TWI317052B - Lithographic apparatus and position measuring method - Google Patents

Description

1317052 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於微影裝置及方法 【先前技術】 =常精確地確定—物件之位置，可使用—諸 涉儀糸統之物件位置測量 雷射干 彳里糸統。在作為其中所使用之 :波長構成一測量單位的增量系統之雷射干涉儀系統

在物件之反射表面上的雷射射束之反射被測量並將其 ”内β參考路徑作比較。若物件位置之變化與雷射射束— 致’則參考雷射射束與測量雷射射束之間的比較將展示正 比於位移之一定數目的干涉轉換條紋（由測量路徑與參考 路徑之間的相長/相消干涉組成）。干涉轉換條紋之數目不但 與位移成正比’而且與雷射光之波長成正比。詳言之，干 涉轉換條紋之數目等於由位移而引起的光學路徑之長度的 變化（其除以波長）。 空氣中光之波長視真空中之標稱波長而定，其除以光在 其中傳播的媒體之折射率。所謂的Edlen公式（Β. Edlen，The refractive index of air，Metrologia，V〇l. 2, nr. 2，pp. 71-80 (1966) ’其以引用之方式併入本文）可描述空氣中之折射率

Hair · n . =^J^4U6JO^P_042066-10·9-^ + 1(1) 1 +0.003671 ·Γ 其中： D= 0.2765 1 754· 10'3(1+ 53.5-l〇_8(C-3 00)) Ρ對應於（空氣的）壓力[pa] 104753.doc 1317052 τ對應於（空氣的）溫度pc] F對應於部分水蒸汽壓力[pa]，及 C對應於C02濃度[ρριη] 在 K.P· Birch，M.J. Downs，1994, Correction of the updated Edlen equation for the refractive index of air, Metrologia 31，第315至316頁（其以引用之方式併入本文） 中描述了另一形式的公式（1)，其中參數之基本相關性未改 變0

應瞭解公式（1)中之〜一見空氣之壓力以及其它參數而 定，其在本發明之本文中未加以詳細考慮。 因此，當用雷射干涉儀系統測量位置時，期望考慮空氣 之壓力。當精確地知道壓力時，可精確地確定折射率。此 外’在雷射干涉儀系統中可精確地確定干涉轉換條紋之數 目（”條紋數量組合心之確定結果及條紋計數之結果， 可精確地確定所尋找之位置。 vrn, ^ 、 ，，’π丨/少m示贶驭任何其 測量系統來基於確定的波長之數目精確地測量諸如空氣 媒體中之物件位置’期望精確地確定該媒體之麼力。 微影裝置為—工具之一實例，其中具有所要的位置測 之:精確度。微影裝置通常採用雷射干涉儀測量系統。 影裝置為將一所要的圖案應用於基板上(通常應用; ㈣之目標區上）的機器。例如可在積體電路（IC)之製造^ 使用微影裝置。在此，产 幸 ^下，或者稱為光罩或主光罩之3 ” 可用於產生待形成靴之個別層上之電路圖案。 104753.doc 1317052 此圖案可被轉印於基板（例如石夕晶圓）上之目標區⑽如，包 括-個晶粒或若干晶粒之部分）上。通常經由於基板上所二 供的-層輻射敏感材料(抗蝕劑)上成像而將圖案轉印。通 常，—單一基板含有依次經圖案化之相鄰目標區之網路。 習知微影裝置包括其中藉由即刻將整個圖案曝光於目標 區上而照射每一目標區之所謂的步進器，及其中藉由使用 -輻射束在-給定方向（"掃描"方向）上掃描該圖案而照射 每一目標區同時在與此方向平行或反平行之方向上同步地 掃描該基板之所謂的掃描器。亦可藉由將圖案墨印 (卿_)於基板上而將圖案自圓案化設備轉印至基板。 在一微影裝置中’應精讀地定位光罩及基板（或通常稱為 主光軍平臺（或光罩台或圖案化支樓件）及晶圓平臺（或基板 台或基板支揮件）之其各自平臺）。為此目的，可使用雷射干 涉m在初始化階段’對準之精確度可能受到限制， 因為可藉由使用用於縮放（scale)先前於光罩及基板或其載 體上提供之對準標記的對準感測器來校正可能的位置偏 移。在初始化階段後，當剩下對準位置時’對準精確度通 常會較高。 上文所解釋白勺，考慮到壓力對實際波長之影響，在初 幻匕階段，可以有限的（絕對）精確度來測量絕對壓力，且絕 •ΐ:力可(例如)經由公式⑴或其其它形式用於確定相對於 真:中之已知值的實際波長。因為，在初始化階段使用對 己執仃&放，所以壓力^ I之精確度及可重複性可能 相對較低。 104753.doc 1317052 然而’在主光罩平臺或晶圓平臺對準後，壓力變化可直 接心響平臺定位。歷力變化對由雷射干涉儀系統所測量之 、長之縮放效應正比於在絕對屢力上之實際塵力變化。 使用白知塵力感測器難以高精確度地測量絕對塵力，且 難以足夠快速且精確地測量快速的壓力變化。 【發明内容】 本發明之實施例包括一種用於在環境壓力變化之情況下

