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TWI438582B - 位置控制系統、微影裝置及控制一可移動物件之位置的方法 - Google Patents

位置控制系統、微影裝置及控制一可移動物件之位置的方法 Download PDF

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TWI438582B
TWI438582B TW100123691A TW100123691A TWI438582B TW I438582 B TWI438582 B TW I438582B TW 100123691 A TW100123691 A TW 100123691A TW 100123691 A TW100123691 A TW 100123691A TW I438582 B TWI438582 B TW I438582B
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威爾海莫斯 法蘭西斯可思 喬翰尼斯 西蒙斯
丹 尼歐為拉 紐伯圖司 裘賽夫斯 馬汀尼司 凡
馬瑟爾 法蘭可伊斯 希爾傑
裘思特 喬賽夫 翰卓克 吉利思
費迪南德 伯納度思 喬和那思 威赫木斯 馬利亞 翰卓克斯
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Ａｓｍｌ荷蘭公司
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Description

位置控制系統、微影裝置及控制一可移動物件之位置的方法
本發明係關於一種位置控制系統、一種微影裝置，及一種用以控制可移動物件之位置的方法。
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)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。
習知微影裝置包括位置控制系統或控制器，位置控制系統或控制器用以控制微影裝置之基板支撐件及其他可移動物件之位置。此位置控制系統包括位置量測系統，位置量測系統經組態以量測基板支撐件之位置。
舉例而言，微影裝置之效能的重要因數為：產出率，亦即，在特定週期內所生產之晶圓的數目；及疊對，亦即，生產品質。在工業中，不斷地需要改良微影裝置之產出率及疊對。
在習知微影裝置中，控制基板載物台準確度，基板載物台準確度係在6個自由度中予以量測且對於疊對至關重要。通常，較高產出率及較好疊對效能之兩個要求彼此相矛盾，此係因為用於較高產出率之較高加速度造成載物台之較大內部動態振動(或變形)，此情形導致基板載物台定位準確度之劣化。
此外，干擾力可在微影程序期間施加於基板載物台上。此等干擾力亦可具有對定位準確度及/或安定時間之負面效應。
鑒於此情形，需要一種能夠以足夠高之速率及位置準確度來控制載物台的位置控制系統。
需要提供一種用於一微影裝置之一可移動物件的位置控制系統，該位置控制系統可增加該可移動物件之位置控制之準確度及/或速率。又，需要提供一種用以控制一微影裝置之一可移動物件之一位置的方法，該方法可增加該可移動物件之位置控制之準確度及/或速率。
根據本發明之一實施例，提供一種用以控制一可移動物件之一位置相關量的位置控制系統，該位置控制系統包含：一位置量測系統，該位置量測系統經組態以判定該可移動物件之一實際位置相關量；一設定點產生器，該設定點產生器用以提供該可移動物件之一位置相關設定點信號；一比較器，該比較器用以基於該實際位置相關量與該位置相關設定點信號之一比較而提供一誤差信號；一控制器，該控制器用以基於該誤差信號而提供一控制信號；一前饋元件，該前饋元件用以基於該位置相關設定點信號而提供一前饋信號；及一致動器，該致動器用以基於該控制信號及該前饋信號而作用於該可移動物件，其中該前饋元件包括一干擾力校正表，該干擾力校正表包括取決於該可移動物件之一位置而施加於該可移動物件上之干擾力之估計。
根據本發明之一實施例，提供一種微影裝置，該微影裝置包含：一照明系統，該照明系統經組態以調節一輻射光束；一圖案化元件支撐件，該圖案化元件支撐件經組態以支撐一圖案化元件，該圖案化元件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；一基板支撐件，該基板支撐件經建構以固持一基板；及一投影系統，該投影系統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，其中該微影裝置包括一位置控制系統，該位置控制系統用以控制該微影裝置之一可移動物件之一位置相關量，該位置控制系統包含：一位置量測系統，該位置量測系統經組態以判定該可移動物件之一實際位置相關量；一設定點產生器，該設定點產生器用以提供該可移動物件之一位置相關設定點信號；一比較器，該比較器用以基於該實際位置相關量與該位置相關設定點信號之一比較而提供一誤差信號；一控制器，該控制器用以基於該誤差信號而提供一控制信號；一前饋元件，該前饋元件用以基於該位置相關設定點信號而提供一前饋信號；及一致動器，該致動器用以基於該控制信號及該前饋信號而作用於該可移動物件，其中該前饋元件包括一干擾力校正表，該干擾力校正表包括取決於該可移動物件之一位置而施加於該可移動物件上之干擾力之估計。
根據本發明之一實施例，提供一種用於控制一可移動物件之一位置相關量的方法，該方法包含：用一位置量測系統來判定該可移動物件之一位置相關量；用一比較器來比較一經量測位置相關量與藉由一設定點產生器提供之一位置相關設定點信號以獲得一誤差信號；藉由一控制器基於該誤差信號而提供一控制信號；及藉由一前饋元件基於該位置相關設定點信號而提供一前饋信號；及基於該控制信號及該前饋信號而致動一致動器，其中提供該前饋信號包括使用一干擾力校正表，該干擾力校正表包括取決於該可移動物件之一位置而施加於該可移動物件上之干擾力之估計。
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件。
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元件(例如，光罩)MA，且連接至經組態以根據特定參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，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接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元件PW。該裝置進一步包括投影系統(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賦予至輻射光束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。
圖案化元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空環境中)的方式來固持圖案化元件。圖案化元件支撐件可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化元件。圖案化元件支撐件可為(例如)框架或台，其可根據需要而為固定或可移動的。圖案化元件支撐件可確保圖案化元件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用均與更通用之術語「圖案化元件」同義。
本文中所使用之術語「圖案化元件」應被廣泛地解釋為指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基板之目標部分中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，則圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中的所要圖案。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元件(諸如，積體電路)中的特定功能層。
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。光罩在微影中係熟知的，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，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面將圖案賦予於藉由鏡面矩陣反射之輻射光束中。
本文中所使用之術語「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，其適於所使用之曝光輻射，或適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，使用上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列，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「光罩支撐件」)的類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台或支撐件，或可在一或多個台或支撐件上進行預備步驟，同時將一或多個其他台或支撐件用於曝光。
