TW201137534A - Calibration method and lithographic apparatus using such a calibration method - Google Patents

Description

201137534 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於一微影裝置之校準方法，及一種 使用此校準方法之微影裝置。 【先前技術】 微影裝置為將所要圖案施加至基板上（通常施加 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。在此情況下，圖案化器件（其或者被稱作光 罩或比例光罩）可用以產生待形成於！ c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二圖 案化之鄰近目標部分的網路。習知微影裝置包括：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 輻照每-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輻照每一目標部分。 亦有可能藉由將圖案磨印至基板上而將；二 轉印至基板。 ^化讀 吾人已知的是將位置量測系統用於量測微影 台（諸如基板載物二戎置中載物 戰物σ或先罩载物台）之位置。舉例而古， 提議利用編碼器眚泡丨备处 ，L M u ° 匕 ^态里測系統。此外，施加（例如，二 器栅格’編碼器柵格可連接至微影裝置之參考結構，而編 151250.doc 201137534 T器感測器頭連接至載物台，以便遵循其相對於柵格之位 罝0 #位置量測系統’目前執行複數次校準。在編碼 之情況下’舉例而言’藉由使用藉由編碼器系 、、先里測之資料同時移動載物台來校準栅格誤差。又，可使 用校準晶圓。 便 多時;广準方法具有许多缺點。詳言之，該等方法耗費過 可接二Γ不會對系統進行快速微調。此刻，能夠提供 接又：果之快速微調校準測試係不可用的。舉例而言， 干二統之情況下’一完整栅格校準可能耗費若 °至文天。每當需要（重新）校準柵格時及每者需 試以評估柵格校準之有效性時，一 _格 、右干小時或甚至數天的情形會導致微影裝置 =可接^長期停機。此外，目前方法未考量晶圓之夹 而果’可殘存未被校準之—些中頻夾持誤差，從 過強地㈣效能。最終’使用校準晶圓之校準測試 =:決於所使用之校準晶圓的品質(亦即，其為相對 奴準而非絕對校準）。 【發明内容】 代在至少部分地克服前述缺點或提供-種可用替 评吕之，本發明旨在提供一種用於 之載物台位置的傕用本L 微办及置 速且可靠。使用者親和性改良式校準方法，該方法快 根據本發明 之-實施例’提供一種用於校準一微影裝置 I51250.doc 201137534 之一裁物台之一載物台位置的校準方法，該方法包括：〜 投影步驟’其令藉由一投影系統將一圖案化器件之一圖素 投影至一基板上之一目標位置中；一量測步驟，其中藉由 -位置量測系統來量測該基板上該投影圖案之所得位置； 及自該投影圖案之該量測位置導出該載物台位置之一校 準，其中在該量測步驟期間，使該基板圍繞該基板之一中 心軸線自-旋轉起始位置朝向至少一其他旋轉位置旋轉， 且針對該基板之該至少兩個不同旋轉位置+之每 該投影圖案之該位置中該圓案圍繞該基板之該中心料 線係旋轉對稱的’且其中藉由針對該基板之該等不同旋轉 位置中之每—者平均化該投影圖案之該等量測位置來判定 發生於該投影步驟期間的該圖案之該位置之投影偏差及發 生於該量測步驟期間的該圖案之該位置之量測偏差中的至 少一者。 根據-替代實施例’提供一種用於校準一微影裝置之一 載物台之-載物台位置的校準方法，該方法包括：一投影 步驟，其中藉由-投影系統將一圖案化器件之一圖案投影 至一基板上之一目標位置中；一量測步驟，其中藉由一位 置量測系統來量測該基板上該投影圖案之所得位置；及自 該投影圖案之該量測位置導出該載物台位置之一校準，其 十在該投影步驟期間’使該基板圍繞該基板之一中心轴線 自一旋轉起始位置朝向至少_其他旋轉位置旋轉，且針對 該基板之該至少兩個不同旋轉位置中之每一者進行該圖案 之該投影，其中將該等圖案—起投影成圍繞該基板之該中 151250.doc 201137534 2線係旋轉對稱的，Μ在該量測步驟期間，針對該等 υ案t之每-者’使該基板圍繞該基板之該中心轴線 朝向該旋轉起始位置旋轉，且在該基板之此同一旋轉起於 位置中量測該等投影圖案中之每一者之該位置，其中藉由 平均化該基板之該同_旋轉位置中該等投影圖案之該等量 測位置來判疋發生於該投影步驟期間的該等圖案之該位置 之投影偏差及發生於該量測步驟期間的該等圖案之該位置 之量測偏差中的至少一者。 在本發明之另_實施例中，提供_種微影裝置，該微影 裝置包括.一照明系統，其經組態以調節一輻射光束；— 支撐件，其經建構以支撐一圖案化器# ’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'經圖案化II射光束；—基板台，其經建構以固持一基 板’-投影系.