TWI663481B - 用於補償一曝光誤差的方法、元件製造方法、基板台、微影裝置、控制系統、用於量測反射率的方法、及用於量測一極紫外線輻射劑量的方法 - Google Patents

用於補償一曝光誤差的方法、元件製造方法、基板台、微影裝置、控制系統、用於量測反射率的方法、及用於量測一極紫外線輻射劑量的方法 Download PDF

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Abstract

一種用於補償包含一基板台之一微影裝置之一曝光程序中之一曝光誤差的方法，該方法包含：獲得指示到達基板位階之IR輻射之一劑量之一劑量量測，其中該劑量量測可用以計算由該微影裝置中之一物件在一曝光程序期間吸收之IR輻射之一量；及使用該劑量量測以控制該曝光程序，以便補償與由該物件在該曝光程序期間吸收之該IR輻射相關聯的一曝光誤差。

Description

用於補償一曝光誤差的方法、元件製造方法、基板台、微影裝置、控制系統、用於量測反射率的方法、及用於量測一極紫外線輻射劑量的方法
本發明係關於一種用於補償一曝光誤差的方法、一種元件製造方法、一種基板台、一種微影裝置、一種控制系統、一種用於量測反射率的方法，及一種用於量測一極紫外線輻射劑量的方法。
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)之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化元件(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地圖案化之鄰近目標部分之網路。
微影被廣泛地認為是在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之尺寸變得愈來愈小，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因素。
圖案印刷極限之理論估計可由瑞立(Rayleigh)解析度準則給出，如方程式(1)所展示：
其中λ為所使用輻射之波長，NA為用以印刷圖案之投影系統之數值孔徑，k1為程序相依調整因數(亦被稱為瑞立常數)，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之縮減：藉由縮短曝光波長λ、藉由增加數值孔徑NA，或藉由減低k1之值。
為了縮短曝光波長且因此縮減最小可印刷大小，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)之波長之電磁輻射。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)之波長之EUV輻射。此輻射被稱為極紫外線輻射或軟x射線輻射。舉例而言，可能之源包括雷射產生電漿源、放電電漿源，或基於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電漿之雷射，及用於含有電漿之源收集器模組。可(例如)藉由將雷射光束導向於燃料(諸如，合適材料(例如，錫)之粒子，或合適氣體或蒸汽(諸如，Xe氣體或Li蒸汽)之串流)處來產生電漿。所得電漿發射輸出輻射，例如，EUV輻射，該輻射係使用輻射收集器予以收集。輻射收集器可為鏡像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 境以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。來自雷射之輻射可不理想地影響基板係由圖案曝光之曝光程序。
需要縮減來自雷射之輻射之任何不理想效應。
根據本發明之一態樣，提供一種用於補償包含一基板台之一微影裝置之一曝光程序中之一曝光誤差的方法，該方法包含：獲得指示到達基板位階之IR輻射之一劑量之一劑量量測，其中該劑量量測可用以計算由該微影裝置中之一物件在一曝光程序期間吸收之IR輻射之一量；及使用該劑量量測以控制該曝光程序，以便補償與由該物件在該曝光程序期間吸收之該IR輻射相關聯的一曝光誤差。
根據本發明之一態樣，提供一種用於一微影裝置之基板台，其中該基板台經組態以支撐一基板且包含一IR感測器，該IR感測器經組態以獲得指示入射於該基板台上之IR輻射之一劑量之一劑量量測。
根據本發明之一態樣，提供一種用於包含一基板台之一微影裝置之控制系統，該控制系統包含：一劑量量測模組，其經組態以獲得指示到達基板位階之IR輻射之一劑量之一劑量量測，其中該劑量量測可用以計算由該微影裝置中之一物件在一曝光程序期間吸收之IR輻射之一量；及一補償模組，其經組態以使用該劑量量測以控制該曝光程序，以便補償與由該物件在該曝光程序期間吸收之該IR輻射相關聯的一曝光誤差。
根據本發明之一態樣，提供一種用於補償一微影裝置之一曝光程序中之一曝光誤差之方法，該微影裝置包含一基板台及一調節系統，該調節系統經組態以憑藉一調節流體而控制該基板台之溫度，該方法包含：獲得指示該調節流體之一溫度改變之一溫度改變量測，其中該溫度改變量測可用以計算在一曝光程序期間曝光之一基板處之一 熱負荷；及使用該溫度改變量測以控制該曝光程序，以便補償與在該曝光程序期間之該基板處之該熱負荷相關聯的一曝光誤差。
根據本發明之一態樣，提供一種用於包含一基板台及一調節系統之一微影裝置之控制系統，該調節系統經組態以憑藉一調節流體而控制該基板台之溫度，該控制系統包含：一溫度改變量測模組，其經組態以獲得指示該調節流體之一溫度改變之一溫度改變量測，其中該溫度改變量測可用以計算在一曝光程序期間曝光之一基板處之一熱負荷；及一補償模組，其經組態以使用該溫度改變量測以控制該曝光程序，以便補償與在該曝光程序期間之該基板處之該熱負荷相關聯的一曝光誤差。
根據本發明之一態樣，提供一種用於量測用於一微影裝置之一曝光基板之反射率之方法，該微影裝置包含經組態以發射一輻射光束之一照明系統、一基板台及經組態以憑藉一調節流體而控制該基板台之溫度的一調節系統，該方法包含：當該基板台支撐針對該輻射光束之IR輻射具有一已知反射率的一工具基板時，獲得指示該調節流體之一溫度改變之一第一溫度改變量測；當該基板台支撐一曝光基板時，獲得指示該調節流體之一溫度改變之一第二溫度改變量測；及自該第一溫度改變量測、該第二溫度改變量測及該已知反射率計算該曝光基板針對該輻射光束之IR輻射之該反射率。
根據本發明之一態樣，提供一種用於量測用於一微影裝置之EUV輻射之一劑量之方法，該微影裝置包含經組態以發射一輻射光束之一照明系統、一基板台及經組態以憑藉一調節流體而控制該基板台之溫度的一調節系統，該方法包含：當該微影裝置包含經組態以允許該輻射光束之EUV輻射之一第一參考百分比到達該基板之一第一參考圖案化元件時，獲得指示該調節流體之一溫度改變之一第一溫度改變量測；當該微影裝置包含經組態以允許該輻射光束之該EUV輻射之一第 二參考百分比到達該基板之一第二參考圖案化元件時，獲得指示該調節流體之一溫度改變之一第二溫度改變量測；及自該第一溫度改變量測、該第二溫度改變量測、該第一參考百分比及該第二參考百分比計算被允許到達該基板的每百分比的該輻射光束之EUV輻射的EUV輻射之一劑量。
21‧‧‧輻射光束
22‧‧‧琢面化場鏡面元件
24‧‧‧琢面化光瞳鏡面元件
26‧‧‧經圖案化光束
28‧‧‧反射器件
30‧‧‧反射器件
41‧‧‧周邊部分
42‧‧‧紅外線(IR)感測器
51‧‧‧鏡面
52‧‧‧加熱器
53‧‧‧溫度感測器
54‧‧‧鏡面
55‧‧‧加熱器
56‧‧‧溫度感測器
60‧‧‧量測裝置
61‧‧‧紅外線(IR)輻射源
62‧‧‧IR輻射偵測器
63‧‧‧透射感測器
71‧‧‧遮罩元件
72‧‧‧中空部件
73‧‧‧隔膜
74‧‧‧氣體鼓風機
80‧‧‧瘤節
81‧‧‧調節系統
82‧‧‧基底表面
91‧‧‧通道
92‧‧‧加熱器
93‧‧‧第一溫度感測器
94‧‧‧第二溫度感測器
100‧‧‧微影裝置
210‧‧‧極紫外線(EUV)輻射發射電漿/極熱電漿/高度離子化電漿
211‧‧‧源腔室
212‧‧‧收集器腔室
220‧‧‧圍封結構
221‧‧‧開口
230‧‧‧選用氣體障壁或污染物截留器/污染截留器/污染物障壁
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
500‧‧‧控制器
B‧‧‧輻射光束/輻照光束
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧近正入射輻射收集器
IF‧‧‧虛擬源點/中間焦點
IL‧‧‧照明系統/照明器/照明光學件單元
LA‧‧‧雷射
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化元件
MT‧‧‧支撐結構
O‧‧‧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
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部件，且在該等圖式中：圖1描繪根據本發明之一實施例之微影裝置；圖2為微影裝置之更詳細視圖；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示意性地描繪根據本發明之一實施例之基板台；圖5示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置之部分；圖6示意性地描繪量測裝置；圖7示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置之部分；圖8示意性地描繪根據本發明之一實施例的基板台上之基板；及圖9以平面圖示意性地描繪根據本發明之一實施例之基板台。
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，類似元件符號始終識別對應器件。在該等圖式中，類似元件符號通常指示相同、功能上相似及/或結構上相似之器件。
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，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以準確地定位該基板之第二定位器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。
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，該圖案化元件是否被固持於真空環境中)的方式來固持該圖案化元件。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元件。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。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元件。被賦予至輻射光束之圖案可對應於目標部分中產生之元件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化元件可為透射的或反射的。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一實例使用小鏡面之矩陣配 置，該等小鏡面中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。
類似於照明系統，投影系統可包括適於所使用之曝光輻射或適於諸如真空之使用之其他因素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。可需要將真空用於EUV輻射，此係因為其他氣體可吸收過多輻射。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。
如此處所描繪，裝置屬於反射類型(例如，使用反射光罩)。
微影裝置可屬於具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)之類型。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，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光之方法包括但未必限於運用在EUV範圍內之一或多種發射譜線而將具有至少一元素(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，可藉由運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小滴、串流或叢集)而產生所需電漿。源收集器模組SO可為包括雷射(圖1中未繪示)之EUV輻射系統之部件，該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，該輻射係使用安置於源收集器模組中之輻射收集器予以收集。舉例而言，當使用CO2雷射以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。
在此等狀況下，不認為雷射形成微影裝置之部件，且輻射光束係憑藉包含(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統而自雷射傳遞至源收集器模組。在其他狀況下，舉例而言，當源為放電產 生電漿EUV產生器(常常被稱為DPP源)時，源可為源收集器模組之整體部件。
照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器。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，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。在自圖案化元件(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)，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PS1可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化元件(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來對準圖案化元件(例如，光罩)MA及基板W。
所描繪裝置可用於以下模式中至少一者中：
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一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，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
控制器500控制微影裝置之總操作，且特別執行下文進一步所描述之操作程序。控制器500可被體現為經合適程式設計之一般用途電腦，其包含中央處理單元、揮發性儲存構件及非揮發性儲存構件、一或多個輸入及輸出元件(諸如，鍵盤及螢幕)、一或多個網路連接件，及至微影裝置之各種部件之一或多個介面。應瞭解，控制電腦與微影裝置之間的一對一關係為不必要的。在本發明之一實施例中，一個電腦可控制多個微影裝置。在本發明之一實施例中，多個網路化電腦可用以控制一個微影裝置。控制器500亦可經組態以控制微影製造單元(lithocell)或叢集(cluster)中之一或多個關聯程序元件及基板處置元件，微影裝置形成該微影製造單元或叢集之部件。控制器500亦可經組態為從屬於微影製造單元或叢集之監督控制系統及/或工廠(fab)之總控制系統。在一實施例中，控制器500操作裝置以執行本發明之一實施例。在一實施例中，控制器500體現根據本發明之控制系統。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
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)來產生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。如在此項技術中為吾人所知，本文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。
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，琢面化場鏡面元件22及琢面化光瞳鏡面元件24經配置以提供在圖案化元件MA處的輻射光束21之所要角分佈，以及在圖案化元件MA處的輻射強度之所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化元件MA處輻射光束21之反射後，隨即形成經圖案化光束26，且由投影系統PS將經圖案化光束26經由反射器件28、30而成像至由晶圓載物台或基板台WT固持之基板W上。
比所展示器件多的器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，可視情況存在光柵光譜濾光器240。此外，可存在比諸圖所展示之鏡面多的鏡面，例如，在投影系統PS中可存在比圖2所展示之反射器件多1至6個的額外反射器件。
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)予以使用。
替代地，源收集器模組SO可為如圖3所展示之LPP輻射系統之部件。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之高度離子化電漿210。在此等離子之去激發及再結合期間產生之高能輻射係自電漿發射、由近正入射收集器光學件CO收集，且聚焦至圍封結構220中之開口221上。
來自用於EUV源中之雷射之輻射可到達微影裝置100之若干部件。舉例而言，輻射可經由投影系統PS到達基板W或基板台WT。在一實施例中，用於EUV源中之雷射為CO2雷射。在一實施例中，雷射產生紅外線(IR)輻射。來自雷射之輻射可不理想地影響微影裝置100之效能。舉例而言，來自雷射之輻射可不理想地提昇微影裝置100之一或多個組件之溫度。若提昇組件之溫度，則此情形可導致組件之不理想變形。微影裝置100之組件之任何變形可不理想地影響疊對及聚焦。投影系統PS亦可受到入射於其上之IR輻射不利地影響。舉例而言，投影系統PS之鏡面可由於該鏡面吸收之IR輻射而變形。
在一實施例中，提供用於補償微影裝置100之曝光程序中之曝光誤差之方法。微影裝置100包含基板台WT。
在一實施例中，該方法包含獲得指示到達基板位階之IR輻射之劑量之劑量量測。舉例而言，劑量量測可指示入射於基板台WT上之IR輻射之劑量。劑量量測指示在曝光程序期間到達基板位階之IR輻射之量。
在一實施例中，劑量量測可用以計算由微影裝置100中之物件在曝光程序期間吸收之IR輻射之量。在一實施例中，物件為在曝光程序期間曝光之基板W。劑量量測可用以計算將由基板W在曝光程序期間吸收之IR輻射之量。舉例而言，若基板W針對由基板W吸收之IR輻射之吸收率(亦即，吸收比)為吾人所知，則可自劑量量測計算該IR輻射之量。吸收率為由基板W吸收之入射IR輻射之分率。舉例而言，為0.4之吸收率暗示40%的入射IR輻射被吸收，其中剩餘60%的輻射係反射的或透射的。
沒有必要實際上計算由物件吸收之IR輻射之量。獲得劑量量測且將劑量量測用於前饋處理可足夠。
在一實施例中，物件為基板台WT。在此狀況下，劑量量測可用以計算由基板台WT在曝光程序期間吸收之IR輻射之量。可在基板台WT之吸收率為吾人所知的情況下進行此計算。
在一實施例中，物件為投影系統PS之鏡面51、54或反射器件28、30，其將用於曝光程序之圖案輻射光束投影至基板W上。圖5示意性地描繪微影裝置100之部件，其包括投影系統PS之部分。圖5描繪投影系統PS之鏡面51、54。圖2描繪投影系統PS之反射器件28、30。經吸收IR輻射係與投影系統PS之所有鏡面或反射器件相關。在一實施例中，投影系統包含兩個以上鏡面。舉例而言，在投影系統PS中可存在約八個鏡面。劑量量測可用以計算在曝光程序期間由鏡面51、54吸收之IR輻射之量。可在投影系統PS之組件在IR輻射之源(例如，雷射)與基板台WT之間的吸收率為吾人所知的情況下進行此計算。
在一實施例中，投影系統PS包含一系列鏡面51、54。舉例而言，投影系統PS可包含約六個鏡面51、54。在基板位階處具有劑量量測的情況下，可運用投影系統PS之每鏡面51、54之吸收率值(或反射率值)來計算由該等鏡面51、54吸收之IR輻射之量。
在一實施例中，方法包含使用劑量量測以控制曝光程序，以便補償與由物件在曝光程序期間吸收之IR輻射相關聯的曝光誤差。舉例而言，若物件為基板W，則由基板W對IR輻射之吸收可導致基板W之加熱。又，基板W之加熱可導致基板W之變形。基板W之此變形可(例如)藉由影響疊對及聚焦而導致微影裝置100之效能之減低。劑量量測可用以控制曝光程序，以便補償與由基板W在曝光程序期間吸收之IR輻射相關聯的疊對誤差。
在一實施例中，控制曝光程序之步驟包含基於劑量量測而控制基板台WT相對於經圖案化輻射光束之位置。在一實施例中，劑量量測係由控制器500用以控制經組態以準確地定位基板台WT之第二定位器PW。劑量量測可用以調整在曝光程序期間之基板W之定位，以便縮減基板W處之IR輻射吸收對疊對及聚焦之效應。此為前饋補償之實例。
若物件為基板台WT，則歸因於IR輻射吸收之基板台WT之變形可不理想地影響疊對及聚焦。基於劑量量測，可針對曝光程序控制基板台WT之定位，以便補償與基板台WT處之IR輻射吸收相關聯的疊對誤差及聚焦誤差。
在一實施例中，控制曝光程序之步驟包含控制投影系統PS之聚焦，以便補償與IR輻射吸收相關聯之曝光誤差。
在一實施例中，物件為投影系統PS之鏡面51、54或反射器件28、30。當鏡面51、54吸收IR輻射時，鏡面51、54被加熱。鏡面51、54之加熱可導致鏡面51、54之變形。在一實施例中，鏡面51、54可由 使歸因於熱之鏡面51、54之變形最小化之材料形成。舉例而言，鏡面51、54可由低膨脹玻璃形成。然而，遠離鏡面51、54之目標溫度之任何偏差可引起鏡面51、54之不理想變形。此變形可不理想地縮減微影裝置100之效能。
如圖5中所描繪，在一實施例中，微影裝置100包含經組態以加熱鏡面51、54之加熱器52、55。在一實施例中，每一鏡面51、54具備一關聯加熱器52、55。然而，未必需要為此狀況。在一實施例中，單一加熱器可用以加熱複數個鏡面51、54。在一實施例中，每一鏡面51、54具有至少一個關聯加熱器52、55。一些鏡面51、54可具有一個以上關聯加熱器52、55。在一實施例中，加熱器52、55係與鏡面51、54隔開。然而，未必需要為此狀況。在一實施例中，加熱器52、55為與關聯鏡面51、54接觸之接觸加熱器。
在一實施例中，控制器500經組態以實施鏡面預加熱系統。控制器500可經組態以控制加熱器52、55，以便將鏡面51、54加熱至目標溫度。在一實施例中，微影裝置100包含經組態以感測鏡面51、54之溫度之溫度感測器53、56。如圖5中所描繪，在一實施例中，每一鏡面51、54具備一對應溫度感測器53、56。
在一實施例中，溫度感測器53、56將指示鏡面51、54之溫度之信號發送至控制器500。控制器500基於指示鏡面51、54之溫度之信號來控制加熱器52、55，以便控制鏡面51、54以維持目標溫度。
在一實施例中，溫度感測器53、56係在鏡面51、54之遠端。舉例而言，在一實施例中，溫度感測器53、56可與鏡面51、54之光學表面隔開約10毫米。溫度感測器53、56可與鏡面51、54隔開以便最小化表面變形。然而，沒有必要使溫度感測器53、56處於鏡面51、54之遠端。在一實施例中，溫度感測器53、56係與鏡面51、54接觸。舉例而言，溫度感測器53、56可以至鏡面51、54之機械失真實質上皆不由溫 度感測器53、56造成之方式膠黏至鏡面51、54。
由於溫度感測器53、56與鏡面51、54之間的空間，在用於控制鏡面51、54之溫度之封閉式控制迴路中可存在時間延遲。溫度感測器53、56可較晚地對任何改變負荷(諸如，至鏡面51、54之EUV負荷或IR輻射負荷)作出回應。時間延遲可引起鏡面51、54處之溫度誤差。溫度誤差(亦即，與目標溫度之偏差)可引起由微影裝置100進行之光學效能之損耗。
根據本發明，劑量量測係與由鏡面51、54在曝光程序期間吸收之IR輻射之量有關。藉由將劑量量測前饋至控制器500中，可縮減鏡面51、54處之溫度誤差對微影裝置100之光學效能之不理想效應。
在曝光期間不能即時執行劑量量測。此係因為在曝光期間，輻射光束聚焦於基板W上且不聚焦於可執行劑量量測之任何IR感測器42上。在一實施例中，劑量量測係用以與輻射光束中之IR輻射相對於輻射光束中之EUV輻射之比率有關的校準值。可計算在曝光期間之輻射光束中之EUV輻射之量(亦即，EUV輻射劑量)。在一實施例中，控制器500經組態以自所計算EUV輻射劑量及測定校準值計算在曝光期間之輻射光束中的IR輻射之量。
除了前饋IR輻射資訊以外，亦可在前饋模型中考量EUV輻射。在一實施例中，微影裝置100包含經組態以量測基板位階處之EUV輻射之劑量之光點感測器。在基板位階處具有測定EUV輻射且具有每鏡面51、54針對EUV輻射之吸收率值的情況下，有可能計算回每鏡面51、54吸收之EUV輻射。因此，由光點感測器獲得之量測可用以補償由鏡面51、54吸收之EUV輻射對微影裝置100之光學效能之效應。
圖4描繪根據本發明之一實施例之基板台WT。如圖4中所描繪，在一實施例中，基板台WT經組態以支撐基板W。在一實施例中，基板台WT包含IR感測器42。IR感測器42經組態以獲得指示入射於基板 台WT上之IR輻射之劑量之劑量量測。在一實施例中，IR感測器42係纖維耦合的。將IR感測器42纖維耦合之優點為：其將節省圍繞基板W之基板台WT上之空間。
在一實施例中，獲得劑量量測之步驟係由IR感測器42執行。在一實施例中，IR感測器42定位於基板台WT之周邊部分41處。基板台WT之周邊部分41係在基板台WT之頂部表面處。基板台WT之周邊部分41為不支撐基板W之部分。在曝光順次基板W之程序期間，IR感測器42並未由經曝光之基板覆蓋。當輻射光束經導向朝向IR感測器42時，可獲得劑量量測。然而，在曝光期間，輻射光束經導向朝向基板W使得不能獲得劑量量測。
IR輻射為具有長於可見光之波長的波長之輻射。IR輻射具有在約0.7微米至約1000微米之範圍內的波長。在一實施例中，劑量量測指示具有在約10.5微米至約10.6微米之範圍內的波長之IR輻射之劑量。在一實施例中，IR輻射具有約10.5微米之波長。在一實施例中，IR輻射具有約10.6微米之波長。在一實施例中，IR感測器42經組態以獲得指示具有在約10.5微米至約10.6微米之範圍內的波長之IR輻射之劑量。然而，沒有必要使波長在約10.5微米至約10.6微米之範圍內。本發明適用於更廣波長範圍。舉例而言，在一實施例中，相關波長係在約1微米至約10.6微米之範圍內，或在約1微米至約2微米之範圍內。
在一實施例中，IR感測器42經定位成接近於供量測EUV劑量之區域，例如，接近於光點感測器。EUV劑量可由光點感測器(圖中未繪示)量測。在一實施例中，IR感測器42經組態以將指示劑量量測之信號發送至控制器500。控制器500可在前饋程序中使用劑量量測以控制曝光程序。
在一實施例中，IR感測器42包含一覆蓋件，該覆蓋件對具有在 約10.5微米至約10.6微米之範圍內的波長之IR輻射實質上透明且對具有較低波長之輻射(諸如，EUV輻射)實質上不透明。
所使用之IR感測器42之類型不受特別限制。在一實施例中，IR感測器42係選自由熱電堆感測器、焦熱電感測器及光伏打偵測器組成之群組。焦熱電感測器及光伏打偵測器相對於熱電堆感測器之優點為：其具有相對快速回應時間。在一實施例中，IR感測器42包含相似於用於EUV源中之脈衝能量量測偵測器的脈衝能量量測偵測器。
在一實施例中，IR感測器42包含光譜量測偵測器。此光譜量測偵測器在預期除了10.5微米至10.6微米以外的IR輻射波長在由微影裝置100執行之曝光程序中係主要的情況下特別有利。然而，此光譜量測偵測器通常大於其他類型之IR感測器。因此，在一實施例中，提供鏡面或波導系統以將IR輻射自基板位階導引至置放於基板台區域外部之光譜量測偵測器。
在一實施例中，在基板台WT處獲得劑量量測。然而，沒有必要使在基板台WT處獲得劑量量測。在一實施例中，在光學系統中之別處之部位處獲得劑量量測。舉例而言，可在光學上在基板台WT上游之位置處安置IR感測器。
在一實施例中，控制器500經組態以自由光學上在基板台WT上游之IR感測器獲得之量測判定到達基板位階之IR輻射之劑量。舉例而言，控制器500可自上游量測外插以判定到達基板位階之IR輻射之劑量。
在一實施例中，基板台WT包含熱調節系統。熱調節系統可包含基板台WT內之一或多個通道。例如水之調節流體流動通過該一或多個通道。調節流體之溫度受控制以便控制基板台WT及/或基板W之溫度。在一實施例中，熱調節系統定位於基板W下方。
在一實施例中，經由量測用以熱調節基板台WT之調節流體之溫 度來獲得劑量量測。在一或多個通道之下游末端處之調節流體之溫度指示所吸收之總(亦即，EUV及IR)輻射。可在經吸收EUV輻射之量為吾人所知的情況下計算經吸收IR輻射之量。替代地，可在基板位階處之IR輻射相對於EUV輻射之比例為吾人所知的情況下計算經吸收IR輻射之量。在一實施例中，不同光罩可用以判定基板位階處之EUV輻射與IR輻射之間的比率。
為了計算歸因於IR加熱之疊對誤差及聚焦誤差，有幫助的是將由基板W進行之輻射之吸收與由基板台WT進行之輻射之吸收分離。包括基板W上之任何層的基板W之吸收特性可變化。然而，若由基板W反射、吸收及透射之輻射之百分比為吾人所知，則調節流體之溫度可用作到達基板位階之IR輻射之劑量的指示符。調節流體之溫度為劑量之相對低頻指示符。
