TWI352880B - Lithographic apparatus, device manufacturing metho - Google Patents

Description

1352880 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使用該微影裝置之器件製 造方法。 【先前技術】 微影裝置為將一所要圖案施加至一基板上（通常施加至 該基板之一目標區上）之機器。微影裝置可（例如）用於積體 電路（ic)之製造中》在該種情況下，可用一圖案化器件（或 者稱作光罩或主光罩）可產生一待形成於該IC之一個別層 上之電路圖案β該圖案可被轉移至一基板（例如矽晶圓）上 之一目標區（例如包含一或幾個晶粒之部分）上β該圖案之 轉移通常係藉由成像至一層提供於該基板上之輻射敏感材 料（光阻）上。總體而言，一單一基板將含有依次進行圖案 化之相鄰目標區之網狀結構。已知的微影裝置包括所謂的 步進器及所謂的掃描器，前者藉由使整個圖案同時刻曝光 至每一目標區上來照射該目標區，後者藉由用一給定方向 ("掃描"方向）上之輻射束掃描該圖案、同時平行於該方向 或反平行於該方向同步掃描該基板，來照射每一目標區。 藉由將圖案壓印至基板上來將圖案自圖案化器件轉移至基 板亦為可能的。 為了跟上眾所周知的莫耳定律（其目標為在一積體電路 中之組件之密度應每三年翻兩番）所作出的努力推動了微 影裝置中之不斷改良。使用微影裝置可壓製之特徵之臨界 尺寸與所用曝光輻射之波長除以器件之投影系統之數值孔 117398-1000923.doc 1352880 位（ΝΑ)成比例。因此，存在一種提供數值孔徑不斷增加之 技影系統之趨勢。然而’隨著投影系統之數值孔徑增加， 其尺寸及複雜性亦增加。又，焦點深度（D〇F)減小，使得 成像較困難，尤其對於諸如接觸孔陣列之複雜圖案。 【發明内容】 因此需要提供具有改良的成像能力之微影裝置。 根據本發明之一實施例，提供一種微影投影裝置，其包 括：一經配置以將圖案之一影像投影至一基板上之投影系 統’該投影系統包括形成一光學系統之複數個光學元件， 其中該光學系統經配置以沿著一包括至少一個光曈平面之 光在彳又射一束輕射，及一傳送機構，其經配置以將一可互 換光學元件移入及移出該光學系統之該或一光曈平面中之 該光徑》 根據本發明之一實施例，提供一種微影投影裝置，其包 括：一經配置以將一圖案之一影像投影至一基板上之投影 系統’該投影系統包含形成光學系統之複數個光學元 件，其中該光學系統經配置以沿著一包括一光曈平面之光 投射一束輻射；及一傳送機構，其經配置以將一可互換 光學元件移入及移出該光學系統之該光瞠平面中之該光 徑，其中該可互換光學元件的周邊尺寸實質上匹配一圖案 化器件標準之相關部分。 根據本發明之一實施例，提供一種使用一微影投影裝置 之器件製造方法，該微影投影裝置具有一圖案化器件及一 投影系統’其中該投影系統具有至少一個經配置以將該圖 117398-1000923.doc 1352880 案化器件之—影像投影至—基板上之光ϋ平面，該方法包 括·’將一圖案加載至該圖案化器件上：將一可互換光學元 件定位於該或一光曈平面中；將該圖案之一影像投影至一 基板上；自該圖案化器件移除該圖案；及自該光瞳平面移 除該可互換光學元件。 根據本發明之一實施例，提供一使用一微影投影裝置之 器件製造方法，該微影投影裝置包括：—用以支撐一圖案 化器件之圖案支揮件，丨一具有—光瞳平面且經配置以將 該圖案化器件之—圖案之—影像投影至—基板上的投影系 統，該方法包括將該圖案化器件加載至該圖案支撐件上； 將一可互換光學元件定位於該光瞳平面中；將該圖案之一 影像投影至該基板上；自該圖案支撐件移除該圖案化器 件；及自該光瞳平面移除該可互換光學元件，其中該可互 換光學元件之周邊尺寸實質上匹配一圖案化器件標準之相 關部分。 根據本發明之一實施例，提供一種經配置以肴選擇地定 位於一微影裝置之投影系統之光曈平面中的可互換光學元 件’該可互換光學元件之外部尺寸符合一主光罩標準之相 關部分》 根據本發明之一實施例’提供一種經配置以有選擇地定 位於一微影裝置之投影系統之光瞳平面中的可互換光學元 件’該可互換光學元件非旋轉對稱， 【實施方式】 圖1示意地描繪一根據本發明之一實施例之影器件。該 117398-1000923.doc 1352880 器件包括：一照明系統（照明器）IL ’其經配置以調節一輻 射束B(例如UV輻射或DUV輻射）；一支撐結構（例如光罩 台）MT，其經建構以支撐一圖案化器件（例如光罩）Ma且連 接至一第一定位器PM(其經配置以根據特定參數準確地定 位該圖案化器件）；一基板台（例如晶圓臺）WT，其經建構 以固持一基板（例如塗有光阻之晶圓）W且連接至一第二定 位器PW(其經建構以根據特定參數準確地定位該基板）；及 一投影系統（例如折射投影透鏡系統）PS，其經配置以藉由 將器件MA圖案化至基板w之一目標區C(例如，包括一或 多個晶粒）上來投影一賦予輻射束B之圖案。 