CN101030042B - 光刻装置及器件制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光刻装置，包括：参考框架；和测量系统，用来测量该光刻装置的第一部件相对于参考框架的位置和移动中的至少一个，该测量系统包括：靶子、辐射源和传感器，其中，该第一部件包括至少一个气体出口，构造成使得当向气体出口供气时，传播至靶子的辐射束和从靶子传播到传感器的辐射束中的至少一个所经过的空间体积基本上被来自至少一个气体出口的气流所包围，其中位于光刻装置外部的气体源连接至该光刻装置的第二部件，且第一和第二部件构造成可在这两个部件之间提供无接触的气流连接。

Description

光刻装置及器件制造方法
技术领域
本发明涉及一种光刻装置及一种器件制造方法。 
背景技术
光刻装置是将所需的图案施加到基底上(通常是施加到基底的靶部上)的设备。光刻装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，构图部件，或者可称为掩模(mask)或中间掩模(reticle)，可用于产生形成在IC的单层上的电路图案。该图案可以被转移到基底(例如硅晶片)的靶部(例如包括一部分、一个或者多个芯片模(die))上。这种图案的转移通常是通过成像到基底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行的。一般地，单个基底包含由被相继构图的相邻靶部构成的网格。已知的光刻装置包括所谓的步进器和扫描器，在步进器中，对每一靶部的辐照是通过一次性将整个图案曝光到该靶部上；在扫描器中，对每一靶部的辐照是通过用一辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案，并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描该基底。还可以通过将图案压印到基底上而把图案从构图部件转移到基底上。 
在光刻装置的典型结构中，该基底在曝光过程中保持在基底支撑件上。为了在一次曝光过程中或各次曝光之间调节该基底的位置，要移动该基底支撑件。因此，通常提供致动器来调节该基底支撑件相对于参考框架的位置。一般来说，基底相对于基底支撑件的位置是固定的且已知的。所以，可通过监测该基底支撑件的位置来确定基底的位置。过去已知利用干涉仪和/或光栅编码器来监测基底支撑件的位置。这些系统能提供高精度的位置测量。但是，如果用于该干涉仪和/或光栅编码器的辐射束传播所通过的气体的温度和/或压力和/或组分改变，则这些系统的精度可能下降。例如，为了给光刻装置提供足够的精度，希望将温度变化限制在±100～300mK的范围内。这在光刻装置中是很难达到的，这是因为有大量的热源，诸如，用于移动该基底支撑件的致动器以及被成像到基底上的辐射。因而，靠近热源区域的气体被加热。然后，该受热气体可能会通过基底支撑件的移动而被输送到该光刻装置所处环境的各个位置。 
发明内容
希望提供一种光刻装置，该光刻装置具有精度可靠的测量系统。 
按照本发明的一个实施例，一种光刻装置，包括：参考框架；和测量系统，用来测量该光刻装置的第一部件相对于所述参考框架的位置和移动中的至少一个，该测量系统包括：靶子，安装在所述第一部件和参考框架中的一个上；辐射源，安装在所述第一部件和参考框架中的另一个上，并用来将辐射束投射到所述靶子上；传感器，用来检测从靶子传播出的辐射的图案，所述图案指示了该第一部件相对于参考框架的位置和移动中的所述至少一个；其中，该第一部件包括至少一个气体出口，所述至少一个气体出口构造成使得当向所述气体出口供气时，传播至所述靶子的辐射束和从靶子传播到传感器的辐射束中的至少一个所经过的空间体积基本上被来自所述至少一个气体出口的气流所包围，其特征在于，位于光刻装置外部的气体源连接至该光刻装置的第二部件，且第一和第二部件构造成可在这两个部件之间提供无接触的气流连接。 
本发明还公开了一种使用光刻装置的器件制造方法，包括：利用光刻装置将图案从构图部件转移到基底上；利用致动器使该光刻装置的第一部件相对于参考框架移动；利用测量系统来控制该致动器，该测量系统用来测量所述第一部件相对于参考框架的位置和移动中的至少一个，该测量系统包括：靶子，安装在所述第一部件和参考框架中的一个上；辐射源，安装在所述第一部件和参考框架中的另一个上，并用来将辐射束投射到所述靶子上；传感器，用来检测从靶子传播出的辐射的图案，所述图案指示了该第一部件相对于参考框架的位置和移动中的所述至少一个，其中位于光刻装置外部的气体源连接至该光刻装置的第二部件，且第一和第二部件构造成可在这两个部件之间提供无接触的气流连接；和向设在该第一部件上的至少一个气体出口供应气体，使得传播到所述靶子的辐射束和从靶子传播到所述传感器中的辐射束中的至少一个所经过的空间体积基本上被来自所述至少一个气体出口的气流所包围。 
