CN106104385A - 光刻设备、用于将物体定位在光刻设备中的方法以及器件制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光刻设备，包括：第一物体；第二物体，可沿移动方向相对于第一物体移动；一组缆线和/或管材，布置于所述第一物体和所述第二物体之间；引导筒，用以引导所述一组缆线和管材，所述引导筒可绕垂直于所述移动方向延伸的旋转轴线旋转；筒定位装置，用以定位所述引导筒，使得所述引导筒遵循由所述第二物体相对于所述第一物体的移动所导致的所述一组缆线和/或管材的移动；和引导结构，用以引导所述引导筒沿所述移动方向的移动。

Description

光刻设备、用于将物体定位在光刻设备中的方法以及器件制 造方法

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2014年4月16日提交的欧洲申请14164988.9的权益，并且该欧洲申请通过引用被全部并入本文。

技术领域

本发明涉及一种光刻设备、一种用于将物体定位在光刻设备中的方法以及一种器件制造方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常应用到所述衬底的目标部分上)的机器。例如，可以将光刻没备用在集成电路(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的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。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，单个衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。传统的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将整个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同步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到所述衬底上，来将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。

光刻设备通常包括可移动物体，例如被构造用于保持所述图案形成装置的支撑件，被构造用于保持衬底的支撑件，或保持光学元件的支撑件。为了将电力供应给所述可移动物体，为了交换驱动和/或测量信号，和/或为了将冷却水供应给所述可移动物体，可在所述可移动物体与“固定环境”之间提供一组缆线和/或管材。这些缆线和管材通常、但并非始终由布置在可移动物体与“固定”环境之间的缆线和管材载体支撑，所述缆线和管材载体可以可替代地称为缆线板。这样的一组缆线和/或管材、或缆线和管材载体在可移动物体和固定环境处被支撑，且因为其随可移动物体一起自由移动而通常在它们之间不被支撑。可进行测量以避免该组缆线和/或管材、或缆线和管材载体的松垂。其一个实例是在该组缆线和/或管材或者所述缆线和管材载体的相对侧的两个板，其用以迫使该组缆线和/或管材或者所述缆线和管材载体处于优选的形状。

然而，在所述可移动物体具有相对高的加速度的情况下，这些板并不能完全避免该组缆线和/或管材、或者所述缆线和管材载体垂直于该组缆线和/或管材、或者缆线和管材载体的纵向轴线移动。该组缆线和/或管材、或者所述缆线和管材载体的这样的移动将扰动力引入到可移动物体，导致可移动物体的位置精确性降低，且此外增加了该组缆线和/或管材、或者缆线和管材载体的磨损，这降低了该组缆线和/或管材、或者缆线和管材载体的使用寿命。

发明内容

因此，期望提供一种提高可移动物体的位置精确性和/或增加该组缆线和/或管材、或者缆线和管材载体的使用寿命的系统。

根据本发明的实施例，提供一种光刻设备，包括：

-第一物体；

-第二物体，能够相对于所述第一物体沿移动方向移动；

-布置于所述第一和第二物体之间的一组缆线和/或管材；

-用以引导所述一组缆线和/或管材的引导筒，所述引导筒能够绕垂直于所述移动方向延伸的旋转轴线旋转；

-筒定位装置，用以定位所述引导筒，使得所述引导筒遵循由所述第二物体相对于所述第一物体的移动所导致的所述一组缆线和/或管材的移动；和

-引导结构，用以引导所述引导筒沿所述移动方向的移动。

根据本发明的另一实施例，提供一种用于在光刻设备中定位能够相对于第一物体移动的第二物体的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供布置于所述第一和第二物体之间的一组缆线和/或管材；

