TW201535065A - 微影系統 - Google Patents

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Abstract

一種微影系統，其包含：一微影裝置，其具有一尺寸比例改變投影系統；及一輻射源，其經組態以在一電漿形成部位處產生一EUV輻射發射電漿，該EUV輻射發射電漿在實質上垂直於該輻射源之一光軸之一平面中具有一狹長形式。

Description

微影系統
本發明係關於一種微影系統。
微影裝置為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。在彼情況下，圖案化器件(其替代地被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(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。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。
微影被廣泛地認為是在IC以及其他器件及/或結構之製造中之關鍵步驟中的一者。然而，隨著使用微影所製造之特徵之尺寸變得愈來愈小，微影正變為用於使能夠製造小型IC或其他器件及/或結構之更具決定性因素。
圖案印刷極限之理論估計可由瑞立(Rayleigh)解析度準則給出，如方程式(1)所展示：
其中λ為所使用輻射之波長，NA為用以印刷圖案之投影系統之數值孔徑，k1為程序相依調整因數(亦被稱為瑞立常數)，且CD為經印刷特徵之特徵大小(或臨界尺寸)。自方程式(1)可見，可以三種方式來獲 得特徵之最小可印刷大小(臨界尺寸)之縮減：藉由縮短曝光波長λ、藉由增加數值孔徑NA，或藉由減低k1之值。
為了縮短曝光波長λ且因此縮減臨界尺寸(CD)，可使用極紫外線(EUV)輻射。EUV輻射可被認為是具有在4奈米至20奈米之範圍內的波長之輻射。使用EUV輻射之微影裝置相比於使用更長波長(例如，大約193奈米之波長)之輻射之微影裝置可用以在基板上形成更小特徵。可使用雷射產生電漿輻射源或一些其他EUV輻射源來產生EUV輻射。輻射源及微影裝置可一起被稱作微影系統。
需要提供預防或減輕起因於先前技術之一或多個問題之輻射源及微影系統。
根據本發明之一第一態樣，提供一種微影系統，其包含：一微影裝置，其具有一尺寸比例改變投影系統；及一輻射源，其經組態以在一電漿形成部位處產生一EUV輻射發射電漿，該EUV輻射發射電漿在實質上垂直於該輻射源之一光軸之一平面中具有一狹長形式。
該EUV輻射發射電漿可在垂直於該輻射源之該光軸之一平面中為大體上橢圓形。
該EUV輻射發射電漿可在對應於該尺寸比例改變投影系統之一光瞳之一長軸的一方向上狹長。
該輻射源可包括經組態以提供一雷射脈衝之一預脈衝雷射，該雷射脈衝使一燃料小滴在一第一方向上比在一第二方向上更多地擴展，該第一方向及該第二方向垂直於該雷射脈衝之入射方向。
由該預脈衝雷射提供之該雷射脈衝可具有一大體上橢圓形橫截面。
由該預脈衝雷射提供之該雷射脈衝可在該第一方向上線性偏振。
該輻射源可包括一預脈衝雷射，該預脈衝雷射經組態以使一燃料小滴擴展以形成相對於該輻射源之一光軸而傾斜之一目標。
該目標相對於該輻射源之該光軸之該傾斜可介於30度與60度之間。
該目標可為大體上圓盤形。
該輻射源可包含兩個或兩個以上雷射，該兩個或兩個以上雷射經組態以提供在該電漿形成部位處部分地重疊之雷射光束腰。
該兩個或兩個以上雷射可經組態以依序提供雷射光束脈衝，使得產生該EUV輻射發射電漿之一第一部分，之後產生該EUV輻射發射電漿之一第二部分。
可自該同一燃料目標而產生該EUV輻射發射電漿之該第一部分及該第二部分。替代地，可自不同燃料目標而產生該EUV輻射發射電漿之該第一部分及該第二部分。
根據本發明之一第二態樣，提供一種微影系統，其包含：一微影裝置，其具有一尺寸比例改變投影系統；一第一輻射源，其經組態以在一第一電漿形成部位處產生一EUV輻射發射電漿且將EUV輻射導向至一第一中間焦點；及一第二輻射源，其經組態以在一第二電漿形成部位處產生一EUV輻射發射電漿且將EUV輻射導向至一第二中間焦點，該第二中間焦點係自該第一中間焦點空間地位移；及一照明系統，其經組態以自該第一中間焦點及該第二中間焦點接收EUV輻射。
根據本發明之一第三態樣，提供一種輻射源，其包含經組態以在一電漿形成部位處產生一EUV輻射發射電漿之一輻射源，該EUV輻射發射電漿在實質上垂直於該輻射源之一光軸之一平面中具有一狹長形式。
該EUV輻射發射電漿可在垂直於該輻射源之該光軸之一平面中為大體上橢圓形。
該輻射源可包括經組態以提供一雷射脈衝之一預脈衝雷射，該雷射脈衝使一燃料小滴在一第一方向上比在一第二方向上更多地擴展，該第一方向及該第二方向垂直於該雷射脈衝之入射方向。
該輻射源可包括一預脈衝雷射，該預脈衝雷射經組態以使一燃料小滴擴展以形成相對於該輻射源之一光軸而傾斜之一目標。
根據本發明之一第四態樣，提供一種微影方法，其包含：使用一輻射源以在一電漿形成部位處產生一EUV輻射發射電漿，該EUV輻射發射電漿在實質上垂直於該輻射源之一光軸之一平面中具有一狹長形式；使用一照明系統以調節所得EUV輻射；在該EUV輻射之橫截面中圖案化該EUV輻射以形成一經圖案化輻射光束；及使用一尺寸比例改變投影系統而將該經圖案化EUV輻射光束投影至一基板上。
該EUV輻射發射電漿可在垂直於該輻射源之該光軸之一平面中為大體上橢圓形。
該EUV輻射發射電漿可在對應於該尺寸比例改變投影系統之一光瞳之一長軸的一方向上狹長。
根據本發明之一第五態樣，提供一種微影裝置，其包含：一照明系統，其用於提供一輻射光束；一支撐結構，其用於支撐一光罩，該光罩用以在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案；一基板台，其用於固持一基板；及一投影系統，其用於將該圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上，其中該微影裝置經組態以在該基板之曝光期間以一掃描移動來移動該光罩及該基板，且其中該投影系統在掃描移動之方向上具有為大約2.5倍之一縮減因數且在一垂直方向上具有為大約3.2倍之一縮減因數。
根據本發明之一第六態樣，提供一種微影裝置，其包含：一照明系統，其用於提供一輻射光束；一支撐結構，其用於支撐一光罩，該光罩用以在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案；一基 板台，其用於固持一基板；及一投影系統，其用於將該圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上，其中該微影裝置經組態以在該基板之曝光期間以一掃描移動來移動該光罩及該基板，且其中該投影系統在掃描移動之方向上具有為大約1.8倍之一縮減因數且在一垂直方向上具有為大約3.2倍之一縮減因數。
根據本發明之一第七態樣，提供一種微影裝置，其包含：一照明系統，其用於提供一輻射光束；一支撐結構，其用於支撐一光罩，該光罩用以在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案；一基板台，其用於固持一基板；及一投影系統，其用於將該圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上，其中該微影裝置經組態以在該基板之曝光期間以一掃描移動來移動該光罩及該基板，且其中該投影系統在掃描移動之方向上具有為大約1.8倍之一縮減因數且在一垂直方向上具有為大約1.6倍之一縮減因數。
根據本發明之一第八態樣，提供一種微影裝置，其包含：一照明系統，其用於提供一輻射光束；一支撐結構，其用於支撐一光罩，該光罩用以在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案；一基板台，其用於固持一基板；及一投影系統，其用於將該圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上，其中該微影裝置經組態以在該基板之曝光期間以一掃描移動來移動該光罩及該基板，且其中該投影系統在掃描移動之方向上具有為大約7.5倍之一縮減因數且在一垂直方向上具有為大約4.8倍之一縮減因數。
根據本發明之一第九態樣，提供一種使用一掃描微影裝置來曝光一曝光場之方法，該方法包含：使用一輻射光束以照明具有一經圖案化區域之一光罩，該經圖案化區域具有與一習知光罩之尺寸對應的尺寸；使用一尺寸比例改變投影系統以將該經圖案化區域投影至一晶圓上以形成曝光場，該曝光場具有垂直於該掃描方向的與在該掃描方 向上之一通常曝光尺寸對應之一尺寸，且在該掃描方向上具有為在非掃描方向上之通常曝光尺寸之一倍數的一尺寸。
根據本發明之一第十態樣，提供一種使用一掃描微影裝置來曝光一曝光場之方法，該方法包含：使用一輻射光束以照明具有一經圖案化區域之一光罩，該經圖案化區域具有與一習知光罩之尺寸對應的尺寸；使用一尺寸比例改變投影系統以將該經圖案化區域投影至一晶圓上以形成曝光場，該曝光場具有垂直於該掃描方向的為在該掃描方向上之一通常曝光尺寸之一倍數的一尺寸，且在該掃描方向上具有為在非掃描方向上之通常曝光尺寸之一倍數的一尺寸。
在該掃描方向上之該通常曝光尺寸可為33毫米，且在該非掃描方向上之該通常曝光尺寸可為26毫米。
根據本發明之一第十一態樣，提供一種量測一微影裝置之一投影系統相對於該微影裝置之一掃描方向之旋轉的方法，該方法包含：使用一輻射帶之一中心部分來照明圖案且量測由該投影系統形成的該等圖案之空中影像的位置；使用定位成遠離該中心部分的該輻射帶之一部分來照明該等圖案且量測由該投影系統形成的該等圖案之空中影像的位置；使用在一相對方向上定位成遠離該中心部分的該輻射帶之一部分來照明該等圖案且量測由該投影系統形成的該等圖案之空中影像的位置；及藉由比較該等圖案空中影像之該等測定位置來計算該投影系統之該旋轉。
計算該投影系統之該旋轉可包含在實質上垂直於該微影裝置之該掃描方向之一方向上比較該等圖案空中影像之該等測定位置。
該方法可進一步包含使用該等測定位置之間的差以判定該投影系統之非遠心性。
該等圖案可提供於該微影裝置之一光罩支撐結構上。
該等圖案可提供於該微影裝置之該光罩支撐結構之相對末端 處，且其中使用提供於該光罩支撐結構之一末端處之圖案來執行該方法，且接著使用提供於該光罩支撐結構之該相對末端處之圖案來執行該方法。
本發明之不同態樣可彼此組合。
1‧‧‧雷射
2‧‧‧雷射光束
3‧‧‧燃料發射器
4‧‧‧電漿形成區
5‧‧‧近正入射輻射收集器
6‧‧‧中間焦點/點
7‧‧‧電漿
8‧‧‧開口
9‧‧‧圍封結構
10‧‧‧琢面化場鏡面器件
11‧‧‧琢面化光瞳鏡面器件
20‧‧‧光瞳
21‧‧‧極
22‧‧‧光瞳
23‧‧‧極
25a‧‧‧燃料小滴
25b‧‧‧大體上橢圓形燃料目標/燃料小滴
26‧‧‧雷射光束
26a‧‧‧第一雷射光束
26b‧‧‧第二雷射光束
27‧‧‧透鏡
28‧‧‧經聚焦雷射光束/雷射光束腰
28a‧‧‧經聚焦第一雷射光束
28b‧‧‧經聚焦第二雷射光束
29‧‧‧燃料小滴
29a‧‧‧傾斜燃料目標
35‧‧‧入射射線
35'‧‧‧射線
35a‧‧‧入射射線
37‧‧‧經反射射線
37'‧‧‧經反射射線
37a‧‧‧經反射射線
37b‧‧‧經反射射線
41‧‧‧第一材料/第一材料層
43‧‧‧第二材料/第二材料層
45a‧‧‧極紫外線(EUV)吸收材料塊體
45b‧‧‧極紫外線(EUV)吸收材料塊體
47‧‧‧有效反射平面
50‧‧‧雷射輻射脈衝/雷射預脈衝/預脈衝雷射光束
51‧‧‧預脈衝雷射
52‧‧‧透鏡/光學件
55‧‧‧預脈衝雷射光束
56‧‧‧預脈衝雷射
57‧‧‧光學件
60‧‧‧燃料目標
60a‧‧‧燃料目標
60b‧‧‧燃料目標
101‧‧‧曝光區域
102‧‧‧輻射帶
103‧‧‧晶粒
104‧‧‧晶粒
110‧‧‧經圖案化區域
113‧‧‧晶粒
114‧‧‧晶粒
200‧‧‧光罩
201‧‧‧圖案特徵
202‧‧‧輻射帶/曝光隙縫
204‧‧‧正方形圖案特徵
210‧‧‧光罩
211‧‧‧曝光隙縫/圖案特徵
212‧‧‧曝光隙縫
214‧‧‧圖案特徵/菱形圖案特徵影像
215‧‧‧中心線
220a‧‧‧經照明圖案
220b‧‧‧經照明圖案
221a‧‧‧圖案
221b‧‧‧圖案
222‧‧‧矩形曝光隙縫
235‧‧‧中心線
B‧‧‧極紫外線(EUV)輻射光束
IL‧‧‧照明系統
LA‧‧‧微影裝置
M‧‧‧光罩
MA‧‧‧圖案化器件/光罩
MT‧‧‧光罩支撐結構
CA‧‧‧光軸
PS‧‧‧投影系統/尺寸比例改變投影系統
SO‧‧‧雷射產生電漿(LPP)輻射源
W‧‧‧基板/晶圓
WT‧‧‧基板台
現在將參看隨附圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中：-圖1為包含微影裝置及輻射源之微影系統的示意性描繪；-圖2為光罩之橫截面圖；-圖3(包含圖3a及圖3b)示意性地說明習知投影系統之光瞳及尺寸比例改變投影系統之光瞳；-圖4(包含圖4a及圖4b)示意性地說明根據本發明之一實施例之輻射源；-圖5(包含圖5a及圖5b)示意性地說明由本發明之一實施例產生之燃料目標；-圖6示意性地說明圖5所展示之燃料目標的產生；-圖7(包含圖7a及圖7b)示意性地說明根據本發明之一替代實施例之輻射源；-圖8示意性地描繪可使用本發明之一實施例而曝光的曝光區域；-圖9示意性地描繪可用以曝光圖8所展示之曝光區域的光罩；-圖10及圖11(包含圖10a、圖10b、圖11a及圖11b)示意性地描繪微影裝置之投影系統相對於微影裝置之掃描方向之旋轉的效應；及-圖12(包含圖12a、圖12b及圖12c)示意性地描繪可用以量測微影裝置之投影系統之旋轉的方法。
