TW201944178A - 方法、測量系統、與微影裝置 - Google Patents

方法、測量系統、與微影裝置

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Abstract

本發明揭示一種確定光學組件(202)之行進路徑(x,y)中的異常(500)位置的方法，該光學組件(202)係提供給微影裝置(100A,100B)使用或設置在該微影裝置(100A,100B)之中，該方法包含下列步驟：a)在至少一第一自由度(Fx,Fy)中移動該光學組件(202)、b)，在至少一第二自由度(FRz)中偵測該光學組件(202)之移動(Rz)及/或作用於該光學組件(202)上的力量(Mz)，及c)確定該異常(500)位置為在步驟b)中所偵測到該移動(Rz)及/或在步驟b)中所偵測到該力量(Mz)之函數。

Description

方法、測量系統、與微影裝置
本發明係關於一種確定用於微影裝置或在其中的光學組件之行進路徑中的異常位置的方法。再者，本發明係關於一種測量系統和一種微影裝置。
使用微影技術產生微結構化組件，例如積體電路。使用具有照明系統和投影系統的微影裝置進行該微影技術處理。藉助該照明系統照明的遮罩(倍縮光罩)之影像，在這情況下，藉助該投影系統投射到塗佈有光敏層(光阻)且設置於該投影系統之影像平面中的基板(例如矽晶圓)上，以轉移該圖罩結構到該基板之光敏塗層。
在微影裝置中，特別是在極紫外光(EUV)微影裝置中且主要在照明透鏡中，使用包含特別是藉助勞侖茲(Lorentz)致動器主動調節的複數個光學組件的模組。所述光學組件特別是包含反射鏡。
該等光學組件必須能夠被設置於指定的多維行進路徑內，特別是在六個自由度中。該行進路徑之指定提供最小和最大行進路徑兩者。在這情況下，該最大行進路徑必須使得該對應光學組件不會以不受控制的方式與定界(delimitation)碰撞，並因此導致損壞。舉例來說，此碰撞的原因可為例如該對應照明透鏡之運輸期間的機電不穩定、操作不正確或振動。
因此，機械定界該光學組件之行進路徑的機械定界已變成習 知技術。
通常，在該微影裝置之調節操作期間，此機械定界在該光學組件與安裝於該支撐框架上的終端止擋器(也稱為機械終端止擋器)之間提供空氣間隙。在瑕疵之情況下，該光學組件撞擊該終端止擋器。然而，只有在該空氣間隙沒有微粒時，才能以預定最小力量消耗的方式使用該完整行進路徑。儘管在EUV微影裝置中實施多種多樣措施以便避免污染，不過仍可發生此微粒進到對應空氣間隙。
其中該完整行進路徑無法被使用的又一情境係該光學組件或該終端止擋器上的空氣間隙側塗層有瑕疵。舉例來說，所述塗層可能具有剝落、夾雜物或不均勻性。
最後，若錯誤進行該終端止擋器相對於該光學組件之安裝，則可能也會使得該完整行進路徑無法被使用。
由於在微影裝置之情況下的中斷時間導致很大的經濟損失，因此所需為盡可能快速偵測該等前述導致過早接觸，從而導致該行進路徑之非所需限制的異常。
在此背景下，本發明之目的之一係提供一種確定用於微影裝置或在其中的光學組件之行進路徑中的異常位置的改良方法。再者，該用意係提供一種改良測量系統和一種改良微影裝置。
因此，提供一種確定用於微影裝置或在其中的光學組件之行進路徑中的異常位置的方法，其包含下列步驟：a)在至少一第一自由度中移動該光學組件，b)在至少一第二自由度中偵測該光學組件之移動及/或作用於該光學組件上的力量，及c)基於該異常位置為在步驟b)中所偵測到該移動及/或在步驟b)中所 偵測到該力量之函數，確定該異常位置。
本發明的概念之一在於透過觀察該光學組件之第二自由度(其係與該第一自由度不同的自由度)，得出關於該第一自由度中的異常的結論。因此，可快速確定對應異常位置，由此減少該微影裝置之中斷時間。
「行進路徑」(travel path)應可理解為意指該光學組件之一系列設定點位置。
「異常」(abnormality)應可理解為意指結構性原因，其後果為該光學組件至少部分無法沿著該行進路徑移動(亦即其設定點位置偏離其實際位置預定值)，或該行進路徑只能以更多力量消耗(其例如由於熱力學原因而不容許)的方式行進(亦即該設定點力量偏離該實際力量預定值)。
該異常可例如從下列中選擇：
- 該空氣間隙中的微粒；這可擇一係硬質或軟質微粒。若硬質微粒之大小無法再透過例如形式為彈性體的(軟質)塗層補償，特別是該光學組件上或該終端止擋器上的含氟彈性體(尤其可在商品名Viton下得到)，則硬質微粒將導致該瑕疵情況。若特別是在該光學組件上或該終端止擋器上完全未提供(軟質)塗層，則軟質微粒將導致該瑕疵情況。
- 該終端止擋器上及/或該光學組件上的塗層瑕疵，特別是包括剝落、夾雜物或不均勻性；及
- 該終端止擋器相對於該光學組件之一瑕疵對準。
該等第一和第二自由度可在每種情況下皆從多達六個自由度中選擇。該等六個自由度包含三個平移和三個旋轉自由度。
「移動」(moving)該光學組件視為意指其實際位置變化。透過平移及/或旋轉向量(多達六個自由度)說明該實際位置變化。該實際位置變化係該光學組件在不同時間點之兩個實際位置之比較的結果。
該光學組件之「偵測移動」(detecting a movement)視為意指透過感測器構件(means)間接或直接偵測該光學組件之移動。透過偵測該光 學組件在至少兩不同時間點之實際位置偵測該移動。
「確定」(localizing)該異常「位置」可包含例如在一坐標系統中定位該異常。因此，可進行說明該異常在x、y及z坐標中之位置的輸出。該坐標系統可連結到該光學組件、該測量系統或該微影裝置(特別是其感測器框架)。特別是，可進行該分派給定界該光學組件之移動的一或多個終端止擋器。
在該目前情況下，「終端止擋器」(end stop)應可理解為意指該光學組件之行進路徑之機械定界。
在參考該目前情況下的力量的範圍內，這也始終涵蓋偵測轉矩而非(或除此之外)力量的可能性。
最好是，在步驟b)中，在至少一第二自由度中偵測該光學組件之移動及作用於該光學組件上的力量。透過監控這兩個參數，可更快速確定異常位置。
在透過目前情況下的a)、b)及c)標示方法步驟的範圍內，此僅用於更好的區分。由此未預定該等步驟之指定次序。由此未排除變更方法步驟之標示(方法步驟a)變成方法步驟b))、插入進一步方法步驟(例如在方法步驟a)與b)之間插入新方法步驟，其中然後該新方法步驟標示為方法步驟b)且該前者方法步驟b)標示為方法步驟c)，及添加進一步方法步驟(例如方法步驟d))，而是涵蓋於本發明。
根據一具體實施例，該第一或第二自由度係平移(translational)自由度，且該各自其他自由度係旋轉自由度。
透過該申請人的實驗已顯示，透過參考旋轉自由度可最佳地確定平移自由度中的異常位置，反之亦然。
根據一進一步具體實施例，該第一自由度係平移自由度，且該第二自由度係旋轉自由度。
在這情況下，因此，該第一自由度說明該光學組件沿著該平 移向量之平移。該第二自由度說明該光學組件繞著該對應旋轉向量之旋轉。該平移向量和該旋轉向量較佳為彼此垂直定向。特別是，在步驟a)中，該光學組件可在至少一第一和一第二自由度中移動，其中該等第一和第二自由度在每種情況下皆係平移自由度。在這情況下，該等第一和第二自由度之該等對應平移向量彼此垂直定向。因此，該等平移向量說明平面。再者，在這情況下，舉例來說，步驟b)涉及在至少一第三自由度中偵測該光學組件之移動及/或作用於該光學組件上的力量(及/或轉矩)。在這情況下，該第三自由度係旋轉自由度。透過垂直該等兩個平移向量所界定的前述平面定向的旋轉向量說明該後者。透過該申請人的實驗已顯露，在此具體實施例中，可能藉助繞著垂直所述平面的旋轉向量的旋轉及/或藉助繞著垂直該平面的旋轉向量的所偵測到轉矩，以特別簡單的方式確定該平面中的異常位置。在這情況下，該光學組件之行進路徑位於該平面中。
根據一進一步具體實施例，根據步驟a)移動該光學組件受到至少一終端止擋器限制。
特別是，如以上在步驟a)中所說明，該光學組件也可在至少一第一和一第二平移自由度中移動。這些自由度之每個皆可受到對應終端止擋器限制。此涵蓋相同終端止擋器(機械止擋器)之一可限制兩個或多個自由度的事實，亦即作用就像不同自由度中的至少兩個終端止擋器。
根據一進一步具體實施例，根據預定路徑或預定移動模式執行在步驟a)中移動該組件。
該預定路徑或該預定移動模式可儲存於例如儲存單元(特別是硬碟或固態硬碟)上。
根據一進一步具體實施例，該預定移動模式在平面中具有該光學組件之複數平移移動，所述平移移動從中心點(centre point)進行。
因此，該預定移動模式可具有特別是數量A之(一假想輪之)輻射線條。該等輻射線條可在每種情況下皆彼此呈相等角度。依該要求/應 用而定，該等角度也可能不相等。A可為例如大於或等於3,4,7,8,9,12,13,15,16或20，其中A為整數。
根據一進一步具體實施例，將在步驟c)中確定該異常位置另外實施為該預定路徑或該預定移動模式(Movement pattern，BM)之函數，及/或實施為在步驟a)中移動該光學組件的致動力量之函數。
換言之，因此，在步驟c)中，不僅確定該異常位置為在步驟b)中所偵測到移動及/或在步驟b)中所偵測到力量之函數，而是考慮更多參數。根據本發明具體實施例，所述更多參數係該預定路徑或該預定移動模式或致動力量。在這情況下，可在步驟c)中以兩種不同方式考慮該致動力量。首先，在設定點致動力量的形式中，亦即在該至少一第一自由度中移動該光學組件的對該致動器命令的力量。舉例來說，可從對應控制器件(device)讀出此力量。其次，可能(或者或此外)考慮在步驟c)中(透過感測器構件)測量到的實際致動力量。
根據一進一步具體實施例，偵測到該光學組件根據步驟a)之移動，並將在步驟c)中確定該異常位置另外實施為該所偵測到移動之函數。
在此具體實施例中，該光學組件在步驟a)中之移動係例如即時(real time)藉助感測器來偵測，並在步驟c)中確定該異常位置考慮。在這情況下，因此，在步驟c)中考慮的確實不是對該對應致動器命令的設定點移動，或連接其上游的前饋控制及/或調節單元，而是實際移動。
根據一進一步具體實施例，將在步驟c)中確定該異常位置另外實施為旋轉向量之位置之函數，其說明相對於該至少一終端止擋器的該光學組件之旋轉。
該至少一終端止擋器之位置、該光學組件之(預定)移動與該(預定)致動力量之關係容許對該確定該異常位置快速得出結論。
根據一進一步具體實施例，在步驟c)中可確定至少一終端止 擋器具有該異常。
因此，因此發生該異常之分派給終端止擋器。該異常通常分配給複數終端止擋器其中之一者。
根據一進一步具體實施例，該至少一終端止擋器具有接合於該光學組件之切口中的栓錠(peg)。在該切口的該栓錠之間有一環形間隙。
在該目前情況下，該「環形間隙」(ring gap)也稱為「空氣間隙」(air gap)。然而，一般來說，在該環形間隙中通常存在真空，特別是高真空。也可提供至少兩、三或多個終端止擋器，每個皆具有前述構造。此類型之終端止擋器具有允許精確定界行進路徑的優勢。
根據一進一步具體實施例，該異常係該環形間隙中的微粒、該切口及/或該栓錠之塗層瑕疵、及/或該栓錠相對於該切口之錯誤對準。
在提供複數個終端止擋器的情況下，該異常可為至少一環形間隙中的微粒、至少一切口中及/或至少一栓錠中的塗層瑕疵、及/或至少一栓錠相對於至少一切口之錯誤對準。
根據一進一步具體實施例，該光學組件係一反射鏡、一透鏡元件、一光柵或一λ板(lambda plate)。
反射鏡特別適用於EUV微影裝置，然而透鏡元件特別適用於深紫外光(DUV)微影裝置。
根據一進一步具體實施例，該等切口形成於該光學元件中，且該等栓錠形成於支撐框架上。
該等切口可為例如柱狀(特別是圓柱狀(亦即孔或洞))切口，且該等栓錠可為柱狀(特別是圓柱狀)栓錠。該等切口可形成為連續或不連續(盲孔)切口。
再者，提供用於確定微影裝置或在其中的光學組件之行進路徑中的異常位置的測量系統。該測量系統包含下列：一致動器，用於在至少一第一自由度中移動該光學組件；一感測器單元，用於在至少一第二自 由度中偵測該光學組件之移動及/或作用於該光學組件上的力量；及一電腦單元，其確定該異常位置為在步驟b)中所偵測到該移動及/或在步驟b)中所偵測到該力量之函數。
此類型之測量系統可具體實施為獨立式(stand alone)解決方案，或整合於微影裝置中。在獨立式解決方案之情況下，可例如以此方式使用該測量系統：若該微影裝置確定該光學組件之行進路徑中的異常，則從微影裝置拆卸包含一光學組件及一終端止擋器的模組，並插入該測量系統中。然後，該測量系統處理前述方法步驟，以確定該異常位置。
同樣地，然而，微影裝置也可以整合方式包含該測量系統。有利地係，該微影裝置可指示輸出器件中該所確定位置的瑕疵。因此，可以針對性方式進行修復。
因此，提供下列：一微影裝置，其包含一光學組件及一測量系統，其構成確定該光學組件之行進路徑中的一異常位置。
針對該方法所說明該等特徵和優勢係對應適用於該測量系統和該微影裝置，反之亦然。
該目前情況下的「一」不必理解為僅限於一元件。而是，只要未指示與此相反者，也可提供複數元件(例如兩、三或多個)。
本發明之進一步可能的實施也包含未明確所提及前述或下述關於該等示例性具體實施例進行說明的特徵或具體實施例之組合。在這情況下，熟習該項技藝者也將添加個別態樣作為對本發明之各自基本形式的改良或補充。
本發明之進一步優勢的配置和態樣為以下所說明本發明之附屬項且亦為示例性具體實施例之標的。在接續的本說明書中，基於參考附圖的較佳具體實施例更詳細解說本發明。
1至8‧‧‧輻射線條
100A‧‧‧EUV微影裝置
100B‧‧‧DUV微影裝置
102‧‧‧射束塑形與照明系統
104‧‧‧投影系統
106A‧‧‧EUV光源
106B‧‧‧DUV光源
108A‧‧‧EUV輻射
108B‧‧‧DUV輻射
110‧‧‧反射鏡
112‧‧‧反射鏡
114‧‧‧反射鏡
116‧‧‧反射鏡
118‧‧‧反射鏡
120‧‧‧光罩
122‧‧‧反射鏡
124‧‧‧晶圓
126‧‧‧光軸
127‧‧‧透鏡元件
128‧‧‧透鏡元件
130‧‧‧反射鏡
131‧‧‧反射鏡
132‧‧‧介質
200‧‧‧測量系統
202‧‧‧光學組件
204‧‧‧光學有效表面
206A、206B、206C‧‧‧終端止擋器
208‧‧‧切口
210‧‧‧栓錠
