TW202343157A - 曝光設備、曝光方法及物品製造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一種曝光設備，其透過投射光學系統執行曝光基板的曝光操作。該設備包含：溫度調節器，被配置以調節該投射光學系統的光學元件上的溫度分布；以及控制器，被配置以在執行曝光操作的曝光操作期間執行控制溫度調節器的第一處理以減少因執行曝光操作所造成之投射光學系統的像差的變化。根據在該曝光操作期間之前檢測到預定事件，該控制器在執行該第一處理之前使用與第一處理不同的方法來執行用於減少該投射光學系統的該像差的第二處理。

Description

曝光設備、曝光方法及物品製造方法
本發明關於曝光設備、曝光方法及物品製造方法。
在諸如半導體裝置的物品的製造中，使用藉由照明光學系統照射原件(標線片(reticle)或遮罩)，透過投射光學系統將該原件的圖案投射至基板上以及曝光基板之曝光設備。由於投射光學系統的成像特性會因曝光的光的照射而變動，故會適當地校正成像特性。
舉例而言，日本第5266641號專利描述了藉由使用加熱器元件將溫度分布套用至光學元件來校正成像特性。然而，當如日本第5266641號專利所描述的那樣使用加熱器元件校正成像特性時，若關於投射光學系統之溫度的時間常數小於關於由加熱器元件加熱的時間常數，則校正準確度會下降。另一方面，日本第5334945號專利描述了一種在投射光學系統的成像特性變動之前啟動校正的方法。
日本第5334945號專利描述了基於成像特性的時間-溫度特性的梯度變化預先控制的校正機制。然而，取決於梯度變化的檢測時機，校正殘差無法充分地被減小。
考慮到上述問題，本發明提供了一種有利於以高準確度校正投射光學系統的像差的技術。
本發明的一個態樣提供一種曝光設備，其透過投射光學系統執行曝光基板的曝光操作，該設備，包含：溫度調節器，被配置以調節該投射光學系統的光學元件上的溫度分布；以及控制器，被配置以在執行曝光操作的曝光操作期間，執行控制該溫度調節器的第一處理，以減少由於執行該曝光操作所造成之該投射光學系統的像差的變化，其中，根據在該曝光操作期間之前檢測到預定事件，該控制器在執行該第一處理之前使用與第一處理不同的方法來執行用於減少該投射光學系統的該像差的第二處理。
根據以下例示性實施例的描述(參照所附圖式)，本發明的進一步特徵將變得明白易懂。
以下將參照所附圖式詳細描述實施例。應注意，以下實施例並非旨在限制請求保護之發明的範圍。在實施例中描述了多個特徵，但並不為需要所有這些特徵的發明所限制，多個這樣的特徵可視情況地組合。另外，在所附圖式中，對相同或類似的配置給予相同的參考符號，並省略對其多餘的描述。
第一實施例 圖1係根據第一實施例，示意性顯示曝光設備10之設置。曝光設備10示意性地透過投射光學系統107執行曝光基板110的曝光操作。在本說明書及圖式中，基於XYZ座標系指示的方向，其中平行於設置有基板110的表面的平面被設為X-Y平面，如圖1所示。曝光設備10包含光源102、照明光學系統104、投射光學系統107、控制器100及溫度控制器111。在曝光操作中，照明光學系統104使用來自光源102的光(曝光的光)照射原件106，且原件106的圖案被投射光學系統107投射至基板110上，以曝光基板110。曝光設備10可由在原件106及基板110停止的狀態下曝光基板110的曝光設備所構成，或者由在掃描原件106及基板110的同時曝光基板110的曝光設備所構成。一般而言，基板110包含複數照射區(shot region)，且對各照射區進行曝光操作。
光源102可包含例如準分子雷射器，但可包含別的發光裝置，或者可為電子槍。準分子雷射器可產生例如波長為248 nm或193 nm的光，但亦可產生別的波長的光。投射光學系統107可包含光學元件109及控制光學元件109上的溫度分布之溫度調節器108。溫度調節器108可藉由向光學元件109施加熱能以改變光學元件109的折射率分布及/或表面形狀來減少投射光學系統107的光學特性的變化。溫度調節器108施加至光學元件109的熱能可包含正能量及負能量。向光學元件109施加正能量表示加熱光學元件109，向光學元件109施加負能量表示冷卻光學元件109。
溫度調節器108可被設置成緊密地黏附至光學元件109，且在這種情況下，溫度調節器108與光學元件109之間的熱能傳輸會是有效率的。作為選擇地，溫度調節器108可被設置成與光學元件109隔開。這種配置的優點在於溫度調節器108不會對光學元件109施加機械力，且溫度調節器108不會因刮到或諸如此類而損壞光學元件109。
將溫度調節器108設置在光學元件109的有效直徑(光路)之外是比較合適的，因而溫度調節器108不會阻擋光照射到基板110。舉例而言，溫度調節器108可被設置在作為光學元件109之透鏡的外緣部分、透鏡的正面或透鏡的背面。作為選擇地，溫度調節器108可被設置在不會影響投射光學系統107的光學性能的範圍內之有效直徑內。作為這樣的設置之範例，舉例而言，可在光學元件的有效直徑內設置細的加熱線(heating wire)，或者在光學元件的有效直徑內設置高透光率的傳熱元件。
當將溫度調節器108設置在光學元件109的外周緣上時，光學元件109優選地被設置在投射光學系統107的光瞳平面(pupil plane)處或附近，但溫度調節器108可被設置成與投射光學系統107的光瞳平面間隔開。
在執行曝光操作的期間以及不執行曝光操作的期間，溫度調節器108可與投射光學系統107的光學特性(其隨時刻變化)同步地改變要施加至光學元件109的熱能。在本實施例中，溫度控制器111控制溫度調節器108。溫度控制器111可控制施加至光學元件109的熱能的量及施加的持續時間，因而光學元件109上的溫度分布可被控制。在此，控制溫度調節器108所需的資訊可基於在投射光學系統107的成像平面(基板110設置於其上的平面)上量測投射光學系統107的光學特性的結果來產生。作為選擇地，可透過量測或諸如此類，預先決定控制溫度調節器108所需的資訊。藉由預先測量在要執行的曝光條件下施加熱時光學元件109的像差產生量來獲得由溫度控制器111進行控制所需的資訊。基於藉由測量所獲得的資訊，控制器100決定在曝光期間要施加至光學元件109的熱能，並向溫度控制器111給出包含該資訊的指令。溫度控制器111使用對應至給出的指令的控制值，將熱能施加至溫度調節器108。若溫度調節器108包含加熱線，則溫度調節器108對要施加至光學元件109的熱能的控制可例如藉由控制要施加至加熱線的電流值來實現。作為選擇地，溫度調節器108要施加至光學元件109的熱能的控制可例如藉由控制光學元件109與溫度調節器108之間的物理距離或熱距離來實現。
控制器100可控制光源102、照明光學系統104、投射光學系統107及溫度控制器111。舉例而言，控制器100可由可程式邏輯裝置(Programmable Logic Device，PLD)(諸如現場可程式閘陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA))、特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、安裝有程式的通用或專用電腦、或這些組件的全部或一部分的組合構成。應注意到，在本實施例中，控制器100及溫度控制器111被形成為單獨的組件，但控制器100可被形成以包含溫度控制器111的功能。
圖2A及2B顯示光學元件109及溫度調節器108的設置範例。圖2A為從Z方向來看的俯視圖，圖2B為沿圖2A的A-A'線剖面圖。光學元件109可包含透鏡201。溫度調節器108可包含由加熱器元件203a及203b形成的第一溫度調節器203，以及由加熱器元件204a及204b形成的第二溫度調節器204。
以虛線繪製出的圓圈202表示透鏡201的光束有效直徑。在光束有效直徑外，加熱器元件203a及加熱器元件203b被設置在沿Y方向彼此相對的位置，且透鏡201的中心介於其間，以及加熱器元件204a及加熱器元件204b被設置在沿X方向彼此相對的位置，且透鏡201的中心介於其間。各加熱器元件203a、203b、204a及204b可具有對應至透鏡201圓周的四分之一長度的弧形。舉例而言，各加熱器元件203a、203b、204a、204b可由包含加熱線的撓性電纜構成，以及藉由向加熱線施加電流而產生熱，從而在透鏡201中產生溫度分布。
舉例而言，加熱器元件203a、203b、204a及204b可被設置成與透鏡201的平面部分隔開10至100 μm。由加熱器元件203a、203b、204a及204b中的每一者所產生的熱可分別透過加熱器元件203a、203b、204a及204b中的每一者與透鏡201之間的介質205傳遞到透鏡201。舉例而言，介質205可為氣體，諸如空氣或氮氣。加熱器元件203a、203b、204a及204b不需要透過介質205直接面對透鏡201。加熱器元件203a、203b、204a及204b中的每一者可具有，例如其中具有高導熱性的金屬夾住加熱線之結構。
在圖2B所示的範例中，加熱器元件203a、203b、204a及204b被設置在透鏡201的平面部分(在照明光學系統104的側面上)上。然而，加熱器元件203a、203b、204a及204b可被設置在透鏡201的下方(在基板110的側面上)或在透鏡201的外緣部分上。透鏡201可包含加熱表面206，其被加熱器元件203a、203b、204a及204b加熱。加熱表面206可為平坦的或彎曲的。舉例而言，加熱表面206可為粗化表面(磨砂玻璃樣式的表面)。
圖3A例示性地顯示由第二溫度調節器204加熱之透鏡201上的溫度分布。此時，在基板110的表面上產生正向的像散。圖3B例示性地顯示由第一溫度調節器203加熱之透鏡201上的溫度分布。圖3B所示之溫度分布為具有與圖3A所示之溫度分布反相的溫度分布。圖3B所示的溫度分布，在基板110的表面上產生負向的像散。如此一來，藉由第一溫度調節器203及第二溫度調節器204加熱透鏡201，可以產生正像散及負像散。與利用諸如帕耳帖(Peltier)元件之元件進行加熱及冷卻的組合來產生正像散及負像散的設置相比，此類設置優點在於能夠簡化溫度調節器108的設置。
在此，考慮圖1所示的曝光設備10為掃描曝光設備的情況，該掃描曝光設備以長狹縫形光束(曝光的光)在X方向上掃描原件106及基板110。在這種情況下，在曝光操作時通過投射光學系統107的光束的強度分布可如圖4的陰影線部分401所示。在這種情況下，由吸收光束所產生之在透鏡201(光學元件109)上的溫度分布會在X方向及Y方向上不同。這會導致在投射光學系統107中產生大量像散。
因此，可藉由溫度調節器108將溫度分布應用於透鏡201以減少像散。溫度調節器108產生的像散與透鏡201吸收光束時產生的像散係正負相反。因此，由溫度調節器108產生的像散可減少(校正)由透鏡201吸收光束產生的像散。應注意到，在以下的敘述中，除非另有明確指出，否則「像散」表示投射光學系統107的像散。
溫度調節器108產生的像散的變化(時變特性(temporal change characteristic))可不同於透鏡201吸收光束所產生的像散的變化(時變特性)。在這種情況下，控制提供給加熱器元件203a、203b、204a及204b中的每一者之加熱線的電流以控制像散的變化。據此，能夠更高準確度消除因透鏡201吸收光束而產生的像散。
圖5例示性地顯示像散變化之時序特性。在圖5中，「曝光時間」是指執行曝光操作的曝光操作期間，「非曝光時間」是指曝光操作期間之前的非曝光操作期間(在此期間，曝光操作未被執行)。「曝光操作期間」是指在一批次中，從對第一基板的曝光操作的開始到對最後一個基板的曝光操作的結束之期間。「曝光操作期間」亦包含實際上沒執行曝光的照射之間的期間以及基板更換期間。「非曝光操作期間」可包含從設備啟動或設備處於閒置狀態的時間到開始對批次中的第一基板進行曝光操作的期間。
在圖5中，曲線501表示在非曝光操作期間之後的曝光操作期間，由透鏡201吸收曝光的光的熱而產生的像散的時間序列變化。減少或消除由透鏡201吸收曝光的光的熱而產生的像散的理想方法是藉由溫度調節器108加熱透鏡201，其產生以對應至曲線501之正負相反的曲線變化的像散。然而，如曲線502所表示，若溫度調節器108在預定溫度下持續加熱透鏡201，則由該加熱操作產生的像散趨向於以比曲線501的時間常數慢的時間常數變化。因此，曲線501表示的像散不會被完全校正(消除)，而可產生如曲線503所表示之校正殘差。
為了補償不能藉由溫度調節器108加熱透鏡201進行校正以跟進曝光時間期間的像差的變化，可想到的是在像差超過允許值的時候額外地執行像差校正處理。然而，若額外的校正處理的執行頻率增加，則會降低生產率。另一方面，亦可想到的是，使用處理中的批次的資訊及隨後的批次的資訊來預測在這兩個批次中的每一者中產生的像差量，並基於預測結果進行校正。然而，由於下述問題，難以執行這種高準確度的預測。
