TWI501047B

TWI501047B - 微影設備

Info

Publication number: TWI501047B
Application number: TW101109637A
Authority: TW
Inventors: Timo Laufer
Original assignee: Zeiss Carl Smt Gmbh
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2015-09-21
Also published as: JP6420802B2; DE102011005885A1; US9383328B2; CN105892239B; CN103459986B; CN103459986A; WO2012126621A3; TW201243514A; TWI560531B; US20130343422A1; JP2014510410A; JP2017021366A; CN105892239A; TW201543180A; JP6012702B2; WO2012126621A2

Description

微影設備

本發明有關一種微影設備，包括一感測器，該感測器藉由感測器承座(receptacle)之協助而安裝至該微影設備之結構元件上。

此種微影設備例如係使用於積體電路或IC的製造期間，以遮罩方式成像一遮罩圖案在基板基材(例如一矽晶圓)上。在此實例中，藉由範例之方式，一照明設備所產生的光束係透過遮罩導引至基板基材上。由複數個光學元件(例如反射鏡及/或透鏡元件)組成的曝光透鏡係提供用於將光束集中在基材上。個別光學元件相關於其方位盡可能精確定位，因為甚至光學元件位置的略微偏差都可能導致破壞成像圖案，其可能導致所產生積體電路的缺陷。為了此理由，微影設備通常包括感測器來偵測光學元件之位置，且亦包括致動器，允許重新調整光學元件之位置。

已公開專利申請案DE 101 34 387 A1在此背景中揭示一種用於半導體微影之曝光透鏡，包括配置在承載結構上的複數個光學元件，及一測量結構，偵測光學元件之位置的位置感測器配置在測量結構上。測量結構之具體實施與除載結構無關，因此，促成高精準度測量。

已公開專利申請案DE 102 59 186A1揭示一種設備，用收容測量工具，特別是干涉儀(interferometers)，其由具有非常低熱膨脹係數的複數個互連結構元件形成。

此外，WO 2005/081060 A2揭示一種光學配置，包括：至少一光學元件，其可在至少兩自由度中移動；及至少一致動器，用於調整光學元件，及亦一感測器，其配置在相對於光學元件的致動器之對角的相對側上。

在微影設備發生的一問題是結構與光學元件之溫度支配膨脹(亦即，溫度變化所導致的膨脹)。由於在曝光設備之操作期間所產生的熱，所以微影設備可能發生溫度變化，微影設備之溫度變化會導致結構與光學元件熱膨脹。藉由溫度調整(例如藉由冷卻器)可使熱膨脹降到某種程度，盡可能保持微影設備溫度恆定。此外，DE 101 34 387 A1已引用上述提議，由具有盡可能低之熱膨脹係數的材料(例如鎳鐵合金(Invar)或微晶玻璃(Zerodur))來製造測量結構，作為一參考框。

然而，隨著將被成像之結構逐漸的微型化，感測器精準度的需求亦逐漸增加。

因此，本發明之目的在於提供一微影設備，包括一感測器，其測量結果盡可能不被微影設備溫度變化的影響或導致錯誤。

根據本發明之一態樣，此目的藉由一微影設備達成，其包括：一結構元件；一感測器，具有一偵測區域，用於偵測在相對於該結構元件之至少一偵測方向的物理量；及一感測器承座，用於安裝該感測器至該結構元件；其中該感測器係以此一方式配置，即在該感測器承座之該溫度變化時，在對於該結構元件的該偵測方向中該偵測區域之在該偵測方向中相對於該結構元件的該最大位移係不大於在正交於該偵測方向的該感測器之正交於該偵測方向之一配置狀況中(或者換句話說，在該感測器以90°旋轉之一配置狀況中)，在該偵測方向中的該偵測區域之該最大位移。根據本發明之一態樣，此目的藉由一微影設備達成，其包括：一結構元件；一感測器，具有一偵測區域，用於偵測在相對於該結構元件之至少一偵測方向中的物理量；及一感測器承座，用於安裝該感測器至該結構元件；其中該感測器係以此一方式配置，即在該感測器承座之該溫度變化時，在相對於該結構元件的該偵測方向中的該偵測區域之該位移係不大於正交相對於該結構元件之偵測方向的該偵測區域之該位移。

此確保該感測器承座之溫度變化對感測器之測量結果影響減至較少程度，使得能有較高的測量精準度。

在該感測器承座之該溫度變化時，在此實例中，該偵測區域實質不會在相對於該結構元件的該偵測方向中位移，其尤意指，在該感測器承座之該溫度以一預定溫度變化值改變時，該偵測區域不會以超過相對於該結構元件的位移之一預定絕對值在該偵測方向中位移。在此實例中，該預定溫度變化值可為10 mK，較佳為100 mK，特佳為1 K。位移的該預定絕對值可例如為100奈米(nm)，較佳為10 nm，特佳為1 nm，且尤其較佳為0.1 nm。

該感測器可以此一方式配置，即該感測器之該偵測方向實質上為正交，也就是說，在溫度變化時，一正交範圍內正交於在該感測器之該偵測區域處的該感測器承座之一熱膨脹方向。藉由範例，該感測器之該偵測方向可與在該偵測區域處的該感測器承座之該熱膨脹方向形成90°±10°之角度，較佳為90°±1°，特佳為90°±0.1°，且尤其較佳為90°±0.01°。此角度越接近90°，由於該感測器承座之該熱膨脹所導致的測量誤差則越小。

該感測器之該偵測區域可配置於該感測器承座之一位置處，在溫度的預定變化時，該位置不會以超過相對於該結構元件的膨脹之一預定絕對值於任何方向位移。換句話說，該感測器之該偵測區域可因此配置在一溫度不變點。一溫度不變點係在該感測器承座之表面處的一點，在該感測器承座之溫度均勻變化時，不會相對於該結構元件位移。如上述之實例中，在此，該預定溫度變化值可例如為10 mK時，較佳為100 mK，特佳為1 K，且位移的該預定絕對值可例如為100 nm，較佳為10 nm，特佳為1 nm，且尤其較佳為0.1 nm。由於該感測器之該偵測區域係配置於一溫度不變點，亦可降低溫度變化對測量結果的影響。

該微影設備可包括：一第一感測器，其具有一第一偵測區域，用於偵測一第一偵測方向中的物理量；及一第二感測器，具有一第二偵測區域，用於偵測一第二偵測方向中的物理量；其中該第一感測器係以以此方式配置，即在該感測器承座之該溫度變化時，該第一偵測區域實質未在相對於該結構元件的該偵測方向中位移；及該第二感測器係以此以方式配置，即在該感測器承座之該溫度變化時，該第二偵測區域實質未在相對於該結構元件的該偵測方向中位移。因此，提供一種微影設備，其中兩感測器配置在一感測器承座上，使得可以達成更節省空間的配置。此外，在此配置之實例中，有利的是可以減少感測器承座的數量。此外，可降低溫度變化對兩感測器的測量結果的影響。

兩感測器的該第一偵測方向與該第二偵測方向可實質上為正交，也就是說，在一正交範圍內彼此正交，也就是說，例如形成90°±10°之角度，較佳為90°±1°，特佳為90°±0.1°，且尤其較佳為90°±0.01°。因此，提供一種感測器配置，偵測該微影設備中，相對於兩自由度的一光學元件之位置。

該第一及/或第二感測器可配置於該感測器承座之一區域中，在依一預定溫度變化值的溫度變化，不會以超過相對於該結構元件的膨脹之一預定絕對值於任何方向位移。在此實例中，該預定溫度變化值與膨脹之該預定絕對值可如上述。

此外，一感測器可提供，適於偵測在兩偵測方向的物理量，其中該感測器係配置在該感測器承座的一位置處，在溫度變化時，該位置會以不超過相對於該結構元件的膨脹之一預定絕對值於任意方向位移。在此實例中，該預定溫度變化值與膨脹之該預定絕對值可如上述。此一感測器允許一感測器配置偵測相對於兩自由度，在該微影設備中的一光學元件之位置。由於在溫度不變點的該偵測區域之配置，可降低溫度變化對測量結果的影響。

