CN101038443A - 光刻装置、控制系统和器件制造方法 - Google Patents

光刻装置、控制系统和器件制造方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种光刻装置，其包括测量系统或预测系统，分别用于测量和/或预测与浸液的温度波动相关的影响；还包括控制系统，用于分别根据由测量系统和/或预测系统获得的测量结果和/或预测结果来控制与浸液相关的所述影响或其它影响。还公开了一种相关的控制系统和器件制造方法。

Description

光刻装置、控制系统和器件制造方法
技术领域
本发明涉及一种光刻装置、控制系统和制造器件的方法。
背景技术
光刻装置是将所需的图案施加到基底上(通常是施加到基底的靶部上)的设备。光刻装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，构图部件，或者可称为掩模(mask)或中间掩模(reticle)，可用于产生形成在IC的单层上的电路图案。该图案可以被转移到基底(例如硅晶片)的靶部(例如包括一部分、一个或者多个管芯(die))上。这种图案的转移通常是通过成像到基底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行的。一般地，单个基底包含由被相继构图的相邻靶部构成的网格。已知的光刻装置包括所谓的步进器和扫描器，在步进器中，对每一靶部的辐照是通过一次性将整个图案曝光到该靶部上来进行的；在扫描器中，对每一靶部的辐照是通过用一辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描该基底来进行的。还可以通过将图案压印到基底上而把图案从构图部件转移到基底上。
在所谓的“浸液”光刻法中，该基底在光刻投影装置中浸没在具有相对高的折射率的液体(即一种浸液)中。例如，该浸液可以是水。该浸液填充在投影系统和基底之间的空间中。通过这种方式，由于曝光辐射在该液体中具有更短的波长，因此能够对更小的特征部进行成像。
这样，在曝光过程中，浸液系统在投影系统和基底之间具有水或其它液体，而不仅仅是空气或其它气体。由于该液体的折射率是温度的函数，因此这会导致该液体的热变化对成像有直接且强烈的影响。而且，由于浸液温度与该投影系统的强的热耦合，特别是由于靠近基底的该投影系统光学元件，因此该液体的任何热变化都将可能对整个投影系统的成像特性产生影响。通常对浸液进行的热控制还不足以好到在与聚焦和成像相关的重叠方面(放大和变形)可以忽略。这将成为一个问题，特别是在对每一基底观测温度周期变化的扫描曝光过程中。进一步地，变得越来越困难和越昂贵的是将液体温度动态地控制到所需程度，同时减小所要成像的结构的临界尺寸(criticaldimension，CD)。
发明内容
希望去解决浸液光刻系统内的这些或其它问题中的一个或多个问题。特别地，希望是例如通过解决该系统中一个或多个温度变化的影响，从而提供一种对浸液光刻系统的成像质量的改进控制。
根据本发明的一个方面，提供一种光刻投影装置，包括：
基底台，用于保持基底；
投影系统，用于将图案化辐射束投影到该基底的靶部上；
液体供给系统，用于用液体填充投影系统与基底之间的空间；
测量系统、预测系统或者这两种系统，分别用于测量和/或预测与该液体的温度波动相关的影响；和
控制系统，用于根据分别由测量系统和/或预测系统获得的测量结果和/或预测结果来控制与该液体的温度相关的所述影响或其它影响。
根据本发明的一个方面，提供一种光刻投影装置，其布置成使用投影系统将图案从构图部件投影到基底上，该装置包括：
液体供给系统，用于用液体填充投影系统和基底之间的空间；
测量系统、预测系统或者这两种系统，分别用于测量和/或预测与该液体的温度波动相关的影响；和
控制系统，用于根据分别由测量系统和/或预测系统获得的测量结果和/或预测结果来控制与该液体的温度相关的所述影响或其它影响。
根据本发明的一个方面，提供一种用于控制光刻装置的控制系统，该控制系统配置成根据分别由测量系统、预测系统或者这两种系统获得的测量结果、预测结果或这两种结果来控制光刻装置中与浸液的温度波动相关的影响。
根据本发明的一个方面，提供一种器件制造方法，包括：
使用投影系统将图案化辐射束透过液体投影到基底上；
测量和/或预测与该液体的温度波动相关的影响；和
根据分别由该测量和/或该预测所获得的测量结果和/或预测结果来控制与该液体的该温度波动相关的所述影响或其它影响。
