TWI259898B - Method and apparatus for compensation of time-varying optical properties of gas in interferometry - Google Patents

Description

1259898 五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域： 本發明係有關於一種補償干涉儀中量測光徑長之方法 與其裝置’特別是以量測出的光線傳遞方向為基礎，針對 位於量測光線路徑上的氣體所具的光學特性，其會隨時間 改變而改變的狀態，補償其量測光徑長的方法與其裝置。 先前技術： 位移量測干涉儀監控裝置（displacement—measuring interf erometer moni tor)會依據接收到的光干涉訊號不 同，而改變量測標的物相對於參考標的物的位置。即干涉 儀藉由一從量測標的物反射之量測光線，以及一從參考標 的物反射之參考光線間所產生的相加與相擾，產生光干涉 訊號。 於許多應用範圍中，量測光線與參考光線之間通常具 有互相垂直的偏極化方向與不同的頻率。不同的頻率可使 用不同的方式產生，舉例來說，zeeman雷射分頻（User

Zeeman splitting)，聲光光學調整（ac〇ust〇 — 〇pticai modulation)，或是使用具有雙折射元件之雷射（User using birefringent elements)等都是可以產生不同頻率 的方式。互相垂直的偏極化方向，則可使一偏極分束器將 量測光線與參考光線分別射向量測標的物與參考標的物， 而後將反射後的量測光線與參考光線組合，以形成相加的 輸出量測光線與參考光線。此組合後的輸出光線會在通過 一個偏光板後形成一輸出光線。

1259898 五、發明說明（2) 在輸出的量測光線與參考光線通過偏光板時，偏光板 會將輸出光線與參考光線混合成為一混合光線。因為在混 合光線中，輪出光線與參考光線會對彼此產生干涉，所以 混合光線的強度會隨著輸出光線與參考光線的相對相位不 同而有所改變。於是可利用檢波器測量隨時變的混合光線 強度’並收集與此光線強度成一定比例的電干涉訊號。因 為量測光線與參考光線具有不同的頻率，所以電干涉訊號 會包含一’’外差式（heterodyne)”訊號，此外差式訊號則具 有與輸出光線與參考光線頻率差相等的，，拍頻（beat frequency)”。如果量測光線與參考光線的光徑長間有相 對的改變（例如移動一包含量測標的物的平台），則測量出 來的拍頻便會具有一都卜勒偏移（Dopplar shift)，此都 卜勒偏移為2 υ η ρ / λ ，其中u是量測標的物與參考標的物 的相對速度’又是置測光線與參考光線的波長，η是光線 穿透的介質折射率（如空氣或是真空），而Ρ則是光線接觸 量測標的物與參考標的物的次數。隨著量測干涉訊號相位 的改變而改變量測標的物的相對位置，會在相位改變2死 時，大致移動L的距離；其中L是透過人/ (ηρ)計算得到的 來回移動距離（round-trip distance change)，也就是說 當移動具有一量測標的物的平台時，便可得到一 L移動距 離。 不過很可惜的是，此公式並不精確；而且，再加上量 測干涉訊號的振幅的改變也會降低量測相位差的的準確 性。所以許多干涉儀會具有非線性（non— inearities)誤

1057-5457-PF(Nl)；Tklin.ptd 第6頁 1259898 五、發明說明（3) ---- 差’即習知的週期誤差（cycl ic error)。環性誤差可以古兒 是來自於量測干涉訊號的相位以及/或是強度，而且與光 徑長pnL的變化呈一正弦曲線（sinus〇idai )的關係。相位 上的第一谐波週期誤差（harmonic cyclic error)具有一 (2 7Γ p n L) /又的正弦曲線關係，而相位上的第二諧波週期 誤差（harmonic CyCHc error)則具有一 2(2;rpnL)/;^々 正弦曲線關係。亦即愈高的諧波週期誤差對於準確度的$ 響愈大。 ~ 另外’環境中的變化也會使得誤差值增大，像空間中 氣流的擾動與位於干涉儀中沒呈現非等向分佈的氣體都會 造成誤差值增大。舉例來說，由N· Bobroff於1987年在 Appl· Opt. 26(13)中第26 76到268 2頁發表的「因空氣擾 動與非線性而致雷射干涉儀之剩餘誤差」（Residual Errors In Laser Interferometry From Air Turbulence And Nonlinearity)，與同樣也是由 N· B0br0ff在 1 9 93 年 發表在里測科學與技術」（M e a s u r e m e n t S c i e n c e & T e c h · ) 4 ( 9 )第9 0 7到9 2 6頁的「位移量測干涉儀之近代發 展」（Recent Advances In Displacement Measuring

Interferometry)的兩篇文章裡都有提到誤差的來源。於 以上兩篇參考貢料中可得知當使用氣體進行干涉位移的量 測準確度時’會因種種環境上的不確定因素多寡而有所增 減。尤其需盡力減少空氣壓力與溫度的改變，或是盡力減 少像空氣中的濕度或是因他種不應出現的氣體混合，而影 響到空氣成份等不確定因素的出現。當然，也必須要使所

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第7頁 1259898 五、發明說明（4) 使^氣體的氣流不會產生不穩定的狀態。這些位於光徑上 的氣體所具有的隨時變光學性質，會改變用來量測位移的 光線波長。於正常情況下，空氣的折射率約為i· 〇〇〇3，其 中大約會有1 X 1 〇_5到i x丨〇_4的變化。於大多數的應用中， 工氣折射率的疾差率一定要比〇 lppm(parts m i 1 1 i on)少’甚至要比ο . 〇 〇丨ppm還少，如此則可干涉位移 量測的準確度分別可到達小於1〇〇11[]]或是lnm的尺度。 、，習技術中，有一種量測出空氣折射率變化的方 ΐ，ί沿著量測光徑測量出空氣壓力與溫度的變化，並計 异出故些變化對量測光線的光徑長有何影響。另一個方 法，則是使用複合波長距離量測法（muUipleiaveiength distance measurement)量測出於量測光徑上的空氣折射 率變化。f此種量測方法中，干涉儀與雷射雷達大都在開 放空?中量測-參考標的物與一標的物間的光徑長。光徑 長則藉由折射率與量測光線穿過的自然光徑 path )兩者的組合產生。因折射率會隨波長的改變而改 變，但自然光徑不會受到影響，所以通常可藉由量測光徑 長決定自然光徑長，但特別的{，因為折射率變化的影 響，使得儀器至少需使用到兩種波長。其中，因波長改變 而導致的折射率變化，於習知技術中通常被稱為色散 (dispersion)，而此種技術通常代表色散技術 (d1SperS1〇n technique)或是色散‘涉;^ (Jspersi〇n interferometry) 〇

1259898 五、發明說明（5) 發明内容： 基於上述發 缺點，因此本發 法與裝置，以改 本發明涉及 時所產生的誤差 來自於位於干涉 體所具的隨時間 元件與成份都處 變，所以位於干 學性質，會增加 然光徑長在測量 測光徑長的數值 量測光徑長的數 量測光線（以及/ 然而，因為 數值，與影響到 性。因此，如果 線傳遞方向進行 量測光徑長的時 值。 而當干涉儀 量的情況會變得 明背景，傳統的千涉儀量測仍然具有諸多 明提出一種補償千涉儀中量測光徑長之方 進習知技術之缺點° 之方法與裝置炙要是針對於補償干涉量測 ，以增加量測的準確度’這些誤差主要是 量測光線（及/戒是參考光線）光徑上的氣 改變的光學性質。如上所述，即使所有的 於穩定狀態，俱因為氣體的折射率會改 涉量測光線光换上的氣體所具的隨時變光 進行干涉測量時的種種不確定性。即使自 時可以維持不變，但這些變數仍然會使量 產生不同的結果。這些變數除了會影響到 值外，這種隨時變的氣體光學性質也會對 或是參考光線）的傳遞方向造成影響。 這種被氣體光學性質影響到的光徑長變化 光線傳遞方向變化的數值有一定的相關 能夠得知兩者間的關係，就可以透過對光 量測，然後使用量測出來的數值’補償在 候，氣體隨時變的光學性質所造成的誤差 的各種元件與成份變得不穩定時’進行測 更複雜。尤其是在許多的干涉儀中，如單 一光線平面鏡干涉儀（single beam plane mirror

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第9頁 1259898 五、發明說明（6) interferometers)，量測標的物在定位方向上的改變亦會 使得光線的傳遞方向產生變化。因為量測標的物的定位方 向一旦改變，便會引起氣體隨時變光學性質的變化，而後 又使光線傳遞方向產生變化，所以若是沒有其他可供參考 的資訊（如量測標的物的定位改變值）可供判斷，將會因無 法了解光線傳遞方向變化的情形而增加誤差。這種誤差情 形常常發生在許多干涉儀器的應用上，像在微影系統中 (photolithography system)，於進行晶圓曝光的製程 時，負責用來監控活動晶圓平台位置的干涉儀系統就是一 例。也就是說，本發明是一種在進行干涉儀的量測過程 中，若同時有一個或是多個變數持續變化的情形，仍可對 位在一光徑上的氣體所具的隨時變光學性質進行補償之系 統與方法。 以上所述氣體之光學性質可藉由幾個物理參數推論出 來，而這些光學性質則都是隨時變的方程式。這些常數包 含著氣體的擾動常數（gas turbulence)，氣體的成份（gas composition)，以及氣體的熱力學相關性質 (thermodynamic properties)。也就是說，本發明所提供 之系統與方法可以在進行干涉儀的相關量測時，對於這種 源自於一個或多個相關常數的變化而產生的效應進行補 償。 其中，本發明之系統與方法適用於微影工具。 而本發明之相關應用領域將於以下詳述。 一般而言，本發明之方法包含以干涉的方式，分別沿

