專利名稱：光刻裝置及器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻投影裝置，包括-用于提供輻射投影光束的輻射系統(tǒng)；-用于支撐圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)，圖案形成裝置用于根據(jù)所需圖案來使投影光束形成圖案；-用于固定襯底的襯底臺；和-用于將形成了圖案的光束投影到襯底的目標部分上的投影系統(tǒng)。
-可編程的鏡陣列。這種裝置的一個示例是具有粘彈性控制層和反射面的矩陣尋址的表面。此裝置的基本原理是(例如)反射面的可尋址區(qū)域?qū)⑷肷涔夥瓷錇檠苌涔?，而非尋址區(qū)域?qū)⑷肷涔夥瓷錇榉茄苌涔?。采用合適的濾光器可從反射光束中過濾出所述非衍射光，只留下衍射光；這樣，光束根據(jù)矩陣尋址的表面的尋址圖案而形成圖案?？删幊痰溺R陣列的另一實施例采用微型鏡的矩陣設置，通過施加合適的局部電場或通過采用壓電致動裝置可使各微型鏡圍繞某一軸線分別地傾斜。另外，這些鏡子是矩陣尋址的，使得尋址鏡將以不同于非尋址鏡的方向反射所入射的輻射光束；這樣，反射光束根據(jù)矩陣尋址鏡的尋址圖案而形成圖案?？衫煤线m的電子裝置進行所需的矩陣尋址。在上述兩種情況中，圖案形成裝置可包括一個或多個可編程的鏡陣列。關(guān)于這里所涉及的鏡陣列的更多信息例如可從美國專利US 5296891、US 5523193和PCT專利申請WO98/38597和WO 98/33096中收集到，這些專利通過引用結(jié)合于本文中。在采用可編程的鏡陣列的情況下，所述支撐結(jié)構(gòu)例如可為框架或臺，其可根據(jù)要求為固定的或可動的。
-可編程的LCD陣列。在美國專利US 5229872中給出了這種結(jié)構(gòu)的一個示例，此專利通過引用結(jié)合于本文中。如上所述，在這種情況下支撐結(jié)構(gòu)例如可為框架或臺，其可根據(jù)要求為固定的或可動的。
為簡便起見，本文的余下部分在某些位置具體地集中到包括掩模和掩模臺的示例上；然而，在這些示例中討論的基本原理應在上述圖案形成裝置的更廣泛的上下文中進行理解。
光刻投影裝置例如可用于集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，圖案形成裝置可產(chǎn)生與IC的單個層相對應的電路圖案，而且此圖案可成像于已涂覆有一層輻射敏感材料(抗蝕膜)的襯底(硅晶片)上的目標部分(例如包括一個或多個管心)上。通常來說，單個晶片包含相鄰目標部分的整個網(wǎng)格，所述相鄰目標部分通過投影系統(tǒng)一次一個地連續(xù)地被照射。在現(xiàn)有裝置中，在采用掩模臺上的掩模來形成圖案時，在兩種不同類型的機器之間會存在差異。在一種光刻投影裝置中，通過將整個掩模圖案一次性地曝光在目標部分上來照射各目標部分；這種裝置通常稱為晶片分檔器。在通常稱為步進-掃描裝置的另一種裝置中，通過沿給定的基準方向(“掃描”方向)在投影光束下漸進地掃描掩模圖案并以平行于或反向平行于此方向的方向同步地掃描襯底臺來照射各目標部分；通常來說，由于投影系統(tǒng)具有一個放大系數(shù)M(通常小于1)，因此襯底臺被掃描的速率V為掩模臺被掃描的速率的M倍。關(guān)于這里所述的光刻裝置的更多信息例如可從專利US 6046792中收集到，此專利通過引用結(jié)合于本文中。
