TWI420253B - 投影系統、微影裝置、定位光學元件的方法及將輻射光束投影在基板上的方法 - Google Patents

投影系統、微影裝置、定位光學元件的方法及將輻射光束投影在基板上的方法 Download PDF

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Description

投影系統、微影裝置、定位光學元件的方法及將輻射光束投影在基板上的方法
本發明之實施例係關於一種投影系統、一種微影裝置，一種定位光學元件之方法，及一種將輻射光束投影至目標上之方法。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在該情況下，圖案化器件(其或者被稱作光罩或主光罩)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)上之目標部分(例如，包括晶粒之一部分、一個晶粒或若干晶粒)上。圖案之轉印通常係經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。一般而言，單一基板將含有經順次圖案化之鄰近目標部分的網路。已知微影裝置包括：所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來照射每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來照射每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。
在微影裝置中，輻射光束可藉由圖案化器件而圖案化，其接著藉由投影系統而投影至基板上。以此方式，可將圖案轉印至基板。可藉由投影系統而將經圖案化輻射光束投影至基板上之精確度可影響微影裝置之總精確度及效能。歸因於(例如)投影系統之不精確度的經圖案化光束之位置的任何偏差均可導致由基板所形成之圖案的誤差。該等誤差可為(例如)疊對誤差，其中圖案之一部分相對於圖案之另一部分未被正確地定位。其他誤差可包括聚焦誤差及對比誤差。
為了最小化由投影系統所引入之誤差，有必要確保精確地定位投影系統內之光學元件(其係用以引導及/或調節經圖案化輻射光束)。先前已知的係提供光學元件中之每一者被安裝至的框架且調整光學元件中之每一者相對於框架的位置，以便定位光學元件。為了提供光學元件之精確定位，安裝有光學元件且與光學元件相對地定位之框架必須具有機械剛性且具有高熱穩定性(亦即，其在熱負載下必須大體上不變形)。
為了改良微影裝置之效能(例如，藉由提供較小特徵尺寸)，可增加微影裝置之數值孔徑。然而，增加數值孔徑意謂在投影系統中需要較大光學元件。此又意謂安裝有光學元件之框架必須增加尺寸。增加此框架之尺寸意謂愈加難以產生對於所需要之精確效能而言既具有足夠剛性又具有足夠熱穩定性的結構。因此，愈加難以且在某些情況下不可能隨著投影系統之數值孔徑增加而以足夠精確度來定位投影系統之光學元件。
本發明者已發現一種(例如)具有改良型效能之用於微影裝置中之投影系統。詳言之，提供一種可以較大精確度來定位光學元件之投影系統。
根據本發明之一態樣，提供一種用於微影裝置之投影系統，投影系統包括：第一框架；第二框架；光學元件，光學元件安裝至第一框架；第一量測系統，第一量測系統經組態以判定光學元件相對於第二框架之位置；及第二量測系統，第二量測系統經組態以量測取決於第二框架之變形的至少一參數。
根據本發明之另一態樣，提供一種微影裝置，微影裝置包括：支撐件，支撐件經建構以支撐圖案化器件，圖案化器件能夠在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以形成經圖案化輻射光束；基板台，基板台經建構以固持基板；及如以上所揭示之投影系統，投影系統經組態以將經圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上。
根據本發明之另一態樣，提供一種將光學元件定位於投影系統中之方法，方法包括：判定安裝至第一框架之光學元件相對於第二框架的位置；及量測取決於第二框架之變形的至少一參數。
根據本發明之另一態樣，提供一種將輻射光束投影至基板上之方法，方法包括：使用輻射源來提供輻射光束；及使用以上所揭示之方法而使用至少一光學元件來引導輻射光束。
現將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應參考符號指示對應部分。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。裝置包括：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或EUV輻射)；支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩)MA，且連接至經組態以根據某些參數而精確地定位圖案化器件之第一***PM；基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，塗覆抗蝕劑之晶圓)W，且連接至經組態以根據某些參數而精確地定位基板之第二***PW；及投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包括一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於引導、成形或控制輻射之各種類型的光學組件，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。
支撐結構支撐(亦即，承載)圖案化器件。支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化器件是否固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而為固定或可移動的。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統而處於所要位置。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「圖案化器件」同義。
本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中形成圖案的任何器件。應注意，例如，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則圖案可能不會精確地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所形成之器件(諸如積體電路)中的特定功能層。
圖案化器件可為透射或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影術中係熟知的，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面將圖案賦予於由鏡面矩陣所反射之輻射光束中。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地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，其適合於所使用之曝光輻射，或適合於諸如浸沒液體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語「投影系統」同義。
