TWI640836B - 微影裝置及元件製造方法 - Google Patents

微影裝置及元件製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI640836B
TWI640836B TW105103855A TW105103855A TWI640836B TW I640836 B TWI640836 B TW I640836B TW 105103855 A TW105103855 A TW 105103855A TW 105103855 A TW105103855 A TW 105103855A TW I640836 B TWI640836 B TW I640836B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
frame
isolation
stage
lithography apparatus
vibration isolation
Prior art date
Application number
TW105103855A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201636737A (zh
Inventor
漢司 巴特勒
莫瑞斯 威廉 裘塞夫 艾汀 威可曼
德 派希 英格伯特斯 安東尼斯 法蘭西斯寇斯 凡
克莉絲汀娜 艾利珊卓 胡甄丹
柏納度 安東尼斯 喬哈奈 路堤惠斯
Original Assignee
荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 filed Critical 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Publication of TW201636737A publication Critical patent/TW201636737A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI640836B publication Critical patent/TWI640836B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70833—Mounting of optical systems, e.g. mounting of illumination system, projection system or stage systems on base-plate or ground
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G03F7/70725—Stages control
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/709—Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本發明係關於一種微影裝置，其包含：一定位載物台；一隔離框架；一投影系統，其包含一第一框架、一第二框架；一支撐框架，其用於支撐該定位載物台；一第一振動隔離系統及一第二振動隔離系統，其中經由該第一振動隔離系統而耦接該支撐框架與該第一框架；一載物台位置量測系統，其用以直接地判定該定位載物台之一器件之一載物台基準在一或多個自由度上相對於該隔離框架之一器件之一隔離框架基準的位置；且其中經由該第二振動隔離系統而耦接該第一框架與該隔離框架。

Description

微影裝置及元件製造方法
本發明係關於一種微影裝置及一種元件製造方法。
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)之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。
可藉由運用來自投影系統之輻射光束來輻照基板而將所要圖案轉印至基板上。由定位載物台將基板支撐於投影系統上且相對於投影系統而定位。有必要正確地將基板與投影系統對準以便使所要圖案施加於基板上之正確部位處。出於此目的，量測基板在一或多個自由度上相對於投影系統之至少一個光學器件的位置。
定位載物台之移動可導致在量測基板相對於投影系統之至少一個光學器件的位置期間使用之組件的共振。此等共振會引起載物台定位誤差，該誤差為歸因於定位載物台相對於投影系統之至少一個光學器件的經不準確量測之位置的定位載物台之位置誤差。
需要縮減載物台定位誤差。
根據本發明之一態樣，提供一種微影裝置，其包含；一定位載物台；一隔離框架；一投影系統，其包含一第一框架；一第二框架；一支撐框架，其用於支撐該定位載物台；一第一振動隔離系統及一第 二振動隔離系統，其中經由該第一振動隔離系統而耦接該支撐框架與該第一框架；一載物台位置量測系統，其用以直接地判定該定位載物台之一器件之一載物台基準在一或多個自由度上相對於該隔離框架之一器件之一隔離框架基準的位置；且其中經由該第二振動隔離系統而耦接該第一框架與該隔離框架。
根據本發明之一態樣，提供一種元件製造方法，其包含：將一基板提供於由一支撐框架支撐之一定位載物台上；使用一第一振動隔離系統來隔離該支撐框架與一投影系統之一第一框架之間的振動；使用一第二振動隔離系統來隔離該第一框架與耦接至該第一框架之一隔離框架之間的振動；直接地判定該定位載物台之一器件之一載物台基準在一或多個自由度上相對於該隔離框架之一器件之一隔離框架基準的位置；使一輻射光束傳遞通過該投影系統；及運用來自該投影系統之該輻射光束來輻照該基板之一表面。
