CN109564392B - 光刻设备、光刻投影设备和器件制造方法 - Google Patents

光刻设备、光刻投影设备和器件制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光刻设备，包括：‑基部框架(10)，适于将所述光刻设备(1)安装在支撑表面(9)上；‑投影系统(20)，所述投影系统包括：‑力框架(30)，‑光学元件(21)，所述光学元件能够相对于所述力框架移动，‑传感器框架(40)，所述传感器框架与所述力框架分开，‑至少一个传感器，适于监测所述光学元件，包括安装到所述传感器框架上的至少一个传感器元件(25)，‑力框架支撑件(31)，适于支撑在所述基部框架上的力框架，‑中间框架(45)，所述中间框架与所述力框架分开，‑传感器框架联接器(41)，适于将所述传感器框架耦接到所述中间框架，‑中间框架支撑件(46)，所述中间框架支撑件与所述力框架支撑件分开并且适于支撑位于所述基部框架上的所述中间框架。

Description

光刻设备、光刻投影设备和器件制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年7月22日提交的欧洲申请16180675.7的优先权，该欧洲申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及一种光刻设备、一种光刻投影设备和一种用于制造其中使用光刻设备的器件的方法。
背景技术
光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底(通常是在衬底的目标部分上)上的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成于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(例如包括管芯的一部分、一个或更多个管芯)上。典型地，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转移。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。常规的光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中，通过将整个图案一次曝光到目标部分上来辐射每个目标部分；在扫描器中，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同步扫描衬底来辐射每个目标部分。也有可能通过图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转移到衬底上。
光刻设备通常包括投影系统，所述投影系统包括至少一个光学元件，诸如反射镜或透镜。照射系统调节被发送到图案形成装置的辐射束。所述束从图案形成装置进入投影系统，投影系统将辐射束转移到衬底上。
光学元件需要相对于至少所述辐射束被准确地定位，以便实现期望的投影准确度，且于是减少在衬底上的图像中的重叠误差。
可选地，投影系统包括多个光学元件。在那种情况下，光学元件相对于彼此的位置需要被准确地控制，以便获得期望的投影准确度。当期望一个或更多个光学元件执行扫描运动以便例如补偿衬底的热膨胀时，这种位置控制变得更为复杂。
发明内容
期望提供一种光刻设备和一种允许获得良好投影准确度的光刻投影设备。
根据本发明的实施例，提供了一种光刻设备，包括：
-基部框架，适于将光刻设备安装在支撑表面上，
-投影系统，包括：
-力框架，
-能够相对于所述力框架移动的光学元件，
-传感器框架，所述传感器框架与所述力框架分开，
-至少一个传感器，适于监测所述光学元件，所述传感器包括安装到所述传感器框架上的至少一个传感器元件，
-力框架支撑件，适于支撑位于所述基部框架上的力框架，
-中间框架，所述中间框架与所述力框架分开，
-传感器框架联接器，适于将所述传感器框架耦接到所述中间框架，
-中间框架支撑件，所述中间框架支撑件与所述力框架支撑件分开并且适于支撑位于所述基部框架上的所述中间框架。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种光刻设备，包括：
-照射系统，配置成调节辐射束；
-支撑件，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中将图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束；
-基部框架，适于将所述光刻设备安装在支撑表面上；
-衬底台，构造成保持衬底；和
-投影系统，配置为将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上，所述投影系统包括：
-力框架，
-能够相对于力框架移动的光学元件，
-传感器框架，所述传感器框架与所述力框架分开，
-至少一个传感器，适于监测所述光学元件，所述传感器安装在所述传感器框架上，
-力框架支撑件，适于将所述力框架和所述基部框架彼此连接，
-中间框架，所述中间框架与所述力框架分开，
-传感器框架联接器，适于将所述传感器框架和所述中间框架彼此连接，
-中间框架支撑件，所述中间框架支撑件与所述力框架支撑件分开并且适于将所述中间框架与所述基部框架彼此连接。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种光刻投影设备，所述光刻投影设备被布置成将图案从图案形成装置投影到衬底上，所述光刻投影设备包括：
-基部框架，适于将光刻设备安装在支撑表面上，
-投影系统，包括：
-力框架，
-能够相对于所述力框架移动的光学元件，
-传感器框架，所述传感器框架与所述力框架分开，
-至少一个传感器，适于监测所述光学元件，所述传感器安装在所述传感器框架上，
-力框架支撑件，适于将所述力框架和所述基部框架彼此连接，
-中间框架，所述中间框架与所述力框架分开，
-传感器框架联接器，适于将所述传感器框架和所述中间框架彼此连接，
-中间框架支撑件，所述中间框架支撑件与所述力框架支撑件分开并且适于将所述中间框架与所述基部框架彼此连接。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种器件制造方法，包括将图案从图案形成装置转移到衬底上，其中，使用根据本发明的光刻设备。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种器件制造方法，包括将图案化的辐射束投影到衬底上，其中，使用根据本发明的光刻设备。
附图说明
现在将参考所附示意性附图、仅通过举例方式来描述本发明的实施例，在附图中对应的附图标记表示对应的部件，且在附图中：
图1描绘了根据本发明的实施例的光刻设备；
图2示意性地示出了根据本发明的光刻设备的第一实施例，
图3示意性地示出了根据本发明的光刻设备的第二实施例，
图4示意性地示出了根据本发明的光刻设备的第三实施例，
图5示意性地示出了根据本发明的光刻设备的第四实施例，
图6示意性地示出了根据本发明的光刻设备的第五实施例。
具体实施方式
图1示意性地描绘了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述设备包括照射系统(照射器)IL，配置成调节辐射束B(例如UV辐射束或任何其它合适的辐射束)；和掩模支撑结构(例如掩模台)MT，构造成支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与配置成根据某些参数准确地定位所述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“衬底支撑件”，构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置成根据某些参数准确地定位衬底的第二定位装置PW相连。所述设备还包括投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，配置成将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一个或更多个管芯)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，用以引导、成形、或控制辐射。
掩模支撑结构支撑所述图案形成装置的重量(即承载所述图案形成装置的重量)。掩模支撑结构以取决于图案形成装置的定向、光刻设备的设计、和诸如例如图案形成装置是否被保持在真空环境中的其他条件的方式保持图案形成装置。所述掩模支撑结构能够使用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。所述掩模支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要是固定的或可移动的。所述掩模支撑结构可以确保图案形成装置位于期望的位置处(例如相对于投影系统)。这里使用的任何术语“掩模版”或“掩模”可以被认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。
这里使用的术语“图案形成装置”应该被广义地解释为表示能够用于在辐射束的横截面上将图案赋予辐射束、以便在衬底的目标部分中形成图案的任何装置。应注意，赋予辐射束的所述图案可以不完全对应于衬底的目标部分中的所期望的图案，例如，如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征。通常，赋予辐射束的图案将对应于在目标部分中产生的器件(诸如集成电路)中的特定功能层。
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这样的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜能够独立地倾斜，以便沿不同的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”应该被广义地解释为包括任何类型的投影系统，包括折射光学系统、反射光学系统、反射折射光学系统、磁性光学系统、电磁光学系统和静电光学系统或其任意组合，视情况用于所使用的曝光辐射、或者用于诸如浸没液体的使用或真空的使用之类的其他因素。这里使用的任何术语“投影透镜”可以被认为与更上位的术语“投影系统”同义。
如此处所示出的，所述设备属于透射型(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备可以属于反射型(例如，采用如上文所提及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)或更多衬底台或“衬底支撑件”(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这些“多台”机器中，可以并行地使用附加的台或支撑件，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件用于曝光。
光刻设备也可以是这样一种类型：其中衬底的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充介于投影系统和衬底之间的空间。浸没液体也可以被施加至光刻设备中的其它空间，例如介于掩模和投影系统之间的空间。浸没技术能够用于增加投影系统的数值孔径。这里使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底的结构必须浸没在液体中；相反，“浸没”仅意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。
参照图1，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。例如，当源为准分子激光器时，所述源和所述光刻设备可以是分立的实体。在这种情况下，不认为所述源形成光刻设备的部分，且辐射束被借助于包括例如适合的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD从源SO传递至照射器IL。在其他情况下，例如当源为汞灯时，源可以是所述光刻设备的集成部分。源SO和照射器IL与需要时设置的束传递系统BD一起可以被称为辐射系统。
所述照射器IL可以包括配置成调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，能够调整照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别被称为σ-外部和σ-内部)。此外，照射器IL可以包括各种其他部件，诸如，积分器IN和聚光器CO。所述照射器可以用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所期望的均匀性和强度分布。
所述辐射束B入射到保持在掩模支撑结构(例如，掩模台MT)上的图案形成装置(例如，掩模MA)上，并且通过图案形成装置来形成图案。在已横穿掩模MA的情况下，辐射束B传递通过投影系统PS，所述投影系统将所述束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置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)，能够准确地移动衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于辐射束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，能够将第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于辐射束B的路径准确地定位掩模MA。通常，可以借助于构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)来实现掩模台MT的移动。类似地，可以使用构成第二定位装置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“衬底支撑件”的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以通过使用掩模对准标记Ml、M2和衬底对准标记Pl、P2来对准掩模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，但是它们可以位于多个目标部分之间的空间(这些公知为划线对准标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下，掩模对准标记可以位于所述管芯之间。
所描绘出的设备可以用于下列模式中的至少一种：
1.在步进模式中，在将掩模台MT或“掩模支撑件”和衬底台WT或“衬底支撑件”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“衬底支撑件”沿X和/或Y方向移位，使得能够对不同目标部分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目标部分C的尺寸。
2.在步进模式中，在将掩模台MT或“掩模支撑件”和衬底台WT或“衬底支撑件”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“衬底支撑件”相对于掩模台MT或“掩模支撑件”的速度和方向可以由投影系统PS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目标部分(沿扫描方向)的高度。
3.在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的掩模台MT或“掩模支撑件”保持为基本静止，并且在所述衬底台WT或“衬底支撑件”被移动或扫描的同时，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“衬底支撑件”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。这种操作模式能够易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如，如上所提及类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
也可采用上文所描述的使用模式的组合和/或变型，或完全不同的使用模式。
图2示意性地示出了根据本发明的光刻设备1的第一实施例。
光刻设备1包括基部框架10。基部框架10适于将光刻设备1安装在支撑表面9上。所述支撑表面9可以例如是工厂地板、底座(foundation)或基座(pedestal)。基部框架10可选地由一个或更多个支撑件(在图2中由弹簧8示意性地示出)布置在支撑表面上。
光刻设备1还包括投影系统20。投影系统20包括至少一个光学元件21，在该示例中是反射镜。
投影系统20还包括力框架30。在图2所示的实施例中，光学元件21由磁重力补偿器24支撑在力框架上。设置致动器22以移动光学元件21，例如以便控制光学元件21的位置或允许光学元件21执行扫描运动。向致动器22提供弹性地安装的反作用块23。可选地，反作用块23设置有隔振器。光学元件21相对于力框架30是可移动的。
投影系统20还包括传感器框架40。传感器框架40与力框架30分开。因此，力框架30能够独立于传感器框架40移动。当力框架30移动或变形时，该移动或变形不会直接转移到传感器框架40。这种布置提供了力框架30和传感器框架40之间的进一步断开，使得力框架30的振动、力和变形不会转移到，或至少在较小程度上转移到传感器框架40。
投影系统还包括传感器。传感器包括至少一个传感器元件25，其布置在传感器框架40上。传感器适于监测光学元件21。
可选地，传感器适于生成与光学元件21相对于传感器框架40的位置有关的测量数据。传感器可以例如包括干涉测量装置、基于编码器的装置(包括例如线性编码器)或电容式传感器。
传感器可选地包括传感器发送器/接收器元件和传感器目标元件。如果传感器是基于编码器的装置，则传感器可选地包括光栅，例如一维或二维光栅，所述光栅例如布置在光学元件21和编码器头上，其包括束源和至少一个接收器元件，该接收器元件适于接收来自光栅的束，该编码器头例如布置在传感器框架40上。替代地，光栅可以布置在传感器框架40上，且编码器头可以布置在光学元件21上。
如果传感器是基于干涉仪的，则传感器包括反射镜元件、光束的源、和接收器，所述反射镜元件例如布置在光学元件21上，所述接收器适于接收来自反射镜元件的束。光束的源被布置成使得光束照射位于光学元件21上的反射镜元件。替代地，反射镜元件可以例如布置在传感器框架40上。
光刻设备1还包括力框架支撑件31，适于支撑位于基部框架10上的力框架30。
此外，光刻设备1包括中间框架45，所述中间框架与力框架30分开。因此，力框架30可独立于中间框架45移动。当力框架30移动或变形时，这种移动或变形不会直接转移到中间框架45。这种布置提供了力框架30和传感器框架40之间的进一步断开，使得力框架30的振动、力和变形不会转移到，或至少在较小程度上转移到传感器框架40。在图2的实施例中，中间框架45布置在传感器框架40的下方，但在替代实施例中，中间框架45可以布置在传感器40的上方。
传感器框架40通过传感器框架联接器41耦接到中间框架45。传感器框架联接器41可以例如是或包括具有隔振器的传感器框架支撑件，或磁性联接装置，诸如磁性重力补偿器。
中间框架45由中间框架支撑件46而支撑在基部框架10上，中间框架支撑件46与力框架支撑件31分开。
这种布置使得力框架30的移动和变形，例如由光学元件21相对于力框架30的移动(例如，出于相对于所述束或相对于投影系统的其他光学元件来定位所述光学元件21的目的，或由于被施加到光学元件21上的扫描运动引起)引起的力框架30的移动和变形，不被直接转移到传感器框架40。这种布置提供了力框架30和传感器框架40之间的进一步断开，使得力框架30的振动、力和变形不会转移到，或至少在较小程度上转移到传感器框架40。这增加了传感器框架40的稳定性和位置准确度，这例如允许更准确地确定光学元件21的位置。更准确地确定光学元件21的位置允许更准确地定位光学元件21，这增加了投影准确度并因此减少了重叠。
此外，力框架30与基部框架10的振动隔离、以及传感器框架与基部框架10的振动隔离两者都能够彼此独立地被优化。这允许分别对力框架30和传感器框架40的振动隔离进行特定优化，同时考虑到这些子系统中的每一个子系统的特定要求和环境。例如，力框架30的振动隔离能够被设计成适应光学元件21的相对大的位移(例如，如果期望光学元件21的扫描运动)，同时传感器框架40可以是在相对较低的频率的情况下提供高水平的振动隔离。通过应用本发明，不需要在那些有时相互矛盾的要求之间达成妥协。
因为本发明允许这种单独的优化，所以能够提高传感器框架40的稳定性和定位准确度。同样，这允许更准确地确定光学元件21的位置，并且更精确地确定光学元件21的位置允许更准确地定位光学元件21，这增加了投影准确度并因此减少了重叠误差。
在图2的实施例中，力框架支撑件31包括隔振器32。传感器框架联接器41包括隔振器42。中间框架支撑件46包括隔振器47。
可选地，每个隔振器32、42、47包括气动隔振器装置或多个气动隔振器装置。气动隔振器装置的使用允许从大量可用产品中选择特定的隔离频率(在此之上的振动将被有效地阻尼)，每种产品都具有产品规格的特定组合，因为许多形状和大小的气动隔振器装置可以容易地获得。
可选地，力框架支撑件31和中间框架支撑件46两者都包括具有隔离频率的隔振器32、47。隔振器有效地抑制高于隔离频率的振动，因此隔离振动对于频率高于隔离频率的振动是有效的。力框架支撑件31的隔振器32的隔离频率可选地高于中间框架支撑件46的隔振器47的隔离频率。这允许已经在相对低频率开始的传感器框架40的有效振动隔离。对力框架30的低频范围内的振动隔离的要求不像对传感器框架40的低频范围内的振动隔离的要求那么严格，因此力框架支撑件31可以具备更简单和/或更便宜的隔振器。
可选地，传感器框架联接器41和中间框架支撑件46两者都包括具有隔离频率的隔振器42、47。传感器框架联接器41的隔振器42的隔离频率可选地高于中间框架支撑件46的隔振器47的隔离频率。因此传感器框架40的振动隔离是两步骤布置，这允许优化振动隔离的设计。具有串联的两个隔振器42、47的这种布置提供针对具有高频的振动的增强的隔离。
可选地，根据图2的光刻设备1还包括力框架控制系统50。力框架控制系统50包括力框架位置传感器51、力框架致动器33和力框架致动器控制装置52。
力框架位置传感器51生成与力框架30相对于传感器框架40的位置有关的测量数据。力框架位置传感器51例如包括干涉测量装置、基于编码器的装置(包括例如线性编码器)或电容式传感器。可选地，力框架位置传感器51包括多个传感器元件。
力框架位置传感器51可选地包括传感器发送器/接收器元件和传感器目标元件。可选地，力框架位置传感器包括多个传感器发送器/接收器元件和传感器目标元件。如果力框架位置传感器51是基于编码器的装置，则传感器可选地包括光栅，例如一维或二维光栅，所述光栅例如布置在力框架30和编码器头上，其包括束源和至少一个接收器元件，该接收器元件适于接收来自光栅的束，该编码器头例如布置在传感器框架40上。替代地，光栅可以布置在传感器框架40上，且编码器头可以布置在力框架30上。
如果传感器是基于干涉仪的，则传感器包括反射镜元件、光束的源、和接收器，所述反射镜元件例如布置在力框架30上，所述接收器适于接收来自反射镜元件的束。光束的源被布置成使得光束照射位于力框架30上的反射镜元件。替代地，反射镜元件可以例如布置在传感器框架40上。
力框架致动器33适于相对于传感器框架40移动力框架30。可选地，力框架致动器33被集成到力框架支撑件31中，这使得力框架支撑件31变成主动式支撑件。增加致动器使得力框架支撑件适于使力框架30相对于传感器框架40(以及相对于基部框架10)移动，这允许主动地控制力框架30相对于传感器框架40的位置。这允许提高所述光学元件21的定位准确度，且从而允许改善投影准确度并且减少重叠。力框架致动器33例如是电磁致动器，诸如洛伦兹致动器或磁阻致动器。
力框架控制系统50的力框架致动器控制装置52适于接收来自力框架位置传感器51的测量数据并基于所接收的测量数据来控制力框架致动器33。
可选地，在图2的实施例中，传感器框架联接器41和/或中间框架支撑件46是被动式的。在该变型中，传感器框架联接器41不具备致动器，使得传感器框架40不会相对于中间框架45主动地移动。同样，中间框架支撑件46不具备致动器，从而中间框架45不相对于基部框架10主动地移动。替代地，传感器框架联接器41和/或中间框架支撑件46可包括致动器，以便主动地使传感器框架40相对于中间框架45移动，和/或主动地使中间框架45相对于基部框架10移动。
图3示出了根据本发明的光刻设备1的第二实施例，其是图2的实施例的变型。
在图3的实施例中，基部框架包括第一基部框架部分10a和第二基部框架部分10b。第一基部框架部分10a和第二基部框架部分10b可相对于彼此移动。可选地，第一基部框架部分10a和第二基部框架部分10b彼此分开。替代地，第一基部框架部分10a和第二基部框架部分10b可以通过柔性连接件(例如弹性铰链)彼此连接。作为另一替代方案，第一基部框架部分10a和第二基部框架部分10b可以通过包括隔振器的连接件彼此连接。作为另一替代方案，第一基部框架部分10a和第二基部框架部分10b可以由可变形密封件彼此连接，该可变形密封件布置成桥接介于第一基部框架部分10a和第二基部框架部分10b之间的间隙。
基部框架部分10a、10b适于将光刻设备1安装在支撑表面9上。支撑表面9可以例如是工厂地板、底座或基座。基部框架部分10a、10b可选地由一个或更多个支撑件(在图3中由弹簧8a、8b示意性地示出)布置在支撑表面上。
在根据图3的实施例中，力框架支撑件31连接到第一基部框架部分10a，且中间框架支撑件46连接到第二基部框架部分10b。这种布置提供了力框架30和传感器框架40之间的进一步断开，使得力框架30的振动、力和变形不会转移到，或至少在较小程度上转移到传感器框架40。
图4示出了根据本发明的光刻设备1的第三实施例，其是图2的实施例的变型。
在图4的实施例中，光刻设备还包括晶片台60和晶片台测量框架61。此外，设置了晶片台测量框架联接器62，其适于将晶片台测量框架61耦接到中间框架45。晶片台测量框架61可以布置在中间框架45的上方或下方。晶片台测量框架联接器62可以例如是、或包括具有隔振器的传感器框架支撑件，或者磁性联接装置，诸如磁性重力补偿器。
晶片台60适于支撑和定位衬底。需要准确地监测晶片台60的位置。为此，设置至少一个位置传感器，例如，基于干涉仪的传感器、基于编码器的传感器和/或电容传感器。每个传感器包括布置在晶片台测量框架61上的至少一个传感器元件。可选地，根据图4的光刻设备还包括图6中所示类型的晶片台测量控制系统90。
图5示出了根据本发明的光刻设备1的第四实施例，其是图4的实施例的变型。
在图5的实施例中，中间框架包括第一中间框架部分45a和第二中间框架部分45b。第一中间框架部分45a和第二中间框架部分45b可相对于彼此移动。可选地，第一中间框架部分45a和第二中间框架部分45b彼此分开。可选地，第一中间框架部分45a和第二中间框架部分45b可以由柔性连接件(例如弹性铰链)彼此连接。作为另一替代方案，第一中间框架部分45a和第二中间框架部分45b可以通过包括隔振器的连接件彼此连接。作为另一替代方案，第一中间框架部分45a和第二中间框架部分45b可以通过可变形密封件彼此连接，该可变形密封件布置成桥接介于第一中间框架部分45a和第二中间框架部分45b之间的间隙。
在图5的实施例中，传感器框架联接器41连接到第一中间框架部分45a，并且晶片台测量框架联接器62连接到第二中间框架部分45b。这种布置提供了晶片台测量框架61和传感器框架40之间的断开，使得晶片台测量框架61的振动、力和变形不会转移到，或者至少在较小程度上转移到传感器框架40。另外，这允许关于在光刻设备内选择第一中间框架部分45a和第二中间框架部分45b的位置方面的设计自由度。
可选地，在根据图5的实施例中，中间框架支撑件46连接到第一中间框架部分45a。光刻设备1还包括次级中间框架支撑件63。次级中间框架支撑件63适于将第二中间框架部分45b连接到基部框架10。
可选地，次级中间框架支撑件63包括隔振器64。可选地，隔振器64包括气动隔振器装置或多个气动隔振器装置。
可选地，在这个实施例中，基部框架10包括第三基部框架部分，次级中间框架支撑件63连接到第三基部框架部分。基部框架可选地还包括第一基部框架部分和第二基部框架部分。第一基部框架部分、第二基部框架部分和第三框架部分可相对于彼此移动。可选地，第一基部框架部分、第二基部框架部分和第三框架部分可彼此分开。替代地，第一基部框架部分、第二基部框架部分和第三基部框架部分中的至少两个可以由柔性连接件(例如弹性铰链)彼此连接。作为另一个替代方案，第一基部框架部分、第二基部框架部分和第三基部框架部分中的至少两个可以通过包括隔振器的连接件彼此连接。作为另一个替代方案，第一基部框架部分、第二基部框架部分和第三基部框架部分中的至少两个可以由可变形密封件彼此连接，所述可变形密封件布置成桥接介于相应基部框架部分之间的间隙。可选地，力框架支撑件31连接到第一基部框架部分，中间框架支撑件46连接到第二基部框架部分。
替代地，基部框架10包括主基部框架部分和次级基部框架部分。主基部框架部分和次级基部框架部分可相对于彼此移动。可选地，主基部框架部分和次级基部框架部分彼此分开。替代地，主基部框架部分和次级基部框架部分可以由柔性连接件(例如，弹性铰链)彼此连接。作为另一替代方案，主基部框架部分和次级基部框架部分可以通过包括隔振器的连接件彼此连接。作为另一替代方案，主基部框架部分和次级基部框架部分可以由可变形密封件彼此连接，该可变形密封件布置成桥接介于相应基部框架部分之间的间隙。可选地，力框架支撑件31连接到主基部框架部分，且次级中间框架支撑件63连接到次级基部框架部分。可选地，力框架支撑件31和次级中间框架支撑件63两者都连接到主基部框架部分，且中间框架支撑件46连接到次级基部框架部分。
可选地，在图5的实施例中，光刻设备还包括第二中间框架部分控制系统70。第二中间框架部分控制系统70包括第二中间框架部分位置传感器71、第二中间框架部分致动器65和第二中间框架部分致动器控制装置72。
次级中间框架位置传感器71适于产生与次级中间框架45b相对于传感器框架40的位置有关的测量数据。次级中间框架位置传感器71可以例如包括干涉测量装置、基于编码器的装置(包括例如线性编码器)或电容传感器。
次级中间框架位置传感器71可选地包括传感器发送器/接收器元件和传感器目标元件。如果次级中间框架位置传感器71是基于编码器的装置，则传感器可选地包括光栅，例如一维或二维光栅，所述光栅例如布置在次级中间框架45b和编码器头上，其包括束源和至少一个接收器元件，该接收器元件适于接收来自光栅的束，该编码器头例如布置在传感器框架40上。替代地，光栅可以布置在传感器框架40上，且编码器头可以布置在次级中间框架45b上。
如果传感器是基于干涉仪的，则传感器包括反射镜元件、光束的源、和接收器，所述反射镜元件例如布置在次级中间框架45b上，所述接收器接收来自反射镜元件的束。光束的源被布置成使得光束照射次级中间框架45b上的反射镜元件。替代地，反射镜元件可以例如布置在传感器框架40上。
次级中间框架致动器65适于使次级中间框架45b相对于传感器框架40移动。可选地，次级中间框架致动器65被集成到次级中间框架支撑件63中，这使得次级中间框架支撑件63成为主动式支撑件。增加致动器使得次级中间框架支撑件适于使次级中间框架45b相对于传感器框架40(以及相对于基部框架10)移动，这允许主动控制次级中间框架45b的相对于传感器框架40的位置。这允许提高光学元件21的定位准确度，以及随之改善了投影准确度并且减少了重叠。另外，在一些实施例中，晶片台60的位置测量系统的要求水平例如能够相对于所需的测量范围被降低。次级中间框架致动器65例如是电磁致动器，诸如洛伦兹致动器或磁阻致动器。
次级中间框架控制系统70的次级中间框架致动器控制装置72适于接收来自次级中间框架位置传感器71的测量数据并基于所接收的测量数据控制次级中间框架致动器65。
可选地，根据图4的光刻设备还包括图6中所示类型的晶片台测量控制系统90。
图6示出了根据本发明的光刻设备1的第五实施例，其是图5的实施例的变型。
在图6的实施例中，光刻设备还包括配置成调节辐射束的照射系统80。照射系统80包括照射器框架81和照射器框架支撑件82。此外，通常也将存在图案形成系统75。图案形成系统75布置在照射系统80和投影系统20之间。
照射器框架81与投影系统20的传感器框架40分开。照射器框架支撑件82适于将照射器框架81连接到基部框架10。照射器框架支撑件82与力框架支撑件31分开，并且与中间框架支撑件46分开。可选地，基部框架10包括主基部框架部分和次级基部框架部分，且照射器框架支撑件82被布置在主基部框架部分，且中间框架支撑件46被布置在次级基部框架部分。
在图6的实施例中，照射器框架支撑件82包括隔振器83。可选地，隔振器83包括气动隔振器装置或多个气动隔振器装置。
可选地，在图6的实施例中，光刻设备还包括照射器框架控制系统85。照射器框架控制系统85包括照射器框架位置传感器86、照射器框架致动器84和照射器框架致动器控制装置87。
照射器框架位置传感器86适于生成与照射器框架81的相对于传感器框架40的位置有关的测量数据。照射器框架位置传感器86例如包括干涉测量装置、基于编码器的装置(包括例如线性编码器)或电容式传感器。
照射器框架位置传感器86可选地包括传感器发送器/接收器元件和传感器目标元件。如果照射器框架位置传感器86是基于编码器的装置，则传感器可选地包括光栅，例如一维或二维光栅，所述光栅例如布置在照射器框架81和编码器头上，其包括束源和至少一个接收器元件，该接收器元件适于接收来自光栅的束，该编码器头例如布置在传感器框架40上。替代地，光栅可以布置在传感器框架40上，编码器头可以布置在照射器框架81上。
如果传感器是基于干涉仪的，则传感器包括反射镜元件、光束的源、和接收器，所述反射镜元件例如布置在照射器框架81上，所述接收器适于接收来自反射镜元件的束。光束的源被布置成使得光束照射位于照射器框架81上的反射镜元件。替代地，反射镜元件可以例如布置在传感器框架40上。
照射器框架致动器84适于相对于传感器框架40移动照射器框架81。可选地，照射器框架致动器84被集成到照射器框架支撑件82中，这使得照射器框架支撑件82变成主动式支撑件。增加致动器使得照射器框架支撑件适于使照射器框架81相对于传感器框架40(以及相对于基部框架10)移动，这允许主动地控制所述照射器框架81的相对于传感器框架40的位置。照射器框架致动器84例如是电磁致动器，诸如洛伦兹致动器或磁阻致动器。
照射器框架控制系统85的照射器框架致动器控制装置87适于接收来自照射器框架位置传感器86的测量数据并且基于所接收的测量数据控制照射器框架致动器84。