附图说明
现在参考所附示意图，以仅是示例的方式对本发明各实施例加以说明，附图中相同的参考符号表示相同的部件，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的光刻装置；
图2示出了根据本发明的一个实施例如在图1中所示的光刻装置的细节；
图3示出了根据本发明的一个实施例在图1中示出的光刻装置的控制系统、测量系统和预测系统的细节；和
图4示出了根据本发明的一个实施例的一般反馈图表。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明一个实施例的光刻装置。该装置包括：
照明系统(照明器)IL，其构造成调节辐射束B(例如UV辐射或EUV辐射)；
支撑结构(例如掩模台)MT，其构造成支撑构图部件(例如掩模)MA并与第一定位装置PM连接，该第一定位装置PM构造成依照一些参数精确定位该构图部件；
基底台(例如晶片台)WT，其构造成保持基底(例如涂敷抗蚀剂的晶片)W并与第二定位装置PW连接，该第二定位装置PW构造成依照一些参数精确定位该基底；以及
投影系统(例如折射投影透镜系统)PS，其构造成将由构图部件MA赋予辐射束B的图案投影到基底W的靶部C(例如包括一个或多个管芯)上。
该照明系统可以包括各种类型的光学部件来引导、成形或者控制辐射，这些光学部件诸如是：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，或者它们的任意组合。
该支撑结构保持该构图部件，其保持方式取决于该构图部件的方位、光刻装置的设计以及其它条件，例如该构图部件是否保持在真空环境中。该支撑结构可以使用机械、真空、静电或其它夹持技术来保持该构图部件。该支撑结构可以是框架或者工作台，例如该支撑结构可根据需要而是固定的或者是活动的。该支撑结构可以确保该构图部件例如相对于该投影系统而位于所需位置。在这里，术语“中间掩模”或者“掩模”的任何使用均可认为与更上位的术语“构图部件”同义。
这里所使用的术语“构图部件”应广义地解释为能够向辐射束的横截面中赋以图案从而在基底的靶部中形成图案的任何装置。应该注意，赋予该辐射束的图案可以并不与在基底靶部中所需的图案精确一致，例如如果该图案包括相移特征或所谓的辅助特征。一般地，赋予该辐射束的图案对应于在靶部中形成的器件(如集成电路)内的特定功能层。
该构图部件可以是透射型的或者反射型的。构图部件的示例包括掩模、可编程反射镜阵列、以及可编程LCD面板。掩模在光刻中是公知的，所包括的掩模类型诸如是二元型、交替相移(alternatingphase-shift)型、衰减相移型，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的一个示例采用小型反射镜的矩阵排列，每个反射镜能够独立地倾斜，从而沿不同的方向对入射辐射束进行反射。这些倾斜的反射镜可以在被反射镜矩阵反射的辐射束中赋以图案。
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、反射折射光学系统、磁性光学系统、电磁光学系统和静电光学系统，或它们的任意组合，以适合于所用的曝光辐射，或者适合于其它方面，如浸液的使用或真空的使用。在这里，术语“投影透镜”的任何使用均可以认为与更上位的术语“投影系统”同义。
如这里所指出的，该装置是透射型(例如采用透射掩模)。或者，该装置也可以是反射型(例如采用上面提到的可编程反射镜阵列，或采用反射掩模)。
该光刻装置可以具有两个(双平台)或者更多个基底台(和/或两个或更多个掩模台)。在这种“多平台式”装置中，可以并行使用这些附加的台，或者可以在一个或多个台上进行准备步骤，而一个或者多个其它台用于曝光。
该光刻装置还可以是这样一种类型，其中，至少部分基底被具有相对高的折射率的液体(例如水)覆盖，以填充投影系统和基底之间的空间。浸液也可以施加至该光刻装置中的其它空间，例如掩模和投影系统之间的空间。本领域中众所周知，浸液技术可以用于增大投影系统的数值孔径。这里使用的术语“浸液”并不意味着诸如基底的结构必须浸没在液体中，而只是意味着在曝光期间液体位于投影系统和基底之间。
参考图1，照明器IL接收来自辐射源SO的辐射束。辐射源和光刻装置可以是分立的机构，例如当该辐射源是准分子激光器时。在这些情况下，不把辐射源看成是构成了该光刻装置的一部分，辐射束借助于束输送系统BD而从辐射源SO传输到照明器IL，所述束输送系统BD包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器。在其它情况下，该辐射源可以是该光刻装置的组成部分，例如当该辐射源是汞灯时。该辐射源SO和照明器IL(如果需要可以连同该束输送系统BD一起)可以被称作辐射系统。
照明器IL可以包括调节装置AD，用于调节辐射束的角强度分布。一般地，至少可以调节照明器光瞳平面内强度分布的外径向范围和/或内径向范围(通常分别称为σ-外和σ-内)。此外，照明器IL可以包括各种其它部件，如积分器IN和聚光器CO。该照明器可以用于调节辐射束，从而使该辐射束在其横截面上具有所需的均匀度和强度分布。
该辐射束B入射到保持在该支撑结构(如掩模台)MT上的构图部件(如掩模)MA上，并由构图部件进行构图。穿过该掩模MA后，辐射束B经过该投影系统PS，该投影系统将该辐射束聚焦在基底W的靶部C上。在第二定位装置PW和位置传感器IF(例如干涉测量器件、线性编码器或电容传感器)的辅助下，可以精确地移动该基底台WT，从而例如将不同的靶部C定位在辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库中机械取出该掩模MA后或者在扫描期间，可以使用第一定位装置PM和另一位置传感器(图1中未明确示出)来相对于辐射束B的路径精确定位该掩模MA。一般地，借助于长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精细定位)，可以实现该掩模台MT的移动，其中该长行程模块和短行程模块构成该第一定位装置PM的一部分。类似地，利用长行程模块和短行程模块也可以实现该基底台WT的移动，其中该长行程模块和该短行程模块构成该第二定位装置PW的一部分。在步进器的情况下(这与使用扫描装置的情况相反)，该掩模台MT可以只与短行程致动器连接或者可以被固定。可以使用构图部件对准标记M1、M2和基底对准标记P1、P2来将该构图部件MA与该基底W对准。尽管如所示出那样，该基底对准标记占据了指定的靶部，但是它们也可以设置在各个靶部之间的空间中(这些空间被称为划片线(scribe-lane)对准标记)。类似地，在有超过一个的管芯设在掩模MA上的情况下，可以将该构图部件对准标记设在这些管芯之间。
所示的装置可以按照下面模式中的至少一种使用：
1.在步进模式中，掩模台MT和基底台WT保持基本不动，而赋予辐射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方向移动该基底台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，掩模台MT和基底台WT被同步扫描，同时，赋予辐射束的图案被投影到靶部C上(即单次动态曝光)。基底台WT相对于掩模台MT的速度和方向可以由投影系统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)，而扫描运动的长度确定了靶部的高度(沿扫描方向)。
3.在另一模式中，掩模台MT保持基本不动，并且保持一可编程构图部件，而基底台WT被移动或扫描，同时，赋予辐射束的图案被投影到靶部C上。在该模式中，一般采用脉冲辐射源，并且，在每次移动基底台WT之后，或者在扫描期间相继的辐射脉冲之间，根据需要更新该可编程构图部件。这种工作模式可以容易地应用于采用可编程构图部件的无掩模光刻中，所述可编程构图部件例如是上面提到的可编程反射镜阵列类型。
还可以采用上述使用模式的组合和/或变化，或者也可以采用完全不同的使用模式。
图2示出了根据本发明的一个实施例如在图1中所示的光刻装置的细节视图。图2示出了构造成保持基底W的基底台WT。投影系统PL配置成将该图案化辐射束投影到基底W的靶部上。浸液供给系统LSS配置成使用浸液填充该投影系统PL和基底W之间的空间10。该装置还包括测量系统MS和/或预测系统PS(例如参见图3)，它们分别用于测量和/或预测浸液温度中的一个或多个变化。该装置还可包括控制系统CS，其配置成根据分别从测量系统MS和/或预测系统PS获得的测量结果和/或预测结果来控制该浸液的温度或该浸液的一个或多个温度变化的相关影响，或者控制这两者。该测量系统MS包括一个或多个传感器，包括温度传感器12a、12b、12c和光学传感器22。这些传感器配置成检测该装置中的各种状态，诸如浸液的温度、辐射束的光学特性等等。根据所检测到的参数，(参考图3描述的)该控制系统配置成提供反馈控制信号、前馈控制信号或这两种控制信号来控制该装置中的特性(诸如浸液的温度)或者来校正所检测到的特性。通过这种方式，可以实现多种控制，由此以合适的方式对小的和大的变化进行校正。例如，通过使用反馈控制来调节该投影系统中的光学元件(例如透镜)，可以迅速地校正微小的温度波动。
在一个实施例中，该测量系统MS包括温度传感器12a，其用于测量该空间10中的浸液的温度。该温度传感器12a可以设置在曝光区域中或曝光区域附近，并配置成测量该液体的温度。随后，可以使用反馈控制来稳定该液体的温度。通过这种方式，可以校正相对大的温度漂移，并实现基本上恒定的浸液温度。将该反馈控制信号馈送给热调节单元14a、14b，该热调节单元配置成对该液体进行热调节，例如是根据该反馈控制信号来适当地进行加热或冷却。例如，如果该温度传感器12a检测到该温度超过了某一水平，则提供给该热调节单元14a、14b的该反馈控制信号将控制该热调节单元将该浸液冷却一定的量。该热调节单元14a、14b可以位于该液体供给系统LSS中。例如，它可以布置在储液罐40中，液体从该储液罐供给至该空间10。可替换地或者附加地，该热调节单元14b可以布置在该空间10中或该空间10附近。该控制系统CS向热调节单元14a、14b提供反馈控制信号，可替换地或者附加地，该控制系统CS配置成向基底台定位系统16和/或光学元件调节系统20提供反馈控制信号，该基底台定位系统包括调节基底台WT的位置的马达M，该光学元件调节系统配置成可调节该光学元件18的位置。例如，该光学元件调节系统20可以配置成使该光学元件18沿X、Y、Z和倾斜方向中的至少一个方向移动。此外，该控制系统还可以配置成向包括在辐射源SO(例如参见图1)中的调谐器TU提供反馈控制信号，以便根据所检测到的参数来调节该辐射束B的波长。通过调节诸如一个或多个光刻装置部件的位置和/或辐射束的波长等参数，温度影响或光学象差(如下文所所述)可以快速地得到补偿或校正。这种调节特别适合于例如考虑相对小的温度变化。
在又一个实施例中，温度传感器12b、12c布置在曝光位置11的下游。该液体供给系统LSS包括出口OUT，浸液可通过该出口从投影系统PL和基底W之间的该空间10流到下游。该测量系统MS还包括布置在空间10的下游流动中的传感器12b、12c，用于测量在该空间10的下游处的浸液的温度。通过这种方式，可以避免在进行曝光的曝光位置11中和该曝光位置周围的有限区域内的容积争夺。
在又一个实施例中，该测量系统包括光学传感器22，其配置成检测穿过投影系统的辐射束(如该图案化辐射束)的一个或多个光学特性。通过检测该辐射束的一个或多个光学特性，可以考虑到由于浸液中或其它地方的温度变化所引起的象差。在这种实施例中，该控制系统CS配置成向热调节系统14、基底台定位系统16、光学元件调节系统20和/或调谐器TU提供反馈控制信号，以便根据所检测到的一个或多个光学特性来校正象差。这样，测量该光刻装置中的温度，附加地或者可替换地，可以测量光学效应，并根据所测量到的光学效应来提供校正。
该光学传感器22可以是连续聚焦测量传感器和/或放大传感器(magnification sensor)和/或象差测量装置。进一步，该连续聚焦测量传感器22可以是外部传感器或者光学元件聚焦传感器，其配置成检测透过投影系统PL中的一个或多个光学元件18所进行的聚焦。在一个实施例中，使用连续聚焦测量和/或放大。随后，通过调节基底台的位置、光学元件的位置和/或辐射束B的波长，校正该液体的温度和/或校正该成像效果。该聚焦测量可以是外部的(例如倾斜束水平传感器)，或者是通过一种光学元件测量。在又一个实施例中，可以使用光学元件聚焦传感器(例如透射图像传感器，TIS)和/或内嵌干涉仪(例如集成在光刻装置如ASML ILIASTM系统中的投影系统透镜干涉仪)在各次管芯曝光(die exposure)之间周期地测量温度波动的聚焦效应，并使用如上所述的反馈控制。特别是，该光学传感器22可以配置成在各次曝光之间周期地测量浸液的温度波动的聚焦效应。
