TWI397778B

TWI397778B - 曝光設備和製造裝置的方法

Info

Publication number: TWI397778B
Application number: TW096111915A
Authority: TW
Inventors: Yuji Kosugi
Original assignee: Canon Kk
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2013-06-01
Also published as: TW200807164A; US20080316450A1; EP1843209A2; KR100875008B1; JP2007281097A; KR20070099464A; EP1843209A3; US20070229788A1; US7423726B2; JP4315455B2; US8107052B2

Description

曝光設備和製造裝置的方法

本發明有關一當掃描基板時將該基板曝露至光線之曝光設備，及一採用該曝光設備之裝置製造方法。

當以微影製程製造一裝置、諸如半導體裝置、液晶顯示器裝置、或薄膜磁頭時，使用一曝光設備，其經由一投射光學系統將一光罩之圖案轉印至一基板上，而在該基板上已塗有一感光劑。在曝光設備中按照裝置之微型化及較高密度尋求較高解析度。

該圖案之投射解析度視該投射光學系統之數值孔徑(NA)及該曝光波長而定，且係藉著增加該投射光學系統之NA或縮短該曝光波長而增加。該曝光波長之縮短已經穩定成長，譬如，依序由g射束、至i射束、至準分子雷射光。準分子雷射光之波長的縮短至248奈米、193奈米、及進一步至157奈米係正進展中。

如已熟知者，一曝光設備可採用一步進及重複系統或一步進及掃描系統。使用一步進及掃描系統之曝光設備被稱為一掃描曝光設備。特別地是，以一掃描系統，其係可能使該基板之表面匹配至一最佳之影像平面位置，同時實施掃描曝光，故其係可能減少藉由該基板之不佳平坦度所造成的曝光精確性中之縮減。

以一掃描曝光設備，在該基板之曝光面積(拍攝區域)接近裂隙形曝光燈(在下文，稱為裂隙燈)的一照射面積之前，該曝光面積之表面位置可被測量及校正至該影像平面之位置。該表面位置係該投射光學系統的光軸方向中之位置。

譬如，其係可能使用一光線傾斜入射型表面－位置偵測設備、或諸如空氣微感測器或靜電式電容感測器之間隙感測器測量該表面位置。再者，其係可能配置或界定複數測量點，以便除了該高度位置以外，測量該表面之傾斜。

圖9及10顯示測量點之範例配置。於圖9所示範例中，該表面－位置偵測設備之三測量點係於裂隙燈900之掃描方向(Y方向)中配置至該前面及後面兩者。於圖10所示範例中，該表面－位置偵測設備之五測量點係於該裂隙燈900之掃描方向(Y方向)中配置至該前面及後面兩者。測量點係在該掃描方向中配置至該前面及該後面兩者，致使以用於在該＋Y方向及該－Y方向兩者中所實施之曝光的掃描，在任一方向中的曝光之前馬上測量該基板之表面位置。

日本專利特許公開申請案第09－045609號揭示一用於測量掃描曝光之焦點及傾斜的方法。

日本專利特許公開申請案第2004－071851號揭示一使用晶圓表面資訊，用於控制及驅動該焦點及傾斜之方法，該資訊係事先以一由曝光設備所分開地提供之焦點偵測系統所獲得。

該微型化趨勢已伴隨著變成非常地小之焦點深度，且如此需要所謂之焦點精確性，意指需要將待曝光基板之表面匹配至一最佳影像平面的精確性已變得越來越強烈。

特別地是，其已變得清楚的是於一具有不精確之表面形狀的基板中，曝光面積中之焦點偵測的精確性變成一問題。於一數值範例中，當該焦點深度係0.4微米時，該基板之平坦度相對該曝光設備的焦點深度之所需控制通常係該焦點深度的1/10至1/5，且係0.04至0.08微米。譬如於圖7中所示，當基於相等間隔配置的測量點FP1、FP2及FP3之資訊校正該基板之表面位置時，該基板之表面位置的資訊係不存在於該等測量點之間。據此，散焦的一偏置量△發生在該基板之實際表面位置及由FP1、FP2及FP3的表面位置資訊所獲得之表面之間。此一散焦因數被稱為焦點取樣誤差。

