TW200921283A - Measurement apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method - Google Patents

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200921283 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於測量待測量的平面中之光強度分佈的 測量設備、包括此測量設備的曝光設備及使用此曝光設備 的裝置製造方法。 【先前技術】 迄今，使用於測量半導體裝置的曝光設備使晶圓上所 塗敷的抗蝕劑曝露於光，以評估包括光源、照射光學系統 、及投射光學系統之整個曝光設備的影像形成效能。當曝 光設備的影像形成效能係藉由使抗蝕劑曝露於光來予以測 量時，必須重複包括抗蝕劑的顯影及抗蝕劑影像的觀察之 製程。因此，實施測量程序會是嚴重麻煩的工作，且難以 在短時間內測量效能。

就此類問題而言，在 William N. Partlo ' Charles H.fields 及 William G. Oldham 之 J. Vac. Sci. Technol. B 的卷1 1 ( 1 993 )之第2686-2691頁的「測試高數値孔徑微 影透鏡的方法之直接空間影像（aerial image )測量」中建 議測量晶圓表面上的光強度分佈且評估曝光設備的影像形 成效能，而不使抗蝕劑曝露於光之技術。這些文件揭示當 移動光偵測器時，測量晶圓表面上的光強度，及包括微狹 縫及光遮蔽部分的掩模之技術，此微狹縫的寬度等於或小 於藉由曝光的波長除以投射光學系統的數値孔徑所得到之 値。 -4 - 200921283 在使用光偵測器及如微狹縫的開口來測量晶圓表面上 的光強度之相關習知技術中，需增加光遮蔽部分的厚度， 以防止光（傳經未由開口所佔據的光遮蔽部分）入射於光 偵測器上。然而，增加光遮蔽部分的厚度會導致出現於開 口處的非線性光學效應。若有此效應，自傳經開口的光所 得到之光強度分佈會與自進入開口的光所得到之光強度分 佈不同。若降低光遮蔽部分的厚度，則光遮蔽部分提供不 足的光遮蔽。傳經光遮蔽部分的光之影響會增加。 如以上所述，相關習知技術在正確地測量晶圓表面上 的實際光強度分佈會有困難。 【發明內容】 在光強度分佈的測量中，本發明提供可防止由於傳經 光遮蔽部分的光所導致之降低測量精確性。此外，不需增 加包括開口及光遮蔽部分的的掩模之厚度。 根據本發明的觀點，測量設備係組構來測量待測量的 平面中之光強度分佈。該測量設備包括掩模，其具有光遮 蔽部分及開口，該光遮蔽部分係組構來遮蔽用以形成該光 強度分佈之光的大部分，該開口具有小於該光的波長之尺 寸，且傳送較小部分的該光於其間。該測量設備還包括組 構來接收傳經該開口的該光且輸出光強度訊號之第一光電 轉換元件，及配置於遠離該第一光電轉換元件的位置之第 二光電轉換元件。第二光電轉換元件係組構來接收傳經該 光遮蔽部分的該光且輸出光強度訊號。該掩模、該第一光 -5- 200921283 電轉換元件、及該第二光電轉換元件係沿著待測量的該平 面移動。該光強度分佈係依據自該第一光電轉換元件所輸 出的光強度訊號，及自該第二光電轉換元件所輸出的光強 度訊號來予以計算。 本發明的另外特性及觀點將自底下參考附圖之範例實 施例的說明而變成顯然可知。 【實施方式】 本發明的實施例於底下參考附圖予以說明。在圖式中 ，相似標號係有關相似標號，且省略多餘說明。 圖1係顯示根據本發明的實施例之測量設備1 00的圖 形。測量設備1 00測量形成具有入射於待測量的平面上之 光的光強度分佈。在此實施例中就測量晶圓上的光強度分 佈之測量設備而言，測量設備1 00係實施於曝光設備中， 此曝光設備使晶圓（基板）曝露於光，以轉移晶圓上之光 罩（原型）的圖形。測量設備100測量包括光源、照射光 學系統及投射光學系統之整個曝光設備的影像形成效能。 在圖1中，參考符號IL代表包括光源的照射光學系 統。光罩RT具有圖案。光罩RT係安裝於光罩台（未顯 示）。照射光學系統IL以光照射光罩RT。此光係於光罩 RT的圖案處繞射，且入射於投射光學系統PL上。入射於 投射光學系統PL上的光係以投射光學系統PL來予以收集 ，且形成光罩RT的圖案之影像於影像平面中（例如，在 晶圓表面上）。 -6- 200921283 在用於測量晶圓表面的光強度分佈（空間影像）之投 射光學系統PL的影像平面中，測量設備1 〇〇係以可以晶 圓來取代的方式而設置於晶圓台WS上。當光照射係由照 射光學系統IL所提供時，測量設備1 〇 〇驅動感測器單元 SU (稍後說明）’且分析自感測器單元S U輸出的光強度 訊號。此分析測量晶圓表面上的光強度分佈。因此，晶圓 台W S的功能爲用以驅動感測器單元S U的驅動單元。 測量設備1 〇〇係根據光罩RT處所形成的圖案爲具有 交替配置的線及空間之線與空間（L & S )圖案之一例而 於底下做更詳細的說明。在此情況中，如圖2中所顯示的 光強度分佈（空間影像）L 1係形成於晶圓表面上（在投 射光學系統PL的影像平面中）。圖2係顯示形成於晶圓 表面上的光強度分佈LI之一例的圖形。 圖3係槪略地顯示根據本實施例之測量設備1 〇 〇的組 構之截面圖。測量設備1 00包括感測器單元SU，其具有 掩模110與光強度感測器120、儲存單元130、及訊號處 理單元1 4 0。 掩模1 1 〇包括狹縫（微狹縫）丨丨2及光遮蔽部分丨i 4 。狹縫1 1 2用來作爲開口，此開口於短邊方向上的寬度小 於形成光強度分佈LI的光之波長。光遮蔽部分114爲由 金屬（如鋁（A1 )或鉬（Ta ))所構成的光遮蔽膜。掩模 1 1 〇的開口不受限於狹縫1 1 2，且只要開口的尺寸小於形 成光強度分佈LI的光之波長，則可爲具有任何形式的開 口。例如’掩模1 1 〇的開口可爲微針孔。光遮蔽部分1 1 4 200921283 傳送此光的小部分，且例如可由光遮蔽膜所形成。 若形成於光強度感測器1 20上的光強度分佈LI有某 種等級的強度，則光強度感測器1 20偵測經過掩模1 1 〇的 光。光強度感測器12 〇包括複數個光偵測器。例如，光強 度感測器120可爲CCD感測器、CMOS感測器、光二極體 、或分離的光二極體。根據此實施例的光強度感測器1 20 包括設置於狹縫1 1 2之下的第一光電轉換元件1 22，及設 置於遠離第一光電轉換元件122的位置之第二光電轉換元 件1 2 4。第二光電轉換元件1 2 4係設置於光遮蔽部分1 1 4 之下。 第一光電轉換兀件1 2 2接收傳經狹縫1 1 2的光，且將 與所接收到的光之光強度相對應的光強度訊號輸出至第一 記憶體1 3 2。第二光電轉換元件1 2 4接收未由狹縫1 1 2所 佔據之傳經光遮蔽部分1 1 4的光，且將與所接收到的光之 光強度相對應的光強度訊號輸出至第二記憶體1 3 4。感測 器單元SU係以相差固定距離之箭頭A所表示的方向上之 晶圓台w S來予以驅動。每次驅動感測器單元s U時，光 強度感測器120 (第一光電轉換元件122及第二光電轉換 元件124 )輸出光強度訊號。 儲存單元1 3 0儲存自光強度感測器1 2 0所輸出的光強 度訊號。在此實施例中，儲存單元1 3 0包括第一記憶體 132及第二記憶體134。第一記憶體132儲存自第一光電 轉換元件122所輸出的光強度訊號，其與在接收具有對應 於其光強度訊號的光強度之光時，代表第一光電轉換元件 -8- 200921283 1 22的位置之位置資訊相關聯。第二記億體1 34儲存自第 二光電轉換元件1 24所輸出的光強度訊號，其與在接收具 有對應於其光強度訊號的光強度之光時，代表第二光電轉 換元件1 24的位置之位置資訊相關聯。 訊號處理單元140讀取與來自儲存單元130 (分別來 自第一記憶體1 3 2及第二記憶體1 3 4 )的等效位置資訊相 對應（亦即，與相同位置資訊相對應）之光強度訊號，且 計算晶圓表面上的光強度分佈LI。以第一光電轉換元件 1 22所接收到的光包含傳經狹縫1 1 2的光，及傳經位於狹 縫112周圍之光遮蔽部分114的光。訊號處理單元140讀 取與分別來自第一記憶體1 3 2及第二記憶體1 3 4的相同位 置資訊相對應之光強度訊號，且將自第二記憶體1 34所讀 取的光強度訊號減去自第一記憶體132所讀取的光強度訊 號。所得到的訊號係決定爲在狹縫1 1 2的位置處之光強度 訊號LIS。因此，可修正傳經位於狹縫1 1 2周圍之光遮蔽 部分11 4的光，且可非常精確地測量光強度分佈LI。如以 上所述，訊號處理單元140依據自第一光電轉換元件122 所輸出的光強度訊號及自第二光電轉換元件1 2 4所輸出的 光強度訊號來計算光強度分佈LI。若訊號處理單元1 40可 儲存（或決定）具有等效位置資訊相（亦即，與相同位置 資訊相對應）之光強度訊號，則測量設備1 〇〇不必包括儲 存單元130。 現在，說明使用測量設備1 〇〇之光強度分佈LI的測 量運作。在此實施例中，狹縫1 1 2、光遮蔽部分1 1 4及光 200921283 強度感測器120(第一光電轉換元件122及第二光電轉換 元件124 )係根據自投射光學系統PL所視之圖4中所顯 示的位置關聯來予以配置。參照圖4，第一光電轉換元件 U2係設置於掩模11〇的狹縫112之下。第二光電轉換元 件1 24係設置於相對於第一光電轉換元件1 22之與狹縫 112(在掩模110的光遮蔽部分114之下）的縱向垂直之 方向上的位置處。在此位置關聯中，當在相對應於必要空 間解析度之與圖4中的X方向相距一距離，驅動感測器單 元SU時，第一記憶體132及第二記憶體134儲存自第一 光電轉換元件122及第二光電轉換元件124所輸出的光強 度訊號。在需用於測量的空間距離內，重複感測器單元 SU的驅動，及自第一光電轉換元件122及第二光電轉換 元件1 24所輸出的光強度訊號之儲存。圖4係顯示掩模 110 (其包括狹縫112及光遮蔽部分114)與第一光電轉換 元件1 22及第二光電轉換元件1 24之間的位置關聯之一例 的圖形。Y方向也顯示於圖4中，其在比較圖4至圖7時 協助讀者。 圖5顯示形成於感測器單元SU上的光強度分佈Into 。在圖5中，縱軸繪示光強度，而橫軸繪示X方向上之晶 圓表面上的位置。圖6顯示當測量設備1 0 0測量圖5中所 顯示的光強度分佈IntO時，分別自第一光電轉換元件122 及第二光電轉換元件124所輸出的光強度訊號SS1及SS2 。在圖6中，縱軸繪示光強度訊號値，而橫軸繪示第一光 電轉換元件122或第二光電轉換元件124的位置。 -10- 200921283 參照圖5，光強度分佈Into具有空間變化的光強度。 參照圖6，當在X方向上驅動感測器單元s U時，光強度 訊號SS1爲與第一光電轉換元件122的位置相對應之來自 第一光電轉換元件1 22的訊號。