CN110268332A - 光刻设备和器件制造方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种光刻设备，该设备包括：投影***(PS；200)，所述投影***被配置为将图案化的辐射束(B)投影到衬底(W)上；所述投影***包括多个光学元件(200.1、200.2)；传感器框架(220)；第一位置测量***(240)，所述第一位置测量***被配置为测量所述多个光学元件相对于所述传感器框架的位置；其中所述传感器框架包括：‑N个子框架(220.1、220.2)，N是大于1的整数；‑耦合N个子框架的耦合***(220.3)；和‑第二位置测量***(250)，所述第二位置测量***被配置为确定所述N个子框架的相对位置。

Description

光刻设备和器件制造方法
相关申请的交叉引用
本中请要求于2017年2月10日提交的欧洲申请17155563.4的优先权，该欧洲申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及用于制造器件的光刻设备和方法。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案施加到衬底上(通常在衬底的目标部分上)的机器。例如，光刻设备可用于制造集成电路(IC)。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成于IC的单个层上的电路图案。可以将该图案转印到衬底(例如硅品片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或儿个管芯)上。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包拈所谓的步进器，其中通过将整个图案一次曝光到目标部分上来辐照每个目标部分，以及包括所谓的扫描器，其中通过利用在给定方向(“扫描”方向)上的辐射束扫描图案来辐照每个目标部分的同时，同步地扫描与该方向平行或反平行的衬底。通常，这种图案化的辐射束在图案形成装置和衬底上的目标部分之间经历各种变换(例如，缩小)。这种变换通常借助于投影***来实现，该投影***可以包括各种光学元件，例如反射镜和/或透镜。在图案转印到目标部分期间，如果这种光学元件的相对位置会改变，这可能导致由衬底接收的图案化辐射束的变形或位移。这种变形或位移可能导致重叠误差。为了避免或减轻这种影响，已经建议借助于位置测量***来监控这种光学元件的位置，该位置测量***测量光学元件相对于框架的位置，例如，隔离框架，也称为传感器框架。通过监控光学元件相对于该传感器框架的位置，可以确定并考虑所述光学元件的相对位移的影响，例如，通过调节衬底相对于投影***的位置。
然而，已经观察到，可以用作光学元件的参考位置的这种隔离的传感器框架也可能经受变形，例如，由于施加在它上面的力而产生的变形。因此，需要一种改进的传感器框架，用于监控光学元件在光刻设备的投影***中的(相对)位置。
发明内容
希望提供一种光刻设备，由此可以更精确地监控投影***的光学元件的位置。
根据本发明的第一方面，提供了一种光刻设备，包括：
投影***，所述投影***被配置为将图案化的辐射束投影到衬底上；所述投影***包括多个光学元件；
传感器框架；
第一位置测量***，所述第一位置测量***被配置为测量所述多个光学元件相对于所述传感器框架的位置；其中所述传感器框架包括：
-N个子框架，N是大于1的整数；
-耦合N个子框架的耦合***；和
-第二位置测量***，所述第二位置测量***被配置为确定所述N个子框架的相对位置。
根据本发明的第二方面，提供了一种光刻设备，包括：
投影***，所述投影***被配置为将图案化的辐射束投影到衬底上；所述投影***包括多个光学元件；
传感器框架；
至少一个致动器，所述至少一个致动器被配置成在所述传感器框架上施加垂直地定向的力；
第一位置测量***，所述第一位置测量***被配置为测量所述多个光学元件相对于所述传感器框架的位置，其中所述传感器框架由M个振动隔离器支撑，M是整数且1≤M＜3，所述M个振动隔离器和所述垂直地定向的力在不同的、非共线位置支撑所述传感器框架。
附图说明
现在将参考所附示意性附图、仪以示例的方式来描述本发明的实施例，在附图中对应的附图标记指示对应部件，且在所述附图中：
