TWI564678B - 估計圖案化器件之變形及／或其位置之改變 - Google Patents

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彼德Ａ 戴爾瑪斯托
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德 維倫 安卓雅斯 馬汀納斯 凡
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Description

估計圖案化器件之變形及/或其位置之改變
本發明係關於一種用以估計微影裝置中之圖案化器件之變形及/或其位置之改變的量測系統及量測方法。
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，圖案化器件(其替代地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於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器件轉印至基板。
任何微影程序(特別是用於半導體器件之製造的微影程序)之關鍵效能參數為所謂疊對。疊對為經施加圖案中之特徵可直接地定位於在較早步驟中施加至同一基板之合作特徵頂部上的準確度(或誤差)。現 代微影程序可應用許多量測、模型化及校正步驟以消除特徵定位之誤差源，以達成僅幾奈米之疊對。隨著微影裝置之效能改良，由(例如)夾持應力、下垂及在曝光期間之光罩加熱造成的光罩變形正變成針對疊對改良之限制性因素。
歸因於光罩加熱而發生光罩變形。熱應力引起在光罩之平面中(X及Y方向)之圖案之失真，從而造成在XY平面中之圖案移動。已知方法未提供許多此等變形之量測，更不用說此等平面內失真之校正。標記係用於光罩上以量測此等變形中之一些，但並非易於可得到用以量測許多平面內失真之構件。在光罩之曝光期間不能進行此等標記之量測，因此，量測順序至曝光之標記，從而引起產出率損失。僅量測少數標記，因此，損害光罩之圖案之變形的準確度。為了改良準確度而在光罩上包括額外標記將引起更多產出率損失，此係因為量測橫越圖案之額外標記所需之時間將傾向於縮減微影裝置之產出率。
因此，量測額外標記以判定及補償光罩之平面中之失真並非最佳。
因此，需要提供實現來自一圖案化器件之量測以估計橫越諸如一光罩之一圖案化器件之失真或該圖案化器件相對於一支撐件之一位置之一改變以對一曝光程序進行校正的一方式。
在一實施例中，提供一種判定一圖案化器件之一變形或該圖案化器件之一位置之一移位的方法。該圖案化器件在兩個主表面之間具有一邊緣且具有一經圖案化部分，在操作中運用一輻射光束來照明該經圖案化部分以便在該輻射光束之橫截面中將一圖案賦予至該輻射光束。該方法包含：量測複數個參考標記相對於一參考座標系統及一參考定時序列之各別位置以判定該經圖案化部分之一絕對位置，其中該複數個參考標記係在該圖案化器件之一周邊部分中圍繞該經圖案化部 分而分佈；量測該圖案化器件之該邊緣相對於經提供以固持該圖案化器件之一支撐件之一位置；在該圖案化器件之一操作週期之後，再次量測該圖案化器件之該邊緣相對於該支撐件之該位置；及基於該複數個參考標記之該等測定各別位置、該圖案化器件之該邊緣之該測定位置及該圖案化器件之該邊緣之該再次測定位置而估計在該圖案化器件之該操作週期期間該圖案化器件相對於該支撐件之一位置之一改變及作為該圖案化器件之該經圖案化部分之該絕對位置之一改變的該圖案化器件之該經圖案化部分之一圖案失真中的至少一者。
在另一實施例中，提供一種判定一圖案化器件之一變形或該圖案化器件之一位置之一移位的方法。該圖案化器件具有一經圖案化部分，在操作中運用一輻射光束來照明該經圖案化部分以便在該輻射光束之橫截面中將一圖案賦予至該輻射光束。該方法包含：藉由在未曝光該圖案化器件之經圖案化部分時量測該圖案化器件上之複數個參考標記之各別位置而判定該圖案化器件之該經圖案化部分之一絕對位置及該圖案化器件之該經圖案化部分之該絕對位置之一改變中的至少一者；藉由在未曝光該圖案化器件之該經圖案化部分時及在運用藉由該圖案化器件在一微影程序中圖案化之該輻射光束來曝光一基板之一目標部分期間量測該圖案化器件之一邊緣相對於經提供以固持該圖案化器件之一支撐件之位置來判定該圖案化器件之該邊緣之一相對位置的一改變；及基於該經圖案化部分之該絕對位置及該經圖案化部分之該絕對位置之該所判定改變及該圖案化器件之該邊緣之該相對位置之該所判定改變中的該至少一者而估計在一時間週期期間該圖案化器件相對於該支撐件之一位置之一改變及該圖案化器件之該經圖案化部分之一圖案失真之一改變中的至少一者。
在又一實施例中，提供一種用於判定一圖案化器件之一變形或該圖案化器件之一位置之一移位的量測系統。該圖案化器件具有一經 圖案化部分，在操作中運用一輻射光束來照明該經圖案化部分以便在該輻射光束之橫截面中將一圖案賦予至該輻射光束。該系統包含包括複數個第一感測器之一第一感測子系統，該複數個第一感測器量測該圖案化器件上之複數個參考標記之各別位置。該系統進一步包含包括一或多個第二感測器之一第二感測子系統，該一或多個第二感測器量測該圖案化器件之邊緣相對於經提供以固持該圖案化器件之一支撐件之位置。且該系統進一步包含一控制器，該控制器用以：基於該圖案化器件上之該複數個參考標記之該等測定各別位置而判定該圖案化器件之該經圖案化部分之一絕對位置及該圖案化器件之該經圖案化部分之該絕對位置之一改變中的至少一者；基於該圖案化器件之該邊緣相對於經提供以固持該圖案化器件之該支撐件之該等測定位置而判定該經圖案化器件之該邊緣之一相對位置之一改變；及基於該經圖案化部分之該絕對位置及該經圖案化部分之該絕對位置之該所判定改變及該圖案化器件之該邊緣之該相對位置之該所判定改變中的該至少一者而估計在一時間週期期間該圖案化器件相對於該支撐件之一位置之一改變及該圖案化器件之該經圖案化部分之一圖案失真之一改變中的至少一者。
在另一實施例中，提供一種微影裝置，其包含：一照明系統，其經組態以調節一輻射光束；一支撐件，其經建構以支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠在該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，其經建構以固持一基板；一投影系統，其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；及一量測系統。該量測系統包含包括複數個第一感測器之一第一感測子系統，該複數個第一感測器量測該圖案化器件上之複數個參考標記之各別位置。該系統進一步包含包括一或多個第二感測器之一第二感測子系統，該一或多個第二感測器量測該圖案化器件 之邊緣相對於經提供以固持該圖案化器件之一支撐件之位置。且該系統進一步包含一控制器，該控制器用以：基於該圖案化器件上之該複數個參考標記之該等測定各別位置而判定該圖案化器件之該經圖案化部分之一絕對位置及該圖案化器件之該經圖案化部分之該絕對位置之一改變中的至少一者；基於該圖案化器件之該邊緣相對於經提供以固持該圖案化器件之該支撐件之該等測定位置而判定該經圖案化器件之該邊緣之一相對位置之一改變；及基於該經圖案化部分之該絕對位置及該經圖案化部分之該絕對位置之該所判定改變及該圖案化器件之該邊緣之該相對位置之該所判定改變中的該至少一者而估計在一時間週期期間該圖案化器件相對於該支撐件之一位置之一改變及該圖案化器件之該經圖案化部分之一圖案失真之一改變中的至少一者。
下文參看隨附圖式來詳細地描述本發明之另外特徵及優點，以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意，本發明不限於本文所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此等實施例。基於本文所含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者將顯而易見。
200‧‧‧透射性光罩或比例光罩
202‧‧‧微影裝置
205‧‧‧邊緣/側邊緣
210a‧‧‧主表面
210b‧‧‧主表面
215‧‧‧經圖案化部分/圖案
220‧‧‧輻射光束
225‧‧‧照明系統
230‧‧‧支撐件
235‧‧‧經圖案化輻射光束
240‧‧‧基板台
245‧‧‧基板
250‧‧‧投影系統
255‧‧‧目標部分
260‧‧‧感測器
265‧‧‧透鏡頂部
270‧‧‧光軸
400‧‧‧量測系統
405‧‧‧第一感測子系統
406‧‧‧第二感測子系統
410(1)‧‧‧第一感測器
410(2)‧‧‧第一感測器
410(3)‧‧‧第一感測器
410(4)‧‧‧第一感測器
412(1)‧‧‧第二感測器
412(2)‧‧‧第二感測器
412(3)‧‧‧第二感測器
412(4)‧‧‧第二感測器
412(5)‧‧‧第二感測器
412(6)‧‧‧第二感測器
412(7)‧‧‧第二感測器
412(8)‧‧‧第二感測器
415(1)‧‧‧參考標記
415(2)‧‧‧參考標記
415(3)‧‧‧參考標記
415(4)‧‧‧參考標記
425‧‧‧控制器
600‧‧‧光罩夾具
605‧‧‧光罩空腔
800‧‧‧量測方法
805‧‧‧區塊
810‧‧‧區塊
815‧‧‧區塊
820‧‧‧區塊
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‧‧‧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/圖案化器件支撐件
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***/基板***
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
併入本文中且形成本說明書之部分的隨附圖式說明本發明，且連同【實施方式】一起進一步用以解釋本發明之原理且使熟習相關技術者能夠進行及使用本發明。
圖1描繪根據本發明之一實施例之微影裝置；圖2示意性地繪示經加熱圖案化器件之溫度映射，其展示圖案化器件中之加熱之效應；圖3A至圖3D為圖案化器件之不同類型之變形的示意圖；圖4示意性地繪示圖案化器件在圖1之微影裝置中之裝配；圖5繪示根據本發明之一實施例的用以量測橫越圖案化器件之失真的量測系統； 圖6繪示根據本發明之一實施例的用以量測橫越圖案化器件之參考標記之位置的第一感測器子系統；圖7繪示根據本發明之一實施例的用以量測圖案化器件之側邊緣上之位置的第二感測器子系統；及圖8為繪示根據本發明之一實施例之量測程序的流程圖。
本發明之特徵及優點將自上文結合圖式所闡述之【實施方式】而變得更顯而易見。通常，一元件第一次出現之圖式通常係在對應元件符號中由最左側數位指示。
本說明書揭示併有本發明之特徵之一或多個實施例。所揭示實施例僅僅例示本發明。本發明之範疇不限於所揭示實施例。本發明係由附加於此處之申請專利範圍界定。
所描述實施例及本說明書中對「一實施例」、「一實例實施例」等等之參考指示所描述實施例可能包括一特定特徵、結構或特性，但每一實施例可能未必包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等片語未必係指同一實施例。另外，當結合一實施例描述一特定特徵、結構或特性時，應理解，無論是否予以明確描述，結合其他實施例來實現此特徵、結構或特性皆係在熟習此項技術者之認識範圍內。
然而，在更詳細地描述此等實施例之前，有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例之實例環境。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例之微影裝置。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某些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某些參數而準確地定位該基板之第二***PW；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，包含一或多者晶粒)上；及微影裝置控制單元LACU，其包括用於控制上文所列出之功能元件之功能且使該等功能元件之功能同步的可程式化處理單元及介面。
照明系統可包括用於導引、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以固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。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」之任何使用皆與更一般術語「圖案化器件」同義。
