TW201714022A - 位置量測系統、干涉計及微影裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種位置量測系統，其包含具有一反射表面之一物件，及用於判定該物件之一位置之一干涉計。該反射表面具有一第一區域、一第二區域及一第三區域。該干涉計經配置以藉由輻照該第一區域而產生表示該位置之一第一信號。該干涉計經配置以藉由輻照該第二區域而產生表示該位置之一第二信號。該干涉計經配置以藉由輻照該第三區域而產生表示該位置之一第三信號。沿著一線，該第一區域與該第二區域相對於彼此相隔一第一距離。沿著該線，該第二區域與該第三區域相對於彼此相隔一第二距離。沿著該線，該第一區域與該第三區域相對於彼此相隔一第三距離。該干涉計經配置以基於該第一信號、該第二信號及該第三信號而提供表示該物件沿著一軸線之一旋轉的一旋轉信號。該軸線平行於該反射表面且垂直於該線。

Description

位置量測系統、干涉計及微影裝置

本發明係關於一種位置量測系統、一種用於位置量測系統中之干涉計，及一種包含位置量測系統之微影裝置。

微影裝置為可用於積體電路(IC)製造中之裝置。在彼情況下，圖案化器件(其替代地被稱作光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可藉由輻射光束將此圖案經由投影系統而轉印至基板(諸如，矽晶圓)上之目標部分上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。已知微影裝置包括所謂步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分。已知微影裝置亦包括所謂掃描器，其中藉由在給定方向上通過輻射光束掃描圖案，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部分。

輻射光束之橫截面通常比基板之表面小得多。因此，為了曝光基板之表面上之所有目標部分，相對於投影系統來移動基板。微影裝置具有用以相對於投影系統來移動基板之載物台系統。該載物台系統能夠以將目標部分連續置放於輻射光束之路徑中之方式來移動基板。

為了將目標部分中之每一者正確地置放於輻射光束之路徑中， 微影裝置具備位置量測系統。位置量測系統量測載物台系統之位置。位置量測系統包含干涉計及反射表面。通常，干涉計靜止且反射表面附接至載物台系統。干涉計經配置以輻照反射表面。反射表面反射回至干涉計之輻射係由該干涉計使用以產生表示反射表面之位置之信號。因為反射表面附接至載物台系統，所以該信號表示載物台系統之位置。

歸因於反射表面之變形及未對準，信號可未適當地表示載物台系統之位置。結果，當使用信號以相對於投影系統來定位基板時，發生位置誤差。位置誤差可使得運用圖案並未適當地輻照目標部分。

儘管小心確保反射表面扁平且適當地對準於載物台系統上，但通常有必要量測反射表面之形狀且使用所得鏡面映像以判定待應用於信號之校正。2013年2月28日公佈之據此以引用方式併入之美國專利申請案US2013/0050675A1揭示用以量測反射表面且產生鏡面映像之校準方法。

然而，已知校準方法耗時，此係因為校準方法需要干涉計系統在載物台系統之不同定向及位置處執行量測。已知校準方法所需之時間可顯著影響微影裝置之產出率。當載物台系統周圍之大氣條件常常改變時尤其影響產出率。舉例而言，當載物台系統周圍之濕度常常改變時，將反射表面連接至載物台系統之膠黏劑可漂移。膠黏劑常常對濕度改變敏感。濕度可在大氣條件自大氣壓改變至真空時改變，或可在幹式空氣與潮濕空氣混合時改變。歸因於改變大氣條件，需要常常校準反射表面。

本發明之一目標為提供可準確及迅速地校準之位置量測系統。

根據本發明之一第一態樣，提供一種位置量測系統，其包含具有一反射表面之一物件，及用於判定該物件之一位置之一干涉計。該 反射表面具有一第一區域、一第二區域及一第三區域。該干涉計經配置以藉由輻照該第一區域而產生表示該位置之一第一信號。該干涉計經配置以藉由輻照該第二區域而產生表示該位置之一第二信號。該干涉計經配置以藉由輻照該第三區域而產生表示該位置之一第三信號。沿著一線，該第一區域與該第二區域相對於彼此相隔一第一距離。沿著該線，該第二區域與該第三區域相對於彼此相隔一第二距離。沿著該線，該第一區域與該第三區域相對於彼此相隔一第三距離。該第一距離、該第二距離及該第三距離彼此不同。該干涉計經配置以基於該第一信號、該第二信號及該第三信號而提供表示該物件沿著一軸線之一旋轉的一旋轉信號。該軸線平行於該反射表面且垂直於該線。

根據本發明之一第二態樣，提供一種微影裝置，其包含：上文所提及之該位置量測系統；一圖案化器件支撐件，其用於固持具有一圖案之一圖案化器件；一投影系統，其用於將該圖案投影至一基板上；及一基板台，其用於固持該基板。該圖案化器件支撐件及該基板台中之一者包含該物件。

200‧‧‧位置量測系統

202‧‧‧物件

204‧‧‧反射表面

206‧‧‧干涉計

208a‧‧‧第一量測光束

208b‧‧‧第二量測光束

208c‧‧‧第三量測光束

210a‧‧‧第一區域

210b‧‧‧第二區域

210c‧‧‧第三區域

212‧‧‧線

214a‧‧‧第一距離

214b‧‧‧第二距離

214c‧‧‧第三距離

302a‧‧‧第一偏移

302b‧‧‧第二偏移

304‧‧‧第三偏移

310a‧‧‧第四區域

310b‧‧‧第五區域

310c‧‧‧第六區域

314a‧‧‧第四距離

314b‧‧‧第五距離

314c‧‧‧第六距離

AD‧‧‧調整器

B‧‧‧輻射光束

BD‧‧‧光束遞送系統

C‧‧‧目標部分

CO‧‧‧聚光器

IF‧‧‧位置感測器

IL‧‧‧照明系統

IN‧‧‧積光器

M1‧‧‧光罩對準標記

M2‧‧‧光罩對準標記

MA‧‧‧圖案化器件

MT‧‧‧圖案化器件支撐件

P1‧‧‧基板對準標記

P2‧‧‧基板對準標記

PM‧‧‧第一定位系統

PS‧‧‧投影系統

PW‧‧‧第二定位系統

SO‧‧‧輻射源

W‧‧‧基板

WT‧‧‧基板台

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描繪根據本發明之微影裝置。

- 圖2描繪根據本發明之一實施例之位置量測系統。

- 圖3描繪根據本發明之一另外實施例之位置量測系統。

為了解釋本發明之實施例，將利用笛卡爾座標系統。該座標系統具有x軸、y軸及z軸，其各自垂直於其他軸。座標系統係僅出於說明之目的，且不應用以限制本發明之範疇。

圖1示意性地描繪根據本發明之具有位置量測系統之微影裝置。 該微影裝置可包含照明系統IL、圖案化器件支撐件MT、基板台WT及投影系統PS。

照明系統IL經組態以調節輻射光束B。照明系統IL可包括用於導向、塑形或控制輻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。

照明系統IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源SO為準分子雷射時，輻射源SO及微影裝置可為分離實體。在此等狀況下，不認為輻射源SO形成微影裝置之部件，且輻射光束B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傳遞至照明系統IL。在其他狀況下，舉例而言，當輻射源SO為水銀燈時，輻射源SO可為微影裝置之整體部件。輻射源SO及照明系統IL連同光束遞送系統BD在需要時可被稱作輻射系統。

照明系統IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD。另外，照明系統IL可包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明系統IL可用以調節輻射光束B，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。

本文所使用之術語「輻射光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約365奈米、355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奈米之範圍內之波長)，以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。

圖案化器件支撐件MT(例如，光罩台)用於支撐圖案化器件MA(例如，光罩或倍縮光罩)。圖案化器件支撐件MT連接至第一定位系統PM，第一定位系統PM經組態以根據某些參數來準確地定位圖案化器件MA。

圖案化器件支撐件MT支撐(亦即，承載)圖案化器件MA。圖案化 器件支撐件MT以取決於圖案化器件MA之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件MA是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件MA。圖案化器件支撐件MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件MA。圖案化器件支撐件MT可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。圖案化器件支撐件MT可確保圖案化器件MA(例如)相對於投影系統PS處於所要位置。

本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束B之橫截面中向輻射光束B賦予圖案以便在基板W之目標部分C中產生圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束B之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板W之目標部分C中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束B之圖案將對應於目標部分C中產生之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。

圖案化器件MA可為透射的或反射的。圖案化器件MA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，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。如此處所描繪，裝置屬於透射類型，其使用透射光罩。

基板台WT(例如，晶圓台)用於固持基板W，例如，抗蝕劑塗佈晶圓。基板台WT連接至第二定位系統PW，第二定位系統PW經組態以根據某些參數來準確地定位基板W。

投影系統PS經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C上。

本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所 使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統PS，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。

輻射光束B入射於被固持於圖案化器件支撐件MT上之圖案化器件MA上，且係由該圖案化器件MA而圖案化。在已橫穿圖案化器件MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將輻射光束B聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位系統PW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)，可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位系統PM及另一位置感測器(其未在圖1中被描繪)可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。一般而言，可憑藉長衝程模組及短衝程模組來實現圖案化器件支撐件MT之移動。長衝程模組提供短衝程模組相對於投影系統PS遍及長範圍之粗略定位。短衝程模組提供圖案化器件MA相對於長衝程模組遍及小範圍之精細定位。相似地，可使用形成第二定位系統PW之部件之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(相對於掃描器)之狀況下，圖案化器件支撐件MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。第一定位系統PM及第二定位系統PW可各自被認為是載物台系統之部件。

可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分C之間的空間中。相似地，在多於一個晶粒提供於圖案化器件MA上之情形中，光罩對準標記M1、M2可位於該等晶粒之間。

微影裝置可屬於具有兩個或多於兩個基板台WT及/或兩個或多於兩個圖案化器件支撐件MT之類型。除了至少一個基板台WT以外，微 影裝置亦可包含一量測台，該量測台經配置成執行量測，但未經配置成固持基板。舉例而言，量測台可經配置以量測輻射光束B之屬性。

微影裝置亦可屬於如下類型：其中基板W之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，圖案化器件MA與投影系統PS之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。本文所使用之術語「浸潤」不意謂諸如基板W之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統PS與基板W之間。

所描繪微影裝置可用於以下三種模式中之至少一者中：在第一模式(所謂步進模式)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，使圖案化器件支撐件MT及基板台WT保持基本上靜止。接著藉由第二定位系統PW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。

在第二模式(所謂掃描模式)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MT及基板台WT。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於圖案化器件MT之速度及方向。

在第三模式中，在將被賦予至輻射光束B之圖案投影至目標部分C上時，使圖案化器件支撐件MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件MA，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在一掃描期間的順次輻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MA(諸如，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。

亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同 之使用模式。

圖2為根據本發明之一實施例之位置量測系統200。位置量測系統200包含具有反射表面204之物件202，且包含用於判定物件202之位置之干涉計206。反射表面204具有第一區域210a、第二區域210b及第三區域210c。干涉計206經配置以藉由輻照第一區域210a而產生表示物件202之位置之第一信號。干涉計206經配置以藉由輻照第二區域210b而產生表示物件202之位置之第二信號。干涉計206經配置以藉由輻照第三區域210c而產生表示物件202之位置之第三信號。沿著線212，第一區域210a與第二區域210b相對於彼此相隔第一距離214a。沿著線212，第二區域210b與第三區域210c相對於彼此相隔第二距離214b。沿著線212，第一區域210a與第三區域210c相對於彼此相隔第三距離214c。第一距離214a、第二距離214b及第三距離214c彼此不同。

第一區域210a為量測光束208a入射於之反射表面204之區域。第二區域210b為量測光束208b入射於之反射表面204之區域。第三區域210c為量測光束208c入射於之反射表面204之區域。

位置量測系統200可包含位置感測器IF。物件202可由圖案化器件支撐件MT、基板台WT、第一定位系統PM或第二定位系統PW包含。

線212被說明為平行於x軸且在反射表面204之平面中的線。替代地，線212可具有與平行於x軸不同之方向，例如，平行於z軸或在xz平面中之任何其他方向上。線212之方向可藉由反射表面204上之第一區域210a及第二區域210b之部位而判定。替代地，線212之方向可藉由反射表面204上之第三區域210c之部位以及第一區域210a及第二區域210b中之一者之部位而判定。可沿著線212之方向而判定第一距離214a、第二距離214b及第三距離214c。

干涉計206藉由運用量測光束208a輻照第一區域210a而產生第一 信號。量測光束208a由第一區域210a反射回至干涉計206。干涉計206組合及干涉自第一區域210a反射之量測光束208a以及參考光束。基於自第一區域210a反射之量測光束208a以及參考光束之干涉，干涉計206能夠提供第一信號。第一信號可表示物件202與干涉計206之間在y方向上之距離。

干涉計206藉由運用量測光束208b輻照第二區域210b而產生第二信號。量測光束208b由第二區域210b反射回至干涉計206。干涉計206組合及干涉自第二區域210b反射之量測光束208b以及參考光束。基於自第一區域210a反射之量測光束208b及參考光束之干涉，干涉計206能夠提供第二信號。第二信號可表示物件202與干涉計206之間在y方向上之距離。

干涉計206藉由運用量測光束208c輻照第三區域210c而產生第三信號。量測光束208c由第三區域210c反射回至干涉計206。干涉計206組合及干涉自第三區域210c反射之量測光束208c以及參考光束。基於自第三區域210c反射之量測光束208c以及參考光束之干涉，干涉計206能夠提供第三信號。第三信號可表示物件202與干涉計206之間在y方向上之距離。

當第一信號、第二信號及第三信號各自表示物件202之位置(例如，y位置)時，該第一信號、該第二信號及該第三信號一起形成冗餘位置資訊。基於該冗餘資訊，可判定反射表面204之形狀。

實際上，反射表面204在x方向上可比圖2中所指示更大，使得在物件202之移動之後，第一區域210a處於反射表面204上之第二區域210b在該移動之前所處的部位處。相似地，在物件202之移動之後，第二區域210b處於反射表面204上之第三區域210c在該移動之前所處的部位處。在一實施例中，第三距離214c比反射表面204在x方向上之長度小得多。

因為第一距離214a不同於第二距離214b，所以有可能經由第一信號、第二信號及第三信號觀測到反射表面204之形狀中之空間頻率，該等空間頻率在第一距離214a將相同於第二距離214b的情況下將不可觀測到。在一實施例中，第一距離214a不等於第二距離214b的整數倍，或反之亦然。在彼實施例中，第一距離214a與第二距離214b之間的差係使得擬合於第一距離214a中之空間頻率之高階並不擬合於第二距離214b中。舉例而言，第一距離214a及第二距離214b可分別為4毫米及5毫米、或9毫米及10毫米、或13毫米及15毫米、或25毫米及26毫米。第一距離214a與第二距離214b之間的差可為0.5毫米或1毫米或2毫米。

在一實施例中，位置量測系統200經配置以基於第一信號、第二信號及第三信號而提供表示物件202沿著一軸線之旋轉之旋轉信號，其中該軸線平行於反射表面204且垂直於線212。舉例而言，位置量測系統200經配置以提供用以表示物件202沿著z軸之旋轉之旋轉信號。取決於旋轉之中心，旋轉將造成第一區域210a、第二區域210b及第三區域210c之y位置以彼此不同之方式位移。舉例而言，若沿著z軸之旋轉之中心處於第二區域210b處，則第一區域210a可在正y方向上移動，第三區域210c可在負y方向上移動，且第二區域210b可保持實質上處於同一y位置。

因為第一距離214a不同於第二距離214b，所以旋轉信號為絕對信號，亦即，相比於第一信號、第二信號及第三信號中之每一者遍及較大範圍具有唯一值。即使在第一信號、第二信號及第三信號為增量信號時，該第一信號、該第二信號及該第三信號之組合亦可針對圍繞z軸之旋轉之大範圍為唯一的，此係因為第一距離214a不同於第二距離214b。可藉由選擇第一距離214a與第二距離214b之間的小差來獲得該範圍，例如，第一距離214a為第二距離214b的70%、80%、90%或 95%。

圖3描繪根據本發明之一另外實施例之位置量測系統200。圖3描繪與圖2中所描繪之實施例相同的一些元件符號。另外，圖3在反射表面204上展示第四區域310a及第五區域310b。第四區域310a相對於線212處於第一偏移302a。第五區域310b相對於線212處於第二偏移302b。干涉計206經配置以藉由輻照第四區域310a而產生表示物件202之位置之第四信號。干涉計206經配置以藉由輻照第五區域310b而產生表示物件202之位置之第五信號。第一偏移302a不同於第二偏移302b。

物件202可圍繞一另外軸線(例如，x軸)可旋轉。位置量測系統200可經配置以基於第一信號、第二信號及第三信號中之至少一者及第四信號及第五信號中之至少一者而判定物件202圍繞x軸之旋轉。舉例而言，位置量測系統200經配置以基於運用第一信號所指示之第一y位置、由第四信號所指示之第二y位置及第一區域210a與第四區域310a沿著z軸之間的距離而判定圍繞x軸之旋轉。在一實施例中，x軸平行於線212。術語「可旋轉」可具有與術語「可傾斜」相同之涵義。

位置量測系統200可包含旋轉調零系統，旋轉調零系統經配置以基於物件202之旋轉而提供旋轉初始化信號。旋轉調零系統可為能夠判定物件202之旋轉位置的任何類型之感測器。干涉計206可為具有某一量測週期之增量干涉計。干涉計206可準確判定在量測週期內之絕對位置，但不可獨立判定在該量測週期中之絕對位置。因此，干涉計206可需要旋轉初始化信號以判定物件202之絕對位置。旋轉調零系統相比於干涉計206可較不準確。然而，旋轉調零系統需要足夠準確使得干涉計206可判定正確量測週期。所需之旋轉調零系統之準確度被稱作相位捕捉範圍。

因為第一偏移302a不同於第二偏移302b，所以可顯著增加相位捕捉範圍，從而允許使用較不準確旋轉調零系統且縮減旋轉調零系統不能夠提供正確初始化信號之機會。

在以下實例中，藉由使用第一信號、第四信號及第五信號來判定物件202沿著x軸之旋轉。替代地，可使用其他信號。因為第一偏移302a不同於第二偏移302b，所以第一信號、第四信號及第五信號之組合自身在沿著x軸之較大旋轉之後重複，接著將為第一偏移302a相同於第二偏移302b之狀況。本發明人已發現，相位捕捉範圍增加可藉由將第一偏移302a除以第一偏移302a與第二偏移302b之間的差而計算出之因數。因此，小差將引起相位捕捉範圍之大增加。

在圖3中，第一偏移302a及第二偏移302b各自在線212下方。在一實施例中，第一偏移302a及第二偏移302b中之一者在線212下方，且第一偏移302a及第二偏移302b中之另一者在相反方向上，亦即，在線212上方。第一區域210a、第二區域210b及第三區域210c中之一者可具有相對於線212之偏移。在圖3中，第三區域210c具有相對於線212之第三偏移304。可代替或結合第一偏移302a及第二偏移302b中之一者來使用第三偏移304以增加相位捕捉。第一偏移302a、第二偏移302b及第三偏移304可皆用以增加相位捕捉。

在圖3中，反射表面204具有第六區域310c。干涉計206經配置以藉由輻照第六區域310c而產生表示物件202之位置之第六信號。第六區域310c相對於線212成一偏移。沿著線212，第四區域310a及第五區域310b相對於彼此相隔第四距離314a。沿著線212，第五區域310b與第六區域310c相對於彼此相隔第五距離314b。沿著線212，第四區域310a與第六區域310c相對於彼此相隔第六距離314c。第四距離314a、第五距離314b及第六距離314c彼此不同。與以上所描述內容相似，第四信號、第五信號及第六信號可用以判定反射表面204之形狀。當反 射表面204由單一鏡面而形成時，第一信號、第二信號、第三信號、第四信號、第五信號及第六信號可用以快速判定該反射表面204之形狀。

在一實施例中，反射表面由第一反射表面及第二反射表面形成。第一區域、第二區域及第三區域處於第一反射表面上。第四區域及第五區域處於第二反射表面上。第一信號、第二信號、第三信號可用以判定第一反射表面之形狀。第四信號及第五信號可用以判定第二反射表面之形狀。另外，第六信號可用以判定第二反射表面之形狀。第一反射表面與第二反射表面可彼此分離。第一反射表面可由第一鏡面而形成，且第二反射表面可由第二鏡面而形成。

儘管圖2指示僅單一量測光束208a正輻照第一區域210a，但干涉計206可包含雙程干涉計。雙程干涉計可提供量測光束208a且輻照第一區域210a。當量測光束208a自第一區域210a反射回至干涉計206時，干涉計206可將該量測光束208a反射回至第一區域210a。在彼狀況下，量測光束208a包含兩個量測光束。雙程干涉計具有如下優點：即使當旋轉物件202時仍可產生第一信號。針對量測光束208a、208b及208c中之一或多者，干涉計206可為雙程干涉計。

