TWI591454B

TWI591454B - 對準系統之反饋控制系統

Info

Publication number: TWI591454B
Application number: TW104142564A
Authority: TW
Inventors: 陳濤; 肯樸梁; 凱文Ｊ凡雷特
Original assignee: Asml控股公司
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2017-07-11
Also published as: CN107111255A; JP6417481B2; US10082740B2; US20170357166A1; NL2015886A; CN107111255B; JP2018503872A; TW201635053A; WO2016107706A1

Description

對準系統之反饋控制系統

本發明係關於一種可用於(例如)微影裝置中之對準系統。

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。在彼情況下，替代地被稱作光罩或比例光罩之圖案化器件可用以產生對應於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地曝光之鄰近目標部分之網路。已知微影裝置包括：所謂步進器，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。亦有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。另一微影系統為干涉量測微影系統(interferometric lithographic system)，其中不存在圖案化器件，而是將一光束分裂成兩個光束，且經由使用反射系統而致使兩個光束在基板之目標部分處干涉。該干涉致使在基板之目標部分處形成線。

在微影操作期間，不同處理步驟可要求在基板上循序地形成不同層。因此，可有必要以高度準確度相對於形成於基板上之先前圖案來定位該基板。通常，對準標記置放於待對準之基板上且係參考第二物件而定位。微影裝置可使用對準系統以用於偵測對準標記之位置且用於使用對準標記來對準基板以確保自光罩之準確曝光。

對準系統通常具有其自有照明系統。自經照明對準標記偵測之信號可取決於照明系統之波長與對準標記之實體或光學特性或接觸或鄰近於對準標記之材料之實體或光學特性的匹配程度如何。前述特性可取決於所使用之處理步驟而變化。對準系統可提供具有一組離散的相對窄通頻帶之窄頻帶輻射光束，以便最大化由對準系統偵測之對準標記信號之品質及強度。

對準系統通常經組態以在自寬頻帶輻射光束濾光且由照明系統輸出之窄頻帶輻射光束之一或多個窄通頻帶之所要中心波長(CWL)值下達成最佳效能。然而，入射於對準標記上之一或多個窄通頻帶之實際CWL值可不同於所要CWL值。實際CWL值自所要CWL值之移位可歸因於(例如)對照明系統之機械干擾、照明系統組件隨著時間之降級、照明系統之一或多個組件之更換，及/或來自微影裝置之操作之熱效應。CWL值之此移位可引起對準系統之不準確對準量測。

因此，需要改良對準系統中之對準量測之長期準確度及穩定性。

根據一實施例，一種對準系統包括一可調諧輻射源及一反饋控制系統。該可調諧輻射源可包括：一光源，其經組態以提供一寬頻帶輻射光束；及一可調諧濾光器，其經組態以將該寬頻帶輻射光束濾光成包含一CWL值之窄頻帶輻射光束。該反饋控制系統可經組態以量測該窄頻帶輻射光束之該CWL值，比較該經量測CWL值與一所要CWL值，回應於該經量測CWL值與該所要CWL值之間存在一差而基於該比較來產生一控制信號，及基於該控制信號來調諧該可調諧濾光器以消除或實質上縮減該差。

在另一實施例中，一種方法包括使用一可調諧濾光器將一寬頻帶輻射光束濾光成一窄頻帶輻射光束。該方法進一步包括：使用一分析器來量測該窄頻帶輻射光束之一CWL值；使用該分析器來比較該經量測CWL值與一所要CWL值；使用該分析器回應於該經量測CWL值與該所要值之間存在一差而基於該比較來產生一控制信號；及使用該可調諧濾光器基於該控制信號來調整一驅動信號以消除或實質上縮減該差。

又在另一實施例中，一種微影裝置包括：一照明光學系統，其經組態以照明一圖案化器件之一圖案；一投影系統，其經組態以將該圖案之一影像投影至一基板之一目標部分上；及一對準系統。該對準系統包括一可調諧輻射源及一反饋控制系統。該可調諧輻射源可包括：一光源，其經組態以提供一寬頻帶輻射光束；及一可調諧濾光器，其經組態以將該寬頻帶輻射光束濾光成包含一CWL值之窄頻帶輻射光束。該反饋控制系統可經組態以量測該窄頻帶輻射光束之該CWL值，比較該經量測CWL值與一所要CWL值，回應於該經量測CWL值與該所要CWL值之間存在一差而基於該比較來產生一控制信號，及基於該控制信號來調諧該可調諧濾光器以消除或實質上縮減該差。

下文參考隨附圖式來詳細地描述本發明之另外特徵及優點，以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意，本發明不限於本文中所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此等實施例。基於本文中所含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者而言將顯而易見。

100‧‧‧微影裝置

100'‧‧‧微影裝置

210‧‧‧極紫外線(EUV)輻射發射電漿

211‧‧‧源腔室

212‧‧‧收集器腔室

219‧‧‧開口

220‧‧‧圍封結構

221‧‧‧輻射光束

222‧‧‧琢面化場鏡面器件

224‧‧‧琢面化光瞳鏡面器件

226‧‧‧經圖案化光束

228‧‧‧反射元件

230‧‧‧污染物截留器/污染截留器/污染物障壁/反射元件

240‧‧‧光柵光譜濾光器

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

300‧‧‧微影製造單元

400‧‧‧對準系統

412‧‧‧照明系統

413‧‧‧電磁窄頻帶輻射光束

414‧‧‧光束分裂器

415‧‧‧輻射子光束

417‧‧‧輻射子光束

418‧‧‧對準標記或目標

419‧‧‧經繞射輻射光束/經反射輻射光束

420‧‧‧基板

421‧‧‧對準軸線

422‧‧‧載物台

424‧‧‧方向

426‧‧‧影像旋轉干涉計

427‧‧‧經重組影像

428‧‧‧偵測器

429‧‧‧信號

430‧‧‧分析器

512‧‧‧照明系統

540‧‧‧可調諧輻射源

541‧‧‧電磁窄頻帶輻射光束

542‧‧‧反饋控制系統

545‧‧‧設定點

546‧‧‧控制信號

612‧‧‧照明系統

640‧‧‧可調諧輻射源

642‧‧‧反饋控制系統

645‧‧‧設定點

650‧‧‧光源

651‧‧‧輻射光束/輸入輻射光束

652‧‧‧聲光可調諧濾光器(AOTF)/光源

654‧‧‧聲光晶體

655‧‧‧窄頻帶輻射光束

656‧‧‧壓電轉訊器

658‧‧‧聲學吸收器

660‧‧‧驅動器電路

661‧‧‧驅動器信號

662‧‧‧光束分裂器

665‧‧‧樣本輻射光束

667‧‧‧控制信號

668‧‧‧光學光譜分析器(OSA)

700‧‧‧流程圖

702‧‧‧步驟

704‧‧‧步驟

706‧‧‧步驟

708‧‧‧步驟

710‧‧‧步驟

AD‧‧‧調整器

B‧‧‧輻射光束

BD‧‧‧光束遞送系統

BK‧‧‧烘烤板

C‧‧‧目標部分

CH‧‧‧冷卻板

CO‧‧‧聚光器/輻射收集器/收集器光學件

DE‧‧‧顯影器

I/O1‧‧‧輸入埠

I/O2‧‧‧輸出埠

IF‧‧‧位置感測器(圖1B)/虛擬源點/中間焦點(圖2)

IF1‧‧‧位置感測器

IF2‧‧‧位置感測器

IL‧‧‧照明系統/照明器/照明光學件單元

IN‧‧‧積光器

IPU‧‧‧照明系統光瞳

IVR‧‧‧真空內機器人

LACU‧‧‧微影控制單元

LB‧‧‧裝載匣

M1‧‧‧光罩對準標記

M2‧‧‧光罩對準標記

MA‧‧‧圖案化器件/光罩

MT‧‧‧支撐結構/光罩台

O‧‧‧光軸

P1‧‧‧基板對準標記

P2‧‧‧基板對準標記

PM‧‧‧第一定位器

PPU‧‧‧光瞳

PS‧‧‧投影系統

PW‧‧‧第二定位器

RO‧‧‧機器人

SC‧‧‧旋塗器

SCS‧‧‧監督控制系統

SO‧‧‧輻射源/源收集器裝置

TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元

W‧‧‧基板

WT‧‧‧基板台

併入本文中且形成本說明書之部分的隨附圖式說明本發明，且連同【實施方式】一起進一步用以解釋本發明之原理且使得熟習相關技術者能夠作出及使用本發明。

圖1A為根據本發明之一實施例的反射微影裝置之示意性說明。

圖1B為根據本發明之一實施例的透射微影裝置之示意性說明。

圖2為根據本發明之一實施例的反射微影裝置之更詳細示意性說明。

圖3為根據本發明之一實施例的微影製造單元(lithographic cell)之示意性說明。

圖4為根據本發明之一實施例的對準系統之示意性說明。

圖5至圖6為根據本發明之各種實施例的對準系統之照明系統的示意性說明。

圖7為根據本發明之一實施例的用於照明系統之輻射光束的CWL之反饋控制的流程圖。

根據下文結合圖式所闡述之詳細描述，本發明之特徵及優點將變得更顯而易見，在該等圖式中，類似參考字符始終識別對應元件。在該等圖式中，類似參考編號通常指示相同、功能上相似及/或結構上相似之元件。一元件第一次出現之圖式係由對應參考編號中之最左側數位指示。除非另有指示，否則貫穿本發明所提供之圖式不應被解譯為按比例圖式。

本說明書揭示併有本發明之特徵的一或多個實施例。所揭示實施例僅僅例示本發明。本發明之範疇不限於所揭示實施例。本發明係由此處附加之專利申請範圍界定。

所描述實施例及本說明書中對「一個實施例」、「一實施例」、「一實例實施例」等等之參考指示所描述實施例可包括一特定特徵、結構或特性，但每一實施例可未必包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等片語未必係指同一實施例。另外，當結合一實施例來描述一特定特徵、結構或特性時，應理解，無論是否予以明確地描述，結合其他實施例來實現此特徵、結構或特性皆係在熟習此項技術者之認識範圍內。

然而，在更詳細地描述此等實施例之前，有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例的實例環境。

實例反射及透射微影系統

圖1A及圖1B分別為可供實施本發明之實施例的微影裝置100及微影裝置100'之示意性說明。微影裝置100及微影裝置100'各自包括以下各者：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，深紫外線或極紫外線輻射)；支撐結構(例如，光罩台)MT，其經組態以支撐圖案化器件(例如，光罩、比例光罩或動態圖案化器件)MA，且連接至經組態以準確地定位圖案化器件MA之第一定位器PM；及基板台(例如，晶圓台)WT，其經組態以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以準確地定位基板W之第二定位器PW。微影裝置100及100'亦具有投影系統PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分(例如，包含一或多個晶粒)C上。在微影裝置100中，圖案化器件MA及投影系統PS為反射的。在微影裝置100'中，圖案化器件MA及投影系統PS為透射的。

照明系統IL可包括用於導向、塑形或控制輻射光束B的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、反射折射、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以取決於圖案化器件MA相對於參考框架之定向、微影裝置100及100'中之至少一者之設計以及其他條件(諸如圖案化器件MA是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件MA。支撐結構MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件 MA。支撐結構MT可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。藉由使用感測器，支撐結構MT可確保圖案化器件MA(例如)相對於投影系統PS處於所要位置。

術語「圖案化器件」MA應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束B之橫截面中向輻射光束B賦予圖案以便在基板W之目標部分C中產生圖案的任何器件。被賦予至輻射光束B之圖案可對應於為了形成積體電路而在目標部分C中產生之器件中的特定功能層。

圖案化器件MA可為透射的(如在圖1B之微影裝置100'中)或反射的(如在圖1A之微影裝置100中)。圖案化器件MA之實例包括比例光罩、光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合式光罩類型。可程式化鏡面陣列之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使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由小鏡面矩陣反射之輻射光束B中賦予圖案。

術語「投影系統」PS可涵蓋如適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體在基板W上之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可將真空環境用於EUV或電子束輻射，此係因為其他氣體可吸收過多輻射或電子。因此，可憑藉真空壁及真空泵而將真空環境提供至整個光束路徑。

微影裝置100及/或微影裝置100'可屬於具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台WT(及/或兩個或兩個以上光罩台)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外基板台WT，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他基板台WT用於曝光。在一些情形中，額外台可不為基板台WT。

參看圖1A及圖1B，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源SO為準分子雷射時，源SO及微影裝置100、100'可為分離的物理實體。在此等狀況下，不認為源SO形成微影裝置100或100'之部分，且輻射光束B憑藉包括(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD(在圖1B中)而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，源SO可為微影裝置100、100'之整體部分--舉例而言，當源SO為水銀燈時。輻射源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。

照明器IL可包括用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD(在圖1B中)。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」)。另外，照明器IL可包含各種其他組件(在圖1B中)，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器IL可用以調節輻射光束B以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。

參看圖1A，輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台)MT上之圖案化器件(例如，光罩)MA上，且係由圖案化器件MA圖案化。在微影裝置100中，自圖案化器件(例如，光罩)MA反射輻射光束B。在自圖案化器件(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將輻射光束B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IF2(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT(例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中)。相似地，第一定位器PM及另一位置感測器IF1可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件(例如，光罩)MA。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如，光罩)MA及基板W。

參看圖1B，輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台 MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上，且係由該圖案化器件圖案化。在已橫穿光罩MA的情況下，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。投影系統具有與照明系統光瞳IPU共軛之光瞳PPU。輻射之部分自照明系統光瞳IPU處之強度分佈發出且橫穿光罩圖案而不受到光罩圖案處之繞射影響，且產生照明系統光瞳IPU處之強度分佈之影像。

憑藉第二定位器PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT(例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中)。相似地，第一定位器PM及另一位置感測器(圖1B中未繪示)可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位光罩MA(例如，在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間)。

一般而言，可憑藉形成第一定位器PM之部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PW之部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管基板對準標記(如所說明)佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在一個以上晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。

光罩台MT及圖案化器件MA可處於真空腔室中，其中真空內機器人IVR可用以將諸如光罩之圖案化器件移進及移出真空腔室。替代地，當光罩台MT及圖案化器件MA在真空腔室外部時，真空外機器人可用於各種輸送操作，此相似於真空內機器人IVR。真空內機器人及真空外機器人兩者需要經校準以用於任何酬載(例如，光罩)至轉移站之固定運動安裝台的平滑轉移。

微影裝置100及100'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B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B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及基板台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B之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如，光罩台)MT保持實質上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。可使用脈衝式輻射源SO，且在基板台WT之每一移動之後或在一掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可容易應用於利用可程式化圖案化器件(諸如可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。

亦可使用對所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。

在一另外實施例中，微影裝置100包括極紫外線(EUV)源，其經組態以產生用於EUV微影之EUV輻射光束。一般而言，EUV源經組態於輻射系統中，且對應照明系統經組態以調節EUV源之EUV輻射光束。

圖2更詳細地展示微影裝置100，其包括源收集器裝置SO、照明系統IL及投影系統PS。源收集器裝置SO經建構及配置成使得可將真空環境維持於源收集器裝置SO之圍封結構220中。可藉由放電產生電漿源而形成EUV輻射發射電漿210。可藉由氣體或蒸汽(例如，Xe氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽)而產生EUV輻射，其中產生極熱電漿210以發射在電磁光譜之EUV範圍內之輻射。舉例而言，藉由造成至少部分離子化電漿之放電來產生極熱電漿210。為了輻射之有效率產生，可需要為(例如)10帕斯卡之分壓之Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他合適氣體或蒸汽。在一實施例中，提供受激發錫(Sn)電漿以產生EUV輻射。

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氣體障壁或污染物截留器230(在一些狀況下亦被稱作污染物障壁或箔片截留器)而自源腔室211傳遞至收集器腔室212中。污染物截留器230可包括通道結構。污染截留器230亦可包括氣體障壁，或氣體障壁與通道結構之組合。本文中進一步所指示之污染物截留器或污染物障壁230至少包括通道結構，如此項技術中所知。

收集器腔室212可包括可為所謂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之輻射可自光柵光譜濾光器240反射以聚焦於虛擬源點IF中。虛擬源點IF通常被稱作中間焦點，且源收集器裝置經配置成使得中間焦點IF位於圍封結構220中之開口219處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿210之影像。光柵光譜濾光器240尤其用於抑制紅外線(IR)輻射。

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器件222及琢面化光瞳鏡面器件224，琢面化場鏡面器件222及琢面化光瞳鏡面器件224經配置以提供在圖案化器件MA處的輻射光束221之所要角分佈，以及在圖案化器件MA處的輻射強度之所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化器件MA處反射輻射光束221後，就形成經圖案化光束226，且由投影系統PS將經圖案化光束226經由反射元件228、230而成像至由晶圓載物台或基板台WT固持之基板W上。

比所展示之元件更多的元件通常可存在於照明光學件單元IL及投影系統PS中。取決於微影裝置之類型，可視情況而存在光柵光譜濾光器240。另外，可存在比諸圖所展示之鏡面更多的鏡面，例如，在投影系統PS中可存在比圖2所展示之反射元件多1至6個的額外反射元件。

如圖2所說明之收集器光學件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件CO係較佳地結合放電產生電漿源(常常被稱為DPP源)而使用。

實例微影製造單元

圖3展示微影製造單元300，其有時亦被稱作微影製造單元(lithocell)或叢集(cluster)。微影裝置100或100'可形成微影製造單元300之部分。微影製造單元300亦可包括用以對基板執行曝光前程序及曝光後程序之裝置。習知地，此等裝置包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、冷卻板CH，及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板、在不同程序裝置之間移動基板，且接著將基板遞送至微影裝置之裝載匣LB。常常被集體地稱作塗佈顯影系統(track)之此等器件係在塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，塗佈顯影系統控制單元TCU自身受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU而控制微影裝置。因此，不同裝置可經操作以最大化產出率及處理效率。

根據一實施例之對準系統

圖4說明根據一實施例的可被實施為微影裝置100或100'之部分的對準系統400之橫截面圖的示意圖。在此實施例之一實例中，對準系統400可經組態以相對於圖案化器件(例如，圖案化器件MA)來對準基板(例如，基板W)。對準系統400可經進一步組態以偵測基板上之對準標記之位置，及使用對準標記之經偵測位置而相對於微影裝置100或100'之圖案化器件或其他組件來對準基板。基板之此對準可確保基板上之一或多個圖案之準確曝光。

根據一實施例，對準系統400可包括根據此實施例之一實例的照明系統412、光束分裂器414、影像旋轉干涉計426、偵測器428及分析器430。照明系統可經組態以提供具有一或多個通頻帶之電磁窄頻帶輻射光束413。在一實例中，一或多個通頻帶可在介於約500奈米至約900奈米之間的波長之光譜內。在另一實例中，一或多個通頻帶可為在介於約500奈米至約900奈米之間的波長之光譜內的離散窄通頻帶。照明系統412可經進一步組態以提供遍及長時間段(例如，遍及照明系統412之壽命)具有實質上恆定CWL值之一或多個通頻帶。照明系統412之此組態可幫助防止在當前對準系統中的實際CWL值自所要CWL值之移位，如上文所論述。且因此，與當前對準系統相比較，改良了對準系統(例如，對準系統400)之長期穩定性及準確度。

根據一實施例，光束分裂器414可經組態以接收輻射光束413及將輻射光束413分裂成至少兩個輻射子光束。在一實例中，可將輻射光束413分裂成輻射子光束415及417，如圖4所展示。光束分裂器414可經進一步組態以將輻射子光束415導向至基板420上，基板420置放於沿著方向424可移動之載物台422上。輻射子光束415可經組態以照明位於基板420上之對準標記或目標418。在此實施例之一實例中，對準標記或目標418可被塗佈有輻射敏感膜。在另一實例中，對準標記或目標418可具有一百八十度對稱性。亦即，當對準標記或目標418圍繞垂直於對準標記或目標418之平面的對稱軸線旋轉一百八十度時，經旋轉對準標記或目標418可實質上相同於未經旋轉對準標記或目標 418。

如圖4所說明，影像旋轉干涉計426可經組態以經由光束分裂器414而接收輻射子光束417及經繞射輻射光束419。在一實例實施例中，經繞射輻射光束419可為可自對準標記或目標418反射的輻射子光束415之至少一部分。在此實施例之一實例中，影像旋轉干涉計426包含光學元件之任何適當集合，例如，可經組態以基於所接收之經反射輻射光束419而形成對準標記或目標418之兩個影像的稜鏡之組合。應瞭解，無需形成良好品質影像，而是應解析對準標記418之特徵。影像旋轉器件426可經進一步組態以使兩個影像中之一者相對於兩個影像中之另一者旋轉一百八十度及以干涉量測方式重組經旋轉影像與未經旋轉影像。

在一實施例中，偵測器428可經組態以接收經重組影像427，及在對準系統400之對準軸線421穿過對準標記或目標418之對稱中心(圖中未繪示)時偵測由於經重組影像427之干涉。根據一實例實施例，此干涉可歸因於對準標記或目標418為一百八十度對稱的，及經重組影像427建設性地或破壞性地干涉。基於經偵測干涉，偵測器428可經進一步組態以判定對準標記或目標418之對稱中心之位置且因此偵測基板420之位置。根據一實例，對準軸線421可與垂直於基板420且傳遞通過影像旋轉干涉計426之中心的光學光束對準。

在一另外實施例中，分析器430可經組態以接收包括經判定對稱中心之資訊的信號429。分析器430可經進一步組態以判定載物台422之位置，及將載物台422之位置與對準標記或目標418之對稱中心之位置相關。因而，可參考載物台422而準確地知道對準標記或目標418之位置且因此知道基板420之位置。替代地，分析器430可經組態以判定對準系統400或任何其他參考元件之位置，使得可參考對準系統400或任何其他參考元件而知道對準標記或目標418之對稱中心。

應注意，即使光束分裂器414被展示為將輻射光束415導向朝向對準標記或目標418且將經反射輻射光束419導向朝向影像旋轉干涉計426，本發明亦不因此為限制性的。對於熟習相關技術者而言將顯而易見，其他光學配置可用以獲得照明基板420上之對準標記或目標418且偵測對準標記或目標418之影像的相似結果。

根據第一實施例之照明系統

圖5說明根據一實施例的照明系統512之橫截面圖的示意圖。照明系統512可表示照明系統412之實例實施例。根據一實施例，照明系統512可經組態以提供遍及長時間段(例如，遍及照明系統512之壽命)具有實質上恆定的一或多個CWL值之電磁窄頻帶輻射光束413，且可包含可調諧輻射源540及反饋控制系統542。

可調諧輻射源540可經組態以提供具有一或多個離散窄通頻帶之電磁窄頻帶輻射光束541。根據一實施例，一或多個離散窄通頻帶中之每一者可具有所要CWL值及幾奈米寬(例如，介於約1奈米至約12奈米之間)之頻寬。在一實例中，可調諧輻射源540可經組態以遍及範圍為約500奈米至約900奈米之波長的連續且寬之光譜調諧一或多個離散窄通頻帶。根據各種實例，可調諧輻射源540之可調諧性可基於寬頻帶源(諸如弧光燈或超連續光源)之可調諧濾光。可調諧輻射源540之此可調諧性可允許選擇屬於照明系統中之當前可用離散通頻帶之間或外部的光譜間隙中之波長。