在以下的描述中，對一批次的基板(將在相同條件下處理的複數個基板的單位)中的相應基板進行的一系列曝光操作被稱為「批次處理(lot processing)」。在曝光設備10或外部裝置(諸如伺服器)中，當產生包含對批次執行的處理的詳細資訊的處理指令並將該處理指令提交給曝光設備10時，開始該批次處理。該處理指令在下文中被稱為「曝光任務(exposure job)」。曝光任務為批次處理開始指令，且包含關於批次中對各基板進行曝光操作的條件(例如，曝光量、視角、掃描速度、原件的透射率等等)的資訊。在接收到曝光任務時，控制器100根據包含在曝光任務中的曝光操作的條件執行以下將詳細描述的像差校正處理，然後開始批次中的曝光操作。
由於批次處理中的曝光操作的開始時間是由使用者來計劃及決定的，因此批次處理的曝光任務的提交時間與對應此的批次處理中的曝光操作的開始時間之間的準確時間差是未知的。因此，曝光操作的開始時間可藉由根據設備的過去操作性能的統計計算、根據批次資訊的預測及在曝光任務的接收時間上的設備狀態等等至少其中之一來決定。基於如上所述決定的時間獲得的曝光操作的開始時間在下文中被稱為「假定開始時間」。
若隨後批次處理的曝光任務的提交時間緊接在當前執行的批量處理完成之前，則透鏡201無法在隨後批次處理啟動時充分加熱，以致校正殘差會增加。此外，若在曝光設備10處於閒置狀態時提交下一個曝光任務，則校正無法立即跟進批次處理開始之後的像差的變化，從而校正殘差會增加。舉例而言，在圖5中，時間504表示控制器100對曝光任務的接收時間。期間505表示從曝光任務的接收時間504至開始對批次中的第一基板進行曝光操作的期間。在圖5所示的範例中，期間505約為100秒。即使在此期間內藉由溫度調節器108基於該批次中所產生之像差量的預測來加熱透鏡201的校正被執行，校正也難以跟進在曝光時間期間透鏡201吸收光束所產生的像散的變化。
在本實施例中，執行可應付如上所述之問題的像差校正。圖6係顯示描繪本實施例之像散校正處理的流程圖。該處理根據控制器100對曝光任務的接收而開始。在步驟S601中，控制器100獲取設備狀態及批次資訊。設備狀態為包含關於批次處理中的曝光操作是否正在執行的資訊、關於批次處理是否已被中斷的資訊、關於是否存在基板輸送延遲的資訊等等的狀態資訊。批次資訊是包含於接收到的曝光任務中的資訊，且可為關於批次中對各基板進行曝光操作的條件(例如，曝光量、視角、掃描速度、原件的透射率等等)的資訊。
在步驟S602中，控制器100基於在步驟S601中獲取的設備狀態及批次資訊來預測像差產生量，並計算所需用以校正所預測之像差的加熱量，其將由溫度調節器108施加至透鏡201。在加熱量的計算中，為了防止溫度調節器108發生故障，可設置一限制條件，以便不超過可設定的加熱量的上限。
在步驟S603中，控制器100判定若步驟S602中所計算的加熱量被溫度調節器108施加至透鏡201，則溫度調節器108的校正是否能跟進於曝光時間期間由透鏡201吸收熱所產生之像散的變化。在一範例中，若曝光操作之假定開始時間與曝光任務之接收時間之間的時間差大於預定閾值，則判定校正能跟隨像散的變化。預定閾值可基於由溫度調節器108加熱進行校正的結果來決定。或者，預定閾值可基於由溫度調節器108加熱所產生之像散進行建模及模擬的結果來決定。針對所提交之批次處理，可預測像差產生量，因此可基於預測的像差產生量來顯著地改變預定閾值。在另一範例中，若透鏡201吸收熱所產生之像散的預先量測值與步驟S602中預測的像差產生量之間的差值小於預定閾值，則判定校正能跟進像散的變化。
若在步驟S603中判定校正可跟進像散的變化，則處理前進至步驟S605。在步驟S605中，控制器100透過溫度控制器111控制溫度調節器108，從而立即將在步驟S602中計算出的加熱量施加至透鏡201。據此，可達成所期望的校正殘差。
