TWI571617B - 編碼器、位置量測系統及微影裝置 - Google Patents

編碼器、位置量測系統及微影裝置 Download PDF

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珍 彼德 巴特曼
歐拉德 艾可 庫伊科
蘇珊娜 裘漢娜 安東內塔 吉兒圖塔 寇熹俊斯
布萊恩 通明
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Description

編碼器、位置量測系統及微影裝置
本發明係關於一種編碼器、一種位置量測系統及一種微影裝置。
微影裝置為可用於積體電路(IC)製造中之裝置。在彼情況下，圖案化器件(其替代地被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可藉由輻射光束將此圖案經由投影系統而轉印至基板(諸如，矽晶圓)上之目標部分上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料層上而執行圖案之轉印。目標部分上之輻射光束入射之部位被稱作曝光部位。
輻射光束之橫截面通常比基板之表面小得多。因此，為了曝光基板之表面上之所有目標部分，相對於投影系統來移動基板。微影裝置具有用以相對於投影系統移動基板之載物台系統。載物台系統能夠以使目標部分連續置放於輻射光束之路徑中之方式來移動基板。
為了將目標部分中之每一者正確地置放於輻射光束之路徑中，微影裝置具備位置量測系統。位置量測系統量測載物台系統之位置。位置量測系統包含編碼器及刻度尺。刻度尺具有光柵表面。編碼器經配置以自刻度尺之光柵表面接收輻射光束。編碼器能夠在光柵表面相對於編碼器移動時偵測輻射光束之相位之改變。依賴於相位，編碼器 能夠產生表示光柵表面相對於編碼器之位置之位置信號。
為了允許編碼器相對於刻度尺移動，在編碼器與刻度尺之間存在距離。輻射光束通過周圍環境(例如，周圍空氣)行進橫越此距離。然而，周圍空氣可受到溫度改變及/或壓力改變干擾，尤其在編碼器與刻度尺相對於彼此以高速度移動時可發生此情形。溫度改變及/或壓力改變可影響輻射光束行進通過之介質之折射率。折射率之改變造成由編碼器提供之位置信號之改變，且結果產生量測誤差。當輻射光束中之一者相比於另一輻射光束通過周圍環境行進更長距離時，量測誤差更多地增加。在此狀況下，溫度及壓力之改變對一輻射光束的影響程度將多於對另一輻射光束的影響程度。
本發明之一目標為改良編碼器之準確度。
在此文件中，術語「路徑長度」係用以指示兩個部位之間的輻射光束之空間長度。舉例而言，當兩個部位相隔10公分時，該兩個部位之間的輻射光束具有為10公分之路徑長度。術語「光學路徑長度」係用以指示輻射光束之光學長度，亦即，長度乘以該輻射光束傳播通過之介質之折射率。舉例而言，當兩個部位相隔10公分且該兩個部位之間的空間完全充滿折射率為1.5之玻璃時，兩個部位之間的輻射光束之光學路徑長度為10公分乘以1.5。在此實例中，光學路徑長度因此為15公分。
根據本發明之一實施例，提供一種編碼器，其包含一光學組件及一圍封器件，該圍封器件具有一接收表面、一第一介質及一第二介質。該接收表面經配置以自一周圍環境接收一第一輻射光束及一第二輻射光束。該光學組件經配置以組合該第一輻射光束與該第二輻射光束。該圍封器件經配置以沿著一第一路徑來傳播該第一輻射光束且沿著一第二路徑來傳播該第二輻射光束。該第一路徑及該第二路徑係自 該接收表面至該光學組件。該圍封器件經配置以將該第一路徑及該第二路徑與該周圍環境隔離。該第一路徑至少部分通過該第一介質。該第二路徑至少部分通過該第二介質。該第一路徑通過該第二介質之一路徑長度不同於該第二路徑通過該第二介質之一路徑長度。
根據本發明之另一實施例，提供一種包含上文所提及之該編碼器之位置量測系統。
根據本發明之另一實施例，提供一種包含上文所提及之該位置量測系統之微影裝置。
200‧‧‧編碼器
202‧‧‧參考光柵
204‧‧‧圍封器件
206‧‧‧接收表面
208‧‧‧第一輻射光束
210‧‧‧第二輻射光束
212‧‧‧第一路徑
214‧‧‧第二路徑
216‧‧‧第一路徑長度
218‧‧‧第二路徑長度
220‧‧‧刻度尺
222‧‧‧光柵表面
224‧‧‧導管
226‧‧‧固體
228‧‧‧第一角度
230‧‧‧第二角度
232‧‧‧空間
300‧‧‧第一固體
302‧‧‧第二固體
400‧‧‧編碼器框架
402‧‧‧編碼器支撐件
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置量測系統
