[发明专利]具有干涉仪系统的曝光装置

说明书

技术领域

本发明涉及曝光装置，它包括有测量物体沿垂向的位置与位移的干涉仪系统并用以制造液晶板或半导体器件。

背景技术

图13与14例示了传统的半导体曝光装置或类似装置中所用校准装置的测量装置。图13是示明采用激光干涉仪的测量系统布置的透视图。图14是示明具有这种测量系统的传统的半导体曝光装置整体的前视图。

图14中，标号7指用以照明分划板(reticle)图案的照明单元；8指具有待转印的图案的分划板；9指用于将分划板图案投影到晶片上的投影镜头；10指支承投影镜头9的镜筒支座；11指台式平板；13指X台；14指Y台；15指X台驱动导向件/X线性马达；16指Y台驱动导向件/Y线性马达。在X与Y台上安装用于精密校准的上台2。此上台2由导向件15与16以及致动器带动沿X轴方向与Y轴方向移动一个长的行程。此外，上台2由相对于X台13驱动它的Z致动器17沿Z轴方向与转动方向ωX、ωY与θ移动一个短的行程。

图13中，标号1指支承晶片(未图示)的晶片卡盘。上台2构成支承此晶片卡盘1的台。标号3指X反射镜。它装附于上台2上，具有垂直于X轴的反射面，标号4指Y反射镜，它装附于上台2上，具有垂直于Y轴的反射面；5a、5b与5c指用于测量X位置的X干涉仪；6a、6b指用于测量Y位置的Y干涉仪。X干涉仪5a、5b与5c和Y干涉仪6a与6b为图14所示镜筒支座10牢靠地支承。

在由通常称作为校准装置的装置进行校准中，发射激光束至装附于台上的反射镜上的各预定位置处。根据反射光束获得沿光束入射方向的光束入射位置处的位置变化信息，以进行位置检测。依据此检测结果进行校准控制。作为转动方向检测手段，获得了沿单一轴线在两个光束入射位置处的位置变换信息段。更具体地说，图13的测量系统根据X干涉仪5a、5b与5c求得的位置变化信息段检测X、θ与ωY方向的位置，而根据Y干涉仪6a与6b获得的位置变化信息段检测Y与ωX方向的位置。沿上述五个轴除Z轴外的校准控制都是根据激光干涉仪的位置检测信息段进行。

再来参看图14，标号12指Z位移传感器，例如设在上述台上的线性编码器或静电电容传感器。Z位移传感器12测量上台2相对于X台13在三个位置上的位移，可以测量上台2沿Z方向与倾斜方向的位移。上台2相对于镜筒支座10的Z倾斜方向可以根据Z位移传感器12以及三个干涉仪(未图示)的测量值测量，以进行台式平板11相对于镜筒支座11的Z测量。根据这些检测结果进行Z轴校准控制。

或者可以如图15所示，用干涉仪直接进行上台2的Z测量。图15中，标号18指装附于镜筒支座10上用以进行Z测量的反射镜；19指由X反射镜与Z测量反射镜整体组成的反射镜，它相对于X反射镜形成锐角，将入射到平行于上台2在其中移动的平面中的入射光反射到Z方向。这种测量方法可以利用镜筒支座10作为基准直接测量上台2的Z位置与位移。

应用上述位置检测装置的校准装置受到下述问题影响。

在图13与14所示的已有技术中，上台的Z位置信息是根据X台与此上台之间的位置关系取得的。当台的加速/减速惯性力或台重量起到运动荷载的作用时，或是由于表面台或支承此台的结构变形时，就会出现测量误差。这样将不利于精确的校准。

在图15所示的已有技术中，X或Y测量反射镜与具有倾斜表面的Z测量反射镜结合成整体、此X或Y测量反射镜在对于Z测量进行的处理或反射镜粘合中必须显示出很高的精度。这样会降低平整度与校准精度。此校准精度还会由于粘合剂随时间推移造成的重量增加或变形而降低。

发明内容

业已提出了用于解决上述问题的本发明，其目的在于提供这样的曝光装置，它包括能利用镜筒支座作为测量基准进行Z方向测量和只需在台上安装条形反射镜就能进行高精度校准的干涉仪系统。

为了解决上述问题，本发明的曝光装置具有用于将底版上形成的图案投影到衬底上的投影光学系统，能够相对于此投影光学系统移动同时保持此衬底与底版两者中至少一个对象的台，以及支承此投影光学系统的镜筒支座，包括：干涉仪系统，此系统配备有利用装设在此台上且具有基本平行于XY平面的反射面的Z测量反射镜来测量此台相对于透镜转筒支座的Z位置与位移的干涉仪。