專利名稱：用于將圖案從圖案形成裝置轉移至襯底上的光刻設備和阻尼方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于將圖案從圖案形成裝置轉移至襯底上的光刻設備和一種用于該設備的第一框架的阻尼方法。
背景技術：
光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上，通常是襯底的目標部分上的機器。例如，可以將光刻設備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成在所述IC的單層上待形成的電路圖案?？梢詫⒃搱D案轉移到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。 通常，經由成像將所述圖案轉移到在所述襯底上設置的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。。通常，單個的襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰目標部分的網絡。傳統(tǒng)的光刻設備包括所謂的步進機，在所述步進機中，通過將全部圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分；和所謂的掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向同步地掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。還可以通過將所述圖案壓印到所述襯底上，而將所述圖案從所述圖案形成裝置轉移到所述襯底上。光刻設備通常包括通過基座經由振動隔離系統(tǒng)支撐的支撐框架；和布置用以將圖案從圖案形成裝置轉移至襯底的目標部分上的投影系統(tǒng)，其中投影系統(tǒng)包括第一框架， 所述第一框架由支撐框架彈簧支撐。在本文中，彈簧支撐指的是彈性支撐，其可以替代地稱為彈簧安裝，并且不要求實際存在彈簧。具有彈性行為或類似彈簧行為的任何元件，例如空氣彈簧(air mount)，都可以形成本申請中提到的彈簧支撐。所提及的振動隔離系統(tǒng)用以將支撐框架與基座中的振動隔離開，并因此可以使用具有彈性行為或類似彈簧行為的元件。因此，質量體可以使用布置在兩個質量體之間的振動隔離系統(tǒng)通過另一質量體來彈簧支撐，換句話說，振動隔離系統(tǒng)可以形成彈簧支撐。振動隔離系統(tǒng)和彈簧支撐對本領域技術人員是熟知的并且因此不作更詳細的描述。第一框架可以與投影系統(tǒng)的其他部件(諸如光學元件(例如透鏡元件、反射鏡等) 相互作用。因為投影系統(tǒng)的光學元件在光刻設備的成像性能中是至關重要的，因此期望第一框架和光學元件之間的相互作用對光學元件的干擾最小。然而，已經發(fā)現第一框架的移動導致對光學元件的干擾。這些移動可能源自支撐框架的移動，支撐框架的移動又通過由支撐框架支撐的其他質量體的移動引起，使得(例如)投影系統(tǒng)的第二框架的移動導致第一框架的移動。由于第一框架的共振頻率可以接近經由支撐框架連接至第一框架的其它質量體的共振頻率的事實，這種影響可能會劣化。結果，光刻設備的成像性能是不令人滿意的。另外，第一框架的移動可能會引起框架的變形。因為第一框架通常被用于支撐用于測量光學元件的位置的傳感器，所以這些框架變形可能會引起光學元件的位置誤差，再CN 102455607 A說明書2/9 頁
次導致光刻設備的成像性能劣化。

發(fā)明內容
期望提供一種改進的光刻設備，尤其是一種具有改進的成像性能的光刻設備。根據本發(fā)明的一實施例，提供一種光刻設備，包括支撐框架，由基座經由振動隔離系統(tǒng)支撐；投影系統(tǒng)，布置成將圖案從圖案形成裝置轉移至襯底上，其中所述投影系統(tǒng)包括由支撐框架彈簧支撐的第一框架；和主動阻尼系統(tǒng)，配置成衰減第一框架的移動，所述主動阻尼系統(tǒng)包括第一傳感器系統(tǒng)，配置成提供表示第一框架的絕對移動的第一傳感器輸出；第一致動器系統(tǒng)，布置成用以在第一框架和支撐框架之間施加力；和控制器，配置成基于第一傳感器輸出將驅動信號提供至第一致動器。根據本發(fā)明的另一實施例，提供一種用于光刻設備的第一框架的移動的阻尼方法，其中所述第一框架由支撐框架彈簧支撐，所述支撐框架又由基座經由振動隔離系統(tǒng)支撐，所述方法包括以下步驟a)測量第一框架的絕對移動；b)基于所測量的第一框架的移動在第一框架和支撐框架之間施加力。


