CN102365590B - 用于掩模板的快速交换装置中的共享的顺应性和掩模板平台 - Google Patents

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Abstract

公开了一种将图案形成装置(1010)装载到光刻系统的掩模板平台(RS)上的方法、配置成将图案形成装置(1010)装载到光刻系统的掩模板平台(RS)上的快速更换装置(RED)和以光刻方法制造半导体器件的系统。所述方法涉及在掩模板平台(RS)和RED之间共享在6个自由度之中的顺应性。RED仅在第一3个自由度上是顺应性的，掩模板平台(RS)仅在第二3个自由度上是顺应性的，直到掩模板平台(RS)和图案形成装置(1010)基本上是接触的且是共面的。

Description

用于掩模板的快速交换装置中的共享的顺应性和掩模板平台
技术领域
本发明涉及一种将图案形成装置装载到光刻系统的掩模板平台上的方法、一种配置成将图案形成装置装载到光刻系统的掩模板平台上的快速交换装置(RED)和一种用于以光刻方法制造半导体器件的系统。
背景技术
光刻术被广泛地公认为制造集成电路(IC)以及其它器件和/或结构中的关键过程。光刻设备是在光刻期间使用的机器，其将期望的图案施加到衬底(诸如衬底的目标部分)上。在用光刻设备制造IC的期间，可替代地被称作为掩模或掩模板的图案形成装置产生了将形成在IC中的单个层上的电路图案。可以将该图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括一部分、一个或多个管芯)上。典型地经由成像将图案转印到设置在衬底上的辐射敏感材料(例如抗蚀剂)层上。通常，单个衬底包括连续形成图案的相邻目标部分的网络。制造IC的不同层通常需要用不同的掩模板将不同的图案成像到不同的层上。因此，在光刻过程期间必须更换掩模板。
市场要求光刻设备尽可能快地执行光刻过程以最大化制造能力和保持每一器件的低成本。因此，优选的是，在光刻过程期间更换掩模板花费最小的可能时间。极紫外(EUV)光刻术要求真空环境。不幸的是，传统的掩模板更换装置未被设计成在真空环境中工作，而设计成在真空环境中工作的那些装置不足够快。传统的掩模板更换装置还可能在它们将掩模板转移至光刻设备的掩模板平台时由于用于保持掩模板的更换装置和掩模板平台之间的相对移动，导致产生颗粒物。颗粒污染物导致制造缺陷，其浪费了生产能力、时间和材料。这种浪费减小了铸造效率且增加了制造费用。
发明内容
在本发明的一个实施例中，提出了一种用于将图案形成装置装载到光刻系统的掩模板平台上的方法。所述方法包括：将快速更换装置(RED)定位在非常靠近所述掩模板平台的位置处，所述快速更换装置将所述图案形成装置定位在其上；移动所述掩模板平台以开始与所述图案形成装置接触；和将所述图案形成装置控制成仅在第一3个自由度上是顺应性的(compliant)和并将所述掩模板平台控制成仅在第二3个自由度上是顺应性的，直到所述掩模板平台和图案形成装置基本上形成接触且共平面为止。所述第一3个自由度和所述第二3个自由度是不同的。
在本发明的另一实施例中，提出了一种配置成将图案形成装置装载到光刻系统的掩模板平台上的快速更换装置(RED)。所述RED包括：夹持装置；和运动学支承件(kinematic mount)，所述运动学支承件包括连接至所述夹持装置的顺应性销，以将图案形成装置定位到所述夹持装置上。所述运动学支承件允许所述图案形成装置仅在3个自由度上移动。
本发明还涉及一种以光刻方法制造半导体器件的系统。所述系统包括：掩模板平台；和快速更换装置(RED)，用于将图案形成装置装载到所述掩模板平台上。所述快速更换装置包括：夹持装置；和运动学支承件，所述运动学支承件连接至所述夹持装置，以将图案形成装置定位到所述夹持装置上。所述运动学支承件允许所述图案形成装置仅在第一3个顺应性的自由度上移动。
参考附图在下文详细地描述了本发明的另外的实施例、特征和优点以及本发明的各实施例的结构和操作。
附图说明
现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。
图2A示出了根据本发明的一个实施例的两臂式快速更换装置的俯视图。
图2B示出了根据本发明的一个实施例的快速更换装置的侧视图。
图2C示出了根据本发明的一个实施例的具有支撑件的快速更换装置的侧视图。
图2D-E示出了根据本发明的一个实施例的两臂式快速更换装置的俯视图。
图3A-D示出了根据本发明的一个实施例的三臂式快速更换装置的俯视图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的一种方法。
图5示出了根据本发明的一个实施例的另一方法。
图6A-G示出了根据本发明的一个实施例的快速更换装置的示例性动态操作。
图7示出了根据本发明的一个实施例的x-y-z坐标系统。
图8示出了根据本发明的一个实施例的夹持装置。
图9示出了根据本发明的一个实施例的夹持装置的分解视图。
图10A-10E示意性地显示了根据本发明的一个实施例的与本发明的一个实施例的顺序一致的步骤，以将图案形成装置装载到光刻系统的掩模板平台上。
图11示出了根据本发明的一个实施例的顺应性运动学销的示意性剖视图。
图12示意性示出了根据本发明的一个实施例的顺应性运动学销的多个部分。
图13示出了根据本发明的一个实施例的另一方法。
图14示意性地示出了以光刻方法制造半导体器件的系统。
现在将参考附图描述本发明的一个或更多的实施例。在附图中，相同的附图标记可以表示相同或功能类似的元件。另外地，附图标记的最左边的数字可以识别出附图标记首次出现的附图。
具体实施方式
本发明说明书公开包含本发明的特征的一个或更多的实施例。所公开的实施例仅示例性说明本发明。本发明的范围不限于所公开的实施例。本发明仅通过随附的权利要求来限定。
所描述的实施例和在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的提及表示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每一实施例不一定包括所述特定特征、结构或特性。此外，这样的措词不一定表示相同的实施例。另外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，应当理解，与不论是否被明确地描述的其它实施例结合来实施这样的特征、结构或特性落入到本领域技术人员的知识范围内。
