TWI854138B - 曝光設備和用於製造物品的方法 - Google Patents

Abstract

根據本發明的曝光設備，用於藉由使用來自光源的曝光用光對基板進行曝光以將形成在原版上的圖案轉印到基板，曝光設備包括：基板台，基板安裝在基板台上；驅動單元，配置成用多個致動器來驅動基板台，每個致動器配置成向基板台施加在彼此不同的各自定向上的推力；以及控制器，配置成控制驅動單元，以便當對基板上的多個投射區域中的每一個曝光時使基板台在掃描方向上移動，並且在沿掃描方向每次移動的至少一部分時間期間內使所述多個致動器中的每一個向基板台施加推力。

Description

曝光設備和用於製造物品的方法

本發明涉及曝光設備和用於製造製品的方法。

傳統地，已知一種曝光設備，用於在使基板台沿掃描方向移動的同時對安裝在基板台上的基板進行曝光。 在這種曝光設備中，需要藉由增大曝光基板時的輸送量來提高生產率。 日本專利申請特開2012-142463公開了一種曝光設備，在曝光基板時藉由在根據藉由正弦函數形成的驅動分佈曲線改變基板台速度的同時在掃描方向上移動基板台來減少曝光時間以提高輸送量。 在日本專利申請特開2012-142463中，當對基板上的預定投射區域曝光時，按照以下方式使基板台在掃描方向上移動，即，使得基板台在掃描方向上的加速度從在第一區間中的正值變為在預定時刻的0，並且然後從在預定時刻的0變為在第二區間中的負值。 另一方面，已知一種曝光設備，其中，藉由使用用於將在掃描方向上具有正定向的第一推力施加到基板台的第一致動器和用於將在掃描方向上具有負定向的第二推力施加到基板台的第二致動器來使基板台在掃描方向上移動。 這裡，當在這種曝光設備中對基板曝光時，可設想的是在如日本專利申請特開2012-142463中所公開的那樣在改變基板台速度的同時使基板台在掃描方向上移動的情況下會發生從第一致動器到第二致動器的切換。 即，藉由在第一區間中僅由第一致動器產生第一推力而使基板台的加速度變為正，另一方面藉由在第二區間中僅由第二致動器產生第二推力而使基板台的加速度變為負。 此時，在基板台的加速度變為零時的預定時刻，在完成產生第一推力的同時開始產生第二推力。 即，當第一推力和第二推力在預定時刻同時變為零時，發生相對於基板台位置的控制偏差，從而重疊精度劣化。

本發明的目的是提供一種曝光設備，能夠在保持輸送量提高的同時抑制相對於基板台位置的控制偏差的發生。 根據本發明的曝光設備，用於藉由使用來自光源的曝光用光對基板進行曝光以將形成在原版上的圖案轉印到基板，曝光設備包括：基板台，基板安裝在基板台上；驅動單元，配置成用多個致動器來成驅動基板台，每個致動器配置成向基板台施加在彼此不同的各自定向上的推力；以及控制器，配置成控制驅動單元，以便當對基板上的多個投射區域中的每一個曝光時使基板台在掃描方向上移動，並且在沿掃描方向每次移動的至少一部分時間期間內使所述多個致動器中的每一個向基板台施加推力。 根據以下參考附圖對示例性實施例的描述，本發明的其他特徵將變得明顯。

