TW201602737A - 微影設備及方法 - Google Patents

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Abstract

一種微影設備，其包含：一支撐結構，其經組態以在支撐在掃描方向上具有一第一廣度的一圖案化裝置時在一單一掃描操作期間移動達一第一掃描距離，且在支撐在該掃描方向上具有一第二廣度的一圖案化裝置時在一單一掃描操作期間移動達一第二掃描距離；及一基板台，其經組態以在該支撐結構支撐在該掃描方向上具有該第一廣度的一圖案化裝置時在一單一掃描操作期間移動達一第三掃描距離，且在該支撐結構支撐在該掃描方向上具有該第二廣度的一圖案化裝置時在一單一掃描操作期間移動達一第四掃描距離。

Description

微影設備及方法
本發明係關於一種微影設備及一種裝置製造方法。
微影設備為將所要圖案施加至基板之目標區域上之機器。微影設備可用於(例如)積體電路(IC)製造中。在彼情況下，圖案化裝置(其替代地被稱作光罩或比例光罩)可用以產生對應於IC之個別層之電路圖案，且可將此圖案成像至具有輻射敏感材料(抗蝕劑)層之基板(例如，矽晶圓)上之目標區域(例如，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。一般而言，單一基板將含有經順次地曝光之鄰近目標區域之網路。已知微影設備包括所謂掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上通過光束掃描圖案，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區域。
可藉由微影設備每小時圖案化之基板之數目(常常被稱作產出率)為微影設備之關鍵度量。需要增加微影設備之產出率，此係因為此將增加彼微影設備之獲利性。
舉例而言，需要提供以先前技術並未教示或建議之方式進行操作且可允許獲得產出率增加的微影設備。
根據一第一態樣，提供一種微影設備，其包含：一支撐結構，其可操作以支撐包含一經圖案化區域之一圖案化裝置，該經圖案化區 域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，其中該支撐結構在一掃描方向上可移動；一基板台，其可操作以固持一基板，其中該基板台在該掃描方向上可移動；及一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一曝光區上。該支撐結構可操作.以支撐在該掃描方向上具有一第一廣度之圖案化裝置且可操作以支撐在該掃描方向上具有一第二廣度之圖案化裝置。該支撐結構經組態以在支撐在該掃描方向上具有該第一廣度的一圖案化裝置時在一單一掃描操作期間移動達一第一掃描距離，且在支撐在該掃描方向上具有該第二廣度的一圖案化裝置時在一單一掃描操作期間移動達一第二掃描距離。該基板台經組態以在該支撐結構支撐在該掃描方向上具有該第一廣度的一圖案化裝置時在一單一掃描操作期間移動達一第三掃描距離，且在該支撐結構支撐在該掃描方向上具有該第二廣度的一圖案化裝置時在一單一掃描操作期間移動達一第四掃描距離。
該第一廣度不同於該第二廣度。該第一掃描距離不同於該第二掃描距離。該第三掃描距離不同於該第四掃描距離。
以此方式，提供相比於具有能夠僅支撐在該掃描方向上具有一單一特定廣度的一圖案化裝置之支撐結構之微影設備產出率可得以增加的一微影設備。
在該掃描方向上具有該第一廣度的圖案化裝置可包含小於或等於132毫米之一經圖案化區域。該第一掃描距離可為至少132毫米。
在該掃描方向上具有該第二廣度的圖案化裝置可包含大於132毫米之一經圖案化區域，且該第二掃描距離可至少等於該第二廣度。
在該掃描方向上具有該第二廣度的圖案化裝置可支撐在該掃描方向上具有為264毫米或更大的一長度之一經圖案化區域。
該支撐結構可經配置以支撐在該掃描方向上具有該第一廣度的 包含一單一影像場之圖案化裝置，且該微影設備可操作以在每一掃描操作期間掃描該單一影像場。該支撐結構可經配置以支撐在該掃描方向上具有該第二廣度的包含在該掃描方向上安置成彼此鄰近的複數個影像場之圖案化裝置，且該微影設備可操作以在每一掃描操作期間掃描該複數個影像場中之每一者。
該微影設備可操作以在該支撐結構支撐在該掃描方向上具有該第一廣度且包含一單一影像場的一圖案化裝置時在每一掃描操作期間曝光該基板之一單一目標區域。該微影設備可操作以在該支撐結構支撐在該掃描方向上具有該第二廣度且包含複數個影像場的一圖案化裝置時在每一掃描操作期間曝光該基板之複數個目標區域。該複數個目標區域中之每一者可在該掃描方向上彼此鄰近。
以此方式，該第一態樣之該微影設備能夠在一單一掃描操作中掃描一個以上影像場，藉此步進操作之數目及總步進時間。因此增加產出率。
