TW200421044A - Lithographic projection apparatus with multiple suppression meshes - Google Patents

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Pieter Bakker Levinus
Jeroen Frank
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Asml Netherlands Bv
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Description

200421044 玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於微影投射裝置,該裝置包括: -一輻射系統,其係用以從輻射源發射之輻射形成一輕射 投影光束, "一支撐結構’該結構被建構以支承晝圖樣裝置,該投景4 光束照射該畫圖樣裝置以將該投影光束圖樣化, -一基板檯面,該檯面被建構以支承一基板, -一投影糸統’該系統係被建構並配置以將該書圖樣裝置 被照射部份成像於基板的一目標部分上,及 -第一遮蔽裝置,該遮蔽裝置係位在輻射投影光束路徑内 介於輻射源與一物件之間,該物件要被遮蔽使免除正電 荷粒子, 該第一遮蔽裝置對輪射投影光束大致為透明者,且正電壓 被施加予該第一遮蔽裝置以形成一電位阻障來阻擔正電荷 粒子的至少一部分。 . 【先前技術】 本文所使用的"晝圖樣裝置"(patterning means)一詞應被 廣泛解讀為表示可被使用以賦予入射輻射光束一圖樣化橫 斷面的裝置,該圖樣相當於要在基板之目標部分内產生的 圖樣;在此情況下也可使用”光閥”(light valve)一詞。一般 而言,該圖樣相當於要在目標部分内產生之元件内的一特 定功能層,該元件譬如是積體電路或其他元件(請參考下文) 。此種晝圖樣裝置的範例包括: 89312 200421044 -光罩(mask)。光罩的概念為微影技術中所熟知者,且其 包括諸如二元、交替相位偏移、及衰減相位偏移等型光 罩和各種混合型光罩。將此種光罩放置在輻射光束内會 造成照射在光罩上之輻射根據光罩上的圖樣而選擇性地 透射(在透射型光罩的情況下)或反射(在反射型光罩的 情況下)。在有光罩的情況下,支撐結構一般是一光罩檯 面’該光罩檯面確保光罩可被支承在入射輻射光束内的 所需位置處’且其可在需要時相對於光束移動; -可編程反射鏡陣列。此種裝置的一個範例是有兼具黏著 性與伸縮性之控制層和反射表面之矩陣可定址表面。此 種裝置所根據之基本原理譬如是反射表面之被定址區域 將入射光線反射成衍射光線,而未被定址區域則將入射 光線反射成未衍射光線。使用適當的濾光器,該未衍射 光線可從反射光束中濾除,只留下衍射光線;依此方法 ’光束就根據矩陣可定址表面之定址圖樣被圖樣化。可 編程反射鏡陣列的一種替代實施法採用微小反射鏡矩陣 裝置’每個微小反射鏡可藉施加一適當局部電場或藉採 用壓電驅動裝置而個別獨立繞著一軸傾斜。同樣地,反 射鏡可被矩陣定址,以使被定址反射鏡和未被定址反射 鏡會以不同方向反射入射輻射光束;依此方法,反射光 束就根據矩陣可定址反射鏡之定址圖樣被圖樣化。所需 之矩陣定址譬如可使用適當的電子裝置來完成。在上述 兩種情況下,晝圖樣裝置都可包括一個或更多個可編程 反射鏡陣列。本文所引用之有關反射鏡陣列的更多資訊 89312 200421044 譬如可從US 5,296,891與US 5,523,193等美國專利,及 PCT專利申請案WO 98/3 8597與WO 98/3 3 096中荒集,該 等文件在此納入供卓參。在可編程反射鏡陣列的情況下 ’該支撐結構譬如可貫施成一框架或檯面,該框架或檯 面可依需要為固定的或可移動的;及 -可編程液晶顯示(liquid-crystal display LCD)面板。此種 裝置的一個範例在US 5,229,872號美國專利中,該文件 在此納入供卓參。如上文所述,此情況下的支撐結構譬 如可實施成一框架或檯面,該框架或檯面可依需要為固籲 定的或可移動的。 