CN102096340A - 光刻设备、投影组件、组合装置以及主动阻尼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光刻设备、投影组件、组合装置以及主动阻尼方法。该光刻设备包括:照射系统,配置用于调节辐射束;支撑件,用以支撑图案形成装置;衬底台,构造用于保持衬底;以及投影系统,配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上。该光刻设备进一步包括主动阻尼系统,用以阻尼投影系统的至少一部分的振动。该主动阻尼系统包括传感器和致动器的组合装置,该传感器用于测量投影系统的位置量,而该致动器依赖于该传感器所提供的信号对该投影系统施加力。该主动阻尼系统连接到阻尼块,该阻尼块连接到该投影系统。
Description
本申请是申请日为2008年10月6日、申请号为200810189335.7、发明名称为“光刻设备、投影组件、组合装置以及主动阻尼方法”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种光刻设备、一种投影组件以及一种结构和一种主动阻尼组件的组合装置。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常到所述衬底的目标部分上)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在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(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。典型地,经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常,单独的衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括: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。还可以通过将所述图案压印(imprinting)到所述衬底上,将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。
针对在光刻中的高精确度和高分辨率,要求光刻设备的各部件,例如保持掩模的掩模版台、投影系统和保持衬底的衬底台相对于彼此的精确定位。除例如掩模版台和衬底台的定位外,还对投影系统提出了要求。通常使用的投影系统可以由装载结构,例如透镜支架(在透射式光学元件的情况下)或反射镜框架(在反射式光学元件的情况下)和多个光学元件例如透镜元件、反射镜等构成。在操作时,由于多种原因在投影系统中可能会产生振动。例如,光刻设备中部件的移动可能会导致其上连接有投影系统的框架的振动、台(例如衬底台或掩模版台)的移动,或者它的加速/减速将会导致气体流动和/或湍流和/或声波作用投影系统。这些扰动可能会导致投影系统的整体或其中的一部分的振动。通过这种振动,可能会导致透镜元件或反射镜的移位,这又会产生成像误差,即在图案投影到衬底上的过程中的误差。
一般地,使用阻尼系统来抑制投影系统或其中的部件的振动。此外,可使用已知的多种方式来提供被动阻尼系统、主动阻尼系统,或者主动与被动阻尼系统的组合装置。在本申请中,术语“主动阻尼系统”应理解为包括用于检测振动效果的传感器(例如位置传感器、速度传感器、加速度传感器等)与作用于待阻尼结构或其结构的一部分的致动器的阻尼系统,该致动器由例如依赖于传感器所提供的信号的控制器来驱动。通过依赖于传感器所提供的信号来驱动致动器,可以将投影系统或其部件上的振动的影响减小或消除到一定范围内。可通过反馈环路提供这种主动阻尼系统的示例:用来提供位置量(例如投影系统或其部件的位置、速度、加速度、加加速度等)的传感器,所述控制器提供有位置量并且生成控制器输出信号以驱动致动器,该致动器依次作用于投影系统或其部件从而提供反馈环路。该控制器可以由任何类型的控制器形成,并且可以在通过微处理器、微控制器或者任何其它可编程装置来执行的软件中执行,或者可以通过专用硬件来执行。
反馈环路的稳定性,即实现其中预防瞬时扰动和/或振荡的反馈环路的频率行为是新产生的问题。同时,要求主动阻尼系统具有高带宽,因为主动阻尼系统的高带宽将会允许在这种高带宽内对振动进行抑制。由于对光刻设备的速度日益增长的需求,使得光刻设备中的移动趋向于以更高的速度进行并且因而涉及更快的瞬变现象,这可能导致在日益增高的更高的频率下产生振动。因此,对主动阻尼系统具有更高的带宽提出了需求。
所遇到的现象是投影系统通常是由多种部件构成的,这些部件包括例如透镜、反射镜和/或其他光学元件、透镜支架和/或反射镜支架、投影系统(例如透镜主体)的外壳等。结果,在低频率端值下投影系统的频率行为开始为刚性体,因此如图2所示提供了一与频率成反比的传递函数,本图中在纵轴上标绘出了传递函数(以对数刻度表示),同时在横轴上标绘出了频率(以对数刻度表示),并且其中RBM表明频率行为充分符合刚性体。在谐振频率范围RES中,观测到投影系统的谐振,随着频率的增高可能会随之出现多个进一步的谐振频率,因此全面的导致传递函数的幅度的增大。显著地,自谐振范围起,投影系统不再表现为一个独立个体,而是取而代之地表现出多个谐振现象,每一谐振现象均对应于投影系统的一元件的谐振。结果,频率越高,对传递函数有贡献的剩余质量越低,这或许可以由如下事实解释:在高于谐振频率范围的频率范围内,传递函数的幅度随着频率的增高而增大。如本领域技术人员所知,在试图实现达到或超过投影系统的谐振的主动阻尼系统带宽时,上述所概述的投影系统的频率行为可能会导致稳定性问题。可以按照例如将投影系统的速度作为投影系统上的力的函数的方式来表述传递函数。需要指出的是传递函数也可以由其他任何适合的量来表述,例如由投影系统上的力所产生的投影系统的加速度。那种情况下,传递函数的低频行为将会显示出频率独立性,随之有谐振频率范围以及在谐振频率范围之上的传递函数(显示出多个谐振峰)的增大。
发明内容