图1描绘了根据本发明的第一实施例的光刻设备；
图2描绘了根据本发明的第二实施例的光刻设备的一部分；
图3a和图3b描绘了根据本发明的第三实施例和第四实施例的光刻设备的一部分；
图4描绘了光刻设备的传感器框架和支撑件；
图5描绘了可以应用在根据本发明的光刻设备中的传感器框架和支撑件；
图6描绘了可以应用在根据本发明的光刻设备中的传感器框架和支撑件的两个实施例。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。光刻设备包拈照射***IL、支撑结构MT、衬底台WT和投影***PS。照射***IL被配置为调节辐射束B。支撑结构MT被构造成支撑图案形成装置MA，并与配置成用于根据某些参数精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连。衬底台WT被构造成保持衬底W(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)，且连接至配置成根据某些参数准确定位衬底W的第二定位装置PW。投影***PS被配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一个或更多个管芯)上。
照射***IL可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
照射器IL从辐射源SO接收辐射束B。例如，当辐射源SO为准分子激光器时，辐射源SO及光刻设备可以是分立的实体。在这种情况下，不会将辐射源SO考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的引导反射镜和/或扩束器的束传递***BD的帮助，将所述激光束B从辐射源SO传到照射***IL。在其他情况下，例如，当辐射源SO为汞灯时，辐射源SO可以是光刻设备的组成部分。辐射源SO及照射***IL以及束传递***BD(如果需要的话)可被称作辐射***。
所述照射***IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对所述照射***IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。另外，照射***IL可以包括各种其他部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射***IL用于调节辐射束B，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
这里使用的术语“辐射束”包含全部类型的电磁辐射，所述电磁辐射包括紫外(UV)辐射(例如具有等于或约为365nm、355nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有处于5nm至20nm的范围内的波长)以及诸如离子束或电子束等粒子束。
支撑结构MT支撑图案形成装置MA，即承受图案形成装置MA的重量。所述支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备的设计以及诸如例如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构MT可以确保图案形成装置MA位于所需的位置上(例如相对于投影***PS)。
此处使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底W的目标部分C上形成图案的任何装置。应当注意，赋予辐射束B的图案可能不完全对应于衬底W的目标部分C中的期望图案，例如，如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征。通常，被赋予辐射束B的图案将与在目标部分C上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
图案形成装置MA可以是透射式或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同的方向反射入射的辐射束。倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束B。
此处使用的术语“投影***”应该被广义地理解为包括适合于所使用的曝光辐射或者其他因素(诸如使用浸没液体或使用真空)的任何类型的投影***，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学***，或它们的任何组合。
如此处所示，所述光刻设备是透射型的(例如采用透射式掩模)。或者，光刻设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射掩模)。
光刻设备可以是具有两个(双平台)或更多衬底台(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。附加的台可以布置成保持至少一个传感器，而不是保持衬底W。至少一个传感器可以是用于测量投影***PS的属性的传感器、用于检测图案形成装置MA上的标记相对于传感器的位置的传感器、或者可以是任何其他类型的传感器。附加台可以包括清洁装置，例如用于清洁投影***PS的一部分或光刻设备的任何其他部分的清洁装置。
光刻设备也可为如下类型：其中衬底W的至少一部分可由具有相对高折射率的液体(例如，水)覆盖，以便填充投影***与衬底之间的空间。也可将浸没液体施加至光刻设备中的其他空间，例如，图案形成装置MA与投影***PS之间的空间。在本领域中公知浸没技术用于增加投影***的数值孔径。这里使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底W之类的结构必须浸没在液体中，而是仪意味着在曝光期间液***于投影***PS和衬底W之间。
辐射束B入射于被保持在支撑结构MT上的图案形成装置MA上，且被图案形成装置MA图案化。辐射束B横穿支撑结构MT后，穿过投影***PS，投影***PS将束聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置PW及位置传感器IF(例如，干涉量测装置、线性编码器或电容传感器)，可准确地移动衬底台WT，例如，以将不同的目标部分C定位于辐射束B的路径中。类似地，第一定位装置PM及另一位置传感器(其末在图1中被明确地描绘)可被用于(例如在从掩模库机械获取后或在扫描期间)相对于辐射束B的路径来准确地定位图案形成装置MA。一般来说，支撑结构MT的移动可借助于长行程模块和短行程模块实现，所述长行程模块和短行程模块构成第一定位装置PM的一部分。长行程模块提供支撑结构MT在大范围内的移动，具有有限的精度(粗定位)，而短行程模块提供支撑结构MT相对于长行程模块在小范围内的移动，具有高精度(精定位)。类似地，可以使用长行程模块和短行程模块来实现衬底台WT的移动，所述长行程模块和短行程模块形成第二定位装置PW的一部分。在步进器的情况下(与扫描器相反)，支撑结构MT可以仅连接到短行程致动器，或者可以是固定的。
可以使用掩模对准标记M1、M2及衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA及衬底W。尽管如图所示的衬底对准标记P1、P2占据专用目标部分，但是它们可以位于目标部分C之间的空间中。当衬底对准标记P1、P2位于目标部分C之间的空间中时，衬底对准标记P1、P2被公知为划线对准标记。相似地，在多于一个管芯设置于图案形成装置MA上的情形中，掩模对准标记M1、M2可位于所述管芯之间。
所描绘的设备可以用于下列模式中的至少一种：
在第一模式(步进模式)中，在将支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束B的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的目标部分C的尺寸。
在第二模式(扫描模式)中，在对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向可以通过所述投影***PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一的动态曝光中目标部分C的宽度(在非扫描方向上)，而扫描运动的长度决定了目标部分C(在扫描方向上)的高度。
