TWI440986B - 微影工具反射照射系統 - Google Patents

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Description

微影工具反射照射系統
本揭示有關反射照射系統及使用反射照射系統的工具。
照射系統係被廣泛用於微影技術，以具有預期均勻性及光瞳填充的輻射照射光柵。接著使用一投影物鏡，藉由形成該光柵影像於安置於基板上之光感物質層上將一圖案從光柵轉換至基板。通常，照射系統落在三個不同等級：折射系統；反射系統；及反射折射系統。折射系統使用單獨折射元件(如透鏡元件)，將來自一光源之輻射塑造於投影物鏡的物面處具有預期特性。反射系統使用單獨反射元件(如反射鏡元件)塑造該輻射。反射折射系統使用折射及反射元件塑造該輻射。
揭示微影工具反射照射系統。特定實施例中，這些照射系統包括被稱為視場光柵板的多面體反射器，其中選擇各反射器光柵(被稱為視場多面體元件)形狀，提供該微影工具之投影物鏡物面處的有效視場照射。係以補償反射照射系統引進之投影效應的方式，相對該視場形狀扭曲該視場多面體元件形狀。例如，曲形視場多面體元件(如弧形視場多面體元件)可被用來照射弧形視場，其中該視場多面體元件比例與該弧形視場比例不同。曲形元件或視場係涉及具有名目上非直線之至少兩相對緣的元件或視場。一曲形元件/視場例係為弧形元件/視場，其具有彎曲於無屈曲點之相同方向的兩相對緣。一弧形元件/視場 例係為具有環區段形狀的元件/視場。也就是說，各具有不同固定曲率半徑且均為弧形的該兩相對緣係被同心安置。以下摘要敘述本發明各特徵。
通常，一特徵中，本發明特徵係為包括微影工具照射系統的一系統，該照射系統包括具有複數元件的第一組件。該系統操作期間，該元件引導輻射從一光源沿著一光路徑至一投影物鏡之一物面處的一弧形物方視場，該元件至少其中之一具有不同於該物方視場弧形的曲形。
通常，另一特徵中，本發明特徵係為包括微影工具照射系統的一系統，該照射系統包括具有複數元件的第一組件。該系統操作期間，該元件引導輻射從一光源沿著一光路徑至一投影物鏡之一物面處的一弧形物方視場，該元件至少其中之一具有曲形，而該照射系統被配置將該曲形元件成像至該物面，其中該物面處之該曲形元件成像形狀係與該物方視場形狀相同。
通常，再一特徵中，本發明特徵係為包括微影工具照射系統的一系統，該照射系統包括具有複數元件的第一組件及具有複數元件的第二組件。該系統操作期間，該第一組件之元件係將來自一光源之輻射沿著一光路徑反射至該第二組件之元件，該第二組件之元件係將該輻射反射至一投影物鏡之一物面處的一物方視場，該物方視場具有第一形狀，該第一組件之元件至少其中之一具有與該第一形狀不同的第二形狀，而該第二組件及該物面之間的光路徑並無反射組件。
再一特徵中，本發明特徵係為包括引導輻射從具有複數反射元件之一組件至一微影投影物鏡之一物面處的一弧形物方 視場的一方法。該元件至少其中之一具有與該物方視場弧形不同的曲形。
通常，再一特徵中，本發明特徵係為包括將複數曲形反射元件成像至一微影投影物鏡之一物面處的一弧形物方視場的一方法。該物面處的反射元件成像係具有與該弧形物方視場相同尺寸及形狀。
該系統及方法實施例係可包括一個或更多以下特徵。例如，該元件可為反射元件。該第一組件可支援該複數反射元件。該第一組件可為視場光柵板。
若干實施例中，該照射系統係被配置將該第一組件之各元件成像至該物面。可相對該元件形狀扭曲該物面處之各元件的各成像形狀。該物面處之各元件的各成像形狀可與該物方視場形狀相同。各元件成像可覆蓋於弧形物方視場，使該成像填充該弧形物方視場。可選擇各元件形狀使該物方視場處之該輻射能量輪廓具有沿著至少一方向的一實質Gaussian或梯形。該微影工具操作期間，該方向可對應置於該物面處的光柵掃描方向。
各元件成像可為一放大成像。
該第一組件之各元件可具有相同形狀。可替代是，該第一組件至少若干元件具有不同形狀。若干實施例中，該第一組件所有元件具有與物方視場形狀不同的曲形。該第一組件至少一對元件可具有相同形狀的鄰接緣。該第一組件可包括複數組元件，其中各組中之各對元件鄰接緣係具有相同形狀。該鄰接緣係為具有相同曲率半徑的圓形緣。至少一曲形元件可為弧形元 件。
若干實施例中，該第一組件至少一曲形元件係被塑形為一環形區段，且具有曲率半徑常數IR，及寬度w的一內緣，而該弧形物方視場被塑形為一環形區段，且具有曲率半徑常數IRf ，及寬度wf 的一內緣，而該比率IR/w與比率IRf /wf 不同。若干實施例中，IR/w<IRf /wf 。特定實施例中，IR/w>IRf /wf 。
若干實施例中，該第一組件至少一曲形元件係被塑形為一環形區段，且具有曲率半徑常數IR，及高度h的一內緣，而該弧形物方視場被塑形為一環形區段，且具有曲率半徑常數IRf ，及高度hf 的一內緣，而該比率IR/h與比率IRf /hf 不同。若干實施例中，IR/h<IRf /hf 。特定實施例中，IR/h>IRf /hf 。
若干實施例中，該第一組件至少一曲形元件係被塑形為一環形區段，且具有高度h及寬度w，而該弧形物方視場被塑形為一環形區段，且具有高度hf 及寬度wf ，而該比率h/w與比率hf /wf 不同。若干實施例中，h/w<hf /wf 。特定實施例中，h/w>hf /wf 。
該系統可進一步包括配置將反射自該第一組件元件的照射，沿著光路徑引導至物面的一第二組件。該第二組件可包括各被配置將反射自該第一組件元件的照射，沿著光路徑反射至物面的一第二組件。該照射系統可被配置將該光源成像至該第二組件各元件。該第二組件之複數元件被配置提供該照射系統之出射光瞳預期光瞳填充。該預期光瞳填充可對應圓形，環形，雙極或四極照射。該第二組件可為光瞳光柵板。第二組件及物面之間光路徑並無額外反射元件。該系統於光路徑中可包括至 少一額外反射元件。該至少一額外反射元件可為一擦面入射鏡。該至少一額外反射元件可為一正入射鏡。該照射系統可為一反射照射系統。該光源可被配置提供一波長λ之輻射至該照射系統，其中λ約193奈米或更少。若干實施例中，λ約13奈米。
另一特徵中，本發明特徵係為包括上述系統或被配置實施上述方法的EUV(超紫外光)微影工具。
實施例包括對光柵提供跨越物方視場相當高程度均勻性之照射的EUV微影工具照射系統。例如，實施例包括由其中各多面體被成像至物面之分段鏡組成的視場光柵板。該多面體係被設計使該物面處之其成像尺寸及形狀，可匹配該物方視場尺寸及形狀。再者，該照射系統係被安置使所有分段鏡成像均於該物方視場處重疊。
該照射系統可以投影物鏡成像面處之曝光視場上的強度分配與整個掃描範圍上的強度分配實質相同的方式提供照射至光柵面。
特定實施例中，選擇分段鏡形狀使物面處之其成像形狀不等同匹配物方視場形狀，而提供沿著至少一方向(如掃描器例中之光柵掃描方向)具有一特定形狀之該物方視場處的強度輪廓。例如，該強度輪廓可於物面處沿著至少一方向具有實質Gaussian或實質梯形輪廓。再者，若干實施例中，物方視場處的強度輪廓可跨越一維度具有相同形狀。例如，沿著一第一方向(如掃描器中的掃描方向)所測量的該強度輪廓，可實質與該第一方向正交的所有位置相同。藉由選擇該分段境形狀，係可 達成掃描方向中的各種輪廓。
實施例包括具有相當少反射元件的反射照射系統。例如，特定實施例包括一收集器，一視場光柵板及一光瞳光柵板。若干實施例於該光瞳光柵板及該光柵之間並沒有包括額外反射元件。例如，不一定需要該光瞳光柵板及該光柵之間的一額外視場形成鏡。可替代是或另外，若干實施例中，該收集器及該視場光柵板之間光路徑中並無放置任何額外反射元件。相當少反射元件的結果，係可實施具有相當高傳輸效率的反射照射系統。
以下附圖及說明說明一個或更多實施例細節。該說明及圖式及申請專利範圍將輕易了解其他特徵及優點。
參考第1圖，一微影工具100通常包括一光源110，一照射系統120，一投影物鏡101及一平台130。顯示笛卡爾(Cartesian)座標系統當作參考。光源110以照射系統120收集之一波長λ製造輻射112。照射系統120與該輻射交叉(如擴充及均勻化)，及引導塑形輻射122至放置在物面103處的一光柵140。投影物鏡101將反射自光柵140的輻射142成像至放置在投影物鏡101之成像面102處之一基板150上的一光感應層(如抗光阻層)。投影物鏡101成像側上的該輻射係被說明為射線152。例如第1圖顯示，該射線僅為例證而不預期精確地說明光柵140的輻射路徑。平台130支撐基板150，該平台可相對投影物鏡101移動基板150，使投影物鏡101得以將光柵140成像至基板150不同部件。微影工具100為掃描器的實施 例中，該工具係包括照射系統120可於掃描方向移動光柵140的一光柵平台。
投影物鏡101包括一參考軸105(如一光軸)。投影物鏡與子五線區段對稱，參考軸105與物面103垂直並通過該物方視場中央。特定實施例中，軸105係與投影物鏡101的物方視場及像場交叉。若干實施例中，投影物鏡101的物方視場及像場並不與軸105交叉。
選擇光源110提供一預期操作波長λ的輻射給工具100。若干實施例中，光源110係為雷射光源，如KrF雷射(如具有約248奈米波長)或ArF雷射(如具有約193奈米波長)。可使用的非雷射光源係包括發光二極體(LEDs)，如可發出約365奈米，約280奈米或約227奈米之電磁頻譜藍光或紫外光部分的輻射。通常，針對設計用於微影工具操作的投影物鏡，波長λ係位於該電磁頻譜紫外光部分中。例如，λ可約400奈米或更少(如約400奈米或更少，約200奈米或更少，約100奈米或更少，約50奈米或更少，約30奈米或更少)。λ可大於約2奈米(如約5奈米或更多，約10奈米或更多)。實施例中，λ可約193奈米，約157奈米，約13奈米，或約11奈米。1奈米至100奈米範圍(如13奈米)中的波長係被稱為超紫外光(“EUV”)。通常，因為投影物鏡解析度約與該波長成等比例，所以可預期使用相當短波長。因此，較短波長可促使投影物鏡解析較使用較長波長之同等投影物鏡微小的成像特徵。然而，特定實施例中，λ可位於該電磁頻譜非紫外光部分(如可見光部分)中。
100奈米及200奈米之間波長的典型光源係為準分子雷射，如ArF雷射193奈米，F2 雷射157奈米，Ar2 雷射126奈米，及NeF雷射109奈米。因為逐減波長會破壞光物質傳輸，所以可以組合折射及反射組件來設計該照射系統。針對如10奈米及20奈米間之EUV波長區域中的波長，微影工具100係被設計為全反射性。EUV光源例係為雷射製造電漿源，箍縮電漿源，增頻磁鐵源或聚頻磁鐵源。
參考第2A圖，照射系統120包括安置形成具有同質強度輪廓及預期光瞳填充的一輻射束。通常，照射系統120包括一收集器210，被配置收集來自光源110的輻射，並引導該輻射作為沿著一光路徑至光束整型光學元件220的一光束。通常，收集器210會製造平行或收斂光束。
通常，輻射出射收集器210的形狀及強度輪廓係與物面103處之輻射預期形狀及強度輪廓不同。例如，收集光學元件及光束整型光學元件220之間的光束輪廓212，通常為實質具有可實質跨越其寬度變化之一強度輪廓的一圓形。
放置於成像至成像面102之物面103處的光柵部件係被稱為物方視場。通常，物面103處之物方視場形狀係由投影物鏡101決定。通常，該物方視場係對應以相當低色差成像至成像面102的一區域。通常，該物方視場形狀係視投影物鏡101類型而定。步進器型微影工具中，物方視場大致為矩形。掃描器類型微影工具中，物方視場通常為矩形或弧形。例如，所有反射，或照射，投影物鏡通常具有一弧形物方視場。
於是，光束整型光學元件220包括一個或更多組件，被配 置提供具有跨越該物方視場及預期光瞳填充之預期強度輪廓，位於物面103處的一光束。例如，若干實施例中，光束整型光學元件220可提供具有跨越物方視場之一均勻同質強度輪廓，具有與該物方視場相同尺寸及形狀的一光束(如物方視場內之輻射強度變化約±5%或更少)。其他輪廓亦可如下述可行。
反射系統中，如設計用於EUV波長的微影工具中，通常預期如第2A圖顯示的弧形物方視場222。弧形物方視場222對應一環形片段，其特徵為內曲率半徑IRf ，外曲率半徑ORf ，及寬度wf 。弧形視場222的特徵亦為高度hf ，其係為ORf 及IRf 之間差異。IRf 及ORf 係為跨越該視場寬度的常數。提供Cartesian座標系統做為物面103中的參考。沿著x軸測量寬度wf ，而沿著y軸測量高度hf 。若干實施例中，IRf 範圍係從約50公厘至約250公厘(如從約100公厘至約200公厘範圍，如約110公厘或更多，約120公厘，約125公厘，約130公厘)，wf 範圍係從約50公厘至約250公厘(如從約80公厘至約200公厘範圍，如約100公厘，約105公厘，約110公厘)，而hf 範圍係從約5公厘至約20公厘(如從約8公厘至約15公厘範圍，如約10公厘)。
具弧形物方視場實施例中，光束整型光學元件220包括一個或更多組件，可以提供弧形物方視場222均勻照射之方式，將來自收集光學元件210之輻射引導至物面103。可執行此功能之一組件例係為視場光柵板，其例被討論如下。再者，光束整型光學元件210可包括被配置提供照射系統120之出射光瞳 預期填充的一個或更多組件，，其位於投影物鏡101的入射光瞳處。例如，光束整型光學元件210可包括一個或更多組件，其可提供投影物鏡101的入射光瞳處的圓形，環形，雙極或四極照射。可使用一適當光瞳光柵板執行此功能。
第2B圖顯示跨越通過物方視場222區段之物面103處的輻射不同可能強度輪廓圖式。若干實施例中，該輻射具有一實質階梯形輪廓(曲線222A)。特定實施例中，該輻射具有一實質矩形輪廓(曲線222B)。若干實施例中，該輻射具有一實質Gaussian輪廓(曲線222A)。
第3圖簡單顯示一反射照射系統300例。照射系統300包括一收集器310，一視場光柵板320，及一光瞳光柵板330。視場光柵板320係為由視場光柵元件322陣列組成的一多面體反射器。同樣地，光瞳光柵板330係為由光瞳光柵元件332陣列組成的一多面體反射器。
來自光源110的輻射係由一收集器310收集，其包括若干網狀掠入射鏡。收集器310可引導一幅射束從光源110朝向視場光柵板320。雖然第3圖中將來自收集器310的該光束描繪為發散光束，但通常來自收集器310的該光束可為發散，平行或收斂。視場光柵元件322可分解該光束，並引導該輻射至光瞳光柵板330的對應視場光柵元件322。光瞳光柵元件332係被配置將入射輻射從視場光柵元件322，引導至形成物面103相同位置處之各光瞳光柵元件成像之物面103處的視場。光瞳光柵板330及視場光柵板320亦被設計達成預期光瞳填充。例如，可以光源中間成像331位於對應光瞳光柵元件332處或附 近的方式傾斜視場光柵元件322。
如以下討論，係相對視場光柵元件322實際形狀扭曲物面103處之各視場光柵元件322的成像形狀。再者，可放大視場光柵元件322的成像(如約1.5X，約2X，約2.5X，約3X)。視場光柵元件322係被塑形使物面103處之各元件成像與該物方視場形狀相同。再者，視場光柵元件322之成像彼此重疊，藉此提供物面103處之物方視場均勻照射。
視照射系統300之其他元件安置而定，視場光柵元件322可具有平坦或彎曲反射表面。包括具有彎曲反射表面之視場光柵元件的實施例中，該表面可為凹或凸。該彎曲表面可為球面或非球面。
可於相同方向指向或相對其他視場光柵元件傾斜各視場光柵元件322之反射表面。
若干實施例中，可安置視場光柵板320及光瞳光柵板330，於各光瞳光柵元件332處形成光源110的成像。再者，可於照射系統300之出射光瞳中或附近安置光瞳光柵元件332。光瞳光柵元件332可被配置提供照射系統300之出射光瞳的預期光瞳填充，其對應投影物鏡的入射光瞳。例如，可安置光瞳光柵元件332提供該光瞳處的圓形照射，環形照射，雙極照射，或四極照射。
雖然照射系統300包括收集器320及兩額外組件(也就是視場光柵板320及光瞳光柵板330)，但通常反射照射系統可包括額外光學組件。例如，照射系統可包括一個或更多額外鏡(如正(如入射角0度至20度)或掠(如入射角70度至90度)入射 鏡)。若干實施例中，可包括一個或更多額外鏡，依據該微影工具組件加諸之空間限制來摺疊該光線的光路徑。例如，可包括一個或更多額外鏡提供望遠鏡，使該輻射於物面103處具有一預期發散(如於該光柵上提供發散或收斂輻射)。另一例，若干實施例中，可於收集器310及視場光柵板320之間放置一個或更多鏡。
再者，雖然照射系統300於各光瞳光柵元件332處包括光源110的成像331，但若干實施例中，照射系統亦可被配置提供該光源的額外成像。例如，特定實施例中，照射系統300可包括被安置於收集器310及視場光柵板320之間形成光源110的成像的額外鏡。該配置可具優點地，例如，提供光源110及收集器310於與視場光柵板320及光瞳光柵板330不同的一模組。若干實施例中，收集器310可包括如可製造一收斂光束，形成收集器310及視場光柵板320之間的一成像的光學元件。
照射系統可包括鏡以外的額外組件。特定實施例中，照射系統300可包括可降低抵達物面103之散亂輻射的一個或更多制光圈。若干實施例中，照射系統300可包括光譜純度過濾器(如EP 1540423中說明之光譜純度過濾器)，均質性校正元件(如EP 1291721中說明之均質性校正元件)，一個或更多孔徑制光圈(如為了選擇照射設定提供預期光瞳填充)(如U.S.2005/0110972中說明之制光圈)。使用期間，一個或更多組件可被耦合至配置調整該組件位置的機械臂(如壓電機械臂的電機機械臂)。
美國專利第6,438,199 B1號及美國專利第6,859,328 B2號 中說明具有視場光柵板的反射照射系統例，其完整內容被併入此做參考。
通常，選擇視場光柵元件322的尺寸及形狀，使其於物面103處之成像尺寸及形狀與物方視場相同。參考第4A圖，若干實施例中，視場光柵板400包括被安置從該視場光柵板處之收集器實際填充對應光束形狀之一區域401的弧形(如環形區段)視場光柵元件410陣列。