為了減少該焦點取樣誤差，該焦點取樣間隔應該要減少。在此，譬如，該焦點取樣間隔可基於該測量感測器之偵測面積及該取樣週期、一對應於該曝光設備之結構本體的殘留震動模式之取樣週期、該控制系統之控制頻率等所決定。譬如，一案例係可能的，其中測量點係於該掃描方向中配置在1毫米間隔，且光線傾斜入射型測量點係於一與該掃描方向垂直之方向中配置在1毫米間隔。於此案例中，獲得越過該基板之整個範圍的表面資訊，作為映射至於該掃描方向中之1毫米間隔及於與該掃描方向垂直的方向中之1毫米間隔的柵格之資訊。

然而，在製造點，由於削減基板、縮小基板等之導入，伴隨著晶片多樣化及微型化之趨勢，製成具有各種晶片尺寸之產物。因此，視如上面所述設備之性能及組構而定，以測量點之配置每次橫越該拍攝時，拍攝及測量點之位置關係改變。其結果是，在一接近該拍攝之邊緣的部份發生局部散焦，特別是在一測量點及曝光開始的位置及/或曝光終止的位置間之距離增加的案例中。一拍攝區域能被組構成可包含一或複數晶片區域。

根據本發明的一態樣，在此提供一在掃描基板時將該基板曝光之曝光設備。該設備包含：一架台，其組構成可固持該基板及運動；一測量裝置，其組構成可測量藉由該架台所固持之基板的一表面之位置；一控制器，其組構成可藉著控制一定時關於沿著一直線配置的複數拍攝區域之每一區域界定測量點之配置，及造成該測量裝置關於該複數拍攝區域中之已界定測量點連續地測量該表面之位置，同時造成該架台運動，以沿著該直線掃描該基板，該測量裝置在該定時測量該表面的一位置，以致第一時間間隔及第二時間間隔係彼此不同，該第一時間間隔係該測量裝置關於第一拍攝區域中之最後測量點測量該表面的一位置之第一時間、及該測量裝置關於鄰接該第一拍攝區域中之最後測量點的第二測量點測量該表面的一位置之第二時間間之間隔，該第二時間間隔係該第一時間與第三時間間之間隔，而該測量裝置在該第三時間關於鄰接該第一拍攝區域的第二拍攝區域中之第一測量點測量該表面的一位置。

本發明之進一步特色將參考所附圖面由示範具體實施例之以下敘述變得明顯。

現在將參考所附圖面詳細地敘述本發明之具體實施例。該等具體實施例減少一缺點、諸如藉由拍攝區域及在複數拍攝區域之中的測量點間之位置關係中之變化所造成的局部散焦。

圖1顯示一根據本發明之示範具體實施例的曝光設備之整個組構。敘述一應用於掃描曝光設備之範例。

一掃描係以具有一圖案而藉由光罩架台3所固持之光罩2驅動。該光罩2係藉著一由包含裂隙構件的照射光學系統所形成之裂隙燈所照射。如此，該光罩2的圖案之影像係藉著該裂隙燈形成在一投射光學系統1之影像平面中。在其上已塗有一感光劑(光阻劑)之基板(晶圓)4係定位於該影像平面中。在下文，已塗有一感光劑之基板係僅只稱為該基板。

複數拍攝區域係在該基板4上對齊。該複數拍攝區域包含沿著一直線配置之拍攝區域。每一拍攝區域係組構成可包含一或複數晶片面積。組構該曝光設備，以便經由該投射光學系統1將該複數拍攝區域依序曝光在該基板上。該基板4係藉著一基板夾頭5所固持。

該基板夾頭5係安裝在一曝光架台機件6上。該曝光架台機件6係組構成一可在六軸方向中驅動該基板4之設備。該曝光架台機件6包含譬如一可於該X及Y軸方向中驅動之XY架台，一可於該Z軸方向中驅動及環繞著該X及Y軸之調平架台，及一可環繞著該Z軸驅動之旋轉架台。該Z軸匹配於該投射光學系統1的一光軸AX。該曝光架台機件6係設在一表面板件7上。

第一表面-位置偵測單元50偵測該表面位置(或該高度位置及該Z軸方向中之位置)及該基板4之傾斜，且包含零組件10至19。一光源10係組構成包含一白太陽燈管、或一具有高亮度之發光二極體，其具有複數不同之峰值波長。該光源10放射具有大約相同橫截面之強度分佈的光束，且由於使用一準直透鏡11而變成平行。

經由一裂隙構件12、一光學系統13及一反射鏡14，一由該準直透鏡11所放射之光束係在複數測量點(在此敘述為25點)入射在該基板4之表面上。該裂隙構件12具有一像稜鏡之形狀，且係藉著接合一對稜鏡所形成，使得那些稜鏡之斜面面朝彼此，及在該黏合面上，提供一由鉻黃所構成之光線屏蔽薄膜。此光線屏蔽薄膜中所形成者係對應於測量點之數目的開口(例如，銷孔)。

該光學系統13係雙遠心光學系統。在該裂隙構件12中設有25銷孔的光線屏蔽薄膜之表面、及該基板4之表面滿足用於該光學系統13的山甫魯(Scheimpflug)之條件。

該基板4的表面上之25個光束的入射角Φ(相對一垂直於該基板4表面的直線之角度)係不少於70度

如譬如於圖3所示，具有相同圖案結構的複數拍攝區域係對齊或界定在該基板4之表面上。在通過該光學系統13之後，該25個光束係入射及在該圖案區域之測量點形成一影像，該等測量點係彼此獨立的，譬如於圖2所示。圖2中之25個測量點係配置在該X方向中，以蓋住該基板的表面上之裂隙燈的寬度(在垂直於該掃描方向的方向中之長度)。譬如，藉著配置該等測量點，以便蓋住該基板上之裂隙燈的兩倍寬度之區域，其係可能將測量所需之時間減少一半。

用於測量的光束之光軸能夠在該XY水平面中配置於由該X方向旋轉達θ度(譬如，22.5度)之方向中，使得該25個測量點係在該基板4的表面上彼此獨立地被觀察。

其次，經由反射鏡15、光接收光學系統16、及校正光學系統18，一由該基板4所反射之光束在光感測器19之偵測表面上形成一影像。該光接收光學系統16被組構成雙遠心光學系統，且一孔口17係設在該光接收光學系統16內側。該孔口17係共同提供用於該25個測量點，及切斷藉著存在於該基板4上之電路圖案所產生之高階繞射光(漏光)。

在通過該光接收光學系統16之後，該25個光束之光軸變得彼此平行，影像係藉著該校正光學系統18之25個別校正透鏡再次形成在該光電感測器19之偵測表面上，以形成25個光點。

該等零組件16至18實施傾斜校正，使得該基板4的表面及該光電感測器19的偵測表面上之測量點係彼此共軛的。因此，回應於該等測量點的光軸方向AX中之高度改變，發生該偵測表面上之銷孔影像的位置中之變化，而不會由於該等測量點之局部傾斜允許該偵測表面上之銷孔影像的位置中之改變。

在此，譬如，該光電感測器19能以25個一維電荷耦合器件(CCD)行感測器所組構，但在一案例中可獲得相同之效果，其中該光電感測器19係藉著提供複數二維位置偵測裝置所組構。

如圖1所示，在藉著該光罩架台機件3的架台所固持之後，該光罩2係在垂直於該投射光學系統1的光軸AX之平面中、於箭頭3a之方向(該Y軸方向)中以一恆定速率掃描。在此時，該光罩2被驅動至校正，以便在垂直於該箭頭3a之方向(該X軸方向)中維持一目標座標位置。

用於該光罩架台機件3之架台，藉著由一干涉系統21至一固定於該光罩架台機件3之XY棒式反射鏡20照射複數雷射光束，測量該X軸及該Y軸中之位置的資訊。

譬如，一照明光學系統8能被組構成具有一光源，其放射脈衝光、諸如準分子雷射、光束整型光學系統、光學積分器、準直器、及反射鏡。該照明光學系統8能以有效地透射或反射該遠紫外線區域的脈衝光之材料所形成。

該光束整型光學系統整型該入射光束之橫截面形狀(包括大小)。該光學積分器允許該光分佈性質變一致，及以一致之照度照明該光罩2。

於該照明光學系統8中，藉由一未示出之遮光板指定一裂隙形照明區域，如此形成一包含該圖案資訊之裂隙燈。一曝光工作站係組構成設有直接與曝光有關之照明光學系統8、該投射光學系統1、該表面板件7等零組件。

該基板夾頭5的一部份包含一參考表面9。在該表面板件7或一分開地提供之表面板件上，與該表面板件上之曝光架台機件6相同，提供一分開之測量架台機件22，其係可於六軸方向中自由地運動。

待處理之基板4係首先放置在安裝於該測量架台機件22上之基板夾頭機件5上，且係藉由該基板夾頭5以一機制、諸如真空或靜電吸力所固持。使用該基板夾頭5上之參考表面9作為一參考，該基板4的每一拍攝區域之表面位置係藉由第一表面-位置偵測單元50所測量。該測量結果係儲存於一記憶體130中。於該第一表面-位置偵測單元50中，測量工作站被組構成具有該測量架台機件22之諸元件等。

在此，為了增加該測量準確性，可在大約與該基板4的表面相同之高度，藉著譬如將一薄金屬薄膜、金屬板等安裝在該基板夾頭5之表面上而組構該基板夾頭5上之參考表面9。

當該測量架台機件22上之測量製程結束時，該基板4係在一藉由該基板夾頭5由該測量架台機件22所固持之狀態中給入至該曝光架台機件6上。該曝光設備亦可組構成設有二基板夾頭5，並在該曝光架台機件6及該測量架台機件22之間交換它們。另一選擇係，該曝光設備可組構成可設有至少一(譬如，二)基板架台機件，其可在該曝光工作站及該測量曝光工作站之間運動。

在該曝光架台機件6上實施一聚焦製程，其將藉著該基板夾頭5所固持之基板4的表面匹配至該影像投射光學系統1之平面。大致上陳述之，於該聚焦製程中，當使用該參考表面9藉著第二表面－位置偵測單元100測量該基板4之高度時，該基板4之表面位置係藉著該曝光架台機件6所調整。

特別地是，譬如，能使用該光罩2之圖案區域或其一邊界區域中所提供的參考表面9及一聚焦記號23實施該聚焦製程。該記號23譬如包含一銷孔，且來自該照明光學系統8而具有與該曝光光線相同波長之光線通過該銷孔，以致以該投射光學系統1，一影像係形成在該基板夾頭5上之參考表面9的附近。以該投射光學系統1，由該參考表面9所反射之光線再次於該記號23之附近形成一影像。在此時，當運動該曝光架台機件6中所包含之Z架台時，偵測該聚焦狀態。當該光罩2及該參考表面9係於一完全聚焦狀態中時，通過該銷孔23之光量係最大的。通過該銷孔23之光線係經由半反射鏡24及收光鏡25入射在一探測器26上。如此，通過該銷孔23之光量係藉著該探測器26所偵測。該偵測結果被提供至一主控制器110。該主控制器110經由一驅動器120a控制該曝光架台機件6，使得該Z架台係停止在藉由該探測器26所偵測之光量係最大的位置。然後完成該聚焦製程。

當完成該聚焦製程時，實施以下種類之曝光製程。亦即，該主控制器110經由一驅動器120a控制該曝光架台機件6，以於該XY平面中運動該基板夾頭5，及如此藉著依序運動該基板4之複數拍攝區域至該曝光位置實施曝光。在此時，基於該基板4之表面位置資訊(基於該參考表面9之位置資訊)，該攝取區域之表面係匹配至該投射光學系統1之影像平面，該資訊已經在該測量架台機件22上測量與儲存於該記憶體130中。這是藉著該主控制器110驅動該曝光架台機件6之Z架台經由該驅動器120a所實施。

其次，參考圖3及4敘述一測量系統中之測量製程。

一測量系統測量越過該整個基板4之表面位置。例如，在藉著圖3中之範例所示順序中，該基板4係藉著該測量架台機件22所掃描，且與該掃描同步地測量該基板4之表面位置。

特別地是，於該基板在一拍攝區域300的接近側面加速以抵達一規定速率之後，在該恆定之速率，於一預定之順序中連續地測量該拍攝區域300內之測量點。在該拍攝區域300內的測量完成之後，該基板係在該X方向中運動，同時迅速地減速以運動至該鄰接之行。然後，在該基板係於一拍攝區域301的接近側面加速以抵達該規定速率之後，依拍攝區域301、拍攝區域302、拍攝區域303之方式，於該Y方向中排成一直線的複數拍攝之表面位置係以恆定之速率測量。其後，該基板在該X方向中運動以移位至該鄰接之行，同時迅速地減速，且在抵達一加速開始點之後，該基板係在該相反方向中加速，且該Y方向中之複數拍攝區域的表面位置係依次以恆定之速率測量。重複如上述之程序，直至抵達該最後之拍攝區域。藉著採取此一組構，其係不需要為每一拍攝區域加速/減速該架台，故可獲得高產量。

其次，參考圖4敘述恆定速率掃描期間的測量點之配置。

譬如，可根據該第一表面-位置偵測單元50之偵測面積(平均面積)、或該測量掃描速率，設定在驅動該基板的方向中之測量點的間隔P。在此，該表面位置能被偵測作為一藉著平均該基板的偵測區域中之表面位置所獲得之值。如此，該偵測面積能被了解為一平均面積。

於該拍攝區域中，根據該樣本節距P以大約相等之間距配置或界定該等測量點。配置該第一拍攝區域401內之第一測量點，在考慮以該第一表面-位置偵測單元50平均該偵測面積內之表面位置的結果所需，由該拍攝終止確保一充分之裕度M。同樣關於該隨後之拍攝區域，在一離該拍攝邊緣確保該裕度M之位置配置該第一測量點。

其次，決定該拍攝區域401內之最後測量點及該拍攝區域402內之第一測量點間之間隔D。在此，L係一拍攝區域(掃描長度)的掃描方向中之長度，且Y節距係拍攝區域間之距離。

在該拍攝區域中之測量點間之間隔的數目係K[間隔]，K=INT[(L-M)/P]

及INT[]係一運算子符號，其中一數目的小數被捨去。

該間距D係：D=Y節距-(KxP)。

在此該掃描速率係S，於該拍攝區域中，在測量一測量點之定時及測量該下一測量點的定時之間的時間間隔T1(在下面，於一拍攝區域內的測量定時間之時間間隔)係P/S。亦，測量一拍攝區域中之最後測量點的定時及測量該下一拍攝區域中之第一測量點的定時之間的時間間隔T2(在下面，於諸拍攝區域間之測量定時間之時間間隔)係D/S。如此，諸拍攝區域間之測量定時間之時間間隔T2與一拍攝區域內的測量定時間之時間間隔T1間之差異△T(在下面，定時變化之數量)係△T=T2-T1=(D-P)/S

亦即，由一拍攝區域中之最後測量點的測量至該下一拍攝區域中之第一測量點的測量，在此有一藉著將△T加至一拍攝區域內的測量定時間之時間間隔T1所獲得之等待時間。

譬如，假設離該鄰接之拍攝Y節距的距離係33[毫米]，該掃描長度L係33[毫米]，該裕度M係0.3[毫米]，及該樣本節距P係0.4[毫米]。於此案例中，該拍攝內的測量點之數目係K+1=INT[(33-0.3)/0.4]+1-82[點]。在此曝光終止之位置亦確保0.3[毫米]之裕度。

然而，以一方法，其中該基板中之所有測量點的掃描方向中之所有間隔係一共用之間隔，該下一拍攝區域中之測量點的位置視該前一拍攝區域中之最後測量點的位置而定。因此，關於該下一拍攝區域之第一測量點，可能無法獲得離該拍攝區域之邊緣的一充分裕度，導致降低測量的準確性。

在另一方面，於本發明的一示範具體實施例中，在諸拍攝區域之間，當作諸測量定時之間的間隔，提供該時間T2，其係藉著將△T加至一拍攝區域內的測量定時間之間隔所獲得。這意指在所有該等拍攝中，確保由該拍攝區域之邊緣至該第一測量點的裕度M。如此，在所有該等拍攝中，測量點之配置係相同的，以致其係可能對於所有該等拍攝區域以相同之條件測量該表面位置。

在此，關於每一拍攝，藉著實施由加速率、恆定速率、及減速所伴隨之掃描，其係在該曝光開始位置及該曝光終止位置之附近為每一拍攝輕易地設定該測量點。然而，於此案例中，產量可減少，因為其變得需要為每一拍攝加速及減速。因此，關於屬於單一行之拍攝區域，其較佳的是當以恆定之速率掃描該基板時測量該表面位置。

如圖5所示，於該拍攝區域中，可存在一完成拍攝區域及一未完成拍攝區域(需要拍攝區域)。一未完成拍攝區域係一拍攝區域，其中一部份由該基板之有效區域突出。於此種拍攝規劃中，譬如，一完成拍攝區域502之想要位置(譬如，一邊緣)可被用作一參考位置，該完成拍攝區域502係在該拍攝區域之中於該掃描方向中對齊的第一待測量區域。該未完成拍攝區域501及該隨後的完成拍攝區域503之測量點的測量定時，較佳地是基於相對該參考位置之位置關係作設定。

由於每一測量點的表面狀態中之差異，為了校正該焦點測量值中之差異，其較佳的是由一預先採取之測量決定一校正偏置值。當實施每一拍攝區域之曝光製程時，其較佳的是基於此偏置值校正用於每一測量點之測量值。

為了偵測該基板4之曝光面積的Z方向中之位置(Z)及傾斜(α,β)的偏差，其係需要考慮該照明區域之形狀及該曝光面積的圖案結構(實際高度差)間之關係。在此，由於譬如藉著該基板4的抗蝕劑表面所反射之光線、及藉由該基板4之基板表面所反射的光線間之干涉效應，可考慮一偵測誤差因素。該效應視該基板表面之材料而定，其寬闊之意義係該圖案結構，及顯著足夠的是不能以高反射式線路材料、諸如鋁忽視該效應。

亦當一靜電式電容感測器被用作一表面－位置偵測感測器時，以GaAs基板用作一用於高速裝置或發光二極體之基板，其係已知在此有一大測量偏置，不像以矽基板。

於譬如圖1所示之曝光設備中，獲得一偏置值(校正值)，以校正由於在該等測量點的表面狀態中之差異而在該焦點測量值中之誤差，亦即由於該圖案結構之誤差。特別地是，可使用當掃描該基板所測量之表面位置測量值，對於複數樣本拍攝區域601至608(圖6)計算一偏置值。在該記憶體130中所儲存之每一測量點，使用對應於每一測量點之圖案結構的一偏置值(校正值)校正該測量資料。

圖6中之樣本拍攝配置係一範例；樣本拍攝區域之數目及配置不限於那些在此範例中所顯示者。

在下文，將參考圖8敘述本發明的一示範具體實施例之表面位置偵測方法及曝光方法。下面之製程係藉著該主控制器110所控制。

在此，於譬如圖1所示該曝光設備中，一發光二極體(LED)被用作該光源10，且一線性電荷耦合器件(CCD)感測器被用作該光感測器19。

於步驟801中，製程的一迭代係藉著接收一開始命令之主控制器110所開始。於步驟802中，一基板係放置在該測量架台機件22上之夾頭5上，並藉著該夾頭5所固持。

於步驟803中，該主控制器110獲得該掃描測量面積之尺寸(包括L)當作一參考、及一拍攝區域內之測量定時與基於拍攝規劃資訊(包括Y節距)的定時變化量△T間之時間間隔T1、掃描速率S、及電荷耦合器件累積時間，並將它們儲存於該記憶體130中。

於步驟804中，在該主控制器110的控制之下，當對於每一行在恆定之速率下以譬如圖3所示程序掃描時，測量該基板之整個表面。由於測量的結果所獲得之表面位置資訊(使用該參考表面9當作一參考之位置資訊)係儲存於該記憶體130中。

於步驟805中，該主控制器110計算一偏置值(校正值)，用於視該圖案結構(該曝光面積內之實際高度差異、基板材料)而定校正該測量誤差因數。譬如，如圖6所示，使用該表面位置測量值(表面位置資料)，該主控制器110在一對角線中實施一用於該複數樣本拍攝區域(601至608)之計算。以此計算，該主控制器110計算一偏置值(校正值)，用於視該圖案結構而定校正誤差。於步驟806中，該主控制器110將該經計算之偏置值(校正值)儲存於該記憶體130中。

於步驟807中，該基板係運動於該曝光架台機件6上，同時藉著該基板夾頭5所固持。

於步驟808中，驅動該曝光架台機件6之Z架台，以便使用該光罩聚焦標記23及該參考表面9聚焦在該基板夾頭上。

於步驟809中，當使用該校正值校正該表面位置資訊時，該主控制器110使用該基板夾頭5之參考表面當作一參考，計算一用於匹配該基板4的表面至該最佳曝光影像平面位置之校正驅動量。然後，該主控制器110執行該等拍攝區域之掃描曝光，同時根據該校正驅動量校正該基板4之表面位置。

於步驟810中，其係判斷對於該基板上之所有拍攝是否完成曝光。如果未完成，該製程返回至步驟809，且如果完成所有該等拍攝之曝光，該製程持續進行至步驟811。於步驟811中，該基板係由該曝光架台機件6排出，且於步驟812中，完成該曝光順序的一迭代。

