TWI422992B - 微影裝置及方法 - Google Patents

Description

微影裝置及方法

本發明係關於一種微影裝置、一種器件製造方法及一種偵測器。

微影裝置為將所要圖案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，圖案化器件(其或者被稱作光罩或比例光罩)可用以產生對應於IC之個別層的電路圖案，且此圖案可成像至具有輻射敏感材料(抗蝕劑)層之基板(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。一般而言，單一基板將含有經順次曝光之鄰近目標部分的網路。已知微影裝置包括：所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。

微影裝置使用輻射光束以將圖案自圖案化器件投影至基板上。可藉由微影裝置來控制輻射光束之屬性。舉例而言，可取決於待投影至基板上之圖案的類型來調整屬性。已知微影裝置修改輻射光束之偏振。微影裝置包含用於量測輻射光束之屬性的各種偵測器。舉例而言，微影裝置可具有用以量測輻射光束之強度的偵測器。已知偵測器包含發光晶體，可使用光電二極體或任何其他適當強度感測器來量測該等發光晶體之發光。

如上文所提及，可取決於待投影至基板上之圖案的類型來改變輻射光束之偏振(且因此改變入射於偵測器上之輻射之偏振)。入射於偵測器上之輻射之此偏振改變可導致更改發光晶體之吸收且因此亦更改發光晶體之發光效率。此發光效率改變可能不為瞬時的，而是可能包括一些延緩。在存在發光效率之改變之延緩的情況下，偵測器之回應可具有偏振相依變化，偏振相依變化包括靜態分量及瞬態分量兩者。偵測器之回應變化之瞬態分量將降低偵測器之信號穩定性，且此情形又可降低微影裝置之成像效能。此外，歸因於回應變化之靜態分量，偵測器可對入射輻射之偏振的無意漂移敏感。此情形可將誤差引入至藉由偵測器量測之強度中。

舉例而言，需要提供一種微影裝置，該微影裝置包含一偵測器，該偵測器排除或減輕無論是在本文中或是在別處所識別的先前技術之問題中之一或多者。

根據本發明之一態樣，提供一種微影裝置，該微影裝置包含：一照明系統，該照明系統用於提供一輻射光束；一支撐結構，該支撐結構用於支撐圖案化器件，該圖案化器件用以在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案；一基板台，該基板台用於固持一基板；一投影系統，該投影系統用於將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上；及一偵測器，該偵測器經組態以量測該輻射光束之一屬性，該偵測器包含第一發光單軸晶體及第二發光單軸晶體，該第一發光單軸晶體及該第二發光單軸晶體各自具有一光軸，該第二單軸晶體之該光軸經配置成使得其實質上垂直於該第一單軸晶體之該光軸。

根據本發明之一第二態樣，提供一種方法，該方法包含：使用一照明系統來提供一輻射光束；使用一圖案化器件以在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案；及將該經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上；其中該方法進一步包含使用一偵測器以量測該輻射光束之一屬性，該偵測器包含第一發光單軸晶體及第二發光單軸晶體，該第一發光單軸晶體及該第二發光單軸晶體各自具有一光軸，該第二單軸晶體之該光軸經配置成使得其實質上垂直於該第一單軸晶體之該光軸。

根據本發明之一第三態樣，提供一種偵測器，該偵測器經組態以量測一輻射光束之一屬性，該偵測器包含第一發光單軸晶體及第二發光單軸晶體，該第一發光單軸晶體及該第二發光單軸晶體各自具有一光軸，該第二單軸晶體之該光軸經配置成使得其實質上垂直於該第一單軸晶體之該光軸。

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。

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、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)或度量衡工具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。

本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有365奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5奈米至20奈米之範圍內的波長)；以及粒子束(諸如離子束或電子束)。

本文中所使用之術語「圖案化器件」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器件。應注意，被賦予至輻射光束之圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之器件(諸如積體電路)中的特定功能層。

圖案化器件可為透射或反射的。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；以此方式，經反射光束得以圖案化。

支撐結構固持圖案化器件。支撐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(諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。支撐件可使用機械夾持、真空或其他夾持技術，例如，在真空條件下之靜電夾持。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而為固定或可移動的，且其可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用均與更通用之術語「圖案化器件」同義。

本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵蓋各種類型之投影系統，包括折射光學系統、反射光學系統及反射折射光學系統，其適合於(例如)所使用之曝光輻射，或適合於諸如浸沒流體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用均與更通用之術語「投影系統」同義。

照明系統亦可涵蓋用於引導、塑形或控制輻射光束的各種類型之光學組件，包括折射、反射及反射折射光學組件，且下文亦可將此等組件共同地或單獨地稱作「透鏡」。

微影裝置可為具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上支撐結構)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。

微影裝置亦可為如下類型：其中基板被浸沒於具有相對較高折射率之液體(例如，水)中，以便填充投影系統之最終元件與基板之間的空間。浸沒技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。

圖1示意性地描繪根據本發明之一特定實施例的微影裝置。該裝置包含：

-　照明系統(照明器)IL，其用以調節輻射光束PB(例如，UV輻射或深紫外線(DUV)輻射)；

-　支撐結構(例如，光罩台)MT，其用以支撐圖案化器件(例如，光罩)MA，且連接至用以相對於項目PL準確地定位該圖案化器件之第一定位器件PM；

-　基板台(例如，晶圓台)WT，其用於固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至用於相對於項目PL準確地定位該基板之第二定位器件PW；及

-　投影系統(例如，折射投影透鏡)PL，其經組態以將藉由圖案化器件MA賦予至輻射光束PB之圖案成像至基板W之目標部分C(例如，包含一或多個晶粒)上。

如此處所描繪，裝置為透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可為反射類型(例如，使用如上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列)。

照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源與微影裝置可為分離實體。在此等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之部分，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BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，當輻射源為水銀燈時，輻射源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束傳送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。

照明器IL可包含用於調整光束之角強度分佈的調整構件AM。通常，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通常包含各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器提供經調節輻射光束PB，從而在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。

輻射光束PB入射於被固持於支撐結構MT上之圖案化器件(例如，光罩)MA上。在橫穿圖案化器件MA後，光束PB傳遞通過透鏡PL，透鏡PL將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器件PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件)，基板台WT可準確地移動，例如，以使不同目標部分C定位於光束PB之路徑中。類似地，第一定位器件PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於光束PB之路徑準確地定位圖案化器件MA。一般而言，將憑藉形成定位器件PM及PW之部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現物件台MT及WT之移動。然而，在步進器(相對於掃描器)之情況下，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定的。可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。

所描繪裝置可用於以下較佳模式中：

1.在步進模式中，在將被賦予至光束PB之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構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。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C的大小。

2.在掃描模式中，在將被賦予至光束PB之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構MT及基板台WT(亦即，單次動態曝光)。藉由投影系統PL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MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。

3.在另一模式中，在將被賦予至光束PB之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，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器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(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。

微影裝置進一步包含強度偵測器ID，強度偵測器ID係用以量測輻射光束PB之強度。

先前技術之強度偵測器包含發光晶體，可使用光電二極體或任何其他適當強度感測器來量測該等發光晶體之發光。

發光晶體可為展現雙折射屬性(亦即，針對輻射之不同偏振具有不同光學屬性)之晶體。晶體之雙折射性質意謂：當輻射行進通過該等晶體時，具有不同偏振的該輻射之分量可變得彼此異相，且可發生具有不同偏振的該輻射之分量的選擇性吸收。

展現雙折射屬性的一種類型之晶體為單軸晶體。單軸晶體通常具有正方、六方或三方結構，且具有單一光軸，單軸晶體之原子圍繞該單一光軸對稱地配置。平行於單軸晶體之光軸行進通過單軸晶體的輻射將經歷對稱結構，且將因此以各向同性方式表現。然而，在不平行於光軸之方向上行進通過單軸晶體的輻射將遭遇不對稱結構，且將因此以各向異性方式表現且經歷雙折射。

發光單軸晶體之實例為a截(a-cut)藍寶石晶體。在a截晶體中，該晶體之光軸(OA)與入射輻射之E場向量處於同一平面中。換言之，若a截晶體係針對將垂直於其表面入射之入射輻射予以組態，則a截晶體之光軸將平行於其表面。

