TWI613520B - 微影裝置、用於量測輻射光束光點位置之方法、元件製造方法、及用於一微影裝置之輻射偵測器系統 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種用於一微影裝置之輻射光點量測系統,該系統具有一目標,該微影裝置之一輻射系統可針對一量測程序將輻射光點投影至該目標上,該目標具有一量測目標。該系統進一步包括:一輻射偵測器,其用以自該等光點中之一者偵測輻射;及一控制器,其用以自該輻射偵測器接收資訊且判定該輻射光點相對於該輻射光點之一所欲位置之位置。
Description
本發明係關於一種微影裝置、一種用於量測輻射光束光點位置之方法、一種用於製造一元件之方法,及一種用於一微影裝置之輻射偵測器系統。
微影裝置為將所要圖案施加至基板或基板之部件上之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)、平板顯示器及具有精細特徵之其他元件或結構之製造中。在習知微影裝置中,可被稱作光罩或比例光罩之圖案化元件可用以產生對應於IC、平板顯示器或其他元件之個別層之電路圖案。可(例如)經由成像至提供於基板(例如,矽晶圓或玻璃板)上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而將此圖案轉印於基板(之部件)上。
代替電路圖案,圖案化元件可用以產生其他圖案,例如,彩色濾光器圖案或圓點矩陣。代替習知光罩,圖案化元件可包含圖案化陣列,圖案化陣列包含產生電路或其他適用圖案之個別可控制器件陣列。此「無光罩」系統相比於習知以光罩為基礎之系統的優點在於:可更快且成本更少地提供及/或改變圖案。
因此,無光罩系統包括可程式化圖案化元件(例如,空間光調變器、對比元件,等等)。可程式化圖案化元件經程式化(例如,電子地或光學地)以使用個別可控制器件陣列來形成所要經圖案化光束。可程式化圖案化元件之類型
包括微鏡面陣列、液晶顯示器(LCD)陣列、光柵光閥陣列、自發射對比元件陣列,及其類似者。
無光罩微影裝置可具備(例如)用以在基板之目標部分上創製圖案之光學柱。光學柱可具備經組態以發射光束之自發射對比元件,及經組態以將光束之至少一部分投影至目標部分上之投影系統。該裝置可具備致動器,致動器用以相對於基板來移動光學柱或其部件。藉此,光束可相對於基板而移動,且視情況,基板相對於光束而移動。藉由在移動期間「接通」或「切斷」自發射對比元件,可在基板上創製圖案。
在如上微影裝置中,該裝置可包括提供複數個輻射光束之可程式化圖案化元件(諸如,自發射對比元件),及可將複數個輻射光束投影至基板上以形成各別輻射光點之投影系統。在使用此裝置之微影程序中,需要幫助確保準確地形成投影至基板上之影像。
舉例而言,在一微影程序(其中藉由在「接通」或「切斷」自發射對比元件的同時將多個輻射光點在不同部位處投影至基板上而形成影像)之狀況下,在影像形成方面之準確度可受到基板上輻射光束之指向準確度影響。基板上輻射光束之指向準確度可影響經投影有對應於輻射光束之輻射光點中每一者之部位。因此,輻射光束中之一或多者之指向角之誤差可引起形成於基板上之影像之失真。
因此,需要(例如)提供一種可縮減輻射光束之指向角之
誤差之效應的系統。
根據本發明之一實施例,提供一種微影裝置,該微影裝置包含:一可程式化圖案化元件,其經組態以提供複數個輻射光束;一投影系統,其經組態以將該複數個輻射光束投影至一基板上以形成各別輻射光點;及一輻射光點量測系統,其包含:一目標,可針對一光點量測程序將該等輻射光點投影至該目標上,該目標包含一量測目標;一輻射偵測器,其經組態以自已投影至該量測目標上的該等輻射光點中之一者偵測輻射;及一控制器,其經組態以自該輻射偵測器接收資訊,且基於該資訊而至少判定在實質上平行於該目標之一上部表面之一平面中在該目標上該輻射光點相對於該輻射光點之一所欲位置之位置。
根據本發明之一實施例,提供一種用於量測一微影裝置中之一輻射光束光點位置之方法,該微影裝置包含用以提供複數個輻射光束之一可程式化圖案化元件,及用以將該複數個輻射光束投影至一基板上以形成各別輻射光點之一投影系統,該方法包含:將該等輻射光點投影至包含一量測目標之一目標上;使用一輻射偵測器以自已投影至該量測目標上的該等輻射光點中之一者偵測輻射;及
基於來自該輻射偵測器之資訊而至少判定在實質上平行於該目標之一上部表面之一平面中該輻射光點相對於該輻射光點之一所欲位置之位置。
根據本發明之一實施例,提供一種元件製造方法,該元件製造方法包含:使用本文所描述之一方法以量測該微影裝置中之該複數個輻射光束中至少一者相對於一對應所欲位置之該輻射光束光點位置;及使用該經判定光點位置以控制該微影裝置之一參數,同時將該複數個輻射光束投影至一基板上。
根據本發明之一實施例,提供一種用於一微影裝置之輻射偵測器系統,該輻射偵測器系統包含:一輻射偵測器,其經組態以偵測輻射;一基板台,其經組態以支撐一基板,其中該輻射偵測器係在該基板台中或上;一輻射偵測器對準標記,其相對於該基板台或相對於該輻射偵測器空間地固定;一輻射偵測器對準標記檢測系統,其經組態以檢測該輻射偵測器對準標記且基於該輻射偵測器對準標記之該檢測而判定該輻射偵測器相對於該基板台或固定至該基板台之一物件之位置;及一致動器系統,其經組態以控制該輻射偵測器相對於該基板台或固定至該基板台之該物件之該位置,使得該輻射偵測器可在不同位置處偵測輻射。
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。
圖1示意性地描繪微影裝置之部件的示意性橫截面側視圖。在此實施例中,微影裝置具有在X-Y平面中實質上靜止之個別可控制器件(如下文進一步所論述),但無需為該狀況。微影裝置1包含用以固持基板之基板台2,及用以在高達6個自由度中移動基板台2之定位元件3。基板可為抗蝕劑塗佈基板。在一實施例中,基板為晶圓。在一實施例中,基板為多邊形(例如,矩形)基板。在一實施例中,基板為玻璃板。在一實施例中,基板為塑膠基板。在一實施例中,基板為箔片。在一實施例中,微影裝置適於卷軸式製造。
微影裝置1進一步包含經組態以發射複數個光束之複數個個別可控制自發射對比元件4。在一實施例中,自發射對比元件4為輻射發射二極體,諸如,發光二極體(LED)、有機LED(OLED)、聚合物LED(PLED),或雷射二極體(例如,固態雷射二極體)。在一實施例中,個別可控制器件4中每一者為一藍紫色雷射二極體(例如,Sanyo型號DL-3146-151)。此等二極體可由諸如Sanyo、Nichia、Osram及Nitride之公司供應。在一實施例中,二極體發射(例如)具有約365奈米或約405奈米之波長之UV輻射。在一實施例中,二極體可提供選自0.5毫瓦特至200毫瓦特之範圍之輸出功率。在一實施例中,雷射二極體(裸晶粒)之大小係選
自100微米至800微米之範圍。在一實施例中,雷射二極體具有選自0.5平方微米至5平方微米之範圍之發射面積。在一實施例中,雷射二極體具有選自5度至44度之範圍之發散角。在一實施例中,二極體具有用以提供大於或等於約6.4×108 W/(m2.sr)之總亮度之組態(例如,發射面積、發散角、輸出功率,等等)。
自發射對比元件4配置於框架5上且可沿著Y方向及/或X方向而延伸。雖然展示一個框架5,但微影裝置可具有複數個框架5,如圖2所示。透鏡12進一步配置於框架5上。框架5在X-Y平面中實質上靜止,且因此,自發射對比元件4及透鏡12在X-Y平面中實質上靜止。框架5、自發射對比元件4及透鏡12可藉由致動器7在Z方向上移動。或者或另外,透鏡12可藉由與此特定透鏡有關之致動器在Z方向上移動。視情況,每一透鏡12可具備一致動器。
自發射對比元件4可經組態以發射光束,且投影系統12、14及18可經組態以將光束投影至基板之目標部分上。自發射對比元件4及投影系統形成光學柱。微影裝置1可包含致動器(例如,馬達11),致動器用以相對於基板來移動光學柱或其部件。經配置有場透鏡14及成像透鏡18之框架8可用致動器而可旋轉。場透鏡14及成像透鏡18之組合形成可移動光學件9。在使用中,框架8(例如)在圖2中之箭頭所示之方向上圍繞其自有軸線10而旋轉。框架8係使用致動器(例如,馬達11)圍繞軸線10而旋轉。另外,框架8可藉由馬達7在Z方向上移動,使得可移動光學件9可相對於基
板台2而位移。
