[发明专利]光刻设备

说明书

本申请是2009年9月25日递交的、发明名称为“光刻设备和湿度测量系统”的中国专利申请No.200910175167.0的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种光刻设备。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是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。通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单独的衬底将包含被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。也能够以通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

存在许多用于测量湿度的测量原理，在一些情形或应用中，所述测量原理也可用于光刻设备中。大多数方法不直接测量空气的湿度，而是依赖于二阶效应：例如吸湿的且被涂覆的衬底的电性质或机械共振频率的变化、或激冷反射镜的反射率的变化。直接方法包括：环形腔湿度传感器(cavity ring humidity sensor)，其使用光学吸收来测量非常低(＜ppm)的浓度；和莱曼-阿尔法传感器，其利用由氢放电产生的莱曼-阿尔法辐射吸收。环形腔传感器仅适合于非常低(＜ppm)的浓度。莱曼-阿尔法传感器不准确，并且由于污染和劣化问题，其源和光学装置的寿命有限。依赖于二阶效应的所有传感器需要形成平衡。由于涉及的物理过程的速度有限，相比较而言，它们非常慢并且遭受测量“迟延”。

发明内容

需要获得一种湿度测量系统，其可用于光刻术应用中的特定环境中，其具有足够的精确度和测量速率。

根据本发明的一个方面，提供了一种湿度测量系统，其包括：可调谐激光二极管，配置以发射测量辐射束，所述测量辐射束具有在一波长范围内的波长，所述波长范围包括与水分子的吸收峰相关的第一波长；和连接至辐射探测器的信号处理单元，所述辐射探测器被配置以测量经受吸收的所述可调谐激光二极管的测量辐射束的强度，并且所述信号处理单元被连接至所述可调谐激光二极管，用于获得波长信息。所述信号处理单元被布置以探测作为所述波长的函数的在测量强度中的极限值以及由所探测的极限值计算湿度值。

根据本发明的一个方面，提供一种湿度测量方法，其包括步骤：提供测量辐射束，所述测量辐射束具有在一波长范围内的波长，所述波长范围包括与水分子的吸收峰相关的第一波长；测量作为波长的函数的经受吸收的所述测量辐射束的强度；在所述波长范围内探测所述测量强度中的极限值；和由所探测的极限值计算湿度值。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，被布置以从图案形成装置将图案转移至衬底上，其中，所述光刻设备还包括干涉计位置测量系统和根据本发明的湿度测量系统，所述湿度测量系统连接至所述干涉计位置测量系统，所述干涉计位置测量系统被布置以接收用于校正目的的湿度数据。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，被布置以从图案形成装置将图案转移至衬底上，其中，所述光刻设备还包括一个或多个浸没系统部件和根据本发明的湿度测量系统，用于测量从所述一个或多个浸没系统部件中抽取的空气的湿度和确定所述一个或多个浸没系统部件上的热负载。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，包括支撑件，所述支撑件被构造和布置以支撑图案形成装置。所述图案形成装置被配置以图案化辐射束。衬底支撑件被构造和布置以支撑衬底；以及投影系统被构造和布置以将图案化的辐射束投影到所述衬底上。所述设备包括：干涉计，构造和布置以测量所述衬底的位置；和连接至所述干涉计的湿度测量系统。所述湿度测量系统包括：可调谐激光二极管，配置以发射测量辐射束，所述测量辐射束具有在一波长范围内的波长，所述波长范围包括与水分子的吸收峰相关的第一波长；和连接至辐射探测器的信号处理单元，所述辐射探测器被配置以测量经受吸收的所述可调谐激光二极管的测量辐射束的强度，和所述信号处理单元连接至所述可调谐激光二极管，用于获得波长信息。所述信号处理单元被布置以探测作为所述波长的函数的在测量强度中的极限值以及由所探测的极限值计算湿度值。所述干涉计被配置以接收来自所述湿度测量系统的用于校正目的的湿度数据。