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第10頁 1259898 五、發明說明（7) 著一第一光徑至一量測標的物之間量測一第一光徑長，與 沿著一第二光徑量測一第二光徑長。而在量測這些光徑長 的過程中，則包含先使一第一光線與一第二光線射向一量 測標的物後使之反射，再量測第一量測光線與第二量測光 線的傳遞方向；而因位於第一光徑上的氣體隨時變的光學 性質會有所變化，而會使第一量測光徑長產生變化，再藉 由量測出來的第一光徑長與第二光徑長，以及第一傳遞方 向與第二傳遞方向為基礎，補償第一量測光徑長。 本發明方法之實施例可包含一個或一個以上於之後陳 述的特徵，以及/或是於其他領域所包含之特徵。 補償第一量測光徑長更可包含基於較先量測到的第一 光徑長與第二光徑長以及第一傳遞方向與第二傳遞方向來 補償第一量測光徑長。更可以使用位於第一光徑與第二光 徑上的氣體速度補償第一量測光徑長。而且更包含以下列 方程式決定一個正確的光徑長度Χίο ·· 0! )dt ] }dt 其中Xi為第一量測光徑長，x2為第二量測光徑長， 為第一傳遞方向，θ2為第二傳遞方向，b為第一與第二量 測光線間之距離，u為氣體位於第一與第二量測光線構成 之平面上並垂直量測光線移動之速率。 本發明乃以干涉的方式測量出第一與第二量測光線之 傳遞方向。 本發明也可以一入射光線衍生出第一量測光線與第二

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第11頁 1259898

五、發明說明（8) 量測光線；更包含以第一量測光線或第二量測光線的傳遞 方向變化為基礎，校準入射光線的傳遞方向。 於另一領域的應用中’本务明之方法包含以干涉的方 法沿著一個第一光徑到一量測標的物之間量測出光徑長。 而量測光徑長之測量動作包含將一量測光線直接射向量測 標的物而產生反射。更包含量測出（可以干涉的方式量測） 量測光線的傳遞方向，以及以量測出的傳遞方向為基礎， 補償量測光徑長，以補償位於第一光徑上的氣體之隨時變 光學性質。 本發明方 陳述之特徵以 於補償量 氣體速率補償 本發明之 二光徑，量測 之方法可包含 的方式量測之 量測光線之傳 測光徑長。$ 測光線傳遞方 補償量測光徑 法之實施例可包含一個或一個以上會於之後 及/或是於其他領域所包含之特徵。 測光徑長日守’更包含使用位於第一光徑上之 量測光徑長。 方法玎包含沿著一大致平行於第一光徑之第 矣量測標的物之弟一光徑長。另外，本發明 量測出第二量測光線之傳遞方向，並以干涉 f而在補償量測光徑長時’可包含使用第二 &责向與位於第二光徑上的氣體速率 時亦 向 長 補償量 <使用先前測量的光徑長與測量出的量 補償量測光徑長。而於某些實施例中，在 確的光 時 包 含以下列方程式決定一個正 徑長度Xu : 01一〔（x2-x! )/b-(u/b) 5 ( θ2 - Χι，ο二 χι1 Θ!)dt 〕 }dt

1057-5457-PF(Nl)；Tklin-Ptd 1259898 五、發明說明（9) 其中X:為第一量測光徑長，X2為第二量測光徑長，㊀1 為第一傳遞方向，θ2為第二傳遞方向，b為第一與第二量 測光線間之距離，u為氣體位於第一與第二量測光線構成 之平面上並垂直量測光線移動之速率。 而關於量測光線傳遞方向的量測時機，則可在量測光 線在量測標的物反射之後（例如，量測光線自量測標的物 反射一次後），再進行測量。 測量光徑長更包含收集來自於量測光線的外差式訊 號，並決定來自外差式訊號的干涉相位。 在一個具有大致平行於第一光徑的第二光徑，且沿著 第二光徑測量到量測標的物的第二光徑長之實施例中，可 使用第二量測光徑長跟第一量測光線與第二量測光線之間 距，補償第一量測光徑長，以補償因量測標的物定位改變 而引起的變化。 本發明之方法包含以一入射光線衍生出量測光線，且 以第一量測光線之傳遞方向校準入射光線的傳遞方向。 更進一步地，本發明亦具有可實施以上所述方法之干 涉儀系統。 以其中一目的而言，本發明提出一具有以下功能的干 涉儀系統。此干涉儀系統包含一干涉儀，此干涉儀可使一 量測光線射向一量測標的物而後反射，並以干涉的方式使 用反射後的量測光線沿著一第一光徑測量到量測標的物的 光徑長。此干涉儀系統亦包含一角位移系統（a n g u 1 a r displacement interferometer)，用以測量出反射後的量

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第13頁 1259898 五、發明說明（10) 測光線的傳遞方向 作為干涉儀與角：移;b:涉儀系ΐ也 制器之過程中，使：：涉儀訊號連結 ^ ^ ΈΙΙ . ^ κ用夏測光徑長與量 4貝里測光從長以補幹 性質。 锦仏位於第一光徑上 本發明的切儀系統之各實施例 7員或，以及/或是使用於他種領域的: 再者’本發明的特徵為應用在微 影技術乃用q曰曰曰Ε上製造積體 電路的製料，包含先將晶圓固定於 然後以空間圖案光束照射於晶圓上， 準平台的位置，#使用上述之方法監 此外，本發明的特徵為應用在微 此微影技術乃用以在晶圓上製造積體 路的製程時，以一入射光束入射，然 入射光束直接穿透光罩，而形成_空 以上述的其中一種方法監控光罩相對 再使空間圖案光束投射至晶圓上。 以另 目的而言’本發明之特徵 在晶圓上製造積體電路。而所使用的 元件與=第二元件，在進行積體電路 元件與第二元件之相對位置調整好， 束對晶圓進行曝光，並使用上述的苴 元件相對於第二元件間的位置。/、 包含著一控制器，以 /、中在進行操作控 ^的傳遞方向，補 之氣體的隨時變光學 中’亦可應用於其他 L具與方法之中。 影技術上之方法，而 電路。乃在進行積體 一個可動式平台上， 以形成圖案；然後校 控平台的位置。 影技術上之方法，而 電路。在進行積體電 後移入一光罩，以使 間圖案光束；之後再 於入射光束的位置， 乃以微影技術的方法 微影系統具有一第一 的製程時，先將第一 以使用一空間圖案光 中一種方法監控第一

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第14頁 1259898

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第15頁 1259898 五、發明說明（12) 個引導讀寫光線至底材的光線引導總成（beam d i rec t i ng assembly)，一個用以控制平台與光線引導總成相對位置 的位置控制系統，以及一個上述所提、用以監控平台與光 線引導總成之相對位置的干涉儀系統。 本發明之方法與裝置包含以下所列之優點：本發明可 提供一精準的干涉儀量測結果；在使用單一波長的干涉技 術中’例如，非色散（n 〇 n — d i s p e r s i v e )干涉技術，可精準 地$測出在量測光線以及/或是參考光線的光徑上，會隨 時^的氣體光學性質。舉例而言，在未對氣體成份進θ行監 控時，仍可在氣體成份改變，而引起變化的時候進行補 償。同樣地，也可在未監控氣體的熱力學常數變化下，自 然地對位於量測光徑上的氣體因溫度或壓力變化，而產生 的熱力學性質改變進行光學效應的補償。 本發明亦提供一非色散（11011-(1丨3?6。：1\^)方法與裝 置以測i並補偵位於里測光徑上的氣體隨時變的性質， 亦即補償量測光徑因為氣體折射率產生波動以及/或是量 ^光徑的自然光徑長有所改變而引起的線性位移或是角度 除非另有定義，熟知本 之微幅修改，仍應包含於本 發明說明中所提及刊物、專 參考資料，已詳列於後，且 以防牴觸。為使本發明之上 易懂’下文特舉較佳實施例 發明之技藝者對於本發明所作 發明所屬之專利範圍。而於本 利申明書、專利與其他之相關 本發明已於說明中詳加定義， 述目的、特徵和優點能更明顯 ，並配合所附圖式，作詳細說

1259898 五、發明說明（13) 明如下： 實施方式： 干涉儀系統可提供極高精密度之量測結果。此插多 特別適用於用以製造如電腦晶片等各種高階積體電路沾^ 影儀器上。微影技術乃半導體製造工程中的關鍵技術。於 微影技術中，對於堆疊蓋（over 1 ay )的改進是將線寬缩小' 至1 OOnm(設計規則）以下的五種最難技術中的一種，此點 於1 997年出版之「半導工業導覽（Semiconductor Industry Roadmap)」第82頁中有說到。於習知之平版微 影技術之中，於由J. R· Sheats以及B.W· Smith所寫/ 1 9 9 8年出版的「微影技術：科學與技術 ~ ' (Microlithography: Science and Technology)」 (Marcel Dekker， Inc·， New York， 1 998 )中也有提到 覆蓋層的好壞取決於用以控制晶圓與網線板 (r e t i c 1 e )(或是光罩）平台的距離量測干涉儀的好壞， 即距離量測干涉儀的準確性以及精確度非常地重。阳、、 ^ 1SJ 户 一台U景々工具每年有約5 〇到1 〇 〇萬的產量，所以改善距離 量測干涉儀的效能是一件很具經濟價值的一件事。每改盖 一台微影工具1%，每年約可為積體電路的製程省下1百^ 美儿的經費，而且可為微影工具的製造商帶來 優勢。 夕肌t的 微影工具會直接將空間圖案光束導引至一已塗佈 的晶圓上；而運作的過程，包含決定晶圓在接受到光束^