現在僅通過示例的方式，參考示意性附圖對本發(fā)明的實施例進行描述，其中相應的參考標記表示相應的部件，在附圖中圖1示出根據本發(fā)明一實施例的光刻設備；圖2示意地示出根據本發(fā)明的一實施例的圖1中的光刻設備的一部分；圖3示意地示出根據本發(fā)明的另一實施例的光刻設備的一部分；和圖4示意地示出根據本發(fā)明的又一實施例的光刻設備的一部分。
具體實施例圖1示意地示出了根據本發(fā)明的一個實施例的光刻設備。所述設備包括照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用于調節(jié)輻射束B (例如紫外(UV)輻射或任何其他合適的輻射)； 圖案形成裝置支撐結構或掩模支撐結構(例如掩模臺)MT，構造用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并與配置用以根據特定的參數精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連。所述設備還包括襯底臺(例如晶片臺)WT或“襯底支撐件”，構造用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用以根據特定的參數精確地定位襯底的第二定位裝置PW 相連。所述設備還包括投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PS，配置成將由圖案形成裝置 MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標部分C(例如包括一根或更多根管芯)上。照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其它類型的光學部件、或其任意組合，以引導、成形、或控制輻射。圖案形成裝置支撐結構MT以依賴于圖案形成裝置MA的方向、光刻設備的設計以及諸如圖案形成裝置MA是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置MA。 圖案形成裝置支撐結構MT可以采用機械的、真空的、靜電的或其它夾持技術來保持圖案形成裝置MA。圖案形成裝置支撐結構MT可以是框架或臺，例如，其可以根據需要成為固定的或可移動的。圖案形成裝置支撐結構MT可以確保圖案形成裝置MA位于所需的位置上(例如相對于投影系統(tǒng)PS)。這里任何使用的術語“掩模版”或“掩模”可以被看作與更為上位的術語“圖案形成裝置”同義。這里所使用的術語“圖案形成裝置”應該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標部分上形成圖案的任何裝置。應當注意， 被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標部分上的所需圖案完全相符(例如如果該圖案包括相移特征或所謂輔助特征)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標部分上形成的器件中的特定的功能層相對應，例如集成電路。圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型。可編程反射鏡陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個小反射鏡可以獨立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻射束。在此處使用的術語“投影系統(tǒng)”應該廣義地解釋為包括任何類型的投影系統(tǒng)，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學系統(tǒng)、或其任意組合，如對于所使用的曝光輻射所適合的、或對于諸如使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的。 此處使用的任何術語“投影透鏡”可以被看作與更為上位的“投影系統(tǒng)”同義。如這里所示的，所述設備可以是透射型的(例如采用透射型掩模)。替換地，所述設備是反射型的(例如，采用上面所述類型的可編程反射鏡陣列，或采用反射掩模)。所述光刻設備可以是具有兩個(雙臺)或更多襯底臺或“襯底支撐結構”(和/或兩個或更多的掩模臺或“襯底支撐結構”)的類型。在這種“多臺”機器中，可以并行地使用附加的臺或支撐結構，或可以于在一個或更多個臺或支撐結構上執(zhí)行預備步驟的同時，將一個或更多個其它臺或支撐結構用于曝光。光刻設備還可以是這種類型，其中襯底的至少一部分可以由具有相對高的折射率的液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統(tǒng)和襯底之間的空間。浸沒液體還可以被施加到光刻設備中的其他空間中，例如圖案形成裝置(例如掩模)和投影系統(tǒng)之間的空間。浸沒技術可以用于提高投影系統(tǒng)的數值孔徑。此處使用的術語“浸沒”并不意味著諸如襯底的結構必須浸沒在液體中，而是意味著在曝光期間液體位于投影系統(tǒng)和襯底之間。參照圖1，照射器IL接收來自輻射源SO的輻射束。該源SO和所述光刻設備可以是分立的實體(例如當該源為準分子激光器時)。在這種情況下，不會將該源SO考慮成形成光刻設備的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器的束傳遞系統(tǒng)BD 的幫助，將所述輻射束從所述源SO傳到所述照射器IL。在其它情況下，所述源SO可以是所述光刻設備的組成部分(例如當所述源SO是汞燈時)?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器 IL、以及如果需要時設置的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作“輻射系統(tǒng)”。所述照射器IL可以包括配置用于調整所述輻射束的角強度分布的調整器AD。通常，可以對所述照射器IL的光瞳面中的強度分布的至少所述外部和/或內部徑向范圍(一般分別稱為σ-外部和ο-內部)進行調整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件，例如積分器IN和聚光器CO?？梢詫⑺稣丈淦饔糜谡{節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強度分布。
所述輻射束B入射到保持在圖案形成裝置支撐結構(例如掩模臺)MT上的所述圖案形成裝置(例如，掩模)MA上，并且通過圖案形成裝置圖案化。在已經穿過圖案形成裝置 (例如，掩模)MA之后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)PS將輻射束聚焦到所述襯底W的目標部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF (例如，干涉儀器件、線性編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動所述襯底臺WT，例如以便將不同的目標部分C定位于所述輻射束B的路徑中。類似地，例如在從掩模庫的機械獲取之后，或在掃描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個位置傳感器(圖1中未明確示出)用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位圖案形成裝置(例如掩模)MA。通常，可以通過形成所述第一定位裝置PM的一部分的長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實現圖案形成裝置支撐結構(例如掩模臺)MT的移動。類似地，可以采用形成所述第二定位裝置PW的一部分的長行程模塊和短行程模塊來實現所述襯底臺WT或“襯底支撐結構”的移動。在步進機的情況下(與掃描器相反)，圖案形成裝置支撐結構(例如掩模臺)MT可以僅與短行程致動器相連，或可以是固定的?？梢允褂脠D案形成裝置對準標記Ml、M2和襯底對準標記P1、P2來對準圖案形成裝置(例如掩模)MA和襯底W。盡管所示的襯底對準標記占據了專用目標部分，但是它們可以位于目標部分C之間的空間(這些公知為劃線對齊標記)中。類似地，在將多于一個的管芯設置在圖案形成裝置(例如掩模)MA上的情況下，所述圖案形成裝置對準標記可以位于所述管芯之間?？梢詫⑺镜脑O備用于以下模式中的至少一種中1.在步進模式中，在將圖案形成裝置支撐結構(例如掩模臺)MT或“掩模支撐結構”和襯底臺WT或“襯底支撐結構”保持為基本靜止的同時，將賦予所述輻射束的整個圖案一次投影到目標部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺WT或“襯底支撐結構”沿X和/或Y方向移動，使得可以對不同目標部分C曝光。在步進模式中，曝光場的最大尺寸限制了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標部分C的尺寸。2.