CN107924133A - 位置测量系统、干涉仪和光刻设备 - Google Patents

Abstract

提供了位置测量系统(200)，包括具有反射表面(204)的物体(202)和用于确定物体的位置的干涉仪(206)。反射表面具有第一区域(210a)、第二区域(210b)和第三区域(210c)。干涉仪布置为通过照射第一区域生成表示位置的第一信号。干涉仪布置为通过照射第二区域生成表示位置的第二信号。干涉仪布置为通过照射第三区域生成表示位置的第三信号。沿着线(212)，第一区域和第二区域相对于彼此在第一距离(214a)处。沿着该线，第二区域和第三区域相对于彼此在第二距离(214b)处。沿着该线，第一区域和第三区域相对于彼此在第三距离(214c)处。干涉仪布置为基于第一信号、第二信号和第三信号提供表示物体沿着轴线的旋转的旋转信号。轴线平行于反射表面并且垂直于该线。

Description

位置测量系统、干涉仪和光刻设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年8月4日提交的EP申请15179607.5的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种位置测量系统、一种用于在位置测量系统中使用的干涉仪和一种包括位置测量系统的光刻设备。

背景技术

光刻设备是一种可以用于制造集成电路(IC)的设备。在这种情况下，替代地被称为掩模或掩模版的图案化装置可以被使用来生成待形成在IC的单独层上的电路图案。这个图案可以经由投影系统通过辐射束被转移到诸如硅晶片等衬底上的目标部分上。图案的转移通常是经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料层上来进行的。通常，单个衬底将包含连续地图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器，在步进器中，通过将整个图案一次曝光到目标部分上来照射每个目标部分。已知的光刻设备还包括所谓的扫描仪，在扫描仪中，通过在给定方向上通过辐射束扫描图案、同时平行或反平行于这个方向扫描衬底来照射每个目标部分。

辐射束的截面通常远小于衬底的表面。因此，为了曝光衬底的表面上的所有目标部分，衬底相对于投影系统移动。光刻设备具有用于将衬底相对于投影系统移动的台系统。台系统能够以如下方式来移动衬底，使得目标部分被连续地放置在辐射束的路径中。

为了将每个目标部分正确地放置在辐射束的路径中，光刻设备设置有位置测量系统。位置测量系统对台系统的位置进行测量。位置测量系统包括干涉仪和反射表面。通常，干涉仪是静止的，并且反射表面被附接到台系统。干涉仪被布置为照射反射表面。反射表面反射回到干涉仪的辐射被干涉仪使用来生成表示反射表面的位置的信号。由于反射表面被附接到台系统，信号表示台系统的位置。

发明内容

由于反射表面的形变和未对准，信号可能不能正确地表示台系统的位置。因此，当信号被用于相对于投影系统定位衬底时，发生位置误差。位置误差可能引起利用图案不适当地照射目标部分。

尽管非常小心地确保反射表面是平坦的并且在台系统上正确对准，但是通常需要测量反射表面的形状并且使用所得到的镜像映射来确定要应用于信号的校正。于2013年2月28日公布的美国专利申请US2013/0050675A1(通过引用合并于此)公开了用于测量反射表面并且创建镜像映射的校准方法。

然而，已知的校准方法是耗时的，因为校准方法需要干涉仪系统在台系统的不同取向和位置处执行测量。已知的校准方法所需要的时间可能显著影响光刻设备的生产量。当台系统周围的大气条件经常变化时，生产量尤其受到影响。例如，当台系统周围的湿度经常变化时，将反射表面连接到台系统的胶可能漂移。胶通常对湿度变化是敏感的。当大气条件从大气变为真空时，湿度可能会改变，或者当干燥空气与潮湿的空气混合时，湿度可能会改变。由于大气条件的变化，反射表面需要经常校准。

本发明的一个目的是提供一种可以被准确和迅速校准的位置测量系统。

根据本发明的第一方面，提供了一种位置测量系统，其包括具有反射表面的物体和用于确定物体的位置的干涉仪。反射表面具有第一区域、第二区域和第三区域。干涉仪被布置为通过照射第一区域来生成表示位置的第一信号。干涉仪被布置为通过照射第二区域来生成表示位置的第二信号。干涉仪被布置为通过照射第三区域来生成表示位置的第三信号。沿着特定线，第一区域和第二区域相对于彼此处于第一距离处。沿着这条线，第二区域和第三区域相对于彼此处于第二距离处。沿着这条线，第一区域和第三区域相对于彼此处于第三距离处。第一距离、第二距离和第三距离彼此不同。干涉仪被布置为基于第一信号、第二信号和第三信号来提供表示物体沿着轴线的旋转的旋转信号。轴线平行于反射表面并且垂直于这条线。

根据本发明的第二方面，提供了一种光刻设备，其包括上述位置测量系统、用于保持具有图案的图案化装置的图案化装置支撑件、用于将图案投影到衬底上的投影系统、和用于保持衬底的衬底台。图案化装置支撑件和衬底台中的一项包括物体。

附图说明

现在将仅通过示例的方式参考附图来描述本发明的实施例，附图中相应的参考符号表示相应的部分，并且在附图中：

-图1描绘了根据本发明的光刻设备。

-图2描绘了根据本发明的实施例的位置测量系统。

-图3描述了根据本发明的另一实施例的位置测量系统。

具体实施方式

为了解释本发明的实施例，将使用笛卡尔坐标系。该坐标系具有x轴、y轴和z轴，每个轴都与其他轴的垂直。该坐标系仅用于说明目的，而不应当用来限制本发明的范围。

图1示意性地描绘了根据本发明的具有位置测量系统的光刻设备。光刻设备可以包括照射系统IL、图案化装置支撑件MT、衬底台WT和投影系统PS。

照射系统IL被配置为调节辐射束B。照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，诸如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学部件、或其任何组合，以用于引导、成形或控制辐射。

照射系统IL从辐射源SO接收辐射束。辐射源SO和光刻设备可以是分离的实体，例如当辐射源SO是准分子激光器时。在这种情况下，辐射源SO不被认为形成光刻设备的部分，并且辐射束B借助于光束传递系统BD从辐射源SO传递到照射系统IL，光束传递系统BD包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器。在其他情况下，辐射源SO可以是光刻设备的组成部分，例如当辐射源SO是汞灯时。辐射源SO和照射系统IL连同光束传递系统BD(根据需要)可以被称为辐射系统。

照射系统IL可以包括用于调节辐射束的角度强度分布的调节器AD。另外，照射系统IL可以包括各种其他部件，诸如积分器IN和聚光器CO。照射系统IL可以用于调节辐射束B以在其截面中具有期望的均匀性和强度分布。

本文使用的术语“辐射束”包括所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如，具有作为或大约为365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如，具有在5-20nm范围内的波长)以及诸如离子束或电子束等粒子束。

图案化装置支撑件MT(例如，掩模台)用于支撑图案化装置MA(例如，掩模或掩模版)。图案化装置支撑件MT连接到第一定位系统PM，第一定位系统PM被配置为根据某些参数准确地定位图案化装置MA。

图案化装置支撑件MT支撑(即，承受)图案化装置MA的重量。图案化装置支撑件MT以取决于图案化装置MA的取向、光刻设备的设计和其他条件(诸如例如图案化装置MA是否被保持在真空环境中)的方式来保持图案化装置MA。图案化装置支撑件MT可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案化装置MA。例如，图案化装置支撑件MT可以是框架或台，其可以根据需要是固定的或可移动的。图案化装置支撑件MT可以确保图案化装置MA例如关于投影系统PS处于期望的位置。

本文中使用的术语“图案化装置”应当被广义地解释为指代可以用于向辐射束B的截面赋予图案以便在衬底W的目标部分C中产生图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束B的图案可能不完全对应于衬底W的目标部分C中的期望图案，例如在图案包括相移特征或所谓的辅助特征的情况下。通常，被赋予辐射束B的图案将与诸如集成电路等器件中的在目标部分C中产生的特定功能层相对应。

图案化装置MA可以是透射式或反射式的。图案化装置MA的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模在光刻中是公知的，并且包括诸如二进制、交替相移和衰减相移等掩模类型、以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，其中的每个小反射镜可以单独地倾斜以便在不同的方向上反射入射辐射束。倾斜的反射镜在由反射镜矩阵反射的辐射束中赋予图案。如本文中描绘，光刻设备是透射型的，其采用透射掩模。

衬底台WT(例如，晶片台)用于保持衬底W，例如，涂覆有抗蚀剂的晶片。衬底台WT连接到第二定位系统PW，第二定位系统PW被配置为根据某些参数准确地定位衬底W。

投影系统PS被配置为将由图案化装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C上。

本文中使用的术语“投影系统”应当被广义地解释为包括适合于所使用的曝光辐射以及适合于其他因素(诸如浸没液体的使用或真空的使用)的任何类型的投影系统PS，包括折射、反射、反射折射、磁性、电磁和静电光学系统或其任何组合。

辐射束B在被保持在图案化装置支撑件MT上的图案化装置MA上入射，并且由图案化装置MA图案化。在穿过图案化装置MA之后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将辐射束B聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位系统PW和位置传感器IF(例如，干涉仪装置、线性编码器或电容式传感器)，衬底台WT可以被准确地移动，例如以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中。类似地，可以使用第一定位系统PM和另一位置传感器(其在图1中未描绘)来关于辐射束B的路径准确地定位图案化装置MA。通常，图案化装置支撑件MT的移动可以借助于长行程模块和短行程模块来实现。长行程模块在长范围内提供短行程模块相对于投影系统PS的粗略定位。短行程模块在小范围内提供图案化装置MA相对于长行程模块的精确定位。类似地，衬底台WT的移动可以使用形成第二定位系统PW的部分的长行程模块和短行程模块来实现。在步进器(与扫描器相对)的情况下，图案化装置支撑件MT可以仅连接到短行程致动器，或者可以是固定的。第一定位系统PM和第二定位系统PW每个可以被认为是台系统的一部分。

图案化装置MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。尽管如图所示的衬底对准标记P1、P2占据专用目标部分，但是它们可以位于目标部分C之间的空间中。类似地，在其中图案化装置MA上设置有多于一个裸片的情况下，掩模对准标记M1、M2可以位于裸片之间。

光刻设备可以是具有两个或更多个衬底台WT和/或两个或更多个图案化装置支撑件MT的类型。除了至少一个衬底台WT之外，光刻设备可以包括测量台，测量台被布置为执行测量，但是没有被布置为保持衬底。例如，测量台可以被布置为测量辐射束B的属性。

光刻设备也可以是如下的类型，其中衬底W的至少一部分可以被具有相对较高的折射率的液体(例如，水)覆盖以便填充投影系统PS与衬底W之间的空间。浸没液体也可以应用于光刻设备中的其他空间，例如在图案化装置MA与投影系统PS之间。用于增加投影系统的数值孔径的浸没技术在本领域是公知的。本文中使用的术语“浸没”并不表示诸如衬底W等结构必须浸没在液体中，而仅表示在曝光期间液体位于投影系统PS与衬底W之间。

所描绘的光刻设备可以以以下三种模式中的至少一种来使用：

在第一模式(所谓的步进模式)中，图案化装置支撑件MT和衬底台WT保持基本上静止，同时被赋予辐射束的整个图案被一次投影到目标部分C上。然后，衬底台WT通过第二定位系统PW在X和/或Y方向上被移动，使得不同的目标部分C可以被曝光。

在第二模式(所谓的扫描模式)中，图案化装置MT和衬底台WT被同时扫描，同时被赋予辐射束的图案被投影到目标部分C上。衬底台WT相对于图案化装置MT的速度和方向可以通过投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。

在第三模式中，保持可编程图案化装置MA的图案化装置支撑件MT被保持基本上静止，并且在被赋予辐射束B的图案被投影到目标部分C上的同时衬底台WT被移动或扫描。在这个模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在衬底台WT的每次移动之后或者在扫描期间的在连续的辐射脉冲之间，根据需要更新可编程图案化装置。这种操作模式可以容易地应用于利用诸如上述类型的可编程反射镜阵列等可编程图案化装置MA的无掩模光刻。

对上述使用模式的组合和/或变体或完全不同的使用模式也可以被采用。

图2是根据本发明的实施例的位置测量系统200。位置测量系统200包括具有反射表面204的物体202，并且包括用于确定物体202的位置的干涉仪206。反射表面204具有第一区域210a、第二区域210b和第三区域210c。干涉仪206被布置为通过照射第一区域210a来生成表示物体202的位置的第一信号。干涉仪206被布置为通过照射第二区域210b来生成表示物体202的位置的第二信号。干涉仪206被布置为通过照射第三区域210c来生成表示物体202的位置的第三信号。沿着线212，第一区域210a和第二区域210b相对于彼此处于第一距离214a处。沿着线212，第二区域210b和第三区域210c相对于彼此处于第二距离214b处。沿着线212，第一区域210a和第三区域210c相对于彼此处于第三距离214c处。第一距离214a、第二距离214b和第三距离214c彼此不同。

第一区域210a是反射表面204的测量光束208a在其上入射的区域。第二区域210b是反射表面204的测量光束208b在其上入射的区域。第三区域210c是反射表面204的测量光束208c在其上入射的区域。

位置测量系统200可以包括位置传感器IF。物体202可以由图案化装置支撑件MT、衬底台WT、第一定位系统PM或第二定位系统PW构成。

线212被示出为平行于x轴并且在反射表面204的平面中的线。可替代地，线212可以具有平行于x轴的不同的方向，例如平行于z轴或在xz平面中的任何其他方向。线212的方向可以由第一区域210a和第二区域210b在反射表面204上的位置来确定。可替代地，线212的方向可以由第一区域210a和第二区域210b中的一个区域和第三区域210c在反射表面204上的位置来确定。第一距离214a、第二距离214b和第三距离214c可以沿着线212的方向来确定。

干涉仪206通过利用测量光束208a照射第一区域210a来生成第一信号。测量光束208a被第一区域210a反射回到干涉仪206。干涉仪206组合并且干涉从第一区域210a反射的测量光束208a和参考光束。基于从第一区域210a反射的测量光束208a和参考光束的干涉，干涉仪206能够提供第一信号。第一信号可以表示物体202与干涉仪206之间的在y方向上的距离。

干涉仪206通过利用测量光束208b照射第二区域210b来生成第二信号。测量光束208b被第二区域210b反射回到干涉仪206。干涉仪206组合并且干涉从第二区域210b反射的测量光束208b和参考光束。基于从第一区域210a反射的测量光束208b和参考光束的干涉，干涉仪206能够提供第二信号。第二信号可以表示物体202与干涉仪206之间的在y方向上的距离。

干涉仪206通过利用测量光束208c照射第三区域210c来生成第三信号。测量光束208c被第三区域210c反射回到干涉仪206。干涉仪206组合并且干涉从第三区域210c反射的测量光束208c和参考光束。基于从第三区域210c反射的测量光束208c和参考光束的干涉，干涉仪206能够提供第三信号。第三信号可以表示物体202与干涉仪206之间的在y方向上的距离。

当第一信号、第二信号和第三信号每个表示物体202的位置(例如，y位置)时，第一信号、第二信号和第三信号一起形成冗余位置信息。基于冗余信息，可以确定反射表面204的形状。

实际上，反射表面204在x方向上可以比在图2中指示的更大，使得在物体202移动之后，第一区域210a处于反射表面204上的一个位置，其中第二区域210b在移动之前处于该位置。类似地，在物体202移动之后，第二区域210b处于反射表面204上的一个位置，其中第三区域210c在移动之前处于该位置。在一个实施例中，第三距离214c远小于反射表面204在x方向上的长度。

由于第一距离214a不同于第二距离214b，能够经由第一信号、第二信号和第三信号来观察反射表面204的形状中的空间频率，该空间频率在第一距离214a与第二距离214b相同的情况下是不能观察到的。在一个实施例中，第一距离214a不等于第二距离214b的整数倍，反之亦然。在这个实施例中，第一距离214a与第二距离214b之间的差使得适合第一距离214a的空间频率的较高阶不适合第二距离214b。例如，第一距离214a和第二距离214b可以分别是4mm和5mm，或者9mm和10mm，或者13mm和15mm，或者25mm和26mm。第一距离214a与第二距离214b之间的差可以是0.5mm或1mm或2mm。

在一个实施例中，位置测量系统200被布置为基于第一信号、第二信号和第三信号来提供表示物体202沿着轴线的旋转的旋转信号，其中该轴线平行于反射表面204并且垂直于线212。例如，位置测量系统200被布置为提供旋转信号以表示物体202沿着z轴的旋转。取决于旋转的中心，旋转将引起第一区域210a、第二区域210b和第三区域210c的y位置彼此不同地位移。例如，如果沿着z轴的旋转中心位于第二区域210b处，则第一区域210a可以沿着正的y方向移动，第三区域210c可以沿着负的y方向移动，并且第二区域210b可以实质上保持在相同的y位置处。

由于第一距离214a不同于第二距离214b，旋转信号在比第一信号、第二信号和第三信号中的每一个都大的范围上是绝对信号，即，具有唯一值。即使当第一信号、第二信号和第三信号是增量信号时，第一信号、第二信号和第三信号的组合对于围绕z轴的大范围的旋转也可以是唯一的，因为第一距离214a不同于第二距离214b。这个范围可以通过选择第一距离214a与第二距离214b之间的小的差值来变大，例如，第一距离214a是第二距离214b的70％、80％、90％或95％。

图3描绘了根据本发明的另一实施例的位置测量系统200。图3描绘了与图2中描绘的实施例相同的一些附图标记。另外，图3在反射表面204上示出了第四区域310a和第五区域310b。第四区域310a相对于线212处于第一偏移302a处。第五区域310b相对于线212处于第二偏移302b处。干涉仪206被布置为通过照射第四区域310a来生成表示物体202的位置的第四信号。干涉仪206被布置为通过照射第五区域310b来生成表示物体202的位置的第五信号。第一偏移302a不同于第二偏移302b。

物体202可以围绕另外的轴线(例如，x轴)可旋转。位置测量系统200可以被布置为基于第一信号、第二信号和第三信号中的至少一个信号以及第四信号和第五信号中的至少一个信号来确定物体202围绕x轴的旋转。例如，位置测量系统200被布置为确定利用第一信号指示的第一y位置上围绕x轴的旋转、通过第四信号指示的第二y位置上围绕x轴的旋转、以及第一区域210a与第四区域310a之间沿着z轴的距离。在一个实施例中，x轴平行于线212。术语“可转动”可以具有与术语“可倾斜”相同的含义。

位置测量系统200可以包括被布置为基于物体202的旋转来提供旋转初始化信号的旋转调零系统。旋转调零系统可以是能够确定物体202的旋转位置的任何类型的传感器。干涉仪206可以是具有特定测量周期的增量式干涉仪。干涉仪206可以准确地确定测量周期内的绝对位置，但是自己可能不确定在哪个测量周期。因此，干涉仪206可能需要旋转初始化信号来确定物体202的绝对位置。旋转调零系统可能不如干涉仪206准确。然而，旋转调零系统需要足够准确，使得干涉仪206可以确定正确的测量周期。所需要的旋转调零系统的准确度被称为相位捕获范围。