該支撐結構可經配置以支撐在該掃描方向上具有該第二廣度且包含一單一延伸型影像場之圖案化裝置，且其中該微影設備可操作以在每一掃描操作期間掃描該單一延伸型影像場。該微影設備可操作以在該支撐結構支撐在該掃描方向上具有該第二廣度且包含一單一延伸型影像場的一圖案化裝置時在每一掃描操作期間曝光該基板之一單一延伸型目標區域。
以此方式，可在一單一掃描操作中圖案化該基板之較大目標區域。
該基板可包含複數個目標區域，每一目標區域在該非掃描方向上具有1毫米與26毫米之間的一長度且在該掃描方向上具有1毫米與66毫米之間的一長度。
該第一廣度可為6吋。該第二廣度可為12吋。
該支撐結構可經配置以支撐在該掃描方向上長度為6吋及12吋且在該非掃描方向上長度為6吋及12吋的一圖案化裝置。
該支撐結構可經配置以同時地支撐具有兩個子圖案化裝置之一圖案化裝置。在該掃描方向上具有該第二廣度的該等圖案化裝置可包含複數個圖案化子裝置，每一圖案化子裝置具有一各別經圖案化區域。在該掃描方向上具有該第二廣度之該等圖案化裝置可包含兩個圖案化子裝置，該兩個圖案化子裝置各自在該掃描方向上具有該第一廣度。每一子圖案化裝置在該掃描方向上具有為6吋之一長度。
根據一第二態樣，提供一種使用一微影設備而曝光一基板上的一曝光區之方法，該方法包含：判定由一支撐結構支撐之一圖案化裝置之一第一性質及判定相依於其之一掃描長度；根據該經判定掃描長度遍及該圖案化裝置之一經圖案化區域在一掃描方向上掃描輻射之一曝光隙縫；及根據該經判定掃描長度將來自該圖案化裝置之輻射之一曝光隙縫掃描至該基板之該曝光區上。
判定該圖案化裝置之一第一性質可包含判定在一掃描方向上該圖案化裝置之一長度及/或該經圖案化區域之一長度。判定該圖案化裝置之一第一性質可包含判定該第一圖案化裝置是否包含複數個圖案化子裝置，且可進一步包含判定該等圖案化子裝置之性質，諸如，每一圖案化子裝置之各別經圖案化區域之大小，及每一圖案化子裝置之間或每一圖案化子裝置之該等各別經圖案化區域之間的分離距離。
應理解，關於先前或以下描述中之一個態樣或實施例所描述之特徵可在適當時結合其他態樣或實施例來使用。舉例而言，在描述設備特徵的情況下，應理解，可在對應方法中利用該設備特徵，且反之亦然。
2A‧‧‧長度
2D‧‧‧長度
2E‧‧‧長度
10‧‧‧經圖案化區域
11‧‧‧夾持區域
12‧‧‧第一目標區域/目標部分/經圖案化區域
12a‧‧‧場
12b‧‧‧場
13‧‧‧目標區域/目標部分/切割道
14‧‧‧切割道/邊界
A‧‧‧長度
AM‧‧‧調整構件
B‧‧‧長度
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧長度
CO‧‧‧聚光器
D‧‧‧長度
E‧‧‧長度
ES‧‧‧經圖案化輻射光束/曝光隙縫
F‧‧‧長度
G‧‧‧長度
G'‧‧‧長度
H‧‧‧長度
H'‧‧‧長度
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧圖案化裝置對準標記
M2‧‧‧圖案化裝置對準標記
MA‧‧‧圖案化裝置
MA'‧‧‧圖案化裝置
MA1‧‧‧圖案化裝置
MA2‧‧‧圖案化裝置
MT‧‧‧支撐結構/物件台
MT'‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PB‧‧‧輻射光束/經圖案化雷射光束
PL‧‧‧物品/投影系統/透鏡
PM‧‧‧第一定位裝置
PW‧‧‧第二定位裝置
SO‧‧‧輻射源
T‧‧‧目標區域
T1‧‧‧第一目標區域
T2‧‧‧第二目標區域
W‧‧‧基板
W'‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台/物件台
Y1‧‧‧末端/位置
Y2‧‧‧末端/位置
Y3‧‧‧末端/位置
Y4‧‧‧位置
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為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，且在該等圖式中：- 圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例之微影設備；- 圖2示意性地描繪在掃描曝光期間之基板之移動；- 圖3為描繪在先前技術掃描曝光期間之基板之移動的曲線圖集合；- 圖4示意性地描繪根據先前技術實施例之支撐結構；- 圖5示意性地描繪使用已知圖案化裝置而在基板之目標區域上的掃描方向；- 圖6示意性地描繪支撐延伸型圖案化裝置之支撐結構；- 圖7示意性地描繪使用延伸型圖案化裝置而在基板之目標區域上的掃描方向；及- 圖8示意性地描繪同時地支撐兩個圖案化裝置之支撐結構。
