TWI362569B - Lithographic apparatus, lens interferometer and device manufacturing method - Google Patents
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Description
1362569 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種微影裝置、一種用於微影裝置之透鏡 干涉計及一種製造器件之方法。 【先前技術】 微影裝置係一機器，其將所需圖案施加
係施加至該基板之一目標部分上。微影裝置可用於（例如） 積體電路（ic)之製造》在該實例中，可使用一圖案化器件 (另稱為光罩或標線片）以差生—欲形成於IC之個別層上的 電路圖案。可將此圖案轉移至一基板（例如矽晶圓）上之目 標部分（例如包含一或數個晶粒之部分）上。通常經由成像 將圖案轉移至該基板上所提供之一輻射敏感材料（光阻）層 上。一般而言，一單一基板將包含連續圖案化之相鄰目標 部分之網路。熟知的微影裝置包括所謂步進機，其中藉由 —次將整個圖案曝光於目標部分上來照射各目標部分；曰及 所謂掃描器’其中藉由在一給定方向（"掃描”方向）上透過 轄射光束掃播圖案，同時與此方向平行或反平行地同步掃 撝基板來照射各目標部分。藉由將該圖案麼印至基板上， 亦可以將該圖案從該圖案化器件轉移至該基板。 :影投射工具曰益變得能夠按相對較高數值孔徑NA (NA>1)將圖案成像於層上。 由於成像程序之性f，因此照明光束之 更加重要。如熟習此項技術者所熟知，微影成像:床變得 將光罩圓案曝光於基板上之賴射敏感層上:二“序涉及 、吊，籍由照 H9538.doc 1362569 射在光罩上之照明光束與光罩圖案之交互作用來形成光罩 繞射圖案。該等繞射圖案均穿過-投射系、统，然後作為繞 射圖案之干涉圖案成像於基板層上。採用較高數值孔徑 時，繞射圖案之干涉受構建個I繞射圖案之每一光束中光 之偏光影響。個別干涉光束之偏光向量完全平行時獲得最 大干涉。若光束之偏光向量之方向不平行，則干涉較少， 其導致欲形成料之減小對比度。亦熟知，繞Μ束之偏
光狀態可受光罩圖案影響(尤其與光罩圖案之間距成函數 關係），及受投射系統影響。 ， 【發明内容】 希望具有一種能夠獲得照射在基板台上之光束之偏光狀 態之資訊的微影裝置。 依據本發明之一方面，提供一種微影裝置，其包含：一 照明系統，其係配置成用以調節一輻射光束；一投射系 統，其係配置成用以將該輻射光束之至少一部分投射成一 投射輻射光束；及一透鏡干涉計，其係用於感測該投射輻 射光束之一波前狀態，其中該透鏡干涉計具有一偏光元 件’以便能夠感測該投射輻射光束之一偏光狀態。 此外，希望具有一種用於微影裝置之感測器，其能夠偵 測照射在基板台上之光束之偏光狀態。 依據本發明之一方面，提供一種用於微影裝置之透鏡干 涉什’ s亥微影裝置包含：一照明系統，其係配置成用以調 節一輻射光束；及一投射系統’其係配置成用以將該輻射 光束之至少一部分投射成一投射輻射光束；該透鏡干涉計 119538.doc 1362569 係配置成用於感測一輻射光束之一波前狀態，其中該透鏡 干涉计具有一偏光元件，以便能夠感測該輻射光束之一偏 光狀態。 此外’希望具有-種製造-器件之方法，其可獲得照射 在基板台上之光束之偏光狀態之資訊。
依據本發明之一方面，提供一種器件製造方法，其包 含：將一輻射光束之至少-部分投射成—投射輕射光L 提供-用於感測該投射輕射光束之—波前狀態的透鏡干涉 計；及為該透鏡干涉計提供一偏光元件，以便能夠感測該 投射輻射光束之一偏光狀態。 【實施方式】 圖1示意性說明依據本發明之一具體實施例之一微影裝 置。該裝置包含： • 一照明系統（照明器）IL，其係配置成用以調節—輻 射光束B(如UV輻射）；
• 一支撐結構（例如，一光罩台）ΜΊΓ，其係構造成支撐 一圖案化器件（例如，一光罩）“八並連接至一第一定位器 刚，該第-定位器PM係配置成用以依據特定參數來精確 定位該圖案化器件； _ 一基板台（例如一晶圓台）WT，其係構造成固持一 基板（如塗布光阻的晶圓）w且係連接至一第二定位器pw， 該第二定位器PW係配置成用以依據特定參數來精確定位 該基极；及 投射系統（例如，一折射式投射透鏡系統）ps，其 I19538.doc 係配置成用以藉由圖案化 圖案投射至該基板W的— 晶粒）上。 器件MA將賦予該轄 目標部分C(例如 射光束B之一 包含一或更多 該照明系統可包括各種類型光學組件， 射、磁性、電磁性、靜電或其他類型的光學 組合，其係用於引導、成形或控制輻射。
