TWI680346B - 載物台系統及度量衡工具 - Google Patents

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Marcel Koenraad Marie Baggen
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Thomas Jan De Hoog
席納爾 朱利安納
Sinar JULIANA
德 葛羅斯 亨利克斯 馬丁尼斯 約翰納司 凡
Henricus Martinus Johannes Van De Groes
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Abstract

本發明揭示一種載物台系統及包含至少一個此類載物台系統之度量衡裝置。該載物台系統包含：一載物台載體，其用於固持一物件；及一載物台載體定位致動器，其用於位移該載物台載體。該載物台系統亦包含：一平衡質量塊，其用以抵消該載物台載體之一位移；及一平衡質量塊定位致動器，其用於位移該平衡質量塊。一纜線配置連接至該載物台載體以用於將至少電力供應至該載物台載體。該載物台系統可操作以將一補償性前饋力施加至該平衡質量塊，該補償性前饋力補償由該纜線配置施加之一纜線配置力。

Description

載物台系統及度量衡工具
本發明係關於一種載物台系統及用於量測基板之參數之度量衡工具，該基板已在微影裝置中被提供圖案，該參數例如為層之疊對(Ovl)及/或臨界尺寸(CD)及/或膜厚度(FT)及/或折射率(RI)及/或巨觀缺陷及/或微觀缺陷。
塗佈顯影系統(track)為將一或多個感光膜施加至基板上之機器(零或多個膜可為用以改良微影裝置之成像效能的抗反射塗層)。每一膜之厚度及折射率可能關鍵，且因此必須例如使用FT及/或RI量測予以控制。 可使用度量衡工具來量測此經塗佈基板，處理資料，且可使用資料以用於對上游及下游程序步驟進行回饋或前饋控制。 現在將經塗佈基板輸送至微影裝置以供曝光。 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。在此狀況下，被替代地稱作光罩或倍縮光罩之圖案化器件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)層上來進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。習知的微影裝置包括：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器件轉印至基板。 在微影裝置中，關鍵的是準確地設定基板之位置，以便正確地將不同層定位於彼此之頂部上。此程序被稱為對準。通常藉由準確地判定基板相對於基板台之位置且判定基板台相對於圖案化器件及投影光束之位置來進行準確對準。在此情況下，有可能使用不同對準策略。選擇最佳對準策略在獲得最佳疊對方面係重要的。已開發出用於選擇對準策略之不同程序以符合不同應用。在此情況下，使用疊對指示符。對於可能對準策略之進一步描述，參見例如美國專利第7,042,552號，該美國專利以引用之方式併入本文中。 除了疊對以外，經曝光結構(比如線及/或接觸孔)之形狀「臨界尺寸」亦為要控制之重要參數。 在曝光之後，顯影基板，移除經曝光或未經曝光抗蝕劑(取決於正型或負型抗蝕劑)。在OVL、CD、巨觀缺陷、微觀缺陷等等方面，所形成之抗蝕劑結構之形狀必須正確。在顯影程序之後使用度量衡工具來檢查此情形。 可例如藉由在疊對度量衡工具上量測單批量之基板而計算疊對指示符之值。為此，使用離線疊對度量衡工具以便取得高信賴值。在離線疊對度量衡工具上量測基板會造成額外的工作量及時間，特別係因為疊對度量衡工具相對緩慢，此係歸因於低速載物台且由於高安定時間。 競爭性度量衡工具具有相對高的獲取時間，使得較低移動時間不會極大地影響產出率。在度量衡工具具有低獲取時間之狀況下，移動時間變成主要的產出率限制者。具有低(系統)安定時間之快速載物台變得重要。 量測(移動-獲取-量測)可由以下各者組成： • 移動至基板上之量測位點—此位點具有將對正被研究之效應(比如Ovl、CD、FT、RI、巨觀缺陷、微觀缺陷等等)敏感之特殊結構(根本不包括用於FT之結構或包括多個程序層中之結構)。 • 獲取—運用具有某一(些)波長(及某一頻寬)、某一偏振模式及孔徑設定之光來照明位點。將反射光投影於感測器上。 • 量測—使用某些演算法來處理感測器資料以得到關於必須報告之效應(OVL、CD、FT、RI、巨觀缺陷、微觀缺陷)的資訊。 諸如散射計之度量衡工具通常包括基座框架及基板載物台，基板載物台經建構以攜載使用第一位移系統在「Y」方向上相對於基座框架可移動地連接之基板。在沿著Z方向之基板載物台上方，提供經配置以偵測自基板散射之輻射的感測器載物台，感測器載物台藉助於第二位移系統在「X方向」上可移動地連接至基座框架。基板載物台通常亦具備經組態以使基板台在X-Y平面中相對於基板載物台旋轉之第三位移系統。每一位移系統可固定至周圍框架。然而，此可能會在框架中引入振動，振動可能會限制效能及/或產出率。為了最小化此情形，已知的是在每一載物台——亦即，基板載物台及感測器載物台——處提供經設計為避免將加速度力施加至框架之平衡質量塊。
