[发明专利]致动器系统、光刻设备以及器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种系统以及用于定位光刻设备内的光学部件的方法。

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。

在这种光刻设备中，需要精确地控制一个或更多个光学部件的位置，例如在配置用以调节辐射束的照射系统中的那些光学部件，或在配置用以将图案化的辐射束投影到衬底上的投影系统内的那些光学部件。因此，光刻设备通常结合相对于光刻设备的一个或更多个附加的光学部件精确地定位光刻设备的光学部件的致动器系统。

此外，已有的致动器系统通常尽可能精确地定位光刻设备内的光学部件。这些已有的致动器系统通常结合单个的显示出高刚度水平的致动器，由此最大化光学部件对致动机构的响应的精确度。例如，已有的致动器系统可以结合压电致动器，其显示出相对高的刚度。

然而，已有的致动器系统的总的刚度可能不如单个致动器的刚度一样高。例如，每个致动器可以与机械去耦机构相关，其确保该系统仅沿被驱动方向是刚性的，而沿例如旋转方向等其他方向不是刚性的。虽然这些机械去耦机构是必要的，以便避免在致动器系统的使用期间的机械变形，这些机械去耦机构会导致致动器到光学部件的连接的刚度的显著下降。例如，用于控制光学部件的位置的压电致动器可以具有200N/μm的刚度，同时去耦机构可以仅具有120N/μm的刚度。在这种情形中，压电致动器到光学部件的连接的组合刚度仅为75N/μm，这导致致动器系统的性能变差。

发明内容

因此，需要一种系统和方法，用于在精确地控制光刻设备内的一个或更多个光学部件的位置的同时，将整个刚度保持在一个相对高的水平。

在一个实施例中，提供一种致动器系统，其控制光刻设备内的第一部件相对于光刻设备内的第二部件的位置。致动器系统包括：第一致动器，配置成提供第一部件的安装点和第二部件之间、沿平行于致动方向的方向的位移，以便控制第一部件相对于第二部件的位置。此外，致动器系统还包括第二致动器，用于在与第二致动器相关的参考质量和光刻设备的第一部件的安装点之间提供平行于致动方向的位移。

在另一实施例中，提供一种用于控制光刻设备内的第一部件相对于光刻设备内的第二部件的位置的方法。通过在第一部件的安装点和第二部件之间施加第一位移来控制第一部件相对于第二部件的位置。随后在第一部件的安装点和参考质量之间施加第二位移，并且第二位移的方向平行于第一位移的方向。

在另一实施例中，提供一种光刻设备，其具有：照射系统，配置成调节辐射束；投影系统，配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上；以及致动器系统，其控制光刻设备内的第一部件相对于光刻设备内的第二部件的位置。所述致动器系统包括第一致动器，配置成提供第一部件的安装点和第二部件之间、沿平行于致动方向的方向的位移，以便控制第一部件相对于第二部件的位置。所述致动器系统还包括第二致动器，其在与第二致动器相关的参考质量和光刻设备的第一部件的安装点之间提供位移，并且由第二致动器提供的位移沿平行于由第一致动器提供的位移的方向。

在又一实施例中，提供一种器件制造方法，所述方法包括步骤：用照射系统调节辐射束；使用图案形成装置在辐射束的横截面上将图案赋予辐射束，使用投影系统将图案化的辐射束投影到衬底上，并控制图案形成装置、投影系统或照射系统的第一部件相对于图案形成装置、投影系统或照射系统的第二部件的位置。控制步骤包括：(i)通过在第一部件的安装点和第二部件之间施加第一位移来控制第一部件相对于第二部件的位置；和(ii)在第一部件的安装点和参考质量之间施加第二位移，第二位移的方向平行于第一位移的方向。

本发明其他实施例、特征和有益效果，以及本发明的不同实施例的结构和操作在下文中参照附图进行详细描述。