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裝置中之其他空間，例如，在光罩與投影系統之間的空間。浸沒技術可用以增加投影系統之數值孔徑。本文中所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須浸漬於液體中，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，當輻射源為準分子雷射時，輻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件，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SO為水銀燈時，該輻射源可為微影裝置之整體部件。輻射源SO及照明器IL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)。此外，照明器IL可包括各種其他組件，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入射於被固持於圖案化元件支撐件(例如，光罩台)MT上之圖案化元件(例如，光罩)MA上，且係藉由該圖案化元件而圖案化。在橫穿圖案化元件(例如，光罩)MA後，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。憑藉第二定位元件PW及位置感測器IF(例如，干涉量測元件、線性編碼器或電容性感測器)，基板台WT可準確地移動，例如，以使不同目標部分C定位於輻射光束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之部件的長衝程模組(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)MT之移動。類似地，可使用形成第二定位器PW之部件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。可使用圖案化元件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化元件(例如，光罩)MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記佔用專用目標部分，但該等標記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，圖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次性投影至目標部分C上時，使圖案化元件支撐件(例如，光罩台)MT或「光罩支撐件」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「基板支撐件」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WT或「基板支撐件」(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS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，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT或「基板支撐件」之每一移動之後或在掃描期間的順次輻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用可程式化圖案化元件(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模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
圖2展示根據本發明之一實施例的具有支撐基板2之基板支撐件1之微影裝置之細節。提供位置控制系統3以控制基板支撐件2之位置，以便隨後相對於投影系統4定位基板2之不同目標部分C。在此實施例中，基板支撐件1可在數個自由度(通常為三個共平面自由度(在平行於基板之平面中))中或在所有六個自由度中移動。
位置控制系統3包括：位置量測系統8、9，位置量測系統8、9經組態以量測在適當數目個自由度中基板支撐件之位置；控制器CD，控制器CD經組態以至少基於藉由位置量測系統量測之位置而提供控制信號；及一或多個致動器7，一或多個致動器7經組態以在所要方向上致動基板支撐件1。
致動器7可為能夠在所要方向上移動基板支撐件1之任何致動器。致動器7可經組態以在一或多個自由度中致動基板支撐件1。可提供兩個或兩個以上致動器以用於在不同自由度中之致動或用於在基板支撐件1上之不同部位處之致動。此等致動器及致動器配置在此項技術中係已知的。
提供位置量測系統8、9以量測基板支撐件1之位置，且位置量測系統8、9可為適於以高準確度(奈米準確度)來量測基板支撐件之位置的任何位置量測系統，例如，干涉計系統或編碼器型量測系統。在圖2中，展示編碼器型量測系統，其包括安裝於基板支撐件1上之數個編碼器型感測器8，及安裝於實質上靜止框架10(亦被稱作度量衡框架)上之數個柵格板9。在一替代實施例中，感測器8可安裝於度量衡框架10上，而一或多個柵格板9安裝於基板支撐件1上。
位置控制系統3包括比較器CM，其中自(例如)藉由設定點產生器SG給出之所要或設定點位置減去基板支撐件2之實際位置。將通常被稱作伺服誤差之所得信號饋入至控制器CD中，控制器CD基於控制單元之輸入而提供控制信號。控制器CD可包括PID控制器，PID控制器包括比例控制器部件、導數控制器部件及積分控制器部件。
圖2之微影裝置為如上文所描述之浸沒型微影裝置。在此微影裝置中，提供浸沒罩蓋11以將一些浸沒液體12固持於投影系統4與基板支撐件1及基板2中之一者或此兩者之間。在投影系統4與基板2之間的浸沒液體12之提供可具有對微影程序之有益效應，例如，用於增加該投影系統之數值孔徑。
然而，浸沒液體12之存在可為施加於基板支撐件2上之干擾力之來源。當浸沒罩蓋12經過基板2之邊緣時，可能特別會發生此等干擾力。又，其他干擾力可施加於基板支撐件1上。此等干擾力可劣化位置控制系統3之位置準確度及/或定位速率。
根據本發明之一實施例，位置控制系統3包括前饋元件FF，前饋元件FF經組態以基於設定點位置而提供前饋信號。前饋元件FF包括干擾力校正表DFCT，干擾力校正表DFCT包括取決於基板支撐件1之位置而施加於可移動物件上之干擾力之估計。干擾力之相當大的部分係可再現的，亦即，當在相同參數設定之情況下遵循同一路徑時，發生實質上相同干擾力。藉由估計可再現干擾力且將此等干擾力加入前饋元件之干擾力校正表DFCT中，可補償該等干擾力。結果，誤差信號縮減，且因此，定位準確度增加。
在位置控制系統3中，將設定點信號饋入至具有干擾力校正表DFCT之前饋單元FF中。前饋元件基於設定點位置或其導數而提供前饋信號。在加法元件ADD中使控制信號與前饋信號相加，藉以，前饋信號之方向係在與實際干擾力之方向相反的方向上。將控制信號與前饋信號之總和饋入至一或多個致動器7以將基板支撐件1致動至所要位置，亦即，設定點位置。
圖3展示包括本發明之前饋元件FF的控制方案。設定點產生器SG提供設定點信號sp，設定點信號sp與藉由位置量測系統MS獲得的基板支撐件2之實際位置pos進行比較。將所得誤差信號e饋入至控制器CD以提供控制信號c。亦將設定點信號饋入至前饋元件FF。前饋元件FF包括干擾力校正表DFCT。前饋元件提供前饋信號ff。使前饋信號ff與控制信號c相加以形成致動器信號a，致動器信號a係經由一或多個致動器7而饋入至程序機械(process mechanics)M。
應瞭解，由前饋元件FF引起之信號及力的方向應與施加於基板支撐件1上之實際干擾力的方向相反。因此，控制信號c與前饋信號ff之相加亦可為前饋信號ff自控制信號c之減去。干擾力校正表DFCT可包括關於在一個自由度(例如，在垂直或z方向上)中或在多個自由度(諸如，三個共平面或六個自由度)中之干擾力的資訊。
舉例而言，可藉由在不使用前饋元件FF之情況下移動基板支撐件1、量測藉由比較器CM獲得之誤差信號e且計算為補償誤差信號e所需要之干擾力來獲得干擾力之估計。作為一替代例，可藉由在設置期間收集一般校準資料且基於一般校準資料而導出干擾力來獲得干擾力之估計。舉例而言，可藉由判定多個校準之平均值來獲得干擾力校正表DFCT之資料值。
亦可使用用以獲得干擾力之估計的任何其他方法。舉例而言，可基於基板支撐件1之動態模型而估計干擾力。
另外，在使用前饋元件FF以補償干擾力期間，可監控誤差信號。可使用此誤差信號以更新干擾力校正表DFCT之資料。換言之，控制系統可經配置以將誤差信號提供至干擾力校正表以用於更新干擾力之估計。以此方式，在使用位置控制系統期間，估計可經調適成使得最小化誤差信號。此情形可有助於校正藉由位置控制系統控制的物件之改變。舉例而言，基板支撐件1可在移動期間變熱。此情形可造成感測器8量測隨著時間推移而漂移之位置。此情形可導致愈來愈大之誤差信號。藉由更新干擾力校正表DFCT中之估計，可補償漂移。
施加於基板支撐件1上之干擾力不僅取決於基板支撐件之位置，而且取決於其他參數，諸如，基板支撐件1之速率、移動方向，等等。用於位置與其他參數設定之所有可能組合的干擾力校正表DFCT可能需要極大數目個校準步驟，且可能會導致具有所有此等參數設定之極大表。
在一實施例中，干擾力校正表DFCT可包括基板支撐件1之有限數目個路線之干擾力之估計。舉例而言，通常為基板支撐件1所遵循之路線可用作干擾力校正表DFCT之基準。微影裝置之基板支撐件1在微影程序期間通常遵循同一掃描路線。
圖4展示具有數個目標部分C之基板2的俯視圖。實務上，更多目標部分C可存在於基板2上。以點線與虛線之組合展示在微影程序期間投影系統4相對於基板2之移動的掃描路線50。在此掃描路線50中，在恆定移動期間掃描第一目標部分C。此後，改變掃描方向，且掃描另外鄰近目標部分C。接著，再次改變掃描方向，且掃描目標部分C。此掃描路線50僅為在掃描程序期間待遵循之可能路線之實例。實務上，許多替代路線係已知的。然而，對於一微影程序，通常遵循相同路線。
掃描路線50包括：多個掃描移動51，其中以恆定移動來掃描目標部分C；及多個轉移移動52，其介於兩個後續掃描移動之間。掃描移動51通常在實際目標部分C之前開始，且在實際目標部分C之後結束。
在一實施例中，干擾力校正表DFCT包括有限數目個路線或一路線之部分之干擾力之估計。在此實施例中，可藉由在不使用前饋元件FF之情況下沿著有限數目個路線移動基板支撐件1、量測藉由比較器CM獲得之誤差信號e且計算為補償誤差信號e所需要之干擾力來獲得干擾力之估計。作為一替代例，可藉由在設置期間收集一般校準資料且基於一般校準資料而導出有限數目個路線之干擾力來獲得干擾力之估計。亦可使用任何其他方法，例如，基於基板支撐件行為之動態模型的方法。
干擾力校正表DFCT可包括基板支撐件1之至少一已知路線中數個位置之干擾力之估計。在一實施例中，在該等位置中之一者中的一干擾力之每一估計係基於標稱參數設定。此等標稱參數設定為在掃描路線期間通常使用之參數設定，諸如，標稱速率。標稱速率及其他標稱參數設定對於基板支撐件1之不同位置可不同。
也許有可能的是，在實際掃描路線期間，實際速率或其他參數設定可不同於標稱速率或標稱參數設定。前饋元件FF包括參數校正元件PCD，參數校正元件PCD用以針對在基板支撐件1之各別位置中之標稱參數設定與實際參數之間的差而校正干擾力校正表之值。在此參數校正元件PCD中，當實際速率低於標稱速率時，可(例如)縮減針對干擾力校正表DFCT之標稱速率的估計干擾力。
如上文所解釋，掃描路線50包括多個掃描移動51及轉移移動52。在掃描移動51(其中將影像實際上投影於基板2上)期間，需要使基板支撐件1之定位準確。在轉移移動52期間，準確度較不重要，此係因為在此等移動期間不投影影像。鑒於在掃描移動51與轉移移動52之間的此差異，在一實施例中，使用干擾力校正表DFCT的干擾力之補償可僅在掃描移動51期間予以使用。以此方式，可能會避免如下情形：在轉移移動52中前饋元件FF之補償在後續掃描移動51期間導致準確度縮減。又，在干擾力校正表DFCT中需要較少資料，從而導致較不複雜的系統。
作為一替代例，前饋元件FF可包括轉移移動補償元件TMCD，轉移移動補償元件TMCD用以在轉移移動52期間將前饋元件FF之輸出信號自與先前掃描移動51之最後位置相關的值逐漸地改變成與下一掃描移動51之第一位置相關的值。藉由提供此轉移移動補償元件TMCD，可獲得掃描移動52至下一掃描移動之平穩過渡。
在根據本發明之一實施例的位置控制系統之一般應用中，可提供轉移移動補償元件TMCD，轉移移動補償元件TMCD用以將前饋元件之輸出信號自與在干擾力校正表中已知之位置相關的值逐漸地改變成與在干擾力校正表中已知之下一位置相關的值。當並非對於可移動物件之所有位置，資料存在於干擾力校正表DFCT中(例如，對於定位準確度較不重要之位置)時，可有益地使用此轉移移動補償元件TMCD。
圖5展示前饋元件之實施例，其包括干擾力校正表DFCT、參數校正元件PCD及轉移移動補償元件TMCD。
在上文中，已描述用於基板支撐件之位置控制的位置控制系統。亦可使用類似位置控制系統以控制微影裝置之其他可移動物件之位置。
已關於一個自由度而描述以上位置控制系統。實務上，位置控制系統將經組態以控制在數個自由度(通常為3個共平面自由度或六個自由度)中基板支撐件之位置。為此，位置控制系統3可包括經組態以量測在所要數目個自由度中基板支撐件之位置的一維或多維感測器之配置，以及用以進行在所有可能所要自由度中基板支撐件之定位的一維或多維致動器之配置。
此外，將如上文所描述之位置控制系統3引導於用以控制基板支撐件之位置的控制系統處。可提供類似系統以控制基板支撐件相對於位置相關設定點信號之任何其他有關位置相關量(諸如，速率或加速度)，或以控制微影裝置之另一可移動物件之位置相關量。
在上文中，已描述控制器之實施例。應瞭解，此等控制器可為分離控制器單元，但亦可被整合為在處理單元(例如，專用控制處理單元)上之軟體，或被整合為微影裝置之中央處理單元之部件。
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，可將本文中之揭示應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，(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。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化元件中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化元件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，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「輻射」及「光束」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)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在為5奈米至20奈米之範圍內的波長)；以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指代各種類型之光學組件之任一者或其組合，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，電腦程式含有描述如上文所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，資料儲存媒體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。
1．．．基板支撐件
2．．．基板
3．．．位置控制系統
4．．．投影系統
7．．．致動器
8．．．位置量測系統
9．．．位置量測系統
10．．．實質上靜止框架/度量衡框架
11．．．浸沒罩蓋
12．．．浸沒液體
50．．．掃描路線
51．．．掃描移動
52．．．轉移移動
a．．．致動器信號
AD．．．調整器
ADD．．．加法元件
B．．．輻射光束
BD．．．光束傳送系統
c．．．控制信號
C．．．目標部分
CD．．．控制器
CM．．．比較器
CO．．．聚光器
DFCT．．．干擾力校正表
e．．．誤差信號
ff．．．前饋信號
FF．．．前饋元件/前饋單元
IF．．．位置感測器
IL．．．照明系統/照明器
IN．．．積光器
M．．．程序機械
M1．．．圖案化元件對準標記
M2．．．圖案化元件對準標記
MA．．．圖案化元件
MS．．．位置量測系統
MT．．．圖案化元件支撐件
P1．．．基板對準標記
P2．．．基板對準標記
PCD．．．參數校正元件
PM．．．第一定位元件
pos．．．基板支撐件之實際位置
PS．．．投影系統
PW．．．第二定位元件/第二定位器
SG．．．設定點產生器
SO．．．輻射源
sp．．．設定點信號
TMCD．．．轉移移動補償元件
W．．．基板
WT．．．基板台
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；
圖2描繪根據本發明之一實施例的微影裝置之細節；
圖3描繪根據本發明之一實施例的位置控制系統之控制方案；
圖4示意性地描繪根據本發明之一實施例的浸沒型微影裝置之部件之橫截面；及
圖5描繪根據本發明之一實施例的前饋元件之替代實施例。
AD．．．調整器
B．．．輻射光束
BD．．．光束傳送系統
C．．．目標部分
CO．．．聚光器
IF．．．位置感測器
IL．．．照明系統/照明器
IN．．．積光器
M1．．．圖案化元件對準標記
M2．．．圖案化元件對準標記
MA．．．圖案化元件
MT．．．圖案化元件支撐件
P1．．．基板對準標記
P2．．．基板對準標記
PM．．．第一定位元件
PS．．．投影系統
PW．．．第二定位元件/第二定位器
SO．．．輻射源
W．．．基板
WT．．．基板台

Claims (13)

  1. 一種用以控制一可移動物件之一位置相關量的位置控制系統，該位置控制系統包含：一位置量測系統，該位置量測系統經組態以判定該可移動物件之一實際位置相關量；一設定點產生器，該設定點產生器經組態以提供該可移動物件之一位置相關設定點信號；一比較器(comparator)，該比較器經組態以基於該實際位置相關量與該位置相關設定點信號之一比較而提供一誤差信號；一控制器，該控制器經組態以基於該誤差信號而提供一控制信號；一前饋(feed-forward)元件，該前饋元件經組態以基於該位置相關設定點信號而提供一前饋信號；及一致動器，該致動器經組態以基於該控制信號及該前饋信號而作用於該可移動物件，其中該前饋元件包含一干擾力校正表(disturbance force correction table)，該干擾力校正表包含取決於該可移動物件之一位置而施加於該可移動物件上之干擾力之估計，及其中該干擾力校正表包含該可移動物件之一路線(route)之干擾力之估計。
  2. 如請求項1之控制系統，其中該控制系統經配置以將該誤差信號提供至該干擾力校正表以用於更新干擾力之該 等估計。
  3. 如請求項1之控制系統，其中該干擾力校正表包含該路線中數個位置之干擾力之估計，其中在該等位置中之一者中的一干擾力之每一估計係基於標稱參數設定。
  4. 如請求項3之控制系統，其中該前饋元件包含一參數校正元件，該參數校正元件經組態以針對在該路線之該等位置中之該一者之該等標稱參數設定與該路線之該等位置中之該一者中之實際參數之間的一差而校正該干擾力校正表之值。
  5. 如請求項1之控制系統，其中該可移動物件為一微影裝置之一基板支撐件，且其中該路線為該基板支撐件之一掃描路線。
  6. 如請求項5之控制系統，其中該掃描路線包含多個掃描移動及在兩個後續掃描移動之間待進行之至少一轉移移動，其中該干擾力校正表主要地包含該等掃描移動中之干擾力之估計。
  7. 如請求項1之控制系統，其中該前饋元件包含一轉移移動補償元件，該轉移移動補償元件經組態以在該轉移移動期間將該前饋元件之一輸出信號自與一先前掃描移動之一最後位置相關的一值逐漸地改變成與一下一掃描移動之一第一位置相關的一值。
  8. 如請求項1之控制系統，其中該前饋元件包含一轉移移動補償元件，該轉移移動補償元件經組態以將該前饋元件之一輸出信號自與在該干擾力校正表中已知之一位置 相關的一值逐漸地改變成與在該干擾力校正表中已知之一下一位置相關的一值。
  9. 一種微影裝置，其包含：一照明系統，該照明系統經組態以調節一輻射光束；一圖案化元件支撐件，該圖案化元件支撐件經組態以支撐一圖案化元件，該圖案化元件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；一基板支撐件，該基板支撐件經建構以固持一基板；一投影系統，該投影系統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；及一位置控制系統，該位置控制系統經組態以控制該微影裝置之一可移動物件之一位置相關量，該位置控制系統包含：一位置量測系統，該位置量測系統經組態以判定該可移動物件之一實際位置相關量；一設定點產生器，該設定點產生器經組態以提供該可移動物件之一位置相關設定點信號；一比較器，該比較器經組態以基於該實際位置相關量與該位置相關設定點信號之一比較而提供一誤差信號；一控制器，該控制器經組態以基於該誤差信號而提供一控制信號；一前饋元件，該前饋元件經組態以基於該位置相關 設定點信號而提供一前饋信號；及一或多個致動器，該一或多個致動器用以基於該控制信號及該前饋信號而作用於該可移動物件，其中該前饋元件包含一干擾力校正表，該干擾力校正表包含取決於該可移動物件之一位置而施加於該可移動物件上之干擾力之估計，及其中該干擾力校正表包含該可移動物件之一路線之干擾力之估計。
  10. 一種控制一可移動物件之一位置的方法，該方法包含：用一位置量測系統來判定該可移動物件之一位置相關量；用一比較器來比較一經量測位置相關量與藉由一設定點產生器提供之一位置相關設定點信號以獲得一誤差信號；藉由一控制器基於該誤差信號而提供一控制信號；藉由一前饋元件基於該位置相關設定點信號而提供一前饋信號；及基於該控制信號及該前饋信號而致動一致動器，其中提供該前饋信號包含使用一干擾力校正表，該干擾力校正表包含取決於該可移動物件之一位置而施加於該可移動物件上之干擾力之估計，及其中該干擾力校正表包含該可移動物件之一路線之干擾力之估計。
  11. 如請求項10之方法，其中該方法包含：藉由在不使用該 前饋元件之情況下沿著該至少一路線移動該可移動物件、量測藉由該比較器獲得之該誤差信號且計算為補償該誤差信號所需要之干擾力來獲得干擾力之估計。
  12. 如請求項11之方法，其中該方法包含：獲得干擾力之估計包含在設置期間收集一般校準資料，及基於該一般校準資料而導出該至少一路線之干擾力。
  13. 如請求項12之方法，其中該可移動物件為一微影裝置之一基板支撐件，且其中該路線為該基板支撐件之一掃描路線。
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