专利名称：光刻构图装置的保险机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及光刻系统，特别是，光刻构图装置的保险机构。
背景技术：
这里使用的术语“构图装置”应广义地理解为能够给入射的辐射光束赋予带图案的截面的任何结构或区域，其中所述图案与要在基底的靶部上形成的图案一致；本文中也使用术语“光阀”。应该明白，在构图装置上“显示的”图案与最后传送到如基底或其层上(例如采用了前偏置部件，光学邻近修正部件，相位和/或偏振改变技术，和/或多次曝光技术之处)的图案有很大不同。
一般地，所述图案与在靶部中形成的器件的特定功能层相应，如集成电路或者其它器件(如下文)。构图装置可以是反射型和/或透射型。这种构图装置的实例包括掩模掩模的概念在光刻中是公知的，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。这种掩模在辐射光束中的布置使入射到掩模上的辐射根据掩模上的图案选择性的透射(在透射掩模的情况下)或者反射(在反射掩模的情况下)。在使用掩模的情况下，支撑结构一般是一个掩模台，它能够保证掩模在入射辐射光束中保持理想的位置，并且如果需要该台可以相对光束移动。
可编程反射镜阵列这种设备的一个例子是具有粘弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置的基板原理是(例如)反射表面的已寻址区域将入射光反射为衍射光，而未寻址区域将入射光反射为非衍射光。用一个适当的滤光器，从反射的光束中过滤出所述非衍射光，只保留衍射光；按照这种方式，光束根据矩阵可寻址表面的寻址图案而产生图案。可编程反射镜阵列的另一实施例利用微小反射镜的矩阵排列，通过施加适当的局部电场，或者通过使用压电致动器装置，使得每个反射镜能够独立地关于一轴倾斜。再者，反射镜是矩阵可寻址的，由此已定址的反射镜以与未定址的反射镜不同的方向将入射的辐射光束反射；按照这种方式，根据矩阵可寻址反射镜的定址图案对反射光束进行构图。可以用适当的电子装置进行该所需的矩阵寻址。在上述两种理想情况中，构图装置可包括一个或者多个可编程反射镜阵列。这里所述的反射镜阵列的更多信息可以从，例如，美国专利US5,296,891和美国专利US5,523,193、PCT专利申请WO 98/38597和WO 98/33096中获得，这些文献在这里引入作为参照。在可编程反射镜阵列的情况中，所述支撑结构可以是框架或者工作台，例如，所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的；以及可编程LCD阵列例如由美国专利US 5,229,872给出的这种结构，在这里引入作为参照。如上所述，在这种情况下支撑结构可以是框架或者工作台，例如，所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的。
为简单起见，本文的其余部分，在一定的情况下，将具体以掩模和掩模台为例；然而，在该例中所讨论的一般原理适用于上述整个范围内。
光刻装置可以用于在表面(如基底的靶部)形成理想的图案。光刻投射装置可以用于，例如，集成电路(IC)的制造。在这种情况下，构图装置可产生对应于每一层IC的电路图案，该图案可以成像在已涂敷辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底(硅片或其它半导体材料)的靶部上(例如包括一个或者多个管芯(die)和/或其部分)。
通常，单一的晶片包含相邻靶部构成的整个矩阵或网格，该相邻靶部由投射系统(逐个)相继辐射。目前，由掩模台上的掩模构图的装置中，有两种不同类型的机器。一类光刻投射装置，通过一次曝光靶部上的全部掩模图案来辐射每一个靶部；这种装置通常称作晶片步进器另一种装置--通常称作步进扫描装置--通过在给定参考方向的投射光束下(“扫描”方向)依次扫描掩模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台来辐射每一靶部；一般来说，投射系统有一个放大系数M(通常＜1)，因此对基底台的扫描速度V是对掩模台扫描速度的M倍。扫描类型装置中的投射光束具有沿扫描方向缝宽的细缝形式。如这里描述的关于光刻装置的更多信息可以从，例如，美国专利US6,046,792中获得，该文献这里作为参考引入。
在使用光刻投射装置的制造过程中，(例如在掩模中的)图案成像在至少部分由一层辐射敏感材料(抗蚀剂)覆盖的基底上。在这种成像步骤之前，需要对基底进行各种处理，如打底、涂敷抗蚀剂和/或弱烘烤。在曝光后，对基底进行其它的处理，如曝光后烘烤(PEB)、显影、强烘烤和/或成像特征的测量/检查。
以这一系列工艺为基础，对(例如IC)器件的单层形成图案。例如，这些转换过程使抗蚀剂的图案层形成在基底上。随后，进行一种或多种图案处理，如沉积、蚀刻、离子注入(掺杂)、镀金属、氧化、化学—机械抛光等这些为了形成，调制，或完成一单层所需的所有处理。如果需要多层，那么需要对每一新层重复全部步骤或者其变化。
最后，器件阵列呈现在基底(晶片)上。然后采用例如切割或者锯断的技术将这些器件彼此分开，单个器件可以安装在载体上，与管脚等连接。关于这些步骤的进一步信息可从，例如，Peter van Zant的“微型集成电路片制造半导体加工实践入门(Microchip FabricationA Practical Guide to SemiconductorProcessing)”一书(第三版，McGraw Hill Publishing Co.，1997，ISBN 0-07-067250-4)中获得。
为了简单起见，投射系统在下文称为“透镜”；可是，该术语应广义地解释为包含各种类型的投射系统，包括折射光学装置，反射光学装置，和反折射系统。辐射系统还可以包括根据这些设计类型中任一设计的操作的部件，该操作部件用于引导、成形或者控制辐射的投射光束，这种部件在下文还可成组地或者单独地称作“透镜”。另外，光刻装置可以具有两个或者多个基底台(和/或两个或者多个掩模台)。在这种“多级式”器件中，可以并行使用附加台，即可以在一个或者多个台上进行准备步骤，而在一个或者多个其它台上曝光。例如在美国专利US5,969,441和WO98/40791中描述的二级光刻装置，这里作为参考引入。
在已知的光刻装置中，构图装置由支撑结构来支撑。该支撑结构配有连接器，用于相对于支撑结构恰当地安装该构图装置。
该构图装置既能支撑在支撑结构的顶部也能支撑在支撑结构的底部。这两种情况下，需要尽可能防止在连接器出现故障时构图装置相对于支撑结构的移动。在构图装置的平面上构图装置相对于连接器的移动会导致该构图装置和/或连接器或支撑结构的其它部分的刮擦或其它损伤。此外，还可能产生污染光刻装置内部或引起损害的粉尘。构图装置从支撑结构上掉落到光刻装置中，很可能造成构图装置和光刻装置中的重要部件的严重损坏。
发明内容
本发明的原理，如这里具体揭示和概括描述的，提供一具有保险机构构图装置的光刻装置，该装置更好地防护相对于支撑结构安置构图装置的连接器出现故障时所引起的损害。在一个实施例中，该装置包括照明系统，用以提供辐射光束；支撑结构，用以支撑赋予辐射光束以带图案截面的构图装置；基底支架，用以支撑具有一组靶部的一个基底；投射系统，用以将图案化的光束投射到基底的靶部；连接器，用以相对于支撑结构连接构图装置，和为连接器出现故障时减少构图装置的失控位移而设置的保险机构。
为了清楚，现在将定义直角坐标系以理解本发明所需描述各个方向和平面。构图装置的平面定义为x-y-平面，垂直于该平面的方向定位为z-方向。通常，构图装置的平面(x-y-平面)是基本上水平的，以及由此z-方向(垂直于构图装置的平面)，是完全垂直的，即重力的方向。然而，包括x-y-平面和z-方向的直角坐标系相对于重力方向也可以具有不同的定向，这取决于构图装置的定向。
根据本发明的光刻投射装置，当支撑结构和构图装置之间的连接断裂时，保险机构可以靠物理保持构图装置来减小由于连接器故障所引起的该构图装置的失控移动。
通常光刻装置的操作工序包括一个投射阶段，其中该投射系统是有源的。在投射阶段中曝光基底，如晶片。在投射阶段中，支撑结构支撑该构图装置。
光刻装置的操作工序还包括一个更换阶段。在更换阶段中将构图装置更换。在更换阶段中，定位系统为构图装置相对于支撑结构定位该构图装置。该定位系统包括支撑构图装置的中间掩模版载体。该定位能够通过不同的方法进行，例如通过测量和控制或通过机械连接。完成相对于构图装置的支撑结构定位该构图装置后，该构图装置的支撑结构替代中间掩模版载体支撑该构图装置。连接器相对支撑结构安置构图装置和中间掩模版载体从支撑结构移开。
优选地，万一连接器故障，至少在投射阶段中该保险机构能够保持住该构图装置，因为在投射阶段中，连接故障的结果的可能性最大。
在有利的实施例中，保险机构包括一个或多个X-止动器和一个或多个Y-止动器。当连接器出现故障时该X-止动器和Y-止动器一起减小该构图装置平面中构图装置相对于支撑结构的任何大的移动。该保险机构还包括一个或多个Z-止动器，万一连接器出现故障的时候可以减小构图装置在构图装置平面外相对支撑结构沿一方向的大的位移。一个或多个所述X-止动器，一个或多个所述Y-止动器和/或一个或多个所述Z-止动器可以移动以使得在更换阶段中移动构图装置，这对将构图装置定位在支撑结构的上面以及从支撑结构上移动构图装置是必要的。优选地，如果需要，可移动止动器也允许定位系统移动。
在该实施例中，该构图装置将保持至少三个平移自由度，以及可能全部的六个自由度。
在X-，Y-以及Z-方向具有分别定位的至少三个止动器，这样当连接器出现故障的时候可以限制该构图装置在所有自由度中的移动。由此，万一连接器出现故障，限制该构图装置在该装置的一已知范围内，这样在连接器出现故障后能够轻易地恢复该构图装置。
优选地，在该光刻投射装置的正常操作中该止动器没有与该构图装置物理连接这样可以避免由保险机构引起的构图装置的变形。由此，可以避免构图装置上的疲劳负载，而且投射的图像更加准确。此外，通过使止动器与构图装置之间形成一定距离，可以避免构图装置过于束缚。已经发现每个止动器与构图装置(在正常位置)之间的距离是1-3mm时效果较好。
优选地，该X-止动器和该Y-止动器连接在支撑结构上。这样是有利的，因为这样，当构图装置相对该投射系统进行其移动时，这些止动器与该构图装置一起移动，这样当支撑结构移动该构图装置时止动器与构图装置之间可以保持最佳的距离。
可以想到，一个或多个X-止动器和一个或多个Y-止动器集成为一个或多个X-Y-止动器，以阻止构图装置在X-Y-平面上的移动。例如可以通过穿过连接在构图装置上的一个或多个支架上的孔的销来获得。
在优选实施例中，保险机构具有安全模式和暂停模式，该保险机构在安全模式下保护该光刻装置和构图装置免遭由构图装置在相对支撑结构失控位移所引起的损害，该位移投射阶段中至少是由于连接器的故障所引起的。在该有利的实施例中，该保险构件适合在更换阶段中通过定位系统进行定位移动来操作。
该实施例特别有利因为它提供的光刻装置中的构图装置没有相对于支撑结构安装构图装置的连接器故障时的危险，该装置不会增加投射系统的空闲时间。
优选，该保险机构包括弹性元件和保持元件，该弹性元件连接到支撑结构或投射系统上，且保持元件连接在该弹性元件上。
优选，该保险机构包括至少三个弹性元件，每一个分别带有一个保持元件。
在优选实施例中，弹性元件是板簧，保持元件连接其上。在安全模式下，弹簧的片沿Z-方向延伸(基本上垂直于构图装置的平面)远离支撑结构或投射系统。该实施例提供了一经济可靠的设计。
在另一个实施例中，弹性元件是由弹簧安装的销，基本沿着X-Y-平面(也就是构图装置的平面)设置，并且可以沿其纵轴在该X-Y-平面内移动。这样的销优选具有一斜面，它适合和定位装置最好是中间掩模版载体接合。当该中间掩模版载体沿Z-方向朝支撑结构移动时，它将这些销推到一边，使之处于暂停模式，这样构图装置就能够通过了。当该中间掩模版载体释放该销时就重新处于其安全模式。在该另一实施例中，保持元件可以是弹性元件整体的一部分。
在又一个实施例中，保持元件由专用致动器来致动。
可以想到，当需要一个或多个X-止动器和/或一个或多个Y-止动器是可以移动的时候，其设计与上述可移动的Z-止动器的设计一致。
在优选实施例中，该定位系统包括中间掩模版载体。该中间掩模版载体在放置构图装置到支撑结构上的过程中将构图装置带到该支撑结构上。该中间掩模版载体也可以在将构图装置移去支撑结构的过程中将构图装置带离该支撑结构。在该优选实施中，中间掩模版载体具有接合装置，它和弹性元件接合并由此操作该保险机构。
根据本发明的另一方面，提供一器件制造方法包括提供一基底，至少部分由辐射敏感材料层覆盖，该基底具有靶部，使用辐射系统提供辐射投射光束，使用构图装置以赋予投射光束具有带图案的截面，由此形成图案化的光束，该构图装置由支撑结构支撑，投射该辐射的图案化光束到辐射敏感材料层的靶部上，使用连接器将定位的构图装置安装到支撑结构上，提供在出现连接器故障的时候用于保持构图装置的保险机构。
尽管本申请中具体地阐述了本发明的光刻装置用于制造IC，但是可以明了的是，这样的装置还具有许多可能的实施方式。例如，它可以用于制造集成光学系统，磁畴存储器，液晶显示板，薄膜磁头等的引导和检测图案。熟练的技术人员将理解，在这些可替换的用途范围内，任何术语“中间掩模版”，“晶片”或“管芯”在本文中的使用应认为分别可以由更普遍的术语“掩模”，“基底”和“靶部”来替代。