可选地，在图6的实施例中，光刻设备还包括晶片台测量框架控制系统90。晶片台测量框架控制系统90包括晶片台测量框架位置传感器91、晶片台测量框架致动器93和晶片台测量框架致动器控制装置92。
晶片台测量框架位置传感器91适于生成与晶片台测量框架61的相对于传感器框架40的位置有关的测量数据。晶片台测量框架位置传感器91可以例如包括干涉测量装置、基于编码器的装置(包括例如线性编码器)或电容式传感器。
晶片台测量框架位置传感器91可选地包括传感器发送器/接收器元件和传感器目标元件。如果晶片台测量框架位置传感器91是基于编码器的装置，则传感器可选地包括光栅，例如一维或二维光栅，所述光栅例如布置在晶片台测量框架61和编码器头上，其包括束源和至少一个接收器元件，该接收器元件适于接收来自光栅的束，该编码器头可以例如布置在传感器框架40上。替代地，光栅可以布置在传感器框架40上，编码器头可以布置在晶片台测量框架61上。
如果传感器是基于干涉仪的，则传感器包括反射镜元件、光束的源、和接收器，所述反射镜元件例如布置在晶片台测量框架61上，所述接收器适于接收来自反射镜元件的束。光束的源被布置成使得光束照射位于晶片台测量框架61上的反射镜元件。替代地，反射镜元件可以例如布置在传感器框架40上。
晶片台测量框架致动器93适于相对于传感器框架40移动所述晶片台测量框架61。晶片台测量框架致动器93例如是电磁致动器，诸如洛伦兹致动器或磁阻致动器。
晶片台测量框架控制系统90的晶片台测量框架致动器控制装置92适于接收来自晶片台测量框架位置传感器91的测量数据并且基于所接收的测量数据来控制晶片台测量框架致动器93。
替代地或另外，由晶片台测量框架位置传感器91产生的测量信号用于计算晶片台60相对于传感器框架40的位置。测量信号可用于主动地控制晶片台测量框架60的位置，或晶片台位置测量布置的部分的位置。
晶片台测量控制系统90也能够应用于图4和图5的实施例。
尽管可在本文中具体地参考光刻设备在集成电路(IC)的制造中的使用，但是，应该理解，本文中所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。本领域技术人员将理解，在这种替代应用的上下文中，这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”可以被认为分别与更上位的术语“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施加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/或检查工具中。在适用的情况下，可以将本文的公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以被处理一次以上，例如为产生多层IC，使得本文中所使用的术语“衬底”也可以指代已经包含多个已处理层的衬底。
尽管上面已经在光学光刻术的情境中具体提及了根据本发明的实施例的使用，但是应当理解，这些实施例可以用于其他应用，例如压印光刻术，并且在上下文允许的情况下，不限于光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的形貌限定了在衬底上产生的图案。图案形成装置的形貌可以被压制到提供给衬底上的抗蚀剂层中，于是抗蚀剂通过施加电磁辐射、热、压力或者它们的组合而被固化。在抗蚀剂被固化之后该图案形成装置被移出抗蚀剂，在其中留下图案。
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(例如具有等于或约为365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5nm至20nm的范围内的波长)以及诸如离子束或电子束这样的粒子束。
在上下文允许的情况下，术语“透镜”可以指代各种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、磁性式的、电磁式的、和静电式的光学部件。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该理解，本发明可以用与上述不同的方式来实现。例如，本发明可以采取包含一个或更多个描述上述方法的机器可读指令序列的计算机程序、或于存储有该计算机程序的数据储存介质(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。
以上的描述旨在是说明性的，而非限制性的。因此，本领域的技术人员将明白，在不背离下面阐述的权利要求书的范围的情况下，可以对所描述的发明进行修改。

Claims (15)

1.一种光刻设备，包括：
-基部框架，适于将所述光刻设备安装在支撑表面上，
-投影系统，所述投影系统包括：
-力框架，
-光学元件，所述光学元件能够相对于所述力框架移动，
-传感器框架，所述传感器框架与所述力框架分开，
-至少一个传感器，适于监测所述光学元件，所述至少一个传感器包括安装到所述传感器框架上的至少一个传感器元件，
-力框架支撑件，适于支撑在所述基部框架上的力框架，
-中间框架，所述中间框架与所述力框架分开，
-传感器框架联接器，适于将所述传感器框架耦接到所述中间框架，
-中间框架支撑件，所述中间框架支撑件与所述力框架支撑件分开并且适于支撑在所述基部框架上的所述中间框架，
其中，所述力框架支撑件通过抵靠所述基部框架而直接接触所述基部框架，并且所述中间框架支撑件通过抵靠所述基部框架而直接接触所述基部框架；并且
其中，所述光学元件由磁重力补偿器沿着所述力框架支撑件支撑所述力框架的方向而支撑在所述力框架上；并且所述投影系统还包括致动器和向所述致动器提供的弹性地安装的反作用块，所述致动器和所述反作用块串联连接于所述光学元件与所述力框架之间。
2.根据权利要求1所述的光刻设备，
其中，所述力框架支撑件、所述传感器框架联接器和所述中间框架支撑件中的至少一个包括隔振器。
3.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，
其中，所述光刻设备还包括力框架控制系统，所述力框架控制系统包括：
-力框架位置传感器，适于生成与所述力框架的相对于所述传感器框架的位置有关的测量数据，
-力框架致动器，适于相对于所述传感器框架移动所述力框架，
-力框架致动器控制装置，适于接收来自所述力框架位置传感器的测量数据并且基于所接收的测量数据来控制所述力框架致动器。
4.根据权利要求3所述的光刻设备，
其中，所述力框架致动器构成所述力框架支撑件的一部分。
5.根据权利要求1所述的光刻设备，
其中，所述传感器框架联接器是被动式的。
6.根据权利要求1所述的光刻设备，
其中，所述基部框架包括第一基部框架部分和第二基部框架部分，所述第一基部框架部分和第二基部框架部分能够相对于彼此移动，
其中，所述力框架支撑件连接到所述第一基部框架部分，和
其中，所述中间框架支撑件连接到所述第二基部框架部分。
7.根据权利要求1所述的光刻设备，
其中，所述力框架支撑件和所述中间框架支撑件两者都包括具有隔离频率的隔振器，和
其中，所述力框架支撑件的隔振器的隔离频率高于所述中间框架支撑件的所述隔振器的隔离频率。
8.根据权利要求1所述的光刻设备，
其中，所述传感器框架联接器和所述中间框架支撑件两者都包括具有隔离频率的隔振器，和
其中，所述传感器框架联接器的隔振器的隔离频率高于所述中间框架支撑件的所述隔振器的隔离频率。
9.根据权利要求1所述的光刻设备，
其中，所述光刻设备还包括晶片台测量框架和晶片台测量框架联接器，所述晶片台测量框架联接器适于将所述晶片台测量框架耦接到所述中间框架。
10.根据权利要求9所述的光刻设备，
其中，所述中间框架包括第一中间框架部分和第二中间框架部分，所述第一中间框架部分和第二中间框架部分能够相对于彼此移动，
其中，所述传感器框架联接器连接到所述第一中间框架部分，和
其中，所述晶片台测量框架联接器连接到所述第二中间框架部分。
11.根据权利要求9-10中任一项所述的光刻设备，
其中，所述光刻设备还包括晶片台测量框架控制系统，所述晶片台测量框架控制系统包括：
-晶片台测量框架位置传感器，适于生成与所述晶片台测量框架的相对于所述传感器框架的位置有关的测量数据。
12.根据权利要求中1所述的光刻设备，
其中，所述光刻设备还包括配置成调节辐射束的照射系统，所述照射系统包括：
-照射器框架，所述照射器框架与所述投影系统的传感器框架分开，和
-照射器框架支撑件，适于将所述照射器框架连接到所述基部框架并且与所述力框架支撑件和所述中间框架支撑件分开。
13.根据权利要求12所述的光刻设备，
其中，所述光刻设备还包括照射器框架控制系统，所述照射器框架控制系统包括：
-照射器框架位置传感器，适于生成与所述照射器框架的相对于所述传感器框架的位置有关的测量数据，
-照射器框架致动器，适于相对于所述传感器框架移动所述照射器框架，
-照射器框架致动器控制装置，适于接收来自所述照射器框架位置传感器的测量数据并且基于所接收的测量数据来控制所述照射器框架致动器。
14.一种光刻设备，包括：
-照射系统，所述照射系统配置成调节辐射束；
-支撑件，所述支撑件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中将图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束；
-基部框架，适于将所述光刻设备安装在支撑表面上；
-衬底台，构造成保持衬底；和
-投影系统，配置为将图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上，所述投影系统包括：
-力框架，
-光学元件，所述光学元件能够相对于所述力框架移动，
-传感器框架，所述传感器框架与所述力框架分开，
-至少一个传感器，适于监测所述光学元件，所述传感器安装在所述传感器框架上，
-力框架支撑件，适于将所述力框架和所述基部框架彼此连接，
-中间框架，所述中间框架与所述力框架分开，
-传感器框架联接器，适于将所述传感器框架和所述中间框架彼此连接，
-中间框架支撑件，所述中间框架支撑件与所述力框架支撑件分开并且适于将所述中间框架与所述基部框架彼此连接，
其中，所述力框架支撑件通过抵靠所述基部框架而直接接触所述基部框架，并且所述中间框架支撑件通过抵靠所述基部框架而直接接触所述基部框架；并且
其中，所述光学元件由磁重力补偿器沿着所述力框架支撑件支撑所述力框架的方向而支撑在所述力框架上；并且所述投影系统还包括致动器和向所述致动器提供的弹性地安装的反作用块，所述致动器和所述反作用块串联连接于所述光学元件与所述力框架之间。
15.一种光刻投影设备，布置成将图案从图案形成装置投影到衬底上，包括：
-基部框架，适于将光刻设备安装在支撑表面上，
-投影系统，所述投影系统包括：
-力框架，
-能够相对于所述力框架移动的光学元件，
-传感器框架，所述传感器框架与所述力框架分开，
-至少一个传感器，适于监测所述光学元件，所述传感器安装在所述传感器框架上，
-力框架支撑件，适于将所述力框架和所述基部框架彼此连接，
-中间框架，所述中间框架与所述力框架分开，
-传感器框架联接器，适于将所述传感器框架和所述中间框架彼此连接，
-中间框架支撑件，所述中间框架支撑件与所述力框架支撑件分开并且适于将所述中间框架与所述基部框架彼此连接，
其中，所述力框架支撑件通过抵靠所述基部框架而直接接触所述基部框架，并且所述中间框架支撑件通过抵靠所述基部框架而直接接触所述基部框架；并且
其中，所述光学元件由磁重力补偿器沿着所述力框架支撑件支撑所述力框架的方向而支撑在所述力框架上；并且所述投影系统还包括致动器和向所述致动器提供的弹性地安装的反作用块，所述致动器和所述反作用块串联连接于所述光学元件与所述力框架之间。
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