增大主动阻尼的稳定工作范围是必要的。
根据发明的一个方面,提供有一种光刻设备,包括:
照射系统,配置用于调节辐射束;
支撑件,用以支撑图案形成装置,该图案形成装置能够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,构造用于保持衬底;以及
投影系统,配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分;
该光刻设备进一步包括主动阻尼系统,用以抑制投影系统的至少一部分的振动,该主动阻尼系统包括用于测量投影系统的位置量的传感器与依赖于该传感器所提供的信号对投影系统施加力的致动器的组合装置;
该主动阻尼系统连接到阻尼块,该阻尼块连接到投影系统。
在一种实施例中,阻尼块通过弹性连接物连接到投影系统。
在一种实施例中,弹性连接物包括弹簧,例如阻尼弹簧。
在一种实施例中,弹性连接物的滚降频率低于主动阻尼系统的带宽。
在一种实施例中,阻尼块连接到投影系统的透镜支架或者透镜凸缘上。
在一种实施例中,阻尼块的质量是投影系统的质量的0.001至0.1倍。
在一种实施例中,阻尼块的质量是投影系统的质量的0.001至0.01倍。
根据本发明的另一个方面,提供了一种投影组件,该投影组件包括:
-投影系统,配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上;
-主动阻尼系统,用以抑制投影系统的至少一部分的振动,该主动阻尼系统包括用于测量该投影系统的位置量的传感器与依赖于该传感器所提供的信号对该投影系统施加力的致动器的组合装置;
该主动阻尼系统连接到阻尼块,该阻尼块被连接到投影系统。
在一种实施例中,阻尼块通过弹性连接物连接到投影系统。
在一种实施例中,弹性连接物包括弹簧,例如阻尼弹簧。
在一种实施例中,弹性连接物的滚降频率低于主动阻尼系统的带宽。
在一种实施例中,阻尼块连接到投影系统的透镜支架或者透镜凸缘上。
在一种实施例中,阻尼块的质量是投影系统的质量的0.001至0.1倍。
在一种实施例中,阻尼块的质量是投影系统的质量的0.001至0.01倍。
根据本发明的另一个方面,根据一种结构和用于阻尼所述结构的至少一部分的振动的主动阻尼系统的组合装置,所述主动阻尼系统包括传感器和致动器的组合,所述传感器用于测量所述结构的位置量,而所述致动器依赖于所述传感器所提供的信号对所述结构施加力;
所述主动阻尼系统连接到阻尼块,所述阻尼块连接到所述结构。
在一种实施例中,阻尼块通过弹性连接物连接到所述结构。
在一种实施例中,弹性连接物包括弹簧,例如阻尼弹簧。
在一种实施例中,弹性连接物的滚降频率低于主动阻尼系统的带宽。
在一种实施例中,阻尼块的质量是所述结构的质量的0.001至0.1倍。
在一种实施例中,阻尼块的质量是所述结构的质量的0.001至0.01倍。
根据本发明的另一方面,提供一种抑制光刻设备的投影系统的运动的方法,所述设备包括连接至所述投影系统的主动阻尼系统,所述方法包括:
测量所述投影系统的至少一部分的位置量;以及
操作主动阻尼系统的致动器以根据所测量的位置量将外力施加到光刻设备的投影系统上。
附图说明
现在仅通过举例并参考所附示意图来描述本发明的实施例,附图中相应的附图标记表示相应的部分,且其中:
图1描述了可以包含本发明的一个实施例的光刻设备;
图2描述了如参照图1描述的光刻设备的投影系统的传递函数的频率图;
图3描述了依据发明一实施例的投影系统与主动阻尼系统的高度示意性的示意图;
图4描述了如参照图1描述的光刻设备的投影系统的、如通过根据图3的主动阻尼系统观察到的传递函数的频率图;并且
图5描述了依据发明的另一实施例的投影系统与主动阻尼系统。
具体实施方式
图1示意性地示出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,配置用于调节辐射束B(例如,紫外(UV)辐射或任何其它合适的辐射);掩模支撑结构(例如掩模台)MT,配置用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连。该设备还包括衬底台(例如晶片台)WT或“衬底支撑件”,配置用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W,并与配置用于根据确定的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PS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(例如包括一根或更多根管芯)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、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合,以引导、成形、或控制辐射。
掩模支撑结构支撑图案形成装置,即承受图案形成装置的重量。掩模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。所述掩模支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其他夹持技术保持图案形成装置。所述掩模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。所述掩模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”应该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所需的图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征)。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、阻尼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。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
应该将这里使用的术语“投影系统”广义地解释为包括任意类型的投影系统,包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合,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。
如这里所示的,所述设备是透射型的(例如,采用透射式掩模)。替代地,所述设备可以是反射型的(例如,采用如上所述类型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”机器中,可以并行地使用附加的台或支撑件,或可以在将一个或更多个其它台或支撑件用于曝光的同时,在一个或更多个台或支撑件上执行预备步骤。
光刻设备也可以是以下类型的,其中衬底的至少一部分被具有相对高折射率的液体(例如水)所覆盖,以填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液也可以用于光刻设备中的其他空间,例如用于掩模和投影系统之间。浸没技术可用于增加投影系统数值孔径。本文中所使用的术语“浸没”并不意味着例如衬底的结构必须浸没在液体中,而仅仅意味着在曝光期间液体处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,不会将该源考虑成光刻设备的组成部分,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分(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可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器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可以包括各种其它部件,例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器用于调节所述辐射束,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入射到保持在掩模支撑结构(例如,掩模台MT)上的所述图案形成装置(例如,掩模)MA上,并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经穿过掩模MA之后,所述辐射束B通过投影系统PS,所述PS将辐射束聚焦到所述衬底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B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)用于将掩模MA相对于所述辐射束B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(精定位)的帮助来实现掩模台MT的移动。类似地,可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT或“衬底支撑件”的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反),所述掩模台MT可以仅与短行程致动器相连,或可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记P1、P2占据了专用目标部分,但是它们可以位于目标部分之间的空隙(这些公知为划线对齐标记)上。类似地,在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下,所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。
可以将所述设备用于以下模式中的至少一种:
1.在步进模式中,在将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上的同时,将掩模台MT或“掩模支撑件”和衬底台WT或“衬底支撑件”保持为基本静止(即,单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT或“衬底支撑件”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的图案投影到目标部分C上的同时,对掩模台MT或“掩模支撑件”和衬底台WT或“衬底支撑件”同步地进行扫描(即,单一的动态曝光)。衬底台WT或“衬底支撑件”相对于掩模台MT或“掩模支撑件”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掩模台MT或“掩模支撑件”保持为基本静止状态,并且在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上的同时,对所述衬底台WT或“衬底支撑件”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“衬底支撑件”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3描述了投影系统PS的高度示意性的示意图,在本实例中投影系统PS保持在量测框架MF中。可以通过例如包括刚性支架、弹性支架等任何适合的工具将投影系统PS保持在量测结构MF中。通过阻尼器DMP将可以包括任何物体(例如刚性块)的阻尼块DM连接到投影系统PS。下面将更详细地描述阻尼块DM和阻尼器DMP。目前,可以先将它们的作用省略,而且目前可以假设投影系统的振动可以与阻尼块的振动相一致,反之亦然。投影系统PS的振动因此导致阻尼块DM的振动,阻尼块DM的振动将通过传感器SENS感测。这同样适用于投影系统的一部分(例如透镜元件、反射镜或它的任何其它部件)的振动,该振动同样可导致阻尼块DM的振动。这种振动可以被传感器SENS感测,传感器SENS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。提供一作用于阻尼块DM的致动器ACT。在实施例中,致动器连接至光刻设备的底部框架BF(然而也可应用其它任何反作用体或其它参考)与阻尼块DM之间。致动器可以包括任何合适类型的致动器,例如压电致动器、电机等,在一实施例中使用洛伦兹致动器,如因此提供一非接触致动器,其不提供在底部框架BF、其他反作用体或参考和阻尼块DM之间的机械接触,如洛伦兹致动器可以提供具有分别连接到底部框架和阻尼块的各个部件的非接触作用。如上述所解释的,可以依赖于传感器SENS所提供的信号驱动致动器(例如通过适合的控制器),传感器SENS的输出信号因此给控制器提供输入信号(未在图3中示出)。主动阻尼系统(仍没有考虑阻尼块DM和阻尼器DMP的任何作用)现在会面临投影系统传递函数的频率行为,如上文参考附图2描述的一个实例。
