TWI647541B - 載台定位系統及微影裝置 - Google Patents

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丹 慕蘭 史丹 亨利可斯 凡
伊克 珍 凡
彼得 修伯特斯 勾德費外達 沃羅斯
黎紗 李查 亨利克斯 雅卓安尼斯 凡
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Abstract

一種載台定位系統，其包含：一第一本體；一第二本體；及一耦接件，其經配置以將該第一本體與該第二本體彼此耦接。該耦接件包含經配置以將該第一本體與該第二本體彼此耦接之一黏彈性元件。該載台定位系統可進一步包含一感測器及一致動器。該感測器用以提供表示該第一本體之一位置之一信號。該致動器用以移動該第一本體。該第二本體經配置以將該致動器與該耦接件彼此耦接。

Description

載台定位系統及微影裝置
本發明係關於一種載台定位系統及一種包含載台定位系統之微影裝置。
微影裝置為可用於積體電路(IC)製造中之裝置。在彼情況下，圖案化器件(其替代地被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可藉由輻射光束將此圖案經由投影系統而轉印至基板(諸如，矽晶圓)上之目標部分上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料層上而執行圖案之轉印。
微影裝置通常具有載台定位系統以相對於投影系統來移動基板或圖案化器件。相對於投影系統來移動圖案化器件，且經由輻射光束來掃描圖案化器件以將完整圖案轉印至基板上。相對於投影系統來移動基板以隨後將圖案轉印至基板上之鄰近目標部分上。
為了增加微影裝置之生產率，傾向於改良載台定位系統以便達成較高速率及較高加速度。然而，較高速率及較高加速度需要可在較高頻寬下操作之控制器。此控制器之頻寬受到載台定位系統之主自然頻率(dominant natural frequency)限制。將頻寬增加超出此極限將會造成控制器不穩定。
本發明之一目標係提供一種載台定位系統，其對載台定位系統之主自然頻率較不敏感。
在本發明之一第一實施例中，提供一種載台定位系統，其包含：一第一本體；一第二本體；及一耦接件，其經配置以將該第一本體與該第二本體彼此耦接。該耦接件包含經配置以將該第一本體與該第二本體彼此耦接之一黏彈性元件。
根據本發明之該第一實施例，該黏彈性元件連接至該第一本體且連接至該第二本體。因為該黏彈性元件連接至該第一本體及該第二本體兩者，所以該黏彈性元件能夠縮減該第一本體、該第二本體或由該第一本體、該第二本體及該耦接件形成之動態系統之一主自然頻率之一振幅。藉由縮減該振幅，使該載台定位系統對該主自然頻率較不敏感。
在本發明之一第二實施例中，該載台定位系統包含一感測器及一致動器。該感測器用以提供表示該第一本體之一位置之一信號。該致動器用以移動該第一本體。該第二本體經配置以將該致動器與該耦接件彼此耦接。
根據本發明之該第二實施例，該致動器為振動之一來源。此等振動中之一些可由該感測器感測。由該感測器感測之該等振動可使該感測器提供未準確地表示該第一本體之一位置之一信號。因為該耦接件在該致動器與該感測器之間的一路徑中，所以由該致動器造成且由該感測器感測之該等振動經由該耦接件而傳播。因為彼等振動經由該耦接件而傳播，所以該黏彈性元件能夠自彼等振動阻尼將使該第一本體在該主自然頻率下諧振之一振動。
在本發明之一第三實施例中，該第二本體包含該致動器。
根據本發明之該第三實施例，該第二本體包含該致動器。該致動器之質量相比於該第一本體之質量常常顯著。該第二本體結合該耦 接件之該顯著質量造成該第一本體遍及一大頻率範圍之阻尼。遍及該大頻率範圍之該阻尼有利於阻尼多個主自然頻率。藉由製造該第二本體之致動器部件，無需額外質量來達成遍及該大頻率範圍之阻尼。
在本發明之一第四實施例中，該致動器包含一磁阻致動器。
根據本發明之該第四實施例，在該磁阻致動器之兩個部件之間存在一間隙。該兩個部件相對於彼此可移動。該兩個部件中之一者可被認為是一定子，該兩個部件中之另一者可被認為是一動子。該定子及該動子一起合作以產生一力。需要最小化該間隙，此係因為減低該間隙會增加該磁阻致動器之效率。然而，在該載台定位系統之一當機之狀況下，該磁阻致動器之該兩個部件可彼此碰撞。藉由運用該黏彈性元件而使該磁阻致動器耦接至該耦接件，該黏彈性元件可吸收由該碰撞造成之能量中之一些或全部。可省略額外能量吸收器且可最小化該間隙。
在本發明之一第五實施例中，該載台定位系統包含一長衝程模組。該長衝程模組經配置以相對於投影系統來移動該致動器。該致動器經配置以相對於該長衝程模組來移動該第一本體。
根據本發明之該第五實施例，該長衝程模組可相對於該投影系統而遍及一大範圍來移動該致動器。該致動器可相對於該長衝程模組而遍及一小範圍來移動該第一本體。因為該致動器之該範圍可小，所以該致動器可經最佳化以用於準確移動。因為該致動器相對於該長衝程模組而移動，所以該長衝程模組並不必須準確地移動，因此，該長衝程模組可經最佳化以用於遍及一大範圍之移動。藉由使用該長衝程模組，可以一高準確度而遍及一大範圍來移動該第一本體。
在本發明之一第六實施例中，該耦接件包含一彈性元件。該彈性元件經配置以與該黏彈性元件並行地將該第一本體與該第二本體彼此耦接。
根據本發明之該第六實施例，該黏彈性元件可具有不足勁度以在低頻率下以足夠勁度將該第一本體與該第二本體彼此耦接，該等低頻率低於該主自然頻率。該彈性元件具有在該所關注頻率範圍下為頻率非相依之一勁度，因此，該彈性元件之該勁度可經選擇以在低頻率下在該第一本體與該第二本體之間達成足夠量之勁度。
在本發明之一第七實施例中，該黏彈性元件具有一頻率相依勁度(frequency-dependent stiffness)。該頻率相依勁度之特徵為一玻璃轉變區(glass transition region)。該第一本體形成特徵為一主自然頻率之一動態系統。該主自然頻率在該載台定位系統之一操作溫度下處於該玻璃轉變區中。
根據本發明之一第七實施例，該載台定位系統之一激發可造成該第一本體在該主自然頻率下振動。因為該第一本體與該第二本體經由該耦接件而彼此耦接，所以該第一本體之該振動將經由該耦接件而至少部分地傳播。因為該主自然頻率處於該玻璃轉變區中，所以該黏彈性元件能夠阻尼該振動，此係因為該黏彈性元件在該玻璃轉變區處具有一高阻尼。藉由阻尼該振動，會減低該振動之振幅。藉由減低該振動之該振幅，已使該載台定位系統對該主自然頻率較不敏感。
在本發明之一第八實施例中，該彈性元件具有一具有一第一值之勁度。該頻率相依勁度之特徵為一玻璃區。該頻率相依勁度之特徵為一橡膠區。該頻率相依勁度在一第二頻率下具有一第二值。該第二頻率在該載台定位系統之該操作溫度下處於該橡膠區中。該頻率相依勁度在一第三頻率下具有一第三值。該第三頻率在該載台定位系統之該操作溫度下處於該玻璃區中。該第二頻率低於該主自然頻率。該第三頻率高於該主自然頻率。該第一值大於該第二值。該第一值小於該第三值。
根據本發明之該第八實施例，該玻璃轉變區在圍繞該主自然頻 率之頻率範圍內。即使當製造該載台定位系統時未正確地預測該主自然頻率之頻率，該主自然頻率仍將處於該玻璃轉變區中。結果，仍將有效地阻尼具有一經移位主自然頻率之一頻率之一振動。可使用一動態模型來預測該主自然頻率。此動態模型之參數可包括該載台定位系統之組件之質量及勁度。在預測該等參數之值時之不準確度可造成在稍微不同於所預期頻率之一頻率下發生該主自然頻率。
在本發明之一第九實施例中，該頻率相依勁度在該主自然頻率下具有一第四值。該第四值大於該第一值。
根據本發明之該第九實施例，在該主自然頻率下的該黏彈性元件之勁度大於在該主自然頻率下的該彈性元件之勁度。因為該黏彈性元件之勁度大於該彈性元件之勁度，所以具有該主自然頻率之一振動之大多數能量將在該第一本體與該第二本體之間經由該黏彈性元件而非經由該彈性元件而傳播。因為大多數能量經由該黏彈性元件而傳播，所以該黏彈性元件能夠阻尼該振動之一大部分。
在本發明之一第十實施例中，該第一本體、該第二本體及該耦接件一起形成具有一另外自然頻率之一另外動態系統。該另外自然頻率對應於實質上藉由該耦接件之一變形而判定之一諧振模式。該主自然頻率(fn)等於該另外自然頻率。
根據本發明之該第十實施例，使該載台定位系統振動的具有該另外自然頻率之一振動造成該載台定位系統在該另外自然頻率下諧振。因為該另外自然頻率等於該主自然頻率，所以該第一本體亦將在該主自然頻率下諧振。因為該另外自然頻率對應於實質上藉由該耦接件之一變形而判定之一諧振模式，所以該黏彈性元件能夠阻尼具有該主自然頻率之該振動之一大部分。
在本發明之一第十一實施例中，提供一種微影裝置，其包含一支撐結構、一投影系統、一基板台，及根據上文所描述之該等實施例 中之一者之該載台定位系統。該支撐結構用於支撐具有一圖案之一圖案化器件。該投影系統用於將該圖案投影於一基板上。該基板台用於固持該基板。該第一本體包含該支撐結構及該基板台中之一者。
根據本發明之第十一實施例，使該支撐結構及該基板台中之該一者對該主自然頻率較不敏感。歸因於對該主自然頻率之敏感度縮減，該支撐結構或該基板台可相對於該投影系統較準確地定位。該改良型定位準確度改良使用該微影裝置而製造之積體電路之品質。
20‧‧‧第一本體
22‧‧‧第二本體
24‧‧‧耦接件
26‧‧‧黏彈性元件
28‧‧‧彈性元件
62‧‧‧參考件
64‧‧‧感測器
66‧‧‧長衝程模組
200‧‧‧載台定位系統
300‧‧‧頻率相依勁度
310‧‧‧玻璃區
320‧‧‧玻璃轉變區
330‧‧‧橡膠區
400‧‧‧彈性元件28之勁度/第一值
420‧‧‧第二值
430‧‧‧第三值
440‧‧‧第四值
500‧‧‧耦接件24之勁度
510‧‧‧值
520‧‧‧區/區域
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
F‧‧‧力
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧可程式化圖案化器件
MT‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一載台定位系統
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二載台定位系統
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部件，且在該等圖式中：
- 圖1描繪根據本發明之微影裝置。
- 圖2描繪根據本發明之一實施例之載台定位系統。
- 圖3以曲線圖描繪黏彈性元件之頻率相依勁度。
- 圖4以曲線圖描繪黏彈性元件之頻率相依勁度。
- 圖5以曲線圖描繪耦接件之勁度。
- 圖6描繪根據本發明之一另外實施例之載台定位系統。
圖1示意性地描繪根據本發明之具有定位系統之微影裝置。該裝置可包含照明系統IL、支撐結構MT、基板台WT及投影系統PS。
照明系統IL經組態以調節輻射光束B。照明系統IL可包括用於導向、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
照明系統IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源SO為準分子雷射時，輻射源SO及微影裝置可為分離實體。在此等狀況下，不認為輻射源形成微影裝置之部分，且輻射光束B係憑藉包含(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自輻射源SO 傳遞至照明系統IL。在其他狀況下，舉例而言，當輻射源SO為水銀燈時，輻射源SO可為微影裝置之整體部件。輻射源SO及照明系統IL連同光束遞送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明系統IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD。另外，照明系統IL可包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明系統IL可用以調節輻射光束B，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
本文所使用之術語「輻射光束B」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長)，以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
支撐結構(例如，光罩台)MT用於支撐圖案化器件(例如，光罩或比例光罩)MA。支撐結構MT連接至第一載台定位系統PM，第一載台定位系統PM經組態以根據某些參數來準確地定位圖案化器件MA。