b)提供用以引导所述一组缆线和/或管材的引导筒，所述引导筒能够绕垂直于所述移动方向延伸的旋转轴线旋转；

c)提供引导结构，用以引导所述引导筒沿所述移动方向的移动；

d)相对于所述第一物体定位所述第二物体；

e)定位所述引导筒，使得所述引导筒遵循由所述第二物体相对于所述第一物体的移动所导致的所述一组缆线和/或管材的移动。

根据本发明的又一个实施例，提供了一种器件制造方法，其中使用根据本发明的光刻设备。

附图说明

现在将仅通过示例的方式，参考所附示意图来描述本发明的实施例，在所附示意图中，对应的参考标记指示对应的部件，并且在所附示意图中：

图1示意性地示出根据本发明的实施例的光刻设备；

图2示意性地示出根据本发明的实施例的物体定位系统；

图3示意性地示出根据本发明的另一实施例的物体定位系统；

图4A示意性地详细示出图3的物体定位系统的第二物体；

图4B示意性地详细示出图3的物体定位系统的引导筒；

图4C示意性地示出用于控制图3的物体定位系统的控制方案；以及

图5示出根据本发明的又一实施例的物体定位系统。

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。所述光刻设备包括：

-照射系统(照射器)IL，配置用于调节辐射束B。

-支持结构(例如，掩模台)MT，构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA并与配置用于根据特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；

-衬底台(例如晶片台)WTa或WTb，构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据特定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和

-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IL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。

这里使用的术语“辐射束”包含所有类型的电磁辐射，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的范围内的波长)以及粒子束，诸如离子束或电子束。

所述支撑结构MT支撑图案形成装置，即承载所述图案形成装置的重量。所述支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备的设计以及诸如例如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其它条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT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。所述支撑结构MT可以确保图案形成装置MA位于所需的位置上(例如相对于投影系统PS)。

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在辐射束的横截面上赋予辐射束图案、以便在衬底W的目标部分C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W的目标部分C上的所需图案完全相符(例如如果该图案包括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C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MA可以是透射式的或反射式的。图案形成装置MA的示例包括掩模版、掩模、可编程反射镜阵列以及可编程LCD面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型和衰减型相移掩模类型以及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，每一个小反射镜可以独立地倾斜，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。

这里使用的术语“投影系统”应该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。

如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式图案形成装置MA)。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，或采用反射式图案形成装置)。

所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多个衬底台WT(和/或两个或更多个支撑结构)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。所述光刻设备可包括测量台，布置用于保持诸如传感器等测量设备以测量投影系统PS的属性。在实施例中，测量台不能用于保持衬底。图1的示例中的两个衬底台WTa和WTb是其的图示。本文公开的发明可以以独立的方式使用，但是特别地其可以在单台或多台设备的预曝光测量台中提供附加的功能。

光刻设备还可以是至少一部分衬底W可以被相对高折射率的液体(例如水)覆盖、以便填充投影系统PS和衬底W之间的空间的类型。还可以将浸没液体施加至光刻设备中的其它空间，例如在图案形成装置MA和投影系统PS之间。在本领域中公知，浸没技术用于增加投影系统的数值孔径。如在此处所使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底等结构必须浸没在液体中，而是仅意味着在曝光期间液体位于投影系统PS和衬底W之间。

参照图1，所述照射系统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，不会将该源考虑成形成光刻设备的一部分，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。在其它情况下，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、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。

所述照射系统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，所述照射系统IL可以包括各种其它部件，例如整合器IN和聚光器CO。所述照射系统IL可以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入射到保持在支撑结构MT上的所述图案形成装置MA上，并且通过所述图案形成装置MA形成图案。在已经穿过图案形成装置MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统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，包括干涉仪装置、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WTa/WTb，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)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置MA。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和短行程模块的帮助来实现图案形成装置MA的移动。所述长行程模块布置用于以有限的精度在长的范围上移动所述短行程模块。所述短行程模块布置用于以高的精度相对于长行程模块在短的范围上移动图案形成装置MA。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WTa/WTb的移动。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。可以使用掩模对准标记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。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C之间的空间中。位于目标部分C之间的空间中的标记已知为划线对准标记。类似地，在将多于一个管芯设置在图案形成装置MA上的情况下，所述掩模对准标记M1、M2可以位于所述管芯之间。