本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指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，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，則該圖案可不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產生之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化器件可為透射的或反射的。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，以及各種混合式光罩類型。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，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。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」應被廣泛地解譯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」之任何使用皆與更一般之術語「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)。替代地，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於微影裝置中之其他空間，例如，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。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SO形成微影裝置之部件，且輻射光束係憑藉包含(例如)合適導引鏡面及/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度強度分佈之調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈之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)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上，且係由該圖案化器件而圖案化。在已橫穿光罩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，干涉量測器件、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之路徑來準確地定位光罩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，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。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光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
實務上，控制單元LACU將被實現為許多子單元之系統，該等子單元各自處置裝置內之一子系統或組件之即時資料獲取、處理及控制。舉例而言，一個處理子系統可專用於基板***PW之伺服控制。分離單元甚至可處置粗略致動器及精細致動器，或不同軸線。另一子單元可能專用於位置感測器IF之讀出。裝置之總控制可受到中央處理單元控制，中央處理單元與此等子系統處理單元通信、與操作者通信，且與微影製造製程中涉及之其他裝置通信。
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。
圖2為經加熱圖案化器件之溫度映射的簡化示意圖，出於理解本發明起見，其展示圖案化器件MA中之加熱之效應。圖案化器件MA可為透射性光罩或比例光罩200。光罩200可為(例如)具有鉻金屬之圖案之石英基板，且具有環繞作用(圖案承載)區之周邊區，該作用區在本文中被稱為經圖案化部分。運用輻射光束B來照明在操作中之光罩200之經圖案化部分，以便在該輻射光束B之橫截面中將圖案賦予至該輻射光束B。
圖2繪示可在光學微影中出現的光罩加熱之問題，而不論光罩200是為透射的(如在此實例中)抑或反射的(如在其他實施例中)。在曝光期間由光罩200部分地吸收之輻射光束B之影響下，該光罩之材料將傾向於變熱，從而在三維中造成熱膨脹及失真。加熱之區域大體上在經曝光或經圖案化區之上方延伸。典型光罩展現遍及許多曝光操作之溫度之上升，而在數次曝光及晶圓裝載操作之後逐漸到達穩定狀態。然而，時間常數之確切值及其與曝光數目及經曝光晶圓之數目之關係嚴重取決於微影程序之確切細節，包括輻射光束B中之能量、特定類型之光罩之吸收率及經施加圖案之性質、光罩材料之熱容量及操作之速率。
詳言之，光罩200之經圖案化部分分別具有亮(透明)部分及暗(非透明)部分，藉由其將圖案賦予至輻射光束B，亦即，起源於照明系統IL中之曝露光。疊對效能(亦即，將IC之一個層定位於IC之另一層上方之準確度)被已知為受到曝露光誘發性光罩加熱影響。如自圖2可 見，光罩200非均一地變熱。舉例而言，光罩之中心部分中之溫度為攝氏28.537度(最大值)且周邊周圍之溫度為攝氏22.691度(最小值)。在曝光期間來自輻射光束B之吸收能量使光罩200變熱，從而使光罩200擴展。此擴展導致晶圓上之時間及位置相依圖案位移。
圖3A至圖3D展示如圖2中所展示之光罩200之圖案失真形狀的不同類型之例示性平面內變形之示意圖。圖3A展示如沿著頂部及底部Y邊緣朝向光罩200之中心彎曲的圖案失真形狀。圖3B展示沿著光罩200之右側X邊緣之擴展及沿著光罩200之左側X邊緣之收縮。圖3C展示沿著左側及右側X邊緣朝向光罩200之中心之彎曲。圖3D展示沿著左側及右側X邊緣朝向光罩200之左側之彎曲。
在一實施例中，可在度量衡程序中一起添加圖3A至圖3D之4個圖案失真形狀，以表示光罩200之圖案失真。舉例而言，可將光罩200之任意變形分解為可經添加以得到光罩200之圖案失真形狀之實際表示的圖3A中所展示之變形之一分率、圖3B中所展示之變形之一分率、圖3C中所展示之變形之一分率、圖3D中所展示之變形之一分率。一旦如此估計光罩200之圖案失真形狀，就(例如)可使用圖1之微影裝置中之一或多個操控器以校正指示光罩200之變形之圖案失真形狀。舉例而言，可藉由移動晶圓載物台或操控投影透鏡來校正光罩200之圖案失真形狀。在一實施例中，藉由量測圖3A至圖3D之圖案失真形狀，圖1之微影裝置可判定可在某一時間點歸因於藉由曝光造成的光罩加熱而發生哪種變形及光罩200之變形達何種程度。圖4示意性地繪示光罩200在微影裝置202中之裝配，該微影裝置202為圖1中所展示之微影裝置的簡化視圖。光罩200包括兩個主表面210a、210b之間的一邊緣205，及一經圖案化部分215，在操作中運用輻射光束220來照明該經圖案化部分215以便在該輻射光束之橫截面中將圖案賦予至該輻射光束。微影裝置202可包括經組態以調節輻射光束220之照明系統 225。微影裝置202可進一步包括用以支撐光罩200之支撐件230，該光罩200能夠在輻射光束220之橫截面中向該輻射光束220賦予圖案以形成經圖案化輻射光束235。微影裝置202可進一步包括用以固持基板245(諸如，晶圓)之基板台240。微影裝置202可進一步包括一投影系統250，該投影系統250經組態以將經圖案化輻射光束235投影至基板245之目標部分255上。
在本發明之一實施例中，可提供感測器260以用於量測支撐件230相對於微影裝置202之投影系統250之投影接物鏡的透鏡頂部265之位置。感測器260之實例包括量測距離之位移感測器。舉例而言，可使用干涉計、編碼器或罩蓋感測器。投影系統250之投影接物鏡可具有光軸270。
圖5繪示根據本發明之一實施例的用以量測橫越光罩200之失真的量測系統400。光罩200係在平面圖中被展示，其中展示X軸及Y軸。光罩200(其例如為具有鉻金屬之圖案之石英基板)具有環繞經圖案化部分215之周邊區。在經圖案化部分215內，配置一或多個器件圖案區(圖中未繪示)。經圖案化部分215當由輻射光束220成像於基板245之表面上時將對應於圖4之繪示中的一個目標部分255之區域。此等目標部分通常被稱作場。每一場通常對應於將自基板切割以在微影程序完成之後形成個別器件的一或多個晶粒。此實例中之微影裝置202係屬於上文所提及之掃描類型。示意性地指示隙縫形照明帶S，其橫越光罩200而在掃描方向上移動。根據慣例，掃描方向平行於Y軸。另一實例中之微影裝置202可屬於步進器類型。
根據一實施例，可沿著光罩200之垂直於掃描方向之兩個側提供複數個參考標記415(1)至415(m)。光罩200之經圖案化部分215之範圍可大體上為矩形。替代地，該複數個參考標記415(1)至415(m)可沿著矩形之四個側而分佈。沿著光罩200之X邊緣及Y邊緣提供複數個參考 標記415(1)至415(m)使量測系統400能夠量測光罩200之各種圖案失真形狀，例如，如圖3A至圖3D中所展示。
量測系統400可包括第一感測子系統405，該第一感測子系統405包括量測光罩200上之複數個參考標記415(1)至415(m)之各別位置之複數個第一感測器410(1)至410(n)。複數個參考標記415(1)至415(4)可在光罩200之周邊部分中圍繞經圖案化部分215而分佈，如圖4中所展示。量測系統400可包括第二感測子系統406，該第二感測子系統406包括量測光罩200之邊緣205相對於經提供以固持光罩200之支撐件230(圖中未繪示，例如，圖1之光罩台MT)之位置的複數個第二感測器412(1)至412(k)。
第一感測器410之實例包括光學感測器。舉例而言，可使用晶圓載物台處之CCD攝影機及使用微影裝置之曝光輻射之照明器。第二感測器412之實例包括量測距離之位移感測器。舉例而言，可使用干涉計、編碼器或罩蓋感測器。
可提供一或多個第一感測器410以用於量測沿著光罩200之Y邊緣之參考標記415的各別位置，以量測如圖3A中所展示之光罩200之頂部及底部邊緣之平面內彎曲。同樣地，可提供一或多個第一感測器410以用於量測沿著光罩200之X邊緣之參考標記415的各別位置，以量測如圖3C中所展示之光罩200之左側及右側邊緣之平面內彎曲。可提供一或多個第二感測器412以量測光罩200之邊緣205之位置，以便估計經圖案化部分215之失真隨著時間推移相對於完美或參考或非加熱圖案如何改變。
光罩200上之參考標記415之位置之量測指示經圖案化部分215之失真程度，且邊緣205之位置之量測指示經圖案化部分215之此失真隨者時間推移如何改變，此係因為邊緣205之位置之量測可與經圖案化部分215之失真相關。第一感測器410可較不頻繁地量測光罩200上之 參考標記415之位置，且第二感測器412可在運用第一感測器410之量測週期之間較頻繁地量測光罩200之邊緣205之位置，以校正光罩200之經圖案化部分215之失真。因為第一感測器410查看光罩表面上之參考標記415，所以在曝光影像區域(亦即，經圖案化部分215或其一部分)的同時準確量測參考標記415係不可行的或至少極困難的，但因為光罩200之邊緣205係在經圖案化部分215之區域外部，所以第二感測器412可甚至在經圖案化部分215之部分之曝光期間進行量測。光罩200之邊緣205之位置之第一量測被視為供追蹤邊緣205隨著時間推移如何移動之參考量測。
當可相對於經圖案化部分215在子奈米等級準確度(位置容許度)內定位參考標記415時，可相對於經圖案化部分215在微米等級準確度(位置容許度)內定位光罩200之邊緣205。將參考標記415印刷於光罩200上，且相對於經圖案化部分215極準確地定位參考標記415。在光罩200之經圖案化部分215移動時，參考標記415以一恆定關係隨著其移動。因此，當同時或接近同時地量測光罩200上之參考標記415及光罩200之邊緣205時，則可獲得子奈米等級準確度，此係因為若在同一瞬時量測參考標記415及邊緣205兩者，則失真尚未改變。因此，在將第一感測器410及第二感測器412置零且使其彼此參考時，該兩個量測可相關且微米等級位置不確定度可變為子奈米等級位置不確定度。
與本發明之一實施例一致地，量測系統400可進一步包括一控制器425，該控制器425用以基於光罩200上之複數個參考標記415(1)至415(m)之測定各別位置而判定光罩200之經圖案化部分215之絕對位置及光罩200之經圖案化部分215之絕對位置改變中的至少一者。
在操作中，可量測沿著經圖案化部分215之邊緣之複數個參考標記415(1)至415(m)之全部或一特別所選擇子集。舉例而言，可量測參考標記集合415(1)至415(4)之各別位置以判定該參考標記集合415(1) 至415(4)之絕對位置。在一實施例中，指示經圖案化部分215之絕對位置的光罩200之參考標記集合415(1)至415(4)之絕對位置可為其相對於透鏡頂部265之位置，此係因為光罩200上之參考標記集合415(1)至415(4)相對於經圖案化部分215之部位的部位固定且為吾人所知。且經圖案化部分215之絕對位置可基於參考標記集合415(1)至415(4)之位置之第一或參考量測。替代地，經圖案化部分215之絕對位置可基於參考標記集合415(1)至415(4)之位置之第一或參考量測及在量測參考標記集合415(1)至415(4)之位置時同一瞬時或接近同一瞬時對光罩200之邊緣205的實質同時第一或參考量測。
控制器425可進一步基於光罩200之邊緣205相對於經提供以固持該光罩之支撐件(圖中未繪示)之測定位置而判定光罩200之邊緣205之相對位置的改變。可相對於經提供以固持光罩200之支撐件230來量測該光罩200之邊緣205之相對位置。在光罩200之一操作週期之後，可再次相對於支撐件230來量測光罩200之邊緣205之位置。亦即，當邊緣205改變時，量測邊緣205之相對改變，且基於該相對改變，獲得經圖案化部分215中之相對改變。比較光罩200之邊緣205之測定位置與邊緣205之再次測定之位置，以識別邊緣205之位置中之偏差，因此，針對參考標記集合415(1)至415(4)之位置獲得直至下一量測為止的光罩200之經圖案化部分215之位置中之任何改變。舉例而言，針對邊緣205上之每一位置之此等偏差可被記錄為分離的△x值及△y值。可將邊緣205之此等位置偏差應用於曝光操作之控制中，使得針對由加熱造成的該等位置偏差來校正經圖案化部分215自光罩200在基板245上之所要位置處之定位。任何所要準確度可藉由增加參考標記415之數目且量測邊緣205上之更多位置來達成。不僅量測且估計諸如x-y變形之平面內變形，而且第二感測器412可經配置為使得其監視處於不同高度(換言之，處於不同z軸(垂直於x-y平面)值)之邊緣205之位置，此實 現光罩200之變形之3維(3D)模型化。
控制器425可進一步基於經圖案化部分215之絕對位置及經圖案化部分215之絕對位置之所判定改變及光罩200之邊緣205之相對位置之所判定改變中的至少一者而估計在一時間週期期間光罩200之該經圖案化部分215之圖案失真的改變。圖案失真表示在一時間週期期間經圖案化部分215之不同部分相對於彼此之改變。
根據本發明之一實施例，感測器260可量測支撐件230(圖中未繪示)相對於微影裝置202之投影接物鏡之透鏡頂部265之位置，如圖4中所展示。控制器425可使用光罩200之邊緣205相對於支撐件230之測定位置及支撐件230相對於透鏡頂部265之測定位置以將控制輸入提供至控制迴路，使得該控制輸入表示光罩200相對於透鏡頂部265之位置，其界定光罩200相對於投影系統250之投影接物鏡之光軸270之位置，如圖4中所展示。
圖6繪示根據本發明之一實施例的用以量測橫越光罩200(圖中未繪示)之參考標記集合415(1)至415(4)之位置的第一感測器子系統405，如圖5中所展示。參看圖6，支撐件230之實施例被展示為光罩夾具600。光罩夾具600經組態以固持光罩200。光罩夾具600包括光罩空腔605。光罩200之經圖案化部分215定位於光罩空腔605中以供輻射光束220曝光。該第一感測器子系統405a包括用以量測光罩200上之參考標記集合415(1)至415(4)之各別位置之第一感測器集合410(1)至410(4)。
圖7繪示根據本發明之一實施例的用以量測光罩200之側邊緣205上之位置的第二感測器子系統406。該第二感測子系統406包括用以量測光罩200之邊緣205相對於支撐件230(本文中被展示為光罩夾具600)之位置之第二感測器集合412(1)至412(6)。第二感測器集合412(1)至412(6)可位於光罩夾具600之光罩空腔605中。
在操作中，第二感測器集合412(1)至412(6)量測光罩200相對於光罩夾具600之位置，且圖4之感測器260量測光罩夾具600相對於透鏡頂部265之位置。藉由使用此資訊，可判定光罩200相對於透鏡頂部265之位置。因此，控制包括光罩夾具600之光罩載物台(圖中未繪示)之位置的控制伺服迴路可使用光罩200相對於透鏡頂部265之位置，而非光罩載物台之位置，亦即，由感測器260量測之光罩夾具600之位置。
位於Y邊緣上之一或多個第二感測器412可量測光罩滑動。在一實施例中，不僅沿著Y邊緣，而且沿著光罩200之所有邊緣之第二感測器412之組合皆可用以判定在掃描方向上之滑動。此外，可判定沿著z軸之光罩200之旋轉，或滑動及旋轉之組合。控制器425可區分此類型之光罩滑動與光罩形狀改變，此係因為滑動/旋轉將引起邊緣量測之相關改變。可將光罩200之側邊緣205上之測定位置饋入至控制伺服迴路，以調整光罩載物台之位置以校正光罩滑動。控制伺服迴路將具有光罩載物台嘗試遵循之參考位置，感測器260提供光罩載物台之實際位置，且提供回饋迴路以使測定位置與參考位置匹配。來自位於X邊緣上之一或多個第二感測器412之即時回饋可使能夠在用於每一晶粒之一個晶圓自身之曝光期間或在單一晶粒曝光期間藉由調整光罩或晶圓載物台之位置而進行曝光之即時調整。
舉例而言，在曝光之前，第一感測器集合410(1)至410(4)可量測光罩200上之參考標記集合415(1)至415(4)之各別位置。且第二感測器集合412(1)至412(4)可量測光罩200之邊緣205相對於支撐件230之一或多個位置。在一個晶圓之曝光之後，第二感測器集合412(1)至412(4)可量測光罩200之邊緣205之該一或多個位置以判定光罩200之經圖案化部分215之位置或形狀在XY平面中如何改變，且控制器425可採取此新資訊且將其應用於曝光校正機構。接著在一批次晶圓或某數目個晶圓之後，第一感測器集合410(1)至410(4)可再次量測參考標記集合 415(1)至415(4)之各別位置。
圖8為繪示根據本發明之一實施例之量測方法800的流程圖。提供方法800以用於量測諸如光罩200之圖案化器件之變形。將具有參考標記集合415(1)至415(4)、經圖案化部分215中之器件圖案以及其他對準/度量衡特徵之光罩200裝載至支撐件230或圖案化器件支撐件MT上，將使該光罩200由真空夾具夾持。
在區塊805處，可相對於參考座標系統及參考定時序列來量測參考標記集合415(1)至415(4)之各別位置，以判定經圖案化部分215之絕對位置。參考座標系統之實例包括供定義支撐件230(或光罩夾具600)及透鏡頂部265之位置之座標系統。參考定時序列之實例包括供定義採取參考標記集合415(1)至415(4)之位置量測之定時及採取光罩200之邊緣205之位置量測之定時之定時序列。可量測參考標記集合415(1)至415(4)之位置作為供關於透鏡頂部265之未來使用之參考。在一時間週期(特別是可能發生光罩加熱之曝光操作週期)之後，再次量測參考標記集合415(1)至415(4)之位置。此等位置可用以(例如)識別由(例如)光罩之加熱造成的光罩之變形。
在區塊810處，可相對於經提供以固持光罩200之支撐件230來量測光罩200之邊緣205之位置。在區塊815處，在光罩200之一操作週期之後，可相對於支撐件230再次量測光罩200之邊緣205之位置。量測圖案化器件之邊緣205之位置可包括藉由在為了藉由微影程序將圖案215自光罩200施加至基板245而使基板245之目標部分255曝光於經圖案化輻射光束235期間以所要頻率(例如，10KHz)進行取樣而持續量測光罩200之邊緣205之位置。
與本發明之一實施例一致地，方法800可進一步包括在光罩200之第一操作週期之後再次量測參考標記集合415(1)至415(4)相對於參考座標系統及參考定時序列之位置。且在光罩200之第二操作週期之 後再次量測光罩200之邊緣205相對於支撐件230之位置。在一實施例中，光罩200之第一操作週期可不同於光罩200之第二操作週期，使得參考標記集合415(1)至415(4)相比於光罩200之邊緣205較不頻繁地被量測。