為了簡單起見,本文在接下來的某些特定位置上會特別 專注於包括光罩與光罩檯面的範例上;但在此情況下討論 之整體原理應以上文所陳述之畫圖樣裝置的較廣泛涵蓋面 視之。 微影投射裝置譬如可使用於積體電路(ICs)的製造中。在 ^情況下’晝圖樣裝置可產生相當於積體電路一個別層之 ,路圖樣’且此圖樣可成像於…塗佈有輕射敏感材料(抗姓· 劑)曰層之基板(矽晶圓)上之目標部分(譬如包括一個或更多 八片杈塊)上。一般而言,單一晶圓包含整個相鄰目標部 :網路’目標部分以一次一個的方式經由投影系統逐次昭 士。在現行採用光罩檯面上之光罩做圖樣化之設備中,兩 種不同類機H間有所差異。在—類微影投射裝置中,各目 標部:藉將整個光罩圖樣一次曝光在目標部分上而被照射 此頰設備一般稱為晶圓步進器或步進與重複設備。在另 89312 -9- 200421044 一類一般稱為步進與掃描設備之替代設備中,各目標部分 在一既定方向("掃描”方向)上在投影光束下漸次掃罩 圖樣而被照射,同時以與此方向平行或反平行方向上同步 掃描基板檯面;因為-般而言,投影系統有放大因數m(一 般小於1)’所以基板檯面被掃描速率V為光罩檯面被掃描速 率的1/M。有關此處所述微影裝置之更多資訊譬如可&us 6,046,792中蒐集。該文獻在此納入供卓參。 在使用微影投射裝置的元件製造程序中,一圖樣(譬如在 光罩内)成像於一至少有部分被一層輻射敏感材料(抗蝕劑) 覆蓋之基板上。在此成像步驟之前,基板可進行各種製程 ’像是塗底層、抗蝕劑塗佈和軟烘焙。在曝光之後,基板 可接受其他製程處理,像是曝光後烘焙(p〇st_exp〇sure PEB)、顯影、硬烘焙和成像特徵之測量/檢查。這一連串製 耘被使用當做晝出一元件(譬如積體電路)個別層之圖樣的 基礎。然後此圖樣化層可進行各種製程處理,像是蝕刻、 離子植入(摻雜)、金屬化、氧化、化學機械磨光等,所有 這些製程都是要完成一個別層所使用的。若需要許多層, 則對每一新層須重複整個製程或其變體。最後會有一元件 陣列呈現在基板(晶圓)上。然後這些元件藉諸如切塊或鋸 開等技術彼此分開,之後個別元件可安裝在載體上、連接 至接腳等。有關此製程的進一步資訊譬如可從麥克葛勞希 爾(McGraw Hill)出版公司在1997年出版由彼得凡章特 (Peter van 2&111)所著"Microchip Fabrication: a Practical
Guide to Semiconductor Processing” 第三版 ISBN 〇_〇7_ 89312 -10- 200421044 067250-4—書中獲得,該書在此納入供卓參。 為了簡化起見’投影系統在下文中可稱為"透鏡”(lens); 但此名詞應被廣泛解讀為包含各種類型的投影系統,譬如 包括折射光學系統、反射光學系統、和反射兼折射光學系 統。輻射系統也可包括根據這些設計類型中的任一類而操 作的構成元件以導引、塑形、或控制輻射投影光束,且此 類構成元件也可在下文中整體或單獨稱為,,透鏡”。此外, .微影设備可為具有兩個或更多個基板檯面(及/或兩個或更 多個光罩檯面)的種類。在此種”多階”裝置中,額外的檯面 可並行使用,或可在一個或更多個檯面正在被使用做曝光 的期間對一個或更多個其他檯面實施準備步驟。雙階微影 設備譬如描述於1^ 5,969,441和,〇 98/40791中,該二文獻 在此納入供卓參。 在微影裝置中,可成像在基板上的特徵尺寸受限於投影 輻射之波長。為了產生具有較高密度元件之積體電路並從 而產生較高操作速率,就需要能夠成像較小的特徵尺寸。 雖然現行的大部分微影投射裝置採用由水銀燈或準分子雷 射產生的紫外光線,但已有提議使用波長在5到2〇 範圍 特別疋在1 3 nm附近一之更短波長的輻射。此類輻射被稱 為遠紫外線(extreme ultraviolet EUV)或軟X光,且可能的輻 射源譬如包括雷射產生之電漿源、放電電漿源、或來自電 子儲存環之同步加速器輻射。使用放電電漿源的裝置描述 於 Proc· SPIE 3997,第 136_156頁(2〇〇〇)由帕特婁(w上岀。) 、佛門可夫(I· Fomenk〇v)、奥立佛(R· 〇liver)、伯克斯(D· 89312 -11- 200421044
Birx)等人所著"Development of an EUV (13.5 nm) Light
Source Employing a Dense Plasma Focus in Lithium VaporM ;?1*〇〇.8?1£ 3 997,第 861-866 頁(2000)由麥克喬克(1^〜· McGeoch)所著"Power Scaling of a Z-pinch Extreme Ultraviolet Source” ; Proc. SPIE 3676,第 272-275 頁(1999) 由希爾夫維斯特(W.T· Silfvast)、克樓斯言内(M. Klosner)、西 姆咖維格(G· Shimkaveg)、班德(H_ Bender)、庫比亞克(G. Kubiak)、佛納西亞瑞(Ν· Fornaciari)等人所著 nHigh-Power Plasma Discharge Source at 13.5 and 11.4 nm for EUV lithography”,及 Applied Optics,第 38卷,第 5413-5417 頁 (1999)由柏格曼(Κ· Bergmann)等人所著,,Highly Repetitive,
Extreme Ultraviolet Radiation Source Based on a Gas-Discharge Plasma” 中。 諸如上文所述之放電電漿輻射源的遠紫外線輻射源會需 要使用相當高的氣體或蒸氣部分壓力來發射遠紫外線輕射 。在放電電漿源中,放電產生於電極之間,且其產生之部 分離子化電漿.可在後續時間被促成崩潰以產生可發射遠紫 外線範圍輕射之非常熱的電漿。該高熱電漿經常在氤(χβ) 内產生,因為氙電漿在13.5 nmm近的遠紫外線(Euv)範圍 内產生輻射。為了達成有效率的Euv產生,一般在接近輻 射源的電極處需要〇. 1 mbar的壓力。此種相當高氙壓力的一 個缺點是氙氣體會吸收EUV輻射。譬如,〇11111?^氙在超過 1 m處僅發射〇.3%的波長為13.5 nm的Euv輻射。所以需要 將相當高氙壓力限制在輻射源附近有限的範圍内。爲2此 89312 -12- 200421044 目標,輻射源可被包含在其本身的直办 % J具玉艙至内,該艙室用 搶室壁與收集器反射鏡及照明光學設備可容納於其中之後 續真空艙室分隔開。 上文所述遠紫外線微影投射裝置可從ΕΙΜ Μ] 中得 知。此文件揭示於實施例7和圖9及丨中,一古 _ τ 阿正電位的網 (高壓網)被使用以防止微影裝置内 衣罝Μ之光學構件的脆弱覆膜 被喷減。該網被定位當做光學構件之前的_個遮蔽裝置, 且因為具有高正電位而排除正電荷粒子。該網包含複數個 平行導線。每條導線的厚度遠小於相鄰導線間的距離。這 確保該網不會大幅遮掩輻射投影光束且該網對輕射投影光 束而言大致為透明者。接近光學構件之正電荷粒子會被該 網的正偏壓排除或減緩並轉 付丨J 1一疋,南正電壓會吸引自 由電子到該網。這會造成許多缺·门 了夕釈點,像疋·網内的高功率 消耗與結果使網增溫並需要提供大高電壓功率給網,且有 可能在網的附近產生氣體放電。 i t 电此外,伴隨的延伸電場會 k成網與另一個表面間的氣恭 担“c 乳體电擊牙知壞’且對微影投射 裝置内EUV源效能產生負面影響。 【發明内容】 制明之目的在減少到達高電壓網之自由電子數目並限 旦4 ΪΙ的’本發明的特徵為有第二遮蔽裝置位於輕射投 〜先束的路徑内在第一遮蔽 衣置的至少一側上,一負電壓 她加給第二遮蔽裝置以將負 丁拉子從第一遮蔽裝置排除 、除诸如上述之自由電子等負電荷粒子,藉此讓 89312 -13- 200421044 弟一遮蔽裝置或第一網的周圍基本上沒有該等負電荷粒子 。因此,入射到第一網上的自由電子數目得以大幅減少, 並有利地防止高電流通過該網及該網内的高功率消耗。此 外,’第二遮蔽裝置可當做法拉第(Faraday)€,防止電場線 到達輕射源和脆弱的光學構件。 本土明的另一,貫施例的特徵在於微影投射裝置進一步 包括-表©,該表面或則接地或則與第二遮蔽裝置電氣接 觸以將輻射源與第-遮蔽裝置隔離開。該屏蔽使方便地操 =刪源和導人高電壓於第—網上成為可能。—負電壓可 轭加於包含該第二遮蔽裝置和該表面的結果結構體。或者 ,該表面也可接地且負電壓可施加於第二遮蔽裝置。電子 (與電場線)仍可穿過接地結構體。施加予該結構體之負電 壓防止電子和電場線穿過該結構體。若結構體為封閉者, 則不而要此貞電Μ。當結龍内有洞孔以讓遠紫外線通過 日卜譬如當第二遮蔽裝置包含一網時—則洞孔的尺寸決定 遮蔽所需之負電壓。 本發明還有另-種實施例,其特徵為該表面包含一圓筒 狀或圓錐狀罩框,其縱剖軸大致平行於轉射投影光束的路 徑’且靠近包含格柵或網結構之第一遮蔽裝置和第二遮蔽 裂置有—大致垂直於輻射投影光束路徑的表面。這些相* ::單的幾何形狀已經測試並運作良好。此外,此種簡單二 、::形狀可相备輕易且廉價地製造。隨著輻射投影光束是 平仃、收斂或發散’兩種幾何形狀之一可為較有利的—種 。對平行於輻射投影光束路徑之圓筒狀罩框而言,罩框可 89312 200421044 為封閉者或接地。 外此外,本發明的另一種實施例之特徵為第二遮蔽裝置和 第一遮敝裝置包括彼此沿著輻射投影光束路徑對準之孔护 。第二遮蔽裝置與第-遮蔽裝置―該二裝置都可為網㈣ —的對準使輻射投影光束的截斷最小化,從而使呈現在網 :游的輻射功率量最大化。網的對準做法可使收斂型、平 行型、及發散型輻射投影光束在網下游的輻射功率最大化。 本發明的另一種實施例之特徵為微影投射裝置進一步包 :大致在接地電位之第三遮蔽裝置’該第三遮蔽裝置位於 弟二遮蔽裝置面對第—遮蔽裝置側的相反側。這進一步減 少由第—與第二遮蔽裝置在輻射源附近產生的電場影響。 次級電子將無法到達帶正電荷的網,且Euv源將可以平順 且穩定的方式運作。第三遮蔽裝置的最重要功能是防止第 二,蔽裝置肇因於延伸電場和加速電子之運作問題。此外 ’第三遮蔽裝置產生一屏蔽區域’其他遮蔽裝置可定位在 ㈣=内。照射在第三遮蔽裝置上的輻射產生次級電子, 若無第三遮蔽裝置’則次級電子會在第二遮蔽裝置處產生 。較佳的是讓次級電子從第三遮蔽裂置流過而不從第二遮 蔽裝置流過’因為從第二遮蔽裝置流過之次級電子會造成 負電壓的(暫時)增加一甚至到達零電位。 卜本土月的其他貫施例之特徵為有介於〇 V與20 kv 之間一較佳的是約3 V — ΛΑ X -=, τ 3 kV—的正電壓施加予第一遮蔽裝置, 及有”於2 kv與ο V之間—較佳的是約糊V—的負電壓 予第遮蔽衣置。本發明發現這些電場電位值特別有 89312 -15- 200421044 利。 根據本發明之微影投射裝置的另—種實施例之特徵為輕 射源被調適以能夠在高輕射狀態與低非輕射狀態間以脈衝 方式運作,且該微影投射裝置進一步包括同步化裝置,节 同步化裝置被調適以在輻射源處於其低狀態期間的至少二 部^期間施加-正電I給第—遮蔽裝置。第—遮蔽袭置上 的尚電Μ排除由輻射源產生之正離子並防止該等正離子進 入遮蔽裝置下游的光學系統。但由遮蔽裝置下游之遠紫外 線光束產生之光離子被防止加速進人光學系統的方法是·· 僅當輻射源處於其低狀態之期間操作遮蔽裝置;且僅备沒 有出現光離子時操作遮蔽裝置。可有一預定電壓施加:第 二遮蔽裝置。此電壓可與輻射源同步脈動,但第二遮蔽裝 置的脈動不是必要的。該預^電壓也可為恆定電壓。 在-種較佳實施財,遮蔽裝置㈣高電壓㈣射源產 =之離子已經被減速的時候被切斷,以防止輕射源產生之 離子被朝向輻射源推回。 “本發明之另一種實施例的特徵為第一遮蔽裝置盘第二遮 敝裝置間呈現有至少一個壁以抓取 电何粒子。日Η政从约 ,連同將離子導引朝向這些壁的電 ^ % 4域%,這有助於進 V哀減光離子,因為光離子之平均、 之加入而減小。該等壁為導通者或絕緣因額外的壁 配置以使遠紫外線光束受壁的遮蔽極小化。名外的壁應被 本發明之另-種實施例的特徵為該微影 離子抓取裝置以吸引正電荷粒子朝向哕 " 乂 一個壁。藉著 89312 -16 - 200421044 施加一相當小的電力及/布 q途力’而該力的至少一個分量朝 向垂直於該至少一個壁的古 的方向’光離子就可從光學糸統中 移除。 【實施方式】 圖1概要顯不根據本發明一種特殊實施例之微影投射裴 置。該裝置包括: _ 一輻射系統,用以供應輻射(譬如波長為u_i4nm之遠紫 外線#曰射)投影光束PB。在本特殊狀況下,該輻射系統也 包括輻射源LA ; 第一物件檯面(光罩檯面)Μτ,該物件檯面配置有光罩 支木以支承光罩MA(譬如光網)且連接至第一定位裝置 PM以將光罩相對於投影系統PL正確定位; -一第二物件檯面(基板檯面)WT,該物件檯面配置有基板 支架以支承基板W(譬如塗佈有抗蝕劑的矽晶圓)且連接 至第二定位裝置PW以將基板相對於投影系統pL正確定 4立,及 投影系統(”透鏡”)PL,用以將光罩MA被照射部份成像於 基板W的目標部分C(譬如包括一個或更多個晶片模塊)上 如圖所不’該裝置為反射型者(亦即有反射型光罩)。但 一般而言,其譬如也可為透射型者(有透射型光罩)。或者 ’該裝置也可採用另一種晝圖樣裝置,像是如上文引述之 可編程反射鏡陣列。 輻射源L A(譬如雷射產生之電漿或放電電漿遠紫外線輕 射源)產生輕射光束。此光束直接或在穿過諸如光束擴展哭 89312 -17- 200421044 等調節裝置之後饋入照明系統(照明器)IL中。照明系統IL 可包括調整裝置以設定光束内強度分佈之外側及/或内侧 幸S向範圍(一般分別稱為外側σ與内側σ)。此外,其一般會 包括各種其他構件,像是整合器和聚光器。依此方法,照 射在光罩Μ Α上之光束ΡΒ在其橫斷面上會有所需之均勻性 和強度分佈。 晴注意圖1,輻射源LA可在微影投射裝置的機殼内(譬如 像常見的輻射源L A為水銀燈的情況),但其也可遠離微影投 射裝置’其產生之輻射光束被導引(譬如藉助適當的導引反 光鏡)入該裝置内;此後者情況經常是輻射源LA為準分子雷 射的情況。本發明與申請專利範圍包含這兩種狀況。 光束PB接著截擊被支承在光罩檯面Μτ上的光罩MA。在 通過光罩MA之後,光束PB穿過透鏡PL,透鏡]?1^將光束pB 來焦在基板W之目標部分c上。藉助於第二定位裝置pw(及 干擾量測量裝置IF),基板檯面WT可正確地移動,譬如以 便將不同的目標部分C定位在光束pb之路徑内。同樣地, 5如在將光罩MA從光罩庫中以機械方式取回之後或在掃 描期間,可使用第一定位裝置PM將光罩MA相對於光束PB 之路徑正確定位。一般而言,物件檯面MT,之移動是 藉助長衝程模組(粗調)與短衝程模組(微調)來實現,該等模 組未明顯顯示於圖丨中。但在晶圓步進器(相對於步進與掃 描裝置)的情況下,光罩檯面MT可僅連接至短衝程驅動器 或為固定者。光罩MA與基板W可分別使用光罩對準標記M1 ,M2和基板對準標記PI,P2對準。_ 89312 200421044 圖中所示裝置可以兩種模式使用: 1·在步進模式下,光罩檯面“丁基本上維持靜止,且整個 光罩影像一次(亦即單一次”閃光”)投影在一目標部分c 上。基板檯面WT接著在X與/或7方向上移動以使不同的 目標部分C可被光束PB照射;及 2·在掃描模式下,情況基本上類似,只是單一個目標部分 C不是在單一次”閃光”内被曝光。而是讓光罩檯面“丁可 在特定方向(所謂的”掃描方向”,譬如y方向)上以速率^ 移動,以使投影光束PB掃描在光罩影像上;同時,基 板楼面wt在相$或相反方向上以速率v=Mv同步移動 ,其中Μ是透鏡PL之放大率(一般而言.1/4或1/5)。依 此方式,可有相當大的目標部分c被曝光而不必犧牲解 析度。 圖2顯示投射裝置丨’包含具有照射單元3和照明光學單元 4之。照射系統2和投影光學系統p L。照射系統2包括輕射源收 集器模組或輻射單元3和照明光學單元心輻射單元3配置有 可為放電電聚遠紫外線輻射源之輻射源6。遠紫外線輕射源 6可採用諸如氙氣體或鋰蒸氣等氣體或蒸氣,其中可產生非 常熱的電漿以發射遠紫外線電磁頻譜範圍内之輻射。部分 離子化之電氣放電f聚在光㈣上崩潰而產生該非常熱的 電襞。要有效地產生㈣需要〇.lmbar分壓之氤氣體、鐘基 氣或任何其他適當的氣體或蒸氣。輻射源6發射之輻射從輻 射源艙室7經由一氣體阻障結構或"箱片收集器"9遞交入^ 集H搶m該氣體_結構9包括諸如歐洲專利申請案 89312 -19- 200421044 EP-A] 233 468與ΕΡ-Α] 057 079中詳述之通道結構,該等 文獻在此納入供卓參。 收集器搶室8包括一輻射收集器10,該輕射收集器根據本 發明由掠入射收集器形成。由收集器1〇傳送之輻射由一光 柵光譜濾波器11反射,該輻射要被聚焦於收集器艙室8内之 孔徑處的虛擬輻射源點12内。從艙室8,投影光束16在照明 光學單元4内經由正交入射反射器13, 14反射到—位於光網 或光罩檯面MT上之光網或光罩上。一圖樣化光束17被形成 ,該圖樣化光束在投影光學系統PL内經由反射元件丨8,^ 9 成像於晶圓檯面或基板檯面貿丁上。較該圖所示更多的元件 可整體呈現於照明光學單元4與投影光學系統pLW。 如圖3中所示,掠入射收集器丨〇包括許多個按大小順序套 疊在一起之反射器元件21’ 22, 23。此種掠入射收集器譬 如顯示於德國專利申請案DE 101 38 284.7中。 在圖4中顯示譬如像是在遠紫外線光束57内之網41的第 一遮蔽裝置固定在諸如圓筒狀罩框43之接地機殼内部。由 輻射源6發射之正電荷粒子沿著遠紫外線光束57行進。網*i 連接至一供應正電壓之電壓供應器45。第一遮蔽裝置也可 實施成一光柵。網41包括複數個線61和孔徑63。各線之厚 度遠小於相鄰線間的距離。這樣可確保遠紫外線光束5 7之 遮蔽盡可能地小。網41與接地圓筒狀罩框43電氣絕緣。在 弟一網41的兩側上,形式為兩個額外網4 7,4 9的第二遮蔽 裝置固定在接地圓筒狀罩框43内且與之電氣絕緣。該等額 外網47,49連接至電壓供應器51,該電壓供應器提供一負 89312 -20- 200421044 直於圓筒之長度方向的溝槽。在 側網47,49上沒有電壓的情況下 生高電壓(3kV)非常困難。維持A 。維持此高電壓所需之功率大於 。在遠紫外線輻射源操作且外 兄下,在第一(中間)網41上產
似万式便用於發散或收敛輕射投影光束。 像是箔片收集器等出現在微影投射裝置 内的其他構件可 電壓以便排除自由電子。在接地圓筒狀罩框43之末端面處, ,可配置第三遮蔽裝置,該第三遮蔽裝置譬如是與接地圓 筒狀罩框43電氣接觸之兩個額外網53, 55。在圖4的狀況下 运备、外線光束5 7平行進入並繼續穿過網41,4 7,4 9,5 3 ' 55的總成,該等網被對準以使對諸如反射鏡之光學構件 59的陰影效果極小化。但本發明也可使用收斂或發散(遠紫 外線)輻射光束57。在此情況下,網41,47,49,53,55之 對準和間距須據以調整。很重要的是網41,47,49,53, 55肇因於靠近遠紫外線光束57之電氣導通層的附著之短路 被防止。為此目的,有絕緣中介物呈現在網4丨,47,, 53,55之間。絕緣中介物内刻有—溝槽,金屬原子僅能很 困難地穿入其中。這表示在溝槽深處會有一幾乎沒有導通 材料的區段。溝槽的幾何形狀譬如是在圓筒内側表面内 89312 • 21 - 200421044 被使用當做上述網41,47,49,53,55中的一個。 圖5顯示圖2中所示輕射源6和收集器10的放大細節。如圖 5中所示,笛片收集器9的功能是接地㈣且收集以。的功 能是接地網53。笛片收集^9與收集器ι〇的罩框43也被接地 ,·罔41 47和49被考曲且其聚焦在輕射源6上以便使輕射投 影光束的截取最小化,輕射投影光束在此情況下為發散光 束二且因此可有最大的輻射功率量呈現在網的下游。第一 與第二遮蔽裝置可為箱片收集器之小板陰影部分内的細線 。這很有利’因為線沒有被照射到,從而不會被加熱。此 外’箱片收集器小板可以相當簡單的方法冷卻。 圖之只施例中,網上的電壓可為脈衝電壓。為此目的 ,一計時電路63連接㈣射源6及„源45和51。計時電路 63處㈣衝輻射源6與脈衝電壓源化㈣間的同步化。 射=Γ月本發明之#作’請參考圖6之計時圖。在微影投 、、’離子(”光離子")因為遠紫外線輻射之離子化特性 :圖a中払不為尚狀態的期間產生一段期間T1。更明確地 兄光離子在第一遮蔽裳置41與第二遮蔽裝置〇,的之間 餘光離子在遠紫外線脈衝到達時幾乎立刻產生。可配 =離:抓取裝置—譬如是連接至接地的㈣或具有相當 1、1—%路65有效地施加)離子吸引磁偏麼或電偏㈣(永 出現)3的辟^_地紅加’以使該吸引僅在輕射源6之低狀態期間 取种詈以移除遮蔽裝置之間内的光離子。該光離子抓 ==用是提升光離子密度的衰減。另-方面,也從 ^、、田射源射出之離子("輕射源離子")出現在微影投 89312 -22- 200421044 射裝置内。輻射源離子在產生後就沿著輕射投影光束 在微影投射裝置的光學構件方向前進。假設輕射源離子: 一段時㈣之後到達譬如為—網的第二遮蔽裝置47。為了 防止輕射源離子通過網41且為了保護在㈣投影光束路和 内位於賴下游之光學構件抗拒輻射源離子,—如上文戶: 述之正脈衝電麼被施加給網41。$ 了有輕射源離子排除效 果,該正電壓須在輻射源被切換到高狀態之後不晚於”時 段被施加。正電壓脈衝之寬度T3須使該正電壓出現的期間 足夠長以將輻射源離子減速。太長的脈衝寬度會導致輕射 =離子加速並反射回輻射源。正脈衝長度Τ3的典型值約為i 微秒。根據離子被從輻射源射出的時間跨幅長度,長度丁3 可比1Μ❼長些,因為也須有足夠的時間以將最終抵達第 二遮蔽裝置47之離子減速。電壓脈衝Τ3須滿足的一個重要 條件是其不可在有光離子出現的期間(亦即在輻射源處於 1狀態之期間Τ1和時段T1之後光離子被有利地移除的有限 時段期間)被施加。脈衝T3被施加的時間可改變,其形狀高 度、寬度也可改變。這在圖补中以虚線表示。因為光離子 抵達抓取裝置需要時間,所以在脈衝T1末端與乃期間施加 正電壓脈衝之間必須有一時間延遲Tdeiay。n,丁2與丁3的典 型值為100毫微秒到數微秒。第二遮蔽裝置47,49也可被 (有效地)偏壓。為了獲得一強輻射源離子排除場,第二遮 蔽裝置可與第一遮蔽裝置41同步並與脈衝T3大致同時被偏 壓。這顯示於圖^中。但第二遮蔽裝置上的脈衝電壓與第 二遮蔽裝置上的恆定電壓二者都會造成源輻射離子排除效 89312 -23- 200421044 二遮蔽裝置47的時候 果。很重要的是在輻射源離子抵達第 開啟弟一遮敝裝置41上的電壓。 如圖5中所示,可能由 帝厂 提供—約為-100 V之負 電壓給網41,47,49的罩框43。這將對網間產生之光離子 造成-吸引力並將這些離子帶離_,47,49。 ,65可與電壓源67連接以便僅在出現這些離子的期間1亦 PT1和其後的一段時間内)提供該負電壓。 上文所述之網總成特別適合於錢—光學構件—譬如反 射鏡59—使免於輻射源引發之碎片。 施例,但請注意本發明可 本描述不是要對本發明構 雖然上文描述本發明的特別實 以異於上述實施例之方法實現。 成限制。 【圖式簡單說明】 本發明說明參考所附示意圖描述本發明僅做為||例的實 ^例’諸圖中對應的參考符號表示對應的元件,且其中: 圖1概要顯不根據本發明之一種實施例的微影投射裝置,· 圖2》、、員示根據圖i之微影投射裝置的遠紫外線輻射系統及 投影光學裝置的側視圖; 圖3顯示本發明之輻射源及掠入射收集器之細節; 圖4概要顯示根據本發明之遮蔽裝置的一種實施例之配 置圖; 圖5顯不聚焦於根據本發明之微影投射裝置内的輻射源 之遮蔽裝置的位置;且 圖6顯示一時程圖,該時程圖解釋本發明之運作。 89312 -24- 200421044 【圖式代表符號說明】 LA 幸畜射源 IL 照明系統 PL 投影系統(透鏡) PB 輻射投影光束 IF 干擾量測量裝置 MT 第一物件(光罩)檯面 PM 第一定位裝置 WT 第二物件(基板)檯面 PW 第二定位裝置 ΜΑ 光罩 Ml,M2 光罩對準標記 C 目標部份 W 基板 PI,P2 基板對準標記 1 微影投射裝置 2 照明系統 3 輻射單元 4 照明光學單元 5 投影系統 6 輻射源 7 輻射源艙室 8 收集器艙室 9 氣體阻障結構體 89312 -25- 200421044 10 輻射收集器 11 光柵光譜濾波器 12 虛擬輪射源點 13,14 正交入射反射器 16 投影光束 17 被圖樣化之光束 18,19 反射元件 21 , 22 , 23 按大小順序套疊在一起之反射器元件 41 網 43 圓筒狀接地罩框 45,51 電壓供應器 47 , 49 , 53 , 55 額外的網 57 遠紫外線光束 59 光學構件(反射鏡) 61 線 63 孔徑 63,65 計時電路 67 離子吸引磁場或電場偏壓 -26 - 89312

Claims (1)

  1. 200421044 拾、申請專利範圍: 1 · 一種微影投射裝置,包括: -一輻射系統,其係用以從輻射源發射之輻射形成一 輻射投影光束, -一支撐結構,該結構被建構以支承晝圖樣裝置,該 投影光束照射該畫圖樣裝置以將該投影光束圖樣化, -一基板檯面,該檯面被建構以支承一基板, • 一投影系統,該系統係被建構並配置以將該畫圖樣 裝置被照射部份成像於基板的一目標部分上,及 -第一遮蔽裝置,該遮蔽裝置係位在輻射投影光束路 徑内介於輻射源與一物件之間,該物件要被遮蔽使 免除正電荷粒子, 該第一遮蔽裝置對輻射投影光束大致為透明者,且正電 C被化加予該第一遮蔽裝置以形成一電位阻障來阻播 正電何粒子的至少一部分, 其特點為 第二遮蔽裝置係位在輻射投影光束路徑内第一遮蔽裝 置的至少一側上,一負電壓被施加給該第二遮蔽裝置以 將負電荷粒子從該第一遮蔽裝置排除。 2·如申請專利範圍第1項之微影投射裝置,其特點為該微
    —及包軋筏賙Μ將锔射源興該第 開。 如申清專利範圍第2項之微影投射裝置, 該表面被接地或與該第 赛興該第一遮蔽裝置隔 ’其特點為該表 89312 200421044 其縱剖軸大致平行於輻 面包括一圓筒狀或圓錐狀罩框 射投影光束路徑。 •如申凊專利範圍第丨, ._ A 3項之微衫投射裝置,豆 為該弟一遮蔽裝置盥 " -構俨% 一遮敝裝置包括-格柵或網 、、“冓體,該結構體的表 徑。 土且不早田射投影光束路
    6. ^其特點 ’該等孔 如申,專利範圍第i,2或3項之微影投射裝置 為《亥第—遮蔽裝f與該第一遮蔽裝1包括孔徑 k Μ著輪射投影光束路徑彼此對準。 如申β月專利範圍第1,2或3項之微影投射裝置,盆特點 為:微影投射裝置進一步包括幾乎在接地電位:第: 遮^衣置,該第二遮蔽裝置係位在該第二遮蔽裝置面對 該第一遮蔽裝置相反的一側。 ^申請專利範圍第6項之微影投射裝置,其特點為該第 三遮蔽裝置之結構類似於該第一遮蔽裝置和該第二遮 蔽裝置者。 一 •如申請專利範圍第丨,2或3項之微影投射裝置,其特點 為施加給該第一遮蔽裝置的正電壓介於〇 ▽與2〇 kv之 間,較佳者約為3 kV。 °申請專利範圍第1,2或3項之微影投射裝置,其特點 為該第二遮蔽裝置有介於_2kV與〇V之間的負電位,較 佳者約為-400 V。 如申請專利範圍第1,2或3項之微影投射裝置,其特點 為該韓射源適合在一高狀態與一低狀態間以脈衝方式 -2 - 044 044 π. 12. 13. 14. 15. 16. f作,且該微影投射裝置進一步包括同步裝置,該同步 凌置適合在該輻射源處於其低狀態期間的至少一部分 期間施加一正電壓給該第一遮蔽裝置。 如申凊專利範圍第i 〇項之微影投射裝置,其特點為該第 一遮蔽裝置上有數微秒的期間出現正電壓。 申明專利範圍第1 〇項之微影投射裝置,其特點為該第 二遮蔽裝置連接至該同步裝置,以與施加給該第一遮蔽 裝置的正電壓同步地改變施加給該第二遮蔽裝置的電 壓。 如申請專利範圍第1 〇項之微影投射裝置,其特點為至少 有一壁呈現在該第一遮蔽裝置與該第二遮蔽裝置之間 以抓取正電荷粒子。 如申請專利範圍第1 0項之微影投射裝置,其特點為該微 影投射裝置包括光離子抓取裝置,以吸引正電荷粒子朝 向至少一個壁。 如申請專利範圍第1,2或3項之微影投射裝置,其特點 為該被遮蔽物件包括一光學元件。 一種使用欲影製程製造積體結構體之方法,該製造方法 包括下列步驟: _提供一輻射系統,其係用以從該輻射源發射之輻射 形成一輻射投影光束, _提供一支撐結構,該結構係被建構以支承晝圖樣裝 置,該投影光束照射該晝圖樣裝置以將該投影光束 圖樣化, 89312 421044 提七、基板檯面,該檯面係被建構以支承一基板, 且進一步包括下列步驟: 提供至少一個光學構件,和 ”立-第-遮蔽裝置,該遮蔽裝置係位在輻射投影 光束,徑内介於輻射源與該至少—個光學構件之間 忒第一遮蔽裝置對輻射投影光束大致為透明者, 該輕射源在操作期間發射正電荷粒子,一正電壓被 供應給該第一遮蔽裝置以形成一電位阻障來阻擋粒 子的至少一部分, 其特點為有第-拂;#壯 内第一遮 一遮蔽裝 — 罘一遮敝裝置位在投影光束路才 叙裝置的至少—, . 側上’ 一負電壓被供應給該」 置以將自由雷p 4 Μ 千攸该第一遮蔽裝置排除。 89312 -4-
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