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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Lithographie-Systeme und
spezieller auf eine Reduzierung einer der Relativbewegung zwischen
Komponenten eines Lithographie-Werkzeugs.
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Verwandte Technik
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Bei
der Herstellung von integrierten Schaltkreisen werden lithographische
und Projektionsdruck-Techniken verwendet. Lithographie ist ein Prozess,
der verwendet wird, um Eigenschaften auf der Oberfläche von
Substraten zu erzeugen. Solche Substrate können solche einschließen, die
bei der Herstellung von Flachbildschirmen, Schaltplatten, verschiedenen
integrierten Schaltungen und Ähnlichem
verwendet werden. Ein häufig
verwendetes Substrat für
solche Anwendungen ist ein Halbleiterwafer. Während einer Lithographie projiziert
eine Belichtungsoptik, die innerhalb der Lithographievorrichtung
angeordnet ist ein Bild auf einem Retikel auf die Oberfläche des
Halbleiterwafers. Der Wafer ist auf einem Wafertisch angebracht.
Das projizierte Bild erzeugt Veränderungen
hinsichtlich der Eigenschaften von einer Schicht des Wafers. Zum
Beispiel wird eine Fotolackschicht, die auf der Oberfläche des
Wafers abgeschieden ist während
des Prozesses mit einem Muster geätzt.
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Rasterabtast
(stepp-and-scan)-Lithographietechniken können verwendet werden, um den
Wafer zu belichten. Statt den gesamten Wafer gleichzeitig zu belichten,
werden einzelne Felder, jedes jeweils für sich, auf den Wafer grastert.
Dies wird durchgeführt,
indem man den Wafer und das Retikel gleichzeitig so bewegt, dass
ein Abbildungsschlitz während der
Rasterung über
jedes Feld bewegt wird. Der Wafertisch wird zwischen Feldbelichtungen
stufenweise bewegt, um es zu ermöglichen,
dass mehrere Kopien des Retikelmusters über die ganze Waferfläche hin belichtet
werden.
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Wie
oben beschrieben werden Komponenten benötigt, um Stufenabtast-Lithographiesysteme zu
bewegen. Eine Beschleunigung von Systemkomponenten während ihrer
Bewegung kann eine Reaktionsbelastung oder eine Reaktionsbewegung
bei Komponenten des Systems, gegen das eine Bewegung stattfindet
und bei der Trägerstruktur
verursachen. Reaktionsbewegungen und Reaktionsbelastungen führen zu
einer relativen Bewegung zwischen kritischen Komponenten, was zu
einer reduzierten Funktionspräzision
für das
Lithographiesystem führt. Was
somit benötigt
wird, ist ein Verfahren, ein System und eine Vorrichtung zu Reduzierung
von Reaktionsbelastungen und einer relativen Bewegung zwischen Komponenten
des Lithographiesystems.
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US-Patent
5,931,441 legt ein Verfahren zur Unterdrückung der Schwingung eines
Körpers
offen, der durch eine Antivibrations-Aufnahme mit einem vorgegebenen
Dämpfungskoeffizienten
und einer vorgegebenen Federkonstanten getragen wird. In diesem
Dokument wird kein Zweifach-Isoliersystem erwähnt, welches eine Isolation
zwischen einer Brücke
und einem Grund-Rahmen aufrechterhält.
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US-Patent
2003/0117600A1 legt eine optische Beleuchtungseinrichtung mit einem
optischen Lichtübertragungssystem
und beweglichen Flügeln offen.
Es wird kein Isoliersystem für
die Lichtübertragungseinrichtung
und die Rahmen-Flügel
erwähnt.
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Das
japanische Patent 08306617, Patentkurzfassungen aus Japan, legt
ein Ausrichtgerät
offen, das für
eine Projektionsausrichtung von einem Muster auf einer Maske auf
einer großen
Substratfläche
mit großer
Präzision
geeignet ist. In diesem Dokument wird kein Zweifach-Isoliersystem
erwähnt und
nicht einmal die Tatsache, dass das Isoliersystem zwischen der Brücke und
dem Grund-Rahmen erhalten wird.
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EP 1041607 A1 legt
ein Projektionsbelichtungsgerät
offen, das eine Originalplatte beleuchtet, auf der ein vorgegebenes
Muster mit Licht ausgebildet wird, welches von einer Lichtquelle
zur Belichtung ausgesandt wird und das ein optisches System zur Befeuchtung,
einen Hauptkorpusabschnitt und eine Positionierungstreibervorrichtung
umfasst.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, ein System
und ein Verfahren zur Auslegung eines Lithographiewerkzeugs mit
einem Zweifach-Isoliersystem. Bei einem Gesichtspunkt wird ein isolierter
Grund-Rahmen durch eine nicht isolierte Werkzeugstruktur getragen.
Eine Wafertisch-Komponente wird durch einen isolierten Grund-Rahmen getragen.
Die Wafertisch-Komponente liefert eine Aufnahme zur Anbringung eines Halbleiterwafers.
Eine Retikeltisch-Komponente wird durch den isolierten Grund-Rahmen getragen.
Die Retikeltisch-Komponente liefert eine Aufnahme für ein Retikel.
Eine isolierte Brücke
liefert eine Aufnahme für
eine Projektionsoptik. Die isolierte Brücke wird durch den isolierten
Grund-Rahmen getragen. Die Isolierung zwischen dieser Brücke und
dem Grund-Rahmen wird erhalten.
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Eine
Strahlung von einer Beleuchtungsquelle tritt durch ein Retikel,
das an der vorgesehenen Retikelaufnahme montiert ist auf eine Oberfläche eines
angebrachten Halbleiterwafers. Ein Muster eines montierten Retikels
wird auf eine Oberfläche
eines angebrachten Halbleiterwafers übertragen.
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Bei
einem anderen Gesichtspunkt liefert eine isolierte Brücke eine
Aufnahme für
eine Projektionsoptik. Die isolierte Brücke wird durch einen nicht
isolierten Grund-Rahmen getragen. Eine Wafertisch-Komponente ist
an dem nicht isolierten Grund-Rahmen befestigt und wird durch ihn
getragen. Die Wafertisch-Komponente liefert eine Aufnahme zur Anbringung
eines Halbleiterwafers. Eine Retikeltisch-Komponente ist an dem
nicht isolierten Grund-Rahmen befestigt und wird durch ihn getragen.
Die Retikeltisch-Komponente
liefert eine Aufnahme für
ein Retikel. Eine isolierte Lichtübertragungseinrichtung wird
von dem nicht isolierten Grund-Rahmen getragen. Die isolierte Lichtübertragungseinrichtung
enthält
mindestens einen servogesteuerten Rahmen-Flügel. Der eine oder die mehreren
servogesteuerten Rahmen-Flügel
sind so ausgefegt, dass eine Strahlung von einer Beleuchtungsquelle
eingerahmt und auf das Retikel abgebildet wird, das an der vorgesehenen
Retikelaufnahme montiert ist. Die Strahlung tritt durch die Retikelebene auf
eine Oberfläche
eines angebrachten Halbleiterwafers. Ein Muster eines montierten
Retikels wird auf eine Oberfläche
eines angebrachten Halbleiterwafers übertragen.
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Weitere
Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung, sowie weitere Eigenschaften
und Vorteile von ihr werden im Folgenden beschrieben Die beiliegenden
Zeichnungen, welche hier eingebunden sind und einen Teil der Spezifikation
bilden, erläutern
die vorliegende Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung
weiterhin dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären und
es einem Fachmann zu ermöglichen
die Erfindung herzustellen und zu benutzen.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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In
den Zeichnungen bezeichnen gleiche Zahlen gleiche oder in ihrer
Funktion ähnliche
Elemente. Zusätzlich
identifiziert (identifizieren) die am weitesten links stehende(n)
Ziffer(n) einer Referenzzahl die Zeichnung, in welcher die Referenzzahl
zum ersten Mal auftritt.
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1A und 1B stellen
jeweils Seiten- und Vorderansichten einer Lithographie-Werkzeugeinrichtung 100 dar.
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2 zeigt
in Übereinstimmung
mit einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung ein beispielhaftes Steuersystem-Blockdiagramm
mit Bezug auf die Lithographie-Werkzeugeinrichtung
aus den 1A und 1B.
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3A stellt
einen beispielhaften pneumatischen Isolator dar.
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3B stellt
zwei Ansichten eines beispielhaften Relativpositions-Sensors dar.
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3C stellt
zwei Ansichten eines beispielhaften Lorentz-Stellgliedes dar.
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4 stellt
ein beispielhaftes Struktur-Blockdiagramm eines Lithographiewerkzeugs
mit einem Zweifach-Isoliersystem in Übereinstimmung mit einer Ausführung der
Erfindung dar.
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5A und 5B stellen
jeweils Seiten- und Vorderansichten einer Lithographie-Werkzeugeinrichtung
in Übereinstimmung
mit einer Ausführung der
vorliegenden Erfindung dar.
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6 zeigt
in Übereinstimmung
mit einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung ein beispielhaftes Steuersystem-Blockdiagramm
mit Bezug auf die Lithographie-Werkzeugeinrichtung
aus den 5A und 5B.
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7A und 7B stellen
jeweils Seiten- und Vorderansichten eines Lithographie-Werkzeugs mit einem
Zweifach-Isoliersystem in Übereinstimmung
mit einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung dar.
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8 zeigt
in Übereinstimmung
mit einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung ein beispielhaftes Steuersystem-Blockdiagramm
mit Bezug auf ein Lithographie-Werkzeug mit einem Zweifach-Isoliersystem.
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9 stellt
relevante Abschnitte eines Lithographiesystems dar.
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10A–I
zeigen Flussdiagramme mit Bezug auf die 4–6,
die Funktionsschritte zur Auslegung von einer oder mehreren Ausführungen der
vorliegenden Erfindung liefern.
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11A–E
zeigen Flussdiagramme mit Bezug auf die 8–9,
die Funktionsschritte zur Auslegung von einer oder mehreren Ausführungen der
vorliegenden Erfindung liefern.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben.
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Detaillierte Beschreibung von bevorzugten
Ausführungen
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1. Überblick
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, ein System
und eine Einrichtung zur Reduzierung einer Relativbewegung zwischen
kritischen Elementen eines Lithographiewerkzeugs. Die vorliegende
Erfindung verwendet mehrfach isolierte Systeme, um Bewegungsbelastungen
und eine Relativbewegung zwischen kritischen Komponen ten einschließlich solcher
Komponenten wie jenen zu reduzieren, die in einem Wafertisch, einem
Retikeltisch und einer Projektionsoptik enthalten sind. Durch eine Reduzierung
der Bewegungsbelastungen und der Relativbewegung zwischen einer
oder mehreren Lithographiesystem-Komponenten können Halbleiterwafer mit entsprechend
engeren Toleranzen präziser und
mit öfter
stattfindender Wiederholung geätzt
werden.
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Bei
einer Ausführung
in Übereinstimmung mit
der vorliegenden Erfindung sind zwei aktive isolierte Strukturbauelemente
vorgesehen. Die erste isolierte Struktur, eine isolierte Brücke, nimmt
die Projektionsoptik und passive Komponenten der Wafer- und Retikeltisch-Metrologiesysteme
auf. In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung sind keine signifikanten Wafer- oder
Retikeltisch-Bewegungsbelastungen an dem isolierten Brückenbauelement
vorhanden. Die zweite isolierte Struktur, ein isolierter Grund-Rahmen, trägt aktive
Komponenten des Wafer- und Retikeltischs und trägt alle Belastungen, die in
Bezug auf eine Tischbewegung stehen. Der isolierte Grund-Rahmen
trägt auch
die isolierte Brücke.
Eine nicht isolierte Werkzeugstruktur trägt die Kombination aus isoliertem
Grund-Rahmen und isolierter Brücke.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
ist die isolierte Brücke
servogesteuert, um bei niedrigen Frequenzen stationär relativ
zu der nicht isolierten Werkzeugstruktur zu bleiben. Bei höheren Frequenzen wird
die Position der isolierten Brücke
durch aktive Trägheitssensor-Rückkopplungssignale
stabilisiert.
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Bei
der bevorzugten Ausführung
wird der isolierte Grund-Rahmen auf eine gegenintuitive Weise servogesteuert,
um der Position der isolierten Brücke zu folgen. Die Servosteuerung
für den
isolierten Grund-Rahmen enthält
Schwingverhinderungs-Merkmale, welche Belastungen mit Bezug auf eine
Retikel- und Wafertischbewegung auf die nicht isolierte Werkzeugträgerstruktur übertragen
ohne eine Einkopplung der Bodenbewegung in die isolierte Grund-Rahmenstruktur.
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Ferner
enthält
bei noch einer anderen Ausführung
der Wafertisch keine Fokus-Rückwand und liefert
allgemein eine verbesserte Isolierung gegenüber einer Bodenschwingung.
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Bei
einer alternativen Ausführung
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wird ein Lithographiewerkzeug mit
einer getrennt isolierten Brücken-
und Übertragungsstruktur
vorgelegt. Anders als bei konventionellen Implementierungen sind
getrennte servogesteuerte Rahmen-Flügel in dem Übertragungsmodul angeordnet
und werden auf die Retikelebene abgebildet. Bei einer Ausführung besitzt
die Übertragungseinrichtung
einen Vergrößerungsfaktor
von 1X. Eine Relativbewegung zwischen der Übertragungseinrichtung und
der Brücke
muss im Mikrometerbereich gesteuert werden, während Bewegungsbelastungen
mit Bezug auf die Rahmen-Flügel
von der kritischen Brückenstruktur
isoliert werden. Um dies zu erreichen, verwendet das Lithographiewerkzeug
der vorliegenden Erfindung ein Zweifach-Isoliersystem, bei dem die
Brücken-
und Übertragungsstrukturen
unabhängig
durch aktive Isoliersysteme mit sechs Freiheitsgraden getragen werden.
Die Übertragungseinrichtung
wird servogesteuert, um die Position einer isolierten Brückenstruktur
genau zu verfolgen. Die Übertragungsservosteuerung
enthält
eine Schwingverhinderung, um den Effekten der Rahmen-Flügel-Bewegungsbelastungen
entgegenzuwirken.
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In
dem folgenden Abschnitt wird ein Lithographiesystem dargelegt. Eine
beispielhafte Anordnung eines Isoliersystems eines Lithographiewerkzeugs wird
dann geliefert. Ein weiterentwickeltes Lithographiewerkzeug mit
einem Zweifach-Isoliersystem entsprechend der vorliegenden Erfindung
wird in dem darauf folgenden Abschnitt beschrieben. Zuletzt wird in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ein weiterentwickeltes Lithographiewerkzeug
mit einer getrennt isolierten Brücken-
und Übertragungsstruktur
beschrieben.
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2. Beispielhaftes Lithographiesystem
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9 stellt
relevante Abschnitte eines Lithographiesystems 900 dar.
Das Lithographiesystem 900 enthält eine Beleuchtungsquelle 902,
eine Baugruppe einer Ausgangsoptik 904, einen Retikeltisch 906,
eine Projektionsoptik 908 und einen Wafertisch 910.
Die Beleuchtungsquelle 902 enthält eine Strahlungsquelle zur
Belichtung einer Halbleiterwaferoberfläche des Wafertischs 910.
Die Baugruppe der Ausgangsoptik 904 enthält eine
Optik, die notwendig ist, um eine Strahlung von der Beleuchtungsquelle 902 zu
dem Retikeltisch 906 zu führen. Der Retikeltisch 906 enthält eine
Maske mit einem Muster, welches auf die Oberfläche des Halbleiterwafers des
Wafertisch 910 übertragen
wird durch Strahlung von der Beleuchtungsquelle 902. Die
Projektionsoptik 908 enthält die Optik, welche notwendig
ist, um die Strahlung zu führen,
welche durch das Maskenmuster von einem Retikel in dem Retikeltisch 906 auf
die Halbleiterwaferoberfläche
des Wafertischs 910 übertragen wird.
Die Halbleiterwaferoberfläche
des Wafertischs 910 ist die Oberfläche eines Halbleiterwafers,
der lithographisch belichtet werden soll.
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Die
Beleuchtungsquelle 902 erzeugt eine Strahlung 912.
Die Strahlung 912 wird über
die Baugruppe der Ausgangsoptik 904 (auch Beleuchtungsoptik
genannt), den Retikeltisch 906 und die Projektionsoptik 908 zu
einer Halbleiterwaferoberfläche
auf dem Wafertisch 910 übertragen.
Das Muster des Retikels in dem Retikeltisch 906 wird auf
die Halbleiterwaferoberfläche
des Wafertischs 910 übertragen.
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Bei
Lithographiesystemen sind Teile der Baugruppen der Ausgangsoptik 904,
des Retikeltischs 906, der Projektionsoptik 908 und
des Wafertischs 910 oder alle zusammen in einem Isoliersystem
eingeschlossen, das eine Brückenstruktur
einschließt,
an die einige dieser Komponenten montiert sind. Das Isoliersystem
versucht die Bewegung in der Struktur, welche diese kritischen Komponenten
trägt zu
minimieren. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lithographiewerkzeug-Isoliersystem,
das die Relativbewegung zwischen kritischen Komponenten eines Lithographiewerkzeugs
einschließlich der
Ausgangsoptik, dem Wafertisch, dem Retikeltisch und der Projektionsoptik
reduziert.
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Die
Baugruppe der Ausgangsoptik 904 kann zum Beispiel eine
Lichtübertragungseinrichtung
einschließen.
Die Lichtübertragungseinrichtung
kann eine oder mehrere Linsen und einen oder mehrere Rahmen-Flügel einschließen, die
verwendet werden, um die Strahlung, welche durch die Lichtübertragungseinrichtung
tritt einzugrenzen und einzustellen. Die Rahmen-Flügel können durch
Linearmotoren bewegt werden, um die Menge an Strahlung einzustellen,
welche durch die Lichtübertragungseinrichtung tritt.
Es ist wünschenswert,
die Bewegungsbelastungen bei anderen empfindlichen Lithographiekomponenten
zu begrenzen, die von der Bewegung der Rahmen-Flügel herrühren.
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Bei
einem anderen Beispiel enthält
der Retikeltisch 906 Komponenten, die verwendet werden, um
das Retikel zu bewegen und zu positionieren. Es ist wünschenswert,
die Bewegungsbelastungen bei anderen empfindlichen Lithographiekomponenten
zu begrenzen, die von der Bewegung des Retikels herrühren.
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Bei
einem anderen Beispiel enthält
der Wafertisch 910 Komponenten, die verwendet werden, um
den Halbleiterwafer zu bewegen und zu positionieren. Es ist wünschenswert,
die Bewegungsbelastungen bei anderen empfindlichen Lithographiekomponenten
zu begrenzen, die von der Bewegung des Wafers herrühren.
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Eine
detailliertere Beschreibung der kritischen Komponenten eines Lithographiegerätes und ein
beispielhaftes Isoliersystem werden in dem folgenden Abschnitt beschrieben.
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3. Beispielhafte Anordnung
eines Isoliersystems eines Lithographiewerkzeugs
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1A und 1B stellen
vereinfachte Seiten- und Vorderansichten einer Lithographiewerkzeug-Einrichtung 100 dar.
Die Lithographiewerkzeug-Einrichtung 100 enthält ein Isoliersystem,
um die Bewegung in der Struktur, welche die kritischen optischen
Komponenten trägt
zu minimieren. Die Lithographiewerkzeug-Einrichtung 100 enthält eine isolierte
Brücke 102,
eine Projektionsoptik 104, einen ersten, einen zweiten
und einen dritten pneumatischen Isolator 106, 108 und 110,
einen nicht isolierten Grund-Rahmen 112,
einen ersten und einen zweiten Relativpositionssensor 114 und 116,
ein erstes, zweites, drittes und viertes Stellglied 118, 120, 122 und 124,
einen Wafer-Untertisch 126,
einen Waferpräzisionstisch 128,
eine Fokus-Rückwand 130, eine
oder mehrere gebogene Abstandshaltestangen 132, einen Retikeltisch 134,
einen Linearmotor 136, eine 1X-Übertragungseinrichtung 138 und
Luftstangen 140. Diese Elemente der Lithographiewerkzeug-Einrichtung 100 werden
in dem folgenden Text und den folgenden Unterabschnitten umfassender beschrieben.
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2 zeigt
ein Steuersystem-Blockdiagramm mit Bezug auf die Lithographiewerkzeug-Einrichtung 100 aus
den 1A und 1B. In 2 zeigen
Verbindungslinien zwischen Systemblöcken strukturelle Verbindungen
an und Pfeile zeigen Steuer- und/oder Datensignale an.
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Das
Isoliersystem aus den 1A, 1B und 2 enthält eine
Struktur, die als isolierte Brücke 102 bezeichnet
wird. Die isolierte Brücke 102 trägt die Projektionsoptik-
und Metrologiekomponenten, die mit Wafer- und Retikeltischsystemen
verbunden sind. Wie in den 1A und 1B gezeigt, trägt die isolierte
Brücke 102 die
Projektionsoptik 104. Die Projektionsoptik 104 enthält eine
Optik, die notwendig ist, um eine Strahlung zu lenken, die durch ein
Maskenmuster eines Retikels in dem Retikeltisch 134 zu
einer Halbleiterwaferoberfläche übertragen wird,
die an dem Waferpräzisionstisch 128 befestigt ist.
Die Projektionsoptik 104 ist im Wesentlichen die gleiche
wie die Projektionsoptik 908 aus 9.
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Die
Metrologiekomponenten, welche durch die isolierte Brücke 102 getragen
werden enthalten Vorrichtungen, die verwendet werden, um zum Beispiel
die Position von Komponenten des Retikeltischs 906 und
des Wafertischs 910 zu messen und zu verfolgen. Diese Vorrichtungen
können
Lasermessgeräte,
die in Verbindung mit Interferometerspiegeln verwendet werden und
Kapazitätsmessgeräte einschließen, welche
zum Beispiel die Position oder die Entfernung des Waferpräzisionstisches 128 von
der isolierten Brücke 102 genau
bestimmen. Diese Vorrichtungen können
auch Relativpositionssensoren einschließen, die verwendet werden,
um die Relativposition zwischen dem Waferpräzisionstisch 128 und
der isolierten Brücke 102 zu
ermitteln. Andere Metrologievorrichtungen sind auf die vorliegende Erfindung
anwendbar.
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Die
isolierte Brücke 102 trägt auch
den Retikeltisch 134. Die Position des Retikeltischs 134 wird durch
Luftstangen 140 (nicht in 2 gezeigt)
geführt
und durch einen Linearmotor 136 angetrieben. Der Retikeltisch 134 enthält das Retikel,
welches ein Maskenmuster besitzt, welches auf die Halbleiterwaferoberfläche übertragen
wird, die an dem Waferpräzisionstisch 128 befestigt
ist. Die Anordnung und Funktion des Retikeltischs 134 wird
im Folgenden weiter beschrieben. Mit Bezug auf das Lithographiesystem 900,
das in 9 gezeigt wird, enthält der Retikeltisch 906 einen
Retikeltisch 134, Luftstangen 140 und einen Linearmotor 136.
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Die
isolierte Brücke 102 trägt auch
die 1X-Übertragungseinrichtung 138.
Die 1X-Übertragungseinrichtung 138 ist
eine Lichtübertragungseinrichtung.
Mit Bezug auf das in 9 gezeigte Lithographiesystem 900 enthält die 1X-Übertragungseinrichtung 138 mindestens
eine der Abschlusslinsen der Baugruppe der Ausgangsoptik 904 und
enthält entsprechende
Rahmen-Flügel,
die verwendet werden, um eine Strahlung, die durch die 1X-Übertragungseinrichtung 138 tritt
zu begrenzen und einzustellen. Die 1X-Übertragungseinrichtung 138 überträgt und steuert
den Punkt, an dem eine Beleuchtung von der Beleuchtungsquelle 902 aus 9 das Retikel
des Retikeltischs 134 trifft. Die 1X-Übertragungseinrichtung 138 besitzt
eine Vergrößerung von 1,
kann aber jeden anderen Vergrößerungsfaktor
besitzen.
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Der
nicht isolierte Grund-Rahmen 112 trägt den Wafer-Untertisch 126.
Der Wafer-Untertisch 126 trägt den Waferpräzisionstisch 128 mit
einer Stütze 142 (in 2 nicht
gezeigt). Ein Halbleiterwafer ist an dem Waferpräzisionstisch 128 zur
Belichtung durch die Beleuchtungsquelle 902 aus 9 angebracht. Die
Fokus-Rückwand 130 ist
an der isolierten Brücke 102 durch
gebogene Abstandshaltestangen 132 befestigt. Die Anordnung
und Funktion von diesen Komponenten wird im Folgenden weiter beschrieben.
Mit Bezug auf dem Wafertisch 910 aus 9 enthält der Wafer-Untertisch 126 einen
Waferpräzisionstisch 123,
eine Fokus-Rückwand 130 und
gebogene Abstandshaltestangen 132.
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Die
isolierte Brücke 102 wird
grundsätzlich durch
verschiedene Träger
und Steuerungen gegen einen Kontakt nach außen isoliert gehalten. Das
Gewicht der isolierten Brücke 102 kann
von einem oder mehreren weichen pneumatischen Isolatoren getragen
werden (3A zeigt einen beispielhaften
pneumatischen Isolator 304). 1A zeigt
erste, zweite und dritte pneumatische Isolatoren 106, 108 und 110, die
verwendet werden, um die isolierte Brücke 102 zu tragen.
Die ersten, zweiten und dritten pneumatischen Isolatoren 106, 108 und 110 sind
auf eine nicht isolierte Werkzeugstruktur montiert, die als ein
nicht isolierter Grund-Rahmen 112 bezeichnet wird. Die Struktur
und Funktion der pneumatischen Isolatoren werden im Folgenden umfassender
beschrieben.
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Die
Position der isolierten Brücke 102 wird servogesteuert
unter Verwendung einer Rückkopplung
von einem oder mehreren Relativpositionssensoren, damit sie bei
niedrigen Frequenzen (z.B. Frequenzen unter 1 Hz) stationär im Verhältnis zu
dem nicht isolierten Grund-Rahmen 112 bleibt. 1A zeigt
erste und zweite Relativpositionssensoren 114 und 116,
die verwendet werden, um die Position der isolierten Brücke 102 zu
ermitteln. Die Relativpositionssensoren 114 und 116 können zum
Beispiel kontaktfreie Lichtsensoren sein (3B stellt
Seiten- und Vorderansichten eines beispielhaften Relativpositionssensors 306 dar,
der für
die Sensoren 114 und 116 verwendet werden kann).
Die Struktur und Funktion der Relativpositionssensoren werden im
Folgenden umfassender beschrieben.
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Ein
System zur Servosteuerung der isolierten Brücke 102 ist in 2 dargestellt.
Erste und zweite Relativpositionssensoren 114 und 116 sind
in den Relativpositionssensoren 202 eingeschlossen. Die
Relativpositionssensoren 202 verfolgen und/oder messen
die Relativposition der isolierten Brücke 102 zu dem nicht
isolierten Grund-Rahmen 112. Die Relativpositionssensoren 202 geben
ein Relativpositionssignal an die Brückenpositions-Servosteuerung 204 aus.
Die Brückenpositions-Servosteuerung 204 gibt
ein Steuersignal an die Drucksteuerung 208 aus. Die Drucksteuerung 208 gibt
ein Steuersignal an die ersten, zweiten und dritten pneumatischen
Isolatoren 106, 108 und 110 aus. Die
ersten, zweiten und dritten pneumatischen Isolatoren 106, 108 und 110 unterstützen die
Position der isolierten Brücke 102 und stellen
sie im Verhältnis
zu dem nicht isolierten Grund-Rahmen 102 entsprechend ein.
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Wie
in 2 gezeigt, können
bei einer Ausführung
die Relativpositionssensoren 202 sechs Relativpositionssensoren 306 mit
einer einzelnen Achse einschließen.
Die sechs Relativpositionssensoren 306 gestatten eine genaue
Messung der drei Freiheitsgrade der Translation und der Rotationsfreiheitsgrade.
Alternativ können
drei Relativpositionssensoren 306 mit zwei Achsen als die
Relativpositionssensoren 202 verwendet werden. Die Servosteuerung der
Brückenposition 204 empfängt das
Relativpositionssignal der sechs Achsen von den Relativpositionssensoren 202 und
gibt ein sechs-Achsen-Steuersignal
an die Drucksteuerung 208 aus. Die sechs-Achsen-Servosteuerungen
wie die Servosteuerung der Brückenposition 204 werden
weiter im Folgenden beschrieben. Die Drucksteuerung 208 gibt ein
sechs-Achsen-Drucksteuersignal an die pneumatischen Isolatoren 106, 108 und 110 aus,
welche wie oben beschrieben in allen sechs Achsen die Position der
isolierten Brücke 102 unterstützen und
einstellen. Bei alternativen Ausführungen kann eine Steuerung hinsichtlich
einer geringeren Anzahl an Freiheitsgraden benötigt werden und somit können weniger
Relativpositionssensoren notwendig sein.
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Ein
oder mehrere berührungslose
Magnetkraftstellglieder können
zwischen dem nicht isolierten Grund-Rahmen 112 und der
isolierten Brücke 102 montiert
sein. 1A zeigt erste, zweite, dritte
und vierte Stellglieder 118, 120, 122 und 124 (z.B.
können die
ers ten, zweiten, dritten und vierten Stellglieder 118, 120, 122 und 124 Lorentz-Stellglieder
sein, wie in 3C gezeigt ist, welche Seiten-
und Vorderansichten eines beispielhaften Lorentz-Stellgliedes 302 darstellt.
Die Struktur und Funktion des Lorentz-Stellgliedes 302 werden
im Folgenden umfassender beschrieben). Die ersten, zweiten, dritten
und vierten Stellglieder 118, 120, 122 und 124 vergrößern die pneumatischen
Kräfte,
die oben mit Hinsicht auf die ersten, zweiten und dritten pneumatischen
Isolatoren 106, 108 und 110 beschrieben
wurden. Die Stellglieder ermöglichen
auch den Servoeinrichtungen, die sich auf die isolierte Brücke 102 beziehen
die Ausführung
einer schnellen Antwort in den sechs Freiheitsgraden. Die Stellglieder
können
auch verwendet werden, um dynamische Belastungen auf Grund der Kombination
von Schwerkraftbewegung und horizontaler Bewegung des Retikeltischs
zu beseitigen. Dieser Prozess, der als "Schwingverhinderung" bezeichnet wird, schließt eine
Vorhersage der Beschleunigung und der Gravitationsbelastungen, die
mit den Tischbewegungsprofilen verbunden sind, sowie eine Beseitigung
von diesen Belastungen unter Verwendung von Magnetkraftstellgliedern
des Isoliersystems ein.
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Ein
System zur Stellgliedsteuerung der isolierten Brücke 102 ist in 2 gezeigt.
Erste, zweite, dritte und vierte berührungslose Magnetkraftstellglieder 118, 120, 122 und 124 sind
in einem Stellglied 210 enthalten. Ein Bewegungsprofilgenerator 212 liefert
eine Schwingverhinderung, indem er Beschleunigungs- und Gravitationsbelastungen
wie oben beschrieben vorhersagt. Der Bewegungsprofilgenerator 212 gibt
ein Bewegungsprofilsignal an einen Trägheitsdämpfer und eine Schwingverhinderungssteuerung 214 aus.
Die Schwingverhinderung 240 gibt ein Bewegungssteuersignal
an einen Stromtreiber 260 aus. Der Stromtreiber 216 gibt
Stromantriebssignale an Stellglieder 210 aus. Die Stellglieder 210 unterstützen und
steuern entsprechend die Position der isolierten Brücke 102.
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Bei
höheren
Frequenzen kann, wie in 2 gezeigt, die Position der
isolierten Brücke 102 durch eine
Rückkopplung
von einem oder mehreren Trägheitssensoren 206 stabilisiert
werden. Die Trägheitssensoren 206 sind
mit der isolierten Brücke 102 gekoppelt.
Die Trägheitssensoren 206 geben
ein Trägheitssensorsignal
an Trägheitsdämpfer und
Schwingverhinderungssteuerung 214 aus. Die Schwingverhinderungssteuerung 214 ist
verantwortlich für
das Trägheitssensorsignal
hinsichtlich ihres Ausgabebewegungssteu ersignals und die Position
der isolierten Brücke 102 wird
dementsprechend durch die Stellglieder 210 eingestellt.
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Allgemein
sollte das Isoliersystem der Lithographiewerkzeug-Einrichtung 100 genügend Spielraum
besitzen, um Bodenversetzungen im schlimmsten Fall und mechanische
Toleranzen im schlimmsten Fall zu gestatten. Weitere Details der
Lithographiewerkzeug-Einrichtung 100 werden
in den folgenden Unterabschnitten geliefert.
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3.1 Beispielhafte Warfertisch-Anordnung
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Lithographiewerkzeuge
können
einen Wafertisch enthalten, wie er durch den Wafertisch 910 in 9 dargestellt
ist, um die Bewegung des Wafers während des Lithographieprozesses
zu steuern. Der Wafertisch kann zum Beispiel einen Untertisch mit
einer großen
x- und y-Verschiebbarkeit (willkürliche
orthogonale Achsen in der Ebene des Wafers) enthalten. 1A stellt
einen Wafer-Untertisch 126 mit einer großen x/y-Verschiebung bei
der Lithographiewerkzeug-Einrichtung 100 dar. Der Wafer-Untertisch 126 ist
auf dem nicht isolierten Grund-Rahmen 112 montiert. Der
Wafer-Untertisch 126 trägt
einen freischwebenden Waferpräzisionstisch 128 mit
sechs Freiheitsgraden. Der Wafer ist an dem Waferpräzisionstisch 128 zum
Beispiel mittels Unterdruck befestigt.
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Wie
in 2 gezeigt können
die Position und die Bewegung des Waferpräzisionstischs 128 durch Waferpräzisionstisch-Stellglieder 220 angetrieben werden.
Ein Waferpräzisionstisch-Stellglied 220 kann jedes
geeignete Stellglied sein, das hier oder anderswo beschrieben ist,
einschließlich
eines oder mehrerer Lorentz-Stellglieder 302, die in 3C gezeigt sind.
Das Gewicht des Waferpräzisionstischs 128 kann
durch eine Gegenkraftvorrichtung 218 wie einer weichen
Feder getragen werden. Lasermessinstrumente und Kapazitätsmessinstrumente
und andere Relativpositionssensoren einschließlich eines oder mehrerer Relativpositionssensoren 306 können verwendet
werden, um eine Positionsrückkopplung
für den
Waferpräzisionstisch 128 zu
liefern. Die Position des Waferpräzisionstischs 128 sollte
fein gesteuert werden. Es sollte zum Beispiel bei einigen Anwendungen
die Position des Waferpräzisionstischs 128 mit
einer Genauigkeit von 10 Nanometern (nm) gesteuert werden.
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Ein
System zur Stellgliedsteuerung des Waferpräzisionstischs 128 ist
in 2 gezeigt. Eine Wafertisch-Metrologie 222 ist
zwischen den Waferpräzisionstisch 128 und
die isolierte Brücke 102 gekoppelt.
Die Wafertisch-Metrologie 222 liefert eins Positionsrückkopplung
für die
Servoeinrichtungen des Waferpräzisionstischs 128.
Die Wafertisch-Metrologie 222 gibt
ein Wafertisch-Positionssignal an eine Servosteuerung 224 für eine Waferpräzisionstischposition
aus. Die Servosteuerung 224 für eine Waferpräzisionstischposition
gibt ein Waferpräzisionstisch-Positionssignal
an Stromtreiber 226 aus. Die Stromtreiber 226 geben
Stromantriebssignale an die Stellglieder 220 aus. Die Stellglieder 220 tragen
und steuern entsprechend die Position des Waferpräzisionstischs 128.
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Bewegungsprofilgenerator 212 kann
ein Schwingverhinderungssignal wie oben beschrieben an die Servosteuerung 224 für eine Waferpräzisionstischposition
liefern. Die Servosteuerung 224 für eine Waferpräzisionstischposition
ist für
das Schwingverhinderungssignal bei seinem ausgegebenen Waferpräzisionstisch-Steuersignal
verantwortlich und die Position des Waferpräzisionstischs 128 wird
dementsprechend eingestellt.
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Der
Wafer-Untertisch 126 kann servogesteuert werden, um der
Bewegung des Waferpräzisionstischs 128 zu
folgen. Der Wafer-Untertisch 126 kann zum Beispiel servogesteuert
werden, um der Bewegung des Waferpräzisionstischs 128 mit
einer Genauigkeit von 50 Mikrometern zu folgen.
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Ein
System zur Steuerung der Position des Wafer-Untertischs 128 ist
in 2 dargestellt. Relativpositionssensoren 228 verfolgen
oder messen die Relativposition des Wafer-Untertischs 126 zu
dem Waferpräzisionstisch 128.
Die Relativpositionssensoren 228 geben ein Relativpositionssignal
an eine Servosteuerung 230 der Wafer-Untertischposition aus. Die Servosteuerung 230 der
Wafer-Untertischposition gibt ein Steuersignal an Stromtreiber 232 aus.
Die Stromtreiber 232 geben Stromantriebssignale an Linearmotoren 234 aus.
Die Linearmotoren 234 passen die Position des Wafer-Untertischs 126 relativ
zu dem Waferpräzisionstisch 128 entsprechend
an.
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Bewegungsprofilgenerator 212 kann
ein Schwingverhinderungssignal wie oben beschrieben an die Servosteuerung 230 der
Wafer-Untertischposition liefern. Die Servosteuerung 230 der
Wafer-Untertischposition ist für
das Schwingverhinderungssignal in ihrem ausgegebenen Waferpräzisionstisch-Steuersignal
verantwortlich und die Position des Waferpräzisionstischs 128 wird
entsprechend eingestellt.
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Eine
Fokus-Rückwand 130 mit
einer optischen glatten Oberfläche
wird auf den Waferpräzisionstisch 128 montiert.
Die Fokus-Rückwand 130 ist an
der isolierten Brücke 102 durch
gebogene Abstandshaltestangen 132 befestigt. Das Gewicht
der Fokus-Rückwand 130 kann
durch eine Gegenkraftvorrichtung wie Federisolatoren 236 oder Ähnliches, die
in 2 gezeigt sind getragen werden.
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Die
Fokus-Rückwand 130 erfüllt zumindest zwei
Funktionen. Zum einen ist die Fokus-Rückwand 132 eine
Metrologiereferenz. Zum Beispiel kann der Waferpräzisionstisch 128 eines
oder mehrere berührungslose
Kapazitätsmessgeräte enthalten,
welche eine Entfernung zu der Fokus-Rückwand 132 messen
und somit eine Rückkopplung
für die
Z, Tx und Ty-Servoeinrichtungen des Waferpräzisionstischs 128 liefern.
Zum zweiten kann der Waferpräzisionstisch 128 Fokuslaufanschläge einschließen, die
an unter Vakuum stehenden Luftlagern befestigt sind, die auf der
Oberfläche
der Fokus-Rückwand 132 laufen.
Der Betriebsabstand, der mit dem Isoliersystem der isolierten Brücke 102 verknüpft ist,
kann einen Wafertisch-Designer veranlassen einen ähnlichen Freiraum
zwischen dem nicht isolierten Wafer-Untertisch 126 und
dem freischwebenden Waferpräzisionstisch 128 einzuarbeiten.
Ohne die Fokuslaufanschläge
würde der
Wafer mit den Fokusmessgeräten
der Waferoberfläche
kollidieren, die auf der Projektionsoptik 104 montiert
sind.
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Allgemein
treten die meisten Belastungen, die mit der Wafertischbewegung verbunden
sind an dem nicht isolierten Grund-Rahmen 112 auf, und
minimale Belastungen, die mit der Fokusanschlagbewegung verbunden
sind, sind mit der Fokus-Rückwand 130 und
der isolierten Brücke 102 gekoppelt.
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3.2 Beispielhafte Retikeltisch Anordnung
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Lithographiewerkzeuge
können
einen Retikeltisch enthalten, wie er durch den Retikeltisch 906 in 9 dargestellt
ist, um die Bewegung des Retikels während des Lithographieprozesses
zu tragen und zu steuern. 1A zeigt
einen Retikeltisch 134 bei einer Lithographie-Einrichtung 100. Üblicherweise
besitzt der Retikeltisch 134 eine ein zige Bewegungsachse
und ist auf der isolierten Brücke 102 montiert.
Der Retikeltisch 134 kann durch Luftkissen, die als Luftschienen 140 gezeigt
sind geführt
werden und durch einen Linearmotor 136 angetrieben werden.
Eine stationäre
Komponente des Linearmotors 136 ist auf dem nicht isolierten
Grund-Rahmen 112 montiert. Somit tritt eine primäre Reaktionsbelastung auf
Grund der Beschleunigung des Retikeltischs 134 an dem nicht
isolierten Grund-Rahmen 112 auf. Momente, die aus der Kombination
von Gravitation und der Bewegung des Retikeltischs 134 herrühren, können an
der isolierten Brücke 102 auftreten.
Ebenso kann, wenn das Zentrum der Gravitation des Retikeltischs 134 von
der Antriebsachse des Linearmotors 136 versetzt ist ein
Moment an der isolierten Brücke 102 auftreten,
das von der Beschleunigung herrührt. Die
Position des Retikeltischs 134 kann relativ zu der isolierten
Brücke 102 servogesteuert
werden unter Verwendung einer Rückkopplung
von Laser-Messgeräten.
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Ein
System zur Steuerung der Position des Retikeltischs 134 ist
in 2 dargestellt. Die Retikeltisch-Metrologie 238 liefert
eine Positionsrückkopplung
an die Servoeinrichtungen für
den Retikeltisch 134, relativ zu der isolierten Brücke 102.
Die Retikeltisch-Metrologie 238 gibt
ein Retikeltisch-Positionssignal an die Servosteuerung 240 des
Retikeltischs aus. Die Servosteuerung 240 des Retikeltischs
gibt ein Retikeltisch-Steuersignal
an einen Stromtreiber 242 aus. Der Stromtreiber 242 gibt
ein Stromantriebssignal an den Linearmotor 136 aus. Der
Linearmotor 136 passt die Position des Retikeltischs 134 entsprechend
an.
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Bewegungsprofilgenerator 212 kann
ein Schwingverhinderungssignal wie oben beschrieben an die Servosteuerung 240 des
Retikeltischs liefern. Die Servosteuerung 240 des Retikeltischs
ist für
das Schwingverhinderungssignal bei seinem ausgegebenen Retikeltisch-Steuersignal
verantwortlich und die Position des Retikeltischs 134 wird
entsprechend eingestellt.
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3.3 Berührungslose Magnetkraft-Stellglieder
-
Berührungslose
Magnetkraft-Stellglieder können
bei Isoliersystemen mit hoher Leistung nützlich sein und sind insbesondere
nützlich
bei magnetisch freischwebenden Tischen. Magnetkraft-Stellglieder
sind typischerweise "Lorentzkraft"-Vorrichtungen. Ein
Beispiel eines Lorentz-Stellglieds 302 ist in 3C gezeigt. 3C zeigt
eine Seitenansicht eines Lorentz-Stellglieds 302 auf der
linken Seite und eine Vorderansicht auf der rechten Seite. Ein Lorentz-Stellglied 302 enthält eine
Permanentmagnet-Baugruppe 308 und eine Antriebsspule 310.
Die Magnetbaugruppe 308 erzeugt ein starkes magnetisches
Feld, das durch die unabhängig
montierte Antriebsspule 310 hindurch eine Schleife bildet.
Wenn ein Steuerstrom durch die Antriebsspule 310 geleitet wird,
erzeugt die Wechselwirkung zwischen dem Strom und dem Magnetfeld
eine "Lorentzkraft" auf die Antriebsspule 310 im
rechten Winkel zu den Stromfluss- und Magnetfeldlinien. Die Kraft
in der Antriebsspule 310 ist proportional zu dem Strom
und eine gleiche aber entgegengesetzte Reaktionskraft tritt an der
Permanentmagnet-Baugruppe 308 ein. Wenn die Permanentmagnet-Baugruppe 308 ein
einheitliches magnetisches Feld über
das Volumen der Antriebsspule 310 erzeugt, dann ist die
Kraft, welche durch das Lorentz-Stellglied 302 erzeugt
wird unabhängig
von der Position der Antriebsspule 310 innerhalb der Permanentmagnet-Baugruppe 308.
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Wenn
man sie bei einer aktiven Positionierungs-Servoeinrichtung verwendet,
gestatten es die Lorentzkraft-Stellglieder, dass die Position einer Struktur
aktiv gesteuert wird, ohne dass eine Schwingung in die gesteuerte
Struktur eingekoppelt wird. Alternative Typen von magnetischen Stellgliedern
wie Elektromagneten können
anstatt von Lorentz-Stellgliedern
verwendet werden. Weil die Kraft, welche von Elektromagneten erzeugt
wird typischerweise im höchstem
Maße spaltabhängig ist,
kann ein Ausgleich für
diese Nichtlinearität
eine Komplexität
für eine
Servosteuereinrichtung hinzufügen.
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Bei
einer typischen Anordnung können sechs
Stellglieder verwendet werden, um eine Struktur wie eine isolierte
Brücke
zu positionieren, wobei drei Stellglieder in einer vertikalen Ausrichtung,
zwei in einer ersten horizontalen Ausrichtung und eines in einer
zweiten horizontalen Ausrichtung angeordnet sind. Diese Anordnung
und alternative Anordnungen sind auf die vorliegende Erfindung anwendbar.
Stellglied-Anordnungen, bei denen sich eine Stellglied-Kraft nahezu
in einer Linie mit einer anderen befindet sind generell nicht wünschenswert.
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3.4 Berührungslose Relativpositionssensoren
-
Eine
Anzahl von verschiedenen Technologien wurde verwendet, um die absolute
Versetzung zwischen zwei Objekten ohne physikalischen Kontakt zu
messen. Zum Beispiel kann eine Kombination aus Infrarotlicht emittierenden
Dioden und Foto-Dioden verwendet werden, um Bewegungen zu ermitteln.
Es kann zum Beispiel eine solche Kombination verwendet werden, um
Bewegungen in der Größenordnung
von +/– 1
mm zu ermitteln. Wenn der Fotodetektor eine Vierfachzelle oder ein
zweidimensionaler Fotoregelwiderstand ist, kann ein einziger Sensor zwei
Achsen gleichzeitig messen.
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3B zeigt
zwei Ansichten eines Relativpositionssensors 306, der eine
Licht emittierende Diode (LED) 312 und einen Fotoregelwiderstand 314 einschließt. Kapazitäts- und
Eddystrommessgeräte können ebenso
wie linear variable Differentialübertrager
(LVDTs) verwendet werden. Für
größere Entfernungen
können
optische Kodieren, entweder absolut oder inkrementell verwendet
werden. Für
eine Messung mit hoher Genauigkeit über ausgedehnte Bereiche können Laserinterferometer
verwendet werden.
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Bei
einer typischen Anordnung sind drei Doppelachsensensoren in einem
Muster angebracht, welches eine genaue Messung der drei Translationsfreiheitsgrade
und der Rotationsfreiheitsgrade erlaubt. Diese Anordnung und alternative
Anordnungen sind auf die vorliegende Erfindung anwendbar. Sensoranordnungen,
bei denen eine lineare Messung sich nahezu in einer Linie mit einer
anderen stattfindet sind generell nicht wünschenswert.
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3.5. Pneumatische Isolatoren und Gegenkraft-Vorrichtungen
-
Eine
Vielzahl von Vorrichtungen zum Tragen und Isolieren von Strukturen
wie der isolierten Brücke 102 sind
verfügbar.
Zum Beispiel können
pneumatische Isolatoren mit einer rollenden Membran verwendet werden,
um dem Gewicht von stationär
isolierten Strukturen entgegenzuwirken. Wie oben diskutiert, zeigt 3A einen
beispielhaften pneumatischen Isolator 304. Gedämpfte Pendelstützen können verwendet
werden, um eine horizontale Isolierung zu liefern. Gummiträger können ebenfalls
als Gegenkraft-Vorrichtungen
verwendet werden.
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Die
Gegenkraft-Vorrichtungen 218, welche zusammen mit dem Waferpräzisionstisch 128 verwendet
werden, können
gasgeschmierte Luftzylinder mit hängenden gebogenen Stangen oder
Luftkissen einschließen,
die für
eine horizontale Isolierung verwendet werden. Ein großer Lufttank
und ein Präzisionsdruckregler,
der so direkt wie möglich
mit dem Luftzylinder gekoppelt ist, können verwendet werden, um die
Isolierungseigenschaften zu verbessern. Das Tisch-Gegenkraft-Zylinderdesign
kann vergrößert werden,
um eine große
statische Struktur zu tragen. Während
passive Isolierungssysteme Isolatoren benötigen, welche gut gedämpft sind,
kann ein aktives Isoliersystem Isolatoren verwenden, welche in hohem
Maße gering
gedämpft
sind. Eine niedrigere Isolatordämpfung
verbessert eine starke Isolation bei hohen Frequenzen.
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Bei
einer typischen Anordnung können
drei oder vier Isolatoren um das Zentrum der Schwerkraft der unterstützten Struktur
herum angeordnet werden. Diese Anordnung und alternative Anordnungen
sind auf die vorliegende Erfindung anwendbar.
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3.6 Mechanische Eigenschaften eine isolierten
Struktur
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Es
ist für
eine isolierte Struktur wie eine isolierte Brücke 102 wünschenswert,
dass sie einen ersten nicht starren Körper-Modus besitzt, der viel
höher liegt
als der höchste
starre Körper-Modus.
Es ist auch wünschenswert,
dass die niedrigsten nicht starren Körper-Moden gut gedämpft sind, um eine Resonanzverstärkung zu
minimieren. Allgemein reduziert eine hohe Steifigkeit die Bewegung
zwischen isolierten Komponenten. Ebenso gestatten allgemein hohe Resonanzfrequenzen
größere aktive
Steuerbandbreiten mit dem Ergebnis einer verbesserten Leistung.
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3.7 Positionssteuer-Servoeinrichtungen
mit sechs Achsen
-
Servoeinrichtungen
mit sechs Achsen können
verwendet werden, um die Position von starren Strukturen zu steuern.
Allgemein verarbeitet ein Steuersystem digitale Bewegungsdaten,
die von den Rückkopplungssensoren
empfangen werden zu einem orthogonalen Satz von drei Translationsachsen und
drei Rotationsachsen. Zum Beispiel sind Trägheitsdämpfungs- und Schwingverhinderungssteuerung 214 sowie
die Servosteuerung der Brückenposition 204 solche
Steuersysteme. Die umgewandelten Rückkopplungsdaten werden von
einem Satz von sechs Befehlspositionen oder Bewegungsprofilen abgezogen.
Die sich ergebenden Positionsfehler können in geeignete Frequenzkompensationsalgorithmen
eingegeben werden, um Servoantriebssignale zu erzeugen. Diese Servoantriebssignale
können über Massen-
und Stellgliedantriebsmatrizen verarbeitet werden und in digital/analog-Umwandler
eingegeben werden. Die sich ergeben den analogen Stellgliedantriebssignale,
auch als Steuersignale bezeichnet, können in Stromausgabe-Leistungsverstärker, wie
die Stromtreiber 216, die in 2 gezeigt sind,
eingegeben werden, welche die Lorentz-Stellgliedspulen antreiben.
Schwingverhinderungssignale können
mit den digitalen Stellglied-Antriebssignalen summiert werden. Die
Schwingverhinderungssignale werden basierend auf Faktoren wie geplanten
Bewegungsprofilen, Tischmasseneigenschaften und Tischanordnung berechnet.
Bewegungsprofilgenerator 212 zum Beispiel gibt Schwingverhinderungssignale aus.
Die Servoeinrichtungen können
auch Niederfrequenzkorrekturen an den pneumatischen Gegenkraftvorrichtungen
erzeugen, welche das statische Gewicht der gesteuerten Strukturen
tragen. Die Servosteuerung 204 der Brückenposition erzeugt ein solches
Signal, um eine Einstellung für
die pneumatischen Isolatoren 106, 108 und 110 zu
liefern.
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4. Verbessertes Lithographiewerkzeug
mit Zweifach-Isoliersystem Ausführungen
der vorliegenden Erfindung
-
Strukturelle
Implementierungen für
die Zweifach-Isoliersystem-Anordnung der vorliegenden Erfindung
werden auf einer höheren
Ebene und einem detaillierteren Level beschrieben. Diese strukturellen Implementierungen
werden hier zum Zwecke der Darstellung und nicht der Begrenzung
beschrieben. Speziell kann die vorliegende Erfindung, wie sie hier beschrieben
wird, erreicht werden durch eine Verwendung einer Anzahl von strukturellen
Implementierungen. Zum Beispiel kann die Erfindung, wie sie hier beschrieben
wird in jedem Lithographiesystem implementiert werden, das einen
hohen Grad an Isolation gegenüber
einer Schwingung von außen
und eine Reduzierung hinsichtlich der Relativbewegung der Lithographiesystemkomponenten
benötigt.
Bei Ausführungen
zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung in einem Micrascan und
anderen weiterentwickelten Lithographiewerkzeugplattformen implementiert
werden, welche durch die Lithography Group of Silicon Valley Group,
Inc., beheimatet in Wilton, Connecticut entwickelt wurden.
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Die
vorliegende Erfindung liefert ein Lithographiewerkzeug mit einem
Zweifach-Isoliersystem. Anders
als konventionelle Systeme enthält
die vorliegende Erfindung zwei getrennte aktiv isolierte Strukturbaugruppen:
eine isolierte Brücke
und einen isolierten Grund-Rahmen. Bei Ausführungen werden beide isolierte
Strukturen mit sechs Freiheitsgraden durch Magnetkraftstellglieder
positioniert. Dem Gewicht der isolierten Struk turen kann durch einen
oder mehrere weiche pneumatische Isolatoren, mechanischen Federn
und/oder anderen Gegenkraft-Vorrichtungen entgegengewirkt werden.
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4 stellt
ein Strukturblockdiagramm eines Lithographiewerkzeuges 400 mit
einem Zweifach-Isoliersystem in Übereinstimmung
mit einer beispielhaften Ausführung
der vorliegenden Erfindung dar. Lithographiewerkzeug 400 enthält eine
isolierte Brücke 402,
die Projektionsoptik- und Metrologiekomponenten 404, erste
Trage/Positionierungs-Elemente 406,
einen isolierten Grund-Rahmen 408, Retikeltisch-Komponenten 410,
Wafertisch-Komponenten 412 und zweite Trage/Positionierungs-Elemente 416.
Diese Komponenten werden zuerst auf einem hohen Niveau beschrieben,
gefolgt von einer detaillierteren Beschreibung mit Bezug auf eine
bevorzugte Ausführung.
Das Lithographiewerkzeug 400 ist auf einer nicht isolierten
Werkzeugstruktur 414 montiert.
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Die
erste isolierte Struktur, die isolierte Brücke 402, ist der isolierten
Brücke 102 strukturell ähnlich.
Die isolierte Brücke 402 trägt Projektionsoptik- und
passive Metrologiekomponenten 404. Die isolierte Brücke 402 ist
mit der zweiten isolierten Struktur, dem isolierten Grund-Rahmen 408 über erste
Trage/Positionierungs-Elemente 406 gekoppelt.
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Die
Projektionsoptik- und passive Metrologiekomponenten 404 enthaften
die Projektionsoptik und Komponenten, die sich auf die Metrologie
beziehen. Zum Beispiel können
die Projektionsoptik- und die passive Metrologiekomponenten 404 eine
Projektionsoptik ähnlich
oder identisch zu jener der Projektionsoptik 104 enthalten;
und sie können
Metrologiekomponenten enthalten, wie sie hier beschrieben sind.
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Erste
Trage/Positionierungs-Elemente 406 enthalten eine oder
mehrere Gegenkraftvorrichtungen zur Unterstützung der isolierten Brücke 402 mit Hinsicht
auf den isolierten Grund-Rahmen 408, wie er hier an anderer
Stelle beschrieben ist. Dem Gewicht der isolierten Brücke 402 kann
durch einen oder mehrere pneumatischen Isolatoren, mechanischen
Federn und/oder anderen Gegenkraft-Vorrichtungen entgegengewirkt
werden. Bei einer bevorzugten Ausführung enthalten die Trage/Positionierungs-Elemente 406 poröse gasgelagerte
geschmierte Luftzylinder und hängende
Pendelstützenstangen.
Die ersten Trage/Positionierungs-Elemente 406 können ein
Positionierungselement wie ein oder mehrere Stellglieder und andere
Elemente, wie sie hier an anderer Stelle beschrieben sind einschließen. Die
ersten Trage/Positionierungs-Elemente 406 können auch
ei nen oder mehrere Positionsdetektoren, wie sie hier an anderer
Stelle beschrieben sind einschließen.
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Die
zweite isolierte Struktur, der isolierte Grund-Rahmen 408 trägt, jeweils
aktive Komponenten des Retikel- und Wafertischs, die Retikeltisch-Komponenten 410 und
die Wafertisch-Komponenten 412. Die aktiven Komponenten
werden im Folgenden umfassender beschrieben. Der isolierte Grund-Rahmen 408 ist
bevorzugt eine Metallbrücke, die
auf ähnliche
Weise wie die isolierte Brücke 102 konstruiert
ist. Der isolierte Grund-Rahmen 408 wickelt
bevorzugt alle Bewegungen ab, die mit Belastungen in Verbindung
stehen. Zusätzlich
enthält
bei einer bevorzugten Ausführung
ein Steuersystem für den
isolierten Grund-Rahmen 408 die oben beschriebene Schwingverhinderungseigenschaft,
um sich auf Bewegung beziehende Belastungen auf eine nicht isolierte
Werkzeugstruktur 414 zu übertragen. Somit wird die Relativbewegung
zwischen der isolierten Brücke 402 und
dem isolierten Grund-Rahmen 408 minimiert. Diese Anordnung
liefert ein neuartiges Verfahren der Reaktionslaststeuerung.
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Die
zweiten Trage/Positionierungs-Elemente 416 enthalten eine
oder mehrere Gegenkraft-Vorrichtungen zum Tragen des isolierten
Grund-Rahmens 408 hinsichtlich der nicht isolierten Werkzeugstruktur 414.
Dem Gewicht des isolierten Grund-Rahmens 408 kann durch
einen oder mehrere weiche pneumatische Isolatoren oder mechanische
Federn und/oder andere Gegenkraft-Vorrichtungen, wie sie hier an
anderer Stelle beschrieben sind entgegengewirkt werden. Die ersten
Trage/Positionierungs-Elemente 406 können ein Positionierungselement
wie ein oder mehrere Stellglieder und andere Elemente, wie sie hier
an anderer Stelle beschrieben sind einschließen. Die ersten Trage/Positionierungs-Elemente 406 können auch
einen oder mehrere Positionsdetektoren, wie sie hier an anderer
Stelle beschrieben sind einschließen.
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Die
nicht isolierte Werkzeugstruktur 414 kann jegliche Oberfläche oder
Spezialstruktur sein, die zur Montage und zur Unterstützung einer
Lithographiewerkzeugvorrichtung wie sie hier beschrieben wird und
aktuell in der Technik Verwendung findet anwendbar ist.
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5A und 5B stellen
jeweils eine Seiten- und Vorderansicht eines Lithographiewerkzeugs 400 mit
einem Zweifach-Isoliersystem in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung dar. Lithographiewerkzeug 400 enthält eine
isolierte Brücke 402,
erste Trage/Positionierungs-Elemente 406, einen isolierten
Grund-Rahmen 408, zweite Trage/Positionierungs-Elemente 416,
eine Projektionsoptik 502, einen Wafer-Untertisch 504 einen
Retikel-Untertisch 506, einen Waferpräzisionstisch 508,
einen Retikelpräzisionstisch 510 und
eine Übertragungseinrichtung 512.
Diese Elemente der Lithographiewerkzeugeinrichtung 400 werden
in dem folgenden Text vollständig
beschrieben.
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6 zeigt
ein beispielhaftes Steuersystem-Blockdiagramm bezogen auf das Lithographiewerkzeug 400 mit
einem Zweifach-Isoliersystem in Übereinstimmung
mit einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung. In 6 zeigen
Verbindungslinien zwischen Systemblöken strukturelle Verbindungen an
und Pfeile zeigen Steuer- und/oder Datensignale an.
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Die
isolierte Brücke 402 unterstützt die
Projektionsoptik und die Metrologiekomponenten, die mit den Wafer-
und Retikeltisch-Systemen verknüpft sind.
Wie in den 5A und 5B gezeigt,
trägt die
isolierte Brücke 402 die
Projektionsoptik 502. Die Projektionsoptik 502 enthält die Optik,
welche notwendig ist, um eine Strahlung zu führen, welche durch eine Maskenstruktur
eines Retikels in dem Retikelpräzisionstisch 510 zu
einer Halbleiterwaferoberfläche
auf dem Waferpräzisionstisch 508 übertragen wird.
Die Projektionsoptik 502 zum Beispiel ist im Wesentlichen ähnlich der
Projektionsoptik 104 in den 1A und 1B.
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Die
von der isolierten Brücke 402 getragenen Metrologiekomponenten
enthalten Vorrichtungen, die in Bezug stehen zur Messung und Verfolgung
der Position von Komponenten der Retikeltisch-Komponenten 410 und
der Wafertisch-Komponenten 412, die in 4 gezeigt
sind. Diese Metrologievorrichtungen können Laser-Messgeräte in Verbindung mit Interferometerspiegeln
und Kapazitätsmessgeräten einschließen, welche
zum Beispiel genau die Position des Abstandes des Waferpräzisionstischs 508 oder des
Retikelpräzisionstischs 510 von
der isolierten Brücke 402 bestimmen.
Diese Vorrichtungen können auch
Relativpositionssensoren einschließen, die verwendet werden,
um die Relativposition zwischen einem Präzisionstisch und der isolierten
Brücke 402 zu ermitteln.
Andere Metrologievorrichtungen sind auf die vorliegende Erfindung
anwendbar.
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Der
isolierte Grund-Rahmen 408 trägt die isolierte Brücke 402 über erste
Trage/Positionierungs-Elemente 406. Ein erster, zweiter
und dritter pneumatischer Isolator 304 ist auf einem isolierten Grundrahmen 408 montiert
in 5A gezeigt. Die pneumatischen Isolatoren tragen
einen Hauptanteil des Gewichtes der isolierten Brücke 402.
Bei alternativen Ausführungen
enthalten erste Trage/Positionierungs-Elemente 406 eine
größere oder
eine geringere Anzahl an pneumatischen Isolatoren. Montagefedern
können
verwendet werden, um die isolierte Brücke 402 auf dem isolierten
Grund-Rahmen 408 zu unterstützen. Solche Montagefedern
verbessern das Ausmaß,
mit dem die isolierte Brücke 402 von
einer Bodenschwingung mit hoher Frequenz isoliert wird beträchtlich.
-
Wein 5B gezeigt,
ermitteln ein oder mehrere Relativpositionssensoren 306 die
Position der isolierten Brücke 402 relativ
zu der nicht isolierten Werkzeugstruktur 414 und ein oder
mehrere Relativpositionssensoren 306 ermitteln die Position
des isolierten Grund-Rahmens 408 relativ zu der isolierten Brücke 402.
Der "statische" Anteil der Relativpositionssensoren 306,
welche die Position der isolierten Brücke 402 überwachen
ist auf der nicht isolierten Werkzeugstruktur 414 montiert,
wohingegen der "statische" Anteil der Relativpositionssensoren 306, welche
die Position des isolierten Grund-Rahmens 408 überwachen
auf der Struktur der isolierten Brücke 402 montiert ist.
Weil diese Anordnung gegenintuitiv auftreten kann, ist sie die bevorzugte
Konfiguration. Bei einer Ausführung
sind sechs Relativpositionssensoren 306 zwischen die isolierte
Brücke 402 und
die nicht isolierte Werkzeugstruktur 414 gekoppelt und
sechs Relativpositionssensoren 306 sind zwischen die isolierte
Brücke 402 und
den isolierten Grund-Rahmen 408 gekoppelt. Die Erfindung
ist auch bei einer anderen Anzahl und anderen Montagepunkten der
Relativpositionssensoren 306 anwendbar.
-
Ein
System zur Unterstützungs-
und Positionssteuerung der isolierten Brücke 402 ist in 6 dargestellt.
Die Relativpositionssensoren 602 verfolgen oder messen
die Relativposition der isolierten Brücke 402 zu der nicht
isolierten Werkzeugstruktur 414. Die Relativpositionssensoren 602 enthalten sechs
oder eine andere geeignete Anzahl von Relativpositionssensoren 306.
Die Relativpositionssensoren 602 geben ein Relativpositionssignal
an eine Brückenposition-Servosteuerung 604.
Die Brückenposition-Servosteuerung 604 gibt
ein Steuersignal an eine Drucksteuerung 606 aus. Die Brückenposition-Servosteuerung 604 zum
Beispiel liefert eine Servosteuerung in sechs Achsen oder einer
anderen geeigneten Anzahl von Achsen. Die Drucksteuerung 606 gibt
ein Drucksignal an pneumatische Isolatoren 608 aus. Die
pneumatische Isolatoren 608 tragen die isolierte Brücke 402 und
stellen ihre Position relativ zu der nicht isolierten Werkzeugstruktur 414 ein.
-
Bei
der in den 5A und 5B gezeigten Ausführung steuern
ein oder mehrere Lorentz-Stellglieder 302 bei den ersten
Trage/Positionierungs-Elementen 406 die Position der isolierten
Brücke 402 relativ
zu dem isolierten Grund-Rahmen 408. Bei einer Ausführung sind
die Magnetbaugruppen 308 der Lorentz-Stellglieder 302 an
der isolierten Brücke 402 befestigt
und die entsprechenden Antriebsspulen 310 sind an dem isolierten
Grund-Rahmen 408 befestigt. Eine Montage des Reaktionsabschnitts
der Kraftstellglieder für
die isolierte Brücke 402 auf
dem isolierten Grund-Rahmen 408 gestattet kleinere Stellglied-Luftspalte
und ein stärker
modulares Design. Bei einer Ausführung
werden sechs Lorentz-Stellglieder 302 verwendet. Eine größere oder eine
geringere Anzahl an Stellgliedern kann verwendet werden, ohne von
der Intention und dem Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Ein
System zur Stellgliedsteuerung der isolierten Brücke 402 ist in 6 gezeigt.
Ein Bewegungsprofilgenerator 610 liefert eine Schwingverhinderung,
indem er Beschleunigungs- und Trägheitsbelastungen
wie oben beschrieben vorhersagt. Der Bewegungsprofilgenerator 610 gibt
ein Bewegungsprofilsignal an die Servosteuerung 604 der
Brückenposition
aus. Die Servosteuerung 604 der Brückenposition gibt ein Positionssteuersignal
an Stromtreiber 612 aus. Stromtreiber 612 gibt
Stromantriebssignale an die Stellglieder 614 aus. Die Stellglieder 614 enthalten
zum Beispiel sechs oder irgend eine andere geeignete Zahl an Lorentz-Stellgliedern 302.
Die Stellglieder 614 tragen und steuern die Position der
isolierten Brücke 402.
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Bei
höheren
Frequenzen kann die Position der isolierten Brücke 102 durch eine
Rückkopplung von
einem oder mehreren Trägheitssensoren 666 stabilisiert
werden. Die Trägheitssensoren 666 sind mit
der isolierten Brücke 402 gekoppelt.
Die Trägheitssensoren 666 geben
ein Trägheitssensorsignal an
die Servosteuerung 604 der Brückenposition aus. Die Servosteuerung 604 der
Brückenposition
ist für das
Trägheitssensorsignal
in seinen Ausgabepositionssteuersignal verantwortlich und die Position
der isolierten Brücke 402 wird
entsprechend durch Stellglieder 614 eingestellt.
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Ein
oder mehrere pneumatische Isolatoren 304 und zweite Trage/Positionierungs-Elemente 416 tragen
das Gewicht des isolierten Grund-Rahmens 408 auf eine ähnliche
Weise wie jene, welche das Gewicht der isolierten Brücke 402 tragen.
Diese pneumatischen Isolatoren 304 sind auf die nicht isolierte
Werkzeugstruktur 414 montiert. Montagefedern können den
isolierten Grund-Rahmen 408 ebenfalls auf der nicht isolierten
Werkzeugstruktur 414 unterstützen. Bei einer bevorzugten
Ausführung
werden drei pneumatische Isolatoren 304 verwendet, aber die
Erfindung ist auf andere Stückzahlen
anwendbar.
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Ein
System zur Positionssteuerung des isolierten Grund-Rahmens 408 ist
ebenfalls in 6 dargestellt. Die Relativpositionssensoren 616 verfolgen
und/oder messen die Relativposition des isolierten Grund-Rahmens 408 zu
der isolierten Brücke 402.
Die Relativpositionssensoren 616 enthalten sechs oder irgend
eine andere geeignete Anzahl an Relativpositionssensoren 306.
Die Relativpositionssensoren 616 geben ein Relativpositionssignal
an eine Servosteuerung 618 der Grund-Rahmen-Position aus.
Die Servosteuerung 618 der Grund-Rahmen-Position gibt ein
Steuersignal an eine Drucksteuerung 620 aus. Die Drucksteuerung 620 umfasst zum
Beispiel drei oder eine andere geeignete Zahl von pneumatischen
Isolatoren 304. Die pneumatischen Isolatoren 622 unterstützen die
Position des isolierten Grund-Rahmens 408 und stellen sie
ein.
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Ein
oder mehrere Lorentz-Stellglieder 302 bei den zweiten Trage/Positionierungs-Elementen 416 steuern
die Position des isolierten Grund-Rahmens 408 relativ zu
der nicht isolierten Werkzeugstruktur 414 auf eine ähnlicher
Weise wie jene, welche die Position der isolierten Brücke 402 relativ zu
dem isolierten Grund-Rahmen 408 steuern. Bei einer bevorzugten
Ausführung
wird der isolierte Grund-Rahmen 408 servogesteuert, um
genau der Position der isolierten Brücke 402 zu folgen.
Bei einer bevorzugten Ausführung
werden sechs Lorentz-Stellglieder 302 verwendet, aber die
Erfindung ist auf andere Stückzahlen
anwendbar.
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Ein
System zur Stellgliedsteuerung des isolierten Grund-Rahmens 408 ist
in 6 gezeigt. Bewegungsprofilgenerator 610 liefert
eine Schwingverhinderung, indem er die Beschleunigungs- und Trägheitsbelastungen
wie oben beschrieben vorhersagt. Der Bewegungsprofilgenerator 610 gibt
ein Bewegungsprofilsignal an die Servosteuerung 618 der Grund-Rahmen-Position
aus. Die Servosteuerung 618 der Grund-Rahmen-Position gibt
ein Positionssteuersignal an einen Stromtreiber 624 aus.
Die Servosteuerung 618 der Grund-Rahmen-Position zum Beispiel
liefert eine Servosteuerung in sechs Achsen oder einer anderen geeigneten
Anzahl an Achsen. Der Stromtreiber 624 gibt Stromantriebssignale
an die Stellglieder 626 aus. Die Stellglieder 626 enthalten
zum Beispiel sechs oder eine andere geeignete Anzahl an Lorentz-Stellgliedern 302.
Die Stellglieder 626 tragen und steuern die Position des
isolierten Grund-Rahmens 408.
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Bei
einem neuartigen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthalten
sowohl die Wafer- als auch die Retikeltischsysteme Präzisionstische.
Retikeltisch-Komponenten 410 aus 4 enthalten
einen Retikel-Untertisch 506 und einen Retikelpräzisionstisch 510 aus 5A.
Der isolierte Grund-Rahmen 408 trägt einen Retikel-Untertisch 506.
Der Retikel-Untertisch 506 trägt den Retikelpräzisionstisch 510.
Der Retikelpräzisionstisch 510 enthält das Retikel,
welches ein Maskenmuster besitzt, das verwendet wird, um die Halbleiterwaferoberfläche, welche an
dem Waferpräzisionstisch 508 befestigt
ist zu ätzen.
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Die
Wafertisch-Komponenten 412 aus 4 enthalten
einen Wafer-Untertisch 504 und einen Waferpräzisionstisch 508.
Der nicht isolierte Grund-Rahmen 408 trägt den Wafer-Untertisch 504.
Der Wafer-Untertisch 504 trägt den Waferpräzisionstisch 508.
Ein Halbleiterwafer ist an dem Waferpräzisionstisch 508 zur
Belichtung durch eine Beleuchtungsquelle wie eine Beleuchtungsquelle 902 aus 9 angebracht.
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Der
Retikelpräzisionstisch 510 und
der Waferpräzisionstisch 508 sind
bevorzugt magnetisch schwebend jeweils mit Hinsicht auf den Retikel-Untertisch 506 und
den Wafer-Untertisch 504.
Die Positionen des Waferpräzisionstischs 508 und
des Retikelpräzisionstischs 510 sind
servogesteuert relativ zu der isolierten Brücke 402, bevorzugt
in sechs Freiheitsgraden. Laser-Messgeräte und Kapazitäts-Messgeräte, die
zwischen die isolierte Brücke 402 und
die Präzisionstische
gekoppelt sind, können eine
Rückkopplung
für die
Servosteuerung der Position des Waferpräzisionstischs 508 und
des Retikelpräzisionstischs 510 liefern.
Ein oder mehrere Lorentz-Stellglieder 302 treiben sowohl
den Waferpräzisionstisch 508 als
auch den Retikelpräzisionstisch 510 in
sechs Freiheitsgraden. Wie in 6 gezeigt, liefern
erste und zweite Gegenkraftvorrichtungen 644 und 646 jeweils
eine Unterstützung
für das
Gewicht des Waferpräzisionstischs 508 und
des Retikelpräzisionstischs 510.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
sind der Wafer-Untertisch 504 und der Retikel-Untertisch 506 servogesteuert,
um jeweils dem Waferpräzisionstisch 508 und
dem Retikelpräzisionstisch 510 basierend auf
der Rückkopplung
des optischen Sensors zu folgen. Bei einer Ausführung kann der Wafer-Untertisch 504 in
einer X und Y-Richtung verschoben werden und der Retikel-Untertisch 506 kann
in einer X-Richtung verschoben werden.
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Keine
Bewegungsbelastungen hinsichtlich der Wafertisch-Komponenten 512 oder
den Retikeltisch-Komponenten 410 werden direkt in die Struktur der
isolierten Brücke 402 gekoppelt.
Statt dessen treten, wie vorher erwähnt die Bewegungsbelastungen des
Wafer- und Retikeltischs an der Struktur des isolierten Grund-Rahmens 408 auf.
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Ein
System zur Steuerung der Position des Wafer-Untertischs 504 ist
in 6 dargestellt. Relativpositionssensoren 628 verfolgen
oder messen die Relativposition des Wafer-Untertischs 504 zu
dem Waferpräzisionstisch 508.
Die Relativpositionssensoren 628 enthalten zum Beispiel
zwei oder eine andere geeignete Zahl an Relativpositionssensoren 306.
Die Relativpositionssensoren 628 geben ein Relativpositionssignal
an eine Servosteuerung 630 der Wafer-Untertisch-Position
aus. Die Servosteuerung 630 der Wafer-Untertisch-Position gibt ein Steuersignal
an Stromtreiber 632 aus. Die Servosteuerung 630 der
Wafer-Untertisch-Position zum Beispiel liefert eine Servosteuerung
in zwei Achsen (X und Y), oder einer anderen geeigneten Anzahl an
Achsen. Stromtreiber 632 gibt Stromtreibersignale an Linearmotoren 634 aus.
Die Linearmotoren 634 passen die Position des Wafer-Untertisch 504 relativ
zu dem Waferpräzisionstisch 508 an.
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Ein
Bewegungsprofilgenerator 610 liefert wie oben beschrieben
ein Schwingverhinderungssignal an die Servosteuerung 630 der
Wafer-Untertisch-Position. Die Servosteuerung 630 der Wafer-Untertisch-Position
ist für
das Schwingverhinderungssignal in seinem Waferpräzisionstisch-Ausgabesteuersignal
verantwortlich und die Position des Wafer-Untertischs wird entsprechend
eingestellt.
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Ein
System zur Stellgliedsteuerung des Waferpräzisionstischs 508 ist
in 6 gezeigt. Eine Wafertischmetrologie 636 ist
zwischen den Waferpräzisionstisch 508 und
die isolierte Brücke 402 gekoppelt. Die
Wafertischmetrologie 636 liefert eine Positionsrückkopplung
für die
Servoeinrichtungen des Waferpräzisionstischs 508.
Die Wafertischmetrologie 636 liefert zum Beispiel eine
Positionsrückkopplung
in sechs Achsen oder einer anderen geeigneten Anzahl an Achsen.
Die Wafertischmetrologie 636 gibt ein Wafertisch-Positionssignal
an eine Servosteuerung 638 des Waferpräzisionstischs aus. Die Servosteuerung 638 des
Waferpräzisionstischs
gibt ein Steuersignal des Waferpräzisionstischs an Stromtreiber 640 aus.
Die Servosteuerung 638 des Waferpräzisionstischs liefert zum Beispiel
eine Servosteuerung in sechs Achsen oder einer anderen geeigneten
Anzahl an Achsen. Stromtreiber 640 gibt Stromantriebssignale
an die Stellglieder 642 aus. Die Stellglieder 642 enthalten
zum Beispiel sechs oder eine andere geeignete Anzahl an Lorentz-Stellgliedern 302.
Die Stellglieder 642 tragen und steuern die Position des Waferpräzisionstischs 508.
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Ein
Bewegungsprofilgenerator 610 liefert wie oben beschrieben
ein Schwingverhinderungssignal an die Servosteuerung 638 des
Waferpräzisionstischs.
Die Servosteuerung 638 des Waferpräzisionstischs ist für das Schwingverhinderungssignal
in seinem Waferpräzisionstisch-Ausgabesteuersignal
verantwortlich und die Position des Waferpräzisionstischs 508 wird
entsprechend eingestellt.
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Ein
System zur Steuerung der Position des Retikel-Untertischs 506 ist
in 6 ebenfalls dargestellt. Relativpositionssensor 648 verfolgt
und misst die Relativposition des Retikel-Untertischs 506 zu dem
Retikelpräzisionstisch 510.
Der Relativpositionssensor 648 enthält zum Beispiel einen oder
mehrere Relativpositionssensoren 306. Der Relativpositionssensor 648 gibt
ein Relativpositionssignal an eine Servosteuerung 650 einer
Retikel-Untertisch-Position aus. Die Servosteuerung 650 einer
Retikel-Untertisch-Position
gibt ein Steuersignal an Stromtreiber 652 aus. Die Servosteuerung 650 einer
Retikel-Untertisch-Position liefert zum Beispiel eine Servosteuerung
in einer Achse oder einer anderen geeigneten Anzahl an Achsen. Stromtreiber 652 gibt
Stromantriebssignale an die Linearmotoren 654 aus. Die
Linearmotoren 654 sind zwischen den Retikel-Untertisch 506 und
den isolierten Grund-Rahmen 408 gekoppelt. Die Linearmotoren 654 stellen
die Position des Retikel-Untertisch 506 relativ zu dem
Retikelpräzisionstisch 510 ein.
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Ein
Bewegungsprofilgenerator 610 liefert wie oben beschrieben
ein Schwingverhinderungssignal an die Servosteuerung 650 der
Retikel-Untertisch-Position. Die Servosteuerung 650 der
Retikel-Untertisch-Position ist für das Schwingverhinderungssignal
in seinem Retikel-Untertisch-Ausgabesteuersignal verantwortlich
und die Position des Retikel-Untertischs 506 wird
entsprechend eingestellt.
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Ein
System zur Steuerung des Retikelpräzisionstischs 510 ist
in 6 gezeigt. Eine Retikeltischmetrologie 656 ist
zwischen den Retikelpräzisionstisch 510 und
die isolierte Brücke 402 gekoppelt. Die
Retikeltischmetrologie 656 liefert eine Positionsrückkopplung
für die
Servoeinrichtungen des Retikelpräzisionstischs 510.
Die Retikeltischmetrologie 656 liefert zum Beispiel eine
Positionsrückkopplung
in sechs Achsen oder einer anderen geeigneten Anzahl an Achsen.
Die Retikeltischmetrologie 656 gibt ein Retikelpräzisionstisch-Positionssignal
an eine Servosteuerung 658 des Retikelpräzisionstischs
aus. Die Servosteuerung 658 des Retikelpräzisionstischs
gibt ein Steuersignal des Retikelpräzisionstischs an Stromtreiber 660 aus.
Die Servosteuerung 658 des Retikelpräzisionstischs liefert zum Beispiel
eine Servosteuerung in sechs Achsen oder einer anderen geeigneten
Anzahl an Achsen. Stromtreiber 660 gibt Stromantriebssignale
an die Stellglieder 662 aus. Die Stellglieder 662 enthalten
zum Beispiel sechs oder eine andere geeignete Anzahl an Lorentz-Stellgliedern 302.
Die Stellglieder 662 tragen und steuern die Position des
Retikelpräzisionstisch 510.
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Ein
Bewegungsprofilgenerator 610 liefert wie oben beschrieben
ein Schwingverhinderungssignal an die Servosteuerung 658 des
Retikelpräzisionstischs.
Die Servosteuerung 658 des Retikelpräzisionstischs ist für das Schwingverhinderungssignal
in seinem Retikelpräzisionstisch-Ausgabesteuersignal verantwortlich
und die Position des Retikelpräzisionstischs 510 wird
entsprechend eingestellt.
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Der
isolierte Grund-Rahmen 408 trägt die Übertragungseinrichtung 512.
Die Übertragungseinrichtung 512 enthält mindestens
eine der Linsen der Ausgangsoptik-Baugruppe 904 aus 9 und
sie enthält
entsprechende Rahmen-Flügel,
die verwendet werden, um eine Strahlung, welche durch die Übertragungseinrichtung 512 tritt
zu begrenzen und einzustellen. In Bezug zu dem Lithographiesystem 900 aus 9 überträgt und steuert
die Übertragungseinrichtung 512 die
Stelle, an welcher eine Beleuchtung von der Beleuchtungsquelle 902 das
Retikel von dem Retikelpräzisionstisch 508 auf
dem Retikeltisch 906 trifft. Bei einer Ausführung besitzt
die Übertragungseinrichtung 512 eine
Vergrößerung von 1X,
aber sie kann andere Vergrößerungsfaktoren
besitzen.
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10A zeigt ein Flussdiagramm 1000, das die
Funktionsschritte zur Auslegung von einer oder mehreren Ausführungen
der vorliegenden Erfindung liefert. Die 10B–I zeigen
Funktionsschritte von weiteren Ausführungen der vorliegenden Erfindung. Die
Schritte aus den 10A–I müssen nicht notwendigerweise
in der gezeigten Reihenfolge auftreten, wie Fachleuten basierend
auf den hier gebrachten Erläuterungen
offensichtlich sein wird. Andere Ausführungen werden Fachleuten auf
Grund der folgenden Diskussion offensichtlich sein. Diese Schritte werden
im Folgenden im Detail beschrieben.
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Flussdiagramm 1000 beginnt
mit Schritt 1002. Bei Schritt 1002 ist ein Grund-Rahmen
isoliert und wird auf einer nicht isolierten Werkzeugstruktur getragen.
Der Grund-Rahmen
ist zum Beispiel der isolierte Grund-Rahmen 408, welcher
auf der nicht isolierten Werkzeugstruktur 414 getragen
wird, wie in den 4, 5A und 5B gezeigt
ist. Der isolierte Grund-Rahmen 408 wird durch zweite Trage/Positionierungs-Elemente 416 getragen,
die zum Beispiel einen oder mehrere pneumatische Isolatoren 304 und/oder
andere Tragevorrichtungen einschließen können.
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Bei
Schritt 1004 wird eine Wafertisch-Komponente von dem Grund-Rahmen
getragen, wobei die Wafertisch-Komponente eine Aufnahme zur Befestigung
eines Halbleiterwafers liefert. Die Wafertisch-Komponente ist zum
Beispiel die Wafertisch-Komponente 412, welche durch den
isolierten Grund-Rahmen 408 getragen wird, der in 4 gezeigt
ist. Eine Waferaufspannaufnahme bei Waferpräzisionstisch 508 kann
bei der Wafertisch-Komponente 412 vorgesehen sein, um zum
Beispiel durch Unterdruck den Halbleiterwafer zu befestigen. Die Wafertisch-Komponente
kann zum Beispiel in dem Wafertisch 910 des Lithographiesystems 900 eingeschlossen
sein.
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Bei
Schritt 1006 wird eine Retikeltisch-Komponente von dem
Grund-Rahmen getragen, wobei die Retikeltisch-Komponente eine Aufnahme
zur Befestigung eines Retikels liefert. Die Retikeltisch-Komponente
ist zum Beispiel die Retikeltisch-Komponente 410, welche
durch den isolierten Grund-Rahmen 408 getragen wird, der
in 4 gezeigt ist.
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Die
Retikeltisch-Komponente kann zum Beispiel in dem Retikeltisch 906 des
Lithographiesystems 900 eingeschlossen sein.
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Bei
Schritt 1008 ist eine Brücke isoliert und wird auf dem
Grund-Rahmen getragen, wobei die Brücke eine Aufnahme für eine Projektionsoptik
liefert. Die Brücke
ist zum Beispiel die isolierte Brücke 402, welche auf
einem isolierten Grund-Rahmen 408 getragen wird, wie in
den 4, 5A und 5B gezeigt
ist. Die Projektionsoptik kann die Projektionsoptik 502 sein
und kann in den Projektionsoptik- und Metrologiekomponenten 404 eingeschlossen
sein. Die isolierte Brücke 402 wird
durch erste Trage/Positionierungs-Elemente 406 getragen, die
zum Beispiel einen oder mehrere pneumatische Isolatoren 304 und/oder
andere Tragevorrichtungen einschließen können.
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Ein
Lithographiewerkzeug mit einem Zweifach-Isoliersystem, das in Übereinstimmung
mit den Schritten des Flussdiagramms 1000 ausgelegt ist, kann
bei einem Lithographiesystem wie dem Lithographiesystem 900 implementiert
werden. Eine Strahlung von einer Beleuchtungsquelle wie einer Beleuchtungsquelle 902 tritt
durch eine Ebene eines montierten Retikels an der vorgegebenen Retikelaufnahme
bei den Retikeltisch-Komponenten 410 auf eine
Oberfläche
eines Halbleiterwafers, der auf einer Wafertisch-Komponente 412 befestigt ist.
Ein Muster des montierten Retikels wird auf eine Oberfläche des befestigten
Halbleiterwafers übertragen.
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Bei
einer Ausführung
enthält
das Flussdiagramm 1000 den zusätzlichen Schritt 1010,
bei dem die Brücke
in sechs Freiheitsgraden positioniert ist, um im Wesentlichen stationär relativ
zu der nicht isolierten Werkzeugstruktur zu bleiben.
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Bei
einer Ausführung
enthält
das Flussdiagramm 1000 den zusätzlichen Schritt 1012,
bei dem der Grund-Rahmen in sechs Freiheitsgraden positioniert ist,
um der Position der Brücke
zu folgen.
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Bei
einer Ausführung
enthält
der Schritt 1002 den Schritt, bei dem der Grund-Rahmen
von einem ersten pneumatischen Isolator unterstützt wird.
-
Bei
einer Ausführung
enthält
der Schritt 1008 den Schritt, bei dem die Brücke von
einem zweiten pneumatischen Isolator unterstützt wird.
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Bei
einer Ausführung
enthält
der Schritt 1010 die folgenden in 10B gezeigten
Schritte.
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Bei
Schritt 1014 wird die Position der Brücke relativ zu der nicht isolierten
Werkzeugstruktur ermittelt. Die Relativpositionssensoren 602 ermitteln
zum Beispiel die Relativposition. Die Relativpositionssensoren 602 können einen
oder mehrere Relativpositionssensoren 306 einschließen.
-
Bei
Schritt 1016 wird ein Steuersignal erzeugt, das sich auf
die ermittelte Brückenposition
bezieht. Die Servosteuerung 604 der Brückenposition zum Beispiel kann
das Steuersignal erzeugen. Das Steuersignal kann durch einen oder
mehrere Stromtreiber wie dem Stromtreiber 612 geregelt
werden.
-
Bei
Schritt 1018 werden die Brücke und der Grund-Rahmen mit
einem magnetischen Stellglied gekoppelt. Die Stellglieder 614 zum
Beispiel können die
isolierte Brücke 402 und
den isolierten Grund-Rahmen 408 koppeln. Das magnetische
Stellglied der Stellglieder 640 kann ein Lorentz-Stellglied 302 sein.
-
Bei
Schritt 1020 wird das Steuersignal an das magnetische Stellglied
angelegt. Das Steuersignal veranlasst zum Beispiel die Stellglieder 614 die Position
der isolierten Brücke 402 einzustellen.
-
Bei
einer Ausführung
erzeugt die Servosteuerung 604 der Brückenposition ein Druck-Steuersignal, welches
durch die pneumatischen Isolatoren 604 empfangen wird.
Die pneumatischen Isolatoren 608 sind zwischen die isolierte
Brücke 402 und
den isolierten Grund-Rahmen 408 gekoppelt. Das Druck-Steuersignal
veranlasst die pneumatischen Isolatoren 608 die Position
der isolierten Brücke 402 zu
unterstützen
und/oder einzustellen. Das Druck-Steuersignal kann von einem oder
mehreren Drucksteuerungen wie der Drucksteuerung 606 geregelt
werden.
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Bei
einer Ausführung
enthält
der Schritt 1012 die folgenden in 10C gezeigten
Schritte.
-
Bei
Schritt 1022 wird die Position des Grund-Rahmens relativ
zu der Brücke
ermittelt. Die Relativpositionssensoren 616 ermitteln zum
Beispiel die Relativposition. Die Relativpositionssensoren 616 können einen
oder mehrere Relativpositionssensoren 306 einschließen.
-
Bei
Schritt 1024 wird ein Steuersignal erzeugt, das sich auf
die ermittelte Grund-Rahmen-Position
bezieht. Die Servosteuerung 618 der Grund-Rahmen-Position
kann zum Beispiel das Steuersignal erzeugen. Das Steuersignal kann
von einem oder mehreren Stromtreibern wie den Stromtreibern 624 erzeugt
werden.
-
Bei
Schritt 1026 werden der Grund-Rahmen und die nicht isolierte
Werkzeugstruktur mit einem magnetischen Stellglied gekoppelt. Die
Stellglieder 626 zum Beispiel können den isolierten Grund-Rahmen 408 und
die nicht isolierte Werkzeugstruktur 414 koppeln. Das magnetische
Stellglied der Stellglieder 626 kann ein Lorentz-Stellglied 302 sein.
-
Bei
Schritt 1028 wird das Steuersignal an das magnetische Stellglied
angelegt. Das Steuersignal veranlasst zum Beispiel die Stellglieder 626 die Position
des isolierten Grund-Rahmens 408 einzustellen.
-
Bei
einer Ausführung
erzeugt die Servosteuerung 618 der Grund-Rahmen-Position
ein Druck-Steuersignal, welches von den pneumatischen Isolatoren 622 empfangen
wird. Die pneumatischen Isolatoren 622 sind zwischen den
isolierten Grund-Rahmen 408 und die nicht isolierte Werkzeugstruktur 414 gekoppelt.
Das Druck-Steuersignal veranlasst die pneumatischen Isolatoren 622 die
Position des isolierten Grund-Rahmens 408 zu unterstützen und/oder
einzustellen. Das Druck-Steuersignal kann durch eine oder mehrere
Drucksteuerungen wie die Drucksteuerung 620 geregelt werden.
-
Bei
einer Ausführung
enthält
der Schritt 1006 die folgenden in 10D gezeigten
Schritte.
-
Bei
Schritt 1030 wird ein Retikel-Untertisch von dem Grund-Rahmen
getragen. Der Retikel-Untertisch ist zum Beispiel der Retikel-Untertisch 506, welcher
auf dem isolierten Grund-Rahmen 408 montiert ist.
-
Bei
Schritt 1032 wird ein Retikelpräzisionstisch durch den Retikel-Untertisch
getragen. Der Retikelpräzisionstisch
kann zum Beispiel der Retikelpräzisionstisch 510 sein,
der von dem Retikel-Untertisch 506 getragen wird. Der Retikelpräzisionstisch 510 kann
hinsichtlich des Retikel-Untertischs 506 zum Beispiel magnetisch
angehoben sein.
-
Bei
einer Ausführung
enthält
das Flussdiagramm 1000 den zusätzlichen Schritt 1034,
bei dem der Retikelpräzisionstisch
in sechs Freiheitsgraden positioniert ist, um der Position der Brücke zu folgen.
-
Bei
einer Ausführung
enthält
der Schritt 1034 die folgenden in 10E gezeigten
Schritte.
-
Bei
Schritt 1036 wird die Position des Retikelpräzisionstischs
relativ zu der isolierten Brücke
ermittelt. Die Retikeltisch-Metrologie 656 kann zum Beispiel
die Relativposition ermitteln. Die Retikeltisch-Metrologie 656 kann
zum Beispiel einen oder mehrere Relativpositionssensoren 306 einschließen.
-
Bei
Schritt 1038 wird ein Steuersignal erzeugt, das sich auf
die ermittelte Position des Retikelpräzisionstisch bezieht. Die Servosteuerung 658 des Retikelpräzisionstischs
zum Beispiel kann das Steuersignal erzeugen. Das Steuersignal kann
durch einen oder mehrere Stromantriebe wie bei dem Stromantrieb 660 geregelt
werden.
-
Bei
Schritt 1040 werden der Retikelpräzisionstisch und der Retikel-Untertisch
mit einem magnetischen Stellglied gekoppelt. Die Stellglieder 662 können zum
Beispiel den Retikelpräzisionstisch 510 und
den Retikel-Untertisch 506 koppeln. Das magnetische Stellglied
der Stellglieder 662 kann ein Lorentz-Stellglied 302 sein.
-
Bei
Schritt 1042 wird das Steuersignal an das magnetische Stellglied
angelegt. Das Steuersignal veranlasst zum Beispiel die Stellglieder 662 die Position
des Retikelpräzisionstischs 510 einzustellen.
-
Bei
einer Ausführung
enthält
das Flussdiagramm 1000 den zusätzlichen Schritt 1044,
bei dem der Retikel-Untertisch positioniert wird, um den Retikelpräzisionstisch
zu verfolgen.
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Bei
einer Ausführung
enthält
der Schritt 1044 die folgenden in 10F gezeigten
Schritte.
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Bei
Schritt 1046 wird die Position des Retikel-Untertischs
relativ zu dem Retikelpräzisionstisch ermittelt.
Der Relativpositionssensor 648 zum Beispiel kann die Relativposition
ermitteln. Der Relativpositionssensor 648 kann zum Beispiel
einen oder mehrere Relativpositionssensoren 306 einschließen.
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Bei
Schritt 1048 wird ein Steuersignal erzeugt, das sich auf
die ermittelte Retikel-Untertisch-Position
bezieht. Die Servosteuerung 650 der Retikel-Untertisch-Position
kann das Steuersignal erzeugen. Das Steuersignal kann von einem
oder mehreren Stromtreibern wie den Stromtreibern 652 geregelt
werden.
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Bei
Schritt 1050 wird das Steuersignal von einem Linearmotor
empfangen. Das Steuersignal wird zum Beispiel von den Linearmotoren 654 empfangen.
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Bei
Schritt 1052 wird der Retikel-Untertisch relativ zu dem
isolierten Grund-Rahmen mit dem Linearmotor positioniert. Das Steuersignal
veranlasst zum Beispiel die Linearmotoren 654 die Position
des Retikel-Untertischs 506 einzustellen.
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Bei
einer Ausführung
enthält
der Schritt 1004 die folgenden in 10G gezeigten
Schritte.
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Bei
Schritt 1054 wird ein Wafer-Untertisch von dem Grund-Rahmen
getragen. Der Wafer-Untertisch ist zum Beispiel der Wafer-Untertisch 504,
welcher auf dem isolierten Grund-Rahmen 408 montiert ist.
-
Bei
Schritt 1056 wird ein Waferpräzisionstisch durch den Wafer-Untertisch
getragen. Der Waferpräzisionstisch
kann zum Beispiel der Waferpräzisionstisch 510 sein,
der von dem Wafer-Untertisch 504 getragen wird. Der Waferpräzisionstisch 508 kann
hinsichtlich des Wafer-Untertischs 504 zum Beispiel magnetisch
angehoben sein.
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Bei
einer Ausführung
enthält
das Flussdiagramm 1000 den folgenden Schritt 1058,
bei dem der Waferpräzisionstisch
in sechs Freiheitsgraden positioniert ist, um der Position der Brücke zu folgen.
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Bei
einer Ausführung
enthält
der Schritt 1058 die folgenden in 10H gezeigten
Schritte.
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Bei
Schritt 1060 wird die Position des Waferpräzisionstischs
relativ zu der isolierten Brücke
ermittelt. Die Wafertisch-Metrologie 636 zum Beispiel kann
die Relativposition ermitteln. Die Wafertisch-Metrologie 636 kann
zum Beispiel einen oder mehrere Relativpositionssensoren 306 einschließen.
-
Bei
Schritt 1062 wird ein Steuersignal erzeugt, das sich auf
die ermittelten Position des Waferpräzisionstisch bezieht. Die Servosteuerung 658 des
Waferpräzisionstischs
zum Beispiel kann das Steuersignal erzeugen. Das Steuersignal kann
durch einen oder mehrere Stromtreiber wie den Stromtreibern 640 geregelt
werden.
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Bei
Schritt 1064 werden der Waferpräzisionstisch und der Wafer-Untertisch
mit einem magnetischen Stellglied gekoppelt. Die Stellglieder 642 können zum
Beispiel den Waferpräzisionstisch 508 und den
Wafer-Untertisch 504 koppeln. Das magnetische Stellglied
der Stellglieder 642 kann ein Lorentz-Stellglied 302 sein.
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Bei
Schritt 1066 wird das Steuersignal an das magnetische Stellglied
angelegt. Das Steuersignal veranlasst zum Beispiel die Stellglieder 642 die Position
des Waferpräzisionstischs 508 einzustellen.
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Bei
einer Ausführung
enthält
das Flussdiagramm 1000 den folgenden Schritt 1068,
bei dem der Wafer-Untertisch positioniert wird, um dem Waferpräzisionstisch
zu folgen.
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Bei
einer Ausführung
enthält
der Schritt 1068 die folgenden in 10I gezeigten
Schritte.
-
Bei
Schritt 1070 wird die Position des Wafer-Untertischs relativ
zu dem Waferpräzisionstisch ermittelt.
Der Relativpositionssensor 628 zum Beispiel kann die Relativposition ermitteln.
Der Relativpositionssensor 628 kann zum Beispiel einen
oder mehrere Relativpositionssensoren 306 einschließen.
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Bei
Schritt 1072 wird ein Steuersignal erzeugt, das sich auf
die ermittelte Wafer-Untertisch-Position
bezieht. Die Servosteuerung 630 der Wafer-Untertisch-Position
zum Beispiel kann das Steuersignal erzeugen. Das Steuersignal kann
durch einen oder mehrere Stromtreiber wie den Stromtreibern 632 geregelt
werden.
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Bei
Schritt 1074 wird das Steuersignal von einem Linearmotor
empfangen. Das Steuersignal wird zum Beispiel von den Linearmotoren 634 empfangen.
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Bei
Schritt 1076 wird der Wafer-Untertisch relativ zu dem isolierten
Grund-Rahmen mit dem Linearmotor positioniert. Das Steuersignal
veranlasst zum Beispiel die Linearmotoren 634 die Position
des Wafer-Untertischs 504 einzustellen.
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Weitere
Ausführungen
des Lithographiewerkzeugs 400 mit einem Zweifach-Isoliersystem der
vorliegenden Erfindung werden Fachleuten aus den Anordnungen, Prozessen
und Ausführungen,
welche hier dargelegt werden ersichtlich.
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5. Weiterentwickeltes Lithographiewerkzeug
mit Ausführungen
von getrennt isolierten Brücken-
und Übertragungseinrichtungsstrukturen
der vorliegenden Erfindung
-
Strukturelle
Implementierungen für
das Lithographiewerkzeug mit einer getrennten Struktur der isolierten
Brücke
und der Übertragungsseinrichtung
der vorliegenden Erfindung werden auf einer höheren Ebene und einem detaillierteren
Level beschrieben. Diese strukturellen Implementierungen werden
hier zum Zwecke der Darstellung und nicht der Begrenzung beschrieben.
Speziell kann die vorliegende Erfindung, wie sie hier beschrieben
wird, erreicht werden durch eine Verwendung einer Anzahl von strukturellen
Implementierungen. Zum Beispiel kann die Erfindung, wie sie hier
beschrieben wird in jedem Lithographiesystem implementiert werden, das
einen hohen Grad an Isolation gegenüber einer Schwingung von außen und
eine Reduzierung hinsichtlich der Relativbewegung der Lithographiesystemkomponenten
benötigt.
Bei Ausführungen
zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung in einem Micrascan und
anderen weiterentwickel ten Lithographiewerkzeugplattformen implementiert
werden, welche durch die Lithography Group of Silicon Valley Group,
Inc., beheimatet in Wilton, Connecticut entwickelt wurden.
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Ausführungen
der vorliegenden Erfindung liefern ein Lithographiewerkzeug mit
einer getrennten Struktur der isolierten Brücke und der Übertragungseinrichtung.
Anders als konventionelle Implementierungen enthält das Lithographiewerkzeug
der vorliegenden Erfindung getrennte servogesteuerte Rahmen-Flügel, die
an dem Übertragungseinrichtungs-Modul
angeordnet sind und die auf die Retikelebene abgebildet werden.
Die Relativbewegung zwischen der Übertragungseinrichtung und
der Brücke muss
auf Mikrometer-Ebene gesteuert werden, während Bewegungsbelastungen,
die sich auf die Rahmen-Flügel
beziehen von der kritischen Brückenstruktur
isoliert werden.
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Um
diese Auslegungsziele zu erreichen, verwendet das Lithographiewerkzeug
der vorliegenden Erfindung ein Zweifach-Isoliersystem, wobei die
Brücken-
und Übertragungsseinrichtungsstrukturen
unabhängig
voneinander durch aktive Isoliersysteme mit sechs Freiheitsgraden
unabhängig
voneinander unterstützt
werden. Die Übertragungseinrichtung
ist servogesteuert, um die Position der Brückenstruktur genau zu verfolgen.
Die Übertragungs-Servoeinrichtung
enthält
eine Schwingverhinderung, um den Effekten der Bewegungsbelastungen
der Rahmen-Flügel
entgegenzuwirken.
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Die 7A und 7B stellen
jeweils vereinfachte Vorder- und Seitenansichten des Lithographiewerkzeugs 700 mit
einem Zweifach-Isoliersystem in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung dar. Das System Lithographiewerkzeug
und Zweifach-Isoliersystem 700 enthält eine isolierte Brücke 702,
eine Projektionsoptik 704, ein Trage/Positionierungselement 706, einen
nicht isolierten Grund-Rahmen 708,
eine Übertragungsseinrichtung 710,
einen Retikel-Untertisch 712, einen Retikelpräzisionstisch 714,
einen Wafer-Untertisch 726, einen Waferpräzisionstisch 728, eine
Fokus-Rückwand 730 und
gebogene Abstandshaltestangen 732. Diese Elemente des Lithographiewerkzeugs 700 werden
in dem folgenden Text umfassender beschrieben.
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8 zeigt
ein beispielhaftes Steuersystem-Blockdiagramm mit Bezug auf das
Lithographiewerkzeug 700 mit einem Zweifach-Isoliersystem in Übereinstimmung
mit einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung. In 8 zeigen
Verbindungslinien zwischen Systemblöcken strukturelle Verbindungen an
und Pfeile zeigen Steuer- und/oder Datensignale an.
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Die
isolierte Brücke 702 ist
mit dem nicht isolierten Grund-Rahmen 708 über die
Trage/Positionierungselemente 706 gekoppelt. Die isolierte
Brücke 702 trägt Projektionsoptik-
und Metrologiekomponenten, die mit den Wafer- und Retikeltisch-Systemen verbunden
sind. Wie in den 7A und 7B gezeigt,
trägt die
isolierte Brücke 702 die
Projektionsoptik 704. Die Projektionsoptik 704 enthält eine
Optik, welche notwendig ist, um eine Strahlung, welche über ein
Maskenmuster eines Retikels auf einem Retikelpräzisionstisch 714 auf
eine Halbleiterwafer-Oberfläche
auf einem Waferpräzisionstisch 728 übertragen
wird. Die Projektionsoptik 704 zum Beispiel ist im Wesentlichen ähnlich der
Projektionsoptik 104 aus den 1A und 1B.
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Metrologiekomponenten,
die von der isolierten Brücke 702 getragen
werden, enthalten zum Beispiel Vorrichtungen, die sich auf das Messen
und Verfolgen der Position von Retikeltisch-Komponenten 410 und
Wafertisch-Komponenten 412, die in 4 gezeigt
sind beziehen. Diese Metrologievorrichtungen können irgendeine von jenen einschließen, die
an anderer Stelle hier beschrieben werden oder auf andere Weise
bekannt sind.
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Der
nicht isolierte Grund-Rahmen 708 trägt die isolierte Brücke 702 über Trage/Positionierungselemente 706.
Die Trage/Positionierungselemente 706 tragen und positionieren
die isolierte Brücke 702 auf
eine ähnliche
Weise, auf weiche die ersten Trage/Positionierungselemente 406 die
in den 5A und 5B gezeigte
Brücke 402 tragen
und positionieren. Somit können
die Trage/Positionierungselemente 706 Tragevorrichtungen
wie einen oder mehrere pneumatische Isolatoren 304, Positionierungsvorrichtungen
wie einen oder mehrere Lorentz-Stellglieder 302 und Positionssensoren
wie einen oder mehrere Relativpositionssensoren 306 sowie
andere Gegenkraftvorrichtungen und Metrologievorrichtungen, die
an anderer Stelle hier beschrieben werden einschließen.
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Ein
System zur Positionssteuerung der isolierten Brücke 702 ist in 8 dargestellt.
Relativpositionssensoren 802 verfolgen oder messen die
Relativposition der isolierten Brücke 702 bezüglich des nicht
isolierten Grund-Rahmens 708. Die Relativpositionssensoren 802 enthalten
sechs oder eine andere geeignete Anzahl an Relativpositionssensoren 306. Die
Relativpositionssensoren 802 geben ein Relativpositionssignal
an die Servosteuerung 804 der Brückenposition aus. Die Servosteuerung 804 der
Brückenposition
gibt ein Steuersignal an eine Drucksteuerung 806 aus. Die
Drucksteuerung 806 gibt ein Drucksignal an pneumatische
Isolatoren 808 aus. Die pneumatischen Isolatoren 808 enthalten
zum Beispiel drei oder eine andere Anzahl an pneumatischen Isolatoren 304.
Die pneumatischen Isolatoren 808 tragen und stellen die
Position der isolierten Brücke 702 relativ
zu dem nicht isolierten Grund-Rahmen 708 ein.
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Ein
System für
die Stellgliedsteuerung der isolierten Brücke 702 ist in 8 gezeigt.
Die Servosteuerung 804 der Brückenposition empfingt ein Positionssignal
von den Relativpositionssensoren 802. Die Servosteuerung 804 der
Brückenposition
kann auch ein Bewegungssteuersignal von einem Bewegungsprofilgenerator
empfangen. Die Servosteuerung 804 der Brückenposition
gibt ein Positions-Steuersignal an einen Stromtreiber 810.
Die Servosteuerung 804 der Brückenposition liefert eine Servosteuerung
in sechs Achsen oder einer anderen geeigneten Anzahl an Achsen.
Der Stromtreiber 810 gibt Stromantriebssignale an die Stellglieder 812 aus.
Die Stellglieder 812 enthalten zum Beispiel sechs oder eine
andere geeignete Anzahl an Lorentz-Stellglieder 302. Die
Stellglieder 812 unterstützen und steuern die Position
der isolierten Brücke 702.
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Bei
höheren
Frequenzen kann die Position der isolierten Brücke 702 durch eine
Rückkopplung von
einem oder mehreren Trägheitssensoren 814 stabilisiert
werden. Die Trägheitssensoren 814 sind mit
der isolierten Brücke 702 gekoppelt.
Die Trägheitssensoren 814 geben
ein Trägheitssensorsignal an
die Servosteuerung 804 der Brückenposition aus. Die Servosteuerung 804 der
Brückenposition
ist für das
Trägheitssensorsignal
in ihrem Ausgangspositionsteuersignal verantwortlich und die Position
der isolierten Brücke 702 wird
entsprechend durch die Stellglieder 812 eingestellt.
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Der
Wafer-Untertisch 726 ist auf den nicht isolierten Grund-Rahmen 708 montiert.
Der Wafer-Untertisch 726 trägt den angehobenen Waferpräzisionstisch 728.
Bei einer Ausführung
ist der Waferpräzisionstisch 728 in
sechs Freiheitsgraden beweglich. Ein Halbleiterwafer ist auf dem
Waferpräzisionstisch 508 zur
Belichtung durch eine Beleuchtungsquelle 902 aus 9 angebracht.
Der Wafer-Untertisch 726 und der Waferpräzi sionstisch 728 sind
in der Struktur dem Wafer-Untertisch 126 und dem Waferpräzisionstisch 128 gleich,
die oben mit Bezug auf die 1A und 1B beschrieben
sind. Die Positionen des Wafer-Untertischs 726 und des
Waferpräzisionstischs 728 werden
wie oben jeweils mit Bezug auf 2 für den Wafer-Untertisch 126 und
den Waferpräzisionstisch 128 beschrieben überwacht
und gesteuert.
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Die
Fokus-Rückwand 730 mit
einer optischen flachen Oberfläche
ist auf dem Waferpräzisionstisch 728 montiert.
Die Fokus-Rückwand 730 ist an
der isolierten Brücke 702 durch
gebogene Abstandshaltestangen 732 befestigt. Hinsichtlich
eines Gesichtspunkts verwendet, anders als die konventionellen Systeme,
das Lithographiewerkzeug 700 eine aktive Positionsservosteuerung
mit drei Achsen, um eine Ausrichtung zwischen der Wafertisch-Fokus-Rückwand 730 und
der Struktur der isolierten Brücke 702 zu
erhalten. Eine Ausrichtung außerhalb der
Ebene wird noch durch die gebogene Abstandshaltestangen 732 erhalten.
Das Gewicht der Fokus-Rückwand 730 wird
durch zwei Luftkissen-Gegenkraftzylinder getragen. Pneumatische
Isolatoren 824, welche die Fokus-Rückwand 730 tragen,
sind in 8 gezeigt. Die pneumatischen
Isolatoren 824 enthalten zum Beispiel zwei oder eine andere
Anzahl an pneumatischen Isolatoren 304.
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Ein
System zur Stellgliedsteuerung der Wafertisch-Fokus-Rückwand 730 ist
in 8 gezeigt. Relativpositionssensoren 816 sind
zwischen die Wafertisch-Fokus-Rückwand 730 und
die isolierte Brücke 702 gekoppelt.
Die Servosteuerung 818 der Fokus-Rückwandposition
empfängt
ein Positionssignal von den Relativpositionssensoren 816.
Die Relativpositionssensoren 816 enthalten zum Beispiel
drei oder eine andere geeignete Anzahl an Relativpositionssensoren 306.
Die Servosteuerung 818 der Fokus-Rückwandposition
kann auch ein Bewegungssteuersignal von einem Bewegungsprofilgenerator empfangen.
Die Servosteuerung 818 der Fokus-Rückwandposition gibt ein Positionssteuersignal an
den Stromtreiber 820 aus. Die Servosteuerung 818 der
Fokus-Rückwandposition
liefert zum Beispiel eine Servosteuerung in drei Achsen oder einer
anderen geeigneten Anzahl an Achsen. Der Stromtreiber 820 gibt
Stromtreibersignale an die Stellglieder 822 aus. Die Stellglieder 822 enthalten
zum Beispiel drei oder eine andere geeignete Anzahl an Lorentz-Stellgliedern 302.
Die Stellglieder 822 unterstützen und steuern die Position
der Wafertisch-Fokus-Rückwand 730.
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Der
Retikel-Untertisch 712 ist auf den nicht isolierten Grund-Rahmen 708 montiert.
Der Retikel-Untertisch 712 trägt den angehobenen Retikelpräzisionstisch 714.
Der Retikelpräzisionstisch 714 enthält das Retikel,
welches ein Maskenmuster besitzt, das verwendet wird, um die Halbleiterwaferoberfläche, welche
an dem Waferpräzisionstisch 728 befestigt
ist zu ätzen.
Retikel-Untertisch 712 und Retikelpräzisionstisch 714 sind
in der Struktur und bezüglich
der Funktion ähnlich
dem Retikel-Untertisch 506 und dem Retikelpräzisionstisch 508,
die oben mit Bezug auf die 5A und 5B beschrieben
wurden. Die Positionen des Retikel-Untertischs 712 und des
Retikelpräzisionstischs 714 werden
wie oben mit Bezug auf 6 jeweils für den Retikel-Untertisch 506 und
den Retikelpräzisionstisch 508 beschrieben, überwacht
und gesteuert.
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Bei
einer Ausführung
ist die Übertragungseinrichtung 710 eine
Lichtübertragungseinrichtung mit
einer Vergrößerung von
1X, sie kann jedoch andere Vergrößerungsfaktoren
besitzen. Die Struktur der Übertragungseinrichtung 710 wird
durch ein aktives Isoliersystem mit sechs Freiheitsgraden unterstützt. Die
pneumatischen Isolatoren 836 sind in 8 gezeigt,
wie sie zwischen den nicht isolierten Grund-Rahmen 708 und
die Übertragungseinrichtung 710 gekoppelt
sind. Die pneumatischen Isolatoren 836 enthalten zum Beispiel
drei oder eine andere Anzahl an pneumatischen Isolatoren 304.
Die Übertragungseinrichtung 710 wird
von einer Servosteuerung 826 für die Übertragungseinrichtungsposition servogesteuert,
um die Position der isolierten Brücke 702 genau zu verfolgen.
Die Servoeinrichtung(en) für die Übertragungseinrichtung 710 enthält (enthalten) eine
Schwingverhinderung, um den Effekten der Bewegungsbelastungen der
Rahmen-Flügel entgegenzuwirken.
Die Relativbewegung zwischen der Übertragungseinrichtung 710 und
der isolierten Brücke 702 wird
auf Mikrometerebene gesteuert, wobei Bewegungsbelastungen, die sich
auf die Rahmen-Flügel
der Übertragungseinrichtung 710 beziehen
von der Struktur der isolierten Brücke 702 isoliert werden.
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Ein
System zur Stellgliedsteuerung der Übertragungseinrichtungsstruktur 710 ist
in 8 gezeigt. Relativpositionssensoren 828 sind
zwischen die Übertragungseinrichtung 710 und
die isolierte Brücke 702 gekoppelt.
Die Relativpositionssensoren 828 enthalten zum Beispiel
sechs oder eine andere geeignete Anzahl an Relativpositionssensoren 306. Die
Servosteuerung 826 für
die Übertragungseinrichtungsposition
empfängt
ein Positionssignal von den Relativpositionssensoren 828.
Die Servosteuerung 826 für die Übertragungseinrichtungsposition
kann auch ein Bewegungssteuersignal für eine Schwingver hinderung
von einem Bewegungsprofilgenerator 830 empfangen. Die Servosteuerung 826 für die Übertragungseinrichtungsposition
gibt ein Positionssteuersignal an den Stromtreiber 832 aus.
Die Servosteuerung 826 für die Übertragungseinrichtungsposition
liefert eins Servosteuerung in sechs Achsen oder in einer anderen
geeigneten Anzahl von Achsen. Der Stromtreiber 832 gibt
Stromantriebssignale an die Stellglieder 834 aus. Die Stellglieder 834 enthalten zum
Beispiel sechs oder eine andere geeignete Anzahl an Lorentz-Stellgliedern 302.
Die Stellglieder 834 tragen und steuern die Position der Übertragungseinrichtung 710.
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Die Übertragungseinrichtung 710 enthält einen
rechten Rahmen-Flügel 838 und
einen linken Rahmen-Flügel 840,
welche die Strahlung, die durch die Übertragungseinrichtung 710 tritt
begrenzen und einstellen. Die vorliegende Erfindung enthält getrennte
Servosteuerungen für
den rechten Rahmen-Flügel 838 und
den linken Rahmen-Flügel 840,
wie in 8 gezeigt ist und wie im Folgenden beschrieben
wird.
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Ein
erster linearer optischer Kodierer 842 ist zwischen den
rechten Rahmenflügel 838 und
die Übertragungseinrichtung 710 gekoppelt.
Der erste lineare optische Kodierer 842 verfolgt die Position
des rechten Rahmen-Flügels 838.
Eine Servosteuerung 844 für die Rahmen-Flügel-Position
empfängt
ein Positionssignal von dem ersten linearen optischen Kodierer 842.
Die Servosteuerung 844 für die Rahmen-Flügel-Position
kann auch ein Bewegungssteuerungssignal für eine Schwingverhinderung,
die sich auf den rechten Rahmen-Flügel 838 bezieht von
einem Bewegungsprofilgenerator 830 empfangen. Die Servosteuerung 844 für die Rahmen-Flügel-Position gibt
ein Positionssteuersignal an Stromtreiber 846 aus. Die
Servosteuerung 844 für
die Rahmen-Flügel-Position
liefert zum Beispiel eine Servosteuerung in zwei Achsen oder einer
anderen geeigneten Anzahl an Achsen. Der Stromtreiber 846 gibt
ein Stromantriebssignal an einen ersten Linearmotor 848 aus. Der
erste Linearmotor 848 steuert die Position des rechten
Rahmen-Flügels 838.