具有孔隙之孔隙結構13可在透鏡12與自發射對比元件4之間位於透鏡12上方。孔隙結構13可限制透鏡12、關聯自發射對比元件4及/或鄰近透鏡12/自發射對比元件4之繞射效應。
可藉由旋轉框架8且同時地在光學柱下方移動基板台2上之基板而使用所描繪裝置。當透鏡12、14及18彼此實質上對準時,自發射對比元件4可將光束發射通過該等透鏡。藉由移動透鏡14及18,使基板上之光束之影像遍及基板之部分進行掃描。藉由同時地在光學柱下方移動基板台2上之基板,經受自發射對比元件4之影像的基板之部分亦移動。藉由在控制器之控制下以高速度「接通」及「切斷」自發射對比元件4(例如,當自發射對比元件4「切斷」時不具有輸出或具有低於臨限值之輸出,且當自發射對比元件4「接通」時具有高於臨限值之輸出)、控制光學柱或其部件之旋轉、控制自發射對比元件4之強度且控制基板之速度,可將所要圖案成像於基板上之抗蝕劑層中。
圖2描繪具有自發射對比元件4的圖1之微影裝置的示意性俯視圖。類似於圖1所示之微影裝置1,微影裝置1包含:基板台2,其用以固持基板17;定位元件3,其用以在高達6個自由度中移動基板台2;對準/位階感測器19,其用以判定自發射對比元件4與基板17之間的對準,且用以判定基板17是否處於相對於自發射對比元件4之投影之位階。如所描繪,基板17具有矩形形狀,然而,或者或又,
可處理圓形基板。
自發射對比元件4配置於框架15上。自發射對比元件4可為輻射發射二極體,例如,雷射二極體(例如,藍紫色雷射二極體)。如圖2所示,自發射對比元件4可經配置成在X-Y平面中延伸之陣列21。
陣列21可為狹長線。在一實施例中,陣列21可為自發射對比元件4之一維陣列。在一實施例中,陣列21可為自發射對比元件4之二維陣列。
可提供旋轉框架8,旋轉框架8可在箭頭所描繪之方向上旋轉。旋轉框架可具備透鏡14、18(圖1所示),透鏡14、18用以提供自發射對比元件4中每一者之影像。該裝置可具備致動器,致動器用以相對於基板來旋轉包含框架8及透鏡14、18之光學柱。
圖3描繪旋轉框架8的高度示意性透視圖,旋轉框架8在其周邊處具備透鏡14、18。複數個光束(在此實例中為10個光束)入射至該等透鏡中之一者上,且投影至藉由基板台2固持之基板17之目標部分上。在一實施例中,複數個光束係以直線之形式而配置。可旋轉框架係藉由致動器(圖中未繪示)圍繞軸線10而可旋轉。由於可旋轉框架8之旋轉,光束將入射於順次透鏡14、18(場透鏡14及成像透鏡18)上,且將在入射於每一順次透鏡上之情況下被偏轉,藉此以便沿著基板17之表面之部分而行進,如將參看圖4更詳細地所解釋。在一實施例中,每一光束係藉由各別源(亦即,自發射對比元件,例如,雷射二極體(圖3中未繪
示))產生。在圖3所描繪之配置中,光束係藉由分段鏡面30偏轉及聚集,以便縮減光束之間的距離、藉此使較大數目個光束能夠投影通過同一透鏡且達成待在下文論述之解析度要求。
隨著可旋轉框架旋轉,光束入射於順次透鏡上,且每當透鏡受到光束輻照時,供光束入射於透鏡之表面上的地點便移動。因為光束取決於光束在透鏡上之入射地點而不同地(以(例如)不同偏轉)投影於基板上,所以光束(當到達基板時)將隨著每次通過一後繼透鏡而進行一掃描移動。參看圖4來進一步解釋此原理。圖4描繪可旋轉框架8之部件的高度示意性俯視圖。第一光束集合係藉由B1表示,第二光束集合係藉由B2表示,且第三光束集合係藉由B3表示。每一光束集合投影通過可旋轉框架8之各別透鏡集合14、18。隨著可旋轉框架8旋轉,光束B1在掃描移動中投影至基板17上,藉此掃描區域A14。相似地,光束B2掃描區域A24,且光束B3掃描區域A34。在藉由對應致動器對可旋轉框架8之旋轉的同時,基板17及基板台在方向D上移動,其可沿著如圖2所描繪之X軸,藉此實質上垂直於區域A14、A24、A34中之光束之掃描方向。由於藉由第二致動器在方向D上之移動(例如,藉由對應基板台馬達對基板台之移動),當藉由可旋轉框架8之順次透鏡投影時光束之順次掃描被投影,以便彼此實質上鄰接,從而引起針對光束B1之每一順次掃描之實質上鄰接區域A11、A12、A13、A14(區域A11、A12、A13先前被掃描且A14當前被掃描,
如圖4所示)、引起針對光束B2之每一順次掃描之區域A21、A22、A23及A24(區域A21、A22、A23先前被掃描且A24當前被掃描,如圖4所示),且引起針對光束B3之每一順次掃描之區域A31、A32、A33及A34(區域A31、A32、A33先前被掃描且A34當前被掃描,如圖4所示)。藉此,在旋轉可旋轉框架8的同時,可隨著在方向D上基板之移動而覆蓋基板表面之區域A1、A2及A3。多個光束通過同一透鏡之投影會允許在較短時間範圍內處理整個基板(以可旋轉框架8之相同旋轉速度),此係因為:對於對透鏡之每次通過,複數個光束用每一透鏡來掃描基板,藉此允許針對順次掃描在方向D上之位移增加。以不同觀點而言,對於給定處理時間,當多個光束經由同一透鏡而投影至基板上時,可縮減可旋轉框架之旋轉速度,藉此可能地縮減歸因於高旋轉速度之效應,諸如,可旋轉框架之變形、磨損、振動、擾動,等等。在一實施例中,複數個光束經配置為與透鏡14、18之旋轉之切線方向成角度,如圖4所示。在一實施例中,複數個光束經配置成使得每一光束重疊於或鄰接於鄰近光束之掃描路徑。
可在放寬容許度時發現多個光束藉由同一透鏡同時地投影之態樣之另外效應。歸因於透鏡之容許度(定位、光學投影,等等),順次區域A11、A12、A13、A14(及/或區域A21、A22、A23及A24,及/或區域A31、A32、A33及A34)之位置可展示相對於彼此的某種程度之定位不準確度。因此,可能需要在順次區域A11、A12、A13、A14之間的某
種程度之重疊。在一個光束之(例如)10%作為重疊之狀況下,處理速度將藉此在單一光束同時通過同一透鏡之狀況下縮減達相同因數10%。在5個或5個以上光束同時地投影通過同一透鏡之情形中,將針對每5個或5個以上經投影線提供10%之相同重疊(相似地參考上文之一個光束實例),因此將總重疊縮減達大約5%或5%以上至2%或2%以下之因數,藉此具有對總處理速度之顯著較低效應。相似地,投影至少10個光束可將總重疊縮減達大約為原先的1/10之因數。因此,容許度對基板之處理時間之效應可因多個光束藉由同一透鏡同時地投影之特徵而縮減。或者或另外,可允許較多重疊(因此允許較大容許度帶),此係因為其對處理之效應低(假如多個光束係藉由同一透鏡同時地投影)。
替代經由同一透鏡而同時地投影多個光束或除了經由同一透鏡而同時地投影多個光束以外,可使用交織技術,然而,此情形可能需要在透鏡之間的可比較更嚴格之匹配。因此,經由透鏡中之同一透鏡而同時地投影至基板上之至少兩個光束具有相互間距,且微影裝置可經配置以操作第二致動器,以便相對於光學柱來移動基板以具有待投影於該間距中之光束之後繼投影。
為了在圖4所示之方向D上縮減在群組中之順次光束之間的距離(藉此(例如)在方向D上達成較高解析度),相對於方向D,可相對於彼此對角地配置該等光束。可藉由在光學路徑中提供分段鏡面30而進一步縮減間距,每一片段用以反射光束中之一各別光束,該等片段經配置以便相對於在
入射於該等鏡面上之光束之間的間距來縮減在藉由該等鏡面反射之光束之間的間距。此效應亦可藉由複數個光纖達成,光束中每一者入射於該等光纖中之一各別光纖上,該等光纖經配置以便沿著光學路徑相對於在該等光纖上游之光束之間的間距來縮減在該等光纖下游之光束之間的間距。
另外,可使用具有複數個輸入之整合式光學波導電路來達成此效應,每一輸入用於接收光束中之一各別光束。整合式光學波導電路經配置以便沿著光學路徑相對於在整合式光學波導電路上游之光束之間的間距來縮減在整合式光學波導電路下游之光束之間的間距。
可提供用於控制投影至基板上之影像之聚焦的系統。可提供用以調整藉由呈如上文所論述之配置之光學柱之部件或全部投影的影像之聚焦的配置。
為了縮減將輻射光點投影至基板上以便形成影像之輻射光束之指向誤差的效應(如上文所論述),可組態微影裝置以調整微影程序之一或多個參數,諸如,用以在基板上形成光點之輻射光束之脈衝時序、基板相對於投影系統之位置,及/或投影系統之移動組件之位置。
在一實施例中,為了提供此補償系統,判定待進行之校正。因此,在本發明之一實施例中,提供一種用以判定投影至基板上之輻射光點之位置之系統。來自此系統之資料不僅可使能夠補償用以將輻射光點提供於基板上之輻射光束之指向誤差,而且可用以補償藉由基板與投影系統之間
的相對移動之時序引入的誤差,及/或藉由輻射光束之脈衝之時序誤差引入的誤差,及/或藉由投影系統內之任何移動組件之移動誤時引入的誤差,如上文所論述。
