TWI283435B - Lithographic apparatus and device manufacturing method - Google Patents

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1283435 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種微影裝置及一種元件製造方法 【先前技術】 微影裝置係一將所要圖案施加於一基板

的機器。微影裝置可用於（例如）積體電路（ic)、平^顯片 器及涉及精細結構的其他元件的製造中。於—習知微影華 置中，可使用-圖案化構件（或者被稱為光罩或主光罩 產生對應於1C(或其他元件）之個別層的電路圖案，且可將 此圖案投影於具有一輻射敏感材料（例如，抗蝕劑）層之基 板（例如，石夕晶圓或玻璃板）上的目標區（例如，包含:個二 幾個晶粒之部分）上。代替—光罩，w案化構件可包含一 產生電路圖案之個別可控制部件的陣列。 大體而言，一單一基板將含有被接連曝光之相鄰目標區 之網路。已知之微影裝置包括：步進器，其中藉由一舉 將整個圖案曝光於目標區上照射每—目標區，·及掃描器， 其中藉由透過特定方向（”掃描„方向）之光束掃描圖案°、同 時同步掃描與此方向平行或反平行的基板來照射每一目標 \^r 〇 使用個別可控制部件之—陣列的裝置可將輻射投影於使 用被稱為”像素柵格成像"之配置的基板上。於此配置中， 一微透鏡陣列用於將來自個別可控制部件之陣列内之每一 5亥等個別可控制部件的輻射聚焦於基板上的一光點。當輻 射技’5V於基板上時，以一恆定速度掃描基板。因此，當輻 104225.doc 1283435 射被引導至微透鏡陣列中之一透鏡上時，輕射之一條帶投 影於基板上。 藉由個別可控制部件之陣列控制基板掃描方向中條帶的 長度及位置，個別可控制部件之該陣列判定何時將輻射引 導至透鏡及何時不將其引導至透鏡。組態該系統以使與微 透鏡陣列中不同透鏡相關聯的不同光點可將輕射條帶投影 於彼此鄰近的基板上。相應地，可藉由適當長度及適當位 置中的複數個此等相鄰條帶來建置一 “，源成像於基板處。因此圖列" I透鏡投影於基板上的光點係依照明源形狀而^又，此 思味產生之影像的品質係依照明源形狀而定。此外，有效 照'源形狀可於像場範圍内變化。有效照明源形狀可（例 如)知因於光學中的像差或歸因於斑點而變化。然而，越 過個別可控制部件之陣列的昭 之變化的。 月而係均-的且無諸如斑點 因此，需要用於減少由照明源形狀中之變 品質中之變化的一種系統及方法。 的“象 【發明内容】 根據本發明之—實施例，提供—微影裝置，該微影裝置 包含：一照明系統、一折射格柵、個別可控制部件之一\車 列、-基板台及-投影系統。照明系統供應一輻射。 折身^各柵將光束分成複數個轄射子光束。個別可控制部件 2列於光束之橫截面中賦予光束一圖案。複數個該等輻 束被引導至個別可控制部件之陣列中相關聯的個別 104225.doc 1283435 可控制部件上。基板台支撐一基板。投影系統將圖案化光 束投影於基板的一目標區上。 根據本發明之另一實施例，提供一種元件製造方法，該 方法包含以下步驟：提供一基板；使用一照明系統提供一 輻射光束吏用-折射格栅以將光束分成#數個輕射子光 束，將該等複數個幸|㈣丨束引導至個料控制部件之陣 列中相關聯的個別可控制部件上；使用個別可控制部件之 陣列以於光束之橫截面中賦予光束一圖案；將圖案化韓射 光束投影於該基板的一目標區上。 以下參看隨附圖示詳細描述本發明之其他實施例、特 徵、及優點，以及本發明之各種實施例的結構及運作。 【貫施方式】 概述及術語 儘管本文可對於積體電路（j c)製造中使用微影裝置做出 特疋參考，但應瞭解本文中所描述的微影裝置可具有其他 應用，諸如整合光學系統、用於磁域記憶體之導引及偵測 圖案、平板顯示器、薄膜磁頭等的製造。熟練技工應瞭 解，在此等替代應用的情形下，可將本文中術語"晶圓"或 "晶粒"的任何使用視為分別與更概括之術語，，基板，，或"目標 區"同義。可於例如執跡（例如’通常將一層抗蝕劑塗覆= -基板並_被曝光之抗蚀劑的工具）或度量衡學或檢測 工具中，在曝光之前或之後’處理本X中涉&的基板。於 可應用處’可將本文中的揭示内容應用至此等及其他基板 處理工具。