儘管在本文中可特定地參考微影設備在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影設備可具有其他應用，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、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」、「目標區域」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)或度量衡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。
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365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奈米之廣度內之波長)；以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
本文所使用之術語「圖案化裝置」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區域中產生圖案的裝置。應注意，被賦予至輻射光束之圖案可能不會確切地對應於基板之目標區域中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標區域中所產生之裝置(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化裝置可為透射的或反射的。圖案化裝置之實例包括光罩、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，以便在不同方向上反射入射輻射光束；以此方式，反射光束經圖案化。
支撐結構固持圖案化裝置。支撐結構以取決於圖案化裝置之定向、微影設備之設計及其他條件(諸如，圖案化裝置是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化裝置。支撐件可使用機械夾持、真空或其他夾持技術，例如，在真空條件下之靜電夾持。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且可確保圖案化裝置(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「圖案化裝置」同義。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於(例如)所使用之曝光輻射或適於諸如浸沒流體之使用或真空之使用之其他因素的各種類型之投影系統，包括折射光學系統、反射光學系統及反射折射光學系統。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用皆與 更一般術語「投影系統」同義。
照明系統亦可涵蓋各種類型之光學組件，包括用於導向、塑形或控制輻射光束的折射、反射及反射折射光學組件，且此等組件亦可在下文中被集體地或單個地稱作「透鏡」。
微影設備可屬於具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上支撐結構)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。
微影設備亦可屬於如下類型：其中基板被浸沒於具有相對高折射率之液體(例如，水)中，以便填充投影系統之最終元件與基板之間的空間。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。
圖1示意性地描繪根據本發明之一特定實施例之微影設備。該設備包含：- 照明系統(照明器)IL，其用以調節輻射光束PB(例如，UV輻射或EUV輻射)；- 支撐結構(例如，光罩台)MT，其用以支撐圖案化裝置(例如，光罩)MA，且連接至用以相對於物品PL而準確地定位該圖案化裝置之第一定位裝置PM；- 基板台(例如，晶圓台)WT，其用於固持基板(例如，塗佈抗蝕劑的晶圓)W，且連接至用於相對於物品PL而準確地定位該基板之第二定位裝置PW；及- 投影系統(例如，折射投影透鏡)PL，其經組態以將由圖案化裝置MA賦予至輻射光束PB之圖案成像至基板W之目標區域T(例如，包含一或多個晶粒)上。
如此處所描繪，設備屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。替代 地，設備可屬於反射類型(例如，使用如上文所提及之類型之反射光罩或可程式化鏡面陣列)。
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，輻射源及微影設備可為分離實體。在此等狀況下，不認為輻射源形成微影設備之部件，且輻射光束係憑藉包含(例如)合適導向鏡面及/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，輻射源可為設備之整體部件。輻射源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD(在需要時)一起可被稱作輻射系統。
照明器IL可包含用於調整光束之角強度分佈之調整構件AM。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廣度及/或內部徑向廣度(通常分別被稱作σ-外部及σ-內部)。另外，照明器IL通常包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明器提供在橫截面中具有所要均一性及強度分佈的經調節輻射光束PB。
輻射光束PB入射於被固持於支撐結構MT上之圖案化裝置(例如，光罩)MA上。在已橫穿圖案化裝置MA的情況下，光束PB傳遞通過透鏡PL，透鏡PL將該光束聚焦至基板W之目標區域T上。憑藉第二定位裝置PW及位置感測器IF(例如，干涉量測裝置)，可準確地移動基板台WT，(例如)以便使不同目標區域C定位於光束PB之路徑中。相似地，第一定位裝置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光束PB之路徑來準確地定位圖案化裝置MA。一般而言，將憑藉形成定位裝置PM及PW之部件之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現物件台MT及WT之移動。然而，在步進器(相對於掃描器)之狀況下，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用圖案化裝置對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置 MA及基板W。
所描繪設備可在掃描模式中使用。其中在將被賦予至光束PB之圖案投影至目標區域T上時，同步地掃描支撐結構MT及基板台WT(亦即，單次動態曝光)。藉由投影系統PL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在單次動態曝光中之目標區域之寬度(在垂直於掃描方向之非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標區域之高度(在掃描方向上)。
圖2示意性地描繪在圖案至基板W(例如，微影晶片)之目標區域T1、T2上曝光之期間之該基板的移動。基板W在曝光期間在投影系統PL(參見圖1)下方移動，使得投影通過投影系統之輻射光束PB以順序方式入射於目標區域T1、T2上。
基板W最初可經定位成使得經圖案化輻射光束ES(其可被稱作曝光隙縫)之區域位於第一目標區域T1之一個末端處。基板W在y方向上移動使得目標區域T1在曝光隙縫ES下方移動。因此，曝光隙縫ES自目標區域T1之一末端Y1移動至相對末端Y2，藉此將經圖案化輻射投影至整個目標區域上。此可被稱作掃描曝光。箭頭指示曝光隙縫ES自位置Y1至位置Y2之移動。應理解，所提及之曝光隙縫ES之移動為歸因於基板W之移動的曝光隙縫之位置相對於基板之移動(曝光隙縫固定)。儘管曝光隙縫ES固定，但可藉由參考曝光隙縫相對於基板W之移動而最容易觀測掃描曝光。圖2中所說明之位置Y1至Y4僅僅係示意性的。應瞭解，曝光隙縫完全在Y1位置下方開始，且完全在Y2位置上方結束。因此，應理解，掃描長度至少等於Y1與Y2之間的距離加曝光隙縫在掃描方向上之長度，且參考處於Y1至Y4位置中之一者之曝光隙縫ES，此曝光隙縫ES係指處於完全在目標區域T1、T2中之一者上方或下方的位置之曝光隙縫ES。
與使基板W在y方向上移動同時地，使圖案化裝置MA(參見圖1)在y方向上移動。圖案化裝置之移動速率可比基板W之移動速率大4倍，以便適應微影設備之為4之縮減因數(若應用不同縮減因數，則可使用不同速率倍數)。使圖案化裝置MA之移動與基板W之移動同步，使得投影至目標區域T1上之圖案以與目標區域相同的速度移動(藉此避免投影至目標區域上之圖案之塗污)。
在已曝光第一目標區域T1之後，移動基板W以便允許曝光第二目標區域T2。因此，在x方向上移動基板W直至曝光隙縫ES位於第二目標區域T2之一個末端Y3處為止。接著在-y方向上移動基板W，使得第二目標區域T2在曝光隙縫ES下方移動且藉此被曝光。因此，曝光隙縫ES遍及第二目標區域T2而自位置Y3移動至位置Y4。與基板W之移動同步地，發生圖案化裝置MA(參見圖1)在y方向上之對應移動，藉此將圖案自圖案化裝置轉印至第二目標區域T2。儘管基板W在諸曝光之間在-x方向上移動，但圖案化裝置通常不在x方向(或-x方向)上移動。除了在(-)x方向上之小校正移動以外，圖案化裝置MA之移動僅在y方向上及-y方向上進行。