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Ein
zweiter linearer optischer Kodierer 850 ist zwischen den
linken Rahmenflügel 840 und
die Übertragungseinrichtung 710 gekoppelt.
Der zweite lineare optische Kodierer 850 verfolgt die Position des
linken Rahmen-Flügels 840.
Eine Servosteuerung 844 für die Rahmen-Flügel-Position
empfängt ein
Positionssignal von dem zweiten linearen optischen Kodierer 850.
Die Servosteuerung 844 für die Rahmen-Flügel-Position
kann auch ein Bewegungssteuerungssignal für eine Schwingverhinderung,
die sich auf den linken Rahmen-Flügel 840 bezieht von einem
Bewegungsprofilgenerator 830 empfangen. Die Servosteuerung 844 für die Rahmen-Flügel-Position
gibt ein Positionssteuersignal an Stromtreiber 852 aus.
Der Stromtreiber 852 gibt ein Stromantriebssignal an einen
zweiten Linearmotor 854 aus. Der zweite Linearmotor 854 steuert
die Position des linken Rahmen-Flügels 840.
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11A zeigt ein Flussdiagramm 1100, das die
Funktionsschritte zur Auslegung von einer oder mehreren Ausführungen
der vorliegenden Erfindung liefert. Die 11B–E zeigen
Funktionsschritte von weiteren Ausführungen der vorliegenden Erfindung. Die
Schritte aus den 11A–E müssen nicht notwendigerweise
in der gezeigten Reihenfolge auftreten, wie Fachleuten basierend
auf den hier gebrachten Darlegungen offensichtlich sein wird. Andere Ausführungen
werden Fachleuten auf Grund der folgenden Diskussion offensichtlich
sein. Diese Schritte werden im Folgenden im Detail beschrieben.
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Flussdiagramm 1100 beginnt
mit Schritt 1102. Bei Schritt 1102 ist eine Brücke isoliert
und wird von einem nicht isolierten Grund-Rahmen getragen, wobei
die Brücke
eine Aufnahme für
eine Projektionsoptik liefert. Die Brücke ist zum Beispiel die isolierte
Brücke 702,
welche auf dem nicht isolierten Grund-Rahmen 708, der in
den 7A und 7B gezeigt
ist getragen wird. Die Projektionsoptik kann die Projektionsoptik 704 sein.
Die isolierte Brücke 704 wird
durch Trage/Positionierungs-Elemente 706 getragen, die
zum Beispiel einen oder mehrere pneumatische Isolatoren 304 und/oder
eine andere Tragevorrichtung einschließen kann.
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Bei
Schritt 1104 ist eine optische Übertragungseinrichtung isoliert
und wird auf dem nicht isolierten Grund-Rahmen getragen, wobei die
Lichtübertragungseinrichtung
mindestens einen servogesteuerten Rahmen-Flügel einschließt. Die
optische Übertragungseinrichtung
ist zum Beispiel die Übertragungseinrichtung 710,
die auf dem nicht isolierten Grund-Rahmen 708 getragen
wird. Die Übertragungseinrichtung 710 wird
durch Trage/Positionierungs-Elemente wie einem oder mehreren pneumatischen
Isolatoren 304 getragen. Bei einer Ausführung besitzt die Übertragungseinrichtung 710 eine
Vergrößerung von
1X, aber sie kann andere Vergrößerungsfaktoren
besitzen.
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Bei
Schritt 1106 wird eine Wafertisch-Komponente von dem nicht
isolierten Grund-Rahmen
unterstützt,
wobei die Wafertisch-Komponente eine Aufnahme für die Anbringung eines Halbleiter-Wafers liefert.
Die Wafertisch-Komponente ist zum Beispiel der Wafer-Untertisch 702,
der von dem in 7A gezeigten, nicht isolierten
Grund-Rahmen 708 getragen wird.
Eine Waferaufspannvorrichtung kann für die Befestigung des Halbleiter-Wafers
zum Beispiel durch Unterdruck vorgesehen sein. Die Wafertisch-Komponente kann in
dem Wafertisch 910 des Lithographiesystems 900 eingeschlossen
sein.
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Bei
Schritt 1108 wird eine Retikeltisch-Komponente von dem
nicht isolierten Grund-Rahmen
getragen, wobei die Retikeltisch-Komponente eine Aufnahme für ein Retikel
liefert. Die Retikeltisch-Komponente ist zum Beispiel der Retikel-Untertisch 712,
der durch den in 7A gezeigten nicht isolierten Grund-Rahmen 708 getragen
wird. Die Retikeltisch-Komponente kann in einem Retikeltisch 906 des
Lithographiesystems 900 eingeschlossen sein.
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Ein
Lithographiewerkzeug mit einem Zweifach-Isoliersystem, das in Übereinstimmung
mit den Schritten des Flussdiagramms 1100 ausgelegt ist, kann
in ein Lithographiesystem wie das Lithographiesystem 900 implementiert
werden. Der mindestens eine servogesteuerte Rahmen-Flügel wird
so ausgelegt, dass eine Strahlung von einer Beleuchtungsquelle begrenzt
und auf eine Ebene bei der gelieferten Retikelaufnahme abgebildet
wird. Die Strahlung tritt durch die Retikelebene auf eine Oberfläche eines angebrachten
Halbleiter-Wafers. Ein Muster eines montierten Retikels wird auf
eine angebrachte Halbleiterwafer-Oberfläche übertragen.
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Bei
einer Ausführung
enthält
das Flussdiagramm 1100 den zusätzlichen Schritt, bei dem eine Projektionsoptik
auf der Brücke
montiert ist. Die Projektionsoptik 704 kann zum Beispiel
auf die isolierte Brücke 702 montiert
sein.
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Bei
einer Ausführung
enthält
das Flussdiagramm 1100 den zusätzlichen Schritt 1110,
bei dem die Brücke
in sechs Freiheitsgraden positioniert ist, um im Wesentlichen stationär relativ
zu dem nicht isolierten Grund-Rahmen zu bleiben.
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Bei
einer Ausführung
enthält
Schritt 1110 die folgenden in 11B gezeigten
Schritte.
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Bei
Schritt 1112 wird die Position der Brücke relativ zu dem nicht isolierten
Grund-Rahmen ermittelt.
Die Relativpositionssensoren 802 können die Relativposition ermitteln.
Die Relativpositionssensoren 802 können zum Beispiel einen oder
mehrere Relativpositionssensoren 306 einschließen.
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Bei
Schritt 1114 wird ein Steuersignal, das sich auf die ermittelte
Brückenposition
bezieht erzeugt. Die Servosteuerung 804 der Brückenposition zum
Beispiel kann das Steuersignal erzeugen. Das Steuersignal kann durch
einen oder mehrere Stromtreiber wie den Stromtreiber 810 gesteuert
werden.
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Bei
Schritt 1116 ist die Brücke
an den nicht isolierten Grund-Rahmen mit einem ersten magnetischen
Stellglied gekoppelt. Die Stellglieder 812 können zum
Beispiel die isolierte Brücke 702 und
den nicht isolierten Grund-Rahmen 708 koppeln. Das magnetische
Stellglied der Stellglieder 812 kann ein Lorentz-Stellglied 302 sein.
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Bei
Schritt 1118 wird das Steuersignal an das magnetische Stellglied
angelegt. Das Steuersignal veranlasst zum Beispiel die Stellglieder 812 die
Position der isolierten Brücke 702 einzustellen.
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Bei
einer Ausführung
erzeugt die Servosteuerung 804 der Brückenposition ein Druck-Steuersignal, welches
von den pneumatischen Isolatoren 808 empfangen wird. Die
pneumatischen Isolatoren 808 sind zwischen die isolierte
Brücke 701 und
den nicht isolierten Grund-Rahmen 708 gekoppelt. Das Druck-Steuersignal
veranlasst die pneumatischen Isolatoren 808 die Position
der isolierten Brücke 702 zu
unterstützen
und/oder einzustellen. Das Druck-Steuersignal kann durch eine oder
mehrere Drucksteuerungen wie die Drucksteuerung 806 geregelt
werden.
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Bei
einer Ausführung
enthält
das Flussdiagramm 1100 den zusätzlichen Schritt 1120,
bei dem die Lichtübertragungseinrichtung
in sechs Freiheitsgraden positioniert wird, um im Wesentlichen stationär relativ
zu der Brücke
zu bleiben.
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Bei
einer Ausführung
enthält
Schritt 1120 die folgenden in 11C gezeigten
Schritte.
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Bei
Schritt 1122 wird die Position der Lichtübertragungseinrichtungen
relativ zu der Brücke
ermittelt. Die Relativpositionssensoren 828 können zum Beispiel
die Relativposition ermitteln. Der Relativpositionssensor 828 kann
zum Beispiel einen oder mehrere Relativpositionssensoren 306 einschließen.
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Bei
Schritt 1124 wird ein Steuersignal erzeugt, das sich auf
die ermittelte Lichtübertragungseinrichtungsposition
bezieht. Eine Servosteuerung 826 der Übertragungseinrichtungsposition
kann zum Beispiel das Steuersignal erzeugen. Die Servosteuerung 826 der Übertragungseinrichtungsposition
kann ein Bewegungssteuersignal für
eine, sich auf die Übertragungseinrichtung 710 beziehende
Schwingverhinderung von dem Bewegungsprofilgenerator 830 empfangen.
Die Servosteuerung 826 der Übertragungseinrichtungsposition
kann das empfangene Bewegungssteuersignal in dem Steuersignal kompensieren.
Das Steuersignal kann von einem oder mehreren Stromtreibern wie
den Stromtreibern 832 geregelt werden.
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Bei
Schritt 1126 werden die Lichtübertragungseinrichtung und
der nicht isolierte Grund-Rahmen
mit einem magnetischen Stellglied gekoppelt. Die Stellglieder 834 können zum
Beispiel die Übertragungseinrichtung 710 und
den nicht isolierten Grund-Rahmen 708 koppeln. Das magnetische
Stellglied der Stellglieder 834 kann ein Lorentz-Stellglied 302 sein.
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Bei
Schritt 1128 wird das Steuersignal an das magnetische Stellglied
angelegt. Das Steuersignal veranlasst zum Beispiel die Stellglieder 834 die
Position der Übertragungseinrichtung 710 einzustellen.
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Bei
einer Ausführung
enthält
das Flussdiagramm 1100 die folgenden, in 11D gezeigten Schritte.
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Bei
Schritt 1130 wird eine Wafertisch-Fokus-Rückwand mit
der Brücke über gebogene
Abstandshaltestangen verbunden. Die Wafertisch-Fokus-Rückwand zum
Beispiel ist die Wafertisch-Fokus-Rückwand 730. Die Wafertisch-Fokus-Rückwand 730 ist
mit der isolierten Brücke 702 über gebogene
Abstandshaltestangen 732 verbunden. Alternativ kann die
Wafertisch-Fokus-Rückwand 730 an
die isolierte Brücke 702 durch
eine andere Einrichtung als die gebogenen Abstandshaltestangen 732 gekoppelt
werden.
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Bei
Schritt 1132 wird die Position der Wafertisch-Fokus-Rückwand relativ
zu der Brücke
ermittelt. Relativpositionssensoren 816 zum Beispiel können die
Relativposition ermitteln. Der Relativpositionssensor 816 kann
zum Beispiel einen oder mehrere Relativpositionssensoren 306 einschließen.
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Bei
Schritt 1134 wird ein Steuersignal erzeugt, das sich auf
die ermittelte Wafertisch-Fokus-Rückwandposition
bezieht. Die Servosteuerung 818 der Fokus-Rückwandposition
zum Beispiel kann das Steuersignal erzeugen. Das Steuersignal kann von
einem oder mehreren Stromtreibern wie den Stromtreibern 820 geregelt
werden.
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Bei
Schritt 1136 werden die Wafertisch-Fokus-Rückwand und
der nicht isolierte Grund-Rahmen mit
einem magnetischen Stellglied gekoppelt. Die Stellglieder 822 können zum
Beispiel die Wafertisch-Fokus-Rückwand 730 und
den nicht isolierten Grund-Rahmen 708 koppeln. Das magnetische
Stellglied der Stellglieder 822 kann ein Lorentz-Stellglied 302 sein.
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Bei
Schritt 1138 wird das Steuersignal an das magnetische Stellglied
angelegt. Das Steuersignal veranlasst zum Beispiel die Stellglieder 822 die
Position der Wafertisch-Fokus-Rückwand 730 einzustellen.
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Bei
einer Ausführung
umfasst der mindestens eine servogesteuerte Rahmen-Flügel von Schritt 1104 einen
rechten Rahmen-Flügel
und einen linken Rahmen-Flügel.
Bei einer Ausführung
enthält das
Flussdiagramm die folgenden in 11E gezeigten
Schritte.
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Bei
Schritt 1140 wird die Position des rechten Rahmen-Flügels ermittelt.
Der erste lineare optische Kodierer 842 zum Beispiel kann
die Position des rechten Rahmen-Flügels 838 ermitteln.
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Bei
Schritt 1142 wird ein Treibersignal eines ersten Linearmotors
erzeugt, das sich auf die ermittelte rechte Rahmen-Flügel-Position
bezieht. Die Servosteuerung 844 der Rahmen-Flügel-Position zum
Beispiel kann das Treibersignal erzeugen. Die Servosteuerung 844 der
Rahmen-Flügel-Position kann
ein Bewegungssteuersignal für
eine, sich auf den rechten Rahmen-Flügel 838 beziehende Schwingverhinderung
von dem Bewe gungsprofilgenerator 830 empfangen. Die Servosteuerung 844 der Rahmen-Flügel-Position kann das
empfangene Bewegungssteuersignal in dem Steuersignal kompensieren.
Das Steuersignal des ersten Linearmotors kann von einem oder mehreren
Stromtreibern wie den Stromtreibern 846 geregelt werden.
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Bei
Schritt 1144 wird das Linearmotor-Treibersignal an einen
ersten Linearmotor angelegt, um die Position des rechten Rahmen-Flügels einzustellen.
Das Treibersignal veranlasst zum Beispiel den ersten Linearmotor 848 die
Position des rechten Rahmen-Flügels 838 einzustellen.
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Bei
Schritt 1146 wird die Position des linken Rahmen-Flügels ermittelt.
Der zweite lineare optische Kodierer 850 zum Beispiel kann
die Position des linken Rahmen-Flügels 840 ermitteln.
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Bei
Schritt 1148 wird ein Treibersignal eines zweiten Linearmotors
erzeugt, das sich auf die ermittelte linke Rahmen-Flügel-Position
bezieht. Die Servosteuerung 844 der Rahmen-Flügel-Position
zum Beispiel kann das Treibersignal erzeugen. Die Servosteuerung 844 der
Rahmen-Flügel-Position
kann ein Bewegungssteuersignal für
eine, sich auf den linken Rahmen-Flügel 840 beziehende
Schwingverhinderung von dem Bewegungsprofilgenerator 830 empfangen.
Die Servosteuerung 844 der Rahmen-Flügel-Position kann das empfangene
Bewegungssteuersignal in dem Steuersignal kompensieren. Das Steuersignal
des zweiten Linearmotors kann von einem oder mehreren Stromtreibern
wie den Stromtreibern 852 geregelt werden.
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Bei
Schritt 1150 wird das Linearmotor-Treibersignal an einen
zweiten Linearmotor angelegt, um die Position des linken Rahmen-Flügels einzustellen. Das
Treibersignal veranlasst zum Beispiel den zweiten Linearmotor 854 die
Position des linken Rahmen-Flügels 840 einzustellen.
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Weitere
Ausführungen
des Lithographiewerkzeugs 700 mit einem Zweifach-Isoliersystem der
vorliegenden Erfindung werden Fachleuten aus den Anordnungen, Prozessen
und Erläuterungen,
welche hier dargelegt werden ersichtlich.
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6. Abchluss
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Auch
wenn verschiedene Ausführungen
der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, sollte es selbstverständlich sein,
dass sie nur zu Beispielszwecken und nicht zur Begrenzung dargelegt wurden.
Es wird Fachleuten einsichtig sein, dass verschiedene Veränderungen
bezüglich
der Form und der Details vorgenommen werden können, ohne von dem Rahmen der
Erfindung abzuweichen. Die oben beschriebenen Ausführungen
können
auf jede geeignete Weise kombiniert werden. Zum Beispiel können bei
Ausführungen
eine Übertragungseinrichtung, eine
isolierte Brücke
und ein isolierter Grund-Rahmen jeweils getrennte Isoliersysteme
bei einem einzigen Lithographiewerkzeug besitzen. Somit sollten der
Umfang und der Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht durch irgendeine
der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungen begrenzt sein, sondern nur
in Übereinstimmung
mit den folgenden Patentansprüchen
definiert sein.