位移测量系统、光刻设备、位移测量方法和装置制造方法制造方法及图纸

提供了一种具体用于测量光刻设备中衬底台相对于基准标架的位移的位移测量系统。该位移测量系统包括安装到衬底台的多个位移传感器以及与每个位移传感器相关联的、安装到基准标架上的目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及位移测量系统、利用这种系统的光刻设备、位移测量方法和用于制造装置的方法。
技术介绍
光刻设备是一种将想要的图案施加到衬底、通常为衬底的目标部分上的机器。光刻设备可用于例如集成电路(IC)的制造。在那种情形下，可利用另外被称为掩模或分划板的图案形成装置生成将在IC的单个层上形成的电路图案。该图案可被转移到衬底(如硅片)上的目标部分(如包含一个或若干管芯的部分)。图案的转移通常借助于在衬底上设置的辐射敏感材料层(光刻胶)上的成像。一般地，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的分档器和扫描器，在分档器中，通过同时使整个图案曝光到目标部分上而使每个目标部分被照射；在扫描器中，通过辐射射束沿着给定方向(“扫描方向”)扫描图案并同时沿着与这个方向平行或反平行的方向扫描衬底而使每个目标部分被照射。通过在衬底上压印图案也能将图案从图案形成装置转移至衬底。在光刻设备中，典型地可在衬底台上支撑衬底。在图案转移到衬底之前，可在计量区域内检查和/或测量衬底。随后，通过衬底台将衬底转移到其中将图案转移到衬底的区域。为了确保转移到衬底的图案相对于衬底和/或已经在衬底上形成的其他图案被精确定位，期望在测量和/或检查过程期间以及在图像转移过程期间高度准确地了解衬底的位置和移动。这可通过测量衬底相对于对其进行支撑的衬底台的位置并且随后监控衬底台的位置和/或移动来取得。为了测量衬底台的位置和/或移动，已知的系统典型地利用了安装到光刻设备的衬底台和基准标架的其中之一上的目标以及安装到衬底台和基准标架的另外一个上的传感器，所述传感器可测量目标相对于传感器的位置或移动。然而，所期望的衬底台的移动范围相对较大，因为衬底台应当能够在其中可以测量和/或检查衬底的任何部分的区域与其中可将图案转移到衬底的任何部分的区域之间移动。此外，在某些光刻设备中，设置了两个衬底台以使在将图案转移到第一衬底台上支撑的一个衬底的同时，可检查和/或测量第二衬底台上支撑的另一个衬底。在这种设备中，所期望的衬底台的移动范围甚至更大，因为设置了额外的空间，使得支撑正被检查和/或测量的衬底的衬底台可以转移到其中可将图案转移到衬底的区域，以及支撑已经使图案转移至此的衬底的衬底台应当能够继续移动至其中将衬底从衬底台卸除的位置、其中新衬底装入衬底台的位置以及其中检查和/或测量新衬底的位置。换句话说，两个衬底台应当能够交换。衬底台的移动范围越大，设置系统以便以所期望的较高精确度水平测量衬底台的位置和/或移动会变得越困难和/或越昂贵。具体地说，在其中将用于位置传感器的目标安装到衬底台的系统中，移动范围越大，系统就越复杂并且维持所期望的精度就会变得越困难。对于其中目标是固定的并且被安装到例如基准标架的系统来说，衬底台的移动范围越大，目标就应当越大。假如大目标可能是昂贵的，因为在它们的全范围内以期望的精度制造大目标通常是困难的。因此，增加衬底台的移动范围显著增加了用来测量衬底台的位置和/或移动的系统的成本。
技术实现思路
期望提供一种可用来在没有超额成本的情况下在较大移动范围内精确测量衬底台的位置和/或移动的系统。按照本专利技术的实施例，提供了一种被配置为测量部件相对于基准部件的位移的位移测量系统，其包括第一、第二、第三和第四目标，每个目标被安装到基准部件并且被布置使得每个目标的目标表面基本上平行于基准面；以及第一、第二、第三和第四位移传感器，每个位移传感器被布置成测量部件的相应部分相对于相应目标的目标表面的位移；其中第一和第三位移传感器被配置为分别测量基本上平行于位于基准面内的第一方向的、部件的第一和第三部分相对于第一和第三目标的目标表面的位移；以及第二和第四位移传感器被配置为分别测量基本上平行于位于基准面内的第二方向并且基本上垂直于第一方向的、部件的第二和第四部分相对于第二和第四目标的目标表面的位移。按照本专利技术的实施例，提供了一种光刻设备，其包括被构造为支撑衬底的衬底台和被配置为在将图案转移到衬底的过程期间测量衬底台相对于基准部件的位移的位移测量系统；其中位移测量系统包括安装到基准部件的至少一个目标和被配置为测量衬底台的至少一部分相对于至少一个目标的位移的至少一个位移传感器；并且该光刻设备还包括第二位移测量系统，其被配置为至少在衬底台的一部分返回移动期间测量衬底台相对于光刻设备的底座的位移，其中衬底台从可将图案转移到衬底的位置移至可将衬底从衬底台卸除的卸载位置。按照本专利技术的实施例，提供了一种用于测量部件相对于基准部件的位移的方法，该方法包括利用第一、第二、第三和第四位移传感器分别测量部件的相应部分相对于第一、第二、第三和第四目标的目标表面的位移；其中第一、第二、第三和第四目标被安装到基准部件并且被布置使得每个目标表面基本上平行于基准面；第一和第三位移传感器分别测量基本上平行于位于基准面内的第一方向的、部件的第一和第三部分相对于第一和第三目标的目标表面的位移；以及第二和第四位移传感器分别测量基本上平行于位于基准面内的第二方向并且基本上垂直于第一方向的、部件的第二和第四部分相对于第二和第四目标的目标表面的位移。按照本专利技术的实施例，提供了一种装置制造方法，该方法包括将图案从图案形成装置转移到衬底上，其中在将图案转移到衬底的过程期间衬底在衬底台上被支撑；以及在该过程期间，利用位移测量系统测量衬底台相对于基准部件的位移，该位移测量系统包括安装到基准部件的至少一个目标和被配置为测量衬底台的至少一部分相对于至少一个目标的位移的至少一个位移传感器；以及至少在衬底的一部分返回移动期间测量衬底台相对于光刻设备的底座的位移，其中衬底台从其中将图案转移到衬底的位置移至将衬底从台卸除的卸载位置。附图说明现在将通过举例的方式并参考所附示意图对本专利技术的实施例进行描述，在附图中相应的附图标记表示对应的部分，并且其中图1描述了按照本专利技术实施例的光刻设备；图2描述了按照本专利技术实施例的位移测量系统的配置；图3a至3f描述了按照本专利技术实施例的光刻设备的布置；图4a和4b更详细地描述了图3a至3f中描述的布置的变型；图5a、5b和5c描述了按照实施例的光刻设备的布置的变型；图6a至6f描述了按照本专利技术实施例的光刻设备的布置；图7a至7h描述了按照本专利技术实施例的光刻设备的布置；图8a至8h描述了按照实施例的的光刻设备的变型；图9a至9h描述了按照本专利技术实施例的光刻设备的变型。具体实施例方式图1示意性地描述了按照本专利技术一个实施例的光刻设备。该设备包括照明系统(照明器)IL，其被配置为调节辐射射束B(例如UV辐射或DUV辐射)；支持结构(例如掩模台)MT，其被构造为支持图案形成装置(例如掩模)MA，并且与被配置为依照某些参数将图案形成装置精确定位的第一定位装置PM相连；衬底台(例如晶片台)WT，其被构造为支持衬底(如光刻胶涂敷的晶片)W，并且与被配置为依照某些参数将衬底精确定位的第二定位装置PW相连；以及投影系统(如折射式投影透镜系统)PS，其被配置为将由图案形成装置MA赋予辐射射束B的图案投射到衬底W的目标部分C(例如包含一个或多个管芯)上。照明系统可包括对辐射进行定向、成形和/或控制的各种类型的光学元件，比如折射光学元件、反射光学元件、磁光学元件、电磁光学元件、静电光学元件或其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配置为测量部件相对于基准部件的位移的位移测量系统，包括：　　　　第一、第二、第三和第四目标，每个目标被安装到所述基准部件上并且被布置使得每个目标的目标表面基本上平行于基准面；以及　　　　第一、第二、第三和第四位移传感器，每个位移传感器被布置成测量所述部件的相应部分相对于相应目标的目标表面的位移；　　　　其中所述第一和第三位移传感器被配置为分别测量沿基本上平行于位于所述基准面内的第一方向的方向的所述部件的第一和第三部分相对于所述第一和第三目标的目标表面的位移；以及　　　　所述第二和第四位移传感器被配置为分别测量沿基本上平行于位于所述基准面内的第二方向并且基本上垂直于所述第一方向的方向的所述部件的第二和第四部分相对于所述第二和第四目标的目标表面的位移。

【技术特征摘要】
US 2006-5-9 11/4301961.一种配置为测量部件相对于基准部件的位移的位移测量系统，包括第一、第二、第三和第四目标，每个目标被安装到所述基准部件上并且被布置使得每个目标的目标表面基本上平行于基准面；以及第一、第二、第三和第四位移传感器，每个位移传感器被布置成测量所述部件的相应部分相对于相应目标的目标表面的位移；其中所述第一和第三位移传感器被配置为分别测量沿基本上平行于位于所述基准面内的第一方向的方向的所述部件的第一和第三部分相对于所述第一和第三目标的目标表面的位移；以及所述第二和第四位移传感器被配置为分别测量沿基本上平行于位于所述基准面内的第二方向并且基本上垂直于所述第一方向的方向的所述部件的第二和第四部分相对于所述第二和第四目标的目标表面的位移。2.一种光刻设备，包括按照权利要求1的第一位移测量系统，其中所述部件是被构造为支撑衬底的衬底台，并且其中所述第一位移测量系统被布置成至少在将图案转移到所述衬底的过程期间测量所述衬底台相对于基准部件的位移；以及第二位移测量系统，被布置成在所述将图案转移到所述衬底的过程之前至少在执行所述衬底的一次或多次测量和检查的过程期间测量所述衬底台相对于所述基准部件的位移，所述第二位移测量系统包括第五、第六、第七和第八目标，每个目标被安装到所述基准部件并且被布置使得每个目标的目标表面基本上平行于所述基准面；以及所述第一位移测量系统的第一、第二、第三和第四位移传感器；其中所述第一和第三位移传感器被配置为分别测量沿基本上平行于所述第一方向的方向的所述衬底台的第一和第三部分相对于第五和第七目标的目标表面的位移；以及其中所述第二和第四位移传感器被配置为分别测量沿基本上平行于所述第二方向的方向的所述衬底台的第二和第四部分相对于第六和第八目标的目标表面的位移。3.如权利要求2所述的光刻设备，其中布置所述第一和第二位移测量系统，使得当所述衬底台从所述第二位移测量系统测量所述衬底台相对于所述基准部件的位移的计量位置移至所述第一位移测量系统测量所述衬底台相对于所述基准部件的位移的图案转移位置时，所述第一、第二、第三和第四位移传感器的至少其中三个总是能够测量所述衬底台相对于目标的目标表面的位移。4.如权利要求3所述的光刻设备，其中在所述衬底台在移动方向上移动期间分别布置所述第一和第二位移测量系统使得基本上平行于所述基准面的所述衬底台的移动方向上的任何位移传感器对的间距不同于将由所述位移传感器跨越的相邻目标之间的一对边界的所述移动方向上的间距。5.如权利要求2所述的光刻设备，还包括一个或多个附加目标，每个附加目标被安装到所述第一和第二位移系统的目标之间的所述基准部件上并且使得所述一个或多个附加目标的每一个的目标表面基本上平行于所述基准面，其中布置所述光刻设备，使得所述衬底台在所述第二位移测量系统测量所述衬底台相对于所述基准部件的位移的计量位置和所述第一位移测量系统测量所述衬底台相对于所述基准部件的位移的图案转移位置之间移动期间，所述第一、第二、第三和第四位移测量传感器的至少其中之一被配置为测量所述衬底台的相应部分相对于所述一个或多个附加目标的其中之一的目标表面的位移。6.如权利要求2所述的光刻设备，还包括第二衬底台，其被构造成支撑衬底，以及第五、第六、第七和第八位移传感器，每个位移传感器被布置成以对应于通过所述第一、第二、第三和第四位移传感器的所述第一衬底台的所述第一、第二、第三和第四部分的测量的方式分别测量所述第二衬底台的相应部分相对于所述第一、第二、第三和第四目标的目标表面的位移，或者相对于第五、第六、第七和第八目标的目标表面的位移。7.如权利要求2所述的光刻设备，还包括第三位移测量系统，其被布置成在所述衬底台从所述第一位移测量系统测量所述衬底台相对于所述基准部件的位移的图案转移位置移动到将衬底从所述衬底台卸除的卸载位置的衬底台返回移动的至少一部分期间测量所述衬底台相对于所述基准部件的位移。8.如权利要求7所述的光刻设备，其中所述第三位移测量系统包括至少一个衬底台返回目标，每个衬底台返回目标被安装到所述基准部件并且被布置使得所述至少一个衬底台返回目标的目标表面基本上平行于所述基准面；以及其中所述第一、第二、第三和第四位移测量传感器被布置使得在所述衬底台的衬底台返回移动的至少一部分期间，所述第一、第二、第三和第四位移测量传感器的至少其中之一能够测量所述衬底台的相应部分相对于所述至少一个衬底台返回目标的其中之一的目标表面的位移。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：BAJ卢蒂克休斯，HHM科克斯，ER卢普斯特拉，EAF范德帕施，HK范德舒特，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]