[发明专利]具有编码器型位置传感器系统的光刻设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种光刻设备以及一种编码器型位置传感器系统。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常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(reticle)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。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，单独的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。还可以通过将所述图案压印(imprinting)到所述衬底上，将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。

在光刻设备中可以利用编码器型传感器系统测量衬底台相对于参考结构(例如投影光学元件可以被连接到其上的量测框架)的位置。这种编码器型传感器系统可以包括编码器传感器头和编码器传感器目标，例如栅格板、光栅等。

发明内容

为了确保由编码器型测量系统进行的位置测量的精确性和稳定性，编码器传感器目标的位置稳定性、几何精度和稳定性可能扮演重要角色。由于由例如局部加热、气流等造成的热效应导致的编码器传感器的膨胀可能造成材料膨胀、机械拉伸或其他效应。于是，可能恶化由编码器型传感器系统进行的位置测量的精度。

由于集成电路的密集化、减小线宽等的需求的增加，增加了对于衬底台的定位精度的要求。这种情况甚至更为严重，这是因为不仅需要增加定位精度，而且同时光刻设备可能需要提供处理大衬底(例如大直径的晶片)的能力。因此，衬底台的大范围运动以及衬底台自身尺寸可能被增加，这可能转化为大尺寸的编码器传感器目标。还可能进一步增加所述衬底台的运动范围，以增加衬底处理的灵活性，即衬底的交换和互换等的能力。这些要求可能转化为大尺寸的编码器传感器目标。大尺寸的编码器传感器目标可能恶化上述热效应和其他效应。

为了提供热效应的概念，如果编码器传感器目标需要一纳米的稳定性，则这可以利用在该领域中所使用的通用编码器传感器目标材料，转化为对于将编码器传感器目标的温度稳定在千分之一开尔文或更低的温度范围内。

相应地，希望增加光刻设备的编码器型传感器系统的位置精度。

根据本发明的实施例，提供一种光刻设备，所述光刻设备包括：

照射系统，所述照射系统配置用于调节辐射束；

支撑件，所述支撑件构建用于保持图案形成装置，所述图案形成装置能够将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束，以形成图案化的辐射束；

衬底台，所述衬底台构建用于保持衬底；

投影系统，所述投影系统配置用于将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；以及

编码器型传感器系统，所述编码器型传感器系统配置用于测量衬底台相对于参考结构的位置，所述编码器型传感器系统包括编码器传感器头和编码器传感器目标，且所述光刻设备包括用于容纳所述编码器传感器目标的凹陷。

根据本发明的实施例，提供一种光刻设备，所述光刻设备包括：

照射系统，所述照射系统配置用于调节辐射束；

支撑件，所述支撑件构建用于保持图案形成装置，所述图案形成装置能够将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束，以形成图案化的辐射束；

衬底台，所述衬底台构建用于保持衬底；

投影系统，所述投影系统配置用于将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；

编码器型传感器系统，所述编码器型传感器系统配置用于测量衬底台相对于参考结构的位置，所述编码器型传感器系统包括编码器传感器头和编码器传感器目标；以及

气源，所述气源配置用于将经过调节的气流提供给所述编码器传感器目标的表面，所述表面基本平行于衬底台的运动主平面。

根据本发明的实施例，提供一种光刻设备，所述光刻设备包括：

照射系统，所述照射系统配置用于调节辐射束；

支撑件，所述支撑件构建用于保持图案形成装置，所述图案形成装置能够将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束，以形成图案化的辐射束；

衬底台，所述衬底台构建用于保持衬底；

投影系统，所述投影系统配置用于将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；以及