在又一个实施例中，可以使用参考图3详细描述的预测系统PS。在这种实施例中，可以使用基底到基底的周期性行为(cyclicalsubstrate to substrate behavior)来提供一种模型，从而为液体温度、基底台位置、光学元件位置和/或辐射束波长提供前馈校正。通过这种方式，可以使用一种模型来校正该装置中一个或多个部件的预测行为，例如所预测的光学元件发热行为。通过这种方式，可以避免与测量一个或多个参数相关的误差。进一步地，通过使用前馈控制信号，可以更加快速地校正任何影响，这是因为在进行测量和根据该测量结果来提供控制信号之间没有延迟，在带有反馈控制的情形下也是这样。
在一个实施例中，反馈和前馈控制均可以使用。通过这种方式，可以实现平衡。使用前馈控制可以实现快速校正，而使用反馈控制可以实现精确控制，该反馈控制并不取决于依照模型构造的行为的精度而是采用测量结果。
图3示出了根据本发明的一个实施例在图1示出的光刻装置的控制系统、测量系统和预测系统的细节。特别地，图3示出了测量系统MS。该测量系统包括一个或多个用于测量参数的传感器12、22。例如，可以提供一个或多个测量浸液温度的温度传感器12a、12b、12c。进一步地，可以提供一个或多个光学传感器22来测量光学特性，如聚焦和/或放大。特别是，该测量系统MS可以配置成测量该投影系统PL的光学效应。除此之外或可替换地，可以提供预测系统PS。该预测系统PS包括建模系统26，其配置成提供一种该基底W上的热效应的模型28。将与该基底的已知行为相关的输入数据24输入到该建模系统26。根据输入数据24，形成该基底W的行为的模型28。
将测量系统MS和/或预测系统PS的输出馈送给控制系统CS。该控制系统配置成根据从测量系统MS获得的测量结果来提供反馈控制34a、34b、34c、34d。可替换地或者附加地，该控制系统配置成根据从预测系统PS获得的预测结果来提供前馈控制36a、36b、36c、36d。该控制系统CS包括数据处理器30来处理输入给该控制系统CS的数据，还包括数据存储单元32来存储这种数据。
特别是，根据由测量系统MS提供给控制系统CS的数据，该控制系统CS布置成向至少一个装置部件分别提供至少一个反馈控制信号34a、34b、34c、34d。例如，可以根据所测得的光学效应和/或浸液温度来提供反馈控制信号，以便通过光学元件调节系统2O来调节该投影系统中的光学元件18，通过调谐器TU来调节辐射束的波长，通过基底台定位系统16来调节基底台的位置，和/或通过热调节系统14调节浸液的温度。特别是，反馈控制信号34a向该热调节系统14提供反馈控制，反馈控制信号34b向基底台定位系统16的马达M提供反馈控制，反馈控制信号34c向光学元件调节系统20提供反馈控制，以及反馈控制信号34d向辐射源SO的调谐器TU提供反馈控制以调节辐射束的波长。在一个或多个测量光学效应的实施例中，提供反馈控制，以响应于所测得的光学效应而使用反馈控制来调节光学元件、波长、基底台位置和/或浸液温度。这样一种控制的优点是非常快。如上所述，该控制系统CS可以布置成根据在空间10中所检测到的温度来提供反馈控制信号34a，以便控制浸液的温度进而使空间10中浸液的温度波动降低或最小。通过这种方式，可以使用反馈控制校正相对大的波动。通过使用两种反馈控制的组合，即，一种是使用反馈控制来调节该装置中的一个或多个部件如基底台的位置等等，另一种通过向浸液提供反馈控制信号34a来校正较大的温度波动，可以有效地补偿漂移(大的)影响和小的影响。
在一个实施例中，该控制系统CS可以布置成根据传感器12a在空间10中所检测到的温度来提供反馈控制信号34b、34c、34d，以便通过向调节元件16、20、TU提供反馈控制信号34b、34c、34d来校正相关的成像效果，所述调节元件16、20、TU配置成调节基底台WT的位置、投影系统PL中一个或多个光学元件18、20的位置和/或使用例如调谐器TU来调节辐射束B的波长。进一步地，该控制系统CS可以布置成根据传感器12b、c在空间10的下游处所检测到的温度来提供反馈控制信号34a，以控制投影系统PL和基底W之间的该空间10内的浸液的温度。进一步地，该控制系统CS可以布置成根据传感器12b、12c在该空间10的下游处所检测到的温度来提供反馈控制信号34b、34c、34d，以便通过向调节元件16、20、TU提供反馈控制信号34b、34c、34d来校正相关的成像效果，所述调节元件16、20、TU配置成调节基底台WT的位置、投影系统PL中一个或多个光学元件18、20的位置和/或使用例如调谐器TU来调节辐射束B的波长。进一步地，该控制系统CS可以布置成根据光学传感器22所检测到的光学特性来提供反馈控制信号34a，以控制投影系统PL和基底W之间的该空间10内的浸液的温度。特别是，该控制系统CS可以布置成根据该光学传感器22所检测到的一个或多个光学特性来提供反馈控制信号34b、34c、34d，以便通过向调节元件16、20、TU提供反馈控制信号34b、34c、34d来校正相关的成像效果，所述调节元件16、20、TU配置成调节基底台WT的位置、投影系统中一个或多个光学元件18、20的位置和/或使用例如调谐器TU来调节辐射束B的波长。
