CN114026383A - 反射镜校准方法、位置测量方法、光刻设备和装置制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于校准干涉仪系统的反射镜的方法,反射镜被配置为使用干涉仪系统的被布置在物体的相对侧的两个干涉仪来测量物体的位置,并且被配置为测量物体在相同的X方向上的位置,其中两个测量值集合是针对绕垂直于X方向的轴线的不同旋转取向获得的,以确定反射镜的形状。本发明还提供了一种位置测量方法,其中所获得的反射镜的形状被用于调整X方向上的测量值、光刻设备和利用这种光刻设备的装置制造方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年7月5日提交的EP申请19184747.4的优先权,其通过引用全部并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于校准被配置为测量物体位置的干涉仪系统的反射镜的方法。本发明还涉及一种使用干涉仪系统测量物体位置的方法、光刻设备和装置制造方法。
背景技术
光刻设备是被构造为将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备能够被用于例如集成电路(IC)的制造中。例如,光刻设备可以将图案形成装置(例如掩模)的图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投影到设置在衬底(例如晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
随着半导体制造过程的不断发展,几十年来电路元件的尺寸被不断减小,同时每个装置的功能元件(诸如晶体管)的数量稳定增加,遵循一般称为‘摩尔定律’的趋势。为了跟上摩尔定律,半导体行业正在寻求能够创建越来越小的特征的技术。为了将图案投影到衬底上,光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定了在衬底上图案化的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。与使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备,使用波长在4nm至20nm范围内(例如6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以被用于在衬底上形成更小的特征。
光刻设备通常包括用于定位物体的定位系统,其中使用被配置为测量物体位置的干涉仪系统。在干涉仪系统的可能配置中,第一干涉仪被布置为通过将第一测量束导向到第一反射镜上提供第一位置信号,该第一位置信号表示物体在X方向上的位置,并且第二干涉仪被布置为通过将第二测量束导向到第二反射镜上提供第二位置信号,该第二位置信号表示物体在X方向上的位置,其中第一反射镜和第二反射镜被布置在物体的相对侧并且主要在Y方向上延伸。
第一反射镜和第二反射镜通常不限定完全平坦的反射镜平面和/或不完全在Y方向上延伸。针对需要准确测量物体位置的应用,不完美的第一反射镜和第二反射镜可能会妨碍执行这种准确测量,或者能够被分别视为对第一位置信号和第二位置信号的干扰。因此,可能期望校准第一反射镜和/或第二反射镜来以例如反射镜图的形式使用校准,针对第一反射镜和/或第二反射镜的缺陷补偿第一位置信号和第二位置信号。
第一干涉仪和第二干涉仪能够被用于校准第一反射镜和第二反射镜,但是第一干涉仪和第二干涉仪被布置在物体的相对侧的缺点是第一位置信号和第二位置信号仅提供关于第一反射镜和第二反射镜的对称形状的信息,并且没有或几乎没有关于不对称形状的信息。因此,不可能使用第一干涉仪和第二干涉仪完全重构第一反射镜和/或第二反射镜的反射镜形状。
发明内容
考虑到上文,本发明的目的是提供一种分别使用第一干涉仪和第二干涉仪完全重构第一干涉仪和第二干涉仪的第一反射镜和第二反射镜的反射镜形状的方法。
根据本发明的实施例,提供了一种用于校准被配置为测量物体位置的干涉仪系统的反射镜的方法,干涉仪系统包括第一干涉仪和第二干涉仪,其中第一干涉仪被布置为通过将第一测量束导向到第一反射镜上提供第一位置信号,该第一位置信号表示物体在X方向上的位置,其中第二干涉仪被布置为通过将第二测量束导向到第二反射镜上提供第二位置信号,该第二位置信号表示物体在X方向上的位置,其中第一反射镜和第二反射镜被布置在物体的相对侧并且在Y方向上延伸,其中该方法包括以下步骤:
a.当物体处于第一旋转取向并且位于Z方向上的第一位置时,为物体在Y方向上的多个位置中的每个位置生成第一数据集,该第一数据集包括第一位置信号和第二位置信号;
b.绕垂直于X方向的旋转轴线将物体倾斜到第二旋转取向;
c.当物体处于第二旋转取向并且位于Z方向上的第一位置时,为物体在Y方向上的多个位置中的每个位置生成第二数据集,该第二数据集包括第一位置信号和第二位置信号;以及
d.基于第一数据集和第二数据集,确定Y方向上的第一反射镜的形状和/或第二反射镜的形状。
该方法的优点在于,由于倾斜物体,第一测量束撞击第一反射镜的部位和第二测量束撞击第二反射镜的部位彼此相对地移位,从而允许也获得关于不对称形状的信息。因此,第一旋转取向上的测量值与第二旋转取向上的测量值组合允许提供关于对称形状和不对称形状的信息,从而允许完全构建第一反射镜的形状和/或第二反射镜的形状。
在步骤a.期间,物体在Y方向上的多个位置导致第一数据集中第一反射镜上的测量部位和第二反射镜上的测量部位之间的第一配对配置。由于步骤b.中的倾斜,第二数据集将包括第一反射镜上的测量部位和第二反射镜上的测量部位之间的第二配对配置,该第二配对配置不同于第一配对配置,并且因此可能会导致对应测量部位的不同位置信号提供关于反射镜形状的附加信息。
在实施例中,在步骤c.中使用的物体在Y方向上的多个位置被选择为使得第二数据集包括第一反射镜和第二反射镜上的测量部位,这些测量部位也在第一数据集中(但与第二数据集一样,在第一配对配置而不是第二配对配置中)。
在实施例中,第一干涉仪和第二干涉仪中的至少一个是多程干涉仪。在与参考束干涉之前,多程干涉仪多次朝着关联反射镜导向测量束。多程干涉仪的优点是,与单程干涉仪相比,物体倾斜对测量束在相应反射镜上的位置移位的影响更大。
在实施例中,步骤d.包括:将物体在Y方向上的多个位置中的一个位置处的第一数据集的值与物体在Y方向上的多个位置中的一个位置处的第二数据集的值进行比较。
在实施例中,步骤d.包括:对从第一数据集和第二数据集构建的线性最小二乘系统求解。
在实施例中,步骤d.包括被并入非线性最小二乘求解器的线性最小二乘系统,其中针对每次迭代,第一干涉仪和/或第二干涉仪的节距误差值被确定,从而导致线性系统的更新,并且其中一旦节距误差值收敛,线性系统被求解。
在实施例中,将物体倾斜到第二旋转取向导致被用作参考的其他位置传感器(例如干涉仪)的测量部位的移位。例如,关于干涉仪测量物体在Y方向上的位置。在这种情况下,可能可以添加物体的平移以补偿步骤b期间测量部位的移位。
在实施例中,垂直于X方向的旋转轴线垂直于Y方向,即,旋转轴线平行于Z方向。这在主要需要在Y方向上进行校准时特别有用。
在实施例中,垂直于X方向的旋转轴线平行于Y方向,即,旋转轴线垂直于Z方向。这在主要需要在Z方向上进行校准时特别有用。
在实施例中,步骤d.之前的步骤针对物体在Z方向上的第二位置重复,使得当物体处于第一旋转取向并且位于第二位置时,第一数据集还包括针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的第一位置信号和第二位置信号,并且使得当物体处于第二旋转取向并且位于第二位置时,第二数据集还包括针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的第一位置信号和第二位置信号,并且其中在步骤d.中,第一数据集和第二数据集还被用于确定Z方向上的第一反射镜和/或第二反射镜的形状。这在需要在Y方向和Z方向上进行校准时特别有用。
在实施例中,该方法还包括以下步骤:
-绕平行于Y方向延伸的又一旋转轴线倾斜物体;以及
-重复步骤d之前的步骤,使得当物体处于第一旋转取向时,第一数据集还包括针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的与Z方向上的第一位置相对应的第一位置信号以及针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的与Z方向上的第二位置相对应的第二位置信号,并且使得当物体处于第二旋转取向时,第二数据集还包括针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的与Z方向上的第一位置相对应的第一位置信号以及针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的与Z方向上的第二位置相对应的第二位置信号。
绕又一旋转轴线倾斜物体的优点在于,第一测量束撞击第一反射镜的部位和第二测量束撞击第二反射镜的部位在Z方向上彼此相对地移位,从而提供附加信息以在Z方向上重构第一反射镜的形状和/或第二形状的形状。
在实施例中,干涉仪系统包括第三干涉仪,其中第三干涉仪被布置为通过将第三测量束导向到第一反射镜上提供第三位置信号,该第三位置信号表示物体在X方向上的位置,其中第一干涉仪和第三干涉仪的组合允许测量物体绕平行于Z方向延伸的轴线的旋转,并且其中步骤d.之前的方法包括以下步骤:当物体使用除第一干涉仪、第二干涉仪和第三干涉仪之外的其他传感器绕平行于Z方向的所述轴线被维持在恒定旋转取向时,生成第三数据集,该第三数据集包括针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的第一位置信号和第三位置信号,并且其中在步骤d.中,第三数据集被用于确定Y方向上的第一反射镜的形状。优点是由于第一干涉仪和第二干涉仪导致的X方向上的测量值中的冗余与由于第一干涉仪和第二干涉仪和其他传感器导致的绕平行于Z方向延伸的轴线的旋转方向上的测量值中的冗余组合。
在实施例中,干涉仪包括又一干涉仪,其中又一干涉仪被布置为经由物体上的又一反射镜将又一测量束导向到外部反射镜来提供又一位置信号,该又一位置信号表示物体在X和Z方向上的位置,其中物体上的又一反射镜在Y方向上延伸,并且与X和Y方向成非零角度,其中出于提高使用又一位置信号和第一位置信号获得的Z方向上的位置测量值的准确性的目的,又一反射镜与第一反射镜一起校准。
根据本发明的另一实施例,提供了一种用于使用包括第一干涉仪的干涉仪系统测量物体位置的方法,第一干涉仪是具有第一光学系统和第一反射镜的多程干涉仪,其中第一光学系统被配置为朝着第一反射镜导向第一测量束,使得第一测量束在至少两个不同的测量部位处入射到第一反射镜,其中第一反射镜被布置在物体上并且主要在Y方向上延伸,以允许第一干涉仪测量物体在垂直于Y方向的X方向上的位置,其中该方法利用包括数据的反射镜图,该数据表示Y方向上的第一反射镜的形状,并且其中该方法包括以下步骤:
a.测量物体在Y方向上的位置;
b.测量物体绕平行于Z方向延伸的轴线的旋转位置,Z方向垂直于X方向和Y方向;
c.使用Y方向上的测量位置以及绕平行于Z方向的轴线的测量旋转位置,以确定Y方向上第一测量束的至少两个不同的测量部位在第一反射镜上的位置;
d.测量物体在X方向上的位置;以及
e.使用反射镜图和所确定的至少两个不同的测量部位的位置,以针对第一反射镜的形状调整物体在X方向上的测量位置。
该方法的优点在于,物体在X方向上的测量位置的调整考虑了由于绕平行于Z方向延伸的轴线的倾斜而导致的两个不同测量部位的移位。
在实施例中,干涉仪包括第二干涉仪,第二干涉仪是具有第二光学系统和第二反射镜的多程干涉仪,其中第二光学系统被配置为朝着第二反射镜导向第二测量束,使得第二测量束在至少两个不同的测量部位处入射到第二反射镜,其中第二反射镜被布置在物体上与第一反射镜相对的一侧,并且主要在Y方向上延伸以允许第二干涉仪测量物体在X方向上的位置,并且其中反射镜图是使用上述根据本发明的用于校准第一反射镜的方法获得的。
在实施例中,反射镜图包括表示Z方向上的第一反射镜的形状的数据,并且其中步骤e.之前的方法包括以下步骤:
-测量物体在Z方向上的位置;
-测量物体绕平行于Y方向延伸的轴线的旋转位置;以及
-使用Z方向上的测量位置以及绕平行于Y方向的轴线的测量旋转位置,以确定Z方向上第一测量束的至少两个不同的测量部位在第一反射镜上的位置。
优点在于,物体在X方向上的测量位置的调整也考虑了由于绕平行于Y方向延伸的轴线的倾斜而导致的两个不同测量部位的移位。
在实施例中,反射镜图是使用上述根据本发明的用于在Y方向和Z方向上校准第一反射镜的方法获得的。
根据再一方面,提供了一种光刻设备,包括:
-要被定位的物体;
-致动器系统,用于定位物体;
-包括干涉仪系统的测量系统,干涉仪系统包括第一干涉仪和第二干涉仪,其中第一干涉仪被布置为通过将第一测量束导向到第一反射镜上提供第一位置信号,该第一位置信号表示物体在X方向上的位置,其中第二干涉仪被布置为通过将第二测量束导向到第二反射镜上提供第二位置信号,该第二位置信号表示物体在X方向上的位置,其中第一反射镜和第二反射镜被布置在物体的相对侧并且主要在Y方向上延伸;以及
-控制系统,用于基于测量系统的输出来驱动致动器系统,
其中控制系统被配置为执行上述根据本发明的用于校准干涉仪系统的反射镜的方法。
在实施例中,光刻设备还包括:
-照射系统,被配置为调节辐射束;
-支撑件,被构造为支撑图案形成装置,该图案形成装置能够在其横截面中向辐射赋予图案以形成图案化的辐射束;
-衬底台,被构造为保持衬底;以及
-投影系统,被配置为将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上,
其中物体是支撑件或衬底台。
在实施例中,Y方向是扫描方向。
根据又一实施例,提供了一种装置制造方法,其中利用上述根据本发明的光刻设备。
附图说明
本发明的实施例现在将参照所附示意图仅通过示例描述,其中:
-图1描绘了光刻设备的示意性概述;
-图2描绘了图1的光刻设备的一部分的详细视图;
-图3示意性地描绘了位置控制系统;
-图4示意性地描绘了干涉仪系统的顶视图;
-图5A示意性地描绘了多程干涉仪;
-图5B示意性地描绘了倾斜反射镜之后图5A的多程干涉仪;
-图6示意性地描绘了物体的侧视图;
-图7示意性地描绘了图4的干涉仪系统的侧视图;
-图8A示意性地描绘了处于第一旋转位置的简化干涉仪系统的顶视图;以及
-图8B示意性地描绘了处于第二旋转位置的简化干涉仪系统的顶视图。
具体实施方式
在本文档中,术语“辐射”和“束”被用于涵盖所有类型的电磁辐射,包括紫外辐射(例如波长为365、248、193、157或126nm)和EUV(极紫外辐射,例如波长在约5至100nm的范围内)。
本文中采用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以被广义地解释为指代通用图案形成装置,其能够被用于向入射辐射束赋予与将在衬底的目标部分中创建的图案对应的图案化的横截面。在该上下文中,术语“光阀”也能够被使用。除了经典的掩模(透射或反射的、二进制的、相移的、混合的等)以外,其他这种图案形成装置的示例可以包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。
图1示意性地描绘了光刻设备LA。光刻设备LA包括被配置为调节辐射束B(例如UV辐射、DUV辐射或EUV辐射)的照射系统(也称为照射器)IL、被构造为支撑图案形成装置(例如掩模)MA并且连接至第一定位器PM(被配置为根据某些参数准确地定位图案形成装置MA)的掩模支撑件(例如掩模台)MT、被构造为保持衬底(例如抗蚀剂涂覆的晶片)W并且连接至第二定位器PW(被配置为根据某些参数准确地定位衬底支撑件)的衬底支撑件(例如晶片台)WT以及被配置为将通过图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯)上。
在操作中,照射系统IL(例如经由束递送系统BD)从辐射源SO接收辐射束。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、静电和/或其他类型的光学部件或其任何组合,以用于导向、整形和/或控制辐射。照射器IL可以被用于调节辐射束B,以使在其横截面中在图案形成装置MA的平面处具有期望的空间和角强度分布。
本文使用的术语“投影系统”PS应该被广义地解释为涵盖各种类型的投影系统,包括折射、反射、反射折射、变形、磁性、电磁和/或静电光学系统或其任何组合,以适合于所使用的曝光辐射和/或其他因素(诸如使用浸没液或使用真空)。本文中对术语“投影透镜”的任何使用可以被认为与更通用的术语“投影系统”PS同义。
光刻设备LA可以是其中衬底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)覆盖的类型,以填充投影系统PS和衬底W之间的空间,这也被称为浸没式光刻。关于浸没技术的更多信息在US6952253中给出,其通过引用并入本文。
光刻设备LA也可以是具有两个或多个衬底支撑件WT的类型(也称为“双工作台”)。在这种“多工作台”机器中,衬底支撑件WT可以被并行使用,和/或准备随后曝光衬底W的步骤可以对位于衬底支撑件WT中的一个衬底支撑件WT上的衬底W执行,而其他衬底支撑件WT上的另一衬底W被用于在其他衬底W上曝光图案。
除了衬底支撑件WT之外,光刻设备LA可以包括测量工作台。测量工作台被布置为保持传感器和/或清理装置。传感器可以被布置为测量投影系统PS的性质或辐射束B的性质。测量工作台可以保持多个传感器。清理装置可以被布置为清理光刻设备的一部分,例如投影系统PS的一部分或提供浸没液的系统的一部分。当衬底支撑件WT远离投影系统PS时,测量工作台可以在投影系统PS下方移动。
在操作中,辐射束B入射到图案形成装置(例如掩模MA)上,其被保持在掩模支撑件MT上,并且通过在图案形成装置MA上存在的图案(设计布局)来图案化。在遍历图案形成装置MA之后,辐射束B穿过投影系统PS,该投影系统PS将束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置测量系统IF,衬底支撑件WT能够被准确地移动,例如以便在聚焦和对准位置处将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中。类似地,第一定位器PM和可能的另一位置传感器(未在图1中明确描绘)可以被用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置MA。图案形成装置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。尽管所图示的衬底对准标记P1、P2占用了专用目标部分,但是它们可以位于目标部分之间的空间中。当衬底对准标记P1、P2位于目标部分C之间时,这些被称为划道对准标记。
为了阐明本发明,笛卡尔坐标系被使用。笛卡尔坐标系具有三个轴线,即,x轴、y轴和z轴。三个轴中的每个轴都与其他两个轴正交。绕x轴的旋转被称为Rx旋转。绕y轴的旋转被称为Ry旋转。绕z轴的旋转被称为Rz旋转。x轴和y轴限定了水平平面,而z轴在竖直方向上。笛卡尔坐标系未限制本发明,并且仅被用于阐明。相反,诸如圆柱形坐标系等另一坐标系可以被用于阐明本发明。笛卡尔坐标系的取向可以不同,例如使得z轴具有沿着水平平面的分量。
图2示出了图1的光刻设备LA的一部分的更详细视图。光刻设备LA可以被提供有基架BF、平衡质量BM、量测框架MF和振动隔离系统IS。量测框架MF支撑投影系统PS。附加地,量测框架MF可以支撑位置测量系统PMS的一部分。量测框架MF由基架BF经由振动隔离系统IS支撑。振动隔离系统IS被布置为防止或减少振动从基架BF传播到量测框架MF。
第二定位器PW被布置为通过在衬底支撑件WT和平衡质量BM之间提供驱动力来加速衬底支撑件WT。驱动力在期望的方向上加速衬底支撑件WT。由于动量守恒,驱动力也以相等的幅度被施加到平衡质量BM,但方向与期望方向相反。典型地,平衡质量BM的质量明显大于衬底支撑件WT和第二定位器PW的移动部分的质量。
在实施例中,第二定位器PW由平衡质量BM支撑。例如,其中第二定位器PW包括平面马达,以使衬底支撑件WT漂浮在平衡质量BM上方。在另一实施例中,第二定位器PW由基架BF支撑。例如,其中第二定位器PW包括线性马达,并且其中第二定位器PW包括轴承,如气体轴承,以使衬底支撑件WT漂浮在基架BF上方。
位置测量系统PMS可以包括适于确定衬底支撑件WT的位置的任何类型的传感器。位置测量系统PMS可以包括适合于确定掩模支撑件MT的位置的任何类型的传感器。传感器可以是光学传感器,诸如干涉仪或编码器。位置测量系统PMS可以包括干涉仪和编码器的组合系统。传感器可以是另一类型的传感器,诸如磁性传感器、电容传感器或电感传感器。位置测量系统PMS可以确定相对于参考(例如量测框架MF或投影系统PS)的位置。位置测量系统PMS可以通过测量位置或通过测量位置的时间导数(诸如速度或加速度)来确定衬底台WT和/或掩模支撑件MT的位置。
位置测量系统PMS可以包括编码器系统。编码器系统例如从于2006年9月7日提交的美国专利申请US2007/0058173A1已知,其通过引用并入本文。编码器系统包括编码器头、光栅和传感器。编码器系统可以接收初级辐射束和次级辐射束。初级辐射束以及次级辐射束都源自相同的辐射束,即,原始辐射束。初级辐射束和次级辐射束中的至少一个是通过用光栅衍射原始辐射束而创建的。如果初级辐射束和次级辐射束都是通过用光栅衍射原始辐射束而产生的,则初级辐射束需要具有与次级辐射束不同的衍射阶。不同的衍射阶例如是+1阶、-1阶、+2阶和-2阶。编码器系统将初级辐射束和次级辐射束光学地组合为组合辐射束。编码器头中的传感器确定组合辐射束的相位或相位差。传感器基于相位或相位差生成信号。该信号表示编码器头相对于光栅的位置。编码器头和光栅之一可以被布置在衬底结构WT上。编码器头和光栅中的另一个可以被布置在量测框架MF或基架BF上。例如,多个编码器头被布置在量测框架MF上,而光栅被布置在衬底支撑件WT的顶表面上。在另一示例中,光栅被布置在衬底支撑件WT的底表面上,并且编码器头被布置在衬底支撑件WT下方。
位置测量系统PMS可以包括干涉仪系统。干涉仪系统例如从于1998年7月13日提交的美国专利US6,020,964已知,其通过引用并入本文。干涉仪系统可以包括分束器、反射镜、参考反射镜和传感器。辐射束被分束器分为参考束和测量束。测量束传播到反射镜,并且被反射镜反射回分束器。参考束传播到参考反射镜,并且被参考反射镜反射回分束器。在分束器处,测量束和参考束被组合为组合辐射束。组合辐射束入射到传感器上。传感器确定组合辐射束的相位或频率。传感器基于相位或频率生成信号。该信号表示反射镜的位移。在实施例中,反射镜被连接至衬底支撑件WT。参考反射镜可以被连接至量测框架MF。在实施例中,测量束和参考束由附加光学部件而不是分束器组合为组合辐射束。
第一定位器PM可以包括长程模块和短程模块。短程模块被布置为在小移动范围内以高准确性相对于长程模块移动掩模支撑件MT。长程模块被布置为在大移动范围内以相对较低的准确性相对于投影系统PS移动短程模块。利用长程模块和短程模块的组合,第一定位器PM能够在大移动范围内以高准确性相对于投影系统PS移动掩模支撑件MT。类似地,第二定位器PM可以包括长程模块和短程模块。短程模块被布置为在小移动范围内以高准确性相对于长程模块移动衬底支撑件WT。长程模块被布置为在大移动范围内以相对较低的准确性相对于投影系统PS移动短程模块。利用长程模块和短程模块的组合,第二定位器PM能够在大移动范围内以高准确性相对于投影系统PS移动衬底支撑件WT。
第一定位器PM和第二定位器PW分别被提供有致动器,以分别移动掩模支撑件MT和衬底支撑件WT。致动器可以是线性致动器,以提供沿着单个轴(例如y轴)的驱动力。多个线性致动器可以被应用,以提供沿着多个轴线的驱动力。致动器可以是平面致动器,以提供沿着多个轴线的驱动力。例如,平面致动器可以被布置为在6个自由度上移动衬底支撑件WT。致动器可以是包括至少一个线圈和至少一个磁体的电磁致动器。致动器被布置为通过向至少一个线圈施加电流来相对于至少一个磁体移动至少一个线圈。致动器可以是动磁型致动器,其具有分别被耦合至衬底支撑件WT(掩模支撑件MT)的至少一个磁体。致动器可以是动圈型致动器,其具有分别被耦合至衬底支撑件WT(掩模支撑件MT)的至少一个线圈。致动器可以是音圈致动器、磁阻致动器、洛伦兹致动器或压电致动器或者任何其他合适的致动器。
光刻设备LA包括图3中示意性地描绘的位置控制系统PCS。位置控制系统PCS包括设定点生成器SP、前馈控制器FF和反馈控制器FB。位置控制系统PCS向致动器ACT提供驱动信号。致动器ACT可以是第一定位器PM或第二定位器PW的致动器。致动器ACT驱动设备P,其可以包括衬底支撑件WT或掩模支撑件MT。设备P的输出是诸如位置或速度或加速度等位置量。位置量利用位置测量系统PMS来测量。位置测量系统PMS生成信号,该信号是表示设备P的位置量的位置信号。设定点生成器SP生成信号,该信号是表示设备P的期望位置量的参考信号。例如,参考信号表示衬底支撑件WT的期望轨迹。参考信号和位置信号之间的差异形成反馈控制器FB的输入。基于输入,反馈控制器FB为致动器ACT提供驱动信号的至少一部分。参考信号可以形成前馈控制器FF的输入。基于输入,前馈控制器FF为致动器ACT提供驱动信号的至少一部分。前馈FF可以利用关于设备P的动态特性的信息,诸如质量、刚度、共振模和特征频率。
图4示意性地描绘了干涉仪系统的实际实施例,例如作为位置测量系统PMS的一部分,被配置为测量物体OB的位置,其中物体OB可以例如是衬底支撑件WT或掩模支撑件MT。
干涉仪系统包括第一干涉仪IF1和第二干涉仪IF2。第一干涉仪IF1被布置为通过将第一测量束MB1导向到第一反射镜FM上提供第一位置信号PS1,第一位置信号PS1表示物体OB在X方向上的位置。第二干涉仪IF2被布置为通过将第二测量束MB2导向到第二反射镜SM上提供第二位置信号PS2,第二位置信号PS2表示物体OB在X方向上的位置。第一反射镜FM和第二反射镜SM被布置在物体OB的相对侧,并且主要在Y方向上延伸。
在该实施例中,干涉仪还包括第三干涉仪IF3、第四干涉仪IF4和第五干涉仪IF5。第三干涉仪IF3被布置为通过将第三测量束MB3导向到第一反射镜FM上提供第三位置信号PS3,第三位置信号PS3表示物体OB在X方向上的位置。第四干涉仪IF4被布置为通过将第四测量束MB4导向到第三反射镜TM上提供第四位置信号PS4,第四位置信号PS4表示物体OB在Y方向上的位置。第五干涉仪IF5被布置为通过将第五测量束MB5导向到第三反射镜TM上提供第五位置信号PS5,第五位置信号PS5表示物体OB在Y方向上的位置。第三反射镜TM主要在X方向上延伸。
尽管未在该图4中描绘,但是干涉仪系统可以包括干涉仪,该干涉仪被布置为通过将测量束导向到反射镜上提供位置信号,位置信号表示物体OB在Z方向上的位置,该Z方向垂直于X和Y方向,因此垂直于图4中的绘图平面。
干涉仪可以是单程干涉仪,其中相应的测量束仅被导向到对应反射镜一次,反射回来以与参考束发生干涉。然而,一个或多个(但优选地所有)干涉仪可以是多程干涉仪,其中相应的测量束被导向到对应反射镜多于一次。这种干涉仪的示例在图5A中示意性地指示。
图5A示意性地描绘了具有分束器PR的干涉仪IF。干涉仪IF位于距具有反射镜MI的物体OB的距离L处。分束器PR被配置为将辐射束分为测量束MB和参考束。图5A仅描绘了测量束MB的进程。如由箭头A1和A2指示的,测量束MB首先在附图的左侧朝着反射镜MI传播,并且在第一测量部位ML1处朝着分束器PR反射回来。测量束MB然后传播到分束器的右侧,如由箭头A3指示的,以朝着反射镜MI导向第二次,并且在第二测量部位ML2处朝着分束器PR反射回来,如由箭头A4指示的。在分束器PR处,测量束最终被导向以与箭头A5指示的参考束组合,以形成组合辐射束,该组合辐射束包含关于反射镜MI相对于干涉仪IF的位置的信息。
本领域技术人员将清楚,虽然仅两个测量部位在图5A的实施例中描绘,但是具有三个、四个或多个不同测量部位的多程干涉仪也可以适用。
第一干涉仪IF1和第二干涉仪IF2能够被用于校准干涉仪系统的第一反射镜和/或第二反射镜的方法中。该方法包括以下步骤:当物体处于第一旋转取向并且在Z方向上的第一位置时,为物体在Y方向上的多个位置中的每个位置生成第一数据集,该第一数据集包括第一位置信号PS1和第二位置信号PS2。将物体定位在Y方向上的多个位置能够借助于第四干涉仪IF4和/或第五干涉仪IF5完成,并且将物体维持在第一旋转取向和Z方向上的第一位置能够借助于第三干涉仪、第四干涉仪和/或第五干涉仪以及测量Z方向上的位置的一个或多个传感器来完成。然而,这也可以使用其他传感器来完成。
该第一数据集提供关于Y方向上的第一反射镜的形状和/或第二反射镜的形状的信息,但是该信息仅被限于对称形状。因此,该方法还包括以下步骤:绕垂直于X方向的旋转轴线将物体倾斜到第二旋转取向,随后当物体处于第二旋转取向并且位于Z方向上的第一位置时,生成第二数据集,包括针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的第一位置信号PS1和第二位置信号PS2。
倾斜物体OB的效果是第一干涉仪IF1的第一测量束MB1入射到第一反射镜FM的部位发生移位,并且第二干涉仪IF2的第二测量束MB2入射到第二反射镜SM的部位也发生移位,但在与第一测量束MB1的部位移位相反的方向上。这种移位针对单程干涉仪已经存在,但是针对多程干涉仪来说效果增加,如将参照图5B解释的。
图5B描绘了图5A的多程干涉仪IF,其中反射镜MI被倾斜了角度α。因此,第一测量部位ML1类似于上述单程干涉仪的测量束移位。然而,在第一测量部位ML1处反射回来之后的第一测量束MB已经被倾斜2α,这导致第二测量部位ML2中的附加移位。在所示实施例中,第一测量部位ML1和第二测量部位ML2之间的距离已经被减少。在相反方向上倾斜将导致第一测量部位ML1和第二测量部位ML2之间的距离增加。由于反射镜MI的倾斜,测量束在与图5A中不同的部位处返回到分束器PR。如图5A所描绘的反射镜没有倾斜导致与参考束最大重叠的情形的部位在图5B中使用参考符号RB指示。由于通过倾斜反射镜MI导致测量束MB返回在不同的部位处,因此在由参考符号OA指示的区域处测量束和参考束之间仅存在重叠。将测量束的该重叠部分OA追溯到第一测量部位ML1和第二测量部位ML2导致第一测量部位ML1处的重叠部分OA'和第二测量部位ML2处的重叠部分OA”。这些重叠部分OA'和OA”是反射镜MI处的部分,它们对由测量束和参考束的组合产生的位置信号有贡献,其中在图5A中,整个测量部位ML1和ML2具有对位置信号的贡献。因此,除了测量部位本身的移位之外,重叠部分的中心也有移位,如由箭头A6和A7指示的。
因此,第二数据集包括与第一数据集中的信息不同的关于第一反射镜FM和/或第二反射镜SM的形状的信息,从而允许获得关于对称形状以及第一反射镜和/或第二反射镜的不对称形状的信息,从而基于第一数据集和第二数据集确定Y方向上的第一反射镜的形状和/或第二反射镜的形状。
基于第一数据集和第二数据集确定Y方向上的第一反射镜的形状和/或第二反射镜的形状可以包括:将物体在Y方向上的多个位置中的一个位置处的第一数据集的值与物体在Y方向上的多个位置中的一个位置处的第二数据集的值进行比较。
在实施例中,用于将物体倾斜到第二旋转取向的旋转轴线垂直于X方向,并且垂直于Y方向,即,平行于Z方向。
图4中第三干涉仪IF3的存在允许第一干涉仪IF1和第三干涉仪IF3的组合测量物体OB绕平行于Z方向延伸的轴线的旋转。在该实施例中,物体OB绕平行于Z方向延伸的所述轴线的旋转还能够使用第四干涉仪IF4和第五干涉仪IF5来测量。
在实施例中,当物体OB使用第四干涉仪和第五干涉仪或者除第一干涉仪、第二干涉仪和第三干涉仪之外的任何其他一个或多个传感器绕平行于Z方向的所述轴线被维持在恒定旋转取向时,关于第一反射镜FM的附加信息能够通过针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置生成第三数据集(包括第一位置信号PS1和第三位置信号PS3)来获得,并且其中第三数据集被用于确定Y方向上的第一反射镜FM的形状。
图6示意性地描绘了物体OB的侧视图,其中第一反射镜FM和第二反射镜SM在物体OB的相对侧。在第一反射镜FM处,Z方向上的三个高度水平Z11、Z12、Z13已被指示,而在第二反射镜SM处,Z方向上的三个高度水平Z21、Z22、Z23也已被指示,它们对应于第一反射镜FM处的相同高度水平。
在实施例中,上述方法针对至少两个高度水平重复,优选地针对所有高度水平重复,即,以下组合中的两个或多个:
第一测量束 | 第二测量束 |
Z11 | Z21 |
Z12 | Z22 |
Z13 | Z23 |
在实施例中,物体OB绕平行于Y方向延伸的又一旋转轴线倾斜,即,垂直于X方向和Z方向。这允许第一数据集包括针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的与Z方向上的第一位置相对应的第一位置信号PS1,并且包括针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的与Z方向上的第二位置相对应的第二位置信号。因此,测量被执行,其中第一测量束和第二测量束被导向到相应反射镜上的不同高度水平。基于图6的高度水平的可能组合在下面指示:
第一测量束 | 第二测量束 |
Z11 | Z22 |
Z11 | Z23 |
Z12 | Z21 |
Z12 | Z23 |
Z13 | Z21 |
Z13 | Z22 |
很明显,针对高度水平的每个上述组合,还可以重复第一旋转取向和第二旋转取向的测量,其中第二旋转取向通过绕在Z方向上延伸的旋转轴线从第一旋转取向倾斜物体来实现。
一旦第一反射镜FM的形状被确定,例如使用第一干涉仪,信息可以被存储在所谓的反射镜图中,该反射镜图可以被用于第一干涉仪IF1和/或第三干涉仪IF3来补偿第一反射镜FM的形状。物体倾斜导致测量部位移位的见解能够被用于确定反射镜图中的哪些数据应该被用于补偿。因此,当使用干涉仪系统测量物体的位置时,物体在Y方向上的位置以及物体绕平行于Z方向延伸的轴线的旋转位置或旋转取向应该被测量。这两个测量值然后能够被用于确定Y方向上测量束的测量部位在第一反射镜FM上的位置。当物体在X方向上的位置使用第一干涉仪或第三干涉仪测量时,反射镜图和测量束的测量部位在第一反射镜上的确定位置能够被用于针对第一反射镜的形状调整物体在X方向上的测量位置。
当反射镜图还包括表示Z方向上的第一反射镜的形状的数据时,物体在Z方向上的位置的测量可以辅助确定测量部位的位置,并因此确定来自反射镜图的哪些数据应该被用于调整物体在X方向的测量位置。
图7示意性地描绘了图4的干涉仪系统的侧视图。为了清晰起见,图4所示的干涉仪的一些元件未在图7中描绘,反之亦然,因此侧视图或其外部轮廓可能不同。在图7中示出第一干涉仪IF1和第二干涉仪IF2,其中对应的第一测量束MB1和第二测量束MB2分别被导向第一反射镜FM和第二反射镜SM。因此,如上所述,由第一干涉仪IF1提供的第一位置信号PS1表示物体在X方向上的位置,并且由第二干涉仪IF2提供的第二位置信号PS2也表示物体在X方向上的位置。
图7还描绘了第六干涉仪IF6和第七干涉仪IF7。第六干涉仪IF6被布置为通过经由物体OB上的第四反射镜FOM将第六测量束MB6导向到第五反射镜FIM上提供第六位置信号PS6,第六位置信号PS6表示物体OB在X和Z方向上的位置。第七干涉仪IF7被布置为通过经由物体OB上的第六反射镜SIM将第七测量束MB7导向到第七反射镜SEM上提供第七位置信号PS7,第七位置信号PS7表示物体OB在X和Z方向上的位置。
第五反射镜FIM和第七反射镜SE被布置在物体OB的外部,例如布置在图2所描绘的测量框架MF上,并且形成主要在X方向上延伸的Z方向上的参考。第四反射镜FOM和第六反射镜SIM被布置在物体OB上,并且主要在Y方向上延伸,同时与X方向成角度β,其中β优选地为45度。因此,第六测量束MB6和第七测量束MB7最初由它们相应的第六干涉仪和第七干涉仪在X方向上分别朝着第四反射镜FOM和第六反射镜SIM发射。第四反射镜FOM和第六反射镜SIM朝着第五反射镜FIM和第七反射镜SEM偏转第六测量束MB6和第七测量束MB7,其中第六测量束MB6和第七测量束MB7被反射回第四反射镜FOM和第六反射镜SIM。然后,第四反射镜FOM和第六反射镜SIM分别朝着第六干涉仪IF6和第七干涉仪IF7将第六测量MB6和第七测量MB7偏转回来。第六干涉仪IF6和第七干涉仪IF7可以是多程干涉仪,在这种情况下第六测量束和第七测量束可以多次遵循上述光学路径。
由于第六测量束MB6和第七测量束MB7在X和Z方向上行进,对应的光学路径长度以及因此相应的位置信号PS6、PS7取决于物体在X和Z方向上的位置。为了获得仅表示物体在Z方向上的位置的信号,仅包含关于X方向的信息的第一位置信号PS1可以从第六位置信号PS6中被减去,得到PSZ1=PS6-PS1。类似地,第二位置信号PS2可以从第七位置信号PS7中被减去,得到PSZ2=PS7-PS2。位置信号PSZ1和PSZ2现在表示物体在Z方向上的位置。
虽然位置信号PSZ1和PSZ2在此处被描述为由来自两个单独干涉仪的两个不同位置信号形成,但是这些位置信号也可能是通过使用单个干涉仪形成的,其中参考束入射到在Y方向和Z方向上延伸的反射镜上,其中测量束入射到在Y方向上延伸并且与X方向成角度的反射镜上,并且其中测量束和参考束被允许在干涉仪中彼此干涉,从而自动地从X和Z方向上的位置信息中减去X方向上的位置信息,产生表示物体在Z方向上的位置的单个位置信号。
在图7中能够看出,每个位置信号PSZ1、PSZ2取决于三个不完美反射镜的形状和取向,因此可能需要校准所有反射镜。这可以通过使用相应反射镜上的测量部位之间的不同相互关系生成数据集来执行。
为了校准反射镜,X方向上的不同位置、Y方向上的不同位置、Z方向上的不同位置、绕平行于Z方向的旋转轴线的不同旋转取向以及绕平行于Y方向的旋转轴线的不同旋转取向的位置测量被用于生成不同的数据集,使得一个反射镜上的每个测量部位与其他反射镜上的不同测量部位组合,从而允许确定反射镜或反射镜组合的局部形状,并且使用数据集的组合来确定反射镜的全局形状。
在示例中,当物体处于第一旋转取向并且位于Z方向和X方向上的第一位置时,第一数据集针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置生成,包括对应于要被校准的反射镜的至少两个位置信号,例如第一位置信号PS1、第二位置信号PS2、第六位置信号PS6和第七位置信号PS7。因此,优选地,在Y方向上的位置被改变时,所有六个度都是固定的。
进一步地,在再次改变Y方向上的位置时,包括相同位置信号的第二数据集被生成。第一数据集和第二数据集之间的主要差异在于物体具有不同的旋转取向,即,第二旋转取向,其中与第一旋转取向相比,物体绕垂直于X方向的旋转轴线倾斜。该旋转轴线因此可以平行于Y方向或Z方向。
在再次改变Y方向上的位置时,包括相同位置信号的附加数据集可以被生成。这些附加数据集可以是单独的数据集,但也可以是第一数据集和/或第二数据集的扩展。每个附加数据集可能在X、Y和/或Z上具有不同的位置和/或不同的旋转取向。在改变物体在Y方向上的位置时生成数据集有利于获得关于Y方向上的反射镜形状的信息。然而,相同的位置变化也可以被应用于其他方向,例如针对主要在X方向上延伸的第五反射镜和第七反射镜在X方向上,以及例如针对例如第一反射镜、第二反射镜、第四反射镜和第六反射镜在Z方向上。
图8A和8B描绘了干涉仪系统的简化顶视图。示出了物体OB,三个测量束被导向到该物体OB以测量物体OB的位置。第一测量束MB1和第二测量束MB2在X方向上延伸,并且在相对侧撞击物体。第三测量束MB3在Y方向上延伸。图8A涉及物体OB的第一旋转取向。图8B涉及在维持物体OB的位置时物体的第二旋转取向。与图8A所示的第一旋转取向相比,物体绕平行于Z方向的旋转轴线顺时针倾斜,称为Rz旋转。因此,第一测量束MB1、第二测量束MB2和第三测量束MB3在不同部位处撞击物体OB。这种部位移位被指示为SH1、SH2、SH3。针对第一测量束MB1和第二测量束MB2,这种移位方向相反,并且这种不同的特性被用于获得不同的数据集。然而,当改变物体在Y方向上的位置时,利用第三测量束MB3,该第三测量束MB3在物体上也经历了移位SH3。因此,可能有益的是,不仅绕平行于Z方向的旋转轴线倾斜物体B,而且在X方向上将物体平移与移位SH3相对应的距离ΔX,因此针对在第一旋转取向生成的数据集和在第二旋转定向生成的数据集,第三测量束MB3在同一部位处撞击物体OB。
使用不同校准测量生成的不同数据集可以被输入到线性最小二乘模型,以找到期望反射镜的反射镜形状。在这个线性最小二乘系统中,假设测量束的预期位置中的(例如由干涉仪的光学器件中的机械安装偏移和内部缺陷引起的)所谓的节距误差(即,偏差),特别是测量束的平移误差为零。然而,在实践中,这些节距误差是非零的,并且可能会降低线性最小二乘系统的重构能力。在实施例中,提出将线性系统并入非线性最小二乘求解器中。针对每次迭代,节距误差的值被确定,导致线性系统的更新。在几次迭代之后,节距误差应该收敛,并且迭代能够被停止以求解线性系统。非线性系统可以通过仅考虑对反射镜形状的重构有显著贡献的节距误差来简化。
尽管在本文中可以具体引用光刻设备在IC的制造中的使用,但是应该理解,本文描述的光刻设备可以具有其他应用。可能的其他应用包括集成光学系统的制造、用于磁畴存储器的指导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。
尽管在本文中可以在光刻设备的上下文中具体引用本发明的实施例,但是本发明的实施例可以被用于其他设备中。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、量测设备或者测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案形成装置)等物体的任何设备的一部分。这些设备通常可以被称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
尽管上面可能已经在光学光刻的上下文中具体引用本发明的实施例的使用,但是要了解,在上下文允许的情况下,本发明不被限于光学光刻,并且可以被用于其他应用中,例如压印光刻。
在上下文允许的情况下,本发明的实施例可以在硬件、固件、软件或其任何组合中实施。本发明的实施例还可以被实施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由机器(例如计算装置)可读的形式存储或发送信息的任何机制。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);磁性存储介质;光学存储介质;闪存装置;电气、光学、声学或其他形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)和其他。进一步地,固件、软件、例程、指令在本文中可以被描述为执行某些动作。然而,应该了解的是,这种描述仅仅是为了方便,并且这种动作事实上是由执行固件、软件、例程、指令等的计算装置、处理器、控制器或其他装置导致的,并且这样做可能会导致致动器或其他装置与物理世界交互。
尽管本发明的具体实施例已经在上面描述,但是要了解的是,本发明可以以不同于所描述的方式来实践。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将显而易见的是,在不脱离下面陈述的权利要求的范围的情况下,修改可以对所描述的本发明进行。
条项
1.一种用于校准被配置为测量物体位置的干涉仪系统的反射镜的方法,该干涉仪系统包括第一干涉仪和第二干涉仪,其中第一干涉仪被布置为通过将第一测量束导向到第一反射镜上提供第一位置信号,该第一位置信号表示物体在X方向上的位置,其中第二干涉仪被布置为通过将第二测量束导向到第二反射镜上提供第二位置信号,该第二位置信号表示物体在X方向上的位置,其中第一反射镜和第二反射镜被布置在物体的相对侧并且主要在Y方向上延伸,其中该方法包括以下步骤:
a.当物体处于第一旋转取向并且位于Z方向上的第一位置时,为物体在Y方向上的多个位置中的每个位置生成第一数据集,该第一数据集包括第一位置信号和第二位置信号;
b.绕垂直于X方向的旋转轴线将物体倾斜到第二旋转取向;
c.当物体处于第二旋转取向并且位于Z方向上的第一位置时,为物体在Y方向上的多个位置中的每个位置生成第二数据集,该第二数据集包括第一位置信号和第二位置信号;以及
d.基于第一数据集和第二数据集,确定Y方向上的第一反射镜的形状和/或第二反射镜的形状。
2.根据条项1的方法,其中第一干涉仪和第二干涉仪中的至少一个是多程干涉仪。
3.根据条项1或2的方法,其中步骤d包括:将物体在Y方向上的多个位置中的一个位置处的第一数据集的值与物体在Y方向上的多个位置中的一个位置处的第二数据集的值进行比较。
4.根据条项1至3中任一项的方法,其中垂直于X方向的旋转轴线垂直于Y方向。
5.根据条项1至3中任一项的方法,其中垂直于X方向的旋转轴线平行于Y方向。
6.根据条项4的方法,其中步骤d之前的步骤针对物体在Z方向上的第二位置被重复,使得当物体处于第一旋转取向并且位于第二位置时,第一数据集还包括针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的第一位置信号和第二位置信号,并且使得当物体处于第二旋转取向并且位于第二位置时,第二数据集还包括针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的第一位置信号和第二位置信号,并且其中在步骤d中,第一数据集和第二数据集还被用于确定Z方向上的第一反射镜和/或第二反射镜的形状。
7.根据条项6的方法,其中该方法还包括以下步骤:
-绕平行于Y方向延伸的又一旋转轴线倾斜物体;以及
-重复步骤d之前的步骤,使得当物体处于第一旋转取向时,第一数据集还包括针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的与Z方向上的第一位置相对应的第一位置信号以及针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的与Z方向上的第二位置相对应的第二位置信号,并且使得当物体处于第二旋转取向时,第二数据集还包括针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的与Z方向上的第一位置相对应的第一位置信号以及针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的与Z方向上的第二位置相对应的第二位置信号。
8.根据条项1至7中任一项的方法,其中干涉仪系统包括第三干涉仪,其中第三干涉仪被布置为通过将第三测量束导向到第一反射镜上提供第三位置信号,该第三位置信号表示物体在X方向上的位置,其中第一干涉仪和第三干涉仪的组合允许测量物体绕平行于Z方向延伸的轴线的旋转,并且其中步骤d之前的方法包括以下步骤:当物体使用除第一干涉仪、第二干涉仪和第三干涉仪之外的其他传感器绕平行于Z方向的所述轴线被维持在恒定旋转取向时,生成第三数据集,该第三数据集包括针对物体在Y方向上的多个位置中的每个位置的第一位置信号和第三位置信号,并且其中在步骤d中,第三数据集被用于确定Y方向上的第一反射镜的形状。
9.一种用于使用包括第一干涉仪的干涉仪系统测量物体位置的方法,第一干涉仪是具有第一光学系统和第一反射镜的多程干涉仪,其中第一光学系统被配置为朝着第一反射镜导向第一测量束,使得第一测量束在至少两个不同的测量部位处入射到第一反射镜,其中第一反射镜被布置在物体上并且主要在Y方向上延伸,以允许第一干涉仪测量物体在垂直于Y方向的X方向上的位置,其中该方法利用包括数据的反射镜图,该数据表示Y方向上的第一反射镜的形状,并且其中该方法包括以下步骤:
a.测量物体在Y方向上的位置;
b.测量物体绕平行于Z方向延伸的轴线的旋转位置,Z方向垂直于X方向和Y方向;
c.使用Y方向上的测量位置以及绕平行于Z方向的轴线的测量旋转位置,以确定第一测量束的至少两个不同的测量部位在Y方向上在第一反射镜上的位置;
d.测量物体在X方向上的位置;以及
e.使用反射镜图和至少两个不同的测量部位的所确定的位置,以针对第一反射镜的形状调整物体在X方向上的测量位置。
10.根据条项9的方法,其中干涉仪包括第二干涉仪,第二干涉仪是具有第二光学系统和第二反射镜的多程干涉仪,其中第二光学系统被配置为朝着第二反射镜导向第二测量束,使得第二测量束在至少两个不同的测量部位处入射到第二反射镜,其中第二反射镜被布置在物体上与第一反射镜相对的一侧,并且主要在Y方向上延伸以允许第二干涉仪测量物体在X方向上的位置,并且其中反射镜图是使用根据条项1至4中任一项的方法获得的。
11.根据条项9或10的方法,其中反射镜图包括表示Z方向上的第一反射镜的形状的数据,并且其中步骤e之前的方法包括以下步骤:
-测量物体在Z方向上的位置;
-测量物体绕平行于Y方向延伸的轴线的旋转位置;以及
-使用Z方向上的测量位置以及绕平行于Y方向的轴线的测量旋转位置,以确定第一测量束的至少两个不同的测量部位在Z方向上在第一反射镜上的位置。
12.根据条项11的方法,其中反射镜图是使用根据条项6或7的方法获得的。
13.一种光刻设备,包括:
-要被定位的物体;
-致动器系统,用于定位物体;
-包括干涉仪系统的测量系统,干涉仪系统包括第一干涉仪和第二干涉仪,其中第一干涉仪被布置为通过将第一测量束导向到第一反射镜上提供第一位置信号,该第一位置信号表示物体在X方向上的位置,其中第二干涉仪被布置为通过将第二测量束导向到第二反射镜上提供第二位置信号,该第二位置信号表示物体在X方向上的位置,其中第一反射镜和第二反射镜被布置在物体的相对侧并且主要在Y方向上延伸;以及
-控制系统,用于基于测量系统的输出来驱动致动器系统,
其中控制系统被配置为执行根据条项1至8中任一项的方法。
14.根据条项13的光刻设备,还包括:
-照射系统,被配置为调节辐射束;
-支撑件,被构造为支撑图案形成装置,该图案形成装置能够在其横截面中向辐射赋予图案以形成图案化的辐射束;
-衬底台,被构造为保持衬底;以及
-投影系统,被配置为将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上,
其中物体是支撑件或衬底台。
15.一种装置制造方法,其中利用根据条项13或14的光刻设备。
Claims (21)
1.一种用于校准被配置为测量物体位置的干涉仪系统的反射镜的方法,所述干涉仪系统包括第一干涉仪和第二干涉仪,其中所述第一干涉仪被布置为通过将第一测量束导向到第一反射镜上提供第一位置信号,所述第一位置信号表示所述物体在X方向上的位置,其中所述第二干涉仪被布置为通过将第二测量束导向到第二反射镜上提供第二位置信号,所述第二位置信号表示所述物体在X方向上的所述位置,其中所述第一反射镜和所述第二反射镜被布置在所述物体的相对侧并且在Y方向上延伸,其中所述方法包括以下步骤:
a.当所述物体处于第一旋转取向并且位于Z方向上的第一位置时,为所述物体在所述Y方向上的多个位置中的每个位置生成第一数据集,所述第一数据集包括所述第一位置信号和所述第二位置信号;
b.绕垂直于所述X方向的旋转轴线将所述物体倾斜到第二旋转取向;
c.当所述物体处于所述第二旋转取向并且位于所述Z方向上的所述第一位置时,为所述物体在所述Y方向上的多个位置中的每个位置生成第二数据集,所述第二数据集包括所述第一位置信号和所述第二位置信号;以及
d.基于所述第一数据集和所述第二数据集,确定所述Y方向上的所述第一反射镜的形状和/或所述第二反射镜的形状。
2.根据权利要求1所述的方法,其中在步骤a期间,所述物体在所述Y方向上的所述多个位置导致所述第一数据集中所述第一反射镜上的测量部位与所述第二反射镜上的测量部位之间的第一配对配置,并且其中所述第二数据集将包括在所述第一反射镜上的测量部位与所述第二反射镜上的测量部位之间的第二配对配置,所述第二配对配置不同于所述第一配对配置。
3.根据权利要求2所述的方法,其中在步骤c中使用的所述物体在所述Y方向上的所述多个位置被选择为使得所述第二数据集包括也在所述第一数据集中的所述第一反射镜和所述第二反射镜的测量部位。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述第一干涉仪和所述第二干涉仪中的至少一个是多程干涉仪。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中步骤d包括:将所述物体在所述Y方向上的所述多个位置中的一个位置处的所述第一数据集的值与所述物体在所述Y方向上的所述多个位置中的所述一个位置处的所述第二数据集的值进行比较。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中步骤d包括:对从所述第一数据集和所述第二数据集构建的线性最小二乘系统求解。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述线性最小二乘系统被并入非线性最小二乘求解器,其中针对每次迭代,所述第一干涉仪和/或所述第二干涉仪的节距误差值被确定,从而导致所述线性系统的更新,并且其中一旦所述节距误差值收敛,所述线性系统被求解。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中步骤b包括:平移所述物体,以补偿由所述物体向所述第二旋转取向的所述倾斜导致的位置传感器而不是所述第一干涉仪和所述第二干涉仪的测量部位的移位。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中垂直于所述X方向的所述旋转轴线垂直于所述Y方向。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中垂直于所述X方向的所述旋转轴线平行于所述Y方向。
11.根据权利要求9所述的方法,其中步骤d之前的所述步骤针对所述物体在Z方向上的第二位置重复,使得当所述物体处于所述第一旋转取向并且位于所述第二位置时,所述第一数据集还包括针对所述物体在所述Y方向上的所述多个位置中的每个位置的所述第一位置信号和所述第二位置信号,并且使得当所述物体处于所述第二旋转取向并且位于所述第二位置时,所述第二数据集还包括针对所述物体在所述Y方向上的所述多个位置中的每个位置的所述第一位置信号和所述第二位置信号,并且其中在步骤d中,所述第一数据集和所述第二数据集还被用于确定Z方向上的所述第一反射镜和/或所述第二反射镜的形状。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述方法还包括以下所述步骤:
绕平行于所述Y方向延伸的又一旋转轴线倾斜所述物体;以及
重复步骤d之前的所述步骤,使得当所述物体处于所述第一旋转取向时,所述第一数据集还包括针对所述物体在所述Y方向上的所述多个位置中的每个位置的与所述Z方向上的所述第一位置相对应的所述第一位置信号,以及针对所述物体在所述Y方向上的所述多个位置中的每个位置的与所述Z方向上的所述第二位置相对应的所述第二位置信号,并且使得当所述物体处于所述第二旋转取向时,所述第二数据集还包括针对所述物体在所述Y方向上的所述多个位置中的每个位置的与所述Z方向上的所述第一位置相对应的所述第一位置信号,以及针对所述物体在所述Y方向上的所述多个位置中的每个位置的与所述Z方向上的所述第二位置相对应的所述第二位置信号。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其中所述干涉仪系统包括第三干涉仪,其中所述第三干涉仪被布置为通过将第三测量束导向到所述第一反射镜上提供第三位置信号,所述第三位置信号表示所述物体在X方向上的所述位置,其中所述第一干涉仪和所述第三干涉仪的组合允许测量所述物体绕平行于所述Z方向延伸的轴线的旋转,并且其中所述方法在步骤d之前包括以下步骤:当所述物体使用除所述第一干涉仪、所述第二干涉仪和所述第三干涉仪之外的其他传感器绕平行于所述Z方向的所述轴线被维持在恒定旋转取向时,生成第三数据集,所述第三数据集包括针对所述物体在所述Y方向上的多个位置中的每个位置的所述第一位置信号和所述第三位置信号,并且其中在步骤d中,所述第三数据集被用于确定Y方向上的所述第一反射镜的所述形状。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法,其中所述干涉仪包括又一干涉仪,其中所述又一干涉仪被布置为经由所述物体上的又一反射镜将又一测量束导向到外部反射镜来提供又一位置信号,所述又一位置信号表示所述物体在X和Z方向上的所述位置,其中所述物体上的所述又一反射镜在Y方向上延伸,并且与所述X和Y方向均成非零角度,其中为了提高使用所述又一位置信号和所述第一位置信号获得的Z方向上的位置测量值的准确性,所述又一反射镜与所述第一反射镜一起校准。
15.一种用于使用包括第一干涉仪的干涉仪系统测量物体位置的方法,所述第一干涉仪是具有第一光学系统和第一反射镜的多程干涉仪,其中所述第一光学系统被配置为朝着所述第一反射镜导向第一测量束,使得所述第一测量束在至少两个不同的测量部位处入射到所述第一反射镜,其中所述第一反射镜被布置在所述物体上并且主要在Y方向上延伸,以允许所述第一干涉仪测量所述物体在垂直于所述Y方向的X方向上的位置,其中所述方法利用包括数据的反射镜图,所述数据表示所述Y方向上的所述第一反射镜的所述形状,并且其中所述方法包括以下步骤:
a.测量所述物体在所述Y方向上的位置;
b.测量所述物体绕平行于Z方向延伸的轴线的旋转位置,其中Z方向垂直于所述X方向和所述Y方向;
c.使用所述Y方向上的所述测量位置以及绕平行于所述Z方向的所述轴线的所述测量旋转位置,以确定所述所述第一测量束的所述至少两个不同的测量部位在所述Y方向上在所述第一反射镜上的位置;
d.测量所述物体在所述X方向上的位置;以及
e.使用所述反射镜图和所述至少两个不同的测量部位的所确定的位置,针对所述第一反射镜的所述形状调整所述物体在所述X方向上的所述测量位置。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述干涉仪包括第二干涉仪,所述第二干涉仪是具有第二光学系统和第二反射镜的多程干涉仪,其中所述第二光学系统被配置为朝着所述第二反射镜导向第二测量束,使得所述第二测量束在至少两个不同的测量部位处入射到所述第二反射镜,其中所述第二反射镜被布置在所述物体上与所述第一反射镜相对的一侧,并且主要在所述Y方向上延伸以允许所述第二干涉仪测量所述物体在所述X方向上的位置,并且其中所述反射镜图是使用根据权利要求1至9中任一项的方法获得的。
17.根据权利要求15或16所述的方法,其中所述反射镜图包括表示所述Z方向上的所述第一反射镜的所述形状的数据,并且其中在步骤e之前,所述方法包括以下步骤:
测量所述物体在所述Z方向上的位置;
测量所述物体绕平行于所述Y方向延伸的轴线的旋转位置;以及
使用在所述Z方向上的所述测量位置以及绕平行于所述Y方向的所述轴线的所述测量旋转位置,以确定在所述Z方向上所述第一测量束的所述至少两个不同的测量部位在所述第一反射镜上的所述位置。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述反射镜图是使用根据权利要求11或12的方法获得的。
19.一种光刻设备,包括:
要被定位的物体;
致动器系统,用于定位所述物体;
包括干涉仪系统的测量系统,其中干涉仪系统包括第一干涉仪和第二干涉仪,其中所述第一干涉仪被布置为通过将第一测量束导向到第一反射镜上提供第一位置信号,所述第一位置信号表示所述物体在X方向上的位置,其中所述第二干涉仪被布置为通过将第二测量束导向到第二反射镜上提供第二位置信号,所述第二位置信号表示所述物体在X方向上的所述位置,其中所述第一反射镜和所述第二反射镜被布置在所述物体的相对侧并且主要在Y方向上延伸;以及
控制系统,用于基于所述测量系统的输出来驱动所述致动器系统,
其中所述控制系统被配置为执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法。
20.根据权利要求19所述的光刻设备,还包括:
照射系统,所述照射系统被配置为调节辐射束;
支撑件,所述支撑件被构造为支撑图案形成装置,所述图案形成装置能够在其横截面中向所述辐射赋予图案以形成图案化的辐射束;
衬底台,所述衬底台被构造为保持衬底;以及
投影系统,所述投影系统被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,
其中所述物体是所述支撑件或所述衬底台。
21.一种装置制造方法,其中利用了根据权利要求19或20的光刻设备。
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