專利名稱：光刻裝置和器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻裝置和一種器件制造方法。
背景技術(shù)：
光刻裝置是一種將所需圖案作用于基底的目標(biāo)部分的機(jī)器。光刻裝置可以用于例如集成電路(IC)的制造。在這種情況下，構(gòu)圖裝置，如掩模，可用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于IC一個(gè)單獨(dú)層的電路圖案，該圖案可以成像在已涂敷輻射敏感材料(抗蝕劑)層的基底(例如硅晶片)的目標(biāo)部分上(例如包括部分，一個(gè)或者多個(gè)管芯)。一般地，單一的基底將包含依次曝光的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)格。已知的光刻裝置包括所謂的步進(jìn)器，其中通過(guò)將全部圖案一次曝光在目標(biāo)部分上而輻射每一目標(biāo)部分，還包括所謂的掃描器，其中通過(guò)投射光束沿給定方向(“掃描”方向)掃描圖案、并同時(shí)沿與該方向平行或者反平行的方向同步掃描基底來(lái)輻射每一目標(biāo)部分。
包括支承框架的投影光學(xué)組件是已知的。通常，投影光學(xué)組件包括參考框架和安裝在參考框架中的多個(gè)傳感器框架。傳感器框架是一種適合于支撐光學(xué)元件(通常為可移動(dòng)反射鏡)、用于感測(cè)光學(xué)元件位置的一個(gè)或多個(gè)傳感器單元，以及用于對(duì)傳感器單元做出響應(yīng)而將光學(xué)元件移動(dòng)到所需位置的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器等的框架。為每個(gè)反射鏡提供一個(gè)單獨(dú)的傳感器框架。這樣的子組件通常稱作“反射鏡模塊”。通常，設(shè)計(jì)支承框架的方法是為了提供多個(gè)反射鏡模塊。確切的數(shù)目取決于具體的投影光學(xué)組件。但是，通常投影光學(xué)組件一般包括6個(gè)反射鏡。每個(gè)反射鏡模塊包括一個(gè)傳感器框架，其包含對(duì)于具有完全功能可調(diào)的反射鏡來(lái)說(shuō)所有必需的元件。然后將這些反射鏡模塊中的每個(gè)模塊安裝到公共的參考框架中，該參考框架通常由低膨脹的玻璃材料如Zerodur制成。一般來(lái)說(shuō)，投影光學(xué)組件中的反射鏡之一是固定的。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，該固定的反射鏡也安裝在公共的參考框架上。
這種傳統(tǒng)裝置具有一些問(wèn)題。首先，為了在傳感器框架上安裝元件，需要大量的光學(xué)隔板。特別地，大量隔板對(duì)于安裝用于感測(cè)反射鏡位置的敏感元件來(lái)說(shuō)是必要的。在這種裝置中使用隔板是非常昂貴的，特別是在傳感器框架中安裝隔板所需的工時(shí)方面。
其次，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在參考框架中安裝反射鏡模塊后獲得精確定位只能利用更多的隔板來(lái)實(shí)現(xiàn)，這進(jìn)一步增加了支承框架的制造成本和時(shí)間。
第三，將反射鏡模塊安裝到參考框架中是利用所謂的“靜態(tài)確定連接體(statically determined interface)”實(shí)現(xiàn)的。這種連接體包括其功能性可以與撓性桿相比的元件，因?yàn)閷⑦B接元件設(shè)計(jì)成沿一個(gè)方向具有剛性，同時(shí)沿其他五個(gè)方向盡可能的順從。連接元件是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，每個(gè)包括許多部分。通常連接元件連接支承框架結(jié)構(gòu)的兩個(gè)Zerodur(一種微晶玻璃)部分。例如，在一側(cè)，連接元件與參考框架連接，在另一側(cè)，連接元件與傳感器框架連接。連接元件連接到各自的Zerodur框架部分。連接物為金屬嵌入件。這些嵌入件粘結(jié)到Zerodur中。在減小由嵌入件引起的熱問(wèn)題的嘗試中，它們具有特別的設(shè)計(jì)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，不管嵌入件的設(shè)計(jì)如何，需要將金屬嵌入件粘結(jié)到兩個(gè)待連接的Zerodur框架部分中的情況增加了熱穩(wěn)定性問(wèn)題。
此外，連接元件必須考慮形成在連接元件中的孔的制造公差，以便將它們與框架相連。這導(dǎo)致粘結(jié)到待連接的兩個(gè)部分中的兩個(gè)嵌入件在位置和角度兩個(gè)方面的未對(duì)準(zhǔn)。因此，傳統(tǒng)的連接元件還必須包括用以考慮和補(bǔ)償這種未對(duì)準(zhǔn)的元件。同樣，由于嵌入件由金屬材料制成，因此其沿縱向的熱膨脹不為零。該縱向?yàn)閯偠确较颍摲较虼_定模塊相對(duì)于參考結(jié)構(gòu)的位置。這個(gè)位置理論上應(yīng)該隨著溫度變化而盡可能的保持不變，并且還必須在內(nèi)部進(jìn)行補(bǔ)償。同樣，傳統(tǒng)的連接體還需要一個(gè)將連接元件鎖在反射鏡模塊設(shè)置的位置中的元件。根據(jù)以上討論應(yīng)當(dāng)理解，按照慣例所需的連接體在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面非常復(fù)雜。
“靜態(tài)確定連接體”是以僅約束模塊的六個(gè)自由度(DOF)(不多且不少)進(jìn)行制造的連接體。這意味著模塊以六個(gè)自由度安裝到其環(huán)境中。在理想的情況下，這意味著如果環(huán)境例如由于熱效應(yīng)而發(fā)生變形(distort)，那么懸掛的模塊僅僅作為一個(gè)整體進(jìn)行移動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)，但是不會(huì)發(fā)生變形。靜態(tài)確定的連接體越小，由于附加的剛度，環(huán)境的變形越大，在這種情況下，參考框架將引起模塊本身的內(nèi)部變形。這是不希望的。
形成傳統(tǒng)的靜態(tài)確定連接體的一種方法是設(shè)計(jì)六個(gè)相同的連接元件，其盡可能近的接近撓性桿的功能性。這六個(gè)連接元件必須以能夠約束模塊的六個(gè)自由度，但不小于六個(gè)自由度的方式來(lái)定位和定向。然而，如前所述，這是非常復(fù)雜的設(shè)計(jì)。
一段時(shí)間以來(lái)，考慮到投影光學(xué)組件中需要的工藝性，可靠性和可測(cè)試性需求，傳統(tǒng)的觀點(diǎn)是提供一種模塊設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)緊密相連的是這些模塊的連接。如所述的那樣，具有高動(dòng)態(tài)需求的結(jié)構(gòu)的各部分的連接，如投影光學(xué)組件中所要求的連接利用精密機(jī)械。這樣，通常提供具有模塊設(shè)計(jì)和利用復(fù)雜的連接體連接模塊的投影光學(xué)組件。理想地，每個(gè)模塊都是完全功能的、完全試驗(yàn)過(guò)的單元。因此，將模塊安裝到其適合的連接體上不會(huì)在短期內(nèi)，在其安裝過(guò)程中或在長(zhǎng)期內(nèi)以任何方式使完全測(cè)試過(guò)的單元變形或影響這些單元。如上所述，“靜態(tài)確定連接”是一種手段。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的“靜態(tài)確定連接”的一個(gè)缺點(diǎn)是動(dòng)態(tài)特性。與結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性相關(guān)聯(lián)的需求來(lái)源于在例如定位精度方面其所需的性能說(shuō)明，并且與其相關(guān)聯(lián)，其中所述性能說(shuō)明源于設(shè)計(jì)圖像位置和質(zhì)量的光學(xué)性能的說(shuō)明。
關(guān)于傳統(tǒng)的裝置，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，不再可能在支承框架中可利用的體積內(nèi)設(shè)計(jì)具有滿足投影光學(xué)組件的動(dòng)態(tài)需求的靜態(tài)確定連接體的傳感器框架，同時(shí)為裝配，接近和布線等留下空間，并且同時(shí)減小內(nèi)部變形。

發(fā)明內(nèi)容
概括地說(shuō)，本發(fā)明的一個(gè)目的是在安裝期間和安裝之后提供滿足動(dòng)態(tài)需求的考慮如變形等方面的模塊連接體，同時(shí)提供熱去耦裝置。其他的考慮因素包括模塊與其環(huán)境的電絕緣。
此外，在現(xiàn)代投影光學(xué)組件中，將第一可移動(dòng)反射鏡相對(duì)于第二反射鏡以亞納米的精確度進(jìn)行定位。應(yīng)當(dāng)理解，在上述傳統(tǒng)系統(tǒng)中，為了做到這一點(diǎn)，必須精確地知道五個(gè)距離第一傳感器單元和第一傳感器框架之間的距離，第一傳感器框架和與第一反射鏡模塊相關(guān)聯(lián)的參考框架之間的距離，與第一反射鏡模塊相關(guān)聯(lián)的參考框架和與第二反射鏡模塊相關(guān)聯(lián)的參考框架之間的距離，與第二反射鏡模塊相關(guān)聯(lián)的參考框架和第二傳感器框架之間的距離，以及第二傳感器框架和第二傳感器單元之間的距離。由于動(dòng)態(tài)特性與連接體結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，因此與該裝置相關(guān)聯(lián)的進(jìn)一步問(wèn)題是制造公差和位置精確度。應(yīng)當(dāng)理解，為了從一個(gè)傳感器框架上的一個(gè)傳感器到達(dá)另一個(gè)傳感器框架上的另一個(gè)傳感器，必須通過(guò)八個(gè)裝配位置和四個(gè)連接體結(jié)構(gòu)。此外，如所提到的，每個(gè)結(jié)構(gòu)部件具有其自己的內(nèi)部不精確度。同樣，每個(gè)連接位置具有其自己的不精確度。因此，結(jié)構(gòu)部件越多，并且連接位置越多，來(lái)自每個(gè)單獨(dú)的誤差組成成分的可接受的不精確度值就越小，以便獲得一個(gè)不變的可接受值，該值與一個(gè)傳感器框架上的一個(gè)傳感器相對(duì)于另一個(gè)傳感器框架上的另一個(gè)傳感器的位置相關(guān)聯(lián)。后者的值是來(lái)自所有因素的總值。這個(gè)值為功能要求，因?yàn)槠鋪?lái)源于功能說(shuō)明。部件越多，因素越多，來(lái)自每個(gè)單獨(dú)的因素的值可能就越小，以便獲得一個(gè)不變的總和來(lái)滿足功能要求。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的投影光學(xué)組件甚至是由具有低膨脹系數(shù)的玻璃如Zerodur構(gòu)成的投影光學(xué)組件，且以使其剛度最大化的方式構(gòu)成的投影光學(xué)組件，與五個(gè)距離中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的誤差累加從而使其不可能滿足投影光學(xué)組件的初始傳感器位置精確度。這會(huì)導(dǎo)致受限的成像質(zhì)量。
本發(fā)明的一個(gè)目的是克服有關(guān)傳統(tǒng)投影光學(xué)組件存在的問(wèn)題。特別地，本發(fā)明的一個(gè)目的是改善光學(xué)元件的定位精確度和投影光學(xué)組件的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)特性。本發(fā)明的另一個(gè)目的是改善投影光學(xué)組件的工藝性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種光刻裝置，包括-用于提供輻射投射光束的照射系統(tǒng)；-用于支撐構(gòu)圖裝置的支撐結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)圖裝置用于賦予投射光束帶圖案的截面；-用于保持基底的基底臺(tái)；和-用于將帶圖案的光束投射到基底的目標(biāo)部分上的投影光學(xué)組件，所述組件包括多個(gè)可移動(dòng)的光學(xué)元件和多個(gè)用于感測(cè)各個(gè)光學(xué)元件的位置和/或定向的傳感器單元，所述可移動(dòng)的光學(xué)元件以彼此隔開的關(guān)系布置在支承框架上，其特征在于所述支承框架包括至少兩個(gè)互連部分構(gòu)成的一個(gè)組件，每個(gè)所述部分可移動(dòng)地安裝至少一個(gè)所述光學(xué)元件，并且固定地安裝至少一個(gè)所述傳感器單元，其中所述至少兩個(gè)互連部分用作參考和安裝框架，在該框架中所述光學(xué)元件以所述彼此隔開的關(guān)系進(jìn)行安裝。
通過(guò)提供包括至少兩個(gè)互連部分的組件，每個(gè)部分可移動(dòng)地安裝至少一個(gè)光學(xué)元件，并且固定地安裝一個(gè)或多個(gè)各自的傳感器單元，靜態(tài)確定連接體中包括的傳統(tǒng)、單獨(dú)的參考框架和元件可以省去。特別地，單獨(dú)的傳感器和參考框架結(jié)構(gòu)由結(jié)合這兩種功能的一個(gè)結(jié)構(gòu)來(lái)代替。因此，投影光學(xué)組件的工藝性得到簡(jiǎn)化。特別地，設(shè)計(jì)和連接體復(fù)雜性減小。同樣，單個(gè)的公差要求減小。此外，由于通過(guò)一個(gè)支承框架提供支撐和參考功能，因此改進(jìn)了投影光學(xué)組件的動(dòng)態(tài)特性。因?yàn)椴辉傩枰罅窟B接體和連接元件，因此連接的復(fù)雜性降低。此外，由于不同部件的數(shù)目減小，并且由于省去大量連接體，因此可以放寬單個(gè)公差。
此外，通過(guò)省去單獨(dú)的傳統(tǒng)參考框架，制造投影光學(xué)組件所需的隔板數(shù)目減少。同樣，結(jié)構(gòu)部件的數(shù)目減少以及連接體數(shù)目的相應(yīng)減少，減小了所需的隔板數(shù)目。此外，之前對(duì)于兩個(gè)單獨(dú)框架所需的空間被釋放出來(lái)，用于如布線、接近和改善支承框架結(jié)構(gòu)的剛性等其他目的。通過(guò)構(gòu)造多個(gè)部分的支承框架，使支承框架以模塊化方式建立而不用參考或結(jié)合到其他結(jié)構(gòu)中。這增加了元件裝配到投影光學(xué)組件中的可達(dá)性。