下面將參考附圖詳細描述根據本發明的曝光設備。為了便於理解本發明，以下附圖是以與實際比例不同的比例繪製的。 在下面的描述中，垂直於基板台基板安裝表面的方向被定義為Z方向，並且在基板安裝表面中彼此正交(垂直)的兩個方向分別被定義為X方向和Y方向。 目前，作為半導體裝置製造設備的曝光設備，主要使用掃描曝光設備，掃描曝光設備在對於光學系統掃描遮罩和晶圓的同時執行曝光。 此外，在曝光設備中，需要提高生產率以及提高曝光精度和重疊精度。 為了致力於這種需求，提高執行曝光時遮罩台和基板台在掃描方向上移動的加速度和速度，從而縮短曝光時間以提高生產率。 然而，由於提高加速度和速度在硬體方面存在限制，因此已經提出了一種曝光設備，該曝光設備在執行曝光時藉由在改變遮罩台和基板台的速度的同時在掃描方向上移動遮罩台和基板台來進一步縮短曝光時間。 另一方面，在藉由使用線性馬達來使遮罩台和基板台在掃描方向上移動的曝光設備中，在線性馬達中使用的線圈中產生的熱量隨著遮罩台和基板台的加速度增大而增大。 因此，由於在遮罩台和基板台中發生的熱膨脹引起的測量基準的變形，或者由於雷射干涉儀的光路中空氣密度的干擾，位置測量精度會下降。 為了解決這個問題，已經提出了一種曝光設備，其藉由使用發熱量小的電磁致動器來使遮罩台和基板台在掃描方向上移動。 在這種曝光設備中，藉由使用用於產生在掃描方向上具有正定向的第一推力的第一電磁致動器和用於產生在掃描方向上具有負定向的第二推力的第二電磁致動器來在掃描方向上驅動各個台。 這裡，當對基板上的預定投射區域曝光時，考慮的情況是以基板台的加速度從在第一區間中的正值變為在預定時刻的0並且然後從在預定時刻的0變為在第二區間中的負值這樣的方式使基板台在掃描方向上移動。 此時，可設想採用這樣的方法：在第一區間中僅由第一電磁致動器產生第一推力，而在第二區間中僅由第二電磁致動器產生第二推力。 即，在這種情況下，可以藉由在第一區間中僅產生第一推力來將基板台的加速度設定為正值，而可以藉由在第二區間中僅產生第二推力來將基板台的加速度設定為負值。 此時，當基板台的加速度從第一區間中的正值變為在預定時刻的0並且然後從在預定時刻的0變為在第二區間中的負值時，發生從第一電磁致動器到第二電磁致動器的瞬間切換。 在這種情況下，由於瞬間切換用於驅動基板台的致動器會導致發生對於基板台位置的控制偏差，從而會降低重疊精度。 因此，在根據本發明的曝光設備中，藉由採用以下結構，可以抑制當根據具有拐點(在此拐點處基板台的加速度(加速度定向)從正切換為負)的驅動分佈曲線驅動基板台時發生這種控制偏差。 [第一實施例] 圖1A示出根據本發明第一實施例的曝光設備100的示意性剖視圖。 根據本實施例的曝光設備100藉由使用來自光源的曝光用光對基板104進行曝光，以將形成在遮罩102(原版)上的圖案轉印到基板104。 這裡，作為基板104，例如使用的是表面塗布有抗蝕劑(光致抗蝕劑)的晶圓，並且各自具有藉由預先曝光處理形成的相同圖案結構的多個投射區域佈置在基板104上。 根據本實施例的曝光設備100採用步進掃描法，其中，在使遮罩102和基板104在Y方向上同步地在掃描方向上移動的同時，對基板104上的每個投射區域進行高精度曝光。在這種情況下，曝光區域形成為矩形或弧形的狹縫形狀。 如圖1A所示，根據本實施例的曝光設備100包括投影光學系統101、遮罩台103、基板台105、照明光學系統106和控制器111。 投影光學系統101佈置成使得其光軸AX與Z方向平行，並且將遮罩102的圖案的圖像投影到投影光學系統101的像平面上，即投影到基板104上。 例如，可以從1/4、1/2和1/5中選擇投影光學系統101的倍率。 遮罩台103配置成固持遮罩102，並在執行曝光時在與投影光學系統101的光軸AX垂直的XY平面中在平行於Y方向的箭頭103a的方向上移動。 此時，以使遮罩台103在X方向上的位置保持在目標位置的方式來校正地驅動遮罩台103。 遮罩台103在X方向和Y方向上的位置由干涉儀109確定，干涉儀109測量來自設置在遮罩台103上的棒鏡107的反射光。 基板台105配置為藉由使用卡盤(未示出)來吸附和固持待安裝的基板104，並在執行曝光時在與投影光學系統101的光軸AX垂直的XY平面中在平行於Y方向的箭頭105a的方向上移動。 具體地，基板台105包括在X方向和Y方向上可移動的XY台以及在與投影光學系統101的光軸AX平行的Z方向(基板104的高度方向)上可移動的Z台。 此外，基板台105包括可繞X軸和Y軸旋轉的調平台和可繞Z軸旋轉的旋轉台。 因此，在基板台105中，提供了六軸驅動系統，以便使形成在遮罩102上的圖案的圖像與基板104上的期望投射區域相匹配。 基板台105在X、Y和Z方向上的位置由干涉儀110確定，干涉儀110測量來自設置在基板台105上的棒鏡108的反射光。 照明光學系統106用來自產生脈衝光的光源(未示出)(諸如準分子雷射器)的光來照明遮罩102。 具體地，照明光學系統106包括：光束整形光學系統，用於將入射光的橫截面形狀(尺寸)轉換為預定形狀；以及光學積分器，用於使入射光的光分佈特性均勻，以用均勻照度照明遮罩102。 此外，照明光學系統106包括遮光葉片、準直透鏡、反射鏡等，以用於限定對應於晶片尺寸的矩形照明區域。 因此，照明光學系統106可以有效率地透射或反射遠紫外範圍的脈衝光。 控制器111包括CPU、記憶體等，並且配置為總體控制根據本實施例的曝光設備100的每個部件。 具體地，控制器111控制固持遮罩102的遮罩台103的驅動和固持基板104的基板台105的驅動，以將來自形成在遮罩102上的圖案的光聚集在基板104的預定投射區域上。 例如，控制器111調整遮罩台103和基板台105在XY平面中的位置(X和Y方向上的位置以及圍繞Z軸的角度)和在Z方向上的位置(圍繞X軸和Y軸的各自角度)。 此外，在對基板104上的預定投射區域進行曝光時控制器111使遮罩台103和基板台105在掃描方向上同步移動，並在切換要曝光的投射區域時使基板台105步進移動。 因此，控制器111可以控制藉由掃描由基板台105固持的基板104來曝光基板104的每個投射區域的曝光處理。 當遮罩台103在箭頭103a的方向上移動時，基板台105以由投影光學系統101的倍率(縮小倍率)校正的速度在箭頭105a的方向上移動。 基於遮罩台103的位置、基板台105的位置以及基板104上每個投射區域相對於基板台105的位置，來執行形成在遮罩102上的圖案在XY平面中的對準。 這裡，遮罩台103和基板台105的位置由如上所述的干涉儀109和110測量。 藉由用對準顯微鏡(未示出)檢測設置在基板台105上的標記的位置和形成在基板104上的對準標記的位置，來測量基板104上每個投射區域相對於基板台105的位置。 圖1B示出設置在根據本實施例的曝光設備100中的基板台105的俯視圖。 如圖1B所示，基板台105包括分別執行短距離驅動和長距離驅動的微動台201和粗動台202，基板104安裝在它們上面。 具體地，粗動台202可移動地由X滑塊203和Y滑塊204支撐，並且連接到線性馬達可移動元件205、206、207和208。 線性馬達可移動元件205、206、207和208可以分別藉由在它們與線性馬達定子209、210、211和212之間產生的洛倫茲力而在X方向和Y方向上驅動粗動台202。 微動台201藉由多個電磁致動器213、214、215和216以非接觸方式偶接到粗動台202，以便可在X方向和Y方向上移動。 電磁致動器213和215可以在Y方向上驅動微動台201，而電磁致動器214和216可以在X方向上驅動微動台201。 電磁致動器213至216可以僅產生吸引力並且由控制器111控制。 此外，微動台201由XYZ線性馬達(未示出)在Z方向、繞X軸的旋轉方向、繞Y軸的旋轉方向和繞Z軸的旋轉方向上驅動，以形成六軸驅動系統。 當在+Y方向上即在Y方向的正定向上驅動微動台201時，電磁致動器213產生在Y方向的正定向上作為吸引力的推力。 另一方面，當在-Y方向上即在Y方向的負定向上驅動微動台201時，電磁致動器215產生在Y方向的負定向上作為吸引力的推力。 當在+X方向上即在X方向的正定向上驅動微動台201時，電磁致動器214產生在X方向的正定向上作為吸引力的推力。 另一方面，當在-X方向上即在X方向的負定向上驅動微動台201時，電磁致動器216產生在X方向的負定向上作為吸引力的推力。 即，在根據本實施例的曝光設備100中，多個致動器中的每一個向微動台201施加在彼此不同定向上的推力。 在根據本實施例的曝光設備100中，藉由如上所述那樣形成基板台105，可以高速且高精度地定位基板104。 此外，在根據本實施例的曝光設備100中，用於驅動微動台201的驅動單元由電磁致動器213(第一致動器)、214、215(第二致動器)和216組成。 用於在Y方向上驅動微動台201的電磁致動器的數量不限於如上所述的兩個，可以使用三個或更多個電磁致動器來在Y方向上驅動微動台201。 圖5示出在習知曝光設備400中曝光基板104上的預定投射區域時微動台201在Y方向上的加速度分佈曲線Ap和速度分佈曲線Vp。 由於這裡所示的習知曝光設備400具有與根據本實施例的曝光設備100相同的構造，因此相同的構件由相同的附圖標記表示並且省略描述。 在下文中，Y方向上的加速度A和速度V分別簡稱為加速度A和速度V。 如圖5所示，當基板104上的預定投射區域在曝光設備400中曝光時，微動台201的驅動由控制器111按照如下方式控制。 具體地，首先，當微動台201在從時刻t0到時刻t3的加速區間501中在Y方向上加速時，加速度A從時刻t0到時刻t1增大以在時刻t1達到Amax。 然後，在時刻t1和時刻t2之間將加速度A保持在Amax之後，加速度A從時刻t2到時刻t3減小使得在時刻t3變為0，從而微動台201的速度V達到曝光速度Vs。 接下來，在從時刻t3到時刻t4的恆速區間502中，在將微動台201在Y方向上的速度V保持在曝光速度Vs的情況下來掃描曝光基板104上的預定投射區域。 當微動台201在從時刻t4到時刻t7的減速區間503中在Y方向上減速時，加速度A從時刻t4到時刻t5減小以在時刻t5達到-Amax。 之後，在時刻t5和時刻t6之間將加速度A保持在-Amax，並且最後加速度A從時刻t6到時刻t7增大使得在時刻t7變為0，從而微動台201的速度V達到0。 然後，藉由依次重複上述驅動以及步進驅動，可以曝光設置在整個基板104上的多個投射區域。 這裡，為了提高生產率，可設想的是藉由改善曝光速度Vs和最大加速度Amax以縮短加速區間501、曝光區間502和減速區間503各區間中的時間段來縮短處理一個基板104所用的時間。 然而，由於最大加速度Amax的改善在硬體方面是受限的，因此生產率的提高也是受限的。 圖6A示出在另一個習知曝光設備500中對基板104上預定投射區域曝光時微動台201在Y方向上的加速度分佈曲線Ap和速度分佈曲線Vp。 由於這裡所示的另一個習知曝光設備500具有與根據本實施例的曝光設備100相同的構造，因此相同的構件由相同的附圖標記表示並且省略描述。 在下文中，Y方向上的加速度A、速度V和推力F分別簡稱為加速度A、速度V和推力F。 在曝光設備500中，藉由根據正弦函數週期性地改變加速度A，速度V也週期性地改變。需注意，圖6A僅示出一個週期中加速度A和速度V與時間的相依性。 具體地，首先，假設在預定時刻t0加速度A和速度V分別為A0和-V0。 在變速區間601中，在從時刻t0到時刻t1的時間段期間內加速度A增大到Amax並且然後減小到A0，從而速度V從-V0增大到V0。 接下來，在曝光區間602中，在從時刻t1到時刻t3的時間段期間內加速度A減小到-A0，從而速度V從V0增大到Vmax並且然後減小到V0。 然後，在變速區間603中，在從時刻t3到時刻t4的時間段期間內加速度A減小到-Amax並且然後增大到-A0，從而速度V從V0減小到-V0。 此時，在曝光設備500中，曝光區間602設定成使得加速度A和速度V分別達到0和Vmax時的時刻t2設定在時刻t1和時刻t3的中間，即設定為(t1+t3)/2。 藉由在曝光區間602中對基板104上的預定投射區域進行曝光，可以在將微動台201的掃描速度保持在大致恆定速度的情況下執行穩定的曝光。此時，預定投射區域的中心在時刻t2被曝光。 以這種方式，在曝光設備500中，可以藉由在改變速度的情況下執行曝光來縮短變速區間601、曝光區間602和變速區間603的時間段。 這樣，可以縮短處理一個基板104的時間。 圖6B分別示出在曝光設備500中電磁致動器213和215的推力分佈曲線F1p和F2p以及電磁致動器213和215的總推力分佈曲線Fp。 需注意，電磁致動器213的推力F1示出為正值以在+Y方向上驅動微動台201，而電磁致動器215的推力F2示出為負值以在-Y方向上驅動微動台201。 如圖6B所示，電磁致動器213和215的總推力分佈曲線Fp(總推力F與時間的相依性)是基於微動台201的加速度分佈曲線Ap(加速度A與時間的相依性)來輸出的。 即，電磁致動器213和215的總推力分佈曲線Fp與加速度分佈曲線Ap以相同的週期和相位改變，使得當微動台201的加速度A變為±Amax時總推力F變為±Fmax。 電磁致動器213和215的推力分佈曲線F1p和F2p是從總推力分佈曲線Fp分配的，使得它們的總和形成電磁致動器213和215的總推力分佈曲線Fp。 此時，作為將總推力分佈曲線Fp分配到各自推力分佈曲線F1p和F2p的方法，常規上採用根據總推力F的正負來分配的方法。 即，如圖6B所示，在時刻t2之前總推力F為正以在+Y方向上驅動微動台201時的區間中，電磁致動器213產生作為吸引力的推力F1。 另一方面，在時刻t2之後總推力F為負以在-Y方向上驅動微動台201時的區間中，電磁致動器215產生作為吸引力的推力F2。 以這種方式，電磁致動器213和215被控制成使得電磁致動器213和215中的僅一個根據微動台201的加速度A的正負符號產生推力。 因此，如圖6B所示，在曝光區間602中，在時刻t1為F0的電磁致動器213的推力F1開始減小後，其在時刻t2達到0，並且然後在時刻t2之後保持為0。 另一方面，在曝光區間602中，在時刻t1為0的電磁致動器215的推力F2從時刻t2開始減小，並且然後在時刻t3達到-F0。 如圖6B所示，由於推力分佈曲線F1p和F2p的總和形成總推力分佈曲線Fp，因此電磁致動器213的推力F1在時刻t2突變。 換言之，電磁致動器213的推力分佈曲線F1p(推力F1與時間的相依性)在時刻t2具有相對於微分的不連續性。 類似地，電磁致動器215的推力F2在時刻t2突變。換言之，電磁致動器215的推力分佈曲線F2p(推力F2與時間的相依性)在時刻t2也具有相對於微分的不連續性。 換言之，在曝光設備500中，曝光區間602中的推力分佈曲線F1p和F2p分別是從在推力F1和F2分別變為0時的時刻t2處相對於時間不可微分的函數來生成。 即，當加速度A如曝光設備500中微動台201加速度分佈曲線Ap那樣連續變化時，存在加速度A在曝光區間602中從正瞬間切換為負的拐點t2。 在拐點t2處，電磁致動器213的推力F1以相對於微分的不連續性達到0，同時電磁致動器215的推力F2也以相對於微分的不連續性從0開始改變。 因此，由於在拐點t2處對微動台201的推力施加從電磁致動器213瞬間切換到電磁致動器215，因此在微動台201中可能出現控制偏差。 即，在曝光設備500中，在執行曝光的曝光區間602中在微動台201中出現控制偏差，從而重疊精度劣化。 因此，在根據本實施例的曝光設備100中，藉由執行如下的控制，可以抑制在微動台201中出現這種控制偏差。 圖2A示出在根據本實施例的曝光設備100中對基板104上的預定投射區域進行曝光時微動台201在Y方向上的加速度分佈曲線Ap和速度分佈曲線Vp。 在下文中，Y方向上的加速度A、速度V和推力F分別簡稱為加速度A、速度V和推力F。 在根據本實施例的曝光設備100中，藉由將微動台201的加速度A設定為根據正弦函數週期性地改變，微動台201的速度V也週期性地改變。需注意，圖2A僅示出一個週期中加速度A和速度V與時間的相依性。 具體地，首先，假設在預定時刻t0加速度A和速度V分別為A0和-V0。 在從時刻t0到時刻t1的時間段期間內的變速區間301中，加速度A在時刻t'增大到Amax，並且然後在時刻t1減小到A0，從而速度V從-V0增大到V0。 接下來，在從時刻t1到時刻t3的時間段期間內的曝光區間302中，加速度A在時刻t2減小到0並且然後在時刻t3進一步減小到-A0，從而速度V從V0增大到Vmax並且然後減小到V0。 然後，在從時刻t3到時刻t4的時間段期間內的變速區間303中，加速度A在時刻t"減小到-Amax並且然後在時刻t4增大到-A0，從而速度V從V0減小到-V0。 此時，在根據本實施例的曝光設備100中，曝光區間302被設定為使得加速度A和速度V分別達到0和Vmax時的時刻t2被設定在時刻t1和時刻t3的中間，即設定為(t1+t3)/2。 在根據本實施例的曝光設備100中，藉由在曝光區間302中對基板104上的預定投射區域進行曝光，可以在將微動台201的掃描速度保持在大致恆定速度的情況下執行穩定的曝光。此時，預定投射區域的中心在時刻t2被曝光。 以這種方式，在根據本實施例的曝光設備100中，可以藉由在改變速度的情況下執行曝光來縮短變速區間301、曝光區間302和變速區間303的時間段。 這樣，可以縮短處理一個基板104的時間。 如圖2A所示，在根據本實施例的曝光設備100中，曝光區間302中的加速度分佈曲線Ap是從相對於時間的可微分函數生成。 換言之，在根據本實施例的曝光設備100中，曝光區間302中的加速度分佈曲線Ap是從取決於時刻t的函數A(t)生成，其中，dA(t)/dt的值在曝光區間302中的任何時刻存在。 圖2B示出在根據本實施例的曝光設備100中電磁致動器213和215分別的推力分佈曲線F1p和F2p以及電磁致動器213和215的總推力分佈曲線Fp。 如圖2B所示，電磁致動器213和215的總推力分佈曲線Fp是基於微動台201的加速度分佈曲線Ap生成。 即，電磁致動器213和215的總推力分佈曲線Fp與加速度分佈曲線Ap以相同的週期和相位改變，使得當微動台201的加速度A變為±Amax時總推力F變為±Fmax。 電磁致動器213和215的推力分佈曲線F1p和F2p是從總推力分佈曲線Fp分配的，使得它們的總和形成電磁致動器213和215的總推力分佈曲線Fp。 換言之，電磁致動器213和215的推力分佈曲線F1p和F2p是基於從微動台201的加速度分佈曲線Ap生成的加速度命令值來生成。 此時，根據本實施例的曝光設備100執行總推力分佈曲線Fp到推力分佈曲線F1p和F2p的分配，使得電磁致動器213和215各自推力F1和F2在曝光區間302中不是同時變為0。 具體地，例如，在時刻t'為Fmax的電磁致動器213(第一致動器)的推力F1(第一推力)在曝光區間302開始時的時刻t1變為F0，並且然後單調減小以便在時刻t3達到0。 另一方面，為0的電磁致動器215(第二致動器)的推力F2(第二推力)從時刻t1開始減小，在曝光區間302完成時的時刻t3變為-F0，並且然後單調減小以便在時刻t"達到 -Fmax。 這樣，可以控制施加到微動台201的推力，使得對微動台201施加推力的致動器不會在時刻t2從電磁致動器213瞬間切換到電磁致動器215。 即，在根據本實施例的曝光設備100中，當電磁致動器213和215的推力中的一個在曝光區間302中達到0或從0開始變化時，產生另一個推力。 換言之，在根據本實施例的曝光設備100中，電磁致動器213和215的推力F1和F2兩者在曝光區間302的至少一部分中不都為0。 再換言之，在根據本實施例的曝光設備100中，電磁致動器213和215的總推力在曝光區間302的至少一部分中被施加到微動台201。 即，當對基板104上的一部分投射區域中的每一個曝光時，按照以下方式來生成加速度分佈曲線Ap，即，使得微動台201的Y方向上的加速度A從一區間中的正值變為在預定時刻的0，並且然後從在預定時刻的0變為一區間中的負值。 類似地，當對基板104上剩餘投射區域中的每一個曝光時，按照以下方式來生成加速度分佈曲線Ap，即，使得微動台201的Y方向上的加速度A從一區間中的負值變為在預定時刻的0，並且然後從在預定時刻的0變為一區間中的正值。 在根據本實施例的曝光設備100中，控制器111控制驅動單元以便根據生成的加速度分佈曲線Ap使微動台201在掃描方向上移動。 此時，在根據本實施例的曝光設備100中，驅動單元被控制成使得當對基板104上的多個投射區域曝光時在沿掃描方向每次移動的至少一部分時間期間內多個致動器中的每一個向微動台201施加推力。 特別是，驅動單元被控制成使得當對基板104上的多個投射區域曝光時在沿掃描方向每次移動中加速度A變為0時的預定時刻多個致動器中的每一個向微動台201施加推力。 因此，在根據本實施例的曝光設備100中，可以抑制在執行曝光的曝光區間302中在微動台201中的控制偏差的發生，並且可以抑制重疊精度的劣化。 在根據本實施例的曝光設備100中，如圖2B所示，較佳的是，當電磁致動器213的推力F1在時刻t3達到0時電磁致動器213的推力F1相對於微分而言是連續改變。 類似地，較佳的是，電磁致動器215的推力F2在時刻t1相對於微分而言從0連續改變。 換言之，曝光區間302中的推力分佈曲線F1p和F2p中的每一個較佳地是從相對於時間的可微分函數生成。 這樣，可以進一步抑制在執行曝光的曝光區間302中在微動台201中的控制偏差的發生，並且可以進一步抑制重疊精度的劣化。 此外，具體地，例如，曝光區間302中的電磁致動器213和215的推力分佈曲線F1p和F2p可以表示為以下等式(1)和(2)。 圖3是示出根據本實施例的曝光設備100中的基板104的曝光處理的流程圖。 如圖3所示，當基板104的曝光處理開始時(步驟S1)，基板104被傳送到基板台105上(步驟S2)。 接下來，控制器111執行基板104的對準(步驟S3)，並根據在基板104上曝光的投射區域的佈局資訊來計算基板台105和遮罩台103的驅動分佈曲線(步驟S4)。 然後，從在步驟S4中計算的基板台105和遮罩台103的驅動分佈曲線來計算設置在各個台中的電磁致動器的推力命令值(步驟S5)，並設定其輸出時序(步驟S6)。 之後，基於在步驟S5和S6中計算的電磁致動器的推力命令值和輸出時序來驅動基板台105和遮罩台103。藉由重複掃描和步進，基板104上的每個投射區域被曝光(步驟S7)。 當對基板104上所有投射區域的曝光完成時，基板104從基板台105取回(步驟S8)，並且基板104的曝光處理完成(步驟S9)。 如上所述，在根據本實施例的曝光設備100中，驅動單元被控制成使得當對基板104上的多個投射區域曝光時在沿掃描方向每次移動的至少一部分時間期間內多個致動器中的每一個向微動台201施加推力。 因而，在曝光區間302中時刻t2處總推力F正負符號反轉時電磁致動器213和215不會從一個切換到另一個。 因此，可以抑制在執行曝光的曝光區間302中在微動台201中的控制偏差的發生，並且可以抑制重疊精度的劣化。 在根據本實施例的曝光設備100中，曝光區間302中的電磁致動器213和215的推力分佈曲線F1p和F2p是從等式(1)和(2)所示的函數生成。然而，只要滿足上述條件，推力分佈曲線F1p和F2p不限於此。 此外，上述控制方法可以類似地應用於藉由電磁致動器214和216在X方向上對微動台201的驅動或遮罩台103的驅動。 [第二實施例] 圖4示出在根據本發明的第二實施例的曝光設備中電磁致動器213和215分別的推力分佈曲線F1p和F2p以及電磁致動器213和215的總推力分佈曲線Fp。 由於此處所示的根據本實施例的曝光設備具有與根據第一實施例的曝光設備100相同的構造，因此相同的構件由相同的附圖標記表示並且省略描述。 此外，由於在根據本實施例的曝光設備中對基板104上的預定投射區域曝光時微動台201在Y方向上的加速度分佈曲線Ap和速度分佈曲線Vp與根據第一實施例的曝光設備100中的那些相同，因此省略描述。 此外，由於根據本實施例的曝光設備中的電磁致動器213和215的總推力分佈曲線Fp與根據第一實施例的曝光設備100中的相同，因此省略描述。 如圖4所示，在根據本實施例的曝光設備中，類似於根據第一實施例的曝光設備100，在電磁致動器213和215的推力中的一個在曝光區間302中達到0或從0開始變化時，產生電磁致動器213和215的推力中的另一個。 換言之，在根據本實施例的曝光設備中，電磁致動器213和215的推力F1和F2兩者在曝光區間302的至少一部分中不都為0。 再換言之，在根據本實施例的曝光設備中，電磁致動器213和215的總推力在曝光區間302的至少一部分中被施加到微動台201。 然而，在根據本實施例的曝光設備中，與根據第一實施例的曝光設備100不同，電磁致動器213的推力F1在曝光區間302之後的時刻達到0。 另一方面，電磁致動器215的推力F2從曝光區間302之前的時刻開始減小。 具體地，在時刻t'為Fmax的電磁致動器213的推力F1在曝光區間302開始的時刻t1變為F0，並且然後單調減小以便在曝光區間302之後的時刻t+達到0。 另一方面，為0的電磁致動器215的推力F2從曝光區間302之前的時刻t-開始減小，在曝光區間302開始的時刻t1變為-F0'，並且然後單調減小以便在時刻t"達到-Fmax。 如上所述，在根據本實施例的曝光設備中，電磁致動器213和215的推力F1和F2中的每一個達到0或從0開始改變的時刻被設定在變速區間301或303中而不是曝光區間302中。 換言之，在根據本實施例的曝光設備中，驅動單元被控制成使得當對基板104上的多個投射區域曝光時在沿掃描方向每次移動的任何時刻多個致動器中的每一個向微動台201施加推力。 這樣，也可以抑制當電磁致動器213和215中的每一個被接通或斷開使得推力在曝光區間302中達到0或從0開始改變時可能發生的微動台201中的控制偏差的發生。 此外，在如圖4所示根據本實施例的曝光設備中，較佳的是，當電磁致動器213的推力F1在時刻t+達到0時其相對於微分而言是連續改變。換言之，電磁致動器213的推力F1較佳地在時刻t+從相對於時間t的可微分函數產生。 類似地，較佳的是，電磁致動器215的推力F2在時刻t-相對於微分而言從0連續改變。換言之，電磁致動器215的推力F2較佳地在時刻t-從相對於時間t的可微分函數產生。 如上所述，在根據本實施例的曝光設備中，驅動單元被控制成使得當對基板104上的多個投射區域曝光時在沿掃描方向每次移動的任何時刻多個致動器中的每一個向微動台201施加推力。 這樣，可以進一步抑制在執行曝光的曝光區間302中的微動台201中的控制偏差的發生，並且可以進一步抑制重疊精度的劣化。 根據本發明，可以提供一種曝光設備，能夠在保持輸送量提高的同時抑制相對於基板台位置的控制偏差的發生。 [用於製造製品的方法] 使用根據本發明的曝光設備來製造製品的方法適用於製造裝置，諸如半導體元件、磁儲存媒體和液晶顯示元件。 根據本發明的製造製品的方法包括藉由使用根據本發明的曝光設備來對塗布有光致抗蝕劑的基板進行曝光的步驟，以及對曝光的基板進行顯影的步驟。 此外，根據本發明的製造製品的方法包括用於對顯影後基板進行處理的其他已知步驟(氧化、塗覆、沉積、摻雜、平坦化、蝕刻、抗蝕劑去除、切割、鍵合、封裝等)。 與習知方法相比，根據本發明的製造製品的方法在製品的性能、品質、生產率和生產成本中的至少一個方面是有利的。 儘管已經參考示例性實施例描述了本發明，但是應理解，本發明不限於所公開的示例性實施例。以下請求項的範圍應被賦予最寬泛的解釋，以便涵蓋所有變型以及等同的結構和功能。

100:曝光設備 101:投影光學系統 102:遮罩 103:遮罩台 103a:箭頭 104:基板 105:基板台 105a:箭頭 106:照明光學系統 107:棒鏡 108:棒鏡 109:干涉儀 110:干涉儀 111:控制器 201:微動台 202:粗動台 203:X滑塊 204:Y滑塊 205:線性馬達可移動元件 206:線性馬達可移動元件 207:線性馬達可移動元件 208:線性馬達可移動元件 209:線性馬達定子 210:線性馬達定子 211:線性馬達定子 212:線性馬達定子 213:電磁致動器 214:電磁致動器 215:電磁致動器 216:電磁致動器 301:變速區間 302:曝光區間 303:變速區間 501:加速區間 502:恆速區間 503:減速區間 601:變速區間 602:曝光區間 603:變速區間 Ap:加速度分佈曲線 AX:光軸 F1p:推力分佈曲線 F2p:推力分佈曲線 Fp:總推力分佈曲線 Vp:速度分佈曲線

[圖1A]是根據本發明第一實施例的曝光設備的示意性剖視圖。 [圖1B]是根據第一實施例的曝光設備中的基板台的俯視圖。 [圖2A]是根據第一實施例的曝光設備中的加速度分佈曲線和速度分佈曲線。 [圖2B]是根據第一實施例的曝光設備中的推力分佈曲線和總推力分佈曲線。 [圖3]是示出根據第一實施例的曝光設備中的基板的曝光處理的流程圖。 [圖4]是根據本發明第二實施例的曝光設備中的推力分佈曲線和總推力分佈曲線。 [圖5]是習知曝光設備中的加速度分佈曲線和速度分佈曲線。 [圖6A]是另一個習知曝光設備中的加速度分佈曲線和速度分佈曲線。 [圖6B]是該另一個習知曝光設備中的推力分佈曲線和總推力分佈曲線。