由于第一偏移302a不同于第二偏移302b，相位捕获范围可以显著增加，从而允许使用较不准确的旋转调零系统并且减少旋转调零系统不能提供正确的初始化信号的机会。

在以下示例中，通过使用第一信号、第四信号和第五信号来确定物体202沿着x轴的旋转。可替代地，也可以使用其他信号。由于第一偏移302a不同于第二偏移302b，第一信号、第四信号和第五信号的组合在沿着x轴的大得多的旋转之后重复自身，然后将会是假如第一偏移302a与第二偏移302b相同的情况。本发明人已经发现，相位捕获范围通过一个因子增加，该因子可以通过将第一偏移302a除以第一偏移302a与第二偏移302b之间的差来计算。因此，小的差会导致相位捕获范围的大的增加。

在图3中，第一偏移302a和第二偏移302b每个在线212下方。在一个实施例中，第一偏移302a和第二偏移302b中的一个在线212下方，并且第一偏移302a和第二偏移302b中的另一个在相反方向上，即，在线212上方。第一区域210a、第二区域210b和第三区域210c中的一个可以相对于线212具有偏移。在图3中，第三区域210c相对于线212具有第三偏移304。可以使用第三偏移304代替第一偏移302a和第二偏移302b中的一个或者与第一偏移302a和第二偏移302b中的一个相结合来增加相位捕获。第一偏移302a、第二偏移302b和第三偏移304可以全部用于增加相位捕获

在图3中，反射表面204具有第六区域310c。干涉仪206被布置为通过照射第六区域310c来生成表示物体202的位置的第六信号。第六区域310c相对于线212处于一定偏移处。沿着线212，第四区域310a和第五区域310b相对于彼此处于第四距离314a处。沿着线212，第五区域310b和第六区域310c相对于彼此处于第五距离314b处。沿着线212，第四区域310a和第六区域310c相对于彼此处于第六距离314c处。第四距离314a、第五距离314b和第六距离314c彼此不同。与上述相似，第四信号、第五信号和第六信号可以用于确定反射表面204的形状。当反射表面204由单个反射镜形成时，第一信号、第二信号、第三信号、第四信号、第五信号和第六信号可以用于快速确定反射表面204的形状。

在一个实施例中，反射表面由第一反射表面和第二反射表面形成。第一区域、第二区域和第三区域在第一反射表面上。第四区域和第五区域在第二反射表面上。第一信号、第二信号、第三信号可以用于确定第一反射表面的形状。第四信号和第五信号可以用于确定第二反射表面的形状。另外，第六信号可以用于确定第二反射表面的形状。第一反射表面和第二反射表面可以彼此分离。第一反射表面可以由第一反射镜形成，并且第二反射表面可以由第二反射镜形成。

尽管图2指示仅单个测量光束208a照射第一区域210a，干涉仪206可以包括双通干涉仪。双通干涉仪可以提供测量光束208a并且照射第一区域210a。当测量光束208a从第一区域210a反射回到干涉仪206时，干涉仪206可以将测量光束208a反射回到第一区域210a。在那种情况下，测量光束208a包括两个测量光束。双通干涉仪的优点在于，即使当物体202旋转时，仍然可以生成第一信号。干涉仪206可以是用于测量光束208a、测量光束208b和测量光束208c中的一个或多个的双通干涉仪。

干涉仪可以包括被布置为传播第一测量光束208a、第二测量光束208b和第三测量光束208c的光学部件。光学部件可以是单个部件。可替代地，光学部件可以分成两个或更多个部分。一部分可以仅传播第一测量光束208a、第二测量光束208b和第三测量光束208c中的一个测量光束。

在一个实施例中，位置测量系统200设置有被布置为基于物体202的位置来提供位置初始化信号的位置调零系统。位置测量系统200可以被布置为基于第一信号、第二信号和第三信号以及基于位置初始化信号来确定物体202的绝对位置。

在干涉仪206包括具有特定测量周期的增量干涉仪的情况下，干涉仪206可能需要位置初始化信号来确定物体202的绝对位置。位置调零系统可能不如干涉仪206准确。但是，位置调零系统需要足够准确，使得干涉仪206可以确定正确的测量周期。所需要的位置调零系统的准确度也被称为相位捕获范围。

由于第一距离214a不同于第二距离214b，相位捕获范围可以显著增加，从而允许使用较不准确的位置调零系统并且减少位置调零系统不能提供正确的位置初始化信号的机会。由于第一距离214a不同于第二距离214b，第一信号、第二信号和第三信号的组合在沿着x轴的大得多的平移之后重复自身，然后将会是假如第一距离214a与第二距离214b相同的情况。发明人已经发现，相位捕获范围通过一个因子增加，该因子可以通过将第一距离214a除以第一距离214a与第二距离214b之间的差来计算。因此，小的差会导致相位捕获范围的大的增加。

位置测量系统200可以用在光刻设备中以用于确定图案化装置支撑件MT和衬底台WT中的至少一个的位置。

光刻设备可以设置有另外的位置测量系统。位置测量系统200可以被布置为确定物体202沿着第一轴线(例如，y轴)的位置。另外的测量系统可以被布置为确定物体202沿着不同于第一轴线的第二轴线(例如，x轴)的位置。

位置测量系统200可以与编码器系统相结合来使用，编码器系统被布置为提供表示物体202的位置的编码器信号。编码器信号可以表示与由位置测量系统200提供的信号相同的物体202的位置，例如y位置。可替代地，编码器信号可以表示物体202在与位置测量系统200的信号不同的轴线中的位置。位置测量系统200可以用于校准编码器系统。

上述物体202的位置可以是沿着x轴、y轴和z轴中的一个或多个轴的位置。物体202的位置可以是围绕x轴、y轴和z轴中的一个或多个轴的旋转。

尽管反射表面204被示出为平行于xz平面的表面，反射表面204可以被不同地取向。反射表面204可以垂直于测量光束208a的方向，或者可以相对于测量光束208a处于另一角度。该角度可以是30度或45度或60度、或者适合于干涉仪206提供第一信号、第二信号和第三信号的任何其他角度。附加的反射表面可以被用来引导测量光束208a、测量光束208b、测量光束208c。附加的反射表面可以是静止的，或者可以连接到物体202，或者可以连接到干涉仪。

尽管在本文中可以具体参考光刻设备在IC制造中的使用，但是应当理解，本文中描述的光刻设备可以具有其他应用，诸如集成光学系统的制造、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员将认识到，在这样的替代应用的上下文中，术语“晶片”或“裸片”在本文中的任何使用可以被认为与更一般的术语“衬底”或“目标部分”分别同义。本文中提及的衬底可以在曝光之前或曝光之后在例如轨道(通常向衬底W施加抗蚀剂层并且使曝光后的抗蚀剂显影的工具)、计量工具和/或检查工具中被处理。另外，对衬底W进行多于一次的处理，例如以便产生多层IC，使得本文中使用的术语衬底W也可以指代已经包含多个处理的层的衬底W。

尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但是应当理解，本发明可以以与上述不同的方式来实践。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。因此，对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在不偏离下面阐述的权利要求的范围的情况下对所描述的本发明进行修改。

Claims (16)

1.一种位置测量系统，包括：

具有反射表面的物体，以及

用于确定所述物体的位置的干涉仪，

其中所述反射表面具有第一区域、第二区域和第三区域，

其中所述干涉仪被布置为通过照射所述第一区域来生成表示所述位置的第一信号，

其中所述干涉仪被布置为通过照射所述第二区域来生成表示所述位置的第二信号，

其中所述干涉仪被布置为通过照射所述第三区域来生成表示所述位置的第三信号，

其中沿着一个线，所述第一区域和所述第二区域相对于彼此处于第一距离处，

其中沿着所述线，所述第二区域和所述第三区域相对于彼此处于第二距离处，

其中沿着所述线，所述第一区域和所述第三区域相对于彼此处于第三距离处，

其中所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离彼此不同，

其中所述干涉仪被布置为基于所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号来提供表示所述物体沿着轴线的旋转的旋转信号，

其中所述轴线平行于所述反射表面并且垂直于所述线。

2.根据权利要求1所述的位置测量系统，进一步被布置为基于所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号来确定所述反射表面的形状。

3.根据前述权利要求中任一项所述的位置测量系统，其中所述反射表面具有第四区域和第五区域，

其中所述第四区域相对于所述线处于第一偏移处，

其中所述第五区域相对于所述线处于第二偏移处，

其中所述干涉仪被布置为通过照射所述第四区域来生成表示所述位置的第四信号，

其中所述干涉仪被布置为通过照射所述第五区域来生成表示所述位置的第五信号，

其中所述第一偏移的长度不同于所述第二偏移的长度。

4.根据权利要求3所述的位置测量系统，其中所述第一偏移的方向与所述第二偏移的方向相反。

5.根据权利要求3或4所述的位置测量系统，其中所述物体围绕另外的轴线可旋转，

其中所述位置测量系统被布置为基于所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号中的至少一个信号以及基于所述第四信号和所述第五信号中的至少一个信号来确定所述物体围绕所述另外的轴线的另外的旋转。

6.根据权利要求5所述的位置测量系统，其中所述另外的轴线平行于所述线。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的位置测量系统，其中所述物体包括第一反射表面和与所述第一反射表面分离的第二反射表面，

其中所述反射表面由所述第一反射表面和所述第二反射表面形成，

其中所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域在所述第一反射表面上，

其中所述第四区域和所述第五区域在所述第二反射表面上。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的位置测量系统，

其中所述反射表面具有第六区域，

其中所述干涉仪被布置为通过照射所述第六区域来生成表示所述位置的第六信号，

其中所述第六区域相对于所述线处于第三偏移处，

其中沿着所述线，所述第四区域和所述第五区域相对于彼此处于第四距离处，

其中沿着所述线，所述第五区域和所述第六区域相对于彼此处于第五距离处，

其中沿着所述线，所述第四区域和所述第六区域相对于彼此处于第六距离处，

其中所述第四距离、所述第五距离和所述第六距离彼此不同。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的位置测量系统，包括被布置为基于所述物体的旋转来提供旋转初始化信号的旋转调零系统，

其中所述位置测量系统被布置为基于所述旋转信号和所述旋转初始化信号来确定所述物体的绝对旋转。

10.根据前述权利要求中任一项所述的位置测量系统，包括被布置为基于所述物体的位置来提供位置初始化信号的位置调零系统，

其中所述位置测量系统被布置为基于所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号以及所述位置初始化信号来确定所述物体的绝对位置。

11.根据前述权利要求中任一项所述的位置测量系统，其中所述干涉仪包括双通干涉仪。

12.根据前述权利要求中任一项所述的位置测量系统，其中所述干涉仪包括被布置为传播第一测量光束、第二测量光束和第三测量光束的光学部件，

其中所述第一测量光束被布置为照射所述第一区域，

其中所述第二测量光束被布置为照射所述第二区域，

其中所述第三测量光束被布置为照射所述第三区域。

13.一种用于在根据前述权利要求中任一项所述的位置测量系统中使用的干涉仪。

14.一种光刻设备，包括：

根据权利要求1至12中任一项所述的位置测量系统，

图案化装置支撑件，用于保持具有图案的图案化装置，

投影系统，用于将所述图案投影到衬底上，以及

衬底台，用于保持所述衬底，

其中所述图案化装置支撑件和所述衬底台中的一项包括所述物体。

15.根据权利要求14所述的光刻设备，包括另外的测量系统，

其中所述位置测量系统被布置为确定所述物体沿着第一轴线的位置，

其中所述另外的测量系统被布置为确定所述物体沿着不同于所述第一轴线的第二轴线的位置。

16.根据权利要求14或15所述的光刻设备，包括被布置为提供表示所述物体的位置的编码器信号的编码器系统。