CN112154378A - 高稳定性准直器组件、光刻装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种光刻系统包括：被配置为产生辐射束的照射系统、被配置为支撑被配置为在束上赋予图案的图案形成装置的支撑部、被配置为将图案化束投影到衬底上的投影系统、以及包括照射器的对准系统。照射器包括光纤、光纤保护器(714)、包括被配置为支撑光纤保护器的第一支撑臂组件的光纤支撑部(700)、光学系统、以及包括被配置为支撑光学系统的第二支撑臂组件的光学系统支撑部。

Description

高稳定性准直器组件、光刻装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月16日提交的美国临时专利申请号62/672,260的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及对准装置和系统，例如，用于光刻装置和系统的对准源。

背景技术

光刻装置是一种将期望图案施加到衬底上、通常是施加到衬底的目标部分上的机器。光刻装置可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将图案化装置(其替代地称为掩模或掩模版)用于生成要形成在IC的单个层上的电路图案。该图案可以被转印到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或若干管芯的一部分)上。图案的转印通常是经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行的。通常，单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻装置包括：所谓的步进器，其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；以及所谓的扫描器，其中通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案来照射每个目标部分，同时同步地平行或反平行于该扫描方向扫描目标部分。也可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案化装置转印到衬底上。

另一种光刻系统是干涉光刻系统，其中没有图案形成装置，而是将束分成两束，并且通过使用反射系统使两束干涉衬底的目标部分。干涉导致在衬底的目标部分处形成线。

在光刻操作期间，不同的处理步骤可能需要在衬底上顺序形成不同的层。因此，可能有必要相对于在其上形成的之前的图案以高精度地定位衬底。通常，对准标记被放置在要对准的衬底上，并且相对于第二物体定位。光刻装置可以使用对准装置来检测对准标记的位置并且使用对准标记来对准衬底，以确保从掩模进行准确的曝光。测量在两个不同层的对准标记之间的未对准作为重叠误差。

为了监测光刻过程，测量图案化衬底的参数。例如，参数可以包括在图案化衬底中或在其上形成的连续层之间的重叠误差、以及显影的光致抗蚀剂的临界线宽(CD)。该测量可以在产品衬底和/或专用量测目标上执行。有多种技术用于测量在光刻过程中形成的微观结构，包括使用扫描电子显微镜和各种专用工具。一种快速且无创形式的专用检查工具是散射仪，其中将辐射束引导到衬底表面上的目标上，并且测量散射或反射束的性质。通过比较束在被衬底反射或散射之前和之后的性质，可以确定衬底的性质。例如，这可以通过将反射束与存储在与已知衬底性质相关联的已知测量结果的库中的数据进行比较来完成。光谱散射仪将宽带辐射束引导到衬底上，并且测量散射到特定窄角度范围内的辐射的光谱(作为波长的函数的强度)。相反，角分辨散射仪使用单色辐射束，并且测量散射辐射的强度与角度的关系。

这样的光学散射仪可以用于测量参数，诸如显影的光致抗蚀剂的临界尺寸或在图案化的衬底中或之上形成的两层之间的重叠误差(OV)。可以通过比较照射束在被衬底反射或散射之前和之后的性质来确定衬底的性质。

对准组件需要在变化的环境条件下的精度。因此，需要提供一种无论环境条件如何都能够减轻不对准的光学对准组件。

发明内容

在一个示例中，一种光刻系统包括：被配置为产生辐射束的照射系统、被配置为支撑被配置为在束上赋予图案的图案形成装置的支撑部、被配置为将图案化束投影到衬底上的投影系统、以及包括照射器的对准系统。在一个示例中，照射器包括光纤、光纤保护器、包括被配置为支撑光纤保护器的第一支撑臂组件的光纤支撑部、光学系统、以及包括被配置为支撑光学系统的第二支撑臂组件的光学系统支撑部。

在一个示例中，一种照射器包括光纤、光纤保护器、包括被配置为支撑光纤保护器的第一支撑臂组件的光纤支撑部、光学系统、以及包括被配置为支撑光学系统的第二支撑臂组件的光学系统支撑部。在一个示例中，光纤支撑部和光学系统支撑部是模块化的，并且被耦合使得光纤和光学系统对准。

在一个示例中，一种用于支撑对准关键光学部件的方法包括：使用包括被配置为在光纤保护器上施加第一接触压力的第一支撑臂组件的光纤支撑部来支撑光纤；以及使用包括被配置为在光学系统上施加第二接触压力的第二支撑臂组件的光学系统支撑部来支撑光学系统。在一个示例中，光纤支撑部和光学系统支撑部被耦合使得光纤和光学系统对准。

下面参考附图详细描述本发明的其他特征和优点、以及本发明的各种实施例的结构和操作。注意，本发明不限于本文中描述的特定实施例。本文中提出这样的实施例仅用于说明性目的。基于本文中包含的教导，其他实施例对相关领域的技术人员将是很清楚的。

附图说明

结合在本文中并且构成说明书一部分的附图示出了本发明，并且与说明书一起进一步用于解释本发明的原理，并且使得相关领域的技术人员能够制作和使用本发明。

图1A是根据示例性实施例的反射光刻装置的图示。

图1B是根据示例性实施例的透射光刻装置的图示。

图2是根据示例性实施例的反射光刻装置的更详细图示。

图3是根据示例性实施例的光刻单元的图示。

图4A和4B是根据各种示例性实施例的对准装置的图示。

图5是根据示例性实施例的照射器的垂直截面的图示。

图6是根据示例性实施例的光纤支撑部的垂直截面的图示。

图7是根据示例性实施例的光纤支撑部的端视图的图示。

图8是根据示例性实施例的光学系统支撑部的垂直截面的图示。

图9是根据示例性实施例的光学系统支撑部的端视图的图示。

图10是根据示例性实施例的光纤支撑部的端视图的图示。

图11是根据示例性实施例的应变减轻支撑部的垂直截面的图示。

结合附图，从下面阐述的详细描述中，本发明的特征和优点将变得更加明显，在附图中，相同的附图标记始终标识相应的元素。在附图中，相似的附图标记通常表示相同、功能相似和/或结构相似的元素。另外，通常，附图标记的最左边的数字标识该附图标记首次出现的附图。除非另外指出，否则贯穿本公开提供的附图不应当被解释为按比例绘制的附图。

具体实施方式

本说明书公开了结合了本发明特征的一个或多个实施例。所公开的实施例仅例示了本发明。本发明的范围不限于所公开的实施例。本发明由所附的权利要求书限定。

所描述的实施例以及说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可能不一定包括特定的特征、结构或特性。而且，这样的短语不一定是指相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，应当理解，结合其他实施例(无论是否明确描述)来实现这种特征、结构或特性在本领域技术人员的知识的范围内。

为了便于描述如图中所示一个元素或特征与另一元素或特征的关系，此处可以使用空间上相对的术语，诸如“在……下方”、“在……下面”、“在……下部”、“在……上方”、“在……上面”、“在……上部”等。除了在图中描述的方位之外，空间上相对的术语还意图涵盖设备在使用或操作中的不同方位。该装置可以以其他方式定向(旋转90度或以其他方位)，并且在此使用的空间上相对的描述语可以同样地被相应地解释。

如本文中使用的，术语“大约”表示可以基于特定技术而变化的给定量的值。根据特定的技术，术语“大约”可以表示给定量的值，其在该值的例如10％到30％之间(例如，该值的±10％、±20％或±30％)变化。

本公开的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现。本公开的实施例还可以被实现为存储在机器可读介质上的指令，该指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算设备)可读的形式存储或透射信息的任何机制。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；闪存设备；电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等。此外，固件、软件、例程和/或指令可以在本文中描述为执行某些动作。但是，应当理解，这样的描述仅仅是为了方便，并且这样的动作实际上是由执行固件、软件、例程、指令等的计算设备、处理器、控制器或其他设备引起的。

然而，在更详细地描述这样的实施例之前，提供可以实现本公开的实施例的示例环境是有益的。

示例光刻系统

图1A和1B分别是可以在其中实现本发明的实施例的光刻装置100和光刻装置100'的示意图。光刻装置100和光刻装置100'各自包括：照射系统(照射器)IL，其被配置为调节辐射束B(例如，深紫外线或极紫外辐射)；支撑结构(例如，掩模台)MT，其被配置为支撑图案形成装置(例如，掩模、掩模版或动态图案形成装置)MA，并且连接到第一定位器PM，该第一定位器PM被配置为精确地定位图案形成装置MA；以及衬底台(例如，晶片台)WT，其被配置为保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并且连接到第二定位器PW，该第二定位器PW被配置为精确地定位衬底W。光刻装置100和100'还具有投影系统PS，该投影系统PS被配置为将通过图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投射到衬底W的目标部分(例如，包括一个或多个管芯)C上。在光刻装置100中，图案形成装置MA投影系统PS是反射性的。在光刻装置100'中，图案形成装置MA和投影系统PS是透射性的。

照射系统IL可以包括用于引导、整形或控制辐射束B的各种类型的光学部件，诸如折射、反射、折反射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学部件、或其任何组合。

支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA相对于参考框架的取向、光刻装置100和100'中的至少一个的设计、以及其他条件(诸如图案形成装置MA是否被保持在真空环境中)的方式来保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以是例如框架或台子，根据需要它们可以是固定的或可移动的。通过使用传感器，支撑结构MT可以确保图案形成装置MA例如相对于投影系统PS处于期望位置。

术语“图案形成装置”MA应当广义地解释为是指可以用于向辐射束B的横截面赋予图案的任何装置，例如可以在衬底W的目标区域C中产生图案的装置。赋予辐射束B的图案可以对应于在目标部分C中产生以形成集成电路的器件中的特定功能层。

图案形成装置MA可以是透射性的(如在图1B的光刻装置100'中)或反射性的(如在图1A的光刻装置100中)。图案形成装置MA的示例包括掩模版、掩模、可编程反射镜阵列或可编程LCD面板。掩模在光刻中是众所周知的，并且包括诸如二进制、交替相移或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，每个小反射镜可以单独地倾斜，以便在不同方向上反射入射的辐射束。倾斜的反射镜在辐射束B中赋予图案，该辐射束B被小反射镜矩阵反射。

术语“投影系统”PS可以包含任何类型的投影系统，包括折射、反射、折反射、磁性、电磁和静电光学系统、或其任何组合，以适合所使用的曝光辐射、或其他因素，诸如在衬底W上使用浸没液体或使用真空等。真空环境可以用于EUV或电子束辐射，因为其他气体会吸收过多的辐射或电子。因此，借助于真空壁和真空泵可以向整个光路提供真空环境。

光刻装置100和/或光刻装置100'可以是具有两个(双台)或更多衬底台WT(和/或两个或更多掩模台)的类型。在这样的“多台”机器中，可以并行使用附加衬底台WT，或者可以在一个或多个其他衬底台WT上进行曝光的同时在一个或多个工作台上执行制备步骤。在某些情况下，附加台可以不是衬底台WT。

光刻装置也可以是如下类型：其中衬底的至少一部分可以被具有相对较高折射率的液体(例如，水)重叠，以填充投影系统与衬底之间的空间。也可以将浸没液体施加到光刻装置中的其他空间，例如在掩模与投影系统之间。浸没技术在本领域中是众所周知的，其用于增加投影系统的数值孔径。如本文中使用的术语“浸没”并不表示诸如衬底等结构必须淹没在液体中，而是仅表示在曝光期间液体位于投影系统与衬底之间。

再次参考图1A和1B，照射器IL从辐射源SO接收辐射束。光源SO和光刻装置100、100'可以是分开的物理实体，例如，当光源SO是准分子激光器时。在这种情况下，不认为光源SO形成光刻装置100、100'的一部分，并且借助于包括例如合适的导向镜和/或扩束器的束透射系统BD(图1B中)，将辐射束B从源SO传递到照射器IL。在其他情况下，光源SO可以是光刻装置100、100'的组成部分，例如当光源SO是汞灯时。可以将源SO和照射器IL以及束透射系统BD(如果需要的话)一起称为辐射系统。

照射器IL可以包括用于调节辐射束的角度强度分布的调节器AD(图1B中)。通常，可以调节照射器的光瞳面中的强度分布的至少外部和/或内部径向范围(通常分别称为外部σ和内部σ)。另外，照射器IL可以包括各种其他部件(图1B中)，诸如积分器IN和聚光器CO。照射器IL可以用于调节辐射束B，以在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。

参考图1A，辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且由图案形成装置MA图案化。在光刻装置100中，辐射束B从图案形成装置(例如，掩模)MA被反射。在从图案形成装置(例如，掩模)MA反射之后，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。借助于第二定位器PW和位置传感器IF2(例如，干涉仪、线性编码器或电容传感器)，可以精确地移动衬底台WT(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，第一定位器PM和另一位置传感器IF1可以用于相对于辐射束B的路径精确地定位图案形成装置(例如，掩模)MA。图案形成装置(例如，掩模)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对准。

参考图1B，辐射束B入射在保持在支撑结构(例如，掩模台MT)上的图案形成装置(例如，掩模MA)上，并且由图案形成装置图案化。在穿过掩模MA之后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将束聚焦到衬底W的目标部分C上。投影系统具有与照射系统光瞳IPU共轭的光瞳共轭PPU。辐射的一部分从照射系统光瞳IPU处的强度分布发出，并且穿过掩模图案而不受掩模图案处的衍射的影响，并且在照射系统光瞳IPU处产生强度分布的图像。

投影系统PS将掩模图案MP的图像MP'投影到涂覆在衬底W上的光刻胶层上，其中图像MP'通过强度分布的辐射由标记图案MP产生的衍射形成。例如，掩模图案MP可以包括线和间隔的阵列。阵列处的与零阶衍射不同的辐射衍射会输出转向衍射束，其在垂直于线的方向上发生方向的变化。未衍射束(即，所谓的零阶衍射束)横穿图案，传播方向没有任何变化。零阶衍射束在投影系统PS的光瞳共轭PPU的上游穿过投影系统PS的上部透镜或上部透镜组，以到达光瞳共轭PPU。在光瞳共轭PPU平面中并且与零阶衍射束相关的强度分布的一部分是照射系统IL的照射系统光瞳IPU中强度分布的图像。光圈装置PD例如设置在包括投影系统PS的光瞳共轭PPU的平面处或大致上在其处。

投影系统PS被布置为借助于透镜或透镜组L捕获零阶衍射束，而且还捕获一阶或一阶和更高阶衍射束(未示出)。在一些实施例中，用于成像在垂直于线的方向上延伸的线图案的偶极照射可以用于利用偶极照射的分辨率增强效果。例如，一阶衍射束在晶片W的水平上与相应的零阶衍射束干涉，以产生具有尽可能高的分辨率和过程窗口(即，可用的焦深与可容许的曝光剂量偏差相结合)的线图案MP的图像。在一些实施例中，可以通过在照射系统光瞳IPU的相对象限中提供辐射极(未示出)来减小像散像差。此外，在一些实施例中，可以通过阻挡与相对象限中的辐射极相关联的投影系统的光瞳共轭PPU中的零阶束来减小像散像差。这在于2009年3月31日发布的US 7,511,799B2中有更详细的描述，其全部内容通过引用合并于此。

借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如，干涉测量装置、线性编码器或电容传感器)，衬底台WT可以精确地移动(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，第一定位器PM和另一位置传感器(图1B中未示出)可以用于相对于辐射束B的路径精确地定位掩模MA(例如，在从掩模库机械取回之后，或者在扫描期间)。

通常，掩模台MT的移动可以借助于形成第一定位器PM的一部分的长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精细定位)来实现。类似地，衬底台WT的移动可以使用形成第二定位器PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现。在步进器的情况下(与扫描仪相反)，掩模台MT可以仅连接到短行程致动器，也可以固定。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。尽管衬底对准标记(如图所示)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中(称为划线对准标记)。类似地，在掩模MA上提供一个以上管芯的情况下，掩模对准标记可以位于管芯之间。

掩模台MT和图案形成装置MA可以在真空室V中，其中真空机器人IVR可以用于将诸如掩模等图案形成装置移入和移出真空室。替代地，当掩模台MT和图案形成装置MA在真空室外部时，类似于真空机器人IVR，真空外机器人可以用于各种运输操作。真空内和真空外机器人都需要进行校准，以将任何有效负载(例如，掩模)平稳地转移到转移台的固定运动支架上。

光刻装置100和100'可以在以下模式中的至少一种模式下使用：

1.在步进模式下，支撑结构(例如，掩模台)MT和衬底台WT基本上保持静止，而赋予辐射束B的整个图案被一次投射到目标部分C上(即，一次静态曝光)。然后，衬底台WT在X和/或Y方向上移动，使得可以曝光不同的目标部分C。

2.在扫描模式下，同步扫描支撑结构(例如，掩模台)MT和衬底台WT，同时赋予辐射束B的图案被投射到目标部分C上(即，单次动态曝光)。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投射系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。

3.在另一模式下，支撑结构(例如，掩模台)MT保持基本静止，以保持可编程图案化装置，并且在赋予辐射束B的图案被投射到目标部分C上的同时，衬底台WT被移动或扫描。可以采用脉冲辐射源SO，并且在衬底台WT的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新可编程图案化装置。这种操作模式可以容易地应用于利用可编程图案化装置(诸如可编程反射镜阵列)的无掩模光刻。

也可以采用上述使用模式或完全不同的使用模式的组合和/或变型。

在另一实施例中，光刻装置100包括被配置为生成用于EUV光刻的EUV辐射束的极紫外(EUV)源。通常，EUV源被配置在辐射系统中，并且相应照射系统被配置为调节EUV源的EUV辐射束。

图2更详细地示出了包括源收集器装置SO、照射系统IL和投影系统PS的光刻装置100。源收集器装置SO被构造和布置为使得可以在源收集器装置SO的封闭结构220中保持真空环境。EUV辐射发射等离子体210可以通过放电产生的等离子体源来形成。EUV辐射可以由气体或蒸气产生，例如氙气、锂蒸气或锡蒸气，其中产生非常热的等离子体210以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。非常热的等离子体210是例如由放电引起的，该放电引起至少部分电离的等离子体。为了有效地生成辐射，可能需要例如10Pa的Xe、Li、Sn蒸气或任何其他合适的气体或蒸气的分压。在一个实施例中，提供激发锡(Sn)的等离子体以产生EUV辐射。

由热等离子体210发出的辐射经由可选的气体屏障或污染物捕集器230(在某些情况下也称为污染物屏障或箔陷阱)从源室211进入收集器室212，气体屏障或污染物捕集器230定位在源室211中的开口中或后面。污染物捕集器230可以包括通道结构。污染物捕集器230还可以包括气体屏障或气体屏障与通道结构的组合。本文进一步指出的污染物捕集器或污染物屏障230至少包括通道结构。

收集器室212可以包括辐射收集器CO，辐射收集器CO可以是所谓的掠入射入射收集器。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。穿过收集器CO的辐射可以从光栅光谱滤光片240反射出来以聚焦在虚拟源点IF上。虚拟源点IF通常被称为中间焦点，并且源收集器装置被布置为使得中间焦点IF位于封闭结构220中的开口219处或附近。虚拟源点IF是辐射发射等离子体210的图像。光栅光谱滤光片240特别用于抑制红外(IR)辐射。

随后，辐射穿过照射系统IL，该照射系统IL可以包括琢面场反射镜装置222和琢面光瞳反射镜装置224，琢面场反射镜装置222和琢面光瞳反射镜装置224被布置为在图案形成装置MA处提供辐射束221的期望角度分布，并且在图案形成装置MA处提供期望的辐射强度均匀性。当辐射束221在由支撑结构MT保持的图案化装置MA处反射时，形成图案化束226，并且图案化束226通过投影系统PS经由反射元件228、229成像到由晶片台或衬底台WT保持的衬底W上。

照射光学单元IL和投影系统PS中通常可以存在比所示更多的元件。取决于光刻装置的类型，可以可选地存在光栅光谱滤光片240。此外，可以存在比图2所示更多的反射镜，例如，与图2所示的相比，在投影系统PS中可以存在一到六个附加反射元件。

仅作为收集器(或收集器镜)的示例，如图2所示的收集器光学元件CO被描绘为具有掠入射反射器253、254和255的嵌套收集器。掠入射反射器253、254和255围绕光轴O轴向对称地布置，并且这种类型的收集器光学元件CO优选地与放电产生的等离子体源(通常称为DPP源)结合使用。

示例性光刻单元

图3示出了光刻单元300，有时也称为光刻单元或簇。光刻装置100或100'可以形成光刻单元300的一部分。光刻单元300还可以包括用于在衬底上执行曝光前和曝光后工艺的一个或多个装置。常规地，这些包括用于沉积抗蚀剂层的旋涂机SC、用于使曝光的抗蚀剂显影的显影装置DE、冷却板CH和烘烤板BK。衬底处理器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底，在不同的处理装置之间移动它们，然后将它们传送到光刻装置100或100'的进料台LB。这些通常被统称为轨道的设备在轨道控制单元TCU的控制下，轨道控制单元TCU本身由管理控制系统SCS控制，管理控制系统SCS也经由光刻控制单元LACU控制光刻装置。因此，可以操作不同的装置以使吞吐量和处理效率最大化。

示例性对准装置

为了控制光刻过程以将器件特征准确地安置在衬底上，通常在衬底上提供对准标记，并且光刻装置包括一个或多个对准装置和/或系统，必须通过该对准装置和/或系统准确测量衬底上标记的位置。这些对准装置实际上是位置测量装置。从不同时间和不同制造商已知不同类型的标记和不同类型的对准装置和/或系统。当前在光刻装置中广泛使用的一种系统是基于自参考干涉仪，如美国专利号6,961,116(den Boef等人)中所述。通常，要分别测量标记以获取X和Y位置。然而，可以使用美国公开号2009/195768A(Bijnen等人)中描述的技术来执行组合的X和Y测量。这些公开的全部内容通过引用并入本文。

图4A示出了根据一个实施例的对准装置400的横截面示意图，该对准装置400可以被实现为光刻装置100或100'的一部分。在该实施例的示例中，对准装置400可以被配置为使衬底(例如，衬底W)相对于图案形成装置(例如，图案形成装置MA)对准。对准装置400还可以被配置为检测衬底上的对准标记的位置，并且使用检测到的对准标记的位置使衬底相对于图案形成装置或光刻装置100或100'的其他部件对准。衬底的这种对准可以确保衬底上一个或多个图案的精确曝光。

