TWI596447B - 微影設備 - Google Patents

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TWI596447B
TWI596447B TW105111907A TW105111907A TWI596447B TW I596447 B TWI596447 B TW I596447B TW 105111907 A TW105111907 A TW 105111907A TW 105111907 A TW105111907 A TW 105111907A TW I596447 B TWI596447 B TW I596447B
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葛尼斯 奈其巴格魯
馬汀 霍爾查思特
度吉哈維 馬丁納斯 凡
法蘭西斯 法尼
波克特 法蘭克 喬漢斯 賈柏斯 凡
安妮 威廉密俊 博丁寧 奎斯特
巴特 迪南 帕休斯
尚默任 丹 丹尼爾 喬納斯 安東尼斯 凡
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Ａｓｍｌ荷蘭公司
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Description

微影設備
本發明係關於一種微影設備。
微影設備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)之機器。微影設備可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在此狀況下，圖案化器件(其替代地被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包括晶粒之部分、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)層上來進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。習知微影設備包括：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)上經由輻射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。
在微影設備中，例如雜訊之聲干擾可造成成像誤差，此係因為光罩、投影系統或基板歸因於雜訊而即刻自其最佳位置位移，或因為雜訊造成量測中之誤差。在微影設備內存在許多雜訊來源，例如，該設備之組件(諸如光罩台及晶圓台)之移動一及流體(例如，浸潤液體、沖洗氣體及溫度調節氣體)之移動。除了縮減微影設備對雜訊之敏感 度之努力以外，亦已採取縮減源處之雜訊之產生之措施。然而，需要進一步縮減經成像特徵之大小且增加進一步量測以縮減微影設備中之雜訊之效應的產出率平均值之期望。
需要提供用以減輕或改進一微影設備中之低頻率壓力脈衝之一途徑。
根據本發明之一態樣，提供一種經組態以用於使一圖案成像至一基板上之微影設備，該設備包含：- 一導管，一氣體可流動通過該導管；- 一氣體移動器，其經組態以使該氣體在該導管中流動；- 一壁，其與該導管中之該氣體接觸且在其中界定一隔膜孔隙；及- 一濾聲器，其包含固定於該隔膜孔隙中之一可撓性隔膜。
100‧‧‧濾聲器
100a‧‧‧濾聲器
100b‧‧‧第二濾聲器
100c‧‧‧濾聲器
100d‧‧‧濾聲器
100e‧‧‧濾聲器
100f‧‧‧濾聲器
100g‧‧‧濾聲器
100h‧‧‧濾聲器
100i‧‧‧濾聲器
100j‧‧‧濾聲器
101‧‧‧可撓性隔膜
101a‧‧‧可撓性隔膜
101b‧‧‧可撓性隔膜
101c‧‧‧隔膜
101c-1‧‧‧子隔膜
101c-2‧‧‧子隔膜
101d‧‧‧可撓性隔膜
101f‧‧‧隔膜
101h‧‧‧可撓性隔膜
101i-1‧‧‧扁平隔膜
101i-2‧‧‧扁平隔膜
101i-3‧‧‧扁平隔膜
101i-4‧‧‧扁平隔膜
101j-1‧‧‧扁平隔膜
101j-2‧‧‧扁平隔膜
101j-3‧‧‧扁平隔膜
101j-4‧‧‧扁平隔膜
102‧‧‧過濾壁
102a‧‧‧過濾壁
102b‧‧‧過濾壁
102e‧‧‧過濾壁
102g‧‧‧空腔壁
102h‧‧‧空腔壁
102i-1‧‧‧空腔壁
102i-2‧‧‧空腔壁
102i-3‧‧‧空腔壁
