TWI444786B - 微影裝置及器件製造方法 - Google Patents

Description

微影裝置及器件製造方法

本發明係關於一種微影裝置、電腦程式產品，及一種器件製造方法。

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比例光罩)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，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地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輻照每一目標部分；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輻照每一目標部分。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。

在使用微影裝置之器件製造方法中，疊對為良率(亦即，正確製造之器件的百分比)中之重要因素。疊對為層相對於先前已形成之層被印刷的準確度。疊對誤差預算將通常為10奈米或更少，且為了達成此準確度，必須使基板對準於待以極大準確度轉印之光罩圖案(且因此對準於光罩自身)。通常，IC具有數十個層，且應針對每一基板之每一層來執行光罩對準(使光罩圖案與晶圓或晶圓載物台對準)，使得新層之影像與先前影像/層正確地對準。任何失真、變形或任何其他對準誤差均可具有對疊對之負面影響。

藉由將輻射光束投影至光罩上之光柵上來執行此光罩對準。藉由光柵中之複數個開口發射的所得輻射光束傳遞通過微影裝置之投影透鏡系統，使得光柵之影像產生於感光性器件上，該感光性器件自身已經(或將)相對於基板準確地對準。藉由感光性器件偵測之光強度取決於光柵(及因此，光罩)相對於感光性器件(及因此，基板)之相對位置，使得經偵測光強度最大值指示光罩與基板適當地對準。或者或此外，可使用結合光罩上之反向對準標記來偵測光最小值以指示適當對準的方法。如藉由感光性器件所看到的經投影光柵之影像被稱作「空中影像」(aerial image)，且以三維形式延伸。

為了找到經對準位置，執行水平/垂直掃描，其中在經界定數目個z位階中每一位階處，執行在x-y平面中之移動，此移動大致係以預期經對準位置為中心。該掃描被執行為來回地遍及每一z位階之連續單次掃描。由於包含脈衝式雷射之輻射光束，或由於針對連續光源在離散時刻所執行之取樣，在沿著掃描路徑之取樣點處採取數個離散樣本。

當前先進技術係以線性方式量測在空中影像附近之區域，其中以線性方式掃描離散量之z位階。此類型之掃描的問題在於：在短時間週期內量測靠近經對準位置之所有有關樣本，此情形意謂量測點部分地相關(對於低頻率範圍必定如此)。影響光罩對準之大多數雜訊係在此等低頻率下，其係得自在(例如)沿著光徑之液體透鏡及空氣中的低頻率干擾。舉例而言，當混合各自具有不同溫度及/或化學組份之不同空氣流及/或水流時，可能會發生此等干擾。

上文所描述之掃描類型的另外問題在於：以使得在影像感測器具有對量測位置雜訊之高敏感度之更高頻率範圍內存在數個特定頻率的方式來設計取樣。若在此等頻率下意外地存在強雜訊比重，則會顯著地消弱在光罩對準期間之影像感測器效能。

因此，需要藉由限制低頻率雜訊干擾對光罩對準效能之影響及/或藉由限制在透鏡、晶圓載物台、光罩載物台等等之共振頻率下的雜訊比重對光罩對準效能之影響來改良在光罩對準期間之影像感測器準確度。

根據本發明之一態樣，提供一種微影裝置，該微影裝置包含：一照明系統，該照明系統經組態以調節一輻射光束；一基板台，該基板台經建構以固持一基板；一影像感測器；一支撐件，該支撐件經建構以支撐一圖案化器件，該裝置經配置以將一圖案自該圖案化器件轉印至該基板上，該圖案化器件進一步包含用於使該圖案化器件對準於該影像感測器之至少一對準結構；及一投影系統，該投影系統用於投影該輻射光束，該裝置可操作以將該輻射光束通過該投影系統而賦予至該對準結構上，以便獲得一所得空中影像，且該裝置使該影像感測器通過含有該所得空中影像之一目標體積而根據一掃描方案進行掃描，以便量測該影像之特徵且藉此實現該對準結構相對於該影像感測器之部位的判定，其中該掃描方案係使得：相較於執行包含在實質上通過該整個目標體積而間隔之順次位階處之複數個橫穿遍次的一單次連續掃描，該掃描方案增加該影像感測器傳遞通過該目標體積之一實質上中心部分之時機的時間分離度。

