TWI773365B - 微影裝置及其操作方法 - Google Patents

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TWI773365B
TWI773365B TW110120706A TW110120706A TWI773365B TW I773365 B TWI773365 B TW I773365B TW 110120706 A TW110120706 A TW 110120706A TW 110120706 A TW110120706 A TW 110120706A TW I773365 B TWI773365 B TW I773365B
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金原淳一
漢司 巴特勒
威特 保羅 寇尼 亨利 迪
德 派希 英格伯特斯 安東尼斯 法蘭西斯寇斯 凡
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荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
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Abstract

一種操作一微影裝置之方法，該微影裝置包含：一投影系統，其經組態以提供曝光輻射以用於圖案化該投影系統下方之一基板；一第一載物台，其經組態以支撐一第一基板；一第二載物台，其經組態以支撐一第二基板；及一第三載物台，其容納包括一感測器及一清潔器件中之至少一者之一組件；其中該方法包含在開始一基板交換操作之後開始一曝光前爭奪掃掠操作；其中在該曝光前爭奪掃掠操作期間，該第三載物台移動遠離該投影系統下方，而該第二載物台移動至該投影系統下方；其中在該基板交換操作期間，自該第一載物台卸載該第一基板。

Description

微影裝置及其操作方法
本發明係關於一種微影裝置及一種操作微影裝置之方法。
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)之製造中。在彼情況下，圖案化器件(其替代地被稱作光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之部分、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地圖案化之鄰近目標部分之網路。已知微影裝置包括：所謂步進器，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。
已提議將微影投影裝置中之基板浸潤於具有相對高折射率之液體(例如，水)中，以便填充投影系統之最終元件與基板之間的空間。在一實施例中，液體為蒸餾水，但可使用另一液體。將參考液體來描述本發明之一 實施例。然而，另一流體可合適，特別是濕潤流體、不可壓縮流體，及/或折射率高於空氣之折射率(理想地，高於水之折射率)之流體。排除氣體之流體特別理想。此情形之要點為實現較小特徵之成像，此係由於曝光輻射在液體中將具有較短波長。(液體之效應亦可被視為增加系統之有效數值孔徑(NA)且亦增加聚焦深度)。已提議其他浸潤液體，包括懸浮有固體粒子(例如，石英)之水，或具有奈米粒子懸浮液(例如，最大尺寸高達10奈米之粒子)之液體。懸浮粒子可具有或可不具有相似於或相同於懸浮有該等粒子之液體之折射率的折射率。可合適之其他液體包括烴，諸如，芳族、氟代烴及/或水溶液。
將基板或基板及支撐台浸沒於液體浴中(參見(例如)美國專利第4,509,852號)意謂存在在掃描曝光期間必須加速之大液體本體。此需要額外或更強大馬達，且液體中之擾流可導致不理想及不可預測效應。
在浸潤裝置中，浸潤流體係由流體處置系統、器件結構或裝置處置。在一實施例中，流體處置系統可供應浸潤流體，且因此為流體供應系統。在一實施例中，流體處置系統可至少部分地侷限浸潤流體且藉此為流體侷限系統。在一實施例中，流體處置系統可提供對浸潤流體之障壁且藉此為障壁部件，諸如流體侷限結構。在一實施例中，流體處置系統可產生或使用氣流，(例如)以幫助控制浸潤流體之流動及/或位置。氣體流可形成用以侷限浸潤流體之密封件，因此，流體處置結構可被稱作密封部件；此密封部件可為流體侷限結構。在一實施例中，將浸潤液體用作浸潤流體。在彼狀況下，流體處置系統可為液體處置系統。在參考前述描述的情況下，在此段中對相對於流體所界定之特徵之參考可被理解為包括相對於液體所界定之特徵。
在浸潤裝置或在乾式裝置兩者中，可使用三載物台系統。使用三載物台系統之微影裝置包含三個載物台。舉例而言，該等載物台中之兩者可為用於攜載基板之基板載物台，且該等載物台中之一者可為可供執行量測之校準載物台。在使用三載物台系統之微影裝置中所執行之一個操作被稱為載物台調換，其中調換該等載物台中之兩者之位置。舉例而言，可在曝光操作之間的時間段內調換兩個基板載物台之位置。所執行之另一操作被稱為基板交換(或晶圓交換)，其中將基板自載物台中之一者移除及/或將另一基板提供至彼載物台。所執行之其他操作為(例如)基板對準、位階量測、感測及曝光。
當操作微影裝置時按順序執行此等操作。一般而言，當產出率及/或正常運行時間改良時微影裝置之總生產率得以改良。另外，轉印至基板上之圖案的良好成像品質常常為製造IC所需。因此，舉例而言，需要提供改良產出率及/或改良成像品質及/或改良良率及/或改良微影裝置之正常運行時間的微影裝置及操作微影裝置之方法。
根據本發明之一態樣，提供一種操作一微影裝置之方法，該微影裝置包含：一投影系統，其經組態以提供曝光輻射以用於圖案化該投影系統下方之一基板；一第一載物台，其經組態以支撐一第一基板；一第二載物台，其經組態以支撐一第二基板；及一第三載物台，其容納包括一感測器及一清潔器件中之至少一者之一組件；其中該方法包含在開始一基板交換操作之後開始一曝光前爭奪掃掠操作；其中在該曝光前爭奪掃掠操作期間，該第三載物台移動遠離該投影系統下方，而該第二載物台移動至該投影系統下方；其中在該基板交換操作期間，自該第一載物台卸載該第一基 板。
根據本發明之一另外態樣，提供一種微影裝置，其包含：一投影系統，其經組態以提供一曝光輻射以用於圖案化一基板；一第一載物台，其經組態以支撐一第一基板；一第二載物台，其經組態以支撐一第二基板；一第三載物台，其容納包括一感測器及一清潔器件中之至少一者之一組件；一基板卸載機，其經組態以在一基板交換操作期間自該第一載物台卸載該第一基板；及一控制系統，其經組態以控制該第一載物台、該第二載物台、該第三載物台及該基板卸載機之定位，其中該控制系統經配置以在開始該基板交換操作之後開始一曝光前爭奪掃掠操作，其中在該曝光前爭奪掃掠操作期間，該第三載物台移動遠離該投影系統下方，而該第二載物台移動至該投影系統下方。
11:液體浸潤空間
13:液體入口/液體出口/液體開口
14:出口
15:氣體入口
16:非接觸式密封件/氣體密封件
21:第一量測臂
22:第二量測臂
23:基板卸載機
31:回收腔室
33:多孔部件
41:基板交換操作
42:載物台調換操作/基板調換操作
43:曝光操作
44:基板對準及/或位階量測操作
45:感測及/或清潔操作
46:基板脫離操作
47:曝光前爭奪掃掠操作
48:曝光後爭奪掃掠操作
53:主體部件
72:供應通口
73:回收通口
74:通路
75:液體供應裝置
79:通路
80:液體回收裝置
84:孔
100:多載物台微影裝置
171:寬頻帶光源
172:透鏡
173:隙縫光罩
174:透鏡
175:振動鏡面總成
176:透鏡
177:再導向器
178:再導向器
179:透鏡系統
180:透鏡系統
181:隙縫光罩
182:偵測器
183:控制器
184:致動器
185:氣壓計
186:差壓感測器
187:探針
189:入口
190:高度編碼器
191:靜止上部零件
192:可致動流量板
193:下部表面
194:液體回收零件
195:上部表面
196:下部表面
197:流體回收零件
201:鏡面
202:偏振光束分裂器
203:鏡面
204:鏡面
205:稜鏡
206:空間光調變器/空間光調變器件
207:中繼光學系統
208:光學積光器
211:量測部件
212:超音波產生器
213:振動部件/振動件
214:量測器件
215:量測器件
251:基準標記
252:空中影像量測隙縫圖案
253:鏡面
254:空中影像感測器
260:致動器
262:長衝程模組
264:磁體
266:壁
268:開口
271:壓印系統
272:壓板
276:圖案化器件
277:壓印頭
500:控制系統
2610:空間
2710:紫外光(UV光)
2711:樹脂
2713:樹脂供應單元
AD:調整器
B:輻射光束
BB:基底板
BD:光束遞送系統
C:目標部分
CO:聚光器
CS:校準載物台
IF:位置感測器系統
IH:局域化液體處置系統
IL:照明系統
IN:積光器
LP:裝載位置
M1:圖案化器件對準標記
M2:圖案化器件對準標記
MA: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:第一定位器
PS:投影系統
PW:第二定位器
RF:主框架
SO:輻射源
UP:攜載位置
UP1:卸載位置
UP2:第一等待位置
UP3:第二等待位置
W:輻射敏感基板
W1:第一基板
W2:第二基板
W3:第三基板
WT:基板載物台/支撐台/基板台
WT1:第一基板載物台
WT2:第二基板載物台
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，對應參考符號指示對應部分，且在該等圖式中：
圖1描繪根據本發明之一實施例之微影裝置100；圖2示意性地描繪根據本發明之一實施例之微影裝置100；圖3描繪根據本發明之一實施例的用於微影裝置100中之液體處置系統；圖4為描繪根據本發明之一實施例的用於微影裝置100中之另一液體處置系統之側視橫截面圖；圖5至圖13以平面圖示意性地描繪在操作期間在各種時間使用三載物台系統的微影裝置100；圖14至圖16以平面圖示意性地描繪根據一替代實施例的在操作期間 在各種時間使用三載物台系統的微影裝置100；圖17示意性地描繪根據本發明之一實施例的用於微影裝置100中之位階量測系統器件之實例；圖18示意性地描繪根據本發明之一實施例的用於微影裝置100中之位階量測系統器件之另一實例；圖19示意性地描繪根據本發明之一實施例的用於微影裝置100中之另一液體處置系統之部分的側視橫截面圖；圖20示意性地描繪根據本發明之一實施例的用於微影裝置100中之照明系統之空間光調變器的實例；圖21以平面圖示意性地描繪根據本發明之一實施例的用於微影裝置100中之校準載物台之實例；圖22為展示並未根據本發明的用於微影裝置100之三載物台系統之操作序列的圖解；及圖23為展示根據本發明之一實施例的用於微影裝置100之三載物台系統之操作序列的圖解。
圖24為展示根據本發明之一替代實施例的用於微影裝置100之三載物台系統之操作序列的圖解。
圖25示意性地描繪根據本發明之一實施例的用於微影裝置100中之圖案化器件對準系統。
圖26A及圖26B分別展示根據本發明之一實施例的基板載物台WT1之正視圖及側視圖。
圖27示意性地描繪根據本發明之一實施例之壓印系統271。
圖1示意性地描繪根據本發明之一項實施例之微影裝置100。微影裝置100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來準確地定位該圖案化器件MA之第一定位器PM；支撐台，例如，用以支撐一或多個感測器之感測器台；或基板載物台WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈基板)W、連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該台(例如基板W)之表面之第二定位器PW；及投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，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。
支撐結構MT固持圖案化器件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)之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。可認為本文中對 術語「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般之術語「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於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，則該圖案可不確切地對應於基板W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)中之特定功能層。
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。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，微影裝置100屬於透射類型(例如使用透射光罩)。替代地，微影裝置100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100可屬於具有三個或多於三個載物台(或台或支撐件)之類型，例如，三個或多於三個基板載物台，或兩個或多於兩個基板載物台及一或多個校準載物台、清潔載物台、感測器載物台或量測載物台之組合，或一或多個基板載物台及兩個或多於兩個校準載物台、清潔載物台、感測器載物台或量測載物台之組合。舉例而言，在一實施例中，微影裝置100為多載物台裝置，其包含位於投影系統PS之曝光側處的三個或多於三個載物台，每一載物台包含及/或固持一或多個物件。在一實施例中，該等 載物台中之一或多者可固持輻射敏感基板W。在一實施例中，該等載物台中之一或多者可固持感測器以量測來自投影系統PS之輻射。在一實施例中，多載物台微影裝置100包含經組態以固持基板W之至少一個基板載物台WT，及並不經組態以固持輻射敏感基板W之校準載物台CS(在下文中通常(且不限於)被稱作校準載物台、量測載物台、感測器載物台及/或清潔載物台)。校準載物台CS可包含及/或可固持除基板W之外的一或多個物件。此一或多個物件可包括選自以下各者中之一或者：用以量測來自投影系統PS之輻射之感測器、一或多個基準件標記，及/或清潔器件(用以清潔(例如)液體處置系統IH)。基準件標記可用作感測器系統之部分或用以校準感測器系統。校準載物台CS可小於基板。舉例而言，校準載物台CS之頂部表面可小於包含目標部分C之基板W之表面。
在此等「多載物台」機器中，可並行地使用多個載物台，或可對一或多個載物台進行預備步驟，同時將一或多個其他載物台用於曝光。微影裝置100可具有兩個或多於兩個圖案化器件載物台，其可以與基板台WT、校準台CS、清潔台、感測器台及/或量測台相似之方式並行地使用。每一圖案化器件載物台可支撐支撐結構MT。
參看圖1，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100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100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、發光二極體(LED)或多個LED之集合時，輻射源SO可為微影裝置100之整體部分。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。(例如)據此以引用方式併入之美國專利申請案第US2013-0100980A1號中描述準分子雷射裝置。準分子雷射裝置可為輸出在248奈米之波長下之UV雷射光的KrF準分子雷射裝置，或輸出在193奈米之波長下之UV雷射光的ArF準分子雷射裝置。
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。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，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。相似於輻射源SO，照明系統IL可被認為或可不被認為形成微影裝置之部分。舉例而言，照明系統IL可為微影裝置之整體部分，或可為與微影裝置分離之實體。在後一狀況下，微影裝置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可拆卸且可被分離地提供(例如，由微影裝置製造商或另一供應商提供)。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構MT上之圖案化器件MA上，且係由該圖案化器件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及位置感測器系統IF(例如干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動支撐台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，第一定位器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之路徑來準確地定位圖案化器件MA。一般而言，可憑藉形成第一定位器PM之部分之長衝程模組(粗略定 位)及短衝程模組(精細定位)來實現支撐結構MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PW之部分之長衝程模組及短衝程模組來實現基板載物台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。可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分C之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在多於一個晶粒被提供於圖案化器件MA上的情形中，圖案化器件對準標記M1、M2可位於該等晶粒之間。基板W可具有為200毫米、300毫米、450毫米之直徑，或任何其他合適直徑。位置感測器系統IF可經配置以量測支撐台WT之頂部表面、側表面及/或底部表面。
圖2示意性地描繪根據本發明之一實施例之微影裝置100。該微影裝置100可被稱為曝光裝置。z軸對應於投影系統PS之光軸。
微影裝置100包含第一基板載物台WT1、第二基板載物台WT2及校準載物台CS。第一基板載物台WT1、第二基板載物台WT2及校準載物台CS在XY平面中移動。第一基板載物台WT1及第二基板載物台WT2中之每一者可包含一基板台WT。第一基板載物台WT1經組態以獨立於第二基板載物台WT2及校準載物台CS而移動。第二基板載物台WT2經組態以獨立於第一基板載物台WT1及校準載物台CS而移動。校準載物台CS經組態以獨立於第一基板載物台WT1及第二基板載物台WT2而移動。
在一實施例中，微影裝置100包含控制系統500。控制系統500經組態以控制第一基板載物台WT1、第二基板載物台WT2及校準載物台CS。舉例而言，在一實施例中，控制系統500經組態以控制第一基板載物台 WT1、第二基板載物台WT2及校準載物台CS之相對位置。
在一實施例中，微影裝置100包含如圖2中所描繪之基底板BB。第一基板載物台WT1、第二基板載物台WT2及校準載物台CS經組態以在基底板BB上移動。在使用微影裝置100時，基底板BB實質上水平地定向於(例如)底板上。可提供防振動機構以便縮減底板振動對微影裝置100之效應。
圖2描繪如下情形：其中第一基板載物台WT1(例如)在由第一基板載物台WT1支撐之第一基板W1之曝光操作43期間定位於投影系統PS下方。校準載物台CS並不處於投影系統PS下方。因此，校準載物台CS在曝光操作43期間並不與第一基板載物台WT1形成接觸。下文將參考圖5至圖16更詳細地解釋第一基板載物台WT1、第二基板載物台WT2及校準載物台CS之移動。
投影系統PS定位於支撐結構MT下方。在一實施例中，微影裝置100包含主框架RF。主框架RF亦可被稱為度量衡框架或參考框架。主框架RF實質上水平地定向且由支撐部件支撐，該支撐部件在圖2中未明確地展示。在一實施例中，主框架RF形成微影裝置100之部分。然而，未必為此狀況。在一實施例中，主框架RF被提供為與微影裝置100分離之設備片件。在上文所提及之實施例中，防振動機構可經定位於主框架RF與支撐主框架RF之支撐部件之間。在一實施例中，位置感測器系統IF包含至少一個編碼器頭及至少一個比例尺(或光柵)。至少一個編碼器頭及至少一個比例尺中之一者可由主框架RF支撐，而至少一個編碼器頭及至少一個比例尺中之另一者可由基板台WT支撐。
在一實施例中，控制系統500控制液體處置系統IH以便控制投影系統PS之最終元件與第一基板W1(或在曝光操作43期間之任何其他基板W)之 間的液體之供應。控制系統500經組態以控制自空間11進行之液體之回收。
在一實施例中，第一基板載物台WT1具有與第二基板載物台WT2實質上相同的結構。第一基板載物台WT1及第二基板載物台WT2可具有與上文參考圖1所描述之基板台WT實質上相同的結構。當對基板台WT進行參考時，可將參考應用於第一基板載物台WT1及第二基板載物台WT2中之一者或兩者。