在采用光刻投影裝置的制造過程中，圖案(例如掩模中的圖案)被成像在至少部分地覆蓋有一層輻射敏感材料(抗蝕膜)的襯底上。在此成像步驟之前，可對襯底進行各種工序，例如涂底層、抗蝕膜涂覆和軟焙燒。在曝光后可對襯底進行其它工序，例如后曝光焙燒(PEB)、顯影、硬焙燒和對所成像的特征進行測量/檢查。此工序排列用作使器件例如IC的單個層形成圖案的基礎。隨后可對這種形成了圖案的層進行各種工序，例如蝕刻、離子注入(摻雜)、金屬化、氧化、化學機械拋光等，所有這些工序均用于完成單個層的加工。如果需要多個層，那么必須對各個新層重復進行整個工序或其變型。最后，在襯底(晶片)上設置器件陣列。隨后這些器件通過例如切片或切割技術(shù)而相互分開，從而將這些單個的器件安裝在與引腳相連的載體等上。關(guān)于此工藝的更多信息例如可從下述書籍中得到“微芯片的制造半導體加工實用指南”，第三版，Peter van Zant著，McGraw Hill出版公司，1997年，ISBN 0-07-067250-4，其通過引用結(jié)合于本文中。
光刻裝置可以是具有兩個或多個襯底臺(和/或兩個或多個掩模臺)的那種類型。在這種“多級”裝置中，可使用并聯(lián)的附加臺，或者可在一個或多個臺上進行預備工序而將一個或多個其它的臺用于曝光。例如在專利US 5969441和WO 98/40791中介紹了雙級光刻裝置，這些專利通過引用結(jié)合于本文中。
為簡便起見，在下文中將投影系統(tǒng)稱為“透鏡”；然而，此用語應被廣義地理解為包括各種類型的投影系統(tǒng)，例如包括折射光學系統(tǒng)、反射光學系統(tǒng)和反折射光學系統(tǒng)。輻射系統(tǒng)也可包括根據(jù)任一種這些設計類型來進行操作以對輻射投影光束進行引導、成形和控制的元件，這些元件在下文中統(tǒng)稱或單獨地稱為“透鏡”或“投影系統(tǒng)元件”。光刻裝置的投影系統(tǒng)、例如上述的投影系統(tǒng)必須以非常高的精度將形成了圖案的光束投影到襯底的目標部分上，并且不能將誤差如光學象差或位移誤差等引入到投影圖像中。投影系統(tǒng)中的折射和/或反射元件可能需要被精確地定位，限制每個光學元件的一個或多個(最多六個)自由度(其可包括例如沿三個正交坐標軸的線性位移和圍繞此三個軸的旋轉(zhuǎn)位移)。例如在Williamson的專利US 5815310和US 5956192中公開了包括有反射光學元件的投影系統(tǒng)，這兩個專利通過引用結(jié)合于本文中。
這種投影系統(tǒng)元件的定位精度可受到投影系統(tǒng)和投影系統(tǒng)框架內(nèi)的振動和其它的位置噪音的影響。位置噪音例如會通過投影系統(tǒng)外部的影響(例如經(jīng)基體框架和投影光學系統(tǒng)之間的隔振或懸置系統(tǒng)而傳遞的噪聲、殘余的地板振動和掃描的反作用力)和內(nèi)部影響如用于調(diào)節(jié)投影系統(tǒng)元件的位置的致動器的反作用力而產(chǎn)生。光學元件可直接安裝在投影系統(tǒng)的公用框架上，或者可安裝在固定于公用框架上的子框架上。另外，上述設想還可應用于輻射系統(tǒng)和安裝在其中的光學元件上。
根據(jù)如開篇段落所述的光刻裝置的本發(fā)明，可實現(xiàn)此目的和其它目的，所述光刻裝置特征在于，至少一個所述投影和輻射系統(tǒng)包括至少一個通過致動器與反作用體相連的光學元件，所述反作用體可在至少一個自由度上運動，采用由反作用體與光學元件之間的致動器所施加的力來控制光學元件在一個或多個自由度上的位置。
因此，本發(fā)明可提供一種可對光學(投影或輻射)系統(tǒng)中的(透射和反射)光學元件進行次納米級的位置控制的裝置。這是通過對光學元件相對于光學系統(tǒng)框架的相對位置進行一個或多個(最多六個)自由度的位置控制來實現(xiàn)的。用于投影系統(tǒng)或輻射系統(tǒng)中的光學元件的顯著提高的位置精度可相應地提高成像質(zhì)量。
在本發(fā)明的此方面的一個優(yōu)選實施例中，反作用體柔性地安裝到裝置的框架如投影系統(tǒng)的框架上，采用由反作用體和光學元件之間的致動器所施加的力的反作用力來使光學元件移動到所需位置。這就防止了在調(diào)節(jié)光學元件的位置時因致動器所引起的振動傳遞到裝置的其余部分，并因此傳遞到其它光學元件上。此外，它還可以防止投影系統(tǒng)或輻射系統(tǒng)中的振動，例如可防止由投影或輻射系統(tǒng)外部的振源所引起的振動傳遞到光學元件上。
在本發(fā)明的此方面的另一優(yōu)選實施例中，反作用體只與光學元件相連，采用加速度計來檢測光學元件的運動。利用來自加速度計的數(shù)據(jù)，由反作用體與光學元件之間的致動器所施加的力的反作用力可用于減弱光學元件的運動。由于可以減小光學元件中的任何剩余振動，因此這一點是有利的。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種器件制造方法，包括步驟-提供至少部分地覆蓋有一層輻射敏感材料的襯底；-提供采用輻射系統(tǒng)的輻射投影光束；-利用圖案形成裝置使投影光束具有一定圖案的橫截面；-采用投影系統(tǒng)將形成了圖案的輻射光束投影到輻射敏感材料層的目標部分上，
其特征在于-在至少一個投影和輻射系統(tǒng)中的可在至少一個自由度上可運動的反作用體與光學元件之間連接了致動器；以及-采用由反作用體與光學元件之間的致動器所施加的力來控制光學元件的位置。
雖然在本文中將通過具體地參考IC制造來對本發(fā)明進行介紹，但應清楚地理解，這種裝置還具有許多其它的可能應用。例如，它可被用于集成光學系統(tǒng)、用于磁疇存儲器的引導和檢測圖案、液晶顯示面板、薄膜磁頭等的制造中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在這種替代性應用的上下文中，在這里使用的任何用語“分劃線”、“晶片”或“管心”可分別由更通用的用語“掩?！薄ⅰ耙r底”和“目標區(qū)域”來代替。
在現(xiàn)有文獻中，用語“輻射”和“光束”用于包括任何類型的電磁輻射，包括紫外線輻射(例如波長為365、248、193、157或126納米)和遠紫外線(EUV)輻射(具有5-20納米范圍內(nèi)的波長)，以及粒子束，例如離子束或電子束。
如這里所述，此裝置為反射型(即具有反射掩模)。然而通常來說，它也可以是透射型(帶有透射掩模)?；蛘?，此裝置可以采用另一種圖案形成裝置，例如上述的可編程的鏡陣列。
源LA(例如放電等離子源或激光致等離子源)產(chǎn)生輻射光束。此光束直接地或在橫穿調(diào)節(jié)裝置如射束擴展器Ex后被饋送給照明系統(tǒng)(照明器)IL。照明器IL可包括用于設定光束強度分布的外部和/或內(nèi)部徑向范圍(通常分別稱為σ-外部和σ-內(nèi)部)的調(diào)節(jié)裝置AM。此外，它通常還包括各種其它的元件，例如積分器IN和聚光器CO。這樣，照射在掩模MA上的光束PB在其橫截面上具有所需的均勻性和強度分布。
在

圖1中應注意到，源LA可位于光刻投影裝置的外殼內(nèi)(例如當源LA為水銀燈時通常是這樣)，但也可遠離光刻投影裝置，源LA所產(chǎn)生的輻射光束被引入該裝置中(例如借助于合適的導向鏡)；當源LA為準分子激光器時通常為后一種情形。本發(fā)明和權(quán)利要求包括所有這些情形。
光束PB隨后與固定在掩模臺MT上的掩模MA相交。在被掩模MA選擇性地反射后，光束PB通過透鏡PL，透鏡PL將光束PB聚焦在襯底W的目標部分C上。借助于第二定位裝置(以及干涉測量儀IF)，襯底臺WT可精確地移動，例如使不同的目標部分C定位在光束PB的路徑中。類似地，可用第一定位裝置相對于光束PB的路徑對掩模MA進行精確的定位，例如在將掩模MA從掩模庫中機械式地重新取出之后或者在掃描過程中。通常來說，借助于圖1中未明確描述的長行程模塊(粗略定位)和短行程模塊(精確定位)，可實現(xiàn)載物臺MT，WT的移動。然而，在采用晶片分檔器的情況下(與步進-掃描裝置相反)，掩模臺MT可只與短行程致動器相連，或被固定住。
所述裝置可用于兩種不同的模式中1.在步進模式中，掩模臺MT保持基本上靜止，整個掩模圖案被一次性投影(即單次“閃光”)到目標部分C上。然后沿x和/或y方向移動襯底臺WT，使得光束PB可照射不同的目標部分C。
2.在掃描模式中，除了給定的目標部分C沒有在單次“閃光”中曝光之外，基本上采用相同的方案。作為替代，掩模臺MT以速度ν沿給定方向(所謂的“掃描方向”，例如y方向)移動，從而使投影光束PB可在掩模圖像上掃描；同時，襯底臺WT以速度V＝Mν沿相同或相反的方向同時移動，其中M為透鏡PL的放大系數(shù)(典型地，M＝1/4或1/5)。這樣，可以對較大的目標部分C進行曝光，并且不會降低分辨率。
作為示例，投影系統(tǒng)在圖2中顯示為安裝在一個光學系統(tǒng)框架上的三個反射式光學元件。在一個裝置中，投影系統(tǒng)可包括多個例如四個或六個反射鏡，其均以圖2所示的方式安裝。光學元件(在這種情況下為反射鏡)M1，M2，M3通過各個定位系統(tǒng)安裝到框架17上，這些定位系統(tǒng)最好能在六個自由度上對鏡子進行精確的定位。為實現(xiàn)次納米級的定位精度，用于控制各光學元件的位置回路必須具有較高的伺服系統(tǒng)帶寬，此帶寬受到伺服回路中機械本征頻率的物理性限制。光學元件自身比較緊湊，并具有比較簡單的機械結(jié)構(gòu)，因此可以較高的內(nèi)部機械本征頻率(例如＞1000Hz)來設計光學元件的動力學特性。然而，光學系統(tǒng)框架17可包含多個光學元件，其通常比較大，因此無法具有較高的內(nèi)部機械本征頻率(＜＜1000Hz)。
致動器15驅(qū)動光學元件10并激發(fā)其內(nèi)部運動。直接作用在光學系統(tǒng)框架17和/或子框架11上的相應的反作用(控制)力會激發(fā)光學子框架11和光學系統(tǒng)框架17的內(nèi)部運動。由于伺服系統(tǒng)13所測量的元件位置是光學元件相對于光學系統(tǒng)(子)框架的位置，因此這個位置測量包括光學元件10的運動以及光學子框架11(如果存在的話)和光學系統(tǒng)框架17的運動。光學系統(tǒng)框架(由連接部分18象征性地表示)的運動會對可達到的伺服系統(tǒng)帶寬并因此對鏡子的定位精度形成嚴重的限制。
根據(jù)本發(fā)明，通過在反作用(控制)力和光學子框架11(如圖3所示)或光學系統(tǒng)框架17(如圖3所示)之間引入反作用體14，可從伺服回路中去除光學框架的可能會造成困難的運動。利用此設置，反作用體14(和柔性件16)的本征頻率(典型地為5-20Hz)形成了用于將反作用力傳遞到光學系統(tǒng)框架上的機械式低通濾波器。頻率低于反作用體的本征頻率的反作用力直接傳遞到光學系統(tǒng)框架上。然而，高于此頻率的所有反作用力都被低通濾波掉了(衰減值＝-40分貝/十年)，并可激發(fā)光學系統(tǒng)的運動。對控制穩(wěn)定性的影響在于伺服回路不包含光學系統(tǒng)框架和子框架的運動。因此，伺服回路可具有非常高的帶寬，這是因為它只包含光學元件的高頻運動和一些不會對控制穩(wěn)定性造成問題的反作用體的低頻運動(典型地在約10Hz)的較小影響。因此，盡管存在光學系統(tǒng)框架的低頻率運動，然而仍可實現(xiàn)較高的伺服系統(tǒng)帶寬和由此而帶來的高定位精度。
在圖3和圖4中更詳細地顯示了另外兩種用于固定光學元件的設置。
圖3描述了用于投影系統(tǒng)元件10例如鏡子的固定結(jié)構(gòu)，其通過子框架11將元件10固定在投影系統(tǒng)PL內(nèi)的投影系統(tǒng)框架17上。所示的示意性系統(tǒng)可在兩個自由度上調(diào)節(jié)鏡子的位置第一方向(圖2所示的垂直方向)上的線性位移和繞第二方向(垂直于圖2的平面)的旋轉(zhuǎn)位移，因而此系統(tǒng)具有兩個自由度。對于各個鏡子來說通常要求更多的自由度，最多可達六個自由度(三個平移自由度和三個旋轉(zhuǎn)自由度)。那些未在圖2中示出的自由度可通過適當?shù)男薷囊韵鄳姆绞絹韺崿F(xiàn)。
投影系統(tǒng)元件10可由重力補償器12支撐，其例如可以是如圖3所示或基于氣動原理的機械彈簧、永久磁鐵或其它合適的裝置。重力補償器的作用是克服重力并支撐投影系統(tǒng)元件，減小由用于定位投影系統(tǒng)元件10的致動器15所施加的力，并因此減小致動器15的功率耗散。如果垂直電動機的冷卻足夠好，則不需要附加的重力補償器，并且重力可由電動機的作用力來補償。定位致動器15最好是洛倫茲力電動機。致動器15克服反作用體14進行操作，反作用體14通過具有較低懸置頻率的彈簧16(或其它彈性裝置)柔性地安裝在投影系統(tǒng)框架11上。反作用體懸置的共振頻率最好通常在0到100Hz的范圍內(nèi)，例如為10Hz左右。這種固定結(jié)構(gòu)可稱為軟固定結(jié)構(gòu)。反作用體包括磁鐵，或最好是洛倫茲力電動機的電動機線圈，從而使熱源遠離光學元件。關(guān)于洛倫茲力電動機和重力補償器的更多背景知識例如公開于專利EP 1001512A中，此專利通過引用結(jié)合于本文中。
采用位置傳感器13來測量投影系統(tǒng)元件10相對于子框架11或直接相對于投影系統(tǒng)框架17的位置。根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，位置傳感器可用于確定投影系統(tǒng)元件的相對位移、速度和加速度。
通常來說，定位光學元件10所需的力是較小的，這是因為(隔振的)投影系統(tǒng)框架17的運動較小。然而，由電動機的反控制力本身引起的投影系統(tǒng)框架17的激勵可使閉環(huán)控制的光學元件產(chǎn)生嚴重的穩(wěn)定性問題。采用反作用體14可防止洛倫茲力電動機15的反作用力干擾安裝在投影系統(tǒng)框架17上的子框架11。在如圖4所示的另一結(jié)構(gòu)中省略了子框架11，柔性件16、重力補償器12和傳感器13安裝在投影系統(tǒng)框架17上。
實際上，將反作用體14安裝在投影系統(tǒng)框架上的柔性件16對洛倫茲力電動機的反作用力進行過濾，濾去了頻率高于反作用體的本征頻率的反作用力。此本征頻率取決于反作用體14的質(zhì)量和軟固定件16的剛性。反作用力濾波又降低了可傳遞到各元件10自身中和與投影系統(tǒng)框架17相連的其它投影系統(tǒng)元件中的子框架11內(nèi)的位置噪音的量。實際上，內(nèi)部投影系統(tǒng)的運動對投影系統(tǒng)元件的位置控制回路而言是不可見的。結(jié)果是可以極大地提高用于投影系統(tǒng)元件的控制系統(tǒng)的控制穩(wěn)定性，特別是在較高頻率下(即，極大地減少了致動器的反作用力到形成位置測量所用基準的投影系統(tǒng)框架的返回路徑)。因此，控制回路可設計成具有非常高的在100到1000Hz范圍內(nèi)的位置帶寬，例如約為300Hz。這又意味著可極大地提高位置精度。因此，投影系統(tǒng)元件可定位到約0.1nm以下的精度。這樣，當激發(fā)投影系統(tǒng)元件時不會影響投影系統(tǒng)的內(nèi)部運動。在柔性地安裝的反作用體的本征頻率之上，投影系統(tǒng)元件無法激發(fā)投影系統(tǒng)的運動；投影系統(tǒng)不會檢測到“動態(tài)質(zhì)量”。
最好通過可包括并可能結(jié)合有速度和位置回路的一個或多個控制回路來實現(xiàn)對投影系統(tǒng)元件的控制。
在投影系統(tǒng)元件是以上述方式在超過一個自由度上進行定位的情況下，與各致動器一起使用的反作用體可以是獨立的(如圖3和4所示)，或者可以是相連的以形成一個或多個組合的反作用體14a，如圖5所示。此外，幾個或所有光學元件的反作用體可組合成一個物體14b，如圖6所示。此單個反作用體隨后可安裝在投影光學框架17或底座BP上。
