TWI395071B - 步進排列式干涉微影方法與系統 - Google Patents
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Description
本發明係有關一種干涉微影技術，尤其是指一種具有補償曝光位置補償之一種步進排列式干涉微影方法與系統。
隨著顯示器面板，軟性電子以及太陽能等產業在尺寸需求潛力漸增的情況下，未來勢必需要更大面積且關鍵尺寸(Critical Dimension,CD)更小的週期性結構，目前大部分的產品其線寬均在微米等級，但可以預見的是未來的研究方向將會朝向次微米甚至奈米等級線寬的週期性微結構之製造。在這樣的情況下，奈米級定位－穩定系統的重要性越來越高，尤有甚者，當欲以微影方式生產一大面積之微結構時，必須進行多次曝光接合而成，在此情況下，擁有奈米級定位、穩定精度，又同時擁有大行程的對位系統是不可或缺的。
在習用技術中，如美國專利US.Pat.No.6,882,477其係揭露一種掃瞄式製造大面積週期性干涉條紋結構之系統與方法，該方法主要是使晶圓連續地曝光並沿干涉條紋方向移動，並且使用聲光調制器(AOM)改變光相位，達成干涉光相位鎖定，產生出大面積的週期性結構，且使干涉出的條紋週期與線寬皆達到標準。該技術主要利用聲光調制器進行相位鎖定，因此在有高頻外界雜訊下
仍能運作。此外，該技術主要是不以機械式結構來進行主要的定位機制，可能維持較長的機台壽命。
雖然利用非機械式的方式來進行定位的方式在習用技術中已經具有，但是對於利用機械式方式來進行定位之機構，卻乏人投入研究。因為，一般定位系統分為大行程且精密度低與小行程且精密度高兩種，第一種以傳統的馬達與螺桿組合為代表，隨著馬達控制技術、機械元件加工技術的進步，總行程在大約200 mm左右的系統其定位能力已經可以達到數個微米甚至次微米的等級，但其精準度對於製造關鍵尺寸為次微米以下的結構仍不夠好。
至於，第二種定位系統以壓電材料致動的系統為代表，因為壓電材料的形變量與施加其上的電壓有一定的關係，因此可以透過改變施加電壓的大小來產生平台的位移，如使用數位控制系統來控制壓電材料，則其所能提供的最小移動步距大致上由數位/類比轉換器的解析度來決定，使用解析度越高的數位/類比轉換器，就能使壓電材料做出更細微的動作。又因為壓電材料對所施加電壓的反應相當快，因此以壓電致動的系統可以擁有相當高的頻寬。綜合以上優點，以壓電材料做為致動器的微動平台相當適合用來補償微小的定位誤差以及壓制整體系統因環境中各項因素所造成的震動，但其缺點是其總行程有限，一般只能提供不到0.5 mm的行程。
請參閱圖一A與圖一B所示，該圖係分別微結構圖案對位示意圖。在圖一A中，基本上圖案10係曝光於係
一工件1上，接著工件1可藉由一Y方向之步進移動，使得下一個圖案11與圖案10相拼接。在圖一A中之圖案10與11內之條紋圖案係與Y方向平行，因此在圖案拼接並無會有問題。然而，事實上當干涉圖案縮小至奈米等級時，圖案內之條紋微結構並非如圖一A之條紋結構完美的與移動方向平行，而是如圖一B所示的情況。在圖一B中，圖案12內的微結構並非如圖一A之圖案10一樣，而是與Y方向有一偏差角度，這是因為形成干涉圖案之干涉光束在調校時無法很準確的被調整到精確的曝光位置，使得形成的圖案結構完美的與拼接方向平行。因此，當下一個圖案13形成於圖案12之一側時，就會造成拼接的微結構間具有位移的偏差。
本發明提供一種步進排列式干涉微影方法，其主要是在步進拼接干涉圖案之前，偵測出干涉光束曝光之偏移誤差，然後在於拼接干涉圖案的步進過程中，補償干涉光束本身曝光時之位置誤差，以提升拼接奈米微結構圖案之精準度。
本發明更提供一步進排列式干涉微影系統，於步進控制移動的過程中補償干涉光束曝光時所造成之誤差，達成步進式的精密對位，並且透過多次曝光將微結構精確接合，以產生出大面積的週期性結構。
在一實施例中，本發明提供一種步進排列式干涉微影
方法，其係包括有下列步驟：(a)提供一承載裝置，其係可於一第一軸向以及一第二軸向上進行位移運動以及一旋轉運動；(b)提供一干涉光束並偵測該干涉光束相較於該位移運動之一偏移誤差；(c)使該干涉光束照射至該承載裝置上之一工件表面，以於該工件表面形成一特定干涉圖案區塊；(d)以步進方式根據該偏移誤差進行一位置調整運動，以調整下一次曝光位置；以及(e)重複該步驟(c)至(d)複數次，在該工件表面上拼接形成有一大面積干涉圖案。