根据一个实施例，根据该实施例的示例，对准装置400可以包括照射系统412、分束器414、干涉仪426、检测器428、束分析器430和重叠计算处理器432。照射系统412可以被配置为提供具有一个或多个通频带的电磁窄带辐射束413。在一个示例中，一个或多个通频带可以在大约500nm至大约900nm之间的波长的光谱内。在另一示例中，一个或多个通频带可以是在大约500nm至大约900nm之间的波长的光谱内的离散的窄通频带。照射系统412还可以被配置为提供在长时间段内(例如，在照射系统412的寿命内)具有基本恒定的中心波长(CWL)值的一个或多个通频带。如上所述，在电流对准系统中，照射系统412的这种配置可以帮助防止实际的CWL值相对于期望的CWL值的偏移。并且，作为结果，与当前对准装置相比，使用恒定CWL值可以提高对准系统(例如，对准装置400)的长期稳定性和准确性。

根据一个实施例，分束器414可以配置成接收辐射束413，并且将辐射束413分成至少两个辐射子束。在一个示例中，辐射束413可以被分成辐射子束415和417，如图4A所示。分束器414还可以被配置为将辐射子束415引导到放置在台架422上的衬底420上。在一个示例中，台架422可以沿方向424移动。辐射子束415可以被配置为照射位于衬底420上的对准标记或目标418。在该实施例的示例中，对准标记或目标418可以涂覆有辐射敏感膜。在另一示例中，对准标记或目标418可以具有一百八十度(即，180°)的对称性。也就是说，当对准标记或目标418绕垂直于对准标记或目标418的平面的对称轴旋转180°时，经旋转的对准标记或目标418可以与未旋转的对准标记或目标418基本相同。衬底420上的目标418可以是(a)包括由实心抗蚀剂线形成的条的抗蚀剂层光栅，或(b)产品层光栅，或(c)重叠目标结构中的复合光栅叠层，其包括重叠或交错在产品层光栅上的抗蚀剂光栅。替代地，条可以被蚀刻到衬底中。该图案对光刻投影装置、特别是投影系统PL中的色像差敏感，并且照射对称性和这种像差的存在将在印刷光栅的变化中自己显现出来。在设备制造中用于测量线宽、节距和临界尺寸的一种在线方法利用一种称为“散射测量”的技术。散射测量方法在J.Vac.Sci.Tech.B,Vol.15,no.2,pp.361-368(1997)的Raymond等人的“MultiparameterGrating Metrology Using Optical Scatterometry”和SPIE,Vol.3677(1999)的Niu等人的“Specular Spectroscopic Scatterometry in DUV Lithography”中有描述，这两者均通过引用整体并入本文。在散射测量术中，光被目标中的周期性结构反射，并且在给定角度检测得到的反射光谱。产生反射光谱的结构被重构，例如，使用严格耦合波分析(RCWA)或与通过仿真得出的模式库进行比较。因此，印刷出的光栅的散射数据被用于重构光栅。可以根据印刷步骤和/或其他散射测量过程的知识将光栅的参数(诸如线宽和形状)输入到由处理单元PU执行的重构过程中。

根据一个实施例，分束器414还可以配置成接收衍射辐射束419，并且将衍射辐射束419分成至少两个辐射子束。在一个示例中，衍射辐射束419可以分成衍射辐射子束429和439，如图4A所示。

应当注意，即使分束器414被示出为将辐射子束415引向对准标记或目标418，并且将衍射辐射子束429引向干涉仪426，但是本公开不限于此。对于相关领域的技术人员很清楚的是，可以使用其他光学布置来获取照射衬底420上的对准标记或目标418并且检测对准标记或目标418的图像的类似结果。

如图4A所示，干涉仪426可以被配置为通过分束器414接收辐射子束417和衍射辐射子束429。在一个示例实施例中，衍射辐射子束429可以是辐射子束415的可以从对准标记或目标418反射的至少一部分。在该实施例的示例中，干涉仪426包括任何适当的光学元件组，例如，可以被配置为基于所接收的衍射辐射子束429形成对准标记或目标418的两个图像的棱镜的组合。应当理解，不需要形成高质量的图像，但是应当分辨对准标记418的特征。干涉仪426还可以被配置为将两个图像中的一个图像相对于两个图像中的另一图像旋转180°，并且以干涉方式重新组合经旋转和未旋转的图像。

在一个实施例中，检测器428可以被配置为当对准装置400的对准轴线421穿过对准标记或目标418的对称中心(未示出)时，经由干涉仪信号427接收重新组合的图像，并且检测由于重新组合图像而产生的干涉。这种干涉可能是由于对准标记或目标418呈180°对称，并且根据示例实施例，重新组合图像相长或相消干涉。基于检测到的干涉，检测器428还可以被配置为确定对准标记或目标418的对称中心的位置，并且因此，检测衬底420的位置。根据一个示例，对准轴线421可以与垂直于衬底420并且穿过图像旋转干涉仪426的中心的光学束对准。检测器428还可以被配置为通过实现传感器特性并且与晶片标记过程变化相互作用来估计对准标记或目标418的位置。

在另一实施例中，检测器428通过执行以下测量中的一个或多个来确定对准标记或目标418的对称中心的位置：

1.测量各种波长的位置变化(颜色之间的位置偏移)；

2.测量各种阶次的位置变化(衍射阶次之间的位置偏移)；以及

3.测量针对多种偏振的位置变化(偏振之间的位置偏移)。例如，可以用任何类型的对准传感器，例如SMASH(SMart对准传感器混合)传感器来获取该数据，如美国专利No.6,961,116所述，该专利采用具有单个检测器和四个不同波长的自参考干涉仪，并且以软件或Athena(使用高阶对准增强的高级技术)提取对准信号，如美国专利No.6,297,876所述，该专利将七个衍射级中的每个引导到专用检测器，这两个专利通过引用整体并入本文。

在一个实施例中，束分析器430可以配置成接收和确定衍射辐射子束439的光学状态。光学状态可以是束波长、偏振或束轮廓的量度。束分析器430还可以被配置为确定台架422的位置，并且将台架422的位置与对准标记或目标418的对称中心的位置相关联。这样，参考台架422，可以精确地知道对准标记或目标418的位置，以及因此衬底420的位置。替代地，束分析器430可以被配置为确定对准装置400或任何其他参考元件的位置，使得可以参考对准装置400或任何其他参考元件来知道对准标记或目标418的对称中心。束分析器430可以是具有某种形式的波长带选择性的点或成像偏振仪。根据一个实施例，根据其他实施例，束分析器430可以直接集成到对准装置400中，或者经由几种类型的光纤连接：保偏单模、多模或成像。

在一个实施例中，束分析器430还可以被配置为确定衬底420上的两个图案之间的重叠数据。这些图案之一可以是参考层上的参考图案。另一图案可以是在曝光层上的曝光图案。参考层可以是已经存在于衬底420上的蚀刻层。参考层可以由光刻装置100和/或100'在衬底上曝光的参考图案生成。曝光层可以是与参考层相邻曝光的抗蚀剂层。曝光层可以通过由光刻装置100或100'在衬底420上曝光的曝光图案来生成。衬底420上的曝光图案可以对应于台架422对衬底420的移动。在一个实施例中，所测量的重叠数据还可以指示参考图案与曝光图案之间的偏离。所测量的重叠数据可以用作校准数据以校准由光刻装置100或100'曝光的曝光图案，使得在校准之后，可以使曝光层与参考层之间的偏离最小化。

在一个实施例中，束分析器430还可以被配置为确定衬底420的产品堆叠轮廓的模型，并且可以被配置为以单次测量来测量目标418的重叠、临界尺寸和焦点。产品堆叠轮廓包含有关堆叠产品的信息，诸如对准标记、目标418或衬底420，并且可以包括标记过程变化引起的光学标志量测，其是照射变化的函数。产品堆叠轮廓还可以包括产品光栅轮廓、标记堆叠轮廓和标记不对称性信息。束分析器430的一个示例是由荷兰Veldhoven的ASML制造的Yeldeldstar^TM，如美国专利No.8,706,442中所述，该专利通过引用整体并入本文。束分析器430还可以被配置为处理与该层中的曝光图案的特定性质有关的信息。例如，束分析器430可以处理：重叠参数(该层相对于衬底上的先前层的定位精度或第一层相对于衬底上的标记的定位精度的指示)、聚焦参数、和/或该层中所描绘图像的临界尺寸参数(例如，线宽及其变化)。其他参数是与所描绘的曝光图案的图像的质量有关的图像参数。

在一些实施例中，检测器阵列(未示出)可以连接到束分析器430，并且允许进行准确的堆叠轮廓检测的可能性，如下所述。例如，检测器428可以是检测器阵列。对于检测器阵列，可能有多种选择：一束多模光纤、每通道离散的PIN检测器、或CCD或CMOS(线性)阵列。出于稳定性原因，使用多模光纤束可以使得任何耗散元件能够位于较远的位置。离散PIN检测器可以提供大的动态范围，但每个都需要单独的前置放大器。因此，元件的数目受到限制。CCD线性阵列提供了很多可以高速读取并且在使用相位步进检测时尤其值得关注的元件。

在一个实施例中，第二束分析器430'可以配置成接收和确定衍射辐射子束429的光学状态，如图4B所示。光学状态可以是束波长、偏振或束轮廓的量度。第二束分析器430'可以与束分析器430相同。替代地，第二束分析器430'可以被配置为执行束分析器430的至少所有功能，诸如确定台架422的位置以及将台架422的位置与对准标记或目标418的对称中心的位置相关联。这样，参考对准台422，可以精确地知道对准标记或目标418的对称中心的位置以及因此衬底420的位置。第二束分析器430'还可以被配置为确定对准装置400或任何其他参考元件的位置，使得可以参考对准装置400或任何其他参考元件来知道对准标记或目标418的对称中心。第二束分析器430'还可以被配置为确定两个图案之间的重叠数据以及衬底420的产品堆叠轮廓的模型。第二束分析器430'还可以被配置为在一次测量中测量目标418的重叠、临界尺寸和焦点。

在一个实施例中，根据其他实施例，第二束分析器430'可以直接集成到对准装置400中，或者可以经由几种类型的光纤连接：保偏单模、多模或成像。替代地，第二束分析器430'和束分析器430可以组合以形成单个分析器(未示出)，该单个分析器配置成接收和确定衍射辐射子束429和439的光学状态。

在一个实施例中，处理器432从检测器428和束分析器430接收信息。例如，处理器432可以是重叠计算处理器。该信息可以包括由束分析器430构造的产品堆叠轮廓的模型。替代地，处理器432可以使用所接收的关于产品标记的信息来构造产品标记轮廓的模型。在任一情况下，处理器432使用或结合产品标记轮廓的模型来构造堆叠的产品和重叠标记轮廓的模型。然后，将堆叠模型用于确定重叠偏离，并且使光谱对重叠偏离测量的影响最小化。处理器432可以基于从检测器428和束分析器430接收的信息来产生基本校正算法，包括但不限于照射束的光学状态、对准信号、相关联的位置估计、以及光瞳、图像和其他平面中的光学状态。光瞳面是这样的平面，其中辐射的径向位置限定了入射角，而角位置限定了辐射的方位角。处理器432可以参考晶片标记和/或对准标记418利用基本校正算法来表征对准装置400。

在一个实施例中，处理器432还可以被配置为基于从检测器428和束分析器430接收的信息相对于每个标记的传感器估计来确定印刷的图案位置偏离误差。该信息包括但不限于衬底420上的每个对准标记或目标418的产品堆叠轮廓、重叠的测量、临界尺寸和焦点。处理器432可以利用聚类算法将标记分组为相似恒定偏离误差的集合，并且基于该信息产生对准误差偏离校正表。聚类算法可以基于与每组偏离误差相关联的重叠测量、位置估计和附加的光学堆叠工艺信息。为多个不同标记计算重叠，例如，在已编程的重叠偏离周围具有正和负偏差的重叠目标。将测量最小重叠的目标作为参考(因为它以最佳精度进行测量)。从该测得的小重叠及其对应目标的已知编程重叠，可以推导出重叠误差。表1示出了如何执行该操作。在所示的示例中，最小测量重叠为-1nm。但是，这与编程重叠为-30nm的目标有关。因此，该工艺必须引入29nm的重叠误差。

可以将最小值作为参考点，相对于此，可以计算测量重叠与由于编程重叠而预期的重叠之间的偏离。该偏离确定具有相似偏离的每个标记或标记集的重叠误差。因此，在表1的示例中，在编程重叠为30nm的目标位置，最小测量重叠为-1nm。将其他目标处的预期重叠与测量重叠之间的差异与该参考进行比较。还可以在不同照射设置下从标记和目标418获取诸如表1等表，可以确定并且选择导致最小重叠误差的照射设置及其对应校准因子。此后，处理器432可以将标记分组为相似的重叠错误的集合。用于标记分组的标准可以基于不同的工艺控制来调节，例如针对不同工艺的不同错误容限。

在一个实施例中，处理器432可以确认组的所有或大多数成员具有相似的偏离误差，并且基于其附加光学堆叠量测将来自聚类算法的个体偏离校正应用于每个标记。处理器432可以确定每个标记的校正，并且将校正反馈给光刻装置100或100'，以校正重叠中的误差，例如，通过将校正输入对准装置400。

示例性照射器稳定性装置

对准装置通常需要包括精密光学部件的稳定照射源，以测量衬底上的位置。另外，尽管环境条件有任何变化，对准装置也应当能够保持其对准。

用于对准装置的典型照射源可以是光纤准直组件。该组件可以具有被对准以表现出期望的束发散、方向和偏振的光纤和透镜系统。保持这些特性的一种方法是用胶水或其他粘合材料将组件固定在适当的位置。但是在环境变化(诸如温度、压力、湿度等)发生变化时，使用胶水会引起稳定性问题。胶水的敏感性之一是其可能随湿度的变化而尺寸变化，这可能导致离开光纤准直器组件的辐射束的方向性和偏振发生漂移。当将光纤准直器组件用作光刻系统内的对准装置的光源时，这会影响衬底定位的可靠性。

图5示出了根据示例性实施例的照射器500的垂直截面图。在一个示例中，照射器500可以被实现为光刻装置100(图1A)或100'(图1B)的一部分。在一个示例中，照射器500可以被实现以代替对准装置400的照射器系统412。在一个示例中，照射器500是光纤准直组件，其包括光纤502、应变减轻支撑部504、光纤支撑部506和光学系统支撑部508。在一个示例中，光纤支撑部506和光学系统支撑部508被配置为模块化的。

如上所述，可以通过使用诸如胶水等粘合材料将光纤502固定到光纤支撑506。在操作过程中，胶水可能会影响性能，因为负载路径中的粘合材料可能会导致关键对准的不稳定。在该示例中，如果在光刻装置100(图1A)或100'(图1B)内的对准装置400(图4A和4B)中采用与胶水有关的不稳定性的照射器500，则晶片对准精度可能降低。例如，由于这些不稳定性，照射误差可以由离开照射器500的辐射束的倾斜控制。本文中讨论的其他实施例使用机械结构(例如，无胶布置)来支持关键光学部件的对准。

图6示出了根据示例性实施例的光纤支撑部600的垂直截面图。在一个示例中，光纤支撑部600包括被配置为支撑光纤保护器604(例如，套圈)的支撑臂组件602。在一个示例中，光纤606被插入光纤保护器604中。

在一个示例中，光纤保护器604由锆材料制成，但是在其他示例中，它们可以是陶瓷或复合材料。

在一个示例中，光纤支撑部600是具有穿过其中心延伸的光轴610的圆柱形本体608。在该示例中，本体608包括沿光轴610延伸的开口612，使得开口612被配置为容纳光纤保护器604和光纤606。另外，在本体608中形成有入口614和出口616以容纳连接装置，例如应变减轻支撑部504(图5)和光学系统支撑部508(图5)。在该示例中，开口616被配置为允许由光纤604发射的辐射离开光纤支撑部600。

在一个示例中，支撑臂组件604包括一个或多个臂618，例如挠曲臂、运动性挠曲臂、可收缩臂等，臂618被配置为接触和支撑光纤保护器604。臂618被配置为允许光纤保护器604和光纤606的平移和旋转位置调节，以调节由光纤606发射的辐射的束性质(例如，偏振)。

在一个示例中，每个臂618可以被配置为具有接触光纤保护器604的长度的连续接触区域。然而，沿着每个臂618的连续接触区域可以在光纤保护器604的对准中引入不稳定性。因此，在另一示例中，每个臂618被配置为在下部接触区域620和上部接触区域622处接触光纤保护器604，这可以增加对准稳定性。

在一个示例中，温度变化是一个问题，因为温度变化可以改变对准关键组件的尺寸。对于某些组件，当使用锆、钛等时，尺寸变化可以大大减少，因为它们的热膨胀系数在可接受的范围内。因此，在一个示例中，本体608、支撑臂组件602和/或臂618由这些材料制成。

图7示出了根据示例性实施例的光纤支撑部700的端视图。在一个示例中，光纤支撑部700包括本体702和三个挠曲臂704，而其他示例可以采用更多或更少的挠曲臂704。在一个示例中，每个挠曲臂704包括挠曲刀片706和接触垫708。如果关注接触垫708的热膨胀系数，在一个示例中，接触垫708可以在具有L形状的无缝结构中包括与挠曲臂704相同的材料(例如，钛)。

在一个示例中，挠曲臂704被配置用于弹簧作用，即，弯曲并且恢复到原始位置，以便运动学上地操作(即，运动学挠曲臂)。

在一个示例中，本体702具有圆柱形状，并且具有穿过其中心延伸的光轴710。在该示例中，本体702包括沿光轴710延伸的开口712，该开口712被配置为容纳光纤保护器714。

在一个示例中，挠曲臂704被配置为围绕光纤保护器714的圆周716沿切向接触光纤保护器714。在一个示例中，挠曲臂704的弹簧作用被配置为使得接触垫708在光纤支撑部714上施加接触压力以经由摩擦将光纤支撑部714保持在适当的位置，从而排除了需要胶水来固定光纤支撑部714的位置和对准的要求，例如，它们是无胶的。

在一个示例中，对于每个挠曲臂704，本体702包括缓冲器718。缓冲器718被配置为在挠曲臂704移动时吸收冲击，例如，在插入光纤保护器714时。

在一个示例中，本体702包括一个或多个螺纹孔720，该螺纹孔720被配置为容纳用于耦合到另一装置(例如，光学系统支撑部508)的螺纹紧固件(未示出)。在一个示例中，光纤支撑部700包括凸缘722，凸缘722具有一个或多个孔724，孔724被配置为将光纤支撑部700耦合到例如对准装置400(图4A和4B)等另一装置。

图8是根据示例性实施例的光学系统支撑部800的垂直截面图的图示。在一个示例中，光学系统支撑部800包括本体802和支撑臂组件804。

在一个示例中，本体802是圆柱形的本体，其具有穿过其中心延伸的光轴806。在该示例中，本体802包括沿光轴806延伸的开口808，该开口808被配置为容纳光学系统810。

在一个示例中，光学系统810包括第一透镜812和第二透镜814(例如，双合透镜)。

在一个示例中，本体802包括入口开口816。开口816既可以容纳例如光纤支撑部600(图6)等另一装置，又可以使辐射进入光学系统支撑部800，例如，辐射离开光纤支撑部600(图6)。在该示例中，通过入口开口816进入的辐射被配置为沿光轴806穿过光学系统810。在该示例中，在光学支撑部600(图6)中对光纤支撑部604(图6)和光纤606(图6)进行平移和旋转调节以分别调节束准直和偏振。

在一个示例中，本体802包括出口818，该出口818被配置为允许穿过光学系统810的辐射离开光学系统支撑部800。

在一个示例中，支撑臂组件804包括被配置为支撑光学系统810的一个或多个臂820，例如挠曲臂、运动挠曲臂、可收缩臂等。

在一个示例中，第一透镜812和第二透镜814与诸如胶水等粘合材料耦合。在一个示例中，由臂820施加在第一透镜812与第二透镜814之间的界面822上的压力可以引起第一透镜812和第二透镜814的相对对准的改变，从而导致穿过光学系统810的辐射的束性质的改变。因此，在该示例中，每个臂820被配置为通过在接触区域824上接触第一透镜812来支撑光学系统810，这可以实质上减小或消除第一透镜812与第二透镜814之间的界面822上的任何应变。在另一示例中，每个臂820被配置为接触第二透镜814。

图9示出了根据示例性实施例的光学系统支撑部900的端视图。在一个示例中，光纤支撑部900包括本体902。在该示例中，本体902包括三个挠曲臂904，而其他示例可以采用较多或较少的挠曲臂904。在一个示例中，每个挠曲臂904包括挠曲刀片906和接触垫908。在一个示例中，接触垫908在具有L形状的无缝结构中包括与挠曲臂904相同的材料(例如，钛)。

在一个示例中，挠曲臂904被配置为运动学上地操作(即，运动学挠曲臂)。

在一个示例中，本体902具有圆柱形状并且具有穿过其中心延伸的光轴910。在该示例中，本体902包括沿光轴910延伸的开口912，该开口被配置为容纳光学系统914。类似于关于图8讨论的示例，光学系统914可以包括第一透镜812和第二透镜814。

在一个示例中，挠曲臂904被配置为围绕光学系统914的圆周916切向地接触光学系统914。在一个示例中，挠曲臂904被配置为使得接触垫908在光学系统914上施加接触压力以经由摩擦将光学系统914保持在适当位置，从而排除了需要胶水来维持光学系统914的位置和对准的需要，例如，无胶组件。

在一个示例中，已知光学部件(例如，透镜)在高夹持力载荷下改变光学性质。因此，为了实质上减少或消除光学系统914中的这些影响，挠曲臂904被配置为通过施加夹持力来支撑光学系统914。在一个示例中，最大夹持力可以为大约0.61N。

在一个示例中，本体902包括一个或多个孔918，该孔918被配置为容纳用于耦合到例如光纤支撑部700(图7)等装置的紧固件(未示出)。在该示例中，光学系统支撑部900被配置为相对于光纤支撑部700(图7)在垂直于光轴910的平面中可平移地调节，使得光学支撑部700和光学系统支撑部900可以沿着共享光轴对准。

图10示出了根据示例性实施例的光纤支撑部1000的端视图。在一个示例中，光纤支撑部1000包括本体1002、可收缩臂1004和支撑件1006。

在一个示例中，可收缩臂1004包括接触垫1008、臂1010和可收缩附件1012(例如，弹簧、挠曲件等)。在一个示例中，可收缩附件1012被配置为在可收缩臂1004上施加弹簧力。

在一个示例中，支撑件1006是本体1002的刚性且无缝的结构。在其他示例中，支撑件1006可以包括一个或多个臂(未示出)、可收缩件、挠曲件等。

在一个示例中，本体1002是圆柱形的并且具有穿过其中心延伸的光轴1014。在该示例中，本体1002包括沿光轴1014延伸的开口1016，该开口1016被配置为容纳光纤保护器1018。