另一方面，若在步驟S603中判定即使將在步驟S602中所計算出的加熱量套用至溫度調節器108該校正仍無法跟進像散的變化，則無法達成所期望的校正殘差。因此，在此情況下，處理前進至步驟S604。在步驟S604中，執行強制像差校正。強制像差校正包含以下所列之多個處理至少其中之一： (a)在不使用原件的情況下藉由光照射(即，藉由0階光(0th-order light))將溫度分布施加至透鏡201之處理，從而產生與透鏡201因該曝光的光所產生之像差量正負相反的像差； (b)由溫度調節器108加熱之處理，從而產生與透鏡201因曝光的光所產生之像差量正負相反的像差； (c)停止批次處理直到達成由溫度調節器108加熱透鏡201所產生之像散變化可跟進在曝光時間期間透鏡201吸收熱所產生之像散變化的狀態；以及 (d)冷卻透鏡201直到達成由溫度調節器108加熱透鏡201所產生之像散變化可跟進在曝光時間期間透鏡201吸收熱所產生之像散變化的狀態之處理。
參考圖7A和7B，將描述圖6所示之校正處理的效果的範例。圖7A及7B每一者顯示相對於圖5所示之像散變化的時間特性，在改變曝光任務的接收時間的情況下的校正殘差的改善範例。
在圖7A所示的範例中，曝光任務的接收時間704早於圖5中曝光任務的接收時間504，且從時間704至曝光操作的假定開始時間的期間705約為400秒。在此，假定用於曝光操作之假定開始時間與曝光任務之接收時間之間的時間差的預定閾值(其用於判定由溫度調節器108加熱透鏡201的校正是否可跟進在暴露時間期間的像差改變)被設定為300秒。在此情況下，期間705長於閾值。然後，在步驟S603中，判定藉由溫度調節器108將在步驟S602中計算出的加熱量施加至透鏡201的校正可跟進在曝光時間期間透鏡201吸收熱所產生之像散的時變。因此，在此情況下，在步驟S605中，控制器100在時間704之後立即由溫度調節器108加熱透鏡201來開始校正處理。據此，由溫度調節器108加熱透鏡201所產生之像散(由曲線702表示)校正了在曝光時間期間由透鏡201吸收熱所產生之像散(由曲線701表示)的變化。此時由圖7A中的曲線703表示的校正殘差相對於由圖5中的曲線503表示的校正殘差平均減少了1.5 nm。
此外，在圖7B所示的範例中，如以上關於圖7A的描述，假設上述預定閾值被設定為300秒。在圖7B中，曝光任務的接收時間709比圖5中的曝光任務的接收時間504早大約100秒。換言之，從接收時間709至曝光操作的假設開始時間的期間710比圖5所示的期間505長大約100秒。然而，期間710比閾值短。因此，在步驟S603中，判定藉由溫度調節器108將在步驟S602中計算出的加熱量施加至透鏡201的校正無法跟進在曝光時間期間透鏡201吸收光束所產生之像散的時變。因此，在此情況下，控制器100在步驟S604中執行強制像差校正。
在此，假定作為強制像差校正，執行藉由0階光將溫度分布施加至透鏡201以產生與透鏡201因曝光的光所產生之像差量正負相反(負向)的像差之處理。使用此處理，可產生-2.8nm的像散，如曲線711所表示。之後，在步驟S605中，在假定曝光操作的開始時間712，控制器100透過溫度控制器111控制溫度調節器108以藉由將在步驟S602中計算出的加熱量施加至透鏡201來開始校正。據此，由溫度調節器108加熱透鏡201所產生之像散(由曲線707表示)跟進在曝光時間期間由透鏡201吸收熱所產生之像散(由曲線706表示)，從而校正(消除)像散。此時由圖7B中的曲線708表示的校正殘差相對於由圖5中的曲線503表示的校正殘差平均減少了1.2 nm。
圖8A及8B顯示在批次處理期間提交下一批次處理的曝光任務的情況下藉由校正處理改善校正殘差的範例。
在圖8A中，從0秒至2,200秒的期間顯示出與圖7A中相同的特性。在此，計劃執行包含對第一批次中的複數個基板的一系列多個曝光操作的第一批次處理，以及於第一批次處理後，執行包含對第二批次中的複數個基板的一系列多個曝光操作的第二批次處理。然而，控制器100對第二批次的曝光任務的接收時間804接近於第一批次的批次處理的結束且比第二批次的曝光操作的假定開始時間早大約100秒。換言之，從接收時間804至第二批次的曝光操作的假定開始時間的期間805約為100秒。假定用於曝光操作之假定開始時間與曝光任務之接收時間之間的時間差的預定閾值被設定為大約300秒(如以上關於圖7A的描述中的那樣)，則期間805比閾值短。因此，在步驟S603中，判定藉由溫度調節器108將在步驟S602中計算出的加熱量施加至透鏡201所產生像散無法跟進在曝光時間期間透鏡201吸收光束所產生之像散的變化。因此，在此情況下，控制器100在步驟S604中執行強制像差校正。
圖8B顯示從如圖8A中的時間804接收到第二批次的曝光任務開始，藉由執行步驟S604中的強制像差校正所獲得的結果。在此，作為強制像差校正，執行停止批次處理直到達成由溫度調節器108加熱透鏡201所產生之像散變化可跟進在曝光時間期間透鏡201吸收熱所產生之像散變化的狀態之方法。用此方法，批次處理在大約在400秒的期間809中停止。據此，由第一批次的曝光所產生之像差可減少8 nm。另外，在該停止期間，可執行步驟S605中之由溫度調節器108加熱透鏡201。如此一來，提供等待期間以便在開始第二批次處理之前減少投射光學系統107的像差。據此，由溫度調節器108加熱透鏡201所產生之像散(由曲線807表示)跟進從第二批次的曝光開始時間810所產生之像散(由曲線806表示)的變化，從而校正(消除)像散。此時由圖8B中的曲線808表示的於第二批次曝光時間期間的校正殘差相對於由圖8A中的曲線803表示的校正殘差平均減少了2.7 nm。
圖9顯示了在批次處理期間接收到下一批次處理的曝光任務的情況下之校正處理的結果的另一範例。圖9中顯示了與圖8A及8B中相同的第一批次的特性，且如在圖8A和8B中所示的範例一樣，計劃在第一批次的批處理完成之後立即開始第二批次的批次處理。在圖9中，第二批次的曝光任務的接收時間904比第二批次的曝光操作的假定開始時間早大約400秒。換言之，從接收時間904至第二批次的曝光操作的假定開始時間的期間905約為400秒。假定用於曝光操作之假定開始時間與曝光任務之接收時間之間的時間差的預定閾值被設定為300秒(如以上關於圖7A及圖8A的描述中的那樣)，則期間905比閾值長。據此，在步驟S603中，判定藉由溫度調節器108將在步驟S602中計算出的加熱量施加至透鏡201所產生像散能跟進在曝光時間期間透鏡201吸收光束所產生之像散的變化。因此，在此情況下，不執行步驟S604中的強制像差校正，而照常執行在步驟S605中之由溫度調節器108加熱透鏡201。據此，由溫度調節器108加熱透鏡201所產生之像散(由曲線902表示)跟進在第二批次的曝光時間期間由透鏡201吸收熱所產生之像散(由曲線901表示)的變化，從而校正(消除)像散。此時由圖9中的曲線903表示的於第二批次曝光時間期間的校正殘差相對於由圖8A中的曲線803表示的校正殘差平均減少了3.0 nm。
第二實施例 如上所述，由於批次處理中的曝光操作的開始時間是由使用者來計劃及決定的，因此批次處理的曝光任務的提交時間與對應此的批次處理中的曝光操作的開始時間之間的準確時間差是未知的。因此，曝光操作的開始時間可藉由根據設備的過去操作性能的統計計算、根據批次資訊的預測及在曝光任務的接收時間上的設備狀態等等至少其中之一來決定。
然而，使用這些方法，若突然發生異常，則難以決定準確的時間。為了解決此問題，在本實施例中，為了決定更準確的時間，從對基板進行前置處理的前置處理裝置取得基板至曝光設備10的輸送時間的資訊，並基於取得的資訊，決定假定開始時間。前置處理裝置可為塗布/顯影裝置(塗布機/顯影機)，其執行使用光阻劑(感光劑)塗布基板的處理以作為曝光處理的前置處理，且亦執行顯影處理以作為曝光處理的後置處理。
圖10係顯示與基板輸送相關的控制系統的配置範例。如圖10所示，曝光設備10可包含控制器100及輸送控制裝置1001。應注意到，除了控制器100及輸送控制裝置1001外，曝光設備10的設置係遵循圖1，故其說明在圖10中被省略。輸送控制裝置1001定期向前置處理裝置1002查詢隨後批次之第一基板的排定裝載時間。因應該查詢，基於前置處理裝置1002中的基板處理狀態及基板供應狀態，前置處理裝置1002計算基板至曝光設備10的輸送時間，並通知輸送控制裝置1001此資訊。輸送控制裝置1001將通知的資訊傳送至控制器100。基於接收到的基板向曝光設備10的輸送時間的資訊，控制器100決定假定開始時間。
如上所述，藉由使用從前置處理裝置1002所通知的資訊，能夠高準確度地決定假定開始時間。
第三實施例 圖11係繪示在在批次處理期間發生錯誤且批次處理中斷的情況下的像差校正處理的流程圖。
在步驟S1101中，作為預定事件，控制器100偵測當前執行的批次處理(一系列曝光操作)的中斷。在步驟S1102中，控制器100停止在批次處理期間由溫度調節器108執行的像差校正處理。在步驟S1103中，針對已發生的錯誤執行恢復處理。恢復處理可由工程師手動執行，或者可由曝光設備10自動執行。
在步驟S1104中，控制器100判定步驟S1103中的恢復處理是否完成。若恢復處理沒有完成，則處理返回至步驟S1103。若恢復處理完成，則處理前進至步驟S1105。
在步驟S1105中，控制器100決定直到批次處理重新開始為止的時間。一直到批次處理重新開始為止的時間可使用預設時間來決定，或可基於造成批次處理中斷的錯誤的內容、執行的恢復處理的內容或諸如此類來決定。
在步驟S1106中，控制器100基於在步驟1105中所決定的時間及批次資訊來預測像差產生量，並計算所需用以校正所預測之像差的加熱量，其將由溫度調節器108施加至透鏡201。
後續步驟S1107、S1108及S1109的內容分別類似於圖6的步驟S603、S604及S605的內容。
第四實施例 圖12係繪示於批次處理期間，基板的輸送發生延遲的情況下的像差校正處理的流程圖。
在步驟S1201中，控制器100獲取例如從前置處理裝置1002通知的排定基板裝載時間。在步驟S1202中，控制器100基於獲取的排定裝載時間判斷是否已發生基板輸送延遲。舉例而言，在曝光設備10內沒有基板的情況下，若由前置處理裝置1002所通知的排定基板裝載時間比預定時間晚了一排定時間或更長，則偵測到作為預定事件之輸送延遲。若沒有發生輸送延遲，則處理返回至步驟S1201。若檢測到輸送延遲，則處理前進至步驟S1203。
在步驟S1203中，控制器100基於在步驟S1201中獲取的排定基板裝載時間及批次資訊來預測像差產生量，並計算所需用以校正所預測之像差的加熱量，其將由溫度調節器108施加至透鏡201。
後續步驟S1204、S1205及S1206的內容分別類似於圖6的步驟S603、S604及S605。
物品製造方法的實施例 根據本發明實施例之物品製造方法適當地製造物品，例如諸如半導體裝置的微型裝置或具有微結構的元件。本實施例之物品製造方法包含使用上述曝光設備在塗布於基板上的感光劑上形成潛在圖案的步驟(使基板曝光的曝光步驟)以及使在曝光步驟中曝光的基板顯影的顯影步驟。此外，物品製造方法包含處理在顯影步驟中顯影的基板之處理步驟。處理步驟包含其他眾所周知的步驟(氧化、成膜、沉積、摻雜、平坦化、蝕刻、光阻移除、切割、接合、封裝等等)。在物品製造方法中，物品從該處理步驟中處理的該基板獲得。本實施例的物品製造方法在物品的性能、品質、生產率、製造成本中的至少一者方面比習知的方法更有優勢。
雖然已參考例示性實施例描述了本發明，但應當理解，本發明不限於所揭露的例示性實施例。以下申請專利範圍應賦予最廣泛的解釋，以涵蓋所有此類修改及等效結構與功能。
10:曝光設備 100:控制器 102:光源 104:照明光學系統 106:原件 107:投射光學系統 108:溫度調節器 109:光學元件 110:基板 111:溫度控制器 201:透鏡 202:圓圈 203:第一溫度調節器 203a:加熱器元件 203b:加熱器元件 204:第二溫度調節器 204a:加熱器元件 204b:加熱器元件 205:介質 206:加熱表面 401:陰影線部分 501:曲線 502:曲線 503:曲線 504:時間 505:期間 S601:步驟 S602:步驟 S603:步驟 S604:步驟 S605:步驟 701:曲線 702:曲線 703:曲線 704:接收時間 705:期間 706:曲線 707:曲線 708:曲線 709:接收時間 710:期間 711:曲線 712:開始時間 801:曲線 802:曲線 803:曲線 804:接收時間 805:期間 806:曲線 807:曲線 808:曲線 809:期間 810:曝光開始時間 901:曲線 902:曲線 903:曲線 904:接收時間 905:期間 1001:輸送控制裝置 1002:前置處理裝置 S1101:步驟 S1102:步驟 S1103:步驟 S1104:步驟 S1105:步驟 S1106:步驟 S1107:步驟 S1108:步驟 S1109:步驟 S1201:步驟 S1202:步驟 S1203:步驟 S1204:步驟 S1205:步驟 S1206:步驟
[圖1]係示意性顯示曝光設備之設置的視圖；
[圖2A及2B]係顯示光學元件及溫度調節器之設置範例的視圖；
[圖3A及3B]係各為顯示由溫度調節器加熱的透鏡上的溫度分布的視圖；
[圖4]係例示性地顯示通過掃描曝光設備的投射光學系統之透鏡的光束的分布的視圖；
[圖5]係例示性地顯示像散變化之時序特性的曲線圖；
[圖6]係繪示像散校正處理之流程圖；
[圖7A及7B]係用於說明像散校正處理之效果的曲線圖；
[圖8A及8B]係用於說明在連續進行兩批次的批次處理的情況下的像散校正處理操作之效果的曲線圖；
[圖9]係用於說明在連續進行兩批次的批次處理的情況下的像散校正處理操作之效果的曲線圖；
[圖10]係顯示與基板輸送相關的控制系統的配置範例的方塊圖；
[圖11]係繪示在批次處理中斷的情況下的像差校正處理的流程圖；以及
[圖12]係繪示於批次處理期間，基板的輸送發生延遲的情況下的像差校正處理的流程圖。
10:曝光設備
100:控制器
102:光源
104:照明光學系統
106:原件
107:投射光學系統
108:溫度調節器
109:光學元件
110:基板
111:溫度控制器

Claims (10)

  1. 一種曝光設備，其透過投射光學系統執行曝光基板的曝光操作，該設備包含： 溫度調節器，被配置以調節該投射光學系統的光學元件上的溫度分布；以及 控制器，被配置以在執行該曝光操作的曝光操作期間，執行控制該溫度調節器的第一處理，以減少由於執行該曝光操作所造成之該投射光學系統的像差的變化， 其中，根據在該曝光操作期間之前檢測到預定事件，該控制器在執行該第一處理之前使用與該第一處理不同的方法來執行用於減少該投射光學系統的該像差的第二處理。
  2. 如請求項1之設備，其中， 該預定事件為以下其中之一：接收到曝光任務；檢測到該基板至該曝光設備的輸送延遲；檢測到對一批次中的複數個基板之一系列多個曝光操作的中斷；以及檢測到中斷的該多個曝光操作重新啓動。
  3. 如請求項1之設備，其中， 該溫度調節器被設置在該光學元件的有效直徑外，且被配置以藉由該第一處理部分加熱該光學元件。
  4. 如請求項3之設備，其中， 該第二處理包含以下其中之一：控制藉由光照射施加至該光學元件的溫度分布；在進入該曝光操作期間之前提供等待期間；以及冷卻該光學元件。
  5. 如請求項1之設備，其中， 該預定事件為接收曝光任務，以及 若該曝光操作之假定開始時間與該曝光任務之接收時間之間的時間差小於預定閾值，則該控制器執行該第二處理。
  6. 如請求項1之設備，其中， 該預定事件為接收曝光任務，以及 在計劃執行包含對第一批次中的複數個基板的一系列多個曝光操作的第一批次處理以及於該第一次批次處理後，執行包含對第二批次中的複數個基板的一系列多個曝光操作的第二批次處理的情況下，若該第二批次處理之假定開始時間與該第二批次處理之曝光任務的接收時間之間的時間差小於預定閾值，則該控制器提供等待期間，以減少在啟動該第二批次處理之前該投射光學系統的該像差。
  7. 如請求項6之設備，其中， 該控制器從對該基板進行前置處理的前置處理裝置取得該基板至該曝光設備的輸送時間的資訊，以及基於取得的該資訊，決定該假定開始時間。
  8. 如請求項1之設備，其中， 該第一處理及該第二處理中的每一者係為減少視為該像差之像散的處理。
  9. 一種曝光方法，透過投射光學系統執行曝光基板的曝光操作，該方法包含： 在執行該曝光操作的曝光操作期間，執行藉由溫度調節器控制該投射光學系統的光學元件上的溫度分布之第一處理，以減少因執行該曝光操作所造成之該投射光學系統的像差的變化，以及 根據在該曝光操作期間之前檢測到預定事件，在執行該第一處理之前使用與該第一處理不同的方法來執行第二處理，以減小該投射光學系統的該像差。
  10. 一種物品製造方法，包含： 藉由如請求項9中所界定之曝光方法曝光基板； 對該曝光步驟中曝光的該基板進行顯影；以及 處理該顯影步驟中顯影的該基板， 其中，物品係從該處理步驟中所處理之該基板獲得。
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