如此處所描繪，裝置為反射類型(例如，使用反射光罩)。或者，裝置可為透射類型(例如，使用透射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(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，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間。浸沒技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。如本文所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須浸漬於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源與微影裝置可為單獨實體。在該等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之一部分，且輻射光束係藉助於包括(例如)適當引導鏡面及/或光束放大器之光束傳送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，當輻射源為汞燈時，輻射源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束傳送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包括用於調整輻射光束之角強度分布的調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分布的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。此外，照明器IL可包括各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分布。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上，且係藉由圖案化器件而圖案化。在橫穿光罩MA後，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二***PW及位置感測器IF2(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，基板台WT可精確地移動，例如，以便在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地，第一***PM及另一位置感測器IF1可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑而精確地定位光罩MA。一般而言，可藉助於形成第一***PM之一部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。類似地，可使用形成第二***PW之一部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(與掃描器相對)之情況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定的。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔用專用目標部分，但其可位於目標部分之間的空間中(此等被稱為切割道對準標記)。類似地，在一個以上晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使光罩台MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大尺寸限制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，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描光罩台MT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之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大尺寸限制單次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將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MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影術。
亦可使用對以上所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
圖6中展示已知投影系統PS之典型配置。如此圖所示，輻射光束870經由支撐框架800中之透射部分850而進入投影系統。可能已在輻射光束之橫截面中將(例如)來自圖案化器件之圖案賦予於輻射光束上。接著，輻射光束870通常係在藉由支撐框架800中之透射部分860而離開投影系統之前由光學元件810、820、830及840引導及/或調節。如以上所描述，為了確保精確地控制經圖案化光束之位置(例如，相對於經曝光之基板W)，有必要精確地控制投影系統中之光學元件810、820、830及840的位置。
在圖6所示之典型系統中，相對於投影系統之支撐框架800而控制光學元件810、820、830及840之位置。因此，考慮到(例如)第二光學元件820，通常使用量測光學元件820相對於支撐框架800之位置的量測系統來控制該位置。在圖6中，此量測被展示為標註為X f 之箭頭。為了使用圖6之此已知系統來控制光學元件810、820、830及840之絕對位置(例如，相對於具有恆定位置之參考點)，支撐框架800自身必須具有相對於該參考點之恆定位置。因而，支撐框架800自身之任何運動及/或失真均將導致光學元件810、820、830及840之對應移動(絕對而言)，因為光學元件810、820、830及840係相對於支撐框架800而量測。因此，為了精確地控制離開圖6所示之投影系統之輻射光束870的位置，投影系統之支撐框架800必須在操作期間具有尺寸穩定性及幾何形狀穩定性。
通常，圖6所示之已知投影系統PS中的支撐框架800將需要既具有熱穩定性又具有機械穩定性。換言之，支撐框架800將需要抵抗歸因於熱負載(例如，藉由具有低熱膨脹係數之材料而建構)之形狀改變，且亦抵抗歸因於機械(例如，振動)負載(例如，具有高於框架800在操作期間將經歷之最低典型激發頻率的最低固有頻率(eigen frequency))之形狀改變。除了擔當用於量測光學元件810、820、830、840之位置的參考框架以外，習知框架800亦支撐可用以更改光學元件810、820、830、840之位置的致動器880。因此，框架800經歷來自致動器880之反作用力。此意謂框架800必須既具有機械剛性(例如，相對於振動負載)又能夠支撐及反抗致動器880。
如本文所解釋，隨著使用投影系統PS之微影裝置的數值孔徑增加，投影系統PS中所需要之光學元件的尺寸亦增加。此導致安裝有光學元件的投影系統之框架之尺寸的對應增加。因此，因為具有高數值孔徑在微影裝置中係有利的(例如，因為其允許將較小特徵尺寸曝光於基板W上)，所以投影系統之框架的尺寸正變得愈來愈大。然而，隨著投影系統之框架的尺寸增加，需要熱穩定性及機械穩定性兩者之框架的以上所闡明之需求較難以達成。詳言之，藉由使用當前材料及/或建構技術可能不會使包括框架800(諸如圖6所示之框架)之投影系統PS具有足夠熱穩定性及機械穩定性以提供投影系統之光學元件810、820、830及840之足夠精確的定位(絕對而言)。
圖2中展示根據本發明之一實施例的投影系統。圖2所示之投影系統包括第一框架200(其在本文中亦可被稱作力框架200)，及第二框架300(其在本文中亦可被稱作量測框架300)。如圖2所示，輻射光束870(其可為經圖案化輻射光束)經由透射部分380而進入投影系統PS。在圖2中，透射部分380被展示為處於量測框架300中。在替代實施例中，透射部分380可以替代方式而形成於(例如)力框架200中。在其他實施例中，可能根本不需要透射部分380。舉例而言，在某些實施例中，輻射光束870可經由結構中之間隙而傳遞至投影系統PS中。
在經由透射部分380而進入投影系統PS後，使用光學元件110、120、130、140而在投影系統PS中引導及/或調節輻射光束870。光學元件110、120、130、140可為任何適當光學元件，例如，透射光學元件或反射光學元件。在圖2所示之實施例中，光學元件110、120、130、140為反射光學元件，諸如鏡面。在圖2所示之實施例中，說明四個光學元件110、120、130、140。然而，在替代實施例中，可在投影系統PS中使用任何其他適當數目之光學元件。舉例而言，可使用一個、兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個或十個光學元件。在其他實施例中，可使用十個以上光學元件。
一旦已藉由投影系統PS中之光學元件110、120、130、140而引導及/或調節輻射光束870，輻射光束870便經由透射部分390而離開投影系統PS。再次，在所說明實施例中，透射部分390被展示為處於量測框架300中。在替代實施例中，透射部分390可形成於投影系統PS之任何其他適當部分中，例如，形成於力框架200中。在某些實施例中，輻射光束可經由間隙(而非透射部分390)而離開投影系統PS。
在圖2中可見，光學元件110、120、130、140安裝至力框架200。如以下更詳細地所描述，可使用一或多個致動器410、420、430、440而將光學元件110、120、130、140安裝至力框架200。致動器410、420、430、440可用以(例如)在控制器700(稍後加以描述)之指導下調整光學元件110、120、130、140之位置。
根據本發明之一實施例，使用第一量測系統910(見圖3及圖5)相對於量測框架300而量測光學元件110、120、130、140中之一或多者的位置。第一量測系統910在本文中亦可被稱作框架量測系統910。
接著，使用第二量測系統920來量測取決於或關於量測框架300之變形(例如，歸因於熱負載或機械(諸如振動)負載)的參數。第二量測系統920在本文中亦可被稱作鏡面量測系統920。藉由量測光學元件110、120、130、140相對於量測框架300之位置且接著量測關於該量測框架300之變形的參數，可以較大精確度來判定、計算及/或控制投影系統PS之光學元件110、120、130、140中之一或多者相對於(較佳地為恆定)參考位置的位置。
以下更詳細地描述第一量測系統及第二量測系統之操作。
如本文所提及，術語「位置」(例如，關於光學元件相對於參考點或相對於量測框架300及/或力框架200中之一或兩者的位置)可意謂在三維空間中之任何一或多個軸線中的位置或圍繞三維空間中之任何一或多個軸的定向。換言之，如本文所使用之術語「位置」可意謂在六軸系統中之軸線中之任何一或多者中的位置或值，亦即，在三個正交軸線中之任何一或多者中的位置及/或圍繞彼等三個正交軸線中之任何一或多者的旋轉。
藉由向投影系統PS提供第一框架200及第二框架300，光學元件110、120、130、140之位置的控制及/或量測可在變化之熱負載及/或機械負載下較穩定。向投影系統PS提供第一框架200及第二框架300亦可意謂可以較大精確度相對於基板W及/或圖案化器件MA而控制輻射光束870之位置。
可藉由使該等框架中之一者經設計為在熱負載改變(例如，溫度改變)下比另一框架穩定來達成光學元件110、120、130、140之位置的改良型控制及/或量測。在熱負載改變下較穩定之框架亦可在機械負載下較穩定(例如，較能抵抗歸因於振動負載之形狀改變)。因此，該等框架中之一者可比另一框架熱穩定及機械穩定。較不熱穩定及/或機械穩定之框架可具有經由致動器410、420、430、440而安裝至該框架上之光學元件110、120、130、140。以此方式，將不需要較熱穩定及/或機械穩定之框架來支撐致動器410、420、430、440或將反作用力提供至致動器410、420、430、440。
框架是否機械穩定之一量測可為其最低固有頻率之值。應理解，如本文所使用，術語固有頻率可意謂共振頻率。因此，在此情境中，被認為足夠機械穩定之框架將通常具有(例如)大於100赫茲之最低固有頻率，更通常具有將(例如)大於200赫茲之最低固有頻率，且更通常具有將(例如)大於300赫茲之最低固有頻率。
若一框架在某些負載下比另一框架穩定，則其可意謂較穩定之框架在該負載(其為熱負載、機械負載或任何其他負載)下較能抵抗形狀改變、尺寸改變及/或幾何形狀改變。通常，量測框架300將比力框架200機械穩定。又，通常，量測框架300亦將比力框架200熱穩定。因此，量測框架300將通常比力框架200既熱穩定又機械穩定。力框架200將用以經由致動器410、420、430、440而安裝及支撐光學元件110、120、130、140。
在替代實施例中，力框架200可經建構為比量測框架300熱穩定。另外或或者，力框架200可經建構為比量測框架300機械穩定。
為了使該等框架中之一者對於特定類型之負載比另一框架穩定，可使用不同材料來建構該等框架。舉例而言，為了使一框架比另一框架熱穩定，可選擇具有較低熱膨脹係數之材料。類似地，可藉由選擇具有較高剛性之適當材料而使該等框架中之一者比另一框架機械穩定。舉例而言，可使用產生具有最低固有頻率之結構的材料來建構該等框架中之一者，該最低固有頻率高於在使用另一框架之材料來建構該框架的情況下的最低固有頻率。因此，可藉由與供以建構力框架200之一(或多種)材料相比具有較高剛性及較低熱膨脹係數之一(或多種)材料來建構量測框架300。
亦可根據需要而調整框架200、300之建構及/或幾何形狀，以便達成每一框架之所要熱穩定性及/或機械穩定性。