1057-5457-PF(Nl)；Tklin.ptd 第17頁

1259898 五、發明說明（14) 的位置（即杈準位置），以及使光束精準地照射到光阻之所 在位置（即曝光）。 如第1圖所示，以一個微影系統丨〇 〇 (亦指一個曝光系 為例，包含一個光源系統 110 (illiiiiunation system 與個晶圓位移控制系統1 2 0 (w a f e r ρ 〇 s i t i 〇 n i n g system) ’以及一個網線板平台13〇(reticle stage)。光 源系統1 1 〇具有一光源1 1 2可提供如紫外線、可見光、χ ^、電子束或離子輻射等不同種光源。網線板平台丨3 〇則 提供一個可當作光罩的網線板1 3 2。而這些儀器的使用皆 有可替換性。網線板1 3 2可將光源系統1 1 〇提供的光線形成 空間圖案光束。對縮版微影技術來說，微影系統丨〇 〇也 會包含一個縮版透鏡1 4 〇以將空間圖案光束投影至晶圓2 2 的表面。晶圓位移控制系統1 2 〇具有一個晶圓平台丨4 2以在 進行曝光製程時，支撐並控制晶圓丨22的位置。而晶圓位 移控制系統1 2 0更可包含如壓電變換器元件 (Piezoelectric transducer elements)以及同位控制 電子設備（corresponding control electronics)。空 間圖案光束會對在晶圓· 1 2 2表面的光阻進行曝光，然後利 用在光阻裡進行的光化學程序，將空間圖案光束的圖形轉 換至光阻中。 在使用近版微影（p r ο X i m i t y p r i n t i n g )的實施例裡 (也就是不使用這種縮版微影術的方法），散出的光線早 在接觸到晶圓1 2 2前，並且將光罩上的圖形以1 : 1的比例 形成於晶圓1 2 2上以前，就已經增加了大約幾微米尺度的

l〇57-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第18頁 1259898 五、發明說明（15) 距離。 〇微影系統100也包含了晶圓供給系統160與網線板更換 is 1 7 0，晶圓供給系統1 6 0提供了一批晶圓以及合將曰圓 122自動裝載至晶圓平台142上，並且會在晶圓二行=光程 序後將晶圓移離。網線板更換器丨7 〇則為每次的曝光程序 選擇適當的網線板，並且將之放置於網線板更換^丨 上0 為了將晶圓1 2 2放置在正確的位置，在晶圓丨2 2上都會 具有用以板準的記號，以利感應器進行測量。所以量測出 的校準記號位置，乃用以定義晶圓丨22在工具中的所在位 置。這種透過設定於晶圓1 2 2表面上的記號而得到的訊 息’會引導空間圖案光線（spatially patterned r a d i a t i ο η)與晶圓相對關係間的校準工作。基於此種訊 息’支撐著已塗佈好光阻的晶圓1 2 2的可轉動晶圓平台1 4 2 會移動晶圓1 2 2，使得光線可以在正確的位置對晶圓1 2 2進 行曝光程序。 微影系統1 〇 〇將罩殼1 〇 1隔絕，使罩殼1 〇 1可以在進行 曝光程序時，對晶圓丨22週遭的環境進行良好的控制。取 出接口 105為曝光系統、晶圓供應系統與網線室（reticle chamber)提供了進出的空間。罩殼101也包含了氣體注入 口 180與氣體輸出口 182，以分別進行過程氣體（pr〇cesses gas)導入與排出於罩殼1〇ι的工作。罩殼ι〇ι減少了如灰塵 或外來氣體等污染物的介入，以免除在進行曝光程序時， 曝光光線會受到散射或被吸收的影響，或是照射於晶圓

l〇57-5457-PF(Nl);Tklin.Ptd 第19頁 1259898 五、發明說明（16) 122上的光線圖形會受到變形或不好的干涉。 也具 有控制晶圓1 2 2週遭空氣忐A 也 虱成份的功能。此功能在曝光光線 之中就不應該存在著空氣這一種含氧量豐富 統 可此被二亂強二吸收或散射時尤顯重要。舉例來說，紫外 光（UV)是-種會被氧氣強烈吸收的光線，所以在紫外光系 總 的氣體 括說來，在微影系統中，必須充滿著氮氣（rutrogen)或是 他種氣體，或者疋其他種適合曝光光線波長進行傳遞的浪 合氣體。 U影系統1 0 0另外也於其内部包含著一用以準確測量 曰曰圓位置的干涉儀系統。此干涉儀系統包含著干涉儀丨5 0 與量測標的物152。干涉儀15〇附著於晶圓位移控制系統 1 2 0上，而量測標的物1 5 2則附著於晶圓平台丨4 2。其中， 量測標的物1 5 2包含著如平面鏡般可將來自干涉儀丨5 〇的量 測光線1 55反射回去的元件，以使量測光線丨55反射回干涉 儀 150 〇 於其他干涉儀系統的實施例中，可使用一個或一個以 上上述的干涉儀系統’沿著與晶圓與網線平台（或光罩平 台）有關（或是與其他儀器有關）的複合軸（mul t i pie axes) 與角度測量距離。也可以使用其他種如X光、電子束、離 子光線及可見光等不同種光線光線，對晶圓進行曝光的程 序（但不包含紫外線雷射光）。 於某些實施例中，干涉儀系統可包含習知之陣列參考 元件（column ref erence)。在此種實施例中，干涉儀1 50 會將未圖示的參考光線，沿著固定於未圖示參考鏡片的外

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第20頁 1259898 五、發明說明（17) 來參考光徑，射向如縮版透鏡140等可引導光線的某些結 構上。而參考鏡片會將參考光線反射回干涉儀系統。當量 測光線1 5 5自量測標的物1 5 2反射，且參考光線自固定於縮 版透鏡1 4 0上的參考鏡片反射時，可藉由干涉儀系統所產 生的干涉訊號，綠測出平台相對於照射光線所產生的位置 變化。 以下將進行一穩定的干涉儀系統例子之敘述。其中， 即使於所述之貫施例中並未提起，亦可用一個或多個干涉 儀系統精準地量測到網線平台之位置，並且在製造微影系 j結構的過程中，監控著其他可移動元件的所在位置，如 刖述Sheats 以及Smith 的「Micr〇iithography : Science and Technology」。 一般說來，干涉儀系統乃用以準確地測量每一晶圓平 台與網線平台相對於其他曝光系統的位置；這些曝光系統 可以是透鏡總成、光源或支持結構。於這些例子中，干涉 儀屬於固定元件，@量測標的物則屬於如某一光罩以及光 罩平口般的可動件。或是反過來設計，可以將干涉儀系 統歸屬於可動2件，而量測標的物則屬於固定元件。 更音遍來5兄’干涉儀系統亦可用以量測任何曝光系統 的某一元件’相對於任何曝光系統中的其他元件的位置， 則干涉儀系統便可歸屬為其中的某一元件，而量測標的物 則屬於另一元件。 第2 Α圖乃干涉儀系統2 〇 〇實施例之概要圖示，其中並 包含兩個零剪切單穿透干涉儀（zer〇_shear single_pass

第21頁 1259898 五、發明說明（18) interferometer)210與220。具有動態光線控制元件7〇的 零剪切單穿透干涉儀2 10與零剪切單穿透干涉儀2 20的操作 方法已為H e n r y A · H i 1 1於2 0 0 1年8月2 3日在臨時公告專利 6 0 / 3 1 4，5 7 0中提出的習知技術，將於之後詳述。零剪切單 穿透干涉儀210與零剪切單穿透干涉儀2 2 0有一平面鏡6〇。 於其他實施例中，其他種單穿透干涉儀與其他種零剪切單 穿透干涉儀可能會被合併於同一干涉儀系統中，此觀點已 於2001年8月2日以及2001年8月23日由Henry A.於臨時公 告專利60/30 9, 6 08以及6 0/3 1 4, 345中分別提出，此兩份文 件附於附錄之中。 零剪切單穿透干涉儀2 1 0包含有一對偏振光分光鏡 211(polarizing beam splitter)與偏振光分光鏡212，反 射鏡213(retr〇reflector)、半波平面以以“卩 waveplate)與四分之一波平面 215(quarter wavepUte)。 同樣地，零剪切單穿透干涉儀22()包含有偏振分光鏡221與 偏振分光鏡222、反射鏡223、半波平面224盥四分之一波 平面22 5。 於操作干涉儀系統時，光源2〇1(s〇urce)使一入射光 線射向偏振光分光鏡211，以將光線分成—量測光線3〇， ^一 i有偏振方向與量測光線30偏振方向垂直的參考光 、& μ ί 光線3 0疋入射光線透過偏振光分光鏡211轉換而 6t 7 =份。偏振光分光鏡212對反射自平面鏡60而 -姓拖辰I刀光鏡211與偏振光分光鏡212的量測光線30進 灯、、波平面2 1 4將自偏振光分光鏡2 1 2穿出的平面偏

第22頁 1259898 五、發明說明（19) 振方向的量測光線轉換成橢圓偏振光。同樣地，半波平面 2 1 4將自平面鏡6 0反射後的橢圓偏振量測光線轉變成平面 偏振光。而因量測光線30自平面鏡60處反射，參考光線的 偏振平面會與其偏振面的原始平面垂直，反射後的參考光 線會被偏振光分光鏡2 1 2反射向鏡片2 3 5。

偏振光分光鏡2 1 1將入射光線的一部份以與量測光線 呈直角的方式反射向反射鏡2 1 3，此入射光線的一部份即 為參考光線。反射鏡2 1 3使參考光線穿透半波平面2丨4，並 射向偏振光分光鏡2 1 2。半波平面2 1 4會將參考光線的偏振 面旋轉90。，然後再透過偏振光分光鏡212將之傳遞出 去。最後，參考光線會以與量測光線部份重疊的方式離開 零剪切單穿透干涉儀210。 重疊起來的量測光線與參考光線會形成一個輸出光 線，此輸出光線會射向鏡片23 5，然後再依序射向角位移 干涉儀50與接收器42。角位移干涉儀50乃用以量測量 線30傳遞方向的變化。以下將描述一個角位移干涉儀的與 施例。另外，分光鏡240使部份的輸出光線射向 貝 40，而接收器40乃用以測量線性位移（Unear 口口

displacement)，此線性位移相當於零剪切單 210與角位移干涉儀50間的光徑長。 v儀 、f剪切單穿透干涉儀22 0的運作方式與零剪切 干涉儀210相仿。先有—分光鏡2()5與鏡片⑽將 二 線光線射向零剪切單穿透干涉儀22 0，而 ▲::入 涉儀將入射光線分成參考光線與量早牙透干 ^，而在將

