CN1371028A - 具有干涉仪系统的曝光装置 - Google Patents

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Abstract

为了精确地测量曝光装置或类似装置中所用台式装置的位置与状态,应用干涉仪系统,以在振动影响上与上台(27)无关的镜筒支座(35)为基准,测量此上台的Z位置与位移;此干涉仪系统包括用以将底版上形成的图案投影到衬底上的投影光学系统(34)、能够相对于投影光学系统(34)移动同时承载衬底或底版的台(27、31、40)、支承投影光学系统(34)的镜筒支座(35),同时利用设在Y台(31)上且具有大致平行干XY平面的反射面的Z测量反射镜以及设在Y台(31)上的Z干涉仪(25)。

Description

具有干涉仪系统的曝光装置
技术领域
本发明涉及曝光装置，它包括有测量物体沿垂向的位置与位移的干涉仪系统并用以制造液晶板或半导体器件。
背景技术
图13与14例示了传统的半导体曝光装置或类似装置中所用校准装置的测量装置。图13是示明采用激光干涉仪的测量系统布置的透视图。图14是示明具有这种测量系统的传统的半导体曝光装置整体的前视图。
图14中，标号7指用以照明分划板(reticle)图案的照明单元；8指具有待转印的图案的分划板；9指用于将分划板图案投影到晶片上的投影镜头；10指支承投影镜头9的镜筒支座；11指台式平板；13指X台；14指Y台；15指X台驱动导向件/X线性马达；16指Y台驱动导向件/Y线性马达。在X与Y台上安装用于精密校准的上台2。此上台2由导向件15与16以及致动器带动沿X轴方向与Y轴方向移动一个长的行程。此外，上台2由相对于X台13驱动它的Z致动器17沿Z轴方向与转动方向ωX、ωY与θ移动一个短的行程。
图13中，标号1指支承晶片(未图示)的晶片卡盘。上台2构成支承此晶片卡盘1的台。标号3指X反射镜。它装附于上台2上，具有垂直于X轴的反射面，标号4指Y反射镜，它装附于上台2上，具有垂直于Y轴的反射面；5a、5b与5c指用于测量X位置的X干涉仪；6a、6b指用于测量Y位置的Y干涉仪。X干涉仪5a、5b与5c和Y干涉仪6a与6b为图14所示镜筒支座10牢靠地支承。
在由通常称作为校准装置的装置进行校准中，发射激光束至装附于台上的反射镜上的各预定位置处。根据反射光束获得沿光束入射方向的光束入射位置处的位置变化信息，以进行位置检测。依据此检测结果进行校准控制。作为转动方向检测手段，获得了沿单一轴线在两个光束入射位置处的位置变换信息段。更具体地说，图13的测量系统根据X干涉仪5a、5b与5c求得的位置变化信息段检测X、θ与ωY方向的位置，而根据Y干涉仪6a与6b获得的位置变化信息段检测Y与ωX方向的位置。沿上述五个轴除Z轴外的校准控制都是根据激光干涉仪的位置检测信息段进行。
再来参看图14，标号12指Z位移传感器，例如设在上述台上的线性编码器或静电电容传感器。Z位移传感器12测量上台2相对于X台13在三个位置上的位移，可以测量上台2沿Z方向与倾斜方向的位移。上台2相对于镜筒支座10的Z倾斜方向可以根据Z位移传感器12以及三个干涉仪(未图示)的测量值测量，以进行台式平板11相对于镜筒支座11的Z测量。根据这些检测结果进行Z轴校准控制。
或者可以如图15所示，用干涉仪直接进行上台2的Z测量。图15中，标号18指装附于镜筒支座10上用以进行Z测量的反射镜；19指由X反射镜与Z测量反射镜整体组成的反射镜，它相对于X反射镜形成锐角，将入射到平行于上台2在其中移动的平面中的入射光反射到Z方向。这种测量方法可以利用镜筒支座10作为基准直接测量上台2的Z位置与位移。
应用上述位置检测装置的校准装置受到下述问题影响。
在图13与14所示的已有技术中，上台的Z位置信息是根据X台与此上台之间的位置关系取得的。当台的加速/减速惯性力或台重量起到运动荷载的作用时，或是由于表面台或支承此台的结构变形时，就会出现测量误差。这样将不利于精确的校准。
在图15所示的已有技术中，X或Y测量反射镜与具有倾斜表面的Z测量反射镜结合成整体、此X或Y测量反射镜在对于Z测量进行的处理或反射镜粘合中必须显示出很高的精度。这样会降低平整度与校准精度。此校准精度还会由于粘合剂随时间推移造成的重量增加或变形而降低。
发明内容
业已提出了用于解决上述问题的本发明，其目的在于提供这样的曝光装置，它包括能利用镜筒支座作为测量基准进行Z方向测量和只需在台上安装条形反射镜就能进行高精度校准的干涉仪系统。
为了解决上述问题，本发明的曝光装置具有用于将底版上形成的图案投影到衬底上的投影光学系统，能够相对于此投影光学系统移动同时保持此衬底与底版两者中至少一个对象的台，以及支承此投影光学系统的镜筒支座，包括：干涉仪系统，此系统配备有利用装设在此台上且具有基本平行于XY平面的反射面的Z测量反射镜来测量此台相对于透镜转筒支座的Z位置与位移的干涉仪。
更具体地说，此曝光装置包括用于将底版上形成的图案投影到衬底上的投影光学系统、能相对于此投影光学系统移动的同时保持住此衬底或底版的台，还包括干涉仪系统，此系统则具有用于相对于镜筒支座测量该台位置或位移的干涉仪。在上述布置下，干涉仪设于该台的X与Y运动部分的至少一个之上。由干涉仪发出的测量光被导向成基本上垂直于XY平面。此测量光由装附于镜筒支座上的第一反射面反射向此支座的中心，并于此中心传播向第二反射面。
此测量光由该第二反射面反射，基本上垂直入射到具有大致平行于此台的运动平面的反射面的条形反射镜上。由此反射测量光进行Z测量。
在上述曝光装置中，此干涉仪系统包括多个安装于此装置上的干涉仪系统。干涉仪可以安装于此台或依随此台的运动部分上。此台可以有用于Z测量的细长反射镜，它在支承干涉仪的可动部分上较长，而此用于Z测量的细长反射镜则可利用X或Y测量用反射镜的上表面。在这种干涉仪系统中，由干涉仪发出的测量光可以通过许多安装在用作测量基准的镜筒支座上的反射镜或棱镜射到Z测量反射镜上。入射到Z测量反射镜的测量光最好与反射面基本垂直。
干涉仪最好发射出总共4束光，即两束测量光和两束参考光，这四束光最好以基本相等的间隔形成十字形位置关系。紧邻Z测量反射镜前方设置的反射镜或棱镜最好具有至少两个反射面，以反射测量光到Z测量反射镜而将参考光反射回入射光路。
本发明的曝光装置包括可沿Y方向移动的Y台、可相对于Y台沿X方向移动的X台、安装在X台或Y台且具有与XY平面平行的反射面的Z反射镜、用于将Y台发射到Z方向的光束导向Z反射镜的反射镜或棱镜，以及用Z反射镜反射的光束来探测X台或Y台的Z位置的干涉仪。
在上述情形下，干涉仪最好安装于Y台或X台上。此干涉仪还最好沿X或Y方向安装，而曝光装置最好还包括具有反射面以将来自X或Y方向的光束反射到Z方向的光学件，同时此干涉仪则最好将平行于X或Y方向的光束发射向此光学件，用于将光束导向Z反射镜的反射镜或棱镜可以具有：用于将Y台或X台发射到Z方向的光束反射向X或Y方向的第一反射镜或棱镜，以及用于将此第一反射镜或棱镜所反射的光束反射到Z方向且以此光束照射Z反射镜的第二反射镜或棱镜。此第一以及此第二反射镜或棱镜最好在X方向或在Y方向上是细长的。第二反射镜或棱镜最好具有反射面，用以将第一反射镜或棱镜所反射的光束中的参考光部分反射向此第一反射镜或棱镜。
本发明的半导体器件的制造方法包括下述步骤：安装一批半导体制造装置，其中包括半导体制造厂中任何一种上述的曝光装置；应用这一批半导体制造装置来制造半导体器件。
在上述半导体器件制造方法中还包括下述步骤：将许多半导体制造设备连接到局域网(LAN)；将此局域网连接到半导体制造厂外的外部网上；利用此局域网与外部网从外部网上的数据库获取有关曝光装置的信息；根据所获得的信息控制此曝光装置。
在上述半导体器件制造方法中，由曝光装置的卖方或用户提供的数据库最好能通过外部网访问，借此通过数据通信获得制造装置的保养信息，或是在半导体制造厂与另一半导体制造厂之间通过外部网进行数据通信以进行生产管理。
本发明的半导体制造厂包括：许多半导体制造装置，其中具有上述的任何一种曝光装置；用于连接这许多半导体制造装置的局域网；用于将此局域网连接半导体制造厂外的外部网的网关，其中可以传送有关这许多半导体制造装置中的至少一个的信息。
本发明的用于安装在半导体制造厂中的曝光装置的保养方法包括下述步骤：在安装有任何一种上述曝光装置的工厂外部的外部网上配置用于积累有关此曝光装置信息的数据库；将此曝光装置与工厂的局域网连接；应用此外部网与局域网，根据上述数据库中存储的信息保养此曝光装置。
本发明的曝光装置最好还包括：用于连接网络的接口；用于运行通过网络传送曝光装置信息的网络软件的计算机；用于显示通过计算机运行网络软件而传送的曝光装置保养信息的显示器。
在本发明的曝光装置中，此网络软件最好在显示器上提供用户接口，用以访问为曝光装置卖方或用户提供的且与安装此曝光装置的工厂之外的外部网连接的保养数据库，同时能用以通过此外部网从此数据库获得信息。
通过下面结合附图所作的描述可以了解到本发明的其他特点与优点，附图中统一以相同的标号指相同或相似的部件。
附图说明
包括在此说明书中并作为其一部分的附图示明了本发明的实施例，并与此说明书一起用来阐明本发明的原理。
图1是概示本发明的第一实施例的Z测量的透视图；
图2是示明本发明的实施例的曝光装置的前视图；
图3是概示本发明的第二实施例的Z测量的透视图；
图4是示明本发明实施例的干涉仪的光路的前视图；
图5是示明本发明实施例的Z测量反射镜；
图6是示明本发明实施例的Z测量反射镜；
图7是概示本发明的第三实施例的Z测量的透视图；
图8示明从一定角度观察时应用本发明的曝光装置的半导体器件生产系统的原理；
图9示明从另一定角度观察时应用本发明的曝光装置的半导体器件生产系统的原理；
图10例示用户接口；
图11是用于说明器件制造过程的流程图；
图12是用于晶片生产过程的流程图；
图13是概示传统测量系统的透视图；
图14是概示传统曝光装置的前视图；
图15是示明另一种传统曝光装置的前视图；
具体实施方式
下面依据附图详述本发明的最佳实施例。
(第一实施例)
图2是最佳地表明了本发明特点的第一实施例的半导体曝光装置的示意性前视图。
图2中，标号32指用于照明作为底版的分划板的照明单元；33指具有待转印的图案的分划板；34指用于将分划板上形成的图案投影到用作衬底的晶片上的投影镜头；35指支承镜头34的镜筒支座；36指支承镜筒支座35以抑制其振动并切断它受地面振动影响的主体(镜筒支座)有源安装架；38指校准平板，它校准主体有源安装架36与台有源安装架37的相对位置并允许进行它们的安装。
标号21与22指固定于镜筒支座35上的Z测量反射镜，而39指用于Z测量的可动反射镜，它有两个反射面并同一Y反射镜(见后述)结成整体。
标号31指可沿Y方向移动的Y台；40指可相对于Y台31沿X方向移动的X台；41指支承X台40与Y台31的台平板。台有源安装架37可抑制台平板41因台运动造成的振动并切断地面振动的影响。
Y台31与X台40通过流体静力轴承(未图示)由台平板41以非接触方式支承。
标号42指驱动用Y线性马达，用于驱动Y台31沿Y方向运动。Y线性马达42的可动件装附到Y台31上而其定子件则装于台平板41上。Y线性马达的定子件可以通过流体静力轴承(未图示)由台平板41以非接触方式支承。此曝光装置还包括用于使X台40沿X方向运动的驱动用X线性马达。X线性马达的可动件装设于X台上而其定子件则装附于Y台上。此X线性马达在Y台31与X台40之间产生一X方向的驱动力。
标号23指用于测量镜筒支座的相对位置与衬底上台27的相对位置的激光干涉仪。此干涉仪同时测量上台27的状态；25指Z干涉仪，用来从Y台31测量镜筒支座35与上台27之上的可动反射镜39之间的距离，同时计算上台27的Z位置。上台27安装于X台40上，可以通过致动器(未图示)相对于X台40作稍许移动。
标号26指晶片卡盘(衬底保持件)用于保持涂有拟曝露于图案之下的光敏剂的半导体衬底(晶片、未图示)。θZ(上台)27沿Z、θ、ωX和ωY方向调准晶片卡盘26。
图1示明由激光干涉仪23、激光干涉仪24与用于Z测量的激光干涉仪25来测量上台27的位置与位移的干涉仪系统的布置。
图1中，晶片卡盘26支承晶片(未图示)。上台27支承晶片卡盘26。此上台27由导向件与致动器(均未图示)带动沿X和Y方向中移动一长的行程，而沿Z方向与转动方向ωX、ωY与θ中移动一短的行程。
标号28指装附于上台27上的X反射镜。Y反射镜29则装附于上台27上。标号30指成整体地安装于Y反射镜29上表面上的Z反射镜。X反射镜28设置成以其反射面垂直于X方向。Y反射镜29设置成以其反射面垂直于Y方向。Z反射镜30则是一安排成以其反射面平行于XY平面的光学件。
标号23a、23b与23c指用于测量X位置的X干涉仪。此X干涉仪23a、23b与23c平行于X方向发射激光束至X反射镜28的反射面上预定位置处。根据反射光束，X干涉仪23a、23b与23c检测沿光束入射方向(X方向)的位置变化信息段。标号24a与24b指用于测量Y位置的Y干涉仪。Y干涉仪24a与24b发射平行于Y方向而到达Y反射镜29反射面上预定位置处的激光束。根据反射光束，Y干涉仪24a与24b检测沿此光束入射方向(Y方向)的位置变化信息段。
干涉仪23与24由用作测量基准的支承件(未图示)固定地支承。例如激光干涉仪23与24固定于与投影镜头34成整体结构的镜筒支座上。
用于测量Z位置的Z干涉仪25安装在Y台31上。Z干涉仪25设置成使其反射的光束垂直地入射到XY平面上，或构造成能由光学件如反射镜将此发射光束垂直地导向XY平面。
第一与第二反射镜21与22将Z干涉仪25发射的光导向Z反射镜30。将第一与第二反射镜21与22支承并固定成使之具有相对于用作测量基准的镜筒支承件35或相对于来自Z干涉仪25的测量光形成锐角的反射面。此第一与第二反射镜21与22是在设置干涉仪25的可动部分(Y台31)的行程方向(Y方向)较长的细长反射镜。
Z干涉仪25是平面反射镜干涉仪，其测量光被Z反射镜反射两次(双光路)。与此同时，此参考光则以图5所示形式或以图5所示光束布局的类似功能导引到反射镜22上。
第一反射镜21将Z干涉仪25垂直发射向XY平面的光束反射到第二反射镜22上。第二反射镜22将参考光44反射回入射光路，将测量光43反射到Z反射镜30，将Z反射镜30反射的测量光反射到第一反射镜21。反射镜21将所反射的参考光44与测量光43反射向Z干涉仪25。
根据这种反射光，Z干涉仪25检测沿光束入射方向(Z方向)的位置变化信息。这就是，Z干涉仪25根据参考光44与测量光43检测第二反射镜22与Z反射镜30间的光路长度的变化。这样，此第二反射镜最好由用作干涉仪23与24的测量基准的支承件(未图示)作固定地支承。第一反射镜可以固定于此同一支承件(未图示)上。
Z反射镜30将来自Z干涉仪25的光束反射到入射光路上。Z反射镜30所具有的长度相当于上台27在X方向中的移动量并固定地支承于上台27之上。
各激光干涉仪是用于检测反射面位置变化信息(位移、速度等)的装置。它们的结构细节是周知的，省略其说明。
反射镜28与29的位置，即上台27的初始位置存储于控制单元(未图示)中。上台27的当前位置可以通过将激光干涉仪测出的反射镜28与29的位移加到此初始位置上求得，上台27的X位置与Y位置由干涉仪23a与24a测量。上台27于θ方向中的转动量可通过检测激光干涉仪23b与23c检测值之间的差值并且由控制单元进行运算处理求得。上台27于ωY方向中的转动量可以由激光干涉仪23a与23b的控制单元进行运算处理测量。上台27于ωX方向中的转动量则可通过检测干涉仪24a与24b(或25a与25b)检测值之间的差并于控制箱内进行运算处理测量。
上台27的Z位置可以通过将激光干涉仪25测得的反射镜30的位移加到控制单元中存储的上台27初始位置上而求得。
第一实施例的特点是，安装到上台27上的反射镜是筒单的反射镜，同时(1)此Y反射镜29与Z反射镜30可以结合成整体。这样可以减小上台27的外形尺寸。同时(2)可以减小某些校准误差因数如上台27的热变形。上台27可以减轻重量，同时(3)可以提高上台27的固有频率以改进校准控制性能。
Z测量干涉仪在此实施例中是安装于Y台之上，但它也可安装于X后上而取得相同效果。
返回参看图2，当起动此第一实施例的半导体曝光装置后，前述主体有源安装架36便移至规定位置，使镜筒支座35不受地面振动影响。然后，台有源支架37移至规定位置，使台平板41不受地面振动影响。各激光干涉仪初始化，进行还原作业。结果，干涉仪的值表示的是相对于投影镜头34或镜筒支座35的位置。返原后的X台40、Y台31与上台(θZ台)27的位置测量方法已于前面描述过。
当X台40、Y台31与上台(θZ台)27驱动时，根据它们的驱动信号计算台平板41上的反作用力来控制台有源安装架37。此台有源安装架37可以容易地接受前馈控制而不使台平板41受到反作用力的振动或位移。
分划板33设定于分划板台(未图示)之上。此分划板台支承于为镜筒支座35所支承的分划板台平板之上，并可以在保持此载有电路图形的分划板的同时移动。照明分划板台上分划板33的电路图形同时照明上台27上晶片的曝光由照明单元32产生。
此晶片由分划板33同步地扫描。在分划板与支承晶片的晶片台被扫描的同时，它们的位置为相应的干涉仪连续地检测，并反馈给分划板台与晶片台的驱动单元上。这样就能使分划板台与晶片台的扫描起动位置精确地同步，并能高精度地将扫描速度控制于恒速扫描区内，在此分划板台与晶片台相对于投影镜头34被扫描的同时，此晶片便于分划板电路图形之下曝光而转印此电路图像。
根据此第一实施例，由可动部分一位置上垂直地发射到XY平面的光束通过安装在镜筒支座35上的反射镜21与22，进到安装于上台27的Z反射镜30的与XY平面平行的反射面，由此来测量上台27的Z位置。上台27的Z位置可以采用支承干涉仪的镜筒支座35作为基准而直接测量。即使台的导向件变形或是支承此台的台平板随着台的运动而变形，也可以减少Z方向中的位置测量误差。
于半导体曝光装置中安装具有这种测量系统的校准装置，就能高精度地测量晶片的位置与状态，同时能实现高精度的曝光。
(第二实施例)
下面结合附图说明本发明的第二实施例。
图3示明通过图2所示曝光装置中安装两个如图1所示的用于Z测量的干涉仪系统而构成的校准设备。
图3中，遮蔽测量光的镜筒位于图2所示曝光设备中镜筒支座35的中心。这样，如第一实施例所述的Z干涉仪系统，当上台27的可动范围是长的行程时，就不能于整个的行程范围进行Z测量。为了解决上述问题。此第二实施例采用了两个Z干涉仪系统。标号25a与25b指测量Z位置且安装于Y台31上的Z干涉仪。从Z干涉仪25a与25b发射出的光束布置成，使得由Z干涉仪25a与25b发射出的光束垂直地照射向XY平面，或使之组成为能由光学件例如反射镜将光束垂直地导引。射出的光束通过安装到镜筒支座35的反射镜21与22，射向安装于上台27上Z反射镜30的与XY平面平行的反射面，由此来测量上台27的Z位置。
此时，通过变换上台27的工作状态(例如台位置)来测量两个Z反射镜30的反射面。当测量光不仅避开了镜筒还避开了遮蔽它的障碍物时，就可以测量上台27。
转换中，控制单元(未图示)从业已进行了测量的干涉仪将测量值转移给能够开始测量的干涉仪。转换中，此台则位于两个干涉系统相互重叠的测量区中。此重叠测量区设计时考虑到了转换时间，而能在此台移动中也能进行转换。
用于Z测量的各个Z干涉仪25a与25b发出测量与参考两束光。在发射出的光束中，由Z干涉仪25发射出的测量光43与参考光44垂直于XY平面，由第一反射镜21反射而导向到第二反射镜22，如图4所示。参考光44由第二反射镜22反射回入射光路，而测量光43则进入Z反射镜30的反射面。根据此反射光检测沿光束入射方向(Z方向)的位置变化信息。
第二反射镜22具有图6所示的形状或与之在功能上类似的形状，在进入反射镜22的测量光43与参考光44之间提供十字形位置关系，如图6所示。要是离相交处的光束间隔在由直线连接的光束之间相等，则不会发生因反射镜倾斜或类似情形造成的光程差，也不会造成任何测量误差。因此，距中心的光束间隔最好相等。
在采用第二实施例所述的干涉仪系统时，即便是测量光的光路(绝对路径)很长时，参考光与测量光两者的光路在到达紧邻待测量的上台27上方的位置(第二反射镜22)处基本相等。气流等几乎不影响测量，比常规测量方法具有更高的精度。
在此实施例中，于上台27上只设有一或两个干涉仪系统。但本发明并不受此限制而是可以设置三个或更多个数的干涉仪系统。用镜筒支座35为基准，在三个部分的测量不仅可以获得上台27的Z位移，还能求得上台27沿倾斜方向(ωX与ωY)的转动信息。
由Z干涉仪25a与25b发射出的光束以及入射到Z反射镜30上的光束不一定要垂直于XY平面，入射的光束可以是倾斜的。
本实施例的测量方法、测量装置或干涉仪系统，不仅可以用于曝光装置还可以用于其他精密加工机器的校准装置。当这种测量方法、测量装置或干涉仪系统用于曝光设备中时，则不限于上述的晶片台，还可以适用于分划板台。此外，通过将本实施例的测量系统应用于校准装置来精密地校准运动部件时，也可取得相同的效果。
(第三实施例)
下面参考附图说明本发明的第三实施例。
图7示明的校准装置具有光学件51，用来将来自Y方向的而不是来自上述实施例中Y台31上安装的Z干涉仪的测量光与反射光反射到Z方向。
图7中，与前述各实施例相同的标号用来指明相同的部件而略去其说明。
此光学件51具有反射面，用来将来自Y方向的测量光与参考光反射到Z方向。标号52指用于测量Z位置的Z干涉仪。Z干涉仪52发射出的测量光与参考光平行于Y方向而朝向光学件51。光学件51将Z干涉仪52发射出的测量光与参考光沿Z方向反射向第一反射镜21。为第一反射镜21、第二反射镜22与Z反射镜30所反射的光由光学件51反射向干涉仪52。干涉仪52根据反射光检测沿Z方向的位置变化信息。
第三实施例不需于Y台31上安装干涉仪，而可以实现轻量、高刚性的Y台。由于支承光学件51的Y台31是沿Y方向运动，与反射镜21、22与28～30不同，光学件51可不必是细长的反射镜。
此第三实施例能够取得与前述各实施例相同的效果。
(半导体生产系统的实施例)
以下说明应用本发明的曝光装置的半导体器件(半导体芯片如IC或LSI、液晶板、CCD、薄膜磁头、微型机械等等)的生产系统。
对于安装在半导体制造厂内制造装置的故障修复或定期保养，或者如软件分配的保养服务，则通过采用制造厂外的计算机网络进行。
图8示明按一定角度截出的整体系统。图8中，标号101指卖方(装置供应制造部门)的事务处，由其提供半导体器件制造装置。制造装置的例子是用于半导体制造厂各种处理中的半导体制造装置，如预处理装置(光刻装置，包括曝光装置、抗蚀剂处理装置与腐蚀装置、退火装置、成膜装置、平面化装置，等等)与后处理装置(组装装置、检查装置，等等)。事务所101包括：用于为制造装置提供保养数据库的主管理系统108、多台作业终端计算机110、连接此主管理系统108与计算机110以建成内联网的LAN(局域网)109。主管理系统108具有网关用以连接LAN109到作为事务所101外部网的因特网105，同时具有限制外部访问的保密功能。
标号102与104指作为制造装置用户的半导体制造商的制造工厂。制造工厂102～104可以属于不同的制造商或同一制造商(预处理厂、后处理厂，等等)。各个厂102～104设置有许多制造装置106、连接这些装置106以构成内联网的LAN 111、用作监控各制造装置106的工作状态的监控装置的主管理系统107。各个厂102～104中的主管理系统107具有网关以连接工厂中的LAN 111到作为工厂外部网的因特网105。各个工厂可以通过因特网105由LAN 111访问事务所101的主管理系统108。主管理系统108的保密功能有权只让限定的用户访问。更确切地说，工厂经因特网105通知卖方以代表各制造装置106工作状态的状态信息(例如有故障的制造装置的故障现象)，和接收与此通知相对应的响应信息(例如指定校正故障的信息或是校正软件或数据)或保养信息如最新软件或帮助信息。工厂102～104与卖方101间的数据通信以及通过LAN 111在各工厂中的数据通信采用因特网中一般采用的通信协议(TCP/IP)。代替采用因特网作为工厂的外部网，可以采用具有能抑制第三方访问的高保密性的专用网(例如ISDN)。此外，用户可以在卖方提供的数据库之外再构造一数据库并将此数据库设于外部网之上，而主管理系统可以授权一批用户工厂来访问此数据库。
图9是示明按与图8不同的角度切出的此实施例的整体系统的概念图。在上例中，一批具有制造装置的用户工厂和此制造装置卖方的管理系统通过外部网连接，而各厂的生产管理或至少一台制造装置的信息则经此外部网传送。在图9的例子中，拥有一批卖方的制造装置的工厂和这些制造装置的卖方的管理系统是经此工厂的外部网连接，交换各个制造装置的保养信息。图9中，标号201指制造装置用户(半导体器件制造商)的制造厂，在此制造厂的制造线上安装有用于各种处理的制造装置，例如曝光装置202、抗蚀剂处理装置203、成膜装置204。图9只表示出一个制造厂201，但实际上是联网的一批工厂。厂中的各装置连到LAN206上构成内联网，主管理系统205管理此制造线的作业。卖方(装置供应制造商)例如曝光装置制造部210、抗蚀剂处理装置制造部220与成膜装置制造部230的事务所包括主管理系统211、221与231，用于为所提供的装置实现远程保养。各主管理系统如上所述具有保养数据库和外部网的网关。用于管理用户制造厂中装置的主管理系统和各装置的卖方的管理系统211、221与231，通过因特网或用作外部网的专用网200连接。当沿此系统中制造的一系列制造装置中有任何一个出现故障时，此制造线便停止运行。通过因特网200，由故障装置卖方通过远程保养就能很快排除此故障。
半导体制造厂中各制造装置包括显示器、网络接口、用于运行存储器件中存储的网络访问软件与设备管理软件的计算机。此存储器件是内建的存储器、硬盘或网络文件服务器。网络访问软件包括专用或通用的网络浏览器，同时于显示器上提供具有如图10中所示窗口的用户接口。在访问此窗口的同时，管理各厂中制造装置的操作人员于此窗口上的输入项中输入信息段如制造装置类型(401)、序列号(402)、故障类别(403)、发生日期(404)、紧急程度(405)、故障现象(406)、修复(407)与进度(408)。这些输入的信息段经因特网传送给保养数据库，而相称的保养信息则由保养数据库返送回而显示于显示器上。由网浏览器所提供的用户接口实现了超级链路功能(410～412)，如图10所示。这样就能使操作人员访问各个项的详细信息，从卖方提供的软件库接收拟用于制造装置的最新版本软件，同时接收操作引导(帮助信息)作为工厂操作人员参考。由保养数据库提供的保养信息还包括与上述实施例特点有关的信息。软件库也提供用于实现上述实施例特点的最新软件。
下面说明采用上述生产系统的半导体器件的制造过程。于步骤1(电路设计)，设计半导体器件电路。于步骤2(掩模形成)，形成具有设计的电路图形的掩模。于步骤3(晶片形成)，应用例如硅之类材料形成晶片。于步骤4(晶片处理)，在这一称作预处理的步骤中，用前面准备的掩模与晶片，用光刻法于此晶片上形成实际电路。于步骤5(组装)，在这一称作后处理的步骤中，用步骤4中形成的晶片来形成半导体芯片，同时包括组装过程(切片与键合)与封装过程(芯片封装)。于步骤6(检查)，对步骤5中制成的半导体器件进行检查，例如操作确认试验与寿命试验，在上述这些步骤之后，完成并发运此半导体器件(步骤7)。例如此预处理与后处理是在不同的专业厂中进行，而各个厂则接受上述远程系统提供的保养。用于生产管理和装置保养的信息通过因特网或专用网在前处理厂与后处理厂之间传送。
图12示明此晶片处理的详细流程。于步骤11(氧化)，使晶片表面氧化、于步骤12(CVD)，在晶片表面上形成绝缘膜。于步骤13(电极形成)，用汽相淀积法于晶片上形成电极。于步骤14(离子注入)，将离子注入晶片，于步骤15(抗蚀剂处理)，将光敏剂涂布于晶片上。于步骤16(曝光)，上述曝光装置使晶片在掩模的电路图形下曝光。于步骤17(显影)，使已曝光的晶片显影。于步骤18(腐蚀)，腐蚀抗蚀剂，只留下已显影的抗蚀剂图像。于步骤19(除去光刻胶)，腐蚀之后除去不必要的抗蚀剂。重复上述步骤，于晶片上形成许多电路图形。各步骤中所用制造装置由远程保养系统进行保养以于事先防止故障。即使出现有故障，也能使有故障的制造装置迅速还回原状。与已有技术相比，可以提高半导体器件的生产率。
本发明能够较精确地测量半导体曝光装置或类似装置中所用台式装置的位置，同时可以实现较高精度的校准控制。
由于在不背离本发明的精神与范围的前提下。显然可以提出本发明许多广为不同的实施例，因为应该作这样的理解：本发明除了为其权利要求书所限定外是不受这些具体实施例的限制的。

Claims (25)

1.曝光装置，它具有用以将底版上形成的图案投影到衬底上的投影光学系统、能够在相对于此投影光学系统移动的同时保持此衬底与底版两者中至少一个的台、支承此投影光学系统的镜筒支座，该曝光装置包括：干涉仪系统，此系统配备有利用装设在此台上且具有基本平行于XY平面的反射面的Z测量反射镜来测量此台相对于透镜转筒支座的Z位置与位移的干涉仪。
2.权利要求1所述的曝光装置，其中所述干涉仪系统包括设于此装置上的多个干涉仪系统。
3.权利要求1所述的曝光装置，其中应用所述多个干涉仪系统的测量结果测量此台的倾斜量。
4.权利要求1所述的曝光装置，其中所述干涉仪系统包括设于此装置之上在投影光学系统上方的多个干涉仪系统。
5.权利要求1所述的曝光装置，其中所述干涉仪系统中的干涉仪具有重叠的可测量区，而当所述的台位于这些相互重叠的可测量区的区域内时，转换所述干涉仪的测量。
6.权利要求1所述的曝光装置，其中此曝光装置还包括根据所述干涉仪系统的位置与位移测量结果用以校正位置与位移的控制装置，同时所述这多个干涉仪的测量值为所述控制装置同步地接收与发送。
7.权利要求1所述的曝光装置，其中所述干涉仪是安装在所述的台和依随此台的可动部分二者中的至少某个之上，此台具有用于Z测量的在支承此干涉仪的可动部分行程方向中较长的细长反射镜，而此用于Z测量的细长反射镜利用X与Y测量反射镜中的一个的上表面。
8.权利要求1所述的曝光装置，其中所述干涉仪系统使得干涉仪发射的测量光通过装于用作测量基准的镜筒支座上的一批反射镜或棱镜而射向Z测量反射镜。
9.权利要求1所述的曝光装置，其中来自所述干涉仪系统的测量光基本上垂直地入射到此Z测量反射镜的反射面上。
10.权利要求1所述的曝光装置，其中所述干涉仪总共发射出四束光，包括两束测量光和两束参考光，而这四束光是以基本相等的间隔按十字形位置关系形成。
11.权利要求1所述的曝光装置，其中设在Z测量反射镜紧邻前方处的反射镜或棱镜具有至少两个反射面，用以将测量光反射向Z测量反射镜和将参考光反射回入射光路。
12.曝光装置，它包括：
可沿Y方向移动的Y台；
可相对于Y台沿X方向移动的X台；
安装于此X台或Y台上并具有与XY平面平行的反射面的Z反射镜；
用以将所述Y台发射到Z方向的光束导向到所述Z反射镜的反射镜或棱镜，
应用此Z反射镜所反射的光束来检测所述X台或Y台的Z位置的干涉仪。
13.权利要求12所述的曝光装置，其中所述干涉仪是安装在所述Y台或X台上的。
14.权利要求12所述的曝光装置，其中所述干涉仪是安装于X方向或Y方向中，此曝光装置还包括具有用以将来自X或Y方向的光束反射到Z方向的反射面的光学件，而所述干涉仪则发射与X或Y方向平行而朝向此光学元件的光束。
15.权利要求12所述的曝光装置，其中所述的用来将光束导向上述Z反射镜的反射镜或棱镜具有：第一反射镜或棱镜，用来将所述Y台或X台发射到Z方向的光束反射到X或Y方向；第二反射镜或棱镜，用来将此第一反射镜或棱镜反射的光束反射到Z方向并以此光束照射此Z反射镜。
16.权利要求15所述的曝光装置，其中所述第一反射镜或棱镜与第二反射镜或棱镜在X或Y方向中是细长的。
17.权利要求15所述的曝光装置，其中所述第二反射镜或棱镜具有将第一反射镜或棱镜所反射的参考光束分量反射到第一反射镜或棱镜的反射面。
18.权利要求1所述的曝光装置，其中当所述台的中心位置控制到接近曝光中心时，所述干涉仪系统的多个干涉仪具有重叠的可测量区。
19.半导体器件制造方法，它包括下述步骤：
于工厂中安装包括曝光装置在内的多台半导体制造装置；以及
应用这多台半导体制造装置制造半导体器件，
其中此曝光装置具有：将底版上形成的图案投影到衬底上的投影光学系统、能相对于此投影光学系统移动同时承载所述衬底与底版中的至少一个的台、支承此投影光学系统的镜筒支座，同时
此曝光装置包括有干涉仪系统，此系统具有的干涉仪可应用设在前述台上且有与XY平面基本平行的反射面的Z测量反射镜，来测量此台相对于该镜筒支座的Z位置与位移。
20.权利要求19所述的方法，它还包括下述步骤：
将所述多台半导体装置连接到局域网上；
将此局域网连接到半导体制造厂外的外部网上；
利用此局域网与外部网由此外部网上的数据库获取有关此曝光装置的信息，以及
根据此获取到的信息来控制此曝光装置。
21.权利要求20所述的方法，其中由所述曝光装置的卖方或用户所提供的数据库通过前述外部网访问，由此通过数据通信获得制造装置的保养信息，或在半导体制造厂与其他半导体制造厂之间通过外部网进行数据通信而据此进行生产管理。
22.半导体制造厂，它具有：
包括曝光装置在内的多台半导体制造装置；
用于连接这多台半导体制造装置的局域网；
用以将此局域网连接到此半导体制造厂外的外部网上的网关；
其中有关这多台半导体制造装置中至少一台的信息可以被传送，
所述曝光装置具有用于将底版上形成的图案投影到衬底上的投影光学系统、能相对于此投影光学系统移动同时承载此衬底与底版两者中至少一个的台、和支承此投影光学系统的镜筒支座，同时
此曝光装置包括有干涉仪系统，此系统具有的干涉仪可应用设在前述台上且具有与XY平面基本平行的反射面的Z测量反射镜，来测量此台相对于该镜筒支座的Z位置与位移。
23.安装于半导体制造厂中的曝光装置的保养方法，此方法包括下述步骤：
于设有此曝光装置的工厂外的外部网上准备用于积累有关此曝光装置保养信息的数据库；
连接此曝光装置到此工厂中的局域网上；
应用此外部网与局域网，根据所述数据库中积累的信息保养此曝光装置，
其中所述曝光装置具有用于将底版上形成的图案投影到衬底上的投影光学系统、能相对此投影光学系统移动同时承载此衬底与底版两者中至少一个的台、和支承此投影光学系统的镜筒支座，同时
此曝光装置包括有干涉仪系统，此系统具有的干涉仪可应用设在前述台上且具有与XY平面基本平行的反射面的Z测量反射镜，来测量此台相对于该镜筒支座的Z位置与位移。
24.权利要求1所述的曝光装置，它还包括：
用于连接网络的接口；
运行通过网络传送此曝光装置保养信息的网络软件的计算机；以及
用以显示此曝光装置通过上述计算机运行的网络软件而传送的保养信息的显示器。
25.权利要求24所述的曝光装置，其中所述网络软件于此显示器上提供了用于访问保养数据库的用户接口，此保养数据库是由此曝光装置的卖方或用户提供同时连接到安装有此曝光装置的工厂外部的外部网上，并且能通过此外部网从此数据库获取信息。
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