TWI357537B - Lithographic apparatus, control system and device - Google Patents

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TWI357537B TW096107436A TW96107436A TWI357537B TW I357537 B TWI357537 B TW I357537B TW 096107436 A TW096107436 A TW 096107436A TW 96107436 A TW96107436 A TW 96107436A TW I357537 B TWI357537 B TW I357537B
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Johannes Henricus Wilhelmus Jacobs
Tammo Uitterdijk
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Description

1357537 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 控制系統及一器件製造 本發明係關於一種微影裝置、 方法。 . 【先前技術】 . 一微影裝置係一種將所要圖案施加至基板上（通常至基 板之目標部分上）之機器。微影裳置可用於（例如）積體電^ • (IC)之製造中。在此情況下，圖案化器件(或者稱作光罩或 主光罩）可用於產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。 此圖案可經轉印至基板（例如矽晶圓）上之目標部分（例如， 包含-或若干晶粒之部分）上。圖案之轉印通常係經由成 • 像於已提供於基板上輻射敏感材料（光阻劑）層上。—般而 • 言，單一基板將含有經接連圖案化之鄰近目標部分之網狀 物。已知的微影裝置包括所謂的步進機及所謂的掃描器， 在步進機中藉由同時將整個圖案曝光於目標部分上 • 每-目標部分，在掃描器中，藉由在—給定方向（，，掃描，、，方 向）上經由輻射光束掃描圖案而平行或反平行於此方向同 步地掃描基板而照射每-目標部分。亦可能藉由將圖案壓 印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。 在所謂的"浸入式"微影術中，其係將微影投影裝置中之 基板浸入於具有較高折射率之一液體中，亦即一沉浸液 體。例如，該沉浸液體可以係水。該沉浸液體係填充:該 投影透鏡之最後光學元件與該基板之間的空間。以此方式 便可以確保較小特徵的成像，因為曝光輕射在該液體中; 118761.doc 1357537 具有較短的波長。
因此，不同於僅有空氣或其他氣體，浸入式系統在曝光 期間係在該投影系統及該基板之間具有水或其他液體。這 造成在成像時對於該液體之熱變異產生一直接且強烈的效 應’因為該液體之折射率係溫度之一函數。再者，由於沉 次流體溫度對該投影系統的強烈熱耦合，且尤其對最靠近 §玄基板之投影系統的光學元件，因此該液體之任何熱變異 將可能對整體投影系統之成像特性上產生效應。沉浸液體 之典型的熱控制並未良好到足以忽視其對與重疊（倍率及 失真）相關的聚焦及成像的效應。此一問題尤其針對每一 基板所觀察之溫度循環的掃描曝光期間係更為明顯。再 者，對於動態地控制該液體之溫度至所需程度且降低結構 之臨界尺寸（CD)受損係會更加地困難且昂貴。 【發明内容】 吾人意欲解決在—浸人式微影系統中之-或多個這等問
題或其他的問^詳言之’吾人意欲提供在—浸入式微影 系統中之成像品質的改良控^，例如藉由改善在該系統中 之一或多個溫度變異的效應。 依照本發明之-態樣，其係提供—種微影裝置，其包 含： 一基板台’其經建構用以固持一基板； 經圖案化輻射光束 一投影系統，其經構形用以投影一 於該基板之一目標部分上； 一液體供應系統， 其經構形用 以將一液體填充於一介 118761.doc 1357537 於該投影系統及該基板之間的空間； 一測里系統、一預測系統或兩者，其經構形用以分別 測量及/或預測一與該液體之一溫度波動相關的效應；及 一控制系統，其經構形以基於分別藉由該測量系統及 /或預測系統所獲得之一測量及/或預測來控制與該液體之 溫度相關之該或另一效應。 依照本發明之一態樣，其係提供—種微影投影裝置，其 經配置以利用一投影系統而從一圖案化器件投影一圖案於 一基板上，該裝置包含· 一液體供應系統，其用以將一液體填充於一介於該投 影系統及該基板之間的空間； 測量系統、一預測系統或兩者，其用以分別測量及 /或預測一與該液體之一溫度波動相關的效應；及 一控制系統，其用以基於分別藉由該測量系統及/或 預測系統所獲得之一測量及/或預測來控制與該液體之溫 度相關之該或另一效應。 依照本發明之一態樣，其係提供一種用以控制一微影裝 置之控制系統，該控制系統係經構形以基於分別藉由一測 量系統、預測系統或兩者所獲得之一測量、一預測或兩者 來控制與在一微影裝置中之一沉浸液體的溫度波動相關的 一效應。 依照本發明之一態樣，其係提供—種器件製造方法’其 包含： 〃 利用一投影系統將一經圖案化輻射光束通過一液體而 U8761.doc 1357537 投影在一基板上； 測量 '預測或同時測量及預測與該液體之一溫度波動 相關的一效應；及 基於分別藉由該測量及/或預測‘所獲得之一測量及/或 預測來控制與該液體之該溫度波動相關的該或另一效應。 【實施方式】 圖1概要描繪一根據本發明之一實施例之微影裝置。該 • #置包含： 一照明系統（照明器）IL ’其被組態成用以調節一輻射光 束B(例如UV輻射或EUV輻射）； 一支樓結構（例如光罩台）MT，其被建構成用以支撐一圖 - 案化器件（例如光罩）MA且被連接至一第一定位器pM，該 第一定位器被構形成用以根據特定參數精確定位該圖案化 器件； ^ 一基板台（例如晶圓台）WT ,其經建構以固持一基板（例 • 如經光阻劑塗覆之晶圓）W且被連接至一第二定位器pw, 該第二定位器被構形成用以根據特定參數精確定位該基 板；及 1 一投衫系統（例如折射投影透鏡系統）ps，其被構形成用 以將-藉由圖案化器件_賦予給該輻射光束β之圖案投影 至該基板W之-目標部分C(例如，包含—或多個晶粒）上。 該照明系統可包括用於導向'整形或控 型之光學組件，諸如折射、反射、堵性、電 = 他類型之光學組件或其任何組合。 靜電忒/、 U876l.doc 該支樓結構以-取決於圖案化器件之定向、微影裝置之 設計及其他條件（例如圖案化器件是否固持於真空環境 之方式固持圖案化器件。該支擇結構可使用機械、真空、 靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。該支撐結構;為 (例如）根據需要可被固定或可移動之框架或台。該支心 構可確保圖案化器件在(例如)相對於投影系統之所要心 上。本文中對術語"主光罩” 置 及元罩之任何使用可視為與 更一般術語”圖案化器件，，同義。 、 如本文中所使用之術語，，圖荦 國茱化窃件應廣泛解釋為係指 了用於在一輻射光束之橫截 ㈣面中賦予该輻射光束-圖案以 :在基板之一目標部分中產生一圖案的任何器 意，賦予輻射光束之圖案可 〜， 對應基板之目標部分中 之所要圖案，例如，在马·園安 ^ 在該圖案包括相移特徵或所謂的輔助 特徵的情況下。賦予輕射 射先束之圖案通常將對應於在目標 中產生之11件巾之特定功能層，諸如積體電路。 圖案化器件可A读VJ· _!、 Α透射窃件或反射器件。圖案化器件之實 例包括光罩、可盘式π #二χ 式化鏡面陣列及可程式化LCD面板。光 罩係微影中所熟知的， ^ ^ 相移之⑺i括4如二兀、父變相移及衰減 型以及各種混合式光罩類型。可程式化鏡面 錢使料鏡面线陣排列，料小鏡面之每一 別傾斜以便反射在不同方向中之入射輻射光束。 案斜之鏡面在由該鏡面矩陣反射之轄射光束中賦予一圖 本文中所使用之術語"投影系統”應廣泛解釋為涵蓋任 118761.doc 2類§L之技衫系統，其包括適合於所使用之曝光輻射或適 °於其他因素（諸如浸液之使用或真空之使用）的折射、反 a反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統或其任何組 。本文中對術語"投影透鏡"之任何使用可視為為與更一 般術語"投影系統”同義。 如此處所拖繪，裝置為透射型（例如使用透射光罩）。或 者裝E可為反射型（例如，使帛如上所指之類型之可程 式規劃鏡面陣列，或使用反射光罩）。 微影裝置可為具有兩個（雙平臺）或兩個以上基板台（及 。或兩個或兩個以上光罩台）之類型。在該等"多個平臺"機 器中’可並列使用額外台，或可在一或多個臺上執行準備 步驟同時將一或多個其他台用於曝光。 該微影裝置亦可以係—種於其中該基板之至少—部分由 一具有較高折射率之液體（例如水）所覆蓋以充填一介於該 投影系統及該基板之間的沉浸空間中的微影裝置。一沉浸 液體亦可施加至該微影裝置中的其他空間中，例如介於光 罩及投影系統之間的空間。此等沉浸技術如業界習知用以 增加投影系統之數值孔徑。在本文中所用之術語"沉浸，，並 不表示一諸如基板之結構必須浸沒在液體中，而是僅表示 在曝光_該液體被定位在該投影系統及該基板之間。 參看圖1 ’照明器IL接收來自輻射源8〇之輻射光束。輻 射源及微影裝置可為分離的實體’例如當輕射源為準分子 雷射時。在該等狀況下，不認為輻射源形成微影裝置之一 部分，且借助於—包含（例如）合適的導向鏡面及/或一射束 H876I.doc 1357537 倍率器之射束傳送系統BD，將輕射光束自賴射源s〇傳遞 至照明器IL。在其他狀況下’輻射源可為微影裝置之一整 體部：，例如當輻射源為果燈時。視需要可將輻射源犯及 照明器IL連同射束傳送系統肋稱作輻射系統。
照明器IL可包含-用於調整輻射光束之角度強度分佈之 調整器ADI常可調整照明器之光瞳平面中的強度分佈 之至少外部及/或内部徑向範圍(通常分別被稱作。外部及。 内部）。此外’照明器IL可包含諸如一積光器⑽一聚光 器C0之各種其他組件。照明器可用於調節輕射光束以 在其橫截面中具有所要的均一性及強度分佈。 輻射光〇入射於經固持於支樓結構（例如光罩台）MT上 之圖案化器件（例如光罩⑽上，以圖案化器件加以圖案 化:輻射光束B在已穿過光罩MA之後通過投影系統ps，投 影系統PL將射束聚焦於基板w之目標部分〇上。借助於第 二定位器PW及位置感應器IF(例如干涉量測器件 '線性編 碼器或電容式感應器），可精確地移動基板台wt(例如）以 便將不同的目標部分C定位於輻射光束3之路徑中。類似 地，第-定位is PM及另叫立置感應器（在圖J中未明確描 ’’會)可用於(例如)在自光罩庫以機械方式取得圖案化器件 MA之後或在掃瞄期間相對於輻射光束B之路徑精確定位圖 案化器件MA。-般而言，可借助於形成第—定位器pM之 部分的一長衝程模組（粗定位）及一短衝程模組（精定位）來 實現支撐結構MT之移動。類似地，可使用形成第二定位 器PW之部分的-長衝程模組及一短衝程模組來實現基板 118761.doc •12- 1357537 台wt之移動。在步進機（與掃瞄器相反）之狀況下支推結 構MT可僅連接至一短衝程致動器或可被固定。可使用光 罩對準標記Ml、M2及基板對準標記P1、P2來使圖案化器 件MA與基板w對準。耗所說明之基板對準標記佔據專 用目標部分，但其可定位於目標部分之間的空間中（此等 標記稱為切割道對準標記）。類似地，在其中在圖案化器
件MA上提供—個以上隸之情形下，光罩對準標記可定 位於該等晶粒之間。 所描繪之裝置可用於以下模式之至少一者中： 1·在步進模式中，保持支撐結構河丁及基板台w丁基本上 固定，同時將賦予給輻射光束之整個圖案同時投影至一目 標部分c上（意即單次靜態曝光接著在又及/或¥方向中移 動基板台瞥，則吏得可曝光一不㈣目標部分c。在步進 模式中場之最大尺寸限制單次靜態曝光巾所成像之 目標部分C之尺寸。
_ 2·在掃描模式巾，同步掃描支撐結構Μτ及基板台^， 同時將一賦予給輻射光束之圓案投影至-目標部分。上(音 即單次靜態曝光）。可藉由投影系㈣之倍率（縮小）及影: 反轉特徵來判定基板台资相對於支樓結構町之逮度及方 :。：掃描模式中’曝光場之最大尺寸限制單次動：曝光 目之寬度（在非掃描方向中），而掃描運動之長产 判定目標部分之高度（在掃描方向中）。 " 3 ·在另一模式中 一可程式化圖案化 ，保持支撐結構MT基本上固定，其固持 器件且移動或掃描基板台WT同時將 11876I.doc 1357537 一賦予給輻射光束之圖案投影至一目標部分c上。在此模 式中，通常使用脈衝輻射源，且根據需要在基板台貿丁之 每運動之後或在掃描期間的連續輻射脈衝之間中更新該 可程式化圖案化器#。此操作模式可易於應用於利用例如 上述類型之可程式規劃鏡面陣列之可程式化圖案化器件之 無光罩微影術。 亦可使用關於上述使用模式之組合及/或變化型式或者 完全不同的使用模式。 圖2顯示依照本發明之一實施例之一如圖丨所示之微影裝 置的s羊細結構。圖2顯示一經建構用以固持一基板w的基 板σ WT。技影糸統PL經構形用以投影該經圖案化輕射 光束於該基板W之一目標部分上。一浸入式液體供應系統 LSS係經構形而以一沉浸液體填充於一介於該投影系統孔 及該基板W之間的空間1〇中。該裝置進一步包含一測量系 統MS及/或一預測系統Ps(例如，參見圖3),其經構形用以 分別測量及/或預測在該沉浸液體溫度中之一或多個變 異。該裝置可進一步包含一控制系統cs ,其經構形以基於 分別藉由測量系統MS及/或預測系統PS所獲得之一測量 及/或預測來控制該沉浸液體之溫度、沉浸液體溫度之該 一或多個變異的相關效應或兩者。該測量系統Ms包含一 或多個感測器’包括溫度感測器12a、b、c及光學感測器 22。該等感測器經構形用以偵測在該裝置中的狀態，諸如 該沉浸液體之溫度、該輻射光束之光學特徵等等。基於所 感測到的參數，該控制系統（將參考圖3來說明）係經構形以 118761.doc 1357537 提供-反饋控制信號、-正饋控制信號或兩者以控制在該 裝置中之一特徵，諸如該沉浸液體之溫度，或者用以校正 一經感測到的特徵。以此方式，便可以達成一多方面的控 制，藉此便能以一適當的方式同時針對小及大變異來校 正。例如，一小的溫度波動可以藉由例如利用一反饋控制 而在該投影系統中調整一光學元件（例如，一透鏡）來予以 快速地校正。 在一實施例中，該測量系統Ms包含一溫度感測器12a以 測量在該空間ίο中之沉浸液體的溫度。該溫度感測器i2a 可被設置在或接近一曝光區域且經構形用以測量該液體之 /JUL度。之後’便可利用反饋控制來穩定該液體之溫度。以 此方式，便可以校正一較大的溫度偏差且達成一大致固定 的沉浸液體溫度。該反饋控制信號被饋進至一熱調節單元 14a、14b，其經構形用以熱調節該液體，例如，藉由依照 該反饋控制彳§说來適當的加熱或冷卻。例如，若該溫度威 測器12 a彳貞測到該溫度係商於一特定值，則饋進至該熱古周 節單元14a、14b之該反饋控制信號將控制該熱調節單元來 將該沉浸液體冷卻至一特定量值。該熱調節單元14&、i4b 可定位在該液體供應系統L S S中。例如，其可定位在一液 體儲槽40中，其中該液體係從該液體儲槽被供應至該空間 1 0。