如圖2所示的投影系統(tǒng)框架11可以是投影系統(tǒng)內(nèi)所有光學元件的公用框架，但也可以是安裝了一個或多個光學元件的子框架，所述子框架以某種方式安裝在投影系統(tǒng)的公用框架上。由于存在反作用體，一個光學元件的位置回路不會受到另一個光學元件的位置控制回路的反作用力的干擾。通常來說，投影系統(tǒng)的公用框架可安裝在光刻裝置的一個框架上，此框架相對于裝置的底座來說是隔振的，從而構(gòu)成了一個隔開的基準框架。投影光學框架可柔性地安裝在此基準框架上，如歐洲專利申請02254863.0中所述。
圖2顯示了安裝在光學元件10與框架11之間的重力補償器12。在另一實施例中，此重力補償器12可安裝在反作用體14與光學元件10之間，然而這樣做效率較低。然而也可以省略重力補償器。不在垂直方向起作用的致動器不會承受光學元件10的重力，因此完全不需要重力補償器。任何重力補償力應設置成與垂直控制力成一直線地作用，以使可造成光學表面產(chǎn)生變形的彎矩最小。
理想的單自由度的反作用體具有正好與反作用力(典型地為2-20Hz)的方向成一直線的軟剛性。未對準會導致光學系統(tǒng)框架被不希望地激發(fā)。如果其它自由度具有“中等軟性”的懸置本征頻率，那么反作用體對反作用力的未對準來說是比較不敏感的。通常來說，這個“中等剛性”比“軟”方向(典型地為10-50Hz)中的高5至10倍。
在第一實施例的另一變型中，反作用體14沒有柔性地安裝在投影系統(tǒng)的框架上，而是安裝在光刻裝置的另一框架上，例如底座BP或安裝有投影系統(tǒng)的公用框架的隔離開的基準框架。
在圖7中顯示了第一實施例的另一變型。此變型包含可調(diào)節(jié)鏡面缺陷的可動鏡面。將薄且輕(例如質(zhì)量為0.1kg)的反射鏡面21放在厚的鏡支撐結(jié)構(gòu)10(例如質(zhì)量為1到10或30kg)的頂部，并將多個(例如從9到64)個小致動器22、多個傳感器24和可能有的多個另外的結(jié)構(gòu)支撐件23置于兩者之間。結(jié)構(gòu)支撐件23可包括一系列接點(burl)。
此多個致動器具有非常小的行程(＜10×10-6m)，并可相對于鏡結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)鏡面的相對位置。致動器可以是氣動、壓電、靜電或磁阻型的。采用多個致動器可使表面產(chǎn)生局部變形，從而修正局部的鏡面缺陷。通過帶有上述反作用體的洛倫茲力電動機，可以控制較大的六自由度的剛體位置(約10-1000×10-6m)。
因此多個表面致動器和柔性鏡的總質(zhì)量與鏡結(jié)構(gòu)的質(zhì)量相比較小，可動表面與鏡結(jié)構(gòu)的組合體的運動可設計成具有足夠高的本征頻率，從而實現(xiàn)具有較高的伺服系統(tǒng)帶寬(例如250-400Hz)的全部六個自由度和局部表面次納米級的光學定位。對于精度較低的系統(tǒng)來說，可由其它類型的致動器或彎曲裝置來代替帶有反作用體的六自由度的洛倫茲力電動機。
帶有多個致動器的可動鏡面可對局部的鏡面缺陷進行實時修正，從而形成晶片級的較少污點和變形的圖像。
實施例2本發(fā)明的第二實施例與第一實施例類似，但在用于投影系統(tǒng)元件的固定結(jié)構(gòu)的設置上是不同的，這一點如圖8所示。在這種情況下，反作用體54用于“吸收”投影系統(tǒng)元件50的振動。投影系統(tǒng)元件50通過致動器52(例如洛倫茲力電動機、壓電致動器、磁阻致動器等)和最好加上重力補償器53而安裝在投影系統(tǒng)的一部分例如投影系統(tǒng)框架51上。反作用體54通過致動器55連接在投影系統(tǒng)元件50上，但并不直接與投影系統(tǒng)相連(然而，如果反作用體是致動器的線圈，那么它可出于提供動力和冷卻的用途而直接與投影系統(tǒng)相連)。
