TW511155B - Stage unit and exposure apparatus - Google Patents
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Description
511155 A7 __ _ B7__ 五、發明說明（f ) [技術領域] 本發明係關於載台裝置及曝光裝置，更詳述之，係關 於以能量束曝光基板，在前述基板上形成既定之圖案的曝 光裝置’及能適宜地適用於該曝光裝置的載台裝置。 [習知技術] 習知’在用以製造半導體元件、液晶顯示元件等之微 影製程，使用：將形成於光罩或標線片(以下，統稱爲「標 線片」）上之圖案透過投影光學系統轉印在塗布光阻之晶圓 或玻璃板等基板(以下，統稱爲「晶圓」）的曝光裝置。近 年來，伴隨半導體元件之高積體化，步進重複（step and repeat)方式之縮小投影曝光裝置(所謂步進機(stepper))，或 對該步進機加以改良之步進掃描(step and scan)方式之掃描 型投影曝光裝置(所謂掃描步進機(scanning stepper))等的逐 次移動型投影曝光裝置則變成主流。 因半導體元件等，係將複數層圖案疊合在晶圓上而形 成，故步進機等曝光裝置，必須高精度地進行圖案的疊合( 已形成於晶圓上之圖案，與已形成於標線片之圖案）。因此 ，必須正確地測量照射領域之位置(已形成於晶圓上之圖案 )，該方法，就有··使用種種位置測量測感器測量對準標記 (附設於各照射領域)之位置。 又，爲進行該測量，在保持晶圓之晶圓載台上，設置 基準標記板(fiducial mark plate，形成複數種類之基準標記 作爲測量標線片、投影透鏡及晶圓之位置關係的基準)於晶 _____；_3 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 ____B7___ 五、發明說明/ ) 圓附近。 該基準標記板，通常係在晶圓載台上配置1個，藉由 測量形成於基準標記板上之基準標記，來進行位置測量感 測器間的相對距離之管理，測量載台位置的載台干渉計之 正交度，及用以從干涉條紋(以干涉計測量）之計數導出距 離的換算比例之管理等。 然而，以1個基準標記板進行用以如上所述之管理的 測量之情形，因其測量距離之跨距被基準標記板受限制， 故因此有降低測量精度之虞。 因此，提高測量精度之方法，雖可考慮擴大基準標記 板之尺寸，但是擔心會引起載台之大型化。特別，在最近 受注目之包含複數個基板載台的曝光裝置，因必要確保載 台之驅動範圍爲非常廣闊，故亦具有必然地增大裝置設置 面積之不方便。 又，在具備上述複數個載台之曝光裝置之情形，多半 之情形係僅具備1個曝光用光學系統，在此種情形，因需 要防止載台彼此之干涉，故傾向於將曝光位置與對準位置 離遠。因此，在曝光位置與對準位置之間測量載台位置之 干涉計光軸會從載台脫離。然而，即使是此種情形，必須 將對載台上基板之曝光用光學系統或光罩的相對位置精度 良好地管理。 【本發明之槪要】 本發明，有鑒於上述情況，其第1目的，係在於提供 I-----------11---^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 511155 A7 _ B7__ _ 五、發明說明（j ) :維持著測量機能，能獲得其小型化的載台裝置。 本發明之第2目的，係在於提供：使基板載台之小型 化及裝置設置面積之縮小爲可能的曝光裝置。 又，本發明之第3目的，係在於提供：使基板載台之 小型化及裝置設置面積之縮小爲可能，且能精度良好地管 理基板之位置的曝光裝置。 根據本發明之第1形態，載台裝置，係包含： 基板保持構件，用來保持基板；及 基板載台，載置基板保持構件進行2維移動，並且以 與前述基板保持構件之位置關係成爲一定之方式，依所使 用之測量次序將複數個基準標記分散配置。 藉此，在基板載台上，以與基板保持構件之位置關係 成爲一定之方式，依所使用之測量次序將複數個基準標記 分散配置。因此，例如能使各基準標記配置在基板保持構 件之周邊部成爲互相具有某程度之間隔。藉此，能使基準 標記間之間隔（距離）充分取大，能緩和測量跨度之限制， 藉此能獲得測量精度之提高。又，能在基板載台上之微小 空間分別配置基準標記。因依所使用之測量次序將複數個 基準標記分散配置，故能維持有關測量之機能。因此，維 持著測量機能，能獲得其小型化。 在該情形，前述複數個基準標記，能使之成爲分別配 置於多角形(包含前述基板保持構件之中心）之各頂點位置 附近之至少3個基準標記。在這種情形，因基板保持構件 之中心存在於基準標記所包圍之多角形領域內部，故根據 ___ 5_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線^^· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 -- -B7 ____ 五、發明說明（f ) 基準標記位置之測量結果求出基板保持構件之中心時，其 中心點就相當於基準標記位置之所謂內插點。因此，例如 ’藉由根據基準標記之位置資料來進行既定之運算，就能 以高可靠性求出以基板保持構件之中心爲原點之保持構件 座標系統。 在本發明之載台裝置，前述複數個基準標記，能包含 相對於通過前述基板保持構件之中心之直線上對向側所配 置之第1基準標記及第2基準標記。在這種情形，因第1 基準標記及第2基準標記，係配置在相對於通過基板保持 構件之直線上之中心對向側，故能將兩基準標記間之間隔 取爲基板保持構件之直徑程度之長度，能緩和測量跨度之 限制，藉此能獲得測量精度之提高。又，因2個基準標記 係對基板保持構件之中心對稱，故例如能容易算出基板保 持構件之中心座標及旋轉角。 在本發明之載台裝置，前述各基準標記，雖亦可直接 形成於基板載台上，但是亦可例如進一步包含複數個基準 標記板，設置於前述載台裝置上之前述基板保持構件周邊 ，且分別形成至少一個前述基準標記。 根據本發明之第2形態，係以能量束來曝光基板，在 前述基板上形成既定之圖案的第1曝光裝置，包含·· 基板載台，進行2維移動； 基板保持構件，載置於前述基板載台上且保持前述基 板； 複數個基準標記板，以與前述基板保持構件之位置關 _6____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 ΚΙ __Β7___ 五、發明說明（(） / (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 係成爲一定之方式，設置於前述基板載台上之前述基板保 持構件周邊，依所使用之測量次序將複數個基準標記分散 配置； 標記檢測系統，檢測存在於前述基板載台上之標記； 及 控制裝置，執行包含檢測動作(使用前述標記檢測系統 來檢測前述複數個基準標記之至少1個)之各種測量次序。 藉此’在基板載台上’以與基板保持構件之位置關係 成爲一定之方式，在基板保持構件周邊，設置複數個基準 標記板(依所使用之測量次序將複數個基準標記分散配置) 。因此，能在基板載台上之微小空間設置基準標記板。又 ，因以控制裝置，執行包含各檢測動作(使用標記檢測系統 來檢測複數個基準標記之至少1個)之各種測量次序，故能 維持相關測量之機能。因此，維持著測量機能，能獲得基 板載台之小型化，甚至裝置設置面積之縮減。 在該情形，更包含位置測量裝置，在正交座標系統上 管理前述基板載台之位置時，前述複數個基準標記板，能 包含：第1標記板，沿著前述正交座標系統上之第1軸方 向(配置有複數個基準標記)細長地伸展，及第2標記板， 沿著與前述第1軸方向正交之第2軸方向(配置有複數個基 準標記)細長地伸展。 在該情形，若進一步包含：光罩載台，用以保持形成 有前述圖案之光罩；驅動裝置，將前述光罩載台與前述基 板載台沿著前述第2軸方向同步移動；及一對光罩用標記 _____Ί____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 511155 A7 ____B7___________ 五、發明說明（^ ) 檢測系統，測量形成在前述光罩之前述圖案之前述第1軸 方向兩側的至少一對光罩標記時’能使前述第1標記板之 前述第1軸方向之長度設成大致對應前述成對之光罩標記 間之距離的長度，使前述第2軸方向之長度設成比形成前 述基準標記所需之長度稍微大的長度。在這種情形，能將 一對基準標記(能以一對光罩用標記檢測系統同時測量前述 一對光罩標記)形成在第1標記板上。 又，本發明之第1曝光裝置，包含前述位置測量裝置 、第1標記板及第2標記板時，若更進一步包含：光罩載 台，用以保持形成有前述圖案之光罩；驅動裝置，將前述 光罩載台與前述基板載台沿著前述第2軸方向同步移動； 光罩側位置測量裝置，測量前述光罩載台之位置；及光罩 用標記檢測系統，測量形成在前述光罩之前述圖案之前述 第1軸方向兩側的複數對光罩標記之情形，能使前述第2 標記板之前述第2軸方向之長度設成大致對應前述圖案之 前述第2軸方向之長度的長度，使前述第1軸方向之長度 設成比形成前述基準標記所需之長度稍微大的長度。在這 種情形，能將基準標記(能進行光罩側位置測量裝置與測量 基板載台之位置之位置測量裝置的比例核對，使用光罩用 標記檢測系統之既定之一方來進行)形成在第2基準標記板 上。 根據本發明之第3形態，係以能量束來曝光基板，在 前述基板上形成既定之圖案的第2曝光裝置，包含： 基板載台，進行2維移動； 紙張尺錢用中關家標準（CNS)A4規格（·21() x 2978公 ----- --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 ___B7__ 五、發明說明（7 ) 位置測量裝置，測量前述基板載台之位置； 基板保持構件，載置於前述基板載台上且保持前述基 板； 至少3個基準標記板，以與前述基板保持構件之位置 關係成爲一定之方式，設置於前述基板載台上，分別配置 於之多角形(包含前述基板保持構件之中心）之各頂點位置 附近； 標記檢測系統，檢測存在於前述基板載台上(包含前述 基準標記)之標記；及 控制裝置，執行包含檢測動作(使用前述標記檢測系統 與前述位置測量裝置來檢測至少3個基準標記之1個或複 數個)之各種測量次序。 藉此，因個別之基準標記配置於多角形之各頂點位置 附近，故能將基準標記間之間隔(距離)充分取大，能緩和 測量跨度之限制，藉此能獲得測量精度之提高。又，因基 板保持構件之中心存在於基準標記所包圍之多角形領域內 部，故根據基準標記位置之測量結果求出基板保持構件之 中心之情形，其中心點就相當於基準標記位置之所謂內插 點。因此，例如，控制裝置，使用標記檢測系統與位置測 量裝置，檢測設置於基板載台上之各基準標記之位置資料 ’藉由根據其位置資料進行既定之運算，能以某程度高之 可靠性求出基板保持構件之中心爲原點之保持構件座標系 統。又，控制裝置，使用標記檢測系統與位置測量裝置， 在任意之座標系統(例如載台座標系統)上求出對準標記(存 ~--- ---Q _____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------I----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 ___ B7_______ 五、發明說明（(^ ) 在於基板上之前述多角形內部)之位置資料’將它轉換爲前 述保持構件座標系統之位置資料。藉此’例如’即使是暫 時不能管理基板載台之位置之情形，藉由在新座標系統上 再度測量基準標記，根據其測量結果與前述保持構件座標 系統之位置資料能在新座標系統上以高可靠性求出前述對 準標記之位置資料。因此，根據與前述相同理由，能不招 致基板載台之大型化及裝置設置面積之擴大，且時常精度 良好地管理基板之位置。 在這情形，前述各基準標記，雖亦可直接形成在基板 載台上，但是例如，亦可進一步包含：設置於前述基板載 台上之前述基板保持構件周邊，分別形成至少1個前述基 準標記。 在這情形，在前述複數個基準標記板，可將前述至少 3個基準標記，依所使用之測量次序將這些基準標記分散 配置。在該情形，藉由將通常多數存在於基準標記板之標 記類，因應這些測量次序來分散，就維持著其機能，能獲 得各個基準標記板之小型化，甚至基板載台(配置基準標記 板)及曝光裝置全體之小型化。 在這情形，前述基板載台之位置，係以前述位置測量 裝置管理在正交座標系統上，前述複數個基準標記板，會g 包含：第1標記板，沿著前述正交座標系統上之第1軸方 向(配置有複數個基準標記)細長地延伸，及第2標記板， 沿著與前述第1軸方向正交之第2軸方向(配置有複數個基 準標記)細長地延伸。在該情形，藉由將存在多數個之基準 ----1Q___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 ____Β7_______ 五、發明說明（3 ) 標記，因應這些之使用形態來分散，就維持著其機能，能 獲得各個基準標記板之小型化，甚至基板載台(配置基準標 記板)之小型化。 又，例如，若是掃瞄型之曝光裝置，第1軸方向爲基 板之非掃瞄方向時，藉由使第1標記板沿此方向具有大致 基板上之照射領域大小，而在掃瞄方向具有微少之大小， 能在基準標記板上形成基準標記(使用2眼1對之光罩用標 記檢測系統（測量形成於光罩兩端之光罩對準標記）之兩眼 可同時測量）。另一方面，第2軸方向爲基板之掃瞄方向時 ，藉由使第2標記板沿此方向具有大致照射領域之大小， 而在非掃瞄方向具有微小之大小，能使用前述光罩用標記 檢測系統之單眼來進行，在基準標記板上形成進行干涉計( 測量光罩載台之位置)與干涉計(測量基板載台之位置)之比 例核對爲可能的基準標記，。 在本發明之第2曝光裝置，能將前述至少3個基準標 記分別形成於前述基板保持構件。 根據本發明之第4形態，係以能量束來曝光基板，在 前述基板上形成既定之圖案的第3曝光裝置，包含： 基板載台，進行2維移動； 位置測量裝置，測量前述基板載台之位置； 基板保持構件’載置於即述基板載台上且保持前述基 板； 至少2個基準標記板，以與前述基板保持構件之位置 關係成爲一定之方式，設置於前述基板載台上，包含相對 — ____11_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 ______________B7_ _ 五、發明說明（(D) 於通過前述基板保持構件之中心之直線上之前述中心呈對 向配置的第1基準標記及第2基準標記； 標記檢測系統，檢測存在於前述基板載台上之標記(包 含前述至少2個基準標記）；及 控制裝置，執行包含檢測動作(使用前述標記檢測系統 與前述位置測量裝置來檢測至少2個基準標記中之1個或 複數個)之各種測量次序。 藉此，因第1基準標記及第2基準標記係相對於通過 基板保持構件之中心之直線上之中心呈對向配置，故能將 兩基準標記間之間隔取爲基板保持構件之直徑程度之長度 ，能緩和測量跨度之限制，藉此能獲得測量精度之提高。 又，因在連結兩基準標記之直線上存在基板保持構件之中 心，故根據基準標記位置之測量結果求出基板保持構件之 中心時，其中心點就相當於基準標記位置之內插點。因此 ，例如，控制裝置，使用標記檢測系統與位置測量裝置來 檢測設置於基板載台上之各基準標記的位置資料，藉由根 據其位置資料進行既定之運算，就能以某程度高之可靠性 求出基板保持構件之中心爲原點之保持構件座標系統。又 ，控制裝置，使用標記檢測系統與位置測量裝置在任意之 座標系統，例如載台座標上，求出存在於基板上之前述直 線上的對準標g己之位置資料^藉由將它轉換爲目U述基板保 持構件座標系統之位置資料，例如，即使是暫時不能管理 基板載台之情形，藉由在新座標系統上再度測量基準標記 ，根據其測量結果與前述基板保持構件上之座標系統之位 - - ___12___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線^^" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 ___B7__________ 五、發明說明（（1 ) 置資料，能在新座標系統上以高可靠性求出前述對準標記 之位置資料。因此，根據與前述相同之理由，能不招致基 板載台之大型化及裝置設置面積之擴大，且時常精度良好 地管理基板之位置。又，此情形，由於2個基準標記係對 基板保持構件之中心爲對稱，例如能容易算出基板保持構 件之中心座標及旋轉角。 在此情形，能包含複數個基準標記板，設置於前述基 板載台上之前述基板保持構件周邊，形成前述至少2個基 準標記之任1個。 在此情形，在前述複數個基準標記板，能將前述至少 2個基準標記，依所使用之測量次序分散配置。 在此情形，前述基板載台之位置，係以前述位置測量 裝置管理在正交座標系統上，前述複數個基準標記板，能 包含第1標記板，沿著前述正交座標系統上之第1軸方向( 配置有複數個基準標記)細長地延伸，及第2標記板，沿著 與前述第1軸方向正交之第2軸方向(配置有複數個基準標 記)細長地延伸。 在本發明之第3曝光裝置，前述至少2個基準標記， 係能分別形成於前述基板保持構件。 又，在本發明之第3曝光裝置，前述基板載台之位置 ，係在正交座標系統上以前述位置測量裝置管理，連結前 述第1基準標記與前述第2基準標記之前述直線，對前述 正交座標系統之兩座標軸能大致傾斜45。。 在這情形，因連結第1基準標記與第2基準標記之直 -----13 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " -- 丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨·丨丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 ___ B7 _ 五、發明說明（θ) 線’對正交座標系統之座標軸大致傾斜45。，故就正交座 標系統之兩座標軸方向能以同等之精度進行標記位置之測 量。 又，在本發明曝光裝置之基準標記的檢測動作，亦可 不必檢測基準標記之位置資料(例如，限定基板載台之移動 之正交座標系統上之座標値）。例如，亦可在形成於光罩或 光罩載台等之標記之位置資料(包含與基準標記之相對位置 關係等)或投影光學系統之光學特性(投影倍率等)等之檢測 ，光罩座標系統與基板座標系統之對應配合等，僅使用基 準標記。例如，投影光學系統之投影倍率，藉由檢測形成 於光罩或光罩載台之複數個標記與對應於此之基板載台上 之複數個基準標記的相對位置關係，或光罩載台側之複數 個標記彼此之位置關係與與基板載台側之複數個基準標記 彼此之位置關係，能容易求出。光罩座標系統與基板座標 系統之對應配合，亦藉由檢測在光罩或光罩載台上沿著既 定之方向以既定間隔形成之複數個標記與對應於此之基板 載台上之複數個基準標記的相對位置關係能求出。 再者，在本發明，基板載台上之基準標記，係不僅是 直接形成於基板載台之基準標記，形成於固定在基板載台 之標記板的基準標記，亦包含形成於基板保持構件或固定 於此之標記板的基準標記等。 【圖式之簡單說明】 圖1係表示有關本發明之一實施形態之曝光裝置之槪 一 —_;___14__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線一 511155 A7 _B7________ 五、發明說明（（l) 略構成圖。 圖2係表示2個晶圓載台與標線片載台與投影光學系 統與對準系統之位置關係的立體圖。 圖3係表示圖1之載台裝置之構成的俯視圖。 圖4係在晶圓載台上之基準標記板之具體配置方法的 示意圖。 圖5係表示有關第1變形例之晶圓載台的俯視圖。 圖6係表示有關第2變形例之晶圓載台的俯視圖。 【符號說明】 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 10 曝光裝置 12 基盤 16 、 18 、 44 、 46 、48 干涉計 20 照明裝置 24a 、 24b 對準系統 25 標線片基盤 28 標線片干涉系統 3卜32 反射鏡 33a 、 33b 、 33c 、 33d 基準標記板保持部 35A 、 35B 直角反射鏡 39 、 96a 、 96b 、 96c、96d移動鏡 41 > 42 RA顯微鏡 60 對準控制裝置 70 載台控制裝置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 511155 A7 B7 五、發明說明（丨1f) 凸部 Y軸線性馬達 X軸線性馬達(滑件） X軸線性導件 主控制裝置 光軸 BI1Y、BI2Y、BI3Y、BI7Y、 測長軸 FMa、FMb、FMc、FMd、FMe、FMf、FMg、FMh FMi、FMa、FMb’、FMc’、FMcT 基準標記板
72 80 82 86 90 ΑΧ、SXa、SXb BI1X、BI2X、BI6X BI8Y 81 83 87 84、85 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 晶圓保持器 曝光用光 Mb2、Mb3、Me、Md、Mel、 基準標記 投影光學系統 標線片 標線片載台 晶圓 WST卜 WST2、WSTr、WST2,、 WST’ 基板載台(晶圓載台） 【較佳之實施形態】 以下，根據圖1〜圖4說明本發明之一實施形態。 在圖1，表示有關本發明之曝光裝置10之槪略構成 ___ \fs ___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） HI ^ H2 IL Ma卜 Ma2、Mbl Me2 PL R RST W卜W2 511155 A7 _________B7________ 五、發明說明（i f) 該曝光裝置10，係所謂步進掃描（step and scan)方式之掃 描曝光型曝光裝置。 該曝光裝置10，係包含：照明系統20，以曝光用光 IL從上方照明標線片R(光罩）；標線片驅動系統，主要將 則述標線片R向掃描方向(在此，係與圖1之紙面正交方向 之Y軸方向)驅動；投影光學系統PL，配置於前述標線片 R下方；載台裝置，配置於該投影光學系統PL下方，包含 晶圓載台WST1、WST2(分別保持晶圓Wl、W2(基板)及獨 立進行2維方向移動之基板載台；及控制系統，控制上述 各構件。 前述照明系統20，例如，如特開平10-112433號公報 ’特開平6-349701號公報及對應於此之美國專利第5、534 、970號公報等所揭示，包含：光源；照度均一化系統， 包含光學積分器；中繼透鏡；可變ND濾光片；標線片遮 簾；及分光鏡等均未圖示。光學積分器，能使用複眼透鏡 ，桿式積分器（內面反射型積分器），或繞射光學元件等。 引用上述美國專利之揭示作爲本申請書所述之一部分。 在該照明系統20，以曝光用光IL(作爲能量束)用大致 均一之照度對狹縫狀之照明領域部分(被畫有電路圖案等之 標線片R上之標線片遮簾所限制)作照明。在此，曝光用光 IL，使用KrF準分子雷射光(波長248nm)，ArF準分子雷射 光(波長193nm)等之遠紫外光，或h雷射光(波長157nm)等 之真空紫外光等。曝光用光IL，亦可使用來自超高壓水銀 燈之紫外域之光線(g線，i線等）。 一丨 _ _ 17_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I I I I--I-------I I I I I ^ · I------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 --------— R7___ 五、發明說明（/^ ) 則述標線片驅動系統，係包含：標線片載台RST，保 持標線片R ’沿著圖1所示之標線片基盤25能在χγ2維面 內移動），標線片驅動部，包含驅動該標線片載台RST之線 性馬達等(未圖示）；及標線片干涉系統28，管理該標線片 載台RST之位置。 更詳述之，標線片載台RST，實際上，係透過未圖示 之非接觸軸承，例如真空預壓型氣體靜壓軸承裝置，浮起 支撐於標線片基盤25上，以下列構件所構成：標線片粗動 載台’以未圖示之線性馬達沿γ軸方向(掃瞄方向)在既定 行程範圍內驅動；及標線片微動載台，對該標線片粗動載 口以驅動機構(由音圈馬達(v〇ice c〇il motor)等組成)沿X方 向、Y方向及方向(Z軸周圍之旋轉方向)微小驅動。透 過未圖示之靜電夾頭或真空夾頭將標線片R吸著保持於該 標線片微動載台上。又，雖省略圖示，由於標線片粗動載 台之移動所發生之反作用力，例如，如特開平8-63231號 公報及對應於此之美國專利第6、246、204號等所揭示， 係藉由將線性馬達（用以驅動標線片粗動載台）之可動子與 固定子對標線片基盤25互相向反方向相對移動來排除。引 用上述美國專利之揭75作爲本申g靑書所述之一^部分。 如上述，標線片載台RST，實際上，雖由2個載台構 成，然而，在以下，爲方便上，將標線片載台RST當作單 一之載台(以未圖示之標線片驅動部作X軸、Y軸方向之微 小驅動，θζ方向之微小旋轉，及Y軸方向之掃瞄驅動)來 說明。 _18_______ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 ------- B7 _ 五、發明說明（ί 1 ) 在標線片載台RST上’如圖2所示，在X軸方向之一 側(+X側)端部，向Y軸方向延設平行平板移動鏡39(以與 標線片載台RST相同材料(例如陶瓷)組成），在該移動鏡39 之X軸方向之一側面以鏡面加工形成反射面。向該移動鏡 39之反射面照射來自干涉計之干涉計束(構成圖1之干涉計 系統之測長軸BI6X所示），藉由在其干涉計受光其反射光 而測量對基準面之相對位移，來測量標線片載台RST之位 置。在此，具有該測長軸BI6X之干涉計，實際上係具有能 獨立測量之2支干涉計光軸，能測量標線片載台rST之X 軸方向位置，與測量偏搖量（0 z旋轉量）。具有該測長軸 BI6X之干涉計，係用來進行：根據來自干涉計ι6(或18)( 參閱圖3)(具有後述之晶圓載台側測長軸BI1X(或BI2X))之 晶圓載台WST1(或WST2)之偏搖資料或位置資料，向抵消 標線片與晶圓之相對旋轉(旋轉誤差）之方向旋轉控制標線 片載台RST，或X方向之標線片與晶圓之位置配合。 另一方面，在Y軸方向(標線片載台RST之掃瞄方向) 之一側（圖1紙面之前面），設置一對直角反射鏡(corner cube mirror)35A、35B。而且，從未圖示之一對雙軌(double path)干涉計，對該等直角反射鏡35A、35B照射干涉計束( 在圖2以測長軸ΒΓ7Υ、BI8Y表示）。該等干涉計束，從直 角反射鏡35A、35B回到設置於標線片基盤25上之未圖示 之反射面。而後，在未圖示之反射面所反射之各反射光就 返回同一光路，以雙軌干涉計分別受光，來測量來自各直 角反射鏡35A、35B之基準位置(參考位置，係前述標線片 ___19_______ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---I--11111—^^^111111--^ 0 I I---I-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 ___B7__ _ 五、發明說明（（F) 基盤25上之反射面)之相對位移。而後，將這些雙軌干涉 計之測量値供給載台控制裝置70(參閱圖1)，以載台控制 裝置70例如根據其平均値算出標線片載台RST之Y軸方 向位置，供給其算出結果至主控制裝置90。Y軸方向位置 之資料(以雙軌干涉計測量所得者），係用來作：根據Y軸 干涉計46(具有後述之晶圓側之測長軸BI2Y)(參閱圖3)之 測量値進行標線片載台RST與晶圓載台WST1(或WST2)的 算出，及根據於此進行掃瞄曝光時之掃瞄方向(γ軸方向) 之標線片與晶圓的同步控制。 即，在本實施形態，藉由測長軸BI6X所示之干涉計 及測長軸BI7Y、BI8Y所示之一對雙軌干涉計來構成干涉 計系統28。 又，構成標線片R之玻璃基板之材料，需要以所使用 之光源來區別其使用。例如，使用F2雷射光源等之真空紫 外光源作爲光源之情形，需要使用螢石或氟化鎂，氟化鋰 等之氟化物結晶，或氫氧基濃度在lOOppm以下、且含有氟 之人造石英(添氟石英)等，使用ArF準分子雷射光源或KrF 準分子雷射光源之情形，除上述各物質外，亦可使用人造 石英。 前述投影光學系統PL，在此，係由具有Z軸方向之共 通光軸之複數片透鏡元件組成，使用兩側遠心具有既定之 縮小倍率，例如1/5、或1/4之屈折光學系統。因此，步進 •且•掃描方式之掃描曝光時之晶圓載台之掃描方向之移 動速度，就成爲標線片載台之移動速度之1/5或1/4。 ___________20 ____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------一 511155 A7 _ -- ____B7__ 五、發明說明（ή ) 前述載台裝置，如圖1所示，係包含：2個晶圓載台 WST1、WST2，配置於基盤12之上方；載台驅動系統，驅 動該等晶圓載台WST1、WST2 ;及干涉計系統，測量晶圓 載台WST1、WST2之位置的位置測量裝置。晶圓載台 WST1、WST2 ’係透過未圖不之非接觸軸承，例如真空預 壓型空氣靜壓軸承(以下，稱爲「氣墊」），保持既定之間 隙浮起支撐在基盤12上方。而且，晶圓載台WSTb WST2 ’以載台驅動系統，構成爲獨立於X軸方向(第1軸方向， 圖1紙面左右方向)及Y軸方向(第2軸方向，與圖1紙面 正交方向)而能向2維方向驅動。 更詳述之，在晶圓載台WST卜WST2之底面設置未圖 示之氣墊於複數處，藉由該等氣墊之空氣噴出力與真空預 壓力之平衡，例如以保持數//m程度之間隔之狀態，浮起 支撐在基盤12上。 在基盤12上，如圖3平面圖所示，係配置向X軸方 向延伸之一對X軸線性導件86、87(例如由內藏永久磁鐵 之磁極組所構成)向Y軸方向隔離既定間隔而配置。在該等 X軸線性導件86、87上方，各2個滑件82、84及83、85( 沿著該X軸線性導件能移動)分別透過未圖示之氣墊，例如 以保持數程度之間隔浮起支撐。合計4個滑件82 ' 84 、83、85，具有截面倒U字狀之形狀(如從上方及側方包圍 X軸線性導件86或87)，在其內部分別內藏電樞線圈。即 ，在本實施形態，藉由分別內藏電樞線圈之滑件82、84 ( 電樞組)與X軸線性導件86，分別構成動圈型之X軸線性 ___21_____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — — — — —--I I ---— II--^ . I--I I I I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 ----_B7__ 五、發明說明（Ά) 馬達。同樣’藉由滑件83、85 (電樞組)與χ軸線性導件87 ’分別構成動圈型之X軸線性馬達。在以下，將上述4個 X軸線性馬達之各個，使用與滑件82、84、83、85(構成個 別之可動子)相同之符號，適宜稱爲X軸線性馬達82、X 軸線性馬達84、X軸線性馬達83、及X軸線性馬達85。 上述4個X軸線性馬達82〜85(滑件）中之2個，即X 軸線性馬達82、83，係分別固定於延伸在Y軸方向之Y軸 線性導件80 (例如，內藏電樞線圏之電樞組所組成)之長邊 方向之一端與另一端。又，剩下之2個X軸線性馬達84、 85，係固定於延伸在γ軸方向之γ軸線性導件81之一端 與另一端。因此，Y軸線性導件80、81，係藉以各一對之 X軸線性馬達82、83，84、85，沿著X軸個別驅動。 在晶圓載台WST1之底部，係設置具有永久磁鐵之磁 極組(省略圖示），藉以該磁極組與另一方之Y軸線性導件 80，來構成動磁型之Y軸線性馬達，沿Y軸方向驅動晶圓 載台WST1。又，在晶圓載台WST2之底部，係設置具有 永久磁鐵之磁極組(省略圖示），藉以該磁極組與一方之Y 軸線性導件81，構成動磁型之Y軸線性馬達，向Y軸方向 驅動晶圓載台WST2。在以下，將該等Y軸線性馬達，使 用與線性導件80、81 (構成個別之固定子)相同之符號，適 宜稱爲Y軸線性馬達80、Y軸線性馬達81。 又，在本實施形態，前述X軸線性馬達82〜85及Y 軸線性馬達80、81，係分別以圖1所示之載台控制裝置70 控制。 __ __—_22_丨丨丨-___ _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂- - -------線^^- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 ___B7_______ 五、發明說明（v\) 又，藉由使一對X軸線性馬達82、83(或84、85)分別 所發生之推力稍微不相同，能控制晶圓載台WST1(或 WST2)之偏搖。 回到圖1，在前述晶圓載台WST1上，設置晶圓保持 器H1，作爲基板保持構件。在該晶圓保持器H1之上面， 如圖4所示，形成複數個凸部72，同心圓且直徑不相同， 透過未圖示之吸引口 (設置於形成在該等凸部72彼此間之 槽部底面），藉以真空泵(未圖示）之真空吸引力，吸著保持 晶圓W1於晶圓保持器H1上。 又，如圖4所示，在該晶圓保持器H1周邊部之既定 位置，更詳言之，在晶圓保持器H1外側之四角形之頂點 位置附近，將4個基準標記板FMa、FMb、FMc、FMd(分 別形成基準標記)以使其表面與晶圓W1成爲同一高度之方 式配置。該等基準標記板FMa、FMb、FMc、FMd，各透過 基準標記板保持部33a、33b、33c、33d —體地固定在晶圓 保持器HI。即，基準標記板FMa、FMb、FMc、FMd與晶 圓保持器HI之位置關係係一定。 在前述基準標記板FMa上面，如圖4所示，向X軸方 向隔離既定間隔形成一對基準標記Mai、Ma2。這些基準 標記Mai、Ma2，係配置在能以2眼一對之RA顯微鏡41、 42(參閱圖1，後述)之兩眼同時測量之位置。形成這些基準 標記Mai、Ma2之基準標記板FMa，沿X軸方向係大致具 有晶圓W1上之照射領域大小，沿Y軸方向係俯視呈矩形( 具有能描繪基準標記程度之大小)之形狀。 _ 23 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -*ϋ ϋ·- n n n n a 1· —ai 11 ϋ ϋ 1 ϋ I l 511155 A7 ___B7____________ 五、發明說明 又，在基準標記板FMb上，沿Y軸方向隔離既定間隔 形成3個基準標記Mbl、Mb2、Mb3。這些基準標記Mbl、 Mb2、Mb3，係用來作干涉計彼此間之所謂比例測量(分別 測量所謂基線測量時所進行之網載台RST、晶圓載台WST1 之位置），即，用來作進行相對掃瞄動作時之位置核對。基 準標記板FMb(形成這些基準標記Mbl、Mb2、Mb3)，沿Y 軸方向，係具有晶圓W1上之照射領域大小，沿X軸方向 ，係俯視呈矩形（具有能描繪基準標記程度之大小）之形狀 〇 又，在剩下之基準標記板FMc、FMd上，分別形成基 準標記Me、Md。這些基準標記Me、Md，係以最小自乘法 求出晶圓保持器H1之中心及晶圓保持器H1之旋轉等之情 形等所使用之標記。又，就使用各基準標記(形成在上述各 基準標記板上)之各種測量方法將予後述。 該情形，基準標記板FMa、FMb、FMc、FMd，因設置 於包含晶圓保持器HI中心在內之四角形(大致正方形)之頂 點位置，故在其四角形領域內(以圖4中之點線包圍之領域 EA)含有晶圓W1之大致全面。對該理由將予後述。 在晶圓載台WST1之上面，沿Y軸方向延設X移動鏡 96a(在X軸方向之一端(-X側端)具有正交X軸之反射面）’ 沿X軸方向延設Y移動鏡96b(在Y軸方向之一端(+Y側端) 具有正交Y軸之反射面）。在該等移動鏡96a、96b之各反 射面，如圖2及圖3所示，投射來自干涉計(具有構成後述 之干涉計系統的既定之測長軸)之干涉計束(測長光束），藉 _____24____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------I----訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 _______Β7________ 五、發明說明 由將其反射光以各干涉計受光，測量來自各移動鏡反射面 之基準位置(一般在投影光學系統PL側面或對準系統之側 面，配置固定鏡，作爲基準面)之位移，藉此，來測量晶圓 載台WST1之2維位置。 另一方之晶圓載台WST2之構成，雖爲左右對稱，然 而與上述之晶圓載台WST1相同。 即，在晶圓載台WST2上，如圖1所示，透過晶圓保 持器Η2(基板保持構件），以真空夾頭(未圖示）真空吸著晶 圓W2。晶圓保持器Η2，基本上，係構成爲與前述之晶圓 保持器Η1相同，在其周圍部分之既定位置關係，具體而 言在大致正方形狀之四角形各頂點位置，如圖2及圖3所 示，分別配置4個基準標記板FMa’、FMb1、FMc’、FMd’， 各透過基準標記板保持構件與晶圓保持器H2成爲一體化 。這些基準標記板FMa’、FMb’、FMc，、FMd’之上面，以與 晶圓W2(載置於晶圓保持器H2上)之表面成爲相同高度之 方式設定。又，在晶圓載台WST2上面，各延設移動鏡96c 、96d。在該等移動鏡96c、96d，如圖2所示，投射來自干 涉計（具有構成後述之干涉計系統的既定之測長軸）之干涉 計束，藉由將其反射光以各干涉計受光，來測量晶圓載台 WST2之2維位置。 又，如圖2及圖3所示，晶圓載台WST2上之基準標 記板，因對與晶圓載台WST1上之基準標記板對應者，係 在晶圓載台WST1所使用之符號加上「’」來表示，故對基 準標記，方便上，在以下之說明與基準標記板同樣加上「’ ____25_____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線^^· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 _____B7___ 五、發明說明（ν+) 」來說明。 回到圖1，在前述投影光學系統PL之X軸方向兩側’ 將對準系統24a、24b(持有相同機能之離軸(off axis)方式)設 置於從投影光學系統PL之光軸(與標線片圖案像之投影中 心一致)各離開同一距離之位置。這些對準系統24a、24b， 在此，使用FIA(Filed Image Alignment)系統之顯微鏡，在物 件標記照射檢測光束（不使晶圓上之光阻感光之寬波帶 (board band)，使用攝影元件(CCD)等對以來自其對象標記 之反射光結像於受光面之對象標記之像與未圖示之指標之 像進行攝影，輸出這些攝影訊號的影像處理方式。根據這 些對準系統24a、24b之輸出，能進行基準標記板上之基準 標記及晶圓上之對準標記之X、Y2維方向之位置測量。 又，對準系統24a、24b，不僅是FIA系統，當然能單 獨或適當組合使用對準感測器(例如將連貫(coherent)之檢測 光照射於對象標記，從其對象標記檢測所發生之散亂光或 折回光，或從其對象標記干涉所發生之2個折回光(例如同 次數)來檢測）。 在本實施形態，對準系統24a，係使用於晶圓W1(保 持在晶圓載台WST1上)上之對準標記及基準標記(形成在晶 圓載台WST1上之各基準標記板上)之位置測量等。又，對 準系統24b，係使用於晶圓W2(保持在晶圓載台WST2上) 上之對準標記及基準標記(形成在晶圓載台WST2上之各基 準標記板上)之位置測量等。 來自這些對準系統24a、24b之資料，以對準控制裝置 _2^___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I I I I 1 I I 訂·-------I 一 511155 A7 ----- B7_______ 五、發明說明 〆） 60作A/D轉換，運算處理已數位化之波形訊號，來檢測標 記位置(即，分別以對準系統24a、24b之指標中心爲基準 的檢測對象標記)之位置資料。從對準控制裝置60傳送檢 測結果至主控制裝置90，以主控制裝置90，因應其檢測結 果對載台控制裝置70指示曝光時之同步位置校正等。 其次’就干涉計系統(管理晶圓載台WST卜WST2之 位置)之構成，參閱著圖1〜圖4來說明。 如這些圖所示，在移動鏡96a(沿著第1軸(X軸)(通過 ί又以光學系統PL之投影中心(光軸AX)與對準系統24a、 24b之個別之檢測中心（光軸sXa、SXb)設置在晶圓載台 WST1上面之X軸方向一側），照射干涉計束(來自圖1之X 軸干涉§十16之測長軸BI1X所表示者），同樣，在移動鏡 96c(沿著第1軸設置在晶圓載台WST2上面之X軸方向另 一側），照射干涉計束(來自圖1所示之X軸干涉計丨6之測 長軸BI2X所表示者）。而且，在干涉計π、18，藉由受光 該等反射光，測量來自各反射面之基準位置之相對位移， 來測量晶圓載台WST1、WST2之X軸方向位置。在此，干 涉計16、18，如圖2所示，係具有3支光軸之3軸干涉計 ’除晶圓載台WST1、WST2之X軸方向之測量外，亦能測 量Y軸周圍之旋轉量(轉動量)及Z軸周圍之旋轉量(偏搖量 )。各光軸之輸出値係能獨立測量。又，在前面之說明，晶 圓載台WST1、WST2好像均爲單一之載台來說明，但是晶 圓載台WST1、WST2，實際上，均包含載台本體(以γ軸馬 達80、81分別驅動)與晶圓台(透過未圖示之z水準驅動機 ---—27___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）"-- --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 -—-—_B7_________ 五、發明說明（yi) 構搭載於該載台本體上部）。而且，移動鏡，係分別固定於 晶圓台。因此，晶圓台(載置晶圓w)之傾斜控制時的驅動 量，全部能以干涉計16、18等監視。 如上述，晶圓載台WST1、WST2雖均以載台本體，晶 圓台等複數種構成部分所構成，但在以下，爲說明之方便 上，將晶圓載台WST卜WST2，當作除Z軸周圍之旋轉方 向（<9 Z方向)外能移動5自由度方向之單一載台來說明。當 然，晶圓載台亦可移動包含6» z方向之6自由度方向。 又，測長軸BI1X、測長軸BI2X之各干涉計束，係在 晶圓載台WST1、WST2之移動範圍全域時常照射至晶圓載 台WST1、WST2之移動鏡96a、96c，因此，沿X軸方向而 言，不論使用投影光學系統PL之曝光時，使用對準系統 24a、24b時等任何時，晶圓載台WST1、WST2之位置，係 根據測長軸BI1X、測長軸BI2X之測量値來管理。 又，在本實施形態，如圖2及圖3所示，設置Y軸干 涉計46，具有在投影光學系統PL之投影中心垂直交叉於 X軸之測長軸BI2Y，與Y軸干涉計44、48 ，分別具有在 對準系統24a、24b之個別檢測中心各垂直交叉於X軸之測 長軸 BI1Y、BI3Y。 此情形，在使用投影光學系統PL曝光時之晶圓載台 WST卜WST2的Y方向位置測量，係使用通過光學系統PL 之投影中心(即，光軸AX)之測長軸BI2Y之干涉計46的測 量値，在使用對準系統24a時之晶圓載台WST1的Y方向 位置測量，係使用通過對準系統24a之檢測中心(H卩，光軸 ___28_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---I--— II---· I-----丨訂----— II-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 ______B7__ 五、發明說明（/ ) SXa)之測長軸BI1Y之干涉計44的測量値，在使用對準系 統24b時之晶圓載台WST2的Y方向位置測量，係使用通 過對準系統24b之檢測中心(即，光軸sXb)之測長軸BI3Y 之干涉計48的測量値。 因此，依各使用條件，Y軸方向之干涉計測長軸就從 設置於晶圓載台WST卜WST2上面之移動鏡96b、96d之 反射面脫離，然而，至少一個測長軸，即前述之測長軸 BI1X、BI2X因不會從各晶圓載台WST1_、WST2之移動鏡 96a、96c脫離，故能以所使用之干涉計光軸進入反射面上 之適宜位置進fT Y側之干涉計之重校正。 又’上述Y測量用之各干涉計44、46、48，如圖2所 示，係具有各2支光軸之2軸干涉計，除測量晶圓載台 WST^、WST2之Y軸方向以外，能測量X軸周圍之旋轉量 (俯仰量）。各光軸之輸出値係能獨立測量。 本實施形態，係以2個X軸干涉計16、18及3個Y 軸干涉計44、46、48合計5個干涉計，來構成干涉計系統 ’管理晶圓載台WST1、WST2之2維座標位置。 