本發明可被體現為用於微影裝置100之控制系統。在一實施例中，控制系統包含經組態以獲得指示入射於基板台WT上之IR輻射之劑量的劑量量測之劑量量測模組，其中該劑量量測可用以計算由微影裝置100中之物件在曝光程序期間吸收之IR輻射之量。
在一實施例中，控制系統包含一補償模組，該補償模組經組態以使用劑量量測以控制曝光程序，以便補償與由物件在曝光程序期間吸收之IR輻射相關聯的曝光誤差。
在一實施例中，微影裝置100包含經組態以憑藉調節流體而控制基板台WT之溫度之調節系統。本發明允許顯著縮減歸因於IR輻射加熱貢獻之疊對指紋。
物件針對IR輻射之吸收率係取決於該物件之材料。舉例而言，基板W針對IR輻射之吸收率係取決於基板W、基板W之任何摻雜位階以及基板W上之任一層或任何層之材料。此等因素可影響在基板W處所吸收、透射或反射之IR輻射之量。基板W之吸收率可取決於確切IC 設計。
在一實施例中，方法包含獲得指示物件針對IR輻射之吸收率之吸收率量測。舉例而言，可量測由基板W進行之吸收。在一實施例中，在微影步驟之前(，亦即，在一批量基板W係由微影裝置100曝光之前)進行基板W針對IR輻射之吸收率之量測。在一實施例中，在與由源之雷射發射之輻射之波長實質上相同的波長下執行物件之吸收率量測。
舉例而言，在一實施例中，吸收率量測係由除了執行曝光程序之微影裝置100以外的量測裝置60執行。在一實施例中，藉由基板處置器執行獲得吸收率量測之步驟。通常實質上在真空壓力下執行EUV曝光程序。然而，無需在真空中執行基板W或其他物件之吸收率之量測。
圖6描繪經組態以執行獲得吸收率量測之步驟之量測裝置60。在一實施例中，量測裝置60包含IR輻射源61。IR輻射源61之類型不受特別限制。在一實施例中，IR輻射源61為CO2雷射。在一實施例中，由IR輻射源61輸出之IR輻射之強度為吾人所知且相對低。舉例而言，由IR輻射源61輸出之輻射之強度可小於由用於EUV輻射源之雷射輸出之IR輻射之強度。IR輻射源61之功率應足夠高以啟用偵測器上之可靠信號，但應儘可能低以避免基板W之加熱或損害。
在一實施例中，量測裝置60包含至少一個IR輻射偵測器62。IR輻射偵測器62經組態以量測入射於物件(例如，基板W)上之IR輻射之經反射部分。在一實施例中，IR輻射偵測器62經定位成用以量測鏡面反射IR輻射之經反射部分。在一實施例中，可提供一或多個額外IR輻射偵測器(圖中未繪示)以便量測漫射反射IR輻射之經反射部分。
IR輻射偵測器62之類型不受特別限制。在一實施例中，IR輻射偵測器62係選自由熱電堆感測器、焦熱電感測器及光伏打偵測器組成 之群組。
在一實施例中，量測裝置60包含透射感測器63。透射感測器63經定位於物件(例如，基板W)之與IR輻射源61相對的側上。透射感測器63經組態以量測自IR輻射源61入射於基板W上之IR輻射之經透射部分。自經透射部分及經反射部分之量測，光之其餘部分對應於指示基板W之吸收率之經吸收部分。
在一實施例中，同時量測經透射部分及經反射部分。然而，未必需要為此狀況。在一實施例中，可順序地量測經透射部分及經反射部分。順序地量測經透射部分及經反射部分之優點為：其允許僅使用單一感測器。然而，此情形將需要感測器、基板W、鏡面及/或來自IR輻射源61之IR輻射之入射角之移動。可補償對測定經透射部分或經反射部分之效應。
在一實施例中，量測裝置60不具備透射感測器63。經透射部分可能相對於經反射部分及經吸收部分始終低。在此狀況下，經反射部分之量測將足以判定基板W之吸收率。舉例而言，可針對經摻雜基板W預期低透射部分。
到達基板W之微影裝置100中之主要IR波長已被發現為在約10.5微米至約10.6微米之範圍內。基板W之光學屬性係波長相依的。因此，需要使量測裝置60之IR輻射源61輸出具有與由用於EUV輻射源之雷射輸出之IR輻射之波長相似或相同的波長之IR輻射。
在一實施例中，IR輻射源61將IR輻射直接輸出朝向基板W。然而，在一實施例中，在量測吸收率時可將光學件安置於IR輻射源61與基板W之間。舉例而言，鏡面、透鏡及/或光纖可形成此等光學件之部件。用於該等光學件之鏡面可由選自由銀、金及金剛石組成之群組之材料形成。光學系統中之任何透鏡可選自由鍺、硒化鋅、氯化鈉及氯化鉀組成之群組。在一實施例中，光學系統之任何光纖可包含空心 玻璃纖維、空心陶瓷纖維，及AgCl：AgBr光纖。
在一實施例中，IR輻射源61包含寬頻帶IR輻射源。在此狀況下，量測裝置60可包含帶通濾波器。此帶通濾波器可由硒化鋅形成，且可視情況包含抗反射塗層。
在一實施例中，指定IR輻射偵測器62及/或透射感測器63在所使用之IR輻射(例如，10.6微米)下使用。在一實施例中，IR輻射偵測器62及/或透射感測器63係纖維耦合的。將感測器纖維耦合之優點為：其將節省圍繞基板W之空間。
倘若多個IR波長重要，則可使用較廣範圍之IR輻射源及光譜量測偵測器。其他波長可由經加熱之機器部件之輻射造成，但可具有比來自用於EUV輻射源中之雷射之雷射光低的功率。
對於吸收率量測，入射角、反射及透射應經選擇為使得IR輻射源61、IR輻射偵測器62及透射感測器63可經定位成儘可能地接近基板W。若提供適於具有所使用之特定波長之IR輻射之反射探針，則正交置放係可能的。此反射探針可將IR輻射源61及IR輻射偵測器62組合於單一探針中。
基板W之吸收率係取決於基板W上之任一層或任何層之結構。基板W之吸收率可為位置相依的。在一實施例中，吸收率量測係位置相依的。舉例而言，可針對基板W上之一系列不同部位(例如，針對基板W上之一或多個晶粒內之一系列部位)量測基板W之吸收率。一旦量測在曝光程序期間之基板位階處之劑量量測，就可使用位置相依吸收率量測以判定由基板W吸收之IR輻射之位置相依位階。此位置相依資訊可用於本發明之前饋模型中。
舉例而言，可針對基板W上之每一晶粒量測基板W之吸收率。為了獲得位置相依吸收率量測，可在量測裝置60中實施基板掃描或旋轉移動。
為了獲得對由IR輻射產生之熱之更完整理解，可量測基板台WT之光學屬性。舉例而言，如上文所提及，物件可為基板台WT。在此狀況下，可量測基板台WT之吸收率。可在微影裝置100之顯影程序期間量測基板台WT(及投影系統PS之任何鏡面51、54或反射器件28、30)之吸收率一次。可沒有必要使微影裝置100或量測裝置60量測(例如)基板台WT之吸收率。
在一實施例中，可自劑量量測計算物件(例如，基板W)之所得變形及/或疊對誤差及/或聚焦誤差。在一實施例中，該方法包含計算由物件吸收之IR輻射對物件之變形中之一或多者的效應、曝光程序之疊對誤差、物件之溫度及聚焦誤差(亦即，投影系統至上至基板W上之聚焦)。效應之計算可幫助判定如何控制微影裝置100以補償在前饋控制中之效應。然而，若未補償熱負荷將具有之效應，則沒有必要計算該效應。舉例而言，補償將由IR輻射之測定劑量造成的效應所需何種前饋控制可已經為吾人所熟知。在此狀況下，劑量量測值可經輸入至控制器500，控制器500基於劑量量測而控制前饋模型，而不計算IR輻射將已具有之效應。
本發明可體現於使用微影裝置100之元件製造方法中，其中使用本發明之方法來補償與在曝光程序中由物件吸收之IR輻射相關聯的曝光誤差。
藉由執行曝光程序之微影裝置100獲得劑量量測。此情形提供由鏡面51、54、基板W及基板台WT在曝光程序期間吸收之IR輻射之等級的準確量測。舉例而言，可假定在基板位置處之IR輻射之等級係大約相同於基板台WT處之IR輻射之等級。因此，藉由獲得基板台WT處之劑量量測，可計算在曝光程序期間之基板W處之IR輻射之等級。作為另一實例，可假定IR輻射之等級在獲得劑量量測之時間與執行曝光程序之時間之間實質上並不變化。因此，藉由獲得劑量量測，可計算 在後續時間之IR輻射之等級。較頻繁劑量量測改良IR輻射之等級之計算的準確度。此情形允許準確前饋模型，從而縮減疊對誤差及/或聚焦誤差且增加微影裝置100之效能。
到達基板位階之IR輻射可在微影裝置100之使用期間變化。此可歸因於隨著時間推移用於EUV輻射源中之雷射之對準之漂移。舉例而言，隨著時間推移的雷射之對準之任何漂移可引起自(例如)錫之粒子反射之輻射之傳遞變化。此情形可引起不同量之IR輻射到達基板位階。
在一實施例中，在微影裝置100之使用期間重複劑量量測。舉例而言，可在順次基板W之曝光程序之間執行劑量量測。然而，沒有必要針對每一基板W以此方式分離地執行劑量量測。在一實施例中，可針對一批量基板W執行劑量量測一次。
頻繁執行劑量量測之優點為：其允許在前饋模型中考量基板位階處之IR輻射等級之變化。在一實施例中，在單一基板W之順次晶粒之曝光之間重複劑量量測。此情形具有更準確地考量在基板位階處之IR輻射隨著時間推移之任何變化之優點。理想地，藉由縮減在曝光程序之間花費之時間而在考量在基板位階處之IR輻射隨著時間推移之變化與維持高產出率之間達到平衡。
如圖8中所描繪，在一實施例中，微影裝置100包含調節系統81。調節系統81經組態以憑藉調節流體而控制基板台WT之溫度。在一實施例中，調節系統81經組態以將熱供應至基板台WT及/或自基板台WT移除熱。基板台WT可在曝光期間調節基板W以便縮減基板W歸因於基板W上之熱負荷之變形。調節系統81可調節基板台WT。在一實施例中，調節系統81經組態以將熱供應至基板台WT之其餘部分及/或自基板台WT之其餘部分移除熱。調節基板台WT可縮減基板台WT之變形。基板台WT之變形之縮減可引起變形基板W之縮減。
圖9說明調節系統81之配置。圖9為基板台WT之基板支撐區域的平面圖。如圖9中所描繪，在一實施例中，調節系統81包含通道91。通道91係在基板台WT內。提供調節流體(例如，水)以流動通過通道91。通道91經組態以遵循基板W之位置下方之路徑。通道91之路徑經配置為使得可藉由使調節流體傳遞通過通道91而施加均勻加熱或均勻冷卻。
在一實施例中，調節系統81包含第一溫度感測器93。進入通道91之調節流體之溫度可由第一溫度感測器93偵測。在一實施例中，調節系統81包含第二溫度感測器94。射出通道91之調節流體之溫度可由第二溫度感測器94偵測。第一溫度感測器93及第二溫度感測器94之位置不受特定限制。第二溫度感測器94係在第一溫度感測器93下游。
在一實施例中，調節系統81包含另外溫度感測器。另外溫度感測器係選用的。舉例而言，可在通道91中提供另外溫度感測器以偵測通道91中之局域點處之溫度。可向控制器提供來自第一溫度感測器93及第二溫度感測器94及通道91中之任何另外溫度感測器之資料。
在一實施例中，調節系統81包含加熱器92。加熱器92經組態以將熱提供至基板台WT。控制器可使用加熱器92來控制調節流體之溫度。調節系統81之加熱器92經組態以在調節流體進入通道91之前加熱調節流體。
在一實施例中，藉由獲得指示調節流體之溫度改變之溫度改變量測而執行獲得劑量量測之步驟。舉例而言，在一實施例中，獲得溫度改變量測之步驟包含在調節流體進入通道91之前量測調節流體之溫度，及在調節流體已離開通道91之後量測調節流體之溫度。在一實施例中，第一溫度感測器93係用以在調節流體進入通道91之前量測調節流體之溫度。第二溫度感測器94可用以在調節流體已離開通道91之後量測調節流體之溫度。由第一溫度感測器93與第二溫度感測器94量測 之溫度之間的差係指示調節流體之溫度改變。
調節流體之溫度改變係取決於由基板W吸收之熱負荷及透射通過基板W之熱負荷。由基板W吸收之輻射可經輻射及傳導至調節系統81之調節流體。
舉例而言，圖8描繪基板台WT包含複數個瘤節80之配置。此配置在基板W之底部表面與基板台WT之基底表面82之間產生間隙。由基板W吸收之輻射可藉由橫越該間隙之輻射而到達調節系統81中之調節流體。熱負荷亦可通過瘤節80而傳導朝向調節系統81。
透射通過基板W之輻射可由基板台WT吸收，熱負荷可自該基板台WT傳遞至調節流體上。因此，調節流體之溫度改變可用作由基板W吸收且透射通過基板W之輻射之量測。
可藉由使用前饋處理來補償基板W上之熱負荷及基板台WT上之熱負荷。由基板W及由基板台WT吸收之IR輻射之量為可經輸入至用於前饋處理之模型中之參數。其他參數亦可經輸入至用於前饋處理之模型中以便改良補償之準確度。可藉由執行調節系統81中之調節流體之溫度改變之量測來計算此等參數。可量測及/或控制通過調節系統81之通道91之調節流體之質量流。調節流體(例如，水)之相關熱屬性可為吾人所知或可被量測。舉例而言，水之比熱容量係眾所周知的。因此，藉由量測調節流體之溫度改變，可導出由基板W吸收且透射通過基板W之功率。
可在特定校準測試期間或在批次生產期間導出此功率信號。可在微影裝置100離線時(亦即，在微影裝置100不用以曝光基板W時)執行校準測試。在批次生產期間導出功率信號可被稱為在線用途。可藉由暫時降低通過調節系統81之通道91之調節流體之質量流來增加功率信號之準確度。藉由降低質量流，調節流體之溫度對由基板W吸收且透射通過基板W之功率更敏感。可應用移動平均濾波器以便增加功率 信號之量測之準確度。
如上文所提及，可自指示調節系統81中之調節流體之溫度改變的溫度改變量測導出用作用於前饋處理模型之輸入參數之參數。因此，溫度改變量測可用以控制在曝光程序期間之前饋處理。溫度改變量測可用以計算在曝光程序期間曝光之基板W處之熱負荷。溫度改變量測可用以控制曝光程序，以便補償與在曝光程序期間該基板W處之熱負荷相關聯的曝光誤差。
用作輸入參數以改良前饋模型之有效性之一個參數為動態氣鎖熱負荷。下文中解釋此參數。
如圖7中所描繪，在一實施例中，微影裝置100包含照明系統IL及投影系統PS。照明系統IL經組態以發射輻射光束B。投影系統PS係藉由介入空間而與基板台WT分離。投影系統PS經組態以將賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W上。該圖案係用於輻射光束B之EUV輻射。
可至少部分地抽空介入於投影系統PS與基板台WT之間的空間。可在投影系統PS之部位處由固體表面定界介入空間，所使用輻射係自該固體表面經導向朝向基板台WT。
在一實施例中，微影裝置100包含中空部件72。中空部件72位於介入空間中。中空部件72位於輻射之路徑周圍。在一實施例中，微影裝置100包含氣體鼓風機74。氣體鼓風機74經組態以運用氣流沖洗中空部件72之內部。此氣體鼓風機將在本文中被稱作動態氣鎖。
在一實施例中，中空部件72成錐形。在一實施例中，中空部件72係由隔膜73覆蓋。輻射行進通過隔膜73之後照射於基板W上。
動態氣鎖可造成基板W上之熱負荷。需要將由動態氣鎖造成的熱負荷與由其他因素(例如，輻射光束中之EUV輻射、輻射光束中之IR輻射等等)造成的熱負荷隔離。
在一實施例中，當照明系統IL未發射輻射光束B時，獲得溫度改變量測。因此，溫度改變量測可用以計算由氣體鼓風機74(亦即，動態氣鎖之氣體鼓風機74)造成的基板處之熱負荷。當照明系統IL未發射輻射光束B時，基板W處之熱負荷不可由輻射光束B之EUV輻射或IR輻射造成。因此，自又自溫度改變量測導出之功率信號導出的測定熱負荷可歸因於動態氣鎖。
在一實施例中，當不存在動態氣鎖且照明系統IL未由任何輻射光束B發射時進行參考量測。參考量測可用以濾出由其他因素造成的較小熱負荷之任何雜訊。舉例而言，可自在存在動態氣鎖時進行的溫度改變量測減去參考量測(亦即，當不存在動態氣鎖時之調節流體之溫度改變之參考量測)，以便判定動態氣鎖對基板W處之熱負荷之效應。
有可能使動態氣鎖在不同區中具有不同熱效應。溫度改變量測係指示由橫越整個動態氣鎖而整合之動態氣鎖造成的熱負荷。
用作用於前饋模型之輸入參數之另一參數為由輻射光束B之IR輻射造成的熱負荷。如圖7所描繪，在一實施例中，微影裝置100包含圖案化元件MA。圖案化元件MA經組態以將圖案賦予至輻照光束B。該圖案係用於輻射光束B之EUV輻射。
不同圖案化元件MA可用於微影裝置100中。舉例而言，可在曝光程序期間使用產品圖案化元件，以便將特定圖案投影至基板W上。可在校準程序期間使用工具圖案化元件。舉例而言，一個工具圖案化元件經組態以防止輻射光束B之實質上所有EUV輻射到達投影系統PS(且因此到達基板W)。由此工具圖案化元件賦予之圖案係空白的。
圖案化元件MA包含反射多層部件及吸收器部件。反射多層部件經組態以反射EUV輻射。吸收器部件經組態以吸收EUV輻射，藉此形成EUV圖案。圖案化元件MA實質上均一地影響IR輻射。因此，圖案 化元件MA在IR輻射中並不產生任何圖案。經組態以防止實質上所有EUV輻射到達投影系統PS(且因此到達基板W)之圖案化元件MA對輻射光束B中之IR輻射實質上無效應。實質上所有IR輻射係由圖案化元件MA反射且由投影系統PS投影至基板W上。因此，基板W處之熱負荷為來自動態氣鎖之熱負荷與來自IR輻射(加背景雜訊)之熱負荷之組合。若歸因於動態氣鎖之熱負荷為吾人所知，則歸因於IR輻射之熱負荷可被計算為隔離參數。
可在此圖案化元件MA用於微影裝置100中時，獲得指示調節流體之溫度改變之溫度改變量測。因此，溫度改變量測可用以計算由輻射光束B之IR輻射造成的基板W處之熱負荷。因此，IR熱負荷可作為一參數被輸入至前饋模型中。
在一實施例中，藉由獲得指示調節流體之溫度改變之溫度改變量測來執行獲得劑量量測(其指示到達基板位階之IR輻射之劑量)之步驟。在一實施例中，當使用經組態以防止實質上所有EUV輻射到達投影系統PS之圖案化元件MA時，獲得溫度改變量測。工具基板具有針對IR輻射之已知反射率(亦即，反射比)。藉由比較在裝載工具基板時之溫度改變量測與基板W(具有針對IR輻射之未知反射率)時之另一溫度改變量測，可判定基板W之反射率。
每一溫度改變量測指示由基板W吸收或透射通過基板W之輻射之量。當基板W之反射率為吾人所知時，可自溫度改變量測計算到達基板位階之輻射(例如，在此狀況下之IR輻射)之總量。
如圖7所描繪，在一實施例中，微影裝置100包含遮罩元件71。遮罩元件71經組態以在圖案化元件MA上界定由輻射光束B照明之照明區域。在一實施例中，遮罩元件71包含阻擋輻射光束B之一部分之所謂刮刀。在一實施例中，遮罩元件71包含複數個刮刀(例如，4個)，此等位置(例如)可由諸如步進器通知之致動器控制，使得可界定 輻射光束B之橫截面。應注意，遮罩元件71無需定位成最接近圖案化元件MA，而是一般而言將位於成像至圖案化元件MA上之平面(圖案化元件MA之共軛平面)中。遮罩元件71之敞開區域界定圖案化元件MA上之被照明之區域，但可能不會確切地相同於彼區域(例如，在介入光學件具有不同於1之放大率的情況下)。
遮罩元件71在敞開位置與封閉位置之間可控制。在封閉位置中，遮罩元件71經組態以防止實質上所有輻射光束B到達圖案化元件MA。在敞開位置中，實質上所有圖案化元件MA係由輻射光束B照明。
在一實施例中，當遮罩元件71經組態以防止實質上所有輻射光束B到達圖案化元件MA時，獲得溫度改變量測。因此，調節流體之溫度改變並不由EUV輻射造成，此係因為實質上無EUV輻射到達基板位階。經調節流體中之溫度改變可歸因於動態氣鎖之熱負荷及自遮罩元件71反射之IR輻射之部分之熱負荷。舉例而言，當遮罩元件71係在封閉位置中時可預期輻射光束B之大約50%的IR輻射自遮罩元件71反射。當遮罩元件71係在封閉位置中時，遮罩元件71防止實質上所有EUV輻射到達基板位階，且阻擋大約50%的IR輻射到達基板位階。
若來自動態氣鎖之熱負荷為吾人所知(例如，先前經量測)，則可隔離自遮罩元件71反射之IR輻射對調節流體之溫度改變之效應。因此，可計算來自遮罩元件71之IR輻射反射比。此IR輻射反射比為可經輸入至前饋模型中以便改良曝光程序之控制以便補償微影裝置100中之熱負荷之參數。
在一實施例中，微影裝置100包含EUV能量感測器。在一實施例中，EUV能量感測器為(例如)光點感測器或隙縫感測器。難以提供充分準確之EUV能量感測器。詳言之，難以提供在絕對意義上充分準確(亦即，使得為4.2焦耳之測定值將1公克水加熱1℃)之EUV能量感測 器。
在一實施例中，溫度改變量測可用以提供EUV輻射之劑量之量測。在一實施例中，獲得對應於反射EUV輻射之不同比例之兩個不同圖案化元件MA之兩個溫度改變量測。舉例而言，在一實施例中，當微影裝置100包含經組態以允許輻射光束B之EUV輻射之第一參考百分比(例如，約0%)到達基板W之第一參考圖案化元件MA時，獲得第一溫度改變量測。當微影裝置100包含經組態以允許輻射光束B之EUV輻射之第二參考百分比(例如，約100%)到達基板W之第二參考圖案化元件MA時可獲得第二溫度改變量測。第一溫度改變量測與第二溫度改變量測之間的差指示EUV輻射加熱(直接或間接)調節系統81中之調節流體之效應。因此，有可能計算被允許到達基板W之EUV輻射之劑量。
沒有必要使第一參考百分比為0%及使第二參考百分比為100%。若使用其他百分比(例如，2%及70%)，則可計算每EUV輻射百分比之EUV輻射之劑量。可取決於圖案化元件MA允許在曝光程序期間通過之EUV輻射之多少百分比來按比例調整或降低EUV輻射之劑量。
藉由將溫度改變量測用作EUV輻射劑量之量度，有可能在絕對意義上更準確地量測EUV能量。舉例而言，以此方式之為4.2焦耳之值之量度將1公克水加熱1℃。
在一實施例中，EUV能量劑量另外係由諸如光點感測器或隙縫感測器之EUV能量感測器量測。藉由比較由EUV能量感測器量測之值與經由溫度改變量測而量測之值，有可能校準EUV能量感測器使得EUV能量感測器可更準確地量測EUV能量劑量。
可難以判定EUV輻射之多少百分比係由圖案化元件MA反射。在一實施例中，溫度改變量測可用以量測圖案化元件MA之百分比EUV反射面積。
如上文所提及，在一實施例中，當微影裝置100包含具有約0%之EUV反射面積之圖案化元件MA時，獲得第一溫度改變量測。當微影裝置100包含具有約100%之EUV反射面積之另一圖案化元件MA時可獲得第二溫度改變量測。該兩個溫度改變量測之間的差可歸因於由圖案化元件MA反射之EUV輻射。
藉由在微影裝置100包含具有未知百分比EUV反射面積之圖案化元件MA時，獲得另一溫度改變量測，有可能藉由自運用分別為0%及100%之EUV反射面積進行之先前溫度改變量測外插而判定百分比EUV反射面積。預期EUV反射面積之百分比差與溫度改變量測之差線性地成比例。因此，有可能自溫度改變量測計算圖案化元件MA之敞開性參數。
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。
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所提及之基板。適用時，可將本文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，使得本文所使用之術語基板亦可指已經含有多個經處理層之基板。
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，IR感測器42可定位於基板台WT之遠端。
本發明之一實施例可採取如下形式：電腦程式，該電腦程式含有描述如上文所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列；或資料 儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，該資料儲存媒體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明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。

Claims (21)

  1. 一種用於補償包含一基板台之一微影裝置之一曝光程序中之一曝光誤差的方法，該方法包含：獲得指示到達基板位階(substrate level)之IR輻射之一劑量之一劑量量測，其中該劑量量測係用以計算由一物件在一微影曝光程序期間吸收之IR輻射之一量；及使用該劑量量測以控制該微影曝光程序，以便補償與由該物件在該微影曝光程序期間吸收之該IR輻射相關聯的一曝光誤差。
  2. 如請求項1之方法，其中該物件為將用於該微影曝光程序之一經圖案化輻射光束投影至一基板上之一投影系統之一鏡面。
  3. 如請求項2之方法，其中控制該微影曝光程序包含：基於該劑量量測而控制一加熱器，其中該加熱器經組態以加熱該鏡面。
  4. 如請求項1之方法，其中獲得該劑量量測係由定位於一基板台之一周邊部分處之一IR感測器執行。
  5. 如請求項1之方法，其中該劑量量測指示具有在約1微米至約10.6微米之範圍內的一波長之IR輻射之一劑量。
  6. 如請求項1之方法，其進一步包含獲得指示該物件針對該IR輻射之一吸收率之一吸收率量測。
  7. 如請求項1之方法，其進一步包含計算由該物件吸收之該IR輻射對該物件之一變形、該曝光程序之一疊對誤差、該物件之一溫度及一聚焦誤差中之一或多者的一效應。
  8. 如請求項1之方法，其中：使用一微影裝置之一調節系統中之一調節流體控制該微影裝置中之一基板台之一溫度；且藉由獲得指示該調節流體之一溫度改變之一溫度改變量測來執行獲得該劑量量測。
  9. 一種用於補償一微影裝置之一曝光程序中之一曝光誤差之方法，該微影裝置包含一基板台及一調節系統，該調節系統經組態以憑藉一調節流體而控制該基板台之溫度，該方法包含：獲得指示一調節流體之一溫度改變之一溫度改變量測；基於該溫度改變計算在一曝光程序期間曝光之一基板處之一熱負荷；及使用該溫度改變量測控制該曝光程序，以便補償與在該曝光程序期間之該基板處之該熱負荷相關聯的一曝光誤差。
  10. 如請求項9之方法，其中該微影裝置包含：一照明系統，其經組態以發射一輻射光束；一投影系統，其係藉由一介入空間而與該基板台分離，其中該投影系統經組態以將賦予至該輻射光束之一圖案投影至該基板上，其中該圖案係用於該輻射光束之EUV輻射；一中空部件，其位於該介入空間中且位於該輻射之路徑周圍；及一氣體鼓風機(gas blower)，其用於運用一氣流沖洗該中空部件之內部；其中當該照明系統未發射該輻射光束時，獲得該溫度改變量測，使得該溫度改變量測係用以計算由該氣體鼓風機造成的該基板處之該熱負荷。
  11. 如請求項9之方法，其中該微影裝置包含：一照明系統，其經組態以發射一輻射光束；一圖案化元件，其經組態以將一圖案賦予至該輻射光束，其中該圖案係用於該輻射光束之EUV輻射；及一投影系統，其經組態以將由該圖案化元件賦予至該輻射光束之該圖案投影至該基板上；及使用該圖案化元件防止該輻射光束之實質上所有EUV輻射到達該投影系統，使得該圖案空白且該溫度改變量測係用以計算由該輻射光束之IR輻射造成的該基板處之該熱負荷。
  12. 如請求項11之方法，其進一步包含：當該基板台支撐針對該輻射光束之IR輻射具有一已知反射率的一工具基板時，獲得指示該調節流體之一溫度改變之一參考溫度量測；當該基板台支撐針對該輻射光束之該IR輻射具有一未知反射率的一曝光基板時，獲得該溫度改變量測；比較該參考溫度量測與該溫度改變量測，以便能夠計算該基板針對該輻射光束之該IR輻射之該反射率；及使用該曝光基板之該反射率以控制該曝光程序，以便補償與在該曝光程序期間之該基板處之該熱負荷相關聯的一曝光誤差。
  13. 如請求項9之方法，其中該微影裝置包含：一照明系統，其經組態以發射一輻射光束；一圖案化元件，其經組態以將一圖案賦予至該輻射光束，其中該圖案係用於該輻射光束之EUV輻射；及一遮罩元件，其經組態以在該圖案化元件上界定由該輻射光束照明之一照明區域；當該遮罩元件經組態以防止實質上所有該輻射光束到達該圖案化元件時，獲得該溫度改變量測，使得該溫度改變量測係用以計算由該遮罩元件反射之IR輻射造成的該基板處之該熱負荷。
  14. 如請求項9之方法，其中該微影裝置包含：一照明系統，其經組態以發射一輻射光束；一圖案化元件，其經組態以將一圖案賦予至該輻射光束，其中該圖案係用於該輻射光束之EUV輻射；及一投影系統，其經組態以將由該圖案化元件賦予至該輻射光束之該圖案投影至該基板上；及使用該圖案化元件反射該輻射光束之該EUV輻射之一預定百分比到達該投影系統，使得該溫度改變量測係用以計算由該輻射光束之EUV輻射造成的該基板處之該熱負荷。
  15. 如請求項9之方法，其中控制該曝光程序之該步驟包含：基於該劑量量測而控制該基板台相對於用於該微影曝光程序之一經圖案化輻射光束之一位置。
  16. 一種用於一微影裝置之基板台，其中該基板台經組態以支撐一基板，該基板台包含：一IR感測器，該IR感測器經定位遠離支撐該基板之位置並經組態以獲得自一IR輻射源直接地、反射地或透射地接收並指示入射於該基板台上之IR輻射之一劑量之一IR輻射。
  17. 一種微影裝置，其包含：一照明系統，其經組態以發射一輻射光束；一圖案化元件，其經組態以將一圖案賦予至該輻射光束；一投影系統，其經組態以將由該圖案化元件賦予至該輻射光束之該圖案投影至一基板上；及一基板台，其經組態以支撐該基板並包含一IR感測器，該IR感測器經定位遠離支撐該基板之位置並經組態以獲得自一IR輻射源直接地、反射地或透射地接收並指示入射於該基板台上之IR輻射之一劑量之一IR輻射。
  18. 一種用於包含一基板台之一微影裝置之控制系統，該控制系統包含：一劑量量測模組，其經組態以獲得指示到達基板位階之IR輻射之一劑量之一劑量量測；及一補償模組，其經組態以計算由一微影裝置中之一物件在一曝光程序期間吸收之IR輻射之一量並使用該劑量量測以控制該曝光程序，以便補償與由該物件在該曝光程序期間吸收之該IR輻射相關聯的一曝光誤差。
  19. 如請求項18之系統，其中該微影裝置包含：一照明系統，其經組態以發射一輻射光束；一圖案化元件，其經組態以將一圖案賦予至該輻射光束；一投影系統，其經組態以將由該圖案化元件賦予至該輻射光束之該圖案投影至一基板上。
  20. 一種用於包含一基板台及一調節系統之一微影裝置之控制系統，該調節系統經組態以憑藉一調節流體而控制該基板台之溫度，該控制系統包含：一溫度改變量測模組，其經組態以獲得指示用於控制一基板之溫度之一調節流體之一溫度改變之一溫度改變量測；及一補償模組，其經組態以計算在一曝光程序期間曝光之該基板處之一熱負荷並使用該溫度改變量測以控制該曝光程序，以便補償與在該曝光程序期間之該基板處之該熱負荷相關聯的一曝光誤差。
  21. 如請求項20之系統，其中該微影裝置包含：一照明系統，其經組態以發射一輻射光束；一圖案化元件，其經組態以將一圖案賦予至該輻射光束；一投影系統，其經組態以將由該圖案化元件賦予至該輻射光束之該圖案投影至一基板上。
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