CN101446771B - 具有主动阻尼组件的光刻设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有主动阻尼组件的光刻设备，包括用以将图案化的辐射束投影到衬底的投影系统，和用于衰减至少一部分该投影系统的振动的阻尼系统，所述阻尼系统包括界面阻尼块体和用以衰减至少一部分该界面阻尼块体振动的主动阻尼子系统，所述界面阻尼块体连接到该投影系统，而所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体，所述主动阻尼子系统包括用于检测所述界面阻尼块体位置的量的传感器和用于根据所述传感器提供的信号施加作用力到界面阻尼块体的致动器。所述阻尼系统还包括连接到界面阻尼块体上并构造成阻滞所述界面阻尼块体以界面阻尼块体的本征频率移动的界面阻尼装置。

Description

具有主动阻尼组件的光刻设备

技术领域

本发明总体涉及一种光刻设备和一种具有改进的主动阻尼的投影组件。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版(reticle)的图案形成装置用于生成对应于所述IC的单层的电路图案。可以将该图案成像到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。图案成像是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单独的衬底将包含被连续曝光的相邻目标部分的网络。常规的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案形成到衬底上。

高精度和高分辨率作为光刻技术当前瞄准的目标需要光刻设备的各部件之间相互精确定位，例如保持图案形成装置(例如掩模)的掩模版台、投影系统和保持衬底的衬底台。除了例如掩模版台和衬底台的定位外，投影系统也面临这种需要。在当前设备中的投影系统包括承载结构，例如透镜座架(透射光的情形)或反射镜框架(反射光的情形)，和包括多个光学元件，例如透镜元件、反射镜等。在运行时，投影系统可能会因为多种原因受到振动。例如，光刻设备中部件的移动会导致连接所述投影系统的框架的振动，例如衬底台或掩模版台的移动，或它们的加速/减速，这些移动导致影响投影系统的气流和/或涡流和/或声波。这样的扰动会导致所述投影系统作为整体或其部分的振动。因为这种振动，会引起透镜元件或反射镜的移位进而导致成像错误，也就是投影到衬底上的图案错误。

通常，阻尼系统用来衰减投影系统或其部件的振动。此外，公知的阻尼系统具有许多形式。在一种结构中，阻尼系统包括吸收至少部分所述投影系统的振动的界面阻尼块体，以及用来衰减至少部分所述界面阻尼块体的振动的主动阻尼子系统。而同时，所述界面阻尼块体连接到所述投影系统，而所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体。在这篇文献中，术语“主动阻尼系统”可以理解成阻尼系统，其包括用于检测振动效果的传感器(例如位置传感器，速率传感器，加速度传感器等)和作用于将被进行振动衰减的所述结构或其一部分的致动器，所述致动器由依赖所述传感器提供的信号的控制器来驱动。通过根据所述传感器提供的信号驱动所述致动器，振动对所述投影系统和/或连接其上的所述界面阻尼块体的影响可以减小或消除到一定程度。提供反馈回路作为这种主动阻尼系统的例子：传感器，用以提供所述界面阻尼块体或其一部分的位置量，例如位置、速度、加速度以及加速率等；控制器，设置有位置量并且产生控制器输出信号以驱动所述致动器；致动器，作用于所述界面阻尼块体或其一部分以形成反馈回路。所述控制器可以由任何类型的控制器形成，并且可以由微处理器、微控制器或其它任何可编程装置运行软件来实现，或由专门的硬件实现。

期望的是能稳定所述反馈回路，也就是，获得内部共振被抑制的所述反馈回路的频率特性。同时，希望得到高带宽的所述主动阻尼系统，因为高带宽的所述主动阻尼系统能将振动抑制在这种高的带宽内。因为对光刻设备的速度的要求不断提高，光刻设备内的移动倾向于以更高的速度发生并因此带来更快的瞬变过程，这可能导致产生不断增加的更高频率的振动。因此，就需要更高的带宽的主动阻尼系统。为了所述阻尼系统能正确的工作，所述界面阻尼块体需要在一个很大的频率范围内表现得象一个刚性体一样。但是，所述界面阻尼块体，例如钢或其他材料的固体块体，具有内部的动力学特性。例如，如果所述界面阻尼块体重10kg，则所述界面阻尼块体的最小内部共振频率可能在15kHz左右。所述共振频率在整个阻尼系统的传递函数中是明显的并且限制了可能达到的性能。

所述投影系统壳体可能会因为外部的作用力，例如由机械振动、声学和气流带来的作用力，而激起配置在所述投影系统壳体内的一个或多个透镜元件以本征频率振动。衬底和/或图案形成装置的支撑结构的伺服控制回路将会考虑投影系统壳体的这种移动，该伺服控制回路将关于所述投影系统壳体定位所述支撑结构。但是，所述投影系统壳体的所述振动频率对所述支撑结构来说可能太高而难以跟随，因而由于所述支撑结构和所述投影系统壳体之间的相对位置没有依照所期望的位置产生了成像错误。可选择的，增加伺服系统的调整时间可以用来等待直到所述投影系统壳体停止振动，其中调整时间必须很长，因为这些透镜元件是以低阻尼的安装方式安装在所述投影系统的壳体上。结果所述光刻设备的总产出量受到负面影响。

发明内容

本发明旨在提供成像精确和/或总产出量提高的光刻设备。

根据本发明的实施例，提供一种光刻设备，其包括：照射系统，构造成调节辐射束；支撑结构，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以形成图案化的辐射束；衬底台，构造成保持衬底；投影系统，构造成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分；和，阻尼系统，用于衰减至少部分所述投影系统的振动，所述阻尼系统包括界面阻尼块体和用于阻尼至少部分所述界面阻尼块体的振动的主动阻尼子系统，所述界面阻尼块体连接到所述投影系统，而所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体上，主动阻尼子系统包括用于测量所述界面阻尼块体位置的量的传感器和用于根据所述传感器提供的信号施加作用力到所述界面阻尼块体的致动器的组合体，其中所述阻尼系统还包括界面阻尼装置，该界面阻尼装置连接到所述界面阻尼块体并且构造成阻滞所述界面阻尼块体以所述界面阻尼块体的本征频率移动。

在本发明的另一实施例中，提供一种光刻设备，其包括：照射系统，构造成调节辐射束；支撑结构，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以形成图案化的辐射束；衬底台，构造成保持衬底；投影系统，构造成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分；和，阻尼系统，用于衰减至少部分所述投影系统的振动，所述阻尼系统包括界面阻尼块体和用于阻尼至少部分所述界面阻尼块体的振动的主动阻尼子系统，所述界面阻尼块体连接到所述投影系统，而所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体上，主动阻尼子系统包括用于测量所述界面阻尼块体位置的量的传感器和用于根据所述传感器提供的信号施加作用力到所述界面阻尼块体的致动器的组合体，所述主动阻尼子系统包括反作用块体，该用于所述致动器的反作用块用于根据所述传感器提供的信号施加反作用力，其中关于界面阻尼块体在平移方向上以基本上无摩擦的轴承引导所述反作用块体。

根据本发明的另一个实施例，提供一种投影系统，其包括阻尼系统，用于衰减至少部分所述投影系统的振动，所述阻尼系统包括界面阻尼块体和用于阻尼至少部分所述界面阻尼块体的振动的主动阻尼子系统，所述界面阻尼块体连接到所述投影系统，而所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体上，所述主动阻尼子系统包括用于测量所述界面阻尼块体位置的量的传感器和用于根据所述传感器提供的信号施加作用力到所述界面阻尼块体的致动器的组合体，其中所述阻尼系统还包括界面阻尼装置，该界面阻尼装置连接到所述界面阻尼块体，并构造成阻滞所述界面阻尼块体以所述界面阻尼块体的本征频率移动。

根据本发明的另一个实施例，提供一种投影系统，其包括阻尼系统，用于衰减至少部分所述投影系统的振动，所述阻尼系统包括界面阻尼块体和用于衰减至少部分所述界面阻尼块体的振动的主动阻尼子系统，所述界面阻尼块体连接到所述投影系统，而所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体上，所述主动阻尼子系统包括用于测量所述界面阻尼块体位置的量的传感器和用于根据所述传感器提供的信号施加作用力到所述界面阻尼块体的致动器的组合体，所述主动阻尼子系统包括反作用块体，该用于所述致动器的反作用块体用于根据所述传感器提供的信号施加反作用力，其中关于界面阻尼块体在平移方向上以基本上无摩擦的轴承引导所述反作用块体。

