CN1327295C

CN1327295C - 光刻装置、器件的制造方法和由此制得的器件

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Publication number: CN1327295C
Application number: CNB031438792A
Authority: CN
Inventors: P·M·H·沃斯特斯; H·雅各布斯; M·范霍伊门; N·R·肯珀
Original assignee: ASML Netherlands BV
Current assignee: ASML Netherlands BV
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2023-06-11
Also published as: DE60302388D1; EP1372038B1; JP2004040106A; TW200424781A; TWI251125B; US20040031932A1; US6995379B2; EP1372038A1; SG107660A1; KR100525655B1; KR20040026102A; DE60302388T2; JP3955555B2; CN1501168A

Abstract

一种光刻投射装置，其中真空室设有第一气体抽空装置，用来产生投射束的真空射束路径，所述光刻投射装置设有一个防撞装置，用来减小目标台与真空室壁或其它目标台碰撞的影响。这些碰撞在功率下降或装置的软件内出现软件错误时可能出现。

Description

光刻装置、器件的制造方法和由此制得的器件

技术领域

本发明涉及光刻投射装置中的碰撞防护。具体的讲，本发明涉及减小在光刻投射装置中任何碰撞影响的灵敏性，这种光刻投射装置包括：

辐射系统，用来提供辐射的投射束；

第一目标台，用来支撑构图部件，该构图部件用于依照所需图案对所述投射束构图；

第二目标台，用来保持一基底；

投射系统，用来将带图案的射束投射在所述基底的靶部上；

背景技术

这里使用的术语“构图部件”应广意地解释为能够给入射的辐射束赋予带图案的截面的部件，其中所述图案与要在基底的靶部上形成的图案一致；本文中也使用术语“光阀”。一般地，所述图案与在靶部中形成的器件内的特殊功能层相应，如集成电路或者其它器件(如下文)。这种构图部件的示例包括：

掩模。掩模的概念在光刻中是公知的。它包括如二进制型、交替相移型和衰减的相移掩模类型，以及各种混合掩模类型。这种掩模在辐射光束中的布置使入射到掩模上的辐射能够根据掩模上的图案而选择性的被透射(在透射掩模的情况下)或者被反射(在反射掩模的情况下)。在使用掩模的情况下，第一目标台一般是一个掩模台，它能够保证掩模被保持在入射辐射束中的理想位置处，并且如果需要该台能相对光束移动。

程控反射镜阵列。这种器件的一个例子是具有一粘弹性控制层和一反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置的基本原理是(例如)反射表面的寻址区域将入射光反射为偏转光，而非可寻址区域将入射光反射为非衍射光。用一个适当的滤光器，从反射的光束中过滤所述非衍射光，只保留衍射光；按照这种方式，光束根据矩阵可寻址表面的寻址图案而产生图案。采用适当的电子装置就可实现所需的矩阵寻址。

程控LCD阵列。如上所述，在这种情况下第一目标台可以是例如可固定或者根据需要可移动的框架或者工作台。

为简单起见，本文的其余部分在一定的情况下具体以掩模和掩模台为例；但是，在这样的例子中所讨论的一般原理应适用于上述更宽范围的构图部件。

光刻投射装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，构图部件可产生对应于IC单个层的电路图案，该图案可以成像在已涂敷辐射敏感材料(光致抗蚀剂)层的基底(硅片)的靶部上(例如包括一个或者多个电路小片(die))。一般的，单一的晶片包含相邻靶部的整个网格，该相邻靶部由投射系统逐个相继辐射。在目前采用掩模台上的掩模进行构图的装置中，有两种不同类型的机器。一类光刻装置是，通过一次曝光靶部上的全部掩模图案而辐射每一靶部；这种装置通常称作晶片分档器。另一种装置(通常称作分步扫描装置)通过在投射光束沿给定的参考方向(“扫描”方向)依次扫描掩模图案、并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基底台来辐射每一靶部；因为一般来说，投射系统有一个放大系数M(通常＜1)，因此对基底台的扫描速度V是对掩模台扫描速度的M倍。

在用光刻投射装置的制造过程中，(例如在掩模中的)图案成像在至少部分覆盖有一层辐射敏感材料(光致抗蚀剂)的基底上。在这种成像步骤之前，可以对基底可进行各种处理，如涂底漆、涂敷抗蚀剂和软烘烤。在曝光后，可以对基底进行其它的处理，如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤和测量/检查成像特征。以这一系列工艺为基础，对例如IC的器件的单层形成图案。这种图案层然后可进行各种处理，如蚀刻、离子注入(掺杂)、镀金属、氧化、化学-机械抛光等，来完成一单层所需的所有处理。如果需要多层，那么对每一新层重复全部步骤或者其变化。最终，在基底(晶片)上出现器件阵列。然后采用例如切割或者锯断的技术将这些器件彼此分开，由此单个器件可以安装在载体上，与管脚等连接。