使用物件位置測量系統非常精確地測量環境空間中之物件 的位置的方法及裝置。 柜據本發明之一實施例，提供一種用於測量環境空間中 之物件位置的方法，該方法包括：提供一用於測量物件位 置的在％ i兄空間中之物件位置測量系統；提供一與環境空 間有-流體連接之參考壓力容積體，纟中該流體連接具有 預定之流動特徵；測量參考壓力容積體中之絕對壓力；測 量參考壓力容積體中之壓力與環境空間中之環境壓力之間 的壓力差；將參考壓力容積體中之絕對壓力與該壓力差相 加以敎環境空間中之壓力變化；並基於環境空間中之壓 力之確定變化來校正物件位置測f系統之位置測量。 根據本發明之一實施例，一種用於測量環境空間中之物 件位置的方法包括：提供-用於測量物件位置的在環境* 間中之物件位置測量“；提供—與環境空間有—流體連 接之參考壓力容積體’該流體連接具有預定之 測量參考壓力容積體中之壓力斑 特彳政， 〃磙桃空間中之環境壓力之 間的壓力I’在-預定時間間隔内積分該廢力差以確定參 104753.doc 1317052 考塵力容積體中之壓力變化；將預定時間間隔之末端處的 壓力差與參考壓力容積體中之壓力變化相加以確定環境空 間中之壓力變化；基於環境空間中之壓力之確定變化來校 正物件位置測量系統之位置測量。 根據本發明之另一實施例，一種用於測量環境空間中之 物件位置的方法包括：提供一用於測量物件位置的在環境 空間中之物件位置測量系統；提供一與環境空間有一可打

開並可關閉的流體連接之參考壓力容積體；打開該連接； 在關閉該連接後測量參考壓力容積體中之壓力與環境空間 中之環境壓力之間的壓力差以衫環境空間中之壓力的變 化；及基於環境空間中之壓力之確$變化來校正物件位置 測量系統之位置測量。 根據本發明之另—實施例，—種用於測量環境空間中之 物件位置的方法包括：提供一用於測量物件之位置的在環 境空間中之物件位置測量系、统；提供一與環境空間有一流 體連接之參考壓力容積體，該流體連接可打開並可關: 的’打開該連接；測量參考壓力容積體中之絕對壓力.在 關：該連接後測量參考壓力容積體中之壓力與環境空間中 之環境壓力之間的壓力差以衫環境空間中之壓力變化； 並基於環境空間中之壓力之確定變 系統之位置測量。 ^化來、正物件位置測量 根儸本發明 但扣於冽量環境空間中之物 件位置的方法包括：測量參考壓力容積體中之壓力與環境 空間中之環境壓力之間的壓力差 哀麥考壓力容積體與環 104753.doc 工317052 祧空間具有一流體連接，其中該流體連 特徵；基於該壓力差而確定環 預疋之流動 ^ 间r之壓力變化.另 間中之塵力之_化來校正物件之，及基 根據本發明之一實施例，—種用於測量環 中里 件位置的裝置包括··一配置於 i 01中之物 m班 於核埏工間中並經組態以測量 物件位置的物件位置測量系統；一與環境空間有一 接之參考壓力容積體，該流體連接具有預定之 —經組態以測量參考塵力容積體中之塵力與環境空間^ 核境虔力之間的麗力差之差動廢力感測器；一經組態以其 於該塵力差確定環境空間中之塵力變化的計算單元；二 經組，以基於環境空間中之廢力之確定變化而校正物件位 置測I系統之位置測量的校正器。 々/艮據本發明之一實施例之微影裝置包括：一經組態以調 即輕射束之照明系統；一經組態以支樓一圖案化設備的圖 ，化支撐件，該圊案化設備能夠將其橫截面中之圖案賦予 輻射束以形成—圖案化輻射束；一經建構以固持一基板之 基板σ，經組態以將該圖案化輻射束投影於基板之目標 品的杈和系統，及一經組態以測量設備之位置的位置測 里扃置，s亥位置測量裝置包括一配置於環境空間中並經組 態以測Ϊ该設備之位置的物件位置測量系統；一與環境空 間有/;IL體連接之參考壓力容積體，該流體連接具有預定 之流動特徵；一經組態以測量參考壓力容積體中之壓力與 %丨兄空間中之環境壓力之間的壓力差的差動壓力感測器； 、至、且心以基於該壓力差而確定環境空間中之壓力變化的 104753.doc 1317052 :十匕=疋’及—經組態以基於環境空間中之壓力之確定變 物件位置測量系統之位置測量的校正器。 根據本發明之另—實施例，提供具體化上述方法 置。更特定言之，提供實施上述方法之微影裝置。、 :據本發明之實施例’藉由對環境壓力之精確 現對物件位置的精確測量。 篁了貫 【實施方式】 圖1示意性地描述了-根據本發明之—實_ 置。該裝置包括一經組態以調節輻 nv、 一圖案化設備（例如，—光罩）MAit連接至_第^位= ^其經組態以根據某些參數來精確定位該圖“設備）的 =結構或圖案化設備支料（如-光罩台該裝置亦 =一=組態以固持-基板（如塗覆抗姓劑之晶圓⑽並連 接至H位設備PW(其經㈣以根據某些參數精確定 位該基板）的基板台或基板支揮件（如—晶圓臺）WT以及一 經組態以將由圖案化設備MA賦予輻射束k圖幸投与於基 板W之-目標區c(如包括一或多個晶粒)上的投影二 一折射投影透鏡系統）PS。 照明系統可包括諸如折射光學組件、反射光學組件、磁 先學組件、電磁光學組件、靜電光學組件或其它類型的光 學組件或其任何組合之各種類型的光學組件，以用於導 引、形成或控制輻射。 該支樓結構支撐（即承載）圖案化設備之重量。其以視圖 104753.doc 12 1317052 案化設備之方向、微影裝置之 中固持該圖案化設備之其它條如是否在真空環境 設備。該切結構可❹機械、直★方^持該圖案化 術來固持圖案化設備。該支撐結構可工為_^電或其它夾緊技 而為固定的或可移動的之框架或么一(例如)可根據需要 案化設備處於(例如)相對於投影“ = 中術語”主光罩”或，，光罩，，之任何使用可的位置上。本文 ’，圖案化設備”同義。 為與更一般術語 應將本文所使用之術語，，圖 可用於將-在其橫截面中之圖案賦予地:釋為指代 標區中創建—圖牵 射束以在基板之目 移特徵（咖心咖叫圖案包括相 案。通常賦予=對應於在基板之目標區中所要的圖 備中之特定功能声，諸之圖案將對應於目標區中建立的設 θ 诸如一積體電路。 圖案化設備可為透射性的或反射性的 例包括光罩、可涯彳扎拉 園茱化叹備之貫 罩在微影術中已為ίΓ列及可程式化LCD面板。光 諸如二元型、交變_=^，且其包括此等光罩類型： 罩類型。可程输二 相移型，以及各種混合光 置，其每__者可4面陣列之一實例採用小鏡面之矩陣配 束。該：二早地傾轉以在不同方向上反射，射 中。 字圖案賦予被鏡面矩陣反射之輻射束 應將本文中邱· 4 m 斤使用之術語”投影系統”廣泛解釋為涵蓋任 I04753.doc 1317052 何類型的投影系統，根據所使用的曝光輻射或諸如使用读 沒液體或使用真空的其它因素所需可包括折射光學系統: 反射光學系統、反射折射光學系統、磁光學系統、電磁光 學系統及靜電光學线或其任何組合。本文中術語”投影透 鏡”之任何使用可認為係與更一般的術語"投影系統"同義。 本文所描述的裝置為反射類型的（如採用反射光罩）。或 者，該裝置可為透射類型（如採用透射光罩）。

微影裝置可為具有兩個（雙平臺）或兩個以上基板台或基 板支撐件（及/或兩個或兩個以上光罩台或圖案化設備支^ 件）的類型。在此"多平臺"機器中可並行使用額外之台或支 推件’或可在一或多個直它台弗古措 入夕1u，、匕口次支撐件正用於曝光的同時 在該或該等台或支撐件上進行預備步驟。 微影裝置亦可為此種類型：其中基板之至少一部分可由 具有相對較高的折射率之液體(如水)覆蓋以填充投影系統 ::板之間的空間。浸沒液體亦可應用於微影裝置中的其 它空間’例如光罩與投影系統之間的空間。使用浸沒技術 來增加投影系統之數值孔徑在此項技術中已為吾人所熟 知、°本文中所使用之術語"浸沒，，不意謂諸如基板之結構： 須淹沒於液體中，而是僅意謂在曝光期間液體位於投影 統與基板之間。 ’、 ♦々看圖1 ’照明器IL接收來自一輻射源8〇之輻射束。例如 虽2射源為一準分子雷射時，該輻射源及微影裝置可為獨 貫體。在此情形下，認為該輻射源形成微影裝置之部分 力於包括（例如）適當的導引鏡面及/或射束放大器之射 104753.doc -14- 1317052 IL遞系、·充(未圖不)將輻射束自輻射源so傳送至昭明器 可為下’例如當輻射源為一汞燈時，該輻射源 束傳Γ、之—整合部分。輻射源⑽及照明器IL以及射 傳遞系統(若使用的話)可被稱為-輻射系統。 調整括:經組態以調整輻射束之角強度分佈之 分 f不°通常，可調整照明器之瞳孔平面中之強度 ’至少外部及/或内部徑向範圍（通常分別稱為卜外及 ' )。另外’照明器α可包括各種其他組件，諸如一積光 ^te⑽。ρ未圖示）及—聚光器（未圖示）。照明器可用於 :郎輻射束’以在其橫截面中具有所要的均勻性及強度分 佈。 輻射束B入射於圖案化設備（如光罩财）上，其固持於支 撑結構（如光罩台MT或圖案化設備支撐件）上，且由圖案化 設備而圖案化。在於光罩财上被反㈣，輕射❹穿過投 如系統PS ’其將射束聚焦於基板…之目標區c上。借助於第 :定位設備PW及位置感測器IF2(如干涉式設備、線性編碼 器或電容感測器）’可精確地移動基板台或基板支撐件 WT’（例如）以將不同目標區c定位於輻射束路徑中。類 似地，如在機械檢索光罩庫後，或在掃描期間，第一定位 設備P Μ及另一位置感測器j F丨可用於相對於輻射束b之路 徑而精確定位光罩ΜΑ。通常，借助於形成第—定位設備ΡΜ 之部分的一長衝程模組（粗定位）及一短衝程模組（精定位） 可實現光罩台或圖案化設備支撐件ΜΤ之移動。類似地’使 用形成第二定位設備PW之部分的一長衝程模組及一短衝 104753.doc 1317052 程模組可實現基板台wt之移動。在步進器（與掃描器相反） 之情形下，光罩台MT可僅連接至一短衝程致動器，或其可 為固定的。可使用光罩對準標記Μ1、M2及基板對準標記 PI、Ρ2來對準光罩ΜΑ及基板W。儘管所說明之基板對準標 記佔用專用目標區，但其可位於各目標區之間的空間中（稱 其為晝線道對準標記）。類似地，在光罩ΜΑ上提供一個以 上晶粒的情況下’該等光罩對準標記可位於各晶粒之間。 所述裝置可以下列模式之至少一者使用： 步遵m罩台或圖案化設備支撐件Μτ及基板台或基 板支撐件WT基本上保持靜止，同時將賦予輻射束之整個圖 案立刻投影於-目標區C上（即單次靜態曝光）。然後基板台 wT在χ及/或y方向上移動，使得可曝光不同目標區Ce在步 進模式中’曝光場之最大尺寸限制力留a κ & 的目標區c之尺寸。尺寸限财单次靜悲曝光中成像 :::4'·同步掃描光罩台或圖案化設備支揮件Μτ及基 板口或基板支撐件WT，同時將賦予輕射束之—圖宰投# :目=上(即單次動態曝光)。藉由投影系統ps之放大 (务百小）及影像反轉特徵 之速度及方向。在二=:板台WT相對於光罩台 之最大尺寸限制動態_曝光場 動作之長度確定了目浐厂 & #掃描方向上)’而掃描 度（在掃描方向上）。 為4 .光罩台或圖宰 止案^備支撐件ΜΤ基本上保持靜 %式化圖案化設備，且銘叙+枝 基板支撐件WT，同· =或知描基板台或 丁罕田射束之圈案投影於一目標區 i04753.doc • 16> 1317052

c上。在此模式中，通常採用_脱你· A ^木用脈衡輻射源，且在每一次移 動基板台WT後或在掃描期間遠墻击 d间連續輻射脈衝之間視需要更 新該可程式化圖案化設備。此運作模式可容易地應用於利 用諸如上文所提及的可程式化鏡面陣列類型之可程式化圖 案化設備的無光罩微影術。 亦可使用上述模式的組合及/或變型或使用完全不同之 模式。 • 上文所述之定位設備雨及請可各自都稱接至-位置控 制系統PCS’其又可分別輕接至雷射干涉儀位置感測器IF1 及IF2以分別精確地定位光罩台或圖案化設備支撐件Μτ及 ' 基板台或基板支撐件WT。圖1中，用虛線示意性地指示該 t 耦接。位置控制系統Pcs可耦接至一絕對壓力感測器PSA1 以確定位置感測器IF1之測量區中之絕對壓力。此外，位置 控制系統PCS可耦接至一絕對壓力感測器PSA2以確定位置 感測器IF2之測量區中之絕對壓力。使用由絕對壓力感測器 _ PSA 1測量之絕對壓力值’可確定分別由位置感測器IF卜IF2 所使用的雷射光之波長，且藉此可校正由位置感測器IF1、 所做的測量。 一絕對壓力感測器可用於兩位置感測器IF1、IF2，而不 是對於每一位置感測器IF1、IF2使用獨立的絕對壓力感測 器PSA 1、PSA2。若由並非雷射干涉儀位置感測器IF 1及/或 IF2之其匕糸統確定光罩台]yiT及/或基板台WT之位置，則可 省去絕對壓力感測器PSA1及/或PSA2。若藉由或借助於並 非雷射干涉儀位置感測器IF 1及/或IF2之其它系統（諸如光 104753.doc 1317052 罩或光罩台MT上之對準標記，及/或基板或基板台wt上之 對準k s己）單獨地建立光罩台MT及/或基板台WT之初始定 位’則亦可省去絕對壓力感測器PSA1及/或PSA2。 位置控制系統PCS可耦接至差動壓力感測器psD1、PSD2 以分別確定位置感測器IF 1、IF2之測量區中之相對壓力。 參看圖2至圖4將在下文給出差動壓力感測器pSDi、PSD2 之配置細節。

圖2展不一參考壓力容積體20，除經由具有已知流動特徵 之一毛細管24與一環境空間22具有開路連接（open connection)以外’該參考壓力容積體為關閉的。參考壓力 谷積體20(下文中亦稱為容器2〇)進一步連接至一差動壓力 感測器26(諸如PSDI、PSD2)之一側，差動壓力感測器26之 另一侧與環境空間22開路連接。在本發明之一實施例中， 該另一側大體上處於與毛細管24相同之位置。在此配置情 況下’可非常迅速及精確地測量環境空間中之壓力變化， 此將在下文解釋。 可藉由時間函數P(t)表示環境空間中之壓力，可藉由pv⑴ 表示容器中之壓力，且藉由△卩^表示在差動壓力感測器26 上之壓力差。於是有： ΔΡ(〇 = Ρ(ί)-Ρν(〇 其等於： sRV + \ 其中： s對應於微分算子d/dt 104753.doc -18- 1317052 R對應於毛細管24之流阻[Pa*s*m·3];及 V對應於容器之容量 由此得： W = ΔΡ(0 + 去+ p〇 ( 2 ) 0 其中P〇(積分常數）為在t=0時的壓力。 現在在t=tl(自t=t0以來）時之壓力變化t0⑹為： ^since_/〇(^i) = P(?j ) — P〇

