光刻设备和湿度测量系统的制作方法

专利名称：光刻设备和湿度测量系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种湿度测量系统和一种制造器件的方法，所述湿度测量系统可用于
光刻设备。
背景技术：
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例 如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模 或掩模版的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案 转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。 通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行 的。通常，单独的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包 括所谓步进机，在所述步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一 个目标部分；以及所谓扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向("扫描"方向) 扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部 分。也能够以通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到 衬底上。 存在许多用于测量湿度的测量原理，在一些情形或应用中，所述测量原理也可用 于光刻设备中。大多数方法不直接测量空气的湿度，而是依赖于二阶效应例如吸湿的且 被涂覆的衬底的电性质或机械共振频率的变化、或激冷反射镜的反射率的变化。直接方法 包括环形腔湿度传感器(cavity ring humidity sensor)，其使用光学吸收来测量非常低 ( <卯m)的浓度；和莱曼_阿尔法传感器，其利用由氢放电产生的莱曼_阿尔法辐射吸收。 环形腔传感器仅适合于非常低(<ppm)的浓度。莱曼-阿尔法传感器不准确，并且由于污 染和劣化问题，其源和光学装置的寿命有限。依赖于二阶效应的所有传感器需要形成平衡。 由于涉及的物理过程的速度有限，相比较而言，它们非常慢并且遭受测量"迟延"。

发明内容
需要获得一种湿度测量系统，其可用于光刻术应用中的特定环境中，其具有足够 的精确度和测量速率。 根据本发明的一个方面，提供了一种湿度测量系统，其包括可调谐激光二极管， 配置以发射测量辐射束，所述测量辐射束具有在一波长范围内的波长，所述波长范围包括 与水分子的吸收峰相关的第一波长；和连接至辐射探测器的信号处理单元，所述辐射探测 器被配置以测量经受吸收的所述可调谐激光二极管的测量辐射束的强度，并且所述信号处 理单元被连接至所述可调谐激光二极管，用于获得波长信息。所述信号处理单元被布置以 探测作为所述波长的函数的在测量强度中的极限值以及由所探测的极限值计算湿度值。
根据本发明的一个方面，提供一种湿度测量方法，其包括步骤提供测量辐射束， 所述测量辐射束具有在一波长范围内的波长，所述波长范围包括与水分子的吸收峰相关的第一波长；测量作为波长的函数的经受吸收的所述测量辐射束的强度；在所述波长范围内 探测所述测量强度中的极限值；和由所探测的极限值计算湿度值。 根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，被布置以从图案形成装置将图案 转移至衬底上，其中，所述光刻设备还包括干涉计位置测量系统和根据本发明的湿度测量 系统，所述湿度测量系统连接至所述干涉计位置测量系统，所述干涉计位置测量系统被布 置以接收用于校正目的的湿度数据。 根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，被布置以从图案形成装置将图案 转移至衬底上，其中，所述光刻设备还包括一个或多个浸没系统部件和根据本发明的湿度 测量系统，用于测量从所述一个或多个浸没系统部件中抽取的空气的湿度和确定所述一个 或多个浸没系统部件上的热负载。 根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，包括支撑件，所述支撑件被构造和 布置以支撑图案形成装置。所述图案形成装置被配置以图案化辐射束。衬底支撑件被构 造和布置以支撑衬底；以及投影系统被构造和布置以将图案化的辐射束投影到所述衬底 上。所述设备包括干涉计，构造和布置以测量所述衬底的位置；和连接至所述干涉计的湿 度测量系统。所述湿度测量系统包括可调谐激光二极管，配置以发射测量辐射束，所述测 量辐射束具有在一波长范围内的波长，所述波长范围包括与水分子的吸收峰相关的第一波 长；和连接至辐射探测器的信号处理单元，所述辐射探测器被配置以测量经受吸收的所述 可调谐激光二极管的测量辐射束的强度，和所述信号处理单元连接至所述可调谐激光二极 管，用于获得波长信息。所述信号处理单元被布置以探测作为所述波长的函数的在测量强 度中的极限值以及由所探测的极限值计算湿度值。所述干涉计被配置以接收来自所述湿度 测量系统的用于校正目的的湿度数据。 根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，包括支撑件，所述支撑件被构造和 布置以支撑图案形成装置。所述图案形成装置被配置以图案化辐射束。衬底支撑件被构造 和布置以支撑衬底；以及投影系统被构造和布置以将图案化的辐射束投影到所述衬底上。 所述设备包括浸没系统，所述浸没系统位于所述投影系统和所述衬底支撑件和/或所述 衬底之间；和湿度测量系统，所述湿度测量系统构造和布置以测量从所述浸没系统的一个 或多个部件抽取的空气中的湿度和确定在所述一个或多个浸没系统部件上的热负载。所述 湿度测量系统包括可调谐激光二极管，配置以发射测量辐射束，所述测量辐射束具有在一 波长范围内的波长，所述波长范围包括与水分子的吸收峰相关的第一波长；和连接至辐射 探测器的信号处理单元，所述辐射探测器被配置以测量经受吸收的所述可调谐激光二极管 的测量辐射束的强度，和所述信号处理单元连接至所述可调谐激光二极管，用于获得波长 信息。所述信号处理单元被布置以探测作为所述波长的函数的在测量强度中的极限值以及 由所探测的极限值计算湿度值。


下面仅通过示例的方式，参考示意性附图对本发明的实施例进行描述，其中示意 性附图中相应的参考标记表示相应的部件，在附图中
图1示出根据本发明实施例的光刻设备； 图2示出根据本发明的湿度测量系统的实施例的示意图；禾口
图3示出强度轮廓作为波长的函数的示例性图表。
具体实施例方式
图1示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括照 射系统(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或深紫外(DUV)辐 射)；支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与配 置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连；衬底支撑件
(例如衬底台或晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置 用于根据确定的参数精确地定位衬底W的第二定位装置PW相连；和投影系统(例如折射式 投影透镜系统)PS，其配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的
目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。 照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静 电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
所述支撑结构MT支撑图案形成装置MA，即承受图案形成装置MA的重量。支撑结 构MT以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置MA是否保 持在真空环境中等其它条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以采用机械 的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以是框架 或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构MT可以确保图案形成 装置MA位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语"掩模版"或 "掩模"都可以认为与更上位的术语"图案形成装置"同义。 这里所使用的术语"图案形成装置"应该被广义地理解为表示能够用于将图案在 辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意， 被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图 案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的 器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。 图案形成装置MA可以是透射式的或反射式的。图案形成装置MA的示例包括掩模、 可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括 诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类 的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独 立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反 射镜矩阵反射的辐射束。 这里使用的术语"投影系统"应该广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折 射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使 用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其它因素所适合的。这 里使用的术语"投影透镜"可以认为是与更上位的术语"投影系统"同义。
如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备 可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。
所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模 台)的类型。在这种"多台"机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。 光刻设备还可是这种类型，其中衬底的至少一部分被相对高折射率的液体(例 如，水)覆盖，以便填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体还可应用至光刻设备的其它 空间，例如在掩模和投影系统之间。浸没技术用于提高投影系统的数值孔径在本领域是公 知的。在此处所使用的术语"浸没"并不是指结构(例如衬底)必须浸没在液体中，而是仅 指液体在曝光期间位于投影系统和衬底之间。 参照图l，所述照射器IL接收从辐射源S0发出的辐射束。该源S0和所述光刻设 备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源SO考 虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递 系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源SO 可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射 器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD —起称作辐射系统。 所述照射器IL可以包括配置用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通 常，可以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围 (一般分别称为o-外部和o-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它 部件，例如积分器IN和聚光器C0。可以将所述照射器IL用于调节所述辐射束B，以在其横 截面中具有所需的均匀性和强度分布。 所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台MT)上的所述图案形成装置 (例如，掩模MA)上，并且通过所述图案形成装置MA来形成图案。已经穿过掩模MA之后，所 述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统PS将辐射束B聚焦到所述衬底W的目标部分C 上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器) 的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B 的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位 装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确 地定位掩模MA。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定 位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现掩模台MT的移动。类似地，可以采用形成所述 第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步 进机的情况下(与扫描器相反)，掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或者可以是固定 的。可以使用掩模对准标记Ml 、 M2和衬底对准标记Pl 、 P2来对准掩模MA和衬底W。尽管 所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间(这些 公知为划线对齐标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下，所述 掩模对准标记可以位于所述管芯之间。
所示的设备可以用于以下模式中的至少一种中 1.在步进模式中，在将掩模台MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述 辐射束B的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后，将所述衬底 台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的 最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。 2.在扫描模式中，在对掩模台MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所 述辐射束B的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(縮小)放大率和图像反转特性来确定。在 扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分C的宽度(沿非扫描 方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分C的高度(沿所述扫描方向)。
3.在另一个模式中，将保持可编程图案形成装置的掩模台MT保持为基本静止，并 且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C 上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫 描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易 于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模 光刻术中。 也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
在浸没光刻术工具中，在曝光阶段中空气和水的二相流通过晶片台被抽取。水蒸 发成空气流可导致晶片台内的不希望的热负载。为了量化这种热负载，尤其在空气流入和 流出晶片台时空气的湿度的增加被确定。商业使用的湿度传感器不能满足测量频率(> 1Hz)和精度(< 1% )的需求规格。 依赖于水蒸汽与其周围环境的某种平衡的形成或扰动的方法通常很慢，这是由于 物理/化学平衡可以移动的速度有限。质谱测定法满足精度和测量频率的规格，但是这种 方法很难实现且昂贵。 在说明书中，使用的术语对本领域技术人员来说被认为是已知的和清楚的，但为 了清楚起见，在说明书中随后的术语被用于特定的解释。湿度是指在空气中存在水蒸汽。 相对湿度是实际水蒸汽压力和饱和(最大)水蒸汽压力的比。典型地，它被表示成百分比。 因为最大的可能的水蒸汽压力随着温度变化，所以相对湿度是依赖于温度的。绝对湿度是 给定样品中的水蒸汽的量化量。它用绝对单位来表示，例如质量分数(kg/kg)或摩尔分数 (mol/mol)。因为摩尔体积对理想气体是相同的，因此，摩尔分数和体积分数可以认为是相 等的。 根据本发明，水分子对光的吸收用于直接测量空间中的湿度，例如光刻设备的气 流在其中流动的空间。已经发现，水分子引起的吸收峰例如出现在约1877nm处。可能使用 的其它峰的示例大约在2500、 1950、 1450和1392nm处。 在图2中示意性地显示出湿度测量系统10的示例性实施例。辐射源11 (例如，成 激光二极管形式)发射辐射束，该辐射束通过透镜18转变成测量束。朝探测器12引导测 量束5。通过使用另一透镜18和探测器12，将已测量的强度信号(包括在测量束5的整个 路径上的吸收)供给至信号获取和处理单元14。 激光二极管11连接至激光二极管驱动器15，该激光二极管驱动器15控制(例如 使用温度和电流控制)测量束5的特性，其中最重要的特性是波长和输出功率。激光二极 管11可以是例如在本领域是已知的可调谐激光二极管，其输出波长可被精确地控制。激光 二极管驱动器15可被布置以使得激光二极管11发射变化的波长(例如在预定波长范围内 的连续扫过)的束。激光二极管驱动器15连接至信号获取和处理单元14，以提供精确的波 长信息(直接地作为波长信号或间接地，例如只提供用作可调谐激光二极管11的设定点的 例如电流和温度等参数)。 在一个实施例中，湿度测量系统10进一步包括分束器17，其将测量束的一部分引导至参考探测器16 (经由另外的透镜18)。将使用参考探测器16测量的强度参考信号供给 至信号获取和处理单元14。这种参考信号可用于补偿来自探测器12的已测量的强度信号 的处理，以避免漂移和/或源的不稳定性。 在这种测量配置中使用的透镜18可以是非球面透镜，其提供具有给定的束宽的 被很好限定的平行测量束5和在探测器12和参考探测器16上的被很好限定的测量点。测 量束宽度和长度确定与湿度测量相关的实际容积空间。这允许根据特定测量需要，来调整 测量束的宽度和长度。在示例性实施例中，束宽在几毫米的量级上。 在图3中，所测量的示例性强度轮廓显示为波长的函数。在所关注的范围内(例 如，1877nm+/-10% )，存在由水分子引起的吸收峰(但远离其它的吸收峰，在图3中较低的 波长处显示出其中的一个吸收峰)。通过控制可调谐激光二极管11以在一 (连续)波长范 围上进行扫描，由水分子引起的在约1877nm处的精确吸收峰极限可被非常精确地确定。信 号获取和处理单元14可被布置以非常精确地确定在所关注的范围中的极限强度值，并且 使用上述的参考信号，可以精确地确定在测量束5的路径中的湿度。 在一个实施例中，信号获取和处理单元14可被布置以确定来自1877nm吸收峰之 外的强度测量的参考信号，因为对于这些波长来说，不发生吸收。在1877nm处的参考值例 如可通过使用被测量的更远离1877nm波长的强度值的外推来计算。 在一个实施例中，提供了一种湿度测量系统，其包括可调谐激光二极管，用于提
供测量辐射束，所述测量辐射束具有在一波长范围内的波长，所述波长范围包括与水分子 的吸收峰相关的第一波长；和信号处理单元，所述信号处理单元连接至辐射探测器，用于测
量经受吸收的可调谐激光二极管的测量辐射束的强度，并且所述信号处理单元连接至可调 谐激光二极管，用于获得波长信息，其中，信号处理单元被布置以探测作为波长函数的测量 强度中的极限值和由探测的极限值来计算湿度值。在一个实施例中，第一波长是1877nm。上述波长范围是例如1877nm+/_l. 5nm。这
覆盖水分子的整个吸收峰，并且另外可以使用通常可利用的和能支付得起的部件。 在一个实施例中，在第二波长(在第一波长附近的由水分子引起的吸收峰以外)
处的测量强度可用于确定在第一波长(即，没有水分子的吸收)处的参考值，例如用于补偿
漂移或源的不稳定性。还可由在第二波长处的测量强度(或在多个波长处的多个测量强
度)，来确定作为波长的函数的整个范围，用于获得第一波长处的参考值，如在上述的实施
例中讨论的。 湿度测量系统还可包括分束器，所述分束器接收来自可调谐激光二极管的测量辐 射束和将参考束引导至另一辐射探测器，所述另一辐射探测器连接至信号处理单元，用于 提供参考强度信号。 在一个实施例中，湿度测量系统还包括一个或多个透镜，用于提供测量辐射束，还 可将所述束聚焦到各自的探测器上。 信号处理单元在一个实施例中被布置以基于湿度模型确定湿度值，其接收测量强 度值和测量在辐射束中的温度和压力。 根据一个实施例，提供了一种湿度测量方法，该方法包括步骤提供具有在一波 长范围内的波长的测量辐射束，所述波长范围包括与水分子的吸收峰相关的第一波长；测 量作为波长函数的经受吸收的测量辐射束的强度；探测在所述波长范围内的测量强度的极限值；以及由所探测的极限值计算湿度值。第一波长是例如1877nm，波长范围可以是 1877nm+/-10%。在第二波长处的测量强度可用于确定在第一波长处的参考值，例如用于补 偿漂移或源的不稳定性。所述方法还可以包括基于湿度模型确定湿度值，所述湿度模型接 收测量的强度值和在测量辐射束中的温度和压力。 因为湿度测量系统10的本实施例通过测量空间5中的水分子直接地、即时地测量 在1877nm处的光吸收，所以高测量速率是可以实现的(> 1Hz)。另外，湿度测量系统的元 件不易劣化，并且可在0至100%的整个湿度范围内使用，而不管测量空间5中的压力或温 度。吸收的变化可被非常精确地测量，其结合考虑了其它因素(温度、压力)如何影响吸收 的模型获得了高测量精确度。利用在1877nm附近的波长范围中运行的可调谐激光二极管 11是容易的且是可支付得起的。 在光刻术应用中，例如如参考图1描述的光刻设备中，本湿度测量系统10可用于 多个子系统。在一个实施例中，湿度测量系统10可以被使用以校正湿度变化对晶片台WS 干涉计位置测量系统的影响。高测量频率和精确度将允许实时校正。另一应用可以考虑是 基于浸没的光刻系统。在光刻设备中的一些部件，特别是位于晶片台或浸没罩(hood)中的 那些部件，是热负载的，从这些部件抽取的空气的湿度是对所述热负载的直接测量。使用本 湿度测量系统10的浸没系统中的多个部件上的热负载的这种直接测量允许优化晶片台和 浸没罩的设计。 本发明的实施例涉及被布置以从图案形成装置将图案转移至衬底上的光刻设备， 其中，光刻设备还包括干涉计位置测量系统和根据上述实施例中的任一实施例的湿度测量 系统，所述湿度测量系统连接至干涉计位置测量系统，干涉计位置测量系统被布置以接收 用于校正目的的湿度数据。 本发明的实施例涉及光刻设备，被布置以从图案形成装置将图案转移至衬底上， 其中光刻设备还包括一个或多个浸没系统部件和根据上述实施例中的任一个所述的湿度 测量系统，用于测量从一个或多个浸没系统部件抽取的空气的湿度和确定一个或多个浸没 系统部件的热负载。 虽然在本文中详述了光刻设备用在制造IC(集成电路)，但是应该理解到这里所 述的光刻设备可以有其它的应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、 平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用 的情况中，可以将此处使用的任意术语"晶片"或"管芯"分别认为是与更上位的术语"衬底" 或"目标部分"同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种 典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或 检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。 另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层ic，使得这里使用的所述术语"衬底"也 可以表示已经包含多个已处理层的衬底。 虽然以上已经做出了具体的参考，在光学光刻术的情况中使用本发明的实施例， 但应该理解的是，本发明可以有其它的应用，例如压印光刻术，并且只要情况允许，不局限 于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可 以将所述图案形成装置的拓扑压印到提供给所述衬底的抗蚀剂层中，在其上通过施加电磁 辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。 这里使用的术语"辐射"和"束"包含全部类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射 (例如具有约365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如，具有在 5-20nm范围内的波长)以及粒子束(例如离子束或电子束)。 在允许的情况下，术语"透镜"可以指的是不同类型的光学部件中的任何一个或组 合，包括折射式、反射式、磁性式、电磁式和静电式的光学部件。 尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例，但是应该理解的是本发明可以以与 上述不同的形式实现。例如，本发明可以采取包含用于描述上述公开的方法的一个或更多 个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者采取具有在其中存储的这种计算机程序的 数据存储介质的形式(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。 以上描述旨在进行解释，而不是限制性的。因而，本领域普通技术人员可以理解， 在不偏离下述权利要求的保护范围的前提下可以对所描述的发明进行修改。
权利要求
一种湿度测量系统，包括可调谐激光二极管，配置以发射测量辐射束，所述测量辐射束具有在一波长范围内的波长，所述波长范围包括与水分子的吸收峰相关的第一波长；和连接至辐射探测器的信号处理单元，所述辐射探测器被配置以测量经受吸收的所述可调谐激光二极管的测量辐射束的强度，并且所述信号处理单元被连接至所述可调谐激光二极管，用于获得波长信息，其中，所述信号处理单元被布置以探测作为所述波长的函数的在测量强度中的极限值和由所述探测的极限值计算湿度值。
2. 根据权利要求1所述的湿度测量系统，其中，所述第一波长是1877nm。
3. 根据权利要求2所述的湿度测量系统，其中，所述波长范围是1877nm+/-l. 5nm。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的湿度测量系统，其中，在第二波长处的测量强度 用于确定在所述第一波长处的参考值。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的湿度测量系统，还包括分束器，所述分束器被配 置以接收来自所述可调谐激光二极管的所述测量辐射束和将参考束引导至另一辐射探测 器，所述另一辐射探测器连接至所述信号处理单元和配置以提供参考强度信号。
6. 根据权利要求1-5中任一项所述的湿度测量系统，其中，所述信号处理系统进一步 被布置以基于湿度模型确定湿度值，所述湿度模型接收所述测量强度值和在所述测量辐射 束中的温度和压力。
7. —种湿度测量方法，包括步骤提供测量辐射束，所述测量辐射束具有在一波长范围内的波长，所述波长范围包括与 水分子的吸收峰相关的第一波长；测量作为波长的函数的经受吸收的所述测量辐射束的强度； 在所述波长范围内探测所述测量强度中的极限值；禾口 由所述探测的极限值计算湿度值。
8. 根据权利要求7所述的湿度测量方法，其中，所述第一波长是1877nm。
9. 根据权利要求8所述的湿度测量方法，其中，所述波长范围是1877+/-10%。
10. 根据权利要求7-9中任一项所述的湿度测量方法，其中，在第二波长处的测量强度 用于确定在第一波长处的参考值。
11. 根据权利要求7-10中任一项所述的湿度测量方法，还包括基于湿度模型确定湿度 值，所述湿度模型接收所述测量的强度值和在所述测量辐射束中的温度和压力。
12. —种光刻设备，被布置以从图案形成装置将图案转移至衬底上，所述光刻设备包括 干涉计位置测量系统和根据权利要求1-6中任一项所述的湿度测量系统，所述湿度测量系 统连接至所述干涉计位置测量系统，所述干涉计位置测量系统被布置以接收用于校正目的 的湿度数据。
13. —种光刻设备，被布置以从图案形成装置将图案转移至衬底上，所述光刻设备包括 一个或多个浸没系统部件和根据权利要求1-6中任一项所述的湿度测量系统，用于测量从 所述一个或多个浸没系统部件中抽取的空气的湿度和确定所述一个或多个浸没系统部件 上的热负载。
14. 一种光刻设备，包括支撑件，构造和布置以支撑图案形成装置，所述图案形成装置被配置以图案化辐射束；衬底支撑件，构造和布置以支撑衬底；投影系统，构造和布置以将图案化的辐射束投影到所述衬底上；干涉计位置测量系统，构造和布置以测量所述衬底的位置；禾口湿度测量系统，连接至所述干涉计位置测量系统，所述湿度测量系统包括可调谐激光二极管，配置以发射测量辐射束，所述测量辐射束具有在一波长范围内的 波长，所述波长范围包括与水分子的吸收峰相关的第一波长；禾口连接至辐射探测器的信号处理单元，所述辐射探测器被配置以测量经受吸收的所述 可调谐激光二极管的测量辐射束的强度，且所述信号处理单元连接至所述可调谐激光二极 管，用于获得波长信息，其中，所述信号处理单元被布置以探测作为所述波长的函数的在测 量强度中的极限值和由所探测的极限值计算湿度值，其中，所述干涉计位置测量系统被配置以接收来自所述湿度测量系统的用于校正目的 的湿度数据。
15. —种光刻设备，包括支撑件，构造和布置以支撑图案形成装置，所述图案形成装置被配置以图案化辐射束；衬底支撑件，构造和布置以支撑衬底；投影系统，构造和布置以将图案化的辐射束投影到所述衬底上； 浸没系统，位于所述投影系统和所述衬底支撑件和/或所述衬底之间；禾口 湿度测量系统，构造和布置以测量从所述浸没系统的一个或多个部件抽取的空气中的湿度和确定在所述一个或多个浸没系统部件上的热负载，所述湿度测量系统包括可调谐激光二极管，配置以发射测量辐射束，所述测量辐射束具有在一波长范围内的波长，所述波长范围包括与水分子的吸收峰相关的第一波长；禾口连接至辐射探测器的信号处理单元，所述辐射探测器被配置以测量经受吸收的所述可调谐激光二极管的测量辐射束的强度，且所述信号处理单元连接至所述可调谐激光二极管，用于获得波长信息，其中，所述信号处理单元被布置以探测作为所述波长的函数的在测量强度中的极限值和由所探测的极限值计算湿度值。
全文摘要
本发明公开了一种光刻设备和例如用于光刻设备的湿度测量系统。湿度测量系统包括可调谐激光二极管，配置以发射测量辐射束，所述测量辐射束具有在一波长范围内的波长。所述波长范围包括与水分子的吸收峰相关的第一波长。信号处理单元连接至辐射探测器。信号处理单元配置以测量经受吸收的所述可调谐激光二极管的测量辐射束的强度。所述信号处理单元还被连接至所述可调谐激光二极管，用于获得波长信息。所述信号处理单元被布置以探测作为所述波长的函数的在测量强度中的极限值和由所探测的极限值计算湿度值。
文档编号G03F7/20GK101713732SQ20091017516
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月25日 优先权日2008年10月3日
发明者J·H·W·雅各布斯, L·范道仁, W·A·琼格尔 申请人:Asml荷兰有限公司