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CN102612667B - 光刻设备以及器件制造方法 - Google Patents

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CN102612667B CN201080051846.8A CN201080051846A CN102612667B CN 102612667 B CN102612667 B CN 102612667B CN 201080051846 A CN201080051846 A CN 201080051846A CN 102612667 B CN102612667 B CN 102612667B
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Abstract

在光刻设备中，使用场反射镜设置照射模式，场反射镜包括多个可移动琢面以引导辐射至光瞳琢面反射镜上的可选定位置。在一场琢面反射镜有缺陷且不能被设置到期望位置的情形中，可移动琢面反射镜中的另一个被设置到与其期望位置不同的校正位置，以便至少部分地缓解有缺陷的琢面反射镜的有害影响。

Description

光刻设备以及器件制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年11月18日递交的美国临时申请61/262,225的优先权，通过引用将其整体并入本文。
技术领域
本发明涉及一种光刻设备以及一种用于制造器件的方法。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。光刻设备可用于例如IC制造过程中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而实现图案的转移。通常，单一衬底将包括相邻目标部分的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。
光刻术被广泛认为是制造集成电路(IC)和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着使用光刻术形成的特征的尺寸变得越来越小，对于实现将要制造的微型的IC或其他器件和/或结构来说，光刻术正变成更加关键的因素。图案印刷的极限的理论估计可以由用于分辨率的瑞利法则给出，如等式(1)所示：
CD = k 1 * λ NA - - - ( 1 )
其中λ是所用辐射的波长，NA是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，k1是依赖于过程的调节因子，也称为瑞利常数，CD是所印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(1)知道，特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种途径获得：通过缩短曝光波长λ、通过增大数值孔径NA或通过减小k1的值。
为了缩短曝光波长，并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是具有10-20nm范围内波长的电磁辐射，例如波长在13-14nm范围内的电磁辐射。还提出，可以使用波长小于10nm的EUV辐射，例如波长在5-10nm范围内，例如6.7nm或6.8nm波长。这种辐射被称为极紫外辐射或软x射线辐射。可用的源包括例如激光产生的等离子体源、放电等离子体源或由电子存储环提供的同步加速器辐射。
可以通过使用等离子体产生EUV辐射。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于激发燃料以产生等离子体的激光器，和用于容纳等离子体的源收集器模块。例如通过将激光束引导到燃料，例如合适材料(例如锡)的粒子或合适气体或蒸汽的流(例如氙气或锂蒸汽)可以产生等离子体。所形成的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其通过使用辐射收集器收集。辐射收集器可以是反射镜式的正入射辐射收集器，其接收辐射并将辐射聚焦为束。源收集器模块可以包括包围结构或腔，其布置成提供真空环境以支持等离子体。这种辐射系统通常称为激光产生等离子体(LPP)源。
在光刻术领域中熟知的是，图案形成装置的被投影到衬底上的图像可以通过适当地选择照射图案形成装置的角度来改进，即通过适当地选择照射图案形成装置的辐射的角度分布来改进。在具有科勒(Koehler)照射系统的光刻设备中，由照射系统的光瞳平面内的照射束的空间强度分布确定照射图案形成装置的辐射的角度分布。这是因为光瞳平面处的照射束有效地用作次级或虚拟的辐射源用于形成入射到图案形成装置上的照射束。在照射系统内，照射束在光瞳平面处的空间强度分布的形状通常称为照射模式或轮廓。照射系统的光瞳平面也被称为图案形成装置的光瞳平面。
在光瞳平面处具有特定空间强度分布的照射束改进在将图案形成装置的图像投影到衬底上时的处理宽容度。具体地，具有双极、环形或四极离轴照射模式的具有空间强度分布的照射束可以提高分辨率和/或投影的其他参数，例如对投影系统光学像差、曝光范围以及焦深的敏感度。特定的“软极”照射模式也可以对图案形成装置的被投影到衬底上的图像具有有利的影响。因此，照射系统通常包括一个或更多个器件或结构以引导、成形和控制照射束，使得其在光瞳平面处具有期望的空间强度分布/照射模式。
发明内容
在使用例如EUV辐射作为照射束(并因此作为图案化束)的光刻设备中，透射光学元件，例如变焦距-轴棱镜和/或衍射光学元件，不能用于成形照射束，因为没有合适的透射EUV辐射的材料。用于EUV辐射的照射系统包括场反射镜，其收集来自源的辐射并将辐射引导至与照射系统的光瞳平面相关的光瞳反射镜。已经提出，由可独立移动的琢面的布置形成场反射镜，所述可独立移动的琢面将辐射引导到光瞳反射镜的相应的琢面上以便限定期望的照射模式。例如，参照美国专利申请第US 61/157,498号和第US 61/236,789号，该文献通过参考在此全文并入。在一个布置中，每个可移动的场琢面可以在两个位置之间切换以将辐射引导到两个相应的光瞳琢面中的所选定的一个上。在另一布置中，每个可移动的场琢面可以在三个位置之间切换以将辐射引导到两个相应的光瞳琢面中选定的一个上或沿使得辐射不到达衬底的方向引导辐射。
可移动的琢面反射镜具有机械驱动系统和致动器，其通常是某种类型的马达。因此，其可能遭遇失效。失效可能意味着琢面反射镜被固定在其预定位置中的一个上或预定位置之间的一个位置上。被固定在中间位置的琢面反射镜通常沿使得辐射不到达衬底的方向引导辐射，并可以被看作被固定在“截止(off)”状态。被固定在“错误”位置或截止状态的琢面反射镜意味着不能实现期望的照射轮廓，这对成像质量带来负面的影响。具体地，有缺陷的琢面反射镜可以引起焦阑误差，这导致足够严重到造成有缺陷器件的成像误差。
期望例如提供一种光刻设备，其具有包括可移动琢面的场琢面反射镜，所述场琢面反射镜对于一个或更多个有缺陷的琢面更具适应性。
根据一方面，提供一种光刻设备，布置成将图案从图案形成装置投影到衬底上并且具有照射系统，所述照射系统配置成调节辐射束并将辐射束引导到图案形成装置上，其中照射系统包括：第一反射部件和第二反射部件，所述第一反射部件布置成将辐射束的辐射引导到第二反射部件上并且包括多个可移动反射元件，每个可移动反射元件至少在第一位置和第二位置之间是可移动的以便改变照射模式，第二反射部件与照射系统的光瞳平面相关联；和控制系统，布置成将多个可移动反射元件设置到各自的期望位置以便实现期望的照射模式，并且进一步在可移动反射元件中的第一个有缺陷和不能被设置到相应的期望位置的情况下布置成将可移动反射元件中的第二个设置到与其期望位置不同的校正位置，以便至少部分地缓解可移动反射元件中的第一个的有害影响。
根据一方面，提供一种用于制造器件的光刻方法，所述方法包括步骤：引导辐射束到第一反射部件上使得其被第一反射部件反射并入射到第二反射部件上，辐射束随后入射到图案形成装置上，并且第一反射部件包括多个可移动反射元件，每个可移动反射元件至少在第一位置和第二位置之间是可移动的以便改变图案形成装置的照射模式；使用图案形成装置对辐射束进行图案化；和将图案化的辐射束投影到衬底上，所述方法还包括：将可移动反射元件设置到期望的位置以限定期望的照射模式；和在可移动反射元件中的第一个有缺陷和不能设置到相应的期望位置的情况下，将可移动反射元件中的第二个设置到与其期望位置不同的校正位置，以至少部分地缓解有缺陷的可移动反射元件的有害影响。
附图说明
现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中：
图1示出根据本发明一个实施例的光刻设备；
图2更详细地示出图1的设备；
图3更详细地示出图1和2中的设备的源收集器模块；
图4和5示出光刻设备的照射系统并示出可移动场琢面反射镜的功能；
图6和7示出本发明一个实施例中的校正动作的影响；
图8和9示出在本发明另一实施例中的校正动作的影响；和
图10示出根据本发明一个实施例的用于包括可移动琢面的场反射镜的控制系统。
具体实施方式
图1示意地示出包括根据本发明一个实施例的源收集器模块SO的光刻设备100。所述光刻设备包括：
照射系统(照射器)IL，其配置用以调节辐射束B(例如EUV辐射)；
支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA，并与配置用于精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；
衬底台(例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和
投影系统(例如反射式投影透镜系统)PS，其配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或更多根管芯)上。
照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
所述支撑结构MT以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置。所述支撑结构可以包括框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。
术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同的方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
与照射系统类似，投影系统可以包括多种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学部件，或其任意组合，如对所使用的曝光辐射适合的，或对于诸如使用真空等其他因素适合的。可以期望对于EUV辐射使用真空，因为其他气体可能吸收太多的辐射。因此可以借助真空壁和真空泵在整个束路径上提供真空环境。
如这里所示，光刻设备是反射类型的(例如采用反射式掩模)。
光刻设备可以是具有两个(双台)或更多的衬底台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。
参照图1，在一个实施例中，所述照射器IL接收从源收集器模块SO发出的极紫外辐射束。用以产生EUV辐射的方法包括但不限于将材料转化为等离子体状态，其具有至少一种元素，例如氙、锂或锡，其中一个或更多个发射线在EUV范围内。在一种这样的方法中，通常称为激光产生等离子体(“LPP”)，等离子体可以通过使用激光束照射例如具有所需的线发射元素的材料的液滴、束或簇团等燃料来产生。源收集器模块SO可以是EUV辐射系统的一部分，包括用于提供激发燃料的激光束的激光器(在图1中未示出)。所形成的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其通过使用设置在源收集器模块中的辐射收集器来收集。
激光器和源收集器模块可以是分立的实体(例如当CO2激光器被用于提供用于燃料激发的激光束)。在这种情况下，不会将激光器考虑成形成源收集器模块的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统的帮助，将所述辐射束从激光器传到源收集器模块。在其它情况下，激光器可以是所述源收集器模块的组成部分(例如当所述源是放电产生的等离子体EUV生成器，通常称为DPP源)。以类似的方式，源收集器模块和光刻设备可以是分立的实体或源和光刻设备可以是分立的实体。
所述照射器IL可以包括配置用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器。期望地，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如琢面场反射镜装置及琢面光瞳反射镜装置。照射器可以用于调节辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台MT)上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经被图案形成装置(例如，掩模)MA重新引导后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器PS2(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器PS1用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置(例如，掩模)MA。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置(例如，掩模)MA和衬底W。
图中示出的光刻设备可以用于下列模式中的至少一种：
1.在步进模式中，在将支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。
2.在扫描模式中，在对支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如掩模台)MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。
3.在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如掩模台)MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常可以采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
图2更详细地示出投影设备100，包括源收集器模块SO、照射系统IL以及投影系统PS。源收集器模块SO构造并布置成使得可以在源收集器模块SO的包围结构220内保持真空环境。可以通过放电产生等离子体源形成发射EUV辐射的等离子体210。EUV辐射可以通过气体或蒸汽，例如氙气、锂蒸汽或锡蒸汽产生，其中产生极高温的等离子体210以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。通过例如放电引起至少部分电离的等离子体来产生极高温的等离子体210。为了有效地产生辐射，可能需要例如10Pa分压的氙、锂、锡蒸汽或任何其他合适的气体或蒸汽。在一个实施例中，提供激发的锡(Sn)的等离子体以产生EUV辐射。
由高温等离子体210发射的辐射从源腔211经由定位在源腔211中的开口内或后面的可选的气体阻挡件或污染物阻挡件230(在某些情况下也称为污染物阱或翼片阱)而传递进入收集器腔212。污染物阻挡件230可以包括通道结构(channel structure)。污染物阻挡件230可以包括气体阻挡件或气体阻挡件和通道结构的组合。这里示出的污染物阻挡件230还至少包括通道结构，如本领域技术人员所了解的。
收集器腔211可以包括辐射收集器CO，其可以是所谓的掠入射收集器。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。穿过收集器CO的辐射可以反射离开光谱滤光片240，以聚焦在虚源点IF处。虚源点IF通常被称为中间焦点，并且源收集器模块布置成使得中间焦点IF位于包围结构220内的开口221处或其附近。虚源点IF是发射辐射的等离子体210的像。
随后，辐射穿过照射系统IL，照射系统IL可以包括琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24，琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24布置成在图案形成装置MA处提供辐射束21的期望的角度分布，以及在图案形成装置MA处提供期望的辐射强度均匀性。在辐射束21在由支撑结构MT保持的图案形成装置MA处反射时，形成图案化束26，图案化束26由投影系统PS经由反射元件28、30被成像到由衬底台WT保持的衬底W上。
通常在照射系统IL和投影系统PS内可以存在比图示元件更多的元件。光谱滤光片240可以是可选的，这依赖于光刻设备的类型。此外，可以存在比图中示出的反射镜更多的反射镜，例如在投影系统PS内可以存在比图2中示出的情形多1-6个附加的反射元件。
如图2所示，收集器光学元件CO被图示为具有掠入射反射器253、254和255的巢状收集器，其仅作为收集器(或收集器反射镜)的一个示例。掠入射反射器253、254和255围绕光轴O轴向对称地设置并且这种类型的收集器CO优选与放电产生等离子体源(通常称为DPP源)组合使用。
替代地，源收集器模块SO可以是如图3所示的LPP辐射系统的一部分。激光器LA布置成将激光能量沉积到例如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)等燃料，由此产生具有几十电子伏特的电子温度的高离子化的等离子体210。在这些离子的去激发和复合期间产生的高能辐射从等离子体发射，通过附近的正入射收集器光学元件CO收集并聚焦到包围结构220内的开口221上。
图4和5示意地示出照射束如何被调整和通过使用第一反射部件22和第二反射部件24被引导至图案形成装置。要注意的是，照射器IL内可以包含其他光学部件，但是为了清楚在下面的说明书中省略了。
在一实施例中，第一反射部件22包括多个初级反射元件，通常称为场琢面反射镜110。第二反射部件24包括多个次级反射元件，通常称为光瞳琢面反射镜120。初级反射元件110配置成朝向次级反射元件120引导(反射)辐射。第一反射部件的初级反射元件并排地足够近地布置，以便彼此之间基本上不留有间隙，以减小或最小化任何辐射损失。第二反射部件的次级反射元件也配置成以便减小或最小化任何辐射损失。
第二反射部件24与光瞳平面相关联并因此第二反射部件用作虚辐射源。在一实施例中，第二反射部件位于光瞳平面内并与光瞳平面重合。在一实施例中，第二反射部件可以移位离开光瞳平面一小的距离。次级反射元件引导辐射合适地填充图案形成装置MA上的照射场。在一实施例中，可以在照射器中设置聚光反射镜或反射镜系统(未示出)，其将场琢面反射镜成像到图案形成装置上。
照射图案形成装置的辐射的角度分布由第二反射部件处的辐射束的空间强度分布确定。所述空间强度分布由照射哪个次级反射元件确定，即由在第二反射部件处的照射模式确定。次级反射元件的照射又由每一个初级反射元件的位置确定。
通过根据需要选择并随后移动每个初级反射元件110至其第一位置或第二位置来控制照射模式。当初级反射元件110A、110B以及110C被取向成在其第一位置处时，辐射的子束B1、B2、B3被反射朝向相关的第一次级反射元件120A’、120B’以及120C’，见图4。当初级反射元件110A、110B以及110C被取向成在其第二位置处时，辐射的子束B1、B2、B3被反射朝向不同的相关的第二次级反射元件120A”、120B”以及120C”，见图5。
应该理解，次级反射元件120A’、120B’以及120C’基本上处在第二反射部件处的第一相关位置。同样，次级反射元件120A”、120B”以及120C”基本上处在第二反射部件处的第二相关位置。
每个初级反射元件的第一位置和第二位置相对于其他初级反射元件的第一位置和第二位置是不同的并且是唯一的。同样，与每个初级反射元件相关的两个次级反射元件相对于与其他初级反射元件相关的次级反射元件是不同的且是唯一的。通过适当地选择和移动每个初级反射元件，可以引导辐射朝向光瞳平面处的所需的次级反射元件，以便用具体的照射模式生成特定的所需空间强度分布。通过根据需要控制每个初级反射元件的位置，在光瞳平面处的辐射束的空间强度分布可以被切换，即被改变至具有不同照射模式的其他所需空间强度分布。例如，子束可以被引导至光瞳平面处的特定位置，以便以例如环形、双极、四极等离轴形照射模式产生空间强度分布。
在一实施例中，次级反射元件被安装成固定不变的，使得次级反射元件中的每一个的取向是固定的且不变的。为了允许通过每个初级反射元件来照射两个不同的次级反射元件，初级反射元件与次级反射元件的比值至少为1∶2。初级反射元件配置成在任一时刻仅引导辐射到单个相应的次级反射元件。此外，初级反射元件的光焦度被选择并配置成产生具有合适尺寸和集光率的辐射束，以便确保被初级反射元件反射的辐射束足够小以便在任一时刻仅照射单个相应的次级反射元件。
虽然图4和5仅示出几个初级反射元件和相关的次级反射元件，照射器可以包括更大数量的初级反射元件和更大数量的次级反射元件。
初级反射元件的阵列和/或次级反射元件的阵列可以在跨过辐射束的平面的平面内以二维格子状形式布置。第一反射部件可以包括初级反射元件的一个或更多个阵列。同样，第二反射部件可以包括次级反射元件的一个或多个相应的阵列。例如，光刻设备可以包括与次级反射元件的32个阵列结合使用的初级反射元件的16个阵列。正如前面提到的，本文中的术语“阵列”可以意味着单个阵列或阵列组。
正如上面介绍的，光刻设备可以通过选择每个初级反射元件的所需位置并因此移动每个初级反射元件至其所需位置在照射器的光瞳平面处产生期望的照射模式。在一实施例中，每个初级反射元件的取向被限制为仅两个位置，第一位置和第二位置，并且它们在正常操作中不可移动至任何其他位置(例如，第一位置和第二位置之间的位置)。这种实施方式在下文中被称为两位置场琢面反射镜。
在另一实施例中，每个初级反射元件可移动至第三位置，所述第三位置可以例如在第一和第二位置之间。在第三位置处，由初级反射元件反射的辐射不会到达衬底。第三位置可以被看作“截止”位置。这种实施方式在下文中被称为三位置场琢面反射镜。
在一实施例中，每个初级反射元件通过将其围绕(预定)轴线旋转而在各位置之间移动。光瞳平面处的第一相关部位(例如第一相关次级反射元件)和第二相关部位(例如第二相关次级反射元件)的部位依赖于至第一位置和第二位置(与第一和第二部位相关)的旋转角度。
在一实施例中，每个初级反射元件的第一位置和第二位置(和随后的第一和第二相关部位)被选择成使得最大化可以产生的有用的照射模式的数量。
初级反射元件可以通过驱动器在第一位置和第二位置之间围绕轴线旋转。
一个或更多个初级反射元件可以配置成被驱动以围绕同一轴线旋转。一个或更多个其他初级反射元件可以配置成被驱动围绕其他轴线旋转。
在一实施例中，每个初级反射元件包括用以驱动初级反射元件的驱动器马达111。第一和第二位置可以通过机械端部停止件限定，使得在两位置场琢面反射镜中，被供给至驱动器马达的驱动器信号可以是二元信号。应该认识到，这种将二元(二值化)驱动器信号应用于驱动器马达的应用降低了用以提供每个反射镜的取向的反馈控制的控制系统的复杂性。对于三位置场琢面反射镜需要更加复杂的控制系统，但是这种反射镜的优点在于能够限定附加的照射模式。例如，可以以降低生产率为代价来控制多极照射模式中的极的尺寸。
图6示出通过两位置场琢面反射镜产生的示例照射模式，其中可移动场琢面反射镜中的一个是有缺陷的(例如，其被固定在合适位置上，不能及时到达期望的位置或根本不能到达期望的位置)。在该示例中，期望的照射模式是双极照射模式，其中极50位于X轴线上。有缺陷的场琢面反射镜位于将辐射引导离开期望的极到达部位51的位置，部位51在期望的照射模式下应该是暗的。例如，有缺陷的场琢面反射镜被固定在其第一位置，但是期望的照射模式需要它位于其第二位置。相应的暗孔52处在极50中的一个中。因而，这种有缺陷的反射镜的效应引入焦阑误差，换句话说，有效照射模式的强度中心移位离开照射器的光轴。
在本发明的一实施例中，响应于有缺陷位置采取校正动作。如图7所示，校正动作是将另一场琢面反射镜切换至校正位置，该校正位置与本将被放置以实现期望的照射模式的位置不同。被设置到校正位置的场琢面反射镜将辐射引导至光瞳平面内的斑点53，该斑点53相对于照射系统的光轴与由有缺陷的场琢面反射镜将辐射所引导至的斑点51对称地对置。在一实施例中，斑点53的位置可以相对于光瞳平面内穿过光轴OA(例如x轴线或y轴线中的一个)的虚拟线与斑点51对置。要注意的是，在一实施例中，用于实现校正的场琢面反射镜不需要与有缺陷的场琢面处于对置的位置。这是因为场琢面和光瞳琢面之间的关系(已知为信道分配(channelassignment))不需要是对称的。还与由有缺陷的场琢面反射镜产生的暗斑点52相对置地产生暗斑点54。虽然如图7所示的所形成的照射模式看起来比图6中示出的未补偿的模式更偏离期望的模式，但是在本发明的实施例中采取的校正动作的作用是为了减小或消除焦阑误差。因为焦阑误差可能会导致严重到足以带来有缺陷器件的成像误差，因此期望校正该焦阑误差，甚至以对图像产生某些其他影响(例如对比度的损失)为代价。
有缺陷的场琢面反射镜的另一可能影响如图8所示。此处，场琢面反射镜，例如三位置场琢面反射镜，被固定在“截止”位置，由此从其反射的辐射不到达衬底。实际上，在期望的照射模式内存在暗斑点52，其又引入焦阑误差。在此情形中，参照图9，校正动作是为了将相应的场琢面反射镜切换至其“截止”位置以产生对称地对置的暗斑点54。这以在衬底水平处束强度的仅仅小的降低为代价来校正焦阑误差。这可以容易地通过延长曝光时间来补偿。
在一实施例中，两个或更多个场琢面被移动至校正位置以便补偿一个有缺陷的场琢面。如果有缺陷的场琢面引入不能够通过使用仅一个其他场琢面来校正的焦阑误差，则这是期望的。当然使用两个或更多个场琢面用于校正动作可能产生与期望的照射模式的更大分歧，但是如果总体效果是改善相关的特性，则仍然是期望的。考虑全部相关的参数，可以使用评价函数来确定最佳的校正动作。
因此，使用本发明的一实施例，一个或更多个有缺陷的场琢面反射镜可以在设备性能的仅仅小的可接受的降低的情况下被容忍，但是在甚至没有一个有缺陷的场琢面反射镜的情况下也可能会导致场反射镜系统的不可接受的成像误差、必须的修复或更换。
应该注意到，有缺陷的场琢面反射镜的存在并不意味着校正总是必要的。特定照射模式可以要求有缺陷的场琢面反射镜处在其被固定的位置处，在这种情况下不需要校正。因此期望的是，参照期望的照射轮廓确定对于有缺陷的场琢面反射镜的任何校正动作的需求。
布置用以实现本发明的实施例的控制系统在图10中示出。控制器60从接口61接收限定期望的照射模式的信息。接口61可以是用户输入信息以限定期望的照射模式的用户接口，或与作为一个整体的设备和/或光刻单元或光刻蔟中的其他相关的装置的动作相配合的管理机器控制系统的接口。接口61还可以包括存储器，其中存储限定照射模式的信息。基于限定照射模式的信息，控制器60指示致动器111设置场琢面反射镜至需要的位置以实现期望的照射模式。在此过程中，控制器60参照存储识别任何有缺陷的场琢面反射镜和它们的缺陷的属性(例如它们所固定的位置)的信息的存储器62。控制器60使用该信息以基于上述的原理来确定是否任何其他场琢面反射镜需要被设置到校正位置。
上面描述的控制系统应该知道是否存在任何有缺陷的场琢面反射镜并且，如果存在，是哪个场琢面反射镜存在缺陷。有缺陷的场琢面反射镜的检测可以以多种不同的方式执行。例如，在衬底水平处的传感器63可以代替图案形成装置与合适的孔一起使用以如在衬底水平处那样有效地直接测量光瞳，由此识别任何有缺陷的场琢面反射镜。这种测量不能在实际曝光期间执行，但是可以在周期性的校准或维修工序期间或在衬底交换间隔期间执行。
通过考虑来自可移动场琢面反射镜的致动器的反馈信号64可以执行有缺陷的场琢面反射镜的实时检测。这种反馈信号可以包括来自连接至用于移动反射镜的马达的位置传感器的信号，或可以来源于当驱动信号被应用于致动器时对电流或反电动势的测量。然而，这种方法可能不能可靠地检测由致动器和实际反射镜之间的断开的连接所引起的有缺陷的场琢面反射镜。另一种用以检测有缺陷的场琢面反射镜的方法是使用摄像机65来观察场琢面反射镜，但是不希望为此照射场反射镜。还有一种方法是使用红外摄像机66观察光瞳反射镜24。因为光瞳反射镜是不完美的反射和被非均匀地照射，因而由红外摄像机检测的其温度曲线将指示照射图案并可以与期望的照射模式对比。
虽然这里的讨论是参考场琢面反射镜进行的，但是这里的构思和特征可以同等地应用于光瞳琢面反射镜或非反射型光学元件。
虽然在本文中详述了光刻设备用在制造IC(集成电路)，但是应该理解到，这里所述的光刻设备可以有其他应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用的情况中，可以将这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
虽然上面详述了本发明的实施例在光学光刻术的情形中的应用，但是应该注意到，本发明可以用于其它的应用，例如压印光刻术，并且只要情况允许，不局限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的拓扑限定在衬底上形成的图案。通过应用电磁辐射、热、压力或其组合，固化抗蚀剂，图案形成装置的拓扑可以被压入提供至衬底的抗蚀剂的层。在抗蚀剂固化之后从抗蚀剂移开图案形成装置，在抗蚀剂中留下图案。
在允许的情况下，术语“透镜”可以指的是不同类型的光学部件中的任一种或其组合，包括折射型、反射型、磁性的、电磁的以及静电型光学部件。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述不同的方式来实现。例如，本发明可以采用包含用于描述一种如上面公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或具有存储其中的所述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)的形式。
以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对本发明进行修改。

Claims (16)

1.一种光刻设备，布置成将图案从图案形成装置投影到衬底上并且具有照射系统，所述照射系统配置成调节辐射束并将辐射束引导到图案形成装置上，其中照射系统包括：
第一反射部件和第二反射部件，所述第一反射部件布置成将辐射束的辐射引导到第二反射部件上并且包括多个可移动反射元件，每个可移动反射元件能够至少在第一位置和第二位置之间移动以便改变照射模式，第二反射部件与照射系统的光瞳平面相关联；其特征在于：
所述光刻设备还包括：控制系统，布置成将多个可移动反射元件设置到各自的期望位置以便实现期望的照射模式，并且进一步布置成在可移动反射元件中的第一个可移动反射元件有缺陷和不能被设置到相应的期望位置的情况下设置可移动反射元件中的第二个可移动反射元件到与其期望位置不同的校正位置，以便至少部分地缓解可移动反射元件中的第一个可移动反射元件的有害影响。
2.如权利要求1所述的光刻设备，其中控制系统布置成使得可移动反射元件中的第二个可移动反射元件，是在其期望位置上将辐射引导至光瞳平面中的第二点的可移动反射元件，所述第二点与光瞳平面中已经通过可移动反射元件中的第一个可移动反射元件将辐射所引导至的第一点相对置。
3.如权利要求1所述的光刻设备，其中控制系统布置成使得在可移动反射元件中的第一个可移动反射元件将辐射引导至光瞳平面中的第一点的情况下，可移动反射元件中的第二个可移动反射元件被设置到校正位置以使得其将辐射引导至光瞳平面中与第一点相对置的第二点。
4.如权利要求2或3所述的光刻设备，其中第二点相对于照射系统的光轴与第一点相对置。
5.如权利要求2或3所述的光刻设备，其中第二点相对于位于光瞳平面中且通过照射系统的光轴的虚拟线与第一点相对置。
6.如权利要求1所述的光刻设备，其中控制系统布置成在可移动反射元件中的第一个可移动反射元件引导辐射以便引起第一焦阑误差的情况下，将可移动反射元件中的第二个可移动反射元件设置到校正位置以引导辐射而引起与第一焦阑误差相反的第二焦阑误差。
7.如权利要求1所述的光刻设备，其中控制系统布置成在可移动反射元件中的第一个可移动反射元件沿使辐射不到达衬底的方向引导辐射的情况下将可移动反射元件中的第二个可移动反射元件设置到校正位置以使得其引导辐射而使得辐射不到达衬底。
8.如权利要求1所述的光刻设备，其中控制系统还包括：
存储器，配置成存储用于识别有缺陷的可移动反射元件和所述有缺陷的可移动反射元件的缺陷位置的信息；和
比较器，配置成将有缺陷的可移动反射元件的缺陷位置与有缺陷的反射元件的期望位置对比；和
其中控制系统布置成仅在缺陷位置不等同于有缺陷的可移动反射元件的期望位置的情况下将可移动反射元件中的第二个可移动反射元件设置到校正位置。
9.一种用于制造器件的光刻方法，所述方法包括步骤：
将辐射束引导到第一反射部件使得其被第一反射部件反射并入射到第二反射部件，辐射束随后入射到图案形成装置上，并且第一反射部件包括多个可移动反射元件，每个可移动反射元件至少能够在第一位置和第二位置之间移动以便改变图案形成装置的照射模式，
其特征在于，所述方法还包括步骤：在可移动反射元件中的第一个可移动反射元件有缺陷和不能被设置到期望位置以限定期望的照射模式的情况下，将可移动反射元件中的第二个可移动反射元件设置到与用于限定期望的照射模式的其的期望位置不同的校正位置，以至少部分地缓解可移动反射元件中的有缺陷的可移动反射元件的有害影响；
使用图案形成装置对辐射束进行图案化；和
将图案化的辐射束投影到衬底上。
10.如权利要求9所述的光刻方法，其中位于其期望位置的第二可移动反射元件将辐射引导至位于第二反射部件上的第二点，所述第二点与第二反射部件上已经通过第一可移动反射元件将辐射所引导至的第一点相对置。
11.如权利要求9所述的光刻方法，其中第一可移动反射元件将辐射引导至第二反射部件上的第一点，并且第二可移动反射元件被设置至校正位置使得其将辐射引导至第二反射部件上与第一点相对置的第二点。
12.如权利要求10或11所述的光刻方法，其中第二点相对于照射系统的光轴与第一点相对置，第一反射部件和第二反射部件形成所述照射系统的一部分。
13.如权利要求10或11所述的光刻方法，其中第二点相对于位于第二反射部件上且通过第二反射部件中心的虚拟线与第一点相对置。
14.如权利要求9所述的光刻方法，其中第一可移动反射元件引导辐射以便引起第一焦阑误差，并且第二可移动反射元件设置到校正位置以引导辐射以引起与第一焦阑误差相反的第二焦阑误差。
15.如权利要求9所述的光刻方法，其中第一可移动反射元件沿使辐射不到达衬底的方向引导辐射，并且第二可移动反射元件设置到校正位置使得其引导辐射而使得辐射不到达衬底。
16.如权利要求9所述的光刻方法，还包括步骤：
存储用于识别有缺陷的可移动反射元件和所述有缺陷的可移动反射元件的缺陷位置的信息；
将有缺陷的可移动反射元件的缺陷位置与有缺陷的反射元件的期望位置对比；和
仅在缺陷位置不等同于有缺陷的可移动反射元件的期望位置时将第二可移动反射元件设置到校正位置。
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