现在参考所附示意图，通过示例对本发明各实施例加以说明，附图中相同的参考符号表示相同的部件，其中： 
图1表示按照本发明一个实施例的光刻装置； 
图2a和2b更详细地示出了按照本发明一个实施例的光刻装置一部分的横截面； 
图2c和2d示出了图2a和2b中所示实施例的一些变型； 
图3a和3b示出了按照本发明一个实施例的光刻装置一部分的横截面； 
图4示出了按照本发明一个实施例的基底支撑件； 
图5示出了按照本发明一个实施例的基底支撑件； 
图6a、6b、6c和6d示出了按照本发明一个实施例的气体出口的一些可选结构； 
图7和8示出了按照本发明一个实施例中另一种结构的气体出口。 
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明一个实施例的光刻装置。该装置包括：照明系统(照明器)IL，其构造成调节辐射束B(例如UV辐射或DUV辐射)；支撑结构(例如掩模台)MT，其构造成支撑构图部件(例如掩模)MA并与第一定位装置PM连接，该第一定位装置PM构造成依照一些参数精确定位该构图部件；基底台(例如晶片台)WT，其构造成保持基底(例如涂敷抗蚀剂的晶片)W并与第二定位装置PW连接，该第二定位装置PW构造成依照一些参数精确定位该基底；以及投影系统(例如折射投影透镜系统)PS，其构造成将由构图部件MA赋予辐射束B的图案投影到基底W的靶部C(例如包括一个或多个芯片模)上。 
该照明系统可以包括各种类型的光学部件来引导、成形或者控制辐射，这些光学部件诸如是：折射光学部件、反射光学部件、磁性光学部件、电磁光学部件、静电光学部件或其它类型的光学部件，或者它们的任意组合。 
该支撑结构支撑该构图部件，即承载该构图部件的重量。其对该构图部件的保持方式取决于该构图部件的方位、光刻装置的设计以及其它条件，例如该构图部件是否保持在真空环境中。该支撑结构可以使用机械、真空、静电或其它夹持技术来保持该构图部件。该支撑结构可以是框架或者工作台，例如该支撑结构可根据需要而是固定的或者是活动的。该支撑结构可以确保该构图部件例如相对于该投影系统而位于所需位置。在这里，术语“中间掩模”或者“掩模”的任何使用均可认为与更上位的术语“构图部件”同义。 
这里所使用的术语“构图部件”应广义地解释为能够向辐射束的横截面中赋以图案从而在基底的靶部中形成图案的任何装置。应该注意，赋予该辐射束的图案可以并不与在基底靶部中所需的图案精确一致，例如如果该图案包括相移特征或所谓的辅助特征。一般地，赋予该辐射束的图案对应于在靶部中形成的器件(如集成电路)内的特定功能层。 
该构图部件可以是透射型的或者反射型的。构图部件的示例包括掩模、可编程反射镜阵列、以及可编程LCD面板。掩模在光刻中是公知的，所包括的掩模类型诸如是二元型、交替相移(alternating phase-shift)型、衰减相移型，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的一个示例采用小型反射镜的矩阵排列，每个反射镜能够独立地倾斜，从而沿不同的方向对入射辐射束进行反射。这些倾斜的反射镜可以在被反射镜矩阵反射的辐射束中赋以图案。 
这里使用的术语“投影系统”应广义地解释为包含各种类型的投影系统，包括折射光学系统，反射光学系统、反射折射光学系统、磁性光学系统、电磁光学系统和静电光学系统，或它们的任意组合，以适合于所用的曝光辐射，或者适合于其它方面，如浸液的使用或真空的使用。在这里，术语“投影透镜”的任何使用均可以认为与更上位的术语“投影系统”同义。 
如这里所指出的，该装置是透射型(例如采用透射掩模)。或者，该装置也可以是反射型(例如采用上面提到的可编程反射镜阵列，或采用反射掩模)。 
该光刻装置可以具有两个(双平台)或者更多个基底台(和/或两个或更多个掩模台)。在这种“多平台式”装置中，可以并行使用这些附加的台，或者可以在一个或多个台上进行准备步骤，而一个或者多个其它台用于曝光。 
该光刻装置还可以是这样一种类型，其中，至少部分基底被具有相对高的折射率的液体(例如水)覆盖，以填充投影系统和基底之间的空间。浸液也可以施加至该光刻装置中的其它空间，例如掩模和投影系统之间的空间。本领域中众所周知，浸液技术可以用于增大投影系统的数值孔径。这里使用的术语“浸液”并不意味着诸如基底的结构必须浸没在液体中，而只是表示在曝光期间液体位于投影系统和基底之间。 
参考图1，照明器IL接收来自辐射源SO的辐射束。辐射源和光刻装 置可以是分立的机构，例如当该辐射源是准分子激光器时。在这些情况下，不把辐射源看成是构成了该光刻装置的一部分，辐射束借助于束输送系统BD而从辐射源SO传输到照明器IL，所述束输送系统BD包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器。在其它情况下，该辐射源可以是该光刻装置的组成部分，例如当该辐射源是汞灯时。该辐射源SO和照明器IL(如果需要可以连同该束输送系统BD一起)可以被称作辐射系统。 
照明器IL可以包括调节装置AD，用于调节辐射束的角强度分布。一般地，至少可以调节照明器光瞳平面内强度分布的外径向范围和/或内径向范围(通常分别称为σ-外和σ-内)。此外，照明器IL可以包括各种其它部件，如积分器IN和聚光器CO。该照明器可以用于调节辐射束，从而使该辐射束在其横截面上具有所需的均匀度和强度分布。 
该辐射束B入射到保持在该支撑结构(如掩模台MT)上的构图部件(如掩模MA)上，并由构图部件进行构图。穿过该掩模MA后，辐射束B经过该投影系统PS，该投影系统将该辐射束聚焦在基底W的靶部C上。在第二定位装置PW和位置传感器IF(例如干涉测量器件、线性编码器或电容传感器)的辅助下，可以精确地移动该基底台WT，从而例如将不同的靶部C定位在辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库中机械取出该掩模MA后或者在扫描期间，可以使用第一定位装置PM和另一位置传感器(图1中未明确示出)来相对于辐射束B的路径精确定位该掩模MA。一般地，借助于长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精细定位)，可以实现该掩模台MT的移动，所述长行程模块和短行程模块构成该第一定位装置PM的一部分。类似地，利用长行程模块和短行程模块也可以实现该基底台WT的移动，其中该长行程模块和该短行程模块构成该第二定位装置PW的一部分。在步进器的情况下(这与使用扫描装置的情况相反)，该掩模台MT可以只与短行程致动器连接或者可以被固定。可以使用掩模对准标记M1、M2和基底对准标记P1、P2来将该掩模MA与该基底W对准。尽管如所示出那样，该基底对准标记占据了指定的靶部，但是它们也可以设置在各个靶部之间的空间中(这些空间被称为划片线(scribe-lane)对准标记)。类似地，在有超过一个的芯片模设在掩模MA上的情况下，可以将该掩模对准标记设在这些芯片模之间。 
所示的装置可以按照下面模式中的至少一种使用： 
1.在步进模式中，掩模台MT和基底台WT保持基本不动，而赋予辐射束的整个图案被一次投影到靶部C上(即单次静态曝光)。然后沿X和/或Y方向移动该基底台WT，使得可以曝光不同的靶部C。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单次静态曝光中成像的靶部C的尺寸。 
2.在扫描模式中，掩模台MT和基底台WT被同步扫描，同时，赋予辐射束的图案被投影到靶部C上(即单次动态曝光)。基底台WT相对于掩模台MT的速度和方向可以由投影系统PS的放大(缩小)和图像反转特性来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单次动态曝光中靶部的宽度(沿非扫描方向)，而扫描运动的长度确定了靶部的高度(沿扫描方向)。 
3.在另一模式中，掩模台MT保持基本不动，并且保持一可编程构图部件，而基底台WT被移动或扫描，同时，赋予辐射束的图案被投影到靶部C上。在该模式中，一般采用脉冲辐射源，并且，在每次移动基底台WT之后，或者在扫描期间相继的辐射脉冲之间，根据需要更新该可编程构图部件。这种工作模式可以容易地应用于采用可编程构图部件的无掩模光刻中，所述可编程构图部件例如是上面提到的可编程反射镜阵列类型。 
还可以采用上述使用模式的组合和/或变化，或者也可以采用完全不同的使用模式。 
图2a显示按照本发明的光刻装置的一部分的横截面。虽然下面的说明是涉及到用于测量光刻装置的基底台的位置和/或移动的系统，但应该指出，该系统同样可用于测量光刻装置的其它部件的位置和/或移动，例如是用于支撑构图部件(如中间掩模)的支撑件。如图所示，基底支撑件10用来支撑基底W。在所示示例中，基底支撑件10安装在磁体台11上方，并包括线圈单元12。线圈单元12构造成与磁体台11一起使用，以形成一平面马达，该平面马达用作移动该基底支撑件10的致动器。应当理解，本发明的该实施例可以使用任何方便形式的致动器来控制该基底支撑件10的位置。 
该平面马达11、12用来调节该基底支撑件10相对于参考框架15的位置。测量系统16和投影系统17安装在该参考框架15上。因而，在需要时，调节基底支撑件10相对于参考框架15的位置就相当于调节基底W 相对于测量系统16和投影系统17的位置。 
为了监测基底支撑件10相对于参考框架15的位置，本发明的该实施例提供了一种测量系统，该测量系统包括靶子20，辐射源21(用来将辐射束投射到该靶子上)和传感器22(用来检测从靶子传播的辐射图案)。由传感器检测到的辐射图案表示出该靶子20相对于辐射源21和/或传感器22的位置和/或移动。在图2a所示的例子中，该测量系统是光栅编码器。因而在该装置中光栅20安装在该参考框架15上，并用作靶子。辐射源21和传感器22安装在基底支撑件10上。应该理解，也可以采用其它结构的测量系统，如干涉仪。在一种典型结构中，该基底支撑件10构造成在一平面(在图2a内表示为水平面)内移动，并保持基本不变的竖直位置。但应明白，本发明并不限于这样的布置。在一种典型结构中，传感器22和靶子20之间的距离D1的值可以设定为大约在约8mm至约20mm之间的值。 
本发明该实施例的该测量系统还包括一个或多个气体出口25，它们设置在基底支撑件10上并布置成可提供气流26。气体出口25构造成可使出自该出口25的气流26包围从该辐射源传至靶子20的辐射束。如图2b所示，气流26指向靶子20，该靶子20使得气流向外偏转。如图2b所示，虽然该出口25可以构造成引导该气流26，使得从所有出口出来的气流26平行于射向靶子的辐射束，但也可以将一些或全部气体出口25以图2c所示的方式来布置，即，使得气流朝着该辐射束27向内倾斜。 
应该明白，虽然如图2a、2b和2c所示以及如上所述，该气流26被靶子20偏转，但如图2d所示，可以邻近于该靶子而提供一个或多个排气口28，以抽出由气体出口25提供的气体，以便进一步控制该流型。还要明白，排气口28可以按与图2d不同的方式来布置。例如，可以将排气口28布置成从靶子20的侧部抽出气体，即，在该气流已经以图2b所示的方式向外偏转之后再抽出气体。 
气流26将辐射束传播至靶子所经过的空间体积屏蔽起来，使得在该装置其余部分中的气体的例如温度和/或压力和/或化学组分的变化对该辐射束传播所经过的气体的温度和/或压力和/或化学组分的影响程度不会导致测量误差超出可接受的水平。因此，应当理解，在辐射束传播至靶子所经过的该空间体积内的气体可以具有比该装置其余部分内的气体明显更高的压力。该气体出口的结构可以是这样的，即， 使得气流26围绕辐射束传播所经过的气体而提供了一种屏蔽罩，并防止从该装置其余部分来的气体进入该体积。 
利用气体源和基底支撑件10之间的脐带式连接件(umbilicalconnection)以及基底支撑件10内的内部气体通道(未示出)，可为该气体出口25提供气体。所供应的气体可以是基本纯的气体，如N2等惰性气体。或者，该气体可以就只是空气。在这种情况下，为了清除微粒和/或污染物，可以对空气进行净化。还可以将该空气加湿成例如具有从约50％到约95％的相对湿度。可以对供应至该气体出口25的气体实行温度控制，例如使其具有与基底支撑件10一样的温度，如22℃左右。 
在另一个备选实施例中，提供给该气体出口25的气体可以是从紧挨基底支撑件10周围的环境中抽取的空气。例如，可以提供鼓风机来提供该气流，该鼓风机安装在该光刻装置的底架上或者安装在基底支撑件10内，从周围环境抽取空气。举例来说，如果该测量系统只用来测量基底支撑件10的水平移动(即垂直于该辐射束27的方向)，则该测量系统可由编码器形成，该编码器对辐射束27中紧挨在一起的两部分的信息进行比较。该编码器的精度取决于辐射束27中这两部分之间折射率的差异的任何变化。因而，气体的温度、压力或组分的绝对变化不会在这样一种系统中造成误差，只要这些绝对变化对于辐射束27的这两部分来说是相同的则可。所以，如果从围绕辐射束27的所有气体出口25出来的气流26是均匀的，则气体温度、压力或组分随时间的任何变化对该测量系统的精度的影响都很小。因此，如上所述，提供给气体出口25的气体可以从基底支撑件10周围环境中抽取，只要其在提供给气体出口25之前是均匀的则可。 
图3a详细示出了按照本发明一个实施例的基底支撑件110。图3a的实施例与图2a-2c的实施例相似，因而只对它们的不同加以说明。 
如图所示，该基底支撑件110用来支撑基底W。基底支撑件110包括至少一个辐射源121和传感器122，用于将辐射束投射到靶子上，并检测从该靶子传播的辐射图案，该辐射图案表明了该靶子相对于辐射源121和/或传感器122的位置和/或移动。气体出口125围绕辐射源121和传感器122布置，以提供气流126来屏蔽该辐射束传播至该靶子所经过的空间体积。 
在图3a的实施例中，基底支撑件110利用双平台驱动系统来定位。 利用如上所述的致动器系统(如平面马达)来相对于光刻装置的底架111定位一长行程平台112。利用另一个致动器系统(为了清楚起见而未示出)，例如六自由度洛伦兹致动器系统，来调节基底支撑件110相对于该长行程平台112的位置。使用该短行程致动器系统来提供对该基底支撑件10进行定位所需的精度。为协助做到这一点，该基底支撑件110被安装成使得外部振动尽可能少地传递至该基底支撑件110。因此，可以采用如图3a中所示的装置，使得在不需要有连接到基底支撑件110的脐带式连接件的情况下，就可以将气流126中的气体提供给气体出口125。例如，这样可以防止将风扇(该风扇用来提供该气流)所产生的振动传递至该基底支撑件110。另外，还可防止由于需要用基底支撑件110来加速该脐带式连接件而引起的作用于基底支撑件110上的力。 
为了在不用脐带式连接件的情况下给基底支撑件110提供气流，可以采用无接触式气体传输系统。在这类装置中，长行程平台112和基底支撑件110可以各自包含凸起131、132。它们分别具有气体出口131a和气体入口132a。长行程平台112的气体出口131a与基底支撑件110的气体入口132a对准，使得从前者流出的气体被引导至后者。基底支撑件110的气体入口132a与内部管道133相连接，该内部管道133将该气流提供给气体出口125。在长行程平台112和基底支撑件110的凸起131、132之间维持比较小的间隙D2，使得逸走的气流(也就是没有传入到基底支撑件110内的气流)尽可能少，并同时保证该长行程平台112与该基底支撑件110之间不会通过各自的凸起131、132而接触。应当明白，该短行程致动器系统的竖向行程因此就小于该间隙D2。同样，该短行程致动器系统的水平行程小于凸起131、132的尺寸，使得该长行程平台的气体出口131a与基底支撑件110的气体入口132a在该短行程致动器系统的整个行程内保持基本对准。 
图3b是图3a实施例的一种变型。如图所示，在这种变型中，基底支撑件110的凸起142形成为一种凸缘，使得该长行程平台的凸起141装配在该基底支撑件110的凸起142内，以减少气流的泄漏。应当明白，这种布置也可以倒过来，即，长行程平台上的凸起可以形成凸缘，该凸缘围绕基底支撑件110上的凸起。 
对于图3a和3b所示的任一种结构，应当明白，可利用脐带 (umbilical)将气体源连接至该长行程平台112。或者，在该气体是如上所述那样从围绕基底支撑件的环境中抽取的情况下，气体吸入口和用于产生气流的风扇可以直接安装在该长行程平台上。 
图4更详细地显示了基底支撑件110，该基底支撑件110可以上述任意一个实施例一起使用。如图所示，该测量系统包括四组辐射源和辐射传感器31、32、33、34。在所示布置中，每一组31、32、33、34包括两个辐射源和相关的传感器。这些组布置在基底支撑件10的四个角处。每一组31、32、33、34都包括用来测量基底支撑件10在Z方向(即垂直于基底W表面的方向)上的位置和/或移动的辐射源和传感器。布置在基底支撑件10两个对角上的两个测量组31、33包括用来测量基底支撑件10在Y方向(即平行于基底W表面的平面内的第一方向)上的位置和/或位移的辐射源和传感器。剩余得测量组32、34布置在其余的两对角处，并且还包含用来测量基底支撑件10在X方向(即平行于基底W表面的平面内的第二方向，它垂直于第一方向)上的位置和/或移动的辐射源和传感器。如图4所示，围绕每一测量组31、32、33、34提供了多个气体出口35。这些气体出口35用来提供气流，该气流将从每一测量组传播至靶子的辐射束所经过的空间体积包围起来。因而，每一测量组31、32、33、34都具有其自己的受控环境。 
应当明白，可以采用与图4不同的布置，特别是，这些测量组围绕基底支撑件10的分布可以不同，和/或可以采用不同的测量组组合。而且，在每一测量组中可以组合这些系统。例如，一测量组可以具有单个辐射源和/或单个传感器，用来测量基底支撑件10在两个或更多个方向上的位置和/或移动。同样，可以将这些测量组分开，并且可以提供独立的气流来将每一传感器所用的辐射束屏蔽起来。此外，可以把辐射源和相关的传感器彼此分开地布置在基底支撑件10上。在这种情况下，可以为从辐射源传播至靶子的辐射以及从靶子传播到传感器的辐射分别提供气体出口，以提供提供独立的气流屏蔽。还应明白，对于某些测量系统，该辐射传感器可以安装在该参考框架上。在这种场合下，该气流只对从辐射源传播至靶子的辐射进行屏蔽。 
在示于图5的备选实施例中，可以把这些气体出口布置成使得所提供的气流包围一部分基底支撑件上面的空间。多个或全部测量组可以布置在被气流围绕的该空间内。例如，如图所示，这些气体出口36可 以布置成围绕该基底和这些测量组31、32、33、34。因而，在该装置的其余部分内由该气体隔离出的空间体积比上面讨论过的布置中要大。但是，在这种场合下，该气流37也可以减少流入基底W上方空间的微粒，从而降低对该基底的污染。而且，该气流37可以帮助从基底W上冲走由基底曝光所释放的微粒。 
如上所述以及如图4和5所示，在上面所讨论的任何一个实施例中，可以利用脐带式连接件40为基底支撑件10、110提供气体源，该脐带式连接件40还可以将辐射源和传感器连接到该光刻装置的控制系统。或者，也可以用无接触式连接向基底支撑件110提供气体源。在任何情况下，都可提供气流控制器41来控制流向该气体出口的气流。 
如图4和图5所示，可以将气流控制器41与基底支撑件10分开安装。换一种方式或作为补充，气流控制器可以合并到该基底支撑件10内，或者，如可能的话，也可以合并到该长行程平台112内。该气流控制器布置成可一起控制流向所有气体出口的气流。或者，也可以调节流向不同出口和/或与不同测量组相关的不同出口组的气流。在任何情况下，可以选择提供给气体出口的气流，以便确保在该光刻装置的所有预期工作条件下，相关辐射束传播所经过的空间体积都被该气流充分包围，以提供所需的测量精度。 
应当注意，基底支撑件10移动得越快，则对来自气体出口的气流的需要也越大。特别是，该系统可以构造成这样，即，在该气体流出由它所包围的空间体积的位置处，在远离辐射束(该辐射束传播向该靶子)的径向方向上的平均速度大于基底支撑件10的移动速度。气流控制器41可用来调节提供给该气体出口的气流。例如，当该基底支撑件10不动或者移动较慢时，该气流控制器41可提供较低的流动速率，而当基底支撑件10移动较快时，则提供较高的流动速率。该气流控制器41还可进一步根据基底支撑件10的移动方向来控制流向一测量组周围的气体出口的气体分布。例如，对于给定的基底支撑件10移动方向，气流控制器提供给那些设置在一给定测量组周围并处于该测量组上游侧上的出口的气体，要比提供给那些位于下游侧的出口的气体要多。 
如上所述以及如图6a的平面视图所示，每个将要被气流屏蔽的空间体积(例如测量组45上方的空间)可能由多个分离的气体出口46所围绕。作为一种可选方案，该测量组45例如可由单个环形气体出口47 所围绕，如图6b所示。作为又一种可选方案，应当注意，该气体出口48可以是长狭缝形，例如如图6c所示。还应进一步注意，可能不需要在测量组的每一侧都提供气体出口。例如，如图6d所示，当测量组49工作时，若基底支撑件只沿给定方向50前后移动，则沿该方向在该测量组49的两侧上提供气体出口51就足够了。总之，应当注意，气体出口48可以是任何结构，只要它所提供的气流足以包围该辐射束传播到靶子所经过的空间体积，从而达到所需的测量精度。 
图7示出了气体出口的另外一种可选布置的平面图，用于提供气流来屏蔽一个空间体积，在此示例中是测量组60上方的空间。如图所示，高测量组60被多个分离的气体出口61所围绕，由这些气体出口提供屏蔽气流。围绕该气体出口61的附加气体出口62(例如可以为环形)提供一种附加的情况良好的层流气体。利用该相对高速的气流(该气流由提供湍流气体的气体出口61构成的内环来提供)，将这种情况良好的空气混入到测量组60上方的该空间内，可进一步提高由测量组60所提供的信号的稳定性。应当注意，为了提供所需的流型，可选择适当的气体出口61、62的尺寸。另外，如图8(这是图7中所示的外气体出口62的剖视图)所示，该气体出口62可用布、织物或金属滤网等覆盖，以抑制该气流中的湍流。这种覆盖还可以在所提供给该外气体出口62的气流中产生附加的压降，以改善流动的均匀性。如图所示，可用具有较低气流阻的分配通道64将气体提供给该外气体出口62。该外气体出口62例如是通过小狭缝或孔排65与该气体分配通道64连接。此狭缝或各孔65提供气体流动限制，以提供均匀分布的出口气流。 
尽管在本申请中可以具体参考该光刻装置在IC制造中的使用，但是应该理解这里描述的光刻装置可能具有其它应用，例如，用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等等。本领域技术人员应该理解，在这种可替换的用途范围中，这里任何术语“晶片”或者“芯片模(die)”的使用可以认为分别与更上位的术语“基底”或“靶部”同义。在曝光之前或之后，可以在例如匀胶显影机(track，通常将抗蚀剂层施加于基底上并将已曝光的抗蚀剂显影的一种工具)、计量工具和/或检验工具中对这里提到的基底进行处理。在可应用的地方，这里的公开内容可应用于这种和其它基底处理工具。另外，例如为了形成多层IC， 可以对基底进行多次处理，因此这里所用的术语基底也可以指已经包含多个已处理的层的基底。 
尽管在上文已经具体参考了本发明的实施例在光学光刻环境中的应用，但是应该理解本发明可以用于其它应用，例如压印光刻法，在本申请允许的地方，本发明不限于光学光刻法。在压印光刻法中，构图部件中的构形限定了在基底上形成的图案。该构图部件的构形可以被压入到施加于基底上的抗蚀剂层中，并在基底上通过施加电磁辐射、热、压力或上述方式的组合来使抗蚀剂固化。在抗蚀剂固化之后，可以将构图部件从抗蚀剂中移出而留下图案。 
这里使用的术语“辐射”和“束”包含所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有大约365，355，248，193，157或者126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如，波长在5-20nm范围)，以及诸如离子束或电子束等粒子束。 
在本申请允许的地方，术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任意一种或组合，包括折射光学部件、反射光学部件、磁性光学部件、电磁光学部件和静电光学部件。 
尽管上面已经描述了本发明的具体实施例，但是应该理解，可以以不同于所描述的其它方式来实施本发明。例如，本发明可以采取计算机程序的形式，该计算机程序包含描述了上面所公开方法的一个或多个序列的机器可读指令，或者包含其中存储有这种计算机程序的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)。 
上面的描述是为了说明性的而非限制性的。因此，对本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离下面描述的权利要求的范围的条件下，可以对所描述的发明进行各种修改。 

Claims (23)

1.一种光刻装置，包括：
参考框架；和
测量系统，用来测量该光刻装置的第一部件相对于所述参考框架的位置和移动中的至少一个，该测量系统包括：
靶子，安装在所述第一部件和参考框架中的一个上；
辐射源，安装在所述第一部件和参考框架中的另一个上，并用来将辐射束投射到所述靶子上；
传感器，用来检测从靶子传播出的辐射的图案，所述图案指示了该第一部件相对于参考框架的位置和移动中的所述至少一个；
其中，该第一部件包括至少一个气体出口，所述至少一个气体出口构造成使得当向所述气体出口供气时，传播至所述靶子的辐射束和从靶子传播到传感器的辐射束中的至少一个所经过的空间体积基本上被来自所述至少一个气体出口的气流所包围，其特征在于，
位于光刻装置外部的气体源连接至该光刻装置的第二部件，且第一和第二部件构造成可在这两个部件之间提供无接触的气流连接。
2.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，来自所述至少一个气体出口的该气流冲刷所述辐射束传播至靶子所经过的该空间体积。
3.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，从所述靶子返回至所述传感器的辐射基本上被来自所述至少一个气体出口的所述气流所包围。
4.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述至少一个气体出口包括环形气体出口，所述环形气体出口环绕所述辐射源和所述靶子中的至少一个。
5.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述至少一个气体出口包括围绕所述辐射源和所述靶子中的至少一个而布置的多个气体出口。
6.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述至少一个气体出口包括：围绕所述辐射源和所述靶子中的至少一个而布置的多个气体出口，以及环绕所述多个气体出口的环形气体出口。
7.如权利要求6所述的光刻装置，其特征在于，所述环形气体出口覆盖有织物和金属滤网中的至少一种。
8.如权利要求6所述的光刻装置，其特征在于，还包括与所述环形气体出口相关联的气体流动限制件，所述气体流动限制件构造成使得当向所述气体出口供气时，所述环形气体出口的气体出口压力低于被所述环形气体出口包围的所述多个气体出口的气体出口压力。
9.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述辐射源安装在所述第一部件上。
10.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，还包括一个或多个排气口，用来抽出由所述气体出口提供的该气体。
11.一种光刻系统，包括：
光刻装置，该光刻装置包括：
参考框架；
测量系统，用来测量该光刻装置的第一部件相对于所述参考框架的位置和移动中的至少一个，该测量系统包括：
靶子，安装在所述第一部件和参考框架中的一个上；
辐射源，安装在所述第一部件和参考框架中的另一个上，并用来将辐射束投射到所述靶子上；
传感器，用来检测从靶子传播出的辐射的图案，所述图案指示了该第一部件相对于参考框架的位置和移动中的所述至少一个；
其中，该第一部件包括至少一个气体出口，所述至少一个气体出口构造成使得当向所述气体出口供气时，传播至所述靶子的辐射束和从靶子传播到所述传感器中的辐射束中的至少一个所经过的空间体积基本上被来自所述至少一个气体出口的气流所包围；和
位于光刻装置外部的气体源，用来向所述至少一个气体出口提供足够流速的气体，以保证当所述第一部件相对于参考框架移动时，所述辐射束传播所经过的空间体积基本上被所述气流所包围，
其中气体源连接至该光刻装置的第二部件，且第一和第二部件构造成可在这两个部件之间提供无接触的气流连接。
12.如权利要求11所述的光刻系统，其特征在于，该气体源提供的气流使得气体在基本上垂直于所述辐射束传播方向的方向上离开由该气流所包围的体积空间的平均速度超过所述第一部件相对于参考框架的速度。
13.如权利要求11所述的光刻系统，其特征在于，还包括气流控制器，所述气流控制器用来控制流向所述至少一个气体出口的该气流，以保证所述辐射束传播所经过的空间体积被该气流所包围。
14.如权利要求13所述的光刻系统，其特征在于，该气流控制器根据所述第一部件相对于参考框架的速度来设置所述气流。
15.一种光刻系统，包括如权利要求1的光刻装置以及连接至所述光刻装置的第二部件的气体源，其中，所述气体源提供温度受控的气体流。
16.一种光刻系统，包括如权利要求1的光刻装置以及连接至所述光刻装置的第二部件的气体源，其中，所述气体源提供基本纯的惰性气体流、清洁空气流和加湿空气流中的一种。
17.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述气体源用来从该光刻装置周围抽入空气、使该气体均匀化，并向该气体出口提供该气体。
18.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，该测量系统包括多个辐射源以及相关的靶子和辐射传感器，它们布置在所述第一部件周围，使得该测量系统测量该第一部件的多个部分相对于参考框架的位置和移动中的至少一个。
19.如权利要求18所述的光刻装置，其特征在于，所述第一部件包括与每一辐射源相关联的至少一个气体出口，且所述至少一个气体出口中的每一气体出口构造成这样，即，当向所述气体出口供气时，传播至靶子的辐射束和从靶子传播到所述传感器中的辐射束中的至少一个所经过的该空间体积基本上被来自所述至少一个出口的气流所包围。
20.如权利要求18所述的光刻装置，其特征在于，所述第一部件包括至少一个气体出口，所述气体出口构造成这样，即，当向所述气体出口供气时，从所述多个辐射源投射出的辐射束传播至自己的靶子所经过的空间体积基本上被来自所述至少一个气体出口的气流所包围。
21.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述第一部件是用来支撑基底的基底支撑件和用来支撑构图部件的支撑件中的一种。
22.一种使用光刻装置的器件制造方法，包括：
利用光刻装置将图案从构图部件转移到基底上；
利用致动器使该光刻装置的第一部件相对于参考框架移动；
利用测量系统来控制该致动器，该测量系统用来测量所述第一部件相对于参考框架的位置和移动中的至少一个，该测量系统包括：
靶子，安装在所述第一部件和参考框架中的一个上；
辐射源，安装在所述第一部件和参考框架中的另一个上，并用来将辐射束投射到所述靶子上；
传感器，用来检测从靶子传播出的辐射的图案，所述图案指示了该第一部件相对于参考框架的位置和移动中的所述至少一个，其中位于光刻装置外部的气体源连接至该光刻装置的第二部件，且第一和第二部件构造成可在这两个部件之间提供无接触的气流连接；和
向设在该第一部件上的至少一个气体出口供应气体，使得传播到所述靶子的辐射束和从靶子传播到所述传感器中的辐射束中的至少一个所经过的空间体积基本上被来自所述至少一个气体出口的气流所包围。
23.如权利要求22所述的器件制造方法，其特征在于，该第一部件是用来支撑基底的基底支撑件或用来支撑构图部件的构图部件支撑件。
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