[发明专利]致动机构、光学设备、光刻设备以及制造器件的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2012年10月15日提交的美国临时申请61/713,930、2013年1月28日提交的美国临时申请61/757,585以及2013年7月5日提交的美国临时申请61/843,263的权益，并且将其通过整体引用并入本文。

技术领域

本发明的实施例涉及可以应用于一系列设备和仪器中的致动机构。本发明的实施例涉及光学位置传感器。本发明的实施例涉及具有具有琢面场反射镜装置和/或琢面光瞳反射镜装置的光学系统。

背景技术

光刻被广泛认为是集成电路(IC)和其他器件和/或结构的制造中的关键步骤之一。然而，随着使用光刻制作的特征的尺寸变得越来越小，光刻正在成为对于使微型IC或者其他器件和/或结构能够被制造的更加关键的因素。

光刻设备是将期望的图案应用到衬底上(通常到衬底的目标部分上)的机器。例如，可以在集成电路(IC)的制造中使用光刻设备。在这种情况下，可以使用图案形成装置(备选地称为掩模或者掩模版)来产生将在IC的单独层上形成的电路图案。该图案可以被转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括裸片的一部分、一个或者几个裸片)上。图案的转移通常经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料层(抗蚀剂)上。一般而言，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。

在光刻设备中，许多移动部分通常被提供有各种自由度，并且运动和位置(包括线性位置和角位置(定向)、速度和加速度)经由数个致动机构(致动器)自动地被控制。致动器可以被电磁地、气体动力学地或者水压地操作。致动器通常被约束以影响在仅一个自由度(线性的或旋转的)上的运动。在移动部分将在多个自由度上被控制时，提供了更复杂的机构，或者可以组合多个单自由度的机构。

为了缩短曝光波长并且因此降低最小可印刷尺寸，已经提出了使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射源通常被配置为输出约5-20nm(例如，13.5nm或者约13nm或者6.5-6.8nm)的波长。EUV辐射的使用可以构成朝着实现小特征印刷的重要步骤。这样的辐射被称为极紫外或者软x射线，并且可能的源包括例如激光产生等离子体源、放电等离子体源或者来自电子存储环的同步辐射。因为对于极限准确度的需要，并且附加地因为对于以高可靠性工作于真空环境的需要，设计用于光刻设备的致动器特别有挑战。

发明内容

其中使用致动器的一个示例是用于EUV光学设备的照射系统的琢面反射镜。可以在阵列中提供数个单独的反射镜琢面，每个反射镜琢面可能需要被定向在不同方向上以影响在目标位置处的不同照射分布。例如在第WO2011/000671A1号PCT专利申请公开中描述了用于场琢面反射镜的致动器。当试图扩展可以实现的照射分布的范围时，期望的是具有多于两个位置的致动器，其可以包括在两个或更多自由度上的运动，并且可能需要可能无法通过止端限定的中间位置。因此，需要这样的致动器，其满足尺寸、成本和热耗散、以及性能的严格要求。

其它问题出现在这样的照射系统的设计中。应当在两个维度上测量移动反射镜或其它元件的位置，而非通过例如止端被设置在一个维度上。当潜在地存在将要受控的数百个单独的琢面时，并且尤其当它们处于真空环境中时，提供足够精确和紧凑的位置测量以及反馈控制变得有挑战。如果辐射不被丢弃，则辐射分布的数目的增加暗示琢面反射镜的数目的增加。假定作为整体的光瞳具有固定尺寸并且对于一些照射模式期望的是小光瞳填充比，则每个光瞳琢面反射镜可以变得相当小并且随后对于场琢面反射镜而言将辐射聚焦到所有相关联的光瞳琢面反射镜上是个挑战。

根据一个方面，提供了一种用于提供具有两个自由度的运动的致动机构，该机构包括移动部分和静止部分，移动部分包括具有被约束为在工作区域之上移动的磁面的永磁体，工作区域基本上位于垂直于磁体的磁化的方向的第一平面中，静止部分包括具有极面的至少两个电磁体，极面基本上位于与第一平面接近平行的第二平面中，极面在第二平面中的中心位置周围对称分布并且基本上在由移动磁体的面横切的整个区域之上延伸。

在一个实施例中，每个电磁体是具有第一和第二极面的双极电磁体，第一和第二极面在第二平面中彼此径向相对地定位。电磁体极面的数目例如可以为四个，每个极面基本上具有圆或环的四分之一的形式，极面一起基本上覆盖第二平面中的圆形区域。

铁磁屏蔽件可以包围至少永磁体，以便当多个这样的致动器机构被并排放置时将其与磁力屏蔽。