TWI485957B - 平台裝置及微影裝置 - Google Patents

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TWI485957B
TWI485957B TW100121666A TW100121666A TWI485957B TW I485957 B TWI485957 B TW I485957B TW 100121666 A TW100121666 A TW 100121666A TW 100121666 A TW100121666 A TW 100121666A TW I485957 B TWI485957 B TW I485957B
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Sven Antoin Johan Hol
Wilhelmus Henricus Theodorus Maria Aangenent
George Wilhelmus Johannes Clijsen
Johannes Antonius Gerardus Akkermans
Veer Jacob Kornelis Ter
Boeij Jeroen De
Johannes Petrus Martinus Bernardus Vermeulen
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Asml Netherlands Bv
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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Description

平台裝置及微影裝置
本發明係關於一種可(例如)應用於平台裝置或微影裝置中之可變磁阻器件，及一種用於製造器件之方法。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在此情況下，圖案化器件(其或者被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包括晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分的網路。習知微影裝置包括：所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。為了相對於晶圓或基板準確地定位圖案化器件，微影裝置常常具備用於定位(例如)固持圖案化器件或基板之物件台的一或多個***件。此等***件可(例如)包含一或多個線性馬達及/或線性致動器，諸如用於定位物件台或支撐件之勞侖茲(Lorentz)致動器。在微影裝置中，準確定位及產出率(例如，被表達為每小時可處理之晶圓的數目)兩者可被視為同等地重要。為了獲得高產出率，需要強大的致動器及馬達，從而實現物件台之高加速度及減速度，藉此減少連續曝光之間的任何閒置時間。為了獲得準確定位，需要如藉由線性馬達或致動器產生之力的準確控制。為了滿足此等要求，常常應用勞侖茲致動器以進行準確(例如，6自由度(DOF))定位，此係因為此等致動器實現產生力之準確控制。然而，相比於諸如可變磁阻致動器的其他類型之致動器，使用勞侖茲致動器可獲得之力密度或力相對於耗散相當地小。相比於勞侖茲致動器，可變磁阻致動器(但更一般化地為可變磁阻器件)將實現改良型力密度，而同時減少(移動)致動器之質量及耗散位準。然而，可變磁阻器件遭受致使準確力控制變得困難之缺點，此係因為器件力強烈地取決於可變磁阻器件之磁性部件的相對位置。因而，在使用已知可變磁阻器件的情況下，難以在施加特定磁化電流時預測器件回應。
需要提供一種可變磁阻器件，或一般而言，實現更準確力控制的其他類型之電磁器件。
根據本發明之一實施例，提供一種可變磁阻器件，該可變磁阻器件包含第一與第二磁性部件、一線圈、一量測線圈，及一控制單元。該等第一與第二磁性部件相對於彼此可位移以提供具有一可變磁阻之一磁性電路。該線圈用以接收產生通過該磁性電路之一磁通量的一電流。該量測線圈產生表示通過該磁性電路之該磁通量的一量測信號。該量測線圈經配置以實質上圍封通過該磁性電路之該磁通量。該控制單元經配置以在一輸入端子處接收該通量信號，且作為回應，基於該量測信號而在一輸出端子處提供一控制信號以用於控制該電流之一振幅或一另外器件之一力。
在本發明之另一實施例中，提供一種用於定位一物件之平台裝置，該裝置包含一物件台、一基底，及一可變磁阻器件。該物件台收納該物件。該基底支撐該物件台。該可變磁阻器件相對於該基底定位該物件台。
在本發明之又一實施例中，提供一種微影裝置，該微影裝置包含一照明系統、一支撐件、一基板台、一平台，及一投影系統。該照明系統經組態以調節一輻射光束。該支撐件經建構以支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束。該基板台經建構以固持一基板。該投影系統經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上。該平台定位該圖案化器件或該基板。
在本發明之又一實施例中，提供一種器件製造方法，該器件製造方法包含將一圖案自一圖案化器件轉印至一基板上，其中該方法包含藉由根據本發明之一平台裝置來定位該圖案化器件及/或該基板的步驟。
下文參看隨附圖式來詳細地描述本發明之另外特徵及優點，以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意，本發明不限於本文中所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此等實施例。基於本文中所含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者將顯而易見。
併入本文中且形成本說明書之部分的隨附圖式說明本發明，且連同[實施方式]進一步用以解釋本發明之原理且使熟習相關技術者能夠製造及使用本發明。
本說明書揭示併有本發明之特徵的一或多個實施例。所揭示實施例僅僅例示本發明。本發明之範疇不限於所揭示實施例。本發明係藉由此處所附加之申請專利範圍界定。
所描述實施例及在本說明書中對「一實施例」、「一實例實施例」等等之參考指示所描述實施例可能包括一特定特徵、結構或特性，但每一實施例可能未必包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等片語未必指代同一實施例。另外，當結合一實施例來描述一特定特徵、結構或特性時，應理解，無論是否進行明確地描述，結合其他實施例來實現此特徵、結構或特性均係在熟習此項技術者之認識範圍內。
可以硬體、韌體、軟體或其任何組合來實施本發明之實施例。本發明之實施例亦可實施為儲存於機器可讀媒體上之指令，該等指令可藉由一或多個處理器讀取及執行。機器可讀媒體可包括用於儲存或傳輸呈可藉由機器(例如，計算器件)讀取之形式之資訊的任何機構。舉例而言，機器可讀媒體可包括：唯讀記憶體(ROM)；隨機存取記憶體(RAM)；磁碟儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體器件；電學、光學、聲學或其他形式之傳播信號(例如，載波、紅外線信號、數位信號，等等)；及其他者。另外，韌體、軟體、常式、指令可在本文中被描述為執行特定動作。然而，應瞭解，此等描述僅僅係出於方便起見，且此等動作事實上係由計算器件、處理器、控制器或執行韌體、軟體、常式、指令等等之其他器件引起。
然而，在更詳細地描述此等實施例之前，有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例的實例環境。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。該裝置包括：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或任何其他適當輻射)；光罩支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩)MA，且連接至經組態以根據特定參數來準確地定位該圖案化器件之第一***件PM。在一實施例中，微影裝置包含作為第一***件PM的根據本發明之平台裝置，其用於準確地定位圖案化器件。該裝置亦包括基板台(例如，晶圓台，或一般而言，物件台)WT或「基板支撐件」，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以根據特定參數來準確地定位該基板之第二***件PW。在一實施例中，微影裝置包含作為第二***件PW的根據本發明之平台裝置，其用於準確地定位基板或晶圓。該裝置進一步包括投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將藉由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包括一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於引導、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
