TW201013330A - Projection system, lithographic apparatus, method of postitioning an optical element and method of projecting a beam of radiation onto a substrate - Google Patents
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Description
201013330 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明之實施例係關於一種投影系統、一種微影裝置, 一種定位光學元件之方法,及一種將輻射光束投影至目標 _ 上之方法。 【先前技術】 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 罩或主光罩)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,包括晶粒之一部分、一個晶粒或若干晶粒)上。圖 案之轉印通常係經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料 (抗蝕劑)層上。一般而言,單一基板將含有經順次圖案化 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照射 每-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照射每一 有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自 印至基板。 一目標部分。亦 自圖案化器件轉 在微影裝置中, 輻射光束可藉由圖案化器件而圖案化
141880.doc 201013330 影至基板上之精確度可影響微影裝置之總精確度及效能。 歸因於(例如)投影系統之不精破度的經圖案化光束之位置 的任何偏差均可導致由基板所形成之圖案的誤差。該等誤 差可為(例如)疊對誤差,其中圖案之-部分相對於圖案之 另-部分未被正確地定位。其他誤差可包括聚㈣差及對 比誤差。 為了最小化由投影系統所引入之誤差,有必要確保精確 地定位投影系統内之光學元件(其係用以引導及/或調節經 圖案化輻射光束)。先前已知的係提供光學元件中之每一 者被安裝至的框架且調整光學元件中之每一者相對於框架 的位置,以便定位光學元件。為了提供光學元件之精確定 位,安裝有光學元件且與光學元件相對地定位之框架必須 具有機械剛性且具有高熱穩定性(亦即,其在熱負載下必 須大體上不變形)。 為了改良微影裝置之效能(例如,藉由提供較小特徵尺 寸),可增加微影裝置之數值孔徑。然而,增加數值孔徑 意謂在投影系統中需要較大光學元件。此又意謂安裝有光 學7G件之框架必須增加尺寸。增加此框架之尺寸意謂愈加 難以產生對於所需要之精確效能而言既具有足夠剛性又具 有足夠熱穩定性的結構。因此,愈加難以且在某些情況下 不可能隨著投影系統之數值孔徑增加而以足夠精確度來定 位投影系統之光學元件。 【發明内容】 本發明者已發現一種(例如)具有改良型效能之用於微影 141880.doc 201013330 詳吕之,提供一種可以較大精確度來 系統。 根據本發明之'態樣,提供_種用於微影裝置之投影系 統’投影系統包括··第一框架;第二框架;光學元件,光 學元件安裝至第一框架;第一吾屯彳金祕 示弟量測系統,第一量測系統經
根據本發明之另一態樣,提供一種微影裝置,微影裝置 包括:支撐件,支撐件經建構以支撐圖案化器件,圖案化 器件能夠在輻射光束之橫載面中向輻射光束賦予圖案以形 成經圖案化輻射光束;基板台,基板台經建構以固持基 板;及如以上所揭示之投影系統,投影系統經組態以將經 圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上。 根據本發明之另一態樣,提供一種將光學元件定位於投
裝置中之投影系統。 定位光學元件之投影 組態以判定光學元件相料第:框架之位置;及第二量測 系統,第二量測系紙组態以量測取決於第二框架之變形 的至少一參數。 影系統中之方法,方法包括:判定安裝至第一框架之光學 凡件相對於第二框架的位置;及量測取決於第二框架之變 形的至少一參數。 根據本發明之另一態樣,提供一種將輻射光束投影至基 板上之方法,方法包括:使用輻射源來提供輻射光束;及 使用以上所揭示之方法而使用至少一光學元件來引導輻射 光束。 【實施方式】 現將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之 141880.doc 201013330 實施例’在該等圖式中’對應參考符號指示對應部分。 圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。 裝置包括: 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)Μτ,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而精 確地定位圖案化器件之第一定位器pM ; 基板台(例如,晶圓台)WT,其經建構以固持基板(例 如’塗覆抗㈣之晶圓)胃’且連接至經組態以根據某些參 數而精確地定位基板之第二定位器pw ;及 投影系統(例如,折射投影透鏡系統)ps,其經組態以將 由圖案化器件MA職予至輻射光束B之圖案投影至基板〜之 目標部分C(例如,包括一或多個晶粒)上。 照明系統可包括用於引導、成形或控難射之各種類型 的光學組件’諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他 類型的光學組件,或其任何組合。 —、 構支择(亦即,承載)圖案化器件。支擇社構以] 決於圖案化器件之定向、微影裝置之設;構以: 如圖案化器件是否固持 、”件〇 J便用機械、真空、靜電或 ㈣^化器件。支撐結構可 框' = 可根據需要而為固定或可移動的 器件(例如)相對於投影系統而處於所要 141880.doc 201013330 對術”D主光罩」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φ中向帛射光束賦予圖案以便 • 在基板之目標部分中形成圖案的任何器件。應注意,例 - 右被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的辅 助特徵’則圖案可能不會精確地對應於基板之目標部分中 _ &所要圖案°通常’被賦予至輻射光束之圖案將對應於目 標部分中所形成之器件(諸如積髏電路)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[CD面板。光罩在 微影術中係熟知的,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輕射光束。 • 傾斜鏡面將圖案賦予於由鏡面矩陣所反射之輻射光束中。 本文所使用之術語「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,其適合於所使用 之曝光輻射,或適合於諸如浸沒液體之使用或真空之使用 的其他因素。可認為本文對術語「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,裝置為反射類型(例如,使用反射光 罩)。或者,裝置可為透射類型(例如,使用透射光罩 141880.doc 201013330 微影裝置可為具有兩個(雙平台)或兩個以上基板台(及/ 或兩個或兩個以上光罩台)的類型。在該等「多平台」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—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—部分可由 具有相對較高折射率之液體(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,光罩與投影系統之間。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。如本 文所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須浸潰 於液體中’ 疋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,照明器比自輻射源S〇接收輻射光束。舉例而 sS輻射源為準分子雷射時,輻射源與微影裝置可為單 獨實體。在該等情況下’不認為輻射源形成微影裝置之一 部分,且輻射光束係藉助於包括(例如)適當引導鏡面及/或 光束放大器之光束傳送系統BD而自輻射源s〇傳遞至照明 器IL。在其他情況下,例如,當輻射源為汞燈時,輻射源 可為微影裝置之整體部分。輻射源8〇及照明器江連同光束 傳送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。 、月器IL可包括用於調整輻射光束之角強度分布的調整 器AD。通常,可調整照明器之光瞳平面中之強度分布的 至少外部徑向範圍及/或内部徑向範圍(通常分別被稱作〇 外部及σ内部)。此外,照明器IL可包括各種其他組件,諸 141880.doc 201013330 如積光IUN及聚光器CO。照明器可用以調節輕射光束, 以在其橫截面中具有所要均一性及強度分布。 輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如,光罩台 上之圖案化器件(例如,光罩ΜΑ)上,且係藉由圖案化器件 . 而圖案化。在橫穿光罩厘八後,輻射光束Β傳遞通過投影系 . 統1^,投影系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分匸上。 藉助於第二定位器PW及位置感測器IF2(例如,干涉量測器 φ 件' 線性編碼器或電容性感測器),基板台WT可精確地移 動,例如,以便在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分 C。類似地,第一定位器PM及另一位置感測器IF1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之路徑而精確地定位光罩μα。一般而言,可藉助 於形成第一定位器ΡΜ之一部分的長衝程模組(粗略定位)及 短衝程模組(精細定位)來實現光罩台ΜΤ之移動。類似地, 可使用形成第二定位器PW之一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(與掃描器相對) 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Μ1、M2及基板對準標記 PI、Ρ2來對準光罩Μ Α及基板W。儘管如所說明之基板對 準標記佔用專用目標部分,但其可位於目標部分之間的空 間中(此專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ΜΑ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: 141880.doc 201013330 ι·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ΜΤ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’曝光場之最大尺寸限制單次靜態曝光中所成 像之目標部分C的尺寸。 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)。可藉由投影系統以之放大率(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,曝光場之最大尺寸限制單次動態 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评丁。在此模 式中,通*使用脈衝式輻射源,且在基板台WT2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®案化ϋ件。此操作模式可易於應用於利用可程 式化圖案化器件(諸如以上所提及之類型的可程式化鏡面 陣列)之無光罩微影術。 亦可使用對以上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6中展不已知投影系統ps之典型配置。如此圖所示, 141880.doc 201013330 輕射光束870經由支撑框架咖中之透射部分85q而進入投 t/系統可鲛已在輻射光束之橫截面中將(例如)來自圖案 器件之圖案賦予於輕射光束上。接著,輻射光束謂通 常係在藉由支撐框架8〇〇中之透射部分86〇而離開投影系統 之前由光學元件810、82〇、8S〇及84〇引導及/或調節。如 以上所描述,為了確保精確地控制經圖案化光束之位置 (例如,相對於經曝光之基板W),有必要精確地控制投影 系統中之光學元件810、82〇、83〇及84〇的位置。 在圖6所示之典型系統中,相對於投影系統之支撐框架 800而控制光學元件81〇、82〇、83〇及84〇之位置。因此, 考慮到(例如)第二光學元件82〇,通常使用量測光學元件 820相對於支撐框架8〇〇之位置的量測系統來控制該位置。 在圖6中,此量測被展示為標註為Xf之箭頭。為了使用圖6 之此已知系統來控制光學元件81〇、820、830及84〇之絕對 位置(例如,相對於具有恆定位置之參考點),支撐框架8〇〇 自身必須具有相對於該參考點之恆定位置。因而,支撐框 架800自身之任何運動及/或失真均將導致光學元件“ο、 820、830及840之對應移動(絕對而言),因為光學元件 810、820、830及840係相對於支撐框架8〇〇而量測。因 此’為了精確地控制離開圖6所示之投影系統之輻射光束 870的位置’投影系統之支撐框架800必須在操作期間具有 尺寸穩定性及幾何形狀穩定性。 通常,圖6所示之已知投影系統PS中的支撐框架8〇〇將需 要既具有熱穩定性又具有機械穩定性。換言之,支撐框架 141880.doc 201013330 800將需要抵抗歸因於熱負載(例如’藉由具有低熱膨脹係 數之材料而建構)之形狀改變’且亦抵抗歸因於機械(例 如’振動)負載(例如,具有高於框架800在操作期間將經歷 之最低典型激發頻率的最低固有頻率(eigen freqUency))之 形狀改變。除了擔當用於量測光學元件8 10、820、830、 840之位置的參考框架以外,習知框架8〇〇亦支撐可用以更 改光學元件810、820、830、840之位置的致動器880。因 此,框架800經歷來自致動器88〇之反作用力。此意謂框架 800必須既具有機械剛性(例如,相對於振動負載)又能夠支 撐及反抗致動器880。 如本文所解釋,隨著使用投影系統PS之微影裝置的數值 孔敉增加,投影系統ps中所需要之光學元件的尺寸亦增 加此導致女裝有光學元件的投影系統之框架之尺寸的對 應增加因此,因為具有高數值孔徑在微影裝置中係有利 的(例如目為其允許將較小特徵尺寸曝光於基板W_h ), 所以投影系統之框架的尺寸正變得愈來愈大。然而,隨著 投影系統之框架的尺寸增加,需要熱穩定性及機械穩定性 兩者之杧架的以上所闡明之需求較難以達成。詳言之,藉 由使用田前材料及/或建構技術可能不會使包括框架剛(諸 圖所丁之樞架)之投影系統ps具有足夠熱穩定性及機械 穩疋^以提供&影系統之光學元件810、820、830及840之 足夠精確的定位(絕對而言)。 T 2中展不根據本發明之—實施例的投影系統。圖2所示 系統I括第—框架其在本文中亦可被稱作力框 141880.doc 201013330 架200),及第二框架3〇〇(其在本文中亦可被稱作量測框架 300)。如圖2所示,輻射光束870(其可為經圖案化輻射光 束)經由透射部分380而進入投影系統ps。在圖2中,透射 部分380被展示為處於量測框架3〇〇中。在替代實施例中, 透射部分380可以替代方式而形成於(例如)力框架2〇〇中。 在其他實施例中’可能根本不需要透射部分380。舉例而 言’在某些實施例中,輻射光束870可經由結構中之間隙 而傳遞至投影系統p S中。 在經由透射部分380而進入投影系統?8後,使用光學元 件110、120、130、140而在投影系統pS中引導及/或調節 輻射光束870。光學元件110、120、13〇、ι4〇可為任何適 當光學元件’例如,透射光學元件或反射光學元件。在圖 2所不之實施例中,光學元件11〇、12〇、13〇、14〇為反射 光學元件’諸如鏡面。在圖2所示之實施例中,說明四個 光學元件110、120、130、140。然而,在替代實施例中, 可在技影系統PS中使用任何其他適當數目之光學元件。舉 例而言,可使用一個、兩個、三個、四個、五個、六個、 七個、八個、九個或十個光學元件。在其他實施例中,可 使用十個以上光學元件。 一旦已藉由投影系統PS中之光學元件110、120、13〇、 140而引導及/或調節輻射光束87〇,輻射光束87〇便經由透 射部分390而離開投影系統PS。再次,在所說明實施例 中,透射部分390被展示為處於量測框架3〇〇中。在替代實 施例中,透射部分390可形成於投影系統ps之任何其他適 141880.doc -15- 201013330 當部分中’例如’形成於力框架200中。在某些實施例 中’輻射光束可經由間隙(而非透射部分390)而離開投影系 統PS。 在圖2中可見’光學元件110、120、130、140安裝至力 框架200。如以下更詳細地所描述,可使用一或多個致動 器 410、420、430、440 而將光學元件! 1〇、12〇、13〇、ι4〇 安裝至力框架200。致動器41 〇、420、430、440可用以(例 如)在控制器700(稍後加以描述)之指導下調整光學元件 110、120、130、140之位置。 根據本發明之一實施例,使用第一量測系統9丨〇(見圖3 及圖5)相對於量測框架3〇〇而量測光學元件丨丨〇、12〇、 130、140中之一或多者的位置。第一量測系統91〇在本文 中亦可被稱作框架量測系統91 〇。 接著,使用第二量測系統920來量測取決於或關於量測 框架300之變形(例如,歸因於熱負栽或機械(諸如振動)負 載)的參數。第二量測系統920在本文中亦可被稱作鏡面量 測系統920。藉由量測光學元件11〇、12〇、13〇、14〇相對 於量測框架3GG之位置且接著量測關於該量測框心⑻之變 形的參數’可以較大精確度來判定、計算及/或控制投影 系統ps之光學元件110、120、130、14〇中之一或多者相對 於(較佳地為怪定)參考位置的位置。 以下更詳細地描述第一量測系統及第二量測系統之操 作0 關於光學元件相 如本文所提及,術語「位置」(例如 141880.doc 201013330 對於參考點或相對於量測框架300及/或力框架2〇〇中之一 或兩者的位置)可意謂在三維空間中之任何一或多個軸線 中的位置或圍繞三維空間中之任何一或多個軸的定向。換 言之,如本文所使用之術語「位置」可意謂在六軸系統中 之軸線中之任何一或多者中的位置或值,亦即,在三個正 交軸線中之任何一或多者中的位置及/或圍繞彼等三個正 交轴線中之任何一或多者的旋轉。 藉由向投影系統PS提供第一框架2〇〇及第二框架3〇〇,光 學元件110、120、13〇、14〇之位置的控制及/或量測可在 變化之熱負載及/或機械負載下較穩定。向投影系統以提 供第一框架200及第二框架3〇〇亦可意謂可以較大精確度相 對於基板w及/或圖案化器件厘八而控制輻射光束87〇之位 置。 可藉由使該等框架中之一者經設計為在熱負載改變(例 如,溫度改變)下比另一框架穩定來達成光學元件u〇、 120、130、140之位置的改良型控制及/或量測。在熱負載 改變下較穩定之框架亦可在機械負載下較穩定(例如,較 能抵抗歸因於振動負載之形狀改變)。因此,該等框架中 之一者可比另一框架熱穩定及機械穩定。較不熱穩定及/ 或機械穩定之框架可具有經由致動器41〇、42〇、43〇、44〇 而女裝至该框架上之光學元件丨1〇、12〇、13〇、。以此 方式,將不需要較熱穩定及/或機械穩定之框架來支撐致 動器410、420、430、440或將反作用力提供至致動器 410、420、430、440。 141880.doc -17- 201013330 框架是否機械穩定之一量測可為其最低固有頻率之值。 應理解,如本文所使用,術語固有頻率可意謂共振頻率。 因此,在此情境中,被認為足夠機械穩定之框架將通常具 有(例如)大於100赫茲之最低固有頻率,更通常具有將(例 如)大於200赫茲之最低固有頻率,且更通常具有將(例如) 大於300赫茲之最低固有頻率。 若一框架在某些負載下比另一框架穩定,則其可意謂較 穩定之框架在該負載(其為熱負載、機械負載或任何其他 負載)下較能抵抗形狀改變、尺寸改變及/或幾何形狀改 變。通常,量測框架300將比力框架2〇〇機械穩定。又,通 常,量測框架300亦將比力框架200熱穩定。因此,量測框 架300將通常比力框架200既熱穩定又機械穩定。力框架 200將用以經由致動器410、42〇、43〇、44〇而安襄及支撐 光學元件 110、120、130、140。 在替代實施例中,力框架200可經建構為比量測框架3〇〇 熱穩定。另外或或者,力框架200可經建構為比量測框架 3 00機械穩定。 為了使該等框架中之一者對於特定類型之負載比另—框 架穩定,可使用不同材料來建構該等框架。舉例而言,為 了使-框架比另-框架熱穩定,可選擇具有較低熱膨脹係 數之材料。類似地,可藉由選擇具有較高剛性之適當材料 而使該等框架中之一者比另一框架機械穩定。舉例而言, 可使用產生具有最低固有頻率之結構的材料來建構該等框 架中之一者,該最低固有頻率高於在使用另一框架之材料 141880.doc 18 201013330 來建構該框架的情況下的最低固有頻率。因此,可藉由與 供以建構力框架200之-(或多種)材料相比具有較高剛性及 較低熱膨脹係數之一(或多種)材料來建構量測框架3〇〇。 亦可根據需要而調整框架200、3〇〇之建構及/或幾何形 • &,則更達成每-㈣之所要熱穩、冑性及/或機械穩定 性。 如以上所敍述,為了改良光學元件U〇、12〇、㈠^^及HQ ❿ 之位置的控制及/或量測,將該等框架中之一者(通常為量 測框架300)設計為對於熱負載改變比另一框架穩定。另外 或或者,可將此框架(通常為量測框架)設計為經屏蔽以防 熱負載。