CN115803687A - 用于调节光学装置的***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括预曝光元件(134)的台***(130)，并且涉及一种采用预曝光元件来调节光学***(100)的方法。预曝光元件包括在台***的表面处的辐射接收区域，其中辐射接收区域包括被配置为接收辐射的至少一个预曝光板。台***还包括控制器(140)，其中控制器能够控制预曝光元件的光学参数，由此控制被预曝光元件反射的所接收辐射的一部分。

Description

用于调节光学装置的***和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年7月10日提交的EP申请20185138.3的优先权，并且其通过整体引用并入本文。

技术领域

本发明涉及光刻，并且更具体地涉及用于调节光学装置的***和方法，尤其涉及用于改善成像性能(例如，叠加和/或聚焦)的光刻装置。

背景技术

光刻装置是被构造为将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻装置可以用于例如集成电路(IC)的制造中。光刻装置可以例如借助于投射***将图案化装置(例如，掩模)的图案(通常也被称为“设计布局”或“设计”)投射到被设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

在光刻装置中，由光刻装置中的辐射曝光衬底的结果是，包括光刻装置的图案化装置、投射***和照明***的光路被曝光辐射加热。即，由投射***接收的辐射剂量导致投射***的加热和随后的冷却。由此，投射***在投射图像中引起一些像差，从而不利地影响光刻工艺的成像性能(例如，叠加和/或聚焦)。

随着半导体制造工艺不断进步，电路元件的尺寸不断减小，而每个器件的功能元件(诸如，晶体管)的数目在几十年内已经稳定地增加，遵循通常被称为“摩尔定律”的趋势。为了跟上摩尔定律，半导体工业正在追求能够产生越来越小的特征的技术。特征越小，克服投射图像中的像差的需要就越大。

已知可以通过使用数学模型预先计算加热效应。这些模型有助于确定由加热效应引起的投射图像的(预期)像差。使用预期像差的知识，可以通过引入补偿像差来应用校正。这些应对措施可以由被布置在投射***中的可调整的透镜元件提供。由此，可以至少减轻掩模版和透镜加热的影响。

随着对光刻装置的成像性能的需求的增加，模型的复杂性增加。在有效校正掩模版和透镜加热的影响的努力中，模型的增加的复杂性可能导致过度拟合，增加的数值努力和/或错误拟合。校正可以基于先前的测量结果，例如，像差测量结果和光学模型结果。但是在晶片批次曝光开始时，光刻装置相对较冷，并且校正可能不充分和/或不准确。由此，叠加可能恶化并且可能导致成品管芯的数目减少。

发明内容

本发明的目的是提供用于调节光学***(例如，光刻装置)内的光路的***、装置、方法和计算机程序产品的各个方面，其消除或减轻与现有技术相关联的问题。

本发明涉及一种包括用于调节光学***的预曝光元件的***(例如，台***)。预曝光元件包括在台***的表面处的辐射接收区域，其中辐射接收区域包括被配置为接收辐射的至少一个预曝光板。台***还包括控制器，其中控制器能够控制预曝光元件的光学参数，由此控制由预曝光元件反射的所接收辐射的一部分。预曝光元件可以被布置和定位成朝向一个或多个光学元件，特别是朝向用于半导体衬底曝光的投射***反射辐射。由预曝光元件对反射辐射量的控制使得能够改进对被布置在光学***中的(热)调节光学元件的控制。

本发明的***可以是光学***的一部分，例如被布置在光刻装置中的台***。

被布置在台***处的预曝光元件还可以包括至少部分反射的光学构件，并且控制器可以被布置为通过控制至少部分反射的光学构件的反射率来控制预曝光元件的光学特性。至少部分反射的光学构件的反射率还可通过定位至少部分反射的光学构件来控制，例如，通过向光学构件提供倾斜或旋转，由此改变光学构件的有效反射率。

根据本发明的一个实施例，借助于电可调谐光学元件来控制和调整预曝光元件的光学参数，该电可调谐光学元件能够借助于电信号在反射状态和透射状态之间改变。

在本发明的一个实施例中，预曝光元件包括一个或多个检测器以测量辐射强度。测量的辐射强度可以是由预曝光元件接收的辐射的量度。测量结果可以用于调整预曝光元件的光学参数和/或控制预曝光序列。

根据本发明的一个实施例，预曝光元件包括多个预曝光板，每个预曝光板具有彼此不同的反射率，其中通过从多个预曝光板中选择一个预曝光板来控制预曝光元件的光学参数。

本发明还涉及一种通过采用预曝光元件来调节光学***的方法。该方法包括：限定光学***的曝光参数，用于曝光一个或多个衬底，根据所限定的曝光参数初始化光学***，由此至少控制和设置预曝光元件的光学参数，利用辐射曝光预曝光元件，至少使用从预曝光元件反射的辐射以用于调节光学***，以及当光学***处于调节状态时停止用辐射曝光预曝光元件。

该方法还可以包括将衬底装载到衬底保持器上，使用对准传感器至少测量衬底处的特征的位置，使用高度传感器测量衬底的高度，在控制器处接收信号，该信号指示位置测量、高度测量以及预曝光元件的曝光中的至少一者已完成的。

下面参考附图详细描述本发明的另外的实施例、特征和优点，以及本发明的各个实施例、特征和优点的结构和操作。

附图说明

现在将参考所附示意图仅以示例的方式描述本发明的实施例，在附图中：

- 图1描绘了光刻装置的示意概图；

- 图2描绘了根据本公开的一些方面的光学***的示意图；

-图3描绘了显示在曝光序列期间作为时间的函数的参数变化的图示；

- 图4A和图4B是根据本公开的一些方面的预曝光元件的示意图；

- 图5描绘了根据本公开的一些方面的预曝光元件的示意图；

- 图6是根据本公开的一些方面或其(多个)部分的用于预曝光序列的方法的流程图；

-图7是根据本公开的一些方面或其(多个)部分的曝光序列的方法的流程图。

附图中所示的特征不必按比例绘制，并且所描绘的尺寸和/或布置不是限制性的。应当理解，附图包括可选特征，其对于本发明来说不是必要的。此外，并非在每个附图中都描绘了***的所有特征，并且附图可以仅示出与描述特定特征相关的一些部件。

具体实施方式

图1示意性地描绘了光刻装置LA。光刻装置LA包括：照明***(也称为照明器)IL，被配置为调节辐射束B(例如，UV辐射、DUV辐射或EUV辐射)；掩模支撑件(例如，掩模台)MT，被构造为支撑图案化装置(例如，掩模)MA并且被连接到第一***PM，第一***PM被配置为根据某些参数精确地定位图案化装置MA；衬底支撑件(例如，晶片台)WT，被构造为保持衬底(例如，涂覆抗蚀剂的晶片)W并且被连接到第二***PW，第二***PW被配置为根据某些参数精确地定位衬底支撑件；以及投射***(例如，折射投射透镜***)PS，被配置为将由图案化装置MA赋予给辐射束B的图案投射到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个管芯)上。

在操作中，照明***IL例如经由光束传输***BD从辐射源SO接收辐射光束。照明***IL可以包括各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、电磁型和/或其它类型的光学部件、或它们的任意组合，用于引导、整形和/或控制辐射。照明器IL可以用于调节辐射束B，以使其在图案化装置MA的平面处的截面中具有期望的空间和角度强度分布。

本文使用的术语“投射***”PS应当被广义地解释为包含各种类型的投射***，包括折射、反射、反折射、变形和/或电磁光学***、或它们的任意组合，适合于使用中的曝光辐射，和/或适合于诸如使用浸没液体或使用真空的其它因素。本文中的术语“投射透镜”的任何使用可以被认为与更一般的术语“投射***”PS同义。

光刻装置LA可以是这样的类型，其中衬底的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体(例如，水)覆盖，以便填充投射***PS和衬底W之间的空间，这也被称为浸没光刻。关于浸没技术的更多信息在US6952253中被给出，其通过引用并入本文。

光刻装置LA也可以是具有两个或更多个衬底支撑件WT的类型(也被称为“双台”)。在这种“多台”机器中，可以并行地使用衬底支撑件WT，和/或可以在位于衬底支撑件WT之一上的衬底W上执行准备衬底W的后续曝光的步骤，同时使用另一衬底支撑件WT上的另一衬底W以用于曝光另一衬底W上的图案。

除了衬底支撑件WT之外，光刻装置LA可以包括测量台。测量台被布置为保持传感器。传感器可以被布置为测量投射***PS的特性或辐射束B的特性。测量台可以保持多个传感器。当衬底支撑件WT远离投射***PS时，测量台可以在投射***PS的下方移动。

在操作中，辐射束B可以入射到被保持在掩模支撑件MT上的图案化装置(例如，掩模)MA上，并且被图案化装置MA上存在的图案(设计布局)图案化。在穿过掩模MA之后，辐射束B穿过投射***PS，投射***PS可以将辐射束聚焦到衬底W的目标部分C上或者聚焦到被布置在台处的传感器上。借助于第二***PW和位置测量***PMS，衬底支撑件WT可以精确地移动，例如以便将辐射束B的路径中的不同目标部分C定位在经聚焦和经对准的位置。类似地，第一***PM和可能的另一位置传感器(图1中未明确示出)可以用于相对于辐射束B的路径精确地定位图案化装置MA。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案化装置MA和衬底W。尽管所图示的衬底对准标记P1、P2占据专用的目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间中。当衬底对准标记P1、P2位于目标部分C之间时，它们被称为划线道对准标记。衬底对准标记P1、P2也可以作为管芯内标记被布置在目标部分C区域中。这些管芯内标记也可以用作度量标记，例如以用于叠加测量。

为了阐明本发明，使用笛卡尔坐标系。笛卡尔坐标系具有三个轴(即，X轴、Y轴和Z轴)。三个轴中的每个轴与另外两个轴正交。围绕X轴的旋转被称为Rx旋转。围绕Y轴的旋转被称为Ry旋转。围绕Z轴的旋转被称为Rz旋转。X轴和Y轴限定水平面，而Z轴在竖直方向上。笛卡尔坐标系不限制本发明，并且仅用于说明。相反，可以使用诸如圆柱坐标系的另一坐标系来阐明本发明。笛卡尔坐标系的取向可以不同，例如，使得Z轴具有沿水平面的分量。

图2图示了针对包括台***130的光学***100的本公开的一个方面。光学***100可以是类似于图1所描绘的光刻装置LA。台***130例如可以是被布置为支撑衬底W 132的衬底支撑件WT。照明***102可以被布置为提供辐射104，使得辐射104与图案化装置112相互作用，图案化装置112可以由支撑件110(例如，掩模支撑件MT)支撑。在与图案化装置112相互作用之后，图案化辐射106可以被投射***120捕获，投射***120被布置为将图案化辐射106朝向台***130(在图示中的下游被示出)引导。投射***120可以被配置为将图案化辐射106聚焦到半导体衬底132(例如，晶片)上或预曝光元件134上。在图案化辐射106与预曝光元件134相互作用的情况下，辐射的一部分可以朝向投射***120反射回来，在投射***120处，其可以由面对预曝光元件134的投射***120的透镜元件接收，并且经反射的辐射108由投射***120朝向图案化装置112(向上游)引导。由此，投射***120可以经受向下游的辐射(即，图案化辐射106)和向上游的辐射(即，经反射的辐射108)并且可以与其相互作用。

光学***100(例如，光刻装置)可以包括控制器140，该控制器140被布置为借助于照明控制信号142来控制照明***102。由此，控制可以由照明***102提供的辐射104的特性和特征。辐射104的受控特性可以包括强度、偏振、波长、照明轮廓、脉冲序列、脉冲持续时间等。

经由照明控制信号142，照明***102的信息也可以由控制器140接收。因此，照明控制信号142可以是从照明***102向控制器140提供信息并且从控制器140向照明***102提供控制信号的信号。

控制器140(或控制单元)还可以被布置为提供投射控制信号144，以便控制例如图案化装置112的位置和/或控制例如被布置在投射***120中的单个光学元件(例如，单个透镜和/或反射镜)的位置和取向。投射控制信号144还可以适于例如通过使一个或多个光学元件变形来改变被布置在投射***120中的一个或多个光学元件的形状，或者适于例如通过改变一个或多个光学元件的折射率来改变一个或多个光学元件的光学特性。经由投射控制信号144，投射***120的信息也可以由控制器140接收。因此，投射控制信号144可以是用以从投射***120向控制器140提供信息并且用以从控制器140向投射***120提供控制信号的信号。

此外，控制器140可以提供台控制信号146以控制台***130的位置和/或取向。借助于台控制信号146，台***130可以被定位成使得衬底132被定位在投射***120的下方，例如，以便由图案化辐射106(例如，在曝光序列期间)曝光衬底132。台控制信号146还可以启动台***130以移动，使得预曝光元件134被定位在投射***120的下方，并且由此被布置为接收来自投射***120的图案化辐射106。来自控制器140的台控制信号146可以包括用以控制预曝光元件134的特性的信号，例如用以控制预曝光元件134的光学特性的信号。

经由台控制信号146，台***130的信息也可以由控制器140接收。由控制器140从台***130接收的信号可以包括来自预曝光元件134的信号和信息。因此，台控制信号146可以是用以从台***130向控制器140提供信息和用以从控制器140向台***130提供控制信号的信号。

使用光刻曝光设备的曝光序列通常包括衬底(晶片)装载、衬底测量(例如，晶片对准、高度测量、度量)、图案化装置的对准(例如，掩模版对准)、衬底曝光和衬底卸载的步骤。图案化装置的对准在衬底曝光之前被执行，并且通常该步骤用于将图案化装置与将被在设备中曝光的衬底对准。在每个衬底曝光步骤期间，衬底、图案化装置、投射***以及照明***由用于衬底曝光的辐射加热。所产生的加热效应可能负面地影响光刻装置的叠加性能。基于测量和对准参数，可以对照明***、图案化装置、投射***和/或台***施加校正，以补偿或校正热感应效应。如上所述，这些校正可以经由控制器140所提供的控制信号142、144、146来施加。当在衬底132(例如，晶片批次中的晶片)曝光之前测量并且执行图案化装置112的对准时，在实际衬底曝光期间累积的热感应效应不被测量并且不被校正。

关于加热效应的校准可以通过数学模型考虑以提供对例如图案化装置112和投射***120的设置的校正。这些校正通常由投射***和图案化装置的初始温度控制。此外，图案化装置的光学参数，例如，图案化装置的反射率和/或透射率，以及从衬底反射回的曝光辐射量决定了由图案化装置和投射***经受的热负荷。由于投射***的初始温度在光刻装置的操作期间可能变化，并且由于可以使用具有不同光学特性的各种图案化装置，因此如通过数学模型所建议的校正可能是不准确的。为了改进装置加热校准和对应的数学模型，需要对图案化装置和衬底(或衬底变体)的每个组合执行加热校准。这不仅会影响光刻装置的可用性，例如影响晶片生产量，而且对于连续推进的制造工艺来说是不可行的。

图3图示了在与辐射相互作用期间光学***100的典型瞬态行为，例如在由曝光辐射B曝光一系列衬底W期间的投射***PS。在图的y轴上显示的参数可以表示被布置在光学***100(例如，如图1、图2所示的投射***PS 120中的光学元件)中的光学元件(例如，反射或折射元件)的温度、或光学***100的一个或多个光学元件的平均温度、图案化装置(例如，如图1、图2所示的图案化装置MA 112)的温度、或图案化装置MA 112的平均温度、或图案化装置MA 112和投射***PS 120内的一个或多个光学元件的组合。参数还可以表示投射***PS 120和/或图案化装置MA 112的光学特性，例如，光学像差的量度。光学像差可以用Zernike多项式来描述。

在通过辐射曝光衬底W 132期间，光学***的参数(例如，投射***PS 120和/或图案化装置MA 112的温度)可以在所提供的辐射的影响下改变。例如，投射***PS 120的平均温度可以在辐射的影响下增加，这被称为透镜加热。类似的加热效应可以发生在图案化装置MA 112处，其被称为掩模版加热。在曝光之后，因此在没有辐射存在(或非曝光)的情况下，光学***的参数(例如，投射***PS 120和/或图案化装置MA 112的温度)可以(至少部分地)返回到先前值。例如，投射***PS 120的温度降低，这被称为透镜冷却。类似的冷却效应可以发生在图案化装置MA 112处，其被称为掩模版冷却。由曝光和非曝光动作的重复序列，可以观察锯齿状的瞬态行为。锯齿状曲线的增加部分可以表示在曝光辐射影响下***的至少一部分的热增加(例如，掩模版和/或透镜加热)，并且锯齿状曲线的减少部分可表示***的至少一部分的热减少(例如，掩模版和/或透镜冷却)。在曝光序列期间的每个衬底曝光之前，光学***的参数(例如，投射***PS 120和/或图案化装置MA 112的温度)可以由第一参数曲线P0表示。然而，在曝光序列期间的每个衬底曝光之后的光学***的参数可以由第二参数曲线P1表示。第一参数曲线P0和第二参数曲线P1上的数据点可以分别表示被布置在光学***100中的元件的最初和最终温度。如图3中的图所示，在多次曝光之后，参数(例如，温度或特定像差项)接近饱和水平。在这样的饱和水平下，在辐射的影响下的参数改变变得比曝光序列开始时的参数改变小得多。数学模型在该饱和或调节状态下更加准确，这意味着基于数学模型的校正动作更有效地校正或补偿辐射诱发效应。达到饱和水平所需的曝光次数由实际的曝光参数控制，例如，每个脉冲的辐射通量、脉冲数目、占空比、照明轮廓等。

可以通过光刻装置的热稳定性来获得对光刻装置性能的加热效应(例如热致像差)的减小。为了不牺牲为此目的的生产衬底(例如，一批晶片)，可以使用非生产晶片上的伪曝光。借助于使用非生产晶片的预曝光循环，可以获得光刻装置的稳定性。然而，这些非生产晶片可能不表示将用于制造集成电路的生产晶片。即，在(生产)晶片处设置的材料层(或层堆叠)在与辐射相互作用时控制晶片的光学响应，其可以不同于在非生产晶片上设置的材料。因此，它们的光学响应可以不同。即，由晶片反射(和吸收)的辐射量取决于材料层(堆叠)的光学特性。并且由此，由光学***经受的辐射量取决于辐射与晶片的相互作用。因此，晶片(或材料堆叠)的光学特性的变化改变了由晶片反射的辐射的特性，该辐射反过来被光学***接收和经受。

如前所述，台***130可以由控制器140控制，由此衬底132或预曝光元件134可以被定位在投射***120的下方。图案化辐射106可以由投射***120引导以在预曝光元件134处被投射。图案化辐射106的一部分在与预曝光元件134相互作用之后，可以朝向投射***120反射回，其中经反射的辐射108可以由投射***120接收并且被朝向图案化装置112向上游引导。

为了在生产序列中使用***之前热稳定光学***，例如被布置在光刻装置中的投射***120，可以使用预曝光元件134。预曝光元件134的目的是在预曝光序列期间朝向投射***120反射辐射的至少一部分，以便调节投射***120(例如，热稳定性或光学像差方面的稳定性)，而不是使用(非)产品衬底。当使用具有不同光学特性的衬底(例如，材料层)时，背反射辐射用于在与光刻装置的正常操作期间类似的条件下使投射***120(和图案化装置112)热化，并且由此调节投射***120(和图案化装置112)。

图4A和图4B描绘了预曝光元件234的两个实施例的截面图，预曝光元件234可以用作被布置在台***130处的预曝光元件134，如图2所示。预曝光元件234可以被布置在台***230(图2中的130)的顶表面231处的凹穴(pocket)中。预曝光元件234包括在台***的表面处的辐射接收区域，其中辐射接收区域包括用于接收辐射(照射光)的辅助板250。辅助板250具有与台***230的台表面231基本上相同高度的板表面251。辐射206(如图2所示的图案化辐射106)可以由板表面251处的辐射接收区域(或由辅助板250)接收。所接收的辐射206的至少一部分朝向第一光学构件252传播，该第一光学构件252可以是被布置为准直光学元件的折射透镜或反射元件(例如，反射镜)，以引导和/或整形所接收的辐射206。预曝光元件234还可以包括第二光学构件254，其被配置为至少部分透射的反射元件，该至少部分透射的反射元件被布置为与已经与第一光学构件252相互作用的辐射相互作用。通过所接收的辐射206与第二光学构件254的相互作用，所接收的辐射206的至少第一部分穿过第二光学构件254，并且第二部分可以被第二光学构件254反射。辐射的第一部分可以被投射到反射构件256上，如图4A所示，或者被投射到吸收构件258上，如图4B所示。辐射的第二部分可以被朝向吸收构件258反射，如图4A所示，或者被朝向反射构件256反射，如图4B所示。

反射构件256是高反射镜，其被配置为将入射辐射逆向反射回第二光学构件254上。经逆向反射的辐射与第二光学构件254第二次相互作用。经逆向反射的辐射的至少一部分朝向第一光学构件252传播，其中经逆向反射的辐射被进一步朝向辅助板250引导，并且形成经反射的辐射208(参考图2的经反射的辐射108)。在通过辅助板250之后(在图示中被向上示出)，经反射的辐射208可以与投射***120的底部部分相互作用。经反射的辐射208可以(至少部分地)被投射***120接收并且被朝向图案化装置112引导。

被布置在预曝光元件234处的辅助板250可以用于在预曝光序列期间接收辐射。因此，辅助板250也可以被称为预曝光板。

吸收构件258被配置为吸收入射其表面的所有辐射。因此，没有入射辐射或仅有可忽略部分的入射辐射从吸收构件258反射。

为了控制返回到投射***120的辐射量，并且由此控制投射***120的调节，可以设置和控制第二光学构件254的反射率和透射率。第二光学构件254可以充当可调衰减器。例如，对于单程，第二光学构件254的反射(透射率)可以被设置为在99％和1％(1％和99％)之间的范围内的值。在另一示例中，第二光学构件254可以被设置为半透射镜，使得与第二光学构件254相互作用的辐射的大约50％通过第二光学构件254。返回的辐射，因此由反射构件256(图4A)反射的辐射，在第二次通过第二光学构件254时也将衰减大约50％。因此，在与第二光学构件254相互作用之前，经反射的辐射208可以具有所接收的辐射206的振幅的大约25％的振幅(或强度)。

在一个实施例中，第二光学构件254是电可调滤光器，其能够在(至少部分地)反射状态和透射状态之间改变，由此分别充当反射镜和透射窗。反射状态和透射状态可以借助于电子信号来选择和设置。例如，借助于由控制器140提供的信号(例如，台控制信号146)。在该配置中的第二光学构件254可以是所谓的智能玻璃。通过控制和改变第二光学构件254的光学特性，可以控制和改变预曝光元件234的光学特性。