102i-4‧‧‧空腔壁
102j‧‧‧空腔壁
103‧‧‧空腔
103a‧‧‧過濾空腔
103b‧‧‧過濾空腔
103d‧‧‧空腔
103e‧‧‧空腔
105‧‧‧夾具部件/夾具
106‧‧‧氣體供應件
107‧‧‧閥/可移動活塞
108‧‧‧致動器
109‧‧‧磁性部件
110‧‧‧可獨立控制電磁體
111‧‧‧驅動電路
112‧‧‧波紋管
113‧‧‧致動器
114‧‧‧支撐部件
200‧‧‧氣流導管/氣體導管
201‧‧‧波前校正器
202‧‧‧供應側
203‧‧‧孔口板
203a‧‧‧中心圓形孔隙
204‧‧‧排氣側/排氣區段
205‧‧‧氣體移動器
210‧‧‧孔口板
210a‧‧‧孔口板
210b‧‧‧孔口板
210c‧‧‧孔口板
210d‧‧‧孔口板
210e‧‧‧孔口板
210f‧‧‧孔口板
210g‧‧‧孔口板
211‧‧‧板
212‧‧‧流量限定孔隙
213‧‧‧可撓性隔膜
213a‧‧‧可撓性隔膜
213b-1‧‧‧可撓性隔膜
213b-2‧‧‧可撓性隔膜
213c‧‧‧可撓性隔膜
213d-1‧‧‧可撓性隔膜
213d-2‧‧‧可撓性隔膜
213e‧‧‧可撓性隔膜
213f‧‧‧可撓性隔膜
213g‧‧‧可撓性隔膜
214‧‧‧流量限定孔隙
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
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‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件/光罩
MT‧‧‧光罩支撐結構/光罩台
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器件
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二定位器件/第二定位器
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為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零件，且在該等圖式中：- 圖1描繪微影設備；- 圖2描繪可用於本發明之一實施例中之濾聲器；- 圖3描繪用於本發明之一實施例中之濾聲器針對隔膜張力之不同值之透射損耗；- 圖4描繪根據本發明之一實施例的安置於微影設備之波前校正器之溫度調節氣流中的濾聲器；- 圖5描繪可用於本發明之一實施例中之另一濾聲器；- 圖6描繪可用於本發明之一實施例中之另一濾聲器；- 圖7描繪可用於本發明之一實施例中之另一濾聲器；- 圖8描繪可用於本發明之一實施例中之另一濾聲器； - 圖9描繪可用於本發明之一實施例中之另一濾聲器；- 圖10為圖4之濾聲器的橫截面圖；- 圖11為可用於本發明之一實施例中之另一濾聲器的橫截面；- 圖12為可用於本發明之一實施例中之另一濾聲器的橫截面；- 圖13為可用於本發明之一實施例中之另一濾聲器的橫截面；- 圖14為可用於微影設備中之氣體導管中之流量控制的孔口板；- 圖15描繪併有可用於本發明之一實施例中之濾聲器的孔口板；- 圖16描繪包括濾聲器之孔口板的透射及反射係數；- 圖17為雙頻率濾聲器之經量測透射係數的曲線圖；及- 圖18至圖24描繪包括可用於本發明之一實施例中之濾聲器的孔口板之若干變化。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例之微影設備。該設備包括：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或任何其他合適輻射)；光罩支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩)MA，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件之第一定位器件PM。該設備亦包括基板台(例如，晶圓台)WT或「基板支撐件」，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位器件PW。該設備進一步包括投影系統(例如，折射投影透鏡系統)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C(例如，包括一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於導向、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。
光罩支撐結構支撐(亦即，承載)圖案化器件。其以取決於圖案化器件之定向、微影設備之設計及其他條件之方式來固持圖案化器件。光罩支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件。光罩支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。光罩支撐結構可確保圖案化器件(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」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化器件」同義。
本文中所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指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器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。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)中之特定功能層。
圖案化器件可為透射的或反射的。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，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學系統或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，設備屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。替代地，設備可屬於反射類型(例如，使用上文所提及之類型之可程式化 鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影設備可屬於具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台或「基板支撐件」(及/或兩個或兩個以上光罩台或「光罩支撐件」)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台或支撐件，或可對一或多個台或支撐件進行預備步驟，同時將一或多個其他台或支撐件用於曝光。
微影設備亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影設備中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術可用以增加投影系統之數值孔徑。本文中所使用之術語「浸潤」不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參考圖1，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，輻射源及微影設備可為分離實體。在此等狀況下，不認為輻射源形成微影設備之零件，且輻射光束係憑藉包括(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當輻射源為水銀燈時，輻射源可為微影設備之整體零件。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可包括經組態以調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD。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可包括各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。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入射於被固持於光罩支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上，且係藉由該圖案化器件而圖案化。 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。憑藉第二定位器件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輻射光束B之路徑來準確地定位光罩MA。一般而言，可憑藉形成第一定位器件PM之零件之長衝程模組(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之零件之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT或「基板支撐件」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。儘管如所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，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。
在微影設備中，使用沖洗氣體(例如，氮氣或經加壓及/或經過濾或經純化空氣)以確保用於輻射光束及用於溫度調節之一致環境。舉例而言，可運用沖洗氣體以高流動速率不斷地沖刷投影系統，以便確保例如透鏡之折射光學元件維持處於恆定溫度。高流動速率係必需的，此係因為折射元件自投影光束吸收能量。自光束之能量之吸收不均一，且所得溫度改變可改變折射元件之形狀，從而導致成像誤差。在某微影設備中，此現象用以影響波前校正。
波前校正器包含在光束路徑中之透明板且具備可個別控制加熱 器陣列。藉由選擇性地加熱透明板之不同部分，可使透明板可控制地失真以將所要校正引入至投影光束之波前。需要使波前校正器之平均溫度不偏離投影系統之剩餘部分之目標溫度。因此，使溫度調節氣體(例如，氮氣或經加壓及/或經過濾或經純化空氣)在平面板上流動或流動經過平面板以移除由加熱器賦予之熱。可需要溫度調節氣體之高流動速率。
本發明人已判定出，冷卻波長校正器所需之溫度調節氣體之高流動速率為微影設備內之雜訊的相當大來源。詳言之，為了在不具有大壓力差(其可能使投影系統之組件失真)的情況下達成所需之高流動速率一有必要提供用於溫度調節氣體之有效排氣設備。因此例如風扇之氣體移動器提供於波前轉換器氣體導管下游中。氣體移動器產生可干擾微影設備且造成成像誤差之雜訊。
因此，本發明人提議在雜訊源(例如，氣體移動器)與由氣流冷卻但對雜訊敏感之功能子系統(例如，波前轉換器)之間的氣流路徑中或鄰近處包括濾聲器。
圖2示意性地描繪合適濾聲器100之實例。濾聲器100成一直線地提供於氣流導管200中。濾聲器100包含：一可撓性隔膜101，其形成氣流導管200之壁之一部分；及過濾壁102，其在隔膜101後方界定空腔103。理想地，在靜止狀態中，可撓性隔膜101具有與導管200之壁相同之橫截面形狀及區域。因此，濾聲器100並不向通過氣流導管200之氣體之質量流量賦予任何額外阻力。然而，濾聲器100呈現對沿著導管200傳播之聲干擾之聲阻抗。
導管200中之氣體之歸因於聲干擾之壓力變化誘發可撓性隔膜101中之振動，且聲阻抗係藉由振動可撓性隔膜101與導管中流動之氣體之間的相互作用造成。一些聲能在可撓性隔膜101中被吸收及耗散，但較大效應在於：氣體導管200之相對剛性壁與可撓性隔膜101之 間的聲阻抗之突變造成傳播聲干擾以朝向其源反射回。圖2說明此情形，其展示聲干擾自圖左側傳播。一些干擾被透射，且一些干擾反射回至源。
濾聲器100之反射、透射及吸收係數取決於其諧振頻率。在一實施例中，濾聲器具有在10赫茲至1000赫茲，較佳地為10赫茲至100赫茲或200赫茲至500赫茲之範圍內的諧振頻率。
濾聲器之諧振頻率取決於其若干屬性，例如：可撓性隔膜101之長度L；導管200之寬度h；空腔103之寬度h_c；可撓性隔膜101之厚度、密度及彈性模數；可撓性隔膜101之張力；以及空腔103中之過濾氣體(例如，氮氣或經加壓及/或經過濾或經純化空氣)之壓力及密度。在一實施例中，隔膜具有平行於氣流之方向的在10毫米至3公尺，較佳地為50毫米至2公尺之範圍內的長度。
圖3描繪在直徑h=100毫米之導管中且在空腔高度h_c為20毫米的情況下在長度L為700毫米之濾聲器中變化此等參數中之一者(具體言之，隔膜中之張力)的效應。圖3中之三個曲線圖描繪依據無因次頻率f而變化的以分貝為單位之透射損耗TL。無因次頻率被定義為f=f.h/c0，其中f為以赫茲為單位之頻率，h為以公尺為單位之管道高度，且c0為空氣中之聲速。可看到，在隔膜中具有零張力的情況下(頂部曲線圖)，存在相對極小透射損耗(小於3dB)且透射損耗之頻率相依性相當輕微。當將650N之張力T(中間曲線圖)或750N之張力T(底部曲線圖)施加至隔膜時，透射損耗TL中出現數個尖波峰，其中峰值超過30dB。隨著張力增加，以較高頻率出現額外透射損耗波峰。
圖4描繪用於波前校正器201之溫度調節系統中之濾聲器的實務實施例。該波前校正器201位於微影設備之投影系統PS中且包含一平面板，該平面板具備橫越其表面而安置之複數個可個別控制加熱器。例如電阻加熱器之加熱器經選擇性地給予能量以局域地加熱平面板， 以便產生平面板之歸因於其材料之熱膨脹之所要形狀改變。演算平面板之形狀改變以提供用於投影光束之所要波前校正。舉例而言，波前校正可將補償投影系統PS中之別處之透鏡加熱效應。為了實現平面板之所要形狀改變且為了避免將熱干擾引入至投影系統PS之剩餘部分中，需要使平面板之平均溫度不過遠地偏離投影系統PS之剩餘部分經維持之目標溫度。因此，提供平面板上之溫度調節氣體(例如，氮氣或經加壓及/或經過濾或經純化空氣)之流。溫度調節氣體流理想地具有高流動速率以便轉移掉產生於波前轉換器中之熱。
將氣體導引於波長轉換器201上之氣流導管200具有供應側202及排氣側204。在壓力下將氣體供應至供應側。孔口板203定位於導管之供應側與波長轉換器201之間。孔口板203引入流量限定以產生壓降，使得在波前校正器201上流動之溫度調節氣體處於低壓力下。在排氣側204中，提供例如風扇之氣體移動器205以將氣流維持遠離波前校正器201，而不管低氣體壓力。濾聲器100a提供於波前校正器201(其為功能子系統之實例)與氣體移動器205之間的排氣區段204中。
濾聲器100a包含可撓性隔膜101a及界定過濾空腔103a之過濾壁102a。在下文所描述之實施例中，用於一組件之元件符號中之小寫字母字尾指示該各別組件屬於由具有相同小寫字母字尾之元件符號參考的濾聲器。
濾聲器100a之尺寸及其他參數經選擇成使得濾聲器100a展現對聲干擾之頻率之低透射係數及高反射係數，該等聲干擾由氣體移動器205產生且波前校正器201或另一附近功能子系統對其敏感。可視需要在氣體移動器205與波前轉換器201之間提供多個濾聲器以確保保護波前轉換器201免受聲干擾之所有不理想頻率影響。
第二濾聲器100b提供於導管200之供應側202上。再次，濾聲器100b包含可撓性隔膜101b及界定過濾空腔103b之過濾壁102b。濾聲器 100b使其尺寸及其他參數經選擇成以致縮減產生於氣體供應件中及產生於上游氣體供應路徑中的雜訊至波前校正器201及/或任何其他附近功能子系統之透射。雖然氣體移動器可在特定頻率下產生最多雜訊，但流動雜訊很可能橫越一頻率範圍更均一地展開。儘管根據本發明之一實施例之濾聲器提供處於相對窄頻帶之波峰透射損耗，但可串聯地部署多個濾聲器使得總透射損耗延伸橫越一較寬頻率範圍。替代地或另外，濾聲器可經選擇成提供在使受保護之功能子系統最敏感之某些頻率下之高透射損耗。
應注意，可在聲干擾之傳播方向隨著氣流方向及聲干擾之傳播方向與氣流方向相對之兩種情況下使用根據本發明之一實施例之濾聲器。
根據本發明之濾聲器之另一優點在於：其自身不產生流動雜訊。涉及隔板之習知消聲器可產生相當大流動雜訊。
根據本發明之濾聲器之另一優點在於：其不造成流阻或造成最小流阻。
根據本發明之濾聲器之另一優點在於：其不引入污染風險，此係因為自導管藉由可易於由清潔室相容材料製成之可撓性隔膜101密封過濾空腔103。涉及諸如毛絨之纖維材料之習知消聲器可引入污染風險。
可在存在氣流的情況下在微影設備中之任何地方使用根據本發明之一實施例之濾聲器。用於上文所描述之波前校正器中之溫度調節氣體流的實例由於所涉及之高氣體流動速率尤其有利。微影設備之可能涉及高氣流且本發明特別適用之其他零件包括：氣墊式避震器(氣體軸承)、用於光學系統之沖洗氣流、氣體簇射件(gas shower)及晶圓裝載/卸載鎖。
圖5描繪一另外濾聲器100c，其可具有其諧振行為且因此具有經 調整之透射剖面。濾聲器100c具備一調整器，該調整器包含夾具部件105，該夾具部件105可在平行於氣流方向之方向上移動，亦即，沿著隔膜101c之長度移動。實際上，夾具105將隔膜101c劃分成具有各別長度L1及L2之兩個子隔膜101c-1、101c-2。該等子隔膜101c-1、101c-2中之每一者將具有其自有藉由各別長度L1及L2以及濾聲器之其他參數而判定之諧振頻率。濾聲器100c之透射損耗實質上等效於分別具有長度為L1及L2之隔膜的兩個分離濾聲器之透射損耗之總和。
夾具部件105可經組態成使得其在設備之設置中可調整，或具備致動器使得其在微影設備之操作期間可調整。夾具105可固定地連接至隔膜101，使得在平行於氣流之方向上移動該夾具105會改變子隔膜101c-1、101c-2中之各別張力。替代地，夾具105可經配置使得其相對於隔膜101c而滑動，在此種狀況下，濾聲器100c之諧振行為係藉由變化兩個子隔膜101c-1、101c-2之長度L1、L2而改變。夾具105亦可經組態使得其僅允許隔膜之在夾具位置處具有節點之振動模式。
在本發明之一實施例中，濾聲器可具備包含沿著可撓性隔膜101而間隔之多個夾具的調整器。替代地或另外，夾具105可經組態為可撓性隔膜101內部或外部之可伸縮式部件，使得藉由改變該可伸縮式夾具之長度以及位置，可達成長度L1、L2之獨立控制。在一實施例中，夾具105經組態為平行於流動方向自濾聲器100之一個末端向內延伸之可伸縮式部件，使得可在不產生第二子隔膜的情況下調整隔膜101之自由長度。
圖6描繪根據本發明之一實施例之在使用中可調整的另一濾聲器100d。提供例如包含氣體供應件106及閥107之壓力調整器以啟用空腔103d中之氣體之壓力。改變空腔103d中之壓力會變更濾聲器之諧振行為，且因此，(例如)通過改變可撓性隔膜101d中之張力而變更透射損耗之頻率相依性。
圖7描繪根據本發明之一實施例之在使用中可調整的另一濾聲器100e。在濾聲器100e中，調整器包含可移動活塞107，可移動活塞107連接至致動器108且形成過濾壁102e中之一者之至少一部分。可藉由移動活塞107以便改變空腔103e之有效高度及/或空腔103e中之氣體之壓力來變化濾聲器100e之諧振屬性及(因此)透射損耗之頻率相依性。
圖8描繪根據本發明之一實施例之在使用中可調整的另一濾聲器100f。濾聲器100f具有一調整器，該調整器包含固定至隔膜101f之磁性部件109及由驅動電路111驅動之電磁體110，該電磁體110在空腔103f內提供於磁性部件109附近。磁性部件109可為永久磁體或未磁化但磁性(例如，鐵磁性)材料。藉由變化通過電磁體110之電流，磁性部件109可被吸引及/或被排斥，因此對隔膜101f施加可控制局域力。藉此調整隔膜101f之諧振屬性，且因此調整濾聲器100f之透射損耗之頻率相依性。濾聲器100f可具備在隔膜101f上間隔開之複數個磁性部件109，連同各別可獨立控制電磁體110。
在圖8之實施例之一特別簡單變體中，磁性部件109為永久磁體，且電磁體110具備一或若干開關使得其線圈可短路或以有效長度變化。以此方式，可藉由變化線圈之阻抗且因此在磁體部件109振動時變化返回施加於該磁體部件109上之電磁力而產生可控制制振效應。
圖9描繪根據本發明之一實施例之在使用中可調整的另一濾聲器100g。在濾聲器100g中，調整器包含：空腔壁102g之一部分，其經建構為波紋管112；及致動器113，其經提供以移動空腔壁102g以便改變空腔103g之有效體積及/或空腔103g中之有效氣體壓力。
應瞭解，根據本發明之一實施例之微影設備可包括根據以上所描述之不同變體中之一或多者的多個濾聲器。又，單一濾聲器可具備根據上文所描述之不同原理之用於調整其屬性的多個調節器。
根據本發明之一實施例之可調整濾聲器可經組態為在建構及/或服務或校準時可調整。根據本發明之一實施例之濾聲器的調整器可經組態以在用於基板曝光之微影設備之使用期間可調整，例如，與發生於該設備中之其他事件同步。舉例而言，可與受保護導管中之氣體流動速率改變及/或諸如風扇之氣體移動器之速度改變同步地來調整根據本發明之一實施例之濾聲器，或回應於受保護導管中之氣體流動速率改變及/或諸如風扇之氣體移動器之速度改變而調整根據本發明之一實施例之濾聲器。
根據本發明之一實施例之濾聲器100可在橫截面中採取各種形式，該等形式中之一些實例在圖10至圖13中予以說明。
在濾聲器100之最簡單形式中，隔膜101a採取中空管或圓柱之形式，其具有與導管200相同之直徑且與其同心。此確保不賦予額外流阻。過濾壁102a之形式亦可為圓柱形且與隔膜101a同心。此配置製造起來簡單，且提供具有恆定高度h_c之空腔使得濾聲器之聲行為簡單且可易於預測。
