[发明专利]位置测量系统、光刻设备以及器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及位置测量系统、光刻设备和器件制造方法。

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(ICs)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设置在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：所谓的步进机，在步进机中，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；和所谓的扫描器，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同步地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。在大多数情况，曝光目标部分的过程被重复多次，由此形成包括多个层的器件。为了器件的正确操作，多个层相对于彼此的精确定位是必需的。同样，在曝光工艺期间，衬底相对于图案形成装置的位置是需要知道的。为了确定该位置，光刻设备通常包括位置测量系统，例如基于干涉仪的测量系统或基于编码器的测量系统。这些系统可以例如用于确定例如保持图案形成装置的支撑结构的位置或衬底相对于设备的投影系统的位置。

在使用基于编码器的测量系统的情况下，这种系统可以例如包括一个或多个一维或二维光栅以及一个或多个与所述光栅或多个光栅协同工作的传感器。这种系统可以用于例如通过将一个或多个传感器安装至衬底台并将一个或多个光栅安装至安装投影系统的诸如量测框架等参照框架来测量衬底台相对于投影透镜的位置。在使用期间，所述传感器或多个传感器可以提供表示传感器相对于所述光栅或多个光栅的位置的位置信号。当传感器相对于衬底的位置和光栅相对于投影系统的位置是已知的，则位置信号可以转换成表示衬底相对于投影系统的位置的位置参照值(例如，适于被位置控制系统使用)。这种转换可以例如包括一个或多个查找表(look-up table)，用于将来自传感器的位置信号转换成位置参照值。这种查找表或类似物可以例如通过位置测量系统的初始校准来确定，其可以例如包括确定重叠或焦点图，或包括使用第二位置测量系统。

正如本领域技术人员理解的，如所述的使用位置测量系统的、衬底相对于投影系统的精确定位依赖于由位置信号确定的位置参照值。然而，由于传感器或光栅或两者的位移或变形，应用至位置信号的转换会提供不精确的位置参照值，其因而在衬底上的目标部分的曝光期间得出例如衬底的不精确定位。为了至少部分地补偿这种漂移，即变形或位移，可以考虑位置测量系统的周期性校准。然而，这种校准通常将是花费时间的，因而将导致设备的停工时间，因而负面地影响设备的生产率。

发明内容

期望提供一种更加精确的位置测量系统，其应用校准，该校准比传统的校准方法花费较少的时间。因而，根据本发明一个实施例，提供一种位置测量系统，包括：第一部分和第二部分，用于通过提供表示第一部分相对于第二部分的位置的位置信号来确定第一构件相对于第二构件的位置；和计算单元，包括配置成用于接收所述位置信号的输入端子。所述计算单元配置成在使用时对位置信号应用转换以获得表示第一构件相对于第二构件的位置的信号，和对所述转换应用调整以至少部分地补偿第一部分或第二部分或第一部分和第二部分两者的漂移。所述调整是分别基于第一部分或第二部分或第一部分和第二部分两者的预定的漂移特性，由此所述预定的漂移特性包括第一部分或第二部分或第一部分和第二部分两者的一个或多个基础形状。