可以将所述设备用于以下三种模式中的至少一种中：

第一种模式是步进模式。在步进模式中，在将支撑结构MT和衬底台WTa/WTb保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WTa/WTb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。

第二种模式是扫描模式。在扫描模式中，在对支撑结构MT和衬底台WTa/WTb同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WTa/WTb相对于支撑结构MT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动态曝光中所述目标部分C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C的高度(沿所述扫描方向)。

在第三种模式中，将用于保持可编程图案形成装置MA的支撑结构MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WTa/WTb进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WTa/WTb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MA。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置MA(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

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。

光刻设备LA为所谓的双台类型，其具有两个衬底台WTa和WTb和两个站——曝光站和测量站，衬底台WT可在两个站之间交换。当一个衬底台WT上的一个衬底W正在曝光站处曝光时，另一个衬底W可以在测量站处被装载到另一个衬底台WT上，使得可以执行各种预备步骤。预备步骤可以包括使用水平传感器LS对衬底的表面进行绘图和使用对准传感器AS测量衬底对准标记P1、P2在衬底上的位置。这使得设备的生产量大幅增长。如果当衬底台在测量站处以及在曝光站处时位置传感器IF不能测量衬底台WT的位置，那么可以设置第二位置传感器以使得能够在两个站处追踪衬底台WT的位置。所述光刻设备可包括一个衬底台WT和一个测量台，所述测量台布置用于保持诸如传感器等测量设备以测量投影系统PS的属性，而不是包括两个衬底台WTa和WTb。

所述设备还包括光刻设备控制单元LACU，其控制所描述的各种致动器和传感器的所有移动和测量。LACU还包括信号处理和数据处理能力，以执行与设备操作有关的期望计算。实际上，控制单元LACU将被实现为许多子单元的系统，每个子单元处理实时的数据采集、设备内的子系统或部件的处理和控制。例如，一个处理子系统可以专用于第二定位装置PW的伺服控制。独立的单元可以处理不同的致动器，或者不同的轴。另一个单元可以专用于位置传感器IF的读取。可以由操作员和包含在光刻制造过程中的其它设备通过与这些子系统处理单元通信的中央处理单元来控制设备的整体控制。

如上所述，掩模台MT和衬底台WTa/WTb是光刻设备内可能需要相对于参照物(例如投影系统PS)(精确地)定位的物体的示例。可定位的物体的另一示例是投影透镜中的光学元件。

为了相对于光刻设备内的参照物或参照结构定位一个物体，光刻设备包括一个或多个根据本发明的、将在下面更详细地描述的物体定位系统。虽然在本说明书的其余部分使用了上位术语“物体”，但是显而易见，该术语在适当的情况下可以被支撑件、衬底台、掩模台、光学元件、投影透镜等替代。

在图2中示意性地示出根据本发明的物体定位系统，包括：

-第一物体OB1，在这里用作“固定环境”；

-第二物体OB2，例如图1所示的衬底台WT或掩模台MT，其可相对于第一物体OB1沿移动方向MD移动；

-一组缆线和/或管材CT，在此实施例中由缆线和导向载体CTC保持，布置在第一物体OB1和第二物体OB2之间，该组缆线和/或管材CT可将电力和/或冷却流体提供给第二物体OB2，和/或可交换驱动和/或测量信号；

-引导筒GD，用以引导所述缆线和管材载体CTC，从而引导所述一组缆线和/或管材CT，其中所述引导筒包含定义旋转轴线RA的轴AX，所述旋转轴线垂直于所述引导筒可绕其旋转的移动方向(如箭头RD所指示)延伸，在这种情况下，轴和旋转轴线垂直于图纸平面延伸；

-筒定位装置，呈弹簧SP的形式以定位所述引导筒GD，使得所述引导筒遵循由所述第二物体OB2相对于所述第一物体OB1的移动所导致的所述缆线和管材载体CTC的移动；和

-引导结构GS，用以(在这一实施例中)通过引导芯轴AX来引导所述引导筒GD沿所述移动方向MD的移动。

在本实施例中，筒定位装置被示意性地示为弹簧SP，将偏压力施加到引导筒GD以沿移动方向MD朝向缆线和管材载体CTC推动所述引导筒，因此使所述引导筒与缆线和管材载体CTC接触。如这一实施例中显示，弹簧SP可设置于引导筒GD的轴AX与例如第一物体OB1或任何其他结构的结构S之间。

在实施例中，第一物体OB1和/或结构S可以是单独框架，其与出于测量目的使用的参考结构未耦接或分离，以最小化所施加的力对第二物体OB2的位置精确度的影响。

引导筒GD的存在具有以下优势：其引导缆线和管材载体的自由端，使得所述缆线和管材载体CTC具有较少的移动自由度，尤其是在垂直于移动方向MD和轴AX的方向D上。因为筒定位装置施加偏置力，所以缆线和管材载体CTC的上部部分UP的动态行为被最小化，且因此对第二物体OB2的扰动被最小化。例如，在图2中将第二物体OB2相对于第一物体OB1加速到左边的期间，可避免缆线和管材载体CTC的上部部分UP的翘曲。

进一步地，筒定位装置(在此实施例中为弹簧SP)可被配置用于在引导筒GD的移动范围内将大致恒定的力施加到引导筒GD，且因此将大致恒定的力经由缆线和管材载体CTC施加到第二物体，从而进一步最小化动态扰动。施加到第二物体OB2的大致恒定的力比动态扰动要容易补偿得多。

尽管图2中的筒定位装置DPD可以是具有其自身优点的被动式装置，但也可以主动地控制引导筒GD的位置。在图3的实施例中示出这一点。

图3示出了一种物体定位系统，包括：第一物体OB1；第二物体OB2，其可沿移动方向MD相对于第一物体OB1移动；缆线和管材载体CTC，布置于所述第一和第二物体之间以保持一组缆线和/或管材CT；引导筒GD，用以引导缆线和管材载体CTC，从而引导所述一组缆线和/或管材CT；筒定位装置DPD，用以定位所述引导筒GD，使得其遵循由所述第二物体OB2相对于所述第一物体OB1的移动所导致的所述缆线和管材载体CTC(即，所述一组缆线和/或管材CT)的移动；和引导结构GS，其中所述引导筒GD包括定义引导筒GD可绕其旋转的旋转轴线RA的轴AX，所述轴AX垂直于所述移动方向MD延伸，且其中所述引导结构GS配置用于引导所述引导筒GD沿移动方向MD的移动。

在图3的实施例中，筒定位装置DPD包括支撑引导筒GD的轴AX、从而支撑引导筒GD的筒支撑件ST。筒支撑件ST被沿着引导结构GS可移动地引导，因此在此实施例中，引导结构GS经由筒支撑件ST以不直接方式引导所述轴。筒定位装置DPD还包括筒致动系统SA，其在这里用箭头示意性地示出。筒致动系统SA可在筒支撑件ST与引导结构GS之间操作，以在筒支撑件ST和引导结构GS之间施加用以定位引导筒GD的力F，使得所述引导筒遵循由第二物体OB2相对于第一物体OB1的移动所导致的缆线和管材载体CTC的移动。

所述筒定位装置DPD还可以包括马达MO，以使引导筒GD绕旋转轴线RA沿旋转方向RD旋转。这使得能够补偿引导筒的惯性，以避免缆线和管材载体CTC与引导筒GD之间的滑脱。这不但进一步减少了缆线和管材载体CTC的动态行为，而且增加了缆线和管材载体以及所述一组缆线和/或管材CT的使用寿命。

用于控制第二物体OB2和引导筒GD的位置的可能配置示意性地显示于图4A-4C中。出于简化的原因，与阐释控制方案无关的诸如缆线和管材载体CTC等元件已被省略。

图4A示出了用作第二物体OB2的“固定”环境的第一物体OB1。提供用以测量第二物体OB2的位置的第一测量系统MS1。在此实施例中，第一测量系统MS1测量第二物体OB2相对于第一物体OB1在移动方向上的位置，但所述位置也可以相对于任何其他参考结构来测量，例如与第一物体OB1分离的专用测量框架，使得位置测量最小程度地受到致动器装置和致动系统施加的力影响。第一测量系统MS1输出表示第二物体OB2在移动方向上的测量位置的第一测量信号S1。

图4A还示出了用以在第二物体OB2和第一物体OB1之间施加力F1的物体致动系统AS，以便移动第二物体OB2，用于定位所述第二物体OB2。如图4C所示，提供第一控制系统CS1，优选地作为光刻设备控制单元LACU的一部分。第一控制系统CS1被配置用于基于第二物体OB2的测量位置来驱动物体致动系统AS。第一物体OB1可以是力框架(force frame)，但也可以是另一可移动物体。

例如，本发明可应用于一种支撑结构，其包括长行程模块和短行程模块，其中所述长行程模块被配置用于粗略定位所述短行程模块，且其中所述短行程模块被配置用于精细定位第二物体OB2。缆线和管材载体CTC可设置于诸如力框架的固定环境与长行程模块之间，使得第一物体OB1是固定环境且第二物体OB2是长行程模块。可替代地或另外地，缆线和管材载体CTC可设置于长行程模块和短行程模块之间，使得长行程模块被视为第一物体OB1，且短行程模块被视为第二物体OB2。

在第一控制系统CS1的实施例中，提供第一设定点发生器SG1，输出表示第二物体OB2的期望位置的第一设定点S1S。比较该第一设定点S1S与第一测量信号S1。期望位置(即第一设定点S1S)与实际位置(即第一测量信号S1)之间的差值被输入到第一控制器C1，所述第一控制器C1基于所述差值来提供第一驱动信号D1，且在被施加到致动系统AS时所述第一驱动信号D1将第二物体OB2推到所述期望位置。

图4B中示出了由筒支撑件ST支撑的引导筒GD。筒支撑件ST是筒定位装置DPD的一部分。筒定位装置DPD还包括第二测量系统MS2，用以测量筒支撑件ST的位置，从而测量引导筒GD在移动方向上的位置。在此实施例中，第二测量系统MS2测量筒支撑件ST相对于引导结构GS的位置，但所述位置也可以相对于任何其他参考结构来测量，例如与引导结构GS分离的专用测量框架，使得位置测量最小程度地受到致动器装置和致动系统施加的力影响。第二测量系统MS2输出表示筒支撑件ST在移动方向MD上的位置且因此表示引导筒GD在移动方向MD上的位置的第二测量信号S2。

图4B还示出了筒致动系统SA，用以在筒支撑件ST和引导结构GS之间施加力F，以便移动筒支撑件ST用于定位所述引导筒GD。参见图4C，提供第二控制系统CS2，优选地作为光刻设备控制单元LACU的一部分。第二控制系统CS2被配置用于基于筒支撑件ST的测量位置且基于第二物体OB2的测量位置来驱动筒致动系统SA，因为引导筒GD不得不遵循由第二物体OB2的移动所导致的缆线和管材载体CTC的移动。因此，将第二物体OB2的位置以第一测量信号S1的形式输入到第二控制系统CS2。

在第二控制系统CS2的实施例中，将第一测量信号S1输入到第二设定点生成器SG2，以输出表示筒支撑件ST的期望位置的第二设定点S2S。比较第二设定点S2S与第二测量信号S2。期望位置(即第二设定点S2S)与实际位置(即第二测量信号S2)之间的差值被输入到第二控制器C2，所述第二控制器C2基于所述差值来提供第二驱动信号D2，且所述第二驱动信号D2在被施加到致动系统SA时将筒支撑件ST推到所述期望位置。

在此实施例中，筒定位装置DPD还包括第三测量系统MS3，以测量引导筒GD的角位置。在此实施例中，第三测量系统MS3测量引导筒GD相对于筒支撑件ST的角位置，但是所述角位置也可以相对于任何其他参考结构来测量，例如与筒支撑件ST分离的专用测量框架。第三测量系统MS3输出表示引导筒GD的角位置的第三测量信号S3。

在此实施例中，筒支撑件包括用以在筒支撑件ST和引导筒GD之间施加力矩T的马达MO，以便使引导筒GD旋转用于设定引导筒GD的角取向。参见图4C，提供第三控制系统CS3，优选地作为光刻设备控制单元LACU的一部分。第三控制系统CS3配置用于基于引导筒GD的所测量的角位置来驱动马达MO。由于引导筒GD必须遵循由第二物体OB2的移动所导致的缆线和管材载体CTC的移动，因此可将第二物体OB2的位置以第一测量信号S1的形式输入到第三控制系统。另外或可替代地，可将筒支撑件ST的位置以第二测量信号S2的形式输入到第三控制系统MS3。这些可能性由输入的第二测量信号S2的虚线来指示。

在第三控制系统CS3的实施例中，将第一测量信号S1输入到第三设定点生成器SG3，以输出表示引导筒GD的期望角位置的第三设定点S3S。比较第三设定点S3S与第三测量信号S3。期望角位置(即第三设定点S3S)与实际角位置(即第三测量信号S3)之间的差值被输入到第三控制器C3，所述第三控制器基于所述差值来提供第三驱动信号D3，且所述第三驱动信号D3在被施加到马达MO时将引导筒GD推到所述期望角位置。

由于缆线和管材载体CTC的动态行为比缆线和管材载体CTC的静态行为更相关，因此筒定位装置DPD可被配置用于应用特定的静态行为。例如，筒定位装置DPD可被配置用于在缆线和管材载体CTC的延伸于引导筒GD和第二物体OB2之间的一部分中施加大致恒定的张力。所述部分对应于如图2所示的缆线和管材载体CTC的上部部分UP。

施加大致恒定的张力可通过定位筒支撑件ST的筒致动系统SA来实施，使得所述大致恒定的张力可被施加到缆线和管材载体CTC的图2中的上部部分UP和图2中的下部部分LP。可替代地或另外，所述大致恒定的张力可通过使引导筒GD旋转的马达MO来实施，使得上部部分UP和下部部分LP中的大致恒定张力可以是不同的。

缆线和管材载体CTC的上部部分UP中的非零张力可以是有利的，因为这有利于防止在将第二物体加速到图2中的左边期间上部部分UP的翘曲。

在可替代的实施例中，筒定位装置DPD包括包含张力传感器的测量系统，所述张力传感器用于测量缆线和管材载体CTC的延伸于引导筒和第二物体OB2之间的一部分中的张力。控制系统可被配置用于定位所述引导筒GD(以线性方式使用筒支撑件ST和筒致动系统SA，和/或以角方式使用马达MO用于使引导筒GD相对于筒支撑件旋转)，使得所测量的张力保持大致恒定。

因此，筒定位装置DPD不一定基于所测量的位置来控制引导筒GD的位置。张力测量也可能是足够的。当然，也可以执行基于位置控制的张力测量与位置测量的组合。

图5示出根据本发明的又一实施例的物体定位系统。与先前所述实施例的差异在于，第一物体OB1和第二物体OB2之间提供了两个、即第一和第二缆线和管材载体CTC1、CTC2，其中所述第一物体OB1被视为“固定”环境，且第二物体OB2可沿移动方向MD相对于第一物体OB1移动。

第一缆线和管材载体CTC1和第二缆线和管材载体CTC2都用于保持各自的一组缆线和/或管材。第一缆线和管材载体CTC1由第一引导筒GD1引导，且第二缆线和管材载体CTC2由第二引导筒GD2引导。第一和第二引导筒GD1、GD2中的每一个均具有定义旋转轴线RA1、RA2的相关联轴AX1、AX2，所述相应的引导筒GD1、GD2可绕所述旋转轴线旋转。这些轴AX1、AX2分别由第一筒支撑件ST1和第二筒支撑件ST2支撑，所述第一和第二筒支撑件ST1、ST2由引导结构GS可移动地引导。

第一和第二缆线和管材载体CTC1、CTC2彼此相对延伸。这使得将第一和第二引导筒GD1、GD2彼此连接，从而导致第一和第二引导筒自动遵循缆线和管材载体CTC1、CTC2的移动。然而，在这里专门提出，第一和第二引导筒GD1、GD2也可以彼此独立地定位。

在图5的实施例中，第一和第二筒支撑件ST1、ST2之间的连接用作用于引导筒GD1、GD2的筒定位装置DPD1/2。此配置的优势在于，筒支撑件ST1、ST2(即引导筒GD1、GD2)在移动方向上的位置可以以被动的方式控制。

为了将大致恒定的张力施加到第一和第二缆线和管材载体CTC1、CTC2，第一和第二筒支撑件ST1、ST2之间的连接可呈弹簧SP的形式。可替代地，第一和第二筒支撑件ST1、ST2之间的连接可以是刚性连接(即，第一和第二筒支撑件ST1、ST2是一体的以形成单个筒支撑件)，且缆线和管材载体CTC中的至少一个包括具有类似于弹簧行为的一部分。

图5还示出了用以保持缆线和管材载体CTC1、CTC2大体呈预定形状的边界板BP。另外地或可替代地，这样的边界板BP可设置于缆线和管材载体CTC1、CTC2的相对侧。边界板界限了所述缆线和管材载体和/或由所述缆线管材载体保持的所述一组缆线和/或管材的移动范围。它们通常延伸到接近缆线和管材载体。边界板还可以用作安全措施，在所述一组缆线和/或管材的缆线或管材断开或松弛时保护物体定位系统的其他部分、尤其是第二物体OB2。

因此，在实施例中，物体定位系统包括用以保持缆线和/或管材载体大致呈预定形状的边界板。

筒支撑件ST1、ST2还可以装备有相应的马达(未示出)，用于使由所述筒支撑件ST1、ST2所支撑的相应引导筒GD1、GD2旋转。

对于所有实施例，明确的，引导结构GS和第一物体OB1可以是单独的，或者一体成一个部分。

显而易见，尽管所有实施例均显示为缆线和管材载体主要沿水平方向延伸，但本发明也可应用于其它方向，包含竖直方向。

物体定位系统的不同部分的尺寸优选地关于磨损和使用寿命而被优化。例如，引导筒的直径可与至少缆线和管材载体所保持的缆线和软管的最小弯曲半径相匹配。

尽管所有示出的实施例均包括缆线和管材载体，但本领域的技术人员将明白，在不存在缆线和管材载体时也可以应用本发明，且因此引导筒以直接的方式引导所述一组缆线和/或管材。因此，在适当的情况下，术语“缆线和管材载体”可用一组缆线和/或管材替代。

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(LCD)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员应该理解的是，在这种替代应用的背景中，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W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。在适当的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外，所述衬底W可以被处理一次以上，例如以便产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底W”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，在光学光刻术的情形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，例如压印光刻术，并且只要情况允许，不局限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的形貌限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置MA的形貌印刷到提供给所述衬底W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MA从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。

以上的描述意图是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当明白，在不背离下文所附的权利要求的范围的情况下，可以对所描述的本发明进行修改。

Claims (14)

1.一种光刻设备，包括：

-第一物体；

-第二物体，能够相对于所述第一物体沿移动方向移动；

-布置于所述第一物体和第二物体之间的一组缆线和/或管材；

-用以引导所述一组缆线和/或管材的引导筒，所述引导筒能够绕垂直于所述移动方向延伸的旋转轴线旋转；

-筒定位装置，用以定位所述引导筒，使得所述引导筒遵循由所述第二物体相对于所述第一物体的移动所导致的所述一组缆线和/或管材的移动；和

-引导结构，用以引导所述引导筒沿所述移动方向的移动。

2.根据权利要求1所述的光刻设备，还包括用于保持所述一组缆线和/或管材的缆线和管材载体，其中所述引导筒被配置用于通过引导所述缆线和管材载体来引导所述一组缆线和/或管材。

3.根据权利要求1所述的光刻设备，其中所述筒定位装置包括弹簧，以将偏压力施加到所述引导筒以沿移动方向朝向所述一组缆线和/或管材推动所述引导筒。

4.根据权利要求1所述的光刻设备，其中所述筒定位装置包括筒支撑件和筒致动系统，其中所述筒支撑件由所述引导结构引导且支撑所述引导筒，且其中所述筒致动系统被配置用于定位所述筒支撑件。

5.根据权利要求1所述的光刻设备，其中所述筒定位装置包括用以使所述引导筒绕其旋转轴线旋转的马达。

6.根据权利要求1所述的光刻设备，还包括用以测量第二物体的位置以获得所述第二物体的测量位置的测量系统；用以移动所述第二物体的物体致动系统；以及用以基于所述第二物体的所述测量位置来驱动所述物体致动系统的物体控制系统。

7.根据权利要求4和6所述的光刻设备，其中所述筒定位装置包括用以基于所述第二物体的所述测量位置来驱动所述筒致动系统的筒控制系统。

8.根据权利要求4所述的光刻设备，其中所述筒定位装置包括被配置用于驱动所述筒致动系统的筒控制系统，使得延伸于所述引导筒和所述第二物体之间的、所述一组缆线和/或管材的一部分、或者用于保持所述一组缆线和/或管材的缆线和管材载体的一部分中的张力大致恒定。

9.根据权利要求1所述的光刻设备，还包括：

-布置于所述第一和第二物体之间的另一组缆线和/或管材；

-用以引导所述另一组缆线和/或管材的另一个引导筒，所述另一个引导筒能够绕垂直于所述移动方向延伸的另一个旋转轴线旋转；

-另一个筒定位装置，用以定位所述另一个引导筒，使得所述另一个引导筒遵循由所述第二物体相对于所述第一物体的移动所导致的所述另一组缆线和/或管材的移动；

-其中所述引导结构还被配置用于引导所述另一个引导筒沿所述移动方向的移动。

10.根据权利要求1所述的光刻设备，还包括：

-照射系统，配置用于调节辐射束；

-支撑件，所述支撑件被构造用于支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在辐射束的横截面上将图案赋予辐射束，以形成图案化的辐射束；

-衬底台，构造用于保持衬底；和

-投影系统，配置用于将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上，

-其中所述第二物体是所述支撑件或所述衬底台。

11.一种用于在光刻设备中定位能够相对于第一物体移动的第二物体的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供布置于所述第一和第二物体之间的一组缆线和/或管材；

b)提供用以引导所述一组缆线和/或管材的引导筒，所述引导筒能够绕垂直于所述移动方向延伸的旋转轴线旋转；

c)提供用以引导所述引导筒沿所述移动方向移动的引导结构；

d)相对于所述第一物体定位所述第二物体；

e)定位所述引导筒，使得所述引导筒遵循由所述第二物体相对于所述第一物体的移动所导致的所述一组缆线和/或管材的移动。

12.根据权利要求11所述的方法，其中定位所述第二物体包括测量所述第二物体相对于参考结构的位置以获得所述第二物体的测量位置，其中基于所述第二物体的所述测量位置来执行所述第二物体的定位。

13.根据权利要求12所述的方法，其中通过基于所述第二物体的所述测量位置进行控制的筒致动系统来定位所述引导筒。

14.一种器件制造方法，其中使用根据权利要求1所述的光刻设备。