[发明专利]位移测量系统、光刻设备、位移测量方法和装置制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及位移测量系统、利用这种系统的光刻设备、位移测 量方法和用于制造装置的方法。

背景技术

光刻设备是一种将想要的图案施加到衬底、通常为衬底的目标 部分上的机器。光刻设备可用于例如集成电路(IC)的制造。在那 种情形下，可利用另外被称为掩模或分划板的图案形成装置生成将 在IC的单个层上形成的电路图案。该图案可被转移到衬底(如硅片) 上的目标部分(如包含一个或若干管芯的部分)。图案的转移通常 借助于在衬底上设置的辐射敏感材料层(光刻胶)上的成像。一般 地，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的 光刻设备包括所谓的分档器和扫描器，在分档器中，通过同时使整 个图案曝光到目标部分上而使每个目标部分被照射；在扫描器中， 通过辐射射束沿着给定方向(“扫描方向”)扫描图案并同时沿着与这 个方向平行或反平行的方向扫描衬底而使每个目标部分被照射。通 过在衬底上压印图案也能将图案从图案形成装置转移至衬底。

在光刻设备中，典型地可在衬底台上支撑衬底。在图案转移到 衬底之前，可在计量区域内检查和/或测量衬底。随后，通过衬底台 将衬底转移到其中将图案转移到衬底的区域。为了确保转移到衬底 的图案相对于衬底和/或已经在衬底上形成的其他图案被精确定位， 期望在测量和/或检查过程期间以及在图像转移过程期间高度准确地 了解衬底的位置和移动。这可通过测量衬底相对于对其进行支撑的 衬底台的位置并且随后监控衬底台的位置和/或移动来取得。

为了测量衬底台的位置和/或移动，已知的系统典型地利用了安 装到光刻设备的衬底台和基准标架的其中之一上的目标以及安装到 衬底台和基准标架的另外一个上的传感器，所述传感器可测量目标 相对于传感器的位置或移动。然而，所期望的衬底台的移动范围相 对较大，因为衬底台应当能够在其中可以测量和/或检查衬底的任何 部分的区域与其中可将图案转移到衬底的任何部分的区域之间移 动。此外，在某些光刻设备中，设置了两个衬底台以使在将图案转 移到第一衬底台上支撑的一个衬底的同时，可检查和/或测量第二衬 底台上支撑的另一个衬底。在这种设备中，所期望的衬底台的移动 范围甚至更大，因为设置了额外的空间，使得支撑正被检查和/或测 量的衬底的衬底台可以转移到其中可将图案转移到衬底的区域，以 及支撑已经使图案转移至此的衬底的衬底台应当能够继续移动至其 中将衬底从衬底台卸除的位置、其中新衬底装入衬底台的位置以及 其中检查和/或测量新衬底的位置。换句话说，两个衬底台应当能够 交换。

衬底台的移动范围越大，设置系统以便以所期望的较高精确度 水平测量衬底台的位置和/或移动会变得越困难和/或越昂贵。具体 地说，在其中将用于位置传感器的目标安装到衬底台的系统中，移 动范围越大，系统就越复杂并且维持所期望的精度就会变得越困难。 对于其中目标是固定的并且被安装到例如基准标架的系统来说，衬 底台的移动范围越大，目标就应当越大。假如大目标可能是昂贵的， 因为在它们的全范围内以期望的精度制造大目标通常是困难的。因 此，增加衬底台的移动范围显著增加了用来测量衬底台的位置和/或 移动的系统的成本。

发明内容

期望提供一种可用来在没有超额成本的情况下在较大移动范围 内精确测量衬底台的位置和/或移动的系统。

按照本发明的实施例，提供了一种被配置为测量部件相对于基 准部件的位移的位移测量系统，其包括：第一、第二、第三和第四 目标，每个目标被安装到基准部件并且被布置使得每个目标的目标 表面基本上平行于基准面；以及第一、第二、第三和第四位移传感 器，每个位移传感器被布置成测量部件的相应部分相对于相应目标 的目标表面的位移；其中第一和第三位移传感器被配置为分别测量 基本上平行于位于基准面内的第一方向的、部件的第一和第三部分 相对于第一和第三目标的目标表面的位移；以及第二和第四位移传 感器被配置为分别测量基本上平行于位于基准面内的第二方向并且 基本上垂直于第一方向的、部件的第二和第四部分相对于第二和第 四目标的目标表面的位移。