光刻方法和布置的制作方法

專利名稱：光刻方法和布置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻方法和布置。所述光刻布置可以是或可以包括如下所述的光 刻設(shè)備。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。例如，可以將光刻 設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案 形成裝置用于生成與所述IC的單層一致的電路圖案，并且將該圖案成像到到具有輻射敏 感材料(抗蝕劑)的層的襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一 個(gè)或多個(gè)管芯)上。通常，單個(gè)襯底將包含連續(xù)地曝光的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光 刻設(shè)備包括所謂的步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過將整個(gè)圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上 來輻射每一個(gè)目標(biāo)部分；以及所謂的掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向(“掃 描”方向)掃描所述圖案、同時(shí)沿與該方向平行或反向平行的方向掃描所述襯底來輻射每一 個(gè)目標(biāo)部分?？梢詰?yīng)用到襯底的圖案特征的尺寸(例如線寬或臨界尺寸)受形成用于在襯底上 提供所述特征的輻射束的輻射的波長(zhǎng)的限制。為了減小最小特征尺寸，因此可以采用較短 波長(zhǎng)的輻射。然而，實(shí)際應(yīng)用中，將波長(zhǎng)減小至例如電磁波光譜的極紫外范圍內(nèi)以便減小最 小特征尺寸在技術(shù)上是困難的且昂貴的。因此，為了減小可以應(yīng)用到襯底的特征尺寸，已經(jīng) 采用了不同的方法。一種減小應(yīng)用到襯底的圖案的特征尺寸的方法是兩次圖形化(double patterning)?！皟纱螆D形化”是廣義的術(shù)語，其覆蓋用于在襯底上提供例如尺寸或間隔不能 由通過單次曝光和通過該曝光圖案化的抗蝕劑的單次顯影獲得的間距分開的圖案特征的 多種技術(shù)。兩次圖形化的一個(gè)示例是已知的雙重曝光(double exposure) 0雙重曝光是采用 兩個(gè)不同的掩模(或已經(jīng)偏移以便偏移將要應(yīng)用到抗蝕劑的圖案的目標(biāo)位置的相同的掩 模)對(duì)抗蝕劑的相同層的兩次單獨(dú)曝光的序列。襯底和/或掩?？梢员灰苿?dòng)遠(yuǎn)小于用于曝 光抗蝕劑的輻射的波長(zhǎng)的距離。在一個(gè)示例中，可以曝光抗蝕劑以提供第一圖案。然后可 以移動(dòng)襯底和/或掩模并且采取第二次曝光以提供第二圖案，同時(shí)確保第二圖案的特征位 于第一圖案的特征之間(例如相間或交叉、交錯(cuò))。第一圖案和第二圖案都單獨(dú)地受到在每 一次曝光中應(yīng)用的輻射波長(zhǎng)施加到最小圖案特征尺寸上的相同的限制。然而，因?yàn)榻Y(jié)合的 第一和第二圖案的圖案特征彼此相間設(shè)置(例如相交叉或交錯(cuò))，圖案特征可以比使用僅 一次曝光獲得的圖案特征相互較靠近。然而，這種方法的一個(gè)問題是第一和第二曝光必須 精確地對(duì)準(zhǔn)(或者，換句話說，覆蓋或重疊)以確保在最終的結(jié)合的圖案中的圖案特征之間 的間隔是所需的。這是難以可靠地且一致地實(shí)現(xiàn)的。另一方法有時(shí)稱為間隔物光刻工藝或自對(duì)準(zhǔn)間隔物工藝(以及很多其他變體)。 這種工藝包括在襯底上提供第一圖案特征(或多于一個(gè)的第一圖案特征)。如上所述，該第 一圖案特征的最小尺寸受到用于提供所述圖案特征的輻射的波長(zhǎng)帶來的限制。然后在第一圖案特征上提供材料，覆蓋第一圖案特征的側(cè)壁。側(cè)壁上的覆蓋層已知作為間隔物，這種方 法以其命名。然后第一圖案特征本身被去除，但是位于側(cè)壁上的材料保留。這種材料形成兩 個(gè)第二圖案特征，它們由原始的第一圖案特征的寬度分開。因此，代替單個(gè)第一圖案特征， 形成兩個(gè)第二圖案特征——第二圖案特征例如接近原始第一圖案特征的節(jié)距的一半。在不 必減小所用輻射的波長(zhǎng)的情況下使所述節(jié)距減半。在間隔物光刻工藝中，僅采取單次曝光，并且不需要考慮與上面討論的雙重曝光 工藝相關(guān)的對(duì)準(zhǔn)或重疊要求。然而，在間隔物光刻工藝中面臨不同的問題。例如，期望確保 第二圖案特征彼此具有相同的尺寸(例如相同的線寬)，并且確保第二圖案特征相對(duì)于彼 此是等距間隔的，以便保證提供到襯底上的圖案是盡可能的規(guī)則和均勻。這是難以實(shí)現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在例如提供一種光刻方法和布置，其消除或減少現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或更 多個(gè)問題，不管這些問題是否在本文中確定或別的地方確定。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種光刻方法，包括在襯底表面上設(shè)置第一材料 層；將所述第一材料層的一部分曝光在輻射束下，以便在所述第一材料層中形成第一圖案 特征，所述第一圖案特征具有側(cè)壁，并且控制所述輻射束的聚焦特性以控制所述側(cè)壁的側(cè) 壁角度；在所述第一圖案特征上設(shè)置第二材料層，所述第二材料層在所述第一圖案特征的 側(cè)壁上設(shè)置覆蓋層；去除所述第二材料層的一部分，在所述第一圖案特征的側(cè)壁上留下所 述第二材料層的覆蓋層；和去除由所述第一材料層形成的所述第一圖案特征，在所述襯底 上留下在所述第一圖案特征的側(cè)壁上形成覆蓋層的所述第二材料層的至少一部分，留在所 述襯底上的所述第二材料層的所述部分在鄰近被去除的第一圖案特征的側(cè)壁位置的位置 上形成第二圖案特征?？刂扑鼍劢固匦钥梢钥刂频谝粓D案特征的側(cè)壁的側(cè)壁角度，由此影響在所述第 一圖案特征的所述側(cè)壁上的所述第二材料層的覆蓋層的尺寸。影響在所述第一圖案特征的 側(cè)壁上的所述第二材料層的覆蓋層的尺寸會(huì)導(dǎo)致影響在去除所述第一圖案特征之后留在 所述襯底上的所述第二材料層的所述至少一部分的尺寸。除了控制所述輻射束的聚焦特性，所述方法可以包括控制由所述輻射束提供的輻 射的劑量，以便控制所述第一圖案特征的所述側(cè)壁的側(cè)壁角度。通過控制所述輻射束的聚 焦特性可以實(shí)現(xiàn)所述劑量的改變。可以響應(yīng)于之前形成的第二圖案特征的測(cè)量值、或之前形成的第二圖案特征之間 的間距執(zhí)行對(duì)所述聚焦特性的控制。如果所述第一圖案特征是特定類型，則可以執(zhí)行用于所述第一圖案特征的所述聚 焦特性的控制。對(duì)所述襯底的一個(gè)或更多個(gè)特定區(qū)域而不是所述襯底的整個(gè)區(qū)域執(zhí)行用于所述 第一圖案特征的所述聚焦特性的控制?？刂扑鼍劢固匦钥梢园ㄑ鼗旧洗怪庇谒鲆r底表面的方向控制所述聚焦 特性。控制所述聚焦特性包括離開或朝向所述襯底表面移動(dòng)所述聚焦特性?？刂扑鼍劢?特性包括沿基本上垂直于所述襯底表面的方向擴(kuò)展或減小所述聚焦特性。所述聚焦特性是下列中的一個(gè)提供輻射束的布置的焦距、所述輻射束的焦點(diǎn)以
5及所述輻射束的焦深。所述方法可以包括形成多個(gè)第一圖案特征以依次形成另一第二圖案特征。在去除由所述第一材料層形成的所述第一圖案特征、在所述襯底上留下在所述第 一圖案特征的側(cè)壁上形成覆蓋層的所述第二材料層的至少一部分、所述第二材料層留在所 述襯底上的所述部分在與被去除的第一圖案特征的側(cè)壁位置鄰近的位置上形成第二圖案 特征之后，所述方法包括將所述第二圖案特征轉(zhuǎn)移到所述襯底。將第二圖案特征轉(zhuǎn)移到所 述襯底可以表述成形成第三圖案特征。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的，所述第三圖案特征可 以與所述第二圖案特征在形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)和/或取向方面一致。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種光刻布置，包括用于提供輻射束的照射系統(tǒng)； 用于支撐圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)，所述圖案形成裝置用于將圖案在所述輻射束的橫截 面賦予所述輻射束；用于保持襯底的襯底臺(tái)；用于將圖案化的輻射束投影到所述襯底的目 標(biāo)部分上的投影系統(tǒng)；和控制器，其中在使用中所述光刻布置用于執(zhí)行下述方法中的至少 一部分在所述襯底的表面上形成第一材料層；將所述第一材料層的一部分曝光在輻射束 下，以便在所述第一材料層中形成第一圖案特征，所述第一圖案特征具有側(cè)壁；在所述第一 圖案特征上形成第二材料層，所述第二材料層在所述第一圖案特征的側(cè)壁上形成覆蓋層； 去除所述第二材料層的一部分，在所述第一圖案特征的側(cè)壁上留下所述第二材料層的覆蓋 層；去除由所述第一材料層形成的所述第一圖案特征，在所述襯底上留下在所述第一圖案 特征的側(cè)壁上形成覆蓋層的所述第二材料層的至少一部分，留在所述襯底上的所述第二材 料層的所述部分在與被去除的第一圖案特征的側(cè)壁的位置鄰近的位置上形成第二圖案特 征，并且在所述光刻布置被用于執(zhí)行所述方法的至少一部分之前，所述控制器配置成接收 與之前形成的第二圖案特征的測(cè)量值或之前形成的第二圖案特征之間的間距相關(guān)的信息， 以及在所述方法期間，所述控制器配置成控制所述光刻布置的至少一部分，以便控制所述 輻射束的所述聚焦特性、以控制所述第一圖案特征的側(cè)壁的側(cè)壁角度。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供使用本發(fā)明的第一或第二方面的光刻方法或布置制 造的器件的至少一部分。上述方面已經(jīng)在控制用于提供圖案特征的輻射束的聚焦特性以便控制圖案特征 的側(cè)壁角度的情形中描述。對(duì)側(cè)壁角度的控制被用于控制或在某種程度上控制第二圖案特 征和/或隨后形成的第三圖案特征的尺寸(例如，線寬)。在另一方面，輻射束的一個(gè)或更 多個(gè)其他特性的控制可以用于控制用輻射束形成的第一圖案特征的側(cè)壁角度。替換地或附 加地，任何合適的輻射束的特性可以被控制以改變第一圖案特征的特性，其又會(huì)允許對(duì)第 二圖案特征以及隨后形成的第三圖案特征的尺寸(例如線寬)的一定程度的控制。例如， 任何合適的輻射束的特性可以被控制以改變第一圖案特征的輪廓線的特性。輻射束的特性 可以是聚焦特性以外的其他特性。第一圖案特征的特性可以是側(cè)壁角度以外的其他特征。
因此，本發(fā)明的第四方面可以描述成一種光刻方法，包括在襯底表面上形成第一 材料層；將所述第一材料層的一部分曝光于輻射束、以便在所述第一材料層中形成第一圖 案特征，所述第一圖案特征具有側(cè)壁，并且控制所述輻射束的特性以控制第一圖案特征的 特性；在所述第一圖案特征上形成第二材料層，所述第二材料層在所述第一圖案特征的側(cè) 壁上形成覆蓋層；去除所述第二材料層的一部分，在所述第一圖案特征的側(cè)壁上留下所述 第二材料層的覆蓋層；去除由所述第一材料層形成的所述第一圖案特征，在所述襯底上留下在所述第一圖案特征的側(cè)壁上形成覆蓋層的所述第二材料層的至少一部分，留在所述襯 底上的所述第二材料層的所述部分在與被去除的第一圖案特征的側(cè)壁的位置鄰近的位置 上形成第二圖案特征。被控制的輻射束的特性應(yīng)該對(duì)第一圖案特征的特性具有影響，其又 會(huì)對(duì)隨后形成的第二圖案特征(以及隨后形成的第三圖案特征)的尺寸具有影響。


下面僅通過示例的方式，參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，其中示意性附圖 中相應(yīng)的標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，在附圖中圖1示意地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光刻設(shè)備；圖2a到2h示意地示出間隔物光刻工藝的實(shí)施例；圖3a和3b示意地示出與參照?qǐng)D2a到2h示出并描述的工藝相關(guān)的曝光原理；圖4a到4c示意地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的、與用于形成那些圖案特征的輻射束 的聚焦特性的改變相關(guān)的對(duì)圖案特征的側(cè)壁的側(cè)壁角度的影響；圖5a到5g示意地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的間隔物光刻工藝的一部分；圖6是示意地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于形成第一圖案特征的輻射束的焦點(diǎn) 偏移和用該第一圖案特征形成的第二圖案特征的線寬之間的關(guān)系；和圖7示意地示出表示如何根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例控制輻射束的聚焦特性的流程圖。
具體實(shí)施例方式雖然本文具體參考了光刻設(shè)備用于IC制造，但是應(yīng)該理解這里所述的光刻設(shè)備 可以有制造具有微米尺度、甚至納米尺度的特征的部件的其他應(yīng)用，例如用于制造集成光 學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、液晶顯示器(LCDs)、薄膜磁頭等。本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)該看到，在這種替代應(yīng)用的情況中，可以將其中使用的任意術(shù)語“晶片”或“管芯”分別認(rèn) 為是與更上位的術(shù)語“襯底”或“目標(biāo)部分”同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后 進(jìn)行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對(duì)已曝光的抗蝕劑進(jìn)行 顯影的工具)、測(cè)量工具和/或檢驗(yàn)工具中。在可應(yīng)用的情況下，可以將這里公開內(nèi)容應(yīng)用 于這種和其他襯底處理工具中。另外，所述襯底可以處理一次以上，例如為產(chǎn)生多層IC，使 得這里使用的所述術(shù)語“襯底”也可以表示已經(jīng)包含多個(gè)已處理層的襯底。這里使用的術(shù)語“輻射”和“束”包含全部類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射 (例如具有或約為365、248、193、157或12611111、或更短的波長(zhǎng))和極紫外(EUV)輻射(例如 波長(zhǎng)范圍在5-20nm)。這里所使用的術(shù)語“圖案形成裝置”應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在 輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標(biāo)部分上形成圖案的任何裝置。應(yīng)當(dāng)注意， 被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標(biāo)部分上的所需圖案完全相符。通常，被賦予輻 射束的圖案將與在目標(biāo)部分上形成的器件中的特定的功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路。圖案形成裝置MA可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置MA的示例包括掩模、 可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術(shù)中是公知的，并且包括 諸如二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類 的掩模類型。可編程反射鏡陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個(gè)小反射鏡可以獨(dú)立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束；在這種方式中，所反射的束被圖案化。所述支撐結(jié)構(gòu)MT或圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu)保持圖案形成裝置MA。支撐結(jié)構(gòu)MT或 圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu)以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖案形成 裝置MA是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)MT 可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它例如真空條件下靜電夾持的夾持技術(shù)保持圖案形 成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以是框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動(dòng) 的并且可以確保圖案形成裝置位于所需的位置處(例如相對(duì)于投影系統(tǒng))。在這里任何使 用的術(shù)語“掩模版”或“掩?！倍伎梢哉J(rèn)為與更上位的術(shù)語“圖案形成裝置”同義。這里使用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”應(yīng)該廣義地解釋為包括任意類型的投影系統(tǒng)，投影系 統(tǒng)的類型可以包括折射型光學(xué)系統(tǒng)、反射型光學(xué)系統(tǒng)、反射折射型光學(xué)系統(tǒng)，如對(duì)于所使用 的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的。這里 使用的術(shù)語“投影透鏡”可以認(rèn)為是與更上位的術(shù)語“投影系統(tǒng)”同義。照射系統(tǒng)IL也可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、反射折射型 光學(xué)部件，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射，并且這些部件下文還可以統(tǒng)稱為或簡(jiǎn)稱為“透鏡”。光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多的支撐結(jié) 構(gòu))的類型。在這種“多臺(tái)”機(jī)器中，可以并行地使用附加的臺(tái)，或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺(tái) 上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時(shí)，將一個(gè)或更多個(gè)其它臺(tái)用于曝光。光刻設(shè)備還可以是這種類型，其中襯底被浸入具有相對(duì)高的折射率的液體(例如 水)中，以便填充投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間的空間。浸沒技術(shù)用于增大投影系統(tǒng)的 數(shù)值孔徑在本領(lǐng)域是公知的。圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例的光刻設(shè)備。所述光刻設(shè)備包 括-照射系統(tǒng)(照射器)IL,其配置用于調(diào)節(jié)輻射束PB(例如，紫外(UV)輻射或極紫 外(EUV)輻射)；_支撐結(jié)構(gòu)或圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu)(例如支撐結(jié)構(gòu))MT，其構(gòu)造用于支撐圖案形 成裝置(例如掩模)MA，并與用于相對(duì)于物體PL精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置 PM相連；_襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，其構(gòu)造成用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片) W,并與配置用于相對(duì)于物體PL精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；和-投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡)PL,其配置成用于將由圖案形成裝置MA賦予 輻射束PB的圖案成像到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一根或多根管芯)上。如這里所述，所述設(shè)備是透射型的(例如采用透射型掩模)。替換地，所述設(shè)備可 以是反射型的(例如前面提到的采用可編程反射鏡陣列的類型)。所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源SO和所述光刻設(shè)備可以是 分立的實(shí)體(例如當(dāng)該源為準(zhǔn)分子激光器時(shí))。在這種情況下，不會(huì)將該源考慮成形成光 刻設(shè)備的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng)BD的幫 助，將所述輻射束從所述源SO傳到所述照射器IL。在其它情況下，所述源可以是所述光刻 設(shè)備的組成部分(例如當(dāng)所述源是汞燈時(shí))?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器IL、以及如果 需要時(shí)設(shè)置的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作輻射系統(tǒng)。
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所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器AM。通常，可 以對(duì)所述照射器IL的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般 分別稱為σ-外部和ο-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件， 例如積分器IN和聚光器CO。所述照射器提供調(diào)節(jié)的輻射束PB，該輻射束在其橫截面中具 有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。所述輻射束PB入射到保持在圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu)MT上的所述圖案形成裝置 (例如，掩模MA)上。已經(jīng)穿過圖案形成裝置MA之后，所述輻射束PB通過透鏡PL，所述透 鏡PL將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器 IF (例如，干涉儀器件)的幫助，可以精確地移動(dòng)所述襯底臺(tái)WT，例如以便將不同的目標(biāo)部 分C定位于所述輻射束B的路徑中。類似地，例如在從掩模庫的機(jī)械獲取之后，或在掃描期 間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器(圖1中未明確示出)用于相對(duì)于所 述輻射束PB的路徑精確地定位掩模MA。通常，可以通過形成所述第一定位裝置PM和PW的 一部分的長(zhǎng)行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實(shí)現(xiàn)物體臺(tái)MT和WT的 移動(dòng)。然而，在步進(jìn)機(jī)的情況下(與掃描器相反)，支撐結(jié)構(gòu)MT可以僅與短行程致動(dòng)器相 連，或可以是固定的。可以使用圖案形成裝置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記Pl、P2來對(duì) 準(zhǔn)圖案形成裝置MA和襯底W?？梢詫⑺镜脑O(shè)備用于以下模式中的至少一種中1.在步進(jìn)模式中，在將圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺(tái)WT保持為基本靜止的 同時(shí)，將賦予所述輻射束PB的整個(gè)圖案一次投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。 然后將所述襯底臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，使得可以對(duì)不同目標(biāo)部分C曝光。在步進(jìn)模 式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標(biāo)部分C的尺寸。2.在掃描模式中，在對(duì)圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺(tái)WT同步地進(jìn)行掃描的 同時(shí)，將賦予所述輻射束PB的圖案投影到目標(biāo)部分C上(S卩，單一的動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT 相對(duì)于圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu)MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PL的(縮小)放大 率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。在掃描模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了單一動(dòng)態(tài)曝光中所述 目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描方向)，而所述掃描運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿 所述掃描方向)。3.在另一個(gè)模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu) MT保持為基本靜止，并且在對(duì)所述襯底臺(tái)WT進(jìn)行移動(dòng)或掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束PB 的圖案投影到目標(biāo)部分C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺(tái)WT 的每一次移動(dòng)之后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形 成裝置。這種操作模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可 編程反射鏡陣列)的無掩模光刻術(shù)中。也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。正如上面討論的那樣，如果抗蝕劑層的單次曝光之后跟隨著該抗蝕劑的顯影，在 該抗蝕劑中形成的任何圖案的最小特征尺寸受到用于形成該圖案的輻射的波長(zhǎng)的限制。如 果采取兩次不同曝光，每次曝光的圖案彼此相間定位(例如相交叉或交錯(cuò))，最終的圖案特 征可以比單次曝光和單次抗蝕劑顯影獲得的圖案特征彼此更靠近。然而，以這種方式設(shè)置 圖案面臨對(duì)每次曝光的圖案精確對(duì)準(zhǔn)(例如覆蓋或重疊)的問題。更好的(或至少是替換
9的)方法可能是使用間隔物光刻工藝，其不存在這種對(duì)準(zhǔn)(或重疊)問題。這種間隔物光 刻工藝在圖2a到2h中示意地示出。圖2a示意地示出一個(gè)襯底。襯底可以與例如在圖1中描述的襯底類似或相同。圖 2b示意地示出在襯底2的表面上提供第一材料層4。第一材料層4有時(shí)被稱為犧牲層，因 為該層將在工藝過程中稍后的階段中被犧牲(去除)。第一材料層4暴露于輻射束(例如 圖案化輻射束)下，以便在第一材料層4中形成第一圖案特征。然后第一材料層4被顯影。 圖2c示出第一材料層已經(jīng)被顯影的第一襯底2。如圖所示，第一圖案特征6已經(jīng)設(shè)置在襯 底2上。第一圖案特征6具有側(cè)壁8。側(cè)壁8沿基本上垂直于襯底2表面的方向延伸。圖2d示出第二材料層10設(shè)置在第一圖案特征6上。第二材料層10覆蓋第一圖 案特征6的側(cè)壁8。第二材料層10通常被稱為保形層(conformal layer)，因?yàn)榈诙牧?層10與第一圖案特征6的形狀一致。圖2e示出第二材料層的一部分被例如通過蝕刻或類似方法去除。第二材料層的 覆蓋層(coating) 12被留(例如涂覆或覆蓋層)在第一圖案特征6的側(cè)壁8上。保留在第 一圖案特征6的側(cè)壁8上的第二材料層的覆蓋層12通常(例如在目前所述的間隔物光刻 工藝的工藝中)被稱為間隔物。因此，可以理解，在整個(gè)說明書中術(shù)語“間隔物”被用來并 且可以被用來描述第一圖案特征6的側(cè)壁8上的第二材料層的覆蓋層。隨后例如通過蝕刻 或化學(xué)處理或類似方法去除第一圖案特征6。圖2f示出已經(jīng)去除第一圖案特征。在去除第一圖案特征后，留在襯底2上的是在 第一圖案特征(已經(jīng)去除)的側(cè)壁上形成覆蓋層12的第二材料層的至少一部分。因此這 種材料12在襯底2上與被去除的第一圖案特征的側(cè)壁的位置鄰近的位置上形成第二圖案 特征12。下文中材料12被稱為第二圖案特征12。通過對(duì)比圖2c和2f，可以看到圖2f的 第二圖案特征12是圖2c中的第一圖案特征6的節(jié)距的一半。這種節(jié)距的減半不是通過減 小用于提供這種圖案特征的輻射波長(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)的，而是已經(jīng)通過單次曝光之前和之后的合適 的處理(例如提供和去除層)來實(shí)現(xiàn)的。再參考圖2f，示出不同的間距和寬度=S1是形成在單個(gè)第一圖案特征的兩側(cè)的側(cè) 壁上的第二圖案特征12之間的間距；S2是鄰近相鄰且不同的第一圖案特征的側(cè)壁而形成 的第二圖案特征12之間的間距山是鄰近第一圖案特征的第一側(cè)壁形成的第二圖案特征 12的寬度(或換言之，線寬)；L2是鄰近第一圖案特征的相對(duì)的第二側(cè)壁形成的第二圖案特 征的寬度(或換句話說，線寬)。為了形成均勻構(gòu)造和間隔的圖案特征，期望S1等于S2,并且L1等于L2。從圖2a 到2f以及以上的描述可以認(rèn)識(shí)到，間距S1主要由與第一圖案特征6的形成相關(guān)的光刻過 程(例如見圖2b和2c)確定。間距S2也由與第一圖案特征6的形成相關(guān)的光刻過程(例 如見圖2b和2c)確定，但是也與第二材料層10(如圖2d所示)的提供和隨后去除第二材 料層10的一部分(見圖2e)有關(guān)。第二圖案特征12的線寬L1和L2由被提供(例如見圖 2d)并在隨后去除第二材料層10的所述部分之后存在(見圖2e)的第二材料層10的厚度 確定。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，精確且一致地控制所有的確定間距Sp S2和Lp L2的過程是困難的，這 意味著必然難以確保第二圖案特征12是等間距地間隔并且具有相等寬度。圖2a到2f示出的過程可以繼續(xù)?？梢岳斫?，在圖2f中示出的第二圖案特征需要 轉(zhuǎn)移到襯底2。圖2g示出如何通過例如蝕刻或類似方法去除沒有被第二圖案特征12遮蔽的襯底2的區(qū)域。由第二圖案特征12遮蔽的區(qū)域形成第三圖案特征14，其由與襯底2相同 的材料形成。然后例如通過蝕刻或類似方法去除第二圖案特征12。圖2h示出已經(jīng)去除第 二圖案特征的襯底2。可以看到，第三圖案特征14保留在襯底2上并且這些第三圖案特征 14的線寬Lp L2和第三圖案特征14之間的間距Sp S2與在圖2f中示出和所述的基本上相 同。再看圖2b和2c，所述的輻射束用于在襯底上提供圖案特征。圖3a和3b示意地 示出如何實(shí)施這個(gè)過程。參照?qǐng)D3a，襯底2示出具有第一材料層4。第一材料層4暴露到 已經(jīng)穿過圖案形成裝置(例如掩模)18以形成圖案化的輻射束的輻射16 (例如紫外輻射) 下。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，可以使用任何合適的圖案形成裝置。在輻射束16下的曝光與隨后的顯影 一起可以用于提供第一圖案特征，如上面的參照?qǐng)D2c所述的。圖3b示出形成在襯底2上 的第一圖案特征。當(dāng)提供第一圖案特征6，就知道將輻射束16聚焦到用來形成第一圖案特 征6的第一材料層上或內(nèi)，或聚焦在圖案特征的臨界尺寸的敏感度對(duì)聚焦特性(例如輻射 束的焦點(diǎn))的改變最小的平面(相對(duì)于襯底的表面)上。這有助于確保第一圖案特征6的 側(cè)壁8被良好地限定且基本上垂直于襯底2的表面延伸。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，用于形成第一圖案特征的輻射束的聚焦特性可以被控制成控 制第一圖案特征的側(cè)壁的側(cè)壁角度。正如下面更詳細(xì)地討論的，聚焦特性的控制控制第一 圖案特征的側(cè)壁的側(cè)壁角度，由此影響隨后形成在第一圖案特征的側(cè)壁上的第二材料層的 覆蓋層的尺寸(例如厚度或類似)。這又會(huì)影響在去除第一圖案特征之后留在襯底上的第 二材料層的所述至少一部分的尺寸，即影響第二圖案特征的尺寸(例如線寬)。因此，根據(jù) 本發(fā)明的實(shí)施例，第二圖案特征的尺寸可以用光刻控制，與處理控制(例如層沉積或?qū)尤?除)不同或與其結(jié)合。下面將參照?qǐng)D4到7僅以示例的方式描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖4a示意地示出襯底20。第一材料層已經(jīng)形成到襯底20上，用輻射束曝光并且 顯影而形成第一圖案特征22 (基本上與圖2a到2c介紹的相同)。第一圖案特征22具有側(cè) 壁24。用于形成第一圖案特征22的輻射束的一部分在圖中用輪廓線26表示。輪廓線26 可以例如表示在形成第一圖案特征22 (例如這些特征之間)的區(qū)域附近的輻射束(或輻射 束的一部分)的強(qiáng)度分布。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，僅以示例的方式給出輪廓線26，并且僅作為幫助理 解本發(fā)明的基本和示圖輔助而被給出。在實(shí)際情況下，這種輪廓線可以更加復(fù)雜或不在圖 中示出的準(zhǔn)確位置處。輪廓線26提供輻射束的聚焦特性的表示。聚焦特性可以是形成輻射束的系統(tǒng)的 焦距、輻射束的焦點(diǎn)或輻射束的焦深中的一個(gè)。通過控制沿基本上垂直于襯底表面的方向 的聚焦特性可以控制聚焦特性。例如，聚焦特性可以離開或朝向襯底20的表面移動(dòng)(例如 焦點(diǎn)可以移動(dòng))，或在基本上垂直于襯底20的表面的方向上延伸或減小(例如焦深可以延 伸或減小)。在圖4a到4c中，這種控制由輪廓線26示出，朝向或離開襯底20移動(dòng)。在其 他示例(未示出)中，聚焦特性的改變(例如焦深的改變)可以由輪廓線26的形狀沿基本 上垂直于襯底20表面的方向延伸或壓縮來表示。再參照?qǐng)D4a，輻射束基本上聚焦在襯底20的表面上，意味著輪廓線26也居中位于 襯底20的表面上。在該實(shí)施例中，當(dāng)焦點(diǎn)位于這個(gè)位置上，第一材料層將最終在第一圖案 特征22上形成側(cè)壁24的區(qū)域被基本上相等劑量的輻射曝光。這意味著側(cè)壁24基本上垂
11直于襯底20的表面。這可以附加地或替換地被描述為導(dǎo)致側(cè)壁的側(cè)壁角度為90° (如 果從襯底20的表面測(cè)量)或0° (如果沿基本上垂直襯底20的表面的方向測(cè)量)。圖4b示出一種情形，其中輻射束的焦點(diǎn)已經(jīng)向下偏移(如圖所示)，例如朝向和/ 或通過限定襯底20的表面的平面。因此，在圖4b中所示的輪廓線26比圖4a中示出的輪 廓線26位置低。參照?qǐng)D4b，可以看到側(cè)壁24的側(cè)壁角度基本上沿著輪廓線26。在圖4b 中示出的結(jié)構(gòu)中，這導(dǎo)致側(cè)壁24延伸離開襯底20并且朝向鄰近的第一圖案特征22的側(cè)壁 24成一角度。圖4c示出參照?qǐng)D4b示出且描述的類似的情形。然而，在圖4c中輻射束的焦點(diǎn)已 經(jīng)偏離襯底20，如圖所示輪廓線26偏離離開襯底20。側(cè)壁24的側(cè)壁角度也基本上跟隨輪 廓線26。在圖4c中，這導(dǎo)致側(cè)壁24延伸離開襯底20并且離開鄰近的第一圖案特征22的 側(cè)壁成一角度。可以認(rèn)識(shí)到，輪廓線的位置對(duì)側(cè)壁角度的影響僅以示例的方式給出，并且作為幫 助理解本發(fā)明的基本和示圖輔助而被給出。在實(shí)際應(yīng)用中，輪廓線的位置(與聚焦特性相 關(guān))和最終的側(cè)壁角度之間的關(guān)系可以是更復(fù)雜的，或沒有如圖所示的直接關(guān)系。改變(即控制)側(cè)壁的側(cè)壁角度的效果在于隨后在第一圖案特征上形成的第二 材料層的尺寸(例如厚度)也被改變的(即受控的)。能夠控制隨后在第一圖案特征上形 成的第二材料層的尺寸(例如厚度)允許控制從隨后去除第一圖案特征形成的第二圖案特 征的尺寸(例如線寬或厚度)。這在圖5a到5f中示出，其示意地示出了間隔物光刻工藝的 一部分。圖5a示意地示出圖4b中的襯底20和第一圖案特征22?？梢砸詤⒄?qǐng)D2a到2c 描述的相同的方式并結(jié)合對(duì)用于形成圖案特征的輻射束的聚焦特性的控制(參照?qǐng)D4b描 述)形成第一圖案特征22。第一圖案特征22的側(cè)壁24離開襯底20延伸并且朝向鄰近的 第一圖案特征22的側(cè)壁24形成一角度。圖5a還示出第二材料層30已經(jīng)形成在第一圖案 特征22上。第二材料層30覆蓋第一圖案特征22的側(cè)壁24。第二材料層10通常被稱為保 形層，因?yàn)榈诙牧蠈?0與第一圖案特征22的形狀相同。圖5b示出，第二材料層的一部分通過例如蝕刻或類似方法被去除。第二材料層的 覆蓋層32被保留在第一圖案特征22的側(cè)壁24上(例如覆蓋或涂覆)。保留在第一圖案特 征22的側(cè)壁24上的第二材料層的覆蓋層32通常被稱為例如當(dāng)前所述的工藝_間隔物光 刻工藝中的間隔物。因此，可以理解，在本文中使用且可以使用術(shù)語“間隔物”來描述第一 圖案特征22的側(cè)壁24上的第二材料層的覆蓋層。然后第一圖案特征22通過蝕刻或化學(xué) 處理或類似方法去除。對(duì)比圖5b和圖2d(與圖5b相反，在圖2d中所示的側(cè)壁垂直地離開襯底延伸)可 以看到，在圖5b和圖2d中側(cè)壁的覆蓋層厚度不同。具體地，在圖5b中示出的側(cè)壁覆蓋層 比在圖2d中示出的較厚。這種不同之處的重要性在下文中介紹。現(xiàn)在參照?qǐng)D5c，第一圖案特征已經(jīng)去除。在去除第一圖案特征后，留在襯底20上 的是第二材料層形成在第一圖案特征(已經(jīng)去除)的側(cè)壁上的覆蓋層32的至少一部分。此 時(shí)，這種材料32在襯底20上與被去除的第一圖案特征的側(cè)壁位置相鄰近的位置上形成第 二圖案特征32。在下文中，材料32指的是第二圖案特征32。通過對(duì)比圖4b和5c可以看 到，圖5c中的第二圖案特征32具有圖4b中的第一圖案特征22的節(jié)距的一半。這種節(jié)距的減半不是通過減小用于提供這種圖案特征的輻射波長(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)的，而是通過在單次曝光之 前和之后的合適的處理或加工(例如形成和去除層)來實(shí)現(xiàn)的。再參照?qǐng)D5c，示出不同的間距和寬度=S1是形成在單個(gè)第一圖案特征的兩側(cè)的側(cè) 壁上的第二圖案特征32之間的間距；S2是鄰近相鄰且不同的第一圖案特征的側(cè)壁形成的 第二圖案特征32之間的間距^是鄰近第一圖案特征的第一側(cè)壁形成的第二圖案特征12 的寬度(或換言之，線寬)；L2是鄰近第一圖案特征的相對(duì)的第二側(cè)壁形成的第二圖案特征 的寬度(或換句話說線寬)。在圖5a到5c中示出的過程可以繼續(xù)?？梢岳斫獾?，在圖5c中示出的第二圖案特 征32可能需要轉(zhuǎn)移到襯底20。圖5d示出，如何通過例如蝕刻或類似方法去除襯底20未被 第二圖案特征32遮擋的區(qū)域。被第二圖案特征32遮擋的區(qū)域形成第三圖案特征34，其由 與襯底20相同的材料形成。然后通過例如蝕刻或類似方法去除第二圖案特征32。圖5e示 出當(dāng)?shù)诙D案特征已經(jīng)被去除的襯底20。可以看到，第三圖案特征34保留在襯底20上，并 且這些第三圖案特征34的線寬Lp L2以及第三圖案特征34之間的間距Sp S2與參照?qǐng)D5c 描述的基本上是相等的。圖5f與上面所述的圖5c相同，為了對(duì)比再次示出。圖5g與圖2f相同?？偟恼f， 圖5g示出形成在襯底2上的第二圖案特征12，其中通過在基本上垂直地離開襯底2延伸 的第一圖案特征的側(cè)壁上形成覆蓋層來形成第二圖案特征12?，F(xiàn)在對(duì)比圖5f和5g。在圖 5f中，當(dāng)?shù)谝粓D案特征的側(cè)壁沒有垂直地離開襯底20延伸、而以一定角度離開(例如見圖 5b)時(shí)形成的第二圖案特征比圖5g中的厚(例如具有較大的線寬)，其中通過覆蓋基本上 垂直地離開襯底延伸(例如見圖2e)的第一圖案特征的側(cè)壁形成第二圖案特征12。由此將 可以認(rèn)識(shí)到，改變用于在襯底上形成第一圖案特征的輻射束的聚焦特性可以用以影響這些 第一圖案特征的側(cè)壁的側(cè)壁角度。隨后，這些側(cè)壁角度的改變可以用以控制通過在去除第 一圖案特征之前覆蓋這些側(cè)壁形成的第二圖案特征的線寬?？傊?，用于形成第一圖案特征 的輻射束的聚焦特性的變化可以用以控制采用第一圖案特征，例如采用第一圖案特征的側(cè) 壁形成的第二圖案特征的尺寸(例如線寬)?？刂戚椛涫木劢固匦?、從而控制第二圖案特征的線寬的優(yōu)點(diǎn)在于，聚焦特性的 改變可以局部地應(yīng)用到第一類型的圖案特征(例如形成密集排布的規(guī)則的線、具有特定節(jié) 距的線、具有特定線寬的線或類似的)或應(yīng)用到襯底的一個(gè)或更多個(gè)特定區(qū)域(例如其中 將要形成密集排布的規(guī)則的線的區(qū)域)。這是與通常應(yīng)用到整個(gè)襯底(即，全局應(yīng)用)的諸 如蝕刻或顯影等加工方法相對(duì)照的。另一優(yōu)點(diǎn)在于，聚焦特性可以通過例如適當(dāng)?shù)乜刂乒?刻設(shè)備(例如照射器或投影透鏡、投影系統(tǒng)或類似)的性能而精確地控制，并且可以在襯底 的不同區(qū)域上精確地應(yīng)用精確的控制(例如通過適當(dāng)?shù)鼐_控制襯底的移動(dòng)或輻射束的 移動(dòng)，或兩者)。例如，這種控制可以被應(yīng)用使得對(duì)不同的管芯、目標(biāo)部分或曝光場(chǎng)或類似 物來說聚焦特性是不同的。圖6是示意地描述輻射束的焦點(diǎn)的偏移(相對(duì)于例如當(dāng)焦點(diǎn)與 襯底表面、或第一材料層的表面一致時(shí)的名義值)和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例形成的第二(或第 三)圖案特征的最終線寬之間的關(guān)系。焦點(diǎn)朝向或離開襯底偏移200nm可以用來獲得第二 圖案特征的線寬的2nm的改變。焦點(diǎn)的IOOnm偏移可以用來實(shí)現(xiàn)最終的第二圖案特征的線 寬的Inm的改變?？傊?，曲線圖描述了通過合適地精確控制焦點(diǎn)偏移可以精確地控制線寬。除了控制用于提供第一圖案特征的輻射束的聚焦特性(由此，隨后形成第二圖案特征)，還可以控制輻射的劑量。輻射劑量的控制也可以用于控制第一圖案特征的側(cè)壁的側(cè) 壁角度，由此允許進(jìn)一步控制隨后形成的第二圖案特征的尺寸(例如線寬)。通過控制輻射 束的聚焦特性可以實(shí)現(xiàn)劑量的改變?？刂戚椛涫木劢固匦钥梢皂憫?yīng)于之前形成的第二圖案特征的測(cè)量值(例如其 尺寸)或之前形成的第二圖案特征之間的間距(例如上面所述的Si、S2, L1, L2)進(jìn)行實(shí)施。 這些測(cè)量值可以實(shí)施用以確定是否需要改變(例如增大或減小)第二圖案特征的尺寸(例 如線寬、Li、L2)。如果需要這種增大或減小，可以控制輻射束的聚焦特性以控制第一圖案特 征的側(cè)壁的側(cè)壁角度，如上所述。當(dāng)在實(shí)施過測(cè)量的相同的襯底上或不同的襯底上形成第 一圖案特征時(shí)可以采取這種控制。圖7示意地示出流程圖，其示出如何使用測(cè)量值控制輻射束的聚焦特性，以此控 制采用該輻射束形成的第一圖案特征的側(cè)壁角度。方框50示意地表示光刻設(shè)備和加工(例 如蝕刻)工具?？梢圆捎霉饪淘O(shè)備和加工工具50執(zhí)行間隔物光刻工藝以完成參照?qǐng)D5a到 5f示出并描述的方法。然后具有最終的第二圖案特征的襯底被轉(zhuǎn)移(如箭頭52所示)至 量測(cè)(例如測(cè)量)臺(tái)54。在量測(cè)臺(tái)54處，可以執(zhí)行多種測(cè)量，例如上面所述的間距51為或 線寬LpL215隨后有關(guān)測(cè)量值的信息被發(fā)送(由箭頭56表示)至由方框58表示的控制器。 控制器58配置成接收所述信息56。該信息56與之前形成的第二圖案特征的測(cè)量值或之前 形成的第二圖案特征之間的間距有關(guān)或等同?？刂破?8還配置成控制(箭頭60所示)光 刻設(shè)備的至少一部分(例如照射器或投影系統(tǒng)的一部分)，以便控制輻射束的聚焦特性，以 在隨后的曝光中控制第一圖案特征的側(cè)壁的側(cè)壁角度。圖7中提到的控制器可以形成光刻布置的一部分。光刻布置可以包括用于提供 輻射束的照射系統(tǒng)；用于支撐圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)，所述圖案形成裝置用于將圖案在 輻射束的橫截面賦予輻射束；用于保持襯底的襯底臺(tái)；用于將圖案化的輻射束投影到襯底 的目標(biāo)部分上的投影系統(tǒng)；和控制器。因此可以將光刻布置描述成包括光刻設(shè)備(例如圖 1中示出的)和用于該布置的至少一部分的控制器。在使用時(shí)，光刻布置用于執(zhí)行上述方 法的至少一部分，其概括地包括在襯底表面上提供第一材料層；將第一材料層的一部分 曝光到輻射束、以在第一材料層中形成第一圖案特征，所述第一圖案特征具有側(cè)壁；在所述 第一圖案特征上提供第二材料層，所述第二材料層在所述第一圖案特征的側(cè)壁上提供覆蓋 層；去除所述第二材料層的一部分，留下在所述第一圖案特征的側(cè)壁上的所述第二材料層 的覆蓋層(例如以形成一個(gè)或更多個(gè)間隔物，如上所述)；去除由第一材料層形成的第一圖 案特征，在襯底上留下在所述第一圖案特征的側(cè)壁上形成覆蓋層的所述第二材料層的至少 一部分，留在襯底上的第二材料層的所述部分在與被去除的第一圖案特征的側(cè)壁的位置鄰 近的位置上形成第二圖案特征(即，間隔物)。在所述方法之前，控制器可以配置成接收與 之前形成的第二圖案特征的尺寸、或之前形成的第二圖案特征之間的間距的測(cè)量值相關(guān)的 信息，并且在所述方法期間，控制器配置成控制光刻布置的至少一部分(例如照射器或投 影系統(tǒng)的一部分)以便控制輻射束的聚焦特性，以由此控制第一圖案特征的側(cè)壁的側(cè)壁角 度(因此例如控制隨后使用第一圖案特征形成的第二圖案特征的線寬)?？刂破骺梢允侨魏魏线m的布置，其能夠控制例如光刻布置的一部分。例如，控制器 可以是計(jì)算機(jī)，或嵌入的處理器，或用于在這種計(jì)算機(jī)或處理器中使用的代碼。在上面的描述中，已經(jīng)提到第二圖案特征。例如，已經(jīng)描述，可以響應(yīng)于之前形成的第二圖案特征的測(cè)量值(例如其尺寸)或之前形成的第二圖案特征之間的間距(例如上 面描述WSpSyLp L2)實(shí)施控制輻射束的聚焦特性。替換地或附加地，可以響應(yīng)于之前形 成的第三圖案特征的測(cè)量值(例如其尺寸)或之前形成的第三圖案特征之間的間距(例如 上面描述的Sp S2, L1, L2)控制輻射束的聚焦特性，所述第三圖案特征如上所述被形成(例 如通過和/或使用第二圖案特征)形成。所述測(cè)量可以在與根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例投影輻射 束以形成第一圖案特征的襯底相同的襯底或不同的襯底上應(yīng)用。從本發(fā)明的實(shí)施例的描述中將會(huì)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的實(shí)施例尤其可應(yīng)用于納米尺度 的光刻術(shù)，其中圖案特征(例如上面所述的第一、第二或第三圖案特征)的一個(gè)或更多個(gè)尺 寸(例如線寬或臨界尺寸)是納米量級(jí)。由于第一圖案特征被第二材料層覆蓋的方式，通常第一圖案特征的尺寸(例如線 寬)比第二材料層的尺寸(例如厚度)大，并且因此比由使用第二材料層得到的第二圖案 特征的尺寸(例如線寬)大。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例形成第二(和/或第三)圖案特征可以用于制 造器件的部分或全部。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法或布 置制造的器件的至少一部分，如上所述。已經(jīng)在控制用于提供圖案特征的輻射束的聚焦特性以便控制圖案特征的側(cè)壁角 度的情形中描述了上面的實(shí)施例。側(cè)壁角度的控制被用于控制或某種程度上控制第二圖案 特征以及隨后形成的第三圖案特征的尺寸(例如線寬)。在其他實(shí)施例中，輻射束的一個(gè)或 更多個(gè)其他特性的控制被用于控制使用該輻射束形成的第一圖案特征的側(cè)壁角度。替換地 或附加地，可以控制輻射束的任何適當(dāng)?shù)奶匦砸愿淖冊(cè)试S依次某種程度地控制第二圖案特 征的尺寸(例如線寬)和隨后形成的第三圖案特征的尺寸(例如線寬)的第一圖案特征的 特性。輻射束的特性可以是不同于聚焦特性的其他特性。第一圖案特征的特性可以是側(cè)壁 角度以外的特性。雖然上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以以上述 不同的方式實(shí)施。該說明書不是為了限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種光刻方法，包括步驟在襯底表面上形成第一材料層；使所述第一材料層的一部分在輻射束下曝光、以便在所述第一材料層中形成第一圖案特征，所述第一圖案特征具有側(cè)壁，并且控制所述輻射束的聚焦特性以控制所述側(cè)壁的側(cè)壁角度；在所述第一圖案特征上形成第二材料層，所述第二材料層在所述第一圖案特征的側(cè)壁上形成覆蓋層；去除所述第二材料層的一部分，在所述第一圖案特征的側(cè)壁上留下所述第二材料層的覆蓋層；和去除由所述第一材料層形成的所述第一圖案特征，在所述襯底上留下在所述第一圖案特征的側(cè)壁上形成覆蓋層的所述第二材料層的至少一部分，所述第二材料層留在所述襯底上的所述部分在與被去除的第一圖案特征的側(cè)壁的位置鄰近的位置上形成第二圖案特征。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述控制所述聚焦特性的步驟控制所述第一圖案 特征的所述側(cè)壁的所述側(cè)壁角度，由此影響在所述第一圖案特征的所述側(cè)壁上的所述第二 材料層的覆蓋層的尺寸。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，影響在所述第一圖案特征的側(cè)壁上的所述第二材 料層的覆蓋層的尺寸又會(huì)導(dǎo)致影響在去除所述第一圖案特征之后留在所述襯底上的所述 第二材料層的至少一部分的尺寸。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，除了控制所述輻射束的聚焦特性，控制由所述輻射 束提供的輻射劑量以便控制所述第一圖案特征的所述側(cè)壁的側(cè)壁角度。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，響應(yīng)于之前形成的第二圖案特征的測(cè)量值或之前 形成的第二圖案特征之間的間距來實(shí)施控制所述聚焦特性的步驟。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，如果所述第一圖案特征是特定類型，則實(shí)施對(duì)應(yīng)所 述第一圖案特征的所述聚焦特性的控制步驟。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)所述襯底的一個(gè)或更多個(gè)特定區(qū)域而不是所述 襯底的整個(gè)區(qū)域?qū)嵤?duì)應(yīng)所述第一圖案特征的所述聚焦特性的控制步驟。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制所述聚焦特性包括沿基本上垂直于所述襯底 的表面的方向控制所述聚焦特性。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，控制所述聚焦特性包括離開或朝向所述襯底的表 面移動(dòng)所述聚焦特性。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，控制所述聚焦特性包括沿基本上垂直于所述襯底 的表面的方向延伸或減小所述聚焦特性。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述聚焦特性是下列中的一個(gè)提供輻射束的布 置的焦距、所述輻射束的焦點(diǎn)以及所述輻射束的焦深。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，包括形成多個(gè)第一圖案特征，以此形成另外的第二圖案 特征。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在下列步驟之后去除由所述第一材料層形成的所述第一圖案特征，在所述襯底上留下在所述第一圖案 特征的側(cè)壁上形成覆蓋層的所述第二材料層的至少一部分，所述第二材料層留在所述襯底上的所述部分在與被去除的第一圖案特征的側(cè)壁的位置鄰近的位置上形成第二圖案特征， 所述方法還包括將所述第二圖案特征轉(zhuǎn)移到所述襯底。
14.一種光刻布置，包括照射系統(tǒng)，其配置成提供輻射束；支撐結(jié)構(gòu)，其構(gòu)造成支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置用于將圖案在所述輻射束 的橫截面賦予所述輻射束；襯底臺(tái)，其配置成保持襯底；投影系統(tǒng)，其配置成將圖案化的輻射束投影到所述襯底的目標(biāo)部分上；和 控制器，其中，在使用中所述光刻布置用于執(zhí)行下述方法中的至少一部分 在所述襯底的表面上形成第一材料層；使所述第一材料層的一部分在輻射束下曝光、以便在所述第一材料層中形成第一圖案 特征，所述第一圖案特征具有側(cè)壁；在所述第一圖案特征上形成第二材料層，所述第二材料層在所述第一圖案特征的側(cè)壁 上形成覆蓋層；去除所述第二材料層的一部分，在所述第一圖案特征的側(cè)壁上留下所述第二材料層的覆蓋層；去除由所述第一材料層形成的所述第一圖案特征，在所述襯底上留下在所述第一圖案 特征的側(cè)壁上形成覆蓋層的所述第二材料層的至少一部分，所述第二材料層的留在所述襯 底上的所述部分在與被去除的第一圖案特征的側(cè)壁的位置鄰近的位置上形成第二圖案特 征，并且在所述光刻布置被用于執(zhí)行所述方法的至少一部分之前，所述控制器配置成接收 與之前形成的第二圖案特征的測(cè)量值或之前形成的第二圖案特征之間的間距相關(guān)的信息， 和在所述方法期間，所述控制器配置成控制所述光刻布置的至少一部分，以便控制所述輻 射束的所述聚焦特性以控制所述第一圖案特征的側(cè)壁的側(cè)壁角度。
15.一種使用如權(quán)利要求1所述的光刻方法制造的器件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光刻方法和布置。所述光刻方法包括使第一材料層在輻射束下曝光以便在第一層中形成第一圖案特征，第一圖案特征具有側(cè)壁；并且控制所述輻射束的聚焦特性以控制所述側(cè)壁的側(cè)壁角度；在第一圖案特征上形成第二材料層以在第一圖案的側(cè)壁上形成覆蓋層；去除第二層的一部分，在所述第一圖案的側(cè)壁上留下所述第二材料層的覆蓋層；去除由第一層形成的第一圖案，在襯底上留下在所述第一圖案特征的側(cè)壁上形成覆蓋層的所述第二層的至少一部分，所述第二層留在襯底上的所述部分在與被去除的第一圖案特征的側(cè)壁的位置鄰近的位置上形成第二圖案特征。
文檔編號(hào)G03F7/00GK101923285SQ201010198859
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者J·M·芬德爾斯, P·尼古爾斯基, R·J·S·格勞恩迪吉克 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司