在一个示例中，光纤保护器1018定位在支撑件1006与接触垫1008之间。在一个示例中，可收缩臂1004和支撑件1006被配置为围绕光纤保护器1018的圆周1020接触光纤保护器1018。在一个示例中，支撑件1006是V形的并且被配置为在两个接触位置处接触光纤保护器1018，从而使光纤支撑部1000更加运动。在一个示例中，可收缩臂1004被配置为使得接触垫1008和支撑件1006在光纤保护器1018上施加接触压力以经由摩擦将光纤保护器1018保持在适当位置，从而排除了需要胶水来固定光纤保护器的位置和对准的需要，例如，是无胶的。

在一个示例中，本体1002包括一个或多个螺纹孔1022，该螺纹孔1022被配置为容纳用于耦合到例如光学系统支撑部508(图5)等装置的螺纹紧固件。在一个示例中，光纤支撑部1000包括凸缘1024，该凸缘1024具有一个或多个孔1026，孔1026被配置为将光纤支撑部1000耦合到例如对准装置400(图4)等装置。

与其中可收缩臂1004和支撑件1006支撑光纤支撑部1018的配置和操作类似，在一个示例中，可收缩臂1004和支撑件1006可以被配置为代替光学系统支撑部900(图9)中的三个挠曲臂904(图9)来支撑光学系统914(图9)。如前所述，光学系统914(图9)可以包括已知在高夹持力载荷下改变光学性质的透镜。因此，为了实质上减小或消除这些影响，在该示例中，可收缩臂1004和支撑件1006被配置为通过施加夹持力来支撑光学系统914(图9)。在一个示例中，最大夹持力可以约为0.61N。

在一个示例中，无胶臂布置存在以下可能性：由于放置在照射器500(图5)、对准装置400(图4A和4B)或光刻装置100(图1A)或100'(图1B)上的冲击载荷，对准的光学部件可能变得未对准。冲击载荷的示例包括但不限于产品运输、用户撞击和其他对象撞击。因此，在一个示例中，支撑光学部件的臂(例如，图7中的挠曲臂704、图9中的挠曲臂904和10中的可收缩臂1004)被配置为防止由于高达30g冲击载荷而导致的对准变化。

图11示出了根据示例性实施例的应变减轻支撑部1100的垂直截面图。在一个示例中，应变减轻支撑部1100被配置为经由螺纹(未示出)通过入口开口614(图6)连接到光纤支撑部600(图6)。在该示例中，应变减轻支撑部1100被配置为吸收和抑制光纤606(图6)的运动，使得光纤支撑部604(图6)在光纤支撑部600(图6)内保持静止。

在一个示例中，应变减轻支撑部1100包括应变减轻壳体1102、保护罩1104和一个或多个应变减轻夹1106。在一个示例中，保护罩1104由柔性材料制成，该柔性材料被配置为吸收和抑制冲击和影响。在一个示例中，应变减轻壳体1102和保护罩1104是圆柱形的，并且具有穿过它们的中心延伸的光轴1108。在该示例中，应变减轻壳体1102和保护罩1104包括沿光轴1108延伸的开口，该开口被配置为容纳光纤1110。

在一个示例中，应变减轻夹1106被配置为在应变减轻支撑部1100内支撑并且防止光纤1112移动。

可以使用以下条款进一步描述实施例：

1.一种光刻系统，包括：

照射系统，被配置为产生辐射束；

支撑部，被配置为支撑图案形成装置，所述图案形成装置被配置为在所述束上赋予图案；

投影系统，被配置为将所述图案化束投影到衬底上；

对准系统，包括照射器，所述照射器包括：

光纤；

光纤保护器；

光纤支撑部，包括第一支撑臂组件，所述第一支撑臂组件被配置为支撑所述光纤保护器；

光学系统；以及

光学系统支撑部，包括第二支撑臂组件，所述第二支撑臂组件被配置为支撑所述光学系统。

2.根据条款1所述的光刻系统，其中所述光纤支撑部和所述光学系统支撑部是模块化的。

3.根据条款1所述的光刻系统，其中所述光纤支撑部和所述光学系统支撑部被耦合使得所述光纤和所述光学系统对准。

4.根据条款3所述的光刻系统，其中所述光纤支撑部和所述光学系统支撑部经由螺纹紧固件耦合。

5.根据条款1所述的光刻系统，其中所述第一支撑臂组件包括三个挠曲件，所述三个挠曲件中的每个挠曲件包括挠曲片和接触垫。

6.根据条款5所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为沿切向接触所述光纤保护器。

7.根据条款5所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为运动学上地操作。

8.根据条款5所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件中的每个挠曲件还包括L形状。

9.根据条款5所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为通过施加低于阈值的压力来支撑所述光纤保护器，以避免所述光纤中的光学性质的变化。

10.根据条款5所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为防止由于高达30g的冲击载荷而导致的对准变化。

11.根据条款1所述的光刻系统，其中所述光纤保护器是套圈。

12.根据条款1所述的光刻系统，其中所述光纤支撑部是套圈保持器。

13.根据条款1所述的光刻系统，其中所述第二支撑臂组件包括三个挠曲件，所述三个挠曲件中的每个挠曲件包括挠曲片和接触垫。

14.根据条款13所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为沿切向接触所述光学系统。

15.根据条款13所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为运动学上地操作。

16.根据条款13所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件中的每个挠曲件还包括L形状。

17.根据条款13所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为通过施加低于阈值的压力来支撑所述光学系统以避免所述光学系统中的光学性质的变化。

18.根据条款13所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为防止由于高达30g的冲击载荷而导致的对准变化。