1259898

:測光線23〇自平面鏡60反射後，其重疊的光線 出光線。鏡片245與分光鏡25〇會依序將部份 1 =鏡250與接收器242，而剩下的一部份輸出 向/刀光鏡24 0，藉以分別量測出量測光線23〇傳遞J向 化，與其相當於零剪切單穿透干涉儀22 。的光- 徑長的線性位移。 項間先 干'儀’先2 0 0另外包含一常見的動態光線 7〇(dynamiC beam steering element)，動態光線控: 件70乃用以控制平面鏡6〇的定位，以維持量 測光線23〇與量測標的物的表面有一定的關係。於：〇:! 例中’動態光線控制元件7〇會對來自接收州的伺 (servo signal)作出回應；其中，接收器42可檢測 角位移干涉儀5G的輸出光線。至於動態光線控制元件 其常應用於干涉儀系統中的範圍，已分別於2〇〇丨年8 a、 與20 0 1年9月6日公佈的美國專利第6, 271，923號與第 6，3 1 3，8 7 6號中揭露，這些資料已列於附錄之中。動態 線控制元件70可以減少系統中有關於光線剪像有關的誤 差。於其他的實施例中，也可使用其他種元件或方法^小 此類誤差。大多數的單穿透干涉儀（single —pass ' interferometer)已被高穩定平面鏡干涉儀 (high-stability plane mirror interferometer ^ HSPM I)所取代。以下將對高穩定平面鏡干涉儀進行介紹。 干涉儀系統200也包含電子訊號處理機299，電子訊 處理機29 9與接收器40、接收器42、分光鏡240與接收器〜

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第24頁 1259898 五、發明說明（21) 2 4 2、。電子訊號處理機299自這些檢波器中接收電子訊號， 並以種或多種演异法將這些訊號轉換為可得知平面鏡6 〇 位置與其定位的訊息。而電子訊號處理機29 9亦可針對量 測位置與定位，補償在量測光線光徑上氣體隨時變的效 應，將於以下詳述。 零另切單穿透干涉儀2 1 〇與量測光線3〇配合時，可 測出在平面鏡60與零剪切單穿透干涉儀22〇第一位置χ 度Θ!，與量測光線2 3 0配合時，可量測到第2A圖中在1平 ，60第二位置的χ2與$。其中，&與〜分別對應於零剪 早穿透干涉細0與零剪切單穿透干涉儀22〇，以及平面刀 0第-與第二位置間的光徑長。線性位移&與〜各可分兄 寫成兩項的總合，其中一項係包含著位於不同量 氣體的隨時變性質。 九彳二上 χι=Χι，ο+Χι，τ ’ (1 Χ2 - Χ2, 0 + Χ2, Τ其中，

Xl,' pl (η-1 ) ds χ2，τ= S P2 (n- 1 )ds ; (3)(4)

Xu與X2,o分別為平面鏡60在第一與第二位置上的 位移；Xl τ與心，7分別是氣體分別對平面鏡6〇的線性理 與X2所產生的影響。η是氣體針對波長λ時的折射率移\ λ是入射光線對干涉儀總成的波長；而仏是分別A ’波^ 光線30與量測光線230的光徑ρ1與…的微分光徑長专量剛 (infinitesimal path length) 〇 ^ t , ^ #Pl ^p2 ,,. 只禾Μ

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第25頁 1259898 五、發明說明（22) 第2A圖。 每一角度位移㊀！與θ2可分別寫成兩項的總合，其中 一項係包含著分別位於不同量測光徑上氣體的隨時變性 質。 ， ( 5 ) θ2 二 α+θ2/Γ ’ （6) 其中 .θκτ- S pi (3 n/a r )ds =SPi(s (n-l)/ar)ds ； (7)

θ2，τ= SP2(9 n/9 r)ds =SP2(^ (n-l)/ar)ds ； (8) ο；是平面鏡60的角位移’圖不弟2A圖中，（3n/3r)是 折射率η相對於r的部份微分。r是在第2 A圖平面上，局部 正交於曲線光徑s(curvilinear optical path)的座標〇 於光線傳遞方向上的折射率梯度（g r ad i en t)的效果，已於 H. A. Hill 及 C.A· Zanoni 於 1 966 年在 JOSA 56 ’ 第 1 6 5 5 到 1659 頁中所寫的"Compensation for the Lateral Color Aberration Produced by the Atmosphere丨丨所揭露 〇

α的獨立值可經由Xi與&間的不同求出。透過方程式 (1 )與（2)玎知α獨立值可以寫成以下形式 a=(x2^Xi)/b-(l/b) ( Sp2(n-l)ds- 5pl(n-l)ds ] (9) 其中b是如第2A圖所示的量測光線30與量測光線23 0在 平面鏡60上的分開距離；而Θ!與θ2間的不同可以方程式 (5)-(8)表示

l〇57-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第26頁 1259898

d (n~D/ar ) ds id (η~1 )/δ r ] ds- 五、發明說明（23) θΐ -㊀2 = S P2 (10) 方程式（9 )在右手邊的第二部份與方。 而補償氣體二質第 邊部份的空間積分有關。因此，〜θ 式（1 0 )的右手 二部份，以藉由產生α的量測值，而姑2 : ^被用來校正第 所產生的效果。 (㊀广θ2)對於時間t的積分為 S (㊀丨 - θ2 )dtzz S dt 5 p2〔 a (n — i )/3 r〕ds— $ dt 3(n_l)/ar〕ds (11) 對於此積分可以轉換成如方程式（1 2 )般較好的形式

SCerejdtMdsUaU-U/arJdt-JdsS 〔3(n-l)/3r〕dt (12) 隨量測光徑改變而產生的氣體折射率，與垂直於位於 第2 A圖平面的量測光徑的氣體速率，所具之常數成一比例 關係。因此，所有氣體在第2A圖平面上流動且垂直於量測 光徑長的速率常數u，可以與時間有關的積分方程（1 2 )轉 換成一空間積分方程，如

Ηθί-θ^ίΚΙ/ιι) { $dsSp2〔3(n - l)/3r〕dr-S ds Spl〔3 (η - l)/3r〕dr } =(l/u)〔 $P2(n-l)ds-Spl(n - l)ds〕 (13) 速率常數u可經由幾種不同的方法決定。舉例來說， 可以用一個或多個氣體流動監測器監測氣體的速率。然後 就可將自氣體流動監測器所得到的訊息，輸入至電子信息 處理機，並用以於確切的時間裡補償光徑長。干涉儀系統

1057.5457.PF(Nl);Tklin.ptd 第27頁 1259898 五、發明說明（24) 可用於如微影系統般，具有氣體反覆流動於圖案之間的環 境0 相對來說，氣體速率可藉使用電算類的方法決定如使 用電算流體動態系統（commercial computational fluid dynamics p r o g r a m s )決定氣體速率。此種系統的其中一例 即為Star CD ， available from the CD adapco

Group(Melville，NY)。通常電算流體力學在解決一個於 複雜系統中流體力學的問題時，都會使用先解決在系統中 的不同位置與不同時間所得到一個或多個與流體相關常數 (如密度或溫度等…）有關方程的記錄之方式加以解決。例 如，對一可能使用Navier-Stokes方程式的不可壓縮氣體 (incompressible gas)而言，就是一種描述這種液體流動 的基礎部份不同的方程式（fundamental partial d i f ferent i 義不連續的 實際上 氣體本身的 x2以及θ2都 因此（X2 -Xi ) 著氣體因擾 含其變化要 )的隨時 行校正。亦 隨時間積分 al equation)。通常依據系統的物理結構而 位置（常指交接的喫合處）。

，亦可使用干涉儀量測到的氣體速率資 速率資料。舉例而言，每一個量測值义、㊀乍為 有著依照氣體隨時變效果而產生的要素1 的變化值與⑼2~θ1)的隨時間積分值，將會p 動或其他因系而產生的氣體折射率變化，二= 素在其中。所以必須對(χ2_Χι)的變 L :積r二會因氣體產生變化之相關數 即，速率吊數u可以作為（Χ2_Χι)與 值兩數值間1容兩者間關係的最好數值。的

1259898 五、發明說明（25) 因為在方程+ f彳q、 為準確地使補償^枯卞、*中包含著（1 /U)這個數值，所以 該是個不為定的數值何★到良好的效果，速率常數U就應 在此等具有量測#句具就是說，干涉儀系統應該被放置 的位置。 ^先瓜長的微影系統中，與氣體流向非平行 隨時Ϊ^:^=(ΐ3)綜合，可得到用以補償氣體 二 r(X2—Xi )/b-(u/b)丨（θ2- θί )dt (14) 口 、、將用以補彳員氣體隨時變性質的α當作控制器7 〇的 1 ::控制動態光線控制元件70在第2Α圖平面上的定位 々。…、、後，經由方程式（14)得來的量測值《可用於方 _文應^到在亦測光線3〇傳遞方向上的氣體所具的隨 θι—〔（X厂x!)/b-(u/b) $ ( θ2 - ejdt〕 （1q 义將其後與t相關的方程式（丨5 )，以及盥 :::成與r有關的積分，可以得到在量測光線’的 長上ϊ測到的氣體隨時變的近似值，如 九^ (16) ㊀2 一 θΐ )dt dt 藉由綜合方程式（1)與（i 6 )，可以得 變氣體性質的Χι。的方程式

