位移装置、光刻设备以及定位方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种位移装置、光刻设备以及定位方法。所述位移装置具有相对于彼此是可位移的第一和第二部分，所述第一部分设置有磁体系统，所述第二部分设置有线圈组件单元组，线圈组件单元组包括：具有平行于第二方向取向的电流导体的至少三个第一线圈组件单元；具有平行于第一方向取向的电流导体的至少两个第二线圈组件单元，其中位移装置包括控制装置，所述控制装置配置成控制第二部分相对于第一部分的位置，其中，当第二部分主要沿第二方向移动时，控制单元配置成通过仅使用第一线圈组件单元沿第三方向将第二部分悬浮离开第一部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种结合台系统以及参照结构的位移装置，和一种包括这种位移装置或组合的光刻设备。本专利技术还涉及一种用于相对于根据本专利技术的位移装置的第一部分定位位移装置的第二部分的方法。
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(ICs)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版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。可以将该图案转移到衬底(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，单个的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。传统的光刻设备包括所谓的步进机，在步进机中，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；和所谓的扫描器，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同步地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)到衬底上的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。通常，衬底和/或图案形成装置(例如掩模版)由相应的可移动的台系统支撑和定位，台系统包括位移装置以相对于诸如基部框架等框架或其他类型的参照结构移动台系统。这种位移装置包括位于框架上的第一部分和位于台系统上的第二部分，它们在第一方向和垂直于第一方向的第二方向上相对于彼此是可位移的。第一部分包括载体，其基本上平行于第一和第二方向延伸。在载体上根据图案固定磁体系统，由此根据行和列彼此垂直且与第一和第二方向中的一个方向成大约45°角度的图案布置第一类型磁体和第二类型磁体，其中所述第一类型磁体的磁化方向垂直于载体且方向朝向第二部分，而第二类型磁体的磁化方向垂直于载体且方向离开第二部分，使得第一类型的磁体和第二类型的磁体交替地布置在每一行和每一列中。在本申请中，第一类型的磁体和第二类型的磁体可以替换地分别称为第一和第二磁体。在图2A中示出这种载体的一个示例，其中第一类型的磁体用N表示，第二类型的磁体用Z表示，第一方向用X表示，第二方向用Y表示。因而，第一类型和第二类型磁体(N、 Z)两者的磁化方向与第三方向平行，其中第三方向垂直于第一和第二方向两者。第二部分设置有具有一组线圈组件单元的电线圈系统，每个线圈组件单元具有定位在磁体系统的磁场内且由多相系统供电的电流导体。已知的位移装置通常具有一组四个线圈组件单元，如图2B所示，其中两个线圈组件单元是第一类型，其中电流导体沿第二方向取向以基于洛伦兹定律沿第一方向在第一和第二部分之间提供力。另外两个线圈组件单元是第二类型，其中电流导体沿第一方向取向以基于洛伦兹定律沿第二方向在第一和第二部分之间提供力。通常线圈组件单元还可以在第三方向上在第一和第二部分之间提供力，例如以便相对于第一部分悬浮第二部分。在图 2B中，线圈组件单元用CB表示，电流导体用CC表示，第一和第二方向分别用X和Y表示。通过线圈组件的电流导体的电流将依赖于局部磁场的取向产生力。然而，可以驱动电流使得在相应的第一和第二方向上提供力的和。如果电流导体也用于悬浮第二部分， 则可以独立于沿第一或第二方向的力提供悬浮力，由此允许在所有可应用的方向上完全控制台系统的移动。因此，每个线圈组件单元是具有其能够产生的最大力的力产生元件，最大力由磁场强度、电流导体的量和位置以及最大允许电流共同决定。当驱动线圈组件单元以分别沿第一、第二方向以及可能的第三方向产生其最大力时，则将是一个线或点，其中由所述力产生的力矩为零。这种线或点将被称为力心C0F。在图2B中，力心COF被表示对应所有主线圈组件单元能够产生相同的最大力的情形。