根據本發明之一態樣，提供一種器件製造方法，該器件製造方法包含將一圖案自一圖案化器件轉印至一基板上，該方法進一步包含藉由執行以下步驟來對準該圖案化器件與該基板：將一輻射光束賦予至該圖案化器件上之一對準結構上，以便獲得一所得空中影像；使一影像感測器通過含有該所得空中影像之一目標體積而根據一掃描方案進行掃描，該影像感測器與該基板之相對位置係已知的或隨後被判定；及量測該影像之特徵且藉此判定該對準結構相對於該影像感測器之部位，其中該掃描方案係使得：相較於執行包含在實質上通過該整個目標體積而間隔之順次位階處之複數個橫穿遍次的一單次連續掃描，該掃描方案增加該影像感測器傳遞通過該目標體積之一實質上中心部分之時機的時間分離度。

根據本發明之一態樣，提供一種電腦程式產品，該電腦程式產品包含可操作以在適當裝置執行時進行上述方法之程式指令。

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，對應元件符號指示對應部分。

圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。該裝置包含：

-　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特定參數來準確地定位該圖案化器件之第一***PM；

-　基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以根據特定參數來準確地定位該基板之第二***PW；及

-　投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將藉由圖案化器件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，包含一或多個晶粒)上。

照明系統可包括用於引導、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，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被固持於真空環境中)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)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用均與更通用之術語「圖案化器件」同義。

本文中所使用之術語「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產生圖案的任何器件。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，則圖案可能不會確切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產生之器件(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藉由鏡面矩陣反射之輻射光束中。

本文中所使用之術語「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，其適於所使用之曝光輻射，或適於諸如浸沒液體之使用、真空之使用或氣體組合之使用的其他因素。可認為本文中對術語「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，裝置為透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可為反射類型(例如，使用上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。

微影裝置可為具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)的類型。在此等「多載物台」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藉由具有相對高折射率之液體(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，在光罩與投影系統之間的空間。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。本文中所使用之術語「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分離實體。在此等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之部分，且輻射光束係憑藉包含(例如)適當引導鏡面及/或光束擴展器之光束傳送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，當輻射源為水銀燈時，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可包含用於調整輻射光束之角強度分佈的調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈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可包含各種其他組件，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佈。

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，且係藉由該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將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二***PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件、基於編碼器系統或電容性感測器)，基板台WT可準確地移動，例如，以使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。類似地，第一***PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)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之路徑準確地定位光罩MA。一般而言，可憑藉形成第一***PM之部分的長衝程模組(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(相對於掃描器)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。儘管所說明之基板對準標記佔用專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記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，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C的大小。

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，曝光場之最大大小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(諸如上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。

亦可使用對上文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2示意性地描繪圖1之微影裝置中所描繪之基板台WT的配置。在基板台WT上，此處提供兩個固定標記TIS1及TIS2。固定標記TIS1及TIS2具有整合於其中的用於透射影像偵測之器件，該器件亦被稱作透射影像偵測器或透射影像感測器。可使用此透射影像感測器以藉由使該透射影像感測器通過光罩MA上之物件標記之空中影像進行掃描來判定該空中影像之部位。透射影像感測器實質上定位於基板平面(亦即，在基板W定位於基板台WT上之情況下經定位有基板W之平面)中。因此，可判定光罩MA上之物件標記之影像與固定標記TIS1、TIS2的相對位置。若基板台WT具備包含基板標記(例如，如圖2所描繪之基板標記P1、P2、P3、P4)之基板W，則對準感測器(圖中未繪示)可先前獲得基板標記P1、P2、P3、P4之相對位置。對藉由對準感測器獲得的基板標記P1、P2、P3、P4之相對位置的認識結合對藉由在TIS1、TIS2內之透射影像感測器量測的光罩MA上之物件標記之影像與固定標記TIS1、TIS2之相對位置的認識會允許基板W以極大準確度在三個正交方向X、Y及Z上相對於光罩MA之經投影影像定位於任何所要位置處。

