TWI245971B - Lithographic apparatus and device manufacturing method - Google Patents

Description

1245971 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種微影裝置及其製造方法。 【先前技術】 微影裝置是將所需圖案塗覆於一基板之一目標區上的機 器。微影裝置可用於（例如）積體電路（1C)之製造中。在此情 /兄下T使用4如光罩之圖案化構件以產生—對應於該 1C之個別層的電路圖案，且此圖案可成像於—具有—層輕 射敏感材料（抗蝕劑）之基板（例如，矽晶圓）上的一目標^ (例如，包括-或多個晶粒之部分)上。-般而言，單個基板 會含有—由經相繼曝露之相鄰目標區所構成之網路。二知 之微影裳置包括所謂的步進器，其中藉由一次性將整個 案曝露於目標區上而照射每一目標區；及所謂的掃描器， 其中藉由㈣投影束以—㈣方向（”掃描”方向）掃描圖案 同時平行或反平行於此方向同步掃描基心照射每一目標 區。 、 包含-支撐框架之投影光學總成是吾人熟知的。習知 投影光學總成包括一參考框架及複數個安裝於該來考框加 中之感測器框架。感測器框架是被調適成在其它組件中： 行支撐之框架：—光學元件，其通常為一可移動鏡面.一 或多個用以感測該光學元件之位置之感測器單 多個致動器，其回岸咸淛哭辟/ m 或 口應α心早兀用以將該光學元 -所需位置。為每一鏡面提供一單獨的感測 子總成習知稱作”鏡面模組”。習知地，設計切框架= 95013.doc 1245971 徑是提供複數個鏡面模组。確切數 學總成。然而，通常投影光勺八，、於特定的投影光 ^ 子總成包含6個鏡面。每一鏡面 杈組包含-感測器框架，1 母鏡面 士入Μ ία /、3有所有必需的組件以具有一 凡王的功能可調節鏡面。然後將 百 一 it同夂去#加， 此專鏡面杈組安裝於 α夕£木上，該共同參考框架通常由諸如7 ή 低膨脹玻璃材料势成 ero ur之 中之^_成衫該投影光學總w等鏡面 共同參考_上。 面亦安裝於該 該等習知配置存在若干問題。 於該感測ΙΜ時上需為將㈣組件安褒 曰_ 木上而要大I的光學隔片。詳言之，需要大 篁的隔片來安裝感測鏡面之位置的感測元件。在配置中使 將隔片安裝於感測器框架上所需之工時方面是尤 第一，已發現在將鏡面模組安裝於參考框架中之後，口 有使用更多隔片方可達成實現精確定位，此進—步增加了 支撐框架之製造成本及時間規模。 曰 第三，鏡面模組是使用所謂的”靜態確定介面，，而安裝於 參考框架内。此介面包括若干元件，該等s件之功能性可 與可撓性棒㈣’這是因為該介面元件被料為在—方向 疋π]丨生的，且在其餘五個方向上是盡可能柔性的。介面 凡件疋複雜的構造，每一個皆包括多個零件。通常—介面 元件連接支撐框架構造之兩個zer〇(jur零件。舉例而古，节 介面元件一側與參考框架相連，且在另一側該介面元件與 感測器框架相連。介面元件附著至各別Zerodur框架零件。 95013.doc 1245971 附著件是金屬插件（insert)。此等插件被黏入Zer〇dur中。在 —最小化由插件引起之熱問題的嘗試中，該等插件具有一. 特定設計。已發現’不管插件之設計，需要將金屬插件黏 入待連接起來的兩個Zerodur框架零件中之事實使熱穩定 問題更加嚴重。 另外，介面兀件必須慮及在介面元件中形成之洞的製造 容限以將它們連接至框架。„致黏人待連接㈣之兩個

零件内的兩個插件在位置及角度上之未對準。因此習知介 面元件必須亦包含一元件以允許並補償這一點。另外，因 為插件是金屬材料，所以其在縱向上的熱膨脹不為零。此 縱向方向是剛性方向’即相對於參考結構確定模組之位置 的方向。此位置在理想狀況下應隨變化的溫度儘量保持不 交，且亦必須在内部得到補償。同樣，習知介面亦需要一 一牛^便一疋位了鏡面模組就將介面元件鎖入合適位 置。自以上之討論，應瞭解習知需要之介面在設計及建構 方面甚為複雜。

砰心確疋介面疋—介面，其中製成介面使得一模組 僅六個自由度（D〇F)受到約束（不多亦不少）。此意味著將; ^ :且^、個自由度安襄於其環境中。在理想狀況下，此: 文著右忒％ i兄（例如）由於熱效應而畸變，則懸掛模組將僅』 ，體移位及/或旋轉而不畸變。由於寄—deal)剛度-:面受到的靜態確定越少，環境之畸變越多，在此狀況_ 參考結構將引起模組自身之内部畸變。此並非吾人所… 結果。 950l3.doc 1245971 建立習知靜態確定介面之一 θ % 丄 万法疋δ又计，、個盡可能接 可撓性棒之功能性的相同的介面元件。必須將此等 面元件如此定位及定向使得其能_束該模組之六個自由 度，但不施更少。然而，如先前 无别所讨論的’此係一甚為複 雜之設計。 夂 -段時間以來，馨於在投影光學總成中所需的可製造 性、可靠性及可測試性需求，提供模組設計已成為習知相 法。與習知模組設計不可避免地聯繫在一起的是此等模組 的介面連接（interfacing)。如已討論的，具有高的動力需求 之構造之零件的介面連接(諸如在投影光學總成中所需要 的）是與精㈣械有關的。因此，提供具有模組設計且使用 複雜的介面以介面連接模組的投影光學總成是習知的。在 理想狀況下’每-模組是—完全功能的、完全測試過的單 元。因此’將一模組安裝於其恰當介面上必須不以任何方 式使完全測試過的單元在短期内（在自身安裝期間）或在長 期内畸變或受到影響。如已討論的，"靜態確定介面連接” 是一途徑。已發現習知，，靜態確定介面”之一缺點是動力性 月b與構造之動力性能相關之要求是關於且源於其所需 之在（例如）位置精確度方面的效能規格，其源於關於光效能 之涉及影像位置及品質的規格。 關於習知配置，已發現不再可能在支撐框架中可用之體 積内設計一具有滿足投影光學總成之動力需求的靜態確定 介面’同時為總成、接取及電纜敷設留有空間，且同時最 小化内部畸變的感測器框架。 95013.doc 1245971 就廣泛意義而言，本發明 _ ^ ^ % Η ^ ^ ^ " 目的在於提供一考慮諸如 ::間及u之後的崎變之態樣、滿足動力需求 緣。 ，、匕考慮包括模組對其環境之電絕 另外，在現代投影光學總成φ ^ | 一楚- “ ，以二人示米精確度相對於 第二鏡面定位一第一可務私 、 ^ Α ^^ 。應瞭解在以上所描述 達成此定位，必須精確知道五個距離： 與第一感測器框架之間的距離、第-感測 第忙：與和弟-鏡面模組相關之參考框架之間的距離、和 二：，面模組相關之參考框架與和第二鏡面模組相關之表 …的距離、和第二鏡面模組相關之參考框架與第 ^ 〇〇. 及弟一感測盗框架與第二感測 。早兀之間的距離。與此配置相關的另—些問題 限與位置精確度，此係因為動力性 目春鈕认 ，、；丨甶構造相關。應 2力’為了自一感測器框架上之一感測器行進至另-感測 …上之另一感測器，必須穿過八個安袭位置及四個介 面構造。另外’如已提及的’每一構造零件有其自身之内 7精確性。每—介面位置亦有其自身之不精確性。因此， =零件越多’且所具有的介面位置越多，為使一感測器 =似-感測器相對於另一感測器框架上之另一感測器 勺位置達到-恒定的、可接受的值，自每—個別誤差貢獻 =接受的不精確值就越小。此後一值是來自所有貢獻者 〜、值。因為此值源於功能規格，所以其為_功能要求。 零件越多’貢獻者越多，為達到一恒定的和以滿足功能要 95013.doc 1245971 求’來自每一個別貢獻者之值就越小。 已發現習知投影光學總成，即使由具有低膨脹係數之玻 ♦ 璃（如Zerodur)建構及以最大化其硬度之方式建構之彼等總 成’與每一該等五個距離相關之誤差累積至無法滿足投影 光學總成之初始感測器位置精確度。此使得成像品質受限 制0 【發明内容】 本發明之目的在於克服關於習知投影光學總成所指出之 問靖。具體而言，本發明之一目的在於改良一光學元件之 定位精確度及一投影光學總成之穩定性及動力效能。本發 明之另一目的在於改良投影光學總成之可製造性。 根據本發明之一態樣，提供了 一種微影裝置，其包括： 一用以提供一輻射之投影束的照明系統； -一用以支撐圖案化構件之支撐結構，該圖案化構件用 以在該投影束之橫截面上賦予一圖案； • 一用以固持一基板之基板台；及

-一用以將該圖案化束投影至該基板之一目標區上之 影光學總成，該總成包括複數個可移動光學元件及複數 用以感測一各別光學元件之位置及/或定向之感測器 元’該等可移動光學元件以一間隔關係排列⑨一支撐框 上’其特徵在於該支撐框架包括—至少兩個互連區段之 成，每—料區段以可移動之方式安裝有至少—個該等 學元件且以固定方式安裝有至少一個該等感測器單元， 中該等至少兩個互連區段用作—參考及安裝㈣，並中 95013.doc -10- 1245971 等光學元件以該間隔關係進行安裝。 口藉由提供-包括至少兩個互連區段之總成，每—區段以 ^夕動之方式安裝有至少—個該等光學元件且以固定方式 安液有或多個各別感測器單元，可省去習知分離的參考 框架及包括在靜態確定介面中的元件。具體言之，分離的 感測為及參考框架結構被_個結纟了兩項功能的結構所替 代因此，杈影光學總成之可製造性得到了簡化。具體言 之"又计及介面複雜性降低了。個別容限的要求亦降低了。 另外因為支撐及參考功能由一支撐框架所提供，所以投 $光學總成之動力效能得到了改良。由於不再需要大量的 ;1面及介面連接元件，介面連接複雜性降低了。另外，由 於不同零件之數目減少之事實並由於省去大量的介面，可 將個別容限放鬆一些。 另外，藉由省去分離的習知參考框架，製造投影光學總 成所需之隔片數目減少了。構造零件數目之減少及相關的 介面數目之減少亦減少了所需之隔片數目。另夕卜先前兩 個刀離的框术所需之空間被釋出以用於其它目的，諸如電 瘦敷設、接取及改良支撐框架結構之剛度。藉由建構複數 個區段的支撐框架，允許以一模組方式建置支撐框架而無 需參考或倂入另一結構中。此提高了對以前組裝進投影光 學總成中之組件的可接取性。 另外，可製造性得到了改良。例如，就總成而言，一含 有一或多個鏡面的區段可自兩側接取。可將鏡面、感測器、 致動器、電纜及可能的任何其它子模組置於該區段之框架 95013.doc 1245971 區塊中並安裝於其上，與任何其它總成活動，尤其是該投 影光學總成之其它區段的總成完全分離及並行。 在一較佳實施例中，複數個區段被調適成以堆疊排列之 方式彼此互連。藉由以一個放在另一個之上的方式堆疊區 段’投影光學總成之製造得到了簡化。一旦完全組裝並測 試了所有區段，則它們需要簡單地一個堆疊於另一個之上 以獲得一完全功能的投影光學總成。具體言之，根據本發 明最終之總成得到了大大簡化，生產必需時間減少了。 在一較佳實施例中，支撐框架包括三個區段，其中至少 兩個該等複數個光學元件安裝於至少每兩個該等區段中。 藉由提供三個區段，兩個光學元件安置於其中兩個之上， 光學70件之可接取性及電纜路由得到最優化同時支撐框架 之機械性質得到最優化。另外感測器及致動器及任何其它 模組之可接取性得到了改良。 ^在一較佳實施例中，支撐框架包括複數個插件，其中哼 等插件被調適成安置於區段之間以在使用_中形成 面區（interface z〇ne)，使得在組裝狀態中該等插件彼此接 :，其中由接觸插件所界定之一表面之至少-部分形成一 參考表面。藉由在相鄰區段之間提供插件並配置參考表面 以位於由接觸插件所形成之介面區内，不僅達到對準：而 且任何轭加在介面區内支撐框架上之應力 不經過支撐框帛。 f件而 -根據本發明之另—態樣，提供了—種微影裝置，其包括： 一用以提供—輻射之投影束的照明系統； 95013.doc 1245971 - 一用以支撐圖案化構件之支撐結構，該圖案化構件 以在該投影束之橫截面上賦予一圖案； -一用以固持一基板之基板台；及 - 一用以將該圖案化束投影至該基板之一目標區上之於 影光學總成，該總成包括複數個可移動光學元件及複數個 用以感測一各別光學元件之位置及/或定向之感測器單 元’該等可移動光學元件以一間隔關係排列於一支撐框^ 上’其特徵在於該等光學元件以可移動之方式安裝且兮等 感測器單元以固定方式安裝於一單個支撐框架上，其中1 支撐框架包括一區段，其用作一參考及安裝框架，其中該 等光學元件以該間隔關係進行安裝。藉由提供以可移動之 方式安裝於一單個支撐框架上的光學元件及以固定方式安 裝於該支撐框架上的感測器單元，有可能省去一分離的參 考框架。分離的參考及感測器框架結構被結合了兩項功能 的單個結構所替代。藉由將光學元件及感測器單元安裝於 單個結構中，該總成之製造得到了簡化，長期的穩定性及 動態效能得到了改良。 ~在一較佳實施例中，該（等）感測器單元被直接安裝於該 (等）區奴中一預定位置處。藉由將該（等）感測器單元直接安 置於支撐框架中-預定位置處，待知道的兩個光學元件之 間的距離之數目降至一個，意、即一第一感測器單元與一第 感测器單兀之間的距離。因此相關之誤差量測降低了， 此改良了光學元件相對於彼此之定位精確度。 在奴佳貝施例中，感測器單元感測各別光學元件相對 950l3.doc -13- 1245971 ^位於該（等）區段之上或之内的參考表面之位置及/或定 =且a(等）區段具備_形成於該（等）區段内用以容納感測. 。單凡之；I面表面，其中該介面表面被安置於預定位置 處口亥位置疋相對於參考表面而預定的。藉由在相對於一 乡考表面之預定位置處提供一介面表面，可石雀定鏡面之位 置及/或定向的精確度得到了改良。 在：較佳實施例中，該(等)區段以固定方式支撐一耦接 至该等復數個光學元件之各別一個的致動器，該致動器回 應一感測器單元用以將該光學元件移動至一預定位置。藉⑩ 由以固疋方式支撐—輕接至該（等）區段中之—各別光學元 件的致動态’將該投影光學總成中提供一光學元件相對於 *第一光學兀件之精確對準的所有彼等組件皆安裝於該 (等）區&中。因此，進—步簡化了該總成之製造。 、在又貫方也例中，該等區段在組裝時在一大體上水平之 平面内相互介面連接。以此方式，該等區段易於組裝起來 並且萬-需要任何維護時其可易於進行拆卸，因此可移除 需要維護之區段而不需拆卸整個投影光學總成。因此，維· 護之容易性得以改良。 根據本發明之又一態樣，提供了一種組裝用於微影裝置 之投影光學總成的方法，該方法包括以下步驟： - 提供複數個可互連之區段； -在母一區段上以可移動之方式安裝複數個以一相對於 -彼此之間隔關係安置的光學元件，且以固定方式安裳至少. 一個感測兀件以感測該等複數個該等以可移動之方式安裝 95013.doc 1245971 的光學元件中之一個的位置及/或定向；及 -互連該等區段以至少部分形成一單個支撐框架，其用 作參考及安裝框架’其中該等光學可分段元件以該間隔關 係進行安裝。 根據本發明之另-態樣，提供了一種組裳用於微影裝置 之投影光學總成的方法，該方法包括以下步驟： -提供一包括一區段之單個支撐框架，該區段用作複數 個以一相對於彼此之間隔關係安置之光學元件及一與該等 複數個光學元件中之一個相關並用以確定該等可移動光學參 元件之位置及/或定向的感測器單元的參考及安裝框架； •在該框架上以可移動之方式安裝該等複數個光學元件 且以固定方式安裝該感測器單元。 根據本發明之另-態樣，提供了 一種器件製造方法，其 包括以下步驟： ^ - 提供一基板； _ 使用一照明糸統提供一輻射之投影束；

-使關案化構件在該投影束之橫截面上賦卜圖案；及 使用如請求項之投影光學總成將該圖案化輕射束 投影至該基板之一目標區上。 雖然此本文中可能特定參考微影裝置在…製造中之 用’但是應理解本文所述之微影I置可具有其它應用， 如製造積體光學系統、用於磁域記憶體、液晶顯汗 (LCD)、薄膜磁頭等之導引及偵測圖案。熟練之技術人晨 理解，在該料代應用之情形中，本文任―使用之術語 95013.doc -15- 1245971 圓”或，’晶粒"可認為分別與更一般之術語”基板"或，，目標區” 同義。本文所指之基板可為日美雪 , 汉』在曝路刖或曝露後，用（例如）磁軌， (通吊將-層抗餘劑塗覆於一基板上且將經曝露之抗姓 劑顯影的工具）或度量衡制或檢測工具進行處理。若適合，' 可將本文之揭示案應用於該等及其它基板處理工具。另 外，可不止一次處理基板（例如為了建立一多層ic广因此本 文所用之術語，，基板，，亦可指&含有多個處理過的層的基 板。 本文所用之術語"輻射”及”束”涵蓋所有類型之電磁轄« 射，包括紫外（uv)輻射（如，波長為365、248、193、157或 i 26㈣及極端紫外（EUV)輻射（如，波長在$至2〇 _之範圍 中），以及諸如離子束或電子束之粒子束。 、本文所用之術語，，圖案化構件"應廣泛解釋為指的是可用 以在一投影束之橫截面上賦予一圖案以在該基板之—目標 區上建立-圖案之構件。應注意賦予該投影束之圖案可能 j不確切對應於該基板之目標區巾所要的圖案。—般而 I ’賦予該投影束之圖案將對應於正在該目標區中建立之 裝置中的一特定功能層，諸如一積體電路。 圖案化構件可為透射性的或反射性的。圖案化構件之實 例包括光罩、可程式化鏡面陣列及可程式化咖面板。2 =在微影技術中係吾人熟知的，且包含諸如二進位交互相 移與衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程 . 弋化鏡面陣列之一實例採用小鏡面之矩陣排列，每一小鏡 . 面可個別傾斜從而以不同方向反射人射輻射束；以此方 95013.doc -16- 1245971 式，圖案化反射束。在圖案化構件之每—實例中，支擇社 構可為(例如)一框架或台，其視需要可為固定的或可移重:的口 ^其可保證該圖案化構件處於_所要的位置，例如相對於 投影系統而言。本文任一使用之術語，，主光罩”或”光罩”可認 為與更一般之術語”圖案化構件”同義。 心 本文所用之術語"投影系統”應廣泛地解釋為涵蓋各種類 型的投影系統，包括折射光學系統、反射光學系統及反射 折射混合光學系統，只要適合（例如）所使用之曝露韓射或諸 如使用浸沒流體或使用真空之其它因素即可。本文任一使 用之術語”透鏡”可認為與更一般之術語"投影系統”同義。 广月系統亦可涵蓋各種類型之光學組件，包括用以引 導:成型或控制輻射之投影束的折射、反射及反射折射混 合光學組件，且下文中亦可將該等組件集體或單獨稱為"透 鏡，，。 “裝置可為具有兩個（雙平臺）或兩個以上基板台（及/ 或兩個或兩個以上光罩台)的類型。在該等"多平臺"機器中 可JL订使用a亥等額外台’或者預備步驟可在一或多個臺上 進行而一或多個其它台用於曝露。 該微影裝置亦可為一類型，其中基板浸沒於具有相對高 之折射率的液體(如水)中以填充投影系統最後-個元件與 基板之間的空間。丨n α叹液體亦可應用於微影裝置内的其它 空間’例如光罩與投影系統之第一元件之間的空間。浸沒 技術用於增加投影系統之數值孔徑在此項技術中是熟知 的0 95013.doc 1245971 中附示意圖僅舉例描述本發明之實施例，圖式 中對應的參考符號指示對應的零件，且其中· 【實施方式】 〃 · 圖1示意性地描繪一根據本發明 ,,^ ^ ^ < 特疋貫施例的微影 裝置。該裝置包括·· --照明系統（照明器）IL，其用以提供一輻射（如，u V或 EUV輻射）之投影束pB ; 一第-支撐結構（如，-光罩台）Μτ，其用以支擇圖案 化構件（如，-光罩）MA且連接至用以相對於物件凡精確定 位该圖案化構件之第一定位構件pM，· _ 、一基板台（如，一晶圓臺）WT，其用以固持一基板（如， 塗覆有抗蝕劑之晶圓）w且連接至用以相對於物件卩乙精 確定位該基板之第二定位構件PW;及 -一投影系統（如，一反射投影透鏡）PL·，其用以將一由 圖案化構件MA賦予該投影束PB之圖案成像於該基板w之 一目標區C(如，包括一或多個晶粒）上。 如此處所描繪，該裝置屬於反射類型（例如，採用如上文 所指之類型的反射光罩或可程式化鏡面陣列）。或者，該裝 置可屬於透射類型（如，採用透射光罩）。 照明斋IL自一輻射源s〇接收一輻射束。該源及該微影裝 置可為分開之實體，例如當該源是一電漿放電源時。在此 等狀況下，不認為該源形成了該微影裝置之一部分，且該 輻射束通常借助包括（例如）合適之收集鏡面及/或光譜純度 過渡器的輻射收集器而自源S〇傳遞至照明器IL。在其它狀 950l3.doc -18- 1245971 況下5玄源可為该裝置之έ且成Αβ八 直之、、且成4分，例如當該源為一汞燈 時。可將源so及照明器江稱為輻射系統。 照明器IL可包括用以纲^ 用以δ周即该束之角強度分佈的調節構 件。一般而言，可調節照明器之 至几十面（pupil plane)中之 強度分佈的至少外部及/或内部 丨仏向乾圍（一般分別稱為〇外 及σ内）。該照明器提供一纲敕 仏凋整過的輻射束，該輻射束稱為 投影束ΡΒ，其在橫截面上具有 ，、另听要的均勻性及強度分佈。 投影束ΡΒ入射於光罩ΜΑ卜，甘、木_ 皁Α上其被固持於光罩台ΜΤ上。 該投影束ΡΒ經光罩ΜΑ反射，穿 牙^透鏡PL，該透鏡pl將該 束聚焦於基板W之一目標區c上。卢舳筮—，μ 彳曰助第二定位構件PW及 位置感測器1F2(例如，-干涉量測器件)可精確移動基板台 WT(例如）從而以該束叩之路徑定位不同目標區c。與此類 似’例如在自光罩庫以機械方式取得之後或在掃描過程 中，第一定位構件PM及位置感測器IF1可用以相對於該束 PB之路徑而精確定位光罩财。一般而言，可借助一長衝程 模組（粗略定位）及一短衝程模組（精細定位）實現载物台 及WT之移動’該等衝程模組形成了定位構件ΡΜ及請之一 部分。然而，在步進器之狀況下（與掃描器 可僅連接至短衝程致動器，或者可保持固定。 對準標記ΜΙ、M2及基板對準標記？1、Ρ2對準光罩“八及基 板W。 土 所描緣之裝置可以如下較佳模式使用： 1 ·在步進模式中，在將賦予投影束之整個圖案一次性投 影至一目標區C上時，光罩台ΜΤ及基板台WT保持基本靜止 95013.doc -19- 1245971 (心即’單次靜悲曝露）。然後將基板台WT沿X及/或γ方向 移位以可曝露不同的目標區C。在步進模式中，曝露場之最 大尺寸限制了以單次靜態曝露成像的目標區C之尺寸。 2·在掃描模式中，在將賦予投影束之圖案投影至一目標 區C上時，同步掃描光罩台ΜΤ及基板台WT(意即，單次動 恶曝路）。基板台WT相對於光罩台Μτ之速度及方向由投影 系統PL之放大率（縮小率）及影像反轉特性所確定。在掃描 杈式中，曝露場之最大尺寸限制了成單次動態曝露之目標 區的寬度（在非掃描方向上），而掃描運動之長度確定了目標 區之高度（在掃描方向上）。 3·在另一杈式中，在將賦予投影束之圖案投影至一目標 區=上時，光罩台Μτ@持一可程式化圖案化構件而保持基 本靜止，且基板台WT被移動或掃描。在此模式中，通常採 用脈衝輻射源，且掃描過程中可在基板台wt之每一運動之 後或相繼輻射脈衝之間視需要更新可程式化圖案化構件。 此運作拉式可容易地應用於無光罩微影技術，其利用可程 式化圖案化構件，諸如上文所指之類型的可程式化鏡面陣 列。 亦可採用上述使用模式之組合及/或變體或完全不同之 使用模式。 圖1中所不之微影裝置實例包含一由真空泵vp抽成真空 的真空腔室vc。在真空腔室vc内該束PB照在光罩心上且 隨後照在基板w之目標區域上。 所渭的度量框架”]^?提供一隔離的參考框架，其與主裝 95013.doc -20- 1245971 置框架機械隔離。度量框架可為（例如）由氣塾（airm〇unt)(未 圖示）所支禮之重台，其中該氣墊提供了具有低彈性係數之 彈性支撐。度量框架MF支撐諸如干涉量測器IF及其它位置 感測器的敏感組件並使其免受振動影響。將投影光學總成 PL藉由一彈性元件12及一支撐體u支撐於度量框架“？上。 圖2a顯示投影光學總成PL之一實施例。具體言之，圖以 顯示一包括一支撐框架20之投影光學總成p]L，而該支撐框 架20包括複數個區段21、22、23。圖孔顯示本發明之另一 貫施例，具體言之，顯示一包括一單個支撐框架2〇〇之投影 光學總成PL。此係圖2a及2b中所示的兩個實施例之間的唯 一區別。因此，以下關於圖2a之描述，除非另外指出，同 樣適用於圖2b。投影光學總成PL含有大量光學元件，較佳 為光學反射器，諸如旋光性（optically &(^“）鏡面]^1_]^6，· 及一支撐框架20。排列鏡面M1_M6以將光罩…八成像於基板 W上。鏡面與支撐框架2〇較佳由具有低膨脹係數之玻璃製 成，诸如Zerodur或ULE(極低膨脹率）玻璃（Zer〇du^UL]^ 商心）。如自圖1可瞭解的，鏡面及支撐框架在度 里框架MF上有一支撐體。藉由一彈性元件12支撐支撐框架 2〇以使该支撐框架20免受度量框架MF之振動的影響。雖然 為明晰起見，圖1中顯示了僅一個彈性元件丨2，但是應理解 可藉由大量平行的該等元件支撐該支撐框架2〇。 在圖2a所不之實例中，該支撐框架包括三個區段21、22 及23。每一區段含有兩個鏡面。通常鏡面M6自區段23懸掛 下來。除M5外所有鏡面皆使用L〇rentz致動器而進行主動定 95013.doc 21 1245971 视。囚為鏡面M5不是必須進行 供a、，抑 仃王動疋位，所以該鏡面不具 備感測|§及致動器。鏡面Μ 、 被固定於支撐框㈣。提供了構造元件（未圖示）用以在將: 面Μ5緊緊懸掛之同時使其與周圍的支撐框㈣去叙。如以 上所為及的 > 在'替抑眚力ά； Αϊ i+r 曰代^例中，鏡面M5不是固定的而是 以與鏡面M1-M4及M6相同之方式進行安裝。 在替代實施例中，可視特^的投影光學總成及設計者選 擇而提供任何數目的區段。可將區段建構成包含任何數目

的鏡面或者完全不包含鏡面。投影光學總成中鏡面之總數 可視投影光學總成之特定應用而變化。

對於包含複數個區段之實施例，可將該等區段以一堆疊 排列進灯女置。在一實施例中，可將它們簡單地一個堆疊 於另一個之上而形成投影光學總成。可設想其它替代實施 例，例如，可相互並排地放置區段；或者以混合形式，例 如將投影光學總成之若干區段一個堆疊於另一個之上且將 另一區段則沿著側面對準。本發明在此態樣不受限制，此 係因為每一區段可被調適成與其相鄰區段互連。在一替代 實施例中，如圖2b中所示，投影光學總成pL可僅包括一 區段’’。在此實施例中，雖然該區段不需與其它區段互連， 但是若需要，可提供互連元件將該區段與其它區段相連。 如圖2a中所示之每一區段或如圖2b中所示之單個支撐框架 白結合了 k供一參考框架與一安裝框架之功能性。該結合 的功肖b性思味者無需將個別區段安裝於一分離的參考框架 上，此係因為所有的區段或該單個支撐結構2〇〇是藉由支撐 95013.doc -22- 1245971 框架20而相互參考。 、在-較佳實施例中，介面區域由一稍微高起的區域所形 成，其可形成為該框架結構之一單塊部分。在此特定實施 例中，可省去插件。如以下更詳細討論的，在替代實施例 中，其中框架結構不是由Zer〇dur形成而是由較z⑽心不易 碎且堅固之其它替代材料所形成，此實施例是較佳的。當 odur之具有一定易碎品質的材料時，提供分離 的插件是有利的。 為進-步減少由於熱效應或鬆弛效應導致的介面力之改 變引起的框架畸變，可視需要提供一額外介面元件以消除 此等效應，儘管從材料性質之角度看，該等插件並不必需。 在可視需要包含了額外插件之狀況中，設計該介面以吸收 應力，同時使該等應力離開實際的支撐框架。 因此，一般而言，視材料及設計而定，介面插件可為（僅 舉例而5 )由不同材料製成’經由膠黏、螺栓連接等連接至 該框架之其餘部分的分離零件，m料製成，經朦黏、 螺栓連接、焊接等連接的分離零件；藉由切割、鑛切、鑽 孔等微妙地與周圍環境分離的該框架結構之一組成部分。 μ’mt要可提供該等插件以使其（僅舉例而言）執行提供 由非易碎材料製成之介面、能經的起表面應力的介面表 面、能經的起並引導夾持力之反作用力的構造、使夹持引 起之應力離開支撐框架的構造的功能。 在上述實施财，支樓框架20、200係由Zer〇dur所構成。 然而’本發明在此態樣不受限制。本發明係搞提供一支 95013.doc 23· 1245971 撐框架（不論是否被分成若干區段） ^ ^ ^ # ΛΑ ,V ^ ^具有大Ϊ以靜態 雀疋方式^的分離鏡面模組之分離的參考㈣ 論的，本㈣提供諸如下狀= 性、少得多的零件、較少之介面 从疋. 見氣、之谷限、改良的動 力性能、改良的可製造性及改良的可測試性。亦可藉由一 由其它極低膨脹率（则)材料、金屬材料（如鎳鋼、銘曰)或其 它陶瓷材料所製成之支撐框架獲得此等優點。 一 該等區段可藉由-夾持器件27(見圖叫彼此附著，該夹持 器件27包括-棒32，較佳為一兩端有螺紋的金屬棒，該棒 32延伸穿過在支撐框架2〇中鑽之孔且在一端或兩端處附著 至-在該棒上施加力的器件。將該力恒定地施加於該棒 上’該力通常在13_牛頓之範圍内。在圖仏中，雖然為明 晰起見僅顯示了一個夾持器件27，但是較佳為在三個或四 個相對大之區域處夾持該等區段。若需要，可提供額外之 固定元件（未圖示）。 支樓框架20、200係由合適之Zerodur區塊、管、平板及 其它結構或由上述其它材料以獲得足夠之剛度的方式而建 構。視動力需求而定，可能需要提供額外元件（如，另外的 Zerodur區塊組件）以提高支撑框架之剛度。應理解，為降低 任何振動或衝擊對投影光學總成之影響，須要支撐框架 20、200在扭曲剛度及彎曲剛度方面具有足夠剛性。將組成 °亥支撐框架之區塊及平板玻璃結構僅連接一次，此用意在 於不再將其拆開。然而，若出現需要，則可將它們進行拆 卸。支撐框架組件係以一穩定方式彼此連接起來，例如藉 95013.doc -24- 1245971 由膠黏。支撐框架之更精細的細節，如介面表面之形成， 是（例如）藉由磨入支撐框架或在該支撐框架若干預定位置 處提供若干安裝區塊而得到加工。為提供夾持器件27，亦 在支撐框架20内鑽了若干孔。 每一鏡面M1-M6，可能除M5外皆具備一感測器單元乃， 其偵測與其相關之鏡面的位置；及一致動器26 ,其回應感 測器單元而將該鏡面移動至一預定位置。通常，結合來自 所有感測II之感測器資訊以控制所有致動器從而控制該鏡 面之六個自自度。因此，一個感測器一般不僅與一個致動 器相關。因為必需能夠以六個自由度移動鏡面，所以感測 器單元及致動器與習知投影光學總成中所用的彼等物為同 一類型。舉例而言’為每一鏡面M1_M6提供包含反作用體 (reaction mass)及磁重力補償器之L〇renz致動器單元，可能 除鏡面M5外’其可被固持為靜止的。具體言之，提供三個 致動器單元26，每一個含有兩個相互垂直之致動器。此等 ^元一端附著至鏡面自纟，及在另—端，並與習知投影光 學總成不$，每—致動器單元直接安裝於支撐框架内一介 面表面上。與此類似，對於每一鏡面，皆提供三個且有極 面精確度之感測器、單元25。每—感測器單元25能夠量測兩 個維度° a此’為量測所有六個自由度，提供了三個感測 器：元25。將感測器單元25直接容納於支撐框架2〇内提供 的介面表面上。每-感測器單元25是相對於一參考表面24 而進仃女置的，關於該參考表面達成—鏡面相對於一第二 鏡面之疋位。在一特定實施例中，參考表面24位於支撐框 95013.doc -25- 1245971 架之内或之上。具體言之，該等區段被調適以在一介面區 34彼此介面連接，其中參考表面包括該介面區“之至少一 斗刀且八中至少一該等區段具備介面表面24以容納一感 測态單元25且該區段被調適以容納對應之鏡面。 圖3描繪圖1中所描繪之投影光學總成穿過線Μ的橫截 面。在圖3中所示之實例中，介面區顯示為垂直的。本發明 在此態樣不受限制，此係因為介面區之角度對本發明而言 不是本質的。實際上其可為水平的或處於任何其它角度。 在該實例中’鏡面Μ6為六角形的。將感測器單元25及：動 器26安置於鏡面副之交替侧。支撐框架2〇具備介面表面 30、仙分別容納該等感測器單元25及致動器^。如所論 及的，每-感測器單凡25包含兩個感測器元件。若需要， 感測器單元25亦可包含具有已知尺寸之隔片，丨中排列該 等隔片以將感測器元件安置於預定位置。介面表面3〇、3; 形成於支撐框架20之上或之内。在該實例中，排列顯示的 由支撐框架材料製成之區塊以延伸入一支撐框架腔 ―咖中°圖中亦顯示了穿過支撐框架20而延伸人該圖 之平面内的棒32,且顯示為在圖3之平面外的是參考表面 24,示意性地以—圓圈代表。應理解參考表面之尺寸並不 受限制並視每一應用而定。舉例而言，參考表面可由管或 中空標師。“叫所建構。其可具有方形橫截面，但是 在構造或形狀方面並不受限制。 圖4描繪一投影光學總成之支撐框架的細節。支擇框架 包含一由諸如具有方形橫截 八 截面之中空樑料之管建構的框 95013.doc -26- 1245971 架。參考表面24再攻干立从仏日 丹人不思性地顯示為圓圈24。 提供了區塊42、44及46, m 纟耗20上 單元、致^ 其面朝上表面分別用作-感測器 早70、一致動器及一鏡 區塊…… 〇、4〇、5〇。應理解， 匚鬼之形狀不疋關鍵的並視每一 ^ ^ ^ ^ 仅〜尤子、、息成之特定幾何 形狀而疋。區塊42、44、46 s, 46疋與感測器、致動器 面連接之元件的示咅性# —— 為及鏡面” 士 、 w性表不。貫際的介面可為水平的、垂 直的或任何其它角声式中a 士併 角度或疋向。上表面提供介面表面亦不是 本貝的。在另外的實施例（未 .^ ^ ^ 口丁）中"面表面可形成於若 干形成於支撐框架20内之 媸夕知入4 〈凹進^刀，或凹進部分及凸出結 構之組合中。具體古之，± 。之支撐框架區段可為任意形狀或任 思形式。其不必必須由具有音 巧1 w特疋檢截面之管所组成。 零件可由固體材料形成，灾杜， 叮、、风 成零件可為I型、丁型或U型摔。本發 明在特定零件之形式方心 叉限制’限制條件為支撑框竿 具有足夠剛性，提供拯 又奸化木 接取且為所有需要之零件、介面及量 測提供表面。舉例而言，在一 特疋貫施例中，其可由固體 材料所形成，在其内部建☆这 、、 ，、η。丨建立右干凹進部分以容納可需要之 鏡面、感測裔、致動器、雷弊 為電繞及任何其它單元。另外，區 塊4 6不是必須的。區塊4 6括I 4 1 ^ 棱七、之功肖b性在於為鏡面提供支 撐。具體言之，區塊46A锫；hup 兄為鏡面提供軟（soft)支撐，即一所謂 的重力補償器。此是一呈右全1, /、有进可能低之剛性的單元，但其 能夠負載鏡面之重量。可為兩加― 至里 』在兩個貫施例之一中提供一重力 補償器。在一第一實施例中 貝她例中，一分離之重力補償器是由區 塊46所提供，其可包括尤雜 、 — /、 彈更、一磁總成或一氣動總 成。在此實施例中需要區持^ A 。在此貫施例中，可將重力 95013.doc -27- 1245971 補償器提供於鏡面與支撐框架20之間。或者，提供一内部 重力補償器，藉此每一致動器裝備有其自己的重力補償 器，例如一彈簧，額外磁體或一氣動總成，或者藉由提供 一穿過其線圈的特定預定電流。在此替代實施例中不需要 區塊4 6。 圖5描繪一投影光學總成的另外細節。具體言之，即穿過 兩個區段間之一介面的橫截面。提供 一較佳由如lnvar (Invar是一商標）之低膨脹係數材料製成之插件“。將插件 51提供於相鄰區段21、22之間。Invar之膨脹係數雖然低， 但並不是與如Zerodur之材料一樣低，Zer〇dur是支撐框架之 一材料。因此，需要將插件51之尺寸保持為盡可能小，以 最小化由於Invar隨著時間的流逝發生之熱膨脹而引入該系 統的任何可能之誤差。關於熱穩定性，一投影裝置之一业 型的掃描花費約五分鐘。因需要將投影光學總成扎之 動力及熱敎性保持約五分鐘之時期。為接合兩個區段 21、22,提供了兩個插件51。一插件51與第一區段η介面 連接且第二插件51與第二區段22介面連接。在組裝配置中 插件51被調適成安置於區段之間以在使用過程中形成一介 面區，使得在組裝狀恶中該等插件5丨彼此接觸，其中由接 觸插件所界定之一表面之至少一部分形成參考表面。可用 膠52膠黏插件51以形成—積體框架。該等插件之形狀及形 式將視兩個區段間之介面區域内的區段之特定形狀及形式 而定。在所示之實例中，該等插件是中空錐形元件，其中 該錐之較寬的基座被環繞著，且該錐之頂點亦具備一洞以 95013.doc -28- 1245971 各、、、内有螺紋之金屬棒32(見圖2a)從而提供夾持力。該錐垂直 検截面為三角形，此目的在於在插件5丨與支撐框架2〇之間 U知盡可能多的表面區域接觸。一區段中插件之數目，意 即介面平面之數目，可為（例如）三個或四個。當自上方看 日π，二個插件係以三角形排列而提供，且如圖3中所示。當 自上方看時，四個插件係以矩形排列而提供。該等插件5 ^ 被另外调適以使得在將一力F(如，夾持力）施加於插件上 寺彼力F被經由該插件而轉移走，而不是轉移進支撐框架 20中。此提供下述優點··支撐框架材料不經受可能影響框 架之長期穩定性的任何不當應力，該等應力例如藉由潛變 (creep)、關係（reiati〇n)或裂痕（crack)形成而引起。在最壞 之狀況下其可甚至導致該框架之崩塌。Invar(其係插件之較 仏材料之一）之性質使其較261«0(11^或其它玻璃材料更佳地 經的起應力。 雖然上文描述了本發明之若干特定實施例，但應瞭解本 發明之實施方法可不同於所描述之實施方法。該描述並非 意欲限制本發明。 【圖式簡單說明】 圖1描繪一根據本發明之一實施例的微影裝置； 圖2a描緣一根據本發明之一實施例的投影光學總成； 圖2b描緣一根據本發明之另一實施例的投影光學總成； 圖3描繪圖2a或2b中所描繪之投影光學總成穿過線“的 橫截面； 圖4描繪一投影光學總成之支撐框架的細節；及 95013.doc 1245971 圖5描繪一投影光學總成之另外細節。 【主要元件符號說明】 11 支撐體 12 彈性元件 20 支撐框架 21， 22, 23 區段 24 參考表面/介面表面/圓圈 25 感測器單元 26 致動器單元/致動器 27 爽持件 28 支撐框架腔 30, 31 介面表面 32 棒 34 介面區 40 介面表面 42, 44, 46 區塊 48 中空樑 50 介面表面 51 插件 52 膠 200 支撐框架 C 目標區 F 力 95013.doc -30- 1245971 IF 1位置感測器 IF 2位置感測器 IF 干涉量測器 I-I 線 IL 照明系統、照明器 Ml，M2, M3, M4, M5, M6 鏡面 Ml，M2 光罩對準標記 MA 圖案化構件/光罩 MF 度量框架 MT 支撐結構/光罩台/載物台 Pl，P2 對準標記 PI, P2 基板對準標記 PB 投影束 PL 投影光學總成/投影系統/反 射投影透鏡/物件so輻射源 pm5 pw 定位構件 VC 真空腔室 VP 真空泵 WT 基板台/晶圓臺/載物台 W 基板/晶圓 95013.doc -31 -

Claims (1)

1245971 十、申請專利範圍： I 一種微影裝置，其包括·· -一用以提供一輻射之投影束的照明系統； '一用以支撐圓案化構件之支撐結構，該圖案化構件 用以在該投影束之橫截面上賦予一圖案； -一用以固持一基板之基板台；及 • 一用以將該圖案化束投影至該基板之—目標區上之 投影光學總成，該總成包括複數個可移動光學元件及複 數個用以感測一各別光學元件之位置及/或定向之感測器 單元，該等可移動光學元件以一間隔關係排列於一支撐 框架上，其特徵在於該支撐框架包括一至少兩個互連^ 段之總成，每一該等區段以可移動之方 ，光學元件且以固定方式安裝有至少二 為早兀，其中該等至少兩個互連區段用作一參考及安裝 框架，其中該等光學元件以該間隔關係進行安裝。 2 · 一種微影裝置，其包括： • 一用以提供一輻射之投影束的照明系統； -、一用以支樓圖案化構件之支樓結構，該圖案化構件 用以在該投影束之橫截面上賦予一圖案； - 一用以固持一基板之基板台；及 -一用以將該圖案化束投影至該基板之一目標區上之 投影光學總成’該總成包括複數個可移動光學元件及複 數個用以感測-各別光學㈣之位置及/紋向之感測器 單元’該等可移㈣學元件以—間隔關係、排列於一切 95013.doc 1245971 3· 4. 5. 框架上’其特徵在於該等光學元件以可移動之方式安裝 且該等感測器單元以固定方式安裝於一單個支撐框架 上：其中該支撐框架包括一區段，其用作—參考及安裝 框木，其中該等光學元件以該間隔關係進行安裝。 如明求項1或2之微影裝置’其中該（等）感測器單元直接安 震於該（等）區段之内或之上—預定位置處。 如請求項1之微影裝置，其中該等複數個區段被調適成以 一堆疊排列之方式彼此互連。

如明求項1或4之微影裝置’其中該支撐框架包括三個區 段’其中兩個該等複數個光學元件安裝於至少每兩個該 專區段中。 6·如睛求項3之微影褒置，其中該感測器單元感測該各別光 予:件相對於-位於該（等）區段之上或之内的參考表面 亥:立置及/或定向，且其中該(等)區段具備一形成於該 ^寺）區段内、用以容納該感測器單元之介面表面，其中該 I面表面被安置於該預定位置處，該預定位置是相對於 该參考表面而預定的。 士明求項1之微影裝置，其中該支撐框架包括複數個插 件’其巾該等插件被調適成安置於該等區段之間以在使 用過私中形成一介面區，使得在組裝狀態中該等插件彼 此接觸’其中由該等接觸插件所界定之—表面之至少一 部分形成一參考表面。 8·如凊求項1或2之微影裝置，其中該(等)區段以固定方式支 撐㈣至该等複數個光學元件中之該各別一個的致動 95013.doc 1245971 器，該致動器回應一感測器單元用以將該光學元件移動 至一預定位置。 9.如請求項1或2之微影裝置，其中該等區段在組裝時在一 大體上水平之平面内相互介面連接。 10· —種組裝一用於一微影裝置之投影光學總成的方法，該 方法包括以下步驟： - 提供複數個可互連之區段； -在母—區段上以可移動之方式安裝複數個以一相對 於彼此之間隔關係安置的光學元件，且以固定方式安裝 至少—個感測元件以感測該等複數個該等以可移動之^ 式安裝的光學元件中之一個的該位置及/或定向；及 - 互連該等區段以至少部分 留翩7\ 架，盆用你一“— 可分段支撐框 八 > 考及女裝框架，其中該等光學元件以兮 間隔關係進行安裝。 凡仟以忒 11 · 一種組裝一用於一微影裝 方法包括以下步驟： 〜先學總成的方法，該 _提供一包括一區段之單個支撐框架，該區段用作複 數個以一相對於BB 匕奴用作複 "十於被此之間隔關係安置之光學 该寺複數個光學元件中之—α 及 ^ 動光與开株夕 個相關並用以確定該等可移 動先予7C件之一位置及/或 安裝框架； 早兀的-參考及 件且以固定方式安裝…複數個光學 12. -種器件製造方法，其包括以下步驟： 95013.doc 1245971 - 提供一基板； - 使用一照明系統提供一輻射之投影束； - 使用圖案化構件在該投影束之橫截面上賦予一圖案； 及 - 使用如請求項1或2之一投影光學總成將該圖案化輻 射束投影至該基板之一目標區上。 95013.doc 4-