发明者已经设计可以有利的改变主动阻尼系统的稳定性方面。传感器SENS与致动器ACT连接到阻尼块DM上,而不是直接连接至投影系统PS。阻尼块DM接着再连接至投影系统PS。在上述描述中,已经参考附图2描述了投影系统PS的传递函数的一个实例。利用阻尼块DM,将改变分别由传感器SENS与致动器ACT所观测的投影系统的传递函数。图4描述了传感器SENS与致动器ACT观测的阻尼块DM对这种传递函数的作用的一实例。在频率FDM之下,传递函数的行为与图2所示的非常相符,这是因为在频率FDM之下,投影系统PS的振动导致在阻尼块DM中的相应振动,并且反之亦然。自频率FDM开始,传感器SENS与致动器ACT没有或者基本没有观测到投影系统PS或其部件的任何振动或谐振,而从传感器SENS与致动器ACT所观测的频率行为被阻尼块DM所支配。至少在主动阻尼系统的频率带宽内它可能对配置系统使得阻尼块构成刚性体是有用的,这可导致传感器SENS与致动器ACT观测到与刚性体基本相符的传递函数,如图4所示通过自频率FDM开始的向下倾斜的传递函数。实际上,如从传感器SENS与致动器ACT看出,自频率FDM开始,投影系统的谐振行为由于阻尼块的存在而被掩蔽,其中阻尼块有效地插入在位于一边的传感器及致动器与位于另一边的投影系统PS之间。因此,自频率FDM开始,图4再次显示出显示具有渐增的频率的向下的斜面的传递函数,因此与刚性体相近。因而,图4实际上示出了三个频率带宽:投影系统表现为刚性体的低频区域RBM、投影系统的谐振部分和谐振、以及由阻尼块DM提供的又一个刚性体。结果,自频率FDM开始传递函数的相位将会表现出一更加恒定的行为,因而可能有利于包括传感器SENS和致动器ACT的主动阻尼系统的稳定运行。实际上,对于甚至更高的频率,阻尼块DM自身也可能再次表现出谐振。然而这些谐振应该超出了主动阻尼系统的有效带宽。由于阻尼块DM重量和复杂性可能低于投影系统,因此在实际执行中能够容易地实现这些行为。在实际执行中,频率FDM可以是例如1500Hz量级的状态。阻尼块DM的行为可能因而直到15kHz都表现为刚性体。由于此向下倾斜的行为,传递函数将会在例如1500与15000Hz之间的频率范围内达到一低值,因此能够使得主动阻尼系统的闭环传递函数下降到单位增益之下,这利于主动阻尼系统的稳定运行,同时在一较低频率范围内达到主动阻尼系统的反馈环的高回路增益。
换句话说,投影系统或其部件的高频谐振现象可以从主动系统去耦,通过阻尼块DM的负载来保持主动阻尼系统的稳定。
阻尼块可以通过弹性连接件连接到投影系统PS,该弹性连接件包括例如弹簧,例如阻尼弹簧。因此,在自FDM开始的频率范围内可以提供投影系统的部件的振动和谐振的有效去耦。通过将弹性连接物的滚降(roll off)频率(即在此频率以上,从投影系统PS至阻尼块DM的振动的传递减少)设计为低于主动阻尼系统的带宽,即换句话说就是通过提供超过图4中的频率FDM的主动系统的带宽,在那频率宽度中可以得到大致消除了谐振行为的有利效果从而促进了主动阻尼系统的稳定操作。
阻尼块可以连接到投影系统的任何相关部分,在透射式投影系统的一个实际执行中,阻尼块可以连接到透镜支架上(也就是用于多个其透镜元件的支架)。在反射式投影系统的情况下,阻尼块可以连接到例如保持一个或更多个反射镜的框架上。因此可以有效地抑制投影系统和其组成部件,因为将阻尼块(并且因而间接将主动阻尼系统)连接到透镜支架或框架上可以影响到投影系统的多个组成部件,例如透镜元件、反射镜等,这是因为这些组成部件均又连接到了透镜支架或参考框架上。
阻尼块的质量可以选在投影系统质量的0.001至0.1倍之间,优选地是在投影系统质量的0.001至0.01倍之间,由于图4中的频率FDM可以形成在主动阻尼系统所需带宽之内的频率范围内,因此有利于主动阻尼系统的稳定的闭环操作。
图5示出了一替代实施例,其中重新示出了由量测框架MF保持的投影系统PS。提供了与图3中所示相似的阻尼块DM和阻尼器DMP。并且,提供了可以与参考图3描述的实施例相似的传感器SENS。并且,可以提供与参考图3描述的实施例中的致动器相似或相同的致动器。然而,将致动器ACT连接在阻尼块DM与反作用块RFM之间,而不是将致动器ACT连接在反作用体(例如底部框架BF)与阻尼块之间。反作用块RFM可以通过阻尼弹簧连接到阻尼块DM上。在弹簧的谐振频率以上,当操纵致动器ACT时,反作用块RFM将会大体固定。因此,在图5的实施例中可以省略将致动器ACT连接到固定部件(例如底部框架BF)的需要,由此可能在主动阻尼系统的设计中提供额外的自由度,因为固定的反应体的近似可以被忽略。
尽管以上描述中,已经参考光刻设备的投影系统描述了本发明,但是本发明可以应用到任何投影系统中,或者甚至更加普遍地应用到被主动阻尼系统进行机械阻尼的任何结构中。因此本发明和在文件中所描述的实施例可以用于包括投影系统和主动阻尼系统的光刻设备、包括投影系统和主动系统的投影组件、以及结构与对结构的振动进行抑制的主动阻尼系统的组合装置。
