具有主动阻尼组件的光刻设备的制作方法

专利名称：具有主动阻尼组件的光刻设备的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及一种光刻设备和一种具有改进的主动阻尼的投影组件。
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(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(retide)的图案形成装置用于生成对 应于所述IC的单层的电路图案。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。图案 成像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曝光的相邻目标部分的网络。常规 的光刻设备包括所谓步进机，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；以及所谓扫描器，在所述扫 描器中，通过輻射束沿给定方向("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形 成到衬底上。
高精度和高分辨率作为光刻技术当前瞄准的目标需要光刻设备的各 部件之间相互精确定位，例如保持图案形成装置(例如掩模)的掩模版台、 投影系统和保持衬底的衬底台。除了例如掩模版台和衬底台的定位外，投 影系统也面临这种需要。在当前设备中的投影系统包括承载结构，例如透 镜座架(透射光的情形)或反射镜框架(反射光的情形)，和包括多个光 学元件，例如透镜元件、反射镜等。在运行时，投影系统可能会因为多种 原因受到振动。例如，光刻设备中部件的移动会导致连接所述投影系统的
5框架的振动，例如衬底台或掩模版台的移动，或它们的加速/减速，这些移 动导致影响投影系统的气流和/或涡流和/或声波。这样的扰动会导致所述 投影系统作为整体或其部分的振动。因为这种振动，会引起透镜元件或反 射镜的移位进而导致成像错误，也就是投影到衬底上的图案错误。
通常，阻尼系统用来衰减投影系统或其部件的振动。此外，公知的阻 尼系统具有许多形式。在一种结构中，阻尼系统包括吸收至少部分所述投 影系统的振动的界面阻尼块体，以及用来衰减至少部分所述界面阻尼块体 的振动的主动阻尼子系统。而同时，所述界面阻尼块体连接到所述投影系 统，而所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体。在这篇文献中，术 语"主动阻尼系统"可以理解成阻尼系统，其包括用于检测振动效果的传 感器(例如位置传感器，速率传感器，加速度传感器等)和作用于将被进 行振动衰减的所述结构或其一部分的致动器，所述致动器由依赖所述传感 器提供的信号的控制器来驱动。通过根据所述传感器提供的信号驱动所述 致动器，振动对所述投影系统和/或连接其上的所述界面阻尼块体的影响可 以减小或消除到一定程度。提供反馈回路作为这种主动阻尼系统的例子 传感器，用以提供所述界面阻尼块体或其一部分的位置量，例如位置、速 度、加速度以及加速率等；控制器，设置有位置量并且产生控制器输出信 号以驱动所述致动器；致动器，作用于所述界面阻尼块体或其一部分以形
成反馈回路。所述控制器可以由任何类型的控制器形成，并且可以由微处 理器、微控制器或其它任何可编程装置运行软件来实现，或由专门的硬件 实现。
期望的是能稳定所述反馈回路，也就是，获得内部共振被抑制的所述 反馈回路的频率特性。同时，希望得到高带宽的所述主动阻尼系统，因为 高带宽的所述主动阻尼系统能将振动抑制在这种高的带宽内。因为对光刻 设备的速度的要求不断提高，光刻设备内的移动倾向于以更高的速度发生 并因此带来更快的瞬变过程，这可能导致产生不断增加的更高频率的振 动。因此，就需要更高的带宽的主动阻尼系统。为了所述阻尼系统能正确 的工作，所述界面阻尼块体需要在一个很大的频率范围内表现得象一个刚 性体一样。但是，所述界面阻尼块体，例如钢或其他材料的固体块体，具
有内部的动力学特性。例如，如果所述界面阻尼块体重10kg，则所述界面阻尼块体的最小内部共振频率可能在15kHz左右。所述共振频率在整个阻 尼系统的传递函数中是明显的并且限制了可能达到的性能。
所述投影系统壳体可能会因为外部的作用力，例如由机械振动、声学 和气流带来的作用力，而激起配置在所述投影系统壳体内的一个或多个透 镜元件以本征频率振动。衬底和/或图案形成装置的支撑结构的伺服控制回 路将会考虑投影系统壳体的这种移动，该伺服控制回路将关于所述投影系 统壳体定位所述支撑结构。但是，所述投影系统壳体的所述振动频率对所 述支撑结构来说可能太高而难以跟随，因而由于所述支撑结构和所述投影 系统壳体之间的相对位置没有依照所期望的位置产生了成像错误。可选择 的，增加伺服系统的调整时间可以用来等待直到所述投影系统壳体停止振 动，其中调整时间必须很长，因为这些透镜元件是以低阻尼的安装方式安 装在所述投影系统的壳体上。结果所述光刻设备的总产出量受到负面影 响。

发明内容
本发明旨在提供成像精确和/或总产出量提高的光刻设备。 根据本发明的实施例，提供一种光刻设备，其包括照射系统，构造 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 能将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以形成图案化的辐射束；衬底 台，构造成保持衬底；投影系统，构造成将图案化的辐射束投影到衬底的 目标部分；禾卩，阻尼系统，用于衰减至少部分所述投影系统的振动，所述 阻尼系统包括界面阻尼块体和用于阻尼至少部分所述界面阻尼块体的振 动的主动阻尼子系统，所述界面阻尼块体连接到所述投影系统，而所述主 动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体上，主动阻尼子系统包括用于测量 所述界面阻尼块体位置的量的传感器和用于根据所述传感器提供的信号 施加作用力到所述界面阻尼块体的致动器的组合体，其中所述阻尼系统还 包括界面阻尼装置，该界面阻尼装置连接到所述界面阻尼块体并且构造成 阻滞所述界面阻尼块体以所述界面阻尼块体的本征频率移动。
在本发明的另一实施例中，提供一种光刻设备，其包括照射系统， 构造成调节辐射束；支撑结构，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成
7装置能将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以形成图案化的辐射束；衬 底台，构造成保持衬底；投影系统，构造成将图案化的辐射束投影到衬底 的目标部分；禾D，阻尼系统，用于衰减至少部分所述投影系统的振动，所 述阻尼系统包括界面阻尼块体和用于阻尼至少部分所述界面阻尼块体的 振动的主动阻尼子系统，所述界面阻尼块体连接到所述投影系统，而所述 主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体上，主动阻尼子系统包括用于测 量所述界面阻尼块体位置的量的传感器和用于根据所述传感器提供的信 号施加作用力到所述界面阻尼块体的致动器的组合体，所述主动阻尼子系 统包括反作用块体，该用于所述致动器的反作用块用于根据所述传感器提 供的信号施加反作用力，其中关于界面阻尼块体在平移方向上以基本上无 摩擦的轴承引导所述反作用块体。
根据本发明的另一个实施例，提供一种投影系统，其包括阻尼系统， 用于衰减至少部分所述投影系统的振动，所述阻尼系统包括界面阻尼块体 和用于阻尼至少部分所述界面阻尼块体的振动的主动阻尼子系统，所述界 面阻尼块体连接到所述投影系统，而所述主动阻尼子系统连接到所述界面 阻尼块体上，所述主动阻尼子系统包括用于测量所述界面阻尼块体位置的 量的传感器和用于根据所述传感器提供的信号施加作用力到所述界面阻 尼块体的致动器的组合体，其中所述阻尼系统还包括界面阻尼装置，该界 面阻尼装置连接到所述界面阻尼块体，并构造成阻滞所述界面阻尼块体以 所述界面阻尼块体的本征频率移动。
根据本发明的另一个实施例，提供一种投影系统，其包括阻尼系统， 用于衰减至少部分所述投影系统的振动，所述阻尼系统包括界面阻尼块体 和用于衰减至少部分所述界面阻尼块体的振动的主动阻尼子系统，所述界 面阻尼块体连接到所述投影系统，而所述主动阻尼子系统连接到所述界面 阻尼块体上，所述主动阻尼子系统包括用于测量所述界面阻尼块体位置的 量的传感器和用于根据所述传感器提供的信号施加作用力到所述界面阻 尼块体的致动器的组合体，所述主动阻尼子系统包括反作用块体，该用于 所述致动器的反作用块体用于根据所述传感器提供的信号施加反作用力， 其中关于界面阻尼块体在平移方向上以基本上无摩擦的轴承引导所述反 作用块体。


下面参考附图通过实例对本发明的实施例进行描述，在附图中相应的 附图标记指示相应的部件，在附图中
图1示出根据本发明的实施例的光刻设备；
图2示出根据本发明的实施例的连接有调谐块体阻尼器的阻尼系统的 示意图3示出根据本发明的实施例的相对于界面阻尼块体用于图2中的反 作用块体的导向结构的示意图4示出根据本发明的实施例的相对于界面阻尼块体用于图2中的反 作用块体的导向结构的示意图5示出根据本发明的实施例的连接有调谐块体阻尼器的阻尼系统的 示意图。
