光刻设备制造技术

一种光刻设备，包含结构件；第一传感器，具有检测在第一检测方向上的物理量的第一检测区域；第二传感器，具有检测在第二检测方向上的物理量的第二检测区域，传感器座，用于将传感器，安装至结构件。第一传感器布置为使得传感器座的温度变化了预定的温度变化值时，第一传感器的第一检测区域在第一检测方向上的最大位移不大于在第一传感器相对于其正交布置的情况下，第一传感器的第一检测区域在第一检测方向上的最大位移。第二传感器布置为使得所述传感器座的温度变化了预定的温度变化值时，第二传感器的第二检测区域在第二检测方向上的最大位移不大于在第二传感器相对于其正交布置的情况下，第二传感器的第二检测区域在第二检测方向上的最大位移。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201280014780.4、申请日为2012年3月21日、专利技术名称为“光刻设备”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种光刻设备，其包含借助于传感器座(receptacle)而被安装在光刻设备的结构件(structural element)上的传感器。
技术介绍
这种光刻设备例如用于集成电路或IC的制造期间，以便将掩模中的掩模图案成像在诸如硅晶片的基板上。在该情况下，作为示例，将由照明设备产生的光束引导通过掩模到达基板上。提供一种曝光镜头，用于将光束聚焦在基板上，该曝光镜头由多个诸如反射镜及/或透镜元件的光学件构成。要尽可能精确地定位各单独(individual)光学件的方位，因为甚至是光学件位置的细微偏差都可导致对成像图案的损坏，这可导致制造的集成电路中的缺陷。为此，光刻设备通常包含用于检测光学件位置的传感器、以及允许重新调整光学件位置的致动器。已公布的专利申请DE 101 34 387 A1在文中公开了一种用于半导体光刻的曝光镜头，包含：布置在承载结构(load-bearing structure)上的多个光学件；以及测量结构，在测量结构上布置有检测光学件位置的位置传感器。测量结构被实施为独立于承载结构，因此，意在可以实现高精度的测量。已公布的专利申请DE 102 59 186A1公开了一种用于容纳测量仪器的设备，该测量仪器尤其是干涉仪，该设备由具有非常低热膨胀系数的多个互连结构件形成。此外，WO 2005/081060 A2公开了一种光学布置，包含至少一个可在至少两个自由度上移动的光学件、以及至少一个用于调整光学件的致动器，并且还包含传感器，其相对于光学件布置在致动器的对角相对侧。在光刻设备中出现的一个问题是结构件和光学件的受控于温度的膨胀
(即，由温度变化引起的膨胀)。由于在曝光设备的操作期间出现的热量，在光刻设备上可发生温度变化，该温度变化引起结构件和光学件的热膨胀。这在一定程度上可通过温度调节(例如利用冷却器)来抵消，温度调节尽可能使光刻设备中的温度保持恒定。此外，上面已经引用的DE 101 34 387 A1建议从具有尽可能低的热膨胀系数的材料(例如殷钢(Invar)或微晶玻璃(Zerodur))来制造测量结构，其用作基准框架。然而，随着待成像的结构的不断小型化，对传感器精度的要求也增大。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种包含传感器的光刻设备，光刻设备中的温度变化尽可能小地影响或破坏该传感器的测量结果。根据本专利技术的一个方面，该目的利用一种光刻设备来实现，其包含：结构件；传感器，具有用于检测关于结构件的至少一个检测方向上的物理量的检测区域；以及传感器座，用于将传感器安装在结构件上，其中传感器布置为使得在传感器座的温度改变时，检测区域在检测方向上相对于结构件的最大位移不大于在传感器相对于其正交布置的情况下(或者换句话说，在其中传感器被旋转90°的布置的情况下)，检测区域在检测方向上的最大位移。根据本专利技术的一个方面，该目的利用一种光刻设备来实现，其包含：结构件；传感器，具有用于检测关于结构件的至少一个检测方向上的物理量的检测区域；以及传感器座，用于将传感器安装在结构件上，其中传感器布置为使得在传感器座的温度改变时，检测区域在检测方向上相对于结构件的位移不大于检测区域在与所述检测方向正交的方向上相对于所述结构件的位移。这确保传感器座的温度变化在较小程度上影响传感器的测量结果，使得可实现较高的测量精度。在传感器座的温度变化时，在该情况下，检测区域基本上不在检测方向上相对于结构件位移，这可意味着尤其是在传感器座的温度改变预定的温度变化值时，检测区域在检测方向上相对于结构件位移不超过预定的位移绝对值。在该情况下，预定的温度变化值可为10mK，优选为100mK，尤其优选为1K。预定的位移绝对值例如可为100nm，优选为10nm，尤其优选为1nm，以及更优选为0.1nm。传感器可布置为使得在温度变化时，传感器的检测方向在传感器的检测
区域处相对于传感器座的热膨胀方向基本正交，即在正交性范围内正交。举例来说，传感器的检测方向可以在检测区域处与传感器座的热膨胀方向形成90°±10°，优选90°±1°，尤其优选90°±0.1°，以及更优选90°±0.01°的角度。该角度越接近90°，传感器座的热膨胀导致的测量误差越小。传感器的检测区域可布置在传感器座的一位置处，该位置在温度有预定变化时，不在任何方向上相对于结构件位移超过预定的膨胀绝对值。换句话说，传感器的检测区域因此可布置在温度恒定点。温度恒定点是位于传感器座表面的一点，其在传感器座的温度均匀变化时，不相对于结构件位移。如与上述情况一样，这里，预定的温度变化值例如可为10mK，优选为100mK，尤其优选为1K，而预定的位移绝对值例如可为100nm，优选为10nm，尤其优选为1nm，以及更优选为0.1nm。由于传感器的检测区域也布置在温度恒定点，所以温度变化对测量结果的影响可被最小化。光刻设备可包含：第一传感器，具有用于检测第一检测方向上的物理量的第一检测区域；以及第二传感器，具有用于检测第二检测方向上的物理量的第二检测区域，其中第一传感器布置为使得在传感器座的温度改变时，第一检测区域在检测方向上相对于结构件基本上不位移，而第二传感器布置为使得在传感器座的温度改变时，第二检测区域在检测方向上相对于结构件基本上不位移。从而，提供了一种光刻设备，其中两个传感器布置在传感器座上，使得更节省空间的布置成为可能。此外，在该布置的情况下，有利的是，传感器座的数量可减少。此外，温度变化对两个传感器的测量结果的影响被最小化。两个传感器的第一检测方向和第二检测方向可关于彼此基本正交，即，在正交性范围内正交，例如形成90°±10°，优选90°±1°，尤其优选90°±0.1°，以及更优选90°±0.01°的角度。因此，可提供一种传感器布置，其关于两个自由度检测光刻设备中的光学件的位置。第一和/或第二传感器可布置在传感器座的一区域中，该区域在温度改变预定的温度变化值时，不在任何方向上相对于结构件位移超过预定的膨胀绝对值。在该情况下，预定的温度变化值和预定的膨胀绝对值可如上所述。此外，可提供一种传感器，其适配于检测两个检测方向上的物理量，其中该传感器布置在传感器座的一位置处，该位置在温度变化时相对于结构件方向无关地(direction-independently)位移不超过预定的膨胀绝对值。在该
情况下，预定的温度变化值和预定的膨胀绝对值可如上所述。这种传感器使得传感器布置能够关于两个自由度检测光刻设备中的光学件的位置。由于检测区域位于温度恒定点的布置，温度变化对测量结果的影响可最小化。传感器座可从结构件热分离(decouple)。这可以形成如下布置：传感器座的热膨胀系数与结构件不同，尤其是更大。结构件可为测量框架。这种测量框架可用作检测光刻设备中的光学件的位置的基准，以及其尤其是为关于温度变化、振动等的不变物。传感器可实现为位置传感器，其检测光刻设备的光学件的位置。举例来说，传感器可包含光电检测器，其检测光学件上的编码器图案。参考附图，将说明进一步的示例实施例。附图说明图1示出了根据第一示例实施例的光刻设备的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻设备(100)，包含：结构件(140)；第一传感器(220a)，具有用于检测在第一检测方向上的物理量的第一检测区域(225a)；第二传感器(220b)，具有用于检测在第二检测方向上的物理量的第二检测区域(225b)；以及传感器座(210)，用于将所述传感器(220a，220b)安装至所述结构件(140)，其中，所述第一传感器(220a)布置为使得所述传感器座(210)的温度变化了预定的温度变化值时，所述第一传感器(220a)的第一检测区域(225a)在所述第一检测方向上的最大位移不大于在所述第一传感器(220a)相对于其正交布置的情况下，所述第一传感器(220a)的第一检测区域(225a)在所述第一检测方向上的最大位移，以及所述第二传感器(220b)布置为使得所述传感器座(210)的温度变化了预定的温度变化值时，所述第二传感器(220b)的第二检测区域(225b)在所述第二检测方向上的最大位移不大于在所述第二传感器(220b)相对于其正交布置的情况下，所述第二传感器(220b)的第二检测区域(225b)在所述第二检测方向上的最大位移。

【技术特征摘要】
2011.03.22 DE 102011005885.0;2011.03.22 US 61/466,1.一种光刻设备(100)，包含：结构件(140)；第一传感器(220a)，具有用于检测在第一检测方向上的物理量的第一检测区域(225a)；第二传感器(220b)，具有用于检测在第二检测方向上的物理量的第二检测区域(225b)；以及传感器座(210)，用于将所述传感器(220a，220b)安装至所述结构件(140)，其中，所述第一传感器(220a)布置为使得所述传感器座(210)的温度变化了预定的温度变化值时，所述第一传感器(220a)的第一检测区域(225a)在所述第一检测方向上的最大位移不大于在所述第一传感器(220a)相对于其正交布置的情况下，所述第一传感器(220a)的第一检测区域(225a)在所述第一检测方向上的最大位移，以及所述第二传感器(220b)布置为使得所述传感器座(210)的温度变化了预定的温度变化值时，所述第二传感器(220b)的第二检测区域(225b)在所述第二检测方向上的最大位移不大于在所述第二传感器(220b)相对于其正交布置的情况下，所述第二传感器(220b)的第二检测区域(225b)在所述第二检测方向上的最大位移。2.如权利要求1所述的光刻设备(100)，其中，所述传感器(220a，220b)布置为使得在所述传感器座(210)的温度变化时，所述传感器(220a，220b)的检测方向在所述传感器(220a，220b)的检测区域(225a；225b)处与所述传感器座(210)的热膨胀方向基本正交。3.如权利要求1或2所述的光刻设备(100)，其中，所述第一检测方向和所述第二检测方向相对于彼此基本正交。4.如权利要求1至3中任一项所述的光刻设备(100)，其中，所述第一和/或第二传感器(220a、220b)布置在所述传感器座(210)的一区域中，该区域在温度改变预定的温度变化值时不在任何方向上相对于所述结构件(140)位移超过预定的膨胀...

【专利技术属性】
技术研发人员：T劳弗，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE