台湾专利TW201303523A 波前修改裝置、微影裝置及方法

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本發明揭示一種波前修改裝置，該波前修改裝置具有複數個聲學發射器，該等聲學發射器經組態以發射至少部分地橫越一輻射光束導管而行進之聲波。該等聲學發射器可經組態以建立至少部分地橫越該輻射光束導管而延伸之一駐聲波。該波前修改裝置可提供於一微影裝置中，且可用以修改藉由該微影裝置使用以將一圖案投影至一基板上之一輻射光束之波前。
公开号:TW201303523A
申请号:TW101117125
申请日:2012-05-14
公开日:2013-01-16
发明作者:Ruslan Akhmedovich Sepkhanov
申请人:Asml Netherlands Bv；
IPC主号:G03F7-00

专利说明:
波前修改裝置、微影裝置及方法
本發明係關於一種微影裝置、一種器件製造方法，及一種波前修改裝置。
微影裝置為將所要圖案施加至基板之目標部分上之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在彼情況中，圖案化器件(其或者被稱作光罩或比例光罩)可用以產生對應於IC之個別層之電路圖案，且可將此圖案成像至具有輻射敏感材料(抗蝕劑)層之基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。一般而言，單一基板將含有經順次地曝光之鄰近目標部分之網路。已知微影裝置包括：所謂步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。
需要以高準確度將圖案自圖案化器件投影至基板上。圖案投影至基板上之準確度部分地取決於用以投影圖案之輻射之光學波前。光學波前自其理想形狀之偏差之特徵可在於一或多個波前像差。波前像差可具有對藉由微影裝置投影圖案之準確度之顯著效應。
在微影裝置中存在波前像差之各種來源，包括(例如)非理想光學元件(例如，透鏡)製作、光學元件屬性隨著時間推移之漂移，及光學元件加熱。因為波前像差常常將存在於微影裝置中，所以需要能夠以受控制方式縮減一或多個波前像差，藉此允許增加藉由微影裝置投影圖案之準確度。
舉例而言，需要提供一種克服或減輕與此項技術相關聯之問題(無論在本文中抑或在別處被識別)之新穎波前修改裝置。
根據本發明之一態樣，提供一種波前修改裝置，該波前修改裝置包含複數個聲學發射器，該等聲學發射器經組態以發射至少部分地橫越一輻射光束導管而行進之聲波。
該等聲學發射器可經組態以建立至少部分地橫越該輻射光束導管而延伸之一駐聲波。
該等聲學發射器可被成對地提供，每一對之聲學發射器面向彼此。
代替面向另一聲學發射器或除了面向另一聲學發射器以外，一聲學發射器亦可面向一反射器。
一對聲學發射器之一第一聲學發射器可經組態以發射頻率實質上相同於藉由該對聲學發射器之一第二發射器發射之一聲波之頻率的一聲波。
該第一聲學發射器及該第二聲學發射器可發射具有不同頻率之聲波，使得在該第一聲學發射器與該第二聲學發射器之間建立一行進波。
該等聲學發射器可經組態以使該輻射光束導管之一橫截面實質上填充有駐聲波。該等聲學發射器可經組態以使該輻射光束導管之一橫截面之部分實質上填充有駐聲波。
該波前修改裝置可進一步包含一控制器，該控制器經組態以控制藉由該等聲學發射器發射之聲波之頻率及相位。
該控制器可經組態以控制一對聲學發射器，使得該對聲學發射器兩者發射具有實質上相同頻率之聲波。
該控制器可經組態以接通或切斷選定聲學發射器，以便將駐聲波提供於該輻射光束導管中之所要部位處。
該等聲學發射器中之一或多者可具有一可調整定向。該控制器可經組態以控制該等聲學發射器中之一或多者之該定向。
該等聲學發射器中之一或多者具有一可調整位置。該控制器可經組態以控制該等聲學發射器中之一或多者之該位置。
該複數個聲學發射器可提供於實質上同一平面中。
根據本發明之一態樣，提供一種微影裝置，該微影裝置包含：一支撐結構，其用以支撐一圖案化器件，該圖案化器件用來在一輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案；一基板台，其用以固持一基板；一投影系統，其用以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上；及如本文所描述之一波前修改裝置。
該波前修改裝置之該等聲學發射器可提供於該微影裝置之該投影系統及/或一照明系統中，該照明系統經組態以調節該輻射光束且朝向該支撐結構輸送該光束。
該等聲學發射器可位於該微影裝置之一光瞳平面及/或一場平面中。
該等聲學發射器可位於實質上垂直於該微影裝置之一光軸之一平面中。
該等聲學發射器可經組態以發射一頻率對應於藉由該微影裝置之一源產生之輻射脈衝之一重複率或為該重複率之一倍數的聲波。
該等聲學發射器可經組態以發射一頻率有關於藉由該微影裝置之一源或與該微影裝置相關聯之一源產生之輻射脈衝之一重複率或藉由該重複率判定的聲波。舉例而言，可選擇針對不同輻射脈衝在不同所要部位處提供一聲波之波腹之一頻率。
該控制器可經組態以接收該輻射光束之一波前像差之量測或預測，且判定將縮減或消除該輻射光束之該波前像差之一駐聲波組態。
該等聲學發射器可經組態以在一氣體中建立該駐聲波。
根據本發明之一態樣，提供一種器件製造方法，該器件製造方法包含：使用一圖案化器件以在一輻射光束之橫截面中向該輻射光束提供一圖案；使用一投影系統以將該經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上；及使用聲學發射器以發射聲波以建立至少部分地橫越一輻射光束導管而行進之一聲波，該輻射光束在經圖案化或未經圖案化的情況中在入射於該基板上之前傳遞通過該輻射光束導管。
現在將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部件。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更通用之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)或度量衡或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，例如，以便創製多層IC，使得本文所使用之術語「基板」亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為365奈米、248奈米、193奈米、157奈米、126奈米之波長或某其他波長)。
本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中創製圖案的器件。應注意，被賦予至輻射光束之圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所創製之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束；以此方式，反射光束被圖案化。
支撐結構固持圖案化器件。支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。支撐件可使用機械夾持、真空或其他夾持技術，例如，在真空條件下之靜電夾持。支撐結構可為框架或台，例如，其可根據需要而固定或可移動，且其可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用皆與更通用之術語「圖案化器件」同義。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵蓋適於(例如)所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤流體之使用或真空之使用之其他因素的各種類型之投影系統，包括折射光學系統、反射光學系統及反射折射光學系統。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更通用之術語「投影系統」同義。
照明系統亦可涵蓋用於引導、塑形或控制輻射光束的各種類型之光學組件，包括折射、反射及反射折射光學組件。
微影裝置可為具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上支撐結構)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
微影裝置亦可為如下類型：其中基板被浸潤於具有相對高折射率之液體(例如，水)中，以便填充在投影系統之最終元件與基板之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。
圖1示意性地描繪根據本發明之特定實施例的微影裝置。該裝置包含：- 照明系統(照明器)IL，其用以調節輻射光束PB(例如，UV輻射或DUV輻射)；- 支撐結構(例如，光罩台)MT，其用以支撐圖案化器件(例如，光罩)MA，且連接至用以相對於零件PL來準確地定位該圖案化器件之第一定位器件PM；- 基板台(例如，晶圓台)WT，其用於固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至用於相對於零件PL來準確地定位該基板之第二定位器件PW；及- 投影系統(例如，折射投影透鏡)PL，其經組態以將藉由圖案化器件MA賦予至輻射光束PB之圖案成像至基板W之目標部分C(例如，包含一或多個晶粒)上。
如此處所描繪，裝置為透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可為反射類型(例如，使用上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列或反射光罩)。
照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源及微影裝置可為分離實體。在此等狀況中，不認為輻射源形成微影裝置之部件，且輻射光束係憑藉包含(例如)合適引導鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況中，舉例而言，當輻射源為水銀燈時，輻射源可為裝置之整體部件。輻射源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包含用以調整光束之角強度分佈之調整構件AM。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL通常包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明器提供經調節輻射光束PB，從而在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束PB入射於圖案化器件(例如，光罩)MA上，圖案化器件MA被固持於支撐結構MT上。在已橫穿圖案化器件MA的情況中，光束PB傳遞通過投影系統PL，投影系統PL將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器件PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件)，可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分C定位於光束PB之路徑中。相似地，第一定位器件PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於光束PB之路徑來準確地定位圖案化器件MA。一般而言，將憑藉形成定位器件PM及PW之部件之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現物件台MT及WT之移動。然而，在步進器(相對於掃描器)之狀況中，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。
所描繪裝置可用於以下較佳模式中：
1.在步進模式中，在將被賦予至光束PB之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C之大小。
2.在掃描模式中，在將被賦予至光束PB之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構MT及基板台WT(亦即，單次動態曝光)。藉由投影系統PL之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將被賦予至光束PB之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在一掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
投影系統PL在圖1中係藉由大體上圓柱形形狀示意性地表示(但其可具有另一形狀)。投影系統PL可包含串聯地配置(例如，以行形式而配置)之複數個光學元件(例如，透鏡)。光學元件可由(例如)石英形成。光學元件可完全地包含透鏡或其他透射光學元件、完全地包含鏡面或其他反射光學元件，或包含透射光學元件與反射光學元件之組合。光學元件可被固持於(例如)外殼中。外殼可由(例如)鋁形成。
輻射光束PB傳遞通過投影系統PL，且成像至基板W上。投影系統PL可被認為輻射光束導管之實例，此係因為輻射光束在微影裝置之操作期間傳遞通過該投影系統。微影裝置之其他部件(諸如，照明系統IL)亦可被認為輻射光束導管。
在一實施例中，波前修改裝置2(藉由點線示意性地指示)提供於投影系統PL中。波前修改裝置2連接至可控制該波前修改裝置之操作之控制器CT。控制器CT亦連接至源SO。此情形允許控制器CT使波前修改裝置2之操作與源SO之操作同步。
根據一實施例之波前修改裝置2在圖2中自上方進行檢視的情況中被示意性地說明。波前修改裝置2包含複數個聲學發射器6a至6p。聲學發射器6a至6p安裝至圍繞輻射光束PB之外部周界而延伸之框架4上。每一聲學發射器6a至6p經組態以朝向關聯發射器發射聲波。舉例而言，聲學發射器6a經組態以朝向聲學發射器6d發射聲波，且聲學發射器6d經組態以朝向聲學發射器6a發射聲波。此等聲學發射器6a、6d可被認為面向彼此之一對聲學發射器。藉由聲學發射器6a、6d發射之聲波具有相同頻率(或實質上相同頻率)。該等聲波彼此干涉，藉此導致駐聲波之產生。駐聲波之波節及波腹之位置取決於藉由該對聲學發射器6a、6d發射之聲波之相對相位。因此，可藉由修改聲波之相對相位來調整波節及波腹之位置。藉由該對聲學發射器6a、6d發射之聲波之頻率及相位可受控於控制器CT(見圖1)。
藉由聲學發射器6a、6d產生之駐聲波提供橫越輻射光束PB之部分而延伸之壓力量變曲線(pressure profile)。投影系統PL中之氣體(例如，空氣)之折射率為氣體壓力之函數。因此，壓力量變曲線在氣體中引起折射率量變曲線。在駐聲波之波腹處出現折射率量變曲線之最大值及最小值。折射率在駐聲波之波節處實質上未改變。藉由駐聲波產生之折射率量變曲線造成輻射光束PB之修改。
藉由駐聲波施加至輻射光束PB之給定部分之效應將取決於當該輻射光束之彼部分傳遞通過駐聲波時駐聲波之相位。舉例而言，若當駐聲波之波腹處於最大值時輻射光束之該部分傳遞通過該波腹，則輻射光束之該部分將經歷高壓且因此經歷高折射率。因此，由輻射光束之該部分所行進之光學路徑長度將增加(相對於由傳遞通過波節之輻射光束之部分所行進之光學路徑長度)。相反地，若當駐聲波之波腹處於最小值時輻射光束之該部分傳遞通過該波腹，則輻射光束之該部分將經歷低壓且因此經歷低折射率。因此，由輻射光束之該部分所行進之光學路徑長度將縮減(相對於由傳遞通過波節之輻射光束之部分所行進之光學路徑長度)。相同情形適用於中途在駐聲波之波腹與波節之間傳遞的輻射光束之部分，但藉由聲波施加之效應之振幅將較小。