因此,在本發明之一實施例中,提供一種用以判定輻射光點相對於所欲位置之位置之輻射光點量測系統。舉例而言,該判定可針對暫時靜止輻射光點而進行,或可針對經配置以橫越基板進行掃描之輻射光點而進行。在後者狀況下,該系統可判定輻射光點相對於輻射光點之所欲掃描之實際掃描,例如,在掃描程序期間之一或多個瞬間瞬時地判定輻射光點相對於輻射光點之所欲位置之實際位置。
圖5及圖6描繪根據本發明之一實施例的輻射光點量測系統之配置。如圖所示,輻射光點量測系統包含目標板40及輻射偵測器41。目標板40可安裝至基板台2,基板台2經組態以支撐基板17。舉例而言,目標板40可安裝至基板台2之上部表面,使得目標板40之上部表面實質上平行於在基板台2上所支撐之基板17之上部表面。
在一額外或替代配置中,目標板40可安裝至分離台。在此配置中,輻射光點量測可在微影裝置內與其他程序(諸如,將基板裝載至基板台/自基板台卸載基板)同時地執行。
如圖5所描繪,目標板40可狹長。在此配置中,目標板可經配置以沿著基板台2之一個側而延伸。此情形對於如上文所論述之微影裝置之配置可能有益,在該配置中可提供複數個光學柱,以便使能夠在基板17相對於一或多個光
學柱之單次通過期間橫越基板17之全寬而形成圖案。在此狀況下,目標板40亦可橫越一或多個光學柱之全寬而延伸。因此,可在目標板40相對於一或多個光學柱之單次通過時執行藉由一或多個光學柱產生之所有輻射光點之位置之量測。
目標板40包含一或多個量測目標42,輻射光點可投影至一或多個量測目標42上,以便執行光點量測程序。詳言之,在狹長且沿著基板台2之一個側而延伸的目標板40之配置中,複數個量測目標42可在狹長方向上沿著該目標板而分佈。
輻射偵測器41可經配置成使得其自已投影至量測目標42中之一者上的輻射光點中之一者偵測輻射。舉例而言,如圖6所描繪,目標板40可為透射的,在此狀況下,輻射偵測器41配置於與投影系統相對置的目標板40之側上。因此,輻射偵測器41可自已投影至量測目標42中之一者上且透射通過目標板40之輻射光點偵測輻射。
在一實施例中,可提供反射目標板40。在此配置中,一或多個量測目標42可經組態以反射來自投影至該量測目標上之輻射光點的輻射。在彼狀況下,輻射偵測器41可配置於與投影系統相同的目標板40之側上。在一實施例中,輻射偵測器41可安裝至投影系統或與投影系統成整體。在具有複數個光學柱之微影裝置之配置中,可提供輻射偵測器作為光學柱中每一者之部件。
如圖6所描繪,致動器系統43可經提供及配置以相對於
目標板40來移動輻射偵測器41。因此,輻射偵測器41可移動至複數個不同位置,以便自已投影至對應複數個不同量測目標42上之輻射光點偵測輻射。因此,可結合目標板40之量測目標42中每一者來使用單一輻射偵測器41,以便檢測藉由投影系統提供之輻射光點中每一者。
或者,複數個輻射偵測器41(其可各自同各別致動器系統43相關聯)使多個輻射光點能夠同時地經受光點量測程序。在具有複數個光學柱之配置中,可針對該等光學柱中每一者提供一輻射偵測器41及關聯致動器系統43。
或者或另外,輻射光點量測系統之一或多個致動器系統43可經組態以控制複數個輻射偵測器41之位置。舉例而言,複數個輻射偵測器41可安裝至共同平台,且致動器系統43可經組態以控制該平台之位置。
在一配置中,輻射偵測器41可經組態成使得其可自複數個量測目標接收輻射。因此,可使輻射光點(例如)在單一掃描中橫越複數個量測目標進行掃描,且針對每一量測目標來獲得光點位置資訊。此情形可提供關於光點部位之任何偏差之原因的額外資訊。
在一配置中,一或多個輻射偵測器41可提供於相對於目標板40之各別固定部位處。此一或多個固定輻射偵測器41可各自經組態以自一或多個量測目標42接收輻射。
舉例而言,在輻射偵測器41之位置可受到致動器系統43控制之配置中,為了判定輻射偵測器41相對於目標板40之位置,目標板40可包括複數個輻射偵測器對準標記44。微
影裝置可進一步包括輻射偵測器對準標記檢測系統,輻射偵測器對準標記檢測系統經組態以使用一或多個輻射偵測器對準標記44,以便判定輻射偵測器41相對於目標板40之位置。
在一配置中,可提供照明系統45以照明一或多個輻射偵測器對準標記44,且輻射偵測器41可經組態以識別藉由一或多個輻射偵測器對準標記44反射之輻射,以便識別輻射偵測器41相對於目標板40之位置。如圖所示,照明系統45可具備輻射偵測器41,使得照明系統45之位置可受到用以控制輻射偵測器41之位置之致動器系統43控制。在一替代配置中,照明系統可提供於相對於目標板40之固定位置中。
可提供控制器46,以便判定輻射光點之位置。詳言之,如下文進一步詳細地所描述,輻射光點量測系統之控制器46可使用來自輻射偵測器41之資訊以判定輻射光點之位置。控制器46亦可使用來自輻射偵測器對準標記檢測系統之資訊(如上文所描述,該資訊可包括來自輻射偵測器41之額外資訊),以便判定輻射光點相對於目標板40之位置。在一配置中,控制器可經組態以使用根據檢測輻射偵測對準標記所得之資訊,以便評估及(必要時)補償輻射偵測器41之任何光學系統之變形。
控制器46亦可自對準檢測系統47接收資訊,對準檢測系統47經組態以檢測提供於目標板40上之一或多個目標板對準標記48。舉例而言,對準檢測系統可提供關於目標板40
相對於微影裝置中之器件(例如,投影系統)之位置的資訊。或者或另外,對準檢測系統47可經組態以檢測提供於基板17上之一或多個對準標記49。因此,對準檢測系統可經組態以提供關於目標板40相對於基板17之位置的資訊。
儘管在圖6中將輻射偵測器對準標記44提供於與目標板對準標記48相似的目標板40上之位置中,但無需為此狀況。一般而言,可獨立地選擇兩個標記集合44、48之位置。
將關於目標板40之位置的資訊提供至控制器46可使控制器46能夠計算為光點量測程序之主題之輻射光點相對於在實質上平行於目標板40之上部表面之平面中輻射光點之所欲位置的位置。藉由計算當輻射光點投影至目標板40上時輻射光點之實際位置與輻射光點之所欲位置之間的此差,微影裝置可基於回饋或前饋而補償在基板17上圖案之形成期間當輻射光點投影至基板17上時之偏差。
用以判定輻射光點相對於輻射光點之所欲位置之位置的輻射光點量測系統之控制器46可與用以控制微影裝置之操作之控制器分離,或為用以控制微影裝置之操作之控制器之部件。控制器46可用以控制致動器系統43以控制輻射偵測器之位置。或者或另外,可針對致動器系統43提供分離控制器。
在輻射光點量測系統之實施例中,量測目標42可包含窗,窗經組態以准許在光點投影至窗上時將輻射光點之影像引導至輻射偵測器。舉例而言,在透射目標板40之狀況
下,窗可為透明區段。對於反射目標板40,窗可為平面反射器。
在此配置中,輻射偵測器可包含影像感測器,影像感測器經組態以獲取包括輻射光點之影像的影像。在彼狀況下,控制器46可基於在影像感測器之視場中輻射光點之影像之位置而判定輻射光點相對於輻射光點之所欲位置之位置。
圖7描繪上文所論述之類型之輻射光點量測系統之配置。如圖所示,目標板40包括窗51,輻射光點52可投影至窗51上。在所示配置中,目標板40為透射的。因此,當輻射光點52投影至窗51上時,輻射光點52透射通過目標板40。輻射偵測器包含影像感測器53,其可為(例如)CCD偵測器。可使用其他影像感測器。可提供透鏡或透鏡系統54以將輻射光點52之影像投影至影像感測器53上。
圖8描繪可在光點量測程序期間藉由影像感測器53偵測之影像之實例。如圖所示,輻射光點52之影像55位於影像感測器53之視場內。控制器可基於在影像感測器53之視場內輻射光點52之影像55之位置而判定輻射光點52相對於該輻射光點之所欲位置之位置。
如圖7所示且如上文所論述,目標板40可具備一或多個輻射偵測器對準標記44,連同用以照明輻射偵測器對準標記44之關聯照明系統45。因此,輻射偵測器對準標記44中每一者之影像56亦可投影至影像感測器53上,從而引起輻射偵測器對準標記44之影像56在影像感測器53之視場中係
可見的,如圖8所示。
控制器46可經組態以基於輻射光點52之影像55相對於在影像感測器53之視場內輻射偵測器對準標記44之影像56之位置的位置而判定輻射光點相對於輻射光點之所欲位置之位置。
在一配置中,提供投影至目標板40上之輻射光點52之輻射光束可為脈衝式。因此,影像感測器53可經組態以由系統之單一脈衝形成輻射光點52之影像55。
或者,影像感測器53可積分輻射系統之複數個脈衝以形成輻射光點52之影像55。
在提供輻射光點52之輻射光束相對於目標板40而移動的配置(如上文所論述)及/或偵測器41相對於目標板40而移動的配置中,輻射系統之複數個脈衝之使用可能不會顯著地影響形成於影像感測器53之視場內之輻射光點52之影像55的品質。此係因為輻射系統之脈衝可極短,例如,大約10奈秒。因此,遍及輻射系統之有限數目個脈衝在影像感測器53之視場內輻射光點52之影像55之移動可相對小。
歸因於用以形成投影至目標板40上之輻射光點52之輻射光束的相對高強度,一或多個此等相對短脈衝之使用可為可能的。然而,可能不需要使用此高輻射強度來照明輻射偵測器對準標記44。因此,用於輻射偵測器對準標記44之照明系統45可照明輻射偵測器對準標記44歷時等效於提供投影至目標板40上之輻射光點52之輻射系統之複數個脈衝的時段。
可在提供輻射光點52之輻射系統之一或多個脈衝投影至目標板40上的同時進行輻射偵測器對準標記44之照明。或者,可在輻射系統之一或多個脈衝之前不久或之後不久進行輻射偵測器對準標記44之照明。在後者狀況下,可能需要確保縮減或最小化輻射偵測器對準標記44之照明時期與輻射系統之一或多個脈衝之間的時間差。此情形可縮減或最小化由輻射偵測器對準標記44之影像56相對於在影像感測器53之視場內輻射光點52之影像55的移動造成的對輻射光點52相對於該輻射光點之所欲位置之位置之判定準確度的效應。
影像感測器53亦可用以提供關於投影至目標板40上之輻射光點52之形狀的資料,此係因為將以提供於影像感測器53之視場內之輻射光點52之影像55的形狀反映此資料。
儘管圖7及圖8描繪供單一輻射光點52在單一時刻投影至影像感測器53上的輻射光點量測系統之配置,但無需為此狀況。因此,舉例而言,影像感測器53可經組態成使得複數個輻射光點可投影至形成於目標板40上之對應窗51上且同時地投影至影像感測器53上。此配置可將關聯輻射光點之複數個影像同時地提供於影像感測器之視場內。對應地,控制器46可經組態以判定輻射光點中每一者相對於其各別所欲位置之位置。
圖9描繪可用於本發明之一另外實施例中的光點量測系統之配置。所描繪配置使用透射目標板40,但該配置亦可適應於反射目標板40。
如圖9所示,輻射光點52投影至量測目標42上且橫越量測目標42進行掃描。如下文進一步所描述,來自光點52之輻射傳遞通過量測目標42,且可藉由適當透鏡系統61引導至輻射強度偵測器62,輻射強度偵測器62可經組態以對來自在經投影有輻射光點52之量測目標42之每一部分處傳遞通過量測目標42的光點52之輻射之總強度作出回應。詳言之,輻射強度感測器62可為積分光電二極體或其他適當輻射強度感測器。
儘管圖9中未描繪,但在一配置中,輻射強度偵測器62及任何關聯透鏡系統61可經組態以自複數個量測目標42接收輻射。因此,輻射光點52可橫越複數個量測目標42進行掃描,從而順次地提供額外位置資訊,如上文所論述。
圖10描繪可與如圖9所描繪之光點量測系統一起使用之量測目標42之配置。如圖所示,量測目標42包含第一區段71、第二區段72及第三區段73。
量測目標42之第一區段71及第三區段73係由光柵形成,且第二區段72係由窗形成,在透射目標板40之狀況下,窗將來自輻射光點52之輻射以未經調變形式透射至輻射強度感測器62,即,窗之透射或反射特性獨立於經入射有輻射光點52的在窗內之位置。
在此配置中,光點量測系統之控制器46經組態以控制提供輻射光點52之輻射系統,使得該輻射光點之強度在該輻射光點橫越量測目標42之第一區段71及第三區段73進行掃描時實質上恆定,但在經定時為僅在輻射光點52投影至量
測目標42之第二區段72上之時段期間的參考位置處具有變化強度。換言之,參考位置可經定時以確保當輻射光點52穿越量測目標42之第二區段72之邊緣時不使用變化強度。
如上文所論述,輻射可為脈衝式。在彼狀況下,對具有恆定強度之輻射光束之參考應被理解為意謂脈衝之強度相同。相似地,對強度變化之輻射光束之參考意欲意謂脈衝之強度變化。
因此,輻射強度感測器62在輻射光點52橫越量測目標42進行掃描時接收第一信號、第二信號及第三信號,第一信號、第二信號及第三信號對應於量測目標42之第一區段71、第二區段72及第三區段73。由於實質上恆定強度輻射光點52橫越形成量測目標42之第一區段71及第三區段73之兩個光柵進行掃描,故第一信號及第三信號將具有變化強度。由於當輻射光點52投影通過形成量測目標42之第二區段72之窗時變化強度之輻射光點52在參考位置處投影至目標板40上,故第二信號亦為變化強度信號。
輻射光點量測系統之控制器46可判定在輻射光點52橫越量測目標42進行掃描時輻射光點52相對於輻射光點52之所欲位置之位置。換言之,控制器46可判定輻射光點橫越量測目標42之掃描之所欲軌跡及時序相對於實際軌跡及時序之間的差。舉例而言,自此差,可判定產生輻射光點52之輻射光束之輻射光束指向誤差。
詳言之,可自第一信號與第二信號之間的時間差及相位差以及第二信號與第三信號之間的時間差及相位差來判定
在平行於輻射光點52橫越量測目標42之掃描方向之方向74上輻射光點52之所欲位置與實際位置之間的偏差。舉例而言,若輻射光點52之位置在朝向量測目標之第一區段71且遠離量測目標之第三區段73的方向上有偏差,則第二信號相比於第三信號將在時間上較接近第一信號,且該等信號之間的相位差可改變。因此,藉由適當校準,信號之時序及信號之相位差可用以判定光點位置。信號之間的時間差可在第一程度之準確度上提供位置量測(即,粗略位置量測),且相位差可提供改良型準確度之位置量測(即,精細位置量測)。
如圖10所描繪,形成量測目標42之第一區段71及第三區段73之光柵可經形成為與輻射光點52橫越量測目標42之掃描方向74成不同各別斜角。因此,在實質上垂直於輻射光點52橫越量測目標42之掃描方向74之方向上該輻射光點之偏差引起由輻射光點52傳遞橫越量測目標42之第一區段71及第三區段73引起的第一信號及第三信號之時序及相位之差。
在圖10所描繪之配置中,形成量測目標42之第一區段71及第三區段73之光柵兩者經配置為與輻射光點52橫越量測目標42之掃描方向74成大約45°,但處於對置傾度。因此,在使用適當校準之情況下,輻射光點量測系統之控制器46可在實質上垂直於輻射光點52之掃描方向74之方向上藉由分析第一信號與第三信號之間的時間差及相位差而判定在輻射光點52橫越量測目標42進行掃描時輻射光點52之
位置。舉例而言,在圖10所描繪之配置中,若輻射光點52之位置朝向頁面之頂部有偏差,則第一信號與第三信號之間的時間差減低。
儘管在圖10所描繪之配置中量測目標42之第二區段72配置於第一區段71與第三區段73之間,但此配置可能不同。
圖11描繪可與如圖9所描繪之光點量測系統一起使用之量測目標42之另外配置。
如圖所示,此實施例之量測目標42包含第一區段至第三區段81、82、83,第一區段至第三區段81、82、83係以第一群組而配置,使得在輻射光點52橫越量測目標42進行掃描時,輻射光點52橫越第一區段至第三區段81、82、83進行掃描。如圖所示,量測目標42之第一區段81、第二區段82及第三區段83各自係由各別光柵形成。該等光柵中每一者具有相同節距。
使用圖11所描繪之量測目標42之輻射光點量測系統之控制器46經組態以控制輻射系統,使得將輻射光點52提供於目標板40上之輻射光束之強度以與上文在輻射光點52投影至圖10所描繪之量測目標42之第二區段72上時所論述之方式相似的方式變化。然而,當結合圖11所描繪之量測目標42而使用時,輻射光束受到控制以具有變化強度歷時如下整個時段:在該整個時段期間,輻射光點52橫越量測目標42進行掃描。
如上文關於圖10所描繪之量測目標所論述,若實質上恆定強度輻射光點52橫越形成量測目標42之區段81、82、83
之光柵中每一者進行掃描,則藉由輻射強度感測器62偵測之所得輻射強度將為變化信號。然而,在本配置中,輻射光點52之強度亦變化。藉由設定輻射光點52適當地相對於形成量測目標42之第一區段至第三區段81、82、83之光柵之節距而相對於量測目標42進行掃描的速度,可將由輻射光點52遍及光柵進行掃描造成之調變頻率設定為相似於提供輻射光點52之輻射光束之強度變化的頻率。在此配置中,來自輻射強度感測器62之信號(對應於由變化信號之調變引起的在輻射強度感測器62處所接收之輻射強度)包括低頻分量(接近DC)。此信號分量之信號強度取決於藉由經投影有輻射光點之光柵誘發之調變與輻射光束之強度變化之調變之間的相位相位。來自輻射強度感測器62之信號亦可包括一或多個相對高頻分量。可提供濾波器演算法以抑制高頻分量。
藉由將量測目標42之第一區段至第三區段81、82、83之光柵配置成使得其各自與鄰近區段分離達不同於光柵之節距的量,藉由形成量測目標42之第一區段至第三區段81、82、83中每一者之光柵實現的調變相對於彼此異相。結果,當輻射光點52橫越量測目標42之第一區段至第三區段81、82、83進行掃描時,藉由輻射強度感測器62輸出之低頻分量之信號位準可不同。
因此,在自量測目標42之第一區段81至第二區段82之過渡時及/或在自該量測目標之第二區段82至第三區段83之過渡時,自輻射強度感測器62所輸出之低頻分量之信號位
準將改變。藉由輻射光點量測系統之控制器46對此過渡點之判定會使輻射光點量測系統能夠判定在輻射光點52在平行於輻射光點52之掃描方向之方向74上橫越量測目標42進行掃描時輻射光點52相對於其所欲位置之近似位置。詳言之,過渡之時序可用以在小於光柵之節距之精確度上判定輻射光點52相對於其所欲位置之位置。可(例如)使用適當校準而自輻射強度感測器62所輸出之信號之低頻分量之信號位準來判定輻射光點52相對於其所欲位置之位置(即,在小於光柵之節距的藉由以時序為基礎之量測界定之範圍內的位置)的更精確判定。
自輻射強度62所輸出之低頻分量之信號位準的絕對值可取決於除了輻射光束強度之調變及藉由光柵實現之調變之相對相位以外的額外因數。然而,可藉由針對量測目標42之三個不同區段81、82、83來分析自輻射強度感測器62所輸出之低頻分量之信號位準而消除此等其他因數。
取決於量測目標42之絕對位置,量測目標42之兩個區段81、82、83之間的過渡中之一者之位置可使得來自輻射強度感測器62之所得信號之低頻分量的強度針對量測目標42之兩個區段相同。若相對於輻射光束之調變的每一區段之相位差在特定相位差(在該相位差下觀測到來自輻射強度感測器62之低頻分量之峰值信號)之任一側上相等地間隔,則可發生此情形。在此狀況下,將觀測不到在同量測目標42之兩個區段81、82、83相關聯之信號之間的過渡。
然而,因為提供量測目標42之三個區段81、82、83(其
各自係由彼此異相之光柵形成),所以可確保在輻射光點52橫越量測目標42之三個區段81、82、83進行掃描時在至少一過渡期間存在來自輻射強度感測器62之信號強度之步進改變。在一特定配置中,量測目標42之第二區段82之光柵可與配置於任一側上的量測目標42之第一區段81及第三區段83異相45°。因此,可確保基於至少一過渡之時序而執行粗略位置量測之能力。因為基於自輻射強度感測器所輸出之低頻分量之信號位準的精細位置量測可能不判定超出對應於光柵之節距之範圍的絕對位置,所以可能需要此能力。
如圖11所示,為了判定在實質上垂直於輻射光點52橫越量測目標42之掃描方向74之方向上輻射光點52之位置,可提供量測目標42之第二區段群組84、85、86。量測目標42之第二區段群組84、85、86可對應於量測目標42之第一區段群組81、82、83,但經配置成使得形成該第二群組之光柵相比於該第一群組之光柵經配置為與輻射光點52之掃描方向74成不同斜角。舉例而言,該等光柵可經配置為與輻射光點52之掃描方向74成大約45°,但處於與第一群組之光柵相對置之傾度。
藉由此配置,以與上文關於圖10所描繪之量測目標42所論述之方式相似的方式,輻射光點量測系統之控制器46可自針對粗略位置量測的同第一群組相關聯之過渡與同第二群組相關聯之過渡之間的時間差及自針對精細位置量測的自輻射強度感測器62所輸出之低頻分量之信號位準來判定
在實質上垂直於輻射光點52之掃描方向之方向上該輻射光點之位置。舉例而言,若在圖11所示之配置中光點52在朝向頁面之頂部之方向上有偏差,則使用量測目標42之第一區段群組81、82、83所量測之位置與使用量測目標42之第二區段群組84、85、86所量測之位置將在時間上較靠近。
使用圖11所描繪之量測目標52之輻射光點量測系統相比於圖10之輻射光點量測系統的優點在於:待藉由控制器46執行之計算可較簡單。此外,輻射源可在變化強度下連續地操作,而非在對應於輻射光點之某一位置之特定時間在連續強度下之操作模式與在變化強度下之操作模式之間切換,如上文所論述。
圖12描繪可與輻射光點量測系統(諸如,圖9所描繪之輻射光點量測系統)一起使用之量測目標42之另外配置。如圖所示,量測目標42包含至少一第一隙縫91,第一隙縫91經配置成使得輻射光點52橫越隙縫91進行掃描。隙縫91可經組態為顯著地窄於投影至目標板40上之輻射光點52之寬度。因此,在輻射光點52傳遞橫越隙縫91時,在每一時刻,該輻射光點之區域之分率經引導至輻射強度感測器62。
輻射光點量測系統之控制器46可基於在輻射光點52傳遞橫越隙縫91時來自輻射強度感測器62之信號之強度量變曲線而判定在平行於輻射光點52橫越量測目標42之掃描方向74之方向上輻射光點52相對於該輻射光點之所欲位置之位置。此外,自輻射強度感測器62所輸出之信號之形狀可提
供指示投影至量測目標42上之輻射光點52之形狀的資料。
在一配置中,可在輻射光點52傳遞橫越隙縫91時積分來自輻射強度感測器62之信號。可在諸量測之間重設積分。
如圖12所描繪,量測目標42可包含至少一第二隙縫92。第一隙縫91及第二隙縫92可經配置為相對於輻射光點52橫越量測目標42之掃描方向74成不同各別斜角。因此,如同上文所論述之配置,輻射光點52之相對位置(在該等位置處輻射光點52被判定為自第一隙縫91橫穿至第二隙縫92)可使輻射光點量測系統之控制器46能夠判定在實質上垂直於輻射光點52橫越量測目標42之掃描方向74之方向上輻射光點52之位置。詳言之,對於圖12所描繪之配置,若輻射光點52在朝向頁面之頂部之方向上有偏差,則同橫穿第一隙縫91及第二隙縫92之輻射光點52相關聯之信號將變得較靠近。
藉由提供相對於輻射光點52橫越量測目標42之掃描方向74成不同各別角之複數個隙縫(如圖12所描繪),可獲得關於輻射光點52之形狀之額外資訊。
來自如上文所描述之輻射光點量測系統之資訊可用以在用以將輻射光束投影至基板上之後續程序期間(即,在作為元件製造方法之部分而執行之後續程序期間)調整微影裝置之一或多個參數。
根據元件製造方法,可自已經投影有圖案之基板製造諸如顯示器、積體電路或任何其他項目之元件。
自以上描述且尤其是自關於圖6之描述,將清楚地看
出,使用如圖6所描繪之致動器系統43及輻射偵測器對準標記檢測系統之優點在於:可在不同部位處準確地定位輻射偵測器41。此情形幫助確保單一輻射偵測器41可在不同部位處偵測輻射。此情形允許在必須在不同部位處偵測輻射之狀況下使用較少輻射偵測器或甚至使用單一輻射偵測器41,從而提供成本優點。因此,在本發明之一實施例中,提供一種用於微影裝置之輻射偵測器系統。輻射偵測器系統包含輻射偵測器41,輻射偵測器41經組態以偵測輻射。輻射偵測器系統進一步包含基板台2,基板台2經組態以支撐基板,其中輻射偵測器41係在基板台2中或上。輻射偵測器系統進一步包含輻射偵測器對準標記44,輻射偵測器對準標記44相對於基板台2或相對於輻射偵測器41空間地固定。輻射偵測器系統進一步包含輻射偵測器對準標記檢測系統,輻射偵測器對準標記檢測系統經組態以檢測輻射偵測器對準標記44且基於輻射偵測器對準標記44之檢測而判定輻射偵測器41相對於基板台2或固定至該基板台之物件(例如,目標板40)之位置。輻射偵測器系統進一步包含致動器系統43,致動器系統43經組態以控制輻射偵測器41相對於基板台2或固定至該基板台之物件之位置,使得輻射偵測器41可在不同位置處偵測輻射。
根據本發明之一實施例,輻射偵測器對準標記檢測系統可包含照明系統45,照明系統45經組態以照明輻射偵測器對準標記44。輻射偵測器對準標記檢測系統可進一步包含照明偵測器,照明偵測器經組態以偵測在輻射偵測器對準
標記受到照明時來自輻射偵測器對準標記之輻射。