於上面之具體實施例中，敘述一範例曝光設備，其中該測量架台及該曝光架台係獨立地存在，但這是本發明之應用的僅只一範例。本發明之曝光設備譬如可被組構成具有一或複數架台，並皆用作一測量架台及用作一曝光架台。另一選擇係，本發明之曝光設備可被組構成設有一或複數測量架台及複數曝光架台。

於圖8所示具體實施例中，步驟801至811可在該順序中、或與由步驟807向前的掃描曝光平行地執行，該下一基板可被導入至該測量架台，且實施步驟801至806之製程。於此案例中，其係可能持續有效地處理基板，故高效率曝光處理係可能的。

其次敘述用以使用上面之曝光設備製造一裝置之製程。圖11顯示一用於半導體裝置之製程的整個流程。於步驟1(電路設計)中，實施該半導體裝置之電路設計。於步驟2(光罩生產)中，基於該設計電路圖案生產一光罩。在另一方面，於步驟3(晶圓製造)中，使用諸如矽之材料製造一晶圓(亦稱為一基板)。步驟4(晶圓處理)被稱為一預處理，其中該實際電路係使用上面之光罩及晶圓以一微影技術形成在該晶圓上。其次，步驟5(組裝)被稱為一後處理，其中在步驟4中所製造之晶圓被用於轉換成半導體晶片，且包含諸如組裝(切丁、接合)及包裝(晶片封裝)之組裝步驟。於步驟6(測試)中，實施在步驟5所產生之半導體裝置的測試，諸如操作測試及耐用性測試。一已通過這些步驟之半導體裝置係完成，及係接著被裝運(步驟7)。

圖12詳細地顯示晶圓處理之流程。於步驟11(氧化)，氧化該晶圓之表面。於步驟12(CVD)中，一絕緣薄膜係形成在該晶圓表面上。於步驟13(電極形成)中，電極係藉著蒸氣沈積形成在該晶圓上。於步驟14(離子植入)中，離子係植入該晶圓中。於步驟15(CMP)中，該晶圓表面係藉著實施化學機械平坦化而變平。於步驟16(抗蝕劑處理)中，一感光劑係塗至該晶圓。於步驟17(曝光)中，使用上面之曝光設備，已經由形成有電路圖案的罩幕施加該感光劑之晶圓被曝光，以於該抗蝕劑中形成一潛像圖案。於步驟18(影像顯影)中，使轉移至該晶圓之潛像圖案顯影，以形成一抗蝕劑圖案。於步驟19(蝕刻)中，經由一打開該抗蝕劑圖案的部份蝕刻在該抗蝕劑圖案或該基板下面的一層。於步驟20(抗蝕劑分離)中，在完成蝕刻之後，移除該不需要之抗蝕劑。藉著重複這些步驟，複數電路圖案係形成在該晶圓上。