通常,其對於任何熱負載改變之較大穩定性可由 具有高熱時間常數之量測框架300(在此框架為較熱穩定之 框架的情況下)引起。若該框架具有較高熱時間常數,則 該框架之溫度隨著周圍環境之溫度的波動而保持較穩定。 詳言之,熱時間常數特性化框架對環境之溫度改變的回應 鲁 時間(至第一階)。熱時間常數可表示使(量測)框架在環境 溫度之改變之後達到其初始溫度與其最終溫度之間的差之 給定百分比(例如,63%)所花費的時間。熱時間常數可被 定義為:mcp/(hA)(其中m、Cp、h&A係如以下方程式1及2 中所定義)。 為了達成高熱時間常數,可使至及/或自量測框架3〇〇之 熱轉移的熱轉移係數(h)低(亦即,對於框架與周圍環境之 間的給定溫差,可使至/自框架之熱轉移速率低)。此可自 以下方程式1所見: 141880.doc •19- 201013330 AQ/At = h Α ΔΤ en v (方程式1) 其中: △Q/At=至/自框架之熱轉移速率w h=至框架之熱轉移係數w/(m2K) A=框架之熱轉移表面面積m2 △ Tenv=框架表面與周圍環境之間的溫差κ 或者或另外’可藉由針對所論述框架而選擇高比熱容 (eP)來達成高熱時間常數。另外或或者,質量(m)之增加可 導致較高熱時間常數。因此,由以下方程式2可見,mcp之 _ 值之增加可意謂:對於轉移至框架之給定熱量,框架之溫 度上升低: Q = m Cp △Tframd 方程式 2) 其中:
Q==至框架之熱轉移J m=框架之質量Kg cP=框架之比熱容j/(KgK^ △Tframe=框架之溫度改變 Θ 具有高熱時間常數可有助於確保曝光期間之精確度。舉 例而α,若框架之溫度保持較穩定,則歸因於溫度改變的 框架之變形較小,且因此,光學元件110、120、130、〗40 * 之位置的量測可高度精確。 然而,當致使包括力框架2〇〇及量測框架3〇〇之投影系統 離線(例如,用於清潔及/或修理)時,力框架及/或量測 框架300之溫度可漂移遠離於其在曝光基板期間應保持之 141880.doc •20· 201013330 最佳值。在裝置恢復線上(例如,在已完成清潔及/或修理 之後)時可再次開始曝光基板之前,框架2〇〇、3〇〇之溫度 需要返回至所要值。 若該等框架中之一者經設計為具有高熱時間常數以便熱 . 敎’靠《在其僅返回至受㈣作環境巾的情況下花 • #大量時間週期以返回至所要溫度。舉例而言,若在致使 離線之後量測框架300(假定此框架為具有較高熱時間常數 • 之框架)至所要溫度之溫度偏移為大約30Θ mK,則返回至 所要溫度所花費之時間可為至少1〇小時。此導致微影裝置 之h機時間增加,伴有經曝光基板之產量的對應減少。 為了減v使量測框架3〇〇返回至其所要操作溫度所花費 之時間,可提供溫度控制系統。溫度控制系統可經組態以 在量測框架300之溫度已(例如)歸因於—停機時間週期而漂 移遠離於操作溫度之後將量測框架3〇〇之溫度返回驅動朝 向其操作溫度。因而’溫度控制系統可經組態以在使用中 攀 彳(17田'皿度控制系統正用以將框架返回至操作溫度時) 降低所論述框架之熱時間常數。自以上關於方程式⑴之 解釋可理解’此可藉由以下任-項而達成:⑴增加至框架 ,、、、轉移的熱轉移係數(h);及/或⑴)減少框架之比熱容 (ep)及/或質量(m) ’使得(叫)之值降低。 ^或者或另外,使量測框架3〇〇返回至其所要操作溫度所 化費之時間可藉由適當地控制環繞框架300之環境的溫度 而減V : ^例而言,若量測框架300已漂移至過低之溫 度’則可提供加熱器以增加周圍環境之溫度。若量測框架 141880.doc •21 . 201013330 已漂移至過高之溫度,則可提供冷卻器或冷凍單元以降低 周圍環境之溫度。控制器可在該實施例中用以根據需要而 控制周圍環境之溫度。 在圖2所示之一實施例中’溫度控制系統包含用以將流 體供應至量測框架300之流體供應單元78〇、790。藉由框 架3 00而將熱轉移至流體供應系統78〇、79〇中之流體及/或 自流體供應系統780、790中之流體轉移熱,藉此更改框架 300之度。藉由將流體供應至量測框架3〇〇,可顯著地增 加至/自量測框架300之熱轉移。舉例而言,供應至量測框 架300之流體可通過内部管道及/或外部管道。 根據此實施例,可提供控制系統78〇以作為溫度控制系 統780、790之一部分。控制系統78〇可經組態,以便僅允 許在微影裝置(量測框架300為其一部分)未用以曝光基板時 開啟(例如,啟動或操作)溫度控制系統。此可意謂當微影 裝置正用以曝光基板時將流體之流動速率設定至零。當該 裝置正用以曝光基板時不操作溫度控制系統78〇、意 謂:在曝光期間,量測框架300之熱時間常數保持(相對)較 大’且因& ’該框架保持熱穩定。另外,因為在曝光期間 無流體在量測框架3GG中流動或圍繞量測框架鳩流動,所 以不存在對框架3〇〇之關聯的動態效應,諸如不需要的振 動。 使用該溫度控制系統780、79〇可將使框架3〇〇返回至所 要操作溫度所花費之時間減少高達2、5、7或1〇或更多之 因數。舉例而言,肖以返回至所要操作溫度之時間可自7 141880.doc -22· 201013330 小時減少至1小時。 在此實施例中’流體控制系統可用以在操作期間控 制溫度控制系統78〇、790之操[以增加至/自量測框架 300之熱轉移速率。舉例而言,流體控制系統⑽可用以控 制流體流之參數,例如,流體(其可為水)之溫度及/或流動 速率,及(視情況)溫度控制系統78〇、79〇在作用中之時間 週期。流體控制系統780可包含溫度量測感測器。溫度二 測感測器可提供於溫度正被控制之框架上及/或提供:流 體流中(例如,在其離開該框架之& " < ·黏處)。可接著比較經量 測溫度值與所要溫度值。基於經量測溫度值與所要溫度值 之間的差,可使用控制器(其可為流體控制系統彻之一部 幻以判定流體之所需加熱及/或冷卻。所需加熱或冷卻之 计算及/或散可包含比例演算法及/或比例/積分演算法。 流體控制系統780亦可包含與溫度控制系統·、79〇之 流體接觸的加熱器或加熱元件。加熱元件可向流體提供執 輸入。可基於來自控制器之輪出而控制藉由加熱元件而至 流體之熱輸入的量’以便將框架之溫度驅動至所要值。或 者或另外,流體控㈣統·可包含可與流體接觸之冷卻 元件,諸如佩爾蒂爾(Peltier)元件。可基於控制器之輸出 藉由冷卻元件而自流體所移除之熱量,以便將框架 之k度驅動至所要值。 溫度控制系統780、790可經組態以將量測框架3〇〇之溫 2動至目標溫度。此目標溫度在曝光基板期間可為量測 框架_之所要溫度。此所要溫度可(例如)為已知溫度,在 141880.doc -23- 201013330 該溫度下’可最精確地進行關於光學元件11〇、l2〇、 130、140之位置的量測。目標溫度亦可係在致使量測框架 300離線之前量測框架3〇〇之溫度。 在一替代實施例中,溫度控制系統可藉由增加環繞量測 框架300之氣體(例如,氮氣或氫氣或空氣)的壓力(而非藉 由提供單獨流體供應系統)而操作。增加環繞量測框架3〇〇 · 之氣體的壓力可增加至及/或自量測框架3〇〇之熱轉移。舉 例而言,可將熱轉移增加高達2、5、7或1〇或更多之因 數。此可藉由增加至/自框架之熱轉移的熱轉移係數而提鲁 供。通常,若圍繞量測框架300之氣體的壓力自3 5 pa增加 至150 Pa,則熱轉移將增加大約5之因數。 在以上描述中且在圖2中’溫度控制系統78〇、79〇被展 示為提供至量測框架3〇〇。然而,在替代實施例中,溫度 控制系統780、790可另外或或者提供至力框架2〇〇。因 此’可減少使力框架200及/或量測框架300之溫度返回至 操作位準所花費的時間。 可使用相同溫度控制系統780、790以控制力框架2〇〇及 0 量測框架300之溫度(例如,以便將兩個框架之溫度均返回 至操作位準)。使用相同溫度控制系統78〇、79〇可允許力 框架200與量測框架300之間的溫差儘可能地小。一旦兩個 框架200、300之溫度已返回至所要操作位準,便可有可能 甚至在曝光基板期間使用溫度控制系統780、790來繼續揮 制力框架200之溫度。 應理解,可將適當溫度控制系統780、79〇(諸如以上所 141880.doc •24· 201013330 描述之溫度控制系統中之一者)應用於本文所描述及/或主 張之任何投影系統及/或微影裝置。舉例而言,可將溫度 控制系統780、790應用於使用遠紫外線輻射之微影裝置 (EUV」微影裝置)^或者,本發明之某些實施例可能根 本不包括該溫度控制系統78〇、79〇。 現將參看圖2及圖3來更詳細地描述第一量測系統及第二 量測系統。