具体实施例方式
图l示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述设备包 括照射系统(照射器)IL，构造成调节辐射束PB (例如，紫外辐射或其 他适当的辐射)；支撑结构或图案支撑件或支撑件(例如掩模台)MT，构 造成支撑图案形成装置(例如掩模)MA并与构造成根据特定参数精确定 位图案形成装置的第一定位装置PM相连。所述设备还包括衬底台(例 如晶片台)WT或"衬底支撑件"，构造成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的 晶片)W，并与构造成根据特定参数精确地定位衬底的第二定位装置PW 相连。所述设备还包括投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，所述 投影系统配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底 W的目标部分C (例如包括一根或多根管芯)上。
所述照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、 磁性型、电磁型、静电型或其他类型光学元件，或所有这些元件的组合， 以引导、成形、或控制辐射束。
所述支撑结构以依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计以及诸 如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的或其他夹持技术来保持图案 形成装置。支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的 或可移动的。支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相 对于投影系统)。在这里任何使用的术语"掩模版"或"掩模"都可以认 为与更上位的术语"图案形成装置"同义。
这里所使用的术语"图案形成装置"应被广义地理解为表示能够用于 将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图 案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部 分上期望的图案完全相符，例如，图案包含相移特征或所谓的辅助特征。 通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能 层相对应，例如集成电路。
图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括
掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻
中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型 相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的 示例采用小反射镜的矩阵布置，可以独立地倾斜每一个小反射镜，以便沿 不同方向反射入射的辐射束。所述倾斜的反射镜把图案赋予到被反射镜阵 列反射的辐射束。
这里使用的术语"投影系统"应广义地解释为包括各种类型的投影系 统，包括折射型光学系统、反射型光学系统、和反射折射型光学系统、磁 性型光学系统、电磁型光学系统和静电型光学系统，或所有这些系统的组 合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真 空之类的其他因素所适合的。这里使用的任何术语"投影透镜"可以认为 是与更上位的术语"投影系统"同义。
如这里所述的，设备是透射型的(例如采用透射式的掩模)。可选的， 设备可以是反射型的(例如采用如上述的可编程反射镜阵列，或采用反射 式掩模)。
所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台或"衬底支撑件" (和/或两个或更多的掩模台或"掩模支撑件")的类型。在这种"多台" 的机器中，可以并行地使用附加的台和/或支撑结构，或可以在将一个或更多个其他台和/或支撑结构用于曝光的同时，在一个或更多个台和/或支撑 结构上执行预备步骤。
光刻设备也可以是其中的衬底的至少一部分被具有相对高的折射率 的液体(例如，水)覆盖以填充位于投影系统和衬底之间位置的类型。浸 没液体可以用于光刻设备中的其他位置，例如，图案形成装置(例如，掩 模)和投影系统之间。浸没技术能够用来增大投影系统的孔径数值。这里 用到的术语"浸没"不是指的一种结构，例如衬底，必须进入到液体中， 而是仅表示在曝光时液体位于投影系统和衬底之间。
参照图l，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源和所 述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种 情况下，不会考虑将该源作为光刻设备的组成部件，并且通过包括例如合 适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束从所 述源SO传到所述照射器IL。在其他情况下，所述源可以是所述光刻设备 的组成部件(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器 IL、以及如果需要时的所述束传递系统BD —起称作辐射系统。
所述照射器IL可以包括配置用于调整所述辐射束的角强度分布的调 整装置AD。通常，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所 述外部和/或内部径向范围(一般分别称为o-外部和(T-内部)进行调整。 此外，所述照射器IL通常包括各种其他部件，例如积分器IN和聚光器 CO。所述照射器提供经过调节的辐射束，以在其横截面中具有所需的均 匀性和强度分布。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如掩模台)MT上的所述图 案形成装置(例如，掩模)MA上，并被图案形成装置图案化。已经穿过 图案形成装置(例如，掩模)MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS， 所述PS将辐射束聚焦到衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW 和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助， 可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所 述辐射束PB的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在 扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未 明确示出)用于将图案形成装置MA相对于所述辐射束PB的路径精确地
ii定位。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块 (粗定位)和短行程模块(精确定位)的帮助来实现图案形成装置支撑结
构(例如，掩模台)MT的移动。类似的，衬底台WT或衬底支撑的移动 可以通过利用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块(粗定位)
和短行程模块(精确定位)来实现。在步进机的情况下(与扫描器相反)，
所述支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使 用图案形成装置对准标记M1、 M2和衬底对准标记P1、 P2来对准图案形 成装置MA和衬底W。虽然所示的衬底对准标记占用专用的目标部分，它 们可以设置在目标部分(熟知的划线对准标记)之间的位置上。类似的， 在提供多于一个管芯到图案形成装置(例如，掩模)MA的情形中，图案 形成装置对准标记可以设置在管芯之间。
图示的装置可以以至少一种下面的模式进行应用
1. 在步进模式中，在将赋予所述辐射束PB的整个图案一次投影到目 标部分C上的同时，将支撑结构(例如，掩模台)MT或"掩模支撑"和 衬底台WT或"衬底支撑"保持为基本静止(即，单一的静态曝光)。然 后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C 曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像 的所述目标部分C的尺寸。
2. 在扫描模式中，在将赋予所述辐射束PB的图案投影到目标部分C 上的同时，对支撑结构(例如，掩模台)MT或"掩模支撑"和衬底台 WT或"衬底支撑"同步地进行扫描(即，单一的动态曝光)。衬底台WT 或"衬底支撑"相对于掩模台MT或"掩模支撑"的速度和方向可以通过 所述投影系统PS的(縮小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式 中，曝光场的最大尺寸限制了单一的动态曝光中的所述目标部分的宽度
(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿 所述扫描方向)。
3. 在另一个模式中，将用于保持可编程图案形成装置的图案形成装置 的支撑结构(例如，掩模台)MT或"掩模支撑"保持为基本静止状态， 并且在将赋予所述辐射束PB的图案投影到目标部分C上的同时，对所述衬 底台WT或"衬底支撑"进行移动或扫描。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT或"衬底支撑"的每一次移动之后、或在 扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。 这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型 的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻中。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
图2示出根据本发明的实施例的投影系统PS的简单示意图。投影系 统PS可以通过例如包括刚性底座、弹性底座等任何合适的装置保持在量 测框架(metrology frame)中。界面阻尼块体IDM连接到投影系统PS, 该界面阻尼块体可以包括任何物体，优选刚性块体。投影系统PS的振动 导致界面阻尼块体IDM的振动。界面阻尼块体IDM的这种振动通过主动 阻尼子系统的传感器SENS感测，该主动阻尼子系统可以包括任何类型的 振动传感器，例如位置测量传感器、速度测量传感器、加速度测量传感器 等。主动阻尼子系统的致动器ACT配置成作用到界面阻尼块体IDM上。 在本实施例中，致动器连接在主动阻尼子系统的反作用块体RM和界面阻 尼块体IDM之间。应当注意的是，任何其他反作用体，例如光刻设备或 其他相关设备的底座也可以用于致动器ACT施加反作用力。致动器ACT 可以包括任何适当类型的致动器，例如压电致动器、电动机等。在优选的 实施例中，应用了洛伦兹致动器，因而提供了可以在反作用块体RM和界 面阻尼块体IDM之间不产生机械接触的非接触致动器，因为洛仑兹致动 器可以分别提供非接触的作用力到连接在反作用块体RM和界面阻尼块体 IDM上的各个部件。
可以依赖，也就是基于传感器SENS提供的信号驱动致动器(例如， 使用适当的控制器)，所述传感器SENS输出的信号因此给控制器提供输 入信号(未在图2中示出)。
频率特性，正如从致动器ACT到传感器SENS观察到的，是由界面 阻尼块体IDM控制的。期望的是，界面阻尼块体至少在主动阻尼系统的 频带内形成刚性块体，这将导致在传感器SENS和致动器中观察到基本上 响应于刚性块体的传递函数。有效的是，如从传感器SENS和致动器ACT 看到的，投影系统PS的共振特性被存在的界面阻尼块体IDM掩盖，该界 面阻尼块体IDM —方面有效地置于传感器SENS和致动器ACT之间，另一方面置于传感器SENS与投影系统之间。结果，频率传递函数的状态表 现出更加稳定的特性，因而可能有利于包括传感器SENS和致动器ACT 的主动阻尼系统稳定的特性。
界面阻尼块体IDM可以通过弹性连接连接到投影系统PS，该弹性连 接例如包括弹簧，诸如阻尼弹簧。优选地，界面阻尼块体IDM以大约l-2 kHz耦合到投影系统PS。因而，可以获得投影系统PS的部件的振动和共 振的有效地退耦效应。
界面阻尼块体IDM可以连接到投影系统PS的任何相关的部件，在实 际应用的透射式投影系统中，阻尼块体可以连接到透镜座架(也就是多个 透镜元件的座架)。在反射式投射系统中，界面阻尼块体IDM可以连接到 例如保持一个或多个反射镜的框架上。因此，投影系统PS与其构成部件 可以进行有效地阻尼，因为连接到所述透镜座架或框架的界面阻尼块体 (并因此连接主动阻尼系统)可以影响投影系统的多个构成部件，例如透 镜元件、反射镜等，因为这些构成元件全部依次连接到透镜座架或参考框 架。
界面阻尼块体IDM的质量优选的是选择在所述投影系统PS的质量的 大约0.001到0.1倍之间，更优选的是在所述投影系统PS的质量的大约 0.001到0.01倍之间，因为这样界面阻尼块体IDM的频率可以设置在处于 所需的主动阻尼系统的带宽内的频率范围内，因而有利于主动阻尼系统的 稳定的闭合回路的运行。
反作用块体RM通过阻尼弹簧连接到界面阻尼块体IDM。在弹簧的共 振频率以上，当开动致动器ACT反作用块体RM将基本上是静止的，并 且因此允许施加作用力到投影系统PS上。优选地，反作用块体RM以0 硬度(OHz)耦合到界面阻尼块体IDM，但是实际应用中频率范围在 10-20Hz是可以接受的。
根据本发明的实施例，在界面阻尼块体IDM中的某些特别的共振， 也就是界面阻尼块体IDM的本征频率，通过连接被动的界面阻尼装置到 界面阻尼块体IDM上而被衰减。在图2中的实施例中，这种被动的界面 阻尼装置由调频块体阻尼器TMD形成。调频块体阻尼器TMD配置在界 面阻尼块体IDM的外部，该调频块体阻尼器TMD包括通过弹簧S和阻尼器D连接到界面阻尼块体IDM的块体M。该块体M、弹簧S和阻尼器D 选择成使得界面阻尼块体IDM在选择的本征频率内的移动基本上被阻滞。 结果从致动器ACT到传感器SENS的频率传递函数不再被所述IDM的内 部共振频率干扰。这就允许基于来自传感器SENS的测量值计算致动器 ACT的作用力F的控制器具有更高的增益并因此改善装置的阻尼性能。因 而，界面阻尼块体IDM的位置并且结果投影系统PS的位置也更加稳定， 衬底支撑和/或图案形成装置的伺服系统能够更加容易地跟随投影系统PS 的位置，随之可能在光刻设备内产生更小的成像错误和更高的产量。也就 是说，投影系统PS的内部元件的振动减少，并且因此投影系统PS的成像 性能进一步改善。
图2所示的调频块体阻尼器根据界面阻尼块体IDM的内部本征频率 进行频率调整。依赖于IDM的质量和所用的影响IDM内部硬度的材料， 界面阻尼块体IDM的本征频率的最小值典型地位于10-20kHz范围内，更 具体的是大约15kHz左右。
鉴于投影系统PS的相对大的质量，归因于界面阻尼块体IDM使得用 于调频块体阻尼器的质量相对较小。根据本发明的实施例，任何适当的块 体都可以用作调频块体阻尼器。优选地，"调频块体"的重量是在界面阻 尼块体IDM的重量的大约5-15%之间，更具体的是大约10%。例如，如 果界面阻尼块体IDM大约10kg，那么优选地，调频块体阻尼器TMD的 重量是大约lkg。这样调频块体阻尼器可以具有高得多的内部本征频率。 这样，可以有效地衰减界面阻尼块体EDM的内部共振，允许更高的控制 器带宽，并且因此使用于投影系统PS的阻尼系统的阻尼性能更好。
反作用块体RM可以通过例如片簧耦合到界面阻尼块体IDM (如图 3)。但是，这样的弹簧结构具有大约15Hz的本征频率，因而它可能不可 以用于低频率阻尼系统。降低片簧的硬度将降低频率，但也将降低反作用 块体RM的寄生共振频率(倾斜模式)。这些模式通常在15kHz左右，而
降低该频率将会急剧地降低阻尼系统的可控性。为了克服这一点，根据本 发明的另一实施例，可以关于所述界面阻尼块体在平移方向上以基本上无
摩擦的非接触轴承引导反作用块体RM。图4示出一个实施例，其中被动 的磁轴承用于相对于界面阻尼块体IDM引导反作用块体RM。这样的话，反作用块体RM和界面阻尼块体IDM就都配置有方向相对的磁体MGN。 磁体MGN包括永磁体和/或电磁铁。优选地，界面阻尼块体IDM包括用 于反作用块体RM的、同时向下和在平移方向的侧向界定反作用块体的漏 斗形导向结构。在这种导向结构的底部和侧壁与反作用块体之间设置各个 磁体MGN。
反作用块体RM的块体作为垂直的预加载，同时能在界面阻尼块体 IDM的导向结构内部充分地保持移动。可选择的是，可以应用其它形式的 非接触轴承，例如，利用流体静力轴承或空气轴承。非接触轴承可以将最 小本征频率减小到几乎为零，这样就可能使阻尼系统以更低频率运行。值 得注意的是，反作用块体的基本上无摩擦的轴承的这个方面有益于用于界 面阻尼块体的主动阻尼子系统的各种类型的应用，同时也可以用于具有或 不具有连接至界面阻尼块体并构造成阻滞界面阻尼块体以界面阻尼块体 的本征频率移动的界面阻尼装置的阻尼系统。
除了示出的实施例，许多种变体是可能的。例如，界面阻尼块体也可 以包括加入到界面阻尼块体的阻尼材料，更具体的是在其中两个不同部件 之间，所述阻尼材料构造成阻滞界面阻尼块体以本征频率移动。
如图5所示，阻尼材料可以是例如粘弹性材料VEM，设置在界面阻 尼块体IDM的两个部件之间，并构造成阻滞两部分构成的界面阻尼块体 IDM以本征频率移动。
替代弹簧和阻尼器，调频块体阻尼器也可以用其它定义的弹性连接和 阻尼结构连接到界面阻尼块体。例如，所述弹性连接可以是具有特定硬度 的连接，而所述阻尼结构可以是提供百分之几阻尼的粘弹性材料。而且， 用一个自由度己经解释了调频块体阻尼器的效应。对于其它的自由度，通 过提供能在多于一个自由度上阻滞移动的阻尼装置和/或通过提供对应不 同自由度的不同阻尼装置可以获得一样的效果。
虽然上面己经参考光刻设备的投影系统描述了本发明的实施例，然 而，本发明的一些实施例也可以应用到任何投影系统或(更为一般地)任 何通过主动阻尼系统进行机械阻尼的结构。因此，本文献描述的本发明的 实施例可以用作包括投影系统和主动阻尼系统的光刻设备'，用作包括投影 系统和主动系统的投影组件，并且可用作一种结构和用于阻尼该结构的主
16动阻尼系统的组合体。
虽然本专利详述了光刻设备在制造ICS中的应用，应该理解到，这里 描述的光刻设备可以有其它的应用，例如制造集成光电系统、磁畴存储器
的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等。本
领域技术人员应该看到，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任 意术语"晶片"或"管芯"分别认为是与更上位的术语"衬底"或"目标 部分"同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨 道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影 的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述 公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一
次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语"衬底"也可以表
示已经包含多个已处理层的衬底。
虽然上述的本发明的实施例详述了光刻设备的应用，应该注意到，本 发明的实施例可以有其它的应用，例如压印光刻，并且只要情况允许，不 局限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上 产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗 蚀剂层中，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂 固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走， 并在抗蚀剂中留下图案。
这里使用的术语"辐射"和"束"包含全部类型的电磁辐射，包括
紫外(UV)辐射(例如具有约365、 248、 193、 157或126 nm的波长)和 极紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm范围的波长)，以及粒子束，例如 离子束或电子束。
这里使用的术语"透镜"可以认为是一个或多种光学元件的组合体， 包括折射型光学部件、反射型光学部件、磁学型光学部件、电磁型光学部 件和静电型光学部件。
上面已经描述了本发明的特定的实施例，但应该理解本发明可以应用 到除上面所述以外的情形。例如，本发明可以具有至少一个包含至少一个 可机读的指令序列的计算机程序描述以上公开的方法，或一个存储所述的 计算机程序的数据存储媒介(例如半导体存储器、磁盘或光盘)。
17以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员 应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对本发明 进行修改。
权利要求
1. 一种光刻设备，其包括照射系统，构造成调节辐射束；支撑结构，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以形成图案化的辐射束；衬底台，构造成保持衬底；投影系统，构造成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分；和，阻尼系统，用于衰减至少部分所述投影系统的振动，所述阻尼系统包括连接到所述投影系统的界面阻尼块体和用于衰减至少部分所述界面阻尼块体的振动的主动阻尼子系统，所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体上，主动阻尼子系统包括传感器，构造成检测所述界面阻尼块体位置的量；和致动器，构造成根据所述传感器提供的信号施加作用力到所述界面阻尼块体；和界面阻尼装置，其连接到所述界面阻尼块体，并构造成阻滞所述界面阻尼块体以所述界面阻尼块的本征频率移动。
2. 如权利要求1所述的光刻设备，其中所述界面阻尼装置是调频块体 阻尼器，根据所述界面阻尼块体的本征频率调频。
3. 如权利要求2所述的光刻设备，其中所述调频块体阻尼器的质量是 所述界面阻尼块体的0.05到0.15倍之间。
4. 如权利要求2所述的光刻设备，其中所述调频块体阻尼器通过弹性 连接和阻尼连接耦合到界面阻尼块体。
5. 如权利要求2所述的光刻设备，其中在大约10-20kHz的频率范围内所述调频块体阻尼器耦合到界面阻尼块体上。
6. 如权利要求1所述的光刻设备，其中在大约l-2kHz的频率范围内 所述界面阻尼块体耦合到投影系统上。
7. 如权利要求1所述的光刻设备，其中所述界面阻尼块体通过弹性连接耦合到投影系统。
8. 如权利要求1所述的光刻设备，其中所述主动阻尼子系统包括反作 用块体，该反作用块体用于所述致动器，并且用以根据所述传感器提供的信号施加反作用力，其中在大约10—20Hz的频率范围内反作用块体耦合 到界面阻尼块体。
9. 一种光刻设备，其包括 照射系统，构造成调节辐射束；支撑结构，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能将图案在 辐射束的横截面上赋予辐射束以形成图案化的辐射束； 衬底台，构造成保持衬底；投影系统，构造成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分；禾口， 阻尼系统，用于衰减至少部分所述投影系统的振动，所述阻尼系统包括界面阻尼块体，其连接到所述投影系统；禾口， 主动阻尼子系统，用于衰减至少部分所述界面阻尼块体的振动，所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体上，所述主动阻尼子系统包括传感器，构造成测量所述界面阻尼块体的位置量；和 致动器，构造成根据所述传感器提供的信号施加作用力到所 述界面阻尼块体；和反作用块体，其用于所述致动器，用以根据所述传感器提供 的信号施加反作用力， 其中相对于所述界面阻尼块体在平移方向上以基本上无摩擦的轴承 引导反作用块体。
10. 如权利要求9所述的光刻设备，其中所述基本上无摩擦的轴承是 磁轴承。
11. 如权利要求9所述的光刻设备，其中所述基本上无摩擦的轴承是 流体静力轴承。
12. 如权利要求9所述的光刻设备，其中界面阻尼块体包括沿向下方 向和沿平移方向的侧向界定所述反作用块体的导向结构，在该导向结构和反作用块体之间提供无摩擦轴承。
13. 如权利要求9所述的光刻设备，其中所述阻尼系统还包括界面 阻尼装置，该界面阻尼装置连接到界面阻尼块体并构造成阻滞所述界面阻 尼块体以所述界面阻尼块体的本征频率移动。
14. 一种投影系统，其包括阻尼系统，其构造成衰减至少一部分所述投影系统的振动，所述阻尼 系统包括界面阻尼块体，其连接到所述投影系统；和主动阻尼子系统，其用于衰减至少一部分所述界面阻尼块体的振 动，所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体上，所述主动阻尼 子系统包括传感器，其构造成检测所述界面阻尼块体位置的量；和 致动器，其构造成根据所述传感器提供的信号施加作用力到 所述界面阻尼块体上，和界面阻尼装置，其连接到界面阻尼块体并且构造成阻滞所述界面 阻尼块体以所述界面阻尼块体本征频率移动。
15. —种投影系统，其包括阻尼系统，其构造成衰减至少一部分所述投影系统的振动，所述阻尼 系统包括界面阻尼块体，其连接到所述投影系统；和主动阻尼子系统，其用于衰减至少一部分所述界面阻尼块体的振 动，所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体上，所述主动阻尼 子系统包括传感器，其构造成检测所述界面阻尼块体位置的量；和致动器，其构造成根据所述传感器提供的信号施加作用力到 所述界面阻尼块体上，和反作用块体，其用于所述致动器，用以根据所述传感器提供 的信号施加反作用力， 其中相对于所述界面阻尼块体在平移方向上以基本上无摩擦的轴承 引导反作用块体。
全文摘要
本发明公开了一种具有主动阻尼组件的光刻设备，包括用以将图案化的辐射束投影到衬底的投影系统，和用于衰减至少一部分该投影系统的振动的阻尼系统，所述阻尼系统包括界面阻尼块体和用以衰减至少一部分该界面阻尼块体振动的主动阻尼子系统，所述界面阻尼块体连接到该投影系统，而所述主动阻尼子系统连接到所述界面阻尼块体，所述主动阻尼子系统包括用于检测所述界面阻尼块体位置的量的传感器和用于根据所述传感器提供的信号施加作用力到界面阻尼块体的致动器。所述阻尼系统还包括连接到界面阻尼块体上并构造成阻滞所述界面阻尼块体以界面阻尼块体的本征频率移动的界面阻尼装置。
文档编号G03F7/20GK101446771SQ200810170899
公开日2009年6月3日 申请日期2008年10月23日 优先权日2007年10月23日
发明者C·A·L·德霍恩, E·R·鲁普斯卓, H·巴特勒, J·德皮, M·W·M·范德维基斯特, S·布斯克尔 申请人:Asml荷兰有限公司