專利名稱：位移測(cè)量系統(tǒng)、光刻設(shè)備、位移測(cè)量方法和裝置制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及位移測(cè)量系統(tǒng)、利用這種系統(tǒng)的光刻設(shè)備、位移測(cè)量方法和用于制造裝置的方法。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將想要的圖案施加到襯底、通常為襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。光刻設(shè)備可用于例如集成電路(IC)的制造。在那種情形下，可利用另外被稱為掩?；蚍謩澃宓膱D案形成裝置生成將在IC的單個(gè)層上形成的電路圖案。該圖案可被轉(zhuǎn)移到襯底(如硅片)上的目標(biāo)部分(如包含一個(gè)或若干管芯的部分)。圖案的轉(zhuǎn)移通常借助于在襯底上設(shè)置的輻射敏感材料層(光刻膠)上的成像。一般地，單個(gè)襯底將包含被連續(xù)圖案化的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。已知的光刻設(shè)備包括所謂的分檔器和掃描器，在分檔器中，通過(guò)同時(shí)使整個(gè)圖案曝光到目標(biāo)部分上而使每個(gè)目標(biāo)部分被照射；在掃描器中，通過(guò)輻射射束沿著給定方向(“掃描方向”)掃描圖案并同時(shí)沿著與這個(gè)方向平行或反平行的方向掃描襯底而使每個(gè)目標(biāo)部分被照射。通過(guò)在襯底上壓印圖案也能將圖案從圖案形成裝置轉(zhuǎn)移至襯底。
在光刻設(shè)備中，典型地可在襯底臺(tái)上支撐襯底。在圖案轉(zhuǎn)移到襯底之前，可在計(jì)量區(qū)域內(nèi)檢查和/或測(cè)量襯底。隨后，通過(guò)襯底臺(tái)將襯底轉(zhuǎn)移到其中將圖案轉(zhuǎn)移到襯底的區(qū)域。為了確保轉(zhuǎn)移到襯底的圖案相對(duì)于襯底和/或已經(jīng)在襯底上形成的其他圖案被精確定位，期望在測(cè)量和/或檢查過(guò)程期間以及在圖像轉(zhuǎn)移過(guò)程期間高度準(zhǔn)確地了解襯底的位置和移動(dòng)。這可通過(guò)測(cè)量襯底相對(duì)于對(duì)其進(jìn)行支撐的襯底臺(tái)的位置并且隨后監(jiān)控襯底臺(tái)的位置和/或移動(dòng)來(lái)取得。
為了測(cè)量襯底臺(tái)的位置和/或移動(dòng)，已知的系統(tǒng)典型地利用了安裝到光刻設(shè)備的襯底臺(tái)和基準(zhǔn)標(biāo)架的其中之一上的目標(biāo)以及安裝到襯底臺(tái)和基準(zhǔn)標(biāo)架的另外一個(gè)上的傳感器，所述傳感器可測(cè)量目標(biāo)相對(duì)于傳感器的位置或移動(dòng)。然而，所期望的襯底臺(tái)的移動(dòng)范圍相對(duì)較大，因?yàn)橐r底臺(tái)應(yīng)當(dāng)能夠在其中可以測(cè)量和/或檢查襯底的任何部分的區(qū)域與其中可將圖案轉(zhuǎn)移到襯底的任何部分的區(qū)域之間移動(dòng)。此外，在某些光刻設(shè)備中，設(shè)置了兩個(gè)襯底臺(tái)以使在將圖案轉(zhuǎn)移到第一襯底臺(tái)上支撐的一個(gè)襯底的同時(shí)，可檢查和/或測(cè)量第二襯底臺(tái)上支撐的另一個(gè)襯底。在這種設(shè)備中，所期望的襯底臺(tái)的移動(dòng)范圍甚至更大，因?yàn)樵O(shè)置了額外的空間，使得支撐正被檢查和/或測(cè)量的襯底的襯底臺(tái)可以轉(zhuǎn)移到其中可將圖案轉(zhuǎn)移到襯底的區(qū)域，以及支撐已經(jīng)使圖案轉(zhuǎn)移至此的襯底的襯底臺(tái)應(yīng)當(dāng)能夠繼續(xù)移動(dòng)至其中將襯底從襯底臺(tái)卸除的位置、其中新襯底裝入襯底臺(tái)的位置以及其中檢查和/或測(cè)量新襯底的位置。換句話說(shuō)，兩個(gè)襯底臺(tái)應(yīng)當(dāng)能夠交換。
襯底臺(tái)的移動(dòng)范圍越大，設(shè)置系統(tǒng)以便以所期望的較高精確度水平測(cè)量襯底臺(tái)的位置和/或移動(dòng)會(huì)變得越困難和/或越昂貴。具體地說(shuō)，在其中將用于位置傳感器的目標(biāo)安裝到襯底臺(tái)的系統(tǒng)中，移動(dòng)范圍越大，系統(tǒng)就越復(fù)雜并且維持所期望的精度就會(huì)變得越困難。對(duì)于其中目標(biāo)是固定的并且被安裝到例如基準(zhǔn)標(biāo)架的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，襯底臺(tái)的移動(dòng)范圍越大，目標(biāo)就應(yīng)當(dāng)越大。假如大目標(biāo)可能是昂貴的，因?yàn)樵谒鼈兊娜秶鷥?nèi)以期望的精度制造大目標(biāo)通常是困難的。因此，增加襯底臺(tái)的移動(dòng)范圍顯著增加了用來(lái)測(cè)量襯底臺(tái)的位置和/或移動(dòng)的系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
期望提供一種可用來(lái)在沒(méi)有超額成本的情況下在較大移動(dòng)范圍內(nèi)精確測(cè)量襯底臺(tái)的位置和/或移動(dòng)的系統(tǒng)。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種被配置為測(cè)量部件相對(duì)于基準(zhǔn)部件的位移的位移測(cè)量系統(tǒng)，其包括第一、第二、第三和第四目標(biāo)，每個(gè)目標(biāo)被安裝到基準(zhǔn)部件并且被布置使得每個(gè)目標(biāo)的目標(biāo)表面基本上平行于基準(zhǔn)面；以及第一、第二、第三和第四位移傳感器，每個(gè)位移傳感器被布置成測(cè)量部件的相應(yīng)部分相對(duì)于相應(yīng)目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移；其中第一和第三位移傳感器被配置為分別測(cè)量基本上平行于位于基準(zhǔn)面內(nèi)的第一方向的、部件的第一和第三部分相對(duì)于第一和第三目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移；以及第二和第四位移傳感器被配置為分別測(cè)量基本上平行于位于基準(zhǔn)面內(nèi)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對(duì)于第二和第四目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種光刻設(shè)備，其包括被構(gòu)造為支撐襯底的襯底臺(tái)和被配置為在將圖案轉(zhuǎn)移到襯底的過(guò)程期間測(cè)量襯底臺(tái)相對(duì)于基準(zhǔn)部件的位移的位移測(cè)量系統(tǒng)；其中位移測(cè)量系統(tǒng)包括安裝到基準(zhǔn)部件的至少一個(gè)目標(biāo)和被配置為測(cè)量襯底臺(tái)的至少一部分相對(duì)于至少一個(gè)目標(biāo)的位移的至少一個(gè)位移傳感器；并且該光刻設(shè)備還包括第二位移測(cè)量系統(tǒng)，其被配置為至少在襯底臺(tái)的一部分返回移動(dòng)期間測(cè)量襯底臺(tái)相對(duì)于光刻設(shè)備的底座的位移，其中襯底臺(tái)從可將圖案轉(zhuǎn)移到襯底的位置移至可將襯底從襯底臺(tái)卸除的卸載位置。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種用于測(cè)量部件相對(duì)于基準(zhǔn)部件的位移的方法，該方法包括利用第一、第二、第三和第四位移傳感器分別測(cè)量部件的相應(yīng)部分相對(duì)于第一、第二、第三和第四目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移；其中第一、第二、第三和第四目標(biāo)被安裝到基準(zhǔn)部件并且被布置使得每個(gè)目標(biāo)表面基本上平行于基準(zhǔn)面；第一和第三位移傳感器分別測(cè)量基本上平行于位于基準(zhǔn)面內(nèi)的第一方向的、部件的第一和第三部分相對(duì)于第一和第三目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移；以及第二和第四位移傳感器分別測(cè)量基本上平行于位于基準(zhǔn)面內(nèi)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對(duì)于第二和第四目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種裝置制造方法，該方法包括將圖案從圖案形成裝置轉(zhuǎn)移到襯底上，其中在將圖案轉(zhuǎn)移到襯底的過(guò)程期間襯底在襯底臺(tái)上被支撐；以及在該過(guò)程期間，利用位移測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量襯底臺(tái)相對(duì)于基準(zhǔn)部件的位移，該位移測(cè)量系統(tǒng)包括安裝到基準(zhǔn)部件的至少一個(gè)目標(biāo)和被配置為測(cè)量襯底臺(tái)的至少一部分相對(duì)于至少一個(gè)目標(biāo)的位移的至少一個(gè)位移傳感器；以及至少在襯底的一部分返回移動(dòng)期間測(cè)量襯底臺(tái)相對(duì)于光刻設(shè)備的底座的位移，其中襯底臺(tái)從其中將圖案轉(zhuǎn)移到襯底的位置移至將襯底從臺(tái)卸除的卸載位置。


現(xiàn)在將通過(guò)舉例的方式并參考所附示意圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，在附圖中相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示對(duì)應(yīng)的部分，并且其中圖1描述了按照本發(fā)明實(shí)施例的光刻設(shè)備；圖2描述了按照本發(fā)明實(shí)施例的位移測(cè)量系統(tǒng)的配置；圖3a至3f描述了按照本發(fā)明實(shí)施例的光刻設(shè)備的布置；圖4a和4b更詳細(xì)地描述了圖3a至3f中描述的布置的變型；圖5a、5b和5c描述了按照實(shí)施例的光刻設(shè)備的布置的變型；圖6a至6f描述了按照本發(fā)明實(shí)施例的光刻設(shè)備的布置；圖7a至7h描述了按照本發(fā)明實(shí)施例的光刻設(shè)備的布置；圖8a至8h描述了按照實(shí)施例的的光刻設(shè)備的變型；圖9a至9h描述了按照本發(fā)明實(shí)施例的光刻設(shè)備的變型。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地描述了按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備。該設(shè)備包括照明系統(tǒng)(照明器)IL，其被配置為調(diào)節(jié)輻射射束B(niǎo)(例如UV輻射或DUV輻射)；支持結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，其被構(gòu)造為支持圖案形成裝置(例如掩模)MA，并且與被配置為依照某些參數(shù)將圖案形成裝置精確定位的第一定位裝置PM相連；襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，其被構(gòu)造為支持襯底(如光刻膠涂敷的晶片)W，并且與被配置為依照某些參數(shù)將襯底精確定位的第二定位裝置PW相連；以及投影系統(tǒng)(如折射式投影透鏡系統(tǒng))PS，其被配置為將由圖案形成裝置MA賦予輻射射束B(niǎo)的圖案投射到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包含一個(gè)或多個(gè)管芯)上。
照明系統(tǒng)可包括對(duì)輻射進(jìn)行定向、成形和/或控制的各種類型的光學(xué)元件，比如折射光學(xué)元件、反射光學(xué)元件、磁光學(xué)元件、電磁光學(xué)元件、靜電光學(xué)元件或其它類型的光學(xué)元件、或者其中的任何組合。
支持結(jié)構(gòu)支撐著圖案形成裝置(即承載其重量)。支持結(jié)構(gòu)以依賴于圖案形成裝置的取向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及其它條件(例如，圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中)的方式支撐著圖案形成裝置。支持結(jié)構(gòu)可使用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它的夾緊技術(shù)來(lái)支撐圖案形成裝置。支持結(jié)構(gòu)可以是例如根據(jù)需要而被固定或可移動(dòng)的框架或者臺(tái)。支持結(jié)構(gòu)可確保圖案形成裝置位于比如相對(duì)投影系統(tǒng)來(lái)說(shuō)所期望的位置。在這里，術(shù)語(yǔ)“分劃板”或“掩?！钡娜魏斡梅杀徽J(rèn)為與更通用的術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”是同義的。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”應(yīng)當(dāng)被廣義地解釋為指可用來(lái)將圖案賦予輻射射束的橫截面以便在襯底的目標(biāo)部分產(chǎn)生圖案的任何裝置。應(yīng)當(dāng)注意的是，例如如果圖案包括相移特征或所謂的輔助特征，則賦予輻射射束的圖案可能不是恰好對(duì)應(yīng)于襯底的目標(biāo)部分中想要的圖案。一般地，賦予輻射射束的圖案將對(duì)應(yīng)于正在目標(biāo)部分中形成的裝置中的某功能層，例如集成電路。
圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編程反射鏡陣列和可編程LCD面板。掩模在光刻術(shù)領(lǐng)域中是眾所周知的，并包括如二元、交變相移和衰減相移的掩模類型以及各種混合掩模類型。可編程鏡陣列的一個(gè)例子采用微型鏡的矩陣設(shè)置，各鏡子可單獨(dú)地傾斜以沿不同方向反射所入射的輻射射束。傾斜鏡在被鏡矩陣所反射的輻射射束中賦予圖案。
這里所用的用語(yǔ)“投影系統(tǒng)”應(yīng)被廣義地理解為包括各種類型的投影系統(tǒng)，包括折射式、反射式、反射折射式、磁式、電磁式和靜電式光學(xué)系統(tǒng)或其任意組合，這例如應(yīng)根據(jù)所用的曝光輻射或其它因素如使用浸液或使用真空的情況來(lái)適當(dāng)?shù)卮_定。用語(yǔ)“投影透鏡”在本文中的任何使用均應(yīng)被視為與更通用的用語(yǔ)“投影系統(tǒng)”具有相同的含義。
正如這里所描述的，設(shè)備是透射類型的(如使用透射掩模)。另一方面，設(shè)備還可以是反射類型的(如使用上面提到的可編程反射鏡陣列的類型，或使用反射掩模)。
光刻裝置可以是具有兩個(gè)(雙級(jí))或多個(gè)襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或多個(gè)支持結(jié)構(gòu))的那種類型。在這種“多級(jí)”式機(jī)器中，附加的臺(tái)可以并聯(lián)地使用，或者可在一個(gè)或多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行預(yù)備步驟而將一個(gè)或多個(gè)其它的臺(tái)用于曝光。
光刻設(shè)備還可以是下列類型的，其中襯底的至少一部分可被具有較高折射率的、例如水的液體所覆蓋，以便填充投射系統(tǒng)和襯底之間的空間。浸液還可以用于光刻設(shè)備中的其他空間，例如掩模和投射系統(tǒng)之間的空間。浸沒(méi)技術(shù)在增加投射系統(tǒng)的數(shù)值孔徑的領(lǐng)域中是公知的。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“浸沒(méi)”并不意味著例如襯底的結(jié)構(gòu)必須被浸沒(méi)在液體中，而是僅僅意味著在曝光期間液體位于投射系統(tǒng)和襯底之間。
參考圖1，照明器IL接收來(lái)自輻射源SO的輻射射束。該源和光刻設(shè)備可以是獨(dú)立的實(shí)體，例如在輻射源為準(zhǔn)分子激光器時(shí)。在這種情況下，輻射源不應(yīng)被視為形成了光刻裝置的一部分，輻射射束借助于射束傳送系統(tǒng)BD從源SO傳遞到照明器IL中，射束傳送系統(tǒng)BD例如包括適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)鏡和/或射束擴(kuò)展器。在其它情況下，該源可以是光刻裝置的一個(gè)整體部分，例如在該源為水銀燈時(shí)。源SO和照明器IL及射束傳送系統(tǒng)BD(如果需要的話)一起可稱為輻射系統(tǒng)。
照明器IL可包括調(diào)節(jié)裝置AD，其用于調(diào)節(jié)輻射射束的角強(qiáng)度分布。通常來(lái)說(shuō)，至少可以調(diào)節(jié)照明器的光瞳面內(nèi)的強(qiáng)度分布的外部和/或內(nèi)部徑向范圍(通常分別稱為σ-外部和σ-內(nèi)部)。另外，照明器IL通常包括各種其它的器件，例如積分器IN和聚光器CO。照明器用來(lái)調(diào)節(jié)輻射射束，以使其在其橫截面上具有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。
輻射射束B(niǎo)入射在固定于支持結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái)MT)上的圖案形成裝置(例如掩模MA)上，并通過(guò)該圖案形成裝置而圖案化。在穿過(guò)掩模MA后，輻射射束B(niǎo)通過(guò)投影系統(tǒng)PS，其將射束聚焦在襯底W的目標(biāo)部分C上。借助于第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如干涉儀、線性編碼器或電容傳感器)，襯底臺(tái)WT可精確地移動(dòng)，以便例如將不同的目標(biāo)部分C定位在輻射射束B(niǎo)的路徑中。類似地，可用第一定位裝置PM和另一位置傳感器(在圖1中未明確示出)來(lái)相對(duì)于輻射射束B(niǎo)的路徑對(duì)圖案形成裝置MA進(jìn)行精確的定位，例如從掩模庫(kù)中機(jī)械式地重新取出之后或者在掃描過(guò)程中。通常來(lái)說(shuō)，借助于形成為第一定位裝置PM的一部分的長(zhǎng)行程模塊(粗略定位)和短行程模塊(精確定位)，可實(shí)現(xiàn)掩模臺(tái)MT的運(yùn)動(dòng)。類似地，采用形成為第二定位裝置PW的一部分的長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊，可實(shí)現(xiàn)襯底臺(tái)WT的運(yùn)動(dòng)。在采用步進(jìn)器的情況下(與掃描器相反)，掩模臺(tái)MT可只與短行程致動(dòng)器相連，或被固定住。掩模MA和襯底W可采用掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2來(lái)對(duì)準(zhǔn)。雖然襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記顯示為占據(jù)了專用目標(biāo)部分，然而它們可位于目標(biāo)部分之間的空間內(nèi)(它們稱為劃線片對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記)。類似地，在掩模MA上設(shè)置了超過(guò)一個(gè)管芯的情況下，掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可位于管芯之間。
所述裝置可用于至少一種下述模式中1.在步進(jìn)模式中，掩模臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT基本上保持靜止，而賦予輻射射束的整個(gè)圖案被一次性投影到目標(biāo)部分C上(即單次靜態(tài)曝光)。然后沿X和/或Y方向移動(dòng)襯底臺(tái)WT，使得不同的目標(biāo)部分C被曝光。在步進(jìn)模式中，曝光區(qū)域的最大尺寸限制了在單次靜態(tài)曝光中所成像的目標(biāo)部分C的大小。
2.在掃描模式中，掩模臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT被同步地掃描，同時(shí)賦予輻射射束的圖案被投影到目標(biāo)部分C上(即單次動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于掩模臺(tái)MT的速度和方向由投影系統(tǒng)PS的放大(縮小)和圖像倒轉(zhuǎn)特性來(lái)確定。在掃描模式中，曝光區(qū)域的最大尺寸限制了單次動(dòng)態(tài)曝光中的目標(biāo)部分的寬度(非掃描方向上)，而掃描運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度決定了目標(biāo)部分的高度(掃描方向上)。
3.在另一個(gè)模式中，支撐可編程圖案形成裝置的掩模臺(tái)MT基本上保持不動(dòng)，襯底臺(tái)WT被移動(dòng)或被掃描，而賦予輻射射束的圖案被投射在目標(biāo)部分C上。在這種模式中，一般地，在掃描期間，使用脈沖輻射源并且在襯底臺(tái)WT每次移動(dòng)之后或者在連續(xù)輻射脈沖之間根據(jù)需要對(duì)可編程圖案形成裝置進(jìn)行更新?？梢院苋菀椎貙⑦@種操作模式應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(如上面提到的可編程反射鏡陣列的類型)的無(wú)掩模光刻術(shù)。
還可以使用上述模式的組合和/或變化或者是完全不同的模式。
圖2描述了按照本發(fā)明實(shí)施例的位移測(cè)量系統(tǒng)10。正如下面描述和討論的，按照本發(fā)明實(shí)施例的所有位移測(cè)量系統(tǒng)可具體地用來(lái)測(cè)量光刻設(shè)備內(nèi)襯底臺(tái)的位移。然而，盡管在下面未詳細(xì)描述，但是本發(fā)明實(shí)施例還可用來(lái)測(cè)量光刻設(shè)備內(nèi)用于圖案形成裝置的支持體的位移。可利用光刻設(shè)備內(nèi)部件位移的測(cè)量以便控制該部件的移動(dòng)。例如，用于被配置為移動(dòng)部件的致動(dòng)器的反饋控制環(huán)路可將由位移測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得的襯底臺(tái)的實(shí)際位移與預(yù)期位移進(jìn)行比較并且將所期望的力施加于部件以便使差異最小。此外，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本發(fā)明的實(shí)施例還可以用于其他環(huán)境并且一般可用來(lái)測(cè)量任何系統(tǒng)內(nèi)部件相對(duì)于基準(zhǔn)部件的位移。
在所描述的布置中，位移測(cè)量系統(tǒng)10可用來(lái)測(cè)量襯底臺(tái)11相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架13的位移，襯底臺(tái)11被配置為支撐襯底12。位移測(cè)量系統(tǒng)10可設(shè)置在光刻設(shè)備的區(qū)域內(nèi)，在該光刻設(shè)備內(nèi)，例如通過(guò)利用圖案化的輻射射束的曝光而將圖案轉(zhuǎn)移至襯底12?；蛘?，例如位移測(cè)量系統(tǒng)10可設(shè)置在光刻設(shè)備的一部分內(nèi)，在該光刻設(shè)備的一部分內(nèi)檢查和/或測(cè)量襯底12，即計(jì)量單元。
為了測(cè)量襯底臺(tái)11相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架13的位移，設(shè)置了多個(gè)位移傳感器21、22、23、24用來(lái)測(cè)量襯底臺(tái)11的相應(yīng)部分11a、11b、11c、11d相對(duì)于安裝到基準(zhǔn)標(biāo)架13的相應(yīng)目標(biāo)31、32、33、34的位移。其中安裝到基準(zhǔn)標(biāo)架的分離的目標(biāo)用于每個(gè)位移傳感器而不是利用安裝到基準(zhǔn)標(biāo)架的單個(gè)大目標(biāo)的這種布置使得在沒(méi)有使任何單個(gè)目標(biāo)變得過(guò)分大的情況下能夠?yàn)橐r底臺(tái)提供較大的移動(dòng)范圍。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，為了提供足夠的精度，目標(biāo)具有盡可能少的缺陷。然而，目標(biāo)越大，就越難以制造具有足夠低的缺陷率的目標(biāo)并且因此也越昂貴。因此，單個(gè)大目標(biāo)的成本明顯大于組合時(shí)具有與大目標(biāo)相同面積的多個(gè)更小目標(biāo)的成本。
位移傳感器21、22、23、24可以例如是衍射光柵編碼器。在這種布置中，輻射射束可以被基準(zhǔn)光柵分成第一級(jí)衍射輻射和負(fù)第一級(jí)衍射輻射，其隨后又被目標(biāo)衍射光柵衍射并且接著被重新組合以形成單個(gè)輻射射束。通過(guò)比較由第一級(jí)輻射導(dǎo)出的重組輻射射束中的輻射和由負(fù)第一級(jí)輻射導(dǎo)出的重組輻射射束中的輻射之間的相差，測(cè)量位于基本上平行于基準(zhǔn)衍射光柵和目標(biāo)衍射光柵的平面并且基本上垂直于基準(zhǔn)衍射光柵和目標(biāo)衍射光柵的條紋的平面內(nèi)的方向上的、目標(biāo)衍射光柵相對(duì)于基準(zhǔn)衍射光柵的位移是可能的。作為附加或作為備選，還可使用其他位移傳感器。
此外，在這種布置中，通過(guò)比較來(lái)自基準(zhǔn)衍射光柵的零級(jí)輻射的路徑長(zhǎng)度與來(lái)自基準(zhǔn)光柵的、自目標(biāo)衍射光柵被反射或者進(jìn)一步被衍射回來(lái)的第一級(jí)衍射輻射和負(fù)第一級(jí)衍射輻射的至少其中之一，測(cè)量基本上垂直于衍射光柵平面的方向上的、目標(biāo)衍射光柵相對(duì)于基準(zhǔn)衍射光柵的位移是可能的。作為附加或作為備選，，還可使用其他的布置來(lái)測(cè)量垂直于衍射光柵平面的方向上的光柵的相對(duì)位移。
因此，在圖2描述的布置中，目標(biāo)31、32、33、34可以是目標(biāo)衍射光柵，例如被布置使得每個(gè)目標(biāo)的目標(biāo)表面基本上平行于基準(zhǔn)面。此外，位移傳感器21、22、23、24的每一個(gè)可包括輻射源、基準(zhǔn)衍射光柵和輻射傳感器。然而，其他布置是可能的并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，位移傳感器的一個(gè)或多個(gè)部件可以被布置成與襯底臺(tái)分離。例如，輻射源和/或輻射傳感器可以分別地被布置成與襯底臺(tái)11分離并被布置成使用例如光纖電纜為基準(zhǔn)衍射光柵提供輻射或者接收自目標(biāo)衍射光柵返回的輻射。
此外，目標(biāo)衍射光柵可以是一維衍射光柵(即多個(gè)條紋)，其能夠進(jìn)行基本上垂直于目標(biāo)衍射光柵平面的方向上和/或位于基本上平行于目標(biāo)衍射光柵平面的平面內(nèi)并且基本上垂直于條紋方向的方向上的位移測(cè)量?；蛘?，目標(biāo)衍射光柵31、32、33、34中的一個(gè)或多個(gè)可以是二維衍射光柵，其能夠進(jìn)行基本上垂直于目標(biāo)衍射光柵平面的方向和位于基本上平行于目標(biāo)衍射光柵平面的平面內(nèi)的兩個(gè)正交方向中的至少其中一個(gè)方向上的位移測(cè)量。因此，圖2所描述的布置的位移傳感器21、22、23、24的每一個(gè)可以被配置為測(cè)量基本上垂直于目標(biāo)31、32、33、34所在平面的方向和位于該平面內(nèi)的兩個(gè)正交方向的其中一個(gè)或多個(gè)方向上(即如圖2所示的x、y和z方向的至少其中一個(gè)方向上)的、襯底臺(tái)11的相應(yīng)部分11a、11b、11c、11d相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架13的位移。
在圖2所描述的本發(fā)明實(shí)施例的特定布置中，第一位移傳感器21和第三位移傳感器23被布置成測(cè)量y方向上的、襯底臺(tái)11的相應(yīng)部分11a、11c相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架的位移。第二位移傳感器22和第四位移傳感器24被配置為測(cè)量x方向上的、襯底臺(tái)11的相應(yīng)部分11b、11d的位移。因此，通過(guò)比較y方向上的、襯底臺(tái)的第一部分11a的位移與y方向上的、襯底臺(tái)的第三部分11c的位移，確定襯底臺(tái)11繞z軸的旋轉(zhuǎn)是可能的。襯底臺(tái)11繞z軸旋轉(zhuǎn)的確定還可通過(guò)比較測(cè)得的襯底臺(tái)11的第二部分11b和第四部分11d的在x方向的位移來(lái)進(jìn)行。
確定襯底臺(tái)11繞z軸旋轉(zhuǎn)的確定是有用的，因?yàn)樗沟媚軌蚓_確定襯底臺(tái)的任何部分、即未配備位移傳感器的部分(例如與圖案正被曝光的襯底12上的點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位置)的在x和y方向上的位移。例如，襯底臺(tái)11上所關(guān)注的點(diǎn)的y方向上的位移可以通過(guò)增加由第一位移傳感器21確定的y方向上的第一部分11a的位移測(cè)量值、襯底臺(tái)11繞z軸的角位移與所關(guān)注點(diǎn)和襯底臺(tái)11的部分11a的x方向上的間距的乘積來(lái)確定。類似的計(jì)算可以基于由第三位移傳感器測(cè)得的y方向上的位移測(cè)量值來(lái)進(jìn)行。
相應(yīng)地，襯底臺(tái)11上所關(guān)注的任何點(diǎn)的x方向的位移可以利用來(lái)自第二位移傳感器22和第四位移傳感器24的任何一個(gè)的x方向上的位移的測(cè)量值來(lái)確定。因此，利用來(lái)自四個(gè)位移傳感器21、22、23、24的其中任何三個(gè)的位移測(cè)量值可以完全確定x-y平面內(nèi)襯底臺(tái)11上的任何點(diǎn)的位移(換句話說(shuō)，即在x和y方向上線性移動(dòng)以及繞z軸旋轉(zhuǎn))。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，盡管在圖2描述的布置中位移傳感器21、22、23、24被布置成朝向襯底臺(tái)11的角落，一般地它們不必是這樣的。然而，位移傳感器的間距越大，繞z軸的旋轉(zhuǎn)位移的確定的精度就越高并且因此襯底臺(tái)11上任何點(diǎn)的位移確定的精度越高。此外，可設(shè)置附加的傳感器，例如以提供額外的冗余。
可以進(jìn)一步配置位移傳感器21、22、23、24的每一個(gè)以便以上面討論的方式測(cè)量z方向上的、襯底臺(tái)11的相應(yīng)部分11a、11b、11c和11d相對(duì)于相關(guān)目標(biāo)31、32、33、34的位移。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，以與上面討論的相同的方式，比較由成對(duì)的位移傳感器測(cè)得的z位移可用來(lái)確定襯底臺(tái)11相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架13繞x和y軸的旋轉(zhuǎn)。依次，可使用這些測(cè)量值以便確定襯底臺(tái)11的任何部分的z位移。此外，以與上述相同的方式，測(cè)量襯底臺(tái)11相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架13繞x和y軸的旋轉(zhuǎn)并且因此根據(jù)四個(gè)位移傳感器21、22、23、24的其中任何三個(gè)傳感器來(lái)確定襯底臺(tái)1 1上任何部分的真實(shí)z位移。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，不是構(gòu)造位移傳感器21、22、23、24來(lái)測(cè)量z方向以及x和y方向的其中一個(gè)方向上的、襯底臺(tái)11的相應(yīng)部分相對(duì)于相關(guān)目標(biāo)的位移，而是特別設(shè)置了附加的位移傳感器以測(cè)量z方向上的、襯底臺(tái)相對(duì)于相關(guān)目標(biāo)的位移。z方向位移傳感器可以位于直接鄰近x和y方向位移傳感器的位置?；蛘撸稍谝r底臺(tái)11上的若干位置設(shè)置一個(gè)或多個(gè)z方向位移傳感器，它們與x和y方向位移傳感器21、22、23、24是分離的。此外，盡管z方向位移傳感器可使用與x和y方向位移傳感器21、22、23、24相同的目標(biāo)，但是作為附加或作為備選，還可為z方向位移傳感器設(shè)置附加目標(biāo)。
因此，將會(huì)意識(shí)到，利用如上討論的位移傳感器的配置，使用四個(gè)或四個(gè)以上的位移傳感器21、22、23、24的其中任何三個(gè)傳感器在所有六個(gè)自由度上確定襯底臺(tái)11的任何部分的位移或襯底臺(tái)11上支撐的襯底12的位移是可能的。這種能力是有益的，因?yàn)槿鐖D2所描述的，可能期望在目標(biāo)31、32、33、34之間具有空隙25。設(shè)置空隙25使得例如可執(zhí)行襯底的檢查和/或測(cè)量或曝光，同時(shí)位移測(cè)量系統(tǒng)10監(jiān)測(cè)襯底臺(tái)11的位移。因此，例如，輻射射束26可能需要穿過(guò)空隙25從而從投影透鏡或計(jì)量系統(tǒng)27傳到襯底12，以便分別執(zhí)行襯底12的曝光或檢查和/或測(cè)量。
然而，當(dāng)襯底臺(tái)11移動(dòng)使得襯底12的不同部分能夠得以曝光、測(cè)量和/或檢查時(shí)，位移傳感器21、22、23、24的其中之一可能移動(dòng)到其不能在它的相應(yīng)目標(biāo)上投射輻射而是使輻射穿過(guò)空隙25的位置。例如，如果圖2描述的襯底臺(tái)打算移至它的y的最大點(diǎn)和它的x的最大點(diǎn)(對(duì)應(yīng)于曝光、測(cè)量或檢查襯底12上最小x和y處的點(diǎn))，第二位移傳感器22將不能夠使輻射射束投射到它的相應(yīng)目標(biāo)32上并且因此將不起作用。然而，仍然可能在所有六個(gè)自由度上確定襯底臺(tái)11或襯底12上任何點(diǎn)的位移，因?yàn)槠溆嗳齻€(gè)位移傳感器21、23、24仍然能夠起作用。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，盡管上面的描述提到測(cè)量x、y和z方向上的襯底臺(tái)位移的傳感器，但是本發(fā)明的實(shí)施例不限于使用測(cè)量這些方向上的襯底臺(tái)的位移的位移傳感器。具體地說(shuō)，一個(gè)或多個(gè)傳感器或者分離的、附加的傳感器可測(cè)量不同方向上(例如到x、y和z軸的其中之一的45°處)襯底臺(tái)的位移。此外，盡管設(shè)置測(cè)量相互正交方向上的襯底臺(tái)的位移的位移傳感器可能是有益的，但是這不是必需的。
還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，圖2是示意性的并且不是按比例繪制的。具體地說(shuō)，襯底臺(tái)11和計(jì)量/曝光單元27已經(jīng)按照在z方向上遠(yuǎn)離目標(biāo)31、32、33、34的方式進(jìn)行了描述。為了使圖形更清晰才這么做的，實(shí)際上這些部件將是明顯地彼此靠近的和/或計(jì)量/曝光單元27可伸過(guò)空隙25。
此外，目標(biāo)31、32、33、34的尺寸根據(jù)襯底臺(tái)10要求的移動(dòng)范圍來(lái)確定。相鄰目標(biāo)可彼此接觸或者在它們之間可以設(shè)置較小的空隙。
圖3a、3b、3c和3d描述了依照本發(fā)明實(shí)施例的布置。正如所描述的，該布置包括與上述圖2的位移測(cè)量系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的第一位移測(cè)量系統(tǒng)40。具體地說(shuō)，該位移測(cè)量系統(tǒng)包括安裝到基準(zhǔn)標(biāo)架的第一目標(biāo)41、第二目標(biāo)42、第三目標(biāo)43和第四目標(biāo)44以及安裝到襯底臺(tái)50的位移傳感器51、52、53、54，位移傳感器51、52、53、54被布置成測(cè)量襯底臺(tái)50的相應(yīng)部分相對(duì)于相應(yīng)目標(biāo)41、42、43、44的位移以及因此相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架的位移。在所描述的布置中，第一位移測(cè)量系統(tǒng)40被布置，使得其可以在襯底可通過(guò)曝光系統(tǒng)55進(jìn)行曝光的所有位置處測(cè)量襯底臺(tái)50相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架的位移。
還可以使襯底臺(tái)50移動(dòng)至其中通過(guò)計(jì)量單元56可測(cè)量和/或檢查襯底的任何部分的位置。例如，可以在轉(zhuǎn)移之前通過(guò)計(jì)量單元56測(cè)量和/或詳細(xì)檢查襯底以由曝光單元55使圖案在襯底上曝光。因此，期望在通過(guò)計(jì)量單元56進(jìn)行檢查和/或測(cè)量過(guò)程期間、由曝光單元55的圖案曝光期間以及從一個(gè)轉(zhuǎn)移至另外一個(gè)期間精確測(cè)量襯底臺(tái)50的位移。因此，設(shè)置了第二位移測(cè)量系統(tǒng)45用來(lái)在由計(jì)量單元56執(zhí)行的檢查和/或測(cè)量過(guò)程期間測(cè)量襯底臺(tái)50的位移。第二位移測(cè)量系統(tǒng)45由第五目標(biāo)46、第六目標(biāo)47、第七目標(biāo)48、第八目標(biāo)49以及用作第一位移測(cè)量系統(tǒng)40的一部分的位移傳感器51、52、53、54組成。換句話說(shuō)，某些部件共同用于第一位移測(cè)量系統(tǒng)40和第二位移測(cè)量系統(tǒng)45。
正如圖3a所描述的，當(dāng)定位襯底臺(tái)50使得檢查和/或測(cè)量過(guò)程可以由計(jì)量單元56來(lái)執(zhí)行時(shí)，布置第一位移傳感器51以測(cè)量襯底臺(tái)50的相應(yīng)部分相對(duì)于第五目標(biāo)46的位移，定位第二位移傳感器52以測(cè)量襯底臺(tái)50的相應(yīng)部分相對(duì)于第六目標(biāo)47的位移，定位第三位移傳感器53以測(cè)量襯底臺(tái)50的相應(yīng)部分相對(duì)于第七目標(biāo)48的位移以及定位第四位移傳感器54以測(cè)量襯底臺(tái)50的相應(yīng)部分相對(duì)于第八目標(biāo)49的位移。因此，當(dāng)襯底臺(tái)50以其針對(duì)通過(guò)曝光單元55的襯底曝光進(jìn)行定位時(shí)所允許的相同方式針對(duì)由計(jì)量單元56實(shí)施的檢查和/或測(cè)量過(guò)程的工作特性進(jìn)行定位時(shí)，襯底臺(tái)50相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架的位移可以通過(guò)第二位移測(cè)量系統(tǒng)45來(lái)精確確定。此外，可以如所描述的那樣布置第一位移測(cè)量系統(tǒng)40和第二位移測(cè)量系統(tǒng)45，使得對(duì)于曝光襯底所要求的全范圍運(yùn)動(dòng)以及檢查和/或測(cè)量襯底所要求的全范圍運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，四個(gè)位移測(cè)量傳感器51、52、53、54的其中三個(gè)總是能夠測(cè)量襯底臺(tái)50的相應(yīng)部分相對(duì)于其中一個(gè)目標(biāo)的位移。
因此，正如上面討論和描述的，如果布置其中兩個(gè)位移傳感器51、53來(lái)測(cè)量y方向上的位移以及布置其中兩個(gè)位移傳感器52、54來(lái)測(cè)量x方向上的位移，則針對(duì)曝光過(guò)程要求的全范圍移動(dòng)以及檢查和/或測(cè)量過(guò)程要求的全范圍移動(dòng)來(lái)說(shuō)，在x-y平面內(nèi)完全確定襯底臺(tái)50的任何部分相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架的位移是可能的。此外，再次如上面所討論的，如果另外布置位移傳感器51、52、53、54的每一個(gè)以測(cè)量z方向上的位移，又一次針對(duì)曝光過(guò)程要求的全范圍移動(dòng)以及檢查和/或測(cè)量過(guò)程要求的全范圍移動(dòng)來(lái)說(shuō)，在所有六個(gè)自由度上完全確定襯底臺(tái)50的任何部分相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架的位移是可能的。
正如通過(guò)圖3a、3b、3c和3d中襯底臺(tái)50的位置順序所描述的，在未損失位移測(cè)量的精度的情況下，襯底臺(tái)50從檢查和/或測(cè)量位置(圖3a所描述的)移動(dòng)至曝光位置(圖3d所描述的)也是可能的。這可能是具有針對(duì)每個(gè)位移傳感器的分離目標(biāo)的位移測(cè)量系統(tǒng)的一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)楫?dāng)襯底臺(tái)50移出曝光過(guò)程以及檢查和/或測(cè)量過(guò)程的任何一個(gè)所要求的移動(dòng)范圍時(shí)，位移傳感器51、52、53、54必須從一個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)移至另一目標(biāo)。在目標(biāo)之間的邊界處，位移傳感器將不會(huì)提供可靠的位移測(cè)量。然而，通過(guò)在計(jì)量位置和曝光位置的每個(gè)位置上為每個(gè)位移傳感器提供分離的目標(biāo)，可使目標(biāo)的尺寸以及因此成本保持最小。
因此，如圖3a、3b、3c和3d所描述的，可以布置位移測(cè)量系統(tǒng)，使得在位移傳感器51、52、53、54的其中之一通過(guò)一個(gè)目標(biāo)和下一個(gè)目標(biāo)之間的邊界時(shí)，其余三個(gè)位移傳感器能夠精確測(cè)量位移(以使如上所討論的，可確定襯底臺(tái)50的整個(gè)位移)。
為了達(dá)到這一點(diǎn)，期望小心布置襯底臺(tái)50上位移傳感器51、52、53、54的相對(duì)位置和目標(biāo)之間的邊界。具體地說(shuō)，對(duì)于接近目標(biāo)之間相應(yīng)邊界的任何兩個(gè)位移傳感器來(lái)說(shuō)，期望在襯底臺(tái)50的移動(dòng)方向上位移傳感器之間的間距不同于該方向上邊界的間距。因此，如圖3b所描述的，例如y方向上第二位移傳感器52和第三位移傳感器53之間的間距D1不同于y方向上第五目標(biāo)46和第六目標(biāo)47之間的邊界與第七目標(biāo)48和第八目標(biāo)49之間的邊界間的間距(其為零)。因此，如圖3b所示，在第三位移傳感器53開(kāi)始其從第七目標(biāo)48至第八目標(biāo)49的轉(zhuǎn)移之前，第二位移傳感器52已經(jīng)完成了它的從第六目標(biāo)47至第五目標(biāo)46的轉(zhuǎn)移。
作為另外的實(shí)例，y方向上第一位移傳感器51和第二位移傳感器52之間的間距D2不同于y方向上第一目標(biāo)41和第二目標(biāo)42之間的邊界與第二目標(biāo)42和第五目標(biāo)46之間的邊界間的間距D3。因此，在第一位移傳感器51開(kāi)始其從第二目標(biāo)42至第一目標(biāo)41的轉(zhuǎn)移之前，第二位移傳感器52已經(jīng)完成了它的從第五目標(biāo)46至第二目標(biāo)42的轉(zhuǎn)移。
正如圖3a至3f所描述的，一種確保襯底臺(tái)50的移動(dòng)方向上的兩個(gè)位移傳感器之間的間距不同于該方向上兩個(gè)目標(biāo)之間相應(yīng)邊界的間距以及確保位移傳感器交叉(cross)的可能性是相對(duì)于襯底臺(tái)50上的設(shè)定點(diǎn)將位移傳感器51、52、53、54布置在襯底臺(tái)50上y方向上的不同位置。作為備選或作為附加，相應(yīng)目標(biāo)之間的邊界的位置在y方向上可以是交錯(cuò)的。例如，第一目標(biāo)41和第二目標(biāo)42之間邊界的y方向上的位置可能不同于第三目標(biāo)43和第四目標(biāo)44之間邊界的y方向上的位置。同樣地，第二目標(biāo)42和第五目標(biāo)46之間邊界的y方向上的位置可能不同于第三目標(biāo)43和第八目標(biāo)49之間邊界的y方向上的位置，以及第五目標(biāo)46和第六目標(biāo)47之間邊界的y方向上的位置可能不同于第七目標(biāo)48和第八目標(biāo)49之間邊界的y方向上的位置。
此外，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，如上面討論的圖3e和3f所述，在曝光過(guò)程期間，襯底臺(tái)50可以在x-y平面內(nèi)移過(guò)移動(dòng)范圍以便允許曝光單元55將曝光投射到襯底的任何部分。在這樣的移動(dòng)范圍期間，在各個(gè)階段，位移傳感器51、52、53、54的其中之一不再與目標(biāo)41、42、43、44的其中之一對(duì)準(zhǔn)而是與目標(biāo)之間的空隙對(duì)準(zhǔn)。因此，期望確保在x-y平面內(nèi)要求的以便實(shí)施曝光過(guò)程的整個(gè)移動(dòng)范圍內(nèi)，只有一個(gè)位移傳感器51、52、53、54在任一時(shí)刻與目標(biāo)41、42、43、44之間的空隙對(duì)準(zhǔn)。為了確保這一點(diǎn)，在一個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)41、42、43、44之間空隙的長(zhǎng)度D4小于y方向上對(duì)準(zhǔn)的或在x方向上以相對(duì)較小的量分隔的成對(duì)傳感器之間的間距D5、D6。例如，因此第三位移傳感器53和第四位移傳感器54之間的間距D5以及第一位移傳感器51和第二位移傳感器52之間的間距D6大于y方向上的空隙長(zhǎng)度D4。同樣地，x方向上的空隙寬度D7小于x方向上對(duì)準(zhǔn)的或在y方向上具有相對(duì)較小間距的成對(duì)位移傳感器的x方向上的間距D8。因此，例如第一位移傳感器51和第四位移傳感器54的x方向上的間距D8大于x方向上的空隙寬度D7。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，第二位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)46、47、48、49之間空隙的大小以相應(yīng)的方式進(jìn)行選擇。
為清楚起見(jiàn)，圖3a、3b、3c和3d未描述基準(zhǔn)標(biāo)架。然而，如圖4a示意性描述的，可將第一至第八目標(biāo)安裝到單個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)架60上。這又可安裝到計(jì)量基準(zhǔn)標(biāo)架上，例如可將如曝光單元、計(jì)量單元、或任何一個(gè)的若干部分的光刻設(shè)備的其他部件安裝到計(jì)量基準(zhǔn)標(biāo)架?；鶞?zhǔn)標(biāo)架60可選地可以是計(jì)量基準(zhǔn)標(biāo)架本身。例如使用使從底座到計(jì)量基準(zhǔn)標(biāo)架的振動(dòng)傳輸最小的隔振支持體可以將計(jì)量基準(zhǔn)標(biāo)架安裝到光刻設(shè)備的底座。
或者，如圖4b描述的，可將與第一位移測(cè)量系統(tǒng)40相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)41、42、43、44安裝到第一基準(zhǔn)標(biāo)架61并且將與第二位移測(cè)量系統(tǒng)55相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)46、47、48、49安裝到分離的第二基準(zhǔn)標(biāo)架62。分離的基準(zhǔn)標(biāo)架61、62又可例如安裝到光刻設(shè)備的計(jì)量基準(zhǔn)標(biāo)架上。因此，從相應(yīng)基準(zhǔn)標(biāo)架的其中之一到另外一個(gè)的任何振動(dòng)轉(zhuǎn)移將是最小的，從而使得對(duì)相對(duì)于另一個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)架進(jìn)行的測(cè)量的影響最小。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，可將其他部件安裝到基準(zhǔn)標(biāo)架61、62。例如在圖4b描述的布置中，可將曝光單元55或其一部分安裝到第一基準(zhǔn)標(biāo)架61。同樣地，可將計(jì)量單元56或其一部分安裝到第二基準(zhǔn)標(biāo)架62。因此，通過(guò)設(shè)置分離的基準(zhǔn)標(biāo)架61、62，來(lái)自計(jì)量單元56的任何振動(dòng)例如將盡可能地對(duì)襯底臺(tái)50相對(duì)于第一基準(zhǔn)標(biāo)架61以及因此又相對(duì)于曝光單元55的位移的測(cè)量幾乎沒(méi)有影響。
圖5a和5b描述了圖3a至3f所述的布置的變型。具體地說(shuō)，為第一位移測(cè)量系統(tǒng)提供的目標(biāo)71、72、73、74(例如在曝光過(guò)程期間使用的)是與為第二位移測(cè)量系統(tǒng)提供的目標(biāo)75、76、77、78(在計(jì)量過(guò)程期間使用的)分離的。因此，為了確保在襯底臺(tái)從圖5a描述的、其中可執(zhí)行計(jì)量的位置轉(zhuǎn)移至其中可執(zhí)行曝光的位置期間可精確確定襯底臺(tái)的位移，在第一位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)71、72、73、74和第二位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)75、76、77、78之間設(shè)置了附加目標(biāo)79。如前所述，布置所有目標(biāo)的位置和位移傳感器的位置，使得位移傳感器的至少其中三個(gè)總是可以提供位移測(cè)量(即未與目標(biāo)之間的空隙或目標(biāo)之間的邊界對(duì)準(zhǔn))。因此，將會(huì)意識(shí)到，可增加曝光單元和計(jì)量單元之間的間距，從而在沒(méi)有增加目標(biāo)的最大尺寸(以及因此成本)的情況下以及在沒(méi)有減少襯底臺(tái)相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架的位移測(cè)量的精度的情況下為其他部件提供額外的空間。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，通過(guò)提供第二目標(biāo)72、第三目標(biāo)73、第五目標(biāo)75和第八目標(biāo)78中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)的延長(zhǎng)部分可以代替一個(gè)或多個(gè)附加目標(biāo)79。例如，如示出了第一位移測(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)的一部分的圖5c所描述的，第二目標(biāo)72可具有朝向第五目標(biāo)75伸展并與第五目標(biāo)的延長(zhǎng)部分75a共享邊界的延長(zhǎng)部分72a。同樣地，第三目標(biāo)73和第八目標(biāo)78可具有朝向彼此伸展并共享邊界的各自的延長(zhǎng)部分73a、78a。
在附加目標(biāo)79設(shè)置于第一位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)71、72、73、74和第二位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)75、76、77、78之間的地方，如果將公共基準(zhǔn)標(biāo)架用于第一位移測(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)(以與圖4A描述的相對(duì)應(yīng)的方式)，則可將附加目標(biāo)79安裝到與第一位移測(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)相同的公共基準(zhǔn)標(biāo)架上。在其中分離的基準(zhǔn)標(biāo)架分別用于第一位移測(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)的布置中，可將附加目標(biāo)79安裝到任一基準(zhǔn)標(biāo)架上或者可將某些附加目標(biāo)79安裝到一個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)架上而將其他附加目標(biāo)79安裝到另一個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)架上?；蛘撸趦煞N情況下，可將附加目標(biāo)79安裝到相對(duì)于針對(duì)第一位移測(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)而設(shè)置的基準(zhǔn)標(biāo)架是一個(gè)完全獨(dú)立的基準(zhǔn)標(biāo)架上或者可將附加目標(biāo)79直接安裝到光刻設(shè)備的計(jì)量基準(zhǔn)標(biāo)架上。
圖6a、6b、6c、6d、6e和6f描述了按照本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)。多個(gè)布置與如圖3a、3b、3c和3d所描述的實(shí)施例相對(duì)應(yīng)并且因此，共同特征以相同的附圖標(biāo)記來(lái)標(biāo)示以及將不再重復(fù)其詳細(xì)的描述。還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，上面所討論的與前面討論的實(shí)施例有關(guān)的變型還可用于第三實(shí)施例。
圖6a-f所示的實(shí)施例和圖3a-d所示的實(shí)施例之間的差異在于設(shè)置了第二襯底臺(tái)80。第二襯底臺(tái)80可能與第一襯底臺(tái)50相同并且包括位移傳感器81、82、83、84。這種系統(tǒng)的好處在于，當(dāng)通過(guò)曝光單元55使圖案在襯底臺(tái)的其中之一上支撐的一個(gè)襯底上曝光時(shí)，可以通過(guò)計(jì)量單元56對(duì)另外的襯底臺(tái)上支撐的第二襯底進(jìn)行檢查和/或測(cè)量。因此，可增加設(shè)備的生產(chǎn)量。
第二襯底臺(tái)80以與襯底臺(tái)50相同的方式起作用。因此，第二襯底臺(tái)80的位移傳感器81、82、83、84可測(cè)量相對(duì)于第一目標(biāo)41、第二目標(biāo)42、第三目標(biāo)43、第四目標(biāo)44的位移，從而起到第一位移測(cè)量系統(tǒng)40的作用并且可測(cè)量相對(duì)于第五目標(biāo)46、第六目標(biāo)47、第七目標(biāo)48、第八目標(biāo)49的位移，從而起到第二位移測(cè)量系統(tǒng)45的作用。
然而，如圖6a、6b、6c和6d所描述的，為了確保第一襯底臺(tái)50和第二襯底臺(tái)80可交換位置，即在不存在每個(gè)襯底臺(tái)上不止一個(gè)位移傳感器無(wú)法提供位移測(cè)量的情況下，第一襯底臺(tái)50可從如圖6a描述的曝光位置移向如圖6f描述的計(jì)量位置(由此處它可以移至如下面進(jìn)一步討論的、可將襯底從襯底臺(tái)卸除并且將新襯底裝入襯底臺(tái)的位置并且移至計(jì)量位置使得可以利用計(jì)量單元56檢查和/或測(cè)量新襯底)，并且第二襯底臺(tái)80可從如圖6a描述的計(jì)量位置移至如圖6f描述的曝光位置(并且復(fù)原)，從而阻止相關(guān)襯底臺(tái)50、80的位移的完全確定，可能期望放大某些目標(biāo)41、42、46。這增加了目標(biāo)的成本，因?yàn)槟繕?biāo)越大，越難以在整個(gè)范圍內(nèi)按照所要求的精度制造并且目標(biāo)也越昂貴。
此外，如果光刻設(shè)備是所謂的浸沒(méi)式光刻設(shè)備，可能需要增加某些目標(biāo)41、44的尺寸。在這種設(shè)備中，輻射圖案在襯底上的曝光通過(guò)液體層來(lái)執(zhí)行。這使得光刻設(shè)備的性能更高。為了提供和控制液體的應(yīng)用，曝光單元55包括噴頭，該噴頭向其中正在執(zhí)行曝光并移去邊緣處液體的襯底的部分提供液體。這種系統(tǒng)中的難點(diǎn)之一包括噴頭的起動(dòng)和停止。因此，期望提供其中不必在后面的襯底曝光之間停止和起動(dòng)噴頭的光刻設(shè)備。這可以通過(guò)例如使用所謂的“濕交換”來(lái)取得。圖6a至6f描述的布置是為這種濕交換設(shè)置的。
正如圖6b所描述的，交換過(guò)程的一部分包括第一襯底臺(tái)50和第二襯底臺(tái)80移動(dòng)至相應(yīng)部分使得它們即刻彼此相鄰，例如接觸或在y方向上非常接近。正如在圖6b中描述的，第一襯底臺(tái)50和第二襯底臺(tái)80可能是對(duì)準(zhǔn)的，但是這不是必需的。隨后，第一襯底臺(tái)50和第二襯底臺(tái)80在y方向上一致移動(dòng)使得曝光單元55之間的接觸點(diǎn)(即噴頭)從第一襯底臺(tái)50移至第二襯底臺(tái)80。當(dāng)?shù)谝灰r底臺(tái)50和第二襯底臺(tái)80非常接近或接觸時(shí)，不必關(guān)閉噴頭，因?yàn)樗鼜牡谝灰r底臺(tái)50轉(zhuǎn)移至第二襯底臺(tái)80。在如圖6c所描述的轉(zhuǎn)移已經(jīng)完成之后，如圖6d所描述的襯底臺(tái)50、80可以移開(kāi)，并且接著例如如圖6e所描述的在y方向上反向移動(dòng)至位置，使得如圖6f所描述的第一襯底臺(tái)50可朝向計(jì)量位置移動(dòng)并且它的位移可以通過(guò)第二位移測(cè)量系統(tǒng)來(lái)測(cè)量以及第二襯底臺(tái)80可移動(dòng)至曝光位置并且它的位移可使用第一位移測(cè)量系統(tǒng)來(lái)測(cè)量。一旦相應(yīng)的曝光和計(jì)量過(guò)程完成，可重復(fù)該過(guò)程以便再次換回襯底臺(tái)。
正如圖6a至6f所描述的，在使第二襯底臺(tái)80從計(jì)量位置換到曝光位置的過(guò)程中，第一襯底臺(tái)50和第二襯底臺(tái)80以順時(shí)針的方式圍繞彼此移動(dòng)。正如上面所討論的，為了換回襯底，使得第一襯底臺(tái)50從計(jì)量位置返回到曝光位置，可重復(fù)該過(guò)程。然而，襯底臺(tái)50、80可包括用來(lái)提供例如功率以及包括在襯底臺(tái)中的例如位移傳感器的器件和光刻設(shè)備的其余部分中的例如控制系統(tǒng)的部件之間通信的臨時(shí)管纜連接。因此，為了避免對(duì)用于連接臨時(shí)管纜的復(fù)雜系統(tǒng)的需求，用于換回襯底臺(tái)50、80的過(guò)程，也就是使第一襯底臺(tái)50返回到曝光位置并且使第二襯底臺(tái)80返回到計(jì)量位置的過(guò)程，可能不同于圖6a至6f描述的襯底臺(tái)50、80的轉(zhuǎn)換，因?yàn)橐r底臺(tái)能以逆時(shí)針的方式圍繞彼此移動(dòng)。因此，為了使第二襯底臺(tái)80從計(jì)量位置移至曝光位置，襯底臺(tái)50、80圍繞彼此順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并且為了使第一襯底臺(tái)50返回到曝光位置，襯底臺(tái)圍繞彼此逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)(或反之亦然)。在這種布置中，直接確保了臨時(shí)管纜或到襯底臺(tái)的其他連接不會(huì)相互干擾。
在襯底上的曝光過(guò)程完成后，支撐該襯底的襯底臺(tái)如上面所討論地返回到計(jì)量位置并且接著返回到可將襯底從襯底臺(tái)卸除的襯底卸載位置以及隨后返回到可將新襯底裝入襯底臺(tái)的襯底裝載位置。隨后移動(dòng)襯底臺(tái)，使得在新襯底上通過(guò)計(jì)量單元可執(zhí)行測(cè)量和/或檢查過(guò)程。
可以選擇襯底卸載位置和襯底裝載位置，使得在襯底卸載和襯底裝載操作期間襯底臺(tái)保持在其中第二位移測(cè)量系統(tǒng)45可測(cè)量襯底臺(tái)的位移的區(qū)域內(nèi)。因此，朝向襯底裝載位置的移動(dòng)、從襯底卸載位置到襯底裝載位置的移動(dòng)以及從襯底裝載位置到可執(zhí)行檢查和/或測(cè)量過(guò)程的位置的移動(dòng)可以利用由第二位移測(cè)量系統(tǒng)45測(cè)得的襯底臺(tái)的位移測(cè)量值進(jìn)行控制。
可將襯底卸載位置和襯底裝載位置布置成彼此相鄰，在第二位移測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)區(qū)域的最外邊緣可測(cè)量襯底臺(tái)的位移。例如，可以布置它們，使得對(duì)每一個(gè)來(lái)說(shuō)，襯底臺(tái)處在負(fù)y方向上它的最遠(yuǎn)位置，如圖6a至6f所描述的?？梢栽O(shè)置自動(dòng)晶片處理器以便分別將襯底從襯底臺(tái)卸除以及將襯底裝到襯底臺(tái)上。然而，自動(dòng)晶片處理器可能移動(dòng)得相對(duì)較慢，并且結(jié)果是在襯底已經(jīng)從襯底臺(tái)移去之后的一段時(shí)間內(nèi)自動(dòng)晶片處理器可能位于干涉第二位移測(cè)量系統(tǒng)的操作的位置上。例如自動(dòng)晶片處理器可阻止一個(gè)或多個(gè)位移傳感器將輻射射束投射到相關(guān)目標(biāo)上。因此，為了確保在從襯底卸載位置到襯底裝載位置的移動(dòng)期間總是可以測(cè)量襯底臺(tái)的位移，可能期望不是直接從襯底卸載位置移動(dòng)到襯底裝載位置而是期望在使其移過(guò)并且接著直接朝向襯底裝載位置前進(jìn)之前使襯底臺(tái)直接移動(dòng)遠(yuǎn)離自動(dòng)晶體處理器。例如，在如圖6a至6f所描述的、其中襯底卸載位置和襯底裝載位置被設(shè)置在朝向第二位移測(cè)量設(shè)備的負(fù)y方向的最遠(yuǎn)邊緣處的布置中，襯底臺(tái)可以最初在正y方向上遠(yuǎn)離襯底卸載位置前進(jìn)，基本上平行于x方向移動(dòng)并且接著在負(fù)y方向上向前到達(dá)襯底裝載位置。如此，在從襯底卸載位置到襯底裝載位置的移動(dòng)期間連續(xù)測(cè)量襯底臺(tái)的位移是可能的，因?yàn)槔鐩](méi)有一個(gè)位移傳感器跨越目標(biāo)之間的邊界同時(shí)自動(dòng)晶片處理器模糊了位移傳感器的其中之一的操作。
圖7a至7c描述了按照本發(fā)明實(shí)施例的光刻設(shè)備。如同圖6a-f所示的實(shí)施例一樣，這個(gè)配置包括分別用來(lái)測(cè)量曝光位置上和計(jì)量位置上襯底臺(tái)的位移的第一位移測(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)。另外，該設(shè)備包括兩個(gè)襯底臺(tái)50、80，使得在第一襯底臺(tái)50上支撐的一個(gè)襯底曝光同時(shí)在第二襯底臺(tái)80上支撐的第二襯底可以通過(guò)計(jì)量單元來(lái)檢查和/或測(cè)量。相同的部件利用與前面的實(shí)施例所用相同的附圖標(biāo)記來(lái)標(biāo)示并且將僅僅討論其差異。將會(huì)意識(shí)到，上面關(guān)于第一至第三實(shí)施例討論的變型還可用于圖7a-h所示的實(shí)施例。
如同圖6a-f所示的實(shí)施例一樣，如圖7b和7c所描述的，轉(zhuǎn)換第一襯底臺(tái)50和第二襯底臺(tái)80的位置的過(guò)程的第一階段是將第二襯底臺(tái)80轉(zhuǎn)移至曝光位置。如前所述，轉(zhuǎn)換可用于其中使用浸沒(méi)曝光的光刻設(shè)備并且在y方向移動(dòng)的濕交換可用來(lái)使噴頭從第一襯底臺(tái)50轉(zhuǎn)移至第二襯底臺(tái)80而無(wú)需關(guān)閉淋灑器。然而，與第三實(shí)施例的布置不同，目標(biāo)41、42、43、44的尺寸沒(méi)有增加。換句話說(shuō)，第一位移測(cè)量系統(tǒng)40的目標(biāo)41、42、43、44僅僅如所必需的那樣大，以便于在曝光過(guò)程期間提供所期望的襯底臺(tái)50的運(yùn)動(dòng)范圍。因此，當(dāng)濕交換繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，如圖7b所描述的，第一襯底臺(tái)50的第一位移傳感器51和第四位移傳感器54分別越過(guò)第一目標(biāo)41和第四目標(biāo)44的邊界。因此，按照第四實(shí)施例，針對(duì)第一襯底臺(tái)50的第一位移傳感器51和第四位移傳感器54設(shè)置了另外的目標(biāo)91、92以便用來(lái)測(cè)量襯底臺(tái)50的位移。同樣地，如接著在圖7c至7g中描述的，設(shè)置了另外的目標(biāo)93、94、95、96使得第一襯底臺(tái)50的位移測(cè)量能夠繼續(xù)執(zhí)行，即使第一襯底臺(tái)50移動(dòng)完全離開(kāi)處于曝光位置的第二襯底臺(tái)80，并且因此第一襯底臺(tái)50的第一位移傳感器51和第二位移傳感器52無(wú)法測(cè)量相對(duì)于用于第一位移測(cè)量系統(tǒng)40和第二位移測(cè)量系統(tǒng)45的目標(biāo)的位移。因此，在如圖7a至7h所描述的轉(zhuǎn)換過(guò)程期間，第一襯底臺(tái)50的位移由包括第一襯底臺(tái)50的位移傳感器51、52、53、54和多個(gè)目標(biāo)以及附加目標(biāo)91、92、93、94、95、96的第三位移測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得，所述的多個(gè)目標(biāo)包括笫一位移測(cè)量系統(tǒng)44和第二位移測(cè)量系統(tǒng)45中使用的某些目標(biāo)。
可以特別選擇附加目標(biāo)91、92、93、94、95、96(目標(biāo)91和92未在圖7c中示出)的位置以便于確保足夠數(shù)量的位移傳感器與總是可以確定襯底臺(tái)的位移的相應(yīng)目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)。例如，可以小心選擇在x方向上與第一位移測(cè)量系統(tǒng)44和第二位移測(cè)量系統(tǒng)45的目標(biāo)分離、在y方向上是細(xì)長(zhǎng)的并且在濕交換已經(jīng)完成之后在襯底臺(tái)從曝光位置朝向計(jì)量位置移動(dòng)期間用來(lái)為襯底臺(tái)的第一位移傳感器51和第二位移傳感器52提供目標(biāo)的附加目標(biāo)95的位置。具體地說(shuō)，可將其定位，使得在第一位移傳感器51和第二位移傳感器52與細(xì)長(zhǎng)的附加目標(biāo)95對(duì)準(zhǔn)時(shí)，第三位移傳感器53和第四位移傳感器54可與第一位移測(cè)量系統(tǒng)的第一目標(biāo)41和/或第二目標(biāo)42對(duì)準(zhǔn)，當(dāng)襯底臺(tái)50在y方向上移動(dòng)時(shí)，無(wú)需越過(guò)第一位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)41、42、43、44之間的空隙。
同樣地，可定位附加目標(biāo)91、92、93、94、95、96和任何其他目標(biāo)之間的邊界，使得針對(duì)預(yù)期的襯底臺(tái)的移動(dòng)，在移動(dòng)方向上襯底臺(tái)上任何位移傳感器對(duì)之間的給定移動(dòng)方向上的間距不同于預(yù)期的移動(dòng)期間由這些位移傳感器接近的兩個(gè)目標(biāo)之間的相應(yīng)邊界的該方向上的間距。因此，確保在任一時(shí)刻只有一個(gè)位移傳感器跨越兩個(gè)目標(biāo)之間的邊界并且無(wú)法提供可靠的位移測(cè)量是可能的。
為了使所用目標(biāo)、具體為附加目標(biāo)的尺寸最小，可以配置布置，使得在第一襯底臺(tái)50從曝光位置轉(zhuǎn)移至計(jì)量位置期間有時(shí)只有其中兩個(gè)位移傳感器能夠測(cè)量位移(其余兩個(gè)或者不能對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)或者不能與兩個(gè)目標(biāo)之間的邊界對(duì)準(zhǔn))。因此，為了確保第三位移測(cè)量系統(tǒng)總是能夠在所有六個(gè)自由度上確定襯底臺(tái)50的位移，例如可以修改位移傳感器中的一個(gè)或多個(gè)，使得如果設(shè)備只在x-y平面上起作用，其可以測(cè)量x和y方向上的襯底臺(tái)的相應(yīng)部分的位移，并且如果設(shè)備監(jiān)控所有六個(gè)自由度上的位移，則其可以測(cè)量x、y和z方向上的襯底臺(tái)的相應(yīng)部分的位移。因此，在所期望的程度上完全確定襯底臺(tái)50的位移是可能的，即使只有其中兩個(gè)位移傳感器能夠測(cè)量位移，假如這兩個(gè)傳感器的其中之一是經(jīng)修改的傳感器的其中之一。
在這種經(jīng)過(guò)修改的系統(tǒng)中，如果期望確定襯底臺(tái)繞x和y軸的旋轉(zhuǎn)，例如為了確定除放置位移傳感器的那些點(diǎn)以外的襯底臺(tái)的若干點(diǎn)的z方向上的精確位移，則經(jīng)修改的傳感器還包括z方向上位移測(cè)量的第二點(diǎn)，所述的z方向上位移測(cè)量的第二點(diǎn)與該傳感器內(nèi)z位移測(cè)量的原點(diǎn)分離。然而，由于位移傳感器的有限尺寸，間距相對(duì)較小并且因此由兩個(gè)z位移測(cè)量值的比較確定的任何角位移可能不如通過(guò)比較來(lái)自兩個(gè)分離的位移傳感器的z位移測(cè)量值所確定的角位移精確。
然而，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在襯底臺(tái)從曝光位置返回到計(jì)量位置并且由此到襯底卸載/裝載位置(其可能在第二位移測(cè)量系統(tǒng)工作的區(qū)域內(nèi)，即計(jì)量位置)的過(guò)程中，像計(jì)量操作期間移動(dòng)時(shí)、從計(jì)量位置到曝光位置的移動(dòng)時(shí)以及曝光期間移動(dòng)時(shí)那樣精確地測(cè)量位移可能是不重要的。這尤其是真實(shí)的，因?yàn)樵谝r底臺(tái)返回到計(jì)量區(qū)域之后可立即將襯底從襯底臺(tái)中移去。因此，上面討論的潛在的缺點(diǎn)可證明并非是隨之發(fā)生的。此外，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，如果使襯底臺(tái)從曝光位置返回到測(cè)量位置的第三位移測(cè)量系統(tǒng)的期望精度不像分別用于曝光過(guò)程和計(jì)量過(guò)程期間測(cè)量襯底臺(tái)的位移的第一位移測(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)那樣高，單獨(dú)用于第三位移測(cè)量系統(tǒng)的附加目標(biāo)91、92、93、94、95、96的期望精度可能不像用于第一位移測(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)的精度要求那樣高。因此，可使用不太昂貴的目標(biāo)。
為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，圖7a至7h中描述的布置僅僅描述了用來(lái)以順時(shí)針?lè)绞浇粨Q第一襯底臺(tái)50和第二襯底臺(tái)80的附加目標(biāo)。如上面就圖6a-f的實(shí)施例所討論的，為了轉(zhuǎn)換回襯底臺(tái)，即根據(jù)圖7h所描述的布置，使第一襯底臺(tái)50返回到曝光位置，襯底臺(tái)可以如圖7a至7h所描述的以順時(shí)針?lè)绞嚼^續(xù)交換。或者，如上面所討論的，可以配置該設(shè)備，使得襯底臺(tái)的轉(zhuǎn)換可以為交替的順時(shí)針和逆時(shí)針的，以便避免例如到襯底臺(tái)的臨時(shí)管纜連接之間的沖突。為了提供這種布置，應(yīng)當(dāng)在用于第一位移測(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)的相對(duì)側(cè)為圖7a至7h所示的附加目標(biāo)93、94、95、96設(shè)置一組互補(bǔ)的(complimentary)附加目標(biāo)(圖中未示出)。
圖8a至8h描述了圖7a-h所示的實(shí)施例的變型。許多變化與圖7a至7h描述的布置相同并且將僅僅討論其差別。同樣地，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)指定共同部分。
圖7a至7h中描述的布置與圖8a至8h中描述的布置的主要差別在于如圖8d、8e和8f中所描述的，利用在x方向而不是y方向上一致移動(dòng)的第一襯底臺(tái)50和第二襯底臺(tái)80來(lái)執(zhí)行濕交換過(guò)程，在該濕交換過(guò)程期間浸液噴頭從第一襯底臺(tái)50轉(zhuǎn)移至第二襯底臺(tái)80。為了提供這種布置，設(shè)置了附加目標(biāo)100、101、102、103以便在第二襯底臺(tái)80移進(jìn)用于濕交換的位置時(shí)精確測(cè)量第二襯底臺(tái)80的位移，并且附加目標(biāo)104、105、106、107是所期望的以便在第一襯底臺(tái)50自濕交換不擋住第二襯底臺(tái)80移動(dòng)并且返回于此可再次由第二位移測(cè)量系統(tǒng)45測(cè)量其位移的計(jì)量位置時(shí)精確測(cè)量第一襯底臺(tái)50的位移。因此，如同圖7a至7h描述的布置一樣，利用附加目標(biāo)100、101、102、103、104、105、106、107和同樣用于第一位移測(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)的組合來(lái)設(shè)置第三位移測(cè)量系統(tǒng)。
如同圖7a至7h所描述的布置一樣，可選擇圖8a至8h中描述的布置的附加目標(biāo)100、101、102、103、104、105、106、107的位置以確保足夠數(shù)量的位移傳感器總是與可確定襯底臺(tái)位移的相應(yīng)目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)。例如，可定位附加目標(biāo)100、101、102、103、104、105、106、107的每一個(gè)和任何另外的目標(biāo)之間的邊界使得對(duì)于臺(tái)的任何預(yù)期移動(dòng)來(lái)說(shuō)，移動(dòng)方向上的襯底臺(tái)上任何位移傳感器對(duì)之間的間距不同于預(yù)期移動(dòng)中由位移傳感器接近的兩個(gè)目標(biāo)之間相應(yīng)邊界的該方向上的間距。另外，可以選擇附加目標(biāo)100、101、102、103、104、105、106、107的尺寸和位置以確保襯底臺(tái)在其預(yù)期移動(dòng)期間的任何位置上只有一個(gè)位移傳感器在目標(biāo)之間的空隙上方是對(duì)準(zhǔn)的。
關(guān)于圖8a-h中所示的實(shí)施例，至少在將襯底臺(tái)從計(jì)量區(qū)域轉(zhuǎn)移至曝光區(qū)域的過(guò)程中，位移測(cè)量系統(tǒng)可能能夠像第一位移測(cè)量系統(tǒng)40和第二位移測(cè)量系統(tǒng)45的位移測(cè)量一樣精確測(cè)量襯底臺(tái)的位移。然而，僅僅期望精確測(cè)量從計(jì)量區(qū)域到曝光區(qū)域的整個(gè)位移。因此，假如位移的終點(diǎn)可以相對(duì)于起點(diǎn)精確確定，就可放松用來(lái)測(cè)量位移的若干部分的第三位移測(cè)量系統(tǒng)的精度要求。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，上面就圖7a至7h所討論的變型還可用于圖8a至8h中描述的布置。具體地說(shuō)，還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，圖8a至8h中描述的附加目標(biāo)僅僅是所使用的以便執(zhí)行襯底臺(tái)的順時(shí)針交換的那些附加目標(biāo)。如果打算提供第一襯底臺(tái)50和第二襯底臺(tái)80的交替的順時(shí)針和逆時(shí)針交換，可設(shè)置附加目標(biāo)。
盡管在圖7a至8h中，單獨(dú)用于第三位移測(cè)量系統(tǒng)的附加目標(biāo)已經(jīng)作為多個(gè)分離的目標(biāo)進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在所描述的任一種變型中，附加目標(biāo)的任何其中兩個(gè)可以組合以形成單個(gè)附加目標(biāo)。
圖9a至9h描述了按照本發(fā)明實(shí)施例的光刻設(shè)備的操作。如同圖6a-f和圖7a-h所示的實(shí)施例一樣，該設(shè)備包括第一襯底臺(tái)50和第二襯底臺(tái)80以及被布置成分別在曝光區(qū)域和計(jì)量區(qū)域測(cè)量襯底臺(tái)50和襯底臺(tái)80的位移的第一位移測(cè)量系統(tǒng)40和第二位移測(cè)量系統(tǒng)45。如圖9b和9c所描述的，提供了y方向的濕交換以使浸液噴頭從第一襯底臺(tái)50轉(zhuǎn)移至第二襯底臺(tái)80。其后，第二襯底臺(tái)80的位移可以利用第一位移測(cè)量系統(tǒng)40來(lái)確定。如圖9d和9e所描述的，第一襯底臺(tái)50移動(dòng)超過(guò)第一位移系統(tǒng)40的控制并且返回到計(jì)量位置，由此處第一襯底臺(tái)50又可移至襯底卸載位置和襯底裝載位置。
如圖9d和9e所描述的，在第一襯底臺(tái)50的返回移動(dòng)期間，不足數(shù)量的位移傳感器可能能夠確定襯底臺(tái)的位移。因此，第一位移測(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)不可能提供足夠的精度以便于控制襯底臺(tái)的移動(dòng)。因此，設(shè)置第三位移測(cè)量系統(tǒng)用來(lái)利用例如增量尺(incremental rule)或任何其他適當(dāng)?shù)奈灰苽鞲衅鳒y(cè)量襯底臺(tái)相對(duì)于光刻設(shè)備的底座的位置，而不是相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架的位置。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，第三位移測(cè)量系統(tǒng)可能明顯不如第一位移測(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)精確。這是因?yàn)榈谝晃灰茰y(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量襯底臺(tái)相對(duì)于例如基準(zhǔn)標(biāo)架的位移，借助于使得從底座到基準(zhǔn)標(biāo)架的振動(dòng)轉(zhuǎn)移最小的隔振器將該基準(zhǔn)標(biāo)架安裝到底座。相反地，第三位移測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量襯底臺(tái)直接相對(duì)于底座的位移。因此，通過(guò)其他部件轉(zhuǎn)移到光刻設(shè)備底座的任何振動(dòng)將減少位移測(cè)量的精度。然而，因?yàn)樵撓到y(tǒng)僅僅在襯底上的曝光已經(jīng)完成之后才使用，因此不需要襯底臺(tái)位移的高度精確控制。相反，正如通過(guò)圖9a至9h中描述的布置來(lái)設(shè)置的，第二位移測(cè)量系統(tǒng)在計(jì)量過(guò)程期間高度準(zhǔn)確地測(cè)量襯底臺(tái)的位移，接著例如利用附加目標(biāo)79以上面就第二、第三、第四實(shí)施例所討論的方式將襯底臺(tái)轉(zhuǎn)移至曝光區(qū)域使得繼續(xù)高度準(zhǔn)確地測(cè)量該襯底臺(tái)的位移并且隨后利用第一位移測(cè)量系統(tǒng)40高度準(zhǔn)確地測(cè)量襯底臺(tái)的位移，直至曝光過(guò)程完成。
如圖9g所描述的，第三位移測(cè)量系統(tǒng)可能是足夠精確的以便使第一襯底臺(tái)50返回到其中曝光的襯底自襯底臺(tái)50被卸除的位置。其后，如圖9h所描述的，可將第一襯底臺(tái)50轉(zhuǎn)移至其中將新襯底裝載到襯底臺(tái)的位置。在對(duì)襯底執(zhí)行計(jì)量過(guò)程之前，可能期望精確確定襯底臺(tái)的絕對(duì)位置，在該位置上相對(duì)于第二位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)裝載襯底。因此，期望使用位置測(cè)量系統(tǒng)來(lái)測(cè)量襯底臺(tái)相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架的絕對(duì)位置。一旦已經(jīng)確定了襯底臺(tái)相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架的絕對(duì)位置，利用第一位移測(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)的襯底臺(tái)位移的繼續(xù)測(cè)量可以用來(lái)確定任何時(shí)刻的襯底臺(tái)的位置，直至曝光完成。
用來(lái)測(cè)量襯底臺(tái)相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架的絕對(duì)位置的位置測(cè)量系統(tǒng)可以是例如在US 6,875,992中公開(kāi)的位置測(cè)量系統(tǒng)，US 6,875,992的內(nèi)容通過(guò)引用而被結(jié)合于本文。在這種位置傳感器中，輻射源安裝到基準(zhǔn)標(biāo)架上并且將輻射射束引導(dǎo)至安裝到襯底臺(tái)上的反射器，所述反射器被構(gòu)造為沿著平行于入射光路徑但是已移位的返回路徑反射自輻射發(fā)射的光。位移量取決于襯底臺(tái)的位置并且由鄰近輻射源安裝的二維輻射檢測(cè)器來(lái)測(cè)量。三個(gè)這樣的裝置可以組合到一個(gè)系統(tǒng)中以便于在所有六個(gè)自由度上測(cè)量襯底臺(tái)的位置。然而，這個(gè)過(guò)程可能會(huì)化費(fèi)一些時(shí)間，從而減少了該設(shè)備的生產(chǎn)量。例如，該設(shè)備的整個(gè)TACT時(shí)間可能是7秒而確定襯底臺(tái)的位置所花費(fèi)的時(shí)間可能是0.3秒。因此使設(shè)備延遲這個(gè)時(shí)間量以便于測(cè)量襯底臺(tái)的位置表示明顯的生產(chǎn)量損失。
然而，按照本發(fā)明的特定實(shí)施例，可以配置用來(lái)確定襯底臺(tái)相對(duì)于第二位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)的絕對(duì)位置的位置傳感器，使得位置測(cè)量可以執(zhí)行同時(shí)將襯底裝載到襯底臺(tái)上。因此，沒(méi)有時(shí)間損失并且因此沒(méi)有生產(chǎn)量損失。此外，與例如在上面就圖6a-f和7a-h的實(shí)施例討論的布置相比較，這種布置可能是有益的，其中襯底臺(tái)的位移利用高精度測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量并且其中在正常的處理周期內(nèi)未確定襯底臺(tái)的絕對(duì)位置。這是因?yàn)樵谶@種布置中，由于襯底處理器在一段時(shí)間內(nèi)可能阻止位移傳感器能夠測(cè)量相對(duì)于目標(biāo)的位移，在已經(jīng)將襯底從襯底臺(tái)卸載之后，使襯底臺(tái)可以移至襯底裝載位置之前，襯底臺(tái)可能需要保持不動(dòng)。因?yàn)槊慨?dāng)襯底臺(tái)移至襯底裝載位置時(shí)確定襯底臺(tái)的絕對(duì)位置，所以這個(gè)問(wèn)題在圖9a-h所示的實(shí)施例中被消除。因此，從卸載位置到裝載位置的襯底臺(tái)的移動(dòng)中的任何不準(zhǔn)確性不是相關(guān)的，并且不需要使襯底臺(tái)保持在襯底卸載位置直至晶片處理器已經(jīng)清除了位移傳感器和目標(biāo)之間的空間。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在將襯底裝載到襯底臺(tái)的過(guò)程期間，測(cè)量襯底臺(tái)相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架的位置的過(guò)程可以與上面討論的本發(fā)明的任何實(shí)施例一起使用。具體地說(shuō)，如果第三位移測(cè)量系統(tǒng)不像第一位移測(cè)量系統(tǒng)和第二位移測(cè)量系統(tǒng)那樣精確的話，就圖7a-h的實(shí)施例來(lái)說(shuō)，這可能尤其有用。
還將會(huì)理解，如同圖6a-f和7a-h的實(shí)施例一樣，可直接布置圖9a-h的實(shí)施例，使得第一襯底臺(tái)50和第二襯底臺(tái)80通過(guò)順時(shí)針交換進(jìn)行重復(fù)轉(zhuǎn)換或者還可布置成通過(guò)順時(shí)針交換和逆時(shí)針交換交替進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
盡管在本文中可能具體提到了在IC制造中使用光刻設(shè)備，但是應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的光刻設(shè)備可能具有其他應(yīng)用，例如，制造集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲(chǔ)器的制導(dǎo)和檢測(cè)圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)和薄膜磁頭等。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在這種可選用的應(yīng)用情況中，本文中術(shù)語(yǔ)“晶片”或“管芯”的任何用法可被認(rèn)為分別與更通用的術(shù)語(yǔ)“襯底”或“目標(biāo)部分”是同義的。本文提到的襯底可在曝光之前或之后在例如導(dǎo)向裝置(track)(一種通常將光刻膠層施加于襯底并顯影曝光的光刻膠的工具)、計(jì)量工具和/或檢查工具中被處理。在可適用的地方，本文的公開(kāi)內(nèi)容可適用于這種和其他襯底處理工具。另外，例如為了形成多層IC，襯底可經(jīng)過(guò)不止一次的處理，以使本文所使用的術(shù)語(yǔ)襯底還可指已經(jīng)包含多個(gè)經(jīng)過(guò)處理的層的襯底。
盡管上面可能具體提到了在光學(xué)光刻的情況中使用本發(fā)明的實(shí)施例，但是將意識(shí)到，本發(fā)明可用于其他應(yīng)用，例如壓印光刻，并且在情況允許的地方，本發(fā)明不限于光學(xué)光刻。在壓印光刻中，圖案形成裝置中的圖像限定在襯底上形成的圖案。圖案形成裝置的圖像可被壓入供給襯底的光刻膠層，在襯底上通過(guò)加電磁輻射、加熱、加壓或其組合使光刻膠固化。在光刻膠被固化后，將圖案形成裝置移離光刻膠，而圖案留在光刻膠中。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“輻射”和“射束”包含所有類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如具有大約365、355、248、193、157或126nm或大約365、355、248、193、157或126nm的波長(zhǎng))和遠(yuǎn)紫外(EUV)輻射(例如具有范圍在5-20nm內(nèi)的波長(zhǎng))以及如離子束或電子束的粒子束。
在情況允許的地方，術(shù)語(yǔ)“透鏡”可指各種類型的光學(xué)部件的任何一種或組合，包括折射光學(xué)部件、反射光學(xué)部件、磁光學(xué)部件、電磁光學(xué)部件和靜電光學(xué)部件。
雖然在上面對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是將意識(shí)到，可以與所述的不同的方式來(lái)實(shí)施本發(fā)明。例如，本發(fā)明可采用描述上面公開(kāi)的方法的、包含一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀指令序列的計(jì)算機(jī)程序的形式，或者采用將這樣的計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤或光盤)的形式。
上面的描述是用于說(shuō)明而不是限制。因而，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，只要未背離下面所陳述的權(quán)利要求書的范圍，可對(duì)所描述的本發(fā)明進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種配置為測(cè)量部件相對(duì)于基準(zhǔn)部件的位移的位移測(cè)量系統(tǒng)，包括第一、第二、第三和第四目標(biāo)，每個(gè)目標(biāo)被安裝到所述基準(zhǔn)部件上并且被布置使得每個(gè)目標(biāo)的目標(biāo)表面基本上平行于基準(zhǔn)面；以及第一、第二、第三和第四位移傳感器，每個(gè)位移傳感器被布置成測(cè)量所述部件的相應(yīng)部分相對(duì)于相應(yīng)目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移；其中所述第一和第三位移傳感器被配置為分別測(cè)量沿基本上平行于位于所述基準(zhǔn)面內(nèi)的第一方向的方向的所述部件的第一和第三部分相對(duì)于所述第一和第三目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移；以及所述第二和第四位移傳感器被配置為分別測(cè)量沿基本上平行于位于所述基準(zhǔn)面內(nèi)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對(duì)于所述第二和第四目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移。
2.一種光刻設(shè)備，包括按照權(quán)利要求1的第一位移測(cè)量系統(tǒng)，其中所述部件是被構(gòu)造為支撐襯底的襯底臺(tái)，并且其中所述第一位移測(cè)量系統(tǒng)被布置成至少在將圖案轉(zhuǎn)移到所述襯底的過(guò)程期間測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于基準(zhǔn)部件的位移；以及第二位移測(cè)量系統(tǒng)，被布置成在所述將圖案轉(zhuǎn)移到所述襯底的過(guò)程之前至少在執(zhí)行所述襯底的一次或多次測(cè)量和檢查的過(guò)程期間測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述基準(zhǔn)部件的位移，所述第二位移測(cè)量系統(tǒng)包括第五、第六、第七和第八目標(biāo)，每個(gè)目標(biāo)被安裝到所述基準(zhǔn)部件并且被布置使得每個(gè)目標(biāo)的目標(biāo)表面基本上平行于所述基準(zhǔn)面；以及所述第一位移測(cè)量系統(tǒng)的第一、第二、第三和第四位移傳感器；其中所述第一和第三位移傳感器被配置為分別測(cè)量沿基本上平行于所述第一方向的方向的所述襯底臺(tái)的第一和第三部分相對(duì)于第五和第七目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移；以及其中所述第二和第四位移傳感器被配置為分別測(cè)量沿基本上平行于所述第二方向的方向的所述襯底臺(tái)的第二和第四部分相對(duì)于第六和第八目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移。
3.如權(quán)利要求2所述的光刻設(shè)備，其中布置所述第一和第二位移測(cè)量系統(tǒng)，使得當(dāng)所述襯底臺(tái)從所述第二位移測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述基準(zhǔn)部件的位移的計(jì)量位置移至所述第一位移測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述基準(zhǔn)部件的位移的圖案轉(zhuǎn)移位置時(shí)，所述第一、第二、第三和第四位移傳感器的至少其中三個(gè)總是能夠測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移。
4.如權(quán)利要求3所述的光刻設(shè)備，其中在所述襯底臺(tái)在移動(dòng)方向上移動(dòng)期間分別布置所述第一和第二位移測(cè)量系統(tǒng)使得基本上平行于所述基準(zhǔn)面的所述襯底臺(tái)的移動(dòng)方向上的任何位移傳感器對(duì)的間距不同于將由所述位移傳感器跨越的相鄰目標(biāo)之間的一對(duì)邊界的所述移動(dòng)方向上的間距。
5.如權(quán)利要求2所述的光刻設(shè)備，還包括一個(gè)或多個(gè)附加目標(biāo)，每個(gè)附加目標(biāo)被安裝到所述第一和第二位移系統(tǒng)的目標(biāo)之間的所述基準(zhǔn)部件上并且使得所述一個(gè)或多個(gè)附加目標(biāo)的每一個(gè)的目標(biāo)表面基本上平行于所述基準(zhǔn)面，其中布置所述光刻設(shè)備，使得所述襯底臺(tái)在所述第二位移測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述基準(zhǔn)部件的位移的計(jì)量位置和所述第一位移測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述基準(zhǔn)部件的位移的圖案轉(zhuǎn)移位置之間移動(dòng)期間，所述第一、第二、第三和第四位移測(cè)量傳感器的至少其中之一被配置為測(cè)量所述襯底臺(tái)的相應(yīng)部分相對(duì)于所述一個(gè)或多個(gè)附加目標(biāo)的其中之一的目標(biāo)表面的位移。
6.如權(quán)利要求2所述的光刻設(shè)備，還包括第二襯底臺(tái)，其被構(gòu)造成支撐襯底，以及第五、第六、第七和第八位移傳感器，每個(gè)位移傳感器被布置成以對(duì)應(yīng)于通過(guò)所述第一、第二、第三和第四位移傳感器的所述第一襯底臺(tái)的所述第一、第二、第三和第四部分的測(cè)量的方式分別測(cè)量所述第二襯底臺(tái)的相應(yīng)部分相對(duì)于所述第一、第二、第三和第四目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移，或者相對(duì)于第五、第六、第七和第八目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移。
7.如權(quán)利要求2所述的光刻設(shè)備，還包括第三位移測(cè)量系統(tǒng)，其被布置成在所述襯底臺(tái)從所述第一位移測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述基準(zhǔn)部件的位移的圖案轉(zhuǎn)移位置移動(dòng)到將襯底從所述襯底臺(tái)卸除的卸載位置的襯底臺(tái)返回移動(dòng)的至少一部分期間測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述基準(zhǔn)部件的位移。
8.如權(quán)利要求7所述的光刻設(shè)備，其中所述第三位移測(cè)量系統(tǒng)包括至少一個(gè)襯底臺(tái)返回目標(biāo)，每個(gè)襯底臺(tái)返回目標(biāo)被安裝到所述基準(zhǔn)部件并且被布置使得所述至少一個(gè)襯底臺(tái)返回目標(biāo)的目標(biāo)表面基本上平行于所述基準(zhǔn)面；以及其中所述第一、第二、第三和第四位移測(cè)量傳感器被布置使得在所述襯底臺(tái)的襯底臺(tái)返回移動(dòng)的至少一部分期間，所述第一、第二、第三和第四位移測(cè)量傳感器的至少其中之一能夠測(cè)量所述襯底臺(tái)的相應(yīng)部分相對(duì)于所述至少一個(gè)襯底臺(tái)返回目標(biāo)的其中之一的目標(biāo)表面的位移。
9.如權(quán)利要求8所述的光刻設(shè)備，其中所述第一、第二、第三和第四位移傳感器的至少其中之一被構(gòu)造以便于測(cè)量沿基本上平行于所述第一和第二方向的方向的所述襯底臺(tái)的相應(yīng)部分相對(duì)于目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移。
10.如權(quán)利要求7所述的光刻設(shè)備，其中所述第一和第二位移測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)被安裝到計(jì)量基準(zhǔn)標(biāo)架上使得所述第一和第二位移測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述計(jì)量基準(zhǔn)標(biāo)架的位移，以及所述第三位移測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述光刻設(shè)備的底座的位移。
11.如權(quán)利要求10所述的光刻設(shè)備，還包括位置測(cè)量系統(tǒng)，其被構(gòu)造為在完成所述襯底臺(tái)返回移動(dòng)之后測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述基準(zhǔn)部件的位置。
12.如權(quán)利要求11所述的光刻設(shè)備，其中所述位置測(cè)量系統(tǒng)被布置成在襯底被裝載到所述襯底臺(tái)的同時(shí)測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述基準(zhǔn)部件的位置。
13.如權(quán)利要求7所述的光刻設(shè)備，其中所述第一和第二位移測(cè)量系統(tǒng)被構(gòu)造以便于以比所述第三位移測(cè)量系統(tǒng)更高的精度測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述基準(zhǔn)部件的位移。
14.如權(quán)利要求2所述的光刻設(shè)備，還包括第一和第二基準(zhǔn)標(biāo)架，每個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)架單獨(dú)安裝到所述基準(zhǔn)部件上；其中所述第一、第二、第三和第四目標(biāo)被安裝到所述第一基準(zhǔn)標(biāo)架上，并且所述第五、第六、第七和第八目標(biāo)被安裝到所述第二基準(zhǔn)標(biāo)架上。
15.如權(quán)利要求2所述的光刻設(shè)備，其中所述基準(zhǔn)部件是計(jì)量基準(zhǔn)標(biāo)架。
16.如權(quán)利要求1所述的位移測(cè)量系統(tǒng)，其中所述第一、第二第三和第四位移傳感器的至少其中之一還被配置為測(cè)量沿基本上平行于第三方向的方向的所述部件的相應(yīng)部分相對(duì)于相應(yīng)目標(biāo)表面的位移，所述第三方向基本上垂直于所述第一和第二方向。
17.如權(quán)利要求2所述的光刻設(shè)備，其中所述第一、第二、第三和第四位移傳感器的至少其中之一還被配置為測(cè)量沿基本上平行于第三方向的方向的所述襯底臺(tái)的相應(yīng)部分分別相對(duì)于所述第五、第六、第七和第八目標(biāo)的表面的位移，所述第三方向基本上垂直于所述第一和第二方向。
18.一種光刻設(shè)備，包括襯底臺(tái)，其被構(gòu)造為支撐襯底；第一位移測(cè)量系統(tǒng)，其被配置為在將圖案轉(zhuǎn)移至所述襯底的過(guò)程期間測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于基準(zhǔn)部件的位移，所述第一位移測(cè)量系統(tǒng)包括安裝到所述基準(zhǔn)部件的至少一個(gè)目標(biāo)和被配置為測(cè)量所述襯底臺(tái)的至少一部分相對(duì)于所述至少一個(gè)目標(biāo)的位移的至少一個(gè)位移傳感器；以及第二位移測(cè)量系統(tǒng)，其被配置為至少在襯底臺(tái)返回移動(dòng)的一部分期間測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述光刻設(shè)備的底座的位移，在所述襯底臺(tái)返回移動(dòng)中所述襯底臺(tái)從可將所述圖案轉(zhuǎn)移至所述襯底的位置移至可將襯底自所述襯底臺(tái)卸除的卸載位置。
19.如權(quán)利要求18所述的光刻設(shè)備，其中利用一個(gè)或多個(gè)隔振支持體將所述基準(zhǔn)部件安裝到所述光刻設(shè)備的底座。
20.如權(quán)利要求18所述的光刻設(shè)備，還包括位置測(cè)量系統(tǒng)，其被構(gòu)造為在完成所述襯底臺(tái)返回移動(dòng)之后確定所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述基準(zhǔn)部件的位置。
21.如權(quán)利要求20所述的光刻設(shè)備，其中所述位置測(cè)量系統(tǒng)被布置成在襯底被裝載到所述襯底臺(tái)的同時(shí)測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述基準(zhǔn)部件的位置。
22.一種用于測(cè)量部件相對(duì)于基準(zhǔn)部件的位移的方法，所述方法包括利用第一、第二、第三和第四位移傳感器分別測(cè)量所述部件的相應(yīng)部分相對(duì)于第一、第二、第三和第四目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移，所述第一、第二、第三和第四目標(biāo)被安裝到所述基準(zhǔn)部件上并且被布置使得所述第一、第二、第三和第四目標(biāo)的每一個(gè)的目標(biāo)表面基本上平行于基準(zhǔn)面；其中所述第一和第三位移傳感器分別測(cè)量沿基本上平行于位于所述基準(zhǔn)面內(nèi)的第一方向的方向的所述部件的第一和第三部分相對(duì)于所述第一和第三目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移；以及其中所述第二和第四位移傳感器分別測(cè)量沿基本上平行于位于所述基準(zhǔn)面內(nèi)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對(duì)于所述第二和第四目標(biāo)的目標(biāo)表面的位移。
23.一種裝置制造方法，所述方法包括將圖案從圖案形成裝置轉(zhuǎn)移到襯底上，以及在轉(zhuǎn)移期間利用如權(quán)利要求21的方法測(cè)量支撐所述襯底的襯底臺(tái)的位移。
24.一種裝置制造方法，包括將圖案從圖案形成裝置轉(zhuǎn)移到襯底上，在轉(zhuǎn)移期間所述襯底在襯底臺(tái)上被支撐；在所述轉(zhuǎn)移期間，利用位移測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于基準(zhǔn)部件的位移，所述位移測(cè)量系統(tǒng)包括安裝到所述基準(zhǔn)部件的至少一個(gè)目標(biāo)以及至少一個(gè)位移傳感器，所述至少一個(gè)位移傳感器被配置為測(cè)量所述襯底臺(tái)的至少一部分相對(duì)于所述至少一個(gè)目標(biāo)的位移；以及至少在襯底臺(tái)返回移動(dòng)的一部分期間測(cè)量所述襯底臺(tái)相對(duì)于所述光刻設(shè)備的底座的位移，在所述襯底臺(tái)返回移動(dòng)中所述襯底臺(tái)從將所述圖案轉(zhuǎn)移至所述襯底的位置移至將所述襯底從所述臺(tái)卸除的位置。
全文摘要
提供了一種具體用于測(cè)量光刻設(shè)備中襯底臺(tái)相對(duì)于基準(zhǔn)標(biāo)架的位移的位移測(cè)量系統(tǒng)。該位移測(cè)量系統(tǒng)包括安裝到襯底臺(tái)的多個(gè)位移傳感器以及與每個(gè)位移傳感器相關(guān)聯(lián)的、安裝到基準(zhǔn)標(biāo)架上的目標(biāo)。
文檔編號(hào)H01L21/027GK101071276SQ200710102990
公開(kāi)日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者B·A·J·盧蒂克休斯, H·H·M·科克斯, E·R·盧普斯特拉, E·A·F·范德帕施, H·K·范德舒特 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司