212‧‧‧環形間隙
214‧‧‧中心軸
216‧‧‧塗層
300‧‧‧支撐框架
302‧‧‧致動器
304‧‧‧插銷
306‧‧‧接合點
400‧‧‧感測器單元
402‧‧‧電腦單元
404‧‧‧儲存單元
406‧‧‧提供單元
408‧‧‧比較器單元
410‧‧‧前饋控制單元
412‧‧‧調節器單元
414‧‧‧加法單元
416‧‧‧儲存單元
418‧‧‧螢幕
BM‧‧‧移動模式
F‧‧‧瑕疵情況
FM‧‧‧力量或轉矩
Fx‧‧‧在x上的平移自由度
Fy‧‧‧在y上的平移自由度
Fz‧‧‧在z上的平移自由度
FRx‧‧‧繞著x的旋轉自由度
FRy‧‧‧繞著y的旋轉自由度
FRz‧‧‧繞著z的旋轉自由度
M1‧‧‧反射鏡
M2‧‧‧反射鏡
M3‧‧‧反射鏡
M4‧‧‧反射鏡
M5‧‧‧反射鏡
M6‧‧‧反射鏡
Mz‧‧‧轉矩
Mz實際‧‧‧實際轉矩
N‧‧‧正常情況
Rz‧‧‧旋轉向量
Rz實際‧‧‧實際位置
Rz設定點‧‧‧設定點移動
SG‧‧‧操縱變量
SG1‧‧‧操縱變量之第一部分
SG2‧‧‧操縱變量之第二部分
WP‧‧‧更多參數
x‧‧‧平移向量或軸
x實際‧‧‧實際位置
y‧‧‧平移向量或軸
y實際‧‧‧實際位置
z‧‧‧平移向量或軸
圖1A顯示EUV微影裝置之具體實施例之示意圖；圖1B顯示DUV微影裝置之具體實施例之示意圖；圖2將根據一具體實施例的測量系統顯示的引用，其中特別是例示一般性光學組件；圖2A顯示圖2所示該光學組件之六個可能的自由度；圖3顯示圖2中的剖面III-III，其中以剖面方式部分例示連同塗層的該等栓錠之一者；圖4示意性顯示具有更多組件的圖2和圖3所示測量系統；圖5顯示該瑕疵情況下的圖2中的圖式；圖6顯示應用於圖5中該光學組件的示例性移動模式，其中特別是在xy平面中的每種情況下，例示針對該正常情況移動到的該等位置及在該瑕疵情況下移動到的該等位置，並指示繞著z軸的旋轉；圖7A顯示針對圖6中的輻射線條顯示旋轉或轉矩與實際位置之關係的圖式。
圖7B顯示導出關於參考圖7A所示位置的旋轉或轉矩；及圖8以流程例示圖顯示根據一具體實施例的方法。
在該等圖式中，除非另有表示，否則相同元件或具有相同功能的相同元件具有相同的參考標記。也應注意，該等圖式中的該等例示圖未必為實際比例。
圖1A顯示EUV微影裝置100A之示意圖，其包含一射束塑形與照明系統102及一投影系統104。在這情況下，EUV代表「極紫外光」(extreme ultraviolet)，且為介於0.1nm至30nm之間工作燈之波長。分別在真空殼體(未顯示)中提供射束塑形與照明系統102和投影系統104，每個真空殼體皆藉助於抽空器件(未顯示)抽空。該真空殼體受到機房(未顯示)圍 繞，其中提供用於機械移動或設定光學元件的驅動器件。而且，也可在此機房中提供電子控制器及其類似物。
EUV微影裝置100A包含一EUV光源106A。發出該EUV範圍(極紫外光範圍)內(亦即例如在5nm至20nm之波長範圍內)的輻射108A的電漿源(或同步加速器)，可例如提供為EUV光源106A。在射束塑形與照明系統102中，對焦EUV輻射108A，並從EUV輻射108A濾波出該所需操作波長。EUV光源106A所產生的EUV輻射108A具有相對較低的空氣透射率，因此抽空射束塑形與照明系統102和投影系統104中的該等射束引導空間。
圖1A所例示的射束塑形與照明系統102具有五個反射鏡110、112、114、116、118。通過射束塑形與照明系統102之後，將EUV輻射108A引導到光罩(稱為倍縮光罩)120上。光罩120同樣形成為反射光學元件，並可設置於該等系統102、104外部。再者，可藉助反射鏡122將EUV輻射108A導向到光罩120上。光罩120具有藉助投影系統104以縮減方式成像到晶圓124或其類似物上的結構。
投影系統104(也稱為投影透鏡)具有用於將光罩120成像到晶圓124上的六個反射鏡M1至M6。在這情況下，可相對於投影系統104之光軸126對稱設置投影系統104之個別反射鏡M1至M6。應注意，EUV微影裝置100A之反射鏡M1至M6之數量不限於所表示的數量。也可提供更多或更少數量之反射鏡M1至M6。再者，該等反射鏡M1至M6通常為了射束塑形而在其正面上彎曲。
圖1B顯示DUV微影裝置100B之示意圖，其包含一射束塑形與照明系統102及一投影系統104。在這情況下，DUV代表「深紫外光」(deep ultraviolet)，且為介於30nm至250nm之間工作燈之波長。如已參考圖1A所說明，射束塑形與照明系統102和投影系統104可設置於真空殼體中，及/或被配備對應驅動器件的機房圍繞。
DUV微影裝置100B具有DUV光源106B。舉例來說，發出該DUV範圍內(例如在193nm)的輻射108B的ArF準分子雷射可提供為DUV光源106B。
圖1B所例示的射束塑形與照明系統102包含透鏡元件127及/或反射鏡131(在圖1B僅舉例說明顯示兩個此元件)，其將DUV輻射108B引導到光罩120上。
光罩120具體實施為透射光學元件，並可設置於該等系統102、104外部。光罩120具有藉助投影系統104以縮減方式成像到晶圓124或其類似物上的結構。
投影系統104具有用於將光罩120成像到晶圓124上的複數透鏡元件128及/或反射鏡130。在這情況下，可相對於投影系統104之光軸126對稱設置投影系統104之個別透鏡元件128及/或反射鏡130。應注意，DUV微影裝置100B之透鏡元件128和反射鏡130之數量不限於所表示的數量。也可提供更多或更少數量之透鏡元件128及/或反射鏡130。再者，該等反射鏡130通常為了射束塑形而在其正面上彎曲。
可將最後的透鏡元件128與晶圓124之間的空氣間隙置換為折射率>1的液體介質132。舉例來說，液體介質132可為高純度水。此構造也稱為浸潤式微影，並具有提高的光微影成像解析度。介質132也可稱為浸液。
圖2以平面圖顯示根據一具體實施例的測量系統200的引用。
測量系統200包含一光學組件202。光學組件202係例如反射鏡、透鏡元件、光柵或λ板。特別是，其分別可為圖1A或圖1B中的EUV或DUV微影裝置100A、100B之照明系統102或投影系統104中的該等反射鏡110至118、M1至M6、130、131之一者或該等透鏡元件127、128之一者。
根據本發明示例性具體實施例，光學組件202係具有光學有效表面204(也稱為「光學覆蓋區」(optical footprint))的反射鏡。光學有效表面204會在操作期間反射EUV光。
原則上，依該控制致動器系統而定，光學組件202可在多達六個自由度中移動，具體而言，如圖2A中所例示，在三個平移自由度Fx、Fy、Fz(亦即沿著圖2所示該等軸x、y、z的各自平移)和三個旋轉自由度FRx、FRy、FRz(亦即繞著圖2所示該等軸x、y、z的各自旋轉)中。
透過對應平移向量x、y、z(為了更清楚表示，在該目前情況下，在該等圖式中的該等平移向量x、y、z與軸x、y、z之間的繪製是沒有區別)和旋轉向量Rx、Ry、Rz(在該等圖式中僅例示Rz)說明光學組件202在該等六個自由度中之移動。應注意，該等旋轉向量在每種情況下皆由單位向量和角度組成。該單位向量與該等各自平移向量同軸(因此例如在x上的平移及繞著x的旋轉)。該角度指示該旋轉繞著該單位向量之絕對值。
根據該示例性具體實施例，光學組件202可在兩個平移自由度Fx、Fy中及一旋轉自由度FRz中移動。然而，也可想像到平移和旋轉自由度之任何其他組合。
測量系統200包含舉例來說圖2中所示三個終端止擋器206A、206B及206C。為了簡化，以下解說係關於終端止擋器206A，且對應適用於該等終端止擋器206B和206C。栓錠210固定於圖3中舉例說明所示該支撐框架之剖面，且其具有參考標記300。該等栓錠210穿越接合垂直於圖2所示平面的切口208。該等切口208引入光學組件202中。這例如透過在該反射鏡之材料中鑽出對應孔達成。就像該等切口208，該等栓錠210可具有圓柱狀剖面。這也從圖3中顯示圖2所示剖面III-III明白。在這情況下，在各自切口208與各自栓錠210之間有環形間隙212。
這導致光學組件202沿著彼此垂直定向的該等平移向量x和y之移動性。該等平移向量x和y在每種情況下皆垂直該等栓錠210之 對應中心軸214定向。旋轉向量Rz垂直如此所界定出的平移平面延伸。所述旋轉向量表示光學組件202在xy平面中之旋轉。
該等終端止擋器206A、206B、206C由於該等栓錠210與該等切口208之間的對應接觸而限制光學組件202之行進路徑x、y。為了避免由於高加速度而損壞光學組件202，可為栓錠210提供(軟質)塗層(例如由彈性體、較佳為含氟彈性體組成)。該塗層具有參考標記216。相較之下，特別是，切口208之內壁無塗層，因此具體實施為相對較硬質。
如在圖3中可看到，依該具體實施例而定，可藉助透過對應插銷304接合於光學組件202上的致動器302(舉例來說例示兩個)，在多達六個自由度中調整光學組件202。根據該示例性具體實施例，可藉助該等致動器302在該等平移自由度Fx和Fy及該旋轉自由度FRz中調整光學組件202。
圖4將測量系統200顯示為方塊圖，其中圖2和圖3的光學組件202連同終端止擋器206A、206B、206C及該等(機械)特性以方塊例示。
在圖4中，也將圖3中的該等致動器302以方塊例示。所述致動器產生力量及/或轉矩FM，其具有光學組件202在該等自由度Fx、Fy、FRz中及通過實際位置(例如x實際、y實際、Rz實際)的程序中移動的效果。在這情況下，x實際表示光學組件202沿著x軸之位置、y實際表示沿著y軸的位置，且Rz實際表示繞著z軸的旋轉角度。
測量系統200更包含一感測器單元400，例如一光學感測器。感測器單元400會偵測光學組件202之該等實際位置x實際、y實際、Rz實際。
測量系統200更包含一電腦單元402。舉例來說，在微影裝置100A之調節(曝光)操作中(這是相對於以下稱為「確定位置方法」(localizing method)的以下更詳細所說明確定光學組件202之行進路徑x、y中的異常500位置的操作或方法)，所述電腦單元會判定光學組件202之該 等設定點位置(例如x設定點、y設定點、Rz設定點)。根據透過要成像到晶圓124(參見圖1A)上的結構最終施加的要求判定該等設定點位置。
該等設定點位置x設定點、y設定點、Rz設定點係儲存於例如測量系統200之儲存單元404(例如硬碟或固態硬碟)上的緩衝區。測量系統200之提供單元406(稱為：設定點產生器)最後將該等設定點位置x設定點、y設定點、Rz設定點提供給比較器單元408和前饋控制單元410兩者。比較器單元408在發信(signalling)方面連接到測量系統200之調節器單元412。
調節器單元412調節操縱變量SG1之第一部分(對於各自自由度)為該等設定點位置x設定點、y設定點、Rz設定點及該等實際位置x實際、y實際、Rz實際之函數。為此目的，在比較器單元408中將該等設定點位置與實際位置相互比較，並將比較值提供給調節器單元412。
調節器單元412接著是一加法單元414。加法單元414將該操縱變量SG1之第一部分與該操縱變量SG2之第二部分相加，以形成該操縱變量SG。
依該等設定點位置x設定點、y設定點、Rz設定點而定，前饋控制單元410在加法單元414處提供該第二操縱變量SG2。為此目的，舉例來說，將下列方程式儲存於前饋控制單元410上：SG2=c * x設定點， 其中c係常數。可儲存y設定點、Rz設定點的對應方程式。
換言之，前饋控制單元410為要透過該等致動器302產生的力量/轉矩FM提供值SG2，可簡單且因此快速計算出該值。藉助於調節器單元412透過該值SG1校正該值SG2，以因此基於該實際位置x實際、y實際、Rz實際精確移動到該等所需位置x設定點、y設定點、Rz設定點。
要指出的是，光學組件202之移動之控制及/或調節也可具有任何其他有利的設置。換言之，可藉助該等單元404、406、408、412、414或以某種其他方式實施光學組件202之移動之控制及/或調節。在此所 例示該設置特別是對應於在其中測量系統200直接整合於微影裝置(例如微影裝置100A或100B)中的具體實施例中有利。在這情況下，測量系統200之各部分(例如前饋控制單元410和該調節器單元)也用於調節(曝光)操作。
在其中測量系統200具體實施為獨立式解決方案(未整合於微影裝置中)的具體實施例中，可提供光學組件202連同該等終端止擋器206A、206B、206C，及要作為模組插入測量系統200中的支撐框架300之對應剖面。
實施具體而言，不論是否獨立式解決方案或整合於微影裝置中的電腦單元402，皆係偵測及確定該等終端止擋器206A、206B、206C之該等環形間隙212之一或多個中的異常位置，例如微粒500(參見圖5)。
若確定無法取得光學組件202之整個設定點行進路徑(第一變化例)，或只能以力量或轉矩FM取得該設定點行進路徑，其中該力量或該轉矩FM超過預定臨界值(第二變化例)，則該確定位置方法(如以下所說明)接著可為隔離式測量系統200或包含此一系統的微影裝置100A、100B。此確定步驟可透過電腦單元402進行。為此目的，電腦單元402在該第一變化例之情況下連接到感測器單元400，並在該第二變化例之情況下連接到加法單元414，以偵測為該等致動器302提供的致動信號SG。在圖4中指示這兩種變化例。
確定異常500之位置至少執行為該所偵測到實際旋轉Rz實際之函數。選擇性地或額外地，在一具體實施例中，感測器單元400也可配置用於偵測繞著z軸的轉矩Mz實際(為了更清楚表示在圖4中未顯示，但在圖7A和圖7B中顯示)。在這情況下，選擇性地或除了繞著Rz的旋轉之外，電腦單元402可使用繞著z軸該所偵測到轉矩Mz，以確定異常500位置為其函數。也可在該確定位置中透過電腦單元402感測和考慮力量，而不是該轉矩Mz。然而，這並未更詳細進行例示。
再者，電腦單元402可在通訊方面連接到儲存單元416(例 如硬碟或固態硬碟)。預定移動模式(movement patterns)BM會儲存於儲存單元416上。所述移動模式BM說明例如具體而言用於該確定位置方法的光學組件202之設定點位置x設定點、y設定點、Rz設定點。這些值用作前饋控制單元410和調節器單元412控制該等致動器302的輸入或預定值。電腦單元402除了確定異常500位置的所偵測到移動Rz實際和所偵測到轉矩Mz實際之外，可使用所述移動模式BM。
