投影系统、光刻设备、将辐射束投影到目标上的方法以及器件制造方法

专利名称：投影系统、光刻设备、将辐射束投影到目标上的方法以及器件制造方法
技术领域：
本发明的实施例涉及一种投影系统、一种光刻设备、一种将辐射束投影到目标上 的方法以及一种制造器件的方法。
背景技术：
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常应用到所述衬底的目标部分上) 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待形成在所述IC的单层上的电路图案。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。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀 剂)层上。通常，单个衬底将包含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，通过将整个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同步扫描所述衬底来辐射每一个目 标部分。还可以通过将所述图案压印到所述衬底上，而将所述图案从所述图案形成装置转 移到所述衬底上。在光刻设备中，辐射束可以通过图案形成装置来形成图案，该辐射束之后被通过 投影系统投影到衬底上。这可以将图案转移到衬底上。应当理解，存在用于改善光刻设备 的性能的连续的驱动力。因此，对于光刻设备内的部件的性能精度的要求相应地不断地变 得越来越严格。在投影系统的情形中，投影系统的性能的一种测量是，图案化的辐射束可以 被投影到衬底上的精度。图案化的辐射束的位置的任何偏差可能导致将要形成在衬底上的 图案的误差，例如重叠误差(其中图案的一部分未相对于图案的另一部分正确地定位)，聚 焦误差以及对比度误差。为了最小化被投影系统引入的误差，需要确保被用于引导图案化的辐射束的投影 系统内的光学元件被精确地定位。因此，之前已知提供刚性框架，每一光学元件被安装至刚 性框架且调整光学元件中的每一个相对于框架的位置，用于正确地定位光学元件。然而，即使对于这样的系统，可能引入小的误差。对于之前已知的系统，这样的小 的误差不是显著地有问题的。然而，由于改善光刻设备的性能的连续的驱动力，期望至少减 少所有可能的误差源。

发明内容
考虑到前述，所需要的是投影系统，该投影系统例如用在光刻设备中、具有改善的 性能。根据本发明的一个方面，提供了一种投影系统，配置成投影辐射束。所述投影系统 包括框架，配置成支撑至少一个光学元件，所述光学元件用于引导所述辐射束的至少一部分；传感器系统，配置成测量至少一个参数，所述参数与在所述投影系统使用期间被施加至 所述框架的力产生的所述框架的物理变形相关联；和控制系统，配置成通过使用所述传感 器系统的测量确定由所述投影系统投影的所述辐射束的位置的预期偏离，所述预期偏离由 所述框架的物理变形引起。根据本发明的一个方面，提供了一种光刻投影设备，该光刻投影设备使用上述的 投影系统，以将图案化的束投影到衬底上。根据本发明的一个方面，提供了一种将辐射束投影到目标上的方法。所述方法包 括使用被框架支撑的至少一个光学元件引导所述辐射束；测量至少一个参数，所述参数与 在将所述辐射束投影到所述目标上时由施加至所述框架的力产生的所述框架的物理变形 相关联；和通过使用所述被测量的至少一个参数确定所述辐射束的位置的预期偏离，所述 预期偏离由所述框架的物理变形引起。根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，其包括通过使用上述的将辐 射束投影到衬底上的方法而将图案化的辐射束投影到衬底上的步骤。


现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附 图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中图1描述根据本发明的一个实施例的光刻设备。图加和2b显示可能降低投影系统的性能的问题。图3显示根据本发明的一个实施例的投影系统的布置。图4更详细显示根据本发明的一个实施例的可能使用的布置。图5、6、7和8显示根据本发明的实施例可能使用的投影系统的可替代的布置的细 节。
具体实施例方式图1示意性地示出根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述设备包括照射系统(照射器)IL，配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或极紫外 (EUV)辐射)；支撑结构(例如掩模台)MT，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的第一定位装置PM相连；衬底台(例如晶片台)WT，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，所述投影系统PS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。所述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。所述支撑结构支撑所述图案形成装置，即承载所述图案形成装置的重量。支撑结 构以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空 环境中等其它条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电
5的或其它夹持技术来保持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据 需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(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。图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、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他因素所适合的。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，所述设备可以是反射型的(例如，采用反射式掩模)。替代地，所述 设备可以是透射型的(例如，采用透射式掩模)。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。光刻设备还可以是衬底的至少一部分可以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的类型。浸没液体还可以被施加至光刻设备中的 其它空间，例如在掩模和投影系统之间。在本领域中公知，浸没技术用于增加投影系统的数 值孔径。如在此处所使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底的结构必须浸没在液体中，而 是仅意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源和所述光刻设备可 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，将所述辐射束从源SO传到照射器IL。在其它情况下，所述源可以是所述光刻设备的 组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将源SO和照射器IL、以及如果需要时设置的束 传递系统BD —起称作辐射系统。所述照射器IL可以包括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σ-外部和ο-内部)进行调整。此外，照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分 器IN和聚光器CO。可以将照射器IL用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均勻性和强度分布。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将辐射束聚焦到衬底W的目标部分C上。通过第二 定位装置PW和位置传感器IF2(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可 以精确地移动衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于辐射束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，可以将第一定位装置PM和另一个位置传 感器IFl用于相对于辐射束B的路径精确地定位掩模MA。通常，可以通过形成第一定位装 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，或可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、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。可以将所述设备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 述辐射束的图案投影到目标部分C上(S卩，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投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。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的高度(沿所述扫描方向)。3.在另一种模式中，将用于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。如上文所说明的且如图加所示，投影系统可以包括相对刚性的框架10，用于将辐 射束B引导到衬底W上的一个或更多个光学元件11被安装至所述框架10，该辐射束B通 过图案形成装置MA被形成图案。理想地，投影系统框架10可以被相对于图案形成装置MA 和衬底W精确地定位在光刻设备内，且所述一个或更多的光学元件11可以被相对于投影系 统框架10精确地定位，以至于将图案从图案形成装置MA精确地转移到衬底W上。然而，如 图2b所示，外力可以作用到投影系统框架10上，导致了框架的变形。由于这样的变形，被 投影到衬底W上的辐射束可能在从其期望的目标位置略微移位的位置被投影到衬底上。或者说，被投影系统投影的辐射束可以从期望的辐射路径偏离。虽然如图加和2b所示，投影 系统框架10的变形可能导致辐射束的平移，但是投影系统框架的变形可能可替代地或另 外地导致投影束从其期望的位置的另外的偏离。这可能导致衬底处的辐射波前与形成衬底 上的期望图案所需要的辐射波前的偏离，导致了例如聚焦误差或对比度误差。应当理解，这一问题可以例如通过增加投影系统框架10的刚度来缓解，使得作用 到投影系统上的外力导致框架10的变形较小，并且因此导致通过投影系统投影的辐射束 的偏离较小。然而，这可能导致投影系统的重量和/或体积的增加，这可能是不被期望的。由投影系统框架10的变形引起的通过投影系统投影的投影辐射束的位置的偏离 的特殊问题是，在制造期间(即在将辐射束投影到衬底上用于形成器件时)难以直接测量 投影辐射束的偏离。因此，根据本发明的一个实施例，诸如在图3中示意性地显示的系统被提供。如图 所示，投影系统的框架10设置有传感器系统20，该传感器系统20测量下文进一步讨论的 至少一个参数，所述参数涉及框架10的物理变形，该物理变形是在通过图案形成装置MA形 成图案的辐射束B被投影到衬底W上时通过作用到框架上的外力产生的。设置了控制系统 30，该控制系统30根据来自传感器系统20的测量数据来确定辐射束B由框架10的变形引 起的从其预期位置的偏离。例如被投影到衬底W上的辐射束B的控制系统30所确定的预期的偏离，可以用于 改善由所述变形引起的偏离的作用。例如，如在下文更详细地说明的，可以基于辐射束B的预期的偏离来进行一个或 更多的校正。这些校正补偿辐射束B从预期位置的期望的偏离，使得辐射束B被更加精确 地投影到衬底W的期望的位置上。可替代地或另外地，可以记录预期的偏离。这可能提供数据，所述数据即使在没有 采用补偿预期偏离的步骤的情况下也是有用的。例如，通过监控由控制系统30确定的预期 偏离，当预期偏离在可接受的限度内时，投影系统的操作可以继续，但是如果预期偏离超过 所述限度，所述投影系统的操作可以被中止。同理，监控预期偏离可以用于安排投影系统的 维护操作，例如用于在预期偏离超过容忍程度之前对系统进行校正。类似地，监控投影束B 的位置从衬底W上的其期望的目标位置的预期偏离可以被对于每一衬底和/或形成在衬底 上的每一器件进行比对，使得器件的形成品质可以被分级。控制系统30可以包括模型31，例如表示投影系统的数学模型。具体地，模型31可 以将由传感器系统20测量的参数与框架10的变形相关联。进而，模型31可以将框架10 的变形与由投影系统投影的辐射束B的预期偏离相关联。因此，控制系统30可以使用处理 器32和模型31，以便基于来自传感器系统20的测量数据来确定由投影系统投影的辐射束 B的预期偏离。处理器32之后可以以期望的方式做出响应，例如采取补偿预期偏离所需要 的步骤，如在下文更详细地说明的。可替代地或另外地，控制系统30可以包括包含校准数据的存储器33。所述校准数 据可以直接地将来自传感器系统20的测量数据与被投影系统投影的辐射束B的预期偏离 相关联。例如，储存在存储器33中的校准数据可以通过在例如器件制造中使用投影系统 之前进行一系列的测试来产生。因此，一系列外力可以施加至投影系统。对于每一加载条件，可以由传感器系统来进行测量且记录所述测量值。同时，可以对由投影系统投影的辐射 束B的偏离进行直接测量。该数据之后可以用作校准数据。应当理解，控制系统30内的处理器32可以配置成使得处理器32可以在校准数据 组之间进行插值计算。这可以减少可能需要被储存在存储器33中的校准数据的量。这样 的布置可以比上文讨论的包括模型31的系统更快地操作。然而，确定辐射束B的预期偏离 的精度可能受例如储存在存储器33中的校准数据的量的限制。在投影系统的特定的实施例中，诸如在图3中显示的，传感器系统20可以包括安 装至投影系统的框架10的一个或更多的加速度计21。一个或更多的加速度计21可以配置成测量投影系统的框架10在例如所有的6个 自由度上的加速度。然而，应当理解，为了改善投影系统的性能，这可能不是必须的。因此， 一个或更多的加速度计21可以测量框架10在更有限组的自由度上的加速度。还应当理解，配置一个或更多的加速度计21用于监控框架10的单个部分的加速 度可能是足够的。然而可替代地，可以通过配置一个或更多的加速度计21来改善确定被投 影系统投影的辐射束B的预期偏离的精度，使得框架10的多于一个的部分的加速度被独立 地监控。投影系统中的框架10的一个或更多的部分的被测量的加速度将与被施加至框架 10的外力相关联，并且因此与通过所述外力被引入到框架10中的变形相关联。因此，控制 系统30可以基于来自所述一个或更多的加速度计21的测量数据来确定被施加至投影系统 的外力。控制器30之后可以使用所述力数据来确定如上文所述的辐射束B的预期偏离。这 样的布置可能对于在光刻设备中使用的投影系统是尤其有利的，其中极紫外(EUV)辐射被 用于使得图案成像到衬底上。在这样的设备中，投影系统典型地被布置在被抽真空的腔中， 用于最小化在系统内EUV辐射束被气体的吸收。在这样的布置中，可以被施加至投影系统 的框架10的仅有的外力被通过安装点传递，投影系统通过该安装点被安装至光刻设备的 其余部分。例如，其它外力(诸如通过围绕投影系统的气体传递的声学扰动)可以被消除 或减少至不显著的水平。通过减少用于将外力传递至投影系统的可能的机构，可相对直接 明了地精确地确定施加到投影系统上的力，该力产生了被一个或更多的加速度计21测量 的加速度。因此，对辐射束B的预期偏离的精确确定可以基于来自一个或更多的加速度计 21的数据。可替代地或另外地，如图4所示，传感器系统20可以包括一个或更多的力传感器 22，所述力传感器22直接测量施加在投影系统的框架10和安装件15之间的力，通过所述 力，投影系统可以被安装至其将在其中被使用的设备上。例如，安装件15可以用于将投影系统安装至光刻设备内的参考框架16。具体地， 传感器系统20可以被布置成使得支撑投影系统的框架10的每一安装件15可以与力传感 器22相关联。这样的系统可以提供对于基本上所有的被施加至投影系统的外力或至少最 显著的力(即导致框架10的最大变形的那些力)进行直接测量。因此，根据这些测量，控 制系统30可以以相当大的精度确定被投影系统投影的辐射束B的预期偏离。应当理解，在一实施例中，力传感器22可以是安装件15的组成部分。尤其是，这 可以是安装件15包括致动器的情形，该致动器可以用于调整投影系统的位置。在这样的布 置中，力传感器22可以在任何情形中被提供，用于控制致动器。可替代地或另外地，可以使用与安装件15不成一体的力传感器。可替代地或另外地，如图5所示，传感器系统20可以包括安装至投影系统的框架 10的一个或更多的应变计23。应当理解，这样的应变计23可以直接测量框架10的变形， 从而允许控制系统30确定由投影系统投影的辐射束B的预期偏离。除了使用传统已知的 应变计之外或替代使用传统已知的应变计，压电材料的部分可以安装在投影系统的框架10 中或安装至投影系统的框架10，且用于测量框架的应变。可替代地或另外地，如图6所示，传感器系统20可以包括一个或更多的传感器组 24 (诸如干涉仪)，其被布置成精确测量投影系统的框架10的两个部分之间的间隔。这样 的传感器组M可以提供对投影系统的整体变形的精确测量，从而允许确定由于变形所造 成的由投影系统投影的辐射束B的预期偏离。应当理解，上述传感器的任何组合可以被结合在一起，用于形成传感器系统20。同 理，可以使用其它的传感器用于提供对替代的或另外的参数的测量，所述参数与投影系统 的框架10的变形相关联。如上文所述，可以布置控制系统30以便使用辐射束B从其期望位置的预期偏离， 根据传感器系统数据确定该预期偏离以便补偿所述偏离。例如，如图3所示，投影系统可以包括一个或更多的致动器41，所述致动器41配置 成控制被用于校正辐射束B的光学元件11中的至少一个的位置。应当理解，通过调整光学 元件11中的至少一个的位置，由投影系统投影的辐射束B的位置可以随之被调整。因此， 控制系统30可以控制致动器系统41中的至少一个，以便调整光学元件11中的至少一个的 位置，使得所导致的由投影系统投影的辐射束B的移动补偿由框架10的变形引起的辐射束 B的预期偏离。因此，辐射束B可以被更精确地投影到期望的目标上，诸如衬底W上的期望 位置上。可替代地或另外地，投影系统相对于它所被安装至的设备(诸如光刻设备)的位 置可以通过致动器系统42来控制，如图7所示。因此，控制系统30可以被布置用于控制致 动器系统42，使得投影系统的总体位置被移动。所述移动使得它补偿了由投影系统投影的 辐射束B的预期偏离。因此，辐射束B可以被更精确地投影到期望目标上，诸如衬底W的一 部分上。如上所述，用于控制投影系统的位置的致动器系统42中的致动器可以与用于支撑 投影系统的安装件一体形成。可替代地，投影系统可以被安装至所述系统，该系统通过兼容 的安装件来支撑它，可以设置独立的致动器用于控制投影系统的位置。可替代地或另外地，如图8所示，投影系统的框架10可以包括致动器系统43，该 致动器系统43配置成引起投影系统的框架10的受控制的变形。例如，致动器系统43可以 配置成提供在框架10的两个部分之间的力，使得框架10以受控制的方式变形。因此，控制 系统30可以被配置用于确定所需要的变形，该需要的变形可以被致动器系统43引起，该致 动器系统43将导致由投影系统投影的辐射束B的移动，该移动补偿了辐射束B的预期的偏 离。所述移动可以基于由传感器系统20提供的数据进行确定。因此，通过使用致动器系统 43来提供对投影系统的框架10的受控制的变形，辐射束B可以被更精确地投影到预期的目 标上。如上所述，本发明的实施例中的投影系统可以用在光刻设备中。在这样的光刻设 备内，支撑件MT可以被设置以支撑图案形成装置MA，该图案形成装置MA赋予图案给辐射束B。辐射束B之后可以通过使用根据本发明的实施例的投影系统而被投影到保持在衬底台 WT上的衬底W上。在这样的布置中，控制系统30可以可替代地或另外地配置成控制致动器系统PM， 该致动器系统PM控制图案形成装置MA的位置，用于补偿被投影到衬底上的辐射束B的预 期偏离。具体地，图案形成装置MA相对于入射到其上的辐射束B的移动可以调整图案在辐 射束的横截面内的位置。控制系统30可能因此调整图案形成装置PM的位置，使得尽管辐 射束B可以不在精确的期望的位置处被投影到衬底W上，被投影到衬底上的图案被相对于 衬底上的其期望位置更精确地定位。可替代地或另外地，控制系统30可以被布置以控制致动器系统PW，该致动器系统 PW被设置以控制衬底W的位置用于补偿由投影系统投影到衬底W上的辐射束B的预期偏 离。因此，虽然辐射束B可以从相对于投影系统的其期望位置偏离，但是它被相对于衬底W 上的其期望位置更精确地定位。应当理解，控制系统30可以被配置以使用上述的布置的任何组合，用于补偿辐射 束B的预期偏离，该预期偏离被基于来自传感器系统20的测量确定。尽管在本文中可以做出具体的参考，将所述光刻设备用于制造IC，但应当理解这 里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如，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)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员应该理解的是，在 这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“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，例如以便产生多层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。尽管以上已经做出了具体的参考，在光学光刻术的情形中使用本发明的实施例， 但应该理解的是，本发明的实施例可以用于其他应用中，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印刷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 365、355、248、193、157 或 126nm 的波长或约 365、约 355、约 248、约 193、约 157 或约U6nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5-20nm范围内的波长)以及诸如 离子束或电子束等粒子束。在上下文允许的情况下，所述术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何 一种或它们的组合，包括折射式、反射式、磁性式、电磁式和静电式光学部件。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的实施例 可以以与上述不同的形式实现。例如，本发明的实施例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)。
以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在 不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对本发明进行修改。
权利要求
1.一种投影系统，配置成投影辐射束，所述投影系统包括框架，配置成支撑至少一个光学元件，所述光学元件用于引导所述辐射束的至少一部分；传感器系统，配置成测量至少一个参数，所述参数与在所述投影系统使用期间被施加 至所述框架的力产生的所述框架的物理变形相关联；和控制系统，配置成通过使用所述传感器系统的测量确定由所述投影系统投影的所述辐 射束的位置的预期偏离，所述预期偏离由所述框架的所述物理变形引起。
2.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述控制系统包括所述投影系统的模型，且 所述控制系统通过施加来自所述传感器系统的测量值至所述投影系统的所述模型和确定 所述模型的响应，来确定对于来自所述传感器系统的测量值的所述辐射束的位置的预期偏离。
3.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述控制系统包括校准数据，所述校准数据 将所述传感器系统的之前的测量值与相应的之前测量的所述辐射束的位置的偏离相关联； 和所述控制系统通过使用所述校准数据来确定对于来自所述传感器系统的测量值的所述 辐射束的位置的预期偏离。
4.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述传感器系统包括至少一个加速度计，所 述加速度计配置成测量所述投影系统的一部分的加速度。
5.根据权利要求4所述的投影系统，其中所述控制系统使用来自所述至少一个加速度 计的数据来产生被施加至所述投影系统的所述力的测量值，所述力将引起所述被测量的加 速度；和所述控制系统使用所述力的所述测量值来确定所述辐射束的位置的预期偏离。
6.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述投影系统包括至少一个安装点，所述安 装点配置成使得所述投影系统可以借助于所述至少一个安装点被安装在使用所述投影系 统的系统中；和所述传感器系统包括与所述至少一个安装点相关联的力传感器，所述力传感器配置成 测量通过所述安装点被施加至所述投影系统的力。
7.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述传感器系统包括安装至所述框架的至少 一个应变计。
8.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述传感器系统包括至少一个传感器，所述 传感器配置成测量所述框架的两个部分之间的间隔。
9.根据权利要求1所述的投影系统，还包括致动器系统，所述致动器系统配置成控制 被所述框架支撑的所述至少一个光学元件中的至少一个的位置；其中所述控制系统配置成使用所述致动器系统来调整所述至少一个光学元件的位置， 使得它补偿了由所述投影系统投影的辐射束的预期偏离，所述预期偏离由所述控制系统确 定。
10.根据权利要求1所述的投影系统，还包括致动器系统，所述致动器系统配置成控制 所述框架相对于所述投影系统能够被安装至的系统的位置；其中，所述控制系统配置成使用所述致动器系统来调整所述框架的位置，使得它补偿 了由所述投影系统投影的辐射束的预期偏离，所述预期偏离由所述控制系统确定。
11.根据权利要求1所述的投影系统，还包括致动器系统，所述致动器系统配置成引起所述框架的受控制的变形；其中所述控制系统配置成使用所述致动器系统来引起所述框架的受控制的变形，使得 它补偿由所述投影系统投影的辐射束的预期偏离，所述预期偏离由所述控制系统确定。
12.—种光刻设备，所述光刻设备包括支撑件，被构造以支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在辐射束的横截面中将 图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束；衬底台，被构造以保持衬底；和根据权利要求1所述的投影系统，被配置以将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的 目标部分上。
13.根据权利要求12所述的光刻设备，还包括致动器系统，所述致动器系统配置成控 制被所述支撑件支撑的所述图案形成装置的位置；其中所述控制系统配置成使用所述致动器系统来调整所述图案形成装置的位置，使得 它补偿由所述投影系统投影的辐射束的预期偏离，所述预期偏离由所述控制系统确定。
14.根据权利要求12所述的光刻设备，还包括致动器系统，所述致动器系统配置成控 制保持在所述衬底台上的衬底的位置；其中，所述控制系统配置成使用所述致动器系统来调整所述衬底的位置，使得它补偿 由所述投影系统投影的辐射束的预期偏离，所述预期偏离由所述控制系统确定。
15.根据权利要求12所述的光刻设备，还包括存储器，所述存储器配置成储存对应于 被投影到衬底上的所述辐射束的位置的预期偏离的数据，所述预期偏离由所述控制系统确 定。
16.一种将辐射束投影到目标上的方法，所述方法包括步骤使用被框架支撑的至少一个光学元件引导所述辐射束；测量至少一个参数，所述参数与在将所述辐射束投影到所述目标上时由施加至所述框 架的力所产生的所述框架的物理变形相关联；和通过使用所述被测量的至少一个参数确定所述辐射束的位置的预期偏离，所述预期偏 离由所述框架的物理变形引起。
17.一种器件制造方法，所述器件制造方法包括通过使用根据权利要求16所述的方法 将图案化的辐射束投影到衬底上的步骤。
全文摘要
提供了一种投影系统(PS)，该投影系统包括传感器系统(20)，所述传感器系统(20)测量至少一个参数，所述参数与在所述投影系统(PS)内支撑光学元件(11)的框架(10)的物理变形相关联；和控制系统(30)，所述控制系统(30)基于来自所述传感器系统(20)的测量来确定由所述投影系统(PS)投影的所述辐射束的位置的预期偏离，所述预期偏离由所述框架(10)的物理变形引起。
文档编号G03F7/20GK102124412SQ200980131874
公开日2011年7月13日 申请日期2009年7月13日 优先权日2008年8月18日
发明者A·考沃埃特斯, H·巴特勒, M·奥登耐蒙斯, M·范德威吉斯特, R·吐圣恩, R·德琼 申请人:Asml荷兰有限公司