此外，工藝性得到改善。例如，關(guān)于裝配，包含一個(gè)或多個(gè)反射鏡的部分可以從兩側(cè)接近。反射鏡、傳感器、致動(dòng)器、布線和可能的任何其他子模塊都可以放入并安裝到該部分的框架塊上，遠(yuǎn)離并平行于任何其他裝配，特別是投影光學(xué)組件其他部分的裝配。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，多個(gè)部分適合于以堆疊布置的方式彼此互連。通過(guò)將這些部分一個(gè)在另一個(gè)之上地堆疊，使投影光學(xué)組件的制造得以簡(jiǎn)化。一旦所有的部分完全裝配及測(cè)試后，就需要使其一個(gè)在另一個(gè)之上簡(jiǎn)單地堆疊以實(shí)現(xiàn)完全功能化的投影光學(xué)組件。特別是，根據(jù)本發(fā)明可以大大促進(jìn)最后的部件，同時(shí)減少生產(chǎn)周期。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，支承框架包括三個(gè)部分，其中多個(gè)光學(xué)元件的至少兩個(gè)安裝在兩個(gè)部分的至少每一個(gè)中。通過(guò)提供三個(gè)部分，使兩個(gè)光學(xué)元件置于其中的兩個(gè)部分中，光學(xué)元件的可達(dá)性和電纜布線得到優(yōu)化，同時(shí)優(yōu)化了支承框架的機(jī)械特性。此外，改善了傳感器和致動(dòng)器的可達(dá)性和任何其他模塊。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，支承框架包括多個(gè)嵌入件，其中嵌入件適合于配置在兩個(gè)部分之間，以便在使用時(shí)形成連接區(qū)域，從而在裝配狀態(tài)中使嵌入件彼此接觸，其中由接觸的嵌入件所限定的表面的至少一部分構(gòu)成參考表面。通過(guò)在相鄰部分之間提供嵌入件，并且布置參考表面位于由接觸的嵌入件構(gòu)成的連接區(qū)域內(nèi)，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)準(zhǔn)，而且作用于連接區(qū)域中支承框架上的任何應(yīng)力都可傳遞到嵌入件而不是傳遞通過(guò)支承框架。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種光刻裝置，包括-用于提供輻射投射光束的照射系統(tǒng)；-用于支撐構(gòu)圖裝置的支撐結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)圖裝置用于賦予投射光束帶圖案的截面；-用于保持基底的基底臺(tái)；和-用于將帶圖案的光束投射到基底的目標(biāo)部分上的投影光學(xué)組件，所述組件包括多個(gè)可移動(dòng)的光學(xué)元件和多個(gè)用于感測(cè)各個(gè)光學(xué)元件的位置和/或定向的傳感器單元，所述可移動(dòng)的光學(xué)元件以彼此隔開的關(guān)系布置成在支承框架上，其特征在于所述光學(xué)元件可移動(dòng)地安裝在單個(gè)支承框架上，所述傳感器單元固定地安裝在單個(gè)支承框架上，其中所述支承框架包括用作參考和安裝框架的一個(gè)部分，所述光學(xué)元件以所述彼此隔開的關(guān)系安裝于其中。通過(guò)提供可移動(dòng)安裝于單個(gè)支承框架上的光學(xué)元件，和固定安裝于單個(gè)支承框架上的傳感器單元，可以省去單獨(dú)的參考框架。單獨(dú)的參考和傳感器框架結(jié)構(gòu)由結(jié)合這兩種功能的單個(gè)結(jié)構(gòu)所代替。通過(guò)將光學(xué)元件和傳感器單元安裝在單個(gè)結(jié)構(gòu)上，可以簡(jiǎn)化組件的制造，并改進(jìn)長(zhǎng)期穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)特性。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)傳感器單元直接安裝在一個(gè)或多個(gè)部分中的預(yù)定位置處。通過(guò)將一個(gè)或多個(gè)傳感器單元直接設(shè)置在支承框架的預(yù)定位置處，使兩個(gè)光學(xué)元件之間需要知道的距離數(shù)目減為一個(gè)，即第一傳感器單元和第二傳感器單元之間的距離。這樣，減少了相關(guān)的誤測(cè)量，同時(shí)提高了光學(xué)元件相對(duì)于彼此的定位精確度。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，傳感器單元感測(cè)各個(gè)光學(xué)元件相對(duì)于位于一個(gè)或多個(gè)部分上或之中的參考表面的位置和/或定向，所述一個(gè)或多個(gè)部分設(shè)有在一個(gè)或多個(gè)部分中形成的連接表面，用以容納傳感器單元，其中連接表面置于預(yù)定位置處，所述預(yù)定位置相對(duì)于參考表面預(yù)先確定。通過(guò)在相對(duì)于參考表面的預(yù)定位置處提供連接表面，可以提高用于確定反射鏡的位置和/或定向的精確度。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)部分固定地支撐與所述各個(gè)光學(xué)元件的相應(yīng)一個(gè)耦合的一個(gè)致動(dòng)器，該致動(dòng)器響應(yīng)傳感器單元，用于將光學(xué)元件移動(dòng)到預(yù)定位置。通過(guò)固定地支撐與一個(gè)或多個(gè)部分中各個(gè)光學(xué)元件耦合的一個(gè)致動(dòng)器，可將在投影光學(xué)組件中用以提供一個(gè)光學(xué)元件相對(duì)于第二光學(xué)元件精確對(duì)準(zhǔn)的所有那些元件安裝在一個(gè)或多個(gè)部分中。這樣，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了組件的制造。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，在裝配時(shí)，所述部分在基本上水平的平面內(nèi)彼此連接。以這種方式，這些部分容易裝配，同時(shí)任何維修應(yīng)當(dāng)是必要的，它們也可以容易地拆下，因此可以除去需要維修的部分而不需要拆卸整個(gè)投影光學(xué)組件。這樣，改善了維修的簡(jiǎn)易性。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種裝配用于光刻裝置的投影光學(xué)組件的方法，包括以下步驟-提供多個(gè)可互連的部分；-在每個(gè)部分上以相對(duì)于彼此隔開的關(guān)系可移動(dòng)地安裝多個(gè)光學(xué)元件，并固定地安裝至少一個(gè)傳感器元件以便感測(cè)所述多個(gè)可移動(dòng)安裝的光學(xué)元件之一的位置和/或定向；和-使所述部分互連以便至少部分地形成單個(gè)支承框架，所述支承框架用作參考和安裝框架，所述光學(xué)可分割元件以所述彼此隔開的關(guān)系安裝在所述框架中。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種裝配用于光刻裝置的投影光學(xué)組件的方法，包括以下步驟-提供單個(gè)支承框架，其包括用作參考和安裝框架的一個(gè)部分，用于以相對(duì)于彼此隔開的關(guān)系設(shè)置的多個(gè)光學(xué)元件和與所述多個(gè)光學(xué)元件之一相關(guān)聯(lián)的傳感器單元，用以確定所述可移動(dòng)光學(xué)元件的位置和/或定向；-在所述框架上可移動(dòng)地安裝所述多個(gè)光學(xué)元件，并固定地安裝所述傳感器單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種器件制造方法，包括以下步驟-提供基底；-利用照射系統(tǒng)提供輻射投射光束；-利用構(gòu)圖裝置給投射光束的截面賦予圖案；和-利用權(quán)利要求1-9的任一項(xiàng)限定的投影光學(xué)組件將帶圖案的輻射光束投射到基底的目標(biāo)部分上。
在本申請(qǐng)中，本發(fā)明的光刻裝置具體用于制造IC，但是應(yīng)該理解這里描述的光刻裝置可能具有其它應(yīng)用，例如，它可用于制造集成光學(xué)系統(tǒng)、用于磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、液晶顯示板(LCD)、薄膜磁頭等等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在這種可替換的用途范圍中，這里任何術(shù)語(yǔ)“晶片”或者“管芯”的使用可認(rèn)為分別與更普通的術(shù)語(yǔ)“基底”或“目標(biāo)部分”同義。在曝光之前或之后，可以在例如軌道(通常將抗蝕劑層作用于基底并將已曝光的抗蝕劑顯影的一種工具)或者計(jì)量工具或檢驗(yàn)工具對(duì)這里提到的基底進(jìn)行處理。在可應(yīng)用的地方，這里的公開可應(yīng)用于這種和其他基底處理工具。另外，例如為了形成多層IC，可以對(duì)基底進(jìn)行多次處理，因此這里所用的術(shù)語(yǔ)基底也可以涉及包含多個(gè)已處理層的基底。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“輻射”和“光束”包含所有類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如具有365，248，193，157或者126nm的波長(zhǎng))和遠(yuǎn)紫外(EUV)輻射(例如具有5-20nm的波長(zhǎng)范圍)和粒子束，如離子束或者電子束。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“構(gòu)圖裝置”應(yīng)廣義地解釋為能夠給投射光束賦予帶圖案的截面的裝置，從而在基底的目標(biāo)部分中形成圖案。應(yīng)該注意，賦予投射光束的圖案可以不與基底目標(biāo)部分中的所需圖案精確一致。一般地，賦予投射光束的圖案與在目標(biāo)部分中形成的器件如集成電路的特殊功能層相對(duì)應(yīng)。
構(gòu)圖裝置可以為透射或反射的。構(gòu)圖裝置的示例包括掩模，可編程反射鏡陣列，和可編程LCD板。掩模在光刻中是公知的，它包括如二進(jìn)制型、交替相移型、和衰減相移型的掩模類型，以及各種混合掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的一個(gè)示例采用微小反射鏡的矩陣排列，每個(gè)反射鏡能夠獨(dú)立地傾斜，以便沿不同的方向反射入射的輻射光束；按照這種方式，對(duì)反射的光束進(jìn)行構(gòu)圖。在構(gòu)圖裝置的每個(gè)示例中，支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或者工作臺(tái)，例如所述結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可以固定的或者是可移動(dòng)的，并且可以確保構(gòu)圖裝置例如相對(duì)于投影系統(tǒng)位于所需的位置。這里任何術(shù)語(yǔ)“中間掩模版”或“掩?！钡氖褂每梢哉J(rèn)為與更普通的術(shù)語(yǔ)“構(gòu)圖裝置”同義。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“投射系統(tǒng)”應(yīng)廣義地解釋為包含各種類型的投影系統(tǒng)，包括折射光學(xué)系統(tǒng)，反射光學(xué)系統(tǒng)，和反折射光學(xué)系統(tǒng)，如適合于所用的曝光輻射，或者適合于其他方面，如使用浸液或使用真空。這里任何術(shù)語(yǔ)“鏡頭”的使用可認(rèn)為與更普通的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”同義。
照射系統(tǒng)也可以包含各種類型的光學(xué)元件，包括用于引導(dǎo)、整形或者控制輻射投射光束的折射、反射、和反折射光學(xué)元件，這種部件在下文還可共同地或者單獨(dú)地稱作“鏡頭”。
光刻裝置可以具有兩個(gè)(二級(jí))或者多個(gè)基底臺(tái)(和/或兩個(gè)或者多個(gè)掩模臺(tái))。在這種“多級(jí)式”器件中，可以并行使用這些附加臺(tái)，或者可以在一個(gè)或者多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行準(zhǔn)備步驟，而一個(gè)或者多個(gè)其它臺(tái)用于曝光。
光刻裝置也可以是這樣一種類型，其中基底浸入具有相對(duì)較高折射率的液體中，如水，從而填充投影系統(tǒng)的最后一個(gè)元件與基底之間的空間。浸液也可以應(yīng)用于光刻裝置中的其他空間，例如，掩模與投影系統(tǒng)的第一個(gè)元件之間。濕浸法在本領(lǐng)域是公知的，用于增大投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。


現(xiàn)在僅僅通過(guò)例子的方式，參考附圖描述本發(fā)明的各個(gè)具體實(shí)施方式
，其中對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)記表示對(duì)應(yīng)的部件-圖1表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的光刻裝置；-圖2a表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的投影光學(xué)組件；-圖2b表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的投影光學(xué)組件；-圖3表示圖2a或2b中所示投影光學(xué)組件沿線I-I的橫截面；-圖4表示投影光學(xué)組件的支承框架的詳圖；-圖5表示投影光學(xué)組件的另一個(gè)詳圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地表示了本發(fā)明一具體實(shí)施方案的光刻裝置。該裝置包括-照射系統(tǒng)(照射器)IL，用于提供輻射投射光束PB(例如UV或EUV輻射)；-第一支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，用于支撐構(gòu)圖裝置(例如掩模)MA，并與用于將該構(gòu)圖裝置相對(duì)于物體PL精確定位的第一定位裝置PM連接；-基底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，用于保持基底(例如涂敷抗蝕劑的晶片)W，并與用于將基底相對(duì)于物體PL精確定位的第二定位裝置PW連接；和-投影系統(tǒng)(例如反射投影透鏡)PL，用于將通過(guò)構(gòu)圖裝置MA賦予投射光束PB的圖案成像在基底W的目標(biāo)部分C(例如包括一個(gè)或多個(gè)管芯)上。