在掃描模式中，在對圖案形成裝置支撐結構(例如掩模臺)MT或“掩模支撐結構”和襯底臺WT或“襯底支撐結構”同步地進行掃描的同時，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標部分C上(即，單一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT或“襯底支撐結構”相對于圖案形成裝置支撐結構(例如掩模臺)MT或“掩模支撐結構”的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PS 的(縮小)放大率和圖像反轉特征來確定。在掃描模式中，曝光場的最大尺寸限制了單一動態(tài)曝光中所述目標部分C的寬度(沿非掃描方向)，而所述掃描運動的長度確定了所述目標部分C的高度(沿所述掃描方向)。3.在另一種模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的圖案形成裝置支撐結構 (例如掩模臺)MT或“掩模支撐結構”保持為基本靜止，并且在對所述襯底臺WT或“襯底支撐結構”進行移動或掃描的同時，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標部分C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺WT或“襯底支撐結構”的每一次移動之后、 或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式可易于應用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程反射鏡陣列)的無掩模光刻術中。也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。投影系統(tǒng)PS在圖1的實施例中由支撐框架SF支撐，其又被基座BA支撐。參考圖2，示出了支撐結構的配置的更為詳細的示意圖。圖2示意性地詳細示出根據一實施例的圖1中的光刻設備的一部分。如圖所示的是投影系統(tǒng)的第一框架1F、支撐框架SF以及基座BA。基座BA可以是地面，但也可以是基座框架，所述基座框架由地面彈簧支撐，但是由于其相對大的質量和由地面低頻支撐而對于由基座框架支撐的光刻設備的一部分而言起到地面的作用。支撐框架SF是由基座BA彈簧支撐的，也可以替代地稱為彈性地安裝或彈簧安裝至基座。在一個實施例中，支撐框架由基座經由振動隔離系統(tǒng)低頻地支撐。通過彈簧K2示意性地示出彈簧支撐，但是在實踐中可以是具有彈性行為的或類似彈簧行為的任何結構元件。支撐框架相對于基座的低頻行為是小的有效彈簧常數與支撐框架的相對大的質量組合的結果。投影系統(tǒng)PS的第一框架IF是由支撐框架SF彈簧支撐的，如示意性地由彈簧Kl 表示的，在實踐中通常具有在支撐框架的共振頻率以上至少一個數量級的共振頻率。圖2示出在一維情形中的第一框架和支撐框架，其中第一框架和支撐框架僅能夠沿Z方向移動。應該認識到，本發(fā)明遵循的原理也可以應用至或擴展至多個自由度的情形中。投影系統(tǒng)PS是光刻設備的關鍵元件，并且除此之外還確定光刻設備的成像性能。 期望投影系統(tǒng)經受最小的干擾。由于如圖2所示的支撐結構，干擾可以經由支撐框架和/ 或基座進入投影系統(tǒng)，并且可以激發(fā)共振模式。在一個實施例中，所述光刻設備包括主動阻尼系統(tǒng)或阻尼裝置以通過衰減第一框架的移動來最小化所述干擾。主動阻尼系統(tǒng)包括第一傳感器系統(tǒng)，配置成提供表示第一框架的絕對移動的第一傳感器輸出；第一致動器系統(tǒng)，布置成用以在第一框架和支撐框架之間施加力；以及控制系統(tǒng)或控制器CS，用以基于第一傳感器輸出將驅動信號提供至第一致動器系統(tǒng)。在該實施例中，第一傳感器系統(tǒng)由第一傳感器SEl形成。第一傳感器SEl能夠檢測第一框架IF沿Z方向的移動并且提供表示所述移動的第一傳感器信號Si。第一傳感器信號Sl因此形成第一傳感器輸出。第一傳感器輸出Sl被輸入至控制系統(tǒng)CS，所述控制系統(tǒng)CS執(zhí)行基于第一傳感器輸出Si的操作并且輸出表示需要在第一框架和支撐框架之間施加以衰減所述移動的力的驅動信號D1。在另一實施例中，第一傳感器系統(tǒng)可以包括多個傳感器。在本實施例中，通過配置用以根據驅動信號Dl施加力Fl的第一致動器ACl來形成第一致動器系統(tǒng)。驅動信號Dl因此被施加至第一致動器ACl以便使由第一傳感器系統(tǒng)、 控制系統(tǒng)以及第一致動器系統(tǒng)形成的反饋回路閉合。在另一實施例中，第一致動器系統(tǒng)可以包括多個致動器。這里要注意的是，根據本發(fā)明，對第一框架的移動進行絕對測量，同時相對于支撐框架施加由第一致動器系統(tǒng)產生的力，其導致改善的阻尼性能。