量的结果。

18.根据权利要求1所述的光刻装置，还包括：

检测投影系统的成像特性中的变化的投影系统成像误差确定部件。

19.根据权利要求18所述的光刻装置，其中：

所述投影系统成像误差确定部件测量投影系统中至少两个元件的相对位置。

20.根据权利要求18所述的光刻装置，其中：

所述投影系统投影具有第一波长的第一调制辐射光束和具有第二波长的第二调制辐射光束中的至少一个，所述第二波长与第一波长不同；

当暴露于第一波长的辐射但没有暴露于第二波长的辐射时，形成在基底上的抗蚀剂进行反应；以及

投影系统成像误差确定部件检测从基底上的标记反射的第二波长的辐射，以便导出关于投影系统的成像误差的信息。

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