該照明系統可包括各種類型的光學組件，諸如用於引 導、成形或控制輻射之折射性、反射性、磁性、電磁性、 靜電性或其他類型之光學组件或其任何組合。該支撐結構 支撐（亦即承受）圓案化器件之重量。其固持圖案化器件的 方式取決於圖案化器件之方向'微影裝置之設計及其他條 件（諸如圖案化器件是否係固持於一真空環境中支標辞 構可使用機械、真空、靜電或其他夾緊技術來固持圖案化 器件。支撐結構可為一框架或一個台，例如其視需要可為 固定或可移動。支撐結構可確保圖案化器件位於一相對於 (例如）投影系統的所需位置。本文中術語"主光罩"或"光 罩"之任何使用可被視為與更普遍的術語"圖案化器件"同 義。 應將本文所使用的術語"圖案化器件"廣泛地理解為意係 指任何可用以在輻射束之橫截面中賦予其圖案從而在基板 "7398.1000923.doc 1352880 之目標區中產生圖案的器件。應注意賦予輕射束之圖案可 能並不精確地對應於基板之目標區中之所需圖案，例如在 該圖案包括移相特徵或所謂輔助特徵的情況下。通常賦 予至轄射束之圖案將對應於建立於目標區中之一器件中之 一特定功能層，諸如一積體電路。 圖案化器件可為透射性或反射性的β圖案化器件之實例 包括光罩、可程式化鏡面陣列及可程式化LCD面板。光罩 在微影中已為吾人所熟知且包括諸如二元型、交變相移型 及衰減相移型的光罩類型以及各種混合光罩類型。一可程 式化鏡面陣列之實例使用一小鏡面矩陣排列，該等鏡面之 每一者可個別傾斜從而在不同的方向上反射一入射輕射 束。該等傾斜鏡面將一圖案賦予一由該鏡面矩陣反射的輪 射束中。 應將本文所使用的術語"投影系統"廣泛地理解為包含任 何類型的投影系統，其包括適合於所用曝光輻射或適合於 其他因素（諸如浸液之使用或真空之使用）的折射性、反射 性、反射折射性、磁性、電磁性及靜電性光學系統或其任 何組合《本文中術語"投影透鏡"之任何使用可被視為與更 普遍的術語"投影系統"同義。 如此處所描繪，該器件為透射類型（例如，使用一透射 性光罩）。或者，該器件可為反射類型（例如，使用上文所 提及的一類型之可程式化鏡面陣列或使用一反射性光 罩）。 微影裝置可為一種具有兩個（雙平臺）或兩個以上基板台 H7398-1000923.doc • 11· 1352880 之目標區中產生圖案的器件。應注意賦予輻射束之圖案可 能並不精確地對應於基板之目標區中之所需圖案，例如在 該圖案包括移相特徵或所謂輔助特徵的情況下。通常，賦 予至輻射束之圖案將對應於建立於目標區中之一器件中之 一特定功能層’諸如一積體電路。 圖案化器件可為透射性或反射性的。圖案化器件之實例 包括光罩、可程式化鏡面陣列及可程式化LCD面板。光罩 在微影中已為吾人所熟知且包括諸如二元型、交變相移型 及衰減相移型的光罩類型以及各種混合光罩類型。一可程 式化鏡面陣列之實例使用一小鏡面矩陣排列，該等鏡面之 每一者可個別傾斜從而在不同的方向上反射一入射輻射 束。該等傾斜鏡面將一圖案賦予一由該鏡面矩陣反射的輻 射束中》 應將本文所使用的術語"投影系統"廣泛地理解為包含任 何類型的投影系統，其包括適合於所用曝光輻射或適合於 其他因素（諸如浸液之使用或真空之使用）的折射性、反射 性、反射折射性、磁性、電磁性及靜電性光學系統或其任 何組合。本文令術語"投影透鏡"之任何使用可被視為與更 普遍的術語"投影系統••同義。 如此處所描繪’該器件為透射類型(例如，使用一透射 性光罩）。或者，該器件可為反射類型（例如，使用上文所 提及的一類型之可程式化鏡面陣列或使用一反射性光 罩）。 微影裝置可為一種具有兩個（雙平臺）或兩個以上基板台 I17398-I000923.doc 1352880 IN及一聚光器c〇。照明器可用以調節輻射束以使其在其 橫截面上具有所要之均勻性及強度分佈。 輻射束B入射至固持於支撐結構（例如光罩台MT)上之圖 案化器件（例如光罩MA)上，且由圖案化器件圖案化。輻射 束B在穿過光罩MA後經過投影系統PS，該投影系統PS將 輻射束集中至基板W之一目標區C上。在第二定位器PW及 位置感應器IF(例如一干涉器件、線性編碼器或電容式感 應器）的幫助下，基板台WT可準確地移動，以便（例如）將 不同的目標區C置於輻射束B之路經中》類似地，第一定 位器PM及另一位置感應器（圖丨中未明確描繪）可用於在（例 如）自一光罩庫進行機械取得之後或一掃瞄期間，相對於 輻射束B之路徑準確地定位光罩MA。大體而言，光罩台 ΜΤ之移動可在一長衝程模組（粗定位）及一短衝程模組（精 定位）的幫助下實現，其中該等模組形成第一定位器ΡΜ之 部分。類似地，基板台WT之移動可使用一長衝程模組及 短衝程模組來實現’其中該等模組形成第二定位器PW 之部分。在步進器的狀況下（與掃瞄器形成對照），光罩台 ΜΤ可僅連接至一短衝程致動器或可經固定。可使用光罩 對準標識ΜΙ ' M2及基板對準標識P1、Ρ2使光罩河八與基板 W對準◊儘管所說明的基板對準標識佔據專用目標區，但 其可位於目標區之間的空間中（此稱為劃道對準標識）。類 似地，在光罩MA上被提供一個以上晶粒的情況下，該等 光罩對準標識可位於該等晶粒之間β 所描繪的器件可以下述模式中之至少一種加以使用： 117398-1000923.doc -13- 1352880 在步進模式中’光罩台MT及基板台WT基本上保持固 定’同時將賦予至輻射束之整個圖案同一時刻投影至一目 標區C上（亦即單次靜態曝光）^接著在X及/或γ方向上移動 基板台WT，以使得一不同的目標區c可被曝光。在步進模 式中，曝光景域之最大尺寸將限制單次靜態曝光中成像之 目標區C之尺寸》 在掃瞎模式中，同步掃瞄光罩台MT與基板台WT，同時 » 將一賦予至輻射束之圖案投影至一目標區上（亦即單次動 態曝光）。基板台WT相對於光罩台MT之速度及方向可由投 影系統PS之放大（縮小）及影像反轉特徵決定。在掃瞄模式 中’曝光景域之最大尺寸將限制單次動態曝光中目標區之 寬度（在非掃聪方向上）’然而掃瞄移動之長度將決定目標 區之高度（在掃瞄方向上）。 在另一模式中’固持一可程式化圖案化器件之光罩台 MT基本上保持固定，且在將一賦予至輻射束之圖案投影 至一目標區C上的同時移動或掃瞄基板台WT。在此模式 中’通常使用一脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移 動之後或在掃瞄期間的連續輻射脈衝之間，視需要更新可 程式化圖案化器件。此操作模式便於應用至利用了可程式 化圖案化器件（諸如上文所提及之一類型的可程式化鏡面 陣列）之無光罩微影。 亦可使用上述使用模式之組合及/或變型，或完全不同 之使用模式》 如圖2所示，投影系統PS具有圖案化器件MA所在之一或 H7398-J000923.doc 14 多個平面PP(其為物平面之傅立葉共軛)及基板W所在之影 像平面。該等平面稱為光瞳平面。藉由將一光學元件置於 光瞳平面中來有效地改良投影影像為可能的例如藉由將 -濾光器置於光曈平面中從而阻擋或衰減由圖案繞射的零 階輻射’可改良景’像對比。然而’提供影像品質之有效改 良所需的元件(例如濾光器)之形式將取決於投影圖案及/或 所用照明設定'舉例而·r，零階之尺寸及位置將隨圖案中 之線間距及照明分佈中之任何轴外極點的位置而變化。 為了利用元件可置於光瞳平面中之可能性因此希望每 當成像圖案及/或所用照明設定被改變時能夠改變光瞳平 面中之元件。然而，現存投影系統相當複雜的且對污染敏 感。因此，其被容納於乾淨沖洗氣體（例如n2)之封閉外殼 (通常供有較小過壓—例如3毫巴)中。一些投影系統具有可 在投影系統之使用壽命期間互換幾次（例如四次）之元件， 以便彌補透鏡老化。為了互換此類㈣，業務熟練人員打 開投影系統之外殼，並在大體極端嚴格的無塵室條件下取 出該等元件。由於污染投影系統之元件之風險及執行該操 作所需之時間，故執行此操作的頻率較佳不應高於必須的 頻率。 在本發明之一實施例中，提供傳送機構30，用以使得不 必打開投影系統之外殼20亦能互換投影系統之光瞳平面pp 中之光學元件10。此在圖3至圖8中更詳細地展示。 首先參看圖3及圖4，圖4為圖3之環形部分之一放大視 圖’將發現傳送機構30包括一具有一凹部35之滑件31，該 117398-1000923.doc •15 1352880 凹部35中安裝著可互換光學元件1〇β滑件31穿過一位於投 影系統PS之外殼20之壁22中的縫隙2 1而伸出，以使得藉由 滑件31的插入或抽出’可將可互換光學元件1〇置於投影系 統中的輻射之投射輻射束之路徑中或自該路徑抽出。 圖4、圖5及圖6更詳細地展示了縫隙21係由唇狀件23界 定’該唇狀件23伸出至壁22之外且緊密地圍繞滑件3 1。注 意’在圖4中展示部分抽出的滑件3丨。為了使沖洗氣體自 外殼22的漏泄最小化，唇狀件23界定的縫隙非常接近地貼 合滑件31之形狀且相當的長。間隙之長度1及高度w的選定 係為了提供一足以使氣體漏泄降低至一可接受程度（其可 取決於外殼之過壓及沖洗氣體之成本）的流動阻力，亦為 了確保一足夠快速以防止污染物（諸如〇2、h2〇& HC)進入 的外向氣體流動速率。該長度可在大約50 mm至5〇〇 min之 範圍内’較佳大約為200 mm至500 mm，且該寬度在大約 0.05 mm至0.2 mm之範圍内，較佳大約為〇 〇75 mm至〇 15 mm ^所得"密封件"為漏泄的但無接觸，故其本身不是污 染源。 將發現滑件31之側面部分32具有一比中間部分高的高 度。此可為滑件及用於軸承之額外空間24提供額外的縱向 剛性，同時允許將投影透鏡之外殼中之缝隙保持得盡可能 小，且可確保光曈濾光器可裝配於透鏡元件之間的一狹窄 間隙中。該滑件較佳為非常剛性的，從而避免擴大縫隙21 以適應滑件31之偏轉的需要。 滑件由連接至外殼20之唇狀件23支撐。由於滑件在曝光 117398-1000923.doc • 16 - 1352880 期間將為固定的’故沒有任何振動傳遞至投影系統。然 而，滑件與唇狀件間較佳不存在任何實趙接觸，以便防止 產生污染物粒子（如當兩個物體彼此摩擦時可能出現）。 一種支撐滑件31之便利方法係藉由使用氣體軸承（圖3至 圖8中未圖示），其可提供摩擦非常低之支標。氣體轴承可 提供於唇狀件23内或作為唇狀件23之一延伸部分。若氣體 軸承靠近缝隙21使用，則使用與沖洗外殼2〇之氣體相同的 氣體將很方便，且此具有降低投影系統被污染之風險之額 外益處。 圖7及圖8展示的是滑件31將可互換光學元件1〇固持於完 全插入（圖7)位置及完全抽.出（圖8)位置。將發現’在完全 抽出位置上，可互換元件1〇位於一可將其自滑件移除並用 另一元件代替的位置上，以用於（例如）一不同的圖案或不 同的照明設定。然而，滑件3 1之末端部分33留在唇狀件23 内，以便維持外殼20之有效密封。 圖3至圖8中未圖示用於滑件31之致動器，然而可使用任 何具有理想之移動及功率範圍之適當致動器，諸如線性馬 達、音圈馬達、皮帶傳動或氣動致動器。由於投影系統對 振動及溫度變化敏感’故需要使用一不包括振動且熱散逸 相對低之致動器’諸如所提及的致動器。致動器可位於乾 淨環境之外，且藉由使用一適當機構來供給運動。 請注意可互換元件10當在投影系統内時保持於滑件3 i 中’元件之互換當滑件位於完全抽出位置上時發生在投影 系統之外。此避免在投影系統内提供機構的需要，故避免 I17398-1000923.doc -17- I35288〇 2之可能性。下文描述一根據本發明之一實施例之互換 機構。 圖9及圖10展示上述實施例之一變體其分別位於插入 2及抽出位置上。一致動器及轴承單元34(其可包括氣 體轴承或滾柱軸承）圖示為（例如）靠近唇狀件23，但較佳不 與料狀件23接觸以避免熱量及/或振動傳遞至投影系 統。 作為滑件及漏⑦密封配置之_替代物，有可能提供一氣 閘配置，其具有對外殼2〇之清潔内部及外界的分離的門。 一位於該氣閘内之機構（諸如一夹持器）可經由該外門接收 一光學元件，接著關閉該外門。該内Η可打開且該機構可 將該光學元件置於光瞳平面中。一沖洗過程可發生於該外 門之關閉與該内門之打開之間。 圖11及圖12展示-根據本發明之—實施例之可互換光學 元件10。元件10包括一框架u，該框㈣為正方形其邊 長a及b之長度等於—光罩（主光罩）標準中所規定的長度， 例如實質上等於5、6或9英时（127、152.4或228.6 mm)。- 相關標準為SEMI標準Ρ1·83(可見於www _㈣，該標 準名義上允許5英忖主光罩具有在4.97英切％24咖)至5 英忖（127 mm)範圍内的邊長。在一實施例中該框架之厚 度亦符β相同杯準中所規定的厚度，例如約〇 英叶（2 29 mm)或約〇. π英吋（3.〇5 mm)，但亦可能偏離該標準厚度且 同時不損失由於邊長與該標準中規定之邊長相等而獲得的 益處。詳言之，光瞳濾光器可在邊緣處符合該標準從而使 117398-1000923.doc 1352880 得其能夠容納於一標準SMIF盒中，但在中間可較厚β框 架之寬度較佳足以允許其被一標準主光罩操作器件夾持， 但框架不應太寬以致其内的中心區域小於其所用之投影系 統之光瞳平面《框架亦可在標準位置（如一工業或專屬標 準申為主光罩所規定之）上具備人類可讀標記及機器可讀 標記（例如條碼）。 光學元件自身被安裝於框架内。在所說明的實施例中， 此包括一由一具有環狀縫隙13之金屬（例如鋁）薄片12形成 的二元光曈濾光器《肋條15(亦由金屬組成，較佳為鋁）支 撐中心件14 »薄片12、肋條1 5及中心件14皆可具備一在備 用爆光輻射之波長下有效的抗反射塗層。該光瞳渡光器可 為單片的（亦即由單片材料形成）或可為一標準形式框架（其 具有一易於形成所要形狀之插入物）。 當置於一投影系統之光瞳平面中時，所說明的濾光器之 效應為遮掩中心零階繞射輻射同時允許至少—個高階通 過，此可增加投影影像中之對比度，尤其當成像接觸孔 時。為了正確地實現此效應，在一實施例中，較佳為一待 成像之給定圖案及/或為給定照明設定判定該環狀縫隙之 内、外徑。適當值可由模擬或試驗來判定。 藉由在一金屬薄片及支撐肋條中提供適當的縫隙，可製 造其他形式之二元濾光器。藉由在一透明基板上提供局部 不透明層（例如石英上之鉻）及/或藉由改變一透明基板之厚 度以實現一相位校正，亦可形成濾光器β 一非旋轉對稱之光曈濾光器可用於校正諸如水平及垂直 117398-1000923.doc •19· 1352880 (HV)CD偏移之成像不對稱性β藉由對光曈濾光器之適當 設計，可使該效應作為間距之函數而可調。一摘圓遽光器 可用於曝光諸如接觸孔等之特徵，以使光罩上之偏置量能 夠降低》此將允許較多鉻留在諸孔之間，與此同時產生較 >'的摘圓形接觸孔’從而降低光罩之成本亦改良解析度。 其他非旋轉對稱之光瞳濾光器可用於過濾特定方向上之選 定繞射級。 旋轉對稱之光曈濾光器亦可用於改良機器與機器之近似 性匹配，且提供小於一般情況下的NA值。 圖13至圖15根據本發明之一實施例說明一用於向滑件3 t 安裝及卸下可互換光學元件之互換機構4〇β如在圖13中可 見，在一實施例中，互換機構40提供為靠近投影系統ps, 仁其較佳與技影系統p S及|§件中之任何計量或參考框架保 持熱隔離且機械隔離。可互換光學元件儲存於一傳送盒41 中，該傳送盒41在一實施例令較佳符合主光罩儲存器及谬 送容器之標準機械介面（SMIF)標準。此容器可藉人工或用 已知自動化操作器件向升降平臺42安裝及卸下。為了在滑 件31與容器41之間移動可互換光學元件，使用一已知類型 之夾持器43。此夾持器43由臂44安裝至一 X傳動45上’該 X傳動45又安裝至一 Y傳動46。因此該夹持器可在兩個方 向上移動，以便自容器41移除一可互換光學元件1〇並將其 置於滑件31中之凹部35中，反之亦然（如圖14及圖。所 示）。臂44可配備致動器以實現z方向上（垂直於χ及γ)之任 何所需移動’以拾取元件且將元件釋放入凹部中。一已知 H7398-100Q923.doc •20· 1352880 機構47垂直地移動升降平臺42，以將光學元件或一空槽帶 至夾持器43。 對於用於該器件將要處理之批次的光學元件而言，容器 41充s其局部緩衝器’纟中該等光學元件用於待由器件處 理之。由於在許多狀況下，將為一特定光罩圖案最優化每 一光學元件10,故希望器件中具有一緩衝器，其具有與對 .應光罩緩衝器㈣的儲存容量。在該種狀況下，操作人員 可同時加载-組光罩及對應光學元件。亦希望光學元件之 互換與光罩之互換同步且同時執行。 圖16展示一修改過之經設計以裝配於一較小空間中之互 換機構》該互換機構之大部分與圖13至圖15所示的相同， 但X傳動45’及Y傳動46,經修改後裝配於一較小體積中且免 除了臂44之存在。 圖17說明又一替代性互換機構Μ〇β代替SMIF盒該實 施例使用一支架141，其兩側開口以儲存光瞳濾光器且充 當一緩衝器。提供於支架141中之槽之數目取決於可用高 度，但亦可為（例如）4或5。一夾持器143可以兩種自由度（z 及Rz)移動，從而自滑件3 1 (位於互換位置上時）及儲存支架 141轉移光瞳濾光器。該夾持器ία最初位於滑件中之光瞳 渡光器下’其將光瞳濾光器舉起移出滑件，接著旋轉以將 光瞳濾光器置於支架141中，最後降下以將光曈遽光器置 於支架141中之支撐點上。一額外切斷器可提供於滑件中 以調節此移動。用於夾持器143之致動器可位於乾淨環境 之外且經由差動氣體轴承之風箱、漏洩密封件而饋給。該 117398-I000923.doc •21· 1^52880 炎持器可為僅僅上抬光瞳濾光器之被動式，而非包括任何 主動式失緊機構（諸如_真空炎持器或電磁鐵）。支架 141可 使用一機構諸型槽中之滾珠，以準確定位光曈濾光 器，從而.允許在滑件中進行精確定位。 在以上描述的傳送系統之任一者中，可於光瞳濾光器自 外殼20顯露出來之位置的上方，提供―額外的光曈渡光器 操作器件或夹持器。在光暗攄光器之互換期間，"舊，，光瞳 濾光器剛-自外殼20顯露出纟，該外夹持器即自滑件移除 該舊光瞳濾力器，從而允許預先由夹持器43自儲存器移 出之"新"光瞳濾光器被直接置放至滑件31上。此將使光曈 濾光器互換花費之時間最小化，因為"舊"光曈濾光器返回 儲存器及"新"光曈濾光器之預選擇皆可與曝光同時進行。 在又一未說明之替代例（其在可互換光學元件與光罩尺 寸相同的實施例中尤為有用）中，光罩及可互換光學元件 可儲存在、一起（例如儲存在相同或臨近容器諸如3河11?盒 中）且共同操作系統用於將光罩傳送至光罩台且將可 互換光學元件傳送至傳送機構。 對於一具有一能夠固持兩個光罩之光罩台之器件，由於 其使得雙曝光之快速執行成為可能而具有優勢，此器件中 較佳具有一能夠接收兩個可互換光學元件之滑件，以遍其 可與光罩一般快速地彼此交換。圖18展示如此一配置。在 此實施例中，提供用於光瞳濾光器之兩個加載/卸载位置 241、242及相應的傳送機構一各位於投影系統”之一側。 用於滑件231之傳動機構232包括一穿過外殼2〇中一縫隙之 117398-1000923.doc •22· 1352880 滑桿233及用於滑件231之轴承234。 整個傳送及互換機構可容納於一封閉室中，該室由乾淨 的純A加以淨化從而防止對可傳送至投影系統中之可互換 光學元件造成污染。 若投影系統具有多個光曈平面，則可根據具體需要及便 利情況而在任何或所有光曈平面中提供互換光學元件。在 本發明之一實施例中，已發現最接近經成像圖案之光瞳平 面為最便利的’因為其具有一與該圖案相當的尺寸。 應瞭解以上描述的傳送機構可用於本發明之其他實施例 中’以互換投影系統中任何類型之光學元件。舉例而言， 一實施例中可用該傳送機構互換一透鏡、一鏡面或一包括 各種類型光學組件（包括折射性、反射性、磁性、電磁性 及靜電性光學組件）之組合之光學元件。 儘管在本文中可特定參考微影裝置在IC之製造中之使 用，但應瞭解本文所描述的微影裝置可具有其他應用，諸 如用於製造積體光學系統、磁域記憶體之導引及偵測圖 案、平板顯示器、液晶顯示器（LCD)、薄膜磁頭等。熟習 此項技術者將瞭解在此等替代應用之上下文中，本文中術 語"晶圓"或"晶粒"之任何使用可被視為分別與更普遍的術 語"基板"或”目標區"同義。本文所述及的基板可在曝光之 前或曝光之後於（例如）一軌道（一通常將一層光阻施加至基 扳且顯影經曝光光阻之工具）、一計量工具及/或一檢測工 具中加以處理。在可應用的情況下，本文的揭示内容可應 用至此等及其他基板處理工具。此外，可不止一次處理基 H7398-1000923.doc • 23- 1352880 板以（例如）製造多層1(：，因此本文所使用的術語基板亦可 指一已含有多個處理層之基板。 儘管上文特定參考了本發明之實施例在光學微影上下文 中之使用，但應瞭解本發明可用於其他應用（例如壓印微 影）’且在上下文允許的情況下，本發明將不限於光學微 影。在壓印微影中，圖案化器件中之一構形將界定基板上 產生之圖案。可將該圖案化器件之構形壓入一層提供至基 板之光阻中，之後藉由施加電磁輻射、熱量、壓力或其組 合而固化該光阻。將圖案化器件移出光阻，此將於光阻固 化後在其中留下一圖案。 本文所使用的術語"輻射"及"光束"包含所有類型的電磁 轄射’其包括紫外線（UV)輻射（例如波長為約365 ηηι、355 nm、248 nm、193 nm、157 11111或120 nm)及遠紫外（EUV) 輻射（例如波長在5 nm至20 nm之範圍中）以及粒子束（諸如 離子束或電子束）。 術語"透鏡"在上下文允許的情況下可指各種類型之光學 組件（包括折射性、反射性、磁性、電磁性及靜電性光學 組件）中之任一種或其組合。 儘管上文已描述本發明之特^實施例，但應瞭解本發明 可不同於所描述而實踐。舉例而言，本發明可採取一含有 -或多個機器可讀指令序列(其描述上文所揭示的一方法) 之電腦程式的形式，或_儲左古—, 储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。 希望上文的描述為例示性的而非限制性的。因此熟習 H7398-1000923.doc •24· 1352880 此項技術者而言將顯見，在不偏離下文所闡明的申請專利 範圍之精神的情況下，可對所描述的本發明進行修改。 【圖式簡單說明】 圖1描繪一根據本發明之一實施例之微影裝置； 圖2描繪圖1之器件之投影系統； 圖3為圖1之器件之投影系統之一部分的一側面橫截面 圖’其展示可互換光學元件； 圖4為圖3之部分之一放大視圖，其展示被部分抽出之放 大光學元件； 圖5為圖1之器件之投影系統之部分的一正視圖，其對應 於圖3 ; 圖6為圖5之部分之一放大視圖， 圖7及圖8為對應於圖3之視圖，但其展示位於完全插入 位置及完全柚出位置之可互換光學元件； 圖9及圖1 〇為根據本發明之一實施例之變換機構之一變 體形式的透視圖； 圖11及圖12分別為根據本發明之一實施例之可互換光學 元件之透視圖及平面圖； 圖13為一展示在本發明之一實施例中用於可互換光學元 件之一緩衝及互換機構之透視圖； 圖14及圖15為圖13之互換機構之部分之放大視圖，其展 示一夾持器之移動； 圖16為根據本發明之另一實施例之一替代儲存器及互換 機構之一透視圖； I17398-I000923.doc -25· 1352880 圖17為根據本發明之另一實施例之一替代儲存器及互換 機構之一透視圖；及 圖18為根據本發明之一實施例之一替代滑件配置之一透 視圖。 