根據本發(fā)明的一個實施例的主動阻尼/衰減第一框架的優(yōu)點在于，對更高頻率的傳遞性更好，即相比于相對地測量移動并且相對地施加力的主動阻尼系統(tǒng)(通常使用的阻尼系統(tǒng))，高頻振動被更好地抑制，這是因為支撐框架的振動由所謂的-2斜率而不是-1斜率來阻止。另一優(yōu)點在于，相比于絕對地測量移動并且也絕對地施加力的主動阻尼系統(tǒng)(另一通常使用的阻尼系統(tǒng))，根據本發(fā)明的一個實施例的主動阻尼系統(tǒng)的低頻性能得到改善， 這是因為支撐框架的低頻振動(規(guī)則地發(fā)生)沒有通過在第一框架上施加大的絕對力而抵消，所述大的絕對力需要經過彈簧Kl來減小支撐框架的移動。附加的優(yōu)點在于，以絕對的方式施加力至第一框架1F、將力施加在第一框架和固定的世界(可以由基座形成或由獨立的、優(yōu)選是自由移動的反作用質量體形成)之間可能是不實際的，這是因為基座可能不在附近。此外，獨立的反作用質量體也可能是不實際的， 這是因為其通常需要是相對重的并且以低頻耦合至第一框架，所述第一框架在使用中可以導致反作用質量體的大的移動，因此需要大量的空間。通過以相對的方式施加力，既不需要至基座的結構連接，也不需要反作用質量體。圖3示出根據本發(fā)明另一實施例的設備的一部分，其中所述設備類似于圖1中的光刻設備。圖3示出投影系統(tǒng)PS，其具有光學元件，例如透鏡元件LE。投影系統(tǒng)布置成將圖案從圖案形成裝置(未示出)轉移到襯底(未示出)上。光學元件LE由投影系統(tǒng)PS的第一框架IF彈簧支撐(如由彈簧K7示意性地表示的)，并且可以通過致動器系統(tǒng)(在這里具體為第七致動器AC7的形式)沿Z方向定位，致動器系統(tǒng)配置成在第一框架IF和光學元件LE之間施加力F7。光學元件LE的位置由傳感器系統(tǒng)檢測，傳感器系統(tǒng)在此具體為第七傳感器SE7的形式。第七傳感器SE7提供表示光學元件LE相對于投影系統(tǒng)PS的第二框架 2F的位置的輸出。第一和第二框架1F、2F彼此獨立地由支撐框架SF彈簧支撐，如由各自的彈簧K1、K2以及Κ3、Κ4示意性地表示的。支撐框架SF又由基座BA彈簧支撐，如由彈簧 Κ5、Κ6示意性地表示的。示意性的彈簧Κ1-Κ6中的任一個可以是振動隔離系統(tǒng)的一部分或形成振動隔離系統(tǒng)。在圖3的實施例中，第一框架、第二框架以及支撐框架具有兩個自由度，即沿Z方向的平移和沿φ方向的轉動。這是每個框架使用兩個彈簧來表示彈簧懸掛的原因。在實踐中，第一和第二框架的共振模式可以彼此相對接近，使得框架之一的移動可以容易地經由支撐框架激發(fā)另一框架的模式。在實踐中，圖3中的每個部件可以具有六個自由度。然而， 為了更好地解釋圖3中的實施例，自由度的數量在本實施例中被限定為兩個。所述設備包括主動阻尼系統(tǒng)，所述主動阻尼系統(tǒng)配置成衰減第一框架的移動，并且在本實施例中還衰減第二框架的移動。主動阻尼系統(tǒng)包括用以測量第一框架的絕對移動的第一傳感器系統(tǒng)。第一傳感器系統(tǒng)包括兩個傳感器SE1、SE2，每一個傳感器測量第一框架沿Z方向的移動，由此還獲得關于φ方向的信息。每個傳感器SE1、SE2輸出傳感器信號 Si、S2，它們一起限定第一傳感器系統(tǒng)的表示第一框架IF的移動的第一傳感器輸出。主動阻尼系統(tǒng)還包括第二傳感器系統(tǒng)，類似于第一傳感器系統(tǒng)，所述第二傳感器系統(tǒng)包括兩個傳感器SE3、SE4。分別來自傳感器SE3、SE4的傳感器信號S3、S4因此限定表示第二框架2F的移動的第二傳感器輸出。主動阻尼系統(tǒng)還包括支撐框架傳感器系統(tǒng)，類似于第一傳感器系統(tǒng)，所述支撐框架傳感器系統(tǒng)包括兩個傳感器SE5、SE6。分別來自傳感器SE5、SE6的傳感器信號S5、S6因此限定表示支撐框架SF的移動的支撐框架傳感器輸出。主動阻尼系統(tǒng)包括第一致動器系統(tǒng)，第一致動器系統(tǒng)包括兩個致動器ACl、AC2，所述致動器AC1、AC2能夠在第一框架IF和支撐框架之間施加各自的力F1、F2。因此，該實施例使用與圖2中的實施例相同的原理，其中絕對地測量移動，并且相對地施加阻尼力。圖3中的主動阻尼系統(tǒng)還包括第二致動器系統(tǒng)，第二致動器系統(tǒng)包括兩個致動器 AC3、AC4，所述致動器AC3、AC4能夠在第二框架2F和支撐框架之間施加各自的力F3、F4。 因此，該實施例還將圖2中的原理應用至投影系統(tǒng)的第二框架。除了第一和第二致動器系統(tǒng)之外，主動阻尼系統(tǒng)包括支撐框架致動器系統(tǒng)，支撐框架致動器系統(tǒng)包括兩個致動器AC5、AC6，所述致動器AC5、AC6能夠在支撐框架和基座之間施加各自的力F5、F6。