附图说明

下面参考附图通过实例对本发明的实施例进行描述，在附图中相应的附图标记指示相应的部件，在附图中：

图1示出根据本发明的实施例的光刻设备；

图2示出根据本发明的实施例的连接有调谐块体阻尼器的阻尼系统的示意图；

图3示出根据本发明的实施例的相对于界面阻尼块体用于图2中的反作用块体的导向结构的示意图；

图4示出根据本发明的实施例的相对于界面阻尼块体用于图2中的反作用块体的导向结构的示意图；

图5示出根据本发明的实施例的连接有调谐块体阻尼器的阻尼系统的示意图。

具体实施方式

图1示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述设备包括：照射系统(照射器)IL，构造成调节辐射束PB(例如，紫外辐射或其他适当的辐射)；支撑结构或图案支撑件或支撑件(例如掩模台)MT，构造成支撑图案形成装置(例如掩模)MA并与构造成根据特定参数精确定位图案形成装置的第一定位装置PM相连。所述设备还包括：衬底台(例如晶片台)WT或“衬底支撑件”，构造成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与构造成根据特定参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连。所述设备还包括：投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，所述投影系统配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。

所述照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型光学元件，或所有这些元件的组合，以引导、成形、或控制辐射束。

所述支撑结构以依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的或其他夹持技术来保持图案形成装置。支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

这里所使用的术语“图案形成装置”应被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上期望的图案完全相符，例如，图案包含相移特征或所谓的辅助特征。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。

图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，可以独立地倾斜每一个小反射镜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述倾斜的反射镜把图案赋予到被反射镜阵列反射的辐射束。

这里使用的术语“投影系统”应广义地解释为包括各种类型的投影系统，包括折射型光学系统、反射型光学系统、和反射折射型光学系统、磁性型光学系统、电磁型光学系统和静电型光学系统，或所有这些系统的组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的任何术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。

如这里所述的，设备是透射型的(例如采用透射式的掩模)。可选的，设备可以是反射型的(例如采用如上述的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。

所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台或“衬底支撑件”(和/或两个或更多的掩模台或“掩模支撑件”)的类型。在这种“多台”的机器中，可以并行地使用附加的台和/或支撑结构，或可以在将一个或更多个其他台和/或支撑结构用于曝光的同时，在一个或更多个台和/或支撑结构上执行预备步骤。

光刻设备也可以是其中的衬底的至少一部分被具有相对高的折射率的液体(例如，水)覆盖以填充位于投影系统和衬底之间位置的类型。浸没液体可以用于光刻设备中的其他位置，例如，图案形成装置(例如，掩模)和投影系统之间。浸没技术能够用来增大投影系统的孔径数值。这里用到的术语“浸没”不是指的一种结构，例如衬底，必须进入到液体中，而是仅表示在曝光时液体位于投影系统和衬底之间。

参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会考虑将该源作为光刻设备的组成部件，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其他情况下，所述源可以是所述光刻设备的组成部件(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。

所述照射器IL可以包括配置用于调整所述辐射束的角强度分布的调整装置AD。通常，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL通常包括各种其他部件，例如积分器IN和聚光器CO。所述照射器提供经过调节的辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并被图案形成装置图案化。已经穿过图案形成装置(例如，掩模)MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述PS将辐射束聚焦到衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束PB的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于将图案形成装置MA相对于所述辐射束PB的路径精确地定位。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精确定位)的帮助来实现图案形成装置支撑结构(例如，掩模台)MT的移动。类似的，衬底台WT或衬底支撑的移动可以通过利用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精确定位)来实现。在步进机的情况下(与扫描器相反)，所述支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。虽然所示的衬底对准标记占用专用的目标部分，它们可以设置在目标部分(熟知的划线对准标记)之间的位置上。类似的，在提供多于一个管芯到图案形成装置(例如，掩模)MA的情形中，图案形成装置对准标记可以设置在管芯之间。

图示的装置可以以至少一种下面的模式进行应用：

1.在步进模式中，在将赋予所述辐射束PB的整个图案一次投影到目标部分C上的同时，将支撑结构(例如，掩模台)MT或“掩模支撑”和衬底台WT或“衬底支撑”保持为基本静止(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。

2.在扫描模式中，在将赋予所述辐射束PB的图案投影到目标部分C上的同时，对支撑结构(例如，掩模台)MT或“掩模支撑”和衬底台WT或“衬底支撑”同步地进行扫描(即，单一的动态曝光)。衬底台WT或“衬底支撑”相对于掩模台MT或“掩模支撑”的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一的动态曝光中的所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。

3.在另一个模式中，将用于保持可编程图案形成装置的图案形成装置的支撑结构(例如，掩模台)MT或“掩模支撑”保持为基本静止状态，并且在将赋予所述辐射束PB的图案投影到目标部分C上的同时，对所述衬底台WT或“衬底支撑”进行移动或扫描。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT或“衬底支撑”的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻中。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。

图2示出根据本发明的实施例的投影系统PS的简单示意图。投影系统PS可以通过例如包括刚性底座、弹性底座等任何合适的装置保持在量测框架(metrology frame)中。界面阻尼块体IDM连接到投影系统PS，该界面阻尼块体可以包括任何物体，优选刚性块体。投影系统PS的振动导致界面阻尼块体IDM的振动。界面阻尼块体IDM的这种振动通过主动阻尼子系统的传感器SENS感测，该主动阻尼子系统可以包括任何类型的振动传感器，例如位置测量传感器、速度测量传感器、加速度测量传感器等。主动阻尼子系统的致动器ACT配置成作用到界面阻尼块体IDM上。在本实施例中，致动器连接在主动阻尼子系统的反作用块体RM和界面阻尼块体IDM之间。应当注意的是，任何其他反作用体，例如光刻设备或其他相关设备的底座也可以用于致动器ACT施加反作用力。致动器ACT可以包括任何适当类型的致动器，例如压电致动器、电动机等。在优选的实施例中，应用了洛伦兹致动器，因而提供了可以在反作用块体RM和界面阻尼块体IDM之间不产生机械接触的非接触致动器，因为洛仑兹致动器可以分别提供非接触的作用力到连接在反作用块体RM和界面阻尼块体IDM上的各个部件。

可以依赖，也就是基于传感器SENS提供的信号驱动致动器(例如，使用适当的控制器)，所述传感器SENS输出的信号因此给控制器提供输入信号(未在图2中示出)。

频率特性，正如从致动器ACT到传感器SENS观察到的，是由界面阻尼块体IDM控制的。期望的是，界面阻尼块体至少在主动阻尼系统的频带内形成刚性块体，这将导致在传感器SENS和致动器中观察到基本上响应于刚性块体的传递函数。有效的是，如从传感器SENS和致动器ACT看到的，投影系统PS的共振特性被存在的界面阻尼块体IDM掩盖，该界面阻尼块体IDM一方面有效地置于传感器SENS和致动器ACT之间，另一方面置于传感器SENS与投影系统之间。结果，频率传递函数的状态表现出更加稳定的特性，因而可能有利于包括传感器SENS和致动器ACT的主动阻尼系统稳定的特性。

界面阻尼块体IDM可以通过弹性连接连接到投影系统PS，该弹性连接例如包括弹簧，诸如阻尼弹簧。优选地，界面阻尼块体IDM以大约1-2kHz耦合到投影系统PS。因而，可以获得投影系统PS的部件的振动和共振的有效地退耦效应。

界面阻尼块体IDM可以连接到投影系统PS的任何相关的部件，在实际应用的透射式投影系统中，阻尼块体可以连接到透镜座架(也就是多个透镜元件的座架)。在反射式投射系统中，界面阻尼块体IDM可以连接到例如保持一个或多个反射镜的框架上。因此，投影系统PS与其构成部件可以进行有效地阻尼，因为连接到所述透镜座架或框架的界面阻尼块体(并因此连接主动阻尼系统)可以影响投影系统的多个构成部件，例如透镜元件、反射镜等，因为这些构成元件全部依次连接到透镜座架或参考框架。