該感測器承座可自該結構元件熱性去耦接。此允許該感測器承座的熱膨脹係數具有不同(特別是較大)於該結構元件的熱膨脹係數。

該結構元件可為一測量框。此一測量框可當作用於偵測該微影設備的光學元件之位置的參考，且具體地說，相對於溫度變化、振動等係靜止的。

該感測器可具體實施為一位置感測器，偵測該微影設備之一光學元件的位置。藉由範例，該感測器可包括一光偵測器，偵測在一光學元件上的一編碼器圖案。

進一步示範具體實施例將參照附圖加以解釋。

第一示範具體實施例

圖1顯示根據第一示範具體實施例之一微影設備100的示意圖。該微影設備100包括一底板110，其中設置：一固持框120，用於安裝至少一光學元件130；及一測量框140，用於安裝一感測器配置200。微影設備100通常包括複數個光學元件。然而，在圖1中，藉由範例只例示一光學元件130，以示意說明微影設備100之功能性。

在例示的範例中，一晶圓承座(晶圓固持器)160設置在光學元件130下方，其中該晶圓承座可收容一晶圓170，例如矽晶圓。晶圓承座160可具體實施為例如一步進與掃描系統(step-and-scan system)，在曝光期間移動晶圓170，且亦在曝光中相對於底板110逐步停止。

圖1例示的光學元件130包括一透鏡元件系統，也就是說，透鏡元件之組合或透鏡元件與反射鏡之組合。一照明設備180設置在光學元件130上，且產生用於曝光晶圓170的一輻射束。從照明設備180產生的光束通過一遮罩190(其在此僅示意例示)，且被光學元件130之透鏡元件系統集中，使得設置於遮罩190的圖案以非放大的方式成像在晶圓170上。如本具體實施例之替代例，光學元件130亦可具體實施為一反射鏡配置，亦即反射鏡之組合；或者為反射鏡與透鏡元件之組合，集中從照明設備180產生的光。

為了確保高光學解晰度，光學元件130於每一曝光製程期間必須精準配置在最佳位置處且在最佳方位。為了此目的，設置了複數個感測器，偵測相對於所有六個自由度的光學元件130之方位。六個自由度包括沿著三個空間軸的平移與繞著三個空間軸的旋轉移動。在本實例中，為了簡化緣故，例示只顯示一感測器配置200，其中設置一感測器，偵測相對於一自由度的光學元件130之位置。

測量框140為微影設備100之結構元件，且作為獨立的參考框，其設置與固持框120無關。測量框140可安裝在底板110上，例如透過一彈性機構及/或一減震器。因此，可減震在操作期間發生的震動，且可達成測量框140與固持框120之間的幾乎完全機械式去耦接。此減震可為一主動式減震。

圖1示意例示光學元件130之位置之偵測與調整。

一編碼器圖案132設置在光學元件130面向感測器配置200的側面上。該編碼器圖案132例如由類似一條碼或一線格柵的一序列暗與亮條所組成。配置在感測器配置200上的感測器220可偵測一圖案區域134中的編碼器圖案132。感測器220可例如實施為一光偵測器，且特別具有沿著感測器220之偵測方向配置的光二極體陣列。光二極體將從圖案區域134反射的光轉換成電信號，由感測器220中的組件(未更具體例示)處理，且傳送產生的感測器信號至一評估裝置230。

根據該感測器信號，評估裝置230決定在相對於感測器220的偵測方向中的光學元件130之位置。在圖2例示的範例中，偵測方向是y方向。此外，評估裝置230輸出控制信號至一致動器240，該致動器可調整光學元件130在偵測方向中的位置。因此，感測器220、評估裝置230與致動器240形成一調整系統，調整相對於一自由度的光學元件130之位置，亦即，在此處為y方向之平移。對應之調整系統針對所有六個自由度而設置，使得光學元件130可相對於所有六個自由度而精準定位。此外，對應之調整系統可針對配置在微影設備100中的複數個光學元件130而設置。如果微影設備包括例如五個反射鏡用於集中產生自照明設備的光，則因此可設置總數30的調整系統，其在描述上使用對應的反射鏡位置感測器之數量。

應考慮到，編碼器圖案不必然設置在光學元件130本身上，但亦可設置在固定連接至光學元件130之構件上，例如用於收容光學元件的一框。然而，如果編碼器圖案設置得盡可能接近光學元件130係有利的，以最大程度避免由於熱膨脹導致的測量誤差。

感測器220回應於移動方向(亦即圖2之y方向)中光學元件130之位置變化。感測器220感測的此方向之後亦稱為「偵測方向」。相反的，感測器220對於光學元件130在正交於偵測方向之方向移動係較不敏感，亦即，例如圖2之x方向。如果光學元件130在例如x方向移動，則雖然編碼器圖案132上之圖案區域134在相對於編碼器圖案132的相對方向位移，亦即在例示範例中的負x方向，此不會導致偵測圖案的變化，使得感測器220所輸出之感測器信號亦維持不變。

圖3顯示感測器配置200之平面視圖。

感測器配置200包括一感測器承座(感測器固持器)210與一感測器220，該感測器收容在感測器承座210中或其上。感測器承座210可具有例如一矩形、板狀底板211，其可為例如約140 mm(毫米)長與100 mm(毫米)寬。感測器220可例如固定(例如鎖固)於底板211上，或固定於底板211中設置的切口。在底板211中，一通孔(未示出)可另外設置，經由該通孔，感測器220之連接可導引至感測器承座210之背側。

感測器承座210可例如由鋼製造，且使用與感測器220的同樣方式，具有高於測量框140之熱膨脹係數，該測量框例如由具有低熱膨脹係數之鎳鐵合金或一合適陶瓷製成。如果感測器220已固定於測量框140上，則不同之熱膨脹係數會導致高機械應力且導致感測器220之變形，此可能危害測量結果。為了此原因，感測器220藉由熱性去耦接安裝(thermally decoupled mounting)而固定至測量框140。為了此目的，四邊形的切口設置在感測器承座210的三個位置處。個別葉片彈簧213設置在該等切口內。在例示的範例中，葉片彈簧213從四邊形切口之一側之中央的一區域延伸至相對側。該等葉片彈簧213為條狀，且由與感測器承座210相同之材料製成。整個感測器承座210因此在本範例中為整塊。圓柱形增厚件215設置在葉片彈簧213之中央的一區域中。感測器承座210、葉片彈簧213與增厚件215可由相同材料一體製成，因此可避免漂移。應考慮到，感測器承座210之例示形式與感測器承座210中的葉片彈簧213之配置只是範例。

固定機構(未示於圖中)設置在增厚件215處，藉由該固定機構，感測器承座210可固定(例如鎖固)至測量框140。感測器承座210因此穩固地固定至在三個位置處的測量框140。

在微影設備100之操作期間，溫度擺動可能發生，例如因為照明設備180所釋放的熱。此外，感測器220在操作期間亦構成另外的熱源，其主要加熱感測器承座210。測量框140之材料具有如此低之熱膨脹係數，使得其位置在操作期間所發生之溫度範圍可視為固定。因此作為用於測量光學元件之位置的參考框。對照下，感測器承座210相對於測量框140處之參考點膨脹。此可藉由圖3例示之膨脹線216a、216b、216c等加以闡明，該等膨脹線位於與感測器承座210之溫度不變點217的距離△x、2.△x、3.△x..等處。這些圓形膨脹線216之每一者標示一線性區域，在感測器承座210之溫度均勻上升時，該線性區域會以相同的絕對值從溫度不變點217徑向縮減。在溫度均勻變化時，這些相同位移的區域延伸為通過三維感測器承座210之圓柱的橫向表面。膨脹線216a、216b、216c等代表圓柱之該等橫向表面與感測器承座210之表面的交叉線。

在溫度增加△T時，沿著膨脹線216a之點因此會以膨脹之一絕對值△x從溫度不變點217位移；在均勻之溫度增加△T時，沿著膨脹線216b之點會以膨脹之兩倍絕對值2.△x從溫度不變點217位移，其中假設溫度不變點217與線216a之間的距離相同於線216a與線216b之間的距離。

圍繞溫度不變點217的實質圓形區域(其中在溫度特定變化時，相對於溫度不變點的感測器220之位移係低於膨脹之一預定絕對值△x)可視為實質溫度不變區域。在圖3例示的範例中，在溫度增加3 K的△T時，膨脹之該絕對值△x可例如約為0.3 μm。因此，在溫度增加之後，膨脹線216a上的點位於遠離溫度不變點217約0.3 μm，膨脹線216b上的點位於遠離約0.6 μm等。

因為該等固定機構穩固地固定至測量框140，所以相對位移會發生在其與膨脹的感測器承座210之間，該等相對位移可藉由葉片彈簧213加以補償。在感測器承座210的膨脹時，葉片彈簧213略向內收縮。在此實例中，彈力(其係垂直葉片彈簧213)產生至感測器承座210的內部中。溫度不變點217係在感測器承座210之表面處的那個點，在感測器承座210之溫度均勻變化時，不會相對於結構元件140形成位移。

在感測器220之測量點處偵測編碼器圖案。因為該偵測會受到具有特定尺寸且因此不是點(點狀)之光偵測器來施行，所以該測量點對應於偵測區域225，其中配置有用於偵測編碼器圖案的光偵測器。該偵測區域225在圖3中僅為示意性指出，且不必然對應於光偵測器的實際膨脹，其有助於編碼器圖案的偵測。在圖3例示的偵測區域225大致符合用於輸出該光學信號所需之輸出窗框的尺寸。在此實例中，圖所示的菱形狀係對應於實際的偵測區域225，並不是從其形狀或尺寸的觀點，而是僅充用於示意例示。偵測區域225的長度在例如偵測方向比在正交於偵測方向之方向更長。為了保護光偵測器，該偵測區域225可覆蓋上玻璃板等。

在圖3例示的感測器220之偵測方向為y方向。此偵測方向因此正交於偵測區域225之位置處的膨脹方向，其垂直於膨脹線216。此確保該測量盡可能不受感測器承座210之溫度支配膨脹的影響。具體地說，如果感測器220之位置及其偵測區域225在感測器承座210之加熱時於負x方向位移，則雖然光學元件130上的圖案區域134亦於x方向位移，編碼器圖案的偵測不會受此影響，因為編碼器圖案於x方向之膨脹係大於圖2之感測器220之位置處的感測器承座210之最大溫度支配膨脹。

感測器220之偵測區域225係配置於感測器承座210之一位置，在一預定溫度變化△T時，該位置在相對於該結構元件的偵測方向中係不以相對於該結構元件在偵測方向中位移超過位移之一預定絕對值產生位移。溫度的變化△T係例如對應例如於微影設備之操作期間可能發生的最大溫度變化，亦即，例如10 mK，較佳地為100 mK，或特佳地為1 K。在偵測方向的位移之最大絕對值係以此一方式決定，即在溫度變化△T時，在偵測方向的位移較小，使得該測量值會受到不超過特定測量誤差的影響，例如10%，較佳為1%，特佳為0.1%，尤其特佳為0.01%。藉由範例，在偵測方向中之位移的最大絕對值可定義為100 nm，較佳為10 nm，特佳為1 nm，尤其特佳為0.1 nm。位移之最大絕對值亦能以允許偵測方向最大偏離膨脹方向之角度來表示。尤其，偵測方向實質正交於膨脹方向。換句話說，偵測方向定義在90°±10°的特定正交範圍內，較佳為90°±1°，特佳為90°±0.1°，且尤其較佳為90°±0.01°，定義為正交於膨脹方向。

在圖3例示的範例具體實施例中，感測器220因此係以此一方式配置，即在感測器承座210或感測器220之溫度變化時，偵測區域225在相對於測量框140的偵測方向(y方向)之位移係少於如果感測器(偵測方向)配置平行於膨脹方向(亦即，正交於圖3所示的配置)時的偵測方向之位移。如果感測器(偵測方向)配置平行於膨脹方向，則偵測方向在此範例會是x方向。且因為在此比較實例中，偵測方向在感測器之位置處重疊於膨脹方向，偵測區域225在偵測方向中會有可觀的位移，導致測量錯誤。換句話說，隨著本具體實施例的配置，相較於偵測方向例如配置成平行於膨脹方向的感測器配置，藉由與膨脹方向成直角以配置偵測方向可促成增加感測器精準度。

相對於測量框140之最小位移係在上述溫度不變點217處產生。因此，以此一方式配置感測器220係有利，即偵測區域225位在溫度不變點217。在圖4中例示的一範例，其例示在溫度不變點217週遭之溫度變化時，感測器承座210或感測器220之局部膨脹。相較於圖3，圖4之膨脹程度係與方向無關。更具體地說，在溫度變化時，感測器承座210在y方向的膨脹大於在x方向的膨脹。因此，圖4之虛線膨脹線亦在y方向比在x方向更靠近彼此。

在圖4中例示的範例中，感測器220是以此一方式配置，即條狀偵測區域225實質配置成平行於較小膨脹之方向，亦即，平行於x方向。在此實例中，相對於測量框140的偵測區域225之最大位移係在條狀偵測區域225的兩端處產生，其中在偵測區域225的右手端處的位移在+x方向約為1.5△a，且在偵測區域225的左手端處的位移在-x方向約為1.5△a。在圖5例示的比較範例中，感測器220是以此一方式配置，即條狀偵測區域225配置成實質平行於較大膨脹之方向，亦即，平行於y方向。在此實例中，相對於測量框140的偵測區域225之最大位移係在條狀偵測區域225的兩端處產生，其中在偵測區域225的上端處的位移在+y方向係略大於2△a，且在偵測區域225的下端處的位移在-y方向係略大於2△a，亦即，大於圖4例示的實例，其中偵測區域225配置成實質平行於較小膨脹之方向。也就是說，因此，在圖4例示的配置實例中，在感測器承座210之溫度變化時，在相對於結構元件的偵測方向(x方向)中偵測區域225之最大位移係小於在圖5例示的配置的實例中，在相對於結構元件的偵測方向(y方向)中偵測區域225之最大位移，亦即，在正交於圖4例示之配置的感測器(或偵測區域)的配置實例。

亦直接清楚的：在圖4之配置實例中的測量誤差係小於感測器220(或偵測區域225)相對於其旋轉60°或30°或10°之角度的配置實例。尤其，如圖4所示，感測器220可以此一方式配置，即在感測器承座之溫度變化時，在相對於結構元件的偵測方向中偵測區域225之最大位移係小於感測器220的任何旋轉之實例之最大位移。須注意，藉由範例，偵測區域225之重心或中心可選擇當作感測器旋轉之參考點。

從圖4與5清楚知道，感測器承座210的偵測區域225或對應區域的延伸或壓縮越大，越多膨脹線會被偵測區域225交叉。藉由將偵測區域225配置成盡可能交叉較少膨脹線，因此可使測量誤差最小化。

亦須另外注意到，如同在圖3中例示的等向膨脹之實例，在溫度不變點沒有偵測區域225的較佳配置，因此使得對於所有方位來說都符合此狀況，即在相對於測量框140的偵測方向中偵測區域225之最大位移係不大於以任何角度旋轉感測器220之配置實例，亦即，例如，在相對於其正交的配置之實例中。

須考慮到，在微影設備100的操作期間，感測器承座210之溫度在整個感測器承座210不必然要一致。感測器承座210之溫度可局部變化，且尤其因為感測器220的熱釋放緣故，在配置感測器220的區域之溫度會比在感測器承座210的邊緣區域之溫度高些。然而，可將此溫度變化視為取決於位置的局部溫度變化與總體溫度變化，兩者為相加。在此實例中，局部溫度變化例如是由感測器220中熱釋放的釋放所導致，且總體溫度變化為一特定絕對值之與位置無關的感測器承座210之溫度變化，其例如是由環境溫度變化所導致。在此實例中，如果最大溫度變化係在偵測區域本身或靠近偵測區域，由感測器220的熱釋放所導致溫度變化通常影響測量結果較低程度，因為沒有或只有輕微的偵測區域位移會發生。用語「在溫度變化」因此可理解表示，特別是總體溫度變化，其中感測器承座之溫度以與位置無關的方式依一特定絕對值一致性變化。