为了简单起见，投射系统在下文称为“镜头”；但该术语应广意地解释为包含各种类型的投射系统，包括例如折射光学装置，反射光学装置，和反折射系统。辐射系统还可以包括根据这些设计类型中任一设计的操作部件，该操作部件用于操纵、整形或者控制辐射的投射光束，这种部件在下文还可共同地或者单独地称作“镜头”。另外，光刻装置可以具有两个或者多个基底台(和/或两个或者多个掩模台)。在这种“多级式”器件中，可以并行使用这些附加台，或者可以在一个或者多个台上进行准备步骤，而一个或者多个其它台用于曝光。

在光刻装置中，能被成像在基底上的这些特征的尺寸受限于投射辐射的波长。为了制造出具有较高器件密度并从而具有较高工作速度的集成电路，就希望能够对较小的特征成像。尽管多数现有的光刻投射装置都使用由汞灯或准分子激光器产生的紫外光，但已经提出使用约13nm的更短波长辐射。这类辐射被称作远紫外线(EUV)或软x射线，可能的光源包括产生激光的等离子源、放射等离子源或来自电子存储环的同步辐射。其它提出的辐射类型包括电子束和离子束。这些类型的射束与EUV共同要求射束路径包括掩模、基底和光学部件应当保持在高真空中。

这避免了射束的吸收和/或散射，由此这类带电的粒子束一般需要小于约10^-6毫巴的总压。另外，对于采用EUV辐射的装置，总的真空压力仅需处于10^-3和10^-5毫巴之间。用于EUV辐射的光学部件可能会被沉积在其表面上的碳层损坏，这就提出了额外的要求，即碳氢化合物的分压一般应当保持足够低，例如低于10^-8或10^-9毫巴。

在高真空下工作对须放入真空内的部件施加了相当麻烦的条件。对于真空室内的部件，应当采用能最小化或能消除杂质和总排气的材料，即不仅能消除来自材料本身的排气而且能消除来自其表面所吸收气体的排气。

在制造过程中，台的移动和安装在其上的掩模或基底可用多达六个自由度(沿三个互相正交的轴的平移和绕这些轴的转动)来进行控制。在高速时可能会出现移动。在高速时，台的动能很高，从而碰撞可能会对精密和昂贵的装置部件产生损害。碰撞可能会出现在几种情形下，例如：

-水平地碰撞限定台移动区域的装置的壁；

-水平碰撞在多级器件内的其它台(在同一区域工作有两个或多个台)；

-垂直地碰撞成像系统例如镜头的部件。

EP-1 111 471-A公开一种双级光刻投射装置，其中一个迷宫或旋转门可以防止在两个基底台之间的碰撞。

EP-1 107 067-A公开一种光刻投射装置，其中弹性的缓冲器防止H-驱动(H-drive)的横杆的过多偏转。

EP-1 111 469-A公开一种光刻投射装置，其中缓冲器的弹性杆限制平衡块的移动。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有对水平平面内碰撞影响减小了的灵敏性的光刻装置。

本发明的另一个目的是减小由这类碰撞产生的损害。

本发明提供一种光刻投影装置，其包括：

一种光刻投射装置，包括：

辐射系统，用来提供辐射投射束；

第二目标台，用来保持一基底；

投射系统，用来将带图案的射束投射在所述基底的靶部上；

一防撞装置用来保护至少一个所述目标台或所述投射装置内其它的内部部件免受碰撞的损害，所述防撞装置包括缓冲器，用来吸收至少一个所述目标台可能碰撞的能量，其特征在于：

所述缓冲器包括一种极好弹性或记忆合金，用来吸收任何的碰撞能量。

依照本发明的光刻装置可实现上述本发明的目的。这种装置包括一个用来提供辐射投射束的辐射系统，和用来支撑构图部件的第一目标台。该构图部件用于依照所需图案对所述投射束构图。该装置还包括用来保持基底的第二目标台，和用来将带图案的射束投射在所述基底靶部上的投射系统，以及一个防撞装置，用来保护基底台或其它的内部部件免受碰撞的损害。

提供所述防撞装置的使得光刻装置内碰撞所涉及部件的任何损害被最小化或减小至零。如果发生碰撞，则不会导致任何昂贵的修理费用，而且光刻装置能以非常低的损失生产时间返回至生产。

该缓冲器可以吸收至少一个目标台可能碰撞的能量。在光刻装置采用远紫外线(EUV)的情形下，这种缓冲器可以减小所述一个目标台和例如真空室壁之间，或者位于所述真空室内该装置的任何部件之间可能碰撞的影响。

依照本发明的一个优选实施例，所述缓冲器包括一种极好弹性或记忆合金，用来吸收任何的碰撞能量。特别是，所述合金是镍钛合金。这类合金特别是镍钛合金(Nitinol)具有相对高的阻尼系数且不会变形。而且，这些材料相当于比传统的阻尼器轻14倍，它们不需要任何的油而且能被相对简单地使用。当这种缓冲器要用在真空中时，它应当被专门的制作以用在真空中，从而制成缓冲器的材料的排气被限制。

依照本发明的另一个优选实施例，所述缓冲器设置在至少一个所述目标台上，以便缓冲器也可以减小两个目标台之间碰撞的影响。但在光刻装置包括一个真空室的情形中，该缓冲器可以连接在目标台的一个或两个上，或者沿真空室的壁定位。

依照本发明另一个优选实施例，该装置还包括设置至少一个所述目标台上的边缘，所述边缘伸出该相应目标台的至少一边，并通过至少一个用于相对移动的阻尼器连接在所述相应的目标台上。当在所述边上出现与所述伸出的边缘相碰撞的情形下，所述边缘相对于台移动，同时阻尼器限制传向台的力。因此，在出现碰撞时该台就被避免碰撞。至少一个阻尼器可以是无源的或有源的，而且可以被如油阻尼器中的粘性力、由电磁效应引起的涡电流或摩擦操作。如果该阻尼器属于弹性类型，例如是一种呈现极好弹性性能的形状记忆合金，则该边缘会在碰撞后恢复至起始的位置。从而光刻装置能以最小的延迟返回生产。

依照本发明另一个优选实施例，该防撞装置还可以包括设置在至少一个所述目标台上的边缘，所述边缘在平行于该相应台的移动方向的平面内伸出该相应台的边；两个阻尼器，将所述边缘的第一侧连接在所述相应台的第一侧上；和两个连接杆，将所述边缘邻接所述第一侧的第二侧连接在所述相应台上，所述两个连接杆在平行于移动方向的所述平面内形成一个平行四边形的两相对侧。在这种情形中，如果偏离中心的碰撞力施加在所述台的所述第一侧(或所述相对侧)，则所述连接杆的这种平行四边形构造就限制所述边缘沿单个方向移动。从而，所述边缘不会有转动的趋势，而且所述力被均匀分布在两个阻尼器之间。

依照本发明的另一个优选实施例，该防撞装置还可进一步包括设置在所述至少一个目标台上的边缘，所述边缘在平行于该相应台的移动方向的平面内伸出该相应台的边；和相应的第一和第二阻尼器，将所述边缘的每一侧连接在所述相应台上。这种构造使得当在防撞边缘上出现碰撞时相应的第一和第二阻尼器能够起作用。位于所述边缘相邻侧上的这些阻尼器用于确保偏离中心的碰撞力被均匀分布在起作用的阻尼器之间。

优选的是，所述相应的第一阻尼器连接在所述边缘上的第一点和所述相应台上的第二点之间，所述相应的第二阻尼器连接在所述边缘上的所述第一点和所述相应台上的第三点之间，其中所述第一、第二和第三点在水平于所述移动方向的平面内形成一个三角形。这种构造也使得偏离中心的碰撞被均匀分布在起作用的阻尼器之间。同时，这也提供一种紧凑的结构。

依照本发明的第二方面，提供一种器件的制造方法，包括步骤：

向目标台提供一被辐射敏感材料层至少部分覆盖的基底；

向真空室提供真空；

利用一辐射系统透过所述真空室投射辐射投射束；

使用构图部件来使所述投射束在其横截面内具有图案；

将带图案的所述辐射投射束投射在所述辐射敏感材料层的靶部上；

其中在投射所述投射束步骤期间，所述目标台的移动范围受限于一个防撞装置，该防撞装置用来减小所述目标台碰撞的影响。

尽管在本文中，本发明的装置具体用于制造IC，但是应该明确理解这些装置可能具有其它应用。例如，它可用于集成光学系统的制造，用于磁畴存储器、液晶显示板、薄膜磁头等的引导和检测图案等。本领域的技术人员将理解，在这种可替换的用途范围中，在说明书中任何术语“划线板”，“晶片”或者“电路小片(die)”的使用应认为分别可以由更普通的术语“掩模”，“基底”和“靶部”代替。

附图说明

参考下面对依照本发明的器件和器件制造方法的优选实施例的描述，并且参考附图，来更详细地说明本发明的上述和其它细节、特征和优点，其中相同的参考标记表示等同或类似的部件：

图1示出依照本发明第一实施例的光刻投射装置；

图2是示出包含有依照本发明第一实施例缓冲器的两个基底台的平面图；

图3示出对图2一个基底台的缓冲器的更详细视图；

图4是示出两个基底台和一个依照本发明第二实施例的缓冲器的示意性平面图；

图5是基底台和依照本发明第三实施例的缓冲器的截面图；

图6是示出镍钛合金碰撞吸收性能的图表；

图7示出依照本发明第四实施例的光刻投射装置；

图8是依照本发明第四实施例的边缘或冲击边缘的平面图；

图9是依照本发明第四实施例的冲击边缘的侧视图；

图10是作用在依照本发明第四实施例的冲击边缘上的偏离中心碰撞的平面图；

图11是依照本发明第五实施例的阻尼器配置的平面图；

图12是依照本发明第五实施例、在多级装置中两个晶片台相对位置的平面图；

图13是依照本发明第六实施例的阻尼器配置的平面图。

具体实施方式

实施例1

图1示意地表示一种用于本发明的光刻投射装置。该装置包括：

●辐射系统LA，IL，用于提供辐射投射束PB(例如UV或EUV辐射、电子或离子)；

●第一目标台(掩模台)MT，设有用于保持掩模MA(例如划线板)的第一目标(掩模)保持器，并与用于将该掩模相对于物体PL精确定位的第一定位装置PM连接；

●第二目标台(基底台)W2T，设有用于保持基底W2(例如涂敷抗蚀剂的硅晶片)的第二目标(基底)保持器，并与用于将该基底相对于物体PL精确定位的第二定位装置P2W连接；

●第三目标台(基底台)W3T，设有用于基底W3(例如涂覆抗蚀剂的硅晶片)的第三目标(基底)保持器，并与用于将该基底相对于物体PL精确定位的第三定位装置P3W连接；

●投射系统(“镜头”)PL(例如折射或反折射系统、反射镜组或场偏转器阵列)，用于将掩模MA的辐射部分成像在基底W的靶部上。

该辐射系统包括一个产生辐射束的源LA(例如设置在存储环或同步加速器内电子束通道周围的波动器或摆动器、等离子源、电子束或离子束源、水银灯或激光器)。射束被促使穿过各种包含在照明系统IL内的光学部件，使得最终的射束PB在其截面内具有理想的形状和强度分布。

随后，射束PB照到掩模MA上，该掩模MA被保持在掩模台MT上的掩模保持器中。在被掩模MA选择性的反射(或投射)后，射束PB透过“镜头”PL，该“镜头”PL将射束PB聚焦在基底W2、W3的靶部上。在定位装置P2W、P3W和干涉位移测量装置IF的辅助下，基底台W2T、W3T可以精确地移动，例如在光束PB的光路中定位不同的靶部C。类似的，例如在从掩模库中机械取出掩模MA或在扫描运动期间，可以使用定位装置PL和干涉位移测量装置IF将掩模MA相对光束PB的光路进行精确定位。在现有技术中，一般在长冲程模块(粗略定位)和短行程模块(精确定位)来实现目标台MT、W2T的移动，这在图2中并未明确的示出。所示的装置可以按照两种不同模式来使用：

1.在步进模式中，掩模台MT保持基本不动，整个掩模图像被一次投射(即单“闪”)到靶部C上。然后基底台W2T沿x和/或y方向移动，以使不同的靶部C能够由光束PB照射。

2.在扫描模式中，基本为相同的情况，但是所给的靶部C没有暴露在单“闪”中。取而代之的是，掩模台MT沿给定的方向(所谓的“扫描方向，例如y方向”)以速度v移动，以使投射光束PB扫描整个掩模图像；同时，基底台W2T沿相同或者相反的方向以速度V＝Mv同时移动，其中M是镜头PL的放大率(例如M＝1/4或1/5)。以这种方式，可以曝光相较大的靶部C，而没有牺牲分辨率。

在依照本发明的光刻投射装置中，第一和第二目标台的至少一个被设置在真空室20内。该真空室20内的真空用一个抽真空装置例如泵来产生。

图2是示出包含有依照本发明第一实施例的碰撞缓冲器(collision bumper)的两个基底台的示意性平面图。两个基底台W2T和W3T通过电缆CA分别连接在电缆梭(shuttle)CS2和CS3上。通过一个探测基底台相对于光缆梭的位置的探测器，光缆梭CS2和CS3在X方向上沿其各自的台而行，而且当基底台沿X方向移动离开该光缆梭时，该探测器调整光缆梭的位置，以使该光缆梭沿该基底台而行。在Y方向上，光缆CA允许基底台W2T和W3T的移动。在一个包含有定子ST的平面马达的辅助下来定位和浮动基底台W3T和W2T，该定子ST具有数个位于正交x-y-z轴系x-y平面内的磁铁和一个位于变换器内的线圈系统，该变换器被设置来转换基底台W3T和W2T。基底台WT可以设置有一个短冲程马达，以在变换器和保持晶片的基底保持器SH之间产生短的位移。该短冲程马达可给出基底定位的更高精度和更高反应率。x-y平面的磁铁可以依照Halbach阵列设置成排和成列，即每排和每列连续磁铁的磁定向逆时针方向旋转90度。借助于驱动通过变换器线圈系统的电流来定位基底台W3T和W2T。在平面马达功率下降期间，机器内就存在着碰撞的很大可能性。首先，会阻止平面马达的悬浮力，致使基底台W3T和W2T落在平面马达的定子上。其次，因为在平面马达内没有任何机械制动系统，所以不可能阻止基底台内任何已有的移动。借助于有效地驱动一电流来通过变换器的绕组，就能阻止基底台，但这在断电期间是不可能的，从而在两个基底台W3T与W2T之间，或在基底台W3T和W2T中的一个与环绕平面马达的机架MF之间就存在着很大的碰撞的可能性。

图3示出对基底台W3T的碰撞缓冲器CB的更详细视图。该碰撞缓冲器CB设有一个碰撞框架CF，该碰撞框架具有与基底台W3T相同的形状但稍微大些。碰撞缓冲器CB还包括一个与基底台W3T的连接部CC，它吸收碰撞的大量能量。该碰撞缓冲器还包括一块记忆合金例如像镍钛合金，具有相对较高的阻尼系数同时不会完全变形。

图6示出在受压时镍钛的能量吸收。x-轴表示缓冲器所受的应变(Str)百分比，y-轴表示对应所需的能量值，用N/mm²表示。从图中可以看出，拉紧材料(1)所需的能量大大高于材料(2)释放后所释放出的能量。该碰撞缓冲器具有一个靠近基底台质量中心的位置Z，从而就降低了基底台翻转的危险。

实施例2

图4示出依照本发明第二实施例的两个基底台和碰撞缓冲器的示意性平面图。该碰撞缓冲器CB包括一个碰撞框架CF和一个将碰撞框架CF连接在机架MF上的连接部CC。在功率下降期间，基底台W2T和W3T可能会碰撞借助于连接部CC连接在机架MF上的碰撞框架CF。通过碰撞框架和连接部CF，基底台移动能量会被平稳地吸收。为此，该碰撞框架CF和连接部CC由一种记忆合金制成。基底台在其两侧面上可设有反射镜。应当避免使碰撞框架CF与反射镜接触。从而，碰撞框架CF的位置应当低于基底台反射镜的位置。为了防止基底台W2T和W3T间的碰撞，在定子ST的平面中心设置第二个碰撞缓冲器CB2。该第二碰撞缓冲器CB2可以绕支点PV转动。当基底台不得不交换位置时，这就可以实现。在此情形中，基底台W3T和W2T将沿Y方向移动至其各自的电缆梭处，然后碰撞缓冲器CB转动90度，随后两个基底台沿X方向移动，彼此穿过。在交换期间，两个台被第二碰撞缓冲器CB2保持分开。

实施例3

图5是依照本发明第三实施例的基底台和碰撞缓冲器的截面图。定子ST被挠性支承FS支撑着，以最小化定子ST和基底台W2T之间的任何跳动。基于相同的原因，基底台W2T设有一个位于基底台W2T下面的碰撞缓冲器CB3。该碰撞缓冲器具有耐热性能，以使基底台W2T下面的线圈与定子热绝缘。作为替代，依照本实施例的碰撞缓冲器CB3可设置在定子ST上。

基底台W2T下的表面SU可以由一种具有高摩擦的材料制成，从而使得碰撞中基底台W2T的任何移动都被基底台W2T表面SU和定子ST表面SS间的摩擦力减小。基于相同的原因，定子ST的表面SS可设有一种具有高摩擦的材料。

实施例4

图7示意性的示出依照本发明第四实施例的光刻投射装置100。参看图7中示出的实施例来描述本发明更多的实施例。为了完整起见，对图7中示出的装置给出广泛的说明。

该装置100包括：辐射系统Ex’、IL’，用来提供辐射(UV辐射)投射束PB’，在此具体情况中也包括辐射源LA’；第一目标台(掩模台)MT’，设有用于保持掩模MA’(例如分划板)的掩模保持器，并与用于将掩模相对于物体PL’精确定位的第一定位装置连接；第二目标台(基底台)WT’，设有用于保持基底W’(例如涂覆抗蚀剂的硅晶片)的基底保持器，并与用于将基底相对于物体PL’精确定位的第二定位装置连接；和投射系统(“镜头”)PL’(例如反射镜组)，用来将掩模MA’的辐射部分成像在基底W’的靶部C’(例如包括一个或多个电路小片)上。

如此处所描绘的，该装置100属于透射型(例如具有透射掩模)。然而，通常，它也可以是例如反射型的(例如具有反射掩模)。或者，该装置100也可采用其它种类的构图部件，例如上述提到的程控反射镜阵列类型。

辐射源LA’(例如Hg灯)产生辐射束。该辐射束或者直接，或者在经过横向调节装置例如光束扩展器Ex’后被引入照射系统(照射器)IL’。照射器IL’可以包括调节装置AM’，用来设定辐射束外和/或内径向范围(通常分别指σ-外和σ-内)的强度分布。另外，它一般还包括各种其它部件，如积分器IN’和聚光器CO’。按照这种方式，照射在掩模MA’上的射束PB’在其横截面具有理想的均匀性和强度分布。

应当注意，图7中的辐射源LA’可以置于光刻投射装置100的壳体内(例如是当辐射源LA’是汞灯时经常是这种情况)，但是辐射源LA’也可远离光刻投射装置，其产生的辐射束被引入该装置内(例如在合适的定向反射镜的辅助下)；当辐射源LA’是准分子激光器时通常是后面的情形。本发明和权利要求包含这两种情形。射束PB’随后与保持在掩模台MT’上的掩模MA’相交。在被掩模MA’有选择地穿过后，射束PB’穿过将其聚焦在基底W’靶部C’上的镜头PL’。在第二定位装置(和干涉测量装置IF’)的辅助下，基底台WT’可以精确地移动，例如在射束PB’的路径中定位不同的靶部C’。类似地，可用第一定位装置来相对于射束PB’的路径精确地定位掩模MA’，例如在掩模MA’从掩模库(library)机械收回后，或者在扫描期间。一般地，在长冲程模块(粗略定位)和短冲程模块(精确定位)的辅助下可以实现目标台MT’、WT’的移动，这在图7中并未清楚的示出。但是，在晶片分档器(与分步扫描装置相反)中，掩模台MT’可以仅连接在短冲程致动器上，或被固定。

所示的装置可用在两种不同的模式中：

1.在步进模式中，掩模台MT’基本上保持不动，整个掩模图像被一次投射(即单“闪”)到靶部C’上。然后，基底台WT’沿x和/或y方向移动，以使不同的靶部C’能够被射束PB’照射。

2.在扫描模式中，基本是相同的情况，但是给定靶部C’没有在单“闪”中曝光。取而代之的是，掩模台MT’沿给定的方向(所谓的“扫描方向”，例如y方向)以速度v移动，致使投射束PB’扫描整个掩模图像；同时，基底台WT’同步地以V＝Mv的速度沿相同或相反方向移动，其中M是镜头PL的放大率(通常，M＝1/4或1/5)。这样，就可以曝光相对大的靶部C’，而没有牺牲分辨率。

参看图7，图8是配备有防撞边缘102的晶片台WT’的平面图。该防撞边缘102和晶片台WT’的侧视图示出在图9中。边缘102从晶片台WT’的边缘伸出，并且被安装使得当出现撞击时能相对于晶片台WT’移动。至少一个阻尼器将边缘102连接在晶片台WT’上。在本实施例中，该阻尼器由极好弹性的记忆合金构成。例如一种选自合金系列的被称为“镍钛合金”的金属，它包括镍和钛大体相等的混合(按重量55％)。其它阻尼器的构成也是可以的，例如油或弹性弹簧基缓冲器或者设计用来在出现冲击时塑料变形的阻尼器。当该边缘碰撞一个障碍物时，它相对于晶片台WT’移动。从而，该阻尼器被压缩，到达晶片台WT’的冲击力就被减小。在本实施例中，采用极好弹性的记忆合金使该阻尼器能够具有比其它可选择阻尼器减小的尺寸和重量。

图10示出位于防撞边缘102一侧上阻尼器104的设置。两个阻尼器104安装在晶片台WT’的两个角处，连接晶片台WT’和边缘102。杆108安装在防撞边缘102上，并被直线轴承106限制沿单个方向移动。这样，像箭头110所示偏离中心的冲击被均匀分布在两个阻尼器104之间。如果杆108和轴承106不存在，则偏离中心的冲击会集中在任一个阻尼器104上而且不会分布均匀。(边缘102易于沿压力方向的移动而转动。)对偏离中心冲击的冲击冲程(crashstroke)将会大于中心的冲击，从而成现出设计的问题。阻尼器的结构设计必须考虑可能的动能和冲击所包含的力、能传递至晶片台WT’而不引起损害的最大力以及最大允许冲击冲程。理想的是冲击冲程足够小，从而减小边缘102必须伸出晶片台WT’外的距离，同时提供更小、更轻的结构。该冲击边缘1012同时结合有一种定位机构来确保其在通常操作期间能保持在正确的位置，并在碰撞后回到该正确位置。冲击边缘102相对于台的位置可以通过一个冲击探测传感器来监控。在出现碰撞时，这种冲击探测传感器探测到边缘已经移动，从而停止制造过程。尽管图10仅仅示出在晶片台WT’的一侧上设有边缘102，但如果需要这种构造可应用在两侧。此外，尽管描述的是冲击边缘对于晶片台WT’的构造，但它也可等同地应用于掩模台MT’。

实施例5

图11示出一个第四实施例冲击边缘的替代构造。这种构造如同第四实施例的构造，下面仅描述其不同之处。

在本实施例中，冲击边缘102围绕晶片台WT’的所有侧面延伸，如同一个单块的构造。两个阻尼器104连接在边缘102沿X方向距晶片台WT’最远的侧面和该侧面完全正对的晶片台WT’的侧面之间。一对连接部件112-预拉紧的弹簧-通过铰接沿Y方向将冲击边缘102距晶片台WT’最远的侧面与晶片台距冲击边缘102该侧面最远的侧面连接起来。这些连接部件112形成一种平行四边形结构，沿+X方向在冲击边缘102上连接在一个比在晶片台WT’上更远的位置上。

这种结构允许该机构沿X方向在阻尼器104间传播偏离中心冲击的力。在Y方向上连接部件112本身起着阻尼器的作用。然而，在Y方向上没有机构来在两个连接部件112之间传播偏离中心冲击的力。当在多级器件中移动时，本实施例中冲击边缘的这种结构采用晶片台WT’可能面对的障碍物的认知。预拉紧的阻尼器104仅仅在当施加到所述阻尼器104上的力大于预张力时才变短。在沿X方向的碰撞期间，该预张力将不会被超越，但在沿Y方向的碰撞期间这就正好会发生。

图12示出在一个多级器件中移动的两个晶片台WT1’、WT2’。移动的区域由矩形壁114来限定。晶片台WT1’可能碰撞壁114或另一个晶片台WT2’。沿+X方向和-X方向任何偏离中心的冲击都在阻尼器104之间被连接部件112的平行四边形组合均匀分布。在-Y方向上晶片台WT1’仅可能撞击壁。因此，该方向上的任何冲击都在该侧的防撞边缘上被均匀分布。在+Y方向上晶片台WT1’可能撞击另一个晶片台WT2’。但这种情形下两个晶片台间的很小间隔会产生很低的冲击速度。因此，就可以吸收力而不需提供补偿机构。(在+Y方向上典型的冲击冲程是3mm。)

在本实施例中，仅仅需要两个阻尼器和两个预拉紧弹簧。这就使整个结构很轻而且便宜，仅仅稍微地牺牲些性能。本实施例的这种结构能容易的适宜提供对掩模台的防撞。

实施例6

图13是依照本发明第六实施例的防撞边缘结构的平面图。这种结构与第四实施例的相同，下面仅说明其不同之处。

单块的防撞边缘102通过八个阻尼器116连接在晶片台WT’上。如同第四实施例那样，阻尼器116由一种极好弹性的记忆合金来构成，但作为选择，也可使用像油或弹性弹簧阻尼器。该防撞边缘的每个角都具有连接在一个公共点上的两个阻尼器。

边缘102每个角的阻尼器116都以三角形的布置连接在晶片台WT’的位置上。

阻尼器116在压缩载荷的作用下弯折，仅在受到拉伸载荷时才起作用。因此，当防撞边缘的一侧出现碰撞时，两个阻尼器将起作用。操作过程中，阻尼器116以类似于预拉紧弹簧的方式工作，仅在冲击力高于预张力时才变形。因为载荷不高于预张力，所以垂直于冲击方向的线不会变形。这就确保力以类似于上述第五实施例所述的方式起作用的阻尼器间均匀分布。

沿x和y方向的预张力不必相等。沿x方向可能撞击力与沿y方向可能撞击力的比值以及边缘尺寸的x∶y比值都可被用来最优化x∶y预张力的比值。

本实施例的这种结构能容易地适用于掩模台。尽管描述的是阻尼器的三角形布置，但也可采用矩形的设置。

尽管上面参看优选实施例已经描述了本发明，但是应当理解，本发明并不受上述描述的限制。特别是，虽然参看容纳在真空室内光刻装置的晶片级已经描述了本发明，但很容易会理解本发明可等同地应用于掩模台。同时本发明也可在真空室外应用。

Claims

1.一种光刻投射装置，包括：

辐射系统(IL)，用来提供辐射投射束；

第一目标台(MT)，用来支撑构图部件，该构图部件用于依照所需图案对所述投射束构图；

第二目标台(WT)，用来保持一基底；

投射系统(PL)，用来将带图案的射束投射在所述基底的靶部上；

一防撞装置用来保护至少一个所述目标台或所述投射装置内其它的内部部件免受碰撞的损害，所述防撞装置包括缓冲器(CB)，用来吸收至少一个所述目标台可能碰撞的能量，其特征在于：

2.依照权利要求1的装置，其特征在于，所述合金是镍钛合金。

3.依照权利要求1或2的装置，其特征在于，所述缓冲器(CB)设置在至少一个所述目标台上。

4.依照权利要求3的装置，其特征在于，所述缓冲器(CB)具有所述一个目标台外部边界的形状。

5.依照权利要求4的装置，其特征在于，所述缓冲器(CB)延伸成比所述一个目标台更大的区域。

6.依照权利要求1或2的光刻投射装置，其特征在于，至少一个所述目标台可借助于一个平面马达(ST)来定位，所述防撞装置的至少一部分可在所述平面马达的不动部分和可动部分之间定位。

7.依照权利要求1或2的装置，其特征在于，至少一个所述目标台可借助于一个平面马达来定位，所述防撞装置可沿所述平面马达不动部分的边界来定位。

8.依照权利要求1或2的装置，其特征在于，所述防撞装置还包括：

设置在至少一个所述目标台上的碰撞框架(CF)，所述碰撞框架伸出该相应目标台的至少一边，并通过至少一个用于向目标台相对移动的连接部(CC)连接在所述相应的目标台上。

9.依照权利要求1或2的装置，其特征在于，所述防撞装置还包括：

设置在至少一个所述目标台上的边缘(102)，所述边缘在平行于该相应台的移动方向的平面内伸出该相应台的边；

两个阻尼器(104)，将所述边缘的第一侧连接在所述相应台的第一侧上；和

两个连接杆(112)，将所述边缘邻接所述第一侧的第二侧连接在所述相应台上，所述两个连接杆在平行于移动方向的所述平面内形成一个平行四边形的两相对侧。

10.依照权利要求1或2的装置，其特征在于，所述防撞装置还包括：

设置在所述至少一个目标台上的边缘(102)，所述边缘在平行于该相应台的移动方向的平面内伸出该相应台的边；和

相应的第一和第二阻尼器(116)，将所述边缘的每一侧连接在所述相应台上。

11.依照权利要求10的装置，其特征在于，所述相应的第一阻尼器(116)连接在所述边缘(102)上的第一点和所述相应台(WT)上的第二点之间，所述相应的第二阻尼器连接在所述边缘上的所述第一点和所述相应台上的第三点之间，其中所述第一、第二和第三点在水平于所述移动方向的平面内形成一个三角形。

12.依照权利要求8的装置，其特征在于，所述碰撞框架包含一种极好弹性或记忆合金。

13.依照权利要求8的装置，其特征在于，所述碰撞框架包含镍钛合金。

14.依照权利要求8的装置，其特征在于，所述至少一个连接部包含一种极好弹性或记忆合金。

15.依照权利要求8的装置，其特征在于，所述至少一个连接部包含镍钛合金。