在一實施例中,照明系統45相對於輻射偵測器41空間地固定,且輻射偵測器對準標記44相對於基板台2空間地固定,且致動器系統43亦經組態以控制照明系統45相對於基板台2或固定至該基板台之物件之位置。輻射偵測器41亦可用作照明偵測器,從而提供成本優點。然而,照明偵測器可不同於輻射偵測器41,且相對於輻射偵測器41空間地固定。此專用照明偵測器可提供在輻射偵測器對準標記受到照明時來自輻射偵測器對準標記之輻射之改良型偵測。在此狀況下,致動器系統43可經組態以控制照明偵測器相對於基板台2或固定至該基板台之物件之位置。根據本發明之一實施例,輻射偵測器系統包含複數個輻射偵測器對準標記,複數個輻射偵測器對準標記相對於基板台2空間地固定,其中輻射偵測器對準標記檢測系統經組態以檢測複數個輻射偵測器對準標記以基於輻射偵測器對準標記中之一或多者之檢測而判定輻射偵測器41相對於基板台2或固定至該基板台之物件之位置。使用複數個輻射偵測器對準標記之優點在於(例如):其可延伸輻射偵測器41之位置可被判定之範圍。或者或另外,其可改良輻射偵測器41之位置之判定準確度。
在一實施例中,照明系統45相對於基板台2空間地固定,且輻射偵測器對準標記44相對於輻射偵測器41空間地固定。在此狀況下,致動器系統43可經組態以控制輻射偵測器對準標記44相對於基板台2或固定至該基板台之物件
之位置。照明偵測器可相對於基板台2空間地固定。
輻射偵測器41可(例如)為輻射強度偵測器或影像感測器。
在本發明之一實施例中,微影裝置包含根據本文所描述之本發明之實施例的輻射偵測器系統。
在以下編號條項中提供根據本發明之另外實施例:
1.一種微影裝置,其包含:一可程式化圖案化元件,其經組態以提供複數個輻射光束;一投影系統,其經組態以將該複數個輻射光束投影至一基板上以形成各別輻射光點;及一輻射光點量測系統,其包含:一目標,可針對一光點量測程序將該等輻射光點投影至該目標上,該目標包含一量測目標;一輻射偵測器,其經組態以自已投影至該量測目標上的該等輻射光點中之一者偵測輻射;及一控制器,其經組態以自該輻射偵測器接收資訊,且基於該資訊而至少判定在實質上平行於該目標之一上部表面之一平面中在該目標上該輻射光點相對於該輻射光點之一所欲位置之位置。
2.如條項1之微影裝置,其進一步包含一基板台,該基板台經組態以支撐一基板,其中該目標係在該基板台中或上。
3.如條項2之微影裝置,其中該基板台包含經組態以收
納該基板之一上部表面,且該目標係在該基板台之該上部表面中或上鄰近於經組態以收納該基板之一區。
4.如條項2或3之微影裝置,其中該目標係沿著該基板台之一個側而提供,針對對應於該基板台上經組態以收納該基板之一區之寬度的該側之至少一部分沿著該側而延伸。
5.如前述條項中任一項之微影裝置,其中該目標狹長且包含在其狹長方向上沿著該目標而分佈之複數個該等量測目標。
6.如前述條項中任一項之微影裝置,其中該目標進一步包含一目標對準標記;且該微影裝置包含一對準檢測系統,該對準檢測系統經組態以檢測該目標上之該目標對準標記且基於該目標對準標記之該檢測而判定該目標相對於該微影裝置中之另一器件之位置。
7.如條項6之微影裝置,其中該對準檢測系統經組態以檢測提供於該基板上之一基板對準標記,且基於該目標對準標記及該基板對準標記之該檢測而判定該目標相對於該基板之位置。
8.如前述條項中任一項之微影裝置,其包含一致動器系統,該致動器系統經組態以控制該輻射偵測器相對於該目標之位置,使得在不同各別位置處,其可偵測已投影至該目標上之不同量測目標上之輻射。
9.如條項8之微影裝置,其中該目標進一步包含一輻射偵測器對準標記;且
該微影裝置包含一輻射偵測器對準標記檢測系統,該輻射偵測器對準標記檢測系統經組態以檢測該輻射偵測器對準標記且基於該輻射偵測器對準標記之該檢測而判定該輻射偵測器相對於該目標之該位置。
10.如條項9之微影裝置,其中該輻射偵測器對準標記檢測系統包含該輻射偵測器及該控制器。
11.如前述條項中任一項之微影裝置,其中該投影系統包含一可移動光學器件且經組態成使得對於一基板或該目標相對於該投影系統之一給定位置,該投影系統可分別在於該基板上形成一影像或執行一光點量測程序期間將每一輻射光點投影至該基板或該目標上之複數個部位上。
12.如條項11之微影裝置,其中該目標、該輻射偵測器及該控制器經組態以針對複數個該等部位來判定該目標上之該輻射光點相對於該輻射光點之該對應所欲位置之該位置。
13.如前述條項中任一項之微影裝置,其中該投影系統包含複數個單元,每一單元用以將複數個輻射光束投影至一基板上以形成各別輻射光點;該等單元中每一者包含一可移動光學器件且經組態成使得對於一基板或目標相對於該投影系統之一給定位置,該等單元中每一者可分別在於該基板上形成一影像或執行一光點量測程序期間將每一輻射光點投影至該基板或該目標上之複數個部位上;且該微影裝置包含同該投影系統之該等單元中每一者相關
聯之一各別輻射偵測器,每一輻射偵測器經組態以自已投影至一量測目標上的來自該對應單元之一輻射光點偵測輻射。
14.如前述條項中任一項之微影裝置,其中該目標包含一透射量測目標,且該輻射偵測器配置於與該投影系統相對置的該目標之側上。
15.如條項1至13中任一項之微影裝置,其中該目標包含一反射量測目標,且該輻射偵測器安裝至該投影系統。
16.如前述條項中任一項之微影裝置,其中該量測目標包含一窗,該窗用以准許在該光點投影至該窗上時將該輻射光點之一影像引導至該輻射偵測器;該輻射偵測器包含一影像感測器,該影像感測器經組態以獲取包括該輻射光點之一影像的一影像;且該控制器經組態以基於在該影像感測器之視場中該輻射光點之該影像之位置而判定該輻射光點相對於該輻射光點之一所欲位置之該位置。
17.如條項16之微影裝置,當附屬於條項9或10時,其中藉由該影像感測器獲取之該影像包括該輻射偵測器對準標記之一影像。
18.如條項16或17之微影裝置,其中該控制器經組態以基於藉由該影像感測器獲取之該輻射光點之該影像而判定該輻射光點之形狀。
19.如條項1至15中任一項之微影裝置,其中:該量測目標包含第一區段、第二區段及第三區段,該第
一區段及該第三區段各自包含一光柵,且該第二區段包含一窗,該窗經組態以准許將該輻射光點引導至該輻射偵測器;該微影裝置經組態成使得該輻射光點投影至該量測目標上,使得該輻射光點橫越該第一區段、該第二區段及該第三區段進行掃描;該輻射偵測器包含一輻射強度感測器,該輻射強度感測器經組態以自該光點偵測輻射強度,該光點係自該量測目標引導至該輻射偵測器;且該控制器經組態以控制該可程式化圖案化元件,使得提供該輻射光點之該輻射光束在其橫越該第一區段及該第三區段進行掃描時具有一實質上恆定強度,且在該輻射光點橫越該第二區段進行掃描時在一參考位置處具有一變化強度,且該控制器經組態以基於來自該輻射偵測器之第一信號、第二信號及第三信號之時序及/或相位而判定該輻射光點之該位置,該第一信號、該第二信號及該第三信號分別對應於投影至該第一區段、該第二區段及該第三區段上之該輻射光點。
20.如條項19之微影裝置,其中該控制器經組態以基於該第一信號與該第二信號之間及該第二信號與該第三信號之間的時間差及/或相位差之一比較而判定在實質上平行於該輻射光點橫越該目標之掃描方向之一方向上該輻射光點相對於該輻射光點之該所欲位置之該位置。
21.如條項19或20之微影裝置,其中該第一區段之該光柵
及該第三區段之該光柵經提供為與該輻射光點橫越該目標之該掃描方向成各別不同斜角;且該控制器經組態以基於該第一信號與該第三信號之間的時間差及/或相位差而判定在實質上垂直於該輻射光點橫越該目標之該掃描方向之一方向上該輻射光點相對於該輻射光點之該所欲位置之該位置。
22.如條項1至15中任一項之微影裝置,其中:該量測目標包含複數個區段,每一區段包含一各別光柵;該微影裝置經組態成使得該輻射光點投影至該量測目標上,使得該輻射光點橫越該量測目標之該等區段進行掃描;該輻射偵測器包含一輻射強度感測器,該輻射強度感測器經組態以自該光點偵測該輻射強度,該光點係自該量測目標引導至該輻射偵測器;該控制器經組態以控制該可程式化圖案化元件,使得提供該輻射光點之該輻射光束在供其投影至該目標上之點處具有在一實質上恆定頻率下之一變化強度;且該控制器經組態以基於對應於在該量測目標之該複數個區段處所投影之該輻射光點的來自該輻射偵測器之各別信號而判定該輻射光點相對於該輻射光點之一所欲位置之該位置。
23.如條項22之微影裝置,其中:該等光柵中每一者在實質上平行於該輻射光點橫越該目
標之該掃描方向之一方向上予以量測時具有實質上相同節距;該等光柵之一第一群組包含對應於各別區段之第一光柵、第二光柵及第三光柵,該第一光柵、該第二光柵及該第三光柵經配置成彼此鄰近,使得該第一光柵與該第二光柵及該第二光柵與該第三光柵分離達不同於在實質上平行於該輻射光點橫越該目標之該掃描方向之該方向上該等光柵之該節距的一距離;且該控制器經組態以基於來自該輻射偵測器之信號位準改變之一時序而判定在實質上平行於該輻射光點橫越該目標之該掃描方向之該方向上該輻射光點相對於該輻射光點之該所欲位置之該位置的一以時序為基礎之量測,該時序對應於該輻射光點自該第一區段傳遞至該第二區段之時間及/或該輻射光點自該第二區段傳遞至該第三區段之時間。