藉由微影裝置(見圖1)自圖案化器件MA投影圖案至基板W上之準確度部分地取決於用以投影圖案之輻射光束PB之光學波前。輻射光束PB之光學波前自其理想形狀之偏差可具有對藉由微影裝置投影圖案之準確度之顯著有害效應。波前修改裝置2可用以修改輻射光束PB之光學波前，且藉此縮減或消除該輻射光束之光學波前自其理想形狀之偏差。此情形可促進圖案可藉由微影裝置投影至基板W上之準確度之改良。
藉由一對聲學發射器6a至6p產生之每一駐聲波將具有有限直徑，該直徑可(例如)藉由用以發射該等聲波之聲學發射器之大小及/或組態判定。可能需要橫越輻射光束PB之橫截面之實質部分或甚至全部而提供聲波。等效地，可能需要橫越輻射光束導管(例如，輻射光束PB傳遞通過的投影系統PL及/或照明系統IL之部件)之橫截面之實質部分或甚至全部而提供聲波。可藉由圍繞輻射光束導管之外部部分(例如，圍繞框架4)而提供複數個聲學發射器來達成此情形。
在一實施例中，聲學發射器可圍繞輻射光束導管之外部部分而分佈(例如，提供於框架4上)。聲學發射器可經定位成(例如)在聲學發射器之間具有實質上相等分離度或在聲學發射器之間具有不同分離度。聲學發射器可經組態以引導聲波，使得聲波全部傳遞通過中心點(例如，如部分地藉由聲學發射器6a至6f示意性地表示)。舉例而言，中心點可與微影裝置之光軸對應。或者，聲學發射器中之一些或全部可經組態以引導聲波，使得聲波不完全地或根本不傳遞通過中心點(例如，如藉由聲學發射器6g至6p示意性地表示)。聲學發射器可經組態以引導聲波，使得聲波建立填充輻射光束導管之橫截面(或填充輻射光束導管之橫截面之實質部分)之柵格。圖2中示意性地說明藉由聲學發射器6g至6p對此柵格之部件之產生。聲學發射器可經組態以在任何所要方向上引導聲波。聲學發射器可經組態以使輻射光束導管之橫截面實質上填充有駐聲波。可提供任何合適數目個聲學發射器。
每一聲學發射器可為一對聲學發射器中之一者。該對之每一聲學發射器經組態以將聲波引導於該對之相對聲學發射器處。藉由該對之每一聲學發射器發射之聲波具有實質上相同頻率(包括複數個實質上相同頻率)。正是在相對方向上行進之聲波以實質上相同頻率之此發射導致駐聲波之產生。不同的聲學發射器對可以不同頻率發射聲波。
在一實施例中，如圖3所示，代替聲學發射器對或除了聲學發射器對以外，波前修改裝置2'亦可包含一系列單聲學發射器6a至6c。能夠反射聲波之表面可經提供成與每一聲學發射器6a至6c相對。反射表面8a至8c可為(例如)實質上垂直於藉由單聲學發射器發射之聲波之傳播方向的實質上平坦表面。在使用單聲學發射器時，波前修改裝置將以大體上相同於上文所描述之波前修改裝置之表現方式的方式而表現。然而，在僅結合反射表面而使用單聲波發射器時，不能藉由控制聲學發射器之間的相位來控制駐聲波之波節及波腹之位置，此係因為以此組態僅提供單聲學發射器。儘管圖3中展示三個聲學發射器6a至6c及三個反射表面8a至8c，但可提供任何合適數目個聲學發射器及反射表面。
控制器CT可經組態以接通或切斷選定聲學發射器，以便將駐聲波提供於輻射光束導管中之所要部位處。
在一實施例中，聲學發射器6a至6p中之一或多者可具有可調整定向。舉例而言，聲學發射器可被固持於可旋轉調整座架(未繪示說明)上。可旋轉調整座架可允許(例如)圍繞一或多個旋轉軸線而修改聲學發射器之定向。聲學發射器之定向可(例如)受控於控制器CT(見圖1)。聲學發射器之定向可受控於控制器CT，以便橫越需要產生駐聲波的輻射光束導管之部分而引導聲波。
在一實施例中，聲學發射器6a至6p中之一或多者可具有可調整位置。舉例而言，聲學發射器可被固持於允許調整聲學發射器之位置之座架上。可調整座架可(例如)允許在一或多個方向上改變聲學發射器之位置。聲學發射器之位置可(例如)受控於控制器CT(見圖1)。聲學發射器之位置可受控於控制器CT，以便橫越需要產生駐聲波的輻射光束導管之部分而引導聲波。
儘管聲學發射器6a至6p在圖2中被展示為安裝於框架4上，但該等聲學發射器可以任何合適方式予以緊固(框架4並非必需的)。舉例而言，聲學發射器可安裝於投影系統PL之壁上(或可安裝於照明系統IL之壁上)。
在一實施例中，可能需要在光束導管中之特定部位處提供波前修改(例如，以便調整在輻射光束中之特定部位處之波前)。可(例如)藉由如下方式來達成此情形：藉由僅操作產生傳遞通過彼部位之聲波之彼等聲學發射器，且藉由選擇該等聲學發射器之相對相位，使得駐聲波之波腹提供於彼部位處。
儘管駐聲波在空間中實質上靜止，但由駐聲波造成之壓力量變曲線隨著時間而變化。詳言之，駐聲波之波腹處之壓力將以藉由駐聲波之頻率判定之週期自最大值變化至最小值。因為光速比聲速快得多，所以在輻射光束之輻射脈衝傳遞通過駐聲波時，由該輻射脈衝所經歷之壓力量變曲線不會顯著地改變。然而，為了幫助確保輻射光束之順次輻射脈衝經歷實質上相同壓力量變曲線，可使駐聲波與該等輻射脈衝同步。
駐聲波與輻射光束之輻射脈衝之同步可限定駐聲波之最大波長。舉例而言，若微影裝置將具有2千赫茲之輻射光束脈衝重複率，則駐聲波在提供與輻射脈衝之同步的同時可具有的最小頻率亦為2千赫茲。聲波之波長等於聲速除以聲波之頻率。在此狀況中，可提供與輻射脈衝之同步之聲波的最大波長為350 ms^-1/2 kHz=~17 cm。在典型微影裝置中，輻射光束(或等效地，輻射導管)可具有大約10公分之直徑。因此，聲波之最大波長顯著地大於輻射光束之直徑，且結果，駐聲波能夠提供針對輻射光束中之低階像差之波前修改。
駐聲波無需具有相同於輻射脈衝重複率的頻率，但可代替地(例如)具有為輻射脈衝重複率之倍數的頻率。在此狀況中，順次輻射脈衝將不遭遇駐聲波之順次最大值，但將代替地遭遇駐聲波之每隔兩個、三個或n個最大值。此情形仍幫助確保順次輻射脈衝經歷實質上相同壓力量變曲線，同時允許使用具有較短波長之駐聲波。較短波長之駐聲波將提供具有更多最大值之壓力量變曲線(最大值之數目係藉由駐聲波之波長判定)。
在一實施例中，駐聲波可具有不等於輻射脈衝重複率或為輻射脈衝重複率之倍數的頻率。在此狀況中，順次輻射脈衝可經歷具有不同振幅的駐聲波之波腹。以此方式，可將時變波前修改應用於輻射光束。波前修改之時變可藉由聲波之頻率與輻射脈衝之頻率之間的頻率失配判定。
可經由選擇藉由用以產生駐聲波之聲學發射器發射之聲波的適當波長而選擇駐聲波之高壓波腹之間的分離距離。可經由調整用以產生給定駐聲波之聲學發射器之間的相對相位而選擇該駐聲波之高壓波腹之位置。
可經由選擇藉由經適當定位及定向之聲學發射器發射之聲波的適當波長(或頻率)及相位而達成用以補償特定像差之輻射光束波前修改。
在一實施例中，可能需要縮減駐聲波之波長(且對應地增加其頻率)，同時維持輻射脈衝與聲波最大值之間的一對一對應。在此狀況中，可增加輻射脈衝之重複率，以便允許減低駐聲波之波長。實務上，輻射脈衝之重複率可固定，或可取決於不能容易地修改的微影裝置之參數。出於此原因，相比於增加脈衝重複率，可能更直接的是將駐聲波之頻率增加至脈衝重複率之倍數。
波前修改裝置之聲學發射器可位於投影系統PL之光瞳平面中(或微影裝置之某其他合適部件中之光瞳平面中)。在此狀況中，波前修改裝置將會將修改應用於光瞳平面中之輻射光束，且因此將會引入光瞳效應。波前修改裝置可用以應用(例如)像差偏移。術語「像差偏移」意欲意謂將貫穿場平面中之影像同等地應用之像差修改。因此，波前修改可用以橫越輻射光束之整個波前縮減或校正輻射光束之像差。舉例而言，若藉由波前修改裝置在光瞳平面中引入散焦，則因為來自影像之每一點之輻射傳遞通過同一光瞳平面，所以影像之所有點將實質上同等地散焦。波前修改裝置可在不將場平面修改引入至光瞳平面中之輻射光束中的情況中修改該輻射光束之波前。波前修改裝置可用以縮減或消除藉由投影系統PL(或藉由微影裝置之其他部件)引入至輻射光束中之非想要像差偏移。
波前修改裝置之聲學發射器可位於投影系統PL之場平面中(或微影裝置之某其他部件中之場平面中)。在此狀況中，波前修改裝置將會將修改應用於場平面中之輻射光束，且因此將會將場效應引入至輻射光束中。波前修改裝置可用以縮減或校正存在於輻射光束中之特定空間部位處之像差。也許沒有可能使用以線柵為基礎之裝置(如下文進一步所描述)來縮減或校正存在於輻射光束中之特定空間部位處之像差，此係因為線柵之導線將在微影裝置之操作期間成像至基板上。
如上文所解釋，將波前修改裝置定位於光瞳平面中會允許橫越整個輻射光束應用相同像差修改，而將波前修改裝置定位於場平面中會允許在輻射光束中之特定空間部位處應用像差修改。可提供兩個波前修改裝置，第一波前修改裝置處於光瞳平面中且第二波前修改裝置處於場平面中。此等波前修改裝置可允許橫越整個輻射光束執行像差修改，且允許在輻射光束中之特定空間部位處執行像差修改。
波前修改裝置之聲學發射器可位於投影系統PL之場平面與光瞳平面之間(或微影裝置之某其他部件中)。在此狀況中，波前修改裝置將提供輻射光束之混合光瞳-場修改。
波前修改裝置之聲學發射器可提供於實質上垂直於微影裝置之光軸之平面中。在此狀況中，圖2所示之波前修改裝置將提供輻射光束波前之二維修改。
如圖4示意性地所示，波前修改裝置2"可經組態以提供輻射光束波前之三維修改。在圖4中可看出，波前修改裝置之聲學發射器16a至16d未經組態成發射垂直於輻射光束之光軸OA之聲波，但代替地經組態以發射聲波，使得聲波在非垂直方向上與該光軸相交。在圖4中，說明四個聲學發射器16a至16d，但應瞭解，可提供任何合適數目個聲學發射器。兩個聲學發射器16a、16c提供於微影裝置之光瞳平面PP中或處，且兩個聲學發射器16b、16d提供於微影裝置之場平面FP中或處。藉由波前修改裝置2"產生之駐聲波延伸於光瞳平面與場平面之間，且因此將混合光瞳-場波前修改應用於輻射光束。
圖4所示之波前修改裝置2"可提供於(例如)微影裝置之投影系統中、微影裝置之照明系統中，及/或微影裝置中之任何其他合適部位中。儘管圖4之波前修改裝置2"包含在光瞳平面PP中或處之聲學發射器16a、16c及在場平面FP中或處之聲學發射器16b、16d，但或者或另外，該等聲學發射器可提供於任何其他合適平面中。
一個以上波前修改裝置可提供於單一微影裝置中。
該波前修改裝置相比於其他波前修改裝置可提供一或多個優點。一個其他波前修改裝置包含圍繞投影系統中之透鏡之周邊而定位的致動器，致動器用以修改透鏡之形狀及/或位置且藉此應用波前修改。此等致動器之一缺點在於：其可修改透鏡之形狀的速度相對低。一另外缺點在於：致動器可能能夠僅將有限範圍之修改應用於透鏡形狀，且因此可能能夠將有限範圍之波前修改應用於輻射光束。
本發明之一實施例可能能夠以大於可藉由致動器達成之速度的速度將波前修改應用於輻射光束。一旦藉由一對聲學發射器發射之聲波已行進橫越該對聲學發射器之間的空間，就建立駐聲波。一對聲學發射器(例如，圖2中之聲學發射器6a、6b)之間的分離度可為(例如)大約10公分(此分離度可為輻射光束之寬度，或輻射導管之寬度)。在假定藉由聲學發射器發射之聲波以聲速(亦即，350公尺/秒)行進的情況中，藉由聲學發射器發射之聲波可在大約0.3毫秒內行進橫越輻射導管。因此，所要駐聲波可在大約0.3毫秒內建立於輻射導管中。若輻射導管具有較大寬度，則將花費較長時間來建立駐聲波，此係因為聲波將需要進一步行進，以便行進橫越輻射導管。相似地，若輻射導管具有較小寬度，則將花費較少時間來建立駐聲波。
或者或另外，波前修改裝置可能能夠快速地修改駐聲波。駐聲波可被修改之速度相同於駐聲波可被建立之速度(其取決於由聲波所行進之聲速及距離)。駐聲波之修改可(例如)包含駐聲波之波節及波腹之位置的調整，該調整係藉由修改用以產生駐聲波之聲學發射器之相對相位而執行。
一另外優點在於：相比於可藉由致動器應用之修改，本發明之一實施例可能能夠將較廣範圍之修改應用於輻射光束。舉例而言，本發明之一實施例可能能夠以高於可使用致動器應用之空間解析度的空間解析度將修改應用於輻射光束。舉例而言，本發明之一實施例可能能夠縮減或消除輻射光束中之像差偏移(當裝置位於光瞳平面中或處時)，該像差偏移具有高於可使用致動器應用之最高空間頻率的空間頻率。本發明之一實施例可能能夠縮減或消除輻射光束中之場像差效應(當裝置經定位成遠離光瞳平面時)，該場像差效應依據在輻射光束中之空間位置而改變。舉例而言，本發明之一實施例可能能夠以不能使用致動器應用之速率縮減或消除輻射光束中相對於空間位置而變化之場平面像差。舉例而言，本發明之一實施例可能能夠縮減或消除輻射光束中之相位漣波。本發明之一實施例可能能夠縮減或消除輻射光束中之局域化場平面像差(亦即，當在橫截面中進行檢視時僅存在於輻射光束之部分中之場平面像差)。也許沒有可能使用致動器來有效地進行此縮減或消除。
另一波前修改裝置包含具備線柵及氣體冷卻裝置之透射板。線柵可用以修改透射板上之所要部位之溫度，且藉此修改藉由透射板施加至輻射光束之光學效應。板及線柵配置可允許以高於可使用致動器應用之空間解析度的空間解析度將修改應用於輻射光束。此板及線柵配置之一缺點在於：其可相對慢，此係因為需要時間以使透射板達到所要溫度。一另外缺點在於：線柵之導線可阻擋輻射光束，且因此不能提供於微影裝置之場平面中或接近場平面(此情形將造成藉由導線形成之陰影成像至基板上)。可藉由本發明之一實施例克服此等缺點中之一或多者。如上文所提及，本發明之一實施例可能能夠在大約0.3毫秒內建立所要駐聲波。因為本發明之一實施例不將導線或其他結構用於光束中，所以該實施例不將陰影引入至輻射光束中，且因此可用於微影裝置之場平面中。另外，因為導線或其他結構不用於光束中，所以本發明之一實施例可不經由輻射光束之散射而產生雜散輻射。
本發明之一實施例之一另外優點在於：可不需要氣體冷卻，藉此避免用以提供氣體冷卻之相對複雜工程。一額外優點在於：可能沒有必要提供匹配於微影裝置之投影系統之透射板。此優點為實質優點，此係因為使透射板匹配於微影裝置之投影系統可耗時且昂貴，且會防止彼等透射板用於任何其他微影裝置中。本發明之一實施例可配合於微影裝置，而不匹配於微影裝置。此情形允許製造本發明之等同實施例且使本發明之等同實施例配合於不同微影裝置或其他裝置。
本發明之一實施例之一另外優點在於：當波前修改裝置切斷時，其不將任何修改應用於輻射光束之波前(不同於線柵及板裝置)。
本發明之一實施例之波前修改裝置可能能夠足夠快速地將波前修改應用於輻射光束，使得波前修改可在圖案至基板W(見圖1)上之掃描曝光期間變化。舉例而言，在掃描曝光期間改變之波前修改可應用於輻射光束PB，使得該波前修改藉由引入抵消在掃描曝光期間之圖案化器件加熱之影像失真效應的像差來補償此效應(或補償其他非想要效應)。可藉由微影裝置在大約40毫秒內執行掃描曝光，且由在掃描曝光期間之圖案化器件加熱造成之影像失真可為大約20奈米。此情形對應於每毫秒大約0.5奈米之改變。波長修改裝置能夠在大約0.3毫秒內建立及/或修改駐聲波。因此，波長修改裝置足夠快以促進由在掃描曝光期間之圖案化器件加熱造成之影像失真的校正。
藉由聲學發射器產生之聲波可包括傳播至投影系統之壁或微影裝置之其他部件的分量。然而，聲波應相當快速地衰變，且因此可具有對微影裝置之可忽略的負面效應。若看到顯著的負面效應，則可使吸收材料位於微影裝置中之合適部位處以防止或限定聲波之傳播。舉例而言，可使吸收材料位於聲學發射器後方。可以延伸於所有聲學發射器(或實質上所有聲學發射器)後方之環之形式提供吸收材料。
藉由聲學發射器發射之聲波可具有(例如)大約1公分之厚度(在此內容背景中，術語「厚度」意欲指代聲波橫向於其傳播方向之大小)。具有大約1公分之厚度之一對聲波可用以產生具有大約1公分之厚度之駐聲波。若駐聲波具有1帕斯卡之振幅，則此情形將允許應用10奈米像差補償。換言之，由傳遞通過駐聲波之最大壓力波腹的輻射光束之部分所經歷的路徑長度將比由傳遞通過駐聲波之波節的輻射光束之部分所經歷的路徑長度長10奈米。應瞭解，較大振幅將會將較大像差效應施加至輻射光束。相似地，較厚駐聲波將會將較大像差效應施加至輻射光束。
藉由波前修改裝置產生之駐聲波之厚度可取決於聲學發射器之組態及/或大小以及聲波之波長。根據待達成之所要空間解析度，當生產波前修改裝置時可選擇厚度。相比於較厚聲波，可能需要更準確地引導較薄聲波，以便幫助確保較薄聲波彼此不會重疊及/或較薄聲波之間的重疊受到控制。較厚聲波可造成發生對輻射光束之平面外修改，如下文所解釋。
在駐聲波提供於微影裝置之所要平面(例如，光瞳平面)中的實施例中，可能需要限定駐聲波之厚度，使得駐聲波不包括在彼平面外部之分量，該分量足夠大以將不當平面外修改應用於輻射光束。將駐聲波之厚度限定至大約1公分或1公分以下可足以避免駐聲波將不當平面外修改應用於輻射光束。舉例而言，將駐聲波之厚度限定至大約1公分可允許在光瞳平面外部不應用顯著修改的情況中應用光瞳平面中之輻射光束之修改。大約1公分之駐聲波厚度可應用於投影系統PS中之一或多個部位處(此情形可取決於用於該投影系統中之光學元件之組態)。可應用其他駐聲波厚度。可在不引入顯著非光瞳平面效應的情況中用於光瞳平面處的駐聲波之最大厚度將取決於投影系統之組態，且尤其可取決於投影系統中之光瞳平面與場平面之間的距離。當判定可在不引入顯著非場平面效應的情況中用於場平面處的駐聲波之最大厚度時，可應用相似考慮因素。
如上文進一步所提及，波前修改裝置之聲學發射器可受控於控制器CT(見圖1)。控制器CT可經組態以監視輻射光束之一或多個經量測波前像差(例如，使用位於基板台WT中之感測器予以量測)。控制器CT可經組態以判定待藉由波前修改裝置產生的將縮減或消除輻射光束之經量測波前像差之駐聲波組態。控制器CT可接收經量測波前像差且判定應在何處加上額外相位或自波前減去額外相位以補償該像差。控制器接著可控制聲學發射器以產生將加上或減去適當額外相位差之壓力量變曲線。舉例而言，可藉由基板台WT中之感測器量測散焦。控制器可判定待藉由波前修改裝置產生的將消除或縮減散焦之駐聲波組態，且接著可操作選定聲學發射器，使得選定聲學發射器產生彼駐聲波組態。
代替經組態以監視輻射光束之經量測波前像差或除了經組態以監視輻射光束之經量測波前像差以外，控制器CT亦可經組態以自記憶體接收、產生或擷取輻射光束之一或多個經預測波前像差。波前像差之預測可基於在微影裝置之校準期間所觀測之波前像差，且可(例如)以時間為基礎(例如，可歸因於微影裝置之光學元件隨著時間推移而加熱而出現像差)。控制器可經組態以判定待藉由波前修改裝置產生的將縮減或消除輻射光束之經計算或經預測波前像差之駐聲波組態。
可(例如)藉由參考經儲存資料之控制器來執行用以縮減或消除輻射光束之給定波前像差之駐聲波組態的判定。經儲存資料可(例如)包含指示將縮減或消除一或多個波前像差之駐聲波組態之查找表(或呈某其他格式之資料)。可執行在儲存於查找表(或其他資料格式)中之聲波組態之間的內插。
可以任何方便形式來實施本發明之態樣。舉例而言，可提供電腦程式以進行本文所描述之方法中任一者。可在適當電腦可讀媒體上攜載此電腦程式，該術語「電腦可讀媒體」包括任何適當有形儲存器件(例如，磁碟、ROM或RAM)。可藉由經適當程式設計之電腦來實施本發明之態樣。可(例如)在控制器CT中實施電腦及/或電腦程式。
波前修改裝置可用以在存在於微影裝置中之空氣(或其他氣體)中產生駐聲波。在一實施例中，波前修改裝置可用以在存在於微影裝置中之水(或其他液體)中產生駐聲波。舉例而言，可在微影裝置之操作期間位於微影裝置之投影系統與基板之間的浸潤液體中產生駐聲波(如用於浸潤微影中)。在一實施例中，波前修改裝置可用以在存在於微影裝置中之石英(或某其他固體)中產生駐聲波。舉例而言，可在微影裝置之光學元件(例如，透鏡)中產生駐聲波。
液體或固體中所產生之駐聲波將以相同於氣體中所產生之駐聲波的方式來修改輻射光束之波前。然而，液體或固體之較高折射率將意謂可針對輻射光束脈衝之給定重複率而產生之駐聲波的最大波長縮減。因為液體或固體允許產生具有縮減波長之駐聲波，所以(例如)當需要產生具有較短波長之駐聲波(相比於氣體中所產生之駐聲波)時可使用液體及固體。
在一實施例中，波前修改裝置之一對聲學發射器可發射處於不同頻率之聲波。在此狀況中，該對聲學發射器一起產生之聲波將不靜止，但將代替地具有取決於經發射聲波之頻率之間的差之變化相位。因此，聲波將朝向該等聲學發射器中之一者行進。因此，聲波可被描述為行進聲波，而非駐聲波。控制器CT可使行進聲波與藉由源SO對輻射脈衝之產生同步，使得當輻射脈衝傳遞通過波前修改裝置時輻射脈衝經歷實質上相同壓力量變曲線。因此，行進聲波可用來以相同於上文關於駐聲波所描述之方式的方式來修改輻射光束PB之波前。
在一實施例中，代替使用一對聲學發射器以產生行進聲波或除了使用一對聲學發射器以產生行進聲波以外，亦可使用單聲學發射器以產生行進聲波。在此情形中，吸收器可經提供成與聲學發射器相對，吸收器用以縮減或消除聲波返回朝向聲學發射器之反射。舉例而言，可使用相似於圖3所示之組態的組態，其中用吸收器來替換反射器8a至8c。吸收器可(例如)包含吸收性材料，或可(例如)包含未操作之聲學發射器。行進聲波可具有隨著其移動遠離聲學發射器而衰變之振幅。舉例而言，當需要將修改應用於在振幅方面橫越輻射光束而衰變之輻射光束時，此情形可為有利的。控制器CT可使行進聲波與藉由源SO對輻射脈衝之產生同步，使得當輻射脈衝傳遞通過波前修改裝置時輻射脈衝經歷實質上相同壓力量變曲線。
本文所描述之聲學發射器可為能夠發射經準直或實質上經準直聲波之習知聲學發射器(舉例而言，可使用電磁聲學傳感器)。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。該描述不意欲限制本發明。
2‧‧‧波前修改裝置
2'‧‧‧波前修改裝置
2"‧‧‧波前修改裝置
4‧‧‧框架
6a‧‧‧聲學發射器/單聲學發射器
6b‧‧‧聲學發射器/單聲學發射器
6c‧‧‧聲學發射器/單聲學發射器
6d‧‧‧聲學發射器
6e‧‧‧聲學發射器
6f‧‧‧聲學發射器
6g‧‧‧聲學發射器
6h‧‧‧聲學發射器
6i‧‧‧聲學發射器
6j‧‧‧聲學發射器
6k‧‧‧聲學發射器
6l‧‧‧聲學發射器
6m‧‧‧聲學發射器
6n‧‧‧聲學發射器
6o‧‧‧聲學發射器
6p‧‧‧聲學發射器
8a‧‧‧反射表面/反射器
8b‧‧‧反射表面/反射器
8c‧‧‧反射表面/反射器
16a‧‧‧聲學發射器
16b‧‧‧聲學發射器
16c‧‧‧聲學發射器
16d‧‧‧聲學發射器
AM‧‧‧調整構件
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
CT‧‧‧控制器
FP‧‧‧場平面
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧圖案化器件對準標記
M2‧‧‧圖案化器件對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧支撐結構/物件台
OA‧‧‧光軸
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PB‧‧‧輻射光束
PL‧‧‧零件/投影系統
PM‧‧‧第一定位器件
PP‧‧‧光瞳平面
PW‧‧‧第二定位器件
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台/物件台
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；圖2示意性地描繪根據本發明之一實施例的波前修改裝置；圖3示意性地描繪根據本發明之一另外實施例的波前修改裝置；及圖4示意性地描繪根據本發明之一另外實施例的波前修改裝置。
2‧‧‧波前修改裝置
4‧‧‧框架
6a‧‧‧聲學發射器/單聲學發射器
6b‧‧‧聲學發射器/單聲學發射器
6c‧‧‧聲學發射器/單聲學發射器
6d‧‧‧聲學發射器
6e‧‧‧聲學發射器
6f‧‧‧聲學發射器
6g‧‧‧聲學發射器
6h‧‧‧聲學發射器
6i‧‧‧聲學發射器
6j‧‧‧聲學發射器
6k‧‧‧聲學發射器
6l‧‧‧聲學發射器
6m‧‧‧聲學發射器
6n‧‧‧聲學發射器
6o‧‧‧聲學發射器
6p‧‧‧聲學發射器
PB‧‧‧輻射光束

权利要求:
Claims (15)
[1] 一種波前修改裝置，其包含複數個聲學發射器，該等聲學發射器經組態以發射至少部分地橫越一輻射光束導管而行進之聲波。
[2] 如請求項1之波前修改裝置，其中該等聲學發射器經組態以建立至少部分地橫越該輻射光束導管而延伸之一駐聲波。
[3] 如請求項1或2之波前修改裝置，其中該等聲學發射器被成對地提供，每一對之聲學發射器面向彼此。
[4] 如請求項3之波前修改裝置，其中一對聲學發射器之一第一聲學發射器經組態以發射頻率實質上相同於藉由該對聲學發射器之一第二發射器發射之一聲波之頻率的一聲波。
[5] 如請求項1或2之波前修改裝置，其中該等聲學發射器經組態以使該輻射光束導管之一橫截面實質上填充有駐聲波。
[6] 如請求項1或2之波前修改裝置，其中該波前修改裝置進一步包含一控制器，該控制器經組態以控制藉由該等聲學發射器發射之聲波之頻率及相位。
[7] 如請求項6之波前修改裝置，其中該控制器經組態以接通或切斷選定聲學發射器，以便將駐聲波提供於該輻射光束導管中之所要部位處。
[8] 如請求項1或2之波前修改裝置，其中該複數個聲學發射器提供於實質上同一平面中。
[9] 一種微影裝置，其包含：一支撐結構，其用以支撐一圖案化器件，該圖案化器件用來在一輻射光束之橫截面中向該輻射光束提供一圖案；一基板台，其用以固持一基板；一投影系統，其用以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上；及一如前述請求項中任一項之波前修改裝置。
[10] 如請求項9之微影裝置，其中該波前修改裝置之該等聲學發射器可提供於該微影裝置之該投影系統及/或一照明系統中，該照明系統經組態以調節該輻射光束且朝向該支撐結構輸送該光束。
[11] 如請求項9或10之微影裝置，其中該等聲學發射器位於該微影裝置之一光瞳平面及/或一場平面中。
[12] 如請求項9或10之微影裝置，其中該等聲學發射器位於實質上垂直於該微影裝置之一光軸之一平面中。
[13] 如請求項9或10之微影裝置，其中該等聲學發射器經組態以發射一頻率對應於藉由該微影裝置之一源或與該微影裝置相關聯之一源產生之輻射脈衝之一重複率或為該重複率之一倍數的聲波。
[14] 如請求項9之微影裝置，其中該控制器經組態以接收該輻射光束之一波前像差之量測或預測，且判定將縮減或消除該輻射光束之該波前像差之一駐聲波組態。
[15] 一種器件製造方法，其包含：使用一圖案化器件以在一輻射光束之橫截面中向該輻射光束提供一圖案；使用一投影系統以將該經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上；及使用聲學發射器以發射聲波以建立至少部分地橫越一輻射光束導管而行進之一聲波，該輻射光束在經圖案化或未經圖案化的情況中在入射於該基板上之前傳遞通過該輻射光束導管。

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法律状态:

优先权:

申请号 | 申请日 | 专利标题

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