统，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影 ，該基板之一目標部分上；及一控制系統，其用以控：： 裝置之一操作’其中該控制系統經配置以操作該微影 、 以便執行根據本發明之一態樣的校準方法。 【實施方式】 〜 ' 多看P逍附不意性圖式叫Ί里棺田I”田逆丰發 貫知例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部分。 ▲ = 1不思性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。 包括：照明系統（照明器）IL，其經組態以調節輕射 九束B(例如’UV輕射或任何其他適當輻射）；圖案化 支樓件或光罩支擇結構（例如，光罩台）MT，其經建構以支 151250.doc 201137534 ^ 撐圖案化器件（例如，光罩）MA，且連接至經組態以根據特 定參數來準確地定位該圖案化器件之第-定位器件PM。 -亥裝置亦包括基板台(例如’晶圓台)wt或「基板支撐 件」’其經建構以固持基板（例如，塗佈抗_之晶圓）w， 且連接至經組態以根據特定參數來準確地定位該基板之第 二定位器件PW。該裝置進一步包括投影系統(例如，折射 投影透鏡系統）PS，其經組態以將藉由圖案化器件财賦予 至輻射光束B之圖案投影至基板w之目標部分c(例如，包 括一或多個晶粒）上。 照明系統可包括用以引導、塑形或控制輕射的各種類型 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。 圖案化器件支撐件以取決於圖案化器件之定向、微影裝 ^設計及其他條件（諸如®案化器件是否被固持於真^ 環境中）的方式來固持圖牵仆_哭彼 子圓累化态件。圖案化器件支撐件可 使用機械、真空、替_ t 丄 风具i #電或其他央持技術來固持圖案 二二=件支樓件可為(例如)框架或台，其可根據需 〇 T移動的。圖案化器件支撐件可確保圖案化 器件（例如）相對於投影李蛴产於 八 . 糸、·充處於所要位置。可認為本文中 對術,吾「比例光罩」或「光罩」之任何使用均與更通用之 術語「圖案化器件」同義。 / ^文中所使用之心「圖案化器件」應被廣泛地 指代可用以在賴射光束之橫截面中向轄射光束賦予圖案= 便在基板之目標部分中連+阁安 刀中產生圖案的任何器件。應注意，例 151250.doc 201137534 二右破賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔 特徵，則圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中 :所要圖帛。通常’被賦予至輻射光束之圖案將對應於目 W刀t所產生之器件(諸如積體電路)中的特定功能；。 圖案㈣件可為透射或反射的。圖案化器件之實例曰包括 先罩、可程式化鏡面陣列’及可程式化LCD面 微影中係熟知的包括諸如二元、交變相移及衰減相移 之=罩』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，該等小鏡面令之每一者 可個別地傾斜’以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾 斜鏡面將圖案賦予於藉由鏡面矩陣反射之輕射光束中。 —本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵 盍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 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。可認為本文中對術語「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，裝置為透射類型（例如，使用透射光 s'者裝置可為反射類型（例如，使用如上文所提及 之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。 微’v裝置可為具有兩個（雙載物台）或兩個以上基板台或 基板支撐件」（及/或兩個或兩個以上光罩台或「光罩支 撐件」）的類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地 使用領外台或支撐件，或可在-或多個台或支樓件上進行 151250.doc 201137534 預備步驟，同時將-或多個其他台或支#件用於曝光。 微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分可藉 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的空間。 浸沒技術可用以增加投影系統之數值孔徑。如本文中所使 用之術/又/又」不思5胃諸如基板之結構必須浸潰於液體 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自輻射請接收輻射光束。舉例而 & ’當輻射源為$分子雷射日寺，輻射源與微影裝置可為分 離實體。在此等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之部 分，且輻射光束係憑藉包括（例如）適#引導鏡面及/或光束 擴展盗之光束傳送系統BD而自輻射源s〇傳遞至照明器 IL。在其他情況τ，例如，當輻射源為水銀燈時，輕射源 可為微影裳置之整體部分。輕射源s〇及照明器化連同光束 傳送系統BD(在需要時）可被稱作輻射系統。 照明器IL可包括經組態以調整輻射光束之角強度分佈的 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/或内部徑向範圍（通常分別被稱 作外部&㈣）。此外，照明器化可包括各種其他組 件，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射 光束，以在其橫截面令具有所要均一性及強度分佈。 輻射光束B入射於被固持於圖案化器件支撐件（例如，光 151250.doc 201137534 罩台）MT上之圖案化器件（例如’光罩）财上，且係藉由今 圖案化器件而圖案化。在橫穿圖案化器件(例如，光請A 後，轄射光束Β傳遞通過投影系統ps，投影系統Μ將該光 束聚焦至基板W之目標部分。上。憑藉第二定位器件請及 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）’基板台WT可準確地移動，例如以使不同目 標部分C定位於輕射光束6之路徑中。類似地，第一定位 器件PM及另-位置感測器（其未在圖工中被明確地描繪）可 用以（例如）在自光罩庫之機械搁取之後或在掃描期間相對 於輪射光束B之路徑而準確地定位圖案化器件(例如，光 罩)MA。-般而言’可憑藉形成第—定位器件⑽之部分的 長衝程模組（粗略定位）及短衝程模組（精細定位）來實現圖 案化器件支撑件（例如，光罩台）Μτ之移動。類似地，可使 用形成第二定位器PW之部分的長衝程模組及短衝程模組 來實現基板台WT或「基板支撐件」之移動。在步進器（相 對於掃描器）之情況下，圖案化器件支揮件（例如，光罩 台）MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定白卜可使用 圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記以、Μ來對 準圖案化器件(例如’光罩)MA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(此等標記被稱為切割道對準標記類似地， 在一個以上晶粒提供於圖案化器件（例如’光罩）ma上之情 形中，圖案化器件對準標記可位於該等晶粒之間。 月 所描繪裝置可用於以下模式中之至少—者中. I51250.doc 201137534 •在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一 :性投影至目標部分c上時，使圖案化器件支撐件（例如， 光罩台）ΜΤ或「光罩支撐件」及基板台w丁或「基板支撐 件」保持基本上靜止（亦即，單次靜態曝光”接著，使基 板台WT或「基板支樓件」在χ及/或¥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的大小。 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’同步地掃描圖案化器件支撐件（例如，光 罩台）K「光罩支撐件」及基板台WT或「基板支撐件」 (亦即’單次動態曝光）。可藉由投影系統之放大率（縮小 率）及影像反轉特性來判定基板台…了或「基板支撐件」相 對於圖案化器件支樓件（例如，光罩台）MT或「光罩支擇 件」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（在掃描方向上卜 3.在另杈式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至 目標部分c上時’使圖案化器件支撐件（例如，光罩台） 或「，罩支撐件」保持基本上靜止，從而固持可程式口化圖 案化器件’且移動或掃描基板台…丁或「基板支撐件」。在 ,模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台资或 基板支撑件」之每—移動之後或在掃描期間的順次輕射 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 151250.doc •12· 201137534 及：類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。 :可使用對上文所描述之使用模式之 完全不同的使用模式。 a文化或 微影裝置（特別為其一或多個位置 圖1之基板台wt之位置感測器IF)在其第：次使: 準，且在使用期間頻繁地被重新校準或驗證。作為圓^ ㈣置量彻㈣代_物 為= 利用包括（例如，二％θ 力匕知的疋 詈…… 测系統之類型。此編碼器 l編碼器柵格，編碼器柵格連接至微影裝置 之> 考結構’而編碼器感測器頭連接至裝置 載物 基板台WT。