光刻设备、光刻投影设备和器件制造方法与流程

文档序号:18942956发布日期:2019-10-23 01:18阅读:167来源:国知局
光刻设备、光刻投影设备和器件制造方法与流程

本申请要求于2017年2月27日提交的欧洲申请17158042.6的优先权,所述欧洲申请通过引用其全文并入本文中。

本发明涉及一种光刻设备、一种光刻投影设备和一种用于制造器件的方法。



背景技术:

光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底(通常是在衬底的目标部分上)上的机器。例如,光刻设备可以用于集成电路(ic)的制造中。在这种情况下,可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成要在ic的单个层上形成的电路图案。可以将所述图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或更多个管芯)上。典型地,通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常,单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。常规的光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描器,在步进器中,通过将整个图案一次曝光到目标部分上来辐射每个目标部分;在扫描器中,通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案,同时沿与所述方向平行或反向平行的方向同步扫描衬底来辐射每个目标部分。还可以通过将图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转印到衬底。

在光刻设备中,必须非常精确地定位这些部件,以便获得衬底上的图案的所期望的品质,例如,在聚焦和位置方面。这些部件是(例如)投影系统的衬底支撑件和光学元件,所述投影系统将图案化的辐射束投影到衬底上。传感器密切地监控这种部件的位置。经常,这些传感器包括布置成与要被监控的位置的部件间隔开的传感器元件。这些传感器元件的安装必须非常稳定,因为传感器元件的位置的偏差在监控必须被准确地定位的部件的位置时会引入测量误差。

已知将这些传感器元件安装在分离的框架(例如,传感器框架或量测框架)上。这个分离的框架尽可能保持稳定。例如,这种框架可以安装在支撑件上,所述支撑件包括振动隔离系统,和/或所述支撑件可以设置有冷却系统以便抑制所述框架的热变形。

然而,在所述框架上设置的功能单元(诸如传感器元件和冷却系统)需要物理地连接到光刻系统的其它部分而不是分离的框架,(例如)以便接收电功率、传输测量信号和/或接纳并排出冷却水。所述物理连接由柔性共用连接件形成,所述柔性共用连接件具有其自身的动态属性并且因此它对分离的框架的动态行为有影响。例如,它可能会降低分离的框架的支撑件的隔离性能。

已经发现特别是在较高频率下,这种影响可能会显著。



技术实现要素:

期望提供一种光刻系统,其中框架的动态行为被改善,所述框架包括连接到柔性共用连接件的功能单元。

根据本发明的实施例,提供了一种光刻系统,所述系统包括:

-主框架,所述主框架设置有功能单元,

-次级框架,

-主框架支撑件,所述主框架支撑件适于将所述主框架支撑到所述次级框架上,

-柔性共用连接件,所述柔性共用连接件适于将所述功能单元连接到辅助系统,

-振动隔离本体,所述振动隔离本体具有本体质量块,所述本体质量块被具有本体支撑刚度的柔性被动本体支撑件可移动地连接到所述次级框架,

其中,所述柔性共用连接件固定到距所述主框架一距离的所述振动隔离本体。

根据本发明的实施例,提供了一种光刻系统,所述系统包括:

-主框架,所述主框架设置有功能单元,

-次级框架,

-主框架支撑件,所述主框架支撑件适于将所述主框架支撑到所述次级框架上,

-柔性共用连接件,所述柔性共用连接件适于将所述功能单元连接到辅助系统,

-振动隔离本体,所述振动隔离本体具有本体质量块,

其中,所述柔性共用连接件固定到距所述主框架一距离的所述振动隔离本体。

在本发明的另一实施例中,提供了一种光刻设备,包括:

-照射系统,所述照射系统配置成调节辐射束,

-支撑件,所述支撑件构造成支撑图案形成装置,所述图案形成装置能够在辐射束的横截面中赋予辐射束图案以形成图案化的辐射束,

-投影系统,所述投影系统配置成将图案化的辐射束投影到衬底上;所述投影系统包括多个光学元件,

-主框架,所述主框架设置有功能单元,

-次级框架,

-主框架支撑件,所述主框架支撑件适于将所述主框架支撑到所述次级框架上,

-柔性共用连接件,所述柔性共用连接件适于将所述功能单元连接到辅助系统,

-振动隔离本体,所述振动隔离本体具有本体质量块,所述本体质量块被具有本体支撑刚度的柔性被动本体支撑件可移动地连接到所述次级框架,

其中,所述柔性共用连接件固定到距所述主框架一距离的所述振动隔离本体。

在本发明的另一实施例中,提供了一种光刻投影设备,所述光刻投影设备布置成将图案从图案形成装置投影到衬底上,所述光刻投影设备包括:

-主框架,所述主框架设置有功能单元,

-次级框架,

-主框架支撑件,所述主框架支撑件适于将所述主框架支撑到所述次级框架上,

-柔性共用连接件,所述柔性共用连接件适于将所述功能单元连接到辅助系统,

-振动隔离本体,所述振动隔离本体具有本体质量块,所述本体质量块被具有本体支撑刚度的柔性被动本体支撑件可移动地连接到所述次级框架,

其中,所述柔性共用连接件在距所述主框架一距离处固定到所述振动隔离本体。

在本发明的另一实施例中,提供了一种装置制造方法,包括将图案从图案形成装置转印到衬底上,包括使用根据本发明所述的光刻设备的步骤。

在本发明的另一实施例中,提供了一种装置制造方法,包括将图案化的辐射束投影到衬底上,包括使用根据本发明所述的光刻设备的步骤。

附图说明

现在将参考所附示意性附图、仅通过举例方式来描述本发明的实施例,在附图中对应的附图标记表示对应的部件,且在附图中:

图1描绘了根据本发明的实施例的光刻设备,

图2示意性地显示了从现有技术中已知的光刻设备的一部分的实施例,

图3示意性地显示了本发明的第一可能的实施例,

图4示意性地显示了本发明的第二可能的实施例。

具体实施方式

图1示意性地描绘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,所述照射系统配置成调节辐射束b(例如uv辐射或任何其它合适的辐射);和掩模支撑结构(例如掩模台)mt,所述掩模支撑结构被构造成支撑图案形成装置(例如掩模)ma,并与配置成根据某些参数准确地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”,所述衬底台或“衬底支撑件”构造成保持衬底(例如,涂覆有抗蚀剂的晶片)w,并与配置成根据某些参数准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(例如折射型投影透镜系统)ps,所述投影系统配置成将由图案形成装置ma赋予辐射束b的图案投影到衬底w的目标部分c(例如包括一个或更多个管芯)上。

照射系统il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、静电型或其它类型的光学部件、或者它们的任意组合,用以对辐射进行引导、成形或控制。

掩模支撑结构mt支撑(即承载)图案形成装置ma的重量。所述掩模支撑结构以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计和诸如例如图案形成装置是否保持在真空环境中之类的其它条件的方式保持图案形成装置。所述掩模支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置。所述掩模支撑结构mt可以是框架或台,例如,其根据需要可以是固定的或可移动的。所述掩模支撑结构可以确保图案形成装置位于期望的位置(例如相对于投影系统)。在本文中使用的任何术语“掩模版”或“掩模”可以被认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

在本文中使用的术语“图案形成装置”应被广义地解释为表示能够用于在辐射束的截面上赋予辐射束图案、以在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应注意,赋予辐射束的图案可能不与衬底的目标部分上的期望的图案精确地对应(例如,如果所述图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常,被赋予至辐射束的图案将与在目标部分中产生的器件(诸如集成电路)中的特定功能层对应。

图案形成装置ma可以是透射型或反射型。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lcd面板。掩模在光刻术中是公知的,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,每个小反射镜可以单独地倾斜,以便沿不同的方向反射入射的辐射束。已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。

本文中使用的术语“投影系统”应被广义地解释为包括任何类型的投影系统,包括折射型光学系统、反射型光学系统、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其任意组合,例如对于所使用的曝光辐射或者对于诸如浸没液体的使用或真空的使用之类的其它因素合适的。这里使用的任何术语“投影透镜”可以被认为与更上位的术语“投影系统”同义。

如这里所描绘的,所述设备是透射型的(例如,采用透射型掩模)。可替代地,所述设备可以是反射型的(例如,采用如上文所提及类型的可编程反射镜阵列,或采用反射型掩模)。

光刻设备可以是具有两个(双平台)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“多平台”机器中,可以并行地使用附加的台或支撑件,或可以在一个或更多个台或支撑件上执行预备步骤的同时,将一个或更多个其它台或支撑件用于曝光。除了至少一个衬底台wt之外,光刻设备可以包括测量台,所述测量台布置成执行测量而不是布置成保持衬底w。所述测量台可以布置成保持用于测量投影系统ps的属性(诸如辐射束b的强度、投影系统ps的像差或辐射束b的均匀性)的传感器。所述测量台可以布置成保持用于清洁光刻设备的至少一部分(例如投影系统ps的最后的透镜元件附近的部分)的清洁装置。

光刻设备也可以是这样一种类型:其中衬底的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖,以便填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体也可以被施加至光刻设备中的其它空间,例如图案形成装置ma与投影系统ps之间的空间。浸没技术可以被用于增加投影系统的数值孔径。本文中使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底之类的结构必须浸没在液体中;而是,“浸没”仅意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。

参考图1,照射器il接收来自辐射源so的辐射束。所述辐射源so和所述光刻设备可以是分离的实体(例如当所述源是准分子激光器时)。在这种情况下,不将辐射源so认为是构成光刻设备的一部分,且辐射束借助于包括(例如)适合的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统bd从辐射源so传递到照射器il。在其它情况下,例如当辐射源so为汞灯时,辐射源so可以是所述光刻设备的组成部分。可以将所述辐射源so和照射器il以及需要时设置的束传递系统bd一起称作辐射系统。

所述照射器il可以包括配置成调整所述辐射束的角强度分布的调整器ad。通常,可以调整照射器的光瞳面中的强度分布的至少外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别被称为σ-外部和σ-内部)。此外,照射器il可以包括各种其它部件,诸如整合器in和聚光器co。可以将照射器用于调节辐射束,以便在其截面中具有期望的均匀性和强度分布。

辐射束b入射到被保持于掩模支撑结构mt上的图案形成装置ma上,并且由图案形成装置图案化。在已横穿图案形成装置ma的情况下,辐射束b传递通过投影系统ps,所述投影系统将所述辐射束b聚焦到衬底w的目标部分c上。借助于第二定位装置pw和位置传感器if(例如,干涉测量装置、线性编码器或电容传感器),可以准确地移动衬底台wt,例如以便将不同的目标部分c定位于辐射束b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,可以将第一定位装置pm和另一个位置传感器(图1中未明确描绘)用于相对于辐射束b的路径准确地定位图案形成装置ma。通常,可以借助于构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(精定位)的来实现掩模支撑结构mt的移动。类似地,可以采用构成第二定位器pw的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台wt的移动。在步进器的情况下(与扫描器相反),掩模支撑结构mt可以仅与短行程致动器相连,或可以被固定。可以通过使用掩模对准标记ml、m2和衬底对准标记pl、p2来对准图案形成装置ma和衬底w。尽管所示的衬底对准标记p1、p2占据了专用目标部分,但是它们可以位于多个目标部分c之间的空间。这些专用目标被已知为划线对准标记。类似地,在将多于一个的管芯设置在图案形成装置ma上的情况下,掩模对准标记m1、m2可以位于所述管芯之间。

所描绘的设备可以被用于以下模式中的至少一种:

1.在步进模式中,在将掩模支撑结构mt和衬底台wt保持为基本静止的同时,将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分c上(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被成像的目标部分c的尺寸。

2.在扫描模式中,在对掩模支撑结构mt和衬底台wt或“衬底支撑件”同步地进行扫描的同时,将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分c上(即,单一的动态曝光)。衬底台wt相对于掩模支撑结构mt的速度和方向可以通过所述投影系统ps的(缩小)放大率和图像反转特性被确定。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目标部分的宽度(沿非扫描方向),而所述扫描运动的长度决定了目标部分c的高度(沿扫描方向)。

3.在另一模式中,将用于保持可编程图案形成装置的掩模支撑结构mt保持为基本静止,并且在对所述衬底台wt进行移动或扫描的同时,将赋予所述辐射束b的图案投影到目标部分c上。在这种模式中,通常采用脉冲辐射源,并且在所述衬底台wt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。这种操作模式可以易于被应用于利用可编程图案形成装置(诸如,如上所提及类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变形例,或完全不同的使用模式。

图2示意性地显示了从现有技术中已知的光刻设备的一部分的实施例。

在图2的实施例中,提供了主框架10和次级框架20。主框架支撑件30将主框架10支撑到次级框架20上。在图2的实施例中,主框架支撑件30包括两个振动隔离系统31,但是可替代地,不同数量的振动隔离系统31(例如,三个振动隔离系统31)也是可以的。

在图2的实施例中,主框架10设置有多个功能单元11、12、14。

第一功能单元11是配置成测量对象1相对于主框架10的位置的传感器。在图2的实施例中,所述传感器包括第一传感器元件11a和第二传感器元件11b。第一传感器元件11a安装在对象1上,所述对象1的位置将被监控,第二传感器元件11b安装在主框架10上。

在图2的实施例中,主框架10还设置有第二功能单元12。在这种情况下,第二功能单元12是局部电源单元,所述局部电源单元(例如)经由电源缆线13向第二传感器元件11b提供电功率。为了清楚起见,电源缆线13绘制成距主框架10一距离,但在许多情况下,电源缆线13将直接附接到主框架10的表面和/或直接布置到主框架10的表面上。

在图2的实施例中,主框架10还设置有第三功能单元14。在这种情况下,第三功能单元是冷却装置。冷却装置可以(例如)包括至少一个冷却通道,所述冷却通道延伸通过主框架10,冷却介质(例如,冷却液体)可以通过所述冷却通道进行循环。

为了实现它们的功能,功能单元11、12、14必须连接到相应的辅助系统51、52、53,所述辅助系统51、52、53没有布置在主框架10上,而是安装在光刻系统中的其它位置。例如,传感器(其为第一功能单元11)必须(例如)通过传感器连接件41连接到第一辅助系统51以将测量信号传输到第一辅助系统51,所述第一辅助系统51是(例如)测量系统或位置控制器,所述传感器连接件41包括电缆线、电线、pcb挠性件(也称为挠性pca或挠性箔)和/或光学纤维件中的至少一种。局部电源单元(其是第二功能单元12)显然必须从第二辅助系统52(例如为光刻设备中的各种电气部件供应电功率的中心电源系统)接收电功率。为了从中心电源系统接收所述功率,局部电源单元必须(例如)通过功率连接件42连接到中心电源系统,所述功率连接件42包括(例如)电缆线、电线或pcb挠性件(也被称为挠性pca或挠性箔)中的至少一种。同样地,冷却装置(其为第三功能单元14)必须连接到包括(例如)冷却介质源和泵的第三辅助系统53,以允许冷却介质循环通过冷却装置14的冷却通道。这种冷却连接件43可以(例如)是软管。

已知将所有这些连接件41、42、43(呈缆线、线、光学纤维件、软管和pcb挠性件(也被称为挠性pca或挠性箔)的形式)组合成柔性共用连接件40,所述柔性共用连接件40(例如)是将主框架10上的功能单元连接到其相应关联的辅助系统51、52、53的所有单个连接件组成的捆。柔性共用连接件40通常固定到主框架10和次级框架20。

柔性共用连接件40具有动态刚度,这意味着其刚度作为变形的频率的函数而变化。已经观察到刚度随频率增加。刚度甚至可以增加到或超过主框架支撑件30的刚度的水平。这可能引起主框架10的动态行为的问题,因为在这种情况下,柔性共用连接件40的刚度成为主框架10的动态行为中的主要影响。

图3示意性地显示了本发明的第一可能的实施例。

本发明的该实施例的一般设置类似于图2中显示的实施例。在图3的实施例中,提供了主框架10和次级框架20。主框架支撑件30将主框架10支撑到次级框架20上。在图3的实施例中,主框架支撑件30包括两个振动隔离系统31,但是可替代地,不同数量的振动隔离系统31(例如,三个振动隔离系统31)也是可能的。

在可能的实施例中,主框架10是传感器框架,次级框架20是力框架。传感器框架(例如)配备有确定投影系统ps的光学元件位置的传感器。力框架(例如)支撑投影系统ps的光学元件。在替代实施例中,主框架10是力框架,次级框架20是基部框架。在另外的替代实施例中,主框架10是量测框架,次级框架20是基部框架。量测框架(例如)配备有确定一个或更多个衬底台wt的位置的传感器。这些实施例可以可选地相互组合。关于图4更详细地讨论传感器框架、力框架、基部框架和量测框架。