圖3示意性地描繪如上文所提及之透射影像感測器。投影光束PB入射於第一物件G0(例如，光罩MA上之光柵)上。第一光柵G0包含經配置用於自投影光束PB產生影像之複數個開口。第一光柵G0中之開口各自發射源自投影光束PB之輻射光束。藉由G0中之複數個開口發射的輻射光束傳遞通過透鏡(例如，投影透鏡系統PS)。此投影透鏡系統之光學屬性係使得在投影透鏡系統PS下方之給定平面處形成G0之影像G0'。透射影像感測器TD定位於投影透鏡系統PS下方。透射影像感測器TD包含狹槽圖案G1及光感測器PH器件。狹槽圖案G1為遍及光感測器PH器件之開口，該開口具有縫隙或正方形之形狀。有利地，將圖案施加於遍及光感測器PH器件之開口上會增加邊緣之數目，此情形可增加信號位準且因此增加光感測器PH之信號/雜訊比。

為了判定光罩MA上之物件G0相對於基板W的位置，可依據透射影像感測器之XYZ位置來映射影像G0'之強度。可(例如)在影像映射(3D映射)中藉由沿著方向X、Y及Z而掃描來進行此映射，該影像映射包含取樣部位之座標及在每一部位處所取樣之強度。自3D映射，連接至透射影像感測器TD之計算構件可藉由使用(例如)指示最高強度之位置的抛物線擬合(其使用(例如)最小平方擬合方法)來導出影像之位置。

圖4說明此習知單次掃描A之特定實例。所說明之掃描為水平/垂直掃描，其中在經界定數目個z位階中每一位階處，執行在x及y上之移動，此移動係以預期經對準位置為中心。該掃描被執行為來回地遍及每一z位階橫穿之連續單次掃描，每一橫穿經程式化為一直線。藉由空中影像G0'大小(取決於照明設定及標記寬度)及捕獲範圍(對經定位有空中影像G0'之處的認識的準確度)來界定如下參數：z位階之數目、每z位階的取樣點之數目，及掃描區域之大小。

圖5展示在遍及13個z位階(Z-1至Z-13)之此掃描之後所得強度量變曲線相對於時間之實例，其中每位階有i個樣本。沿著底部軸線標記對應於掃描Z-1至Z1-3之時間週期。在此等遍次中每一者內，可看到相異強度峰值。在特定聚焦位階(focus level)Z處，每一遍次中之中心峰值對應於在X/Y方向上之經對準位置。在特定聚焦位階Z處，每一遍次中之中心峰值對應於照射光感測器PH的最大量之輻射。在不同遍次當中，可看出，對應於遍次Z-7之強度峰值最高。因此，藉由簡單的信號處理，可在最佳聚焦下判定在X/Y方向上之經對準位置，其中藉由Z-7位階來判定最佳聚集(Z)位置。

藉由使此最高中心峰值之位置與自驅動基板台WT之定位子系統所接收的移動信號相關，可建立一基準(datum)，原則上，可藉由該基準來獲得基板台及基板W相對於圖案化器件之空中影像的任何位置。

藉由位置相依函數來描述空中影像G0'。藉由取樣F ()...F ()(n為樣本之數目)而在光罩對準期間重新建構此函數F ()。在考量位置干擾δ _i 的情況下，自F ()...F ()重新建構函數F ()。位置干擾可使空中影像函數之此重新建構導致不準確的經對準位置。在一干擾之第一階中，可展示出：，其忽略所有交叉項。理想地，將藉由開發最佳偵測方案來最小化〈ΔF 〉。

考慮任何不準確度均被已知為起因於位置干擾相對於時間之線性漂移的情形。在此情形中，可將位置干擾描述為：=n t ，且執行在一方向上之掃描及採取同一返迴路線將會導致準確的經對準位置。此係因為位置干擾之總和乘針對此等干擾之敏感度為零。類似地，在已知週期性位置干擾相對於時間之情況下，可如下描述位置干擾：=sin(nωt )。因此，理論上，藉由執行掃描達為干擾之週期之整數倍數的持續時間，位置干擾之總和乘其敏感度為零。接著，可藉由採取在振盪之週期一半時彼此間隔的偶數量之量測樣本來移除此等位置干擾之效應。

然而，實際上，干擾將係未知的及/或複雜的。對於未知干擾，不可能如同以上理論實例一樣裁剪特定掃描方法。因此，所提議之解決方案係以某種方式基本上「隨機化」位置取樣，以在擬合空中影像函數時最小化所有樣本之個別位置誤差之總和的影響。然而，歸因於在控制硬體及確保基板之完全掃描覆蓋方面之困難，完全隨機掃描(儘管在本發明之範疇內)係不理想的。

因此，在一實施例中，提議用數次更短持續時間之掃描來替換遍及所有z位階連續地執行之習知單次掃描，使得總掃描持續時間相較於習知單次掃描之掃描持續時間相同或更短。然而，應瞭解，倘若需要以產出率為代價之進一步改良型準確度，則執行具有長於先前所描述之習知單次掃描之總持續時間的數次更短持續時間掃描並非在本發明之範疇外。

可能為：每一更短掃描就一或多個參數而論係隨機或偽隨機的，該一或多個參數包括(例如)起始點、初始掃描方向及/或所採取之掃描路徑。舉例而言，就最後因數而論，代替程式化待在直線中執行之每一遍次，可程式化不同遍次路徑，或可(偽)隨機化路徑自身，使得在每一樣本或每隔幾個樣本之後採取隨機方向。

在一實施例中，提議用有限數目次至少部分地重疊之更短掃描(其可各自具有不同參數)來替換習知單次掃描。舉例而言，雖然習知單次掃描之持續時間可為20毫秒，但重疊之更短掃描之實例可包括兩次10毫秒掃描，或一次8毫秒掃描及一次12毫秒掃描，或一次7毫秒掃描、一次5毫秒掃描及兩次4毫秒掃描。清楚地，存在亦屬於本發明之範疇內的對此等實例之實際上無限制變化。在所有情況下，每一掃描僅可覆蓋藉由習知單次掃描覆蓋的體積之部分，或另外，該等掃描可能均覆蓋大致相同體積(每一掃描接著在採取更少樣本/位階之情況下覆蓋該相同體積)，或此等選項之任何組合。更短掃描中至少兩者應大致重疊(至少在該等掃描行進通過大致相同體積空間之程度上如此)。

圖6展示對於兩次重疊單次掃描(第一掃描A及第二掃描C)之特定實例的z位置相對於x及y位置之標繪圖，其中連接移動B介於該兩次掃描之間。可看出，在此實例中，掃描A及C兩者均基本上覆蓋與圖4之習知單次掃描相同的體積空間。然而，在每一情況下，該掃描相較於習知單次掃描更不澈底，其中遍及更少位階採取更少樣本。

圖7a及圖7b說明相較於圖4之習知單次掃描的圖6所描繪之兩次掃描方法之效應。圖7a展示對於習知掃描A及兩次更短掃描B針對低頻率範圍的敏感度相對於頻率之曲線圖，而圖7b展示針對更高頻率之相同曲線圖。如引言中所解釋，光罩對準不準確度係針對由低頻率雜訊導致之顯著部分。此外，在特定更高頻率下之雜訊敏感度尖峰可具有對光罩對準準確度之有害效應。

首先著眼於圖7a，可展示出，得自習知單次掃描方法A的在低頻率下之一般雜訊圖案表現為1比頻率(1/f)雜訊。若增加掃描時間，則針對跡線之低頻率部分之敏感度的斜率將更陡。然而，主要雜訊比重將仍存在於低頻率區中。因此，藉由在與習知單次掃描相同之時間量內以有限數目次掃描(在此實例中為兩次)而針對光罩對準來施加總掃描，自圖7a之曲線圖可看出，低頻率敏感度曲線在標稱敏感度與零敏感度之間振盪。當藉由浸沒掃描器之典型雜訊方案來倍增此振盪敏感度曲線時，相較於習知單次掃描敏感度曲線，會導致淨更低不準確度。此情形之原因亦可藉由考慮如下事實予以理解：接近於經對準位置(且用於擬合)之量測點在更大時間週期內被「塗抹」，此情形導致更少相關量測樣本且因此導致光罩對準準確度之改良。

現著眼於圖7b，可看出，習知單次掃描A導致如先前所論述之尖銳敏感度峰值。然而，亦可看出，由於選擇有限數目個不同遍次方法以在經對準位置附近取樣空中影像(例如，針對每一掃描來選擇不同參數，且在連接移動中採取另外樣本)，強雜訊敏感度最大值對於每一不同遍次方法係不同的。因此，此情形導致更平坦的敏感度量變曲線B相對於頻率。相較於具有小數目個最大值之敏感度量變曲線具有相同或類似整數值之更平坦的敏感度量變曲線意謂光罩對準對於固有振盪(晶圓載物台、光罩載物台、透鏡，等等)或意外發生之振盪變得更穩固。藉由以不同持續時間執行若干掃描，光罩對準之穩固度甚至進一步增加，此係因為此等掃描中之每一者將展示作為頻率之函數的不同敏感度，此情形導致更低總敏感度。

圖8為對於習知單次掃描A及對於較早提及之三個特定實例(亦即，兩次10毫秒掃描B；一次8毫秒掃描及一次12毫秒掃描C；及一次7毫秒掃描、一次5毫秒掃描及兩次4毫秒掃描D)的累積雜訊比重相對於頻率之曲線圖。可看出，非連續掃描中所有三個非連續掃描相較於習知單次掃描均展示更少累積雜訊影響，因此展示出本文中所描述之方法總體上亦可導致更少雜訊影響，因此改良光罩對準之再現性。

圖9展示對圖6之兩次掃描實施例的變化。再次，存在兩次重疊單次掃描；第一掃描A及第二掃描C，其中連接移動B介於該兩次掃描之間。在此情況下，其已故意地針對並非筆直但遵循波狀路徑(當然，可使用任何路徑量變曲線)之每一橫穿(在每一位階處)予以程式化。在進行此過程時，可獲得另外改良型結果，其中進一步減少雜訊及/或進一步平坦化敏感度量變曲線。

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，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如製造整合光學系統、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，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「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)塗佈顯影系統(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中所提及之基板。適用時，可將本文中之揭示應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，(例如)以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語「基板」亦可指代已經含有多個經處理層之基板。

儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。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。

本文中所使用之術語「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)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在為1奈米至50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」在內容背景允許時可指代各種類型之光學組件之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。

雖然上文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，該電腦程式含有描述如上文所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，該資料儲存媒體具有儲存於其中之此電腦程式。

以上描述意欲為說明性而非限制性的。舉例而言，已使用位置干擾之實例來描述以上描述，然而，所揭示之概念亦可應用於其他干擾，諸如得自功率及溫度變化之干擾。對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之實施例之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。

1.　一種微影裝置，其包含：一照明系統，該照明系統經組態以調節一輻射光束；一基板台，該基板台經建構以固持一基板；一影像感測器；一支撐件，該支撐件經建構以支撐一圖案化器件，該裝置經配置以將一圖案自該圖案化器件轉印至該基板上，該圖案化器件進一步包含用於使該圖案化器件對準於該影像感測器之至少一對準結構；及一投影系統，該投影系統用於投影該輻射光束，該裝置可操作以將該輻射光束通過該投影系統而賦予至該對準結構上，以便獲得一所得空中影像，且該裝置使該影像感測器通過含有該所得空中影像之一目標體積而根據一掃描方案進行掃描，以便量測該影像之特徵且藉此實現該對準結構相對於該影像感測器之部位的判定，其中該掃描方案係使得：相較於執行包含在實質上通過該整個目標體積而間隔之順次位階處之複數個橫穿遍次的一單次連續掃描，該掃描方案增加該影像感測器傳遞通過該目標體積之一實質上中心部分之時機的時間分離度。

2.　如實施例1所描述之微影裝置，其可操作以使得該替代掃描方案包含複數次掃描，每一掃描包含在通過該目標體積之至少一部分而間隔之順次位階處的複數個橫穿遍次。

3.　如實施例2所描述之微影裝置，其可操作以使得該等掃描中至少兩者各自包含在實質上通過該目標體積之該同一部分而間隔之順次位階處的複數個橫穿遍次。

4.　如實施例3所描述之微影裝置，其可操作以使得該等掃描中至少兩者各自包含在實質上通過該目標體積之全部而間隔之順次位階處的複數個橫穿遍次。

5.　如實施例2、3或4所描述之微影裝置，其中該等掃描中至少兩者各自具有一不同持續時間。

6.　如實施例2至5中任一者所描述之微影裝置，其可操作以使得該複數次掃描之總持續時間不超過類似精確度之一習知單次連續掃描之總持續時間。

7.　如實施例2至6中任一者所描述之微影裝置，其可操作以使得針對一精細精確度之該複數次掃描之該總持續時間為大約10毫秒至500毫秒。

8.　如實施例2至7中任一者所描述之微影裝置，其可操作以使得鄰接於連續掃描之任何連接移動均傳遞通過該目標體積之一實質上中心部分。

9.　如實施例8所描述之微影裝置，其可操作以使得該等連接移動偏離在一掃描之結束與下一掃描之開始之間的一直接路徑，以便最大化在該目標體積之該實質上中心部分內的行進。

10.如實施例2至9中任一者所描述之微影裝置，其可操作以使得對於該複數次掃描中至少一者，每一橫穿經程式化以故意地偏離一直線。

11.如實施例1所描述之微影裝置，其可操作以使得以一偽隨機化方式在水平方向及垂直方向上掃描該目標體積。

12.如任一前述實施例之微影裝置，其可操作以使得亦判定該影像感測器與該基板之相對部位。

13.一種器件製造方法，其包含將一圖案自一圖案化器件轉印至一基板上，該方法進一步包含藉由執行以下步驟來對準該圖案化器件與該基板：將一輻射光束賦予至該圖案化器件上之一對準結構上，以便獲得一所得空中影像；使一影像感測器通過含有該所得空中影像之一目標體積而根據一掃描方案進行掃描，該影像感測器與該基板之相對位置係已知的或隨後被判定；及量測該影像之特徵且藉此判定該對準結構相對於該影像感測器之部位，其中該掃描方案係使得：相較於執行包含在實質上通過該整個目標體積而間隔之順次位階處之複數個橫穿遍次的一單次連續掃描，該掃描方案增加該影像感測器傳遞通過該目標體積之一實質上中心部分之時機的時間分離度。

14.如實施例13所描述之器件製造方法，其中該替代掃描方案包含複數次掃描，每一掃描包含在通過該目標體積之至少一部分而間隔之順次位階處的複數個橫穿遍次。

15.如實施例14所描述之器件製造方法，其中該等掃描中至少兩者各自包含在實質上通過該目標體積之該同一部分而間隔之順次位階處的複數個橫穿遍次。

16.如實施例15所描述之器件製造方法，其中該等掃描中至少兩者各自包含在實質上通過該目標體積之全部而間隔之順次位階處的複數個橫穿遍次。

17.如實施例14、15或16所描述之器件製造方法，其中該等掃描中至少兩者各自具有一不同持續時間。

18.如實施例14至17中任一者所描述之器件製造方法，其中該複數次掃描之總持續時間不超過類似精確度之一習知單次連續掃描之總持續時間。

19.如實施例14至18中任一者所描述之器件製造方法，其中針對一精細精確度之該複數次掃描之該總持續時間為大約10毫秒至500毫秒。

20.如實施例14至19中任一者所描述之器件製造方法，其中鄰接於連續掃描之任何連接移動均傳遞通過該目標體積之一實質上中心部分。

21.如實施例20所描述之器件製造方法，其中該等連接移動偏離在一掃描之結束與下一掃描之開始之間的一直接路徑，以便最大化在該目標體積之該實質上中心部分內的行進。

22.如實施例14至21中任一者所描述之器件製造方法，其中對於該複數次掃描中至少一者，每一橫穿經程式化以故意地偏離一直線。

23.如實施例13至22中任一者所描述之器件製造方法，其中以一偽隨機化方式在水平方向及垂直方向上掃描該目標體積。

24.一種電腦程式產品，其包含可操作以在一適當裝置執行時進行如實施例13至23中任一者所描述之方法的程式指令。

25.一種機器可讀媒體，其具有用於根據如實施例13至23中任一者所描述之方法來操作一微影裝置的機器可執行指令。

A．．．第一掃描/習知單次掃描

AD．．．調整器

B．．．連接移動/掃描(圖6至圖9)/輻射光束(圖1)

BD．．．光束傳送系統

C．．．第二掃描(圖6至圖9)/目標部分(圖1)

CO．．．聚光器

D．．．掃描

G0．．．第一物件/第一光柵

G0'．．．空中影像

G1．．．狹槽圖案

IF．．．位置感測器

IL．．．照明系統/照明器

IN．．．積光器

M1．．．光罩對準標記

M2．．．光罩對準標記

MA．．．圖案化器件/光罩

MT．．．支撐結構/光罩台

P1．．．基板對準標記/基板標記

P2．．．基板對準標記/基板標記

P3．．．基板標記

P4．．．基板標記

PB．．．投影光束

PH．．．光感測器

PM．．．第一***

PS．．．投影系統/投影透鏡系統

PW．．．第二***

SO．．．輻射源

TD．．．透射影像感測器

TIS1．．．固定標記

TIS2．．．固定標記

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示意性地描繪在圖1之微影裝置中所描繪之基板台的可能配置；

圖3描繪如在圖2之基板台上所描繪之透射影像偵測器的實例；

圖4說明在光罩對準方法中所執行之習知單次掃描期間藉由透射影像偵測器採取之路徑的特定實例；

圖5展示在圖4所說明之類型之掃描期間記錄於透射影像偵測器上之所得強度量變曲線的實例；

圖6展示在兩次重疊單次掃描期間藉由透射影像偵測器採取之路徑的特定實例，其中在根據本發明之一實施例的光罩對準方法期間執行介於該兩次掃描之間的連接移動；

圖7a為對於圖4及圖6所描繪之光罩對準方法在低頻率範圍下雜訊對再現敏感度相對於頻率之曲線圖；

圖7b為在更高頻率下與圖7a相同之曲線圖；

圖8為對於圖4及圖6所描繪之光罩對準方法以及根據本發明之另外實施例的兩個另外方法的針對雜訊比重之典型實例之水平累積雜訊比重相對於頻率的曲線圖；及

圖9展示對在圖6之兩次掃描實施例期間藉由透射影像偵測器採取之路徑的變化。

A．．．第一掃描/習知單次掃描

B．．．連接移動/掃描

C．．．第二掃描

Claims (20)

1. 一種微影裝置，其包含：一照明系統，該照明系統經組態以調節一輻射光束；一基板台，該基板台經建構以固持一基板；一影像感測器；一支撐件，該支撐件經建構以支撐一圖案化器件，該裝置經配置以將一圖案自該圖案化器件轉印至該基板上，該圖案化器件進一步包含用於使該圖案化器件對準於該影像感測器之至少一對準結構；及一投影系統，該投影系統用於投影該輻射光束，該裝置可操作以將該輻射光束通過該投影系統而賦予至該對準結構上，以便獲得一所得空中影像(aerial image)，且該裝置包括包含機器可執行指令之一非暫時性儲存媒體(non-transitory medium)，以使該裝置透過含有該所得空中影像之一目標體積(target volume)並根據一掃描方案對該影像感測器進行掃描，以便量測該影像之特徵且藉此實現該對準結構相對於該影像感測器之部位(location)的判定，其中該掃描方案係包括透過該目標體積對該影像感測器進行在空間上不連續之掃描，以獲得單一對準測量。
2. 如請求項1之微影裝置，其可操作以使得該掃描方案包含複數次掃描，每一掃描包含在通過該目標體積之至少一部分而間隔之順次位階處的複數個橫穿遍次(traverse passes)。
3. 如請求項2之微影裝置，其可操作以使得該等掃描中至少兩者各自包含在實質上通過該目標體積之該同一部分而間隔之順次位階處的複數個橫穿遍次。
4. 如請求項3之微影裝置，其可操作以使得該等掃描中至少兩者各自包含在實質上通過該目標體積之全部而間隔之順次位階處的複數個橫穿遍次。
5. 如請求項2之微影裝置，其中該等掃描之至少兩者分別具有不同持續時間。
6. 如請求項2之微影裝置，其可操作以使得該複數次掃描之總持續時間不超過使用相同微影裝置且具有相等精確度之一習知單次連續掃描之總持續時間。
7. 如請求項2之微影裝置，其可操作以使得鄰接於連續掃描之任何連接移動均傳遞通過該目標體積之一實質上中心部分。
8. 如請求項2之微影裝置，其可操作以使得該等連接移動(connecting moves)偏離在一掃描之結束與下一掃描之開始之間的一直接路徑，以便最大化在該目標體積之該實質上中心部分內的行進。
9. 如請求項2之微影裝置，其可操作以使得對於該複數次掃描之至少一者，各橫穿(traverse)均經過程式化以故意地偏離一直線。
10. 如請求項1之微影裝置，其可操作以使得以一偽隨機化(pseudo-randomized)方式在水平方向及垂直方向上掃描該目標體積。
11. 一種器件製造方法，其包含將一圖案自一圖案化器件轉印至一基板上，該方法進一步包含藉由執行以下步驟來對準該圖案化器件與該基板：將一輻射光束賦予至該圖案化器件上之一對準結構上，以便獲得一所得空中影像；通過含有該所得空中影像之一目標體積並根據一掃描方案對一影像感測器實施單一掃描，該影像感測器與該基板之相對位置係已知的或隨後被判定；及量測該影像之特徵且藉此判定該對準結構相對於該影像感測器之部位，其中該掃描方案包括透過該目標體積進行在空間上不連續之掃描，以獲得單一對準測量。
12. 如請求項11之器件製造方法，其中該掃描方案包含複數次掃描，每一掃描包含在通過該目標體積之至少一部分而間隔之順次位階處的複數個橫穿遍次。
13. 如請求項12之器件製造方法，其中該等掃描中至少兩者各自包含在實質上通過該目標體積之該同一部分而間隔之順次位階處的複數個橫穿遍次。
14. 如請求項13之器件製造方法，其中該等掃描中至少兩者各自包含在實質上通過該目標體積之全部而間隔之順次位階處的複數個橫穿遍次。
15. 如請求項12之器件製造方法，其中該等掃描之至少兩者分別具有不同持續時間。
16. 如請求項12之器件製造方法，其中該複數次掃描之總持 續時間不超過使用相同微影裝置且具有相等精確度之一習知單次連續掃描之總持續時間。
17. 如請求項12之器件製造方法，其中鄰接於連續掃描之任何連接移動均傳遞通過該目標體積之一實質上中心部分。
18. 如請求項17之器件製造方法，其中該等連接移動偏離在一掃描之結束與下一掃描之開始之間的一直接路徑，以便最大化在該目標體積之該實質上中心部分內的行進。
19. 如請求項12之器件製造方法，其中對於該複數次掃描之至少一者，各橫穿均經過程式化以故意地偏離一直線。
20. 如請求項11之器件製造方法，其中在水平方向及垂直方向上掃描該目標體積，其中針對各掃描之一掃描參數係以一偽隨機化方式選定。