本申請涉及2014年4月17日提交的EP專利申請No.14165170.3，該申請在此通過引用全文并入本文。

技術領域

本發(fā)明涉及一種光刻設備和一種器件制造方法。特別地，本發(fā)明涉及一種用于控制光刻設備內反射器的系統(tǒng)。

背景技術：

光刻設備是將所期望的圖案施加至襯底上、通常至襯底的目標部分上的機器。光刻設備可以用于例如集成電路(IC)的制造中。在該情形中，備選地稱作掩?；蚩叹€板的圖案化裝置可以用于產(chǎn)生將要形成在IC的單個層上的電路圖案。該圖案可以轉移至襯底(例如硅晶片)上的目標部分(例如包括一個或數(shù)個裸片的一部分)上。圖案的轉移通常是經(jīng)由成像至提供在襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)的層上。通常，單個襯底將包含依次圖案化的相鄰目標部分的網(wǎng)絡。已知的光刻設備包括所謂的步進機，其中通過一次將整個圖案曝光至目標部分上而照射每個目標部分，以及包括所謂的掃描機，其中通過當平行于或反平行于給定方向(“掃描”方向)同步掃描時沿該方向掃描圖案穿過輻射束而照射每個目標部分。

為了減小電路圖案特征的尺寸，必須減小成像輻射的波長。為此，正在研發(fā)使用例如具有在從約5nm至20nm范圍內波長的EUV輻射的光刻設備。EUV輻射幾乎被所有材料強烈吸收，因此光學系統(tǒng)和掩模必須是反射性的并且設備保持在低壓或真空下。當所使用的成像輻射具有減小的波長也即EUV時，光刻設備內引導成像輻射的任何誤差將對任何誤差具有更大的影響，例如疊置誤差。

技術實現(xiàn)要素：

反射器用在圖案化裝置中以將圖案圖像定位在輻射束上。輻射束中的圖像被投射至襯底上，其對于圖像的位置高度敏感。因此，需要光刻設備內物體(例如反射器)的位置的更大的精確度以將輻射束中圖案的疊置誤差或任何誤差維持或者甚至優(yōu)選地減小至可接受水平。通常，存在需要在設備(例如光刻設備)內精確定位的許多物體，因此，在用于定位物體的控制系統(tǒng)的精確度上的任何改進將提供益處。

因此，期望提供一種用于控制光刻設備(尤其是使用EUV輻射的設備)中反射器和/或其他部件的位置的改進系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種光刻設備，包括：反射器；配置用于以N個自由度定位反射器的定位系統(tǒng)，其中N是正整數(shù)，定位系統(tǒng)包括M個致動器裝置，每個致動器裝置配置用于向反射器施加力，以及M是大于N的正整數(shù)，其中致動器裝置中的至少一個是補償致動器裝置，以及致動器裝置中的至少另一個是非補償致動器裝置；以及配置用于控制補償致動器裝置和非補償致動器裝置的控制器，其中配置控制器以控制補償致動器裝置以補償非補償致動器裝置的寄生力，其中補償致動器裝置和非補償致動器裝置配置用于向在其上相同點處的物體施加力，以及配置控制器以控制補償致動器裝置以補償非補償致動器裝置的寄生力。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種設備，包括本發(fā)明的定位系統(tǒng)，其中設備進一步包括物體。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于使用本發(fā)明的定位系統(tǒng)補償物體的振動的方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種器件制造方法，包括經(jīng)由反射器將輻射投射束投射至定位在襯底工作臺上的襯底上，其中定位系統(tǒng)被配置為以N個自由度定位反射器，其中N是正整數(shù)，定位系統(tǒng)包括M個致動器裝置，每個致動器裝置配置用于向反射器施加力，以及M是大于N的正整數(shù)，其中致動器裝置中的至少一個是補償致動器裝置并且致動器裝置中的至少另一個是非補償致動器裝置；以及控制器被配置成控制補償致動器裝置和非補償致動器裝置，其中控制器被配置為控制補償致動器裝置以補償非補償致動器裝置的寄生力，其中補償致動器裝置和非補償致動器裝置被配置用于在其上相同點處向物體施加力，以及配置控制器以控制補償致動器裝置以補償非補償致動器裝置的寄生力。

附圖說明

現(xiàn)在將參照附圖僅借由示例的方式描述本發(fā)明的實施例，其中對應的附圖標記指示對應的部件，以及其中：

-圖1示出了用于本發(fā)明實施例中的光刻設備；

-圖2是圖1的設備的主光學路徑的更詳細視圖；

-圖3A示出了用于光刻設備的致動器裝置；

-圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的補償致動器裝置和非補償致動器裝置；

-圖3C示出了由圖3B的致動器裝置施加在反射器上的力的受力圖；

-圖4示出了致動器裝置的代表；

-圖5是用于本發(fā)明實施例中的致動器裝置的詳細視圖；

-圖6A示出了作用在光刻設備中反射器上各個點處的力；

-圖6B示出了圖6A的凈期望力的受力圖；以及

-圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的反射器上點處的力。

具體實施方式

圖1示意性示出了包括源聚光器設備SO的EUV光刻設備4100。設備包括：

-照明系統(tǒng)(照明器)EIL，配置用于調節(jié)輻射束EB(例如DUV輻射或EUV輻射)；

-支撐結構(例如掩模工作臺)MT，被構造成支撐圖案化裝置(例如掩?；蜓谀０?MA并且連接至配置用于精確地定位圖案化裝置的第一定位器PM；

-襯底工作臺(例如晶片工作臺)WT，被構造成固定襯底(例如涂覆了抗蝕劑的晶片)W并且連接至配置用于精確地定位襯底的第二定位器PW；以及

-投射系統(tǒng)(例如反射式投射系統(tǒng))PS，被配置用于將由圖案化裝置MA賦予輻射束的圖案投射至襯底W的目標部分C(例如包括一個或多個裸片)上。

支撐結構MT固定圖案化裝置。支撐結構MT以取決于圖案化裝置的朝向、光刻設備的設計、以及其他條件諸如例如圖案化裝置是否固定在真空環(huán)境中的方式而固定圖案化裝置。支撐結構MT可以使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固定圖案化裝置。支撐結構MT可以是框架或工作臺，例如，根據(jù)需要可以是固定的或可移動的。支撐結構MT可以確保圖案化裝置處于所需位置，例如相對于定位系統(tǒng)。術語“掩模版”或“掩?！钡娜魏问褂迷诖丝梢砸曌髋c更通用術語“圖案化裝置”同義。