另夕卜例如為了創造-多層ic，可一次以上地 104225.doc 1283435 處理該基板，以使本文中使用之術語基板亦可涉及已含有 多個處理層的基板。 應將如此處使用之術語’’個別可控制部件之陣列”廣泛地 解釋為涉及能夠用以賦予入射輻射光束一圖案化橫截面， 以便可於基板的目標區中創造所要圖案的任何元件。亦可 於本文中使用術語”光閥，，及，，空間光調變器”（SLM)。以下 討論此等圖案化元件的實例。 一可程式化鏡面陣列可包含一具有黏彈性控制層及反射 表面的矩陣可定址表面。此裝置背後的基本原則在於，例 如，反射表面的定址區域將入射光反射為繞射光，然而非 疋址區域將入射光反射為非繞射光。使用一適當的空間過 濾器，可將非繞射光過濾於反射光束之外，從而僅留下繞 射光以到達基板。以此方式，根據矩陣可定址表面的定址 圖案，光束經圖案化。 應瞭解，作為替代方法，過濾器可濾出繞射光，從而留 下非繞射《以到達基才反。亦彳以相應方式使用-繞射光學 微機電系統（MEMS)元件陣列。每個繞射光學则⑽元件可 包括可相料彼此變形以形成將人射光反射為繞射光之格 柵的複數個反射帶。 另一替代實施例可包括一使用微鏡面之矩陣配置的可程 式化鏡面陣列，藉由施加一適合的區域化電場，或藉由使 用廢電致動構件可繞著—軸線個別地傾斜該等微鏡面中的 每個鏡面。此外’該等鏡面為矩陣可定址的，以使定址鏡 面以一不时向將入射光束反射至非定址鏡自；以此方 104225.doc 1283435 式，根據矩陣可定址鏡面的定址圖案圖案化反MU 用適合的電子構件可實施需要之矩陣定址。 在上述兩種情況下，個別可控制部件之陣列可包含一或 多個可程式化鏡面陣列。例如，开6 妁如，可自美國專利第5,296,891 號及5,523，193號，及PCT專利中請案w〇 98/38597及腳 98/33096搜集關於此處涉及之鏡面陣列的更多資訊，該等 專利及專利申請案係以引用的方式全部併人本文中。

亦可使用-可程式化LCD陣列。於美國專利第 號中提供此構造之-實例，該專利係以引料方式全部併 入本文中。 應瞭解於使用特徵之預偏壓、光學接近校正特徵、相位 變化技術及多二欠曝光技術處，例如，_示於個別可控制部 件之陣列上的圖案可大體不同於最終轉印於基板之一層或 基板上的圖案。同樣地，最終產生於基板上的圖案可不與 在任何一個瞬間形成於個別可控制部件之陣列上的圖案對 應。此可為一配置中的狀況，於該配置中在一特定時期或 一特定數量曝光過程（於該時期或該等曝光過程中個別可 控制部件之陣列上的圖案及/或基板的相對位置改變）中建 造形成於基板之每一部分上的最後圖案。 儘管本文可對於積體電路（IC)製造中使用微影裝置做出 特定參考，但應瞭解於本文中所描述的微影裝置可具有其 他應用，諸如，DNA晶片、MEMS、MOEMS、整合光學系 統、用於磁域記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、薄 膜磁頭等的製造。熟練技工應瞭解，在此等替代應用的情 104225.doc -10 - 1283435 :了’可將本文中術語"晶圓"或I，晶粒”的任何使用視為分 广、更概括之術語”基板"或"目標區”同義。可於例如軌跡 如，it常將一層抗蝕劑塗覆於一基板並顯影被曝光之 -蝕劑的工具)或度量衡學或檢測工具中，在曝光之前或 之後，處理本文中涉及的基板。於可應用處，可將本文中 的揭示内容應用至此等及其他基板處理工具。另外，例如 為了創造-多層IC，可一次以上地處理該基板，以使本文 中使用之術語基板亦可涉及已含有多個處理層的基板。 本文中所使用的術語"輻射"及"光束"包含所有類型的電 磁輻射，其包括紫外（uv)輻射（例如波長為365、248、 193j 157或126咖）及遠紫外（EUV)輻射（例如波長在5魯 nm範圍内），以及諸如離子束或電子束的粒子束。 應針對適於（例如）正使用的曝光輻射或適於諸如浸潰流 體之使用或真空之使用的其他因素而將本文中所使用的術 語”投影系統"廣泛地解釋為包含各種類型的投影系統，包 括折射光學系統、反射光學系統’及反射折射混合光學系 統。可將本文中術語"透鏡"的任何使用視為與更概括之術 语投影糸統M同義。 照明系統亦可包含各種類型的光學組件，其包括用於引 導、成形或控制輻射光束的折射、反射及反射折射混合光 學組件，且以下亦可全體地或單獨地將此等元件稱為”透 鏡"。 ^ 微影裝置可為具有兩個（例如，雙平臺）或兩個以上基板 台（及/或兩個或兩個以上光罩台）的類型。