需要提供一種載物台系統，對於該載物台系統，與已知載物台系統相比較，框架振動會縮減。 根據本發明之一第一態樣，提供一種載物台系統，其包含：一載物台載體定位致動器，其用於位移載物台載體；一平衡質量塊，其用以補償該載物台載體之反作用力；一平衡質量塊定位致動器，其用於位移該平衡質量塊；一纜線配置，其連接至該載物台載體以用於將至少電力供應至該載物台載體；其中該載物台系統可操作以將一補償性前饋力施加至該平衡質量塊，該補償性前饋力補償由該纜線配置施加之一纜線配置力。 在本發明之一第二態樣中，提供一種可操作以量測一基板之一參數之度量衡工具，其包含一框架及安裝至該框架之一或多個載物台系統，其中該一或多個載物台系統中之至少一者包含：一載物台載體，其用於固持一物件；一載物台載體定位致動器，其用於位移該載物台載體；一平衡質量塊，其用以補償該載物台載體之反作用力；一平衡質量塊定位致動器，其用於位移該平衡質量塊；一纜線配置，其連接於該載物台載體與該框架之間以用於將至少電力供應至該載物台載體；且可操作以將一補償性前饋力施加至該平衡質量塊，該補償性前饋力補償由該纜線配置施加之一纜線配置力。 下文參考隨附圖式來詳細地描述本發明之另外特徵及優點，以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意，本發明並不限於本文中所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此等實施例。基於本文中所含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者而言將顯而易見。
本說明書揭示併有本發明之特徵的一或多個實施例。所揭示之實施例僅僅例示本發明。本發明之範疇並不限於所揭示之實施例。本發明係由此處所附之申請專利範圍界定。 所描述之實施例及本說明書中對「一個實施例」、「一實施例」、「一實例實施例」等等之參考指示所描述之實施例可包括特定特徵、結構或特性，但每一實施例可能未必包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等片語未必係指同一實施例。此外，當結合一實施例而描述特定特徵、結構或特性時，應理解，無論是否予以明確地描述，結合其他實施例來實現此特徵、結構或特性皆為熟習此項技術者所知道。 本發明之實施例可以硬體、韌體、軟體或其任何組合予以實施。本發明之實施例亦可被實施為儲存於機器可讀媒體上之指令，該等指令可由一或多個處理器讀取及執行。機器可讀媒體可包括用於儲存或傳輸呈可由機器(例如，計算器件)讀取之形式之資訊的任何機構。舉例而言，機器可讀媒體可包括：唯讀記憶體(ROM)；隨機存取記憶體(RAM)；磁碟儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體器件；電學、光學、聲學或其他形式之傳播信號(例如，載波、紅外線信號、數位信號等等)；及其他者。此外，韌體、軟體、常式、指令可在本文中被描述為執行某些動作。然而，應瞭解，此等描述僅僅係出於方便起見，且此等動作事實上係由計算器件、處理器、控制器或執行韌體、軟體、常式、指令等等之其他器件引起。 然而，在更詳細地描述此等實施例之前，有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例的實例環境。 圖1示意性地描繪微影裝置。該裝置包含：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DUV輻射)；支撐結構(例如，光罩台) MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩) MA，且連接至經組態以根據某些參數準確地定位圖案化器件之第一定位器PM；基板台(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準確地定位基板之第二定位器PW；及投影系統(例如，折射投影透鏡系統) PL，其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 (例如，包含一或多個晶粒)上。 照明系統可包括用於導向、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。 支撐結構支撐圖案化器件，亦即，承載圖案化器件之重量。支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中之其他條件的方式來固持圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件。支撐結構可為例如框架或台，其可根據需要而固定或可移動。支撐結構可確保圖案化器件例如相對於投影系統處於所要位置。本文中對術語「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用可被認為與更一般的術語「圖案化器件」同義。 本文中所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指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器件。應注意，舉例而言，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，則該圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。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器件（諸如積體電路）中的特定功能層。 圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、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、交變相移及衰減式相移之光罩類型，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，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」之任何使用可被認為與更一般的術語「投影系統」同義。 如此處所描繪，該裝置屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。替代地，該裝置可屬於反射類型(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)。 微影裝置可屬於具有兩個(雙載物台)或多於兩個基板台(及/或兩個或多於兩個光罩台)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可對一或多個台實行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。 微影裝置亦可屬於以下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體（例如，水）覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間的空間。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。如本文中所使用之術語「浸潤」並不意謂諸如基板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，當源為準分子雷射時，源及微影裝置可為單獨實體。在此等狀況下，源不被認為形成微影裝置之部分，且輻射光束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而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當源為水銀燈時，源可為微影裝置之整體部分。源SO及照明器IL連同在需要時之光束遞送系統BD一起可被稱作輻射系統。 照明器IL可包含用於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)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，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入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上，且由圖案化器件圖案化。在已橫穿光罩MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PL，投影系統PL將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF (例如，干涉量測器件、線性編碼器、2D編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WT，例如，以便將不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，可使用第一定位器PM及另一位置感測器(其在圖1中未明確地描繪)以相對於輻射光束B之路徑準確地定位光罩MA，例如，在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間。一般而言，可憑藉形成第一定位器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。相似地，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之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，光罩台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來對準光罩MA及基板W。儘管如所繪示之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等基板對準標記可位於目標部分之間的空間中(此等基板對準標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在多於一個晶粒提供於光罩MA上的情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。 所描繪之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及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，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之大小。 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及基板台WT (亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PL之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於光罩台MT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的目標部分之寬度(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保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台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之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（諸如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列）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/或變化或完全不同之使用模式。 如圖2所展示，微影裝置LA形成微影製造單元(lithographic cell) LC（有時亦被稱作微影製造單元(lithocell)或叢集）之部分，微影製造單元LC亦包括用以對基板執行曝光前程序及曝光後程序之裝置。通常，此等裝置包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、冷卻板CH，及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板，在不同程序裝置之間移動基板，且接著將基板遞送至微影裝置之裝載匣LB。常常被集體地稱作塗佈顯影系統之此等器件係在塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，塗佈顯影系統控制單元TCU自身受到監督控制系統可調式厚塊控制，監督控制系統可調式厚塊亦經由微影控制單元LACU來控制微影裝置。因此，不同裝置可經操作以最大化產出率及處理效率。 為了正確地且一致地曝光由微影裝置曝光之基板，可需要檢測經曝光基板以量測諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等等之屬性。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光進行調整，尤其是在可足夠迅速地且快速地完成檢測使得同一批量之其他基板仍待曝光的情況下。又，已經曝光之基板可被剝離及重工（以改良良率）或被捨棄，藉此避免對已知為有疵點之基板執行曝光。在基板之僅一些目標部分有疵點的狀況下，可僅對良好的彼等目標部分執行進一步曝光。 使用檢測裝置以判定基板之屬性，且尤其是判定不同基板或同一基板之不同層之屬性如何在層與層之間變化。檢測裝置可整合至微影裝置LA或微影製造單元LC中，或可為單機器件。為了實現最快速量測，需要使檢測裝置在曝光之後立即量測經曝光抗蝕劑層中之屬性。然而，抗蝕劑中之潛影具有極低對比度（在已曝光至輻射的抗蝕劑之部分與尚未曝光至輻射的抗蝕劑之部分之間僅存在極小折射率差）且並非所有檢測裝置皆具有足夠敏感度來進行潛影之有用量測。因此，可在曝光後烘烤步驟(PEB)之後採取量測，曝光後烘烤步驟(PEB)通常為對經曝光基板實行之第一步驟且增加抗蝕劑之經曝光部分與未經曝光部分之間的對比度。在此階段，抗蝕劑中之影像可被稱作半潛像(semi-latent)。亦有可能對經顯影抗蝕劑影像進行量測（此時，抗蝕劑之經曝光部分或未經曝光部分已被移除）或在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後對經顯影抗蝕劑影像進行量測。後者可能性限制重工有疵點基板之可能性，但仍可提供有用資訊。 圖3描繪可用於本發明之一實施例中的散射計。該散射計包含將輻射投影至基板W上之寬頻帶(白光)輻射投影儀2。反射輻射傳遞至光譜儀偵測器4，光譜儀偵測器4量測鏡面反射輻射之光譜10 (依據波長而變化的強度)。自此資料，可由處理單元PU重新建構引起經偵測光譜之結構或剖面，例如，通常藉由嚴密耦合波分析(RCWA)及非線性回歸，或藉由與圖3之底部處所展示之模擬光譜庫的比較。一般而言，對於重新建構，結構之一般形式為吾人所知，且根據供製造結構之程序之知識來採取一些參數，從而僅留下結構之幾個參數以自散射量測資料予以判定。此散射計可經組態為正入射散射計或斜入射散射計。 圖4中展示可用於本發明之一實施例中的另一散射計。在此器件中，由輻射源2發射之輻射係使用透鏡系統12而聚焦通過干涉濾光器13及偏振器17，由部分反射表面16反射，且經由顯微鏡接物鏡15而聚焦至基板W上，顯微鏡接物鏡15具有高數值孔徑(NA)，較佳地為至少0.9且更佳地為至少0.95。浸潤散射計甚至可具有數值孔徑超過1之透鏡。反射輻射接著通過部分反射表面16而透射至偵測器18中，以便使散射光譜被偵測到。該偵測器可位於背向投影式光瞳平面11中，背向投影式光瞳平面11係在透鏡系統15之焦距處，然而，該光瞳平面可代替地運用輔助光學件(圖中未展示)而再成像至該偵測器上。光瞳平面為輻射之徑向位置界定入射角且角位置界定輻射之方位角的平面。偵測器較佳地為二維偵測器，使得可量測基板目標30之二維角散射光譜。偵測器18可為例如CCD或CMOS感測器陣列，且可使用為例如每圖框40毫秒之積分時間。 舉例而言，常常使用參考光束以量測入射輻射之強度。為了進行此量測，當輻射光束入射於光束分裂器16上時，輻射光束之部分朝向參考鏡面14作為參考光束而透射通過該光束分裂器。參考光束接著投影至同一偵測器18之不同部分上。 干涉濾光器13之集合可用以選擇在為比如405奈米至790奈米或甚至更低（諸如200奈米至300奈米）之範圍內之所關注波長。干涉濾光器可為可調諧的，而非包含不同濾光器之集合。可使用光柵來代替干涉濾光器。 偵測器18可量測散射光在單一波長(或窄波長範圍)下之強度、單獨地在多個波長下之強度，或遍及一波長範圍而積分之強度。此外，該偵測器可單獨地量測橫向磁偏振光及橫向電偏振光之強度，及/或橫向磁偏振光與橫向電偏振光之間的相位差。 使用寬頻帶光源(亦即，具有寬光頻率或波長範圍（且因此具有寬色彩範圍）之光源)係可能的，其給出大光展量(etendue)，從而允許多個波長之混合。寬頻帶中之複數個波長較佳地各自具有為Δλ之頻寬及為至少2 Δλ (亦即，為該頻寬之兩倍)之間距。若干輻射「源」可為已使用光纖束而分裂的延伸型輻射源之不同部分。以此方式，可並行地在多個波長下量測角解析散射光譜。可量測3-D光譜(波長及兩個不同角度)，其相比於2-D光譜含有更多資訊。此情形允許量測更多資訊，其增加度量衡程序穩固性。EP1,628,164A中更詳細地描述此情形。 基板W上之目標30可為光柵，其經印刷使得在顯影之後，由固體抗蝕劑線形成長條(bar)。可替代地將該等長條蝕刻至基板中。此圖案對微影投影裝置（特別是投影系統PL）中之色像差敏感，且照明對稱性及此等像差之存在將使其自身顯現為經印刷光柵之變化。因此，經印刷光柵之散射量測資料用以重新建構光柵。根據印刷步驟及/或其他散射量測程序之知識，可將光柵之參數（諸如線寬及形狀）輸入至由處理單元PU執行之重新建構程序。 圖5(a)及圖5(b)更詳細地展示度量衡工具2之主模組總成(MMA) 2，其包括兩個載物台系統。主模組總成2包含基座框架5。在運用基座框架5的情況下，基板載物台載體6藉助於第一定位致動器在Y方向上相對於基座框架5可移動地連接。感測器7提供於基板載物台載體6上方。感測器7形成感測器載物台系統8之部分，感測器載物台系統8藉助於第二載物台載體定位致動器在X方向上相對於基座框架5可移動地連接。基板載物台載體6經建構以固持基板9。為此，基板載物台載體6包含基板台10。基板載物台載體6具備用以使基板台10圍繞Z軸相對於基板載物台載體6旋轉之第三位移系統。 因此，基板9及感測器7可在若干方向上彼此相對地移動，此使有可能在基板9固持於基板載物台載體6之基板台10上時量測例如基板9上之圖案之整個疊對。 此外，度量衡工具2包含呈基板交換器夾緊器15之形式的轉移構件，其可在圖5(b)中被看到。 在度量衡工具2中，基座框架5上之反作用（用以按次微米準確度定位基板台10及感測器7之加速度力）為振動之主要原因。此等振動會消弱度量衡工具2之準確度。為了最小化振動之效應，根據目前先進技術，使載物台6、8及/或台10之加速度力保持儘可能地低，及/或使度量衡工具2之基座框架5保持與微影裝置1隔離。否則，來自度量衡工具2之振動將會消弱微影裝置1中之微影程序之準確度。 已知的是提供一種平衡質量塊系統，其用於抵消基板載物台載體6 (具有基板台10及基板9)在Y方向上之位移，及/或用於抵消具有感測器7之感測器載物台載體8及/或具有基板9之基板台10圍繞Z方向之位移。平衡質量塊使具有基板9之基板載物台載體6及/或基板台10以及具有感測器7之感測器載物台載體8能夠以較高速度彼此相對地移動。因此，第一平衡質量塊可經建構及配置以抵消具有感測器7之感測器載物台載體8在X方向上相對於基座框架5之位移。另外及/或作為一替代方案，第二平衡質量塊可經建構及配置以抵消具有基板台10及基板9之基板載物台載體6在Y方向上相對於基座框架5之位移。另外及/或作為一替代方案，第三平衡質量塊可經建構及配置以抵消基板台10及基板9圍繞Z方向相對於基板載物台載體6及基座框架5之位移。在每一狀況下，平衡質量塊以及基板台及感測器中之相關者之組合重心相對於基座框架的位置保持實質上靜止。 在圖6中，提供平衡質量塊20，其置放於軸承21 (例如，滾柱軸承或氣體軸承)上。軸承21相對於基座框架5可移動地支撐平衡質量塊20，以便實質上自由地在與具有基板台10及基板9之基板載物台載體6在Y方向上之位移相對的方向上平移。平衡質量塊20藉助於基板載物台載體定位致動器25（例如步進馬達或其他可操縱驅動器）而耦接至基板載物台載體6。基板載物台載體6置放於軸承27上。軸承27相對於平衡質量塊20可移動地支撐基板載物台載體6，以便實質上自由地在Y方向上由致動器25位移。 可提供一或多個前饋控制器以量測基板台6相對於平衡質量塊或基座框架之位置。此前饋控制器35展示於基板載物台載體6與平衡質量塊20之間。另外或替代地，前饋控制器30可提供於平衡質量塊20與基座框架5之間，前饋控制器30量測平衡質量塊20相對於基座框架5之位置。 在一實施例中，若基板台6由致動器25驅動且因此在Y方向上位移，則反作用力立即設定於平衡質量塊20上，從而致使平衡質量塊20在相對方向上移動。平衡質量塊致動器31（例如步進馬達或其他可操縱驅動器）提供於平衡質量塊20與基座框架5之間。平衡質量塊致動器31可校正平衡質量塊20之位置，平衡質量塊20可傾向於自正確位置漂移。舉例而言，此漂移可為基座框架5與平衡質量塊20之間的摩擦的結果。 平衡質量塊定位致動器31可另外操作以直接位移平衡質量塊20以補償基板載物台之移動。基板載物台6之位移可立即由前饋控制器35偵測到，前饋控制器35向平衡質量塊定位致動器31發出信號以便使平衡質量塊20在相對方向上位移達對應量。 平衡質量塊在相對方向上之位移量取決於平衡質量塊20相對於基板載物台載體6 (包括基板台10、基板9等等)之質量比。提供此平衡質量塊系統會使有可能實質上增大基板載物台載體6之速度及加速度力。可由平衡質量塊致動器31校正平衡質量塊20相對於預期位置之所有偏差。較高速度及較高加速度力可能不再在度量衡工具2之基座框架5中導致振動及/或其他干擾力。 圖7展示圖6之簡化版本，且另外展示纜線配置或纜線厚塊50及振動隔離支撐(VIS)系統52。經由VIS系統52安裝主模組總成(MMA)以將主模組總成(MMA)與底板隔離且追蹤振動。纜線厚塊50向基板載物台載體6提供電力及冷卻劑供應物，其中纜線厚塊50之靜態部分直接介接至基座框架5。相似配置適用於感測器載物台載體。VIS系統52可為被動的(例如，包含彈簧)，或可為主動的(例如，包含氣墊式避震器)。VIS系統52上之MMA的第一共振頻率在水平方向上為大約6赫茲。此模式(亦被稱為VIS模式)容易由移動載物台激發且為效能降級之主要原因。 MMA之每一平衡質量塊的位置設定點係自其對應載物台之加速度設定點導出，此考慮到載物台與平衡質量塊之間的質量比(平衡質量比)。通常，位置控制器運用校正力而反作用於位置設定點與實際位置信號之間的差。除了位置控制器力以外，亦可存在加速度設定點前饋。加速度設定點前饋信號係自所要加速度或設定點加速度產生。藉由將所要加速度乘以載物台之質量來判定加速度前饋(以其最簡單形式)。設定點加速度實質上等於相對於設定點位置之時間的雙導數。設定點加速度前饋之主要目標係加速載物台，使得其位置匹配於所要位置而不需要所要位置與實際位置之間失配來使位置控制器起反作用。因此，加速度前饋使有可能使物件接近地遵循其設定點位置而不需要至位置控制器之輸入。 在每一載物台之相對大移動期間，對應纜線厚塊滾升及滾降，從而隨著纜線厚塊質量塊自厚塊之靜態部分行進至動態部分及自厚塊之動態部分行進至靜態部分而在MMA與載物台之間在軸向(驅動)方向上及在垂直方向上導致干擾力。在一階中，載物台及MMA框架上在驅動方向上之干擾力具有相等量值，但具有相反正負號(事實上，內部厚塊動力學造成與此簡單等式有微小偏差)。 在準靜態檢驗中，為變形及加速纜線厚塊所需要之力係在由載物台、平衡質量塊及框架產生之一個側上，載物台、平衡質量塊及框架係在由至框架之安裝界面產生之另一側上。以此方式，不存在淨框架加速度力，且框架將不會移動。然而，在動態檢驗中，尤其是平衡質量塊之極低頻寬(其有意地低以首先防止框架激發)造成平衡質量塊至框架力被賦予得「太遲」。此引起纜線厚塊框架安裝激發框架，從而又激發6赫茲VIS模式。此共振可歸因於以下各者而在感測器與基板之間引起動態相對位置誤差： • 所得的伺服誤差；及 • 感測器與基板之間的內部結構順應性歸因於整個MMA之加速度而造成偏轉。 因此提出將前饋補償力輸入至平衡質量塊致動器，使得將對應力賦予至平衡質量塊，對應力補償由纜線厚塊進行的對MMA之激發。此可在任何方向上進行，且進行至度量衡裝置中存在之平衡質量塊中之任一者。可將前饋補償力施加至平衡質量塊以補償基板載物台載體力，或同等地施加至平衡質量塊以用於補償感測器載物台載體力。 在第一主實施例中，在使用相關載物台位置作為輸入以獲得纜線厚塊力之估計作為輸出的情況下，根據纜線厚塊之數學模型來判定前饋補償力。此方法之優點為，在假定良好數學模型的情況下，僅將纜線厚塊力注入至平衡質量塊作為前饋補償力。 在第二主實施例中，根據纜線厚塊干擾之估計來判定前饋補償力，該估計被計算為經量測載物台控制器輸出力與載物台加速度前饋力之間的(例如，經按比例調整)差。此力目前已經被計算且通常被稱作回饋控制器輸出。因而，前饋控制器輸出為前饋加速度設定點之輸出，且回饋控制器輸出為所有未預期力(在此狀況下主要為纜線厚塊力)之輸出。此實施例係基於載物台控制器力係由纜線厚塊滯後及載物台質量塊加速度支配之假定。此方法之優點為，前饋補償力係基於實際量測，且可被較迅速地且以較少軟體工作量實施。 為了進一步最佳化經估計纜線厚塊力且最小化MMA激發，可應用低通/高通/陷波濾光。此濾光可例如防止將經量測纜線厚塊共振力注入至平衡質量塊中。 以上實例係關於補償相關載物台之軸向方向(參看圖5，軸向方向分別為針對基板載物台載體之Y方向及針對感測器載物台載體之Z方向)上的纜線厚塊力。然而，在每一狀況下，纜線厚塊亦可在垂直方向(亦即，分別為針對感測器載物台載體之Y方向及針對基板載物台載體之Z方向)上激發MMA。為了在垂直方向上縮減此MMA激發，可將前饋補償力注入於其他載物台之平衡質量塊中，該前饋補償力在纜線厚塊之垂直方向上起作用。詳言之，由感測器載物台載體誘發之纜線厚塊垂直力在X方向上起作用，且因此可藉由將補償性力注入至基板載物台載體之平衡質量塊而減輕，該平衡質量塊在相同方向上移動。因此，在此實施例中，施加至基板載物台平衡質量塊之補償性前饋力補償每一方向上之纜線厚塊力之組合。因而，用於基板載物台載體之平衡質量塊可能已向其施加補償性前饋力，補償性前饋力補償來自基板載物台載體之軸向纜線厚塊力及來自感測器載物台載體之垂直纜線厚塊力。可藉由干擾之數學模型之組合以及諸如載物台位置、速度及/或加速度之經量測信號來判定所需注入力之估計。 以此方式，向平衡質量塊致動器提供除了回饋力以外且遍及寬頻譜之力。另外優點包括歸因於較快安定而縮減平衡質量塊機械範圍且增加產出率。 在用於度量衡器件之載物台載體方面描述本文中所描述之載物台系統。然而，所描述之載物台系統及概念適用於其他器件，其中載物台載體藉由纜線配置而鏈接至框架；例如，微影圖案化裝置之基板載物台。 雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明可採取以下形式：電腦程式，其含有機器可讀指令之一或多個序列，機器可讀指令描述如上文所揭示之方法；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其中儲存有此電腦程式。 應瞭解，實施方式章節而非發明內容及中文發明摘要章節意欲用以解譯申請專利範圍。發明內容及中文發明摘要章節可闡述如由本發明者所預期的本發明之一或多個而非所有例示性實施例，且因此，並不意欲以任何方式限制本發明及所附申請專利範圍。 上文已憑藉繪示特定功能及其關係之實施方案的功能建置區塊而描述本發明。為了便於描述，本文中已任意地界定此等功能建置區塊之邊界。只要適當地執行指定功能及其關係，就可界定替代邊界。 特定實施例之前述描述將充分地揭露本發明之一般性質，使得在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用此項技術之技能範圍內之知識針對各種應用而容易修改及/或調適此等特定實施例，而無需進行不當實驗。因此，基於本文中所呈現之教示及導引，此等調適及修改意欲在所揭示之實施例之等效者的涵義及範圍內。應理解，本文中之措辭或術語係出於描述而非限制之目的，使得本說明書之術語或措辭待由熟習此項技術者按照該等教示及該指導進行解譯。 本發明之廣度及範疇不應受到上述例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者進行界定。
1‧‧‧微影裝置
2‧‧‧輻射投影儀/輻射源/度量衡工具/主模組總成
4‧‧‧光譜儀偵測器
5‧‧‧基座框架
6‧‧‧基板載物台載體/載物台/基板台/基板載物台
7‧‧‧感測器
8‧‧‧感測器載物台系統/載物台/感測器載物台載體
9‧‧‧基板
10‧‧‧光譜/基板台
11‧‧‧背向投影式光瞳平面
12‧‧‧透鏡系統
13‧‧‧干涉濾光器
14‧‧‧參考鏡面
15‧‧‧顯微鏡接物鏡/透鏡系統/基板交換器夾緊器
16‧‧‧部分反射表面/光束分裂器
17‧‧‧偏振器
18‧‧‧偵測器
20‧‧‧平衡質量塊
21‧‧‧軸承
25‧‧‧基板載物台載體定位致動器
27‧‧‧軸承
30‧‧‧基板目標/前饋控制器
31‧‧‧平衡質量塊定位致動器
35‧‧‧前饋控制器
50‧‧‧纜線配置或纜線厚塊
52‧‧‧振動隔離支撐(VIS)系統
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
BK‧‧‧烘烤板
C‧‧‧目標部分
CH‧‧‧冷卻板
CO‧‧‧聚光器
DE‧‧‧顯影器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
I/O1‧‧‧輸入/輸出埠
I/O2‧‧‧輸入/輸出埠
LA‧‧‧微影裝置
LACU‧‧‧微影控制單元
LB‧‧‧裝載匣
LC‧‧‧微影製造單元
MA‧‧‧圖案化器件/光罩
MT‧‧‧支撐結構/光罩台
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
PL‧‧‧投影系統
PM‧‧‧第一定位器
PU‧‧‧處理單元
PW‧‧‧第二定位器
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
RO‧‧‧基板處置器或機器人
SC‧‧‧旋塗器
SO‧‧‧輻射源
TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
併入於本文中且形成本說明書之部分的隨附圖式繪示本發明，且連同實施方式一起進一步用以闡釋本發明之原理且使熟習相關技術者能夠製造及使用本發明。 圖1描繪微影裝置； 圖2描繪微影製造單元或叢集； 圖3描繪第一散射計； 圖4描繪第二散射計； 圖5(a)描繪根據本發明之一實施例的度量衡工具； 圖5(b)描繪不具有基座框架的圖5之度量衡工具； 圖6描繪圖5之度量衡工具之部分，其展示具有與基板台成一直線之平衡質量塊系統的基板載物台系統之實施例；且 圖7以簡化示意性圖式描繪包括纜線厚塊連接及基座框架安裝的圖5之基板載物台系統。 根據下文結合圖式所闡述之實施方式，本發明之特徵及優點將變得更顯而易見，在該等圖式中，類似參考字元始終識別對應元件。在該等圖式中，類似參考數字通常指示相同、功能上相似及/或結構上相似之元件。一元件第一次出現之圖式係由對應參考數字中之最左側數位指示。

Claims (16)

  1. 一種載物台系統，其包含 一載物台載體，其用於固持一物件； 一載物台載體定位致動器，其用於位移該載物台載體； 一平衡質量塊，其用以補償該載物台載體之一位移； 一平衡質量塊定位致動器，其用於位移該平衡質量塊； 一纜線配置，其連接至該載物台載體以用於將至少電力供應至該載物台載體； 其中該載物台系統可操作以將一補償性前饋力施加至該平衡質量塊，該補償性前饋力補償由該纜線配置施加之一纜線配置力。
  2. 如請求項1之載物台系統，其可操作以： 模型化該纜線配置，以自載物台載體位置獲得該纜線配置力之一估計，及 使用該纜線配置力之該估計以判定該補償性前饋力。
  3. 如請求項1之載物台系統，其可操作以自一載物台載體定位致動器力與一載物台載體加速度前饋力之一差判定該補償性前饋力，該載物台載體加速度前饋力係自用於該載物台載體之一加速度設定點導出。
  4. 如請求項1至3中任一項之載物台系統，其可操作使得在將該補償性前饋力施加至該平衡質量塊之前過濾該補償性前饋力，以自該纜線配置濾出共振力。
  5. 如請求項1至3中任一項之載物台系統，其中該纜線配置包含一纜線厚塊。
  6. 一種可操作以量測一基板之一參數之度量衡工具，其包含一框架及安裝至該框架之一或多個載物台系統，其中該一或多個載物台系統中之至少一者包含： 一載物台載體，其用於固持一物件； 一載物台載體定位致動器，其用於位移該載物台載體； 一平衡質量塊，其用以補償該載物台載體之一位移； 一平衡質量塊定位致動器，其用於位移該平衡質量塊； 一纜線配置，其連接於該載物台載體與該框架之間以用於將至少電力供應至該載物台載體； 且可操作以將一補償性前饋力施加至該平衡質量塊，該補償性前饋力補償由該纜線配置施加之一纜線配置力。
  7. 如請求項6之度量衡工具，其中該一或多個載物台系統中之至少一者可操作以： 模型化其纜線配置，以自其載物台載體位置獲得該纜線配置力之一估計，及 使用該纜線配置力之該估計以判定該補償性前饋力。
  8. 如請求項6之度量衡工具，其中該一或多個載物台系統中之至少一者可操作以： 自一載物台載體定位致動器力與一載物台載體加速度前饋力之一差判定該補償性前饋力，該載物台載體加速度前饋力係自用於其載物台載體之一加速度設定點導出。
  9. 如請求項6至8中任一項之度量衡工具，其中該一或多個系統中之至少一者可操作使得在將該補償性前饋力施加至該對應平衡質量塊之前過濾該補償性前饋力，以自其纜線配置濾出共振力。
  10. 如請求項6至8中任一項之載物台系統，其中該(等)纜線配置包含一纜線厚塊。
  11. 如請求項6至8中任一項之度量衡工具，其安裝於一振動隔離系統上，該振動隔離系統可操作以將該度量衡工具與其環境內之振動隔離。
  12. 如請求項6至8中任一項之度量衡工具，其中該一或多個載物台系統中之至少一者可操作使得該補償性前饋力補償由該對應纜線配置施加於該框架上之該纜線配置力。
  13. 如請求項6至8中任一項之度量衡工具，其中該一或多個載物台系統包含一基板載物台系統，使得其載物台載體為用於攜載一基板之一基板載體。
  14. 如請求項6至8中任一項之度量衡工具，其中該一或多個載物台系統包含一感測器載物台系統，使得其載物台載體為用於攜載一感測器之一感測器載體。
  15. 如請求項6至8中任一項之度量衡工具，其中該一或多個載物台系統至少包含：一基板載物台系統，其中其載物台載體為用於攜載一基板之一基板載體；及一感測器載物台系統，其中其載物台載體為用於攜載一感測器之一感測器載體；該一或多個載物台系統可操作使得該基板載物台系統之一第一平衡質量塊接收一第一補償性前饋力，及/或該感測器載物台系統之第二平衡質量塊接收一第二補償性前饋力。
  16. 如請求項15之度量衡工具，其中該基板載體經配置以藉由其各別載物台載體定位致動器而在一第一方向上位移，且該感測器載體經配置以藉由其各別載物台載體定位致動器而在一第二方向上位移，該第一方向與該第二方向相互垂直；且 該第一補償性前饋力補償由該等各別纜線配置中之每一者在該第一方向上施加之該等纜線配置力的總和。
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