X 1,0 dt (17) 用以補償氣體隨時變性質的 χι，ο值進

1057-5457-PF(Nl)；Tklin<ptd 第29頁 1259898 、發明說明（26) 行比較後付到 亦即，量測值\ ^與α 線2 30上的氣體隨時變時性&為補償在量測光線30與量測光 體成份隨時間的分佈均勻貝（如氣流擾動的時間變化、氣 質）。 =三、不：均勻與隨時變的熱力學性 在眾多的實施例中，除 式外，方程式（1 7)還可包=2可以包含之前所陳列的方程 其他因素對整體系統產生^，他的方程式，以防如噪音等 情況而有所改變。复由 衫響。且這些方程式的形態可隨 —個作丨丨；古1、Η々 在到切斷電源之間的一個旦、j于就疋多階方程，如與從現 之前的每一個量測佶拙了里/則值相等，而且與在切斷電源 4值部不相等。 於各種量測值間的時 (u/b)是部份氣體穿過 θ言額應該要少於（u/b)，而 之前實施例中所述^ ^泉之間的時間總額。 性流體圖形的氣體隨時鐵=彳^耘序可以適用於補償非等向 不同於量測光徑部份的以^ 。非等向性流體圖形包含與 步驟，可將各種量測值透：：體的速率。I了適用補償的 中，i=1 ，2，. 1且、成為^頻率空間與由流體速率常數Ui(l 轉換，並配合姐u έ且成的:份頻譜。然後’再透過傅立葉 理，以補程式（15)與（17)進行後續的處 八 寻向丨生氣體流圖案的氣體隨時變效應。 笛? Α同於用以補償氣體隨時變效應，且包含量測-；直淤 =t =面的平面鏡60定位點改變的各種應用中，將第 V d 像單牙透干涉儀（third zer0-sheai· single-pass 1259898 發明說明（27) interferometer)與另一角位移干涉儀（additi〇nai angular displacement interferometers)加入第—實施 例的干涉儀總成中，以形成一個修正後的干涉儀總成Ί 加入干涉儀總成中的第三零剪像單穿透干涉儀與另一角位 移干涉儀可用以量測位於垂直於第2 Α圖平面上的平面鏡6 〇 定位點之改變。於之後對於修正後的干涉儀總成所進彳^；的 過程描述，與於第一實施例中，用以量測位於垂直於第Μ 圖平面上的平面鏡6 0定位點之改變的部份相同。 即使干涉儀系統2 0 0包含著單穿透干涉儀，其他的實 施例亦可包含量測光線與量測標的物接觸一次以上的干$涉 儀。舉例來說，於某些實施例中的干涉儀系統，可包含= 高穩定性平面鏡，第2B圖中的HSPMI 3 0 0即為一例。hspmi 300包含著偏振光分光鏡3i〇(p〇iar][zing beam s p 1 i 11 e r ’ P B S ) ’ 參考鏡 >；3 2 0 ( r e f e r e n c e m i r r o r )，平 面鏡里測標的物33〇(plane mirror measurement object) 以及反射鏡340 (retroreflector)。偏振光分光鏡31〇將入 射光30 1分成參考光線與量測光線，其中，參考光線的偏 振方向垂直於量測光線的偏振方向。為使參考光線的偏振 方向垂直於原先光線的偏振方向，四分之一波平面 32 5 (quarter waveplater)被設置於偏振光分光鏡31〇與參 考鏡片3 2 0之間。因此，反射一次後的參考光線被偏振光 分光鏡310傳遞出去。反射鏡34〇則會將參考光線射向參考 鏡片3 2 0。亦即，經四分之一波平面3 2 5反射達2次或偶數 次的參考光線，其所具的偏振方向會恢復成原先光線的偏

1259898 五、發明說明（28) ' --- 振方向。接著，偏振光分光鏡31〇會將參考光線反射，以 形成射出干涉儀的輸出光線3〇2的一部份。 一而里測光線的光控與參考光線的光徑相似。偏振光分 光鏡310會先將量測光線射向平面鏡量測標的物33〇。藉由 四分波平面335與平面鏡量測標的物33〇的反射而產生 的I、爰έ將里測光線的偏振方向轉變成垂直於原先光線 的偏振方肖目此’反射後的量測光線會被偏振光分光鏡 310反射向反射鏡340。接著，在被自平面鏡量測標的物 330反射2次的量測光線成為輸出光線3()2 —部份而射出干 涉儀之前，偏振光分光鏡31〇就會將量測光線反射至量測 標的物330處。 即使/又有動怨光線控制裝置（dynamic beaifl steer ing element)可對平面鏡量測標的物33〇定位上的改變有所補 ^時，輸/出光線302也會因為穿透平面鏡量測標的物33()兩 一人，而平行於入射光301。又因為輸出光線302傳遞方向的 強度會因平面鏡量測標的物33〇定位的改變而改變，所以 並無法在輸出光線3〇2上得到相關資訊。所以HSpMi 3〇〇會 包含非偏振分光鏡35 0，用以將第二輸出光線3〇3射向一個 ^位移干涉儀。第二輸出光線3〇3包含只接觸平面鏡量測 心的物3 3 0 —次的部份量測光線，所以仍具有關於量測標 的物3 3 0定位上的相關資訊。然而，輸出光線中的參考光 線光徑仍然不會受到平面鏡量測標的物3 3 0定位上的影 響。因此於此實施例中，便藉由如之前角位移干涉儀中的 偏振器3 6 0 ’如吸收控制偏振器（abs〇rptive sheet

l〇57-5457.PF(Nl)；Tklin.ptd 1259898 五、發明說明（29) ---- polarizer)或偏振器光線分光鏡（p〇larizing beam spl 1 tter)，將第二輸出光線3〇3中的參考光線部份煎像出 來。接著’只以量測光線部份進行光線傳遞方向之量測。 或是以另一方法，將此角位移干涉儀以其他種不同的角位 移干涉儀替換，替換成可以量測出量測物傳遞方向與輸出 光線中的參考光線兩者間不同的變化的角位移干涉儀。如 此則可以第二輸出光線3 0 3中的量測光線部份與參考光線 部份得到光線傳遞方向的數值。上述有關之不同的角位移 干涉儀，可參考Henry A· Hi 1 1於2 0 0 2年10月15日申請的 美國專利申請序號1 0/272, 034之「用以量測光線方向改變 之干涉儀」（"INTERFEROMETER FOR MEASURING CHANGES IN OPTICAL BEAM DIRECTIONS”）。 於其他的實施例中，系統也可包含著將量測光線射向 量測標的物兩次以上的干涉儀。 第3圖乃一角度干涉儀（angle interferometer)實施 例之相兄要圖示；其使角度標的物（a n g 1 e measurements) iti 於入射光線712傳遞的平均方向平面上，且入射光線712相 對於一個已決定之光軸（Predefined optical axis)。第 一實施例包含一個光線剪像總成Μ 〇 (b e a m - s h e a r i n g assembly)，以及分析儀840、透鏡846、接收器860與電子 訊號處理器870等元件。對於外差式干涉儀（heterodyne interferometry)而言’入射光線712包含兩道具有fl頻率 差且偏振方向互相垂直的光線成份。且此兩道光線成份分 別平行與垂直於第3圖的平面。

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第33頁 1259898 五、發明說明（30) 光線剪像總成8 3 0在垂直偏振光線8 5 0與垂直偏振光線 852之間包含有一側向切變sal (lateral shear)。垂直偏振 光線8 5 0與垂直偏振光線8 5 2各有一部份分別被分析儀8 4 〇 轉換成部份光線8 5 4與部份光線8 5 6。為了使部份光線8 5 4 與部份光線856偏振方向所在的平面與第3圖的平面成45 ’將分析儀840進行偏轉（orientated)。 然後，部份光線854與部份光線85Θ便會射向透鏡 846^，而透鏡846再將部份光線854與部份光線856聚焦至接 收窃860上成為一點，使一量子光子接受器（叫扣七⑽ photon detector)輕易地收到電子干涉訊號862或是外差 式（heterodyne)訊號Si。而這些聚焦點幾乎是被遮蓋住 的。Sl則被轉換為電子訊號處理器87〇，以決定&的外差式 相位（heterodyne Phase)，以及在第3圖平面上的入射 線7 1 2之相對應傳遞平均方向。 光剪含有偏振光分光鏡832與偏振光分 先脚、直角稜鏡833與837以及梯形棱鏡835 ( p〇rr〇 P^sms)與梯形棱鏡836。偏振方向位於第3圖平面 二:3:3:部：’透過偏振光分光鏡832傳送、透過 ίΠ稜鏡8 36傳送，然後再經由偏 振光刀光鏡838反射以形成垂言低士 垂直於第3圖平面之入射偏的振 光鏡832反射、被梯形稜鏡835再傳卩刀=序被偏振光分 反射、再被偏振光分光鏡838傳、被直角稜鏡837再 其中光線854與856穿透光線剪直偏振光線852。 牙边先線剪像總成83〇肖分 1259898 五、發明說明（31) ' *-------—-- 時於玻璃部份之光徑長度最好㈣，根據使特點可 度變化的考量，而透過本實施例設計一具有高穩定性之; 涉儀系統。 t

Si可以寫成 s^A^osCwj t+ φχ\ ζχ) (18) 其中， 0，2Μ〔dlC〇se’1+d2C〇se，2_d3c〇se， c〇s

(19) 4 J w〗二2 τγ ，（丨疋一個與相位&無關的補償相位 (offset phase) ’M2 π / λι，而又1是入射光線712的波 長。㊀’1與㊀’2分別是垂直偏振光線85 0在直角稜鏡833與 偏振光分光鏡8 3 8的入射角，如第4圖所示。㊀，3與㊀，八 別是垂直偏振光線85 2在偏振光分光鏡832與直角稜鏡^7 的入射角，山、屯、屯與屯則分別定義於第4圖中。於方 式(19)之中已假設’ |發明所有3〇具有的光徑王 相同。以其中:個例子而言，di=d3，d2=d4，而θνθ旱都 ττ/2，θν θ严ττ/2，方程式（19)將&以較簡單的2 表示 ^ {(4-d2)〔cos(e’i+7r/4) + c〇s(e，4+v /4)〕+(山+(12)〔sin( θ，1+ 瓦/4)一sin( θ，4+ 冗/4)〕} (2〇) 側向切kSal則與光線剪像總成830的性質有關，如 列方程式所示 ' ,Sal 二2 以 dlSin ㊀，1—d2Sin e，2)sec (D，lC〇s d)l + (d3Sin ㊀ ’3-d4sin0’4)sec(D’3C〇s〇3〕 (21)

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第35頁 1259898

其中’（^與①1為垂直偏振光線Mo進入偏振光分光 鏡8 3 2某一面時的入射角與折射角，而％與φ，3則為垂直 偏振光線852進入偏振光分光鏡832某一面時的3入射角與折 射角（如第4圖所示）。而可以下列方程式表示：

Sal=21/2 {(山-屯）〔sinCO'+Tr/ZjsecO'cos

OjsirU θ’4+ ;r/2)Sec d>，3C0S φ3〕+(di+d2)〔sin(㊀、— ；r/2)sec 0,1cos O^sinC θ\- ;r/2)sec O^cos Φ ) (22) 3 於方程式（21)與（22)中分別出現的Sai代表用以產生分 段光線的主要機構。然而，也有其他可以用來產生分段光 線的機構，例如與入射依靠相位移角度（ang丨e 〇 f incidence dependent phase shifts)相關的 Goos-Hanchen effect 等 ° 振幅A!與I h ( ρ!) I 2經傅立葉轉換而成的近似值成一比 例，亦即 A1〇c $ | h(p! ) I 2cos [ 4k1p1s1 ] dpj (23) 其中，h(ρ!)是在透鏡846上，透過透鏡846的聚焦方程 (pupil function)，部份光線854或856其中之一的振幅之 傅立葉轉換值。 Ρ』·二sin 0〇j+sin ㊀口，j二1，2 …， （24) 其中，㊀。與㊀“的定義圖示於第5圖中。與j 是光線j的主要射線（principle rays)在透鏡846的標的物 空間與影像空間中的共輥角（con jugate angle)。於第6圖 中有Pj之定義。

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第36頁 1259898 五、發明說明（33) k方私式（1 9 )與（2 0 )中可以很清楚地知道，相位^ 1在 光線方向的改變，其中在長度23,2 (山）增加時，改變量 即隨之增加。然而，23/2 (d广d2 )的作用範圍，則可藉由方 程式（2 3 )中| h (ρ!) | 2的傅立葉轉換的空間頻率帶寬 (spatial frequency bandwidth)定義之。 23/2 (山-屯）的理想值，大約是由孔洞（pUp丨i )中傳遞出 來的光線所具的特徵空間尺寸（c h a r a c t e r i s t i c s p a t i a 1 dimension)的一半。舉例來說，針對在透鏡846中之部份 光線854與856，考慮在第3圖之平面上一具有b尺寸大小之 矩形孔洞（rectangular pupil)，則部份光線854與856係 很平均地穿過其個別的孔洞。其中| h (Pi) | 2是s i n c方程 式的平方，亦即（sinx/x)2，而IhKp!) I2的傅立葉轉換則 是三角方程式Λ。三角方程式Λ有一最大值1，使 23/2((^^) = 0，且有一值為〇，使23/2(山-(12) -b。因此，在 23/2 (屯-d2 ) - b時，振幅Ai二〇，而相位0 i的辦識率以光線方 向變化的形式表達時，當23/2(山-〇12) = 0，其值就會等於〇。 因此23/2(山-4)在此種狀況下的理想值大約是b/2。而實際 上23/2 (山-d2)的理想值，將會依相關於（signai-t〇 — nojse ratio)的理想操作狀況而決定。當入射光線71 2有 (Gaussian intensity profiles)的時候，23/2 ( d! _ d2)的理 想值大約會是w，而w是在入射光線7 1 2的中心點強度值為 1 / e時的半徑。 當有一光線之高斯強度側面的2w = 5. 0mm，= 45。以 及λ! = 633nm時，相位0!的敏感性會使d 與己φ3有所改

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第37頁 1259898 、發明說明（34) 變’於下列方程式陳列之 d 必卩Μ 〔（d (Di+d Φ3)/2 〕=一2· 5 X l〇4 「f φ3)/2 ] (25) (άΦι+ά "士由方程式（25)中可以清楚看到，與角度d 盥d Φ改 文有關的相位0丨在變化上的敏感度與折射率關 3 ^ ί此角度干涉儀的第一實施例來說，是很重要的一種特 *二尤其是’與角度d Φι與d 〇>3改變有關的相位變化 度對於溫度的變化上具有一相當的敏感度；而此 種對&度所產生的敏感度，無關乎因熱誘發之第一級數 (fkst order)於光線剪像總成830中之光學元件折射率之 改變，而只與光線剪像總成83〇的熱膨脹係數有關。可以 使83(^元件的熱係數小於〇· 5ppm/。〇。而依據類似的原因， A的最低值（zero value)也會表現出對光線剪像總成83〇 在溫度改變上的低敏感度。 用以限制〔d +d Φ3〕/ 2的平均值，使其可以於第一 實施例中使用的的兩個主要值，分別是〔d Φι —d φ 〕' /2的 數值大小與接收器860敏感區域之範圍。當wlu〔 〔^①__d %〕/ 2〕趨近於1時，外差式訊號的振幅會以一因子1 (factor)趨近於2的方式減少。若是有特殊的需要，可以 很容易在方程式（19)處，得到在方程式（25)中被省略的d 與(1 Φ3的較高項位值。 光線到像總成8 3 0的弟一貫施例概略圖示於第7圖中。 其中，光線剪像總成830包含稜鏡8 33 0與稜鏡8 3 32，以及 偏振分光鏡介面8 3 4 0。入射光線7 1 2的第一部份被偏振分

1259898 五、發明說明（35) 光鏡介面8340射出兩次，且被稜鏡8 330與稜鏡8 332的某些 面反射，以形成輸出光線8350。入射光線712的第二部份 被偏振分光鏡介面8340反射了兩次，且被棱鏡8330與棱鏡 833 2的某些面反射，以形成輸出光線835 2。 稜鏡83 30與稜鏡8 332及偏振分光鏡介面8340呈現如同 一 Penta prism之性質，尤其是針對入射光線712之傳遞方 向與輸出光線8 3 5 0、8 3 5 2各別的傳遞方向之間的關係而 言。其中，稜鏡8330與稜鏡8332最好選擇一相對尺寸並形 成同構（isomorphic)，藉以於輸出光線83 5 0與8352之間導 入一光切變Sa3。折射媒介的光徑本質上與輸出光線8350 及8352相同。而對於輸出光線8350與8352之後的描述，與 在第一實施例中的垂直偏振光線8 5 〇與5 3 2相同，其中&係 可取代前述之Sal。第8圖中的入射光線7 1 2的描述係如同第 一實施例中之入射光線7 1 2。

Henry A· Hill在2000年9月9日揭露的PCT

Publication W0 0 0/6 6 9 69與之前提到的美國專利申請序 號1 0/2 72, 0 34中係揭露有角位移干涉儀之内容以作為參 考。此外，藉著由先前所述的實施例與以”乂 Α· Hiu在 2 00 2年9月5日提出的美國專利申請序號第1〇/287 898號之 「Interfe〔〇metric Cyclic Err〇r c〇mpensaU〇n」中所 揭露之技術，於不脫離本發明申請之專利範圍與精神下， 在用來決定平面鏡60線位移與角位移的零剪像單穿透干涉 儀之中，補償輸出光線的週期性誤g(cycHc 。 眾所皆知微影術在製造半導體的設備中乃為使用製造

1259898 五、發明說明（36) 方法裡的關鍵部份。舉例來#， 號便描繪出此製程方法的步驟二^專利號第5, 483, 343 10圖中詳述。第?圖乃可:造出: 液晶面板或CCD等半導體設備製程庐士 或LSI)、 1151乃設計-半導體設備電^程圖。步驟 係為-光罩製作程序，以形成電十；序。步驟1152 -如矽般的物質以形成晶圓的程序…^驟1 152乃使用 步驟丨154係為—稱作「前製程（pre-process) $曰 圓製程，乃使用事先已準備好的光 」曰曰 微影術形成於晶圓之上。為了在=;:固，路透過 1夠的工間解析度將圖案形成於晶圓上，就必須要以干牛 =式控制微影工具相對於晶圓的位置。而二 =法與裝置’對於改善實行於晶圓程序中的微影2 步驟Π 5 5為一組裝製程或稱為後製程 (P〇St-pr〇CeSS)，處理於步驟1154中的晶圓以形成半導體 積體電路晶片。此步驟包含組合（積體電路晶片的切塊與 ，著）以及封裝（積體電路晶片的密封）。步驟1156為檢驗 程序’乃針對在步驟1155中完成的半導體裝置，進行如可 操作性檢查、耐久性檢查與其他種種檢查。於這些步驟 中’半導體元件即可完成並被送出（如步驟1157)。 第1 0圖則是製造晶圓的詳細流程圖。步驟11 6丨為使晶 圓表面氧化的氧化程序。步驟11 6 2為在晶圓表面形成絕緣 層的化學氣相沉積（Chemical Vapor Deposition，CVD)程

1057-5457-PF(Nl)；Tklin.ptd

1259898 五、發明說明（37) 序。步驟1163乃藉由氣相沉積 ^^ 成程序。步驟11 64為在晶圓上=形成電極的電極形 步驟1 165係於晶圓上實施—=^離子的離子植入程序。 質）。步驟1166為曝光程序佈光阻程序（如光敏感物 士的電路圖案轉移(如利用微影ΪϋίΚ)裝至置日將光罩 ，、要在以上述步驟中，使用本發明之^ 曰曰圓上。 法，即可改善微影術中的精 β儀糸統與方 步驟1167為將晶圓上圖案。。 1168則是用以將在顯影後，移除；被移广=程序。步驟 的圖案部份的蝕刻程序。# Y 2除的光阻與晶圓上 步㈣…刻程序完成；驟==多=序’以在 物質。透過以上種種程序的反舜在日日Η上的阻抗 案形成並堆疊至晶圓上。、’反伋作用，即可將電路圖 於上所述之干涉儀系統也可用於其他 ΐχ用光於必二有束精準：對位置的量測物上。舉；來說，像Ϊ 叩+顺疋移動寫入光線的 材的位置的種種應用裡，便 5疋移動底 的相對位置。 冑了错其里測底材與寫入光線間 罩"tot:::宜圖中的光線寫入系統1 200概要圖所示’ 罩成2G1將先、.泉寫u &12()() $ i 出/入光線1212，且光線聚焦總成im將轄ίΐ ㈣動平台1218支持住的基底1216。為了決 1 18的相對位置，干涉儀系統1 220將參考光線1 222引導至 第41頁 1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 1259898 五、發明說明（38) 固定於光線聚焦總成1214上的訊號1 244，並將量測光線 1226引導至固定於移動平台丨218上的鏡片1228。因為參考 光線1 222與固定在光線聚焦總成12 14上的鏡片1 224接觸， 光線寫入系統1 2 0 0即為一使用陣列參考（column ref erence)的系統。干涉儀系統1 2 2 0則可以之前所提及的 任何一種干涉儀系統替代。而使用干涉儀系統所量測出來 的位移，即對應於寫入光線丨2 1 2與基底1 2 1 6間的相對位 移。干涉儀系統1 220會將量測訊號932送至控制儀1 230， 以顯示出寫入光線1 2 1 2與基底1 2 1 6間的相對位置。控制儀 1 2 3 0則將輸出訊號9 3 4送至用以支撐並控制移動平台1 2 1 8 位置的底台1 2 3 6。另外，控制儀1 2 3 0將訊號1 2 3 8送至光源 1 2 1 0以改變寫入光線1 2 1 2的強度或範圍，使寫入光線1 2 1 2 可以以足夠的強度只照射在基底丨2 1 6上必要的範圍，繼而 引起所需的光物理或光化學應。其中，控制儀123〇可被遮 罩於罩殼1201之内或固定於罩殼1201之外，甚至放置於與 罩殼1 2 0 1相隔一段距離的地方。 此外’於某些實施例的應用中，控制儀1 2 3 〇可以使用 如訊號1 244般的訊號控制光線聚焦總成1214的寫入光線 1 2 1 2照射於基底1 2 1 6上的某些區域。所以控制儀1 2 3 〇可引 V系統中的其他部份在基底1 2 1 6上產生所需的圖案。亦即 所需顯影的圖案，乃藉由存在於控制儀丨2 3 〇之中的電子圖 案所形成。而於其他的應用中，寫入光線丨2丨2會透過塗佈 於基底1216上的光阻產生圖案；而於另外的應用中，寫入 光線1 2 1 2甚至可以直接以如蝕刻基底丨2丨6的方式在基底

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 1259898 五、發明說明（39) 1 21 6上產生圖案。 本發明之系統的其中一個重要應用乃用以組建於之前 所述微影術方法中的光罩與網線板。舉例來說，以一電子 束在一已塗佈上鉻的玻璃基板形成圖案，即可形成一微影 光罩。於此種類似的例子裡，若寫入的光線為一電子束， 光線寫入系統便會將電子束的光徑限制於一真空區域中。 而當寫入光線為電子束或離子束等類似性質的寫入光線 時，光線聚焦總成會包含如四極透鏡（auadrap〇le 1 =nses )般的電場產生器，以將電荷顆粒在真空的環境下 聚…、並引V至基板上。若寫入光線為其他種如X光、紫外 in) i I見光等性質的轄射光線時’光線聚焦總成便會 ^ 的光學凡件’以將寫入光線聚焦並引導至基板 於本發明之此 、、 其進行修改或變=述的各個實施例中，可以視需要而對 涵蓋之專利範圍與^並不因之前之實施例而限制本發明所 例乃以微影系統^ =神。也就是說，即使於前所述之實施 術亦可用於其他種n施例之參考系統，本發明所揭露的技 測光線或參考光干涉儀之應用上，以使可能包含著在量 可以得到精確的^上氣體的隨時變性質有關的干涉量測， 另外，即使上5 ° 、、. 涉儀與兩個角仇移，之干涉儀系統包含有兩個位移量測干 或更少的位移量=涉儀，也可在其他的應用上使用更多 量測標的物的物^，涉儀或角位移干涉儀。舉例來說，若 义位並沒有改、變而始& x # 斗、 又而、、隹持不動，或是量測標

1057-5457-PF(Nl)；Tkli 第43頁 1259898 五、發明說明（40) 的物的定位變化可獨立於干涉儀系統而被監控，則補償由 氣體隨時變性質所引起的影響，就可以只藉由監控單一量 測光線的方式進行。 本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之 精神和範圍内，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之 保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第44頁 1259898 圖式簡單說明 第1圖係表示一具有干涉儀系統之微影系統之概要圖 不， 第2 A圖係表示一干涉儀系統之概要圖示； 第2B圖係表示一高穩定性平面鏡干涉儀之概要圖示； 第3圖係表示一角位移干涉儀之實施例簡單圖示； 第4圖係表示一穿透部份角位移干涉儀光路徑之概要 圖示； 第5圖與第6圖係表示一穿透其他部份角位移干涉儀光 路徑之概要圖示； 第7圖係表示一光線剪像總成實施例之概要圖示； 第8圖係表示另一實施例中角位移干涉儀之概要圖 不 ， 第9、1 0圖係表示一積體電路製程之流程圖； 第1 1圖係表示具有一干涉儀系統之光線讀寫系統之概 要圖示。 符號說明： 4 0〜接收器； 5 0〜角位移干涉儀； 7 0〜動態光線控制元件； I (H〜罩殼； II 0〜光源系統； 1 2 0〜晶圓位移控制糸統， 1 3 0〜網線板平台； 3 0〜量測光線 4 2〜接收器； 6 0〜平面鏡； 1 0 0〜微影系統 1 0 5〜取出接口 1 1 2〜光源； 1 2 2〜晶圓；

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第45頁 1259898 圖式簡單說明 132〜 網 線 板 140〜 縮 版 透 鏡 9 142〜 晶 圓 平 台 ， 150〜 干 涉 儀 j 152〜 量 測 標 的 物 ， 155〜 量 測 光 線 J 160〜 晶 圓 供 給 系 統 J 170〜 網 線 板 更 換 器 180〜 氣 體 注 入 V 182〜 氣 體 m 出 Π ， 2 0 0〜 干 涉 儀 系 統 J 2(Π〜 光 源 j 2 0 5〜 分 光 鏡 ， 2 0 8〜 鏡 片 ； 210〜 零 剪 切 單 穿 透 干涉 儀；2 1 1〜 偏 振 光 分 光 鏡 212〜 偏 振 光 分 光 鏡 J 21 3〜 反 射 鏡 ； 213 '214 〜半波平面； 21 5〜 四 分 之 一 波 平 面； 220〜 零 剪 切 單 穿 透 干涉 儀；2 2卜 偏 振 分 光 鏡 ， 222〜 ，偏 振 分 光 鏡 22 3〜 反 射 鏡 j 224〜 半 波 平 面 J 2 2 5〜 四 分 之 一 波 平 面； 230〜 ，量 測 光 線 ， 2 3 5〜 鏡 片 ； 240 - 分 光 鏡 ， 24 2〜 接 收 器 9 245〜 ，鏡 片 ， 2 5 0〜 分 光 鏡 9 2 9 9 - 電 子 訊 號 處 理 機； 3 0 0〜 HSPMI ； 30卜 '入 射 光 y 30 2〜 出 光 線 ’ 3 0 3、 二 出 光 線 ; 31 0〜 偏 振 光 分 光 鏡 ， 320、 參 考 鏡 片 ; 32 5〜 四 分 之 一 波 平 面； 3 3 0、 '平 面 鏡 量 測 標 的物 ； 3 3 5 〜 四 分 之 一 波 平 面； 340 ' -反 射 鏡 3 5 0〜 非 偏 振 分 光 鏡 1 3 6 0、 '偏 振 器 1 71 2〜 入 射 光 線 ， 83 0、 '光 線 剪 像 總 成 J 8 3 2〜 偏 振 光 分 光 鏡 1

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第46頁 1259898 圖式簡單說明 8 3 3〜直角棱鏡； 8 3 5、8 3 6〜梯形稜鏡； 8 3 7〜直角棱鏡； 838〜偏振光分光鏡； 8 4 0〜分析儀； 84 6〜透鏡； 8 5 0〜垂直偏振光線； 8 5 2〜垂直偏振光線； 8 5 4〜部份光線； 8 5 6〜部份光線； 8 6 0〜接收器； 8 6 2〜電子干涉訊號； 8 7 0〜電子訊號處理器； 9 3 2〜量測訊號； 9 3 4〜輸出訊號； 1 2 0 0〜光線寫入系統； 1 2 0 1〜罩殼； 1 2 1 0〜光源； 1 2 1 2〜寫入光線； 1 2 1 4〜光線聚焦總成； 1216〜基底； 1 2 1 8〜移動平台； 1 2 2 0〜干涉儀系統； 1 2 2 2〜參考光線； 1 224〜鏡片； 1 2 2 6〜量測光線； 1 228〜鏡片； 1 2 3 0〜控制儀； 1 2 3 6〜底台； 1 2 3 8〜訊號； 1 244〜訊號； 8 3 3 0〜棱鏡； 8 3 3 2〜棱鏡； 8340〜偏振分光鏡介面 8350〜輸出光線； 8352〜輸出光線； Xi〜線性位移； X2〜線性位移； u〜速率； Θ丨〜角位移； ㊀2 ~角位移； α〜角位移； Θ ’ i〜入射角； Θ ’ 2〜入射角； Θ ’ 3〜入射角； Θ ’ 4〜入射角； Φ丨〜入射角； Φ ’ i〜折射角；

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第47頁 1259898 圖式簡單說明 Φ3〜入射角； Φ’ 3〜折射角；

Pi〜光徑； p2〜光徑；

Si〜外差式訊號； Sa3〜光切變；

Sal 〜側向切變（1 a t e r a 1 s h e a r ); b〜量測光線3 0與量測光線2 3 0之間距。

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第48頁

Claims (1)

1259898 六、申請專利範圍 1. 一種補償干涉儀中氣體隨時變光學性質之方法，包 含： 分別沿著一第一光徑與一第二光徑進行干涉量測，以 針對一量測標的物量測一第一量測光徑長與一第二量測光 徑長，其中該干涉量測係藉由將該第一量測光線與該第二 量測光線射向該量測標的物以產生反射； 量測該第一量測光線與該第二量測光線之傳遞方向， 以分別得到一第一量測傳遞方向與一第二量測傳遞方向； 以及 以該第一量測光徑長與該第二量測光徑長以及該第一 量測傳遞方向與該第二量測傳遞方向為基礎，補償位於該 第一光徑上且具有氣體隨時變光學性質之該第一量測光徑 長。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中上述之補償該 第一量測光徑長更包含以較先測量到之該第一量測光徑長 與該第二光徑長以及該第一傳遞方向與該第二傳遞方向為 基礎，補償該第一量測光徑長。 3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中上述之補償該 第一量測光徑長更包含以位於該第一光徑與該第二光徑上 之氣體速率為基礎，補償該第一量測光徑長。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中上述之補償該 第一量測光徑長包含根據以下之方程式，決定一修正光徑 長Xi 〇，該方程式為： Xi ^Xi-u $ { Θ}-〔（x2-xJ/b-Cu/b) 5 ( θ2-

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第49頁 1259898 六、申請專利範圍 0J )dt ] }dt 其中Xi為該第一量測光徑長，x2為該第二量測光徑 長，Θ:為該第一傳遞方向，θ2為該第二傳遞方向，b為該 第一量測光線與該第二量測光線間之距離，u為該氣體位 於該第一量測光線與該第二量測光線構成之平面上以及垂 直該等量測光線之移動速率。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中上述之第一量 測光線與該第二量測光線之傳遞方向係以干涉的方式測 量 °

6. 如申請專利範圍第1項之方法，更包含以一入射光 線衍生該第一量測光線與該第二量測光線。 7. 如申請專利範圍第6項之方法，更包含以該第一量 測光線或該第二量測光線之傳遞方向變化為基礎，調整該 入射光線之傳遞方向。 8. —種補償干涉儀中隨時變氣體光學性質之方法，包 含： 測量一量測光徑長，乃針對一量測標的物沿著一第一 光徑進行干涉測量，其中，包含將一量測光線射向該量測 標的物以產生反射；

測量該量測光線之一傳遞方向；以及 補償該量測光徑長，係以該傳遞方向為基礎，以補償 位於該第一光徑上具有氣體隨時變光學性質之該量測光徑 長。 9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中上述之補償該

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第50頁 1259898 六、申請專利範圍 量測光徑長更包含以位於該第一光徑上之氣體速率為基 礎，補償該量測光徑長。 1 0.如申請專利範圍第8項之方法，更包含沿著一大致 平行於該第一光徑之一第二光徑，測量至該量測標的物之 一第二光徑長。 11.如申請專利範圍第1 〇項之方法，更包含量測該第 二光徑之一第二傳遞方向。 1 2.如申請專利範圍第1 1項之方法，其中該第二傳遞 方向係以干涉的方式進行量測。 1 3.如申請專利範圍第1 1項之方法，其中上述之補償 該量測光徑長更包含以該第二傳遞方向與位於該第二光徑 上之氣體移動速率為基礎，補償該量測光徑長。 1 4.如申請專利範圍第1 3項之方法，其中該量測光徑 長係以先前量測到之該第二光徑長與該第二傳遞方向基礎 而進行補償。 1 5.如申請專利範圍第1 4項之方法，其中上述之補償 該量測光徑長包含根據以下之方程式，決定一正確光徑長 Xi Q，該方程式為： Χι,ο^Χι -U S { θ「〔（X2-Xi )/b-(u/b) S ( θ2- ©Jdt ] }dt 其中Xi為該第一量測光徑長，x2為該第二量測光徑 長，為該第一傳遞方向，θ2為該第二傳遞方向，b為該 第一量測光線與該第二量測光線間之距離，u為該氣體位 於該第一量測光線與該第二量測光線構成之平面上以及垂

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第51頁 1259898 六、申請專利範圍 直該等量測光線之移動速率。 1 6.如申請專利範圍第8項之方法，其中上述之量測該 量測光線之該傳遞方向，乃於該量測光線自該量測標的物 反射奇數次後測量。 1 7.如申請專利範圍第1 6項之方法，其中上述之量測 該量測光線之該傳遞方向，乃於該量測光線自該量測標的 物反射一次後測量。 1 8.如申請專利範圍第8項之方法，其中上述之該光徑 長的量測包含自該量測光線收集一外差式訊號，與參考該 外差式訊號以決定一干涉相位。 1 9.如申請專利範圍第8項之方法，該量測光線之該傳 遞方向乃以干涉的方式測量。 2 0.如申請專利範圍第1 0項之方法，其中補償該第一 量測光徑長係為補償該量測標的物方位上的改變，其中係 以該第二量測光徑長與以及第一量測光線與該第二量測光 線之距離為基礎。 2 1.如申請專利範圍第8項之方法，更包含以一入射光 線衍生該量測光線。 2 2.如申請專利範圍第2 1項之方法，更包含調整該入 射光線之傳遞方向，其中乃以該第一量測光線所具之該傳 遞方向變化為基礎。 2 3. —種干涉系統，包含： 一干涉儀，用以使一量測光線自一量測標的物反射， 並以該反射之量測光線為基礎，沿著一第一光徑干涉量測

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第52頁 1259898 六、申請專利範圍 至該量測標的物之一光徑長； 一角位移干涉儀，用以量測該反射之量測光線之傳遞 方向；以及 一控制器，用以控制該干涉儀與該角位移干涉儀，其 中，於操作該控制器時，以該量測光徑長與量測出之傳遞 方向為基礎，補償該量測光徑長，以補償位於該第一光徑 上之該氣體隨時變之光學性質。 2 4. —種微影方法，用以在晶圓上製造積體電路，包 含： 以一可動式平台支撐一晶圓； 形成一空間影像光束於該晶圓； 校準該可動式平台之位置；以及 監控該平台之位置，其中乃以申請專利範圍第8項補 償干涉儀中隨時變氣體光學性質之方法監控。 2 5. —種微影方法，用以製造積體電路，包含： 引導一入射光束，穿透一光罩以產生一空間圖案光 束； 置入該光罩相對於該入射光束中； 監控該光罩相對於該入射光束之位置，其中乃以申請 專利範圍第8項補償干涉儀中隨時變氣體光學性質之方法 監控；以及 投影該空間圖案光束於一晶圓。 2 6. —種微影方法，用以在晶圓上製造積體電路，包 含：

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第53頁 1259898 六、申請專利範圍 使一晶圓曝光於一空間圖案光束中，其中乃以放置一 微影系統之一第一構件相對於該微影系統之一第二構件； 以及 監控該第一構件相對於該第二構件之位置，其中乃以 申請專利範圍第8項補償干涉儀中隨時變氣體光學性質之 方法監控。 2 7. —種製造積體電路之方法，該方法包含申請專利 範圍第24項之微影方法。 2 8. —種製造積體電路之方法，該方法包含申請專利 範圍第2 5項之微影方法。 2 9. —種製造積體電路之方法，該方法包含申請專利 範圍第2 6項之微影方法。 3 0. —種光線讀寫方法，用以製造積體電路，包含： 使一讀寫光線照射於一基底上，以於該基底上形成圖 案； 放置該基底相對於該讀寫光線中；以及 監控該基底相對於該讀寫光線之位置，其中乃以申請 專利範圍第8項補償干涉儀中隨時變氣體光學性質之方法 監控。 3 1. —種微影系統，用以在晶圓上製造積體電路，包 含： 一可動式平台，以支撐一晶圓； 一光源系統，以在該晶圓上形成一空間影像光束； 一位移校準系統，以校準該平台相對於該空間影像光

1057-5457-PF(Nl);Tklin.ptd 第54頁 1259898 _ 六 、申請專利範圍 束之位置；以及 如申明專利範圍第2 3項之干涉系統 g 曰 相對於該空間影像光束之位置。 麗控忒日日0 含 32. -種微影系統，用以在晶圓上製造積體電路，包 一:動式平台，以支撐一晶圓；以及 一光源系統，包含一光源，一光 統 述 -透鏡總成與—干涉系統如申請專罩利範== 以形Ϊ:空= =該光罩 於兮#走之你¥ ’、、、死技準该光罩相對 於忒光束之位置，該透鏡總成投影該空 圓，且該干涉系統於栌该光罩相f + ^ ώ ^ ^累先束於該晶 束之位置。 H玄先罩相對於自该光源發出的該光 =本、、盾種光線讀寫系統，用以製造積體電路，包含·· 二单1，提供一讀寫光線於一基底上形成圖案；· t 口’支持該基底； 一位r T ?丨總成，傳遞該讀寫光線至該基底； 位置；以f統’控制該平台與該光線導引總成間之相對 一干涉车綠 平台相對於^，如申請專利範圍第23項所述，以監控該 千口相對於4光線導引總成之位置。