24.如條項22或23之微影裝置,其中該控制器經組態以基於在該輻射光點投影至一光柵上之一時間期間藉由該輻射偵測器輸出之一信號之一低頻分量之信號位準而判定在實質上平行於該輻射光點橫越該目標之該掃描方向之該方向上該輻射光點相對於該輻射光點之該所欲位置之該位置的一以強度為基礎之量測。
25.如條項24之微影裝置,其中該輻射光點相對於該輻射光點之該所欲位置之該位置的該以強度為基礎之量測係基於在該輻射光點投影至三個不同光柵上之各別時間期間藉由該輻射偵測器輸出之該信號之該低頻分量之該信號位
準。
26.如條項24或25之微影裝置,當附屬於條項23時,其中該以時序為基礎之位置量測用於一粗略位置量測,且該以強度為基礎之位置量測用於一精細位置量測。
27.如條項23至26中任一項之微影裝置,其中:該等光柵包括以對應於該第一光柵群組之一方式而配置之第一光柵、第二光柵及第三光柵之一第二群組,該第一群組及該第二群組中之該等光柵經配置為與該輻射光點橫越該目標之該掃描方向成不同各別斜角;且該控制器經組態以基於在該輻射光點橫越該第一光柵群組之該掃描期間及在該輻射光點橫越該第二光柵群組之該掃描期間該以時序為基礎之位置量測及/或該以強度為基礎之位置量測之間的差而判定在實質上垂直於該輻射光點橫越該目標之該掃描方向之一方向上該輻射光點相對於該輻射光點之該所欲位置之該位置。
28.如條項1至15中任一項之微影裝置,其中:該微影裝置經組態成使得該輻射光點投影至該量測目標上,使得該輻射光點橫越該量測目標進行掃描;該目標包含一隙縫,該隙縫經組態以選擇該輻射光點之區域之一分率,使得對於該輻射光點相對於該量測目標之每一位置,該分率經引導至該輻射偵測器;且該輻射偵測器包含一輻射強度感測器,該輻射強度感測器用以自該光點偵測該輻射強度,該光點係自該量測目標引導至該輻射偵測器。
29.如條項28之微影裝置,其中該量測目標包含至少第一隙縫及第二隙縫,該第一隙縫及該第二隙縫經配置成使得在該輻射光點橫越該量測目標進行掃描時,該輻射光點橫越該等隙縫中每一者順次地掃描;且該第一隙縫及該第二隙縫經配置為與該輻射光點橫越該目標之該掃描方向成各別不同斜角。
30.一種用於量測一微影裝置中之一輻射光束光點位置之方法,該微影裝置包含用以提供複數個輻射光束之一可程式化圖案化元件,及用以將該複數個輻射光束投影至一基板上以形成各別輻射光點之一投影系統,該方法包含:將該等輻射光點投影至包含一量測目標之一目標上;使用一輻射偵測器以自已投影至該量測目標上的該等輻射光點中之一者偵測輻射;及基於來自該輻射偵測器之資訊而至少判定在實質上平行於該目標之一上部表面之一平面中該輻射光點相對於該輻射光點之一所欲位置之位置。
31.一種元件製造方法,其包含:使用如條項30之方法以量測該微影裝置中之該複數個輻射光束中至少一者相對於一對應所欲位置之該輻射光束光點位置;及使用該經判定光點位置以控制該微影裝置之一參數,同時將該複數個輻射光束投影至一基板上。
32.一種用於一微影裝置之輻射偵測器系統,其包含:一輻射偵測器,其經組態以偵測輻射;
一基板台,其經組態以支撐一基板,其中該輻射偵測器係在該基板台中或上;一輻射偵測器對準標記,其相對於該基板台或相對於該輻射偵測器空間地固定;一輻射偵測器對準標記檢測系統,其經組態以檢測該輻射偵測器對準標記且基於該輻射偵測器對準標記之該檢測而判定該輻射偵測器相對於該基板台或固定至該基板台之一物件之位置;及一致動器系統,其經組態以控制該輻射偵測器相對於該基板台或固定至該基板台之該物件之該位置,使得該輻射偵測器可在不同位置處偵測輻射。
33.如條項32之輻射偵測器系統,其中該輻射偵測器對準標記檢測系統包含一照明系統,該照明系統經組態以照明該輻射偵測器對準標記。
34.如條項32或33之輻射偵測器系統,其中該輻射偵測器對準標記檢測系統包含一照明偵測器,該照明偵測器經組態以偵測在該輻射偵測器對準標記受到照明時來自該輻射偵測器對準標記之輻射。
35.如條項33或34之輻射偵測器系統,其中該照明系統相對於該輻射偵測器空間地固定,該輻射偵測器對準標記相對於該基板台空間地固定,且該致動器系統經組態以控制該照明系統相對於該基板台或固定至該基板台之該物件之位置。
36.如條項34或35之輻射偵測器系統,當附屬於條項34
時,其中該輻射偵測器用作該照明偵測器。
37.如條項34或35之輻射偵測器系統,當附屬於條項34時,其中該照明偵測器不同於該輻射偵測器且相對於該輻射偵測器空間地固定,且其中該致動器系統經組態以控制該照明偵測器相對於該基板台或固定至該基板台之該物件之位置。
38.如條項33或34之輻射偵測器系統,其中該照明系統相對於該基板台空間地固定,該輻射偵測器對準標記相對於該輻射偵測器空間地固定,且該致動器系統經組態以控制該輻射偵測器對準標記相對於該基板台或固定至該基板台之該物件之位置。
39.如條項38之輻射偵測器系統,當附屬於條項34時,其中該照明偵測器相對於該基板台空間地固定。
40.如條項35至37中任一項之輻射偵測器系統,其包含複數個輻射偵測器對準標記,該複數個輻射偵測器對準標記相對於該基板台空間地固定,其中該輻射偵測器對準標記檢測系統經組態以檢測該複數個輻射偵測器對準標記以基於該等輻射偵測器對準標記中之一或多者之該檢測而判定該輻射偵測器相對於該基板台或固定至該基板台之一物件之位置。
41.如條項32至40中任一項之輻射偵測器系統,其中該輻射偵測器為一輻射強度偵測器或一影像感測器。
42.一種微影裝置,其包含如條項32至41中任一項之輻射偵測器系統。
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。
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,包括折射、繞射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件,或其組合。
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。
1‧‧‧微影裝置
2‧‧‧基板台
3‧‧‧定位元件
4‧‧‧個別可控制自發射對比元件/個別可控制器件
5‧‧‧框架
7‧‧‧致動器/馬達
8‧‧‧旋轉框架/可旋轉框架
9‧‧‧可移動光學件
10‧‧‧軸線
11‧‧‧馬達
12‧‧‧透鏡/投影系統
13‧‧‧孔隙結構
14‧‧‧場透鏡/投影系統
15‧‧‧框架
17‧‧‧基板
18‧‧‧成像透鏡/投影系統
19‧‧‧對準/位階感測器
21‧‧‧陣列
30‧‧‧分段鏡面
40‧‧‧透射目標板/反射目標板
41‧‧‧輻射偵測器
42‧‧‧量測目標
43‧‧‧致動器系統
44‧‧‧輻射偵測器對準標記/標記集合
45‧‧‧照明系統
46‧‧‧控制器
47‧‧‧對準檢測系統
48‧‧‧目標板對準標記/標記集合
49‧‧‧對準標記
51‧‧‧窗
52‧‧‧輻射光點
53‧‧‧影像感測器
54‧‧‧透鏡/透鏡系統
55‧‧‧影像
56‧‧‧影像
61‧‧‧透鏡系統
62‧‧‧輻射強度偵測器/輻射強度感測器
71‧‧‧第一區段
72‧‧‧第二區段
73‧‧‧第三區段
74‧‧‧掃描方向
81‧‧‧第一區段/第一區段群組
82‧‧‧第二區段/第一區段群組
83‧‧‧第三區段/第一區段群組
84‧‧‧第二區段群組
85‧‧‧第二區段群組
86‧‧‧第二區段群組
91‧‧‧第一隙縫
92‧‧‧第二隙縫
A1‧‧‧區域
A2‧‧‧區域
A3‧‧‧區域
A11‧‧‧區域
A12‧‧‧區域
A13‧‧‧區域
A14‧‧‧區域
A21‧‧‧區域
A22‧‧‧區域
A23‧‧‧區域
A24‧‧‧區域
A31‧‧‧區域
A32‧‧‧區域
A33‧‧‧區域
A34‧‧‧區域
B1‧‧‧第一光束集合/光束
B2‧‧‧第二光束集合/光束
B3‧‧‧第三光束集合/光束
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置之部件;圖2描繪根據本發明之一實施例的圖1之微影裝置之部件的俯視圖;圖3描繪根據本發明之一實施例的微影裝置之部件的高