光罩支撐結構支撐(亦即，承載)圖案化器件。光罩支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。光罩支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。光罩支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而係固定或可移動的。光罩支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用均與更通用之術語「圖案化器件」同義。
本文中所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何器件。應注意，例如，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之器件(諸如積體電路)中的特定功能層。
圖案化器件可為透射或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中係熟知的，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面將圖案賦予於藉由鏡面矩陣反射之輻射光束中。
本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵蓋任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統或其任何組合，其適於所使用之曝光輻射，或適於諸如浸沒液體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用均與更通用之術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，裝置為透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可為反射類型(例如，使用上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙平台)或兩個以上基板台或「基板支撐件」(及/或兩個或兩個以上光罩台或「光罩支撐件」)的類型。在此等「多平台」機器中，可並行地使用額外台或支撐件，或可在一或多個台或支撐件上進行預備步驟，同時將一或多個其他台或支撐件用於曝光。
微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分可藉由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間的空間。浸沒技術可用以增加投影系統之數值孔徑。如本文中所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須浸漬於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源與微影裝置可為分離實體。在此等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之部分，且輻射光束係憑藉包括(例如)適當引導鏡面及/或光束擴展器之光束傳送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，當輻射源為水銀燈時，輻射源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束傳送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包括經組態以調整輻射光束之角強度分佈的調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。此外，照明器IL可包括各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於被固持於光罩支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上，且係藉由該圖案化器件而圖案化。在橫穿光罩MA後，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二***件PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，基板台WT可準確地移動，例如，以使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。類似地，第一***件PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑準確地定位光罩MA。一般而言，可憑藉形成第一***件PM之部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。類似地，可使用形成第二***PW(例如，根據本發明之平台裝置)之部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT或「基板支撐件」之移動。在步進器(相對於掃描器)之情況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定的。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記佔用專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。類似地，在一個以上晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使光罩台MT或「光罩支撐件」及基板台WT或「基板支撐件」保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT或「基板支撐件」在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C的大小。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描光罩台MT或「光罩支撐件」及基板台WT或「基板支撐件」(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT或「基板支撐件」相對於光罩台MT或「光罩支撐件」之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使光罩台MT或「光罩支撐件」保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT或「基板支撐件」。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT或「基板支撐件」之每一移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
如所提及，根據本發明之微影裝置可包含用於定位諸如圖案化器件或基板之物件的根據本發明之平台裝置。然而，應注意，微影裝置中根據本發明之平台裝置或根據本發明之可變磁阻器件之其他應用亦係可行的。作為一實例，根據本發明之可變磁阻器件可(例如)被應用為用於定位光罩遮蔽葉片、投影系統之光學組件等等的可變磁阻致動器或混合致動器。作為一另外實例，根據本發明之可變磁阻器件亦可(例如)被應用為使用磁性懸浮來支撐負載之磁性軸承，或被應用為用以使旋轉軸件懸浮之另一實例。
在下文中，提供關於根據本發明之可變磁阻器件及平台裝置的更多細節。
在圖2a中，展示根據本發明之第一可變磁阻器件(例如，可變磁阻致動器)的橫截面圖。器件100包含第一磁性部件110(亦被稱作定子)及第二磁性部件120(亦被稱作動子)，第一磁性部件110及第二磁性部件120相對於彼此可位移(例如，在X方向上)，因此形成磁通量可流過之磁性電路(藉由點線130指示)。為了產生此磁通量，該器件具備線圈140(在如所展示之實施例中，該線圈包含第一線圈140.1及第二線圈140.2)，該線圈經配置以(例如)自電源供應器(圖中未繪示)接收電流。如在該實施例中所展示，線圈140.1及140.2分別圍繞第一磁性部件之腿部110.1及110.2捲繞。該等線圈或該線圈亦可安裝於第一磁性部件或第二磁性部件上之其他位置上。該等磁性部件可(例如)使用具有相當高之磁導率的鐵質材料(諸如包含稀土材料之肥粒鐵或燒結材料)製造。可變磁阻器件進一步包含用於產生量測信號160之量測線圈150。該量測信號可(例如)為歸因於在磁性電路中所產生之磁通量而在量測線圈150中所感應的電壓。根據本發明，量測線圈150經配置以實質上圍封通過磁性電路130之磁通量。本發明人已設計出，表示通過磁性電路之磁通量的量測信號實現產生力之準確預測，而實質上無需額外量測，此情形與知道(例如)致動器氣隙中之通量密度的局部量測(例如，使用霍爾(Hall)感測器)形成對比。根據本發明，將如自量測線圈所獲得之量測信號160提供至該器件之控制單元180之輸入端子170。該控制單元可(例如)包含用於自量測信號(例如，感應電壓)獲得表示通過磁性電路之磁通量之信號的積分器(圖中未繪示)。控制單元180經進一步調適以基於量測信號160而在該控制單元之輸出端子190處產生控制信號，藉以，可應用該控制信號以控制提供至線圈140之電流的振幅。因而，控制單元可(例如)提供至電源供應器以控制如所提供之電流。作為一替代例或此外，亦可應用藉由控制單元導出之控制信號以控制另外器件之力，如下文更詳細地所解釋。如將進一步向前所示範，應用經配置以實質上圍封通過磁性電路之磁通量的量測線圈(例如，圍繞器件100之磁性部件110、120中之一者之腿部)會實現將量測信號提供至控制單元，可應用該控制單元以獲得施加至物件(例如，微影裝置中之物件台)之力之更準確控制，且因此獲得物件之更準確位置控制。
本發明人已進一步設計出，可在該器件之操作區域中找到實現改良型力預測的量測線圈之最佳幾何形狀及位置。
一般而言，在磁阻類型之器件中，見圖2a，力F強烈地取決於磁性部件110、120之相對位置。力F可被表達為：
其中y表示磁性部件110、120(亦即，該器件之定子110及動子120)兩者之間的間隙200，且y0 表示偏移值。可注意到，在使用中，一般而言，定子110安裝至靜止部分，且動子安裝至待安裝或移動之物件(例如，物件台)。自方程式(1)，可藉由對(1)求微分來獲得該器件之硬度C：
其展示產生力F之強烈位置相依性。
通常，可變磁阻器件之硬度可高達2.106 [牛頓/公尺]。
熟習此項技術者將確認到，為了獲得準確位置控制，需要藉由該器件對產生力F之準確預測。
因而，在知道動子相對於定子之位置(及定向)的情況下，可根據(2)來計算力變化(歸因於器件之硬度)，且可校正提供至線圈140之電流以將力調整至所要位準。
本發明人已觀測到，定子與動子之相對位置的判定對於判定產生力F或硬度C可為麻煩的或至少不夠準確的。可識別以下障礙：
-　當應用於微影裝置中時，磁阻器件之定子將連接至長衝程***(例如，如上文所描述之***PW或PM之部分)，其定位誤差在加速期間具有動態特性且為大約10至100[微米]。與物件台(動子安裝至物件台)之位置量測相組合的長衝程***之位置量測可呈遞動子相對於定子之位置的估計。然而，歸因於器件之動子與定子之間的機械之有限機械硬度，此等相對位置量測僅提供有限準確性。
-　系統加熱可導致機械變形以及動子與定子之相對位置改變。
-　可考慮動子與定子之間的相對位置之直接量測，但其將需要專用位置量測系統(因此增加成本)且歸因於空間限制而似乎不可行。
因而，強烈地需要獲得磁阻型器件之準確力預測，而不必量測該器件之定子與動子之相對位置。
藉由適當地定位量測線圈以使得該線圈實質上圍封在磁性電路中所產生之磁通量，可獲得準確力預測。
為了說明此情形，圖2b示意性地描繪圖2a所示之器件的磁通量分佈210。在圖2b中，Φ1表示在該器件之第一磁性部件之腿部110.1之末端部分處橫跨氣隙220.1的磁通量，而Φ2表示在第一磁性部件110之腿部110.2之末端部分處橫跨氣隙220.2的磁通量。
參看圖2a，圍繞每一腿部110.1、110.2提供量測線圈150以用於量測磁通量Φ1相對於Φ2。應注意，一般而言，因為Φ1將等於Φ2，所以圍繞第一磁性部件或第二磁性部件之腿部所捲繞的單一量測線圈可足以判定通過磁性電路之通量。
基於磁通量Φ1及Φ2，可根據下式來計算器件之力及扭矩：
其中Φ 1 及Φ 2 分別對應於如圖2b所示的通過磁阻器件之極或腿部之磁通量。應注意，在如示意性地所描繪之C型鐵心式器件中，圍繞Z軸之扭矩Tz通常被視為寄生效應。
自方程式(3)顯而易見，在知道通量Φ1及Φ2以及參數f及g之情況下，可(例如)藉由控制單元來計算確切力及扭矩且將其作為控制信號而回饋至位置控制器或電源供應器。以此方式，可針對自所欲力設定點之任何偏差進行校正。可(例如)藉由對橫越該量測線圈或該等量測線圈之電壓求積分來判定通過該等極之磁通量。
應注意，一般而言，方程式(3)中之參數f及g可(雖然是稍微地)取決於動子與定子之相對位置。本發明人已設計出，可在器件之操作區域內找到來自方程式(4)之增益f及g之位置相依性最小化所在的量測線圈之唯一幾何形狀及位置。為了達到最佳位置及/或幾何形狀，已執行模擬，藉以改變位置及幾何形狀且比較藉由器件產生之力(在定子相對於動子之各種位置處，亦即，因此界定器件之操作區域)與使用方程式(3)之計算力，藉以使參數f保持恆定。在圖3a中，在曲線圖(a)中針對量測線圈之各種幾何形狀(藉由量測線圈150之寬度D之變化表示)且在曲線圖(b)中針對量測線圈相對於器件之腿部110.1之各種位置(藉由量測線圈150相對於腿部110.1之相對位置d之變化表示)展示產生力與計算力之間的最大偏差ΔF(在定子相對於動子之各種位置處(亦即，遍及器件之操作區域)所判定)。可注意到，可找到最小化該等曲線圖所示之力偏差ΔF的唯一位置。此等唯一位置係藉由定子及動子以及動子與定子之間的存在氣隙之幾何形狀判定。
因而，在一實施例中，選擇實質上垂直於磁通量的量測線圈之橫截面或量測線圈之位置，以便最小化器件之實際力(其可自量測或自模擬予以獲得)與器件之操作區域中之計算力之間的偏差，計算力Fc經判定為：
Fc =k ‧φ2 ,
藉以，k被保持為常數且φ表示如自量測信號所導出之磁通量。
關於量測線圈相對於磁性部件或磁性部件之腿部之位置，已發現，令人驚訝地，量測線圈之最佳位置至少部分地在分離第一磁性部件與第二磁性部件之氣隙內部。圖3b中示意性地說明此情形，圖3b展示圖2a之器件之部件110.1及120以及在氣隙200.1中之最佳位置中之量測線圈150的特寫。
