TWI550359B - 微影裝置及元件製造方法 - Google Patents

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Ａｓｍｌ荷蘭公司
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Description

微影裝置及元件製造方法
本發明係關於一種微影裝置及一種元件製造方法。
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)之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。在彼情況下，圖案化元件(其或者被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。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之網路。已知微影裝置包括：所謂步進器，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元件轉印至基板。
需要微影裝置之各種器件之相對位置及/或定向的準確控制以確保高效能(例如，準確疊對)。振動可藉由縮減量測之準確度及/或藉由造成待控制本體之不良移動來干涉此控制。編碼器系統可用於執行位置及/或定向量測。一個本體上之感測器部件可經組態以偵測自另一 本體(其可被稱作參考部件)上之圖案或柵格反射之輻射。可使用干涉量測法。感測器部件或反射本體之振動可縮減量測之準確度。
量測系統(例如，編碼器系統)可用於量測基板之位置及/或定向、形成於基板上之圖案之位置及/或定向，或基板台相對於參考框架之位置及/或定向。量測系統可包含對準感測器或位階感測器或此兩者。在此內容背景中，參考框架有時被稱作「度量衡框架(metroframe)」。包含柵格之板(有時被稱作「柵格板(gridplate)」)可附接至度量衡框架，其中感測器部件附接至基板台，或反之亦然。出於生產率之原因，可需要使用大於先前已最常用之基板的基板，例如，具有450毫米或更大而非300毫米或更小之直徑的基板。此等基板需要橫向地(亦即，在平行於基板之平面之方向上)較大之基板台、度量衡框架及柵格板。為了在橫向較大柵格板中維持足夠硬度，可需要使該柵格板較厚。然而，在厚度方向(垂直於基板之平面)上可用之空間的量可有限。因此，可必須使參考框架較薄以容納較厚柵格板。
增加參考框架之橫向大小且減低參考框架之厚度將傾向於縮減參考框架之振動或諧振之自然內部模式的頻率(亦被稱作「本徵頻率(eigenfrequency)」)。較低本徵頻率可促成對於與參考框架相互作用之量測系統更有問題之振動。先前已提議使用複數個較小參考框架而非單一參考框架以使內部本徵頻率較高。然而，較小參考框架較輕且較容易地加速，且因此位移，此情形亦可導致位置控制之誤差。
需要改良微影裝置之器件之位置及/或定向控制的準確度。
根據一實施例，提供一種微影裝置，該微影裝置包含：一支撐載物台；及一量測系統，其包含一感測器部件及一參考部件，該量測系統經組態以藉由使用該感測器部件以與該參考部件相互作用來判定該支撐載物台或安裝於該支撐載物台上之一組件相對於一參考框架之 位置及/或定向，其中：該參考框架包含N個子框架，該N個子框架耦接在一起以便相對於低於一第一參考頻率之振動而主要表現為一單一剛體且相對於高於一第二參考頻率之振動而主要表現為一N本體系統，其中N為大於1之一整數。
根據一實施例，提供一種元件製造方法，該元件製造方法包含：提供用於一微影裝置之一支撐載物台；及使用包含一感測器部件及一參考部件之一量測系統以藉由使用該感測器部件以與該參考部件相互作用來判定該支撐載物台或安裝於該支撐載物台上之一組件相對於一參考框架之位置及/或定向，其中：該參考框架包含N個子框架，該N個子框架耦接在一起以便相對於低於一第一參考頻率之振動而主要表現為一單一剛體且相對於高於一第二參考頻率之振動而主要表現為一N本體系統，其中N為大於1之一整數。
4‧‧‧投影系統
6‧‧‧參考框架/子框架
8‧‧‧參考框架/子框架
10‧‧‧主動式耦接系統
12‧‧‧參考部件
13‧‧‧感測器部件
14‧‧‧參考部件
15‧‧‧掃描方向
16‧‧‧基板台
17‧‧‧電磁輻射
18‧‧‧基座框架
20‧‧‧控制系統
22‧‧‧阻尼構件
23‧‧‧力感測器
24‧‧‧輸入端子
26‧‧‧回彈構件
28‧‧‧移動感測器
30‧‧‧移動感測器
32‧‧‧輸入
34‧‧‧電磁輻射
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧圖案化元件對準標記
M2‧‧‧圖案化元件對準標記
MA‧‧‧圖案化元件
MT‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一***
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二***
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現在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件，且在該等圖式中：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微影裝置，其包含具有兩個子框架之參考框架及用於動態地耦接該等子框架之耦接系統；圖3描繪根據本發明之一實施例的包含力感測器之實例主動式耦接系統；及圖4描繪根據本發明之一實施例的包含移動感測器之實例主動式耦接系統。
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DUV輻射)；-支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構支撐圖案化元件(例如，光罩)MA，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化元件之第一***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某些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，其經組態以將由圖案化元件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)圖案化元件。支撐結構以取決於圖案化元件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化元件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化元件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化元件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。支撐結構可確保圖案化元件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用皆與更通用之術語「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創製圖案的任何元件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對 應於目標部分中所創製之元件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化元件可為透射的或反射的。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LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，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。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的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。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更通用之術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，裝置屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可屬於反射類型(例如，使用上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可屬於具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)之類型。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。
微影裝置亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可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。亦可將浸潤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。浸潤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「浸潤」不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，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，輻射源及微影裝置可為分離實體。在此等狀況下，不認為輻射源形成微影裝置之部件，且輻射光束係憑藉包含(例如)合適引導鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當輻射源為水銀燈時，輻射源可為微影裝置之整體部件。輻射源SO及照明器IL連同光束遞送系統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之調整器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)。另外，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上之圖案化元件(例如，光罩)MA上，且係藉由該圖案化元件而圖案化。在已橫穿圖案化元件(例如，光罩)MA的情況下，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，干涉量測元件、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，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)在自圖案化元件庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化元件(例如，光罩)MA。一般而言，可憑藉形成第一***PM之部件之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現支撐結構(例如，光罩台)MT之移動。相似地，可使用形成第二***PW之部件之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)之狀況下，支撐結構(例如，光罩台)MT可僅連接至短衝 程致動器，或可固定。可使用圖案化元件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化元件(例如，光罩)MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，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)。相似地，在一個以上晶粒提供於圖案化元件(例如，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，使支撐結構(例如，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之大小。