19.根据条款1所述的光刻系统，其中所述光学系统包括第一透镜和第二透镜。

20.根据条款19所述的光刻系统，其中所述第二支撑臂组件接触所述第一透镜和所述第二透镜之一。

21.根据条款1所述的光刻系统，其中所述第一支撑臂组件包括：

包括接触垫的可收缩臂；以及

支撑件。

22.根据条款21所述的光刻系统，其中所述光纤保护器定位在所述接触垫与所述支撑件之间。

23.根据条款21所述的光刻系统，其中所述可收缩臂被配置为通过施加低于阈值的压力来支撑所述光纤保护器以避免所述光纤中的光学性质的变化。

24.根据条款21所述的光刻系统，其中所述可收缩臂和所述支撑件被配置为防止由于高达30g的冲击载荷而导致的对准变化。

25.根据条款1所述的光刻系统，其中所述第二支撑臂组件包括：

包括接触垫的可收缩臂；以及

支撑件。

26.根据条款25所述的光刻系统，其中所述光学系统位于所述接触垫与所述支撑件之间。

27.根据条款25所述的光刻系统，其中所述可收缩臂被配置为通过施加低于阈值的压力来支撑所述光学系统，以避免所述光学系统中的光学性质的变化。

28.根据条款25所述的光刻系统，其中所述可收缩臂和所述支撑件被配置为防止由于高达30g的冲击载荷而导致的对准变化。

29.根据条款1所述的光刻系统，其中所述光纤支撑部和光学系统支撑部是无胶的。

30.根据条款1所述的光刻系统，其中所述照射器还包括：

应变减轻壳体；

保护罩；以及

应变减轻夹。

31.根据条款30所述的光刻系统，其中所述应变减轻壳体经由螺纹耦合到所述光纤支撑部。

32.一种照射器，包括：

光纤；

光纤保护器；

光纤支撑部，包括第一支撑臂组件，所述第一支撑臂组件被配置为支撑所述光纤保护器；

光学系统；以及

光学系统支撑部，包括第二支撑臂组件，所述第二支撑臂组件被配置为支撑所述光学系统，

其中所述光纤支撑部和所述光学系统支撑部是模块化的并且被耦合，使得所述光纤和所述光学系统被对准。

33.一种方法，包括：

使用光纤支撑部来支撑光纤，所述光纤支撑部包括第一支撑臂组件，所述第一支撑臂组件被配置为在光纤保护器上施加第一接触压力；以及

使用光学系统支撑部来支撑光学系统，所述光学系统支撑部包括第二支撑臂组件，所述第二支撑臂组件被配置为在所述光学系统上施加第二接触压力，

其中所述光纤支撑部和所述光学系统支撑部被耦合使得所述光纤和所述光学系统对准。

34.根据条款33所述的方法，其中所述第一支撑臂组件和所述第二支撑臂组件被配置为防止由于高达30g的冲击载荷而导致的对准变化。

35.根据条款33所述的方法，其中所述第一支撑臂组件和所述第二支撑臂组件被配置为运动学上地操作。

36.根据条款33所述的方法，其中所述第一接触压力低于阈值以避免改变所述光纤中的光学性质。

37.根据条款33所述的方法，其中所述第二接触压力低于阈值以避免改变所述光学系统中的光学性质。

尽管在本文中可以具体参考在IC的制造中使用光刻装置，但是应当理解，本文中描述的光刻装置可以具有其他应用，诸如制造集成光学系统、用于磁畴存储器、平板显示器、LCD、薄膜磁头等的引导和检测图案。本领域技术人员将理解，在这种替代应用的上下文中，术语“晶片”或“管芯”在本文中的任何使用分别被认为是更通用的术语“衬底”或“目标部分”的同义词。本文所指的衬底可以在曝光之前或之后进行加工，例如在轨道单元(通常在衬底上施加一层抗蚀剂并且显影曝光的抗蚀剂的工具)、量测单元、和/或检查单元中。在适用的情况下，本文中的公开内容可以应用于这样的和其他衬底处理工具。此外，例如可以为了制造多层IC而对衬底进行不止一次的处理，因此本文中使用的术语“衬底”也可以是指已经包含多个处理过的层的衬底。

尽管上面已经具体参考了本发明的实施例在光学光刻的上下文中的使用，但是应当理解，本发明可以在其他应用中使用，例如压印光刻，并且在上下文允许的情况下不仅限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的形貌限定了在衬底上产生的图案。可以将图案形成装置的形貌压入提供给衬底的抗蚀剂层中，然后通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使抗蚀剂固化。在抗蚀剂固化之后，将图案形成装置移出抗蚀剂，从而在其中留下图案。

应当理解，本文中的措词或术语是出于描述而非限制的目的，使得本说明书的术语或措辞将由相关领域的技术人员根据本文中的教导进行解释。

如本文中使用的，术语“衬底”描述了在其上添加有材料层的材料。在一些实施例中，可以对衬底本身进行图案化，并且还可以对添加在其之上的材料进行图案化，或者可以不进行图案化而保留。

本发明的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现。本发明的实施例还可以被实现为存储在机器可读介质上的指令，该指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算设备)可读的形式存储或透射信息的任何机制。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；闪存设备；电、光、声或其他形式的传播信号等。此外，固件、软件、例程和/或指令可以在本文中描述为执行某些动作。然而，应当理解，这样的描述仅仅是为了方便，并且这样的动作实际上是由执行固件、软件、例程和/或指令的计算设备、处理器、控制器或其他设备引起的。

以下示例是本公开的实施例的说明性但非限制性的。对本领域中通常遇到的并且对相关领域的技术人员来说是很清楚的各种条件和参数的其他合适的修改和适应在本公开的精神和范围内。

尽管在本文中可以具体参考根据本发明的装置和/或系统在集成电路制造中的使用，但是应当明确地理解，这样的装置和/或系统具有很多其他可能的应用。例如，它可以用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器、LCD面板、薄膜磁头等的引导和检测图案。本领域技术人员将意识到，在这样的替代应用的背景下，本文中对“标线片”、“晶片”或“芯片”的任何使用均应当被视为分别由更通用的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”代替。

尽管上面已经描述了本发明的特定实施例，但是应当理解，本发明可以不同于所描述的方式来实践。说明书无意于限制本发明。

应当理解，“具体实施方式”部分而不是“发明内容”和“摘要”部分旨在用于解释权利要求。“发明内容”部分和“摘要”部分可以阐述发明人所设想的本发明的一个或多个但不是全部示例性实施例，因此，无意于以任何方式限制本发明和所附权利要求。

上面已经借助于示出特定功能及其关系的实现的功能构建块描述了本发明。为了方便描述，本文中已经任意定义了这些功能构建块的边界。只要适当执行指定的功能及其关系，就可以定义其他边界。

对特定实施例的前述描述将如此充分地揭示本发明的一般特性，以至于其他人可以在不背离本发明的一般概念的情况下通过应用本领域技术人员的知识而容易地修改这样的特定实施例和/或使其适应于各种应用，而无需过度的实验。因此，基于本文中给出的教导和指导，这样的适应和修改旨在在所公开的实施例的等同形式的含义和范围内。

本发明的广度和范围不应当受到任何上述示例性实施例的限制，而应当仅根据所附权利要求及其等同形式来限定。

Claims (20)

1.一种光刻系统，包括：

照射系统，被配置为产生辐射束；

支撑部，被配置为支撑图案形成装置，所述图案形成装置被配置为在所述束上赋予图案；

投影系统，被配置为将图案化的所述束投影到衬底上；

对准系统，包括照射器，所述照射器包括：

光纤；

光纤保护器；

光纤支撑部，包括第一支撑臂组件，所述第一支撑臂组件被配置为支撑所述光纤保护器；

光学系统；以及

光学系统支撑部，包括第二支撑臂组件，所述第二支撑臂组件被配置为支撑所述光学系统。

2.根据权利要求1所述的光刻系统，其中所述光纤支撑部和所述光学系统支撑部是模块化的。

3.根据权利要求1所述的光刻系统，其中所述光纤支撑部和所述光学系统支撑部被耦合，使得所述光纤和所述光学系统被对准。

4.根据权利要求3所述的光刻系统，其中所述光纤支撑部和所述光学系统支撑部经由螺纹紧固件耦合。

5.根据权利要求1所述的光刻系统，其中所述第一支撑臂组件包括三个挠曲件，所述三个挠曲件中的每个挠曲件包括挠曲片和接触垫。

6.根据权利要求5所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为沿切向接触所述光纤保护器。

7.根据权利要求5所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为运动学地操作。

8.根据权利要求5所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件中的每个挠曲件还包括L形状。

9.根据权利要求5所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为通过施加低于阈值的压力来支撑所述光纤保护器，以避免所述光纤中的光学性质的变化。

10.根据权利要求5所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为防止由于高达30g的冲击载荷而导致的对准变化。

11.根据权利要求1所述的光刻系统，其中所述光纤保护器是套圈。

12.根据权利要求1所述的光刻系统，其中所述光纤支撑部是套圈保持器。

13.根据权利要求1所述的光刻系统，其中所述第二支撑臂组件包括三个挠曲件，所述三个挠曲件中的每个挠曲件包括挠曲片和接触垫。

14.根据权利要求13所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为沿切向接触所述光学系统。

15.根据权利要求13所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为运动学地操作。

16.根据权利要求13所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件中的每个挠曲件还包括L形状。

17.根据权利要求13所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为通过施加低于阈值的压力来支撑所述光学系统，以避免所述光学系统中的光学性质的变化。

18.根据权利要求13所述的光刻系统，其中所述三个挠曲件被配置为防止由于高达30g的冲击载荷而导致的对准变化。

19.根据权利要求1所述的光刻系统，其中所述光学系统包括第一透镜和第二透镜。

20.根据权利要求19所述的光刻系统，其中所述第二支撑臂组件接触所述第一透镜和所述第二透镜之一。

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