需要最大化微影設備之產出率。因此，可需要儘可能快速地將基板W自位置Y2移動至位置Y3，在位置Y2處曝光隙縫ES已完成曝光第一目標區域T1，在位置Y3處曝光隙縫ES可開始第二目標區域T2之曝光。圖3為表示在根據先前技術掃描曝光方法之第一目標區域T1及第二目標區域T2之曝光期間的基板W之位置、速度及加速度的曲線圖集合。基板之四個位置Y1至Y4在圖2中被標註，且在圖3中依據時間變化指示此等位置。
如自圖3可看到，在已知掃描曝光方法中，基板W在y方向上之位置在第一目標區域T1之曝光期間以線性方式改變。亦即，自曝光隙縫ES開始照明第一目標區域T1之位置Y1直至曝光隙縫已完成照明該目 標區域之位置Y2為止，基板W之速度恆定。如自該等曲線圖可看到，因為基板之速度在位置Y1與Y2之間恆定，所以基板之加速度為零且基板之位置線性地變化。基板W之x方向位置在第一目標區域T1之掃描曝光期間不改變。
一旦已完成第一目標區域T1之掃描曝光，就移動基板W以便允許開始第二目標區域T2之掃描曝光。此移動包含基板W在-y方向上之加速度及基板在x方向上之移動。在-y方向上之加速度係使得基板W停止在y方向上移動，且接著在-y方向上以等於在第一目標區域T1之掃描曝光期間之速度的速度(儘管正負號相反)移動。圖3中示意性地指示在-y方向上之加速度。
如自圖3可看到，在使基板在-y方向上加速同時地，在x方向上將加速度施加至基板以便在x方向上移動基板。接著施加在相反方向上之加速度以便在x方向上使基板慢下來，使得一旦基板具有正確x方向位置，基板之x方向移動即停止，之後由曝光隙縫ES曝光第二目標區域T2。接著發生第二目標區域T2之曝光，基板W在x方向上之位置在該曝光期間固定。
當發生第二目標區域T2之掃描曝光時，基板W在-y方向上具有恆定速度，如自圖3可見。
如自上文及自圖3之考慮因素應瞭解，基板W在掃描曝光期間在y方向上具有恆定速度，但速度之正負號在每次掃描曝光之間改變。基板台WT之質量相當大，且因此，必須將相當大力施加至基板台以便達成在掃描曝光之間之方向之所需改變。用以移動基板台WT之致動器將在其能夠施加之力之量方面受限制，且因此，需要相當大時間以便使致動器停止基板台在y方向上之移動且使基板台加速而以所要速度在y方向上提供移動(且反之亦然)，同時亦在x方向上將基板規則地移動至待曝光之新目標區域。因此，可在基板之順次掃描曝光之間流 逝大時間段。在掃描曝光之間流逝的時間可被稱作「步進時間」，其中每一「步進」為基板之目標區域之間的步進。此情形對微影設備之產出率有消極影響。因此，需要藉由縮減全基板表面之曝光之循環時間而最小化步進之數目、執行每一步進花費之時間，及/或當曝光基板時之總步進時間，以便增加產出率。
應理解，圖3中所展示之曲線圖僅僅係例示性的，且僅出於說明而提供該等曲線圖。舉例而言，雖然在圖3之實例中基板W之速度針對每一目標區域T1、T2皆相等，但未必為此狀況。實情為，掃描之速度可在目標區域之間變化。舉例而言，可以縮減之掃描速率掃描經定位於基板W之邊緣附近之目標區域。另外，雖然圖3說明在y方向上之加速度及速度兩者比在x方向上大之實例，但無需為此狀況。在其他實例中，基板台WT之加速度及速度可在x方向及y方向兩者上實質上相等。在其他實例中，基板台WT在x方向上之加速度可比在y方向上之加速度大。相似地，雖然圖3中描繪基板台WT在x方向上之相對短峰值速度，但應瞭解，可將峰值速度維持歷時較長週期。
圖4說明先前技術支撐結構MT'。支撐結構MT'經配置以支撐圖案化裝置MA'。圖案化裝置包含經圖案化區域10，該經圖案化區域10在掃描方向(由提供於圖4中之空間軸線展示之x方向)上具有長度A且在非掃描方向(由提供於圖4中之空間軸線展示之x方向)上具有長度B。圖案化裝置MA'可由定位於夾持區域11處之夾具緊固至支撐結構MT'。
如上文所描述，照明器IL將經調節輻射光束導向於圖案化裝置處以便在輻射光束之橫截面中賦予提供於經圖案化區域上之圖案。詳言之，參看圖4，輻射光束PB入射於經圖案化區域10上且橫越經圖案化區域10進行掃描(遍及一距離，該距離可被認為第一掃描距離之實例)。經圖案化區域10包含攜載待施加至基板之每一目標區域之影像 的單一影像場。因而，基板MA'之經圖案化區域10之每次完整掃描將基板W'之單一目標區域圖案化(遍及一距離，該距離可被認為第三掃描距離之實例)，該基板W'之單一目標區域之一部分在圖5中被示意性地說明。應瞭解，在其他實例中，經圖案化區域10可包含被個別地曝光之多個場，其中在一個場被曝光時，其他場係由遮蔽系統阻擋。
在圖5中，展示基板W'之一部分(包含四十八個目標區域)。基板W'之每一目標區域在非掃描方向上具有長度C且在掃描方向上具有長度D。在圖5之實例中，在第一目標區域12之曝光期間，使圖案化裝置MA'在y方向上移動，而使基板W'在-y方向上移動(由目標部分12上之自頁面面向下之箭頭描繪)。在(圖案化裝置MA')之經圖案化區域10及(基板W')之目標區域12兩者之完全通過之後，使基板台在-x方向上移動以與下一目標區域13排成行以供曝光。在目標區域13之曝光期間，使圖案化裝置MA'在-y方向上移動，而使基板W'在y方向上移動(由目標部分13上之自頁面面向上之箭頭描繪)。基板W'之每一其他目標區域上所展示之箭頭指示在彼目標區域之曝光期間之基板之移動方向。可看到，掃描方向在每一掃描操作中在y與-y方向上交替。
在圖5之實例中(其中按次序處理目標區域，針對第一列自右至左(以目標部分12開始)、針對第二列自左至右，等等)，運用經圖案化區域10內含有之影像來圖案化基板W'之部分之四十八個目標區域需要在掃描(y)方向上之四十八次改變及在非掃描(x)方向上之四十四次移動。一般而言，基板可包含大約100個目標區域。因此，應瞭解，用以圖案化單一基板之總步進時間相當大。
圖案化裝置MA'在掃描方向上具有長度E(其可被認為第一廣度之實例)且在非掃描方向上具有長度F。支撐結構MT'在掃描方向上具有長度G且在非掃描方向上具有長度H。僅借助於實例，B可等於大約104毫米，而A可大約等於132毫米。輻射光束PB可在圖案化裝置MA' 與基板之間縮減為原先的4分之一，使得C可為大約26毫米且D可為大約33毫米。尺寸為104毫米乘132毫米之經圖案化區域常常提供於E及F各自為大約152.4毫米(6吋)的圖案化裝置上。G可(例如)為400毫米且H可為340毫米。作為另一實例，C可為大約20毫米且D可為大約24毫米。
圖6說明支撐結構MT，其經配置以支撐其中經圖案化區域之長度在掃描方向上延伸的圖案化裝置。詳言之，支撐結構MT經組態以支撐圖案化裝置MA。圖案化裝置MA包含經圖案化區域12。經圖案化區域12在掃描方向(由提供於圖6中之空間軸線展示之y方向)上具有為大約2A之長度且在非掃描方向(由提供於圖6中之空間軸線展示之x方向)上具有長度B。亦即，圖案化裝置MA之經圖案化區域12在掃描方向上之長度為圖案化裝置MA'之經圖案化區域10在掃描方向上之長度的大約兩倍。圖案化裝置MA可由定位於夾持區域11處之夾具緊固至基板台。
圖案化裝置MA可在掃描方向上具有大約2E之長度(其可被認為第二廣度之實例)以便支撐較長經圖案化區域12，且在非掃描方向上具有長度F。支撐結構MT'在掃描方向上具有長度G'且在非掃描方向上具有長度H'。與在以上實例中一樣，B可為大約104毫米，而2A可為大約264毫米。G'可(例如)為570毫米且H'可為360毫米。
在圖6中所展示之實例實施例中，2E可等於12吋，而F可等於6吋。應瞭解，雖然在所描繪實施例中，經圖案化區域12及圖案化裝置MA在掃描方向上之長度分別為經圖案化區域10及圖案化裝置MA'在掃描方向上之長度的兩倍，但支撐結構MT無需為支撐結構MT'的兩倍長。然而，更通常，應理解，以上所提供之所有實例尺寸僅僅係例示性的且可變化。舉例而言，圖案化裝置MA可長達圖案化裝置MA'的兩倍以上。
因為圖案化裝置MA之經圖案化區域12在掃描方向上之長度為圖案化裝置MA'之經圖案化區域10在掃描方向上之長度的兩倍，所以雷射光束可遍及較長距離(其可被認為第二掃描距離之實例)進行掃描。以此方式，可在單一掃描操作中曝光基板W之較大區域(其可被認為第四掃描距離之實例)。以此方式，可縮減曝光基板之每一目標區域所需之步進操作之數目，因此縮減掃描多個目標區域所需之總步進時間。
在圖6之實例中，經圖案化區域12包含由切割道13分離之兩個場12a、12b。切割道13之存在可造成經圖案化區域12在掃描方向上之長度為經圖案化區域10之長度的兩倍以上。每一場12a、12b可包含待施加至基板之各別目標區域之圖案，而切割道對應於垂直於掃描方向在基板之目標部分之間延伸的切割道14(圖7)。
圖7中示意性地說明基板W之一部分。與圖5中所展示之基板W'之部分一樣，圖7中所展示之基板W之部分包含具有長度D(在掃描方向上)乘C(在非掃描方向上)的四十八個目標區域。圖7中所展示之箭頭說明在每一目標部分之曝光期間基板W相對於經圖案化雷射光束PB之移動。可看到，相比於圖5，可在單一掃描操作中曝光兩個目標區域。因而，基板W之四十八個目標區域之曝光相比於基板W'之四十八個目標區域之曝光需要在y方向及x方向兩者上之移動方向之改變數目的一半。
另外，對於支撐結構MT之固定最大加速度，因為每一掃描操作係遍及較長距離(其可被稱作第二掃描距離)，所以圖案化裝置MA可被掃描之速度增加。亦即，支撐結構MT可遍及較長距離進行加速(及減速)。除了藉由步階數目之縮減提供之產出率之增加以外，掃描速率之增加亦可提供產出率之另外增加。支撐結構MT之最大加速度可受到用以使支撐結構MT加速之致動器限制。另外，可藉由用以將圖 案化裝置MA緊固至支撐結構MT之夾持方法影響最大或最佳加速度。舉例而言，可限制支撐結構MT之加速度以防止圖案化裝置MA在掃描期間之滑動。
雖然經圖案化區域12包含由切割道13分離之兩個場12a、12b，但在其他實施例中，經圖案化區域可包含單一更長經圖案化區域。舉例而言，經圖案化區域12可包含長度為2A之單一經圖案化區域。在此狀況下，基板可包含在掃描方向上長度為2D之目標部分。亦即，參看圖7，可移除邊界14，從而提供較大目標區域。
支撐結構MT可經調適以用於收納具有不同尺寸之圖案化裝置。舉例而言，雖然較大圖案化區域可有利，但廣泛使用6×6吋圖案化裝置且存在現有6×6吋圖案化裝置之大庫存。為了容納現有圖案化裝置，在一些實施例中，支撐結構MT可經調適以用於支撐6×6吋圖案化裝置。
亦即，在一些實施例中，支撐結構MT能夠支撐圖案化裝置MA(其可(例如)為6×12吋)及圖案化裝置MA'(其可為6×6吋)兩者。舉例而言，具有不同大小之不同圖案化裝置可供支撐結構MT使用以掃描不同基板或基板之不同層。因此，更通常，支撐結構可經組態以支撐在掃描方向上具有第一廣度及在掃描方向上具有第二廣度兩者的圖案化裝置。
在支撐結構延伸以支撐延伸型圖案化裝置的情況下，支撐結構MT可另外經組態以支撐具有標準大小之一個以上圖案化裝置(例如，一個以上6×6吋圖案化裝置)。藉由提供接受多個圖案化裝置之能力，可縮減交換圖案化裝置所花費之時間，藉此進一步改良產出率。圖8示意性地說明支撐結構MT，其支撐各自具有各別經圖案化區域的兩個圖案化裝置MA1、MA2。圖案化裝置MA1、MA2可被認為提供具有兩個圖案化子裝置之圖案化裝置。
在延伸型支撐結構MT支撐具有標準大小之單一圖案化裝置的情況下，該單一圖案化裝置可經定位於支撐結構上之沿著掃描方向之任何位置處。然而，可較佳的是將單一圖案化裝置定位於支撐結構上之中心位置中，以促進控制且改良支撐結構MT動態特性。
可需要在實質上正方形圖案化裝置上提供延伸型經圖案化區域(例如，具有尺寸2A×B)。詳言之，申請專利的裝置製造方法可使得正方形圖案化裝置係必需的或需要的。舉例而言，可提供12×12吋圖案化裝置，其攜載尺寸為2A×B之經圖案化區域。在此狀況下，可在12×12吋圖案化裝置之中心部分上提供經圖案化區域(等效於經圖案化區域12)。因此，支撐結構MT亦可經調適以用於收納12×12吋圖案化裝置。
在支撐結構MT經調適以支撐12×12吋之圖案化裝置的情況下，支撐結構MT可在非掃描方向上具有為540毫米之長度且在掃描方向上具有為600之長度。可提供較大支撐結構以允許較大夾持區域較佳地支撐較大圖案化裝置。
在支撐結構MT能夠收納具有不同大小之複數個圖案化裝置的情況下，控制微影設備之掃描操作之軟體可經組態以相依於在使用中之特定圖案化裝置而執行不同掃描工序。舉例而言，可由微影設備之操作員手動地選擇設定。替代地或另外，每一圖案化裝置可包含可自動被讀取及處理之一標記或信號(諸如，條碼、QR碼、RFID標籤，等等)。替代地或另外，可提供感測設備(諸如，光學、聲波等等)以監視支撐結構MT且自動判定在使用中之圖案化裝置之尺寸。回應於判定圖案化裝置之尺寸，掃描設定包括可選擇之掃描速率、掃描長度、步進操作等等。
舉例而言，在第一掃描操作中，可判定支撐結構MT支撐具有標準經圖案化區域10(例如，在掃描方向上之第一廣度)之圖案化裝置 MA'。在此狀況下，控制掃描操作之軟體可選擇用於支撐結構之為(例如)132毫米的第一掃描距離以在第一掃描速率下而執行，且選擇用於基板台WT之第三掃描距離。在偵測到用圖案化裝置MA替換圖案化裝置MA'的情況下，控制掃描程序之軟體即可判定圖案化裝置MA包含延伸型經圖案化區域12(例如，在掃描方向上之第二廣度)，且隨後連同用於基板台WT之第四(增加之)掃描距離選擇用於支撐結構之第二(增加之)掃描距離(例如，264毫米)及增加之掃描速率。
圖案化裝置MA'、MA可由圖案化裝置處置系統(圖中未繪示)供應至支撐結構MT。圖案化裝置處置系統自操作員或自自動化製作系統接收圖案化裝置，且將圖案化裝置遞送至支撐結構MT。在支撐結構MT經組態以支撐具有多個大小之圖案化裝置的情況下，經組態以供應支撐結構MT之圖案化裝置處置系統可同樣經組態以收納及處置具有不同大小之圖案化裝置。相似地，圖案化裝置處置系統可經調適以將多個標準大小之圖案化裝置供應至支撐結構。
在習知微影設備中，圖案化裝置之掃描移動方向可與基板之掃描移動方向相反。然而，圖案化裝置之掃描移動方向有可能相同於基板之掃描移動方向。本發明之實施例可涵蓋此等可能性兩者。
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。該描述不意欲限制本發明。
2D‧‧‧長度
14‧‧‧切割道/邊界
C‧‧‧長度
D‧‧‧長度
W‧‧‧基板

Claims (16)

  1. 一種微影設備，其包含：一支撐結構，其可操作以支撐包含一經圖案化區域之一圖案化裝置，該經圖案化區域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，其中該支撐結構可在一掃描方向上移動；一基板台，其可操作以固持一基板，其中該基板台可在該掃描方向上移動；及一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一曝光區上；其中該支撐結構可操作以支撐在該掃描方向上具有一第一廣度之圖案化裝置且可操作以支撐在該掃描方向上具有一第二廣度之圖案化裝置，該第二廣度不同於該第一廣度；其中該支撐結構經組態以在支撐在該掃描方向上具有該第一廣度的一圖案化裝置時在一單一掃描操作期間移動達一第一掃描距離，且在支撐在該掃描方向上具有該第二廣度的一圖案化裝置時在一單一掃描操作期間移動達一第二掃描距離，該第一掃描距離不同於該第二掃描距離；且其中該基板台經組態以在該支撐結構支撐在該掃描方向上具有該第一廣度的一圖案化裝置時在一單一掃描操作期間移動達一第三掃描距離，且在該支撐結構支撐在該掃描方向上具有該第二廣度的一圖案化裝置時在一單一掃描操作期間移動達一第四掃描距離，該第三掃描距離不同於該第四掃描距離。
  2. 如請求項1之微影設備，其中在該掃描方向上具有該第一廣度的圖案化裝置包含在該掃描方向上具有小於或等於132毫米的一長 度之一經圖案化區域，且其中該第一掃描距離為至少132毫米。
  3. 如請求項1或2之微影設備，其中在該掃描方向上具有該第二廣度的圖案化裝置包含在該掃描方向上具有大於132毫米的一長度之一經圖案化區域，且其中該第二掃描距離至少等於該第二廣度。
  4. 如請求項2之微影設備，其中在該掃描方向上具有該第二廣度的圖案化裝置支撐在該掃描方向上具有264毫米或更大的一長度之一經圖案化區域。
  5. 如請求項1或2之微影設備，其中該支撐結構經配置以支撐在該掃描方向上具有該第一廣度且包含一單一影像場之圖案化裝置，且其中該微影設備可操作以在每一掃描操作期間掃描該單一影像場；且其中該支撐結構經配置以支撐在該掃描方向上具有該第二廣度且包含在該掃描方向上安置成彼此鄰近的複數個影像場之圖案化裝置，且其中該微影設備可操作以在每一掃描操作期間掃描該複數個影像場中之每一者。
  6. 如請求項5之微影設備，其中該微影設備可操作以在該支撐結構支撐在該掃描方向上具有該第一廣度且包含一單一影像場的一圖案化裝置時在每一掃描操作期間曝光該基板之一單一目標區域；且其中該微影設備可操作以在該支撐結構支撐在該掃描方向上具有該第二廣度且包含複數個影像場的一圖案化裝置時在每一掃描操作期間曝光該基板之複數個目標區域，該複數個目標區域中之每一者在該掃描方向上彼此鄰近。
  7. 如請求項1或2之微影設備，其中支撐結構經配置以支撐在該掃描方向上具有該第二廣度且包含一單一延伸型影像場之圖案化 裝置，且其中該微影設備可操作以在每一掃描操作期間掃描該單一延伸型影像場。
  8. 如請求項7之微影設備，其中該微影設備可操作以在該支撐結構支撐在該掃描方向上具有該第二廣度且包含一單一延伸型影像場的一圖案化裝置時在每一掃描操作期間曝光該基板之一單一延伸型目標區域。
  9. 如請求項1或2之微影設備，其中該基板包含複數個目標區域，每一目標區域在非掃描方向上具有1毫米與26毫米之間的一長度且在該掃描方向上具有1毫米與66毫米之間的一長度。
  10. 如請求項1或2之微影設備，其中該第一廣度為6吋且該第二廣度為12吋。
  11. 如請求項1或2之微影設備，其中該支撐結構經配置以支撐在該掃描方向上長度為6吋及/或12吋且在該非掃描方向上長度為6吋及/或12吋的圖案化裝置。
  12. 如請求項1或2之微影設備，其中在該掃描方向上具有該第二廣度的圖案化裝置可包含複數個圖案化子裝置，每一圖案化子裝置具有一各別經圖案化區域。
  13. 如請求項12之微影設備，其中在該掃描方向上具有該第二廣度之圖案化裝置可包含兩個圖案化子裝置，該兩個圖案化子裝置各自在該掃描方向上具有該第一廣度。
  14. 一種使用一微影設備曝光一基板上的一曝光區之方法，該方法包含：判定由一支撐結構支撐之一圖案化裝置之一第一性質及判定相依於其之一掃描長度；根據該經判定掃描長度遍及該圖案化裝置之一經圖案化區域在一掃描方向上掃描輻射之一曝光隙縫；及 根據該經判定掃描長度將來自該圖案化裝置之輻射之一曝光隙縫掃描至該基板之該曝光區上。
  15. 如請求項14之方法，其中判定該圖案化裝置之一第一性質包含：判定在一掃描方向上該圖案化裝置之一長度及/或該經圖案化區域之一長度。
  16. 如請求項14或15之方法，其中判定該圖案化裝置之一第一性質包含：判定該第一圖案化裝置是否包含複數個圖案化子裝置。
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