於此等，，多平臺” 104225.doc 1283435 機裔中可亚订使用額外台，或在一或多個臺上執行預備步 驟:同時將-或多個其他台用於曝光。 。微衫裝置亦可為纟中將基板浸潰於具有相對較高之折射 率（例如，水）的液體尹用以填充投影系統之最終部件與基 板之間之空間的類型。亦可將浸潰液體施加於微影裝置中 的：他二間，例如，於光罩與投影系統的第一部件之間。 /又〆貝技術係用於增加投影系統的數值孔徑已熟知於此項技 術中。 另外’裝置可具備—流體處理單元以允料流體與基板 之:皮照射部分之間的相互作用(例如，用以選擇性地將化 學藥品附著於基板或用以選擇性地改變基板的表面結 微影投影裝置 圖1根據本發明之一實施例示意地描述了微影投影裝置 哀置100包括至少-輻射系統1〇2、個別可控制部件 之-陣列104、一物件台106(例如，一基板台 統Γ’透鏡”）108。 如，UV輻射）之一光束 況下亦包含一輻射源 輻射系統102可用於供應輻射（例 11 〇 ’该幸§射系統1 02在此特別狀 112 〇 個別可控制部件之一陣列104(例如，一可程式化鏡面陣 列）可用於將一圖案施加於光束11〇。 ^ ^ 八篮而$，可相對於 投影系統10 8固定個別可控制部件 1卞 < 陣列104的位置。缺 而，於一替代配置中，個別可控制部 “、、 J M千之一陣列104可連 104225.doc •12· 1283435 接至用於以相對於投影系統108之方式準確定位該陣列的 定位元件（未圖示）。如本文中所描述的，個別可控制部件 104為一種反射型（例如，具有個別可控制部件之一反射陣 列）。 物件台106可具備一用於固持基板114(例如，一塗覆了 抗蝕劑之矽晶圓或玻璃基板）的基板固持器（未具體圖示）且 物件台106可連接至用於以相對於投影系統108之方式準確 定位基板114的定位元件116。 投影糸統10 8 (例如，石英及/或敗化約透鏡系統或包含由 此等材料製成之透鏡部件的反射折射混合系統，或鏡面系 統）可用於將自光束分光器118接收之圖案化光束投影於基 板114的目標區12〇(例如，一或多個晶粒）上。投影系統1〇8 可將個別可控制部件之陣列104的影像投影於基板114上。 或者，投影系統108可投影第二源的影像，個別可控制部 件之陣列104的部件充當該等第二源的擋閘。投影系統1〇8 亦可包含一微透鏡陣列（MLA)以形成第二源並將微黑子投 影於基板114上。 源112(例如，一準分子雷射器）能夠產生輻射光束122。 光束122被直接抑或在穿過調節元件126(諸如射束放大器 126)之後饋入照明系統（照明器）124中。照明器124可包含 用於α又疋光束122中強度分佈之外部及/或内部徑向範圍 (通常分別被稱為σ-外部及σ_内部）的調節元件128。此外， 照:卻繼體包括各種其他組件，諸如積光器13〇及聚 光器132。以此方式，照射於個別可控制部件之陣列上 104225.doc -13 - 1283435 的光束110在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。 關於圖1，應注意源112可在微影投影裝置100的外殼内 (例如，此常出現於當源112係一汞燈時的情況下）。於替代 實施例中，源112亦可遠離微影投影裝置100。在該種狀況 下’將輻射光束122引導至裝置ι〇〇(例如，藉由適合的引 導鏡面）中。後一種情況常出現於當源112係一準分子雷射 器時的情況下。應瞭解此等兩種情況均涵蓋於本發明的範 疇内。

光束110在使用光束分光器118被引導之後，隨後與個別 可控制部件之陣列1 〇4相交。被個別可控制部件之陣列1 〇4 反射後’光束11 〇穿過投影系統丨〇 8，該系統將光束丨丨〇聚 焦於基板114的目標區120上。 藉由定位元件116(並視需要藉由經由光束分光器14〇名 收干涉光束138之底板136上的干涉量測元件134)，可準与 移動基板台106，以於光束11〇之路徑中定位不同的目標屋 120。個別可控制部件之陣列1〇4的定位元件可用以於使用 之處（例如，於掃描期間）以相對於光束11〇之路徑的方式羊 確校正個別可控制部件之陣列i 〇4的位置。大體而言，藉 由長衝程模組（粗定位）及短衝程模組（精定位）實現物件台 106的移動，此未於圖j中做出明確描述。亦可使用一相似 系統來定位個別可控制部件之陣列1〇4。