作為替代方案，可以在支撐框架和獨立的反作用質量體(例如自由移動的反作用質量體)之間施加力F5、F6。傳感器信號S1-S6被提供至主動阻尼系統(tǒng)的控制系統(tǒng)CS。為了簡明起見，省略了在各個傳感器和控制系統(tǒng)之間的示意性的連接。應該理解，傳感器信號Sn被連接至控制系統(tǒng)的各個輸入Sn，其中η = 1、2、……、6。在該實施例中，控制系統(tǒng)配置成將第一傳感器輸出、第二傳感器輸出以及支撐框架傳感器輸出解耦，即將傳感器信號S1-S6解耦成第一框架、第二框架以及支撐框架的共振模式。本實施例中提到的共振模式是框架的相互作用系統(tǒng)的剛性體模式。通過對傳感器信號執(zhí)行變換Tl來實現解耦，其對本領域技術人員是已知的。變換Tl的輸出是六個信號，它們表示系統(tǒng)的六個共振模式。通過模態(tài)解耦得出變換算子Tl。通過由六個獨立的控制器構成的控制器C對共振模式執(zhí)行控制運算，每個控制器將Tl的一個輸出與Τ2的一個輸入關聯。隨后，所控制的共振模式需要被變換為表示各個致動器系統(tǒng)的致動器AC1-AC6的獨立作用力F1-F6的驅動信號。通過變換算子Τ2完成這種變換，變換算子Τ2再次通過模態(tài)解耦獲得?？刂葡到y(tǒng)的輸出是六個驅動信號D1-D6。為了簡單起見，省略了驅動信號至它們各自的致動器的示意性連接。通過提供驅動信號D1-D6 至致動器，阻尼系統(tǒng)能夠衰減第一和第二框架的移動。模態(tài)控制的相同的原理也可以用作圖2的實施例的擴展，其中設置支撐框架傳感器系統(tǒng)以提供表示支撐框架SF的移動的支撐框架傳感器輸出，并且其中控制系統(tǒng)CS配置成將第一傳感器輸出和支撐框架傳感器輸出解耦成第一框架IF和支撐框架SF的共振模式，并且基于第一框架IF和支撐框架SF的所解耦的模式將驅動信號Dl提供至第一致動器系統(tǒng)ACl。當在類似于圖2的實施例中使用如上面段落中描述的模態(tài)控制時，也可以改變第一致動器系統(tǒng)，使得其在支撐框架和基座或反作用質量體之間而不是第一框架和支撐框架之間提供力。圖4示出根據本發(fā)明另一實施例的設備的一部分，其中所述設備類似于圖1中的光刻設備。示意性地，圖4中的實施例與圖3中的實施例具有許多共同之處。對于包括第一和第二框架1F、2F和第一和第二傳感器系統(tǒng)的投影系統(tǒng)PS的描述，可參照圖3。支撐框架SF包括兩個交接部(interface)質量體IF1、IF2，它們被彈簧安裝至支撐框架SF的剩余部分SFa，如由彈簧K8、K9示意性地表示的。支撐框架SF的該剩余部分 Sh由基座BA彈簧支撐，如由彈簧K5、K6表示。提供支撐框架傳感器系統(tǒng)，包括兩個傳感器SE5、SE6，所述兩個傳感器SE5、SE6每一個提供表示各個交接部質量體IF1、IF2的絕對移動的各自的傳感器信號S5、S6。包括彈簧K8、K9的交接部質量體以機械的方式在支撐框架傳感器系統(tǒng)和支撐框架的剩余部分SFa
10之間提供動態(tài)濾波器。其的優(yōu)點是，支撐框架的剩余部分Sh中的頻率高于彈簧K8、K9的截止頻率的振動(例如內部共振)被衰減，因而對主動阻尼系統(tǒng)具有較小的影響。還提供支撐框架致動器系統(tǒng)，包括兩個致動器AC5、AC6，所述兩個致動器AC5、AC6 每一個在交接部質量體IF1、IF2和基座或獨立的反作用質量體之間提供各自的力F5、F6。 這種配置的優(yōu)點在于，頻率高于彈簧K8、K9的截止頻率的力F5、F6中的干擾被衰減，因而對支撐框架的剩余部分Si^a具有較小的影響。彈簧K8、K9的剛度和交接部質量體IF1、IF2的質量可以被選擇以將截止頻率設置在預定水平。在一個實施例中，截止頻率被選定為使得對主動阻尼系統(tǒng)的干擾和/或轉移至支撐框架的干擾是最小的。在一實施例中，交接部質量體高頻地耦合至支撐框架的剩余部分SFa，其中高頻意味著高于第一框架、第二框架以及支撐框架的將被衰減的共振模式的頻率，并且低于被認為是寄生的(即不需要被衰減但是負面地影響主動阻尼系統(tǒng))共振模式的頻率。圖4的控制系統(tǒng)還類似于圖3中的控制系統(tǒng)CS，但是變換T2不為六個不同的致動器提供六個驅動信號，而僅提供兩個驅動信號D5、D6，所述兩個驅動信號D5、D6分別表示將要由支撐框架致動器系統(tǒng)施加的力F5、F6。變換T1、T2可以被限定為通過模態(tài)解耦原理獲得的矩陣。變換矩陣Tl具有6x6個元素的大小，并且變換矩陣Τ2在這種情形中具有
個元素的大小。由控制器C衰減由全矩陣Tl所計算的三個框架的所有六個共振模式，但是僅利用致動器AC5和AC6。圖4的實施例在僅兩個致動器被用以衰減六個共振模式時不允許全模態(tài)控制。這意味著，由一個模態(tài)輸入至另一模態(tài)輸出的交叉項不再為零，并且全解耦是不可能的。然而，對于共振模式的主動阻尼，這些交叉項不再是難題，使得仍然可以通過主動阻尼系統(tǒng)實現充分的阻尼。使用交接部質量體以與支撐框架連通的原理可以用在其他情形中，即圖3的實施例，也改善性能。盡管在本文中可以做出具體的參考，將所述光刻設備用于制造IC，但應當理解這里所述的光刻設備可以有其他的應用，例如，集成光學系統(tǒng)、磁疇存儲器的引導和檢測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等的制造。本領域技術人員應該理解的是，在這種替代應用的情況中，可以將此處使用的任意術語“晶片”或“管芯”分別認為是與更上位的術語“襯底”或“目標部分”同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對已曝光的抗蝕劑進行顯影的工具)、 測量工具和/或檢驗工具中。在可應用的情況下，可以將這里的公開內容應用于這種和其他襯底處理工具中。另外，所述襯底可以處理一次以上，例如為產生多層IC，使得這里使用的所述術語“襯底”也可以表示已經包含多個已處理層的襯底。盡管以上已經做出具體的參考，在光學光刻術的情形中使用本發(fā)明的實施例，但是應該理解的是，本發(fā)明可以用于其它應用中，例如壓印光刻術，并且只要情況允許，不局限于光學光刻術。在壓印光刻術中，圖案形成裝置中的拓撲限定了在襯底上產生的圖案?？梢詫⑺鰣D案形成裝置的拓撲印刷到提供給所述襯底的抗蝕劑層中，在其上通過施加電磁輻射、熱、壓力或其組合來使所述抗蝕劑固化。在所述抗蝕劑固化之后，所述圖案形成裝置從所述抗蝕劑上移走，并在抗蝕劑中留下圖案。
這里使用的術語“輻射”和“束”包含全部類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射 (例如具有365J48、193、157或126nm的波長或具有約365J48、193、157或126nm的波長) 或極紫外(EUV)輻射(例如具有在5-20nm范圍內的波長)，以及粒子束，例如離子束或電子
束ο在上下文允許的情況下，術語“透鏡”可以表示各種類型的光學部件中的任何一種或它們的組合，包括折射式、反射式、磁性式、電磁式以及靜電式光學部件。盡管以上已經描述了本發(fā)明的特定的實施例，但是應該理解的是，本發(fā)明可以以與上述不同的形式實現。例如，本發(fā)明可以采用包含用于描述上述公開的方法的一個或更多個機器可讀指令序列的計算機程序的形式，或采取具有在其中存儲的這種計算機程序的數據存儲介質(例如半導體存儲器、磁盤或光盤)的形式。上面的描述是說明性的，而不是限制的。因此本領域技術人員應當理解，在不背離所附的權利要求的范圍的情況下，可以對所描述的本發(fā)明進行修改。
權利要求
1.一種光刻設備，包括支撐框架，由基座經由振動隔離系統(tǒng)支撐；投影系統(tǒng)，布置成將圖案從圖案形成裝置轉移至襯底上，其中所述投影系統(tǒng)包括由所述支撐框架彈簧支撐的第一框架；和主動阻尼系統(tǒng)，配置成衰減所述第一框架的移動，所述主動阻尼系統(tǒng)包括第一傳感器系統(tǒng)，配置成提供表示所述第一框架的絕對移動的第一傳感器輸出，第一致動器系統(tǒng)，布置成用以在所述第一框架和所述支撐框架之間施加力，和控制器，配置成基于所述第一傳感器輸出將驅動信號提供至所述第一致動器系統(tǒng)。
2.根據權利要求1所述的光刻設備，其中所述主動阻尼系統(tǒng)還包括支撐框架傳感器系統(tǒng)，所述支撐框架傳感器系統(tǒng)配置成提供表示所述支撐框架的移動的支撐框架傳感器輸出，并且其中所述控制系統(tǒng)配置成基于所述第一傳感器輸出和所述支撐框架傳感器輸出將驅動信號提供至所述第一致動器系統(tǒng)。
3.根據權利要求2所述的光刻設備，其中所述控制系統(tǒng)配置成將所述第一傳感器輸出和所述支撐框架傳感器輸出解耦成所述第一框架和所述支撐框架的共振模式，并基于所述第一框架和所述支撐框架的被解耦的模式將驅動信號提供至所述第一致動器系統(tǒng)。
4.根據權利要求2所述的光刻設備，其中所述第一致動器系統(tǒng)配置成在所述支撐框架與所述基座或獨立的反作用質量體之間施加力。
5.根據權利要求2所述的光刻設備，其中所述主動阻尼系統(tǒng)還包括支撐框架致動器系統(tǒng)，所述支撐框架致動器系統(tǒng)布置成在所述支撐框架與所述基座或獨立的反作用質量體之間施加力，并且其中所述控制器配置成基于所述第一傳感器輸出和所述支撐框架傳感器輸出將驅動信號提供至所述支撐框架致動器系統(tǒng)。
6.根據權利要求1所述的光刻設備，包括第二框架，所述第二框架由與所述第一框架平行的所述支撐框架彈簧支撐，并且其中所述主動阻尼系統(tǒng)還包括第二傳感器系統(tǒng)，配置成提供表示所述第二框架的絕對移動的第二傳感器輸出，第二致動器系統(tǒng)，布置成在所述第二框架和所述支撐框架之間施加力，和其中所述控制器配置成基于所述第一傳感器輸出和所述第二傳感器輸出將各自的驅動信號提供至所述第一致動器系統(tǒng)和所述第二致動器系統(tǒng)。
7.根據權利要求2或6所述的光刻設備，其中所述各自的驅動信號基于所述第一傳感器輸出、所述第二傳感器輸出以及所述支撐框架傳感器輸出。
8.根據權利要求2或6所述的光刻設備，其中所述控制器配置成將所述第一傳感器輸出、所述第二傳感器輸出以及所述支撐框架傳感器輸出解耦成所述第一框架、所述第二框架以及所述支撐框架的共振模式，并且其中所述控制器配置成基于所述被解耦的模式將各自的驅動信號提供至所述第一致動器系統(tǒng)和所述第二致動器系統(tǒng)。
9.根據權利要求4所述的光刻設備，包括第二框架，所述第二框架由平行于所述第一框架的所述支撐框架彈簧支撐，并且其中所述主動阻尼系統(tǒng)還包括第二傳感器系統(tǒng)，所述第二傳感器系統(tǒng)配置成提供表示所述第二框架的絕對移動的第二傳感器輸出，并且其中所述控制器配置成基于所述第一傳感器輸出和所述第二傳感器輸出將驅動信號提供至所述第一致動器系統(tǒng)。
10.根據權利要求2或6所述的光刻設備，其中所述主動阻尼系統(tǒng)還包括支撐框架致動器系統(tǒng)，所述支撐框架致動器系統(tǒng)布置成在所述支撐框架與所述基座或反作用質量體之間施加力，并且其中所述控制系統(tǒng)配置成基于所述第一傳感器輸出、所述第二傳感器輸出以及所述支撐框架傳感器輸出將各自的驅動信號提供至所述支撐框架致動器系統(tǒng)、所述第一致動器系統(tǒng)以及所述第二致動器系統(tǒng)。
11.根據權利要求5或10所述的光刻設備，其中所述支撐框架具有交接部質量體，所述交接部質量體高頻地耦合至所述支撐框架的剩余部分，并且其中所述支撐框架傳感器輸出表示所述交接部質量體的移動，并且其中所述支撐框架致動器系統(tǒng)配置成在所述交接部質量體與所述基座或獨立的反作用質量體之間施加力。
12.根據權利要求4所述的光刻設備，其中所述支撐框架具有交接部質量體，所述交接部質量體高頻地耦合至所述支撐框架的剩余部分，并且其中所述支撐框架傳感器輸出表示所述交接部質量體的移動，并且其中所述第一致動器系統(tǒng)配置成在所述交接部質量體與所述基座或獨立的反作用質量體之間施加力。
13.一種用于光刻設備的第一框架的移動的阻尼方法，其中所述第一框架由支撐框架彈簧支撐，所述支撐框架又由基座經由振動隔離系統(tǒng)支撐，所述方法包括以下步驟a)測量所述第一框架的所述絕對移動；b)基于所述第一框架的所測量的移動在所述第一框架和所述支撐框架之間施加力。
14.根據權利要求13所述的方法，包括以下步驟測量所述支撐框架的移動；將所述第一框架和所述支撐框架的被測量的移動解耦成所述第一框架和所述支撐框架的共振模式，其中步驟b)由基于所述第一框架和所述支撐框架的被解耦的模式在所述第一框架和所述支撐框架之間施加力的步驟代替。
15.根據權利要求13所述的方法，其中步驟b)由基于所述第一框架和所述支撐框架的被解耦的模式在所述支撐框架與所述基座或獨立的反作用質量體之間施加力的步驟代替。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將圖案從圖案形成裝置轉移至襯底上的光刻設備和阻尼方法。本發(fā)明的光刻設備包括支撐框架，其由基座經由振動隔離系統(tǒng)支撐；投影系統(tǒng)，布置成將圖案從圖案形成裝置轉移至襯底上，其中所述投影系統(tǒng)包括由支撐框架彈簧支撐的第一框架；和主動阻尼系統(tǒng)，配置成衰減第一框架的移動，所述主動阻尼系統(tǒng)包括第一傳感器系統(tǒng)，配置成提供表示第一框架的絕對移動的第一傳感器輸出；第一致動器系統(tǒng)，布置成用以在第一框架和支撐框架之間施加力；和控制系統(tǒng)，配置成基于第一傳感器輸出將驅動信號提供至第一致動器系統(tǒng)。
文檔編號G03F7/20GK102455607SQ20111032833
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權日2010年10月27日
發(fā)明者H·巴特勒, M·H·H·奧德尼惠斯 申請人:Asml荷蘭有限公司