IL‧‧‧照明系統
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧可程式化圖案化器件
MT‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一載物台系統
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二載物台系統/第二定位系統
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為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件，且在該等圖式中：
- 圖1描繪根據本發明之微影裝置。
- 圖2描繪根據本發明之第一實施例之編碼器。
- 圖3描繪根據本發明之第二實施例之編碼器。
- 圖4描繪根據本發明之一另外實施例之微影裝置。
圖1示意性地描繪根據本發明之具有位置量測系統之微影裝置。該裝置可包含照明系統IL、支撐結構MT、基板台WT及投影系統PS。
照明系統IL經組態以調節輻射光束B。照明系統IL可包括用於導向、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。
照明系統IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源SO為準分子雷射時，輻射源SO及微影裝置可為分離實體。在此等狀況下，不認為輻射源SO形成微影裝置之部分，且輻射光束B係憑藉包含(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明系統IL。在其他狀況下，舉例而言，當輻射源SO為水 銀燈時，輻射源SO可為微影裝置之整體部件。輻射源SO及照明系統IL連同光束遞送系統BD在需要時可被稱作輻射系統。
照明系統IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD。另外，照明系統IL可包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明系統IL可用以調節輻射光束B，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
本文所使用之術語「輻射光束B」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、355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5奈米至20奈米之範圍內之波長)，以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
支撐結構(例如，光罩台)MT用於支撐圖案化器件(例如，光罩或比例光罩)MA。支撐結構MT連接至第一載物台系統PM，第一載物台系統PM經組態以根據某些參數來準確地定位圖案化器件MA。
支撐結構MT支撐(亦即，承載)圖案化器件MA。支撐結構MT以取決於圖案化器件MA之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件MA是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件MA。支撐結構MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件MA。支撐結構MT可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。支撐結構MT可確保圖案化器件MA(例如)相對於投影系統PS處於所要位置。
本文所使用之術語「圖案化器件MA」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束B之橫截面中向輻射光束B賦予圖案以便在基板W之目標部分C中產生圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束B之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板W之目標部分C中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光 束B之圖案將對應於目標部分C中產生之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化器件MA可為透射的或反射的。圖案化器件MA之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，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。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。如此處所描繪，裝置屬於透射類型，其使用透射光罩。
基板台WT(例如，晶圓台)用於固持基板W，例如，抗蝕劑塗佈晶圓。基板台WT連接至第二載物台系統PW，第二載物台系統PW經組態以根據某些參數來準確地定位基板W。
投影系統PS經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C上。
本文所使用之術語「投影系統PS」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統PS，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。
輻射光束B入射於圖案化器件MA上且係藉由圖案化器件MA而圖案化。在已橫穿圖案化器件MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將輻射光束B聚焦至基板W之目標部分C上。基板W上之供輻射光束B聚焦之部位被稱作曝光部位。憑藉第二定位系統PW及位置量測系統IF(例如，包含干涉量測器件、編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT，(例如)以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一載物台系統PM及另一位置量測系統IF(其在圖1中未被描繪)可用以相對於輻射光束B之路徑來準確 地定位圖案化器件MA。一般而言，可憑藉長衝程模組及短衝程模組來實現支撐結構MT之移動。長衝程模組提供短衝程模組相對於投影系統PS遍及長範圍之粗略定位。短衝程模組提供圖案化器件MA相對於長衝程模組遍及小範圍之精細定位。相似地，可使用形成第二載物台系統PW之部件之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。
可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分，但其可位於目標部分C之間的空間中。相似地，在一個以上晶粒提供於圖案化器件MA上之情形中，光罩對準標記M1、M2可位於該等晶粒之間。
微影裝置可屬於具有兩個或兩個以上基板台WT及/或兩個或兩個以上支撐結構MT之類型。除了至少一個基板台WT以外，微影裝置亦可包含一量測台，該量測台經配置成執行量測，但未經配置成固持基板W。
微影裝置亦可屬於如下類型：其中基板W之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，圖案化器件MA與投影系統PS之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。本文所使用之術語「浸潤」不意謂諸如基板W之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統PS與基板W之間。
所描繪微影裝置可用於以下三種模式中之至少一者中：
在第一模式(所謂步進模式)中，在將被賦予至輻射光束B之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構MT及基板台WT保持 基本上靜止。接著藉由第二定位系統PW使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。
在第二模式(所謂掃描模式)中，在將被賦予至輻射光束B之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構MT及基板台WT。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相對於支撐結構MT之速度及方向。
