[发明专利]定位系统、光刻设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及定位系统、光刻设备和用以通过增大物体的主体的刚性和/或阻尼而减小柔性和最终的内部变形的方法。

背景技术

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：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。

已知的光刻设备包括定位装置以控制支撑衬底的衬底支撑结构的位置。该定位装置包括配置用于测量衬底支撑结构的多个传感器或传感器目标位置的位置测量系统。

在使用光刻设备过程中，将施加力到衬底支撑结构上。例如，在曝光阶段，即将图案化束投影到衬底水平位置处的目标部分上期间，可以执行水平致动以将衬底的上表面相对于透镜柱定位在正确方向上。因为衬底支撑结构的刚性是有限的，水平致动可以引起衬底支撑结构的临时的内部变形。这种内部变形会导致焦点误差和/或重叠偏移。

为了减小衬底台的内部变形以及作为其结果的焦点误差或重叠偏移的风险，已经提出通过提供刚性结构增大衬底支撑结构的刚性。然而，由于对衬底支撑结构的定位精确度和定位速度的不断增加的需求，在不导致其他问题的情况下，例如相对于重量，增大衬底支撑结构的结构刚性的可能性受到限制。

在例如图案形成装置支撑结构等其他物体的位置控制过程中，还面临增大加速度带来的衬底支撑结构的柔性的限制。

发明内容

本发明旨在提供一种定位系统，其用以定位可移动物体，尤其是衬底台或图案形成装置支撑结构，其中可移动物体的主体是刚性的，使得可以避免或至少减小所述主体的内部变形以及内部变形所带来的焦点误差和/或重叠偏移。

根据本发明的一实施例，提供一种定位系统，用于定位具有主体的可移动物体，所述定位系统包括：物体位置测量系统，用以测量所述物体的位置量；用以施加致动力在所述物体上的物体致动器；和用以基于所需位置量和所测得的位置量之间的差值提供用于所述致动器的物体致动信号的物体控制器，其中所述定位系统还包括用以增大所述物体的主体的刚性和/或衰减所述物体的主体内的相对移动的加强系统，所述加强系统包括一个或更多个传感器，其中每个传感器布置成确定表示所述主体内的内部应变或相对位移的测量信号；一个或更多个致动器，其中每个致动器布置成施加致动力在所述主体的一部分上；以及至少一个控制器，配置成基于所述传感器中的至少一个的测量信号提供致动信号给所述致动器中的至少一个、以增大所述主体内的刚性/或衰减所述主体内的移动。

根据本发明的一实施例，提供一种光刻设备，包括：照射系统，配置成调节辐射束；支撑结构，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够将图案在辐射束的横截面上赋予所述辐射束以形成图案化的辐射束；衬底台，构造用以保持衬底；和投影系统，配置用以将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上，其中所述光刻设备包括定位系统，所述定位系统用以控制所述支撑结构或衬底台的位置，支撑结构或衬底台具有主体，所述定位系统包括：用以测量所述支撑结构或衬底台的主体的位置量的主体位置测量系统、用以施加致动力到所述支撑结构或衬底台的所述主体上的主体致动器、以及主体控制器，所述主体控制器用以基于所需位置量和所测的位置量之间的差值提供用于致动器的致动信号，其中所述定位系统还包括加强系统，用以增大所述物体的刚性和/或衰减所述物体的所述主体内的相对移动，所述加强系统包括：一个或更多个传感器，其中每个传感器布置成确定表示所述主体内的内部应变或相对位移的测量信号；一个或更多个致动器，其中每个致动器布置成施加致动力在所述主体的一部分上，以及至少一个控制器，配置成基于所述传感器中的至少一个的测量信号提供致动信号给所述致动器中的至少一个，以增大所述主体的刚性/或衰减所述主体内的移动。