在图3的实施例中,主框架10设置有多个功能单元11、12、14。可选地,存在不同数量的功能单元。

在图3的实施例中,第一功能单元11是配置成测量对象1相对于主框架10的位置的传感器。如果主框架10是传感器框架,则对象1为(例如)投影系统ps的光学元件。如果主框架10是量测框架,则对象1为(例如)衬底支撑件,例如,衬底台wt或晶片平台。在图3的实施例中,所述传感器包括第一传感器元件11a和第二传感器元件11b。第一传感器元件11a安装在对象1上,所述对象1的位置将被监控,第二传感器元件11b安装在主框架上。传感器可以例如包括干涉测量装置、基于编码器的装置(包括例如线性编码器)或电容式传感器。

传感器可选地包括第一传感器元件11a和第二传感器元件11b,所述第一传感器元件11a是或包括传感器发送器/接收器元件,所述第二传感器元件11b是或包括传感器目标元件。如果传感器是基于编码器的装置,则传感器可选地包括光栅,例如一维或二维光栅,所述光栅(例如)布置在对象1和编码器头上,其包括束源和至少一个接收器元件,所述接收器元件适于接收来自光栅的束,所述编码器头例如布置在主框架10上。可替代地,光栅可以布置在主框架10上,编码器头可以布置在对象1上。

如果传感器是基于干涉仪的,则传感器包括第一传感器元件11a和第二传感器元件11b,所述第一传感器元件11a是或包括(例如)布置在对象1上的反射镜元件,所述第二传感器元件11b是或包括用于光束的源和适用于接收来自反射镜元件的束的接收器。光束的源布置成(例如)通过将第二传感器元件11b(其包括源和接收器)布置到主框架10上并将第一传感器元件11a(其包括反射镜)布置到对象1上而使得光束撞击对象1上的反射镜元件。可替代地,第一传感器元件11a可以布置在主框架10上,第二传感器元件11b可以布置在对象1上。

在图3的实施例中,主框架10还设置有第二功能单元12。在这种情况下,第二功能单元是局部电源单元,所述局部电源单元(例如)经由电源缆线13向第二传感器元件11b提供电功率。为了清楚起见,电源缆线13绘制成距主框架一距离,但在许多情况下,电源缆线13将直接附接到主框架10的表面和/或直接布置到主框架10的表面上。

在图3的实施例中,主框架还设置有第三功能单元14。在这种情况下,第三功能单元是冷却装置。冷却装置可以(例如)包括至少一个冷却通道,所述冷却通道延伸通过主框架10,冷却介质(例如,冷却液体)可以通过所述冷却通道进行循环。

为了实现它们的功能,功能单元11、12、14必须连接到相应的辅助系统51、52、53,所述辅助系统51、52、53没有布置在主框架10上,而是安装在光刻系统中的其它位置。例如,传感器(其为第一功能单元11)必须(例如)通过传感器连接件41连接到第一辅助系统51以将测量信号传输到第一辅助系统51,所述第一辅助系统51是(例如)测量系统或位置控制器,所述传感器连接件41包括电缆线、电线、pcb挠性件和/或光学纤维件中的至少一种。局部电源单元(其是第二功能单元12)显然必须从第二辅助系统52(例如为光刻设备中的各种电气部件供应电功率的中心电源系统)接收电功率。为了从中心电源系统接收所述功率,局部电源单元必须(例如)通过功率连接件42连接到中心电源系统,所述功率连接件42包括(例如)电缆线、电线或pcb挠性件中的至少一种。同样地,冷却装置(其为第三功能单元14)必须连接到包括(例如)冷却介质源和泵的第三辅助系统53,以允许冷却介质循环通过冷却装置14的冷却通道。这种冷却连接件43可以(例如)是软管。

在图3的实施例中,所有这些连接件41、42、43(可以(例如)是电缆线、电线、光学纤维件、软管和pcb挠性件)被组合成柔性共用连接件40,所述柔性共用连接件40(例如)是将主框架10上的功能单元连接到其相应关联的辅助系统51、52、53的所有单个连接件41、42、43组成的捆。

可选地,柔性共用连接件40具有固定到主框架10的主固定区域44。主固定区域44布置在振动隔离本体60与功能单元11、12、14之间。

可选地,柔性共用连接件40具有固定到次级框架20的次固定区域45。次固定区域45布置在振动隔离本体60与辅助系统51、52、53之间。

可选地,柔性共用连接件40固定到距主框架10一距离且距次级框架20一距离的振动隔离本体60。

在图3显示的实施例中,柔性共用连接件40具有主固定区域44和次固定区域45。主固定区域44布置在振动隔离本体60与功能单元11、12、14之间,次固定区域45布置在振动隔离本体60与辅助系统51、52、53之间。因此,柔性共用连接件40固定到主固定区域44与次固定区域45之间的振动隔离本体60。

为了限制柔性共用连接件40的动态刚度对主框架10的动态行为的影响,已经提供了根据本发明的振动隔离本体60。振动隔离本体60具有本体质量块。振动隔离本体60通过柔性被动本体支撑件61可移动地连接到次级框架20。被动本体支撑件61具有本体支撑刚度。可选地,被动本体支撑61设置有阻尼器。柔性共用连接件40固定到距所述主框架一距离的所述振动隔离本体60。

根据本发明,不致动或以其它方式主动控制振动隔离本体60相对于次级框架20的移动。被动本体支撑件61不包含用于移动振动隔离本体60的致动器,并且也不提供配置成移动振动隔离本体的其它致动器。主要通过被动本体支撑件61的刚度来确定振动隔离本体60相对于次级框架20的移动。

在可能的实施例中,被动本体支撑件61包括至少一个片簧。可选地,被动本体支撑件61包括第一片簧和第二片簧,其中第二片簧是片簧铰链。可替代地或另外,被动本体支撑件61包括被动阻尼器。

振动隔离本体60与被动本体支撑件61的组合一起形成质量块-弹簧组合件。通过将柔性共用连接件40固定到振动隔离本体60,柔性共用连接件40的动态行为受到影响。在较高频率下,柔性共用连接件40的刚度的大幅增加被减少或甚至被阻止。此外,在所述布置中,不通过柔性共用连接件40将次级框架20的移动直接传递到主框架10。而是,特别地,柔性共用连接件40在振动隔离本体60与主框架10之间的部分的移动至少部分地与次级框架20的运动解耦。

使用被动本体支撑件61将振动隔离本体60连接到次级框架20,提供了本发明在光刻设备中的简单的实施方式。它提供了一种简单且有效的解决方案。

在图3的示例中,被动本体支撑件61可选地适于允许振动隔离本体60至少在隔离频率范围内相对于次级框架20以六个自由度移动。这可以(例如)通过包括第一片簧和第二片簧的被动本体支撑件61来实现,其中第二片簧包括片簧铰链。可替代地或另外,被动本体支撑61包括被动阻尼器。

隔离频率范围从频率下限延伸到频率上限。当然,频率下限始终低于频率上限。

可选地,隔离频率范围的频率上限低于柔性共用连接件40的第一内共振频率。这样,柔性共用连接件40的刚度更不依赖于频率。

可选地,隔离频率范围的频率下限至少为10hz,隔离频率范围的频率上限最大为100hz。已显示这些值在获得所期望的结果方面是有效的。

可选地,安装在被动本体支撑件上的振动隔离本体的六个自由度的第一共振频率在20hz的频率带宽内。这为根据本发明的光刻系统的其它部件的设计提供了更大的自由。

在本发明的变化例(未在附图中显示)中,不存在图3中所显示的柔性被动本体支撑件61。在所述变化例中,柔性共用连接件40的动态刚度对主框架10的动态行为的影响仍被降低,尽管在柔性共用连接件与附接到其的振动隔离本体中较难获得期望的共振频率。

在本发明的变化例中,光刻设备包括:

-主框架,所述主框架设置有功能单元,

-次级框架,

-主框架支撑件,所述主框架支撑件适于将所述主框架支撑到所述次级框架上,

-柔性共用连接件,所述柔性共用连接件适于将所述功能单元连接到辅助系统,

-振动隔离本体,所述振动隔离本体具有本体质量块,

其中所述柔性共用连接件固定到距所述主框架一距离的所述振动隔离本体。

图4示意性地显示了本发明的第二可能的实施例。

在图4的实施例中,光刻设备100包括投影系统ps,所述投影系统ps配置成将图案化的辐射束投影到衬底上。投影系统ps包括多个光学元件。如图4中所显示的光学元件101是所述多个光学元件中的一个。

光刻设备还包括传感器框架110。传感器112的至少传感器元件111b安装在传感器框架110上。传感器112形成部分第一位置测量系统,所述第一位置测量系统配置为测量多个光学元件(例如,多个光学元件101)中的至少一个相对于传感器框架110的位置。

传感器框架110相对于光学元件101的移动可能导致光学元件101的位置的测量不准确。因此,力求保持传感器框架110尽可能不动。

在图4的实施例中,传感器框架110是主框架。传感器元件111b是功能单元的示例。可替代地或另外,其它类型的功能单元(例如,另外的传感器(例如,热传感器或另外的位置传感器)、电源、冷却装置)可以设置在传感器框架110上,这些功能单元连接到相应的辅助系统。

在图4的实施例中,光刻设备还包括力框架120。力框架120配置成支撑投影系统105的至少一个光学元件。为了保持图4清楚,图4中未显示所述支撑投影系统105。在图4的实施例中,力框架120是次级框架。

在图4的实施例中,还提供了主框架支撑件130,其适于将传感器框架110(即,主框架)支撑到力框架120(即,次级框架)上。主框架支撑件130优选地包括振动隔离系统,因为这有助于保持传感器框架110不动。

传感器元件111b通过连接件141连接到第一辅助系统152(例如,中心定位控制器)。连接件141可以(例如)是电缆线、电线、pcb挠性件或光学纤维件。连接件141形成柔性共用连接件140在传感器框架110与力框架120之间延伸的部分。在图4的实施例中,柔性共用连接件140固定到传感器框架110(即,主框架)和力框架120(即,次级框架)。

为了限制柔性共用连接件140的动态刚度对传感器框架110的动态行为的影响,已经提供了根据本发明的振动隔离本体160。振动隔离本体160具有本体质量块。振动隔离本体160通过柔性被动本体支撑件161可移动地连接到力框架120。被动本体支撑件161具有本体支撑刚度。可选地,被动本体支撑件161设置有阻尼器。柔性共用连接件140固定到距所述传感器框架110一距离的所述振动隔离本体160。图4的实施例中的振动隔离本体160和被动本体支撑件161以与图3的实施例中的振动隔离本体60和被动本体支撑件61相同的方式起作用。

在图4的实施例中,力框架功能单元212设置在力框架120上。力框架功能单元212是(例如)局部电源单元、传感器(例如,位置传感器或热传感器)或冷却装置。力框架功能单元212通过连接件241连接到另外的辅助系统151。可替代地,力框架功能单元212可以连接到相同的辅助系统152(其连接有传感器框架110的功能单元112)。连接件241形成部分柔性力框架共用连接件240。在图4的实施例中,柔性力框架共用连接件240固定到力框架120和基部框架220。

在图4的实施例中,此外,还提供了基部框架220和力框架支撑件230。力框架支撑件230适于将力框架120支撑到基部框架220上。力框架支撑件230优选地包括振动隔离系统。这有助于限制力框架120的移动。当力框架120的移动(例如,力框架120相对于基部框架220的移动)相对小时更容易保持传感器框架110不动。

图4的实施例还包括具有本体质量块的力框架振动隔离本体260。力框架振动隔离本体260通过柔性被动力框架本体支撑件261可移动地连接到振动框架220。柔性被动力框架本体支撑件261具有力框架本体支撑刚度。可选地,柔性被动力框架本体支撑件261设置有阻尼器。柔性力框架共用连接件240固定到距所述力框架120一距离的所述力框架振动隔离本体260。图4的实施例中的力框架振动隔离本体260和柔性被动力框架本体支撑件261以与图3的实施例中的振动隔离本体60和被动本体支撑件61相同的方式起作用。

可选地,连接件141可以经由柔性力框架共用连接件240连接到第一辅助系统152或任何其它辅助系统。在这种情况下,连接件141形成柔性共用连接件140以及柔性力框架共用连接件240的一部分。

图4的实施例还包括衬底支撑件wt。当图案化的辐射束由投影系统105投影到衬底上时,衬底支撑件wt适于保持衬底。衬底支撑件wt相对于基部框架220可移动。

图4的实施例还包括量测框架310。传感器312的至少传感器元件311b安装在量测框架310上。传感器312形成第二位置测量系统的一部分,所述第二位置测量系统配置成测量衬底支撑件wt相对于基部框架220的位置。

量测框架310相对于衬底支撑件wt的移动可能导致衬底支撑件wt的位置的测量不准确。因此,力求保持量测框架310尽可能不动。

在图4的实施例中,传感器元件311b是量测框架功能单元312的示例,所述量测框架功能单元312设置在量测框架310上。可替代地或另外,其它类型的量测框架功能单元(例如,另外的传感器(例如,热传感器或另外的位置传感器)、电源、冷却装置)可以设置在传感器框架110上,这些功能单元连接到相应的辅助系统。

量测框架功能单元312通过连接件341连接到另外的辅助系统153。可替代地,量测框架功能单元312可以连接到相同的辅助系统152、151(其分别连接有传感器框架110的功能单元112和/或力框架功能单元212)。连接件341形成部分柔性量测框架共用连接件340。在图4的实施例中,柔性量测框架共用连接件340固定到量测框架310和基部框架220。

在图4的实施例中,此外,还提供了量测框架支撑件330。量测框架支撑件330适于将量测框架310支撑在基部框架220上。量测框架支撑330优选地包括振动隔离系统。这有助于限制量测框架310的移动。

图4的实施例还包括具有本体质量块的量测框架振动隔离本体360。量测框架振动隔离本体360通过柔性被动力量测框架本体支撑件361可移动地连接到振动框架220。柔性被动量测框架本体支撑件361具有量测框架本体支撑刚度。可选地,柔性被动量测框架本体支撑件361设置有阻尼器。柔性量测框架共用连接件340固定到距所述量测框架310一距离的所述量测框架振动隔离本体360。图4的实施例中的量测框架振动隔离本体360和柔性被动量测框架本体支撑件361以与图3的实施例中的振动隔离本体60和被动本体支撑件61相同的方式起作用。

虽然本文是对光刻设备用于ic的制造进行了具体参考,但是,应理解,本文所述的光刻设备可以具有其它应用,例如集成光学系统的制造、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(lcd)、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解,在这种替代应用的上下文中,这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”可以被认为分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。本文所指的衬底可以在曝光之前或之后例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层施加到衬底上并且对被曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检查工具中进行处理。在可应用的情况下,可以将本文的公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外,所述衬底可以被处理一次以上,例如用于产生多层ic,使得本文使用的术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

尽管上文已经具体参考了在光学光刻术的上下文中使用本发明的实施例,但是应当理解,本发明可以用于其它应用,例如压印光刻术,并且在上下文允许的情况下,不限于光学光刻术。在压印光刻术中,图案形成装置中的形貌限定了在衬底上产生的图案。图案形成装置的形貌可以被压制到提供给衬底上的抗蚀剂层中,于是抗蚀剂通过应用电磁辐射、热、压力或者它们的组合被固化。在抗蚀剂被固化之后所述图案形成装置被移出抗蚀剂,在其中留下图案。

在本文中所使用的术语“辐射”和“束”包括全部类型的电磁辐射,包括:紫外(uv)辐射(例如具有或约为365、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(euv)辐射(例如具有在5-20nm范围内的波长),以及粒子束,例如离子束或电子束。

在上下文允许的情况下,术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或其组合,包括折射型、反射型、磁性的、电磁的和静电的光学部件。

尽管以上已经描述了本发明的具体实施例,但应认识到,本发明可以以与上述不同的方式来实践。例如,本发明可以采取包含一个或更多个描述上述方法的机器可读指序列令的计算机程序或于其中存储所述计算机程序的数据存储介质(例如,半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。

上文的描述旨在是示例性的而非限制性的。因此,本领域的技术人员将明白,在不背离下面阐述的权利要求书的范围的情况下,可以对所描述的发明进行修改。

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