本发明的实施例可以在硬件、固件、软件或其任意组合中实施。还可以将本发明的实施例实施为储存在机器可读介质上的指令，其可以由一个或更多的处理器读取和执行。机器可读介质可以包含用于储存或传输由机器(例如计算装置)可读取的形式的信息的任何机制。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存装置、电学、光学、声学或其它形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)等等。另外，硬件、软件、例行程序、指令可以在此处被描述成执行特定动作。然而，应当认识到，这种描述仅是为了简便，这样的动作实际上来自于计算装置、处理器、控制器或用于执行硬件、软件、例行程序、指令等的其它装置。
图1示意性地示出根据本发明的一个实施例的光刻设备100。所述光刻设备100包括：照射系统(照射器)IL，配置用于调节辐射束B(例如，极紫外辐射)；支撑结构(例如掩模台)MT，配置成用于支撑图案形成装置(例如掩模或掩模板)MA并与配置用于精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连；衬底台(例如晶片台)WT，配置用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置成精确地定位衬底W的第二定位装置PW相连。所述光刻设备100还具有投影系统(例如反射式投影透镜系统)PS，所述投影系统PS配置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。
所述照射系统IL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B。
支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备100的设计以及诸如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其它条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT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。所述支撑结构MT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PS)。
术语“图案形成装置”MA应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束B的横截面上赋予辐射束B、以便在衬底W的目标部分C上形成图案的任何装置。被赋予辐射束B的图案可能与在目标部分C上产生的器件中的特定功能层相对应，例如集成电路。
图案形成装置MA可以是透射式的或反射式的。图案形成装置MA的示例包括掩模板、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B。
术语“投影系统”PS可以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。真空环境可以用于EUV或电子束辐射，这是因为其它气体可以吸收太多的辐射或电子。真空环境可以因此在真空壁和真空泵的帮助下提供至整个束路径。
如这里所示的，所述光刻设备100是反射型的(例如，采用反射式掩模)。替代地，所述光刻设备100可以是透射型的(例如，采用透射式掩模)。
所述光刻设备100可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)WT的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的衬底台WT，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衬底台WT用于曝光。
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100可以是分立的实体(例如当该源SO为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源SO考虑成形成光刻设备100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(未显示)的帮助，将所述辐射束B从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源SO可以是所述光刻设备100的组成部分(例如当所述源SO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(未示出)。通常，可以对所述照射器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(未显示)，例如积分器和聚光器。可以将所述照射器IL用于调节所述辐射束B，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MA来形成图案。已经从图案形成装置MA(例如掩模)反射之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统PS将辐射束B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IF2(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，可以使用第一定位装置PM和另一位置传感器IF1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。可以使用掩模对准标记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。
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的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，所述掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2对准掩模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掩模MA上的情况下，所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。
可以将所述光刻设备100用于以下模式中的至少一种中：
1.在步进模式中，在将支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束B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沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。
2.在扫描模式中，在对支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如掩模台)MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。
3.在另一种模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如掩模台)MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上。可以采用脉冲辐射源SO，并且在所述衬底台WT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。
在本发明的实施例中，提供了一种用于在光刻工具100(诸如极紫外(EUV)光刻工具)的真空环境中更换掩模板MA的方法，其使用旋转的快速更换装置(RED)来最小化掩模板更换时间、颗粒产生和放气(outgassing)。所述方法在更换掩模板MA的期间要求操纵用于保持掩模板MA的基底板而不是直接用RED夹持掩模板MA。为了最小化掩模板更换时间，RED具有至少两个机器人夹持装置，每个夹持装置保持各自的基底板。每个基底板可以保持各自的掩模板MA。通过使用多个机器人夹持装置，可以基本上并发地进行第一掩模板至RED的装载、第二掩模板的预对准(如果需要的话)、第三掩模板至掩模板平台的转移以及对用于第三掩模板的基底板的缓冲。通过使用多个夹持装置，减小了储存掩模板、获取第二掩模板以及将第二掩模板转移至掩模板平台的时间，这是因为在各个位置的多个掩模板的装载和卸载的至少一部分被基本上同时进行，而不是相继地进行。RED还通过基本上同时将多个掩模板从一个位置移动至另一位置而不是相继地移动，来节省时间。
RED还保护掩模板，以及未完成的光刻产品。RED的可旋转部分具有至少一个密封腔，其保持旋转RED的电机系统。密封腔最小化来自诸如电机、电机轴承、位置编码器等电机系统部件的放气和颗粒污染物。净化式密封(scavenging seal)，也称作为差分密封(differentialseal)或差分泵吸密封，用在旋转部件和密封腔之间，用于保持在RED外面的清洁真空环境中的真空，同时减小进入所述清洁真空环境中的放气和颗粒污染物。RED还可以具有至少一个另外的密封腔，其保持沿着RED的旋转轴线将RED进行平移的平移机构。所述第二腔具有波纹管(bellow)以将真空与平移机构中的脏的部件(诸如致动器、轴承等)分离。RED的波纹管减小了进入真空的放气和颗粒污染物。
图2A-2E示出了具有两臂式可旋转快速更换装置(RED)200的本发明的实施例。接下来是图3A-3D，其显示具有三臂式可旋转快速更换装置(RED)300的本发明的实施例。虽然示出了两臂式和三臂式的RED 200、300，但是这些例子不是限制性的。各种实施例可以具有两个或更多的臂，且因此同时运输两个或更多个掩模板。另外，在各种实施例中，RED的第一臂可以相对于RED的第二臂以任何角度进行固定。
图2A示出了两臂式可旋转快速更换装置200的俯视图。两臂式RED 200具有围绕向纸面中延伸的中心轴线215旋转的第一臂205和第二臂210。在第一臂205的末端处的是第一机器人夹持装置220，其配置成夹持第一基底板222，该第一基底板222配置成保持第一掩模板225。类似地，在第二臂210的末端处的是第二机器人夹持装置230，其配置成夹持第二基底板232，该第二基底板232能够保持第二掩模板235。因此，第一臂205和第二臂210是基底板支撑件。
第一和第二基底板222、232与第一和第二臂205、210配置成共同旋转。在一实施例中，第一和第二基底板222、232定位在距离中心轴线215基本上相等的距离处。在一实施例中，第一臂205定位成与第二臂210成基本上90°的角度。
根据本发明的一实施例，两臂式RED 200旋转至三个位置。第一位置是掩模板装载和卸载位置240。在掩模板装载和卸载位置240中，用于保持第一掩模板225的第一基底板222由第一机器人装置(未显示)在第一机器人夹持装置220和掩模板储存装置之间进行转移。第二位置是掩模板平台装载和卸载位置245。在掩模板平台装载和卸载位置245中，第一掩模板225被在第一基底板222和掩模板平台(未显示，诸如图1中的光刻设备100中的支撑结构MT)之间进行转移。第一掩模板225可以通过RED 200直接被转移至掩模板平台(未显示)。第三位置是基底板缓冲位置250。在将第一掩模板225定位在掩模板平台上时，两臂式RED 200将第一机器人夹持装置220和第一基底板222旋转和移动至基底板缓冲位置250，以防止两臂式RED 200干扰第一掩模板225的使用。应当理解，在各种位置处，可以以类似于第一掩模板225的方式处理和更换第二掩模板235。在本文的其它地方更加详细地描述了两臂式RED 200的动态操作。
图2B示出了根据本发明的实施例的两臂式和三臂式可旋转快速更换装置200、300的部分侧视图。为了简便，在图2B中仅示出了一个示例性的臂，第一臂205。两臂式和三臂式可旋转快速更换装置200、300的其它臂可以具有类似的布置。
图2B显示出在第一臂205的远端处发现用于保持第一基底板222的第一机器人夹持装置220，该第一基底板222又保持第一掩模板225。第一臂205通过被连接至轴255而围绕中心轴线215旋转。轴255机械地连接至电机系统256，其配置成旋转轴255。可选的位置编码器258可以连接至轴255以提供位置反馈。在图2B示出的例子中，轴255不仅沿着旋转轴线215旋转而且是可以平移的，如箭头259所示，使得RED 200、300沿着旋转轴线215是可以平移的。RED 200、300的平移允许沿着中心轴线215在不同的高度处平移基底板和掩模板。致动器262机械地连接至轴255，以沿着旋转轴线215对轴255进行平移。
电机系统256和致动器262密封在腔260中，使得在与传统的掩模板更换装置相比时基本上从清洁的真空消除了来自电机系统的放气和颗粒污染物。围绕轴255用密封265密封腔260，诸如净化式密封，其可以进一步消除将在传统的O形圈密封中出现的颗粒产生和传统的O形圈密封所需要的放气酯。柔性的波纹管270在轴255沿着旋转轴线215平移时保持腔260的密封。
图2C示出了根据本发明的一个实施例的作为图2B中显示的布置的替代布置的两臂式和三臂式可旋转快速更换装置200、300的侧视图。如图2B所示，为了简便，仅在图2C中示出了一个示例性的臂，第一臂205。两臂式和三臂式可旋转快速更换装置200，300的其它臂可以具有类似的布置。
图2C中的腔260包含旋转轴255的电机系统256。腔260被安装到支撑件285上，其被连接至致动器286、287，其沿着旋转轴线215平移轴255、腔260和框架285。在轴255沿着旋转轴线215平移时，致动器286，287具有各自的柔性波纹管288，289，以将致动器286，287与周围气体环境(诸如真空)密封。在与传统的掩模板更换装置中的情况相比时，波纹管288，289的使用基本上消除了来自致动器286，287的放气和颗粒污染物。
图2A、2D和2E的组合示出了两臂式RED 200的示例性动态操作。图2A示出了处于掩模板装载和卸载位置240中的第一臂205，在所述掩模板装载和卸载位置240处，第一掩模板225和基底板222被装载到第一臂220上。两臂式可旋转的快速更换装置200之后将第一臂205旋转至如图2D所示的掩模板平台装载和卸载位置245。在将第一掩模板225从第一基底板222装载至掩模板平台之后，仍然保持第一基底板222的第一臂205被旋转至如图2E所显示的基底板缓冲位置250。
尽管第一臂205处于基底板缓冲位置250，但是在位置245处的第一掩模板225被用于在辐射束的横截面中赋予辐射束图案，以便于在衬底的目标部分中产生图案。在第一掩模板225不再需要进行图案化处理时，仍然保持第一基底板222的第一臂205返回至掩模板平台装载和卸载位置245，在该掩模板平台装载和卸载位置245处，第一掩模板225被从掩模板平台上卸载回到第一基底板222上。两臂式可旋转快速更换装置200之后将第一臂205旋转返回至如图2A显示的掩模板装载和卸载位置240，在该掩模板装载和卸载位置240处，基底板222和第一掩模板225被从两臂式RED 200上卸载。
虽然第一基底板222在基底板缓冲位置250处被进行缓冲，但是第二掩模板235基本上同时在掩模板装载和卸载位置240处在RED和掩模板储存装置之间进行转移。在与传统的掩模板更换装置相比时，基本上同时缓冲第一基底板222和转移第二掩模板235的方式节省了时间和增加了RED 200的生产率。
图6A-6G示出了根据本发明的实施例的可旋转的快速更换装置(诸如两臂式RED 200)的示例性动态操作。在图6A-6G中，掩模板被标识以附图标记“N”。由“RS”表示掩模板平台的位置。掩模板操纵装置的位置表示成“RH”。在一个实施例中，如本领域技术人员所能了解的，除了图6A-6G中示出的任何差别之外，如在图6A-G中显示的可旋转快速更换装置的操作类似于关于两臂式RED 200在上文描述的操作。
图3A示出了三臂式可旋转快速更换装置(RED)300的俯视图。三臂式RED 300具有围绕向纸面中延伸的中心轴线315旋转的第一臂305、第二臂310和第三臂312。在第一臂305的末端处的是配置成夹持第一基底板322的第一机器人夹持装置320，该第一基底板322配置成保持第一掩模板325。类似地，在第二臂310的末端处的是配置成夹持第二基底板332的第二机器人夹持装置330，该第二基底板332配置成保持第二掩模板335。在第三臂312的末端处的是配置成夹持第三基底板334的第三机器人夹持装置332，该第三基底板334配置成保持第三掩模板337。第一、第二和第三基底板322，332，334和第一、第二和第三臂305，310，312配置成共同旋转。在一实施例中，第一、第二和第三基底板322，332，334被定位成距离中心轴线315基本上相等的距离。
根据本发明的一实施例，三臂式RED 300旋转经过四个位置。第一位置是掩模板装载和卸载位置340，在该掩模板装载和卸载位置340处，掩模板和基底板被从掩模板储存装置(未显示)装载到RED臂上。在掩模板装载和卸载位置340上，第一掩模板325和第一基底板222被转移至第一机器人夹持装置320或从第一机器人夹持装置320转移至掩模板储存装置。第二位置是掩模板预对准位置342。在掩模板预对准位置342处，第一掩模板325在转移至掩模板平台(未显示，如图1所示的光刻设备100中的支撑结构MT)之前被预对准。第三位置是掩模板平台装载和卸载位置345。在掩模板平台装载和卸载位置345处，在第一基底板322和掩模板平台(未显示)之间转移第一掩模板325。第四位置是基底板缓冲位置350。在将第一掩模板325定位在掩模板平台上时，三臂式RED 300将第一机器人夹持装置320和第一基底板322旋转至基底板缓冲位置350，以防止三臂式RED 300干扰第一掩模板325的使用，例如在用于曝光操作的辐射束的图案化过程中。在各个位置上，可以以类似于第一掩模板325的方式处理和更换第二掩模板335。类似地，在各个位置上，可以以类似于第一掩模板325的方式处理和更换第三掩模板337。现在将更加详细地描述三臂式RED300的动态操作。
图3A-D的组合示出了三臂式RED 300的示例性动态操作。图3A示出了在掩模板装载和卸载位置340处的第一臂305，在所述掩模板装载和卸载位置340处，第一掩模板325和基底板322由第一机器人装置(未显示)从掩模板储存装置装载到第一RED臂305上。三臂式RED 300之后将第一臂305旋转至掩模板预对准位置342，如图3B所示，在所述掩模板预对准位置342处，第一掩模板325被预对准。在掩模板预对准之后，三臂式RED 300之后将第一臂305旋转至掩模板平台装载和卸载位置345，如图3C所示。在将第一掩模板325从第一基底板322装载至掩模板平台上之后，仍然保持第一基底板322的第一臂305被旋转至在图3D中示出的基底板缓冲位置350。
当第一臂305在基底板缓冲位置350上时，第一掩模板325被用于在辐射束的横截面中赋予辐射束图案，以便于在衬底的目标部分中产生图案。在第一掩模板325不再需要进行图案化处理时，仍然保持第一基底板322的第一臂305返回至掩模板平台装载和卸载位置345，如图3C所示，在所述掩模板平台装载和卸载位置345处，第一掩模板325被从掩模板平台卸载回到第一基底板322上。三臂式RED 300之后将第一臂305旋转返回至如图3A所示的掩模板装载和卸载位置340，在所述掩模板装载和卸载位置340上，第一掩模板325和第一基底板322由第一机器人装置从三臂式RED 300卸载。
当第一掩模板325在掩模板预对准位置342上被预对准时，第二臂310位于基底板缓冲位置350中，在所述基底板缓冲位置350处，可以缓冲第二基底板332。另外，当第一掩模板325在掩模板预对准位置342上被预对准时，第三臂312位于掩模板装载和卸载位置340处，在该掩模板装载和卸载位置340处，第三掩模板337和第三基底板334可以被装载到三臂式RED 300上或从其卸载。在与诸如单臂真空机器人等传统真空掩模板更换装置相比，基本上同时进行第一掩模板325的预对准、第二基底板332的缓冲以及第三掩模板337的转移，以节省处理时间和增加三臂式RED 300的生产率。在旋转三臂式RED300时，第一、第二和第三基底板322，332，334也基本上同时旋转，使得多个掩模板在处理位置之间基本上同时移动，与传统的掩模板更换装置相比，节省处理时间和增加三臂式RED 300的生产率。
图4是示出了示例性方法400的流程图。例如，可以使用图1、2A-E和3A-D的装置进行方法400。在步骤405中，在可旋转快速更换装置(RED)的第一臂上接纳保持第一掩模板的第一基底板。在步骤410中，将第二掩模板从第二基底板转移至掩模板平台。在步骤415中，缓冲由RED的第二臂支撑的第二基底板。在一个例子中，第一和第二基底板定位成距离RED的旋转轴线基本上相等的距离。可以可选地同时进行缓冲步骤和接纳步骤。在步骤420中，将第二掩模板从掩模板平台转移至第二基底板。在步骤425中，将由RED的第三臂支撑的第三基底板所保持的第三掩模板预对准。
在步骤430中，用电机系统旋转RED。电机系统被密封在真空腔中，使得基本上消除了来自电机系统的放气和颗粒污染物。可以旋转RED以将任何基底板移动至任何位置。例如，可以旋转RED以将第一基底板移动至允许预对准第一掩模板的位置，或可以旋转RED以将第一基底板移动至允许将第一掩模板转移至掩模板平台的位置。另外，可以旋转RED以将第一基底板移动至允许将第一掩模板从掩模板平台转移至第一基底板的位置，或可以旋转RED以将第一基底板移动至允许缓冲第一基底板的位置。在另一例子中，旋转RED以将第一基底板移动至允许将第一基底板转移离开RED的位置。在步骤435中，从RED卸载第一基底板。
除了步骤405和步骤415之外，方法400中的所有步骤是可选的。在一实施例中，可以通过光刻设备100的至少一部分、两臂式RED 200和/或三臂式RED 300来执行所述方法400中的至少一部分。
图5是示出示例性的方法500的流程图。在一实施例中，可以通过光刻设备100的至少一部分、两臂式RED 200和/或三臂式RED 300来执行所述方法500中的至少一部分。在步骤505中，将第一掩模板和第一基底板装载到第一位置上。在步骤510中，由第二基底板支撑的第二掩模板在第二位置处被预对准。在步骤515中，在第三位置处缓冲第三基底板。可以基本上同时进行所述装载步骤、预对准步骤和缓冲步骤。在步骤520中，旋转可旋转的支撑装置以将第一掩模板移动至第二位置。在步骤525中，从第一臂卸载第一掩模板和第一基底板。
上文的论述公开了在光刻工具的真空环境中快速有效地移动掩模板的用于RED(诸如RED 200或300)的方法和系统。还将被详细描述的内容是实际上如何将掩模板从RED(和基底板)转移至掩模板平台。这可能发生在例如如图2D中显示的掩模板平台装载和卸载位置245。
在传统的掩模板更换装置中，真空夹持装置保持掩模板。夹持装置可以在所有6个自由度(DOF)上是顺应性的。因为夹持装置可以在所有6个DOF上是顺应性的，所以掩模板平台可以在从夹持装置转移至掩模板平台的过程中保持不动，使得夹持装置对准掩模板并将掩模板堆放到掩模板平台上。掩模板平台可以具有用于固定图案形成装置的夹具。在夹持装置已经对准掩模板且使其与掩模板平台接触之后，夹具启动以将掩模板固定至掩模板平台，夹持装置释放掩模板且移动离开。从该时刻起，掩模板平台自身保持掩模板且在6个DOF上是顺应性的。
6个DOF的夹持装置具有的优点是在掩模板平台和掩模板操纵装置之间的宽松的平行规范以及对于掩模板平台的宽松的动态规范，这是因为其是在转移期间在掩模板可以保持不动时在所有6个DOF上对准掩模板且被动地接纳掩模板的夹持装置。
然而，在真空环境(例如EUV环境)中，传统夹持装置具有明显的缺点。首先，真空夹持装置将不能在真空环境中工作。其次，如果掩模板被倒置(例如，图1中的掩模板MA被“倒置”，其中照射器IL向上投影到掩模板MA上，其又向下反射至投影系统PS)，那么操纵装置必须从底部保持掩模板，使得重力释放不起作用。最后，可能限制了在EUV环境中的RED装置的可利用体积，这是因为RED可能驻留在投影光学装置(例如图1中的投影系统PS)和掩模板平台(例如图1中的MT)之间。为此原因，在减小的体积环境中全6个DOF顺应性的夹持装置可能是不可行的。
对于上述原因，在根据本发明的一个实施例中，RED将仅在小于6个DOF上是顺应性的。即使RED在小于6个DOF上是顺应性的，在掩模板被转移至掩模板平台时仍然需要在6个DOF上控制掩模板。为此原因，RED和掩模板平台必须一起协同操作以实现在所有6个DOF上的顺应性(compliance)。因为RED和掩模板平台可以是伺服控制的机械电子(mechetronic)装置，所以在转移期间存在它们可能相互“冲突”的危险。该危险是由于每一装置在一个或更多的DOF上是顺应性的所引起。为了避免这一问题，DOF之间的控制必须以适合的方式在两个装置之间进行分配。例如，在根据本发明的一个实施例中，RED提供了在“水平”DOF上的顺应性，而掩模板平台提供在“垂直”DOF上的顺应性。以这种方式共享顺应性减小或消除了伺服控制装置彼此冲突的危险。在下文更加详细地说明共享的顺应性。
参考图7，显示出与本发明的一个实施例一致的x-y-z坐标系统700。三个轴线(x、y和z)相互垂直。坐标系统700可以是右手系统或左手系统。围绕x轴的旋转表示成Rx，围绕y轴的旋转表示成Ry，围绕z轴的旋转表示成Rz。在一个实施例中，x-y平面与掩模板的“高度水平”位置一致。对于示例性的目的，在图2A中的掩模板225上示出了x-y平面。在高度水平位置上，Rx和Ry都是零。对于示例性的目的，在图2B中示出了该高度水平位置，其中z轴垂直向上定向，x轴径向向外定向。高度水平位置可能与当地的地高度水平(即与地面平行)一致，但是这不是对本发明的限制。例如，在一个实施例中，x-y平面可以与当地的地水平高度成任意角度。因此，如在此处所使用的，术语“高度水平”不一定意味着关于地球的任何特定的定向，另有说明除外。类似地，方向“x”、“y”和“z”以及旋转“Rx”、“Ry”和“Rz”不表示相对于地球的任何特定的定向，而是仅相对于坐标系统700进行定向，其定向可以是任意的。
如上文指出，在一个实施例中，RED提供了在水平DOF上的顺应性。参考坐标系统700，“水平”DOF是x和y平移和Rz旋转。因为如果物体在这三个DOF中的任意一个上移动，那么物体上没有点将会在沿着作为垂直轴线的z轴的运动分量的作用下平移，所以这些DOF称作为是“水平的”。相反，物体上的点被限制以水平地移动(即仅具有沿着x和/或y轴的运动分量)。另外如上文所述，在一个实施例中，掩模板平台提供了在“垂直”DOF上的顺应性。垂直DOF是z平移和Rx和Ry旋转。因为如果物体在这三个DOF中的任一个上移动，那么物体上的点将平行于z轴(垂直轴线)平移且将不具有沿着x或y轴(水平轴线)的运动分量，所以这些DOF称作是“垂直的”。
在RED和掩模板平台之间分配水平和垂直顺应性允许图案形成装置在6个DOF上从RED转移至掩模板平台，而RED和掩模板平台(其可能是伺服致动的)不相互冲突。
在根据本发明的一个实施例中，能够在EUV环境中操作的光刻设备可以具有没有薄膜的掩模板。在此情形中，EUV内壳(inner pod，未显示)可以用作可移除的薄膜。EUV内壳的一部分是掩模板位于其上的基底板，使得掩模板操纵装置(例如RED)不会直接接触掩模板。例如在图2A-2C中示出了一个实施例，其中掩模板225定位在基底板222上。在这一实施方式中，RED 200的夹持装置220夹持基底板222，而不直接接触掩模板。
在图8中示意性地显示和在图9的分解视图中示意性地示出根据本发明的夹持装置800的一实施例。夹持装置800配置成接合EUV内壳的基底板。在一个实施例中，夹持装置800使用销接合基底板。在示出的实施例中，夹持装置800包括三个顺应性销：前顺应性销810和两个后顺应性销820。所述销通过夹持装置板840中的孔830进行配合。可以例如用夹具850和销860或本领域中已知的其它保持装置固定所述销。顺应性销810、820形成了用于图案形成装置的运动学支承件。在一个实施例中，图案形成装置可以位于基底板上；基底板可以用运动学支承件安装至夹持装置上。
图10A-10E示意性地显示了顺序与本发明的一个实施例一致的步骤，以将掩模板(图案形成装置)1010装载到光刻系统中的掩模板平台1020上。在示出的实施例中，掩模板1010位于EUV内壳基底板1030上。在一个实施例中，基底板1030通过RED的夹持装置(未显示)进行接合。例如，夹持装置800可以是用于接合基底板1030的RED的一部分。RED定位夹持装置，所述夹持装置又接合基底板1030，由此定位掩模板1010。在示出的实施例中，基底板1030在底部上具有凹槽1040。凹槽1040与顺应性销810和820的位置一致。顺应性销在凹槽1040处与基底板1030接合。
掩模板1010和基底板1030在图10A中被示意性地示出为相对于掩模板平台1020是倾斜的。出于说明的目的，极大地夸大了所述倾斜。这样的倾斜可能是由于实际上不可能制造完全水平的基底板或掩模板所引起的。实际上，这些物件将显示出楔特性；由于制造缺陷一端比另一端厚。倾斜的其它来源由RED校准精度和RED可重复性精度引起。由于这种倾斜或其它因素，掩模板1010和掩模板平台1020在它们接触之前可能不彼此平行，如在图10A中所显示的。
如图10A中示意性地示出的，首先基底板1030到达掩模板平台1020附近位置。在一个实施例中，RED(未显示)将基底板1030定位至该位置。在一个实施例中，该位置可能与图2D中显示的位置一致，其中RED 200将掩模板222运输至掩模板装载和卸载位置245的附近区域中。位置245可以在光刻系统的掩模板平台的下面。在该位置上，在掩模板平台1020和图案形成装置1010之间存在空隙1050。
在根据本发明的一个实施例中，向上移动基底板1030至非常接近掩模板平台1020的位置，如图10B所示。在这种配置中，已经减小了空隙1050的尺寸，且空隙1050被显示为更小的空隙1050’。此时，掩模板平台1020和图案形成装置仍然不彼此接触。向上移动基底板1030来减小图案形成装置1010和掩模板平台1020之间的间隔是可选的。在另一实施例中，RED可以通过水平地移动而不需要额外的向上移动的步骤，将基底板1030定位至靠近掩模板平台1020的位置。
如果掩模板平台1020和图案形成装置1010彼此靠近，那么移动掩模板平台1020以开始与图案形成装置接触。在一个实施例中，向下移动掩模板平台1020以开始接触。由于内在的倾斜(其在图10C中被极大地夸大显示)或其它因素，掩模板平台1020可以首先沿着一侧1060或另一侧接触图案形成装置1010，如图10C所示。实际上，掩模板平台1020可以首先在单个点(即，在零维接触点)处接触图案形成装置1010。随着掩模板平台继续向下移动，沿着线(即一维接触线)进行接触，例如沿着侧面1060。目标是使图案形成装置1010与掩模板平台1020平齐地配合(即如图10D和图10E中所看到的两维或基本上共面接触)。如何实现其将在下文进行说明。
在根据本发明的一个实施例中，通过伺服致动器(未显示)向下移动掩模板平台1020。伺服致动器可以使用比例控制。在一个实施例中，伺服致动器最初命令掩模板平台1020以恒定的加速度向下，用于实现期望的速度。如果达到期望的速度，那么掩模板平台1020继续以恒定的速度向下移动(由此将图10A中显示的空隙1050减小至图10B中显示的空隙1050′)，直到首先进行接触(例如在图10C中显示的侧面1060处首次接触)为止。如果进行了接触，那么图案形成装置1010和掩模板平台1020彼此施加作用力。在一个实施例中，监控这一作用力。
在进行接触时，RED(未显示)和掩模板平台1020共享顺应性，用于避免彼此冲突，且还通过限制图案形成装置1010和掩模板平台1020之间的相对运动来抑制颗粒物产生。如之前所述，可以通过在DOF之间分配顺应性来共享顺应性，使得仅一个装置在水平DOF上是顺应性的，而另一装置在垂直DOF上是顺应性的。将在下文对其进行详细说明。
在根据本发明的一个实施例中，可以控制图案形成装置1010成仅在第一3个DOF上是顺应性的。在一种实施方式中，第一3个DOF是水平DOF：沿着x轴的平移、沿着y轴的平移和围绕z轴的旋转。图案形成装置1010被固定至基底板1030。在一个实施例中，用包括顺应性销的运动学支承件将基底板1030定位到RED上。顺应性销允许在第一3个DOF上的顺应性。参考图9和图10在上文讨论了示例性顺应性销810和820。
图11呈现出顺应性运动学销820的示意性切割视图。顺应性运动学销810的切割视图是类似的，不需要分别地显示出。顺应性运动学销820具有延伸通过止动轴环1120至销的头部1130的顺应性销挠性部1110。图12示意性地显示了销的被移除以暴露仅销挠性部1110和头部1130的细节的其它部分。通过调整挠性部1110的几何构型和材料，原则上实现了顺应性。
在掩模板平台1020和图案形成装置1010彼此接触时，它们彼此施加力和扭矩。在物体经受力和扭矩时，它易于与所施加的力和扭矩的方向和幅值成比例地平移和旋转。可以将力和扭矩分解成在x、y和z方向上的分量。销轴1110可能经历围绕其自身轴线的扭转。这提供了在围绕z轴的旋转上的顺应性。然而，限制了顺应性销围绕x或y轴的旋转。还限制了顺应性销(810，820)沿着z轴的平移，然而，它可以在沿着x和y轴的平移时是顺应性的。在一个实施例中，这些x和y平移是在100微米的量级上的。这样，图案形成装置1010被控制成在与掩模板平台1020形成接触之后在第一3个DOF(水平DOF：沿着x轴的平移、沿着y轴的平移和围绕z轴的旋转)上是顺应性的(参见图10C至图10D)。
在根据本发明的一个实施例中，可以将掩模板平台1020控制成仅在第二3个DOF上是顺应性的。在一种实施方式中，第二3个DOF是垂直DOF：z平移和Rx和Ry旋转。如之前说明的，在一个实施例中，掩模板平台1020被命令向下，以开始与提供z平移顺应性的图案形成装置1010接触。在一个实施例中，伺服致动器保持掩模板平台1020处于名义高度水平位置上。在这种情形中，高度水平是相对于地表的，而不是相对于图案形成装置1010的平面，其可能是以某一角度倾斜的(如图10A至图10D所显示的)。如果掩模板平台1020与图案形成装置1010接触(参见图10C)，那么允许掩模板平台1020在Rx和Ry旋转上是顺应性的。在一个实施例中，这可以由减小用于控制掩模板平台的伺服致动器的增益来实现。在一个实施例中，伺服致动器是掩模板平台短行程模块。在一个实施例中，所述增益是比例增益。减小增益将允许掩模板平台1020响应于来自倾斜的图案形成装置1010的作用力和力矩而围绕x和y轴旋转。这样，掩模板平台1020在其于图案形成装置1010形成接触之后在第二3个顺应性的DOF(垂直DOF)上是顺应性的(参见图10C至图10D)。
允许掩模板平台1020在垂直DOF上具有顺应性，帮助允许其旋转成与图案形成装置1010是基本上共面的且与图案形成装置1010接触，如图10D所示。如上所述，图案形成装置1010可能由于制造缺陷或其它原因而具有倾斜；因此，强制性的图案形成装置1010或掩模板平台1020能够是顺应性的以实现基本上共面的状态。在示出的实施例中，为了抵消图案形成装置1010相对于掩模板平台1020的任何倾斜，掩模板平台1020旋转(Rx和Ry)。允许图案形成装置1010在水平DOF(x、y、Rz)上具有顺应性基本上消除了其与掩模板平台1020接触时它们之间的相对运动，因此基本上消除了它们之间的颗粒物产生。
如果掩模板平台1020和图案形成装置1010是基本上共面的且接触，如图10D所示，掩模板平台1020准备接纳来自基底板1030的图案形成装置1010。在一个实施例中，基底板1030连接至RED的夹持装置。如所示，图案形成装置1010和掩模板平台1020之间的接触力可以被监控。在根据本发明的一个实施例中，启动夹具(未显示)以在所监控的力达到预设的阈值时将图案形成装置1010固定至掩模板平台1020。这样做来确保在图案形成装置1010和掩模板平台1020基本上接触且共面之前夹具不会过早地被启动。在一个实施例中，在实现了图10D中显示的配置时，启动夹具。在一个实施例中，夹具是静电夹具。在一个实施例中，夹具是掩模板平台的一部分。
在启动夹具时，掩模板平台1020将图案形成装置1010固定，之后向上移动并从基底板1030离开，如图10E所示。另外，掩模板平台1020之后旋转返回至名义高度水平位置。在一个实施例中，所述名义高度水平位置是相对于重力而言的。如果在掩模板平台1020和图案形成装置1010接触时已经减小了掩模板平台伺服致动器的增益，那么可以在此时将增益增加至其名义高度水平。
在图13中呈现出与本发明的一个实施例一致的将图案形成装置装载到光刻系统中的掩模板平台上的方法的流程图。在方块1310中，RED被定位在靠近掩模板平台的位置中；RED将图案形成装置定位到其上。在方块1320中，移动掩模板平台以开始与图案形成装置接触。在方块1330中，控制图案形成装置以在第一3个自由度上是顺应性的直到掩模板平台和图案形成装置基本上是接触的且是共面的。在方块1340中，控制掩模板平台仅在第二3个自由度上是顺应性的，直到掩模板平台和图案形成装置基本上是接触的且是共面的。在方块1330和1340中的第一和第二3个自由度是不同的。在一个实施例中，基本上同时存在方块1330和1340。
在根据本发明的一个实施例中，在方块1330中的将图案形成装置控制成在第一3个自由度上是顺应性的步骤包括控制沿着x轴和y轴的平移和围绕垂直于x轴和y轴定义的z轴的旋转。在一个实施例中，方法1300还包括：用包括顺应性销的运动学支承件在RED上定位图案形成装置；其中运动学支承件允许在第一3个自由度上是顺应性的。在一个实施例中，顺应性销包括销挠性部。
在根据本发明的一个实施例中，在方块1340中将掩模板平台控制成在第二3个自由度上是顺应性的步骤包括控制沿着z轴的平移和围绕x轴和围绕y轴的旋转。在一个实施例中，方法1300还包括：用伺服致动器控制掩模板平台的移动。在一个实施例中，方法1300还包括：在掩模板平台和图案形成装置接触以允许在第二3个自由度上围绕x轴和y轴的旋转之后减小伺服致动器的增益。
在根据本发明的一个实施例中，方法1300还包括：监控在掩模板平台和图案形成装置接触时它们之间的力。在一个实施例中，方法1300还包括在所监控的力达到预设阈值时启动夹具以将图案形成装置固定至掩模板平台。
根据本发明的以光刻方法制造半导体器件的系统1400的实施例被在图14中示意性地示出。系统1400包括掩模板平台1410和RED1420。RED 1420包括夹持装置1430和用于定位图案形成装置(未显示)的运动学支承件。运动学支承件包括销挠性部1440。在一个实施例中，销挠性部1440被包括作为顺应性销的一部分。销挠性部1440允许图案形成装置仅在第一3个DOF上移动。在一个实施例中，第一3个DOF是沿着x轴和y轴的平移和围绕定义成垂直于x轴和y轴的z轴的旋转。在根据本发明的一个实施例中，系统1400还包括用于支撑图案形成装置的基底板1450。基底板1450可以用运动学支承件与夹持装置1430进行配合。
在根据本发明的一个实施例中，系统1400的掩模板平台1410在不同于第一3个自由度的第二3个自由度上移动。在一个实施例中，第二3个自由度包括沿着z轴的平移和围绕x轴和围绕y轴的旋转。在一个实施例中，系统1400还包括用于控制掩模板平台1410的运动的伺服致动器1460。
尽管在本文中可以做出具体的参考，将所述光刻设备100用于制造IC，但应当理解这里所述的光刻设备100可以有其他的应用，例如，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(LCD)、薄膜磁头等的制造。
尽管以上已经做出了具体的参考，在光学光刻术的情形中使用本发明的实施例，但应该理解的是，本发明的实施例可以用于其他应用中，例如压印光刻术，并且只要情况允许，不局限于光学光刻术。
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365、355、248、193、157或126nm的波长或约365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在约5-20nm范围内的波长)以及诸如离子束或电子束的粒子束。
尽管已经描述了本发明的特定的实施例，但是应该理解的是本发明可以以与上述不同的形式实现。例如，本发明的至少一部分可以采取包含用于描述上述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，或者采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。
总结
虽然在上文描述了本发明的各种实施例，但是应当理解，它们仅通过举例的方式呈现出，且不是限制性的。相关领域的技术人员应当明白，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下在形式和细节上进行各种改变。因此，本发明的广度和范围不应当受任何上述的示例性实施例限制，而是仅根据随附的权利要求和它们的等同物来限定。
应当理解，“具体实施方式”部分，而不是发明内容和摘要部分，是用来诠释权利要求的。发明内容和摘要部分可以阐述本发明的一个或更多的示例性实施例，但是不能阐述本发明的所有如由发明人所设想的示例性实施例，因此不是要以任何方式限制本发明和随附的权利要求。

Claims (15)

1.一种用于将图案形成装置装载到光刻系统的掩模板平台上的方法，其中所述掩模板平台在所述光刻系统中被倒置，所述方法包括步骤：
将快速更换装置定位在靠近所述掩模板平台的位置处，所述快速更换装置将所述图案形成装置定位在其上；
移动所述掩模板平台以开始与所述图案形成装置接触；
将所述图案形成装置控制成在第一3个自由度上是顺应性的和将所述掩模板平台控制成在第二3个自由度上是顺应性的，直到所述掩模板平台和图案形成装置基本上是接触的且是共面的；
其中第一和第二3个自由度是不同的。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：
监控在所述掩模板平台和图案形成装置处于接触时它们之间的力。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括步骤：
在监控的所述力达到预设阈值时，启动夹具以将所述图案形成装置固定至所述掩模板平台。
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
将所述图案形成装置控制成在所述第一3个自由度上是顺应性的的步骤包括：控制沿着x轴和y轴的平移和围绕定义成垂直于x轴和y轴的z轴的旋转。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括步骤：
用包括顺应性销的运动学支承件将所述图案形成装置定位到所述快速更换装置上；
其中所述运动学支承件允许所述第一3个自由度。
6.根据权利要求5所述的方法，其中
所述顺应性销包括销挠性部。
7.根据权利要求1所述的方法，其中
将所述掩模板平台控制成在所述第二3个自由度上是顺应性的的步骤包括：控制沿着z轴的平移和围绕x轴和围绕y轴的旋转。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括步骤：
用伺服致动器控制所述掩模板平台的移动。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括步骤：
在所述掩模板平台和图案形成装置接触之后减小所述伺服致动器的增益以允许在第二3个自由度上围绕x轴和围绕y轴的旋转。
10.一种配置成将图案形成装置装载到光刻系统的掩模板平台上的快速更换装置，其中所述掩模板平台在所述光刻系统中被倒置，所述快速更换装置包括：
夹持装置；和
运动学支承件，所述运动学支承件包括连接至所述夹持装置的顺应性销，以将图案形成装置定位到所述夹持装置上；
其中所述运动学支承件允许所述图案形成装置仅在3个顺应性的自由度上移动。
11.根据权利要求10所述的快速更换装置，其中所述3个顺应性的自由度是沿着x轴和y轴的平移和围绕定义成垂直于所述x轴和y轴的z轴的旋转。
12.根据权利要求10所述的快速更换装置，其中所述顺应性销包括销挠性部。
13.根据权利要求10所述的快速更换装置，还包括：
用所述顺应性销与所述夹持装置配合的、用于支撑图案形成装置的基底板。
14.一种以光刻方法制造半导体器件的系统，所述系统包括：
掩模板平台，所述掩模板平台在所述系统中被倒置；和
快速更换装置，用于将图案形成装置装载到所述掩模板平台上；
其中所述快速更换装置包括：
夹持装置；和
运动学支承件，连接至所述夹持装置，以将图案形成装置定位到所述夹持装置上；
其中所述运动学支承件允许所述图案形成装置仅在第一3个自由度上移动。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述第一3个自由度是沿着x轴和y轴的平移和围绕定义成垂直于所述x轴和y轴的z轴的旋转。
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