在第三模式中，将用于保持可编程图案形成装置MA的支撑结构MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置MA。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
光刻设备还包括控制单元，其控制所描述的致动器和传感器。控制单元还包括信号处理和数据处理能力，以实现与光刻设备操作相关的所需计算。在实践中，控制单元将被实现为许多子单元的***。每个子单元可以处理光刻设备内的部件的实时数据采集、处理和/或控制。例如，一个子单元可专用于第二定位装置PW的伺服控制。单独的子单元可以处理短行程模块和长行程模块，或不同的轴。另一个子单元可能专用于读出位置传感器IF。光刻设备的整体控制可以由中央处理单元控制，与这些子单元通信，与操作者和光刻制造过程中涉及的其他设备通信。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
根据本发明，图案化的辐射束穿过投影***PS，从而在图案形成装置MA和衬底W上的目标部分C之间进行各种变换(例如缩小)。这种变换通常借助于投影***PS来实现，投影***PS可以包括各种光学元件，例如反射镜和/或透镜。在图案转印到目标部分期间，如果这种光学元件的相对位置会改变，这可能导致由衬底接收的图案化辐射束的变形或位移。这种变形或位移可能导致重叠误差。为了避免或减轻这种误差，根据本发明的光刻设备还包括传感器框架和位置测量***，位置测量***用于测量光学元件相对于传感器框架的位置。注意，在这种布置中，传感器框架因此可以用作光学元件的参考位置。通过监控光学元件的位置，可以检测实际位置和期望位置之间的差异，并且作为响应，可以采取适当的动作。作为示例，在已知差异导致图案化的辐射束的位移的情况下，可以通过控制衬底W的位置的定位装置PW来考虑该位移。可选地或另外地，光学元件的位置可以被控制(例如，通过在光学元件上施加力)，以减小一个或更多个光学元件的位置误差。本发明的发明人已经观察到上述方法仍然可能具有其缺点。特别地，已经观察到可能难以将整个传感器框架保持在参考位置。已经观察到，应用于已知设备中的传感器框架可能由于传递给它的力而变形。注意，这种传感器框架通常可以通过振动隔离器安装到基座或单独的框架上。然而，这种隔离器仍然允许一些振动被传递，导致传感器框架变形。减轻这种影响的一种方法是应用多个单独的传感器框架，每个传感器框架设置有位置测量***以监控投影***的各种光学元件的位置。然而，这种布置可能需要相对大量的振动隔离器。
作为替代，根据本发明的第一方面，提出了一种布置，以将传感器框架细分为N个子框架，N是大于1的整数，由此子框架通过耦合***耦合在一起。另外，借助于位置测量***监控N个子框架的相对位置。
图2示意性地描绘了根据本发明第一方面的光刻设备的一部分。图2示意性地显示了包括两个光学元件200.1和200.2的投影***200。图2还显示了配置成支撑光学元件200.1、200.2的力框架210。这种支撑可以例如使用一个或更多个振动隔离器210.1或致动器210.2来实现。在所示实施例中，光刻设备还包括传感器框架220，传感器框架220包括第一子框架220.1和第二子框架220.2，第二子框架220.2通过耦合***220.3耦合到第一子框架220.1，耦合***220.3示意性地表示为阻尼器-弹簧组合。在所示的实施例中，光刻设备还包括：第一位置测量***240，用于测量光学元件200.1，200.2相对于传感器框架220的位置；以及第二位置测量***250，用于测量子框架220.1，220.2的相对位置。在所示的实施例中，力框架210通过振动隔离器270安装到设备的基部框架260上。此外，可以看出，传感器框架220通过振动隔离器280安装到力框架上。
在所示的实施例中，借助于位置测量***240可以监控光学元件200.1和/或200.2相对于传感器框架220的位移。这种位置测量***可以例如包括基于干涉仪的测量***或基于编码器的测量***。也可以考虑电容或电感测量***。
在如图所示的实施例中，传感器框架220包括通过耦合***220.3耦合在一起的两个子框架。在一个实施例中，耦合***可以例如包括弹簧和阻尼器。与具有多个独立传感器框架的***相比，将子框架耦合在一起提供了以下一个或多个优点：
-通过耦合传感器子框架，可以保持监控子框架的相对位置的位置测量***250的测量范围相对较小。通常，小于1μm的测量范围，通常约10nm，就足够了。
-通过保持子框架被连接在一起，传感器框架220作为整体的支撑可以通过支撑基本上刚性的传感器框架所需的基本相同数量的振动隔离器280来实现。
-通过将传感器框架220细分为多个子框架并连接子框架，实现了一种布置，由此可以更容易地控制或监控传感器框架的变形。通过细分传感器框架并连接子框架，允许传感器框架以更可控或可预测的方式变形，例如，由于从力框架210传递的振动力。特别地，通过在耦合***220.3中引入一定的柔性，子框架220.1和220.2将基本上表现出刚性体行为，即它们将被允许移位(例如平移和旋转)而基本上不会变形。换句话说，由于连接子框架的耦合***，传感器框架的任何变形可以集中在耦合***220.3中。结果，传感器框架整体的行为可以更可预测并因此可控制。根据本发明的第一方面，提供位置测量***250以测量传感器框架220的子框架的相对位置。由于借助于耦合***耦合子框架，位置测量***250仪需要具有小的操作范围。合适的位置测量***可以包拈基于编码器的测量***、电容或电感测量***。在一个实施例中，位置测量***250被配置为测量子框架在多个自由度中的相对位置，例如，包括旋转自由度。在一个实施例中，位置测量***250被配置为测量子框架在6个自由度(6DOF)中的相对位置。当已知子框架的相对位置时，可以基于测量光学元件相对于子框架的位置的位置测量***240的测量结果来精确地确定光学元件200.1、200.2的位置。如果这些位置或相对位置偏离期望位置，则可以采取适当的控制动作。这样的控制动作可以例如包括一个或更多个光学元件和/或一个或两个平台(即支撑件MT或衬底台WT)的受控位移。
这样，在本发明的实施例中，光刻设备因此包括控制单元300，控制单元300被配置为控制设备的操作参数或状态。这样的控制单元300可以例如体现为控制器、微处理器、计算机等。在如图所示的实施例中，控制单元300包括用于接收输入信号310的输入终端300.1。在一个实施例中，输入终端300.1可以例如被配置为接收位置测量***240和250的位置测量信号，由此控制单元300可以被配置为基于所接收的测量信号确定投影***200的光学元件200.1、200.2的位置。。基于该位置信息，控制单元可以例如产生控制信号并通过控制单元300的输出终端300.2输出该控制信号320。这样的控制信号320可以例如是用于控制致动器210.2的操作的控制信号，从而控制光学元件200.1、200.2的位置。替代地或另外地，在本发明的实施例中应用的控制单元300可以被配置为确定用于控制光刻设备中的衬底的定位的控制信号，特别是衬底相对于通过投影***200投影到衬底上的图案化辐射束的定位。通过这样做，可以校正由于投影***200的一个或更多个光学元件的位移引起的图案化辐射束的位移。
在一个实施例中，耦合***220.3包括机械弹簧和被动阻尼器。
根据本发明，子框架之间的耦合***应该优选地足够坚硬以允许传感器框架由有限数量的支撑件支撑，例如，3个或4个支撑件。同时，子框架之间的耦合应该处于低于子框架的最低本征频率的频率。通常，单体传感器框架的第一本征频率可以例如为200赫兹或更高。通过对如上所述的框架进行细分，例如，细分成两个子框架，两个子框架的第一个本征频率为250Hz或更高。另一方面，通过振动隔离器对组合框架的悬挂将例如被设计在3至15Hz之间。考虑到这些值，两个子框架之间的耦合***的本征频率通常可以被设计在20到250Hz之间的范围内，例如在50到150赫兹之间。为了避免在该频率下的无阻尼谐振行为，可以优选至少几个百分比的阻尼，通常约为5％。
在本发明的一个实施例中，被应用于连接传感器框架的子框架的耦合***包括主动阻尼***。这种主动阻尼***可以例如包括位移传感器，该位移传感器被配置为确定由耦合***连接的子框架的相对位移，以及包括致动器，该致动器用于在子框架上施加力以抵消位移。在一个实施例中，位移传感器和致动器都通过压电部件实现。或者，主动阻尼***仪包括接收来自控制单元300的控制信号的致动器，由此控制单元被配置为基于由位置测量***250进行的位置测量来确定控制信号。
在如图所示的实施例中，传感器框架220通过振动隔离器280由力框架210支撑。可以指出，也可以考虑替代布置。
在图3a和图3b中示意性地显示了两种这样的替代布置。作为第一替代方案，如图3a所示，传感器框架220可以以与力框架210被安装到基部框架260相似的方式被安装到基部框架260。作为第二替代方案，如图3b所示，传感器框架220通过振动隔离器280安装到与力框架分开的单独的框架290，由此，也可称为中间框架290的单独的框架通过振动隔离器272安装，振动隔离器272可以例如类似于支撑力框架的振动隔离器270。借助于中间框架290和振动隔离器272和280，图3b中所示的传感器框架220可以以与图2中所示类似的方式彼隔离。图3b的布置的另一个优点是它在力框架210和传感器框架220之间提供了改进的隔离，因为传感器框架220不再由力框架210直接支撑。这导致传感器框架220的较少干扰。关于如图所示的实施例，还可以指出，中间框架290可以另外地被应用于安装用于定位装置的位置测量***，例如图1所示的定位装置PW。作为示例，干涉测量***可以安装到中间框架290，干涉测量***例如被配置为朝向衬底台发射激光束，例如，如图1所示的衬底台WT，其由定位装置PW定位。或者，在基于编码器的测量***的情况下，一维或二维编码器光栅可以安装到中间框架290，光栅被配置为与安装在由定位装置PW定位的衬底台WT上的光学编码器传感器协作。
在如图2、图3a和图3b所示的实施例中，传感器框架220被细分为N个子框架，因此能够更好地控制由施加在框架上的振动引起的传感器框架220的变形。
发明人已经观察到可能存在传感器框架变形的其他原因。在如图所示的实施例中，传感器框架220借助于振动隔离器安装到力框架210(图2)、基部框架(图3a)或中间框架(图3b)。这种振动隔离器可以例如为机械***，包括机械弹簧。这种基于弹簧的***可以设计成在平移方向(X、Y、Z)上具有特定的刚度，该刚度被选择以获得传感器框架的期望的悬挂频率。理想情况下，人们希望这种振动隔离器对于旋转方向具有零刚度并且在运动方向之间不具有串扰。然而，在实践中，对于旋转方向的这种串扰和非零刚度可能难以(如果不是不可能的话)实现。在本发明的含义内，这种串扰和非零刚度被称为寄生刚度。期望使这种寄生刚度最小化，因为它可能导致传感器框架的额外变形。如本领域技术人员将理解的，在支撑框架(力框架、基部框架或中间框架)变形或移动的情况下，由于寄生刚度，这种变形还将导致传感器框架的变形。这种效应尤其可能发生在传感器框架以超定方式支撑的情况下，例如，由多于三个振动隔离器支撑或由具有寄生刚度的振动隔离器支撑。关于寄生刚度的发生，例如需要指出的是，这种寄生刚度也可以借助于在非对角线位置具有非零元素的刚度矩阵来指代。
关于传感器框架的安装或支撑，可以指出，由于光刻设备的布局所施加的物理限制，可能需要超定支撑。作为示例，在基于EUV的光刻设备的情况下，投影***可以包括多个反射镜，其位置需要被监控。特定的布局，例如反射镜的尺寸和方向，由投影***的光学设计决定。用于监控光学元件的传感器框架必须以这样的方式设计，即它不会干扰光学设计，包括图案化辐射束的轨迹。图4示意性地显示了可以应用于基于EUV的光刻设备中的传感器框架420。如图所示的传感器框架420具有基本上矩形的形状并且具有孔420.1，图案化的辐射束可以穿过孔420.1。在如图所示的实施例中，传感器框架420由4个振动隔离***或振动隔离器430支撑。振动隔离器430可以例如为机械隔离器，其被配置成支撑传感器框架，悬挂频率范围为3Hz至15Hz，优选为约6Hz。由于如上所述的寄生刚度，这样的传感器框架布置因此可能遭受诱导变形，使得传感器框架作为光学元件的位置参考的应用有些瑕疵。除了寄生刚度的影响之外，当传感器框架以超定的方式安装并且支撑框架本身变形时，变形力也可以被传递到传感器框架。例如，当传感器框架由4个隔离器支撑时，即使隔离器中不存在寄生刚度，支撑框架的扭转形状也将导致传感器框架上的力。
根据本发明的第二方面，通过减少具有这种寄生刚度的振动隔离器的数量并将至少一个受控的致动器力引入传感器框架，可以避免或减轻由于振动隔离器(振动隔离器430)的寄生刚度产生的传感器框架的变形，由此受控的致动器力和振动隔离器布置在不同的、非共线位置。