可藉由微影裝置來控制輻射光束PB之屬性。舉例而言，可取決於待投影至基板上之圖案的類型來調整屬性。可予以調整的輻射光束PB之一種此類屬性為輻射光束之偏振。在一些已知微影裝置中，可在彼此垂直之兩個狀態之間改變輻射光束PB之偏振。當在入射於由發光晶體形成之強度偵測器上的輻射中發生此偏振改變時，發光晶體之發光效率可改變。此發光效率改變可能不為瞬時的，而是可能包括一些延緩。在存在發光效率之改變之延緩的情況下，偵測器之回應可具有偏振相依變化，偏振相依變化包括靜態分量及瞬態分量兩者。偵測器之回應變化之瞬態分量將降低偵測器之信號穩定性，且此情形又可降低微影裝置之成像效能。此外，歸因於回應變化之靜態分量，偵測器可對入射輻射之偏振的無意漂移敏感。此情形可將誤差引入至藉由偵測器量測之強度中。

圖2展示在使用藍寶石晶體及具有193奈米之波長的DUV輻射的情況下作為入射輻射之E場向量與晶體之OA之間的角度之函數的已知偵測器之典型偵測器回應變化。角度A°展示於水平軸線上，且偵測器回應S展示於垂直軸線上。可看出，回應變化係週期性的。該圖亦展示在瞬態飽和之前(虛線)及在瞬態飽和之後(實線)的相對偵測器回應。

圖2展示出，由90度之相移導致的靜態信號變化可達平均信號之大約40%。90度之相移等於自線性x偏振入射輻射切換至線性y偏振入射輻射之偏振狀態。該圖亦展示出，信號變化(相對於平均偵測器回應)之量值在瞬態飽和之後相對於在瞬態飽和之前較大。圖2進一步展示出，歸因於瞬態效應的偵測器回應之差(藉由箭頭M指示)隨著靜態回應變化而按比例調整。在給定角度下之偵測器回應與平均偵測器回應之間的差愈大，則在瞬態飽和之前在該角度下的偵測器之回應與在瞬態飽和之後在該角度下的偵測器之回應之間的差愈大。

圖3展示當自入射輻射之第一偏振狀態改變至入射輻射之第二偏振狀態(其與第一偏振狀態成90度相位差)時已知偵測器(包含藍寶石晶體且使用具有193奈米之波長的DUV輻射)之回應之典型瞬態曲線。脈衝之數目N展示於水平軸線上，且藉由偵測器偵測之相對強度I展示於垂直軸線上。舉例而言，偏振狀態改變可在線性x偏振入射輻射與線性y偏振入射輻射之間，且反之亦然。所示瞬態為向下曲線，偵測器之回應隨著進一步曝光至第二偏振狀態而減少。應瞭解(取決於第一偏振狀態及第二偏振狀態為何種偏振狀態)，瞬態可為向上曲線，而非向下曲線。

圖3展示出，瞬態飽和時間(亦即，在偏振狀態改變之後使偵測器回應達到穩定狀態所花費的時間)相當多，從而需要超過10000個DUV脈衝。在圖3所示之瞬態的情況下，每一脈衝具有150奈秒之長度，且脈衝率為6千赫茲。在此脈衝率下，10000個脈衝等於約1.7秒之時間。普遍的是以使得存在不足以消散瞬態效應之時間的方式操作微影裝置(例如，緊接地在偏振狀態改變之後繼續將圖案投影至基板上)。在此情況下，雖然瞬態效應消散，但偵測器之輸出可能不準確或可能具有系統偏差。此等不準確度或偏差可能足夠大，使得在所要準確度上操作微影裝置係不可能的。在一替代方法中，可操作微影裝置，使得在進行量測之前對瞬態效應給出消散時間。然而，瞬態效應消散所需要之時間可為微影裝置之操作的時間限制性步驟，藉此降低微影裝置之產出率。