支撐結構MT支撐(亦即，承載)圖案化器件MA。支撐結構MT以相依於圖案化器件MA之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件MA是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件MA。支撐結構MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件MA。支撐結構MT可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。支撐結構MT可確保圖案化器件MA(例如)相對於投影系統PS處於所要位置。
本文所使用之術語「圖案化器件MA」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束B之橫截面中向輻射光束B賦予圖案以便在基板W之目標部分C中產生圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束B之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可不確切 地對應於基板W之目標部分C中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束B之圖案將對應於目標部分C中產生之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化器件MA可為透射的或反射的。圖案化器件MA之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合式光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。如此處所描繪，裝置屬於透射類型，其使用透射光罩。
基板台WT(例如，晶圓台)用於固持基板W，例如，抗蝕劑塗佈晶圓。基板台WT連接至第二載台定位系統PW，第二載台定位系統PW經組態以根據某些參數來準確地定位基板W。
投影系統PS經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C上。
本文所使用之術語「投影系統PS」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統PS，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。
輻射光束B入射於圖案化器件MA上且係藉由圖案化器件MA而圖案化。在已橫穿圖案化器件MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將輻射光束B聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二載台定位系統PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一載台定位系統PM及另一位置感測器(其未在圖1中被描繪)可用以相對於輻射光束 B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。一般而言，可憑藉長衝程模組及短衝程模組來實現支撐結構MT之移動。長衝程模組提供短衝程模組相對於投影系統PS遍及長範圍之粗略定位。短衝程模組提供圖案化器件MA相對於長衝程模組遍及小範圍之精細定位。相似地，可使用形成第二載台定位系統PW之部件之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。圖6揭示長衝程模組66之另外實施例。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。
可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分，但其可位於目標部分C之間的空間中。相似地，在一個以上晶粒提供於圖案化器件MA上之情形中，光罩對準標記M1、M2可位於該等晶粒之間。
微影裝置可屬於具有兩個或兩個以上基板台WT及/或兩個或兩個以上支撐結構MT之類型。除了至少一個基板台WT以外，微影裝置亦可包含一量測台，該量測台經配置成執行量測，但未經配置成固持基板W。
微影裝置亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，圖案化器件MA與投影系統PS之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。本文所使用之術語「浸潤」不意謂諸如基板W之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統PS與基板W之間。
所描繪微影裝置可用於以下三種模式中之至少一者中：在第一模式(所謂步進模式)中，在將被賦予至輻射光束B之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構MT及基板台WT保持 基本上靜止。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。
在第二模式(所謂掃描模式)中，在將被賦予至輻射光束B之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構MT及基板台WT。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構MT之速度及方向。
在第三模式中，使支撐結構MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件MA。在將被賦予至輻射光束B之圖案投影至目標部分C上時，移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在一掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件MA(諸如，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
圖2描繪本發明之第一實施例。圖2展示載台定位系統200，其可為第一載台定位系統PM或第二載台定位系統PW。載台定位系統200包含第一本體20、第二本體22及耦接件24。耦接件24將第一本體20與第二本體22彼此耦接。耦接件24包含將第一本體20與第二本體22彼此耦接之黏彈性元件26。
黏彈性元件26可具有適合於將第一本體20與第二本體22彼此連接之任何形式或形狀。黏彈性元件26可經塑形為類似於圓盤或經塑形為橫桿。黏彈性元件26具有黏彈性材料。除了黏彈性材料以外，黏彈性元件26亦可包含並非黏彈性之材料，例如，金屬。黏彈性材料可(例如)藉由硫化而連接至並非黏彈性之材料。並非黏彈性之材料可用以產生與第一本體20及/或第二本體22界接之界面。
儘管第一本體20被描繪為簡單區塊，但實際上，第一本體20可形成具有動態行為之動態系統。第一本體20之動態行為判定第一本體20如何回應於施加至第一本體20之力而振動。振動可主要為使第一本體20變形之振動，而非將第一本體20作為剛體移動之振動。替代地或另外，第二本體22可形成具有動態行為之動態系統。
動態系統之動態行為之特徵為主自然頻率。當以主自然頻率之頻率或接近於主自然頻率之頻率將振動施加至載台定位系統200時，會增加振動之振幅。振幅之增加造成載台定位系統200在主自然頻率下諧振。
載台定位系統200可具有許多自然頻率。最低自然頻率可為(例如)大約100Hz或500Hz。最高自然頻率可高於10000Hz。然而，超出某一頻率之自然頻率不會實質上影響載台定位系統200之動態行為。又，自然頻率可對應於不會負面地影響載台定位系統200之效能之自然振動。
本發明旨在縮減主自然頻率之影響。主自然頻率可為限制載台定位系統可被定位之定位準確度的自然頻率。主自然頻率可為限制經配置以控制第一本體20之位置之控制器之頻寬的自然頻率。主自然頻率可為第一本體20與第二本體22自彼此動態地解耦的頻率。主自然頻率可為限制載台定位系統200之壽命的自然頻率。舉例而言，在自然頻率下的載台定位系統200之振動可造成供製造載台定位系統200之材料疲乏。總之，主自然頻率為限制載台定位系統200之效能的自然頻率。
圖3以曲線圖描繪黏彈性元件26相依於以(例如)攝氏度為單位之溫度T之勁度。眾所周知，黏彈性元件之勁度相依於溫度。亦眾所周知，黏彈性元件之勁度係頻率相依的。因此，黏彈性元件26之勁度被稱作頻率相依勁度300。在圖3之曲線圖中，表示頻率相依勁度300之 線具有可被辨別之三個不同區。在低溫度下，黏彈性元件26在玻璃區310中。在玻璃區310中，相比於其他區，黏彈性元件26之勁度高。在玻璃區310中，頻率相依勁度300之值在每單位溫度T不會實質上改變。在高溫度下，黏彈性元件28在橡膠區330中。在橡膠區330中，相比於其他區，黏彈性元件26之勁度低。在橡膠區330中，頻率相依勁度300之值在每單位溫度T不會實質上改變。在玻璃區310與橡膠區330之間，存在玻璃轉變區320。在玻璃轉變區320中，相比於在玻璃區310及橡膠區330中，頻率相依勁度300之值在每單位溫度實質上較多地變化。
圖4以曲線圖描繪黏彈性元件26相依於以赫茲[Hz]為單位之頻率之頻率相依勁度300。曲線圖之水平軸線上之頻率為使黏彈性元件26變形的頻率。眾所周知，頻率相依勁度300對頻率之相依性係與頻率相依勁度300對溫度之相依性相反。可在David L.G.Jones(2001年，ISBN 13：9780471492481)之黏彈性振動阻尼手冊(Handbook of Viscoelastic vibration damping)中找到關於頻率相依勁度300對頻率及溫度之相依性的進一步解釋。在低頻率下，黏彈性元件26在橡膠區330中。在高頻率下，黏彈性元件26在玻璃區310中。在玻璃區310與橡膠區330之間，黏彈性元件26在玻璃轉變區320中。曲線圖中之頻率相依勁度300之絕對值相依於黏彈性元件26之溫度。黏彈性元件26之溫度增加會使曲線圖中之曲線向右移位，亦即，玻璃轉變區320之開始移位至較高頻率。黏彈性元件26之溫度減低會使曲線圖中之曲線向左移位，亦即，玻璃轉變區320之開始移位至較低頻率。又，頻率相依勁度300之絕對值相依於黏彈性元件26之尺寸。舉例而言，為了增加頻率相依勁度300，可增加黏彈性元件26之橫截面。
圖2之實施例可具備彈性元件28。彈性元件28經配置以與黏彈性元件26並行地將第一本體20與第二本體22彼此耦接。彈性元件28可具 有用以將第一本體20與第二本體22彼此連接之任何合適形式或形狀。形式可為板或橫桿或撐桿。彈性元件28可包含多個分離部件。彈性元件28可將第一本體20與第二本體22在一或多個自由度中(例如，在6個自由度中)彼此耦接。黏彈性元件26可至少部分地環繞彈性元件28。黏彈性元件26可完全地環繞彈性元件28。替代地，彈性元件28可至少部分地環繞黏彈性元件26。彈性元件28可環繞黏彈性元件26以便使黏彈性元件26與周圍環境隔離。周圍環境可為真空。藉由環繞黏彈性元件26，彈性元件28可防止粒子或氣體自黏彈性元件26進入周圍環境。黏彈性元件26及彈性元件28可(例如)藉由硫化而彼此連接。
圖4中描繪彈性元件28之勁度400。彈性元件28之勁度400實質上非相依於頻率。可藉由設定彈性元件28之尺寸來設定彈性元件28之勁度400之絕對值。舉例而言，為了增加彈性元件28之勁度400，可增加彈性元件28之橫截面。
頻率相依勁度300在頻率f2下具有值420。頻率f2在載台定位系統200之操作溫度下處於橡膠區330中。頻率相依勁度300在頻率f3下具有值430。頻率f3在載台定位系統200之操作溫度下處於玻璃區310中。圖4展示主自然頻率fn。主自然頻率fn在載台定位系統200之操作溫度下處於玻璃轉變區320中。頻率相依勁度300在主自然頻率fn下具有值440。
因為頻率相依勁度300之值遍及玻璃轉變區320顯著地改變，所以黏彈性元件26造成針對頻率處於玻璃轉變區320中之振動之阻尼。黏彈性元件26阻尼使黏彈性元件26變形且具有在玻璃轉變區320中之頻率之振動。因為主自然頻率fn處於玻璃轉變區320中，所以黏彈性元件26能夠阻尼具有主自然頻率fn之振動。
在一實施例中，頻率f2低於主自然頻率fn。頻率f3高於主自然頻率fn。值420低於值440。值430高於值440。
頻率相依勁度300之絕對值可相依於黏彈性元件26之幾何形狀。在一實例中，黏彈性元件26經塑形為板。板具有沿著平行於板之主表面之軸線的勁度。沿著平行於板之主表面之軸線的勁度不同於沿著垂直於板之主表面之另外軸線的板之勁度。又，頻率相依勁度300之絕對值可相依於如何將力引入至黏彈性元件26之方式。
在一實施例中，頻率相依勁度300之值440高於彈性元件28之勁度400。
圖5以曲線圖描繪耦接件24之勁度500。勁度500為頻率相依勁度300與彈性元件28之勁度400之組合。圖5亦展示頻率相依勁度300及彈性元件28之勁度400。在低頻率下，勁度400實質上高於頻率相依勁度300，因此，勁度500實質上等於勁度400。在高頻率下，頻率相依勁度300之值實質上高於勁度400之值。原則上，勁度500之值將等於頻率相依勁度300之值。然而，勁度500之值限於值510。值510可由若干勁度判定。一實例為耦接件24與第一本體20之間的連接之實施之勁度。連接之實施可包含具有有限勁度之膠黏劑層。
勁度500之特徵為區520。在區520中，勁度500在很大程度上係由黏彈性元件26判定。可將彈性元件28及黏彈性元件26定尺寸為使得主自然頻率fn處於區域520中。
第一本體20、第二本體22及耦接件24一起可形成一另外動態系統。該另外動態系統具有一另外動態行為。該另外動態行為判定第一本體20及第二本體22如何回應於施加至載台定位系統200之力而振動。該另外動態行為係頻率相依的，此意謂相依於將力施加至載台定位系統200之頻率，載台定位系統200之振動之振幅可不同。
該另外動態系統之特徵為一另外自然頻率。主自然頻率fn相依於第一本體20及第二本體22之勁度、相依於第一本體20及第二本體22之質量、相依於耦接件24之質量、相依於彈性元件28之勁度400，且相 依於黏彈性元件26之頻率相依勁度300。藉由設定此等相依性，可使主自然頻率等於另外自然頻率fn。舉例而言，可調整彈性元件28之勁度400以使主自然頻率等於另外自然頻率fn。在另一實例中，調整第二本體22之質量。
圖6描繪根據本發明之載台定位系統200之另外實施例。該另外實施例可具有上文所描述之實施例之所有特徵。另外，載台定位系統200具有參考件62、感測器64及長衝程模組66。
參考件62連接至第一本體20。感測器64不連接至第一本體20。感測器64可連接至框架，例如，靜止框架，或例如，支撐投影系統PS之框架。感測器64與參考件62合作以提供表示第一本體20之位置之信號。替代地，感測器64連接至第一本體20，且參考件62不連接至第一本體20。感測器64可包含位置感測器IF。感測器64可為干涉儀，且參考件62可包含鏡面。感測器64可為編碼器型感測器，且參考件62可包含光柵。編碼器型感測器可提供表示第一本體20在一個自由度中或在多個自由度中之位置之信號。
第二本體22可包含經配置以移動第一本體20之致動器。致動器可將力F提供於第二本體22與長衝程模組66之間。致動器可包含相對於彼此可移動且一起合作以產生力F之兩個部件。兩個部件可為磁體及線圈。第二本體22可包含或可連接至兩個部件中之一者。兩個部件中之另一者可連接至長衝程模組66。長衝程模組66經配置以相對於參考件(諸如，投影系統PS)來移動致動器，例如，沿著x軸。致動器經配置以相對於長衝程模組66來移動第一本體20，例如，沿著x軸。致動器可包含磁阻致動器、勞倫茲(Lorentz)致動器，或可產生力的任何其他類型之致動器。致動器可包含藉由將位移施加至第一本體20而移動第一本體20之致動器，諸如，壓電致動器(piezo actuator)或滾珠螺桿主軸(ball screw spindle)。
在一實施例中，第一本體20為用於將感測器64或參考件62安裝至第二本體22上之安裝件。
在一實施例中，感測器64或參考件62耦接至第一本體20。致動器連接至第二本體22。耦接件24將第一本體20與第二本體22彼此耦接。
第一本體20可包含或支撐該支撐結構MT及該基板台WT中之一者。在一實施例中，第一本體20係與支撐結構MT及基板台WT中之一者整合。
如上文所描述之載台定位系統200亦可適合用於除了微影裝置以外之裝置中。舉例而言，載台定位系統200可用於顯微鏡中。第一本體20可用以移動待經由顯微鏡而檢測之基板W。載台定位系統200可用於一檢測工具中，該檢測工具用於檢測經曝光基板W之屬性。第一本體20可用以移動基板W。載台定位系統200可用於第一本體20待相對於參考件而移動的任何類型之裝置中。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等等。可在圖案至基板上之轉印之前或之後在(例如)塗佈顯影系統、度量衡工具及/或檢測工具中處理基板W。塗佈顯影系統為通常將抗蝕劑層施加至基板W且顯影已曝光至輻射光束B之抗蝕劑之工具。另外，可將基板W處理一次以上，例如，以便產生多層IC，使得本文所使用之術語基板W亦可指已經含有多個經處理層之基板W。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技 術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。

Claims (13)

  1. 一種載台(stage)定位系統(200)，其包含：一第一本體(body)(20)；一第二本體(22)；一致動器，其用以移動該第一本體(20)；一耦接件(coupling)(24)，其經配置以將該第一本體(20)與該第二本體(22)彼此耦接；其中該耦接件(24)包含經配置以將該第一本體(20)與該第二本體(22)彼此耦接之一黏彈性(visco-elastic)元件(26)，其中該第二本體(22)經配置以將該致動器與該耦接件(24)彼此耦接，其中該黏彈性元件(26)具有一頻率相依勁度(frequency-dependent stiffness)(300)，該頻率相依勁度(300)之特徵為一玻璃轉變區(320)，該第一本體(20)形成特徵為一主自然頻率(fn)之一動態系統，其中該主自然頻率(fn)在該載台定位系統(200)之一操作溫度下處於該玻璃轉變區(320)中。
  2. 如請求項1之載台定位系統(200)，其包含一感測器(64)，其用以提供表示該第一本體(20)之一位置之一信號。
  3. 如請求項2之載台定位系統(200)，其中該第一本體(20)包含用於將該感測器(64)或一參考件(reference)(62)安裝至該第二本體(22)上之一安裝件(mount)。
  4. 如請求項1至3中任一項之載台定位系統(200)，其中該第二本體(22)包含該致動器。
  5. 如請求項1至3中任一項之載台定位系統(200)，其中該致動器包 含一磁阻(reluctance)致動器。
  6. 如請求項1至3中任一項之載台定位系統(200)，其包含一長衝程模組(66)，其中該長衝程模組(66)經配置以移動該致動器，且其中該致動器經配置以相對於該長衝程模組(66)來移動該第一本體(20)。
  7. 如請求項1之載台定位系統(200)，其中：該耦接件(24)包含一彈性元件(28)，該彈性元件(28)經配置以與該黏彈性元件(26)並行地將該第一本體(20)與該第二本體(22)彼此耦接，該彈性元件(28)具有一具有一第一值(400)之勁度，該頻率相依勁度(300)之特徵為一玻璃區(310)，該頻率相依勁度(300)之特徵為一橡膠區(330)，該頻率相依勁度(300)在一第二頻率(f2)下具有一第二值(420)，該第二頻率(f2)在該載台定位系統(200)之該操作溫度下處於該橡膠區(330)中，該頻率相依勁度(300)在一第三頻率(f3)下具有一第三值(430)，該第三頻率(f3)在該載台定位系統(200)之該操作溫度下處於該玻璃區(310)中，該第二頻率(f2)低於該主自然頻率(fn)，該第三頻率(f3)高於該主自然頻率(fn)，該第一值(400)大於該第二值(420)，且該第一值(400)小於該第三值(430)。
  8. 如請求項7之載台定位系統(200)，其中該頻率相依勁度(300)在該 主自然頻率(fn)下具有一第四值(440)，且其中該第四值(440)大於該第一值(400)。
  9. 如請求項1之載台定位系統(200)，其中該第一本體(20)、該第二本體(22)及該耦接件(24)一起形成具有一另外自然頻率之一另外動態系統，其中該另外自然頻率對應於實質上藉由該耦接件(24)之一變形而判定之一諧振模式，其中該主自然頻率(fn)等於該另外自然頻率。
  10. 如請求項1至3中任一項之載台定位系統(200)，其中該耦接件(24)包含一彈性元件(28)，其中該彈性元件(28)經配置以與該黏彈性元件(26)並行地將該第一本體(20)與該第二本體(22)彼此耦接。
  11. 如請求項10之載台定位系統(200)，其中該彈性元件(28)經配置以至少部分地環繞該黏彈性元件(26)。
  12. 如請求項10之載台定位系統(200)，其中該黏彈性元件(26)經配置以至少部分地環繞該彈性元件(28)。
  13. 一種微影裝置，其包含：一支撐結構(MT)，其用於支撐具有一圖案之一圖案化器件(MA)，一投影系統(PS)，其用於將該圖案投影於一基板(W)上，一基板台(WT)，其用於固持該基板(W)，如請求項1至13中任一項之載台定位系統(200)，其中該支撐結構(MT)及該基板台(W)中之一者包含該第一本體(20)。
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