在一實施例中，校準載物台CS具備感測器及清潔器件中之至少一者。感測器可被稱為量測部件。在一實施例中，校準載物台CS具備照度不規則性感測器。照度不規則性感測器經組態以偵測在該照度不規則性感測器之針孔形光接收部分處接收的輻射光束B之照度之不規則性。在一實施例中，校準載物台CS具備諸如空中影像量測器件之感測器。空中影像量測器件經組態以量測由投影系統PS投影之圖案之空中影像。在一實施例中，校準載物台CS具備諸如波前像差量測器件之感測器。據此以引用方式併入之日本專利申請公開案第JP2003-100613A號中描述波前像差量測器件。波前像差量測器件經組態以(例如)使用夏克-哈特曼(Shack-Hartmann)方法來量測波前之像差。在一實施例中，校準載物台CS具備諸如照度監視器之感測器。照度監視器經組態以接收投影系統PS之影像平面上之輻射光束B且量測由投影系統PS提供之輻射光束B之至少一個屬性。在一實施例中，波前像差量測器件及/或照度監視器位於校準載物台CS之頂部表面上。
校準載物台CS可具備上文所描述之感測器中的一或多者。亦可提供另外感測器。在一實施例中，使用用於基板載物台WT之相同類型之機構 來監視及控制校準載物台CS之移動。校準載物台CS上之感測器可不僅位於校準載物台CS之頂部表面上，而且位於校準載物台CS之側表面上。位於校準載物台CS之側表面上的感測器之一實例為下文參考圖25所描述之空中影像感測器254。
在一實施例中，感測器經配置以量測投影系統PS之像差、投影系統PS之光瞳及/或照明系統IL之偏振。當感測器經配置以量測投影系統PS之像差時，模擬模型可用以預測基板W上之影像之失真。模擬模型可用以預測投影系統PS之像差之改變及/或可用以預測照明系統IL之照明光瞳之分佈。模擬模型之使用並不限於在感測器經配置以量測投影系統PS之像差時。在一替代實施例中，使用均一性感測器(來代替像差感測器)以校準、更新或改良模擬模型。均一性感測器可在校準載物台CS上。據此以引用方式併入之日本專利申請公開案第JP 2013-165134 A號中揭示可用於本發明之內容背景中之模擬模型之實例。
在一實施例中，將由校準載物台CS上之感測器量測之投影系統PS之像差及/或光瞳用作輸入資料以校準、更新或改良模擬模型。在一實施例中，投影系統PS包含像差補償器及/或影像失真補償器。在一實施例中，像差補償器或影像失真補償器包含一光學元件或多個光學元件。
在一實施例中，模擬模型提供輸出信號以控制像差補償器及/或影像失真補償器。輸出信號可用於像差補償器及/或影像失真補償器之前饋控制。替代地或另外，輸出信號可用於投影系統PS中之光學元件之位置及/或形狀的前饋控制。僅僅作為一實例，在一實施例中，像差補償器包含輻射光束B之光學路徑中之可變形鏡面(例如包括投影系統PS)。作為替代例或另外，在一實施例中，像差補償器包含輻射光束B之光學路徑中的局域 溫度受控透鏡元件。
在一實施例中，投影系統PS為反射折射的。在一實施例中，投影系統PS包含輻射光束B之光學路徑中之兩個或三個或四個反射表面。在一實施例中，投影系統PS為多軸系統。當投影系統PS包含三個反射表面(或任何其他奇數個反射表面)時，倒轉輻射光束B之圖案。
在一實施例中，投影系統PS為反射折射的且包含可變形鏡面。日本專利申請公開案第JP 2013-161992A號中及PCT申請公開案第WO 2015/041335A1號中描述包含可變形鏡面之反射折射投影系統，該申請公開案兩者據此以引用方式併入。可變形鏡面可被稱為快速反射鏡面。在一實施例中，可變形鏡面包含經組態以使可變形鏡面變形之至少一個壓電元件。在一實施例中，控制系統500經組態以控制壓電元件以便控制可變形鏡面之變形。在一實施例中，可變形鏡面位於投影系統PS之光瞳平面上。在一實施例中，控制系統500經組態以藉由控制可變形鏡面之變形而控制在曝光操作43期間之熱像差。可變形鏡面可為自適應性光學元件。在一實施例中，投影系統PS具有雙面鏡。雙面鏡包含兩個反射表面。除了雙面鏡以外，投影系統PS亦可具有兩個可變形鏡面。
在一替代實施例中，投影系統PS包含兩個摺疊鏡面。每一摺疊鏡面可包含兩個反射表面。因此，投影系統PS包含四個反射表面。當投影系統PS在輻射光束B之光學路徑中包含四個反射表面(或任何其他偶數個反射表面)時，並未倒轉輻射光束B之傳遞，亦即，並未翻轉輻射光束B之傳遞。
如所提及，在一實施例中，控制系統500經組態以使用投影系統PS中之可變形鏡面來執行熱像差之前饋控制。在一實施例中，控制系統500經 組態以基於波前或基於特定圖案化器件MA而最佳化熱像差控制參數，使得可針對基板W之整個批量達成穩定自校正。在一實施例中，控制系統500接收關於圖案化器件MA之資料。控制系統500經組態以使用快速傅立葉變換演算法以計算圖案化器件MA之圖案之離散傅立葉變換。替代地，控制系統500具備快速傅立葉變換演算法之結果。在一實施例中，控制系統500經組態以根據圖案化器件MA之快速傅立葉變換計算而計算繞射光瞳圖(pupilgram)。光瞳圖包含用於光瞳填料之強度資料。當在視覺上表示光瞳圖時，光瞳圖提供照明系統IL之效能之觀測。替代地，控制系統500可具備繞射光瞳圖資訊。
在一實施例中，控制系統500經組態以自繞射光瞳圖資訊預測視覺像差。在一實施例中，控制系統500經組態以使用熱像差控制參數以便基於波前及圖案特定成像效能兩者而最佳化投影系統PS。可變形鏡面受到控制系統500控制以便校正熱像差。
另外或替代地，在一實施例中，控制系統500經組態以使用投影系統PS中之可變形鏡面來執行透鏡像差之前饋控制。
代替使用可變形鏡面或除了使用可變形鏡面以外，亦可使用局域溫度控制透鏡元件以執行像差之控制，例如前饋控制。在一實施例中，微影裝置100包含經組態以將熱負荷遞送至投影系統PS之至少一個透鏡之紅外線雷射。在一實施例中，紅外線雷射係由至少一個光學中空光纖連接至至少一個透鏡以便遞送熱負荷。在一實施例中，控制系統500經組態以控制紅外線雷射以便選擇性地加熱至少一個透鏡。在一實施例中，控制系統500經組態以控制紅外線雷射以便校正諸如由類偶極照明造成的均一散光之效應，以及由其他曝光條件造成之效應。
如圖2中所描繪，微影裝置100包含照明系統IL、支撐結構MT、投影系統PS及液體處置系統IH。照明系統IL、支撐結構MT及投影系統PS係如上文在圖1之內容背景中所描述。液體處置系統IH將在下文特別參考圖3及圖4予以進一步描述。
儘管可在本文中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100可在製造具有微尺度或甚至奈米尺度特徵之組件時具有其他應用，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。
可將用於在投影系統PS之最終元件與基板W之間提供液體之配置分類為三種一般類別。此等類別為i)浴類型配置、ii)所謂的局域化浸潤系統及iii)全濕潤浸潤系統。在浴類型配置中，基板W之實質上全部及(視情況)基板載物台WT之部分被浸沒於液體浴中。
局域化浸潤系統使用液體處置系統IH，其中液體僅被提供至基板W之局域化區域。由液體填充之空間的平面小於基板W之頂部表面的平面，且填充有液體之區域相對於投影系統PS保持實質上靜止，而基板W在彼區域下方移動。圖3及圖4展示可用於此系統中之不同液體處置系統。存在用以將液體密封至局域化區域之密封特徵。PCT申請公開案第WO 99/49504號中揭示一種已提議以安排此情形之方式。
已提議之一配置應為向液體處置系統IH提供液體侷限結構，該液體侷限結構沿著投影系統PS之最終元件與基板台WT之間的空間之邊界之至少一部分而延伸。圖3說明此配置。可將空間之邊界界定於投影系統PS與第一基板W1、第二基板W2、第一載物台WT1、第二載物台WT2及校準載物台CS中之至少一者之間。
圖3示意性地描繪局域化液體處置系統IH，其更一般而言可被稱作流體處置系統。液體處置系統IH具備液體侷限結構，該液體侷限結構沿著投影系統PS之最終元件與基板載物台WT或基板W之間的空間11之邊界之至少一部分而延伸。(請注意，除非另外明確說明，否則在下文中對基板W之表面的參考另外或在替代例中亦係指基板載物台WT或另一載物台(諸如校準載物台CS)之表面)。液體處置系統IH在XY平面中相對於投影系統PS實質上靜止，但在Z方向上(在光軸之方向上)可存在某相對移動。在一實施例中，密封件形成於液體處置系統IH與基板W之表面之間，且可為非接觸式密封件，諸如，氣體密封件(歐洲專利申請公開案第EP-A-1,420,298號中揭示具有氣體密封件之此系統)或液體密封件。
液體處置系統IH使在投影系統PS之最終元件與基板W之間的空間11中至少部分地含有液體。對基板W之非接觸式密封件16可圍繞投影系統PS之影像場而形成，使得將液體侷限在基板W之表面與投影系統PS之最終元件之間的空間11內。藉由定位於投影系統PS之最終元件下方且環繞投影系統PS之最終元件的液體處置系統IH而至少部分地形成空間11。液體係藉由液體入口13中之一者而帶入至投影系統PS下方且在液體處置系統IH內的空間11中。可藉由液體出口13中之另一者移除液體。可將液體經由至少兩個液體入口13而帶入至空間11中。液體開口13中之哪一者係用以供應液體且視情況哪一者係用以移除液體可取決於基板載物台WT之運動方向。液體處置系統IH可延伸至略高於投影系統PS之最終元件。液體液位上升至高於最終元件，使得提供液體緩衝。在一實施例中，液體處置系統IH具有在上部末端處緊密地遵照投影系統PS或其最終元件之形狀且可(例如)經圓化之內部周邊。在底部處，內部周邊緊密地遵照影像場之 形狀，例如矩形，但無需為此狀況。
可藉由氣體密封件16而使在空間11中含有液體，該氣體密封件在使用期間形成於液體處置系統IH之底部與基板W之表面之間。藉由氣體而形成該氣體密封件16。氣體密封件16中之氣體係經由入口15而在壓力下提供至液體處置系統IH與基板W之間的間隙。經由出口14來抽取氣體。氣體入口15上之過壓、出口14上之真空位準及間隙之幾何形狀經配置成使得在內部存在侷限液體之高速氣流。氣體對在液體處置系統IH與基板W之間的液體之力使在空間11中含有液體。入口/出口可為環繞空間11之環形凹槽。環形凹槽可連續或不連續。氣流對於使在空間11中含有液體係有效的。全文據此以引用方式併入之美國專利申請公開案第US 2004/0207824 A1號中揭示此系統。在一實施例中，液體處置系統IH不具有氣體密封件。
圖4為根據一實施例的描繪另一液體處置系統IH之側視橫截面圖。圖4中所說明且在下文所描述之配置可應用於上文所描述且圖1或圖2中所說明之微影裝置100。該液體處置系統IH沿著投影系統PS之最終元件與基板載物台WT或基板W之間的空間11之邊界之至少一部分而延伸。(請注意，除非另有明確陳述，否則在下文中對基板W之表面的參考另外或在替代例中亦係指基板載物台WT或校準載物台CS之表面)。
