CN111542785A - 光刻设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种光刻设备包括投影系统，所述投影系统包括位置传感器用于测量投影系统的光学元件的位置。位置传感器以传感器框架为参考。阻尼致动器阻尼传感器框架的振动。控制装置驱动致动器，并且配置成从加速度信号和传感器框架位置信号中的至少一种信号导出传感器框架阻尼力信号，从位置信号导出估计的视线误差，根据传感器框架阻尼力信号和估计的视线误差确定致动器驱动信号，使用致动器驱动信号驱动致动器，以阻尼传感器框架并至少部分地补偿估计的视线误差。

Description

光刻设备和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年1月4日提交的欧洲申请18150316.0的优先权，该欧洲申请通过引用全文并入本文。

技术领域

本发明涉及一种光刻设备和一种减小这种光刻设备中的视线误差的方法。

背景技术

光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底(通常是在衬底的目标部分)上的机器。光刻设备能够例如用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成要在IC的单层上形成的电路图案。可以将该图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或几个管芯)上。典型地，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中，通过将整个图案一次曝光到目标部分上来辐照每个目标部分；在扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案，同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描衬底来辐照每个目标部分。也有可能通过将图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转印到衬底。

所述光刻设备包括投影系统，所述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。投影系统包括诸如反射光学元件(例如反射镜)或透射光学元件(例如透镜)之类的光学元件。光学元件可以通过光学元件致动器来定位：光学元件致动器可以例如被驱动以抵消振动、热效应、定位不准确度等。因此，光学元件的位置使用位置传感器来测量。为了检测光学元件的位置，可以设置位置传感器来测量光学元件的位置。光学元件致动器布置在力框架与光学元件之间，即作用在力框架与光学元件之间。为了提供光学元件的位置的准确位置感测，设置了传感器框架，位置传感器感测光学元件相对于传感器框架的位置。传感器框架通过使用振动隔离器由力框架支撑。因此，振动隔离器旨在使作用在力框架中的振动远离传感器框架，从而使干扰尽可能地远离感测光学元件的位置的位置传感器。

与传感器框架相关联的问题是，作用在力框架中的振动和力框架的移动可以经由振动隔离器转化为传感器框架上的干扰力。当位置传感器测量光学元件相对于传感器框架的位置时，传感器框架上的干扰力可能转化为位置误差。可以设置传感器框架致动器以阻尼传感器框架，例如，从而抵消传感器框架的加速度和/或传感器框架的移位。为此，可以设置加速度传感器和/或传感器框架位置传感器以测量加速度响应。传感器框架和传感器框架致动器的位置可以被驱动以至少部分地补偿这种加速度和/或移位，从而尝试补偿传感器框架上的这种干扰。

然而，发明人已经观察到，补偿传感器框架上的这种干扰的尝试似乎是具有相反的效应，并且导致投影准确度的整体降低，而不是所预想的投影准确度的提高。特别是，视线误差似乎增加，而不是预想的减少。

发明内容

期望促进将视线误差保持为较低。

根据本发明的一方面，提供了一种光刻设备，包括：

投影系统，配置为将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上，其中所述投影系统包括：

i.多个光学元件，配置成与所述图案化的辐射束光学地相互作用以将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上，

ii.多个光学元件位置传感器，

iii.传感器框架，所述光学元件位置传感器安装到所述传感器框架，所述光学元件位置传感器配置成测量光学元件相对于所述传感器框架的位置，

iv.力框架，

v.多个振动隔离器，连接在所述力框架和所述传感器框架之间，所述力框架配置成经由所述振动隔离器支撑所述传感器框架，所述振动隔离器配置成将所述传感器框架与所述力框架中的振动隔离，

vi.多个传感器框架位置传感器，配置成测量所述传感器框架相对于所述力框架的位置，

vii.多个加速度传感器，配置成测量所述传感器框架的加速度，以及

viii.多个致动器，布置在所述传感器框架和力框架之间，并配置成在所述传感器框架和力框架之间施加力，并且

所述光刻设备还包括控制装置，所述控制装置包括：

ix.加速度传感器输入件，所述加速度传感器连接至所述加速度传感器输入件以向所述控制装置提供表示所述传感器框架的加速度的加速度信号，

x.位置传感器输入件，所述传感器框架位置传感器连接至所述位置传感器输入件以向所述控制装置提供表示所述传感器框架相对于所述力框架的位置的位置信号，

xi.致动器输出件，连接至所述致动器以使所述控制装置能够驱动所述致动器，

其中所述控制装置配置成：

xii.从所述加速度信号和位置信号中的至少一种信号导出传感器框架阻尼力信号，

xiii.从所述位置信号导出估计的视线误差，

xiv.根据所述传感器框架阻尼力信号和估计的视线误差确定致动器驱动信号，

xv.通过使用所述致动器驱动信号驱动所述致动器以阻尼所述传感器框架并至少部分地补偿所估计的视线误差。

根据本发明的另一方面，提供了一种减小根据本发明的光刻设备中的视线误差的方法，所述光刻设备包括：

其中所述传感器框架阻尼力信号是N个自由度的传感器框架阻尼力信号，

其中所述估计的视线误差是M个自由度的估计的视线误差，

其中所述致动器驱动信号是N+M个致动器驱动信号，

其中多个所述致动器是N+M个致动器，并且

其中所述致动器驱动信号通过使用N+M乘N+M矩阵根据所述传感器框架阻尼力信号和估计的视线误差来确定，

所述方法包括：

-通过使用N+M乘N+M矩阵(G)根据所述传感器框架阻尼力信号和估计的视线误差确定所述致动器驱动信号，通过以下步骤确定所述N+M乘N+M矩阵：

-提供N乘N+M矩阵(V)，所述N乘N+M矩阵(V)表示由于N+M个致动器的致动导致的作用在传感器框架上的N个自由度的力，

-提供M乘N+M矩阵(W)，所述M乘N+M矩阵(W)表示由于N+M个致动器的力导致的M维视线误差，

-将所述N乘N+M矩阵(V)和M乘N+M矩阵(W)组合成N+M乘N+M中间矩阵，

-将N+M乘N+M矩阵(G)确定为N+M乘N+M中间矩阵的逆。

附图说明

现在将参考示意性附图仅通过举例方式来描述本发明的实施例，在附图中对应的附图标记指示对应的部件，且在附图中：

-图1描绘了本发明可以在其中得以具体化的光刻设备；

-图2描绘了根据本发明的实施例的光刻设备的投影系统的示意图；

-图3描绘了根据图2的光刻设备的控制方案；

-图4描绘了一控制方案，根据本发明的实施例的光刻设备的尺寸化将基于该控制方案进行解释；并且

-图5描绘了一频率图，根据本发明的实施例的光刻设备的可能的效应将基于该频率图进行图示。

具体实施方式

图1示意性地描绘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，配置成调节辐射束B(例如UV辐射或EUV辐射)；

-支撑结构(例如掩模台)MT，构造成支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与配置成根据某些参数准确地定位图案形成装置的第一定位器PM相连；

-衬底台(例如，晶片台)WT，构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置成根据某些参数准确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和

-投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，配置成将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一个或更多个管芯)上。

照射系统可以包括各种类型的光学部件，诸如折射型、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，用以引导、成形、或控制辐射。

支撑结构支撑(即承载)图案形成装置的重量。支撑结构以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计和诸如例如图案形成装置是否保持在真空环境中之类的其它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、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。所述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。所述支撑结构可以确保图案形成装置(例如相对于投影系统)位于所期望的位置上。本文使用的任何术语“掩模版”或“掩模”可以被认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

本文使用的术语“图案形成装置”应该被广义地解释为表示能够用于在辐射束的横截面上赋予辐射束图案、以在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应注意，被赋予至辐射束的图案可以不完全对应于衬底的目标部分中的所期望的图案，例如，如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征。通常，被赋予至辐射束的图案将对应于在目标部分中产生的器件(诸如集成电路)中的特定功能层。

所述图案形成装置可以是透射型的或反射型的。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，每个小反射镜能够单独地倾斜，以便沿不同的方向反射入射的辐射束。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。

本文使用的术语“投影系统”应该被广义地解释为包括任何类型的投影系统，包括折射型光学系统、反射型光学系统、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其任意组合，例如对于所使用的曝光辐射或者对于诸如浸没液体的使用或真空的使用之类的其它因素所适合的。本文使用的任何术语“投影透镜”可以被认为与更上位的术语“投影系统”同义。

如此处所描绘，所述设备属于反射类型(例如采用反射型掩模)。可替代地，所述设备可以属于透射类型(例如，采用透射型掩模)。

光刻设备可以是具有两个(双平台)或更多衬底台(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多平台”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。

光刻设备也可以是这样一种类型：其中衬底的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体也可以被施加至光刻设备中的其它空间，例如掩模和投影系统之间的空间。本领域中众所周知的是，浸没技术用于增加投影系统的数值孔径。本文使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底之类的结构必须浸没在液体中；相反，“浸没”仅意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。

参照图1，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。例如，当所述源为准分子激光器时，所述源和光刻设备可以是分立的实体。在这种情况下，所述源并不被认为是构成光刻设备的一部分，且辐射束被借助于包括(例如)适合的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD从源SO传递至照射器IL。在其它情况下，例如当所述源为汞灯时，所述源可以是所述光刻设备的组成部分。可以将源SO和照射器IL以及需要时设置的束传递系统BD一起称为辐射系统。

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，照射器IL可以包括各种其它部件，诸如，积分器IN和聚光器CO。所述照射器可以用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所期望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，并且通过所述图案形成装置来图案化。在已横穿掩模MA的情况下，辐射束B传递通过投影系统PS，所述投影系统将所述束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器IF2(例如，干涉仪装置、线性编码器或电容传感器)，可以准确地移动衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库进行机械获取之后，或在扫描期间，可以将第一定位器PM和另一个位置传感器IF1用于相对于辐射束B的路径准确地定位掩模MA。通常，可以借助于构成所述第一定位器PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现掩模台MT的移动。类似地，可以使用构成第二定位器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的移动。在步进器的情况下(与扫描器相反)，掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以通过使用掩模对准标记Ml、M2和衬底对准标记Pl、P2来对准掩模MA和衬底W。尽管所图示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于多个目标部分之间的空间(这些公知为划线对准标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下，掩模对准标记可以位于所述管芯之间。

所描绘的设备可以用于下列模式中的至少一种：

在步进模式中，在将掩模台MT和衬底台WT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，单次静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得能够对不同的目标部分C进行曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单次静态曝光中被成像的目标部分C的尺寸。

在扫描模式中，在对掩模台MT和衬底台WT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，单次动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台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性来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单次动态曝光中目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度决定了目标部分的高度(沿扫描方向)。

在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的掩模台MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT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WT的每次移动之后、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。这种操作模式能够易于应用至利用可编程图案形成装置(诸如，上文所提及类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

也可采用上文所描述的使用模式的组合和/或变形，或完全不同的使用模式。

图2描绘了可以在根据图1的光刻设备中采用的投影系统的一部分。投影系统配置为将图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上。图案化的辐射束可以从任何辐射源产生，诸如紫外辐射源、UV辐射源、深紫外辐射源、DUV或极紫外辐射源、EUV辐射源，即分别发射UV辐射、DUV辐射或EUV辐射的辐射源。可以使用任何合适的图案化技术来对辐射束进行图案化，诸如图案形成装置(例如掩模)或其它图案化。投影系统包括诸如反射光学元件(例如反射镜)或透射光学元件(诸如透镜、棱镜等)之类的光学元件，或透射光学元件和反射光学元件的组合。投影系统的光学传递函数尤其由光学元件的光学属性以及光学元件的位置决定。

光学元件可以由光学元件致动器定位：光学元件致动器可以例如被驱动以抵消振动、热效应、定位不准确度等，从而将光学元件保持在其预期位置。因此，测量了光学元件的位置。为了检测光学元件的位置，可以设置光学元件位置传感器。光学元件致动器布置在投影系统的力框架FFR与光学元件之间，即作用在投影系统的力框架FFR与光学元件之间。力框架可能会受到干扰，诸如由致动器产生的力。为了增强光学元件的位置的准确位置感测，设置了传感器框架SFR，光学元件位置传感器感测光学元件相对于传感器框架的位置。传感器框架通过使用振动隔离器VIS由力框架支撑。因此，振动隔离器旨在使作用在力框架中的振动远离传感器框架，从而旨在使干扰远离位置传感器。

加速度传感器ACC设置在传感器框架上。加速度传感器感测传感器框架的加速度。如果速度传感器的速度信号提供加速度信号，则加速度传感器也可以由速度传感器(例如其时间导数)构成。例如，可以施加地震检波器。替代地或附加地，传感器框架位置传感器POS设置在传感器框架上。传感器框架位置传感器感测传感器框架的位置。基于由加速度传感器提供的加速度信号和/或传感器框架位置传感器的位置信号，光刻设备的控制装置CD计算阻尼力信号，该阻尼力信号表示要施加在传感器框架上以阻尼和/或定位传感器框架的阻尼力。另外，在传感器框架和力框架之间设置有致动器ACT。通过控制装置CD执行控制，该控制装置CD包括：位置传感器输入件PSI，来自位置传感器的位置信号经由该位置传感器输入件被输入；加速度传感器输入件ACI，来自加速度传感器的加速度信号经由该加速度传感器输入件被输入；以及致动器输出件AO，致动器ACT经由该致动器输出件AO被驱动。例如，控制装置可以通过使用来自加速度传感器的加速度信号或位置信号的二阶导数作为输入，导出传感器框架阻尼力信号，该信号表示要施加在传感器框架上以阻尼传感器框架的力。加速度传感器可以例如包括6个传感器，每个传感器呈一个自由度，并且可以一起提供呈6个自由度的传感器框架的加速度信号。控制装置同样可以利用位置信号通过相应地提供传感器框架阻尼力来控制传感器框架的位置。

由于投影系统可能相对较大，因此传感器框架可能跨越相对较大的尺寸。因此，振动隔离、传感器框架的加速度的测量和在传感器框架上致动用于阻尼的力可以扩展到传感器框架的不同部分。例如，传感器框架可以是大致矩形的。可以设置四个振动隔离器以隔离传感器框架，每个位于传感器框架的一角处。此外，加速度传感器可以提供六个自由度的加速度信号。另外，可以设置八个致动器ACT以将力施加到传感器框架上。例如，每个振动隔离器附近有2个致动器。例如，在每个振动隔离器附近，设置有在竖直方向上施加力的致动器，和在水平面内的方向上施加力的致动器。在水平面内的方向上施加力的致动器可以在水平面内的不同方向上致动，例如，两个致动器在一个方向上施加力，而另外两个致动器在垂直于该方向的方向上施加力。

然而，如上所述，发明人已经观察到，通过阻尼所述传感器框架加速度来补偿传感器框架上的这种干扰的尝试似乎是具有相反的效应，并且导致投影准确度的整体降低，而不是所预想的投影准确度的提高。特别是，视线误差似乎增加，而不是预想的减少。

图3描绘了一示意框图，将基于该示意框图解释控制装置的操作。图3描绘了传感器框架阻尼控制器SFDC从加速度信号ACC和/或位置信号POS确定传感器框架阻尼力信号Fact。可以施加任何合适的阻尼函数，例如，基于加速度(或速度)和/或位置。可以提供组合的阻尼/定位。传感器框架阻尼力信号被提供给矩阵G，即，作为计算输入的一部分的矩阵计算。下面描述了矩阵计算的其它输入。

表示传感器框架的位置的位置信号被施加以估计由振动隔离器引起的作用到传感器框架上的力。到此，可以假设力线性地依赖于位置(例如，假设振动隔离器具有线性行为)。注意，这里可以使用任何其它关系，诸如二次关系等。基于振动隔离器的刚度，通过使用矩阵Kvis估计由振动隔离器施加到传感器框架上的力。将估计的作用到传感器框架上的力输入到进一步的确定中，即，通过使用矩阵Q确定由于作用到传感器框架上的力而导致的视线误差。视线误差可以理解为在衬底水平处的位置误差。可以从模型化或测量导出根据所述力对视线误差的估计，这将在下面更详细地说明。要注意的是，代替两步法(在所述两步法中，视线误差是从估计的传感器框架力导出的，该传感器框架力又从位置信号导出，即，矩阵Kvis和Q的级联)，视线误差可以是直接从位置信号导出，例如使用单个灵敏度函数或矩阵。

现在将估计的由(传感器框架)位置信号产生的视线误差和计算出的传感器框架力两者都输入到矩阵G中，以计算致动器驱动信号，该信号表示由致动器施加到传感器上的力。因此，要施加到传感器框架上的致动器力是从传感器框架阻尼力并结合由于传感器框架的位置而导致的估计的视线误差来导出的。

因此，可以被施加以从6个自由度的传感器框架阻尼力计算出致动器力(例如8个致动器)的矩阵G可以被两个附加的输入扩展，以提供8乘8矩阵。两个附加的输入用于补偿由于振动隔离器施加到传感器框架上的力而导致的传感器框架变形所产生的视线误差。基于传感器框架相对于力框架的位置测量，计算出预期的视线误差。预期的视线误差输入到矩阵G的两个附加的输入。结果，致动器可能会引起传感器框架变形，该变形抵消了由振动隔离器刚度产生的变形。为此，需要两个灵敏度矩阵，一方面是振动隔离器引起的传感器框架力与视线误差之间的关系，另一方面是致动器力与视线误差之间的关系。所描述的构思是基于如下的见解：(一方面)振动隔离器力与视线误差之间的关系(另一方面)与致动器力与视线误差之间的关系存在很大差异。可以在衬底平台处使用诸如所谓的透射图像传感器之类的传感器来测量所述关系，以获得视线误差的指示，同时引起相对的框架移位(例如，使用气垫式避震器(airmount))，并且同时通过致动器施加力。

致动器驱动信号的以上确定的效应可以是双重的：一方面，由于传感器框架上的力而发生的估计的视线误差可以被补偿，因为估计的视线误差被输入到计算中：因此，致动器施加到传感器框架上的力可以补偿该估计的视线误差。

其次，该计算的另一输入，即传感器框架阻尼力信号可能不再产生视线误差，因为6个自由度的致动器力在视线误差的零空间内。

因此，在考虑由于振动隔离器引起的传感器框架力而导致的估计的视线误差的同时，可以对传感器框架执行阻尼。传感器框架阻尼力信号可以是N个自由度的传感器框架阻尼力信号。估计的视线误差可以是M个自由度的估计的视线误差，致动器驱动信号可以是驱动N+M个致动器的N+M个致动器驱动信号。结果，可以通过使用N+M乘以N+M矩阵(矩阵G)根据传感器框架阻尼力信号和估计的视线误差确定致动器驱动信号。因此，可以利用附加的自由度，因为作用在传感器框架上的致动器的数目超过了传感器框架阻尼力信号的自由度。实际上，这两者之间的差异实现以与一方面作用在传感器框架上的致动器数目和另一方面传感器框架阻尼力信号的自由度之间的差一样多的自由度将估计的力信号馈送到矩阵。

例如，N可以是6，M可以是2。因此，传感器框架阻尼力信号可以以6个自由度提供，同时施加两个附加的致动器(因此为8个致动器)并以两个自由度来估计视线误差。视线误差可以在与衬底的目标部分的表面大致平行的平面(例如水平面)中估计。最大的视线误差被预期在平行于衬底的平面中，因此，可以通过使用两个附加的输入用于视线估计来提供视线误差的相应减小。

如图3所描绘的，通过使用表示振动隔离器的刚度的刚度Kvis执行对传感器框架力的估计。刚度可以从测量和/或从模拟(诸如有限元模型模拟)导出。例如，传感器框架的位置可以是作为6个自由度位置的输入，而从中导出6个自由度的力。因此，矩阵Kvis可以是6乘6矩阵。施加到传感器框架上的估计的力(例如，以6个自由度)被提供给矩阵Q，矩阵Q用于根据其计算呈二维的估计的视线误差LOS。因此，在6个自由度的传感器框架力的示例中，矩阵Q将形成2乘6矩阵。因为可以考虑6个自由度的力并且由于存在6个刚体自由度，所以使用6个自由度的传感器框架力来计算2个自由度的视线误差可能会得出准确的模型。下面将参照图4描述矩阵Q的值的推导。

如图3所描绘的，传感器框架阻尼力信号和估计的视线误差两者都被提供给矩阵G，矩阵G由此计算出致动器驱动信号。下面参考图4描述从矩阵V和W推导出矩阵G的值。在6个自由度的传感器框架阻尼力信号、2个自由度的估计的视线误差和8个传感器框架致动器的示例中，矩阵X将相应地形成8乘6+2矩阵，即8乘8矩阵。

现在将参考图4描述矩阵Q和(根据V和W的)矩阵G的尺寸。图4描绘了在上述模型中，传感器框架的位置如何转化为视线误差、和传感器框架阻尼力如何转化为视线误差，如下文所述：

图4描绘了位置u_b，u_b是相对于力框架的传感器框架位置，由基础框架的运动引起，即与致动器力无关，而是来自外部源。经由传递函数H_uf添加由于致动器导致的干扰，得出传感器框架u_Sfr的位置。信号f_acts表示8个致动器的力。通过动态功能H_uf，这会导致传感器框架的相对运动，该运动被添加到基础框架引起的位置u_b。传感器框架的位置u_Sfr由图2中的传感器框架位置传感器POS测量。通过K_vis，传感器框架位置转化为估计的传感器框架力F_SFr。估计的传感器框架力经由矩阵Q转化为估计的视线误差LoS1₁。上面结合图3同样提到了矩阵Q。作为传感器框架位置的函数的传感器框架力，即K_vis，可以从模型化和/或从测量中导出。确定了K_vis后，现在可以通过测量传感器框架的位置，同时测量作为传感器框架的位置的函数的视线误差来导出矩阵Q。为了定位传感器框架，传感器框架可以受到致动器的致动。

图4进一步描绘了传感器框架阻尼力F_act，该传感器框架阻尼力F_act被提供给矩阵G以便从中确定致动器驱动信号。注意，在根据图4的配置中，矩阵G的视线输入保持为零。如上所述，矩阵G由矩阵V和矩阵W确定。矩阵V可以如下确定：对于八个致动器中的每个致动器，确定由通过致动器的致动导致的作用到传感器框架上的6个自由度的力。这总共提供8乘6个数目，即8个致动器和传感器框架上的相关联的6个自由度的力。所述数目提供了6乘8矩阵，该矩阵能够从传感器框架的几何形状(尤其是致动器的部位)导出。通过矩阵V确定了致动器力后，致动器力可能会导致第二视线误差LoS₂，作为矩阵W的结果。由于视线误差被估计为2个自由度，而在8个致动器为在被驱动以阻尼传感器框架的情况下，矩阵W可以形成2乘8矩阵。可以以两种方式确定矩阵W。由于致动器的致动还提供传感器框架的移动，即通过H_uf传递函数，致动器的致动可能导致进一步的视线误差，即由于传感器框架力(由于传感器框架的移动通过振动隔离器导致)而导致的视线误差。第一种可能性是在高于振动隔离器的截止频率的情况下施加致动器力。例如，振动隔离器可能会表现出二阶衰减，导致响应在衰减(共振)频率的4倍时降低了16倍。

第二种可能性是校正由振动隔离器引起的视线误差。由于已经确定了K_vis和Q，因此这是可能的。因此，可以确定由于传感器框架致动器的致动而导致的视线误差，因此提供了将8个致动器的8个致动器力与两个自由度的视线误差LoS₂相关的矩阵。现在知道矩阵V和矩阵W，并且传感器框架阻尼力与致动器力之间的关系(即矩阵V)和致动器力与视线之间的关系(矩阵W)两者都是已知的。现在可以通过将矩阵V(6乘8)和矩阵W(2乘8)组合成8乘8的中间矩阵并将该8乘8中间矩阵求逆以获得一方面是传感器框架阻尼力与估计的视线误差之间的关系，另一方面是致动器驱动信号，即矩阵G。

一般而言，基于N个自由度的传感器框架的阻尼力，M个自由度的估计的视线误差以及N+M个致动器，矩阵V可以是M乘N+M，矩阵W可以是N乘N+M，矩阵Q可以是N+M乘M，矩阵G可以是N+M乘N+M。

如上所述，对矩阵G进行尺寸化，规定矩阵G不引入视线误差。换句话说，当将传感器框架阻尼力转化为致动器驱动信号时，不会在传感器框架上产生会导致视线误差的附加力，因为6个自由度的致动器力位于视线误差的零空间内。

也可以施加矩阵V的任何其它尺寸化。在这种情况下，附加视线误差可能由通过致动器产生的作用到传感器框架上的力造成。可以同样考虑该视线误差，即，将其包括在输入到矩阵G的估计的视线误差中，从而大致对其进行补偿。图5描绘了频率图，上文描述的构思的可能的效应将基于该频率图进行解释。

在图5中，沿着纵轴描绘了作为沿着横轴的频率f的函数的水平方向上的灵敏度Se(作为VIS引起的力的函数的视线误差)。虚线顶部曲线510表示根据现有技术解决方案的灵敏度的示例。虚线顶部曲线520表示使用本文中描述的G矩阵的灵敏度的示例，为2个附加的输入赋予值0。实线底部曲线530表示使用本文中描述的视线校正的灵敏度的示例。因此，在多个实施例中，可以减小对于视线误差的低频灵敏度。

虽然可以在本文对光刻设备在IC的制造中的使用进行具体参考，但是，应该理解，本文所述的光刻设备可以具有其它应用，诸如集成光学系统的制造、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。本领域技术人员将了解，在这种替代应用的内容背景下，本文使用的任何术语“晶片”或“管芯”可以被认为分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。本文所指的衬底可以在曝光之前或之后例如在涂覆显影系统(一种典型地将抗蚀剂层施加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/或检查工具中进行处理。在可应用的情况下，可以将本文的公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外，所述衬底可以被处理一次以上，例如用于产生多层IC，使得本文使用的术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

尽管上文已经具体参考了在光学光刻术的内容背景中使用本发明的实施例，但是应当了解，本发明可以用于其它应用，例如压印光刻术，并且在所述内容背景允许的情况下，不限于光学光刻术。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。图案形成装置的形貌可以被压印到被供给至衬底的抗蚀剂层中，于是抗蚀剂通过施加电磁辐射、热、压力或者它们的组合被固化。在抗蚀剂被固化之后所述图案形成装置被移出抗蚀剂，在其中留下图案。

本文使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有或约为365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5nm至20nm的范围内的波长)以及诸如离子束或电子束等粒子束。

在所述内容背景允许的情况下，术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射式的、反射式的、磁性的、电磁的和静电的光学部件。

然上文已经描述了本发明的具体实施例，但是将了解，本发明可以以与上述不同的方式来实践。例如，本发明可以采取包含一个或更多个描述上述方法的机器可读指令序列的计算机程序或其中储存有该计算机程序的数据储存介质(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。

以上的描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员将明白，在不背离下面阐述的权利要求书的范围的情况下，可以对所描述的发明进行修改。

Claims (13)

1.一种光刻设备，包括：

投影系统，配置为将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上，

其中所述投影系统包括

多个光学元件，配置成与所述图案化的辐射束光学地相互作用以将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上，

多个光学元件位置传感器，

传感器框架，所述光学元件位置传感器安装到所述传感器框架上，所述光学元件位置传感器配置成测量光学元件相对于所述传感器框架的位置，

力框架，

多个振动隔离器，连接在所述力框架和所述传感器框架之间，所述力框架配置成经由所述振动隔离器支撑所述传感器框架，所述振动隔离器配置成将所述传感器框架与所述力框架中的振动隔离，

多个传感器框架位置传感器，配置成测量所述传感器框架相对于所述力框架的位置，

多个加速度传感器，配置成测量所述传感器框架的加速度，以及

多个致动器，布置在所述传感器框架和力框架之间，并配置成在所述传感器框架和力框架之间施加力，并且

所述光刻设备还包括控制装置，所述控制装置包括：

加速度传感器输入件，所述加速度传感器连接至所述加速度传感器输入件以向所述控制装置提供表示所述传感器框架的加速度的加速度信号，

位置传感器输入件，所述传感器框架位置传感器连接至所述位置传感器输入件以向所述控制装置提供表示所述传感器框架相对于所述力框架的位置的位置信号，

致动器输出件，连接至所述致动器以使所述控制装置能够驱动所述致动器，其中所述控制装置配置成：

从所述加速度信号和所述位置信号中的至少一种信号导出传感器框架阻尼力信号，

从所述位置信号导出估计的视线误差，

根据所述传感器框架阻尼力信号和估计的所述视线误差确定致动器驱动信号，

使用所述致动器驱动信号驱动所述致动器以阻尼所述传感器框架并至少部分地补偿估计的所述视线误差。

2.根据权利要求1所述的光刻设备，其中从所述位置信号导出估计的所述视线误差的步骤包括：

从所述位置信号导出估计的振动隔离器引起的传感器框架力，

从估计的所述振动隔离器引起的传感器框架力导出估计的所述视线误差。

3.根据权利要求1或2所述的光刻设备，

其中所述传感器框架阻尼力信号是N个自由度的传感器框架阻尼力信号，

其中估计的所述视线误差是M个自由度的估计的视线误差，

其中所述致动器驱动信号是N+M个致动器驱动信号，

其中多个所述致动器是N+M个致动器，并且

其中所述致动器驱动信号通过使用N+M乘N+M矩阵根据所述传感器框架阻尼力信号和估计的所述视线误差来确定。

4.根据权利要求3所述的光刻设备，其中N＝6且M＝2，并且其中估计的所述视线误差在限定大致平行于所述衬底的目标部分的平面的2个方向上。

5.根据权利要求3或4所述的光刻设备，其中所述控制装置还配置成：

通过使用N乘N传感器框架刚度矩阵(K_vis)从所述位置信号导出估计的所述振动隔离器引起的传感器框架力，所述N乘N传感器框架刚度矩阵表示作为N维位置信号的函数的N维传感器框架力。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的光刻设备，其中所述控制装置还配置成：

通过使用M乘N传感器框架力至视线误差矩阵(Q)从估计的所述振动隔离器引起的传感器框架力导出估计的视线误差，所述M乘N传感器框架力至视线误差矩阵表示作为N维传感器框架力的函数的M维估计的视线误差。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的光刻设备，其中所述控制装置还配置成：通过使用预先确定的传感器框架移位灵敏度函数，从所述位置信号估计所述振动隔离器引起的传感器框架力。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的光刻设备，其中所述控制装置还配置成：通过使用视线灵敏度函数从估计的所述振动隔离器引起的传感器框架力导出估计的所述视线误差，所述视线灵敏度函数表示作为传感器框架力的函数的视线误差。

9.一种减少根据权利要求3-6中任一项所述的光刻设备中的视线误差的方法，包括：

-通过使用N+M乘N+M矩阵(G)根据所述传感器框架阻尼力信号和估计的所述视线误差确定所述致动器驱动信号，通过以下步骤确定所述N+M乘N+M矩阵：

-提供N乘N+M矩阵(V)，所述N乘N+M矩阵(V)表示由N+M个致动器的致动导致的作用于传感器框架的N个自由度的力，

-提供M乘N+M矩阵(W)，所述M乘N+M矩阵(W)表示由于N+M个致动器的力导致的M维视线误差，

-将所述N乘N+M矩阵(V)和所述M乘N+M矩阵(W)组合成N+M乘N+M中间矩阵，

-将所述N+M乘N+M矩阵(G)确定为所述N+M乘N+M中间矩阵的逆。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述N+M乘N+M矩阵(G)的N+M乘N矩阵部分对所述致动器驱动信号作出贡献以在不会导致视线误差的情况下驱动所述N+M个致动器。

11.根据权利要求9或10所述的方法，包括：

分别从由于所述N+M个致动器中的每个致动器的致动导致的作用于所述传感器框架的N个自由度的扭矩确定所述N乘N+M矩阵(V)，

从由于所述N+M个致动器的力导致的所述M维视线误差确定所述M乘N+M矩阵(W)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在高于所述振动隔离器的谐振频率下执行从由于所述N+M个致动器的力导致的所述M维视线误差确定所述M乘N+M矩阵(W)。

13.根据权利要求11所述的方法，其中从由于所述N+M个致动器的力导致的所述M维视线误差确定所述M乘N+M矩阵(W)包括减去对所述视线误差的贡献，所述视线误差的贡献是由于通过根据所述N+M个致动器驱动信号激励所述N+M个致动器引起的所述传感器框架力而导致的。

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