5‧‧‧底板
10‧‧‧支撐框架
100‧‧‧微影裝置
150‧‧‧光學器件
210‧‧‧第一框架/力框架
220‧‧‧第二框架/感測器框架
230‧‧‧光學器件位置量測系統
250‧‧‧第一振動隔離系統
260‧‧‧第二振動隔離系統
270‧‧‧第二振動隔離系統
280‧‧‧隔離框架振動隔離系統
300‧‧‧隔離框架
400‧‧‧載物台位置量測系統
400a‧‧‧干涉量測元件/線性編碼器元件
400b‧‧‧干涉量測元件/線性編碼器元件
500‧‧‧隔離框架位置量測系統
550‧‧‧隔離框架位置量測系統
600‧‧‧隔離框架
800‧‧‧定位載物台真空腔室
810‧‧‧壁
1000‧‧‧伸縮囊
B‧‧‧輻射光束
C‧‧‧目標部分
IL‧‧‧照明系統
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化元件
MT‧‧‧光罩支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PS2‧‧‧第二位置感測器
PW‧‧‧第二定位器
SO‧‧‧源模組
W‧‧‧基板
WT‧‧‧定位載物台
現在將參考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描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；圖2為微影裝置之說明；圖3為展示圖2之隔離框架之效能的累積功率譜密度；圖4為展示針對圖2之定位載物台之累積誤差相對於頻率的圖形；圖5為微影裝置之第一實施例的示意性說明；圖6為圖2之微影裝置之第二框架的累積功率譜密度圖形；圖7為微影裝置之第二實施例的示意性說明；圖8示意性地說明可能如何實施圖5之系統；且圖9示意性地說明可能如何實施圖7之系統。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置100。微影裝置100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輻射或任何其他合適輻射)；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某些參數來準確地定位圖案化元件MA之第一定位元件PM。微影裝置100亦包括定位載物台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位基板W之第二定位元件PW。微影裝置100進一步包括投影系統(例如，反射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化元件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。
光罩支撐結構MT支撐(亦即，承載)圖案化元件MA。光罩支撐結構MT以取決於圖案化元件MA之定向、微影裝置100之設計及其他條件(諸如圖案化元件MA是否固持於真空環境中)的方式來固持圖案化元件MA。光罩支撐結構MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化元件。光罩支撐結構MT可為(例如)框架或台，其可視需要而固定或可移動。光罩支撐結構MT可確保圖案化元件MA(例如)相對於投影系統PS處於所要位置。本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用皆可被認為與更一般之術語「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中產生圖案的任何元件。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中產生之元件(諸如積體電路)中之特定功能層。
圖案化元件MA被說明為反射的，但可為透射的。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，以及各種混合式光罩類型。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使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
本文中所使用之術語「投影系統」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、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆可被認為與更一般之術語「投影系統」同義。
照明系統IL可包括經組態以調整輻射光束之角強度分佈的調整器。通常，可調整照明系統IL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)。另外，照明系統IL可包括各種其他組件，諸如積光器及聚光器。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。照明系統IL可被認為或可不被認為形成微影裝置100之部件。舉例而言，照明系統IL可為微影裝置100之整體部件，或可為與微影裝置100分離之實體。在後一狀況下，微影裝置100可經組態以允許照明系統IL安裝於其上。視情況，照明系統IL係可拆卸的，且可被分離地提供(例如，由微影裝置製造商或另一供應商提供)。
如此處所描繪，微影裝置100屬於反射類型(例如，使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。替代地，微影裝置100可屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。
微影裝置100可屬於具有兩個(雙載物台)或兩個以上定位載物台WT(及/或兩個或兩個以上光罩支撐結構MT，例如，光罩台)之類型。在此「多載物台」微影裝置100中，可並行地使用額外定位載物台WT及/或光罩支撐結構MT，或可在一或多個定位載物台WT及/或光罩支撐結構MT上進行預備步驟，同時將一或多個其他定位載物台WT及/或光罩支撐結構MT用於曝光。
圖案化元件MA固持於光罩支撐結構MT上。輻射光束B入射於圖案化元件MA上。輻射光束B係由圖案化元件MA圖案化。在自圖案化元件MA反射之後，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。第一定位器PM及第一位置感測器(例如，干涉量測元件、線性編碼器或電容式感測器)PS1可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化元件MA。憑藉第二定位器PW及第二位置感測器PS2(例如，干涉量測元件、線性編碼器或電容式感測器)，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。
一般而言，可憑藉形成第一定位元件PM之部件的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩支撐結構MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PW之部件的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，光罩支撐結構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來對準圖案化元件MA。可使用基板對準標記P1、P2來對準基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分C，但其可位於目標部分C之間(此等標記被稱為切割道對準標記)。相 似地，在一個以上晶粒提供於圖案化元件MA上之情形中，光罩對準標記M1、M2可位於該等晶粒之間。
浸潤技術可用以增加投影系統PS之數值孔徑NA。在一實施例中，微影裝置100屬於如下類型：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100中之其他空間，例如，圖案化元件MA與投影系統PS之間的空間。如本文中所使用之術語「浸潤」並不意謂諸如基板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。
參看圖1，照明器IL自源模組SO接收輻射光束。舉例而言，當源模組SO為準分子雷射時，源模組SO與微影裝置100可為分離實體。在此等狀況下，源模組SO不被認為形成微影裝置100之部件，且輻射係憑藉光束遞送系統而自源模組SO傳遞至照明系統IL。在一實施例中，光束遞送系統包括(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器。在其他狀況下，舉例而言，當源模組SO為水銀燈時，源模組SO可為微影裝置100之整體部件。源模組SO及照明系統IL連同光束遞送系統(在需要時)可被稱作輻射系統。
現在將參考圖2，其示意性地說明微影裝置之先前配置。裝置100之支撐框架10以儘可能高的硬度安裝至底板5。裝置100之支撐框架10支撐定位載物台WT。基板(圖2中未繪示)支撐於定位載物台WT上。
投影系統PS包含第一框架210及第二框架220。投影系統PS之一或多個光學器件150附接至第一框架210。經示意性說明之光學器件位置量測系統230之感測器用以量測光學器件150相對於第二框架220之位置。
第一框架210為力框架，此意謂其在力施加至至少一個光學器件 150以移動至少一個光學器件150時承受反作用力且亦承載至少一個光學器件150。第二框架220為感測器框架，此意謂其支撐用於量測至少一個光學器件150之位置的組件。量測至少一個光學器件150在至少一個自由度上相對於第二框架220之位置。
現在將描述第二位置感測器PS2之運作。使用經示意性說明之載物台位置量測系統400來量測定位載物台WT相對於隔離框架300之位置。在圖2之機器中使用載物台位置量測系統400以用於在由輻射光束B照明基板W期間以及在量測安裝於定位載物台WT上之基板W之某些特徵時的量測階段期間量測定位載物台WT之位置。舉例而言，量測基板之表面構形(有時被稱作調平)，且量測定位載物台WT上之基板W之位置。
載物台位置量測系統400可屬於任何類型。載物台位置量測系統400直接地判定定位載物台WT之器件之載物台基準在一或多個自由度上相對於隔離框架300之器件之隔離框架基準的位置。該位置量測為直接之處在於其為定位載物台及隔離框架之第一器件與第二器件之間的直接量測，此相對於經由定位載物台WT或隔離框架300之物件而非部件進行的第一器件與第二器件之間的量測。載物台基準及隔離基準為分別相對於定位載物台WT及隔離框架300之器件的任意位置。載物台基準相對於定位載物台WT之器件保持靜止。隔離基準相對於隔離框架300之器件保持靜止。在一實施例中，載物台位置量測系統400為線性編碼器系統。在線性編碼器系統中，發射器及接收器安裝於定位載物台WT及隔離框架300中之一者上，且反射繞射柵格安裝於定位載物台WT及隔離框架300中之另一者上。因此，發射器/接收器為定位載物台WT或隔離框架300之器件，且反射繞射柵格為定位載物台WT及隔離框架300中之另一者之器件。輻射光束係由發射器朝向反射繞射柵格發射，且反射/繞射輻射係由接收器偵測。基於經偵測反射/繞 射輻射，可判定發射器/接收器相對於反射繞射柵格之位置。因此，載物台位置量測系統400可直接地判定定位載物台WT之器件之載物台基準在一或多個自由度上相對於隔離框架300之器件之隔離框架基準的位置。反射繞射柵格可堅硬地安裝至隔離框架300或定位載物台WT，或可經由柵格振動隔離系統予以安裝。在後一狀況下，感測器對於在可判定載物台基準相對於隔離基準之位置之前判定反射繞射柵格相對於被安裝反射繞射柵格之定位載物台WT或隔離框架300的位置可為必要的。線性編碼器系統可與干涉量測元件組合地使用或替代干涉量測元件而使用，以用於相對於隔離框架300來判定定位載物台WT。
隔離框架位置量測系統500(經示意性地說明)用於量測隔離框架300在一或多個自由度上相對於投影系統PS之第二框架220的位置。隔離框架位置量測系統500可為干涉量測元件。
可藉由知道基板W相對於定位載物台WT之載物台基準的位置且根據光學器件位置量測系統230、載物台位置量測系統400及隔離框架位置量測系統500之結果來計算定位載物台WT上之基板W相對於至少一個光學器件150的相對位置。
第一框架210支撐於支撐框架10上。經由第一振動隔離系統250(經示意性地說明)而支撐第一框架210於支撐框架10上。第一框架210相對於支撐框架10之第一振動隔離系統250共振係以第一低頻本徵頻率發生。第一振動隔離系統250可為氣墊式避震器。歸因於第一振動隔離系統250，振動隔離係以低頻率(例如，低於10赫茲或低於5赫茲或低於2赫茲或低於1赫茲或低於0.5赫茲)開始，使得第一框架210與較高頻率之支撐框架10隔離。
第二框架220耦接至第一框架210。在一實施例中，第二框架220係由第一框架210支撐。經由第二框架振動隔離系統260(經示意性地 說明)而直接地耦接第二框架220至第一框架210。第二框架振動隔離系統260可為磁性重力補償器。歸因於第二框架振動隔離系統260，第二框架220相對於第一框架210之共振係以第二低本徵頻率(例如，低於10赫茲或低於5赫茲)發生。第一低頻本徵頻率不同於第二低頻本徵頻率。在一實施例中，第一低頻本徵頻率低於第二低頻本徵頻率。
在圖2之裝置中，隔離框架300係由支撐框架10直接地支撐。經由隔離框架振動隔離系統280而連接隔離框架300至支撐框架10。隔離框架300與支撐框架10之間的隔離框架振動隔離系統280可與第一振動隔離系統250相同或相似。
圖2之振動隔離系統250、260、280被說明為功能上等效於並聯之彈簧及阻尼器。然而，可使用任何類型之振動隔離系統，包括使用主動阻尼之彼等類型。振動隔離系統不同於振動縮減系統之處在於振動隔離系統濾出高於該隔離系統之本徵頻率的頻率，使得存在處於較高頻率之振動隔離。振動縮減系統衰減振動，且相較於振動隔離系統通常在較高頻率下有效。
儘管圖2中未繪示，但照明器IL可耦接至第一框架210。此可為有利的，此係因為照明器IL之位置將藉此較接近於至少一個光學器件150。在一替代實施例中，可運用單獨振動隔離器來使照明器IL自支撐框架10懸浮至第一框架210。
本文中所描述之支撐框架10、第一框架210、第二框架220、隔離框架300及其他框架可各自為經整體形成之框架。替代地，彼等框架中之每一者可為包含堅硬地固定在一起之兩個或兩個以上器件的複合框架。術語框架涵蓋以堅硬方式固定在一起(例如，藉由栓固在一起或藉由膠合在一起)之任何數目個器件。當兩個框架被描述為以堅硬方式安裝至彼此時，彼兩個框架可由單一組件整體地形成或可由以堅硬方式固定在一起之兩個或兩個以上組件形成。
圖3為針對圖2之機器的累積功率譜密度圖形，其具有沿著X軸之增加頻率及沿著Y軸的隔離框架300之3σ加速度。底部線展示在定位載物台WT處於靜止時之情形，且上部線說明在選擇定位載物台WT之不同掃描移動期間存在的累積加速度。可看出，隔離框架300之共振係以某些頻率發生。
圖3展示隔離框架300之共振在很大程度上係藉由定位載物台WT之掃描移動而形成，且藉此形成任何定位載物台WT位置誤差之大部分。圖4描繪定位載物台WT之頻率相對於累積位置誤差的圖形。位置誤差劇烈地增加所處之頻率對應於在圖3中所見之共振頻率。
對於未來機器，定位載物台WT之加速度將增加。加速度之增加將使支撐框架10之激發位準增加一個數量級。將經由隔離框架振動隔離系統280而將支撐框架10之此經增加激發之部分輸送至隔離框架300。此將引起定位載物台WT相對於第二框架220之位置之量測的誤差增加(亦即，載物台定位誤差增加)。另外，針對新機器在成像期間之掃描速度增加及縫隙之大小縮減將使光罩MA與定位於定位載物台WT上之基板W的對準更困難。
本發明之一實施例縮減由定位載物台WT之掃描移動引起的隔離框架300之共振，藉此縮減定位載物台WT相對於至少一個光學器件之位置量測的誤差。
在一實施例中，經由第二振動隔離系統270而耦接隔離框架300至第一框架210，而非如在圖2中一樣耦接至支撐框架10。在一實施例中，隔離框架300係由第一框架220支撐。舉例而言，經由第二振動隔離系統270而直接地耦接隔離框架300至第一框架220。因此，在支撐框架10與隔離框架300之間存在串聯之兩個振動隔離系統(250及270)。第一振動隔離系統250在支撐框架10與第一框架220之間，正如在圖2之裝置中一樣。第二振動隔離系統270在第一框架210與隔離框 架300之間。因此，隔離框架300與支撐框架10之移動(由定位載物台WT之移動誘發)進行雙重隔離。
在一實施例中，隔離框架300可與支撐框架10之移動進行三重隔離或更多隔離。此可(例如)藉由如下操作而達成：在第一框架210與隔離框架300之間提供另外框架，其中第二振動隔離系統270在另外框架與隔離框架300之間且另外(第三)振動隔離系統在另外框架與第一框架210之間。雙重以上之隔離將進一步縮減載物台定位誤差，此係以增加複雜度為代價。
圖5說明第一實施例。圖5之實施例與圖2之機器相同，惟如下文所描述除外。在圖5之實施例中，隔離框架300係由載物台位置量測系統400使用以用於在由投影光束B曝光基板W期間量測定位載物台WT相對於至少一個光學器件150之位置。提供另外隔離框架600以用於在量測階段期間量測定位載物台WT之位置。另外隔離框架600係以與圖2之隔離框架300相同或相似的方式而配置(例如，其係經由隔離框架振動隔離系統280而支撐於支撐框架10上)。
圖5之實施例之隔離框架300安裝至第二框架220。隔離框架300堅硬地安裝至第二框架220。隔離框架300與第二框架220可被整體地形成。經由第二振動隔離系統270而直接地耦接第二框架220及隔離框架300至第一框架210。第二框架220及隔離框架300係由第一框架210支撐。第二振動隔離系統270可與圖2之第二框架振動隔離系統260相同或相似。
因為隔離框架300相對於第二框架220之位置固定，所以不需要隔離框架位置量測系統500。自光學器件位置量測系統230知道至少一個光學器件150相對於第二框架220之位置。藉此，可計算定位載物台WT相對於至少一個光學器件150之位置。
由於第一振動隔離系統250及第二振動隔離系統270在支撐框架 10與隔離框架300之間串聯，故隔離框架300之共振可被假定為縮減至由圖2之裝置中之第二框架220所見的典型共振位準。圖6展示與圖3相似之累積功率譜密度圖形，但展示在定位載物台WT之多種不同掃描移動期間針對圖2之機器的第二框架220之共振(在底部處)與隔離框架300之共振(在頂部處)的比較。第二框架220之共振振幅比隔離框架300之共振振幅低得多。圖5之實施例之隔離框架300的共振效能可被預期為與圖2之第二框架220的共振效能相當，如圖6所說明。因此，相較於圖2之機器，圖5之機器之載物台定位誤差得以改良。
在一實施例中，第一框架210、隔離框架300、第一振動隔離系統250及第二振動隔離系統270形成具有處於第一本徵頻率之第一共振模式及處於第二本徵頻率之第二共振模式的動態系統。在第一共振模式中，第一框架210相對於支撐框架10共振。在第二共振模式中，隔離框架300相對於第一框架210共振。第一本徵頻率不同於(例如，低於)第二本徵頻率。舉例而言，第一本徵頻率介於0.3赫茲至0.8赫茲之間，且第二本徵頻率介於1赫茲至5赫茲之間。第一振動隔離系統250及第二振動隔離系統270之主動阻尼控制因此變得更簡單，且此因此為有利的。
如圖5所說明，隔離框架300用以在安裝於定位載物台WT上之基板W的成像期間量測定位載物台WT之位置。另外隔離框架600用於在量測階段期間量測定位載物台之定位。使用另外隔離框架位置量測系統550來量測隔離框架300與另外隔離框架600之間的相對位置，使得當定位載物台WT自量測位置移動至成像位置時，在兩個載物台位置量測系統400之間的交遞係可能的。
圖7展示與圖5之第一實施例相同的第二實施例，惟如下文所描述除外。在圖7之實施例中，第二框架220與隔離框架300不直接地耦接在一起。取而代之，隔離框架300及第二框架220各自個別地直接地 耦接至第一框架210。隔離框架300係經由第二振動隔離系統270而直接地耦接至第一框架210且由第一框架210支撐。第二框架220係經由第二框架振動隔離系統260而耦接至第一框架210，此與在圖2之機器中類似。第二振動隔離系統270與第二框架振動隔離系統260可相同或相似。
與在圖2之機器中類似，因為第二框架220與隔離框架300不堅硬地連接在一起，所以隔離框架位置量測系統500用於量測隔離框架300相對於第二框架220之相對位置(與在圖2之機器中類似)。
圖7之實施例具有與圖5之實施例相同的優點，其來源於支撐框架10與隔離框架300之間的兩個振動隔離系統250、270。
在所有實施例中，振動隔離系統250、260、270及280可用於框架之位置控制。舉例而言，第二振動隔離系統270可用於圖7之實施例中以將隔離框架300相對於第二框架220之位置維持於預定範圍內。因此，可大致地使一個框架之位置追蹤另一單獨框架之位置。
圖8及圖9說明可能如何在EUV裝置中實施圖5及圖7之系統。在EUV裝置中，使投影系統PS維持於極清潔的真空中。因為基板W可除氣，所以將定位載物台WT固持於單獨定位載物台真空腔室800中。在定位載物台真空腔室800之壁810中提供極小的開口，使得來自投影系統PS之輻射光束B可通過該開口而傳遞至基板W上。通過彼開口將氣體流自投影系統之極清潔的真空腔室提供至定位載物台真空腔室800中，使得由基板W之除氣引起的污染不能到達投影系統真空腔室之極清潔的真空中。
在圖8之實施例中，隔離框架300安裝至第二框架220，此與在圖5之實施例中類似。干涉量測元件及/或線性編碼器元件400a、400b係由載物台位置量測系統400使用以直接地判定定位載物台WT之器件之載物台基準在一或多個自由度上相對於隔離框架300之器件之隔離框 架基準的位置。提供多個密封式窗口以允許輻射光束傳遞通過定位載物台真空腔室800之壁810。
在如圖9所說明之替代實施例中，隔離框架300定位於定位載物台真空腔室800內且係經由第二振動隔離系統270而耦接至第一框架210，此與在圖7之實施例中類似。在此實施例中，將伸縮囊1000提供於第二振動隔離系統270與第一框架210之間的壁810中。量測第二框架220與隔離框架300之相對位置的隔離框架位置量測系統500僅需要壁810中之單一量測窗口。
在本發明之一實施例中，將合適之調諧質量阻尼器連接至隔離框架300及/或600以縮減隔離框架之共振中之至少一者的振幅。此有益於定位載物台效能，此係因為隔離框架變得針對(例如)由定位載物台WT之移動誘發之干擾力及流動誘發性振動較不敏感。替代地或另外，可使用穩固質量阻尼器，亦即，未針對特定頻率而調諧之質量阻尼器，而為具有引起穩固阻尼器機制之超臨界阻尼值之阻尼器，該穩固阻尼器機制針對在硬度及阻尼方面之參數變化較不敏感，其遍及共振頻率之寬頻具有模態阻尼增加。
在其他方面與圖7之實施例相同的替代裝置(未繪示)中，隔離框架300安裝至為不同於第一框架210之力框架的另外力框架。另外力框架係以與由第一振動隔離系統250將第一框架210與支撐框架10隔離相同的方式而與支撐框架10隔離。隔離框架300接著以與其在圖7之實施例中安裝至第一框架210相同的方式安裝至另外力框架。以此方式，串聯之兩個振動隔離器在支撐框架10與隔離框架300之間，使得可預期上文關於圖6所解釋之效能。
為了縮短曝光波長且因此縮減最小可印刷大小，已提議使用極紫外線(EUV)輻射源。EUV輻射為具有在10奈米至20奈米之範圍內(例如，在13奈米至14奈米之範圍內)之波長的電磁輻射。已進一步提議 可使用具有小於10奈米(例如，在5奈米至10奈米之範圍內，諸如6.7奈米或6.8奈米)之波長的EUV輻射。此輻射被稱為極紫外線輻射或軟x射線輻射。舉例而言，可能之源包括雷射產生電漿源、放電電漿源，或基於由電子儲存環提供之同步加速器輻射之源。
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。熟習此項技術者將瞭解，在此等替代應用之內容背景中，本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用皆可被認為分別與更一般之術語「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。在適用的情況下，可將本文中之揭示內容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已經含有多個經處理層之基板。
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)。
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而言將顯而易見，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。

Claims (10)

  1. 一種微影裝置，其包含：一定位載物台(positioning stage)；一支撐框架(frame)，其用於支撐該定位載物台；一隔離框架；一投影系統，其包含：一力(force)框架，其經組態以支撐該隔離框架；一感測器框架；一第一振動隔離系統及一第二振動隔離系統，其中：經由該第一振動隔離系統而耦接該力框架與該支撐框架；且經由該第二振動隔離系統而耦接該力框架與該隔離框架。
  2. 如請求項1之微影裝置，其包含一載物台位置量測系統，該載物台位置量測系統用以判定該定位載物台之一器件之一載物台基準(stage reference)在一或多個自由度上相對於該隔離框架之一器件之一隔離框架基準的位置。
  3. 如請求項1或2之微影裝置，其中：該投影系統進一步包含複數個光學器件，該等光學器件附接至該力框架；且一光學器件位置量測系統用於判定該等光學器件相對於該感測器框架之位置。
  4. 如請求項1或2之微影裝置，其中該感測器框架安裝至該隔離框架。
  5. 如請求項1或2之微影裝置，其中經由一第三振動隔離系統而安裝該感測器框架至該力框架。
  6. 如請求項5之微影裝置，其進一步包含一隔離框架位置量測系統，該隔離框架位置量測系統用以判定該隔離框架在一或多個自由度上相對於該感測器框架之位置。
  7. 如請求項1或2之微影裝置，其中該力框架、該隔離框架、該第一振動隔離系統及該第二振動隔離系統形成具有處於一第一本徵頻率(eigen frequency)之一第一共振模式及處於一第二本徵頻率之一第二共振模式的一動態系統，其中在該第一共振模式中，該力框架相對於該支撐框架共振，其中在該第二共振模式中，該隔離框架相對於該力框架共振，其中該第一本徵頻率不同於該第二本徵頻率。
  8. 如請求項1或2之微影裝置，其進一步包含：一另外隔離框架，其係經由一另外振動隔離系統而耦接至該支撐框架；及一另外載物台位置量測系統，其用以直接地判定安裝於該定位載物台上之該載物台基準在一或多個自由度上相對於安裝於該另外隔離框架上之一另外隔離框架基準的位置。
  9. 如請求項1或2之微影裝置，其進一步包含一照明器，該照明器耦接至該力框架。
  10. 一種元件製造方法，其包含：將一基板提供於由一支撐框架支撐之一定位載物台上；使用一第一振動隔離系統來隔離該支撐框架與一投影系統之一力框架之間的振動；使用一第二振動隔離系統來隔離該力框架與一隔離框架之間的振動，該隔離框架耦接至至該力框架並由該力框架支撐；直接地判定該定位載物台之一器件之一載物台基準在一或多個自由度上相對於該隔離框架之一器件之一隔離框架基準的位置；使一輻射光束傳遞通過該投影系統；及運用來自該投影系統之該輻射光束來輻照該基板之一表面。
TW105103855A 2015-03-03 2016-02-04 微影裝置及元件製造方法 TWI640836B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15157381 2015-03-03
??15157381.3 2015-03-03
EP15167646 2015-05-13
??15167646.7 2015-05-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201636737A TW201636737A (zh) 2016-10-16
TWI640836B true TWI640836B (zh) 2018-11-11

Family

ID=55229705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105103855A TWI640836B (zh) 2015-03-03 2016-02-04 微影裝置及元件製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10209634B2 (zh)
JP (1) JP6549242B2 (zh)
KR (1) KR102029080B1 (zh)
CN (1) CN107407889B (zh)
NL (1) NL2016156A (zh)
TW (1) TWI640836B (zh)
WO (1) WO2016139012A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016219333A1 (de) 2016-10-06 2018-04-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit erhöhter thermischer Robustheit
DE102016225707A1 (de) 2016-12-21 2018-06-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Lithographiesystem sowie verfahern
US10955761B2 (en) 2017-02-02 2021-03-23 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, lithographic projection apparatus and device manufacturing method
JP6856758B2 (ja) * 2017-02-10 2021-04-14 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
NL2020346A (en) * 2017-02-27 2018-09-03 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, lithographic projection apparatus and device manufacturing method
US10921720B2 (en) 2017-04-20 2021-02-16 Asml Netherlands B.V. Support structure, method and lithographic apparatus
WO2019029908A1 (en) * 2017-08-08 2019-02-14 Asml Netherlands B.V. VIBRATION ISOLATION SYSTEM AND LITHOGRAPHIC APPARATUS
NL2024767A (en) * 2019-03-01 2020-09-04 Asml Netherlands Bv Object positioner device, stage support, lithographic apparatus, object inspection apparatus, method for adapting an object positioner device, device manufacturing method
EP3964893A1 (de) 2020-06-29 2022-03-09 Carl Zeiss SMT GmbH Kompensation von kriecheffekten in einer abbildungseinrichtung
EP3961305A3 (de) * 2020-06-29 2022-03-09 Carl Zeiss SMT GmbH Kompensation von kriecheffekten in einer abbildungseinrichtung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140185029A1 (en) * 2011-07-01 2014-07-03 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical imaging arrangement with vibration decoupled support units

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6774981B1 (en) * 2000-09-08 2004-08-10 Nikon Corporation Modular exposure apparatus with removable optical device and improved isolation of the optical device
JP2002305140A (ja) * 2001-04-06 2002-10-18 Nikon Corp 露光装置及び基板処理システム
US7589911B2 (en) 2003-09-18 2009-09-15 Canon Kabushiki Kaisha Technique for positioning optical system element
JP2006250291A (ja) 2005-03-11 2006-09-21 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology 防振装置
DE102009034166A1 (de) * 2008-08-11 2010-02-18 Carl Zeiss Smt Ag Kontaminationsarme optische Anordnung
JP2010135796A (ja) 2008-12-04 2010-06-17 Nikon Corp 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法
EP2469340B1 (en) 2010-12-21 2021-01-06 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP6154808B2 (ja) * 2012-03-05 2017-06-28 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー 振動遮断支持ユニットを有する光学結像装置
JP6105906B2 (ja) 2012-11-15 2017-03-29 キヤノン株式会社 露光装置及びデバイス製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140185029A1 (en) * 2011-07-01 2014-07-03 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical imaging arrangement with vibration decoupled support units

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016139012A1 (en) 2016-09-09
CN107407889A (zh) 2017-11-28
US10209634B2 (en) 2019-02-19
CN107407889B (zh) 2019-04-12
TW201636737A (zh) 2016-10-16
US20180017879A1 (en) 2018-01-18
KR20170122263A (ko) 2017-11-03
NL2016156A (en) 2016-09-30
JP2018508829A (ja) 2018-03-29
JP6549242B2 (ja) 2019-07-24
KR102029080B1 (ko) 2019-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI640836B (zh) 微影裝置及元件製造方法
US9696638B2 (en) Lithographic apparatus
JP5009991B2 (ja) リソグラフィ装置
TWI649637B (zh) 微影裝置、微影投影裝置及器件製造方法
US8730451B2 (en) Lithographic apparatus for transferring pattern from patterning device onto substrate, and damping method
JP4881215B2 (ja) リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
JP4824054B2 (ja) リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
JP6307162B2 (ja) サポートデバイス、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
JP6316973B2 (ja) ステージ位置決めシステムおよびリソグラフィ装置
JP5572113B2 (ja) リソグラフィ装置
TWI600978B (zh) 微影裝置及元件製造方法
TWI621929B (zh) 微影裝置及方法
JP6209234B2 (ja) リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
JP4740970B2 (ja) 振動絶縁サポートデバイスを含むリソグラフィ装置