值得注意的是，藉由應用量測線圈之最佳位置及幾何形狀，致使外延校準及/或額外量測變得不必要，同時仍藉由磁通量感測而獲得準確力回饋。
關於根據本發明之可變磁阻器件之磁性部件的佈局，可注意到，存在各種選項。在如圖2a及圖2b示意性地所示之實施例中，第一磁性部件包含所謂的C型鐵心，亦即，該磁性部件具有字母C之形狀。值得提及的是，亦可應用諸如E型鐵心之其他形狀，藉以，一或多個量測線圈可(例如)提供於C型鐵心或E型鐵心之一或多個腿部上。
此外值得注意的是，根據本發明之磁阻器件之磁性電路(亦即，第一磁性部件或第二磁性部件)可包含一或多個永久磁體，該一或多個永久磁體可在磁性電路中產生偏置磁通量(bias magnetic flux)。此偏置磁通量可產生磁通量且因此在第一磁性部件與第二磁性部件之間產生力(甚至當供應至線圈之電流等於零時)。此偏置力可(例如)在器件應用於在Z方向(亦即，垂直方向)上支撐物件之情況下係有利的。在此等配置中，可應用偏置力以至少部分地抵消待支撐物件之重量且藉此減少器件線圈中之耗散。根據本發明，當藉由量測線圈產生量測信號且將量測信號提供至控制單元時，控制單元可基於量測信號來判定控制信號。另外，可與(熟知)霍爾元件組合地使用藉由線圈之通量量測。在此實施例中，藉由線圈之通量量測可用以準確地量測高頻通量，而霍爾元件可用於量測低頻通量(DC)。此情形係有益的，此係因為：基於來自線圈及霍爾元件兩者之量測，可實現高頻寬力回饋。
在一實施例中，可應用控制信號以校正如施加至器件之電流，以便藉由根據本發明之磁阻型器件來獲得更準確力F。圖4a中示意性地展示此配置，圖4a示意性地展示包括控制單元180之可變磁阻器件100，控制單元180經配置以接收表示磁通量之量測信號160。基於該量測信號，藉由該控制單元來判定控制信號400，比較控制信號400與力設定點(F y,setp)且將控制信號400饋送至電源供應器500，電源供應器500經配置以將電流i提供至器件。因而，可針對自所欲力設定點之任何偏差進行校正。
在圖4b示意性地所描繪之實施例中，提供如藉由控制單元180判定之控制信號400以控制或調整另外器件600(例如，勞侖茲致動器)之力設定點。在此配置中，可變磁阻器件可與用於提供在特定方向上之力(或扭矩)的另外器件合作，以便(例如)控制安裝於物件台上之物件之位置。因此，使用可變磁阻器件與另外器件之組合力以獲得所要力設定點。在該配置中，比較控制信號400與力設定點F y setp且藉由將電流i供應至另外器件600之電源供應器510來使用控制信號400。
在又一實施例中，可將低頻干擾回饋至磁阻器件之控制迴路，而將高頻干擾提供至另外器件之控制迴路。此策略將限制待藉由該另外器件或該等另外器件產生之所需力，此係因為藉由可變磁阻器件處置低頻干擾(其可相對大)。圖4c中示意性地展示此實施例，相比於圖4b，圖4c包含低通濾波器610及高通濾波器620。在該實施例中，控制信號400傳遞通過用於獲得第一經濾波控制信號400.1之低通濾波器610且傳遞通過用於獲得第二經濾波控制信號400.2之高通濾波器620，藉以，應用該第一經濾波控制信號以控制可變磁阻器件100之力，且藉以，應用該第二經濾波控制信號以控制另外器件600(例如，勞侖茲致動器)之力。
如所描述之可變磁阻器件可(例如)應用於平台裝置中，該平台裝置用於在微影裝置中定位諸如圖案化器件或基板之物件。在此平台裝置中，可應用可變磁阻器件(例如)以準確地定位物件台。在此平台裝置中，可應用圖4a至圖4c所描述之策略中之任一者，以便獲得所要力設定點與自量測信號所判定之實際力之間的準確對應，該量測信號係自實質上圍封磁阻型器件之磁性電路之磁通量的量測線圈予以獲得。因而，參考圖4b及圖4c所描述之策略，平台裝置可包含另外器件(例如，勞侖茲致動器)，藉以，待藉由勞侖茲致動器產生之力係基於所要力F y setp與可變磁阻器件之計算實際力之間的偏差。
在又一實施例中，量測線圈可(例如)應用於主動磁性軸承(AMB)中。圖5中展示此實施例之實例，圖5展示可圍繞在z方向上之軸線自由地旋轉的軸線(AX)(圖中未繪示Rz致動器)，而其係藉由主動地控制在x方向及y方向上軸線(AX)之位置的主動磁性軸承(AMB)支撐。在圖5所示之實例中，展示此等主動磁性軸承中之兩者(AMB1、AMB2)，此情形實際上允許控制在x方向、y方向、Rx方向及Ry方向上之軸線(AX)。圖中未繪示用於z方向及Rz方向之軸承，但軸線(AX)可(例如)藉由任何適當被動或主動軸承而在z方向上予以支撐。
圖6展示如藉由圖5中之箭頭「A」指示的橫截面圖，其展示基於轉子(RTR)與定子(STT)之間的電磁懸浮原理而工作的主動磁性軸承(AMB)，主動磁性軸承(AMB)包含電磁體總成(CL、CC)、用於將電流供應至電磁體(CC)之功率放大器集合(圖中未繪示)、控制器(圖中未繪示)，及根據本發明之量測線圈(MC)，其具有關聯電子器件以提供控制在間隙(GP)內轉子(RTR)之位置所需要的回饋。如針對其他實施例所描述的量測線圈(MC)之工作原理係類似的，且因此，如針對致動器所描述的量測線圈(MC)之一般工作原理對於應用於主動磁性軸承(AMB)亦係有效的。在一典型實施例中，功率放大器將相等偏壓電流供應至圍繞轉子(RTR)所配置之電磁體。在如圖6所示之實例中，展示三對主動磁性軸承(AMB)，但主動磁性軸承(AMB)之另一數目(諸如2個、4個或甚至更多)亦係可能的。轉子(RTR)之位置係藉由控制器控制，隨著轉子自其中心位置偏離，控制器使偏壓電流偏移。主動磁性軸承相比於習知軸承具有若干優點，此係因為主動磁性軸承不會遭受磨損、具有低摩擦，且主動磁性軸承可常常自動地適應質量分佈中之不規則性，從而允許其以極低振動圍繞其質心自旋。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如製造整合光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更通用之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。適用時，可將本文中之揭示應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，(例如)以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語「基板」亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約365奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在為5奈米至20奈米之範圍內的波長)；以及粒子束(諸如離子束或電子束)。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指代各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
應瞭解，[實施方式]章節而非[發明內容]及[中文發明摘要]章節意欲用以解釋申請專利範圍。[發明內容]及[中文發明摘要]章節可闡述如由本發明人所預期的本發明之一或多個而非所有例示性實施例，且因此，不意欲以任何方式來限制本發明及附加申請專利範圍。
上文已憑藉說明指定功能及其關係之實施之功能建置區塊來描述本發明。為便於描述，本文中已任意地界定此等功能建置區塊之邊界。只要適當地執行指定功能及該等功能之關係，便可界定替代邊界。
特定實施例之前述描述將充分地揭露本發明之一般性質以使得：在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用熟習此項技術者之知識針對各種應用而容易地修改及/或調適此等特定實施例，而無不當實驗。因此，基於本文中所呈現之教示及指導，此等調適及修改意欲係在所揭示實施例之等效物的意義及範圍內。應理解，本文中之措辭或術語係出於描述而非限制之目的，使得本說明書之術語或措辭待由熟習此項技術者按照該等教示及該指導進行解釋。
本發明之廣度及範疇不應受到上述例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及該等申請專利範圍之等效物進行界定。
100．．．可變磁阻器件
110．．．第一磁性部件/定子
110.1．．．第一磁性部件之腿部
110.2．．．第一磁性部件之腿部
120．．．第二磁性部件/動子
130．．．磁性電路
140.1．．．第一線圈
140.2．．．第二線圈
150．．．量測線圈
160．．．量測信號
170．．．輸入端子
180．．．控制單元
190．．．輸出端子
200．．．間隙
200.1．．．氣隙
210．．．磁通量分佈
220.1．．．氣隙
220.2．．．氣隙
400．．．控制信號
400.1．．．第一經濾波控制信號
400.2．．．第二經濾波控制信號
500．．．電源供應器
510．．．電源供應器
600．．．另外器件
610．．．低通濾波器
620．．．高通濾波器
AD．．．調整器
AMB1．．．主動磁性軸承
AMB2．．．主動磁性軸承
AX．．．軸線
B．．．輻射光束
BD．．．光束傳送系統
C．．．目標部分
CC．．．電磁體總成/電磁體
CL．．．電磁體總成
CO．．．聚光器
GP．．．間隙
IF．．．位置感測器
IL．．．照明系統/照明器
IN．．．積光器
M1．．．光罩對準標記
M2．．．光罩對準標記
MA．．．圖案化器件/光罩
MC．．．量測線圈
MT．．．光罩支撐結構/光罩台
P1．．．基板對準標記
P2．．．基板對準標記
PM．．．第一***件/***
PS．．．投影系統
PW．．．第二***件/***
RTR．．．轉子
SO．．．輻射源
STR．．．定子
W．．．基板
WT．．．基板台
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。
圖2a描繪根據本發明之一實施例的第一可變磁阻器件的橫截面圖。
圖2b示意性地描繪圖2a所示之器件的磁通量分佈。
圖3a示意性地描繪隨量測線圈位置及幾何形狀而變之力偏差。
圖3b示意性地描繪量測線圈相對於器件之磁性部件的最佳化位置及幾何形狀。
圖4a、圖4b及圖4c示意性地描繪如可藉由根據本發明之實施例之器件應用的三個不同控制方案。
圖5示意性地描繪根據本發明的可變磁阻器件之另外實施例。
圖6示意性地描繪如圖5所示之可變磁阻器件的橫截面圖。
根據上文在結合該等圖式時所闡述之[實施方式]，本發明之特徵及優點已變得更顯而易見，在該等圖式中，相似元件符號始終識別對應元件。在該等圖式中，相似元件符號通常指示相同、功能上類似及/或結構上類似之元件。一元件第一次出現時之圖式係藉由對應元件符號中之最左邊數位進行指示。
100．．．可變磁阻器件
110．．．第一磁性部件/定子
110.1．．．第一磁性部件之腿部
110.2．．．第一磁性部件之腿部
120．．．第二磁性部件/動子
130．．．磁性電路
140.1．．．第一線圈
140.2．．．第二線圈
150．．．量測線圈
160．．．量測信號
170．．．輸入端子
180．．．控制單元
190．．．輸出端子
200．．．間隙

Claims (6)

  1. 一種用於定位一物件之平台裝置，該裝置包含：一物件台，該物件台經組態以收納該物件；一基底，該基底經組態以支撐該物件台；一可變磁阻器件，該可變磁阻器件經組態以相對於該基底定位該物件台，該可變磁阻器件包含：第一與第二磁性部件，該等第一與第二磁性部件可相對於彼此位移且經組態以提供具有一可變磁阻之一磁性電路(magnetic circuit)；一線圈，該線圈經組態以在使用中接收用於產生通過該磁性電路之一磁通量的一電流；一量測線圈，該量測線圈經組態以產生表示通過該磁性電路之該磁通量的一量測信號，其中該量測線圈之至少一部分係位於該第一與第二磁性部件間的一間隙內；及一控制單元，該控制單元經配置以在一輸入端子處接收該量測信號，且回應於該量測信號而在一輸出端子處基於該量測信號提供一控制信號；及一第二器件，其經組態以定位該物件台，其中該控制信號經傳遞通過一低通濾波器以產生一第一經濾波信號，且該控制信號經傳遞通過一高通濾波器以產生一第二經濾波信號，其中施加該第一經濾波信號以控制該可變磁阻器件之一電流，且施加該第二經濾波信號以控制由該第二器件 提供之一力。
  2. 如請求項1之平台裝置，其中該量測線圈經進一步組態以實質上圍封通過該磁性電路之該磁通量。
  3. 一種微影裝置，其包含：一照明系統，該照明系統經組態以調節一輻射光束；一支撐件，該支撐件經建構以支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；一基板台，該基板台經建構以固持一基板；及一投影系統，該投影系統經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上，其中該裝置進一步包含如請求項1或2之一平台裝置，該平台裝置經組態用於定位該圖案化器件或該基板。
  4. 一種用於定位一物件之平台裝置，該裝置包含：一物件台，該物件台經組態以收納該物件；一基底，該基底經組態以支撐該物件台；及一可變磁阻器件，該可變磁阻器件經組態以相對於該基底定位該物件台，該可變磁阻器件包含：第一與第二磁性部件，於兩者間具有一間隙，且該等第一與第二磁性部件經組態以相對於彼此可位移且提供具有一可變磁阻之一磁性電路；一線圈，該線圈經組態以接收一電流且產生通過該磁性電路之一磁通量；一量測線圈，該量測線圈經組態以產生表示通過該 磁性電路之該磁通量的一量測信號，其中該量測線圈之至少一部分係位於該間隙內；及一控制單元，該控制單元經配置以在一輸入端子處接收該量測信號，且回應於該量測信號而在一輸出端子處基於該量測信號提供一控制信號以用於控制該電流之一振幅。
  5. 如請求項4之平台裝置，其進一步包含一第二器件，該第二器件經組態以定位該物件台，其中該控制單元係經進一步組態以控制藉由該第二器件提供之一力。
  6. 如請求項5之平台裝置，其中：該控制信號傳遞通過一低通濾波器以用於獲得一第一經濾波控制信號且傳遞通過一高通濾波器以用於獲得一第二經濾波控制信號，及施加該第一經濾波控制信號以控制該可變磁阻器件之該電流，且施加該第二經濾波控制信號以控制由該第二器件提供之該力。
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