圖4及圖5展示根據本發明之一實施例的形成偵測器之部分的晶體配置10。根據本發明之偵測器藉由使用光電二極體或任何其他適當強度感測器來量測晶體配置之發光而操作。圖4展示晶體配置10之端視圖，而圖5展示晶體配置10之側視圖。晶體配置10包含兩個類似發光單軸a截晶體12、14。第一晶體12具有一光軸，該光軸之方向係藉由OA₁ 指示。第二晶體14鄰近於第一晶體12。第二晶體14具有一光軸，該光軸之方向係藉由OA₂ 指示，該光軸垂直於第一晶體12之光軸。

圖6展示針對第一晶體12(虛線)、針對第二晶體14(實線)及針對第一晶體12與第二晶體14兩者之總和(點虛線)作為入射輻射之E場向量與第一晶體12之OA之間的角度之函數的偵測器回應變化。角度A展示於水平軸線上，且偵測器回應S展示於垂直軸線上。因為第一晶體12之偵測器回應與第二晶體14之偵測器回應異相達90度，且因為針對第一晶體12與第二晶體14兩者之偵測器回應的量值相等，所以針對第一晶體12與第二晶體14兩者之總和的偵測器回應相對於入射輻射之E場向量與任一晶體之OA之間的角度不變。換言之，對歸因於第一晶體12之回應變化的貢獻確切地補償對歸因於第二晶體14之回應變化的貢獻，從而導致遍及整個角程之穩定回應。儘管圖6展示作為入射輻射之E場向量與第一晶體12之OA之間的角度之函數的偵測器回應變化，但將觀測到作為入射輻射之E場向量與E場向量之平面中之任何方向之間的角度之函數的相同效應。

因為根據本發明之偵測器之回應的量值相對於入射於偵測器上之輻射的E場向量實質上不變，所以若改變入射於偵測器上之輻射的偏振，則偵測器之回應將保持實質上恆定。出於此原因，亦實質上消除歸因於入射於偵測器上之輻射之偏振改變的偵測器之任何瞬態回應。此外，相較於單a截晶體(如在先前技術中所存在)，偵測器之回應(歸因於其相對於E場向量之不變性)亦對入射於偵測器上之輻射之偏振的任何無意漂移實質上不敏感。

偵測器之增強型信號穩定性可導致藉由微影裝置之改良型成像。舉例而言，增強強度偵測器ID(未顯示)之穩定性可允許更準確地控制輻射光束PB之強度，藉此允許更準確地控制投影至基板W上之圖案之臨界尺寸。

相較於使用包含單晶體及偏振立方體(polarizing cube)之偵測器的可能替代方法，使用根據本發明之偵測器會提供優點。第一，偏振立方體趨向於相對昂貴(特別是當經設計為在DUV波長下予以使用時)。第二，使用偏振立方體會導致至少50%之信號損失，且因此降低任何此類信號之信雜比。第三，若偏振立方體與晶體未對準，則此情形可導致顯著地大於50%之信號損失。

圖6所示之偵測器回應為理想情況，其對應於在兩個晶體12、14中DUV輻射光束之相等強度，及垂直於第二晶體14之OA的第一晶體12之OA的確切配置。在本發明之一些實施例中，偵測器回應可能較不理想。舉例而言，每一晶體可吸收一些DUV輻射，結果，第一晶體中之強度與第二晶體中之強度可能不同。此外，在最接近於第二晶體14的第一晶體12之表面處及在最接近於第一晶體12的第二晶體14之表面處可能會發生菲涅耳(Fresnel)反射損失。

若偵測器經配置成使得輻射光束傳播通過第一晶體12且接著傳播通過第二晶體14，則上文所描述之效應將導致在晶體配置10之第二晶體14內輻射光束之較低強度(相較於在晶體配置10之第一晶體12內輻射光束之強度)。若在第一晶體12內輻射光束之強度大於在第二晶體14中輻射光束之強度(且假定該第一晶體與該第二晶體具有相等厚度)，則對歸因於第二晶體14之偵測器回應變化的貢獻將不確切地補償對歸因於第一晶體12之偵測器回應變化的貢獻。此情形將導致一波動回應，該波動回應取決於入射輻射之E場向量。