應瞭解，或者/另 外光束no可為可移動的、同時物件台1()6及/或個別可# 制部件之陣㈣4可具有—固定位置以提供需要的相_ 動0 104225.doc 14- 1283435 於本實施例之一替代組態中，可固定基板台1〇6、同時 基板114可於基板台1〇6上方移動。於實行此之處，基板台 1〇6在一平坦的最高表面上具備眾多開口，使氣體饋通開 口以提供一能夠支撐基板114的氣墊。習知將此稱為空氣 軸承配置。使用一或多個致動器（未圖示）於基板台1〇6上移 動基板114，該或該等致動器能夠以相對於光束11〇之路徑 的方式準確定位基板114。或者，可藉由選擇性地啟動及 仔止氣體透過開口之通道於基板台1〇6上移動基板114。 儘官根據本發明之微影裝置1〇〇於本文中被描述為用於 曝光基板上的抗蝕劑，但應瞭解本發明並未限制於此使用 且裝置100可用於投影用在無抗蝕劑之微影中的圖案化光 束 110。 可於四種較佳模式中使用所描述的裝置1〇〇 : 1 ·步進权式：一舉（意即，於一單次”閃蒸"中）將個別可 控制部件之陣列104上的全部圖案投影於目標區12〇上。而 後於X及/或y方向中將基板台1〇6移動至針對不同目標區 120的不同位置以被圖案化光束110照射。 2.掃描模式：基本上與步進模式相同，除未於一單次，，閃 荒中曝光特疋目標區12 〇之外。替代地，個別可控制部件 之陣列1〇4可於一特定方向（所謂的，，掃描方向，，，例如，y方 向）中以速度V移動’以使圖案化光束1 1〇於個別可控制部 件之陣歹〗104上知描。同時，於相同或相反方向中以速度 V-Mv同呤移動基板台1〇6，其中M係投影系統1〇8的放大 率以此方式’可曝光一相對較大的目標區12〇，而不必 104225.doc -15- 1283435 於解析度方面妥協。 3·脈衝模式：保持個別可控制部件之陣列1〇4基本固定 並使用脈衝轄射系統102將全部圖案投影於基板114的目標 區120上。以一基本上恆定的速度移動基板台ι〇6以使圖案 化光束110越過基板114掃描一直線。並視需要於輻射系統 1 02的脈衝之間更新個別可控制部件之陣列1 上的圖案且 计時j等脈衝以便於基板丨14上所需要的位置處曝光連續 目標區120。結果，圖案化光束11〇可越過基板ιΐ4掃描以 +光基板114之一條帶的整個圖案。重複該過程直至已逐 行曝光整個基板114。 4·連續掃描模式··與脈衝模式基本相同，除使用一大體 ^恆定的輻射系統102及圖案化光束丨1〇越過基板丨14掃描 亚曝光該基板的同時更新個別可控制部件之陣列ι〇4上的 圖案之外。 /、了使用上述使用模式之組合及/或變更或完全不同的 使用模式。 用於圖案化及曝光的例示性照明及投影 、根據本發明之一實施例，圖2描述微影系統1〇〇的一部 刀。將由照明系統102提供的光束11〇引導至將光束ιι〇分 成複數個子光束1〇a、1〇b、1〇〇的折射格柵U上。一透鏡 或透鏡組12用於將子光束l〇a、10b、10c投射於個別可控 牛之陣列13上。將每一子光束丨〇a、i 〇b、i 〇c聚焦 於個料控制部件之陣列13中< 一或多個個別可控制部件 上在每一瞬間將個別可控制部件設定於所要圖案，並相 104225.doc -16 - 1283435 應地調變子光束l〇a、l〇b、l〇c。

舉例而言，個別可控制部件之陣列13可調變子光束 、i〇b、i〇c的強度。透鏡或透鏡組12將經調變之子光 束Ha、Mb、14c引導至一第二透鏡或透鏡組15上，該第 二透鏡或透鏡組又將經調變之子光束14a、丨4b、14c引導 至聚焦部件16之一陣列（例如一微透鏡陣列）上。聚焦部件 16之陣列將經調變之子光束14a、14b、14c聚焦於基板π 上。相應地，折射格柵U分離來自源1〇2的輻射u〇並有效 地提供具有經改良之形狀及強度均一性的複數個輻射源。 此外，因為在將輻射光束11〇分成子光束1〇a、1〇b、1(^的 過程中未浪費任何輻射，所以改良了照明系統102的效 率。 應瞭解，儘管圖2中所展示的配置利用一單一透鏡或透 鏡組12以將輻射子光束1〇3、1〇b、1〇c聚焦於個別可控制 邛件之陣列13上並將來自個別可控制部件之陣列丨3之輻射 14a、14b、Uc引導至第二透鏡或透鏡組15上，但此特殊 配置無需與本發明—同使用。於其他實例中，獨立透鏡或 透鏡組可用於向個別可控制部件之陣列13提供輻射心、 ⑽、1〇C並自個料控制部件之陣列U接收輻射14&、 心心於此配置中’第：透鏡或透鏡組15可能為多餘 透鏡或透鏡組 10(^聚焦於個 於另一實例中，個別聚焦部件可用於第一 12的位置處以將每一輻射子光束， 別可控制部件之陣列13上。 104225.doc -17- 1283435 同樣地，於另一實例中，個別透鏡或透鏡組可用於引導 輻射14a、14b、14c之個別經調變的子光束並將該等子光 束投影於基板17上。 應進一步瞭解，可使用一折衷配置，其中針對子光束 10a、10b、10c或經調變之子光束14a、i4b、14c的一均衡 比例（proportion)使用一透鏡或透鏡組。

應瞭解，儘管圖2展示了分離成三個子光束1〇a、i〇b、 l〇c的光束110，但使用折射格栅丨丨可產生任何數量的子光 束。亦應瞭解，如以下所討論，可配置折射格柵u以將光 束110分成以一個以上方向被引導的子光束1〇a、l〇b、 l〇C。舉例而言，可配置折射格柵u以產生子光束的一陣 列。具體言之，例如，可配置折射格柵以產生256乘256之 子光束的一陣列。 例示性折射格栅 根據本發明之一實施例 圖3展示了一折射格柵的特 徵。於此實施例中，折射格栅2G包含複數個圓柱形透鏡 21(例如，具有形成一柱面之部分之一或多個表面的透 鏡）。圓柱形透鏡21被相互靠近地配置於一列中，以使其

伸長轴線（例如，-垂直於透鏡之橫截面沿細長透鏡之； 保持亙疋之軸線)互相平行。如圖3之橫截面中所展示，肩 圓柱形透鏡將輻射聚焦於平行於圓柱形透鏡之伸長軸髮 、條線上（例如，如圖3中所展示的横截面中僅為一點）。 Ί被配置於列22中’該列22係平行於主形透鏡21戈 列。舉例而言，焦線之列22能夠以與繞射格柵中之一列R 104225.doc -18- 1283435 縫對應之方式起作用。折射格柵20提供類似於一自複數個 平行隙縫形成之繞射格柵的效果，意即提供一連串最大強 度之線或，實際上，將光束分離成子光束。然而，因為入 射於折射袼栅20上的大體所有輻射被引導為子光束，而藉 由繞射袼栅，大多數輻射被吸收（例如，入射於隙縫之 間之繞射格柵上的輻射），所以折射袼柵2〇明顯更有效。 如圖3中所展示，於一實例中，圓柱形透鏡以於一側具 一有係一柱面之部分的表面且於相反側為平面。於另一實 例中’每一圓柱形透鏡21係一完整柱面。 大體上，圓柱形透鏡的彎曲部分將判定由每一透鏡產生 之輻射光束的發散度（divergence)，意即，透鏡的數值孔徑 NA。此又判定由折射格柵2〇產生之子光束的廣^ (spread)。相應地，透鏡形狀的選擇可用於選擇子光束的 分佈。 於一實例中，用於折射格栅2G中之圓柱形透鏡21的一彎 曲部分係橫截面中之橢圓的—部分。於另—實例中，透鏡 的橫截面可為一完整橢圓。 於此描述中對於圓柱形透鏡21的隨後參考係關於用於本 發明之折射格柵20中的透鏡’並可因此包括具有包括橢圓 之一部分之橫截面的透鏡’或如以下描述之經修改 透鏡。 根據本發明之一實施你卜圖4插述一折射格㈣。圓柱 形透鏡的第一陣列30配置為透鏡的伸長軸線於第一方向中 彼此平行地配置。如以上所討論，人射輻射34穿過第二 104225.doc -19· 1283435 列3 0並分成輻射帶。此等帶係入射於圓柱形透鏡的第二陣 列32上，該第二陣列32配置為組成其之圓柱形透鏡的伸長 軸線垂直於圓柱形透鏡之第一陣列3〇之伸長軸線。圓柱形 透鏡的第二陣列32於垂直於第一陣列3〇分割輻射之方向的 方向中分割輻射。結果，組合之折射格栅3丨將輻射光束34 分成子光束35的一陣列。於一實例中，若子光束35投影於 平面36上，則其產生光點37的一陣列。如上所述，實際可 配置折射格柵31以產生輻射35之256乘256之子光束的一陣 列來提供可投射於一基板（未圖示）上之256乘256光點的一 陣列。 儘苢圖4展示了結合使用以組成折射格栅3丨之圓柱形透 鏡的兩個獨立陣列30及32，但應瞭解，可使用一單一組合 部件。舉例而言，可於一單一玻璃板之相對側上形成用於 每一陣列的透鏡。或者，可於一玻璃板之同一側上形成需 要之特徵。在該種狀況下，可將需要之圓柱形透鏡的彎曲 輪廓置於玻璃板之第一側，其中透鏡特徵為平行於第一方 向配置。隨後，將第二組透鏡的輪廓以一垂直於第一方向 的方向置於玻璃板之同一側。在任何一種狀況下，輻射有 效地連續穿過透鏡的第一及第二陣列。 