如以上所敍述，為了改良光學元件110、120、130及140之位置的控制及/或量測，將該等框架中之一者(通常為量測框架300)設計為對於熱負載改變比另一框架穩定。另外或或者，可將此框架(通常為量測框架)設計為經屏蔽以防熱負載。通常，其對於任何熱負載改變之較大穩定性可由具有高熱時間常數之量測框架300(在此框架為較熱穩定之框架的情況下)引起。若該框架具有較高熱時間常數，則該框架之溫度隨著周圍環境之溫度的波動而保持較穩定。詳言之，熱時間常數特性化框架對環境之溫度改變的回應時間(至第一階)。熱時間常數可表示使(量測)框架在環境溫度之改變之後達到其初始溫度與其最終溫度之間的差之給定百分比(例如，63%)所花費的時間。熱時間常數可被定義為：mcp /(hA)(其中m、cp 、h及A係如以下方程式1及2中所定義)。
為了達成高熱時間常數，可使至及/或自量測框架300之熱轉移的熱轉移係數(h)低(亦即，對於框架與周圍環境之間的給定溫差，可使至/自框架之熱轉移速率低)。此可自以下方程式1所見：
ΔQ/Δt=h A ΔTenv 　(方程式1)
其中：
ΔQ/Δt=至/自框架之熱轉移速率W
h=至框架之熱轉移係數W/(m2 K)
A=框架之熱轉移表面面積m2
ΔTenv =框架表面與周圍環境之間的溫差K
或者或另外，可藉由針對所論述框架而選擇高比熱容(cp )來達成高熱時間常數。另外或或者，質量(m)之增加可導致較高熱時間常數。因此，由以下方程式2可見，mcp 之值之增加可意謂：對於轉移至框架之給定熱量，框架之溫度上升低：
Q=m cp ΔTframe (方程式2)
其中：
Q=至框架之熱轉移J
m=框架之質量Kg
cp =框架之比熱容J/(KgK)
ΔTframe =框架之溫度改變
具有高熱時間常數可有助於確保曝光期間之精確度。舉例而言，若框架之溫度保持較穩定，則歸因於溫度改變的框架之變形較小，且因此，光學元件110、120、130、140之位置的量測可高度精確。
然而，當致使包括力框架200及量測框架300之投影系統離線(例如，用於清潔及/或修理)時，力框架200及/或量測框架300之溫度可漂移遠離於其在曝光基板期間應保持之最佳值。在裝置恢復線上(例如，在已完成清潔及/或修理之後)時可再次開始曝光基板之前，框架200、300之溫度需要返回至所要值。
若該等框架中之一者經設計為具有高熱時間常數以便熱穩定，則該框架在其僅返回至受控操作環境中的情況下花費大量時間週期以返回至所要溫度。舉例而言，若在致使離線之後量測框架300(假定此框架為具有較高熱時間常數之框架)至所要溫度之溫度偏移為大約300mK，則返回至所要溫度所花費之時間可為至少10小時。此導致微影裝置之停機時間增加，伴有經曝光基板之產量的對應減少。
為了減少使量測框架300返回至其所要操作溫度所花費之時間，可提供溫度控制系統。溫度控制系統可經組態以在量測框架300之溫度已(例如)歸因於一停機時間週期而漂移遠離於操作溫度之後將量測框架300之溫度返回驅動朝向其操作溫度。因而，溫度控制系統可經組態以在使用中時(即，當溫度控制系統正用以將框架返回至操作溫度時)降低所論述框架之熱時間常數。自以上關於方程式1及2之解釋可理解，此可藉由以下任一項而達成：(i)增加至框架之熱轉移的熱轉移係數(h)；及/或(ii)減少框架之比熱容(cp )及/或質量(m)，使得(mcp )之值降低。
或者或另外，使量測框架300返回至其所要操作溫度所花費之時間可藉由適當地控制環繞框架300之環境的溫度而減少。舉例而言，若量測框架300已漂移至過低之溫度，則可提供加熱器以增加周圍環境之溫度。若量測框架已漂移至過高之溫度，則可提供冷卻器或冷凍單元以降低周圍環境之溫度。控制器可在該實施例中用以根據需要而控制周圍環境之溫度。
在圖2所示之一實施例中，溫度控制系統包含用以將流體供應至量測框架300之流體供應單元780、790。藉由框架300而將熱轉移至流體供應系統780、790中之流體及/或自流體供應系統780、790中之流體轉移熱，藉此更改框架300之溫度。藉由將流體供應至量測框架300，可顯著地增加至/自量測框架300之熱轉移。舉例而言，供應至量測框架300之流體可通過內部管道及/或外部管道。
根據此實施例，可提供控制系統780以作為溫度控制系統780、790之一部分。控制系統780可經組態，以便僅允許在微影裝置(量測框架300為其一部分)未用以曝光基板時開啟(例如，啟動或操作)溫度控制系統。此可意謂當微影裝置正用以曝光基板時將流體之流動速率設定至零。當該裝置正用以曝光基板時不操作溫度控制系統780、790意謂：在曝光期間，量測框架300之熱時間常數保持(相對)較大，且因此，該框架保持熱穩定。另外，因為在曝光期間無流體在量測框架300中流動或圍繞量測框架300流動，所以不存在對框架300之關聯的動態效應，諸如不需要的振動。
使用該溫度控制系統780、790可將使框架300返回至所要操作溫度所花費之時間減少高達2、5、7或10或更多之因數。舉例而言，用以返回至所要操作溫度之時間可自7小時減少至1小時。
在此實施例中，流體控制系統780可用以在操作期間控制溫度控制系統780、790之操作，以增加至/自量測框架300之熱轉移速率。舉例而言，流體控制系統780可用以控制流體流之參數，例如，流體(其可為水)之溫度及/或流動速率，及(視情況)溫度控制系統780、790在作用中之時間週期。流體控制系統780可包含溫度量測感測器。溫度量測感測器可提供於溫度正被控制之框架上及/或提供於流體流中(例如，在其離開該框架之點處)。可接著比較經量測溫度值與所要溫度值。基於經量測溫度值與所要溫度值之間的差，可使用控制器(其可為流體控制系統780之一部分)以判定流體之所需加熱及/或冷卻。所需加熱或冷卻之計算及/或判定可包含比例演算法及/或比例/積分演算法。
流體控制系統780亦可包含與溫度控制系統780、790之流體接觸的加熱器或加熱元件。加熱元件可向流體提供熱輸入。可基於來自控制器之輸出而控制藉由加熱元件而至流體之熱輸入的量，以便將框架之溫度驅動至所要值。或者或另外，流體控制系統780可包含可與流體接觸之冷卻元件，諸如佩爾蒂爾(peltier)元件。可基於控制器之輸出而控制藉由冷卻元件而自流體所移除之熱量，以便將框架之溫度驅動至所要值。
溫度控制系統780、790可經組態以將量測框架300之溫度驅動至目標溫度。此目標溫度在曝光基板期間可為量測框架300之所要溫度。此所要溫度可(例如)為已知溫度，在該溫度下，可最精確地進行關於光學元件110、120、130、140之位置的量測。目標溫度亦可係在致使量測框架300離線之前量測框架300之溫度。
在一替代實施例中，溫度控制系統可藉由增加環繞量測框架300之氣體(例如，氮氣或氫氣或空氣)的壓力(而非藉由提供單獨流體供應系統)而操作。增加環繞量測框架300之氣體的壓力可增加至及/或自量測框架300之熱轉移。舉例而言，可將熱轉移增加高達2、5、7或10或更多之因數。此可藉由增加至/自框架之熱轉移的熱轉移係數而提供。通常，若圍繞量測框架300之氣體的壓力自3.5Pa增加至150Pa，則熱轉移將增加大約5之因數。
在以上描述中且在圖2中，溫度控制系統780、790被展示為提供至量測框架300。然而，在替代實施例中，溫度控制系統780、790可另外或或者提供至力框架200。因此，可減少使力框架200及/或量測框架300之溫度返回至操作位準所花費的時間。
可使用相同溫度控制系統780、790以控制力框架200及量測框架300之溫度(例如，以便將兩個框架之溫度均返回至操作位準)。使用相同溫度控制系統780、790可允許力框架200與量測框架300之間的溫差儘可能地小。一旦兩個框架200、300之溫度已返回至所要操作位準，便可有可能甚至在曝光基板期間使用溫度控制系統780、790來繼續控制力框架200之溫度。
應理解，可將適當溫度控制系統780、790(諸如以上所描述之溫度控制系統中之一者)應用於本文所描述及/或主張之任何投影系統及/或微影裝置。舉例而言，可將溫度控制系統780、790應用於使用遠紫外線輻射之微影裝置(「EUV」微影裝置)。或者，本發明之某些實施例可能根本不包括該溫度控制系統780、790。
現將參看圖2及圖3來更詳細地描述第一量測系統及第二量測系統。
將藉由特定地參考圖2之實施例中所示及圖3中更詳細地所示之第一光學元件110來進行第一量測系統之解釋。在圖2及圖3中可見，可使用第一量測系統910相對於量測框架300上之點310而量測光學元件110之位置。如以上所解釋，光學元件110之位置的量測可意謂空間位置(在三個正交軸線中)及/或旋轉位置(在三個正交旋轉軸線中之任何一或多者中)之量測。因此，第一量測系統可自光學元件110上相對於量測框架300上之位置310的一或多個位置111獲取讀數。
在圖3中可見，光學元件110相對於量測框架300之位置被給定為X 1A 。第一量測系統可包括無接觸位置量測系統。舉例而言，該無接觸位置量測系統可包括編碼器及/或干涉計。
圖2及圖3中亦說明由第二量測系統920所進行之量測X 2 。如以上所解釋，第二量測系統可經組態以量測取決於量測框架300之變形的至少一參數。量測框架300之變形可歸因於(例如)熱負載及/或機械負載。因此，第二量測系統可經組態以量測關於量測框架之機械漂移及/或失真的參數。此機械漂移或失真可(例如)歸因於熱膨脹，熱膨脹係歸因於量測框架300之溫度改變。另外及/或或者，量測框架300之機械漂移及/或失真可歸因於量測框架300之振動。
在圖2及圖3所示之實施例中，由第二量測系統920所進行之量測為量測框架300上之第二點320相對於量測框架300上之第三點330的位置。儘管未說明，但第二量測系統920亦可量測量測框架300上之第二點320相對於不同於量測框架300上之第三點330之不同點的位置。另外，可藉由第二量測系統920來量測不同於量測框架300上之第二點320及第三點330之兩個點的位置。
在某些實施例中，取決於量測框架300之變形之至少一參數的量測可由控制器700(以下更詳細地加以描述)用以判定及/或計算量測框架300之實際變形。此經計算變形可在所關注之特定點處，或係總體上針對該框架。舉例而言，至少一參數(諸如X 2 )之量測可用以判定量測框架300之振動模式形狀。
在圖2及圖3所示之實施例中，由第二量測系統920所進行之量測為量測框架300上之一點320相對於量測框架300上之另一點330的相對位置。然而，在替代實施例中，可藉由第二量測系統920來進行關於量測框架300之變形的不同量測。在圖4中可見該等替代例之實例。第二量測系統可使用無接觸位置量測系統以量測一點相對於另一點之位置。舉例而言，無接觸量測系統可包括編碼器及/或干涉計。
在圖4中，由第二量測系統920所進行之一替代量測被展示為量測X 2 ' 。此X 2 ' 量測係在光學元件110與量測框架300上之第四位置340之間。因為自第一量測系統910已知光學元件110相對於量測框架300上之第一位置310的位置，所以來自第二量測系統920之量測X 2 ' 可關於量測框架300之變形。此外，可結合來自第一量測系統之量測X 1A 而使用來自第二量測系統920之量測X 2 ' ，以便判定量測框架300之變形實際上為何種變形。此可(例如)總體上針對量測框架300或針對量測框架300之特定點(諸如用於第一量測系統910中之第一點310)而判定。可(例如)使用以下詳細地所描述之控制器700來執行量測框架300之變形的計算/預測。
可由第二量測系統920所進行之量測的另一實例在圖4中被展示為X 2 " 。由第二量測系統920所進行之此替代(或額外)量測係關於量測框架300之一或多個部分的應變的量測或量測框架300上之一或多對點之間的應變的量測。因而，可(例如)使用一或多個應變計或使用一或多個壓電貼片(piezo-patch)來進行量測X 2 " 。
可將可由第二量測系統920所進行之以上所解釋之可能量測中之一或多者(或實際上為任何其他適當量測)的組合併入至第二量測系統920中。此外，第二量測系統920可包括以上所描述之可能量測X 2 、X 2 ' 、X 2 " 中之每一者中之一者以上。
由第一量測系統910及第二量測系統920所進行之量測可用以判定、計算及/或控制投影系統PS中之關學元件110、120、130、140中之一或多者的位置。此判定、計算及/或控制可為光學元件110、120、130、140相對於參考點之位置的判定、計算及/或控制。通常，參考點可為不相對於輻射光束870之目標位置移動的恆定點。如以下所描述，該參考點可為量測框架上用以將量測框架安裝至(例如)微影裝置中之另一框架的點350。
如圖5所示，在本發明之一實施例中，控制器700可用以執行各種計算及/或判定，及/或基於第一量測系統及第二量測系統或使用第一量測系統及第二量測系統之量測而提供控制信號。
如圖5之實施例中所示，控制器700可分成至少兩個部分，包括：第一控制部分700A，其自第一量測系統910及第二量測系統920獲取輸入；及第二控制部分700B，其提供控制信號以控制光學元件110、120、130、140中之一或多者的位置。實際而言，控制器700A及700B之兩個部分可包含於單一控制單元700中。可計算光學元件之實際位置與所要位置之差的求和處理器700C亦可(視情況)提供於單一控制單元700中。或者，兩個控制單元700A、700B與求和單元700C可彼此實體地分離。
控制器700A可用以基於來自第二量測系統920之輸入而判定及/或計算量測框架300之變形。控制器700A亦可使用來自第一量測系統910之輸入，以便判定及/或計算量測框架300之變形(如以上所描述)。又，如以上所描述，可在量測框架300上之任何所要位置處使用控制器700A來計算量測框架300之變形。亦可(例如)藉由計算振動模式之模式形狀總體上針對量測框架300而計算量測框架300之變形。
自圖5可見，第二量測系統920(其將量測X 2 輸入至控制器700A)可與用以控制所論述光學元件110之位置的控制迴路分離。因而，由第二量測系統920所進行之量測可在輸入至控制器700A中之前進行篩選及/或平均化。或者，可藉由控制器700A自身來篩選及/或平均化來自第二量測系統920之輸入。此可在(例如)量測框架300之變形具有顯著地低於由第二量測系統920所使用之取樣速率的頻率時有益。舉例而言，當第二量測系統920正用以主要量測量測框架300之熱變形時可為此情況。應用該篩選及/或平均化可有助於增加來自第二量測系統920之由控制器700A所使用之量測的精確度。
在圖5所示之實施例中，一旦控制器700A之第一部分已使用第二量測系統920而計算所論述光學元件110之位置以補償在自第一量測系統910之讀取中量測框架300之運動，則使用求和單元700C來比較此經計算位置與光學元件110之參考位置。此比較可藉由單一控制器700而執行。
一旦已比較所論述光學元件110之位置與所要參考位置X ref ，便可藉由控制器(控制器700B)之第二部分來產生控制信號。此控制信號可用以調整所論述光學元件110之位置。以此方式，可相對於參考點而控制所論述光學元件110之位置。因此，可相對於(例如)基板W(輻射光束870正投影至其上)而控制所論述光學元件110之總位置。
圖5中以虛線來展示額外控制元件700D及700E。以下更詳細地描述此等控制元件。然而，在某些實施例中，不存在圖5中以虛線所示之控制元件700D、700E。在不包括元件700D及700E之該等實施例中，由控制器700B所產生之控制信號可直接用以控制光學元件110之位置。因而，來自圖5中之控制器700B之輸出可直接提供至光學元件110。
藉由控制器700而對光學元件110、120、130、140之位置的判定、計算及/或控制可基於第一量測系統910及第二量測系統920之量測。因而，無需判定所論述光學元件110之實際位置。實情為，所論述光學元件110之位置可相對於其最後已知位置而判定及/或控制。以此方式，控制器700可用以連續地更新所論述光學元件110之位置，而非在每次獲取量測時重新計算其位置(例如，相對於參考點)。
可將自控制器700B所輸出之控制信號提供至與所論述光學元件110相關聯之一或多個致動器410，以便控制所論述光學元件110之位置。在圖2及圖3所示之實例中，光學元件110具有兩個關聯致動器單元410。此等致動器單元410定位於光學元件與力框架之間。致動器單元410可經組態以在光學元件110與力框架200之間提供力。以此方式，可根據自控制器700B所輸出之控制信號而調整光學元件110之位置。在其他實施例中，提供至每一光學元件110之致動器410的數目可少於或大於二。舉例而言，提供至光學元件110之致動器410的數目可為一、三、四、五或六。在替代實施例中，可存在提供至光學元件110之六個以上致動器410。可將任何適當致動器用作致動器410以在力框架200與光學元件110之間提供力。舉例而言，可使用羅倫茲(Lorentz)致動器或壓電致動器。
可根據所預期的量測框架300之變形的類型而選擇第二量測系統920獲取量測(例如，光學元件110相對於量測框架300之位置的量測)之頻率。舉例而言，若量測框架之主要變形係歸因於熱變形，則可能需要第二量測系統920來獲取量測之頻率可能小於在量測框架300之主要變形為共振振盪之結果的情況下可能需要之頻率。亦可將力框架200之變形的預期類型考慮在內。
類似地，可基於力框架200之變形的預期類型而判定需要第一量測系統910來獲取量測之頻率。亦可將量測框架300之變形的預期類型考慮在內。第一量測系統及第二量測系統獲取量測之頻率可根據需要而彼此相同或彼此不同。
在某些實施例中，可使用前饋系統以控制光學元件110、120、130、140之位置。圖5中展示該實施例之實例，其中亦使用選用之控制元件700D及700E。
在使用前饋系統之該實施例中，第二量測系統920可經組態以量測關於量測框架300上之至少一點之加速度的參數。此可外加由以上所描述之第二量測系統920所獲取的位置量測。關於加速度之該量測可為(例如)來自加速計之直接加速度量測。或者或另外，可有可能獲取量測框架300上之至少一點的速度量測或位置量測，且使用速度(或位置)量測以(例如)使用控制器700A來估計或計算關聯加速度。亦可使用干涉計以獲取關於量測框架之加速度的量測。
可接著自加速度估計量測框架300之變形。舉例而言，若已知量測框架300上之某些點的加速度，則，倘若已知可將力施加至框架之位置(例如，在安裝點處)，則可計算或預測框架之變形。又，此可在光學元件110、120、130、140之位置的控制中結合第一量測系統910之量測而使用。
在包括前饋(例如，包括以虛線所示之元件)的圖5所示之實施例中，校正控制單元700D可用以估計或計算對用以控制或調整所論述光學元件110之位置之控制信號的校正。可將量測框架300上之相關位置處之經量測、經計算或經估計加速度自控制器700A輸入至校正控制單元700D中。校正控制單元700D可接著根據加速度而計算或估計可應用於光學元件110之位置的校正。校正控制單元700D可接著輸出關於此經計算或經估計校正之校正控制信號。可將輸出校正控制信號提供至第二求和單元700E，其中可將輸出校正控制信號加至由以上所描述之控制器700B所產生的控制信號。可接著提供來自此第二求和單元之輸出以作為控制所論述光學元件110之位置的控制信號。因而，前饋可用以改良所論述光學元件110之位置的控制。因此，可組合前饋與回饋，以便給出所論述光學元件110之位置的精確控制。
若將量測及/或控制投影系統PS中之第二光學元件110、120、130、140的位置，則可能需要第三量測系統。第三量測系統(例如)針對位置待量測及/或控制之第二光學元件140而執行與第一量測系統910針對位置正被量測及/或控制之第一光學元件110所執行之功能相同的功能。舉例而言，在圖2所示之實例中，使用第三量測系統以量測第二光學元件140相對於量測框架300之位置。在此情況下，第三量測系統獲取第二光學元件140相對於量測框架300上之位置360之位置的讀數X 1B 。亦可針對光學元件110、120、130、140中之任一者而執行本文所描述之第一光學元件110之位置的所有可能量測、計算、判定及控制。
針對位置待判定、量測及/或控制之任何光學元件110、120、130、140，可提供等效於本文所描述之第一量測系統910的額外量測系統。然而，可能僅存在量測取決於量測框架300之變形之至少一參數的一量測系統(例如，本文所描述之第二量測系統920)。然而，隨著被控制之光學元件110、120、130、140的數目增加，由第二量測系統920所量測之參數的數目可理想地增加。增加由第二量測系統920所量測之參數的數目可改良量測框架300之經估計變形的精確度。
如圖2所示，可將力框架200安裝於另一框架500上。另外，亦可將量測框架300安裝於另一框架550上。通常，可將力框架200及量測框架300彈性地安裝至其各別框架。任何適當座架均可用以將力框架200安裝至其各別框架500上及將量測框架300安裝至其各別框架550上。舉例而言，可使用振動隔離座架。通常，可使用主動阻尼板片彈簧振動隔離器。或者，可使用壓電致動器透鏡座架。在一實施例中，主動阻尼板片彈簧振動隔離器可用以將量測框架300安裝至其各別框架550，且壓電致動器透鏡座架可用以將力框架200安裝至其各別框架500。換言之，振動隔離系統或支撐系統可用以將量測框架300安裝至其各別框架550及/或將力框架200安裝至其各別框架500。振動隔離系統或支撐系統可根據需要而被阻尼(例如，主動地阻尼)或不被阻尼。
如將自圖2所見，量測框架300上用以將量測框架300安裝至另一框架550之位置350可被視為參考點350，可相對於參考點350而計算、判定及/或控制光學元件110、120、130、140之位置。
在某些實施例中，力框架200被安裝至之框架500可與量測框架300被安裝至之框架550相同。量測框架300及力框架200兩者被安裝至之此框架500、550可為可接著用以將投影系統定位或安裝至微影裝置中之框架。或者，力框架200及量測框架300兩者被安裝至之框架500、550可為微影裝置自身之一部分。舉例而言，共同框架500、550可為微影裝置之參考框架。該參考框架可結合微影裝置中經組態以量測圖案化器件及基板W中之至少一者相對於參考框架之位置的另一量測系統而使用。