图5示意性地描绘了可以应用于根据本发明第二方面的光刻设备中的悬挂传感器框架的第一实施例。图5示意性地显示了传感器框架520，其通过两个振动隔离器530支撑并且通过施加在其上的两个致动器力540来控制。
在一个实施例中，施加到传感器框架的致动器力基本上是单向力，例如，沿垂直方向(Z方向)定向。
在一个实施例中，用于产生致动器力的致动器是永磁致动器。这种致动器可以构造成在致动方向和垂直于致动方向的方向上产生单向力同时具有低刚度。在这种布置中，致动器可以例如包括线圈组件，该线圈组件配置成与永磁体组件协作以产生所需的力。参考图2，这种致动器装置的线圈组件可以例如安装在力框架210上，而永久磁铁组件可以安装在传感器框架220上。
这种电磁致动器，例如永磁致动器，通常被解释为无接触致动器，即线圈组件和永磁体组件由间隙隔开，例如，气隙。这种致动器通常非常适合于产生单向力，基本上没有任何串扰或寄生刚度。更具体地，永磁致动器可以设计成在3D操作范围内产生期望的力，由此，所产生的力保持基本相同，而与线圈组件和永磁体组件在操作范围内的相对位置无关。
在一个实施例中，产生致动器力的致动器被配置成稳定传感器框架。在一个实施例中，致动器可以被配置成将力施加到传感器框架上，使得传感器框架以期望的频率被悬挂。通过施加一个或更多个受控的致动器力，可以减少振动隔离器的数量，从而减小振动隔离器的寄生刚度的影响。
这可以例如通过测量子框架的相对位移并将该相对位移作为反馈提供给一个或更多个致动器的控制器来实现，由此控制器可以控制一个或更多个致动器在子框架上施加力以抵消相对位移。通过这样做，可以实现期望幅度的“电子”刚度。
在一个实施例中，传感器框架仅由两个振动隔离器支撑并由一个或更多个致动器力控制。在这样的实施例中，两个振动隔离器可以布置成以基本平衡的方式支撑传感器框架。通过这样做，可以使由致动器施加在传感器框架上的所需控制力最小化。这种情况可以通过以如下方式定位振动隔离器来实现：传感器框架的重心在水平面上的投影位于连接振动隔离器支撑位置的线在水平面上的投影上。图6示意性地描绘了根据本发明的振动隔离器和致动器的位置的两种可能的布置，以支撑和控制传感器框架。在左侧的实施例中，传感器框架620由沿框架的纵向轴布置的两个振动隔离器630支撑。框架620的位置进一步由在标记有“X”的位置640处施加在框架上的两个致动器力控制。在右侧的实施例中，振动隔离器位于垂直于纵向轴的轴上。注意，在两个实施例中，振动隔离器630以这样的方式定位：传感器框架620的重心650在水平面(即XY平面)上的投影位于连接振动隔离器支撑位置630.1的线660在水平面上的投影上。
在一个实施例中，可以组合本发明的第一和第二方面。在这样的布置中，传感器框架可以被细分为N个子框架，N是大于1的整数，并且由M个振动隔离器(M是整数且1≤M＜3)以及至少一个垂直定向的致动器力支撑。
尽管在本文中可以具体参考光刻设备在IC制造中的使用，但是应该理解，本文描述的光刻设备可以具有其他应用，例如集成光学***的制造、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解，在这种可替代应用的上下文中，术语“晶片”或“管芯”在此处的任何使用可以分别被认为与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里提到的衬底W可以在曝光之前或之后在例如轨道(通常将抗蚀剂层施加到衬底并使曝光的抗蚀剂显影的工具)、量测工具和/或检查工具中进行处理。在适用的情况下，本文的公开内容可以被应用于这种和其他衬底处理工具。此外，衬底W可以被处理一次以上，例如以便产生多层IC，使得这里使用的术语衬底W也可以指已经包含多个处理过的层的衬底。
尽管上文已经对本发明的实施例在光学光刻术中的上下文中使用做出了具体参考，但应该理解的是，本发明可以用于其它应用，例如压印光刻术，并且在上下文允许的情况下不限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置MA中的形貌限定了在衬底上产生的图案。图案形成装置的形貌可以被印制到提供给衬底的抗蚀剂层中，通过施加电磁辐射、热、压力或它们的组合而使抗蚀剂固化。在抗蚀剂固化后，将图案形成装置MA从抗蚀剂中移出，从而留下图案。
虽然上面已经描述了本发明的特定实施例，但是应该理解，本发明可以不同于所描述的方式实践。例如，本发明可以采取计算机程序的形式，该计算机程序包含描述上文公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列，或者其中存储有这种计算机程序的数据存储介质(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。
以上描述旨在说明而非限制。因此，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离下面陈述的权利要求的范围的情况下，可以对所描述的本发明进行修改。

Claims (13)

1.一种光刻设备，包括：
投影***，所述投影***被配置为将图案化的辐射束投影到衬底上；所述投影***包括多个光学元件；
传感器框架；
第一位置测量***，所述第一位置测量***被配置为测量所述多个光学元件相对于所述传感器框架的位置；其中所述传感器框架包括：
-N个子框架，N是大于1的整数；
-耦合N个子框架的耦合***；和
-第二位置测量***，所述第二位置测量***被配置为确定所述N个子框架的相对位置。
2.根据权利要求1所述的光刻设备，还包括基部框架和力框架，其中所述力框架被配置成支撑所述多个光学元件，并且其中所述力框架借助于多个振动隔离器支撑在所述基部框架上。
3.根据权利要求2所述的光刻设备，其中，所述传感器框架由所述力框架借助于多个振动隔离器支撑。
4.根据权利要求2所述的光刻设备，其中，所述传感器框架由所述基部框架借助于多个振动隔离器支撑。
5.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中，所述耦合***包括弹簧-阻尼器***。
6.根据权利要求5所述的光刻设备，其中，所述弹簧-阻尼器***包括有源阻尼器。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中，所述第二位置测量***包括基于编码器的测量***。
8.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，还包括：
-衬底台，所述衬底台被配置为保持衬底；
-定位装置，所述定位装置被配置为定位所述衬底台；和
-控制单元，所述控制单元被配置为：
-接收所述第一位置测量***的第一位置测量信号；
-接收所述第二位置测量***的第二位置测量信号；
-基于所述第一位置测量信号和所述第二位置测量信号确定所述多个光学元件的位置；以及
-基于确定的位置产生用于所述定位装置的控制信号。
9.根据权利要求2所述的光刻设备，还包括：
-致动器组件，所述致动器组件被配置为定位所述多个光学元件中的至少一个光学元件；
-控制单元，所述控制单元被配置为：
-接收所述第一位置测量***的第一位置测量信号；
-接收所述第二位置测量***的第二位置测量信号；
-基于所述第一位置测量信号和所述第二位置测量信号确定所述多个光学元件的位置；以及
-基于确定的位置产生用于定位装置的控制信号。
10.一种光刻设备，包括：
投影***，所述投影***被配置为将图案化的辐射束投影到衬底上；所述投影***包括多个光学元件；
传感器框架；
至少一个致动器，所述至少一个致动器被配置成在所述传感器框架上施加基本上垂直地定向的力；
第一位置测量***，所述第一位置测量***被配置为测量所述多个光学元件相对于所述传感器框架的位置，其中所述传感器框架由M个振动隔离器支撑，M是整数且1≤M<3，所述M个振动隔离器和所述基本上垂直地定向的力在不同的、非共线的部位处支撑所述传感器框架。
11.根据权利要求10所述的光刻设备，其中，M＝2。
12.根据权利要求10或11所述的光刻设备，其中，所述振动隔离器被定位成基本上保持所述传感器框架平衡。
13.根据权利要求1-9中的任一项所述的光刻设备，还包括至少一个致动器，所述至少一个致动器被配置成在所述传感器框架上施加基本上垂直地定向的力，并且其中所述传感器框架由M个振动隔离器支撑，M是整数且1≤M<3，所述M个振动隔离器和所述基本上垂直地定向的力在不同的、非共线的部位处支撑所述传感器框架。
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