雖然本發明已參考示範具體實施例作敘述，應了解本發明不限於該等揭示之示範具體實施例。以下申請專利之範圍將被給與最廣闊之解釋，以便涵括所有此等修改及同等結構與功能。

1．．．投射光學系統

2．．．光罩

3．．．光罩架台

3a．．．箭頭

4．．．基板

5．．．基板夾頭

6．．．曝光架台機件

7．．．表面板件

8．．．照明光學系統

9．．．參考表面

10．．．光源

11．．．準直透鏡

12．．．裂隙構件

13．．．光學系統

14．．．反射鏡

15．．．反射鏡

16．．．光接收光學系統

17．．．孔口

18．．．校正光學系統

19．．．光感測器

20．．．棒式反射鏡

21．．．干涉系統

22．．．測量架台機件

23．．．聚焦記號

23．．．栓銷孔

24．．．半反射鏡

25．．．收光鏡

26．．．探測器

50．．．第一表面－位置偵測單元

110．．．主控制器

120a．．．驅動器

130．．．記憶體

300．．．拍攝區域

301．．．拍攝區域

302．．．拍攝區域

303．．．拍攝區域

401．．．第一拍攝區域

402．．．拍攝區域

501．．．拍攝區域

502．．．拍攝區域

503．．．拍攝區域

601．．．拍攝區域

602．．．拍攝區域

603．．．拍攝區域

604．．．拍攝區域

605．．．拍攝區域

606．．．拍攝區域

607．．．拍攝區域

608．．．拍攝區域

900．．．裂隙燈

圖1顯示一根據本發明之示範具體實施例的曝光設備之整個組構。

圖2顯示一用於第一平面位置偵測單元中之平面位置偵測的光束之範例。

圖3顯示一用於基板之曝光區域的測量順序之範例。

圖4顯示一根據本發明之示範具體實施例的表面位置偵測方法中之測量點的範例配置。

圖5顯示一根據本發明之示範具體實施例的表面位置偵測方法中之測量點的範例配置。

圖6係一平面圖，其顯示一選擇樣本拍攝之範例，用於評估一基板之曝光面積的表面狀態。

圖7概要地顯示如何在寬闊之間隔測量一基板表面之焦點。

圖8係一流程圖，其顯示一根據本發明之示範具體實施例的曝光設備之操作。

圖9顯示測量點之範例配置。

圖10顯示測量點之範例配置。

圖11顯示用於半導體裝置之製程的整個流程。

圖12詳細地顯示一晶圓製程之流程。

401．．．第一拍攝區域

402．．．拍攝區域

Claims

一種在掃描基板時將該基板曝光之曝光設備，該設備包含：一架台，其組構成用於運動及固持該基板；一測量裝置，其組構成測量藉由該架台所固持之基板的一表面之位置；一控制器，其組構成藉著控制一定時，界定關於沿著一直線配置的複數拍攝區域之每一者的測量點之配置，及在使該架台對於含蓋該等拍攝區域之至少相鄰兩者的區域用恆定速率運動且在沿著該直線配置之該複數拍攝區域的相鄰兩者之間的區域不將該架台減速和加速以沿著該直線掃描該基板時，而使該測量裝置關於該複數拍攝區域中之已界定測量點連續地測量該表面之位置，該測量裝置在該定時測量該表面的位置，以致第一時間間隔及第二時間間隔係彼此不同，該第一時間間隔係該測量裝置測量該表面關於第一拍攝區域中之最後測量點的位置之第一測量定時與該測量裝置測量該表面關於在該第一拍攝區域中之該最後測量點以外的測量點的位置之第二測量定時之間的間隔，該第二時間間隔係該第一測量定時與第三測量定時間之間隔，而該測量裝置在該第三測量定時測量該表面關於沿著該直線鄰接該第一拍攝區域的第二拍攝區域中之第一測量點的位置，其中該控制器被組構成控制該測量裝置之測量定時，使得該測量裝置以該第一時間間隔測量該第一拍攝區域中之相鄰的二個測量點及該第二拍攝區域中之相鄰的二個測量點。
如申請專利範圍第1項在掃描基板時將該基板曝光之曝光設備，其中該控制器係組構成界定該配置，使得一拍攝區域中之鄰接測量點的每二點之間隔係一共通之第一距離，及該第一拍攝區域中之最後測量點與鄰接該第一拍攝區域的該第二拍攝區域中之第一測量點間之間隔係第二距離，該第二距離和該共通之第一距離不同。
如申請專利範圍第1項在掃描基板時將該基板曝光之曝光設備，另包含用於實施該基板之曝露至光線的曝光工作站，及用於以該測量裝置實施一項測量之測量工作站，其中當使該架台在該測量工作站以該恆定速率沿著該直線運動以掃描該基板時，該測量裝置連續地測量該表面關於沿著該直線配置之該複數拍攝區域中已界定的測量點之位置。
如申請專利範圍第3項在掃描基板時將該基板曝光之曝光設備，包含複數該架台，其中在該曝光工作站之曝光及在該測量工作站之測量係並行地實施。
如申請專利範圍第1項在掃描基板時將該基板曝光之曝光設備，其中該曝光工作站包含組構成將來自光罩之光線投射至該基板的投射光學系統。
如申請專利範圍第1項在掃描基板時將該基板曝光之曝光設備，另包含組構成將來自光罩之光線投射至該基板的投射光學系統，其中該測量裝置係組構成在一平行於該投射光學系統之光軸的方向中測量該表面的一位置。
如申請專利範圍第1項在掃描基板時將該基板曝光之曝光設備，其中，在該複數拍攝區域之每一者中的表面之位置被該測量裝置所測量以後，當基於該測量裝置的測量結果而控制該基板之表面的位置時，將該複數拍攝區域之每一者曝光。
一種製造裝置之方法，該方法包含步驟：藉著使用如申請專利範圍第1項中所界定之曝光設備將基板曝露至光線；使該已曝光之基板顯影；及處理該已顯影之基板，以製造該裝置。