TWI304160B - Lithographic apparatus and device manufacturing method - Google Patents

Description

1304160 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種包含一可變形透鏡元件之裝置、一種 使用一可變形透鏡元件之方法、一種微影裝置及一種製造 一部件之方法。 【先前技術】

微影裝置為將一所需圖案施加至一基板、通常施加至爲 板之一目標區上之機器。舉例而言’在製造積體電路（ι& 中可使用—微影裝£。在彼種情況下，#代地稱為遮罩或 主光罩之一圖案化部件可用於產生待形成於1(：之一個別層 上之一電路圖案。此圖案可轉印至基板（例如一矽晶圓 -目標區(例如包含一或若干晶粒之一部分)上。圖案之轉 印通常經由在提供於基板上之輻射敏感材料（抗蝕劑）之— 層上成像而達成。大體而言’ 一單一基板含有隨後圖案化 之相鄰目標區之-網路。已知微影裝置包括所謂步進器， 其中藉由-次性曝光整個圖案至目標區上來輻射每目標 區；及所謂掃描器’其中藉由在—給定方向（，，掃描”方向） 經由-輻射束掃描Η案且同時同步在此方向之平行或反平 灯方向上知描基板來輕射每—目標區。亦可藉由將圖案麼 印至基板上來將圖案自圖案化部件轉印至基板。 包括彼等用於微影裝置之現代高品質光學系統可使用一 或f個可變形之光學元件來校正使用過程中所出現之諸如 彼等由透鏡=熱引起之像差。在可變形元件為透射式透鏡 凡件時’可精由使用不共面力(垂直於正考慮之可變形透 J06350.doc 1304160 鏡兀件之平面）來處理透鏡元件之周圍邊緣來達成對透鏡 形狀之調節。使用該方法可改良像差水平，但其僅在一限 定程度上可用。此係因為僅使用沿透鏡元件之邊緣所施加 之不共面力來杈正整體失真所達到之精確度受限制。使用 反射元件可達成較佳補償，其中可在元件之整個後側施加 校正力而不會干擾元件之操作。然而，將所有透射元件替 換為反射替代物通常為不可行的。 【發明内容】 相應地，舉例而言，利用微影裝置中一透射可變形透鏡 元件可達成校正水平之改良為有利的。 根據本發明之一態樣，提供一種微影裝置，其包含： 一投影系統，其經組態以將一圖案化輻射束投影至一基 板之一目標區上； 一可變形透鏡元件，該圖案化輻射束經配置以在其到達 基板之前穿過該可變形透鏡元件；及 一可變形透鏡致動益，其經組態以控制可變形透鏡元件 之形狀，該可變形透鏡致動器經組態以獨立將一大體上平 行於該投影系統之光軸的力與一繞繞大體上垂直於該光軸 之一軸線的局部扭矩之一組合傳輸於可變形透鏡元件上之 複數個子區域處。 根據本發明之一態樣，提供一種微影裝置，其包含： 一投影系統，其經組態以將一圖案化輻射束投影至一基 板之一目標區上； 一可變形透鏡元件，該圖案化輻射束經配置以在其到達 106350.doc 1304160 基板之前穿過該可變形透鏡元件； 複數個磁偶極，其連接至可變形透鏡元件且相對於該可 變形透鏡元件大體上切向定位以形成北極與南極交替之一 路徑；及 複數個磁致動器，其經組態以與複數個磁偶極之一或多 個磁偶極相互作用從而將一切向彎矩、一徑向彎矩、一具 有一大體上平行於投影系統之光軸之分量的力、或其任何 組合之一或多者施加至可變形透鏡元件之一部分且因此改 變可變形透鏡元件之形狀。 根據本發明之一態樣，提供一部件製造方法，其包含·· 藉由獨立地將一力與一局部扭矩之一組合傳輸於可變形 透鏡元件上複數個子區域中來控制可變形透鏡元件之一形 狀，其中該力大體上平行於可變形透鏡元件之光軸且該局 部扭矩圍繞大體上垂直於該光軸之一軸線；及 經由該可變形透鏡元件將一圖案化輻射束投影至一基板 之一目標區上。 根據本發明之一態樣，提供一部件製造方法，其包含： 藉由使用複數個磁致動器與複數個磁偶極之一或多個磁 偶極相互作用以將一切向彎矩、一徑向彎矩、一具有一大 體上平行於一可變形透鏡元件之光軸之分量的力、或其任 何組合施加至可變形透鏡元件之一部分來改變該可變形透 鏡元件之形狀，该複數個磁偶極連接至可變形透鏡元件且 相對於該可變形透鏡元件大體上切向定位以形成北極與南 極交替之一路徑；及 106350.doc 1304160 、座由3亥可變形透鏡元件將一圖案化輻射束投影至一基板 之一目標區上。 【實施方式】 圖1示意性描繪根據本發明之一實施例之一微影裝置。 該裝置包含： -一照明系統（照明器）α，其經組態以調節一輻射束B(例 如UV輻射或EUV/I)UV輻射）。 --支撐結構（例如一遮罩台）MT，其經建構以支撑一圖案 化部件（例如—遮罩）MA且連接至-第4位器刚，該定 位器PM經組態以根據某些參數精確^位該圖案化部件，· -一基板台（例如晶圓臺）WT，其經建構以固持一基板（例 ^ 一塗覆有抗㈣之晶圓）且連接至一第二定位器請，該 定位器根據某些參數精確定位該基板；及 ——投影系統(例如一折射投影透鏡系統)PL，其 將一藉由圖案化部件MA賦予至輻射束B上之圖案投影錄 板W之一目標區c(例如包含—或多個晶粒）上。 加明糸統可包括用於導向、成形、或控制韓 型的光學組件’諸如㈣、反射、磁、電磁、 類型之光學組件或其任何組合。 3八 /L 〜〜优團宰介邦 之位、微影裝置之設計、及諸如圖案化部件曰^ 真空環境中之其他狀況而定。支I结構可 空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化 / - 古#钍搂1 & , 卞舉例而言， 支按、、·。構可為-框架或台，其可視需 U疋或可移動。 106350.doc 1304160 结構可確保圖案化部件 所要位置。可Μ达丄 j仅〜糸統而在一 J w马本文術語”主井置丨， 與更通用術言_遮罩"之任何使用 w m圖案化部件”同義。 文使用之術語，，圖案化部件" 將-圖宰赋m 土 我理解為才曰不可用以 標區中產生一圖宏η 七、戳面中以在基板之一目 括相移特、壬何部件。應注意，(例如)若圖案包 完全對庫二^助特徵’則賦予至輻射束之圖案可不 至㈣束之^板之目標區中所要之圖帛。大體而言，賦予 二&圖案對應於在目標區中創建之-部件的一特定 功月b層，諸如一積體電路。 圖案化部件可為透射性或反射性的。圖案化部件之實例 匕括遮罩、可程式化鏡面陣列及可程式化LCD面板。遮罩 技術中疋热知的，且包括諸如二元交變相移型及衰 減式相移之遮罩類型以及各種混合遮罩類型。可程式化鏡 面陣列之—實例採用小鏡面之—矩陣排列，每—小鏡面可 獨立傾斜錢得在不时向巾反射人射輻射束。傾斜鏡面 將一圖案賦予由鏡面陣列所反射之輻射束。 本文所使用之術語"投影系統”應廣泛地理解為包含各種 類型的投影系、统，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、磁光學系統、電磁光學系統及靜電 光學系統或其組合，其適合於所使用之曝光輻射或諸如浸 沒流體的使用或真空的使用之其他因素。本文術語”投影 透鏡”之任何使用可視作與更通用的術語，，投影系統，,同 義。 106350.doc -10- 1304160 如此處所描述，裝置為一透射類型（例如使用一透射遮 罩）或者，忒裝置可為一反射類型（例如採用如上所述類 型之可程式化鏡面陣列或採用一反射遮罩）。 微影裝置可為具有兩個（雙平臺）或兩個以上基板台（及/ 或兩個或兩個以上支撐結構）之類型。在該等，，多平臺"機器 中可並行使用額外台，或可在—或多個臺上執行預備步驟 同時一或多個其他台來進行曝光。 微影裝置亦可為一類型，其中基板之至少一部分由具有 相對較高折射率的液體（例如水）覆蓋以充滿投影系統與基 板之間的空間。浸沒液體亦可應用至微影裝置中的其他空 門例纟纟遮罩與投影系統之間。〶沒技術在此項技術 中是熟知的以用於增加投影系統的數值孔徑。本文使用之 術語”浸沒”並不意謂著一諸如基板之結構必須沒入在液體 中，而僅意味著液體在#光期間位於投影系統與基板之 間0 參看圖！，照明訊自-輻射源s〇接收—輕射束。舉例 而言’當該源為-準分子雷射時，該源與微影裝置可為單 獨實體。在該狀況下，不認為該源形成為微景彡裝置H 分’且：射束通常借助於包含例如合適的導向鏡及/或射 束放大器之射束傳遞系統BD自光8〇傳遞至照明器比。在 其他狀況下’例如當源為汞燈時，源可為裝'置的主要部 分。源S〇及照明器1L若需要可連同射束傳遞系統BD-起 被稱為幸S射糸統。 照明器IL可包含 用於調節輕射束之角強度分佈 之調節 106350.doc 1304160 盗ad。大體上’可調節照明器之光瞳平面中之強度分佈 9至/外邛及/或内部控向範圍(通常將其稱為。·外部及 内部）H照明11IL可包含諸如-積光請及-冷凝 :c〇之各種其他組件。照明器可用以調節輻射束以在其 4只截面中具有—所要均勻度㈣度分佈。

1«射束B人射於圖案化部件（例如遮罩）财上且藉由圖案 t部件圖案化，該圖案化部件固持於支樓結構（例如遮罩 。）MT上在牙過圖案化部件财後，輕射束B穿過投影系 統孔，該投影系統PL將射束聚焦至基板W之目標區C上。 仏助於第一定位器卩…與定位感測器叫例如一干涉量測部 件、線性編碼器或電容式感測器)可精確地移動基板台 (例如)以在輻射束B之路徑中定位不同目標區C。同 :地帛一疋位器PM與另一定位感測器(圖1中未明確描 、”曰）可用以相對於輻射束B之路徑精確以立㈣化部件 7’、此可例如在自—遮罩庫之機械檢索之後或在-掃描 〇 般而5，借助於長衝程模組（粗定位）與短衝 ^模組（精細定位）可實現支撐結構MT之移動，該長衝程模組 ^短衝程模組形成第^位器讀之―部分。同樣地，使用 二衝^核組與短衝程模組可實現基板台wt之移動，該長 衝”組與短衝程模組形成第二定位器pw之一部分。在 二進益(相對於掃描器)之狀況下，支撐結構MT僅可連接至 二短衝程致動器或可固I可使用圖案化部件對準標記 、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化部件MA及基 板W。儘管所說明之基板對準標記佔據專用目標區，但是 I06350.doc -12- 1304160 其可位於目標區之間的空 π ^ , j Τ (此寺私為劃線對準標記）〇 同樣地’在圖案化部件黯上提供多於一個晶粒之情況 下’圖案化部件對準標記位於該等晶粒之間。 所描述之裝置可用於以下模式之至少一者： 在/進核式中’支撐結構ΜΤ及基板台WT大體上保持 穩疋，同時將賦予輻射束之整個圖案一次性(意即，一單 一靜態曝光)投影至目標區c上。接著基板台WT«w

方向移動以使得可曝光一不同之目標區C。在步進模式 =曝光％之最大尺寸限制在一單一靜態曝光中成像之目 標區C之尺寸。 2·在掃描模式中，同步掃描支撐結構MT及基板台WTJ_ 同㈣賦予輻射束之一圖案投影至目標區c(意即’―單一 動恶曝光）上。藉由投影系、統pL之放大（縮小）及影像反轉特 ^來確^基板台WT相對於支撐結構贈之速度與方向1 知描模式中，曝# 品— 曝先％之最大尺寸限制單一動態曝光中目標 品寬度（在非掃描方向），而掃描運動之長 之高度（在掃描方向卜 & 3 J52. 模式中’支撐結構MT大體上保持靜止，其固 7可私式圖案化部件，且在基板台WT移動或掃描的同 、 羯射束之圖案得以投影至目標區C上。在此模式 通书知用一脈衝輻射源，且在基板台WT的每一次移 動後或知描期間在相繼的輻射脈衝之間按需要更 化之圖案化邱A 式 /、σ卩件。此操作模式可快速應用於利用諸如 所指類型之^Γ # 、 人 程式化鏡面陣列的可程式化圖案化部件之無 I06350.doc 13 - 13 〇4160 遮罩微影。 ,、可採用上文所述之有用模式的組合及/或變化或完全 不同的有用模式。 :上所提及’藉由包括—或多個可變形透鏡元件可改良 先别光學系統中影像之品質。可變形透鏡元件之已有概念 意欲基於使用作用於透射光學元件之周圍邊緣、或作用^ 反射元件之後側的各種位置處之不共面力。透鏡元件之變 Ζ可用以校正由投影系統孔投影之影像中之像差或失真。 衫像像差之作用可源於（例如）組成投影系統pL之許多光學 、、且件之任一者且可由各種因素引起。與射束路徑中元件散 熱有關之熱膨脹為一尤為普遍之問題且亦為一難以完全避 免之問題。 圖2展示一經設計以克服散光（旋轉對稱系統中之Zernike 5-參看圖3與圖4且於下文加以論述）之一例示性配置，該散 光為常常與透鏡變熱相關之影像失真模式歸因於穿過投影 系、’先PL中之某些光學元件的輻射場通常經選擇以具有一矩 形橫截面。在此配置中一對垂直力2與一對反向定'位之垂 直力3—起作用以使校正透鏡元件丨變形為一鞍形形狀，此 形狀對校正散光有效。 微影光學系統常常包含光學元件，該等光學元件係相對 於其所屬之系統的光軸旋轉地對稱。可根據及⑺丨^多項式 簡易地表達在該等系統中出現之影像失真及校正影響失真 所需之透鏡失真。如上所述，圖3提供用於本申請案之 Zernike多項式之定義。可用多項式的編號（圖3中第一行） 106350.doc 1304160 來參照多項式、或用多項式的徑向級（n)及方位級⑴（圖3中 最後兩行）來參照多項式。圖4展示多項式表示之形狀、在 每-圓形元素之-給定位置處之失真程度、或由陰影 (shading)強度表示的”深度，，之每一者之圖形表示。 - 儘管隨後之實例參考旋轉對稱系統進行描述，但本發明 之實施例可應用於具有不同對稱之光學系統。在該等系統 中，有可能Zernike多衫不能提供一方便的基底函數組， • Χ有可能就適於所論述之系統對稱之函數而論更便於表達 影像及透鏡失真。其中在以下之描述中提及ζ_多項 式，應理解類似函數可以類似方式用於不同對稱之系統 中。此外’即使在旋轉對稱系統中，亦可在不偏離本發明 .之範'^的情況下以類似方式使用不同於Zeniikd多項式之基 、 底函數組。 _返回使用多㈣之旋轉對稱系統之㈣，圖4所 不之多項式根據它們所表示之像差類型分成垂直行。舉例 而。以0θ開頭之行促成球面像差、以”1Θ"開頭之行促 成慧幵H卩2Θ開頭之行促成散光、以，，3Θ，，開頭之行 促成3葉形像差（3·歸）、以” 4Θ，，開頭之行促成*葉形像差、 且以”5Θ”開頭之行促成5葉形像差。 如上所提及，對於旋轉對稱系、统，在多項式中便 於將普通失真模式表示為展開式。通常，促成任何給定類 1失真之最大作用將來自沿頂對角線之一或多個Μη—多 員式 μ 即，Zl ' Z2/3、Z5/6、Z10/11、Z17/18 與 Z26/27 (其中z#表示Zernike多項式#，如圖3所定義）。舉例而言， 106350.doc 1304160 在散光之狀況下，促成耑本 Z5/6。 成放先之最大作用將很可能來自 ^為了制可變形透鏡元件來校正該#失真，應提供一使 二互補影像失真盡可能接近待校正之影像失真的透鏡元 文心以達成抵消之最大可能程度。作為—簡單實例，可 提供施加圖2所示之力分佈之裝置，其適於校正Z5散光且 使传誤差在約7%以内。更具體言之，不共面力可用於產 生對應於頂對角線中描述之任何模式之失真且使得誤差在 約7% RMS以内。 不幸地’實際影像失真通常含有更高級數的^心多項 式之作用，諸如彼等在第二對角線中Z4、z7/8、zi2/i3、 /2〇肖Z28/29。但將此等力限制於透鏡元件之外部徑 向邊緣（對於透射式透鏡元件通常不可避免）時，此等失真 模式藉由使用作用於平面本身上之分離的不共面力不能有 效實現。 根據本發明之一或多個實施例，提供可經由使用切向力 矩與不共面力及/或徑向弯矩之一組合來而允許使用某些 一或多個此等較高階數失真模式之裝置。此等一或多個模 式可藉由沿可變形透鏡元件之邊緣在各個位置（或"子區 域”）施加局部扭矩而達成’對於透射透鏡元件而言尤為如 此。砰言之，提供可允許實質啟動（意即，透鏡元件丨變形 為具有大體上對應於一或多個模式之分量的形狀）對應於 圖4之第—對角線中描述之模式之一或多個模式的配置。 可達成對於一平行或雙凸透鏡元件之平面而言具有小於^ 106350.doc -16- 1304160 20〇/〇之RMS誤差的此一或多個 飞夕個模式、、、σ果在於可達成普遍 失真之更精細％C正，发-5Γ -ti. Η 一 ΤΓ b括具有較南級數對稱（不在第 一對角線中之對稱）之作用。 k 、 則《作用。此外，在第-對角線上形成 之一或多個形狀之剩餘誤差可減小至小於2%。舉 例而言’較高水平校正意謂包含一可變形透鏡元件之投影 糸統的優良影像品質因此意謂微影裝置本身之優良影 像品質。尤其在較大對比中可顯示此改良效能，例如導致 車父佳S品界尺寸均句唐卩音-hr cr Ϊ Τ ^。度（思即，在印刷之特徵厚度中經減 之變化）。 根據所示之一或多個配置’藉由使用所有三種力/彎矩 之組合可獲得一高水平的補償。然而，由於實際原因(例 如易於製造/最小化與其他微影裝置組件之干涉），需要選 擇三選項中之兩者。進行此選擇時，可藉由選擇切向彎矩 以及徑向彎矩或不共面力獲得良好結果。使用切向彎矩盘 不共面力之組合可最佳地獲得第一對角線Zernike分量 (Z5/6、Z1〇/U、Zl7/18與Z26/27)(儘管亦可使用切向與徑 向彎矩之組合獲得高水平之此等分量因為在一壓縮平 面形式中可製造延伸構件（如以下所討論），所以切向彎矩 與不共面力之組合優於使用所有三種力/彎矩。另一方 面，使用切向與徑向彎矩之組合可最佳地獲得第二對角線 Zernike分量（Z7/8、Z12/13、Zl9/2〇、z助9)(儘管亦可使 用切向彎矩與不共面力之組合獲得高水平之此等分幻。 除了上文所提及之實際考慮以外，所用之組合視失真之期 望形式而定，失真可能出現於所考慮之微影裝置之正常操 106350.doc 17 1304160 作過程中（且因此需要補償）。 氣 、圖5展示根據本發明之實施例的可變形透鏡元件丨之一轴 視圖可變形透鏡元件1由一支撐框架4(在此狀況下，為 銥形）％繞，該支撐框架連接至可變形透鏡元件丨之外徑末 端、相對於軸Z而界定 '且用以支撐可變形透鏡元件丨並保 、平移位置。h供裝置以將平行於軸Z之垂直不共面力 6(展不為同心圓以表示此等力作用於，，頁面外，，）以類似於圖 =所不之此等力但更鄰近間隔之方式施加至支撐框架4。此 '本身可用以產生大體上對應於如上討論之zernike多項 式之第一對角線的失真模式。另外，提供裝置以施加切向 與k向考矩，其分別如雙頭箭頭8與ι〇展示且將於下文詳 細描述。在每一狀況下，f矩使得材料受力以繞平行於表 示彎矩”方向”之箭頭的軸線彎曲（該定義類似於扭矩之向量 表示：若材料自由旋轉，則由彎矩見起之力將導致主體繞 千订於相同箭頭之轴線旋轉）。舉例而言，如圖5所描繪沿 支撐框架4之周邊均勾施加之一切向彎矩可產生諸如 Z⑽^多項式4所描緣失真之一類似圓頂之失直。如另一 實例，相同大小但具有交替指向之相等間隔徑向力矩之分 佈可導致沿支撐框架4之邊緣呈一波狀圖案。 /圖6A與圖6B展不替代方式，其中以機械方式支樓可變 ^透1元件卜圖6入描繪一其中正好在6個自由度上限制透 ，兄 之配置。舉例而言，此情況可經由使用在外徑上 =7開且連接至支樓框架4之3個切向與轴向片彈菁15 (類型之片彈菁經設計以沿切向與軸方向進行剛 106350.doc -18- 1304160 性支撐且同時在徑向方向上提供相對較弱支撐卜當需要 在固定點處具有不共面位移iZernike形狀時，此配I具有 需要此或其他透鏡元件之額外以沿軸線z之平移）、rx(繞 軸線X之旋轉）&RY(繞軸線γ之旋轉）剛體運動之劣勢。在 . 利用此組態本身不能實現Z、RX、RY之剛體運動。 圖6B展示一替代配置，其中使用大量弱機械彈簧14支撐 可變形透鏡元件1。直角片彈簧可用於此目的。此等彈簧 φ 在彳二向方向上較弱但在切向與軸方向上較強。可選擇在切 向與軸向兩方向上之強度使其足夠低以不增加所需致動 力仁门】丨生足以達成一南共振頻率。若系統之共振頻率過 於低，則在正常使用期間將有被致動至一不合需要程度的 • 危險，因此潛在地破壞了系統之穩定性。另一方面，若介 - 面剛性太高，則致動器必須提供較大力以致動透鏡元件 1。在圖6A所示之配置中，致動力僅由可變形透鏡元件工本 身之剛性而非藉由介面剛性決定。 • 如圖6A與圖6B所示，圍繞支撐框架4之周邊以規則間隔 提供延伸構件16。每一延伸構件16剛性連接至支撐框架4 且提供一零件，藉由該零件可將不共面力、徑向彎矩及切 向曾矩同時施加至可變形透鏡元件1。如圖示，可經由連 接至支撐框架4之延伸構件16將力/彎矩施加至透鏡元件 1 ’但情況無需一定如此而可將力/彎矩施加至直接連接至 透鏡元件之延伸構件16或施加至形成為透鏡元件之一部分 (在中心光學作用區之外）之延伸構件16。或者，可將力及/ 或彎矩直接施加至可變形透鏡元件丨或可實現以上之一組 106350.doc -19- 1304160 合。 圖7A、圖7B與圖7C展示三種方式，其中可將一切向力 矩與一不共面力施加至延伸構件1 6。 在圖7A中’於徑向内部位置19與徑向外部位置21將兩個 不共面力18與20施加至延伸構件16。若力18與2〇之量值相 等但方向相反，則其趨於產生一繞軸線六之旋轉扭矩或彎 矩（對於所示之組態指向頁面外）且因此在支撐框架4上產生

一切向力矩。藉由使得力20之量值不同於力18之量值可達 成一切向力矩與一不共面垂直力之組合。此配置具有僅需 要在兩個不同點施加兩個力之優勢。另外，其可以一高度 平面形式實現’此在設計透視方面具有優勢。&形式亦可 易於製造，其中由單個一片材料製造可變形透鏡元件」、 支撐框架4及延伸構件16之兩者或兩者以上時尤為如此。 圖7B展示-替代配置’其中延伸構件16包含定向於大體 上平行於透鏡元件1之光軸方向的一部分。在此狀況下， 藉由力22與24(大體上平行於透鏡元件之平面施加）提供一 繞軸線A之f矩以在支撐框架4上產生切向力矩，其中由力 26提供不共面垂直力。此配置限制延伸構件徑向突出之範

，在該方向上之空間受限制時此配置係有利的。 最後’圖7C展示一其中將一彎矩28與一不共面力％直接 施加至延伸構件1 6之配置。 中，圖7A之實施例 施例僅需要兩個力 一個力與一扭矩致 在圖7A、圖7B與圖7C所示之實施例 優於圖7B所示之配置係因為圖7A之實 (且可能為兩個致動器）。與其中僅需要 I06350.doc -20. 1304160 動器之圖7C的配置相比，圖7A之配置允許將一較廣範圍 之力施加至延伸構件16。此外，由於可避免在該等致動器 之間的串擾，所以實施兩個力致動器比實施一個力致動器 • 與一扭矩致動器之組合容易。 - 圖8A與圖8B展示基於根據圖7A所描繪概念之延伸構件 16及力分佈結合根據圖6B所描繪實施例之支撐方法的實施 例。圖8A展示一配置，其令施加有致動力34之延伸構件1 6 ^ 藉由支撐彈簧14與支撐框架4機械連接而與彈簧錨構件32 保持分離。此配置可相對易於實施且受益於可在最小干涉 危險的情況下將一或多個力致動器引入支撐彈簧丨4之間的 空間中的事實。另一方面，圖8B將致動力分佈在延伸構件 . 1 6與彈簧錯構件3 2之間。此配置可圍繞支撐框架4之周邊 • 提供更均勻的力分佈。可藉由在彈簧銷構件3 2上之内部徑 向位置及在延伸構件1 6上之外部徑向位置處施加力而獲得 彎矩。在圖8A與圖8B之狀況下，可藉由一或多個致動器 • 經由延伸構件i6(與支撐可變形透鏡元件之機構協作）來施 加局部扭矩以產生所要彎矩。此處局部扭矩指局部施加至 大體上小於可變形透鏡元件1之總體尺寸之區域上的扭 矩。即，將組成扭矩之力施加至相對於可變形透鏡元件工 之橫截面之直徑或其他特性尺寸較為緊密間隔之位置處。 藉由圖8A與圖8B所說明力分佈而產生之彎矩類型可完 全不同。採用兩配置之哪一種大體上不絲機械考慮而且 視用以校正之失真模式而定。 在以上討論之某些實施例中，經由支撐框架4之中間物 106350.doc -21 - 1304160 =配置力與彎矩以施加至透鏡元件i。由於此配置可經組 怨以分佈傳遞至透鏡元件之變形效應，所以此配置可避免 力至透鏡元件之力與幫矩過於局部化且其在供應限定數 目之延伸構件時為有利的。然而，如上所提及，在不偏離 本發明之範嘴的情況下可去除支樓框架4。詳言之，在提 供有大量延伸構件16時無需包括支撐框架4。 圖9與圖1〇展示可能的配置，其中由單個一片材料製造 可菱Φ透鏡兀件1及延伸構件16。可以指狀形式於緊密隔 開間隔處提供根據此配置之延伸構件16。此配置具有比基 於使用-連接至-單獨可變形透鏡元件丄之支撑框架的實 施例需要較少組件之㈣。根據結構穩定性及耐久性而古 避免材料介面為有利的。圖10展示用於不同形狀透鏡元件 1之延伸構件16之許多可能的幾何結構。 在如上揭示之每一實施例中，設想一用於將力施加至延 伸構件之機械致動器。此可藉由以一受控制方式按壓一元 件（或多個元件）使其與延伸構件16之每一者相接觸來達成 (見以下之討論）。 根據本發明之一實施例，可將力及彎矩施加至可變形透 鏡元件！而不需要使得延伸構件與一或多個致動器之間機 械接觸。在此實施例中，參看_，可提供一或多個磁力 及扭矩致動器42，可獨立控制該等磁力及扭矩致動器之每 一者以施加扭矩及/或不共面力。支撐框架4具備圍繞支撐 框架4之周邊以切向配置之一系列磁偶極以使得產生北磁 極與南磁極之交替區域（分別藉由"N”與"s”描繪）。一或多 106350.doc -22· 1304160 個磁致動器42之每一去由人 身 ^ έ 一對電磁體54與56。此等電磁 按框木4定位於至少部分分別位於電磁 體54與56之顎板48盘50肉 ^ , 〇50内。電磁體54與56經配置以提供— 大體上平行於可變形读於― 透鏡7^件1之軸線z的磁場，其穿過支 撐框藉由電磁體54與56所供應之磁場之大小與方向 又由電磁電流控制器4G控制。電磁電流控制㈣供應一 電流II至電磁體54且徂 i、應一電流12至電磁體56。電磁體顯 板48與50以—將扭矩（彎矩）與不共面力均施加至支禮框架4 之:部分的方式而徑向分離。在圖η所描繪之實施例中， 將糟由電磁體5 4盘5 6征座+ τά π ％供應之磁場配置為彼此相反的（如藉 由北極與南極之相反配置來示意性描繪）。若藉由電磁體 54與56供應之磁場之量值相同，㈣將彎矩或扭矩施加至 支撐框架4。 圖12展不其中藉由電磁體54與56供應之場具有相同指向 (sense)的情況。若藉由電磁體54與56供應之磁場之量值相 φ 同，則在此組怨中將不共面力施加至支撐框架4。 圖11與圖12所描繪之實施例之一優勢為一單一緊湊裝置 可用以將不共面力以及扭矩或彎矩施加至支撐框架4之一 部分。圖11與圖12說明其中施加一扭矩或一不共面力的極 端情況，但在相同裝置中藉由配置電磁體以施加不同量值 之力可達成兩力之組合。可藉由配置一或多個相鄰磁致動 态4 2以反向施加不共面力來施加徑向弯矩。 除了緊湊以外，所描述之磁致動器配置可提供快速回應 時間。此外，可操作磁致動器而無需致動元件與支撐框架 106350.doc -23- 1304160 4之間之實體接觸，該方式可改良配置之可靠性以及提供 可預測之效能。對於電磁體54與56之每一者，所產生磁場 之大小視由電磁體電源控制器所供應之電流及纏繞於個別 電磁芯上之導線匝數的數目而定。 圖13A與圖13B展示複數個磁致動器與磁鐵如何相對於 彼此進打安裝。為清晰起見，包含北極與南極之交替區的 支撐框架4單獨地展示於圖13B中，該支撐框架4來自圖 13A所示之於適當位置具有磁致動器與支撐棒料之配置。 根據此配置，圍繞支撐框架4之周邊於規則隔開位置配置 磁致動器42。間距經選擇以使得交替致動器42對準支撐框 架4之北極區域，而剩餘致動器定位於支撐框架4之南極區 域上。由於藉由將電流丨丨與^反向可易於獲得相同的力與 扭矩之組合，所以致動器42之操作不依賴於其是否定位於 北極區域或南極區域上。根據圖13A所示之配置，支撐棒 44配置成與磁致動器42交錯。如上文關於圖6B、圖8 A、 圖8B等所討論，支撐棒44可包含弱機械彈簧。支撐棒44應 提供足夠順應性以允許有效操縱可變形光學元件丨，但如 上所討論應注意避免透鏡元件與支撐棒系統具有過度低的 共振頻率。 其他致動器系統類型可用於與以上討論之組態類似的組 態中。舉例而言，基於壓電效應之一或多個致動器可提供 每致動器單位體積之兩的_@_良好界定之力而無與磁致動器 相關之能量損耗 '然而’此等致動器較為昂貴且可能使用 實體接觸來將力及/或扭矩傳輸至可變形透鏡元件（儘管此 106350.doc -24- 1304160 接觸可經由機械彈簧或其他合適耦接部件進行-參見下 文）°在定位壓電部件之後致動器亦會經受機械蠕變。或 者’可使用基於氣動施加力之一或多個致動器。此處，致 動器頭部可製造的非常緊湊，但必須提供大容積管與控制 閥以及可能較為昂貴的壓力感測器。

圖14A至圖14D說明以徑向橫截面展示之使用非電磁致 動器之組合力致動器（意即，能夠施加局部扭矩與不共面 力兩者之致動器）的例示性實施例。 圖14A展示一使用氣動致動器進行氣動施加力之配置。 風箱52、54、56與58經配置以在支撐框架85之一子區域上 於仅向内部（風箱54與58)及徑向外部（風箱52與56)位置處 施加垂直（意即，大體上平行於光軸）力，該支撐框架以經 組態以將所得力/扭矩傳輸至其所連接之可變形透鏡元件 1。致動器芯75機械地支撐風箱本身。如以上所提及，可 省略支撐框架85，且風箱52、54、56與58可經配置以直接 於透鏡元件1本身之圓圍部分運作。每一風箱經由導管 52a、54a、56a與58a連接至一藉由調節内部壓力控制每一 :箱施：之力的部件。在圖14A所示之組態中，舉例而 s ’可藉由設;t風箱52與54中壓力為？1、風箱56與58中塑 力為P2、域得P1<P2,而獲得均勾向上的力。同樣地， 猎由設定p〗>P2可獲彳㈣向下的力。#由設定風箱52與58 中屋力為P3、風箱54與56中動為p4、且使州不等於p4 可罐扭矩。藉由施加如上討論之兩種方式之混合可達 成扭矩與淨力之混合，其導致至少三種不同風箱歷力之混 106350.doc -25- ^04160 合。 圖展示圖14A所描繪配 #53^5^^ 變化，其中由被動彈 與55替換下方氣動風箱 種類此配置允許施加相同 省办„ ^ 几相來貫施，該方式利於節 ，工間、經濟、可靠性等等。 I播# - π 和之處在於，即使當不需 要透鏡兀件變形時，此配置 〜 力而要來自風箱52與54之一恆 疋力’以抵消彈簧之斥力。 圖14C展示一類似於圖14Β 谓、日06罝之配置，但該配置 /壓電致動器92、94、96與98(而非氣動致動器）來將力 =口至支樓框架85(或透鏡元件…在壓電致動器與支樓框 485(或透鏡元件丨）之間可 卜间』W八谇黃91、93、95與97，以考 慮女裝谷限5且利用靨雷较叙@ >丄， J用&冤致動為之力/衝程調適致動元件 (支撐框架85等等）之力/衝程。 圖14D展示類似於以上描述之圖描繪配置之一配 置，但此配置具錢電致動器而非氣動致動器。 在不偏離本發明之範峰的冑況下能夠*加控㈣直力之 形式之致動器可用於如以上描述之氣動及壓電致動器 之相同組態中。 圖15展示根據本發明之實施例之一裝置的示意性配置， 忒裝置經設計以藉由提供一互補（取消）失真來校正影像像 差可變形透鏡元件1展示為微影裝置之投影透鏡PL之形 成部分。致動器42/62經配置以分別與磁偶極46及/或延伸 構件1 6相互作用，其與支撑框架相關聯或如展示直接與透 鏡tl件之一部分相關聯。一控制器} 〇〇控制力及/或切向/徑 106350.doc -26 · 1304160 向弯矩。控制器_基於藉由影像失真感測器8〇(諸如一 驗s感❹）量測之影像失真來計算所施加之力及蠻矩之 =。影像失真感測器8G可傳輸影像失真資料至—影像失 八分析器:i 〇。該影像失真分析器可經組態以分析試驗圖 '由可艾φ透鏡70件1 (影像失真資料之此形成部分）成像 之方式且可將到達影像失真感測㈣之影像，與對應於由 無像差投影系統所投影之影像的標準儲存料進行對比。 經分析之失真可表達成Ζ⑽ike多項式形式之展開式且被傳 遞至控制器100以用於補償。 控制器1 00未必能夠經由致動器42/62產生一組準確對應 於Zernike多項式之失真模式。然而，以上描述之致動器之 配置允許產生接近至少彼等由圖3中之z^nike多項式表袼 之Ml兩對角線表不之模式的失真模式。控制器^⑼實際上 可用之每一模式可經較佳配置以由Zernike多項式之一與一 或多個其他分量之較少混合組成。