專利名稱：光學(xué)成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在曝光過程中所使用的光學(xué)成像裝置，尤其涉及微光刻系統(tǒng)的光學(xué)成像裝置。本發(fā)明還涉及一種捕獲在光學(xué)成像裝置的各個部件之間的空間關(guān)系的方法。本發(fā)明還涉及將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上的方法。此外，本發(fā)明涉及支撐光學(xué)投影單元的部件的方法。本發(fā)明可以用在用于制造微電子器件尤其是半導(dǎo)體器件的光學(xué)光刻過程中，或者用在制造在這種光學(xué)光刻過程期間所使用的例如掩?；蚍謩澃宓难b置的制造過程中?！け尘凹夹g(shù)
通常，在制造微電子裝置例如半導(dǎo)體裝置的過程中所使用的光學(xué)系統(tǒng)在光學(xué)系統(tǒng)的光路中包括多個具有多個光學(xué)元件(例如透鏡和反射鏡等)的光學(xué)元件單元。那些光學(xué)元件在曝光過程中通常進(jìn)行協(xié)作以將形成在掩模、劃線板等上的圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板(例如薄片)上。所述光學(xué)元件通常組合成一個或多個功能不同的光學(xué)元件組中。這些不同的光學(xué)元件組可由不同的光學(xué)曝光單元保持。尤其在主折射系統(tǒng)中，這些光學(xué)曝光單元往往由保持著一個或多個光學(xué)元件的一堆光學(xué)元件模塊構(gòu)成。這些光學(xué)元件模塊通常包括支撐一個或多個光學(xué)元件支架的外部大體上為環(huán)形的支撐裝置，所述光學(xué)元件支架每一個都保持著光學(xué)兀件。
至少包括主折射光學(xué)元件例如透鏡的光學(xué)元件組大部分具有通常被稱為光軸的光學(xué)元件的直公共對稱軸。而且，保持著這些光學(xué)元件組的光學(xué)曝光單元通常具有基本上細(xì)長的管狀設(shè)計(jì)，由此它們通常被稱為鏡筒。
由于半導(dǎo)體器件不斷微型化，所以一直需要提高用于制造那些半導(dǎo)體器件的光學(xué)系統(tǒng)的分辨率。提高分辨率的這種需求顯然推動了對增大數(shù)值孔徑并且提高光學(xué)系統(tǒng)的成像精度的需求。
實(shí)現(xiàn)分辨率提高的一種方法在于降低在曝光過程中所使用的光的波長。近年來， 已經(jīng)采取措施以使用在遠(yuǎn)紫外(EUV)范圍中其波長低至13nm甚至更低的光。在該EUV范圍內(nèi)，不可能再使用公共折射光學(xué)元件。這是由于以下事實(shí)造成的，即在該EUV范圍中一般用于折射光學(xué)元件的材料顯示出對于獲得高品質(zhì)曝光結(jié)果而言太高的光吸收度。因此，在 EUV范圍中，包括反射元件例如反射鏡等的反射系統(tǒng)在曝光過程中用來將形成在掩模上的圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板(例如薄片)上。
過渡到使用在EUV范圍內(nèi)的高數(shù)值孔徑(例如ΝΑ>0. 5)反射系統(tǒng)導(dǎo)致在光學(xué)成像裝置的設(shè)計(jì)方面出現(xiàn)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。
除此之外，上面情況尤其導(dǎo)致在參予曝光過程的部件之間的相對位置方面存在非常嚴(yán)格的要求。另外，為了可靠地獲得高品質(zhì)半導(dǎo)體器件，不僅需要提供具有高成像精確度的光學(xué)系統(tǒng)。而且還需要在整個曝光過程中以及在該系統(tǒng)的使用壽命期間保持這種高精確度。因此，例如在曝光過程中相互協(xié)作的光學(xué)成像裝置的部件例如掩模、光學(xué)元件和薄片必須按照規(guī)定的方式受到支撐以便在所述光學(xué)成像裝置的各部件之間保持預(yù)定的空間關(guān)系， 并且提供高品質(zhì)曝光過程。
為了即使在受到由支撐著該裝置的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(ground structure)引起的振動影響下以及在受到熱引起的位置變化的影響下也能在整個曝光過程中在光學(xué)成像裝置的各個部件之間保持預(yù)定的空間關(guān)系，必須至少間隔地捕獲在光學(xué)成像裝置的某些部件之間的空間關(guān)系，并且根據(jù)捕獲過程的結(jié)果調(diào)節(jié)光學(xué)成像裝置的至少一個部件的位置。
為了解決這些問題，在一般的主折射系統(tǒng)中，捕獲上述空間關(guān)系所需的光學(xué)元件和度量器件基本上剛性地安裝在所謂的度量框架上。這種度量框架通常是大體上板狀的笨重主體。該度量框架通過隔振裝置安裝在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上以降低基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的通常在大約30Hz 范圍內(nèi)的振動的影響。另外，需要相當(dāng)大的努力以避免熱引起的度量框架的變形。度量框架必須由熱膨脹系數(shù)非常低的通常比較昂貴的材料制成，或者必須提供昂貴的溫度穩(wěn)定系統(tǒng)。因此，在任何情況下，度量框架都非常復(fù)雜，因此是該系統(tǒng)的貴重部分。
在使用EUV范圍內(nèi)的光的情況下出現(xiàn)的另一個問題在于，對于具有高數(shù)值孔徑的系統(tǒng)而言至少最靠近薄片的反射鏡通常具有相當(dāng)大的尺寸，超過在一般折射系統(tǒng)中所使用的末端光學(xué)元件的尺寸。這對于提供在薄片和由這些光學(xué)元件形成的光學(xué)投影系統(tǒng)之間的位置調(diào)節(jié)的薄片工作臺校平系統(tǒng)的度量衡造成特殊問題。
在一般的折射系統(tǒng)中，通常使用安裝在度量框架上的度量裝置的測量結(jié)果并且從靠近投影系統(tǒng)的末端折射光學(xué)元件的外周的位置將一束光傾斜地投射到薄片上來校平薄片，即調(diào)節(jié)薄片沿著光學(xué)投影系統(tǒng)的光軸(通常是垂直的，并且因此通常被稱為z軸)的位置。測量光束傾斜地從薄片表面反射出，并且在也是靠近末端折射光學(xué)元件的外周的位置處照射到度量裝置的接收元件上。根據(jù)測量光束照射接收元件的位置，可以確定薄片相對于度量裝置的位置。
在具有直徑相對適中的末端折射光學(xué)元件的普通折射系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)可靠的高精度測量結(jié)果。但是，由于最靠近薄片的反射鏡的尺寸較大并且在所述反射鏡和薄片之間的距離較小，所以在如上所述的高數(shù)值孔徑EUV系統(tǒng)中，在測量光束和薄片之間的角度變得太小以致于不能獲得可靠的高精度測量結(jié)果。
其內(nèi)容在這里被引用作為參考的EP1182509A2(Kwan提出的)披露了一種成像系統(tǒng)，其中采用部分安裝在投影系統(tǒng)的外殼中并且部分安裝在承載著掩模的掩模臺上的掩模度量裝置的測量結(jié)果來使掩模相對于光學(xué)投影系統(tǒng)定位。這里，掩模臺承載著度量裝置的基準(zhǔn)元件，即，用于編碼器測量的干涉測量或2D衍射光柵測量的反射器。雖然該方案無需將度量裝置的各個部件安裝在度量框架上，但是它仍然存在這樣的缺點(diǎn)，即該度量裝置的各個組成部分安裝在光學(xué)投影系統(tǒng)的外殼上。由于外殼會受到熱引起的膨脹作用的影響從而改變?nèi)菁{在其中的光學(xué)元件的位置，所以需要在使掩模臺定位時(shí)考慮這些作用，從而進(jìn)一步給該系統(tǒng)增加了復(fù)雜性，因此使之更加昂貴。發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的在于至少在一定程度上克服上述缺點(diǎn)，并且為在曝光過程中所使用的光學(xué)成像裝置提供良好且長期可靠的成像性能。
本發(fā)明的另一個目的在于在至少保持在曝光過程中所使用的光學(xué)成像裝置的成像精度的同時(shí)降低制造光學(xué)成像裝置所需的勞動。
這些目的是根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明基于這樣的教導(dǎo)，S卩如果一方面將用來捕獲在光學(xué)成像裝置的各個部件之間的空間關(guān)系的度量系統(tǒng)的至少一部分尤其是度量系統(tǒng)的一個或多個基準(zhǔn)元件集成在用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上的光學(xué)投影組件的部件上或者與之直接機(jī)械連接，并且另一方面將光學(xué)投影組件的某些部件布置成接收至少一部分度量系統(tǒng)尤其是該度量系統(tǒng)的一個或多個基準(zhǔn)元件，則可以實(shí)現(xiàn)降低制造光學(xué)成像裝置所需的勞動同時(shí)至少保持光學(xué)成像裝置的成像精度。
至少一部分度量系統(tǒng)與光學(xué)投影組件的部件集成或直接連接能夠降低制造度量框架的勞動，甚至完全去掉該度量框架。另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，光學(xué)投影組件的某些組成部件可以非常適于該度量系統(tǒng)的至少一部分的集成或直接連接。具體地說，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，光學(xué)投影組件的某些組成部件可以非常適于該度量系統(tǒng)的一個或多個基準(zhǔn)元件的集成或直接連接。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種光學(xué)成像裝置，該裝置包括具有圖案的掩模單元；包括基板的基板單元；包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上；成像裝置第一部件，該成像裝置第一部件為其中一個光學(xué)元件單元的部件；成像裝置第二部件，該成像裝置第二部件與成像裝置第一部件不同并且為掩模單元、光學(xué)投影單元和基板單元中的一個的部件；以及度量裝置。度量裝置捕獲在成像裝置第一部件和成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系。度量裝置包括基準(zhǔn)元件，該基準(zhǔn)元件直接與成像裝置第一部件機(jī)械連接。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種光學(xué)成像裝置，該裝置包括具有圖案的掩模單元；包括基板的基板單元；包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元；和支撐結(jié)構(gòu)。那組光學(xué)元件單元用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上。那組光學(xué)元件單元包括光學(xué)元件單元的第一分組以及與第一分組分開的第一光學(xué)元件單元。支撐結(jié)構(gòu)支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上并且支撐著第一分組。第一光學(xué)元件單元通過隔振裝置與支撐結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的一個連接。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種光學(xué)成像裝置，它包括具有圖案的掩模單元；包括基板的基板單元；包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元；和支撐結(jié)構(gòu)。那組光學(xué)元件單元用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上。所述光學(xué)投影單元包括至少支撐著所述光學(xué)元件單元的第一分組的外殼單元。外殼單元按照隔振方式直接支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種捕獲在光學(xué)成像裝置的第一部件和第二部件之間的空間關(guān)系的方法。該方法包括提供了一種光學(xué)成像裝置，該裝置包括具有圖案的掩模單元；包括基板的基板單元；包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上；成像裝置第一部件，該成像裝置第一部件為其中一個光學(xué)元件單元的部件；成像裝置第二部件，該成像裝置第二部件與成像裝置第一部件不同并且為掩模單元、光學(xué)投影單元和基板單元中的一個的部件。該方法還包括提供一基準(zhǔn)元件，該基準(zhǔn)元件直接與成像裝置第一部件機(jī)械連接；并且使用基準(zhǔn)元件捕獲在成像裝置第一部件和成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上的方法。該方法包括轉(zhuǎn)印步驟，其中使用光學(xué)成像裝置將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上；在轉(zhuǎn)印步驟的捕獲步驟中，使用根據(jù)本發(fā)明第三方面的方法捕獲在光學(xué)成像裝置的第一部件和第二部件之間的空間關(guān)系；在轉(zhuǎn)印步驟的控制步驟中，根據(jù)在捕獲步驟中捕獲的第一部件和第二部件之間的空間關(guān)系來控制光學(xué)成像裝置的至少一個部件的位置。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種支撐光學(xué)投影單元的各個部件的方法。該方法包括提供一組光學(xué)元件單元，這組光學(xué)元件單元用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上；提供支撐光學(xué)元件單元第一分組的外殼單元，按照隔振方式將外殼直接支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了一種支撐光學(xué)投影單元的各個部件的方法。該方法包括提供一組光學(xué)元件單元，這組光學(xué)元件單元用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上；通過第一支撐單元支撐著光學(xué)元件單元第一分組，將第一光學(xué)元件單元與第一分組分開支撐，第一光學(xué)元件單元按照隔振的方式受到支撐。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供了一種光學(xué)成像裝置，它包括具有圖案的掩模單元；包括基板的基板單元；包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上；成像裝置第一部件，該成像裝置第一部件為其中一個光學(xué)元件單元的部件；成像裝置第二部件，該成像裝置第二部件與成像裝置第一部件不同并且為掩模單元、光學(xué)投影單元和基板單元中的一個的部件；以及度量裝置。度量裝置捕獲在成像裝置第一部件和成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系。度量裝置的至少一個度量部件結(jié)合到所述成像裝置第一部件中。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供了一種光學(xué)成像裝置，它包括用來接收圖案的掩模單元；用來接收基板的基板單元；包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上的光學(xué)投影單元；成像裝置第一部件，該成像裝置第一部件為光學(xué)投影單元的部件；成像裝置第二部件，該成像裝置第二部件為掩模單元和基板單元中的一個的部件；以及包括編碼器裝置的度量裝置。度量裝置使用所述編碼器裝置捕獲在成像裝置第一部件和成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系。編碼器裝置包括發(fā)射器、編碼器元件和接收器。發(fā)射器通過編碼器元件將光束發(fā)射到接收器上。編碼器元件與成像裝置第一部件直接機(jī)械連接。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供了一種捕獲在光學(xué)成像裝置的第一部件和第二部件之間的空間關(guān)系的方法。該方法包括提供光學(xué)成像裝置，該裝置包括用來接收圖案的掩模單元；用來接收基板的基板單元；包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元用來將圖案圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上；成像裝置第一部件，該成像裝置第一部件為光學(xué)投影單元的部件；成像裝置第二部件，該成像裝置第二部件為掩模單元和基板單元中的一個的部件。該方法還包括提供編碼器裝置，它包括直接與成像裝置第一部件機(jī)械連接的編碼器元件；捕獲步驟，其中使用所述編碼器裝置捕獲在成像裝置第一部件和成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系，所述捕獲空間關(guān)系的步驟包括通過編碼器元件接收并且評估朝著編碼器元件發(fā)射的至少一部分光束。