301:變速區間

302:曝光區間

303:變速區間

t0,t1,t2,t3,t4,t',t":時刻

F:總推力

F1,F2:推力

Fp:總推力分佈曲線

F1p,F2p:推力分佈曲線

Claims (11)

1. 一種曝光設備，用於藉由使用來自光源的曝光用光對基板進行曝光，以將形成在原版上的圖案轉印到該基板，該曝光設備包括：基板台，該基板安裝在該基板台上；投影光學系統，配置成將該圖案的影像投影至該基板上；驅動單元，配置成在垂直於該投影光學系統之光軸的第一方向及垂直於該光軸與該第一方向的第二方向中驅動該基板台，該驅動單元包括配置成在該第一方向中施加第一推力至該基板台的第一側之第一致動器、配置成在該第一方向中施加第二推力至相反於該第一側之該基板台的第二側之第二致動器、配置成在該第二方向中施加第三推力至該基板台的第三側之第三致動器、和配置成在該第二方向中施加第四推力至相反於該第三側之該基板台的第四側之第四致動器；以及控制器，配置成控制該驅動單元，使得該基板台被移動，以藉由執行用該第一致動器及該第二致動器在該第一方向中的第一驅動與用該第三致動器及該第四致動器在該第二方向中的第二驅動，來將該基板上之多個投射區域曝光，其中該控制器使該第一致動器在該第一方向的第一定向中施加該第一推力至該第一側，且使該第二致動器在相反於該第一方向的該第一定向之第二定向中施加該第二推 力至該第二側，以在該第一方向中移動該基板台，和其中該控制器控制該驅動單元，使得該第一推力和該第二推力之總推力根據改變該第一推力和該第二推力之每一者的正弦函數而變化，且當該總推力的定向在該第一驅動中變化時，該第一推力的大小和該第二推力的大小之其中任一者不會變成零。
2. 根據請求項1所述的曝光設備，其中，該控制器控制該驅動單元，以便使該基板台根據加速度分佈曲線在該第一方向中移動，該加速度分佈曲線生成的方式是使得在對該基板上一部分該等投射區域中的每一個曝光時，在該第一方向中的加速度從一區間中的正值變為在預定時刻的0，並且然後從在預定時刻的0變為一區間中的負值。
3. 根據請求項2所述的曝光設備，其中，該控制器控制該驅動單元，以便使該基板台根據該加速度分佈曲線在該第一方向中移動，該加速度分佈曲線生成的方式是使得在對該基板上剩餘投射區域中的每一個曝光時，在該第一方向中的該加速度從一區間中的負值變為在預定時刻的0，並且然後從在預定時刻的0變為一區間中的正值。
4. 根據請求項2所述的曝光設備，其中，該控制器從相對於時間的可微分函數生成在對該多個投射區域中每一個曝光時的該加速度分佈曲線。
5. 根據請求項2所述的曝光設備，其中，該 控制器基於從對該多個投射區域中每一個曝光時的該加速度分佈曲線生成的加速度命令值，來生成該第一致動器和該第二致動器中每一個的推力分佈曲線。
6. 根據請求項5所述的曝光設備，其中，該控制器從相對於時間的可微分函數生成在對該多個投射區域中每一個曝光時該第一致動器和該第二致動器中每一個的該推力分佈曲線。
7. 根據請求項2所述的曝光設備，其中，該控制器控制該驅動單元，以便使該第一致動器和該第二致動器在該預定時刻分別向該基板台施加該第一推力和該第二推力。
8. 根據請求項1所述的曝光設備，其中，該控制器控制該驅動單元，以便在沿該第一方向每次移動的任何時刻，使該第一致動器和該第二致動器分別向該基板台施加該第一推力和該第二推力。
9. 根據請求項1所述的曝光設備，其中，該第一致動器和該第二致動器中的每一個是電磁致動器。
10. 一種用於製造製品的方法，包括：藉由使用根據請求項1至9中任一項的曝光設備對該基板進行曝光；對曝光後的該基板進行顯影；以及對顯影後的該基板進行處理以製造製品。
11. 一種用於在曝光設備中藉由使用來自光源的曝光用光對基板進行曝光以將形成在原版上的圖案轉 印到該基板的方法，該曝光設備包括：基板台，該基板安裝在該基板台上；投影光學系統，配置成將該圖案的影像投影至該基板上；以及驅動單元，配置成在垂直於該投影光學系統之光軸的第一方向及垂直於該光軸與該第一方向的第二方向中驅動該基板台，且包括配置成在該第一方向中施加第一推力至該基板台的第一側之第一致動器、配置成在該第一方向中施加第二推力至相反於該第一側之該基板台的第二側之第二致動器、配置成在該第二方向中施加第三推力至該基板台的第三側之第三致動器、和配置成在該第二方向中施加第四推力至相反於該第三側之該基板台的第四側之第四致動器，該方法包括：控制該驅動單元，使得該基板台被移動，以藉由執行用該第一致動器及該第二致動器在該第一方向中的第一驅動與用該第三致動器及該第四致動器在該第二方向中的第二驅動，來將該基板上之多個投射區域曝光，使該第一致動器在該第一方向的第一定向中施加該第一推力至該第一側，且使該第二致動器在相反於該第一方向的該第一定向之第二定向中施加該第二推力至該第二側，以在該第一方向中移動該基板台，和控制該驅動單元，使得該第一推力和該第二推力之總推力根據改變該第一推力和該第二推力之每一者的正弦函數而變化，且當該總推力的定向在該第一驅動中變化時，該第一推力的大小和該第二推力的大小之其中任一者不會變成零。

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