在本文件中，术语“辐射”和“光束”用以包含所有类型的电磁辐射，包括紫外线辐射UV)(例如具有波长为365，248，193，157或126nm)和远紫外辐射(EUV)(例如具有波长范围5-20nm)，和粒子光束，如离子光束或中子光束。
现在将仅仅通过实例，参照以下相应的示意性附图描述
具体实施例方式图1和1A示意性描述本发明一实施例的的光刻投射装置；图2A，2B描述了根据本发明光刻装置一有利实施例中光刻投射装置相关部件的概略图；图3A，3B，3C描述了本发明光刻装置一有利实施例中的保险系统操作的概略图；图4描述了根据图3A-3C实施例的另一个实施例。
在图中，相应附图标记表示相应部件。
光刻投射装置图1示意性描述本发明一具体实施例的的光刻投射装置。该装置包括辐射系统EX，IL用于提供辐射投射光束PB(例如UV辐射如由工作波长为248nm，193nm或157nm的受激准分子激光器产生的UV辐射)。在该具体的例子中，该辐射系统还包括辐射源SA；第一载物台MT(掩模台，掩模支架)设有用于保持掩模MA(例如中间掩模版)的掩模支架，并连接于用于将该掩模相对于物体PL精确定位的第一定位装置PM；第二载物台WT(基底工作台，基底支架)设有用于保持基底W(例如涂敷抗蚀剂的硅晶片)的基底支架，并连接于用于将基底相对于物体PL精确定位的第二定位装置PW以及用以相对透镜PL准确定位基底和/或基底工作台的测量结构IF(如干涉测量技术)；和投射系统(“透镜”)PL(如石英和/或CaF2透镜系统或包括由这些材料支撑的透镜元件的反折射系统或反射镜系统)用于将掩模MA的辐射部分成像在基底W的靶部C(例如包括一个或多个管芯(die))上。
如这里所描述的，该装置是透射型(如具有透射掩模)。然而，通常，还可以是反射型，例如(带有反射掩模)。另外，该装置也可以使用其它类型的构图机构，如上述的可编程反射镜阵列。
光源LA(如汞灯，受激准分子激光器，电子枪，等离子体激光产生源或放电等离子体源，或提供在存储环或同步加速器中电子光束路径附近的波动器)产生辐射光束。该光束在直接馈入照明系统(照明器)IL或在横截调制结构或区域后馈入照明系统(照明器)IL中。例如，光束输送系统BD可以包括适当的定向镜和/或光束扩展器。该照明器IL包括调整结构或AM区域用于设定光束强度分布的外和/或内径向量(通常分别称为s-外和s-内)，这样会影响投射光束在，例如，基底上的辐射能量的角度分布。此外，该装置通常还包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。按照这种方式，照射到掩模MA上的光束PB在其截面具有理想的均匀性和强度分布。
应该注意图1中的辐射源LA可以置于光刻投射装置的壳体中(例如当源是汞灯时经常是这种情况)，但也可以远离光刻投射装置，其产生的辐射光束被(如通过适当的定向反射镜的帮助)引导至该装置中；该后面的方案通常是当光源LA是受激准分子激光器的情况。本发明和权利要求包含这两种方案。
光束PB然后与保持在掩模台MT上的掩模MA相交。在横穿掩模MA后(或者，通过掩模选择性反射后)，光束PB通过透镜PL，该透镜将光束PB聚焦在基底W的靶部C上。在第二定位装置(和干涉测量装置IF)的辅助下，基底台WT可以精确地移动，例如在光束PB的光路中定位不同的靶部C。
类似的，例如在从掩模库中机械获得掩模MA后或在扫描期间，可以使用第一定位装置将掩模MA相对光束PB的光路进行精确定位。一般地，用图1中未明确显示的长冲程模块(粗略定位)和短冲程模块(精确定位)，实现载物台MT、WT的移动。然而，在晶片步进器中(与步进扫描装置相对)，掩模台MT可仅与短冲程致动器连接，或者被固定。掩模MA和基底W可以利用掩模定位记号M1、M2及基底定位记号P1，P2定位。
所描述的装置可以按照各种不同模式使用，例如步进模式掩模台MT基本保持不动，并且一次(即单“闪”)将整个掩模图像投射到靶部C上。然后基底台WT沿x和/或y方向移动，以使光束PB能够照射不同的靶部C；以及扫描模式基本为相同的情况，除了给出的目标部分C不以单次“闪光”曝光。取而代之的是，掩模台MT沿给定的方向(所谓的“扫描方向，例如y方向”)以速度v移动，以使投射光束PB扫描整个掩模图像；同时，基底台WT沿相同或者相反的方向以速度V＝Mv同时移动，其中M是透镜PL的放大率(通常M＝1/4或1/5)。在这种方式中，可以曝光相当大的靶部C，而没有牺牲分辨率。
其它模式掩模台MT基本稳定地保持可编程构图装置，在赋予投射光束的图案投射到靶部C上的过程中移动或扫描该基底工作台WT。在这种模式下，通常使用脉冲辐射源并且在每次移动基底工作台WT后或在扫描当中连续辐射脉冲之间根据需要更新该可编程构图装置。这种操作模式能够容易地应用于使用可编程构图装置，例如上述的可编程反射镜阵列型的无掩模光刻中。
可以组合和/或变化使用上述各种用途的模式，也可以使用整个不同的用途模式。
实施例图2A，2B示出本发明光刻投射装置相关部件的概略图。如图2A，2B中所示，基准坐标系，包括x，y，z方向。可以看出，x-y-平面在构图装置的平面中(在掩模或中间掩模版1的情况下)，z是垂直于该平面的方向。
在图2A，2B和3A-3C的实施例中，使用的构图装置是中间掩模版1。该中间掩模版1可以是反射型也可以是透射型。在图3A，3B，3C的实施例中，在中间掩模版1的周围提供至少三个定位的支架2。然而能够想到也可以采用其它措施，使得该中间掩模版1和机械部件相接触，例如在该中间掩模版1的表面或除了支架以外的其它接合面，例如框架上提供专用操作区。
支撑结构25用于承载中间掩模版1。该中间掩模版通过连接器装置21安装或固定在支撑结构25上。该连接器21可以是例如静电夹具或真空夹具。而且，该中间掩模版1还可以通过机械连接器，例如，使用支架2来结合到支撑结构上。这种机械连接器施力以将该中间掩模版1固定到支撑结构25上，或者使用具有与使用连接器连接的中间掩模版的部分形状互补的元件。在所述的实施例中，该中间掩模版1承载于支撑结构25的下面。然而，该中间掩模版1也可以承载于支撑结构25的顶部，例如在支撑结构内的凹部中。
在图2A，2B和图3A，3B，3C的实施例中，相关的光刻装置的操作周期包括将构图后的光束投射在基底靶部上的投射阶段。在投射阶段，中间掩模版1通过连接器固定在支撑结构25上。该光刻装置的操作周期还包括一个更换中间掩模版更换阶段，在这个阶段，定位系统将中间掩模版1相对于支撑结构25定位。而且在更换阶段，至少定位系统的一部分，例如中间掩模版载体，在该中间掩模版1定位后取出。
该定位系统包括中间掩模版载体10，它在更换阶段将中间掩模版1相对于支撑结构25移动和定位。
在图2A，2B的实施例中，保险机构包括4个x-定向止动结构或者说x-止动器55和四个y-定向止动结构或者说y-止动器56。该x-止动器55和该y-止动器56一起减小中间掩模版1在x-y-平面由于连接器21故障引起的失控位移。应该知道，可以使用不同数量的止动器。
已经发现，支撑结构25在x-y平面内的任何移动的过程中，如果连接器出现故障，该中间掩模版1不仅仅沿重力方向移动，而且也在x-y-平面中移动，尽管该x-y-平面是相对重力方向定位的。在x-y-平面中的位移取决于该中间掩模版1在x-y-平面中移动的速度和/或加速度(包括重力)。
由于连接器21的故障引起的中间掩模版1在x-y-平面内的失控位移需要减小，因为中间掩模版1相对于支撑结构25的移动会引起中间掩模版1和支撑结构25之间的滑动。这样会导致中间掩模版1和/或支撑结构25上的刮擦。在连接器21上的刮擦是特别不利的。而且，很可能产生的粉尘会污染该光刻装置内部的环境。
静电夹是用作连接器21很好的选择，由它将该中间掩模版1连接或者固定在支撑结构25上。然而这样的夹具对刮擦和粉尘特别地敏感。当使用真空夹作为连接器21时，刮擦和粉尘会在达到所需真空气压方面引起问题。而且，这样的夹具对不能达到夹具表面的平坦度敏感。这种缺陷是由连接器21的故障引起的。
在图2A，2B的实施例中，保险机构还包括三个z-定向止动结构或者说z-止动器57，它能够至少在投射阶段防止中间掩模版1在非中间掩模版1的平面的方向中相对支撑结构失控位移。
应该理解，沿重力方向的失控位移是不希望的，因为这将会导致中间掩模版1落在光刻装置中。这样会损害中间掩模版1并且很有可能会损害该光刻装置的部件。
当更换中间掩模版1时(如从支撑结构25取走第一个中间掩模版并换上第二个中间掩模版)，每个中间掩模版都相对支撑结构25移动。如果所有的止动器都相对于支撑结构25安装，那么当更换中间掩模版1时，该止动器也以该方式更换。因此，一些止动器是可以移动的，这样在更换阶段时它们可以在各中间掩模版的路径外移动。当然，该可移动的止动器是适于移动到中间掩模版载体10(或者定位系统的其它部分)的路径外，这样在更换阶段也可以处理该中间掩模版。该可移动的止动器能够由定位系统，或者由专用致动器来操作。
在该实施例中z-止动器57是可移动的，在安置中间掩模版1到支撑结构的过程中中间掩模版1沿z-方向安置在支撑结构25上，当从支撑结构移去中间掩模版1时中间掩模版1沿z-方向从支撑结构25中移去。然而可以想到，该中间掩模版1可以沿不同的方向安置在支撑结构上和/或从支撑结构上移开。在该情况下，其它止动器必须是可以移动的。
优选地，由所有止动器一起确定中间掩模版1正常位置周围的空间，这个空间比中间掩模版1开始正常操作时的空间略微大一点。这样，即使连接器出现故障，也能够以更换中间掩模版1一样的方式来使中间掩模版1恢复。出于这个目的，每个止动器与中间掩模版之间的距离在1-3mm适合。
通常，在光刻投射装置正常运行期间，这些止动器不和中间掩模版1物理接触比较有利。这是为了避免由保险机构引起的中间掩模版1的变形。这样，可以避免中间掩模版1的疲劳负载，以及投射的图像可以更加准确。而且，通过在止动器和中间掩模版1之间形成距离，可以避免中间掩模版1约束过多。同样为此，每个止动器与中间掩模版之间的距离为1-3mm比较合适。
在图3A，3B，3C的实施例中，元件58伸出穿入到连接到中间掩模版1上的支架2的孔4中。这些元件58一起用作组合x-y-止动器，至少在投射阶段防止由于连接器21故障引起的中间掩模版1在x-y平面的失控位移。。
而且在图3A，3B，3C中也示出了z-止动器的有利实施例。在该实施例中定位系统的一部分如中间掩模版载体10将保险机构从安全模式变换到暂停模式，然后再回到安全模式。
在安全模式下，保险机构置于假设当其没有被定位系统接合时的位置。该安全模式是保险机构为中间掩模版1和该光刻装置防止连接器故障提供安全的模式，以及当没有中间掩模版1在支撑结构25上或在支撑结构25附近时该保险机构的空闲状态。暂停模式是中间掩模版1有可能通过保险机构的模式。保险机构可以在中间掩模版1装到支撑结构25上或者从其上卸下时处于该位置。
在所示的实施例中，该保险机构通过中间掩模版载体10的移动来启动，为了将中间掩模版1相对于投射系统定位，以及将其装到支撑结构25上或者将其从支撑结构25上卸下，就必须将中间掩模版载体10以任何方式移动。这些移动包括在中间掩模版1借助连接器21安置在支撑结构上后撤下中间掩模版载体10。
这样，保险机构的启动和停止不需要投射系统的任何附加空闲时间。也消除了关于现在对专用致动器和控制系统的需求。因此，该附加的安全措施能够防止由于连接器的故障使中间掩模版1从支撑结构21脱离所引起的机械损害，且不会导致光刻装置所能实现的产量减少。
该实施例中的保险机构包括三个弹性元件51，每个提供一个保持元件52。在所述的实施例中，弹性元件51是板簧。作为更换阶段中相对于支撑结构25定位中间掩模版1的定位系统中一部分的中间掩模版载体10另外带有三个接合机构53。每个接合机构接合弹性元件或保持元件。
在更换阶段中，当朝支撑结构25移动中间掩模版载体10时，中间掩模版载体10接合弹性元件51，使之弯离或以其它方式移离中间掩模版1的路径。这样，保持元件52随着其定位的过程离开中间掩模版1的路径。在撤去中间掩模版载体10的过程中，该中间掩模版载体10释放该板簧。由此，带有保持元件52的弹性元件51又回到其安全模式，其中保持元件52位于中间掩模版1的下面。
在下一次更换阶段中，当中间掩模版1必须从支撑结构25卸下时，该中间掩模版载体10再次朝中间掩模版1移动。当该中间掩模版载体10接近中间掩模版1时，它使弹性元件51s弯曲离开，由此保持元件52s也向外移动(也就是说在中间掩模版1下面的区域之外)。当中间掩模版1借助中间掩模版载体10从支撑结构25除去时，由于保持元件52s随后不再在中间掩模版1的下面，中间掩模版1可以沿z-方向通过保持元件52s。
保险机构的操作通过图3A，3B，3C更好地说明。在图3A中该保险机构处于其安全模式下。没有力施加在弹性元件51上。在图3B的情况下，中间掩模版载体10靠近支撑结构25。该接合装置53接合弹性元件51并向外推它，这样中间掩模版1的各支架2都能够通过保持元件52。现在保险机构处于暂停模式。当撤去中间掩模版载体10时，如图3C所示，该保险机构再次呈现其安全模式。现在保持元件52位于每个支架2的下面。若连接器21出现故障，这些保持元件52一起通过在z-方向支撑住中间掩模版1而防止中间掩模版1落入到该装置中。
为了从支撑机构25中卸下中间掩模版1，反过来重复该步骤。
图4示出了根据图3A，3B，3C有利实施例的另一个实施例。在该实施例中，弹性元件是用弹簧安装的销60，基本上定位在x-y-平面(即构图装置的平面)，并且在x-y-平面内能够沿其纵轴移动。
销60最好具有一倾斜表面61，该表面适于和定位装置最好是中间掩模版载体10接合。当中间掩模版载体10沿z-方向朝投射系统移动时，它沿箭头F的方向将销60推到一边，使之处于其暂停模式，这样构图装置能够通过。当中间掩模版载体脱离销60时，中间掩模版载体重新呈现其安全模式。在该另一实施例中，该保持元件可以是弹性元件整体的一部分。
虽然上面已经描述了本发明的具体实施例，但可以理解的是，本发明能够以不同于上面所述的方式来实施。上述的实施例可以通过使用附图中所述的全部实体中的软件、固件和硬件的不同实施例来替代。
这样，描述并不在于限制本发明。对本发明的设置，操作和工作情况已经明白地加以了描述，这里本文还给出了相关水平的细节描述，文中实施例的变换和调整都是可能的。由此，前述细致地描述，在任何程度上，不意味着或倾向于以任何方式限制本发明，而本发明的范围由附加的权利要求所限定。
权利要求
1.光刻装置，包括照明系统，用以提供辐射光束；支撑结构，用以支撑给所述辐射光束的截面赋予图案的构图装置；基底支架，用以保持具有一些靶部的基底；投射系统，用以将所述图案化的光束投射到所述基底的靶部上；连接器，用以相对所述支撑结构连接所述构图装置；和保险机构，用于在所述连接器出现故障的情况下限制所述构图装置的位移。
2.如权利要求1所述的光刻投射装置，进一步包括定位系统，用以相对所述支撑结构定位所述构图装置，和光刻操作周期，包括投射阶段，其中当投射所述图案化的光束到基底的靶部上时，所述构图装置借助所述连接器连接在所述支撑结构上，和更换阶段，其中更换所述构图装置，所述定位系统相对所述支撑结构定位所述构图装置，以及在定位所述构图装置后撤去所述定位系统的至少一部分，其中所述保险机构设置成至少在投射阶段所述连接器出现故障的情况下限制所述构图装置。
3.如权利要求2所述的光刻投射装置，其中所述保险机构包括至少一个x-定向止动结构和至少一个y-定向止动结构，所述x-定向的止动结构和所述y-定向止动结构设置成在所述构图装置的xy平面中相对该支撑结构限制该构图装置，至少一个z-定向止动结构，所述z-定向止动结构设置成在所述构图装置xy平面之外的方向相对所述支撑结构限制所述构图装置，其中所述x-定向止动结构、y-定向止动结构、z-定向止动结构中的至少一个可以移动，以允许所述构图装置在更换阶段能够移动。
4.如权利要求3所述的光刻投射装置，其中所述保险机构包括至少三个x-定向止动结构，至少三个y-定向止动结构，和至少三个z-定向止动结构。
5.如权利要求3所述的光刻投射装置，其中该可移动止动器由所述定位系统操作。
6.如权利要求3所述的光刻投射装置，其中该可移动止动器由专用致动器操作。
7.如权利要求3所述的光刻投射装置，其中当该构图装置相对所述支撑结构位于其正常位置时，所述x-定向止动结构、y-定向止动结构、z-定向止动结构和所述构图装置之间的距离为1-3mm。
8.如权利要求3的光刻投射装置，其中所述x-定向止动结构和y-定向止动结构连接在所述支撑结构上。
9.如权利要求3所述的光刻投射装置，其中所述保险机构至少包括集成的xy-定向止动结构。
10.如权利要求2所述的光刻投射装置，其中设置所述定位系统，以使在更换阶段进行定位移动，该定位移动是将所述构图装置相对于支撑结构定位时所需要的，其中包括在所述构图装置已经定位后将至少一部分所述定位系统撤去其中所述保险机构配有安全模式和暂停模式并且设置所述保险机构以便在安全模式下当连接器出现故障时限制所述构图装置，和其中所述保险机构设置成在更换阶段通过所述定位系统的一个或多个定位移动来操作。
11.如权利要求10所述的光刻投射装置，其中所述保险机构包括弹性元件和保持元件，该弹性元件连接在所述支撑结构和所述投射系统中的至步一个上，以及该保持元件连接在该弹性元件上。
12.如权利要求11所述的光刻投射装置，其中该弹性元件是板簧。
13.如权利要求11所述的光刻投射装置，其中该弹性元件是由弹簧安装的销
14.如权利要求10所述的光刻投射装置，其中所述定位系统包括用于操作所述保险机构的中间掩模版载体。
15.如权利要求10所述的光刻投射装置，其中操作所述保险机构的所述定位系统的部件包括一个适合接合所述保险机构的接合面。
16.如权利要求11所述的光刻投射装置，其中所述保险机构包括三个弹性元件，每个弹性元件装有一个保持元件。