度示意性透視圖;圖4描繪根據本發明之一實施例的藉由根據圖3之微影裝置至基板上之投影的示意性俯視圖;圖5及圖6分別以平面圖及橫截面描繪根據本發明之一實施例的輻射光點量測系統之配置;圖7描繪根據本發明之一實施例的光點量測系統之配置之部件;圖8描繪可在如圖7所描繪之配置之使用期間形成於影像感測器中的影像;圖9描繪根據本發明之一實施例的輻射光點量測系統之配置之部件;及圖10、圖11及圖12描繪可與圖9所描繪之配置一起使用的本發明之不同實施例之量測目標。
2‧‧‧基板台
40‧‧‧透射目標板/反射目標板
41‧‧‧輻射偵測器
42‧‧‧量測目標
43‧‧‧致動器系統
44‧‧‧輻射偵測器對準標記/標記集合
45‧‧‧照明系統
46‧‧‧控制器
47‧‧‧對準檢測系統
48‧‧‧目標板對準標記/標記集合
Claims (21)
- 一種微影裝置,其包含:一可程式化圖案化元件,其經組態以提供複數個輻射光束;一投影系統,其經組態以將該複數個輻射光束投影至一基板上以形成各別(respective)輻射光點;及一輻射光點量測系統,其包含:一目標,可針對一光點量測程序(spot measurement process)將該等輻射光點投影至該目標上,該目標包含一量測目標;一輻射偵測器,其經組態以自已投影至該量測目標上的該等輻射光點中之一者偵測輻射;及一控制器,其經組態以自該輻射偵測器接收資訊,且基於該資訊而至少判定在實質上平行於該目標之一上部表面之一平面中相對於在該目標上該輻射光點之一所欲位置之該輻射光點的位置。
- 如請求項1之微影裝置,其進一步包含一基板台,該基板台經組態以支撐一基板,其中該目標係在該基板台中或上。
- 如請求項1或2之微影裝置,其中該目標狹長且包含在其狹長方向上沿著該目標而分佈之複數個該等量測目標。
- 如請求項1或2之微影裝置,其包含一致動器系統,該致動器系統經組態以控制該輻射偵測器相對於該目標之位置,使得在不同各別位置處,其可偵測已投影至該目標 上之不同量測目標上之輻射。
- 如請求項4之微影裝置,其中該目標進一步包含一輻射偵測器對準標記;且該微影裝置包含一輻射偵測器對準標記檢測系統,該輻射偵測器對準標記檢測系統經組態以檢測該輻射偵測器對準標記且基於該輻射偵測器對準標記之該檢測而判定該輻射偵測器相對於該目標之該位置。
- 如請求項1或2之微影裝置,其中該投影系統包含一可移動光學器件且經組態成使得對於一基板或該目標相對於該投影系統之一給定位置,該投影系統可分別在於該基板上形成一影像或執行一光點量測程序期間將每一輻射光點投影至該基板或該目標上之複數個部位上。
- 如請求項6之微影裝置,其中該目標、該輻射偵測器及該控制器經組態以針對複數個該等部位來判定該目標上之該輻射光點相對於該輻射光點之該對應所欲位置之該位置。
- 如請求項1或2之微影裝置,其中該投影系統包含複數個單元,每一單元用以將複數個輻射光束投影至一基板上以形成各別輻射光點;該等單元中每一者包含一可移動光學器件且經組態成使得對於一基板或目標相對於該投影系統之一給定位置,該等單元中每一者可分別在於該基板上形成一影像或執行一光點量測程序期間將每一輻射光點投影至該基板或該目標上之複數個部位上;且 該微影裝置包含同該投影系統之該等單元中每一者相關聯之一各別輻射偵測器,每一輻射偵測器經組態以自已投影至一量測目標上的來自該對應單元之一輻射光點偵測輻射。
- 如請求項1或2之微影裝置,其中該目標包含一反射量測目標,且該輻射偵測器安裝至該投影系統。
- 如請求項1或2之微影裝置,其中該量測目標包含一窗,該窗用以准許在該光點投影至該窗上時將該輻射光點之一影像引導至該輻射偵測器;該輻射偵測器包含一影像感測器,該影像感測器經組態以獲取包括該輻射光點之一影像的一影像;且該控制器經組態以基於在該影像感測器之視場中該輻射光點之該影像之位置而判定該輻射光點相對於該輻射光點之一所欲位置之該位置。
- 如請求項10之微影裝置,當附屬於請求項5時,其中藉由該影像感測器獲取之該影像包括該輻射偵測器對準標記之一影像。
- 如請求項10之微影裝置,其中該控制器經組態以基於藉由該影像感測器獲取之該輻射光點之該影像而判定該輻射光點之形狀。
- 如請求項1或2之微影裝置,其中:該量測目標包含第一區段、第二區段及第三區段,該第一區段及該第三區段各自包含一光柵,且該第二區段包含一窗,該窗經組態以准許將該輻射光點引導至該輻 射偵測器;該微影裝置經組態成使得該輻射光點投影至該量測目標上,使得該輻射光點橫越該第一區段、該第二區段及該第三區段進行掃描;該輻射偵測器包含一輻射強度感測器,該輻射強度感測器經組態以自該光點偵測輻射強度,該光點係自該量測目標引導至該輻射偵測器;且該控制器經組態以控制該可程式化圖案化元件,使得提供該輻射光點之該輻射光束在其橫越該第一區段及該第三區段進行掃描時具有一實質上恆定強度,且在該輻射光點橫越該第二區段進行掃描時在一參考位置處具有一變化強度,且該控制器經組態以基於來自該輻射偵測器之第一信號、第二信號及第三信號之時序及/或相位而判定該輻射光點之該位置,該第一信號、該第二信號及該第三信號分別對應於投影至該第一區段、該第二區段及該第三區段上之該輻射光點。
- 如請求項1或2之微影裝置,其中:該量測目標包含複數個區段,每一區段包含一各別光柵;該微影裝置經組態成使得該輻射光點投影至該量測目標上,使得該輻射光點橫越該量測目標之該等區段進行掃描;該輻射偵測器包含一輻射強度感測器,該輻射強度感測器經組態以自該光點偵測該輻射強度,該光點係自該 量測目標引導至該輻射偵測器;該控制器經組態以控制該可程式化圖案化元件,使得提供該輻射光點之該輻射光束在供其投影至該目標上之點處具有在一實質上恆定頻率下之一變化強度;且該控制器經組態以基於對應於在該量測目標之該複數個區段處所投影之該輻射光點的來自該輻射偵測器之各別信號而判定該輻射光點相對於該輻射光點之一所欲位置之該位置。
- 如請求項1或2之微影裝置,其中:該微影裝置經組態成使得該輻射光點投影至該量測目標上,使得該輻射光點橫越該量測目標進行掃描;該目標包含一隙縫,該隙縫經組態以選擇該輻射光點之區域之一分率,使得對於該輻射光點相對於該量測目標之每一位置,該分率經引導至該輻射偵測器;且該輻射偵測器包含一輻射強度感測器,該輻射強度感測器用以自該光點偵測該輻射強度,該光點係自該量測目標引導至該輻射偵測器。
- 如請求項15之微影裝置,其中該量測目標包含至少第一隙縫及第二隙縫,該第一隙縫及該第二隙縫經配置成使得在該輻射光點橫越該量測目標進行掃描時,該輻射光點橫越該等隙縫中每一者順次地掃描;且該第一隙縫及該第二隙縫經配置為與該輻射光點橫越該目標之該掃描方向成各別不同斜角。
- 一種用於量測一微影裝置中之一輻射光束光點位置之方 法,該微影裝置包提供複數個輻射光束之一可程式化圖案化元件,及將該複數個輻射光束投影至一基板上以形成各別輻射光點之一投影系統,該方法包含:將該等輻射光點投影至包含一量測目標之一目標上;使用一輻射偵測器以自已投影至該量測目標上的該等輻射光點中之一者偵測輻射;及基於來自該輻射偵測器之資訊而至少判定在實質上平行於該目標之一上部表面之一平面中相對於該輻射光點之一所欲位置之該輻射光點的位置。
- 一種用於一微影裝置之輻射偵測器系統,其包含:一輻射偵測器,其經組態以偵測輻射;一基板台,其經組態以支撐一基板,其中該輻射偵測器係在該基板台中(in)或上(on);一輻射偵測器對準標記(alignment marker),其相對於該基板台或相對於該輻射偵測器空間地固定(spatially fixed);一輻射偵測器對準標記檢測(inspection)系統,其經組態以檢測該輻射偵測器對準標記,且基於該輻射偵測器對準標記之該檢測而判定該輻射偵測器相對於該基板台或固定至該基板台之一物件之位置;及一致動器系統,其經組態以控制該輻射偵測器相對於該基板台或固定至該基板台之該物件之該位置,使得該輻射偵測器可在不同位置處偵測輻射。
- 如請求項18之輻射偵測器系統,其中該輻射偵測器對準 標記檢測系統包含一照明系統,該照明系統經組態以照明該輻射偵測器對準標記。
- 如請求項18或19之輻射偵測器系統,其中該輻射偵測器對準標記檢測系統包含一照明偵測器,該照明偵測器經組態以偵測在該輻射偵測器對準標記受到照明時來自該輻射偵測器對準標記之輻射。
- 一種微影裝置,其包含如請求項18至20中任一項之輻射偵測器系統。
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