根據本發明之一實施例，再次量測光罩200之邊緣205之位置之步驟815包括：量測在為了藉由微影程序將圖案215自光罩200施加至基板245而使基板245之目標部分255曝光於經圖案化輻射光束235期間的至光罩200之邊緣205之距離。在步驟810中，量測光罩200之邊緣205之位置進一步包括與量測光罩200之邊緣205相對於支撐件230之位置實質上同時地量測參考標記集合415(1)至415(4)之各別位置。
在區塊820處，可基於參考標記集合415(1)至415(4)之測定各別位置、光罩200之邊緣205之測定位置及光罩200之邊緣205之再次測定位置來估計光罩200之經圖案化部分215之圖案失真，而作為在光罩200之操作週期期間光罩200之經圖案化部分215之絕對位置之改變。邊緣量測亦可用以偵測光罩200之移位(滑動、旋轉)。且基於邊緣205之量測，不僅可判定經圖案化部分215之變形，而且可判定光罩200之歸因於其滑動或歸因於加速度之旋轉之位置改變。接著使用變形資訊及位置改變資訊以校正影像(亦即，經圖案化部分215)之位置(且因此以改良疊對)。
根據本發明之一實施例，方法800進一步包括重複曝光以將經圖案化部分215施加至基板245上之一連串目標部分，而不重複每次曝光時再次量測參考標記集合415(1)至415(4)之位置之步驟。替代地，方法800包括重複曝光以將經圖案化部分215施加至一個以上基板上之一連串目標部分，且重複每次在預定數目個基板曝光之後將一新基板裝載至微影裝置202中時再次量測複數個參考標記之位置之步驟。
可對裝載至微影裝置202中之一連串基板中每一者執行若干次曝 光，且可在將一新基板裝載至微影裝置202中時執行再次量測參考標記集合415(1)至415(4)之位置之步驟。替代地，可對裝載至微影裝置202中之一批次基板中每一者執行若干次曝光，且可在將一新基板自下一批次基板裝載至微影裝置202中時執行再次量測參考標記集合415(1)至415(4)之位置之步驟。
光罩200之加熱及後繼失真可在正常操作期間非常慢地變化，在此種狀況下，頻繁量測將不必要。因此，在實務實施例中，當產出率將未受到過度影響時，僅間歇地量測參考標記415之位置。可藉由邊緣205之量測而判定在複數個參考標記415(1)至415(m)之量測之間的光罩200或圖案化器件MA之漸進加熱，使得亦可將在參考標記415之量測之間的光罩200之變形判定至所要準確度等級。因為有可能在不同目標部分(場)之曝光期間進行變形量測，所以可在不具有產出率損失的情況下達成曝光圖案之對準準確度之增益。
根據方法800，控制器425可藉由在未曝光光罩200之經圖案化部分215時量測光罩200上之參考標記集合415(1)至415(4)之各別位置而判定光罩200之經圖案化部分215之絕對位置或光罩200之經圖案化部分215之絕對位置之改變。藉由在未曝光光罩200之經圖案化部分215時且在運用輻射光束220來曝光基板245之目標部分255期間量測光罩200之邊緣205相對於支撐件230之位置可判定光罩200之邊緣205之相對位置之改變。
根據該方法800，控制器425可接著基於經圖案化部分215之絕對位置及經圖案化部分215之絕對位置之所判定改變及/或光罩200之邊緣205之相對位置之所判定改變而估計在一時間週期期間光罩200之經圖案化部分215之圖案失真之改變。方法800可進一步包括量測經提供以固持光罩200之支撐件230相對於微影裝置202之投影接物鏡之透鏡頂部265之位置。可基於光罩200之邊緣205相對於支撐件230之測定位 置及支撐件230相對於透鏡頂部265之測定位置而將表示光罩200相對於透鏡頂部265之位置之控制輸入提供至控制迴路。
舉例而言，可能不會對每個晶圓皆量測光罩200上之複數個參考標記415(1)至415(m)之位置。可在曝光期間即時量測光罩200之邊緣205之位置，因此，可無需在曝光之間極頻繁地量測複數個參考標記415(1)至415(m)之位置，此係因為此等量測添加產出率損失，但光罩200之邊緣205之量測並不添加產出率損失。但代替邊緣205之位置，需要在曝光期間判定經圖案化部分215之位置。為此目的，藉由組合邊緣205之量測與複數個參考標記415(1)至415(m)之量測，可判定經圖案化部分215之圖案失真之初始條件。亦即，例如，可判定經圖案化部分215在時間t=0時看起來如何。且藉由在曝光期間或在曝光之後繼續量測光罩之邊緣205之位置，可判定隨著時間推移經圖案化部分215上之失真之改變。以此方式，在使用此即時回饋的情況下，可在曝光一晶圓的同時調整曝光程序。然而，可僅在一批次晶圓完成曝光之後或甚至在許多批次之後進行複數個參考標記415(1)至415(m)之接下來的量測，或在光罩200被卸載之前根本不進行複數個參考標記415(1)至415(m)之接下來的量測。
方法800可進一步包括將基板245之目標部分245曝光於經圖案化輻射光束235以便藉由微影程序將圖案215自光罩200施加至基板245，使得曝光之步驟包括根據估計之結果而修改曝光之至少一個參數，以便縮減經施加圖案與存在於基板245上之圖案之間的疊對誤差。因此，可改良疊對及產出率兩者。
舉例而言，在本發明之一實施例中，方法800包括回應於指示圖案失真之所估計改變之回饋而即時調整在微影程序中在基板245之曝光期間與基板245之目標部分255之曝光相關聯的一或多個參數。可藉由控制器425回應於指示圖案失真之所估計改變之回饋而即時調整在 基板245之曝光期間與基板245之目標部分255之曝光相關聯的一或多個參數。
控制器425可回應於指示圖案失真之所估計改變之回饋而即時調整在基板245(圖中未繪示)之曝光期間與基板245之目標部分255(圖中未繪示)之曝光相關聯的一或多個參數。在掃描曝光之狀況下，微影裝置202可受控制以變化光罩200及基板245之相對X及Y位置，且亦變化投影系統250之放大率，以便改良光罩圖案215上之器件特徵之位置與自先前曝光而已經存在於基板245上之特徵之匹配。視情況，可將機械能及/或熱能導引於光罩200之部分處以便主動抵消熱失真。此等措施之目標可為縮減總體失真量，或僅僅將失真重新分佈至可使用微影裝置202之可用控制參數而更有效或更容易校正之一形狀。
在製造程序中，將例如基板W(半導體晶圓或基板245)裝載至微影裝置202中。連同基板245一起，由控制單元接收程序參數之「配方」，將根據該配方來設置並操作微影裝置202。可針對一批量相似基板設定一些參數，其他參數可對個別基板係特定的。執行度量衡功能以量測基板245之確切位置且使基板245與投影系統250對準。使X、Y位置及高度(Z)位置與橫越基板245之表面之所要解析度及準確度映射。由控制單元儲存度量衡結果以在控制曝光操作中使用。根據配方及度量衡結果來設定曝光參數。通常藉由運用由圖案化器件MA而圖案化之輻射光束B來曝光順次場(圖1中之目標部分C)來繼續進行曝光程序。最後，抽出經圖案化產品基板且裝載下一基板。
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 分別與更一般術語「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，以便產生多層IC，使得本文所使用之術語「基板」亦可指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。
應瞭解，【實施方式】章節而非【發明內容】及【中文發明摘要】章節意欲用以解譯申請專利範圍。【發明內容】及【中文發明摘要】章節可闡述如由本發明之發明人所預期的本發明之一或多個而非所有例示性實施例，且因此，不意欲以任何方式來限制本發明及附加申請專利範圍。
上文已憑藉說明特定功能及該等功能之關係之實施之功能建置區塊來描述本發明。為了便於描述，本文已任意地界定此等功能建置區塊之邊界。只要適當地執行指定功能及其關係，便可界定替代邊界。
對特定實施例之前述描述將因此充分地揭露本發明之一般性質：在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用熟習此項技術者所瞭解之知識針對各種應用而容易地修改及/或調適此等特定實施例，而無需不當實驗。因此，基於本文所呈現之教示及指導，此等調適及修改意欲在所揭示實施例之等效者的涵義及範圍內。應理解，本文之措辭或術語係出於描述而非限制之目的，使得本說明書之術語或措辭待由熟習此項技術者按照該等教示及指導進行解譯。
本發明之廣度及範疇不應由上述例示性實施例中任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者進行界定。
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‧‧‧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/圖案化器件支撐件
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***/基板***
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台

Claims (25)

  1. 一種判定一圖案化器件之一變形或該圖案化器件之一位置之一移位的方法，該圖案化器件在兩個主表面之間具有一邊緣且具有一經圖案化部分，在操作中運用一輻射光束來照明該經圖案化部分以便在該輻射光束之橫截面中將一圖案賦予至該輻射光束，該方法包含：量測複數個參考標記相對於一參考座標系統及一參考定時序列之各別位置以判定該經圖案化部分之一絕對位置，其中該複數個參考標記係在該圖案化器件之一周邊部分中圍繞該經圖案化部分而分佈；量測該圖案化器件之該邊緣相對於經提供以固持該圖案化器件之一支撐件之一位置；在該圖案化器件之一操作週期之後，再次量測該圖案化器件之該邊緣相對於該支撐件之該位置；及基於該複數個參考標記之該等測定各別位置、該圖案化器件之該邊緣之該測定位置及該圖案化器件之該邊緣之該再次測定位置而估計在該圖案化器件之該操作週期期間該圖案化器件相對於該支撐件之一位置之一改變及作為該圖案化器件之該經圖案化部分之該絕對位置之一改變的該圖案化器件之該經圖案化部分之一圖案失真中的至少一者。
  2. 如請求項1之方法，其中再次量測該圖案化器件之該邊緣之該位置包含：量測在為了藉由一微影程序將一圖案自該圖案化器件施加至一基板而使該基板之一目標部分曝光於該經圖案化輻射光束期間的至該圖案化器件之該邊緣之一距離。
  3. 如請求項1之方法，量測該圖案化器件之該邊緣之一位置包含：與量測該複數個參考標記之該等各別位置實質上同時地量測該圖案化器件之該邊緣相對於經提供以固持該圖案化器件之該支撐件之該位置，其中該圖案失真表示在一時間週期期間該經圖案化部分之不同部分相對於彼此之一改變。
  4. 如請求項3之方法，其進一步包含：回應於指示該圖案失真之該所估計改變及該圖案化器件之該位置之該所估計改變中的至少一者之一回饋而即時調整在一微影程序中在一基板之曝光期間與該基板之一目標部分之該曝光相關聯的一或多個參數。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包含：量測經提供以固持該圖案化器件之該支撐件相對於一微影裝置之一投影接物鏡之一透鏡頂部之一位置。
  6. 如請求項5之方法，其進一步包含：使用該圖案化器件之該邊緣相對於該支撐件之該測定位置及該支撐件相對於該透鏡頂部之該測定位置以將一控制輸入提供至一控制迴路，使得該控制輸入表示該圖案化器件相對於該透鏡頂部之一位置。
  7. 如請求項1之方法，其中提供複數個參考標記包含：沿著該圖案化器件之垂直於一掃描方向之兩個側來提供該複數個參考標記。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包含：重複曝光以將該圖案施加至一基板上之一連串目標部分，而不重複每次曝光時該再次量測該複數個參考標記之該等位置之該步驟。
  9. 如請求項1之方法，其進一步包含： 重複曝光以將該圖案施加至一個以上基板上之一連串目標部分，且重複每次在預定數目個基板曝光之後將一新基板裝載至該微影裝置中時該再次量測該複數個參考標記之該等位置之該步驟。
  10. 如請求項9之方法，其中對裝載至一微影裝置中之一連串基板中每一者執行若干次曝光，且在將一新基板裝載至該微影裝置中時執行該再次量測該複數個參考標記之該等位置之該步驟。
  11. 如請求項9之方法，其中對裝載至一微影裝置中之一批次基板中每一者執行若干次曝光，且在將一新基板自一下一批次基板裝載至該微影裝置中時執行該再次量測該複數個參考標記之該等位置之該步驟。
  12. 如請求項1之方法，其中量測該圖案化器件之該邊緣之一位置包含：藉由在為了藉由一微影程序將一圖案自該圖案化器件施加至一基板而使該基板之一目標部分曝光於該經圖案化輻射光束期間以一所要頻率進行取樣而持續量測該圖案化器件之該邊緣之該位置。
  13. 如請求項1之方法，其進一步包含：將一基板之一目標部分曝光於該經圖案化輻射光束以便藉由一微影程序將一圖案自該圖案化器件施加至該基板，其中曝光包括根據該估計之結果而修改該曝光之至少一個參數，以便縮減該經施加圖案與存在於該基板上之一圖案之間的疊對誤差。
  14. 如請求項1之方法，其中該圖案化器件之該經圖案化部分之範圍為大體上矩形。
  15. 如請求項14之方法，其中該複數個參考標記係沿著一矩形之全部四個側而分佈。
  16. 如請求項1之方法，其進一步包含：在該圖案化器件之一第一操作週期之後，再次量測該複數個參考標記相對於該參考座標系統及該參考定時序列之該等位置；及在該圖案化器件之一第二操作週期之後，再次量測該圖案化器件之該邊緣相對於經提供以固持該圖案化器件之該支撐件之該位置，其中該圖案化器件之該第一操作週期不同於該圖案化器件之該第二操作週期，使得該複數個參考標記相比於該圖案化器件之該邊緣較不頻繁地被量測。
  17. 一種判定一圖案化器件之一變形或該圖案化器件之一位置之一移位的方法，在操作中運用一輻射光束來照明該圖案化器件以便在該輻射光束之橫截面中將一圖案賦予至該輻射光束，該方法包含：藉由在未曝光該圖案化器件之經圖案化部分時量測該圖案化器件上之複數個參考標記之各別位置而判定該圖案化器件之該經圖案化部分之一絕對位置及該圖案化器件之該經圖案化部分之該絕對位置之一改變中的至少一者；藉由在未曝光該圖案化器件之該經圖案化部分時及在運用藉由該圖案化器件在一微影程序中圖案化之該輻射光束來曝光一基板之一目標部分期間量測該圖案化器件之一邊緣相對於經提供以固持該圖案化器件之一支撐件之位置來判定該圖案化器件之該邊緣之一相對位置的一改變；及基於該經圖案化部分之該絕對位置及該經圖案化部分之該絕對位置之該所判定改變及該圖案化器件之該邊緣之該相對位置之該所判定改變中的該至少一者而估計在一時間週期期間該圖 案化器件相對於該支撐件之一位置之一改變及該圖案化器件之該經圖案化部分之一圖案失真之一改變中的至少一者。
  18. 如請求項17之方法，其進一步包含：回應於指示該圖案失真之該所估計改變及該圖案化器件之該位置之該所估計改變中的至少一者之一回饋而即時調整在該基板之曝光期間與該基板之該目標部分之該曝光相關聯的一或多個參數。
  19. 如請求項17之方法，其進一步包含：量測經提供以固持該圖案化器件之該支撐件相對於一微影裝置之一投影接物鏡之一透鏡頂部之一位置；及使用該圖案化器件之該邊緣相對於該支撐件之該測定位置及該支撐件相對於該透鏡頂部之該測定位置以將一控制輸入提供至一控制迴路，使得該控制輸入表示該圖案化器件相對於該透鏡頂部之一位置。
  20. 一種用於判定一圖案化器件之一變形或該圖案化器件之一位置之一移位的量測系統，該圖案化器件具有一經圖案化部分，在操作中運用一輻射光束來照明該經圖案化部分以便在該輻射光束之橫截面中將一圖案賦予至該輻射光束，該量測系統包含：包括複數個第一感測器之一第一感測子系統，該複數個第一感測器量測該圖案化器件上之複數個參考標記之各別位置；包括一或多個第二感測器之一第二感測子系統，該一或多個第二感測器量測該圖案化器件之邊緣相對於經提供以固持該圖案化器件之一支撐件之位置；及一控制器，其用以：基於該圖案化器件上之該複數個參考標記之該等測定各別位置而判定該圖案化器件之該經圖案化部分之一絕對位置及該圖 案化器件之該經圖案化部分之該絕對位置之一改變中的至少一者，基於該圖案化器件之該邊緣相對於經提供以固持該圖案化器件之該支撐件之該等測定位置而判定該經圖案化器件之該邊緣之一相對位置之一改變，及基於該經圖案化部分之該絕對位置及該經圖案化部分之該絕對位置之該所判定改變及該圖案化器件之該邊緣之該相對位置之該所判定改變中的該至少一者而估計在一時間週期期間該圖案化器件相對於該支撐件之一位置之一改變及該圖案化器件之該經圖案化部分之一圖案失真之一改變中的至少一者。
  21. 如請求項20之量測系統，其中該控制器回應於指示該圖案失真之該所估計改變之一回饋而即時調整在該基板之曝光期間與該基板之該目標部分之該曝光相關聯的一或多個參數。
  22. 如請求項20之量測系統，其進一步包含：一第三感測器，其用於量測經提供以固持該圖案化器件之該支撐件相對於一微影裝置之一投影接物鏡之一透鏡頂部之一位置，其中該控制器使用該圖案化器件之該邊緣相對於該支撐件之該測定位置及該支撐件相對於該透鏡頂部之該測定位置以將一控制輸入提供至一控制迴路，使得該控制輸入表示該圖案化器件相對於該透鏡頂部之一位置，其界定該圖案化器件相對於該投影接物鏡之一光軸之位置。
  23. 一種微影裝置，其包含：一照明系統，其經組態以調節一輻射光束；一支撐件，其經建構以支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠在該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，其經建構以固持一基板；一投影系統，其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；及一量測系統，其用於判定該圖案化器件之一變形或該圖案化器件之一位置之一移位，該圖案化器件具有一經圖案化部分，在操作中運用該輻射光束來照明該經圖案化部分以便在該輻射光束之橫截面中將該圖案賦予至該輻射光束，該量測系統包括：包括複數個第一感測器之一第一感測子系統，該複數個第一感測器量測該圖案化器件上之複數個參考標記之各別位置；包括一或多個第二感測器之一第二感測子系統，該一或多個第二感測器量測該圖案化器件之邊緣相對於經提供以固持該圖案化器件之該支撐件之位置；及一控制器，其用以：基於該圖案化器件上之該複數個參考標記之該等測定各別位置而判定該圖案化器件之該經圖案化部分之一絕對位置及該圖案化器件之一經圖案化部分之該絕對位置之一改變中的至少一者，基於該圖案化器件之該邊緣相對於經提供以固持該圖案化器件之該支撐件之該等測定位置而判定該經圖案化器件之該邊緣之一相對位置之一改變，及基於該經圖案化部分之該絕對位置及該經圖案化部分之該絕對位置之該所判定改變及該圖案化器件之該邊緣之該相對位置之該所判定改變中的該至少一者而估計在一時間週期期間該圖案化器件相對於該支撐件之一位置之一改變及該圖案化器件之 該經圖案化部分之一圖案失真之一改變中的至少一者。
  24. 如請求項23之微影裝置，其中該控制器回應於指示該圖案失真之該所估計改變之一回饋而即時調整在該基板之曝光期間與該基板之該目標部分之該曝光相關聯的一或多個參數。
  25. 如請求項23之微影裝置，其中量測系統進一步包含：一第三感測器，其用於量測經提供以固持該圖案化器件之該支撐件相對於該投影系統之一透鏡頂部之一位置，其中該控制器使用該圖案化器件之該邊緣相對於該支撐件之該測定位置及該支撐件相對於該透鏡頂部之該測定位置以將一控制輸入提供至一控制迴路，使得該控制輸入表示該圖案化器件相對於該透鏡頂部之一位置，其界定該圖案化器件相對於該投影系統之一光軸之位置。
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