对于该预测系统PS，该控制系统CS可以使用模型28来利用前馈控制校正热效应。该前馈控制信号36a、36b、36c、36d包括控制该热调节系统14的前馈控制信号36a、控制该基底台定位系统16、M的前馈控制信号36b、控制该光学元件调节系统20的前馈控制信号36c和/或控制诸如调谐器TU(其用于调节辐射束B的波长)等部件的前馈控制信号36d。这些调节元件和调节系统响应前馈控制信号36a、36b、36c、36d的方式与参考反馈控制信号34a、34b、34c、34d所描述的方式相同。
如上所述，该控制系统可提供基于前馈控制和反馈控制两者的控制信号的组合。尽管图2示出了作为各个独立实体的前馈控制信号和反馈控制信号，但是该控制系统CS也可以布置成提供包括组合反馈控制与前馈控制的控制信号。特别是，该控制系统可提供包括多个反馈和前馈控制分量的单个控制信号。进一步地，该控制系统CS可以布置成向一个或多个调节或调整系统提供控制信号。
在一个实施例中，提供了一种布置成将图案从构图部件投影到基底W上的光刻投影装置。该装置包括浸液供给系统LSS，其配置成可用浸液来填充投影系统PL和基底W之间的空间10。该装置还包括测量系统MS和/或预测系统PS，用于分别测量和/或预测浸液温度中的一个或多个变化。该装置还包括控制系统CS，用于根据分别由测量系统MS和/或预测系统PS获得的测量结果和/或预测结果来控制浸液的温度和/或与浸液的温度变化相关的影响。
在又一个实施例中，提供一种控制光刻装置的控制系统CS，该控制系统CS配置成根据分别由测量系统MS和/或预测系统PS获得的测量结果和/或预测结果来控制浸液的温度和/或与浸液的温度变化相关的影响。
在又一个实施例中，提供一种器件制造方法，包括：使用投影系统将图案化辐射束透过液体投影到基底的靶部上，测量和/或预测浸液温度的一个或多个变化，并且根据分别由该测量和/或该预测获得的测量结果和/或预测结果来控制该浸液的温度和/或与浸液温度的该一个或多个变化相关的影响。
图4示出了根据本发明一个实施例的一般反馈示意图。特别是，图4示出了对于真实光学元件(例如透镜)的发热效应的误差，其中当该前馈模型的校正超过某一控制极限时开始反馈测量，这是由该前馈模型的精度确定的。这样，非常精确的前馈控制(这也表示对于该前馈模型来说，所有的相关参数都是精确已知的)仅需要几个反馈测量结果，而较不精确的前馈控制需要频繁的反馈测量结果以便保持在该控制极限中。
尽管在本申请中可以具体参考该光刻装置在IC制造中的使用，但是应该理解这里描述的光刻装置可能具有其它应用，例如，用于制造集成光学系统、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)、薄膜磁头等等。本领域技术人员应该理解，在这种可替换的用途范围中，这里任何术语“晶片”或者“管芯(die)”的使用可以认为分别与更上位的术语“基底”或“靶部”同义。在曝光之前或之后，可以在例如匀胶显影机(track，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。在可应用的地方，这里的公开内容可应用于这种和其它基底处理工具。另外，例如为了形成多层IC，可以对基底进行多次处理，因此这里所用的术语基底也可以指已经包含多个已处理的层的基底。
尽管在上文已经具体参考了本发明的实施例在光学光刻环境中的应用，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，构图部件中的构形限定了在基底上形成的图案。该构图部件的构形可以被压入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来使抗蚀剂固化。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。