在一實例實施例中，可在微影系統層級處完成調諧。可藉由濾光寬頻帶源連同藉由諸如聲光可調諧濾光器(AOTF)、梳狀濾光器(rugate filter)、介電濾光器及/或全像濾光器之濾光器而針對廣泛範圍之離散CWL值達成所要可調諧性。可結合此等濾光器而使用額外濾光器，或可將一機構添加於可調諧輻射源540中以達成輻射光束541之一或多個窄通頻帶之頻寬調整。

根據此實施例之一實例，可調諧輻射源540可經進一步組態以接收一或多個控制信號546以防止輻射光束541之一或多個窄通頻帶之CWL值自所要CWL值移位。一或多個控制信號546可包括用以校正CWL值自一或多個窄通頻帶之所要CWL值之任何移位的資訊。可將CWL值之移位校正為在(例如)比所要CWL值小1奈米內。

根據一實例實施例，反饋控制系統542可為封閉迴路控制系統，且可經組態以產生此一或多個控制信號546及經由此等控制信號546而將反饋資訊提供至可調諧輻射源540。為了產生控制信號546，反饋控制系統542可經組態以偵測輻射光束541之一或多個CWL值，及比較經偵測之一或多個CWL與對應設定點545。設定點545可被接收作為至反饋控制系統542之輸入，且設定點545中之每一設定點可對應於可為輸出輻射光束413之一或多個窄通頻帶中之每一者所需要的CWL值。基於經偵測CWL值與設定點545之比較，若發現經偵測CWL值與對應設定點545之間的差，則可產生控制信號546。在一實例中，反饋控制系統542可經組態以藉由(例如)基於控制信號546來調諧可調諧輻射源540之可調諧濾光器而調諧可調諧輻射源540以消除或實質上縮減經偵測CWL值與對應設定點545之間所發現的差。因此，可將輻射光束541之一或多個窄通頻帶之CWL值移位至所要CWL值。

根據一實例，反饋系統542可經進一步組態以輸出可導向於對準標記或目標(例如，對準標記或目標418)上之輻射光束413。輻射光束413可表示已經由反饋控制系統542進行反饋控制以穩定化輻射光束413之一或多個CWL值的輻射光束541之部分。

根據第二實施例之照明系統

圖6說明根據一實施例的照明系統612之橫截面圖的示意圖。照明系統612可表示照明系統412及512之實例實施例。根據一實施例，照明系統612可經組態以提供遍及長時間段(例如，遍及照明系統612 之壽命)具有實質上恆定的一或多個CWL值之電磁窄頻帶輻射光束413，且可包含可調諧輻射源640及反饋控制系統642。可調諧輻射源640可表示可調諧輻射源540之實例實施例，且反饋控制系統642可表示反饋控制系統542之實例實施例。

根據一實施例，可調諧輻射源640可包含光源650及AOTF 652。光源650可為連續白光源、雷射、放大受激發射(ASE)源，或寬頻帶源，諸如弧光燈或超連續光源(例如，範圍為約400奈米至約2500奈米之光譜)。在此實施例之一實例中，光源650可經組態以提供可具有寬波長頻帶之輻射光束651。AOTF 652可經組態以接收輻射光束651，及自輻射光束651之寬波長頻帶實質上同時地選擇離散窄通頻帶。在一實例中，可線性地偏振AOTF 652選擇之離散窄通頻帶。

AOTF 652為可經組態以提供多個同時通頻帶濾光器及調變輻射光束651之強度及波長的電子可調諧窄通頻帶聲學濾光器。在一實例中，AOTF 652可經組態以產生高達八個同時通頻帶。因此，AOTF 652可能夠選擇或濾光多個通頻帶，每一通頻帶係以形成複光光束之不同波長值為中心。此複光光束可允許實質上同時地進行多個對準量測。

根據此實施例之一實例，AOTF 652可包括彼此耦接之聲光晶體654、壓電轉訊器(piezoelectric transducer)656、高頻(例如，RF頻率)驅動器電路660及聲學吸收器658。

壓電轉訊器656可經組態以自驅動器電路660實質上同時地接收一或多個高頻驅動器信號661以驅動轉訊器656，且可經組態以運用由晶體654之機械屬性(例如，聲速)及一或多個驅動器信號661判定之波長而在晶體654中產生聲波。隨著此等聲波傳播通過晶體654，該等聲波可在晶體654中產生交替高/低折射率之週期性圖案。所得週期性折射率調變可近似布拉格(Bragg)繞射光柵，使得一或多個窄通頻帶經繞射遠離輸入輻射光束651以產生經線性偏振窄頻帶輻射光束655。

在一實例中，輻射光束655之一或多個窄通頻帶之每一CWL值可取決於轉訊器656之對應驅動頻率。可藉由調諧一或多個驅動器信號661之對應頻率分量來個別地且實質上同時地選擇一或多個窄通頻帶之每一CWL值。在另一實例中，一或多個窄通頻帶之強度可依據驅動器信號661之振幅而變化。

根據此實施例之一實例，可藉由動態地調整驅動器信號661之不同頻率分量來動態地選擇不同CWL設定點。可藉由各種方法選擇CWL設定點，該等方法包括但不限於手動、自動或使用者輔助中之一或多者。在手動模式中，使用者可直接地輸入CWL設定點。在自動模式中，諸如在對準系統(諸如對準系統400)之校準期間，可藉由連續地監測依據照明波長而變之對準信號且選擇藉由調整驅動器信號661來最大化對準信號品質或符合預定規格之CWL設定點而最佳化對準波長。在使用者輔助模式中，使用者可控制用於自動化程序中之一或多個參數，諸如驅動器信號661。

在一另外實施例中，反饋控制系統642可經組態以監測及穩定化自AOTF 652接收之輻射光束655之一或多個CWL值。監測及穩定化一或多個CWL值可幫助提供(例如)輸出輻射光束413之實質上恆定的一或多個CWL值以照明(例如)對準標記或目標(例如，對準標記或目標418)且改良對準系統(例如，對準系統400)之對準準確度及再現性。根據此實施例之一實例，反饋控制系統642可經組態以個別地且實質上同時地監測及穩定化(例如)輻射光束655之一或多個窄通頻帶之CWL值中的每一者。根據此實施例之一實例，可經由可為反饋控制系統642之部分的光束分裂器662及光學光譜分析器(OSA)668而達成輻射光束655之此監測及穩定化。

根據一實例，光束分裂器662可經組態以將輻射光束655分裂成輻射光束413及樣本輻射光束665，及將樣本輻射光束665導向朝向OSA 668。樣本輻射光束665可含有相似於輻射光束655之光學特性。根據一實例，OSA 668可經組態以個別地且實質上同時地量測樣本輻射光束665之一或多個窄通頻帶之CWL值中的每一者。在另一實例中，OSA 668可經組態以個別地且實質上同時地比較及判定經量測CWL值中之每一者與對應設定點645之間的差。設定點645可被接收作為至OSA 668之輸入。設定點645中之每一設定點可對應於可為輻射光束655之一或多個窄通頻帶中之每一者所需要的CWL值，且因此對應於為輸出輻射光束413所需要以照明(例如)對準標記或目標(例如，對準標記或目標418)之CWL值。

OSA 668可經進一步組態以基於經量測CWL值與設定點645之比較來產生控制信號667。在一實例中，若經量測CWL值與對應設定點645之間存在差，則可產生控制信號667。控制信號667可含有用以個別地且實質上同時地校正此等差中之每一者的資訊。可藉由向調整驅動器信號661且因此調整轉訊器656之驅動頻率以濾光以所要波長為中心之通頻帶的驅動器電路660提供控制信號667而完成此校正。舉例而言，若發現經量測CWL值高於所要CWL值，則控制信號667可含有用以將轉訊器656之驅動頻率縮減達可為消除或實質上縮減經量測CWL值與所要CWL值之間的差所需要之量的資訊。可在(例如)微影操作期間連續地且即時地執行輻射光束655之此反饋控制以確保輸出輻射光束413之一或多個CWL值之穩定性。

應注意，即使光束分裂器662被展示為導向輻射光束413及665，本發明亦不因此為限制性的。對於熟習相關技術者而言將顯而易見，其他光學配置可用以導向輻射光束413及665。

用於監測及控制對準系統中之輻射光束之CWL的實例步驟

圖7說明根據一實施例的用於對準系統之輻射光束之CWL之反饋控制的流程圖700。僅出於說明性目的，將參考圖1至圖6所說明之實例操作環境來描述圖7所說明之步驟。然而，流程圖700不限於此等實施例。應瞭解，可以不同次序執行步驟或取決於特定應用而不執行步驟。

在步驟702中，使用多通頻帶濾光器來濾光寬且平展之輻射光譜以產生具有一或多個窄波長頻帶之經濾光輻射光束。舉例而言，可使用AOTF 652來濾光具有平展且寬之波長頻帶的輻射光束651以產生具有可經線性地偏振之一或多個窄通頻帶的窄頻帶輻射光束655。

在步驟704中，個別地且實質上同時地量測經濾光輻射光束之一部分之每一CWL值。舉例而言，可由OSA 668個別地且實質上同時地量測樣本輻射光束665之每一CWL值。

在步驟706中，比較經量測CWL值與對應設定點。舉例而言，可使用OSA 668來比較經量測CWL值與設定點645。

在步驟708中，基於比較來產生控制信號。舉例而言，可由OSA 668基於比較來產生控制信號667。

在步驟710中，基於控制信號來調整多通頻帶濾光器之驅動器信號以消除或實質上縮減經量測CWL值與對應設定點之間的差。舉例而言，可基於提供至AOTF 652之驅動器電路660的控制信號667來調整驅動器信號661以消除或實質上縮減樣本輻射光束665之經量測CWL值與對應設定點645之間的差。

儘管可在本文中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，諸如製造整合式光學系統、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。熟習此項技術者將瞭解，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一般之術語「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之使用，但將瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許的情況下不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形(topography)界定基板上產生之圖案。可將圖案化器件之構形壓入至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，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。

應理解，本文中之措詞或術語係出於描述而非限制之目的，使得本說明書之術語或措詞應由熟習相關技術者按照本文中之教示予以解譯。

在本文中所描述之實施例中，術語「透鏡」及「透鏡元件」在內容背景允許的情況下可指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。

另外，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，具有為365奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長λ)、極紫外線(EUV或軟X射線)輻射(例如，具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長，諸如13.5奈米)，或在小於5奈米下工作之硬X射線，以及粒子束，諸如離子束或電子束。通常，具有介於約400奈米至約700奈米之間的波長之輻射被視為可見輻射；具有介於約780奈米至3000奈米(或更大)之間的波長之輻射被視為IR輻射。UV係指具有大約100奈米至400奈米之波長的輻射。在微影內，術語「UV」亦應用於可由水銀放電燈產生之波長：G線436奈米；H線405奈米；及/或I線365奈米。真空UV或VUV(亦即，由氣體吸收之UV)係指具有為大約100奈米至200奈米之波長的輻射。深UV(DUV)通常係指具有在126奈米至428奈米之範圍內之波長的輻射，且在一實施例中，準分子雷射可產生在微影裝置內使用之DUV輻射。應瞭解，具有在(例如)5奈米至20奈米之範圍內之波長的輻射係關於具有某一波長帶之輻射，該波長帶之至少部分在5奈米至20奈米之範圍內。

如本文中所使用之術語「基板」通常描述後續材料層被添加至之材料。在實施例中，可圖案化基板自身，且亦可圖案化添加於基板之頂部上之材料，或添加於基板之頂部上之材料可保持無圖案化。

如本文中所使用之術語「進行實質接觸」通常描述彼此進行實體接觸之元件或結構，其中彼此僅稍微分離，此通常係由未對準容許度引起。應理解，本文中所使用之一或多個特定特徵、結構或特性之間的相對空間描述(例如，「垂直地對準」、「實質接觸」等等)係僅出於說明之目的，且本文中所描述之結構之實務實施可在不脫離本發明之精神及範疇的情況下包括未對準容許度。

如本文中所使用之術語「光學地耦接通常係指一個經耦接元件經組態以直接地或間接地將光賦予至另一經耦接元件。

如本文中所使用之術語「光學材料」通常係指允許光或光能在其中傳播或傳播通過之材料。

如本文中所使用之術語「中心波長」通常係指通頻帶之半高寬(full width half maximum；FWHM)處之波長頻帶之間的中點值。

如本文中所使用之術語「通頻帶之FWHM」通常係指光學透射為在通頻帶之峰值波長處之光學透射之50%的波長頻帶。

本文中所提及之術語「通頻帶」可被定義為傳遞通過濾光器之波長頻帶。

雖然上文已描述本發明之特定實施例，但將瞭解，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。

應瞭解，【實施方式】章節而非【發明內容】及發明摘要章節意欲用以解譯申請專利範圍。【發明內容】及發明摘要章節可闡述如由本發明人所預期的本發明之一或多個而非所有例示性實施例，且因此不意欲以任何方式來限制本發明及所附申請專利範圍。

上文已憑藉說明指定功能及其關係之實施之功能建置區塊而描述本發明。本文中已出於描述方便起見而任意地界定此等功能建置區塊之邊界。只要適當地執行指定功能及其關係，就可界定替代邊界。

特定實施例之前述描述將因此充分地揭露本發明之一般性質：在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用熟習此項技術者所瞭解之知識針對各種應用而容易修改及/或調適此等特定實施例，而無不當實驗。因此，基於本文中所呈現之教示及指導，此等調適及修改意欲在所揭示實施例之等效者的意義及範圍內。

本發明之廣度及範疇不應由上述例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者進行界定。