TW200915011A - Stage apparatus, exposure apparatus, and method of manufacturing device - Google Patents

Description

200915011 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係相關於平台設備’曝光設備及裝置的製造方 法。 【先前技術】 已知所謂的步進器及掃描器是用於製造半導體裝置之 曝光設備。在逐步移動投影透鏡下方的晶圓同時，步進器 透過投影透鏡將形成在光罩上的圖型影像縮小並且投影到 平台設備上之半導體晶圓上，以連續移轉圖型影像到晶圓 上的複數部位。在相對投影透鏡來掃瞄晶圓和光罩的同時 ’掃描器藉由以縫隙狀的曝光光線照射晶圓而將光罩平台 上之光罩的圖型投影到晶圓平台上的晶圓上。從解析度和 校直準確性的觀點看來，步進器及掃描器被認爲是曝光設 備的主流。 一設備性能指數是指出每一單位時間所處理的晶圓數 目之生產量。爲了獲得高生產量，需要以高速移動晶圓平 台和光罩平台。在此環境下，日本專利先行公開號碼 200 5-243 75 1建議具有粗移動平台和微移動平台之平台設 備’以在抑制熱產生的同時達到高速驅動。在加速和減速 粗移動平台時，使用粗移動線性電動機。在加速和減速微 移動平台時’以抑制熱產生於其中的電磁體使它加速和減 速’及以微移動線性電動機定位它。此藉由微移動線性電 動機來抑制熱產生’因此抑制不利的熱影響。 -4 - 200915011 當以不校直狀態將光罩安裝在光罩平台上時，可在相 對於粗移動平台旋轉的同時，掃瞄驅動微移動平台。然而 ’微移動平台的旋轉位移電磁體的力之作用點，因此產生 不想要的力矩。而且，爲移動平台的旋轉改變微移動平台 和電磁體之間的間隙，因此產生不想要的力矩。當藉由控 制微移動線性電動機的旋轉來抑制這些力矩時，會增加熱 產生量，導致不利的熱影響。 【發明內容】 本發明的目的係設置一平台設備，其藉由控制電磁體 來降低由於微移動平台的旋轉而使電磁體所產生之任何力 矩’藉以抑制微移動線性電動機的熱產生。 根據本發明的第一觀點，設置有一平台設備，包含： 一第一平台；一第二平台，安裝於第一平台上；一線性電 動機’被組配成相對第一平台來定位第二平台；複數電磁 體’被組配成相對第一平台來加速和減速第二平台；及一 控制器，被組配成控制複數電磁體，其中控制器控制電磁 體’以降低由於第二平台的旋轉而使電磁體所產生之力矩 0 根據本發明的第二觀點，設置有一平台設備，包含： 一第一平台；一驅動單元，被組配成在第一方向驅動第一 平台；一第二平台’安裝於第一平台上；一線性電動機， 被組配成相對第一平台來定位第二平台；複數電磁體，其 插入在第一平台和第二平台之間，被組配成在第一方向施 -5- 200915011 加力到第二平台，在垂直於第一方向的方向校直它們本身 ，和包括線圈；一量測裝置，被組配成量測相對第一平台 之第二平台的旋轉量；及一控制器’被組配成控制供應到 線圈的每一個之電流’其中控制器依據量測裝置所獲得的 ja測結果來控制供應到線圈的每一個之電流。 根據本發明的第二觀點，設置有一平台設備，包含： 一第一平台；一驅動單元，被組配成在第一方向驅動第一 平台；一第二平台’安裝於第一平台上；一線性電動機， 被組配成相對第一平台來定位第二平台；複數電磁體，其 插入在第一平台和面對第一方向之第二平台的表面之間， 被組配成相對於第一平台以非接觸方式支撐第二平台，和 包括線圈；及一控制器’被組配成控制供應到線圈的每一 個之電流，複數電磁體’其包括一電磁體，被組配成產生 力’以在驅動第一平台的平面中，在第一旋轉方向，相對 第一平台來旋轉第二平台；和一電磁體，被組配成產生力 ’以在驅動第一平台的平面中，在與第一旋轉方向相對的 方向中，相對第一平台來旋轉第二平台，其中控制器控制 供應到線圈的每一個之電流，以在驅動第一平台時，相對 第一平台不旋轉第二平台。 根據本發明’能夠設置一平台設備，其藉由控制電磁 體來降低由於微移動平台的旋轉而使電磁體所產生之任何 力矩’藉以抑制微移動線性電動機的熱產生。 從下面參考附圖之例示實施例的說明將能更加明白本 發明的其他特徵。 -6- 200915011 【實施方式】 下面將參考附圖來說明本發明的實施例。 [第一實施例] 圖1爲根據本發明的平台設備之例子圖。雖然此平台 設備被實施作支撐移轉形成在原圖（光罩）上的圖型到基 板上之曝光設備的原圖（光罩）之平台，但是亦可將它應 用到例如支撐基板的平台。 原圖平台100支托原圖（光罩）1〇1及運送和定位原圖 101到曝光位置。充作原圖平台1〇〇上的第一平台之粗移動 平台1 0 4係由充作驅動單元的粗移動線性電動機1 〇 2來驅動 。充作第二平台的微移動平台105被安裝在粗移動平台1〇4 上。藉由微移動線性電動機1 0 3和複數電磁體1 〇 6 a至1 0 6 d ，而以相對於粗移動平台104的非接觸方式來支撐微移動 平台105。驅動微移動平台105以相對粗移動平台1〇4移動 。複數電磁體l〇6a至106d相對粗移動平台1〇4來加速和減 速微移動平台105，並且產生推力，此推力被控制成降低 由於微移動平台105的旋轉而使電磁體106a至106d所產生 之任何力矩。電磁體106a至106d產生力，以在驅動微移 動平台105的平面上，在第一旋轉方向（圖1中的順時針方 向）旋轉微移動平台105。電磁體106a至l〇6d產生力，以 在驅動微移動平台105的平面上’在相對於第一旋轉方向 的方向（圖1中的反時針方向）旋轉微移動平台105。用以 200915011 移動微移動平台1 〇5之線性電動機（微移動線性電動機） 103準確地定位它。因此，微移動線性電動機103不需要控 制微移動平台1 〇 5的旋轉，如此抑制微移動線性電動機1 0 3 的熱產生。 平台設備包含量測裝置，其每一個都量測相對粗移動 平台104之微移動平台105的旋轉量。每一個都量測旋轉量 之量測裝置的例子是插入電磁體l〇6a至106d和微移動平 台105之間的複數間隙感測器108。複數間隙感測器1〇8量 測微移動平台1 05在其移轉方向及旋轉方向相對電磁體 1 06a至1 06d的位置。每一個都量測旋轉量之量測裝置可 以是置放在原圖平台外面並且量測微移動平台105的位置 之複數雷射干涉儀（未圖示）。 圖2爲複數電磁體106a至106d的例子圖。在軛鐵202 和磁板20 1之間形成小間隙，使得可以非接觸方式在它們 之間傳送力。當將電流供應到裝附至電磁體主體的驅動線 圈203時，引力作用在軛鐵202和磁板201之間。探索線圏 204被捲繞在電磁體106a的軛鐵202四周，並且量測它自 己的感應電壓。 圖3爲控制複數電磁體106a至l〇6d之控制器的控制系 統圖。控制器根據量測裝置所獲得的量測結果來校正微移 動平台1 0 5的驅動目標。依據所校正的驅動目標，控制器 亦控制複數電磁體l〇6a至106d，以降低由於微移動平台 105的旋轉而使電磁體106a至106d所產生之任何力矩。各 個電磁體l〇6a至106d所產生的力與流經各個電磁體106a 200915011 至1 0 6 d和磁板2 0 1之間的磁通量之平方成比例。電磁體 1 0 6 a至1 〇 6 d的控制系統從控制器接收磁通量的命令値（ 磁通量命令）301，其是在加速或減速力的絕對値之平方 根的維數中。以積分器304求探索線圈204所量測的感應電 壓之積分，及積分値變成磁通量的維數。依據此輸出，計 算產生想要的推力之磁通量的大小。爲了藉由使用例如各 個間隙感測器來量測微移動平台1 05之旋轉量而在想要的 旋轉位置驅動微移動平台1 05，以對應於旋轉量的磁通量 校正係數（磁通量校正增益）3 05乘上電磁體106a至106d 每一個的命令値。事先預測磁通量校正係數3 0 5較佳。事 先量測對應於旋轉量的力矩量以獲得想要的旋轉量，及爲 電磁體l〇6a至106d每一個計算抵消微移動平台105中所產 生的推力校正係數。因爲推力與磁通量的平方成比例，所 以藉由以一級函數來近似平台旋轉量和所計算的推力校正 係數之平方根間的關係以獲得反應磁通量命令的磁通量校 正係數輸入較佳。需注意的是，可以一或更高級函數來進 行近似。可由一或更高級函數來近似推力校正係數和平台 旋轉量之間的關係，使得近似函數的平方根被決定作磁通 量校正係數。 在圖4中，將對應於想要的旋轉量之磁通量校正値307 加到電磁體l〇6a至106d每一個的命令値，以藉由量測如 圖3所示之相對電磁體106a至106d每一個的微移動平台 105之旋轉量，而在想要的旋轉位置中驅動微移動平台105 。事先預測校正値3 07較佳。事先量測對應於旋轉量的力 200915011 矩量以獲得想要的旋轉量，及爲各個電磁體計算抵消微移 動平台105中所產生的推力校正値。 [第二實施例] 圖5爲第二實施例圖。在第二實施例中，與第一實施 例相比，減少微移動線性電動機1 0 3的軸數。電磁體〗〇 6 a 至1 0 6 d幫助微移動線性電動機1 〇 3的移轉，及在旋轉方向 定位微移動線性電動機1 0 3。 [第三實施例] 圖6爲第三實施例圖。在第三實施例中，將諸如應變 儀等複數力量測裝置107設置在微移動平台1〇5和粗移動平 台104之間的連接位置。各個複數力量測裝置1〇7量測微移 動平台105中所產生的力矩，及爲各個電磁體i〇6a至i〇6d 的磁通量命令値計算校正値，以抵消所產生的力矩。以此 校正値乘上磁通量命令値或將其加到此校正値，藉以執行 推力校正。可藉由量測微移動線性電動機1 0 3的反作用力 來進行此力量測。也就是說，偵測線性電動機的電流値， 及根據所偵測的電流値來爲各個電磁體1 〇6a至1 06d的磁 通量命令値計算校正値。 [曝光設備的實施例] 下面將說明應用根據本發明的平台設備之例示曝光設 備。如圖7所示，投影式曝光設備具有照明單元1、安裝原 -10- 200915011 圖（光罩）之原圖平台2、投影光學系統3、及安裝基板之 基板平台4。曝光設備投影及移轉形成在原圖上的電路圖 型到基板上，及可以步進&重複式投影曝光規劃或步進& 掃描式投影曝光規劃。 照明單元1照明形成電路圖型之原圖，及具有光源單 元和照明光學系統。光源單元使用例如雷射當作光源。雷 射可以是例如具有波長約1 93 nm之ArF準分子雷射，具 有波長約248 nm之KrF準分子雷射，或具有波長約153 nm之F2準分子雷射。並不特別侷限雷射種類，可以例如 是YAG雷射，及也不特別侷限雷射的數目。當使用雷射 當作光源時，使用用以將來自雷射光源的平行光整型成想 要的光束型狀的光束整型光學系統以及用以將同調（coherent) 雷射光束轉換成非同調（incoherent)雷射光束的非同調光 學系統較佳。再者，可被用於光源單元之光源並不特別侷 限於雷射，亦可使用一或複數個水銀燈或氙氣燈。照明光 學系統照明遮罩及包括例如透鏡、平面鏡、光學積分器、 及光闌。 投影光學系統3可以是例如只具有複數透鏡元件的光 學系統，具有複數透鏡元件和至少一凹面鏡之光學系統， 具有複數透鏡元件和至少一繞射光學元件之光學系統，或 具有全反射鏡之光學系統。 可以線性電動機移動原圖平台2和基板平台4。在步進 &掃瞄投影曝光規劃中，平台2及4同步移動。將致動器分 開設置到基板平台4和原圖平台2的至少其中之一，以校直 -11 - 200915011 到基板上的原圖圖型。 上述曝光設備可被用於製造微圖型裝置，例如，諸如 半導體積體電路、微機器、及薄膜磁頭等半導體裝置。 以使用上述曝光設備將基板曝光到輻射能之步驟，顯 影曝光步驟中所曝光的基板之步驟，及處理顯影步驟中所 顯影的基板之其他已知步驟來製造裝置（如、半導體積體 電路裝置和液晶顯示裝置）。 在抗蝕劑去除中，去除鈾刻後剩下之任何不需要的抗 鈾劑。藉由重複這些步驟，將電路圖型的多層結構形成在 基板上。 儘管已參考例示實施例說明本發明，但是應明白本發 明並不侷限於所揭示的例示實施例。下面申請專利範圍的 範疇係符合最廣義的解釋，以包含所有此種修正和同等結 構及功能。 【圖式簡單說明】 圖1爲根據第一實施例之平台設備的平面圖； 圖2爲根據第一實施例之電磁體圖； 匱1 3爲根據第—實施例之電磁體的控制系統之例子的 方塊圖； 圖4爲根據第一實施例之電磁體的控制系統之另一例 子的方塊圖； 圖5爲根據第二實施例之平台設備的平面圖； H6爲根據第三實施例之平台設備的平面圖；及 -12- 200915011 圖7爲曝光設備的例子圖。 【主要元件符號說明】 1 :照明單元 2 ·原圖平台 3 :投影光學系統 4 :基板平台 1 0 0 •原圖平台 101 :原圖（光罩） 102 :粗移動線性電動機 1 0 3 :微移動線性電動機 1 〇 4 :粗移動平台 1 05 :微移動平台 1 0 6 a :電磁體 1 0 6 b :電磁體 1 0 6 c :電磁體 1 0 6 d :電磁體 107 :力量測裝置 108 :間隙感測器 2 0 1 :磁板 202 :軛鐵 2 0 3 :驅動線圈 2 0 4 :探索線圏 3 0 1 :命令値 -13 200915011 3 0 4 :積分器 3 0 5 :磁通量校正係數 3 0 7 :校正値 -14

Claims (1)

1. 200915011 十、申請專利範圍 1. 一種平台設備，包含： 一第一平台： 一第二平台，安裝於該第一平台上； 一線性電動機，被組配成相對該第一平台來定位該第 二平台； 複數電磁體，被組配成相對該第一平台來加速和減速 該第二平台；及 一控制器，被組配成控制該複數電磁體， 其中該控制器控制該等電磁體，以降低由於該第二平 台的旋轉而使該等電磁體所產生之力矩。 2 .根據申請專利範圍第1項之設備，另外包含 一量測裝置，被組配成量測相對該第一平台之該第二 平台的旋轉量， 其中該控制器依據該量測裝置所獲得的該量測結果來 控制該等電磁體。 3 .根據申請專利範圍第1項之設備，另外包含 一量測裝置，被組配成量測該第二平台中所產生的力 矩， 其中該控制器依據該量測裝置所獲得的該量測結果來 控制該等電磁體。 4 .根據申請專利範圍第1項之設備，其中該控制器根 據該線性電動機的電流値來校正該第二平台的驅動目標， 及依據該校正的驅動目標來控制該等電磁體。 -15 - 200915011 5 .根據申請專利範圍第2項之設備，其中該量測裝置 包括複數間隙感測器的任一個，其被組配成量測該第二平 台和該複數電磁體之間的間隙；和複數干涉儀，其被組配 成量測該第二平台的位置。 6 .根據申請專利範圍第2項之設備，其中該控制器根 據該量測裝置所獲得的該量測結果來校正該第二平台的驅 動目標，及依據所校正的驅動目標來控制該等電磁體。 7 .根據申請專利範圍第3項之設備，其中該控制器根 據該量測裝置所獲得的該量測結果來校正該第二平台的驅 動目標，及依據所校正的驅動目標來控制該等電磁體。 8 . —種平台設備，包含： 一第一平台； 一驅動單元，被組配成在第一方向驅動該第一平台； 一第二平台，安裝於該第一平台上； 一線性電動機，被組配成相對該第一平台來定位該第 二平台； 複數電磁體，其插入在該第一平台和該第二平台之間 ，被組配成在該第一方向施加力到該第二平台，在垂直於 該第一方向的方向校直它們本身，和包括線圈； 一量測裝置，被組配成量測相對該第一平台之該第二 平台的旋轉量；及 一控制器，被組配成控制供應到該等線圈的每一個之 電流^ 其中該控制器依據該量測裝置所獲得的該量測結果來 -16- 200915011 控制供應到該等線圈的每一個之電流。 9 .根據申請專利範圍第8項之設備，其中該量 包括複數間隙感測器的任一個，其被組配成量測該 台和該複數電磁體之間的間隙；和複數干涉儀，其 成量測該第二平台的位置。 10.根據申請專利範圍第8項之設備，其中該控 據該量測裝置所獲得的該量測結果來校正該第二平 動目標，及依據該校正的驅動目標來控制供應到該 的每一個之該電流。 1 1 .根據申請專利範圍第8項之設備，其中該控 據該線性電動機的電流値來校正該第二平台的驅動 及依據該校正的驅動目標來控制供應到該等線圈的 之該電流。 1 2 . —種平台設備，包含： 一第一平台； 一驅動單元，被組配成在第一方向驅動該第一 一第二平台，安裝於該第一平台上； 一線性電動機，被組配成相對該第一平台來定 二平台； 複數電磁體，其插入在該第一平台和面對該第 之該第二平台的表面之間，被組配成相對於該第一 非接觸方式支撐該第二平台，和包括線圏；及 一控制器，被組配成控制供應到該等線圈的每 電流， 測裝置 第二平 被組配 制器根 台的驅 等線圈 制器根 目標， 每一個 平台； 位該第 一方向 平台以 一個之 -17 - 200915011 該複數電磁體，其包括一電磁體，被組配成產生力， 以在驅動該第一平台的平面中，在第一旋轉方向中，相對 該第一平台來旋轉該第二平台；和一電磁體，被組配成產 生力，以在驅動該第一平台的該平面中，在與該第一旋轉 方向相對的方向中，相對該第一平台來旋轉該第二平台， 其中該控制器控制供應到該等線圏的每一個之電流， 以在驅動該第一平台時，相對該第一平台不旋轉該第二平 台。 1 3 .根據申請專利範圍第1 2項之設備，另外包含 一量測裝置，被組配成量測相對該第一平台之該第二 平台的旋轉量， 其中該控制器依據該量測裝置所獲得的該量測結果來 控制供應到該等線圈的每一個之該電流。 14.根據申請專利範圍第12項之設備，另外包含 一量測裝置，被組配成量測該第二平台中所產生的力 矩， 其中該控制器依據該量測裝置所獲得的該量測結果來 控制供應到該等線圈的每一個之該電流。 1 5 . —種曝光設備，其將形成在原圖上之圖型移轉到 基板上，其中 該原圖和該基板的至少其中之一係由申請專利範圍第 1至1 4項的其中之一項所定義的平台設備所支撐。 16.—種裝置製造方法，該方法包含： 使用申請專利範圍第1 5項所定義之曝光設備將基板曝 -18- 200915011 光至輻射能； 顯影該曝光基板；及 處理該顯影基板以製造該裝置 -19-