然而，藉由相對於第一晶體12之厚度調諧第二晶體14之厚度，可補償此等效應。舉例而言，有可能增加第二晶體14之厚度(藉此增加入射輻射必須行進通過第二晶體14之距離)，以便增加歸因於第二晶體14之偵測器回應變化。第二晶體14之厚度愈大，則當輻射光束行進通過第二晶體14時輻射光束與第二晶體14之相互作用愈大，且因此，對歸因於第二晶體14之偵測器回應變化的貢獻愈大。以此方式，第二晶體14之厚度可經組態成使得第二晶體14對偵測器回應變化之貢獻增加達一量，該量等於原本由在第二晶體14內輻射光束之強度之減少導致的減少。

藉由將對第二晶體之偵測器回應的貢獻增加達一量來降低偵測器回應變化，該量補償在第二晶體內輻射光束之強度之降低(歸因於第一晶體中之吸收損失，及/或兩個晶體之表面處的菲涅耳反射損失)。因此，有可能使對第二晶體之偵測器回應變化的貢獻補償對第一晶體之偵測器回應變化的貢獻，藉此給出實質上均一的淨偵測器回應。

也許有可能使用具有不同吸收係數之晶體以確保第二晶體之偵測器回應變化補償對第一晶體之偵測器回應變化的貢獻。舉例而言，相較於第一晶體，可將第二晶體製造成具有較大吸收係數。以此方式，藉由增加第二晶體之吸收係數，對於輻射行進通過每一晶體之給定距離，第二晶體14將比第一晶體12更強烈地與輻射光束相互作用。對於第二晶體14之給定厚度，第二晶體14之吸收係數可經組態成使得第二晶體14對偵測器回應變化之貢獻增加達一量，該量等於第二晶體14對偵測器回應變化之貢獻之減少(其係由在第二晶體14內輻射光束之強度相較於在第一晶體內輻射光束之強度的減少導致)。一種更改一材料之吸收係數的可能方式係摻雜該材料(或若已經摻雜該材料，則更改其摻雜劑特性)。也許亦有可能藉由如下方式獲得相較於第一晶體具有較大吸收係數之第二晶體：根據單晶體生長程序來選擇第一晶體及第二晶體兩者；及根據在晶體棒中該等晶體之相對位置來選取該等晶體。

可降低根據本發明之晶體配置之效能的另一方式係在存在如下情況時：第一晶體12與第二晶體14之對準係使得該等晶體之OA彼此不確切地垂直。圖7展示作為入射輻射之x方向與第一晶體12及第二晶體14之平均OA方向(亦即，平分該第一晶體之OA與該第二晶體之OA的方向)之間的角度之函數的在x方向上偏振之輻射之強度與在y方向上偏振之輻射之強度之間的相對差。水平軸線展示角度A，且垂直軸線展示相對強度差I。在圖7所示之情況下，第一晶體12之OA與第二晶體14之OA之間的角度為92度(亦即，該第一晶體與該第二晶體未對準達2度)。圖7展示第一晶體擔當全波阻滯器之情況(實線)，及第一晶體擔當半波阻滯器之情況(虛線)。圖7展示出，當晶體之OA與偏振狀態對準時，強度差接近零(獨立於相位阻滯)。假定晶體配置未對準準確度為+/-5度，則輻射之不同偏振之間的強度差可低至1%。由此可見，第一晶體相對於第二晶體之略微未對準(亦即，小於5度或小於2度)不會顯著不利地影響根據本發明之偵測器的回應。因此，第一晶體之OA與第二晶體之OA之間的角度可在約85°至95°之範圍內、可在約88°至92°之範圍內，且可為90°。因為存在關於第一晶體與第二晶體之相對對準的容許度，所以相較於不存在容許度之情況，可較容易且便宜地製造根據本發明之偵測器。

在本發明之一些實施例中，第一晶體與第二晶體可進行光學接觸。舉例而言，第一晶體與第二晶體可彼此觸碰，且可彼此固定。在本發明之其他實施例中，第一晶體與第二晶體可不進行光學接觸，且可(例如)被分離達一間隙。此間隙之供應可為有利的，此係因為該間隙可改良偵測器之穩定性。舉例而言，若第一晶體與第二晶體彼此固定，則有可能的是，隨著時間推移，該等晶體可分層。當該等晶體被分離達一間隙時，該等晶體彼此不固定，且因此，該等晶體不能分層。此外，若第一晶體與第二晶體彼此分離，則晶體12、14可彼此獨立地旋轉，藉此允許調整該等晶體之光軸的相對對準。舉例而言，該等晶體中之一者可被可旋轉地安裝且另一者可固定。或者，兩個晶體均可被可旋轉地安裝。

可藉由吸收輻射光束之介質來分離第一晶體與第二晶體。在此情況下，應瞭解，可如上文所論述來組態第二晶體之特性(例如，厚度及吸收係數)，以便補償第二晶體對偵測器之回應之變化的貢獻，該變化係歸因於在第二晶體中輻射光束之強度相對於在第一晶體中輻射光束之強度的減少(由於藉由吸收性介質而對輻射光束之吸收)。

另外，若由於在第一晶體12與第二晶體14之間發生的輻射光束之吸收而減小在第二晶體14內輻射光束之強度(比如，若藉由吸收介質來分離該第一晶體與該第二晶體)，則可以與上文所描述之方式相同的方式來補償在第二晶體14內輻射光束之此減小強度。

儘管在所描述實施例中已結合DUV輻射來說明偵測器之使用，但應瞭解，結合微影裝置之輻射光束之任何適當波長來使用等效偵測器係在本發明之範疇內。

亦應瞭解，第一晶體及第二晶體可由任何適當發光單軸材料製成。本發明特別與發光單軸材料有關，該等發光單軸材料展現該等發光單軸材料歸因於該等發光單軸材料被曝光至之入射輻射之偏振之改變的發光回應之瞬態。

應進一步瞭解，儘管在所描述微影裝置中使用偵測器以偵測輻射光束之強度，但可使用等效偵測器以偵測輻射光束之其他屬性。

儘管已在微影裝置之內容背景中描述偵測器，但可結合其他類型之裝置來使用偵測器。

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。該描述不意欲限制本發明。

10．．．晶體配置

12．．．發光單軸a截晶體/第一晶體

14．．．發光單軸a截晶體/第二晶體

AM．．．調整構件

BD．．．光束傳送系統

C．．．目標部分

CO．．．聚光器

IF．．．位置感測器

IL．．．照明系統/照明器

IN．．．積光器

M1．．．圖案化器件對準標記

M2．．．圖案化器件對準標記

MA．．．圖案化器件

MT．．．支撐結構/物件台

OA₁ ．．．光軸之方向

OA₂ ．．．光軸之方向

P1．．．基板對準標記

P2．．．基板對準標記

PB．．．輻射光束

PL．．．投影系統/項目/透鏡

PM．．．第一定位器件

PW．．．第二定位器件

SO．．．輻射源

W．．．基板

WT．．．基板台/物件台

X．．．方向

Y．．．方向

Z．．．方向

圖1示意性地展示根據本發明之一實施例的微影裝置；

圖2為展示先前技術之偵測器之典型回應變化的標繪圖；

圖3為展示先前技術之偵測器之回應之典型瞬態曲線的標繪圖；

圖4展示根據本發明之一實施例的形成偵測器之部分之晶體配置的示意性端視圖；

圖5展示圖4所示之晶體配置的示意性側視圖；

圖6為展示根據本發明之一實施例的偵測器之回應變化的標繪圖；及

圖7為展示根據本發明之一實施例的針對偵測器在x方向上偏振之輻射之強度與在y方向上偏振之輻射之強度之間的相對差的標繪圖。

10．．．晶體配置

12．．．發光單軸a截晶體/第一晶體

14．．．發光單軸a截晶體/第二晶體

OA₁ ．．．光軸之方向

OA₂ ．．．光軸之方向

X．．．方向

Z．．．方向

Claims (20)

1. 一種微影裝置，其包含：一基板台，該基板台用於固持一基板；一投影系統，該投影系統用於將一經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上；及一實質上非偏振(non-polarizing)偵測器，該偵測器經組態以量測該輻射光束之一屬性，該偵測器包含第一發光單軸晶體及第二發光單軸晶體，該第一發光單軸晶體及該第二發光單軸晶體各自具有一晶體光軸，該第二單軸晶體之該光軸經配置成使得其實質上垂直於該第一單軸晶體之該光軸。
2. 如請求項1之微影裝置，其中該偵測器經組態以量測該輻射光束之強度。
3. 如請求項1之微影裝置，其進一步包含一照明系統，該照明系統經組態以提供用於該經圖案化輻射光束之輻射並在至少兩個不同偏振狀態之間改變該輻射之偏振。
4. 如請求項1之微影裝置，其中該輻射光束之波長為深紫外線(DUV)。
5. 如請求項1之微影裝置，其中該第一單軸晶體與該第二單軸晶體彼此鄰近。
6. 如請求項1之微影裝置，其中該第一單軸晶體及/或該第二單軸晶體包含藍寶石。
7. 如請求項1之微影裝置，其中該偵測器經定向成使得該輻射光束傳播通過該第一晶體且接著傳播通過該第二晶 體；且其中該第二單軸晶體經組態以補償當該輻射光束傳遞通過該第一單軸晶體及/或自該第一單軸晶體傳遞至該第二單軸晶體時發生之輻射損失。
8. 如請求項7之微影裝置，其中該第二單軸晶體與該第一單軸晶體為相同材料；且其中該第二單軸晶體經組態成使得其在該輻射光束之該傳播方向上的厚度大於該第一單軸晶體在該輻射光束之該傳播方向上的厚度。
9. 如請求項7之微影裝置，其中該第二單軸晶體經組態成使得其吸收係數大於該第一單軸晶體之吸收係數。
10. 如請求項1之微影裝置，其中該第一單軸晶體與該第二單軸晶體進行光學接觸。
11. 如請求項1之微影裝置，其中該第一單軸晶體與該第二單軸晶體不進行光學接觸。
12. 如請求項1之微影裝置，其中該第一單軸晶體及/或該第二單軸晶體被可旋轉地安裝。
13. 一種器件製造方法，其包含：將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上；及使用一實質上非偏振偵測器以量測該輻射光束之一屬性，該偵測器包含第一發光單軸晶體及第二發光單軸晶體，該第一發光單軸晶體及該第二發光單軸晶體各自具有一晶體光軸，該第二單軸晶體之該光軸經配置成使得其實質上垂直於該第一單軸晶體之該光軸。
14. 如請求項13之方法，其進一步包含在至少兩個不同偏振 狀態之間改變入射於該偵測器上之該輻射光束之偏振。
15. 如請求項13之方法，其包含使該輻射光束傳播通過該第一單軸晶體且接著傳播通過該第二單軸晶體，該第二單軸晶體補償當該輻射光束傳遞通過該第一單軸晶體及/或自該第一單軸晶體傳遞至該第二單軸晶體時發生之輻射損失。
16. 如請求項15之方法，其中(i)該第二單軸晶體與該第一單軸晶體為相同材料且該第二單軸晶體在該輻射光束之該傳播方向上的厚度大於該第一單軸晶體在該輻射光束之該傳播方向上的厚度；或(ii)該第二單軸晶體之吸收係數大於該第一單軸晶體之吸收係數；或(iii)前述條件(i)及(ii)皆成立。
17. 一種經組態以量測一輻射光束之一屬性之偵測器，該偵測器包含第一發光單軸晶體及第二發光單軸晶體，該第一發光單軸晶體及該第二發光單軸晶體各自具有一晶體光軸，該第一單軸晶體之該光軸經配置成使得其實質上垂直於該第二單軸晶體之該光軸，該該第一及第二單軸晶體經定向成使得該輻射光束傳播通過該第一晶體且接著傳播通過該第二晶體，且該第二單軸晶體經組態以補償當該輻射光束傳遞通過該第一單軸晶體及/或自該第一單軸晶體傳遞至該第二單軸晶體時發生之輻射損失。
18. 如請求項17之偵測器，其中該第二單軸晶體與該第一單軸晶體為相同材料，且該第二單軸晶體在該輻射光束之該傳播方向上的厚度大於該第一單軸晶體在該輻射光束 之該傳播方向上的厚度。
19. 如請求項17之偵測器，其包該第二單軸晶體之吸收係數大於該第一單軸晶體之吸收係數。
20. 如請求項17之偵測器，其包該偵測器係實質上非偏振。