或者，可將力框架200安裝至微影裝置中之一框架，且可將量測框架300安裝至微影裝置中之不同框架。因而，可將力框架200安裝至微影裝置之基底框架500，且可將量測框架300安裝至微影裝置之參考框架(如以上所定義)。在此情況下，基底框架可為經建構以支撐圖案化器件之支撐件、基板台及微影裝置之參考框架中之至少一者被安裝至的框架。
在某些實施例中，可存在一個以上力框架200。舉例而言，可存在兩個、三個、四個、五個或五個以上框架。每一力框架均可將一或多個光學元件110、120、130、140安裝於其上。每一力框架均可安裝至另一框架。每一力框架均可安裝至同一框架，例如，微影裝置之參考框架550(如以上所定義)或基底框架500。
另外或或者，在某些實施例中，可存在一個以上量測框架300。舉例而言，可存在兩個、三個、四個、五個或五個以上量測框架。每一量測框架均可用以量測一個或一個以上(例如，兩個、三個、四個、五個或五個以上)光學元件之位置。可接著量測關於該等量測框架中之每一者(或至少一者)之變形的參數。如本文所描述，此參數可為(例如)關於同一量測框架上之至少兩個點之相對位置的量測，或關於一量測框架之變形的任何其他參數。或者，該參數可為該等量測框架中之一者相對於其他量測框架中之至少一者的位移。舉例而言，一量測框架上之至少一點的該或該等位置可相對於至少一另一量測框架上之至少一點而量測。每一量測框架均可安裝至另一框架。舉例而言，每一量測框架均可(例如，彈性地)安裝至微影裝置之參考框架550(如以上所定義)。該等量測框架中之每一者可被安裝至之框架550可為同一框架。
應瞭解，本文所描述之投影系統PS可併入至任何微影裝置中。因而，本文所描述之投影系統PS(或其任何部分)的任何特徵或由本文所描述之投影系統PS(或其任何部分)所執行的方法均可同等地併入至微影裝置中。儘管可將投影系統PS併入至任何微影裝置中，但據展望，本文所描述之投影系統PS在併入至如以上所論述之具有高數值孔徑之微影裝置中時可具有特定益處。亦據展望，本文所描述之投影系統在併入至用以曝光基板W之輻射為遠紫外線輻射之微影裝置(亦即，EUV微影裝置)中時可特別有益。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如製造積體光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，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之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)軌道(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示應用於該等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，(例如)以便形成多層IC，使得本文所使用之術語基板亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
儘管以上可特定地參考在光學微影術之情境中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明之實施例可用於其他應用(例如，壓印微影術)中，且在情境允許時不限於光學微影術。在壓印微影術中，圖案化器件中之構形界定形成於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及遠紫外線(EUV)輻射(例如，具有在為5奈米至20奈米之範圍內的波長)；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中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
儘管以上已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，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，本發明可採取如下形式：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，對於熟習此項技術者而言將顯而易見，可在不脫離以下所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。
110．．．光學元件
111．．．位置
120．．．光學元件
130．．．光學元件
140．．．光學元件
200．．．第一框架/力框架
300．．．第二框架/量測框架
310．．．量測框架300上之點/量測框架300上之位置/量測框架300上之第一位置/用於第一量測系統910中之第一點310
320．．．量測框架300上之第二點
330．．．量測框架300上之第三點
340．．．量測框架300上之第四位置
350．．．微影裝置中之另一框架的點/另一框架550之位置/參考點
360．．．量測框架300上之位置
380．．．透射部分
390．．．透射部分
410．．．致動器/致動器單元
420．．．致動器
430．．．致動器
440．．．致動器
500．．．框架
550．．．框架
700A．．．第一控制部分/控制器/控制單元
700B．．．第二控制部分/控制器/控制單元
700C．．．求和處理器/求和單元
700D．．．控制元件/校正控制單元
700E．．．控制元件/第二求和單元
780．．．流體供應單元/流體供應系統/溫度控制系統
790．．．流體供應單元/流體供應系統/溫度控制系統
800．．．支撐框架
810．．．光學元件
820．．．光學元件
830．．．光學元件
840．．．光學元件
850．．．透射部分
860．．．透射部分
870．．．輻射光束
880．．．致動器
910．．．第一量測系統/框架量測系統
920．．．第二量測系統/鏡面量測系統
B．．．輻射光束
C．．．目標部分
IF1．．．位置感測器
IF2．．．位置感測器
IL．．．照明系統/照明器
MA．．．圖案化器件/光罩
MT．．．支撐結構/光罩台
M1．．．光罩對準標記
M2．．．光罩對準標記
PM．．．第一***
PS．．．投影系統
PW．．．第二***
P1．．．基板對準標記
P2．．．基板對準標記
SO．．．輻射源
W．．．基板
WT．．．基板台
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；
圖2描繪根據本發明之一實施例的投影系統之配置；
圖3描繪根據本發明之一實施例的投影系統之一部分中的單一光學元件；
圖4描繪根據本發明之一實施例的用於投影系統之配置中的量測框架及力框架之一部分；
圖5描繪根據本發明之一實施例的可用以控制光學元件之位置的控制迴路；且
圖6描繪已知投影系統之典型配置。
110．．．光學元件
111．．．位置
120．．．光學元件
130．．．光學元件
140．．．光學元件
200．．．第一框架/力框架
300．．．第二框架/量測框架
310．．．量測框架300上之點/量測框架300上之位置/量測框架300上之第一位置/用於第一量測系統910中之第一點310