於一實例中，可藉由選擇圓柱形透鏡陣列3〇、32之圓柱 形透鏡的數值孔徑NA(例如，藉由選擇必要的透鏡形狀）、 圓柱形透鏡陣列30、32的間距p(例如，圓柱形透鏡之焦線 之間的距離）及圓柱形透鏡陣列3〇、32的尺寸來控制由折 射格柵3 1產生的多個子光束35。如以上討論，可藉由選擇 104225.doc -20- 1283435 透鏡30、32的形狀控制子光束35的分佈。圓柱形透鏡陣列 的尺寸亦判定越過子光束35之輻射的強度分佈。如藉由繞 射袼柵越過子光束3 5的輻射強度可依折射格栅3丨的總尺 =變化。舉例而言，藉由一足夠大的折射格柵3丨，所有子 光束35可能具有大體相同的輻射強度。於另一實例中，可 藉由调整照明折射格柵3 1之輻射34的強度分佈來調整子光 束3 5的強度分佈。於又一實例中，可組態系統以使關於子 光束陣列之一或多個邊緣之子光束35中之輻射的強度降 低。 於實例中，降低某些子光束35的強度可係有利的，例 如，因為微影裝置可具有將圖案化光束或經調變之光點陣 列同時杈影於基板上的複數個所謂的”光引擎"。舉例而 言，每一光引擎可具有照明系統之一獨立組合、個別可控 制部件之一陣列及一投影系統。於此實例中，由每一光引 擎投影於基板上的圖案需要被精確對準以避免產生之圖案 中的不連縯性。可藉由重疊由兩個光引擎產生的圖案（通 常稱為”縫合”）來降低所需要之對準精度。然而，於此實例 中需要降低重疊區中由每一光引擎產生之圖案的強度。此 可受到輻射衰減器之供給的影響。然而，使用本發明，此 或者可因組態折射格柵3丨以使用以在基板上於重疊區中產 生之輻射光點之輻射子光束35的強度自然降低而受到影 響。此不允許任何輻射被吸收於衰減器中，從而改良由輻 射源產生之輕射的利用效率。此可避免由熱效應引起的問 通，该熱效應又由加熱該吸收輻射的衰減器引起。 104225.doc 21 1283435 於實例中，亦可藉由提供圓柱形透鏡陣列3 〇、3 3内圓 柱形透鏡之橫截面中的較小變更調整越過輻射子光束乃之 陣列的強度分佈。 ，於另一實例中，圓柱形透鏡之橫截面中的較小變化可用 . 於補償透鏡製造中的容許度。舉例而言，可藉由提供其中 所有透鏡係一特別形狀的折射格栅3丨來提供越過子光束h 的一均一輻射分佈。然而，若所有透鏡係相同，但並非完 全為最佳形狀，則將具有越過輻射子光束之強度中的某個 ► 變化。因此，可能需要謹慎地確保透鏡彼此之間的輕微變 化，以使自最佳透鏡形狀的變化效果最終得到平衡，從而 引起越過輻射子光束35之一改良的強度分佈均一性。 於一微影投影裝置中單一輻射源不能提供用以有效曝露 一基板的足夠能力。因此，通常需要混合兩個或兩個以上 輻射源的輸出。 根據本發明之一實施例，圖5描述了另一配置。若以一 _ 斜角將輻射光束引導至折射格栅，則折射格柵仍於相對於 入射輻射光束的一角度範圍上產生複數個輻射子光束。所 產生之轄射子光束之間的夾角保持不變。相應地，倘若入 射於折射格栅上之光束之間的角度係等於子光束之間之炎 角的整數倍，則產生自每一光束的子光束將重合。 於圖5中，將兩個光束40、41引導至一折射格柵42。光 束40、41之間的夾角43係等於每一子光束45、46、47、 48、49之間的夾角44。相應地，每一子光束45、46、〇、 48、49係包含來自第一光束40之一成分及自第二光束41之 104225.doc •22- 1283435 有料因此即使第—光束4G與第二光束41之間的強度 “化，子光束45、46、47、48、49之強度之間無變化且 母—個別可控制部件5〇接收-大體相等的照明強度。 應瞭解，於一實例中，I、日人 了 ’吧3顯著多個光束且，於使用 ^中所展示之折射格柵（例如，產生子光束之一陣列的折 射格柵）處，可於一個以上平面中混合光束。 依由每-光束產生之子光束的數量及光束之間的爽角 (例如，子光束之間夾角的多個整數倍)而定，陣列邊緣處 的-或多個子光束可能不包括來自一個光束的輻射。 舉例而言’若於圖5中所展示的配置中每一光束產生五 個，光束，則每一子光束45、46、47、48、49將包括一來 自第-光束4G的成分。然:而’因為其角度，第二光束㈣ 僅向子光束46、47、48、49及一未圖示於圖5中之子光束 49之另-邊的子光束提供輻射。換言之，子光㈣將不包 來自光束41的成分。如以上討論，通常需要已降低藉 由相鄰光引擎在基板上提供一重疊區内之輕射光點的子 光束強度。