可调第二光学构件(电可调滤光器或可调衰减器)的反射率值可以是离散范围内的值或在1％和99％之间的连续范围内的值。

如图4A和图4B中的双头箭头所示，第二光学构件254可以是可旋转的。在该示例性配置中，可以通过围绕中心轴上的点旋转/倾斜第二光学构件254来控制由入射辐射所经受的第二光学构件254的反射率和透射率。中心轴可以与第二光学构件的中心点重合。在该布置中，反射率和透射率由第二光学元件254相对于入射辐射束的旋转角度控制。由此，控制被投射到反射构件256上的第一辐射量并且控制被投射到吸收构件258上的第二辐射量，并且因此控制返回到投射***120的辐射量。

在一个实施例中，第一光学检测器可以被布置在吸收构件258的位置处。借助于第一光学检测器，可以测量所接收的辐射206的一部分通量或强度。即，由第一光学检测器测量的辐射强度是所接收的辐射206的量度。第一光学检测器可以被布置为提供可以由控制单元(例如，如图2所示的控制器140)接收的信号。基于对应于所接收的辐射206的检测器测量，控制器140可以控制和调整第二光学构件254的光学参数，并且由此控制和调整预曝光元件234的光学参数。

预曝光元件234可以被设置有第二光学检测器(未图示)。第二光学检测器可以被布置为测量经逆向反射的辐射的至少一部分。例如，第二光学检测器可以被设置在第二光学构件254的附近。例如，第二光学检测器可以被设置在第二光学构件254的背面。

由第一光学检测器和/或第二光学检测器获得的测量结果可以用于调整预曝光元件234的光学参数，例如用于控制和调整由预曝光元件234反射的辐射量。测量结果也可用于控制预曝光序列。

第一光学构件252和第二光学构件254可以被组合以形成单个光学构件。例如，单个光学构件可以是被布置为准直光学部件的凹面镜，以引导所接收的辐射206。凹面镜的反射率和透射率可以以与用于第二光学构件254(如上所述)的控制和改变类似的方式来控制和改变。

台控制单元可以被布置在台***中，其可以被提供以控制和设置第二光学构件254的光学参数。台控制单元可以经由台控制146信号与控制器140通信。台控制单元可以是控制器140(或控制单元)的一部分，并且当在控制预曝光元件234的上下文中提及控制器140时可以包括该台控制单元。

在一个实施例中，辅助板250是石英板。

在一个实施例中，辅助板250可以包括在板表面251处的涂层，其中涂层被设置在板表面251的一部分处。在一个实施例中，涂层是疏液涂层。例如，涂层是疏水性涂层，当预曝光元件234用于包含水的基于浸没的***中时，这可能是有益的。

在示例性实施例中，涂层被设置在辅助板250的***附近的区域。被设置在板表面251的一部分处的涂层可以包括铬。可以在涂层处设置图案，该图案可以用于对准和/或度量测量。还可以提供图案用于识别预曝光元件234和/或辅助板250。

可以在台表面231的一部分和辅助板250的一部分处设置密封构件以封闭台***230与预曝光元件234之间的间隙。这有益于防止污染物进入由预曝光元件234包围的区域236。

在一个实施例中，密封构件可以被布置为覆盖板表面251的至少一部分和台表面231的一部分(图4A和图4B中未图示)。密封构件可以包括金属膜，例如不锈钢膜。密封构件可以包括形成例如聚酰亚胺膜，含氟聚合物膜或聚酯膜的合成材料。

可以在密封构件的表面处执行液体排斥处理。这有益于液体(例如，在密封构件的表面处的液滴)的移除。

在另一实施例中，密封构件可以被布置以包围辅助板250(预曝光板)的***，以便封闭辅助板250与台***230之间的间隙，或预曝光元件234与台***230之间的间隙(图4A和图4B中未图示)。可以使用闭环密封构件。密封构件可以包括弹性材料，以便使其形状适应间隙的形状。可以在台***230的凹穴处提供凹槽以便嵌入密封构件。

在一个实施例中，封闭区域236可以利用清洗流体而被清洗。清洗有益于使被布置在封闭区域236中的光学部件(例如第一光学元件252和第二光学元件254)的污染最小化。清洗流体还可以用于控制包括被布置在其中的光学部件的封闭区域236的温度。

图5描绘了预曝光元件334的一个实施例的俯视图，预曝光元件334可以用作被布置在台***130处的预曝光元件134，如图2所图示。预曝光元件334可以被布置在台***130的顶表面处的凹穴中。预曝光元件334可以包括被配置为接收辐射(或照射光)的一个或多个预曝光板310、320、330。一个或多个预曝光板310、320、330可以具有预定义的反射率。在一个实施例中，预曝光元件334包括两个或更多个预曝光板，其中每个预曝光板310、320、330相对于彼此具有不同的反射率。

包括预曝光元件334的台***130可以由控制器140(例如，由台控制信号146)控制以将预曝光元件334定位在投射***120的下方。更具体地，通过将一个或多个预曝光板310、320、330中的一个预曝光板定位在投射***120下方的光路内，图案化辐射106被一个或多个预曝光板310、320、330中的一个预曝光板反射，并且由此提供可以与投射***120的至少底部部分相互作用的经反射的辐射108。因此，控制单元(例如，控制器140)可以用于通过选择要在预曝光序列或曝光循环期间使用的至少一个预曝光板310、320、330来控制预曝光元件334的光学参数(例如，反射率)。

在其中预曝光元件334包括各自具有彼此不同的反射率的多个预曝光板310、320、330的情况下，可以通过在投射***120下方的光路处选择并且定位具有所需光学特征(例如，反射率)的预曝光板310、320、330来控制经反射的辐射108的量。如图2所图示，可以借助于台控制信号146来提供控制。

在另一实施例中，预曝光元件334包括具有可控反射率的至少一个预曝光板310、320、330。可控(或可调)反射率可以是电可调的。可以通过向至少一个预曝光板310、320、330提供电压并且由此设置和控制预曝光元件334的光学参数来控制可调反射率。具有可控反射率的预曝光板310、320、330可以是能够借助于电信号在反射状态和透射状态之间改变的电可调谐光学元件。电信号可以是由控制器140提供的台控制信号146的一部分。可调预曝光板310、320、330的反射率值可以由施加到可调预曝光板310、320、330的电压来控制。

台控制单元可以被布置在台***中，其可以被提供来控制和设置预曝光元件334的光学参数。台控制单元可以经由台控制146信号与控制器140通信。由此，控制器140可以用于例如经由台控制信号146和经由台控制单元来控制至少一个预曝光板310、320、330的光学参数，并且由此控制预曝光元件334的光学参数。台控制单元可以是控制器140的一部分，并且当在控制预曝光元件334的上下文中提及控制器140时可以包括该台控制单元。

预曝光元件334的整体形状可以是正方形、矩形、圆形、椭圆形或三角形。通常，预曝光元件334和预曝光板310、320、330不限于任何整体形状。

可以在台***130的一部分和预曝光元件334的一部分处提供密封构件以封闭台***130与预曝光元件334之间的间隙，由此防止污染物和/或水进入间隙。

在一个实施例中，密封构件可以被布置为覆盖预曝光元件334的表面和台***(图5中未图示)的表面的至少一部分。密封构件可以包括金属膜，例如不锈钢膜。密封构件可以包括形成例如聚酰亚胺膜、含氟聚合物膜或聚酯膜的合成材料。

可以在密封构件的表面处执行液体排斥处理。这有益于液体(例如，在密封构件表面处的液滴)的移除。

在一个实施例中，预曝光元件334可以包括在表面处的涂层，其中表面的至少一部分被设置有涂层。在一个实施例中，涂层是疏液涂层。例如，涂层是疏水性涂层，当预曝光元件334用于包含水的基于浸没的***中时，这可能是有益的。

在一个实施例中，预曝光元件334包括冷却线。可以布置冷却线以便防止对预曝光元件334(或预曝光板310、320、330)的热致损坏，或使对预曝光元件334的光学特性的热致改变最小化。

预曝光元件234、334(如图4A、图4B、图5所图示)可以从台***130、230(参看图2、图4A、图4B)移除。由此，可以替换或交换预曝光元件234，334。这可能是有益的，例如，当预曝光元件234、334需要被升级或部件需要被更换或被清洁时，预曝光元件234、334可以从台***130、230移除以执行所需动作。

预曝光元件134、234、334可以在预曝光序列期间被使用。预曝光序列可以包括一系列曝光扫描。每个曝光扫描以与生产晶片上的生产曝光扫描类似的方式执行。例如，当将(生产)晶片装载到***(例如，装载到光刻装置)并且执行晶片度量(例如，晶片对准和高度测量)时，预曝光序列可以用于在借助于图案化辐射曝光生产晶片之前(热)调节光刻装置。

在一个实施例中，在每个周期之间结合掩模版对准(即，图案化装置的对准)执行一组预曝光周期。在该示例性实施例中，预曝光序列包括第一掩模版对准、第一预曝光循环、第二掩模版对准、第二预曝光循环、第三掩模版对准、第三预曝光循环、......第m掩模版对准、第m预曝光循环和第n掩模版对准的步骤。第n掩模版对准步骤用于实际(生产)晶片曝光。所有掩模版对准步骤的测量和获得的参数用于验证热漂移(例如图3所图示的参数改变)是否已经饱和或已经变得稳定。为了以最小的时间实现热漂移饱和，以这样的方式优化预曝光序列，使得用于预曝光的每个曝光的参数与在(生产)晶片的曝光期间使用的曝光参数一致。参考上文，在饱和或调节状态下，数学模型可以提供更多的校正潜力来校正或补偿辐射诱发效应。

图6描绘了根据本发明的一些方面的用于预曝光序列400的方法的流程图。该方法适用于热调节和稳定光学***100(例如，光刻装置LA)。该方法可用于如图1所图示的光刻装置LA中。

在限定步骤402处，限定了预曝光参数。这些参数由在(生产)晶片的实际曝光期间使用的曝光参数确定。这些参数(或曝光设置)包括：(i)每次曝光扫描的曝光能量(例如，每个脉冲的剂量和脉冲的数目)，(ii)曝光扫描速度，(iii)预曝光周期的数目，(iv)每个预曝光周期的曝光扫描的数目，(v)照明模式，(vi)投射***120的透镜设置，和/或(vii)预曝光元件134、234、334的设置(即，设置光学参数)。预曝光元件134、234、334的设置限定了第二光学元件254的光学参数设置，如在预曝光元件234中所布置的(参考图4A和图4B)，或者将使用哪个预曝光板310、320、330，以及在哪个设置(在可调谐预曝光板310、320、330的情况下)下如在预曝光元件334处所设置的(参考图5)。因此，预曝光元件134、234、334的光学参数的控制和设置提供了将预曝光元件134、234、334调整到限定的反射率状态。

在初始化步骤404处，根据如限定步骤402中所限定的预曝光参数来初始化曝光设备。在设备的初始化期间，控制器140可以提供照明控制信号142以关于照明模式配置照明器(例如，如图2中所示的照明器102)，提供投射控制信号144以配置图案化装置112和投射***120中的透镜元件的设置，以及提供台控制信号146以将预曝光元件134布置在投射***120下方的光路处。台控制信号146还可以包括电子控制信号，以设置预曝光元件134、234、334的光学参数，如上所述。初始化步骤404还可以包括：根据所限定的每脉冲剂量或能量设置辐射源SO。

当通过初始化步骤404为预曝光序列400初始化曝光设备时，预曝光周期在提供曝光辐射时在曝光步骤406处开始。在曝光步骤406处，由照明器102朝向图案化装置112提供曝光辐射104，曝光辐射104在图案化装置112中通过，并且由此形成图案化辐射106。图案化辐射106经由投射***120传播到预曝光元件134上。由预曝光元件134的光学参数设置限定，经反射的辐射108的至少一部分由投射***120接收并且向上传播。作为曝光步骤的结果，投射***120(和/或图案化装置112)与图案化辐射106和经反射的辐射108相互作用，这可能导致投射***120(和/或图案化装置112)的温度改变，并且由此调节光学***。通过双重相互作用(即，与图案化辐射106和经反射的辐射108的相互作用)，投射***120在比其中只有图案化辐射106与投射***120(和图案化装置112)相互作用的情况更早的阶段达到其热平衡。

在结束步骤408处，停止预曝光序列400。这可以通过例如借助于照明器102或辐射源SO不提供曝光辐射104来获得。可以通过将预曝光元件134切换到非反射模式来停止预曝光序列，使得图案化辐射106不被预曝光元件134反射到投射***120。停止预曝光序列还可以通过借助于台***130相对于投射***120移动预曝光元件134来获得，使得没有图案化辐射106到达曝光元件134。在后一种情况下，预曝光序列400之后可以是(生产)晶片的曝光，例如，当预曝光序列400用于在开始晶片批次生产之前热调节光刻装置100时。

图7图示了使用根据本公开的预曝光序列400的某方面的方法的流程图。该方法适合于热调节和稳定光学装置100(例如，图1所图示的光刻装置LA)。该方法可以用于光学***100，如图2所图示，并且由控制器140执行。

在第一步骤500处，开始曝光序列。第一步骤500可以启动装载步骤501和预曝光步骤506的开始。装载步骤501和预曝光步骤506可以并行执行。例如，在包括第一台和第二台的双台光刻装置(例如，台***130)中，可以在第一台处执行装载步骤501并且可以在第二台处执行预曝光步骤506。下面给出两个步骤的细节。

在装载步骤501处，在第一台处将衬底(或晶片)装载到衬底保持器上。衬底保持器可以是分别如图1或图2所示的衬底支撑件WT或台***130。

在装载步骤501处装载衬底之后，接着是度量步骤503。在度量步骤503期间，测量和确定被设置在衬底上的特征(例如，对准标记)的位置，并且例如分别借助于对准传感器和高度或水平传感器来测量衬底的高度。所获得的度量信息用于将衬底定位在用于曝光衬底所期望的位置和高度处，如上面参考图1所解释的。

在预曝光步骤506处，执行根据预曝光序列400(如图6所图示)的方法的至少一部分。预曝光步骤506可以包括初始化步骤404和曝光步骤406。限定步骤402可以在第一步骤500之前完成，但也可以是预曝光步骤506的一部分。

在确认步骤505处，控制器140可以等待，直到其接收到确认信号，该确认信号确认在度量步骤503处的度量测量已被完成和/或借助于预曝光步骤506使设备(热)稳定。度量确认信号504可以指示执行对准和高度测量。预曝光确认信号507可以指示执行所限定的预曝光扫描，如由限定步骤402所设置的，或者指示设备达到(热)稳定状态。通过接收两个确认信号504、507，光刻装置准备曝光(生产)晶片。在生产曝光步骤508处，分别在装载步骤501和度量步骤503处被装载和测量的晶片被定位在投射***120的下方，以便根据限定的曝光参数被用辐射曝光。生产曝光步骤508可以包括衬底支撑件的交换，即所谓的双台***中的卡盘交换(chuck swap)。

在接收到度量确认信号504之前接收到预曝光确认信号507的情况下(在步骤505处)，可以另外执行一个或多个曝光步骤406。这对于保持光学***100或光刻装置LA处于(热)稳定状态是有益的。

在接收到预曝光确认信号507之前接收到度量确认信号504的情况下，可以执行附加的度量步骤503。这可以有益于监控和/或减轻衬底的漂移(或位置改变)，直到接收到预曝光确认信号507。

尽管在本文中可以具体参考光刻装置在IC制造中的使用，但是应当理解，本文描述的光刻装置可以具有其它应用。可能的其它应用包括集成光学***的制造、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。

尽管上面已经具体参考了本发明的实施例在光学光刻的上下文中的使用，但是应当理解，在上下文允许的情况下，本发明不限于光学光刻并且可以用于其它应用，例如压印光刻、电子束光刻或定向自组装。

在上下文允许的情况下，本发明的实施例可以用硬件、固件、软件或其任何组合来实现。本发明的实施例还可以被实现为被存储在机器可读介质上的指令，该指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算设备)可读的形式存储或传输信息的任何机构。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁存储介质；光存储介质；闪存设备；电学、光学、声学或其它形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等。此外，固件、软件、例程、指令在本文中可以被描述为执行某些动作。然而，应当理解，这样的描述仅仅是为了方便，并且这样的动作实际上是由执行固件、软件、例程、指令等的计算设备、处理器、控制器或其他设备产生的，并且在这样做时可以使致动器或其他设备与物理世界交互。

本发明的各方面在以下条款中被阐述。

1.一种台***，包括：预曝光元件，用于调节光学***，该预曝光元件在该台***的表面处具有辐射接收区域，其中该辐射接收区域包括被配置为接收辐射的至少一个预曝光板；以及控制器，其中该控制器能够控制该预曝光元件的光学参数，由此控制由该预曝光元件反射的所接收辐射的一部分。

2.根据条款1所述的台***，其中该预曝光元件还包括至少部分反射的光学构件，并且该控制器被布置为通过控制该至少部分反射的光学构件的反射率来控制该预曝光元件的该光学特性。

3.根据条款2所述的台***，其中该至少部分反射的光学构件的反射率是通过该至少部分反射的光学构件围绕该至少部分反射的光学构件处的中心轴线上的点的旋转来控制的。

4.根据条款2所述的台***，其中该至少部分反射的光学构件是电可调光学元件，该电可调光学元件能够借助于电信号在反射状态与透射状态之间改变。

5.根据前述条款中任一项所述的台***，其中该预曝光元件用清洗流体而被清洗。

6.根据前述条款中任一所述的台***，其中该预曝光元件包括一个或多个检测器以测量辐射强度，该辐射强度是该所接收辐射的量度。

7.根据条款1所述的台***，包括多个预曝光板，每个预曝光板具有彼此不同的反射率，其中通过从该多个预曝光板中选择一个预曝光板来控制该预曝光元件的该光学参数。

8.根据条款7所述的台***，其中至少一个预曝光板是电可调光学元件，该电可调光学元件能够借助于电信号在反射状态与透射状态之间改变。

9.根据条款1、7或8所述的台***，其中该预曝光元件包括冷却线。

10.根据前述条款中任一项所述的台***，其中该预曝光元件被布置在该台***的该表面处的凹穴中。

11.根据前述条款中任一项所述的台***，其中该辐射接收区域具有与该台***的该表面处于基本上相同高度的表面。

12.根据前述条款中任一项所述的台***，其中提供密封构件以封闭该台***和该预曝光元件之间的间隙。

13.根据前述条款中任一项所述的台***，其中该预曝光元件可以从该台***移除。

14.根据前述条款种任一项所述的台***，其中该预曝光元件的表面的至少一部分包括涂层。

15.根据前述条款中任一项所述的台***，其中该台***被布置为支撑衬底。

16.一种光学***，包括根据前述条款中任一项所述的台***。

17.一种调节光学***的方法，该方法包括：限定该光学***的曝光参数，用于曝光一个或多个衬底；根据所限定的该曝光参数初始化该光学***，由此至少控制和设置预曝光元件的光学参数；利用辐射曝光该预曝光元件，至少使用从该预曝光元件反射的该辐射，以用于调节该光学***；以及当该光学***处于调节状态时，停止利用辐射对该预曝光元件的曝光。

18.根据条款17所述的方法，其中设置该预曝光元件的该光学参数是将该预曝光元件调整到所限定的反射率状态。

19.根据条款17或18所述的方法，还包括：将衬底装载到衬底保持器上；使用对准传感器至少测量该衬底处的特征的位置；使用高度传感器测量该衬底的高度；在控制器处接收信号，该信号指示该位置测量、该高度测量、该预曝光元件的该曝光中的至少一者已完成。

20.一种衬底曝光方法，包括应用根据条款19所述的方法，还包括根据所限定的该曝光参数利用辐射曝光该衬底。

21.一种用于调节光学***的预曝光元件，该预曝光元件在台***的表面处具有辐射接收区域，其中该辐射接收区域包括被配置为接收辐射的至少一个预曝光板；以及控制器，其中该控制器能够控制该预曝光元件的光学参数，由此控制由该预曝光元件反射的所接收辐射的一部分。

虽然上面已经描述了本发明的特定实施例，但是应当理解，本发明可以以不同于所描述的方式来实施。以上描述旨在是说明性的而非限制性的。因此，对于本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离以下阐述的权利要求的范围的情况下，可以对所描述的本发明进行修改。

Claims (15)

1.一种台***，包括：

预曝光元件，用于调节光学***，所述预曝光元件在所述台***的表面处具有辐射接收区域，其中所述辐射接收区域包括被配置为接收辐射的至少一个预曝光板；以及

控制器，其中所述控制器能够控制所述预曝光元件的光学参数，由此控制由所述预曝光元件反射的所接收辐射的一部分。

2.根据权利要求1所述的台***，其中所述预曝光元件还包括至少部分反射的光学构件，并且所述控制器被布置为通过控制所述至少部分反射的光学构件的反射率来控制所述预曝光元件的光学特性。

3.根据权利要求2所述的台***，其中所述至少部分反射的光学构件的反射率通过所述至少部分反射的光学构件围绕所述至少部分反射的光学构件处的中心轴线上的点的旋转来控制。

4.根据权利要求2所述的台***，其中所述至少部分反射的光学构件是电可调光学元件，所述电可调光学元件能够借助于电信号在反射状态与透射状态之间改变。

5.根据前述权利要求中任一项所述的台***，其中所述预曝光元件用清洗流体而被清洗。

6.根据前述权利要求中任一项所述的台***，其中所述预曝光元件包括一个或多个检测器以测量辐射强度，所述辐射强度是针对所接收辐射的量度。

7.根据权利要求1所述的台***，包括多个预曝光板，每个预曝光板具有彼此不同的反射率，其中通过从所述多个预曝光板中选择一个预曝光板来控制所述预曝光元件的所述光学参数。

8.根据权利要求7所述的台***，其中至少一个预曝光板是电可调光学元件，所述电可调光学元件能够借助于电信号在反射状态和透射状态之间改变。

9.根据权利要求1、7或8所述的台***，其中所述预曝光元件包括冷却线。

10.根据前述权利要求中任一项所述的台***，其中提供密封构件以封闭所述台***的所述表面与所述预曝光元件之间的间隙。

11.根据前述权利要求中任一项所述的台***，其中所述预曝光元件的表面的至少一部分包括涂层。

12.一种调节光学***的方法，所述方法包括：

限定所述光学***的曝光参数，用于曝光一个或多个衬底；

根据所限定的所述曝光参数初始化所述光学***，由此至少控制和设置预曝光元件的光学参数；

利用辐射曝光所述预曝光元件，至少使用从所述预曝光元件反射的所述辐射用于调节所述光学***；以及

当所述光学***处于调节状态时，停止利用辐射对所述预曝光元件的所述曝光。

13.根据权利要求12所述的方法，其中设置所述预曝光元件的所述光学参数是将所述预曝光元件调整到所限定的所述反射率状态。

14.根据权利要求12或13所述的方法，还包括：

将衬底装载到衬底保持器上；

使用对准传感器至少测量所述衬底处的特征的位置；

使用高度传感器测量所述衬底的高度；

在控制器处接收信号，所述信号指示所述位置测量、所述高度测量以及所述预曝光元件的所述曝光中的至少一者已完成。

15.一种衬底曝光方法，包括应用根据权利要求14所述的方法，还包括根据所限定的所述曝光参数利用辐射曝光所述衬底。

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