TWI420257B - 微影裝置及元件製造方法 - Google Patents

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Description

微影裝置及元件製造方法
本發明係關於一種微影裝置及一種用於製造一元件之方法。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在該情況下，圖案化元件(其或者被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次圖案化之鄰近目標部分的網路。
微影被廣泛地認為係在IC以及其他元件及/或結構之製造中之關鍵步驟中的一者。然而，隨著使用微影所製造之特徵的尺寸變得愈來愈小，微影正變為用於使能夠製造小型IC或其他元件及/或結構之更具決定性的因素。圖案印刷極限之理論估計可藉由瑞立(Rayleigh)解析度準則給出，如方程式(1)所示：
其中λ為所使用之輻射的波長，NA為用以印刷圖案之投影系統的數值孔徑，k1 為程序相依性調整因數(亦被稱作瑞立常數)，且CD為經印刷特徵之特徵大小(或臨界尺寸)。自方程式(1)可見，可以三種方式來獲得特徵之最小可印刷大小的減小：藉由縮短曝光波長λ、藉由增加數值孔徑NA，或藉由降低k1 之值。
為了縮短曝光波長且因此減小最小可印刷大小，已提議使用極紫外線(EUV)輻射源。EUV輻射為具有在10奈米至20奈米之範圍內(例如，在13奈米至14奈米之範圍內)之波長的電磁輻射。已進一步提議可使用具有小於10奈米(例如，在5奈米至10奈米之範圍內(諸如6.7奈米或6.8奈米))之波長的EUV輻射。此輻射被稱為極紫外線輻射或軟x射線輻射。可能的源包括(例如)雷射產生電漿源、放電電漿源，或基於藉由電子儲存環提供之同步加速器輻射之源。
可使用電漿來產生EUV輻射。用於產生EUV輻射之輻射系統可包括用於激發燃料以提供該電漿之雷射，及用於含有該電漿之源收集器模組。舉例而言，可藉由將雷射光束引導於燃料(諸如適當材料(例如，錫)之粒子，或適當氣體或蒸汽(諸如氙氣體或鋰蒸汽)之流)處來產生電漿。所得電漿發射輸出輻射(例如，EUV輻射)，其係使用輻射收集器加以收集。輻射收集器可為鏡面式正入射輻射收集器，其接收輻射且將輻射聚焦成光束。源收集器模組可包括經配置以提供真空環境來支援電漿之圍封結構或腔室。此輻射系統通常被稱為雷射產生電漿(LPP)源。
吾人在微影技術中熟知，可藉由適當地選擇照明圖案化元件之角度(亦即，藉由適當地選擇照明圖案化元件之輻射之角分佈)來改良投影至基板上的圖案化元件之影像。在具有柯而勒照明系統(Koehler illumination system)之微影裝置中，照明圖案化元件之輻射之角分佈係藉由照明系統之光瞳平面中的照明光束之空間強度分佈判定。此係因為光瞳平面處之照明光束有效地充當用於產生入射於圖案化元件上之照明光束的次級或虛擬輻射源。照明系統內之光瞳平面處的照明光束之空間強度分佈之形狀通常被稱作照明模式或輪廓。照明系統之光瞳平面亦可被稱作圖案化元件之光瞳平面。
當將圖案化元件之影像投影至基板上時，光瞳平面處具有特定空間強度分佈之照明光束改良處理寬容度。詳言之，空間強度分佈具有偶極離軸照明模式、環形離軸照明模式或四極離軸照明模式之照明光束可增強投影之解析度及/或其他參數，諸如對投影系統光學像差、曝光寬容度及聚焦深度之敏感性。特定「軟極」(soft-pole)照明模式亦可具有對投影至基板上的圖案化元件之影像的有利效應。因此，一照明系統通常包括一或多個元件或結構，該一或多個元件或結構用以引導、塑形及控制照明光束，使得其在光瞳平面處具有所要空間強度分佈/照明模式。
在使用(例如)EUV輻射作為照明光束(且因此作為經圖案化光束)之微影裝置中，不能使用透射光學元件(諸如變焦旋轉三稜鏡)及/或繞射光學元件來塑形照明光束，因為不存在能透射EUV輻射之適當材料。用於EUV輻射之照明系統包含收集來自輻射源之輻射且將輻射引導至光瞳鏡面之場鏡面，光瞳鏡面係與照明系統之光瞳平面相關聯。已提議由個別可移動琢面之配置形成場鏡面，個別可移動琢面將輻射引導至光瞳鏡面之對應琢面上，以便界定所要照明模式。見(例如)美國專利申請案第US 61/157,498號及第US 61/236,789號，該等文件之全文在此以引用之方式併入本文中。在一配置中，可在兩個位置之間切換每一可移動場琢面以將輻射引導至兩個對應光瞳琢面中之一選定光瞳琢面。在另一配置中，可在三個位置之間切換每一可移動場琢面以將輻射引導至兩個對應光瞳琢面中之一選定光瞳琢面，或在使得輻射不到達基板之方向上引導輻射。
可移動琢面鏡面具有機械驅動系統及致動器，通常為某一種類之馬達。因此，其可遭受故障。故障可意謂琢面鏡面卡在其預定位置中之一者中或卡在預定位置之間的位置中。卡在中間位置中之琢面鏡面將通常在使得輻射不到達基板之方向上引導輻射，且可被視為卡在「關閉」(off)狀態中。卡在「錯誤」位置或關閉狀態中之琢面鏡面意謂可能不會達成所要照明輪廓，此情形具有對成像品質之負面效應。詳言之，有缺陷琢面鏡面可引起遠心度誤差(telecentricity error)，從而導致嚴重到足以導致有缺陷元件之成像誤差。
需要(例如)提供一種微影裝置，其具有包括可移動琢面之一場琢面鏡面，該場琢面鏡面對一或多個有缺陷琢面更具彈性。
根據一態樣，提供一種微影裝置，其經配置以將一圖案自一圖案化元件投影至一基板上且具有一照明系統，該照明系統經組態以調節一輻射光束且將該輻射光束引導至該圖案化元件上，其中該照明系統包含：一第一反射組件及一第二反射組件，該第一反射組件經配置以將該輻射光束之輻射引導至該第二反射組件上且包含複數個可移動反射元件，每一可移動反射元件可在至少一第一位置與一第二位置之間移動以便改變一照明模式，且該第二反射組件係與該照明系統之一光瞳平面相關聯；及一控制系統，其經配置以將該複數個可移動反射元件設定至各別所要位置以便實現一所要照明模式，且經進一步配置以在該等可移動反射元件中之一第一可移動反射元件有缺陷且不能被設定至該各別所要位置的情況下，將該等可移動反射元件中之一第二可移動反射元件設定至不同於其所要位置之一校正位置，以至少部分地改善該等可移動反射元件中之該第一可移動反射元件之一有害效應。
根據一態樣，提供一種用於製造一元件之微影方法，該方法包含：將一輻射光束引導至一第一反射組件上，使得該輻射光束藉由該第一反射組件反射且入射於一第二反射組件上，該輻射光束在其後入射於一圖案化元件上，且該第一反射組件包含複數個可移動反射元件，每一可移動反射元件可在至少一第一位置與一第二位置之間移動以便改變該圖案化元件之一照明模式；使用該圖案化元件來圖案化該輻射光束；及將該經圖案化輻射光束投影至一基板上，該方法進一步包含：將該等可移動反射元件設定至所要位置以界定一所要照明模式；及在該等可移動反射元件中之一第一可移動反射元件有缺陷且不能被設定至該各別所要位置的情況下，將該等可移動反射元件中之一第二可移動反射元件設定至不同於其所要位置之一校正位置，以至少部分地改善該有缺陷可移動反射元件之一有害效應。
現將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部分。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的包括源收集器模組SO之微影裝置100。該裝置包含：-　照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，EUV輻射)；-　支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化元件(例如，光罩或比例光罩)MA，且連接至經組態以準確地定位該圖案化元件之第一定位器PM；-　基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，塗佈抗蝕劑之晶圓)W，且連接至經組態以準確地定位該基板第二定位器PW；及-　投影系統(例如，反射投影系統)PS，其經組態以將藉由圖案化元件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包含一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於引導、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
支撐結構MT以取決於圖案化元件MA之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化元件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化元件MA。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化元件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而係固定或可移動的。支撐結構可確保圖案化元件(例如)相對於投影系統處於所要位置。
術語「圖案化元件」應被廣泛地解釋為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何元件。被賦予至輻射光束之圖案可對應於目標部分中所產生之元件(諸如積體電路)中的特定功能層。
圖案化元件可為透射或反射的。圖案化元件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中係熟知的，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面將圖案賦予於藉由鏡面矩陣反射之輻射光束中。
投影系統(如同照明系統)可包括各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件或其任何組合，其適合於所使用之曝光輻射，或適合於諸如真空之使用的其他因素。可能需要將真空用於EUV輻射，因為其他氣體可能吸收過多輻射。因此，可憑藉真空壁及真空泵將真空環境提供至整個光束路徑。
如此處所描繪，裝置為反射類型(例如，使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)的類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
參看圖1，在一實施例中，照明器IL自源收集器模組SO接收極紫外線輻射光束。用以產生EUV輻射之方法包括(但未必限於)使用在EUV範圍內之一或多種發射譜線將具有至少一元素(例如，氙、鋰或錫)之材料轉換成電漿狀態。在一種此類方法(常常被稱為雷射產生電漿(「LPP」))中，可藉由使用雷射光束來輻照燃料(諸如具有所需譜線發射元素之材料之小滴、流或叢集)而製造電漿。源收集器模組SO可為包括雷射(圖1中未繪示)之EUV輻射系統之部分，雷射用於提供激發燃料之雷射光束。所得電漿發射輸出輻射(例如，EUV輻射)，其係使用安置於源收集器模組中之輻射收集器加以收集。
舉例而言，當使用CO2 雷射來提供用於燃料激發之雷射光束時，雷射與源收集器模組可為分離實體。在此等情況下，不認為雷射形成源收集器模組之部分，且輻射光束係憑藉包含(例如)適當引導鏡面及/或光束擴展器之光束傳送系統而自雷射傳遞至源收集器模組。在其他情況下，例如，當源為放電產生電漿EUV產生器(常常被稱為DPP源)時，雷射可為源收集器模組之整體部分。以類似方式，源收集器模組與微影裝置可為分離實體，或源與微影裝置可為分離實體。
照明器IL可包含經組態以調整輻射光束之角強度分佈的調整器。理想地，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。此外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如琢面化場鏡面元件及琢面化光瞳鏡面元件。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台)MT上之圖案化元件(例如，光罩)MA上，且係藉由該圖案化元件而圖案化。在藉由圖案化元件(例如，光罩)MA反射之後，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器PS2(例如，干涉量測元件、線性編碼器或電容性感測器)，基板台WT可準確地移動，例如，以使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器PS1可用以相對於輻射光束B之路徑準確地定位圖案化元件(例如，光罩)MA。可使用圖案化元件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化元件(例如，光罩)MA及基板W。
所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中：
1.　在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如，光罩台)MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。
2.　在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構(例如，光罩台)MT與基板台WT(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構(例如，光罩台)MT之速度及方向。
3.　在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如，光罩台)MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化元件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化元件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化元件(諸如上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
圖2更詳細地展示裝置100，其包括源收集器模組SO、照明系統IL及投影系統PS。源收集器模組SO經建構及配置成使得可將真空環境維持於源收集器模組SO之圍封結構220中。可藉由放電產生電漿源形成EUV輻射發射電漿210。可藉由氣體或蒸汽產生EUV輻射，例如，氙氣體、鋰蒸汽或錫蒸汽，其中產生極熱電漿210以發射在電磁光譜之EUV範圍內的輻射。藉由(例如)導致至少部分地離子化之電漿的放電而產生極熱電漿210。為了輻射之有效率產生，可能需要為(例如)10帕斯卡之分壓的氙、鋰、錫蒸汽或任何其他適當氣體或蒸汽。在一實施例中，提供經激發之錫(Sn)的電漿以產生EUV輻射。
藉由熱電漿210發射之輻射係經由定位於源腔室211中之開口中或後方的選用之氣體障壁或污染物障壁230(在一些情況下，亦被稱作污染物捕捉器或箔片捕捉器)而自源腔室211傳遞至收集器腔室212中。污染物障壁230可包括通道結構。污染物障壁230亦可包括氣體障壁，或氣體障壁與通道結構之組合。如在此項技術中所知，在本文中進一步所指示之污染物障壁230至少包括通道結構。
收集器腔室211可包括可為所謂的掠入射收集器之輻射收集器CO。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側251及下游輻射收集器側252。橫穿收集器CO之輻射可經反射離開光譜濾光器240以聚焦於虛擬源點IF中。虛擬源點IF通常被稱作中間焦點，且源收集器模組經配置成使得中間焦點IF位於圍封結構220中之開口221處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿210之影像。
隨後，輻射橫穿照明系統IL，照明系統IL可包括琢面化場鏡面元件22及琢面化光瞳鏡面元件24，其經配置以提供在圖案化元件MA處輻射光束21之所要角分佈，以及在圖案化元件MA處輻射強度之所要均一性。在藉由支撐結構MT固持之圖案化元件MA處的輻射光束21之反射後，隨即形成經圖案化光束26且藉由投影系統PS將經圖案化光束26經由反射元件28、30而成像至藉由基板台WT固持之基板W上。
通常，比所示元件多之元件可存在於照明系統IL及投影系統PS中。取決於微影裝置之類型，可視情況存在光譜濾光器240。另外，可存在比諸圖所示之鏡面多的鏡面，例如，在投影系統PS中可存在比圖2所示之反射元件多1至6個的額外反射元件。
如圖2所說明，收集器光學儀器CO被描繪為具有掠入射反射器253、254及255之巢套式收集器，僅僅作為收集器(或收集器鏡面)之實例。掠入射反射器253、254及255經安置成圍繞光軸O軸向地對稱，且此類型之收集器光學儀器CO理想地結合放電產生電漿源(常常被稱為DPP源)加以使用。
或者，源收集器模組SO可為如圖3所示的LPP輻射系統之部分。雷射LA經配置以將雷射能量沈積至諸如氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li)之燃料中，從而產生具有數十電子伏特之電子溫度的高度離子化之電漿210。在此等離子之去激發及再結合期間所產生的高能輻射係自電漿發射、藉由近正入射收集器光學儀器CO收集，且聚焦至圍封結構220中之開口221上。
圖4及圖5為展示如何使用第一反射組件22及第二反射組件24來調節照明光束且將照明光束引導至圖案化元件的示意圖。應注意，其他光學組件可包括於照明器IL中，但為了清楚起見而自以下描述被省略。
在該實施例中，第一反射組件22包含複數個初級反射元件(通常被稱為場琢面鏡面110)。第二反射組件24包含複數個次級反射元件(通常被稱為光瞳琢面鏡面120)。初級反射元件110經組態以將輻射引導(反射)朝向次級反射元件120。第一反射組件之初級反射元件經組態成足夠接近地並排在一起以在中間實質上不留下間隙，以便減小或最小化任何輻射損失。第二反射組件之次級反射元件亦經組態以減小或最小化任何輻射損失。
第二反射組件24係與光瞳平面相關聯，且因此，第二反射組件充當虛擬輻射源。在一實施例中，第二反射組件位於光瞳平面中且與光瞳平面重合。在一實施例中，第二反射組件可自光瞳平面位移較小距離。次級反射元件引導輻射以適當地填充圖案化元件MA上之照明場。在一實施例中，可在照明器中安置聚光器鏡面或鏡面系統(圖中未繪示)，其將場琢面鏡面成像於圖案化元件上。
照明圖案化元件之輻射之角分佈係藉由第二反射組件處輻射光束之空間強度分佈判定。空間強度分佈係藉由哪些次級反射元件被照明(亦即，第二反射組件處之照明模式)判定。次級反射元件之照明又係藉由每一初級反射元件之位置判定。
藉由選擇初級反射元件110中之每一者且接著根據需要將初級反射元件110中之每一者移動至其第一位置或其第二位置來控制照明模式。當初級反射元件110A、110B及110C定向於其第一位置中時，將輻射子光束B1、B2、B3反射朝向關聯之第一次級反射元件120A'、120B'及120C'(見圖4)。當初級反射元件110A、110B及110C定向於其第二位置中時，將輻射子光束B1、B2、B3反射朝向不同的第二關聯次級反射元件120A"、120B"及120C"(見圖5)。
應理解，次級反射元件120A'、120B'及120C'基本上為在第二反射組件處之第一關聯部位。同樣地，次級反射元件120A"、120B"及120C"基本上為在第二反射組件處之第二關聯部位。
每一初級反射元件之第一位置及第二位置相對於其他初級反射元件之第一位置及第二位置為不同且唯一的。同樣地，與每一初級反射元件相關聯之兩個次級反射元件相對於與其他初級反射元件相關聯之次級反射元件為不同且唯一的。藉由適當地選擇及移動每一初級反射元件，可將輻射引導朝向光瞳平面處之必需次級反射元件，以便產生具有特定照明模式之特定所要空間強度分佈。藉由根據需要來控制每一初級反射元件之位置，可將光瞳平面處輻射光束之空間強度分佈切換(亦即，改變)至具有不同照明模式之其他所要空間強度分佈。舉例而言，可將子光束引導至光瞳平面處之特定部位，以便產生具有(例如)環形離軸塑形照明模式、偶極離軸塑形照明模式、四極離軸塑形照明模式等等之空間強度分佈。
在一實施例中，次級反射元件經永久地安裝成使得每一次級反射元件之定向係固定且不變的。為了允許藉由每一初級反射元件照明兩個不同次級反射元件，初級反射元件對次級反射元件之比率為至少1:2。初級反射元件經組態以在任一時間僅將輻射引導至單一對應次級反射元件上。此外，初級反射元件之光功率經選擇及組態以產生具有適當大小及光展量比率之輻射光束，以便確保藉由初級反射元件反射之輻射光束足夠小以在任一時間僅照明單一對應次級反射元件。
儘管圖4及圖5僅展示少許初級反射元件及關聯次級反射元件，但照明器可包含較大數目個初級反射元件及較大數目個次級反射元件。
初級反射元件陣列可在橫跨通過輻射光束之平面的平面中以二維類柵格構造加以配置，及/或次級反射元件陣列可在橫跨通過輻射光束之平面的平面中以二維類柵格構造加以配置。第一反射組件可包含一或多個初級反射元件陣列。同樣地，第二反射組件可包含一或多個對應次級反射元件陣列。舉例而言，一微影裝置可包含結合32個次級反射元件陣列加以使用的16個初級反射元件陣列。如先前所提及，本文中之術語「陣列」可意謂單一陣列或一陣列群組。
如上文所解釋，藉由選擇每一初級反射元件之必需位置且相應地將每一初級反射元件移動至其必需位置，微影裝置可在照明器中之光瞳平面處產生所要照明模式。在一實施例中，將每一初級反射元件之定向僅限於兩個位置(第一位置及第二位置)，且在正常操作中不可移動至任何其他位置(例如，在第一位置與第二位置之間的位置)。此實施例在下文被稱作雙位置場琢面鏡面。
在另一實施例中，每一初級反射元件可移動至第三位置，第三位置可(例如)在第一位置與第二位置之間。在第三位置中，藉由初級反射元件反射之輻射不到達基板。第三位置可被視為「關閉」位置。此實施例在下文被稱作三位置場琢面鏡面。
在一實施例中，每一初級反射元件係藉由使其圍繞(預定)軸線旋轉而在各位置之間移動。在光瞳平面處第一關聯部位(例如，第一關聯次級反射元件)及第二關聯部位(例如，第二關聯次級反射元件)之部位取決於相對於第一位置及第二位置(與第一部位及第二部位相關聯)之旋轉角。
在一實施例中，選擇每一初級反射元件之第一位置及第二位置(且隨後選擇第一關聯部位及第二關聯部位)，以便最大化可產生之有用照明模式的數目。
可藉由驅動器使初級反射元件圍繞在第一位置與第二位置之間的軸線旋轉。
一或多個初級反射元件可經組態以加以驅動以圍繞同一軸線旋轉。一或多個其他初級反射元件可經組態以加以驅動以圍繞其他軸線旋轉。
在一實施例中，每一初級反射元件包含用以驅動該初級反射元件之驅動器馬達111。可藉由機械末端擋板界定第一位置及第二位置，使得在雙位置場琢面鏡面中，施加至驅動器馬達之驅動器信號可為二元信號。應瞭解，二元(雙值)驅動器信號針對驅動器馬達之此使用減輕控制系統提供每一鏡面之定向之回饋控制的複雜性。對於三位置場琢面鏡面，需要更複雜的控制系統，但此鏡面具有使能夠界定額外照明模式之優點。舉例而言，可以減小產出率為代價來控制多極照明模式中之極之大小。
圖6展示藉由雙位置場琢面鏡面產生之實例照明模式，其中一可移動場琢面鏡面有缺陷(例如，其卡在某位置中、不能及時或根本不能到達所要位置，等等)。在此實例中，所要照明模式為偶極照明模式，其中極50位於X軸上。有缺陷場琢面鏡面處於將輻射引導出所要極以到達在所要照明模式中應為暗之部位51的位置。舉例而言，有缺陷場琢面鏡面卡在其第一位置中，但所要照明模式要求其處於其第二位置。在極50中之一者中留下對應暗孔52。因此，此有缺陷鏡面之效應係引入遠心度誤差(換言之，有效照明模式之強度中心自照明器之光軸位移)。
在本發明之一實施例中，回應於有缺陷位置來採取校正動作。如圖7所示，校正動作係將另一場琢面鏡面切換至一校正位置，該校正位置不同於其為了實現所要照明模式而將被放入之位置。經設定至校正位置之場琢面鏡面將輻射引導至光瞳平面中之光點53，光點53係相對於照明系統之光軸而與光點51對稱地相對，輻射係藉由有缺陷場琢面鏡面引導至光點51。在一實施例中，光點53可經定位成相對於光瞳平面中穿過光軸OA之虛線(例如，x軸或y軸中之一者)而與光點51相對。應注意，在一實施例中，用以實現校正之場琢面鏡面無需經定位成與有缺陷場琢面相對。此係因為場琢面與光瞳琢面之間的關係(被稱為通道指派)無需為對稱的。亦產生暗光點54，其係與藉由有缺陷場琢面鏡面產生之暗光點52相對。儘管圖7所示之所得照明模式可被視為比圖6所示之未經補償模式更多地偏離所要模式，但在本發明之一實施例中所採取的校正動作之效應係減小或消除遠心度誤差。因為遠心度誤差可導致嚴重到足以引起有缺陷元件之成像誤差，所以需要校正此遠心度誤差，即使以對影像之某其他效應(例如，對比度損失)為代價。
圖8中展示有缺陷場琢面鏡面之另一可能效應。此處，場琢面鏡面(例如，三位置場琢面鏡面)卡在「關閉」位置中，藉以自其所反射之輻射不能到達基板。實際上，在所要照明模式中存在暗光點52，此情形再次引入遠心度誤差。在此情況下，參看圖9，校正動作係將對應場琢面鏡面切換至其「關閉」位置以產生對稱地相對的暗光點54。此情形以基板層位處之光束強度之僅較小減小為代價來校正遠心度誤差。此減小可易於藉由增加曝光時間加以補償。
在一實施例中，將兩個或兩個以上場琢面移動至校正位置，以便補償一個有缺陷場琢面。此情形在有缺陷場琢面引入不能僅使用一個其他場琢面加以校正之遠心度誤差的情況下為理想的。當然，針對校正動作使用兩個或兩個以上場琢面可產生自所要照明模式之較大散度，但在總效應為相關特性之改良的情況下仍為理想的。可使用優質化函數(merit function)來判定考量所有相關參數之最佳校正動作。
因此，藉由使用本發明之一實施例，可在裝置之效能減小僅較小且可接受的情況下容許一或多個有缺陷場琢面鏡面，而不會使甚至一個有缺陷場琢面鏡面可導致不可接受的成像誤差，導致不可接受的成像誤差使場鏡面系統之修復或替換成為必要。
應注意，有缺陷場琢面鏡面之存在不意謂校正總是為必要的。特定照明模式可能要求有缺陷場琢面鏡面處於其被卡之位置，在該情況下，校正為不必要的。因此，就有缺陷場琢面鏡面而言，需要參考所要照明輪廓來判定針對任何校正動作之需要。
圖10中展示經配置以實施本發明之一實施例的控制系統。控制器60自介面61接收界定所要照明模式之資訊。介面61可為供使用者輸入用以界定所要照明模式之資訊的使用者介面，或為至監督機器控制系統之介面，監督機器控制系統協調裝置總體上之活動及/或微影單元或叢集中之其他關聯元件之活動。介面61亦可包括經儲存有界定照明模式之資訊的記憶體。基於界定照明模式之資訊，控制器60指示致動器111將場琢面鏡面設定至必要位置以實現所要照明模式。藉此，控制器60參考記憶體62，記憶體62儲存識別任何有缺陷場琢面鏡面及其缺陷之性質(例如，其被卡之位置)的資訊。控制器60使用此資訊以基於上文所闡述之原理來判定是否需要將任何其他場琢面鏡面設定至校正位置。
上文所描述之控制系統應知道是否存在任何有缺陷場琢面鏡面，且若存在，則應知道哪些鏡面為有缺陷場琢面鏡面。可以若干不同方式執行有缺陷場琢面鏡面之偵測。舉例而言，可代替圖案化元件而與適當孔徑一起使用在基板層位處之感測器63以在基板層位處有效時直接量測光瞳，藉此識別任何有缺陷場琢面鏡面。不能在實際曝光期間執行此量測，但可在週期性校準或維護程序期間或在基板調換時間間隔期間執行此量測。
可藉由考慮來自可移動場琢面鏡面之致動器的回饋信號64來執行有缺陷場琢面鏡面之即時偵測。此等回饋信號可包括來自附接至用以移動鏡面之馬達之位置感測器的信號，或可得自量測在將驅動信號施加至致動器時的電流或反電動勢(back-emf)。然而，此方法可能不會可靠地偵測由致動器與實際鏡面之間的斷裂連接引起的有缺陷場琢面鏡面。用以偵測有缺陷場琢面鏡面之另一方法係使用相機65來觀測場琢面鏡面，但可能不需要照明場鏡面來進行此觀測。又一方法係使用紅外線相機66來觀測光瞳鏡面24。因為光瞳鏡面不為完全反射的且被非均一地照明，所以藉由紅外線相機偵測之其溫度輪廓將指示照明圖案且可與所要照明模式進行比較。
儘管本文中之論述已參考場琢面鏡面，但本文中之概念及特徵可同樣地適用於光瞳琢面鏡面或非反射光學元件。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如製造整合光學系統、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，等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更通用之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。適用時，可將本文中之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，(例如)以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語「基板」亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化元件中之構形界定產生於基板上之圖案。可將圖案化元件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化元件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指代各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明之特定特徵可體現為：電腦程式，其含有描述上文所揭示之方法之機器可讀指令的一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其具有儲存於其中之此電腦程式。以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡述之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
21．．．輻射光束
22．．．琢面化場鏡面元件/第一反射組件
24．．．琢面化光瞳鏡面元件/第二反射組件
26．．．經圖案化光束
28．．．反射元件
30．．．反射元件
50．．．極
51．．．部位/光點
52．．．暗孔/暗光點
53．．．光點
54．．．暗光點
60．．．控制器
61．．．介面
62．．．記憶體
63．．．感測器
64．．．回饋信號
65．．．相機
66．．．紅外線相機
100．．．微影裝置
110．．．場琢面鏡面/初級反射元件
110A．．．初級反射元件
110B．．．初級反射元件
110C．．．初級反射元件
111．．．驅動器馬達/致動器
120．．．光瞳琢面鏡面/次級反射元件
120A'．．．第一次級反射元件
120A"．．．第二關聯次級反射元件
120B'．．．第一次級反射元件
120B"．．．第二關聯次級反射元件
120C'．．．第一次級反射元件
120C"．．．第二關聯次級反射元件
210．．．EUV輻射發射電漿/極熱電漿/熱電漿
211．．．源腔室
212．．．收集器腔室
220．．．圍封結構
221．．．開口
230．．．氣體障壁/污染物障壁
240．．．光譜濾光器
251．．．上游輻射收集器側
252．．．下游輻射收集器側
253．．．掠入射反射器
254．．．掠入射反射器
255．．．掠入射反射器
B．．．輻射光束
B1．．．輻射子光束
B2．．．輻射子光束
B3．．．輻射子光束
C．．．目標部分
CO．．．輻射收集器/收集器光學儀器
IF．．．虛擬源點/中間焦點
IL．．．照明系統/照明器
LA．．．雷射
M1．．．圖案化元件對準標記
M2．．．圖案化元件對準標記
MA．．．圖案化元件
MT．．．支撐結構
O．．．光軸
OA．．．光軸
P1．．．基板對準標記
P2．．．基板對準標記
PM．．．第一定位器
PS．．．投影系統
PS1．．．位置感測器
PS2．．．位置感測器
PW．．．第二定位器
SO．．．源收集器模組
W．．．基板
WT．．．基板台
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；
圖2為圖1之裝置的更詳細視圖；
圖3為圖1及圖2之裝置之源收集器模組的更詳細視圖；
圖4及圖5描繪微影裝置之照明系統且說明可移動場琢面鏡面之運行；
圖6及圖7描繪本發明之一實施例中的校正動作之效應；
圖8及圖9描繪本發明之另一實施例中的校正動作之效應；及
圖10描繪根據本發明之一實施例的用於包括可移動琢面之場鏡面之控制系統。
22．．．琢面化場鏡面元件/第一反射組件
24．．．琢面化光瞳鏡面元件/第二反射組件
60．．．控制器
61．．．介面
62．．．記憶體
63．．．感測器
64．．．回饋信號
65．．．相機
66．．．紅外線相機
110．．．場琢面鏡面/初級反射元件
111．．．驅動器馬達/致動器
120．．．光瞳琢面鏡面/次級反射元件
B1．．．輻射子光束
B2．．．輻射子光束
B3．．．輻射子光束
IF．．．虛擬源點/中間焦點
MA．．．圖案化元件

Claims (16)

  1. 一種微影裝置，其經配置以將一圖案自一圖案化元件投影至一基板上且具有一照明系統，該照明系統經組態以調節一輻射光束且將該輻射光束引導至該圖案化元件上，其中該照明系統包含：一第一反射組件及一第二反射組件，該第一反射組件經配置以將該輻射光束之輻射引導至該第二反射組件上且包含複數個可移動反射元件，每一可移動反射元件可在至少一第一位置與一第二位置之間移動以便改變一照明模式，且該第二反射組件係與該照明系統之一光瞳平面相關聯；及一控制系統，其經配置以將該複數個可移動反射元件設定至各別所要位置以便實現一所要照明模式，且經進一步配置以在該等可移動反射元件中之一第一可移動反射元件有缺陷且不能被設定至該各別所要位置的情況下，將該等可移動反射元件中之一第二可移動反射元件設定至不同於其所要位置之一校正位置，以至少部分地改善該等可移動反射元件中之該第一可移動反射元件之一有害效應。
  2. 如請求項1之微影裝置，其中該控制系統經配置成使得該等可移動反射元件中之該第二可移動反射元件為在其所要位置中將輻射引導至該光瞳平面中之一第二點的一可移動反射元件，該第二點係與該光瞳平面中之一第一點相對，輻射已藉由該等可移動反射元件中之該第一可移動反射元件引導至該第一點。
  3. 如請求項1或2之微影裝置，其中該控制系統經配置成使得在該等可移動反射元件中之該第一可移動反射元件將輻射引導至該光瞳平面中之一第一點的情況下，將該等可移動反射元件中之該第二可移動反射元件設定至一校正位置，使得該第二可移動反射元件將輻射引導至與該第一點相對的該光瞳平面中之一第二點。
  4. 如請求項2之微影裝置，其中該第二點係相對於該照明系統之一光軸而與該第一點相對。
  5. 如請求項2之微影裝置，其中該第二點係相對於位於該光瞳平面中且穿過該照明系統之一光軸的一虛線而與該第一點相對。
  6. 如請求項1或2之微影裝置，其中該控制系統經配置以在該等可移動反射元件中之該第一可移動反射元件引導輻射以引起一第一遠心度誤差的情況下，將該等可移動反射元件中之該第二可移動反射元件設定至一校正位置以引導輻射以引起對抗該第一遠心度誤差之一第二遠心度誤差。
  7. 如請求項1或2之微影裝置，其中該控制系統經配置以在該等可移動反射元件中之該第一可移動反射元件在使得輻射不到達該基板之一方向上引導該輻射的情況下，將該等可移動反射元件中之該第二可移動反射元件設定至一校正位置，使得該第二可移動反射元件引導輻射而使該輻射不到達該基板。
  8. 如請求項1或2之微影裝置，其中該控制系統進一步包含：一記憶體，其經組態以儲存識別一有缺陷可移動反射元件及該有缺陷可移動反射元件之有缺陷位置的資訊；及一比較器，其經組態以比較該有缺陷可移動反射元件之該有缺陷位置與該有缺陷可移動反射元件之該所要位置，且其中該控制系統經配置以僅在該有缺陷位置不等於該有缺陷可移動反射元件之該所要位置時才將該等可移動反射元件中之該第二可移動反射元件設定至一校正位置。
  9. 一種用於製造一元件之微影方法，該方法包含：將一輻射光束引導至一第一反射組件上，使得該輻射光束藉由該第一反射組件反射且入射於一第二反射組件上，該輻射光束在其後入射於一圖案化元件上，且該第一反射組件包含複數個可移動反射元件，每一可移動反射元件可在至少一第一位置與一第二位置之間移動以便改變該圖案化元件之一照明模式；在該等可移動反射元件中之一第一可移動反射元件有缺陷且不能被設定至用以界定一所要照明模式之一所要位置的情況下，將該等可移動反射元件中之一第二可移動反射元件設定至不同於其用以界定一所要照明模式之所要位置的一校正位置，以至少部分地改善該等可移動反射元件中之該有缺陷可移動反射元件之一有害效應；使用該圖案化元件來圖案化該輻射光束；及將該經圖案化輻射光束投影至一基板上。
  10. 如請求項9之微影方法，其中處於所要位置之該第二可移動反射元件將輻射引導至該第二反射組件上之一第二點，該第二點係與該第二反射組件上之一第一點相對，輻射已藉由該第一可移動反射元件引導至該第一點。
  11. 如請求項9或10之微影方法，其中該第一可移動反射元件將輻射引導至該第二反射組件上之一第一點，且將該第二可移動反射元件設定至一校正位置，使得該第二可移動反射元件將輻射引導至與該第一點相對的該第二反射組件上之一第二點。
  12. 如請求項10之微影方法，其中該第二點係相對於一照明系統之一光軸而與該第一點相對，該第一反射組件及該第二反射組件形成該照明系統之一部分。
  13. 如請求項10之微影方法，其中該第二點係相對於位於該第二反射組件上且穿過其中心之一虛線而與該第一點相對。
  14. 如請求項9或10之微影方法，其中該第一可移動反射元件引導輻射以引起一第一遠心度誤差，且將該第二可移動反射元件設定至一校正位置以引導輻射以引起對抗該第一遠心度誤差之一第二遠心度誤差。
  15. 如請求項9或10之微影方法，其中該第一可移動反射元件在使得輻射不到達該基板之一方向上引導該輻射，且將該第二可移動反射元件設定至一校正位置，使得該第二可移動反射元件引導輻射而使該輻射不到達該基板。
  16. 如請求項9或10之微影方法，其進一步包含：儲存識別一有缺陷可移動反射元件及該有缺陷可移動反射元件之有缺陷位置的資訊；比較該有缺陷可移動反射元件之該有缺陷位置與該有缺陷可移動反射元件之該所要位置；及僅在該有缺陷位置不等於該有缺陷可移動反射元件之該所要位置時才將該第二可移動反射元件設定至一校正位置。
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