可藉由配置光束之混合提供此等周邊子光束之 強度中的降低以使周邊子光束包括來自較陣列之中心部分 中之子光束更少之輪射光束的成分。 為了提供每一輻射子光束之組成部分的精確重疊，於一 實例中輻射光束之間的夾角應精確。由每一輻射源提供的 輻射光束最初可係平行的。 圖6描述了圖5之配置的一變型。此配置展示了用於以需 要之夾角54將至少兩個平行輻射光束51、52投影於折射格 104225.doc -23- 1283435 柵53上的組態。於此實施例中，藉由將輻射光束51、52引 導至一適當選擇之單一透鏡或透鏡組55來完成此，配置該 單一透鏡或透鏡組55以使折射格栅53配置於透鏡或透鏡組 55的焦點處。& 了使韓射光束51、52本身不聚焦於折射格 栅53上的一點，將輻射光束51、52投影於透鏡或透鏡組55 上以使每一光束發散。如圖6中所展示，可藉由與每一輻 射光束51、52相關聯之額外透鏡或透鏡組56、57達成此。 圖7描述了圖5中所展示之配置的另一變型。再一次，將 第一輻射光束61及第二輻射光束62引導至將光束投影於折 射格柵63上的透鏡或透鏡組65上，該折射格柵63配置於透 鏡或透鏡組65的焦點處。然而，於圖7之配置中，輻射光 束61、62最初係不平行的。如所展示，第一輻射光束6 i最 初係垂直於第二輻射光束62。然而，將一反射器68配置於 第一韓射光束61的光束路徑中，從而使第一輻射光束61朝 著透鏡或透鏡組65反射以使該輻射光束61的主要光線於輻 射光束61、62入射於透鏡或透鏡組65上的點處平行於第二 幸δ射光束62的主要光線。 較it地’反射器6 8配置於透鏡或透鏡組6 6的焦點處，該 透鏡或透鏡組66用於確保第一輻射光束61入射於透鏡或透 鏡組65上時正發散。在該種狀況下，相對於第一輻射光束 61之橫截面的尺寸，反射器68的尺寸可非常小。 應瞭解’藉由一反射器可將一個以上輕射光束引導至透 鏡或透鏡組65上。因此，可以此方式將多個輕射光束引導 至透鏡或透鏡組65上。此外，其他光學部件（諸如稜鏡）可 104225.doc -24- !283435 用於將該或該等輻射光束引導至透鏡或透鏡組65上而用於 藉由折射格柵63混合。 與諸如圖6中所展示之配置相比，諸如圖7中所展示之配 置的優點在於，如圖7中所展示，輻射光束61、62可重疊 於該等輻射光束入射於透鏡或透鏡組65上之點處。此係有 益的，因為與折射格柵63及照明折射格柵63之輻射光束的 尺寸相比’需要之夾角64可非常小。相應地，於諸如圖6 中所展示的配置（其中輻射光束不能重疊於透鏡或透鏡組 55處）中，透鏡或透鏡組55與折射格柵53之間的間隔變得 大得多。 對於非常小的夾角，諸如可能需要用於本發明中的夾 角，諸如圖6中所展示之配置的非重疊配置可能不可行。 舉例而言，若必要夾角為1〇〇微拉特且折射格栅處之輻射 光束的直徑為20毫米，則透鏡或透鏡組與折射格柵之間需 要的間隔為200米。 此外，圖7中所展示之配置較諸如圖6中所展示之配置不 僅即省了相當大的空間，而且降低了輻射光束的要求對準 精確度。 應瞭解，其他配置可用於以適當角度將輻射光束引導至 折射格栅以混合該等輻射光束。 結論 儘管以上已描述了本發明的各個實施例，但應瞭解其僅 、貫例之方式呈現’而並非限制。對於熟習相關技術者將 係顯而易見的是，可在不偏離本發明之精神及範疇的情況 104225.doc -25- 1283435 下代出形式及細節的各種改變。因 嘴不；*受到卜m 成 本發明之廣度及範 了不應又到上迷例示性實施例中任 根櫨以下由咬* 考的限制，而僅應 很據以下申晴專利範圍及其等效内容 【圖式簡單說明】 丁界定。 圖1根據本發明之一實施例，描述一微影袭置。 圖2根據本發明之一實施例 的配ρ κ相於照明-基板 圖3解釋一折射袼柵的運作原理。

圖4根據本發明之一實施例，描述一折射格柵 圖5根據本發明之一實施例，描述另一配置。 圖6描述圖5中展示之配置的一變化。 圖7描述圖5中展示之配置的另一變化。 相同參考數 現將參看隨附圖式描述本發明。於圖式中 字可指示相同或功能上相似之部件。 【主要元件符號說明】 l〇a、l〇b、l〇c、35 子光束/輻射 11、20、31、42、 折射格栅 53、63 12 第一透鏡或透鏡組 13、1〇4 個別可控制部件之陣列 14a、14b、14c 子光束/輻射 15 第一透鏡或透鏡組 16 聚焦部件 17 基板 104225.doc -26- 1283435 21 圓柱形透鏡 22 焦線之列 30 圓柱形透鏡之第一陣列 32 圓柱形透鏡之第二陣列 33 圓柱形透鏡陣列 34 入射輻射/輻射光束 36 平面 光點