若狹縫1 1 2無限窄，及光 遮蔽部分114無限薄且完全遮蔽光，則光電轉換元件122 可精確地（或非常精確地）測量光強度分佈Into。然而， 光強度訊號S S 1爲與傳經狹縫1 1 2之光的光強度對應之光 強度訊號，及與傳經位於狹縫1 1 2周圍之光遮蔽部分1 1 4 的光之光強度對應的光強度訊號之整合値。因此，光強度 訊號SS1無法精確地代表光強度分佈Into。再者，自第二 光電轉換元件1 24所輸出的光強度訊號SS2爲與傳經光遮 蔽部分1 1 4的光之光強度對應的光強度訊號。光強度訊號 SS2以根據光遮蔽部分114的光遮蔽效能所衰減之強度來 產生分佈。 第一記憶體132儲存來自第一光電轉換元件122的光 強度訊號S S 1，而第二記憶體1 3 4儲存來自第二光電轉換 元件124的光強度訊號SS2。再者，如以上所述，第一記 憶體132及第二記憶體134分別儲存取得光強度訊號SS1 時之第一光電轉換元件1 22的位置資訊，及取得光強度訊 號SS2時之第二光電轉換元件124的位置資訊。 然後，訊號處理單元1 40計算感測器單元SU上的光 強度分佈。此計算係依據儲存於第一記億體1 3 2及第二記 憶體1 3 4中之具有位置資訊的光強度訊號S S 1及具有位置 資訊的光強度訊號s s 2。特別而言’光強度訊號S S 2會減 -11 - 200921283 去光強度訊號SS1 (光強度訊號SS1及SS2具有相同 置資訊），以計算圖6中所顯示的光強度訊號S S 0。 號處理單元1 4 0所計算的光強度訊號S S 0符合圖5中 示的光強度分佈Into。因此，在驅動感測器單元SU 間中之光強度分佈可高精確地予以正確地計算出來。 在此實施例中，第二光電轉換元件1 24係配置在 對於第一光電轉換元件1 22之狹縫1 1 2的縱向垂直之 上的位置處。另一種是，如圖7中所顯示，第二光電 元件124可配置在與狹縫112的短邊方向垂直之方向 位置處。甚至當第一光電轉換元件122及第二光電轉 件1 24係根據此配置而相鄰地設置時，可防止來自 1 1 2的繞射光入射於第二光電轉換元件1 24上。第二 轉換元件1 24僅接收傳經光遮蔽部分1 1 4的光。就另 化而言，當光強度感測器120爲CCD感測器時，圖 的配置及圖7中的配置可根據CCD感測器的讀取方 予以選擇性地使用。就又另一變化而言，可配置複數 二光電轉換元件1 2 4。在此情況中，分別自複數個第 電轉換元件1 2 4所輸出之複數個光強度訊號的平均訊 使用於自第一光電轉換元件1 22所輸出的光強度訊號 作。圖7係顯示掩模〗1〇(其包括狹縫112及光遮蔽 114)與第一光電轉換元件122和第二光電轉換元件 之間的位置關聯之一例的圖形。X方向及Y方向係予 示出來。 除了使用來自光強度感測器120的第—光電轉換 的位 以訊 所顯 的空 與相 方向 轉換 上的 換元 狹縫 光電 一變 4中 法來 個第 二光 號可 之運 部分 124 以繪 元件 200921283 122及第二光電轉換元件124之光強度訊號之外，訊號處 理單元1 40可藉由使用如圖8中所顯示之儲存於第三記憶 體1 3 6中的狹縫11 2之傳輸特徵來計算光強度分佈。狹縫 1 1 2之傳輸特徵可預先藉由利用例如是依據狹縫1 1 2的光 學測量（或形狀）的電磁場分析（如有限差分時域（ FDTD )分析）而得。圖8係槪略地顯示根據本發明的實 施例之測量設備1 0 0的組構之截面圖。 訊號處理單元140自儲存單元130的第一記憶體132 及第二記憶體134中’讀取具有位置資訊之第一光電轉換 元件122及第二光電轉換元件124的光強度訊號，而且自 第三記憶體1 3 6中讀取狹縫1 1 2之傳輸特徵。再者，訊號 處理單元140經由使用具有位置資訊之第一光電轉換元件 1 2 2的光強度訊號、具有位置資訊之第二光電轉換元件 1 2 4的光強度訊號、及狹縫1 1 2之傳輸特徵的運作來計算 光強度分佈L I S。 特別而言’訊號處理單元140實施圖9中所顯示的運 作。圖9係顯示以訊號處理單元1 4 0所實施之運作（藉由 訊號處理單兀14〇之光強度分佈LIS的計算）的一例之圖 形。第一 gH憶體1 3 2具有儲存第一光電轉換元件丨2 2的位 置（位置資訊）P i至P n之數量η的位置資訊記憶單元， 及儲存於位置Ρ!至Ρη所讀取的光強度訊號η !至Πη之數 量η的訊號記憶單元。第二記憶體1 34具有儲存第二光電 轉換元件124的位置（位置資訊）ρ!至Ρη之數量η的位 置資訊gfi憶單兀’及儲存於位置P i至ρ η所讀取的光強度 -13- 200921283 訊號12 i至Ι2Π之數量η的訊號記憶單元。 若某個時間之第一光電轉換元件122的位置爲Ρ: 訊號記憶單元儲存自第一光電轉換元件1 22所輸出的 度訊號11 τ，且位置資訊記憶單元儲存第一光電轉換 122的位置爲P1。此時，第二光電轉換元件124的位 第一光電轉換元件122的位置不同。例如，若第二光 換元件1 24的位置爲P3，則自第二光電轉換元件1 24 出的光強度訊號123係儲存於訊號記憶單元中，且第 電轉換元件1 24的位置爲P3係儲存於位置資訊記憶 中〇 然後，感測器單元SU係藉由足夠小於光強度分 變動範圍之固定距離來予以驅動，以使第一光電轉換 122的位置自P!移動至P2。然後，自第一光電轉換 1 22所輸出的光強度訊號112係儲存於訊號記憶單元 且第一光電轉換元件1 22的位置爲P2係儲存於位置 記憶單元中。同時，第二光電轉換元件1 24的位置自 P3移動至位置P4。此時，自第二光電轉換元件124 出的光強度訊號124係儲存於訊號記憶單元中，且第 電轉換元件1 24的位置爲P4係儲存於位置資訊記憶 中。重複這些步驟複數次，光強度訊號係循序地儲存 一記憶體1 32及第二記憶體1 34的訊號記億單元中， 一光電轉換元件122所輸出的光強度訊號112係儲存 號記憶單元中，且第一光電轉換元件122及第二光電 元件1 24的位置係循序地儲存於第一記億體1 32及第 ，則 光強 元件 置與 電轉 所輸 二光 單元 佈的 元件 元件 中， 資訊 位置 所輸 二光 單元 於第 且第 於訊 轉換 二記 -14- 200921283 憶體1 3 4的位置資訊記憶單元中。 然後’依據具有相同位置資訊的光強度訊號之結合， 訊號處理單元1 40分別將第一記憶體1 3 2 (的訊號記憶單 元）中所儲存之光強度訊號減去第二記憶體1 3 4 (的訊 號記憶單元）中所儲存之光強度訊號。因此，光強度訊號 可爲（II)至（Iln-I2n )。依據光強度訊號（II i-12! )至（Iln-I2n)及位置？！至Pn，訊號處理單元140使用 第一光電轉換元件122及第二光電轉換元件124的位置作 爲參數來計算函數f(p) 然後，訊號處理單元140使用函數f(p)，及代表第 三記憶體1 3 6中所儲存的狹縫1 1 2之傳輸特徵的函數g ( p )來實施解迴旋處理。解迴旋處理係實施爲如下： F'^Ftf ( p) ]/F[g ( p)]] 其中F爲傅立葉轉換的運算，而F·1爲逆傅立葉轉換的運 算。