專利名稱：光刻裝置及用于校準該光刻裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻裝置和用于校準該光刻裝置的方法。
背景技術(shù)：
光刻裝置是一種將所需圖案作用于基底的目標部分上的機器。光刻裝置可以用于例如集成電路(IC)的制造。在這種情況下，光刻構(gòu)圖部件，可替換地稱作“掩?！被颉爸虚g掩模版”，可用于產(chǎn)生對應(yīng)于IC一個單獨層的電路圖案，該圖案可以成像在具有輻射敏感材料(即抗蝕劑)層的基底(例如硅晶片)的目標部分上(例如包括部分、一個或者多個管芯)。
一般地，單個基底將包含依次曝光的相鄰目標部分的網(wǎng)格。已知的光刻裝置包括所謂的步進器，其中通過將全部圖案一次曝光在目標部分上而輻射每一目標部分，而在所謂的掃描器中，通過投射光束沿給定方向(“掃描”方向)掃描圖案、并同時沿與該方向平行或者反平行的方向同步掃描基底來輻射每一目標部分。
這里使用的術(shù)語“構(gòu)圖部件”應(yīng)廣義地解釋為涉及能夠給輻射束賦予帶圖案的截面的裝置，以便在基底的目標部分上形成圖案。應(yīng)該注意，賦予投射光束的圖案可以不與在基底的目標部分上的所需圖案完全一致。一般地，賦予投射光束的圖案與在目標部分中形成的器件如集成電路(IC)的特定功能層相對應(yīng)。
構(gòu)圖部件可以是透射的或是反射的。構(gòu)圖部件的示例包括掩模，可編程反射鏡陣列和可編程LCD控制板。掩模在光刻中是公知的，它包括如二進制型、交替相移型、和衰減相移型的掩模類型，以及各種混合掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的一個例子是利用微小反射鏡的矩陣排列，每個反射鏡能夠獨立地傾斜，從而沿不同方向反射入射的輻射束；按照這種方式，對反射光束進行構(gòu)圖。
光刻裝置一般采用運動控制系統(tǒng)。該運動控制系統(tǒng)包括位置檢測器，該位置檢測器用于檢測基底臺在至少一個平面內(nèi)即在至少兩個維度的位置，和用于根據(jù)該位置檢測器提供的輸出信號驅(qū)動致動裝置而構(gòu)成的控制器。這樣，該運動控制系統(tǒng)確保由于用位置檢測器檢測基底臺的位置而使該基底臺位于正確位置(在一定的公差范圍內(nèi))，并且通過控制器的適當作用減小檢測到的位置與所需位置之間的差。因此，該位置檢測器和控制器構(gòu)成前饋和/或反饋控制系統(tǒng)的一部分。
在目前的光刻裝置中，基底臺(有時也成為晶片臺或晶片工作臺)的所需精度在納米的數(shù)量級。因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)情況需要位置檢測器達到這種高精度。而且，對位置檢測器的要求也很高，其中當根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)情況的光刻裝置中的基底臺能夠在兩個維度上即在覆蓋大約0.5×0.5的平面內(nèi)移動時，需要該位置檢測器工作的范圍包括大約0.5m的移動范圍。為了達到這些要求，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的情況，位置檢測器包括一個或多個干涉儀，優(yōu)選的是一個干涉儀用于第一維度，一個干涉儀用于垂直于第一維度的第二維度。但是，這些干涉儀的缺點在于它們是昂貴的位置檢測器。
在目前的現(xiàn)有技術(shù)情況下公知的另一種類型的位置檢測器是光學編碼器。該編碼器由光源、光柵和檢測器組成。通過相對于光源和檢測器移動光柵，由于例如反射或透射變化，通過檢測器接收的光圖案發(fā)生變化。這樣，將光柵放置在從光源到檢測器的光路中，通過光柵的移動，由檢測器接收到的圖案發(fā)生變化。根據(jù)這些變化，可以計算出光柵相對于光源和檢測器的位移。根據(jù)這些位移并已知起始位置，可以計算出某一位置。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的，上面描述了增量編碼器，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將熟知可以存在絕對編碼器。
在共同未決的美國專利公開申請US2002/0041380中已經(jīng)描述了一種特殊類型的光學編碼器，其在這里引入作為參考。這種光學編碼器包括衍射型編碼器，其包括用于產(chǎn)生光束的光束發(fā)生器、第一光柵、可相對于第一光柵移動的第二光柵，和檢測器，該檢測器設(shè)置為檢測光束在第一和第二光柵上衍射的衍射光束，這些光柵之一與基底臺機械連接，另一個與光刻裝置的參考基座機械連接，基底臺的移動導(dǎo)致第一光柵相對于第二光柵的移動，并且在操作中導(dǎo)致衍射光束的變化。
已知的光刻裝置包括用于控制基底臺的移動的運動控制系統(tǒng)。在運動控制系統(tǒng)的控制下，基底臺可在至少兩個方向上移動?；着_的移動理解為基底臺相對于投影系統(tǒng)的移動，即，基底臺的移動導(dǎo)致帶圖案的輻射束相對于基底的移動。

發(fā)明內(nèi)容
如這里具體化和概括描述的，本發(fā)明的原理提供一種校準裝置，其校準在具有照射系統(tǒng)的光刻裝置中的輻射傳感器。在一個實施方案中，該光刻裝置包括用于保持基底的基底保持器；用于調(diào)節(jié)輻射光束的照射器；用于支撐構(gòu)圖部件的支撐結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)圖部件給輻射光束賦予所需的圖案；投影系統(tǒng)，其將帶圖案的光束投射到基底的目標部分上；以及用于控制基底臺的移動的運動控制系統(tǒng)，該運動控制系統(tǒng)包括檢測基底臺的位置的多個位置檢測器。該多個位置檢測器中的至少三個包括用以提供至少六個位置值的一維或多維光學編碼器，該光學編碼器在三維坐標系中的不同位置處與基底臺連接，為該三維坐標系的每一維度提供至少一個位置值。該運動控制系統(tǒng)用于根據(jù)六個位置值中至少三個的子集來計算基底臺在該三維坐標系中的位置，并根據(jù)六個位置值中至少三個的另一個子集來計算基底臺相對于該三維坐標系的定向。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于根據(jù)在前的任一項權(quán)利要求校準光刻裝置中的位置檢測器的方法，該方法包括在基底上形成第一圖案，該第一圖案包括參考標記的第一矩陣；在基底上形成第二圖案，該第二圖案包括參考標記的第二矩陣；將參考標記的第二矩陣與參考標記的第一矩陣進行比較；確定第一矩陣的參考標記與第二矩陣的對應(yīng)參考標記之間的各個位置偏移；將該位置偏移存儲在校準矩陣中。
這里使用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”應(yīng)廣義地解釋為包含各種類型的投影系統(tǒng)，包括折射、反射、反折射、磁、電磁和靜電光學系統(tǒng)，或其任何組合，如適合于所用的曝光輻射，或者適合于其他方面，如使用浸液或使用真空。這里任何術(shù)語“投影透鏡”的使用可以認為與更普通的術(shù)語“投影系統(tǒng)”同義。


現(xiàn)在僅僅通過例子的方式，參照附圖描述本發(fā)明的各個實施方案，在圖中，相應(yīng)的附圖標記表示相應(yīng)的部件，其中圖1表示根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的光刻裝置；圖2a高度示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的光刻裝置的光學編碼器的示范性實施方案；圖2b示意性地表示三種可能的二維光柵，
圖2c示意性地表示包括干涉儀編碼器組合的第一6DOF測量布局；圖2d示意性地表示包括干涉儀編碼器組合的第二6DOF測量布局；圖3a和3b都表示根據(jù)本發(fā)明各個實施方案的基底臺和多個位置檢測器的布局；以及圖4表示用于校準光刻裝置的位置檢測器的方法的實施方案。
具體實施例方式
圖1示意性地表示了根據(jù)本發(fā)明一個具體實施方案的光刻裝置1。該裝置1包括照射系統(tǒng)(照射器)IL用于提供輻射的投射光束PB(例如UV或EUV輻射)。
第一支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺/保持器)MT用于支撐構(gòu)圖部件(例如掩模)MA，并與將該構(gòu)圖部件相對于物體PL精確定位的第一定位裝置PM連接；基底臺(例如晶片臺/保持器)WT用于保持基底(例如涂敷抗蝕劑的晶片)W，并與將基底相對于物體PL精確定位的第二定位裝置PW連接；投影系統(tǒng)(例如反射投影透鏡)PL用于通過構(gòu)圖部件MA將賦予投射光束PB的圖案成像在基底W的目標部分C(例如包括一個或多個管芯)上。
如這里指出的，該裝置屬于透射型(例如采用透射掩模)。可替換的是，該裝置可以是反射型(例如采用上面指出的一種類型的可編程反射鏡陣列，或采用反射掩模)。
照射系統(tǒng)還可以包括各種類型的光學部件，如包括用于引導(dǎo)、整形或者控制輻射的折射、反射、磁、電磁、靜電或其他類型的光學部件或其任意組合。
支撐結(jié)構(gòu)支撐構(gòu)圖部件，即承受構(gòu)圖部件的重量。該支撐結(jié)構(gòu)按照如下方式保持構(gòu)圖部件，所述方式為根據(jù)構(gòu)圖部件的定向、光刻裝置的設(shè)計，以及例如構(gòu)圖部件是否保持在真空環(huán)境中等其他條件。該支撐結(jié)構(gòu)可利用機械、真空或其他夾緊技術(shù)來保持構(gòu)圖部件。支撐結(jié)構(gòu)可以是一個框架或工作臺，例如，其根據(jù)需要可以是固定的或者是可移動的。該支撐結(jié)構(gòu)可以確保構(gòu)圖部件位于例如相對于投影系統(tǒng)的所需位置處。這里的任何術(shù)語“中間掩模版”或者“掩?！钡氖褂每烧J為與更普通的術(shù)語“構(gòu)圖部件”同義。
光刻裝置可以是具有兩個(雙臺)或者多個基底臺(和/或多個掩模臺)的類型。在這種“多臺式”裝置中，可以并行使用這些附加臺，或者可以在一個或者多個臺上進行準備步驟，而一個或者多個其它臺用于曝光。
光刻裝置也可以是這樣一種類型，其中基底的至少一部分由具有相對較高折射率的液體覆蓋，以填充投影系統(tǒng)和基底之間的空間，所述液體如水。浸液也可以應(yīng)用于光刻裝置中的其他空間，例如，掩模與投影系統(tǒng)之間。濕浸法在本領(lǐng)域是公知的，用于增大投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。這里所用的術(shù)語“浸”不意味著必須將諸如基底的結(jié)構(gòu)浸沒在液體中，而僅僅意味著在曝光過程中液體位于投影系統(tǒng)和基底之間。
參考圖1，照射器IL接收來自輻射源SO的輻射光束。該輻射源和光刻裝置1可以是單獨的機構(gòu)，例如當輻射源是受激準分子激光器時。在這種情況下，不認為輻射源是構(gòu)成光刻裝置的一部分，通常借助于例如包括適當?shù)膶?dǎo)向鏡和/或擴束器的光束輸送系統(tǒng)BD將輻射光束從輻射源SO傳送到照射器IL。在其他情況下，輻射源可以是光刻裝置的組成部分，例如當輻射源是汞燈時。輻射源SO和照射器IL，如果需要與光束輸送系統(tǒng)BD一起，可稱作輻射系統(tǒng)。
照射器IL可以包括調(diào)節(jié)輻射光束的角強度分布的調(diào)節(jié)器AD。一般地，至少可以調(diào)節(jié)照射器光瞳平面內(nèi)強度分布的外和/或內(nèi)徑向范圍(通常分別稱為σ-外和σ-內(nèi))。此外，照射器可包括各種其他部件，如積分器IN和聚光器CO。照射器可用于調(diào)節(jié)輻射光束，從而在該輻射光束的橫截面具有所需的均勻度和強度分布。
輻射光束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺MT)上的構(gòu)圖部件(例如掩模MA)上，并由該構(gòu)圖部件對其構(gòu)圖。穿過掩模MA后，輻射光束B通過投影系統(tǒng)PS，該投影系統(tǒng)將該輻射光束聚焦在基底W的目標部分C上。在第二定位裝置PW和位置檢測器IF(根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的情況，例如是干涉測量裝置、線性編碼器或電容傳感器，根據(jù)本發(fā)明可以是下面將要描述的一種類型的光學編碼器)的輔助下，基底臺WT可以精確地移動，以在輻射光束B的光路中定位不同的目標部分C。
類似地，例如在從掩模庫中機械取出掩模MA后或在掃描期間，可以使用第一定位裝置PM和另一個位置檢測器(圖1中未明確示出)將掩模MA相對輻射光束B的光路進行精確定位。在運動控制系統(tǒng)上包括定位器、位置檢測器以及控制器。為了根據(jù)代表所需位置的信號和代表實際位置的位置檢測器的輸出信號驅(qū)動定位器而構(gòu)成控制器，或者對該控制器進行編程。運動控制系統(tǒng)可形成例如前饋或反饋控制回路。一般地，借助于長行程模塊(粗略定位)和短行程模塊(精確定位)來實現(xiàn)目標臺MT的移動，所述目標臺MT構(gòu)成第一定位裝置PM的一部分。
類似地，利用長行程模塊和短行程模塊可以實現(xiàn)基底臺WT的移動，該基底臺WT構(gòu)成第二定位器PW的一部分。在步進器的情況下(與掃描裝置相對)，掩模臺MT可以只與短行程致動裝置連接，或者固定。掩模MA與基底W可以利用掩模對準標記M1，M2和基底對準標記P1，P2進行對準。盡管如圖所示的基底對準標記占據(jù)了專用的目標部分，但是它們也可以位于目標部分之間的空間中(稱為劃線(scribe-lane)對準標記)。類似地，在掩模MA上提供多于一個管芯的情況下，掩模對準標記可位于管芯之間。
所示的裝置可以按照下面優(yōu)選的模式使用步進模式；掩模臺MT和基底臺WT基本保持不動，賦予投射光束的整個圖案被一次投射到目標部分C上(即單次靜態(tài)曝光)。然后基底臺WT沿X和/或Y方向移動，以便能夠曝光不同的目標部分C。在步進模式中，曝光場的最大尺寸限制在單次靜態(tài)曝光中成像的目標部分C的尺寸。
掃描模式同步掃描掩模臺MT和基底臺WT，并將賦予投射光束的圖案投射到目標部分C上(即，單次動態(tài)曝光)?；着_WT相對于掩模臺MT的速度和方向由投影系統(tǒng)PL的放大(縮小)和圖像反轉(zhuǎn)特性來確定。在掃描模式中，曝光場的最大尺寸限制單次動態(tài)曝光中目標部分的寬度(沿非掃描方向)，而掃描移動的長度確定目標部分的高度(沿掃描方向)。
其他模式掩模臺MT基本保持不動，并保持可編程構(gòu)圖部件，移動或掃描基底臺WT，并將賦予投射光束的圖案投射到目標部分C上。在這種模式中，一般采用脈沖輻射源，并且在基底臺WT的每次移動之后或者在掃描期間連續(xù)的輻射脈沖之間，根據(jù)需要更換可編程構(gòu)圖部件。這種操作方式可以很容易地應(yīng)用于無掩模光刻中，所述無掩模光刻利用可編程構(gòu)圖部件，如上面提到的一種類型的可編程反射鏡陣列。
還可以采用在上述所用模式基礎(chǔ)上的組合和/或變化，或者采用與所用的完全不同的模式。
在本說明書中，所用的術(shù)語方向、維度和軸意味著涉及一個和同一個坐標系。此外，術(shù)語位置值理解為表示位置檢測器的輸出信號，該輸出信號代表位置。
圖2a示出根據(jù)本發(fā)明的光刻裝置的位置檢測器的一個實施方案的示意圖。圖2a表示這種檢測器的一維圖。位置檢測器IF包括第一光柵g1和第二光柵g2。第一光柵g1和第二光柵g2彼此平行設(shè)置。位置檢測器IF進一步包括光源S，該光源產(chǎn)生光束LB。光束在入射到第一光柵g1上時產(chǎn)生衍射圖，該衍射圖由DIF1示意性地表示，因而產(chǎn)生衍射光束DLB。該衍射光束在第二光柵g2上再次產(chǎn)生衍射圖，一部分入射輻射光束沿同一路徑(如用DLB、LB表示)回到光源S。
為了檢測衍射的接收到的輻射，將光源與檢測輻射的光傳感器LS相結(jié)合，所述輻射已經(jīng)被衍射兩次，即在第一光柵g1和第二光柵g2上衍射，并返回由光傳感器接收。當基底臺WT移動時，第一光柵g1相對于第二光柵g2移動。在圖2a所示的例子中，沿x所示的方向移動。
在沿x所示的方向移動時，光束LB在第一光柵和第二光柵上的衍射圖改變，從而導(dǎo)致返回由光傳感器LS接收到的光發(fā)生變化。當?shù)谝还鈻藕偷诙鈻畔鄬τ诒舜艘苿拥扔诠鈻砰g距p的距離時，將會出現(xiàn)相同的衍射圖，因此由光傳感器接收到相同數(shù)量的輻射。這樣，在這兩個光柵相對于彼此移動時衍射圖的周期變化將導(dǎo)致返回由光傳感器LS接收到的輻射的周期變化。在圖2a中，這兩個光柵用多條直線示意性地表示，這為一維位置檢測器提供了一種適合的解決方案。
可以將上面公開的關(guān)于圖2a的位置檢測器稱作一維編碼器。但是下面描述的實施方案將使用一維以及二維編碼器。通過利用如參考圖2a描述的兩個單獨的位置檢測器可以形成二維編碼器或位置檢測器，因此每個位置檢測器都包括第一和第二光柵的集合。但是，在另一個實施方案中，可以采用單個二維位置檢測器。在這種二維位置檢測器中，光柵的公共集合用于兩個位置檢測器，每個位置檢測器用于檢測光柵在一個不同維度上的移動。
實際上，兩個或多個編碼器的集合使用光柵的一個公共集合，每個所述編碼器都包括光源和光傳感器。為了在多于一個維度上進行測量，這些光柵不是只包括沿單一方向的多條線，而是這些光柵包括一個格柵，所述格柵包括例如沿兩個方向的多條線，第二方向優(yōu)選垂直于第一方向。
可替換的是，光柵也可以配置為所謂的“棋盤”圖案。在這種圖案中，為了檢測沿x和y方向的位移，二維位置檢測器包括兩個光源S和兩個光傳感器LS，其中一個光源和一個光傳感器的組合檢測沿x方向的位移，一個光源和一個光傳感器的組合檢測沿y方向的位移。
另一種可能性是利用二維格柵。圖2b示意性地表示這種格柵的三種可能布置。第一種布置(A)包括兩個單獨的一維光柵12、14。第二種布置(B)包括結(jié)合為一個二維光柵的兩個一維光柵16、18。第三種布置(C)示出二維格柵結(jié)構(gòu)20。當使用二維光柵時，光束的垂直入射(垂直于圖2b中表示的X和Z方向)能夠提供二維衍射。在圖2b的布置A中，為每個維度提供一個單獨的光柵。布置B示出二維光柵，入射到該二維光柵上的光束可以在兩個平面中衍射第一個平面包括法向向量(垂直于所示的X和Z方向)和X軸，第二個平面包括法向向量和Z軸。布置C示出二維格柵結(jié)構(gòu)20，該結(jié)構(gòu)可用作衍射圖。22表示的是二維格柵結(jié)構(gòu)的可替換定向。這種格柵結(jié)構(gòu)可導(dǎo)致在下列平面中的衍射平面1包括法向向量和X軸，平面2包括法向向量和Z軸，平面3和平面4分別包括法向向量和相對于X軸成+45度和-45度且位于XZ平面中的向量。
二維格柵也可用作干涉儀的反射器目標。在這種布局中，二維或三維位置檢測器可以與同一個目標一起工作。
二維格柵可包括相對于光源的引入波前位于不同水平面的一個或兩個反射表面。當使用編碼器時，在第一和第二反射表面上反射的光之間的光程長度之差一般選擇為四分之一波長，以便降低零級反射。假如由第一和第二反射器表面反射的零級垂直入射光的干涉時于驅(qū)動該系統(tǒng)完全沒有損害并具有驅(qū)動該系統(tǒng)的足夠強度，那么該二維格柵可作為平面鏡干涉儀系統(tǒng)的反射器。通過改變格柵的第一和第二反射表面之間的距離、使用不同的波長或改變格柵像素區(qū)域的尺寸，可以進行結(jié)合，使平面鏡干涉儀的干涉儀光束的反射產(chǎn)生充分的信號調(diào)制，從而可以檢測垂直于這些光束的格柵的位移。因而，可以實現(xiàn)用于測量物體位置的干涉儀編碼器組合。一般來說，這種干涉儀編碼器組合可包括一維或二維編碼器，所述編碼器包括一維或二維光柵(或格柵)、光學傳感器和具有干涉儀光束的干涉儀系統(tǒng)，其設(shè)置為用光柵作為反射器。
如參考圖2描述的位置檢測器IF包括衍射型編碼器，源S也可稱作光束發(fā)生器，光傳感器LS也可稱作檢測器。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，代替上述衍射型編碼器或者除了上述衍射型編碼器之外，還可以使用其他類型的編碼器。而且，在圖2描述的例子中，位置檢測器IF包括增量編碼器，但也可以使用絕時編碼器。
如下面將變得更加顯而易見的，上述衍射型編碼器的優(yōu)點在于在這種特殊類型的編碼器中，光柵之間的距離，即沿圖2中用z表示的方向的距離可以在很大范圍內(nèi)變化，因此使其特別適合與基底臺一起使用，因為基底臺通常能夠在大約0.5×0.5米的平面內(nèi)移動。因此能夠以彼此相距一段短距離來設(shè)置這些光柵，但是也可以將其設(shè)置為相隔幾十厘米，乃至0.5米。
當基底或晶片臺WT的位移范圍非常大時，可以在各種類型的一維和二維編碼器中使用衍射類型的位置檢測器，如下面將參考圖3a、3b所說明的。假如晶片臺WT可在由坐標x和y定義的平面內(nèi)移動，那么衍射型編碼器可適用于檢測基底臺沿任何方向的移動。這種衍射型編碼器可應(yīng)用于這樣一種布局中，在這種布局中，圖2的x方向?qū)?yīng)于x維度，用z表示的方向?qū)?yīng)于例如垂直于晶片臺WT的移動的x-y平面的方向。
在另一個實施方案中，該衍射型編碼器應(yīng)用于這樣一種布局也是可以的，在該布局中，如圖2中所示，z方向?qū)?yīng)于x軸或y軸。在這種情況下，沿z表示的方向的位移與晶片臺WT的移動范圍一樣大。在此情況下，衍射型編碼器的不允許光柵g1和g2之間發(fā)生距離變化的特征變得特別有利。
不同的實施方案可以獲得二維或三維位置測量單元，該位置測量單元包括與平面鏡干涉儀結(jié)合的一種或兩種衍射型編碼器，其中二維格柵用作反射目標。圖2c示意性表示了在XY平面內(nèi)的6DOF測量布局。在該實施方案中，位置檢測器P1、P2和P3與基底臺的側(cè)面相連，目標與該基底臺周圍的參考框架相連?？蓪⑽恢脵z測器(或傳感器)P1和P2設(shè)置在基底臺的側(cè)面1，位置檢側(cè)器(或傳感器)P3設(shè)置在側(cè)面2。如圖所示，位置檢測器P1能夠沿x、y和z維度進行基底臺的位置測量，位置檢測器P2能夠沿z和y維度進行基底臺的位置測量，位置檢測器P3能夠沿x維度進行基底臺的位置測量。因而，傳感器P1的目標可以是能夠沿X和Z維度進行位置測量的二維格柵，同時，為了沿Y方向進行位置測量，如上所述將所述格柵設(shè)置為反射器。傳感器P2的目標例如可以是編碼器格柵，該編碼器格柵設(shè)置為測量基底臺的Z位置并進一步設(shè)置為將光束反射到傳感器P2以測量Y位置。傳感器P3例如可以包括平面鏡干涉儀，因而，傳感器P3的目標可以是編碼器格柵(如上所述)或反射平面鏡。在示出的布置中，與傳感器配合的格柵和這些傳感器基本上可設(shè)置在同一個XY平面內(nèi)?？商鎿Q的是，這些傳感器可與參考框架相連，而組合的編碼器、干涉儀格柵板可與基底臺相連。
圖2d示意性地表示了包括三個二維測量頭P1、P2、P3的6DOF垂直布局的可能實施方案。所述測量頭可設(shè)置為與反射二維格柵配合，該反射二維格柵例如能夠與鄰近測量頭布置的頂面T設(shè)置的參考框架相連。該測量頭和格柵設(shè)置為每個讀出頭都可以提供相對于Z方向和額外方向(X或Y)的位置信息，如圖2d中所示。因而，該二維格柵充當反射面，從而能夠通過測量頭接收反射的光束以提供相對于Z位置的位置信息?？梢垣@得相對于額外方向(X或Y)的位置信息。
為了進一步提高位置檢測器的精度，位置檢測器的光柵可包括由低熱膨脹材料制成的板，優(yōu)選包括玻璃或陶瓷。此外，這些光柵可包括與流體循環(huán)系統(tǒng)相連的通道，所述流體循環(huán)系統(tǒng)包括熱穩(wěn)定化單元，該單元用于通過對流體循環(huán)系統(tǒng)中流體的溫度起作用而使光柵的溫度穩(wěn)定。按照這種方式，可以使光柵的溫度穩(wěn)定，即通過流體循環(huán)系統(tǒng)中的流體加熱或冷卻該光柵。
現(xiàn)在將參考圖3a和3b來描述包括本發(fā)明的多個位置檢測器的光刻裝置的有利布局。如參考圖3a和3b描述的實施方案可使用如上所述的衍射型編碼器，但是也可以使用其他類型的編碼器。
圖3a表示基底或晶片臺WT的頂視圖。在該實施方案中的晶片臺WT包括五個(5)位置檢測器p1-p5，優(yōu)選是上述編碼器類型的位置檢測器。晶片臺WT包括第一側(cè)，其在圖3中用基本上平行于坐標系的x軸的側(cè)1來表示。晶片臺WT還包括第二側(cè)，在圖3a中用基本上平行于坐標系的y軸的側(cè)2來表示。晶片臺WT還包括第三側(cè)，在圖3a中用與第一側(cè)相對并因此也基本上平行于x軸的側(cè)3來表示。
第一位置檢測器p1和第二位置檢測器p2與第一側(cè)中心的兩側(cè)連接。第一位置檢測器p1包括二維編碼器，并設(shè)置為用于測量晶片臺WT沿x維度和z維度的位置(因此提供x和z維度的位置值)，其中z維度垂直于x和y維度。第二位置檢測器p2配置為一維編碼器，并設(shè)置為測量沿z維度的位置。
對運動控制系統(tǒng)(圖3a、3b中未示出)進行編程，用以根據(jù)第一位置檢測器p1的輸出信號確定晶片臺WT沿x維度的位置，并根據(jù)第一和第二位置檢測器p1、p2的輸出信號確定晶片臺WT繞y軸的旋轉(zhuǎn)。
類似的是，第三位置檢測器p3和第四位置檢測器p4與第二側(cè)中心的兩側(cè)相連，該第二側(cè)在圖3中用側(cè)2表示。第三編碼器p3配置為沿y維度和z維度的二維編碼器，而第四編碼器p4是沿z維度的一維編碼器。
運動控制系統(tǒng)根據(jù)第三位置檢測器p3的輸出信號確定沿y維度的位置，并根據(jù)第三和第四位置檢測器p3、p4的組合輸出信號確定晶片臺WT相對于x軸的旋轉(zhuǎn)。
第五位置檢測器p5與在圖3中用側(cè)3表示的第三側(cè)機械相連，并設(shè)置為測量晶片臺WT沿x維度的位置。對運動控制系統(tǒng)進行編程，用以從第一和第五位置檢測器p1、p5的輸出信號獲得晶片臺WT相對于z軸的旋轉(zhuǎn)。作為如參考圖3a所描述的布局的可替換布局，其多種變化是可能的，即將p3和p4放置在與第二側(cè)相對的晶片臺WT的一側(cè)，改變p3和p4的位置等。
這樣，位置檢測器p1-p5提供了總數(shù)為7個的輸出信號，即位置值p1和p3的每一個都提供兩個位置值(p1和p3都是二維編碼器)，而p2、p4和p5的每一個都提供一個位置值(p2、p4和p5都是一維編碼器)，運動控制系統(tǒng)利用這些位置值計算位置和定向。
第一和第二位置檢測器可以使用一個公共光柵，類似地，第三和第四位置檢測器可以使用一個公共光柵。這樣，第一和第二位置檢測器共用兩個光柵組成的一組光柵，第三和第四位置檢測器共用兩個光柵組成的一組光柵。
在實際的實施中，晶片臺WT沿x和y維度(即沿基底表面的平面)的移動范圍將大于或基本上大于垂直于x和y維度的方向上(即z維度)的移動范圍。這樣，如通過兩個位置檢測器(例如p1和p2，或者p3和p4)共用的光柵將具有分別沿x軸(p1、p2)和y軸(p3、p4)的大尺度，但是由于沿z軸的移動范圍較小因此僅需要沿z軸的較小尺度。
而且，在實際的實施方案中，將在x和y方向上校準這些編碼器(例如使用校準矩陣)。這是因為沿z方向的移動范圍較小，這些編碼器的固有校準精度已經(jīng)足夠，因此通常避免了用于提高精度的校準。
為了提高精度，盡可能使兩對位置檢測器p1、p2和p3、p4隔開。另一方面，增大這些位置檢測器之間的間隔需要增大在與該對位置檢測器相關(guān)聯(lián)的光柵的x(p1、p2)或y(p3、p4)方向的長度，從而避免減小該對位置檢測器的可用移動范圍(以及因此避免減小晶片臺WT的可用移動范圍)。這樣，實際上，需要在這些要求之間的折衷方案。
此外，可以省略位置檢測器p2，這導(dǎo)致晶片臺WT位于其最右邊位置附近時精度減小。這是因為在最右邊的位置，p3和p4的精度隨p3和p4的光柵之間的距離增大而減小。
圖3b表示依照本發(fā)明另一個實施方案的晶片臺WT和多個光學位置檢測器的頂視圖。在圖3b中，在該圖的中心位置(即，在第一、第二和第三維度上相對于移動范圍的中心)示出可移動的晶片臺WT。在該實施方案中，第一位置檢測器p10與晶片臺WT的第一側(cè)即側(cè)1相連。第一側(cè)即側(cè)1基本上平行于第一維度。
第一位置檢測器p10包括設(shè)置為提供沿第一(x)和第三(z)維度的位置值的二維編碼器。第一位置檢測器p10的光柵g10沿第一側(cè)即側(cè)1的長度延伸。光柵g10與晶片臺WT機械連接，以跟隨晶片臺WT的移動。優(yōu)選將第一位置檢測器p10或其至少一個光源(沒有在圖3b中詳細示出)的位置設(shè)為當晶片臺WT位于其中心位置時朝格柵g10的中心引導(dǎo)光束。因此，可使在x軸方向上的移動范圍很大。也就是，可使移動基本上等于第一側(cè)即側(cè)1的長度，同時光源和光學檢測器在移動的全程與光柵g10工作接觸。
位置檢測器p10優(yōu)選包括如上所述的衍射型編碼器，因此可包括第二光柵(未示出)，該第二光柵不跟隨晶片臺WT的移動，即該第二光柵相對于晶片臺WT靜止。
圖3b進一步示出在第二側(cè)即側(cè)2的第二位置檢測器p11，該第二側(cè)基本上垂直于第一側(cè)。第二位置檢測器p11配置為包括格柵g11的二維編碼器，并提供沿第二(y)和第三(z)維度的位置信號。
并且，圖3b示出在第三側(cè)即側(cè)3的第三位置檢測器p12。該第三側(cè)位置檢測器p12配置為包括格柵g12的二維編碼器，并提供沿第一(x)和第三(z)維度的位置信號。與上面參考第一編碼器g10概括的相同的特征也適用于第二和第三編碼器。
運動控制系統(tǒng)(在圖3b中沒有詳細示出)設(shè)置為根據(jù)第一、第二和第三位置檢測器p10、p11、p12提供的位置值計算晶片臺WT沿三維坐標系的所有三個維度的位置以及定向，即晶片臺WT相對于所有三個維度的旋轉(zhuǎn)位置。
優(yōu)選的是，在第四側(cè)即側(cè)4提供另外的第四位置檢測器p13，該第四側(cè)基本上平行于第二側(cè)。第四位置檢測器配置為包括格柵g13的二維編碼器，并提供沿第三(z)維度的位置信號。當晶片臺WT在其最右邊位置附近時(如在附圖平面中觀察)，第四編碼器特別有用，因為在該位置，一方面光源和第二位置檢測器p11的檢測器之間的距離，另一方面光源和格柵g11之間的距離位于或接近其最大值，由此降低了第二位置檢測器p11的精度。
在這樣一個位置，一方面光源和第四位置檢測器p13的檢測器之間的距離，另一方面光源及其格柵g13之間的距離位于或接近最小值。因此，在晶片臺WT的最右邊位置或其附近，第四位置檢測器p13的精度不會降低。另一個作用是晶片臺WT朝其最右邊位置移動得越多，則p1、p2和p3的位置信號提供的位于一條線上的位置就越多，代替提供位于形成三角形的三個點的位置(因為測量一個位置的p11處的有效點移動到圖面的右邊)，由此降低了運動控制系統(tǒng)根據(jù)p10、p11和p12的z位置信號確定多維信息的能力。這樣，該運動控制系統(tǒng)優(yōu)選更注重基底臺最右邊位置附近的第四編碼器p13的位置信息，并對例如通過p11提供的z位置信息重視少一些。
如圖3a和3b中表示的布局能夠利用最小數(shù)量的位置檢測器來測量晶片臺WT在所有自由度的位置，即在維度x、y和z以及繞x、y和z軸的定向，所述定向即相對于x、y和z軸的旋轉(zhuǎn)位置。此外，如上面參考圖2所說明的，如用在本發(fā)明的光刻裝置中的編碼器，不僅允許沿測量方向(在圖2中用x表示)的大位移范圍，而且允許沿與其垂直的方向(在圖2中用y表示)的大位移范圍。
在實際的實施方案中，如圖3a和3b中表示的晶片臺WT沿x方向具有大約0.5m的移動范圍，沿y方向具有0.5m的移動范圍。對于至少位置檢測器p1-p4來說，這樣的移動范圍導(dǎo)致特定檢測器的光柵相對于彼此的可能距離范圍(即，根據(jù)圖2的距離z的變化)大約為0.5m。當上述衍射型編碼器能夠在光柵之間的這樣大的距離范圍精確工作時，如參考圖3a和3b描述的布局可在所述的移動范圍精確工作，由此從這種類型的光學編碼器的特定優(yōu)點受益。
如圖3a和3b中所示的示范性實施方案提供了本發(fā)明幾個方面的一些例子，但是許多變化是可能的。該運動控制系統(tǒng)可以包括專用的硬件和/或可以包括適當編程的可編程器件，如微控制器、微處理器等。
坐標系可包括任何正交或非正交的坐標系。由于該坐標系不是“物理存在”的，因此可以自由選擇該坐標系的維度(即每個軸的方向)，以便滿足本文中的要求。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，光刻裝置包括位于x-y平面中的二維編碼器。由于沿x以及y方向的大移動范圍，這種編碼器的光柵將很大，在實際的實施方案中近似等于基底表面的尺寸。由于不希望這些光柵與帶圖案的輻射光束發(fā)生干涉，因此在該實施方案中的編碼器將位于緊接著基底臺的基底區(qū)域，因此實際上近似為基底臺的尺寸的兩倍。
為了進一步提高在上面任一個實施方案中的每個編碼器的精度，可以對這些編碼器進行校準。校準值(例如位置校正值或因數(shù))可存儲在一維(為了提供沿一條線的位置校準)或多維(為了提供在一個平面或多維空間中的校準)校準矩陣中。當絕對誤差傾向于成為編碼器中相比較大的誤差來源時，校準有效地提高了精度，而例如熱穩(wěn)定性的其他誤差可通過其他裝置大大抑制，如使用如上所述的低熱膨脹材料。
現(xiàn)在將參考圖4來描述根據(jù)本發(fā)明用于校準光刻裝置中的位置檢測器的方法。在任務(wù)100中，利用參考光刻裝置，在基底上形成第一圖案，該第一圖案包括參考標記的第一矩陣。然后，在任務(wù)101中，利用包括將要校準的位置檢測器的光刻裝置，在同一個基底上形成第二圖案，第二圖案包括參考標記的第二矩陣。
在任務(wù)102中，將參考標記的第二矩陣與參考標記的第一矩陣相比。如果在該步驟中檢測到參考標記的第一矩陣和第二矩陣之間完全匹配，那么程序的這一步驟提供了完全匹配，即，不需要校正，但是通常確定在第一矩陣的參考標記和第二矩陣的相應(yīng)參考標記之間有位置偏移，參見任務(wù)103。那么，在校準矩陣中存儲該位置偏移(任務(wù)104)。如果觀察到?jīng)]有位置偏移，那么在校準矩陣中存儲零值。通常，對參考標記的第一和第二矩陣中的各個參考標記重復(fù)任務(wù)102-104，但是，也可以對多個參考標記并行地執(zhí)行這些步驟。
利用根據(jù)本發(fā)明的方法，可以在各種光刻裝置之間形成高度(high amount)匹配?？梢越^對地校準參考光刻裝置，但是該參考光刻裝置也可能已經(jīng)獲得沒有特定高度精確絕對的校準，根據(jù)本發(fā)明的方法導(dǎo)致在具有將要校準的位置檢測器的光刻裝置與參考光刻裝置之間的高度匹配在光刻中，各種光刻裝置之間的匹配通常比例如所指的每個裝置的絕對精度具有更大的重要性。
根據(jù)本發(fā)明的方法還可以與單個光刻裝置一起使用，即，第二光刻裝置是第一光刻裝置。在這種情況下，通過將基底旋轉(zhuǎn)基本上90或180°來形成第二圖案，形成的第二圖案具有在同一個晶片上的參考標記的相同矩陣。通過旋轉(zhuǎn)基本上90°，可以得到所謂的x到y(tǒng)或y到x的校準。利用根據(jù)本發(fā)明的校準方法，通過旋轉(zhuǎn)基本上180°，可實現(xiàn)位置誤差的平均。
并且，當使用單個光刻裝置時，即，第二光刻裝置是第一光刻裝置時，可以使用所謂的魚骨(fishbone)技術(shù)，在形成第一圖案之后且形成第二圖案之前，基底或晶片平移基本上一個參考標記的距離，或者多個參考標記的距離。按照這種方式，第二圖案在理想情況下相對于第一圖案移動一個參考標記的距離。
通過將第二矩陣的適當參考標記與第一矩陣的適當參考標記進行比較，可以獲得在兩個矩陣的參考標記之間的位置偏移。將該位置偏移存儲在校準矩陣中。利用這種魚骨技術(shù)，和如上所述的校準方法的實施方案相反，圖案通常比基底的表面積小。
根據(jù)在本文中較早描述的實施方案，可以使用例如100×100個參考標記的矩陣，而根據(jù)魚骨技術(shù)，利用例如3×3個參考標記或4×4個參考標記的矩陣。這樣，如上所述的魚骨校準的各個步驟僅僅覆蓋基底的一小部分表面。因此，利用光刻裝置在基底上形成另外的圖案，每個圖案都相對于前一個圖案平移基本上一個或多個參考標記的距離。
按照這種方式，可以進行逐步校準，通過將一個圖案的參考標記與前一個圖案的參考標記進行比較，確定這些參考標記之間的位置偏移，并將其存儲在校準矩陣的適當位置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員很清楚，利用魚骨技術(shù)需要一個圖案的參考標記與前一個圖案的參考標記重疊，因此在實踐中，當應(yīng)用例如3×3個參考標記或4×4個參考標記的矩陣時，基本上平移1、2或3個參考標記的距離。
作為如上所述的變形的補充，也可以通過將位置檢測器安裝在光刻裝置中來校準光刻裝置的位置檢測器，該光刻裝置包括如上所述的用于檢測基底臺的位置的干涉儀位置檢測器以及編碼器。現(xiàn)在能夠利用該干涉儀來校準編碼器。并且，作為這種校準的另一種變形，可以根據(jù)所述的方法利用為位置檢測器所確定的校準矩陣，作為在另一個光刻裝置中的第二位置檢測器校準的起始值。已經(jīng)證實這是有利的，并且提供了在實際中作為位置檢測器之間匹配的有效起始點，特別是在同一個生產(chǎn)批次中生產(chǎn)時，似乎是很重要的。
在本申請中，本發(fā)明的裝置具體用于制造IC，但是應(yīng)該明確理解這種光刻裝置可能具有許多其它應(yīng)用，例如，它可用于制造集成光學系統(tǒng)、用于磁疇存儲器的引導(dǎo)和檢測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在這種可替換的用途范圍中，在說明書中任何術(shù)語“晶片”或者“管芯”的使用應(yīng)認為分別與更普通的術(shù)語“基底”或“目標部分”同義。在曝光之前或之后，可以在例如軌跡器(通常將抗蝕劑層作用于基底并將已曝光的抗蝕劑顯影的一種工具)或者計量工具和/或檢驗工具對這里提到的基底進行處理。在可應(yīng)用的地方，這里的公開可應(yīng)用于這種和其他基底處理工具。另外，例如為了形成多層IC，可以對基底進行多次處理，因此這里所用的術(shù)語基底也可以指的是已經(jīng)包含多個已處理層的基底。
本發(fā)明各個實施方案用于光學光刻范圍內(nèi)，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明也可以用在其他應(yīng)用中，例如壓印光刻，和上下文允許的范圍，不限于光學光刻。在壓印光刻中，構(gòu)圖部件中的表面形貌限定了在基底上形成的圖案。構(gòu)圖部件的表面形貌可以印制在供給基底的抗蝕劑層中，在該抗蝕劑層上，通過作用電磁輻射、熱、壓力或其組合來固化該抗蝕劑。在抗蝕劑固化之后，可以將構(gòu)圖部件從抗蝕劑處移開，留下其中的圖案。
這里使用的術(shù)語“輻射”和“光束”包含所有類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如具有或大約為365，248，193，157或者126nm的波長)和遠紫外(EUV)輻射(例如具有5-20nm的波長)，以及粒子束，如離子束或者電子束。
上下文中涉及的術(shù)語“投影系統(tǒng)”可以指各種類型的光學部件的任一種或組合，包括折射、反射、磁、電磁和靜電光學部件。
盡管上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的各個具體實施方案，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明可以按照不同于所述的方式實施。例如，本發(fā)明可以采取計算機程序的形式，該計算機程序包含描述如上面公開的方法的一個或多個機器可讀的指令序列，或者采取其中存儲這種計算機程序的數(shù)據(jù)存儲媒體的形式(例如半導(dǎo)體存儲器、磁盤或光盤)。
盡管上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的各個具體實施方案，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明可以按照不同于所述的方式實施。說明書不意味著限制本發(fā)明，本發(fā)明的范圍由隨附的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種光刻裝置，包括用于保持基底的基底臺；用于調(diào)節(jié)輻射光束的照射器；用于支撐構(gòu)圖部件的支撐結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)圖部件給輻射光束賦予所需的圖案；投影系統(tǒng)，其將帶圖案的光束投射到基底的目標部分上；以及用于控制基底臺的移動的運動控制系統(tǒng)，該運動控制系統(tǒng)包括檢測基底臺的位置的多個位置檢測器，該多個位置檢測器中的至少三個各包括用以提供至少六個位置值的一維或多維光學編碼器，該光學編碼器在三維坐標系中的不同位置處與基底臺連接，其中為該三維坐標系的每一維度提供至少一個位置值，以及其中該運動控制系統(tǒng)用于根據(jù)六個位置值中至少三個的子集來計算基底臺在該三維坐標系中的位置，并用于根據(jù)六個位置值中至少三個的另一個子集來計算基底臺相對于該三維坐標系的定向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光刻裝置，其中該運動控制系統(tǒng)包括用于校準位置檢測器的校準矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的光刻裝置，其中位置檢測器包括第一個二維編碼器，用于測量基底臺在三維坐標系的第一和第三維度的位置，第一編碼器與基底臺的第一側(cè)機械連接，其中第一側(cè)基本上平行于第一維度，第二個一維編碼器，用于測量在三維坐標系的第三維度的位置，第二編碼器與基底臺的第一側(cè)機械連接，其中第一和第二編碼器連接到第一側(cè)上關(guān)于第一側(cè)中間相對的部分，以及其中運動控制系統(tǒng)根據(jù)第一編碼器的位置值確定在第一維度的位置，并根據(jù)第一和第二編碼器的位置值確定基底臺繞第二維度的旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的光刻裝置，其中位置檢測器進一步包括第三個二維編碼器，用于測量基底臺在三維坐標系的第二和第三維度的位置，第三編碼器與基底臺的第二側(cè)機械連接，其中第二側(cè)基本上平行于第二維度，第四個一維編碼器，用于測量在三維坐標系的第三維度的位置，第四編碼器與基底臺的第二側(cè)機械連接，其中第三和第四編碼器連接到第二側(cè)上關(guān)于第二側(cè)中間相對的部分，其中運動控制系統(tǒng)根據(jù)第三編碼器的位置值確定在第二維度的位置，并根據(jù)第三和第四編碼器的位置值確定基底臺繞第一維度的旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的光刻裝置，進一步包括第五個一維編碼器，用于測量基底臺在第一維度的位置，第五編碼器與基底臺的第三側(cè)的端部機械連接，第三側(cè)基本上平行于第一維度，并與基底臺的第一側(cè)相對，運動控制系統(tǒng)根據(jù)第一和第五編碼器的位置值確定基底臺繞第三維度的旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的光刻裝置，其中位置檢測器包括第一個二維光學編碼器，用于提供沿三維坐標系的第一和第三維度的位置值，該第一光學編碼器與基底臺的第一側(cè)連接，該第一側(cè)基本上平行于第一維度；第二個二維光學編碼器，用于提供沿三維坐標系的第二和第三維度的位置值，該第二光學編碼器與基底臺的第二側(cè)連接，該第二側(cè)基本上平行于第二維度；第三個二維光學編碼器與基底臺的第三側(cè)連接，該第三側(cè)基本上平行于第一維度且與第一維度相對。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的光刻裝置，進一步包括第四個一維光學編碼器，用于提供在第三維度的位置值，該第四光學編碼器與基底臺的第四側(cè)連接，該第四側(cè)基本上平行于第二維度且與第二維度相對。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的光刻裝置，其中光學編碼器包括衍射型編碼器，包括用于產(chǎn)生光束的光束發(fā)生器，第一光柵；第二光柵，該第二光柵可相對于第一光柵移動，以及檢測器，該檢測器設(shè)置為用于檢測光束在第一和第二光柵上衍射的衍射光束，這些光柵之一與基底臺機械連接，另一個與光刻裝置的參考基座機械連接，其中基底臺的移動導(dǎo)致第一光柵相對于第二光柵的移動，并且在操作中導(dǎo)致衍射光束的變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的光刻裝置，其中光柵包括由低熱膨脹材料制成的板。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的光刻裝置，其中光柵包括與流體循環(huán)系統(tǒng)連接的通道，該流體循環(huán)系統(tǒng)包括通過對流體循環(huán)系統(tǒng)中的流體的溫度起作用而使光柵的溫度穩(wěn)定的熱穩(wěn)定單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的光刻裝置，其中至少一個位置檢測器包括二維光學編碼器，包括光柵，與基底臺機械連接，以隨著基底臺移動，以及兩個光學檢測器，每個光學檢測器都與光柵配合以便檢測光柵沿不同維度的移動。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的光刻裝置，其中光柵包括由低熱膨脹材料制成的板。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的光刻裝置，其中光柵包括與流體循環(huán)系統(tǒng)連接的通道，該流體循環(huán)系統(tǒng)包括通過對流體循環(huán)系統(tǒng)中的流體的溫度起作用而使光柵的溫度穩(wěn)定的熱穩(wěn)定單元。
14.一種用于校準位置檢測器的方法，包括在基底上形成第一圖案，該第一圖案包括參考標記的第一矩陣；在基底上形成第二圖案，該第二圖案包括參考標記的第二矩陣；將參考標記的第二矩陣與參考標記的第一矩陣進行比較；確定第一矩陣的參考標記與第二矩陣的對應(yīng)參考標記之間的各個位置偏移；以及將該位置偏移存儲在校準矩陣中。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中在形成第二圖案之前使基底基本上旋轉(zhuǎn)90或180度。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中在形成第二圖案之前使基底基本上平移一個或多個參考標記的距離。
17.一種光刻裝置，包括用于支撐基底的基底臺；用于調(diào)節(jié)輻射光束的照射器；用于支撐構(gòu)圖部件的支撐結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)圖部件給輻射光束賦予所需的圖案；投影系統(tǒng)，其將帶圖案的光束投射到基底的目標部分上；以及用于控制基底工作臺或支撐結(jié)構(gòu)的移動的運動控制系統(tǒng)，該運動控制系統(tǒng)包括檢測基底臺或支撐結(jié)構(gòu)的位置的多個位置檢測器，其中至少一個位置檢測器是包括一維或二維編碼器格柵、光學傳感器和干涉儀的干涉儀編碼器組合，其中該一維或二維編碼器格柵構(gòu)成和設(shè)置為作為干涉儀的反射目標而配合。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的光刻裝置，其中將干涉儀和光學傳感器安裝在基底臺或支撐結(jié)構(gòu)上，其中該一維或二維編碼器格柵設(shè)置在參考框架上。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的光刻裝置，其中多個位置檢測器包括至少三個干涉儀編碼器的組合，每個組合都包括一維或二維編碼器格柵、光學傳感器和干涉儀，其中該一維或二維編碼器格柵構(gòu)成和設(shè)置為作為干涉儀的反射目標而配合，將光學傳感器安裝在基底臺或支撐結(jié)構(gòu)上，并將該一維或二維編碼器格柵安裝在參考框架上，從而以六個自由度確定基底臺或支撐結(jié)構(gòu)相對于參考框架的位置。
全文摘要
光刻裝置，包括基底臺和用于控制基底臺的移動的運動控制系統(tǒng)。該運動控制系統(tǒng)包括至少三個位置檢測器，用于檢測基底臺的位置。為了測量基底臺的位置和定向，每個位置檢測器都包括一維或多維類型的光學編碼器，這些光學編碼器設(shè)置為共同提供至少六個位置值，為三個維度中的每一個維度提供至少一個位置值。至少三個光學編碼器的三個或更多在三維坐標系中的不同位置處與基底臺相連。運動控制系統(tǒng)設(shè)置為根據(jù)六個位置值中至少三個的子集來計算基底臺在該三維坐標系中的位置，并根據(jù)六個位置值中至少三個的另一個子集來計算基底臺相對于坐標系的定向。此外，描述了用于校準位置檢測器的方法。
文檔編號G03F7/00GK1728002SQ20051008765
公開日2006年2月1日 申請日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月27日
發(fā)明者E·R·魯普斯特拉, L·M·勒瓦斯爾, R·奧斯特霍特 申請人:Asml荷蘭有限公司