TW200848958A - Device manufacturing method, a lithographic apparatus and a computer program medium - Google Patents

Description

200848958 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種製造元件之方法、微影設備及電腦程 式。 【先前技術】

微影設備為一種將所要之圖案施加至基板上，通常施加 至基板之一目標部分上的機器。微影設備可用於（例如）積 體電路（ic)之製造中。在該情況下，一圖案化元件（或者稱 作光罩或主光罩）可用以產生待形成於Ic之個別層上的電 路圖案。可將此圖案轉印至基板（例如，矽晶圓）上之一目 標部分（例如，包含一個晶粒或若干晶粒之部分）上。圖案 的轉印通常係經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料 (抗餘劑）層上來達成。-般而言’單一基板將含有被順次 圖案化之鄰近目標部分的網路。已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於目標部分上來輻 照目標部分；及所謂掃描器，其中藉由在—給定方向 (”掃描”方向）上經由輻射光束掃描圖案同時平行或反平行 於此方向同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦可能藉 由將圖案壓印至基板上來將圖案自圖案化元件轉印至‘ *歷史上’在微影工具中，主光罩之安裝側及經圖案化 完全-致，其在主光罩平台板之平面處建立—主光罩焦 對平台位置在六個自由度（_)中之瞭解導. 經圖案化表面位置在六個DOF中之瞭解。如圖 129325.doc 200848958 中所展示’六個DOF為X、γ、Z、Rx、Ry及Rz。然而，遠 紫外線（EUV)主光罩之安裝（或夾持）將幾乎必定在主光罩 之後表面（例如，與經圖案化表面相反）。背側夹持導致產 生為主光罩高度及傾斜輪廓之函數之相對於主光罩平台的 主光罩焦平面位置。因此，與深紫外線（DUV)系統形成對 比’對主光罩平台位置之瞭解並不能使得瞭解在所有六個 DOF中疋位主光罩之圖案的位置。歸因於主光罩之厚度變 化而不能容易地判定平面外D0F(Z、RX及Ry)。在所有六 個DOF中需要精確地得知主光罩之經圖案化側（與經夾持 側相反）的位置。 在幾乎所有步進器及掃描器中，使用干涉儀自典型平台 度量方案來判定三個平面内D〇F(X、Y及RZ)。然而，三個 平面外DOF(Z、Ry及RX)更難以量測。如以上所論述，在 EUV工具中，必須以比在先前微影工具中之精確度高得多 的精確度來得知Z、Rx及Ry。該精確度要求源自在與微影 工具之光學器件相關之焦平面處定位主光罩上之圖案的需 要。又，在一些情形中，光學器件在主光罩焦平面處並不 焦闌，其增加了精確判定至六個D〇F内在主光罩平台上之 主光罩位置的需要。焦平面亦稱作最佳物件平面。同時， 精確地維持向主光罩上之圖案上之聚焦為至關重要的，即 使主光罩相對於主光罩平台具有一定高度及傾斜輪廓。因 此，在EUV工具中量測主光罩之經圖案化側之2位置及平 面外傾斜（Rx及Ry)需要嚴密的精確度。 自US 6 934 005得知量測系統之一實施例。該已知系統 129325.doc 200848958 包含一經配置以提供盥拿忠罢主 _ 捉t、興主先罩表面之高度及傾斜輪廓相關 之輸入資料的干涉儀。此等資料隨後由適當電腦程式處理 以線性估計主光罩表面之高度及傾斜輪廓。為此目的，主 光罩包合大體上配置於主光I之相反側處之兩個反射路 徑’特別地沿指派給主光罩及主光罩平台之座標系統之乂 方向延伸(見圖2)。使用干涉儀資料來估計主光罩表面，該 主光罩表面用於在基板之適當曝光期間控制主光罩平台的 線性移位。 f" 已知方法之缺點為當主光罩平台在基板之曝光期間線性 移動時發生顯著失真。 【發明内容】 期望提供一種特別針對遠紫外線(EUV)範圍之元件製造 方法’其中大量降低在最佳物件平面處發生之失真映射。 根據本發明之一態樣，一元件製造方法包含以一由一安 裝於一可移位主光罩平台上之主光罩所形成的經圖案化輕 射光束曝光-基板，其中該方法包含以下步驟： 判疋用於估計一主光罩表面之相對於該主光罩平台之 一高度及一傾斜輪廓的非線性函數； 根據違非線性函數在該基板之曝光期間控制該主光罩平 台的一移位。 一根據本發明之-態樣，—經配置以將一圖案自一圖案化 凡件投影至一基板上之微影設備包含·· 可移位主光罩平台，該可移位主光罩平台經配置用於 支撐-主光罩，該主光罩具有一經圖案化側； 、 129325.doc 200848958 偵測為、，該偵測器用於判定與一主光罩表面之相對於 光罩平σ之一南度及一傾斜輪廊相關的資料； 計算構件，該計算構件用於使用該資料藉由一非線性函 數來估計一主光罩表面； 一控制器，該控制器用於根據該非線性函數在該基板之 曝光期間控制該主光罩平台的一移位。 根據本發明之一態樣，一微影設備包含： 一照明系統，該照明系統經組態以調節一輻射光束； 一支撐件，該支撐件經建構以支撐一圖案化元件，該圖 案化元件旎夠在該輻射光束之橫截面中賦予該輻射光束一 圖案以形成一經圖案化之輻射光束，藉此可移位地配置該 支撐件； 一基板台’該基板台經建構以固持一基板；及 技影系統’該投影系統經組態以將該經圖案化之輻射 光束投影至該基板的一目標部分上； 一偵測器，該偵測器用於判定與一主光罩表面之相對於 .亥主光罩平台之一高度及一傾斜輪廓相關的資料； 其中該微影設備進一步包含： 一計算構件，該計算構件用於使用該資料藉由一非線性 函數來估計該高度及該傾斜輪廓； 一控制器，該控制器用於根據該非線性函數在該基板之 曝光期間控制該主光罩平台的一移位。 」艮據本發明之一態樣，一電腦程式包含用於導致一處理 态執仃如在前文中所闡明之方法之步驟的指令。 129325.doc 200848958 【實施方式】 現將參看隨附示意圖僅借助於實例來描述本發明之實施 例，其中對應參考符號指示對應部分。 圖1示意性描繪根據本發明之一實施例的微影設備。該 設備包含： -一照明系統（照明器）IL，其經組態以調節一輻射光束 B(特別為EUV輻射）； _ 一支撐結構（例如，光罩台）MT，其經建構以支撐一圖 案化元件（例如，光罩）MA且連接至一第一***謂，該 第一***PM經組態以根據某些參數來精確定位該圖案 化元件； -一基板台（例如，晶圓台）WT，其經建構以固持一基板 (例如，塗覆抗蝕劑之晶圓）冒且連接至一第二***pw， 該第二***PW經組態以根據某#參數來精確定位該基 板；及 投影系統（例如，折射投影透鏡系統）PS，其經組態 以將-藉由圖案化元件MA賦予至該輻射光束B之圖案投影 至該基板W的-目標部分C(例如，包含—或多個晶粒)上'。/ 該照明系統可包括用於引導、成形或控制輻射之各種類 型之光學組件’諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電， 或其他類型的光學組件，或其任何組合。 亦即，承載該圖案化元 元件之方位、微影設備 元件是否固持於真空環 該支撐結構支撐該圖案化元件， 件之重量。該支撐結構以視圖案化 之δ又计及其他條件（諸如，圖案化 129325.doc -10- 200848958 境中）而定的方式來固持圖案化 忏支撐、、、口構可使用機 械、真工、靜電，或其他夾持技術來固持圖案化元件 撐結構可為框架或台，例如，其可視需要為固定或可 的。支擇結構可確保圖案化元件(例如)相對於投影系：产 於所要位置處。可認為本文對術語"主光罩"或"光罩"之任 何使用均與更通用之術語"圖案化元件"同義。 、本文所使用之術語”圖案化元件"應廣義解釋為指代可用 以在一輪射光束之橫截面中職予該輕射光束一圖案以在美 =之目標部分中形成一圖案的任何元件。應注意，例二 若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特㈣所謂輔助特 徵’則該圖案可能不會精確對應於基板之目標部分中的所 要圖案。-般而言’被賦予至輻射光束之圖案將對應於元 件（諸如，積體電路）中正在目標部分中形成之一 層。 刀月匕 圖案化兀件可為透射或反射的。圖案化元件之實例包括 光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化乙⑶面板。光罩在 «術中已為熟知，且包括（諸如）二元交變相移及衰減相 移^罩類型以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列 之一貫例使用小鏡面的矩陣配置，該等小鏡面中之每一者 可個別傾斜’以在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡 面將一圖案賦予由鏡面矩陣反射之輻射光束中。 本文所使用之術語"投影系統”應廣義解釋為涵蓋任何類 型之投影系統’包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁 及靜電光學系統或其任何組合’只要其適合於所使用之曝 129325.doc 200848958 光輻射，或適合於（諸如）浸液之使用或真空之使用的其他 因素。可認為本文對術語”投影透鏡”之任何使用均與更通 用之術$吾π投影系統”同義。 如在此所描繪地，該設備為反射類型（例如，使用一反 射光罩）。或者，該設備可為透射類型（例如，使用一透射 光罩）。

微影设備可為具有兩個（雙平台）或兩個以上基板台（及/ 或兩個或兩個以上光罩台）的類型。在該等，，多平台"機器 中，可亚行使用額外台，或可在一或多個台上執行預備步 驟，同時將一或多個其他台用於曝光。 微影設備亦可為如下類型：其中基板之至少—部分可被 具有相對較高折射率之液體（例如，水）所覆蓋，以填充投 衫系統與基板間的空間。亦可將浸液施加至微影^備中之 其他空間’例如，光罩與投影系統間的空間。豸沒技術在 用於增加投影系統之數值孔徑的技術中已為熟知。如本文 所使用之術語，，浸沒”並不意謂（諸如）基板之結構必須淹沒 於液體中，而僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板 參看圖1 ’照明器IL自一輻射源s〇接收輻射光束。舉例 而言’當該_源為準分子雷射時，該㈣源與微影設備 可為分離之實體。在該等情 旦^ 月小中不^為邊輻射源形成微 〜°又15分，且該輕射光束借助於包含（例如）適當引導 束:：器的光束傳遞系統BD自輕射源80傳送 在/、他清形中，例如，當該輕射源為—水銀 129325.doc •12- 200848958 ^ ^ 〇亥‘射源可為微影設備之一整體部分。輕射源§ 〇及 照明器IL連同光束傳遞系統BD可視需要稱作輻射系統。 照明器IL可包含-用於調整輻射光束之角強度分布的調 整器AD。一般而言，可調整照明器之瞳孔平面中之強度 分布的至少外部徑向範圍及/或内部徑向範圍（通常分別稱 作σ-外（σ-outer)及σ-内（σ-inner))。此外，照明器比可包含 各種其他組件（諸如，積光器爪及聚光器c〇)。照明器可用 以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要之均一性及強 度分布。 輻射光束B入射於固持於支撐結構（例如，光罩台mt)上 之圖案化it件（例如，光罩ΜΑ)上且由圖案化元件圖案化。 在橫穿光罩MA後，輻射光束b穿過投影系統ps，該投影系 統PS將光束聚焦於基板w之目標部分c上。借助於第二定 位器PW及位置感測器IF2(例如，干涉量測元件、線性編碼 裔，或電容式感測器），基板台WT可精確地移動，（例如） 以在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分c。類似地， (例如）在自光罩庫機械擷取後或在掃描期間，第一定位哭 PM及另-位置感測器IF1可用以相料轄射光^之路徑 來精確定位光罩MA。一般而言，可借助於形成第一定位 器PM之部分的長衝程模組（粗定位）及短衝程模組（精定位） 來實現光罩台MT之移動。類似地，可使用形成第二定位 器PW之部分的長衝程模組及短衝程模㈣實現基板台资 之移動。在步進器（與掃描器相對）之情形中，光罩台馗丁可 僅連接至短衝程致動器或可為固定的。可使用％罩對準標 129325.doc -13· 200848958 口己Ml、M2及基板對準標記ρι、p2來對準光罩ma及基板 W°儘官如所說明之基板對準標記佔料用目標部分，但 其可位於目標部分間的空間（此等已知為劃道對準標記） 中颁似地，在一個以上晶粒提供於光罩M a上之情形 中’光罩對準標記可位於該等晶粒間。 所描繪之設備可用於以下模式中之至少一者中： 在乂進模式中，當將一被賦予至輻射光束之整個圖 案-人性投影至一目標部分c上時，使光罩台Μτ及基板台 WT保持基本±靜止（亦即’單次靜態曝光）。接著，使基板 口 WT在X及/或γ方向上移位，使得可曝光不同目標部分 C。在步進;^式中，曝光場之最大尺寸限制了在單次靜態 曝光中所成像之目標部分C的尺寸。 2’在掃描模式中，當將一被賦予至輻射光束之圖案投 &至目私部分c上時，同步掃描光罩台Μτ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相對於光罩台 MT的速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大尺寸限 制了在早次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向 上）’而柃描運動之長度決定了目標部分之高度（在掃描方 向上）。 在另模式中，當將一被賦予至輻射光束之圖案投 影至-目標部分C上時，使光罩台Μτ保持基本上靜止以固 持一可程式化圖案化元件，且移動或掃描基板台资。在 此模式中，一般使用脈衝式輻射源’且在基板台WT之每 129325.doc -14· 200848958 二欠移動後或在掃描期間的連續輻射脈衝間視需要更新可程 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，為以上所提及之類型之可程式化鏡面 陣列）的無光罩微影術。 亦可使用以上所描述之使用模式之組合及/或變體或完 全不同的使用模式。 根據本發明之微影設備進一步包含一偵測器D，該偵測

σσΕ>用於判疋與主光罩表面之相對於主光罩平台之高度及 傾斜輪廓相關的量測資料；計算構件CM，該計算構件CM 用於藉由一非線性函數來估計該高度及該傾斜輪廓；及一 抆制器C，該控制器c用於根據該非線性函數在該基板之 ’、光功間L制δ亥主光罩平台的一移位。該控制器c經配置 以根據由計算構件CM所計算之該非線性函數來在晶圓的 曝光期間移位該主光罩平台，該計算構件⑽用於基於經 量測之資料來估計主光罩表面 本發明之技術量測係基於如 面上之一設定點相關聯之兩個 由根據其控制主光罩平台之移 失真場的大量降低。 之該高度及該傾斜輪廓。 下見識：藉由將與主光罩表 以上的自由度考慮在内及藉 位來獲得最佳物件平面中之 實務上，主光罩相對於主 ^ ^ ^ 6 尤罩千台表面具有一非線性高 度及傾斜輪廓。舉例而言， J根據US 6 934 005使用本身 已知之技術來映射主光置 絲，t a t “，匕、 表面。可使用一適當干涉儀系 Λ其包括（例如）兩個干涉#卜 主光罩投射來自適當照明；：。母一干涉儀經配置以朝向 件之照明光。照明元件可包含 129325.doc * 15 - 200848958 具有或不具有聚焦或放大光學元件之光源、雷射或其類似 Γ根據已知技術’來自第—干涉儀之第—組干涉量測光 束自主先罩之反射部分反射，藉此表示主光罩表面之高卢 及傾斜輪廓。該等經反射光束由該干涉儀之適當㈣^ 收。對應於經摘測光束之信號可在被處理前或在被處理後 有利地儲存於一儲存元件中。來自第二干涉儀之第二袓干 涉量測光束自主光罩平台上的適當位置反射且由適當债測

貞測。與該等經谓測光束相干之信號可接著儲存於健存 單元中。 因此所獲得之資料與主光罩高度及傾斜輪靡相關，且隨 後用於根據本發明之方法巾藉由—料性函數來估計主光 罩表面。在（例如）藉由使用經適當配置之計算構件所建立 關於主光罩之高度及傾斜輪廊之資訊的事件後，經特別配 置為適*電腦程式之EUV主光罩調平功能性經有利配置 以判定主光罩X傾斜Rx、主光罩z高度映射Z⑺或γτζ⑺， 及主光罩y翻轉Ryy。主光罩y翻轉經界定為主光罩之又端點 門之y傾斜之差。另外’建立主光罩y傾斜映射。請 注意’藉由一適當主光罩對準來判定主光罩之其他自由 度，如，絕對傾斜Ry及絕對高度z。 在建立估計主光罩表面之非線性函數之事件後，可開始 f板之曝光’力此期間根據該#線性函數來移位主光罩平 。藉此補償主光罩表面之非線性高度及傾斜輪_。已發 現歸因於本發明之技術量測，影像之失真映射有了相當降 129325.doc •16- 200848958 針對判定該非線性函數，採取 在本發明之一實施例中 以下步驟·· - 在一第一柵格上判定斜處士人丄t f應於主光罩之高度及傾斜資料 的第一資料集； 在第一柵格上判定對應於若干主光罩平台設定點之 第二資料集； 由該非線性函數配適該等設定點之一序列。

若干Etmm計㈣對歸因於某_主光罩高度及傾斜 輪廓（即，主光罩具反射性之事實）其次歸因於光轴之非声 闌性及EUV光束之發散形狀的失真效應負責。最後，使經 構想為投影至反射主光罩之光束之一部分彎曲。光束之此 口 P :亦％作曝光狹、縫。圖3以一示意方式展示該曝光狹縫 及導致放大及y平移之物件之高度偏移（2偏移）效應。 為了補償z偏移對最佳物件平面中之影像之品質的影 響，針對判定該非線性函數，在—第—柵格上衫對應於7 主光罩之高度及傾斜資料的第一資料集；在一第二栅格上 判定對應於若干主光罩平台言受定點之第^資料集，·及由該 非線性函數配適設定點之一序列。參看圖4給 ^ 例之詳細描述。 在本發明之另一實施例中，最小平方配適用於判定第二 貧料集之步驟，藉此配適第一柵格及第二柵袼。 為了在設定點之位置處將最佳物件平面投影至主光罩之 表面，首先藉由固定\座標及y間距來界定狹縫上之彎曲柵 袼（見圖5)。該柵袼始於底部且向上延伸直到其到達頂部為 129325.doc 200848958 止。較佳地，該最小平方配適包含線性方程式之一系統， 藉此主光罩上之物件區域具有大體上相同之狹縫形狀及大 體上相同的狹縫柵格。 最小平方配適之應用之優點首先係關於在主光罩表面之 已建立的高度輪廓中之隔離顯著尖峰的自動過濾，且其次 係關於將該狹縫之曲率考慮在内。 較佳地，針對該非線性函數，選擇一適當多項式輪廊。 藉由使用變數zfit、Ry，fjRxfit之已建立資料來產生該多項 式輪廉。更佳地，該多項式輪廓包含彼此平滑連接之複數 個四階多項式。該函數可稱作四次仿樣函數。數學函數 (如仿樣函數)本身已為此項技術中所知且其性質在此將不 詳細解釋。較佳地，根據四次（四階）仿樣函數來執行在基 板之曝光期間對主光罩平台之移位的控制。 較佳地’根據本發明之微影設備包含一干涉儀，其經配 置以判疋用於建立估計主光罩之一表面之非線性函數的量 測資料。 圖2以不思方式呈現指派有主光罩之座標系統。圖2展 示根據本發明之實施例之安裝於主光罩平台1〇5上及定向 於X-Y平面中或平行於χ·γ平面之主光罩⑽的六個自由度 (D〇F)。再次，六個D〇F為χ(沿X軸）、Υ(沿Υ軸）、Ζ(沿ζ 軸）、Rx(圍繞X軸旋轉）、Ry(圍繞γ轴旋轉(圍繞Ζ轴 旋轉)。較容易判定之卿為基於主光罩平台移動之X、γ 及Rz、在以下所論述之實施例中，為以下論述之焦點的 DOF為Z Ry&Rx。將瞭解若改變主光罩⑽之方位則可 129325.doc -18- 200848958 由以下αΧ備及方法來判定任何d〇f。路徑⑻及⑽經配置 為±光罩I®之反射部分’藉此致能藉由干涉儀之適當量 測。 圖3以一示意方式指给_ 土 + 9曝先狹縫及主光罩之高度偏移（z 偏移）在最佳物件平面處對狹縫形狀的效應。圖3示意性展 不弧31之。p刀，其上界定狹縫形狀33。光束（未圖示）通 系成/、有|裣32玨的弧形。狹縫33之特徵為半角㊀及厚度 35。注意m統之物件側為非焦闌，此因為主光罩 (未圖示）上之照明場自投影***（未圖示）離轴移位，且投 影光束以-相對於投影系統之光軸的角度進入投影系統。 歸因於微& &備之光學系統之非焦闌性，儘管與焦閣性 之偏差較佳地經配置為儘可能地小，但主光罩的區域垂直 Ζ又开/ V致在最佳物件平面處之影像的水平(X或γ)失真， 此在圖3之右部分中加以示意性說明。預期光束32在大體 上平坦的反射主光罩35處跳離且在方向32，上傳播。歸因於 相對於平坦主光罩35之實際主光罩34之高度變化Δζ，光束 在方向32上傳播，藉此當主光罩具有一 ζ移位時導致在最 佳物件平面處之狹縫形狀36之縮小。注意：狹縫形狀因正 移（ζ)而縮小，否則狹縫形狀被擴大。亦注意：歸因於 主光罩之ζ偏移，狹縫形狀在y方向上亦移位距離37。 、，圖4以—不意方式描繪對準至主光罩表面42之最佳物件 平面43、45、47。為了使主光罩平台能夠執行主光罩之高 又傾斜輪廟之校正，使肖纟光罩表面量測點來判定主光 罩门度映射及傾斜映射。此可根據us 6 934 中所描述 129325.doc -19· 200848958 之使用干涉儀之本身已知方法來實施。因此建立之主光罩 ^高度及傾斜輪廓構成用於主光罩調平單元之輸入資料， 該主光罩調平單元經配置以計算主光罩平台X傾斜值Rx、 主光罩平台Z位置，及主光罩平台y傾斜Ry。必須理解主光 罩平台設定點纟示主光罩平台之空間位置及傾斜。在主光 罩平台座標系統（RSCS)中通常將該等主光罩平台點界定為 主光罩零座標系統（RZCS)之原點的位置。在圖4中，相對 於主光罩平口座私系統之原點將主光罩平台設定點界定為 最佳物件平面座標系統之原點之位置。或者，可將主光罩 畺測”沾私派給與劃道相關聯之假想線。較佳地，該等劃道 包含影像感測器標記。對於EUV微影設備，可（例如）如在 US 6,879,374中所描述地使用一反射光罩。對於習知微影 没備，可如在us，6,879,374中所描述地使用反射或透射影 像感測器標記（TISm)。將參看圖7進一步詳細地論述配置 於劃道上之影像感測器標記的實施例。 為了計算獲解最佳物件平面與主光罩表面間之對準之函 數，將界定於主光罩平台表面上之若干設定點yi、〜、 ym等配適於主光罩42。每一設定點之特徵為若干經計算 之k數，即，高度Zi、第一傾斜RX，i，及第二傾斜Ry，i。較 佳地，使用主光罩表面至最佳物件平面之最小平方配適來 計算此等參數，參看圖5更詳細地對此加以解釋。 0 5以示思方式描緣界定於該狹縫上之計算栅袼的實 施例。狹縫5 1由可經選擇而具有恆定乂及y間距之彎曲柵格 構成點51a."51n來估計。注意：該栅格之頂部表面52及底 129325.doc -20 - 200848958 部表面54構成圓之各別區段且因此並不在y方向上以恆定 偏移量平行延伸。該柵格藉由在一表面（例如，表面52)處 接種拇格點及藉由對其放大直到到達第二表面54為止而便 利地形成。由53示意性表示狹縫栅格之原點。根據本發明 之技術里測，對應於主光罩之高度及傾斜資料之第一資料 集界定於第一栅袼57上。在一第二柵格56上判定對應於若 干主光罩平台設定點56的第二資料集。第一栅袼57及第二

栅袼56具有一共有原點55。兩個柵格56及界定於主光罩 座標糸統RC S之y軸上。 如下執行最佳物件平面（B0P)中之狹縫形狀之區域至主 光罩上之狹縫形狀之區域的對準。致使Rzcs為使主光罩 平台相對於其進行移動及定位之”框架，，座標。致使^為 RZCS中之座標，且致使為主光罩平台座標系統 (RSCS)中之座標。主光罩平台座標系統（rscs)至主光罩零 座標系統（RZCS)之3D變換方程式寫作：

在此’對角矩陣邕為主光罩平台干涉儀定標。在此，&為 主光罩平台歸零偏移，且[為主料平台歸零旋轉偏移矩 陣。在此，無限小旋轉矩陣 ^ 1-7； l·7； G 1 _ 及向量i = 為變換參數。分別地，【及（之（垂直）平面 外分量W,及^為平面外主光罩平台設定點。 129325.doc -21- 200848958 為RSf S中之主光罩表面。纟手側將獄8中之帛佳物件平 面界定為X。的一階多項式。該問題為藉由使BOP十之狹縫 形狀區域配適定位於RCS…處之主光罩表面上的狹縫 形狀區域來求解平面外傾斜7；、&及平面外位置^。 在下文中’將藉由L S Q之方法來執行此配適： 在方程式（1)中設定。致使（心乃）為在B〇p中之覆蓋狹 縫形狀之物件區域之座標^的柵格，見圖5中之物件Η。

針對一適當柵格，界定一柵格，其由固定χ值之等距柵 格線所組成，其中每一栅格線始於狹縫形狀之區域的底部 且以固定y間距向上延伸直到其到達該區域的頂部為止。 該配適問題可藉由區域尺8(：8中之B〇p之垂直（平面外）位 置％及傾斜及4，力之線性方程式的以下集合就此栅格而 公式化： 〜心^+尤’介’兄二丨’其中罐出所有柵格點。 （2) 此線性方程式集合可作為LSQ配適問題得到解答。藉由使 用單值为解來解答該等方程式將為一適當方法。藉由評 估在柵格點A兄)處方程式（1)之右手側之冗分量來獲得方程 式（2 )的右手側： A = C; ~ & ·Χ/ + & .(乃 +Λ)—&. + YTZlyi+yryYRY\}；i+yrlXi 。 在此’已將Μ之對角線上之z分量設定為一。將平面外位 置〜及傾斜及足a與方程式（丨）之左手側之z分量中的彼 等參數相比較導致 129325.doc -23- (3) 200848958 cyQ+c： ^=^+<i+(^+r/).c,_(7；+r/)

^y,fn = -Ty ~ Tf -f Κζ Rx，fu = - Tx-Tex +RX 在此’已將么之對 于角線上之z分量言曼定 (3)來判定垂直設定㈣ r 又疋為-。可自方程式 又疋點值〜、'及7；。 車乂佳地，藉由使用變數 Θ ^ ^ ' μ及 w之已建立資料央姦 生一夕項式輪廓。更接； 、 & ，该夕項式輪廓包含彼此平滑連

接之序連四階多頊―、夕,, 丁 ’月逆 、式之一序列。該函數可稱作四次（四階） 仿樣函數。數^ #/. / t 冑予函數（如仿樣函數）本身已為此項技術中所 知且，、性質在此將不詳 平、解釋較佳地，根據因此而獲得 之四次仿樣函數來執行在基板之曝光期間對主光罩平台之 移位的控制。 囷乂示^方式描纷根據本發明之微影設備之一實施 例。圖6展示根據本發明《實施例之微影工具的一部分 600。部为2G0包括_主光罩平台6()2，其具有一具有圖案 606之背側夾持式主光罩6〇4。儘管未按比例繪製，但干涉 儀系統608包括兩個干涉儀6〇8八及6〇8]3。注意··亦可能使 用經配置以用於雙模式中之單一干涉儀。每一干涉儀6〇8A 及608B朝向部分600投射來自照明元件61〇之照明⑴光。在 各種實施例中’照明元件21〇可為具有或不具有聚焦或放 大光學元件之光源、雷射或其類似物。在主光罩604上分 別自弟一612及弟二614位置反射來自第一干涉儀608A之第 一組干涉量測光束RSZ1及RSZ2。第〆位置612鄰近圖案 606之第一側，且第二位置614鄰近圖案606之第二側。由 129325.doc -24- 200848958 致使L為最佳物件平面座H统（(3PCS)中之座標。⑽以 至RZCS之3D變換方程式為 ^ncs^i〇^X〇+C〇 ^ 其中矩陣氬及向量仏為變換參數。 、 在下文中，符號後之方括號指示其為括號間之值的函 數。 ' 致使‘為主光罩座標系統（RCS)中之座標且L為對應^座 f 標。汉匸8至RSCS之3D變換方程式為 在此，Μ為對角放大矩陣。在此，G為平移參數、匕為Ζ方 向上之單位向量，且πζΐυ為主光罩高度映射函數。在 此， 1

^yr-Ryy^YRYbJ -及X 1 為視如下參數而定之指定一無限小旋轉之矩陣值函數 A、A、i?z、翻轉、及主光罩y傾斜映射函數伙办J。 致使孓=(〇,Λ，〇)為RC S中之主光罩上之狹縫形狀物件區域 的位置，其沿y軸定位。在I處之對準問題的以下式子係 藉由寫下OPCS與RCS間之3D變換方程式，作為RSCS中之 對準問題： 0) 側 及設定ί = 2。而獲得。將X限制於Xy平面。方程式之右手 129325.doc -22- 200848958 偵测器（D)616接收該等經反射光束。對應於經偵測光束之 信號在由控制器620處理前或處理後儲存於一儲存元件618 中。 來自第二干涉儀6〇8B之第二組干涉量測光束“以及 RSZ4在主光罩平台602上分別自第一 622及第二624點反射 且由偵測器616偵測。與該等經偵測光束相干之信號接著 儲存於儲存器618中。在以上所示及描述之實施例中，所 有四個量測點612、614、622及624大體上沿具有一相同γ 值之線定位。在其他實施例中，此可能為必需的。 在其他κ鈿例中，信號表示基於經比較之兩個相關光束 (亦即，RSZ1與RSZ2或RSZ3與RSZ4)之強度、相位、距離 或其類似物中之任一者的干涉量測結果。自該比較之所得 L號對應於主光罩平台602或主光罩6〇4之參數（例如，位 置方位、傾斜等）。在各種實施例中，使用四個干涉儀 光束RSZ1-RSZ4來判定主光罩6〇4之經圖案化表面6〇6的兩 〇F(Z及Ry)。在此等實施例中，ζ為一約垂直於經圖案 =表面606及平行於微影工具之光軸的方向。又，在此等 只她例中，Ry為圍繞主光罩平台6〇2之掃描軸之旋轉。如 上所述，兩個干涉儀光束（RSZ1&RSZ2)反射而離開在圖 案606之任一側上之主光罩604的圖案化表面606。 在各種貫施例中，其他兩個干涉儀光束（RSZ3及 RSM)經定位以反射而離開主光罩平台上之表面。存在 此等反射表面之組態的眾多選擇。在一些實施例中，可在 X Y平面中或平行於X-Y平面來定向主光罩平台6〇2之第一 129325.doc -25- 200848958 反射表面（例如，具有點622)以產生2位置反饋。接著，可 在叉彳平面中或平行於x-Υ平面來定向主光罩平台602之第 二反射表面（例如，具有點624)。替代組態為可能的，其中 可在YZ平面中或平行於γ_ζ平面來定向主光罩平台⑽2之 第二反射表面。接著，第二表面產生以平台位置資訊。在 另外替代實施例中，存在各種其他方位，《中計算將產生 Ζ及Ry值。微影工具通常將著眼於在乂或2方向上間隔開之 “個干/;/儀（例如，雙干涉儀61〇或干涉儀及間 之差’因此產生Ry資訊。 圖7以一示意方式描繪使用指派給假想線之表面量測點 光罩映射的Λ施例。如此項技術中已知之共同主光罩 ^ S可用场72，其用於圖案化照射於主光罩71上之適 當輻射光束。可用場72可被如參看圖4所描述之致能量測 之適當影像感測器標記74所圍繞。主光罩71可進一步包含 可用以分離多個相同產品之劃道75a、75b。已發現可在主 光罩表面映射期間成功使用該等劃道藉此改良表面資料 集。舉例而言，已發現藉由使用至少一或兩個劃道來獲取 關於主光罩高度及傾斜輪廓之資訊，可在不將額外自由度 :加於以上所論述之非線性函數中所表示之調平輪廊中的 月况下以更回精確度來執行主光罩調平。可使用劃道 a 75b來在主光罩71上界定假想線。該等劃道可較佳地 配置有反射影像感測器_)標記或配置有透射影像感測 器（TIS)標記，該等標記可用作表面量測點以用於致能表示 主光罩之傾斜及高度輪廓之表面量測資料。舉例而言，對 129325.doc -26 - 200848958 於習知微影設備，可使用RIS或TIS或其適當組合標記。對 於EUV微影設備，較佳的使用RIS標記。使用丁1!5標記可具 有如下優點··對於較小照明角度，投影系統可在光罩（物 件）側上保持焦闌。將瞭解：儘管在主光罩71上示意性描 緣複數個影像感測器標記77a-77j，但實務上可最佳化主光 罩表面上之標記的數目及其置放。舉例而言，在當先驗設 想將主光罩平台構想為大體上於一特定區域中變形時的情 形中，被劃道75a、75b橫截之此區域可具備增加數目的影 像感測器標記，其導致在主光罩7丨之表面上之影像感測器 標記之非均一分布。以此方式，仍進一步改良根據本發明 之對主光罩之傾斜及高度輪廓的校正。 儘管在此本文中可特定參考微影設備在IC製造中之使 用’但應理解，本文所描述之微影設備可具有其他應用， 諸如’積體光學系統之製造、用於磁域記憶體的引導及偵 測圖案、平板顯示器、液晶顯示器（LCD)、薄膜磁頭等。 熟習此項技術者將瞭解，在該等替代應用之情境中，可認 為本文對術語”晶圓”或”晶粒”之任何使用分別與更通用的 術^基板”或”目標部分”同義。可在曝光前或後，在（例 如）執道（通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影所曝光之抗 蝕d之工具）、一度量工具及/或一檢視工具中處理本文所 提及的基板。適用日夺’可將本文之揭示内容應用於該等及 其他基板處理工具。另外，可對基板進行一次以上的處 理γ (例如）以形成多層IC，使得本文所使用之術語基板亦 可指代已含有多個經處理層之基板。 129325.doc -27- 200848958 k e以上可特定參考在光學微影術之情境中對本發明之 實施例的使用，# M大 i«將瞭解本發明可用於其他應用（例如， 壓印微影術）中日A味 )甲且在h境允許時不限於光學微影術。在壓 印微〜術中，圖案化元件中之構形界定了形成於基板上之 • 圖案可將圖案化元件的構形壓人供應至基板之抗餘劑層 土板上抗餘劑藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其 ’ 組合來固化。在抗钱劑固化後將圖案化元件移出抗蝕劑 / 外，藉此在其中留下一圖案。 本文所使用之術語”輕射"及”光束"涵蓋所有類型之電磁 輻射，包括紫外線（UV)輻射（例如，具有約365 nm、約355 nm、約 248 nm、約193 nm、約 157 nm或約 126 nm之波長） 及退备、外線（EUV)輻射（例如，具有在5_2〇 nm之範圍内的 波長），以及粒子束（諸如，離子束或電子束）。 術語’’透鏡”在情境允許時可指代各種類型之光學組件之 任者或組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學 < 組件。 K / 儘管以上描述了本發明之特定實施例，但將瞭解可以與 所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而言， 本發明可採用如下形式：電腦程式，其含有描述如以上所 揭示之方法之機器可讀指令的一或多個序列；或資料儲存 媒體（例如，半導體記憶體、磁碟或光碟），其具有儲存於 其中之該電腦程式。 以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，熟習此項 技術者將明白可在不脫離以下所闡明之申請專利範圍之範 129325.doc 200848958 疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。 【圖式簡單說明】 圖1描繪根據本發明之一實施例的微影設備； 圖2以一不意方式描繪經指派有主光罩之座標系統； 圖3以一不意方式描繪曝光狹縫及高度偏移&偏移）之效 應， 圖4以一示意方式描繪對準至主光罩表面之最佳物件平 面；

圖5以一示意方式描繪界定於該狹縫上之計算柵格的實 施例； 圖6以一示意方式描繪根據本發明之一微影設備之實施 例； 圖7以一示意方式描繪使用指派給假想線之表面量測點 之主光罩映射的實施例。 【主要元件符號說明】 31 孤 32 光束 321 方向 32，， 方向 32a 半徑 33 狹縫形狀 34 實際主光罩 35 厚度/大體上平坦的反射主光罩 36 狹缝形狀 129325.doc -29- 200848958 37 距離 42 主光罩表面 43 最佳物件平面 45 最佳物件平面 47 最佳物件平面 51 狹縫 51a 柵格點 51η 柵格點 52 頂部表面 53 狹縫栅格之原點 54 底部表面 55 柵格之共有原點 56 第二柵格 57 第一柵格 71 共同主光罩 72 可用場 74 影像感測器標記 75a 劃道 75b 劃道 77a 影像感測器標記 77b 影像感測標記 77c 影像感測器標記 77d 影像感測器標記 77e 影像感測器標記 129325.doc •30- 200848958

77f 影像感測器標記 77g 影像感測器標記 77h 影像感測器標記 77i 影像感測器標記 77j 影像感測器標記 100 主光罩 101 路徑 102 路徑 105 主光罩平台 600 微影工具的一部分 602 主光罩平台 604 背側夾持式主光罩 606 圖案 608 干涉儀系統 608A 干涉儀 608B 干涉儀 610 照明元件 612 第一位置/量測點 614 第二位置/量測點 616 偵測器 618 儲存器 620 控制器 622 第一點/量測點 624 第二點/量測點 129325.doc -31 - 200848958 B 輻射光束 C 目標部分 CM 計算構件 D 偵測器 IF1 位置感測器 IF2 位置感測器 IL 照明系統 Ml 光罩對準標記 r -'· % M2 光罩對準標記 MA 圖案化元件 MT 支撐結構 PI 基板對準標記 P2 基板對準標記 PM 第一*** PS 投影系統 , pw k 第二*** RSZ1 干涉量測光束 RSZ2 干涉量測光束 RSZ3 干涉量測光束 RSZ4 干涉量測光束 Rx 自由度 Rx，i 主光罩平台表面之設定點的第一傾斜 Ry 自由度 Ry，i 主光罩平台表面之設定點的第二傾斜 129325.doc •32- 200848958

Rz 自由度 SO 輕射源 W 基板 WT 基板台 X 自由度 Y 自由度 yi 主光罩平台表面之設定點 yi+i 主光罩平台表面之設定點 yi+2 主光罩平台表面之設定點 z 自由度 Zi 主光罩平台表面之設定點的高度 Δζ 實際主光罩之高度變化 + z 狹縫形狀之正移位

V 129325.doc -33-

Claims (1)

1. 200848958 十、申請專利範圍：

   一種元件製造方法 其包含以一由一安裝於一可移位主 光罩平台上之主光罩所形成之經圖案化輻射光束曝光一 基板 其中該方法包含以下步驟： 判定一用於估計_主本g主 1 王九罩表面之相對於該主光罩平台 之一高度及一傾斜輪廓的非線性函數； 根據該非線性函數在該基板之曝光期間控制該主光罩 平台的一移位。

   如明求項1之方法’其中針對判定該非線性函數，採取 以下步驟： 在第一柵格上判定一對應於該主光罩之一高度及一 傾斜資料之第一資料集； 在第一栅格上判定一對應於若干主光罩平台設定點 之第二資料集； 由該非線性函數配適設定點之一序列。 3. 4. 5. 如請求項2之方法 二資料集之步驟， 如请求項2之方法 該第一資料集。 如請求項4之方法 測資料。 ’其中最小平方配適用於該判定該第 藉此配適該第一栅格及該第二栅格。 ’其中自該主光罩之一表面量測獲得 ’其中使用主光罩量測點收集表面量 6 · 如請求項$ > 士 4 ^ , ^ “ 、之方法，其中將該等主光罩量測點定位於與 該主光罩之劃道相關聯的假想線上。 /、 7 ·如請求項6 > * & - 、 法’，、中該專劃道包含影像感測器標 129325.doc 200848958 記0 8. 一種經配置以將一圖荦自—同电yi 于口系目圖案化元件投影至一基板上 之微影設備，該設備包含： -可移位主光罩平台’該可移位主光罩平台經配置用 於支撐—主光罩，該主光罩具有-經圖案化侧； -偵測器’該债測器用於判定與一主光罩表面之相對 於該主光罩平台之一高度及—傾斜輪廓相關的資料；

   什异構件，該計算構件用於使用該資料藉由一非線性 函數來估計該高度及該傾斜輪腐； &制為，，亥控制器用於根據該非線性函數在該基板 之曝光期間控制該主光罩平台的一移位。 9·如請求項8之設備，其中該偵測器包含一干涉儀。 10· —種微影設備，其包含： 一照明系統，該照明系統經組態以調節一輻射光束； 一支撐件，該支撐件經建構以支撐一圖案化元件，該 圖案化兀件能夠在該輻射光束之橫截面中賦予一圖案以 形成一經圖案化之輻射光束，藉此可移位地配置該支撐 件； 一基板台，該基板台經建構以固持一基板；及 一投影系統，該投影系統經組態以將該經圖案化之輻 射光束投影至該基板的一目標部分上； 田 一偵測器，該偵測器用於判定與一主光罩表面之相對 於該主光罩平台之—高度及-傾斜輪神關的資料； 其中该微影設備進一步包含： 129325.doc 200848958 計算構件，該計算構件用於使用該資料藉由一非線 性函數來估計一主光罩表面； 一控制器，該控制器用於根據該非線性函數在該基 板之曝光期間控制該主光罩平台的一移位。 • 士。月求項1Q之微影設備，其中該㈣器包含—干涉儀。 12.=ΓΓ式媒體指令，其用於導致-處理器執行如前 W7中任-項所請求之方法之步驟。 129325.doc