又，在本實施形態，如後述，晶圓載台WST1、WST2 內之一方執行曝光次序期間，另一方係執行晶圓交換，晶 圓對準次序，但此時爲避免生兩載台之干涉，以載台控 制裝置70，根據各干涉計之輸出値因應主控制裝置9〇之 指令，來管理晶圓載台WST卜WST2之移動。 再者，在本實施形態之曝光裝置1〇，如圖1所示，在 標線片R之上方，設置一對標線片對準顯微鏡41、42 (以 —____29_____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） '—~一 --------------------訂-------—線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 —_ ___B7____ 五、發明說明（yf^) 下，方便上稱爲「RA」顯微鏡），爲透過光學系統PL同時 觀察標線片R上之標線片標記RM1、RM2與基準標記板之 標記，以使用曝光波長之TTR(Through The Reticle)對準光 學系統所組成。這些RA顯微鏡41、42之檢測訊號，係透 過對準控制裝置60，供給主控制裝置90。該情形，若將反 射鏡31及32 (用以導件來自標線片R之檢測光至各RA顯 微鏡41、42)移動自如地配置，曝光次序一開始，則在來自 主控制裝置90之指令下，以未圖示之鏡驅動裝置使各反射 鏡31及32躲避。又，與RA顯微鏡41、42同等之構成， 例如詳細揭示於特開平7-176468號公報及對應於此之美國 專利第5、646、413號等。引用上述美國專利之揭示作爲 本申請書所述之一部分。 又，雖省略圖示，在光學系統PL，對準系統24a、24b ，分別設置用以調查聚焦位置的自動焦點/自動水準測量機 構(以下，稱爲「AF/AL系統」）。其中，設置於光學系統 PL之AF/AL系統，係用以檢測晶圓(W1或W2)之曝光面是 否一致於光學系統PL像面之焦點深度範圍內(是否聚焦)而 設置。這是因爲若要以掃瞄曝光將標線片R上之圖案正確 轉印於晶圓(W1或W2)上，標線片R上之圖案形成面與晶 圓(W1或W2)之曝光面就必要相對於光學系統pl時常共同 動作。在本實施形態，該AF/AL系統，係使用例如特開平 6-283403號公報及對應於此之美國專利第5、448、332號 等所揭示之所謂多點焦點位置檢測系統。引用上述美國專 利之揭示作爲本申請書所述之一部分。 ______ 30 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線一 511155 A7 _____B7_____ Λ 五、發明說明（> ) 又，設置於對準系統之AF/AL系統亦構成爲相同，在 使用對準系統24a、24b測量對準感測器時，藉由執行著與 曝光時同樣之AF/AL系統之測量、控制的自動焦點/自動水 準，來進行對準標記之位置測量，能高精度之對準測量。 曝光裝置10之控制系統，如圖1所示，係由微型電腦 (或工作站)等組成，以主控制裝置90(統轄地控制裝置全體 之控制裝置)及載台控制裝置70、對準控制裝置60(在該主 控制裝置90之支配下)等爲中心來構成。 其次，以圖1所示之控制系統之構成各部之動作爲中 心，就有關本實施形態之曝光裝置10之2個晶圓載台 WST1、WST2上之同時處理，以晶圓對準動作爲中心說明 〇 在此，如圖2所示，從在晶圓載台WST2側對晶圓W2 進行曝光動作，與此倂行在晶圓載台WST1側進行晶圓W1 之對準動作的情形開始說明。又，在晶圓Wl、W2之表面 ，雖未圖示，在X軸方向、Y軸方向以既定節距形成多數 處照射領域（區劃領域），在各照射領域，以前面之半導體 製造工程已分別形成既定之電路圖案，對準用之X軸晶圓 標記及Y軸晶圓標記。以下，將這些各晶圓標記總稱爲「 對準標記」。 a.首先，在晶圓載台WST2側，對晶圓W2進行曝光如 下。即，載台控制裝置70，根據對準結果(從主控制裝置 90與對將後述之晶圓W1之對準動作同樣且事先進行)所給 與之指令’監視著干涉計系統（具有測長軸BI2Y之干涉計 - ----— Ή__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---III--訂· I ---- --- 511155 A7 __B7_______ 五、發明說明（Y) 46與具有測長軸ΒΙ2Χ之干涉計18)之測量値，控制χ軸線 性馬達84、85及Υ軸線性馬達81，來移動晶圓載台WST2 至掃瞄開始位置(加速開始位置)(用以曝光晶圓W2之第1 照射領域）。 b. 其次，載台控制裝置70，因應主控制裝置90之指示 ，開始標線片R與晶圓W2 (即，標線片載台RST與晶圓 載台WST2)之Y軸方向之相對掃瞄，當兩者RST 、WST2 達到各目標掃瞄速度，達到等速同步狀態，以來自照明系 統20之紫外脈衝光開始照明標線片R之圖案領域，開始掃 瞄曝光。上述之相對掃瞄，係載台控制裝置70，藉由監視 著前述之干涉計系統（各具有軸長軸BI2Y、BI2X之干涉計 46、18)之測量値，及標線片干涉計系統28(各具有軸長軸 BI7Y、BI8Y、BI6X之干涉計)之測量値，控制標線片驅動 部及X軸線性馬達84、85，Y軸線性馬達81來進行。 c. 開始此掃瞄曝光之前，在兩載台RST、WST2達到 各目標掃瞄速度時，主控制裝置90，雖指示未圖示之雷射 控制裝置來開始脈衝發光，然而以載台控制裝置70透過未 圖示之遮簾驅動裝置，將照明系統內之可動標線片遮簾之 既定葉片之移動與標線片載台RST之移動同步控制。藉此 ，防止紫外脈衝光照射至標線片R上之圖案領域外，這一 點就與通常之掃描步4機相同。 d·載台控制裝置70，透過標線片驅動部及χ軸線性馬 達84、85，Y軸線性馬達81來同步控制標線片載台RST 及晶圓載台WST2。此時，特別在上述之掃瞄曝光時，將 ______32____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） ------------------丨訂---------線^^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 ___B7____-- 五、發明說明（41) 標線片載台RST之Y軸方向之移動速度Vr與晶圓載台 WST2之Y軸方向之移動速度Vw，以維持在因應投影光學 系統PL之投影比例(1/4倍或1/5倍)之速度比之方式進行同 步控制。
e. 而後，以紫外脈衝光逐次照射標線片R上之圖案領 域之不相同領域，藉由完成對圖案領域全面之照明’結束 晶圓W2上之第1照射領域之掃瞄曝光。藉此，標線片R 上之圖案就透過投影光學系統PL縮小轉印在第1照射領域 〇 f. 又，未圖示之遮簾驅動裝置，根據來自載台控制裝 置70之指示，爲使紫外脈衝光向掃瞄曝光剛結束之後的標 線片R上之圖案領域外之照射遮光，使可動標線片遮簾之 既定葉片之移動與標線片載台RST之移動同步控制。 g. 如上述，當第1照射領域之掃瞄曝光結束，就根據 來自主控制裝置90之指示，以載台控制裝置70，透過X 軸線性馬達84、85，Y軸線性馬達81向X、Y軸方向步進 移動晶圓載台WST2，移動至掃瞄開始位置（加速開始位置 )(爲第2照射領域之曝光）。在步進時，載台控制裝置70 根據干涉計系統(各具有測長軸BI2Y、測長軸BI2X之干涉 計46、18)之測量値，即時測量晶圓載台WST2之X、Y、 θζ方向之位置位移。根據此測量結果，載台控制裝置7〇 ，控制晶圓載台WST2之位置使晶圓載台WST2之ΧΥ位置 位移成爲既定狀態。又，載台控制裝置7〇根據晶圓載台 WST2之0 ζ方向位移資料控制標線片驅動部，以補償其晶 ______J3___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---I I I--訂--------- 511155 A7 _____B7___ 五、發明說明（β) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圓側之旋轉位移誤差之方式來旋轉控制標線片載台RST(標 線片微動載台）。 h. 而後，因應主控制裝置90之指示，以載台控制裝置 70，未圖示之雷射控制裝置，與上述同樣控制各部之動作 ，對晶圓W2上之第2照射領域進行與上述同樣之掃瞄曝 光。 i. 如以上所述，反覆進行掃瞄曝光（晶圓W2上之照射 領域）與步進動作(爲下一照射領域曝光），在晶圓W2上之 曝光對象照射領域順次轉印標線片R之圖案。 又，累計曝光量（上述掃瞄曝光中給與晶圓上各點者) 之控制，係以主控制裝置90，透過載台控制裝置70或未 圖示之雷射控制裝置，藉由控制：未圖示之光源之振盪頻 率(脈衝頻率）；光源所輸出之每脈衝之脈衝能量；照明系 統20內之減光部之減光率；及晶圓載台與標線片載台之掃 瞄速度，其中至少一項來進行。 再者，主控制裝置90，例如，在掃瞄曝光時校正標線 片載台與晶圓載台之移動開始位置（同步位置）之情形，對 移動控制各載台之載台控制裝置70指示因應校正量之載台 位置之校正。 如上述a.〜i.，與對晶圓2以步進掃描方式進行曝光倂 行，在晶圓載台WST1側，以下述步驟進行晶圓1之對準 動作。 (1)作爲前題，假設載置晶圓1之晶圓載台WST1，係 位置於對準系統24a下方(參閱圖2)。此時，如圖2所示， ------3^_ '__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 511155 A7 ____B7 __ 五、發明說明) 晶圓載台WST1之位置，以干涉計44、16(各具有測長軸 BI1Y、BI1X)測量，在對準時座標系統上(以測長軸BI1Y、 BI1X限定之對準系統24a爲原點)測量來管理。在此，所測 量之位置資料，係透過載台控制裝置70供給主控制裝置 90 ° (2) 其次，主控制裝置90，以將各基準標記(形成於設 置在晶圓保持器H1附近之4個基準標記板FMa〜FMd)中， 4個基準標記Mai、Mb2 ' Me、Md，順次定位於對準系統 24a之檢測範圍內之方式，透過載台控制裝置70控制晶圓 載台WST1之移動。藉此，每作定位，透過對準系統24a 以對準控制裝置60測量基準標記Mai、Mb2、Me、Md之 X軸方向、Y軸方向之位置偏差量(對對準系統24a內部之 指標標記的位置偏差量），傳送其測量結果至主控制裝置90 。主控制裝置90，就根據各基準標記之位置偏差量與各測 量時之晶圓載台WST1之位置資料(干涉計44、16之測量 値），求出上述對準時座標系統之基準標記Mai、Mb2、Me 、Md之座標値，存儲於記憶體。 (3) 其次，主控制裝置90，與求出上述對準時座標系統 之基準標記Mai、Mb2、Me、Md之座標値時完全相同，從 分別設置於晶圓W1上之至少3個照射領域(正確而言，含 在前述圖4所示之四角形之領域EA內部之至少3個照射 領域)之各對準標記之X方向、Y方向之位置偏差量之測量 ，個別測量時之晶圓載台WST1之座標(以干涉計16、44 所測量），來算出對準時座標系統上之各對準標記之X座標 ___ 35__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------一 511155 A7 __B7________ 五、發明說明（lf) 、Y座標。 (4) 其次，主控制裝置90，從在上面測量之晶圓保持器 H1附近之4個基準標記Mai、Mb2、Me、Md之座標’以 最小自乘法算出晶圓保持器HI之中心座標及旋轉角Θ1， 來決定晶圓保持器HI (將其中心座標爲原點之ΧΥ正交系 統僅旋轉角度Θ 1)之座標系統(以下，稱爲「保持器座標系 統」）。 (5) 然後，主控制裝置90，將晶圓W1上之對準標記之 對準時座標系統上之座標（實測値），轉換爲保持器座標系 統上之座標，使用轉換後之座標，例如特開昭61-44429號 公報及對應於此之美國專利第4、780、617號等揭示，以 增強型總對準(Enhanced Global Alignment，EGA)方式之統 計處理之模式來決定晶圓W1上之第i個照射領域之配列 座標(兄、Y0)。引用上述各美國專利之揭示作爲本申請書所 述之一部分。 在此，選擇屬於四角形領域EA(被用以決定保持器座 標系統之基準標記Mai、Mb2、Me、Md所限制）內部之照 射領域之對準標記，且測量。因此，即使將這些對準標記 之位置座標轉換爲保持器座標系統上之座標，能當作可靠 性高者來處理。從而，從這些座標値所決定之配列座標(Xi 、Y〇係可靠性高。即可認爲僅含有與基準標記Mai、Mb2 、Me、Md之測量誤差同程度之誤差。 上述之配列座標(兄、Y〇，亦係對晶圓保持器H1之晶 圓W1之各照射領域的相對位置資料，其配列座標(Xl、Yl) _ 36__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
' ^1 ϋ ·ϋ n n n n · 1 an fe_Bi Bn ϋ Ml —B__l I I 511155 A7 ____ __B7_______ 五、發明說明 0^) 就存儲於主控制裝置90內之記憶體內。又，本實施形態因 以對X軸及Y軸殘留晶圓保持器H1之旋轉誤差爲前提， 故晶圓保持器H1之座標系統就對X軸及γ軸旋轉。 又’對準系統24a，因使用非曝光波長之寬帶域(Broad Band)之對準光，故基準標記Mai、Mb2、Me、Md及對準 標記均測量得高精度。又，爲迅速測量晶圓保持器HI之 中心及旋轉角’對2維之基準標記亦可僅測量至少1個基 準標記’與另外1個基準標記之X軸標記或γ軸標記。然 而’所測量之基準標記數目愈增加，愈能得平均化效果， 並且亦能考慮晶圓保持器H1之比例化(伸縮)而能得高精度 。同樣’對準標記，若是最小限度，僅可測量3個1維之 對準標記之位置，然而爲要考慮比例化(X方向及γ方向) 或正交度誤差等，較佳者爲，將所測量之照射領域之個數 例如取3個以上，將所測量之對準標記之個數換算爲1維 之對準標記，成爲6個以上。 對上述晶圓載台WST1上之晶圓W1之對準動作，係 比晶圓載台WST2側對前述之晶圓W2之曝光動作先結束 ’晶圓載台WST1，就成爲待命狀態。 (6)而後，對晶圓W2之曝光動作一結束，主控制裝置 9〇 ’爲曝光晶圓W1，如圖1所示，移動晶圓載台WST1至 投影光學系統PL下方。然而，如從圖2及圖3容易想象， 在此移動途中，測長軸BI1Y所示之干涉計束從移動鏡96b 月兌離’使晶圓載台WST1之Y軸方向之位置測量爲不可能 。因此，主控制裝置90，作如下之改善，移動晶圓載台 —--— ___37 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
--— —111— ^ · I I------I 511155 A7 ___—B7 五、發明說明Π；Χ) WST1至投影光學系統pl下方。即，主控制裝置9〇，透過 載台控制裝置70及X軸線性馬達82、83及Y軸線性馬達 80 —旦移動晶圓載台WST1至基準標記Mai、Mb2、Me、 Md中之任〜個，例如基準標記Mal位置於對準系統24a 之視野內的位置。其次，主控制裝置90，爲使晶圓載台 WST1關於γ軸方向成爲靜止狀態，透過載台控制裝置％ 以§亥時之Y位置爲目標値伺服控制γ軸線性馬達8〇，並且 爲使晶圓載台WST1向+X方向僅移動預先所求之檢測中心 SXa與光軸AX之距離，監視著具有測長軸BI1X之干涉計 16之測量値，透過載台控制裝置7〇驅動X軸線性馬達82 、83 °藉此，晶圓載台WST1就向+X方向移動，藉以此晶 圓載台WST1之移動，位置於對準系統24a直接下面之基 準標記Mai就位置於投影光學系統pl直接下面。當然， 與此晶圓載台WST1之移動倂行，主控制裝置90，與上述 晶圓載台WST1側之移動同樣，透過載台控制裝置70移動 晶圓載台WST2至對準系統24a下方之晶圓交換位置，在 以對準系統24b剛能檢測晶圓載台WST2上任何基準標記 之前’重校正具有測長軸BI3Y之干涉計48。 (7)然後，主控制裝置90，如圖1所示，將鏡31、32 分別移動至對準標記RM1、RM2各上方，將來自RA顯微 鏡41 ' 42之曝光波長之對準光分別照射於對準標記RM1、 RM2 ’以對準光(通過對準標記RM1、rm2之周圍)透過投 影光學系統PL分別照射基準標記Mai、Ma2。藉此，以對 準控制裝置60進行對準標記RM1、RM2(對應基準標記板 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----訂---------j 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） 511155 A7 ________B7______ 五、發明說明（1 ]) FMa上之基準標記Mai、Ma2)之像之相對位置之檢測，供 給其檢測結果至主控制裝置90。在此，在上述相對位置之 檢測之前，在測長軸BI2Y所示之干涉計束射中移動鏡96b 之反射面之任何時點，干涉計46被重校正，該時點以後， 晶圓載台WST1之位置，就管理在χγ座標系統(以下，稱 爲「曝光時座標系統」）(以測長軸BI2Y、BI1X所限定之投 影光學系統PL之光軸爲原點）。 (8)因此，主控制裝置90，根據上述相對位置檢測結果 ，與干涉計46、16(分別具有該時之測長軸BI2Y、BI1X)之 測量値，算出曝光時座標系統之基準標記板FMa上之標記 Ma卜Ma2之座標位置，與標線片R上之標記RM卜RM2 之晶圓面上投影像之座標位置，以兩者之差求出曝光位置( 投影光學系統PL之投影中心)與基準標記板FMa上之基準 標記Mai、Ma2之座標位置的位置關係，即位置偏差量。 此情形，對直線(標線片標記RM1、RM2之像之中心 爲曝光中心，且通過這些像之中心)之X軸之傾斜角成爲標 線片圖案之像之傾斜角。在此，假設已校正標線片載台 RST之旋轉角，預先使其傾斜角爲大致〇。 又，主控制裝置90，除測量上述曝光位置（投影光學 系統PL之投影中心)與基準標記板FMa上之基準標記Mai 、Ma2之座標位置的位置關係外，亦可還加上，相對移動 基準標記板FMb上之基準標記Mbl〜Mb3與形成於標線片 上之標線片標記，使用一方之標線片對準顯微鏡41(或42) 測量這些標記，來進行標線片載台RST之干涉計與晶圓載 ____39 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 ----B7__ 五、發明說明（IF ) 台WST1之干涉計的比例核對，即，相對掃瞄動作時之標 線片R與晶圓W1之掃瞄移動距離核對。 ⑼然後，主控制裝置90，使用基準標記Mai、Ma2之 X座標、γ座標，算出對曝光時座標系統之前述保持器座 標系統之X軸方向、Y軸方向的偏位，及旋轉角0 2。而後 ，主控制裝置90，使用其偏位，及旋轉角Θ 2之資料，與 上述工程所存儲之保持器座標系統上之晶圓W1之各照射 領域之配列座標(兄、Y0，算出曝光時座標系統之晶圓W1 之各照射領域之配列座標(XAi、ΥΑ〇。若使用此配列座標 (XAi、YA〇，就能高精度地使晶圓W1之各照射領域之中心 ，與標線片R之圖案之像之中心一致。其後，以主控制裝 置90，鏡31、32就待命於曝光用光IL之光路外，然後， 與前述之對晶圓W2之曝光同樣，在晶圓載台WST1上進 行對晶圓W1之曝光。 又，替代如前述僅算出偏位，或此外還加上旋轉角， 亦可使用RA顯微鏡41、42之一方檢測至少3個基準標記 ，求出座標系統(對標線片標記之各基準標記之位置偏差量 爲零或既定値時)(曝光時座標系統)上之晶圓載台(基準標記 )之X座標、Y座標，例如適用上述之EGA方式，來算出 其座標系統上之各照射領域之配列座標。即，亦可每基準 標記別將曝光時座標系統上之座標値，與保持器座標系統 上之座標値，代入於EGA方式之模式，以最小自乘法算出 其誤差參數。而後，亦可藉由將保持器座標系統上之各照 射領域之配列座標，代入於算出其誤差參數之模式，來算 ____40___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線一 511155 A7 ___ B7 "" ~ ----—- 五、發明說明（彳） 出曝光時、座標系統上之各照射領域之配列座標。 如上所述，因保持器座標系統上之晶圓W1之各照射 領域之配列座標(XAi、YAi)，係可靠性高者，結果上對標 線片R之圖案像能使晶圓W1之各照射領域高精度地疊合 。即，根據本實施形態之曝光裝置，就能得高對準精度(疊 合精度）。 另一方面，在晶圓載台WST2上，與在上述晶圓載台 WST1側進行對晶圓W1之曝光倂行，在對準系統24b下方 之晶圓交換位置以未圖示之晶圓交換裝置進行晶圓交換， 對其交換後之晶圓（方便上，稱爲「晶圓W'」）以與前述相 同之步驟進行對準動作。 而後，在對晶圓W1之曝光動作結束之時點，晶圓載 台WST1移動至圖2所示之位置(對準系統24a下方），並且 進行晶圓交換裝置之晶圓交換及前述之對準動作，晶圓載 台WST2移動至投影光學系統PL下方，對晶圓W’進行曝 光。如上所述，本實施形態，因與對一方之晶圓載台 WST1(或WST2)上之晶圓的曝光動作倂行，在另一方之晶 圓載台WST2(或WST1)上進行晶圓交換，對準動作，故能 實現高產能。 以上，如詳細說明，本實施形態之曝光裝置10，在晶 圓載台WST1(或WST2)上，爲使與晶圓保持器H1(或H2)之 位置關係爲一定，每於所使用之測量次序，4個基準標記 板Fma〜FMd(或FMa’〜FMd’)(複數個基準標記Mai〜Md(或 Malf〜Mdf)分散配置），設置於晶圓保持器之周邊。又，因 __41 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------i I I I 1 I I ^---I----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 _B7 _____ 五、發明說明（fD) 以主控制裝置90，使用對準系統24a(或24b)執行各種測量 次序（包含檢測各基準標記之位置資料之檢測動作在內）， 故能維持關於測量之機能。又，因每所使用之測量次序別 ，複數個基準標記分散配置於基準標記板Fma〜FMd，故 能在晶圓載台上之微小面積設置基準標記板(參閱圖4)。因 此，能獲得晶圓載台之小型化，甚至裝置設置面積之縮減 〇 又，基準標記Mai〜Md(或Mai’〜Md1)係以位置於四角 形(包含晶圓保持器H1(或H2)之中心)之各頂點位置附近之 方式配置。因此，能將基準標記間之間隔(距離)充分取大 ，能緩和測量跨度之限制，藉此，能獲得測量精度之提高 。又，因晶圓保持器H1(或H2)之中心存在於基準標記所包 圍之四角形領域之內部，根據基準標記位置之測量結果求 出晶圓保持器之中心時，其中心點係相當於基準標記位置 之所謂內插點。因此，主控制裝置90，使用對準系統與干 涉計檢測各基準標記(設置於晶圓載台上）之位置資料，藉 由根據其位置資料進行既定之運算，能以某程度高可靠性 求出晶圓保持器中心爲原點之保持器座標系統。又，主控 制裝置90，使用對準系統與干涉計，在對準時座標系統上 ，求出對準標記(存在於晶圓上之前述四角形內部）之位置 資料，藉由轉換它爲保持器座標系統之位置資料，例如， 即使不能以干涉計測量晶圓載台之位置，暫時不能管理晶 圓載台之位置之情形，藉由在新座標系統(曝光時座標系統 )上再度測量基準標記，根據其測量結果與保持器座標系統 ____42____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線一· 511155 A7 ___B7 __ 五、發明說明（f / ) 之位置資料，在新座標系統上能以高可靠性求出對準標記 之位置資料。因此，不會招致晶圓載台之大型化及裝置設 置面積之擴大，時常能精度良好地管理晶圓之位置。 又，晶圓載台WST1、WST2之位置，係以干涉計在對 準時座標系統，曝光時座標系統等之正交座標系統上管理 ’在複數個基準標記板，包含第1標記板(FMa、FMa^(向 形成複數個基準標記於正交座標系統上之X軸方向的X軸 方向細長地延伸），與第2標記板(FMb、FMb’)(向配置複 數個基準標記於Y軸方向的Y軸方向細長地延伸。因此， 將存在多數個之基準標記，藉由因應這些之使用形態分散 ，維持著其機能，能獲得1個1個基準標記板之小型化， 甚至晶圓載台(配置基準標記板)之小型化。 又，上述實施形態，雖對各基準標記形成於基準標記 板(Fma〜FMd、FMa’〜FMd1)(設置於晶圓保持器（基板保持 構件）之周邊)上的情形說明，這是爲使加工時所要求之精 度(線寬及平坦度等）容易確保而爲，但是並不限定於此， 亦可將基準標記直接形成在晶圓載台上，或亦可形成在晶 圓保持器。又，亦可將從晶圓保持器分離之基準標記板固 定在晶圓載台上。 又，上述實施形態，雖從座標値(測量値)(檢測複數 個基準標記而得)決定保持器座標系統，然而亦可使用其所 得之複數個座標値，例如以EGA方式算出各基準標記之座 標値，從此計算値決定保持器座標系統，或亦可從參數(在 算出以EGA方式算出座標値所使用的模式之誤差參數之時 ___43___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線- 511155 A7 —__B7___ 五、發明說明（fl) 點所得），例如偏位及旋轉誤差，決定保持器座標系統。又 ，亦可使用以離軸方式之對準系統24a、24b檢測至少1個 基準標記所得之座標値，與在至少3個照射領域分別檢測 對準標記所得之座標値，以EGA方式算出基準標記及各照 射領域之座標値，根據以RA顯微鏡41、42檢測其至少1 個基準標記所得之座標値與事先所算出之座標値的偏差， 校正事先所算出之各照射領域之座標値來決定前述之配列 座標(X:、Y〇。 又，在上述實施形態，較佳者，爲將晶圓載台WST1 從對準系統24a下方(圖2所示之狀態)向投影光學系統PL 下方(圖1所示之狀態)移動時(或將晶圓載台WST2從對準 系統24b下方（圖1所示之狀態）向投影光學系統PL下方(圖 2所示之狀態)移動時），晶圓保持器與晶圓，甚至基準標記 板與晶圓之相對位置關係儘量不變化。因此，在晶圓載台 WST1(或WST2)之載置晶圓保持器及基準標記板之部分， 亦可設置加熱器或珀耳帖(Peltier)元件等之加熱及冷卻元件 ，並且由熱阻半導體等測溫元件所組成之溫度控制裝置， 藉以此溫度控制裝置使晶圓保持器、晶圓及基準標記板之 溫度維持在一定。 又，將基準標記因應測量次序分散之方法，當然可採 用與上述實施形態所示之方法不相同之分散方法。 又’在上述實施形態，雖將基準標記板在晶圓保持器 周邊設置4個，然而本發明並不限定於此，亦可採用如圖 5及圖6所π之配置方法。以下，根據圖5、圖6說明基準 ---— 44 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4 €^(210 x 297公釐） ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I 1 I I I 訂---------一 511155 A7 ___B7_ 五、發明說明4)) 標記之配置變形例。 在圖5，表示有關第1變形例之晶圓載台WSTf。從該 圖5得知，在晶圓載台WST’上之晶圓保持器周邊設置3個 基準標記板FMe、FMf、FMg。這些3個基準標記板FMe、 FMf、FMg，配置於三角形(在內部具有晶圓保持器之中心 HOEA’之大致頂點位置。其中，在設置於晶圓W之圖5下 側(-Y側）之基準標記板FMe，與圖4所示之基準標記板 FMa同樣，形成能以2眼一對之RA顯微鏡同時測量之2 個基準標記Mel、Me2，在其他之基準標記板FMf、FMg， 與與圖3所示之基準標記板FMe、FMd同樣，分別形成用 以限制前述保持器座標系統之基準標記Mf、Mg。 此圖5之變形例之情形，亦與上述實施形態同樣，因 在基準標記所包圍之三角形之領域EA’內部存在晶圓保持 器之中心，故根據基準標記之位置測量結果求出晶圓保持 器之中心時，其中心點就相當於基準標記位置之所謂內插 點。因此，主控制裝置90，使用對準系統與干涉計檢測設 置於晶圓載台上之各基準標記之位置資料，藉由根據其位 置資料進行既定之運算，能以某程度高之可靠性求出晶圓 保持器之中心爲原點的保持器座標系統。又，藉由使用對 準標記(附設於包含在領域EAf內之照射領域)之位置資料， 進f了 EGA運算’能使其運算結果之誤差參數(X、γ偏位， 旋轉，正交度，X、Y比例)之可靠性，比使用對準標記(附 設於含在領域EA’外部之照射領域)之位置資料進行EGA運 算時爲高。這一點，上述實施形態亦相同。 _____ 45 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線一 511155 A7 __B7_______ 五、發明說明 又，在基準標記板彼此之間隔，僅對既定方向變大之 配置，因正交於此之方向之間隔會變小，而產生所謂EGA 測量引起之測量精度之降低，故較佳者，爲在晶圓保持器 之外周以大致均等之角度間隔配置基準標記(基準標記板) 〇 又，晶圓載台上之各基準標記板之配置，並不限定於 本變形例或如上述實施形態之配置，在多角形之頂點以至 少位置3個基準標記之方式配置基準標記板即可，能任意 設定其數量、配置位置。 在圖6，表示有關第2變形例之晶圓載台WST"。在此 有關第2變形例之晶圓載台WST"，如從圖6得知，其特徵 係在於在晶圓保持器附近設置2個基準標記板FMh、FMi ο 該等2個基準標記板FMh、FMi，係配置於對通過晶 圓保持器中心之直線EA"上之中心對向側，在基準標記板 FMh、FMi，與圖3所示之基準標記FMc、FMd同樣，形成 用以限定保持器座標系統之基準標記Mh、Mi。 藉由將2個基準標記板配置如此，能取基準標記間之 間隔爲晶圓保持器之直徑程度之長度，能緩和測量跨度之 限制，藉此能獲得測量精度之提高。又，因在連結2個基 準標記之直線上存在晶圓保持器之中心，故根據基準標記 之位置之測量結果求出晶圓保持器之中心時，其中心點就 相當於基準標記位置之內插點。因此，例如，主控制裝置 90，使用對準系統與干涉計檢測設置於晶圓載台上之各基 ___46 ____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I I I I 1 I I 訂·11111! *5^ 一 511155 A7 ________Β7__________ 五、發明說明 準標記之位置資料，藉由根據其位置資料進行既定之運算 ，能以某程度高之可靠性求出晶圓保持器之中心爲原點的 保持器座標系統。又，主控制裝置90，使用對準系統與干 涉計，將存在於晶圓上之前述直線上之對準標記之位置資 料，例如在對準時座標系統上求出，藉由將它轉換爲保持 器座標系統之位置資料，例如，即使晶圓載台之位置暫時 不能管理之情形，藉由在新座標系統（曝光時座標系統）上 再度測量基準標記，根據其測量結果與前述保持器座標系 統之位置資料，能在新座標系統上以高可靠性求出對準標 記之位置資料。因此，不會招致晶圓載台之大型化及裝置 之設置面積之擴大，時常能精度良好地管理晶圓之位置。 該情形，因2個基準標記對晶圓保持器之中心爲對稱’故 例如能容易算出晶圓保持器之中心座標及旋轉角。又’例 如，晶圓載台之位置，在以干涉計在正交座標系統上管理 之情形，藉由使連結2個基準標記之直線對正交座標系統 之座標軸具有大致45°之傾斜，對正交座標系統之兩座標 軸方向能以同等之精度進行標記位置之測量。又，圖1之 曝光裝置雖係具有2個晶圓載台，然而亦可僅1個’基準 標記板以外之構成就可任意。又，形成於各基準標記板之 基準標記亦可1維標記與2維標記中之任1個標記’亦可 組合兩者。 再者，在前述實施形態，雖將基準標記板之表面設定 爲與晶圓表面大致同一高度，然而亦可不必要配置基準標 記板使其表面與晶圓之表面爲同一高度。又，在前述實施 ____£7____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂------：---線一 511155 A7 ___B7_ _ 五、發明說明（[(/t) 形態，雖挾住投影光學系統PL配置2個對準系統24a、 24b，將晶圓載台WST1在對準系統24a與投影光學系統PL 之間移動，將晶圓載台WST2在對準系統24b與投影光學 系統PL之間移動，但是如在WO98/40791號所揭示’亦可 構成爲僅設置對準系統24a、24b中之一方，在一方之對準 系統與投影光學系統PL之間交換2個晶圓載台。再者’與 晶圓載台WST1、WST2 —方之晶圓曝光倂行，以在另一方 之晶圓載台對準系統24a、24b檢測晶圓上標記時，亦可例 如使用與AF感測器(在投影光學系統PL所使用者)相同構 成之感測器檢測晶圓上之照射領域之段差資料。 又，在上述實施形態，光源，雖使用使用KrF準分子 雷射光，ArF準分子雷射光等之紫外光源，或F2雷射光等 之真空紫外域之脈衝雷射光源，然而不限於此，亦可使用 An雷射光源(輸出波長126nm)等之其他真空紫外光源。又 ，例如，真空紫外光，並不限定於從上述各光源所輸出之 雷射光，亦可使用：將從DFB半導體雷射或光纖雷射所振 盪之赤外域，或可視域之單一波長雷射光，例如以光纖放 大器(摻雜餌(Erbium，Er)或餌與鏡(Ytterbium，Yb)之兩者) 放大’使用非線形光學結晶波長轉換爲紫外光的高頻波。 又，在上述實施形態，雖就本發明適用步進掃描（step and scan)方式等之掃描型曝光裝置之情形說明，但是本發 明之適用範圍當然不限於此。即本發明亦能合適地適用步 進重複(step and repeat)方式之縮小投影曝光裝置。 又，藉由將複數個透鏡所構成之照明系統，投影光學 ___48 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -ϋ I ϋ n n n n^OJ· n I ·ϋ ϋ n ϋ 1 I j 511155 A7 _______JB7______ 五、發明說明（ί^ 系統裝入在曝光裝置本體，作光學調整，並且將多數機械 構件所組成之標線片載台或晶圓載台安裝在曝光裝置本體 而連接配線或配管，進一步作總合調整(電氣調整，動作確 I忍等）’能製造上述實施形態之曝光裝置。又，曝光裝置之 製造，較佳者爲在管理溫度及淸潔度等之無塵室進行。 又’本發明，不限於半導體製造用之曝光裝置，亦能 適用於將元件圖案轉印在玻璃板上之曝光裝置(用於包含液 晶顯示元件等之顯示器之製造），將元件圖案轉印在陶瓷晶 圓上之曝光裝置（用於薄膜磁頭之製造），及用於攝影元件 (CCD等）、微型機器(Micro machine)、DNA晶片等之製造之 曝光裝置。又’本發明，不僅是半導體元件等之微元件， 用以製造光曝光裝置、EUV曝光裝置、X射線曝光裝置、 及電子線曝光裝置等所使用之標線片或光罩，將電路圖案 轉印在玻璃基板或矽晶圓之曝光裝置，亦能適用。在此， 在使用DUV(遠紫外)光或VUV(真空紫外)光等之曝光裝置 一般使用透過型標線片，標線片基板就使用石英玻璃，摻 雜氟之石英玻璃，螢石，氟化鎂，或水晶等。又，在近接 方式之X射線曝光裝置，或電子線曝光裝置等，使用透過 型光罩(模板光罩、薄膜光罩），光罩基板就使用矽晶圓。 上述之本發明實施形態及其變形例，係在現狀適合之 實施形態及其變形例，但微影系統之業者，可能對上述實 施形態及變形例，在不脫離本發明之精神與範圍下，容易 想到附加、變形、置換甚多。所有追種附加、變形、置換 ，係包含在以下面所述之申請專利範圍最正確明示之本發 ___49 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511155 A7 B7 五、發明說明（ 明範圍內。 50 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---I----訂---------! 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
Claims (1)
- 511155 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1·一種載台裝置，係包含： 基板保持構件，用來保持基板；及 基板載台，載置前述基板保持構件作2維移動，並且 以與前述基板保持構件之位置關係成爲一定之方式，依所 使用之測量次序將複數個基準標記分散配置。 2·如申請專利範圍第1項之載台裝置，其中前述複數 個基準標記，係分別配置於多角形(包含前述基板保持構件 之中心)之各頂點位置附近的至少3個基準標記。 3·如申請專利範圍第1項之載台裝置，其中前述複數 個基準標記，係包含相對於通過前述基板保持構件之中心 之直線上之中心呈對向配置之第1基準標記及第2基準標 記。 4. 如申請專利範圍第1項之載台裝置，係進一步包含 複數個基準標記板，設置於前述載台裝置上之前述基板保 持構件周邊，且分別形成至少一個前述基準標記。 5. —種曝光裝置，係以能量束來曝光基板，在前述基 板上形成既定之圖案者，包含： 基板載台，進行2維移動； 基板保持構件，載置於前述基板載台上且保持前述基 板； 複數個基準標記板，以與前述基板保持構件之位置關 係成爲一定之方式，設置於前述基板載台上之前述基板保 持構件周邊，依所使用之測量次序將複數個基準標記分散 配置； 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐） ------------------------------ (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) .1T: 511155 L88895 ABCD 六、申請專利範圍 標記檢測系統，檢測存在於前述基板載台上之標記； 及 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 控制裝置，執行包含各檢測動作(使用前述標記檢測系 統來檢測前述複數個基準標記之至少1個)之各種測量次序 〇 6. 如申請專利範圍第5項之曝光裝置，係進一步包含 位置測量裝置，在正交座標系統上管理前述基板載台之位 置； 且前述複數個基準標記板，包含：第1標記板，沿著 前述正交座標系統上之第1軸方向配置複數個基準標記， 且沿第1軸方向細長地延伸；及第2標記板，沿著與前述 第1軸方向正交之第2軸方向配置複數個基準標記，且沿 第2軸方向細長地延伸。 7. 如申請專利範圍第6項之曝光裝置，係進一步包含 光罩載台，用以保持形成有前述圖案之光罩； 驅動裝置，將前述光罩載台與前述基板載台沿著前述 第2軸方向同步移動；及 一對光罩用標記檢測系統，測量形成在前述光罩之前 述圖案之前述第1軸方向兩側的至少一對光罩標記； 且前述第1標記板之前述第1軸方向之長度係設成大 致對應前述成對之光罩標記間之距離的長度，前述第2軸 方向之長度係設成比形成前述基準標記所需之長度稍微大 的長度。 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） 511155 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 8.如申請專利範圍第6項之曝光裝置，係進一步包含 ------------------------^^裝------ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 光罩載台，用以保持形成有前述圖案之光罩； 驅動裝置，將前述光罩載台與前述基板載台沿著前述 第2軸方向同步移動； 光罩側位置測量裝置，測量前述光罩載台之位置；及 光罩用標記檢測系統，測量形成在前述光罩上之前述 圖案之前述第1軸方向兩側的複數對光罩標記； 且前述第2標記板之前述第2軸方向之長度係設成大 致對應前述圖案之前述第2軸方向之長度的長度，前述第 1軸方向之長度係設成比形成前述基準標記所需之長度稍 微大的長度。 9·一種曝光裝置，係以能量束來曝光基板，在前述基 板上形成既定之圖案者，.包含： %! 基板載台，進行2維移動； 位置測量裝置，測量前述基板載台之位置； 基板保持構件，載置於前述基板載台上且保持前述基 板； 至少3個基準標記，以與前述基板保持構件之位置關 係成爲一定之方式，設置於前述基板載台上，分別配置於 多角形(包含前述基板保持構件之中心）之各頂點位置附近 9 標記檢測系統，檢測存在於前述基板載台上(包含前述 基準標記)之標記；及 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） 511155 0988 99 ABCD ^、、申明專利範圍 控制裝置，執行包含各檢測動作(使用前述標記檢測系 統與即述位置測量裝置來檢測至少3個基準標記之1個或 .複數個)之各種測量次序。 10·如申請專利範圍第9項之曝光裝置，係進一步包含 複數個基準標記板，設置於前述載台裝置上之前述基板保 持構件周邊，分別形成至少1個前述基準標記。 11·如申請專利範圍第10項之曝光裝置，其中在前述 複數個基準標記板，係將前述至少3個基準標記依所使用 之測量次序分散配置。 12. 如申請專利範圍第11項之曝光裝置，其中前述基 板載台之位置，係以位置測量裝置管理在正交座標系統上 ’ 前述複數個基準標記板，包含：第1標記板，沿著前 述正交座標系統上之第1軸方向（配置有複數個基準標記) 細長地延伸；及第2標記板，沿著與前述第1軸方向正交 之第2軸方向(配置有複數個基準標記)細長地延伸。 13. 如申請專利範圍第9項之曝光裝置，其中前述至少 3個基準標記係分別形成於前述基板保持構件。 14. 一種曝光裝置，係以能量束來曝光基板，在前述基 板上形成既定之圖案者，包含： 基板載台’進彳了 2維移動； 位置測量裝置，測量前述基板載台之位置； 基板保持構件，載置於前述基板載台上且保持前述基 板； ____4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐） ---------------- (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) ~eJ 511155 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 S少2個基準標記，以與前述基板保持構件之位置關 係成爲一定之方式，設置於前述基板載台上，包含相對於 通過前述基板保持構件之中心之直線上之中心呈對向配置 的第1基準標記及第2基準標記； 標記檢測系統，檢測存在於前述基板載台上之標記， 包含前述至少2個基準標記；及 控制裝置，執行包含各檢測動作(使用前述標記檢測系 統與前述位置測量裝置來檢測前述至少2個基準標記之1 個或複數個)之各種測量次序。 15. 如申請專利範圍第14項之曝光裝置，係進一步包 含複數個基準標記板，設置於前述載台裝置上之前述基板 保持構件周邊，且形成有前述至少2個基準標記之任1個 〇 16. 如申請專利範圍第15項之曝光裝置，其中在前述 複數個基準標記板，係將前述至少2個基準標記，依所使 用之測量次序分散配置。 17. 如申請專利範圍第16項之曝光裝置，其中前述基 板載台之位置，係以位置測量裝置管理在正交座標系統上 ， 前述複數個基準標記板’包含：第1標記板，沿著前 述正交座標系統上之第1軸方向(配置有包含前述第1基準 標記之複數個基準標記)細長地延伸，及第2標記板，沿著 與前述第1軸方向正交之第2軸方向(配置有包含前述第2 基準標記之複數個基準標記)細長地延伸。 .......................------ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) -vtx 5 511155 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 18. 如申請專利範圍第14項之曝光裝置，其中前述至 少2個基準標記，係分別形成於前述基板保持構件。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 19. 如申請專利範圍第14項之曝光裝置，其中前述基 板載台之位置，係以前述位置測量裝置管理在正交座標系 統上； 連結前述第1基準標記與前述第2基準標記之前述直 線，係對前述正交座標系統之兩座標軸大致傾斜45° 。 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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