在另一實施例中，本發明更提供一種步進排列式干涉微影系統，包括：一承載裝置，其係可承載一工件，該承載裝置具有一第一以及一第二反射元件，該第一與第二反射元件係分別設置於該承載裝置之一側邊上；一位置偵測部，其係設置於該承載裝置之一側，該位置偵測部可以藉由該第一與第二反射元件偵測該承載裝置之位置以產生一位置訊號；一位移驅動部，其係與該承載裝置相連接，該位移驅動部係可控制該承載裝置於一第一軸向、一第二軸向進行位移運動以及一旋轉運動；一干涉微影部，其係可提供一干涉光束於該工件上進行干涉微影的製程；一訊號處理與控制單元，其係與該位置偵測部、該位移驅動部相偶接，該訊號處理與控制單元係接收與處理該位置訊號以得到一位置處理訊號，該訊號處理與控制單元根據該位置處理訊號以及該干涉光束相較於該第二軸向之一偏移誤差計算要補償之位置，並根據該要補償之位置控制該位移驅動部進行位移運動以調整該工件之曝光位置。
為使 貴審查委員能對本發明之特徵、目的及功能有更進一步的認知與瞭解，下文特將本發明之裝置的相關細部結構以及設計的理念原由進行說明，以使得 審查委員可以了解本發明之特點，詳細說明陳述如下
請參閱圖二A所示，該圖係為本發明之步進排列式干涉微影方法實施例流程示意圖。在本實施例中，該方法係包括有下列步驟：首先進行步驟20提供一承載裝置，其係可於一第一軸向以及一第二軸向上進行位移運動以及一旋轉運動。該承載裝置係可提供承載一待曝光之基材，其係可為矽基材，但不以此為限。接著，進行步驟21提供一干涉光束並偵測該干涉光束相較於位移運動之一偏移誤差。接下來詳細說明步驟21之流程，請參閱圖二B所示，該圖係為本發明偵測偏移誤差流程示意圖。首先進行步驟210將一位置感測器(position sensing detector,PSD)放在該承載裝置上。接著進行步驟211，使該干涉光束中之一第一光束投射一光區至該位置感測器上並記錄該光區之一第一位置。
請參閱圖三所示，步驟211之干涉光束主要是由一光束產生器40、光束整形器41以及一分光單元42所產生。該光束產生器40提供一光束93，在本實施例中，該光束產生器40係為一雷射光產生器。該光束93經由該光束整形器41將該光束93調制成一整形光束94。然後，該分光單元42將該整形光束94分光以形成該第一光束95與第二
光束96，並使該光束95與96相互干涉而投射至工件上。在圖三中，位置感測器980係藉由一支撐元件98設置於承載裝置30上，而第一光束95投射至該位置感測器980上。如圖四所示為了減少後續位置判斷誤差，在一實施方式中，可讓該第一光束所形成之光區99a之直徑大小等於該位置感測器980之感測區域的寬度D。
再回到圖二B所示，接著進行步驟212，控制該承載裝置於該第一軸向上移動一特定距離，並記錄該干涉光束中之一第二光束於該位置感測器上所形成之光區之一第二位置。請參閱圖三所示，前述之步驟212可藉由移動承載裝置30將該位置感測器980移動至第二光束96之投射位置。再回到圖二B所示，接著進行步驟213，計算該第一位置與該第二位置於該第二軸向上之一位置差異。如圖四所示，如果該干涉光束在曝光時，相對該承載裝置之移動有位置偏差時，位置感測器980上的光區99a與99b，在對應該第一光束以及該第二光束時之位置就會有所不同。在圖四中，可以藉由步驟213算出Y方向的位置差異△y。再回到圖二B所示，最後，再進行步驟214，根據該位置差異與該特定距離之比值得到該偏移誤差。如圖四所示，由於X方向之特定距離△x為已知，而Y方向之位置差異△y又可藉由步驟213計算出來，因此位置差異△y與該特定距離△x的比值即為該偏移誤差。
偵測出偏移誤差之後，再回到圖二A所示，接著進行步驟22，使該干涉光束照射至該承載裝置上之一工件表面，以於該工件表面形成一特定干涉圖案區塊。然後進行
步驟23，以步進方式根據該偏移誤差進行一位置調整運動，以調整1一次曝光位置。如圖五所示，在步驟23之位置調整運動可以藉由Y方向移動800以及X方向移動801的組合或者是藉由斜向移動803來達成。此外，亦可以利用旋轉運動將基材先旋轉一個角度以補償該偏移誤差，然後再藉由X方向或者是Y方向的步進移動將工件移動至下一個曝光位置。再回到圖二A所示，重複步驟23、24以及25複數次，在該工件表面上拼接形成有一大面積之干涉圖案。
請參閱圖六所示，該圖係為本發明之干涉微影系統實施例示意圖。在本實施例中，干涉微影系統5係由一干涉微影部4以及一定位裝置3相結合。該干涉微影部4具有一光束產生器40、光束整形器41以及一分光單元42。該光束產生器40提供一光束93，在本實施例中，該光束產生器40係為一雷射光產生器。該光束93經由該光束整形器41將該光束93調制成一整形光束94。然後，該分光單元42將該整形光束94分光以形成該至少兩道特定形狀之光束95與96，並使該特定形狀之光束95與96相互干涉而投射至該工件90上形成特定形狀的干涉圖案。如圖七A所示，其中該特定形狀干涉圖案97，在本實施例中係為圓形，但不以此為限，例如：多邊形(四邊形)亦可。在圓形之干涉圖案97內具有複數個微結構970。至於要如何調制成特定形狀之技術係屬於習用之技術，在此不作贅述。
請參閱圖八A與圖八B所示，其中圖八A係為本發明之定位裝置實施例俯視示意圖；而圖八B係為本發明之定
位裝置側視示意圖。該定位裝置3包括有一承載裝置30、一位置偵測部31、一雙致動位移驅動部32以及一訊號處理與控制單元。該承載裝置30係可提供承載待加工之一工件90。在該承載裝置30之兩側對應一第一方向(X方向)以及一第二方向(Y方向)上分別設置有一第一反射元件300以及一第二反射元件301，該第一反射元件300以及該第二反射元件301之配置係相互正交，如L形之配置。在本實施例中，該第一反射元件300以及該第二反射元件301係選擇為平面鏡，其表面平整度可以在λ/10以下，其中λ為偵測用雷射光之波長。
請參閱圖九A與圖九B所示，該圖係為本發明之承載裝置實施例立體與分解示意圖。在本實施例中，該承載裝置30之兩側係藉由固定元件302固定該第一反射元件300以及該第二反射元件301於定位上。而該承載裝置30之本體上具有一槽體303，其內具有複數個通孔304，真空負壓可藉由該通孔304產生吸附力作用於工件上。該承載裝置30上具有一圓盤305，其係容置於該槽體303中以提供承載工件，該圓盤305上具有複數個溝槽306與該通孔304相連通，使該真空負壓所產生之吸附力可以作用於工件上。如圖九C所示，該圖係為該第一反射元件或第二反射元件動作示意圖。圖九C係以第一反射元件300為例，為了能夠確保反射之光徑，該第一反射元件300係可藉由圖九A之固定元件302調整該反射元件300之轉角以調整其反射光徑之位置。
再回到圖八A所示，該位置偵測部31，其係設置於該
承載裝置30之一側，該位置偵測部31可以偵測該承載裝置30之位置以產生一位置訊號。該位置偵測部31包括有一光源部310、一分光單元311、一第一偵測部312以及一第二偵測部313。該光源部310係可提供一偵測光源，其係為一雷射光，在本實施例中，該雷射光係為一紅光氦氖雷射。該分光單元311其係可將該偵測光源分成一第一偵測光91以及一第二偵測光92。該第一偵測光91係負責偵測該承載裝置30於X方向之位置以及該承載裝置30之轉角，而該第二偵測光92則負責偵測該承載裝置30於Y方向之位置。
該第一偵測部312，其係設置於該承載裝置之一側與該第一反射元件300相對應，該第一偵測部312係可藉由一分光鏡3120將該第一偵測光91分成兩道子偵測光910與911並導引至該第一反射元件300以及接收由該第一反射元件300所反射之子偵測光。該第一偵測部312具有兩個平面干涉儀3121以及分別與該兩個平面干涉儀3121相對應之光訊號接收器3122。該平面干涉儀3121以及該光訊號接收器3122係屬於習用技術，例如：可使用安捷倫(Agilent Corp)所生產之代號10706B之平面干涉儀以及使用10780C的雷射接收器來實施。
該第二偵測部313，其係設置於該承載裝置30之另一側與該第二反射元件301相對應，該第二偵測部313係可將該第二偵測光92導引至該第二反射元件301並接收由該第二反射元件所反射之反射光。在本實施例中，該第二偵測部313係由一平面干涉儀3130以及一光訊號接收器3131
所構成。該平面干涉儀3130以及該光訊號接收器3131係屬於習用技術，例如：可使用安捷倫(Agilent Corp)所生產之代號10706B之平面干涉儀以及使用10780C的雷射接收器來實施。
接下來說明位置與轉角量測方式，氦氖雷射首先經過一個分光器(33%)，較弱的一道光束經由3號干涉儀打在L型平面鏡後回到3號干涉儀再由3號接受器接收光訊號，再轉為電訊號回到PC上的解碼軸卡－N1231A；較強的一道光束再經過一個50%的分光器，分別平行進入1號及2號干涉儀打在L型平面鏡後再進入1號及2號接收器，之後轉成電訊號再進入軸卡。即可定義：
位置Y＝D3
其中D1係指由子偵測光910所量測之位置，D2係為子偵測光911所量得之位置，D3為第二偵測光92所測得之位置，而L為兩平面干涉儀3121之距離。本發明實施例之位置偵測部之最大解析度為λ
/2048，其中λ為所採用的氦氖雷射之波長，亦即632.99nm，因此可換算出最大解析度約為0.3nm。在整個系統中，整個L型反射元件300與301即為參考座標的重要依據。一切調整是根據第一反射元件300與第二反射元件301所形成之L型反射結構的原點為基準來移動，只要不超過L型反射結構的範圍就可以精密定位出現今平台位置。
該雙致動位移驅動部32，其係與該承載裝置30相連接，該雙致動位移驅動部32係可藉由一細位移運動以及一粗位移運動調節該承載裝置30之位置。該雙致動位移驅動部32更包括有一細位移驅動部320以及一粗位移驅動部321。該細位移驅動部320，其係與該承載裝置30相連接，以微調節該承載裝置30進行一細位移運動。在本實施例中，該細位移驅動部320是屬於壓電致動平台，但不以此為限。該壓電致動平台可進行X、Y方向的移動以及以Z軸為轉軸轉動以調整該承載裝置30之轉角。壓電致動平台係屬於習用技術，在本實施例是使用Physik Instrumente公司所生產之P－527.RCD壓電致動平台，其係為一三軸的壓電平台，XY軸最大都有200 μm的移動範圍，旋轉角θ則有±2mrad的角度；定位解析度在XY為0.3nm，旋轉角θ為0.1 μ rad。用於該壓電平台的驅動器同樣附有控制器，包含PI增益調整及兩組帶阻濾波器(Notch filter)可供調整，而啟動此控制器做回授控制時，定位解析度分別會更改為2nm及0.3 μ rad，其使用的取樣頻率為5KHz，而其對壓電平台內部之電容式位移感應器的取樣頻率則為20KHz。
該粗位移驅動部321，其係與該細位移驅動部320相連接，以粗調節該承載裝置30進行一粗位移運動。所謂粗位移運動係指控制該承載裝置30進行大行程的位移運動。該粗位移驅動部321更具有一第一線性驅動部3210以及一第二線性驅動部3211。該第一線性驅動部3210，其係與該細位移驅動部320相連接，而該第二線性驅動部3211，其係與該第一線性驅動部3210相連接，該第二線性
驅動部3211係與該第一線係驅動部3210相互正交。在本實施例中，該第一線性驅動部3210係作為調節該承載裝置30在X軸方向移動的動力來源，而該第二線性驅動部3211則作為該承載裝置30進行Y方向移動的動力來源。一般而言，該第一或第二線性驅動部係為馬達與螺桿所組合之驅動裝置，但不以此為限。在本實施例中，該第一以及該第二線性驅動部3210與3122係選擇Physik Instrumente公司所產之M521.DD的線性驅動裝置。由於粗位移驅動部321在直線度方面約為有1 μm/100mm，故在反覆運動後會有μm等級的誤差，此誤差便得靠細位移驅動部320來達成。
該訊號處理與控制單元33，其係與該位置偵測部31、該雙致動位移驅動部32相偶接，該訊號處理與控制單元33係接收與處理該位置訊號以得到一位置處理訊號，該訊號處理與控制單元33根據該位置處理訊號計算要補償之位置，並根據該要補償之位置直接控制該雙致動位移驅動部32進行該細位移運動以及根據該補償之位置判斷是否要驅動該雙致動位移驅動部32進行該粗位移運動以調整承載裝置30之位置。接下說明該訊號處理與控制單元33之結構，如圖十所示，該圖係為本發明之定位裝置系統架構方塊示意圖。該訊號處理與控制單元33之結構包括有一低通濾波單元330、一轉換單元331、一第一控制單元332以及一第二控制單元333。
該低通濾波單元330，其係對該位置訊號進行濾波以形成一濾波訊號。由於該細位移驅動部320以及該粗位移驅動部321之工作頻段不同，因此藉由該低通濾波單元330
將不要的高頻訊號濾除之外，該低通濾波單元330可以重整該細位移驅動部320以及粗位移驅動部321之間工作頻段的分配，在另一方面它可以濾除(eliminate)因細位移驅動部320之介面對該位置偵測部31所使用之高頻雷射訊號做採樣時所造成的鬼影訊號(aliasing)。該轉換單元331，其係可進行座標轉換將該濾波訊號轉換成一位置處理訊號。因為發明之精度等級係屬於奈米(nanometer)等級的精準度，所以必須考量到承載裝置平台本身之座標系統可能有誤差，因此需藉由座標轉換將該濾波訊號轉換至絕對座標系統中，才能得到真正對應該承載裝置位置之位置處理訊號。
該第一控制單元332，其係可接收該位置處理訊號並產生對應之一細調節控制訊號以控制該雙致動位移驅動部32中之細位移驅動部320進行細位移運動以調整該承載裝置30之位置。該第一控制單元332主要在於將該位置處理訊號與該承載裝置30之目標位置與轉角進行比較，並得到位置與轉角的差值，然後決定產生一位置補償訊號。該位置補償訊號基本上可分成兩個部分，一部份是屬於該細位移驅動部320要負責的部分，一部份是屬於粗位移驅動部321要負責控制的部分。
當該第一控制單元332產生出該位置補償訊號時，即可得知需要由該細位移驅動部補償320之量，因此在根據要由該細位移驅動部320補償之位移量轉換成對應之細調節控制訊號給該細位移驅動部320。該細位移驅動部320在硬體上基本上可分為三個部分，第一為控制器3201、第
二為驅動器3202，第三為壓電平台3203。當該控制器3201收到該細調節控制訊號時，會將該細調節控制訊號解譯成可以控制壓電平台3203移動之訊號，該驅動器3202接收到由該控制器3201解譯後之訊號後，會驅動該壓電平台3203移動，由於該壓電平台3203係與該承載裝置30相連接，因此承載裝置30則可隨該壓電平台3023的移動而改變其位置。
在該細位移驅動部320作動的過程中，另一方面，該位置補償訊號更可透過一判斷單元334，判斷是否有需要粗位移驅動部321來配合之較大的位移量，如果有的話，則將發出一觸發訊號給該第二控制單元333。該第二控制單元333，其係可接收該觸發訊號，並根據該位置補償訊號產生對應之一粗調節控制訊號給該粗位移驅動部321進行該粗位移運動。由圖八A所示，該粗位移驅動部321是由兩線性驅動部3210與3211所構成，圖十僅顯示其中之一線性驅動部的構成。粗位移驅動部321具有為控制器3213、驅動器3214以及致動平台3215。當該控制器3213收到該粗調節控制訊號時，會將該粗調節控制訊號解譯成可以控制致動平台移動之訊號。該驅動器3214接收到由該控制器解譯後之訊號後，會驅動該致動平台3215移動。在習用技術中，致動平台3215通常是連接螺桿，而螺桿則與馬達相連接。而驅動器3214會控制馬達轉動的脈衝數，進而控制致動平台移動3215的位置，這是熟悉此項技術之人所熟知之技術。由於該致動平台3215與細位移驅動部320相連接，細位移驅動部320又與該承載裝置30相連接，因
此承載裝置30則可隨該致動平台3215的移動而改變其位置。
透過上述的過程，本發明之訊號處理與控制單元33所產生之控制訊號可以同時對應不同工作頻率需求的硬體。例如：本發明之粗位移驅動部321以及細位移驅動部320雖然各自有自己的工作頻率與控制指令，但是透過該訊號處理與控制單元33的整合，分別產生出對應不同硬體架構的控制訊號，使得不同硬體架構的裝置可以在不需要改造的情況下即可被控制產生符合需要的位移。利用本發明之雙致動位移驅動部32可以控制承載裝置30涵蓋200mm x 200mm的X－Y移動範圍以及在X或Y方向上穩定誤差在±20nm內以及角度在1μ rad的誤差範圍內。
接下來說明圖六之裝置如何動作，圖六之干涉微影系統可以進行大面積的干涉微影曝光，亦即利用複數個特定形狀之干涉圖案97(如圖七A所示)相互拼接，以於工件90(晶圓)上形成大面積的干涉圖案。如圖六與七B所示，在圖七B中僅顯示工件90之一部，由於工件係設置於承載裝置30上，而承載裝置30係可透過該雙致動位移驅動部32的控制進行步進移動，每一次移動行程D。藉由雙至動位移驅動部32之粗位移以及細位移雙重控制下，控制承載裝置30可以精確的到達目標位置以及精確的補償因為干涉光束本身所產生之偏移誤差。然後再進行圖二A中之步驟23至步驟24，利用圖六之干涉微影系統5係於該工件90上進行複數次曝光，以將多個干涉圖案拼接於工件上。藉由前述圖八A的定位裝置以及圖二B之尋找偏移誤差之
方法，該承載裝置30可以透過步進移動的方式配合位移偏差的補償使得該干涉微影部4可在該工件上依序形成900至905之干涉圖案，每一個干涉圖案900至905內具有如圖七A之微結構。
因為每一個干涉圖案係為圓形，因此必須在未交集之區域上再曝光。透過定位裝置3之高精度位移控制，可以使得該微影干涉部4於該晶圓上依序形成906至907之干涉圖案使得所有面積得以被曝光以形成微結構於該工件90上。如圖十一A與圖十一B所示，該圖係分別為工件90上之區域908干涉圖案微觀結構影像。由於本發明之定位裝置具有精密定位之效果，根據實際實施所取得在區域908的影像，在圖十一A之影像中，可以發現在區域908中雖同時重複曝光以及不同干涉圖案相接合的區域，但是在圖十一A中，並未發現明顯之錯位情況。再將圖十一A之影像繼續放大，亦無發現因重複曝光或相拼接區域內具有微結構錯位之情形。由此可知，本發明之干涉微影系統5利用圖二A與圖二B之方法可以完成精密且大面積奈米微結構拼接之功效。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例，當不能以之限制本發明範圍。即大凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化及修飾，仍將不失本發明之要義所在，亦不脫離本發明之精神和範圍，故都應視為本發明的進一步實施狀況。
綜合上述，本發明提供之一種步進排列式干涉微影方法與系統，藉由由粗調節以及細調節的控制方式來控制與
補償承載裝置的移動位置，以精確定位以及補償干涉光束所造成之誤差，使位置控制之精度維持在奈米等級。本發明之特徵已經可以提高該產業之競爭力以及帶動週遭產業之發展，誠已符合發明專利法所規定申請發明所需具備之要件，故爰依法呈提發明專利之申請，謹請 貴審查委員允撥時間惠予審視，並賜准專利為禱。
10~13‧‧‧圖案
2‧‧‧步進排列式干涉微影方法
20~25‧‧‧步驟
210~214‧‧‧步驟
3‧‧‧定位裝置
30‧‧‧承載裝置
300‧‧‧第一反射元件
301‧‧‧第二反射元件
302‧‧‧固定元件
303‧‧‧槽體
304‧‧‧通孔
305‧‧‧圓盤
306‧‧‧溝槽
31‧‧‧位置偵測部
310‧‧‧光源部
311‧‧‧分光單元
312‧‧‧第一偵測部
3120‧‧‧分光鏡
3121‧‧‧平面干涉儀
3122‧‧‧光訊號接收器
313‧‧‧第二偵測部
3130‧‧‧平面干涉儀
3131‧‧‧光訊號接收器
32‧‧‧雙致動位移驅動部
320‧‧‧細位移驅動部
3201‧‧‧控制器
3202‧‧‧第二為驅動器
3203‧‧‧壓電平台
321‧‧‧粗位移驅動部
3210‧‧‧第一線性驅動部
3211‧‧‧第二線性驅動部
3213‧‧‧控制器
3214‧‧‧驅動器
3215‧‧‧致動平台
33‧‧‧訊號處理與控制單元
330‧‧‧低通濾波單元
331‧‧‧轉換單元
332‧‧‧第一控制單元
333‧‧‧第二控制單元
334‧‧‧判斷單元
4‧‧‧干涉微影部
40‧‧‧光束產生器
41‧‧‧光束整形器
42‧‧‧分光單元
5‧‧‧干涉微影系統
90‧‧‧工件
900~907‧‧‧干涉圖案
908‧‧‧干涉區域
91‧‧‧第一偵測光
910、911‧‧‧子偵測光
92‧‧‧第二偵測光
93‧‧‧光束
94‧‧‧整形光束
95‧‧‧第一光束
96‧‧‧第二光束
97‧‧‧干涉圖案
970‧‧‧微結構
98‧‧‧支撐元件
980‧‧‧位置感測器
D‧‧‧感測區域的寬度
△x‧‧‧X方向之特定距離
△y‧‧‧Y方向之位置差異
圖一A與圖一B係分別微結構圖案對位示意圖。
圖二A係為本發明之步進排列式干涉微影方法實施例流程示意圖。
圖二B係為本發明偵測偏移誤差流程示意圖。
圖三係為移動位置感測器之位置示意圖。
圖四係為干涉光束偏移誤差示意圖。
圖五係為利用位移運動補償偏移誤差示意圖。
圖六係為本發明之干涉微影系統實施例示意圖。
圖七A係為本發明之干涉圖案形狀實施例示意圖。
圖七B係為本發明之連續干涉微影曝光實施示意圖。
圖八A係為本發明之定位裝置實施例俯視示意圖。
圖八B係為本發明之定位裝置側視示意圖。
圖九A與圖九B係為本發明之承載裝置實施例立體與分解示意圖。
圖九C係為該第一反射元件或第二反射元件動作示意圖。
圖十係為本發明之定位裝置系統架構方塊示意圖。
圖十一A與圖十一B係分別為工件上之干涉圖案微觀結構影像。
2‧‧‧步進排列式干涉微影方法
20~25‧‧‧步驟
Claims (17)
- 一種步進排列式干涉微影方法，其係包括有下列步驟：(a)提供一承載裝置、一位移驅動裝置以及一位置偵測部，該承載裝置具有一第一以及一第二反射元件，該第一與第二反射元件係分別設置於該承載裝置之一側邊上，該位移驅動部與該承載裝置相連接，該位移驅動部係控制該承載裝置於一第一軸向以及一第二軸向上進行位移運動以及一旋轉運動，該位移驅動部其係更具有一細位移驅動部，其係與該承載裝置相連接以進行一細位移運動，以及一粗位移驅動部，其係與該細位移驅動部相連接以進行一粗位移運動，該粗位移驅動部與該細位移驅動部具有不同之工作頻段，該位置偵測部，其係設置於該承載裝置之一側，該位置偵測部可以藉由該第一與第二反射元件偵測該承載裝置之位置以產生一位置訊號；(b)提供一干涉光束並偵測該干涉光束相較於該位移運動之一偏移誤差；(c)使該干涉光束照射至該承載裝置上之一工件表面，以於該工件表面形成一特定干涉圖案區塊；(d)以一訊號處理與控制單元以步進方式根據該偏移誤差進行一位置調整運動，以調整下一次曝光位置，其中該訊號處理與控制單元，其係與該位置偵測部、該位移驅動部相偶接，該訊號處理與控制單元係接收與處理該位置訊號以得到一位置處理訊號，該訊號處理 與控制單元根據該位置處理訊號以及該干涉光束相較於該第二軸向之該偏移誤差計算要補償之位置，並根據該要補償之位置控制該位移驅動部進行位移運動以調整該工件之曝光位置，該訊號處理與控制單元更具有：一低通濾波單元，其係對該位置訊號進行濾波以形成一濾波訊號，並重整該細位移驅動部以及該粗位移驅動部之工作頻段分配；一轉換單元，其係可進行座標轉換將該濾波訊號轉換成該位置處理訊號；一第一控制單元，其係可接收該位置處理訊號並與該承載裝置之目標位置相比較以形成一位置補償訊號，然後根據該位置補償訊號產生對應之一細調節控制訊號以控制該細位移驅動部進行該細位移運動，該第一控制單元更可以藉由一邏輯判斷決定是否要產生一觸發訊號以作為進行該粗位移運動之依據；以及一第二控制單元，其係可接收該觸發訊號，並根據該位置補償訊號產生對應之一粗調節控制訊號，給該粗位移驅動部進行該粗位移運動；以及(e)重複該步驟(c)至(d)複數次，在該工件表面上拼接形成有一大面積干涉圖案。
- 如申請專利範圍第1項所述之步進排列式干涉微影方法，其中該步驟(d)更包括有：(d1)以該旋轉運動根據該偏移誤差將該承載裝置旋轉一角度；以及(d2)以步進方式調整該承載裝置之曝光位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之步進排列式干涉微影方 法，其中該步驟(d)更包括有：(d1)使該承載裝置於該第一軸向上步進移動；以及(d2)使該承載裝置於該第二軸向上步進移動以補回該偏移誤差。
- 如申請專利範圍第1項所述之步進排列式干涉微影方法，其中該承載裝置更可藉由該粗位移以及該細位移運動進行該位置調整運動。
- 如申請專利範圍第1項所述之步進排列式干涉微影方法，其中偵測該偏移誤差之方式更包括有下列步驟：(b1)將一位置感測器放在該承載裝置上；(b2)使該干涉光束中之一第一光束投射一光區至該位置感測器上並記錄該光區之一第一位置；(b3)控制該承載裝置於該第一軸向上移動一特定距離，並記錄該干涉光束中之一第二光束於該位置感測器上所形成之光區之一第二位置；(b4)計算該第一位置與該第二位置於該第二軸向上之一位置差異；以及(b5)根據該位置差異與該特定距離之比值得到該偏移誤差。
- 如申請專利範圍第5項所述之步進排列式干涉微影方法，其中偵測該光區之直徑大小係為該位置感測器之感測區域的寬度。
- 一種步進排列式干涉微影系統，包括：一承載裝置，其係可承載一工件，該承載裝置具有一 第一以及一第二反射元件，該第一與第二反射元件係分別設置於該承載裝置之一側邊上；一位置偵測部，其係設置於該承載裝置之一側，該位置偵測部可以藉由該第一與第二反射元件偵測該承載裝置之位置以產生一位置訊號；一位移驅動部，其係與該承載裝置相連接，該位移驅動部係可控制該承載裝置於一第一軸向、一第二軸向進行位移運動以及一旋轉運動，該位移驅動部其係更具有一細位移驅動部，其係與該承載裝置相連接以進行一細位移運動，以及一粗位移驅動部，其係與該細位移驅動部相連接以進行一粗位移運動，該粗位移驅動部與該細位移驅動部具有不同之工作頻段；一干涉微影部，其係可提供一干涉光束於該工件上進行干涉微影的製程；一訊號處理與控制單元，其係與該位置偵測部、該位移驅動部相偶接，該訊號處理與控制單元係接收與處理該位置訊號以得到一位置處理訊號，該訊號處理與控制單元根據該位置處理訊號以及該干涉光束相較於一偏移誤差計算要補償之位置，並根據該要補償之位置控制該位移驅動部進行位移運動以調整該工件之曝光位置，該訊號處理與控制單元更具有：一低通濾波單元，其係對該位置訊號進行濾波以形成一濾波訊號，並重整該細位移驅動部以及 該粗位移驅動部之工作頻段分配；一轉換單元，其係可進行座標轉換將該濾波訊號轉換成該位置處理訊號；一第一控制單元，其係可接收該位置處理訊號並與該承載裝置之目標位置相比較以形成一位置補償訊號，然後根據該位置補償訊號產生對應之一細調節控制訊號以控制該細位移驅動部進行該細位移運動，該第一控制單元更可以藉由一邏輯判斷決定是否要產生一觸發訊號以作為進行該粗位移運動之依據；以及一第二控制單元，其係可接收該觸發訊號，並根據該位置補償訊號產生對應之一粗調節控制訊號，給該粗位移驅動部進行該粗位移運動。
- 如申請專利範圍第7項所述之步進排列式干涉微影系統，其中該第一與第二反射元件係相互正交。
- 如申請專利範圍第7項所述之步進排列式干涉微影系統，其中該位置偵測部更可以偵測該承載裝置之轉角。
- 如申請專利範圍第7項所述之步進排列式干涉微影系統，其中該細位移驅動部係為一壓電致動元件，其係可進行該旋轉運動以及一二維線性運動。
- 如申請專利範圍第7項所述之步進排列式干涉微影系統，其中該粗位移驅動部更具有：一第一線性驅動部，其係與該細位移驅動部相連接；以及 一第二線性驅動部，其係與該第一線性驅動部相連接，該第二線性驅動部係與該第一線係驅動部相互正交。
- 如申請專利範圍第7項所述之步進排列式干涉微影系統，其中該位置偵測部更具有：一光源部，其係可提供一雷射偵測光源；一分光單元，其係可將該雷射偵測光源分成一第一偵測光以及一第二偵測光；一第一偵測部，其係設置於該承載裝置之一側與該第一反射元件相對應，該第一偵測部係可將該第一偵測光分成複數道子偵測光並導引至該第一反射元件以及接收由該第一反射元件所反射之子偵測光；以及一第二偵測部，其係設置於該承載裝置之另一側與該第二反射元件相對應，該第二偵測部係可將該第二偵測光導引至該第二反射元件並接收由該第二反射元件所反射之反射光。
- 如申請專利範圍第12項所述之步進排列式干涉微影系統，其中該第二偵測部更具有一平面干涉儀以及一光訊號接收器。
- 如申請專利範圍第12項所述之步進排列式干涉微影系統，其中該第一偵測部更具有複數個平面干涉儀以及複數個光訊號接收器。
- 如申請專利範圍第7項所述之步進排列式干涉微影系 統，其中該第一以及該第二反射元件係分別藉由一固定裝置固定於該承載裝置上。
- 如申請專利範圍第7項所述之步進排列式干涉微影系統，其中而該承載裝置之上具有一槽體，其內具有複數個通孔，以提供真空負壓藉由該通孔產生吸附力作用於工件上。
- 如申請專利範圍第16項所述之步進排列式干涉微影系統，該承載裝置上具有一圓盤，其係容置於該槽體中以提供承載工件，該圓盤上具有複數個溝槽與該通孔相連通，使該真空負壓所產生之吸附力可以作用於工件上。
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