如這里指出的，該裝置屬于反射型(例如采用上面提到的反射掩?；蚩删幊谭瓷溏R陣列的類型)。另外，該裝置可以屬于透射型(例如采用透射掩模)。
照射器IL接收來(lái)自輻射源SO的輻射光束。輻射源和光刻裝置可以是獨(dú)立的機(jī)構(gòu)，例如當(dāng)輻射源是等離子放電源時(shí)。在這種情況下，不會(huì)認(rèn)為輻射源是構(gòu)成光刻裝置的一部分，輻射光束借助于輻射收集器從源SO傳輸?shù)秸丈淦鱅L，所述輻射收集器包括例如合適的聚光鏡和/或光譜純度濾光器。在其它情況下，輻射源可以是裝置的組成部分，例如當(dāng)源是汞燈時(shí)。源SO和照射器IL可以稱為輻射系統(tǒng)。
照射器IL可以包括調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)光束的角強(qiáng)度分布。一般地，至少可以調(diào)節(jié)在照射器光瞳面上強(qiáng)度分布的外和/或內(nèi)徑向量(通常分別稱為σ-外和σ-內(nèi))。照射器提供輻射的調(diào)節(jié)光束(conditioned beam)，稱為投射光束PB，該光束在其橫截面上具有所需的均勻度和強(qiáng)度分布。
投射光束PB入射到保持在掩模臺(tái)MT上的掩模MA上。橫向穿過(guò)掩模MA后，投射光束PB通過(guò)鏡頭PL，該鏡頭將光束聚焦在基底W的目標(biāo)部分C上。在第二定位裝置PW和位置傳感器IF2(例如干涉測(cè)量裝置)的輔助下，基底臺(tái)WT可以精確地移動(dòng)，例如在光束PB的光路中定位不同的目標(biāo)部分C。類似地，例如在從掩模庫(kù)中機(jī)械取出掩模MA后或在掃描期間，可以使用第一定位裝置PM和位置傳感器IF1將掩模MA相對(duì)光束PB的光路進(jìn)行精確定位。一般地，借助于長(zhǎng)沖程模塊(粗略定位)和短沖程模塊(精確定位)，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)臺(tái)MT和WT的移動(dòng)，這兩個(gè)目標(biāo)臺(tái)構(gòu)成定位裝置PM和PW的一部分?？墒?，在步進(jìn)器(與掃描裝置相對(duì))中，掩模臺(tái)MT只與短沖程致動(dòng)裝置連接，或者固定。掩模MA與基底W可以使用掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1、M2和基底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。
所示的裝置可以按照下面優(yōu)選的模式使用1.在步進(jìn)模式中，掩模臺(tái)MT和基底臺(tái)WT基本保持不動(dòng)，賦予投射光束的整個(gè)圖案被一次投射到目標(biāo)部分C上(即單次靜態(tài)曝光)。然后基底臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，從而可以曝光不同的目標(biāo)部分C。在步進(jìn)模式中，曝光區(qū)域(exposure field)的最大尺寸限制了在單次靜態(tài)曝光中成像的目標(biāo)部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，同步掃描掩模臺(tái)MT和基底臺(tái)WT，同時(shí)將賦予投射光束的圖案投射到目標(biāo)部分C上(即單次動(dòng)態(tài)曝光)?；着_(tái)WT相對(duì)于掩模臺(tái)MT的速度和方向通過(guò)投影系統(tǒng)PL的放大(縮小)和圖像反轉(zhuǎn)特性來(lái)確定。在掃描模式中，曝光區(qū)域的最大尺寸限制了在單次動(dòng)態(tài)曝光中目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描方向)，而掃描移動(dòng)的長(zhǎng)度確定目標(biāo)部分的高度(沿掃描方向)。
3.在其他模式中，掩模臺(tái)MT基本保持不動(dòng)，用于保持可編程構(gòu)圖裝置，基底臺(tái)WT移動(dòng)或掃描同時(shí)將賦予投射光束的圖案投射到目標(biāo)部分C上。在該模式中，一般采用脈沖輻射源，并且在基底臺(tái)WT每次移動(dòng)之后，或者在掃描期間兩個(gè)相繼輻射脈沖之間根據(jù)需要更新可編程構(gòu)圖裝置。這種操作模式可以容易地應(yīng)用于采用可編程構(gòu)圖裝置的無(wú)掩模光刻中，所述可編程構(gòu)圖裝置如上面提到的可編程反射鏡陣列型。
還可以采用上述所用模式的組合和/或變化，或者采用完全不同的模式。
圖1示出的光刻裝置的例子包括由真空泵VP抽空的真空室VC。光束PB入射到掩模MA上，隨后入射到真空室VC中基底W的目標(biāo)區(qū)域上。
所謂的“計(jì)量框架”MF提供獨(dú)立的參考框架，其與主裝置框架機(jī)械地分開。計(jì)量框架例如作為通過(guò)空氣彈簧(airmount)(未示出)支撐的重型臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該空氣彈簧提供具有低彈性系數(shù)的彈性支撐。計(jì)量框架MF支撐靈敏元件如干涉儀IF和其他位置傳感器，并使它們不受振動(dòng)的影響。投影光學(xué)組件PL通過(guò)彈性元件12和支架11支撐在計(jì)量框架MF上。
圖2a示出了投影光學(xué)組件PL的一個(gè)實(shí)施方案。特別地，圖2a示出了包括支承框架20的投影光學(xué)組件PL，該支承框架包括多個(gè)部分21，22，23。圖2b示出了本發(fā)明的另一實(shí)施方案，特別地，示出了包括單個(gè)支承框架200的投影光學(xué)組件PL。這是在圖2a和2b中所示的兩個(gè)實(shí)施方案之間唯一的區(qū)別。因此，除非另外指出，否則下面關(guān)于圖2a的描述同樣適用于圖2b。投影光學(xué)組件PL包含許多光學(xué)元件和支承框架20，光學(xué)元件優(yōu)選光反射器，如主動(dòng)光反射鏡M1-M6。對(duì)反射鏡M1-M6進(jìn)行布置，使掩模MA成像到基底W上。反射鏡和支承框架21優(yōu)選由具有低膨脹系數(shù)的玻璃如Zerodur或ULE(超低膨脹)玻璃(Zerodur和ULE為商標(biāo))構(gòu)成。根據(jù)圖1可以理解，反射鏡M1-M6和支承框架20具有一個(gè)在計(jì)量框架MF上的支架。支承框架20通過(guò)彈性元件12支撐以使支承框架20不受計(jì)量框架MF的振動(dòng)的影響。盡管為了清楚，在圖1中只示出了一個(gè)彈性元件12，但是應(yīng)當(dāng)理解，支承框架20可以通過(guò)許多平行的這種元件來(lái)支撐。
在圖2a示出的例子中，支承框架包括三個(gè)部分21，22和23。每個(gè)部分包含兩個(gè)反射鏡。通常，反射鏡M6懸掛在部分23中。除反射鏡M5外的所有反射鏡利用洛倫茲(Lorentz)致動(dòng)器活動(dòng)地定位。由于反射鏡M5不必活動(dòng)地定位，因此沒(méi)有配備傳感器和致動(dòng)器。反射鏡M5懸掛在部分23下面，并且固定到支承框架20上。提供多個(gè)結(jié)構(gòu)元件(未示出)使反射鏡M5與周圍的支承框架20分離，同時(shí)使其剛性地懸掛。如上所述，在另一可選的實(shí)施方案中，反射鏡M5不固定，而是按照與反射鏡M1-M4和M6相同的方式安裝。