圖11說明一替代濾聲器100h。可撓性隔膜101h再次為圓柱形且與導管200同心。然而，空腔壁102h形成立方體，其在垂直於導管中之氣流方向之橫截面中可為正方形。此配置製造起來可簡單，且可最有效地利用微影設備內之可用體積。然而，濾聲器之聲行為歸因於空腔之有效高度h_c之變化而較複雜。此複雜行為在提供透射損耗之較寬波峰方面可有利。
圖12描繪一另外替代濾聲器100i。此配置適合在導管200為矩形(例如，在橫截面中為正方形)的情況下使用。隔膜101i係由四個扁平隔膜101i-1、101i-2、101i-3、101i-4組成，該四個扁平隔膜101i-1、101i-2、101i-3、101i-4在縱向邊緣處接合以形成形狀及大小與導管200較佳地匹配之正方形稜鏡結構。提供空腔壁102i-1至102i-4以在每 一扁平隔膜101i後方形成各別空腔。扁平隔膜101i可在邊緣處錨定至空腔壁102i。此配置可提供濾聲器之可預測行為且允許其個別零件之分離最佳化。
圖13描繪另一濾聲器100j。此濾聲器再次適合於供具有矩形橫截面之導管使用。相似於圖12之實施例，隔膜101j係由四個分離扁平隔膜101j-1至101j-4組成。此等扁平隔膜沿著其縱向邊緣錨定至支撐部件114以形成經密封流路徑。空腔壁102j採取立方體之形式，其完全地環繞隔膜101j及支撐部件114以圍繞可撓性隔膜101j形成單一空腔。此配置製造起來可簡單，且可最有效地利用微影設備內之可用體積。
圖14描繪習知孔口板203，其在用於用以冷卻波前校正器之溫度調節氣流之導管的供應側中可用作流量限定器。孔口板203由具有中心圓形孔隙203a之簡單板組成。孔隙203a之大小經判定為賦予所要流阻。
本發明人已判定出孔口板可藉由在其中併有濾聲器予以改良。
圖15描繪根據本發明之一實施例之併有濾聲器的孔口板210。孔口板210包含一板211，該板211具有等效於習知孔口板之孔隙203a之流量限定孔隙212。流量限定孔隙212之大小經判定為賦予所要流阻。另外，複數個過濾孔隙提供於板211中，每一過濾孔隙係由一可撓性隔膜213密封。可將一塊狀物提供於每一可撓性隔膜213上，例如，提供於可撓性隔膜213之中心。
朝向孔口板210傳播之聲干擾激發可撓性隔膜213振動。可撓性隔膜213可展現不同振動模式。在一些振動模式中，可撓性隔膜之平均位移為零，亦即，可撓性隔膜之不同部分彼此異相地振動。在對應於此等振動模式之頻率下，孔口板呈現極低透射率Tr及極高反射比R。在其他頻率下，孔口板可具有高透射率Tr及低反射比R。圖16說明此情形，其描繪依據頻率F而變化的經量測透射率Tr(實線)及反射 比R(點鏈線)。出於比較起見，亦展示習知孔口板之透射率Tr(虛線)。
可藉由選擇可撓性隔膜213之參數(例如，張力、厚度、彈性模數及任何附接塊狀物之質量)來選擇孔口板210之透射最小值之頻率。在本發明之一實施例中，提供調整器以調整可撓性隔膜中之一或多者之參數。調整器可根據以上所描述之原理中之任一者而操作。孔口板211可經組態以(例如)藉由使用不同過濾孔隙中之不同隔膜而具有多個透射最小值。圖17展示出於比較起見之用於雙頻率孔口板之經量測透射係數Tr(實線)，連同習知孔口板之透射率Tr(虛線)。
在本發明之一實施例中，孔口板211經組態以在微影設備中流行或使待保護之功能子系統特別敏感之頻率下具有一或多個透射最小值。
圖18至圖24描繪孔口板211之若干變體，其說明為了達成所要頻率相依性可進行之各種改變。
圖18描繪具有圍繞流量限定孔隙212均勻地間隔之四個等效可撓性隔膜213a的簡單孔口板210a。
圖19描繪具有圍繞流量限定孔隙212均勻地間隔之四個可撓性隔膜213b的孔口板210b。兩個可撓性隔膜213b-1小且兩個可撓性隔膜213b-2大。孔口板210b為雙頻率孔口板。
圖20描繪具有圍繞流量限定孔隙212均勻地間隔之六個等效可撓性隔膜213c的孔口板。相比於孔口板210a，孔口板210c可在透射最小值下具有較低透射率。
圖21描繪具有圍繞流量限定孔隙212均勻地間隔之四個可撓性隔膜213d的孔口板210d。兩個可撓性隔膜213d-1具有與另外兩個可撓性隔膜213d-2不同之隔膜材料及/或張力，及/或與另外兩個可撓性隔膜213d-2不同之附接塊狀物。孔口板210d為雙頻率孔口板。
圖22描繪具有圍繞流量限定孔隙212均勻地間隔之四個等效可撓性隔膜213e的孔口板210e。可撓性隔膜213e為矩形形狀，且相比於圓形隔膜可示範更複雜的頻率相依性。
圖23描繪具有圍繞流量限定孔隙212均勻地間隔之四個等效可撓性隔膜213f的孔口板210f。可撓性隔膜213f經定位成比孔口板210a中之可撓性隔膜213a更接近流量限定孔隙。可撓性隔膜之部位可為出於效能及/或構造原因而進行最佳化之有用參數。
圖24描繪具有圍繞中心均勻地間隔之四個等效可撓性隔膜213g的孔口板210g。先前所描述實施例之單一居中定位之流量限定孔隙212係由在可撓性隔膜213g之間間隔開之複數個較小流量限定孔隙214替換。複數個小流量限定孔隙相比於等效效應之單一較大流量限定孔隙可產生較少流動雜訊。
在本發明之一實施例中，併有濾聲器之複數個孔口板可串聯地提供於氣流路徑中。此串聯之總透射損耗實質上等於每一孔口板之透射損耗之總和，限制條件為：在鄰近孔口板之間提供空間。藉此可達成寬頻帶濾波效應。
在一實施例中，併有濾聲器之孔口板係與上文參看圖2至圖13所描述的類型之一或多個濾聲器一起使用。在一實施例中，在無彼類型之濾聲器的情況下使用併有濾聲器之孔口板。
儘管在本文中可特定地參考微影設備在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用，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之使用，但應瞭解，本發明之實施例可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許時不限於光學微影。在使用極短波長輻射以曝光基板之微影設備中，由輻射光束橫穿之微影設備之零件(例如，基板載物台隔室)可充滿低壓氣體(例如，氫氣或氦氣)，以便最小化該極短波長輻射之吸收。低壓可被稱作「真空」環境，但本發明在微影設備之零件中之氣體壓力足以透射聲干擾的情況下適用。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。
100‧‧‧濾聲器
101‧‧‧可撓性隔膜
102‧‧‧過濾壁
103‧‧‧空腔
200‧‧‧氣流導管/氣體導管

Claims (15)

  1. 一種經組態以用於使一圖案成像(imaging)至一基板上之微影設備，該設備包含：一導管(conduit)，一氣體可流動通過該導管；一氣體移動器(gas mover)，其經組態以使該氣體在該導管中流動；一壁(wall)，其與該導管中之該氣體接觸且在其中界定一隔膜孔隙(membrane aperture)；及一濾聲器(acoustic filter)，其包含固定於該隔膜孔隙中之一可撓性(flexible)隔膜。
  2. 如請求項1之微影設備，其中該濾聲器具有在10赫茲至1000赫茲，較佳地為10赫茲至100赫茲或200赫茲至500赫茲之範圍內的一諧振頻率。
  3. 如請求項1或2之微影設備，其中該濾聲器進一步包含一調整器，該調整器經組態以調整該可撓性隔膜之一諧振頻率。
  4. 如請求項3之微影設備，其中該調整器經組態以調整該隔膜之一張力。
  5. 如請求項3之微影設備，其中該調整器經組態以調整該隔膜之一自由長度。
  6. 如請求項3之微影設備，其中該調整器經組態以調整該隔膜之一節點之一位置。
  7. 如請求項3之微影設備，其中該調整器包含：安裝於該隔膜上之一磁性部件；及一磁場產生器。
  8. 如請求項1或2之微影設備，其中該壁為該導管之一側壁，且該濾聲器進一步包含一過濾壁，該過濾壁鄰近於該可撓性隔膜且 在該導管外部界定一空腔。
  9. 如請求項8之微影設備，其進一步包含一壓力調整器，該壓力調整器經組態以調整該空腔中之氣體之一壓力。
  10. 如請求項8之微影設備，其中該隔膜實質上完全地圍繞該導管而延伸。
  11. 如請求項1或2之微影設備，其中該壁橫越該導管而延伸且具有一流量孔隙，該流量孔隙經組態以允許該氣體流動通過該流量孔隙。
  12. 如請求項1或2之微影設備，其進一步包含：一功能子系統；且其中該氣體流動經過或通過該功能子系統以控制該功能子系統之溫度；且該濾聲器位於該功能子系統與該氣體移動器之間。
  13. 如請求項12之微影設備，其中該功能子系統為具有一可選擇性加熱平面板之一波前調整器，且其中在該導管中流動之該氣體冷卻該可選擇性加熱平面板。
  14. 如請求項12之微影設備，其中該功能子系統為用於使該圖案成像於該基板上之一光學系統。
  15. 如請求項12之微影設備，其中該功能子系統為一對準系統。
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