专利名称：光刻装置和器件制造方法
技术领域：
本发明涉及一种光刻装置以及一种用于制造器件的方法。
背景技术：
光刻装置是将所需的图案施加到基底上(通常是施加到基底的靶部上)的设备。光刻装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，构图部件，或者可称为掩模(mask)或中间掩模(reticle)，可用于产生形成在IC的单层上的电路图案。该图案可以被转移到基底(例如硅晶片)的靶部(例如包括一部分、一个或者多个管芯(die))上。这种图案的转移通常是通过成像到基底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行的。一般地，单个基底包含由被相继构图的相邻靶部构成的网格。常规光刻装置包括所谓的步进器和扫描器，在步进器中，对每一靶部的辐照是通过一次性将整个图案曝光到该靶部上来进行的；在扫描器中，对每一靶部的辐照是通过用一辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描该基底来进行的。还可以通过将图案压印到基底上而把图案从构图部件转移到基底上。
用于制造集成电路和液晶显示面板的微光刻法中的最困难要求之一是定位平台。例如，小于100nm的光刻法要求基底定位平台和掩模定位平台的动态精度以及机器之间的匹配在全部六个自由度(DOF)中都为大约1nm。
实现这种苛刻定位要求的一种常用方法是将该平台定位结构再细分成粗略定位模块(例如X-Y台或门型台)和精细定位模块，该粗略定位模块具有微米精度，但是在整个工作范围内运行，精细定位模块层叠在该粗略定位模块上。该精细定位模块用于将粗略定位模块的残余误差校正至最后的几纳米，但是只需要适应非常有限的行程范围。通常用于这种纳米级定位的致动器器包括压电致动器或音圈型电磁致动器。尽管该精细模块中的定位通常在全部6个DOF中进行，但是较大范围的运动只需要超过2个DOF，因此该粗略模块的设计相当容易。
该粗略定位所需的微米精度可以使用相对简单的位置传感器(例如光学或磁增量编码器)来很容易地获得。它们可以是在一个DOF中测量的单轴线装置，或者最近是多个(达到3个)DOF的装置，例如由Schaffel等的“Integrated electro-dynamic multicoordinatedrives”(Proc.ASPE Annual Meeting，California，USA，1996，p.456-461)所述的装置。类似编码器也可在市场上获得，例如由Dr.J.Heidenhaim GmbH制造的Type PP281R型位置测量系统。尽管这些传感器能够容易地提供亚微米水平分辨率，但是在整个行程范围内的绝对精度、特别是热稳定性还不容易获得。
另一方面，对在该精细定位模块的端部处掩模和基底平台的位置测量必须在全部6个DOF中都以亚纳米分辨率来进行，并具有纳米精度和稳定性。这通常使用多轴线干涉仪来实现，以便测量在全部6个DOF中的位移，具有用于额外标定功能的冗余轴线(例如标定在基底平台上的干涉仪镜平整度)。
通过上述方法，每次该平台进入(返回)该精细定位模块的范围内时，该平台的位置必须在六个自由度中(重新)进行标定。这可能花费大量时间，因此可能降低光刻装置的生产率。
而且，通过上述方法，当该光刻装置包括两个基底平台时，一个基底平台可能遮蔽该基底平台的一个干涉仪的信号；该第一基底平台可能位于该干涉仪和该第二基底平台之间。
US6785005(在这里被本文参引)介绍了具有两个基底平台的这种位置测量系统。在该系统中，上述遮蔽问题的解决是通过使得距离该干涉仪最远的基底平台具有比第一基底平台更大的反射镜表面，使得在第一基底平台的每个位置，一个干涉仪的信号都能够被引导至第二基底平台的反射镜表面上。不过，该方法并不令人满意，因为这两个基底平台具有不同尺寸。而且，当第一基底平台在第二基底平台前面移动时，该方法使得干涉仪之间的转换复杂。
US6879382(在这里被本文参引)公开了另一位置测量系统，用于连续测量光刻装置的两个基底平台的位置。该位置测量系统包括干涉仪，用于确定两个基底平台的位置。尽管US6879382的位置测量系统可以确定两个基底平台在x-y平面中的位置，但是它不能提供进行浸液头接替所希望的灵活性，该浸液头接替如共同待审的美国专利申请No.11/135655中所述，该文献的内容在此被本文参引。
发明内容
因此希望提供一种光刻装置，该光刻装置包括第一和第二基底平台以及用于确定该第一和第二基底平台的位置的位置测量系统。