优选地，力心与包括由第二部分支撑的部分的第二部分的重心完全一致，因为力心和重心之间的失配将需要至少对于一个线圈组件单元的较高的最大力以实现相同水平的性能，并且将需要补偿所产生的力矩。然而，由于实际使用的因素，力心通常仅在第一和第二方向上与重心(大致上)一致并且在第三方向上不一致，因为在第三方向上对准线圈组件单元和重心将要求在第二部分的电流导体和产生磁场的第一部分之间的相对大的距离，这从性能的角度来看是不想要的。由于例如设计修改，重心在对比不同台系统的时候会漂移。为了遵循力心至少部分地与重心一致的所需要求，改变重心的设计修改还需要改变位移系统。电流位移系统可以改变它们的力心，但是会带来设计、空间等方面的显著变化，如参照图2B解释的那样。图2B公开了一种传统的位移装置的第二部分，包括四个线圈组件单元、两个第一类型和两个第二类型，线圈组件单元沿对角线结构布置，即围绕一个点对称地布置。假定线圈组件单元能够产生相同大小的力，力心位于该对称点。当重心不与力心一致，则力心优选朝向重心漂移。然而，力心的漂移需要不想要的改变。例如，漂移所有的线圈组件单元将不仅漂移重心，但是这也要求安装线圈组件单元的线圈组件单元承载框架的设计修改。仅漂移一些线圈组件单元将导致尺寸的改变以及再次的线圈组件单元承载框架的修改。另一种可能性将是修改线圈组件单元的最大可能产生的力，但是这将要求线圈组件单元本身的改变，例如尺寸方面和/或冷却方面的改变，这也是不想要的。与现有技术的位移装置相关的另一个问题是，由第二部分上的线圈组件单元和第一部分上的磁体产生的磁场可以对布置在附近的附加的定位装置(例如设置在第二部分和第三部分之间以相对于第二部分定位第三部分的定位装置)具有显著的影响(称为串扰)。串扰本身可以表现为附加的定位装置的干扰力，这因此更难以控制，并且会导致诸如第三部分等其他部件的不精确的定位。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种改进的位移装置，优选为具有线圈组件单元结构的位移装置，该线圈组件单元结构可以在不需要不同空间大小或不同类型的线圈组件单元的情况下调整其力心。本专利技术还旨在提供一种改进的位移装置，优选为第一部分上的磁体和/或第二部分上的线圈组件单元对其他定位装置的串扰被减小的位移装置。根据本专利技术的第一方面，提供一种位移装置，包括第一部分和第二部分，其中第二部分在第一方向上相对于第一部分是可位移的， 第二方向基本上垂直于第一方向，并且第三方向垂直于第一和第二方向，第一部分包括载体，所述载体基本上平行于第一和第二方向延伸并且磁体系统依照图案布置在载体上，其中磁体系统包括具有基本上垂直于载体且方向朝向第二部分的磁化方向的第一磁体和具有基本上垂直于载体且方向远离开第二部分的磁化方向的第二磁体，第一和第二磁体依照行和列基本上彼此垂直且与第一和第二方向中的一个方向成大致45 °角的图案布置，使得第一磁体和第二磁体交替地布置在每一行和每一列中，其中第二部分包括具有线圈组件单元组的电线圈系统，每个线圈组件单元具有布置在磁体系统的磁场内并且在使用时由多相系统供电的电流导体，其中线圈组件单元组包括具有基本上平行于第二方向取向的电流导体的至少三个第一线圈组件单元；具有基本上平行于第一方向取向的电流导体的至少两个第二线圈组件单元，和其中位移装置包括控制装置，所述控制装置配置成通过用多相系统驱动线圈组件单元来控制第二部分相对于第一部分的位置，其中，当第二部分主要沿第二方向移动时， 控制单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种位移装置，包括：第一部分和第二部分，其中第二部分在第一方向上相对于第一部分是可位移的，第二方向基本上垂直于第一方向，并且第三方向垂直于第一和第二方向，第一部分包括载体，所述载体基本上平行于第一和第二方向延伸并且磁体系统依照图案布置在载体上，其中磁体系统包括具有基本上垂直于载体且方向朝向第二部分的磁化方向的第一磁体和具有基本上垂直于载体且方向远离开第二部分的磁化方向的第二磁体，第一和第二磁体依照行和列基本上彼此垂直且与第一和第二方向中的一个方向成大致４５°角的图案布置，使得第一磁体和第二磁体交替地布置在每一行和每一列中，其中第二部分包括具有线圈组件单元组的电线圈系统，每个线圈组件单元具有布置在磁体系统的磁场内并且在使用时由多相系统供电的电流导体，其中线圈组件单元组包括具有基本上平行于第二方向取向的电流导体的至少三个第一线圈组件单元；具有基本上平行于第一方向取向的电流导体的至少两个第二线圈组件单元，和其中位移装置包括控制装置，所述控制装置配置成通过用多相系统驱动线圈组件单元来控制第二部分相对于第一部分的位置，其中，当第二部分主要沿第二方向移动时，控制单元配置成通过仅使用第一线圈组件单元沿第三方向将第二部分悬浮离开第一部分。...

