CN101639632B - 光刻投影装置 - Google Patents
光刻投影装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101639632B CN101639632B CN2009101674528A CN200910167452A CN101639632B CN 101639632 B CN101639632 B CN 101639632B CN 2009101674528 A CN2009101674528 A CN 2009101674528A CN 200910167452 A CN200910167452 A CN 200910167452A CN 101639632 B CN101639632 B CN 101639632B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- patterning apparatus
- configuration
- patterning
- measuring unit
- projection system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims abstract description 95
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 45
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 42
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 26
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70716—Stages
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明涉及一种光刻投影装置。该投影装置包括用于支撑构图装置例如中间掩模版的支撑结构。当通过投影光束照射中间掩模版时,利用中间掩模版上的图案对投影光束进行构图。投影系统构成和设置为使中间掩模版的受照射部分成像到基底的目标部分上。存在有用于确定中间掩模版相对于投影系统的空间位置的组件。该组件包括一测量单元,该测量单元具有足以确定所需空间位置的数量的传感器。
Description
本申请是于2004年6月25日递交的申请号为200410061804.9、发明名称为“光刻装置及集成电路制造方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种光刻投影装置,包括:用于保持构图装置的支撑结构,以通过投影光束的照射对所述投影光束构图;构成和设置为将构图装置的受照射部分成像到基底的目标部分上的投影系统,以及用于确定所述构图装置相对于所述投影系统的空间位置的组件,所述组件包括一测量单元,该测量单元具有足以确定所述空间位置的许多传感器。
背景技术
这里使用的术语“构图装置”应广义地解释为能够给入射的辐射光束赋予带图案的截面的装置,其中所述图案对应于在基底的目标部分上形成的图案;本文中也使用术语“光阀”。一般地,所述图案与在目标部分中形成的器件如集成电路或者其它器件的特定功能层相对应(参见下文)。这种构图装置的示例包括:
-掩模。掩模的概念在光刻中是公知的,它包括如二进制型、交替相移型、和衰减相移型的掩模类型,以及各种混合掩模类型。这种掩模在辐射光束中的布置使入射到掩模上的辐射能够根据掩模上的图案而选择性地被透射(在透射掩模的情况下)或者被反射(在反射掩模的情况下)。在使用掩模的情况下,支撑结构一般是一个掩模台,它能够保证掩模被保持在入射辐射束中的所需位置,并且如果需要则该台会相对光束移动。
-可编程反射镜阵列。这种装置的一个例子是具有一粘弹性控制层和一反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置的基本原理是(例如)反射表面的已寻址区域将入射光反射为衍射光,而未寻址区域将入射光反射为非衍射光。用一个适当的滤光器,从反射的光束中滤除所述非衍射光,只保留衍射光;按照这种方式,光束根据矩阵可寻址表面的定址图案而产生图案。可编程反射镜阵列的另一实施例利用微小反射镜的矩阵排列,通过使用适当的局部电场,或者通过使用压电致动器装置,使得每个反射镜能够独立地关于一轴倾斜。再者,反射镜是矩阵可寻址的,由此已寻址反射镜以与未寻址反射镜不同的方向将入射的辐射光束反射;按照这种方式,根据矩阵可寻址反射镜的定址图案对反射光束进行构图。可以用适当的电子装置进行该所需的矩阵定址。在上述两种情况中,构图装置可包括一个或者多个可编程反射镜阵列。关于如这里提到的反射镜阵列的更多信息可以从例如美国专利US5,296,891、美国专利US5,523,193、PCT专利申请WO 98/38597和WO 98/33096中获得,这些文献在这里引入作为参照。在可编程反射镜阵列的情况中,所述支撑结构可以是框架或者工作台,例如,所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的;
-可编程LCD阵列。例如由美国专利US 5,229,872给出的这种结构的一个例子,它在这里引入作为参照。如上所述,在这种情况下支撑结构可以是框架或者工作台,例如所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的。
为简单起见,本文的其余部分在一定的情况下具体以掩模和掩模台为例;可是,在这样的例子中所讨论的一般原理应适用于上述更宽范围的构图装置。
光刻投影装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下,构图装置可产生对应于IC一个单独层的电路图案,该图案可以成像在已涂覆辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底(硅晶片)的目标部分上(例如包括一个或者多个管芯(die))。一般地,单一的晶片将包含相邻目标部分的整个网格,该相邻目标部分由投影系统逐个相继辐射。在目前采用掩模台上的掩模进行构图的装置中,有两种不同类型的机器。在一类光刻投影装置中,通过将全部掩模图案一次曝光在目标部分上而辐射每一目标部分;这种装置通常称作晶片步进器或步进-重复装置。另一种装置(通常称作步进-扫描装置)通过在投影光束下沿给定的参考方向(“扫描”方向)依次扫描掩模图案、并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基底台来辐射每一目标部分;因为一般来说,投影系统有一个放大系数M(通常<1),因此对基底台的扫描速度V是对掩模台扫描速度的M倍。关于如这里描述的光刻设备的更多信息可以从例如US6,046,729中获得,该文献这里作为参考引入。
在用光刻投影装置的制造方法中,(例如在掩模中的)图案成像在至少部分由一层辐射敏感材料(抗蚀剂)覆盖的基底上。在这种成像步骤之前,可以对基底进行各种处理,如打底,涂敷抗蚀剂和弱烘烤。在曝光后,可以对基底进行其它的处理,如曝光后烘烤(PEB),显影,强烘烤和测量/检查成像特征。以这一系列工艺为基础,对例如IC的器件的单层形成图案。这种图案层然后可进行任何不同的处理,如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学-机械抛光等完成一单层所需的所有处理。如果需要多层,那么必须对每一新层重复全部步骤或者其变化。最终,在基底(晶片)上出现器件阵列。然后采用例如切割或者锯割技术将这些器件彼此分开,单个器件可以安装在载体上,与管脚等连接。关于这些处理的进一步信息可从例如Peter van Zant的“微芯片制造:半导体加工实践入门(Microchip Fabrication:A Practical Guide toSemiconductor Processing)”一书(第三版,McGraw Hill PublishingCo.,1997,ISBN 0-07-067250-4)中获得,这里作为参考引入。
为了简单起见,投影系统在下文称为“镜头”;可是,该术语应广义地解释为包含各种类型的投影系统,包括例如折射光学装置,反射光学装置,和反折射系统。辐射系统还可以包括根据这些设计类型中任一设计的操作部件,该操作部件用于引导、整形或者控制辐射的投影光束,这种部件在下文还可总体地或者单独地称作“镜头”。另外,光刻装置可以是具有两个或者多个基底台(和/或两个或者多个掩模台)的类型。在这种“多级式”器件中,可以并行使用这些附加台,或者可以在一个或者多个台上进行准备步骤,而一个或者多个其它台用于曝光。例如在US5,969,441和WO98/40791中描述的二级光刻装置,这里作为参考引入。
在本申请中,虽然具体结合本发明的装置在制造IC中的应用,但是应该明确理解这种装置可能具有许多其它应用。例如,它可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、液晶显示板、薄膜磁头等等。本领域的技术人员将理解,在这种可替换的用途范围中,在说明书中任何术语“中间掩模版”,“晶片”或者“管芯(die)”的使用应认为分别可以由更普通的术语“掩模”,“基底”和“目标部分”代替。
在本文件中,使用的术语“辐射”和“光束”包含所有类型的电磁辐射,包括紫外(UV)辐射(例如具有365,248,193,157或者126nm的波长)和远紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm的波长范围),以及粒子束,如离子束或者电子束。
具有用于确定构图装置相对于投影系统的空间位置的组件的光刻投影装置例如从美国专利6,359,678中已知。然而,具有US6,359,678中公开的组件的一个问题是,构图装置相对于投影系统的位置测量不够准确。不准确的原因之一是,温度变化引起组件尺寸变化,反过来又引起热机械应力,和/或振动会影响构图装置相对于投影系统的位置测量。特别是,投影系统和传感器之间关于x轴和/或y轴的相对旋转可产生测量误差。其他不准确是通过利用传感器直接在构图装置上测量时因局部高度差和在小角度下反射而引起的。
在2001年11月出版的研究公开内容中,公开了一种用于确定构图装置相对于投影系统的空间位置的组件,其中传感器直接位于投影系统上。虽然在该公开中提出的解决方案解决了一些关于投影系统和各自的传感器之间相对旋转的问题,但是利用这种提出的解决方案仅仅能够部分地补偿构图装置相对于投影系统的动态移动。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种光刻投影系统,它包括用于更准确地确定构图装置相对于投影系统的位置的组件。特别是,本发明旨在提供一种包括这样一种组件的光刻投影装置,所述组件对于因动态运动引起的热机械应力和旋转变化相对不敏感。
这些目的通过根据权利要求1的光刻投影装置来实现。该装置包括用于提供辐射投影光束的辐射系统;用于支撑构图装置的支撑结构,所述构图装置用于根据所需的图案对投影光束进行构图,用于将带图案的光束投影到基底的目标部分上的投影系统,以及用于确定所述构图装置相对于所述投影系统的空间位置的组件,所述组件包括一测量单元,该测量单元具有足以确定所述空间位置的数量的传感器,其中所述数量的传感器安装在投影系统上。与目前的技术相比,该组件不需要额外的结构条(construction bar)(MF条),这具有大量优点。该组件在真空下较好地工作(perform),不容易产生污染的危险。并且,该组件可更廉价地获得。此外,在其中安装投影系统的框架的摆动也不会导致位置检测的偏差。该组件具有更好的短时稳定性。该组件不太复杂。此外,不需要参考标架测量。除此之外,导致真空腔中的部件数量大大减少,并因此导致更低的放气速度。作用于投影系统的热量降低,这意味着缺乏用于减少动态扰动力的存在的冷却水。在投影系统附近和投影系统上,大大增加了布置空间。由于这些优点,光刻装置的配置方面仅仅存在少量的不同。
传感器的安装例如可以借助于螺栓和/或通过夹具来实现。传感器至少具有安装在投影系统上的光学部件。
在本发明的另一个实施方式中,其特征在于所述测量单元包括6自由度的干涉仪测量系统。干涉测量技术已经证实是可靠的,稳固的和准确的。
在本发明的另一个实施方式中,其特征在于在至少一个所述传感器使用所述构图装置的图案区之外的所述构图装置的反射部件上的激光束。这具有用于位置测量的辐射能够不受构图装置的图案影响的优点。由于图案的局部形貌(topography)以及在该局部形貌上反射之后,产生波前的变化,并产生其测量误差。
在另一个实施方式中,本发明涉及一种如上所述的光刻投影装置,该光刻投影装置中的构图装置沿扫描方向被照射,其中所述构图装置相对于所述投影系统的空间位置通过利用第一平面中的至少三个测量点来确定,第一平面相对于扫描方向成一角度,第一直线上的至少两个测量点不在第一平面内,至少一个点既不在第一平面内也不在第一直线上。这导致构图装置的六自由度的精确确定。
本发明还涉及一种通过光刻工艺制造集成电路(IC)的方法,该方法包括:
-提供辐射系统以形成辐射的投影光束,辐射投影光束来自由辐射源发射的辐射;
-提供用于保持构图装置的支撑结构,以便由投影光束照射而对所述投影光束构图;
-提供用于保持基底的基底台,以及
-提供构成和设置为将构图装置的受照射部分成像到基底的目标部分上的投影系统,其特征在于
-至少一次确定构图装置相对于支撑结构的位置,
-在光刻投影装置工作过程中,根据支撑结构的位置测量来确定构图装置相对于投影系统的位置。
附图说明
现在结合附图解释本发明,这些附图仅仅意在显示实施例而不是为了限制本发明的范围,其中:
图1是光刻投影装置的示意性的总览图,
图2是根据现有技术的图1中光刻投影装置的一部分的更详细视图。
图3是根据本发明的图2所示光刻投影装置的相同部分的视图。
图4是根据本发明的具有中间掩模版的中间掩模版台(RS)夹盘。
图5是根据本发明的中间掩模版台夹盘的透视图。
图6a,6b和6c是前面图中示出的中间掩模版台的侧视图。
具体实施方式
图1示意性地表示了本发明一具体实施方案的一光刻投影装置1。
该装置包括:
-辐射系统Ex,IL,用于提供辐射投影光束PB(例如波长为11-14nm的EUV辐射)。在这种具体的情况下,辐射系统还包括辐射源LA;
-第一目标台(掩模台)MT,设有用于保持掩模MA(例如中间掩模版)的掩模保持器,并与用于将该掩模相对于物体PL精确定位的第一定位装置PM连接;
-第二目标台(基底台)WT,设有用于保持基底W(例如涂覆抗蚀剂的硅晶片)的基底保持器,并与用于将基底相对于物体PL精确定位的第二定位装置PW连接;
-投影系统(“镜头”)PL,用于将掩模MA的辐射部分成像在基底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯(die))上。
如这里指出的,该装置属于反射型(即具有反射掩模)。可是,一般来说,它还可以是例如透射型(具有透射掩模)。另外,该装置可以利用其它种类的构图装置,如上述涉及的可编程反射镜阵列型。
辐射源LA(例如产生激光的等离子体或者放电等离子体EUV辐射源)产生辐射光束。该光束直接或在横穿过如扩束器Ex等调节装置后,馈送到照明系统(照明器)IL上。该照明器IL包括调节装置AM,用于设定光束强度分布的外和/或内径向范围(通常分别称为σ-外和σ-内)。另外,它一般包括各种其它部件,如积分器IN和聚光器CO。按照这种方式,照射到掩模MA上的光束PB在其横截面具有所需的均匀度和强度分布。
应该注意,图1中的辐射源LA可以置于光刻投影装置的壳体中(例如当辐射源LA是汞灯时经常是这种情况),但也可以远离光刻投影装置,其产生的辐射光束被(例如通过合适的定向反射镜的帮助)引导至该装置中;当光源LA是受激准分子激光器时通常是后面的那种情况。本发明和权利要求包含这两种方案。
光束PB然后与保持在掩模台MT上的掩模MA相交。横向穿过掩模MA后,光束PB通过镜头PL,该镜头将光束PB聚焦在基底W的目标部分C上。在第二定位装置PW(和干涉测量装置IF)的辅助下,基底台WT可以精确地移动,例如在光束PB的光路中定位不同的目标部分C。类似地,例如在从掩模库中机械取出掩模MA后或在扫描期间,可以使用第一定位装置PM将掩模MA相对光束PB的光路进行精确定位。一般地,用图1中未明确显示的长冲程模块(粗略定位)和短冲程模块(精确定位),可以实现目标台MT、WT的移动。可是,在晶片步进器中(与步进-扫描装置相对),掩模台MT可与短冲程致动装置连接,或者固定。掩模MA与基底W可以使用掩模对准标记M1、M2和基底对准标记P1、P2进行对准。
所示的装置可以按照二种不同模式使用:
1.在步进模式中,掩模台MT基本保持不动,整个掩模图像被一次投影(即单“闪”)到目标部分C上。然后基底台WT沿x和/或y方向移动,以使不同的目标部分C能够由光束PB照射;
2.在扫描模式中,基本为相同的情况,但是给定的目标部分C没有暴露在单“闪”中。取而代之的是,掩模台MT沿给定的方向(所谓的“扫描方向”,例如y方向)以速度v移动,以使投影光束PB在掩模图像上扫描;同时,基底台WT沿相同或者相反的方向以速度V=Mv同时移动,其中M是镜头PL的放大率(通常M=1/4或1/5)。以这种方式,可以曝光相当大的目标部分C,而没有牺牲分辨率。在图1中,示出用于确定构图装置相对于投影系统的空间位置的组件12,该组件构成光刻投影装置1的一部分。参考图2进一步说明组件12。
在下面的说明中,使用笛卡儿坐标系,该坐标系的y方向平行于光刻投影装置1中的扫描方向。
在图2中,示出依照现有技术(US-B1-6,359,678)的组件12,该组件用于确定构图装置(中间掩模版)23相对于包含投影光学装置的部件11的位置。该部件11也称为投影系统11或者“镜头”组件11。中间掩模版23安装在中间掩模版台13的下面。中间掩模版23在图2中不可见,因此以虚线绘出。在z方向,将来自传感器21的激光束15从部件11引向中间掩模版23。在x方向,将激光束17引向部件11和中间掩模版台13。在y方向,将激光束19引向部件11和中间掩模版台13。在图2中,示出将激光束17和19分别成对地引向组件12。理论上可以使用单一光束17,19,但是出于实际原因使用一对光束。
中间掩模版23相对于部件11的位置根据直接在中间掩模版23上的z测量来确定。在x方向和y方向上,中间掩模版23相对于部件11的位置根据激光束17和19的测量获得。因为已知中间掩模版23在中间掩模版台13上的位置位于xy平面内,因此可以利用激光束的测量来获得上述相对位置。发出激光束17和19的传感器不在部件11上。
在图3中,示出根据本发明的图1的组件12,该组件用于确定中间掩模版23相对于包含投影光学系统的部件11的位置。在该部件11上,安装有直接测量中间掩模版台13的位置的传感器27和25。激光束26和28用于这些测量。两个成对的激光束构成一个测量点。为了清楚起见,这种成对的激光束只用一条线表示,如用传感器25的激光束28(即,总数为4)的情况。
在图3的布置中,该组件12包括与图2所示传感器21不同的传感器21′。传感器21′产生三对激光束而不是两对。将这三对激光束中的两对引向中间掩模版23上的两个反射条,而将一对引向中间掩模版台13底部上的反射条33,如下面参考图4所做的进一步说明。此外,由传感器25产生的两对激光束28和由传感器27产生的三对激光束26如参考图5所做的详细说明。
在光刻投影装置的工作过程中,辐射源照射中间掩模版23。传感器21′以这种方式设置,即该传感器使用确定中间掩模版23和中间掩模版台13的z位置的激光束15。按照这种方式,利用直接与部件11相连的传感器来测量中间掩模版台13的x,y和z位置。由于已知中间掩模版23相对于中间掩模版台13的位置,因此根据这种测量也可得知中间掩模版相对于透镜组件11的x和y位置。在一个实施方式中,通过至少一次在辐射光束外面与带图案区域外面测量距一部分分化板23的距离,可以确定中间掩模版23相对于部件11的z位置。然后,进一步假定在扫描期间中间掩模版23相对于中间掩模版台13的z位置不改变。因此,在光刻投影装置1的工作过程中不需要连续监测中间掩模版23的z位置。
如对本领域的技术人员是显而易见的,关于中间掩模版23的位置的信息可以从传感器21’,25和27得到,这三个传感器以不同于图3所示的方式设置。例如传感器25和27可以集成为一个传感器,该传感器能够确定与传感器25和27单独确定的相同的位置信息。
图4以底视图示出中间掩模版台夹盘(RS夹盘)31。RS夹盘31包括反射部件33,35和37。中间掩模版23以本身已知的方式附着于RS夹盘31上。两个附加的反射条41,43位于掩模区域外面,并位于中间掩模版23上。中间掩模版23上存在一图案,该图案用标号45表示,标号47表示沿图案45扫描的辐射光束,如本领域的技术人员已知的。
需要强调的是,与根据图2的先有技术的情况相反,所有的反射条33,41,43均位于图案外面,因此在工作过程中位于投影光束PB照射的区域外面。这防止了由图案对三对激光束15的任何有害影响,所述有害影响可影响从光束得到的信息的测量精度。
传感器21′,25,27将它们各自的激光束15,28,26引向反射部件33,35和37。反射的激光束给出有关RS夹盘31相对于图3中投影系统11的位置的信息。反射部件33,37和35分别沿参考坐标系的z,x和y方向反射光。
在图5中,以透视图示出中间掩模版台夹盘31。该图用于进一步示出本发明的作用方式。在x方向上,反射条37附着于中间掩模版台夹盘31上。在y方向上,如箭头39表示的扫描方向,形成为点状的反射面35附着于中间掩模版台夹盘31上。用于沿z方向传播的光的反射条33附着于中间掩模版台夹盘33的底部,由于在图5的透视图中不能直接看到,所以用虚线示出。也用虚线示出中间掩模版23本身和中间掩模版23上的反射条41和43。反射面35沿y方向是小斑点的原因是在光刻投影装置1的工作过程中,中间掩模版台夹盘31沿x方向的移动是少量的。反之,由于中间掩模版台夹盘沿y方向的移动是大量的,因此沿x方向需要反射条37。为了在曝光用的光(exposure light)扫描掩模的时间内确保引向反射条37的激光束能进行适当反射,反射条37必须能足以用于更大量的移动。曝光用的光在掩模上扫描的长度是沿y方向的图案长度和狭缝长度之和。
由于总共使用六对激光束,因此可提供六自由度(6D0F)干涉仪测量系统。由于沿y方向有三对激光束,沿x方向有两对激光束,因此激光束28和26一起提供关于在x和y方向上中间掩模版台13的位置信息,以及关于沿x方向的倾斜(Ry,即绕y轴旋转),沿y方向的倾斜(Rx,即绕x轴旋转)以及绕z轴旋转(Rz)的信息。所以,这三个反射部件35可以不在一条直线上。优选地,它们位于直角三角形的三个角上。
图6a,6b和6c示意性地示出通过中间掩模版台夹盘31的横截面。它们分别示出沿y方向,x方向以及再沿y方向的视图,从而确定用于计算中间掩模版13精确位置的各个参数和变量。所示的参数和变量具有下面的含义:
x1=通过两对光束28中之一测得的x位置;
x2=通过两对光束28中另一个测得的x位置;
y1,y2,y3=分别通过三对光束26中之一测得的y位置;
z1=通过引向反射条33的光束15测得的z位置;
zr1,zr2=通过引向反射条41,43的光束15测得的z位置;这些位置是非实时测量的。
a1,a2,b1,e1,e2,zx,zy=图6a,6b,6c中规定的预定常数。
中间掩模版台夹盘31的位置x,y和z是根据下面的通用公式利用激光束15,28,26测得的相对于参考点的距离来确定,这代表理想情况。利用反射条/面必须增加与小余弦相关的校正:
x=x1+Ry*a1
y={(y1+y2)/2}+{Rx*(a1+a2)/2}
z=z1+Rx*zy+Ry*zx
Rx=(y1-y3)/b1
Ry=(x1-x2)/b1
Rz=(y1-y2)/(e1+e2)
激光束可以具有一个公共原点,或者可以由独立的各个激光源产生。
附加的反射条41和43用于非实时地确定中间掩模版39本身相对于参考点的沿z方向的位置和Ry定向。
由于沿x方向和z方向的有限行程,因此反射部件35还可以由三个作为反射器的立体角组成。
Claims (23)
1.一种光刻投影装置,包括:
支撑结构,配置用于保持构图装置,所述构图装置配置用于根据所需的图案对辐射束构图;
投影系统,配置用于将带图案的辐射束投影到基底的目标部分上;以及
配置用于确定所述构图装置相对于所述投影系统的空间位置的组件,所述组件包括测量单元,所述测量单元具有安装在所述投影系统上的多个传感器,
其中,所述测量单元配置用于将激光束引导到所述构图装置的反射部件上,所述反射部件位于所述构图装置的图案区外部且与所述构图装置的图案区相邻的位置上。
2.根据权利要求1所述的光刻投影装置,还包括EUV辐射源。
3.根据权利要求1所述的光刻投影装置,其中所述测量单元包括6自由度的干涉仪测量系统。
4.根据权利要求1所述的光刻投影装置,其中所述传感器中的至少一个配置成在所述构图装置的图案区外的所述构图装置的反射部件上使用激光束。
5.根据权利要求1所述的光刻投影装置,其中,所述光刻投影装置配置用于沿着扫描方向照射所述构图装置,并且所述构图装置相对于所述投影系统的空间位置利用第一平面中的至少三个测量点、第一直线上的不在第一平面内的至少两个测量点以及既不在第一平面内也不在第一直线上的至少一个测量点来确定,所述第一平面与所述扫描方向成一角度。
6.根据权利要求5所述的光刻投影装置,其中所述测量点位于所述支撑结构上。
7.根据权利要求5所述的光刻投影装置,其中所述测量点中的至少两个位于所述构图装置上,且位于所述构图装置的图案区外。
8.根据权利要求4所述的光刻投影装置,其中所述反射部件是反射条。
9.根据权利要求1所述的光刻投影装置,其中所述测量单元配置用于确定所述构图装置在第一方向上相对于所述投影系统的位置,当所述构图装置被所述支撑结构所保持时,所述第一方向与所述构图装置的图案区的平面基本上垂直。
10.根据权利要求1所述的光刻投影装置,其中所述反射部件是反射性的,且所述图案区和所述反射部件位于所述构图装置的同一侧。
11.一种光刻投影装置,包括:
支撑结构,配置用于保持构图装置,所述构图装置配置用于根据所需的图案对辐射束构图;
投影系统,配置用于将带图案的辐射束投影到基底的目标部分上;以及
测量单元,配置用于在所述构图装置被所述支撑结构所保持时将激光束引导到所述构图装置的反射部件上,所述反射部件位于所述构图装置的图案区外部且与所述构图装置的图案区相邻的位置上,所述测量单元还配置用于采用所述激光束确定所述构图装置在第一方向上的位置,在所述构图装置被所述支撑结构所保持时,所述第一方向与所述构图装置的图案区的平面基本垂直。
12.根据权利要求11所述的光刻投影装置,其中所述反射部件是反射性的,且所述图案区和所述反射部件位于所述构图装置的同一侧。
13.根据权利要求11所述的光刻投影装置,其中所述测量单元配置用于沿着第一方向引导所述激光束。
14.根据权利要求11所述的光刻投影装置,其中所述测量单元安装在所述投影系统上。
15.根据权利要求11所述的光刻投影装置,其中所述测量单元配置用于将至少两对激光束引导到所述构图装置上的至少两个反射部件上。
16.一种光刻投影装置,包括:
支撑结构,配置用于保持构图装置,所述构图装置配置用于根据所需的图案对辐射束构图;
投影系统,配置用于将带图案的辐射束投影到基底的目标部分上;以及
位于所述投影系统上的测量单元,所述测量单元配置用于将激光束引导到所述构图装置的反射部件上,所述反射部件位于所述构图装置的图案区外部且与所述构图装置的图案区相邻的位置上。
17.根据权利要求16所述的光刻投影装置,还包括EUV辐射源。
18.一种光刻投影装置,包括:
支撑结构,配置用于保持构图装置,所述构图装置配置用于根据所需的图案对辐射束构图;
投影系统,配置用于将带图案的辐射束投影到基底的目标部分上;以及
测量单元,配置用于至少在采用所述构图装置进行曝光之前测量在所述构图装置被所述支撑结构所保持时所述构图装置的位置,配置用于采用对所述构图装置的位置的测量结果来确定所述构图装置相对于所述支撑结构的位置,并配置用于在采用所述构图装置进行曝光过程中根据对所述支撑结构的位置的测量来确定所述构图装置相对于所述投影系统的位置,
其中所述测量单元配置用于将激光束引导到所述构图装置的反射部件上,所述反射部件位于所述构图装置的图案区外部且与所述构图装置的图案区相邻的位置上,所述图案区和所述反射部件位于所述构图装置的同一侧上。
19.根据权利要求18所述的光刻投影装置,其中所述测量单元配置用于将激光束引导到所述构图装置的反射部件上,所述反射部件位于所述构图装置的图案区外部,所述测量单元还配置用于采用所述激光束确定所述构图装置在第一方向上的位置,在所述构图装置被所述支撑结构所保持时,所述第一方向与所述构图装置的图案区的平面基本垂直。
20.根据权利要求18所述的光刻投影装置,其中所述测量单元包括安装在所述投影系统上的多个传感器。
21.一种光刻投影装置,包括:
支撑结构,配置用于保持构图装置,所述构图装置配置用于根据所需的图案对辐射束构图;
投影系统,配置用于将带图案的辐射束投影到基底的目标部分上;以及
测量单元,配置用于在所述构图装置被所述支撑结构所保持时测量所述构图装置的位置,配置用于采用对所述构图装置的位置的测量结果来确定所述构图装置相对于所述支撑结构的位置,配置用于测量所述支撑结构的位置,并配置用于在光刻装置的操作过程中确定所述构图装置相对于所述投影系统的位置,
其中所述测量单元配置用于将激光束引导到所述构图装置的反射部件上,所述反射部件位于所述构图装置的图案区外部且与所述构图装置的图案区相邻的位置上。
22.根据权利要求21所述的光刻投影装置,其中所述测量单元安装在所述投影系统上,且所述测量单元配置用于采用所述激光束确定所述构图装置在第一方向上的位置,在所述构图装置被所述支撑结构所保持时,所述第一方向与所述构图装置的图案区的平面基本垂直。
23.根据权利要求22所述的光刻投影装置,还包括EUV辐射源。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP03077013 | 2003-06-27 | ||
EP03077013.5 | 2003-06-27 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2004100618049A Division CN100538522C (zh) | 2003-06-27 | 2004-06-25 | 光刻装置及集成电路制造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101639632A CN101639632A (zh) | 2010-02-03 |
CN101639632B true CN101639632B (zh) | 2012-03-28 |
Family
ID=34089663
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2004100618049A Expired - Lifetime CN100538522C (zh) | 2003-06-27 | 2004-06-25 | 光刻装置及集成电路制造方法 |
CN2009101674528A Expired - Lifetime CN101639632B (zh) | 2003-06-27 | 2004-06-25 | 光刻投影装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2004100618049A Expired - Lifetime CN100538522C (zh) | 2003-06-27 | 2004-06-25 | 光刻装置及集成电路制造方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7471373B2 (zh) |
EP (1) | EP1491961B1 (zh) |
JP (1) | JP4323388B2 (zh) |
KR (1) | KR100757534B1 (zh) |
CN (2) | CN100538522C (zh) |
SG (1) | SG119223A1 (zh) |
TW (1) | TWI251129B (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI251129B (en) * | 2003-06-27 | 2006-03-11 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and integrated circuit manufacturing method |
US7714981B2 (en) | 2006-10-30 | 2010-05-11 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and method |
CN102445854A (zh) * | 2010-10-15 | 2012-05-09 | 上海微电子装备有限公司 | 工件台垂向位置测量系统 |
EP2492928A3 (en) | 2011-02-22 | 2017-08-30 | ASML Netherlands BV | Electromagnetic actuator, stage apparatus and lithographic apparatus |
CN103673892B (zh) * | 2013-11-21 | 2016-03-30 | 清华大学 | 一种对称式光栅外差干涉二次衍射测量装置 |
DE102014006305B4 (de) * | 2014-04-30 | 2017-11-23 | Attocube Systems Ag | Optisches Längenmesssystem mit einem interferometrischen Wegsensor zur Integration in Werkzeugmaschinen und Halbleiter-Lithografiesystemen |
CN105278255A (zh) * | 2015-03-05 | 2016-01-27 | 杭州汇萃智能科技有限公司 | 一种磁浮平面电机非接触六自由度定位装置及方法 |
CN106773553B (zh) * | 2017-03-06 | 2018-11-30 | 重庆京东方光电科技有限公司 | 承载装置和曝光设备 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5523193A (en) | 1988-05-31 | 1996-06-04 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for patterning and imaging member |
JP2938568B2 (ja) | 1990-05-02 | 1999-08-23 | フラウンホファー・ゲゼルシャフト・ツール・フォルデルング・デル・アンゲバンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン | 照明装置 |
US5229872A (en) | 1992-01-21 | 1993-07-20 | Hughes Aircraft Company | Exposure device including an electrically aligned electronic mask for micropatterning |
US6049792A (en) * | 1993-03-19 | 2000-04-11 | Ricoh Company Limited | Automatic invocation of computational resources without user intervention across a network |
US5835061A (en) * | 1995-06-06 | 1998-11-10 | Wayport, Inc. | Method and apparatus for geographic-based communications service |
JP3689949B2 (ja) | 1995-12-19 | 2005-08-31 | 株式会社ニコン | 投影露光装置、及び該投影露光装置を用いたパターン形成方法 |
EP0824722B1 (en) | 1996-03-06 | 2001-07-25 | Asm Lithography B.V. | Differential interferometer system and lithographic step-and-scan apparatus provided with such a system |
WO1998028665A1 (en) | 1996-12-24 | 1998-07-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Two-dimensionally balanced positioning device with two object holders, and lithographic device provided with such a positioning device |
EP0956516B1 (en) | 1997-01-29 | 2002-04-10 | Micronic Laser Systems Ab | Method and apparatus for the production of a structure by focused laser radiation on a photosensitively coated substrate |
SE509062C2 (sv) | 1997-02-28 | 1998-11-30 | Micronic Laser Systems Ab | Dataomvandlingsmetod för en laserskrivare med flera strålar för mycket komplexa mikrokolitografiska mönster |
USRE40043E1 (en) | 1997-03-10 | 2008-02-05 | Asml Netherlands B.V. | Positioning device having two object holders |
AU1053199A (en) * | 1997-11-14 | 1999-06-07 | Nikon Corporation | Exposure apparatus and method of manufacturing the same, and exposure method |
JPH11219900A (ja) | 1997-11-14 | 1999-08-10 | Nikon Corp | 露光装置及び露光方法 |
AU5653699A (en) * | 1999-09-20 | 2001-04-24 | Nikon Corporation | Parallel link mechanism, exposure system and method of manufacturing the same, and method of manufacturing devices |
US6768124B2 (en) * | 1999-10-19 | 2004-07-27 | Nikon Corporation | Reticle-focus detector, and charged-particle-beam microlithography apparatus and methods comprising same |
JP3762307B2 (ja) * | 2001-02-15 | 2006-04-05 | キヤノン株式会社 | レーザ干渉干渉計システムを含む露光装置 |
TWI251129B (en) | 2003-06-27 | 2006-03-11 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and integrated circuit manufacturing method |
-
2004
- 2004-06-17 TW TW093117521A patent/TWI251129B/zh active
- 2004-06-22 EP EP04076818A patent/EP1491961B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-23 SG SG200403782A patent/SG119223A1/en unknown
- 2004-06-25 CN CNB2004100618049A patent/CN100538522C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-25 CN CN2009101674528A patent/CN101639632B/zh not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-25 US US10/876,786 patent/US7471373B2/en active Active
- 2004-06-25 KR KR1020040047928A patent/KR100757534B1/ko active IP Right Grant
- 2004-06-25 JP JP2004187216A patent/JP4323388B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2008
- 2008-10-31 US US12/262,647 patent/US7804584B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20050001427A (ko) | 2005-01-06 |
EP1491961B1 (en) | 2011-12-14 |
TW200510959A (en) | 2005-03-16 |
TWI251129B (en) | 2006-03-11 |
CN1577103A (zh) | 2005-02-09 |
CN101639632A (zh) | 2010-02-03 |
US7804584B2 (en) | 2010-09-28 |
US20090061361A1 (en) | 2009-03-05 |
CN100538522C (zh) | 2009-09-09 |
KR100757534B1 (ko) | 2007-09-11 |
SG119223A1 (en) | 2006-02-28 |
JP2005020005A (ja) | 2005-01-20 |
EP1491961A1 (en) | 2004-12-29 |
US7471373B2 (en) | 2008-12-30 |
JP4323388B2 (ja) | 2009-09-02 |
US20050024611A1 (en) | 2005-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8736815B2 (en) | Position sensor and lithographic apparatus | |
KR100665749B1 (ko) | 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법, 및 측정시스템 | |
JP5131281B2 (ja) | 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 | |
US6894261B2 (en) | Position measuring system for use in lithographic apparatus | |
CN100498530C (zh) | 光刻装置及器件制造方法 | |
US8334983B2 (en) | Lithographic apparatus and device manufacturing method | |
US20090290139A1 (en) | Substrate table, sensor and method | |
KR101185462B1 (ko) | 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법 | |
KR100706934B1 (ko) | Z오프셋 및 비-수직 조명으로 인한 마스크 대물시프트의 y에서의 위치보정 | |
US7804584B2 (en) | Integrated circuit manufacturing methods with patterning device position determination | |
JPWO2007097350A1 (ja) | 位置計測装置及び位置計測方法、移動体駆動システム及び移動体駆動方法、パターン形成装置及びパターン形成方法、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 | |
CN100507718C (zh) | 投影系统及利用该投影系统的方法 | |
EP3317725B1 (en) | Position measurement system and lithographic apparatus | |
CN100510965C (zh) | 平板印刷设备和器件制造方法 | |
EP1111472B1 (en) | Lithographic apparatus with a position detection system | |
US8111377B2 (en) | Lithographic apparatus with an encoder arranged for defining a zero level | |
EP1117010B1 (en) | Lithographic apparatus with system for determining the Abbe arm |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20120328 |
|
CX01 | Expiry of patent term |