支撑结构、位置控制系统、光刻设备和位置控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种可移动支撑结构、位置控制系统、光刻设备和位置控 制方法。根据本发明专利技术的可移动支撑结构构造成保持可替换物体。该支撑结 构包括相对于参照物体可移动地设置的可移动结构、相对于可移动结构可 移动地设置并构造成保持可替换物体的物体保持装置、构造成用于相对于 参照物体移动可移动结构的致动器、以及构造用于相对于可移动结构移动 物体保持装置的极短行程致动器，其中极短行程致动器的刚度基本上比至 少一个致动器的刚度大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可移动支撑结构、位置控制系统、光刻设备和一种控制可替换物体的位置的方法。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(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(reticle)的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案成像到衬底(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。通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单独的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括步进机，在所述步进机中，通过将全部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扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。在光刻设备中，使用可移动支撑结构来保持和定位例如衬底或图案形成装置等可替换物体。在扫描类型的光刻设备中，可移动支撑结构被用来支撑衬底以便进行扫描移动。图案形成装置也可以支撑在可移动支撑结构上。可移动支撑结构能够以高精确度定位衬底或图案形成装置。为了获得高精确度，公知的可移动支撑结构从相对于例如框架或平衡块等参考物体可移动的长行程部分和相对于长行程部分可移动地配置的7支撑可替换物体。长行程部分的最 大行程相对于参照物体是相对大的，而短行程部分的行程相对于长行程部 分相对较小。长行程致动器设置用于相对于参照物体驱动长行程部分。短行程致动 器设置成相对于K行程部分驱动短行程部分。这种长行程致动器可以是 (例如)线性电机，并且可以不是非常精密。长行程致动器的主要任务是 在短行程致动器可到达的范围内将可替换物体带入到所需位置。短行程致 动器设计成以高精确度定位短行程部分。为了控制可替换物体的位置，第二支撑系统的位置由位置测量系统 (例如干涉系统或编码器系统)确定。这种测量是(例如)在三个平面自 由度内或在六个自由度内实施的。所测的位置用来与所需的位置对比。位 置误差，也就是所测的位置和所需的位置之间的差异，供给到控制器中， 所述控制器以这个信号为基础提供用来驱动短行程致动器的控制信号。通过利用基于短行程部分和长行程部分的实际位置之间的差异的信 号作为长行程致动器控制器的输入信号来控制长行程致动器。这个控制器 的输出驱使长行程部分跟随短行程部分的移动，随之将短行程部分的所需 位置保持在短行程致动器的范围内。短行程致动器是能够与长行程振动隔离的洛伦兹类型致动器。这种洛 伦兹类型致动器具有小的刚度。任何其他类型的具有小的刚度和高精确度 的致动器也可以用来精确地控制由可移动支撑结构支撑的可替换物体的 位置。洛伦兹致动器的输入是电流，基本上与所需的作用力成比例。通常， 响应于输入作用力的可移动支撑结构的位置有一定程度的延迟，因为所述 作用力在其进入一位置之前被积分两次。这个影响与高阶动力学一起限制 短行程控制回路的带宽。该受限的带宽对于保持在可移动支撑结构上的可 替换物体的定位的精确度/设置和调整时间具有负面效果。在台中的作用力类型的致动器也会限制从一个台到另一个台的可获 得的前馈效果(例如将衬底台误差馈给至图案形成装置支撑结构)。在这 个前馈中， 一个台的位置误差需要微分两次以产生前馈作用力，这会花费一个采样延迟(sample delay)。这导致另一个台的延迟响应，限制这些台 相对彼此的定位精确度。8
技术实现思路
