CN102072742A

CN102072742A - 光刻设备和器件制造方法

Info

Publication number: CN102072742A
Application number: CN 201010544831
Authority: CN
Inventors: E·A·F·范德帕斯卡; E·J·M·尤森; E·R·鲁普斯卓
Original assignee: ASML Netherlands BV
Current assignee: ASML Netherlands BV
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2030-11-11
Also published as: US8730485B2; KR20110055422A; KR101185462B1; TW201142523A; US20110116066A1; JP5377461B2; TWI417680B; NL2005545A; JP2011109093A; CN102072742B

Abstract

本发明公开了一种光刻设备和一种器件制造方法。具体地，公开了一种位置测量系统，用以测量可移动物体相对于另一物体的位置，所述系统包括：两个或更多个一维(1D)编码器头，其安装在可移动物体和所述另一物体中的一个上，并且每一个配置成沿测量方向发射测量束；一个或更多个参照目标，其安装在可移动物体和另一物体中的另一个上，每个所述参照目标包括具有栅格或光栅的平面表面、以与所述两个或更多个一维(1D)编码器头协作；和处理器，配置成基于所述两个或更多个一维编码器头的输出计算可移动物体的位置，其中所述两个或更多个一维编码器头的每一个的测量方向不垂直于相应的所述参照目标的平面表面。

Description

光刻设备和器件制造方法

技术领域

本发明涉及一种位置测量系统、光刻设备以及位置测量方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

在扫描型的光刻设备中，期望以高精确度控制图案形成装置和衬底的位置。为了这个目的，期望以高精确度确定在六个自由度上的实际位置。干涉仪或编码器型位置测量系统可以用于实现这些测量。

编码器型位置测量系统可以包括安装在可移动物体上的编码器头和安装在参照物体的参照目标。参照目标包括布置在平面表面上的栅格或光栅。编码器头的测量束被以直角引导到平面表面上。测量束在光栅上的正第一级和负第一级反射在编码器头中被组合。基于该组合信号的强度差异，可移动物体相对于参照物体在基本垂直于测量束的方向上的移动可以被确定。

US7573581(本文以参考的方式引用该专利文献全文内容)公开了一种二维编码器头，其能够测量物体在两个方向(即基本上平行于参照物体的平面表面的移动和基本上垂直于参照物体的平面表面的移动)上的位置。在编码器头中，单个光束被分成两个测量束，它们相对于栅格板以相反的角度被引导。正第一级和负第一级衍射反射束被结合在一起形成组合信号。基于由布置在编码器头中的探测器测量的该组合信号中的强度差异，确定表示可移动物体相对于参照物体的位置改变的信号。这些信号包含有关可移动物体基本上平行于参照目标的平面表面的移动方面的信息，也包含有关可移动物体基本上垂直于参照目标的平面表面的移动方面的信息。

因为测量束以相反的角度被引导，即相对于编码器头的主轴镜像对称，因此，通过减去和加上测量信号计算信号的基本上平行于参照目标的平面表面和基本上垂直于参照目标的平面表面的分量。

US2003/0169434公开了编码器型位移探测设备的另一实施例，包括光发射/接收单元，其包括用于辐射光的光源、用于将返回的光分成多个光的分光单元、从光源到外部光学系统并从外部光学系统返回的光称为返回光、用于对应于返回光的偏振状态增强或减弱从其传输的光的量的偏振单元，以及光接收单元，其具有用于探测通过偏振单元传输的光的多个光探测元件。光源、分光单元、偏振单元以及光学接收单元是统一地集成为一个单元。

发明内容

本发明旨在提供一种替换的编码器型位置测量系统，并且提供一种包括这种位置测量系统的光刻设备。此外，期望提供一种具有设计灵活性的编码器型位置测量系统，和在具有这种灵活性的光刻设备中布置位置测量系统的方法。

根据本发明的一个实施例，提供一种位置测量系统，用以测量可移动物体相对于另一物体的位置，所述系统包括：两个或更多个一维编码器头，其安装在可移动物体和另一物体中的一个上，并且每一个能够发射具有测量方向的测量束；一个或更多个参照目标，其安装在可移动物体和另一物体中的另一个上，每个参照目标包括具有栅格或光栅的平面表面用以与所述两个或更多个一维编码器头协作；和处理器，用以基于所述两个或更多个一维编码器头的输出计算物体的位置，其中所述两个或更多个一维编码器头的每一个的测量方向不垂直于所述各个参照目标的平面表面。

根据本发明的一个实施例，提供一种光刻设备，包括：照射系统，配置成调节辐射束；支撑结构，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在辐射束的横截面上将图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束；衬底台，构造成保持衬底；和投影系统，配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上，其中光刻设备包括位置测量系统用以确定所述支撑结构或衬底台相对于物体的位置，其中所述位置测量系统包括：两个或更多个一维编码器头，其安装在所述支撑结构或衬底台和所述物体中的一个上，并且每一个能够发射具有测量方向的测量束；一个或更多个参照目标，其安装在所述支撑结构或衬底台和物体中的另一个上，每个所述参照目标包括具有栅格或光栅的平面表面用以与所述两个或更多个一维编码器头协作；和处理器，配置成基于所述两个或更多个一维编码器头的输出计算衬底台的支撑结构的位置，其中所述两个或更多个一维编码器头的每一个的测量方向不垂直于相应的所述参照目标的平面表面。

根据本发明的一个实施例，提供一种在光刻设备中布置位置测量系统、用以测量光刻设备中的台相对于物体在六个自由度上的位置的方法，所述方法包括：提供六个一维编码器头，每一个能够沿测量方向发射测量束，和一个或更多个参照目标，每一个所述参照目标包括具有栅格或光栅的平面表面、用以与所述一个或更多个一维编码器头协作；将一维编码器头安装在所述台和所述物体中的一个上，并且将一个或更多个参照目标安装在所述台和所述物体中的另一个上，其中所述六个一维编码器头的至少两个的所述测量方向不垂直于相应的参照目标的平面表面；和将所述六个一维编码器头耦合到配置成基于所述一维编码器头的输出计算所述物体的位置的处理器。

附图说明

下面仅通过示例的方式，参考附图对本发明的实施例进行描述，其中示意性附图中相应的标记表示相应的部件，在附图中：

图1示出根据本发明的一个实施例的光刻设备；

图2示出根据本发明的一个实施例的编码器头和栅格板位置测量系统；

图3示出根据本发明的位置测量系统的实施例的一个实施例的侧视图；

图4示出根据本发明的一个实施例的位置测量系统的实施例的结构的俯视图；

图5示出根据本发明的一个实施例的编码器头的结构；以及

图6示出根据本发明的位置测量系统的另一实施例的俯视图。

具体实施方式

图1示意地示出了根据本发明的一个实施例的一种光刻设备。所述光刻设备包括：照射系统(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或任何其他合适的辐射)；图案形成装置支撑结构或掩模支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连。所述设备还包括衬底台(例如晶片台)WT或“衬底支撑结构”，其构造成用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并且连接至配置用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW。所述设备还包括：投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，其配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。

照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。

所述图案形成装置支撑结构以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置。所述图案形成装置支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置。所述图案形成装置支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述图案形成装置支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。

图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。

这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。

如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。

光刻设备可以是具有两个(双台)或更多个衬底台或“衬底支撑结构”(和/或两个或更多个掩模台或“掩模支撑结构”)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台或支撑结构，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台或支撑结构用于曝光。

所述光刻设备还可以是这种类型，其中衬底的至少一部分可以由具有相对高的折射率的液体覆盖(例如水)，以便填满投影系统和衬底之间的空间。浸没液体还可以施加到光刻设备的其他空间中，例如掩模和投影系统之间的空间。浸没技术可以用于提高投影系统的数值孔径。这里使用的术语“浸没”并不意味着必须将结构(例如衬底)浸入到液体中，而仅意味着在曝光过程中液体位于投影系统和该衬底之间。

参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。

所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

所述辐射束B入射到保持在图案形成装置支撑结构(例如，掩模台MT)上的所述图案形成装置(例如，掩模MA)上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经穿过图案形成装置(例如，掩模)MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置(例如，掩模)MA。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现图案形成装置支撑结构(例如掩模台)MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT或“衬底支撑结构”的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，图案形成装置支撑结构(例如掩模台)MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置(例如掩模)MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间(这些公知为划线对齐标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置(例如掩模)MA上的情况下，所述图案形成装置对准标记可以位于所述管芯之间。

可以将所示的设备用于以下模式中的至少一种中：

1.在步进模式中，在将图案形成装置支撑结构(例如掩模台)MT或“掩模支撑结构”和衬底台WT或“衬底支撑结构”保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT或“衬底支撑结构”沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。

2.在扫描模式中，在对图案形成装置支撑结构(例如掩模台)MT或“掩模支撑结构”和衬底台WT或“衬底支撑结构”同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT或“衬底支撑结构”相对于图案形成装置支撑结构(例如掩模台)MT或“掩模支撑结构”的速度和方向可以通过所述投影系统PL的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。

3.在另一个模式中，将用于保持可编程图案形成装置的图案形成装置支撑结构(例如掩模台)MT或“掩模支撑结构”保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT或“衬底支撑结构”进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT或“衬底支撑结构”的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。

在图1的光刻设备中，提供根据本发明的一个实施例的编码器型的位置测量系统PMS，用以测量衬底台WT的位置。编码器型的位置测量系统PMS配置成确定衬底台WT在六个自由度中的位置。为了这个目的，在衬底台WT上设置多个编码器头EH，并且栅格板GP安装在光刻设备的框架上，例如安装在所谓的量测框架上。

栅格板GP是包括栅格或光栅的物体，并且不必是形成为板的形状。栅格板GP可以是设置有栅格或光栅的任何物体，用于使用编码器头EH测量可移动物体的位置。

图2示出根据本发明的一个实施例的位置测量系统的编码器头2和栅格板3的侧视图。栅格板3包括具有栅格或光栅的平面表面。这种栅格板3在现有技术中是已知的。

编码器头2例如布置在可移动物体上，并且栅格板3布置在参照物体上，但是也可以是栅格板3布置在可移动物体上，而编码器头2布置在参照物体上。

编码器头2包括光源4(其可以被广义地称为“辐射源”)，例如是激光源。光源4可以是任何物体，其单独地或与其他部件组合配置成发射光束到想要的位置。光源4还可以例如是连接到远程的光源的光纤。

光源4沿测量方向朝向栅格板3发射测量束A。测量束A的方向相对于栅格板3的平面表面成角度α，角度α小于90度，即不垂直于栅格板3的平面表面。

测量束在栅格板3上将会衍射，并且正第一级和负第一级反射用于其他的测量用途。正第一级和负第一级束被反射回到编码器头2，编码器头包括反射镜元件5，反射镜元件5用以将正第一级和负第一级反射反射回到栅格板3，在此处正第一级和负第一级反射被反射以便组合成单一反射束。

反射镜元件5可以是配置成反射平行于入射角的正第一级和负第一级束的任何反射元件。优选地，反射镜元件5是反向反射器，例如角隅棱镜和猫眼。

在这种反射束中的强度差异被表示成编码器头2相对于栅格板3的移动。反射束将通过反射镜6反射到探测器7。探测器7将提供表示编码器头2相对于栅格板3的移动的信号。

例如，反射镜元件6是偏振束分束器。在这样的实施例中，由光源2发射的偏振光可以通过偏振束分束器，同时来自栅格板3的反射光束被完全反射。1/4波长板可以布置在光路上以改变光束的相，使得由光源发射的光/辐射可以通过偏振束分束器，并且反射的光束在偏振束分束器上被反射。1/4波长板可以例如布置在反射镜元件5上。

因为测量束以小于90度的角度α被引导到栅格板的平面表面上，因此编码器头2将对编码器头和栅格板3之间的沿基本上平行于和垂直于栅格板3的平面表面的方向的位移都敏感。因此，虽然编码器头2是相对简单的设计，但是编码器头2本身可能不能够正确地确定沿X方向或Z方向的位置变化。期望更多的有关编码器头2相对于栅格板3的移动的信息，以确定位置的改变或变化。

图3示出根据本发明的一个实施例的位置测量系统。位置测量系统1包括类似于图2中的编码器头的第一编码器头2和第二编码器头2，构造成两个编码器头部分2a和2b，其中第一编码器头部分2a包括光源4和探测器7，同时第二编码器头部分2b包括反射镜元件5。这种由几个编码器头部分2a、2b构造成的编码器头2在光刻设备内的位置测量系统1的安装方面可以提供更多的灵活性。

编码器头2安装在可移动物体10上，同时栅格板3安装在参照物体11上。

位置测量系统还包括连接到编码器头2的探测器7的处理器12。处理器12能够基于由探测器7提供的信号确定位置的变化，或任何其他位置量。

位置测量系统1的编码器头2的测量束在X-Z平面内以小于90度的角度被引导到栅格板3的平面表面。然而，测量束到栅格板的实际角度可以不同。结果，编码器头2的两个探测器7将提供包括表示沿Z方向移动和沿X方向移动的不同分量的信号。因为存在两个不同的包含有关X和Z方向的信息的信号，因此沿X方向的移动和沿Z方向的移动可以通过处理器12计算出来。

因此，图3中示出的位置测量1的实施例仅利用一个栅格板3提供有关X和Z方向的信息。栅格板不一定要设置成平行于Z方向以测量沿Z方向的位置的变化，同时保持使用分离的或单独的一维编码器头(即具有一个测量束的编码器头并因此具有一个方向的敏感性)的灵活性。

要注意的是，如果多个栅格板一个接一个地布置，由此栅格板的平面表面将平行布置，上述优点仍然存在。

在一个实施例中，系统包括两个或更多个参照目标，其中参照目标布置成彼此相邻，使得一个或更多个参照目标的平面表面基本上位于相同的平面。

在实际应用中，期望的是，位置测量系统1能够测量可移动物体在六个自由度内的位置。在这种位置测量系统的优选的实施例中，使用六个单独的一维编码器头，每一具有其自身的光源。只要编码器头2的测量方向被选择成使得从探测器7获得的测量信号是充分独立的、使得在不同方向上的移动可以在处理单元12内区别，这种位置测量系统就能够在单个编码器头2的安装方面提供极大的灵活性。优选地，每个一维编码器头将具有不同的测量方向。

图4示出布置在位于栅格板3下面的可移动物体10上的六个一维编码器头的结构示例的俯视图。六个编码器头由俯视图中表示测量束方向的箭头示出。每个测量束将具有Z分量、以及X和/或Z分量。每个编码器头2的测量束以不同的角度被引导到栅格板3的平面表面，由此获得信号的充分独立、以便在处理单元中由编码器头2的探测器提供的所得的测量信号计算可移动物体10的六个自由度。

要注意的是，图4中示出的结构尤其适于在X方向和Y方向上具有相对大的移动范围并且在其他方向(Z、Rx、Ry、Rz)具有相对小的移动范围的可移动物体。这种结构可以例如用于在光刻设备中的台，例如图案形成装置支撑结构或衬底支撑结构。

图5示出三个编码器头2的俯视图，一个编码器头2在X-Z平面内具有测量束，一个在Y-Z平面内具有测量束，一个在X-Y平面内具有测量束。图5中的结构的优点在于所有的测量束被引导到相同的测量位置20。

要注意的是，可移动物体10在Z方向上的移动可以改变测量束照射到栅格板3上的精确位置。因此，测量束的角度和编码器头的位置被选择成使得在可移动物体10的名义位置处测量束被反射到相同的测量位置。

在图5的结构中，存在三个测量束，它们一起在三个方向上具有分量。这种结构不提供足够的信息以计算可移动物体在六个自由度上的位置。因此，必须获得更多的信息以确定可移动物体10在六个自由度上的位置。

通过具有引导到单个测量位置20的测量束的另外的编码器头，还通过具有被引导到其他测量位置的测量束的编码器头，可以获得所述更多的信息。

图6示出合并三个在栅格板3上的单个测量位置20测量的图5中的编码器头2和三个其他一维编码器头的可能的结构。图5中的组合的编码器头2布置在可移动物体10的一个角部，其他三个编码器头2布置在可移动物体10的其他角部。

六个编码器头2的测量信号提供足够的测量信息给处理单元12，以计算可移动物体10在六个自由度的位置。由此，使用六个分离的或单独的一维编码器头2在在可移动物体10上和/或参照物体11上安装编码器头2的方面可以提供极大的灵活性。此外，本发明的位置测量系统提供在单个测量位置20测量可移动物体的位置的可能性。

虽然在本文中详述了光刻设备用在制造ICs(集成电路)，但是应该理解到这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用的情况中，可以将这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

虽然上面详述了本发明的实施例在光学光刻中的应用，应该注意到，本发明可以有其它的应用，例如压印光刻，并且只要情况允许，不局限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层中，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。

这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有或具有大约365、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm范围的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。

在允许的情况下，术语“透镜”可以表示不同类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射式的、反射式的、磁性的、电磁的以及静电的光学构件。

尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述不同的方式来实现。例如，本发明可以采用包含用于描述一种如上面公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或具有存储其中的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)的形式。

以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对本发明进行修改。

Claims

1.一种位置测量系统，用以测量可移动物体相对于另一物体的位置，所述系统包括：

两个或更多个一维编码器头，其安装在所述可移动物体和所述另一物体中的一个上，并且每一个一维编码器头配置成沿测量方向发射测量束；

参照目标，其安装在所述可移动物体和所述另一物体中的另一个上，所述参照目标包括具有栅格或光栅的平面表面、用以与所述两个或更多个一维编码器头协作；和

处理器，配置成基于所述两个或更多个一维编码器头的输出计算可移动物体的位置，

其中所述两个或更多个一维编码器头的每一个的测量方向不垂直于所述参照目标的平面表面。

2.根据权利要求1所述的位置测量系统，包括六个一维编码器头，并且其中所述处理器配置成基于所述六个一维编码器头确定在六个自由度中的位置。

3.根据权利要求1所述的位置测量系统，其中所述位置测量系统包括一个参照目标。

4.根据权利要求1所述的位置测量系统，包括两个或更多个参照目标，其中所述参照目标布置成彼此相邻、使得所述一个或更多个参照目标的平面表面基本上位于相同的平面内。

5.根据权利要求1所述的位置测量系统，其中在物体的名义位置处，所述两个或更多个一维编码器头中的第一一维编码器头的测量束和所述两个或更多个一维编码器头中的第二一维编码器头的测量束重合在参照目标中的一个上的单个测量位置处。

6.根据权利要求5所述的位置测量系统，其中所述第一一维编码器头的测量束的测量方向和所述第二一维编码器头的测量方向布置成在基本上平行于相应的参照目标的平面表面的平面内基本上彼此垂直。

7.根据权利要求5所述的位置测量系统，包括至少三个一维编码器头，并且其中所述一个或更多个编码器头中的第三编码器头的测量束在所述单个测量位置处重合。

8.根据权利要求1所述的位置测量系统，其中所述两个或更多个一维编码器头安装在可移动物体上，并且所述一个或更多个参照目标安装在所述另一物体上。

9.根据权利要求1所述的位置测量系统，其中所述两个或更多个一维编码器头的每一个包括辐射源。

10.根据权利要求1所述的位置测量系统，其中所述两个或更多个一维编码器头的至少两个的测量束相对于栅格板的平面表面以不同的角度被引导。

11.一种光刻设备，包括：

照射系统，配置成调节辐射束；

图案形成装置支撑结构，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在辐射束的横截面上将图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束；

衬底支撑结构，构造成保持衬底；

投影系统，配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上；和

位置测量系统，用以确定所述支撑结构中的一个相对于另一物体的位置，所述位置测量系统包括：

两个或更多个一维编码器头，其安装在所述一个支撑结构和所述另一物体中的一个上，并且每一个一维编码器头能够沿测量方向发射测量束；

参照目标，其安装在所述一个支撑结构和所述另一物体中的另一个上，每个所述参照目标包括具有栅格或光栅的平面表面、用以与所述两个或更多个一维编码器头协作；和

处理器，配置成基于所述两个或更多个一维编码器头的输出计算所述一个支撑结构的位置，

12.如权利要求11所述的光刻设备，其中所述位置测量系统包括六个一维编码器头，并且其中所述处理器配置成基于所述六个一维编码器头确定在六个自由度中的位置。

13.一种在光刻设备中布置位置测量系统、以测量光刻设备中的台相对于物体在六个自由度上的位置的方法，所述方法包括：

提供六个一维编码器头，每一个能够沿测量方向发射测量束，以及提供参照目标，所述参照目标包括具有栅格或光栅的平面表面、以与所述两个或更多个一维编码器头协作，

将所述一维编码器头安装在所述台和所述物体中的一个上，并且将参照目标安装在所述台和所述物体中的另一个上，其中所述六个一维编码器头中的至少两个的所述测量方向不垂直于相应的参照目标的平面表面，和

将所述六个一维编码器头耦合到配置成基于所述编码器头的输出计算所述台的位置的处理器。

14.如权利要求13所述的方法，包括安装两个或三个一维编码器头、以在所述台的名义位置处将所述两个或三个编码器头的测量束引导到相同的测量位置。

15.如权利要求13所述的方法，包括安装所述六个一维编码器头，使得所述六个一维编码器头中的每一个的测量方向不垂直于相应的参照目标的平面表面。