发明名称 安装有量测装置之曝光设备
摘要 一种使用来自光源的光以将光罩图案曝光至物体上的曝光设备,包含用于将图案投影至物体的投影光学系统、及用于使用光以依据干涉条纹来量测投影光学系统的光学性能之量测装置,其中,量测装置是具有尖孔以形成理想球形波的点绕射干涉仪、具有狭缝以形成理想圆柱波的线绕射干涉仪、或是使用错位干涉法的错位干涉仪。
申请公布号 TWI261109 申请公布日期 2006.09.01
申请号 TW094105911 申请日期 2005.02.25
申请人 佳能股份有限公司 发明人 中内章博
分类号 G01J9/02 主分类号 G01J9/02
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种曝光设备,使用来自光源的光,将光罩图案曝光至物体上,该曝光设备包括:投影光学系统,用于将图案投影至物体上;及量测装置,使用光以依据干涉条纹来量测该投影光学系统的光学性能,其中,该量测装置是具有针孔以形成理想的球形波之点绕射干涉仪、具有狭缝以形成理想的圆柱波或理想的椭圆波之线绕射干涉仪、或是使用错位干涉法的错位干涉仪。2.如申请专利范围第1项之曝光设备,又包括照明光学系统以用于照明光罩、及作为该量测装置的一部份。3.如申请专利范围第1项之曝光设备,又包括对齐光学系统,用于提供光罩与物体之间的对齐,以及作为该量测装置的一部份。4.一种曝光设备,使用来自光源的光,将光罩图案曝光至物体上,该曝光设备包括:照明光学系统,用于照明光罩;对齐光学系统,用于提供光罩与物体之间的对齐;投影光学系统,用于将图案投影至物体上;及量测装置,使用光以依据干涉条纹来量测该投影光学系统的光学性能,其中,该照明光学系统及该对齐光学系统至少一作为该量测装置的部份。5.如申请专利范围第4项之曝光设备,其中,该量测装置是使用错位干涉法的错位干涉仪。6.如申请专利范围第4项之曝光设备,又包括平台以用于支撑及驱动物体,其中,该量测装置包含:图案化构件,具有第一开口以产生理想波前,及具有第二开口以产生反应该投影光学系统的光学性能之标的波前;及侦测器,用于侦测理想波前与通过图案化构件之标的波前之间的干涉条纹,其中,该图案化构件及侦测器设置于该平台上。7.如申请专利范围第4项之曝光设备,其中,该量测装置包含:图案化构件,具有第一开口以产生理想波前,及具有第二开口以产生反应该投影光学系统的光学性能之标的波前;及侦测器,用于侦测理想波前与通过图案化构件之标的波前之间的干涉条纹,其中,该图案化构件及侦测器设置于该对齐光学系统上。8.如申请专利范围第7项之曝光设备,其中,该侦测器是用于对齐。9.如申请专利范围第7项之曝光设备,又包括误差侦测机构,用于侦测该对齐光学系统的系统误差。10.如申请专利范围第9项之曝光设备,其中,该误差侦测机构具有已知的反射波前形状。11.如申请专利范围第9项之曝光设备,又包括平台以用于支撑及驱动光罩,其中,至少部份该误差侦测机构会被支撑于该平台上。12.如申请专利范围第9项之曝光设备,又包括平台以用于支撑及驱动光罩,其中,至少部份该误差侦测机构会被支撑于该平台上。13.如申请专利范围第4项之曝光设备,又包括平台以用于支撑及驱动光罩,其中,该量测装置包含:图案化构件,具有第一开口以产生理想波前,及具有第二开口以产生反应该投影光学系统的光学性能之标的波前;及侦测器,用于侦测理想波前与通过图案化构件之标的波前之间的干涉条纹,用于供应不同阶的光给第一及第二开口之机构,其中,至少部份该机构设置于该照明光学系统、该对齐光学系统、以及该平台和该投影光学系统中至少之一上。14.如申请专利范围第6项之曝光设备,其中,满足r<0.5./NAi,其中,r为第一开口的宽度,NAi是在影像表面侧的该投影光学系统之数値孔径,且是光的波长。15.如申请专利范围第13项之曝光设备,其中,该图案化构件及至少部份该机构设置在该对齐光学系统,以致于该图案构件及至少部份该机构可以从该对齐光学系统的光路径移除。16.如申请专利范围第13项之曝光设备,其中,该机构包含分光构件。17.如申请专利范围第13项之曝光设备,其中,该机构包含另一图案化构件,该图案化构件具有第三开口以产生理想波前。18.如申请专利范围第17项之曝光设备,其中,该另一图案化构件又具有第四开口,该第四开口的宽度小于等量区。19.如申请专利范围第17项之曝光设备,其中,满足r'<0.5./NAo,其中,r'为第三开口的宽度,NAo是在物体表面侧的该投影光学系统之数値孔径,且是光的波长。20.如申请专利范围第18项之曝光设备,其中,第三与第四开口之间的间隔设定成存在有足以形成干涉条纹之空间相干性。21.如申请专利范围第13项之曝光设备,其中,该对齐光学系统包含用于对齐之接物镜,其中,该机构配置于对齐光学系统中,相较于接物镜更接近光源,以及,又包含另一图案化构件,该图案化构件具有第三开口以用于产生理想波前。22.如申请专利范围第13项之曝光设备,其中,该机构包含分光构件,该分光构件配置于该照明光学系统中与该投影光学系统相共轭的位置处。23.一种曝光方法,包括下述步骤:使用如申请专利范围第1项之曝光设备,计算投影光学系统的光学性能;根据该计算步骤所计算之投影光学系统的光学性能,调整投影光学系统;及使用包含该调整步骤所调整的投影光学系统之曝光设备,将物体曝光。24.一种半导体装置制造方法,包括下述步骤:使用如申请专利范围第1项之曝光设备,将物体曝光;及将该经过曝光的物体显影。图式简单说明:图1是安装有根据本发明的第一至第三实施例共同的量测装置之曝光设备的方块图;图2是可应用于图1中所示的曝光设备之根据本发明的第一实施例之量测装置中第二照明光学系统、分光机构及第一光罩的光路径图。图3系图2中所示的第一掩罩的平面视图。图4系图2中所示的分光机构的平面视图。图5系图1中所示的第二光罩的平面视图。图6系显示从图5中所示的第二光罩中的狭缝及窗离去的光。图7系平面视图,显示从图5中所示的狭缝及窗离去的光之举例说明的一干涉条纹,其会由图2中所示的影像拾讯机构侦测。图8系流程图,用于说明图1中所示的量测装置的操作。图9系可以应用至图1中所示的曝光设备之根据本发明的第二实施例之量测装置中的第二照明光学系统、分光机构及第一光罩的光路径图。图10系图9中所示的第二光罩的平面视图。图11系可以应用至图1中所示的曝光设备之根据本发明的第三实施例之量测装置中的第二照明光学系统、分光机构及第一光罩的光路径图。图12是安装有根据本发明的第四至第五实施例共同的量测装置之曝光设备的方块图。图13系可以应用至图12中所示的曝光设备之根据本发明的第四实施例之量测装置中的第二照明光学系统、分光机构及第一和第二光罩的光路径图。图14系流程图,用于解释图12中所示的量测装置的操作。图15系可以应用至图12中所示的曝光设备之根据本发明的第五实施例之量测装置中的第二照明光学系统、分光机构及第一和第二光罩的光路径图。图16是安装有根据本发明的第六实施例的量测装置之曝光设备的方块图。图17是安装有根据本发明的第七实施例的量测装置之曝光设备的方块图。图18是安装有根据本发明的第八实施例的量测装置之曝光设备的方块图。图19是安装有根据本发明的第九实施例的量测装置之曝光设备的方块图。图20是流程图,用于说明制造装置(例如IC、LSI等半导体晶片、LCD、CCD、等等)的方法。图21是图20中所示的晶圆制程的步骤4之详细流程图。
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