【技术特征摘要】
2010.06.07 US 61/352,2141.一种位移装置，包括第一部分和第二部分，其中第二部分在第一方向上相对于第一部分是可位移的，第二方向基本上垂直于第一方向，并且第三方向垂直于第一和第二方向，第一部分包括载体，所述载体基本上平行于第一和第二方向延伸并且磁体系统依照图案布置在载体上，其中磁体系统包括具有基本上垂直于载体且方向朝向第二部分的磁化方向的第一磁体和具有基本上垂直于载体且方向远离开第二部分的磁化方向的第二磁体，第一和第二磁体依照行和列基本上彼此垂直且与第一和第二方向中的一个方向成大致45 °角的图案布置，使得第一磁体和第二磁体交替地布置在每一行和每一列中，其中第二部分包括具有线圈组件单元组的电线圈系统，每个线圈组件单元具有布置在磁体系统的磁场内并且在使用时由多相系统供电的电流导体， 其中线圈组件单元组包括具有基本上平行于第二方向取向的电流导体的至少三个第一线圈组件单元； 具有基本上平行于第一方向取向的电流导体的至少两个第二线圈组件单元， 和其中位移装置包括控制装置，所述控制装置配置成通过用多相系统驱动线圈组件单元来控制第二部分相对于第一部分的位置，其中，当第二部分主要沿第二方向移动时，控制单元配置成通过仅使用第一线圈组件单元沿第三方向将第二部分悬浮离开第一部分。2.根据权利要求1所述的位移装置，其中，两个第一线圈组件单元和两个第二线圈组件单元布置成允许通过控制装置相对于第一部分对第二部分进行6个自由度的控制，并且其中剩余的第一和第二线圈组件单元布置成将由所有第一和第二线圈组件单元确定的力心设置在想要的位置。3.一种位移装置，包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分在第一方向上和基本上垂直于第一方向的第二方向上相对于彼此是可位移的，所述第一部分包括载体，所述载体基本上平行于第一和第二方向延伸，并且磁体系统依照图案布置在载体上，其中磁体系统包括具有基本上垂直于载体且方向朝向第二部分的磁化方向的第一磁体和具有基本上垂直于载体且方向远离开第二部分的磁化方向的第二磁体，第一和第二磁体依照行和列基本上彼此垂直且与第一和第二方向中的一个方向成大约45 °角的图案布置，使得第一磁体和第二磁体交替地布置在每一行和每一列中，其中第二部分包括具有线圈组件单元组的电线圈系统，每个线圈组件单元具有布置在磁体系统的磁场内并且在使用时由多相系统供电的电流导体， 其中线圈组件单元组包括具有基本上平行于第二方向取向的电流导体的第一主线圈组件单元； 具有基本上平行于第一方向取向的电流导体的第二主线圈组件单元， 其中第一和第二主线圈组件单元限定第一和第二主线圈组件单元所处的在第一方向上的最小第一范围，并且其中第一和第二主线圈组件单元还限定第一和第二主线圈组件单元所处的在第二方向上的最小第二范围，其中线圈组件单元组还包括具有基本上平行于第二方向取向的电流导体的第一次级线圈组件单元，其中第一次级线圈组件单元位于第二范围内且在第一范围外，第二范围足够大以使得第一次级线圈组件单元能够被放置在第二范围内且在沿第二方向看的多个不同位置处，以在第二方向上定位由所有线圈组件单元确定的力心。4.根据权利要求3所述的位移装置，其中，确定力心在第一方向上的位置的第二主线圈组件单元被定位成使得力心在第一方向上的位置与包括由第二部分支撑的部分的第二部分在第一方向上的重心位置对齐。5.一种位移装置，包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分相对于彼此在六个自由度上是可位移的，第一部分包括载体，所述载体限定其上布置磁体以形成磁场的平面，其中第二部分包括初级线圈系统，所述初级线圈系统布置成与磁场协同操作以相对于第一部分以六个自由度位移第二部分，其中第二部分还包括次级线圈系统，所述次级线圈系统布置成与磁场协同操作以在第一部分和第二部分之间在至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·H·A·范德瑞吉德特，J·J·奥腾斯，M·M·P·A·沃梅尤恩，E·J·A·曼德尔斯，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL