[发明专利]光刻设备、衬底支撑系统、器件制造方法以及控制程序

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年11月27日递交的美国临时申请61/730,428的权益，并且其通过引用全文并入本文。

技术领域

本发明涉及一种光刻设备、衬底支撑系统、器件制造方法以及控制程序。

背景技术

光刻设备是一种将期望的图案应用到衬底上，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将要在所述IC的单层上形成的电路图案。这种图案可以被转移到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括部分管芯、一个或若干个管芯)上。通常，图案转移是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。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻的目标部分的网络。已知的光刻设备包括：所谓的步进机，在步进机中通过将整个图案一次曝光到目标部分上来照射每个目标部分；和所谓的扫描机，在扫描机中通过沿给定方向(“扫描”方向)用辐射束扫描图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描衬底，而照射每个目标部分。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移至衬底。

已经提出将光刻投影设备中的衬底浸没到具有相对高折射率的液体(例如水)中，以便充满投影系统的最终元件和衬底之间的空间。在一实施例中，液体是蒸馏水，但是可以使用其他液体。本发明的实施例将参考液体进行描述。然而，其它流体也可能是适合的，尤其是润湿性流体、不能压缩的流体和/或具有比空气高的折射率的流体，期望地，其为具有比水高的折射率的流体。除气体之外的流体尤其是希望的。这样能够实现更小特征的成像，因为在液体中曝光辐射将会具有更短的波长。(液体的影响也可以被看成提高系统的有效数值孔径(NA)，并且也增加焦深)。还提出了其他浸没液体，包括其中悬浮有固体颗粒(例如石英)的水，或具有纳米悬浮颗粒(例如具有最大尺寸达10nm的颗粒)的液体。这种悬浮的颗粒可以具有或不具有与它们悬浮所在的液体相似或相同的折射率。其他可能合适的液体包括烃(例如芳香烃、氟化烃和/或水溶液)。

发明内容

最通用的光刻设备操作在所谓的扫描模式中，以便最大化可曝光场的尺寸和生产量，而不需要过大的光学系统。在扫描曝光中，例如在掩模上的图案通过投影系统的视场被扫描，而同时衬底通过投影系统的像场被同步地扫描。在该动态过程中的定位误差，例如重叠误差和聚焦误差，应保持在可接受的限度内，随着待形成的特征的尺寸的降低这趋于变得更严。增加衬底尺寸也使定位衬底台和相关的部件的问题变得更难。

因此，希望提供一种改善光刻设备中的物体的动态定位的技术，以降低重叠和其它定位误差。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，包括：被驱动的物体，所述被驱动的物体具有柔顺动态特性(compliant dynamics)；多个致动器，所述多个致动器被配置为作用在被驱动的物体上，其中所述多个致动器在致动器自由度上是超定的；控制系统，所述控制系统包括变换矩阵，所述变换矩阵被配置为响应于设定点产生用于所述多个致动器中的每个致动器的控制器输出信号，其中所述变换矩阵被配置为使得所述控制器输出信号不会激发被驱动的物体的在至少一个自由度上的柔顺动态特性。

根据本发明的一个方面，提供了一种衬底支撑系统，包括：衬底台，所述衬底台具有柔顺动态特性；多个致动器，所述多个致动器被配置为作用在衬底台上，其中所述多个致动器在致动器自由度上是超定的；控制系统，所述控制系统包括变换矩阵，所述变换矩阵被配置为响应于设定点产生用于所述多个致动器中的每个致动器的控制器输出信号，其中所述变换矩阵被配置为使得所述控制器输出信号不会激发衬底台的在至少一个自由度上的柔顺动态特性。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，包括：被驱动的物体，所述被驱动的物体具有柔顺动态特性；多个致动器，所述多个致动器被配置为作用在被驱动的物体上；多个传感器，每个传感器被配置为提供表示被驱动的物体的位置或位移的传感器信号，其中所述多个传感器在传感器自由度上是超定的；变换矩阵，所述变换矩阵被配置为转换所述传感器信号，以便不会看到被驱动的物体的在至少一个自由度上的柔顺动态特性的效果；以及控制系统，所述控制系统被配置为响应于设定点和变换的传感器信号产生用于所述多个致动器中的每个致动器的控制器输出信号。