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，提供了一種將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上的方法，該方法包括轉(zhuǎn)印步驟，其中使用光學(xué)成像裝置將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上；在轉(zhuǎn)印步驟的捕獲步驟中，使用根據(jù)本發(fā)明的方法捕獲在光學(xué)成像裝置的第一部件和第二部件之間的空間關(guān)系；在轉(zhuǎn)印步驟的控制步驟中，根據(jù)在捕獲步驟中捕獲的在第一部件和第二部件之間的空間關(guān)系來控制光學(xué)成像裝置的至少一個部件的位置。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，提供了一種光學(xué)成像裝置，該裝置包括用來接收圖案的掩模單元；用來接收至少一個目標(biāo)器件的目標(biāo)單元；包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述至少一個目標(biāo)器件上；成像裝置第一部件，該成像裝置第一部件為其中一個光學(xué)元件單元的部件；成像裝置第二部件，該成像裝置第二部件與成像裝置第一部件不同并且為掩模單元、光學(xué)投影單元和目標(biāo)單元中的一個的部件；以及度量裝置。該度量裝置捕獲在成像裝置第一部件和成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系。度量裝置包括基準(zhǔn)元件，該基準(zhǔn)元件直接與成像裝置第一部件機(jī)械連接。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，提供了一種捕獲在光學(xué)成像裝置的第一部件和第二部件之間的空間關(guān)系的方法。該方法包括提供光學(xué)成像裝置，它包括具有圖案的掩模單元； 包括目標(biāo)器件的目標(biāo)單元；包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述目標(biāo)器件上；成像裝置第一部件，該成像裝置第一部件為其中一個光學(xué)元件單元的部件；成像裝置第二部件，該成像裝置第二部件與成像裝置第一部件不同并且為掩模單元、光學(xué)投影單元和目標(biāo)單元中的一個的部件；提供基準(zhǔn)元件，該基準(zhǔn)元件直接與成像裝置第一部件機(jī)械連接。該方法還包括使用所述基準(zhǔn)元件捕獲在成像裝置第一部件和成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，提供了一種光學(xué)成像裝置，該裝置包括用來接收圖案的掩模單元；用來接收至少一個目標(biāo)器件的目標(biāo)單元；包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單用來使用EUV范圍內(nèi)的光將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到至少一個目標(biāo)器件上。所述目標(biāo)單元包括用來接收形成第一目標(biāo)器件的基板的基板單元和用來接收形成第二目標(biāo)器件的圖像傳感器器件的圖像傳感器單元。目標(biāo)單元用來將基板單元和圖像傳感器單元選擇性地安放到相對于光學(xué)投影單元的曝光位置中。在將基板單元安放在曝光位置中時(shí)，將圖案的圖像投射到接收在基板單元內(nèi)的基板上。在將圖像傳感器單元安放在曝光位置中時(shí)，將圖案圖像投射到接收在圖像傳感器單元內(nèi)的圖像傳感器器件上。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，提供了一種將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到多個目標(biāo)器件上的方法。該方法包括將形成第一目標(biāo)器件的基板和形成第二目標(biāo)器件的圖像傳感器器件選擇性地安放到相對于光學(xué)投影單元的曝光位置中。在第一轉(zhuǎn)印步驟中，在基板處于曝光位置中時(shí)，使用光學(xué)成像裝置并且使用EUV范圍內(nèi)的光將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上。在第二轉(zhuǎn)印步驟中，在圖像傳感器器件處于曝光位置中時(shí)，使用光學(xué)成像裝置并且使用EUV范圍內(nèi)的光將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到圖像傳感器器件上。
從參照附圖給出的優(yōu)選實(shí)施方式的以下說明以及從屬權(quán)利要求中將清楚了解本發(fā)明的其它方面和實(shí)施方式。所披露的這些特征的所有組合不論是否在權(quán)利要求中清楚描述都落入在本發(fā)明的范圍內(nèi)。


圖I為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)成像裝置的優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖，采用該裝置執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式；
圖2為可以用圖I的光學(xué)成像裝置執(zhí)行的根據(jù)本發(fā)明的用于將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上的方法的優(yōu)選實(shí)施方式的方框圖3為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)成像裝置的另一個優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖，采用該裝置來執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式；
圖4為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)成像裝置的又一個優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖，采用該裝置來執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式；
圖5為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)成像裝置的再一個優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖，采用該裝置來執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式；
圖6為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)成像裝置的另一個優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖，采用該裝置來執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式；
圖7為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)成像裝置的又一個優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖，采用該裝置來執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式；
圖8為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)成像裝置的再一個優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖，采的優(yōu)選實(shí)施方式；
圖9A為在圖8的平面IX-IX上的示意圖，其中基板單元處于第一位置；
圖9B為在圖8的平面IX-IX上的示意圖，其中基板單元處于第二位置；
圖9C為在圖8的平面IX-IX上的示意圖，其中基板單元處于第三位置。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施方式
下面將參照圖I和2對根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)成像裝置I的第一優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明，該裝置可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式。
圖I為以在波長為13nm的EUV范圍內(nèi)工作的光學(xué)曝光裝置I形式的光學(xué)成像裝置的示意性且不按比例繪制的視圖。光學(xué)曝光裝置I包括光學(xué)投影單元2，用來將形成在掩模單元3的掩模3. I上的圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板單元4的基板4. I上。為此，光學(xué)曝光裝置I包括照射系統(tǒng)(未示出)，用來照射反射掩模3。光學(xué)曝光單元3接收從掩模3. I反射的光，并且將形成在掩模3. I上的圖案的圖像投射到基板4. I例如薄片等上。
為此,光學(xué)投影單元2保持著光學(xué)元件單元的光學(xué)元件單元組5。該光學(xué)元件單元組5保持在光學(xué)投影單元2的外殼2. I (通常也被稱為投影光學(xué)元件盒(POB) 2. I)內(nèi)。光學(xué)元件單元組5包括以反射鏡形式的許多光學(xué)元件,其中只是顯示出反射鏡6. 1、7. 1、8. I。 這些光學(xué)元件6. 1,7. 1,8. I相對于彼此以高達(dá)六個自由度沿著光學(xué)投影單元2的軸線2. 2 設(shè)置。
光學(xué)投影單元2容納著在掩模3. I和基板4. I之間的部分光路。其光學(xué)元件6. I、7.1、8. I的投射表面6. 2,7. 2,8. 2協(xié)作以將形成在掩模4上的圖案的圖像轉(zhuǎn)印到位于光路末端處的基板5上。
掩模3. I接收在掩模單元3的掩模臺3. 2上，掩模臺3. 2由合適的支撐結(jié)構(gòu)(未示出)支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)9上。同樣，基板4. I接收在基板單元4的基板臺4. 2上，該基板臺 4. 2同樣由合適的支撐結(jié)構(gòu)(未示出)支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)9上。
通常將形成在掩模3. I上的圖案的圖像的尺寸減小，并且將其轉(zhuǎn)印到基板4. I的幾個目標(biāo)區(qū)域上。根據(jù)光學(xué)曝光裝置I的設(shè)計(jì)可以按照兩種不同的方式將形成在掩模3. I 上的圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板4. I上的相應(yīng)目標(biāo)區(qū)域上。如果光學(xué)曝光裝置I設(shè)計(jì)成所謂的薄片步進(jìn)式投影曝光裝置，則通過照射形成在掩模3. I上的整個圖案在一個步驟中將整個圖案圖像轉(zhuǎn)印到基板4. I上的相應(yīng)目標(biāo)區(qū)域上。如果光學(xué)曝光裝置I設(shè)計(jì)成所謂的步進(jìn)掃描曝光裝置，則通過在投影光束下逐漸掃描掩模臺3. 2以及因此掃描形成在掩模3. I上的圖案同時(shí)使基板臺4. 2以及因此使基板4. I進(jìn)行相應(yīng)的掃描運(yùn)動，而將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板4. I上的相應(yīng)目標(biāo)區(qū)域上。
在兩種情況中，必須將光學(xué)元件單元組5的光學(xué)元件即反射鏡6. 1,7. 1,8. I相對于彼此并且相對于掩模3. I以及相對于基板4. I的相對位置保持在預(yù)定的極限內(nèi)以獲得高質(zhì)量成像結(jié)果。
在光學(xué)曝光裝置I的操作期間，反射鏡6. 1、7. 1、8. I相對于彼此以及相對于掩模3.I和基板4. I的相對位置由于引入到該系統(tǒng)中的內(nèi)在以及外在干擾而發(fā)生變化。這些干擾可以是機(jī)械干擾，例如以由于在系統(tǒng)本身內(nèi)產(chǎn)生出以及通過系統(tǒng)周圍結(jié)構(gòu)例如基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 9引入的力而導(dǎo)致的振動。它們也可以是熱引起的干擾例如由于系統(tǒng)各個組成部分的熱膨脹導(dǎo)致的位置變化。
為了保持反射鏡6. 1,7. 1,8. I相對于彼此以及相對于掩模3. I和基板4. I的相對位置的上述預(yù)定極限，可以分別通過促動器單元6. 3和7. 3將反射鏡6. I和7. I主動設(shè)置在適當(dāng)位置中。同樣，可以通過相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)(在圖I中未示出)將掩模臺3. 2和基板臺4. 2主動設(shè)置在適當(dāng)位置中。
根據(jù)用來捕獲光學(xué)曝光裝置I的某些部件之間的空間關(guān)系的多個度量裝置的測量結(jié)果來進(jìn)行這些組成部分的主動定位。
自由度(DOF)為六的第一度量裝置10捕獲在光學(xué)曝光裝置I的成像裝置第一部件和光學(xué)曝光裝置I的與所述成像裝置第一部件不同的成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系O
成像裝置第一部件為以最靠近基板4. I的第一反射鏡8. I形式的第一光學(xué)兀件。 因此，成像裝置第一部件為光學(xué)元件單元8的部件。成像裝置第二部件為基板臺4. 2，即基板單元4的部件。由于例如由于緊接著在曝光過程之前進(jìn)行的測量操作而獲知了在基板臺4.2和基板4. I之間的空間關(guān)系，所以第一度量裝置10也能夠捕獲在作為基板單元4的部件的基板4. I和第一反射鏡8. I之間的空間關(guān)系。
度量裝置10和在這里所述的所有其它度量裝置在下面通過使用在附圖中由虛線表示的度量光束按照非接觸方式協(xié)作。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中， 同樣可以采用任意合適的接觸式度量裝置。具體地說，可以根據(jù)精度要求來選擇工作原理。 作為非接觸工作原理，例如可以采用干涉測量基于編碼器的電容式和感應(yīng)式工作原理等。 作為接觸式工作原理，例如可以采用磁致伸縮或電致伸縮工作原理等。
第一度量裝置10至少包括與外殼2. I連接的第一發(fā)射器和接收器單元10. I。度量裝置10還包括直接與第一反射鏡8. I即成像裝置第一部件機(jī)械連接的第一基準(zhǔn)元件10. 2。
在本發(fā)明中，術(shù)語“直接機(jī)械連接”應(yīng)該理解為在它們之間具有(如果有的話)短距離的兩個組成部分之間的直接連接，從而能夠通過測量一個部分的位置來確定另一個部分的位置。具體地說，在沒有插入其它部分的情況下，該術(shù)語可意味著例如由于熱或振動作用15而導(dǎo)致在位置確定中出現(xiàn)不確定性。
第一基準(zhǔn)元件10. 2連接在第一反射鏡8. I的與第一反射鏡8. I的第一反射表面 8. 2相對的背面8. 3上。根據(jù)第一度量裝置10的工作原理，第一基準(zhǔn)元件在采用干涉測量原理時(shí)可以為反射元件(例如反射表面或者形成有多個反射表面的元件例如所謂的三面直角棱鏡等)，或者在采用編碼器原理時(shí)可以為衍射元件(例如光柵)。在圖I所示的實(shí)施方式中，基準(zhǔn)元件10. 2由第一反射鏡8. I的背面8. 3形成。為此，根據(jù)第一度量裝置10的工作原理，至少在基準(zhǔn)元件10. 2的區(qū)域中的第一反射鏡的背面8. 3可以作為反射表面，或者可以顯示出為光柵，例如直接曝光到背面8. 3上的光柵。
但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，第一基準(zhǔn)元件也可以為與第一反射鏡分開并且與之直接機(jī)械連接的元件。例如，它可以為在通過剛性連接、摩擦連接、粘接連接或其任意組合與第一反射鏡直接連接的單獨(dú)部分上的反射表面或光柵等。例如，可以用螺釘、夾子、粘接劑或其它方式將它固定連接在第一反射鏡上。
第一反射鏡8. I根據(jù)光學(xué)投影單元2的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)通常具有大約為 200-800mm的直徑，同時(shí)基板4. I通常具有大約50_450mm的直徑。因此,在最極端的情況中，第一反射鏡8. I其直徑為基板直徑的16倍，從而導(dǎo)致如上所述的情況，其中一開始所提到的普通校平系統(tǒng)不再能夠使用。
本發(fā)明通過將第一基準(zhǔn)連接更準(zhǔn)確地說結(jié)合在最接近基板4. I的第一反射鏡8. I 內(nèi)并且通過將第一度量裝置10的測量光束從在與軸線2. 2基本上垂直的平面中即在這里在基本上水平平面中的橫向位置投射到第一度量裝置10的反射器表面10. 3上來克服這個問題。反射器表面10. 3將測量光束引導(dǎo)到第一基準(zhǔn)元件10. 2上。反射器表面10. 3形成在基板臺4. 2的表面上，該表面在基板臺4. 2正確對準(zhǔn)的情況下相對于軸線2. 2傾斜45度。 采用這種布置，與在第一反射鏡8. I和基板4. I之間的直徑相關(guān)性無關(guān)，可以對在第一反射鏡8. I和基板臺4. 2 (并且因此基板4. I)之間沿著軸線2. 2的距離進(jìn)行可靠的測量。
應(yīng)當(dāng)理解的是，可以使用投射到反射器表面10. 3上的一條或多條測量光束來在所有六個自由度中對在第一反射鏡8. I和基板臺4. 2之間的相對位置進(jìn)行測量。在該情況中，例如可以結(jié)合使用干涉測量和編碼器測量原理，從而導(dǎo)致在第一反射鏡8. I的背面8. 3 上出現(xiàn)反射表面和光柵的組合。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，位于除了第一反射鏡的背面8. 3之外的其它位置處的其它基準(zhǔn)元件可以用在第一度量裝置中，如在圖I中由虛線輪廓10. 4和10. 5表不的一樣。
部分第一度量裝置10與第一反射鏡8. I的連接更準(zhǔn)確地說結(jié)合導(dǎo)致構(gòu)建空間增大，這反過來允許將第一度量裝置10的剩余部分尤其是第一發(fā)射器和接收器單元10. I直接連接在外殼2. I上，而不用插入大型笨重結(jié)構(gòu)例如度量框架等。
因此，省去了在普通系統(tǒng)中所使用的度量框架，并且光學(xué)投影單元2的外殼2. I 結(jié)合了這種度量框架的功能，而且通過隔振裝置11按照隔振的方式直接連接在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)9 上。隔振裝置11在其上部第一端部處直接接觸位于外殼2. I的凸緣部分2. 3，并且在其下部第二端部處直接接觸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)9。
隔振裝置11由在外殼2. I的圓周處均勻分布的多個隔振單元11. I形成。通過基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)9引入到光學(xué)投影單元2中的外部機(jī)械干擾頻率通常為30Hz至IHz。因此，根據(jù)所期望的機(jī)械干擾頻率，隔振單元11. I可以為在低于所期望的機(jī)械干擾頻率至少10倍(factor10)的諧振頻率下給外殼2. I提供支撐的任意合適類型。
通常，隔振單元11. I的諧振頻率將在O. 01至IOHz之間選擇。優(yōu)選的是，由隔振單元11. I提供的支撐的諧振頻率大約為O. IHz或更低。這種隔振單元11. I可以由具有橫向漂移控制的公知所謂的磁性重力補(bǔ)償器提供，如在W02005/028601A2 (Muhlbeyer等人) 所披露的一樣，該文獻(xiàn)的內(nèi)容在這里被引用作為參考，所述橫向漂移控制也可以根據(jù)電磁原理(例如采用音圈電機(jī))來操作，并且還可以在大約相同數(shù)量級即優(yōu)選大約為O. IHz或更低的諧振頻率下進(jìn)行漂移控制。
但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式的情況下，針對隔振單元可以選擇其它工作原理，例如具有彈簧裝置的純機(jī)械工作原理或者具有適當(dāng)較低的諧振頻率的氣動>J-U ρ α裝直。
根據(jù)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)省去普通度量裝置，這相對于現(xiàn)有光學(xué)投影系統(tǒng)提供了許多優(yōu)點(diǎn)。
—個優(yōu)點(diǎn)在于，省卻普通度量框架在基板附近釋放出相當(dāng)大的構(gòu)建空間。這有利于投影光學(xué)元件的設(shè)計(jì)和尺寸設(shè)定。另一個優(yōu)點(diǎn)在于，光學(xué)投影單元自身的外殼2. I在熱穩(wěn)定性方面已經(jīng)非常穩(wěn)定了，以便降低在容納在其中的光學(xué)元件之間的熱漂移作用。因此， 外殼2. I尤其適用于結(jié)合第一度量裝置的一部分，并且消除了為實(shí)現(xiàn)度量框架的熱穩(wěn)定性通常所需的大量勞動。這顯著降低了光學(xué)投影裝置I的整體費(fèi)用。
第一反射鏡8. I用作整個系統(tǒng)中的中央基準(zhǔn)。因此，設(shè)有第二度量裝置12，用來捕獲在第一反射鏡8. I和掩模臺3. 2之間的空間關(guān)系，以便使用在掩模臺3. 2相對于光學(xué)投影系統(tǒng)的位置調(diào)節(jié)中的結(jié)果。
第二度量裝置12包括與掩模臺3. 2連接的第二發(fā)射器和接收器單元12. I以及與第一反射鏡8. I的前側(cè)表面8. 4直接機(jī)械連接的第二基準(zhǔn)元件12. 2。此外，第二度量裝置 12可以在六個自由度(DOF)中捕獲在作為光學(xué)曝光裝置I的成像裝置第一部件的第一反射鏡8. I和作為光學(xué)曝光裝置I的成像裝置第二部件的掩模臺3. 2之間的空間關(guān)系。
第二基準(zhǔn)元件12. 2與第一反射鏡8. I的前側(cè)表面8. 3連接，它也形成第一反射鏡8.I的第一反射表面8. 2。根據(jù)第二度量裝置12的工作原理，第二基準(zhǔn)元件在采用干涉測量原理時(shí)為反射元件(例如反射表面或提供有多個反射表面的元件例如所謂的三面直角棱鏡等)，或者在采用編碼器原理時(shí)可以為衍射元件(例如光柵)。
在圖I中所示的實(shí)施方式中，第一反射鏡8. I的前側(cè)表面8. 4根據(jù)第二度量裝置 12的工作原理至少在第二基準(zhǔn)元件12. 2的區(qū)域中可以用作反射表面，或者可以表現(xiàn)為光柵，例如直接暴光到前側(cè)表面8. 4上的光柵。
但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，第二基準(zhǔn)元件也可以是與第一反射鏡分開并且與之直接機(jī)械連接的元件。例如，它可以是在通過剛性連接、摩擦連接或其任意組合直接連接在第一反射鏡上的單獨(dú)部分上的反射表面或光柵等。例如，可以用螺釘、 夾子、粘接劑或其它方式將它固定連接在第一反射鏡上。
另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明其它實(shí)施方式中，如從ΕΡ1182509Α2中所知的一樣并且如在圖I中由虛線輪廓12. 3所示的一樣，第二度量裝置12可以由普通度量裝置代替。
另外，第二度量裝置12可以由如在圖I中由虛線輪廓12. 4所示一樣的度量裝置代替。采用這種第二度量裝置，將發(fā)射器和接收器單元連接在掩模臺3. 2上，并且將第二基準(zhǔn)元件直接機(jī)械連接在外殼2. I上。
最后，提供第三度量裝置13，用來捕獲在第一反射鏡8. I與其它反射鏡6. I和7. I 之間的空間關(guān)系，以便使用在其它反射鏡6. I和7. I相對于第一反射鏡8. I的位置調(diào)節(jié)的結(jié)果。
第三度量裝置13包括與外殼2. I連接的第三發(fā)射器和接收器單元13. I以及分別與反射鏡8. 1,6. I和7. I的表面直接機(jī)械連接的第三基準(zhǔn)元件13. 2、13. 3、13. 4。此外，第三度量裝置13可以在六個自由度(DOF)中捕獲在作為光學(xué)曝光裝置I的成像裝置第一部件的第一反射鏡8. I和作為光學(xué)曝光裝置I的成像裝置第二部件的相應(yīng)反射鏡6. I和7. I 之間的空間關(guān)系。
第三基準(zhǔn)元件13. 2、13. 3、13. 4根據(jù)第三度量裝置13的工作原理在采用干涉測量原理時(shí)為反射元件(例如的反射表面或提供有多個反射表面的元件例如所謂的三面直角棱鏡等)，或者在采用編碼器原理時(shí)可以為衍射元件(例如光柵)。在圖I中所示的實(shí)施方式中， 形成第三基準(zhǔn)元件的反射鏡8. 1,6. I和7. I的相應(yīng)表面根據(jù)第三度量裝置13的工作原理至少在相應(yīng)第三基準(zhǔn)元件13. 2、13. 3、13. 4的區(qū)域中可以用作反射表面或者可以表現(xiàn)為光柵例如2D光柵。
但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，相應(yīng)的第三基準(zhǔn)元件也可以為與相應(yīng)反射鏡分開并且與之直接機(jī)械連接的元件。例如，它可以是在通過剛性連接、摩擦連接或其任意組合直接連接在第一反射鏡上的單獨(dú)部分上的反射表面或光柵等。例如，可以用螺釘、夾子、粘接劑或其它方式將它固定連接在第一反射鏡上。
另外,應(yīng)當(dāng)理解的是,相應(yīng)度量裝置的相應(yīng)測量光束不必具有如圖I所示的筆直光路。而是，根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以設(shè)置適當(dāng)?shù)墓馐刂乒鈱W(xué)元件來按照規(guī)定的方式在曲折光路上引導(dǎo)相應(yīng)的測量光束。
另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，第三度量裝置13可以由如在圖I中由虛線輪廓13. 5所示的單獨(dú)度量裝置代替，用來單獨(dú)捕獲在第一反射鏡和相應(yīng)其它反射鏡之間的空間關(guān)系。
采用如上所述的第一實(shí)施方式，第一至第三基準(zhǔn)元件10. 2、12. 2、13. 2、13. 3、13. 4 已經(jīng)直接設(shè)在相應(yīng)的光學(xué)元件即反射鏡6. 1,7. 1,8. I上。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，相應(yīng)的基準(zhǔn)元件也可以與相應(yīng)光學(xué)元件的其它部件連接，從而允許正確評估相應(yīng)光學(xué)元件的空間位置。例如，相應(yīng)的基準(zhǔn)元件也可以與光學(xué)元件安裝件連接，該安裝件保持著相應(yīng)的光學(xué)元件并且與相應(yīng)的光學(xué)元件一起移動。
上述度量系統(tǒng)10、12、13可以被構(gòu)造成使它們測量在反射鏡8. I、基板臺4. I、掩模臺3. I以及反射鏡6. I和7. I之間的直接空間關(guān)系。可替代地，也可以通過測量所述單獨(dú)元件相對于穩(wěn)定基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)(例如結(jié)構(gòu)2. I)的位置來間接進(jìn)行空間測量，從中可以通過矢量加法來確定在所述元件中的任意兩個之間的直接空間關(guān)系。
采用圖I的光學(xué)曝光裝置1，如在下面參照圖I和2所述的一樣可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上的方法的優(yōu)選實(shí)施方式。
在該方法的轉(zhuǎn)印步驟14中，使用光學(xué)成像裝置I的光學(xué)投影單元2將形成在掩模3.I上的圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板4. I上。
為此，在所述轉(zhuǎn)印步驟14的捕獲步驟14. I中，采用根據(jù)本發(fā)明的用于捕獲在光學(xué)成像裝置I的第一部件和第二部件之間的空間關(guān)系的方法的優(yōu)選實(shí)施方式來捕獲在作為光學(xué)成像裝置I的第一部件的第一反射鏡8. I與每個都形成光學(xué)成像裝置I的第二部件的基板臺4. 2、掩模臺3. 2和其它反射鏡6. I和7. I之間的空間關(guān)系。
在轉(zhuǎn)印步驟的控制步驟14. 2中，可以根據(jù)在前面捕獲步驟14. I中捕獲的空間關(guān)系來控制基板臺4. 2、掩模臺3. 2和其它反射鏡6. I和7. I相對于第一反射鏡8. I的位置。 在曝光步驟14. 3中，緊接著在控制步驟14. 2之后或者最后與之同步，使用光學(xué)成像裝置I 將形成在掩模3. I上的圖案的圖像曝光到基板4. I上。
在捕獲步驟14. I的步驟14. 4中，將具有掩模3. I的掩模單元3和具有基板4. I 的基板單元4設(shè)置和定位在空間中。應(yīng)當(dāng)理解的是，在實(shí)際位置捕獲之前的晚些時(shí)刻或者在曝光步驟14. 3之前的甚至更晚的時(shí)刻，也可以將掩模3. I和基板4. I插入到掩模單元3 和基板單元4中。
在捕獲步驟14. I的步驟14. 5中，光學(xué)投影單元2的部件根據(jù)本發(fā)明支撐光學(xué)投影單元的部件的方法的優(yōu)選實(shí)施方式設(shè)置并且支撐。為此，在步驟14. 6中，將光學(xué)投影單元2的光學(xué)元件單元6、7、8設(shè)置在光學(xué)投影單元2的外殼2. I內(nèi)。在步驟14. 7中，具有光學(xué)元件單元6、7、8的外殼2. I按照隔振方式支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)9上以提供如上面在圖I的內(nèi)容中所述的結(jié)構(gòu)。
在捕獲步驟14. I的步驟14. 8中，第一至第三度量裝置10、12、13設(shè)置成提供如在上面在圖I的內(nèi)容中所述的結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)理解的是，第一至第三基準(zhǔn)元件10. 2、12. 2、13. 2、13.3、13. 4已經(jīng)在更早的時(shí)刻與其上形成它們的相應(yīng)反射鏡6. 1,7. 1、8. I—起設(shè)置。但是， 在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，第一至第三基準(zhǔn)元件可以在實(shí)際位置捕獲之前的晚些時(shí)刻與第一至第三度量裝置的其它部件一起設(shè)置。
然后在捕獲步驟14. I的步驟14. 9中，捕獲在作為光學(xué)成像裝置I的第一部件的第一反射鏡8. I和每個都形成光學(xué)成像裝置I的第二部件的基板臺4. 2、掩模臺3. 2和其它反射鏡6. I和7. I之間的實(shí)際空間關(guān)系。
應(yīng)當(dāng)理解的是，在整個曝光過程中可以連續(xù)捕獲在作為光學(xué)成像裝置I的第一部件的第一反射鏡8. I和每個都形成光學(xué)成像裝置I的第二部件的基板臺4. 2、掩模臺3. 2和其它反射鏡6. I和7. I之間的實(shí)際空間關(guān)系。然后在步驟14. 9中，提取和使用該連續(xù)捕獲過程的最新結(jié)果。
如上所述，在控制步驟14. 2中，然后根據(jù)在前面捕獲的該空間關(guān)系控制基板臺4.2、掩模臺3. 2和其它反射鏡6. I和7. I相對于第一反射鏡8. I的位置，然后在曝光步驟14.3中，將形成在掩模3. I上的圖案的圖像曝光到基板4. I上。
第二實(shí)施方式
在下面將參照圖3對可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)成像裝置101的第二優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖3為按照以13nm的波長在EUV范圍內(nèi)工作的光學(xué)曝光裝置101的形式的光學(xué)成像裝置的示意性并且不是按比例繪制的示意圖。該光學(xué)曝光裝置101包括用來將形成在掩模單元103的掩模103. I上的圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板單元104的基板104. I上的光學(xué)投影單元102。為此，光學(xué)曝光裝置101包括未示出的照明系統(tǒng)，用來照明反射掩模103。光學(xué)曝光單元103接收從掩模103. I反射的光，并且將形成在掩模103. I上的圖案的圖像投射到基板104. I例如薄片等上。
圖3的實(shí)施方式在其設(shè)計(jì)和功能方面在很大程度上與圖I的實(shí)施方式對應(yīng)。具體地說，在圖3中，已經(jīng)給類似或相同部分賦予增加100的相同參考標(biāo)號。因此，這里主要參照上面給出的說明，并且首先將只對差別進(jìn)行說明。
相對于第一實(shí)施方式的主要差別在于，最靠近基板104. I的第一反射鏡108. I沒有位于光學(xué)投影單元102的外殼102. I內(nèi)，所述外殼通常也被稱為投影光學(xué)盒(POB) 102. I。 相反，第一反射鏡108. I通過以大約300Hz的諧振頻率為第一反射鏡108. I提供支撐的基本上剛性的安裝裝置115懸掛在外殼102. I的下部上。
除了省去普通度量框架之外，該實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)在于，由于第一反射鏡108. I基本上剛性懸掛在外殼102. I外面，所以在第一反射鏡108. I的區(qū)域中可獲得構(gòu)建空間，因?yàn)樵诘谝环瓷溏R108. I的周圍沒有任何外殼元件。因此，安裝在外殼102. I上的第一度量裝置110的部件可以更靠近第一反射鏡108. I設(shè)置，從而改善了這些部件的動態(tài)性能。
應(yīng)當(dāng)理解的是，同樣在該實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的這些方法如上面參照圖2所述一樣同樣可以執(zhí)行。因此，在這方面，這里只是參照上面的說明。
第三實(shí)施方式
在下面將參照圖4對可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)成像裝置201的第三優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖4的實(shí)施方式在其設(shè)計(jì)和功能方面在很大程度上與圖I的實(shí)施方式對應(yīng)。具體地說，在圖4中，已經(jīng)給類似或相同部分賦予增加200的相同參考標(biāo)號。因此，這里主要參照上面給出的說明，并且首先將只對差別進(jìn)行說明。
圖4為按照以13nm的波長在EUV范圍內(nèi)工作的光學(xué)曝光裝置201的形式的光學(xué)成像裝置的示意性并且不是按比例繪制的示意圖。該光學(xué)曝光裝置201包括用來將形成在掩模單元203的掩模203. I上的圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板單元204的基板204. I上的光學(xué)投影單元202。為此，光學(xué)曝光裝置201包括未示出的照明系統(tǒng)，用來照明反射掩模203。光學(xué)曝光單元203接收從掩模203. I反射的光，并且將形成在掩模203. I上的圖案的圖像投射到基板204. I例如薄片等上。
為此,光學(xué)投影單元202保持著光學(xué)元件單元的光學(xué)元件單元組205。光學(xué)元件單元組205包括許多以反射鏡形式的光學(xué)元件，其中只是顯示出反射鏡206. 1,207. 1,208. I。 這些光學(xué)元件208沿著光學(xué)投影單元202的軸線202. 2相對于彼此設(shè)置。光學(xué)元件206. I、 207. 1,208. I的投射表面206. 2,207. 2,208. 2協(xié)作以將形成掩模204上的圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板205上。
為了保持反射鏡206. 1,207. 1,208. I相對于彼此以及相對于掩模203. I和基板 204. I的相對位置的預(yù)定極限，可以分別通過促動器單元206. 3和207. 3將反射鏡206. I和207.I主動設(shè)置在空間(6D0F)中。同樣，可以通過相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)(在圖4中未示出)將掩模臺203. 2和基板臺204. 2主動設(shè)置在空間(6D0F)中。根據(jù)用來捕獲(在6D0F中)在光學(xué)曝光裝置201的這些部件之間的空間關(guān)系的第一至第三度量裝置210、212和213的測量結(jié)構(gòu)來進(jìn)行這些部分的主動定位。
相對于第一實(shí)施方式的其中一個差異在于，最靠近基板204. I的第一反射鏡208.I沒有位于光學(xué)投影單元202的外殼202. I內(nèi)。相反，通過以大約300Hz或更高的諧振頻率給第一反射鏡208. I提供支撐的基本上剛性的裝置215將第一反射鏡208. I懸掛在外殼202. I的下部上。
如已經(jīng)在該第二實(shí)施方式的內(nèi)容中所述一樣，除了省去普通度量框架之外，該實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)在于，由于第一反射鏡208. I基本上剛性懸掛在外殼202. I外面,所以在第一反射鏡208. I的區(qū)域中可獲得構(gòu)建空間，因?yàn)樵诘谝环瓷溏R208. I的周圍沒有任何外殼元件。因此，安裝在外殼202. I上的第一度量裝置210的部件可以更靠近第一反射鏡208. I 設(shè)置，從而改善了這些部件的動態(tài)性能。
相對于第一實(shí)施方式的另一個差別在于，光學(xué)元件單元組205的其它反射鏡 206. I和207. I容納在外殼202. I內(nèi)，但是由在這里也被稱為加強(qiáng)框架216的支撐結(jié)構(gòu)216 單獨(dú)支撐。支撐結(jié)構(gòu)216直接支撐在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)209上。
第三實(shí)施方式在該系統(tǒng)的動態(tài)性能方面具有優(yōu)點(diǎn)。一個優(yōu)點(diǎn)在于，外殼202. I只是動態(tài)連接在被動而不是主動的部分例如第一反射鏡208. I上。因此，外殼202. I沒有由于在反射鏡206. I和207. I上的位置調(diào)節(jié)作用等造成的動態(tài)內(nèi)在負(fù)載或干擾。因此，承載著第一、第二和第三度量裝置210、212和213的各個部分的在這里也被稱為傳感器框架的外殼202. I沒有由于分別在反射鏡206. I和207. I上的這些位置調(diào)節(jié)作用而導(dǎo)致的高頻干擾，由此形成改進(jìn)的測量結(jié)果并且需要較少的努力來實(shí)現(xiàn)這樣的結(jié)果。
應(yīng)當(dāng)理解的是，必須通過由反射鏡單元206和207的促動器單元206. 3和207. 3 進(jìn)行相應(yīng)的反作用位置調(diào)節(jié)來應(yīng)對引入到加強(qiáng)框架216中的機(jī)械干擾。但是，為了降低引入到加強(qiáng)框架216中的這些機(jī)械干擾，加強(qiáng)框架216自身可以由相應(yīng)的隔振裝置支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)209上。這種隔振裝置可以按照與選擇用于將傳感器框架202. I直接支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)209上的其中一個隔振裝置211相當(dāng)?shù)闹C振頻率支撐加強(qiáng)框架216。加強(qiáng)框架216的隔振裝置的諧振頻率可以選擇為大約30Hz或更小。
與第一和第二實(shí)施方式一樣，第一反射鏡208. I用作在整個系統(tǒng)中的中央基準(zhǔn)。 因此，在與第一和第二實(shí)施方式相同的設(shè)計(jì)中，它結(jié)合有第一至第三度量裝置210、212和 213的第一至第三基準(zhǔn)210. 3,212. 3和213. 3。
應(yīng)當(dāng)理解的是，同樣在該實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的這些方法如上面參照圖2所述一樣同樣可以執(zhí)行。因此，在這方面，這里只是參照上面的說明。
第四實(shí)施方式
在下面將參照圖5可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)成像裝置301的第四優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖5的實(shí)施方式在其主要設(shè)計(jì)和功能方面在很大程度上與圖I的實(shí)施方式對應(yīng)。 具體地說，在圖5中，已經(jīng)給類似或相同部分賦予增加300的相同參考標(biāo)號。因此，這里主要參照上面給出的說明，并且首先將只對差別進(jìn)行說明。
圖5為按照以13nm的波長在EUV范圍內(nèi)工作的光學(xué)曝光裝置301的形式的光學(xué)成像裝置的示意性并且不是按比例繪制的示意圖。該光學(xué)曝光裝置301包括用來將形成在掩模單元303的掩模303. I上的圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板單元304的基板304. I上的光學(xué)投影單元302。為此，光學(xué)曝光裝置301包括未示出的照明系統(tǒng)，用來照明反射掩模303。光學(xué)曝光單元303接收從掩模303. I反射的光，并且將形成在掩模303. I上的圖案的圖像投射到基板304. I例如薄片等上。21
為此，光學(xué)投影單元302保持著光學(xué)元件單元的光學(xué)元件單元組305。光學(xué)元件單元組305包括許多以反射鏡形式的光學(xué)元件，其中只是顯示出反射鏡306. 1,307. 1,308. I。 這些光學(xué)元件308沿著光學(xué)投影單元302的軸線302. 2相對于彼此設(shè)置。光學(xué)元件306. I、 307. 1,308. I的投射表面306. 2,307. 2,308. 2協(xié)作以將形成掩模304上的圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板305上。
光學(xué)元件單元組305包括第一分組305. I和第二分組305. 2。第一分組305. I保持在通常被稱為投影光學(xué)元件盒(POB) 302. I的光學(xué)元件單元302的外殼302. I內(nèi)。這些反射鏡306. I、307. I形成部分第一分組305. 1，同時(shí)反射鏡308. I形成部分第二分組305. 2。
為了保持反射鏡306. 1,307. 1,308. I相對于彼此以及相對于掩模303. I和基板 304. I的相對位置的預(yù)定極限，可以分別通過促動器單元306. 3和307. 3將反射鏡306. I和307.I主動設(shè)置在空間(6D0F)中。同樣，可以通過相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)(在圖5中未示出)將掩模臺303. 2和基板臺304. 2主動設(shè)置在空間(6D0F)中。根據(jù)用來捕獲(在6D0F中)在光學(xué)曝光裝置301的這些部件之間的空間關(guān)系的第一至第三度量裝置310、312和313的測量結(jié)構(gòu)來進(jìn)行這些部分的主動定位。
相對于第一實(shí)施方式的其中一個差異在于，第一度量裝置310包括兩個與基板臺 304. 2連接的第一發(fā)射器和接收器單元310. 3和310. 6。第一度量裝置310還包括兩個第一基準(zhǔn)元件310. 2和310. 7，它們直接與第一反射鏡308. I機(jī)械連接，即與成像裝置第一部件直接機(jī)械連接。
第一基準(zhǔn)元件310. 2,310. 7中的每一個與第一反射鏡308. I的與第一反射鏡308.I的第一反射表面308. 2相對的背面308. 3連接。根據(jù)第一度量裝置310的工作原理， 第一基準(zhǔn)元件在采用干涉測量原理時(shí)可以為反射元件(例如反射表面或提供多個反射表面的元件例如所謂的三面直角棱鏡等)，或者在采用編碼器原理時(shí)可以為衍射元件(例如光柵)。在圖5中所示的實(shí)施方式中，基準(zhǔn)元件310. 2由第一反射鏡308. I的背面308. 3形成。 為此，根據(jù)第一度量裝置310的工作原理，第一反射鏡的背面308. 3至少在基準(zhǔn)元件310. 2 的區(qū)域中可以用作反射表面或者可以表現(xiàn)為光柵，例如直接曝光到背面308. 3上的光柵。
但是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，第一基準(zhǔn)元件中的一個或每一個也可以是與第一反射鏡分開并且與之直接機(jī)械連接的元件。例如，它可以為在通過剛性連接、摩擦連接、粘接連接或其任意組合直接連接在第一反射鏡上的單獨(dú)部分上的反射表面或光柵等。 例如，可以用螺釘、夾子、粘接劑或其它方式將它固定連接在第一反射鏡上。
應(yīng)當(dāng)理解的是，可以使用由第一發(fā)射器和接收器單元310. I和310. 6中的每一個提供的一條或多條測量光束在在所有六個自由度中對第一反射鏡308. I和基板臺304. 2之間的相對位置進(jìn)行測量。例如，在該情況中，可以結(jié)合干涉測量和編碼器原理，從而導(dǎo)致在第一反射鏡308. I的背面308. 3上出現(xiàn)反射表面和光柵的組合。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，在第一度量裝置中可以使用位于除了第一反射鏡的背面308. 3之外的其它位置處的其它基準(zhǔn)元件。
相對于第一實(shí)施方式的另一個差別在于，最靠近基板304. I的第一反射鏡308. I 沒有位于光學(xué)投影單元302的外殼302. I內(nèi)。相反，形成第二分組305. 2的第一反射鏡通過第二隔振裝置317按照隔振方式懸掛在外殼302. I的下部上。第二隔振裝置317在其上部第一端部處直接接觸著外殼302. I。第二隔振裝置317在其下部第二端部處直接接觸著第一反射鏡308. I。
相應(yīng)的第一和第二隔振裝置311和317由分別均勻分布在外殼302. I和第一反射鏡308. I的周圍處的多個第一和第二隔振單元311. I和317. I形成。通過基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)309引入到光學(xué)投影單元302中的外部機(jī)械干擾通常在30Ηζ-1Ηζ的范圍內(nèi)。因此，根據(jù)所期望的機(jī)械干擾頻率，第一和第二隔振單元311. I和317. I可以為任意合適類型，用來分別在至少低于所期望的機(jī)械干擾頻率10倍的諧振頻率下給外殼302. I和第一反射鏡308. I提供支撐。
通常，第一和第二隔振單元311. I和317. I的諧振頻率將在O. Ol-IOHz之間選擇。 優(yōu)選的是，由第一和第二隔振單元311. I和317. I提供的支撐的諧振頻率大約為O. IHz或更小。這種隔振單元311. I和317. I分別可以由具有橫向漂移控制的公知所謂的磁性重力補(bǔ)償器提供，所述橫向漂移控制也可以根據(jù)電磁原理(例如采用音圈電機(jī))來操作，并且還可以在大約相同數(shù)量級即優(yōu)選大約為O. IHz或更低的諧振頻率下進(jìn)行漂移控制。
但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式的情況下，針對隔振單元可以選擇其它工作原理，例如具有彈簧裝置的純機(jī)械工作原理或者具有適當(dāng)較低的諧振頻率的氣動>J-U ρ α裝直。
如在第二實(shí)施方式所述一樣，除了省去普通度量框架之外，該實(shí)施方式其優(yōu)點(diǎn)還在于，由于第一反射鏡308. I基本上剛性懸掛在外殼302. I外面,所以構(gòu)建空間在第一反射鏡308. I的區(qū)域中變得可用，因?yàn)樵诘谝环瓷溏R308. I的周圍沒有任何外殼元件。
該實(shí)施方式的另一個優(yōu)點(diǎn)是由于第一反射鏡308. I的單獨(dú)隔振支撐而獲得的。 第一反射鏡308. I根據(jù)光學(xué)投影單元302的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)通常具有大約為200至 800mm的直徑。在第一反射鏡308. I構(gòu)成為由合適材料例如微晶玻璃Zerodur等形成的實(shí)體的情況下，第一反射鏡308. I具有相當(dāng)大的質(zhì)量，這通常高達(dá)60kg甚至更重。第一反射鏡308. I的材料例如ZeiOdur等可以具有較低的熱膨脹系數(shù)(CTE)，因此受熱穩(wěn)定。
如所述一樣，第一反射鏡308. I具有較大質(zhì)量，可以由耐熱材料制成，不會主動促動(如將在下面詳細(xì)所述一樣)，可以只是結(jié)合或保持其中所使用的度量裝置的被動部件。 因此，第一反射鏡308. I自身在熱方面以及動態(tài)上是該系統(tǒng)的非常穩(wěn)定的部件。采用單獨(dú)隔振懸掛，第一反射鏡308. I從由外殼302. I保持的那部分光學(xué)投影單元302動態(tài)斷開，因此相對于外部干擾也是穩(wěn)定的。因此，它優(yōu)選適合用作根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式給出的整個系統(tǒng)中的中央基準(zhǔn)。在動態(tài)上，弟一反射鏡308. I通過兩個隔振系統(tǒng)311. I和317. I按照級聯(lián)的方式與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)串聯(lián)連接，這種布置尤其相對于基礎(chǔ)干擾提供了額外的隔離性能。
根據(jù)將第一反射鏡308. I設(shè)置作為在整個系統(tǒng)中的中央基準(zhǔn)的這個概念，在與第一和第二實(shí)施方式相同的設(shè)計(jì)中，第一反射鏡308. I分別保持并且接合著第一至第三度量裝置310,312和313的第一至第三基準(zhǔn)310. 3,312. 3和313. 3。
還有，應(yīng)當(dāng)理解的是，同樣在該實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的這些方法如上面參照圖 2所述一樣同樣可以執(zhí)行。因此，在這方面，這里只是參照上面的說明。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式，光學(xué)元件單元的第二分組305. 2可以包括于第一光學(xué)元件(這里是第一反射鏡308. I)經(jīng)由第二隔振裝置317 —起保持的其他光學(xué)元件單元。為此，該第二分組可以由第二殼體結(jié)構(gòu)等接收，該第二殼體結(jié)構(gòu)等經(jīng)由第二隔振裝置317直接支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)309上。
第五實(shí)施方式
在下面將參照圖6可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)成像裝置401的第五優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖6的實(shí)施方式在其主要設(shè)計(jì)和功能方面在很大程度上與圖I的實(shí)施方式對應(yīng)。 具體地說，在圖6中，已經(jīng)給類似或相同部分賦予增加400的相同參考標(biāo)號。
圖6為按照以13nm的波長在EUV范圍內(nèi)工作的光學(xué)曝光裝置401的形式的光學(xué)成像裝置的示意性并且不是按比例繪制的示意圖。該光學(xué)曝光裝置401包括用來將形成在掩模單元403的掩模403. I上的圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板單元404的基板404. I上的光學(xué)投影單元402。為此，光學(xué)曝光裝置401包括未示出的照明系統(tǒng)，用來照明反射掩模403. I。光學(xué)曝光單元403接收從掩模403. I反射的光，并且將形成在掩模403. I上的圖案的圖像投射到基板304. I例如薄片等上。
為此,光學(xué)投影單元402保持著光學(xué)元件單元的光學(xué)元件單元組405。光學(xué)元件單元組405包括第一分組405. I和第二分組405. 2。第一分組405. I保持在通常被稱為投影光學(xué)元件盒(POB) 402. I的光學(xué)元件單元402的外殼402. I內(nèi)。
光學(xué)元件單元組405包括許多以反射鏡形式的光學(xué)元件，其中只是顯示出反射鏡406.1,407. 1,408. I。這些光學(xué)元件408沿著光學(xué)投影單元402的軸線402. 2相對于彼此設(shè)置。這些反射鏡406. I、407. I形成部分第一分組405. 1，同時(shí)反射鏡408. I形成部分第二分組405. 2。
光學(xué)投影單元402接收了在掩模403. I和基板404. I之間的部分光路。光學(xué)元件 406. I、407. I、408. I的投射表面406. 2、407. 2、408. 2協(xié)作以將形成掩模404上的圖案的圖像轉(zhuǎn)印到位于光路末端處的基板405上。
掩模403. I容納在掩模單元403的掩模臺403. 2上，掩模臺403. 2由未示出的合適支撐結(jié)構(gòu)支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)409上。同樣，基板404. I容納在基板單元404的基板臺404. 2 上，基板臺404. 2同樣由未示出的合適支撐結(jié)構(gòu)支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)409上。
通常減小形成在掩模403. I上的圖案圖像的尺寸，并且將它轉(zhuǎn)印到基板404. I的幾個目標(biāo)區(qū)域上。形成在掩模403. I上的圖案圖像可以根據(jù)光學(xué)曝光裝置401的設(shè)計(jì)按照兩種不同的方式轉(zhuǎn)印到基板404. I上的相應(yīng)目標(biāo)區(qū)域上。如果光學(xué)曝光裝置401設(shè)計(jì)成所謂的薄片步進(jìn)式投影裝置，則通過照射形成在掩模403. I上的整個圖案在一個單步驟中將圖案的整個圖像轉(zhuǎn)印到相應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域上。如果光學(xué)曝光裝置401設(shè)計(jì)成所謂的步進(jìn)掃描裝置，則通過在投影光束下步進(jìn)地掃描掩模臺403. 2并且因此掃描形成在掩模403. I上的圖案同時(shí)使基板臺404. 2以及因此基板404. I進(jìn)行相應(yīng)的掃描運(yùn)動，從而將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板404. I上的相應(yīng)目標(biāo)區(qū)域上。
在兩種情況中，必須將光學(xué)元件單元組405的光學(xué)元件即反射鏡406. 1,407. I、 408. I相對于彼此以及相對于掩模403. I和相對于基板404. I的相對位置保持在預(yù)定極限范圍內(nèi)，以獲得高質(zhì)量成像結(jié)果。
在光學(xué)曝光裝置401的操作期間，反射鏡406. I、407. I、408. I相對于彼此以及相對于掩模403. I和相對于基板404. I的相對位置由于引入到該系統(tǒng)中的內(nèi)在以及外在干擾而發(fā)生變化。這些干擾可以是機(jī)械干擾，例如以由于在系統(tǒng)本身內(nèi)產(chǎn)生出以及通過系統(tǒng)周圍結(jié)構(gòu)例如基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)409引入的力而導(dǎo)致的振動。它們也可以是熱引起的干擾例如由于系統(tǒng)各個組成部分的熱膨脹導(dǎo)致的位置變化。
為了保持反射鏡406. 1,407. 1,408. I相對于彼此以及相對于掩模403. I和基板 404. I的相對位置的上述預(yù)定極限，可以分別通過促動器406. 3和407. 3將反射鏡406. I和407.I主動設(shè)置在適當(dāng)位置中。同樣，可以通過相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)(在圖6中未示出)將掩模臺403. 2和基板臺404. 2主動設(shè)置在適當(dāng)位置中。
根據(jù)用來捕獲在光學(xué)曝光裝置401的某些部件之間的空間關(guān)系的多個度量裝置的測量結(jié)果來進(jìn)行這些組成部分的主動定位。
自由度(DOF)為六的第一度量裝置410捕獲在光學(xué)曝光裝置401的成像裝置第一部件和光學(xué)曝光裝置401的與所述成像裝置第一部件不同的成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系。
成像裝置第一部件為以最靠近基板404. I的第一反射鏡408. I形式的第一光學(xué)元件。因此，成像裝置第一部件為光學(xué)元件單元8的部件。成像裝置第二部件為基板臺404. 2， 即基板單元404的部件。由于例如由于緊接著在曝光過程之前進(jìn)行的測量操作而得知了在基板臺404. 2和基板404. I之間的空間關(guān)系，所以第一度量裝置410也能夠捕獲在作為基板單元404的部件的基板404. I和第一反射鏡408. I之間的空間關(guān)系。
第一度量裝置410包括與基板臺404. 2連接的第一發(fā)射器和接收器單元410. I和 410. 6。度量裝置410還包括直接與第一反射鏡408. I即成像裝置第一部件機(jī)械連接的兩個第一基準(zhǔn)元件410. 2和410. 7。
第一基準(zhǔn)元件410. 2,410. 7中的每一個與第一反射鏡408. I與第一反射鏡408. I 的第一反射表面408. 2相反的背面408. 3連接。根據(jù)第一度量裝置410的工作原理，第一基準(zhǔn)元件在采用干涉測量原理時(shí)可以為反射元件(例如反射表面或者形成有多個反射表面的元件例如所謂的三面直角棱鏡等)，或者在采用編碼器原理時(shí)可以為衍射元件(例如光柵)。 在圖6所示的實(shí)施方式中，基準(zhǔn)元件410. 2由第一反射鏡408. I的背面408. 3形成。為此， 根據(jù)第一度量裝置410的工作原理，至少在基準(zhǔn)元件410. 2的區(qū)域中的第一反射鏡的背面408.3可以作為反射表面，或者可以顯示出為光柵，例如直接曝光到背面408. 3上的光柵。
但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，第一基準(zhǔn)元件中的一個或者每個也可以為與第一反射鏡分開并且與之直接機(jī)械連接的元件。例如，它可以為在通過剛性連接、摩擦連接、粘接連接或其任意組合與第一反射鏡直接連接的單獨(dú)部分上的反射表面或光柵等。例如，可以用螺釘、夾子、粘接劑或其它方式將它固定連接在第一反射鏡上。
應(yīng)當(dāng)理解的是，可以使用由第一發(fā)射器和接收器單元410. I和410. 6中的每一個所提供的一條或多條測量光束來在所有六個自由度中對在第一反射鏡408. I和基板臺404.2之間的相對位置進(jìn)行測量。在該情況中，例如可以結(jié)合使用干涉測量和編碼器測量原理，從而導(dǎo)致在第一反射鏡408. I的背面408. 3上出現(xiàn)反射表面和光柵的組合。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，采用本發(fā)明的其它實(shí)施方式，位于除了第一反射鏡的背面408. 3之外的其它位置處的其它基準(zhǔn)元件可以用在第一度量裝置中。
部分第一度量裝置410與第一反射鏡408. I的連接更準(zhǔn)確地說結(jié)合以及第一度量裝置410的剩余部分尤其是第一發(fā)射器和接收器單元410. I與公知的X、Y、Z基準(zhǔn)反射鏡和至零傳感器(zero sensors)的后向反射器(retro reflectors) 一起與基板臺404. 2直接連接更準(zhǔn)確地說結(jié)合能夠避免在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)409和外殼402. I之間插入大型笨重結(jié)構(gòu)，例如度量框架等。
因此，省去了在普通系統(tǒng)中所使用的度量框架，并且保持著光學(xué)元件單元的第一分組405. I的光學(xué)投影單元402的外殼402. I結(jié)合了這種度量框架的功能。外殼402. I通過第一隔振裝置411按照隔振的方式直接連接在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)409上。該第一隔振裝置411在其上部第一端部處直接接觸位于外殼402. I的凸緣部分402. 3的外殼402. I，并且在其下部第二端部處直接接觸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)409。
另外，在該實(shí)施方式中，形成光學(xué)元件單元的第二分組405. 2的第一反射鏡408. I 單獨(dú)受到支撐并且也結(jié)合有這種度量裝置的功能。第一反射鏡408. I也是通過第二隔振裝置417按照隔振方式與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)409直接連接。該第二隔振裝置417在其上部第一端部處直接接觸基本上剛性安裝在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)409上的支撐結(jié)構(gòu)418。該第二隔振裝置417在其下部第二端部處直接接觸第一反射鏡408. I。
相應(yīng)的第一和第二隔振裝置411和417分別由在外殼402. I和第一反射鏡408. I 的圓周處均勻分布的多個第一和第二隔振單元411. I和417. I形成。通過基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)409引入到光學(xué)投影單元402中的外部機(jī)械干擾頻率通常為30Hz至1Hz。因此，根據(jù)所期望的機(jī)械干擾頻率，第一和第二隔振單元411. I和417. I可以為任意在低于所期望的機(jī)械干擾頻率至少10倍的諧振頻率下分別給外殼402. I和第一反射鏡408. I提供支撐的合適類型。
通常，第一和第二隔振單元411. I和417. I的諧振頻率將在O. 01至IOHz之間選擇。優(yōu)選的是，由第一和第二隔振單元411. I和417. I提供的支撐的諧振頻率大約為O. IHz 或更低。這種隔振單元411. I和417. I可以由具有橫向漂移控制的公知所謂的磁性重力補(bǔ)償器提供，所述橫向漂移控制也可以根據(jù)電磁原理(例如采用音圈電機(jī))來操作，并且還可以在大約相同數(shù)量級即優(yōu)選大約為O. IHz或更低的諧振頻率下進(jìn)行漂移控制。
但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式的情況下，針對隔振單元可以選擇其它工作原理，例如具有彈簧裝置的純機(jī)械工作原理或者具有適當(dāng)較低的諧振頻率的氣動>J-U ρ α裝直。
根據(jù)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)的省去普通度量裝置在當(dāng)前所知的光學(xué)投影系統(tǒng)上提供了許多優(yōu)點(diǎn)。
一個優(yōu)點(diǎn)在于，省去普通度量框架在基板附近釋放出相當(dāng)大的構(gòu)建空間。這有利于投影光學(xué)元件的設(shè)計(jì)和尺寸設(shè)定。另一個優(yōu)點(diǎn)在于，光學(xué)投影單元自身的外殼402. I在熱穩(wěn)定性方面已經(jīng)非常穩(wěn)定了，以便降低在容納在其中的光學(xué)元件之間的熱漂移作用。因此，外殼402. I尤其適用于第一度量裝置的結(jié)合部分，并且度量框架的熱穩(wěn)定性通常所需的大量勞動也不必了。這顯著降低了光學(xué)投影裝置I的整體費(fèi)用。
該實(shí)施方式的另一個優(yōu)點(diǎn)在于第一反射鏡408. I的單獨(dú)隔振支撐。第一反射鏡 408. I根據(jù)光學(xué)投影單元402的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)通常具有大約為200至800的直徑。 在第一反射鏡408. I構(gòu)成為由合適材料例如Zerodur等形成的實(shí)心體的情況下,第一反射鏡408. I具有相當(dāng)大的質(zhì)量，這通常高達(dá)60kg甚至更重。第一反射鏡408. I的材料例如 Zerodur等可以具有較低的熱膨脹系數(shù)(CTE)，因此受熱穩(wěn)定。
一個優(yōu)點(diǎn)在于，外殼不必承受第一反射鏡408. I的負(fù)載，因此可以具有更不復(fù)雜的優(yōu)化設(shè)計(jì)。第二個優(yōu)點(diǎn)在于，在引入到第一反射鏡408. I中的干擾和引入到外殼402. I中的干擾之間實(shí)現(xiàn)了動態(tài)分離。第三個優(yōu)點(diǎn)在于，第一反射鏡408. I具有較大質(zhì)量，可以由耐26熱材料制成，不會主動促動(如將在下面詳細(xì)所述一樣)，可以只是結(jié)合或保持在其內(nèi)容中所使用的度量裝置的被動部件。因此，第一反射鏡408. I自身在熱方面以及動態(tài)上是該系統(tǒng)的非常穩(wěn)定的部件。采用單獨(dú)隔振懸掛，第一反射鏡408. I從由外殼402. I保持的那部分光學(xué)投影單元402動態(tài)脫開，因此相對于源自光學(xué)投影單元例如源自用于反射鏡306. 2 和307. 2的促動器力的外部干擾也是穩(wěn)定的。因此，它優(yōu)選適合用作根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式給出的整個系統(tǒng)中的中央基準(zhǔn)，如下所述。
根據(jù)將第一反射鏡408. I設(shè)置作為在整個系統(tǒng)中的中央基準(zhǔn)的這個概念，在第一度量裝置410之外，設(shè)有第二度量裝置412，用來捕獲在第一反射鏡408. I和掩模臺403. 2 之間的空間關(guān)系，以便使用在掩模臺403. 2相對于光學(xué)投影系統(tǒng)的位置調(diào)整中的結(jié)果。
第二度量裝置412包括與掩模臺403. 2連接的第二發(fā)射器和接收器單元412. I以及與第一反射鏡408. I的前側(cè)表面408. 4直接機(jī)械連接的第二基準(zhǔn)元件412. 2。還有，第二度量裝置412可以在6個自由度(DOF)中捕獲在作為光學(xué)曝光裝置401的成像裝置第一部件的第一反射鏡408. I和作為光學(xué)曝光裝置401的成像裝置第二部件的掩模臺403. 2之間的空間關(guān)系。
第二基準(zhǔn)元件412. 2與第一反射鏡408. I的前側(cè)表面408. 3連接，該前側(cè)表面還形成第一反射鏡408. I的第一反射表面408. 2。根據(jù)第二度量裝置412的工作原理，第二反射元件在采用干涉測量原理時(shí)可以為反射元件(例如反射表面或者提供有多個反射表面的元件例如所謂的三面直角棱鏡等)，或者在采用編碼器原理時(shí)可以為衍射元件(例如光柵)。
在圖6中所示的實(shí)施方式中，第一反射鏡408. I的前側(cè)表面408. 4根據(jù)第二度量裝置412的工作原理，至少在第二基準(zhǔn)元件412. 2的區(qū)域中可以作為反射表面，或者可以顯示出為光柵，例如直接曝光到前側(cè)表面408. 4上的光柵。
但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，第二基準(zhǔn)元件也可以為與第一反射鏡分開并且與之直接機(jī)械連接的元件。例如，它可以為在通過剛性連接、摩擦連接、粘接連接或其任意組合與第一反射鏡直接連接的單獨(dú)部分上的反射表面或光柵等。例如，可以用螺釘、夾子、粘接劑或其它方式將它固定連接在第一反射鏡上。
另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，可以用如從EP1182509A2中所知的并且如在圖6中由虛線輪廓412. 3所示的普通度量裝置來代替第二度量裝置412。另外，可以通過如在圖6中由虛線輪廓412. 4所示的度量裝置代替第二度量裝置412。采用這種第二度量裝置，發(fā)射器和接收器單元再次與掩模臺403. 2連接，并且第二基準(zhǔn)元件與外殼402. I直接機(jī)械連接。
最后，根據(jù)將第一反射鏡408. I設(shè)置作為在整個系統(tǒng)中的中央基準(zhǔn)的概念，在第一和第二度量裝置410和412之外，可以設(shè)置第三度量裝置413，用來捕獲在第一反射鏡408.I和其它反射鏡406. I和407. I之間的空間關(guān)系以便使用在其它反射鏡406. I和407. I 相對于第一反射鏡408. I的位置調(diào)節(jié)的結(jié)果。
第三度量裝置413包括與外殼402. I連接的第三發(fā)射器和接收器單元413. I以及分別與反射鏡408. 1,406. I和407. I的表面直接機(jī)械連接的第三基準(zhǔn)元件413. 2,413. 3、 413.4。此外，第三度量裝置413可以在六個自由度(DOF)中捕獲在作為光學(xué)曝光裝置401 的成像裝置第一部件的第一反射鏡408. I和作為光學(xué)曝光裝置401的成像裝置第二部件的相應(yīng)反射鏡406. I和407. I之間的空間關(guān)系。
第三基準(zhǔn)元件413. 2,413. 3、413. 4根據(jù)第三度量裝置413的工作原理在采用干涉測量原理時(shí)為反射元件(例如提供有多個反射表面的反射表面或元件例如所謂的三面直角棱鏡等)，或者在采用編碼器原理時(shí)可以為衍射元件(例如光柵)。在圖6中所示的實(shí)施方式中，形成第三基準(zhǔn)元件的反射鏡408. 1,406. I和407. I的相應(yīng)表面根據(jù)第三度量裝置413 的工作原理至少在相應(yīng)第三基準(zhǔn)元件413. 2、413. 3、413. 4的區(qū)域中可以用作反射表面或者可以表現(xiàn)為光柵例如2D光柵。
但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，相應(yīng)的第三基準(zhǔn)元件也可以為與相應(yīng)反射鏡分開并且與之直接機(jī)械連接的元件。例如，它可以是在通過剛性連接、摩擦連接或其任意組合直接連接在第一反射鏡上的單獨(dú)部分上的反射表面或光柵等。例如，可以用螺釘、夾子、粘接劑或其它方式將它固定連接在第一反射鏡上。
另外,應(yīng)當(dāng)理解的是,相應(yīng)度量裝置的相應(yīng)測量光束不必具有如圖6所示的筆直光路。而是，根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以設(shè)置適當(dāng)?shù)墓馐刂乒鈱W(xué)元件來按照規(guī)定的方式在曲折光路上引導(dǎo)相應(yīng)的測量光束。
另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，第三度量裝置413可以由如在圖6中由虛線輪廓413. 5所示的單獨(dú)度量裝置代替來單獨(dú)捕獲在第一反射鏡和相應(yīng)其它反射鏡之間的空間關(guān)系，或者由如在圖6中由虛線輪廓413. 6所示的單獨(dú)度量裝置代替來捕獲在第一反射鏡和外殼之間的空間關(guān)系。
采用如上所述的第一實(shí)施方式，第一至第三基準(zhǔn)元件410. 2,412. 2,413. 2,413. 3、 413.4已經(jīng)直接設(shè)在相應(yīng)的光學(xué)元件即反射鏡406. 1,407. 1,408. I上。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，相應(yīng)的基準(zhǔn)元件也可以與相應(yīng)光學(xué)元件的其它部件連接， 從而允許正確評估相應(yīng)光學(xué)元件的空間位置。例如，相應(yīng)的基準(zhǔn)元件也可以與光學(xué)元件安裝件連接，該安裝件保持著相應(yīng)的光學(xué)元件并且與相應(yīng)的光學(xué)元件一起移動。
應(yīng)當(dāng)理解的是，采用圖6的光學(xué)曝光裝置401，如在上面參照圖2所述的一樣可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明將圖案圖像轉(zhuǎn)印到基板上的方法的優(yōu)選實(shí)施方式。
另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施方式，光學(xué)元件單元的第二分組405.2還可以包括通過隔振裝置417與第一光學(xué)元件這里為第一反射鏡408. I保持在一起的其它光學(xué)元件單元。為此，該第二分組可以由通過第二隔振裝置417直接支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)409上的第二外殼結(jié)構(gòu)等接收。
第六實(shí)施方式
在下面將參照圖7可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)成像裝置501的第六優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖7的實(shí)施方式在其主要設(shè)計(jì)和功能方面在很大程度上與圖3的實(shí)施方式對應(yīng)。 具體地說，在圖7中，相對于圖3中的各個部分，已經(jīng)給類似或相同部分賦予增加500的相同參考標(biāo)號。圖7的實(shí)施方式與圖3的實(shí)施方式之間的唯一差別在于第一度量裝置510的設(shè)計(jì)以及光學(xué)元件單元508的第一反射鏡508. I的設(shè)計(jì)。所有其它部分都是相同的，從而可以參照針對在圖3中給出的上述描述。
圖7為按照以13nm的波長在EUV范圍內(nèi)工作的光學(xué)曝光裝置501的形式的光學(xué)成像裝置下部的示意性并且不是按比例繪制的示意圖。這里，光學(xué)投影單元502的外殼502. I 結(jié)合有度量框架的功能，并且如上所述一樣通過隔振裝置511按照隔振的方式直接連接在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)509上。
第一度量裝置510在六個自由度(DOF)中捕獲在作為光學(xué)曝光裝置501的成像裝置第一部件的第一反射鏡508. I和作為與所述成像裝置第一部件不同的光學(xué)曝光裝置501 的成像裝置第二部件的基板單元504之間的空間關(guān)系。
第一度量裝置510包括發(fā)射器和接收器單元510. I和與外殼502. I連接的接收器單元510. 8。發(fā)射器和接收器單元510. I包括形成第一度量裝置510的度量部件的第一光束控制單兀510. 9。第一光束控制單兀510. 9結(jié)合在第一反射鏡508. I內(nèi)。為此,第一光束控制單元510. 9保持在由在第一反射鏡508. I內(nèi)的第一空腔形成的第一容器508. 5內(nèi)。為了不會受到第一反射鏡508. I的任何運(yùn)動的影響，第一光束控制單元510. 9被保持使得不會接觸第一反射鏡508. I。
接收器單元510. 8包括形成第一度量裝置510的另一個度量部件的第二光束控制單元510. 10。第二光束控制單元510. 10也結(jié)合在第一反射鏡508. I內(nèi)。為此，第二光束控制單元510. 10保持在由在第一反射鏡508. I內(nèi)的第二空腔形成的第二容器508. 6內(nèi)。為了不會受到第一反射鏡508. I的任何運(yùn)動的影響，第二光束控制單元510. 10被保持使得它不會接觸第一反射鏡508. I。
應(yīng)當(dāng)理解的是，用于結(jié)合光束控制單元的這些空腔可以通過任意合適的手段來實(shí)現(xiàn)。例如，可以將相應(yīng)的空腔引入到實(shí)心反射鏡本體中。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，反射鏡本身可以形成為其內(nèi)部至少部分中空的結(jié)構(gòu)，從而它能夠容納光束控制單元。另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，代替至少一個光束控制單元，形成第一度量裝置的相應(yīng)度量部件的發(fā)射器和/或接收器可以在適當(dāng)?shù)奈恢锰幈３植⑶乙虼私Y(jié)合在第一反射鏡內(nèi)，而不會接觸反射鏡。
為了按照與已知校平系統(tǒng)類似的方式沿著軸線502. 2提供用于基板臺504. 2的校平信息，發(fā)射器和接收器單元510. I發(fā)射出第一測量光束510. 11。第一測量光束510. 11通過第一光束控制單元510. 9引導(dǎo)穿過第一反射鏡508. 1，并且傾斜地投射到基板504. I上。 然后第二測量光束510. 11從基板504. I的表面反射進(jìn)入第二光束控制單元510. 10。第二光束控制單元510. 10將第一測量光束510. 11引導(dǎo)至在接收器單元510. 8內(nèi)的接收器。根據(jù)基板臺504. 2沿著軸線502. 2的位置，第一測量光束510. 11在一定位置處照射接收器。 因此，第一測量光束510. 11照射接收器的位置提供了有關(guān)基板臺504. 2沿著軸線502. 2相對于外殼502. I的位置的信息。
第一度量裝置510還包括兩個基準(zhǔn)單元510. 12和510. 13?；鶞?zhǔn)單元510. 12與基板臺504. 2直接機(jī)械連接，從而第一度量裝置510可以在剩下的自由度中提供在基板臺 504. 2和第一度量裝置510之間的空間關(guān)系?；鶞?zhǔn)單元510. 13與第一反射鏡直接機(jī)械連接，使得第一度量裝置510可以在六個自由度中提供在第一反射鏡508. I和第一度量裝置 510之間的空間關(guān)系。因此，第一度量裝置510在6個自由度中可以提供在基板臺504. 2和第一反射鏡508. I之間的空間關(guān)系，然后該空間關(guān)系能夠用來在如上所述的曝光過程期間使基板臺504. 2以及因此基板504. I在空間中定位。
第七實(shí)施方式
在下面將參照圖8和9A至9C對可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)成像裝置601的第七優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖8的實(shí)施方式在其主要設(shè)計(jì)和功能方面在很大程度上與圖I的實(shí)施方式對應(yīng)。 具體地說，在圖8中，已經(jīng)給類似或相同部分賦予增加600的相同參考標(biāo)號。圖8的實(shí)施方式與圖I的實(shí)施方式之間的一個差別在于第一度量裝置610的設(shè)計(jì)以及光學(xué)元件單元608 的第一反射鏡608. I的設(shè)計(jì)。相對于圖I的實(shí)施方式的另一個差別在于，基板單元604為部分目標(biāo)單元620，該目標(biāo)單元還包括圖像傳感器單元621。所有其它部分都是相同的，從而可以參照針對圖I中給出的上述描述。
圖8為按照以13nm的波長在EUV范圍內(nèi)工作的光學(xué)曝光裝置601的形式的光學(xué)成像裝置下部的示意性并且不是按比例繪制的示意圖，該光學(xué)曝光裝置601具有包括光學(xué)元件單元組605的光學(xué)投影單元602。
目標(biāo)單元620設(shè)計(jì)成通過在圖8中未示出的合適裝置選擇性地將基板單元604和圖像傳感器單元621設(shè)置到曝光位置中，其中它們接收由光學(xué)元件組605轉(zhuǎn)印形成在掩模上的圖案的圖像。在圖8中，顯示出基板單元604處于曝光位置中。
圖像傳感器單元621包括由圖像傳感器臺621. 2承載的圖像傳感器621. I。圖像傳感器621. I設(shè)計(jì)用于捕獲形成在掩模上的圖案的圖像并且給在圖8中未示出的評估單元提供相應(yīng)的信號，以便評估所捕獲的圖像的質(zhì)量。
在所示的實(shí)施方式中，圖像傳感器臺621. 2為可以單獨(dú)控制的部件。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，基板臺和圖像傳感器臺可以機(jī)械連接以形成一個整體部件。
在光學(xué)曝光裝置601的操作期間，光學(xué)元件單元組605相對于彼此以及相對于掩模和基板604. I的相對位置由于如上所述引入到該系統(tǒng)中的內(nèi)在和外在干擾而會出現(xiàn)變化。
與光學(xué)曝光裝置601是作為薄片步進(jìn)投影裝置或作為步進(jìn)掃描裝置操作無關(guān)，光學(xué)元件單元組605的光學(xué)元件相對于彼此以及相對于掩模603. I和基板604. I的相對位置必須保持在預(yù)定極限范圍內(nèi)以便獲得高質(zhì)量成像結(jié)果。
為了保持光學(xué)元件單元組605的光學(xué)元件相對于彼此以及相對于掩模603. I和基板604. I的相對位置的上述預(yù)定極限，其中可以通過由控制單元619控制的促動器單元 608. 7 (在圖9A中僅僅示意性地顯示出)將第一反射鏡608. I主動設(shè)置在空間中。同樣，可以通過相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)(在圖8中未示出)將掩模臺和基板臺604. 2主動設(shè)置在空間中。
這些部分的主動定位是根據(jù)多個度量裝置尤其是用來捕獲光學(xué)曝光裝置601的某些部件之間的空間關(guān)系的第一度量裝置610的測量結(jié)果來進(jìn)行的。這些度量裝置將所捕獲的位置信息提供給控制單元619，該控制單元控制著相應(yīng)部件的促動。
第一度量裝置610在六個自由度(DOF)中捕獲了在作為光學(xué)曝光裝置601的成像裝置第一部件的光學(xué)元件單元組605的第一反射鏡608. I和與所述成像裝置第一部件不同的作為光學(xué)曝光裝置601的成像裝置第二部件的基板單元604之間的空間關(guān)系。
第一度量裝置610包括編碼器裝置，其具有安裝在基板臺604. 2上并且與控制單元619連接的第一發(fā)射器和接收器單元610. I和三個第二發(fā)射器和接收器單元610. 6、 610. 14和610. 15。度量裝置610的編碼器裝置還包括與第一反射鏡608. I即成像裝置第一部件直接機(jī)械連接的第一基準(zhǔn)元件610. 2。
其位置在圖9A至9C中由虛線表示的第一基準(zhǔn)元件610. 2與第一反射鏡608. I的與第一反射鏡608. I的第一反射表面608. 2相對的背面608. 3連接。第一基準(zhǔn)元件為以二維光柵610. 2形式的編碼器元件。在圖8中所示的實(shí)施方式中，基準(zhǔn)元件610. 2由第一反射鏡608. I的背面608. 3形成。為此，第一反射鏡的背面608. 3至少在基準(zhǔn)元件610. 2的區(qū)域中表現(xiàn)為二維光柵，例如直接曝光到背面608. 3上的光柵。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，第一基準(zhǔn)元件也可以為與第一反射鏡分開并且與之直接機(jī)械連接的元件。例如，它可以為在通過剛性連接、摩擦連接、粘接連接或其任意組合與第一反射鏡直接連接的單獨(dú)部分上的反射表面或光柵等。例如，可以用螺釘、夾子、粘接劑或其它方式將它固定連接在第一反射鏡上。另外，可以為每個發(fā)射器和接收器單元或這些發(fā)射器和接收器單元的分組設(shè)置單獨(dú)編碼器單元。在各個編碼器單元優(yōu)選處于在圖8中所示的基板臺的中央位置中的情況下，使每個發(fā)射器和接收器單元對中，即·與其相關(guān)編碼器單元的中心對準(zhǔn)。優(yōu)選的是，這種單獨(dú)部分具有與第一反射鏡的熱膨脹系數(shù)相配的熱膨脹系數(shù)。優(yōu)選的是，在那里形成有光柵的那部分的熱膨脹系數(shù)盡可能低，或者該部分由合適的裝置來控制溫度以便避免光柵出現(xiàn)任何扭曲或變形。編碼器裝置的第一發(fā)射器和接收器單元610. I以及第二發(fā)射器和接收器單元610.6,610. 14和610. 15中的每一個分別朝著光柵610. 2發(fā)射至少一條光束610. 16和610. 17，并且接收由光柵610. 2分別反射回的至少一部分光束610. 16和610. 17。在光柵和相應(yīng)的發(fā)射器和接收器單元之間沿著與相應(yīng)光束垂直的方向存在相對運(yùn)動時(shí)，在發(fā)射器和接收器單元處接收到的光強(qiáng)度由于光柵的結(jié)構(gòu)而按照公知的方式改變，從而導(dǎo)致由發(fā)射器和接收器單元發(fā)出相應(yīng)的脈沖信號?？刂茊卧?19按照公知的方式使用這些信號以便在相對運(yùn)動上得出結(jié)論。編碼器裝置使用來自第一發(fā)射器和接收器單元610. I和第二發(fā)射器和接收器單元610.6、610. 14和610. 15的信號提供在至少三個自由度中的位置信息，即在與光學(xué)投影單元602的光軸602. 2垂直的平面中的兩個平移自由度(通常被稱為沿著X軸線和Y軸線的平移)以及繞著光軸602. 2的旋轉(zhuǎn)自由度(通常被稱為繞著Z軸的旋轉(zhuǎn))。應(yīng)當(dāng)理解的是，可以使用由第一發(fā)射器和接收器單元610. I以及第二發(fā)射器和接收器單兀610. 6、610. 14和610. 15、610. 6中的每一個提供的一條或多條測量光束來在所有六個自由度中對在第一反射鏡608. I和基板臺604. 2之間的相對位置進(jìn)行測量。另外，例如編碼器裝置的編碼器原理可以與干涉測量和/或電容傳感器組合以提供在剩余3個自由度中的位置信息。在圖8中所示的實(shí)施方式中，這可以通過沿著光軸602. 2(Z軸)的三個測量來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)理解的是，光柵610. 2已經(jīng)為此提供了普通基準(zhǔn)元件。例如，可以使用電容式傳感器或采用反射離開光柵610. 2的衍射圖案的干涉測量傳感器。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，在第一度量裝置中可以使用處于在第一反射鏡的背面608. 3之外的其它位置處的其它編碼器元件。因此，例如整個度量裝置可以根據(jù)編碼器原理來操作。使用編碼器裝置具有幾個優(yōu)點(diǎn)。它比已知的干涉測量系統(tǒng)更容易進(jìn)行操作，并且可以使用更少的部件和更少的空間來提供更多的位置信息。另外，編碼器元件例如光柵比已知干涉測量系統(tǒng)所需的高質(zhì)量鏡面相比更容易制造。
使用編碼器裝置的另一個優(yōu)點(diǎn)在于，例如可以通過將例如多個復(fù)位指標(biāo)脈沖結(jié)合進(jìn)光柵610. 2中從而很容易在兩個平移自由度(X軸線和Y軸線)中按照公知的方式來實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。因此，可以將基板臺604. 2反復(fù)地驅(qū)動到相對于光學(xué)投影單元602的已知起始位置，而無需復(fù)雜的初始化過程。應(yīng)當(dāng)理解的是，為了在復(fù)位標(biāo)志脈沖的捕獲范圍中使基板臺604. 2定位,基板臺604. 2的定位單元的定位精度更加充分。如上所述，部分第一度量裝置610與第一反射鏡608. I的連接更準(zhǔn)確地說結(jié)合以及第一度量裝置610的剩余部分尤其是發(fā)射器和接收器單元610. 1,610. 6,610. 14,610. 15與基板臺604. 2直接連接更準(zhǔn)確地說結(jié)合如上所述能夠避免在光學(xué)投影單元602的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和外殼之間插入大型笨重結(jié)構(gòu)，例如度量框架等。發(fā)射器和接收器單元610. 1,610.6,610. 14,610. 15設(shè)置在基板604. I的外周附 近
并且在其上均勻分布。它們的相互距離等于基板604. I的最大直徑的至少一半，因此降低了在基板臺604. 2的極端位置處出現(xiàn)的最大Abbe臂。因此，從顯示出基板臺604. 2的末端位置的圖9B和9C中可以看出，這些發(fā)射器和接收器單元610. 1,610. 6,610. 14,610. 15中的至少兩個即三個用來在光學(xué)投影單元602和基板單元604之間的相對運(yùn)動范圍中的任意時(shí)刻提供上述的位置信息。換句話說，這些發(fā)射器和接收器單元610. 1,610.6,610. 14,610. 15中的每一個用來在光學(xué)投影單元602和基板單元604之間的一部分相對運(yùn)動范圍中提供位置信息，這些部分的相對運(yùn)動范圍重疊成使得這些發(fā)射器和接收器單元610. 1,610. 6,610. 14,610. 15中的三個用來提供在任意時(shí)刻處的位置信息。應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，可以使用其它數(shù)量的發(fā)射器和接收器單元。甚至可以使用一個單獨(dú)發(fā)射器和接收器單元。但是，優(yōu)選使用至少兩個更優(yōu)選至少三個發(fā)射器和接收器單元，它們在至少一個共同自由度中以相同的分辨率進(jìn)行測量，以避免編碼器元件數(shù)量過多。應(yīng)當(dāng)理解的是，那四個發(fā)射器和接收器單元610. 1,610. 6,610. 14,610. 15通過用
于編碼器校準(zhǔn)的控制單元619來提供可以使用的多余位置信息。第一度量裝置610還包括這樣的編碼器裝置，它具有安裝在圖像傳感器單元621. 2上并且也與控制單元619連接的第三發(fā)射器和接收器單元610. 18和三個第四發(fā)射器和接收器單元610. 19。第三發(fā)射器和接收器單元610. 18和第四發(fā)射器和接收器單元610. 19按照與發(fā)射器和接收器單元610. 1,610. 6,610. 14,610. 15的布置類似的方式布置，它在這里只是參照上面給出的說明。在薄片604. 2的曝光過程已經(jīng)完成并且必須將新的薄片604. 2安放到薄片臺604. I上時(shí)，將圖像傳感器單元621設(shè)置到曝光位置中，因此從曝光位置中將基板單元604去除。當(dāng)然也可以在將基板單元604第一次設(shè)置在曝光位置中之前即在薄片604. 2曝光之前，將圖像傳感器單元621設(shè)置到曝光位置中。在圖像傳感器單元621設(shè)置在曝光位置中即呈現(xiàn)出在圖8中所示的基板單元604的位置時(shí)，則發(fā)射器和接收器單元610. 18和610. 19按照與發(fā)射器和接收器單元610. I、610. 6,610. 14,610. 15類似的方式與第一基準(zhǔn)元件610. 2協(xié)作，它在這里主要參照上面給出的說明。編碼器裝置使用來自第三發(fā)射器和接收器單元610. 18和第四發(fā)射器和接收器單元610. 19的信號提供了在至少三個自由度中的位置信息，即在與光學(xué)投影單元602的光軸602. 2垂直的平面中的兩個平移自由度(通常被稱為沿著X軸線和Y軸線的平移)以及繞著光軸602. 2的旋轉(zhuǎn)自由度(通常被稱為繞著Z軸的旋轉(zhuǎn))。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，可以采用任意其它合適的基于無接觸式或接觸式的工作原理(如上所述)。如上所述，由圖像 傳感器單元621的圖像傳感器621. I提供的信號可以用來評估所捕獲的圖像的質(zhì)量。圖像傳感器單元621包括承載著設(shè)計(jì)用來捕獲形成在掩模上的圖案的圖像并且給評估單元(圖8中未示出)提供相應(yīng)的信號的圖像傳感器621. I的圖像傳感器臺621. 2。應(yīng)當(dāng)理解的是，由圖像傳感器621. I提供的這種圖像質(zhì)量信息尤其可以由控制單元619用來校準(zhǔn)和調(diào)節(jié)光學(xué)曝光裝置601的部件。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在圖8的光學(xué)曝光裝置601中，如在上面參照圖2所述的一樣可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明將圖案圖像轉(zhuǎn)印到基板上的方法的優(yōu)選實(shí)施方式。該基板由此形成在本發(fā)明意義上的第一目標(biāo)器件。另外，采用該光學(xué)曝光裝置601，上面參照圖2所述的方法也可以用于將圖案圖像轉(zhuǎn)印到形成本發(fā)明的第二目標(biāo)器件的圖像傳感器621. I上。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，相應(yīng)的發(fā)射器和接收器單元不必安裝在基板單元上。例如，發(fā)射器和接收器單元可以實(shí)施成單獨(dú)發(fā)射器單元和單獨(dú)接收器單元。在這種情況中，可以將光束引導(dǎo)裝置例如反射鏡安裝在基板單元上以便檢測進(jìn)出編碼器元件的相應(yīng)光束。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，如上所述的編碼器裝置可以與部分或唯一由其它類型光學(xué)元件例如折射或衍射光學(xué)元件構(gòu)成的光學(xué)投影單元組合使用。另外，如上所述的編碼器裝置可以與在其它波長范圍內(nèi)工作的光學(xué)投影單元組合使用。另外，成像裝置第一部件不必為光學(xué)元件單元的組成部件。具體地說，在沒有位于基板附近的大型光學(xué)元件的光學(xué)投影單元中，例如如普通折射系統(tǒng)的情況一樣，編碼器元件也可以形成或安裝在光學(xué)投影單元的一部分外殼上，或者甚至形成或安裝在支撐著光學(xué)投影單元的支撐結(jié)構(gòu)上。具體地說，在采用浸沒技術(shù)的情況下即在最靠近基板單元的一部分光學(xué)元件與一部分基板一起浸沒在浸沒介質(zhì)例如高純薄片中的情況下可以是這樣。在這些情況中，最終需要單獨(dú)傳感器器件來捕獲在編碼器元件和其位置要相對于基板單元確定的光學(xué)元件之間的相對位置。另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，第一反射鏡608. I、基板單元604和第一度量裝置610可以代替在上述第一至第六實(shí)施方式中的任一個中的相應(yīng)部分。還應(yīng)當(dāng)理解的是，具有作為第一目標(biāo)單元的基板單元和作為第二目標(biāo)單元的圖像傳感器的這種裝置也可以與上述第一至第六實(shí)施方式中的任一個組合使用。最后，應(yīng)當(dāng)理解的是，包括如上面結(jié)合圖8所述的編碼器裝置的度量裝置也可以與掩模單元的定位結(jié)合使用。掩模單元的部件也可以不是如上所述的部件。第一反射鏡608. I、基板單元604和第一度量裝置610可以代替在上述第一至第六實(shí)施方式中的任一個中的相應(yīng)部分。雖然，在前面已經(jīng)對其中光學(xué)元件只是反射元件的本發(fā)明實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，光學(xué)元件單元的光學(xué)元件可以使用反射、折射或衍射元件或者其任意組合。
另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，可以選擇用于上面列出的光學(xué)元件分組的任意其它支撐 構(gòu)思的組合。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)成像裝置，包括 用來接收圖案的掩模單元； 用來接收基板的基板單元； 包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元用來將所述圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上； 成像裝置第一部件，所述成像裝置第一部件為所述光學(xué)元件單元的第一個的部件；成像裝置第二部件，所述成像裝置第二部件與成像裝置第一部件不同并且為所述光學(xué)元件單元的第二個的部件；以及 度量裝置； 所述度量裝置捕獲所述成像裝置第一部件和所述成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系， 所述度量裝置包括基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)， 所述度量裝置捕獲所述成像裝置第一部件和所述基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)之間的第一空間關(guān)系； 所述度量裝置捕獲所述成像裝置第二部件和所述基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)之間的第二空間關(guān)系；所述度量裝置利用所述第一空間關(guān)系和所述第二空間關(guān)系來確定所述成像裝置第一部件和成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系。
2.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)成像裝置，其中所述成像裝置第一部件為選自成像裝置第一部件組的所述光學(xué)投影單元的光學(xué)元件單元的部件； 所述成像裝置第一部件組由最靠近所述掩模單元的部件、最靠近所述基板單元的部件、大質(zhì)量部件、大直徑部件、以隔振方式支撐的部件、以3Hz到O. IHz的支撐諧振頻率支撐的部件、以漂移控制方式支撐的部件和與所述成像裝置第二部件分開支撐的部件構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)成像裝置，其中所述成像裝置第一部件為光學(xué)元件。
4.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)成像裝置，其中所述成像裝置第一部件為反射鏡。
5.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)成像裝置，其中 所述度量裝置包括與所述成像裝置第一部件直接連接的第一基準(zhǔn)元件和與所述成像裝置第二部件直接連接的第二基準(zhǔn)元件中的至少一個； 所述第一基準(zhǔn)元件和第二基準(zhǔn)元件中的至少一個包括基準(zhǔn)表面，所述基準(zhǔn)表面為反射表面和衍射表面中的至少一個。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)成像裝置，其中所述基準(zhǔn)表面為所述成像裝置第一部件的表面。
7.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)成像裝置，其中， 所述光學(xué)投影單元包括一組光學(xué)元件，所述光學(xué)元件具有在將所述圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上的過程中協(xié)作的投影表面； 所述基準(zhǔn)表面為下列表面中的一個建立在其中一個投影表面上的基準(zhǔn)表面；以及建立在其中一個所述光學(xué)元件的除了所述其中一個投影表面之外的表面上的基準(zhǔn)表面。
8.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)成像裝置，其中， 所述光學(xué)投影單元包括一組光學(xué)元件，所述光學(xué)元件具有在將所述圖案的所述圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上的過程中協(xié)作的投影表面； 所述成像裝置第一部件為反射鏡，所述反射鏡包括后部和具有反射前表面的前部，所述反射前表面為所述投影表面中的一個；所述基準(zhǔn)元件的至少一部分與所述后部連接。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)成像裝置，其中， 所述后部包括與所述前表面相對的后表面； 所述基準(zhǔn)元件包括基準(zhǔn)表面，所述基準(zhǔn)表面為反射表面和衍射表面中的至少一個； 所述后表面的至少一部分形成所述基準(zhǔn)表面的至少一部分。
10.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)成像裝置，其中， 所述光學(xué)投影單元只包括具有在將所述圖案的所述圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上的過程中協(xié)作的反射投影表面的反射光學(xué)元件； 所述成像裝置第一部件為所述反射光學(xué)元件中的一個。
11.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)成像裝置，其中所述成像裝置第二部件為光學(xué)元件。
12.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)成像裝置，其中， 設(shè)有第一隔振裝置，所述第一隔振裝置具有第一端部和第二端部； 所述第一隔振裝置的所述第一端部直接接觸所述基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)； 所述第一隔振裝置的所述第二端部直接接觸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)成像裝置，其中所述第一隔振裝置具有在O.OlHz和IOHz之間的諧振頻率。
14.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)成像裝置，其中所述基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)支撐所述度量裝置的至少一部分。
15.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)成像裝置，其中所述成像裝置第一部件由所述基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)支撐在所述基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)外面的位置處。
16.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)成像裝置，其中所述成像裝置第一部件由第二隔振裝置支撐。
17.如權(quán)利要求16所述的光學(xué)成像裝置，其中， 所述第二隔振裝置具有第一端部和第二端部； 所述第一隔振裝置的所述第一端部直接接觸所述成像裝置第一部件； 所述第一隔振裝置的所述第二端部直接接觸所述基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和所述基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的一個。
18.如權(quán)利要求16所述的光學(xué)成像裝置，其中所述第二隔振裝置具有在O.OlHz和IOHz之間的諧振頻率。
19.如權(quán)利要求16所述的光學(xué)成像裝置，其中， 所述光學(xué)投影單元包括支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)支撐所述光學(xué)元件單元的第二分組； 所述第二分組包括所述成像裝置第一部件。
20.如權(quán)利要求19所述的光學(xué)成像裝置，其中， 所述第二隔振裝置具有第一端部和第二端部； 所述第二隔振裝置的所述第一端部直接接觸所述支撐結(jié)構(gòu)； 所述第二隔振裝置的所述第二端部直接接觸所述基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和所述基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的一個。
21.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)成像裝置，其中， 所述光學(xué)投影單元包括支撐所述光學(xué)元件單元的一分組的第一支撐單元； 設(shè)有第二支撐單元，所述第二支撐單元支撐所述成像裝置第一部件； 設(shè)有隔振裝置，所述隔振裝置具有第一端部和第二端部；所述隔振裝置的所述第一端部直接接觸所述第二支撐單元； 所述隔振裝置的所述第二端部直接接觸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
22.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)成像裝置，其中所述第一隔振裝置具有在O.OlHz和IOHz之間的諧振頻率。
23.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)成像裝置，其中所述第二支撐單元支撐所述度量裝置的至少一部分。
24.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)成像裝置，其中所述第二支撐單元形成用來接收所述光學(xué)元件單元的所述分組的外殼。
25.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)成像裝置，其中， 設(shè)有控制單元； 所述控制單元與所述度量裝置連接，以接收所述成像裝置第一部件和所述成像裝置第二部件之間的所述空間關(guān)系，所述成像裝置第一部件形成中心基準(zhǔn)； 所述控制單元以達(dá)到六個自由度并根據(jù)所述度量裝置接收的所述空間關(guān)系，控制在將所述圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上的過程中所述成像裝置第二部件相對于所述成像裝置第一部件的位置。
26.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)成像裝置，其中所述掩模單元和所述光學(xué)投影單元能夠使用EUV范圍內(nèi)的光。
27.一種光學(xué)成像裝置，包括 用來接收圖案的掩模單元； 用來接收基板的基板單元； 包括支撐結(jié)構(gòu)和一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元； 所述一組光學(xué)元件單元用來將所述圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上， 所述一組光學(xué)元件單元包括所述光學(xué)元件單元的第一分組以及與第一分組分開的第一光學(xué)元件單元， 所述支撐結(jié)構(gòu)支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上并且支撐著所述第一分組， 所述第一光學(xué)元件單元通過隔振裝置與所述支撐結(jié)構(gòu)和所述基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的一個連接。
28.一種光學(xué)成像裝置，包括 用來接收圖案的掩模單元； 用來接收基板的基板單元； 包括支撐結(jié)構(gòu)和一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元； 所述一組光學(xué)元件單元用來將所述圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上， 所述光學(xué)投影單元包括至少支撐著所述光學(xué)元件單元的第一分組的外殼單元， 所述外殼單元按照隔振的方式直接支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上。
29.一種捕獲和調(diào)整光學(xué)成像裝置的第一部件和第二部件之間的空間關(guān)系的方法，所述方法包括 提供一光學(xué)成像裝置，該裝置包括 具有圖案的掩模單元； 包括基板的基板單元； 包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元用來將所述圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上； 成像裝置第一部件，所述成像裝置第一部件為其中一個光學(xué)元件單元的部件； 成像裝置第二部件，所述成像裝置第二部件與成像裝置第一部件不同并且為所述光學(xué)元件單元的部件， 提供一基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，并且 捕獲所述成像裝置第一部件和所述基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)直接的第一空間關(guān)系， 捕獲所述成像裝置第二部件和所述基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)之間的第二空間關(guān)系； 利用所述第一空間關(guān)系和所述第二空間關(guān)系來確定所述成像裝置第一部件和成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系， 以達(dá)到六個自由度并根據(jù)所述度量裝置接收的所述空間關(guān)系，控制在將所述圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上的過程中所述成像裝置第二部件相對于所述成像裝置第一部件的位置。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述成像裝置第一部件為選自成像裝置第一部件組的所述光學(xué)投影單元的光學(xué)元件單元的部件； 所述成像裝置第一部件組由最靠近所述掩模單元的部件、最靠近所述基板單元的部件、大質(zhì)量部件、大直徑部件、以隔振方式支撐的部件、以3Hz到O. IHz的支撐諧振頻率支撐的部件、以漂移控制方式支撐的部件和與所述成像裝置第二部件分開支撐的部件構(gòu)成。
31.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述成像裝置第一部件為反射鏡。
32.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述基準(zhǔn)元件包括基準(zhǔn)表面，所述基準(zhǔn)表面為所述成像裝置第一部件的表面。
33.一種將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上的方法，包括 轉(zhuǎn)印步驟，其中使用光學(xué)成像裝置將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上； 在所述轉(zhuǎn)印步驟的捕獲步驟和控制步驟中利用如權(quán)利要求31所述的方法； 在所述捕獲步驟中，捕獲所述成像裝置第一部件和所述成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系; 在所述轉(zhuǎn)印步驟的控制步驟中，以達(dá)到六個自由度并根據(jù)在所述捕獲步驟中捕獲的所述成像裝置第一部件和所述成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系，控制所述成像裝置第二部件的位置。
34.一種支撐光學(xué)投影單元的各個部件的方法，所述方法包括 提供一組光學(xué)元件單元，所述一組光學(xué)元件單元用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上； 提供支撐所述光學(xué)元件單元的第一分組的外殼單元； 按照隔振方式將所述外殼直接支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上。
35.一種支撐光學(xué)投影單元的各個部件的方法，該方法包括 提供一組光學(xué)元件單元，所述一組光學(xué)元件單元用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上； 通過第一支撐單元支撐所述光學(xué)元件單元的第一分組； 將第一光學(xué)元件單元與所述第一分組分開支撐，所述第一光學(xué)元件單元按照隔振的方式受到支撐。
36.一種光學(xué)成像裝置，包括 具有圖案的掩模單元；包括基板的基板單元； 包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上； 成像裝置第一部件，所述成像裝置第一部件為其中一個光學(xué)元件單元的部件； 成像裝置第二部件，所述成像裝置第二部件與成像裝置第一部件不同并且為所述掩模單元、所述光學(xué)投影單元和所述基板單元中的一個的部件；以及 度量裝置，用來捕獲所述成像裝置第一部件和所述成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系， 所述度量裝置的至少一個度量部件結(jié)合到所述成像裝置第一部件中。
37.一種光學(xué)成像裝置，包括 用來接收圖案的掩模單元； 用來接收基板的基板單元； 包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元用來將所述圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上； 成像裝置第一部件，所述成像裝置第一部件為光學(xué)投影單元的部件； 成像裝置第二部件，所述成像裝置第二部件為所述掩模單元和所述基板單元中的一個的部件；以及 包括編碼器裝置的度量裝置， 所述度量裝置使用所述編碼器裝置捕獲所述成像裝置第一部件和所述成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系， 所述編碼器裝置包括發(fā)射器、編碼器元件和接收器， 所述發(fā)射器通過所述編碼器元件將光束發(fā)射到接收器上， 所述編碼器元件與成像裝置第一部件直接機(jī)械連接。
38.一種捕獲光學(xué)成像裝置的第一部件和第二部件之間的空間關(guān)系的方法，該方法包括， 提供光學(xué)成像裝置，該裝置包括 用來接收圖案的掩模單元； 用來接收基板的基板單元； 包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元用來將所述圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上； 成像裝置第一部件，所述成像裝置第一部件為所述光學(xué)投影單元的部件； 成像裝置第二部件，所述成像裝置第二部件為所述掩模單元和所述基板單元中的一個的部件； 提供編碼器裝置，其包括直接與成像裝置第一部件機(jī)械連接的編碼器元件；以及捕獲步驟，其中使用所述編碼器裝置捕獲成像裝置第一部件和成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系，所述捕獲空間關(guān)系的步驟包括通過所述編碼器元件接收并且評估朝著編碼器元件發(fā)射的光束的至少一部分。
39.一種將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上的方法，該方法包括 轉(zhuǎn)印步驟，其中，使用光學(xué)成像裝置將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到基板上；在轉(zhuǎn)印步驟的捕獲步驟中，使用根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法捕獲光學(xué)成像裝置的第一部件和第二部件之間的空間關(guān)系； 在轉(zhuǎn)印步驟的控制步驟中，根據(jù)在捕獲步驟中捕獲的第一部件和第二部件之間的空間關(guān)系來控制所述光學(xué)成像裝置的至少一個部件的位置。
40.一種光學(xué)成像裝置，包括 用來接收圖案的掩模單元； 用來接收至少一個目標(biāo)器件的目標(biāo)單元； 包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元用來將所述圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述至少一個目標(biāo)器件上； 成像裝置第一部件，所述成像裝置第一部件為其中一個光學(xué)元件單元的部件； 成像裝置第二部件，所述成像裝置第二部件與成像裝置第一部件不同并且為所述掩模單元、所述光學(xué)投影單元和所述目標(biāo)單元中的一個的部件；以及度量裝置， 所述度量裝置捕獲所述成像裝置第一部件和所述成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系， 所述度量裝置包括基準(zhǔn)元件， 所述基準(zhǔn)元件直接與所述成像裝置第一部件機(jī)械連接。
41.一種捕獲光學(xué)成像裝置的第一部件和第二部件之間的空間關(guān)系的方法，該方法包括 提供光學(xué)成像裝置，它包括 具有圖案的掩模單元； 包括目標(biāo)器件的目標(biāo)單元； 包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述目標(biāo)器件上； 成像裝置第一部件，所述成像裝置第一部件為其中一個光學(xué)元件單元的部件； 成像裝置第二部件，所述成像裝置第二部件與所述成像裝置第一部件不同并且為所述掩模單元、所述光學(xué)投影單元和所述目標(biāo)單元中的一個的部件， 提供基準(zhǔn)元件，所述基準(zhǔn)元件直接與成像裝置第一部件機(jī)械連接，并且使用所述基準(zhǔn)元件捕獲所述成像裝置第一部件和所述成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系。
42.一種光學(xué)成像裝置，包括 用來接收圖案的掩模單元； 用來接收至少一個目標(biāo)器件的目標(biāo)單元； 包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單用來使用EUV范圍內(nèi)的光將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述至少一個目標(biāo)器件上， 所述目標(biāo)單元包括用來接收形成第一目標(biāo)器件的基板的基板單元和用來接收形成第二目標(biāo)器件的圖像傳感器器件的圖像傳感器單元， 所述目標(biāo)單元用來將所述基板單元和所述圖像傳感器單元選擇性地安放到相對于所述光學(xué)投影單元的曝光位置中， 在將所述基板單元安放在曝光位置中時(shí)，將圖案的圖像投射到接收在所述基板單元內(nèi)的所述基板上， 在將所述圖像傳感器單元安放在曝光位置中時(shí)，將圖案的圖像投射到接收在所述圖像傳感器單元內(nèi)的所 述圖像傳感器器件上。
43.一種將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到多個目標(biāo)器件上的方法，該方法包括 將形成第一目標(biāo)器件的基板和形成第二目標(biāo)器件的圖像傳感器器件選擇性地安放到相對于光學(xué)投影單元的曝光位置中， 第一轉(zhuǎn)印步驟，其中在所述基板處于曝光位置中時(shí)，使用所述光學(xué)成像裝置并且使用EUV范圍內(nèi)的光將所述圖案的所述圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上， 第二轉(zhuǎn)印步驟，其中在所述圖像傳感器器件處于曝光位置中時(shí)，使用所述光學(xué)成像裝置并且使用EUV范圍內(nèi)的光將所述圖案的所述圖像轉(zhuǎn)印到所述圖像傳感器器件上。
44.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)成像裝置，其中設(shè)有成像裝置第三部件，所述成像裝置第三部件為所述掩模單元和所述基板單元中的部件， 所述度量裝置捕獲所述成像裝置第三部件和所述基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)之間的第三空間關(guān)系； 所述度量裝置利用所述第一空間關(guān)系和所述第三空間關(guān)系來確定所述成像裝置第一部件和所述成像裝置第三部件之間的另一空間關(guān)系。
45.如權(quán)利要求44所述的光學(xué)成像裝置，其中設(shè)有控制單元；所述控制單元連接到所述度量裝置來接收所述成像裝置第一部件和所述成像裝置第三部件之間的所述另一空間關(guān)系，所述成像裝置第一部件形成中心基準(zhǔn)， 所述控制單元以達(dá)到六個自由度并根據(jù)所述度量裝置接收的所述空間關(guān)系，控制在將所述圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上的過程中所述成像裝置第三部件相對于所述成像裝置第一部件的位置。
46.如權(quán)利要求29所述的方法，其中 捕獲所述成像裝置第三部件和所述基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)之間的第三空間關(guān)系，所述成像裝置第三部件為所述掩模單元和所述基板單元中的部件； 利用所述第一空間關(guān)系和所述第三空間關(guān)系來確定所述成像裝置第一部件和成像裝置第三部件之間的另一空間關(guān)系，所述成像裝置第一部件形成中心基準(zhǔn)， 以達(dá)到六個自由度并根據(jù)所述另一空間關(guān)系，控制在將所述圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上的過程中所述成像裝置第三部件相對于所述成像裝置第一部件的位置。
全文摘要
提供了一種光學(xué)成像裝置，它包括具有圖案的掩模單元；包括基板的基板單元；包括一組光學(xué)元件單元的光學(xué)投影單元，所述光學(xué)投影單元用來將圖案的圖像轉(zhuǎn)印到所述基板上；成像裝置第一部件，該成像裝置第一部件所述光學(xué)元件單元的第一個的部件；成像裝置第二部件，該成像裝置第二部件與成像裝置第一部件不同并且為所述光學(xué)元件單元的第二個的部件；以及度量裝置。度量裝置捕獲在成像裝置第一部件和成像裝置第二部件之間的空間關(guān)系。度量裝置包括基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。
文檔編號G03F7/20GK102929104SQ20121042459
公開日2013年2月13日 申請日期2006年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月2日
發(fā)明者Y-B.P.克萬 申請人:卡爾蔡司Smt有限責(zé)任公司