通常，視場光柵元件410形狀可與板400中其他視場光柵元件相同或不同。可以照射系統各種考量為基礎安置視場光柵元件410。例如，可以收集器所提供之照射輪廓變異為基礎安置視場光柵元件410。例如，視場光柵元件410間之間隙420及430係對應來自收集器中之結構性元件的光束照射輪廓。
參考第4B圖，可將包括元件4101及4102的視場光柵元件410安置於具有鄰接視場光柵板之間少許或無間隙的一群組411中。例如，視場光柵元件4101的內緣4101i形狀係與鄰接視場光柵板4102的外緣4102o相同，其可被堆疊於其間無間隙的一群組中。
相對包括間隙之分組，將鄰接元件之間無間隙的視場光柵元件分組係可提供較大區域401填充。於是，當輻射填充區域401較大部分被視場光柵元件反射時，將無間隙之視場光柵元件分組係可提供照射系統更大傳輸效率。
至少若干視場光柵元件410(如所有視場光柵元件)具有不同於物面103處之物方視場形狀。通常，引進形狀差異來修正從物面103處之物方視場形狀扭曲視場光柵元件成像形狀的 投影效應。因為光學系統不能被實現具有一共用光學軸，所以反射照射系統中可能產生這些投影效應。視場光柵元件及物面之間的相對傾斜，亦可引進從物面處之視場光柵元件扭曲視場形狀的投影效應。於是，相對物面處之物方視場形狀扭曲至少若干視場光柵元件410形狀。若干實施例中，相對物面處之物方視場形狀扭曲至少若干視場光柵元件410，使物面處之各視場光柵元件成像扭曲讓這些元件成像具有與物方視場相同的尺寸及形狀。特定實施例中，相對物面處之物方視場形狀扭曲視場光柵元件形狀，係使所有視場光柵元件之視場光柵元件映象重疊具有與物方視場相同的形狀。再者，如上述，相對物方視場形狀扭曲視場光柵元件形狀，係使所有視場光柵元件之視場光柵元件映象重疊具有物方視場處的預期強度輪廓。
通常，以照射系統特定設計為基礎如預期地改變視場光柵板中的視場光柵元件數量。若干實施例中，視場光柵板包括約100或更多(如約200或更多，約280或更多，約350或更多，約500或更多)視場光柵元件。
參考第5A圖，若干實施例中，視場光柵板包括對應特徵為內曲率半徑IR，外曲率半徑OR，及寬度w。視場光柵元件500的特徵亦為高度h，其為OR及IR之間差。IR及OR係為跨越光柵元件寬度的常數。通常，視場光柵元件500形狀係與物面103處之物方視場形狀不同。物方視場亦為環形區段(見第2圖)，視場光柵元件及物方視場比例不同。
例如，視場光柵元件500的比例IR/w可與物面處之物方視場比例IRf /wf 不同。若干實施例中，IR/w<IRf /wf (如IRf /wf 約1.05IR/w或更多，約1.10IR/w或更多，約1.15IR/w或更多，約1.20IR/w或更多，約1.25IR/w或更多)。可替代是，特定實施例中，IR/w>IRf /wf (如IRf /wf 約0.95IR/w或更少，約0.90IR/w或更少，約0.85IR/w或更少，約0.80IR/w或更少)。
可替代或另外，視場光柵元件500的比例h/w可與物面處之物方視場比例hf /wf 不同。若干實施例中，h/w<hf /wf (如hf /wf 約1.05h/w或更多，約1.10h/w或更多，約1.15h/w或更多，約1.20h/w或更多，約1.25h/w或更多)。可替代是，特定實施例中，h/w>hf /wf (如hf /wf 約0.95h/w或更少，約0.90h/w或更少，約0.85h/w或更少，約0.80h/w或更少)。
若干實施例中，視場光柵元件500的比例IR/h係與物面處之物方視場比例IRf /hf 不同。例如特定實施例中，IR/h<IRf /hf (如IRf /hf 約1.05IR/h或更多，約1.10IR/h或更多，約1.15IR/h或更多，約1.20IR/h或更多，約1.25IR/h或更多)。可替代是，若干實施例中，IR/h>IRf /hf (如IRf /hf 約0.95IR/h或更少，約0.90IR/h或更少，約0.85IR/h或更少，約0.80IR/h或更少)。
通常，視場光柵元件尺寸與物方視場尺寸相較下有所不同。通常，視場光柵元件尺寸係視物方視場預期尺寸及照射系統放大率而定。若干實施例中，視場光柵元件尺寸小於物方視場尺寸，而視場光柵元件成像被放大。例如，視場光柵元件成像可被放大約1.5X或更多(如約2X或更多，約4X或更多，約8X或更多)。
若干實施例中，視場光柵元件寬度約10公厘或更多(如約 14公厘或更多，約20公厘或更多，約30公厘或更多，約45公厘或更多，約57公厘或更多，約73公厘或更多)。特定實施例中，視場光柵元件長度h約0.5公厘或更多(如約1公厘或更多，約1.6公厘或更多，約2.5公厘或更多，約3.2公厘或更多，約4.2公厘或更多，約6.1公厘或更多)。
如上述，針對各視場光柵元件，IR及OR可為相同或不同。若干實施例中，IR及/或OR約10公厘或更多(如約15公厘或更多，約20公厘或更多，約32公厘或更多，約38公厘或更多，約46公厘或更多，約56公厘或更多，約70公厘或更多)。
例如，特定實施例中，視場光柵元件寬度約14公厘，高度約1公厘，IR約與OR相同，約15公厘。
可使用光學設計原理來決定各光柵元件形狀，可使用如商用光學設計軟體(如來自ORA,Pasadena,CA的Code V)之光學設計軟體來實施。例如，已知照射系統一般設計者，光學設計原理可被用來以物方視場形狀為基礎，將視場光柵元件一個或更多維度當作配適參數找尋該視場光柵元件最適形狀。環形區段塑形元件之配適參數例，係包括比例IR/w，h/w，IR/h及其反向。物方視場形狀之對應參數值可被當作最適演算起始值，其接著被改變直到找到該參數最適值為止。一法係從物方視場經由照射系統至視場多面體向後追蹤射線。各視場多面體上之射線位置邊界係給予該多面體最適形狀。一個以上視場光柵元件形狀相同(如全不具有相同形狀)的實施例中，所有邊界線均可使用如最小平方配適之相同曲線來配適。例如，各視場光柵 元件之內及/或外曲率半徑可被決定為最小平方配適。
通常，一個以上配適參數可被用來決定各視場光柵元件形狀。
雖然已說明具有環形區段形狀的視場光柵元件，但亦可設想其他弧形視場光柵元件。例如，參考第5B圖，若干實施例中，視場光柵元件510之內緣曲率半徑IR510 可與外緣曲率半徑OR510 不同。比率IR510 /OR510 或OR510 /IR510 可被當作決定最適視場光柵元件形狀的配適參數。若干實施例中，IR510 >OR510 。可替代是，特定實施例中，OR510 >IR510 。
若干實施例中，一個或更多視場光柵元件的內及/或外緣可非圓形。也就是說，亦可為非環形區段的弧形視場光柵元件。若干實施例中，一個或更多視場光柵元件的內及/或外緣可具有沿著該元件寬度改變的曲率半徑。例如，參考第5C圖，若干實施例中，視場光柵元件520具有沿著該元件寬度改變的外徑。例如，視場光柵元件520對稱平面處之外徑OR520 ，係大於較接近視場光柵元件邊緣的外徑OR’520 。針對視場光柵元件520，該內緣形狀與該外緣形狀相同。
第5D圖顯示進一步例係為視場光柵元件530，其內緣及外緣均具有沿著該元件寬度改變的曲率半徑。然而，在此，該內緣形狀與該外緣形狀不同。
再者，雖然視場光柵元件500，510，520及530均具有一對稱平面，但亦可使用非對稱視場光柵元件。
若干實施例中，多項式函數可被用來決定視場光柵元件最適形狀。例如，多項式係數可被當作最適演算中決定最適元件 形狀的配適參數。於是，視場光柵元件的內及/或外緣可對應多項式函數(如二次或更高階配適函數)。再者，雖然揭示決定塑形物方視場之視場光柵元件形狀為環形區段的原理，但這些原理亦可應用至其他物方視場形狀，如矩形物方視場，圓形物方視場，及/或橢圓形物方視場。
已揭示若干實施例。其它實施例係放在以下申請專利範圍中。
100‧‧‧微影工具
101‧‧‧投影物鏡
102‧‧‧成像面
103‧‧‧物面
105‧‧‧參考軸
110‧‧‧光源
112、122、142‧‧‧輻射
120‧‧‧照射系統
130‧‧‧平台
140‧‧‧光柵
150‧‧‧基板
152‧‧‧射線
210、310‧‧‧收集器
212‧‧‧光束輪廓
220‧‧‧光束整型光學元件
222‧‧‧弧形物方視場
h‧‧‧高度
w‧‧‧寬度
OR‧‧‧外曲率半徑
IR‧‧‧內曲率半徑
300‧‧‧反射照射系統
320、400‧‧‧視場光柵板
322、410、4101、4102、 500、510、520、530‧‧‧視場光柵元件
330‧‧‧光瞳光柵板
331‧‧‧成像
332‧‧‧光瞳光柵元件
401‧‧‧區域
420‧‧‧間隙
411‧‧‧群組
第1圖係一微影工具簡單圖。
第2A圖係一微影工具照射系統簡單圖。
第2B圖顯示通過被照射之一物方視場區段的不同強度輪廓圖式。
第3圖係具有一視場光柵板及一光瞳光柵板的一照射系統簡單圖。
第4A圖係一視場光柵板平面圖。
第4B圖係一組視場光柵元件平面圖。
第5A-D圖係視場光柵元件實施例平面圖。
各圖中相似參考數字係標示相似元件。
100‧‧‧微影工具
101‧‧‧投影物鏡
102‧‧‧成像面
103‧‧‧物面
105‧‧‧參考軸
110‧‧‧光源
112、122、142‧‧‧輻射
120‧‧‧照射系統
130‧‧‧平台
140‧‧‧光柵
150‧‧‧基板
152‧‧‧射線

Claims (46)

  1. 一種系統，包括：一微影工具的一照射系統，該照射系統包括一第一組件，該第一組件包括複數元件，其中，在該系統的操作期間，該元件將輻射從一光源沿著一光路徑引導至一投影物鏡之一物面處的一弧形物方視場，且該元件的至少其中之一具有與該物方視場的弧形不同的一曲形；其中該第一組件的該至少一曲形元件被塑形為一環形區段，且包括一具有一曲率半徑常數IR及一高度h的內緣，該弧形物方視場被塑形為一環形區段，且包括一具有一曲率半徑常數IRf 及一高度hf 的內緣，而比率IR/h與比率IRf /hf 不同。
  2. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該元件為反射元件。
  3. 如申請專利範圍第2項的系統，其中該第一組件支援該複數反射元件。
  4. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該第一組件為一視場光柵板。
  5. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該照射系統係被配置用於將該第一組件之各元件成像至該物面。
  6. 如申請專利範圍第5項的系統，其中相對於該元件的形狀而扭曲該物面處之各元件的各成像的形狀。
  7. 如申請專利範圍第5項的系統，其中該物面處之各元件的各成像的形狀係與該物方視場的形狀相同。
  8. 如申請專利範圍第5項的系統，其中各元件的該成像係與該弧形物方視場重疊，使得該成像填充該弧形物方視場。
  9. 如申請專利範圍第8項的系統，其中選擇各元件的形狀使得該物方視場處的該輻射的一能量輪廓具有沿著至少一方向的一實質Gaussian或梯形。
  10. 如申請專利範圍第9項的系統，其中該方向對應於在該微影工具操作期間位於該物面處的一光柵的一掃描方向。
  11. 如申請專利範圍第3項的系統，其中各元件的成像為一放大成像。
  12. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該第一組件的各元件具有相同形狀。
  13. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該第一組件的至少若干元件具有不同形狀。
  14. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該第一組件的所有元件具有與該物方視場的形狀不同的曲形。
  15. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該第一組件的至少一對元件具有相同形狀的鄰接緣。
  16. 如申請專利範圍第15項的系統，其中該第一組件包括複數組元件，其中各組中之各對元件的鄰接緣係具有相同形狀。
  17. 如申請專利範圍第15項的系統，其中該鄰接緣係為具有相同曲率半徑的圓形緣。
  18. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該至少一曲形元件為一弧形元件。
  19. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該第一組件的該至少一曲形元件被塑形為一環形區段且包括一具有一曲率半徑常數IR與一寬度w的內緣，該弧形物方視場被塑形為一環形區段且包括一具有一曲率半徑常數IRf 及一寬度wf 的內緣，而比率IR/w與比率IRf /wf 不同。
  20. 如申請專利範圍第19項的系統，其中IR/w<IRf /wf 。
  21. 如申請專利範圍第19項的系統，其中IR/w>IRf /wf 。
  22. 如申請專利範圍第1項的系統，其中IR/h<IRf /hf 。
  23. 如申請專利範圍第1項的系統，其中IR/h>IRf /hf 。
  24. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該第一組件的該至少一曲形元件被塑形為一環形區段且具有一高度h及一寬度w，該弧形物方視場被塑形為一環形區段且具有一高度hf 及一寬度wf ，而比率h/w與比率hf /wf 不同。
  25. 如申請專利範圍第24項的系統，其中h/w<hf /wf 。
  26. 如申請專利範圍第24項的系統，其中h/w>hf /wf 。
  27. 如申請專利範圍第1項的系統，進一步包括一第二組件，該第二組件經配置用於將自該第一組件的元件所反射之照射沿著該光路徑引導至該物面。
  28. 如申請專利範圍第27項的系統，其中該第二組件包括複數 元件，各元件經配置用於將自該第一組件的元件所反射之照射沿著該光路徑反射至該物面。
  29. 如申請專利範圍第28項的系統，其中該照射系統係被配置用於將該光源成像至該第二組件的各元件。
  30. 如申請專利範圍第27項的系統，其中該第二組件的複數元件被配置用於提供該照射系統的一出射光瞳的一預期光瞳填充。
  31. 如申請專利範圍第28項的系統，其中該預期光瞳填充對應於圓形、環形、雙極或四極照射。
  32. 如申請專利範圍第27項的系統，其中該第二組件為一光瞳光柵板。
  33. 如申請專利範圍第27項的系統，其中該第二組件及該物面之間的光路徑中並無額外的反射元件。
  34. 如申請專利範圍第27項的系統，進一步包括在該光路徑中的至少一額外反射元件。
  35. 如申請專利範圍第34項的系統，其中該至少一額外反射元件為一擦面入射鏡。
  36. 如申請專利範圍第34項的系統，其中該至少一額外反射元件為一正入射鏡。
  37. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該照射系統為一反射照射系統。
  38. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該光源被配置用於提供一波長λ的輻射至該照射系統，其中λ約193奈米或更少。
  39. 如申請專利範圍第38項的系統，其中λ約13奈米。
  40. 一種系統，包括：一微影工具的一照射系統，該照射系統包括具有複數元件的一第一組件，其中，在該系統的操作期間，該元件引導輻射從一光源沿著一光路徑至一投影物鏡之一物面處的一弧形物方視場，且該元件的至少其中之一具有一曲形，且該照射系統被配置用於將該曲形元件成像至該物面，其中該物面處的該曲形元件的成像形狀係與該物方視場的形狀相同；其中該第一組件的該至少一曲形元件被塑形為一環形區段，且包括一具有一曲率半徑常數IR及一高度h的內緣，該弧形物方視場被塑形為一環形區段，且包括一具有一曲率半徑常數IRf 及一高度hf 的內緣，而比率IR/h與比率IRf /hf 不同。
  41. 一種系統，包括：一微影工具的一照射系統，該照射系統包括具有複數元件的一第一組件及具有複數元件的一第二組件，其中，在該系統的操作期間，該第一組件的元件係將來自一光源之輻射沿著一光路徑反射至該第二組件的元件，該第二組件的元件係將該輻射反射至一投影物鏡之一物面處的一物方視場，該物方視場具有一第一形狀，該第一組件的元件至少其中之一具有與該第一形狀不同的一第二形狀，而該第二組件及該物面之間的該光路徑中並無反射組 件；其中該第一組件的該至少一曲形元件被塑形為一環形區段，且包括一具有一曲率半徑常數IR及一高度h的內緣，該弧形物方視場被塑形為一環形區段，且包括一具有一曲率半徑常數IRf 及一高度hf 的內緣，而比率IR/h與比率IRf /hf 不同。
  42. 一種微影工具，包括：一照射系統包括一第一組件，該第一組件包括複數個反射元件；及一投影物鏡；其中，在該系統的操作期間，該元件將輻射從一光源沿著一光路徑引導至該投影物鏡之一物面處的一弧形物方視場，且該元件的至少其中之一具有與該物方視場的弧形不同的一曲形；其中該第一組件的該至少一曲形元件被塑形為一環形區段，且包括一具有一曲率半徑常數IR及一高度h的內緣，該弧形物方視場被塑形為一環形區段，且包括一具有一曲率半徑常數IRf 及一高度hf 的內緣，而比率IR/h與比率IRf /hf 不同。
  43. 如申請專利範圍第42項的微影工具，其中該照射系統為一反射照射系統。
  44. 如申請專利範圍第42項的系統，其中該第一組件的該至少一曲形元件具有一寬度w，及該弧形物方視場具有一寬度 wf 的內緣，而比率IR/w與比率IRf /wf 不同。
  45. 如申請專利範圍第42項的系統，其中該第一組件的該至少一曲形元件具有一寬度w，及該弧形物方視場具有一寬度wf ，而比率h/w與比率hf /wf 不同。
  46. 如申請專利範圍第42項的系統，其中該第一組件的各個該等複數個反射元件具有一球型反射表面。
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