因此，在將圖案投影 “反上之目才“立置處期間’編碼器頭能夠遵循 ==碼_各之位置。因此，位置量測系統“ 刀中（比如編碼器量測李轉夕迫成DO 1 糸先之編碼盗柵格中）的不準確产、 誤差及其他種類之偏差可轉譯成在投影步驟期間產生二基 板W上的圖案之偏差(比如疊對誤差隨後 驟中量測基板W上之圖案，其中圖案係（例如）藉由微= 置之對準感測器讀出。接著，對準感測器之輪出信號提供 量測線及/或點的信號，且因此可提供關於 圖案之此夺線及/或點之任何偏差的資訊。此等偏差之第 一重要原因係'在投影步驟期間位置量測系統之上述偏差。 此等偏差之第二重要原因係在量測步驟期間位置量測系統 =偏差。可使用量測結果（比如對準感測器輸出信號）來執 行針對此等偏差的位置量測系統之校準。 15J250.doc 13 201137534 下文將描述根據本發明之校準方法的實施例，其用於校 準編碼器類型之位置量測系統以校準基板台WT。此方法 始於投影程序，其中在各種位置處將圖案曝光至基板w 上。該等圖案一起形成一影像，在圖2&中可看出，該影像 具有在旋轉下對稱之佈局。曝光圖案自身在旋轉下亦對 稱，且可（例如）包括單一中心圖案（如圖2b所示），或此中 心圖案連同複數個刊案之組合，該複數個子㈣經定位 成在X方肖及/或y方向上圍繞該圖案之中心轴線等距離（如 圖2c所示其他旋轉對稱圖案及/或影像亦係可能的。因 為藉由每當相對於量測系統之曝光編碼器栅格來定位基板 W時執行投影程序’所以將此曝光編碼器柵格之偏差(藉由 E表示）連同圖案自動地複製至基板诃上。隨後，校準方法 執行量測之動作，在該量測中，讀出投影圖案。藉 此，相對於量測編碼器柵格來量測基板w上圖案之位置。 因此，將此量測編碼器柵格之偏差（藉由Μ表示）自動地包 括於量測結果中。 意’此實例中之曝光編碼器柵格及量測編碼器柵 ;兩個不同栅格’因為在不同於進行圖案至基板W上之 衫之部分的微影裝置 _ 另。Ρ刀處買測基板W。舉例 5 ’在雙載物台微影裝詈夕真止 ^ 在置之曝先側處執行基板上圖宰之 :二：量測側處執行量測。亦有可能在完全不同的装 由其自身的量測編碼器栅格來執行量測程序。 根據本發明之一竇. 鸯 彳，在量測程序期間將基板w上 案之位置量測若千-i? , x 干人。首先，在基板W之第一旋轉起始 151250.doc • 14- 201137534 置（在〇。）中量測基板w上圓案之位置（見圖3小隨後，使基 板W圍繞其中心軸線z朝向第-热姑，„ 门弟—旋轉位置（在90。）旋轉90度 之角度。亦在此第二旋轉位置中量測基板w上圖案之位置 (見圖3b)。接著，使基板W朝向第三旋轉位置（在⑽。)在 度之角度内再次旋轉，在第三旋轉位置中，再次量測圖案 之位置（見圖3〇’此後’使基板W朝向第四旋轉位置（在 I7"在9〇度之角度内最後-次旋轉，在第四旋轉位置 中，第四次量測圖案之位置（見圖3d)。因此，針對基板相 對於量測編碼器柵格之四個不同旋轉位置中之每 投影圖案之位置。基板w上旋轉對稱圖案之四次量測中t 分別導致曝光編瑪器柵格偏差與量測編碼 =不:Γ合。舉例而言，在。。之示值讀數將給出關： 訊，1 ^ *在90之不值讀數將給出關於e90+m之資 ° ，、中90表不朝向9〇。旋轉位置旋轉之曝光編碼。》Μ 偏差，等等。 付K編碼盗柵格 本發明之一實施例係基於如下洞察力：藉 :自各種旋轉示值讀數之資料，可 ：：合 式進行此過程。 ““化準。以下列方 可藉由獲取所有四個旋轉示值讀數 編碼器拇格偏差Μ之估計Mest。此情形係可能=:置測 圖3a至圖辦可看出，所有示值讀數均保持含有=在 冊格偏差M。使基板w旋轉9〇度 j 5里測 差之方向及量值。以把“ 貫不衫響篁測栅格偏 里值㈣形係由以下事實導致：位置量挪系 151250.doc 15 201137534 統之量測編碼器柵格及感測器頭在其相對於基板台wt之 位置中保持不變。僅使基板w相對於基板台WT旋轉。相 反地，使曝光柵格偏差E連同基板貿之旋轉一起旋轉。此 係因為投影圖案之任何偏差均連同基板w之旋轉一起旋 轉，且假定由於曝光編碼器柵格之偏差£而在投影程序期 間針對較大部分導致圖案自身之此等偏差。因為四個旋轉 位置圍繞中心軸線Z對稱’ ~以四個量測旋轉曝光拇格偏 差Ε在X方向及向上彼此實質上達到平均值。以此方 式，當將四個各別量測加在一起且除以四時，該等偏差變 為總結果上之雜訊（見圖3e)。換言之，認為旋轉之偏差係 曝光柵格偏差E，而認為不旋轉之偏差係量測栅格偏差 …藉由獲取旋轉圖案示值讀數之平均值，使偏b保持 不變，同時抑制偏差E’從而產生似雜訊信號。因此，獲 得量測栅格偏差Μ之估計Mest。 " 以類似方式，可藉由在旋轉#測資料以使得曝光拇格偏 差E共用相同定向之後獲取所有示值讀數之平均值（所謂的 後旋不值讀數）來獲得曝光栅格偏差£之估計㈤。見圖^ 至圖4e’纟中圖4a展示在Q。之示值讀數，圖处展示後旋至 0的在90之不值讀數’圖4(；展示後旋至q。的在⑽。之示值 讀數’圖4d展示後旋至〇°的在270。之示值讀數，且圖域 不曝光栅格估計。獲取後旋至Q。之基板示值讀數的平均值 會保持曝光柵格偏Η，而量測栅格偏差難組合以產生 ㈣訊信號。因此，獲得曝光柵格偏差Ε之估計ε.