最後，該等終端止擋器206A、206B、206C、該等致動器302或其該等接合點306在光學組件202上之空間設置，及其應用於光學組件202的該等力量之方向可儲存於儲存單元416上。以WP標示的這些更多參數可提供給電腦單元402，其使用這些資料確定異常500位置為其函數。
該等更多參數WP同樣可包括光學組件202之一所謂的控制點(Point of control，POC)。這是全部所命令和所偵測到的移動和力量/轉矩係關於的坐標系統xyz所連結到的光學組件202之點。
圖5顯示終端止擋器206A之環形間隙212中的微粒500。微粒500將導致無法藉助xy平面中的該等致動器302而取得光學組件202之指定行進路徑。這是因為微粒500不可壓縮或僅部分可壓縮，因而塗層216無法完全補償所述微粒對該行進路徑之影響，且該等致動器302之力量/轉矩FM不足以進行該所需壓縮。
圖6顯示如儲存於儲存單元416上的移動模式BM。在這情況下顯示輻射線條1至8。所述輻射線條之每一者皆表示光學組件202在xy平面中之(平移)行進路徑。再者，在該正常情況(非瑕疵情況)下可透過光學組件202移動到的那些位置皆在圖6中透過N在每種情況下標示出。
若有異常存在，例如微粒500，如圖5中所示(特別是在其中的位置處)，則電腦單元402將確定無法移動到該等輻射線條5和6上的該等正常位置N。而是，運算單元402確定該所測量到的旋轉Rz實際或該所測量到的轉矩Mz實際的過早上升。如圖7A所示對於該輻射線條5(對應於光 學組件202在x方向上之實際位置)，此上升在該瑕疵情況F下大幅偏離該正常情況N。
特別是，為此目的，可監控該所測量到的旋轉Rz實際或該所測量到的轉矩Mz實際關於該實際位置x實際之導數(d/dx實際)，如圖7B中所示。若該導數超過預定臨界值，則電腦單元402決定瑕疵情況F存在。
要指出的是，圖7A和圖7B每個皆僅顯示Rz實際和Mz實際的一條曲線。所欲僅舉例來例示該原理，因此未顯示Rz實際和Mz實際的不同曲線。在圖7A和圖7B中，「/」應理解為「或」(or)。
請即重新參考圖6，也提到每個輻射線條上該所監控到的旋轉Rz的各自值。對於該等輻射線條1、2、3、4、7及8，所述來自根據圖5的示例性具體實施例的值(理想上)為0，亦即可移動到該各自末端位置N，而未發生旋轉。該等輻射線條5和6上的情況不同。在此，感測到負旋轉(右手定則)。
對於該輻射線條5，電腦單元402可從該控制點(POC)和該致動力量向量F5推斷出微粒500無法存在於終端止擋器206C之環形間隙212中。
從對於該輻射線條6的負旋轉，仍再次考慮該控制力量F6，電腦單元402可對該輻射線條6推斷出微粒500不可能位於終端止擋器206B之環形間隙中。
所以，電腦單元402確定異常500必定是透過終端止擋器206A造成。異常500(在此終端止擋器206A)之確定位置可例如在螢幕418(參見圖4)上的測量系統200中或以某種其他方式輸出。舉例來說，可在螢幕418上顯示終端止擋器206A具有異常500的事實。
根據指定終端止擋器(在此206B和206C)排除為瑕疵來源(亦即受到異常500影響)所根據的邏輯係各自致動力量F5、F6所引致該等轉矩或旋轉移動的結果。為了闡明，在此方面，圖5中透過虛線延長的方式 例示這些力量所沿著作用的該等軸。
此外指出，工作人員也可藉助智力動可執行電腦單元402所進行的該等步驟，而不一定需要電腦單元402。
圖8概括顯示確定光學組件202根據一具體實施例之行進路徑(xy平面)中的異常500位置的方法。
步驟S1涉及在x和y方向上移動光學組件202。這分別對應於在第一和第二自由度Fx、Fy中的移動。
步驟S2涉及在至少一第二自由度FRz中偵測光學組件202之移動Rz及/或作用於光學組件202上的轉矩Mz。
步驟S3涉及確定該異常(例如形式為微粒500)位置為所偵測到該移動Rz及/或所偵測到該轉矩Mz之函數。
儘管已基於示例性具體實施例說明本發明，但可以多種方式對其進行修改。
可在硬體技術及/或軟體技術方面實施該各自單元，例如感測器單元400、比較單元408、前饋控制單元410、調節器單元412及/或加法單元414。在硬體技術方面的實施之情況下，該各自單元可具體實施為器件或器件之一部分，例如電腦或微處理器。在軟體技術方面的實施之情況下，該各自單元可具體實施為電腦程式或其一部分、函數、常式或可執行目的碼。
在硬體技術方面的感測器單元400之實施之情況下，所述感測器單元可具體實施為例如光學、電容式或電感式感測器。
在不脫離本發明精神或必要特性的情況下，可以其他特定形式來體現本發明。應將所述具體實施例各方面僅視為解說性而非限制性。因此，本發明的範疇如隨附申請專利範圍所示而非如前述說明所示。所有落在申請專利範圍之等效意義及範圍內的變更應視為落在申請專利範圍的範疇內。

Claims (14)

  1. 一種確定光學組件(202)之行進路徑(x,y)中的異常(500)位置的方法，該光學組件(202)係提供給微影裝置(100A,100B)使用或設置在該微影裝置(100A,100B)之中，該方法包含下列步驟：a)在至少一第一自由度(F x,F y)中移動該光學組件(202)；b)在至少一第二自由度(F Rz)中偵測該光學組件(202)之移動(R z)及/或作用於該光學組件(202)上的力量(M z)；及c)確定該異常(500)位置，其係為在步驟b)中所偵測到該移動(R z)及/或在步驟b)中所偵測到該力量(M z)之函數。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一或第二自由度(F x,F y,F Rz)係一平移自由度，且該各自其他自由度係一旋轉自由度。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該第一自由度(F x,F y)係一平移自由度，且該第二自由度(F Rz)係一旋轉自由度。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該光學組件(202)根據步驟a)之移動受到至少一終端止擋器(206A,206B,206C)限制。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項任一者之方法，其中根據一預定路徑或預定移動模式(Movement pattern，BM)執行在步驟a)中移動該組件。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該預定移動模式(BM)在一平面(x,y)中具有該光學組件(202)之複數平移移動，所述平移移動從一中心點(Centre point，POC)進行。
  7. 如申請專利範圍第5項或第6項之方法，其中將在步驟c)中確定該異常(500)位置另外實施為該預定路徑或該預定移動模式(BM)之函數，及/或執行為在步驟a)中移動該光學組件(202)的一致動力量(F 5,F 6)之函數。
  8. 如申請專利範圍第1項至第6項任一者之方法，其中偵測到該光學組件(202)根據步驟a)之移動，並將在步驟c)中確定該異常(500)位置另外實施為該所偵測到移動(x 實際,y 實際)之函數。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項任一者之方法，其中在步驟c)中可確定至少一終端止擋器(206A,206B,206C)具有該異常(500)。
  10. 如申請專利範圍第1項至第9項任一者之方法，其中該至少一終端止擋器(206A,206B,206C)具有接合於該光學組件(202)之一切口(208)中的一栓錠(210)，其中該栓錠(210)與該切口(208)之間有一環形間隙(212)。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該異常(500)係該環形間隙(212)中的一微粒、該切口(208)及/或該栓錠(210)之一塗層瑕疵、及/或該栓錠(210)相對於該切口(208)之一錯誤對準。
  12. 如申請專利範圍第1項至第11項任一者之方法，其中該光學組件(202)係一反射鏡、一透鏡元件、一光柵或一λ板。
  13. 一種確定光學組件(202)之行進路徑(x,y)中的異常(500)位置的測量系統(200)，該光學組件(202)係提供給微影裝置(100A,100B)使用或設置在 該微影裝置(100A,100B)之中，其中該測量系統(200)包含：一致動器(302)，其在至少一第一自由度(F x,F y)中移動該光學組件(202)；一感測器單元(400)，其在至少一第二自由度(F Rz)中偵測該光學組件(202)之移動(R z)及/或作用於該光學組件(202)上的力量(M z)；及一電腦單元(402)，其確定該異常(500)位置為在步驟b)中所偵測到該移動(R z)及/或在步驟b)中所偵測到該力量(M z)之函數。
  14. 一種微影裝置(100A,100B)，包含：一光學組件(202)，及一測量系統(200)，其如申請專利範圍第13項所述，其構成以確定該光學組件(202)之一行進路徑(x,y)中的異常(500)位置。
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