通過適當?shù)乜刂浦聞悠?5，可使投影系統(tǒng)元件的任何不需要的振動得到衰減。為了檢測投影系統(tǒng)元件的振動，第二反作用體56通過傳感器57例如壓電傳感器或磁阻傳感器連接在投影系統(tǒng)元件50上，從而形成加速度計。如圖8所示，采用兩個傳感器57和兩個致動器55可允許對線性的第一方向上(如圖8所示的垂直方向)和圍繞正交于第一方向的第二方向的旋轉(zhuǎn)方向上(圍繞正交于圖8的平面的軸)的振動進行測量并使其衰減。
應當理解，上述設置可適用于柔性地安裝的光學元件和剛性地安裝、如具有400Hz或更高的本征頻率的光學元件的阻尼振動。
圖9顯示了如圖8所示的投影系統(tǒng)元件的固定結(jié)構(gòu)的另一實施例。如前所述，投影系統(tǒng)元件60例如通過致動器62和重力補償器63而安裝在投影系統(tǒng)框架61上。反作用體64與投影系統(tǒng)元件相連以使不需要的振動衰減。在這種情況下，傳感器67和致動器65疊在一起并使用一個公用的反作用體64。在此設置中，致動器65最好是壓電致動器，傳感器67最好是壓電傳感器。位于反作用體64與致動器65之間的傳感器67檢測投影系統(tǒng)元件60的振動。隨后采用致動器65來校正投影系統(tǒng)元件的運動，從而減少不需要的振動。如圖8中所示的設置，可采用一對傳感器和致動器來使旋轉(zhuǎn)振動和線性振動衰減。
雖然在圖8或圖9中未示出，然而通常需要在六個自由度上控制投影系統(tǒng)元件的振動?？刹捎眠M行了適當改進的反作用體、傳感器和致動器的組合控制未示出的自由度。在適當?shù)臅r候可將所使用的反作用體和/或所使用的用于傳感器的反作用體組合起來，形成一個或多個組合體。
雖然為了簡便起見未在任何圖中表示過，然而可將第一和第二實施例組合在一起，以減輕在投影系統(tǒng)框架與投影系統(tǒng)元件之間的傳遞的振動(采用如圖3或圖4所示的設置)，并使確實存在于投影系統(tǒng)元件中的任何振動得到衰減(采用如圖8和圖9所示的設置)。
另外，在圖中相當概括性地顯示了投影系統(tǒng)元件10，50和60。它們可包括折射式和反射式光學元件，也可包括其它類型的光學元件例如衍射式元件。
盡管如上所述對本發(fā)明的特定實施例進行了介紹，然而應該理解，本發(fā)明除上述之外還具有其它的應用。此說明書并不意味限制了本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種光刻投影裝置，包括-用于提供輻射投影光束的輻射系統(tǒng)；-用于支撐圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)，所述圖案形成裝置用于根據(jù)所需圖案來使所述投影光束形成圖案；-用于固定襯底的襯底臺；-用于將所述形成了圖案的光束投影到所述襯底的目標部分上的投影系統(tǒng)，其特征在于，至少一個所述投影和輻射系統(tǒng)包括至少一個通過致動器與反作用體相連的光學元件，所述反作用體可在至少一個自由度上運動，采用由所述反作用體與所述光學元件之間的所述致動器所施加的力來控制所述光學元件在一個或多個自由度上的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述光刻投影裝置還包括將所述反作用體連接在所述裝置的框架上的彈性件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述框架是所述投影系統(tǒng)的框架。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述框架是所述裝置的底座的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3或4所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述光刻投影裝置還包括用于確定所述光學元件的位置的傳感裝置，其中所述致動器可響應于所述傳感裝置而將所述光學元件調(diào)節(jié)到所需位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述光學元件與多個致動器相連，各所述致動器與各自的反作用體相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述光學元件與多個用于在不同方向上施加力的致動器相連，所述致動器與在相應方向上可移動的一個反作用體相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述光刻投影裝置包括多個光學元件，各所述光學元件帶有一個或多個致動器，所述多個光學元件的致動器與一個反作用體相連。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述光學元件具有可動控制的光學表面，所述可動光學表面具有由多個傳感器和致動器形成的多個局部位置控制回路，用于修正局部的反射鏡缺陷。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述反作用體只與所述光學元件機械地相連。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述光刻投影裝置還包括用于檢測所述光學元件的運動的傳感裝置，所述致動器可響應于所述傳感裝置而調(diào)節(jié)所述光學元件的位置，從而可減小所述光學元件的運動。
12.根據(jù)權(quán)利要求2到9中任一項所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述投影系統(tǒng)還包括-通過第二致動器與所述光學元件相連的第二反作用體；和-采用由所述第二反作用體與所述光學元件之間的所述第二致動器所施加的力的反作用力來調(diào)節(jié)所述光學元件的位置；和其中，所述第二反作用體只與所述光學元件機械地相連。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述光刻投影裝置還包括用于檢測所述光學元件的運動的第二傳感裝置，所述致動器可響應于所述傳感裝置而調(diào)節(jié)所述光學元件的位置，從而可減小所述光學元件的運動。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述致動器是洛倫茲力電動機。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一項所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述致動器是壓電致動器。
16.一種器件制造方法，包括步驟-提供至少部分地覆蓋有一層輻射敏感材料的襯底；-提供采用輻射系統(tǒng)的輻射投影光束；-利用圖案形成裝置使所述投影光束具有一定圖案的橫截面；-采用投影系統(tǒng)將所述形成了圖案的輻射光束投影到所述輻射敏感材料層的目標部分上，其特征在于，-在至少一個所述投影和輻射系統(tǒng)中的可在至少一個自由度上運動的反作用體與光學元件之間連接了致動器；以及-采用由所述反作用體與所述光學元件之間的所述致動器所施加的力來控制所述光學元件的位置。
全文摘要
采用反作用體14；54；64和致動器15；55；65來減輕光刻投影裝置的投影系統(tǒng)中的光學元件10；50；60的不希望有的振動。反作用體14；54；64可只與光學元件50；60機械地相連，或柔性地固定在投影系統(tǒng)框架11上。
文檔編號G03F7/20GK1442755SQ02157430
公開日2003年9月17日 申請日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月21日
發(fā)明者H·H·M·科克斯, F·奧爾, M·W·M·范德維斯特, B·S·H·楊森, D·J·P·A·弗蘭肯 申請人:Asml荷蘭有限公司