在第三模式中，使支撐結構MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件MA。在將被賦予至輻射光束B之圖案投影至目標部分C上時，移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在一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器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件MA(諸如，上文所提及之類型之可程式化鏡陣列)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/或變化或完全不同之使用模式。
位置量測系統IF可包含編碼器。舉例而言，編碼器係自2006年9月7日申請之以引用方式併入的美國專利申請案US2007/0058173A1為吾人所知。一般而言，此已知編碼器具有以下特性。已知編碼器可接收主輻射光束及副輻射光束。主輻射光束以及副輻射光束兩者源自相同輻射光束，亦即，原始輻射光束。藉由運用光柵來繞射原始輻射光束而產生主輻射光束及副輻射光束中之至少一者。若藉由繞射原始輻射光束而產生主輻射光束及副輻射光束兩者，則主輻射光束需要具有與副輻射光束不同的繞射階。舉例而言，不同繞射階為+1階、-1階、+2階及-2階。已知編碼器將主輻射光束及副輻射光束光學地組合成組合式輻射光束。感測器判定該組合式輻射光束之相位或相位差。感測器基於該相位或相位差而產生信號。該信號表示編碼器相對於光柵之 位置。
圖2描繪根據本發明之第一實施例之編碼器。位置量測系統IF具有編碼器200。編碼器200具有參考光柵202及圍封器件204。圍封器件204具有用於接收第一輻射光束208及第二輻射光束210之接收表面206。接收表面206具有供接收第一輻射光束208之第一表面部分。接收表面206具有供接收第二輻射光束210之第二表面部分。第一輻射光束208及第二輻射光束210可分別為上文所描述之主輻射光束及副輻射光束。第一表面部分及第二表面部分對第一輻射光束208及第二輻射光束210至少部分透明。經由接收表面206，第一輻射光束208及第二輻射光束210能夠進入圍封器件204。圍封器件204經配置以沿著自第一表面部分至參考光柵202之第一路徑212來傳播第一輻射光束208。圍封器件204經配置以沿著自第二表面部分至參考光柵202之第二路徑214來傳播第二輻射光束210。第一路徑212不同於第二路徑214。圍封器件204具有沿著第一路徑212之第一路徑長度216。圍封器件204具有沿著第二路徑214之第二路徑長度218。第一路徑長度216不同於第二路徑長度218。在圖2之實例中，第一路徑長度216大於第二路徑長度218。
第一路徑212可具有第一光學路徑長度。第二路徑218可具有不同於第一光學路徑長度之第二光學路徑長度。舉例而言，第二光學路徑長度大於第一光學路徑長度。藉由產生第一光學路徑長度與第二光學路徑長度之間的差，可使第一輻射光束之總光學路徑長度與第二輻射光束之總光學路徑長度彼此相等，以最小化提供第一輻射光束及第二輻射光束之輻射源之波動之任何負面效應。第一輻射光束之總光學路徑長度及第二輻射光束之總光學路徑長度可包含輻射源與接收組合式第一輻射光束及第二輻射光束之感測器之間的任何部分。
第一輻射光束208及第二輻射光束210起源於刻度尺220之光柵表 面222。光柵表面222具有用以繞射至少一個輻射光束以便產生第一輻射光束208及第二輻射光束210之圖案。第一輻射光束208及第二輻射光束210自光柵表面222經由圍封器件204而傳播至參考光柵202。參考光柵202經配置以繞射、透射及/或反射第一輻射光束208及第二輻射光束210，以便基於第一輻射光束208及第二輻射光束210之至少一部分而產生組合式輻射光束。編碼器200能夠判定組合式輻射光束之相位或相位改變。基於該相位或該相位改變，編碼器200能夠提供表示光柵表面222相對於編碼器200之位置之位置信號。
代替參考光柵202，可使用經配置以組合第一輻射光束208及第二輻射光束210的任何類型之光學組件。此光學組件可包含繞射光柵及/或反射元件。反射元件可包含鏡面或角隅稜鏡或任何其他類型之反射元件。光學組件可經配置以自身組合第一輻射光束208及第二輻射光束210，或光學組件可經配置以將第一輻射光束208及第二輻射光束210導向朝向能夠組合該第一輻射光束208及該第二輻射光束210之另一組件。刻度尺220可為此類組件。
在第一輻射光束208與光柵表面222之間存在第一角度228。在第二輻射光束210與光柵表面222之間存在第二角度230。如圖2所展示，在第一角度228與第二角度230之間存在差。該差可為第一角度228與第二角度230之方向之差、第一角度228與第二角度230之振幅之間的差，或該方向與該振幅之組合。可在輻射光束(自該輻射光束繞射第一輻射光束208及第二輻射光束210)未垂直入射於光柵表面222上時發生此差。歸因於第一角度228與第二角度230之間的差，自光柵表面222至參考光柵202之第一輻射光束208之長度長於自光柵表面222至參考光柵202之第二輻射光束210之長度。為了使第一輻射光束208之光學路徑長度等於第二輻射光束210之光學路徑長度，圍封器件204包含固體226。固體226對第一輻射光束208及第二輻射光束210透明。固體 226係沿著第二路徑214。藉由選擇用於固體226之具有某一折射率及某大小之材料，固體226經配置以調整第二光學路徑長度218。此材料可為任何類型之合適光學玻璃或光學陶瓷。
第一路徑212至少部分通過第一介質。第二路徑214至少部分通過第二介質，在此狀況下通過固體226。第一介質之折射率可不同於第二介質之折射率。舉例而言，第一介質之折射率可小於第二介質之折射率。
第一路徑長度216大於第二路徑長度218。然而，通過第二介質之第一路徑212之部分可小於通過第二介質之第二路徑214之部分。舉例而言，第一路徑212之部分皆不通過第二介質。
在一實施例中，第二介質相比於第一介質具有較大折射率。通過第二介質之第一路徑212之部分小於通過第二介質之第二路徑214之部分。結果，第二路徑214之光學路徑長度可增加，而第一路徑212之光學路徑長度並不增加或並不一樣多地增加。當相對於第一路徑212之光學路徑長度增加第二路徑214之光學路徑長度時，編碼器200之光學設計可得以改良。
應注意，接收表面206可在具有某一折射率之本體上，且可影響第一輻射光束208及第二輻射光束210之光學路徑。如圖2所描繪，因為第一角度228大於第二角度230，所以第一輻射光束208相比於第二輻射光束210遍及較大距離傳播通過該本體。因為該本體通常具有比氣體或周圍空氣大的折射率，所以該本體相比於增加第二輻射光束210之光學路徑長度更多地增加第一輻射光束208之光學路徑長度。此情形可不利，此係因為第一輻射光束208之光學路徑長度已經歸因於第一角度228與第二角度230之間的差而大於第二輻射光束210之光學路徑長度。然而，可藉由添加諸如固體226之第二介質而至少部分移除此缺點。
在圖2之實施例中，圍封器件204形成圍封參考光柵202、第一路徑212及第二路徑214的空間232。空間232可充滿任何類型之氣體或可不具有氣體。空間232可充滿周圍空氣。因為圍封器件204圍封第一路徑212及第二路徑214，所以編碼器200外部之壓力變化不能夠傳播至第一路徑212及第二路徑214中。空間232可由參考光柵202部分地界定。參考光柵202可在空間232中且可由空間232環繞。
編碼器200可具備導管224，導管224經配置以將空間232與周圍環境連接。導管224具有用於限定空間232與周圍環境之間的氣流之限定件。
圖2描繪固體226係與參考光柵202接觸。替代地，固體226不與參考光柵202接觸。固體226可連接至具有接收表面206之本體。在固體226與參考光柵202之間可存在中間組件，諸如，保護層。
圖3描繪根據第二實施例之編碼器200。第二實施例可具有與先前實施例中所揭示之特徵相同的特徵，惟以下所陳述之內容除外。
編碼器200包含圍封器件204。圍封器件204包含第一固體300及第二固體302。第一路徑212通過第一固體300。第二路徑214通過第二固體302。第一固體300及第二固體302經配置以覆蓋參考光柵202。第一固體300之表面與第二固體302之表面一起形成接收表面206。
供製造第一固體300之材料具有與供製造第二固體302之材料不同的折射率。折射率之差造成第一光學路徑長度與第二光學路徑長度之差。
除了第一固體300及第二固體302以外，圍封器件204亦可包含更多固體。該等固體可具有不同形狀及大小，或可由不同類型之材料製成。
可組合圖2之實施例與圖3之實施例。舉例而言，第一固體300及第二固體302中之一者或兩者可在空間232中。
固體226、固體300及固體302中之至少一者可包含熱穩定之材料。熱穩定材料可為當材料之溫度改變時實質上維持形狀之材料，諸如，微晶玻璃。熱穩定材料可具有對材料之溫度改變實質上不敏感之折射率，因此，溫度之改變不影響通過該材料之光學路徑長度。
接收表面206可為覆蓋空間232之光學部件之表面。接收表面206可平行於光柵表面222。光學部件可包含熱穩定材料。接收表面206可包含對第一輻射光束208及第二輻射光束210不透明之非透明部分。非透明部分可為具有一或多個開口之支撐框架。該等開口可被充滿形成第一表面部分及第二表面部分之透明材料。第一表面部分及第二表面部分可在同一平面中或可不在同一平面中。
編碼器200可具有熱傳導器件。熱傳導器件可至少部分地圍封第一路徑212及第二路徑214。熱傳導器件可配置於編碼器200之外部表面處。熱傳導器件可至少部分地配置於空間232中。熱傳導器件可經配置以傳導自編碼器200之外部施加至編碼器200之熱負荷。可藉由定位於編碼器200附近之馬達或感測器造成此熱負荷。藉由傳導熱負荷，防止熱負荷到達第一光學路徑212及第二光學路徑214。熱傳導器件可經配置以屏蔽第一光學路徑212及第二光學路徑214免於熱負荷影響。熱負荷可由熱傳導器件傳導至散熱片或傳導至編碼器200之另一部件，在該另一部件處熱負荷對編碼器200之效能不具有負面效應。熱傳導器件可包含具有良好熱傳導性質之材料。此材料可為金屬，諸如，銅或鋁；或可為陶瓷，諸如，氧化鋁或碳化矽。該材料可包含堇青石。此材料之熱導率可高於光學玻璃或光學組件之熱導率。
圖4描繪根據一另外實施例之微影裝置。藉由載物台系統PW相對於投影系統PS來移動基板W。編碼器框架400固持複數個編碼器200。編碼器200中之一或多者可具備圍封器件204。載物台系統PW具備用以與編碼器200合作之複數個刻度尺220。編碼器200中之每一者接收 第一輻射光束208及第二輻射光束210。
微影裝置可進一步具備編碼器支撐件402。編碼器支撐件402連接至編碼器框架400，且固持載物台系統PW下方之至少一個編碼器200。編碼器支撐件402可沿著投影系統PS之光軸來固持編碼器200。編碼器框架400可在定位系統PW上方。
上文所描述之編碼器200可為在單一方向上判定刻度尺220之位置的1D編碼器。上文所描述之編碼器200可為在兩個方向上(例如，在平行於光柵表面222之兩個方向上或(例如)在平行於光柵表面222之一個方向上及在垂直於光柵表面222之一個方向上)判定刻度尺220之位置的2D編碼器。上文所描述之編碼器200可為在三個方向上(例如，在平行於光柵表面222之兩個方向上及在垂直於光柵表面222之一個方向上)判定刻度尺220之位置的3D編碼器。
光柵表面222可具有1D圖案，例如，在一個方向上延伸之平行線之圖案。光柵表面222可具有2D圖案(在一方向上延伸之平行線之第一集合及在另一方向上延伸之平行線之第二集合之圖案)。該兩個線集合可彼此重疊，且可(例如)產生所謂棋盤格圖案。
如上文所描述，編碼器200可用於不同應用中。舉例而言，編碼器200可用以判定圖案化器件MA相對於投影系統PS之位置。編碼器200可用以判定編碼器框架400相對於投影系統PS之位置。編碼器200可用以判定編碼器支撐件402相對於編碼器框架400之位置。另外，編碼器200可用於任何其他合適類型之載物台系統中。舉例而言，在銑床中、在用於處置基板W之機器人中之用以定位工件之載物台系統，或用於檢測基板W之檢測工具中之載物台系統。
在以下段落中，描述一些額外實施例。在第一實施例中，提供包含一光學組件及具有一第一表面部分及一第二表面部分之一圍封器件204的編碼器200。第一表面部分經配置以自周圍環境接收第一輻射 光束208。第二表面部分經配置以自周圍環境接收第二輻射光束210。光學組件經配置以組合第一輻射光束與第二輻射光束。圍封器件204經配置以沿著第一路徑212來傳播第一輻射光束。第一路徑212係在第一表面部分與光學組件之間。圍封器件204經配置以沿著第二路徑214來傳播第二輻射光束。第二路徑214係在第二表面部分與光學組件之間。圍封器件204經配置以圍封空間232，以便將第一路徑212及第二路徑214與周圍環境隔離。
根據該第一實施例，可最小化第一輻射光束208及第二輻射210光束之行進通過周圍環境之長度。周圍環境之干擾對第一輻射光束208及第二輻射光束210具有較小影響，此係因為第一輻射光束208及第二輻射光束210部分地在圍封器件204之內部。
在第二實施例中，空間232經配置以具有氣體。第一路徑具有通過該氣體之第一路徑長度。第二路徑具有通過該氣體之第二路徑長度。第一路徑長度不同於第二路徑長度。
根據該第二實施例，第一路徑長度不同於第二路徑長度。第一路徑長度與第二路徑長度之間的差可用以達成用於第一輻射光束之所要光學路徑長度及用於第二輻射光束之所要光學路徑長度。第一路徑長度與第二路徑長度之間的差在周圍環境中存在干擾時並不引起大量測誤差，此係因為第一路徑及第二路徑係由圍封器件圍封。
在第三實施例中，圍封器件204包含將空間連接至周圍環境之導管224。導管224具有用於限定空間232與周圍環境之間的氣流之限定件。
根據該第三實施例，空間232與周圍環境之間的限定流係可能的。該流受限定使得防止高能壓力波進入空間。高能壓力波可具有高振幅及/或高頻率。高振幅可為10帕斯卡或更大。高頻率可在1Hz至10Hz之範圍內或更大。此等高能壓力波可在未受到限定件限定的情 況下已干擾第一輻射光束及第二輻射光束之光學性質。限定流允許周圍環境與空間之間的壓力均衡。在諸如改變天氣或藉由飛機進行之編碼器之輸送之一些情形下，可發生周圍環境與空間232之間的壓力差。當壓力差變得過大時，圍封器件204可受損。然而，因為導管能夠使周圍環境與空間之間的壓力均衡，所以可防止此損害。發生空間與周圍環境之間的均衡之時間刻度長，因此，可使用已知技術來補償改變之周圍環境。時間刻度可小於0.25Hz。
在第四實施例中，限定件包含多孔材料。
根據該第四實施例，可藉由使用多孔材料來製造簡單且穩固限定件。
在第五實施例中，第一路徑至少部分通過第一介質。第二路徑至少部分通過第二介質。第一介質之折射率不同於第二介質之折射率。
根據該第五實施例，藉由使用各自具有不同折射率的第一介質及第二介質，可視需要設定第一輻射光束之光學路徑長度及第二輻射光束之光學路徑長度中之每一者。
在第六實施例中，第一介質及第二介質中之一者包含固體。
根據該第六實施例，固體可提供用以達成所要光學路徑長度之簡單且穩固方式。
在第七實施例中，圍封器件包含熱傳導器件。熱傳導器件至少部分地圍封第一路徑及第二路徑。
根據該第七實施例，熱傳導器件可能夠移除圍繞第一路徑及第二路徑之熱梯度。藉由移除熱梯度，編碼器變得對熱負荷(例如，由編碼器附近之耗散器(諸如，馬達)造成之熱負荷)較不敏感。
在第八實施例中，光學組件包含用於繞射第一輻射光束及第二輻射光束中之至少一者之光柵202。
根據該第八實施例，藉由第一輻射光束及第二輻射光束中之至少一者之繞射，第一輻射光束及第二輻射光束可經導向成使得第一輻射光束及第二輻射光束可組合成單一輻射光束。該單一輻射光束之相位資訊可用以判定編碼器相對於光柵表面之位置。
在第九實施例中，圍封器件經配置以使第一路徑及第二路徑與周圍環境之折射率的改變隔離。
根據該第九實施例，第一輻射光束及第二輻射光束可實質上未受到分別沿著第一路徑及第二路徑之周圍環境之折射率的改變影響。結果，周圍環境中之溫度改變或壓力改變對編碼器之量測誤差具有較小效應。
在第十實施例中，提供包含根據先前實施例之編碼器及光柵表面222的位置量測系統。光柵表面222經配置以繞射輻射光束以便產生第一輻射光束及第二輻射光束。
根據該第十實施例，位置量測系統可能夠更準確地判定編碼器相對於光柵表面之位置。
在第十一實施例中，第一表面部分經配置以接收相對於光柵表面成第一角度的第一輻射光束。第二表面部分經配置以接收相對於光柵表面成第二角度的第二輻射光束。第一角度不同於第二角度。
根據該第十一實施例，因為第一角度不同於第二角度，所以第一輻射光束通過周圍環境之路徑長度不同於第二輻射光束通過周圍環境之路徑長度。在此情形下，根據先前所提及實施例之編碼器適於縮減藉由周圍環境中之干擾造成的量測誤差，此係因為使第一輻射光束與第二輻射光束中之每一者對干擾之敏感度更相等。
在第十二實施例中，光學組件包含經配置以將第一輻射光束及第二輻射光束反射回至光柵表面之反射元件。光柵表面經配置以將由反射元件反射之第一輻射光束及第二輻射光束繞射成單一輻射光束。
根據該第十二實施例，位置量測系統可能夠更準確地判定編碼器相對於光柵表面之位置。
在第十三實施例中，提供包含先前所提及實施例中之一者之位置量測系統的微影裝置。
根據該第十三實施例，微影裝置可能夠以較多準確度將圖案曝光至基板上。
在第十四實施例中，微影裝置包含一投影系統、一第一載物台系統、一第二載物台系統及一控制系統。投影系統係用以將經圖案化輻射束投影至該基板上。第一載物台系統係用於固持經配置以在經圖案化輻射光束中產生圖案之圖案化器件。第二載物台系統係用於固持基板。控制系統係用以控制第一載物台系統及第二載物台系統中之至少一者之位置。位置量測系統經配置以將表示第一載物台系統及第二載物台系統中之至少一者之位置的信號提供至控制系統。
根據該第十四實施例，微影裝置可能夠以較多準確度判定第一載物台系統及第二載物台系統中之至少一者之位置。結果，可以較多準確度將圖案投影至基板上。
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，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、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。可在圖案至基板W上之轉印之前或之後在(例如)塗佈顯影系統、度量衡工具及/或檢測工具中處理基板W。塗佈顯影系統為通常將抗蝕劑層施加至基板W且顯影已曝光至輻射光束B之抗蝕劑之工具。另外，可將基板W處理一次以上，例如，以便產生多層IC，使得本文所使用之術語基板W亦可指已經含有多個經處理層之基板W。