本专利技术旨在提高由可移动支撑结构支撑的诸如衬底或图案形成装置 等可替换物体的定位的精确度和/或设置和调整时间。根据本专利技术的实施例，提供一种可移动支撑结构，其构造成保持可替 换物体，所述支撑结构包括可移动地相对于参照物体设置的可移动结构、 可移动地相对于可移动结构设置并构造成保持可替换物体的物体保持装 置、构造成相对于所述参照物体移动可移动结构的致动器和构造成相对于 可移动结构移动所述物体保持装置的极短行程致动器，其中极短行程致动 器的刚度基本上高于至少一个致动器的刚度。根据本专利技术的实施例，提供一种用于控制保持在可移动支撑结构上的 可替换物体的位置的位置控制系统，所述位置控制系统包括构造用于测量 可移动结构的位置的位置测量系统、构造用于通过比较所测位置和所需位 置来提供误差信号的比较装置、构造用于基于所述误差信号提供控制信号 给所述致动器的控制器以及构造用于基于所述误差信号提供控制信号给 极短行程致动器的极短行程控制器。根据本专利技术的实施例，提供一种光刻设备，所述光刻设备包括构造用于调节 辐射束的照射系统；构造成支撑图案形成装置的图案形成装置支撑 结构，所述图案形成装置能够将图案在辐射束的横截面上赋予给辐射束以 形成图案化的辐射束；构造用于保持衬底的衬底支撑结构；和构造成将图 案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上的投影系统，其中所述图案形成装置支撑结构和/或所述衬底支撑结构是可移动支 撑结构，所述可移动支撑结构包括相对于参照物体可移动地设置的可移动 结构、相对于可移动结构可移动地设置并构造成保持各个图案形成装置或 衬底的物体保持装置、构造成相对于所述参照物体移动可移动结构的致动 器和构造成相对于可移动结构移动所述物体保持装置的极短行程致动器， 其中极短行程致动器的刚度基本上高于至少一个致动器的刚度。根据本专利技术的实施例，提供一种控制由可移动支撑结构保持的可替换 物体的位置的方法，所述支撑结构包括相对于参照物体可移动地设置的可 移动结构、相对于可移动结构可移动地设置并构造成保持可替换物体的物体保持装置、构造成相对于所述参照物体移动可移动结构的致动器和构造 成相对于可移动结构移动所述物体保持装置的极短行程致动器，其中极短 行程致动器的刚度基本上高于至少一个致动器的刚度，所述方法包括测量 可移动结构的位置、通过对比所测的位置和所需的位置提供误差信号、基 于所述误差信号提供控制信号给所述致动器以及基于所述误差信号提供 控制信号给极短行程致动器。附图说明下面参照附加的示意性附图，仅以实例的方式对本专利技术的实施例进行 描述，在附图中相同的附图标记表示相应的部分，在附图中 图1示出根据本专利技术实施例的光刻设备；图2示出根据本专利技术的实施例的可移动支撑结构的示意性侧视图； 图3示出图2中的根据本专利技术实施例的可移动支撑结构的控制方法； 图4示出根据本专利技术实施例的可移动支撑结构；图5示出根据本专利技术实施例的衬底台和图案形成装置台的控制方案。 具体实施例方式图1示意地示出了根据本专利技术的一个实施例的一种光刻设备。所述光 刻设备包括配置用于调节辐射束B (例如，紫外(UV)辐射或任何其 他合适的辐射)的照射系统(照射器)IL，构造用于支撑图案形成装置(例 如掩模)MA并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第 一定位装置PM相连的图案形成装置支撑结构(例如掩模台)MT。所述 设备还包括构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W并与配置用 于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连的衬底台(例 如晶片台)WT或"衬底支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构造成保持可替换物体的可移动支撑结构，所述支撑结构包括：　相对于参照物体可移动地设置的可移动结构；　相对于所述可移动结构可移动地设置并构造成保持可替换物体的物体保持装置；　构造成相对于所述参照物体移动所述可移动结构的致 动器；和　构造成相对于所述可移动结构移动所述物体保持装置的极短行程致动器，　其中所述极短行程致动器的刚度基本上大于致动器的刚度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯·巴特勒，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL