光刻设备、校准光刻设备的方法和器件制造方法技术

一种光刻设备包括系统，用于使用衬底台中的侧镜来补偿在衬底台位置测量上的衬底台的热变形效应。提出了使用各种衬底台扫描轨道和局部位置测量及衬底台中侧镜的转动来校准光刻设备的方法。具有对准标记的双台光刻设备定义了仅在曝光站处使用的侧镜的几何形状，以在衬底台在测量站处时对侧镜的几何形状进行测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻设备、 一种用于校准光刻设备的方法和一种 制造器件的方法。
技术介绍
光刻设备是将所期望的图案应用在衬底(通常应用在衬底的目标部分)上的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(IC)的制造中。 在该实例中，构图装置(可选地，称为掩膜/掩模板(reticle),或者在 可应用时，可编程镜阵列)可以用于生成要在IC的单个层上形成的电 路图案。该图案可以被转移至衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例 如，包括一个或多个管芯的部分)。典型地，图案的转移是经由成像到 在衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包 含连续形成图案的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓步 进机(stepper),其中，通过将整个图案一次曝露在目标部分而辐射每 一个目标部分；以及所谓扫描器，其中，通过沿给定方向(扫描方 向)的辐射波束扫描图案、同时沿与该方向平行或反平行的方向同步 扫描衬底来辐射每个目标部分。还可以通过将图案压印在衬底上，以 将图案从构图装置转移至衬底。提出了使光刻投影设备中的衬底浸没入具有相对较高折射率的 液体(例如水)中，以填充投影系统的最后元件和衬底之间的空隙。 由于曝光辐射在液体中将会具有较短的波长，所以这实现了较小特征 的成像(液体的作用还可以被认为是提高了系统的有效NA，还增加 了焦深)。还提出了其它浸没液体，包括具有悬浮其中的固体颗粒(例 如石英)的水。然而，在液体槽中浸泡衬底或衬底和衬底台(例如见US4,509,852，将其一并引入作为参考)意味着扫描曝光期间存在加速的 大量液体。这需要附加的或更加强大的电动机，以及液体中的湍流可 以导致不期望和不可预期的影响。所提出的解决方案之一是使用液体封闭系统为液体供应系统提 供液体，该液体仅在衬底的局域化区域上，以及在投影系统的最后元 件与衬底之间(衬底通常具有比投影系统的最后元件更大的表面区 域)。在WO 99/49504中公开了所提出的用于为此设置的一种方式， 将其一并引入作为参考。如图2和3所示，由至少一个入口IN将液 体提供在衬底上，优选地沿衬底相对于最后元件移动的方向，以及在 经过了投影系统下面之后，通过至少一个出口 OUT来移除该液体。 即，沿X方向在元件之下扫描衬底时，在元件的+X侧提供液体，并 在-X侧排出液体。图2示出了示意性的设置，其中，经由入口IN提 供液体、以及通过与低压源连接的出口 OUT在元件的另一侧排出液 体。在图2的示例中，沿衬底相对于最后元件的移动方向来提供液体， 但是不必一定是这种情况。可以有各种方位和位于最后元件周围的多 个入口和出口，在图3中示出了一个示例，其中按照最后元件周围的 规则图案设置了任意一侧上的四组入口和出口 。所提出的另一解决方案是提供一种液体供应系统，该系统具有沿 投影系统的最后元件和衬底台之间空隙边界至少一部分延伸的封条构 件。这种解决方案在图4中示出。封条构件实质上相对于XY平面中 的投影系统是固定的，但是可以沿Z方向有一些相对移动(沿光轴的 方向)。在封条构件与衬底表面之间形成密封。优选地，该密封是诸如 气密封之类的无接触密封。这种具有气密封的系统在EP-A-1,420,298 中公开，将其一并引入作为参考。在其一并引入作为参考的EP-A-1,420，300中，公开了成对或双台 浸没光刻设备。这种设备具有支撑衬底的两个台。利用第一位置处的 台(没有浸没液体)来执行水准(leveling)测量，以及在第二位置处 的台(出现浸没液体)来执行曝光。两台的提供允许水准测量和曝光 同时执行。可选地，该装置仅具有一个台。可以通过从衬底台的侧表面中形成的镜(也称为反射构件)中反射辐射来任意地确定曝光期间衬底的位置，使用干涉测量法来确定对 于每个镜的检测器中的基准点与相应镜面的一部分之间的距离，在光 学上确定曝光期间衬底的位置。镜面的干扰可以导致衬底位置确定过 程中的误差，这会导致覆盖误差。
技术实现思路
本专利技术期望补偿镜面的干扰。根据本专利技术的实施例，提供了一种光刻设备，包括投影系统， 配置用于将来自构图装置的图案投影到衬底上；衬底台，构造用于支 撑衬底，并且在所述衬底台侧面上形成的至少一个反射元件或反射构 件；衬底台位移装置，能够将衬底台相对于投影系统移动；衬底台温 度监视系统或衬底台温度监视器，配置用于确定衬底台至少一部分的 温度；干扰确定装置或干扰检测器，配置用于使用由衬底台温度监视 系统确定的温度来估计所述至少一个反射元件的位置、方位或形状中 至少一个的热感应漂移；衬底台位置确定装置或衬底台位置检测器， 配置用于通过反射来自所述至少一个反射元件中的辐射并考虑由干扰 确定设备所估计的所述至少一个反射元件的特性中的改变来确定衬底 台的位置；以及控制系统，设置用于向衬底台位移装置提供控制信号， 以使衬底台沿预定路径移动，所述控制信号通过参考由衬底台位置确 定设备所确定的衬底台的位置来确定。根据本专利技术的可选实施例，提供了一种器件制造方法，包括提 供衬底台以支撑衬底，并具有在所述衬底台的侧面上形成的至少一个 反射元件；提供能够将衬底台相对于投影系统移动的衬底台位移设备； 确定衬底台至少一部分的温度；使用所确定的温度来估计所述至少一 个反射元件的位置、方位或形状中至少一个的热感应漂移(shift);通 过反射来自所述至少一个反射元件中的辐射并考虑由所述至少一个反 射元件的特性中的所估计的改变来确定衬底台的位置；以及使用控制 系统，使用衬底台位移装置沿预定路径移动衬底台，通过参考考虑了 由所述至少一个反射元件的特性中的估计改变所确定的衬底台的位置 来确定控制系统的控制信号。根据本专利技术的可选实施例，提供了一种校准光刻设备的方法，包 括提供用于支撑衬底的衬底台，所述衬底台具有在相应的侧面形成 的第一和第二实质平面反射构件，所述第一反射构件实质上与衬底台 平面中的第一轴X垂直，以及第二反射构件实质上与衬底台平面中的 第二轴Y垂直；在第一位置与第二位置之间移动衬底台；在移动期间， 反射来自第一反射构件的辐射，以测量第一反射构件的表面绕与X和Y 轴垂直的第三轴Z的、在第一反射构件上的多个不同点处的第一局部有 效转动，以及反射来自第二反射构件的辐射，以测量第二反射构件的 表面绕第三轴的、在第二反射构件上的多个不同点处的第二局部有效 转动；通过计算第一局部有效转动测量值的计算平均与第二局部有效 转动测量值的计算平均之间的差、或者第一和第二局部有效转动测量 值相对应的对之间的平均差，来推导出在第一和第二反射器之间限定 的角度改变的估计。根据本专利技术的可选实施例，提供了一种器件制造方法，包括提 供用于支撑衬底的衬底台，所述衬底台具有在所述衬底台的相应侧面 上形成的第一和第二实质平面反射构件，所述第一反射构件实质上与 衬底台平面中的第一轴X垂直，以及第二反射构件实质上与衬底台平 面中的第二轴Y垂直；在第一位置与第二位置之间移动衬底台；在移 动期间，反射来自第一反射构件的辐射，以测量第一反射构件的表面 绕实质上与X和Y轴垂直的第三轴Z的、在第一反射构件上的多个不同 点处的第一局部有效转动，以及反射来自第二反射构件的辐射，以测 量第二反射构件的表面绕Z轴的、在第二反射构件上的多个不同点处的 第二局部有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻设备，包括：投影系统，配置用于将来自构图装置的图案投影到衬底上；衬底台，构造用于支撑衬底，并且包括在所述衬底台侧面上形成的至少一个反射元件；衬底台位移装置，配置用于将衬底台相对于投影系统移动；衬底台温度监视器，配置用于确定衬底台的至少一部分的温度；干扰检测器，配置用于使用由衬底台温度监视器确定的温度来估计所述至少一个反射元件的位置、方位或形状中至少一个的热感应漂移；衬底台位置检测器，配置用于通过反射来自所述至少一个反射元件中的辐射并考虑由干扰检测器所估计的所述至少一个反射元件的热感应漂移来确定所述衬底台的位置；以及控制系统，设置用于向衬底台位移装置提供控制信号，以使所述衬底台沿预定路径移动，所述控制信号基于由衬底台位置检测器所确定的衬底台的位置来确定。

【技术特征摘要】
US 2006-7-28 11/494,7941.一种光刻设备，包括投影系统，配置用于将来自构图装置的图案投影到衬底上；衬底台，构造用于支撑衬底，并且包括在所述衬底台侧面上形成的至少一个反射元件；衬底台位移装置，配置用于将衬底台相对于投影系统移动；衬底台温度监视器，配置用于确定衬底台的至少一部分的温度；干扰检测器，配置用于使用由衬底台温度监视器确定的温度来估计所述至少一个反射元件的位置、方位或形状中至少一个的热感应漂移；衬底台位置检测器，配置用于通过反射来自所述至少一个反射元件中的辐射并考虑由干扰检测器所估计的所述至少一个反射元件的热感应漂移来确定所述衬底台的位置；以及控制系统，设置用于向衬底台位移装置提供控制信号，以使所述衬底台沿预定路径移动，所述控制信号基于由衬底台位置检测器所确定的衬底台的位置来确定。2. 根据权利要求1所述的光刻设备，其中，所述衬底台包括在所 述衬底台的侧面上形成的两个实质上平面反射元件，以及所述干扰检 测器配置用于确定在所述两个反射元件之间定义的角度中的热感应漂 移。3. 根据权利要求1所述的光刻设备，还包括存储装置，所述存储 装置包括校准数据，所述校准数据提供衬底台至少一部分的所测量温 度与在衬底台的侧面上形成的反射元件的位置、方位或形状中至少一 个的相应改变之间的映射，以及所述干扰检测器配置用于通过从所述 校准表中提取数据来估计所述热感应漂移。4. 根据权利要求1所述的光刻设备，其中，所述干扰检测器配置 用于使用数学模型来估计所述热感应漂移，所述数学模型描述了期望 衬底台如何作为衬底台至少一部分的温度的函数而发生变形。5. 根据权利要求1所述的光刻设备，还包括液体供应系统，配置用于用液体至少部分地填充所述投影系统的 最后元件和所述衬底之间的空隙内；以及密封构件，配置用于实质上将所述液体包含在投影系统的所述最后元件与所述衬底之间的所述空隙内。6. —种器件制造方法，包括提供衬底台以支撑衬底，并具有在所述衬底台的侧面上形成的至少一个反射元件；提供衬底台位移装置以将衬底台相对于投影系统移动; 确定衬底台至少一部分的温度；使用所述已确定的温度来估计所述至少一个反射元件的位置、方 位或形状中至少一个的热感应漂移；以及通过反射来自所述至少一个反射元件中的辐射并考虑由所述至少 一个反射元件的特性中的所估计的改变来确定衬底台的位置；以及使用控制系统，来使用衬底台位移装置沿预定路径移动衬底台， 基于考虑了由所述至少一个反射元件的特性中的估计改变所确定的衬 底台的位置来确定控制系统的控制信号。7. —种校准光刻设备的方法，包括提供衬底台以支撑衬底，所述衬底台包括在衬底台的相应的侧面 上形成的第一和第二实质平面反射构件，所述第一反射构件实质上与 衬底台平面中的第一轴垂直，以及所述第二反射构件实质上与衬底台 平面中的第二轴垂直；所述第一轴实质上与第二轴垂直；在第一位置与第二位置之间移动所述衬底台；在第一位置与第二位置之间移动衬底台期间，反射来自所述第一 反射构件的辐射，以测量第一反射构件的表面绕实质上与第一和第二 轴垂直的第三轴的、在第一反射构件上的多个不同点处的第一局部有 效转动，以及反射来自所述第二反射构件的辐射，以测量第二反射构 件的表面绕第三轴的、在第二反射构件上的多个不同点处的第二局部 有效转动；以及通过计算所述第一局部有效转动测量值的计算平均与所述第二局 部有效转动测量值的计算平均之间的差、或者所述第一和第二局部有 效转动测量值相对应的对之间的平均差，来推导出在所述第一和第二 反射器构件之间限定的角度改变的估计。8. 根据权利要求7所述的方法，其中，在所述推导中，考虑在第一 和第二位置之间的衬底移动期间作出的所述第一和第二局部有效转动 测量的密度，来推导计算平均。9. 根据权利要求8所述的方法，其中，在计算均值时，根据正在讨 论的在所述反射构件表面上的相应点处进行测量的空间密度，通过对 所述第一和第二局部有效转动的各个测量进行加权而考虑测量密度。10. 根据权利要求9所述的方法，其中，给予相对较低测量密度区 域内作出的测量比较高测量密度区域内作出的测量更高的加权。11. 根据权利要求7所述的方法，其中，实质上同时利用所述推导， 使用衬底台从第一至第二位置的移动来测量衬底和衬底台上的对准标 记，从而确定衬底和衬底台之间的空间关系。12. —种器件制造方法，包括提供衬底台以支撑衬底，所述衬底台包括在所述衬底台的相应侧 面上形成的第一和第二实质平面反射构件，所述第一反射构件实质上 与衬底台平面中的第一轴垂直，以及第二反射构件实质上与衬底台平面中的第二轴垂直；所述第一轴实质上与所述第二轴垂直； 在第一位置与第二位置之间移动所述衬底台；在第一位置与第二位置之间移动衬底台期间，反射来自所述第一 反射构件的辐射，以测量第一反射构件的表面绕实质上与第一和第二 轴垂直的第三轴的、在第一反射构件上的多个不同点处的第一局部有 效转动，以及反射来自所述第二反射构件的辐射，以测量第二反射构 件的表面绕第三轴的、在第二反射构件上的多个不同点处的第二局部 有效转动；通过计算所述第一局部有效转动测量值的计算平均与所述第二局 部有效转动测量值的计算平均之间的差、或者所述第一和第二局部有 效转动测量值相对应的对之间的平均差，来推导出在所述第一和第二 反射器之间限定的角度改变的估计；以及 在利用由构图装置进行构图、且由投影系统投影的辐射束对衬底 进行随后曝光期间，使用对改变的估计来控制光刻设备中衬底台相对 于所述投影系统的移动，所述光刻设备配置用于在所述曝光期间使用 从所述第一和第二反射构件中反射的辐射来监视并控制衬底台的位 置。13. —种光刻设备，包括 衬底台，配置用于支撑衬底；在衬底台的相应侧面形成的第一和第二实质平面反射构件，所述 第一反射构件实质上与衬底台平面中的第一轴垂直，以及所述第二反 射构件实质上与衬底台平面中的第二轴垂直，所述第一轴实质上与所 述第二轴垂直；衬底台位移装置，配置用于在第一部分和第二部分之间移动所述 衬底台；第一干涉计，配置用于在第一位置与第二位置之间移动衬底台期 间，反射来自所述第一反射构件的辐射，从而测量第一反射构件的表 面绕实质上与第一和第二轴垂直的第三轴的、在第一反射构件上的多 个不同点处的第一局部有效转动；第二干涉计，配置用于在所述移动期间，反射来自所述第二反射 构件的辐射，从而测量第二反射构件的表面绕第三轴的、在第二反射 构件上的多个不同点处的的第二局部有效转动；镜对准检测器，配置用于通过计算所述第一局部有效转动测量值 的计算平均与所述第二局部有效转动测量值的计算平均之间的差、或 者所述第一和第二局部有效转动测量值相对应的对之间的平均差，来 推导出在第一和第二反射器之间限定的角度改变的估计。14. 一种校准光刻设备的方法，包括提供配置用于支撑衬底的衬底台，所述衬底台配备有在衬底台相 应的侧面形成的第一和第二反射构件；在第一位置与第二位置之间移动所述衬底台；在第一位置与第二位置之间移动衬底台期间，通过测量衬底上的 对准标记相对于衬底台上已知位置的位置，推导出衬底和衬底台之间 空间关系的映射；以及在所述移动期间，反射来自所述第一和第二反射构件的辐射，并 从中推导出第一和第二反射构件相对于彼此的形状和方位中的至少一个。15、 一种器件制造方法，包括提供衬底台以支撑衬底，所述衬底台配备有在衬底台相应的侧面 上形成的第一和第二反射构件；在第一位置与第二位置之间移动所述衬底台；在第一位置与第二位置之间移动衬底台期间，通过测量衬底上的 对准标记相对于衬底台上已知位置的位置，推导出衬底和衬底台之间 空间关系的映射；在所述移动期间，反射来自所述第一和第二反射构件的辐射，并 从中推导出第一和第二反射构件相对于彼此的形状和方位中的至少一 个；以及在由构图装置进行构图、且由所述投影系统投影的辐射束对衬底 进行随后曝光期间，使用所推导出的第一和第二反射构件的形状和/或 方位来控制光刻设备中所述衬底台...

【专利技术属性】
技术研发人员：科恩雅各布斯约翰尼斯玛利亚扎尔，约斯特耶罗恩奥藤斯，尤多库斯玛丽多米尼克斯斯图尔德拉伊尔，安东尼厄斯约翰尼斯德科尔特，弗朗西斯库斯范德马斯特，马尔特伊恩德容，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]