TWI772756B - 曝光裝置及物品製造方法 - Google Patents

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Abstract

提供的是一種曝光裝置，其經由投影光學系統將原件的圖案投影到基板上，並對基板進行曝光。曝光裝置包括被佈置在原件和基板之間的曝光光的光路上的像差校正構件，以及驅動像差校正構件的驅動器。像差校正構件包括第一光學元件和第二光學元件，第一光學元件包括第一表面，第一表面相對於曝光光的光軸具有三重旋轉對稱非球面形狀，第二光學元件沿著光軸與第一光學元件間隔開，且包括第二表面，第二表面面對第一表面且具有互補地校正由第一光學元件所產生的像差的非球面形狀。驅動器執行第一光學元件和第二光學元件中的至少一個之繞光軸的旋轉及沿著光軸的驅動中的至少一個。

Description

曝光裝置及物品製造方法
本發明關於一種曝光裝置及物品製造方法。
曝光裝置用於製造半導體裝置或平板顯示器。隨著半導體裝置的高度集成以及平板顯示器的高解析度標準化，佈線的小型化和多層化得到提升。隨著圖案的小型化，要求在層之間的更高的重疊準確度。另一方面，在佈線層中，隨著半導體製造處理變為後處理(postprocess)，在每一個壓射(shot)區域中發生局部畸變，例如，在底層曝光的加工處理之後的倍率差、畸變、基板的翹曲等，且這造成像是重疊準確度惡化之類的問題。
日本專利第3064432號揭露了一種技術，其中，藉由傾斜投影透鏡的一些元件而不使用非軸對稱(non-axisymmetric)透鏡來校正不是旋轉對稱或雙重對稱分量的各向異性畸變形狀(anisotropic distortion shape)。日本專利公開第2014-120682號揭露了一種校正雙重對稱像差的技術。
近年來，提升曝光裝置的生產力以降低設備成本(亦即，提升與每單位時間處理的基板的數量相對應的產出量)已被認為是重要的。因此，需要高速台驅動、提升曝光照度等。然而，為了應付它們，不能忽略由於藉由相鄰的壓射的曝光熱量所造成之基板的膨脹／收縮所引起之曝光壓射的畸變。越靠近相鄰的壓射，由於熱量的影響所引起的熱膨脹越大。因此，倍率在壓射區域的頂部、底部、左側和右側部分之間改變，且這是造成不對稱畸變形狀的一個因素。
日本專利第3064432號涉及藉由傾斜光學元件來校正各向異性畸變。然而，利用這種技術，在影像高度之間變化的彗形像差(coma aberration)或像散(astigmatism)隨著畸變的發生而發生，因此無法有效率地僅校正不對稱畸變。另外，日本專利公開第2014-120682號揭露了僅對於垂直／水平倍率差的校正，而未揭露對於被變形為梯形形狀的壓射區域的校正。
例如，本發明提供了一種有利於校正壓射區域的形狀的曝光裝置。
本發明在其一面向中提供了一種曝光裝置，其經由投影光學系統將原件的圖案投影到基板上，並對基板進行曝光，曝光裝置包括被佈置在原件和基板之間的曝光光的光路上的像差校正構件，以及被配置為驅動像差校正構件的驅動器，其中，像差校正構件包括第一光學元件和第二光學元件，第一光學元件包括第一表面，第一表面相對於曝光光的光軸具有三重旋轉對稱非球面形狀，第二光學元件沿著光軸與第一光學元件間隔開，且包括第二表面，第二表面面對第一表面且具有互補地校正由第一光學元件所產生的像差的非球面形狀，並且，驅動器執行第一光學元件和第二光學元件中的至少一個之繞光軸的旋轉及沿著光軸的驅動中的至少一個。
從例示性實施例(參照所附圖式)的以下描述，本發明的進一步特徵將變得清楚明瞭。
在下文中，將參照所附圖式來詳細描述實施例。注意的是，以下的實施例並非意圖限制所請求的發明的範圍。在實施例中描述了多個特徵，但不限於要求所有這些特徵的發明，且可適當地組合多個這樣的特徵。此外，在所附圖式中，對於相同或相似的配置賦予相同的標號，且省略其重複描述。
＜第一實施例＞ 圖1是顯示根據第一實施例的曝光裝置的佈置的視圖。在說明書和所附圖式中，將在XYZ坐標系上指示方向，其中，用作為基板之晶圓115的表面(水平平面)被設定為X-Y平面。平行於XYZ坐標系的X軸、Y軸和Z軸的方向分別是X方向、Y方向和Z方向。繞X軸的旋轉、繞Y軸的旋轉和繞Z軸的旋轉分別是θX、θY和θZ。
主控制器103全面地控制稍後將描述的曝光裝置的各個部件，以執行曝光處理。主控制器103可由，例如，包括CPU和記憶體(儲存單元)的電腦裝置來實現。
光源100可輸出具有不同波長帶(wavelength band)的複數個光束作為曝光光。從光源100發射的光經由照明光學系統104的整形光學系統(未示出)被整形為預定形狀。被整形的光進入光學積分器(未示出)，在光學積分器中形成複數個次級光源，以用均勻的照度分佈來照明稍後將描述的標線片(reticle)109。
照明光學系統104的孔徑光闌105的孔徑的形狀近似為圓形，且照明光學系統控制器108可設定孔徑的直徑，並因此將照明光學系統104的數值孔徑(NA)設定為期望的值。在這種情況下，照明光學系統104的數值孔徑與投影光學系統110的數值孔徑的比率的值是相干因子(coherence factor)(σ值)，使得照明光學系統控制器108可藉由控制照明光學系統104的孔徑光闌105來設定σ值。
半反射鏡106佈置在照明光學系統104的光路上，且照明標線片109的曝光光的一部分被半反射鏡106反射並被提取。用於紫外光的光感測器107佈置在半反射鏡106的反射光的光路上，並產生與曝光光的強度(曝光能量)對應的輸出。要被印刷的半導體裝置電路的圖案被形成在用作為原件(遮罩)的標線片109上，並被照明光學系統104照明。投影光學系統110被佈置為以縮小比β(例如，β=1／2)來縮小標線片109的圖案，並將其投影到塗覆有光阻劑的晶圓115上的一個壓射區域上。投影光學系統110可為折射光學系統、折反射(catadioptric)光學系統等。
在投影光學系統110的光瞳平面(標線片的傅立葉轉換平面)上，佈置有包括近似圓形的孔徑的孔徑光闌111，且孔徑的直徑可藉由像是馬達之類的孔徑光闌驅動器112來控制。光學元件驅動器113使構成投影光學系統110中的透鏡系統的一部分的光學元件(例如，場透鏡(field lens))沿著投影光學系統110的光軸移動。因此，在減少投影光學系統110的各種類型的像差的同時，提升投影倍率並減少畸變誤差。投影光學系統控制器114在主控制器103的控制下控制孔徑光闌驅動器112和光學元件驅動器113。
保持晶圓115的晶圓台116(基板台)可在三維方向上移動，且可在投影光學系統110的光軸方向(Z方向)上以及在與光軸方向正交的平面(X-Y平面)中移動。需注意的是，如同上面所描述的，晶圓115的表面(水平平面)被設定為X-Y平面。據此，在圖1中，Z軸在從晶圓115到標線片109的方向上平行於投影光學系統110的光軸延伸，且X軸和Y軸於垂直於Z軸的平面上在彼此正交的方向上延伸。在圖1中，Y軸位於繪圖表面的平面中，且X軸垂直於繪圖表面並朝著繪圖表面的前側延伸。藉由以雷射干涉儀118測量與被固定到晶圓台116的移動反射鏡117之間的距離，檢測出晶圓台116的X-Y平面位置。此外，使用對準測量系統124(測量設備)測量晶圓115與晶圓台116之間的位置偏差。在曝光裝置的主控制器103的控制下，台控制器120基於使用對準測量系統124的測量的結果來控制台驅動器119，例如，馬達，以將晶圓台116移動到預定的X-Y平面位置。
光發射光學系統121和檢測光學系統122檢測聚焦平面。光發射光學系統121發射由不使晶圓115上的光阻劑敏化的非曝光光所形成的複數個光束，且每一個光束被會聚在晶圓115上並在晶圓115上反射。由晶圓115所反射的光束進入檢測光學系統122。雖然未顯示，但是與各個反射光束相對應之用於位置檢測的複數個光接收元件被佈置在檢測光學系統122中，且被佈置為使得每一個光接收元件的光接收表面與每一個光束在晶圓115上的反射點藉由成像光學系統而變得實質上共軛。晶圓115的表面在投影光學系統110的光軸方向上的位置偏差被測量作為進入檢測光學系統122中之用於位置檢測的光接收元件的光的位置偏差。
像差校正構件21被佈置在標線片109和晶圓115之間的曝光光的光路上。在圖1所顯示的範例中，像差校正構件21被佈置在標線片109和投影光學系統110之間。像差校正構件21可被佈置為獨立於投影光學系統110的單元，或者可被佈置為投影光學系統110的一部分。當像差校正構件21被設置在投影光學系統110中時，像差校正構件21可被佈置在投影光學系統110中的光瞳平面上方且位在使由標線片109衍射的光會聚到晶圓115上的場透鏡組附近。或者，像差校正構件21可與保持標線片109的標線片保持器或標線片台(未示出)一體地佈置。
如圖2中所示，像差校正構件21包括第一光學元件211以及沿著曝光光的光軸與第一光學元件211間隔開的第二光學元件212。第一光學元件211和第二光學元件212分別在間隔的側上包括具有相同形狀的旋轉不對稱表面。光學元件驅動器22可執行第一光學元件211和第二光學元件212中的至少一個之θZ旋轉(繞光軸的旋轉)及在Z方向上的驅動(Z驅動)中的至少一個。此外，第一光學元件211和第二光學元件212中的至少一個可被配置為可藉由光學元件驅動器22在與Z軸正交的X方向和／或Y方向上移動。
在圖2中，第一光學元件211在標線片109側上的外表面211a和第二光學元件212在投影光學系統110側上的外表面212a均具有平面形狀。另一方面，彼此面對的第一光學元件211的第一內表面211b和第二光學元件212的第二內表面212b具有彼此互補的非球面形狀。
圖6A至圖6C顯示像差校正構件21的驅動模式。圖6A顯示類似於圖2中所顯示的狀態之狀態(注意的是，在圖6A中，以簡化的方式顯示第一光學元件211和第二光學元件212之間的間隔的形狀)。第一光學元件211和第二光學元件212中的至少一個可藉由光學元件驅動器22從圖6A中所顯示的狀態被Z驅動，如圖6B中所示。此外，第一光學元件211和第二光學元件212中的至少一個可藉由光學元件驅動器22被θZ旋轉，如圖6C所示。
在下文中，將描述藉由第一光學元件211和第二光學元件212中的至少一個之Z驅動及θZ旋轉所執行的像差校正。然而，為了簡化說明，以下將以第一光學元件211作為代表來描述藉由第一光學元件211之Z驅動及θZ旋轉所執行的像差校正。
例如，第一表面211b和第二表面212b中的每一個的旋轉不對稱形狀由以下方程式表示：
Figure 02_image001
其中，A和B為常數。
當以θ＝0˚的方向(X軸方向)及以下參數表示為極坐標顯示時
Figure 02_image003
由方程式(1)所表示的旋轉不對稱形狀相當於
Figure 02_image005
並變成三重旋轉對稱非球面形狀，如圖5A和圖5B中的每一個圖所示。
在標線片109上所衍射的光束的主要射線為物側遠心的，且第一表面211b和第二表面212b的非球面形狀以互補的方式作用。因此，當光束透射通過第一光學元件211和第二光學元件212時，影像高度之間的相位差變成零。當具有由方程式(1)所表示的非球面形狀的第一光學元件211旋轉α時，第一表面211b和第二表面212b之間的互補性崩潰。如果α足夠小，則相位差被表示為：
Figure 02_image007
(其中，K為常數)。另一方面，當第一光學元件211被Z驅動距離d時，互補性崩潰。如果d足夠小，則相位差被表示為：
Figure 02_image009
(其中，L為常數)。
以此方式，在第一光學元件211之θZ旋轉及Z驅動兩者中，由三重旋轉對稱分量所表示的相位差均保留。已發現的是，如果在投影透鏡之面對標線片的部分中發生三重旋轉對稱相位差，則出現如圖4A至圖4D中的每一個圖所示的梯形畸變。如藉由方程式(2)所獲得的，第一表面211b和第二表面212b中的每一個在光軸附近的非球面度近似於零。因此，根據此實施例，在影像高度的中心，未發生由於旋轉或Z驅動而引起的相位改變，因此不會產生畸變位移分量。此外，未發生彗形像差。另外，即使在以半徑R遠離光軸的圓周上也不會產生相位的主要(primary)傾斜分量，因此不會發生像面的傾斜。因此，相較於在日本專利公開第2014-120682號中所揭露之藉由光學偏心率產生梯形形狀的情況，由於能夠抑制發生在影像高度之間的像散，本發明是有效的。
藉由以光學元件驅動器22使第一光學元件211進行θZ旋轉，發生梯形畸變，其中，左側和右側(沿著Y方向的兩側)形成上基底和下基底，如圖4A和圖4B中的每一個圖所示。另外，藉由以光學元件驅動器22使第一光學元件211進行Z驅動，發生梯形畸變，其中，上側和下側(沿著X方向的兩側)形成上基底和下基底，如圖4C和圖4D中的每一個圖所示。當形成梯形的上基底和下基底的兩個相對側之間的長度差為Δbase時，Δbase的符號取決於θZ旋轉的旋轉方向以及Z驅動的驅動方向而反轉，且Δbase的值唯一地由θZ旋轉的旋轉角度和Z驅動的驅動量來確定。因此，調整第一光學元件211之θZ旋轉的旋轉角度以及Z驅動的驅動量。這使得可能校正任何梯形形狀，包括如圖9A中所示之具有Δbase_LR(具有不同的左側和右側長度)的梯形、以及如圖9B中所示之具有Δbase_UD(具有不同的上側和下側長度)的梯形。
將參照圖7中所顯示的流程圖來描述根據本實施例之曝光方法的範例。在裝載晶圓之後，在步驟S1中，主控制器103使用對準測量系統124測量用作為底層的複數個壓射區域中的每一個壓射區域的形狀，並將每一個壓射區域的畸變資料儲存在儲存單元中。可藉由曝光裝置外部的測量裝置執行這種測量。在那種情況下，主控制器103從外部獲取每一個壓射區域的畸變資料。
在步驟S2中，主控制器103計算在像差的兩個方向上針對分量(Δbase_LR分量及Δbase_UD分量)所應當進行調整的量(調整量)，以根據每一個壓射區域的形狀來執行曝光。
在步驟S3中，光學元件控制器123控制光學元件驅動器22來執行第一光學元件211之θZ旋轉及Z驅動中的至少一個，以調整Δbase_LR分量及Δbase_UD分量。此時，為了調整另一個影像位移分量，投影光學系統控制器114可控制光學元件驅動器113來驅動投影光學系統110的光學元件。類似地，為了調整另一個影像位移分量，台控制器120可控制台驅動器119來驅動晶圓台116。
當完成第一光學元件211的驅動時，主控制器103在步驟S4中執行曝光。在步驟S5中，主控制器103經由台控制器120控制台驅動器119來驅動晶圓台116，以移動到要被曝光的下一個壓射區域。主控制器103基於在步驟S1中所獲得的畸變資料以及在步驟S2中被計算出來的調整量來重複第一光學元件211的驅動及曝光。如果在步驟S6中確定對於所有壓射區域都完成曝光，則主控制器103卸載晶圓、裝載下一個晶圓、並重複上述的過程。
根據基於這個過程的曝光方法，可能在根據具有不同的左側和右側長度的梯形分量的底層壓射區域的形狀、或具有不同的上側和下側長度的梯形分量的底層壓射區域的形狀執行調整的同時執行曝光。這提升了重疊準確度。
在上面所描述的範例中，藉由具有由方程式(1)所表示的旋轉不對稱形狀之第一光學元件211的θZ旋轉或Z驅動來校正梯形形狀。在此處，當使用日本專利公開第2014-120682號中所揭露的技術時，藉由以光學元件驅動器22沿著X軸方向驅動第一光學元件211，發生如圖3C和圖3D中的每一個圖所示之具有TY_45分量的畸變。另外，藉由沿著Y軸方向驅動第一光學元件211，發生如圖3A和圖3B中的每一個圖所示之具有TY_0分量的畸變。因此，藉由同時控制第一光學元件211在X方向、Y方向、Z方向、及θZ旋轉方向上的驅動量，可能控制梯形分量以及垂直／水平倍率差分量二者。
圖8A顯示晶圓中曝光的一般順序的範例。每一個網格表示一個壓射，且網格之間的箭頭指示從緊接在前的曝光壓射開始的台移動方向。在圖8A所示的情況下，從繪圖表面的平面中之水平方向(X方向)上的相鄰壓射開始的步進驅動的頻率為高的。取決於由前面的曝光壓射施加到晶圓的熱量，晶圓熱膨脹。在此處，熱膨脹量隨著與壓射的距離的增加而減少。接著，在隨著X方向上的步進驅動的依序曝光中，熱膨脹量在水平方向上改變，使得壓射區域具畸變形狀，例如，具有不同的左側和右側長度的梯形。在這種情況下，Δbase_LR的調整量變得有效。
Δbase_LR的調整與彼此面對的第一光學元件211的第一內表面211b和第二光學元件212的第二內表面212b中的每一個的三重旋轉對稱非球面形狀相關。藉由使內表面211b和212b中的每一個形成為由方程式(1)所表示之具有sin3θ的相位的非球面形狀，可藉由旋轉驅動互補光學元件來產生Δbase_LR。一般而言，能夠以較Z驅動更高的速度來執行旋轉驅動，使得在圖8A所示的曝光順序的情況下，具有sinθ的相位的非球面表面是理想的。藉由分別在X方向和Y方向上驅動光學元件來實現TY_0分量的調整以及TY_45分量的調整(參見日本專利公開第2014-120682號)。由於這些都是在水平方向上驅動光學元件，簡單的機構可在相同平面上執行位移和旋轉。
在此實施例中，第一光學元件211包括相對於曝光光的光軸具有三重旋轉對稱非球面形狀的第一表面211b。此外，第二光學元件212包括第二表面212b，其面對第一表面211b且具有互補地校正由第一光學元件211所產生的像差的非球面形狀。
彼此面對的第一光學元件211的第一表面211b和第二光學元件212的第二表面212b中的每一個的旋轉不對稱形狀可為，例如，由以下方程式所表示的形狀：
Figure 02_image011
其中，C和D為常數。
當以極坐標表示時，方程式(3)被表示為：
Figure 02_image013
取決於第一光學元件211的旋轉量，發生具有不同的上側和下側長度之Δbase_UD的梯形畸變，以及取決於第一光學元件211的Z驅動的驅動量，發生具有不同的左側和右側長度之Δbase_LR的梯形畸變。另外，藉由在Y方向上驅動第一光學元件211，發生如圖3C和圖3D中的每一個圖所示之具有TY_45分量的畸變。此外，藉由在X方向上驅動第一光學元件211，發生如圖3A和圖3B中的每一個圖所示之具有TY_0分量的畸變。
當晶圓中的曝光順序如圖8B所示時，從在繪圖表面的平面中之垂直方向(Y方向)上的相鄰壓射開始的步進驅動的頻率為高的。當在Y方向上驅動時，膨脹量在圖8B的繪圖表面的平面中之垂直方向上改變，使得壓射區域具有畸變形狀，例如，上側和下側在繪圖表面的平面中具有不同的長度之梯形。在此情況下，Δbase_UD的調整量變為有效。
Δbase_UD的調整與彼此面對的第一光學元件211的第一表面211b和第二光學元件212的第二表面212b中的每一個的三重旋轉對稱非球面形狀相關。藉由使第一表面211b和第二表面212b中的每一個形成為由方程式(3)所表示之具有cos3θ的相位的非球面形狀，可藉由互補光學元件的旋轉驅動來產生Δbase_UD。在圖8B所示的曝光順序的情況下，具有cosθ的相位之非球面表面是理想的。
從製造效率的觀點來看，曝光裝置一般在壓射區域的曝光順序方面具有規律性。如同上面所描述的，藉由根據晶圓中的壓射區域的曝光順序使彼此面對的第一光學元件211的第一表面211b和第二光學元件212的第二表面212b中的每一個形成為非球面形狀，能夠利用簡單的驅動機構配置來提升重疊準確度。
彼此面對的第一光學元件211的第一表面211b和第二光學元件212的第二表面212b中的每一個的非球面形狀的範例包括由方程式(1)所表示的形狀以及由方程式(3)所表示的形狀，但非球面形狀不限於此。例如，即使利用以下方程式(5)或方程式(6)所表示之三重旋轉對稱非球面形狀，也能夠獲得類似的效果：
Figure 02_image015
Figure 02_image017
其中，f(ρ)和g(ρ)為具有變數ρ的函數，且E和F為常數。
以此方式，能夠藉由具有三重旋轉對稱非球面表面的光學元件的旋轉及Z驅動中的至少一個來有效地校正底層的梯形畸變。
＜第二實施例＞ 接下來，將參照圖10描述使用像差校正構件21的曝光方法的另一個範例，像差校正構件21調整具有梯形形狀的畸變像差。在步驟S11中，主控制器103在執行曝光之前獲取由於前面壓射的曝光光所引起之晶圓變形的影響程度的資訊。由於曝光光所引起的晶圓變形的影響程度基於，例如，曝光條件(例如，基於曝光能量的熱輸入參數、與來自前面壓射的台移動向量相關的參數、以及與晶圓的物理特性相關的參數)來確定。
與晶圓的物理特性相關的參數可包括線性膨脹係數及熱傳導率。晶圓之由於熱量所引起的膨脹係數基於線性膨脹係數來確定。此外，由於與前面的壓射區域的中心的距離在下一個要被曝光的壓射區域的兩端之間不同，與晶圓的熱傳導率對應之膨脹係數在壓射區域的兩端之間不同。作為晶圓，例如，可使用具有不同物理特性的基板，例如，Si、GaAs、以及玻璃基板。此外，可在底層處理加工中在晶圓上形成Cu層。出於這些原因，可改變晶圓的物理特性。
基於曝光能量的熱輸入參數可包括曝光量以及晶圓的曝光光反射率和透射率。施加在晶圓上的光阻劑根據其類型而具有預定的適當曝光量。照射能量由壓射區域的尺寸和曝光量的乘積來確定。藉由從照射能量中排除基板的反射光和透射光而獲得的能量為促成晶圓的熱變形的吸收能量。晶圓與吸收能量成比例地熱變形。
與台移動向量相關的參數包括關於壓射之間的節距(pitch)以及複數個壓射區域的曝光順序的資訊。
晶圓上的壓射之間的節距與在執行依序曝光的曝光裝置的壓射區域之間的基板台的驅動時間相關。據此，從前面壓射的曝光完成到目標壓射的曝光開始的時間由晶圓上的壓射之間的節距來確定。藉由壓射的曝光順序來確定前面壓射的中心與曝光壓射之間的位置關係，並獲得傳遞到曝光壓射的熱量的分佈。因此，確定了基板的膨脹係數在壓射的兩端之間的差異。這指示梯形形狀的方向。
此外，當在複數個晶圓上連續地執行曝光時，晶圓台的熱儲存量亦為重要參數。這是因為當晶圓台的溫度升高時，被安裝在其上的晶圓會熱變形。
例如，主控制器103實際上在複數個條件中的每一個條件下執行曝光、測量作為結果之已發生的畸變，以獲得針對每一個條件之晶圓變形的影響程度，並將其儲存為資料庫(表)。在步驟S11中，主控制器103可藉由參考這個表來獲得影響程度。或者，可將針對每一個條件之晶圓變形的影響程度轉換成函數，且主控制器103可藉由將在曝光時的條件應用於此函數來計算影響程度。
以此方式，藉由獲得確定前面壓射的曝光熱量對晶圓變形的影響的參數(條件)，可預測將要產生的梯形分量。
接下來，在步驟S12中，主控制器103基於在步驟S11中所獲取的影響程度來預測梯形分量產生量。基於所預測的梯形分量產生量，主控制器103計算用於藉由光學元件控制器123來校正梯形分量所需的光學元件的驅動量。在步驟S13中，主控制器103控制光學元件驅動器22利用在步驟S12中所計算出來的驅動量來執行第一光學元件211之θZ旋轉及Z驅動中的至少一個。在執行了上述的像差校正之後，主控制器103在步驟S14中執行曝光。
根據上述的曝光方法，即使當由於曝光光的熱所引起的晶圓變形的量根據晶圓的物理特性、曝光裝置的曝光量、台驅動速度等而改變時，亦可能在適當地校正畸變的梯形分量的同時執行曝光。
應注意的是，在上述實施例中，已經描述了校正梯形分量的範例。然而，校正目標不限於梯形分量。
在上述實施例中，已顯示可藉由分別在X方向及Y方向上驅動具有，例如，由方程式(1)所表示的形狀之第一光學元件211來調整TY_0分量及TY_45分量。因此，藉由結合θZ旋轉、Z驅動、在X方向上的驅動、以及在Y方向上的驅動，變得可能在任意方向上調整垂直／水平倍率差分量，並校正梯形形狀。
如同上面已經描述的，藉由θZ旋轉來執行對於晶圓上的大多數壓射區域所需的Δbase_LR的調整。此外，藉由分別執行在X方向上的驅動及在Y方向上的驅動來調整TY_0分量和TY_45分量。由於這兩者都是在水平方向上對第一光學元件211的驅動，簡單的驅動機構配置可實現校正。
如上面已經描述的，根據實施例，像差校正構件包括用於包括三重旋轉對稱非球面表面的光學元件之θZ旋轉機構及Z驅動機構中的至少一個。因此，可能獲取由於前面壓射的曝光光所引起的基板變形的影響程度，並有效地校正梯形畸變。
應注意的是，本發明不限於測量底層的畸變以及校正根據底層的梯形分量。還可能校正第一層的畸變的梯形分量，以使其形成為接近理想形狀(例如，網格)的畸變，從而在針對第二層和後續層執行曝光時提升重疊準確度。
＜物品製造方法的實施例＞ 根據本發明的實施例之物品製造方法適當地製造物品，例如，像是半導體裝置之類的微裝置、或具有微結構的元件。本實施例的物品製造方法包括藉由使用上述曝光裝置在施加於基板上的光阻劑上形成潛影圖案的步驟(使基板曝光的步驟)，以及對潛影圖案已在上述步驟中被形成於其上的基板進行顯影的步驟。此外，製造方法包括其它已知的步驟(例如，氧化、膜形成、沉積、摻雜、平坦化、蝕刻、抗蝕劑去除、切割、黏合和封裝)。本實施例的物品製造方法在物品的性能、品質、生產率和生產成本中的至少一方面較傳統方法更為有利。
其它實施例 本發明的一個或多個實施例還可藉由系統或裝置的電腦來實現，系統或裝置的電腦讀出並執行被記錄在儲存介質(其亦可更完整地被稱為“非暫時性電腦可讀取儲存介質”)上的電腦可執行指令(例如，一個或多個程式)，以執行一個或多個上述實施例的功能、及／或包括用於執行一個或多個上述實施例的功能的一個或多個電路(例如，特定應用積體電路(ASIC))，且本發明的實施例可藉由系統或裝置的電腦以，例如，讀出並執行來自儲存介質的電腦可執行指令以執行一個或多個上述實施例的功能、及／或控制一個或多個電路以執行一個或多個上述實施例的功能來執行的方法而實現。電腦可包括一個或多個處理器(例如，中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU))，且可包括單獨的電腦或單獨的處理器的網路，以讀出並執行電腦可執行指令。例如，可從網路或儲存介質將電腦可執行指令提供給電腦。儲存介質可包括，例如，硬碟、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、分散式運算系統的儲存器、光學碟片(例如，光碟(CD)、多樣化數位光碟(DVD)或藍光光碟(BD)TM )、快閃記憶體裝置、記憶卡等中的一個或多個。
雖然已參照例示性實施例描述本發明，但應當理解的是，本發明並不限於所揭露的例示性實施例。以下的申請專利範圍的範疇應被賦予最寬廣的解釋，以涵蓋所有這種修改以及等效的結構和功能。
21:像差校正構件 22:光學元件驅動器 100:光源 103:主控制器 104:照明光學系統 105:孔徑光闌 106:半反射鏡 107:光感測器 108:照明光學系統控制器 109:標線片 110:投影光學系統 111:孔徑光闌 112:孔徑光闌驅動器 113:光學元件驅動器 114:投影光學系統驅動器 115:晶圓 116:晶圓台 117:移動反射鏡 118:雷射干涉儀 119:台驅動器 120:台控制器 121:光發射光學系統 122:檢測光學系統 123:光學元件控制器 124:對準測量系統 211:第一光學元件 211a:外表面 211b:第一(內)表面 212:第二光學元件 212a:外表面 212b:第二(內)表面 S1:步驟 S2:步驟 S3:步驟 S4:步驟 S5:步驟 S6:步驟 S11:步驟 S12:步驟 S13:步驟 S14:步驟
[圖1]是顯示根據第一實施例的曝光裝置的佈置的視圖；
[圖2]是顯示根據第一實施例的像差校正構件的佈置的視圖；
[圖3A]至[圖3D]是各自顯示由於垂直／水平倍率差所引起之影像偏差像差的範例的視圖；
[圖4A]至[圖4D]是各自顯示當驅動像差校正構件時發生的梯形畸變的範例的視圖；
[圖5A]和[圖5B]是顯示根據第一實施例的像差校正構件的每一個光學元件的表面形狀的範例的視圖；
[圖6A]至[圖6C]是顯示根據第一實施例的像差校正構件的驅動模式的視圖；
[圖7]是說明根據第一實施例的曝光方法的流程圖；
[圖8A]和[圖8B]是各自顯示晶圓中的壓射曝光的順序的範例的視圖；
[圖9A]和[圖9B]是各自顯示梯形分量的不對稱性的視圖；以及
[圖10]是說明根據第二實施例的曝光方法的流程圖。
21:像差校正構件
22:光學元件驅動器
100:光源
103:主控制器
104:照明光學系統
105:孔徑光闌
106:半反射鏡
107:光感測器
108:照明光學系統控制器
109:標線片
110:投影光學系統
111:孔徑光闌
112:孔徑光闌驅動器
113:光學元件驅動器
114:投影光學系統驅動器
115:晶圓
116:晶圓台
117:移動反射鏡
118:雷射干涉儀
119:台驅動器
120:台控制器
121:光發射光學系統
122:檢測光學系統
123:光學元件控制器
124:對準測量系統

Claims (14)

  1. 一種曝光裝置，其經由投影光學系統將原件的圖案投影到基板上，並對該基板進行曝光，該曝光裝置包括：像差校正構件，佈置在該原件和該基板之間的曝光光的光路上；以及驅動器，配置為驅動該像差校正構件，其中，該像差校正構件包括第一光學元件，包括第一表面，該第一表面相對於該曝光光的光軸具有三重旋轉對稱的非球面形狀，以及第二光學元件，沿著該光軸與該第一光學元件間隔開，且包括第二表面，該第二表面面對該第一表面且具有與該第一表面的該非球面形狀互補的非球面形狀，並且該驅動器執行該第一光學元件和該第二光學元件中的至少一個之繞該光軸的旋轉及沿著該光軸的驅動中的至少一個，以補償該基板的壓射區域的形狀之梯形分量。
  2. 如請求項1所述的曝光裝置，其中，當平行於該光軸的方向是Z軸且在與該Z軸正交的平面上彼此垂直的方向是X軸和Y軸時，藉由該驅動器執行該第一光學元件和該第二光學元件中的至少一個之繞該Z軸的旋轉及沿著該Z軸的驅動中的至少一個，壓射區域之沿著該Y軸的方向上的兩側的長度以及沿著該X軸的方向上的兩側的長度被校正。
  3. 如請求項1所述的曝光裝置，還包括控制 器，該控制器被配置為控制繞該光軸的旋轉的旋轉量及沿著該光軸的驅動的驅動量中的至少一個。
  4. 如請求項1所述的曝光裝置，其中，該驅動器還執行該第一光學元件和該第二光學元件中的至少一個的在與該光軸正交的方向上的驅動。
  5. 如請求項1所述的曝光裝置，其中，該像差校正構件被佈置在該原件和該投影光學系統之間。
  6. 如請求項1所述的曝光裝置，其中，該像差校正構件被設置在該投影光學系統中。
  7. 如請求項1所述的曝光裝置，其中，該像差校正構件被設置在被配置為保持該原件的標線片台中。
  8. 如請求項3所述的曝光裝置，其中，該控制器獲取用作為該基板的底層之壓射區域的形狀的資料，並基於所獲取的該資料，控制繞該光軸的旋轉的該旋轉量及沿著該光軸的驅動的該驅動量中的至少一個。
  9. 如請求項8所述的曝光裝置，還包括測量設備，該測量設備被配置為測量該壓射區域的該形狀，其中，該控制器從該測量設備獲取該壓射區域的該形狀的該資料。
  10. 如請求項3所述的曝光裝置，其中，該控制器獲取該基板的變形的影響程度的資訊，並基於所獲取的該資訊，控制繞該光軸的旋轉的該旋轉量及沿著該光軸的驅動的該驅動量中的至少一個。
  11. 如請求項10所述的曝光裝置，其中，該 資訊包括該基板的複數個壓射區域的曝光順序的資訊。
  12. 如請求項11所述的曝光裝置，其中，該資訊還包括相對於該基板上的光阻劑的曝光量、保持該基板的基板台的熱儲存量、該基板台在該等壓射區域之間的驅動時間、以及該基板的線性膨脹係數、熱傳導率、曝光光反射率和透射率中的至少一個。
  13. 如請求項1所述的曝光裝置，其中，基於該基板的變形的影響程度來預測該梯形分量。
  14. 一種物品製造方法，包括：使用如請求項1至13中的任一項所界定的曝光裝置對基板進行曝光，以及對已被曝光的該基板進行顯影，其中，從已被顯影的該基板製造物品。
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