將藉由特定地參考圖2之實施例中所示及圖3中更詳細地 斤示之第光學元件110來進行第一量測系統之解釋。在 圖2及圖3中可見,可使用第一量測系統91〇相對於量測框 架300上之點310而量測光學元件11〇之位置。如以上所解 釋,光學元件Π0之位置的量測可意謂空間位置(在三個正 交軸線中)及/«轉位置(在三個正交旋轉㈣巾之任何一 或多者中)之量測。因此,第一量測系統可自光學元件HO 上相對於量測框架扇上之位置31G的一或多個位置⑴ 取讀數。 在圖3中可見 被給定為X1A。 統。舉例而言, 或干涉計。 ,光學元件110相對於量測框架300之位置 第一量測系統可包括無接觸位置量測系 該無接觸位置量測系統可包括編碼器及/ 圖2及圖3中亦說明由第-吾 么 田罘一量測系統92〇所進行之量 X2。如以上所解釋’第二量測糸 1判系統可經組態以量測取決於 量測框架则之變形的至少-參數。量測框架之變形可 歸因於(例如)熱負載及/或機械負冑。因此,第二量測系統 141880.doc •25- 201013330 可、乂組態以量測關於量測框架之機械漂移及/或失真的參 此,械漂移或失真可(例如)歸因於熱膨脹,熱膨脹係 歸因於垔測框架300之溫度改變。另外及/或或者,量測框 架300之機械漂移及/或失真可歸因於量測框架3〇〇之振 動。 /在圖2及圖3所示之實施 <列中,*第二量測系統920所進 行之量測為量測框架3〇〇上之第二點32〇相對於量測框架 300上之第二點33〇的位置。儘管未說明,但第二量測系統 920亦可量測量測框架3〇〇上之第二點32〇相對於不同於量 測框架300上之第三點33〇之不同點的位置。另外可藉由 第一量測系統920來量測不同於量測框架3〇〇上之第二點 320及第三點330之兩個點的位置。 在某些實施例中’取決於量測框架3〇〇之變形之至少一 參數的量測可由控制器7〇〇(以下更詳細地加以描述)用以判 定及/或計算量測框架3〇〇之實際變形。此經計算變形可在 所關注之特定點處’或係總體上針對該框架。舉例而言, 至少一參數(諸如X2)之量測可用以判定量測樞架3〇〇之振 動模式形狀。 在圖2及圖3所示之實施例中,由第二量測系統92〇所進 行之量測為量測框架300上之一點320相對於量測框架300 上之另一點330的相對位置。然而,在替代實施例中,可 藉由第二量測系統920來進行關於量測框架300之變形的不 同量測。在圖4中可見該等替代例之實例。第二量測系統 可使用無接觸位置量測系統以量測一點相對於另一點之位 141880.doc •26- 201013330 無接觸量測系統可包括編碼器及/或干涉 在圖4中,由篦- 千Ρ , v 量測系統9 2 G所進行之-替代量測被展 不馬置測X 2丨。d卜"v身 2’量測係在光學元件110與量測框架300 上之第四位置34ft > μ 1340之間。因為自第—量測系統则已知光學 疋件110相對於量洌框竿 I果300上之第一位置310的位置,所 \ 一量測系統920之量測可關於量測框架300之變
形。此外,可結合桊θ ,^ 來自第一置測系統之量測又以而使用來 自第二量測系統92〇之量 〜 , Ϊ: 入2,以便判疋量測框架3〇〇之變 形實際上為何種變形。此 叉〜此了(例如)總體上針對量測框架300 或針對量龍架3〇()之特定點(諸如用於第—量測系統91〇 中之第-點3U))而判^。可(例如)使用以下詳細地所描述 之控制器7GG來執行量測框架⑽之變形的計算/預測。
置。舉例而言, 計。 可由第二量測系統92〇所進行之量測的另一實例在圖4中 被展不為Xr,。由第二量測系統92〇所進行之此替代(或額 外)量測係關於量測框架300之一或多個部分的應變的量測 或量測框架300上之一或多對點之間的應變的量測。因 而,可(例如)使用一或多個應變計或使用一或多個壓電貼 片(piezo-patch)來進行量測X2"。 可將可由第二量測系統920所進行之以上所解釋之可能 量測中之一或多者(或實際上為任何其他適當量測)的組合 併入至第二量測系統920中。此外,第二量測系統92〇可包 括以上所描述之可能量測X2 ' X2,、Xy中之每一者中之— 者以上。 141880.doc 201013330 由第一量測系統910及第二量測系統92〇所進行之量測可 用以判定、計算及/或控制投影系統”中之關學元件11〇、 120、130、14〇中之一或多者的位置。此判定、計算及/或 控制可為光學元件110、12〇、130、14〇相對於參考點之位 置的判定、計算及/或控制。通常,參考點可為不相對於 輻射光束870之目標位置移動的恆定點。如以下所描述, 該參考點可為量測框架上用以將量測框架安裝至(例如)微 · 影襄置中之另一框架的點350。 如圖5所不,在本發明之一實施例中,控制器7〇〇可用以⑩ 執仃各種計算及/或判定,及/或基於第一量測系統及第二 量測系統或使用第-量測系統及第二量測系統之量測而提 供控制信號。 、如圖5之實施例中所示,控制器7〇〇可分成至少兩個部 分,包括:第一控制部分7〇〇Α’其自第一量測系統则及 第二量測系統920獲取輸入;及第二控制部分7〇〇β,其提 供控制信號以控制光學元件11〇、12〇、13〇、14〇中之一或 多者的位置。實際而言,控制器700Α及700Β之兩個部分⑩ 可包含於單-控制單元7〇〇中。可計算光學元件之實際位 :與所要位置之差的求和處理器7〇〇c亦可(視情況)提供於 早控制早70 700中。或者,兩個控制單元7〇〇A、7刪與 求和單元700C可彼此實體地分離。 、 ㈣器700A可用以基於來自第二量測系統92〇之輸入而 疋及/或4算量測框架3〇〇之變形。控制器7〇〇A亦可使用 自第量測系統91G之輸人’以便判定及/或計算量測框 141880.doc •28· 201013330 架300之變形(如以上所描述又,如以上所描述,可在量 測框架300上之任何所要位置處使用控制器7〇〇A來計算量 測框架300之變形。亦可(例如)藉由計算振動模式之模式形 狀總體上針對量測框架300而計算量測框架3〇〇之變形。 自圖5可見,第二量測系統920(其將量測&輸入至控制 器700 A)可與用以控制所論述光學元件j丨〇之位置的控制迴 路分離。因而,由第二量測系統92〇所進行之量測可在輸 入至控制器700A中之前進行篩選及/或平均化。或者,可 藉由控制器700A自身來靖選及/或平均化來自第二量測系 統920之輸入。此可在(例如)量測框架3〇〇之變形具有顯著 地低於由第二量測系統920所使用之取樣速率的頻率時有 益。舉例而言,當第二量測系統920正用以主要量測量測 框架300之熱變形時可為此情況。應用該篩選及/或平均化 可有助於增加來自第二量測系統920之由控制器7〇〇a所使 用之量測的精確度。 在圖5所示之實施例中’一旦控制器7〇〇a之第一部分已 使用第二量測系統920而計算所論述光學元件!丨〇之位置以 補償在自第一量測系統910之讀取中量測框架3〇〇之運動, 則使用求和單元700C來比較此經計算位置與光學元件j j 〇 之參考位置。此比較可藉由單一控制器7〇〇而執行。 一旦已比較所論述光學元件11()之位置與所要參考位置 Xref,便可藉由控制器(控制器700B)之第二部分來產生控 制信號。此控制信號可用以調整所論述光學元件uo之位 置。以此方式,可相對於參考點而控制所論述光學元件 141880.doc •29· 201013330 110之位置。因此,可相對於(例如)基板W(輻射光束870正 投影至其上)而控制所論述光學元件110之總位置。 圖5中以虛線來展示額外控制元件700D及700E。以下更 詳細地描述此等控制元件。然而,在某些實施例中,不存 在圖5中以虛線所示之控制元件7〇〇D、700E。在不包括元 件700D及700E之該等實施例中,由控制器700B所產生之 控制信號可直接用以控制光學元件110之位置。因而,來 自圖5中之控制器700B之輸出可直接提供至光學元件11〇。 藉由控制器700而對光學元件110、120、130、140之位 置的判定、計算及/或控制可基於第一量測系統91〇及第二 量測系統920之量測。因而,無需判定所論述光學元件11〇 之實際位置。實情為,所論述光學元件u〇之位置可相對 於其最後已知位置而判定及/或控制。以此方式,控制器 700可用以連續地更新所論述光學元件11〇之位置,而非在 每次獲取量測時重新計算其位置(例如,相對於參考點)。 可將自控制器700B所輸出之控制信號提供至與所論述光 學元件110相關聯之一或多個致動器41 〇,以便控制所論述 光學元件110之位置。在圖2及圖3所示之實例中,光學元 件11〇具有兩個關聯致動器單元410。此等致動器單元 定位於光學元件與力框架之間。致動器單元410可經組態 以在光學元件110與力框架200之間提供力。以此方式可 根據自控制器700B所輸出之控制信號而調整光學元件11〇 之位置。在其他實施例中,提供至每一光學元件11〇之致 動器410的數目可少於或大於二。舉例而言,提供至光學 141880.doc 30· 201013330 元件110之致動器410的數目可為一、三、四、五或六。在 替代實施例中,可存在提供至光學元件11〇之六個以上致 動器410 »可將任何適當致動器用作致動器41〇以在力框架 200與光學疋件n〇之間提供力。舉例而言,可使用羅倫兹 (Lorentz)致動器或壓電致動器。 , 可根據所預期的量測框架300之變形的類型而選擇第二 量測系統920獲取量測(例如,光學元件11〇相對於量測框 φ 架300之位置的量測)之頻率。舉例而言,若量測框架之主 要變形係歸因於熱變形,則可能需要第二量測系統92〇來 獲取量測之頻率可能小於在量測框架3〇〇之主要變形為共 振振盪之結果的情況下可能需要之頻率。亦可將力框架 200之變形的預期類型考慮在内。 類似地,可基於力框架2〇〇之變形的預期類型而判定需 要第量測系統910來獲取量測之頻率。亦可將量測框架 300之變形的預期類型考慮在内。第一量測系統及第二量 • 測系統獲取量測之頻率可根據需要而彼此相同或彼此不 同。 . 在某些實施例中,可使用前饋系統以控制光學元件 110、12〇、no、M0之位置。圖5中展示該實施例之實 例其中亦使用選用之控制元件700D及7〇〇E。 在使用前饋系統之該實施例中,第二量測系統92〇可經 組態以量測關於量測框架300上之至少一點之加速度的參 數。此可外加由以上所描述之第二量測系統92〇所獲取的 位置量測。關於加速度之該量測可為(例如)來自加速計之 141880.doc •31 · 201013330 直接加速度量測。或者或另外,可有可能獲取量測框架 300上之至少一點的速度量測或位置量測,且使用速度(或 位置)量測以(例如)使用控制器7〇〇A來估計或計算關聯加 速度。亦可使用干涉計以獲取關於量測框架之加速度的量 測。 可接著自加速度估計量測框架3〇〇之變形。舉例而言, 若已知量測框架300上之某些點的加速度,則,倘若已知 可將力施加至框架之位置(例如,在安裝點處),則可計算 或預測框架之變形。又,此可在光學元件丨1〇、12〇、 130、140之位置的控制中結合第一量測系統91〇之量測而 使用。 在匕括則饋(例如,包括以虛線所示之元件)的圖5所示 之實施例中,校正控制單元7〇〇D可用以估計或計算對用以 控制或調整所論述光學元件11〇之位置之控制信號的校 正。可將量測框架300上之相關位置處之經量測、經計算 或經估計加速度自控制器7〇〇A輸入至校正控制單元7〇〇d 中校正控制單元7〇〇D可接著根據加速度而計算或估計可 ^用於光學凡件11()之位置的校正。校正控制單元7麵可 =輪出關於此經計算或經估計校正之校正控制信號。可 輪出校正控制信號提供至第二求和單元7〇〇e,其中可將 的校正控制仏號加至由以上所描述之控制器7_所產生 為控Γ言號。可接著提供來自此第二求和單元之輸出以作 所論述光學元件110之位置的控制信號。因而,前 以改良所論述光學元件110之位置的控制。因此, 141880.doc •32· 201013330 可組合前饋與回饋,以便给出 置 的精破控制。 出所論述光學元件u。之位 若將量測及/或控制投影系❹s中之第二光學元件11〇、 120、13 0、140的位置,則可 、 忐需要第三量測季统。第一 量測系統(例如)針對位置待量丨π u I』糸既第二 付重測及/或控制之第二光學 140而執行與第一量測系統91〇 _ 針對位置正被量測及/或控 制之第一光學元件110所執杆 _ 功能相同的功能。舉例而 吕,在圖2所示之實例中,使一 煲用第二量測系統以量測第二 光學元件140相對於量測框架3 一 之位置。在此情況下,第 二量測系統獲取第二光學元件1 | . 卞40相對於量測框架300上之 位置360之位置的讀數X 亦 "J到·對光學兀件i i 0、1 20、 130、140中之任一者而執行本 又所拖述之第一光學元件 110之位置的所有可能量測、計算、判定及控制。 針對位置待判定、量測及/或控制之任何光學元件110、 120、13〇、140’可提供等效於本文所描述之第—量測系 統910的額外量測系統。然而,可能僅存在量測取決於量 測框架300之變形之至少一參數的一量測系統(例如,本文 所描述之第二量測系統920)。然而,隨著被控制之光學元 件110、120、130、140的數目增加,由第二量測系統92〇 所量測之參數的數目可理想地增加。增加由第二量測系統 920所量測之參數的數目可改良量測框架3〇〇之經估計變形 的精確度。 如圖2所示,可將力框架200安裝於另一框架5〇〇上。另 外’亦可將量測框架3〇〇安裝於另一框架550上。通常,可 141880.doc •33· 201013330 將力框架200及量測框架3〇〇彈性地安裝至其各別框架。任 何適當座架均可用以將力框架200安裝至其各別框架5〇〇上 及將量測框架300安裝至其各別框架550上。舉例而言,可 使用振動隔離座架。通常,可使用主動阻尼板片彈簧振動 隔離器。或者’可使用壓電致動器透鏡座架。在一實施例 中’主動阻尼板片彈簧振動隔離器可用以將量測框架3〇〇 安裝至其各別框架550,且壓電致動器透鏡座架可用以將 力框架200安裝至其各別框架5 〇〇〇換言之,振動隔離系統 或支撐系統可用以將量測框架3〇〇安裝至其各別框架55〇及 /或將力框架200安裝至其各別框架5〇〇。振動隔離系統或 支樓系統可根據需要而被阻尼(例如,主動地阻尼)或不被 阻尼。 如將自圖2所見’量測框架300上用以將量測框架3〇〇安 裝至另一框架550之位置350可被視為參考點350,可相對 於參考點350而計算、判定及/或控制光學元件丨丨〇、12〇、 130、140之位置。 在某些實施例中,力框架200被安裝至之框架500可與量 測框架300被安裝至之框架550相同。量測框架3〇〇及力框 ♦ 200兩者被女裝至之此框架5〇〇、550可為可接著用以將 投影系統定位或安裝至微影裝置中之框架。或者,力框架 200及量測框架300兩者被安裝至之框架5〇〇、550可為微影 裝置自身之一部分。舉例而言,共同框架500、550可為微 影裝置之參考框架。該參考框架可結合微影裝置中經組蘇 以量測圖案化器件及基板W中之至少一者相對於參考框架 141880.doc -34- 201013330 之位置的另一量測系統而使用。. 或者,可將力框架200安裝至微影裝置十之一框架,且 可將量測框架300安裝至微影裝置中之不同框架。因而, 可將力框架200安裝至微影裝置之基底框架5〇〇,且可將量 測框架300安裝至微影裝置之參考框架(如以上所定義)。在 此If況下’基底框架可為經建構以支樓圖案化器件之支撐
件、基板台及微影裝置之參考框架中之至少一者被安裝至 的框架。 在某些實施例中,可存在一個以上力框架200。舉例而 言’可存在兩個、三個、四個、五個或五個以上框架。每 一力框架均可將一或多個光學元件110、U0、130、140安 裝於其上。每-力框架均可安裝至另-框架。每一力框架 均可安裝至同一框架,例如’微影裝置之參考框架550(如 以上所定義)或基底框架5〇〇。 另外或或者’在某些實施例中’可存在—個以上量測框 架300。舉例而言,可存在兩個、三個、四個、五個或五 個以上量測框架。每—量測框架均可用以量測—個或一個 以上(例如,兩個、三個、四個、五個或五個以上)光學元 件之位置。可接著量測關於該等量測框架中之每一者(或 至少一者)之變形的參數。如本文所描述,此參數可為(例 如頂於同-量測框架上之至少兩個點之相對位置的量 測’或關於一量測框架之變形的任何其他參數。或者,該 參數可為該等量測㈣中之—者相對於其他量測框架中^ 至少-者的位移。舉例而言,—量測框架上之至少一點的 14I880.doc •35- 201013330 該或該等位置可相對於至少一另一量測框架上之至少一點 而量測。每-量測框架均可安裝至另—框架。舉例而言, 每-量測框架均可(例如,彈性地)安裝至微影裝置之參考 框架550(如以上所定義)。該等量測框架中之每一者可被安 裝至之框架550可為同一框架。 應瞭解’本文所描述之投㈣㈣可併人至任何微影裝 置中。因而’本文所描述之投影系統ps(或其任何部分)的 任何特徵或由本文所描述之投影系㈣(或其任何部分)所 執行的方法均可同等地併入至微影裝置中。儘管可將投影參 系統PS併入至任何微影裝置中’但據展望’本文所描述之 投影系統PS在併入至如以上所論述之具有高數值孔徑之微 影裝置中時可具有特定益處。亦據展望,本文所描述之投 影系統在併入至用以曝光基板评之輻射為遠紫外線輻射之 微影裝置(亦即,EUV微影裝置)中時可特別有益。 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制, 諸如製造積體光學系統、用於磁鳴記憶體之導引及偵測冑 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,在該等替代應用之情境中,可認 - 為本文對術言吾「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)軌道(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’可將本文之揭示應用於該等及其 141880.doc -36- 201013330 他基板處理工具。另外,可將基板處理一次以上,(例如) 以便形成多層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。 ❿ ❿ 儘管以上可特定地參考在光學微影術之情境中對本發明 之實施例的使用’但應瞭解,本發明之實施例可用於其他 應用(例如’㈣微影術)中,且在情境允許時不限於光學 微影術。在虔印微影術中,圖案化器件中之構形界定形成 於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形遷入被供應至基 板之抗蝕劑層中,在基板上,抗蝕劑係藉由施加電磁輻 射、熱、麼力或其組合而固化。在抗钱劑固化之後,將圖 案化器件移出抗敍劑,#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 電磁輕射’包括紫外線州輻射(例如,具有為或為約365 不米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或⑵奈米 ^皮長)及遠紫外線(卿)輻射(例如,具有在為5奈米至20 ;;範圍内的波長);以及粒子束(諸如離子束或電子 束)。 衧。透鏡」纟情境允許時可指代各種類型之光學組件 中之任一者或其組合’包括折射、反射、磁性、電磁及靜 電光學組件。 % 儘g以上已描述本發明之特定實施例,但應瞭解,可以 :所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而 °本發明可採取如下形式:電腦程式’其含有描述如以 上所揭不之方法之機器可讀指令的一或多個序列;或資料 141880.doc -37- 201013330 儲存媒體(例如,半導體記㈣、料或光碟),其具有儲 存於其中之該電腦程式。 以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此,對於熟習 此項技術者而言將顯而易見,可在不脫離以下所闡明之申 凊專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修 改。 【圖式簡單說明】 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投影系統之配置; 圖3描繪根據本發明之一實施例的投影系統之一部分中 的單一光學元件; 圖4描繪根據本發明之一實施例的用於投影系統之配置 中的量測框架及力框架之一部分; 圖5描緣根據本發明之一實施例的可用以控制光學元件 之位置的控制迴路;且
圖6描續·已知投影系統之典型配置。 【主要元件符號說明】 110 光學元件 111 位置 120 光學元件 130 光學元件 140 光學元件 200 第一框架/力框架 300 第一框架/量測框架 141880.doc -38. 201013330 310 量測框架300上之點/量測框架3〇〇上之位置/ 量測框架300上之第一位置/用於第一量測系 統91 〇中之第一點3 1 〇 320 量測框架300上之第二點 - 330 量測框架300上之第三點 « 340 量測框架300上之第四位置 • 350 微影裝置中之另一框架的點/另一框架550之 位置/參考點 360 量測框架3 0 0上之位置 380 透射部分 390 透射部分 410 致動器/致動器單元 420 致動器 430 致動器 440 致動器 • 500 框架 550 框架 - 700A 第一控制部分/控制器/控制單元 700B 第二控制部分/控制器/控制單元 700C 求和處理器/求和單元 700D 控制元件/校正控制單元 700E 控制元件/第二求和單元 780 :體供應單1 /流體供應系統/溫度控制系統 790 肌體仏應單兀/流體供應系統/溫度控制系統 14] 880.doc -39- 201013330 800 支撐框架 810 光學元件 820 光學元件 830 光學元件 840 光學元件 850 透射部分 860 透射部分 870 輻射光束 880 致動器 910 第一量測系統/框架量測系統 920 第二量測系統/鏡面量測系統 B 輻射光束 C 目標部分 IF1 位置感測器 IF2 位置感測器 IL 照明系統/照明器 MA 圖案化器件/光罩 MT 支撐結構/光罩台 Ml 光罩對準標記 M2 光罩對準標記 PM 第一定位器 PS 投影系統 PW 第二定位器 PI 基板對準標記 141880.doc -40- 201013330