替代地或額外地’ 一熱調節單元14b可定位在該空間 10中或定位在其附近。替代地或額外地，除了提供一反饋 控制信號至該熱調節單元14a、14b，該控制系統cs亦可經 構形以提供一反饋控制信號至一基板台定位系統丨6，該基 H8761.doc •15- 1357537 板台定位系統可包括一馬達Μ，以調整該基板台|丁之位 置，及/或提供一光學元件調整系統20 ,其經構形用以調 整一光學元件18之位置。例如，該光學元件調整系統扣可 經構形以在X、Y、Z及傾側方向之至少一方向上來移動兮 光學元件1 8。再者，該控制系統可經構形以提供—反饋抑 制k號至一被包含在該源SO(例如，參考圖丨）中之調窄写 TU，以基於一感測到之參數來調整輻射光束B之波長。藉 由調整諸如一或多個微影裝置組件之位置及/或該光束之 波長等參數’便可以快速地補償或校正一溫度效應或一光 學像差（將在下文中說明）。此調整尤其適合例如考量一較 小的溫度變異。 在另一實施例中’ 一溫度感測器12b、12c可被設置在— 曝光位置11的下游處。該液體供應系統LSS可包含一出口 OUT，該沉浸液體可經由該出口而從該空間丨〇下游流動於 該投影系統PL及該基板W之間。該測量系統MS可進一步 包含一定位在該空間10之下游處的感測器12b、12c，以測 量在該空間1 0之下游處之沉浸液體的溫度。以此方式，便 可以避免在進行曝光處之一曝光位置11中及附近的有限區 域中的容積衝突。 在另一實施例中，該測量系統可包含一光學感測器22， 其經構形以感測一通過該投影系統之輻射光束（諸如該經 圖案化輻射光束）之一或多個光學特性。藉由感測輻射光 束之一或多個光學特性，便可解決可能導因於在沉浸液體 中之溫度變異或其他因素之像差。在此一實施例中，該控 118761.doc •16· 1357537 制系統cs係經構形以提供—反饋控制信號至—熱調節系統 14、一基板台定位系統16、一光學元件調整系統2〇及/或 -調諧器TU，以基於所感測到之—或多個光學特性來校 正像差因此，額外地或替代地，為了測量在該微影裝 *中之/皿度’可以測量一光學效應，且基於所測得之光學 效應來提供一校正。 該光學感測器22可以係一連續焦點測量感測器及/或一 • 肖率感測器及/或一像差測量器件。再者，該連續焦點測 量感測器22可以係一外部感測器或一通過一光學元件的焦 點感測器’其經構形以感測一通過該投影系統pL中之一或 多個光學元件18的焦點。在一實施例中，其係採用一連續 • 焦點測量感測器及/或倍率感測器。之後，便可藉由調整 • 該基板台位置 '一光學元件位置及/或該輻射光束B之一波 ^來校正該液體之溫度及/或校正該成像效應。該焦點測 量可以係外部的，例如，一斜向光束位準感測器，或者經 • 由一光學元件測量。在另一實施例中，經由一光學元件焦 點感測器，例如，一透射式影像感測器（TIS)及/或一同轴 干涉儀（例如，一整合在該微影裝置中之投影系統透鏡干 涉儀，諸如ASML ILIAS™系統）可用以週期性地測量在晶 粒曝光之間之溫度波動的焦點效應且使用如上述之反饋控 制。詳言之，該光學感測器22可經構形以週期性地測量在 曝光之間在該沉浸液體中的溫度波動之一焦點效應。 在又另一實施例中，可以採用將針對圖3來予以說明之 一預測系統PS。在此一實施例中，週期性的基板對基板行 ]18761.doc •17· :可用以提供一模型，以提供對一液體溫度、一基板台位 光學元件位置及/或該輻射光束之—波長的正饋校 方式便可以藉由利用一模型來校正該裝置之— 或多個組件的預測性行為，例如，預測性光學Μ加敎行 為。以此方式，便可以避免與測量一或多個參數有關的等 差。再者，藉由使用一正饋控制信號便可以更快速地校正
，應’因為在進行一測量及基於該測量來提供一控制 域之間並未有任何延遲，如同反饋控制的情況。 在-實施财，可間時採用反饋及正饋控制。以此方 便可以達到-平衡。可藉由-正饋控制來達成快速的 校正，且利用反饋控制更可以達成精確控制，該反饋控制 並非取決於一_化行為的精確i而是取決於使用測量的 結果 0
圖3顯示圖1所示之依照本發明之一實施例之微影裝置的 控制系統、測量系統及預測系統的細部結構。詳言之，圖 3描繪一測量系統Ms。該測量系統可包含—或多個感測器 22其經構形用以測量一參數。例如，可提供一或多 個咖度感測器12a、b、c以測量該沉浸液體之溫度。再 者，可提供一或多個光學感測器22來測量一光學特徵，諸 如焦點及/或倍率。詳言之，該測量系統MS可經構形以測 量该投影系統PL之一光學效應。亦可替代性地提供一預測 系統PS。該預測系統PS可包含一模型化系統26，其經構形 用以提供在該基板W上之一熱效應的模型28。有關於該基 板之已知行為的輸入資料24係被輸入至該模型化系統26 I18761.doc -18· 1357537 中。基於該輸入資料24，便可以形成該基板w之行為的模 型 28。 、 該測量系統MS及/或該預測系統PS之輸出係被饋進至一 控制系統CS。該控制系統經構形用以基於藉由該測量系統 MS獲得之測量結果來提供一反饋控制信號“a、匕、〇、 d。替代地或額外地，該控制系統經構形以基於藉由該預 測系統ps所獲得之預測結果來提供—正饋控制36a、匕、 • °、d。該控制系統以可包含一用以處理輸入至該控制系統 CS之資料的資料處理器30，以及一用以储存此資料之資料 儲存單元32。 詳言之，基於藉由該測量系統MS所提供至該控制系統 • cs的資料，該控制系統CS係經配置以分別提供至少一反 • 饋控制信號34a、b、〇、d給至少一裝置組件。例如，可基 於所利量之光學效應及/或該沉浸液體之溫度來提供一反 饋控制信號，俾經由一光學元件調整系統20來調整在該投 • 影系統中之一光學元件18、經由一調諧器TU來調整該輻 射光束之一波長、經由一基板台定位系統16、Μ來調整該 基板台之一位置及/或經由該熱調節系統14來調節該沉浸 液體之溫度。詳言之，反饋控制信號3乜係對熱調節系統 14提供反饋控制；反饋控制信號34b係對基板台定位系統 16之馬達河提供反饋控制；反饋控制信號34c係對光學元 件調整系統2〇提供反饋控制；以及反饋控制信號34d係對 源SO之調諧器Tu提供反饋控制以調整輻射光束之波長。 在一或多個實施例中’在已測量一光學效應的情況下，可 118761.doc -19· 1357537 提供反饋控制以相應於利用反饋控制所測量到之光學效應 來調整該光學元件、該波長、該基板台位置及/或該沉浸 液體之溫度。此一控制的優點在於其極為迅速。如上述， 該控制系統cs可經配置以基於在該空間10中所感測到之溫 度來提供一反饋控制信號34a，以控制該沉浸液體之溫度 來降低或減少在該空間10中之沉浸液體的溫度波動。以此 方式’反饋控制可用以校正較大的波動。藉由使用反饋控 制之一組合，亦即’藉由使用反饋控制來調整該裝置之一 或多個組件，諸如該基板台之位置等等，以及藉由提供一 反饋控制信號34a至該沉浸液體以校正較大溫度波動的反 饋控制，便可以同時有效地補償偏差（較大）及較小的效 應。 在一實施例中，該控制系統CS經配置以基於藉由感測器 12a而在該空間1〇中感測到之溫度來提供一反饋控制信號 34b、c、d以校正一相關的成像效應，這是藉由提供一反 饋控制信號34b、c、4至一經構形用以調整該基板台霤丁之 一位置、在該投影系統PL中之一或多個光學元件18、2〇之 位置及/或該輻射光束B之一波長的調整元件16、2〇、11;來 達成，例如使用一調諧器τυ。再者，該控制系統cs可經 配置以基於藉由感測器12b、c而在該空間之下游感測到之 /里度來提供一反饋控制信號34a，以控制介於該投影系統 PL及該基板W之間的空間1〇中之沉浸液體之溫度。再者， 該控制系統cs可經配置以基於藉由感測器12b、〇而在該空 間ίο之下游處感測到之溫度來提供一反饋控制信號34b、 11876I.doc •20- 1357537 c、d以校正一相關的成像效應，這是藉由提供一反饋控制 信號34b、e、d至一經構形用以調整該基板台WT之一位 置在”玄奴景夕系統PL中之一或多個光學元件丨8、2〇之位 置及/或該輻射光束B之一波長的調整元件16、20、TU來 達成例如利用調諧器TU。再者，該控制系統cs可經配 置以基於藉由光學感測器22所感，到之光學特徵來提供一
反饋控制彳5號34a，以控制介於該投影系統凡及該基板W
之間的空間10中之沉浸液體之溫度。詳言之，該控制系統 CS可經配置以基於藉由光學感測器22感測到之一或多個光 學特徵來提供_反饋控制信號34b、^、d以校正—相關的 成像效應’這是藉由提供一反饋控制信號34b、c、d至一 ’兑構形用以調整該基板台貨丁之一位置、在該投影系統凡 中之-或多個光學元件18、2〇之位置及/或該輻射光束8之 一波長的調整元件16、20、TU來達成，例如利用一調諧 器TU。
針對該預測系統PS， 利用正饋控制來校正一 該控制系統CS可使用該模型28而 熱效應。該正饋控制信號36a、b、 d可包括提供至該熱調節系統14之正饋控制36a、提供 至该基板台定位系統16、河之正饋控制信號、提供至 δ亥光學το件調整系統2〇之正饋控制信號36c及/或提供至一 組件之正饋控制信號36d，該組件係諸如用以調整該輕射 光束B之波長的調譜㈣。該調整元件及調節系統係以針 對該々反饋控制信號34a、b、c、d所述之相同方式相應於該 或该等正饋控制信號36a、b、c ' d。 Π 8761 .doc 丄乃7537 如上述，該控制系統可基於反饋及正饋控制兩者來提供 控制信號之一，组合。冑然圖2顯示該正饋控制信號及反饋 控制信號係獨立的實體，但該控制系統〇5可經配置以提供 一包括反饋及正饋控制之一組合之控制信號。詳言之，該 •控制系統可提供一包括複數個反饋及正饋控制組件之單一 控制信號。再者，該控制系統cs可經配置以提供控制信號 至一或多個調整或調節系統。 • 在一實施例中，其係提供一微影投影裝置，其經配置用 以從一圖案化器件投影一圖案於一基板|上。該裝置可包 含一沉浸液體供應系統LSS，其經構形用以將—沉浸液體 填充於一介於該投影裝置PL及該基板臀之間的空間ι〇。該 裝置可進一步包含一測量系統河3及/或一預測系統ps以分 - 別測量及/或預測在該沉浸液體溫度中之一或多個變異。 该裝置可進一步包含一控制系統cs#基於分別藉由測量系 統MS及/或預測系統pS所獲得之一測量及/或預測來控制該 • 沉浸液體之溫度及/或該沉浸液體溫度之一變異的相關效 應。 在另一實施例中’其係提供一控制系統CS來控制一微影 裝置’該控制系統CS經構形以基於分別藉由測量系統MS 及/或預測系統PS所獲得之—測量及/或預測來控制一沉浸 液體之溫度及/或該沉浸液體溫度之一變異的相關效應。 在又另一實施例中’其係提供一種器件製造方法，其包 含利用一投影系統將一經圖案化輻射光束通過一液體而投 影在一基板之一目標部分上；測量及/或預測在該沉浸液 118761.doc -22- 1357537 體溫度中之一或多個變異；及基於分別藉由該測量及/或 預測所獲得之一測量及/或預測來控制該沉浸液體之溫度 及/或該沉浸液體溫度之一或多個變異的相關效應。 圖4顯示依照本發明之一實施例的一般性反饋架構。詳 言之，圖4顯示針對實際光學元件（例如，透鏡）加熱效應之 一誤差’而當藉由該正饋模型之校正值超過一特定的控制 限制值時便啟動一反饋測量，其中該控制限制值係由正饋 模型之精確度所決定。因此，一極為精確的正饋控制（這 亦暗示所有相關參數對於該正饋模型皆為精確已知的參 數）僅需要極少的反饋測量，而一較不精確的正饋控制則 品要經常性的反饋測量以使其落在該控制限制值内。 雖然在本·文中可特別涉及微影裝置在IC之製造中的使 用，但應瞭解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用， 諸如積體光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、 平板顯示器、液晶顯示器（LCD)、薄膜磁頭等之製造。熟 習此項技術者將瞭解，在替代應用之情況下，本文中術語 ”晶圓"或”晶粒"之任何使用可認為分別與更一般術語"基板 π或"目標部分"同義。本文中所涉及之基板可在曝光之前 或之後在（例如）軌道（通常將光阻劑層應用於基板且顯影經 曝光之光阻劑之工具）、度量工具及/或檢測工具中進行處 理。在適用的情況下，本文之揭示内容可應用於該等或其 他基板處理工具。另外，基板可經處理一次以上（例如）以 便產生多層1C，因此本文中使用之術語基板亦可指已含有 多個已處理層之基板。 118761.doc -23 - 537 雖然以上可P彡主c, 特別涉及本發明之實施例在光學微影之情 況下的使用，作庙B&· Aw ,
-瞭解，本發明亦可用於其他應用 如壓印微影術），Η A 右4况允許，本發明不限於光學微影 術。在壓印微影術中 何甲圖案化益件中之構形界定產生於基 板上之圖案。可將圖案化器件之構形塵入提供給基板之光 P d層中因此’错由應用電磁輕射、熱、壓力或其組合 來。固化光阻劑。在固化光阻劑之後，自光阻劑中移出圖案 化器件，而在光阻劑中留下圖案。 如本文中所使用之術語"輻射，，及'，射束”涵蓋所有類型之 電磁輻射，其包括紫外線（UV)輻射（例如，具有365、 355、248、193、157或126 nm之波長）及遠紫外（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。 若情況允許，則術語"透鏡"可指包括折射、反射、磁 性、電磁及靜電光學組件的各種類型之光學組件之任—者 或其組合。 本發明之一或多個實施例可應用至任何浸入式微影裝 置，尤其（但不侷限於）係上述類型，且不論該沉浸液體係 以一池的方式來提供或僅提供在該基板之一局部表面區域 上。在本文中之液體供應系統應予以廣義解釋。在某些實 施例中，其可以係一機構或結構組合，其提供一液體至一 ^丨於該技衫糸統及e亥基板及/或基板台之間的空間中。i 可包含一或多個結構、一或多個液體入口、一或多個氣體 入口、一或多個氣體出口及/或一或多個液體出口之組 11876l.doc • 24 - 1357537 合’且該組合將該液體提供至該空間。在一實施例中，該 空間之一表面可以係該基板及/或基板台之一部分，該空 間之一表面可完全覆蓋該基板及/或基板台之一表面或 者該空間可包圍該基板及/或基板台。該液體供應系統可 視情況進一步包括一或多個元件來控制該液體之位置、數 里、品質、形狀、流量或任何其他特徵。
使用在該裝置中之沉浸液體可依照所使用的曝光輻射之 所要特性及波長而具有不同的成份。針對波長為193奈米 之曝光波長而言，可以使用超純水或含水成份，且基於此 理由’該沉浸液體有時可參照為水及與水相關的術語，諸 如可使用親水性、疏水性、溼度等等的術語。 雖然以上已描述本發明之特殊實施例，但應瞭解，可以 不同於所描述的方式來實踐本發明。舉例而言，本發明可 知取以下形式.一含有描述如上所揭示之方法的機器可讀
指令之-或多個序列之電腦程式，或—具有儲存於其中L 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）。 此，熟習 之範疇的 以上描述係作為說明性的，而非限制性的。因 此項技術者將明白，在不脫離以下陳述之請求項 情況下可對所描述之本發明進行修改。 【圖式簡單說明】 本發明，實施例係參考附圖而僅作為示例性方式說明如 上’在該等圖式中對應的參考符號係表示對應的部件，且 其中： H8761.doc •25- 1357537 圖1描繪一依照本發明之實施例的微影裝置； 圖2描繪依照本發明之一實施例之一如圖1所示之微影裝 置的詳細結構； 圖3描繪圖1所示之依照本發明之一實施例之微影裝置的 控制系統、測量系統及預測系統的細部結構；及 圖4顯示依照本發明之一實施例的一般性反饋架構。 【主要元件符號說明】
AD 調整器 B 幅射光束 BD 射束傳送系統 CO 聚光器 IF 位置感應器 IL 照明器 IN 積光器 Ml 光罩對準標記 M2 光罩對準標記 ΜΑ 圖案化器件 ΜΤ 光罩台 Ρ1 基板對準標記 Ρ2 基板對準標記 PS 投影系統 ΡΜ 第一定位器 PW 第二定位器 SO 幅射源 118761.doc -26- 1357537
w 基板 WT 基板台 τυ 調諧器 cs 控制系統 LSS 液體供應系統 M 馬達 MS 測量系統 OUT 出口 PL 投影糸統 PS 預測系統 10 空間 11 曝光位置 12 溫度感測器 12a、b、c 溫度感測器 14 熱調節單元 14a 熱調節單元 14b 熱調節單元 16 基板台定位系統 18 光學元件 20 光學元件調整系統 22 光學感測器 24 輸入資料 26 模型化系統 28 模型 118761.doc ·27· 1357537 30 資料處理器 32 資料儲存單元 34a 反饋控制信號 34b 反饋控制信號 34c 反饋控制信號 34d 反饋控制信號 36a 正饋控制信號 36b 正饋控制信號 36c 正饋控制信號 36d 正饋控制信號 40 液體儲槽 118761.doc -28-

Claims (1)

1357537 . . ___ 第096107436號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(100年10月） γ年月少日修正本 Γ 十、申請專利範圍： 1. 一種微影裝置，包含： 一基板台，其經建構用以固持一基板； 一投影系統’其經構形用以投影—經圖案化輻射光束 於該基板之一目標部分上； 液體供應系統，其經構形用以將一液體填充於一介 於3亥投影糸統及該基板之間的空間； 一測篁系統，其經構形用以測量一與該液體之一溫度 波動相關的效應，該測量系統包含—光學感測器，其經 構形以在該圖案化輻射光束被投影至固持在該基板台上 的該基板上的同時，感測穿過在該空間的液體的一輻射 光束，S亥感測器經配置以接收不具有已經穿過該投影系 統之輻射光束的輻射光東，或在輻射光束再進入該投影 系統之前自該投影系統接收輻射光束，或自該投影系統 接收不具有再進入該投影系統之輻射光束的輻射光束丨 及 控制系統’其經樣形以自該感測得的光束，判定 一與該液體之一溫度波動相關的一效應，並調整該液體 之溫度、與該液體之溫度波動相關的該效應、或兩者。 2·如請求項1之裝置，其中該控制系統經構形以基於藉由 該測量系統所獲得之測量來提供一反饋控制。 3 ·如晴求項2之裝置’其中該測量系統係經配置以測量該 投影系統之一光學效應，且該控制系統係經配置以基於 該所測量之光學效應來調整⑴在該投影系統中之一元 118761-1001028.doc 1357537 件；（ii)該輻射光束之一波長；（iii)該基板台之一位置； (iv)該液體之一溫度或（v)該⑴至（iv)的任意組合。 4·如請求項1之裝置，進一步包含一預測系統，其經構形 以預測與該液體的溫度波動相關的一效應，且其中該控 制系統經構形以基於藉由該預測系統所獲得之預測來提 供一正饋控制。 5'如請求項4之裝置’其中該預測系統包含一模型化系 統其經構形以提供一在該基板上之一熱效應的模型。 °月求項5之裝置’其中該控制系統經構形以利用正饋 控制而使用該模型來校正該熱效應。 7.如請求項1之裝置，其中該測量系統包含一溫度感測 器，其經構形用以測量該液體之溫度，且其中該控制系 統經構形以基於藉由該溫度感測器所感測到之溫度來提 供一反饋控制信號至該裝置。 請求項7之裝置，其中該反饋控制信號被提供至⑴一 熱調節系統；（ii)-基板台定位系統；㈣一光學元件定 位系統，其中該光學元件係包含在該投影系統中；（iv) 系統，其經構形用以調整該輻射光束之一波長；或（v) 該⑴至（iv)之任意組合。 9·如^項7之裝置’其中該控制系統係經配置以基於在 亥工間中所感測到之一溫度來提供一反饋控制信號，以 工制該液體之溫度來減少在該空間中之該液體的溫度波 動。 10·如請求項7之裝置，纟中該控㈣統係經配置以基於在 118761-1001028.doc •2- 1357537 該空間中感測到之一溫度來提供—反饋控制信號，俾藉 由提供一反饋控制信號至一調整元件來校正一相關的成 像效應’其中該調整元件係經構形用以調整⑴該基板台 之一位置；（ii)在該投影系統中之一或多個光學元件之一 位置，（111)該輻射光束之一波長或（iv)該⑴至（Hi)之任意 組合。 11. 如請求項1之裝置，其在介於該投影系統及該基板之間 的空間的下游處進一步包含一可供液體流經之出口，且 其中該測量系統進一步包含一定位在該空間之下游處的 感測器’以測量在該空間之下游處的液體之溫度。 12. 如凊求項11之裝置，其中該控制系統係經配置以基於在 該空間之下游處所感測到之溫度來提供反饋控制信號， 以控制在介於該投影系統及該基板之間的空間中的該液 體之溫度。 13. 如請求項π之裝置，其中該控制系統係經配置以基於在 該空間之下游處所感測到之溫度來提供一反饋控制信 號’俾藉由提供一反饋控制信號至一調整元件來校正一 相關的成像效應，其中該調整元件係經構形用以調整⑴ 該基板台之一位置；（ii)在該投影系統中之一或多個光學 元件之一位置；（iii)該輻射光束之一波長或（iv)該⑴至 (iii)之任意組合。 14. 如請求項！之裝置，其中該光學感測器包含一連續焦點 測量感測器、一倍率感測器、一像差測量器件或上述器 件之任意組合。 118761-1001028.doc 1357537 15. 如請求項14之裝置，其中該光學感測器係經構形以週期 性地測量在曝光之間在該液體中的溫度波動之一焦點效 應。 16. 如請求項i之裝置，其中該控制系統係經配置以基於藉 由該光學感測器所感測到之光學特徵來提供反饋控制信 號’以控制在介於該投影系統及該基板之間的空間中的 該液體之溫度。 17. 如請求項1之裝置，其中該控制系統係經配置以基於藉 由該光學感測器所感測到之該光學特徵來提供一反饋控 制信號，俾藉由提供一反饋控制信號至一調整元件來校 正一相關的成像效應，其中該調整元件係經構形用以調 整⑴該基板台之一位置；（ii)在該投影系統中之一或多個 光學元件之一位置；（iii)該輻射光束之一波長或（iv)該⑴ 至（iii)之任意組合。 1 8.如請求項1之裝置，其中該感測器包含一連續焦點測量 感測器’其經配置為一外部感測器或一通過該光學元件 的焦點感測器’該焦點感測器經構形以感測一通過該投 影系統中之一或多個光學元件的焦點。 19. 一種微影裝置，包含： 一基板台，其經建構用以固持一基板； 一投影系統，其經構形用以投影—經圖案化輻射光束 於該基板之一目標部分上； 一液體供應系統，其經構形用以將一液體填充於一介 於該投影系統及該基板之間的空間； 11876M001028.doc -4- 1357537 -
叫置乐玩，具經構形用以測量一與該液體之一溫度 波動相關的效應，其中該測量系統包含一光學感測器， 其經構形以感測穿過在該空間的液體的一輻射光束，該 感測态經配置以接收不具有已經穿過該投影系統之輻射 光束的輻射光束，或在輻射光束再進入該投影系統之前 自該投影系統接收輻射光束，或自該投影系統接收不具 有再進入該投影系統之輻射光束的輻射光束，且經構形 以量測穿過在該空間的液體的一輻射焦點；及 一控制系統，其經構形以在當該基板被固持在基板 台上時’在相同基板的曝光之間移動該光學感測器至 在δ玄技影系統下方的一位置，並且經構形以自該感測 知的光束及測量得的焦點，判定一與該液體之一溫度 波動相關的效應，並調整該液體之溫度、與該液體之溫 度波動相關的該效應、或兩者。 20. —種器件製造方法，包含： 利用一投影系統將一經圖案化輻射光束通過一液體而 投影在一基板上； 測量與該液體之一溫度波動相關的一效應，該測量包 含在該圖案化輻射光束被投影至固持在基板台上的該基 板上的同時’利用一感測器感測穿過在該空間之液體的 一輻射光束的一光學特徵，藉由該感測器感測到的輻射 光束並未經過該投影系統，或藉由該感測器感測到的輻 射光束來自於該投影系統且在輻射光束再進入該投影系 統之刖被感測’或藉由該感測器感測到的輕射光束不具 118761-1001028.doc 1357537 有再進入該投影系統的輻射光束；及 至少基於感測到的該光學特徵，來控制該液體的溫 度、與該液體之該溫度波動相關的一效應、或兩者。 21·如請求項20之方法，進一步包含預測與該液體之—溫度 波動相關的一效應’且該控制包含基於該預測提供一正饋 控制。 22. 如請求項21之方法’其中該預測係基於在該基板上之一 熱效應的模型。 23. 如請求項20之方法，其中該感測器係為一連續焦點測量 感測器、一倍率感測器、一像差測量器件或上述器件之任 意組合。 24· —種器件製造方法，包含： 利用一投影系統將一經圖案化輻射光束通過一液體而 投影在一基板上； 測量與該液體之一溫度波動相關的一效應，該測量包 含利用一感測器感測穿過在該空間之液體的一輻射光束 的一光學特徵，且測量穿過在該空間之液體的一幅射焦 點，藉由該感測器感測到的輻射光束並未經過該投影系 統’或藉由該感測器感測到的輻射光束來自於該投影系 統且在輻射光束再進入該投影系統之前被感測，或藉由 該感測器感測到的輻射光束不具有再進入該投影系統的 輻射光束； 當該基板被固持於基板台上時，在相同基板的曝光之 間，移動光學感測器至位於該投影系統下方的一位置； 11876M001028.doc -6 - 1357537
及 至少基於感測到的光學特徵及測量到的焦點，來控制 該液體的溫度、與該液體之一溫度波動相關的一效應、 或兩者。 118761-1001028.doc
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