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，同步地掃描支撐結構(例如，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相對於支撐結構(例如，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之寬度(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，使支撐結構(例如，光罩台)MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化元件，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一掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而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，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)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/或變化或完全不同之使用模式。
如上文所論述，可藉由自連接至參考框架之組件反射輻射來執行微影裝置之器件之位置及/或定向的量測。在參考框架具有相對低內部本徵頻率的情況下，自典型微影程序到達參考框架之振動雜訊可干涉量測，從而縮減其準確度。在此內容背景中已提議將一參考框架***成複數個子框架，但此***會縮減每一子框架之重量。縮減每一子框架之重量會使每一子框架較易於加速，因此傾向於增加由到達該等子框架之干擾力造成之定位誤差。
根據一實施例，該參考框架***成N個子框架，且該N個子框架係以如下方式耦接在一起：該N個子框架相對於低於第一參考頻率之振動而主要表現為單一剛體且相對於高於第二參考頻率之振動而主要表現為N本體系統。
本發明之發明人已認識到，將具有足夠大以在參考框架之位置及/或定向中造成有問題偏差之振幅的通常存在於微影裝置中之振動通常具有相對低頻率。舉例而言，歸因於在掃描期間基板台之移動之壓力波可提供具有大約10Hz之頻率之振動源。藉由將N個子框架之間的耦接配置為在此等頻率下極硬，使得N個子框架表現為單一剛體，N個子框架具有大有效質量且不能容易地加速。由此等低頻率振動造成之位置及/或定向誤差因此最小化。同時，該耦接經配置成使得在較高頻率下，N個子框架表現為N本體系統。在一實施例中，N個子框架中每一者在此等頻率下自其他子框架實質上解耦。以此方式，參考框架之主要內部諧振頻率或本徵頻率處於與個別隔離式子框架之本徵頻率相同的頻率。因為子框架之尺寸小於參考框架總體上之尺寸，所以本徵頻率高於在所有N個子框架整體地連接在一起(使得該等N個子框架針對所有頻率表現為單一剛體)時將與參考框架相關聯之本 徵頻率。增加本徵頻率會縮減參考框架將在對於使用參考框架進行位置及/或定向量測有問題之頻率下振動的程度。
在一實施例中，使用參考框架作為用於支撐載物台(或安裝於支撐載物台上之組件，或形成於安裝於支撐載物台上之組件上之圖案)之位置及/或定向之量測的基礎。在一實施例中，支撐載物台為經建構及配置以支撐基板之基板台、經建構及配置以支撐圖案化元件之光罩台，或經建構及配置以固持光學器件(例如，投影系統之光學器件)之光學器件支撐件。因此，基板、圖案化元件及光學器件為可安裝於支撐載物台上之組件之實例。在下文參考判定支撐載物台之位置及/或定向的情況下，此情形應被理解為涵蓋判定安裝於支撐載物台上之組件及/或形成於該等組件上之圖案的位置及/或定向。
在一實施例中，使用支撐載物台相對於參考框架之位置及/或定向之量測以判定支撐載物台相對於微影系統之另外組件之位置及/或定向。在一實施例中，藉由執行量測另外組件相對於同一參考框架之位置及/或定向之另外工序來達成此判定。在一實施例中，支撐載物台為基板台，且另外組件為投影系統。
圖2說明一實例組態，其中參考框架6、8用於量測基板及/或基板台16之位置及/或定向。此處，基板台16經組態以在相對於參考框架6、8之X-Y平面中被掃描(箭頭15)。在一實施例中，參考框架6、8係藉由振動隔離系統(圖中未繪示)而相對於周圍環境及/或基座框架18機械地隔離。在一實施例中，基板台16係使用平面馬達而懸浮於基座框架18上方。在一實施例中，基板台16經組態以在投影系統4下方之各種位置之間移動，及/或移動至可進行度量衡量測之位置，該位置可未必在投影系統4下方。
在一實施例中，提供量測系統(例如，編碼器系統)以用於量測基板及/或基板台16之位置及/或定向。量測系統包含感測器部件13及參 考部件12、14。在所示實施例中，感測器部件13安裝於基板台16上，且參考部件12、14安裝於參考框架6、8上。在其他實施例中，參考部件係與參考框架成整體，而非安裝於參考框架上。在其他實施例中，感測器部件安裝於參考框架上，且參考部件安裝於基板台上或係與基板台成整體。在一實施例中，參考部件包含參考圖案或柵格。
感測器部件13經組態以偵測自參考部件12、14反射之電磁輻射17。分析及使用經偵測輻射以判定或促使判定基板或基板台16相對於參考框架6、8之位置及/或定向。
參考框架6、8劃分成複數N個子框架6、8。在所示實例中，N=2。兩個子框架6、8係藉由耦接系統10而耦接在一起。耦接系統10經組態成使得子框架6、8相對於低於第一參考頻率之振動而主要表現為單一剛體且相對於高於第二參考頻率之振動而主要表現為二本體系統。以此方式，如上文所論述，參考框架6、8針對在低於第一參考頻率之頻率下之輸入振動表現為重物件。大慣性將對抗加速且限制參考框架6、8之位移。在一實施例中，第一參考頻率係在15Hz至60Hz之範圍內，較佳地為30Hz至50Hz，且等於或低於第二參考頻率。在一實施例中，歸因於基板台16之掃描運動而出現之振動的大部分功率將低於第一參考頻率。通常，在大約10Hz之頻率下出現此等振動。
同時，參考框架6、8之內部諧振模式或本徵頻率係由高於第二參考頻率之個別子框架之內部諧振模式或本徵頻率判定，此係因為該等子框架表現為高於第二參考頻率之分離子框架。在一實施例中，第二參考頻率係在15Hz至60Hz之範圍內，例如，在本發明之一實施例中為30Hz至50Hz，且等於或高於第一參考頻率。在一實施例中，第二參考頻率低於在耦接在所有頻率下為完全地剛性時將與參考框架相關聯之主內部諧振頻率或本徵頻率。參考框架6、8之本徵頻率藉此被維持為相對高，且因此較不可能干涉基板及/或基板台16之位置及/或 定向之量測。
在一實例中，將一參考框架劃分成兩個相等部件會造成第一(亦即，最低)本徵頻率增加達4倍。在此配置中，據預期，對歸因於第一本徵頻率之激發之疊對誤差的影響相對於參考框架未被劃分之狀況將縮減達原來的1/16。
在一實施例中，耦接系統10為「主動式」。在此系統中，藉由參考該參考框架之狀態之量測來控制阻尼力之大小。在一實施例中，量測不同子框架之間的力、相對加速度及/或相對速度。圖3及圖4描繪用於將子框架6耦接至子框架8之主動式耦接系統10之實例。
在圖3之實例中，耦接系統10包含回彈構件26及阻尼構件22。在此實施例之實例中，回彈構件26經組態以彈性地變形且提供依據回彈構件26之變形程度而增加之復原力。在一實施例中，阻尼構件22經組態以耗散與回彈構件26之變形相關聯之能量。在所示實施例中，回彈構件26經提供為與阻尼構件22分離之器件。在其他實施例中，回彈構件及阻尼構件經提供為整體單元。
可提供控制系統20以用於主動式地調變耦接系統10之操作。在圖3所示之實例中，控制系統20控制由阻尼構件22提供之阻尼力的量。控制系統20自力感測器23接收輸入。力感測器23量測兩個子框架6與8之間的相對力。控制系統20基於測定力將控制信號提供至輸入端子24。由耦接系統10提供之阻尼力係根據供應至輸入端子24之控制信號而變化。
圖4描繪替代耦接系統10。圖4之耦接系統10對應於圖3所示之耦接系統，惟提供移動感測器28、30而非力感測器除外。在一實施例中，移動感測器28、30量測相對速度或加速度。在一實施例中，移動感測器28、30包含交換電磁輻射34(例如，在發射器與接收器之間，或在發射器/感測器與反射圖案或柵格之間)之器件28及30。控制系統 20自移動感測器28、30接收輸入32。基於輸入32而產生控制信號且將控制信號提供至阻尼構件22之輸入端子24。由耦接系統10提供之阻尼力係根據控制信號而變化。
使用主動式阻尼相比於純被動式系統可促進較高阻尼位準。然而，耦接系統10可經組態以提供結合主動式阻尼之被動式阻尼或僅提供被動式阻尼。在一實施例中，藉由將諸如天然或合成橡膠之阻尼材料提供於不同子框架之間來達成被動式阻尼。
在一實施例中，由耦接系統10提供之阻尼力係由以下各者中之一或多者提供：壓電器件；勞侖茲(Lorentz)致動器。
在圖3及圖4所示之實施例中，控制系統20經組態以控制阻尼構件22之操作且不控制回彈構件26之操作。在其他實施例中，控制系統20經組態以控制阻尼構件22及回彈構件26兩者之操作。在又另外實施例中，控制系統20經組態以僅控制回彈構件26之操作。在上文所論述之詳細實例中，參考框架僅包含兩個子框架，其中耦接系統僅在此兩個子框架之間起作用。在其他實施例中，該參考框架可***成兩個以上子框架。在此等實施例之實例中，該耦接系統包含複數個子系統，每一子系統在該複數個子框架中之不同兩個子框架之間起作用。在一實施例中，每一子框架相同。在一實施例中，每一子系統相同。在其他實施例中，該等子框架彼此不同及/或該等子系統彼此不同。
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，製造整合式光學系統、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所提及之基板。適用時，可將本文之揭示內容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，以便創製多層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之使用，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，圖案化元件中之構形(topography)界定創製於基板上之圖案。可將圖案化元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，將圖案化元件移出抗蝕劑，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)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長)；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中任一者或其組合，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，其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)，其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。因此，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申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧圖案化元件對準標記
M2‧‧‧圖案化元件對準標記
MA‧‧‧圖案化元件
MT‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一***
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二***
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台

Claims (15)

  1. 一種微影裝置，其包含：一支撐載物台(support stage)；及一量測系統，其包含一感測器部件及一參考部件，該量測系統經組態以藉由使用該感測器部件與該參考部件相互作用來判定該支撐載物台，或安裝於該支撐載物台上之一組件，相對於一參考框架之位置及/或定向(orientation)，其中：該參考框架包含N個子框架，該N個子框架耦接在一起，以便相對於低於一第一參考頻率之振動而主要表現(behave predominantly)為一單一剛體(rigid body)，且相對於高於一第二參考頻率之振動而主要表現為一N本體系統(N-body system)，其中N為大於1之一整數。
  2. 如請求項1之裝置，其中：1)該感測器部件固定地安裝至該支撐載物台或安裝於該支撐載物台上之該組件，且該參考部件固定地安裝至該參考框架或係與該參考框架成整體；或2)該參考部件固定地安裝至該支撐載物台或安裝於該支撐載物台上之該組件或係與該支撐載物台或安裝於該支撐載物台上之該組件成整體，且該感測器部件固定地安裝至該參考框架。
  3. 如請求項1或2之裝置，其中：該第一參考頻率係在15Hz至60Hz之範圍內且等於或低於該第二參考頻率。
  4. 如請求項1或2之裝置，其中：該第二參考頻率係在15Hz至60Hz之範圍內且等於或高於該第一參考頻率。
  5. 如請求項1或2之裝置，其中該第二參考頻率低於在該參考框架經組態以在所有頻率下表現為一單一剛體時將與該參考框架相關聯之最低內部本徵頻率。
  6. 如請求項1或2之裝置，其進一步包含：一圖案化元件，其用於提供一經圖案化輻射光束；一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至一基板上，其中：該支撐載物台經組態以支撐以下各者中之一者：該基板；該圖案化元件；該投影系統之一光學器件。
  7. 如請求項6之裝置，其中該第一參考頻率高於用於該基板之該支撐載物台可由該微影裝置掃描之最大頻率。
  8. 如請求項1或2之裝置，其經組態以藉由組合如下兩者來判定該支撐載物台或安裝於該支撐載物台上之一組件相對於該微影裝置之一另外組件的位置及/或定向：1)該支撐載物台或安裝於該支撐載物台上之一組件相對於該參考框架之位置及/或定向的一判定；及2)該另外組件相對於該同一參考框架之位置及/或定向的一判定。
  9. 如請求項1或2之裝置，其進一步包含一耦接系統，該耦接系統用於提供該N個子框架之間的耦接。
  10. 如請求項9之裝置，其中該耦接系統為主動式。
  11. 如請求項10之裝置，其中該耦接系統包含：一力感測器，其用於量測該複數個子框架中之兩個子框架之間的相對力；及一控制器，其經組態以基於來自該力感測器之輸出來調適該兩個子框架之間的該耦接。
  12. 如請求項10之裝置，其中該耦接系統包含：一移動感測器，其用於量測該複數個子框架中之兩個子框架之間的相對移動；及 一控制器，其經組態以基於來自該移動感測器之輸出來調適該兩個子框架之間的該耦接。
  13. 如請求項10之裝置，其中該耦接系統包含：一回彈構件，其經組態以提供一彈性復原力；及一阻尼構件，其經組態以耗散能量。
  14. 如請求項9之裝置，其中該耦接系統為被動式。
  15. 一種元件製造方法，其包含：提供用於一微影裝置之一支撐載物台；及使用包含一感測器部件及一參考部件之一量測系統，以藉由使用該感測器部件與該參考部件相互作用來判定該支撐載物台，或安裝於該支撐載物台上之一組件，相對於一參考框架之位置及/或定向，其中：該參考框架包含N個子框架，該N個子框架耦接在一起，以便相對於低於一第一參考頻率之振動而主要表現為一單一剛體，且相對於高於一第二參考頻率之振動而主要表現為一N本體系統，其中N為大於1之一整數。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107329379B (zh) * 2016-04-29 2019-01-18 上海微电子装备（集团）股份有限公司 双层对准装置和双层对准方法
CN115031626B (zh) * 2022-05-05 2023-08-18 智慧星空(上海)工程技术有限公司 一种基片坐标测量方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070263197A1 (en) * 2006-05-09 2007-11-15 Asml Nethlerlands B.V. Displacement measurement system, lithographic apparatus, displacement measurement method and device manufacturing method
TW200745770A (en) * 2006-02-22 2007-12-16 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
US20110170078A1 (en) * 2008-09-30 2011-07-14 Asml Netherlands B.V. Projection System and Lithographic Apparatus
TW201206028A (en) * 2010-06-07 2012-02-01 Asml Netherlands Bv Displacement device, lithographic apparatus and positioning method

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000058421A (ja) 1998-08-11 2000-02-25 Nikon Corp 位置検出装置及び露光装置
JP3947501B2 (ja) 2002-06-07 2007-07-25 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ用機器およびデバイスの製造方法
ATE489724T1 (de) * 2003-07-09 2010-12-15 Nikon Corp Belichtungsvorrichtung und verfahren zur bauelementherstellung
CN100508119C (zh) 2003-07-09 2009-07-01 株式会社尼康 曝光装置、器件制造方法
CA2535761A1 (en) * 2003-08-13 2005-03-24 Perkinelmer Las, Inc. Parallel process for protein or virus separation from a sample
US6977713B2 (en) * 2003-12-08 2005-12-20 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2007103657A (ja) * 2005-10-04 2007-04-19 Canon Inc 光学素子保持装置、露光装置およびデバイス製造方法
US7649613B2 (en) 2006-03-03 2010-01-19 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, method of controlling a component of a lithographic apparatus and device manufacturing method
US7253875B1 (en) * 2006-03-03 2007-08-07 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7999912B2 (en) * 2007-05-08 2011-08-16 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and sensor calibration method
US8174671B2 (en) * 2007-06-21 2012-05-08 Asml Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus and method for controlling a support structure
JP5008630B2 (ja) 2007-10-02 2012-08-22 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
JP5188135B2 (ja) 2007-10-05 2013-04-24 キヤノン株式会社 露光装置及びデバイス製造方法
US20090201484A1 (en) * 2007-10-29 2009-08-13 Nikon Corporation Utilities supply member connection apparatus, stage apparatus, projection optical system support apparatus and exposure apparatus
NL1036161A1 (nl) * 2007-11-20 2009-05-25 Asml Netherlands Bv Combination of structure and an active damping system, and a lithographic apparatus.
JP2009283790A (ja) 2008-05-23 2009-12-03 Nikon Corp 露光装置及び露光装置の防振方法
NL2002925A1 (nl) * 2008-05-29 2009-12-01 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
EP2189849B1 (en) 2008-11-21 2015-12-16 ASML Netherlands B.V. A lithographic apparatus provided with a swap bridge
EP2202426A3 (en) 2008-12-23 2017-05-03 ASML Netherlands B.V. A method for damping an object, an active damping system, and a lithographic apparatus
NL2007155A (en) 2010-08-25 2012-02-28 Asml Netherlands Bv Stage apparatus, lithographic apparatus and method of positioning an object table.
EP2469340B1 (en) * 2010-12-21 2021-01-06 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
DE102011075393B4 (de) 2011-05-06 2013-08-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Anordnung zur Aktuierung eines Elementes in einer Projektionsbelichtungsanlage
NL2009196A (en) * 2011-08-25 2013-02-27 Asml Netherlands Bv Position measurement system, lithographic apparatus and device manufacturing method.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200745770A (en) * 2006-02-22 2007-12-16 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
US20070263197A1 (en) * 2006-05-09 2007-11-15 Asml Nethlerlands B.V. Displacement measurement system, lithographic apparatus, displacement measurement method and device manufacturing method
US20110170078A1 (en) * 2008-09-30 2011-07-14 Asml Netherlands B.V. Projection System and Lithographic Apparatus
TW201206028A (en) * 2010-06-07 2012-02-01 Asml Netherlands Bv Displacement device, lithographic apparatus and positioning method

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