在此使用的術語“圖案化裝置”應該廣義地解釋為涉及可以用于在其截面中賦予輻射束圖案以便于在襯底的目標部分中產(chǎn)生圖案的任何裝置。應該注意賦予輻射束的圖案可以不精確對應于襯底目標部分中所需圖案，例如，如果圖案包括相移特征或所謂的輔助特征。通常，賦予輻射束的圖案將對應于在目標部分中正形成的器件中的特定功能層，諸如集成電路。

圖案化裝置的示例包括掩模和可編程鏡面陣列。掩模在光刻中是廣泛已知的，并且包括掩模類型諸如二元、交替相移和衰減相移，以及各種混合掩模類型。可編程鏡面陣列的示例利用了小鏡面的矩陣設置，每個可以單獨地傾斜以便于沿不同方向反射入射的輻射束。傾斜的鏡面在由鏡面矩陣反射的輻射束中賦予圖案。

光刻設備可以是具有兩個或多個襯底支撐結構的類型，諸如襯底站臺或襯底工作臺，和/或用于圖案化裝置的兩個或多個支撐結構。在具有多個襯底站臺的設備中，所有襯底站臺可以是等價并且可互換的。在實施例中，多個襯底站臺的至少一個特別適用于曝光步驟并且多個襯底站臺的至少一個特別適用于測量或預備步驟。在本發(fā)明的實施例中，多個襯底站臺的一個或多個由測量站臺替代。測量站臺包括一個或多個傳感器系統(tǒng)諸如傳感器檢測器和/或傳感器系統(tǒng)的目標的至少一部分，但是并未支撐襯底。測量站臺可替代用于圖案化裝置的襯底站臺或支撐結構而在投射束中是可定位的。在該設備中，額外的站臺可以并行使用，或者可以在一個或多個站臺上執(zhí)行預備步驟，而此時一個或多個其他站臺正用于曝光。

在EUV光刻設備中，期望使用真空或低壓環(huán)境，因為氣體可以吸收太多輻射?？梢砸虼私柚谡婵毡谝约耙粋€或多個真空泵而向整個束路徑提供真空環(huán)境。

參照圖1，EUV照明器EIL從源聚光器設備SO接收極紫外輻射束。以下更詳細描述源聚光器設備SO。概括而言，將在EUV范圍中具有一個或多個發(fā)射線的、具有至少一個元素例如氙(Xe)、鋰(Li)或錫(Sn)的材料(可以稱作燃料)轉換為等離子體狀態(tài)。這是通過采用激光束照射燃料的微滴、束流或集群而實現(xiàn)。得到的等離子體發(fā)射輸出輻射，例如EUV輻射，使用布置在源聚光器設備中的輻射聚光器而收集該輻射。

輻射系統(tǒng)的部件的不同排列是可能的。例如，激光器和源聚光器設備可以是分離的實體，例如當CO₂激光器用于為燃料激勵提供激光束時。在這些情形中，激光器不應視作形成了光刻設備的一部分并且借助于包括例如合適導向鏡面和/或擴束器的束輸送系統(tǒng)而將輻射束從激光器傳遞至源聚光器設備。

EUV照明器EIL可以包括調節(jié)器以調節(jié)輻射束EB的角強度分布。通常，可以調節(jié)照明器光瞳面中強度分布的至少外側和/或內側徑向范圍(通常分別稱作σ-外側和σ-內側)。此外，EUV照明器EIL可以包括各種其他部件，諸如琢面場和光瞳鏡面裝置。EU照明器EIL可以用于調節(jié)輻射束EB，使其在截面中具有所需的均勻性和強度分布。

輻射束EB入射在圖案化裝置(例如掩模)MA上，圖案化裝置(例如掩模)MA固定在支撐結構(例如掩模工作臺)MT上，并且由圖案化裝置而圖案化。在從圖案化裝置(例如掩模)MA反射之后，輻射束EB穿過投射系統(tǒng)PS，其將束聚焦至襯底W的目標部分C上。借助于第二定位器PW和位置傳感器PS2(例如干涉儀裝置、線性編碼器或電容性傳感器)，襯底工作臺WT可以精確地移動，例如以便于在輻射束EB的路徑中定位不同的目標部分C。類似的，第一定位器PM和另一位置傳感器PS1可以用于相對于輻射束EB的路徑而精確地定位圖案化裝置(例如掩模)MA。圖案化裝置(例如掩模)MA和襯底W可以使用掩模對準標記M1和M2以及襯底對準標記P1、P2而對準。

所示設備可以用于以下模式中的至少一個：

1.在步進模式中，支撐結構MT和襯底工作臺WT保持基本上固定，而將賦予輻射束的整個圖案一次性投射至目標部分C上(也即單次靜態(tài)曝光)。隨后沿X和/或Y方向偏移襯底工作臺WT以使得可以曝光不同的目標部分C。在步進模式中，曝光場的最大尺寸限制了單次靜態(tài)曝光中成像的目標部分C的尺寸。