尽管在本文中可以做出具体的参考,将所述光刻设备用于制造IC,但应当理解这里所述的光刻设备可以有其他的应用,例如,集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员应该理解的是,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”和“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。
尽管以上已经做出了具体的参考,在光学光刻的情况中使用本发明的实施例,但应该理解的是,本发明可以用于其他应用中,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范围内的波长),以及粒子束,例如离子束或电子束。
在上下文允许的情况下,所述术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或它们的组合,包括折射式、反射式、磁性式、电磁式和静电式的光学部件。
尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例,但是应该理解的是本发明可以以与上述不同的形式实现。例如,本发明可以采取包含用于描述上述公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式,或者采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式(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 (10)
1.一种光刻设备,包括:
照射系统,配置用于调节辐射束;
支撑件,用以支撑图案形成装置,所述图案形成装置能够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,构造用于保持衬底;以及
投影系统,配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上;
所述光刻设备进一步包括主动阻尼系统,用以抑制投影系统的至少一部分的振动,所述主动阻尼系统包括传感器和致动器的组合装置,所述传感器用于测量投影系统的位置量,而所述致动器基于所述传感器所提供的信号对所述投影系统施加力;
所述主动阻尼系统连接到阻尼块,所述阻尼块连接到所述投影系统。
2.根据权利要求1的光刻设备,其中阻尼块通过弹性连接物连接到投影系统。
3.根据权利要求2的光刻设备,其中弹性连接物包括弹簧,例如阻尼弹簧。
4.根据权利要求2的光刻设备,其中弹性连接物的滚降频率低于主动阻尼系统的带宽。
5.根据权利要求1的光刻设备,其中阻尼块连接到投影系统的透镜支架或者透镜凸缘上。
6.根据权利要求1的光刻设备,其中阻尼块的质量是投影系统的质量的0.001至0.1倍。
7.根据权利要求6的光刻设备,其中阻尼块的质量是投影系统的质量的0.001至0.01倍。
8.一种投影组件,包括:
-投影系统,配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上;
-主动阻尼系统,用以抑制投影系统的至少一部分的振动,所述主动阻尼系统包括传感器和致动器的组合装置,所述传感器用于测量投影系统的位置量,而所述致动器基于所述传感器所提供的信号对所述投影系统施加力;
所述主动阻尼系统连接到阻尼块,所述阻尼块连接到所述投影系统。
9.根据权利要求8的投影组件,其中阻尼块通过弹性连接物连接到投影系统。
10.根据权利要求9的投影组件,其中弹性连接物包括弹簧,例如阻尼弹簧。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108121166A (zh) * | 2016-11-30 | 2018-06-05 | 上海微电子装备(集团)股份有限公司 | 一种主动吸振器及微动台 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8164737B2 (en) * | 2007-10-23 | 2012-04-24 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus having an active damping subassembly |
NL1036161A1 (nl) * | 2007-11-20 | 2009-05-25 | Asml Netherlands Bv | Combination of structure and an active damping system, and a lithographic apparatus. |
NL2003424A (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-08 | Asml Netherlands Bv | Projection assembly and lithographic apparartus. |
NL2003835A (en) * | 2008-12-22 | 2010-06-23 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and control method. |
EP2447777B1 (en) | 2010-10-27 | 2019-08-07 | ASML Netherlands BV | Lithographic apparatus for transferring pattern from patterning device onto substrate, and damping method |
EP2469340B1 (en) | 2010-12-21 | 2021-01-06 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
NL2008272A (en) * | 2011-03-09 | 2012-09-11 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus. |
US9958793B2 (en) | 2013-07-02 | 2018-05-01 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, positioning system for use in a lithographic apparatus and method |
CN104678711B (zh) * | 2013-11-26 | 2017-06-27 | 上海微电子装备有限公司 | 运动台反力抵消装置 |
CN107290933B (zh) * | 2016-03-30 | 2018-11-09 | 上海微电子装备(集团)股份有限公司 | 一种光刻机投影物镜的调平装置及调平方法 |
CN105957828B (zh) * | 2016-07-01 | 2019-07-02 | 广东工业大学 | 一种平台的定位系统及其控制方法 |
JP2019523437A (ja) * | 2016-07-22 | 2019-08-22 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | リソグラフィ装置及びリソグラフィ投影装置 |
DE102017002542A1 (de) | 2017-03-16 | 2018-09-20 | Applied Materials, Inc. (N.D.Ges.D. Staates Delaware) | Vorrichtung zum Halten, Positionieren und/oder Bewegen eines Objekts |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001140972A (ja) * | 1999-11-18 | 2001-05-22 | Canon Inc | 除振装置 |
US20020109437A1 (en) * | 2001-02-13 | 2002-08-15 | Franz Sorg | System for damping oscillations |
US20030010902A1 (en) * | 2001-07-14 | 2003-01-16 | Carl-Zeiss Semiconductor Manufacturing Technologies Ag | Optical system with a plurality of optical elements |
CN1479174A (zh) * | 2002-06-07 | 2004-03-03 | Asml | 光刻装置及器件制造方法 |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2753893B2 (ja) * | 1990-10-05 | 1998-05-20 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
US6392741B1 (en) * | 1995-09-05 | 2002-05-21 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus having active vibration isolator and method of controlling vibration by the active vibration isolator |
JPH11230246A (ja) | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Tokkyo Kiki Kk | アクティブ除振装置 |
WO1999053217A1 (fr) * | 1998-04-09 | 1999-10-21 | Nikon Corporation | Systeme d'elimination des vibrations et d'exposition |
JPH11325821A (ja) * | 1998-05-19 | 1999-11-26 | Nikon Corp | ステージ制御方法および露光装置 |
JP2001102286A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-04-13 | Nikon Corp | 露光装置 |
JP2001148341A (ja) | 1999-11-19 | 2001-05-29 | Nikon Corp | 露光装置 |
DE10062786A1 (de) * | 2000-12-15 | 2002-06-20 | Zeiss Carl | System zur Dämpfung von Schwingungen |
US6791664B2 (en) * | 2001-01-19 | 2004-09-14 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufacturing thereby |
EP1225482A1 (en) * | 2001-01-19 | 2002-07-24 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
US6912041B2 (en) | 2001-06-29 | 2005-06-28 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and method |
EP1321822A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-25 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
US20030169412A1 (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-11 | Hazelton Andrew J. | Reaction frame for a wafer scanning stage with electromagnetic connections to ground |
JP2004343075A (ja) * | 2003-04-14 | 2004-12-02 | Asml Netherlands Bv | 投影システム及びその使用方法 |
US7075623B2 (en) * | 2003-11-17 | 2006-07-11 | Asml Holding N.V. | Flexure-supported split reaction mass |
US7110083B2 (en) * | 2003-11-19 | 2006-09-19 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
CN1914436A (zh) * | 2004-01-26 | 2007-02-14 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 使用有效载荷作为惯性参考质量的有源隔振的致动器装置 |
US7817243B2 (en) * | 2004-04-12 | 2010-10-19 | Asml Netherlands B.V. | Vibration isolation system |
JP2005311165A (ja) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Canon Inc | アクティブマウントおよび露光装置 |
US7180571B2 (en) | 2004-12-08 | 2007-02-20 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic projection apparatus and actuator |
JP2006250291A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | 防振装置 |
CN1658075A (zh) * | 2005-03-25 | 2005-08-24 | 上海微电子装备有限公司 | 一种曝光装置 |
US7726452B2 (en) * | 2005-06-02 | 2010-06-01 | Technical Manufacturing Corporation | Systems and methods for active vibration damping |
JP2007120646A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Canon Inc | 制振装置およびそれを備えた露光装置 |
US20070097340A1 (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-03 | Nikon Corporation | Active damper with counter mass to compensate for structural vibrations of a lithographic system |
US8908144B2 (en) * | 2006-09-27 | 2014-12-09 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
US8044373B2 (en) * | 2007-06-14 | 2011-10-25 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
US8421994B2 (en) * | 2007-09-27 | 2013-04-16 | Nikon Corporation | Exposure apparatus |
-
2008
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001140972A (ja) * | 1999-11-18 | 2001-05-22 | Canon Inc | 除振装置 |
US20020109437A1 (en) * | 2001-02-13 | 2002-08-15 | Franz Sorg | System for damping oscillations |
US20030010902A1 (en) * | 2001-07-14 | 2003-01-16 | Carl-Zeiss Semiconductor Manufacturing Technologies Ag | Optical system with a plurality of optical elements |
CN1479174A (zh) * | 2002-06-07 | 2004-03-03 | Asml | 光刻装置及器件制造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108121166A (zh) * | 2016-11-30 | 2018-06-05 | 上海微电子装备(集团)股份有限公司 | 一种主动吸振器及微动台 |
CN108121166B (zh) * | 2016-11-30 | 2020-01-24 | 上海微电子装备(集团)股份有限公司 | 一种主动吸振器及微动台 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20090091725A1 (en) | 2009-04-09 |
KR101155066B1 (ko) | 2012-06-11 |
JP2009111366A (ja) | 2009-05-21 |
US8203694B2 (en) | 2012-06-19 |
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