在另外的實(shí)施方案中，根據(jù)特殊的投影光學(xué)組件和設(shè)計(jì)者的選擇可以提供任何數(shù)量的部分。這些部分可以構(gòu)造成包括任何數(shù)量的反射鏡或者根本不包括反射鏡。投影光學(xué)組件中反射鏡的總數(shù)量根據(jù)投影光學(xué)組件的具體應(yīng)用而發(fā)生變化。
對(duì)于包括多個(gè)部分的實(shí)施方案，這些部分可以按照堆疊的排列進(jìn)行設(shè)置。在一個(gè)實(shí)施方案中，它們可以簡(jiǎn)單地一個(gè)堆疊在另一個(gè)之上從而形成投影光學(xué)組件。設(shè)想其他可選的實(shí)施方案，其中例如這些部分可以彼此并排地放置，或者設(shè)想所述實(shí)施方案的結(jié)合，其中例如投影光學(xué)組件的一些部分一個(gè)堆疊在另一個(gè)之上，同時(shí)另一部分沿著側(cè)面對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明并不限于這一方面，因?yàn)槊總€(gè)部分可適合于與其相鄰部分互連。在一可選的實(shí)施方案中，如圖2b所示，投影光學(xué)組件PL可以只包括一個(gè)“部分”。在這樣的實(shí)施方案中，盡管不需要使該部分與其他部分互連，但是如果需要可以提供互連元件以使該部分與其他部分連接。圖2a中所示的每個(gè)部分，或圖2b中所示的單個(gè)支承框架結(jié)合了向參考框架提供安裝框架的功能性。結(jié)合的功能性意味著不需要將各個(gè)部分安裝在單獨(dú)的參考框架中，因?yàn)樗械牟糠只騿蝹€(gè)支承框架200借助于支承框架20相對(duì)于彼此作為參考。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，連接區(qū)域由稍微升高的區(qū)域形成，其可以作為框架結(jié)構(gòu)的一個(gè)整體部分形成。在該具體實(shí)施方案中，嵌入件可以省去。如下更詳細(xì)的討論，在可選的實(shí)施方案中，其中框架結(jié)構(gòu)不由Zerodur制成，而是由其他比Zerodur更不易碎和更堅(jiān)固的材料制成，優(yōu)選這種實(shí)施例。當(dāng)使用如Zerodur的材料時(shí)，這種材料確實(shí)具有一定的易碎性，因此提供單獨(dú)的嵌入件是有利的。
為了進(jìn)一步減小由于熱效應(yīng)或松弛效應(yīng)引起連接力變化而導(dǎo)致的框架變形，可以任選提供附加的連接元件來(lái)減輕這些作用，盡管從材料特性的觀點(diǎn)來(lái)看，這樣的嵌入件不是必要的。在附加的嵌入件可任選包括在內(nèi)的情況下，連接體設(shè)計(jì)成吸收這些應(yīng)力，同時(shí)保持這些應(yīng)力遠(yuǎn)離實(shí)際的支承框架。
因此，一般地說(shuō)，僅僅作為例子，根據(jù)材料和設(shè)計(jì)，連接嵌入件可以是用不同材料制成的單獨(dú)部分，該部分通過(guò)粘結(jié)、螺栓等連接到框架的其他部分，也可以是由相同材料制成的單獨(dú)部分，該部分通過(guò)粘結(jié)、螺栓、焊接等連接到框架的其他部分，還可以是框架結(jié)構(gòu)的組成部分，該部分通過(guò)切割、鋸斷、鉆等精細(xì)地與其圍繞物隔開。此外，可以選擇性地提供這樣的嵌入件，例如僅執(zhí)行下述功能提供非易碎材料的連接體，能夠抵抗表面應(yīng)力的連接表面，能夠抵抗并引導(dǎo)夾緊力的反作用力的結(jié)構(gòu)，保持夾緊引起的應(yīng)力遠(yuǎn)離支承框架的結(jié)構(gòu)。
在上述實(shí)施方案中，支承框架20，200由Zerodur制成。然而，本發(fā)明并不限于這一方面。本發(fā)明涉及提供一種不管是否分成多個(gè)部分的支承框架，來(lái)代替單獨(dú)的參考框架，所述參考框架具有以靜態(tài)確定方式安裝的多個(gè)單獨(dú)的反射鏡模塊。如上所述，本發(fā)明提供以下優(yōu)點(diǎn)，如改進(jìn)的簡(jiǎn)單性和穩(wěn)定性，更少的部件，更少的連接體，不嚴(yán)格的公差，改善的動(dòng)態(tài)特性，改善的工藝性和改善的可測(cè)試性。這些優(yōu)點(diǎn)也可以利用由其他超低膨脹(ULE)材料，金屬材料如殷鋼、鋁，或其他陶瓷材料制成的支承框架獲得。
這些部分可以通過(guò)夾緊裝置27(參見(jiàn)圖2a)彼此連接，該夾緊裝置包括桿32，優(yōu)選兩端有螺紋的金屬桿，其貫穿在支承框架20中鉆的孔并在一端或兩端連接到對(duì)桿施加力的裝置上。一般將13000牛頓范圍內(nèi)的力不變地作用于桿。在圖2a中，盡管為了清楚，只示出了一個(gè)夾緊裝置27，但是優(yōu)選地，這些部分在三個(gè)或四個(gè)相對(duì)較大的區(qū)域處被夾緊。如果需要，可以提供附加的固定元件(未示出)。
利用上述適合的或根據(jù)上述的其他材料，支承框架20，200由Zerodur塊，管，板和其他結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)足夠剛度的方式構(gòu)成。根據(jù)動(dòng)態(tài)需要，提供附加的元件以增加支承框架的剛度可能是必要的，如提供另外的Zerodur塊元件。應(yīng)當(dāng)理解，為了減小投影光學(xué)組件上任何振動(dòng)或沖擊的影響，支承框架20，200在抗扭剛度以及抗彎剛度方面必須具有足夠的剛度。構(gòu)成支承框架的塊狀結(jié)構(gòu)和平板玻璃結(jié)構(gòu)一旦連接，就不打算使它們?cè)俦舜朔珠_。但是，如果有這種需要，那么可以將它們拆開。支承框架元件以穩(wěn)定的方式，例如通過(guò)粘結(jié)來(lái)彼此連接。對(duì)支承框架的更細(xì)微的部分如連接表面的形成進(jìn)行機(jī)械加工，例如通過(guò)磨成支承框架，或者通過(guò)在支承框架的預(yù)定位置處提供安裝架。為了提供夾緊裝置27，還在支承框架20中鉆孔。
假定除反射鏡M5外，每個(gè)反射鏡M1-M6都配備檢測(cè)與它相關(guān)聯(lián)的反射鏡位置的傳感器單元25，和響應(yīng)傳感器單元而將反射鏡移動(dòng)到預(yù)定位置的致動(dòng)器26。通常，將來(lái)自所有傳感器的傳感器信息結(jié)合以便控制所有的致動(dòng)器，從而控制反射鏡的六個(gè)自由度。因此，一個(gè)傳感器一般不會(huì)只與一個(gè)致動(dòng)器相關(guān)聯(lián)。由于能夠以六個(gè)自由度來(lái)移動(dòng)反射鏡是必要的，因此使用的傳感器單元和致動(dòng)器的類型與傳統(tǒng)投影光學(xué)組件中使用的相同。例如，除可以保持固定的反射鏡M5外，為每個(gè)反射鏡M1-M6提供包括反應(yīng)物質(zhì)和磁性重力補(bǔ)償器的洛侖茲致動(dòng)器單元。特別地，提供三個(gè)致動(dòng)器單元26，每個(gè)單元包含彼此成直角的兩個(gè)致動(dòng)器。在一端處，這些單元連接到反射鏡本身，在另一端處，與傳統(tǒng)的投影光學(xué)組件相反，每個(gè)致動(dòng)器單元直接安裝在支承框架中的連接表面上。類似地，為每個(gè)反射鏡，提供三個(gè)具有極高精確度的傳感器單元25。每個(gè)傳感器單元25能夠測(cè)量?jī)蓚€(gè)維度。因此，為了測(cè)量所有的六個(gè)自由度，提供三個(gè)傳感器單元25。傳感器單元25直接安放(receive)在支承框架20中提供的連接表面上。每個(gè)傳感器單元25相對(duì)于參考表面24進(jìn)行設(shè)置，利用這種關(guān)系實(shí)現(xiàn)一個(gè)反射鏡相對(duì)于第二反射鏡的定位。在一具體實(shí)施方案中，參考表面24位于支承框架中或其上。特別地，調(diào)節(jié)這些部分以使它們?cè)谶B接區(qū)域34彼此連接，其中參考表面包括至少一部分所述連接區(qū)域34，并且其中這些部分的至少一個(gè)配有接收傳感器單元25的連接表面24，并適合于容納相應(yīng)的反射鏡。
圖3表示了圖1中所示投影光學(xué)組件沿線I-I的橫截面。在圖3所示的實(shí)施例中，垂直地示出了連接區(qū)域。本發(fā)明并不限于這一方面，因?yàn)樵撨B接區(qū)域的角度對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)不是必需的。實(shí)際上它可以是水平的或成任何其他角度。在該實(shí)施例中，反射鏡M6為六邊形。傳感器單元25和致動(dòng)器26置于反射鏡M6的交替邊上。支承框架20配有連接表面30，31，分別用于容納傳感器單元25和致動(dòng)器26。如上所述，每個(gè)傳感器單元25包括兩個(gè)傳感器元件。如果必要，傳感器單元25也可以包括具有已知尺寸的隔板，其中對(duì)隔板進(jìn)行布置，從而將傳感器元件置于預(yù)定位置處。連接表面30，31在支承框架20上或之中形成。在該實(shí)施例中，將示出的支承框架材料的塊布置成使其延伸到支承框架腔28中。同樣示出了桿32，其穿過(guò)支承框架20延伸到圖的平面中，還示出參考平面24位于圖3的平面之外，象征性地表示成一個(gè)圓。應(yīng)當(dāng)理解，參考表面的尺寸沒(méi)有限制，其取決于每一種應(yīng)用。例如，參考平面可以構(gòu)造成管或空心梁。它們可以具有正方形的橫截面，但是就結(jié)構(gòu)或形狀而言不受限制。
圖4表示了投影光學(xué)組件的支承框架的詳圖。支承框架20包括由管如具有正方形橫截面的空心梁48構(gòu)成的框架。再者，參考平面24象征性地以圓24示出。塊42，44和46設(shè)在梁20上，這些塊的面向上的表面分別用作傳感器單元、致動(dòng)器和反射鏡的連接表面30，40，50。應(yīng)當(dāng)理解，塊的形狀不是關(guān)鍵的，這取決于每個(gè)投影光學(xué)組件的具體幾何形狀。塊42，44，46是元件的示意性表示，利用它們連接傳感器、致動(dòng)器和反射鏡。實(shí)際的連接可以是水平，垂直或任何其他角度或方向。同樣，上表面提供連接表面不是必需的。在另一個(gè)未示出的實(shí)施方案中，連接表面可以形成在凹進(jìn)部分中，該凹進(jìn)部分形成在支承框架20中，或者連接表面可以形成在凹進(jìn)部分和突出結(jié)構(gòu)的組合中。特別地，支承框架部分可以為任何形狀或任何形式。不需要由具有任何特殊橫截面的管來(lái)構(gòu)成。部件可以由固體材料構(gòu)成，可以為I-、T-、或U-形梁。本發(fā)明對(duì)于具體部件的形狀沒(méi)有限制，只要支承框架具有足夠的剛度，本發(fā)明對(duì)于所有部件、連接和所需的測(cè)量提供進(jìn)出通道和提供表面。在特定的實(shí)施方案中，例如，它可以由固體材料構(gòu)成，在其中形成凹槽以允許反射鏡，傳感器，致動(dòng)器，電纜和可能需要的其他任何單元放入其中。此外，塊46不是必需的。由塊46提供的功能性是為了向反射鏡提供支撐。特別地，塊46為反射鏡提供軟性支撐，所謂的重力補(bǔ)償器。這是一個(gè)剛度盡可能低的單元，但是其能夠承載反射鏡的重量?？梢栽趦蓚€(gè)實(shí)施方案之一中設(shè)置重力補(bǔ)償器。在第一實(shí)施方案中，單獨(dú)的重力補(bǔ)償器由塊46提供，可包括彈簧，磁性組件，或氣動(dòng)組件等。在該實(shí)施方案中，需要塊46。在該實(shí)施方案中，重力補(bǔ)償器可以設(shè)置在反射鏡和支承框架20之間。另外，提供內(nèi)部重力補(bǔ)償器，由此使每個(gè)致動(dòng)器都配備有自己的重力補(bǔ)償器，例如彈簧，附加的磁體或氣動(dòng)組件，或者通過(guò)提供特殊的預(yù)定電流穿過(guò)其線圈。在該可選的實(shí)施方案中，不需要塊46。
圖5表示投影光學(xué)組件的另一個(gè)詳圖。特別地，是穿過(guò)兩個(gè)部分之間的連接體的橫截面。提供優(yōu)選由低膨脹系數(shù)材料如Invar(Invar為商標(biāo))制成的嵌入件51。嵌入件51設(shè)置在相鄰部分21，22之間。Invar的膨脹系數(shù)雖然很低，但是沒(méi)有如Zerodur的材料那樣低，Zerodur是用于支承框架的一種材料。因此，希望嵌入件51的尺寸保持盡可能的小，以便減小隨著時(shí)間過(guò)去因Invar熱膨脹而引入系統(tǒng)中的任何可能的誤差。關(guān)于熱穩(wěn)定性，對(duì)于光刻裝置的典型掃描花費(fèi)大約5分鐘。因此，希望投影光學(xué)組件PL的動(dòng)態(tài)和熱穩(wěn)定性可以保持5分鐘的時(shí)間。為了連接兩個(gè)部分21，22，提供兩個(gè)嵌入件51。一個(gè)嵌入件51與第一部分21連接，第二嵌入件51與第二部分22連接。在裝配的裝置中，嵌入件51適合于設(shè)置在兩個(gè)部分之間，用以在使用中形成連接區(qū)域，從而在裝配狀態(tài)時(shí)嵌入件51彼此接觸，其中由接觸的嵌入件所限定的至少一部分表面構(gòu)成參考表面。嵌入件51可以用膠52粘結(jié)以形成整體框架。嵌入件的形狀和形式取決于兩個(gè)部分之間連接區(qū)域內(nèi)所述部分的具體形狀和形式。在示出的實(shí)施例中，嵌入件為中空的錐形元件，其中錐形的較寬底部被封閉，錐形的頂點(diǎn)設(shè)有孔，以允許為帶螺紋的金屬桿32(參見(jiàn)圖2a)提供夾緊力。錐形具有三角形的垂直橫截面形狀，以便得到與嵌入件51和支承框架20之間接觸的同樣的表面區(qū)域。在所述部分中嵌入件的數(shù)目，即連接面的數(shù)目，例如可以是三個(gè)或者四個(gè)。當(dāng)從上方觀察時(shí)，如圖3所示，三個(gè)嵌入件以三角形排列設(shè)置。當(dāng)從上方觀察時(shí)，四個(gè)嵌入件以矩形排列設(shè)置。進(jìn)一步調(diào)整嵌入件51以便當(dāng)力F例如夾緊力作用于嵌入件上時(shí)，力F通過(guò)嵌入件傳遞，而不是傳遞到支承框架20中。這提供了如下優(yōu)點(diǎn)，即支承框架材料不會(huì)承受例如由蠕變、關(guān)聯(lián)或裂紋形成而引起的任何過(guò)分的應(yīng)力，所述應(yīng)力可能影響框架的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。在最壞的情況下，它甚至可能導(dǎo)致框架的倒塌。作為嵌入件的優(yōu)選材料之一的Invar的特性是其抵抗應(yīng)力比Zerodur或其他玻璃材料更佳。
盡管上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的各個(gè)具體實(shí)施方案，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以按照不同于所述的方式實(shí)施。說(shuō)明書不意味著對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種光刻裝置，包括-用于提供輻射投射光束的照射系統(tǒng)；-用于支撐構(gòu)圖裝置的支撐結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)圖裝置用于給投射光束的截面賦予圖案；-用于保持基底的基底臺(tái)；和-用于將帶圖案的光束投射到基底的目標(biāo)部分上的投影光學(xué)組件，所述組件包括多個(gè)可移動(dòng)的光學(xué)元件和多個(gè)用于感測(cè)各個(gè)光學(xué)元件的位置和/或定向的傳感器單元，所述可移動(dòng)的光學(xué)元件以隔開的關(guān)系布置在支承框架上，其特征在于所述支承框架包括至少兩個(gè)互連部分構(gòu)成的一個(gè)組件，每個(gè)所述部分可移動(dòng)地安裝至少一個(gè)所述光學(xué)元件，并且固定地安裝至少一個(gè)所述傳感器單元，其中所述至少兩個(gè)互連部分用作參考和安裝框架，在該框架中所述光學(xué)元件以所述隔開的關(guān)系進(jìn)行安裝。
2.一種光刻裝置，包括-用于提供輻射投射光束的照射系統(tǒng)；-用于支撐構(gòu)圖裝置的支撐結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)圖裝置用于給投射光束的截面賦予圖案；-用于保持基底的基底臺(tái)；和-用于將帶圖案的光束投射到基底的目標(biāo)部分上的投影光學(xué)組件，所述組件包括多個(gè)可移動(dòng)的光學(xué)元件和多個(gè)用于感測(cè)各個(gè)光學(xué)元件的位置和/或定向的傳感器單元，所述可移動(dòng)的光學(xué)元件以隔開的關(guān)系布置在支承框架上，其特征在于所述光學(xué)元件可移動(dòng)地安裝在單個(gè)支承框架上，所述傳感器單元固定地安裝在單個(gè)支承框架上，其中所述支承框架包括用作參考和安裝框架的一個(gè)部分，所述光學(xué)元件以所述彼此隔開的關(guān)系安裝于該框架中。
3.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的光刻裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)傳感器單元直接安裝到所述一個(gè)或多個(gè)部分中或之上的預(yù)定位置處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或從屬于權(quán)利要求1的權(quán)利要求3的光刻裝置，其中所述多個(gè)部分適合于以堆疊的布置方式彼此互連。
5.根據(jù)任一或前述權(quán)利要求1，3或4的光刻裝置，其中所述支承框架包括三個(gè)部分，其中所述多個(gè)光學(xué)元件的兩個(gè)安裝在兩個(gè)所述部分的至少每一個(gè)中。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求3-5中任一權(quán)利要求的光刻裝置，其中所述傳感器單元感測(cè)所述各個(gè)光學(xué)元件相對(duì)于位于所述一個(gè)或多個(gè)部分上或之中的參考表面的位置和/或定向，其中所述一個(gè)或多個(gè)部分設(shè)有在所述一個(gè)或多個(gè)部分中形成的連接表面，用以容納所述傳感器單元，其中所述連接表面置于所述預(yù)定位置處，所述預(yù)定位置相對(duì)于所述參考表面預(yù)先確定。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求1或3-6中任一權(quán)利要求的光刻裝置，其中所述支承框架包括多個(gè)嵌入件，其中所述嵌入件適合于配置在所述部分之間，以便在使用時(shí)形成連接區(qū)域，從而在裝配狀態(tài)中使所述嵌入件彼此接觸，其中由所述接觸的嵌入件所限定的表面的至少一部分構(gòu)成參考表面。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的光刻裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)部分固定地支撐與所述多個(gè)光學(xué)元件的所述每一個(gè)耦合的一個(gè)致動(dòng)器，所述致動(dòng)器響應(yīng)傳感器單元，用于將所述光學(xué)元件移動(dòng)到預(yù)定位置。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求1或3-8中任一權(quán)利要求的光刻裝置，其中在裝配時(shí)，所述部分在基本上是水平的平面內(nèi)彼此連接。
10.一種裝配用于光刻裝置的投影光學(xué)組件的方法，包括以下步驟-提供多個(gè)可互連的部分；-在每個(gè)部分上以相對(duì)于彼此隔開的關(guān)系可移動(dòng)地安裝多個(gè)光學(xué)元件，并固定地安裝至少一個(gè)傳感元件以便感測(cè)所述多個(gè)可移動(dòng)安裝的光學(xué)元件之一的位置和/或定向；和-使所述部分互連以便至少部分地形成單個(gè)可分割的支承框架，所述支承框架用作參考和安裝框架，所述光學(xué)元件以所述彼此隔開的關(guān)系安裝在所述框架中。
11.一種裝配用于光刻裝置的投影光學(xué)組件的方法，包括以下步驟-提供單個(gè)支承框架，其包括一個(gè)用作參考和安裝框架的一個(gè)部分，用于以相對(duì)于彼此隔開的關(guān)系設(shè)置的多個(gè)光學(xué)元件和與所述多個(gè)光學(xué)元件之一相關(guān)聯(lián)的傳感器單元，用以確定所述可移動(dòng)光學(xué)元件的位置和/或定向；-在所述框架上可移動(dòng)地安裝所述多個(gè)光學(xué)元件，并固定地安裝所述傳感器單元。
12.一種器件制造方法，包括以下步驟-提供基底；-利用照射系統(tǒng)提供輻射投射光束；-利用構(gòu)圖裝置賦予投射光束帶圖案的截面；和利用權(quán)利要求1-9的任一項(xiàng)限定的投影光學(xué)組件將帶圖案的輻射光束投射到基底的目標(biāo)部分上。
全文摘要
光刻裝置包括用于將帶圖案的光束投射到基底的目標(biāo)部分上的投影光學(xué)組件(PL)，所述組件包括多個(gè)可移動(dòng)的光學(xué)元件(M1－M6)和用于感測(cè)各個(gè)光學(xué)元件(M1)的位置和/或定向的多個(gè)傳感器單元(25)，所述可移動(dòng)光學(xué)元件(M1－M6)以彼此隔開的關(guān)系布置在支承框架(20，200)上，其中支承框架(20)通過(guò)至少兩個(gè)互連部分(21，22，23)的一個(gè)組件至少部分地形成，每個(gè)所述部分可移動(dòng)地安裝至少一個(gè)所述光學(xué)元件(M1－M6)，并且固定地安裝至少一個(gè)傳感器單元(25)，其中支承框架(20)用作參考和安裝框架，所述光學(xué)元件以所述彼此隔開的關(guān)系安裝在該框架中。在可選的實(shí)施方案中，光學(xué)元件(M1－M6)可移動(dòng)地安裝在單個(gè)支承框架(200)上，傳感器單元(25)固定地安裝在單個(gè)支承框架(200)上。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1591194SQ20041006865
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月4日
發(fā)明者D·J·P·A·弗蘭肯 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司