圖1展示微影系統。該微影系統包含輻射源SO及微影裝置LA。輻射源SO經組態以產生極紫外線(EUV)輻射光束B。微影裝置LA包含照明系統IL、經組態以支撐圖案化器件MA(例如，光罩)之支撐結構MT、投影系統PS，及經組態以支撐基板W之基板台WT。照明系統IL經組態以在輻射光束B入射於圖案化器件MA上之前調節該輻射光束B。投影系統PS經組態以將輻射光束B(現在由光罩MA而圖案化)投影至基板W上。基板W可包括先前形成之圖案。在此種狀況下，微影裝置將經圖案化輻射光束B與先前形成於基板W上之圖案對準。
輻射源SO、照明系統IL及投影系統PS可全部經建構且經配置成使得其可與外部環境隔離。處於低於大氣壓力之壓力下之氣體(例如，氫氣)可提供於輻射源SO中。真空可提供於照明系統IL及/或投影系統PS中。在恰好低於大氣壓力之壓力下之少量氣體(例如，氫氣)可提供於照明系統IL及/或投影系統PS中。
圖1所展示之輻射源SO係屬於可被稱作雷射產生電漿(LPP)源之類型。可(例如)為CO2雷射之雷射1經配置以經由雷射光束2而將能量沈積至自燃料發射器3提供之諸如錫(Sn)之燃料中。儘管在以下描述中提及錫，但可使用任何合適燃料。燃料可(例如)呈液體形式，且可(例如)為金屬或合金。燃料發射器3可包含一噴嘴，該噴嘴經組態以沿著朝向電漿形成區4之軌跡而導向(例如)呈小滴之形式的錫。雷射光束2在電漿形成區4處入射於錫上。雷射能量至錫中之沈積會在電漿形成區4處產生電漿7。在電漿之離子之去激發及再結合期間自電漿7發射包括EUV輻射之輻射。
EUV輻射係由近正入射輻射收集器5(有時更通常被稱作正入射輻射收集器)收集及聚焦。收集器5可具有經配置以反射EUV輻射(例如，具有諸如13.5奈米之所要波長之EVU輻射)之多層結構。收集器5可具有橢圓形組態，其具有兩個橢圓焦點。第一焦點可處於電漿形成 區4處，且第二焦點可處於中間焦點6處，如下文所論述。
雷射1可與輻射源SO分離。在此種狀況下，雷射光束2可憑藉包含(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器及/或其他光學件之光束遞送系統(圖中未繪示)而自雷射1傳遞至輻射源SO。雷射1及輻射源SO可一起被認為是輻射系統。
由收集器5反射之輻射形成輻射光束B。輻射光束B聚焦於點6處以形成電漿形成區4之影像，電漿形成區4充當用於照明系統IL之虛擬輻射源。輻射光束B聚焦之點6可被稱作中間焦點。輻射源SO經配置成使得中間焦點6位於輻射源之圍封結構9中之開口8處或附近。
儘管圖1將輻射源SO描繪為雷射產生電漿LPP源，但可使用任何合適源以產生EUV輻射。舉例而言，可藉由使用放電以將燃料(例如，錫)轉換成電漿狀態來產生EUV發射電漿。此類型之輻射源可被稱作放電產生電漿(DPP)源。可由電力供應器產生放電，該電力供應器可形成輻射源之部分，或可為經由電連接而連接至輻射源SO之分離實體。
輻射源SO可替代地包含自由電子雷射。自由電子雷射可藉由將電子加速至相對論速率而產生EUV輻射。相對論電子接著傳遞通過波盪磁場，該波盪磁場使相對論電子遵循振盪路徑，藉此造成相干EUV輻射之受激發射。自由電子雷射可產生足夠EUV輻射以將EUV輻射同時提供至若干微影裝置LA。
輻射光束B自輻射源SO傳遞至照明系統IL中，該照明系統IL經組態以調節該輻射光束。照明系統IL可包括琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11。琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11一起向輻射光束B提供所要橫截面形狀及所要角度分佈。輻射光束B自照明系統IL傳遞且入射於由支撐結構MT固持之圖案化器件MA上。圖案化器件MA反射及圖案化輻射光束B。除了琢面化場鏡面器件10及 琢面化光瞳鏡面器件11以外或代替琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11，照明系統IL亦可包括其他鏡面或器件。
在自圖案化器件MA反射之後，經圖案化輻射光束B進入投影系統PS。投影系統PS包含複數個鏡面，該複數個鏡面經組態以將輻射光束B投影至由基板台WT固持之基板W上。投影系統PS將縮減因數應用於輻射光束，從而形成特徵小於圖案化器件MA上之對應特徵之影像。儘管投影系統PS在圖1中具有兩個鏡面，但投影系統可包括任何數目個鏡面(例如，六個、七個、八個、九個或十個鏡面)。
投影系統PS將輻射光束B聚焦至基板W之目標部分上。目標部分可被稱作曝光場。可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分定位於輻射光束B之路徑中。基板台WT可(例如)由一或多個定位器(圖中未繪示)定位。為了增加基板台被定位之準確度，可使用一或多個位置感測器(圖中未繪示)以量測基板台WT相對於輻射光束B之位置。由一或多個位置感測器進行之量測可經回饋至多個定位器中之一者。
所描繪裝置可(例如)用於掃描模式中，其中在將被賦予至輻射光束之圖案投影至基板W上時，同步地掃描支撐結構(例如，光罩台)MT及基板台WT(亦即，動態曝光)。可藉由投影系統PS之縮小率及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構(例如，光罩台)MT之速度及方向。入射於基板W上之經圖案化輻射光束可包含輻射帶。輻射帶可被稱作曝光隙縫。在掃描曝光期間，基板台WT及支撐結構MT之移動可使得曝光隙縫遍及基板W之曝光場而行進。
習知微影裝置LA之投影系統PS可在x方向及y方向兩者上應用為大約4倍之縮小率。然而，在x及/或y方向中之至少一者上增加投影系統PS之縮小率可有利。如下文中將解釋，在y方向上增加投影系統PS之縮小率可特別有利。
現在將參看圖2來描述增加投影系統PS之縮小率(至比習知投影系統PS之4倍縮小率大的縮小率)之優點。圖2為光罩MA之一部分的橫截面圖。光罩MA包含第一材料41與第二材料43之複數個交替層對。第一材料41及第二材料43具有不同折射率。材料層41、43之厚度及折射率係使得該等材料充當多層鏡面結構。
EUV輻射之一系列射線35係由圖2中之箭頭描繪為入射於光罩MA上。第一材料層41與第二材料層43之間的界面處發生的折射率之改變造成待自每一界面反射一些EUV輻射。舉例而言，EUV輻射之一部分可自第一材料41與第二材料43之間的最上部界面反射，其中輻射之剩餘部分經透射至較低層。透射輻射之部分可接著自位於光罩MA之多層結構內的第一材料41與第二材料43之間的界面反射。在光罩MA中來自不同界面之反射建設性地彼此干涉以形成經反射射線37。來自光罩MA之許多不同層之反射之經組合效應可被認為等效於自處於多層鏡面結構內之有效反射平面47反射的經反射EUV輻射。有效反射平面47可(例如)定位於光罩MA之上部表面下方的大約16層處，如圖2所展示。輻射之所有入射射線35在圖2中被描繪為自有效反射平面47反射。然而，應瞭解，一些輻射可自有效反射平面47上方之位置反射，且一些輻射可自有效反射平面47下方之位置反射。
如自圖1及圖2應瞭解，入射於光罩MA上之EUV輻射光束並非垂直地入射於光罩MA上。由輻射光束相對於自光罩MA延伸之垂線對向之角度(亦即，輻射光束與z軸之間的角度)可被稱作主射線角θ(圖2所展示)。實務上，可自一角度範圍照明光罩MA，且主射線角θ可被認為是此等角度的平均值。為易於說明，圖2僅說明以主射線角θ入射於光罩MA上之射線。
藉由將EUV吸收材料45之區提供於多層鏡面結構之上部表面上而在光罩MA上形成圖案。圖2描繪EUV吸收材料之兩個塊體45a、45b。 塊體45a、45b各自具有寬度w及高度h。若EUV輻射待垂直入射(亦即，以為零之主射線角θ)於光罩MA上，則EUV吸收材料塊體45a、45b之高度h將對自光罩MA反射之輻射不具有影響。然而，因為EUV輻射以非零主射線角θ入射於光罩MA上，則由光罩MA之多層結構反射之一些輻射隨後由EUV吸收材料塊體45a、45b吸收。舉例而言，圖2所描繪之射線35'入射於不具備EUV吸收材料的光罩MA之上部表面之一部分上，且因此自有效反射平面47反射。然而，對應經反射射線37'係由EUV吸收材料塊體45a吸收，且因此不離開光罩MA。
入射射線35a(其係以圖2中之粗線被描繪)表示至塊體45a之左側最接近的射線，其仍引起離開光罩MA(且因此未由塊體45a吸收)之經反射射線37a。入射射線37b(其亦以圖2中之粗線被描繪)表示至塊體45a之右側最接近的射線，其未由塊體45a吸收且因此引起經反射射線37b。經反射射線37a與37b之間的分離度表示經圖案化至自光罩MA反射之輻射中之吸收塊體45a之有效寬度w ef 。如圖2可見，吸收塊體45a具有顯著大於塊體45a之寬度w的有效寬度w ef 。
如自圖2及上文所提供之描述應瞭解，主射線角θ之任何增加將引起經圖案化至光罩MA上之特徵之有效寬度w ef 的增加。經圖案化特徵之有效寬度w ef 之增加可不理想，此係因為此情形可引起可經圖案化至基板W上之特徵之可達成臨界尺寸(CD)的增加。
可在考量投影系統PS之進入口處該投影系統之數值孔徑的情況下選擇主射線角θ。詳言之，主射線角θ可經選擇成使得由投影系統PS捕捉之輻射之捕捉角度並不與自光罩MA延伸之垂線重疊。如上文關於方程式1所描述，為了減低微影裝置之可達成CD，可需要增加投影系統PS之數值孔徑(NA)。然而，因為投影系統PS之捕捉角度隨著投影系統PS之數值孔徑增加而增加，所以投影系統PS之進入口側上之數值孔徑之增加必須伴隨有主射線角θ之增加(如上文參看圖2所描 述，此情形可不理想)。
增加投影系統PS之縮小率有利，此係因為其允許在不增加投影系統PS之光罩側上之數值孔徑的情況下增加投影系統PS之基板側上之數值孔徑。在此內容背景中，術語「投影系統之基板側」意欲意謂最接近基板台WT的投影系統PS之部分。術語「投影系統之光罩側」意欲意謂最接近支撐結構MT的投影系統PS之部分。
因此，增加投影系統PS之縮小率允許增加投影系統PS之基板側上之數值孔徑(藉此有利地減低臨界尺寸)，而無需增加投影系統PS之光罩側上之數值孔徑(藉此避免增加主射線角θ之需要)。因此，可在達成臨界尺寸之縮減的同時避免上文參看圖2所描述的增加主射線角θ之不利效應。
自上文關於圖2之描述應瞭解，主射線角θ對可達成臨界尺寸之效應僅應用於在y方向上延伸之特徵之尺寸(例如，吸收塊體45a、45b之有效寬度w ef )。在x方向上之可達成臨界尺寸並未受到主射線角θ影響。在x方向上之照明具有垂直於光罩MA之主射線角，且因此不會出現圖2所說明之問題。
因此，在y方向上投影系統PS之縮小率的增加在減低可達成臨界尺寸方面特別有利。因此，有利的是，可在y方向上增加投影系統PS之縮小率，而在x方向上不具有縮小率之對應增加。在x及y方向上應用不同縮小率因數之投影系統PS可被稱作尺寸比例改變投影系統PS。
在一實施例中，微影裝置之投影系統PS可在x方向上應用為大約4倍的縮小率且在y方向上應用為大約8倍的縮小率。可使用其他縮小率組合，其中一個縮小率顯著大於另一縮小率。出於上文所解釋之原因，在掃描方向上之縮小率可顯著大於垂直於掃描方向上的縮小率。
圖3a示意性地展示EUV微影裝置之投影系統PS的光瞳20，該光 瞳20在x及y方向上具有對稱縮小率。該光瞳20為圓形。與投影系統PS之光瞳21匹配之簡單照明模式因此亦將為圓形。圖3a亦展示包含四個極21之四極模式。每一極21之形狀為圓形，且該等極以圓形方式分佈。
圖3b示意性地展示尺寸比例改變投影系統PS之光瞳，其中在y方向上之縮小率大於在x方向上之縮小率。在此實例中，在x方向上之縮小率為4倍，且在y方向上之縮小率為8倍。歸因於投影系統PS之尺寸比例改變性質，光瞳22之形狀為橢圓形，且在y方向上具有長達在x方向上之短軸兩倍的長軸。歸因於光瞳之橢圓形性質，在使用簡單圓形照明模式的情況下，此將未有效率地填充光瞳(大量輻射將在x方向上在光瞳之任一側上落在光瞳之外部)。圖3b亦展示四極照明模式。四極模式包含四個極23，每一極23具有一橢圓形形狀，其在y方向上具有長軸且在x方向上具有短軸。該等極係以橢圓形方式分佈。
為了提供尺寸比例改變投影系統PS之光瞳之有效率填充，需要自照明系統IL提供輻射，該照明系統IL在簡單照明模式中具有與光瞳實質上匹配之橢圓形形狀。有利的是，此情形可藉由產生具有狹長形式(例如，形狀為大體上橢圓形)之EUV發射電漿來達成。此可(例如)使用LPP輻射源來進行。
圖4示意性地展示可用以提供具有橢圓形形狀的EUV發射電漿之LPP輻射源SO。圖4a展示自上方(在與圖1所展示之輻射源SO實質上相同的平面中)檢視的輻射源。圖4b展示用以產生EUV發射電漿之燃料目標25b，及如自一個側檢視的雷射光束28。燃料發射器3係用以朝向電漿形成區4發射燃料小滴25a、25b。燃料發射器3可如上文結合圖1所進一步描述。燃料可為錫，但可使用其他合適材料。
朝向電漿形成區4行進之燃料小滴25a將具有實質上球形形狀，但此形狀係由在該小滴到達電漿形成部位之前入射於該小滴上的雷射輻 射脈衝50修改。可被稱作預脈衝之此雷射脈衝50係由預脈衝雷射51產生且由透鏡52(或諸如鏡面之其他聚焦元件)聚焦。雷射預脈衝50改變小滴25a之形狀以形成橢圓形燃料目標25b，如圖4b示意性地所表示(下文中進一步描述改變燃料小滴之形狀之機構)。
兩個雷射光束26入射於橢圓形燃料目標25上。雷射光束係由透鏡27(或諸如鏡面之其他聚焦光學元件)聚焦以形成光束腰，該等光束腰係由圓圈28示意性地描繪。經聚焦雷射光束28之光束腰彼此重疊，但具有在y方向上彼此分離之中心點，如圖4b示意性地所展示。因此，雷射光束腰28經配置成使得其沿著橢圓形燃料目標25b之其整個長度來照明橢圓形燃料目標25b，該照明具有足夠強度以沿著燃料目標之實質上整個長度來產生EUV發射電漿。
因此，橢圓形燃料目標25b係由經聚焦雷射光束28轉換成具有大體上橢圓形形狀(該橢圓實質上垂直於光軸OA)之EUV發射電漿。因此，由電漿發射之EUV輻射具有大體上橢圓形源。因為EUV輻射係由大體上橢圓形源發射，所以其與尺寸比例改變投影系統PS之橢圓形光瞳(圖3b所展示)良好地匹配，且因此促進光瞳之有效率填充(EUV輻射發射電漿之長軸可與投影系統光瞳之長軸對應)。此內容背景中之術語「大體上橢圓形」可被解譯為意謂可近似至橢圓形形狀(例如，隨著時間推移而平均化)之狹長非圓形形狀。其不意欲意謂為完美橢圓或必定接近於完美橢圓的形狀。
儘管具有大體上橢圓形形狀之EUV發射電漿提供與尺寸比例改變投影系統PS之橢圓形光瞳之良好匹配，但可使用其他形狀之EUV發射電漿。An相比於大體上圓形EUV發射電漿，具有實質上垂直於輻射源之光軸OA之狹長形式的EUV發射電漿可提供橢圓形投影系統之更有效率填充。因此，本發明之實施例可經組態以提供具有狹長形式之EUV發射電漿。大體上橢圓形EUV發射電漿可被認為是具有狹長形式 之EUV發射電漿之一實例。
使用兩個雷射光束26以產生EUV發射電漿有利，此係因為其允許達成燃料至EUV輻射之較高轉換效率。當將燃料目標轉換成EUV輻射時，存在提供最有效率轉換的最佳雷射輻照度。若雷射輻照度低於最佳值，則一些燃料目標將不轉換成輻射發射電漿。若輻照度高於最佳值，則電漿之溫度將過高且此將造成電漿發射處於短於所要波長的波長(例如，短於13.5奈米)之輻射。
使燃料目標較大會提供用於接收入射雷射輻射之較大表面積，且此情形允許以最佳輻照度照明較大燃料面積。若以最佳輻照度照明之燃料面積加倍，則可(極粗略地)預期此情形以提供由電漿發射之EUV輻射量之加倍。然而，沒有可能在維持彼光束腰內之最佳輻照度的同時增加由雷射產生之光束腰之大小。由雷射提供之輻射之可達成能量密度可具有上限，該上限源於物理學定律且在使雷射輻射之波長移位的同時無法增加該上限(此情形將不理想)。此問題係由本發明之實施例克服，此係因為代替使用單一雷射光束以產生EUV發射電漿，使用兩個雷射光束。每一雷射光束可經組態以在其入射之燃料目標25之部分處提供最佳輻照度。因此，例如，以圖4所展示之方式使用兩個雷射會提供由電漿發射之EUV輻射之量的增加。除了所產生之EUV輻射之量的此有益增加以外，亦出現另一優點，因為EUV輻射具有與尺寸比例改變投影系統PS之橢圓形光瞳實質上匹配的大體上橢圓形形狀。
存在燃料目標25可經配置成具有橢圓形形狀之各種方式。下文中描述此等方式。
在燃料小滴25a到達電漿形成區4之前入射於該燃料小滴25a上的預脈衝50可具有橢圓形形狀。預脈衝之橢圓形形狀將提供雷射輻射橫越燃料小滴之表面之不等分佈。此不等分佈將提供橫越燃料小滴之不 等溫度及壓力分佈，此又將造成燃料小滴以非圓形對稱方式擴展。由於此擴展，燃料小滴將擴展以形成大體上橢圓形燃料目標25b，例如，如圖4示意性地所表示。如示意性地所說明，當燃料目標25b自z方向(亦即，沿著輻射源光軸光軸)被檢視時為橢圓形，但橫向於此方向，燃料目標可大體上扁平。因此，燃料目標當自沿著光軸OA被檢視時可具有薄餅之一般形式。
在一替代途徑中，預脈衝50之橫截面可為大體上圓形，但可具有線性偏振。線性偏振雷射輻射將在偏振方向上比在橫向於偏振之方向上更有效地耦合至電漿。因此，參看圖4，預脈衝50在y方向上之線性偏振將造成在彼方向上由燃料小滴25a更有效率地吸收預脈衝。此情形將造成在彼方向上更大程度地加熱燃料小滴25a且因此燃料小滴25a在y方向上更多地擴展。再次，此情形將產生具有如圖4示意性地所展示之橢圓形形狀之燃料目標25b(該燃料目標在橫向於光軸OA被檢視時係扁平的)。
可組合使用上述兩種途徑，亦即，橢圓形預脈衝可具有線性偏振(例如，其中線性偏振之方向與橢圓之長軸對應)。
在一替代配置中，預脈衝可經配置以將燃料目標塑形成使得其具有圓形薄餅之形式(亦即，大體上圓盤形)，但其中燃料目標圍繞y軸而傾斜使得其向入射雷射光束呈現橢圓形形狀。圖5示意性地展示此情形。圖5a展示如沿著y方向而檢視之燃料目標29a，且如可見，燃料目標已圍繞y軸傾斜大約45°。由於此傾斜，儘管燃料目標為大體上圓盤形且具有大體上圓形周邊，但如沿著z軸所檢視之燃料目標具有橢圓形形狀(如圖5b所展示)。圖5之z軸與輻射源之光軸OA(參見圖4)對應。因此，向輻射源之雷射光束呈現具有橢圓形形狀之燃料目標29a，且因此，輻射源之雷射光束以上文結合圖4進一步所描述之方式將燃料目標轉換成大體上橢圓形EUV發射電漿。
參看圖6，燃料小滴之傾斜係藉由自垂直於燃料目標之所要傾斜定向之方向將預脈衝雷射光束55導向於燃料小滴29處來達成。在圖6所展示之實例中，預脈衝雷射光束55具有大體上沿著線x=z之定向(亦即，垂直於y方向且相對於x方向及z方向兩者對向45°)。預脈衝雷射光束55係由預脈衝雷射56產生且由光學件57聚焦。預脈衝雷射光束55將使燃料小滴29在垂直於預脈衝雷射光束之入射方向的方向上擴展。此情形引起已擴展以形成圖5所展示之形狀的燃料目標29a。
儘管上文參考燃料目標29a以相對於x及y方向成45°角度之傾斜，但傾斜可達任何合適角度。該角度應足夠使得如由入射雷射光束看到之燃料目標之形狀為橢圓形，且可(例如)在30°至60°之範圍內。
傾斜燃料目標29a可具有大體上圓盤形傾斜目標之形式。替代地，傾斜燃料目標可具有任何其他合適形式(傾斜目標並非必需為大體上圓盤形)。
圖7示意性地展示本發明之一替代實施例。在該替代實施例中，單一燃料目標係由雷射光束26a、26b依序地照明。燃料目標60係由預脈衝雷射光束50自小滴形狀轉換成圓盤形狀，該預脈衝雷射光束50係由雷射51產生且由光學件52聚焦。遵循預脈衝，燃料目標為大體上圓盤形(例如，薄餅形)且並未顯著旋轉。
燃料目標在圖7中在電漿形成區4中被表示兩次，且被標註為60a及60b。如自圖7b可見，如由第一雷射光束26a看到之燃料目標60a之形狀為大體上圓形。經聚焦第一雷射光束28a將燃料目標60a之部分轉換成EUV發射電漿，且燃料目標60b之剩餘部分在-y方向上向前行進。第二雷射光束26b接著入射於燃料目標60b之剩餘部分上。經聚焦第二雷射光束28b使燃料目標60b之剩餘部分轉換成EUV輻射發射電漿。雷射光束28a、28b之經聚焦光束腰足夠接近在一起使得如自照明系統IL(參見圖1)所看到之EUV輻射具有大體上橢圓形形式。使用第 一雷射光束26a而產生之EUV輻射與使用第二雷射光束26b而產生之EUV輻射重疊。
可藉由調整由燃料發射器3發射之燃料小滴之行進速率來選擇使用第一雷射光束26a而產生EUV發射電漿與使用第二雷射光束26b而產生EUV發射電漿之間的經過時間週期。
在一替代實施例中，代替兩個雷射光束26a、26b依序地照明相同燃料目標60a、60b，雷射光束可用以照明不同燃料目標。在此種狀況下，燃料目標之照明可同時或可依序。
在另一替代實施例中，兩個輻射源SO可用以產生EUV發射電漿。參看圖1，可提供在構造方面與所說明輻射源對應之第二輻射源SO(圖中未繪示)。此第二輻射源SO將產生具有第二中間焦點之第二EUV光束，該第二中間焦點係與由第一輻射源產生之EUV光束之中間焦點6空間地分離。該兩個EUV輻射光束可由照明系統IL操控使得其實質上彼此平行但並不共線性地傳播。此情形提供形狀為大體上橢圓形之經組合EUV輻射光束。
儘管本發明之實施例已提及在產生EUV發射電漿時使用兩個雷射光束，但可使用兩個以上雷射光束。舉例而言，三個雷射光束可經配置以提供在y方向上分離且經配置以各自照明燃料目標之不同部分之雷射光束腰(該等雷射光束腰可以圖4b所展示之方式部分地重疊)。
可使用三個或三個以上輻射源以產生三個或三個以上EUV輻射光束，該三個或三個以上EUV輻射光束經由空間上分離之中間焦點而傳遞且接著經組合以形成實質上平行但並不共線性的光束，該等光束集體地提供具有大體上橢圓形形狀之經組合EUV輻射光束。
在一實施例中，燃料目標圍繞y軸之傾斜之方向可交替。此情形有利，此係因為EUV發射電漿將以非均質方式發射EUV輻射，且若傾斜方向不交替，則此情形將造成收集器5之一個部分相比於在光軸之 相對側上之收集器之等效部分累積地接收顯著更多EUV輻射。使傾斜方向交替會在光軸之任一側上提供EUV輻射之實質上相等累積量。傾斜方向可在每一燃料目標之後交替或可在一系列燃料目標(例如，五個燃料目標、十個燃料目標或一些其他數目個燃料目標)之後交替。
儘管雷射光束26a、26b已被展示並描述為提供圓形光束腰，但雷射光束可經配置以提供具有其他形狀(例如，橢圓形形狀)之光束腰。在一實施例中，可使用具有橢圓形形狀之單一雷射光束。
在一實施例中，代替提供彼此部分重疊之兩個圓形雷射光束腰，雷射光束腰可為橢圓形。橢圓形雷射光束腰可(例如)在電漿形成區處彼此完全重疊。橢圓形雷射光束腰之大小及形狀可與燃料目標之形狀實質上對應。
本發明之實施例已被描述為提供大體上橢圓形EUV發射電漿。然而，本發明之實施例可更通常提供具有狹長形式之EUV發射電漿。大體上橢圓形EUV發射電漿可被認為是具有狹長形式之EUV發射電漿之一實例。術語「狹長形式」可被認為意謂在一個方向(例如，y方向)上比在橫向方向(例如，x方向)上顯著更長。
在一實施例中，可藉由增加在單次掃描曝光期間曝光的基板(例如，晶圓)上之區域而增加微影裝置(例如，EUV微影裝置)之產出率。此情形可藉由使用具有縮減之縮小率(亦即，小於4倍之縮小率)的投影系統來達成。當使用具有縮減之放大率的投影系統時，則針對給定大小之光罩，在單次掃描曝光期間曝光的基板上之區域得以增加。
在一實施例中，投影系統之縮小率可縮減至大約2.53倍。此情形允許在單次掃描曝光期間曝光與兩個習知全場對應之區域。參看圖8，曝光區域101在x方向上之尺寸為33毫米且在y方向上之尺寸為52毫米。習知全場在x方向上之尺寸為26毫米且在y方向上之尺寸為33毫米。因此，圖8所展示之曝光區域101與已經旋轉達90度之兩個習知全 場對應。可被稱作曝光隙縫之輻射帶102係與雙頭箭頭一起被展示，雙頭箭頭指示在掃描曝光期間之曝光隙縫與晶圓W之間的相對移動。
在圖8所展示之實施例中，可使用單次掃描曝光來曝光兩個晶粒103、104，每一晶粒具有與一習知全場對應之區域。此情形允許達成微影裝置之產出率之相當大增加。
圖9示意性地展示可由微影裝置使用以曝光圖8所描繪之區域的光罩M。該光罩可通常經設定大小(例如，6吋光罩)。該光罩之經圖案化區域110可具有習知尺寸，例如，在x方向上為104毫米且在y方向上為132毫米。提供具有此等尺寸之經圖案化區域可較佳，此係因為現有生產系統經組態以產生且處置具有此大小之經圖案化區域之光罩。光罩之經圖案化區域包含兩個晶粒113、114。
微影裝置之投影系統可在x方向上應用為大約3.15倍之縮減因數且在y方向上應用為大約2.53倍之縮減因數，使得光罩之經圖案化區域形成在x方向上之尺寸為33毫米且在y方向上之尺寸為52毫米之曝光區域。因此，投影系統在x方向上及y方向上應用不同縮減因數(投影系統係尺寸比例改變的)。
在另一實施例中，光罩之經圖案化區域可在x方向上具有大約124毫米之尺寸且在y方向上具有大約124毫米之尺寸。微影裝置之投影系統可在x方向上應用為大約4.77倍之縮減因數且在y方向上應用為大約7.52倍之縮減因數，使得光罩之經圖案化區域在晶圓上形成在x方向上之尺寸為26毫米且在y方向上之尺寸為16.5毫米之曝光區域。
使用尺寸比例改變投影會允許使用在x方向上之尺寸為大約104毫米之光罩圖案。尺寸比例改變投影有利，此係因為其提供光罩誤差因數之大約20%的縮減。亦即，光罩中之誤差將在晶圓上具有比在尚未使用尺寸比例改變投影之狀況小20%的x尺寸。若代替地已使用在x方向上為2.53之縮減因數(亦即，尚未使用尺寸比例改變投影)，則將 未達成光罩誤差因數之此20%縮減。
在其他實施例中，微影裝置可具備經組態以允許使用單次掃描曝光來曝光其他倍數的習知全場(26毫米乘33毫米)之尺寸比例改變投影系統。舉例而言，可使用在x方向上具有為大約3.15倍之縮減因數且在y方向上具有為大約1.83倍之縮減因數的尺寸比例改變投影系統來曝光在x方向之尺寸為33毫米且在y方向上之尺寸為78毫米之曝光區域。舉例而言，可使用在x方向上具有為大約1.58倍之縮減因數且在y方向上具有為大約1.83倍之縮減因數的尺寸比例改變投影系統來曝光在x方向之尺寸為66毫米且在y方向上之尺寸為78毫米之曝光區域。
一般而言，尺寸比例改變投影可用以投影在x方向上之尺寸係與通常曝光之y方向尺寸(例如，33毫米)或其倍數(例如，66毫米)對應的曝光區域。尺寸比例改變投影可使得用於投影之光罩之經圖案化區域具有與習知光罩(例如，大約104毫米×132毫米)之尺寸對應的尺寸。
已以五個有效數字來指投影系統縮減因數，亦即，2.53倍、3.15倍、1.83倍、1.58倍、4.77倍及7.52倍。然而，投影系統之縮小率之一些調整在使用期間可為可能的(例如，以適應微影裝置中之容許度)，且因此，適於以兩個有效數字來指投影系統之縮減因數。因此，關於上文所描述之實施例，縮減因數為大約2.5倍、大約3.2倍、大約1.8倍、大約1.6倍、大約4.8倍及大約7.5倍。
圖10及圖11示意性地說明可在使用尺寸比例改變投影系統時出現的問題。在圖10及圖11中，尺寸比例改變投影系統在y方向上具有大於在x方向上之縮減的縮減。y方向縮減可為8倍且x方向縮減可為4倍。該等圖係極示意性的，且因此並不具有與特定縮減因數對應但代替地通常表示在y方向上比在x方向上更大的縮減之尺寸。
首先參看圖10a，光罩200被展示為具有圖案特徵201。該圖案特徵為矩形且在y方向上具有比在x方向上長的尺寸。圖10a亦展示輻射 帶202，該輻射帶202係用以照明光罩200以便將圖案曝光至晶圓上。輻射帶202可被稱作曝光隙縫。曝光隙縫202之定向係由微影裝置之照明系統IL(參見圖1)判定。投影系統PS具有與照明系統IL之定向對應的定向。在圖10a中，光罩200及曝光隙縫202兩者相對於x及y方向而對準。換言之，光罩200在x及y方向上相對於微影裝置之照明系統及投影系統而對準。
圖10b示意性地展示已由微影裝置曝光於晶圓上之圖案特徵204。投影系統之尺寸比例改變性質係使得光罩200上之圖案特徵201已在y方向上縮減達比在x方向上縮減之範圍大的範圍。結果，光罩200上之圖案特徵201之矩形形狀已轉換成晶圓上之正方形圖案特徵204。
若照明系統IL及投影系統PS並不與x及y方向對應，則會出現問題。在此內容背景中，y方向可被定義為在晶圓之曝光期間光罩200之掃描移動方向。在縮減因數在x方向上與在y方向上相同之習知微影裝置中，照明系統及投影系統相對於y方向之旋轉對曝光於晶圓上之圖案不具有影響(在假定光罩及晶圓經對準以在同一方向上移動的情況下)。然而，當使用尺寸比例改變投影系統時，此旋轉將導致所得經投影圖案之失真。參看圖11a，曝光隙縫212經旋轉成使得其與x軸及y軸不再對準。亦以相同方式旋轉照明系統及投影系統。由於此旋轉，由投影系統應用之縮減因數將失真引入至經投影圖案中。圖11b示意性地展示在曝光隙縫212(及投影系統)相對於圖案特徵211具有圖11a所展示之定向時之成像於晶圓上的圖案特徵214。曝光隙縫之中心線215處之圖案特徵211之部分將由投影系統正確地成像。然而，將遠離中心線215發生圖案特徵211之失真，失真之大小隨著與中心線之距離之變化而增加。因此，當光罩210係相對於曝光隙縫212而定位(如圖11a所展示)時，將形成大體上菱形之圖案特徵影像214。圖11b所展示 之菱形圖案特徵影像214係示意性的且僅僅意欲大體上說明將發生之圖案特徵之失真。
可使用以下矩陣來描述投影系統之縮減因數：
可使用以下矩陣來描述旋轉矩陣：
由投影系統應用之縮減及旋轉為此等矩陣之相乘，亦即：
此相乘之結果為：
因此，在光罩處之矩形201之狀況下，旋轉之效應係使該矩形尺寸比例改變，使得其以實質上菱形形狀而成像(如由圖11b中之菱形形狀214示意性地所指示)。圖案特徵影像214被拉伸成菱形形狀之範圍為投影系統之旋轉之直接量測且依據彼旋轉而係線性的。
因為光罩210在掃描曝光期間相對於曝光隙縫212而移動，所以該光罩上之圖案特徵211之每一部分將傳遞通過曝光隙縫212之中心線215。結果，應用於圖案特徵211之失真自曝光隙縫之一個邊緣處之最大值變化、在曝光隙縫之中心處穿過零，且在曝光隙縫之另一邊緣處增加至最大值(具有相反正負號)。此變化失真之結果將為藉由掃描曝光而成像於基板上之圖案特徵之衰落。
為了避免上文所描述之問題，可量測照明系統IL及投影系統PS相對於y方向之定向以便允許校正該定向。圖12示意性地展示可使用之量測方法。光罩支撐結構MT具備兩對圖案220a、220b；221a、221b(例如，對準光柵或其他結構)。該等圖案提供於位於光罩支撐結構上之反射區域上。微影裝置之曝光隙縫222經定位成使得其具有穿 過圖案220a、220b之中心的中心線235，如圖12a所展示。因此，曝光隙縫222之中心部分係用以照明圖案220a、220b。微影裝置之投影系統PS在基板台WT處形成經照明圖案220a、220b之影像(該基板台在圖1中被說明)。使用基板台WT中之偵測器(圖中未繪示)來量測此等空中影像之位置。
接著使光罩支撐結構MT在y方向上移動使得圖案220a、220b定位成遠離中心線235(例如，處於或鄰近於曝光隙縫222之一個邊緣)，如圖12b所展示。再次由基板台WT中之偵測器量測所得空中影像。出於上文結合圖11b所解釋之原因，圖案220a、220b之空中影像將歸因於曝光隙縫(及投影光學件)相對於y方向之旋轉而在x方向上移位。x方向移位之大小係與曝光隙縫及投影光學件遠離y方向之旋轉成比例。因此，圖案之空中影像之測定x方向移位可用以判定曝光隙縫及投影光學件之旋轉。
參看圖12c，光罩支撐結構MT經移動成使得圖案220a、220b係在中心線235之相對側上(例如，處於或鄰近於曝光隙縫222之相對邊緣)且再次執行量測。此情形提供圖案空中影像之x方向移位之額外量測。測定x方向移位將具有與藉由先前量測步驟量測之移位相反的方向。又，x方向移位之大小係與曝光隙縫及投影光學件之旋轉成比例，且測定移位可用以判定曝光隙縫及投影光學件之旋轉。此額外量測可(例如)用以補償投影系統之非遠心性(非遠心性將造成x方向移位之大小在中心線235之任一側上不同)。
可以相同方式對提供於光罩支撐結構MT之相對末端處之圖案221a、221b執行額外量測。
本發明之實施例允許量測且接著校正照明系統及投影系統相對於y方向之旋轉。校正可藉由修改光罩及晶圓之掃描移動方向使得掃描移動之y方向相對於照明系統及投影系統而對準來達成。
圖10至圖12所展示之矩形曝光隙縫222僅僅為可由微影裝置(參見圖1)之照明系統IL產生之輻射帶的一實例。輻射帶可具有某其他形狀。舉例而言，輻射帶可彎曲。
儘管可在本文中特定地參考在微影裝置之內容背景中之本發明之實施例，但本發明之實施例可用於其他裝置中。本發明之實施例可形成光罩檢測裝置、度量衡裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或光罩(或其他圖案化器件)之物件之任何裝置之部分。此等裝置可通常被稱作微影工具。此微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。
術語「EUV輻射」可被認為涵蓋具有在4奈米至20奈米之範圍內(例如，在13奈米至14奈米之範圍內)之波長之電磁輻射。EUV輻射可具有小於10奈米之波長，例如，在4奈米至10奈米之範圍內之波長，諸如，6.7奈米或6.8奈米。
儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影裝置之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用。可能其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。
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。以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
3‧‧‧燃料發射器
4‧‧‧電漿形成區
25a‧‧‧燃料小滴
25b‧‧‧大體上橢圓形燃料目標/燃料小滴
26‧‧‧雷射光束
27‧‧‧透鏡
28‧‧‧經聚焦雷射光束/雷射光束腰
50‧‧‧雷射輻射脈衝/雷射預脈衝/預脈衝雷射光束
51‧‧‧預脈衝雷射
52‧‧‧透鏡/光學件
OA‧‧‧光軸
SO‧‧‧雷射產生電漿(LPP)輻射源

Claims (25)

  1. 一種微影系統，其包含：一微影裝置，其具有一尺寸比例改變投影系統；及一輻射源，其經組態以在一電漿形成部位處產生一EUV輻射發射電漿，該EUV輻射發射電漿在實質上垂直於該輻射源之一光軸之一平面中具有一狹長形式。
  2. 如請求項1之微影系統，其中該EUV輻射發射電漿在垂直於該輻射源之該光軸之一平面中為大體上橢圓形。
  3. 如請求項1或2之微影系統，其中該EUV輻射發射電漿在與該尺寸比例改變投影系統之一光瞳之一長軸對應的一方向上狹長。
  4. 如請求項1或2之微影系統，其中該輻射源包括經組態以提供一雷射脈衝之一預脈衝雷射，該雷射脈衝使一燃料小滴在一第一方向上比在一第二方向上更多地擴展，該第一方向及該第二方向垂直於該雷射脈衝之入射方向。
  5. 如請求項4之微影系統，其中由該預脈衝雷射提供之該雷射脈衝具有一大體上橢圓形橫截面。
  6. 如請求項4之微影系統，其中由該預脈衝雷射提供之該雷射脈衝在該第一方向上線性偏振。
  7. 如請求項1或2之微影系統，其中該輻射源包括一預脈衝雷射，該預脈衝雷射經組態以使一燃料小滴擴展以形成相對於該輻射源之一光軸而傾斜之一目標。
  8. 如請求項7之微影系統，其中該目標相對於該輻射源之該光軸之該傾斜介於30度與60度之間。
  9. 如請求項7之微影系統，其中該目標為大體上圓盤形。
  10. 如請求項1或2之微影系統，其中該輻射源包含兩個或兩個以上 雷射，該兩個或兩個以上雷射經組態以提供在該電漿形成部位處部分地重疊之雷射光束腰。
  11. 如請求項10之微影系統，其中該兩個或兩個以上雷射經組態以依序提供雷射光束脈衝，使得產生該EUV輻射發射電漿之一第一部分，之後產生該EUV輻射發射電漿之一第二部分。
  12. 如請求項11之微影系統，其中自該同一燃料目標而產生該EUV輻射發射電漿之該第一部分及該第二部分。
  13. 一種輻射源，其包含經組態以在一電漿形成部位處產生一EUV輻射發射電漿之一輻射源，該EUV輻射發射電漿在實質上垂直於該輻射源之一光軸之一平面中具有一狹長形式。
  14. 如請求項13之輻射源，其中該EUV輻射發射電漿在垂直於該輻射源之該光軸之一平面中為大體上橢圓形。
  15. 如請求項13或14之輻射源，其中該輻射源包括經組態以提供一雷射脈衝之一預脈衝雷射，該雷射脈衝使一燃料小滴在一第一方向上比在一第二方向上更多地擴展，該第一方向及該第二方向垂直於該雷射脈衝之入射方向。
  16. 如請求項13或14之輻射源，其中該輻射源包括一預脈衝雷射，該預脈衝雷射經組態以使一燃料小滴擴展以形成相對於該輻射源之一光軸而傾斜之一目標。
  17. 一種微影系統，其包含：一微影裝置，其具有一尺寸比例改變投影系統；一第一輻射源，其經組態以在一第一電漿形成部位處產生一EUV輻射發射電漿且將EUV輻射導向至一第一中間焦點；及一第二輻射源，其經組態以在一第二電漿形成部位處產生一EUV輻射發射電漿且將EUV輻射導向至一第二中間焦點，該第二中間焦點係自該第一中間焦點空間地位移；及 一照明系統，其經組態以自該第一中間焦點及該第二中間焦點接收EUV輻射。
  18. 一種微影方法，其包含：使用一輻射源以在一電漿形成部位處產生一EUV輻射發射電漿，該EUV輻射發射電漿在實質上垂直於該輻射源之一光軸之一平面中具有一狹長形式；使用一照明系統以調節所得EUV輻射；在該EUV輻射之橫截面中圖案化該EUV輻射以形成一經圖案化輻射光束；及使用一尺寸比例改變投影系統而將該經圖案化EUV輻射光束投影至一基板上。
  19. 如請求項18之微影方法，其中該EUV輻射發射電漿在垂直於該輻射源之該光軸之一平面中為大體上橢圓形。
  20. 如請求項18或19之微影方法，其中該EUV輻射發射電漿在與該尺寸比例改變投影系統之一光瞳之一長軸對應的一方向上狹長。
  21. 一種量測一微影裝置之一投影系統相對於該微影裝置之一掃描方向之旋轉的方法，該方法包含：使用一輻射帶之一中心部分來照明圖案且量測由該投影系統形成的該等圖案之空中影像的位置；使用定位成遠離該中心部分的該輻射帶之一部分來照明該等圖案且量測由該投影系統形成的該等圖案之空中影像的位置；使用在一相對方向上定位成遠離該中心部分的該輻射帶之一部分來照明該等圖案且量測由該投影系統形成的該等圖案之空中影像的位置；及藉由比較該等圖案空中影像之該等測定位置來計算該投影系統之該旋轉。
  22. 如請求項21之方法，其中計算該投影系統之該旋轉包含：在實質上垂直於該微影裝置之該掃描方向之一方向上比較該等圖案空中影像之該等測定位置。
  23. 如請求項22之方法，其中該方法進一步包含：使用該等測定位置之間的差以判定該投影系統之非遠心性。
  24. 如請求項21至23中任一項之方法，其中該等圖案提供於該微影裝置之一光罩支撐結構上。
  25. 如請求項24之方法，其中該等圖案提供於該微影裝置之該光罩支撐結構之相對末端處，且其中使用提供於該光罩支撐結構之一末端處之圖案來執行該方法，且接著使用提供於該光罩支撐結構之該相對末端處之圖案來執行該方法。
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