[发明专利]具有主动阻尼组件的光刻设备

说明书

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(reticle)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。