2.在掃描模式中，同步地掃描支撐結構MT和襯底工作臺WT，而將賦予輻射束的圖案投射至目標部分C上(也即單次動態(tài)曝光)。襯底工作臺WT相對于支撐結構MT的速率和方向可以由投射系統(tǒng)PS的縮放和圖像反轉特性而確定。在掃描模式中，曝光場的最大尺寸限制了單次動態(tài)曝光中目標部分的寬度(沿非掃描方向)，而掃描運動的長度確定了目標部分的高度(沿掃描方向)。

3.在另一模式中，支撐結構MT保持基本上固定，固定了可編程圖案化裝置，并且移動或掃描襯底工作臺WT，此時將賦予輻射束的圖案投射至目標部分C上。在該模式中，通常采用脈沖輻射源并且在襯底工作臺WT的每次移動之后或者在掃描期間連續(xù)輻射脈沖之間如果需要的話更新可編程圖案化裝置。該操作模式可以易于適用于無掩模光刻，其采用可編程圖案化裝置，諸如如上所述類型的可編程鏡面陣列。

也可以采用對上述使用模式的組合和/或改變，或者采用完全不同的使用模式。

控制系統(tǒng)(未示出)控制了光刻設備的整個操作并且特別地執(zhí)行以下進一步所述的優(yōu)化工藝?？刂葡到y(tǒng)可以具體化為包括中央處理單元以及易失性和非易失性存儲裝置的合適編程的通用計算機。任選地，控制系統(tǒng)可以進一步包括一個或多個輸入和輸出裝置，諸如鍵盤和屏幕，一個或多個網(wǎng)絡連接和/或一個或多個至光刻設備各個部件的接口。應該知曉，控制計算機和光刻設備之間一對一關系并非是必須的。在本發(fā)明的實施例中，一個計算機可以控制多個光刻設備。在本發(fā)明的實施例中，多個聯(lián)網(wǎng)計算機可以用于控制一個光刻設備?？刂葡到y(tǒng)也可以配置用于控制在光刻設備形成了其一部分的光刻單元或集群中的一個或多個相關聯(lián)的工藝處理裝置和襯底處理裝置。控制系統(tǒng)也可以配置用于服從光刻單元或集群的監(jiān)管控制系統(tǒng)和/或制造廠的整個控制系統(tǒng)。

圖2更詳細地示出了EUV設備4100，包括源聚光器設備SO，EUV照明系統(tǒng)EIL，以及投射系統(tǒng)PS。源聚光器設備SO被構造并設置為使得可以在源聚光器設備SO的封閉結構4220中維持真空環(huán)境。發(fā)射等離子體4210的EUV輻射可以由放電產(chǎn)生的等離子體源而形成。EUV輻射可以由氣體或蒸氣例如Xe氣體、Li蒸氣或Sn蒸氣而產(chǎn)生，其中產(chǎn)生等離子體4210以發(fā)射在電磁頻譜的EUV范圍中的輻射。等離子體4210由例如引起至少部分電離化的等離子體的放電而形成。為了高效產(chǎn)生輻射可以需要Xe、Li、Sn蒸氣或任何其他合適氣體或蒸氣的例如10Pa的局部壓力。在實施例中，提供受激錫(Sn)的等離子體以產(chǎn)生EUV輻射。

由等離子體4210發(fā)射的輻射經(jīng)由任選的位于源腔室4211中開口中或背后的氣體阻擋構件和/或污染物陷阱(contaminant trap)4230(在一些情形中也稱作污染物阻擋構件或箔片陷阱)而從源腔室4211傳入聚光器腔室4212中。污染物陷阱4230可以包括通道結構。污染物陷阱4230也可以包括氣體阻擋構件，或者氣體阻擋構件與通道結構的組合。進一步在此所示的污染物陷阱或污染物阻擋構件4230至少包括通道結構，如本領域所已知的那樣。

聚光器腔室4212可以包括輻射聚光器CO，其可以是所謂的掠入射聚光器。輻射聚光器CO具有上游輻射聚光器側4251和下游的輻射聚光器側4252。穿過聚光器CO的輻射可以由光柵濾譜器4240反射以聚焦在虛源點IF中。虛源點IF通常稱作中間焦點，并且源聚光器設備如此設置以使得中間焦點IF位于封閉結構4220中開口4221處或附近。虛源點IF是發(fā)出輻射的等離子體4210的成像。

隨后輻射橫越照明系統(tǒng)EIL，其可以包括琢面場鏡面裝置422和琢面光瞳鏡面裝置424，設置用于在圖案化裝置MA處提供輻射束421的所需角度分布，以及在圖案化裝置MA處提供輻射強度的所需均勻度。一旦在由支撐結構MT所固定的圖案化裝置MA處反射了輻射束421，形成了圖案化束426并且由投射系統(tǒng)PS經(jīng)由反射元件428、430將圖案化束426成像至由襯底站臺或襯底工作臺WT所固定的襯底W上。

比所示更多的元件通?？梢源嬖谟谡彰鞴鈱W器件單元IL和投射系統(tǒng)PS中。光柵濾譜器4240可以任選地存在，取決于光刻設備的類型?？梢源嬖诒葓D中所示更多鏡面，例如投射系統(tǒng)PS中比圖2中所示可以存在1至6個額外的反射元件。

如圖2中所示的聚光器光學器件CO示出為具有掠入射反射器4253、4254和4255的嵌套聚光器，如同聚光器(或聚光器鏡面)的示例。掠入射反射器4253、4254和4255軸向對稱布置在光軸O周圍，并且該類型聚光器光學器件優(yōu)選地與通常稱作DPP源的放電產(chǎn)生的等離子體源組合使用。

在現(xiàn)有技術中，致動器裝置用于控制光刻設備內反射器的位置。每個致動器裝置用于向反射器施加控制力以使得反射器將沿所需方向移動。配置每個致動器以一個自由度而控制反射器。致動器裝置可以用于控制場鏡面裝置422、琢面光瞳鏡面裝置424、反射元件428和430、圖案化裝置MA、聚光器內反射器例如掠入射反射器4253、4254和4255的任意和/或光刻設備內任何其他鏡面和/或反射器(即使未示出)。術語“鏡面”在此的任何使用可以視作與更常用術語“反射器”同義。

位置控制器用于計算由每個致動器裝置向物體、例如向反射器施加的所需的力。在現(xiàn)有技術中，一個致動器裝置用于對于將要受控的反射器的每個自由度而控制反射器的位置，也即在正受控的反射器的自由度與致動器裝置數(shù)目之間存在一對一關系。該關系允許完全控制反射器的位置。與自由度相同數(shù)目的致動器用在現(xiàn)有技術中以避免在反射器中形成任何應力。

反射器已經(jīng)用作遍布本申請的示例，這是因為反射器位置的精確度有效地示出了由本發(fā)明的致動器裝置所要求的精確度水平，以及精確控制設備諸如光刻設備內部件的優(yōu)點。反射器可以與本申請中稍后所述的另一物體或部件交換。

與由每個致動器裝置施加的所需力相比，由每個致動器裝置施加的促動力之間的差異可以導致反射束方向的誤差。具有不同于所需力方向的任何力分量可以稱作寄生力。控制現(xiàn)有技術的致動器以嘗試通過調節(jié)由致動器施加的力而避免寄生力。

通常由致動器裝置施加的力并未完全精確地沿導致寄生力的有意設計的方向而施加。術語“寄生力”用于指代不期望的力和不期望的力矩。所施加力中的差異可以是因安裝容差、磁體變化以及反射器位置所致。這些差異導致作用在反射器上的寄生力。寄生力是不在有意或期望方向上的力(和/或力矩)，同樣的，寄生力正交于有意或期望的方向。

額外的，由于影響了控制反射器位置的控制回路的致動器(如以下更詳細所述)的振蕩模式，存在動力學效應。致動器的動態(tài)特性限制了控制回路的帶寬。因此，檢測到不同頻率的振蕩并且由控制器以不同方式將其包括至控制回路中。

現(xiàn)有技術中已經(jīng)通過將機械容差保持較小、限制每個致動器的自由度數(shù)目(例如使用一個致動器以僅沿一個方向在反射器上施加轉變力)、以及限制例如沿非促動方向的致動器與反射器之間連接的剛度來減小由于所施加力的差異所致的誤差。

位置控制器可以將致動器適配為改變向反射器所施加的力，從而考慮一些上述因素。位置控制器可以確定其他致動器裝置中所需的力以減小或者消除由致動器裝置施加的寄生力。因此，由致動器裝置在反射器上其他點處施加的力可以用于補償另一致動器裝置中寄生力。以該方式，可以分解施加至反射器的力以減小作用在反射器上的凈寄生力。理想的，作用在反射器上的凈寄生力是零，以使得反射器將不會沿除了所需方向之外的其他方向移動。

然而，現(xiàn)有技術中存在問題，這是因為現(xiàn)有技術改變了由致動器跨反射器施加的力，這些力穿過反射器傳播。穿過反射器傳播的這些力導致出現(xiàn)在反射器中的形變。反射器中任何形變(例如變形的反射器的形狀)可以導致誤差。反射器位置的誤差、反射器的形變和/或反射的輻射束中的誤差可以導致疊置誤差、聚焦問題和/或衰退問題。特別地，疊置誤差可以對所制造的襯底的質量具有顯著影響。

圖3A中示出了現(xiàn)有技術中示例性定位系統(tǒng)的簡單模型，其示出了向反射器15施加力Fn的致動器裝置100。附圖示出了一個致動器裝置100(M＝1)，控制其以沿一個自由度(N＝1)定位反射器15。該示例中所需的力僅沿z方向。位置控制器將用于控制由致動器裝置施加的力以減小所施加的力與所需力相比的差異，也即誤差。在其中使用多個致動器裝置的情形中，控制器可以把由其他致動器裝置施加的力包括進去。

由此可見，由致動器裝置100施加的促動力Fn具有沿x方向的力分量Fpn以及沿z方向的力分量F。沿x方向的力分量Fpn是寄生力也即不期望的力，其可能引起反射器15位置的誤差。

本發(fā)明致力于如上所述現(xiàn)有技術的問題。以下參照附圖詳細描述致力于這些問題的本發(fā)明的實施例。

在本發(fā)明中，提供了一種光刻設備，包括反射器以及配置用于以N個自由度(N是正整數(shù))定位反射器的定位系統(tǒng)。定位系統(tǒng)包括M個致動器裝置(M是正整數(shù))，每個致動器裝置配置用于向反射器施加力。

控制器被配置成控制致動器裝置。特別地，控制器控制補償致動器裝置和非補償致動器裝置，其中控制器控制補償致動器裝置以補償非補償致動器裝置的寄生力。

本發(fā)明的第一實施例示出在圖3B中。如圖3B中所示，定位系統(tǒng)被配置為以一個自由度(N＝1)(也即z方向)定位反射器15。在該實施例中，提供了兩個致動器裝置(M＝2)。在該實施例中，致動器裝置之一是補償致動器裝置200，而另一致動器裝置是非補償致動器裝置300。非補償致動器裝置300可以與圖3A中所示致動器裝置100相同，和/或可以施加與其相同的力。非補償致動器裝置300向反射器15施加力Fn，力Fn具有沿x方向的分量Fpn，以及沿作為所需力方向的z方向的分量。

在該實施例中，N是自由度數(shù)目。在本實施例中提供N個非補償致動器裝置以控制所有自由度，并且在本實施例中提供了M-N個補償致動器裝置。

在本實施例中，如圖3B中所示，除了非補償致動器裝置300(等同于圖3A中所示的致動器裝置100)之外，還包括補償致動器裝置200。補償致動器裝置200在反射器15上施加補償力Fc，力Fc具有在x方向上的分量Frc，以及沿z方向的分量。在本發(fā)明中，使用比受控自由度更多數(shù)目的致動器裝置，也即M大于N。使用比受控的自由度更多致動器裝置可以稱作“過驅動(overactuation)”。

圖3C示出了受力圖，示出由非補償致動器裝置300施加的力Fn以及由補償致動器裝置200施加的力Fc。配置控制器50以控制補償致動器裝置200和非補償致動器裝置300以使得補償致動器裝置200補償非補償致動器裝置300的寄生力(圖3A和圖3B中Fpn)。圖3C的受力圖示出了可以如何控制由致動器裝置施加的力以減小寄生力(也即沿不期望方向、在該情形中沿x方向的力)。

如圖3C中所示，在x方向上的兩個力的分量相互抵消以使得沿x方向的力方向相反并且幅度相等。同樣，這些力的合力是零。由補償和非補償致動器裝置施加的力可以具有沿z方向的合力?？梢钥刂蒲a償致動器裝置200和非補償致動器裝置300以減小或避免寄生力(在本實施例的該示例中，在x方向上)。

在本實施例中，補償致動器裝置200和非補償致動器裝置300被配置為在其上的相同點處向反射器15施加力。在相同點處從不同裝置施加力意味著可以在致動器裝置和反射器15之間的接觸點處分解力。因此，在接觸處分解力而不是穿過反射器傳播。在圖3B中，正好在反射器上接觸點之上示出了力以更清晰地顯示力。

在相同點處施加力可以意味著多個致動器在反射器上具有非常小的接觸區(qū)域，由此每個致動器裝置(在該點處)在反射器上靠近并且理想地盡可能靠近由任何相鄰致動器施加至反射器的力的點處施加力。以該方式，可以在“相同點”處應用來自相鄰致動器裝置的多個接觸點。這具有與如上所示相同的優(yōu)點，在相同點處分解力并且因此并未穿過鏡面至其他不同點，并且取決于與反射器的接觸點而局部化或控制。備選地，在相同點處施加多個力可以意味著可以配置多個致動器以在反射器上單個接觸點處接觸反射器。為了在單個接觸點處施加力，而不是在附近多個接觸點處，在相同點處的補償致動器裝置和非補償致動器裝置可以在接觸反射器之前相互連接。同樣的，來自補償致動器裝置和非補償致動器裝置的力可以相對于彼此分解，并且在單個接觸點處沿單個方向的分解力施加至反射器。這具有的優(yōu)點在于，減小反射器中應力，這是因為在反射器中分解了較少的力。

由被配置用于控制補償致動器裝置200和非補償致動器裝置300的控制器50控制致動器裝置。控制器50被配置為控制補償致動器裝置200以補償非補償致動器裝置300的寄生力。控制器50可以控制補償致動器裝置200和/或非補償致動器裝置300以在反射器15上的接觸點處向反射器15施加線性力?？刂破?0可以控制補償致動器裝置200和/或非補償致動器裝置300以在反射器15的接觸點處施加旋轉力(也即力矩)。

控制器50可以使用從至少一個傳感器提供的信息。傳感器可以用于測量反射器15的移動和/或位置。指示了反射器15的移動和/或位置的信息可以從傳感器發(fā)送至控制器50?？刂破?0可以在轉移函數(shù)(例如反饋控制回路)中使用該信息以確定反射器15的所需位置與反射器15的真實位置的信息(例如最新)相比之間的差異?？刂破?0可以使用從傳感器接收的信息以及任何預先存在或者基于模型存儲的信息。

控制器50可以使用上述信息以確定必須施加的力，并且根據(jù)計算得到的所需力而控制補償致動器裝置200和非補償致動器裝置300。控制器50可以因此調節(jié)由致動器裝置施加的力以減小反射器15位置的誤差。

一個或多個傳感器可以用于向控制器50提供所需的信息。相同類型傳感器可以用于測量關于一個反射器15的信息。備選地，可以使用不同類型傳感器。例如，傳感器可以是干涉儀、編碼器、電容性傳感器、渦電流傳感器，或者位置傳感器與速率傳感器的加速度計的組合。優(yōu)選地，傳感器是無接觸的。

本發(fā)明的控制器50可以與控制光刻設備的整個操作的控制系統(tǒng)相同。備選地，本發(fā)明的控制器50可以不同于控制光刻設備的整體操作的控制系統(tǒng)。

控制器50將校準致動器裝置，從而由致動器裝置施加的力可以適用于減小寄生力。校準可以以數(shù)個方式進行，例如使用時域或頻域校準。時域校準可以通過一次關斷一個致動器裝置而執(zhí)行。該校準允許確定由每個致動器裝置施加的力。備選地，可以通過檢測在力施加至反射器15的點之間的串擾而確定力與反射器15之間的相互關系。減小通過反射器15發(fā)出至其他點的力的串擾將減小在反射器15上的寄生力。

在圖4中示出了致動器裝置A的簡化示意。在該實施例中，每個致動器裝置具有連接至反射器15和支撐框架20的致動器25。在致動器25和反射器15之間的連接可以包括彈簧。致動器25和支撐框架20之間的連接可以包括彈簧。任何連接可以包括多于一個彈簧，其彼此串聯(lián)和/或并聯(lián)。所有連接可以使用至少一個彈簧形成(如圖5中所示)。

致動器裝置A可以用于任意上述致動器裝置，不論它們是補償或者非補償致動器裝置，包括圖3A和圖3B的致動器裝置100、200和300。在圖4中所示的示意圖中，致動器裝置A的致動器25向反射器15施加力F。反射器15和支撐框架20之間的整體連接表示為具有剛度k的簡單彈簧。參照圖5更詳細描述本發(fā)明的致動器裝置，其示出了致動器裝置A的詳細示例，包括在致動器25和反射器15(反射器未示出)之間、以及在致動器25和支撐框架20之間的連接。圖5中所示致動器裝置A可以是上述致動器裝置例如100、200或300中的任意一個。

如圖5中所示，致動器裝置A被建模作為連接至支撐框架20的致動器25，其中致動器具有至反射器15的弱彈簧連接，以及連接至支撐框架20的弱彈簧連接。兩個支撐臂30a和30b附接至支撐框架20。致動器經(jīng)由兩個并聯(lián)彈簧32a和32b連接至支撐臂30a。致動器經(jīng)由兩個并聯(lián)彈簧34a和34b連接至支撐臂30b。使用串聯(lián)的兩個彈簧36a和36b連接至致動器。

彈簧32a、32b、34a、34b、36a和36b中的每個具有預定的剛度。彈簧的剛度相對較低，從而支撐框架20和致動器25、以及致動器25和反射器15之間的連接是弱的。具有弱連接是有益的，從而支撐框架20上的振動不會影響反射器15，并且反射器15相對于支撐框架20的位移將不導致大的力。彈簧可以具有相同或不同的剛度。

由彈簧36a和36b主導反射器15與致動器之間連接的動態(tài)關系。由于彈簧36a和36b，因此在該連接處存在不同的振蕩模式。最低振蕩模式是在低頻彎曲模式。因為連接的低剛度，因此頻率是低的，當改變反射器15的位置時頻率必須保持低以減小寄生力。備選地，連接用作沖擊吸收器。該模式的頻率可以微調，從而可以滿足反饋控制回路的帶寬需求。在更高的頻率的情形中，各種模式發(fā)生，因此限制了控制器50的帶寬。

彈簧32a、32b、34a和34b可以是非常剛硬的，在該情形中任何反作用力將從致動器25饋送至支撐框架20。當彈簧32a、32b、34a和34b非常剛硬時，致動器25必須補償高剛度的相對較大寄生效應。備選地，如果彈簧32a、32b、34a和34b非常弱，則它們用作反作用力的機械過濾器。通常有益的是選擇彈簧32a、32b、34a和34b的剛度，從而它們在并不具有與控制器帶寬干擾的諧振模式的區(qū)域中。

不同的概念可適用于確定36a和36b的最佳剛度。在現(xiàn)有技術中所使用的致動器的示例中，36a和36b沿促動方向是“相當”剛硬的并且沿另一方向相反地是弱的。以該方式在一個方向上從致動器向反射器15高效地傳輸力。在該情形中，相當剛硬意味著剛度足夠高以使其并不主導控制回路的總動態(tài)行為，但是其并未太剛硬而使得寄生剛度大大提高。沿不同的方向存在彈簧硬度的最佳比率。在本發(fā)明中，可以使用相同的致動器，但是相對于現(xiàn)有技術在彈簧剛度的選擇上存在更多自由，因為盡管剛度的提高增加了寄生力，但是本發(fā)明提供了用于減小這些寄生力的補償致動器裝置。

可以通過過驅動來減小致動器裝置的動力學效應。因此，甚至可以減小在致動器與支撐框架20之間以及在致動器與反射器15之間的連接的動力學效應?？梢詼p小由于彈簧連接所致的致動器的振蕩的效應，從而可以增大反射器15的控制器50的帶寬。這提高了對于反射器15的位置的控制，這如前所述減小了疊置誤差。

圖5中所示的致動器是洛倫茲致動器，具有線圈組件5和磁性組件10。洛倫茲致動器可以替換為根據(jù)本發(fā)明所使用的另一類型致動器。特別地，可以使用其他類型的無接觸致動器，例如磁阻致動器。備選地，平面電動機可以用于提供兩個致動器。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：因為控制致動器被控制為根據(jù)控制回路減小寄生力，因此機械容差較不關鍵。因此，減小了光刻設備內機械誤差的效應，因為由致動器施加的力將在確定所需的反射器15的位置時應對這些誤差，以及施加多少力。額外的，系統(tǒng)內任何誤差減小將改進光刻設備的效率，并且將意味著設備可以以更快速率制造襯底(已經(jīng)被正確地圖案化)。本發(fā)明改進了成像質量。額外的，因為本發(fā)明的定位系統(tǒng)包括了設備內部件原始位置的任何誤差，因此使用定位系統(tǒng)可以導致較少復雜性的組裝工序，其中減小了初始定位誤差的影響。

本發(fā)明實施例的變形例包括定位系統(tǒng)，其以較大數(shù)目(也即N大于1)的自由度控制反射器15。因此，當由定位系統(tǒng)所控制的自由度的數(shù)目增大時，致動器的數(shù)目M必須也增大，以使得總是存在比自由度至少多一個的致動器。使用更大數(shù)目致動器和自由度允許根據(jù)本發(fā)明而“過驅動”反射器15。

不論自由度的數(shù)目是否改變，可以改變致動器的數(shù)目。然而，如上所述，致動器的數(shù)目M必須大于自由度的數(shù)目N。

在第一實施例中，兩個致動器裝置在相同點處向反射器15施加力。可以改變向反射器15施加力所在的點的數(shù)目P。

在如所述的以上實施例或變形例中，可以包括額外的致動器以向反射器15施加力。額外的致動器可以在反射器15上與在第一實施例中相同點施加力。備選地，額外的致動器可以用于在反射器15上不同點施加力。即使額外的非補償致動器裝置和/或額外的補償致動器裝置在不同點處施加力，過驅動反射器15(也即當M大于N時)仍然提供益處。與當并未過驅動反射器15時相比，可以減小穿過反射器15傳播的力的距離。通過過驅動反射器15，可以控制力穿過反射器15的路徑。以該方式，能夠在所需區(qū)域中分解穿過反射器15的力，并且避免在其他區(qū)域傳播穿過反射器15的力。

描述了第二實施例，具有特定的自由度數(shù)目N、致動器裝置數(shù)M、以及致動器裝置向反射器15施加力的點P。

采用相似標記標識與第一實施例的部件相同或與其對應的第二實施例的部件。以下僅描述第二實施例的不同于第一實施例的方面。

第二實施例具有定位系統(tǒng)以六個自由度(N＝6)控制反射器15。使用九個致動器裝置(M＝9)，其在三個分立點(P＝3)處向反射器15施加力。

為了比較，在圖6A中示出了現(xiàn)有技術的反射器15的俯視圖，具有向反射器15施加力的三個點。點被標記為P1、P2和P3。圖6A示出了在每個點處由兩個致動器(未示出)施加的力。對于圖6A中所示的反射器15而言，存在三個點(P＝3)，六個自由度(N＝6)以及六個致動器裝置(M＝6)，也即對于每個自由度一個致動器裝置以完全控制反射器15。如果使用與自由度數(shù)目相同數(shù)目的致動器，則控制器50可以確定由致動器所需的力以分解反射器15中寄生力。在圖6A中顯示了在反射器15上致動器的力的現(xiàn)有技術的示例，其中F1、F2和F3是所需的力。采用Fpl指示寄生力，也即作用在反射器15上的不期望的力。

控制器50可以用于分別在第二和第三點處使用由致動器施加的Fr2和Fr3而改變力，以分解在反射器15上的凈力，從而凈寄生力是零。然而，在圖6A所示的該示例中，通過反射器15分解寄生力。當輻射束從反射器15反射離開時，反射器15的變形可以導致在輻射束中圖像的誤差，以及輻射束的輻射角的誤差。

在圖6B中示出了圖6A中所期望的力，圖6B示出了彼此正交的力F1、F2和F3。這些指示了定位系統(tǒng)所控制的三個自由度。應該注意，正交力并非必須耦合至正交放置的致動器。去耦合矩陣可以用于由致動器所施加力的坐標變換。

圖7示出了反射器的俯視圖，其中在第一點處的力是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的。在該實施例中，在每個點處存在額外的補償致動器裝置。因此，例如在點P1處，兩個非補償致動器裝置(未示出)可以向反射器15施加力。致動器將由控制器50控制以理想地施加F1。由非補償致動器裝置施加的力的任何誤差或差異將導致圖7中建模作為Fpl的寄生力?？梢栽谙嗤cpl處應用補償致動器裝置(未示出)以抵消在該點處的寄生力Fpl。

通過在與非補償致動器裝置相同點處從補償致動器裝置施加力，可以在點p1處分解力，從而僅所需的力F1在該點處作用在反射器15上。點p2和p3也可以在每個點處具有兩個非補償致動器和補償致動器以分別在那些點處分解力。

在單個點處分解力意味著并未分解穿過反射器15的寄生力。在特定點處(或在數(shù)個特定點處)分解力意味著寄生力并未傳播穿過反射器15并且可以減小反射器15中的形變。這減小了反射器15的位置的任何誤差以及反射器15的任何形變。

M和N可以分別是致動器裝置和自由度的任何實際數(shù)目，只要M大于N。如以上實施例中所示，存在的優(yōu)點是在相同點處M大于N，不論致動器裝置是否被設置為通過在緊鄰的數(shù)個接觸點處從相鄰致動器裝置施加力而在相同點處施加力，或者在相同點處致動器裝置是否連接并且在單個接觸點處向反射器施加單個力。如在以上實施例中，具有其中N＝2并且具有M＝3的一個點，補償致動器裝置200在與兩個非補償致動器裝置相同點處施加力提供了本申請中所述優(yōu)點。

實施例和附圖為了明晰示出了力。已經(jīng)簡化了這些以幫助解釋由不同致動器施加在反射器15上不同點處的力。例如圖3B中所示的力僅在特定方向上例如在一個平面中，然而，力可以在所有自由度中。由于反射器15上重力引起的力尚未包括在受力圖和附圖中。本發(fā)明的原理可以適用于更復雜的系統(tǒng)。此外，在附圖中，已經(jīng)示出了理想的合力，其中完全分解了寄生力，從而凈寄生力減小至零。本發(fā)明的優(yōu)點之一在于可以減小寄生力，即使并未完全分解力。

重力對于反射器15位置的影響可以取決于光刻設備內反射器15、定位系統(tǒng)和控制器50的布置(也即朝向)而改變。控制器50將能夠通過感測反射器15的位置而分解重力效應?？梢杂煽刂破?0選擇性地控制特定補償器致動器裝置以向反射器15施加力以抵消作用在反射器15上的重力。

已經(jīng)為了明晰目的使用了用于描述致動器裝置的術語。然而，術語“補償”和“非補償”已經(jīng)用于幫助識別控制致動器裝置的方式，也即補償致動器裝置用于施加力以減小由至少一個非補償致動器裝置所施加的寄生力?？刂屏搜a償致動器裝置和非補償致動器裝置的控制器50可以控制裝置以向反射器15施加特定的力。裝置可以是嚴格相同類型的裝置，裝置可以是相同大小的，和/或裝置可以是可互換的。在該上下文中，“可互換”意味著盡管可以控制補償致動器裝置以施加補償力，控制器可以控制補償致動器裝置以施加非補償力，并且裝置將從此稱作是非補償致動器。同理適用于非補償致動器裝置，控制器可以改變并且控制裝置以施加補償力。

可以有益的是使用不同類型的致動器以控制一個反射器15。例如，可以有益的是使用較大的主致動器以在反射器15上實施主力，以及使用僅配置用于施加小力的較小的致動器以減小在反射器15上的寄生力。這可以是有益的，其中比如果致動器均是相同大小需要更少的體積。額外地，這可以有益于系統(tǒng)的動態(tài)特性。使用較小、較輕的致動器意味著較少重量連接至反射器，這導致更高的諧振頻率，這可以是優(yōu)點。備選地，可以有益的是控制致動器以向反射器15也即用于補償致動器裝置200施加較小幅度的力以向作為非補償致動器裝置300的反射器15施加類似大小的力。同樣地，可以由相同類型和大小的致動器施加力，這可以意味著致動器裝置更易于發(fā)源、替換和/或修理。

本發(fā)明可以與任何光學元件、和更具體地任何反射器組合使用，以用在光刻設備、激光器和/或源聚光器內。

使用xyz坐標系示出本發(fā)明的示圖和實施例。為了明晰已經(jīng)使用了該坐標系?？梢愿淖冎慰蚣?0、反射器15和/或定位系統(tǒng)的致動器裝置的角度。如果需要的話可以使用不同的坐標系。

在本發(fā)明中，術語致動器已經(jīng)用于涉及用于在一個自由度中控制反射器位置的裝置。多個致動器可以組合在一個致動器裝置內，例如其中控制了兩個自由度的平面電動機致動器。因此，對于平面電動機致動器，這可以視作是相對于本發(fā)明的兩個致動器。同樣地，對于本發(fā)明的目的致動器的等同數(shù)目與由致動器裝置控制的自由度數(shù)目相同。

根據(jù)本發(fā)明，如任意以上實施例中所述的定位系統(tǒng)和控制器50可以用于除了反射器之外控制光刻設備的部件的位置?？梢愿鶕?jù)任意以上實施例控制的其他部件的示例包括但不限于EUV或DUV設備的部件，例如在測量系統(tǒng)中，掩模工作臺，襯底工作臺，在激光器中或者在源聚光器中?？梢詰弥聞悠饕杂性吹厮p部件或者控制、局部化或消散設備中的振動等等。

任意以上實施例的定位系統(tǒng)可以用于控制物體以衰減物體的振蕩?？梢酝ㄟ^使用定位系統(tǒng)以補償物體的移動而減小物體的振動和/或振蕩。這為之前所述實施例提供了如上所述的優(yōu)點。

根據(jù)本發(fā)明的制造襯底W的方法包括將投射束經(jīng)由反射器投射以圖案化襯底W。使用定位系統(tǒng)和控制器50控制反射器的位置以減小當其到達襯底W時圖案化束中的任何誤差。制造襯底的方法可以使用如上所述任意實施例或變形例中的光刻設備。

如將知曉的，任意如上所述的特征可以與任何其他特征一起使用并且不僅是那些在本申請中所包括的明確描述的組合。

盡管已經(jīng)在該文檔中對于在IC制造中使用光刻設備作了具體參考，應該理解的是在此所述的光刻設備可以在制造具有微米尺度或者甚至納米尺度特征的部件的其他應用，諸如集成光學系統(tǒng)、用于磁疇存儲器的導引和檢測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等的制造。在這些備選應用的上下文中，在此術語“晶片”或“裸片”的任何使用可以視作分別與更通用術語“襯底”或“目標部分”同義?？梢栽谄毓庵盎蛑?、在例如軌道(通常施加抗蝕劑層至襯底并且顯影已曝光抗蝕劑的工具)、度量工具和/或檢查工具中處理在此涉及的襯底?？蓱玫?，在此本公開可以適用于這些和其他襯底處理工具。進一步，可以多于一次處理襯底，例如以便于形成多層IC，以使得在此使用的術語襯底也可以涉及已經(jīng)包含了多個已處理層的襯底。

盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實施例，應該知曉的是，至少以如在此所述設備的操作方法的形式，可以除了如所述之外而實施本發(fā)明。例如，至少以設備的操作方法的形式，本發(fā)明的實施例可以采取包含了描述如上所述設備的操作方法的機器可讀指令的一個或多個序列的一個或多個計算機程序的形式，或者具有存儲其中的該計算機程序的數(shù)據(jù)存儲媒介。進一步，機器可讀指令可以具體化在兩個或多個計算機程序中。兩個或多個計算機程序可以存儲在一個或多個不同的存儲器和/或數(shù)據(jù)存儲媒介上。

當由位于光刻設備的至少一個部件內的一個或多個計算機處理器讀取一個或多個計算機程序時，在此所述的任何控制器可以每個或者組合地可操作?？刂破骺梢悦總€或者組合地具有用于接收、處理并發(fā)送信號的任何合適的配置。配置一個或多個處理器以與至少一個控制器通信。例如，每個控制器可以包括用于執(zhí)行計算機程序的一個或多個處理器，計算機程序包括用于操作如上所述設備的方法的機器可讀指令?？刂破骺梢园ㄓ糜诖鎯@些計算機程序的數(shù)據(jù)存儲媒介，和/或用于接收該媒介的硬件。因此控制器可以根據(jù)一個或多個計算機程序的機器可讀指令而工作。

以上說明書意在是示意性而非限制性的。因此，對于本領域技術人員明顯的是可以所述本發(fā)明做出修改而并未脫離以下闡述的權利要求的范圍。