TWI417679B

TWI417679B - 微影裝置及圖案化元件

Info

Publication number: TWI417679B
Application number: TW99134265A
Authority: TW
Inventors: Hans Butler; Erik Roelof Loopstra
Original assignee: Asml Netherlands Bv
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2013-12-01
Also published as: NL2005414A; JP2011109083A; JP5386463B2; KR101208456B1; CN102053502A; TW201137533A; CN102053502B; KR20110046357A; US8922749B2; US20110096311A1

Description

微影裝置及圖案化元件

本發明係關於一種微影裝置且係關於一種微影裝置圖案化元件。

微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在此情況下，圖案化元件(其或者被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包括晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次圖案化之鄰近目標部分的網路。習知微影裝置包括：所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化元件轉印至基板。

為了使投影至基板上之圖案正確地定位於基板之表面上，提供位置量測系統以量測光罩及/或光罩台之位置以及基板及/或基板台之位置。可提供干涉計及/或編碼器量測系統或其組合，以便量測各別位置。藉由使光罩之位置與基板之位置有關，將提供圖案至基板上之正確成像。

需要改良微影裝置之投影準確度。

根據本發明之一實施例，提供一種微影裝置，該微影裝置包含：一照明系統，其經組態以調節一輻射光束；一支撐件，其經建構以支撐一圖案化元件，該圖案化元件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；一基板台，其經建構以固持一基板；及一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上，該微影裝置進一步包含一投影轉移量測配置，該投影轉移量測配置用以量測該投影系統之一光學投影轉移資訊，該投影轉移量測配置包含：一光學元件，其用以將一量測光束引導至該投影系統中；一偵測器，其用以偵測已傳遞通過該投影系統之該量測光束；及一量測處理元件，其用以自該經偵測量測光束判定該光學投影轉移資訊，其中該光學元件及該偵測器配置於該投影系統之一上游末端處。

在本發明之另一實施例中，提供一種微影裝置圖案化元件，該微影裝置圖案化元件包含一楔形體及一光柵/偵測器組合。

現將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部分。

圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。該裝置包括：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或任何其他適當輻射)；光罩支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化元件(例如，光罩)MA，且連接至經組態以根據特定參數來準確地定位該圖案化元件之第一定位元件PM。該裝置亦包括基板台(例如，晶圓台)WT或「基板支撐件」，其經建構以固持基板(例如，塗佈抗蝕劑之晶圓)W，且連接至經組態以根據特定參數來準確地定位該基板之第二定位元件PW。該裝置進一步包括投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將藉由圖案化元件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包括一或多個晶粒)上。

照明系統可包括用於引導、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。

光罩支撐結構支撐(亦即，承載)圖案化元件。光罩支撐結構以取決於圖案化元件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化元件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化元件。光罩支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化元件。光罩支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而為固定或可移動的。光罩支撐結構可確保圖案化元件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用均與更通用之術語「圖案化元件」同義。

本文中所使用之術語「圖案化元件」應被廣泛地解釋為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何元件。應注意，例如，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之元件(諸如積體電路)中的特定功能層。

圖案化元件可為透射或反射的。圖案化元件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中係熟知的，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面將圖案賦予於藉由鏡面矩陣反射之輻射光束中。

本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵蓋任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統或其任何組合，其適合於所使用之曝光輻射，或適合於諸如浸沒液體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用均與更通用之術語「投影系統」同義。

如此處所描繪，裝置為透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可為反射類型(例如，使用如上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。

微影裝置可為具有兩個(雙載物台)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「光罩支撐件」)的類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台或支撐件，或可在一或多個台或支撐件上進行預備步驟，同時將一或多個其他台或支撐件用於曝光。

微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分可藉由具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間的空間。浸沒技術可用以增加投影系統之數值孔徑。如本文中所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須浸漬於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。

參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源與微影裝置可為分離實體。在此等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之部分，且輻射光束係憑藉包括(例如)適當引導鏡面及/或光束擴展器之光束傳送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，當輻射源為水銀燈時，輻射源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束傳送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。

照明器IL可包括經組態以調整輻射光束之角強度分佈的調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。此外，照明器IL可包括各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。

輻射光束B入射於被固持於光罩支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化元件(例如，光罩MA)上，且係藉由該圖案化元件而圖案化。在橫穿光罩MA後，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位元件PW及位置感測器IF(例如，干涉量測元件、線性編碼器或電容性感測器)，基板台WT可準確地移動，例如，以使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。類似地，第一定位元件PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑而準確地定位光罩MA。一般而言，可憑藉形成第一定位元件PM之部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。類似地，可使用形成第二定位器PW之部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT或「基板支撐件」之移動。在步進器(相對於掃描器)之情況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定的。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔用專用目標部分，但其可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。類似地，在一個以上晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。

所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中：

1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使光罩台MT或「光罩支撐件」及基板台WT或「基板支撐件」保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT或「基板支撐件」在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C的大小。

2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描光罩台MT或「光罩支撐件」及基板台WT或「基板支撐件」(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT或「基板支撐件」相對於光罩台MT或「光罩支撐件」之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。

3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使光罩台MT或「光罩支撐件」保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化元件，且移動或掃描基板台WT或「基板支撐件」。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT或「基板支撐件」之每一移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化元件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化元件(諸如上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。

亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。

在上文所描述之微影裝置中，藉由適當量測系統在曝光及掃描期間量測光罩支撐件位置(又，在一些實施例中，可量測光罩自身之位置)，且此外，在曝光及掃描期間量測晶圓台之位置。在曝光期間，將圖案自圖案化元件投影至基板上。藉此，藉由投影系統將圖案化元件(及其圖案)之位置「轉移」成基板上圖案之位置。因此，投影系統之轉移函數準確度轉譯成圖案至基板上之位置的位置準確度。可能會出現之問題在於：基板台之移動、光罩台之移動及/或微影裝置之一或多個其他元件之移動(其可能會出現於(例如)掃描、曝光移動期間)可能會影響投影系統之一或多個光學元件(透鏡、鏡面)之位置準確度。此等定位不準確度可轉譯成圖案至基板上之投影的不準確度。光罩支撐件之定位不準確度、基板台之定位不準確度及投影系統之定位不準確度(由投影系統中之一或多個光學元件的準確度誘發)均影響基板上投影影像之位置的準確度。光罩支撐件及基板台之位置不準確度係藉由其各別位置量測系統加以量測。控制器嘗試藉由將誤差回饋至連接至光罩支撐件及基板台之致動器來最小化此等誤差。不量測由投影系統中之光學元件之不準確度誘發的影像位置不準確度。

為了解決此問題，根據本發明之一態樣的微影裝置具備投影轉移量測配置，投影轉移量測配置用以在移動(諸如基板台及支撐件中之一或多者的掃描移動)期間量測投影系統之光學投影轉移資訊。此外，該配置包含：光學元件，其用以將量測光束引導至投影系統中；偵測器，其用以偵測已傳遞通過投影系統之量測光束；及量測處理元件，其用以自經偵測量測光束判定光學投影轉移資訊。光學投影轉移資訊可包含任何適當投影參數(諸如平面內影像位置之改變、聚焦深度、影像平面傾斜度，等等)，且可具有任何形式(諸如數位信號、類比信號，等等)。在掃描移動期間，將量測光束引導通過投影系統且藉由偵測器偵測量測光束。投影系統之光學元件(例如，透鏡、鏡面，等等)之位移可導致已行進通過投影系統之量測光束之特性(例如，位置、角度)之改變，該特性可接著藉由偵測器偵測。自如此偵測之信號導出光學投影轉移資訊，藉此提供關於在掃描移動期間投影系統之動態行為的資訊。可將光學投影轉移資訊作為校正信號提供至支撐件及基板台中之至少一者的定位控制，以便針對投影系統之光學轉移函數之(例如，動態、瞬時)偏差校正該至少一者之位置。取決於實施例，待藉由量測配置量測的投影系統之參數可包含平面內影像位置(之改變)、聚焦深度、影像平面傾斜度、放大比率，等等。可相對地執行量測，以便量測相對於(例如)藉由對準量測系統(諸如現有微影裝置之透射影像感測器(TIS))執行之另一量測的差。可在任何掃描移動(諸如在柵格板校準期間或在圖案至基板上之「正常」曝光期間所執行的基板台之移動)期間執行量測。

將光罩圖案曝光至基板上通常係藉由將光罩及基板同步地移動通過經照明狹縫而進行。在此掃描期間，光罩及基板以恆定速度移動。透鏡放大率判定運動速度之標稱比率，通常，透鏡具有為之放大比率，此情形要求光罩之移動比基板之移動快四倍。在掃描運動期間，光罩影像投影至基板上之位置準確度判定曝光之品質。藉由在掃描運動期間比較各別位置量測與所要值來判定光罩相對於其所要移動量變曲線之位置偏差及基板相對於其所要量變曲線之位置偏差。然而，不直接量測由(例如)透鏡振動誘發之影像位置誤差。極大地需要此投影系統之瞬時量測(誘發性影像位置誤差)。第一，藉由確保透鏡誘發性影像位置誤差低於特定最大臨限值，可在限定系統之適當操作時使用此量測。第二，可使用此量測來控制光罩支撐件及/或基板台，使得補償透鏡誘發性影像位置誤差。

如實施例中所展示且如將參看圖2至圖5所描述，光學元件及偵測器可配置於投影系統之上游末端處(亦即，供輻射光束進入投影系統的投影系統之末端處)，此情形可允許基板台相對無限制地移動，例如，執行掃描移動。結果，可在基板台之移動期間判定光學投影轉移資訊，使得可在量測期間考量此等移動對投影系統之光學部分的效應。參看諸圖來描述另外細節及實施例。

圖2A描繪基板W及圖案化元件MA。在一實務組態中，投影系統將插入於基板W與圖案化元件MA之間。然而，出於說明性目的，在此圖式中已省略投影系統。在此實施例中，圖案化元件MA具備楔形體，在此實例中，提供兩個楔形體WG1、WG2。楔形體(其可形成上述光學元件之一實施例)偏轉輻射光束之(例如，小)部分，以便形成量測光束。在此實施例中，兩個楔形體提供兩種量測光束。該等光束中之每一者(在已傳遞通過投影系統之後，亦即，在已藉由投影系統投影之後)到達提供於基板W上之各別第一光柵GT11、GT12。將量測光束之部分自各別第一光柵引導(例如，反射)回至投影系統中，且在已行進通過投影系統之後到達提供於圖案化元件上或提供於圖案化元件中之各別第二光柵GT21、GT22。藉此，該等量測光束中之每一者已行進通過投影系統兩次，即，在下游及在上游。歸因於量測光束與各別第一光柵及第二光柵之相互作用，藉由在各別量測光束已與第二光柵GT21、GT22相互作用之後偵測各別量測光束之各別偵測器PD1、PD2接收的強度取決於到達各別第二光柵之量測光束的位置或角度，此位置或角度又取決於投影系統之光學投影。光柵GT11、GT22可作為線圖案形成於基板W上，其在垂直於圖2A之圖式平面的方向上延伸。因此，基板W可在垂直於該圖式平面之方向上執行掃描移動，而藉由各別光偵測器PD1、PD2來偵測量測光束。基本上，將僅需要單一楔形體、單一第一光柵、單一第二光柵及單一光偵測器。然而，在此實施例中，以雙摺疊(例如，相對於平行於投影系統之光軸的線實質上對稱)來提供此量測系統，藉此不僅可獲得水平資訊，而且可獲得垂直資訊。將參看圖2B及圖2C來更詳細地解釋此情形。在圖2B中，基板W已向上位移(如藉由垂直箭頭指示)，此情形導致(歸因於量測光束相對於投影系統之光軸的傾斜方向)第二光柵上量測光束之入射光點之位移。圖2B中示意性地描繪此效應，但應理解，可出於說明性目的而強烈地誇示此圖中晶圓及量測光束之位移。量測光束相對於第二光柵之位移將導致偵測器輸出信號之改變，因為各別第二光柵處之量測光束朝向彼此移動。圖2C描繪如下情形：其中基板已在水平方向上移動，此情形將導致第二光柵上量測光束之入射類似地位移，如圖2C示意性地所指示。因此，藉由加上以及減去第一偵測器輸出信號及第二偵測器輸出信號，可偵測在垂直方向上以及在水平方向上之位移。類似地，當量測光束行進通過投影系統時，可偵測在垂直方向上以及在水平方向上投影系統之光學成像轉移函數之改變。藉由在圖案化元件上及在基板上提供第一光柵及第二光柵、偵測器以及楔形體，此處所描述之技術可相對容易地實施於現有微影裝置中。此外，藉由施加楔形體作為光學元件之部分，無需單獨光源，且與相同於曝光光束之波長的波長同時地及使用相同於曝光光束之波長的波長來偵測投影系統之光學特性。藉由相應地製備光罩及基板，可在微影工具之正常掃描器操作中判定投影系統對影像位置誤差之貢獻。為此，需要比較經轉換成位置差信號之光偵測器輸出與光罩支撐件及基板台之位置量測。將偵測器輸出信號提供至量測處理元件(圖中未繪示)以用於上述處理。又，量測處理元件可導出待提供至基板載物台及/或支撐件定位之適當校正信號(諸如前饋信號或設定點校正)。量測處理元件可藉由單獨處理元件及/或單獨硬體形成，然而，量測處理元件亦可包含於(例如，作為適當軟體常式)基板載物台及/或支撐件定位硬體及/或軟體中。

圖3至圖5各自描繪本發明之一實施例，其中光學元件、光柵及偵測器連接至投影系統，而非提供於光罩及基板中或提供於光罩及基板上。藉此，可省略特殊圖案化元件及基板之使用，此情形允許在微影裝置之正規操作期間執行量測。

圖3描繪投影系統PS、圖案化元件MA及基板W。藉由圖案化元件圖案化之輻射光束係藉由投影系統投影至基板上。光源LD(作為光學元件)(諸如LED或雷射二極體)、第二光柵GR2及光偵測器PD提供於投影系統之上游末端處，亦即，供經圖案化輻射光束進入投影系統的投影系統之側處。第一光柵GR1提供於投影系統之下游末端處，亦即，供經圖案化光束離開投影系統以投影至基板上之側處。在圖3之右側處，描繪光源LD、第二光柵GR2及光偵測器PD以及第一光柵GR1之更詳細(功能)視圖。在此功能視圖中，投影系統PS已被描繪為單一透鏡，但應理解，可應用複數個光學元件，諸如透鏡、鏡面，等等。量測光束係藉由光源LD發射，且經由投影系統之該或該等光學元件而投影至第一光柵GR1上。自第一光柵，量測光束再次行進通過投影系統，以便入射於第二光柵GR2上，在此實施例中，第二光柵GR2鄰近於光源LD。為了朝向第二光柵GR2引導量測光束，可使第一光柵GR1相對於投影系統之聚焦平面略微地傾斜。又，可使光源相對於投影系統之光軸略微地傾斜，以便將量測光束傾斜地投影通過投影系統。光學投影轉移函數之改變(例如，歸因於透鏡之略微位移、歸因於投影系統之透鏡或其他部分之加熱的略微變形，等等)可導致第二光柵GR2上量測光束之入射部位之改變。歸因於第一光柵與第二光柵之間的光學相互作用，入射部位之此改變可導致如藉由光偵測器接收之光學信號強度之改變。應注意，在偵測器、光源及/或光柵將離焦的情況下，可能需要一或多個校正透鏡(圖中未繪示)。LD、GR1/2及PD連接至投影系統之頂部及底部。投影系統之傾斜(或在另一方向上之任何其他低頻運動)可能由於透鏡元件連接至鏡筒之有限硬度而導致投影影像之相對位置改變(所謂的準靜態效應)。

圖4中描繪另一實施例。類似於圖3，圖4描繪投影系統PS、圖案化元件MA及基板W。藉由圖案化元件圖案化之輻射光束係藉由投影系統投影至基板上。光源LD(諸如LED或雷射二極體)、第二光柵GR2及光偵測器PD提供於投影系統之上游末端處，亦即，供經圖案化輻射光束進入投影系統的投影系統之側處。第一光柵GR1提供於投影系統之下游末端處，亦即，供經圖案化光束離開投影系統以投影至基板上之側處。在圖4之右側處，描繪光源LD、第二光柵GR2及光偵測器PD以及第一光柵GR1之更詳細(功能)視圖。類似於圖3，在此功能視圖中，投影系統PS已被描繪為單一透鏡，但應理解，可應用複數個光學元件，諸如透鏡、鏡面，等等。量測光束係藉由光源LD發射，且經由投影系統之該或該等光學元件而投影至第一光柵GR1上。自第一光柵，量測光束再次行進通過投影系統，以便入射於第二光柵GR2上，在此實施例中，第二光柵GR2鄰近於光源LD。光源LD可具備楔形體WG，以便相對於投影系統之光軸將量測光束傾斜地投影通過投影系統。光學投影轉移函數之改變(例如，歸因於透鏡之略微位移、歸因於投影系統之透鏡或其他部分之加熱的略微變形，等等)可導致第二光柵GR2上量測光束之入射部位之改變。歸因於第一光柵與第二光柵之間的光學相互作用，入射部位之此改變可導致如藉由光偵測器接收之光學信號強度之改變。應注意，在偵測器、光源及/或光柵將離焦的情況下，可能需要一或多個校正透鏡(圖中未繪示)。

圖5中描繪又一實施例。此處所描繪之實施例可被認為係圖4之實施例的變化，藉以，藉由鏡面MR將光源LD、第二光柵GR2及光偵測器PD反映至投影系統光學儀器中。或者或另外，可藉由適當鏡面(圖中未繪示)將第一光柵反映至投影系統光學儀器中。該鏡面可提供兩個優點：第一，可在諸如光源、偵測器及光柵之元件之定位中獲得一些更多自由度；及第二，可改良量測光束至第一光柵及第二光柵上之成像，因為光源、第一光柵及第二光柵中之一或多者可定位於對應於投影系統之光學聚焦平面的距離處。

在圖3至圖5所示之實施例中的每一者中，可利用如所描繪之單一配置，然而，亦有可能應用複數個類似配置。藉此，可獲得關於光學投影轉移之更多參數：例如，在水平X及Y方向上光學投影之位移、在垂直Z方向上光學投影之位移、聚焦平面之傾斜、放大率，等等。將參看圖6A及圖6B來解釋一實例。圖6A及圖6B各自描繪投影場(「透鏡場LFD」)之俯視圖。透鏡場包含狹縫投影區域PSL，圖案化元件之圖案的狹縫狀部分可通過狹縫投影區域PSL而投影至基板上。狹縫投影區域PSL將使透鏡場之一部分係自由的，此情形使其能夠用於光學投影之量測。在該實例中，提供兩個量測配置，每一者在狹縫投影區域PSL之相對側處投影至第一光柵GR11、GR12上。為了獲得關於在x及y方向上投影之位移的資訊，第一光柵GR11、GR12可具有彼此垂直地延伸之線。在另一實例中，如圖6B所示，應用4個量測配置，其中之兩者在狹縫投影區域之一側處具有第一光柵GR11、GR12，其他兩者在狹縫投影區域之另一側處具有第一光柵GR13、GR14。因此，量測配置經定位成圍繞狹縫投影區域PSL予以投影(在平行於投影系統之光軸的方向上所見)。該等配置中之兩者的第一光柵具有垂直於其他兩個第一光柵之線延伸的線。此組態使能夠導出投影之位移、高度及傾斜度。

在一實施例中，根據本發明之一實施例的微影裝置具備控制器C，如圖7所示。該控制器可用以定位圖案化元件MA、基板W或此兩者。控制器C可為已知類型之定位控制器，諸如PID控制器。

控制器C具備包含受控體(plant)P之所要軌跡之設定點Sp與受控體P之實際位置之間的差。控制器C之輸出為用於控制受控體P之位置的控制信號。受控體P可包含基板W且可能包含用以定位基板W之其他組件，諸如基板台WT及第二定位元件PW。或者，受控體P包含圖案化元件MA且可能包含用以定位圖案化元件MA之其他組件，諸如圖案化元件支撐件及第一定位元件PM。回應於控制信號，受控體P輸出對應於基板W或圖案化元件Ma之實際位置的輸出x。在回饋迴路中，自受控體P之所要位置減去輸出x。

光學轉移函數之改變(諸如振動透鏡元件)可導致圖案化元件之影像以不當偏移投影至基板W上。此偏移可處於基板W之目標部分表面之平面中，此情形可導致基板上影像之錯放(misplacement)。該偏移亦可處於垂直於目標部分表面之方向上，此情形可導致聚焦誤差。