液體處置系統IH使在投影系統PS之最終元件與基板W之間的空間11中至少部分地含有液體。藉由定位於投影系統PS之最終元件下方且環繞投影系統PS之最終元件的液體處置系統IH而至少部分地形成空間11。在一實施例中，液體處置系統IH包含主體部件53及多孔部件33。多孔部件33成板形且具有複數個孔(亦即，開口或微孔)。在一實施例中，多孔部件 33為網目板，其中眾多小孔84以網目之形式形成。全文據此以引用方式併入之美國專利申請公開案第US 2010/0045949 A1號中揭示此系統。
主體部件53包含：供應通口72，其能夠將液體供應至空間11；及回收通口73，其能夠自空間11回收液體。供應通口72係經由通路74而連接至液體供應裝置75。液體供應裝置75能夠將液體供應至供應通口72。自液體供應裝置75饋入之液體通過對應通路74而供應至供應通口72中之每一者。供應通口72在光學路徑附近安置於主體部件53之面對光學路徑之規定位置處。回收通口73能夠自空間11回收液體。回收通口73經由通路79而連接至液體回收裝置80。液體回收裝置80包含真空系統且能夠藉由經由回收通口73使用吸力而回收液體。液體回收裝置80通過通路79回收經由回收通口73而回收之液體。多孔部件33安置於回收通口73中。
在一實施例中，液體係自供應通口72供應以在投影系統PS與一側上之液體處置系統IH及另一側上之基板W之間形成具有液體之空間11。將液體處置系統IH中之回收腔室31中之壓力調整為負壓，以便經由回收通口73(例如多孔部件33之孔84)回收液體。換言之，藉由執行液體供應操作(使用供應通口72)及液體回收操作(使用多孔部件33)而形成投影系統PS與基板W之間的空間11。
如諸圖中所描繪，微影裝置100可屬於浸潤類型。替代地，微影裝置100可屬於乾式，其中基板W並未浸潤於液體中。在乾式微影裝置100中，可將氣體供應於投影系統PS與基板W之間。氣體可為空氣、氦氣、二氧化碳(CO2)或氮氣，且可用於調節投影系統與基板W之間的空間。
圖5以平面圖示意性地描繪微影裝置100中之校準載物台CS、投影系統PS、第一基板載物台WT1及第二基板載物台WT2之位置。在圖5中(且 亦在圖6至圖16中)，符號「X」用以標記微影裝置100內之特定位置。
在一實施例中，微影裝置100包含第一位置量測系統。第一量測系統包含背側編碼器系統。背側編碼器系統包含第一量測臂21，如圖5至圖16中所描繪。在一實施例中，第一量測臂21在懸臂式狀態中被支撐。在一實施例中，第一量測臂21固定地附接至主框架RF。在一實施例中，第一量測臂21之頂端附近之位置係處於投影系統PS之光軸處。在一實施例中，微影裝置100包含第二位置量測系統，該第二位置量測系統包含具有第二量測臂22之第二背側編碼器系統。在一實施例中，第二量測臂22在懸臂式狀態中被支撐。在一實施例中，第二量測臂22固定地附接至主框架RF。在一實施例中，第二量測臂22之頂端附近之位置係處於供執行基板對準及/或位階量測操作44之位置處。
在一實施例中，校準載物台CS可與第一量測臂21嚙合。當校準載物台CS與第一量測臂21嚙合時，校準載物台CS定位於第一量測臂21上方。第一量測臂21形成用以量測校準載物台CS之位置資訊之系統的部分。在一實施例中，第一量測臂21包含比例尺(或光柵)。當校準載物台CS與第一量測臂21嚙合時，複數個編碼器頭量測在三維中之校準載物台CS之位置。在一實施例中，藉由輻照第一量測臂21之比例尺上之量測輻射光束之編碼器頭來執行量測。在一實施例中，至少一個編碼器頭配置於第一量測臂21上。在一實施例中，至少一個比例尺配置於校準載物台CS之底面上及/或配置於第一基板載物台WT1及/或第二基板載物台WT2上。
校準載物台CS之位置資訊係由控制系統500接收。控制系統500經組態以在考量校準載物台CS之位置資訊的情況下控制校準載物台CS之位置。舉例而言，在一實施例中，控制系統500經組態以控制定位器(例如屬 於與上文所描述之第二定位器PW相同的類型)以控制校準載物台CS之移動。
第二量測臂22包含由主框架RF支撐之臂部件。臂部件可經配置處於懸臂式狀態中。在一實施例中，第二量測臂22包含諸如編碼器頭之光學系統。在一實施例中，第二量測臂22容納光學系統。量測光束係自面對比例尺之區段輻照以便量測第一基板載物台WT1及/或第二基板載物台WT2之位置資訊。將此位置資訊饋入至控制系統500，該控制系統經組態以控制第一基板載物台WT1及第二基板載物台WT2之位置。
卸載位置UP1界定可(例如)使用垂直移動銷釘而自基板載物台WT(例如第一基板載物台WT1或第二基板載物台WT2)移除基板W之位置。在一實施例中，每一基板載物台之第二定位器PW之短衝程模組包含一垂直移動銷釘。替代地，第二定位器PW之長衝程模組包含垂直移動銷釘。垂直移動銷釘經組態以垂直地(亦即，沿著z軸)移動。垂直移動銷釘經組態以在隱藏位置與突出位置之間移動，在隱藏位置中，垂直移動銷釘之頂部係處於基板載物台WT之支撐表面下方，在突出位置中，垂直移動銷釘之頂部在基板載物台WT之支撐表面上方突出。垂直移動銷釘延伸通過在基板載物台WT之支撐表面處收端的垂直孔。因此，當垂直移動銷釘自隱藏位置移動至突出位置時，垂直移動銷釘將基板W移動為在基板載物台WT之支撐表面上方。在一實施例中，提供複數個垂直移動銷釘以便改良遠離基板載物台之支撐表面之基板W的移動穩定性。
在一實施例中，在卸載位置UP1處，垂直移動銷釘支撐基板W而在基板載物台WT之支撐表面上方。基板卸載機23經組態以自基板載物台WT卸載基板W。舉例而言，在一實施例中，基板卸載機23經組態以抓取基板 W之邊緣且將基板W向上移動。在一實施例中，基板卸載機23經配置以在頂部表面(亦即，具有目標部分C之表面)處抓取基板W。基板卸載機23可為經配置以運用真空力抓取基板W之伯努利(Bernoulli)型卸載機。替代地或另外，基板卸載機23經配置以在基板卸載機23與基板W之間提供氣體膜以防止基板卸載機23與基板W之間的實體接觸。據此以引用方式併入之PCT申請公開案第WO 2013/100203A2號中描述伯努利型卸載機。基板卸載機23可包含經組態以支撐基板W之背側之一機器人臂或複數個機器人臂。據此以引用方式併入之PCT申請公開案第WO 2004/088741A1號中描述具有兩個機器人臂之基板卸載機23。
在第一等待位置UP2處，可固持自基板WT卸載之基板W且隨後將該基板W在基底板BB上方通過+X側上之邊緣處之路徑移動至外部器件。在第二等待位置UP3處，可固持自基板載物台WT卸載之基板W且將該基板W在基底板BB上方通過-X側上之邊緣處之路徑而攜載至外部器件。在裝載位置LP處，可將基板W裝載至基板載物台WT上。
如圖5中所描繪，第二基板載物台WT2支撐第二基板W2。在用於微影裝置100之操作序列中在此時，第二基板W2尚未經歷曝光操作43。然而，已對第二基板W2執行諸如基板對準、基板位階量測及/或焦點映射之其他操作，以為曝光操作43作準備。第二基板載物台WT2支撐處於預定待用位置(例如處於第一等待位置UP2)之第二基板W2。
第一基板載物台WT1支撐經歷曝光操作43之第一基板W1。在曝光操作期間，控制系統500經組態以控制第一基板載物台WT1沿著預定曲折路徑之移動。在曝光操作期間，曝光第一基板W1之目標部分C。
曝光第一基板W1之目標部分C之次序不受特別限制。作為一實例， 曝光第一基板W1之-X側處之目標部分C，之後曝光第一基板W1之+X側上之目標部分C。當曝光第一基板W1之-X側上之目標部分C時，曝光+Y側處之目標部分C，之後曝光-Y側處之目標部分。當正曝光第一基板W1之+X側上之目標部分C時，曝光-Y側上之目標部分C，之後曝光+Y側上之目標部分。當已曝光第一基板W1之全部目標部分C時，控制系統500經組態以將第一基板載物台WT1移動至在曝光該等目標部分C中之任一者之前該第一基板載物台WT1所處之位置。
在用於第一基板W1之曝光操作43期間，已經經歷曝光操作43之另一基板W係自第二等待位置UP3移動至諸如基板載體系統之外部器件，以便將經曝光基板攜載於微影裝置100之外部。
在用於第一基板W1之曝光操作43期間，控制系統500經組態以控制校準載物台CS朝向第一基板載物台WT1之移動而到達校準載物台CS在圖5中所展示的位置。校準載物台CS與第一量測臂21自側面(亦即橫向地)嚙合。
如圖6中所展示，使校準載物台CS與第一基板載物台WT1形成接觸或接近第一基板載物台WT1。使校準載物台CS與第一基板載物台WT1形成接觸或接近第一基板載物台WT1以便執行(被稱為)曝光後爭奪掃掠操作48。圖6展示在曝光後爭奪掃掠操作48期間之載物台之位置。在曝光後爭奪掃掠操作期間，控制系統500經組態以在-Y方向及-X方向兩者上移動基板載物台WT1的同時在-Y方向上移動校準載物台CS(亦即，控制校準載物台CS之移動)。在校準載物台CS及第一基板載物台WT1之移動期間，維持校準載物台CS與第一基板載物台WT1之接觸或接近。曝光後爭奪掃掠操作48之目的應為移動空間11，其中將浸潤液體自第一基板載物台WT1上 方之位置侷限於校準載物台CS上方之位置。
為了使侷限在空間11內之浸潤液體待移動至校準載物台CS上方，可沒有必要使第一基板載物台WT1待在-X方向上移動。然而，藉由在-X方向上(以及在-Y方向上)移動第一基板載物台WT1，可縮減直至完成載物台調換操作42所花費的時間。載物台調換操作42涉及調換(亦即，交換)第一基板載物台WT1之位置與第二基板載物台WT2之位置。一般而言，藉由在反時針方向上移動第一基板載物台WT1及第二基板載物台WT2來執行載物台調換操作(但替代地可使用順時針方向)。因此，藉由在-X方向上移動第一基板載物台WT1，已經有效地開始第一基板載物台WT1之此反時針移動，從而獲得關於基板調換操作之有利開端。藉由圖6至圖9中之第一基板載物台WT1及第二基板載物台WT2之移動而展示基板調換操作42。
一旦已完成曝光後爭奪掃掠操作48，被侷限在空間11中之浸潤液體就在校準載物台CS上方。當被侷限在空間11中之浸潤液體在校準載物台CS上方時，控制系統500經組態以控制校準載物台CS之位置。控制系統500經組態以在控制校準載物台CS在三維中之位置的同時執行關於曝光之量測操作及/或使用校準載物台之清潔操作。
在一實施例中，校準載物台CS容納包括感測器及清潔器件中之至少一者之組件。代替執行量測，校準載物台CS可替代地用以執行清潔操作。作為另一替代例，可在校準載物台CS在投影系統PS下方時藉由校準載物台CS執行量測操作及清潔操作兩者。
自圖6中所展示之情形，控制系統500在-X方向上將第一基板載物台WT1移動至當在+Y方向上檢視時第一基板載物台WT1不與第二基板載物台WT2重疊之位置。圖7展示此位置。如圖7中所展示，第二基板載物台 WT2定位於為待用位置之第一等待位置UP2處。
自圖7中所展示之情形開始，控制系統500經組態以在-Y方向上移動第一基板載物台WT1的同時在+Y方向上移動第二基板載物台WT2。在-Y方向上移動第一基板載物台WT1會引起校準載物台CS不再與第一基板載物台WT1接觸或接近。控制系統500經組態以在將第二基板載物台WT2移動至使第二基板載物台WT2之至少一隅角與校準載物台CS接觸或接近之位置的同時將第一基板載物台WT1移動至第二等待位置UP3，如圖8中所展示。控制系統500經組態以在+X方向上移動第一基板載物台WT1的同時在-X方向上移動第二基板載物台WT2。此移動繼續在載物台調換操作42期間之第一基板載物台WT1及第二基板載物台WT2之反時針移動。控制系統500經組態以將第一基板載物台WT1自第二等待位置UP3移動至卸載位置UP1，如圖9中所展示。
控制系統500經組態以將第二基板載物台WT2移動至使第二基板載物台WT2與第一基板載物台WT1沿著Y軸對準之位置。將第二基板載物台WT2維持成與校準載物台CS接觸或接近。
圖9描繪在曝光前爭奪掃掠操作47之前的情形，其中移動校準載物台CS及第二基板載物台WT2使得將受侷限浸潤液體自校準載物台CS轉移至第二基板載物台WT2。受侷限浸潤液體為被侷限在空間11中之浸潤液體。圖9描繪在第一基板載物台WT1處執行基板交換操作41的同時在校準載物台CS處執行感測及/或清潔操作45的時刻。僅校準載物台CS位於投影系統PS處。在運用校準載物台CS進行之曝光前爭奪掃掠操作47中尚未涉及第二基板載物台WT2。在受侷限浸潤液體處於校準載物台CS上方之時間段期間，控制系統500經組態以使用包括於容納於校準載物台CS上之組 件中的至少一個感測器及/或清潔器件以便執行至少一個量測操作及/或清潔操作。舉例而言，可執行關於曝光之至少一個量測，諸如不均勻照度量測、空中影像量測、波前操作量測及劑量量測，及/或可執行清潔操作。
當第一基板載物台WT1處於卸載位置UP1時，控制系統500經組態以執行基板卸載操作。在基板卸載操作期間，自第一基板載物台WT1移除第一基板W1。用於自第一基板載物台WT1卸載第一基板W1之方法不受特別限制。作為一實例，若使用真空夾持系統，則控制系統500經組態以釋放吸力，從而將第一基板W1固持至第一基板載物台WT1之部分(例如瘤節板)。垂直移動銷釘(先前所描述)可用以將第一基板W1自第一基板載物台WT1之支撐表面提昇。
控制系統500經組態以控制基板卸載機23以自垂直移動銷釘卸載(例如提昇)第一基板W1。控制系統500經組態以在將第一基板載物台WT1自卸載位置UP1移動至裝載位置LP的同時將第一基板W1保持處於卸載位置UP1上方。
圖23為展示根據本發明之一實施例的用於微影裝置100之三載物台系統之操作序列的圖解。圖22為比較實例。在圖22及圖23中，自左至右表示時間。三個列對應於三個載物台之不同操作及在微影裝置100內之對應位置。頂部列示意性地表示用於在基板載物台WT2上製備新(預曝光)基板W2以供曝光或用於在第一載物台WT1上製備新(預曝光)基板W3以供曝光之操作。中間列示意性地表示用於曝光基板W1之操作，針對其已經對第一基板載物台WT1執行預備操作(包括基板對準及/或位階量測操作44)。替代地，中間列示意性地表示用於曝光基板W2之操作，針對其已經對第一基板載物台WT2執行預備操作。底部列示意性地表示校準載物台CS之 操作。在三載物台系統中，兩個基板載物台及一個校準載物台在給定時刻同時地執行此等三個不同類型之操作。每一列中之長條(或區塊)指示當開始及結束不同操作時之相對時序。當單一操作變得涉及多個載物台時，將此操作表示為佔據圖解中之多個列之長條(或區塊)。當操作不變得涉及任何載物台時(例如，藉由基板卸載機執行之操作)，可在圖解之第四列或任何其他適當部分中指示對應長條(或區塊)。該等長條並不指示對每一操作所花費的絕對時間長度。
如自圖5至圖9之序列中所展示，控制系統500經組態以在載物台調換操作42中調換第一基板載物台WT1與第二基板載物台WT2之位置。隨後，控制系統500經組態以在基板交換操作41中操作基板卸載機23以自第一基板載物台WT1卸載第一基板W1。在一實施例中，校準載物台CS在基板卸載機23開始待操作之時刻位於投影系統PS下方或附近。控制系統500並不等待結束在校準載物台CS處所執行之感測及/或清潔操作45之後才藉由開始操作基板卸載機23來起始基板交換操作。圖23展示此特徵，其中感測及/或清潔操作45在時間上與基板交換操作41重疊。因此，可在較早時間完成基板交換操作。
本發明之發明人已發現，執行載物台調換操作42及基板交換操作41所花費的時間為純額外時間。此意謂不存在成像品質之可辨別改良，而不管執行載物台調換操作42及基板交換操作41花費多長時間。另一方面，藉由允許更多的時間用於在校準載物台CS處執行感測操作，可提供影像品質之改良。另外，藉由允許更多的時間用於在校準載物台CS處執行清潔操作，可提供微影裝置100之良率及/或正常運行時間之改良。相似地，在給出防止較長節拍時間(takt time)(亦即，處理一基板或一對基板之總時 間)之較少額外時間的情況下，可藉由花費較多時間來執行曝光操作43及基板對準及/或位階量測操作44而改良在曝光操作43期間之影像品質。替代地，藉由不花費較多的時間來執行曝光操作43及基板對準及/或位階量測操作44，可改良產出率，此係由於縮減之額外時間直接縮減節拍時間。換言之，基板對準、位階量測、感測及曝光所花費的時間涉及產出率與成像品質之間的取捨，而載物台調換及基板交換所花費的時間為純額外時間。
在一實施例中，相比於執行載物台調換操作42所花費之時間，將校準載物台CS定位於受侷限浸潤液體下方歷時更長時間。一般而言，在校準載物台CS處於受侷限浸潤液體下方時與執行感測及/或清潔操作45同時地執行載物台調換操作42(例如如圖6至圖9中所展示)。可藉由花費較長時間在校準載物台CS處執行感測及/或清潔操作45而改良成像品質。然而，藉由花費較長時間來執行載物台調換操作42而未得到益處。藉由相比於執行載物台調換操作42所花費的時間將校準載物台CS定位於受侷限浸潤液體下方歷時更長時間，可改良影像品質。圖23展示此特徵，其中感測及/或清潔操作45在時間上長於載物台調換操作42。
如圖23中所展示，在一實施例中，在與在校準載物台CS處執行之感測及/或清潔操作45之時間段重疊的時間段期間執行基板交換操作41。在一實施例中，基板交換操作41經組態以緊接在已執行載物台調換操作42之後開始，同時校準載物台CS執行感測及/或清潔操作45。因此，支撐第三基板W3之第一基板載物台WT1可在較早階段開始基板對準及/或位階量測操作44，此係因為第三基板W3在較早階段被裝載至第一基板載物台WT1。
相比而言，若曝光前爭奪掃掠操作47與基板交換操作41同時地開始(如圖22中所展示)，則基板對準及/或位階量測操作44在稍後階段開始。
圖10描繪當在第一基板載物台WT1處執行基板交換操作41的同時藉由校準載物台CS及第二基板載物台WT2執行曝光前爭奪掃掠操作47之時期。如自圖9至圖10之轉變中所描繪，控制系統500經組態以在+Y方向上移動第二基板載物台WT2及校準載物台CS。在此移動期間，維持校準載物台CS與第二基板載物台WT2之接觸或接近。在此曝光前爭奪掃掠操作47期間，受侷限浸潤液體自校準載物台CS上方移動至第二基板載物台WT2上方。
感測及/或清潔操作45與基板交換操作41之間的重疊時間允許針對給定曝光時間有額外時間進行基板對準及/或位階量測操作44(此係因為針對另一基板與曝光操作43同時地發生基板對準及/或位階量測操作44)。因此，可在不縮減產出率的情況下改良影像品質(例如疊對、焦點等等)、良率(例如縮減缺陷之可能性)及/或可用性(亦即，微影裝置100之正常運行時間)。可以多種不同方式使用此時間量。舉例而言，若可縮短完成曝光操作43所花費的時間，則可在影像品質無任何縮減的情況下增加產出率。
控制系統500經組態以藉由終止將第一基板W1夾持至第一基板載物台WT1(例如藉由結束將基板W夾持至第一基板載物台WT1上之吸力)而開始基板交換操作41。當將第三基板W3夾持至第一基板載物台WT1時結束基板交換操作41。
圖24為展示根據本發明之一替代實施例的用於微影裝置100之三載物台系統之操作序列的圖解。在一實施例中，控制系統500經順序地組態以將第三基板W3裝載至第一基板載物台WT1，接著將第一基板載物台WT1 移動(或定位)於對準系統及/或位階量測系統下方或附近，且接著開始操作該對準系統及/或該位階量測系統。在一實施例中，當第一基板載物台WT1處於量測站時(如圖11中所展示)使用對準系統及位階量測系統中之至少一者。在一實施例中，與第二基板W2正經歷曝光操作43的同時使用對準系統及/或位階量測系統。如圖24中所描繪，在一實施例中，校準載物台CS在對準系統及/或位階量測系統開始待藉由控制系統500而操作之時刻位於投影系統PS下方或附近。此操作可在執行載物台調換操作42及基板交換操作41所花費的時間小於用於在校準載物台CS處執行感測及/或清潔操作45之時間的情況下完成。因此，可提供供執行基板對準及/或位階量測操作44之較長時間以便改良總影像品質。對準系統可包含如據此以引用方式併入之美國專利申請案US 2009-0233234A1中所揭示之多個對準感測器。替代地，對準系統可包含單一對準感測器。可在對準操作期間相對於單一對準感測器移動基板W，因此，基板對準標記P1、P2隨後面對該單一對準感測器。
在一實施例中，控制系統500經組態以到影像形成於第二基板載物台WT2上之第二基板W2之所有目標部分C上之時刻(亦即，到完成曝光操作43之時刻)結束量測第一基板載物台WT1上之第三基板W3上之基板對準標記P1、P2之位置且結束對於第一基板載物台WT1上之第三基板W3之基板對準及/或位階量測操作44。
如圖10中所描繪，尚未經歷曝光操作43之第三基板W3被裝載至第一基板載物台WT1上。可由諸如裝載臂之基板裝載機(其可屬於與基板卸載機23相同之類型，或可為與基板卸載機23相同之組件)固持第三基板W3以將第三基板W3遞送至垂直移動銷釘，該垂直移動銷釘已經維持處於其自 卸載位置UP1突出之位置中。控制系統500抽出基板裝載機且向下移動垂直移動銷釘使得第三基板W3係由第一基板載物台WT1之支撐表面支撐。
在一實施例中，控制系統500經組態以在校準載物台CS處繼續感測及/或清潔操作45的同時將第一基板載物台WT1移動至裝載位置LP及/或將第三基板W3裝載至第一基板載物台WT1上。一旦已結束在校準載物台CS處之感測及/或清潔操作45，控制系統500就執行曝光前爭奪掃掠操作47使得第二基板載物台WT2係在受侷限浸潤液體下方且因此使得可對第二基板W2執行曝光操作43。
圖11描繪對第二基板W2執行曝光操作43之情形。與對第二基板W2執行曝光操作43同時地，可對量測站處之第三基板W3執行基板對準及/或位階量測操作44。在一實施例中，基板對準感測器系統、位階量測感測器系統及第二量測臂22上之編碼器頭位於量測站處。基板對準感測器系統及位階量測感測器系統可量測第三基板W3及/或第一基板載物台WT1。在一實施例中，到已完成對第二基板W2之曝光操作43時，已經完成對於第三基板W3之對準及/或位階量測操作44。詳言之，藉由開始基板交換操作41同時仍在校準載物台CS處執行感測及/或清潔操作45而節省了額外時間。額外時間可用以較早開始及完成對準及/或位階量測操作44。
圖12描繪對第二基板W2繼續曝光操作43之情形。已完成對第三基板W3執行之對準及/或位階量測操作44。控制系統500經組態以在+Y方向及-X方向上將第一基板載物台WT1自裝載位置LP移動至第二等待位置UP3，如自圖12至圖13之轉變中所展示。同時，控制系統500經組態以控制校準載物台CS以處於遠離第二基板載物台WT2之位置，以便不干涉對第二基板W2之曝光操作43。
如自圖12至圖13之轉變中所展示，控制系統500經組態以執行基板脫離操作46以將第一基板W1自第一等待位置UP2移除至微影裝置100外部。控制系統500經組態以將校準載物台CS移動回至使校準載物台CS與第二基板載物台WT2接觸或接近之位置以為曝光後爭奪掃掠操作48作準備。在曝光後爭奪掃掠操作48中，移動校準載物台CS及第二基板載物台WT2使得將受侷限浸潤液體自基板載物台WT2轉移至校準載物台CS。
圖14至圖16描繪包含用於執行基板交換操作41之較簡單工序之經修改實施例。如圖14中所展示，在一實施例中，微影裝置100包含在第二量測臂22之任一側處之卸載位置UP及裝載位置LP。如自圖14至圖15且接著至圖16之轉變中所展示，在自校準載物台CS至第二基板載物台WT2之曝光前爭奪掃掠操作47期間，控制系統500經組態以執行基板交換操作41以自第一基板載物台WT1卸載第一基板W1且接著將第三基板W3裝載至第一基板載物台WT1上。
圖15描繪在第一基板載物台WT1處執行基板交換操作41的同時在校準載物台CS處執行感測及/或清潔操作45的時刻。僅校準載物台CS位於投影系統PS處。在運用校準載物台CS進行之曝光前爭奪掃掠操作47中尚未涉及第二基板載物台WT2。
圖16描繪當在第一基板載物台WT1處執行基板交換操作41的同時藉由校準載物台CS及第二基板載物台WT2執行曝光前爭奪掃掠操作47之時期。
在一實施例中，控制系統500經組態以將第一基板載物台WT1移動至卸載位置UP，在該卸載位置將第一基板W1自第一基板載物台WT1卸載。在已自第一基板載物台WT1卸載第一基板W1之後，控制系統500經組態 以將第一基板載物台WT1自卸載位置UP移動至裝載位置LP。當第一基板載物台WT1處於裝載位置LP時，控制系統500經組態以將第三基板W3裝載至第一基板載物台WT1上(例如藉由使用基板裝載機)。在一實施例中，與基板交換操作41同時地(亦即，作為基板交換操作41之部分)執行基板脫離操作46。在一實施例中，將指派給圖23中之基板脫離操作46之時間段再指派給等待操作。在等待操作中，控制系統500經組態以將第二基板載物台WT2維持處於待用位置歷時等待時間段，從而等待開始載物台調換操作42。在一實施例中，等待時間段經設定為零使得可花費較多時間進行基板對準及/或位階量測操作44。
根據本發明，在校準載物台CS處執行感測及/或清潔操作45期間至少部分地執行載物台調換操作42及基板交換操作41兩者。因此，藉由允許較多時間進行(例如)感測、清潔、基板對準及/或位階量測，可改良產出率，及/或可改良影像品質、良率及/或可用性，而不減低產出率。
儘管在上文所描述之實施例中，第三載物台為校準載物台CS，但未必為此狀況。第三載物台可為容納包括感測器及清潔器件中之至少一者之組件的任何載物台。當該組件包括感測器時，該感測器可經配置以量測由投影系統PS提供之曝光輻射之至少一個屬性。在一實施例中，經量測屬性包括由投影系統PS提供之曝光輻射之劑量及/或均一性。
在一實施例中，控制系統500經組態以調換第一基板載物台WT1與第二基板載物台WT2之位置(如(例如)圖9中所展示)，之後控制基板卸載機23以自第一基板載物台WT1卸載第一基板W1(例如圖10中所展示)。在一實施例中，在基板卸載機23開始待操作之時刻(亦即，在圖9及圖10中所展示之情形之間)，校準載物台CS位於投影系統PS下方或附近。
儘管本發明同樣地適用於乾式微影裝置，但在一實施例中，微影裝置100包含經組態以將浸潤液體供應且侷限於空間11之液體處置系統IH，該空間11被界定於投影系統PS與基板W之間及/或投影系統PS與載物台中之一者之間。在一實施例中，校準載物台CS容納包括經組態以清潔液體處置系統IH之清潔器件之組件。
在一實施例中，校準載物台CS容納包括為經組態以監視液體處置系統IH之污染程度的監視器件之感測器之組件。在一實施例中，控制系統500經組態以在判定出污染程度等於或高於離線清潔臨限值位準時起始液體處置系統IH之離線清潔。在一實施例中，經組態以監視液體處置系統IH之污染程度的監視器件包含攝影機(或其他光學器件)。
若判定出液體處置系統IH僅稍微髒的(亦即，低於離線清潔臨限值位準)，則控制系統500經組態以執行或排程液體處置系統IH之線上清潔。舉例而言，可在每一曝光操作43之間執行線上清潔操作，或可排程線上清潔操作以在(例如)規則時間間隔下執行。另一方面，若判定出液體處置系統IH極髒，亦即，污染程度等於或高於離線清潔臨限值位準，則控制系統500經組態以排程離線清潔操作。
在一實施例中，使用校準載物台CS上之清潔器件(例如超音波清洗器)來執行線上清潔操作。可使用(例如)液體清洗器及虛設基板來執行離線清潔操作。下文中進一步詳細地解釋此等清潔操作。
圖21以平面圖示意性地描繪根據本發明之一實施例的校準載物台CS之實例。在一實施例中，將振動部件213提供於校準載物台CS上。在一實施例中，振動件213配置於校準載物台CS之凹座中。該凹座形成於校準載物台CS之上部表面中。當校準載物台CS處於投影系統PS下方時，該振動 部件213與投影系統PS之最終元件對置。
在一實施例中，間隙(clearance gap)形成於振動部件213之外部邊緣與校準載物台CS之周圍上部表面之間以便留出供振動部件213振動之空間。該間隙可為(例如)約0.1毫米。
如圖21中所描繪，在一實施例中，提供超音波產生器212以使振動部件213振動。該超音波產生器212固定地附接至振動部件213。當超音波產生器212產生超音波時，振動部件213振動。超音波產生器212在校準載物台CS中之凹座內部連接至振動部件213。在一實施例中，振動部件213之上部表面與校準載物台CS之上部表面實質上齊平。
圖21進一步展示量測器件214及215，其可為如上文所描述之提供於校準載物台處之感測器。圖21亦展示量測部件211，其可為如上文所描述之另一感測器。
在線上清潔操作期間，控制系統500經組態以藉由連接至振動部件213之超音波產生器212而使振動部件213振動。結果，將超音波施加至與校準載物台CS之上部表面接觸之液體，亦即，受到液體處置系統IH侷限之液體。在線上清潔操作期間繼續液體之供應及回收。替代地，可在線上清潔操作期間暫時地或間歇地停止液體之供應及回收。
在一實施例中，控制系統500經組態以在線上清潔操作期間相對於投影系統PS移動校準載物台CS。此情形允許均一地及可靠地清潔或洗滌投影系統PS之最終元件，而不管振動部件213與液體受到液體處置系統IH侷限所處之空間11之間的大小之差。在一實施例中，控制系統500經組態以在校準載物台CS之移動期間停止振動部件213之振動。在一實施例中，控制系統500經組態以僅在校準載物台CS在相對於投影系統PS之預定位置處 停止時使振動部件213振動。在一實施例中，使校準載物台CS在清潔操作期間相對於液體處置系統IH移動以清潔液體處置系統IH之底部表面。舉例而言，在清潔操作期間清潔多孔部件33及/或流體回收零件197。
在一實施例中，控制系統500經組態以在線上清潔操作期間控制液體處置系統IH以侷限與浸潤液體不同之液體。因此，清潔液體(而非浸潤液體)可用以在線上清潔操作期間執行清潔。替代地，在一實施例中，在線上清潔操作期間將與在曝光操作43期間使用相同類型的浸潤液體侷限在空間11中。
在一實施例中，可藉由將虛設基板定位於投影系統PS下方而執行離線清潔操作。在離線清潔操作期間，可執行以液體為基礎之清潔。離線清潔操作之類型不受特別限制。在一實施例中，離線清潔操作包含使用虛設基板進行的以液體為基礎之清潔。WO 2010-018825 A1中揭示可用於本發明之內容背景中的此類型之離線清潔操作之實例。在一實施例中，以液體為基礎之清潔包含使用規則浸潤液體(亦即，與在曝光操作43期間使用相同類型的浸潤液體)之水清潔。在一替代實施例中，以液體為基礎之清潔操作包含使用清潔液體之化學清潔。在一替代實施例中，以液體為基礎之清潔操作包含反向流清潔。在反向流清潔中，使通過液體處置系統IH之液體之流動方向反向。控制系統500經組態以在離線清潔操作期間使通過液體處置系統IH之液體流反向。據此以引用方式併入之日本專利申請公開案第JP 2012-109359 A號中揭示可用於本發明之內容背景中的反向流清潔之實例。
在一替代實施例中，離線清潔操作包含使用專用清潔器件。舉例而言，在一實施例中，清潔器件包含刷子、離子化氣體供應件及氣體抽取 器。據此以引用方式併入之日本專利申請公開案第JP 2013-187465 A中揭示可在本發明之內容背景中在離線清潔操作期間使用的清潔器件之實例。
在一實施例中，控制系統500經組態以使用透鏡加熱模型以便模擬投影系統PS之熱像差。在一實施例中，控制系統500經組態以使用藉由校準載物台CS上之像差感測器而獲得的實際量測資料來校準透鏡加熱模型。在一實施例中，控制系統500具備用於熱像差控制之軟體。對於基板之第一批量，高速相位量測干涉計可用於間隔校準以便縮減由熱像差造成之成像誤差。在基板之第一批量之後，可使用前饋控制以使用透鏡加熱模型來縮減熱像差之效應。對於基板之第一批量，可在執行間隔校準(產品上學習之形式)的同時增加曝光操作43所允許之時間段。在基板之第一批量之後，可藉由減低曝光操作43所允許之時間且使用透鏡加熱模型以模擬熱像差來增加產出率。
在一實施例中，控制系統500經組態以補償(例如)如WO 2006-025408 A1中所描述之透鏡加熱效應(例如，由投影系統PS中之經加熱透鏡元件誘發之像差或失真)。在一實施例中，控制系統500經組態以補償(例如)如日本專利申請公開案第JP 2011-060882 A號及第JP 2012-079735 A號中所描述之圖案化器件加熱效應(例如，由經加熱圖案化器件MA誘發之像差或失真)，該等專利申請公開案兩者據此以引用方式併入。
圖19以橫截面圖描繪根據本發明之一實施例的用於微影裝置100中之液體處置系統IH之部分。如圖19中所展示，在一實施例中，液體處置系統IH包含可致動流量板192。該可致動流量板192經組態以相對於投影系統PS及相對於載物台(亦即，第一基板載物台WT1、第二基板載物台WT2及校準載物台CS)而獨立地位置受控。在一實施例中，控制系統500經組 態以控制可致動流量板192之位置。在一實施例中，控制系統500經組態以依據載物台中之一者相對於投影系統PS之相對位置、速度及/或加速度而控制可致動流量板192之位置。
如圖19中所描繪，在一實施例中，液體處置系統IH包含通常在可致動流量板192上方之靜止上部零件191。該靜止上部零件191安置於投影系統PS之最終元件附近。可致動流量板192經安置成環繞靜止上部零件191下方之輻射光束B之光學路徑。可致動流量板192經組態以能夠相對於靜止上部零件191移動。
如圖19中所展示，在一實施例中，靜止上部零件191包含面對-Z軸方向之下部表面193及經組態以自空間11回收浸潤液體之液體回收零件194。在一實施例中，可致動流量板192包含面對+Z軸方向之上部表面195、面對-Z軸方向之下部表面196，及流體回收零件197。流體回收零件197可為經組態以自浸潤液體被侷限之空間11移除液體及氣體兩者之二相抽取器。
在一實施例中，可致動流量板192經組態以在XY平面中移動使得改變圖19之中間所展示的靜止上部零件191與可致動板192之間的徑向間隙之大小。在一實施例中，可致動流量板192之移動範圍經判定使得靜止上部零件191與可致動流量板192在微影裝置100之使用中並不彼此接觸。
在一實施例中，控制系統500經組態以與由投影系統PS提供曝光輻射之週期之至少一部分並行地移動可致動流量板192。在一實施例中，可致動流量板192在使形成液體浸潤空間11之狀態中移動。可致動流量板192之移動實現液體處置系統IH之可致動流量板192相對於基板W之相對速度及/或加速度之縮減。預期此情形改良在浸潤液體被侷限之空間11之側處 的彎液面之穩定性，而不減慢基板載物台WT之運動。
本發明適用於浸潤微影裝置或乾式微影裝置(例如乾式DUV掃描器)。在以上之描述中，已在浸潤微影裝置之內容背景中相對於浸潤液體下方之載物台改變來描述曝光前爭奪掃掠操作47及曝光後爭奪掃掠操作48。
曝光前爭奪掃掠操作47涉及校準載物台CS及基板載物台中之一者(例如第二基板載物台WT2)移動使得第二基板載物台WT2係在投影系統PS下方。在一實施例中，針對乾式微影裝置執行曝光前爭奪掃掠操作47。在一實施例中，控制系統500經組態以在曝光前爭奪掃掠操作47期間針對浸潤微影裝置或乾式微影裝置執行圖案化器件對準。用於執行圖案化器件對準之方法不受特別限制。下文描述用於執行圖案化器件對準之合適方法之實例。
圖25示意性地描繪根據本發明之一實施例的用於微影裝置100中之圖案化器件對準系統。如上文所提及，在一實施例中，校準載物台CS容納包括空中影像感測器254之組件。如圖25中所描繪，在一實施例中，基板載物台WT包含基準標記251。基準標記251係用於基板位階上之圖案化器件對準。基準標記251位於基板載物台WT上。基準標記251係在基板載物台WT之頂部表面處使得其自上方可見。
在一實施例中，將鏡面253提供於基板載物台WT之內部。在使用中，具有圖案化器件MA之空中影像之輻射光束係由鏡面253反射至空中影像感測器254。在一實施例中，空中影像感測器254附接至校準載物台CS之側表面。在一實施例中，在曝光前爭奪掃掠操作47期間執行圖案化器件MA之空中影像之偵測。在曝光前爭奪掃掠操作47期間，基板載物台 WT與校準載物台CS之間的距離固定。因此，基準標記251、鏡面253與空中影像感測器254之間的距離固定。因此，曝光前爭奪掃掠操作47之持續時間為供偵測空中影像之適當時間。在一實施例中，在基板載物台WT上之基準標記251位於投影系統PS之光軸處之時刻偵測空中影像。
在一實施例中，基準標記251形成於基板載物台WT之中心線上。如圖25中所描繪，在一實施例中，一對空中影像量測隙縫圖案252相對於基準標記251之中心對稱地定位。在一實施例中，每一空中影像量測隙縫圖案252包含一L形隙縫圖案，或可使用分別在X軸方向及Y軸方向上延伸之兩個線性隙縫圖案。
曝光後爭奪掃掠操作48涉及校準載物台CS及基板載物台中之一者(例如第一基板載物台WT1)移動使得校準載物台CS經定位於投影系統PS下方。在一實施例中，針對乾式微影裝置並不執行曝光後爭奪掃掠操作48。此意謂在乾式微影裝置之操作中在此時，沒有必要使校準載物台CS與第一基板載物台WT1彼此接觸或接近。在一替代實施例中，針對乾式微影裝置執行曝光後爭奪掃掠操作48。
如上文所解釋，在一實施例中，微影裝置100包含經組態以調節輻射光束B之照明系統IL。在一實施例中，照明系統IL包含經組態以量測照明系統IL之照明光瞳之分佈的感測器。在一替代實施例中，校準載物台CS容納包括經組態以量測照明光瞳之分佈的感測器之組件。
在一實施例中，照明系統IL包含空間光調變器206，該空間光調變器包含二維地配置之複數個可個別控制光學元件。在一實施例中，控制系統500經組態以使用曝光輻射之經量測屬性之資料以監視或校準照明系統IL如何調節輻射光束B。在一實施例中，控制系統500經組態以基於曝光輻 射之經量測屬性之資料而調整或控制空間光調變器。在一替代實施例中，控制系統500經組態以基於來自模擬模型之資料而調整或控制空間光調變器。在一實施例中，控制系統500經組態以使用曝光輻射之經量測均一性或照明光瞳之經量測分佈以校準、更新或改良模擬模型。據此以引用方式併入之日本專利申請公開案第JP 2012-099685 A號中揭示可用於本發明之內容背景中之模擬模型之實例。
僅僅作為一實例，圖20示意性地描繪可結合本發明而使用的空間光調變器206。圖20展示在四極照明中在兩個空間光調變器206中之複數個鏡面元件中的一些之側傾角。空間光調變器206包含大數目個鏡面元件。
如圖20中所描繪，照明系統IL包含偏振光束分裂器202，該偏振光束分裂器將照明光分裂成具有不同偏振之兩個照明光束。鏡面201將該等照明光束中之一者反射至+Y方向中，且另外兩個鏡面203、204將另一照明光束移位至-Z方向中且接著將其反射至+Y方向中。照明光束接著經由稜鏡205而行進至空間光調變器206中之一者中、返回行進通過稜鏡205、通過中繼光學系統207以照射於光學積光器208之表面上。在一實施例中，光學積光器208為大小與圖案化器件MA之表面上之照明區之大小近似相似的矩形形狀。空間調變器件206至少部分地組合具有不同偏振之兩個光束。在一實施例中，控制系統500經組態以基於由校準載物台CS上之至少一個感測器輸出之資料而調整或調節空間光調變器件206。
如上文所解釋，在一實施例中，對待經歷曝光操作43之基板W執行基板對準及/或位階量測操作44。圖17描繪可結合本發明而使用的位階量測系統之實例。亦可使用其他位階量測系統。
圖17中所展示之位階量測系統可被稱為自動聚焦系統且可為隙縫型 系統。該位階量測系統包含光源總成。光源總成經組態以運用量測光束照明基板W。該光源總成包含：產生光之寬頻帶光源171、將來自寬頻帶光源171之光準直之透鏡172、塑形光之隙縫之隙縫光罩173、將來自隙縫光罩173之光準直之透鏡174、使光之隙縫在基板W及再導向器177、178上來回移動之振動鏡面總成175，以及將光之隙縫聚焦至基板W及再導向器177、178上之透鏡176。該位階量測系統可包含自動聚焦系統之單一集合。替代地，位階量測系統可包含如日本專利申請公開案第JP 2013-236074A號中所揭示之自動聚焦系統之多個集合。
在一實施例中，使光之隙縫之第一部分(或量測光束)成像至基板W上。使第二部分(或參考光束)投影至再導向器177、178上。在圖17中，沿著Y軸與頁面相隔最遠之光之隙縫為參考光，而沿著Y軸至頁面中之光之隙縫為量測光。再導向器177、178在參考光束成像至基板W上之前拾取及再導向該參考光束。
使量測光束以掠入射角投影至基板W上。使參考光束以掠入射角投影至再導向器177、178上。隨後，使由基板W反射之量測光束及由再導向器177、178反射之參考光束兩者再成像至偵測器總成上。在一實施例中，偵測器總成包含將自基板W反射之光成像至隙縫光罩181上之透鏡系統179、180，以及偵測器182(例如CCD)。隨後藉由偵測器182量測傳遞通過隙縫光罩181之光。結果，同一偵測器182係用以量測由基板W反射之量測光束及由再導向器177、178反射之參考光束兩者。因此，偵測器182可將關於由基板W反射之量測光束之量測信號及關於由再導向器177、178反射之參考光之參考光束兩者提供至位階量測系統之控制器183。
參考信號係關於改變焦點(惟基板W之位置除外)之所有事物的量測，且量測信號係關於改變焦點(包括基板W之位置)之所有事物的量測。因此，控制器183可自量測信號減去參考信號以判定基板W之位置。結果，可補償可另外使在偵測器182處產生錯誤資訊的系統組件及/或環境因素中之不穩定性。控制器183可判定基板W之高度，且因此可判定基板W之總平坦度。
圖18示意性地描繪替代位階量測系統。在一實施例中，位階量測系統為包含至少一個近接感測器之氣隙感測器系統。氣隙感測器系統可用以量測基板W相對於投影系統PS之最終元件之高度(在Z方向上之位置)。在一實施例中，氣隙感測器系統包含框架，該框架可相同於主框架RF或為不同度量衡框架。該框架用作在高度方向上之位置參考。在一實施例中，氣隙感測器系統包含作為例示性類比近接感測器之氣壓計185。致動器184及高度編碼器190被安裝至主框架RF。氣壓計185耦接至致動器184。高度編碼器190量測氣壓計185之高度。
在一實施例中，致動器184包含壓電致動器或音圈馬達。致動器184經組態以不論何時氣壓計185待用於量測基板W之高度時就將氣壓計185相對於主框架RF朝向基板W移動至「使用」位置。致動器185經組態以在氣壓計185並未用於量測基板高度時將氣壓計185移動遠離基板W。在此等運動期間，高度編碼器190經組態以量測氣壓計185相對於主框架RF之高度。在一實施例中，氣壓計185包含探針187、用於供應加壓空氣之入口189，及差壓感測器186。氣壓計185之其他組態亦與本發明相容。藉由使用氣壓計185以量測基板W之上部表面之不同部分之高度，可量測基板W之平坦度。
圖26A及圖26B分別展示根據本發明之一實施例的基板載物台WT1之正視圖及側視圖。該基板載物台WT1包含支撐台WT及長衝程模組262。支撐台WT經配置以支撐基板W。支撐台WT可相對於長衝程模組262經由致動器260而移動。長衝程模組262具備複數個磁體264，該複數個磁體形成平面馬達之零件。致動器260與磁體264經由壁266而彼此連接。
平面馬達經配置以在xy平面中相對於投影系統PS移動長衝程模組262。平面馬達之範圍可足夠大以執行如上文所描述之載物台調換操作42。致動器260可以高準確度相對於長衝程模組262來移動支撐台WT遍及較小範圍。舉例而言，該範圍可充分大以將支撐台WT移動遍及晶粒之長度。致動器260可在y方向(亦即，掃描方向)上移動支撐台WT。另外，致動器260可在x方向上及/或在z方向上移動支撐台WT及/或使支撐台WT圍繞x方向、y方向及/或z方向而旋轉。
平面馬達、壁266及支撐台WT可界定空間2610。空間2610提供其中第一量測臂21可為使得第一量測臂21可與附接至支撐台WT之底部的編碼器比例尺(圖中未繪示)合作之體積。
當執行載物台調換操作42(如(例如)圖9及圖14中所展示)時，第一基板載物台WT1需要圍繞量測臂21移動以防止長衝程模組262與量測臂21碰撞。如圖9中所展示，第一量測臂21與第二量測臂22之間的距離需要至少為基板載物台WT1之長度加基板載物台WT2之長度。
然而，可藉由在壁266中提供開口268而縮短該距離，如圖26A、圖26B中所展示。開口268足夠大使得當基板載物台WT1在x方向上移動時第一量測臂21之部分配合通過。較短距離縮減了基板載物台WT1之行進距離，且因此可藉由增加產出率及/或藉由縮減額外時間而增加生產率。較 短距離亦可引起較小微影裝置，其可節省寶貴的清潔室空間。
在圖26A、圖26B之實施例中，兩個壁266中之每一者具備兩個開口268。具有此四個開口268會允許供移動第一基板載物台WT1之最大自由度。-y側上之兩個開口268可與第二量測臂22合作，且+y側上之兩個開口268可與第一量測臂21合作。第一基板載物台WT1可自-x方向及+x方向接近第一量測臂21或第二量測臂22。在一實施例中，壁266中之每一者僅具有一個開口268。僅一個壁266可具有一個或兩個開口268。具有較少開口268可限制第一基板載物台WT1之移動自由度，但可增加第一基板載物台WT1之勁度。
可將開口268施加至第一基板載物台WT1、第二基板載物台WT2及/或校準載物台CS。
已在浸潤微影裝置之內容背景中描述以上實例中之許多實例。然而，本發明同樣適用於乾式微影裝置。如應瞭解，上述特徵中之任一者可與任何其他特徵一起使用，且本申請案不僅涵蓋明確描述之彼等組合。
如應瞭解，上述特徵中之任一者可與任何其他特徵一起使用，且本申請案不僅涵蓋明確描述之彼等組合。舉例而言，本發明之一實施例可供圖4中所展示之液體處置系統及/或包含一線性馬達或線性馬達之多個集合之基板載物台應用。此外，儘管上文出於方便起見已在浸潤微影裝置之內容背景中描述本發明之實施例，但應瞭解，本發明之一實施例可結合任何形式之微影裝置來使用。舉例而言，微影裝置100可為光學微影裝置、電子束微影裝置或壓印型微影裝置。上文所描述之本發明可經實施於包含壓印系統271(來代替投影系統PS)之壓印型微影裝置中。
圖27示意性地描繪根據本發明之一實施例之壓印系統271。壓印型微 影裝置(其另外亦被稱作壓印裝置)屬於微影裝置之類型，且用於半導體器件或其類似者之製造程序，且使用圖案化器件276來模製基板W上之壓印材料以在基板W上形成圖案。舉例而言，圖案化器件276為壓印系統271中之模具、模板或印模。壓印系統271可將樹脂2711用作壓印材料，且可採用藉由運用紫外光(UV光)2710進行輻照而固化樹脂之光固化方法作為樹脂之固化方法。UV光2710可由水銀燈、LED或多個LED之集合提供。壓印裝置可極相似於上文所描述之微影裝置100。差異在於：壓印裝置將圖案自圖案化器件276壓印至樹脂2711中，而微影裝置100將圖案之影像投影於基板W上。在壓印裝置及微影裝置100中，壓印裝置之其他部分(諸如第一基板載物台WT1、第二基板載物台WT2及校準載物台CS)可相同。
壓印裝置2710包括壓板272、基板載物台、壓印頭277及樹脂供應單元2713。提供控制系統以控制壓印裝置。支撐基板W之基板載物台配置於壓板272上以在水平平面(X-Y平面)內可移動。
提供樹脂供應單元2713以將樹脂2711供應至基板W之至少一部分。基板W可相對於樹脂供應單元2713而移動，因此，可向基板W之複數個部分供應樹脂2711。
壓印頭277經配置以固持圖案化器件276且在垂直方向(Z方向)上移動該圖案化器件276，藉此使該圖案化器件276與基板W上之樹脂2711彼此接觸(壓印)或自該基板W上之樹脂2711釋放(分離)該圖案化器件276。替代地或另外，可在垂直方向上移動基板載物台以執行壓印或分離。
上文所描述之實施例可經實施於壓印裝置中。舉例而言，壓印裝置可包含第一基板載物台WT1、第二基板載物台WT2及校準載物台CS。校準載物台CS可支撐用以監視壓印系統271之屬性之監視器件。此屬性可為 圖案化器件276之污染程度、壓印頭277之污染程度及/或樹脂供應單元2713之污染程度。此屬性可為UV光2710之屬性，諸如劑量或均一性。另外或替代地，校準載物台CS可包含用以清潔圖案化器件276、壓印頭277及樹脂供應單元2713中之至少一者之清潔器件。據此以引用方式併入之日本專利申請公開案第JP 2015-023210A號中描述清潔器件之實例。
壓印裝置之控制系統可經配置以執行曝光前爭奪掃掠操作47且執行基板交換操作41。控制系統可經配置以在開始基板交換操作41之後開始曝光前爭奪掃掠操作47。
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。適用時，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，可將基板處理多於一次，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。
本文所使用之術語「輻射光束B」及「曝光輻射」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)。術語「透鏡」在內容背景允許時可指包括折射及反射光學組件的各種類型之光學組件中之任一者或其組合。電磁輻射之其他實例為可見光(例如具有介於400奈米與700奈米之間的波長)及EUV輻射(例如具有為或為約13.5奈米或6.7奈米之波長)。可由KrF準分子雷射裝置輸出在248奈米之波長下之UV輻射。可由ArF準分子 雷射裝置輸出在193奈米之波長下之UV輻射。
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。以上之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。
21:第一量測臂
22:第二量測臂
23:基板卸載機
CS:校準載物台
LP:裝載位置
PS:投影系統
UP1:卸載位置
UP2:第一等待位置
UP3:第二等待位置
W1:第一基板
W2:第二基板
WT1:第一基板載物台
WT2:第二基板載物台

Claims (15)

  1. 一種用於操作一微影裝置之方法，其包含： 一投影系統，其經組態以提供曝光輻射(exposure radiation)用於圖案化該投影系統下方之一基板； 一第一載物台(stage)，其經組態以支撐將被圖案化之一第一基板； 一第二載物台，其經組態以支撐將被圖案化之一第二基板；及 一第三載物台，其容納包括一感測器及一清潔器件中之至少一者之一組件； 其中該方法包含： -   執行一曝光操作於該第一基板上； -   執行一曝光後爭奪掃掠操作(post-exposure scrum sweep operation)，及 -   在開始一基板交換操作之後，開始一曝光前爭奪掃掠操作， 其中在該曝光後爭奪掃掠操作期間，該第一載物台移動遠離該投影系統下方，而該第三載物台移動至該投影系統下方； 其中在該曝光前爭奪掃掠操作期間，該第三載物台移動遠離該投影系統下方，而該第二載物台移動至該投影系統下方； 其中在該基板交換操作期間，自該第一載物台卸載該第一基板。
  2. 一種微影裝置，其包含： 一投影系統，其經組態以提供一曝光輻射來圖案化一基板； 一第一載物台，其經組態以支撐將被圖案化之一第一基板； 一第二載物台，其經組態以支撐將被圖案化之一第二基板； 一第三載物台，其容納包括一感測器及一清潔器件中之至少一者之一組件； 一基板卸載機(substrate unloader)，其經組態以在一基板交換操作期間自該第一載物台卸載該第一基板；及 一控制系統，其經組態以控制該第一載物台、該第二載物台、該第三載物台及該基板卸載機之定位， 其中該控制系統經配置以： -     執行一曝光操作於該第一基板上； -     執行一曝光後爭奪掃掠操作，及 -   在開始該基板交換操作之後，開始一曝光前爭奪掃掠操作， 其中在該曝光後爭奪掃掠操作期間，該第一載物台移動遠離該投影系統下方，而該第三載物台移動至該投影系統下方； 其中在該曝光前爭奪掃掠操作期間，該第三載物台移動遠離該投影系統下方，而該第二載物台移動至該投影系統下方。
  3. 如請求項2之微影裝置，其中在該曝光前爭奪掃掠操作期間，由該第二載物台及該第三載物台執行一圖案化器件對準。
  4. 如請求項2或3之微影裝置，其中該組件包括該感測器，其中該感測器經配置以量測該曝光輻射之至少一屬性。
  5. 如請求項4之微影裝置，其中該至少一屬性包括該曝光輻射之一劑量及/或一均一性。
  6. 如請求項2或3之微影裝置，其中該組件包括該感測器，其中該感測器經配置以量測該微影裝置之該投影系統之一像差、該投影系統之一光瞳及/或該照明系統之一偏振。
  7. 如請求項6之微影裝置，其中該控制系統經組態以預測圖案化之一失真(distortion)或該投影系統之該像差之一改變。
  8. 如請求項2或3之微影裝置，其中該控制系統經組態以控制該第一載物台、該第二載物台及該基板卸載機以在開始該基板交換操作之前，調換(swap)該第一載物台與該第二載物台之位置。
  9. 如請求項2或3之微影裝置，其中該控制系統經組態以在開始該基板交換操作時，控制該第三載物台位於該投影系統下方或附近。
  10. 如請求項2或3之微影裝置，其中該微影裝置包含： 一液體處置系統，其組態以供應及侷限浸潤液體至界定於該投影系統及該第一基板、該第二基板、該第一載物台、該第二載物台及該第三載物台之至少一者之間的一空間。
  11. 如請求項10之微影裝置，其中該清潔器件經組態以清潔該液體處置系統。
  12. 如請求項10之微影裝置，其中該組件包括該感測器，其中該感測器包含經組態以監視該液體處置系統之一污染程度的一監視器件。
  13. 如請求項10之微影裝置，其中該第一載物台及該第二載物台之一者經組態以支撐一虛設基板(dummy substrate)，其經組態以對置(oppose)該液體處置系統，以使一清潔可藉由使用一清潔液體來執行。
  14. 如請求項10之微影裝置，其中該清潔器件包含一振動產生器，其經組態以應用一振動或一超音波(ultrasonic wave)至該浸潤液體。
  15. 如請求項10之微影裝置，其中該液體處置系統包含一可致動流量板(actuatable flow plate)，其經組態以相對於該投影系統及相對於該第一載物台、該第二載物台及該第三載物台而獨立地位置受控(position-controlled)； 其中該控制系統經組態以依據該第一載物台、該第二載物台及該第三載物台之一者相對於該投影系統之相對位置、速度及/或加速度而控制該可致動流量板之一位置。
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