CN102929104A - 光学成像装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种光学成像装置,它包括:具有图案的掩模单元;包括基板的基板单元;包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元用来将图案的图像转印到所述基板上;成像装置第一部件,该成像装置第一部件所述光学元件单元的第一个的部件;成像装置第二部件,该成像装置第二部件与成像装置第一部件不同并且为所述光学元件单元的第二个的部件;以及度量装置。度量装置捕获在成像装置第一部件和成像装置第二部件之间的空间关系。度量装置包括基准结构。
Description
本申请是申请日为2006年6月2日且发明名称为“光学成像装置”的中国专利申请No.200680026579.2的分案申请。
相关申请的交叉引用
本发明根据35 U.S.C.119(e)(1)要求了于2005年6月2日提交的美国临时专利申请No.60/686849以及于2005年9月8日提交的美国临时专利申请No.60/714975的优先权,这些专利申请的全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及在曝光过程中所使用的光学成像装置,尤其涉及微光刻系统的光学成像装置。本发明还涉及一种捕获在光学成像装置的各个部件之间的空间关系的方法。本发明还涉及将图案的图像转印到基板上的方法。此外,本发明涉及支撑光学投影单元的部件的方法。本发明可以用在用于制造微电子器件尤其是半导体器件的光学光刻过程中,或者用在制造在这种光学光刻过程期间所使用的例如掩模或分划板的装置的制造过程中。
背景技术
通常,在制造微电子装置例如半导体装置的过程中所使用的光学系统在光学系统的光路中包括多个具有多个光学元件(例如透镜和反射镜等)的光学元件单元。那些光学元件在曝光过程中通常进行协作以将形成在掩模、划线板等上的图案的图像转印到基板(例如薄片)上。所述光学元件通常组合成一个或多个功能不同的光学元件组中。这些不同的光学元件组可由不同的光学曝光单元保持。尤其在主折射系统中,这些光学曝光单元往往由保持着一个或多个光学元件的一堆光学元件模块构成。这些光学元件模块通常包括支撑一个或多个光学元件支架的外部大体上为环形的支撑装置,所述光学元件支架每一个都保持着光学元件。
至少包括主折射光学元件例如透镜的光学元件组大部分具有通常被称为光轴的光学元件的直公共对称轴。而且,保持着这些光学元件组的光学曝光单元通常具有基本上细长的管状设计,由此它们通常被称为镜筒。
由于半导体器件不断微型化,所以一直需要提高用于制造那些半导体器件的光学系统的分辨率。提高分辨率的这种需求显然推动了对增大数值孔径并且提高光学系统的成像精度的需求。
实现分辨率提高的一种方法在于降低在曝光过程中所使用的光的波长。近年来,已经采取措施以使用在远紫外(EUV)范围中其波长低至13nm甚至更低的光。在该EUV范围内,不可能再使用公共折射光学元件。这是由于以下事实造成的,即在该EUV范围中一般用于折射光学元件的材料显示出对于获得高品质曝光结果而言太高的光吸收度。因此,在EUV范围中,包括反射元件例如反射镜等的反射系统在曝光过程中用来将形成在掩模上的图案的图像转印到基板(例如薄片)上。
过渡到使用在EUV范围内的高数值孔径(例如NA>0.5)反射系统导致在光学成像装置的设计方面出现相当大的挑战。
除此之外,上面情况尤其导致在参予曝光过程的部件之间的相对位置方面存在非常严格的要求。另外,为了可靠地获得高品质半导体器件,不仅需要提供具有高成像精确度的光学系统。而且还需要在整个曝光过程中以及在该系统的使用寿命期间保持这种高精确度。因此,例如在曝光过程中相互协作的光学成像装置的部件例如掩模、光学元件和薄片必须按照规定的方式受到支撑以便在所述光学成像装置的各部件之间保持预定的空间关系,并且提供高品质曝光过程。
为了即使在受到由支撑着该装置的基础结构(ground structure)引起的振动影响下以及在受到热引起的位置变化的影响下也能在整个曝光过程中在光学成像装置的各个部件之间保持预定的空间关系,必须至少间隔地捕获在光学成像装置的某些部件之间的空间关系,并且根据捕获过程的结果调节光学成像装置的至少一个部件的位置。
为了解决这些问题,在一般的主折射系统中,捕获上述空间关系所需的光学元件和度量器件基本上刚性地安装在所谓的度量框架上。这种度量框架通常是大体上板状的笨重主体。该度量框架通过隔振装置安装在基础结构上以降低基础结构的通常在大约30Hz范围内的振动的影响。另外,需要相当大的努力以避免热引起的度量框架的变形。度量框架必须由热膨胀系数非常低的通常比较昂贵的材料制成,或者必须提供昂贵的温度稳定系统。因此,在任何情况下,度量框架都非常复杂,因此是该系统的贵重部分。
在使用EUV范围内的光的情况下出现的另一个问题在于,对于具有高数值孔径的系统而言至少最靠近薄片的反射镜通常具有相当大的尺寸,超过在一般折射系统中所使用的末端光学元件的尺寸。这对于提供在薄片和由这些光学元件形成的光学投影系统之间的位置调节的薄片工作台校平系统的度量衡造成特殊问题。
在一般的折射系统中,通常使用安装在度量框架上的度量装置的测量结果并且从靠近投影系统的末端折射光学元件的外周的位置将一束光倾斜地投射到薄片上来校平薄片,即调节薄片沿着光学投影系统的光轴(通常是垂直的,并且因此通常被称为z轴)的位置。测量光束倾斜地从薄片表面反射出,并且在也是靠近末端折射光学元件的外周的位置处照射到度量装置的接收元件上。根据测量光束照射接收元件的位置,可以确定薄片相对于度量装置的位置。
在具有直径相对适中的末端折射光学元件的普通折射系统中,可以实现可靠的高精度测量结果。但是,由于最靠近薄片的反射镜的尺寸较大并且在所述反射镜和薄片之间的距离较小,所以在如上所述的高数值孔径EUV系统中,在测量光束和薄片之间的角度变得太小以致于不能获得可靠的高精度测量结果。
其内容在这里被引用作为参考的EP1182509A2(Kwan提出的)披露了一种成像系统,其中采用部分安装在投影系统的外壳中并且部分安装在承载着掩模的掩模台上的掩模度量装置的测量结果来使掩模相对于光学投影系统定位。这里,掩模台承载着度量装置的基准元件,即,用于编码器测量的干涉测量或2D衍射光栅测量的反射器。虽然该方案无需将度量装置的各个部件安装在度量框架上,但是它仍然存在这样的缺点,即该度量装置的各个组成部分安装在光学投影系统的外壳上。由于外壳会受到热引起的膨胀作用的影响从而改变容纳在其中的光学元件的位置,所以需要在使掩模台定位时考虑这些作用,从而进一步给该系统增加了复杂性,因此使之更加昂贵。
发明内容
因此,本发明的一个目的在于至少在一定程度上克服上述缺点,并且为在曝光过程中所使用的光学成像装置提供良好且长期可靠的成像性能。
本发明的另一个目的在于在至少保持在曝光过程中所使用的光学成像装置的成像精度的同时降低制造光学成像装置所需的劳动。
这些目的是根据本发明实现的,本发明基于这样的教导,即如果一方面将用来捕获在光学成像装置的各个部件之间的空间关系的度量系统的至少一部分尤其是度量系统的一个或多个基准元件集成在用来将图案的图像转印到基板上的光学投影组件的部件上或者与之直接机械连接,并且另一方面将光学投影组件的某些部件布置成接收至少一部分度量系统尤其是该度量系统的一个或多个基准元件,则可以实现降低制造光学成像装置所需的劳动同时至少保持光学成像装置的成像精度。
至少一部分度量系统与光学投影组件的部件集成或直接连接能够降低制造度量框架的劳动,甚至完全去掉该度量框架。另外,已经发现,光学投影组件的某些组成部件可以非常适于该度量系统的至少一部分的集成或直接连接。具体地说,已经发现,光学投影组件的某些组成部件可以非常适于该度量系统的一个或多个基准元件的集成或直接连接。
因此,根据本发明的第一方面,提供了一种光学成像装置,该装置包括:具有图案的掩模单元;包括基板的基板单元;包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元用来将图案的图像转印到所述基板上;成像装置第一部件,该成像装置第一部件为其中一个光学元件单元的部件;成像装置第二部件,该成像装置第二部件与成像装置第一部件不同并且为掩模单元、光学投影单元和基板单元中的一个的部件;以及度量装置。度量装置捕获在成像装置第一部件和成像装置第二部件之间的空间关系。度量装置包括基准元件,该基准元件直接与成像装置第一部件机械连接。
根据本发明的第二方面,提供了一种光学成像装置,该装置包括:具有图案的掩模单元;包括基板的基板单元;包括一组光学元件单元的光学投影单元;和支撑结构。那组光学元件单元用来将图案的图像转印到基板上。那组光学元件单元包括光学元件单元的第一分组以及与第一分组分开的第一光学元件单元。支撑结构支撑在基础结构上并且支撑着第一分组。第一光学元件单元通过隔振装置与支撑结构和基础结构中的一个连接。
根据本发明的第三方面,提供了一种光学成像装置,它包括:具有图案的掩模单元;包括基板的基板单元;包括一组光学元件单元的光学投影单元;和支撑结构。那组光学元件单元用来将图案的图像转印到基板上。所述光学投影单元包括至少支撑着所述光学元件单元的第一分组的外壳单元。外壳单元按照隔振方式直接支撑在基础结构上。
根据本发明的第四方面,提供了一种捕获在光学成像装置的第一部件和第二部件之间的空间关系的方法。该方法包括提供了一种光学成像装置,该装置包括:具有图案的掩模单元;包括基板的基板单元;包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元用来将图案的图像转印到所述基板上;成像装置第一部件,该成像装置第一部件为其中一个光学元件单元的部件;成像装置第二部件,该成像装置第二部件与成像装置第一部件不同并且为掩模单元、光学投影单元和基板单元中的一个的部件。该方法还包括:提供一基准元件,该基准元件直接与成像装置第一部件机械连接;并且使用基准元件捕获在成像装置第一部件和成像装置第二部件之间的空间关系。
根据本发明的第五方面,提供了一种将图案的图像转印到基板上的方法。该方法包括:转印步骤,其中使用光学成像装置将图案的图像转印到基板上;在转印步骤的捕获步骤中,使用根据本发明第三方面的方法捕获在光学成像装置的第一部件和第二部件之间的空间关系;在转印步骤的控制步骤中,根据在捕获步骤中捕获的第一部件和第二部件之间的空间关系来控制光学成像装置的至少一个部件的位置。
根据本发明的第六方面,提供了一种支撑光学投影单元的各个部件的方法。该方法包括:提供一组光学元件单元,这组光学元件单元用来将图案的图像转印到基板上;提供支撑光学元件单元第一分组的外壳单元,按照隔振方式将外壳直接支撑在基础结构上。
根据本发明的第七方面,提供了一种支撑光学投影单元的各个部件的方法。该方法包括:提供一组光学元件单元,这组光学元件单元用来将图案的图像转印到基板上;通过第一支撑单元支撑着光学元件单元第一分组,将第一光学元件单元与第一分组分开支撑,第一光学元件单元按照隔振的方式受到支撑。
根据本发明的第八方面,提供了一种光学成像装置,它包括:具有图案的掩模单元;包括基板的基板单元;包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元用来将图案的图像转印到基板上;成像装置第一部件,该成像装置第一部件为其中一个光学元件单元的部件;成像装置第二部件,该成像装置第二部件与成像装置第一部件不同并且为掩模单元、光学投影单元和基板单元中的一个的部件;以及度量装置。度量装置捕获在成像装置第一部件和成像装置第二部件之间的空间关系。度量装置的至少一个度量部件结合到所述成像装置第一部件中。
根据本发明的第九方面,提供了一种光学成像装置,它包括:用来接收图案的掩模单元;用来接收基板的基板单元;包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元将图案的图像转印到基板上的光学投影单元;成像装置第一部件,该成像装置第一部件为光学投影单元的部件;成像装置第二部件,该成像装置第二部件为掩模单元和基板单元中的一个的部件;以及包括编码器装置的度量装置。度量装置使用所述编码器装置捕获在成像装置第一部件和成像装置第二部件之间的空间关系。编码器装置包括发射器、编码器元件和接收器。发射器通过编码器元件将光束发射到接收器上。编码器元件与成像装置第一部件直接机械连接。
根据本发明的第十方面,提供了一种捕获在光学成像装置的第一部件和第二部件之间的空间关系的方法。该方法包括提供光学成像装置,该装置包括:用来接收图案的掩模单元;用来接收基板的基板单元;包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元用来将图案图像转印到所述基板上;成像装置第一部件,该成像装置第一部件为光学投影单元的部件;成像装置第二部件,该成像装置第二部件为掩模单元和基板单元中的一个的部件。该方法还包括:提供编码器装置,它包括直接与成像装置第一部件机械连接的编码器元件;捕获步骤,其中使用所述编码器装置捕获在成像装置第一部件和成像装置第二部件之间的空间关系,所述捕获空间关系的步骤包括通过编码器元件接收并且评估朝着编码器元件发射的至少一部分光束。
根据本发明的第十一方面,提供了一种将图案的图像转印到基板上的方法,该方法包括:转印步骤,其中使用光学成像装置将图案的图像转印到基板上;在转印步骤的捕获步骤中,使用根据本发明的方法捕获在光学成像装置的第一部件和第二部件之间的空间关系;在转印步骤的控制步骤中,根据在捕获步骤中捕获的在第一部件和第二部件之间的空间关系来控制光学成像装置的至少一个部件的位置。
根据本发明的第十二方面,提供了一种光学成像装置,该装置包括:用来接收图案的掩模单元;用来接收至少一个目标器件的目标单元;包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元用来将图案的图像转印到所述至少一个目标器件上;成像装置第一部件,该成像装置第一部件为其中一个光学元件单元的部件;成像装置第二部件,该成像装置第二部件与成像装置第一部件不同并且为掩模单元、光学投影单元和目标单元中的一个的部件;以及度量装置。该度量装置捕获在成像装置第一部件和成像装置第二部件之间的空间关系。度量装置包括基准元件,该基准元件直接与成像装置第一部件机械连接。
根据本发明的第十三方面,提供了一种捕获在光学成像装置的第一部件和第二部件之间的空间关系的方法。该方法包括提供光学成像装置,它包括:具有图案的掩模单元;包括目标器件的目标单元;包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元用来将图案的图像转印到所述目标器件上;成像装置第一部件,该成像装置第一部件为其中一个光学元件单元的部件;成像装置第二部件,该成像装置第二部件与成像装置第一部件不同并且为掩模单元、光学投影单元和目标单元中的一个的部件;提供基准元件,该基准元件直接与成像装置第一部件机械连接。该方法还包括使用所述基准元件捕获在成像装置第一部件和成像装置第二部件之间的空间关系。
根据本发明的第十四方面,提供了一种光学成像装置,该装置包括:用来接收图案的掩模单元;用来接收至少一个目标器件的目标单元;包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单用来使用EUV范围内的光将图案的图像转印到至少一个目标器件上。所述目标单元包括用来接收形成第一目标器件的基板的基板单元和用来接收形成第二目标器件的图像传感器器件的图像传感器单元。目标单元用来将基板单元和图像传感器单元选择性地安放到相对于光学投影单元的曝光位置中。在将基板单元安放在曝光位置中时,将图案的图像投射到接收在基板单元内的基板上。在将图像传感器单元安放在曝光位置中时,将图案图像投射到接收在图像传感器单元内的图像传感器器件上。
根据本发明的第十五方面,提供了一种将图案的图像转印到多个目标器件上的方法。该方法包括将形成第一目标器件的基板和形成第二目标器件的图像传感器器件选择性地安放到相对于光学投影单元的曝光位置中。在第一转印步骤中,在基板处于曝光位置中时,使用光学成像装置并且使用EUV范围内的光将图案的图像转印到基板上。在第二转印步骤中,在图像传感器器件处于曝光位置中时,使用光学成像装置并且使用EUV范围内的光将图案的图像转印到图像传感器器件上。
从参照附图给出的优选实施方式的以下说明以及从属权利要求中将清楚了解本发明的其它方面和实施方式。所披露的这些特征的所有组合不论是否在权利要求中清楚描述都落入在本发明的范围内。
附图说明
图1为根据本发明的光学成像装置的优选实施方式的示意图,采用该装置执行根据本发明的方法的优选实施方式;
图2为可以用图1的光学成像装置执行的根据本发明的用于将图案的图像转印到基板上的方法的优选实施方式的方框图;
图3为根据本发明的光学成像装置的另一个优选实施方式的示意图,采用该装置来执行根据本发明的方法的优选实施方式;
图4为根据本发明的光学成像装置的又一个优选实施方式的示意图,采用该装置来执行根据本发明的方法的优选实施方式;
图5为根据本发明的光学成像装置的再一个优选实施方式的示意图,采用该装置来执行根据本发明的方法的优选实施方式;
图6为根据本发明的光学成像装置的另一个优选实施方式的示意图,采用该装置来执行根据本发明的方法的优选实施方式;
图7为根据本发明的光学成像装置的又一个优选实施方式的示意图,采用该装置来执行根据本发明的方法的优选实施方式;
图8为根据本发明的光学成像装置的再一个优选实施方式的示意图,采的优选实施方式;
图9A为在图8的平面IX-IX上的示意图,其中基板单元处于第一位置;
图9B为在图8的平面IX-IX上的示意图,其中基板单元处于第二位置;
图9C为在图8的平面IX-IX上的示意图,其中基板单元处于第三位置。
具体实施方式
第一实施方式
下面将参照图1和2对根据本发明的光学成像装置1的第一优选实施方式进行说明,该装置可以执行根据本发明的方法的优选实施方式。
图1为以在波长为13nm的EUV范围内工作的光学曝光装置1形式的光学成像装置的示意性且不按比例绘制的视图。光学曝光装置1包括光学投影单元2,用来将形成在掩模单元3的掩模3.1上的图案的图像转印到基板单元4的基板4.1上。为此,光学曝光装置1包括照射系统(未示出),用来照射反射掩模3。光学曝光单元3接收从掩模3.1反射的光,并且将形成在掩模3.1上的图案的图像投射到基板4.1例如薄片等上。
为此,光学投影单元2保持着光学元件单元的光学元件单元组5。该光学元件单元组5保持在光学投影单元2的外壳2.1(通常也被称为投影光学元件盒(POB)2.1)内。光学元件单元组5包括以反射镜形式的许多光学元件,其中只是显示出反射镜6.1、7.1、8.1。这些光学元件6.1、7.1、8.1相对于彼此以高达六个自由度沿着光学投影单元2的轴线2.2设置。
光学投影单元2容纳着在掩模3.1和基板4.1之间的部分光路。其光学元件6.1、7.1、8.1的投射表面6.2、7.2、8.2协作以将形成在掩模4上的图案的图像转印到位于光路末端处的基板5上。
掩模3.1接收在掩模单元3的掩模台3.2上,掩模台3.2由合适的支撑结构(未示出)支撑在基础结构9上。同样,基板4.1接收在基板单元4的基板台4.2上,该基板台4.2同样由合适的支撑结构(未示出)支撑在基础结构9上。
通常将形成在掩模3.1上的图案的图像的尺寸减小,并且将其转印到基板4.1的几个目标区域上。根据光学曝光装置1的设计可以按照两种不同的方式将形成在掩模3.1上的图案的图像转印到基板4.1上的相应目标区域上。如果光学曝光装置1设计成所谓的薄片步进式投影曝光装置,则通过照射形成在掩模3.1上的整个图案在一个步骤中将整个图案图像转印到基板4.1上的相应目标区域上。如果光学曝光装置1设计成所谓的步进扫描曝光装置,则通过在投影光束下逐渐扫描掩模台3.2以及因此扫描形成在掩模3.1上的图案同时使基板台4.2以及因此使基板4.1进行相应的扫描运动,而将图案的图像转印到基板4.1上的相应目标区域上。
在两种情况中,必须将光学元件单元组5的光学元件即反射镜6.1、7.1、8.1相对于彼此并且相对于掩模3.1以及相对于基板4.1的相对位置保持在预定的极限内以获得高质量成像结果。
在光学曝光装置1的操作期间,反射镜6.1、7.1、8.1相对于彼此以及相对于掩模3.1和基板4.1的相对位置由于引入到该系统中的内在以及外在干扰而发生变化。这些干扰可以是机械干扰,例如以由于在系统本身内产生出以及通过系统周围结构例如基础结构9引入的力而导致的振动。它们也可以是热引起的干扰例如由于系统各个组成部分的热膨胀导致的位置变化。
为了保持反射镜6.1、7.1、8.1相对于彼此以及相对于掩模3.1和基板4.1的相对位置的上述预定极限,可以分别通过促动器单元6.3和7.3将反射镜6.1和7.1主动设置在适当位置中。同样,可以通过相应的支撑结构(在图1中未示出)将掩模台3.2和基板台4.2主动设置在适当位置中。
根据用来捕获光学曝光装置1的某些部件之间的空间关系的多个度量装置的测量结果来进行这些组成部分的主动定位。
自由度(DOF)为六的第一度量装置10捕获在光学曝光装置1的成像装置第一部件和光学曝光装置1的与所述成像装置第一部件不同的成像装置第二部件之间的空间关系。
成像装置第一部件为以最靠近基板4.1的第一反射镜8.1形式的第一光学元件。因此,成像装置第一部件为光学元件单元8的部件。成像装置第二部件为基板台4.2,即基板单元4的部件。由于例如由于紧接着在曝光过程之前进行的测量操作而获知了在基板台4.2和基板4.1之间的空间关系,所以第一度量装置10也能够捕获在作为基板单元4的部件的基板4.1和第一反射镜8.1之间的空间关系。
度量装置10和在这里所述的所有其它度量装置在下面通过使用在附图中由虚线表示的度量光束按照非接触方式协作。但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,同样可以采用任意合适的接触式度量装置。具体地说,可以根据精度要求来选择工作原理。作为非接触工作原理,例如可以采用干涉测量基于编码器的电容式和感应式工作原理等。作为接触式工作原理,例如可以采用磁致伸缩或电致伸缩工作原理等。
第一度量装置10至少包括与外壳2.1连接的第一发射器和接收器单元10.1。度量装置10还包括直接与第一反射镜8.1即成像装置第一部件机械连接的第一基准元件10.2。
在本发明中,术语“直接机械连接”应该理解为在它们之间具有(如果有的话)短距离的两个组成部分之间的直接连接,从而能够通过测量一个部分的位置来确定另一个部分的位置。具体地说,在没有插入其它部分的情况下,该术语可意味着例如由于热或振动作用而导致在位置确定中出现不确定性。
第一基准元件10.2连接在第一反射镜8.1的与第一反射镜8.1的第一反射表面8.2相对的背面8.3上。根据第一度量装置10的工作原理,第一基准元件在采用干涉测量原理时可以为反射元件(例如反射表面或者形成有多个反射表面的元件例如所谓的三面直角棱镜等),或者在采用编码器原理时可以为衍射元件(例如光栅)。在图1所示的实施方式中,基准元件10.2由第一反射镜8.1的背面8.3形成。为此,根据第一度量装置10的工作原理,至少在基准元件10.2的区域中的第一反射镜的背面8.3可以作为反射表面,或者可以显示出为光栅,例如直接曝光到背面8.3上的光栅。
但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,第一基准元件也可以为与第一反射镜分开并且与之直接机械连接的元件。例如,它可以为在通过刚性连接、摩擦连接、粘接连接或其任意组合与第一反射镜直接连接的单独部分上的反射表面或光栅等。例如,可以用螺钉、夹子、粘接剂或其它方式将它固定连接在第一反射镜上。
第一反射镜8.1根据光学投影单元2的光学系统的光学设计通常具有大约为200-800mm的直径,同时基板4.1通常具有大约50-450mm的直径。因此,在最极端的情况中,第一反射镜8.1其直径为基板直径的16倍,从而导致如上所述的情况,其中一开始所提到的普通校平系统不再能够使用。
本发明通过将第一基准连接更准确地说结合在最接近基板4.1的第一反射镜8.1内并且通过将第一度量装置10的测量光束从在与轴线2.2基本上垂直的平面中即在这里在基本上水平平面中的横向位置投射到第一度量装置10的反射器表面10.3上来克服这个问题。反射器表面10.3将测量光束引导到第一基准元件10.2上。反射器表面10.3形成在基板台4.2的表面上,该表面在基板台4.2正确对准的情况下相对于轴线2.2倾斜45度。采用这种布置,与在第一反射镜8.1和基板4.1之间的直径相关性无关,可以对在第一反射镜8.1和基板台4.2(并且因此基板4.1)之间沿着轴线2.2的距离进行可靠的测量。
应当理解的是,可以使用投射到反射器表面10.3上的一条或多条测量光束来在所有六个自由度中对在第一反射镜8.1和基板台4.2之间的相对位置进行测量。在该情况中,例如可以结合使用干涉测量和编码器测量原理,从而导致在第一反射镜8.1的背面8.3上出现反射表面和光栅的组合。但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,位于除了第一反射镜的背面8.3之外的其它位置处的其它基准元件可以用在第一度量装置中,如在图1中由虚线轮廓10.4和10.5表示的一样。
部分第一度量装置10与第一反射镜8.1的连接更准确地说结合导致构建空间增大,这反过来允许将第一度量装置10的剩余部分尤其是第一发射器和接收器单元10.1直接连接在外壳2.1上,而不用插入大型笨重结构例如度量框架等。
因此,省去了在普通系统中所使用的度量框架,并且光学投影单元2的外壳2.1结合了这种度量框架的功能,而且通过隔振装置11按照隔振的方式直接连接在基础结构9上。隔振装置11在其上部第一端部处直接接触位于外壳2.1的凸缘部分2.3,并且在其下部第二端部处直接接触基础结构9。
隔振装置11由在外壳2.1的圆周处均匀分布的多个隔振单元11.1形成。通过基础结构9引入到光学投影单元2中的外部机械干扰频率通常为30Hz至1Hz。因此,根据所期望的机械干扰频率,隔振单元11.1可以为在低于所期望的机械干扰频率至少10倍(factor 10)的谐振频率下给外壳2.1提供支撑的任意合适类型。
通常,隔振单元11.1的谐振频率将在0.01至10Hz之间选择。优选的是,由隔振单元11.1提供的支撑的谐振频率大约为0.1Hz或更低。这种隔振单元11.1可以由具有横向漂移控制的公知所谓的磁性重力补偿器提供,如在WO2005/028601A2(Mühlbeyer等人)所披露的一样,该文献的内容在这里被引用作为参考,所述横向漂移控制也可以根据电磁原理(例如采用音圈电机)来操作,并且还可以在大约相同数量级即优选大约为0.1Hz或更低的谐振频率下进行漂移控制。
但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式的情况下,针对隔振单元可以选择其它工作原理,例如具有弹簧装置的纯机械工作原理或者具有适当较低的谐振频率的气动装置。
根据本发明可以实现省去普通度量装置,这相对于现有光学投影系统提供了许多优点。
一个优点在于,省却普通度量框架在基板附近释放出相当大的构建空间。这有利于投影光学元件的设计和尺寸设定。另一个优点在于,光学投影单元自身的外壳2.1在热稳定性方面已经非常稳定了,以便降低在容纳在其中的光学元件之间的热漂移作用。因此,外壳2.1尤其适用于结合第一度量装置的一部分,并且消除了为实现度量框架的热稳定性通常所需的大量劳动。这显著降低了光学投影装置1的整体费用。
第一反射镜8.1用作整个系统中的中央基准。因此,设有第二度量装置12,用来捕获在第一反射镜8.1和掩模台3.2之间的空间关系,以便使用在掩模台3.2相对于光学投影系统的位置调节中的结果。
第二度量装置12包括与掩模台3.2连接的第二发射器和接收器单元12.1以及与第一反射镜8.1的前侧表面8.4直接机械连接的第二基准元件12.2。此外,第二度量装置12可以在六个自由度(DOF)中捕获在作为光学曝光装置1的成像装置第一部件的第一反射镜8.1和作为光学曝光装置1的成像装置第二部件的掩模台3.2之间的空间关系。
第二基准元件12.2与第一反射镜8.1的前侧表面8.3连接,它也形成第一反射镜8.1的第一反射表面8.2。根据第二度量装置12的工作原理,第二基准元件在采用干涉测量原理时为反射元件(例如反射表面或提供有多个反射表面的元件例如所谓的三面直角棱镜等),或者在采用编码器原理时可以为衍射元件(例如光栅)。
在图1中所示的实施方式中,第一反射镜8.1的前侧表面8.4根据第二度量装置12的工作原理至少在第二基准元件12.2的区域中可以用作反射表面,或者可以表现为光栅,例如直接暴光到前侧表面8.4上的光栅。
但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,第二基准元件也可以是与第一反射镜分开并且与之直接机械连接的元件。例如,它可以是在通过刚性连接、摩擦连接或其任意组合直接连接在第一反射镜上的单独部分上的反射表面或光栅等。例如,可以用螺钉、夹子、粘接剂或其它方式将它固定连接在第一反射镜上。
另外,应当理解的是,在本发明其它实施方式中,如从EP1182509A2中所知的一样并且如在图1中由虚线轮廓12.3所示的一样,第二度量装置12可以由普通度量装置代替。
另外,第二度量装置12可以由如在图1中由虚线轮廓12.4所示一样的度量装置代替。采用这种第二度量装置,将发射器和接收器单元连接在掩模台3.2上,并且将第二基准元件直接机械连接在外壳2.1上。
最后,提供第三度量装置13,用来捕获在第一反射镜8.1与其它反射镜6.1和7.1之间的空间关系,以便使用在其它反射镜6.1和7.1相对于第一反射镜8.1的位置调节的结果。
第三度量装置13包括与外壳2.1连接的第三发射器和接收器单元13.1以及分别与反射镜8.1、6.1和7.1的表面直接机械连接的第三基准元件13.2、13.3、13.4。此外,第三度量装置13可以在六个自由度(DOF)中捕获在作为光学曝光装置1的成像装置第一部件的第一反射镜8.1和作为光学曝光装置1的成像装置第二部件的相应反射镜6.1和7.1之间的空间关系。
第三基准元件13.2、13.3、13.4根据第三度量装置13的工作原理在采用干涉测量原理时为反射元件(例如的反射表面或提供有多个反射表面的元件例如所谓的三面直角棱镜等),或者在采用编码器原理时可以为衍射元件(例如光栅)。在图1中所示的实施方式中,形成第三基准元件的反射镜8.1、6.1和7.1的相应表面根据第三度量装置13的工作原理至少在相应第三基准元件13.2、13.3、13.4的区域中可以用作反射表面或者可以表现为光栅例如2D光栅。
但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,相应的第三基准元件也可以为与相应反射镜分开并且与之直接机械连接的元件。例如,它可以是在通过刚性连接、摩擦连接或其任意组合直接连接在第一反射镜上的单独部分上的反射表面或光栅等。例如,可以用螺钉、夹子、粘接剂或其它方式将它固定连接在第一反射镜上。
另外,应当理解的是,相应度量装置的相应测量光束不必具有如图1所示的笔直光路。而是,根据光学系统的设计,可以设置适当的光束控制光学元件来按照规定的方式在曲折光路上引导相应的测量光束。
另外,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,第三度量装置13可以由如在图1中由虚线轮廓13.5所示的单独度量装置代替,用来单独捕获在第一反射镜和相应其它反射镜之间的空间关系。
采用如上所述的第一实施方式,第一至第三基准元件10.2、12.2、13.2、13.3、13.4已经直接设在相应的光学元件即反射镜6.1、7.1、8.1上。但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,相应的基准元件也可以与相应光学元件的其它部件连接,从而允许正确评估相应光学元件的空间位置。例如,相应的基准元件也可以与光学元件安装件连接,该安装件保持着相应的光学元件并且与相应的光学元件一起移动。
上述度量系统10、12、13可以被构造成使它们测量在反射镜8.1、基板台4.1、掩模台3.1以及反射镜6.1和7.1之间的直接空间关系。可替代地,也可以通过测量所述单独元件相对于稳定基准结构(例如结构2.1)的位置来间接进行空间测量,从中可以通过矢量加法来确定在所述元件中的任意两个之间的直接空间关系。
采用图1的光学曝光装置1,如在下面参照图1和2所述的一样可以执行根据本发明的将图案的图像转印到基板上的方法的优选实施方式。
在该方法的转印步骤14中,使用光学成像装置1的光学投影单元2将形成在掩模3.1上的图案的图像转印到基板4.1上。
为此,在所述转印步骤14的捕获步骤14.1中,采用根据本发明的用于捕获在光学成像装置1的第一部件和第二部件之间的空间关系的方法的优选实施方式来捕获在作为光学成像装置1的第一部件的第一反射镜8.1与每个都形成光学成像装置1的第二部件的基板台4.2、掩模台3.2和其它反射镜6.1和7.1之间的空间关系。
在转印步骤的控制步骤14.2中,可以根据在前面捕获步骤14.1中捕获的空间关系来控制基板台4.2、掩模台3.2和其它反射镜6.1和7.1相对于第一反射镜8.1的位置。在曝光步骤14.3中,紧接着在控制步骤14.2之后或者最后与之同步,使用光学成像装置1将形成在掩模3.1上的图案的图像曝光到基板4.1上。
在捕获步骤14.1的步骤14.4中,将具有掩模3.1的掩模单元3和具有基板4.1的基板单元4设置和定位在空间中。应当理解的是,在实际位置捕获之前的晚些时刻或者在曝光步骤14.3之前的甚至更晚的时刻,也可以将掩模3.1和基板4.1插入到掩模单元3和基板单元4中。
在捕获步骤14.1的步骤14.5中,光学投影单元2的部件根据本发明支撑光学投影单元的部件的方法的优选实施方式设置并且支撑。为此,在步骤14.6中,将光学投影单元2的光学元件单元6、7、8设置在光学投影单元2的外壳2.1内。在步骤14.7中,具有光学元件单元6、7、8的外壳2.1按照隔振方式支撑在基础结构9上以提供如上面在图1的内容中所述的结构。
在捕获步骤14.1的步骤14.8中,第一至第三度量装置10、12、13设置成提供如在上面在图1的内容中所述的结构。应当理解的是,第一至第三基准元件10.2、12.2、13.2、13.3、13.4已经在更早的时刻与其上形成它们的相应反射镜6.1、7.1、8.1一起设置。但是,在本发明的其它实施方式中,第一至第三基准元件可以在实际位置捕获之前的晚些时刻与第一至第三度量装置的其它部件一起设置。
然后在捕获步骤14.1的步骤14.9中,捕获在作为光学成像装置1的第一部件的第一反射镜8.1和每个都形成光学成像装置1的第二部件的基板台4.2、掩模台3.2和其它反射镜6.1和7.1之间的实际空间关系。
应当理解的是,在整个曝光过程中可以连续捕获在作为光学成像装置1的第一部件的第一反射镜8.1和每个都形成光学成像装置1的第二部件的基板台4.2、掩模台3.2和其它反射镜6.1和7.1之间的实际空间关系。然后在步骤14.9中,提取和使用该连续捕获过程的最新结果。
如上所述,在控制步骤14.2中,然后根据在前面捕获的该空间关系控制基板台4.2、掩模台3.2和其它反射镜6.1和7.1相对于第一反射镜8.1的位置,然后在曝光步骤14.3中,将形成在掩模3.1上的图案的图像曝光到基板4.1上。
第二实施方式
在下面将参照图3对可以执行根据本发明的方法的优选实施方式的根据本发明的光学成像装置101的第二优选实施方式进行说明。
图3为按照以13nm的波长在EUV范围内工作的光学曝光装置101的形式的光学成像装置的示意性并且不是按比例绘制的示意图。该光学曝光装置101包括用来将形成在掩模单元103的掩模103.1上的图案的图像转印到基板单元104的基板104.1上的光学投影单元102。为此,光学曝光装置101包括未示出的照明系统,用来照明反射掩模103。光学曝光单元103接收从掩模103.1反射的光,并且将形成在掩模103.1上的图案的图像投射到基板104.1例如薄片等上。
图3的实施方式在其设计和功能方面在很大程度上与图1的实施方式对应。具体地说,在图3中,已经给类似或相同部分赋予增加100的相同参考标号。因此,这里主要参照上面给出的说明,并且首先将只对差别进行说明。
相对于第一实施方式的主要差别在于,最靠近基板104.1的第一反射镜108.1没有位于光学投影单元102的外壳102.1内,所述外壳通常也被称为投影光学盒(POB)102.1。相反,第一反射镜108.1通过以大约300Hz的谐振频率为第一反射镜108.1提供支撑的基本上刚性的安装装置115悬挂在外壳102.1的下部上。
除了省去普通度量框架之外,该实施方式的优点在于,由于第一反射镜108.1基本上刚性悬挂在外壳102.1外面,所以在第一反射镜108.1的区域中可获得构建空间,因为在第一反射镜108.1的周围没有任何外壳元件。因此,安装在外壳102.1上的第一度量装置110的部件可以更靠近第一反射镜108.1设置,从而改善了这些部件的动态性能。
应当理解的是,同样在该实施方式中,根据本发明的这些方法如上面参照图2所述一样同样可以执行。因此,在这方面,这里只是参照上面的说明。
第三实施方式
在下面将参照图4对可以执行根据本发明的方法的优选实施方式的根据本发明的光学成像装置201的第三优选实施方式进行说明。
图4的实施方式在其设计和功能方面在很大程度上与图1的实施方式对应。具体地说,在图4中,已经给类似或相同部分赋予增加200的相同参考标号。因此,这里主要参照上面给出的说明,并且首先将只对差别进行说明。
图4为按照以13nm的波长在EUV范围内工作的光学曝光装置201的形式的光学成像装置的示意性并且不是按比例绘制的示意图。该光学曝光装置201包括用来将形成在掩模单元203的掩模203.1上的图案的图像转印到基板单元204的基板204.1上的光学投影单元202。为此,光学曝光装置201包括未示出的照明系统,用来照明反射掩模203。光学曝光单元203接收从掩模203.1反射的光,并且将形成在掩模203.1上的图案的图像投射到基板204.1例如薄片等上。
为此,光学投影单元202保持着光学元件单元的光学元件单元组205。光学元件单元组205包括许多以反射镜形式的光学元件,其中只是显示出反射镜206.1、207.1、208.1。这些光学元件208沿着光学投影单元202的轴线202.2相对于彼此设置。光学元件206.1、207.1、208.1的投射表面206.2、207.2、208.2协作以将形成掩模204上的图案的图像转印到基板205上。
为了保持反射镜206.1、207.1、208.1相对于彼此以及相对于掩模203.1和基板204.1的相对位置的预定极限,可以分别通过促动器单元206.3和207.3将反射镜206.1和207.1主动设置在空间(6DOF)中。同样,可以通过相应的支撑结构(在图4中未示出)将掩模台203.2和基板台204.2主动设置在空间(6DOF)中。根据用来捕获(在6DOF中)在光学曝光装置201的这些部件之间的空间关系的第一至第三度量装置210、212和213的测量结构来进行这些部分的主动定位。
相对于第一实施方式的其中一个差异在于,最靠近基板204.1的第一反射镜208.1没有位于光学投影单元202的外壳202.1内。相反,通过以大约300Hz或更高的谐振频率给第一反射镜208.1提供支撑的基本上刚性的装置215将第一反射镜208.1悬挂在外壳202.1的下部上。
如已经在该第二实施方式的内容中所述一样,除了省去普通度量框架之外,该实施方式的优点在于,由于第一反射镜208.1基本上刚性悬挂在外壳202.1外面,所以在第一反射镜208.1的区域中可获得构建空间,因为在第一反射镜208.1的周围没有任何外壳元件。因此,安装在外壳202.1上的第一度量装置210的部件可以更靠近第一反射镜208.1设置,从而改善了这些部件的动态性能。
相对于第一实施方式的另一个差别在于,光学元件单元组205的其它反射镜206.1和207.1容纳在外壳202.1内,但是由在这里也被称为加强框架216的支撑结构216单独支撑。支撑结构216直接支撑在基础机构209上。
第三实施方式在该系统的动态性能方面具有优点。一个优点在于,外壳202.1只是动态连接在被动而不是主动的部分例如第一反射镜208.1上。因此,外壳202.1没有由于在反射镜206.1和207.1上的位置调节作用等造成的动态内在负载或干扰。因此,承载着第一、第二和第三度量装置210、212和213的各个部分的在这里也被称为传感器框架的外壳202.1没有由于分别在反射镜206.1和207.1上的这些位置调节作用而导致的高频干扰,由此形成改进的测量结果并且需要较少的努力来实现这样的结果。
应当理解的是,必须通过由反射镜单元206和207的促动器单元206.3和207.3进行相应的反作用位置调节来应对引入到加强框架216中的机械干扰。但是,为了降低引入到加强框架216中的这些机械干扰,加强框架216自身可以由相应的隔振装置支撑在基础结构209上。这种隔振装置可以按照与选择用于将传感器框架202.1直接支撑在基础结构209上的其中一个隔振装置211相当的谐振频率支撑加强框架216。加强框架216的隔振装置的谐振频率可以选择为大约30Hz或更小。
与第一和第二实施方式一样,第一反射镜208.1用作在整个系统中的中央基准。因此,在与第一和第二实施方式相同的设计中,它结合有第一至第三度量装置210、212和213的第一至第三基准210.3、212.3和213.3。
应当理解的是,同样在该实施方式中,根据本发明的这些方法如上面参照图2所述一样同样可以执行。因此,在这方面,这里只是参照上面的说明。
第四实施方式
在下面将参照图5可以执行根据本发明的方法的优选实施方式的根据本发明的光学成像装置301的第四优选实施方式进行说明。
图5的实施方式在其主要设计和功能方面在很大程度上与图1的实施方式对应。具体地说,在图5中,已经给类似或相同部分赋予增加300的相同参考标号。因此,这里主要参照上面给出的说明,并且首先将只对差别进行说明。
图5为按照以13nm的波长在EUV范围内工作的光学曝光装置301的形式的光学成像装置的示意性并且不是按比例绘制的示意图。该光学曝光装置301包括用来将形成在掩模单元303的掩模303.1上的图案的图像转印到基板单元304的基板304.1上的光学投影单元302。为此,光学曝光装置301包括未示出的照明系统,用来照明反射掩模303。光学曝光单元303接收从掩模303.1反射的光,并且将形成在掩模303.1上的图案的图像投射到基板304.1例如薄片等上。
为此,光学投影单元302保持着光学元件单元的光学元件单元组305。光学元件单元组305包括许多以反射镜形式的光学元件,其中只是显示出反射镜306.1、307.1、308.1。这些光学元件308沿着光学投影单元302的轴线302.2相对于彼此设置。光学元件306.1、307.1、308.1的投射表面306.2、307.2、308.2协作以将形成掩模304上的图案的图像转印到基板305上。
光学元件单元组305包括第一分组305.1和第二分组305.2。第一分组305.1保持在通常被称为投影光学元件盒(POB)302.1的光学元件单元302的外壳302.1内。这些反射镜306.1、307.1形成部分第一分组305.1,同时反射镜308.1形成部分第二分组305.2。
为了保持反射镜306.1、307.1、308.1相对于彼此以及相对于掩模303.1和基板304.1的相对位置的预定极限,可以分别通过促动器单元306.3和307.3将反射镜306.1和307.1主动设置在空间(6DOF)中。同样,可以通过相应的支撑结构(在图5中未示出)将掩模台303.2和基板台304.2主动设置在空间(6DOF)中。根据用来捕获(在6DOF中)在光学曝光装置301的这些部件之间的空间关系的第一至第三度量装置310、312和313的测量结构来进行这些部分的主动定位。
相对于第一实施方式的其中一个差异在于,第一度量装置310包括两个与基板台304.2连接的第一发射器和接收器单元310.3和310.6。第一度量装置310还包括两个第一基准元件310.2和310.7,它们直接与第一反射镜308.1机械连接,即与成像装置第一部件直接机械连接。
第一基准元件310.2、310.7中的每一个与第一反射镜308.1的与第一反射镜308.1的第一反射表面308.2相对的背面308.3连接。根据第一度量装置310的工作原理,第一基准元件在采用干涉测量原理时可以为反射元件(例如反射表面或提供多个反射表面的元件例如所谓的三面直角棱镜等),或者在采用编码器原理时可以为衍射元件(例如光栅)。在图5中所示的实施方式中,基准元件310.2由第一反射镜308.1的背面308.3形成。为此,根据第一度量装置310的工作原理,第一反射镜的背面308.3至少在基准元件310.2的区域中可以用作反射表面或者可以表现为光栅,例如直接曝光到背面308.3上的光栅。
但是,在本发明的其它实施方式中,第一基准元件中的一个或每一个也可以是与第一反射镜分开并且与之直接机械连接的元件。例如,它可以为在通过刚性连接、摩擦连接、粘接连接或其任意组合直接连接在第一反射镜上的单独部分上的反射表面或光栅等。例如,可以用螺钉、夹子、粘接剂或其它方式将它固定连接在第一反射镜上。
应当理解的是,可以使用由第一发射器和接收器单元310.1和310.6中的每一个提供的一条或多条测量光束在在所有六个自由度中对第一反射镜308.1和基板台304.2之间的相对位置进行测量。例如,在该情况中,可以结合干涉测量和编码器原理,从而导致在第一反射镜308.1的背面308.3上出现反射表面和光栅的组合。但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,在第一度量装置中可以使用位于除了第一反射镜的背面308.3之外的其它位置处的其它基准元件。
相对于第一实施方式的另一个差别在于,最靠近基板304.1的第一反射镜308.1没有位于光学投影单元302的外壳302.1内。相反,形成第二分组305.2的第一反射镜通过第二隔振装置317按照隔振方式悬挂在外壳302.1的下部上。第二隔振装置317在其上部第一端部处直接接触着外壳302.1。第二隔振装置317在其下部第二端部处直接接触着第一反射镜308.1。
相应的第一和第二隔振装置311和317由分别均匀分布在外壳302.1和第一反射镜308.1的周围处的多个第一和第二隔振单元311.1和317.1形成。通过基础结构309引入到光学投影单元302中的外部机械干扰通常在30Hz-1Hz的范围内。因此,根据所期望的机械干扰频率,第一和第二隔振单元311.1和317.1可以为任意合适类型,用来分别在至少低于所期望的机械干扰频率10倍的谐振频率下给外壳302.1和第一反射镜308.1提供支撑。
通常,第一和第二隔振单元311.1和317.1的谐振频率将在0.01-10Hz之间选择。优选的是,由第一和第二隔振单元311.1和317.1提供的支撑的谐振频率大约为0.1Hz或更小。这种隔振单元311.1和317.1分别可以由具有横向漂移控制的公知所谓的磁性重力补偿器提供,所述横向漂移控制也可以根据电磁原理(例如采用音圈电机)来操作,并且还可以在大约相同数量级即优选大约为0.1Hz或更低的谐振频率下进行漂移控制。
但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式的情况下,针对隔振单元可以选择其它工作原理,例如具有弹簧装置的纯机械工作原理或者具有适当较低的谐振频率的气动装置。
如在第二实施方式所述一样,除了省去普通度量框架之外,该实施方式其优点还在于,由于第一反射镜308.1基本上刚性悬挂在外壳302.1外面,所以构建空间在第一反射镜308.1的区域中变得可用,因为在第一反射镜308.1的周围没有任何外壳元件。
该实施方式的另一个优点是由于第一反射镜308.1的单独隔振支撑而获得的。第一反射镜308.1根据光学投影单元302的光学系统的光学设计通常具有大约为200至800mm的直径。在第一反射镜308.1构成为由合适材料例如微晶玻璃Zerodur等形成的实体的情况下,第一反射镜308.1具有相当大的质量,这通常高达60kg甚至更重。第一反射镜308.1的材料例如Zerodur等可以具有较低的热膨胀系数(CTE),因此受热稳定。
如所述一样,第一反射镜308.1具有较大质量,可以由耐热材料制成,不会主动促动(如将在下面详细所述一样),可以只是结合或保持其中所使用的度量装置的被动部件。因此,第一反射镜308.1自身在热方面以及动态上是该系统的非常稳定的部件。采用单独隔振悬挂,第一反射镜308.1从由外壳302.1保持的那部分光学投影单元302动态断开,因此相对于外部干扰也是稳定的。因此,它优选适合用作根据本发明该实施方式给出的整个系统中的中央基准。在动态上,第一反射镜308.1通过两个隔振系统311.1和317.1按照级联的方式与基础结构串联连接,这种布置尤其相对于基础干扰提供了额外的隔离性能。
根据将第一反射镜308.1设置作为在整个系统中的中央基准的这个概念,在与第一和第二实施方式相同的设计中,第一反射镜308.1分别保持并且接合着第一至第三度量装置310、312和313的第一至第三基准310.3、312.3和313.3。
还有,应当理解的是,同样在该实施方式中,根据本发明的这些方法如上面参照图2所述一样同样可以执行。因此,在这方面,这里只是参照上面的说明。
此外,应当理解,根据本发明的其他实施方式,光学元件单元的第二分组305.2可以包括于第一光学元件(这里是第一反射镜308.1)经由第二隔振装置317一起保持的其他光学元件单元。为此,该第二分组可以由第二壳体结构等接收,该第二壳体结构等经由第二隔振装置317直接支撑在基础结构309上。
第五实施方式
在下面将参照图6可以执行根据本发明的方法的优选实施方式的根据本发明的光学成像装置401的第五优选实施方式进行说明。
图6的实施方式在其主要设计和功能方面在很大程度上与图1的实施方式对应。具体地说,在图6中,已经给类似或相同部分赋予增加400的相同参考标号。
图6为按照以13nm的波长在EUV范围内工作的光学曝光装置401的形式的光学成像装置的示意性并且不是按比例绘制的示意图。该光学曝光装置401包括用来将形成在掩模单元403的掩模403.1上的图案的图像转印到基板单元404的基板404.1上的光学投影单元402。为此,光学曝光装置401包括未示出的照明系统,用来照明反射掩模403.1。光学曝光单元403接收从掩模403.1反射的光,并且将形成在掩模403.1上的图案的图像投射到基板304.1例如薄片等上。
为此,光学投影单元402保持着光学元件单元的光学元件单元组405。光学元件单元组405包括第一分组405.1和第二分组405.2。第一分组405.1保持在通常被称为投影光学元件盒(POB)402.1的光学元件单元402的外壳402.1内。
光学元件单元组405包括许多以反射镜形式的光学元件,其中只是显示出反射镜406.1、407.1、408.1。这些光学元件408沿着光学投影单元402的轴线402.2相对于彼此设置。这些反射镜406.1、407.1形成部分第一分组405.1,同时反射镜408.1形成部分第二分组405.2。
光学投影单元402接收了在掩模403.1和基板404.1之间的部分光路。光学元件406.1、407.1、408.1的投射表面406.2、407.2、408.2协作以将形成掩模404上的图案的图像转印到位于光路末端处的基板405上。
掩模403.1容纳在掩模单元403的掩模台403.2上,掩模台403.2由未示出的合适支撑结构支撑在基础结构409上。同样,基板404.1容纳在基板单元404的基板台404.2上,基板台404.2同样由未示出的合适支撑结构支撑在基础结构409上。
通常减小形成在掩模403.1上的图案图像的尺寸,并且将它转印到基板404.1的几个目标区域上。形成在掩模403.1上的图案图像可以根据光学曝光装置401的设计按照两种不同的方式转印到基板404.1上的相应目标区域上。如果光学曝光装置401设计成所谓的薄片步进式投影装置,则通过照射形成在掩模403.1上的整个图案在一个单步骤中将图案的整个图像转印到相应的目标区域上。如果光学曝光装置401设计成所谓的步进扫描装置,则通过在投影光束下步进地扫描掩模台403.2并且因此扫描形成在掩模403.1上的图案同时使基板台404.2以及因此基板404.1进行相应的扫描运动,从而将图案的图像转印到基板404.1上的相应目标区域上。
在两种情况中,必须将光学元件单元组405的光学元件即反射镜406.1、407.1、408.1相对于彼此以及相对于掩模403.1和相对于基板404.1的相对位置保持在预定极限范围内,以获得高质量成像结果。
在光学曝光装置401的操作期间,反射镜406.1、407.1、408.1相对于彼此以及相对于掩模403.1和相对于基板404.1的相对位置由于引入到该系统中的内在以及外在干扰而发生变化。这些干扰可以是机械干扰,例如以由于在系统本身内产生出以及通过系统周围结构例如基础结构409引入的力而导致的振动。它们也可以是热引起的干扰例如由于系统各个组成部分的热膨胀导致的位置变化。
为了保持反射镜406.1、407.1、408.1相对于彼此以及相对于掩模403.1和基板404.1的相对位置的上述预定极限,可以分别通过促动器406.3和407.3将反射镜406.1和407.1主动设置在适当位置中。同样,可以通过相应的支撑结构(在图6中未示出)将掩模台403.2和基板台404.2主动设置在适当位置中。
根据用来捕获在光学曝光装置401的某些部件之间的空间关系的多个度量装置的测量结果来进行这些组成部分的主动定位。
自由度(DOF)为六的第一度量装置410捕获在光学曝光装置401的成像装置第一部件和光学曝光装置401的与所述成像装置第一部件不同的成像装置第二部件之间的空间关系。
成像装置第一部件为以最靠近基板404.1的第一反射镜408.1形式的第一光学元件。因此,成像装置第一部件为光学元件单元8的部件。成像装置第二部件为基板台404.2,即基板单元404的部件。由于例如由于紧接着在曝光过程之前进行的测量操作而得知了在基板台404.2和基板404.1之间的空间关系,所以第一度量装置410也能够捕获在作为基板单元404的部件的基板404.1和第一反射镜408.1之间的空间关系。
第一度量装置410包括与基板台404.2连接的第一发射器和接收器单元410.1和410.6。度量装置410还包括直接与第一反射镜408.1即成像装置第一部件机械连接的两个第一基准元件410.2和410.7。
第一基准元件410.2、410.7中的每一个与第一反射镜408.1与第一反射镜408.1的第一反射表面408.2相反的背面408.3连接。根据第一度量装置410的工作原理,第一基准元件在采用干涉测量原理时可以为反射元件(例如反射表面或者形成有多个反射表面的元件例如所谓的三面直角棱镜等),或者在采用编码器原理时可以为衍射元件(例如光栅)。在图6所示的实施方式中,基准元件410.2由第一反射镜408.1的背面408.3形成。为此,根据第一度量装置410的工作原理,至少在基准元件410.2的区域中的第一反射镜的背面408.3可以作为反射表面,或者可以显示出为光栅,例如直接曝光到背面408.3上的光栅。
但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,第一基准元件中的一个或者每个也可以为与第一反射镜分开并且与之直接机械连接的元件。例如,它可以为在通过刚性连接、摩擦连接、粘接连接或其任意组合与第一反射镜直接连接的单独部分上的反射表面或光栅等。例如,可以用螺钉、夹子、粘接剂或其它方式将它固定连接在第一反射镜上。
应当理解的是,可以使用由第一发射器和接收器单元410.1和410.6中的每一个所提供的一条或多条测量光束来在所有六个自由度中对在第一反射镜408.1和基板台404.2之间的相对位置进行测量。在该情况中,例如可以结合使用干涉测量和编码器测量原理,从而导致在第一反射镜408.1的背面408.3上出现反射表面和光栅的组合。但是,应当理解的是,采用本发明的其它实施方式,位于除了第一反射镜的背面408.3之外的其它位置处的其它基准元件可以用在第一度量装置中。
部分第一度量装置410与第一反射镜408.1的连接更准确地说结合以及第一度量装置410的剩余部分尤其是第一发射器和接收器单元410.1与公知的X、Y、Z基准反射镜和至零传感器(zero sensors)的后向反射器(retroreflectors)一起与基板台404.2直接连接更准确地说结合能够避免在基础结构409和外壳402.1之间插入大型笨重结构,例如度量框架等。
因此,省去了在普通系统中所使用的度量框架,并且保持着光学元件单元的第一分组405.1的光学投影单元402的外壳402.1结合了这种度量框架的功能。外壳402.1通过第一隔振装置411按照隔振的方式直接连接在基础结构409上。该第一隔振装置411在其上部第一端部处直接接触位于外壳402.1的凸缘部分402.3的外壳402.1,并且在其下部第二端部处直接接触基础结构409。
另外,在该实施方式中,形成光学元件单元的第二分组405.2的第一反射镜408.1单独受到支撑并且也结合有这种度量装置的功能。第一反射镜408.1也是通过第二隔振装置417按照隔振方式与基础结构409直接连接。该第二隔振装置417在其上部第一端部处直接接触基本上刚性安装在基础结构409上的支撑结构418。该第二隔振装置417在其下部第二端部处直接接触第一反射镜408.1。
相应的第一和第二隔振装置411和417分别由在外壳402.1和第一反射镜408.1的圆周处均匀分布的多个第一和第二隔振单元411.1和417.1形成。通过基础结构409引入到光学投影单元402中的外部机械干扰频率通常为30Hz至1Hz。因此,根据所期望的机械干扰频率,第一和第二隔振单元411.1和417.1可以为任意在低于所期望的机械干扰频率至少10倍的谐振频率下分别给外壳402.1和第一反射镜408.1提供支撑的合适类型。
通常,第一和第二隔振单元411.1和417.1的谐振频率将在0.01至10Hz之间选择。优选的是,由第一和第二隔振单元411.1和417.1提供的支撑的谐振频率大约为0.1Hz或更低。这种隔振单元411.1和417.1可以由具有横向漂移控制的公知所谓的磁性重力补偿器提供,所述横向漂移控制也可以根据电磁原理(例如采用音圈电机)来操作,并且还可以在大约相同数量级即优选大约为0.1Hz或更低的谐振频率下进行漂移控制。
但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式的情况下,针对隔振单元可以选择其它工作原理,例如具有弹簧装置的纯机械工作原理或者具有适当较低的谐振频率的气动装置。
根据本发明可以实现的省去普通度量装置在当前所知的光学投影系统上提供了许多优点。
一个优点在于,省去普通度量框架在基板附近释放出相当大的构建空间。这有利于投影光学元件的设计和尺寸设定。另一个优点在于,光学投影单元自身的外壳402.1在热稳定性方面已经非常稳定了,以便降低在容纳在其中的光学元件之间的热漂移作用。因此,外壳402.1尤其适用于第一度量装置的结合部分,并且度量框架的热稳定性通常所需的大量劳动也不必了。这显著降低了光学投影装置1的整体费用。
该实施方式的另一个优点在于第一反射镜408.1的单独隔振支撑。第一反射镜408.1根据光学投影单元402的光学系统的光学设计通常具有大约为200至800的直径。在第一反射镜408.1构成为由合适材料例如Zerodur等形成的实心体的情况下,第一反射镜408.1具有相当大的质量,这通常高达60kg甚至更重。第一反射镜408.1的材料例如Zerodur等可以具有较低的热膨胀系数(CTE),因此受热稳定。
一个优点在于,外壳不必承受第一反射镜408.1的负载,因此可以具有更不复杂的优化设计。第二个优点在于,在引入到第一反射镜408.1中的干扰和引入到外壳402.1中的干扰之间实现了动态分离。第三个优点在于,第一反射镜408.1具有较大质量,可以由耐热材料制成,不会主动促动(如将在下面详细所述一样),可以只是结合或保持在其内容中所使用的度量装置的被动部件。因此,第一反射镜408.1自身在热方面以及动态上是该系统的非常稳定的部件。采用单独隔振悬挂,第一反射镜408.1从由外壳402.1保持的那部分光学投影单元402动态脱开,因此相对于源自光学投影单元例如源自用于反射镜306.2和307.2的促动器力的外部干扰也是稳定的。因此,它优选适合用作根据本发明该实施方式给出的整个系统中的中央基准,如下所述。
根据将第一反射镜408.1设置作为在整个系统中的中央基准的这个概念,在第一度量装置410之外,设有第二度量装置412,用来捕获在第一反射镜408.1和掩模台403.2之间的空间关系,以便使用在掩模台403.2相对于光学投影系统的位置调整中的结果。
第二度量装置412包括与掩模台403.2连接的第二发射器和接收器单元412.1以及与第一反射镜408.1的前侧表面408.4直接机械连接的第二基准元件412.2。还有,第二度量装置412可以在6个自由度(DOF)中捕获在作为光学曝光装置401的成像装置第一部件的第一反射镜408.1和作为光学曝光装置401的成像装置第二部件的掩模台403.2之间的空间关系。
第二基准元件412.2与第一反射镜408.1的前侧表面408.3连接,该前侧表面还形成第一反射镜408.1的第一反射表面408.2。根据第二度量装置412的工作原理,第二反射元件在采用干涉测量原理时可以为反射元件(例如反射表面或者提供有多个反射表面的元件例如所谓的三面直角棱镜等),或者在采用编码器原理时可以为衍射元件(例如光栅)。
在图6中所示的实施方式中,第一反射镜408.1的前侧表面408.4根据第二度量装置412的工作原理,至少在第二基准元件412.2的区域中可以作为反射表面,或者可以显示出为光栅,例如直接曝光到前侧表面408.4上的光栅。
但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,第二基准元件也可以为与第一反射镜分开并且与之直接机械连接的元件。例如,它可以为在通过刚性连接、摩擦连接、粘接连接或其任意组合与第一反射镜直接连接的单独部分上的反射表面或光栅等。例如,可以用螺钉、夹子、粘接剂或其它方式将它固定连接在第一反射镜上。
另外,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,可以用如从EP1182509A2中所知的并且如在图6中由虚线轮廓412.3所示的普通度量装置来代替第二度量装置412。另外,可以通过如在图6中由虚线轮廓412.4所示的度量装置代替第二度量装置412。采用这种第二度量装置,发射器和接收器单元再次与掩模台403.2连接,并且第二基准元件与外壳402.1直接机械连接。
最后,根据将第一反射镜408.1设置作为在整个系统中的中央基准的概念,在第一和第二度量装置410和412之外,可以设置第三度量装置413,用来捕获在第一反射镜408.1和其它反射镜406.1和407.1之间的空间关系以便使用在其它反射镜406.1和407.1相对于第一反射镜408.1的位置调节的结果。
第三度量装置413包括与外壳402.1连接的第三发射器和接收器单元413.1以及分别与反射镜408.1、406.1和407.1的表面直接机械连接的第三基准元件413.2、413.3、413.4。此外,第三度量装置413可以在六个自由度(DOF)中捕获在作为光学曝光装置401的成像装置第一部件的第一反射镜408.1和作为光学曝光装置401的成像装置第二部件的相应反射镜406.1和407.1之间的空间关系。
第三基准元件413.2、413.3、413.4根据第三度量装置413的工作原理在采用干涉测量原理时为反射元件(例如提供有多个反射表面的反射表面或元件例如所谓的三面直角棱镜等),或者在采用编码器原理时可以为衍射元件(例如光栅)。在图6中所示的实施方式中,形成第三基准元件的反射镜408.1、406.1和407.1的相应表面根据第三度量装置413的工作原理至少在相应第三基准元件413.2、413.3、413.4的区域中可以用作反射表面或者可以表现为光栅例如2D光栅。
但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,相应的第三基准元件也可以为与相应反射镜分开并且与之直接机械连接的元件。例如,它可以是在通过刚性连接、摩擦连接或其任意组合直接连接在第一反射镜上的单独部分上的反射表面或光栅等。例如,可以用螺钉、夹子、粘接剂或其它方式将它固定连接在第一反射镜上。
另外,应当理解的是,相应度量装置的相应测量光束不必具有如图6所示的笔直光路。而是,根据光学系统的设计,可以设置适当的光束控制光学元件来按照规定的方式在曲折光路上引导相应的测量光束。
另外,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,第三度量装置413可以由如在图6中由虚线轮廓413.5所示的单独度量装置代替来单独捕获在第一反射镜和相应其它反射镜之间的空间关系,或者由如在图6中由虚线轮廓413.6所示的单独度量装置代替来捕获在第一反射镜和外壳之间的空间关系。
采用如上所述的第一实施方式,第一至第三基准元件410.2、412.2、413.2、413.3、413.4已经直接设在相应的光学元件即反射镜406.1、407.1、408.1上。但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,相应的基准元件也可以与相应光学元件的其它部件连接,从而允许正确评估相应光学元件的空间位置。例如,相应的基准元件也可以与光学元件安装件连接,该安装件保持着相应的光学元件并且与相应的光学元件一起移动。
应当理解的是,采用图6的光学曝光装置401,如在上面参照图2所述的一样可以执行根据本发明将图案图像转印到基板上的方法的优选实施方式。
另外,应当理解的是,根据本发明的其它实施方式,光学元件单元的第二分组405.2还可以包括通过隔振装置417与第一光学元件这里为第一反射镜408.1保持在一起的其它光学元件单元。为此,该第二分组可以由通过第二隔振装置417直接支撑在基础结构409上的第二外壳结构等接收。
第六实施方式
在下面将参照图7可以执行根据本发明的方法的优选实施方式的根据本发明的光学成像装置501的第六优选实施方式进行说明。
图7的实施方式在其主要设计和功能方面在很大程度上与图3的实施方式对应。具体地说,在图7中,相对于图3中的各个部分,已经给类似或相同部分赋予增加500的相同参考标号。图7的实施方式与图3的实施方式之间的唯一差别在于第一度量装置510的设计以及光学元件单元508的第一反射镜508.1的设计。所有其它部分都是相同的,从而可以参照针对在图3中给出的上述描述。
图7为按照以13nm的波长在EUV范围内工作的光学曝光装置501的形式的光学成像装置下部的示意性并且不是按比例绘制的示意图。这里,光学投影单元502的外壳502.1结合有度量框架的功能,并且如上所述一样通过隔振装置511按照隔振的方式直接连接在基础结构509上。
第一度量装置510在六个自由度(DOF)中捕获在作为光学曝光装置501的成像装置第一部件的第一反射镜508.1和作为与所述成像装置第一部件不同的光学曝光装置501的成像装置第二部件的基板单元504之间的空间关系。
第一度量装置510包括发射器和接收器单元510.1和与外壳502.1连接的接收器单元510.8。发射器和接收器单元510.1包括形成第一度量装置510的度量部件的第一光束控制单元510.9。第一光束控制单元510.9结合在第一反射镜508.1内。为此,第一光束控制单元510.9保持在由在第一反射镜508.1内的第一空腔形成的第一容器508.5内。为了不会受到第一反射镜508.1的任何运动的影响,第一光束控制单元510.9被保持使得不会接触第一反射镜508.1。
接收器单元510.8包括形成第一度量装置510的另一个度量部件的第二光束控制单元510.10。第二光束控制单元510.10也结合在第一反射镜508.1内。为此,第二光束控制单元510.10保持在由在第一反射镜508.1内的第二空腔形成的第二容器508.6内。为了不会受到第一反射镜508.1的任何运动的影响,第二光束控制单元510.10被保持使得它不会接触第一反射镜508.1。
应当理解的是,用于结合光束控制单元的这些空腔可以通过任意合适的手段来实现。例如,可以将相应的空腔引入到实心反射镜本体中。但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,反射镜本身可以形成为其内部至少部分中空的结构,从而它能够容纳光束控制单元。另外,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,代替至少一个光束控制单元,形成第一度量装置的相应度量部件的发射器和/或接收器可以在适当的位置处保持并且因此结合在第一反射镜内,而不会接触反射镜。
为了按照与已知校平系统类似的方式沿着轴线502.2提供用于基板台504.2的校平信息,发射器和接收器单元510.1发射出第一测量光束510.11。第一测量光束510.11通过第一光束控制单元510.9引导穿过第一反射镜508.1,并且倾斜地投射到基板504.1上。然后第二测量光束510.11从基板504.1的表面反射进入第二光束控制单元510.10。第二光束控制单元510.10将第一测量光束510.11引导至在接收器单元510.8内的接收器。根据基板台504.2沿着轴线502.2的位置,第一测量光束510.11在一定位置处照射接收器。因此,第一测量光束510.11照射接收器的位置提供了有关基板台504.2沿着轴线502.2相对于外壳502.1的位置的信息。
第一度量装置510还包括两个基准单元510.12和510.13。基准单元510.12与基板台504.2直接机械连接,从而第一度量装置510可以在剩下的自由度中提供在基板台504.2和第一度量装置510之间的空间关系。基准单元510.13与第一反射镜直接机械连接,使得第一度量装置510可以在六个自由度中提供在第一反射镜508.1和第一度量装置510之间的空间关系。因此,第一度量装置510在6个自由度中可以提供在基板台504.2和第一反射镜508.1之间的空间关系,然后该空间关系能够用来在如上所述的曝光过程期间使基板台504.2以及因此基板504.1在空间中定位。
第七实施方式
在下面将参照图8和9A至9C对可以执行根据本发明的方法的优选实施方式的根据本发明的光学成像装置601的第七优选实施方式进行说明。
图8的实施方式在其主要设计和功能方面在很大程度上与图1的实施方式对应。具体地说,在图8中,已经给类似或相同部分赋予增加600的相同参考标号。图8的实施方式与图1的实施方式之间的一个差别在于第一度量装置610的设计以及光学元件单元608的第一反射镜608.1的设计。相对于图1的实施方式的另一个差别在于,基板单元604为部分目标单元620,该目标单元还包括图像传感器单元621。所有其它部分都是相同的,从而可以参照针对图1中给出的上述描述。
图8为按照以13nm的波长在EUV范围内工作的光学曝光装置601的形式的光学成像装置下部的示意性并且不是按比例绘制的示意图,该光学曝光装置601具有包括光学元件单元组605的光学投影单元602。
目标单元620设计成通过在图8中未示出的合适装置选择性地将基板单元604和图像传感器单元621设置到曝光位置中,其中它们接收由光学元件组605转印形成在掩模上的图案的图像。在图8中,显示出基板单元604处于曝光位置中。
图像传感器单元621包括由图像传感器台621.2承载的图像传感器621.1。图像传感器621.1设计用于捕获形成在掩模上的图案的图像并且给在图8中未示出的评估单元提供相应的信号,以便评估所捕获的图像的质量。
在所示的实施方式中,图像传感器台621.2为可以单独控制的部件。但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,基板台和图像传感器台可以机械连接以形成一个整体部件。
在光学曝光装置601的操作期间,光学元件单元组605相对于彼此以及相对于掩模和基板604.1的相对位置由于如上所述引入到该系统中的内在和外在干扰而会出现变化。
与光学曝光装置601是作为薄片步进投影装置或作为步进扫描装置操作无关,光学元件单元组605的光学元件相对于彼此以及相对于掩模603.1和基板604.1的相对位置必须保持在预定极限范围内以便获得高质量成像结果。
为了保持光学元件单元组605的光学元件相对于彼此以及相对于掩模603.1和基板604.1的相对位置的上述预定极限,其中可以通过由控制单元619控制的促动器单元608.7(在图9A中仅仅示意性地显示出)将第一反射镜608.1主动设置在空间中。同样,可以通过相应的支撑结构(在图8中未示出)将掩模台和基板台604.2主动设置在空间中。
这些部分的主动定位是根据多个度量装置尤其是用来捕获光学曝光装置601的某些部件之间的空间关系的第一度量装置610的测量结果来进行的。这些度量装置将所捕获的位置信息提供给控制单元619,该控制单元控制着相应部件的促动。
第一度量装置610在六个自由度(DOF)中捕获了在作为光学曝光装置601的成像装置第一部件的光学元件单元组605的第一反射镜608.1和与所述成像装置第一部件不同的作为光学曝光装置601的成像装置第二部件的基板单元604之间的空间关系。
第一度量装置610包括编码器装置,其具有安装在基板台604.2上并且与控制单元619连接的第一发射器和接收器单元610.1和三个第二发射器和接收器单元610.6、610.14和610.15。度量装置610的编码器装置还包括与第一反射镜608.1即成像装置第一部件直接机械连接的第一基准元件610.2。
其位置在图9A至9C中由虚线表示的第一基准元件610.2与第一反射镜608.1的与第一反射镜608.1的第一反射表面608.2相对的背面608.3连接。第一基准元件为以二维光栅610.2形式的编码器元件。在图8中所示的实施方式中,基准元件610.2由第一反射镜608.1的背面608.3形成。为此,第一反射镜的背面608.3至少在基准元件610.2的区域中表现为二维光栅,例如直接曝光到背面608.3上的光栅。
但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,第一基准元件也可以为与第一反射镜分开并且与之直接机械连接的元件。例如,它可以为在通过刚性连接、摩擦连接、粘接连接或其任意组合与第一反射镜直接连接的单独部分上的反射表面或光栅等。例如,可以用螺钉、夹子、粘接剂或其它方式将它固定连接在第一反射镜上。
另外,可以为每个发射器和接收器单元或这些发射器和接收器单元的分组设置单独编码器单元。在各个编码器单元优选处于在图8中所示的基板台的中央位置中的情况下,使每个发射器和接收器单元对中,即与其相关编码器单元的中心对准。
优选的是,这种单独部分具有与第一反射镜的热膨胀系数相配的热膨胀系数。优选的是,在那里形成有光栅的那部分的热膨胀系数尽可能低,或者该部分由合适的装置来控制温度以便避免光栅出现任何扭曲或变形。
编码器装置的第一发射器和接收器单元610.1以及第二发射器和接收器单元610.6、610.14和610.15中的每一个分别朝着光栅610.2发射至少一条光束610.16和610.17,并且接收由光栅610.2分别反射回的至少一部分光束610.16和610.17。在光栅和相应的发射器和接收器单元之间沿着与相应光束垂直的方向存在相对运动时,在发射器和接收器单元处接收到的光强度由于光栅的结构而按照公知的方式改变,从而导致由发射器和接收器单元发出相应的脉冲信号。控制单元619按照公知的方式使用这些信号以便在相对运动上得出结论。
编码器装置使用来自第一发射器和接收器单元610.1和第二发射器和接收器单元610.6、610.14和610.15的信号提供在至少三个自由度中的位置信息,即在与光学投影单元602的光轴602.2垂直的平面中的两个平移自由度(通常被称为沿着X轴线和Y轴线的平移)以及绕着光轴602.2的旋转自由度(通常被称为绕着Z轴的旋转)。
应当理解的是,可以使用由第一发射器和接收器单元610.1以及第二发射器和接收器单元610.6、610.14和610.15、610.6中的每一个提供的一条或多条测量光束来在所有六个自由度中对在第一反射镜608.1和基板台604.2之间的相对位置进行测量。
另外,例如编码器装置的编码器原理可以与干涉测量和/或电容传感器组合以提供在剩余3个自由度中的位置信息。在图8中所示的实施方式中,这可以通过沿着光轴602.2(Z轴)的三个测量来实现。应当理解的是,光栅610.2已经为此提供了普通基准元件。例如,可以使用电容式传感器或采用反射离开光栅610.2的衍射图案的干涉测量传感器。
但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,在第一度量装置中可以使用处于在第一反射镜的背面608.3之外的其它位置处的其它编码器元件。因此,例如整个度量装置可以根据编码器原理来操作。
使用编码器装置具有几个优点。它比已知的干涉测量系统更容易进行操作,并且可以使用更少的部件和更少的空间来提供更多的位置信息。另外,编码器元件例如光栅比已知干涉测量系统所需的高质量镜面相比更容易制造。
使用编码器装置的另一个优点在于,例如可以通过将例如多个复位指标脉冲结合进光栅610.2中从而很容易在两个平移自由度(X轴线和Y轴线)中按照公知的方式来实现复位功能。因此,可以将基板台604.2反复地驱动到相对于光学投影单元602的已知起始位置,而无需复杂的初始化过程。应当理解的是,为了在复位标志脉冲的捕获范围中使基板台604.2定位,基板台604.2的定位单元的定位精度更加充分。
如上所述,部分第一度量装置610与第一反射镜608.1的连接更准确地说结合以及第一度量装置610的剩余部分尤其是发射器和接收器单元610.1、610.6、610.14、610.15与基板台604.2直接连接更准确地说结合如上所述能够避免在光学投影单元602的基础结构和外壳之间插入大型笨重结构,例如度量框架等。
发射器和接收器单元610.1、610.6、610.14、610.15设置在基板604.1的外周附近并且在其上均匀分布。它们的相互距离等于基板604.1的最大直径的至少一半,因此降低了在基板台604.2的极端位置处出现的最大Abbe臂。
因此,从显示出基板台604.2的末端位置的图9B和9C中可以看出,这些发射器和接收器单元610.1、610.6、610.14、610.15中的至少两个即三个用来在光学投影单元602和基板单元604之间的相对运动范围中的任意时刻提供上述的位置信息。换句话说,这些发射器和接收器单元610.1、610.6、610.14、610.15中的每一个用来在光学投影单元602和基板单元604之间的一部分相对运动范围中提供位置信息,这些部分的相对运动范围重叠成使得这些发射器和接收器单元610.1、610.6、610.14、610.15中的三个用来提供在任意时刻处的位置信息。
应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,可以使用其它数量的发射器和接收器单元。甚至可以使用一个单独发射器和接收器单元。但是,优选使用至少两个更优选至少三个发射器和接收器单元,它们在至少一个共同自由度中以相同的分辨率进行测量,以避免编码器元件数量过多。
应当理解的是,那四个发射器和接收器单元610.1、610.6、610.14、610.15通过用于编码器校准的控制单元619来提供可以使用的多余位置信息。
第一度量装置610还包括这样的编码器装置,它具有安装在图像传感器单元621.2上并且也与控制单元619连接的第三发射器和接收器单元610.18和三个第四发射器和接收器单元610.19。第三发射器和接收器单元610.18和第四发射器和接收器单元610.19按照与发射器和接收器单元610.1、610.6、610.14、610.15的布置类似的方式布置,它在这里只是参照上面给出的说明。
在薄片604.2的曝光过程已经完成并且必须将新的薄片604.2安放到薄片台604.1上时,将图像传感器单元621设置到曝光位置中,因此从曝光位置中将基板单元604去除。当然也可以在将基板单元604第一次设置在曝光位置中之前即在薄片604.2曝光之前,将图像传感器单元621设置到曝光位置中。
在图像传感器单元621设置在曝光位置中即呈现出在图8中所示的基板单元604的位置时,则发射器和接收器单元610.18和610.19按照与发射器和接收器单元610.1、610.6、610.14、610.15类似的方式与第一基准元件610.2协作,它在这里主要参照上面给出的说明。
编码器装置使用来自第三发射器和接收器单元610.18和第四发射器和接收器单元610.19的信号提供了在至少三个自由度中的位置信息,即在与光学投影单元602的光轴602.2垂直的平面中的两个平移自由度(通常被称为沿着X轴线和Y轴线的平移)以及绕着光轴602.2的旋转自由度(通常被称为绕着Z轴的旋转)。但是,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,可以采用任意其它合适的基于无接触式或接触式的工作原理(如上所述)。
如上所述,由图像传感器单元621的图像传感器621.1提供的信号可以用来评估所捕获的图像的质量。图像传感器单元621包括承载着设计用来捕获形成在掩模上的图案的图像并且给评估单元(图8中未示出)提供相应的信号的图像传感器621.1的图像传感器台621.2。应当理解的是,由图像传感器621.1提供的这种图像质量信息尤其可以由控制单元619用来校准和调节光学曝光装置601的部件。
还应当理解的是,在图8的光学曝光装置601中,如在上面参照图2所述的一样可以执行根据本发明将图案图像转印到基板上的方法的优选实施方式。该基板由此形成在本发明意义上的第一目标器件。另外,采用该光学曝光装置601,上面参照图2所述的方法也可以用于将图案图像转印到形成本发明的第二目标器件的图像传感器621.1上。
还应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,相应的发射器和接收器单元不必安装在基板单元上。例如,发射器和接收器单元可以实施成单独发射器单元和单独接收器单元。在这种情况中,可以将光束引导装置例如反射镜安装在基板单元上以便检测进出编码器元件的相应光束。
还应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,如上所述的编码器装置可以与部分或唯一由其它类型光学元件例如折射或衍射光学元件构成的光学投影单元组合使用。另外,如上所述的编码器装置可以与在其它波长范围内工作的光学投影单元组合使用。
另外,成像装置第一部件不必为光学元件单元的组成部件。具体地说,在没有位于基板附近的大型光学元件的光学投影单元中,例如如普通折射系统的情况一样,编码器元件也可以形成或安装在光学投影单元的一部分外壳上,或者甚至形成或安装在支撑着光学投影单元的支撑结构上。具体地说,在采用浸没技术的情况下即在最靠近基板单元的一部分光学元件与一部分基板一起浸没在浸没介质例如高纯薄片中的情况下可以是这样。在这些情况中,最终需要单独传感器器件来捕获在编码器元件和其位置要相对于基板单元确定的光学元件之间的相对位置。
另外,应当理解的是,第一反射镜608.1、基板单元604和第一度量装置610可以代替在上述第一至第六实施方式中的任一个中的相应部分。
还应当理解的是,具有作为第一目标单元的基板单元和作为第二目标单元的图像传感器的这种装置也可以与上述第一至第六实施方式中的任一个组合使用。
最后,应当理解的是,包括如上面结合图8所述的编码器装置的度量装置也可以与掩模单元的定位结合使用。掩模单元的部件也可以不是如上所述的部件。第一反射镜608.1、基板单元604和第一度量装置610可以代替在上述第一至第六实施方式中的任一个中的相应部分。
虽然,在前面已经对其中光学元件只是反射元件的本发明实施方式进行了说明,但是应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,光学元件单元的光学元件可以使用反射、折射或衍射元件或者其任意组合。
另外,应当理解的是,在本发明的其它实施方式中,可以选择用于上面列出的光学元件分组的任意其它支撑构思的组合。
Claims (46)
1.一种光学成像装置,包括:
用来接收图案的掩模单元;
用来接收基板的基板单元;
包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元用来将所述图案的图像转印到所述基板上;
成像装置第一部件,所述成像装置第一部件为所述光学元件单元的第一个的部件;
成像装置第二部件,所述成像装置第二部件与成像装置第一部件不同并且为所述光学元件单元的第二个的部件;以及
度量装置;
所述度量装置捕获所述成像装置第一部件和所述成像装置第二部件之间的空间关系,
所述度量装置包括基准结构,
所述度量装置捕获所述成像装置第一部件和所述基准结构之间的第一空间关系;
所述度量装置捕获所述成像装置第二部件和所述基准结构之间的第二空间关系;
所述度量装置利用所述第一空间关系和所述第二空间关系来确定所述成像装置第一部件和成像装置第二部件之间的空间关系。
2.如权利要求1所述的光学成像装置,其中所述成像装置第一部件为选自成像装置第一部件组的所述光学投影单元的光学元件单元的部件;
所述成像装置第一部件组由最靠近所述掩模单元的部件、最靠近所述基板单元的部件、大质量部件、大直径部件、以隔振方式支撑的部件、以3Hz到0.1Hz的支撑谐振频率支撑的部件、以漂移控制方式支撑的部件和与所述成像装置第二部件分开支撑的部件构成。
3.如权利要求1所述的光学成像装置,其中所述成像装置第一部件为光学元件。
4.如权利要求1所述的光学成像装置,其中所述成像装置第一部件为反射镜。
5.如权利要求1所述的光学成像装置,其中
所述度量装置包括与所述成像装置第一部件直接连接的第一基准元件和与所述成像装置第二部件直接连接的第二基准元件中的至少一个;
所述第一基准元件和第二基准元件中的至少一个包括基准表面,所述基准表面为反射表面和衍射表面中的至少一个。
6.如权利要求5所述的光学成像装置,其中所述基准表面为所述成像装置第一部件的表面。
7.如权利要求5所述的光学成像装置,其中,
所述光学投影单元包括一组光学元件,所述光学元件具有在将所述图案的图像转印到所述基板上的过程中协作的投影表面;
所述基准表面为下列表面中的一个:建立在其中一个投影表面上的基准表面;以及建立在其中一个所述光学元件的除了所述其中一个投影表面之外的表面上的基准表面。
8.如权利要求1所述的光学成像装置,其中,
所述光学投影单元包括一组光学元件,所述光学元件具有在将所述图案的所述图像转印到所述基板上的过程中协作的投影表面;
所述成像装置第一部件为反射镜,所述反射镜包括后部和具有反射前表面的前部,所述反射前表面为所述投影表面中的一个;
所述基准元件的至少一部分与所述后部连接。
9.如权利要求8所述的光学成像装置,其中,
所述后部包括与所述前表面相对的后表面;
所述基准元件包括基准表面,所述基准表面为反射表面和衍射表面中的至少一个;
所述后表面的至少一部分形成所述基准表面的至少一部分。
10.如权利要求1所述的光学成像装置,其中,
所述光学投影单元只包括具有在将所述图案的所述图像转印到所述基板上的过程中协作的反射投影表面的反射光学元件;
所述成像装置第一部件为所述反射光学元件中的一个。
11.如权利要求1所述的光学成像装置,其中所述成像装置第二部件为光学元件。
12.如权利要求1所述的光学成像装置,其中,
设有第一隔振装置,所述第一隔振装置具有第一端部和第二端部;
所述第一隔振装置的所述第一端部直接接触所述基准结构;
所述第一隔振装置的所述第二端部直接接触基础结构。
13.如权利要求12所述的光学成像装置,其中所述第一隔振装置具有在0.01Hz和10Hz之间的谐振频率。
14.如权利要求12所述的光学成像装置,其中所述基准结构支撑所述度量装置的至少一部分。
15.如权利要求12所述的光学成像装置,其中所述成像装置第一部件由所述基准结构支撑在所述基准结构外面的位置处。
16.如权利要求12所述的光学成像装置,其中所述成像装置第一部件由第二隔振装置支撑。
17.如权利要求16所述的光学成像装置,其中,
所述第二隔振装置具有第一端部和第二端部;
所述第一隔振装置的所述第一端部直接接触所述成像装置第一部件;
所述第一隔振装置的所述第二端部直接接触所述基准结构和所述基础结构中的一个。
18.如权利要求16所述的光学成像装置,其中所述第二隔振装置具有在0.01Hz和10Hz之间的谐振频率。
19.如权利要求16所述的光学成像装置,其中,
所述光学投影单元包括支撑结构,所述支撑结构支撑所述光学元件单元的第二分组;
所述第二分组包括所述成像装置第一部件。
20.如权利要求19所述的光学成像装置,其中,
所述第二隔振装置具有第一端部和第二端部;
所述第二隔振装置的所述第一端部直接接触所述支撑结构;
所述第二隔振装置的所述第二端部直接接触所述基准结构和所述基础结构中的一个。
21.如权利要求1所述的光学成像装置,其中,
所述光学投影单元包括支撑所述光学元件单元的一分组的第一支撑单元;
设有第二支撑单元,所述第二支撑单元支撑所述成像装置第一部件;
设有隔振装置,所述隔振装置具有第一端部和第二端部;
所述隔振装置的所述第一端部直接接触所述第二支撑单元;
所述隔振装置的所述第二端部直接接触基础结构。
22.如权利要求21所述的光学成像装置,其中所述第一隔振装置具有在0.01Hz和10Hz之间的谐振频率。
23.如权利要求21所述的光学成像装置,其中所述第二支撑单元支撑所述度量装置的至少一部分。
24.如权利要求21所述的光学成像装置,其中所述第二支撑单元形成用来接收所述光学元件单元的所述分组的外壳。
25.如权利要求1所述的光学成像装置,其中,
设有控制单元;
所述控制单元与所述度量装置连接,以接收所述成像装置第一部件和所述成像装置第二部件之间的所述空间关系,所述成像装置第一部件形成中心基准;
所述控制单元以达到六个自由度并根据所述度量装置接收的所述空间关系,控制在将所述图案的图像转印到所述基板上的过程中所述成像装置第二部件相对于所述成像装置第一部件的位置。
26.如权利要求1所述的光学成像装置,其中所述掩模单元和所述光学投影单元能够使用EUV范围内的光。
27.一种光学成像装置,包括:
用来接收图案的掩模单元;
用来接收基板的基板单元;
包括支撑结构和一组光学元件单元的光学投影单元;
所述一组光学元件单元用来将所述图案的图像转印到所述基板上,
所述一组光学元件单元包括所述光学元件单元的第一分组以及与第一分组分开的第一光学元件单元,
所述支撑结构支撑在基础结构上并且支撑着所述第一分组,
所述第一光学元件单元通过隔振装置与所述支撑结构和所述基础结构中的一个连接。
28.一种光学成像装置,包括:
用来接收图案的掩模单元;
用来接收基板的基板单元;
包括支撑结构和一组光学元件单元的光学投影单元;
所述一组光学元件单元用来将所述图案的图像转印到所述基板上,
所述光学投影单元包括至少支撑着所述光学元件单元的第一分组的外壳单元,
所述外壳单元按照隔振的方式直接支撑在基础结构上。
29.一种捕获和调整光学成像装置的第一部件和第二部件之间的空间关系的方法,所述方法包括:
提供一光学成像装置,该装置包括:
具有图案的掩模单元;
包括基板的基板单元;
包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元用来将所述图案的图像转印到所述基板上;
成像装置第一部件,所述成像装置第一部件为其中一个光学元件单元的部件;
成像装置第二部件,所述成像装置第二部件与成像装置第一部件不同并且为所述光学元件单元的部件,
提供一基准结构,并且
捕获所述成像装置第一部件和所述基准结构直接的第一空间关系,
捕获所述成像装置第二部件和所述基准结构之间的第二空间关系;
利用所述第一空间关系和所述第二空间关系来确定所述成像装置第一部件和成像装置第二部件之间的空间关系,
以达到六个自由度并根据所述度量装置接收的所述空间关系,控制在将所述图案的图像转印到所述基板上的过程中所述成像装置第二部件相对于所述成像装置第一部件的位置。
30.如权利要求29所述的方法,其中所述成像装置第一部件为选自成像装置第一部件组的所述光学投影单元的光学元件单元的部件;
所述成像装置第一部件组由最靠近所述掩模单元的部件、最靠近所述基板单元的部件、大质量部件、大直径部件、以隔振方式支撑的部件、以3Hz到0.1Hz的支撑谐振频率支撑的部件、以漂移控制方式支撑的部件和与所述成像装置第二部件分开支撑的部件构成。
31.如权利要求29所述的方法,其中所述成像装置第一部件为反射镜。
32.如权利要求29所述的方法,其中所述基准元件包括基准表面,所述基准表面为所述成像装置第一部件的表面。
33.一种将图案的图像转印到基板上的方法,包括:
转印步骤,其中使用光学成像装置将图案的图像转印到基板上;
在所述转印步骤的捕获步骤和控制步骤中利用如权利要求31所述的方法;
在所述捕获步骤中,捕获所述成像装置第一部件和所述成像装置第二部件之间的空间关系;
在所述转印步骤的控制步骤中,以达到六个自由度并根据在所述捕获步骤中捕获的所述成像装置第一部件和所述成像装置第二部件之间的空间关系,控制所述成像装置第二部件的位置。
34.一种支撑光学投影单元的各个部件的方法,所述方法包括:
提供一组光学元件单元,所述一组光学元件单元用来将图案的图像转印到基板上;
提供支撑所述光学元件单元的第一分组的外壳单元;
按照隔振方式将所述外壳直接支撑在基础结构上。
35.一种支撑光学投影单元的各个部件的方法,该方法包括:
提供一组光学元件单元,所述一组光学元件单元用来将图案的图像转印到基板上;
通过第一支撑单元支撑所述光学元件单元的第一分组;
将第一光学元件单元与所述第一分组分开支撑,所述第一光学元件单元按照隔振的方式受到支撑。
36.一种光学成像装置,包括:
具有图案的掩模单元;
包括基板的基板单元;
包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元用来将图案的图像转印到所述基板上;
成像装置第一部件,所述成像装置第一部件为其中一个光学元件单元的部件;
成像装置第二部件,所述成像装置第二部件与成像装置第一部件不同并且为所述掩模单元、所述光学投影单元和所述基板单元中的一个的部件;以及
度量装置,用来捕获所述成像装置第一部件和所述成像装置第二部件之间的空间关系,
所述度量装置的至少一个度量部件结合到所述成像装置第一部件中。
37.一种光学成像装置,包括:
用来接收图案的掩模单元;
用来接收基板的基板单元;
包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元用来将所述图案的图像转印到所述基板上;
成像装置第一部件,所述成像装置第一部件为光学投影单元的部件;
成像装置第二部件,所述成像装置第二部件为所述掩模单元和所述基板单元中的一个的部件;以及
包括编码器装置的度量装置,
所述度量装置使用所述编码器装置捕获所述成像装置第一部件和所述成像装置第二部件之间的空间关系,
所述编码器装置包括发射器、编码器元件和接收器,
所述发射器通过所述编码器元件将光束发射到接收器上,
所述编码器元件与成像装置第一部件直接机械连接。
38.一种捕获光学成像装置的第一部件和第二部件之间的空间关系的方法,该方法包括,
提供光学成像装置,该装置包括:
用来接收图案的掩模单元;
用来接收基板的基板单元;
包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元用来将所述图案的图像转印到所述基板上;
成像装置第一部件,所述成像装置第一部件为所述光学投影单元的部件;
成像装置第二部件,所述成像装置第二部件为所述掩模单元和所述基板单元中的一个的部件;
提供编码器装置,其包括直接与成像装置第一部件机械连接的编码器元件;以及
捕获步骤,其中使用所述编码器装置捕获成像装置第一部件和成像装置第二部件之间的空间关系,所述捕获空间关系的步骤包括通过所述编码器元件接收并且评估朝着编码器元件发射的光束的至少一部分。
39.一种将图案的图像转印到基板上的方法,该方法包括:
转印步骤,其中,使用光学成像装置将图案的图像转印到基板上;
在转印步骤的捕获步骤中,使用根据权利要求38所述的方法捕获光学成像装置的第一部件和第二部件之间的空间关系;
在转印步骤的控制步骤中,根据在捕获步骤中捕获的第一部件和第二部件之间的空间关系来控制所述光学成像装置的至少一个部件的位置。
40.一种光学成像装置,包括:
用来接收图案的掩模单元;
用来接收至少一个目标器件的目标单元;
包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元用来将所述图案的图像转印到所述至少一个目标器件上;
成像装置第一部件,所述成像装置第一部件为其中一个光学元件单元的部件;
成像装置第二部件,所述成像装置第二部件与成像装置第一部件不同并且为所述掩模单元、所述光学投影单元和所述目标单元中的一个的部件;以及
度量装置,
所述度量装置捕获所述成像装置第一部件和所述成像装置第二部件之间的空间关系,
所述度量装置包括基准元件,
所述基准元件直接与所述成像装置第一部件机械连接。
41.一种捕获光学成像装置的第一部件和第二部件之间的空间关系的方法,该方法包括:
提供光学成像装置,它包括:
具有图案的掩模单元;
包括目标器件的目标单元;
包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单元用来将图案的图像转印到所述目标器件上;
成像装置第一部件,所述成像装置第一部件为其中一个光学元件单元的部件;
成像装置第二部件,所述成像装置第二部件与所述成像装置第一部件不同并且为所述掩模单元、所述光学投影单元和所述目标单元中的一个的部件,
提供基准元件,所述基准元件直接与成像装置第一部件机械连接,并且
使用所述基准元件捕获所述成像装置第一部件和所述成像装置第二部件之间的空间关系。
42.一种光学成像装置,包括:
用来接收图案的掩模单元;
用来接收至少一个目标器件的目标单元;
包括一组光学元件单元的光学投影单元,所述光学投影单用来使用EUV范围内的光将图案的图像转印到所述至少一个目标器件上,
所述目标单元包括用来接收形成第一目标器件的基板的基板单元和用来接收形成第二目标器件的图像传感器器件的图像传感器单元,
所述目标单元用来将所述基板单元和所述图像传感器单元选择性地安放到相对于所述光学投影单元的曝光位置中,
在将所述基板单元安放在曝光位置中时,将图案的图像投射到接收在所述基板单元内的所述基板上,
在将所述图像传感器单元安放在曝光位置中时,将图案的图像投射到接收在所述图像传感器单元内的所述图像传感器器件上。
43.一种将图案的图像转印到多个目标器件上的方法,该方法包括:
将形成第一目标器件的基板和形成第二目标器件的图像传感器器件选择性地安放到相对于光学投影单元的曝光位置中,
第一转印步骤,其中在所述基板处于曝光位置中时,使用所述光学成像装置并且使用EUV范围内的光将所述图案的所述图像转印到所述基板上,
第二转印步骤,其中在所述图像传感器器件处于曝光位置中时,使用所述光学成像装置并且使用EUV范围内的光将所述图案的所述图像转印到所述图像传感器器件上。
44.如权利要求1所述的光学成像装置,其中设有成像装置第三部件,所述成像装置第三部件为所述掩模单元和所述基板单元中的部件,
所述度量装置捕获所述成像装置第三部件和所述基准结构之间的第三空间关系;
所述度量装置利用所述第一空间关系和所述第三空间关系来确定所述成像装置第一部件和所述成像装置第三部件之间的另一空间关系。
45.如权利要求44所述的光学成像装置,其中设有控制单元;所述控制单元连接到所述度量装置来接收所述成像装置第一部件和所述成像装置第三部件之间的所述另一空间关系,所述成像装置第一部件形成中心基准,
所述控制单元以达到六个自由度并根据所述度量装置接收的所述空间关系,控制在将所述图案的图像转印到所述基板上的过程中所述成像装置第三部件相对于所述成像装置第一部件的位置。
46.如权利要求29所述的方法,其中
捕获所述成像装置第三部件和所述基准结构之间的第三空间关系,所述成像装置第三部件为所述掩模单元和所述基板单元中的部件;
利用所述第一空间关系和所述第三空间关系来确定所述成像装置第一部件和成像装置第三部件之间的另一空间关系,所述成像装置第一部件形成中心基准,
以达到六个自由度并根据所述另一空间关系,控制在将所述图案的图像转印到所述基板上的过程中所述成像装置第三部件相对于所述成像装置第一部件的位置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106716486A (zh) * | 2014-06-24 | 2017-05-24 | 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 | 用于包括若干光学通道的多孔径光学器件相对于图像传感器的相对定位的设备和方法 |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008110212A1 (en) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | Carl Zeiss Smt Ag | Optical imaging arrangement |
US7903866B2 (en) | 2007-03-29 | 2011-03-08 | Asml Netherlands B.V. | Measurement system, lithographic apparatus and method for measuring a position dependent signal of a movable object |
WO2009039883A1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Carl Zeiss Smt Ag | Optical imaging device with thermal stabilization |
US8792079B2 (en) * | 2007-12-28 | 2014-07-29 | Nikon Corporation | Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method having encoders to measure displacement between optical member and measurement mount and between measurement mount and movable body |
DE102008004762A1 (de) | 2008-01-16 | 2009-07-30 | Carl Zeiss Smt Ag | Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer Messeinrichtung |
NL1036579A1 (nl) * | 2008-02-19 | 2009-08-20 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and methods. |
DE102008026077B4 (de) * | 2008-05-30 | 2017-11-09 | Integrated Dynamics Engineering Gmbh | Lithographiesystem |
DE102008030664A1 (de) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Carl Zeiss Smt Ag | Optische Abbildungseinrichtung mit Bestimmung von Abbildungsfehlern |
DE102009013720A1 (de) * | 2009-03-20 | 2010-09-23 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur Ausrichtung von Referenzkomponenten von Projektionsobjektiven, Projektionsobjektiv für die Halbleiterlithographie und Hilfselement |
DE102009054860A1 (de) | 2009-12-17 | 2011-06-22 | Carl Zeiss SMT GmbH, 73447 | Optisches System, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage |
DE102009043501A1 (de) | 2009-09-30 | 2011-03-31 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optisches System, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage |
WO2011039036A2 (en) | 2009-09-30 | 2011-04-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optical system, in particular in a microlithographic projection exposure apparatus |
US20120127445A1 (en) * | 2010-11-18 | 2012-05-24 | Akimitsu Ebihara | Isolation system for an optical element of an exposure apparatus |
JP5886952B2 (ja) * | 2011-07-01 | 2016-03-16 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 個々に能動的に支持されたコンポーネントを有する光学結像装置 |
JP6121524B2 (ja) * | 2012-05-31 | 2017-04-26 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 複数の計測支持ユニットを有する光学結像装置 |
JP6066592B2 (ja) | 2012-06-12 | 2017-01-25 | キヤノン株式会社 | 露光装置及びデバイス製造方法 |
CN105593761B (zh) * | 2013-09-30 | 2018-03-20 | 卡尔蔡司Smt有限责任公司 | 具有简化制造的光学成像布置 |
WO2015169329A1 (de) * | 2014-05-05 | 2015-11-12 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Koordinatenmessgeraet zum bestimmen von geometrischen eigenschaften eines messobjekts |
JP6730197B2 (ja) * | 2014-05-14 | 2020-07-29 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | ニアフィールドマニピュレータを有する投影露光装置 |
DE102015211286A1 (de) | 2015-06-18 | 2016-12-22 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Abbildungssystem und verfahren |
JP6830486B2 (ja) * | 2015-12-03 | 2021-02-17 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 能動的に調整可能なメトロロジー支持ユニットを備える光学結像装置 |
EP3488293A1 (en) * | 2016-07-22 | 2019-05-29 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, lithographic projection apparatus and device manufacturing method |
TWI773710B (zh) * | 2016-12-30 | 2022-08-11 | 荷蘭商Asml荷蘭公司 | 調整總成及包含此種調整總成之基板曝光系統 |
US10048599B2 (en) * | 2016-12-30 | 2018-08-14 | Mapper Lithography Ip B.V. | Adjustment assembly and substrate exposure system comprising such an adjustment assembly |
US10348306B2 (en) * | 2017-03-09 | 2019-07-09 | University Of Utah Research Foundation | Resistive random access memory based multiplexers and field programmable gate arrays |
CN109945777A (zh) * | 2017-12-21 | 2019-06-28 | 北京矩阵空间科技有限公司 | 一种三维自动成像系统 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4758091A (en) * | 1986-11-20 | 1988-07-19 | Ateo Corporation | Pattern generator part holder |
US4790642A (en) * | 1986-12-01 | 1988-12-13 | Gca Corporation/Tropel Division | Integrated metrology for microlithographic objective reducing lens |
JPH01122119A (ja) * | 1987-11-05 | 1989-05-15 | Canon Inc | 露光装置 |
NL9100410A (nl) * | 1991-03-07 | 1992-10-01 | Asm Lithography Bv | Afbeeldingsapparaat voorzien van een focusfout- en/of scheefstandsdetectie-inrichting. |
NL9100407A (nl) * | 1991-03-07 | 1992-10-01 | Philips Nv | Optisch lithografische inrichting met een krachtgecompenseerd machinegestel. |
JP3226704B2 (ja) * | 1994-03-15 | 2001-11-05 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
US6031598A (en) * | 1998-09-25 | 2000-02-29 | Euv Llc | Extreme ultraviolet lithography machine |
JP2000286189A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Nikon Corp | 露光装置および露光方法ならびにデバイス製造方法 |
JP2001160535A (ja) * | 1999-09-20 | 2001-06-12 | Nikon Corp | 露光装置、及び該装置を用いるデバイス製造方法 |
US6344083B1 (en) * | 2000-02-14 | 2002-02-05 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for producing a silicon melt |
EP1182509B1 (en) | 2000-08-24 | 2009-04-08 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, calibration method thereof and device manufacturing method |
US7289212B2 (en) * | 2000-08-24 | 2007-10-30 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufacturing thereby |
US20020080339A1 (en) * | 2000-12-25 | 2002-06-27 | Nikon Corporation | Stage apparatus, vibration control method and exposure apparatus |
US6881963B2 (en) * | 2002-11-08 | 2005-04-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration control of an object |
JP4298305B2 (ja) * | 2003-01-20 | 2009-07-15 | キヤノン株式会社 | 露光装置及び半導体デバイスの製造方法 |
JP2004246060A (ja) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Canon Inc | 反射型投影光学系の調整方法 |
JP2004281654A (ja) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Canon Inc | 駆動機構及びそれを用いた露光装置、デバイスの製造方法 |
JP4307140B2 (ja) * | 2003-04-25 | 2009-08-05 | キヤノン株式会社 | 光学素子位置決め装置、それを用いた露光装置、デバイスの製造方法 |
EP1469348B1 (en) * | 2003-04-14 | 2012-01-18 | ASML Netherlands B.V. | Projection system and method of use thereof |
KR101211451B1 (ko) * | 2003-07-09 | 2012-12-12 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 |
ATE489724T1 (de) * | 2003-07-09 | 2010-12-15 | Nikon Corp | Belichtungsvorrichtung und verfahren zur bauelementherstellung |
JP4649136B2 (ja) * | 2003-07-31 | 2011-03-09 | キヤノン株式会社 | アクチュエータ、露光装置及びデバイス製造方法 |
JP4366152B2 (ja) * | 2003-09-09 | 2009-11-18 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
JP4534986B2 (ja) | 2003-09-17 | 2010-09-01 | 不二製油株式会社 | 油脂の乾式分別方法 |
JP2005236258A (ja) * | 2003-09-18 | 2005-09-02 | Canon Inc | 光学装置およびデバイス製造方法 |
US7589911B2 (en) * | 2003-09-18 | 2009-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Technique for positioning optical system element |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106716486A (zh) * | 2014-06-24 | 2017-05-24 | 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 | 用于包括若干光学通道的多孔径光学器件相对于图像传感器的相对定位的设备和方法 |
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