Ik後可在投影及/或量測期間將£及Μ之估計用於導出 151250.doc •16· 201137534 基板台wt之各別位置之適當校準。 可藉由自量測資料首先模型化出任何基板場間線性比重 (比如平移、旋轉及放大率）來改良E之估計Eest&M之估計 Mest。此情形之原因在於：吾人不能辨別各種絲示值讀 數之間的任何線性誤差實際上為（曝光或量測）編碼器栅格 偏差或是其係歸因於基板對準誤差。藉由首先模型化出此 等場間線性比重，根據本發明之一實施例的校準有益地僅 查看較高階或非線性編碼器栅格比重。 可甚至藉由分離可能I生的量測及/或曝光編石馬器柵格 之任何旋轉對稱偏差來進一步改良£及河之估計。在e&m 之估計中看見旋轉對稱偏差。此情形之問題在於：平均化 程序不能「告訴」此等旋轉對稱偏差是來自E或是來自 M。因而’抑之估計㈣之估計之間最可能錯誤地分佈此 等旋轉對稱誤差。換言之，平均化程序在此等旋轉對稱誤 差之判定中引入不定性。應注意，在不存在旋轉對稱誤差 的情況下，E及M之估計將係確切的。 、 本發明之Κ態樣提議降低此㈣轉對稱偏差對編碼 器柵格之判定之準確度的影響，該降低係藉由使用適當加 權程序來重新分佈此等旋轉對稱偏差在量測柵格與曝光栅 格之間的效應而進行。加權程序為用以在當中 分佈旋轉對稱偏差之方★ 及…… 下：a)可藉由獲取Ε 及Μ之先月ij獲得之^(士 4 5十（/、將以E’及M’加以表示） 轉的平均值來仕斗& ^ 十m估计總旋轉對稱偏差。 R4(E+M)，其中r4矣- 月$付到 表不四次旋轉之平均值，且E&M此處 151250.doc 201137534 b)可藉由將此等總平移對稱 為確切曝光柵格及量測柵格。 其餘部分指派至Μ之估計 。舉例而言’用以重新分 誤差之部分指派至E之估計且將 來重新分佈此等總平移對稱誤差 :總平移對稱誤差之自然方式將係根據偏差自身之 量值H Ε愈大’則指派至其的平移對稱誤差之部分 愈大。應注意，Ε及Μ之確切量值係未知的，因為吾人僅 具有其之估計。然而，之比率可藉由[e，_r4(m，)]對 [MU)]之比率極好地近似。實際上，吾人可看出， [E -R4(M )]僅取決於確切E，而[M,_R4㈣]僅取決於確切 Μ。 除了上文所描述之加權程序以外，或作為上文所描述之 加權程序之替代例，亦可使用如_示之額外移位子圖 案來降低藉由旋轉對稱偏差引人之不定性。移位子圖案具 有與中心圖案之偏差相同的偏差e，i因此具有與中心圖 案的Ε之旋轉對稱偏差相同的£之旋轉對稱偏差。然而，移 位子圖案具有不同偏差Μ。可使用此資訊來分離Ε之旋轉 對稱偏差與Μ之旋轉對稱偏差，且因此降低藉由旋轉對稱 誤差引入之不定性。可根據需要而在基板W之一次單旋轉 或各種紅轉下讀出子圖案。隨後，可接著在校準期間辨別 及附帶經分離之旋轉對稱偏差之量測柵格比重及曝光柵格 it加權之一實例為：已顯現出，旋轉對稱偏差之大 、 系"、元整編碼器栅格偏差之大小成比例。然而，其** 他加權亦係可能的。 八 亦可使用額外移位子圖案來提供在投影期間所產生之任 151250.doc 201137534 何Rz柵格偏差的映圖（map)，其中Rz為在曝光期間之旋轉 誤差。以此方式，亦可執行針對任何Rz曝光柵格偏差之校 準。為了能夠藉此獲得最佳結果，子圖案之移位應較佳地 大於典型柵格偏差空間頻率。 最終，藉由估計中旋轉對稱比重之存在及量值來判定根 據本發明之一實施例之校準方法的準確度。在不存在此等 旋轉對稱比重的情況下，校準方法係確切的。《而，典型 編碼器栅格偏差E&M(即使無旋轉對稱比重）實務上導致含 有二旋轉對稱比重之估計。此係因為校準方法使用有限 數目之％轉。因此’藉由平均化旋轉示值讀數獲得之估計 歸因於有限取樣而始終具有某種非零旋轉對稱分量。此情 形導致栅格估計E&M之不準4度。此等不準確度係： • Ά轉之數目成反比。因此，所使用之旋轉（旋轉示值 璜數）愈多，則栅格估計愈準確。 •與最佳絕對編碼器柵格（量測或曝光）成正比。此情形使 -亥方法適合作為微調校準技術。在具有大栅格疊對偏差 系先中’ 6亥方法仍然亦可用以準確地判定編碼器柵 、為此此外，應在具有良好校準之量測編碼器柵格 、另系統上s買出曝光基板。在該兩個系統處之示值讀 數的比較提供準確編碼器栅格估計。 /_擬及實際測試資料觀測到，對於在四次旋轉下之 之晶重、:光不值項數，編碼器柵格估計以編碼器柵格自身 ,差之里值之約25%的誤差再生絕對栅格。此情形 ，。謂：對於具有8奈米之編碼器柵格的系、统，使用此方法 151250.doc •19· 201137534 之校準將留下僅2奈米之殘餘柵格。 可將該方法用作中頻至低頻編碼器栅格偏差之相對較快 校準/驗證。此情形使該方法完全可用作發生於使用壽命 期間或微影裝置之恢復期間之編碼器柵格變形/漂移的快 速微調校正。在此等情形中，編碼器柵格改變主要為中頻 至低頻效應。因而，相較於完整的目前先進技術之編碼器 柵格重新校準方法，根據本發明之—實施例的校準方法可 節省大量時間。作為一實例，具有四個旋轉示值讀數之完 整單基板測試將耗費大約30分鐘。 根據本發明之一實施例之校準方法的另一益處在於：不 同於目前先進技術之校準方法，根據本發明之一實施例之 校準方法對於基板夾持/變形敏感。詳言之，可粗略地估 計對曝光柵格偏差及量測柵格偏差的來自基板夾持/變形 之統計比重。藉由比較在〇。之示值讀數（對於該示值讀 數，不顯現基板夾持/變形偏差）與旋轉示值讀數（對於該等 示值讀數，顯現晶圓失持/變形偏差）來進行此估計。圖h 展示在投影步驟期間之夾持變形，其中在曝光期間之曝光 影像係藉由EP指示，且夾持柵格誤差係藉由c指示。此夾 持又形導致如圖5 b所示的投影圖案之反向偏差。與圖6a所 不之效應相同的效應可發生於量測步驟期間，其中圖中 之印刷衫像係藉由]VIp指示，且圖6b中展示所得效應。在圖 7a中可看出，在〇。之示值讀數期間，看不見夾持變形偏 差，因為曝光晶圓（加法之左邊）與量測晶圓（加法之右邊） 之總和導致可看不見夾持/晶圓變形誤差。相反地，圖7b 151250.doc -20- 201137534 展示出’在其他旋轉 _ 轉4置處之不值讀數(圖7b中展示在9〇 度^值5買數）期間，可清楚地看見此等失持/晶圓變形之 可接著使用此資訊來估計失持變形偏差之量值。 有益地’根據本發明之—實施例的校準方法不使用參考 二"A °亥方法對於此等參考基板之偏差不敏感，且 在適當位置及適當時間獲取參考基板時節省時間。 ▲ “所不實施例以外’眾多變體亦係可能的。舉例而 =>杈準方法可應用於其他载物台及/或具有其他類型之 位置量測系統，諸如干涉計 '一維編碼器、二維編碼器、 :涉計/編碼器組合、電感性位置量測系統、電容性位置 里測系1等等。除了將該方法用於驗證及校準以外，亦 有可能將其用於製造參考基板。藉由使用根據本發明之一 實施例之校準方法的結果，變得有可能藉由直接校準任何 曝光編碼器柵格偏差來抵消該等曝光編碼器栅格偏差。此 後，經曝光之基板將具有幾乎理想的絕對柵格，且因此適 合用作參考基板。因為可自資料移除在裝置之量測側所誘 發的誤差，所以變得已知何物實際上投影於基板上。此情 形改良基板之資格檢定。 代替曝光對稱圖案及抑次旋轉讀出對稱圖案，等效校 準方法將係在圍繞基板之中心轴線對稱的N次旋轉曝光N 個圖案，且接著在〇度（旋轉起始位幻讀出個圖案中之 每一者。因此，亦可藉由平均化基板之同一旋轉位置中投 影圖案之量測位置來有效率地判定發生於投影步驟期間的 圖案之位置之投影偏差及發生於量測步驟期間的圖案之位 I5J250.doc 201137534 置之量測偏差中的至少一者。 可在微影裝置巾茲| γ , 干藉由（例如）適當地程式化控制微影 之細作的控制器爽皆& 、 八 t施以上校準。代替藉由適當程式化指 7 式化’或除了藉由適當程式化指令進行程式化以 外，亦可應用使控制器經配置成執行校準方法之任何与 方式（例如，專用硬體，等等）。代替四次旋轉，亦㈣能 使用另數目之旋轉，比如（例如）在量測步驟_ 奴轉T置’例如’ 〇。、60。及120。。當僅需要在—個方向 校準時貝|J在！測步驟期間之甚至兩個不同旋轉位置 可能足夠，特別為〇。及180、然@，應注意，較佳地使用 至少三個旋轉位置，以便能夠提供足夠準確度。亦有可能 在量測步驟期間使用四次以上旋轉。 因此’根據本發明之一實施例，獲得快速且易於實施於 現1微影裝置中之校準方法。相較於當前方法，該校準方 法提供中頻至低頻柵格校準/驗證之較快替代例。該方法 特別適合於編碼器柵格微調，且在微影裝置之相對長期停 機之後極為有肖，在該相對長期停機中，位置量測系統之 完整重新校準通常係不必要的且非常耗時。此外，該方法 :辨別且因此校準歸因於基板失持/變形之編碼器拇格偏 儘管在本文中可特定地參考微影裝置在〖c製造中之使 用’但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應 用，諸如製造整合光學系統、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 151250.doc •22- 201137534 等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之内容背直 中，可認為本文中對術語「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钮劑之工具）、度量衡工具及/或 檢測工具中處理本文中所提及之基板。適用時，可將本文 中之揭示應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基 板處理-次以上’(例如)以便產生多層ic，使得本文中： 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内容f景中對本發 明之實施例的使用’但應瞭解，本發明可用於盆他應用 (例如，壓印微影)中，且在内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（t〇P〇graphy)界 疋產生於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形塵入被供 應至基板之抗钱劑層中，在基板上’抗姓劑係藉由施加電 磁輻射、1、壓力或其組合而固化。在抗_固化之後， 將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。 本文中所使用之術語「輕射」及「光束」涵蓋所有類型 之電磁輪射，包括紫外線（uv)_例如，具有為或為約 365奈米、248奈米、193奈米、157奈米_奈米之波長） =極紫外線⑽v)㈣（例如，具有在為5奈米至π奈米之 知圍内的波長）’·以及粒子束（諸如離子束或電子束）。 術語「透鏡」在内容背景允許時可指代各種類型之光學 151250.doc -23- 201137534 組件中之任一者或其組 a栝折射、反射、磁极 ^ 及靜電光學組件。 磁丨生、電磁 雖然上文已描述本發明之特 與所描述之方式不同㈣他方=_卜但應瞭解， 吕，本發明可採取如下形式：舉例而 文所招#式’其含有描述如上 文所揭不之方法之機器可讀指令的一或多個序列 t 儲存媒體（例如，半導體^ S貧料 守趙Z隐體、磁碟或光碟 存於其中之此電腦程式。 韦）其具有儲 以上“述意欲為說明性而 F r制性的。因此，對於孰習 此項技術者將顯而易見， ， 在不脫離下文所闡明之申請專 才j靶圍之範疇的情況下對 Γ^,_00 了如所彳田述之本發明進行修改。 【圖式簡早說明】 圖1描繪根據本發明之— ^ 貫施例的微影裝置； 圖2a至圖2c展示基板上夕#絲w 败上之紅轉對稱曝光圖案佈局，· 圓3a至圖3e展示用於丰祕儿θ、 _ 、句化s測偏差之估計的旋轉示值 讀數； 至圖4e展不用於平均化曝光偏差之估計的後旋示值 5賣數； 圖53至圖A展示夾持變形之曝光影響； 圖^至圖6b展示夾持變形之量測影響；及 圖7a至圖7b展示在相對於爽持變形之〇度之示值讀數與 相^於夾持變形之9G度之示值讀數之間的差。 【主要元件符號說明】 AD 調整器 151250.doc •24- 201137534 B 輻射光束 BD 光束傳送系統 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

Ml 圖案化器件對準標記 M2 圖案化器件對準標記 MA 圖案化器件 MT 圖案化器件支撐件/光罩支撐結構 P1 基板對準標記 P2 基板對準標記 PM 第一定位器件 PS 投影系統 PW 第二定位器件/第二定位器 so 輻射源 W 基板 WT 基板台 Z 中心轴線 151250.doc -25-

Claims (1)

