光刻装置及用于校准该光刻装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术为光刻装置及用于校准该光刻装置的方法。光刻装置，包括基底台和用于控制基底台的移动的运动控制系统。该运动控制系统包括至少三个位置检测器，用于检测基底台的位置。为了测量基底台的位置和定向，每个位置检测器都包括一维或多维类型的光学编码器，这些光学编码器设置为共同提供至少六个位置值，为三个维度中的每一个维度提供至少一个位置值。至少三个光学编码器的三个或更多在三维坐标系中的不同位置处与基底台相连。运动控制系统设置为根据六个位置值中至少三个的子集来计算基底台在该三维坐标系中的位置，并根据六个位置值中至少三个的另一个子集来计算基底台相对于坐标系的定向。此外，描述了用于校准位置检测器的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻装置和用于校准该光刻装置的方法。
技术介绍
光刻装置是一种将所需图案作用于基底的目标部分上的机器。光刻装置可以用于 例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，光刻构图部件，可替换地称作"掩模"或"中间 掩模版"，可用于产生对应于IC一个单独层的电路图案，该图案可以成像在具有辐射敏感材 料(即抗蚀剂)层的基底(例如硅晶片)的目标部分上(例如包括部分、一个或者多个管 芯)。 —般地，单个基底将包含依次曝光的相邻目标部分的网格。已知的光刻装置包括 所谓的步进器，其中通过将全部图案一次曝光在目标部分上而辐射每一目标部分，而在所 谓的扫描器中，通过投射光束沿给定方向("扫描"方向)扫描图案、并同时沿与该方向平 行或者反平行的方向同步扫描基底来辐射每一目标部分。 这里使用的术语"构图部件"应广义地解释为涉及能够给辐射束赋予带图案的截 面的装置，以便在基底的目标部分上形成图案。应该注意，赋予投射光束的图案可以不与在 基底的目标部分上的所需图案完全一致。 一般地，赋予投射光束的图案与在目标部分中形 成的器件如集成电路(IC)的特定功能层相对应。 构图部件可以是透射的或是反射的。构图部件的示例包括掩模，可编程反射镜阵 列和可编程LCD控制板。掩模在光刻中是公知的，它包括如二进制型、交替相移型、和衰减 相移型的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的一个例子是利用微小反 射镜的矩阵排列，每个反射镜能够独立地倾斜，从而沿不同方向反射入射的辐束；按照这种 方式，对反射光束进行构图。 光刻装置一般采用运动控制系统。该运动控制系统包括位置检测器，该位置检测 器用于检测基底台在至少一个平面内即在至少两个维度的位置，和用于根据该位置检测器 提供的输出信号驱动致动装置而构成的控制器。这样，该运动控制系统确保由于用位置检 测器检测基底台的位置而使该基底台位于正确位置(在一定的公差范围内)，并且通过控 制器的适当作用减小检测到的位置与所需位置之间的差。因此，该位置检测器和控制器构 成前馈和/或反馈控制系统的一部分。 在目前的光刻装置中，基底台(有时也成为晶片台或晶片工作台)的所需精度在 纳米的数量级。因此，根据现有技术情况需要位置检测器达到这种高精度。而且，对位置检 测器的要求也很高，其中当根据现有技术情况的光刻装置中的基底台能够在两个维度上即 在覆盖大约0. 5X0. 5的平面内移动时，需要该位置检测器工作的范围包括大约0. 5m的移 动范围。为了达到这些要求，根据现有技术的情况，位置检测器包括一个或多个干涉仪，优 选的是一个干涉仪用于第一维度，一个干涉仪用于垂直于第一维度的第二维度。但是，这些 干涉仪的缺点在于它们是昂贵的位置检测器。 在目前的现有技术情况下公知的另一种类型的位置检测器是光学编码器。该编码器由光源、光栅和检测器组成。通过相对于光源和检测器移动光栅，由于例如反射或透射变 化，通过检测器接收的光图案发生变化。这样，将光栅放置在从光源到检测器的光路中，通 过光栅的移动，由检测器接收到的图案发生变化。根据这些变化，可以计算出光栅相对于光 源和检测器的位移。根据这些位移并已知起始位置，可以计算出某一位置。如本领域的技 术人员已知的，上面描述了增量编码器，本领域的技术人员将熟知可以存在绝对编码器。 在共同未决的美国专利公开申请US2002/0041380中已经描述了一种特殊类型的 光学编码器，其在这里引入作为参考。这种光学编码器包括衍射型编码器，其包括用于产 生光束的光束发生器、第一光栅、可相对于第一光栅移动的第二光栅，和检测器，该检测器 设置为检测光束在第一和第二光栅上衍射的衍射光束，这些光栅之一与基底台机械连接， 另一个与光刻装置的参考基座机械连接，基底台的移动导致第一光栅相对于第二光栅的移 动，并且在操作中导致衍射光束的变化。 已知的光刻装置包括用于控制基底台的移动的运动控制系统。在运动控制系统的控制下，基底台可在至少两个方向上移动。基底台的移动理解为基底台相对于投影系统的 移动，g卩，基底台的移动导致带图案的辐射束相对于基底的移动。
技术实现思路
如这里具体化和概括描述的，本专利技术的原理提供一种校准装置，其校准在具有照射系统的光刻装置中的辐射传感器。在一个实施方案中，该光刻装置包括用于保持基底的基底保持器；用于调节辐射光束的照射器；用于支撑构图部件的支撑结构，所述构图部件 给辐射光束赋予所需的图案；投影系统，其将带图案的光束投射到基底的目标部分上；以 及用于控制基底台的移动的运动控制系统，该运动控制系统包括检测基底台的位置的多个 位置检测器。该多个位置检测器中的至少三个包括用以提供至少六个位置值的一维或多维 光学编码器，该光学编码器在三维坐标系中的不同位置处与基底台连接，为该三维坐标系 的每一维度提供至少一个位置值。该运动控制系统用于根据六个位置值中至少三个的子集 来计算基底台在该三维坐标系中的位置，并根据六个位置值中至少三个的另一个子集来计 算基底台相对于该三维坐标系的定向。 根据本专利技术的另一个方面，提供一种用于根据在前的任一项权利要求校准光刻装 置中的位置检测器的方法，该方法包括在基底上形成第一图案，该第一图案包括参考标记 的第一矩阵；在基底上形成第二图案，该第二图案包括参考标记的第二矩阵；将参考标记 的第二矩阵与参考标记的第一矩阵进行比较；确定第一矩阵的参考标记与第二矩阵的对应 参考标记之间的各个位置偏移；将该位置偏移存储在校准矩阵中。 这里使用的术语"投影系统"应广义地解释为包含各种类型的投影系统，包括折 射、反射、反折射、磁、电磁和静电光学系统，或其任何组合，如适合于所用的曝光辐射，或者 适合于其他方面，如使用浸液或使用真空。这里任何术语"投影透镜"的使用可以认为与更 普通的术语"投影系统"同义。附图说明 现在仅仅通过例子的方式，参照附图描述本专利技术的各个实施方案，在图中，相应的 附图标记表示相应的部件，其中 图1表示根据本专利技术一个实施方案的光刻装置； 图2a高度示意性地示出根据本专利技术的光刻装置的光学编码器的示范性实施方 案； 图2b示意性地表示三种可能的二维光栅； 图2c示意性地表示包括干涉仪编码器组合的第一 6D0F测量布局； 图2d示意性地表示包括干涉仪编码器组合的第二 6D0F测量布局； 图3a和3b都表示根据本专利技术各个实施方案的基底台和多个位置检测器的布局；以及 图4表示用于校准光刻装置的位置检测器的方法的实施方案。 具体实施例方式图1示意性地表示了根据本专利技术一个具体实施方案的光刻装置1。该装置1包括 照射系统(照射器)IL :用于提供辐射的投射光束PB (例如UV或EUV辐射)。 第一支撑结构(例如掩模台/保持器)MT :用于支撑构图部件(例如掩模)MA，并 与将该构图部件相对于物体PL精确定位的第一定位装置PM连接； 基底台(例如晶片台/保持器)WT :用于保持基底(例如涂敷抗蚀剂的晶片)W，并 与将基底相对于物体PL精确定位的第二定位装置PW连接； 投影系统(例如反射投影透镜)PL :用于通过构图部件MA将赋予投射光束PB的 图案成像在基底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯)上。 如这里指出的，该装置属于透射型(例如采用透射掩模)。可替换的是，该装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于校准光刻装置中的编码器的方法，所述编码器包括传感器和光栅，所述编码器被配置以测量所述光刻装置中的可移动的支撑件的位置，所述方法包括以下步骤：使用干涉仪测量所述可移动的支撑件的位置；和基于由所述干涉仪测量的所述可移动的支撑件的位置，来校准所述编码器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：ER鲁普斯特拉，LM勒瓦斯尔，R奥斯特霍特，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]