第二示範具體實施例

圖6顯示根據第二示範具體實施例之微影設備的感測器配置200之平面視圖。結構或功能上相同於第一示範具體實施例之元件的元件係標示以相同的參考符號，且不在以下更詳細解釋。特別地，圖6顯示的感測器配置200可當作圖1所示微影設備100中的一位置感測器使用。

在此示範具體實施例中，一感測器250配置在感測器承座210中，該感測器決定關於兩自由度的光學元件130 之位置。感測器250決定關於x方向與y方向(有關測量框140)的光學元件130之位置。感測器250因此具有兩偵測方向，其中感測器偵測光學元件130的位置變化。在此示範具體實施例中，感測器250針對此目的亦可包括光偵測器，該光偵測器將從編碼器圖案反射的光轉換成電信號，該感測器250由電信號產生感測器信號。在此實例中，光偵測器可具體實施為延伸通過偵測區域255的二維陣列，且在兩個偵測方向中實質上具有相同的寬度。在此實例中，編碼器圖案可具有二維編碼資訊，類似於二維條碼。如同在第一示範具體實施例中，感測器信號饋送至一評估裝置，且稍後進行評估。相對於第一示範具體實施例，光學元件130在此實例中係以兩方向移動。因此，藉由相對於兩平移自由度以同時調整調整該光學元件130的位置以提供調整。

感測器250的偵測區域255配置在感測器承座210之溫度不變點217或溫度不變區域中。此確保在感測器承座210之溫度支配膨脹時，偵測區域255的位置不會經歷相對於作為參考的測量框140的任何變化。因此，偵測區域255不會在兩偵測方向中相對於測量框140位移。

此外，將偵測區域255配置在溫度不變點217可以提供對於溫度擺動特別穩定的感測器配置，因為溫度不變點的位移是最小的，即使在溫度明顯變化的情況。

應考慮到，溫度不變點不需要位於感測器承座210之重心處或其對稱線上。此外，溫度不變點的位置係取決於三個葉片彈簧213之方位與彈性常數。

第三示範具體實施例

圖7顯示根據第三示範具體實施例之微影設備的感測器配置200之平面視圖。結構或功能上相同於第一示範具體實施例之元件的元件係標示以相同的參考符號，且不在以下更詳細解釋。特別地，圖7顯示之感測器配置200可當作一位置感測器使用，用於偵測圖1所示微影設備100中光學元件130的位置。

在此示範具體實施例中，兩感測器220a與220b配置在感測器承座210上。感測器220a與220b分別具有偵測區域255a與225b，用於偵測一物理量。在此示範具體實施例中，感測器220a與220b可分別在結構上相同於第一示範具體實施例之感測器220，且可因此在每一實例中同樣地具有一陣列的光二極體，分別沿著感測器220a與220b之偵測方向配置。

感測器220a與220b可實施為位置感測器，用於偵測光學元件130的位置。在此實例中，感測器220a之偵測方向係配置成正交於感測器220b之偵測方向，其中感測器220a之偵測方向係y方向，且感測器220b之偵測方向係x方向。此外，兩感測器220a與220b之每一者在光學元件130上分配成一編碼器圖案。這些編碼器圖案分別相對於感測器220a與220b來配置。因此，在相對於其配置的編碼器圖之協助下，感測器220a可偵測在y方向的光學元件130之位移，且在相對於其配置的編碼器圖案之協助下，感測器220b可偵測在x方向的光學元件130之位移。

在類似第一示範具體實施例之感測器的方式中，感測器220a之偵測方向係配置成正交於偵測區域255a之位置的膨脹方向。此確保該測量盡可能不被感測器承座210之溫度支配膨脹所影響。此外，感測器220b之偵測區域255b配置在感測器承座210之溫度不變點217或溫度不變區域。此確保在感測器承座210之溫度支配膨脹時，偵測區域255b的位置不會經歷作為參考的測量框140之任何變化。也就是說，在感測器承座210之均勻加熱時，兩感測器220a與220b的位置在偵測方向不會改變。

關於此具體實施例之效益在於兩感測器220a與220b係安裝在感測器承座210上。此簡化在微影設備100中提供的感測器安裝，因為只需要僅對準相對於測量框140的一感測器承座210。此外，因此節省配置空間。

在此示範具體實施例之變形(未更具體例示)中，感測器220a與220b係以此一方式配置在感測器承座上：感測器220a之偵測區域255a與感測器220b之偵測區域255b皆不位於溫度不變點217。例如，如果圖7的感測器220b在感測器承座210的y方向位移，則產生此配置。因為感測器220b之偵測方向是x方向，且同時在此實例，感測器220b之偵測方向正交於偵測區域255b之位置的膨脹方向，使得可減少因為感測器承座210之溫度支配膨脹所導致的測量誤差。在此實例中，感測器220a與220b之偵測方向不必然要彼此正交。而是，感測器220a與220b之偵測方向以彼此不等於90°角度之配置亦可思考，其中在每一實例的感測器220a與220b之偵測方向係對應於個別偵測區域255之位置處的膨脹線216的切線方向。

應考慮到上述具體實施例只是範例，且可在申請專利範圍之保護範疇內做廣泛改變。

因此，亦可例如配置兩個以上感測器在感測器承座上。藉由範例之方式，為了冗餘之目的，可設置具有相同偵測方向的複數感測器。此外，可思考配置兩個具有平行或反平行偵測方向的感測器在感測器承座上，且藉由對應評估感測器信號來實施一旋轉感測器。

此外，上述感測器原理只是範例，且其他感測器原理亦可能可用於偵測在至少一偵測方向中的物理量的其他感測器原理亦為可能。因此，亦可能提供一配置，包括一光發射器與接收器，而不是偵測光學元件上的編碼器圖案之感測器。在此一配置的實例中，藉由範例之方式，固定連接至測量框之雷射可發出光線光束，該光束從設置在光學元件上的反射鏡反射，且由感測器的偵測區域偵測。在此實例中，偵測區域上的反射光之入射位置係根據相對於測量框的光學元件之位置而改變。在此實例中，感測器之特徵因此在於偵測方向，其中沿著偵測方向之入射位置包括關於一自由度的光學元件位置的資訊。

感測器之另外配置可能性為雷射干涉計與電容性感測器，類似特徵在於偵測方向。

100‧‧‧微影設備

110‧‧‧底板

120‧‧‧固持框

130‧‧‧光學元件

132‧‧‧編碼器圖案

134‧‧‧圖案區域

140‧‧‧測量框

160‧‧‧晶圓承座

170‧‧‧晶圓

180‧‧‧照明設備

190‧‧‧遮罩

200‧‧‧感測器配置

210‧‧‧感測器承座

211‧‧‧底板

213‧‧‧葉片彈簧

215‧‧‧增厚件

216a~216d‧‧‧膨脹線

217‧‧‧溫度不變點

220、220a、220b‧‧‧感測器

225、225a、225b‧‧‧偵測區域

230‧‧‧評估裝置

240‧‧‧致動器

250‧‧‧感測器

圖1顯示根據第一示範具體實施例之微影設備之示意視圖；圖2示意性例示一光學元件之位置之偵測與調整；圖3顯示根據第一示範具體實施例之感測器配置之平面視圖；圖4顯示第一示範具體實施例之變化型中的一偵測區域之配置；圖5顯示在一比較範例的偵測區域之配置；圖6顯示根據第二示範具體實施例的一微影設備之感測器配置之平面視圖；及圖7顯示根據第三示範具體實施例的一微影設備之感測器配置之平面視圖。