1. 201137534 七、申請專利範圍： 1· 一種用於校準一微影裝置之—恭 戰物台之—巷物A 校準方法，該方法包含： D位置的 將一圖案化器件之一圖案投影 上； 基板之一目標位置 準 量測該基板上該投影圖案之— 自該投影圖案之該量測位置導 所得位置；及 出έ亥載物台位置 之一校 仏么 5次丞敗之—中心軸 線自一旋轉起始位置朝向至少— 夕其他旋轉位置旋轉，且 針對該基板之該至少兩個不同旋轉位置中之每一者 該投影圖案之一位置， 里“ 其中該圖案圍繞該基板之該中心軸線係旋轉對稱的，且 其中藉由針對該基板之該等不同旋轉位置中之每一者 平均化々技影圖案之該等量测位置來判定發生於該投影 '1 °亥圖案之位置之投影偏差及/或發生於該量測期 間的該圖案之—位置之量測偏差。 2’ h求項1之;^準方法’其中在該量測期間，使該基板 圍繞該基板之-中心軸線自一旋轉起始位置朝向至少兩 個其他旋轉位置旋轉，且針對該基板之該至少三個不同 方疋轉位置中之每—者量測該投影圖案之該位置。 3·如請求項2之校準方法，其中在該量測期間，使該基板 圍繞該基板之一中心軸線自一旋轉起始位置朝向至少三 個其他旋轉位置旋轉’且針對該基板之該至少四個不同 151250.doc 201137534 方疋轉位置中之每一者量測該投影圖案之該位置，該至少 四個紋轉位置包括0度、90度、180度及270度之角度。 4.如凊求項丨之校準方法，其中藉由針對該基板之該等不 同旋轉位^令之每一者平均化該投影圖案之該等量測位 置來判疋該等投影偏差及該等量測偏差兩者。 5·如請求項1之校準方法，其中該圖案包含以該基板之該 中“軸線為中心的一旋轉對稱中心圖案。 6·如明求項1之校準方法，其中該圖案包含經劃分成圍繞 違圖案之該中心軸線之—圓周等距離之子圖案的-旋轉 對稱總成。 士:长項1之校準方法，其中在該投影期間，一位置量 7系統⑽且態以判定待將該圖案投影至該基板上之該目 其中°亥等投影偏差連結至該位置量測系統之偏 8. 9. 10. 11. :β求項7之校準方法，其中該位置量測系統包含一曝 ^ 。其中该等投影偏差連結至該曝光柵格之偏差。 如請求項1 $ ^..隹+ 之权準方法，其中在該量測期間，一位置量 測系統經*且能也丨— ^ 、，心以劍疋已將該圖案投影至該基板上之該所 付位置，发由兮奸曰 ，、玄寻1測偏差連結至該位置量測系統之偏 測栅格，、其二等1法，其……糸統包含-一 Λ寺里測偏差連結至該量測栅格之偏差， “父準一微影裝置之-載物台之-載物台位置 杈準方法，該方法包含： 151250.doc 201137534 將一圖案化器件之圖案投影至 上； 基板上之目 標位置 置；及 該载物台位置之— 量測該基板上該投影圖案之所得位 自該投影圖案之該等量測位置導出 校準， 其中在該投影期間，使該基板圍繞該基板之一中心轴 線自-旋轉起始位置朝向至少—其他旋轉位置旋轉且 針對該基板之該至少兩個不同旋轉位置中之每一者進行 圖案之該投影， 其中將該等圖案-起投影成圍繞該基板之該中心轴線 係旋轉對稱的， 其中在该篁測期間，對於該等投影圖案中之每一者， 使該基板圍繞該基板之該中心、軸、線朝向該旋轉起始位置 旋轉’且在該基板之該同—旋轉起始位置中量測該等投 影圖案中之每一者之該位置， 其中藉由平均化該基板之該同一旋轉仅置中該等投影 圖案之該等量測位置來衫發生於該投影期間的該等圖 案之该位置之投影偏差及/或發生於該量測期間的該等圖 案之該位置之量測偏差。 12. —種微影裝置，其包含： 支樓件其經建構以支樓一圖案化器件，該圖案化 器件能夠在一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； 151250.doc 201137534 一投影系統 至該基板之一 一控制器， 法0 '、丄組態以將該經圖案化輻射光束投影 目標部分上；及 左配置以執行一如請求項1之校準方 13. —種微影裝置 其包含： 一支撐件， 器件能夠在一 圖案以形成一 一基板台， 八呈建構以支撐一圖案化器件，該圖案化 幸田射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一 經圖案化輻射光束； 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 至该基板之一目標部分上；及 控制器’其經配置以執行一如請求項11之校準方 法0 151250.doc