37 40 第一光束 41 第二光束 43 、 44 、 54、64 夾角 45 、 46 ' 47 、 48 、 子光束 49 50 個別可控制部件 51、52 輻射光束 55 、 56 、 57 、 65 、 透鏡或透鏡組 66 61 第一輻射光束 62 弟二輕射光束 68 反射器 100 微影投影裝置/微影系統 102 輻射系統/照明系統/源 106 基板台/物件台 108 投影系統 104225.doc -27- 1283435

110 光束/輻射 112 幸畜射源 114 基板 118 、 140 光束分光器 120 目標區 122 輻射光束 124 照明系統/照明器 126 調節元件/射束發大器 128 調節元件 132 聚光器 134 干涉量測元件 136 底板 138 干涉光束 ΝΑ 數值孔徑 Ρ 間距

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Claims (1)

1283435 十、申請專利範圍： 1· 一種微影裝置，其包含： 一照明系統，其供應一輻射光束； 一折射格栅，其將該光束分成複數個子光束； 個別可控制部件之一陣列，其經組態以便將該等複數 個輻射子光束引導至個別可控制部件之該陣列中相關聯 的個別可控制部件上以圖案化該光束；及 一投影系統，其將該圖案化光束投影於一基板的一目 標區上。 2·如請求項1之微影裝置，其中該折射格柵包含： 細長透鏡的第一陣列及第二陣列， 其中光束連續穿過細長透鏡的該第一陣列及該第二陣 列； /、中每汶等透鏡具有一垂直於其伸長轴線的恆定橫 截面， ” 八細長透鏡之該第一陣列之該等透鏡經配置以名 伸長軸線彼此平行，且 其中細長透鏡_ ^弟一陣列之該等透鏡經配置以， 伸長軸線垂直於細長锈 我透鏡之該第一陣列之該等透鏡合 長車由線。 3.如請求項2之微影裝f， ^ 衣置 其中該等細長透鏡之至少- 之该橫截面包含一大 體為一圓周之至少一部分之部分 4·如铂求項2之微影裝置， —姑 罝 其中細長透鏡之該第一陣歹 该第二陣列之至少一 ▼干之該等細長透鏡的該橫截3 104225.doc 1283435 八歷邗问。 5·如請求項2之微影裝置’其令該等輻射子光束之-強肩 分佈係由以下至少一者提供·· 細長透鏡之該第一陣列或該第二陣列之至少一者中之 遠等透鏡的一形狀； 細長透鏡之該第一降列或該第二陣列之至少一 寬度； f % ▲細長透鏡之該第一陣列及該第二陣列之至少一者中之 該等細長透鏡之間的一間隔； 越過細長透鏡之該第-陣列或該第二陣列之至少一者 而變化之該等透鏡的橫截面； 況Γ:於該折射格栅上之該輕射光束的-輕射強度概 ，於該折射格柵與個別可控制部件之該陣列 或多個衰減器。 6.如請求項丨之微影裝置，其中每一子光 個別可控制部件之一或多個上。 、於°亥專 7·如請求項1之微影裝置，農 仰 將所右工丄土 八中—早一透鏡或透鏡組係用於 8 焦於個別可控制部件之該陣列上。 8.如凊求項7之微影裝置’其進—步包含： 列件之一陣列，其將來自個別可控制部件之該陣 列的•射聚焦於該基板上的複數個光點上。 9·如請求項8之微影裝置，复 牛骆Α β ，、中忒早一透鏡或透鏡組進一 步將來自個別可控制部件 運 件之该陣列的該輻射引導 104225.doc 1283435 聚焦部件之該陣列上。 10·如請求項1之微影裝置，其中·· 邊照明系統提供至少一另外之輻射光束，且 該光束及該至少一另外之光束被引導至該折射格柵上 且各自被分成子光束。 11·如明求項10之微影裝置，其中該光束及該至少一另外之 光束係以一相對於彼此的角度被引導至該折射格栅，以 使源自每一光束之該等子光束之至少一者重合。 12.如研求項丨丨之微影裝置，其中由該照明系統提供之該光 束及《亥至少一另外之光束係彼此平行並由一透鏡或透鏡 組以相對角度引導至該折射格栅上。 13· —種元件製造方法，其包含： 使用一折射格柵將一輻射光束分成複數個子光束； 將忒等複數個輻射子光束引導至個別可控制部件之一 陣列中之相關聯的個別可控制部件上； 一使用個別可控制部件之該陣列以圖案化該等複數個子 光束之每一個別子光束；及 將忒等圖案化光束投影於一基板的一目標區上。 104225.doc