320．．．量測框架300上之第二點
330．．．量測框架300上之第三點
350．．．微影裝置中之另一框架的點/另一框架550之位置/參考點
360．．．量測框架300上之位置
380．．．透射部分
390．．．透射部分
410．．．致動器/致動器單元
420．．．致動器
430．．．致動器
440．．．致動器
500．．．框架
550．．．框架
780．．．流體供應單元/流體供應系統/溫度控制系統
790．．．流體供應單元/流體供應系統/溫度控制系統
870．．．輻射光束
910．．．第一量測系統/框架量測系統
920．．．第二量測系統/鏡面量測系統
PS．．．投影系統

Claims (26)

  1. 一種用於一微影裝置之投影系統，其包含：一第一框架；一第二框架，其經配置為獨立於該第一框架；一光學元件，該光學元件安裝至該第一框架；一第一量測系統，該第一量測系統經組態以判定該光學元件相對於該第二框架之位置；及一第二量測系統，該第二量測系統經組態以量測取決於該第二框架之一變形的至少一參數。
  2. 如請求項1之用於一微影裝置之投影系統，其進一步包含一控制器，該控制器經組態以基於該第一量測系統之該量測及該第二量測系統之該量測而控制該光學元件之該位置。
  3. 如請求項1之用於一微影裝置之投影系統，其進一步包含一控制器，該控制器經組態以使用該第一量測系統之該量測及該第二量測系統之該量測來判定該光學元件相對於該第二框架上之一參考點的一位置。
  4. 如請求項3之用於一微影裝置之投影系統，其中：該第一量測系統包含一第一感測器，該第一感測器經組態以判定該光學元件相對於該第二框架上之一第一位置的位置；且該控制器經組態以使用來自該第二量測系統之該量測來判定由該第二框架之該變形引起的該第二框架上之該第一位置相對於該參考點的位置改變。
  5. 如請求項3之用於一微影裝置之投影系統，其進一步包含：至少一第二光學元件，該至少一第二光學元件安裝至該第一框架；及一第三量測系統，該第三量測系統經組態以判定該第二光學元件相對於該第二框架之位置，其中該控制器經組態以使用該第一量測系統之該量測及該第二量測系統之該量測來判定該第二光學元件相對於該第二框架上之該參考點的一位置。
  6. 如請求項1之用於一微影裝置之投影系統，其中該第二量測系統經組態以量測該第二框架上相對於該第二框架上之至少一另一位置的至少一位置。
  7. 如請求項1之用於一微影裝置之投影系統，其中：該第一量測系統包含一第一感測器，該第一感測器經組態以判定該光學元件相對於該第二框架上之一第一位置的位置；且該第二量測系統包含一第二感測器，該第二感測器經組態以量測該光學元件相對於該第二框架上之一第二位置的位置，該第二位置不同於該第二框架上之該第一位置。
  8. 如請求項1之用於一微影裝置之投影系統，其中該第二量測系統包含一感測器，該感測器經組態以量測該第二框架之至少一部分的應變。
  9. 如請求項1之用於一微影裝置之投影系統，其進一步包 含一致動器，該致動器經組態以在該光學元件與該第一框架之間提供一力。
  10. 如請求項1之用於一微影裝置之投影系統，其進一步包含一第三框架，其中：該第一框架係藉由至少一彈性支撐件而安裝至該第三框架；且該第二框架係藉由至少一彈性支撐件而安裝至該第三框架。
  11. 如請求項1之用於一微影裝置之投影系統，其進一步包含一溫度控制系統，該溫度控制系統經組態以將該第二框架之溫度驅動至一預定值。
  12. 如請求項11之用於一微影裝置之投影系統，其中該溫度控制系統包含一控制器，該控制器經組態以僅在該投影系統未用於曝光一基板時才將該第二框架之該溫度驅動朝向該預定值。
  13. 如請求項11之用於一微影裝置之投影系統，其中該溫度控制系統經組態以在使用中藉由降低該第二框架之熱時間常數而將該第二框架之該溫度驅動朝向該預定值。
  14. 如請求項13之用於一微影裝置之投影系統，其中該溫度控制系統經組態以藉由增加至及/或自該第二框架之熱轉移速率來降低該第二框架之該熱時間常數。
  15. 如請求項11之用於一微影裝置之投影系統，其中該溫度控制系統經組態以藉由以下步驟而將該第二框架之該溫度驅動至該預定值： 使用一流體流而自該第二框架供應及/或移除熱；及使用經組態以控制該流體流之溫度的一控制器來控制該流體流。
  16. 如請求項11之用於一微影裝置之投影系統，其中該溫度控制系統經組態以藉由以下步驟而將該第二框架之該溫度驅動至該預定值：使用一氣體供應單元而將氣體供應至環繞該第二框架之環境；及使用一氣體供應控制單元來控制供應至環繞該第二框架之該環境之該氣體的壓力。
  17. 如請求項11之用於一微影裝置之投影系統，其中該第二框架藉由該溫度控制系統而被驅動至之該預定溫度係在該投影系統用於一基板之該曝光中時待維持的溫度。
  18. 一種微影裝置，其包含：一支撐件，該支撐件經建構以支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠在一輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；一基板台，該基板台經建構以固持一基板；及一如請求項1之投影系統，該投影系統經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上。
  19. 如請求項18之微影裝置，其進一步包含一參考框架及一量測系統，該量測系統經組態以量測該圖案化器件及該基板中之至少一者相對於該參考框架的位置，其中：第一框架係藉由至少一彈性支撐件而安裝至該參考框 架；且第二框架係藉由至少一彈性支撐件而安裝至該參考框架。
  20. 如請求項18之微影裝置，其進一步包含：一參考框架及一量測系統，該量測系統經組態以量測該圖案化器件及該基板中之至少一者相對於該參考框架的位置；及一基底框架，經建構以支撐一圖案化器件之該等支撐件、該基板台及該參考框架中的至少一者安裝至該基底框架，其中：該第一框架係藉由至少一彈性支撐件而安裝至該基底框架；且該第二框架係藉由至少一彈性支撐件而安裝至該參考框架。
  21. 一種將一光學元件定位於一投影系統中之方法，該投影系統包含第一框架及第二框架，該第二框架經配置為獨立於該第一框架，該方法包含：判定該光學元件相對於該第二框架之位置，其中該光學元件安裝至該第一框架；及量測取決於該第二框架之一變形的至少一參數。
  22. 如請求項21之將一光學元件定位於一投影系統中之方法，其進一步包含：基於該判定步驟及該量測步驟之結果而控制該光學元件之一位置。
  23. 如請求項21之定位一光學元件之方法，其中，在判定該光學元件相對於該第二框架之該位置的該步驟之前，該方法包含將該第二框架之溫度驅動至一預定位準。
  24. 一種將一輻射光束投影至一基板上之方法，其包含：使用一輻射源來提供一輻射光束；及使用藉由使用如請求項21之方法而定位的至少一光學元件來引導該輻射光束。
  25. 一種微影方法，其包含使用如請求項24之方法而將一經圖案化輻射光束投影至一基板上。
  26. 一種微影方法，其包含藉由以下步驟而將一經圖案化輻射光束投影至一基板上：使用一輻射源來提供一輻射光束；使用藉由使用如請求項23之方法而定位的至少一光學元件來引導該輻射光束。
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