TWI299438B - Lithographic apparatus, control system and device manufacturing method - Google Patents

Description

J299438 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種微影裝置、控制系統及器件製造方法。 【先前技術】 微衫裝置係將期望圖案應用到一基板之一目標部分上的 機器。微影裝置可用於，例如，積體電路（integrated circuit; ic)的製造。於此情況中，圖案化裝置，或稱為光罩或主光 罩了用來產生對應於该1C之個別層的電路圖案，而且此圖 案可被成像於具有一層輻射敏感材料（光阻）之基板（例如矽 晶圓）上的目標部分（舉例來說，其包括部分、一或數個晶粒） 之上。一般而言，單一基板將包含連續加以曝光的相鄰目標 部分之一網路。已知的微影裝置包含所謂的步進器，其中藉 次性同時曝露該目標部分上的全部圖案以照射每個目曰 枯邠分，以及所謂的掃描器，其中在既定的方向中（「掃描」 方向）經由該投影光束來掃描該圖案以照射每個目標部分， 同時以與此方向平行或反平行的方式來掃描該基板。 熟知微影裝置之控制系統直接在傳統座標（例如決定之 位置)(應注意本申請案中術語位置可包括微影裝置之可移 動物件的方位[因此一個位置可包括六個自由度])上加以控 制並操作。另夕卜，應注意控制系統可包括複數個子控制： 統’其中將各子控制系、统配置成控制可移動物件之_、’、 置。微影裝置之相關可移動物件的範例為：透鏡元件、且 有基板之基板台、具有主光罩之主光罩級等。 八 目前’藉由已知敏感度矩陣之反轉，將期望成像特徵， 100473-951018.doc 1299438 · 例如在本徵座標内表示之焦點、放大率、扭曲等，轉換成 用於微影裝置之相關可移動物件的傳統座標（位置/空間座 標）内之傳統設定點。接下來，比較如此決定之傳統設定點 與資訊信號（亦在傳統座標中加以表示）之組件，其產生需要 、 料至傳統控制器之傳統錯誤信號。通常，將各傳統錯誤 ' 冑號饋送至對應及唯—傳統控制器，其用於產生控制信號 (傳統座標内）’控制信號用於控制微影裝置之對應元件。此 ，味著僅可藉由詩微影裝置之此物件的唯—（局部）控制 麵器解決元件之一内的位置錯誤。 傳統控制系統内’透鏡元件位置與級間之關係以及成像 ㈣係已知的。換言之’若此等物件之位置係已知的，可 計算對焦點、放大率等之效應。現在，若需要成像特徵之 變化’可計算用於各單獨物件之期望位置。此等期望位置 用作各種唯-及局部㈣迴路之設定點，其意味著需要定 位的各物件具有其本身之控制迴路。此傳統方案具有一些 缺點。

第-缺點為若可移動物件之—受杆擾，此物件之控制 迴路必須完全自身修正該情況。例如，若透鏡㈣之一受 到干擾，但恰好具有較低舰頻寬，則成像特徵返回其最 佳值前需要一些時間。 /二缺·料若對於成像特徵之-(例如焦點）發生設定, 變化’此變化對於對焦點具有效應之所有元件產生設定； 變化。由於並非所有元件以相同速度起反應，所以會發; 對不具有設定點變化之其他成像特徵的干擾。 - 100473-951018.doc J299438 【發明内容】 本發月之方面係緩解傳統控制系統之缺點。特定言 之本發月《方面係提供微影裝置，其具有針對期望或 最佳曝光功能而配置的控制系統，從而產生微影裝置所製 ， 造之裝置的期望或最佳成像特徵。 • 依據本發明㈣-微影裝置實現該方面，其巾將微影裝 置配置成將資訊信號轉換為至少一個本徵回授信號，其代 表焦點、放大率及/或扭曲等成像特徵，其中控制系統包括 •本徵控制器’其係配置成根據本徵設定點信號及本徵回授 信號產生控制信號，以及其中將該控制系統配置成根據控 制信號控制位置。

本發明之-方面為微影裝置之「快速」透鏡元件（可在輕 短時間内採用較高精確度定位於期望位置的元件）可補償 (例如)「慢速」透鏡元件内之錯誤。應注意若成像特徵之數 量等於可調整元件之數量，通常僅此等元件之-設置對應 於成像特徵係期望或最佳的情況。然而，若一個元件受到 干擾：可發現包含非期望或非最佳的折衷。例如，若透鏡 凡件受到干蜂’並且因此焦點與其期望值偏離較大數量， 另-透鏡元件可在造成猶微較高扭曲的條件下補償此情 況。若考慮焦點比扭曲更符合需要或重要，此一補償較有 利。另外’在使用MIM〇控制器之情形中，本徵座標内之設 定點變化（例如焦點）後可跟其他座標（例如放大率、扭^ 内之零錯誤。本申請案將在下文詳細說明後者。 應注意本發明還係㈣控m其包括適用於依據本 100473-951018.doc J299438 · 發明之微影裝置的本徵控制器，以及用於製造裝置之製造 方法。 、 儘管本文中特別參考在1C製造中使用微影裝置，應明白 此處所述之微影裝置可具有其他應用，例如整合光學系統 ， 之製造、磁域記憶體之導引及偵測圖案、液晶顯示器 • (LCD)、薄膜磁頭等。應明白在此類替代應用之情況下，本 文使用的任何術語「晶圓」或「晶粒」可視為分別與更通 用之術語「基板」A「目標部分」a義。本文所參考的基 _板可在曝光之前或之後，在（例如）執跡工具（通常可將光阻 層應用於基板並顯影已曝光光阻的工具）或度量或檢驗工 具中進行處理。在可應用的情況下，本文之揭示案可應用 於此類及其他基板處理工具。此外，例如為了產生多層1C， 可將該基板進行-次以上的處理，因而本文所用術語「基 板」亦可指已包含多個處理層的基板。 本文所用術語「輻射J及「光束」包含所有類型的電磁 知射’包含紫外線（UV)輻射（例如波長為365、248、193、 • 157或126 nm)以及超紫外線（請續射（例如波長在$至 nm之範圍内），以及粒子束，例如離子束或電子束。 • 本文中所使用的術語「圖案化裝置」應廣泛地解釋成表 示可賦予-輻射光束-斷面圖案的裝置，以便可於該基板 的目標部分中建立一圖案。應注意，賦予光束的圖案可能 不會確切地對應於基板之目標部分中的期望圖案。一般而 言，賦予投影光束的圖案將對應於建立在目標部分中的裝 置之特定功能層，例如積體電路。 I00473-951018.doc J299438 置可能係透射式或反射式。圖案化元件之範例 包含光罩、可程式化鏡面陣列以及可程式化LCD面板。光 =影：中為人所熟知，並且包含(例如)二元式、交替式 t 減式相移等光罩類型，以及各種混合光罩類型。 私式化鏡面陣列的一範例採用小鏡面的一矩陣配置，每 -鏡面可單獨地加以傾斜’以便在不同方向中反射一引入 輕射光束。依此方式’反射之光束可得以圖案化。

支撑物支樓，例如承受圖案化裝置之重量。其可根據該 圖案化裝置的方位、該微影裝置的設計、以及其它狀況(舉 例來說’該圖案化裝置是否被固定於真空環境中)來固定該 圖案化裝置。該支撐物可利用機械夾緊技術、真空技術、 或其它夾緊技術(舉例來說，真空條件下的靜電夾緊法)。該 支f物可係框架或工作臺’例如，視需要其可能係固定式 或是移動式’其可確保該圖案化裝置處於（例如）相對於該投 影系統的期望位置處。本文對術語「主光罩」或「光罩」 的任何用法都可視為與更通用的術語「圖案化元件」同義」。 本文所用術語「投影系統」應廣義地解釋為包含各種類 型的投影系統，包括折射光學系統、反射光學系統、及反 折射光學系統，可適當用於（例如）所用的曝光輻射或其他因 素，例如浸潰流體之使用或真空之使用。本文所使用的術 浯「透鏡」可視為與更一般的術語「投影系統」同義。 該照明系統亦可包含各種類型的光學組件，包括折射、反 射與反折射光學組件，用以引導、成型或控制該輻射投影光 束，並且此類組件在下文亦可統稱或單獨稱為「透鏡」。 100473-951018.doc 1299438 微影裝置的類型可以為具有兩個（雙級）或更多基板台（及 /或兩個或更多光罩台）。在此類「多級」機器中，可平行使 用額外的工作臺’或在^—或更多工作臺上進^亍預備步驟， 而將一或多個其他工作臺用於曝光。 • 微影裝置的類型還可以為其中將基板浸潰在具有較高折 . 射率之液體（如水）中，以便填充投影系統之最後元件與基板 之間的空間。亦可將浸潰液應用於微影裝置中的其他空 間，例如在光罩與投影系統之第一部件間的空間。浸潰技 術在用於增加投影系統之數值孔徑的技術中已為人熟知。 【實施方式】 圖1示意性描述依據本發明之一示範性具體實施例的微 影裝置。該設備包括配置成提供輻射光束PB(例如UV或 EUV輻射）之照明系統（照明器）IL。第一支撐物（例如光罩 台）MT支撐圖案化裝置（例如光罩）μα並與第一定位裝置 ΡΜ連接，其關於投影系統（「透鏡」）Pl精確定位圖案化裝 置。基板台（例如，晶圓臺）WT固定基板（例如塗佈光阻之晶 圓）w並與第二定位震置PW連接，其關於投影系統pL精確 疋位基板。辑影系統（例如，反射投影透鏡）PL將藉由圖案 、 化裝置乂八賦予光束PB之圖案成像至基板W之目標部分 C(例如包括一或多個晶粒）上。 如此處所述，該設備係一反射類型的設備（如採用如上所 述類型之一反射光罩或一可程式化鏡面陣列）。或者，該設 備可為一透射類型的裝置（如採用一透射光罩）。 照明器IL從輻射來源s〇接收輻射。例如當輻射來源係一 100473-951018.doc •10· J299438 電漿放電來源時，輻射來源與微影裝置可為單獨的實體。 在此一 it形巾’不㈣該輻射來源形成微影裝置之部分且 幸田射般在-輻射收集器（包含，例如，適當的收集鏡面及 /或光。曰純度濾光器)的幫助下自輻射來源s〇傳遞至照明器 IL "在其他的情形中’輻射來源可為設備的整合部分，例 如田幸田射來源為水銀燈時。輻射來源s〇與照明器化可稱為 幸§射系統。 照明IIIL可包括調整光束之角向強度分佈的調整裝置。 一般而言，可調整該照明器之―冑孔平面中強度分佈之至 少外及/或内徑向範圍（通常分別稱為σ •外與口_内）。照明 器提供調節之輻射光束’其具有期望均勻性及斷面内之強 度分佈。 將光束ΡΒ人射至光罩ΜΑ±，其固定於光罩台财上。由 光罩ΜΑ反射後，光束ΡΒ穿過透鏡1^，其將光束聚焦於基 板w之目標部分c上。在第：定位裝置pw及位置感測器 IF2(例如，干涉裝置）之幫助下，可精確移動基板台wt，例 如以便將不同目標部分C定位於光束pb之路徑内。同樣， 第一疋位裝覃PM及位置感測器if 1 (例如，干涉裝置）可用於 關於光束PB之路徑精確定位光罩MA，例如自光罩庫中機械 性地取出光罩之後，或在掃描當中。一般而言，實現物件 台MT及WT之移動可以藉由長衝程模組（粗略定位）與短衝 程模組（細微定位），該等模組形成定位裝置pM&pw之部 分。然而，在步進器（與掃描器相反）的情況下，光罩台“丁 可僅連接至短衝程驅動器或可加以固定。可使用遮罩對準標 100473-951018.doc -11- J299438 記ΝΠ、M2及基板對準標記P1、P2來對準遮罩MA與基板w。 所述設備可使用於以下的較佳模式中： 1.在步進模式中，光罩台Μτ及基板sWT係實質上保持 固定，同時賦予投影光束的整個圖案係一次性（即單一靜態 曝光）投射至一目標部分c上。接著基板台臀了在又及/或¥方 向上偏移，因此可以曝光不同的目標部分C。在步進模式 中，曝光場之最大大小會限制單一靜態曝光中成像的目標 部分C之大小。

2·在掃描模式中，同步掃描遮罩台MT及基板台冒丁，同 時將賦予奴影光束的圖案投射至目標部分C上（即單一動態 曝光）。基板台WT相對於遮罩sMT之速率及方向係由投影 系統PL的縮放率及影像反轉特徵來決定。在掃描模式中， 曝光場之最大大小會限制單—動態曝光中的目標部分之寬 度（在非掃描方向上），而掃描動作之長度可決定目標部分之 高度（在掃描方向上）。 3·另一板式中，光罩台]^1實質上保持固定，從而固持 可私=化圖案化裝置，並且在將賦予投影光束之圖案投射 至目杠邠刀c上時移動或掃描基板台WT。此模式中，通常 使用脈衝ϋ射來源，並在基板台资之每次移動後或掃描中 的連續幸昌射脈衝間視需要更新可程式化圖案化裝置。此操 作模式可容易油Μ” m 为也應用於採用可程式化圖案化裝置（例如上 述類型的可藉+ 私式化鏡面陣列）的無光罩微影技術中。 還可#用Γ，，i 上說明的使用模式之組合及/或變更或完全 不同的使用模式。 100473-951018.doc -12· ♦1299438 圖1所示之微影裝置亦包括測量系統，其產生包括關於照 明系統IL、照明系統il内的元件、支撐圖案化裝置的支撐 物、圖案化裝置MA、支撐基板之基板台、基板WT及/或投 影系統PL及/或投影系統内的元件之位置（相互空間方位或 • 組態）的資訊之資訊信號2(圖2内加以示意性指示）。測量系 • 統包括位置感測器IF2及IF1，其產生代表基板貿（晶圓）及光 罩MA(光罩）之個別位置的個別位置信號。 另外，微影裝置包括控制系統1，其根據至少資訊信號2 控制相互空間方位。 晶圓上已曝光主光罩影像之重要成像特徵，例如焦點、 放大率、扭曲等，通常藉由調整投影系統PL(透鏡）内之元 件位置，結合主光罩級及晶圓級之位置調整來加以修正。 例如，在晶圓之曝光開始前，可藉由傳統對準系統（之組合） 所執行之測量的轉換來決定焦點、放大率、扭曲等。接著， 透鏡元件位置與級可加以調整，以便此等成像參數為最 佳。通常’此處考慮垂直位置：Z、Rx、Ry，其中z為垂直 位置’ Rx為關於第一水平軸之旋轉，Ry為關於垂直於第一 水平軸之第二水平軸的旋轉。 • 透鏡加熱效應導致上述成像特徵之變更。藉由模擬透鏡 . 力口熱之效應，在每次曝光之開始，可計算最小化透鏡加熱 對成像特徵之效應的焦點、放大率等之校正。 本發明之一方面在於將傳統座標（其中表達測量信號等 Uu)轉換為所謂之「本徵」座標（成像座標，例如焦點、放 大率等）。以下參考圖2說明基本概念。 100473-951018.doc -13- J299438 將圖2内之控制系統1配置成將資訊信號2轉換為至少一 個本徵回授信號6。本徵回授信號6可為成像參數，例如焦 點、放大率或扭曲信號（或任何其組合）。此範例中，控制系 統1包括分離轉換單元8，其執行從資訊信號2至本徵回授信 • 號6的轉換。 . 控制系統1包括本徵控制器10,其係配置成根據本徵回授 信號6及本徵設定點信號14產生控制信號12。將控制信號饋 送至反向轉換單元16，其產生代表需要饋送至主光罩級 20、第一透鏡元件22、第二透鏡元件24、第三透鏡元件26 及晶圓級28之個別驅動單元的個別驅動力值之一組個別控 制器驅動信號18_1、18.2、18.3、18.4及18.5。各種元件之 最終位置係藉由測量系統29加以測量，其產生包括主光罩 級20、晶圓級28及透鏡元件22、24、26之已決定（此情形中 已測篁）位置的測量信號2。依據一示範性具體實施例，各 可移動物件具有其本身之測量子系統，其測量物件在一或 多個尺度内之位置（特定方向及/或方位）。 依此方式，將控制系統1配置成根據控制信號12控制級 20、28及透蟀元件22、24、26之位置。 • 以下提供更詳細的說明，其中論述兩個不同基本概念。 首先，提供（一）「本徵」控制器取代（一）傳統位置控制器的 架構。之後，說明藉由額外組本徵控制器附加原始位置控 制器的架構。 圖3顯示控制系統上，其包括兩個本徵SIS〇(單進單出）控 制器10.1及10.2。各控制器1(M產生一控制信號12丨（丨=1、 100473-951018.doc •14- J299438 2)。將控制信號饋送至轉換單元丨6，其產生用於驅動兩個 個別透鏡元件30.i(i==i、2)之兩個個別驅動信號（例如力信 號）18.1及18.2。作為作用於元件之相關驅動力之結果，透 鏡元件30.i(i=l、2)被移動。測量系統測量位移並產生位置 • 仏號2.i(i-1、2) ’其包括透鏡元件之位置的資訊。該情形中 • 此會產生一起形成資訊（或測量）信號的兩個位置信號。將測 量信號饋送至轉換單元8，其計算回授信號，其包括第一本 徵座標内之第一本徵信號6·丨及第二本徵座標内之第二本 欲仏號6 · 2。將個別回授信號6 · i回饋並從個別本徵設定點信 號14·ι(ι=1、2)減去，後者產生個別本徵錯誤信號32.丨（丨=1、 2)。錯誤信號可代表焦點錯誤、放大率錯誤等。此等錯誤 形成個別控制器10.i(i=l、2)之輸入。各控制器藉由在此本 徵座標内產生控制信號處理此等本徵座標之一座標。 轉換單元8可使用矩陣T，其用於轉換（傳統）二維向量位 置h號（包括位置組件2.1及2.2)，以便計算二維向量回授信 號（包括本徵座標内之組件6.1及6.2)。 冑由單元16將控制器輸出（此範例中二維向量控制信號 12.1及12.2)轉換為矩陣T-i之控制器力（此情形中為二維向 • 里乜號1 8·1及1 8.2)。可設計出此概念之各種形式，如稍後 此申請案所顯示。 作為控制方面之進一步說明，現在詳細闡述圖3之範例。 兩個個別系統（例如兩個透鏡元件3〇1及3〇.2)之構造分別 表示為1^及1^2，對應個別控制器101及102表示為及 Cu。此範例中，焦點及放大率係需要控制之兩個成像參 100473-951018.doc J299438 數。另外，假定需要控制之物件僅由可移動皙晋μ dq 月里况明（無額

外動力）。透鏡元件30.i(i=l、2)之位置yi與對應於驅動作號 18.i(i=l、2)之施加控制力Fi間的關係為： U 1厂 yi^ 1 用於此範例之控制原理為具有低通濾波器之PID控制概 念，其藉由下式將其輸出U與位置錯誤e相關：

U = Kp 1+- (2‘)2

其中：

Kp 比例增益 fi 積分器頻率 fd 微分器頻率 fLP 低通濾波器截止頻率 夕LP 低通濾波器阻尼比率

經由轉換矩陣T 1(藉由反向轉換單元ι6執行）將piD輸出u 轉换為驅動信號1 8 · i(以及需要施加於相關可移動物件之對 應力）。 此等參數之調諧取決於選定頻寬，使用因數α。其決定 積分器頻率、微分器頻率及與頻寬fBW相關之低通濾波器頻 率的設置：

a a fLP = fBW · a 100473-951018.doc -16- 129,9438 應左忍積分器頻率較高（傳統上此係選擇為小於微分器 頻率，但為改進干擾消除，此範例中選擇為相等）。另外， 將α選擇為3，將低通濾波器阻尼ρ選擇為〇·7。此範例中， 假定L:具有20kg之質量，而L2具有1〇kg之質量。最後，假 定^控制迴路具有25Hz之頻寬，而L2控制迴路具有5〇Hz之 頻寬。

T η點及放大率對透鏡元件位置之敏感度，選取矩陣 0.2 0.8 立 4· μ 。此思味者兩個元件具有對焦點及放大率兩者之 效應。 圖3之範例中的控制器1〇1及1〇.2分別控制焦點及放大 率。各控制器可予以最適合各座標之特徵。例如，若將焦 點視為比放大率更重要，聚焦控制器可予以比放大率控制 器更大之頻寬。

T A 〇 L〇 l2^ T 一1 =TLT 一1 各控制1§ 10.1及10.2「檢視」兩個透鏡元件之組合。若聚 焦控制器輸出校正力，兩個透鏡元件將開始移動。然而， 此也產生必須由放大率控制處理之放大率干擾。此係由於 該程f現在已成為非對角多輸入多冑出系統： 不再為對角矩陣。 圖4顯示控制系統1，其包括ΜΙΜΟ(多進多出）控制器1〇。 控制器ίο產生包括兩個組件12 i(卜1、2)之控制信號。將控 制信號饋送至轉換單元16，其計算包括兩個組件18.丨(卜i、 2)之驅動信號。 ΜΙΜΟ概念滿足了提供對應於對角矩陣之程序的可能 100473-951018.doc 17 1299438 性。此會防止本徵座標間之串音。 甲曰例如，當改變聚焦設定 點時’兩個透鏡元件會移動至新 ’ m篁，使得移動期間其他 座標（例如放大率）保持恆定。 控制器10在以下公式中指千发广 為Cfm ’並包括四個子控制器 矩陣·· CFM= 土⑷c]2⑺_。僅需要讯 而罟5又叶兩個控制器（聚焦及放 大率）；其他兩個控制器來自觫鉍I七 心c j以目解輕要求，㈣放迴路矩陣 /為對角式。將此矩陣選取為等於需要設計之對角控 制器矩陣s乘以原始對角程序矩陣L ··

TLT Cm ^LS=>Cm = (tLT"1 YLS = TL"lT'lLS s S「(J為of含分離聚點及放大率控制器之原始對角矩陣： W °该控制H可分料對透鏡機械轉移函數[1及^ 而設計。Μ上公式接著產生需要實施之CFM。 應注意當閉合迴路行為需要為對角式而非開放迴路時， s出現相似要求。同時在此情形中，控制器需要為几十！

與對角矩陣（此時其等於W-Q)·1，其中Q為需要之閉合迴路 行為）之乘積。因此，此對控制器矩陣產生相同要求。 為了較佳地瞭解本發明，提供兩個範例，其中針對特定 具體實施例呈現情況結果： 關於圖5A至F ’顯示關於第一範例之一些模擬結果，其 1 “、、α又疋點内之〇 · 1 m逐步變化並與傳統情況進 比較。 關於圖6A至F ’顯示關於第二範例之一些模擬結果，其 中呈見對透鏡it件3〇.丨之丨时擾力的回應並與傳統模擬進 100473-951018.doc -18· ,1299438 行比較。 兩個範例中，用於透鏡元件3〇1之控制器頻寬為25 Hz; 用於透鏡元件30.2之頻寬為50 Hz;用於焦點之頻寬為25 Hz;用於放大率之頻寬為50 Hz。 圖5A至F顯示聚焦步進回應。圖5A及5B顯示具有局部透 鏡元件控制器之傳統情況。圖5 a、5 C及5 E顯示透鏡元件3 〇 · 1 及30.2之移動。圖5B、5£)及517顯示最終焦點及放大率。圖 5C、5D顯示具有SIS〇聚焦及SIS〇放大率控制器之情況。圖 5E、5F顯示ΜΙΜΟ聚焦及放大率控制器。 觀察到當使用局部透鏡控制器，在提供聚焦設定點時可 見放大率干擾效應。使用聚焦及放大率控制器，放大率干 擾會變得較小，但不會消失。使用ΜΙΜ〇控制器，實際上完 王不會出現放大率干擾。因此，聚焦設定點變化僅導致焦 點變化，而不會影響放大率。 囷6 Α至F顯示控制器行為之另一範例，即對透鏡元件μ. 1 之1N逐步干擾的回應。使用局部控制器，受干擾之透鏡元 件3 0.1亦衫響放大率’使得放大率干擾亦可見（圖⑶）。當使 用本徵控制器日夺，特別係當使用MIM〇控制器日夺，此效應會 減小。可清楚看見當使賴細控制器時，透鏡元件Μ移 動（圖6Ε)，以便將透鏡元件⑴（圖6F)之干擾引起的放大率 錯誤減至最小。 器之級聯。已提 件及級之傳統或 ’控制器可在不 圖7及8中，顯示本徵控制器與傳統控制 及由於各種原因，可需要保持用於透鏡元 原始控制迴路（例如迴路361及36 2)。例如 100473-951018.doc -19- 1299438 於各種元件之動力比迄今 需要保持原始控制器。 同動作控制器電腦上運行，或用 假定的複雜得多。此等情況下， 圖』7Γ控制系統1，其包括與兩個傳統控制器級聯放置 的兩個本徵謂（單進單出）控制器101及102。兩個個別控 制盗HM及10.2產生兩個個別控制信號121、12 2。將控制 信號叫、12·2)饋送至轉換單元16,其計算（包括兩個組件 18.1、 18.2)之驅動信號18。將驅動信號18之個別組件⑴ 及18.2作為個別設定點作骑於 ”仏唬饋送至個別傳統控制器36·1及

36.2。 傳難制在傳纟綠置座標上操作。 應注意先前段落中圖7呈現之結構具有相同的上述問 題：聚焦及放大率控制器「檢視」非對角系統，導致干擾 之串音。此處’解決方案同樣在於將此等控制器擴展至2χ2 結構（即2x2控制器矩陣），如圖6所示。 圖8顯示控制系統i，其包括與兩個傳統控制器級聯放置 的MIM0(多進多出）控制器1〇。控制器iq產生包括兩個組件 12.:0=1、2)之控制信號。將控制信號饋送至轉換單元w， 其計算包括兩個組件18.丨㈣、2)之驅動信號。將驅動信號 18之個別組件18>1及18·2作為個別設定點#號饋送至個別 傳統控制迴路36^36.2。傳統控制器在傳統位置座標上操 作。 ’、 基本上，用於計算圖6内之控制器10(該控制器由2*2矩陣 CFM代表）的四個元件的公式可與關於圖4所說明之公式相 同。然而，除表示透鏡構造之矩陣L外，必須應用閉合迴路 透鏡轉移函數矩陣P: Cfm=TP-it-ips。然而，閉合迴路透鏡 100473-951018.doc -20- 1299438 轉移之矩陣P必須加以計算，其方法比關於圖4所述之方法 稍為困難。 / 關於上述具體實施例添加一些備註。 首先矩陣T不必為怪定的，其可取決於外部因數，例如 照明設置（NA、sigma#)及透鏡加熱效應。若依據此等因素 更新T(只要其係已知的），則不f要設定點調整。例如，考 慮透鏡加熱。根據透鏡及熟知主光罩以及照明參數的熱模 型，知知系統焦點漂移。事實上，矩陣τ漂移。因此，或者 可根據透鏡加熱模型調整了，而焦點、放大率及其他成像特 徵没疋點保持相同。 、 第一，可在本徵控制器内建立更多智慧。例如，假定某 力干擾透鏡元件之一，如上所述。此透鏡元件干擾導致焦 點放大率及其他成像特徵錯誤之組合。只有此一透鏡元 件返回其期望位置可解決此特定錯誤組合。不過，「較高智 w」了决疋焦點錯誤具有比（例如）放大率錯誤更大之重要 性。此「較高智慧」接著可決定在犧牲放大率錯誤之條件 下’藉由使用其他透鏡元件，例如其具有較高控制頻寬， 陕速解決焦點問題。此原理已在前述段落之一中採用基本 方式加以說明，其說明聚焦及放大率控制器之頻寬可為其 相對重要性之指示。更詳細版本將評估與本徵參數錯誤（焦 點等）成一函數關係的準則，並動態地調整透鏡元件，以便 最小化準則。 第二’可提供比需要控制本徵控制器更多的可移動透鏡 元件。此一情形中’額外可用自由度可用於將對其他透鏡 100473-951018.doc -21 - 1299438 元件之-的干擾效應減至最小。最終結果可比無額外透鏡 元件時更佳。 第四，同樣可提供比需要控制之本徵座標更少的可移動 透鏡元件。此-情形中，控制器10具有比輸出更多之輸入， • 1且可設計成在過低數量之可移動透鏡元件情況下獲得最 • 佳性能，以建立需要行為。 、第五’應注意在所述具體實施例中，不包括前饋。此等 前饋通常用於將物件移動過程中的控制器錯誤減至最小。 _貞將控制器座標從傳統位置改變至本徵座標相同，前饋所 使用之座標亦可改變至本徵座標。也可僅將前镇改變至本 徵座標，並使位置控制器在傳統座標内操作。 本徵控制器策略具有兩個主要優點：h構成特定特徵(例 如焦點）内之錯誤的元件之一内的錯誤可藉由調整其他透 鏡7L件加以（部分地）修正，以保持最佳的總體成像性能以 在本欲座t (焦點等）之—設^點的變化中，控制器產 纟其他座軚之零錯誤。例如，焦點變化產生元件移動過程 中的零放大率錯誤。 雖然以上已說日林發明的特定具时施例，但應明白， • I發明可知用上述以外的其他方法加以實施。本發明並不 受本說明所限制。 【圖式簡單說明】 、僅II由範例’並參考所附之示意圖說明本發明的具 體實她例，其中相應的參考符號表示相應的部件，其中： 圖1描述依據本發明之-㈣實施例的微影裝置； 100473-9510l8.doc -22- 1299438 圖2顯不依據本發明之控制系統的示意概略圖； 圖3不思性顯示依據本發明之控制系統的SISO本徵控制 器； ’ 圖4不意性顯示依據本發明之控制系統的ΜΙΜΟ本徵控制 器； ’ 圖5 Α為對聚焦設定點之步驟變化作出回應的傳統微影裝 置之兩個透鏡元件的位移之示意曲線圖，該透鏡元件由傳 統控制系統加以控制； 圖5B為圖5 A之傳統微影裝置的焦點及放大率特徵之示 意曲線圖； 圖5C為對聚焦設定點之步驟變化作出回應的依據本發明 之微影裝置的兩個透鏡元件之位移的示意曲線圖，透鏡元 件由分別用於焦點及放大率之兩個個別SIS〇本徵控制器加 以控制； 圖5D為圖5C之微影裝置的焦點及放大率特徵之示意曲 線圖；

圖5E為對聚焦設定點之步驟變化作出回應的依據本發明 之微影裝置的兩個透鏡元件之位移的示意曲線圖，透鏡元 件由用於焦點及放大率兩者之ΜΙΜΟ本徵控制器加以控制； 圖5F為圖5Ε之微影裝置的焦點及放大率特徵之示意曲線 圖； 圖6Α為對施加於透鏡元件之逐步干擾作出回應的傳統微 影裝置之兩個透鏡元件的位移之示意曲線圖，該透鏡元件 由傳統控制系統加以控制； 100473-9510l8.doc -23- ί299438 圖6Β為圖6Α之傳統微影裝置的焦點及放大率特徵之示 意曲線圖； 圖6C為對施加於透鏡元件之逐步干擾作出回應的依據本 發明之微影裝置的兩個透鏡元件之位移的示意曲線圖，透 鏡元件由分別用於焦點及放大率之兩個個別SIS〇本徵控制 器加以控制； 圖6D為圖6C之微影裝置的焦點及放大率特徵之示意曲 線圖；

圖6E為對施加於透鏡元件之逐步干擾作出回應的依據本 發明之微影裝置的兩個透鏡元件之位移的示意曲線圖，透 鏡元件由用於焦點及放大率兩者之ΜΙΜΟ本徵控制器加以 控制； 圖6F為圖6Ε之微影裝置的焦點及放大率特徵之示意曲線 圖； 圖7示意性顯示依據本發明之控制系統，該控制系統包括 與兩個傳統控制器級聯的兩個SISO本徵控制器； 圖8示意性顯示依據本發明之控制系統，該控制系統包括 與兩個傳統梓制器級聯的ΜΙΜΟ本徵控制器。 【主要元件符號說明】 1 控制系統 2 資訊信號 2.1 位置信號 2.2 位置信號 6 本徵回授信號 100473-951018.doc -24- <1299438

6.1 第一本徵信號 6.2 第二本徵信號 8 分離轉換單元 10 本徵控制器 10.1 SISO控制器 10.2 SISO控制器 12 控制信號 12.1 控制信號 12.2 控制信號 14 本徵設定點信號 14.1 本徵設定點信號 14.2 本徵設定點信號 16 反向轉換單元 18.1 控制器驅動信號 18.2 控制器驅動信號 18.3 控制器驅動信號 18.4 控制器驅動信號 18.5 控制器驅動信號 20 主光罩級 22 第一透鏡元件 24 第二透鏡元件 26 第三透鏡元件 28 晶圓級 29 測量系統 100473-951018.doc -25- 1299438 30.1 30.2 32.1 32.2 36.1

36.2 C IF1

IL

Ml M2

MA

MT

PI P2

PB

PL

PM

PW

SO

W

WT 透鏡元件 透鏡元件 本徵錯誤信號 本徵錯誤信號 迴路 迴路 目標部分 位置感測器 位置感測器 照明系統 遮罩對準標記 遮罩對準標記 圖案化裝置 第一支撐物 基板對準標記 基板對準標記 輻射光束 投影系統 第一定位裝置 第二定位裝置 輻射來源 基板 基板台 100473-951018.doc -26-

Claims (1)

1. J299438 十、申請專利範圍： 1· 一種微影裝置，其包含： 一照明系統，其係配置成提供一輻射光束； 一支撐物’其係配置成支撐一圖案化裝置，將該圖案 化裝置配置成賦予該光束一斷面圖案； 一基板台’其係被配置成固定一基板； 一投影系統’其係配置成將該已圖案化的光束投射至 該基板的一目標部分上； 一測量系統，其係配置成產生一資訊信號，該資訊信 號包括關於該圖案化裝置或該基板、或該投影系統、或 該投影系統之一組件、或任何其組合的一位置之資訊； 以及 一控制系統’其係配置成將該資訊信號轉換為代表該 微影裝置之一成像特徵的至少一本徵回授信號，該控制 系統係配置成根據一本徵設定點信號及該本徵回授信號 產生一控制信號，該控制系統根據該控制信號控制該位 置。 2.如請求項1之微影裝置，其中該控制系統包含一本徵前饋 控制器，其係配置成根據該本徵設定點信號產生一前饋 控制信號，該控制信號由該前饋控制信號加以決定。 • 3·如請求項1之微影裝置，其進一步包含： 一驅動器，其係配置成根據該控制信號將控制力施加 於該支撐物、該基板台、該投影系統及/或該投影系統之 一組件的至少一項上。 100473-951018.doc ‘129.9438 如叫求項1之微影裝置，其中該投影系統包含具 位晉3* ^ 一 之-第-透鏡元件及具有一第二位置之一第二透鏡 :件’該等個別第一及第二位置各由該控制系統加以控 制0

   2明求項1之微影裝置，其中該控制系統包含一本徵控制 益’该本徵控制器包含單進單出控制器。 如吻求項5之微影裝置，其中該本徵控制器包含一第二單 、單出控制H ’其係配置成產生_第二控制信號，其中 依據該本徵座標之該相對重量選擇該等個別控制器 頻寬。 ° μ 如印求項5之微影裝置，其中該本徵控制器包含一多進多 出控制斋，其係配置成產生至少兩個控制信號。 8.如凊求項！之微影裝置，其中該控制系統包含一傳統控制 器，其係配置成在傳統座標上操作，以及與該傳統控制 器以級聯方式連接的一本徵控制器。 9·種用於一微影裝置之控制系統，其包括配置成提供一 輻射光束之一照明系統；配置成支撐一圖案化裝置之一 支撐物，將該圖案化裝置配置成賦予該光束一斷面圖 案；配置成固基板之-基板台，·配置成將該圖案化 光束投射至該基板之一目標部分上的一投影系統；配置 成產生一資訊信號之一測量系統，該資訊信號包括關於 該圖案化裝置或該基板、或該投影系統、或該投影系統 之一組件、或任何其組合的一位置之資訊；該控制系統 包含： 100473-951018.doc -2 - ‘129及 43 8 控制器’其係配置成將該資訊信號轉換為代表該微 影裝置之一成像特徵的至少一本徵回授信號，該控制器 係配置成根據一本徵設定點信號及一本徵回授信號產生 一控制信號，該控制器根據該控制信號控制該位置。 10.

   12. 一種用於製造具有一微影裝置之一器件的器件製造方 法，該方法包含： 將圖案化輪射光束投射至一基板之一目標部分上； 產生一資訊信號，其包括關於用於圖案化該轄射光束 之圖案化裝置、或一基板、或用於投射該圖案化光束 之一投影系統、或該投影系統之一組件、或任何其組合 之一位置的資訊； 將該資訊信號轉換為代表該微影裝置之一成像特徵的 至少一本徵回授信號； 根據一本徵設定點信號及該本徵回授信號產生一控制 k號，以及 根據該控制信號控制該位置。 如請求項10之方法，其進一步包含： 將控制力施加於用於該圖案化裝置之一支撐物、用於 該基板之一基板台以及該投影系統及/或該投影系統之一 組件的至少一項上。 如請求項10之方法，其中該投影系統包括具有一第一位 置之一第一透鏡元件及具有一第二位置之一第二透鏡元 件，該方法進一步包含： 控制該等第一及第二位置。 100473-951018.doc J25i9438 13. 如請求項1之微影裝置，其中該成像特徵可包括焦點、放 大率及/或扭曲之至少一項。 14. 如請求項9之控制系統，其中該成像特徵可包括焦點、放 大率及/或扭曲之至少一項。 15. 如請求項10之方法，其中該成像特徵可包括焦點、放大 率及/或扭曲之至少一項。

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