这里使用的术语“辐射”和“束”包含所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有大约365，355，248，193，157或者126nm的波长)和极远紫外(EUV)辐射(例如，波长在5-20nm范围)，以及诸如离子束或电子束等粒子束。
在本申请允许的地方，术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任意一种或组合，包括折射光学部件、反射光学部件、磁性光学部件、电磁光学部件和静电光学部件。
本发明的一个或多个实施例可以应用于任何浸液光刻装置，特别地但不唯一的，可以应用于上面提到的那些类型的光刻装置，而不论该浸液是以浴槽的形式提供或仅仅提供到该基底的局部表面区域上。如这里所设计的液体供给系统应该广义地进行解释。在某些实施例中，它可以是将液体提供到投影系统和基底和/或基底台之间的空间的一种机构或结构组合。它可以包括将液体提供到该空间的一个或多个结构、一个或多个液体入口、一个或多个气体入口、一个或多个其它出口和/或一个或多个液体出口的组合。在一个实施例中，该空间的表面可以是基底和/或基底台的一部分，或者该空间的表面可以完全覆盖基底和/或基底台的表面，或者该空间可以包围该基底和/或基底台。可选择地，该液体供给系统还可包括一个或多个元件来控制该液体的位置、数量、质量、形状、流速或任何其它特征。
根据所所用曝光辐射的期望属性和波长，在该装置中使用的浸液具有不同的组分。对于193nm的曝光波长，可以使用超纯水和水基组分，因此，该浸液有时称为水和与水相关的术语，如可以使用亲水的、疏水的、潮湿的，等等。
尽管上面已经描述了本发明的具体实施例，但是应该理解，可以以不同于所描述的其它方式来实施本发明。例如，本发明可以采取计算机程序的形式，该计算机程序包含描述了上面所公开方法的一个或多个序列的机器可读指令，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)。
上面的描述是为了说明性的而非限制性的。因此，对本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离下面描述的权利要求的范围的条件下，可以对所描述的发明进行各种修改。

Claims (22)

1.一种光刻装置，包括：
基底台，用于保持基底；
投影系统，用于将图案化辐射束投影到该基底的靶部上；
液体供给系统，用于用液体填充投影系统与基底之间的空间；
测量系统、预测系统或者这两种系统，分别用于测量和/或预测与该液体的温度波动相关的影响；和
控制系统，用于根据分别由测量系统和/或预测系统获得的测量结果和/或预测结果来控制与该液体的温度相关的所述影响或其它影响。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制系统配置成根据由该测量系统获得的测量结果来提供反馈控制。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述测量系统布置成测量该投影系统的光学效应，并且，所述控制系统布置成根据所测得的光学效应来调节：
(i)该投影系统中的元件；
(ii)辐射束的波长；
(iii)基底台的位置；
(iv)该液体的温度；或
(v)所述(i)至(iv)的任意组合。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制系统配置成根据由预测系统获得的预测结果来提供前馈控制。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述预测系统包括建模系统，该建模系统配置成提供一种该基底上的热效应的模型。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制系统配置成使用该模型，以利用前馈控制来校正该热效应。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量系统包括用于测量该液体的温度的温度传感器，并且，所述控制系统配置成根据该温度传感器所检测到的温度而向该装置提供反馈控制信号。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述反馈控制信号被提供给：
(i)热调节系统；
(ii)基底台定位系统；
(iii)光学元件定位系统，其中，该光学元件是被包含在该投影系统中；
(iv)用于调节辐射束的波长的系统；或
(v)所述(i)至(iv)的任意组合。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制系统布置成根据在该空间中所检测到的温度来提供反馈控制信号，以控制该液体的温度，从而使该空间中的液体温度波动最小。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制系统布置成根据在该空间中所检测到的温度来提供反馈控制信号，以便通过向调节元件提供反馈控制信号来校正相关成像效果，所述调节元件配置成调节：
(i)基底台的位置；
(ii)该投影系统中一个或多个光学元件的位置；
(iii)辐射束的波长；或
(iv)所述(i)至(iii)的任意组合。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括位于投影系统和基底之间的该空间的下游处的出口，该液体流过该出口，并且，所述测量系统还包括布置在该空间的下游流动中的传感器，用于测量该空间下游处的液体温度。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述控制系统布置成根据在该空间下游处检测到的温度来提供反馈控制，以控制在该投影系统和基底之间的该空间中该液体的温度。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述控制系统布置成根据在该空间下游处检测到的温度来提供反馈控制信号，以便通过向调节元件提供反馈控制信号来校正相关成像效果，所述调节元件配置成调节：
(i)基底台的位置；
(ii)该投影系统中一个或多个光学元件的位置；
(iii)辐射束的波长；或
(iv)所述(i)至(iii)的任意组合。
14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量系统还包括用于检测辐射束的光学特性的光学传感器。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述光学传感器是连续聚焦测量传感器、放大传感器、象差测量装置或其任意组合。
16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述控制系统布置成根据该光学传感器所检测到的光学特性来提供反馈控制，以控制在该投影系统和基底之间的该空间中该液体的温度。
17.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述控制系统布置成根据该光学传感器所检测到的光学特性来提供反馈控制信号，以便通过向调节元件提供反馈控制信号来校正相关成像效果，所述调节元件配置成调节：
(i)基底台的位置；
(ii)该投影系统中一个或多个光学元件的位置；
(iii)辐射束的波长；或
(iv)所述(i)至(iii)的任意组合。
18.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述连续聚焦测量传感器是外部传感器或光学元件聚焦传感器，其配置成检测透过该投影系统中的一个或多个光学元件所进行的聚焦。
19.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述光学传感器配置成在各次曝光之间周期地测量液体中温度波动的聚焦效应。
20.一种光刻投影装置，其布置成使用投影系统将图案从构图部件投影到基底上，该装置包括：
液体供给系统，用于用液体填充投影系统和基底之间的空间；
测量系统、预测系统或者这两种系统，分别用于测量和/或预测与该液体的温度波动相关的影响；和
控制系统，用于根据分别由测量系统和/或预测系统获得的测量结果和/或预测结果来控制与该液体的温度相关的所述影响或其它影响。
21.一种用于控制光刻装置的控制系统，该控制系统配置成根据分别由测量系统、预测系统或者这两种系统获得的测量结果、预测结果或这两种结果来控制光刻装置中与浸液的温度波动相关的影响。
22.一种器件制造方法，包括：
使用投影系统将图案化辐射束透过液体投影到基底上；
测量和/或预测与该液体的温度波动相关的影响；和
根据分别由该测量和/或该预测所获得的测量结果和/或预测结果来控制与该液体的该温度波动相关的所述影响或其它影响。
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