[發明專利]測量系統、光刻設備和測量方法

無效

• 申請號: 201010600440.2
• 申請日: 2008-03-26
• 公開（公告）號: CN102096332A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 馬克·威廉姆斯·瑪麗亞·范德威吉斯特;恩格爾伯塔斯·安東尼納斯·弗朗西絲克斯·范德帕斯奇;克恩·雅克布斯·約翰尼斯·瑪麗亞·扎安爾
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G01D5/38
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

本申請為2008年3月26日遞交的申請號為200810086782X、發明名稱為“測量系統、光刻設備和測量方法”的分案申請。?

技術領域

本發明涉及一種用于測量可移動對象的位置依賴信號的測量系統、光刻設備和測量方法。?

背景技術

光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上(通常到所述襯底的目標部分上)的機器。例如，可以將光刻設備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模或掩模版(reticle)的圖案形成裝置用于生成在所述IC的單層上待形成的電路圖案。可以將該圖案轉移到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯的部分)上。典型地，經由成像將所述圖案轉移到在所述襯底上設置的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常，單獨的襯底將包含連續形成圖案的相鄰目標部分的網絡。常規的光刻設備包括：所謂步進機，在所述步進機中，通過將全部圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分；以及所謂掃描器，在所述掃描器中，通過沿給定方向(“掃描”方向)的輻射束掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行地掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。還可以通過將所述圖案壓印(imprinting)到所述襯底上，將所述圖案從所述圖案形成裝置轉移到所述襯底上。?

在公知的光刻設備中，測量系統被用于以高精度(例如納米精度)確定襯底臺的位置。由于對更高的生產量和精度的持續需求，需要提高用于光刻設備中的測量系統的精度，尤其是對于通常用于以六個自由度測量襯底臺和掩模版臺的位置的測量系統。?

在測量系統的公知的實施例中，采用編碼器類型的測量系統。這種編碼器類型的測量系統可以包括：至少一個傳感器，所述至少一個傳感器被?安裝在可移動對象上；以及至少一個傳感器目標對象，所述至少一個傳感器目標對象(例如包含光柵或柵格的傳感器目標板)被安裝在基本靜止的框架上，尤其是所謂度量框架上。所述傳感器目標對象可以包括一維、多維光柵。所述傳感器目標對象通常將為在其上設置有兩維正交柵格的板的形式。這種傳感器目標對象經常被稱作柵格板。?

在可選的實施例中，所述至少一個傳感器可以被安裝在基本靜止的框架上，而一個或多個所述柵格板可以被安裝在可移動對象上。所述柵格板包括一定數量的柵格線或其他柵格標記，所述柵格線或其他柵格標記被用于確定所述柵格板相對于所述至少一個傳感器的位置的變化。?

公知的測量系統包括用于以一定數量的安裝點將柵格板安裝在基本靜止的框架上的安裝裝置。所述度量框架中的溫度改變和/或溫度差異可能造成所述度量框架的形狀的改變。其他的影響也可以造成所述度量框架的形狀改變。因此，在所述柵格板的安裝裝置的安裝點之間的距離可以改變，并因此度量框架的形狀的改變也可以導致所述柵格板的形狀的改變。這種變形可能對于測量系統的測量精度具有負面的影響。?

為了補償所述度量框架的這種形狀改變，安裝裝置包括多個撓性元件，所述撓性元件將所述柵格板連接到所述度量框架。這些撓性元件至少在一個自由度上是撓性的，以便補償安裝點的相對位置的可能的改變。?

在用于襯底臺的編碼器類型的測量系統的典型實施例中，柵格板安裝有三個撓性元件，所述三個撓性元件被設置在圍繞光刻設備的透鏡柱的中心軸線所畫的虛圓的圓周上。所述撓性元件允許所述度量框架沿著徑向相對于所述透鏡柱的中心軸線運動，而不將這些運動轉移給所述柵格板。因為所述度量框架通常被設計成圍繞所述透鏡柱的中心軸線以圓對稱的方式變形，所以所述柵格板將由于所述撓性元件而基本保持在其位置上。?

公知的測量系統的缺點是：由于柵格板的安裝裝置(尤其是撓性元件)在柵格板的安裝過程中引入了一定的撓性，所以所述柵格板可能在外部影響下被移動或產生變形。例如，襯底臺的運動可以造成壓力波，所述壓力波可以造成柵格板的運動或變形。這些運動和/或變形對于測量系統的性能具有負面影響。在其他的測量系統中，可能出現類似的效應，且類似的效應可能對所述測量系統的精度具有負面影響。?

發明內容

旨在提供一種高精度的測量系統，優選為編碼器類型的高精度測量系統，所述測量系統被配置用于測量可移動對象的位置依賴信號，在所述測量系統中，測量的精度基本上很少受干擾影響，尤其是由所述可移動對象的運動造成的干擾。?