因爲訊號處理單元1 4 〇實施此處理，所以可非常精確 地測量形成於感測器單元SU上的光強度分佈。 雖然簡單減法係施加於來自第一光電轉換元件1 2 2的 光強度訊號及來自第二光電轉換元件124的光強度訊號， 但是此運算可選擇地使用修正因數。例如，修正因數可修 正光強度感測器120的靈敏度、光遮蔽部分114的厚度之 不平坦、或類似。再者，除了解迴旋處理之外，訊號處理 單元丨4 0實施此處理可實施其他處理。另外，代表第三記 -15- 200921283 憶體1 3 6中所儲存的狹縫1 1 2之傳輸特徵的函數g ( p )不 必爲單一函數，例如。可選擇地使用考慮與影像形成相關 之入射角度分佈的複數個函數。 在相關技藝的技術中，需增加掩模的厚度’以得到光 遮蔽部分（未由開口所佔據）之適當的光遮蔽效能。因此 ，自傳經開口的光所得到之光強度與自進入開口的光所得 到之光強度之間的關聯會是非線性。由於此，所以光強度 分佈的測量精確性降低很多。 反之，如以上所述，根據此實施例的測量設備1 00， 可消除未由用來作爲開口的狹縫1 1 2所佔據之傳經光遮蔽 部分114的光之效應。因此，不需增加掩模的厚度，且光 強度分佈可非常精確地予以正確地測量。 接著，說明應用測量設備100的曝光設備300。圖10 係槪略地顯示根據本發明的實施例之曝光設備的組構之截 面圖。此實施例的曝光設備300爲步進與掃瞄的投射曝光 設備，其使晶圓340曝露於光，以轉移晶圓340上之光罩 3 20的圖案。另一種是，本發明可應用於步進與重複的曝 光設備。 曝光設備300包括照射單元310、支撐光罩320的光 罩台3 2 5、投射光學系統3 3 0、支撐晶圓3 4 0或測量設備 1 〇〇的晶圓台3 45、測量設備1 〇〇、調整單元3 5 0、及控制 單元3 6 0。 照射單元3 1 0照射具有用以轉移的電路圖案之光罩 3 20。照射單元310包括光來源部分312及照射光學系統 -16- 200921283 3 14° 在此實施例中’光來源部分312使用具有193 η 波長之ArF激光雷射。光來源部分3丨2另一種是可使 他型式的雷射或燈。 照射光學系統3 1 4爲以來自光來源部分3丨2的光 光罩3 2 0之光學系統。 用來作爲原型的光罩（photomask) 320具有電路 ’且係由光罩台325所支撐及驅動。來自光罩32〇的 光係經由投射光學系統330而投射於晶圓340上。 光罩台325支撐光罩320。光罩台325係連接至 機構（未顯示）。移動機構（未顯示）可包括例如是 馬達。當驅動光罩台325時，可使光罩320移動。 投射光學系統3 3 0爲投射光罩320的圖案於晶圓 上之光學系統。例如，投射光學系統3 3 0可爲折射式 系統、反射折射式光學系統、或反射式光學系統。 晶圓340爲投射（轉移）光罩320的圖案於其上 板。晶圓340可以玻璃板或其他基板取代。晶圓340 塗敷於其上的光阻劑。 晶圓台3 45支撐晶圓3 40或測量設備1〇〇。例如 圓台345以線性馬達驅動晶圓340或測量設備1〇〇。 圓台3 4 5上，當晶圓3 4 0待曝光時，晶圓3 4 0係配置 射光學系統3 3 0的影像平面上，而當晶圓3 4 0上的光 分佈待測量時，測量設備1 00係配置於投射光學系統 的影像平面上。 m的 用其 照射 圖案 繞射 移動 線性 340 光學 的基 具有 在晶 於投 強度 -17- 330 200921283 測量設備1 〇〇係配置於晶圓台3 45上，以測量晶圓 340上的光強度分佈。測量設備100可具有選自上述實施 例的任何組構。測量設備1 〇〇的測量結果係使用於與光來 源部分3 1 2、照射光學系統3 1 4、及投射光學系統3 3 0的 光學特徵有關之構件的調整或觀察。 調整單元3 50依據控制單元3 60的控制來調整曝光設 備3 0 0的光學效能。在此實施例中，調整單元3 5 0係實施 爲驅動照射光學系統3 1 4的光學構件之驅動機構，或驅動 投射光學系統330的光學構件之驅動機構。調整單元350 調整照射光學系統3 1 4及投射光學系統3 3 0中的至少一個 〇 控制單元3 60包括CPU及記憶體。控制單元360控 制曝光設備3 0 0的運作。在此實施例中，控制單元3 6 0依 據以測量設備1 〇〇所測量之晶圓3 40上的光強度分佈來控 制調整單元3 5 0。特別而言，控制單元3 60以調整單元 3 5 0控制照射光學系統3 1 4或投射光學系統3 3 0的透鏡之 位置或姿勢，使得晶圓3 40上的光強度分佈變成想要的光 強度分佈。 在曝光設備3 00的運作中，首先，測量晶圓3 40上的 光強度分佈。測量晶圓3 40上的光強度分佈係以如上述的 測量設備1 0 〇來予以測量。當實施晶圓3 4 0上的光強度分 佈之測量時，照射光學系統3 1 4或投射光學系統3 3 0係依 據測量結果來予以調整。因此，可得到具有優良曝光效能 (影像形成效能）的曝光設備300。 •18- 200921283 然後，晶圓3 40係曝露於光，以轉移光罩32〇的圖案 於晶圓340上。照射光學系統3 1 4以自光來源部分3〗2所 發射的光照射光罩3 2 0。牽涉光罩3 2 0的圖案之光經由投 射光學系統3 3 0而形成影像於晶圓3 4 0上。此時，預先調 整曝光設備3 0 0 ’使得想要的光強度分佈係形成影像於晶 圓3 4 0上。因此，可提供高生產量、經濟的高品質裝置（ 半導體裝置、液晶顯不裝置等）。 使用根據上述的任何實施例之曝光設備，這些裝置可 箱由使以光阻劑塗佈或部分塗佈的基板（晶圓、玻璃板等 )曝露於光；顯影基板；及施加其他典型的製程來予以製 造。 雖然本發明已參考範例實施例來予以說明，但是要瞭 解的是’本發明不受限於所揭露之範例實施例。底下申請 專利範圍的範圍係符合最廣的解釋，以涵蓋此類修飾及等 效的結構與功能。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示根據本發明的實施例之測量設備的解釋圖 » 圖2係顯示晶圓表面上所形成的光強度分佈之一例的 圖形； 圖3係槪略地顯示根據圖1的實施例之測量設備的組 構之截面圖； 圖4係顯示圖3中所顯示之測量設備中的掩模（其包 -19- 200921283 括狹縫及光遮蔽部分）與第一和第二光電轉換元件之間的 位置關聯之〜例的圖形； 圖5係顯示感測器單元上所形成的光強度分佈之圖形 j 圖6係顯示測量設備測量圖5中所顯示的光強度分佈 時之自第一和第二光電轉換元件所輸出的光強度訊號之圖 形； 圖7係顯示圖3中所顯示之測量設備中的掩模（其包 括狹縫及光遮蔽部分）與第一和第二光電轉換元件之間的 位置關聯之另一例的圖形； 圖8係槪略地顯示根據本發明的實施例之測量設備的 組構之截面圖； 圖9係顯示以圖8中所顯示之測量設備中的訊號處理 單元所實施之運作的一例之圖形；以及 圖1 〇係槪略地顯示根據本發明的實施例之曝光設備 的組構之截面圖。 【主要元件符號說明】 100 :測量設備 1 10 :掩模 1 1 2 :狹縫 1 1 4 :光遮蔽部分 1 2 0 :光強度感測器 1 2 2 ··第一光電轉換元件 -20- 200921283 124 :第二光電轉換元件 1 3 0 :儲存單元 1 3 2 :第一記憶體 1 3 4 :第二記憶體 1 3 6 :第三記憶體 1 4 0 :訊號處理單元 3 0 0 :曝光設備 3 1 0 :照射單元 3 1 2 :光來源部分 3 1 4 :照射光學系統 320 :光罩 3 25 :光罩台 3 3 0 :投射光學系統 340 :晶圓 3 4 5 ·晶圓台 3 5 0 :調整單元 3 60 :控制單元

Claims (1)

1. 200921283 十、申請專利範圍 1 _ 一種測量設備，係組構來測量待測量的平面中之 光強度分佈，該測量設備包含： 掩模’包括光遮蔽部分及開口，該光遮蔽部分係組構 來遮蔽用以形成該光強度分佈之光的大部分，該開口具有 小於該光的波長之尺寸，且傳送較小部分的該光於其間； 第一光電轉換元件，係組構來接收傳送經該開口的光 且輸出光強度訊號；以及 第二光電轉換元件，係配置於遠離該第一光電轉換元 件的位置，該第二光電轉換元件係組構來接收傳送經該光 遮蔽部分的光且輸出光強度訊號； 其中該掩模、該第一光電轉換元件、及該第二光電轉 換元件係沿著待測量的該平面移動；以及 其中該光強度分佈係依據自該第一光電轉換元件所輸 出的光強度訊號，及自該第二光電轉換元件所輸出的光強 度訊號來予以計算。 2.如申請專利範圍第1項之測量設備，更包含訊號 處理單元，係組構來依據自該第一光電轉換元件所輸出的 光強度訊號，及自該第二光電轉換元件所輸出的光強度訊 號來計算該光強度分佈。 3 .如申請專利範圍第2項之測量設備’更包含儲存 單元，係組構來儲存與代表接收對應於該第一光電轉換兀 件的光強度訊號時之該第一光電轉換元件的位置之位置資 訊相關聯之自該第一光電轉換元件所輸出的光強度訊號’ -22- 200921283 該儲存單元更係組構來儲存與代表接收封應於該桌一光電 轉換元件的光強度訊號時之該第二光電轉換元件的位置之 位置資訊相關聯之自該第二光電轉換元件所輸出的光強度 訊號。 4. 如申請專利範圍第3項之測量設備， 其中該儲存單元更係組構來儲存該開口的傳輸特性， 以及 其中該訊號處理單元讀取與來自該儲存單元的等效位 置資訊相關聯之光強度訊號、藉由自該第一光電轉換元件 所輸出的光強度訊號減去自該第二光電轉換元件所輸出的 光強度訊號來計算使用該位置資訊當作參數的函數、及使 用該傳輸特性及該函數來實施解迴旋處理。 5. 如申請專利範圍第1項之測量設備， 其中該開口爲狹縫，在該狹縫的短邊方向上，該狹縫 的寬度小於該光的波長，以及 其中該第二光電轉換元件係配置在與相對於該第一光 電轉換元件之該狹縫的短邊方向垂直之方向上。 6. 如申請專利範圍第1項之測量設備， 其中該開口爲狹縫，在該狹縫的短邊方向上，該狹縫 的寬度小於該光的波長，以及 其中該第二光電轉換元件係配置在與相對於該第一光 電轉換元件之該狹縫的縱向垂直之方向上。 7. —種曝光設備，包含： 照射光學系統，係組構來以來自光源的光照射原型； -23- 200921283 投射光學系統，係組構來將該原型的圖案投射於配置 於該投射光學系統的影像平面中之基板上；以及 申請專利範圍第1項之測量設備，其中該測量設備係 組構來測量該影像平面中之光強度分佈。 8. 如申請專利範圍第7項之曝光設備，更包含調整 單元，係組構來依據該測量設備的測量結果來調整該照射 光學系統及該投射光學系統中的至少其中之一。 9. 一種裝置製造方法，包含下列步驟： 藉由使用申請專利範圍第7項的曝光設備來使基板曝 光；以及 顯影該曝光的基板。 1 〇 . —種裝置製造方法，包含下列步驟： 藉由使用申請專利範圍第1項的測量設備來使基板曝 光；以及 顯影該曝光的基板。 -24-