又牙、.〇惲文刼（即承載）該圖案化器件的重量。其以一 取決於該圖案化器件的方向 '該微影裝置的設計以 條件（例如該圊案化器件是否係固持於—真空環境^ 式來固持該圖案化器件。該支樓結構可使用機械、真空' 靜電或其他爽緊技術來固持圖案化器件。該支禮結構;係 (例如）一框架或一台，其可按需要而固定或可移動。該支 樓結構可確保該圖案化器件係處於—所需位置（例如二對 於投匕射系統）。本文中任何地方使用的術語"標線片"或"光 罩"皆可視為與更通用術語"圖案化器件"同義。
例如折射、反 組件或其任何 本文中所使用的術語”圖案化器件"應廣泛地解釋成指可 用以賦予一輻射光束之斷面一圖案，例如用以在該基板之 一目標部分中產生—圖案之任何器件。應注意，賦予該輻 射光束之圖案可能不會確切地對應於該基板之目標部分中 的所需圖案’例如若該圖案包括相移特徵或所謂辅助特 徵般而έ ’賦予該輻射光束之圖案將會對應於一器件 中產生於該目標部分中之一特定功能層，例如積體電路。 S玄圖案化器件可為透射型或反射型。圖案化器件之範例 包括光罩 '可程式鏡陣列以及可程式LCD面板。光罩在微 119538.doc 1362569 影中係.為人熟知，i包括例如二進制、交替式相移、及衰 減式相移等光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式鏡 陣列之-範例採用較小鏡之一矩陣配置，纟中每一鏡可： 別地傾斜以便在不同方向上反射一入射辕射光束。該等傾 斜鏡將-圖案賦予-藉由該鏡矩陣而反射之㈣光束内。 本文使用的術語，，投射系統"應廣泛地解釋為涵蓋適合所
使用之曝光輻射或其他因素（例如使用浸潰液體或使用真 空）的任何類型投射系統，其包括折射、反射、反折射、 磁性、電磁性及靜電光學系統，或其任何組合。本文中任 何地方使用之術語"投射透鏡"皆可視為與更通用術語"投 射系統"同義。 如在此所描述，該裝置係透射類型（如採用一透射型光 罩）或亥裝置可為反射類型（例如，採用一上述類型之可 程式鏡陣列’或採用一反射型光罩）。 該微影裝置可為具有二（雙級）或更多基板台（及/或二或
更多光罩台）之類型。在此類"多級”機器中，可平行使用額 外的台，或可在一或更多台上實行預備步驟，而將一或多 個其他台用於曝光。 微影裝置的類型亦可為，其中該基板之至少一部分可為 一具有相對較高折射率之液體（如水）所覆蓋，以填充投射 系統與基板之間的空間。亦可將浸潰液體施加於微影裝置 中的其他空間，例如該光罩與該投射系統之間。此項技術 中已熱知使用浸潰技術來增加投射系統的數值孔徑。本文 使用之術語"浸潰"並非指一結構（例如基板）必須浸入液體
Il9538.doc -10- 1362569 之中 而係僅指在曝光期間 之間 液體位於該投射系統和 該基板 參考圖1，照明器IL會接收央白6 曰按收爪自輻射源S〇的輻射 该輻射源與微影裝置可為分離 八2 ^ 雕貫體，例如當該輻射源為準 刀子苗射時。在此類情況下，該輕 & 射/原不會被視為形成微 衫裝置之部分，且會借助於一光束 人 尤束輸送糸統BD(例如其包 3適s導引鏡及/或光束擴展器）將輕 ;了細射九束從輻射源SO傳
遞至照明器IL。在其他情況下，軒射、塔_ a — ^射源可為該微影裝置之 一整合部分，例如當該輻射源為水 巧燈時。該輻射源SO與 照明器IL，連同需要時的光蚩給么 了的九采輸送糸統，可稱為輻射 糸統。
該照明器匕可包含一用於調整該輕射光束之角強度分佈 的調整器AD。一般而可以調整該照明器之一光瞳平 面中強度分佈的至少外及/或内徑範圍（一般分別稱為〇外 及σ-内）。此外，該照明器化亦可包含各種其他組件，例 如積分器ΙΝ及一聚光器co。該照明器可用以調節輻射 光束’以便在其斷面中具有所需均勻度及強度分佈。 輕射光束B入射在固持於支撐結構（例如.光罩台Μτ)上的 該圖案化器件（例如光罩MA)上，並藉由該圖案化器件來圖 案化。在行經光罩MA之後，輻射光束B穿過投射系統ps， 該投射系統PS將該光束聚焦在基板W之一目標部分C上。 借助於第二定位器PW及位置感測器if(如，干涉器件、線 性編碼器或電容式感測器），便可精確地移動基板台WT， 如用以在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分c。同樣 H9538.doc 1362569 地’可使用第—定位器pM及另一位置感測器(並未明白地 顯不於圖1中）來相對於輻射光束B之路徑準確地定位光罩 MA如於以機械方式自光罩庫中擷取該光罩之後或在掃 描期間。—般而言，可借助一長衝程模組（粗略定位）及一 短衝程模組（精細定位）來實現光罩台MT之移動，該等模組 形成第疋位器PM之部分。同樣地，基板台貿丁的移動可 使用長衝程模組及一短衝程模组來實S，該等模組形成 第二定位器PW的部分。在一步進機之情況下(與掃描器相 反）’光罩台MT可僅連接至一短衝程驅動器，或可加以固 疋可使用光罩對準標記Μ1、M2以及基板對準標記p j、 Ρ2來對準光罩ΜΑ與基板W。儘管圖示該等基板對準標記 佔用專用目標部分，然而其可位於目標部分（此等係稱為 劃線道對準標記）間的空間内。同樣地，在於光罩ΜΑ上提 供多個晶粒之情形中’該等光罩對準標記可位於該等晶粒 之間。 所述之裝置可用於以下模式中的至少一模式中： 1.在步進模式中，光罩台ΜΤ及基板$WT基本上保持 靜止，同時將賦予該輻射光束之整個圖案一次（即單一靜 態曝光）投射至一目標部分(：上。該基板台WT接著在X及/ 或Y方向上偏移，以便能曝光一不同目標部分C。在步進 模式中，曝光場之舞大大小會限制單一靜態曝光中所成像 的目標部分c之大小。 2·在掃描模式中，同步掃描光罩台MT與基板台WT， 同時將賦予該輻射光束之圖案投射至一目標部分c上（即單 119538.doc 12 丄允2569 一動態曝光）。基板台WT相對於光罩台厘丁之速度及方向可 由投射系統PS之（縮）放率及影像反轉特徵來決定。在掃描 輕式中’曝光場之最大大小會限制單一動態曝光中該目標 部分之寬度（在非掃描方向上），而掃描運動之長度則會決 定該目標部分之高度（在掃描方向上）。 3'在另一模式中’光罩台MT基本上係靜止地固持_ 可鈿式圖案化器件，且移動或掃描該基板台WT，同時將 • 一賦予輻射光束之圖案投射至一目標部分c上。在此模式 中，—般採用一脈衝式輻射源，且該可程式圖案化器件係 在掃描期間，基板台臂丁之各移動後，或在相繼輻射脈衝 ‘ 間視需要而加以更新。此操作模式可易於應用於利用可程 • 式圖案化器件（例如上述類型的可程式鏡陣列）的無光罩微 影中。 ‘ 亦可使用上述使用模式的組合及/或變化或完全不同的 使用模式》 • 圖2顯示圖1之微影裝置之一部分的詳細視圖。在圖2 中，採用相同參考數字之實體係指與先前圖式所示實體相 同的實體。 在此詳細視圖中，示意性顯示輻射光束B在穿過投射透 鏡系統PL之後的光學路徑。穿過投射透鏡系統pL之後， 幸田射光束B聚焦以便在基板（層）上成像β會聚光束B之邊界 間封閉而成之角度α係直接與目前所成像之結構之間距關 聯；較小間距對應於較大角度α且此處之限制係由投射系 統之ΝΑ決定。 119538.doc 1362569
在圖2中’示意性指示分別在右邊界及左邊界處離開投 射系統PL的輻射光束b之第一及第二子光束]31與]52中光之 偏光模式。橫向磁性或TM偏光模式係在圖式之平面内， 與光之傳播方向垂直。橫向電或1]5偏光模式係垂直於圖式 之平面且與光之傳播方向垂直。如上面簡要論述，在相對 較大角度α之情況下，第一子光束B1中光之TM偏光方向與 第二子光束B2中之TM偏光方向不同。因此，子光束B1' B2在影像平面wt處之干涉不為最大干涉。相反地，對於 每一角度α，第一與第二子光束B1、们之丁£偏光模式均平 行，且其干涉為最大干涉，此導致獲得一最大對比度。 熟習此項技術者應明白，對於最佳干涉及對比度，使用 (主要）TE偏光輻射較佳，因此，可藉由照明器仄以可按相 對較高孔徑採用相對較高對比度使光罩圖案成像之此一方 式調節照明模式，即光瞳平面中輻射光束之強度分佈及偏 光分佈。在該情況下’需要照明模式具有—適於給定光罩 圖案之TE偏光分佈。 對於一給定光罩圖案，可設計—最佳的光瞳平面中之強 度及偏光分佈。在該微影裝置中，照明器江能夠依據該設 計產生光瞳平面中之強度及偏光分佈。 應注意，照明器1L所產生之照明模式（尤其是偏光分佈） 會受光與光罩圖案之交互作用的影響。 此外’與投射系統PL之交互作用亦會影響偏光分佈，其 係由於投射系統中每一透鏡之矣品+ 蜆之表面處之光的反射與透射相 互影響。 119538.doc -14· 叮以外部方式（即在微影裝置外部）分析與光罩圖案之交 互仙，與投射系統PL之交互作用僅可藉由光瞳平面中照 明模式之原位特徵化來決定。 … 圖3示意性說明依據本發明之—具體實施例之—測量系 統。 _ =圖3中’採用相同參考數字之實體係指與先前圖式所 示實體相同的實體。 • 圖3所不测置系統常稱為透鏡干涉計。應注意，透鏡干 本質上係此項技術中所熟知的。W〇 Gi/6323W及砂 1231517幻揭示一種用於微影裝置之透鏡干涉計。此一透 • 鏡:涉計基本上係用以測量透鏡像差。此—透鏡干涉計之 ' —常見具體實施例係基於剪切干涉術之原理。Daniel
Malacam〇ptical Sh〇p "(第二版本，is· 〇_ 471-52232.5)概述可料鏡干涉計…般而言，可以這樣 說，透鏡干涉計藉由測量輻射光束之相位與透射來測量光 • Bf平面中一早一場點處之透鏡像差，而不考量實際偏光狀 態。 、依據本發明，該透鏡干涉計具有一偏光元件，以便能夠 感測光瞳平面中輻射光束之偏光狀態。 在圖3之測量系統令，顯示標線片平臺Μτ緊鄰標線月 ΜΑ，在標線月位準處具有一透鏡干涉計孔徑以^。 依據此具體實施例，該透鏡干涉計孔徑ML係位於標線 片MA上。不過’應明白’此透鏡干涉計孔徑肌亦可位於 標線片台MT上。 119538.doc 15 1362569 依據该具體實施例之測量系統進一步包含一心 WT上之透鏡干涉計標示器IW2。 "土 二維偵測器或偵測器陣列S係位於透鏡干涉計標示器 IW2後面（相對於對準光束AB之傳播方向觀看卜透鏡干^ .計標示器IW2係實質上位於影像平面位準上（即與基板w 相同之位準上）。 透鏡干涉計孔徑ML係配置成用於選擇輻射光束B之一部 ^ 分以便透過投射透鏡系統PL傳播。 偵測器S係配置成用於偵測來自該輻射之選定部分之 光°玄光穿過技射系統、照射在透鏡干涉計標示器iw2上 . 且在那裡繞射。接著將所得繞射圖案成像於偵測器s之一 偵測平面上。 價測器S之位置係耦合至透鏡干涉計孔徑ML之位置，該 耦合係採用偵測器S位於在偵測器3之位準處之透鏡干涉計 孔徑ML之投射影像位置處的此一方式。 # 伯測器S可為一相機或一成像器件，例如電荷耦合器件 (CCD)偵測器或CMOS影像偵測器。基本上，此一偵測器s 測3：照射輻射之強度。偵測器S係連接至一影像分析器器 件20 ’其係配置成用於分析偵測器s所捕獲之影像。 由於基板台WT内之體積約束，實際中常常無法將具有 足夠消光比之偏光元件直接實施於透鏡干涉計標示器IW2 與偵測器S之間。 此外，由於使用UV輻射作為輻射光束b，故選擇可透射 此類型輻射之雙折射材料時受限制。可透射UV輻射之材 H9538.doc .16- 料通吊展現阻礙設計合適小偏光器元件的光學特性。 在本發明中’已認識到，可藉由將偏光元件併入透鏡 涉計標示器IW2中來情測偏光狀態。 兄 圖4a 4b不意性顯示一用於結合依據本發明之透鏡干涉 °十感測器使用之透鏡干涉計標示器的-具體實施例。 該透鏡干涉計標示器IW2包含至少一透射型光柵結構或 光柵片GR。該至少一透射型光柵結構GR包含複數個第一 • 類型E1及第二類型E2之表面元件，其係配置於一交替式週 期性序列中且具有一相互不同的透射以便繞射照射之輻射 光束以及在偵測器S之偵測平面處產生輻射波前之空間相 干分佈。例如，第一類型表面元件E1係關於包含一金屬層 - (例如鉻）之表面元件，該金屬層對於輻射而言係實質上不 透明，而第二類型E2係關於其他表面元件，該等表面元件 係對於輻射而言實質上透明的開放區域。 在圖4a、4b所示之具體實施例中，該至少一透射型光柵 % 結構GR係一沿X方向及Y方向延伸之二維棋盤式結構，γ 方向係垂直於X方向。不過，熟習此項技術者應明白，該 透射型光棚結構G R可具有另一二維結構。 透射型光柵結構GR之具體實施例（如圖4a及圖4b所示）具 有一沿X及Y方向之透射型光柵間距（即開放丑2與不透明E1 &域之重複長度）’其已針對剪切干涉術最佳化。通常， 該透射型光柵間距可為大約5至20 μηι。 應注意，通常’該X及Υ方向係與晶圓平臺或基板台WT 之正交平移方向X、Υ—致。 H9538.doc 在本發明中，光栅片GR中之開放元件E2具有一次波長 光柵S WG，即一次波長線與空間之交替式序列，其中該等 線與空間對於照射輻射具有不同透射特性，間距小於照射 輻射之波長的兩倍。 例如’次波長光柵SWG之間距可視照射輻射之實際波長 而在大約30至大約2〇〇 nm之範圍内。 可使用採用相對較短波長之微影處理技術（例如兩光束 次潰干涉術或電子束微影）來製造次波長光柵。 在圖4a中’開放元件中次波長光柵之線與空間之間距 (週期性）的方向係沿實質上X方向。在圖4b中，開放元件 中次波長光柵之線與空間之間距的方向係沿實質上γ方 向。 圖4a、4b所示各次波長光柵SWG將用作偏光濾光器。應 /主思’對於具有沿X方向之線性偏光之輻射及具有沿γ方 向之線性偏光之輻射而言’具有方向沿給定方向（例如X方 向）之間距的次波長光柵SWG將具有不同透射。 應注意’透射型光柵結構(^尺可包含一或多個具有沿X方 向之間距之次波長光柵SWG與一或多個具有沿γ方向之相 同間距之次波長光柵SWG的組合。 如上所述’偵測器S能夠測量投射於偵測器上之影像之 (二維）強度（分佈）而不考量偏光狀態。 圖5示意性顯示一用於結合依據本發明之透鏡干涉計感 測器使用之透鏡干涉計標示器的一第二具體實施例。 為決定照射輻射之偏光狀態及/或ΤΜ及ΤΕ偏光輻射之分 119538.doc 18· 1362569 佈，本發明一方面提供一種包含複數個光栅片之透鏡干涉 計標示器IW2。一第一組光柵片具有沿X方向之間距；一 第二組光柵片具有沿Y方向之間距。 在第一及第二組光柵片中，每一光柵片GR1; GR2 ; GR3，GR4 ; GR5 ; GR6均包含一或多個次波長光栅 SWG(在一或多個開放區域E2中在每一光栅片内採用陰 影線區域指示相對不透明區域E1。 在每一光柵片 GR1 ; GR2 ; GR3 ; GR4 ; GR5 ; GR6 内， 所有次波長光柵SWG均具有一相同預定間距。一光栅片
GR1 ; GR2 ; GR3 ; GR4 ; GR5 ; GR6内之次波長光栅SWG 之預定間距與該複數個光柵片GR1、GR2、GR3、GR4、 GR5、GR6中的任一其他光柵片内之任一次波長光柵SWG 之間距係不同的。 可以任何想得到的順序將光栅片GR1、GR2、GR3、 GR4、GR5、GR6配置於透鏡干涉計標示器上《每一個別 光柵片GR1 ; GR2 ; GR3 ; GR4 ; GR5 ; GR6均應以投射輻 射光束可僅與一個別光柵交互作用的此一方式相對於其他 光栅片加以定位。 因此，在此具體實施例中，可如下進行測量。自該複數 個光柵片選擇一具有特定次波長光柵SWG間距之光柵片 GR且在偵測器S上定位該光柵片GR。 選定光柵片具有（例如）大約200x200 μπι2之面積。 藉由透鏡干涉計孔徑ML，選擇輻射光束之一部分。輻 射光束之選定部分之邊界所形成之面積為（例如）大約 119538.doc •19· 1362569 200x200 μηι2 〇 輻射光束之選定部分穿過投射透鏡系統PL且投射於具有 特定間距之選定光柵片GR上。藉由投射透鏡系統pL放大 之後，輻射光束之投射部分之邊界所形成之面積為（例如） 大約 50x50 μιη2 ° 輻射光束之投射部分在選定光柵片GR處繞射且谓測器s 測量照射在選定光柵片GR上之投射輕射之透射所形成之 剪切干涉圖。 次波長光棚 S WG所透射之輕射強度會變化，其係與次波 長光棚S WG之間距成函數關係，TE偏光輕射之該輕射強 度比TM偏光輪射之該轄射強度相對強一些。因此，可將 照射在偵測器上之輻射中之TM偏光與TE偏光輻射之比之 變化視為與次波長光柵間距成函數關係。 如上所述’摘測器S所測量之剪切干涉圖包含偵測号s之 偵測平面處輻射波前之空間相干分佈之資訊。對於一具有 給定次波長光柵SWG間距之給定光柵片，偵測器s所測量 的照射在光柵片上之波前之透射強度係沿X方向偏光之波 前與沿Y方向偏光之波前之透射強度之組合，因為對於具 有沿一方向（例如X方向）之線性偏光之輻射及具有沿另一 垂直方向（例如Y方向）之線性偏光之轄射而言，次波長光 柵SWG將具有不同透射。通常，可依據等式！藉由沿又方 向偏光之波前與沿Y方向偏光之波前之透射強度之加權平 均值來說明所測量之透射強度。
Wt=Tx.Wx + Ty.Wy， ⑴， 119538.doc •20- 其中Wx、Wy分別係照射在光柵片上且沿又及γ方向偏光之 輕射波前之強度， TX、Ty分別係用於沿X及Υ方向偏光之輻射波前之光柄月 之透射因數，及 係藉由偵測器S所測量的輻射波前之透射強度。 如熟習此項技術者所熟知，可以若干方式（例如藉由光 柵參數之理論分析或藉由外部校準）來決定光柵之透射因 數 Tx、Ty。 相關光柵參數可包含（例如）間距、光柵之線與空間之個 別寬度比、及線及/或空間之形狀/輪廓。 明顯地，為藉由以上等式決定沿X方向偏光之輻射波前 WX或沿Y方向偏光之輻射波前Wy’需要在兩個不同光柵 片上分別進行測量，對於沿X及Y方向偏光之輻射波前， 各光柵片具有一不同間距及/或一不同透射因數Tx、Ty。 可藉由在大量具有不同個別間距之光柵片上進行測量來 改善沿X及γ方向偏光之輻射波前之決定之解析度與準確 度。 ' 應注意，藉由使用沿給定方向各具有一不同間距之光拇 片，透射因數Tx、Ty可隨每一測量不同而變化。此外，可 藉由在具有給定相同間距但具有不同間距方向之光柵片上 進行測量而變化Tx、Ty。 對具有沿X方向或Y方向之間距之光柵片上之測量加以 組合可提供透射因數Tx與Ty之動態性更強之範圍，其亦可 改善測量之解析度。 H9538.doc 1362569 因此，可針對該複數個光柵片GR中各具有一不同次波 長光柵SWG間距之每一光柵片GR重複剪切干涉圖之測 畺 了作為_人波長光柵間距之函數儲存每一測量的剪切干 涉圖。藉由分析所測量的與次波長光栅間距及/或間距方 向成函數關係、之透射干涉圖之變&，可決定照射在伯測器 上之輻射中分別沿χ及γ方向偏光之輻射波前之比。
以此方式，可依據波前特性及強度分佈來決定照射在透 射型光柵結構上之輻射之丁£及丁1^[偏光分量。 、，藉由在不同位置處定位透鏡干涉計孔徑以及在投射 平面中的相關位置處定位傾測器S，可測量與光瞳平面(其 係與選定透鏡干涉計孔徑M L之位置相關聯）中之場點位置 成函數關係的投射光束之強度。 可測量出，場點位置處的投射光束之波前及角度強 度分佈係與間距方向及間距大小成函數關係。 玄方法可針對每—場點決定輻射光束之TE與頂 分量之全光曈平面特性。 雖然本文特別參考製造1c時使用的微影裝置，但應瞭 解，本文所述之微影裝置可具有其他應用，例如製造整合 型光學系、统、用於磁域記憶體的導引與谓測圖案、平板顯 不器、液錢示器（咖）、薄膜磁 1習此項技術者 將瞭解，就此類替杆庙田而丄 貝管代應用“，本文任何地方所使用的術 語"晶圓”或，|晶粒”均可分別視為更通用術語,，基板"或”目標 部份”的同義詞。本文所提到的基板可在曝光之前或之 後’在（例蝴I具㈣可將—綠層施加於基板並顯 H9538.doc -22- 1362569 影已曝光光阻之工具）、度量衡工具及/或檢驗工具中進行 處理。在可應用的情況下，本文之揭示内容可應用於此類 及其他基板處理工具。此外，例如為了產生一多層1(：，可 對該基板進行多次處理，因而本文所使用之術語基板亦可 指已包含多個已處理層的基板。 雖然以上可能已特別參考使用在光學微影之背景中的本 發明之具體實施例，但應明白本發明可用在其他應用中，
=如壓印微影，且若情況允許，並不限定於光學微影。在 壓印微影中，㈣化n件中的佈局定義產生於—基板上的 圖案。可將該圖案化器件之佈局壓於供應至該基板之一光 層中在其上s玄光阻係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或 其組合而固化。在光阻固化後，該圖案化器件從該光阻移 離’在其中留下一圖案。 本文中所使用的術語”輻射，，以及”光束"涵蓋所有類型的 電磁輕射，其t包括紫外線(uv)輻射(例如波長為大约
365 355、248、193、157或 126 nm)以及遠紫外線（EUV) 幸田射(例如波長範圍為5至2〇 nm)，以及粒子束(例如離子 或電子束）。 在允許之情況下’術語..透鏡·.可表示各種類型光學紐件 之任-組件或組合，包括折射、反射、磁性、電磁性及靜 電光學組件。 ’’官以上已說明本發明之特定具體實 本發明可用以上未說明的盆他方…〃應月白 乃幻八他方式貫施。例如，本發 採取以下形式：一電腦程式，苴 /、乙3為述一如上所揭示方 119538.doc -23- :的機器可讀取指令之—或多個序列；或— (如半導_ q ,陪_ @ '科儲存媒體 1::式 )，其具有健存於其中的此 =上W日在說明而非限制。因此，熟習此項 白，可依照說明對本發明進行佟 出6A i ± 丁 V改而不會背離以下提 $的申請專利範圍之範嘴。 & 【圖式簡單說明】 :上已僅藉由舉例並參考隨附示意圖說明本發明之具體 知例’其中對應的參考符號指示對應的部分，且其中： 圖1說明依據本發明之一具體實施例的一微影裝置； 圖2說明圖1之微影裝置的詳細視圖； 圖3示意性說明依據本發明之一具體實施例之一測量系 統， 圖4(包括圖4a與4b)示意性說明用於依據本發明之透鏡干 涉計感測器的一光柵，· 圖5示意性顯示一用於結合依據本發明之透鏡干涉計感 測器使用之透鏡干涉計標示器的—第二具體實施例。 【主要元件符號說明】 20 影像分析器器件 AD 調整器 B 輕射光束 B1 第一子光束 B2 第一子光束 BD 光束輸送系統 119538.doc •24· 1362569 c 目標部分 CO 聚光器
El 第一類型表面元件 E2 第二類型表面元件 GR 光栅結構或光柵片 GR1 光柵片 GR2 光柵片 GR3 光柵片
GR4 光栅片 GR5 光柵片 GR6 光柵片 IF 位置感測器 IL 照明系統/照明器 IN 積分器 IW2 透鏡干涉計標示器
Ml 光罩對準標記 M2 光罩對準標記 MA 圖案化器件/光罩/標線片 ML 透鏡干涉計孔徑 MT 支撐結構/光罩台/標線片平臺/標線片台 P1 基板對準標記 P2 基板對準標記 PL 投射透鏡系統 PM 第一定位器 119538.doc -25- 1362569
ps 投射系統 PW 第二定位器 S 偵測器或偵測器陣列 so 輻射源 SWG 次波長光柵 W 基板 WT 基板台 119538.doc -26-
Claims (1)
1362569 的年〇\月<曰修正本 第〇96〗11幻2號專利申請案 L 一 L " 中文申請專利範圍替換本(ιοί年1月) 十、申請專利範圍： 1. 一種微影裝置，其包含： 一照明系統，其係配置成用以調節一輻射光束； 一投射系統，其係配置成用以將該輻射光束之一部 分投射成一投射輻射光束； 一基板台，經建構以固持一基板以接收該投射輻射 光束；及 一透鏡干涉計，其係用於感測該投射輻射光束之一 波前狀態，其中該透鏡干涉計具有一偏光元件，以便能 夠感測該投射輻射Μ之-偏光狀態，其中該透鏡干涉. 4包3配置於該基板台之—表面之透鏡干涉計標示器 與-偵測H，該透鏡干涉計標示器包含該偏光元件，该 偵測器係配置成用於接收該偏光元件所發射的經接收之 投射光束之該部分。 2. 如請求項1之微影裝置，其中該偏光元件係一次波長光 拇’其包含一交替式次波長線與空間之序列，該次波長 光柵具有—小於該投射輻射之波長之兩倍的間距。 3. 如請求項2之微影裝置，其中該透鏡干涉計標示器包含 至少-先柵片’其包含複數個第一類型之表面元件及複 數個第二類型之表面it件’該等第—及第二類型之表面 元件互相配置於一交替式週期性序财，該等第一類型 =面元件對於㈣而言相料“，料第二類 表面元件對於輻射而言相對透明，及 ^至^錢片之該等第二類型之表面元件各具有該 119538-1010104.doc 1362569 偏光元件。 4·如請求項3之微影裝置’其中該次波長光柵之該間距沿 第—間距方向與一第二間距方向中的至少一間距方^ 延伸；該第二間距方向係垂直於該第一間距方向。 5·如請求項3之微影裝置，其中該透鏡干涉計標示器包含 複數個光柵片，每一光柵片中之次波長光柵之間距均不 同於其他光柵片中之次波長光栅之間距。 6.如請求項5之微影裝置，其中該等次波長光柵具有相同 間距方向。 7. 8. 9. 10. 如請求項5之微影裝置，其中該複數個光柵片中的一第 一組光柵片之每一光柵片均包含具有該第一間距方向之 j波長光柵，而該複數個光栅片中的一第二組光柵片之 母一光柵片均包含具有該第二間距方向之次波長光拇。 如請，項!之微影裝置’其中該透鏡干涉計包含一透鏡 干涉叶孔徑，其係用於選擇該輻射光束之該部分作為該 投射輻射光束’㈣鏡干涉計孔徑之―位置係與該投射 系統之-光瞳平面内之一場點位置相關聯。 如請求項1之微奘罟，甘+ » _ / ，，衷置其中s亥偵測器係相對於該投射 系統而配置於該透舒涉計標示器後面。 種用於微影農置之透鏡干涉計，該微影裝置包含： 7照明系統，其係配置成用以調節-輻射光束；-投射 糸統’-其係配置成用以將該輕射光束之—部分投射成一 投射輻射光束，一基板台，經建構以固持一基板以接收 該投射輻射光束；該透鏡干涉計係用於感測該投射輻射 119538-1010104.doc 1362569 光束之一波前狀態，其中該透鏡干涉計具有一偏光元 件，以便能夠於該基板台處感測該投射輻射光束之一偏 光狀態’其+該透鏡干料包含—透鏡干涉計標示器與 一偵測器，言亥透鏡干涉計標示ϋ包含該偏光元件，該偵 測器係配置成用於接收該偏光元件所發射的該經接收之 投射光束之該至少一部分。
11.如請求項10之透鏡干涉計，其中該偏光元件係一次波長 光柵，其包含一交替式次波長線與空間之序列，具有— 小於該投射輻射之波長之兩倍的間距。 12·如請求項11之透鏡干涉計’其中該透鏡干涉計標示器包 含至少-光柵片，其包含複數個第—類型之表面元件及 複數個第二類型之表面元件，該等第一及第二類型之表 面元件互相@己置於-交替式週期性序歹4中，料第一類 型之表面兀件對於輻射而言相對不透明，該等第二類型 之表面元件對於輻射而言相對透明，及該至少—光柵片 之該等第二類型之表面元件具有該偏光元件。 13.如請求項U之透鏡干涉計，其中該次波長光柵之該間距 沿一第一間距方向與一第二間距方向 中的至少一間距方 14. 向延伸；該第二間距方向係垂直於該第一間距方向。 如請求項12之透鏡干涉計’其中該透鏡干涉計標示器包 含複數個光栅片，每-光栅片中之次波長光柵之間距均 不同於其他光柵片中之次波長光柵之間距。 1 5.如請求項14之透鏡干涉計 同間距方向。 其中該荨次波長光栅具有相 H9538-l〇i〇104d〇c 1362569 16. 如請求項14之透鏡干涉計，其中該複數個光栅片中的一 第一組光柵片之每一光柵片均包含具有該第一間距方向 之次波長光柵’而該複數個光柵片中的一第二組光栅片 之每一光柵片均包含具有該第二間距方向之次波長光 栅。 17. 如請求項10之透鏡干涉計，其中該透鏡干涉計包含—透 鏡干涉计孔！ ’其係用於選擇該輻射光束之該至少部分 作為該投射輻射光束’該透鏡干涉計孔徑之一位置係與 該投射系統之一光曈平面内之一場點位置相關聯。 18. —種器件製造方法，其包含： 選擇一照明模式’其用於映射一圖案至一基板台所 固持之一基板上； 依據選擇之該照明模式將一轄射光束之一部分投射 成一投射輻射光束； 提供一用於感測該投射輻射光束之一波前狀態的透 鏡干涉計； 為該透鏡干涉計提供一偏光元件，以便能夠感測該 投射輻射光束之一偏光狀態； 基於感測到的該偏光狀態來調整選擇之該照明模式 的偏光分佈；及 使用經調整之該偏光分佈及選擇之該照明模式來映 射該圖案於一輻射敏感基板。 19. 如請求項18之器件製造方法’其中該投射輻射光束之該 偏光狀態之該感測包含： 119538-1010104.doc 在一透鏡干涉汁標示器之一偏光元件上接收該投射光 束； 透過該透鏡干涉計標示器之該偏光元件將該接收之投 射光束之至少一部分透射成一已透射投射光束；及 在一用於測Ϊ該已透射投射光束之一強度之谓測器上 接收該已透射投射光束。 20. 如請求項19之器件製造方法，其中該偏光元件係一次波 長光柵，其包含一交替式次波長線與空間之序列，具有 小於该投射輕射之波長之兩倍的間距。 21. 如請求項20之器件製造方法，其包含： 為忒透鏡干涉計標示器提供至少一光柵片，該至少一 光栅片包含複數個第一類型之表面元件及複數個第二類 型之表面元件，該等表面元件係配置於一交替式週期性 序列中，該等第一類型之表面元件對於輻射而言相對不 透明，該等第二類型之表面元件對於輻射而言相對透 明，及 為該至少一光栅片之該等第二類型之表面元件提供該 偏光元件。 22·如請求項19之器件製造方法，其包含： 為該透鏡干涉計標示器提供複數個光柵片；每一光柵 片中之該次波長光柵之間距不同於其他光柵片中之次波 長光柵之間距。 23.如請求項22之器件製造方法，其包含： 為該複數個光柵片之每-光柵片中的該次波長光桃提 119538-1010104.doc 1362569 供一相同間距方向。 24. 如請求項22之器件製造方法，其包含： 為該複數個光栅#中的一第一組光柵片之每一光柵片 k供具有一第一間距方向之次波長光柵；及 為該複數個光柵片中的一第二組光柵片之每一光柵片 提供具有一第二間距方向之次波長光柵； 該第二間距方向係垂直於該第一間距方向。 25. 如請求項22之器件製造方法，其包含： 從該複數個具有一第一間距之光柵片中選擇一用於在 該透鏡干涉計標示器之該偏光元件上接收該投射光束的 光柵片； 藉由該偵測器測量該已透射投射光束之強度； 將該測量強度儲存為一與該選定一光柵片之該第一間 距相關的第一測量強度。 26. 如請求項25之器件製造方法，其包含： 針對具有一第二間距之第二光柵重複該一光柵片之選 擇； 藉由該感測器測量傳輸之該投影光束之強度；及 儲存經測量之該強度以作為與該具有第二間距之第二 光柵相關之一第二測量強度。 27. 如請求項26之器件製造方法，其包含： 分析與該第一及第二間距有關之該第一及第二測量強 度之變化，對於沿該第一及第二間距方向偏光之輻射之 透射而言’該第一間距之透射因數與該第二間距之個別 119538-1010104.doc 透射因數不同β 28. 如請求項27之料製造方法，其_依據該等讀長光拇 :-間距方向執行該第—及至少一第二測量強度之該變 化之分析。 29. 如請求項27之器件製造方法，其中依據與該輻射光束之 該部分之該投射相關聯之―光瞳平面中之—場點位置執 仃該等第-及第二測量強度之該變化之分析；該方法包 含：
藉由一透鏡干涉計孔杯登 |几彳工璉擇忒輻射光束之一部分，該 透鏡干涉計孔徑之一位罟总 置係與5亥％點位置相關聯。 30.如請求項26之器件製谇士 灰知方法，其中該方法進一步包含： 對該光瞳平面内之氣 ,B 門 < 母~ %點決定TE與TM偏光輻射之 一比，用於針對每—塭科從4 琢點獲付该輻射光束之TE與TM分 量之光曈平面特性。
119538-1010104.doc
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