sm ce ·，〇 (Ο δρ〇丨）++Jap ⑻办 由以上公式（2)’可見當常數p〇、R&v為已知時可計算環境 空間22中之實際壓力P(t)。藉由絕對壓力感測器 PSA1、PSA2)可測量ρ〇。由選定之設計可得到反及ν。 對於實際壓力之變化的計算而言，常數Ρ。無需為已知 的。當在時刻t〇處已知待由干涉儀系統來測量之位置，且已 知容器之壓力變化（由於流經毛細管24之流量正比於壓力

產，所以其可由差動壓力感測器測量結合已知毛細管流阻 來確定）時，此非常有利。 可以看出，歸因於絕對壓力之變化，流經毛細管Μ之氣 體的性質可改變，且因此在參考壓力容器2〇之壓力變化之 計算情況下的流量預測準確度僅可在絕對壓力之有限範圍 内得以保證。 如圖3所不，一容器3〇亦可藉由一本身可以已知方式（如 由一受控致動器）打開及關閉的示意性表示之閥34而連接 至一環境空間32。在圖3中所展示之位置中，閥％為關閉 104753.doc -19- 1317052 的，藉此將容器30與環境空間32隔開。可藉由一差動壓力 感測器36測量容器30與環境空間32之間的壓力差。當閥34 打開時’在差動壓力感測器36上沒有壓力I，而當閥_ 閉時可在差動壓力感測器36上累積壓力差。 當閥34關閉時，環境空間32中之實際壓力p⑴可確定為& 與壓力差ΔΡ⑴之和。絕對壓力感測器（諸如psAi、psA2) 可測量PQ。

*為計算環境空間中之實際壓力的變化無需知道常數。 當在時刻t。處已知待由干涉儀系統測量之位置，且已知環境 空間之塵力變化（其可由差動塵力感測器測量來確定）時此 非常有利。可在測量之前打„34,且可在時刻^及在測 量期間關閉閥34。 在本發明之另一實施例巾，可並行連接__毛細f & 一 閥’其中在測量之前可打開間，從而確保在差動壓力感測 器上之壓力差等於零（如圖3中所起之作用），❿在時刻。及 在測量期間可關閉閥（如圖2中所起之作用）。 可以看出’容器20(圖2)或容器3〇(圖3)之溫度應非常穩定 (如約1 mK或更小）以減少由溫度變化引起之壓力變化。同 樣，應：免顛倒：容器2 〇、3 〇中之壓力變化(詳言之，由流 =毛細官24之氣體所引起的在容器2〇中之壓力變化）誘發 合窃中之絕熱溫度效應。當氣體歸因於環境壓力減少而在 容器中膨脹時’氣體之溫度將歸因於絕熱膨脹而降低。在 本發明之實施例中，容器20、3〇可含有受溫度調節之高導 體材料之細網筛，以提供溫度穩定性。 104753.doc -20· 1317052 此外可以看出，容器2Q、3G之容積可歸因於例如溫度及 外力之外部影響而改變。在本發明之一實施例中，容器2〇、 3〇由非膨脹材料(當經歷溫度變化時不膨脹，且不因外力而 膨脹）製成以防止容㈣' 3Q之容積發生變化。厚壁錄鋼或 碳纖維容器可用於本發明之實施例。此等材料具有高硬度 及低熱膨脹係數。被動型（隔離）及/或主動型（溫度調節）之 熱隔離可用作可選方案及/或用來改良效能。