P2 SO W WT 基板對準標記 輻射源 基板 基板台 141880.doc -41 -
Claims (1)
- 201013330 ,, 七、申請專利範圍: 1. 一種用於一微影裝置之投影系統,其包含: 一第一框架; 一第二框架; 一光學元件’該光學元件安裝至該第一框架; . 一第一量測系統’該第一量測系統經組態以判定該光 學元件相對於該第二框架之位置;及 Φ 一第二量測系統,該第二量測系統經組態以量測取決 於°亥第一框架之一變形的至少一參數。 2. 如請求項丨之用於一微影裝置之投影系統,其進一步包 含一控制器,該控制器經組態以基於該第一量測系統之 該量測及該第二量測系統之該量測而控制該光學元件之 該位置。 3. 如請求項1之用於一微影裝置之投影系統,其進一步包 含一控制器’該控制器經組態以使用該第一量測系統之 • 該量測及該第二量測系統之該量測來判定該光學元件相 對於該第二框架上之一參考點的一位置。 • 4.如請求項3之用於一微影裝置之投影系統,其中: 該第一量測系統包含一第一感測器,該第一感測器經 組態以判定該光學元件相對於該第二框架上之—第一位 置的位置;且 該控制器經組態以使用來自該第二量測系統之該量測 來判定由該第二框架之該變形引起的該第二框架上之誃 第一位置相對於該參考點的位置改變。 141880.doc 201013330 5.如請求項3之用於-微影裝置之投影系統,其進一步包 含: 至夕一第二光學TL件,該至少—第二光學元件安裝至 該第一樞架;及 一第二量測系統,該第三量測系統經組態以判定該第 二光學元件相對於該第二框架之位置, /、中該控制器經組態以使用該第一量測系統之該量測 、^第一量測系統之該量測來判定該第二光學元件相對 於該第二框架上之該參考點的一位置。 «求項1之用於一微影裝置之投影系統其中該第二 量測系 '絶經組態以量測該第二框架上相對於該第二框架 上之至少—另一位置的至少一位置。 7. 如明求項1之用於_微影裝置之投影系統,其中: 該第量測系統包含一第一感測器,該第一感測器經 組態以判定該光學元件相對於該第二框架上之一第一位 置的位置;且 該第一量測系統包含一第二感測器,該第二感測器經 、’且態以量测該光學元件相對於該第二框架上之一第二位 置的位置’該第二位置不同於該第二框架上之該第一位 置。 8. 如請求項丨之用於一微影裝置之投影系統其中該第二 量測系統包含—感測器,該感測器經組態以量測該第二 框架之至少—部分的應變。 9·如請求項1之用於一微影裝置之投影系統,其進一步包 141880.doc 201013330 含一致動器,該致動器經組態以在該光學元件與該第一 框架之間提供一力。 10. 如請求項1之用於一微影裝置之投影系統,其進一步包 含一第三框架,其中: 該第一框架係藉由至少一彈性支撐件而安裝至該第三 框架;且 該第二框架係藉由至少一彈性支撐件而安裝至該第三 框架。 11. 2請求項1之用於一微影裝置之投影系統,其進一步包 含一溫度控制系統,該溫度控制系統經組態以將該第二 框架之溫度驅動至一預定值。 12. 如明求項丨丨之用於一微影裝置之投影系統,其中該溫度 控制系統包含-控制^,該控制器經組態以僅在該投影 系統未用於曝光一基板時才將該第二框架之該溫度驅動 朝向該預定值。 ❿13·如請求項"之用於一微影裝置之投影系統,其中該溫度 控制系統經組態以在使用中藉由降低該第二框架之熱時 間常數而將該第二框架之該溫度驅動朝向該預定值。 14. 如請求項13之用於_微影裝置之投料統,其中該溫度 控制系統經組態以藉由增加至及/或自該第二框架之熱轉 移速率來降低該第二框架之該熱時間常數。 15. 如π求項11之用於-微影裝置之投影系統,其中該溫度 控制系統經組態以藉由以下步驟而將該第二框架之該溫 度驅動至該預定值: 141880.doc 201013330 使用一流體流而自該第二框架供應及/或移除熱;及 使用經組態以控制該流體流之溫度的一控制器來控制 該流體流。 16.如請求項11之用於一微影裝置之投影系統其中該溫度 控制系統經組態以藉由以下步驟而將該第二框架之該溫 度驅動至該預定值: 使用一氣艎供應單元而將氣體供應至環繞該第二框架 之環境;及使用一氣體供應控制單元來控制供應至環繞該第二框 架之該環境之該氣體的壓力。 17·如請求項11之用於一微影裝置之投影系統,其中該第二 框架藉由該溫度控制系統而被驅動至之該預定溫度係在 該投影系統用於一基板之該曝光中時待維持的溫度。 18. —種微影裝置,其包含: 〜丨^…人W 闽系化器仵圖案化器件能夠在一輻射光束之橫截面中向該輻射; 賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束; 一基板台,該基板台經建構以固持一基板;及 一如請求項丨之投影系統’該投影系統經組態以弟 經圖案化輻射光束投影至該基板之—目標部分上。 19.如請求項18之微影裝置,其進一步包含一參考框架石 量測系統,該量㈣統經組態以量測該圖案化器件^ 基板中之至少一者相對於該參考框架的位置其中: 第—框架係藉由至少-彈性支樓件而安裝至該參与 141S80.doc -4- 201013330 架;且 第二框架係藉由至少一彈性支律件而安裝至該參考框 架。 20.如請求項18之微影裝置,其進—步包含: -參考框架及一量測系統,該量測系統經組態以量測 該圖案化器件及該基板中之至少-者相對於該參考框竿 的位置;及 基底框架’經建構以支樓—圖案化器件之該等支揮 件、該基板台及該參考框架中的至少—者安裝至該基底 框架,其中: 該第一框架係藉由至少一彈性支撐件而安裝至該基底 框架;且 該第二框架係藉由至少一彈性支撐件而安裝至該參考 框架。 21.種將光予元件疋位於—投影系統中之方& m $彡 系統包含第一框架及第二框架,該方法包含: 判定該光學元件相對於該第二框架之位置,其中該光 學元件安裝至該第一框架;及 量測取決於6亥第二框架之—變形的至少—參數。 22. 如明求項21之將一光學元件定位於_才曼影系統中之方 法,其進一步包含: 基於該判疋步驟及該量測步驟之結果而控制該光學元 件之一位置。 23.如請求項21之定位一光學元件之方法,其中,在判定該 141880.doc 201013330 光學元件相對於該第二 方 二框架之該位置的該步驟之前,該24. —種將一 使用藉由使用如請求項21之方法而定位的至少—光學 元件來引導該輻射光束。 - 25· —種器件製造方法’其包含使用如請求項24之方法而將 . 一經圖案化輻射光束投影至一基板上。 26. —種器件製造方法,其包含藉由以下步驟而將一經圖案 ❹ 化輕射光束投影至一基板上: 使用一輻射源來提供一輻射光束; 使用藉由使用如請求項23之方法而定位的至少—光學 元件來引導該輻射光束。 141880.doc -6 -
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