TW201107900A - Lithographic apparatus and device manufacturing method - Google Patents

Description

201107900 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種判定一編碼器類型位置量測系統之一 柵格板中之一缺陷之方法、一種使用一編碼器類型位置量 測系統之位置量測方法，及一種包括此編碼器類型位置量 測系統之微影裝置。 【先前技術】 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）的機器。微影裝置可用於（例如）積體電路 (ic)之製造中。在此情況下，圖案化元件（其或者被稱作光 罩或比例光罩）可用以產生待形成於IC之個別層上的電路 圖案。可將此圖案轉印至基板（例如，矽晶圆）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 而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次圖 案化之鄰近目標部分的網路。習知微影裝置包括：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元件 轉印至基板。 在已知微影裝置十，使用位置感測器來量測可移動物件 (諸如基板台及圖案化元件支撐件）之位置。以高準確度且 148457.doc 201107900 通常在多個自由度上量測此位置。 用於諸如微影裝置載物台系統之載物台系統中的位置量 測系統為編碼器類型感測器，其包括編碼器頭及柵格板。 編碼器頭包括用以將光發射朝向柵格板上之量測部位的光 源，及用以接收藉由柵格板反射之光的許多偵測器。基於 藉由兩個或兩個以上偵測器接收之光之間的相位差可判 定可移動物件相對於栅格板之位置。 此編碼器類型位置量測系統可以高準確度且在多個自由 度上提供可移動物件之位置。—個編碼器頭可能能夠在一 或多個自由度上判I位置。編碼H統為二維編碼器量 測系統’纟中編碼n頭可在平行於栅格板之方向及垂直於 柵格板之方向的方向兩者上量測其相對於栅格板之位置。 此等編碼器頭中之三者提供可在六個自由度上量測可移動 物件相對於柵格板之位置的系統。 歸因於栅格板之製造程序，柵格或光栅可包括缺陷。詳 言之’柵格板之反射率可歸因於此缺陷而在特定部位處出 現偏差。此等缺陷可導致不準確位置量測且因此係不告 的。為了避免不準確位置量測，在栅格板之生產程序期； 的要求極高，且僅有限數目個所生產之柵格板具有足以用 於微影裝置中之品質。結果，柵格板之成本相當高。 此外，在使用期間，可能會存在缺陷，例如，歸因於污 染、清潔或物理損害。X，此等缺陷可導致使用其之可移 動物件之不準確位置量測。 【發明内容】 148457.doc 201107900 :諸供-種判；t-編碼器類型位置量測系統之一拇格 之缺陷之方法，及-種使用—編碼器類型位置量測 系統之位置量測方法，#中可考量在—柵格板中缺陷之存 在。此外，需要提供-種包括用於執行此方法之' 類型位置量測系統之微影裝置。 ° 根據本發明之一實施例，搵徂 _ &供—種判定-編碼器類型位 置量測系統之-柵格板中之—缺陷之方法，該方法包括. 提供至少一編碼器類型位置量測系統以量測一可移動物件 相對於另一物件之一位置，該編碼器類型位置量測系统包 括一栅格板及-編碼器頭’纟中該柵格板安裝於該可移動 物件及該另-物件巾之—者上，且該編碼器頭安裝於該可 移動物件及該另一物件中之另一者上，該編碼器頭至少包 括經組態以將—㈣光束發射朝向該柵格板上之-量測部 位的-輻射源，及各自經組態以量測藉由該栅格板反射之 轄射光束之量的兩個或兩個以上偵測器；量測在該兩個或 兩個以上偵測器中之每一者上反射之輻射光束之量；使用 在該兩個或兩個以上偵測器上該經反射輻射光束之_植合 輕射光束強度來判定表示在該量測部位處該柵格板之反： 率的反射率信號；及基於該柵格板之該反射率信號來判 定在該量測部位處一缺陷之存在。 根據本發明之一實施例，提供一種使用一編碼器類型位 置量測系統之位置量測方法，該方法包括··提供至少一編 黾器類型位置量測系統以量測一可移動物件相對於另一物 件之一位置，該編碼器類型位置量測系統包括一柵格板及 148457.doc 201107900 一編碼器頭，其中該柵格板安裝於該可移動物件及該另一 物件中之一者上，且該編碼器頭安裝於該可移動物件及該 另物件中之另者上，该編碼器頭至少包括經組態以將 一輻射光束發射朝向該柵格板上之一量測部位的一輻射 源，及各自經組態以量測藉由該栅格板反射之輻射光束之 量的兩個或兩個以上偵測器；及量測在該兩個或兩個以上 偵測器中之每-者上反射之輻射光束之量；基於轄射光束 之該等經$測量來判定該編碼器頭相對於該栅格板之一位 置；及在該經量測位置中補償該栅格板中之一缺陷之效 應。 T據本發明之-實施例，提供—種職—編碼器類型位 置量測系統之一柵格板中之一缺陷之方法，該方法包括： 提供至少一編碼器類型位置量測系統以量測一可移動物件 相：於另一物件之一位置’該編碼器類型位置量測系統包 括—拇格板及—編碼器頭’纟中該柵格板安裝於該可移動 物件及該另-物件中之—者上’且該編碼器頭安褒於該可 移動物件及該另一物件中之另—者上，該編碼器頭至少包 括經組態以將—輻射光束發射朝向該柵格板上之-量測部 ，的：輻射源’及各自經組態以量測藉由該柵格板反射: 輻射光束之量的兩個或兩個以上偵測器；及判定該兩個或 兩個以上偵測器相對於該柵格板之至少兩個不同角度的至 少兩個位置誤差圖(P〇sitionerrormap)’且自該至少兩個 位置誤差圖提取一缺陷圖。 根據本發明之—實施例’提供-種微影裝置，該微影裝 148457.doc 201107900 置包括：一照明系統，其經組態以 撐件，其經建構以支撐一圖心… &射先束，-支 在，…… 件，該圖案化元件能夠 - 中向該輻射光束賦予-圖案以形成 :圖=射光束；一基板台，其經建構以固持一基 至… u態以將该經圖案化輕射光束投影 亥基板之—目標部分上，及-位置量測系統，其用以量 測該微影裝置之一可移動物件 、 包括至少-編碼器系統，該至少一位 ,a 乂 、、扁碼器系統包括一柵格 ΐ編碼器帛’該編碼器頭至少包括兩個债測器以在一 里測部位處量測藉由該柵格板反射之一輻射光束，立中該 編碼器系統經組態以使用基於藉由該兩個或兩個以上㈣ 器量測之該經反射輻射光束的一組合韓射光束強度來判定 在該量測部位處該柵格板之反射率。 【實施方式】 現將參看隨附示意性圖式而僅藉由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分χ。 圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。 該裝置包括：照明系統（照明器）IL，其經組態以調節輻射 光束B(例如，UV輻射或任何其他適當輻射）；圖案化元件 支撐件或支撐結構（例如，光罩台）MT，其經建構以支撐圖 案化兀《件（例如，光罩）MA，且連接至經組態以根據特定泉 數來準確地定位該圖案化元件之第一定位元件PM。該裝 置亦包括基板台（例如，晶圓台）WT或「基板支撐件」，其 經建構以固持基板（例如，塗佈抗蝕劑之晶圓）w，且連接 148457.doc 201107900 至經組態以根據特定參數來準確地定位該基板之第二定位 兀件pw。該裝置進—步包括投影系統(例如，折射投影透 鏡系統）PS，其經組態以將藉由圖案化元件MA賦予至輪射 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。 照明系統可包括用以引導、塑形或控制輻射的各種類型 之光子組件’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。 、 圖案化兀件支撐件以取決於圖案化元件之定向、微影裝 置之設計及其他條件（諸如圖案化元件是否被固持於真* 環境幻的方式來固持圖案化元件。圖案化元件支撐件； 使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化元 件。圖案化元件切件可為（例如）框架或台，其可根據需 要而為固定或可移動的。圖案化元件支樓件可破保圖案化 兀件（例如）相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中 ^術D it例光罩」或「光罩」之任何使用均與更通用之 術語「圖案化元件」同義。 :文中所使用之術語「圖案化元件」應被廣泛地解釋為 曰代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⑽之目標部分令產生圖案的任何元件。應注意例 如，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，則圖案可能不會仙地對應於基板之目標部 =錢案。通常，被賦予至輕射光束之圖案將對應於目 刀中所產生之元件(諸如積體電路)中的特定功能層。 148457.doc 201107900 、圖案化元件可為透射或反射的。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 '政影中係、熟知的，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—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輕射光束。傾 斜鏡面將圖案賦予於藉由鏡面矩陣反射之輻射光束中。 、本文中所使用之術言吾「投影系統」應被廣泛地解釋為涵 蓋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，其適合於所使用 之曝光輻射，或適合於諸如浸沒液體之使用或真空之使用 的其他因素。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使 用均與更通用之術語「投影系統」同義。 如此處所描繪，裝置為透射類型（例如，使用透射光 罩）。或者，裝置可為反射類型（例如，使用如上文所提及 之類型的可程式化鏡面陣歹，卜或使用反射光罩）。 「微影裝置可為具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台或 基板支撐件」（及/或兩個或兩個以上光罩台或「光罩支 樓件」）的類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地 使用額外台或支撑件，或可在一或多個台或支樓件上進行 預備步驟’同時將—或多個其他台或支料用於曝光。 微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分可藉 由具有相對較高折射率之液體（例如，水）覆蓋，以便填充 投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影 I48457.doc 201107900 裝置中之其他空間’例如，圖案化元件（例如，光罩）與投 影系統之間。浸沒技術可用以增加投影系統之數值孔徑。 如本文中所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必 須浸潰於液體中’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 & ’ ^輻射源為準分子雷射時，賴射源與微影裝置可為分 離實體。在此等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之部 刀，且輻射光束係憑藉包括（例如）適當引導鏡面及/或光束 擴展器之光束傳送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器 IL。在其他情況下，例如，當輻射源為水銀燈時，輻射源 可為微影裝置之整體部分。輻射源8〇及照明器比連同光束 傳送系統BD(在需要時）可被稱作輻射系統。 照明器IL可包括經組態以調整輕射光束之角強度分佈的 調整器AD。！！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/或内部徑向範圍（通常分別被稱 作σ外部及σ内部）。&外，照明諸可包括各種其他組 件，諸如積光器IN及聚光器c〇。照明器可用以調節輻射 光束’以在其橫截面中具有所要均—性及強度分佈。 輻射光束B入射於被固持於圖案化元件支撐件（例如，光 罩台赠上之圖案化元件（例如，光罩）ma上且係藉由該 圖案化元件而輯化。在橫穿圖案化元件⑽如，光罩）MA 後，輪射光束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。憑藉第二定位元件 I48457.doc 201107900 位置感測器，基板台wt可準確地移動，例如，以使不同 目標部分C定位在輻射光束B之路徑中。類似地，第一定 位元件PM及另一位置感測器（其未在圖丨中被明確地描繪） 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元件（例如，光 罩）MA。一般而言，可憑藉形成第一定位元件pM之部分的 長衝程模組（粗略定位）及短衝程模組（精細定位）來實現圖 案化元件支撐件（例如，光罩台）Μτ之移動。類似地，可使 用开/成第一疋位器PW之部分的長衝程模組及短衝程模組 來實現基板台WT或「基板支撐件」之移動。在步進器（相 對於掃描器）之情況下，圖案化元件支撐件（例如，光罩 台）MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定的。可使用 圓案化元件對準標記M1、M2及基板對準標記…、p2來對 準圖案化元件（例如，光罩）MA及基板w。儘管如所說明之 基板對準標記佔用專用目標部分，但其可位於目標部分之 間的空間中（此等標記被稱為切割道對準標記”類似地， 在一個以上晶粒提供於圖案化元件（例如，光罩）ma上之情 形中，®案化元件對準標記可位於該等晶粒之間。 所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中： 1·在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一 -人性投影至目標部分C上時，使圖案化元件支撐件(例如， 光罩台⑽或「光罩支樓件」及基板台WT或「基板支撐 件」保持基本上靜止（亦即，單次靜態曝光）。接著，使基 板台WT或「基板支標件」在乂及/或¥方向上移位，使得〇 148457.doc •12· 201107900 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的大小。 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，同步地掃描圖案化元件支撐件（例如，光 罩台）MT或「光罩支撐件」及基板台|1^或「基板支撐件」 (亦即’單次動態曝光）。可藉由投影系統”之放大率（縮小 率）及影像反轉特性來判定基板台WT或「基板支撐件」相 對於圖案化元件支撐件（例如，光罩台）MT或「光罩支撐 件」之速度及方向。在掃描模式中’曝光場之最大大小限 制單次動態曝光中之目標部分的寬度（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，使圖案化元件支撐件（例如，光罩台）mt 或「光罩支撐件」保持基本上靜止，從而固持可程式化圖 案化元件’且移動或掃描基板台WT或「基板支撐件在 此模式中，通常使用脈衝式轄射源，且在基板台资或 「基板支撐件」之每-移動之後或在掃描期間的順次輪射 脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化元件。此操作模 式可易於應用於利料程式化圖案化元件（諸如上文所提 及之類型的可程式化鏡面陣列）之無光罩微影。 亦可使用對上文所描述之使用楛 忧用棋式之組合及/或變化或 完全不同的使用模式。 Κ 在圖1之微影裝置中，提供 捉仏、，扁碼杰類型位置量 簡以量測基板台WT之位置。豸 …充 25頰型位置量測系 148457.doc 13. 201107900 統經組態以在六個自由度上判定基板台wt之位置。出於 此原因’將多個編碼器頭EH提供於基板台WT上，且將栅 格板女裝於微影裝置之框架（例如，所謂的度量衡框架） 上。 樹格板GP為包括柵格或光柵之物件，且不必為板狀。 栅格板GP可為具備柵格或光柵之任何物件，其用以使用編 碼器頭EH來量測可移動物件之位置。 圖1所示之編碼器頭E Η能夠在兩個方向上判定其相對於 柵格板之位置，一個方向實質上平行於柵格板GP上之栅格 或光栅，且一個方向實質上垂直於栅格板GP。在用於微影 裝置之可移動物件之位置量測系統的替代實施例中一或 多個編碼器頭可提供於微影裝置之框架上，且一或多個柵 格板可提供於可移動物件上。 圖2展示編碼器頭£11及柵格板Gp之一實施例的示意圖。 舉例而言，編碼器頭ΕΗ與柵格板GP之此組合係購自德國 特勞恩羅伊特之DR. J〇HANNES HEIDENHAIN公司。編碼 器頭EH包括：光源LS，其可被廣泛地稱為「輻射源」；聚 光器CD，其用以使藉由光源發射之光或輻射光束聚光； 掃描光罩SR ;及三個偵測器DET，例如，伏打電池。 光源或賴射源LS將光或輻射光束發射朝向掃描光罩 SR°掃描光罩SR包括對應於提供於柵格板上之光柵的 光柵。當光或輻射波傳遞通過掃描光罩SR時，其被繞射成 具有大致相等發光強度的級為+1、0及-1之三種分波。 藉由栅格板GP繞射該等分波，使得在經反射繞射級+! 148457.doc 14 201107900 及-1中得到大部分發光強度。此等分波在掃描光罩SR之相 位光栅處再次相遇，在此處，該等分波被再次繞射且進行 干涉。此情形產生在不同角度下_掃描光罩沾之基本上 三個波列。 藉由-個偵測器DET接收三個波列，偵測器DET可將交 變光或輻射光束強度轉換成電信號。基於此等電信號，可 判定在平行於編碼器頭£11之方向上栅格板013之位置之改 變，且因此，可以高準確度判定在此方向上編碼器頭EH 相對於柵格板Gp之相對位置。 在位置量測t ’使用如藉由每叫貞測器俘獲之光輻射光 束強度之改變來判定位置之改變。需要使在栅格板中不存 在缺陷，或至少需要使存在於栅格板Gp中之缺陷係已知 的，使彳于可考量該等缺陷，本發明之一實施例提供一種用 於偵測柵格板中之缺陷且用於考量此等缺陷之方法。 棚格板之反射率係與落在摘測器DET上之光或輕射光束 之量有關。因此，藉由量測在三個偵測器DET上接收之光 或輻射光束之量，且使用經反射光或輻射光束之組合光或 輻射光束強度（例如，落在該等偵測器上之光或輻射光束 之總里），可判定表示在量測部位處柵格板之反射率的信 號。 應注意，代替藉由三個偵測器接收之光或輻射光束之總 量，亦可使用藉由該等偵測器接收之光或輻射光束強度之 另一組合來判定表示柵格板GP之反射率的信號。 可使用柵格板GP之此反射率來判定在量測部位（亦即， 148457.doc 201107900 藉由柵格板GP反射光源或輻射源LS之光或輻射光束的栅 格板GP之部位）處缺陷之存在。通常，柵格板Gp中之缺陷 將導致在該缺陷之部位處柵格板Gp之反射率之變化。通 常，在缺陷之部位處的反射率將小於在無缺陷的柵格板GP 上之部位處的反射率。因此，舉例而言，當柵格板Gp之反 射率低於臨限位準，而此柵格板Gp之正常反射率高於此臨 . 限位準時，可判定存在缺陷。當知曉此缺陷之部位時，可 預測該量測部位處之不準確位置量測。柵格板之反射率可 取決於量測該反射率所在之方向。 藉由在多個量測部位處（較佳地，遍及柵格板Gp之整個 表面）量測柵格板之反射率，可提供柵格板〇1)之反射率量 變曲線（reflectivity profi丨e)。藉由比較此反射率量變曲線 與一預設量變曲線且應用一臨限值運算，可判定柵格板〇1> 之缺陷圖。此缺陷圖提供關於在柵格板Gp上缺陷之存在及 部位的資訊。當在實際位置量測期間使用此柵格板Gp時， 知曉在哪些量測部位處可預期不正確位置量測。 可儲存柵格板之反射率量變曲線及/或缺陷圖，且比較 其與其他反射率量變曲線及/或缺陷圖。反射率量變曲線 及/或缺陷圖之間的任何差異均可指向柵格板Gp上之新缺 陷。可在位置量測期間考量此新缺陷。又，其可用以判定 - 栅格板之品質是否降低。當缺陷之數目或大小大於最大數 . 目或大小時，可決定在位置量測系統中安裝新柵格板Gp。 應注意，在偵測器上反射之光或輻射光束之量亦取決於 編碼器頭EH相對於柵格板GP之角度。因此，需要使編碼 148457.doc -16 - 201107900 器頭之角度在栅格板之反射率量變曲線之判定期間值定。 根據本發明之-實施例的方法亦可用於針對柵格板中之 新缺陷的缺陷偵測方法。在此方法中，可比較在實際位置 量測期間柵格板之經量測反射率與在同一量測部位處之先 前量測之反射率。當柵格板之反射率實質上不同時，缺陷 可存在於柵格板GP中。 本發明之一實施例的方法亦可應用於柵格板中之新缺陷 的線上偵測。在此方法中，可比較在微影程序期間之實際 位置量測期間量測的編碼器頭之反射率信號與先前量測I 反射率信號。詳言之，可判定實際反射率信號與先前量測 之反射率信號之間的相關性。可比較此相關性與一臨限 值。當超過該臨限值時，可在實際量測部位處偵測到缺 陷°代替反射率信號，亦可使用編碼器頭之另一輸出信號 來偵測柵格板中之缺陷，例如，藉由編碼器頭提供之位置 信號。 栅格板GP中之缺陷可導致不準確位置量測。可在位置 量測期間藉由補償缺陷對位置量測之效應來考量此等不準 確位置量測。 可藉由估計歸因於栅格板GP中之缺陷的編碼器頭eh之 輸出信號中之相位誤差且補償此相位誤差來執行此補償。 對於此補償，可結合柵格板之反射率量變曲線而藉由基於 編碼器頭EH之前向脈衝回應的缺陷核心（defect kernel)來 預測預期相位誤差。在此實施例中，將反射率量變曲線用 作缺陷核心之輸入，且缺陷核心之輸出提供關於栅格板中 148457.doc -17- 201107900 之缺陷之效應的資訊。 在下文中給出缺陷核心之一實例。此缺陷核心可用以判 定柵格板GP上之缺陷及/或用以補償柵格板上之已知缺 ^將缺陷疋義為柵格板之反射率之局域變化。此變化可 具有若干來源。吸收之量係藉由咖β表示。此值可在〇至1 之間是化，其對應於無缺陷及完全吸收缺陷。 將—三㈣測器贿之輸出信號組合成單—相位輸出信號 Φ。每-編碼器含有具有不同敏感性向量之兩個通道，其 係藉由Α及Β表#。可藉由缺陷心)與編碼器之脈衝回應 之捲積來計算輸出信號A及B之相位誤差： ^<χ^^Κ) = η(χ,γ)<^ΗφΛ(χ,γ,Κχ), r〇>B(x>y>Rx) = O(x,y)^h0B(x,y,Rx), 其中心加Λ)及；^，从）表示輸出信號八及8之脈衝回 應。將輸出信號Α及Β之脈衝回應定義為： KM(x’yJU = h“x—^y+$，RJ + K(x+^_，”^，、)， h0B(x,y,RJ = h^x~Y>y-~>K)+h0(X+h.)y_ys_fRJ , 2 2 。。其中^^表示單一光點之脈衝回應，。藉由 單一光點脈衝回應： K(xfy,Rx) = c^y.e'2L^-, 7ΌΤ2 其中藉由下式定義缺陷常數C: C = ^~ SP: 化 在以上貫例中 。應注意，在 ，給出在y方向上㈣板之反射率之變 其他方向上柵格板之反射率之變化可不 148457.doc -18- 201107900 同。因此，類似於以上關係，存在用於在x方向或任何其 他方向上柵格板之反射率的關係，為了進一步改良本發明 之方法之結果’可判定在不同方向上反射率之變化，以判 定柵格板上之缺陷。 在表1中呈現以上方程式中之常數之數值的實例。 表1缺陷模型之常數 符號 R XS ys SPy spz 描述 I/e2光束半徑 同一通道之光點之間的距離 通道A與通道B之光點之間的距離 y方向之信號週期 z方向之信號週期 信號週期Φ 值 0.7 5.7 2.34

毫米 毫米 512 5735.294 16384 奈米/週期 奈米/週期 計數/週期 李沙育（Lissajous)半徑表示落在偵 . 旦 ----------工竦輻射光 束之置。在轉在缺陷之情況下，正規化李沙育半徑等於 二在存在缺陷之情況下，藉由如下捲積來給出輸出信號A 及B之正規化李沙育半徑： r,^X,y^'[~V(x,y)^>hIJxty), rh(xyy) = \-^x,y)^h,B(x,y), 輸=Α㈣表示輪出信號Α及Β之脈衝回應。將 輸出L该；Α及Β之脈衝回應定義為： h^y)-hAx-^,y+^)+h](x+^y+^ [ 對於高斯（GaUSSian)輻照度分佈，藉由下式給出單一光 148457.doc -19· 201107900 點之脈衝回應： 为 / (½，少 Αί )=

上文f現編碼器之前向脈衝回應。考慮到缺陷心)，吾 人可計算位置回應及正規化李沙育半徑。現使用經量測反 射率量變曲線 及Ή來計算相位誤差、(以及 。 經量測反射率量變曲線不僅取決於真實缺陷7(χ，_ν)，而且 取决於加成〖生量測雜讯Ίν)及、(^)。可使用文納 (Wiener)核’u以作為用以在缺陷核心之設計中包括此量測 雜δίΐ的方法。 第一步驟係汁算對應於、及〜之頻率回應函數（FRF)， 其係藉由下式定義W: H/U: fft2(\ (X，少)） 及 "/U=fft2(〜(X，少))。 將脈衝回應、及、之FRF定義為：

圮，®來J ηΦβ =ffa(hj 考慮到強度彳&號上之位置誤差及加成性雜訊九之功率 譜，將缺陷核心之FRF之文納估計定義為： ^1Α7ΦΑ{ω)~ ΗΚ 一w2〇 其中 148457.doc •20· 201107900 Ιί(ωμί^4 〇 υ藉由將、變換回至空間域而得到此濾波器之脈 衝回應。 hlA^=im{H,Al<bA)0 此缺陷核心與反射率量變曲線之捲積給出相位誤差之估 計， ΚΦΑ=、2ΦΛ®\。 應注意，為了計算缺陷滤波器，可（例如）應用數值快速 傅立葉變換，其採用㈣性邊界條件。此等週期性條件對 於本發明之應用係;^正確的。結果，經估計核心在其邊界 周圍可為不準確的。為了提供針對此問題之解決方案，可 使用蘭寇斯（Lanczos)校正來截斷缺陷濾波器。此校正涉及 在貫際截斷之前與sine函數之相乘。 上文所描述之缺陷核心將提供歸因於柵格板中之缺陷之 相位誤差的有用估計，且可因此用以補償歸因於柵格板Gp 中之缺陷的位置誤差。然而，任何其他缺陷模型亦可用於 偵測及/或補償栅格板GP中之缺陷。 在用以判定柵格板之缺陷圖之方法的替代實施例中，藉 由判定兩個或兩個以上偵測器相對於柵格板之至少兩個不 同角度的至少兩個位置誤差圖，且自該至少兩個位置誤差 圖提取一缺陷圖，可判定柵格板中之缺陷。為了判定位置 誤差圖，可使用如美國專利申請案11/〇〇6,97〇中所描述之 方法，該案之内容之全文係以引用之方式併入本文中。 在美國專利申请案11/〇〇6,97〇之方法中，可藉由以下步 148457.doc 21 201107900 驟來獲得位置誤差圖： a)回應於設定點信號而相 子於編碼器柵格板來移動載物

台，載物台之位置係藉由澈物A 符田取物台控制器控制； b)在移動期間藉由與編碼 物台之位置；及 器柵格合作之感測器頭來量測載 c)記錄表示設定點信號盥 预如藉由感測器頭量測的載物台之 位置之間的差異的信號。 基於此經記錄錢，可判定位置誤差圖。㈣定編碼器 頭相對於栅格板之至少兩個不同角度的位置誤差圖時可 自至少兩個位置誤罢_担 差圖^取一缺陷圖。在此實例中，藉由 在兩個位置誤差圖之量測之間改變編碼器頭相對於栅格板 之角度來判疋反射率之變化。結果，可判定自兩個不同角 度量測之位置誤差圖之變化。然而，由栅格板之反射率引 起的位置誤差圖之變化可取決於進行自第一角度至第二角 度之此移動時的角《。舉例而言，歸因於經量測位置誤差 圖中之—者之改變，繞y轴之旋轉以可導致缺陷之判定。 而遍及相同角度但繞χ軸之旋轉(亦即，垂直於旋轉 ㈣可導致在同-部位處無缺陷之判定，因為經量測之兩 個位置誤差圖將相同。 因為缺陷可能僅在-個方向上出現，所以該方法之一實 施例可包含：判定兩個或兩個以上偵測器相對於栅格板之 另-角度的第三位置誤差圖’其中該角度係在與前兩個角 度之平面不同的平面中；及自三個位置誤差圖提取一缺陷 圖 藉由在與其他兩個角度不同之角度下判定第三位置誤 148457.doc -22- 201107900 差圖，所彳于缺陷圖包含關於繞兩個正交軸線之旋轉之效應 的資訊。 在實施例令，第三角度實質上垂直於前兩個角度之平 面。 舉例而言，前兩個角度可與繞7軸之旋轉（亦即，在χ_ζ平 面中之旋轉）有關，且第三角度可與繞垂直於y軸之X軸之 轉(亦即在y-Ζ平面中之旋轉)有關。所得缺陷圖包含關 於繞X軸及y軸兩者之旋轉的資訊。 。。不同角度之間的效應之量測所需要的傾斜可能需要編碼 益頭相對於柵格板傾斜。藉由此傾斜量測之效應可不僅由 編碼器頭之角度之實際改變導致，而且由編碼器頭之内部 偏移導致。舉例而言，編碼器頭之此内部偏移可由編碼器 頭之内部光學組件導致，例如，冑因於此等内部組件之容 許度。因此’當根據以上方法判定在位置誤差圖之量測中 編碼器頭之傾斜之效應時，該方法可包含補償編碼器頭之 内部組件之偏移的步驟。該補償可基於任何適當偏移資 汛，例如，藉由編碼器頭之校準獲得之資訊。 作為-實例，可藉由以下步驟來執行編碼器頭之偏移之 校準：量測關於已知缺陷之強度及位置資料；及在經量測 位置資料上擬合經量測強度資料。在擬合該資料之前，可 遽波強度資料及位置資料。在此校準方法中，可使用任何 適當已知缺陷。在-實施例t，可使用故意製造之缺陷。 當使用此經製造缺陷時，該缺陷之形狀、大小及部位係已 知的。 148457.doc 23· 201107900 在权準方法之一替〇警尬也丨士 代實施例+，可使用㉟陷之形狀以代 替強度資料來判定編碼器頭中 ，益頭中之偏移。可在編碼器頭相 於柵格板之單一角度下執行該校準。 在一替代校準方法中，·^站 了使用在多個角度（亦即，在一

個方向上之旋轉的至小Λ A 至乂兩個角度，或在多個方向上之旋轉 的至少三個角度）下獲得 于之位置資料。在不同角度下獲得 之位置資料提供足夠資n呌曾 頁Λ來计异編碼器頭之内部偏移之效 應。在此實施例中，無需強度資料。 -些編碼器頭量測系統具有㈣編碼器頭，其可共同在 大於所需自由度之自由度上判定柵格板相對於編碼器頭之 位置。舉例而言，_位晋晉 置里測系統之已知實施例包含四個 編碼益頭’其各自經$且能以左a加人 mu兩個自由度上判定編碼器頭 相對於柵格板之位置。對於位置量測，僅需要三個編碼器 頭。第四編碼器頭可用以在其他三個編碼器頭中之一者暫 時未職位成相對於栅格板但亦可用於校準目的的情況下 判定位置。 在以上校準方法之-實施例中，將故㈣μ 於一部位處’在該部位中，所古mΑ 斤有四個編碼器頭均經配置成 相對於柵格板，此時該箄编踩哭 卞°茨寻編碼益頊中之一者經配置成相對 於該故意製造之缺陷。結果，其 ，、他一個編碼器頭可用於位 置量測及控制，而第四編碼器頭用於量測缺陷之位置資 料。此具有如下優點：其他=個锒 一1U編碼态頭可配置於具有高 頻寬控制器之位置控制迴路φ，而哲 利、路中而第四編碼器頭之位置資 料不會導致不良控制行為。結果， 木獲仔藉由第四編碼器頭 148457.doc •24· 201107900 量測之位置資料的較佳量測信號。 在上文中’已使用包括用以接收信號之三個偵測器DET 的編碼器頭EH解釋本發明之實施例，基於該等信號，可 判定編碼器頭EH相對於柵格板GP之位置。在本發明之其 他實施例中，亦可使用具有多個偵測器之任何其他適當編 碼器頭。此外，已描述本發明之一實施例，其中使用編碼 器類型位置量測系統來量測基板台之位置。類似方法及元 件可用於其他可移動物件（尤其係微影裝置之可移動物 件’諸如圖案化元件支撐件）之編碼器類型位置量測系 統。 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。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之内容背景 中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用 分別與更通用之術語「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姓劑之工具）、度量衡工具及/戈 檢驗工具中處理本文中所提及之基板。適用時，可將本文 中之揭示應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將某 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」亦可指代已經含有多個經處理層之基 板0 148457.doc •25- 201107900 儘B上文可特疋地參考在光學微影之内容背景中對本發 月之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用 (例如壓印微影;)中，且在内容背景允許時不限於光學微 ”在磨印微影中’圖案化元件中之構形界定產生於基板 上之圖案。可將圖案化元件之構形塵入被供應至基板之抗 劑層中在基板上，抗姓劑係藉由施加電磁輻射、熱、 堅力或其組合而固化。在抗钱劑固化之後，將圖案化元件 移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。 本文中所使用之術語「輕射」及「光束」涵蓋所有類型 之電磁輻射，包括紫外線（uv)輕射（例如，具有為或為約 365不米、248奈#、193奈#、B7奈米或126奈米之波長） ^極紫外線（EUV)輻射（例如，具有在為5奈米至2〇奈米之 範圍内的波長），以及粒子束（諸如離子束或電子束）。 術語「透鏡」在内容背景允許時可指代各種類型之光學 組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁 及靜電光學組件。 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。舉例而 言，本發明可採取如下形式：電腦程式，其含有指述如上 文所揭示之方法之機器可讀指令的一或多個序列；或資料 儲存媒體（例如，半導體記憶體、磁碟或光碟），其具有儲 存於其中之此電腦程式。 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£ ’可在不脫離下文所閣述之申請專 148457.doc •26· 201107900 明進行修改 利範圍之範疇的情況下對所描述之本發

f圖式簡單說明J 圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；及 圖2描繪編碼器類型量測系統之—實施例。 【主要元件符號說明】 AD 調整器 B 輻射光東 BD 光束傳送系統 C 目標部分 CD 聚光器 CO 聚光器 DET 偵測器 EH 編碼器頭 GP 栅格板 IL 照明系統/照明器 IN 積光器 LS 光源/輻射源 Ml 圖案化元件對準標 M2 圖案化元件對準標 MA 圖案化元件 MT 支樓結構/圖案化ϋ PI 基板對準標記 P2 基板對準標記 PM 第一定位元件 148457.doc •27· 201107900 PMS 編碼器類型位置量測系統 PS 投影系統 PW 第二定位元件/第二定位器 SO 輻射源 SR 掃描光罩 W 基板 WT 基板台 148457.doc -28-

Claims (1)

1. 201107900 七、申請專利範圍： 一種判定一編碼器類型 缺陷之方法，該方法包含： 柵格板中之一 提供—編碼器類型位 相對 置量測系統以量測一可移動物件 斗目對於另一物件之— 包含-柵;^ π i s亥編碼器類型位置量測系統 柵格板及一編碼器 卉T涊柵格板女裝於該可 件及該另一物件中一 一 弟者上，且該編碼器頭 女褒於:亥可移動物件及該另-物件中之-第二者上，該 編碼器頭包含經組態以將—輕射光束發射朝向該拇格板 ^之—量測部位的-輻射源，及各自經組態以量測藉由 ::栅格板反射之輻射光束之量的兩個或兩個以上偵測 器； 量測在t亥兩個或兩個以上㈣器中之每一者上反射之 輕射光束之量； 使用在該兩個或兩個以上偵測器上該經反射輻射光束 之一組合輕射光束強度來判定表示在該量測部位處該柵 格板之一反射率的一反射率信號；及 基於該柵格板之該反射率信號來判定在該量測部位處 一缺陷之存在。 2.如請求項1之方法，其包含在多個量測部位處量測該柵 格板之一反射率信號以判定該栅格板之一反射率量變曲 線。 3·如請求項2之方法，其中使用在多個量測部位處該栅格 板之該反射率信號來判定該栅格板之一缺陷圖。 148457.doc 201107900 4.如請求項3之方法，其中在實際位置量測期間使用該缺 陷圖來補償缺陷。 5· t請求項1之方其中判定一量測部位處之-缺陷包 含·比較一經量測反射率信號與一臨限值。 6. 如。月求項！之方〉去，其中判定一量測部位處之一缺陷包 3比較一經量測反射率信號與在該量測部位處之一先 前量測之反射率信號。 7. 如喷求項6之方法，其中該方法包含在多個量測部位處 量測該柵格板之該反射率信號以判定該柵格板之—反射 率量變曲線，且其中藉由比較該反射率量變曲線與該柵 格板之—先前判定之反射率量變曲線來判定一缺陷。 8·如請求们之方法，其中該組合輻射光束強度為藉由該 兩個或兩個以上偵測器量測之總輻射光束強度。 士口月求項1之方法，其包含在位置量測期間使該編碼器 員之輪出及/或該反射率信號與該編碼器頭之一預期輸 出及/或預期反射率信號相關以判定該柵格板上之二2 陷。 、 如睛求項9之方法’其中該預期輸出係基於先前量測之 編碼器頭輸出。 種使用一編碼器類型位置量測系統之位置量測方 其包含： 提供編碼器類型位置量測系統以量測一可移動物件 :目對於另一物件之—位置’該編碼器類型位置量測系統 匕3拇格板及—編碼器頭，其中該柵格板安褒於該可 148457.doc 201107900 料物件及該另-物件中之H上，且該編碼器頭 安裝於該可移動物件及該另一物件中之—第二者上誃 編碼器頭包含經組態以將-㈣光束發射朝向該柵格板 t之-量測部位的一輻射光束源，及各自經組態以量測 藉由該柵格板反射之輕射光束之量的兩個或兩個以上偵 測器； 量測在該兩個或兩個以上偵測器中之每—者上反射之 輻射光束之量； 基於輻射之該等經量測量來判定該編碼器頭相對於該 拇格板之一位置；及 在該經量測位置中補償該柵格板中之一缺陷之一效 應0 12. 13. 14. 如請求項11之方法，其中該補償包含： 使用該柵格板之反射率來預測一位置量測信號中之一 相位誤差；及 補償該相位誤差。 如請求項12之枝，其中使用基於該編碼器頭之一前向 脈衝回應的一缺陷核心來預測歸因於該缺陷之該相位誤 差0 如請求項11之方法’其中該補償包含使用藉由以下步驟 判定之一缺陷： 使用在該兩個或兩個以上偵測器上該經反射輻射光束 之一組合輻射光束強度來判定表示在該量測部位處該柵 格板之一反射率的一反射率信號；及 148457.doc 201107900 基於該栅格板之該反射率信號來判定在該量測部 該缺陷之存在》 ~ 15.-種判定-編碼器類型位置量測系統之—柵格板中之— 缺陷之方法，該方法包含： 提供-編碼器類型位置量測系統以量測一可移動物件 相對於另一物件之-位置，該編碼器類型位置量例系統 包含一柵格板及-編碼器頭，其中該栅袼板安裝於該可 移動物件及該另一物件.中之一第一者上，且該編碼器頭 安裝於該可移動物件及該另一物件令之第二者上 碼器頭包含經組態以將一# 村韬射先束發射朝向該柵格板上 之-量測部位的一輻射源’及各自經組態以量測藉由节 栅格：反射之輻射光束之量的兩個或兩個以上偵測器； 判疋e亥兩個或兩個以卜/占 〜“ 個以上偵測益相對於該栅格板之兩個 不同角度的兩個位置誤差圖；及 自該兩個位置誤差圖提取一缺陷圖。 16. —種微影裝置，其包含： -一f樓件，其經建構以支樓一圖案化元件，該圖案化 元件此夠在一輻射光走夕^ i 尤束之榼截面中向該輻射光束賦 圖案以形成一經圖案化輻射光束； -基板台’其經建構以固持一基板； ;杈驀系統’其經組態以將該經圖案化輻射光束投影 至該基板之一目標部分上；及 彳置量測系統’其經組態以量測該微影裝置之一可 移動物件t纟置’該位置量測系統包含-編碼器系 148457.doc 201107900 :统4編碼n系統包含—柵格板及—編碼器頭，該編碼 器頭匕3兩個或兩個以上偵測器以在一量測部位處量測 藉由該拇袼极反射之一輻射光束， 17 18. 19. 其中該編碼器系統經組態以使用基於藉由該兩個或兩 上偵洌器量測之該經反射輻射光束的一組合輻射光 束強度來判疋在該量測部位處該柵格板之反射率。 .如請求項16之微影裝置，其中該編碼H頭包含各自具有 二個偵測器之兩個通道。 如明求項16之微影裝置，其中該編碼器頭經組態以在實 質亡平行於該柵格板之-方向及實質上垂直於該柵格板 之方向上量測其相對於該柵格板之位置。 如？求項16之微影裝置’其中針對遍及該栅格板之表面 :!測部位判定該柵格板之該反射率以量測該柵格板之 一反射率量變曲線。 20. 21. 如請求項16之微影裝 或兩個以上偵測器接 如請求項16之微影裝 及/或經建構以支撐一 置，其中該組合強度為藉由該兩個 收之輕射光束之總強度。 置，其中該可移動物件為該基板台 圖案化元件之該支撐件。 148457.doc