j用如圖2、3中虛線所指示的分別與容器2G、30流體連 接之絕對壓力感測器28、38可解決由先前段落中提及的各 種效應而引起的問題。絕對壓力感測器通常係基於一譜振 几件，舌亥谐振7L件藉由一側上經受待測量之壓力而在另一 側上為絕對真空之膜或膜盒而受應力。諧振元件以特有的 麗力相關固有頻率而振動 . 派動藉由间精度内部時鐘及專用電 子儀器來精確測量該固有 q只午』用於測《之時間間隔越 長，頻率越精確且藉此可確定 作疋，巴耵煃力。由於容器20、30 中之壓力變化非常缓慢，所 ^所以絕對壓力感測器28、38可以 多個更新之間的約幾秒鐘 Α 里之較長時間間隔（低刷新率）及高 和度（如高於通常情況下〗 r ifi -Γ , „ ^木凋里另—方面，由於測量 季巳圍可相對較小且不雲 +而要極小的相對測量誤差，所以可以 10至〗00 Hz或更高的刷新率夹 則柯丰入使用差動感測器26、36。因 此藉由同時採用—絕對 Π 竪力感匍器28、列與-差動壓力感 別裔2 6、3 6之組合可这忐進成总π 達成準確度及刷新率之增加。由於自 一個絕對壓力感測哭、$ :° 4至一隨後更新之壓力變化（梯度） 很小，所以在每次莫缸m 壓力感測器之更新時，可由絕對壓 104753.doc 131 ^)5^32858號專利申請案 --- _ 中文說明書替換頁(98年7月） //年？月4 ΗΪ修正替換頁 力感測裔之先刖兩次更新夕他 祈之推測而精確地估計由絕對壓力 感測器所測量之壓力。因此而達成之高效刷新率之很大的 優點在於▲有可此進仃尤其在類似於暴風雨天氣中發生之 相對迅速變化著的環境空間塵力條件下的動態麼力測量。 在Γ改良實施例中，當使用毛細管24時，在幾秒鐘上（而 更長的#間）執订公式⑺之積分，且來自絕對壓力感 測器之更新用於校準該積分算法。 > 如圖4所示，可將一掃描器/步進器投影透鏡用作-參考 壓力^積體4〇以節省提供一另-容器之成本。應在透鏡出 口上貫施自容器40至差動壓力感測器的連接以避免透鏡受 差動壓力感測器之污染。在本發明之一實施例中，在透鏡 連接㈣施約為10 _至2〇 _之連接以具有一流經該連 最J抓量且該連接至少與穿過投影透鏡之清洗流分 開。 圖4展示一透鏡氣體系統44，其具有—流量㈣…毛細 丨管46、-差動壓力感測器47、一絕對壓力感測器48及用於 測量容器40與除差動壓力感測器叨之位置之外的其它位置 之=的壓力差之可選另一差動壓力感測器的。差動壓力感 測器可用以確定環境空間中在一或多個維度上之壓力梯 度’例如沿雷射干涉儀系統之雷射束的路徑上的壓力梯度。 匕在本發明之一實施例中，圖4之位置測量裝置包括一經組 態以基於壓力差而確定環境空間中之壓力變化的計算單 元。在本發明之-實施例中，計算單元可包括經組態以執 行上文所說明之不同運算的一積分器及一加法器。 104753-980716.doc •22· 1317052 本發明之實;^+ , 位置測量的位置測量^正器經組態以校正位置測量系統之 根據本發明之—奢 許校正由-物件位f、=之準確及快速的環境堡力測量允 境空間中作出的位置、::：系統(諸如雷射干涉儀系統)在環 〕位置測1，並中〆 之磨力變化影響。使用了亥位置測罝受環境空間中 間諸如毛細管或闕之=在^兄空間與參考麼力容積體之 不測量參考屋力容…#結-情況下’可測量或 刀合積體中之絕對壓力。 儘管本文中可特別參考在Ic製造 是應瞭解本文所述之微 U置之使用，但 造整合光風糸过 、、了八有其它的應用，諸如製 板? 干.....用於磁域記憶體之導引及偵測圖案、平 板顯不器、液亙ls _ „ 尔丁 的技衔人。庙不^ CD)、薄膜磁頭等。熟習此項技術 1曰=應瞭解，在此等替代應用之情形中，本文中術 :，，:：，,粒”之任何使用可認為是分別與更-般之術 二：’’目標區，'同義。本文所指之基板可在曝光前或曝 上且將A 1 士）磁軌（traCk ’ —通常將一層抗姓劑塗覆於基板 =且，曝光之抗钱劑顯影的工具）、計量工具及/或檢測工具 订：：。若適合應用’則可將本文之揭示内容應用於此 及「匕基板處理工具。另外，例如為創建多層W，可對 土板進仃夕—人處理’使得本文所使用之術語基板亦可指代 已經含有多處理層之基板。 f官本發明之實施例在上文中可特別參考在光學微影術 之情形中的使用，但是應瞭解本發明可用於例如壓印微影 (P 11U llth〇graphy)之其它應用，且在情況允許的時候不 I04753.doc -23- 1317052 限於光學微影術。在壓印料与士 μ、田 μ 中，圖案化設備中之構形 (topography)界定於基板上創 ό < 圖案。可將圖案化設備之 構形壓入塗覆於基板上的一層 ,^ 劑中，在基板上藉由施 加電磁輻射、熱量、壓力哎其人 具、、且&而固化該抗蝕劑。在該 抗蝕劑固化後將該圖案化設備 有自杬蝕劑中移出而將圖案留 於其中。

本文中所使用的術語"輻射"及"射束”涵蓋所有類型的電 磁輕射’包括紫外（uv)輻射（如具有約365、248、193、157 或126nm之波長）及遠紫外⑽vm射（如具有在5nm至 2〇nm範圍内的波長)’以及諸如離子束或電子束之粒子束。 在情況允許的時候，術語”透鏡"可指代各種類型的光學 組件之任何一者或其組合，包括折射光學組件、反射光學 組件、磁光學組件、電磁光學組件及靜電光學組件。 雖然上文已描述了本發明之敎實施例，但是應瞭解本 發明可以與所描述之方式不同的方式實施本發明。舉例而 言發明可採取此種形式：—含有描述上文所揭示方法 :機器可讀指令之一或多個序列的電腦程式；&一使此電 腦程式儲存於其中的資㈣存媒體（如半導體記憶體、磁碟 或光碟）。 上文所述意欲為說明性的而非為限制性的。因此，熟習 此項技術者易⑨瞭解在不㉟離下文所述中料利範圍之範 嘴的情況下可對所描述的本發明作出修正。 【圖式簡單說明】 圖1描述了一根據本發明之一實施例之微影裝置； 104753.doc -24- 1317052 圖2示意性地描述了根據本發明之一實施例的定位設備 之一部分； 圖3示意性地描述了根據本發明之另一實施例的定位設 備之一部分； 圖4示意性地描述了根據本發明之另一實施例的定位設 備之一部分。 【主要元件符號說明】

20 、 30 、 40 容器 22、32 環境空間 24 毛細管 2 6' 36 差動感測器 28、38 絕對壓力感測器 34 閥 44 透鏡氣體系統 45 流量計 46 毛細管 47 ' 49 差動壓力感測器 48 絕對壓力感測器 B 輻射束 IF1 ' IF2 位置感測器 IL 照明器 Ml、M2 光罩對準標記 ΜΑ 光罩 ΜΤ 光罩台 104753.doc -25- 1317052 PI、P2

PM PSA1、PSA2 PSD1、PSD2

PS PW 基板對準標記 第一定位設備 絕對壓力感測器 差動壓力感測器 投影系統 第二定位設備

SO WT W 源 基板台或基板支撐件 基板

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Claims (1)

1. D1 ^)紹32858號專利申請案 灰年六月Μ日修正本 中文申請專利範圍替換本(98年7月） 十、申請專利範圍·· 1. 一種使用一物件位置測量系統測量一環境空間中之一物 件=位置的方法，該環境空間與—參考塵力容積體具有 一流體連接’該流體連接包含—毛細管，該方法包含： ⑷測$在言亥參考壓力容積冑中之堡力與在該環境空間 中之環境壓力之間的壓力差； (^)在預疋時間間隔上積分該壓力差以用於確定該參 考壓力容積體中之一壓力變化； ⑷將在該職時間間隔之—末端處的該壓力差與基於 在該預定時間間隔上經積分之該壓力差之一值相加，及 ⑷基於該環境空間中之壓力之該確定的變化而校正該 物件位置測量系統之一位置測量。 2·如晴求項1之方法，其中在該環境空間中之至少兩個位置 處測量在該參考壓力容積體中之壓力與環境壓力之間的 錢力差，且其中在該等至少兩個不同位置處測量該壓 力變化。 士 求項2之方法’其中沿一物件位置測量系統之一測量 路徑疋位該等至少兩個位置。 旦上t員1之方法’其進一步包含在測量該壓力差之前測 量邊環境空間中之-初始環境壓力，並將該初始環境壓 二、在該預定時間間隔之—末端處的該壓力差及該參考 壓力容積體中之該壓力變化相加。 5« 之方法’其進_步包含測量該參考壓力容積體 中之-絕對壓力並使用該參考壓力容積體中之該絕對壓 104753-980716.d〇i 1317052 力之該測量來校準該積分。 6. :種用於測量-環境空間中之—物件之位置 核境空間與-參考壓力容積體具有—流體連接=錢 連接包含一毛細管，該裝置包含： X (a) —物件位置測量系統，其配 z 4 &境空間中並經 °且L以測量該物件之位置； (b) —參考壓力容積體，其 ^ . 衣兄工間具有一流體連 接， (c) 一差動壓力感測器，苴經 ，、、c且態以測量在該參考壓力 容積體中塵力與在該環境空間中 兄 j r <裱丨兄壓力之間的壓力 差； (d) —積分器，其經έ且能以尤 25 A + 、、 丹，工、H以在—預定時間間隔上積分言 壓力差以確定該參考壓力容積體中之壓力變化； ⑷-加法器’其經組態以將在該敎時間間隔之一 4 端處的該壓力差與基於左兮箱中Ββ ，、丞孓在该預夂時間間隔上經積分之索 壓力差之一值相加；及 (0位置測量杈正器，其經組態以基於該環境空間中 之壓力之β亥確&的變化而校正該物件位置測量系統之該 位置測量。 如明求項6之裝置’其進一步包含一絕對壓力感測器’其 經組態以測量該環境空間中之環境壓力該加法器經組 磕以進一步加上該環境壓力以確定該環境空間中之壓力 變化。 8.如明求項6之裝置，其中該物件位置測量系統包含一雷射 104753-980716.doc 1317052 干涉儀系統。 9.如請求項6之裝置，其中該連接包含一毛細管。 1()·^求項6之裝置，其包含在沿該物件位置測量系統之- 來：位的至少兩個位置處，其經組態以測量在該 力令積體中之壓力與在該環境空間中之環境 之間的壓力差的至少兩個差動壓力感測器。 請求⑽之裝置，其中該參相力容_含有—導體材 12.如，求項U之裝置，其中該導體材料包含高 一細網篩。 〇 了寸之 13.如請求項丨〗之裝置 14·如請求項6之裝置 材料製成。 15. 如請求項14之裝置 16. 如請求項14之裝置 ，其中該導體材料受溫度調節。 其中該參考壓力容積體由-種非膨脹 '、中°亥參考壓力容積體由鎳鋼製成。 ’其中該參考壓力容積體由碳纖維製 成。 17. —種微影裝置，其包含： ⑷-照明系統’其經組態以調節一輻射束丨 ㈦-圖案化設備支樓件’其經組態以支 備，該圖案化設備可心該㈣束—圖案在截= 以形成一圖案化輻射束； ⑷-基板支#件，其經建構以固持—其板· ⑷-投影系統，其經組態以將該圖案:輕射 該基板之一目標區上，·及 心 104753-980716.doc 1317052 (e)—位置測量裳置，jl姐< % 、 直具絰組態以測量該等支撐件之一 者之位置’該位置測量裝置包含： (i) 一物件位置測量系绩，1 357堪® 于既其配置於該環境空間中並 經組態以測量該支撐件之位置； (ii) 一參考壓力容積體，1盥 買骚再與§亥％境空間具有—流體 連接，该流體連接包含一毛細管，； (ill)絕對壓力感測器，其經組態以測量該參考壓力 容積體中之絕對壓力； (iv) 一差動壓力感測器，其經組態以測量在該參考壓 力容積體中之壓力與在該環境空間中之環境壓力之間 的壓力差； ⑺-加法n，其經組態以將在該參考壓力容積體中 之δ亥絕對壓力與基於在該預定時間間隔上經積分之該 壓力差之一值相加；及 (W)-位置測量校正器，其經組態以基於該環境空間 中之壓力之該確定的變化而校正該物件位置測量：統 之該位置測量。 1 8.如請求項1 7之微影裝置， 影系統之一投影透鏡。 19. 一種微影裝置，其包含： 其中該參考壓力容積體為該投 0)肊明系統，其經組態以調節一輻射束； (b)~圖案化設備支撐件，其經組態以支撐—圖案化設 備該圖案化設備可將一賦予該輕射束於其横戴面中以 104753-980716.doc 1317052 形成一圖案化輻射束； (c) 一基板支撐件，其經組態以固持一基板. ▲⑷-投影系統，其經㈣以將該圖案彳⑽射束投影於 該基板之一目標區上，及 ⑷一位置測量裝置，纟經組態以測量該等支撐件之— 者之位置，該位置測量裝置包含： ⑴-雷射干涉儀系統，其配置於該環境空間中並經 組態以測量該支撐件之位置； (ϋ)一參考壓力容積體，其與該環境空間具有一流體 連接，該流體連接包含一毛細管，； ㈣-差動壓力感測ϋ ’其mm在該參考壓 力容積體中之壓力與在該環境空間中之環境壓力 的壓力差； B ㈣-積分器，其經組態以在—預定時間間隔上積分 該壓力差以確定該參考壓力容積體中之壓力變化. ⑺-加法n ’其經組態以將在該預定時間間隔之— 末端處之該壓力差與基於在該預定時間間隔上經積分 之該壓力差之一值相加，及 、 ㈣-位置測量校正器，其經組態以基於該環境空間 中之壓力之該確定的變化而校正該雷射干涉儀 該位置測量。 η — ~基板上 20,一種經配置以將一圖案自一圖案化設備轉印 的微影裝置，其包含： (a)—可移動物件，其在一環境空間中； 104753-980716.doc 1317052 (b)—物件位置测量系 /、配罝於该％境空間中並經 組態以測量該物件之位置. (C)-參考壓力容積體，其與該 接，該流體連接包含—毛細f，. n—k體連 ::對壓力感測器’其經組態以測量在該參考壓力 容積體中之絕對壓力； (e)—差動壓力感測器，其 ，、、、'工、，且態U測置在該參考壓力 容積體中之壓力與在該環境空 T <衣丨兄壓力之間的壓 刀是， 經組態將該參考壓力容積體中之該絕 ”基於在該預定時間間隔上經積分之該壓力差之 一值相加； (g) —位置測量校正器 之壓力之該確定的變化 位置測量。 其經組態以基於該環境空間中 而校正該物件位置測量系統之該 21. —種經配置以將一圖案 的微影裝置，其包含： —圖案化設備轉印於一基板上 (a) —可移動物件，其在_ (b) —物件位置測量系統， 組態以測量該物件之位置； 環境空間中； 其配置於1¾環境空間中並經 (c)一參考壓力容積體，其與 接，該流體連接包含-毛細管，；1間具有—流體連 ⑷-差動壓力感測器，其經組態以測量在 容積體中之壓力與在該環境空 > 考力 間中之％境壓力之間的壓 104753-980716.doc 1317052 力差； ⑷-積分it ’其經組態以在—預定時間間隔上積㈣ 土力差以確定該參考壓力容積體中之壓力變化. (0-加法器，其經組態將在該預定時間間隔之 處的該壓力差與基於在該預定時間間 而 , 用上、"工積分之該壓 力差之一值相加； (g)-位置測量校正器，其經组態以基於該環境空間中 之壓力之該確定的變化而校正該物件位置測量系統之哼 位置測量。 、、 以 22. ~種用於測量在一環境空間中之一物件之位置的方法， 該環境空間與一參考壓力容積體具有一流體連接，該流 體連接包含一毛細管，該方法包含： 測量在一參考壓力容積體中之壓力與在該環境空間中 之環境壓力之間的壓力差； 在一預定時間間隔上積分該壓力差以確定該參考壓力

   容積體中之壓力變化以確定在該環境空間中之壓力變 化； 將在該預定時間間隔之一末端處的該壓力差與基於在 該預定時間間隔上經積分之該壓力差之一值相加；及 基於該環境空間中之壓力之該確定的變化而校正該物 件之一位置測量。 104753-980716.doc