控制器1〇〇可具備一計 算部件，該部件經組態以執行一矩陣變換從而在其中由感 測器80所量測之失真可得以表達（經由影像失真分析器11〇) 之Zernike多項式座標系與可用於控制器1〇〇之座標系之間 進行轉換。雖然所使用矩陣變換已變形為近似Zernike多項 式失真模式之每一者，但是矩陣變換之細節可自涉及由可 變形透鏡元件成像之標準圖案之分析的校準量測而獲得。 校準由致動器所引起之可變形透鏡元件1之失真的替代方 法可易於分析由致動器之複數個致動狀態之每一者所引起 之失真（可獨立地或群體地）。在每一狀況下所量測之失真 106350.doc -27- !3〇416〇 可表達為ζ⑽ike多項式形以某些其他簡便形式之展開 式▲無論使用何種校準方法，控制器1〇〇可自儲存於校準 表儲存益120之一表袼中存取相關校準資料。 儘官在此文中特定參考製造IC中微影裝置之使用，但應 理解本文描述之微影裴置可具有其他應用，諸如積體光學 系統、磁域記憶體之導向與痛測圖案、平板顯示器、液晶 =示器（LCD)、薄膜磁頭等等之製造。熟f該項技術者將 目^解，在該等替代應用之情況下，可認為本文中術語”晶 圓或晶粒”之任何使用分別與更通用術語，，基板"或”目標 區同義。可於曝光之前或之後以（例如）軌道（一通常將抗 蝕劑層塗覆至基板並顯影已曝光之抗蝕劑的工具）或度量 工具及/或檢測工具來處理本文所提及之基板。在可應用 時’可將本文之揭示内容應用於此等或其它基板處理工 具。另外，基板可經多次處理（例如）以產生一多層ic，所 以本文中所使狀術語基板亦可指_已包含多個已處理層 之基板。 儘管上文已經特定參考在光學微影之情況下本發明實施 例之使用，應瞭解本發明可用於文中所允許之其他應=中 (例如麼印微影)而不限於光學微影。在塵印微影中圖案化 部件之構形界定形成於基板上之圖案。圖案化部件之構形 可壓至供應至基板之一層抗蝕劑中’在該基板上藉由施加 電磁輻射、熱、麼力或其組合來固化抗㈣卜目案化部件 移出抗蝕劑而在固化抗蝕劑之後在圖案化部件中留下一 案。 ° 】06350.doc -28- 1304160 本文使用之術語”輻射”與"射束"包含所有類型之電磁輻 射，包括紫外線（uv)輻射（例如具有約365、355、248、 193、157或126 nm之波長）與遠紫外線（EUV)輻射（例如具 有在5-20 nm範圍中之波長）以及諸如離子束或電子束之粒 子束。 其中文中允許之術語，，透鏡”可指各種類型光學組件之任 者或組合，包括折射、反射、磁、電磁與靜電光學組 件。 雖然上文已描述了本發明之特定實施例，但應瞭解本發 明可以除所描述之其他方式以外之方式實施。舉例而言， 本發明可採取含有一或多個描述如上揭示之方法之機器可 讀指令序列的電腦程式或具有於其中儲存有該電腦程式之 資料儲存媒體（例如半導體記憶體、磁碟或光碟）的形式。 上文之描述為說明性的非限制性的。因此，易瞭解熟習 该項技術者在不偏離如下闡述之申請專利範圍之範疇的情 况下可對上文描述之本發明進行修正。 【圖式簡單說明】 圖1描繪根據本發明之一實施例之一微影裝置； 圖2描、會經文適合於補償5型散光之力的分佈之 一透鏡元件； 圖3為展不所使用之Zernike多項式之定義的圖表； 圖4為I不圖3中定義之Zernike多項式之每一者之相應形 狀的圖表； 圖5描繪根據本發明 + S月之實施例施加至可變形透鏡元件之 -29- 1 063 50.doc 1304160 力與彎矩之一分佈； 態支撐可變形透鏡元件； 統支撐之圖6A之可變形 圖6 A描繪具有延伸構件之一靜 圖6B描繪藉由一弱機械彈筈系 透鏡元件； 圖7 A描繪施加至一平面驻 ^伸構件、能夠產生一切向彎矩 及/或一總垂直力（視所示兩为 之兩個力的配置； w刀之相對量值而定向上或向下） 一垂直定位組件（平行於可變形透 於產生與垂直力組合之切向彎矩

圖7B描繪施加至具有 鏡軸線）之延伸構件、用 的三個力的配置； 圖7 C描繪施加至一 組合之切向彎矩的一 平面延伸構件、用於產生與一垂直力 個力、一個扭矩之配置； 、及施加至延伸構件與 外部以產生切向彎矩之 圖8A與8B描繪施加至延伸構件 機械彈簧銷構件之徑向内部與徑向 力的分佈； 圖9描繪如延伸構件呈右堅宓^ τ傅什/、有緊抬私狀物之一可變形透鏡元 件； 圖10描繪用於各種可變形透鏡形狀之圖9中描繪之指狀 物的可用橫截面形式； θ 曰 圖11描繪經配置以將一切向彎矩施加至一支撐框架之/ 對電磁體； $ _圖12描繪經配置以將―垂直力施加至平行於可變形透鏡 元件之一軸線的支撐框架之一部分的一對電磁體； 圖13 A與13 B描繪一配置 其中磁致動器圍繞可變形透 106350.doc -30- Ϊ304160 鏡元件、磁偶極連接至支撐框架且支撐棒支撐可變形透鏡 元件； 圖MA至14D描繪一組合力/扭矩致動器之替代實施例； 及 $圖1 5描繪一控制器，其經組態以控制延伸構件致動器之 1攸而校正藉由影像失真感測貞測之-透鏡失真。 L主要元件符號說明】

2, 3 4, 85 6 8，1〇 14 15 16 18,2〇,3〇 19 21 22, 24, 26 28 32

40 42, 62 可變形透鏡元件 垂直力 支撐框架 垂直不共面力 雙頭箭頭 機械彈簧/支撐彈簧 片彈簧 延伸構件 不共面力 徑向内部 徑向外部 力 彎矩 彈簧錨構件 致動力 電磁體電流控制器 致動器/磁致動器 106350.doc 1304160 44 支撐棒 46 磁偶極 48, 50 顆板 52, 54, 56, 58 風箱 52a，54a，56a，58a 導管 53, 55 被動彈簧 54, 56 電磁體 75 致動器芯 80 影像失真感測器 91，93, 95, 97 彈簧 92, 94, 96, 98 壓電致動器 100 控制器 110 影像失真分析器 120 校準表儲存器 AD 調節器 B 輻射束 BD 射束傳遞系統 C 目標區 CO 冷凝器 11，12 電流 IF 定位感測器 IL 照明器 IN 積光器 Ml，M2 圖案化部件對準標記 106350.doc -32- 1304160 ΜΑ 圖案化部件 ΜΤ 支撐結構/遮罩台 Ν 北極 Pl5 Ρ2 基板對準標記 PL 投影系統 ΡΜ 第一定位器 PW 第二定位器 SO 輻射源 S 南極 W 基板 WT 基板台 106350.doc -33-

Claims (1)

1. 9a 6. is 案化輕射束投影至一 1304|如4493Q號專利中請案(劃線） 中文申請專利範圍修正本(96年6月） 十、申請專利範圍： 一種微影裝置，其包含： 一投影系統，其經組態以將一圖 基板之一目標區上； • —可變形透鏡元件’該圖案化輻射束經配置以在其到 達該基板之前穿過該可變形透鏡元件； 複數個磁偶極，其經一支樓框架連接至該可變形透鏡 元件； 複數個磁致動器，其經組態以與該複數個磁偶極之一 或多個磁偶極相互作用’以將一切向彎矩施加至該可變 形透鏡元件之一部分， . 该複數個磁偶極相對於該可變形透鏡元件實質上切向 定位’以在該支撐框架之周邊形成北極與南極交替之一 切向路徑，且 該複數個磁致動器經組態以與該複數個磁偶極之一或 • 多個磁偶極相互作用，以將-或多個徑向彎矩，具有一 實質上平行於該投影系統之光學軸之一分量之一力，或 任何切向、矩、一徑向彎矩與一具有一實質上平行於 口亥技衫系統之光學轴之分量之—力之組合施加至該可變 形透鏡7L件之一部分，俾改變該可變形透鏡元件之形 狀〇 I如明求項1之裝置，其中該複數個磁致動器之每一者包 3對電磁體及-電磁體電流控制器，該電磁體電流控 制器、差組恶以藉由控制供應至該對電磁體之每一者上的 106350-960615.doc 1304160 電流，來獨立地控制由該對電磁體所產生之磁場之指向 與量值，其中每一場係經定位以大體上平行於該投影系 統之該光軸且經主要配置以穿過該北極與該南極之一 者，且其中來自該對電磁體之一第一電磁體之一場經配 置以穿過北極與南極之該路徑之一徑向内部，且來自該 對電磁體之n磁體之—場經配置以穿過北極與南 極之該路徑之一徑向外部。 3. ^月求項2之裝置，其進—步包含—電磁體系統控制 盗，其經組態以控制每一電磁體電流控制器之輸出，從 而控制該可變形透鏡元件之形狀。 4_如請求項3之裝置’其進一步包含一影像失真感測器， 该影像失真感測器經組態以量測—藉由該投影系統投影 至大體上在基板水平處之—區域上的影像之失直，且其 中該電磁體系統控制器經組態以參考—校準表來控制每 體電流控制器之輸出，從而補償藉由該影像失真 感測器偵測之任何影像失真。 "、 5. :长員1之裝置’其中該可變形透鏡元件 轉對稱的。 〃八版上万疋 6. 如：:“1，2,3,4或5之裝置’其中該等磁致動器之每 ::;組態以施加-切向彎矩以及⑷-徑向彎矩： 八 大體上平行於該投影系統之該光軸之八θ Μ 力、或⑷兼具(b)與⑷兩者。 先軸之… 7·如：求W之裝置，其中該等磁 補償對應於如下Z⑽ike形狀之一二：大體上 飞夕者的失真分量： 106350-960615.doc 1304160 Z5、Z6、Z10、Zll、Z17、Z18、Z26、Z27。 8·如％求項7之裝置，其中該等磁致動器之每一者經組態 _ 以^加—切向彎矩與一具有一大體上平行於該投影系統 之該光軸之分量的力之一組合。 月東項6之裝置’其中該等磁致動器經組態以大體上 補償對應於如下Zernike形狀之一或多者的失真分量： Z7、Z8、Z12、Z13、Z19、Z20、Z28、Z29。 _ 月求項9之裝置，其中該等磁致動器之每一者經組態 以施加一切向彎矩與一徑向彎矩之一組合。 士明求項1之裝置，其中該複數個磁致動器經組態以施 加僅一切向彎矩、僅一徑向彎矩、或僅一具有一大體上 平行於該投影系統之該光軸之分量的力。 ， I2· 一種部件製造方法，其包含： 藉由使用複數個磁致動器與複數個磁偶極之一或多個 磁偶極相互作用，以將一切向彎矩、一徑向彎矩、一具 • 有一大體上平行於一可變形透鏡元件之光軸之一分量的 力、或其任何組合施加至該可變形透鏡元件之一部分來 改變該可變形透鏡元件之形狀，該複數個磁偶極連接至 該可變形透鏡元件且相對於該可變形透鏡元件大體上切 向定位以形成北極與南極交替之一路徑；及 經由該可變形透鏡元件將一圖案化輻射束投影至一基 板之一目標區上， 該複數個磁偶極相對於該可變形透鏡元件實質上切向 定位，以在該支撐框架之周邊形成北極與南極交替之一 106350-960615.doc 1304160

   切向路徑；及 該改變形狀之步驟包含與複數個磁偶極之一或多個磁 偶極交互作用，以將一徑向彎矩，具有一實質上平行於 該可變形透鏡之光學轴之分量之一力，或任何一切向《彎 矩、一徑向彎矩與一具有一實質上平行於可變透鏡光學 轴之分量之一力之組合施加至該可變形透鏡元件之一部 分0 106350-960615.doc 4-