干涉計可包含經配置以傳播第一量測光束208a、第二量測光束208b及第三量測光束208c之光學組件。光學組件可為單一組件。替代地，光學組件可劃分成兩個或多於兩個部分。一部分可僅傳播第一量測光束208a、第二量測光束208b及第三量測光束208c中之僅一者。

在一實施例中，位置量測系統200具備位置調零系統，位置調零系統經配置以基於物件202之位置而提供位置初始化信號。位置量測系統200可經配置以基於第一信號、第二信號及第三信號以及位置初始化信號判定物件202之絕對位置。

倘若干涉計206包含具有某一量測週期之增量干涉計，則該干涉 計206可需要位置初始化信號以判定物件202之絕對位置。位置調零系統相比於干涉計206可較不準確。然而，位置調零系統需要足夠準確使得干涉計206可判定正確量測週期。所需之位置調零系統之準確度亦被稱作相位捕捉範圍。

因為第一距離214a不同於第二距離214b，所以可顯著增加相位捕捉範圍，從而允許使用較不準確位置調零系統且縮減位置調零系統不能夠提供正確初始化信號之機會。因為第一距離214a不同於第二距離214b，所以第一信號、第四信號及第三信號之組合自身在沿著x軸之較大平移之後重複，接著將為第一距離214a相同於第二距離214b之狀況。本發明人已發現，相位捕捉範圍增加可藉由將第一距離214a除以第一距離214a與第二距離214b之間的差而計算出之因數。因此，小差將引起相位捕捉範圍之大增加。

位置量測系統200可用於微影裝置中以判定圖案化器件支撐件MT及基板台WT中之至少一者之位置。

微影裝置可具備一另外位置量測系統。位置量測系統200可經配置以判定物件202沿著第一軸線(例如，y軸)之位置。該另外量測系統可經配置以判定物件202沿著不同於第一軸線之第二軸線(例如，x軸)之位置。

位置量測系統200可結合經配置以提供表示物件202之位置之編碼器信號的編碼器系統來使用。編碼器信號可表示與由位置量測系統200提供之信號相同的物件202位置，例如，y位置。替代地，相比於位置量測系統200之信號，編碼器信號可表示物件202在不同軸線上的位置。位置量測系統200可用以校準編碼器系統。

上文所提及之物件202之位置可為沿著x軸、y軸及z軸中之一或多者之位置。物件202之位置可為圍繞x軸、y軸及z軸中之一或多者之旋轉。

儘管反射表面204被說明為平行於xz平面之表面，但反射表面204可以不同方式而定向。反射表面204可垂直於量測光束208a之方向或可相對於量測光束208a成另一角度。該角度可為30度或45度或60度，或為適合於使干涉計206提供第一信號、第二信號及第三信號之任何其他角度。一額外反射表面可用以導向量測光束208a、208b、208c。該額外反射表面可靜止或可連接至物件202或可連接至干涉計。

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，本文中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，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般之術語「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W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。另外，可將基板W處理多於一次，例如，以便產生多層IC，使得本文所使用之術語基板W亦可指已經含有多個經處理層之基板W。

雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。

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。

200‧‧‧位置量測系統

202‧‧‧物件

204‧‧‧反射表面

206‧‧‧干涉計

208a‧‧‧第一量測光束

208b‧‧‧第二量測光束

208c‧‧‧第三量測光束

210a‧‧‧第一區域

210b‧‧‧第二區域

210c‧‧‧第三區域

212‧‧‧線

214a‧‧‧第一距離

214b‧‧‧第二距離

214c‧‧‧第三距離

Claims (16)

1. 一種位置量測系統，其包含：一物件，其具有一反射表面；及一干涉計，其用於判定該物件之一位置，其中該反射表面具有一第一區域、一第二區域及一第三區域，其中該干涉計經配置以藉由輻照該第一區域而產生表示該位置之一第一信號，其中該干涉計經配置以藉由輻照該第二區域而產生表示該位置之一第二信號，其中該干涉計經配置以藉由輻照該第三區域而產生表示該位置之一第三信號，其中沿著一線，該第一區域與該第二區域相對於彼此相隔一第一距離，其中沿著該線，該第二區域與該第三區域相對於彼此相隔一第二距離，其中沿著該線，該第一區域與該第三區域相對於彼此相隔一第三距離，其中該第一距離、該第二距離及該第三距離彼此不同，其中該干涉計經配置以基於該第一信號、該第二信號及該第三信號而提供表示該物件沿著一軸線之一旋轉的一旋轉信號，其中該軸線平行於該反射表面且垂直於該線。
2. 如請求項1之位置量測系統，其經進一步配置以基於該第一信號、該第二信號及該第三信號而判定該反射表面之一形狀。
3. 如請求項1或2之位置量測系統，其中該反射表面具有一第四區 域及一第五區域，其中該第四區域相對於該線處於一第一偏移；其中該第五區域相對於該線處於一第二偏移，其中該干涉計經配置以藉由輻照該第四區域而產生表示該位置之一第四信號，其中該干涉計經配置以藉由輻照該第五區域而產生表示該位置之一第五信號，其中該第一偏移在長度方面不同於該第二偏移。
4. 如請求項3之位置量測系統，其中該第一偏移處於該第二偏移之一相反方向上。
5. 如請求項3之位置量測系統，其中該物件可圍繞一另外軸線旋轉，其中該位置量測系統經配置以基於該第一信號、該第二信號及該第三信號中之至少一者且基於該第四信號及該第五信號中之至少一者而判定該物件圍繞該另外軸線之一另外旋轉。
6. 如請求項5之位置量測系統，其中該另外軸線平行於該線。
7. 如請求項3之位置量測系統，其中該物件包含一第一反射表面及與該第一反射表面分離之一第二反射表面，其中該反射表面係由該第一反射表面及該第二反射表面形成，其中該第一區域、該第二區域及該第三區域處於該第一反射表面上，其中該第四區域及該第五區域處於該第二反射表面上。
8. 如請求項3之位置量測系統，其中該反射表面具有一第六區域，其中該干涉計經配置以藉由輻照該第六區域而產生表示該位 置之一第六信號，其中該第六區域相對於該線處於一第三偏移，其中沿著該線，該第四區域與該第五區域相對於彼此相隔一第四距離，其中沿著該線，該第五區域與該第六區域相對於彼此相隔一第五距離，其中沿著該線，該第四區域與該第六區域相對於彼此相隔一第六距離，其中該第四距離、該第五距離及該第六距離彼此不同。
9. 如請求項3之位置量測系統，其包含一旋轉調零系統，該旋轉調零系統經配置以基於該物件之該旋轉而提供一旋轉初始化信號，其中該位置量測系統經配置以基於該旋轉信號及該旋轉初始化信號而判定該物件之一絕對旋轉。
10. 如請求項1或2之位置量測系統，其包含一位置調零系統，該位置調零系統經配置以基於該物件之該位置而提供一位置初始化信號，其中該位置量測系統經配置以基於該第一信號、該第二信號及該第三信號以及該位置初始化信號而判定該物件之一絕對位置。
11. 如請求項1或2之位置量測系統，其中該干涉計包含一雙程干涉計。
12. 如請求項1或2之位置量測系統，其中該干涉計包含一光學組件，該光學組件經配置以傳播一第一量測光束、一第二量測光束及一第三量測光束，其中該第一量測光束經配置以輻照該第一區域， 其中該第二量測光束經配置以輻照該第二區域，其中該第三量測光束經配置以輻照該第三區域。
13. 一種干涉計，其供該如請求項1至12中任一項之位置量測系統中使用。
14. 一種微影裝置，其包含：該如請求項1至12中任一項之位置量測系統；一圖案化器件支撐件，其用於固持具有一圖案之一圖案化器件；一投影系統，其用於將該圖案投影至一基板上；及一基板台，其用於固持該基板，其中該圖案化器件支撐件及該基板台中之一者包含該物件。
15. 如請求項14之微影裝置，其包含一另外量測系統，其中該位置量測系統經配置以判定該物件沿著一第一軸線之該位置，其中該另外量測系統經配置以判定該物件沿著不同於該第一軸線之一第二軸線之該位置。
16. 如請求項14或15之微影裝置，其包含一編碼器系統，該編碼器系統經配置以提供表示該物件之該位置之一編碼器信號。