电机、双行程平台和光刻设备制造技术

本发明专利技术涉及电机(LD)，包括：静止部(STP)，静止部(STP)包括一行线圈组件(UCA、LCA)，线圈组件具有多个相位；可移动部(MP)，其包括一行永磁体(UPM、LPM)，其中一行线圈组件具有第一长度、并且一行永磁体具有第二长度，其中第二长度小于第一长度，其中线圈组件被布置为与线圈组件对准的永磁体相互作用来生成驱动力；比较器，其将表示可移动部实际位置的位置测量信号与表示可移动部期望位置的设定点信号进行比较，来提供误差信号；运动反馈控制器，被配置为基于误差信号来提供控制信号；至少一个电流放大器，被配置为基于控制信号向线圈组件提供致动信号，其中该电机包括前馈装置，其中前馈装置被配置为基于设定点信号或从其导出的信号来提供电流放大器前馈信号，其中电流放大器前馈信号被提供给至少一个电流放大器，以补偿由于一个或多个线圈组件仅与永磁体部分地对准而引起的在一个或多个线圈组件上的不平衡的反电动势。

Motor, double stroke platform and photolithography equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电机、双行程平台和光刻设备相关申请的交叉引用本申请要求于2017年10月17日提交的欧洲申请号17196860.5以及于2018年3月8日提交的欧洲申请号18160692.2的优先权，其均以它们的整体通过引用并入本文。
本专利技术涉及电机、双行程平台和光刻设备。
技术介绍
光刻设备是将期望的图案应用到衬底上的机器，图案通常被应用到衬底的目标部分上。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。在该实例中，图案形成装置，其备选地被称为掩模或掩模版，可以用于生成待形成在IC的单独层上的电路图案。该图案可以被转印到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个管芯的一部分)上。图案的转印通常经由成像到衬底上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含相邻目标部分的网络，其将相继地进行图案化。已知的光刻设备包括：所谓的步进器，其中每个目标部分通过一次将整个图案曝光到目标部分上来照射；以及所谓的扫描器，其中每个目标部分借助辐射束在给定方向(“扫描”方向)上扫描图案、同时平行或反平行于该方向同步扫描衬底来照射。还可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案形成装置转印到衬底。在光刻设备中，电机用于驱动光刻设备的可移动部。例如，在扫描器型光刻设备中，线性电机可以用于在扫描移动中，移动被支撑在衬底支撑件上的衬底、或被支撑在图案形成装置支撑件上的图案形成装置。为了准确地控制衬底和/或图案形成装置的位置，双行程平台被使用。在双行程平台中，长行程线性电机用于以相对较低的精度，在相对较大的移动范围内移动长行程平台，结合有短行程线性电机可以以较高的精度在相对较小的移动范围内移动短行程平台。短行程平台由长行程平台支撑。通过控制短行程平台的位置，只要期望位置在短行程平台的小移动范围内，短行程平台就可以准确地定位在该期望位置。长行程平台的移动用于将短行程平台的期望位置定位在短行程平台的小移动范围内。为了提高光刻设备的生产性能，存在对增加光刻工艺的生产能力、以及对准性能和聚焦性能的持续的需求。随着对光刻工艺的生产能力的这种增加的需求，衬底支撑件和图案形成装置支撑件的速度和加速度需要增加。随着速度和加速度的增加，双行程平台可能成为光刻设备中更主要的振动源，这通常是不期望的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供电机、特别是允许高的速度和加速度水平、同时基本上减少由线性电机引起的振动的线性电机。根据本专利技术的一个方面，提供了一种电机，包括：静止部，包括一行线圈组件；可移动部，包括一行永磁体，其中一行线圈组件具有第一长度并且一行永磁体具有第二长度，其中第二长度小于第一长度，其中线圈组件被布置以与和线圈组件对准的永磁体相互作用来生成驱动力；比较器，将表示可移动部实际位置的位置测量信号与表示可移动部期望位置的设定点信号进行比较，来提供误差信号；运动反馈控制器，被配置为基于误差信号来提供控制信号；至少一个电流放大器，被配置为基于控制信号来向线圈组件提供致动信号，其中电机包括前馈装置，其中前馈装置被配置为基于设定点信号或从其导出的信号来提供电流放大器前馈信号，其中电流放大器前馈信号被提供给至少一个电流放大器来补偿由于线圈组件中的一个或多个线圈组件仅与永磁体部分地对准而引起的在一个或多个线圈组件上的不平衡的反电动势。