17.一种器件制造方法，包括提供具有一些靶部的基底；使用照明系统提供辐射光束；使用构图装置给所述辐射光束的截面赋予图案，所述构图装置由支撑结构支撑；使用连接器将所述定位后的构图装置固定到该支撑结构上；提供保险机构，该机构用于在所述连接器出现故障的情况下限制所述构图装置；和通过投射系统将所述图案化的辐射光束投射到所述至少一个基底的靶部上。
18.如权利要求1所述的器件制造方法，进一步包括通过使用定位系统相对所述支撑结构定位所述构图装置，和提供光刻操作周期，包括投射阶段，其中当投射所述图案化的光束到基底的靶部上时，所述构图装置借助所述连接器固定在所述支撑结构上，和更换阶段，在该阶段更换所述构图装置，所述定位系统相对所述支撑结构定位所述构图装置，以及在定位所述构图装置后至少撤去所述定位系统的一部分，其中所述保险机构设置成至少在投射阶段所述连接器出现故障的情况下限制所述构图装置。
19.如权利要求18所述的器件制造方法，进一步包括提供具有至少一个x-定向止动结构和至少一个y-定向止动结构的所述保险机构，所述x-定向的止动结构和所述y-定向止动结构设置成在所述构图装置的xy平面中相对该支撑结构限制该构图装置，提供具有至少一个z-定向止动结构的保险机构，所述z-定向止动结构设置成沿所述构图装置xy平面之外的方向相对所述支撑结构限制所述构图装置，其中所述x-定向止动结构、y-定向止动结构、z-定向止动结构中的至少一个可以移动，以允许所述构图装置在更换阶段能够移动。
20.如权利要求19所述的器件制造方法，其中所述保险机构包括至少三个x-定向止动结构、至少三个y-定向止动结构和至少三个z-定向止动结构。
21.如权利要求19所述的器件制造方法，其中该可移动止动器由所述定位系统操作。
22.如权利要求19所述的器件制造方法，其中该可移动止动器由专用致动器操作。
23.如权利要求19所述的器件制造方法，其中当该构图装置相对所述支撑结构位于其正常位置时，所述x-定向止动结构、y-定向止动结构、z-定向止动结构和所述构图装置之间的距离为1-3mm。
24.如权利要求19所述的器件制造方法，其中所述x-定向止动结构和y-定向止动结构连接在所述支撑结构上。
25.如权利要求19所述的器件制造方法，其中所述保险机构至少包括集成的xy-定向止动结构。
26.如权利要求18所述的器件制造方法，进一步包括在更换阶段中，由所述定位机构进行定位移动，该定位移动是将所述构图装置相对于支撑结构定位时所需要的，其中包括在所述构图装置已经定位后将至少一部分所述定位系统撤去。使所述保险机构具有安全模式和暂停模式，从而保险机构设置成在安全模式下连接器出现故障的情况时限制所述构图装置，和在更换阶段中，通过所述定位系统的一个或多个定位移动来操作所述保险机构。
27.如权利要求26所述的器件制造方法，其中所述保险机构包括弹性元件和保持元件，该弹性元件连接在所述支撑结构和所述投射系统中的至少一个上，以及该保持元件连接在该弹性元件上。
28.如权利要求27所述的器件制造方法，其中该弹性元件是板簧。
29.如权利要求27所述的器件制造方法，其中该弹性元件是由弹簧安装的销
30.如权利要求26所述的器件制造方法，其中所述定位系统包括为操作所述保险机构设置的中间掩模版载体。
31.如权利要求26所述的器件制造方法，其中操作所述保险机构的所述定位系统的部件包括一个适合接合所述保险机构的接合面。
32.如权利要求27所述的器件制造方法，其中所述保险机构包括三个弹性元件，每个弹性元件装有一个保持元件。
33.光刻装置，包括提供辐射光束的装置；给所述辐射光束的截面赋予图案的装置；支撑所述构图装置的装置；保持具有一些靶部的基底的装置；将所述图案化的光束投射到所述基底靶部上的装置；相对所述支撑结构固定所述构图装置的装置；和在所述保护装置出现故障的情况下限制所述构图装置的装置。
全文摘要
本申请公开了设置构图装置保险机构的光刻装置。在一个实施例中，该装置包括用以提供辐射光束的照明系统，用以支撑赋予该辐射光束以带图案的截面的构图装置的支撑结构，用以保持具有一些靶部的基底的基底支架，用以将图案化的光束投射到该基底靶部上的投射系统，用以相对支撑结构连接该构图装置的连接器；和为了在该连接器出现故障的情况下减小该构图装置失控位移而设置的保险机构。
文档编号H01L21/00GK1577108SQ20041006841
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月21日 优先权日2003年7月22日
发明者B·L·W·M·范德文, G·-J·希伦斯 申请人:Asml荷兰有限公司