发明名称 具对准次系统之微影装备,使用对准之装置制造方法及对准结构
摘要 一种微影装备,其包含一对准次系统(21),供相对于图案化装置(MA)而对准基板平台(WT)上之基板(W)。对准结构(10)包含一非周期性图形(15),该图形可利用对准次系统(21)内之一参考光栅(26)而侦测做为一捕捉位置或一确认位置。非周期性图形(15)可在对准次系统(21)之侦测信号中引起一相位效应,或引起一振幅效应。
申请公布号 TWI230837 申请公布日期 2005.04.11
申请号 TW092135400 申请日期 2003.12.15
申请人 ASML公司 发明人 里恩 马丁 里维瑟;爱里 捷弗列 丹 包夫;隐格 迪斯朶夫;安德 博纳德 捷尼克;史帝芬 基泰 库斯威克;亨利卡斯 派崔斯 马利雅 派雷曼斯;PETRUS MARIA;爱万 丹妮 赛堤捷;郝泰 派特 赛朶尔 桃斯曼
分类号 G03F1/00 主分类号 G03F1/00
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种微影装备,包含:-一支撑结构(MT),其用于支撑图案化装置(MA),该图案化装置系根据所需图案以图案化一投射光束;-一基板平台(WT),其用于固定一基板(W),基板上具有一对准结构(10),对准结构(10)备有空间周期性变化之光学性质;及-一对准次系统(21),其相对于图案化装置(MA)而对准基板平台(WT)上之基板(W),对准次系统(21)包含:-一光学装置(20、24、26),其用于光学性处理由对准结构(10)反射或透射之光线,以产生量测光线且其强度系随着空间周期性对准结构(10)与一相对于图案化装置(MA)而界定之参考位置之相对位置改变;-一感测器,系连接于光学干涉装置,以量测该量测光线之强度及/或相位资讯,-一致动器(PW),系根据该量测光线之强度及/或相位资讯以控制基板平台(WT)与图案化装置(MA)之相对位置,其特征在于对准次系统(21)进一步配置以使用一提供于对准结构上之非周期性图形(15),该图形可侦测做为一捕捉位置或一确认位置。2.如申请专利范围第1项之微影装备,其中对准次系统系配置以自量测光线之侦测相位资讯中之一相位变移中侦测出捕捉位置或确认位置,该相位变移系由非周期性图形(15)引起。3.如申请专利范围第2项之微影装备,其中非周期性图形(15)包含对准结构(10)之线或空间其中一者之宽度变化,其提供对准结构之二部分(11、12)之间之一相位变移,及对准系统系配置以自量测光线之侦测相位资讯中之相位变移中侦测出捕捉位置或确认位置。4.如申请专利范围第2项之微影装备,其中光学干涉装置包含一参考光栅(26),非周期性图形(15)包含一自对准结构(10)之一第一部分(11)至一第二部分(12)之过渡部分,且分别有第一及第二周期性,该第一及第二周期性分别在参考光栅之周期性下方及上方,及对准次系统(21)系配置以自量测光线之生成斜面相位资讯中侦测出捕捉位置或确认位置。5.如申请专利范围第2项之微影装备,其中对准结构(10)包含一依以下方程式所示之位置依存性周期变化其中(x)为位置依存性周期变化,x为沿着对准结构之位置及L为供相位改变之对准结构(10)之长度,及对准次系统(21)系配置以自量测光线之生成正弦曲线形相位资讯中侦测出捕捉位置或确认位置。6.如申请专利范围第1项之微影装备,其中对准次系统系配置以自量测光线之强度资讯之一空间依存性中侦测出捕捉位置或确认位置,空间依存性系由非周期性图形(15)引起。7.如申请专利范围第6项之微影装备,其中非周期性图形(15)包含对准结构(10)之有限尺寸,及对准次系统(21)系配置以自量测光线之强度外围中侦测出捕捉位置或确认位置。8.如申请专利范围第7项之微影装备,其中对准结构(10)具有一在第一方向中之第一尺寸及一在第二方向中之第二尺寸,其中第二尺寸实质上垂直于第一尺寸,其中非周期性图形(15)系对准结构(10)之第一及/或第二尺寸,且对准次系统(21)系配置以自量测光线之强度外围中侦测出捕捉位置或确认位置。9.如申请专利范围第6项之微影装备,其中非周期性图形(15)系由自对准结构(10)之一第一部分(11)至一第二部分(12)之过渡部分所构成,第一部分(11)具有一Xm周期性及第二部分(12)具有一X/nm周期性,n为整数,且对准次系统(21)系配置以自量测光线之第n阶绕射强度变化中侦测出捕捉位置或确认位置。10.如申请专利范围第6项之微影装备,其中非周期性图形(15)系由自对准结构(10)之一第一部分(11)至一第二部分(12)之过渡部分所构成,第一部分(11)具有线与空间之第一工作周期値及第二部分(12)具有线与空间之第二工作周期値,且对准次系统(21)系配置以自量测光线之强度变化中侦测出捕捉位置或确认位置。11.如申请专利范围第1项之微影装备,其中对准次系统进一步包含:-相位决定装置,其连接于侦测器,以自强度资讯中决定相位;-一振幅侦测器,其用于决定相关于量测光线强度周期性变化之振幅,以做为基板平台与图案化装置之相对位置之函数,相关于不同振幅之资讯则在延伸超过对准结构尺寸之相对位置范围上取得;-搜寻装置,其用于搜寻一在该范围内使该振幅呈最大値之对准位置;相位决定装置系配置用于自依据对准位置而选定之一或多选定相对位置处量测到之强度资讯之量测値中决定相位。12.如申请专利范围第11项之微影装备,其中振幅侦测器包含一频率选择性过滤器,其配置用于自决定做为一位置函数之强度资讯形成一过滤信号,利用一对应于对准结构之空间性频率以选择性传送强度资讯之位置依存性变化,该侦测器即自过滤信号中决定相关于振幅之资讯。13.如申请专利范围第11或12项之微影装备,其中致动器系配置用于使用相位以控制相对位置之一方向,该方向对应于一供空间周期性对准结构之光学性质沿此而呈周期性改变之方向,其中振幅呈最大値之该相对位置范围系分布在基板上之二方向中。14.如申请专利范围第11或12项之微影装备,其中致动器系配置用于使用相位以控制相对位置之一方向,该方向对应于一供空间周期性对准结构之光学性质沿此而呈周期性改变之方向,其中振幅呈最大値之该相对位置范围系分布在横于该方向之另一方向中。15.如申请专利范围第11项之微影装备,其中致动器系配置用于使用相位以控制相对位置之一第一方向,致动器系配置以利用由另一空间周期性对准结构之相位光栅对准量测所决定之另一相位,以控制相对位置之一第二方向,该另一空间周期性对准结构具有沿着第二方向而呈空间周期性改变之光学性质,振幅侦测器系配置用于自空间周期性对准结构及另一空间周期性对准结构决定相关于量测光线强度周期性变化振幅之资讯,以做为基板平台与图案化装置在一分别横于第一及第二方向中之相对位置之函数,该搜寻包括搜寻一在分别横于第一及第二方向中使决定于空间周期性对准结构及另一空间周期性对准结构之振幅呈最大値之位置。16.如申请专利范围第11、12或15项之微影装备,其中光学干涉装置系配置用于选择性量测在对应于一对非零阶绕射之方向中由对准结构绕射之量测光线之强度资讯。17.如申请专利范围第11、12或15项之微影装备,其中光学干涉装置包含-一参考结构,其具有呈空间周期性改变之反射及/或透射性质;-一成像元件,用于产生基板与参考结构之间之一成像关系,当成像于参考结构上时参考结构具有一对应于对准结构周期之周期,感测器量测出已由参考结构及对准结构二者反射及/或透射之量测光线之强度资讯。18.一种使用对准之装置制造方法,包含以下步骤:-提供一基板(W),其至少一部分系由一基板平台上之一层辐射-敏感性材料覆盖,基板(W)具有一对准结构(10)且备有空间周期性变化之光学性质;-使用图案化装置(MA)以将图案之截面施加于投射光束;-相对于图案化装置(MA)以对准基板(W),该对准包含:-将基板(W)结合于一光学装置(20、24、26),其用于光学性处理由对准结构(10)反射或透射之光线,以产生量测光线且其强度系随着空间周期性对准结构(10)与一相对于图案化装置(MA)而界定之参考位置之相对位置改变;-量测该量测光线之强度及/或相位资讯,-根据该量测光线之强度及/或相位资讯以控制基板(W)与图案化装置(MA)之相对位置,及-投射该已图案化之辐射光束到辐射敏感性材料层之一目标物部分上,其特征在于基板(W)系使用对准结构(10)以相对于图案化装置(MA)而对准,对准结构包含一可侦测做为一捕捉位置或一确认位置之非周期性图形。19.如申请专利范围第18项之装置制造方法,其中非周期性图形(15)系在量测光线之侦测相位资讯中引起一相位变移。20.如申请专利范围第19项之装置制造方法,其中非周期性图形(15)系藉由对准结构(10)之线或空间其中一者之宽度变化,而由对准结构(10)之二部分(11、12)之间之一相位变移构成。21.如申请专利范围第19项之装置制造方法,其中光学干涉装置包含一参考光栅(26),非周期性图形(15)包含一自对准结构(10)之一第一部分(11)至一第二部分(12)之过渡部分,且分别有第一及第二周期性,该第一及第二周期性分别在参考光栅之周期性下方及上方,及其中捕捉位置或确认位置系侦测自量测光线之生成斜面相位资讯。22.如申请专利范围第19项之装置制造方法,其中对准结构(10)包含一依以下方程式所示之位置依存性周期变化其中(x)为位置依存性周期变化,x为沿着对准结构之位置及L为供相位改变之对准结构(10)之长度,及捕捉位置或确认位置系侦测自量测光线之生成正弦曲线形相位资讯。23.如申请专利范围第18项之装置制造方法,其中非周期性图形(15)引起量测光线之侦测强度资讯之一强度空间依存性。24.如申请专利范围第23项之装置制造方法,其中非周期性图形(15)包含对准结构(10)之有限尺寸,及捕捉位置或确认位置系侦测自量测光线之强度外围。25.如申请专利范围第24项之装置制造方法,其中对准结构(10)具有一在第一方向中之第一尺寸及一在第二方向中之第二尺寸,其中第二尺寸实质上垂直于第一尺寸,且非周期性图形(15)系对准结构(10)之第一及/或第二尺寸。26.如申请专利范围第23项之装置制造方法,其中非周期性图形(15)系由自对准结构(10)之一第一部分(11)至一第二部分(12)之过渡部分所构成,第一部分(11)具有一Xm周期性及第二部分(12)具有一X/nm周期性,n为整数,且捕捉位置或确认位置系侦测自量测光线之第n阶绕射强度变化。27.如申请专利范围第23项之装置制造方法,其中非周期性图形(15)系由自对准结构(10)之一第一部分(11)至一第二部分(12)之过渡部分所构成,第一部分(11)具有线与空间之第一工作周期値及第二部分(12)具有线与空间之第二工作周期値,且捕捉位置或确认位置系侦测自量测光线之强度变化。28.如申请专利范围第18项之装置制造方法,进一步包含以下步骤:-侦测量测光线之强度以用于相对位置,相对位置包括基板上之彼此非重叠性可用区域用于量测光线时之相对位置;-决定相关于量测光线强度周期性变化振幅之资讯;-搜寻一在该可用区域内使该振幅资讯呈最大値之最佳相对位置;-使用最佳相对位置以选定一量测区域,供量测光线由此用于决定相位。29.如申请专利范围第28项之装置制造方法,其包含以下步骤:-以一频率选择性过滤器过滤出决定做为一位置函数之强度资讯,该频率选择性过滤器利用一对应于对准结构之频率以选择性传送强度资讯之位置依存性变化,及-自过滤信号中决定相关于振幅之资讯。30.如申请专利范围第28项之装置制造方法,其中相位系用于控制相对位置之一方向,该方向对应于一供空间周期性对准结构之光学性质沿此而呈周期性改变之方向,其中振幅呈最大値之该相对位置范围系分布在横于该方向之另一方向中。31.如申请专利范围第28项之装置制造方法,其中相位系用于控制相对位置之一第一方向,致动器系配置以利用由另一空间周期性对准结构之相位光栅对准量测所决定之另一相位,以控制相对位置之一第二方向,该另一空间周期性对准结构具有沿着第二方向而呈空间周期性改变之光学性质,相关于量测光线强度周期性变化振幅之资讯系自空间周期性对准结构及另一空间周期性对准结构决定,以做为基板平台与图案化装置在一分别横于第一及第二方向中之相对位置之函数,该搜寻包括搜寻一在分别横于第一及第二方向中使决定于空间周期性对准结构及另一空间周期性对准结构之振幅呈最大値之位置。32.如申请专利范围第28、29、30或31项之装置制造方法,其中对准结构系沿着单一周期性方向而呈空间周期性变化,相位系用于控制相对位置之一方向,该方向对应于该单一周期性方向,振幅呈最大値之连续性相对位置之范围系分布在基板上之二方向中。33.如申请专利范围第28、29、30或31项之装置制造方法,其包含量测在对应于一对相反非零阶绕射之选定方向中由对准结构绕射之量测光线之强度资讯。34.如申请专利范围第28、29、30或31项之装置制造方法,其中光学干涉装置包含一成像元件,用于产生基板与参考结构之间之一成像关系,以及一参考结构,其具有空间上周期性改变之反射及/或透射特性,当成像于参考结构上时参考结构具有一对应于对准结构周期之周期,该方法包含量测出已由参考结构及对准结构二者反射及/或透射之量测光线之强度资讯。35.一种对准结构,系利用光学性量测,诸如干涉量测,以相对于一参考位置而对准一工作件,对准结构(10)包含至少一相位光栅记号,相位光栅记号具有预定周期性之复数相邻线及空间,其特征在对准结构(10)包含一非周期性图形(15)。36.如申请专利范围第35项之对准结构,其中非周期性图形(15)系藉由对准结构(10)之线或空间其中一者之宽度变化,而由对准结构(10)之二部分(11、12)之间之一相位变移构成。37.如申请专利范围第35项之对准结构,其中非周期性图形(15)包含一自对准结构(10)之一第一部分(11)至一第二部分(12)之过渡部分,且分别有第一及第二周期性,该第一及第二周期性分别在参考光栅之周期性下方及上方。38.如申请专利范围第35项之对准结构,其中对准结构(10)包含一依以下方程式所示之位置依存性周期变化其中(x)为位置依存性周期变化,x为沿着对准结构之位置及L为供相位改变之对准结构(10)之长度。39.如申请专利范围第35项之对准结构,其中非周期性图形(15)系由自对准结构(10)之一第一部分(11)至一第二部分(12)之过渡部分所构成,第一部分(11)具有一Xm周期性及第二部分(12)具有一X/nm周期性,n为整数。40.如申请专利范围第35项之对准结构,其中非周期性图形(15)系由自对准结构(10)之一第一部分(11)至一第二部分(12)之过渡部分所构成,第一部分(11)具有线与空间之第一工作周期値及第二部分(12)具有线与空间之第二工作周期値。41.一种供一工作件制备之基板,其中基板(W)具有一如申请专利范围第35至40项其中一项之对准结构(10)。42.一种微影装备,包含:-图案化装置,系根据一所需图案以投射一辐射光束;-一基板平台(WT),其用于固定一基板(W),基板上具有一对准结构(10),对准结构(10)备有空间周期性变化之光学性质;-一对准次系统(21),其相对于图案化装置而对准基板平台(WT)上之基板(W),对准次系统(21)包含:-一光学装置(20、24、26),其用于光学性处理由对准结构(10)反射或透射之光线,以产生量测光线且其强度系随着空间周期性对准结构(10)与一相对于图案化装置而界定之参考位置之相对位置改变;-一感测器,系连接于光学干涉装置,以量测该量测光线之强度及/或相位资讯,-一致动器(PW),系根据该量测光线之强度及/或相位资讯以控制基板平台(WT)与图案化装置之相对位置,其特征在对准次系统(21)进一步配置以使用一提供于对准结构上之非周期性图形(15),该图形可侦测做为一捕捉位置或一确认位置。43.如申请专利范围第42项之微影装备,其中对准结构系如申请专利范围第35至40项其中一项之对准结构。图式简单说明:图1说明本发明实施例之微影装备;图2说明微影装备之一对准次系统;图3说明本发明对准结构之第一实施例;图4说明用于图3所示对准结构之二实施例之对准次系统侦测信号;图5说明本发明对准结构之第二实施例,并结合对准次系统之侦测相位信号;图6说明本发明对准结构之第三实施例之位置依存性周期变化及生成之相位构型;图7简示本发明微影装备之对准次系统之第四实施例;图8说明图7所示对准次系统之侦测信号;图9说明使用图7所示实施例之一晶圆对准程序;图10说明本发明对准结构之第五实施例;图11说明一用于对准一基板及一光罩图案之流程图;图12说明一基板部分之俯视图;图13说明一侦测信号;图14说明一基板部分之另一俯视图;及图15说明一变换型式之对准次系统。
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