根据本发明实施例，提供了一种光刻装置，它包括构图部件支撑件，用于支撑构图部件，该构图部件能够将图案赋予辐射束的横截面中，以便形成图案化辐射束；投影系统，用于将该图案化辐射束投射到处于该装置的曝光站中的基底上；液体限制系统，用于将液体限制在该投影系统的最末元件与该基底之间；第一和第二基底平台，用于保持基底；以及位置测量系统，用于测量该第一和第二基底平台的位置。其中，该第一和第二基底平台构造和布置成可相互配合，以便进行联合移动，用于使得该光刻装置从第一状态朝着第二状态变化，在该第一状态中，该液体被限制在由第一基底平台保持的第一基底与该最末元件之间，而在第二状态中，该液体被限制在由第二基底平台保持的第二基底与该最末元件之间，使得在该联合移动过程中，该液体基本被限制在与该最末元件相关的该空间内；其中，该干涉仪位置测量系统设置成连续测量第一基底平台和第二基底平台的位置。
根据本发明实施例，提供了一种器件制造方法，它包括在双平台光刻装置中将图案化辐射束投射至基底上，该双平台光刻装置包括第一和第二基底平台，用于保持基底；以及液体限制系统，用于将液体限制在投影系统的最末元件与该基底之间。在该方法中，第一和第二基底平台相互配合以进行一种联合移动，以使得该光刻装置从第一状态朝着第二状态变化，在该第一状态中，该液体被限制在由第一基底平台保持的第一基底与该最末元件之间，而在该第二状态中，该液体被限定在由第二基底平台保持的第二基底与该最末元件之间，使得在该联合移动过程中，将该液体基本限制在与该最末元件相关的该空间中，并且用干涉仪位置测量系统连续测量第一基底平台和第二基底平台的位置。
现在参考所附示意图，以仅是示例的方式对本发明各实施例加以说明，附图中相同的参考符号表示相同的部件，其中图1表示了本发明一个实施例的光刻装置；图2表示了本发明一个实施例的光刻装置的曝光站；图3表示了图2的光刻装置的浸液头接替；图4表示了本发明一个实施例的干涉仪位置测量系统；以及图5表示了本发明一个实施例的干涉仪位置测量系统。
具体实施例方式
图1示意性地示出了根据本发明一个实施例的光刻装置。该装置包括照明系统(照明器)IL，其配置成调节辐射束B(例如UV辐射或任意其它合适的辐射)；掩模支撑结构(例如掩模台)MT，其构造成支撑构图部件(例如掩模)MA并第一定位装置PM连接，该第一定位装置PM配置成依照某些参数精确定位该构图部件。该装置还包括基底台(例如晶片台)WT或“基底支撑件”，其构造成保持基底(例如涂敷有抗蚀剂的晶片)W并与第二定位装置PW连接，该第二定位装置PW配置成依照某些参数精确定位该基底。该装置进一步包括投影系统(例如折射投影透镜系统)PS，其配置成将由构图部件MA赋予给辐射束B的图案投影到基底W的靶部C(例如包括一个或多个管芯)上。
该照明系统可以包括各种类型的光学部件来引导、成形或者控制辐射，这些光学部件诸如是折射光学部件、反射光学部件、磁性光学部件、电磁光学部件、静电光学部件或其它类型的光学部件，或者它们的任意组合。
该掩模支撑结构保持该构图部件，也就是承受该构图部件的重量。它对该构图部件的保持方式取决于该构图部件的方位、光刻装置的设计以及其它条件，例如该构图部件是否保持在真空环境中。该掩模支撑结构可以使用机械、真空、静电或其它夹持技术来保持该构图部件。该掩模支撑结构可以是框架或者工作台，例如该支撑结构可根据需要而是固定的或者是活动的。该掩模支撑结构可以确保该构图部件例如相对于该投影系统而位于所需位置。在这里，术语“中间掩模”或者“掩模”的任何使用均可认为与更上位的术语“构图部件”同义。
这里所使用的术语“构图部件”应广义地解释为能够向辐射束的横截面中赋以图案从而在基底的靶部中形成图案的任何装置。应该注意，赋予该辐射束的图案可以并不与在基底靶部中所需的图案精确一致，例如如果该图案包括相移特征或所谓的辅助特征。一般地，赋予该辐射束的图案对应于在靶部中形成的器件(如集成电路)内的特定功能层。
该构图部件可以是透射型的或者反射型的。构图部件的示例包括掩模、可编程反射镜阵列、以及可编程LCD面板。掩模在光刻中是公知的，所包括的掩模类型诸如是二元型、交替相移(alternatingphase-shift)型、衰减相移型，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的一个示例采用小型反射镜的矩阵排列，每个反射镜能够独立地倾斜，从而沿不同的方向对入射辐射束进行反射。这些倾斜的反射镜可以在被反射镜矩阵反射的辐射束中赋以图案。
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，包括折射光学系统，反射光学系统、反射折射光学系统、磁性光学系统、电磁光学系统和静电光学系统，或它们的任意组合，以适合于所用的曝光辐射，或者适合于其它方面，如浸液的使用或真空的使用。在这里，术语“投影透镜”的任何使用均可以认为与更上位的术语“投影系统”同义。
如这里所指出的，该装置是透射型(例如采用透射掩模)。或者，该装置也可以是反射型(例如采用上面提到的可编程反射镜阵列，或采用反射掩模)。
该光刻装置可以具有两个(双平台)或者更多个基底台“基底支撑件”(和/或两个或更多个掩模台或“掩模支撑件”)。在这种“多平台式”装置中，可以并行使用这些附加的台或支撑件，或者可以在一个或多个台或支撑件上进行准备步骤，而一个或者多个其它台或支撑件用于曝光。
该光刻装置还可以是这样一种类型，其中，至少部分基底被具有相对高的折射率的液体(例如水)覆盖，以填充投影系统和基底之间的空间。浸液也可以施加至该光刻装置中的其它空间，例如掩模和投影系统之间的空间。浸液技术可以用于增大投影系统的数值孔径。这里使用的术语“浸液”并不意味着诸如基底的结构必须浸没在液体中，而只是意味着在曝光期间液体位于投影系统和基底之间。
参考图1，照明器IL接收来自辐射源SO的辐射束。辐射源和光刻装置可以是分立的机构，例如当该辐射源是准分子激光器时。在这些情况下，不把辐射源看成是构成了该光刻装置的一部分，辐射束借助于束输送系统BD而从辐射源SO传输到照明器IL，所述束输送系统BD包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器。在其它情况下，该辐射源可以是该光刻装置的组成部分，例如当该辐射源是汞灯时。该辐射源SO和照明器IL(如果需要可以连同该束输送系统BD一起)可以被称作辐射系统。
照明器IL可以包括调节装置AD，用于调节辐射束的角强度分布。一般地，至少可以调节照明器光瞳平面内强度分布的外径向范围和/或内径向范围(通常分别称为σ-外和σ-内)。此外，照明器IL可以包括各种其它部件，如积分器IN和聚光器CO。该照明器可以用于调节辐射束，从而使该辐射束在其横截面上具有所需的均匀度和强度分布。
该辐射束B入射到保持在该掩模支撑结构(如掩模台MT)上的构图部件(如掩模MA)上，并由构图部件进行构图。穿过该掩模MA后，辐射束B经过该投影系统PS，该投影系统将该辐射束聚焦在基底W的靶部C上。在第二定位装置PW和位置传感器IF(例如干涉测量器件、线性编码器或电容传感器)的辅助下，可以精确地移动该基底台WT，从而例如将不同的靶部C定位在辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库中机械取出该掩模MA后或者在扫描期间，可以使用第一定位装置PM和另一位置传感器(图1中未明确示出)来相对于辐射束B的路径精确定位该掩模MA。一般地，借助于长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精细定位)，可以实现该掩模台MT的移动，其中该长行程模块和短行程模块构成该第一定位装置PM的一部分。类似地，利用长行程模块和短行程模块也可以实现该基底台WT或“基底支撑件”的移动，其中该长行程模块和该短行程模块构成该第二定位装置PW的一部分。在步进器的情况下(这与使用扫描装置的情况相反)，该掩模台MT可以只与短行程致动器连接或者可以被固定。可以使用掩模对准标记M1、M2和基底对准标记P1、P2来将该掩模MA与该基底W对准。尽管如所示出那样，该基底对准标记占据了指定的靶部，但是它们也可以设置在各个靶部之间的空间中(这些空间被称为划片线(scribe-lane)对准标记)。类似地，在有超过一个的管芯设在掩模MA上的情况下，可以将该掩模对准标记设在这些管芯之间。
所示的装置可以按照下面模式中的至少一种使用1.在步进模式中，掩模台MT或“掩模支撑件”和基底台WT或“基底支撑件”保持基本不动，而赋予辐射束的整个图案被一次投影到靶部C上(即单次静态曝光)。然后沿X和/或Y方向移动该基底台WT或“基底支撑件”，使得可以曝光不同的靶部C。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单次静态曝光中成像的靶部C的尺寸。
2.在扫描模式中，掩模台MT或“掩模支撑件”和基底台WT或“基底支撑件”被同步扫描，同时，赋予辐射束的图案被投影到靶部C上(即单次动态曝光)。基底台WT或“基底支撑件”相对于掩模台MT或“掩模支撑件”的速度和方向可以由投影系统PS的放大(缩小)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在单次动态曝光中靶部的宽度(沿非扫描方向)，而扫描移动的长度确定了靶部的高度(沿扫描方向)。
3.在另一模式中，掩模台MT或“掩模支撑件”保持基本不动，并且保持一可编程构图部件，而基底台WT或“基底支撑件”被移动或扫描，同时，赋予辐射束的图案被投影到靶部C上。在该模式中，一般采用脉冲辐射源，并且，在每次移动基底台WT或“基底支撑件”之后，或者在扫描期间相继的辐射脉冲之间，根据需要更新该可编程构图部件。这种工作模式可以容易地应用于采用可编程构图部件的无掩模光刻中，所述可编程构图部件例如是上面提到的可编程反射镜阵列类型。
还可以采用上述使用模式的组合和/或变化，或者也可以采用完全不同的使用模式。
图2是曝光站34的侧视示意图。该曝光站34由基座框架36支撑。该基座框架承载计量(metro)框架38。该计量框架38通过隔离装置40而动态地与该基座框架36相隔离。投影系统18由该计量框架38通过支撑部件56(该支撑部件56也可以是一种动态隔离装置)来支撑。设置成测量平台42的位置的位置传感器30安装在计量框架38上。不过应当注意，该位置传感器30也可以由该投影系统18承载(或者等效地由安装于投影系统18上的框架来承载)。
中间掩模平台或掩模平台6位于投影系统18上方。该中间掩模平台的位置和掩模/中间掩模的位置由测量系统60来测量。该测量系统60与位置传感器30配合，以便使得该掩模/中间掩模与投影系统18下面的基底14对准。将该掩模/中间掩模与该基底对准通常根据零点传感器和TIS对准技术来进行(见EP1510870，该文献的内容在此被本文参引)。为了应用该TIS对准，要在一定精度内知道该基底相对于该计量框架38的位置(大致表示为该精细TIS测量的开始点)，使得该基底处于该TIS传感器的捕获范围内。
按照本发明的该实施例，在该光刻装置中，在该投影系统18的最末光学(透镜)元件和基底14的靶部之间提供有浸液66。施加浸液的优点是在曝光过程中，与没有浸液的同等系统相比，能够将更小结构的图案从该中间掩模或掩模转移至基底14。该光刻装置具有液体限制系统，适合于将液体限制在该投影系统的最末元件和该基底之间。该液体限制系统包括所谓的浸液罩68(见图3)。在照射过程中，可以由该浸液罩68将浸液保持就位。该浸液罩68可以包括机械接触密封件和/或无接触式密封件，该无接触密封件的工作是基于朝着要被限制的流体来引导加压气体流，不同密封件的组合也是可能的。
在基底曝光后，保持它的平台移动离开，例如朝着计量站移动。因为需要该浸液66保持在投影系统18的最末元件下面的空间内，因此在该平台能够离开其在浸液66空间下面的位置之前必须采取专门措施。一种可能方案是使用独立的封闭盘或独立的小型封闭平台(不能用来保持基底)，其在底部处封闭该空间，直到保持有要被曝光的基底的平台取代该封闭盘/封闭平台。
不过，该封闭盘/封闭平台产生了额外的接替(take over)操作，这花费了宝贵的时间，并明显降低了该光刻装置的生产率。
因此，在本发明的一个实施例中，封闭盘(或封闭平台)被省略，并且光刻装置具有多个平台，这些平台构造和布置成相互配合，以便进行一种联合扫描移动，使该光刻装置从第一状态朝着第二状态变化，其中，在该第一状态中，该液体被限制在由第一平台保持的基底和该最末元件之间，而在该第二状态中，该液体被限制在由这两个平台中的第二平台保持的第二基底和该最末元件之间，这样，在该联合扫描移动过程中，该液体基本被限制在与该最末元件相关的该空间中。例如，这样的光刻装置在共同待审的美国专利申请No.11/135655中有介绍，该文献的内容在此被本文参引。在该申请中，该联合扫描移动也称为“浸液头接替”，该术语也相应地用于本申请中。
平台42.1和42.2的联合扫描移动在图3中示意表示(箭头71表示这些平台相对于投影系统18的移动方向)。该联合扫描移动这样进行，使得该液体66保持被限制在该最末透镜元件下面的空间中。在该空间的底部，该平台42.1、42.2限制该液体66。在侧部是由浸液罩(该浸液罩优选是相对于该投影系统18保持在基本固定的位置)来限制该液体66。
在本发明的一个实施例中，各第一平台42.1和第二平台42.2具有各自的浸液跨越边缘72.1、72.2(位于相关平台的侧部或侧部附近，见图3)，其中，在该联合扫描移动过程中，该浸液跨越边缘构造和布置成相互配合。优选是，各浸液跨越边缘72包括一个或多个基本平滑的表面。因此可以这样进行该联合扫描移动，即，在不同浸液跨越边缘的平表面之间获得一个被明确限定的空间(例如由平行表面限定的空间)。在图3中提供了一个示例，其中，在该联合扫描移动过程中，这些平台的协作浸液跨越边缘以相互距离D限定了一空间。
按照本发明的一个实施例，该光刻装置可以包括控制系统(使用反馈和/或前馈回路)，可以向该控制系统馈送这些平台的位置测量结果(实际上，术语“位置测量结果”可以包括位置、速度、加速度和/或加加速度测量结果)，用于计算相关马达的设置点信号。在这些平台的该联合扫描移动过程中，由定位系统根据该设置点信号来控制马达，使得在各浸液跨越边缘的平面之间的相互恒定距离D对应于预定函数。该预定函数可以选择为使得在浸液跨越边缘之间的该空间为液体槽道特征的函数。
按照该光刻装置的一个实施例，该定位系统构造和布置成控制马达以移动平台，使得在该联合扫描移动过程中，平台42.1轻微推动平台42.2。因此，该定位系统的控制系统(利用反馈和/或前馈回路)接收这些平台的位置测量结果(实际上，该术语“位置测量结果”可以包括位置、速度、加速度和/或加加速度测量结果)，并计算相关马达的设置点信号。然后，由定位系统根据该设置点信号来控制马达，使得在各浸液跨越边缘的平面之间的相互恒定距离D基本为零或者接近零的某个值。
按照该光刻装置的一个实施例，该定位系统构造和布置成控制马达以移动平台，使得在该联合扫描移动过程中，该相互距离D大于零但小于1毫米。优选的相互距离D似乎在0.05和0.2毫米之间。当其中一个平台具有通向和离开该浸液跨越边缘的开口的槽道系统时，在该距离范围内的距离D特别有利，其中，该槽道系统构造和布置成在该联合扫描移动过程中产生沿该浸液跨越边缘的气体流和/或液体流。产生该流动将降低在浸液66中产生气泡(该气泡将破坏在基底上的图案投射)的可能性。稳定且良好控制的距离D导致稳定且特别有利的流动，从而避免在该联合扫描移动过程中在该浸液中产生气泡。
对于第一平台和第二平台的位置测量，可以使用干涉仪位置测量系统，其设置成在该联合扫描移动过程中连续测量第一和第二平台的位置。
该干涉仪系统例如可以使用安装在该平台上的干涉仪镜来进行位置测量，或者在另一实施例中，该平台可以具有反射表面。
在图4中，按照本发明的一个实施例，一种干涉仪位置测量系统总体以参考标号100表示。该干涉仪位置测量系统100设计成在整个处理区域(虚线所示)中，即曝光区域110(曝光站位于该曝光区域110中)和更换/计量区域111(在该区域111中进行基底的更换)中，连续测量第一基底平台101和第二基底平台102的位置。
该位置测量系统包括在该处理区域的一侧布置于一直线上的三个y-Rx-Rz干涉仪103以及在该处理区域的另一侧布置的第四y-Rx-Rz干涉仪104。该第四y-Rx-Rz干涉仪104沿y方向布置在与三个y-Rx-Rz干涉仪103中的中间干涉仪基本相同的直线上。该直线也与投影系统109的轴线相交叉。而且，在该处理区域的左侧布置有三个x-Ry-z干涉仪105。在相对侧(图4中的右侧)布置有第四x-Ry-z干涉仪106。该第四x-Ry-z干涉仪106沿x方向布置在与三个x-Ry-z干涉仪105中布置成最靠近干涉仪103的干涉仪基本相同的直线上。该直线也与投影系统109的轴线交叉。
该y-Rx-Rz干涉仪103、104和x-Ry-z干涉仪105、106是具有三个或更多干涉仪射束的多轴线干涉仪。利用这些多轴线干涉仪，能够在三个自由度上确定基底平台101、102的位置。因此，y-Rx-Rz干涉仪103、104分别能够确定第一平台或第二平台沿y方向、Rx(绕x轴线旋转)和Rz(绕z轴线旋转)的位置，而x-Ry-z干涉仪105、106分别能够确定第一平台101或第二平台102沿x方向、Ry(绕y轴线旋转)和z方向(垂直于图4的图平面)的位置。这样的多轴线干涉仪为本领域技术人员所已知。
紧接着上述干涉仪，该位置测量系统100包括两个z干涉仪107，它们位于该处理区域的与x-Ry-Rz干涉仪106相同的一侧，并在该处理区域的更换区域111侧沿x方向与两个x-Ry-z干涉仪105相对。
利用上述的位置测量系统100，可以在六个自由度上进行连续且高精度的控制。这里，“连续”的意思是在整个光刻处理过程中在各基底平台的每个希望位置(包括基底的曝光、计量和更换)都能够对各基底平台101、102进行六个自由度的位置测量。在该连续测量中，可能必须在不同干涉仪之间进行转换。例如，当基底平台101、102必须从曝光区域110移动至该计量/更换区域111(因此要沿y方向移动)时，x位置可以首先由紧挨曝光区域110的x-Ry-z干涉仪105来测量，然后由处于曝光区域110和计量/更换区域111的交叉线处的x-Ry-z干涉仪105来测量，最后由紧挨该计量/更换区域111的x-Ry-z干涉仪来测量。特别是，位于曝光区域110和计量/更换区域111的交叉线的相对两侧的该组干涉仪105、107能够进行沿y方向的连续位置测量。而且，为了能够进行连续控制，在用于沿一个方向测量位置的两个相邻的干涉仪之间的距离应当不大于基底平台沿该方向的尺寸或者不大于至少该反射区域沿该方向的尺寸。否则，在连续测量时不能进行在相邻干涉仪之间的转换。
如参考图2和3所述，本发明的一个实施例涉及具有液体限制系统的光刻装置。在图4中，由该系统限制的液体由参考标号108表示。在一个优选实施例中，进行浸液头接替，同时不需要使用独立的封闭盘。在一个实施例中，该浸液头接替需要进行该第一基底平台101和第二基底平台102的联合扫描移动。通过该联合扫描移动，希望对第一和第二基底平台101、102进行高精度控制，并因此在浸液头接替过程中对第一和第二基底平台101、102进行高精度位置测量。
图4中所示的干涉仪位置测量系统100可以对于沿x方向的联合扫描移动进行六个自由度的高精度位置测量。因此，该位置测量系统100包括布置在曝光区域侧部处的y-Rx-Rz干涉仪103。
在图4中，基底平台101、102表示为恰好在进行浸液头接替之前。被限制的液体位于第一基底平台101的边缘处。第一基底平台101的y向位置由(图中的)中间y-Rx-Rz干涉仪103来测量，第二基底平台102的y向位置由左侧y-Rx-Rz干涉仪103来测量。第一基底平台101的x向位置由x-Ry-z干涉仪106来测量，而第二基底平台的x向位置由(图中的)顶部x-Ry-z干涉仪105来测量。
当第一基底平台101和第二基底平台102沿如箭头所示的x方向移动时，第二基底平台102将移动至该被限制液体108的下面。在该移动过程中，第一基底平台101的y向位置测量将由右侧y-Rx-Rz干涉仪103来接替，而第二基底平台的y向位置测量将由中间y-Rx-Rz干涉仪103来接替。
在该联合扫描移动后，第二基底平台102上的基底可以曝光成由投影系统109所投射的图案。第一基底平台101可以在连续控制下移动至该更换区域，以便用新基底来更换支撑在第一基底平台101上的已曝光基底。
在该位置测量系统的另一个实施例中，该y-Rx-Rz干涉仪104可以接替该中间y-Rx-Rz干涉仪103的功能。不过该实施例并不为优选，因为相对较长的射束长度可能导致更大的测量误差。
在另一可选实施例中，该中间y-Rx-Rz干涉仪103可以省略，且另外两个y-Rx-Rz干涉仪103布置成彼此更靠近，且它们之间的距离最大为各基底平台101和102的尺寸。该实施例需要的干涉仪少一个，不过它并不优选，因为在将图案投射至支撑于各基底平台101、102上的基底上时，该实施例需要在这两个y-Rx-Rz干涉仪103之间进行转换。
因为在该联合扫描移动过程中第一基底平台101和第二基底平台102只沿x方向相互遮掩，且这只是第一基底平台101和第二基底平台102沿x方向彼此紧挨时的瞬间，因此只有在该高度处(即沿x方向穿过该投影系统的轴线的直线)的干涉仪105、106必须为相同的x-Ry-z类型。因此，在该处理区域右侧的其它干涉仪107可以为单轴线z类型干涉仪。
对于图4的实施例，在沿y方向的联合扫描移动过程中不能进行对第一和第二基底平台的连续位置测量。原因是在该扫描移动过程中，基底平台101、102之一将朝着干涉仪103移动，直到它完全位于该被限制液体108和该干涉仪103之间。即使提供有用于对基底平台101、102之一进行这样定位的空间，当各基底平台处于x-Ry-z干涉仪105、106和z-干涉仪107的范围之外时，将不能测量该基底平台的x、Ry和z位置。
在图5的实施例中，通过在该被限制液体108和该干涉仪103之间的直线上提供额外一组的x-Ry-z干涉仪105和z干涉仪112而能够进行连续位置测量。图5中所示的位置测量系统还包括图4实施例的所有干涉仪103、104、105、106和107。因为基底平台101和102能够在干涉仪105和106(该干涉仪105和106布置在沿x方向与投影系统109的轴线交叉的直线上)的直线上进行交叉，因此不需要在该处理区域的相对两侧提供两个额外x-Ry-z干涉仪，而是一个就足够了。
在图5中，基底平台101和102也表示为恰好在进行浸液头接替的联合扫描移动之前，因此，该被限制液体108完全位于第一基底平台101上面。第一基底平台101的y向位置由该中间y-Rx-Rz干涉仪103来测量，而第二基底平台102的y向位置由y-Rx-Rz干涉仪104来测量。第一基底平台101的x向位置由处在投影系统109高度处的x-Ry-z干涉仪105来测量，而第二基底平台的x向位置由布置在曝光区域110和计量/更换区域111的交叉处的x-Ry-z干涉仪105来测量。
当第一基底平台101和第二基底平台102如箭头所示沿y方向移动时，第二基底平台102将在该被限制液体108下面移动。在该移动过程中，第一基底平台101的x位置测量将由新提供的顶部x-Ry-z干涉仪105来接替，而第二基底平台的x位置测量将由位于投影系统109高度的x-Ry-z干涉仪105(或者x-Ry-z干涉仪106)来接替。这样，通过提供新的干涉仪105、112，在沿y方向用于浸液头接替的该联合扫描移动过程中，可以进行对第一和第二基底平台101、102的连续位置测量。
应当注意到，当沿y方向进行用于浸液头接替的该联合扫描移动时，两个基底平台沿x方向的交叉并不一定在投影系统109的高度处进行。因此，该交叉可以在沿y方向的另一高度处进行，因此需要在该高度处将第二x-Ry-z干涉仪106布置在该处理区域的另一侧。
图4和5的干涉仪位置测量设置成在六个自由度中测量第一和第二基底平台101和102的位置。当只需要通过位置测量系统测量更少自由度时，这些干涉仪可以为其它类型，例如用单轴线类型代替多轴线类型干涉仪，而且可以省略一些干涉仪。例如，当只需要测量第一和第二基底平台101、102的x和y位置时，干涉仪103和104可以为单轴线y干涉仪，干涉仪105和106可以为单轴x干涉仪，且可以省略z干涉仪107。
尽管在本申请中可以具体参考该光刻装置在IC制造中的使用，但是应该理解这里描述的光刻装置可能具有其它应用，例如，用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等等。本领域技术人员应该理解，在这种可替换的用途范围中，这里任何术语“晶片”或者“管芯(die)”的使用可以认为分别与更上位的术语“基底”或“靶部”同义。在曝光之前或之后，可以在例如匀胶显影机(track，通常将抗蚀剂层施加于基底上并将已曝光的抗蚀剂显影的一种工具)、计量工具和/或检验工具中对这里提到的基底进行处理。在可应用的地方，这里的公开内容可应用于这种和其它基底处理工具。另外，例如为了形成多层IC，可以对基底进行多次处理，因此这里所用的术语基底也可以指已经包含多个已处理的层的基底。
尽管在上文已经具体参考了本发明的实施例在光学光刻环境中的应用，但是应该理解本发明可以用于其它应用，例如压印光刻法，在本申请允许的地方，本发明不限于光学光刻法。在压印光刻法中，构图部件中的构形限定了在基底上形成的图案。该构图部件的构形可以被压入到施加于基底上的抗蚀剂层中，并在基底上通过施加电磁辐射、热、压力或上述方式的组合来使抗蚀剂固化。在抗蚀剂固化之后，可以将构图部件从抗蚀剂中移出而留下图案。
这里使用的术语“辐射”和“束”包含所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有大约365，248，193，157或者126nm的波长)和极远紫外(EUV)辐射(例如，波长在5-20nm范围)，以及诸如离子束或电子束等粒子束。
在本申请允许的地方，术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任意一种或组合，包括折射光学部件、反射光学部件、磁性光学部件、电磁光学部件和静电光学部件。
尽管上面已经描述了本发明的具体实施例，但是应该理解，可以以不同于所描述的其它方式来实施本发明。例如，本发明可以采取计算机程序的形式，该计算机程序包含描述了上面所公开方法的一个或多个序列的机器可读指令，或者包含其中存储有这种计算机程序的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)。
上面的描述是为了说明性的而非限制性的。因此，对本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离下面描述的权利要求的范围的条件下，可以对所描述的发明进行各种修改。
权利要求
1.一种光刻装置，包括构图部件支撑件，用于支撑构图部件，该构图部件能够将图案赋予辐射束的横截面中，以便形成图案化辐射束；投影系统，用于将该图案化辐射束投射到处于该装置的曝光站中的基底上；液体限制系统，用于将液体限制在该投影系统的最末元件与该基底之间的空间内；第一和第二基底平台，用于保持基底；以及干涉仪位置测量系统，用于测量该第一和第二基底平台的位置，其中，该第一和第二基底平台构造和布置成可相互配合，以便进行联合移动，用于使得该光刻装置从第一状态朝着第二状态变化，在该第一状态中，该液体被限制在由第一基底平台保持的第一基底与该最末元件之间，而在第二状态中，该液体被限制在由第二基底平台保持的第二基底与该最末元件之间，使得在该联合移动过程中，该液体基本被限制在与该最末元件相关的该空间内；其中，该干涉仪位置测量系统设置成连续测量第一基底平台和第二基底平台的位置。
2.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，该位置测量系统设置成在六个自由度中测量第一基底平台和第二基底平台的位置。
3.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，该第一和第二基底平台有基本相同的尺寸。
4.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，该干涉仪位置测量系统包括两个干涉仪，它们布置在处理区域的相对两侧，并沿与投影系统的轴线基本交叉的方向，该方向沿该联合移动的方向延伸。
5.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，该干涉仪位置测量系统包括两个x干涉仪，用于沿第一方向测量第一和/或第二基底平台的位置，该第一方向基本垂直于该投影系统的轴线，这两个x干涉仪布置在处理区域的相对两侧，并沿这样的方向，该方向沿第一方向延伸并基本上与该投影系统的该轴线相交叉；以及两个y干涉仪，用于沿第二方向测量第一和/或第二基底平台的位置，该第二方向基本垂直于该第一方向并基本垂直于该投影系统的轴线，这两个y干涉仪布置在处理区域的相对两侧，并沿这样的方向，该方向沿第二方向延伸并基本上与该投影系统的轴线相交叉。
6.根据权利要求5所述的光刻装置，其特征在于，这两个x干涉仪和这两个y干涉仪是多轴线干涉仪，能够测量多个自由度。
7.根据权利要求6所述的光刻装置，其特征在于，这两个x干涉仪和这两个y干涉仪包括两个x-Ry-z或x-Ry-Rz干涉仪以及两个y-Rx-z或y-Rx-Rz干涉仪。
8.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，该干涉仪位置测量系统包括基本布置在曝光区域和更换区域的交叉处的干涉仪，以便基本在该交叉处测量第一和/或第二基底平台的位置，其中，包括投影系统的曝光站布置在该曝光区域中，而在该更换区域中更换基底。
9.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，该干涉仪位置测量系统包括三个干涉仪，它们布置在处理区域的一侧，并沿与该联合移动方向基本平行的方向，在这三个干涉仪中相邻两个干涉仪之间的距离最大为第一和/或第二基底平台沿该方向的尺寸。
10.根据权利要求9所述的光刻装置，其特征在于，这三个干涉仪中的中间干涉仪布置成使得该干涉仪的射束方向沿着该投影系统的轴线方向并且基本上垂直于该联合移动的方向。
11.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，该干涉仪位置测量系统包括两个干涉仪，这两个干涉仪沿基本平行于该联合移动方向的方向来布置，这两个干涉仪之间的距离最大为第一和/或第二基底平台沿该方向的尺寸。
12.一种器件制造方法，包括在双平台光刻装置中将图案化辐射束投射至基底上，该双平台光刻装置包括第一和第二基底平台，分别用于保持基底；以及液体限制系统，用于将液体限制在投影系统的最末元件与该基底之间的空间内；第一和第二基底平台进行联合移动，以使得该光刻装置从第一状态朝着第二状态变化，在该第一状态中，该液体被限制在由第一基底平台保持的第一基底与该最末元件之间，而在该第二状态中，该液体被限定在由第二基底平台保持的第二基底与该最末元件之间；在该联合移动过程中，将该液体基本限制在与该最末元件相关的该空间中；以及连续测量第一基底平台和第二基底平台的位置。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，该测量包括在六个自由度中测量第一基底平台和第二基底平台的位置。
全文摘要
一种光刻装置包括液体限制系统，用于将液体限制在投影系统的最末元件和基底之间的空间内；以及第一和第二基底平台，各基底平台设置成相互配合以便进行联合移动，用于使得光刻装置从第一状态朝着第二状态变化，在该第一状态中，该液体被限制在由第一基底平台保持的第一基底和该最末元件之间，而在第二状态中，该液体被限制在由第二基底平台保持的第二基底和最末元件之间；这样，在该联合移动过程中，该液体基本上被限制在与该最末元件相关的该空间中。该装置还包括位置测量系统，它设置成至少在该联合移动过程中测量第一基底平台和第二基底平台的位置。
文档编号H01L21/027GK101038442SQ20071008556
公开日2007年9月19日 申请日期2007年3月12日 优先权日2006年3月13日
发明者E·R·卢普斯特拉, E·A·F·范德帕施 申请人:Asml荷兰有限公司