【主要元件符號說明】 10 光學元件 11 框架 12 金屬薄片 13 環狀縫隙 14 中心件 15 肋條 20 外殼 21 縫隙 22 壁 23 唇狀件 24 額外空間 30 傳送機構 31, 231 滑件 32 側面部分 33 末端部分 34 致動器及軸承單元 3 5 凹部 40, 140 互換機構 41 傳送盒/容器 117398-1000923.doc •26- 1352880 42 升降平臺 43, 143 夾持器 44 臂 45, 45' X傳動 46 ' 46' y傳動 47 機構 141 支架 232 傳動機構 233 滑桿 234 轴承 241 加載位置 242 卸載位置 a, b 邊長 AD 調整器 B 輻射束 BD 光束傳遞系統 C 目標區 CO 聚光器 IF 位置感應器 IL 照明系統（照明器） IN 積光器 1 長度 Ml, M2 光罩對準標識 MA 圖案化器件（光罩） 117398-1000923.doc -27- 1352880 ΜΤ 支撐結構（光罩台） PI, Ρ2 基板對準標識 PM 第一定位器 ΡΡ 平面（光瞳平面） PS 投影系統 PW 第二定位器 SO 輻射源 w 向度 W 基板 WT 基板台 117398-1000923.doc -28-

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍： I 一種微影投影裝置，其包含： -投影系統，其經配置以將一圖案之一影像投影至一 基板上，該投影系統包含形成—光學系統之複數個光學 兀件’該光學系統經組態以沿著一包括—光瞳平面之光 徑投射一輻射束，及 傳送機構，其經配置以將一可互換光學元件移入及 移出該光學系統之該光瞳平面中之該光徑，其中該可互 換光學元件之周邊尺寸實質上匹配一圖案化器件標準之 相關部分， 其中該傳送機構包含一固持器.，其經組態以在投射該 輻射束之期間固持該可互換光學元件，該傳送機構亦包 含一轴承單元’其經組態以在當該可互換光學元件在投 射該輕射束之期間被該固持器固持於該投影系統内時及 當該可互換光學元件被該固持器固持於該投影系統外時 支撐該固持器。 2.如請求項1之裝置，其中該可互換光學元件包含一濾光 器》 3.如請求項2之裝置，其中該濾光器包含一不透明區域》 4·如請求項3之裝置，其中該不透明區域經定位以便於遮 掩由該圖案繞射的零階光》 5·如請求項2、3或4之裝置，其中該濾光器為一個二元濾 光器。 6·如請求項2、3或4之裝置，其中該濾光器為一灰度濾光 1Ι7398-1〇〇〇923.Λ 1352880 器。 7·如請求項2、3或4之裝置，其中該濾光器非旋轉對稱。 8. 如凊求項丨_4任一項之裝置，其中該傳送機構經配置以傳 送一可互換光學元件，該元件之平面圖實質上為正方 形，且具有實質上等於5、6或9英吋（127、152.4或228.6 mm)之邊長。 9. 如請求項μ任一項之裝置，其進一步包含一適合於固持 一具有預定尺寸之圖案化器件之光罩台，且其中該傳送 機構經配置以傳送一具有實質上等於該等預定尺寸之尺 寸的可互換光學元件。 奪求項1-4任-項之裝置，其中該傳送機構經調適以在 該光睛平面與一適合於固持複數個可互&光學元件之儲 存單元之間傳送該可互換光學元件。 II.如請求項10之裝置’其進一步包含一適合於固持一容器 之文裝器件，其中該容器符合一標準機械介面（s_)標 準且充當該儲存單元β .如請求項】部—項之裝置，其+該投影系統包含一圍繞 該等光學W之外殼及—氣雜供應系統，該氣體供應系 統經配置以在一大於該外殼周圍大氣之氣壓的氣遲下將 氣體供應至該外殼。 Π.如請求項】2之裝置，其中該外 w 敢7具有一槽，且該固持 器包含一滑件，其經配置 U符苫可互換光學元件且該 傳送機構包含一致動器，其經 丹，生配置以在該可互換光學元 件位於該光曈平面令時之—第一 第位置與該可互換光學元 H7398-l〇〇〇923.d • 2. 1352880 件位於該外殼以外時之—第二位置之間平移該滑件。 14. 如凊求項π之裝置，其中該滑件具有一接近地匹配該外 殼中之該槽之一形狀的橫截面，以使得經由該槽之氣體 漏泄最小化β 15. 如味求項13之裝置，其進一步包含一經配置以支撐該滑 件之氣體軸承，該氣體軸承由與該外殼相同的氣體供應 系統供給氣體。 16. 如凊求項丨2之裝置，其中該可互換光學元件及該傳送機 構不接觸該外殼或該投影系統之該等光學元件中之任一 者。 17·如請求項1-4任一項之裝置，其中該傳送機構包含一滑 件，其經配置以固持該可互換光學元件，該滑件係經建 構及配置以移入該投影系統内而將該可互換光學元件定 位於該光徑。 18·如請求項17之裝置，其中該滑件係經建構及配置以在投 射該輻射束之期間固持該可互換光學元件。 19. 如請求項〗·4任一項之裝置，其中該傳送機構之至少部分 係在投射該輻射束之期間位於該投影系統内。 20. 如請求項卜4任一項之裝置，其中該軸承單元係形成於該 才又影系統之·—外殼内。 21. 如請求項丨_4任一項之裝置，其中該軸承單元包含—氣體 轴承。 22. 如請求項ι_4任一項之裝置，其中該固持器在該互換光學 元件互換至該投影系統外之期間維持與該軸承單元之耗 II7398-1000923.doc 1352880 合。 23. —種使用一微影投影裝置之器件製造方法，該微影投影 裝置包括一用以支樓一圖案化器件之圖案支據件及一具 有一光瞳平面且經配置以將該圖案化器件之一圖案之一 影像投影至一基板上之投影系統，該方法包含： 將該圖案化器件加載於該圖案支樓件上； 利用一傳送機構將一可互換光學元件定位於該光瞳平 面中，該傳送機構包含一固持器，其經組態以在投射該 輻射束之斯間固持該可互換光學元件，該傳送機構亦包 含一轴承單元，其經組態以支撐該固持器； 將該圖案之一影像投影至該基板上； 在技影期間利用該固持器固持該可互換光學元件； 自該圖案支撐件移除該圖案化器件；及 自該光瞳平面移除該可互換光學元件， 其中該可互換光學元件之周邊尺寸實質上匹配一圖案 化器件標準之相關部分，且 其中該16承單元經組態以在當該1互換光學元件在投 射該轄射束之期間被該固持器固持於該投影系統内時及 當該可互換光學S件被該固持器固持於該投影系統外時 支擇該固持器》 24.如請求項23之方法，其逸一舟白人壬a 丹進步包*重複該投影以便將該 影像複數次地投影至一或多個基板上。 25_如請求項23或24之方法，其進一步包含： 將-第二圖案化器件加載於該圖案支撐件上該第二 117398-1000923.doc 1352880 圖案化器件包括一第二圖案； 將第一可互換光學元件定位於該光曈平面中； 將該第二圓案之一影像投影至一基板上； 自*亥圖案化器件移除該第二圖案化器件：及 自該光曈平面移除該第二可互換光學元件。 26·如凊求項25之方法’其中投影該第二圖案之—影像係執 行於與該圖案之該投影相同的基板上。 27.如明求項25之方法，其#該傳送機構包含包含—滑件， 其經配置以固持該可互換光學元件，該滑件係經建構及 配置以移入該投影系統内而將該可互換光學元件定位於 該投影系統之該光徑》 如明求項27之方法’其中該滑件係經建構及配置以在投 射期間固持該可互換光學元件。 如明求項25之方法’其中該傳送機構之至少部分係在投 射期間位於該投影系統内。 30.如請求項23或24之方法 影系統之一外殼内。 其中該軸承單元係形成於該投 31.如請求項23或24之方法， 承。 其中該軸承單元包含一氣體軸 32.如請求項23或24之方法，其中該固持器在該互換光學元 件互換至該投影系統外之期間維持與該轴承單元之搞 合。 33, 一種使用一微影投影裝豊之器件製造方法 裝置包括一用以支撐一圖案化器件之圓案 ’該微影投影 支撐件及一具 117398-1000923.doc 1352880 有一光瞳平面且經配置以將該圖案化器件之一圖案之一 影像投影至一基板上之投影系統，該方法包含： 將該圖案化器件加載於該圖案支撐件上； 將一可互換光學元件定位於該光曈平面中； 將該圖案之一影像投影至該基板上； 自該圖案支撐件移除該圖案化器件；及 自該光瞳平面移除該可互換光學元件， 其中該可互換光學元件之周邊尺寸實質上匹配一圖案 化器件標準之相關部分，且 其中該加載及定位實質上同時執行。 34. -種使用-微影投影裝置之器件製造方法，該微影投影 裝置包括一用以支撐一圓案化器件之圖案支撐件及一具 有一光瞳平面且經配置以將該圖案化器件之一圖案之一 景/像技影至一基板上之投影系統，該方法包含.μ 將該圖案化器件加載於該圖案支擇件上； 將一可互換光學元件定位於該光瞳平面中； 將該圖案之一影像投影至該基板上； 自該圖案支撐件移除該圖案化器件；及 自該光瞳平面移除該可互換光學元件， 圖案 其中該可互換光學元件之周邊尺寸實質上匹配 化器件標準之相關部分，且 互換光學元件實質 其中移除該圖案化器件及移除該可 上同時執行。 117398-1000923.doc * 6 *