TW201812475A - 微影裝置、微影投影裝置及器件製造方法 - Google Patents

微影裝置、微影投影裝置及器件製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明係關於一種微影裝置,其包含: - 一基座框架,其經調適以用於將該微影裝置安裝於一支撐表面上, - 一投影系統,其包含: - 一力框架, - 一光學元件,其相對於該力框架可移動, - 一感測器框架,其與該力框架分離, - 至少一個感測器,其經調適以監視該光學元件,該至少一個感測器包含安裝至該感測器框架之至少一個感測器元件, - 一力框架支撐件,其經調適以將該力框架支撐於該基座框架上, - 一中間框架,其與該力框架分離, - 一感測器框架耦接器,其經調適以將該感測器框架耦接至該中間框架, - 一中間框架支撐件,其與該力框架支撐件分離且經調適以將該中間框架支撐於該基座框架上。

Description

微影裝置、微影投影裝置及器件製造方法
本發明係關於一種微影裝置、一種微影投影裝置及一種用於製造利用微影裝置的器件之方法。
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)之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。在此狀況下,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)層上來進行圖案之轉印。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。習知的微影裝置包括:所謂的步進器,其中藉由同時將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分;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壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。 微影裝置常常包含投影系統,投影系統包含諸如鏡面或透鏡之至少一個光學元件。照明系統調節經發送至圖案化器件之輻射光束。自圖案化器件,光束進入投影系統,投影系統將輻射光束轉印至基板。 光學元件需要至少相對於輻射光束而準確地定位以便達成所要投影準確度,且於是縮減基板上之影像中之疊對誤差。 視情況,投影系統包含多個光學元件。在彼狀況下,光學元件相對於彼此之位置需要準確地受控制以便獲得所要投影準確度。當期望光學元件中之一或多者執行掃描運動例如以便補償基板之熱膨脹時,此位置控制變得較複雜。
需要提供允許獲得良好投影準確度的微影裝置及微影投影裝置。 根據本發明之一實施例,提供一種微影裝置,其包含: - 一基座框架,其經調適以用於將該微影裝置安裝於一支撐表面上, - 一投影系統,其包含: - 一力框架, - 一光學元件,其相對於該力框架可移動, - 一感測器框架,其與該力框架分離, - 至少一個感測器,其經調適以監視該光學元件,該感測器包含安裝至該感測器框架之至少一個感測器元件, - 一力框架支撐件,其經調適以將該力框架支撐於該基座框架上, - 一中間框架,其與該力框架分離, - 一感測器框架耦接器,其經調適以將該感測器框架耦接至該中間框架, - 一中間框架支撐件,其與該力框架支撐件分離且經調適以將該中間框架支撐於該基座框架上。 在本發明之另一實施例中,提供一種微影裝置,其包含: - 一照明系統,其經組態以調節一輻射光束; - 一支撐件,其經建構以支撐一圖案化器件,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一經圖案化輻射光束; - 一基座框架,其經調適以用於將該微影裝置安裝於一支撐表面上; - 一基板台,其經建構以固持一基板;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目標部分上,該投影系統包含: - 一力框架, - 一光學元件,其相對於該力框架可移動, - 一感測器框架,其與該力框架分離, - 至少一個感測器,其經調適以監視該光學元件,該感測器安裝至該感測器框架, - 一力框架支撐件,其經調適以將該力框架與該基座框架彼此連接, - 一中間框架,其與該力框架分離, - 一感測器框架耦接器,其經調適以將該感測器框架與該中間框架彼此連接, - 一中間框架支撐件,其與該力框架支撐件分離且經調適以將該中間框架與該基座框架彼此連接。 在本發明之另一實施例中,提供一種經配置以將一圖案自一圖案化器件投影至一基板上的微影投影裝置,該微影投影裝置包含: - 一基座框架,其經調適以用於將該微影裝置安裝於一支撐表面上, - 一投影系統,其包含: - 一力框架, - 一光學元件,其相對於該力框架可移動, - 一感測器框架,其與該力框架分離, - 至少一個感測器,其經調適以監視該光學元件,該感測器安裝至該感測器框架, - 一力框架支撐件,其經調適以將該力框架與該基座框架彼此連接, - 一中間框架,其與該力框架分離, - 一感測器框架耦接器,其經調適以將該感測器框架與該中間框架彼此連接, - 一中間框架支撐件,其與該力框架支撐件分離且經調適以將該中間框架與該基座框架彼此連接。 在本發明之另一實施例中,提供一種包含將一圖案自一圖案化器件轉印至一基板上的器件製造方法,其中利用根據本發明之一微影裝置。 在本發明之另一實施例中,提供一種包含將一經圖案化輻射光束投影至一基板上的器件製造方法,其中利用根據本發明之一微影裝置。
圖1示意性地描繪根據本發明之一個實施例之微影裝置。該裝置包括:照明系統(照明器) IL,其經組態以調節輻射光束B (例如,UV輻射或任何其他合適輻射);光罩支撐結構(例如,光罩台) MT,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來準確地定位該圖案化器件之第一定位器件PM。該裝置亦包括基板台(例如晶圓台) WT或「基板支撐件」,其經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓) W且連接至經組態以根據某些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 (例如,包括一或多個晶粒)上。 照明系統可包括用於導向、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。 光罩支撐結構支撐(亦即,承載)圖案化器件。光罩支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。光罩支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件。光罩支撐結構可為(例如)框架或台,其可根據需要而固定或可移動。光罩支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化器件」同義。 本文中所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分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之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵,則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常,被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之器件(諸如積體電路)中的特定功能層。 圖案化器件可為透射的或反射的。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。 本文中所使用之術語「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,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。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。 如此處所描繪,裝置屬於透射類型(例如,使用透射光罩)。替代地,該裝置可屬於反射類型(例如,使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列,或使用反射光罩)。 微影裝置可屬於具有兩個(雙載物台)或多於兩個基板台或「基板支撐件」(及/或兩個或多於兩個光罩台或「光罩支撐件」)之類型。在此等「多載物台」機器中,可並行地使用額外台或支撐件,或可對一或多個台或支撐件進行預備步驟,同時將一或多個其他台或支撐件用於曝光。 微影裝置亦可屬於如下類型:其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如水)覆蓋,以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間,例如,光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術可用以增加投影系統之數值孔徑。本文中所使用之術語「浸潤」不意謂諸如基板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與基板之間。 參看圖1,照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言,當源為準分子雷射時,源及微影裝置可為單獨實體。在此等狀況下,不認為源形成微影裝置之部分,且輻射光束係憑藉包括(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下,舉例而言,當源為水銀燈時,源可為微影裝置之整體部分。源SO及照明器IL連同光束遞送系統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之調整器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/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外,照明器IL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,以在其截面中具有所要均一性及強度分佈。 輻射光束B入射於被固持於光罩支撐結構(例如,光罩台MT)上之圖案化器件(例如,光罩MA)上,且係由該圖案化器件而圖案化。在已橫穿光罩MA的情況下,輻射光束B傳遞通過投影系統PS,投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器件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,第一定位器件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輻射光束B之路徑來準確地定位光罩MA。一般而言,可憑藉形成第一定位器件PM之部分之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。相似地,可使用形成第二定位器PW之部分之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)之狀況下,光罩台MT可僅連接至短衝程致動器,或可固定。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記佔據專用目標部分,但該等標記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)。相似地,在多於一個晶粒提供於光罩MA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: 1. 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MT或「光罩支撐件」及基板台WT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「基板支撐件」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,曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像的目標部分C之大小。 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,同步地掃描光罩台MT或「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PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT或「基板支撐件」相對於光罩台MT或「光罩支撐件」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之寬度(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或「光罩支撐件」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WT或「基板支撐件」。在此模式中,通常使用脈衝式輻射源,且在基板台WT或「基板支撐件」之每一移動之後或在一掃描期間之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(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。 亦可使用對上述使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。 圖2展示根據本發明之微影裝置1的第一實施例。 該微影裝置1包含基座框架10。基座框架10經調適以用於將微影裝置1安裝於支撐表面9上。支撐表面9可例如為工廠地板、底座或基架。基座框架10視情況藉由一或多個支撐件而配置於支撐表面上,該一或多個支撐件在圖2中由彈簧8示意性地指示。 微影裝置1進一步包含投影系統20。投影系統20包含至少一個光學元件21,其在此實例中為鏡面。 投影系統20進一步包含力框架30。在圖2中所展示之實施例中,光學元件21係由磁重力補償器24支撐至該力框架上。致動器22經提供以移動光學元件21,例如以便控制光學元件21之位置或允許光學元件21執行掃描運動。向致動器22提供彈性安裝之反應物質23。視情況,反應物質23具備隔振器。光學元件21相對於力框架30可移動。 投影系統20進一步包含感測器框架40。感測器框架40與力框架30分離。力框架30於是可獨立於感測器框架40移動。當力框架30移動或變形時,此移動或變形並未直接轉移至感測器框架40。此配置提供力框架30與感測器框架40之間的進一步斷開,從而使得力框架30之振動、力及變形並不或至少在較小程度上轉移至感測器框架40。 投影系統進一步包含感測器。感測器包含配置於感測器框架40上之至少一個感測器元件25。感測器經調適以監視光學元件21。 視情況,感測器經調適以產生關於光學元件21相對於感測器框架40之位置之量測資料。感測器可例如包含干涉量測器件、以編碼器為基礎之器件(包含例如線性編碼器)或電容性感測器。 感測器視情況包含感測器發送器/接收器元件及感測器目標元件。若感測器為以編碼器為基礎之器件,則該感測器視情況包含:一光柵,例如一維或二維光柵,其例如配置於光學元件21上;及一編碼器頭,其包含一光束源及經調適以自光柵接收光束之至少一個接收器元件,該編碼器頭例如配置於感測器框架40上。替代地,光柵可配置於感測器框架40上且編碼器頭可配置於光學元件21上。 若感測器係以干涉計為基礎,則感測器包含例如配置於光學元件21上之鏡面元件、用於光束之源及經調適以自鏡面元件接收光束之接收器。用於光束之源經配置成使得光束照在光學元件21上之鏡面元件上。替代地,鏡面元件可例如配置於感測器框架40上。 微影裝置1進一步包含力框架支撐件31,該力框架支撐件經調適以支撐基座框架10上之力框架30。 另外,微影裝置1包含與力框架30分離之中間框架45。力框架30於是可獨立於中間框架45移動。當力框架30移動或變形時,此移動或變形並未直接轉移至中間框架45。此配置提供力框架30與感測器框架40之間的進一步斷開,從而使得力框架30之振動、力及變形並不或至少在較小程度上轉移至感測器框架40。在圖2之實施例中,中間框架45配置於感測器框架40下方,但在一替代實施例中,中間框架45可配置於感測器框架40上方。 感測器框架40係由感測器框架耦接器41耦接至中間框架45。感測器框架耦接器41可例如為或包含具有隔振器,或諸如磁重力補償器之磁耦合器件的感測器框架支撐件。 中間框架45係由中間框架支撐件46而支撐於基座框架10上,該中間框架支撐件46與力框架支撐件31分離。 此配置使得例如由光學元件21相對於力框架30移動(例如出於相對於光束或相對於投影系統之其他光學元件定位光學元件21之目的,或歸因於被賦予於光學元件21上之掃描移動)而造成的力框架30之移動及變形並未直接轉移至感測器框架40。此配置提供力框架30與感測器框架40之間的進一步斷開,從而使得力框架30之振動、力及變形並不或至少在較小程度上轉移至感測器框架40。此情形增加感測器框架40之穩定性及位置準確度,此例如允許較準確地判定光學元件21之位置。較準確判定光學元件21之位置會允許較準確地定位光學元件21,此增加投影準確度且於是縮減疊對。 另外,自力框架30相對於基座框架10之隔振及感測器框架與基座框架10之隔振兩者可彼此獨立地經最佳化。此允許分離地進行力框架30及感測器框架40之隔振的特定最佳化,從而考量此等子系統中之每一者中之特定要求及情形。舉例而言,力框架30之隔振可經設計為適應光學元件21之相對大位移(例如在期望光學元件21之掃描運動的情況下),而同時感測器框架40可具備在相對低頻率下之高位準隔振。藉由應用本發明,無需在彼等有時相衝突之要求之間達成折衷。 因為本發明允許此種個別最佳化,所以感測器框架40之穩定性及定位準確度可得以增加。再次,此允許較準確地判定光學元件21之位置,且較準確判定光學元件21之位置允許較準確地定位光學元件21,此情形增加投影準確度且於是縮減疊對誤差。 在圖2之實施例中,力框架支撐件31包含隔振器32。感測器框架耦接器41包含隔振器42。中間框架支撐件46包含隔振器47。 視情況,每一隔振器32、42、47包含一氣動隔振器器件或複數個氣動隔振器器件。因為氣動隔振器器件之許多形狀及大小易於可得到,所以使用氣動隔振器器件允許自大的可用產品範圍選擇特定隔離頻率(高於該隔離頻率振動將被有效地阻尼),該等可用產品各自具有其產品規格之特定組合。 視情況,力框架支撐件31及中間框架支撐件46兩者包含具有隔離頻率之隔振器32、47。隔振器有效地阻尼高於隔離頻率之振動,使得隔振對具有高於隔離頻率之頻率的振動有效。力框架支撐件31之隔振器32之隔離頻率視情況高於中間框架支撐件46之隔振器47之隔離頻率。此情形允許已經在相對低頻率下開始的感測器框架40之有效隔振。對力框架30之在低頻範圍內之隔振的要求並不與對感測器框架40之在低頻範圍內之隔振的要求一樣嚴格,因此力框架支撐件31可具備較簡單及/或較便宜隔振器。 視情況,感測器框架耦接器41及中間框架支撐件46兩者包含具有隔離頻率之隔振器42、47。感測器框架耦接器41之隔振器42之隔離頻率視情況高於中間框架支撐件46之隔振器47之隔離頻率。於是感測器框架40之隔振為兩級配置,其允許最佳化隔振之設計。具有串聯的兩個隔振器42、47之此配置提供針對具有高頻之振動的增加之隔離。 視情況,根據圖2之微影裝置1進一步包含力框架控制系統50。力框架控制系統50包含力框架位置感測器51、力框架致動器33及力框架致動器控制器件52。 力框架位置感測器51經調適以產生關於力框架30相對於感測器框架40之位置之量測資料。力框架位置感測器51可例如包含干涉量測器件、以編碼器為基礎之器件(包含例如線性編碼器)或電容性感測器。視情況,力框架位置感測器51包含複數個感測器元件。 力框架位置感測器51視情況包含一感測器發送器/接收器元件及一感測器目標元件。視情況,力框架位置感測器包含複數個感測器發送器/接收器元件及感測器目標元件。若力框架位置感測器51為以編碼器為基礎之器件,則該感測器視情況包含:一光柵,例如一維或二維光柵,其例如配置於力框架30上;及一編碼器頭,其包含一光束源及經調適以自光柵接收光束之至少一個接收器元件,該編碼器頭例如配置於感測器框架40上。替代地,光柵可配置於感測器框架40上且編碼器頭可配置於力框架30上。 若感測器係以干涉計為基礎,則感測器包含例如配置於力框架30上之鏡面元件、用於光束之源及經調適以自鏡面元件接收光束之接收器。用於光束之源經配置成使得光束照在力框架30上之鏡面元件上。替代地,鏡面元件可例如配置於感測器框架40上。 力框架致動器33經調適以使力框架30相對於感測器框架40移動。視情況,力框架致動器33經整合至力框架支撐件31中,此使得力框架支撐件31變為主動式支撐件。添加致動器使得力框架支撐件經調適以使力框架30相對於感測器框架40 (及相對於基座框架10)移動,此允許主動地控制力框架30相對於感測器框架40之位置。此情形允許光學元件21之定位準確度增加,且於是允許投影準確度改良及疊對縮減。力框架致動器33為例如電磁致動器,諸如勞侖茲(Lorentz)致動器或磁阻致動器。 力框架控制系統50之力框架致動器控制器件52經調適以自力框架位置感測器51接收量測資料且基於所接收量測資料控制力框架致動器33。 視情況,在圖2之實施例中,感測器框架耦接器41及/或中間框架支撐件46係被動式的。在此變體中,感測器框架耦接器41不具備致動器,使得並不使感測器框架40相對於中間框架45主動地移動。同樣地,中間框架支撐件46不具備致動器,使得並不使中間框架45相對於基座框架10主動地移動。替代地,感測器框架耦接器41及/或中間框架支撐件46可包含致動器,以便使感測器框架40相對於中間框架45主動地移動及/或使中間框架45相對於基座框架10主動地移動。 圖3展示根據本發明之微影裝置1的第二實施例,其為圖2之實施例之變體。 在圖3之實施例中,基座框架包含第一基座框架區段10a及第二基座框架區段10b。第一基座框架區段10a及第二基座框架區段10b可相對於彼此移動。視情況,第一基座框架區段10a及第二基座框架區段10b彼此分離。替代地,第一基座框架區段10a及第二基座框架區段10b可由例如彈性鉸鏈之可撓性連接件彼此連接。作為另一替代例,第一基座框架區段10a及第二基座框架區段10b可由包含隔振器之連接器彼此連接。作為另一替代例,第一基座框架區段10a及第二基座框架區段10b可由可變形密封件彼此連接,該可變形密封件經配置以橋接第一基座框架區段10a與第二基座框架區段10b之間的間隙。 基座框架區段10a、10b經調適以用於將微影裝置1安裝於支撐表面9上。支撐表面9可例如為工廠地板、底座或基架。基座框架區段10a、10b視情況藉由一或多個支撐件而配置於支撐表面上,該一或多個支撐件在圖3中由彈簧8a、8b示意性地指示。 在根據圖3之實施例中,力框架支撐件31連接至第一基座框架區段10a且中間框架支撐件46連接至第二基座框架區段10b。此配置提供力框架30與感測器框架40之間的進一步斷開,從而使得力框架30之振動、力及變形並不或至少在較小程度上轉移至感測器框架40。 圖4展示根據本發明之微影裝置1的第三實施例,其為圖2之實施例之變體。 在圖4之實施例中,微影裝置進一步包含晶圓載物台60及晶圓載物台量測框架61。另外,提供晶圓載物台量測框架耦接器62,其經調適以將晶圓載物台量測框架61耦接至中間框架45。晶圓載物台量測框架61可配置於中間框架45上方或下方。晶圓載物台量測框架耦接器62可例如為或包含具有隔振器,或諸如磁重力補償器之磁耦合器件的感測器框架支撐件。 晶圓載物台60經調適以支撐及定位基板。晶圓載物台60之位置需要被準確地監視。為此,提供至少一個位置感測器,例如以干涉計為基礎之感測器、以編碼器為基礎之感測器及/或電容性感測器。感測器各自包含配置於晶圓載物台量測框架61上的至少一個感測器元件。視情況,根據圖4之微影裝置進一步包含圖6中所展示的類型之晶圓載物台量測控制系統90。 圖5展示根據本發明之微影裝置1的第四實施例,其為圖4之實施例之變體。 在圖5之實施例中,中間框架包含第一中間框架區段45a及第二中間框架區段45b。第一中間框架區段45a及第二中間框架區段45b可相對於彼此移動。視情況,第一中間框架區段45a及第二中間框架區段45b彼此分離。替代地,第一中間框架區段45a及第二中間框架區段45b可由例如彈性鉸鏈之可撓性連接件彼此連接。作為另一替代例,第一中間框架區段45a及第二中間框架區段45b可由包含隔振器之連接器彼此連接。作為另一替代例,第一中間框架區段45a及第二中間框架區段45b可由可變形密封件彼此連接,該可變形密封件經配置以橋接第一中間框架區段45a與第二中間框架區段45b之間的間隙。 在圖5之實施例中,感測器框架耦接器41連接至第一中間框架區段45a,且晶圓載物台量測框架耦接器62連接至第二中間框架區段45b。此配置提供晶圓載物台量測框架61與感測器框架40之間的斷開,從而使得晶圓載物台量測框架61之振動、力及變形並不或至少在較小程度上轉移至感測器框架40。另外,該配置允許關於在微影裝置內選擇第一中間框架區段45a及第二中間框架區段45b之位置方面的設計自由度。 視情況,在根據圖5之實施例中,中間框架支撐件46連接至第一中間框架區段45a。微影裝置1進一步包含次級中間框架支撐件63。次級中間框架支撐件63經調適以將第二中間框架區段45b連接至基座框架10。 視情況,次級中間框架支撐件63包含隔振器64。視情況,隔振器64包含一氣動隔振器器件或複數個氣動隔振器器件。 視情況在此實施例中,基座框架10包含第三基座框架區段,次級中間框架支撐件63連接至該第三基座框架區段。基座框架視情況進一步包含第一基座框架區段及第二基座框架區段。第一、第二及第三基座框架區段可相對於彼此移動。視情況,第一、第二及第三基座框架區段彼此分離。替代地,第一、第二及第三基座框架區段中之至少兩者可由例如彈性鉸鏈之可撓性連接件彼此連接。作為另一替代例,第一、第二及第三基座框架區段中之至少兩者可由包含隔振器之連接器彼此連接。作為另一替代例,第一、第二及第三基座框架區段中之至少兩者可由可變形密封件彼此連接,該可變形密封件經配置以橋接該等各別基座框架區段之間的間隙。視情況,力框架支撐件31連接至第一基座框架區段且中間框架支撐件46連接至第二基座框架區段。 替代地,基座框架10包含初級基座框架區段及次級基座框架區段。初級基座框架區段及次級基座框架區段可相對於彼此移動。視情況,初級基座框架區段及次級基座框架區段彼此分離。替代地,初級基座框架區段及次級基座框架區段可藉由例如彈性鉸鏈之可撓性連接件彼此連接。作為另一替代例,初級基座框架區段及次級基座框架區段可由包含隔振器之連接器彼此連接。作為另一替代例,初級基座框架區段及次級基座框架區段可由可變形密封件彼此連接,該可變形密封件經配置以橋接該等各別基座框架區段之間的間隙。視情況,力框架支撐件31連接至主基座框架區段且次級中間框架支撐件63連接至次級基座框架區段。視情況,力框架支撐件31及次級中間框架支撐件63兩者連接至主基座框架區段且中間框架支撐件46連接至次級基座框架區段。 視情況,在圖5之實施例中,微影裝置進一步包含第二中間框架區段控制系統70。第二中間框架區段控制系統70包含第二中間框架區段位置感測器71、第二中間框架區段致動器65及第二中間框架區段致動器控制器件72。 次級中間框架位置感測器71經調適以產生關於次級中間框架45b相對於感測器框架40之位置之量測資料。次級中間框架位置感測器71可例如包含干涉量測器件、以編碼器為基礎之器件(包含例如線性編碼器)或電容性感測器。 次級中間框架位置感測器71視情況包含一感測器發送器/接收器元件及一感測器目標元件。若次級中間框架位置感測器71為以編碼器為基礎之器件,則該感測器視情況包含:一光柵,例如一維或二維光柵,其例如配置於次級中間框架45b上;及一編碼器頭,其包含一光束源及經調適以自光柵接收光束之至少一個接收器元件,該編碼器頭例如配置於感測器框架40上。替代地,光柵可配置於感測器框架40上且編碼器頭可配置於次級中間框架45b上。 若感測器係以干涉計為基礎,則感測器包含例如配置於次級中間框架45b上之鏡面元件、用於光束之源及經調適以自鏡面元件接收光束之接收器。用於光束之源經配置成使得光束照在次級中間框架45b上之鏡面元件上。替代地,鏡面元件可例如配置於感測器框架40上。 次級中間框架致動器65經調適以使次級中間框架45b相對於感測器框架40移動。視情況,次級中間框架致動器65經整合至次級中間框架支撐件63中,此使得次級中間框架支撐件63變為主動式支撐件。添加致動器使得次級中間框架支撐件經調適以使次級中間框架45b相對於感測器框架40 (及相對於基座框架10)移動,此允許主動地控制次級中間框架45b相對於感測器框架40之位置。此情形允許光學元件21之定位準確度增加,且於是允許投影準確度改良及疊對縮減。另外,在一些實施例中,對晶圓載物台60之位置量測系統之要求等級例如相對於量測之所需範圍可縮減。次級中間框架致動器65例如為電磁致動器,諸如勞侖茲致動器或磁阻致動器。 次級中間框架控制系統70之次級中間框架致動器控制器件72經調適以自次級中間框架位置感測器71接收量測資料且基於所接收量測資料控制次級中間框架致動器65。 視情況,根據圖4之微影裝置進一步包含圖6中所展示的類型之晶圓載物台量測控制系統90。 圖6展示根據本發明之微影裝置1的第五實施例,其為圖5之實施例之變體。 在圖6之實施例中,微影裝置進一步包含經組態以調節輻射光束之照明系統80。照明系統80包含照明器框架81及照明器框架支撐件82。另外,通常亦將存在圖案化系統75。圖案化系統75配置於照明系統80與投影系統20之間。 照明器框架81係與投影系統20之感測器框架40分離。照明器框架支撐件82經調適以將照明器框架81連接至基座框架10。照明器框架支撐件82係與力框架支撐件31分離且與中間框架支撐件46分離。視情況,基座框架10包含初級基座框架區段及次級基座框架區段,且照明器框架支撐件82配置於初級基座框架區段上且中間框架支撐件46配置於次級基座框架區段上。 在圖6之實施例中,照明器框架支撐件82包含隔振器83。視情況,隔振器83包含一氣動隔振器器件或複數個氣動隔振器器件。 視情況,在圖6之實施例中,微影裝置進一步包含照明器框架控制系統85。照明器框架控制系統85包含照明器框架位置感測器86、照明器框架致動器84及照明器框架致動器控制器件87。 照明器框架位置感測器86經調適以產生關於照明器框架81相對於感測器框架40之位置之量測資料。照明器框架位置感測器86可例如包含干涉量測器件、以編碼器為基礎之器件(包含例如線性編碼器)或電容性感測器。 照明器框架位置感測器86視情況包含感測器發送器/接收器元件及感測器目標元件。若照明器框架位置感測器86為以編碼器為基礎之器件,則該感測器視情況包含:一光柵,例如一維或二維光柵,其例如配置於照明器框架81上;及一編碼器頭,其包含一光束源及經調適以自光柵接收光束之至少一個接收器元件,該編碼器頭例如配置於感測器框架40上。替代地,光柵可配置於感測器框架40上且編碼器頭可配置於照明器框架81上。 若感測器係以干涉計為基礎,則感測器包含例如配置於照明器框架81上之鏡面元件、用於光束之源及經調適以自鏡面元件接收光束之接收器。用於光束之源經配置成使得光束照在照明器框架81上之鏡面元件上。替代地,鏡面元件可例如配置於感測器框架40上。 照明器框架致動器84經調適以相對於感測器框架40移動照明器框架81。視情況,照明器框架致動器84經整合至照明器框架支撐件82中,此使得照明器框架支撐件82變為主動式支撐件。添加致動器使得照明器框架支撐件經調適以使照明器框架81相對於感測器框架40(及相對於基座框架10)移動,此允許主動地控制照明器框架81相對於感測器框架40之位置。照明器框架致動器84為例如電磁致動器,諸如勞侖茲致動器或磁阻致動器。 照明器框架控制系統85之照明器框架致動器控制器件87經調適以自照明器框架位置感測器86接收量測資料且基於所接收量測資料控制照明器框架致動器84。 視情況,在圖6之實施例中,微影裝置進一步包含晶圓載物台量測框架控制系統90。晶圓載物台量測框架控制系統90包含晶圓載物台量測框架位置感測器91、晶圓載物台量測框架致動器93及晶圓載物台量測框架致動器控制器件92。 晶圓載物台量測框架位置感測器91經調適以產生關於晶圓載物台量測框架61相對於感測器框架40之位置之量測資料。晶圓載物台量測框架位置感測器91可例如包含干涉量測器件、以編碼器為基礎之器件(包含例如線性編碼器)或電容性感測器。 晶圓載物台量測框架位置感測器91視情況包含感測器發送器/接收器元件及感測器目標元件。若晶圓載物台量測框架位置感測器91為以編碼器為基礎之器件,則該感測器視情況包含:一光柵,例如一維或二維光柵,其例如配置於晶圓載物台量測框架61上;及一編碼器頭,其包含一光束源及經調適以自光柵接收光束之至少一個接收器元件,該編碼器頭例如配置於感測器框架40上。替代地,光柵可配置於感測器框架40上且編碼器頭可配置於晶圓載物台量測框架61上。 若感測器係以干涉計為基礎,則感測器包含例如配置於晶圓載物台量測框架61上之鏡面元件、用於光束之源及經調適以自鏡面元件接收光束之接收器。用於光束之源經配置成使得光束照在晶圓載物台量測框架61上之鏡面元件上。替代地,鏡面元件可例如配置於感測器框架40上。 晶圓載物台量測框架致動器93經調適以使晶圓載物台量測框架61相對於感測器框架40移動。晶圓載物台量測框架致動器93為例如電磁致動器,諸如勞侖茲致動器或磁阻致動器。 晶圓載物台量測框架控制系統90之晶圓載物台量測框架致動器控制器件92經調適以自晶圓載物台量測框架位置感測器91接收量測資料且基於所接收量測資料控制晶圓載物台量測框架致動器93。 替代地或另外,由晶圓載物台量測框架位置感測器91產生之量測信號係用以計算晶圓載物台60相對於感測器框架40之位置。該量測信號可用以主動地控制晶圓載物台量測框架60之位置,或晶圓載物台位置量測配置之部分之位置。 晶圓載物台量測控制系統90亦可經應用於圖4及圖5之實施例中。 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中所提及之基板。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」亦可指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內容背景中對本發明之實施例之使用,但應瞭解,本發明可用於其他應用(例如壓印微影)中,且在內容背景允許之情況下不限於光學微影。在壓印微影中,圖案化器件中之構形界定產生於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入至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、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後,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,具有為或為約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奈米之範圍內之波長);以及粒子束,諸如離子束或電子束。 術語「透鏡」在內容背景允許的情況下可指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。 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。舉例而言,本發明可採取以下形式:電腦程式,其含有描述如上文所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列;或資料儲存媒體(例如,半導體記憶體、磁碟或光碟),其具有儲存於其中之此電腦程式。 以上之描述意欲為說明性,而非限制性的。因此,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如所描述之本發明進行修改。
1‧‧‧微影裝置
8‧‧‧彈簧
8a‧‧‧彈簧
8b‧‧‧彈簧
9‧‧‧支撐表面
10‧‧‧基座框架
10a‧‧‧第一基座框架區段
10b‧‧‧第二基座框架區段
20‧‧‧投影系統
21‧‧‧光學元件
22‧‧‧致動器
23‧‧‧彈性安裝之反應物質
24‧‧‧磁重力補償器
25‧‧‧感測器元件
30‧‧‧力框架
31‧‧‧力框架支撐件
32‧‧‧隔振器
33‧‧‧力框架致動器
40‧‧‧感測器框架
41‧‧‧感測器框架耦接器
42‧‧‧隔振器
45‧‧‧中間框架
45a‧‧‧第一中間框架區段
45b‧‧‧第二中間框架區段/次級中間框架
46‧‧‧中間框架支撐件
47‧‧‧隔振器
50‧‧‧力框架控制系統
51‧‧‧力框架位置感測器
52‧‧‧力框架致動器控制器件
60‧‧‧晶圓載物台
61‧‧‧晶圓載物台量測框架
62‧‧‧晶圓載物台量測框架耦接器
63‧‧‧次級中間框架支撐件
64‧‧‧隔振器
65‧‧‧第二中間框架區段致動器/次級中間框架致動器
70‧‧‧第二中間框架區段控制系統/次級中間框架控制系統
71‧‧‧第二中間框架區段位置感測器/次級中間框架位置感測器
72‧‧‧第二中間框架區段致動器控制器件/次級中間框架致動器控制器件
75‧‧‧圖案化系統
80‧‧‧照明系統
81‧‧‧照明器框架
82‧‧‧照明器框架支撐件
83‧‧‧隔振器
84‧‧‧照明器框架致動器
85‧‧‧照明器框架控制系統
86‧‧‧照明器框架位置感測器
87‧‧‧照明器框架致動器控制器件
90‧‧‧晶圓載物台量測控制系統/晶圓載物台量測框架控制系統
91‧‧‧晶圓載物台量測框架位置感測器
92‧‧‧晶圓載物台量測框架致動器控制器件
93‧‧‧晶圓載物台量測框架致動器
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/照明器
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件/光罩
MT‧‧‧光罩支撐結構/光罩台
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
現在將參考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分,且在該等圖式中: 圖1描繪根據本發明之實施例的微影裝置; 圖2示意性地展示根據本發明之微影裝置的第一實施例, 圖3示意性地展示根據本發明之微影裝置的第二實施例, 圖4示意性地展示根據本發明之微影裝置的第三實施例, 圖5示意性地展示根據本發明之微影裝置的第四實施例, 圖6示意性地展示根據本發明之微影裝置的第五實施例。

Claims (21)

  1. 一種微影裝置,其包含: 一基座框架,其經調適以用於將該微影裝置安裝於一支撐表面上, 一投影系統,其包含: 一力框架, 一光學元件,其相對於該力框架可移動, 一感測器框架,其與該力框架分離, 至少一個感測器,其經調適以監視該光學元件,該感測器包含安裝至該感測器框架之至少一個感測器元件, 一力框架支撐件,其經調適以將該力框架支撐於該基座框架上, 一中間框架,其與該力框架分離, 一感測器框架耦接器,其經調適以將該感測器框架耦接至該中間框架, 一中間框架支撐件,其與該力框架支撐件分離且經調適以將該中間框架支撐於該基座框架上。
  2. 如請求項1之微影裝置, 其中該力框架支撐件、該感測器框架耦接器及該中間框架支撐件中之至少一者包含一隔振器。
  3. 如請求項1或2之微影裝置, 其中該微影裝置進一步包含一力框架控制系統,該力框架控制系統包含: 一力框架位置感測器,其經調適以產生關於該力框架相對於該感測器框架之位置之量測資料, 一力框架致動器,其經調適以使該力框架相對於該感測器框架移動, 一力框架致動器控制器件,其經調適以自該力框架位置感測器接收該量測資料且基於該所接收量測資料控制該力框架致動器。
  4. 如請求項3之微影裝置, 其中該力框架致動器形成該力框架支撐件之部分。
  5. 如請求項1或2之微影裝置, 其中該感測器框架耦接器係被動式的。
  6. 如請求項1或2之微影裝置, 其中該基座框架包含一第一基座框架區段及一第二基座框架區段,該第一基座框架區段及該第二基座框架區段可相對於彼此移動,且 其中該力框架支撐件連接至該第一基座框架區段,且 其中該中間框架支撐件連接至該第二基座框架區段。
  7. 如請求項1或2之微影裝置, 其中該力框架支撐件及該中間框架支撐件兩者包含具有一隔離頻率之一隔振器,且 其中該力框架支撐件之該隔振器之該隔離頻率高於該中間框架支撐件之該隔振器之該隔離頻率。
  8. 如請求項1或2之微影裝置, 其中該感測器框架耦接器及該中間框架支撐件兩者包含具有一隔離頻率之一隔振器,且 其中該感測器框架耦接器之該隔振器之該隔離頻率高於該中間框架支撐件之該隔振器之該隔離頻率。
  9. 如請求項1或2之微影裝置, 其中該微影裝置進一步包含一晶圓載物台量測框架及一晶圓載物台量測框架耦接器,該晶圓載物台量測框架耦接器經調適以將該晶圓載物台量測框架耦接至該中間框架。
  10. 如請求項9之微影裝置, 其中該中間框架包含一第一中間框架區段及一第二中間框架區段,該第一中間框架區段及該第二中間框架區段可相對於彼此移動,且 其中該感測器框架耦接器連接至該第一中間框架區段,且 其中該晶圓載物台量測框架耦接器連接至該第二中間框架區段。
  11. 如請求項10之微影裝置, 其中該中間框架支撐件連接至該第一中間框架區段,且 其中該微影裝置進一步包含一次級中間框架支撐件,其經調適以將該第二中間框架區段連接至該基座框架。
  12. 如請求項10之微影裝置, 其中該微影裝置進一步包含一第二中間框架區段控制系統,該第二中間框架區段控制系統包含: 一第二中間框架區段位置感測器,其經調適以產生關於該第二中間框架區段相對於該感測器框架之位置之量測資料, 一第二中間框架區段致動器,其經調適以使該第二中間框架區段相對於該感測器框架移動, 一第二中間框架區段致動器控制器件,其經調適以自該第二中間框架區段位置感測器接收該量測資料且基於該所接收量測資料控制該第二中間框架區段致動器。
  13. 如請求項9之微影裝置, 其中該微影裝置進一步包含一晶圓載物台量測框架控制系統,該晶圓載物台量測框架控制系統包含: 一晶圓載物台量測框架位置感測器,其經調適以產生關於該晶圓載物台量測框架相對於該感測器框架之位置之量測資料。
  14. 如請求項13之微影裝置, 其中該晶圓載物台量測框架控制系統進一步包含: 一晶圓載物台量測框架致動器,其經調適以使該晶圓載物台量測框架相對於該感測器框架移動, 一晶圓載物台量測框架致動器控制器件,其經調適以自該晶圓載物台量測框架位置感測器接收該量測資料且基於該所接收量測資料控制該晶圓載物台量測框架致動器。
  15. 如請求項1或2之微影裝置, 其中該微影裝置進一步包含經組態以調節一輻射光束之一照明系統,該照明系統包含: 一照明器框架,其與該投影系統之該感測器框架分離,及 一照明器框架支撐件,其經調適以將該照明器框架連接至該基座框架,且與該力框架支撐件分離且與該中間框架支撐件分離。
  16. 如請求項15之微影裝置, 其中該微影裝置進一步包含一照明器框架控制系統,該照明器框架控制系統包含: 一照明器框架位置感測器,其經調適以產生關於該照明器框架相對於該感測器框架之位置之量測資料, 一照明器框架致動器,其經調適以使該照明器框架相對於該感測器框架移動, 一照明器框架致動器控制器件,其經調適以自該照明器框架位置感測器接收該量測資料且基於該所接收量測資料控制該照明器框架致動器。
  17. 如請求項1或2之微影裝置,該微影裝置經配置以將一圖案自一圖案化器件轉印至一基板上。
  18. 一種微影裝置,其包含: 一照明系統,其經組態以調節一輻射光束; 一支撐件,其經建構以支撐一圖案化器件,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一經圖案化輻射光束; 一基座框架,其經調適以用於將該微影裝置安裝於一支撐表面上; 一基板台,其經建構以固持一基板;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目標部分上,該投影系統包含: 一力框架, 一光學元件,其相對於該力框架可移動, 一感測器框架,其與該力框架分離, 至少一個感測器,其經調適以監視該光學元件,該感測器安裝至該感測器框架, 一力框架支撐件,其經調適以將該力框架與該基座框架彼此連接, 一中間框架,其與該力框架分離, 一感測器框架耦接器,其經調適以將該感測器框架與該中間框架彼此連接, 一中間框架支撐件,其與該力框架支撐件分離且經調適以將該中間框架與該基座框架彼此連接。
  19. 一種經配置以將一圖案自一圖案化器件投影至一基板上的微影投影裝置,其包含: 一基座框架,其經調適以用於將該微影裝置安裝於一支撐表面上, 一投影系統,其包含: 一力框架, 一光學元件,其相對於該力框架可移動, 一感測器框架,其與該力框架分離, 至少一個感測器,其經調適以監視該光學元件,該感測器安裝至該感測器框架, 一力框架支撐件,其經調適以將該力框架與該基座框架彼此連接, 一中間框架,其與該力框架分離, 一感測器框架耦接器,其經調適以將該感測器框架與該中間框架彼此連接, 一中間框架支撐件,其與該力框架支撐件分離且經調適以將該中間框架與該基座框架彼此連接。
  20. 一種包含將一圖案自一圖案化器件轉印至一基板上的器件製造方法,其中利用一如請求項1之微影裝置。
  21. 一種包含將一經圖案化輻射光束投影至一基板上的器件製造方法,其中利用一如請求項1之微影裝置。
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