界面阻尼块体IDM的质量优选的是选择在所述投影系统PS的质量的大约0.001到0.1倍之间，更优选的是在所述投影系统PS的质量的大约0.001到0.01倍之间，因为这样界面阻尼块体IDM的频率可以设置在处于所需的主动阻尼系统的带宽内的频率范围内，因而有利于主动阻尼系统的稳定的闭合回路的运行。

反作用块体RM通过阻尼弹簧连接到界面阻尼块体IDM。在弹簧的共振频率以上，当开动致动器ACT反作用块体RM将基本上是静止的，并且因此允许施加作用力到投影系统PS上。优选地，反作用块体RM以0硬度(0Hz)耦合到界面阻尼块体IDM，但是实际应用中频率范围在10-20Hz是可以接受的。

根据本发明的实施例，在界面阻尼块体IDM中的某些特别的共振，也就是界面阻尼块体IDM的本征频率，通过连接被动的界面阻尼装置到界面阻尼块体IDM上而被衰减。在图2中的实施例中，这种被动的界面阻尼装置由调频块体阻尼器TMD形成。调频块体阻尼器TMD配置在界面阻尼块体IDM的外部，该调频块体阻尼器TMD包括通过弹簧S和阻尼器D连接到界面阻尼块体IDM的块体M。该块体M、弹簧S和阻尼器D选择成使得界面阻尼块体IDM在选择的本征频率内的移动基本上被阻滞。结果从致动器ACT到传感器SENS的频率传递函数不再被所述IDM的内部共振频率干扰。这就允许基于来自传感器SENS的测量值计算致动器ACT的作用力F的控制器具有更高的增益并因此改善装置的阻尼性能。因而，界面阻尼块体IDM的位置并且结果投影系统PS的位置也更加稳定，衬底支撑和/或图案形成装置的伺服系统能够更加容易地跟随投影系统PS的位置，随之可能在光刻设备内产生更小的成像错误和更高的产量。也就是说，投影系统PS的内部元件的振动减少，并且因此投影系统PS的成像性能进一步改善。

图2所示的调频块体阻尼器根据界面阻尼块体IDM的内部本征频率进行频率调整。依赖于IDM的质量和所用的影响IDM内部硬度的材料，界面阻尼块体IDM的本征频率的最小值典型地位于10-20kHz范围内，更具体的是大约15kHz左右。

鉴于投影系统PS的相对大的质量，归因于界面阻尼块体IDM使得用于调频块体阻尼器的质量相对较小。根据本发明的实施例，任何适当的块体都可以用作调频块体阻尼器。优选地，“调频块体”的重量是在界面阻尼块体IDM的重量的大约5-15％之间，更具体的是大约10％。例如，如果界面阻尼块体IDM大约10kg，那么优选地，调频块体阻尼器TMD的重量是大约1kg。这样调频块体阻尼器可以具有高得多的内部本征频率。这样，可以有效地衰减界面阻尼块体IDM的内部共振，允许更高的控制器带宽，并且因此使用于投影系统PS的阻尼系统的阻尼性能更好。

反作用块体RM可以通过例如片簧耦合到界面阻尼块体IDM(如图3)。但是，这样的弹簧结构具有大约15Hz的本征频率，因而它可能不可以用于低频率阻尼系统。降低片簧的硬度将降低频率，但也将降低反作用块体RM的寄生共振频率(倾斜模式)。这些模式通常在15kHz左右，而降低该频率将会急剧地降低阻尼系统的可控性。为了克服这一点，根据本发明的另一实施例，可以关于所述界面阻尼块体在平移方向上以基本上无摩擦的非接触轴承引导反作用块体RM。图4示出一个实施例，其中被动的磁轴承用于相对于界面阻尼块体IDM引导反作用块体RM。这样的话，反作用块体RM和界面阻尼块体IDM就都配置有方向相对的磁体MGN。磁体MGN包括永磁体和/或电磁铁。优选地，界面阻尼块体IDM包括用于反作用块体RM的、同时向下和在平移方向的侧向界定反作用块体的漏斗形导向结构。在这种导向结构的底部和侧壁与反作用块体之间设置各个磁体MGN。

反作用块体RM的块体作为垂直的预加载，同时能在界面阻尼块体IDM的导向结构内部充分地保持移动。可选择的是，可以应用其它形式的非接触轴承，例如，利用流体静力轴承或空气轴承。非接触轴承可以将最小本征频率减小到几乎为零，这样就可能使阻尼系统以更低频率运行。值得注意的是，反作用块体的基本上无摩擦的轴承的这个方面有益于用于界面阻尼块体的主动阻尼子系统的各种类型的应用，同时也可以用于具有或不具有连接至界面阻尼块体并构造成阻滞界面阻尼块体以界面阻尼块体的本征频率移动的界面阻尼装置的阻尼系统。

除了示出的实施例，许多种变体是可能的。例如，界面阻尼块体也可以包括加入到界面阻尼块体的阻尼材料，更具体的是在其中两个不同部件之间，所述阻尼材料构造成阻滞界面阻尼块体以本征频率移动。

如图5所示，阻尼材料可以是例如粘弹性材料VEM，设置在界面阻尼块体IDM的两个部件之间，并构造成阻滞两部分构成的界面阻尼块体IDM以本征频率移动。

替代弹簧和阻尼器，调频块体阻尼器也可以用其它定义的弹性连接和阻尼结构连接到界面阻尼块体。例如，所述弹性连接可以是具有特定硬度的连接，而所述阻尼结构可以是提供百分之几阻尼的粘弹性材料。而且，用一个自由度已经解释了调频块体阻尼器的效应。对于其它的自由度，通过提供能在多于一个自由度上阻滞移动的阻尼装置和/或通过提供对应不同自由度的不同阻尼装置可以获得一样的效果。

虽然上面已经参考光刻设备的投影系统描述了本发明的实施例，然而，本发明的一些实施例也可以应用到任何投影系统或(更为一般地)任何通过主动阻尼系统进行机械阻尼的结构。因此，本文献描述的本发明的实施例可以用作包括投影系统和主动阻尼系统的光刻设备，用作包括投影系统和主动系统的投影组件，并且可用作一种结构和用于阻尼该结构的主动阻尼系统的组合体。

虽然本专利详述了光刻设备在制造ICs中的应用，应该理解到，这里描述的光刻设备可以有其它的应用，例如制造集成光电系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该看到，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

虽然上述的本发明的实施例详述了光刻设备的应用，应该注意到，本发明的实施例可以有其它的应用，例如压印光刻，并且只要情况允许，不局限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层中，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。

这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有约365、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm范围的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。

这里使用的术语“透镜”可以认为是一个或多种光学元件的组合体，包括折射型光学部件、反射型光学部件、磁学型光学部件、电磁型光学部件和静电型光学部件。

上面已经描述了本发明的特定的实施例，但应该理解本发明可以应用到除上面所述以外的情形。例如，本发明可以具有至少一个包含至少一个可机读的指令序列的计算机程序描述以上公开的方法，或一个存储所述的计算机程序的数据存储媒介(例如半导体存储器、磁盘或光盘)。

以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对本发明进行修改。

Claims (15)

1.一种光刻设备，其包括：

照射系统，构造成调节辐射束；

支撑结构，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以形成图案化的辐射束；

衬底台，构造成保持衬底；

投影系统，构造成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分；和，

阻尼系统，用于衰减至少部分所述投影系统的振动，所述阻尼系统包括：

连接到所述投影系统的界面阻尼块体和用于衰减至少部分所述界面阻尼块体的振动的主动阻尼子系统，所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体上，主动阻尼子系统包括：

传感器，构造成检测所述界面阻尼块体位置的量；和

致动器，构造成根据所述传感器提供的信号施加作用力到所述界面阻尼块体；和

界面阻尼装置，其连接到所述界面阻尼块体，并构造成阻滞所述界面阻尼块体以所述界面阻尼块的本征频率移动，所述界面阻尼装置是调频块体阻尼器，所述调频块体阻尼器包括通过弹簧和阻尼器连接到界面阻尼块体的块体。

2.如权利要求1所述的光刻设备，其中所述调频块体阻尼器根据所述界面阻尼块体的本征频率调频。

3.如权利要求2所述的光刻设备，其中所述调频块体阻尼器的质量是所述界面阻尼块体的0.05到0.15倍之间。

4.如权利要求2所述的光刻设备，其中所述调频块体阻尼器通过弹性连接和阻尼连接耦合到界面阻尼块体。

5.如权利要求2所述的光刻设备，其中在大约10-20kHz的频率范围内所述调频块体阻尼器耦合到界面阻尼块体上。

6.如权利要求1所述的光刻设备，其中在大约1-2kHz的频率范围内所述界面阻尼块体耦合到投影系统上。

7.如权利要求1所述的光刻设备，其中所述界面阻尼块体通过弹性连接耦合到投影系统。

8.如权利要求1所述的光刻设备，其中所述主动阻尼子系统包括反作用块体，该反作用块体用于所述致动器，并且用以根据所述传感器提供的信号施加反作用力，其中在大约10-20Hz的频率范围内反作用块体耦合到界面阻尼块体。

9.一种光刻设备，其包括：

照射系统，构造成调节辐射束；

支撑结构，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以形成图案化的辐射束；

衬底台，构造成保持衬底；

投影系统，构造成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分；和，

阻尼系统，用于衰减至少部分所述投影系统的振动，所述阻尼系统包括：

界面阻尼块体，其连接到所述投影系统；和，

主动阻尼子系统，用于衰减至少部分所述界面阻尼块体的振动，

所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体上，所述主动阻尼子系统包括：

传感器，构造成测量所述界面阻尼块体的位置量；和

致动器，构造成根据所述传感器提供的信号施加作用力到所述界面阻尼块体；和

反作用块体，其用于所述致动器，用以根据所述传感器提供的信号施加反作用力，

其中相对于所述界面阻尼块体在平移方向上以基本上无摩擦的轴承引导反作用块体。

10.如权利要求9所述的光刻设备，其中所述基本上无摩擦的轴承是磁轴承。

11.如权利要求9所述的光刻设备，其中所述基本上无摩擦的轴承是流体静力轴承。

12.如权利要求9所述的光刻设备，其中界面阻尼块体包括沿向下方向和沿平移方向的侧向界定所述反作用块体的导向结构，在该导向结构和反作用块体之间提供无摩擦轴承。

13.如权利要求9所述的光刻设备，其中所述阻尼系统还包括：界面阻尼装置，该界面阻尼装置连接到界面阻尼块体并构造成阻滞所述界面阻尼块体以所述界面阻尼块体的本征频率移动。

14.一种投影系统，其包括：

阻尼系统，其构造成衰减至少一部分所述投影系统的振动，所述阻尼系统包括：

界面阻尼块体，其连接到所述投影系统；和

主动阻尼子系统，其用于衰减至少一部分所述界面阻尼块体的振动，所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体上，所述主动阻尼子系统包括：

传感器，其构造成检测所述界面阻尼块体位置的量；和

致动器，其构造成根据所述传感器提供的信号施加作用力到所述界面阻尼块体上，和

界面阻尼装置，其连接到界面阻尼块体并且构造成阻滞所述界面阻尼块体以所述界面阻尼块体本征频率移动。

15.一种投影系统，其包括：

阻尼系统，其构造成衰减至少一部分所述投影系统的振动，所述阻尼系统包括：

界面阻尼块体，其连接到所述投影系统；和

主动阻尼子系统，其用于衰减至少一部分所述界面阻尼块体的振动，所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体上，所述主动阻尼子系统包括：

传感器，其构造成检测所述界面阻尼块体位置的量；和

致动器，其构造成根据所述传感器提供的信号施加作用力到所述界面阻尼块体上，和

反作用块体，其用于所述致动器，用以根据所述传感器提供的信号施加反作用力，

其中相对于所述界面阻尼块体在平移方向上以基本上无摩擦的轴承引导反作用块体。

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