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。
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所描述之本發明進行修改。
200‧‧‧編碼器
202‧‧‧參考光柵
204‧‧‧圍封器件
206‧‧‧接收表面
208‧‧‧第一輻射光束
210‧‧‧第二輻射光束
212‧‧‧第一路徑
214‧‧‧第二路徑
216‧‧‧第一路徑長度
218‧‧‧第二路徑長度
220‧‧‧刻度尺
222‧‧‧光柵表面
224‧‧‧導管
226‧‧‧固體
228‧‧‧第一角度
230‧‧‧第二角度
232‧‧‧空間

Claims (16)

  1. 一種編碼器，其包含：一光學組件；一圍封(enclosing)器件，其具有一接收表面、一第一介質及一第二介質，其中該接收表面經配置以自一周圍(ambient)環境接收一第一輻射光束及一第二輻射光束，其中該光學組件經配置以組合該第一輻射光束與該第二輻射光束，其中該圍封器件經配置以沿著一第一路徑來傳播(propagate)該第一輻射光束且沿著一第二路徑來傳播該第二輻射光束，其中該第一路徑及該第二路徑係自該接收表面至該光學組件，其中該圍封器件經配置以將該第一路徑及該第二路徑與該周圍環境隔離，其中該第一路徑至少部分通過該第一介質(medium)，其中該第二路徑至少部分通過該第二介質，其中該第一路徑通過該第二介質之一路徑長度不同於該第二路徑通過該第二介質之一路徑長度。
  2. 如請求項1之編碼器，其中該第一介質之一折射率小於該第二介質之一折射率。
  3. 如請求項1或2之編碼器，其中該第一路徑具有一第一路徑長度，其中該第二路徑具有一第二路徑長度，其中該第一路徑長度大於該第二路徑長度，其中該第一路徑通過該第二介質之該 路徑長度小於該第二路徑通過該第二介質之該路徑長度。
  4. 如請求項1或2之編碼器，其中該圍封器件經配置以圍封經配置以具有一氣體之一空間，其中該氣體形成該第一介質。
  5. 如請求項4之編碼器，其中該圍封器件包含將該空間連接至該周圍環境之一導管，其中該導管具有用於限定該空間與該周圍環境之間的一氣流之一限定件。
  6. 如請求項5之編碼器，其中該限定件包含一多孔材料。
  7. 如請求項1或2之編碼器，其中該第一介質及該第二介質中之至少一者包含一固體。
  8. 如請求項1或2之編碼器，其中該圍封器件包含一熱傳導器件，其中該熱傳導器件至少部分地圍封該第一路徑及該第二路徑。
  9. 如請求項1或2之編碼器，其中該光學組件包含用於繞射該第一輻射光束及該第二輻射光束中之至少一者之一光柵。
  10. 如請求項1或2之編碼器，其中該圍封器件經配置以使該第一路徑及該第二路徑與該周圍環境之一折射率的一改變隔離。
  11. 如請求項1之編碼器，其中該第一路徑通過該第二介質之路徑長度不同於該第二路徑通過該第二介質之路徑長度，俾使該第一輻射光束之總光學路徑長度與該第二輻射光束之總光學路徑長度彼此相等。
  12. 一種位置量測系統，其包含一如請求項1至11中任一項之編碼器及一光柵表面，其中該光柵表面經配置以繞射一輻射光束以便產生該第一輻射光束及該第二輻射光束。
  13. 如請求項12之位置量測系統，其中該接收表面經配置以接收處於一第一角度之該第一輻射光束，其中該接收表面經配置以接收處於一第二角度之該第二輻射光束，其中該第一角度不同於該第二角度。
  14. 如請求項12或13之位置量測系統，其中該光學組件包含一反射元件，該反射元件經配置以將該第一輻射光束及該第二輻射光束反射回至該光柵表面，其中該光柵表面經配置以將由該反射元件反射之該第一輻射光束及該第二輻射光束繞射成一單一輻射光束。
  15. 一種微影裝置，其包含如請求項12至14中任一項之位置量測系統。
  16. 如請求項15之微影裝置，其包含：一投影系統，其用以將一經圖案化輻射光束投影至一基板上；一第一載物台系統，其用於固持經配置以在該經圖案化輻射光束中產生一圖案之一圖案化器件；一第二載物台系統，其用於固持該基板；一控制系統，其用以控制該第一載物台系統及該第二載物台系統中之至少一者之一位置，其中該位置量測系統經配置以將表示該第一載物台系統及該第二載物台系統中之該至少一者之一位置的一信號提供至該控制系統。
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