台湾专利TW201310174A 微影系統及用於儲存靶材的位置性資料的方法

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专利摘要:
本發明係有關於一種用於圖案化一靶材之微影系統，該系統係包括一回授控制系統，該回授控制系統係包括一用於位移該靶材的致動器、一用於量測該靶材的一位置的量測系統、以及一被調適以用於根據該量測系統所量測的該位置來控制該致動器的控制單元，該回授控制系統係具有一第一延遲，該第一延遲是介於量測與根據該量測來控制該致動器之間的一最大的延遲；一用於儲存該些量測到的位置的儲存系統，其係包括帶有一第二延遲的一接收緩衝器以及一儲存單元，該第二延遲是介於在該接收緩衝器中接收量測到的位置以及在該儲存單元中儲存該些量測到的位置之間的一平均延遲，其中該第一延遲係小於該第二延遲至少一個數量級，該回授控制系統係包括一用於傳送該些量測到的位置至該儲存系統之單向的連線。
公开号:TW201310174A
申请号:TW101124896
申请日:2012-07-11
公开日:2013-03-01
发明作者:Alexius Otto Looije；Michel Pieter Dansberg；Kervinck Marcel Nicolaas Jacobus Van；Boer Guido De
申请人:Mapper Lithography Ip Bv；
IPC主号:G03F7-00

专利说明:
微影系統及用於儲存靶材的位置性資料的方法
本發明係有關於一種用於在一例如是晶圓之可移動的靶材上寫入一圖案之微影系統、以及一種用於儲存資料之儲存系統，該資料係包括該靶材在該系統內之一量測到的位置。本發明係進一步有關於一種用於儲存此種位置性資料之方法。
美國專利申請案2011/0029685係描述一種方法及系統，其中記錄一曝光裝置的操作之資料係經由一通訊路徑輸出至一資訊處理裝置，該資訊處理裝置係包括一用於儲存該資料的儲存單元、以及一用於傳送由一或多個終端所請求的資料至該一或多個終端的通訊單元。此記錄該曝光裝置的操作之資料可包括由一晶圓平台量測系統所量測的資訊，以供一晶圓平台控制系統利用來控制一晶圓的位置，並且可被儲存數週或數天以在稍後的時間透過該些終端中之一來加以請求以用於進一步的分析。
在類似的系統中，該儲存單元係構成一回授控制迴路的部分，該回授控制迴路係包括一或多個用於感測一靶材在一曝光裝置中的一位置之感測器，其中該些感測到的位置係被儲存在該儲存單元中、一用於在該曝光裝置內移動該靶材的致動器、以及一用於根據儲存在該儲存單元中的該些量測到的位置來控制該致動器以在該曝光裝置內移動該靶材的控制單元。
這些已知的系統之一缺點是，該儲存單元為了能夠跟上資料的供應，其必須能夠以至少和該晶圓平台量測系統相同的速率來處理資料。當待記錄的位置性資料量是非常大的時候，尤其當該資料是實質同時被儲存在該儲存系統中並且從該儲存系統讀出時，其係過於昂貴的。
本發明之一目的是提供一種微影系統及方法，其係提供一種更符合成本效益的用於儲存一靶材的位置性資料之方式。
根據一第一特點，本發明係提供一種用於利用一或多個曝光射束在一靶材上寫入一圖案之微影系統，該系統係包括一回授控制系統，該回授控制系統係包括一用於在該微影系統內位移該靶材的致動器、一用於實質連續地量測該靶材相對於該微影系統的一位置的量測系統、以及一被調適以用於根據該量測系統所量測的該位置來控制該致動器的控制單元，該回授控制系統具有一第一延遲，該第一延遲被定義為介於該量測以及根據該量測來控制該致動器之間的一最大的延遲；一用於儲存該些量測到的位置的儲存系統，該儲存系統係包括一接收緩衝器以及一儲存單元，該儲存系統具有一第二延遲，該第二延遲被定義為介於在該接收緩衝器中接收量測到的位置以及在該儲存單元中儲存該些量測到的位置之間的一平均延遲，其中該第一延遲係小於該第二延遲至少一個數量級，該回授控制系統係包括一用於傳送該些量測到的位置至該儲存系統之單向的連線。
由於該儲存系統的儲存單元可具有一相當高的延遲，因此一相當便宜的儲存單元可被利用。該儲存單元例如可包括一陣列的硬碟機或磁帶機，而不是較昂貴的電晶體為基礎的記憶體或固態記憶體。再者，在該儲存系統的延遲或故障的情形中，該回授控制系統的操作並不受影響，因為資訊只有從該回授控制系統行進至該儲存系統，而沒有從相反方向行進。
在一實施例中，該回授控制系統係被調適以用於獨立於該儲存系統之實質連續的操作。因此，即使當該儲存系統沒有剩下空閒的容量、失效或被替換時，該微影系統仍然可以繼續被使用於圖案化靶材。即使當該些量測到的位置及/或其它資料在任何時間的儲存比該回授控制系統的延遲慢，該回授控制系統也因此而不受影響，並且該靶材在微影下的定位係因此而維持不受影響的。
在一實施例中，沒有資料或信號從該儲存系統被傳送至該回授控制系統。由於該回授控制系統係因此而完全獨立於該儲存系統地操作，因而在該儲存系統中任何在儲存資料上的錯誤或延遲都不會影響該靶材在該微影系統中藉由該致動器及控制單元的定位。
在一實施例中，該儲存系統是在該回授控制系統的外部。在不構成該回授控制系統的部分的情形下，該儲存系統係因此提供長期儲存給來自該回授控制系統的資料。
在一實施例中，該單向的連線係包括一網路連線，其係容許在該儲存系統以及該定位系統、微影系統的量測系統及/或微影系統的其它模組(例如用於在該回授控制系統內的通訊的網路裝置)之間有容易的連線。
為了使該些模組的物理耦接變得容易，該連線較佳的是包括一光纖乙太網路電纜線。資料可以在該微影系統中不產生電場的情況下，透過此種電纜線以高速來加以傳送。或者是，無遮蔽式雙絞線(UTP)、遮蔽式雙絞線(STP)或鋁箔遮蔽式雙絞線(FTP)電纜線可被利用。
在一實施例中，該系統進一步包括一具有多個輸入以及至少一輸出的網路交換器，其中該些輸入中的至少一個係經由該單向的連線而連接至該回授控制系統，並且其中該輸出係連接至該接收緩衝器。相同的儲存系統因此可用於儲存來自數個輸入的資料。除了來自該回授控制系統的資料(包括由該量測單元所量測的位置性資料及/或由該控制單元所產生的用於控制該致動器的控制資料)之外，來自該微影系統的其它模組的資料亦可被提供至該交換器的其它輸入以用於藉由該儲存系統來做長期的儲存。較佳的是，該微影系統的每個模組係利用一個別的單向的連線來連接至該網路交換器。
在一實施例中，該單向的連線係包括一從該量測系統至該交換器的連線及/或一從該回授控制系統至該交換器的連線。譬如，該回授控制系統可以提供兩個單向的連線至該交換器的兩個不同的輸入，其中一個此種連線是從該量測單元至該交換器以用於傳送量測到的位置至該儲存系統，而另一個此種連線是從該控制單元至該交換器以用於傳送由該控制單元所產生用於控制該致動器的控制資料至該儲存系統。或者是，當該控制單元從該量測單元接收該些量測到的位置時，該單向的連線可包括一從該控制單元至該儲存系統的單一連線，以用於傳送該量測到的位置以及由該控制單元所產生用於控制該致動器的控制資料至該儲存系統。
在一實施例中，該多個輸入之最大的資料速率的總和係小於該至少一輸出之最大的資料速率。譬如，當該交換器具有兩個輸入，而每個輸入具有一最多n個位元組/秒的資料速率時，則該交換器的輸出必須具有一至少2*n個位元組/秒的資料速率。較佳的是，該輸出之最大的資料速率是大於該些輸入的資料速率的總和至少5倍，以降低在該交換器擁塞的可能性。在此實施例中，由於該些輸入之組合的資料速率總是小於該至少一輸出之一可利用的資料速率，因此所有輸入至該交換器的資料亦將會從該交換器輸出，因而在該交換器內不會發生資料丟失。
在一實施例中，該第一延遲是最多200微秒，並且該第二延遲是至少2000微秒。
在一實施例中，由該量測系統所量測的該位置係包括具有至少兩個維度的位置。因此，該靶材可以正確地被置放在該投影光學之下。當該靶材的表面是實質平面的，這兩個個別的方向較佳的是平行於該平面，並且較佳的是彼此為正交的。
在一實施例中，該系統係被調適以用於在該單向的連線上利用該使用者資料包通訊協定(User Datagram Protocol)。此通訊協定尤其適合用於在不需要應答收到資料下傳送資料的情形。由於該回授控制系統在該單向的連線上只傳送而不接收資料，因此該回授控制系統的操作並不受該儲存系統的操作之影響。
在一實施例中，該儲存系統係被調適以用於在至少一整段處理一靶材從開始到完成所需的時間的持續期間儲存該些量測到的位置。在處理從開始到完成的期間，一靶材除了根據本發明的微影之外通常是藉由數個個別的模組來加以處理，例如用於利用光阻來塗覆一靶材、用於使一靶材曝光到曝光射束、用於顯影該曝光後的光阻、用於檢查該靶材及/或用於蝕刻該靶材的模組。為了使得該些模組的物理耦接變得容易，該連線較佳的是包括一無遮蔽式雙絞線(UTP)、遮蔽式雙絞線(STP)或鋁箔遮蔽式雙絞線(FTP)或是光纖乙太網路電纜線。
用於處理一靶材從開始到完成的時間之持續期間係被定義為在該微影系統中開始處理該靶材到該靶材被完全處理且該靶材不會發生進一步處理後的時點之間的時間。因此，在一靶材的處理期間的任何時點，有關先前的處理步驟的資訊是可供利用的。因此，在一靶材中只在接近該靶材的完成處理時才會變成明顯的缺陷之原因可以從對於該靶材所儲存在該儲存系統中的資料回溯地加以判斷出。實際上，介於處理一靶材的開始到完成該靶材的處理之間的時間可能是至少兩個月，在該段時間期間，該靶材可能反覆地在相同的微影系統中加以處理，例如用於曝光該靶材之不同的層。
在一實施例中，該些位置是以一5 kHz或更高的取樣頻率來加以量測，其中每個樣本較佳的是包括至少512個資料位元組。
在一實施例中，即使當資料正從該儲存系統的該接收緩衝器傳送至該儲存單元時，從該儲存系統讀取資料也不會影響該回授控制系統的操作。
在一實施例中，該接收緩衝器係被調適以用於在該接收緩衝器已滿時，拋棄來自該回授控制系統的資料。
在一實施例中，該接收緩衝器係包括一後進先出或是先進先出緩衝器、或是一環型緩衝器，其中當新的資料被供應時，在該緩衝器中已經存在最久的資料係被覆寫。較佳的是，當該接收緩衝器已滿並且新的資料被供應至該緩衝器時，該新的資料係以舊的資料和新的資料交錯的此種方式來加以儲存。因此，儘管某些資料在儲存於該儲存系統中之前可能會失去，但是被儲存的資料將會是有關於在時間上更均勻記錄的資料。例如，當該接收緩衝器已滿並且位置量測d1、d2、d3、d4是在該緩衝器中，則新的量測d5及d6將會分別取代量測d1及d3。
在一實施例中，該接收緩衝器係包括一固態記憶體，其係能夠以至少是該資料從該回授控制系統被傳送至該接收緩衝器的速率來接收包括來自該回授控制系統的位置性量測之資料。
在一實施例中，該接收緩衝器具有一第一儲存容量，並且該儲存單元具有一第二儲存容量，其中該第二儲存容量係大於該第一儲存容量至少3個數量級，較佳的是大於至少5個數量級。
在一實施例中，該回授控制系統係進一步被調適以用於經由該單向的連線來傳送控制資料中的一或多個、一時間戳記、一序列號碼、代表該控制單元的內部狀態的資料、以及控制單元的時序設定至該儲存系統。
在一實施例中，該儲存系統係被調適以用於不按照順序地接收該資料。該資料可以根據例如是序列號碼或時間戳記的資訊，在之後按照順序來加以處理。
在一實施例中，該微影系統係包括一用於利用一或多個曝光射束在一靶材上寫入一圖案的光學柱，其中該光學柱係包括一用於將該一或多個曝光射束聚焦到該靶材之上的聚焦陣列。
在一實施例中，該量測系統係包括一干涉儀。
在一實施例中，該微影系統係被調適以用於在該靶材正在該微影系統內被移動時寫入該圖案。在此種系統中，一靶材在任一時點被曝光射束所照射的面積係實質上小於該靶材的總曝光表面積。因此，曝光整個靶材表面將會花相當長的時間，因而該靶材在曝光期間的正確定位是特別重要的。因此，該儲存系統必須能夠在一靶材的曝光期間儲存在該回授控制系統中所產生之非常大量的資料。
在一實施例中，該一或多個曝光射束包括大量的帶電粒子小射束(beamlet)。此種小射束係被用來在奈米尺度下寫入該圖案上的特點，此係使得正確的定位是特別重要的。
根據一第二特點，本發明係提供一種用於儲存一可在一微影系統內移動的靶材的位置性資料之方法，該方法係包括以下步驟：實質連續地量測該靶材在該微影系統內的位置，實質連續地控制該靶材的位移，以校正一在該量測到的位置以及該靶材的一所要的位置之間的偏差，其中一第一延遲係被定義為介於該量測以及根據該量測來控制該致動器之間的一最大的延遲，在一儲存系統中儲存該量測到的位置，其中一第二延遲係被定義為介於在該接收緩衝器中接收量測到的位置以及在該儲存單元中儲存該些量測到的位置之間的一平均延遲，其中該第一延遲係小於該第二延遲至少一個數量級，該回授控制系統係包括一用於傳送該些量測到的位置至該儲存系統之單向的連線。
較佳的是，用在該方法的微影系統是一種根據本發明的微影系統。
在一實施例中，該控制係獨立於該儲存而被執行。
在一實施例中，該些量測到的位置係被儲存至少一整段處理一靶材從開始到完成所需的時間的持續期間。
在說明書中敘述及展示的各種特點及特徵可以個別地應用在所有可應用之處。這些個別的特點，尤其是在所附的附屬項申請專利範圍中敘述的特點及特徵可以作為分割專利申請案之標的。
根據本發明的一種微影系統的一實施例係被展示在圖1中。該微影系統1係包括一光學柱10，該光學柱10係包括一發射帶電粒子射束2的帶電粒子射束源11。該帶電粒子射束2係在撞擊到一孔徑陣列14上之前，橫越一雙重八極12以及準直儀透鏡13。該孔徑陣列14係將該帶電粒子射束2分開成為大量的帶電粒子小射束3，該些帶電粒子小射束3係藉由聚光陣列15來加以聚光。這些個別的小射束中的某些小射束係在射束阻斷器陣列16被阻斷，亦即小射束4a係被偏轉成使得它們之後在其軌道中遭遇到射束阻擋陣列17，而不是通過在射束阻擋陣列17中的孔。尚未被阻斷的小射束4b接著通過一偏轉器單元18，該偏轉器單元18係適配於提供該些小射束在X及Y方向上的掃描偏轉。在該些小射束4b的軌道末端處，該些小射束4b係通過一透鏡陣列19，該透鏡陣列19被調適以用於將該些小射束聚焦到藉由一靶材載體31支撐的一靶材30的一表面上。該靶材載體31係包括一用於支撐該靶材30之實質平坦的表面32、以及一具有和該靶材30實質相同的高度並且包括一種反射的材料之突起的邊緣33。一致動器40係被調適以用於根據一來自控制單元60的控制信號，沿著X及/或Y方向相對於該光學柱10來位移該靶材載體31以及其上的靶材30。在該靶材30的圖案化期間，該靶材載體31以及靶材30係被該致動器40移動在該光學柱10之下，使得未被阻斷的小射束4b可以機械式掃描到該靶材上的不同位置。一量測系統50係實質連續地量測該靶材30在該微影系統1中的位置，較佳的是相對於該光學柱10的位置。在所示的實施例中，該量測系統50係包括一干涉儀50，該干涉儀50係發射一量測射束51到該靶材載體31的反射的表面33上，並且量測其之反射以判斷該靶材30在該微影系統1中的位置。該量測到的位置係經由單向的連線80而被傳送至該控制單元60，該控制單元60係根據該靶材30在該微影系統1中的一所要的位置以及該量測到的位置之間的差異來更新被傳送至該致動器的控制信號。該更新後的控制信號係經由單向的連線81而被傳送至該致動器40。
該致動器40、干涉儀50以及控制單元60一起構成一回授控制系統90，該回授控制系統90係實質連續地量測及更新該靶材30在該微影系統1內的位置。在所示的實施例中，在該回授控制系統90內介於由該量測系統50所做的位置量測與傳送該更新後的控制信號至該致動器40之間的最大的延遲λ 1是最多200 ms，並且藉由該量測系統50用來量測或取樣位置的頻率是至少在5到10 kHz的級數。通常，每個位置量測係包括至少512個資料位元組，使得每秒至少產生2.56 MB的位置資料。
除了控制該致動器40之外，該控制單元60亦經由單向的連線82來傳送該些量測到的位置及/或該些經處理的量測到的位置至儲存系統70的一接收緩衝器71。為了確保該回授控制系統90可以不中斷地繼續操作，其係藉由在兩者之間只提供一單向的連線來確保沒有資料或信號是從該儲存系統70被傳送至該回授控制系統90。
該接收緩衝器71係具有至少充分的用於儲存多個量測的容量，例如用於儲存在一段20 ms期間獲得的所有的位置量測資料。在所示的實施例中，該接收緩衝器70係能夠以和該量測系統50量測位置資料所用的速率相同的速率或是一更高的速率來接收資料。當該接收緩衝器71已滿，則其不再接受來自該回授控制系統90的資料，因而任何從該回授控制系統90傳送至該接收緩衝器50的資料都被拋棄。
該儲存系統進一步包括一具有充分的容量的儲存單元72以儲存在至少一整段利用該微影系統來處理一晶圓或批次的晶圓從開始到完成所需的時間之持續期間所量測到的位置資料。該所需的儲存容量C可被計算成C=T * R，其中T是處理一晶圓或批次的晶圓從開始到完成所需的以秒計算的時間，並且R是由該量測系統每秒產生的資料量。例如，當處理一晶圓從開始到完成所需的時間是60天(亦即5,184,000秒)，並且每秒產生的量測到的位置資料量是2.56 MB，則該所需的容量是5,184,000秒*2.56 MB/s=13,271,040 MB=13.27104 TB。該儲存系統70的介於在該接收緩衝器71中接收該位置資料以及在該儲存單元72中儲存該資料之間的平均延遲λ 2是大於該回授控制迴路90的最大的延遲λ 1至少一個數量級。該接收緩衝器71係包括一具有低延遲之相對小的記憶體，並且該儲存單元72係包括具有較高的平均延遲之相對大的、但是較不昂貴的記憶體。
圖2係概要地展示用於根據本發明的一種微影系統101的另一實施例之一儲存系統170以及一回授控制系統190的細節。該微影系統101係被調適以用於利用一或複數個從一光學柱102投影到一靶材130上的光束以圖案化一靶材130，其中該圖案可以利用一標線片或光罩、或是藉由利用一用於調變複數個光束的光束調變器來加以形成。該回授控制系統190係包括一晶圓定位系統110，該晶圓定位系統110係包括一致動器140，該致動器140被調適以用於在該微影系統內位移一靶材(亦即一晶圓)，尤其是平行於將被該微影系統曝光的該靶材所橫跨的一平面來位移。該回授控制系統190進一步包括一量測系統150，該量測系統150被調適以用於實質連續地量測該靶材在該微影系統內的一位置。該晶圓定位系統110亦包括一控制單元160，該控制單元160被調適以用於根據該量測到的位置來控制該致動器140。迴路191係指出在該量測系統150以及該晶圓定位系統110之間的資訊交換；由該量測系統量測到的靶材位置係被耦接回到晶圓定位系統160，該晶圓定位系統160於是根據該量測來調適該靶材在該系統中的位置。該回授控制系統190係操作在所謂的即時限制條件下。此表示為了該回授控制系統的運作，必須符合以下狀況：該晶圓定位系統110的控制單元160係在時間上之預設的固定時點(加減一預設的誤差邊限)，接收來自該量測系統140的每個位置量測，並且該控制單元160係根據該些位置量測，在時間上之預設的固定時點(加減一預設的誤差邊限)來提供控制信號給該致動器140。若這些狀況中的任一個不符合，則該靶材的定位係被視為失敗。譬如，當在一靶材的曝光期間的一位置量測是晚於所需地被該控制系統160接收，則該控制系統將不能夠及時控制該致動器140以校正任何在靶材位置的誤差，因而該靶材將會在錯誤的位置被一曝光射束照射。儘管該回授控制系統190必須運作在嚴格的即時限制條件下，但該儲存系統170可以在無此種限制下運作、或是至少在較不嚴格的即時限制條件下運作。
該量測系統150係經由一第一單向的連線180而連接至該儲存系統170的交換器173的一第一輸入。該晶圓定位系統110係經由一第二單向的連線182而連接至交換器173的一第二輸入。兩個單向的連線180、182是包括光纖乙太網路電纜線的網路連線。資料係在這些連線上，利用該使用者資料包通訊協定(UDP)從該晶圓定位系統110以及該量測系統150被傳送至該交換器173，儘管其它適合用於單向的通訊之傳輸通訊協定亦可替代地被利用。該交換器173的分別連接至單向的連線180、182的第一及第二輸入係分別具有一100 Mb/s的最大的資料速率。該交換器係包括一連接至連線174的輸出，該連線174係從該交換器至該接收緩衝器171，該輸出係具有一1 Gb/s的最大的資料速率，使得該交換器173的處理量並不受限於其輸出的資料速率。位置係以一5 KHz的頻率被量測及校正，並且該回授控制迴路的延遲λ 1係小於200微秒，而介於在該接收緩衝器171中接收資料以及在該儲存單元172中儲存該資料之間的平均延遲λ 2是2100微秒。
圖3係概要地展示根據本發明的微影系統的另一實施例的細節，其係包括一儲存系統270、一回授控制系統290、一量測電腦230以及一晶圓定位電腦220。該回授控制系統290係包括一被調適以用於量測一晶圓在該系統內的一位置之量測系統250以及一被調適以用於在該微影系統中定位該晶圓之晶圓定位系統210。該回授控制系統290進一步包括一藉由網路裝置251、211、221及231以及單向的連線201、202、203及204所構成的網路。網路裝置251、211、221、231係經由雙向的連線252、212、222及232以將該量測系統250、晶圓定位系統210、定位控制電腦220以及量測控制電腦230分別連接至該網路。量測電腦230係被調適以用於傳送基本的控制資料至該量測單元，例如用於起始該量測單元的校準。該晶圓定位電腦220係及時提供有關於一靶材所要的位置的資料給晶圓定位系統210。控制單元260係在任何時候控制該致動器以校正在該所要的位置與該量測到的位置之間的偏差。
連線201、202、203、204係包括光纖乙太網路電纜線。從該些網路裝置中的任一個透過該連線201、202、203、204傳送的資料係繞著該網路行進，直到其到達其來源的網路裝置為止。因此，由量測系統250所量測到的位置資料係從該網路裝置251被分別傳送至網路裝置211、221及231，使得在該網路中的所有網路裝置都接收相同的資訊。箭頭205係指出有關由該致動器的控制所造成的該靶材的實際位置的改變之資訊在該靶材的實體位置被量測時，其係為可供該量測系統250利用的。換言之，該量測系統250並不依賴該單向的網路連線201、202、203或204來獲得該靶材在該微影系統中的位置之量測。
每個網路裝置211、221、231、251在傳送該資料到該網路中的下一個目的地之前，其係儲存一份被傳送至其的資料之本地的複製在一本地的記憶體中。任何在該單向的連線201、202、203、204上傳送的資料因此都可以從該回授控制迴路290的外部，藉由從網路裝置231或網路裝置221的本地的記憶體讀取此資料來加以讀取，並且從該網路裝置221或231中的任一個讀取資料並不會改變在該回授控制系統290中介於量測一位置並且根據該量測到的位置來傳送一控制信號至該致動器240之間的延遲。
包括如同在此所述的一接收緩衝器以及一儲存單元之儲存系統270係經由單向的連線233及223分別連接到量測電腦230及晶圓控制電腦220，使得任何在該儲存系統270的操作中的故障或延遲都不會影響該回授控制系統290、量測電腦230或晶圓定位電腦220。介於在儲存系統270的接收緩衝器中接收資料以及在該儲存系統270的儲存單元中儲存資料之間的平均延遲係大於該回授控制系統290的介於量測該靶材的一位置並且根據該量測到的位置來傳送一控制信號至該致動器之間的延遲三個數量級。
該回授控制系統290係操作在嚴格的即時要求下，而至少該量測電腦230及儲存系統270可操作在較不嚴格的即時要求下。
圖4係概要地展示一用於處理一靶材的生產線，其係包括一塗覆裝置402、一根據本發明的微影系統403、一顯影裝置404、一檢查裝置405、以及一蝕刻裝置407，所有的裝置都可以從主要控制單元401接收控制資料402b、403b、404b、405b、407b，並且可以傳送回授資料402a、403a、404a、405a、407a至該主要控制單元401。該生產線進一步包括一用於從在處理期間已經被拒絕的靶材剝除光阻的剝除裝置406。
該製程是以一靶材(在此例中是一晶圓410)作為開始。該靶材係被插入塗覆裝置402中，該塗覆裝置402係塗覆一光阻到該晶圓的一曝光表面。接著，該塗覆後的晶圓係被插入微影系統403，該微影系統403是一根據本發明的微影系統。如上所述，該微影系統403係包括一回授控制系統以及一儲存系統。由於該微影系統的回授控制系統是實質獨立於該儲存系統來操作，因此所儲存的回授資料可在不影響該回授控制系統的操作下，從該儲存系統加以讀取並且傳送至該主要控制系統。
接著，已經曝光的晶圓係被輸送到一顯影裝置404，其中該光阻係在該顯影裝置404加以顯影。假設在曝光期間的定位不是在一預設的誤差邊限內，則該光阻並不加以顯影，而是該晶圓會被拒絕並且輸送到一剝除裝置406。該剝除裝置406係被調適以用於從該晶圓剝除光阻，因而為了再利用，同一個晶圓可藉由塗覆裝置402再次加以塗覆。假設在該晶圓的顯影期間判斷出錯誤，則該晶圓亦被輸送到該剝除裝置406。
假設在處理期間沒有偵測到實質錯誤，則該晶圓係在檢查裝置405來加以檢查。此裝置係使用一掃描的電子顯微鏡或類似者來檢查在該光阻中曝光後的特徵尺寸是否在規格內。例如，特徵的線寬可加以量測。若在該光阻中被檢查的特徵並未在規格內，則該晶圓係被拒絕並且輸送到剝除裝置406以從該晶圓剝去該光阻，並且該晶圓係準備用於再利用。
若該曝光的圖案是在規格內，則該晶圓係被輸送到蝕刻裝置407，並且被蝕刻且/或化學機械地拋光。
通常，從一晶圓切出的一積體電路係包括多個層，並且該晶圓係以對應的次數被導引通過塗覆裝置402、微影系統405、顯影裝置404、檢查裝置405以及蝕刻裝置407，以建構該些層。因此，在一靶材從開始到完成的處理期間，非常大量的位置性資料變成是可供利用的，其至少必須在該靶材還正在處理時加以儲存。假設一錯誤發生在一靶材的處理步驟中的任一步驟期間，則該位置性資料可有助於追蹤該錯誤的來源。再者，該位置性資料可被利用來改善該製程。
總之，本發明係有關於一種用於圖案化一靶材之微影系統，該系統係包括一回授控制系統，該回授控制系統係包括一用於位移該靶材的致動器、一用於量測該靶材的一位置的量測系統、以及一被調適以用於根據該量測系統所量測的該位置來控制該致動器的控制單元，該回授控制系統具有一第一延遲，該第一延遲是介於量測與根據該量測來控制該致動器之間的一最大的延遲；一用於儲存該些量測到的位置的儲存系統，其係包括帶有一第二延遲的一接收緩衝器以及一儲存單元，該第二延遲是介於在該接收緩衝器中接收量測到的位置以及在該儲存單元中儲存該些量測到的位置之間的一平均延遲，其中該第一延遲係小於該第二延遲至少一個數量級，該回授控制系統係包括一用於傳送該些量測到的位置至該儲存系統之單向的連線。
將瞭解到的是，以上的說明係被納入以描述該等較佳實施例的操作，並且不意謂限制本發明的範疇。從以上的討論，許多變化對於熟習此項技術者而言將會是明顯的，該些變化將會藉由本發明的精神與範疇所涵蓋。
1‧‧‧微影系統
2‧‧‧帶電粒子射束
3‧‧‧帶電粒子小射束
4a‧‧‧被阻斷的小射束
4b‧‧‧未被阻斷的小射束
10‧‧‧光學柱
11‧‧‧帶電粒子射束源
12‧‧‧雙重八極
13‧‧‧準直儀透鏡
14‧‧‧孔徑陣列
15‧‧‧聚光陣列
16‧‧‧射束阻斷器陣列
17‧‧‧射束阻擋陣列
18‧‧‧偏轉器單元
19‧‧‧透鏡陣列
30‧‧‧靶材
31‧‧‧靶材載體
32‧‧‧實質平坦的表面
33‧‧‧突起的邊緣
40‧‧‧致動器
50‧‧‧量測系統
51‧‧‧量測射束
60‧‧‧控制單元
70‧‧‧儲存系統
71‧‧‧接收緩衝器
72‧‧‧儲存單元
80、81、82‧‧‧單向的連線
90‧‧‧回授控制系統
101‧‧‧微影系統
102‧‧‧光學柱
110‧‧‧晶圓定位系統
130‧‧‧靶材
140‧‧‧致動器
150‧‧‧量測系統
160‧‧‧控制單元
170‧‧‧儲存系統
171‧‧‧接收緩衝器
172‧‧‧儲存單元
173‧‧‧交換器
174‧‧‧連線
180‧‧‧第一單向的連線
182‧‧‧第二單向的連線
190‧‧‧回授控制系統
191‧‧‧迴路
201、202、203、204‧‧‧單向的連線
205‧‧‧箭頭
210‧‧‧晶圓定位系統
211、221、231、251‧‧‧網路裝置
212、222、232、252‧‧‧雙向的連線
220‧‧‧晶圓定位電腦
223、233‧‧‧單向的連線
230‧‧‧量測電腦
240‧‧‧致動器
250‧‧‧量測系統
260‧‧‧控制單元
270‧‧‧儲存系統
290‧‧‧回授控制系統
401‧‧‧主要控制單元
402‧‧‧塗覆裝置
402a、403a、404a、405a、407a‧‧‧回授資料
402b、403b、404b、405b、407b‧‧‧控制資料
403‧‧‧微影系統
404‧‧‧顯影裝置
405‧‧‧檢查裝置
406‧‧‧剝除裝置
407‧‧‧蝕刻裝置
410‧‧‧晶圓
λ 1‧‧‧最大延遲
λ 2‧‧‧平均延遲
本發明是以所附的圖式中展示的一範例實施例為基礎來加以說明，其中：圖1係展示根據本發明的一種微影系統的一第一實施例，圖2係展示根據本發明的一種微影系統的一第二實施例的一回授控制系統以及一儲存系統的細節。
圖3係展示根據本發明的一種微影系統的一第三實施例的一回授控制系統以及一儲存系統的細節，圖4係概要地展示用於在根據本發明的一種微影系統中處理一靶材之不同的處理步驟及模組。
1‧‧‧微影系統
2‧‧‧帶電粒子射束
3‧‧‧帶電粒子小射束
4a‧‧‧被阻斷的小射束
4b‧‧‧未被阻斷的小射束
10‧‧‧光學柱
11‧‧‧帶電粒子射束源
12‧‧‧雙重八極
13‧‧‧準直儀透鏡
14‧‧‧孔徑陣列
15‧‧‧聚光陣列
16‧‧‧射束阻斷器陣列
17‧‧‧射束阻擋陣列
18‧‧‧偏轉器單元
19‧‧‧透鏡陣列
30‧‧‧靶材
31‧‧‧靶材載體
32‧‧‧實質平坦的表面
33‧‧‧突起的邊緣
40‧‧‧致動器
50‧‧‧量測系統
51‧‧‧量測射束
60‧‧‧控制單元
70‧‧‧儲存系統
71‧‧‧接收緩衝器
72‧‧‧儲存單元
80、81、82‧‧‧單向的連線
90‧‧‧回授控制系統
λ 1‧‧‧最大延遲
λ 2‧‧‧平均延遲

权利要求:
Claims (27)
[1] 一種用於利用一或多個曝光射束在一靶材上寫入一圖案之微影系統，該系統係包括：一回授控制系統，其係包括一用於在該微影系統內位移該靶材的致動器、一用於實質連續地量測該靶材在該微影系統內的一位置的量測系統、以及一被調適以用於根據該量測系統所量測的該位置來控制該致動器的控制單元，該回授控制系統具有一第一延遲，該第一延遲被定義為介於該量測與根據該量測來控制該致動器之間的一最大的延遲，一用於儲存該些量測到的位置的儲存系統，該儲存系統係包括一接收緩衝器以及一儲存單元，該儲存系統具有一第二延遲，該第二延遲被定義為介於在該接收緩衝器中接收量測到的位置以及在該儲存單元中儲存該些量測到的位置之間的一平均延遲，其中該第一延遲係小於該第二延遲至少一個數量級，該回授控制系統係包括一用於傳送該些量測到的位置至該儲存系統之單向的連線，並且其中該回授控制系統係被調適以用於獨立於該儲存系統之實質連續的操作。
[2] 根據申請專利範圍第1項之微影系統，其中沒有資料或信號從該儲存系統被傳送至該回授控制系統。
[3] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其中該儲存系統是在該回授控制系統的外部。
[4] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其中該單向的連線係包括一網路連線，較佳的是包括一無遮蔽式雙絞線(UTP)、遮蔽式雙絞線(STP)或鋁箔遮蔽式雙絞線(FTP)電纜線、或是一光纖乙太網路電纜線。
[5] 根據申請專利範圍第4項之微影系統，其進一步包括一具有多個輸入以及至少一輸出的網路交換器，該些輸入中的至少一個係經由該單向的連線而連接至該回授控制系統，並且該輸出係連接至該接收緩衝器。
[6] 根據申請專利範圍第5項之微影系統，其中該單向的連線係包括一從該量測系統至該交換器的連線及/或一從該回授控制系統至該交換器的連線。
[7] 根據申請專利範圍第5項之微影系統，其中該多個輸入之最大的資料速率的總和係小於該至少一輸出之最大的資料速率。
[8] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其中該第一延遲係最多200微秒，並且其中該第二延遲係至少2000微秒。
[9] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其中由該量測系統所量測的該位置係包括一具有至少兩個維度的位置。
[10] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其係被調適以用於在該單向的連線上利用使用者資料包通訊協定。
[11] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其中該儲存系統係被調適以用於在至少一整段處理一靶材從開始到完成所需的時間的持續期間儲存該些量測到的位置。
[12] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其中該些位置是以一5 kHz或更高的取樣頻率來加以量測，其中每個樣本較佳的是包括至少512個資料位元組。
[13] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其中該接收緩衝器係被調適以用於在該接收緩衝器已滿時，拋棄來自該回授控制系統的資料。
[14] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其中該接收緩衝器具有一第一儲存容量，並且該儲存單元具有一第二儲存容量，其中該第二儲存容量係大於該第一儲存容量至少3個數量級，較佳的是大於至少5個數量級。
[15] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其中該回授控制系統係進一步被調適以用於經由該單向的連線傳送控制資料中的一或多個、一時間戳記、一序列號碼、代表該控制單元的內部狀態的資料、以及控制單元的時序設定至該儲存系統。
[16] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其中該儲存系統係被調適以用於不按照順序地接收該資料。
[17] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其係包括一用於利用一或多個曝光射束在一靶材上寫入一圖案的光學柱，其中該光學柱係包括一用於將該一或多個曝光射束聚焦到該靶材之上的聚焦陣列。
[18] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其中該量測系統係包括一干涉儀。
[19] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其係被調適以用於在該靶材正在該微影系統內被移動時寫入該圖案。
[20] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其中該一或多個曝光射束係包括大量的帶電粒子小射束。
[21] 根據申請專利範圍第1或2項之微影系統，其中當資料正從該儲存系統的該接收緩衝器傳送至該儲存單元時，從該儲存系統讀取資料並不影響該回授控制系統的操作。
[22] 一種用於儲存一可在一微影系統內移動的靶材的位置性資料之方法，該方法係包括以下步驟：實質連續地量測該靶材在該微影系統內的位置，實質連續地控制該靶材的位移以校正一在該量測到的位置與該靶材的一所要的位置之間的偏差，其中一第一延遲係被定義為介於該量測與根據該量測來控制該致動器之間的一最大的延遲，在一儲存系統中儲存該量測到的位置，其中一第二延遲係被定義為介於在該接收緩衝器中接收量測到的位置以及在該儲存單元中儲存該些量測到的位置之間的一平均延遲，其中該第一延遲係小於該第二延遲至少一個數量級，該回授控制系統係包括一用於傳送該些量測到的位置至該儲存系統之單向的連線。
[23] 根據申請專利範圍第22項之方法，其中該控制係獨立於該儲存而被執行。
[24] 根據申請專利範圍第22或23項之方法，其中量測到的位置係被儲存至少一整段處理一靶材從開始到完成所需的時間的持續期間。
[25] 根據申請專利範圍第22或23項之方法，其中該回授控制系統係被調適以用於獨立於該儲存系統之實質連續的操作。
[26] 根據申請專利範圍第22或23項之方法，其中沒有資料或信號係從該儲存系統被傳送至該回授控制系統。
[27] 根據申請專利範圍第22或23項之方法，其中該儲存系統是在該回授控制系統的外部。

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