根据本专利技术的一个方面，提供了一种电机，包括：静止部，包括：第一行线圈组件，第二行线圈组件，其中第一行和第二行的线圈组件是多相线圈组件，可移动部，包括：第一行永磁体，以及第二行永磁体，平行于第一行永磁体延伸，其中第一行线圈组件和第二行线圈组件均具有第一长度，并且其中第一行永磁体和第二行永磁体均具有第二长度，其中第二长度小于第一长度，其中线圈组件被布置以与和线圈组件对准的永磁体相互作用，来生成驱动力，其中第一行永磁体和第二行永磁体被布置在第一行线圈组件和第二行线圈组件之间，其中第一行永磁体相对于镜像平面与第二行永磁体而被镜像，该镜像平面第一行永磁体和第二行永磁体之间与其平行地延伸，并且其中第一行线圈组件的每个相应线圈组件的相的顺序，与第二行线圈组件相对于镜像平面的相对线圈组件的相的顺序相对应，使得当相应线圈组件和相对线圈组件利用固定且恒定电流来驱动时，在垂直于镜像平面的方向上的边缘效应基本上被抵消。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用以支撑物体的双行程平台，双行程平台包括可移动地支撑在支撑框架上的长行程平台、以及可移动地支撑在长行程平台上的短行程平台，其中短行程平台被布置为支撑物体，并且其中可移动平台包括根据本专利技术的线性电机，以相对于支撑框架来驱动长行程平台。根据本专利技术的一个方面，提供了一种系统标识方法，包括参数标识过程，该参数标识过程包括以下步骤：a)获取相关参数的误差轨迹，b)从这些误差轨迹来计算最佳前馈参数，c)在前馈模型中使用所计算的最佳前馈参数，以及d)重复步骤1-3，直到获得期望的准确度，其中步骤b)包括将如下代价函数最小化：J(θ)：＝e(θ)TWe(θ)，其中代价函数的值J是误差e中的能量，误差e的能量是前馈参数的函数，其中W是权重矩阵，其中误差e的特定部分能够被强调，其中将代价函数最小化包括：使用从以下等式从所获取的误差轨迹e来计算将代价函数最小化的参数：θnew＝θold+Le，其中L是学习矩阵，并且θold是先前的前馈参数，其中学习矩阵L是先验计算的、并且包括对系统的特性的粗略估计。根据本专利技术的一个方面，提供了一种光刻设备，包括：图案形成装置支撑件，被构造为支撑图案形成装置，图案形成装置能够在辐射束的截面中将图案赋予给辐射束，以形成经图案化的辐射束；衬底支撑件，被构造为保持衬底；投影系统，被配置为将经图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上；其中图案形成装置支撑件和/或支撑件包括双行程平台，双行程平台包括：长行程平台，可移动地支撑在支撑框架上；以及短行程平台，可移动地支撑在长行程平台上，其中短行程平台被布置以支撑物体，并且其中可移动平台包括根据本专利技术的线性电机，以相对于支撑框架来驱动长行程平台。附图说明现在将仅通过示例的方式，参考所附的示意图来描述本专利技术的实施例，在附图中，对应的附图标记指示对应的部分，并且其中：图1描绘了其中可以提供本专利技术实施例的光刻设备；图2示意性地示出了根据本专利技术的第一实施例的双行程平台的侧视图；图3示意性地示出了根据本专利技术的第一实施例的线性电机的侧视图；图4示出了图2所示的线性电机的控制方案；图5示出了图4所示的控制方案的(多个)电流放大器的控制方案；图6示意性地示出了根据本专利技术的第二实施例的线性电机的侧视图；以及图7示出了图6中所示的线性电机的控制方案。具体实施方式图1示意性地描绘了根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机，包括：/n静止部，包括：/n一行线圈组件；/n可移动部，包括：/n一行永磁体，其中所述一行线圈组件具有第一长度并且所述一行永磁体具有第二长度，其中所述第二长度小于所述第一长度，其中所述线圈组件被布置以与和所述线圈组件对准的永磁体相互作用，来生成驱动力；/n比较器，将表示所述可移动部的实际位置的位置测量信号与表示所述可移动部的期望位置的设定点信号进行比较，来提供误差信号；/n运动反馈控制器，被配置为基于所述误差信号来提供控制信号；/n至少一个电流放大器，被配置为基于所述控制信号来向所述线圈组件提供致动信号，/n其中所述电机包括前馈装置，其中所述前馈装置被配置为基于所述设定点信号或从所述设定点信号导出的信号来提供电流放大器前馈信号，其中所述电流放大器前馈信号被提供给所述至少一个电流放大器来补偿由于所述线圈组件中的一个或多个线圈组件仅与所述永磁体部分地对准而引起的在所述一个或多个线圈组件上的不平衡的反电动势。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171017 EP 17196860.5;20180308 EP 18160692.21.一种电机，包括：
静止部，包括：
一行线圈组件；
可移动部，包括：
一行永磁体，其中所述一行线圈组件具有第一长度并且所述一行永磁体具有第二长度，其中所述第二长度小于所述第一长度，其中所述线圈组件被布置以与和所述线圈组件对准的永磁体相互作用，来生成驱动力；
比较器，将表示所述可移动部的实际位置的位置测量信号与表示所述可移动部的期望位置的设定点信号进行比较，来提供误差信号；
运动反馈控制器，被配置为基于所述误差信号来提供控制信号；
至少一个电流放大器，被配置为基于所述控制信号来向所述线圈组件提供致动信号，
其中所述电机包括前馈装置，其中所述前馈装置被配置为基于所述设定点信号或从所述设定点信号导出的信号来提供电流放大器前馈信号，其中所述电流放大器前馈信号被提供给所述至少一个电流放大器来补偿由于所述线圈组件中的一个或多个线圈组件仅与所述永磁体部分地对准而引起的在所述一个或多个线圈组件上的不平衡的反电动势。


2.根据权利要求1所述的电机，其中所述电流前馈信号还被用于补偿所述电机的负载电阻、负载自感和/或负载互感。


3.根据权利要求1或2所述的电机，其中所述电机是线性电机，其中所述一行线圈组件和所述一行永磁体是线性行，所述线性行被布置成基本上平行于彼此。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的电机，
其中所述至少一个电流放大器包括：
电流放大器比较器，用以将所述控制信号与所述电流放大器的实际状态进行比较，来提供电流放大器误差信号；
电流放大器反馈控制器，用以基于所述电流放大器误差信号来提供电流放大器控制信号，以及
放大器，用以向所述线圈组件提供致动信号；
其中所述电流放大器前馈信号被馈送到所述电流放大器中，并且被添加到所述电流放大器反馈控制器的所述电流放大器控制信号。


5.根据权利要求4所述的电机，其中所述电机包括增益平衡装置，所述增益平衡装置基于所述控制信号提供针对每个电流放大器的电流放大器输入信号。


6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电机，其中所述电流放大器是电压受控的电流放大器或电流受控的电流放大器。


7.根据权利要求1至6中的任一项所述的电机，其中所述前馈装置是多输入多输出(MIMO)前馈装置。


8.根据权利要求1至7中的任一项所述的电机，其中所述线圈组件是多相线圈组件，其中所述电机包括针对每个线圈组件的电流放大器，其中每个电流放大器提供针对相应的所述线圈组件的每个相位的致动信号。


9.根据权利要求1至8中的任一项所述的电机，其中所述前馈装置的校准和/或调谐基于所述线圈组件的所述实际状态来执行。


10.根据权利要求1至9中的任一项所述的电机，
其中所述静止部包括第二行线圈组件，所述第二行线圈组件平行于所述一行线圈组件延伸，并且
其中所述可移动部包括第二行永磁体，所述第二行永磁体平行于所述一行永磁体延伸，
其中所述第一行线圈组件中的线圈组件被布置以与所述第一行永磁体中的与这些线圈组件对准的永磁体相互作用，来生成驱动力，
其中所述第二行线圈组件中的线圈组件被布置以与所述第二行永磁体中的与这些线圈组件对准的永磁体相互作用，来生成驱动力，并且
其中所述一行永磁体和所述第二行永磁体被布置在所述一行线圈组件与所述第二行线圈组件之间。


11.根据权利要求1至10中的任一项所述的线性电机，其中所述前馈装置还提供运动前馈信号，所述运动前馈信号要被添加到所述运动反馈控制器的所述控制信号。


12.一种电机，包括：
静止部，包括：
第一行线圈组件，
第二行线圈组件，其中所述第一行中的、以及所述第二行中的线圈组件是多相线圈组件，
可移动部，包括：
第一行永磁体，以及
第二行永磁体，所述第二行永磁体平行于所述第一行永磁体延伸，
其中所述第一行线圈组件和所述第二行线圈组件均具有第一长度，并且其中所述第一行永磁体和所述第二行永磁体均具有第二长度，其中所述第二长度小于所述第一长度，其中所述线圈组件被布置以与和所述线圈组件对准的永磁体相互作用，来生成驱动力，
其中所述第一行永磁体和所述第二行永磁体被布置在所述第一行线圈组件与所述第二行线圈组件之间，
其中所述第一行永磁体与所述第二行永磁体相对于镜像平面而被镜像，所述镜像平面在所述第一行永磁体与所述第二行永磁体之间与其平行地延伸，并且
其中所述第一行线圈组件的每个相应线圈组件的相的顺序，与所述第二行线圈组件的相对于所述镜像平面的相对线圈组件的相的顺序相对应，
使得当所述相应线圈组件和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·博尔德，P·M·S·M·海杰曼斯，J·范杜文博德，R·H·S·弗伦肯，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL