JP2018141981A - フォトリソグラフィ装置およびフォトリソグラフィ装置における吊り下げフレーム表面型の補償方法 - Google Patents
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Abstract
Description
吊り下げフレームの底部に吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールを設置するステップ1と、
この際に吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールにより検出されたデータおよび前記吊り下げフレームの表面型変形を閾値より小さくする吊り下げフレーム表面型補償ユニットの前記吊り下げフレームに加える補償力の大きさを記録するステップ2と、
前記ワークピースステージを移動し、ワークピースステージの限界位置に移動するまで、ワークピースステージが一定の距離を移動する度に、ステップ2を繰り返して実行するステップ3と、
ステップ2およびステップ3から得られたデータを最小二乗法により適合させるステップ4と、
吊り下げフレーム表面型補償ユニットに接続された閉ループ式自動コントローラを設置し、ステップ4において適合により取得したデータに基づき、ワークピースステージが移動する過程において、前記閉ループ式自動コントローラにより前記吊り下げフレーム表面型補償ユニットの補償力を制御するステップ5と、を含む。
図1に示すように、メカニカルシミュレーションモデルにおいて、吊り下げフレームが位置する平面が集中荷重Fを受けた場合、変形が発生し、一般的に発生する最大ひずみは0.818e−6m(図2を参照)であり、吊り下げフレームの上方におけるワークピースステージは水平面を維持できなくなる。
振動減衰装置1の吊り下げフレームに加える補償力を精確に制御するために、吊り下げフレーム表面型の補償を行う前に、先に、吊り下げフレームのひずみと振動減衰装置1の補償力との間の関係を定めなければならず、ひずみケージ2を吊り下げフレームの底部に取り付け、好ましくは、振動減衰装置1の近傍に取り付け、具体的には、吊り下げフレームをレベリングした後、ひずみケージ2を取り付け、その後、ワークピースステージをX方向またはY方向に沿って限界位置まで移動させる。
現在のひずみケージ2により検出したひずみs1を記録し、ひずみが予め設定した閾値εより小さくなるまで、吊り下げフレーム表面型に補償力を出力するように振動減衰装置1を制御し、その後、この際の振動減衰装置1の補償力F1の値を記録し、記録が完了した後に補償力を取り消す。
ワークピースステージを移動させる。ワークピースステージがX方向またはY方向の他方の限界位置に移動するまで、ワークピースステージがX方向又はY方向に沿って一定の距離を歩進するたびに、ステップ2におけるひずみおよび補償力の記録操作を繰り返し、全ての測定値を以下の表1に整理する。
PIDコントローラに上記情報を入力する。即ち、振動減衰装置1の補償力とひずみとの関係をPIDコントローラに入力し、走査露光過程において、ワークピースステージが(ある位置に)移動する場合、吊り下げフレーム表面型補償ユニットは吊り下げフレーム表面型のひずみデータを取得し、PIDコントローラは上記吊り下げフレーム表面型のひずみデータおよび上記最小二乗法による適合により取得した曲線に基づいて振動減衰装置1の補償力を制御する。
図7に示すように、本実施例と実施例1の区別は、吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールは圧電セラミックス5であり、吊り下げフレーム3の底部には溝4が設置され、該圧電セラミックス5を溝4内に載置し、プリロードを加えて圧電セラミックス5を先行圧縮することである。実施例1において測定されたひずみs1は圧電セラミックス5により測定されたデータにより代替される。本発明のその他の実施例において、吊り下げフレーム表面型の変形情報は、その他の検出装置により取得することもでき、本発明はこれを限定しない。上記吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールの数は複数であってもよく、精度に対する異なる要求により異なる数の上記吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールを設置する。好ましくは、複数の上記吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールは上記吊り下げフレームに均一に分布されている。
2 ひずみゲージ、
3 吊り下げフレーム、
4 溝、
5 圧電セラミック。
Claims (10)
- ワークピースステージを載置するための吊り下げフレームを有するフォトリソグラフィ装置であって、
前記吊り下げフレームには、吊り下げフレーム表面型の補償に用いられる吊り下げフレーム表面型補償ユニットが設置されており、
前記吊り下げフレームには、さらに吊り下げフレーム表面型の変形情報を取得するための吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールが設置されており、
前記フォトリソグラフィ装置には、さらに、前記吊り下げフレーム表面型補償ユニットに接続されており、前記吊り下げフレーム表面型の変形情報に基づき、前記吊り下げフレーム表面型補償ユニットの前記吊り下げフレームに加える補償力の大きさを制御する閉ループ式自動コントローラが設置されている、
ことを特徴とするフォトリソグラフィ装置。 - 前記吊り下げフレーム表面型補償ユニットは、エアバッグとリニアモータにより構成された振動減衰装置を採用する、
ことを特徴とする請求項1に記載のフォトリソグラフィ装置。 - 前記吊り下げフレーム表面型補償ユニットの一側は地面に固定され、他側は前記吊り下げフレームの底面に固定されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のフォトリソグラフィ装置。 - 前記吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールは、前記吊り下げフレームの底面に固定されたひずみゲージである、
ことを特徴とする請求項1に記載のフォトリソグラフィ装置。 - 前記吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールは圧電シートであり、前記吊り下げフレームの底面には溝が設置され、前記圧電シートは前記溝内に固定されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のフォトリソグラフィ装置。 - 前記ワークピースステージには前記ワークピースステージの位置を測定する位置フィードフォワード反応装置が設置されており、
前記フォトリソグラフィ装置には、さらに、前記吊り下げフレーム表面型補償ユニットに接続されており、前記ワークピースステージの位置に基づいて前記吊り下げフレーム表面型補償ユニットの前記吊り下げフレームに加える補償力の大きさを制御するプロセッサが設置されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のフォトリソグラフィ装置。 - 前記プロセッサは前記閉ループ式自動コントローラとともに集積され、または、前記プロセッサは前記閉ループ式自動コントローラと互いに独立している、
ことを特徴とする請求項6に記載のフォトリソグラフィ装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載のフォトリソグラフィ装置を備える吊り下げフレーム表面型の補償方法であって、
吊り下げフレームの底部に吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールを設置するステップ1と、
この際に吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールにより検出されたデータおよび前記吊り下げフレームの表面型変形を閾値より小さくする吊り下げフレーム表面型補償ユニットの前記吊り下げフレームに加える補償力の大きさを記録するステップ2と、
前記ワークピースステージを移動させ、ワークピースステージの限界位置に移動するまで、ワークピースステージが一定の距離を移動する度に、ステップ2を繰り返して実行するステップ3と、
ステップ2およびステップ3に基づいて取得したデータを最小二乗法により適合させるステップ4と、
吊り下げフレーム表面型補償ユニットに接続された閉ループ式自動コントローラを設置し、ステップ4において適合により取得したデータに基づき、ワークピースステージが移動する過程において、前記閉ループ式自動コントローラにより前記吊り下げフレーム表面型補償ユニットの補償力を制御するステップ5と、
を含む、ことを特徴とする吊り下げフレーム表面型補償方法。 - ステップ4は、吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールにより検出されたデータおよび吊り下げフレーム表面型補償ユニットの前記吊り下げフレームに加える補償力の大きさに対し最小二乗法により適合することを含み、
ステップ5は、吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールにより検出されたデータに基づき、前記吊り下げフレーム表面型補償ユニットの補償力を制御することを含む、
ことを特徴とする請求項8に記載の吊り下げフレーム表面型補償方法。 - ワークピースステージに位置フィードフォワード反応装置を設置し、ステップ2および3においてワークピースステージの吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールにより検出されたデータを記録すると同時に、位置フィードフォワード反応装置に表示されたワークピースステージのリアルタイムの位置座標を記録し、
ステップ4は、さらに前記リアルタイムの位置座標および吊り下げフレーム表面型変形検出モジュールにより検出されたデータに対し最小二乗法により適合することを含み、
ステップ5は、さらに前記リアルタイムの位置座標により前記吊り下げフレーム表面型補償ユニットの補償力を制御することを含む、
ことを特徴とする請求項8に記載の吊り下げフレーム表面型補償方法。
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