可藉由校正基板W、圖案化元件Ma或此兩者之位置來降低偏移之效應。舉例而言，當影像具有在特定方向上之偏移時，可使基板W在該方向上移動相同量，使得影像投影至基板W上之所要部位上。

透鏡元件可在高於控制器C之頻寬的頻率下振動。透鏡元件振動之典型頻率可為約300赫茲。由於此高頻，可能難以充分地控制受控體P之位置來校正偏移。可(例如)針對以上及/或其他效應藉由使用光偵測器PD之輸出信號來校正該位置，且較佳地在已藉由(例如)量測處理元件MPD處理之後將此輸出信號加至控制器C之輸出，以便提供適當信號、適當形式之光學投影轉移資訊，等等。在光偵測器PD之信號與位置有關的情況下，可能需要在將該信號加至控制器C之輸出之前校正該信號。舉例而言，可將光偵測器之信號相對於時間求兩次微分，且乘以受控體之質量(如藉由區塊Ms2所說明)。

將光偵測器PD之輸出加至控制器C之輸出的優點在於：將光偵測器PD之輸出的高頻內容直接提供至受控體P而不通過控制器C。以此方式，可在高於控制器C之頻寬的頻率下校正受控體P之偏移。可以此方式校正高頻透鏡振動，而不降低控制迴路之穩定性。

應理解，亦可將第一光柵反映至投影系統中，在該情況下，光柵之方向應被理解成在反映至投影系統中時具有上述定向。

應注意，在所有以上實施例中，光柵將在如藉由偵測器提供之信號中提供週期性。為了獲得最佳敏感度，可應用回應曲線中之零點交叉位置。

此外，第一光柵及第二光柵可以任何適當方式反射量測光束，藉此術語「反射」不限於純反射，而且包括偏轉或量測光束與光柵之任何其他適當相互作用。

儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如製造整合光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更通用之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。適用時，可將本文中之揭示應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，(例如)以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語「基板」亦可指代已經含有多個經處理層之基板。

儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化元件中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化元件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化元件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。

本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約365奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在為5奈米至20奈米之範圍內的波長)；以及粒子束(諸如離子束或電子束)。

術語「透鏡」在內容背景允許時可指代各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。

雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如上文所揭示之方法之機器可讀指令的一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其具有儲存於其中之此電腦程式。

以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。

AD．．．調整器

B．．．輻射光束

BD．．．光束傳送系統

C．．．目標部分

CO．．．聚光器

GR1．．．第一光柵

GR2．．．第二光柵

GR11．．．第一光柵

GR12．．．第一光柵

GR13．．．第一光柵

GR14．．．第一光柵

GT11．．．第一光柵

GT12．．．第一光柵

GT21．．．第二光柵

GT22．．．第二光柵

IF．．．位置感測器

IL．．．照明系統/照明器

IN．．．積光器

LD．．．光源

LFD．．．透鏡場

M1．．．光罩對準標記

M2．．．光罩對準標記

MA．．．圖案化元件/光罩

MPD．．．量測處理元件

MR．．．鏡面

Ms² ．．．區塊

MT．．．光罩支撐結構/光罩台

P．．．受控體

P1．．．基板對準標記

P2．．．基板對準標記

PD．．．光偵測器

PD1．．．偵測器/光偵測器

PD2．．．偵測器/光偵測器

PM．．．第一定位元件

PS．．．投影系統

PSL．．．狹縫投影區域

PW．．．第二定位元件/第二定位器

SO．．．輻射源

Sp．．．設定點

W．．．基板

WG．．．楔形體

WG1．．．楔形體

WG2．．．楔形體

WT．．．基板台

圖1描繪可提供本發明之一實施例的微影裝置；

圖2A至圖2C示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置之量測系統；

圖3示意性地描繪根據本發明之另一實施例的微影裝置之量測配置；

圖4示意性地描繪根據本發明之又一實施例的微影裝置之量測配置；

圖5示意性地描繪根據本發明之再一實施例的微影裝置之量測配置；

圖6A及圖6B示意性地描繪根據本發明之一些較佳實施例的透鏡場之俯視圖；及

圖7描繪根據本發明之一實施例的微影裝置定位控制之區塊示意性控制圖。