專利名稱：圖案形成裝置的支撐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及光刻術，更具體地，涉及支撐結構和用于圖案形成裝置的布置。
背景技術：
光刻技術被廣泛認為是制造集成電路(IC)以及其他器件和/或結構的關鍵工藝。 光刻設備是一種在光刻過程中使用以將所需圖案應用到襯底上，例如是到襯底的目標部分上的機器。在使用光刻設備制造集成電路期間，通?？梢詫⒖蛇x地稱為掩模或掩模版的圖案形成裝置用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案。可以將該圖案轉移到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。通常，通過將圖案成像到輻射敏感材料上將所述圖案轉移至提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常的襯底可以包括許多這種目標部分，它們彼此相鄰并且被連續(xù)地圖案化。公知的光刻設備包括步進機，在所述步進機中，通過將整個圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分；以及掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向 (“掃描”方向)掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。也可能通過將圖案壓印(imprinting)到襯底的方式從圖案形成裝置將圖案轉移到襯底上。為了提高掃描的圖案的生產速率，以恒定速度(例如3米/秒)沿掃描方向來回跨過投影透鏡掃描圖案形成裝置，例如掩模或掩模版。因此，從靜止開始，掩模版迅速地加速達到掃描速度，然后在掃描的末端，其迅速地減速為零，調轉方向，并且沿相反方向加速達到掃描速度。加速度/減速度是例如重力加速度的15倍。在恒定掃描速度部分期間沒有慣性力作用在圖案形成裝置上。然而，在掃描的加速和減速部分期間遭遇大的慣性力，例如大約60牛頓(=0. 4kg的圖案形成裝置質量χ 150米/秒2的加速度)，可以引起圖案形成裝置滑移。這種滑移可以導致襯底上的器件圖案的錯位。解決圖案形成裝置滑移的嘗試包括使用諸如真空系統(tǒng)等夾具將圖案形成裝置保持在合適位置和/或使用摩擦涂層以增大圖案形成裝置和夾具之間的摩擦力。然而，越是提高生產率要求，反向越快，因而越高的加速度減小這種方案的效果。使用夾具的情況下， 圖案形成裝置和夾具之間的法向力在掃描的加速和減速部分期間產生摩擦力。在這些部分期間摩擦力將圖案形成裝置保持在合適位置。然而，在真空夾持情況下，摩擦力受到周圍氣體環(huán)境和真空(現(xiàn)在僅為大約1帕)之間的最大壓差限制。此外，圖案形成裝置接觸夾具的小的表面面積限制了可以由夾具產生的法向力。目前，合適的摩擦涂層的最高的摩擦系數(shù)僅為大約0. 25。

發(fā)明內容
由前面的論述知道，需要改進的方法和系統(tǒng)，其提供用于圖案形成裝置的防滑移方案，該方法可以在使用最小的附加質量或控制的條件下在高加速度下起作用。本發(fā)明的一實施例提供一種圖案形成裝置運送系統(tǒng)，包括具有支撐裝置、保持裝置以及磁致伸縮致動器的保持系統(tǒng)；和支撐運送裝置，配置成移動和耦合至支撐裝置。保持裝置配置成將圖案形成裝置可釋放地耦合至支撐裝置，并且磁致伸縮致動器配置成提供力至圖案形成裝置。在支撐運送裝置移動支撐裝置的同時，磁致伸縮致動器提供力至圖案形成裝置，以便基本上消除在支撐裝置的移動期間圖案形成裝置的滑移。本發(fā)明的另一實施例提供一種用于光刻設備的圖案形成裝置平臺系統(tǒng)，包括平臺，配置成將圖案形成裝置可釋放地耦合至平臺；平臺控制系統(tǒng)，配置成控制平臺的移動； 和磁致伸縮控制系統(tǒng)，配置成施加力至圖案形成裝置。本發(fā)明的還一實施例提供一種用于減小在圖案形成裝置平臺的移動期間圖案形成裝置的滑移的方法，包括用支撐裝置支撐圖案形成裝置；同時用保持裝置將圖案形成裝置保持至支撐裝置；使用第一移動裝置移動支撐裝置；和在使用第一移動裝置移動支撐裝置的同時使用磁致伸縮致動器施加力至圖案形成裝置。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點以及本發(fā)明不同實施例的結構和操作將在下文中參照附圖進行描述。本發(fā)明不限于這里所描述的具體實施例。在這里給出的這些實施例僅是示例性用途。基于這里包含的教導，其他的實施例對本領域技術人員將是顯而易見的。


這里附圖并入說明書并且形成說明書的一部分，其示出本發(fā)明并且與說明書一起進一步用來說明本發(fā)明的原理，以允許本領域技術人員能夠實施和使用本發(fā)明。圖IA示意地示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的反射型光刻設備；圖IB示意地示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的透射型光刻設備；圖2示意地示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有防滑移控制的圖案形成裝置運送系統(tǒng)；圖3示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的沒有防滑移控制的圖案形成裝置運送系統(tǒng)的俯視圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有防滑移控制的圖案形成裝置運送系統(tǒng)的部分側視圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有防滑移控制的平臺系統(tǒng)。圖6示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于具有防滑移控制的圖案形成裝置運送的方法的流程圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于在防滑移控制情況下在運送系統(tǒng)上裝載圖案形成裝置的方法的流程圖。圖8A-8D示意地示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于在運送系統(tǒng)上裝載圖案形成裝置的方法的不同步驟的具有防滑移控制的圖案形成裝置運送系統(tǒng)的部分側視圖。圖9示意地示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有防滑移控制的平臺系統(tǒng)。圖10示意地示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有防滑移控制的圖案形成裝置運送系統(tǒng)的部分側視圖。結合附圖通過下面詳細的具體實施方式
，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將變得更加清楚， 在附圖中相同的附圖標記在全文中表示對應元件。在附圖中，相同的附圖標記通常表示相同的、功能類似的和/或結構類似的元件。元件第一次出現(xiàn)所在的附圖用相應的附圖標記中最左邊的數(shù)字表示。
具體實施例方式本發(fā)明的多個實施例涉及具有防滑移控制的圖案形成裝置運送系統(tǒng)。本說明書公開一個或更多個實施例，其中并入了本發(fā)明的特征。所公開的實施例僅給出本發(fā)明的示例。 本發(fā)明的范圍不限于這些公開的實施例。本發(fā)明由所附的權利要求來限定。所述的實施例和在說明書中提到的“一個實施例”、“一實施例”、“示例性實施例” 等表示所述的實施例可以包括特定特征、結構或特性，但是每個實施例可以不必包括特定的特征、結構或特性。而且，這些段落不必指的是同一個實施例。此外，當特定特征、結構或特性與實施例結合進行描述時，應該理解，無論是否明確描述，實現(xiàn)將這些特征、結構或特性與其他實施例相結合是在本領域技術人員所知的知識范圍內的。本發(fā)明的實施例可以應用到硬件、固件、軟件或其任何組合。本發(fā)明實施例還可以實現(xiàn)為存儲在機器可讀介質上的指令，其可以通過一個或更多個處理器讀取和執(zhí)行。機器可讀介質可以包括任何用于以機器(例如計算裝置)可讀形式存儲或傳送信息的機制。例如，機器可讀介質可以包括只讀存儲器(ROM)；隨機存取存儲器(RAM)；磁盤存儲介質；光學存儲介質；和閃存設備。此外，這里可以將固件、軟件、程序、指令描述成執(zhí)行特定動作。 然而，應該認識到，這些描述僅為了方便并且這些動作實際上由計算裝置、處理器、控制器或用于執(zhí)行所述固件、軟件、程序、指令等的其他裝置來完成。圖1分別示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的光刻設備100和光刻設備100’。所述光刻設備100和光刻設備100’每一個包括下列部件照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用于調節(jié)輻射束B (例如，深紫外(DUV)輻射或極紫外(EUV)輻射)；支撐結構(例如掩模臺) MT，其配置用于支撐圖案形成裝置(例如掩模、掩模版或動態(tài)圖案形成裝置)MA并與配置用于精確地定位圖案形成裝置MA的第一定位裝置PM相連；和襯底臺(例如晶片臺)WT，其配置用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W并與精確地定位襯底W的第二定位裝置PW 相連。光刻設備100和100’還具有投影系統(tǒng)PS，其配置成用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標部分C(例如包括一根或多根管芯)上。在光刻設備 100中，圖案形成裝置MA和投影系統(tǒng)PS是反射型的。在光刻設備100’中，圖案形成裝置 MA和投影系統(tǒng)PS是透射型的。照射系統(tǒng)IL可以包括各種類型的光學部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其它類型的光學部件、或其任意組合，以引導、成形、或控制輻射B。所述支撐結構MT以依賴于圖案形成裝置MA的方向、光刻設備100和100，的設計以及諸如圖案形成裝置MA是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置 MA。所述支撐結構MT可以采用機械的、真空的、靜電的或其它夾持技術來保持圖案形成裝置MA。所述支撐結構MT可以是框架或臺，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動的。 所述支撐結構MT可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對于投影系統(tǒng)PS)。術語“圖案形成裝置”MA應該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束B的橫截面上賦予輻射束B、以便在襯底W的目標部分C上形成圖案的任何裝置。被賦予輻射束 B的圖案將與在目標部分C上形成的器件中的特定的功能層相對應，例如集成電路。圖案形成裝置MA可以是透射式(如在圖IB的光刻設備100’中)的或反射式的
6(如在圖IA的光刻設備100中)。圖案形成裝置MA的示例包括掩模版、掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型。 可編程反射鏡陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個小反射鏡可以獨立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻射束。這里使用的術語“投影系統(tǒng)”應該廣義地解釋為包括任意類型的投影系統(tǒng)，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學系統(tǒng)、或其任意組合，如對于所使用的曝光輻射所適合的、或對于諸如使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的。真空環(huán)境可以用于EUV或電子束輻射，因為其他氣體會吸收太多的輻射或電子。因此借助真空壁和真空泵可以在整個束路徑上提供真空環(huán)境。光刻設備100和/或光刻設備100’可以是具有兩個(雙臺)或更多個襯底臺(和 /或兩個或更多的掩模臺)WT的類型。在這種“多臺”機器中，可以并行地使用附加的臺，或可以在一個或更多個臺上執(zhí)行預備步驟的同時，將一個或更多個其它襯底臺WT用于曝光。參照圖IA和1B，所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源SO和所述光刻設備100、100’可以是分立的實體(例如當該源SO為準分子激光器時)。在這種情況下，不會將該源SO考慮成形成光刻設備100或100’的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器的束傳遞系統(tǒng)BD (在圖IB中)的幫助，將所述輻射束B從所述源SO 傳到所述照射器IL。在其它情況下，所述源SO可以是所述光刻設備100、100’的組成部分 (例如當所述源SO是汞燈時)。可以將所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要時設置的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作輻射系統(tǒng)。所述照射器IL可以包括用于調整所述輻射束的角強度分布的調整器AD (在圖IB 中)。通常，可以對所述照射器IL的光瞳平面中的強度分布的至少外部和/或內部徑向范圍(一般分別稱為σ-外部和ο-內部)進行調整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件(在圖IB中)，例如積分器IN和聚光器CO。可以將所述照射器IL用于調節(jié)所述輻射束B，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強度分布。參照圖1A，所述輻射束B入射到保持在支撐結構(例如，掩模臺)MT上的所述圖案形成裝置(例如，掩模)MA上，并且通過所述圖案形成裝置MA來形成圖案。在光刻設備 100中，所述輻射束B被圖案形成裝置(例如，掩模)MA反射。在被圖案形成裝置(例如， 掩模)MA反射之后，輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)PS將輻射束B聚焦到所述襯底W的目標部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF2 (例如，干涉儀器件、線性編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動所述襯底臺WT (例如以便將不同的目標部分 C定位于所述輻射束B的路徑中)。類似地，可以將所述第一定位裝置PM和另一個位置傳感器IFl用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位圖案形成裝置(例如掩模)MA?？梢允褂醚谀蕵擞汳l、M2和襯底對準標記Pl、P2來對準圖案形成裝置(例如掩模)MA和襯底W。參照圖1B，所述輻射束B入射到保持在支撐結構(例如，掩模臺MT)上的所述圖案形成裝置(例如，掩模)MA上，并且通過所述圖案形成裝置MA來形成圖案。已經(jīng)穿過掩模 MA后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)PS將輻射束B聚焦到所述襯底W的目標部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如，干涉儀器件、線性編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動所述襯底臺WT(例如以便將不同的目標部分C定位于所述輻射束B的路徑中)。類似地，(例如在從掩模庫的機械獲取之后，或在掃描期間)可以將所述第一定位裝置PM和另一個位置傳感器(在圖IB中未示出)用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位掩模MA。通常，可以通過形成所述第一定位裝置PM的一部分的長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實現(xiàn)掩模臺MT的移動。類似地，可以采用形成所述第二定位裝置PW的一部分的長行程模塊和短行程模塊來實現(xiàn)所述襯底臺WT的移動。在步進機的情況下(與掃描器相反)，掩模臺MT可以僅與短行程致動器相連，或可以是固定的。可以使用掩模對準標記Ml、M2和襯底對準標記Pl、P2來對準掩模MA和襯底W。盡管(所示的)襯底對準標記占據(jù)了專用目標部分，但是它們可以位于目標部分之間的空間(這些公知為劃線對齊標記)中。類似地，在將多于一個的管芯設置在掩模MA上的情況下，所述掩模對準標記可以位于所述管芯之間?？梢詫⑺镜墓饪淘O備100和100’用于以下模式中的至少一種中1.在步進模式中，在將支撐結構(例如掩模臺)MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同時，將賦予所述輻射束B的整個圖案一次投影到目標部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。 然后將所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動，使得可以對不同目標部分C曝光。2.在掃描模式中，在對支撐結構(例如掩模臺)MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同時，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標部分C上(即，單一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT 相對于支撐結構(例如掩模臺)MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉特征來確定。3.在另一種模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結構(例如掩模臺) MT保持為基本靜止，并且在對所述襯底臺WT進行移動或掃描的同時，將賦予所述輻射束B 的圖案投影到目標部分C上?？梢圆捎妹}沖輻射源S0，并且在所述襯底臺WT的每一次移動之后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式可易于應用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程反射鏡陣列)的無掩模光刻術中。也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。雖然在本文中詳述了光刻設備用在制造IC(集成電路)中，但是應該理解到，這里所述的光刻設備可以有其他應用，例如制造集成光學系統(tǒng)、磁疇存儲器的引導和檢測圖案、 平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。本領域技術人員應該認識到，在這種替代應用的情況中，可以將這里使用的任何術語“晶片”或“管芯”分別認為是與更上位的術語“襯底” 或“目標部分”同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對已曝光的抗蝕劑進行顯影的工具)、量測工具和/或檢驗工具中。在可應用的情況下，可以將所述公開內容應用于這種和其他襯底處理工具中。 另外，所述襯底可以處理一次以上，例如為產生多層IC，使得這里使用的所述術語“襯底”也可以表示已經(jīng)包含多個已處理層的襯底。在另一實施例中，光刻設備100包括極紫外(EUV)源，其配置用以生成用于EUV光刻的EUV輻射束。通常EUV源配置在輻射系統(tǒng)內(見下文)，并且相應的照射系統(tǒng)配置成調節(jié)EUV源的EUV輻射束。在這里描述的實施例中，術語“透鏡”和“透鏡元件”，在允許的情況下可以指不同類型的光學部件中的任何一種或其組合，包括折射式的、反射式的、磁性的、電磁的以及靜電的光學部件。此外，這里使用的術語“輻射”和“束”包含全部類型的電磁輻射，包括紫外(UV) 輻射(例如具有約365、M8、193、157或U6nm的波長λ )、極紫外(EUV或軟X射線)輻射 (例如具有5-20nm范圍的波長，諸如13. 5nm)、或在小于5nm的條件下工作的硬X射線、以及粒子束，例如離子束或電子束。通常，具有在大約780-3000nm(或更大)范圍內的波長的輻射被認為是頂(紅外)輻射。UV指的是具有大約100-400nm波長的輻射。在光刻術中， 術語“UV”也指的是可以通過汞放電燈產生的波長G-線436nm ；H線405nm ；和/或I-線 365nm。真空UV或VUV(即被空氣吸收的UV)指的是具有大約100-200nm的波長的輻射。深紫外(DUV)通常指的是具有從126nm至428nm范圍波長的輻射，并且在一實施例中，準分子受激激光器可以生成用于光刻設備中的DUV輻射。應該認識到，具有例如5-20nm范圍的波長的輻射涉及具有特定波長帶的輻射，其中特定波長帶中的至少部分在5-20nm的范圍內。圖2示意地示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的圖案形成裝置運送系統(tǒng)200。圖案形成裝置運送系統(tǒng)200包括支撐運送裝置230和具有支撐裝置250、保持裝置280以及磁致伸縮致動器260的保持系統(tǒng)。運送裝置230移動支撐裝置250。支撐裝置250支撐圖案形成裝置 270。在掃描運動曲線的加速部分期間磁致伸縮致動器260施加力至圖案形成裝置270。保持裝置280保持圖案形成裝置270，使得在掃描運動曲線的恒速部分期間圖案形成裝置270 相對于支撐裝置250沒有位移。在一個示例中，圖案形成裝置270(例如，掩模、掩模版或動態(tài)圖案形成裝置)通過保持裝置觀0(例如真空系統(tǒng))被可釋放地保持至支撐裝置250。支撐裝置250可以配置成沿χ方向和y方向移動。運送裝置230可以連接至支撐裝置250，使得運送裝置230提供足夠的力以便在掃描運動取向的加速部分期間加速支撐裝置250。在一個示例中，運送裝置230可以在高的速度和加速度的條件下移動支撐裝置 250和可釋放地保持的圖案形成裝置270。高的加速度可以在圖案形成裝置270和支撐裝置 250之間產生剪切力。所述剪切力可以引起圖案形成裝置270相對于保持裝置280和支撐裝置250的滑移。為了基本上消除剪切力，磁致伸縮致動器260可以被可釋放地耦合至圖案形成裝置270。磁致伸縮致動器260可以提供足夠的力直接地作用在圖案形成裝置270 上以便減小在圖案形成裝置270和支撐裝置250之間的剪切力。如果致伸縮致動器260耦合至圖案形成裝置270，則保持裝置280可以提供足夠的保持力，使得在圖案形成裝置270 和支撐裝置250之間基本上沒有相對移動。在一個示例中，保持裝置280包括可釋放的真空夾持系統(tǒng)以在移動期間以相對靜止的方式保持圖案形成裝置270。在另一示例中，保持裝置280可以使用其他合適的方法來保持圖案形成裝置270，例如本領域技術人員已知的高摩擦涂層。還可以使用高摩擦涂層增加真空夾具的剪切力能力。圖3示意地示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的沒有防滑移控制的圖案形成裝置運送系統(tǒng) 300。在該示例中，圖案形成裝置運送系統(tǒng)300包括長行程裝置310、支撐框架320、支撐運送裝置330(例如線圈330A-330D以及磁體340A-340D)、支撐裝置350以及可釋放地將圖案形成裝置370耦合至支撐裝置350的保持裝置380。在一示例中，支撐裝置350可以通過垂直取向的洛倫茲型致動器(未示出)相對于支撐框架320磁懸浮。在支撐框架320和支撐裝置350之間沒有物理接觸。在一示例中，圖案形成裝置370(例如掩模、掩模版或動態(tài)圖案形成裝置)可以通過保持裝置380可釋放地保持于支撐裝置350。在一示例中，保持裝置380可以包括一對真空夾具380A和380B，所述真空夾具380A和380B通過由真空力加強的摩擦將圖案形成裝置370保持至支撐裝置350。在一個示例中，支撐裝置350可以沿χ方向和y方向移動。 在一個示例中，線圈330A-330D可以提供沿y方向的力以產生支撐裝置350的運動。磁體 340A-340D在沒有物理接觸的情況下對線圈330A-330D進行電磁耦合。各個部件330-340 對包括現(xiàn)有技術已知的洛倫茲型電磁致動器作為純力耦合裝置。在一個示例中，長行程裝置310沿χ方向以不會在圖案形成裝置370和支撐裝置 350之間產生任何剪切力的相對低的速度移動支持框架320(經(jīng)由未示出的χ取向的洛倫茲致動器)。在一個示例中，運送裝置330以相對高的速率加速至基本上掃描速度沿+y和_y 方向移動支撐裝置350和被可釋放地保持的圖案形成裝置370。在一個示例中，運送裝置 330允許通過支撐框架320將大的Y作用力施加至支撐裝置350。在一個示例中，運送裝置 330包括線圈330A-330D和磁體340A-340D。在一個示例中，線圈330A-330D被安裝至支撐框架320，磁體340A-340D被耦合至支撐裝置350。例如，為了沿_y方向(例如，在圖3中從左向右)移動具有被可釋放地耦合的圖案形成裝置370的支撐裝置350，線圈330A和330C被激勵以產生對磁體340A和340C的排斥力。當線圈330A和330C被激勵時，對磁體340A和340C的排斥力沿_y方向推支撐裝置350。為了幫助支撐裝置350沿-y方向移動，線圈330B和330D被激勵，使得它們基本上同時產生對磁體340B和340D的排斥力。因此，線圈330A和330C以及磁體340A和340C 沿_y方向推支撐裝置350，而線圈330B和330D以及磁體!MOB和!MOD基本上同時沿-y方向拉支撐裝置350。類似地，圖案形成裝置370和支撐裝置350沿+y方向的移動除了力相反之外，以相同的方式執(zhí)行。裝置線圈330A和330C以及磁體340A和340C在被激勵時，沿+y方向拉支撐裝置350，而線圈330B和330D以及磁體340B和340D基本上同時沿+y方向推支撐裝 S 350ο應該認識到，圖3中示出的實施例依賴于在圖案形成裝置370和支撐裝置350之間通過保持裝置380 (例如，真空夾具和/或摩擦涂層)產生的摩擦力以防止圖案形成裝置 370在移動期間的滑移。圖4示意地示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有防滑移控制的圖案形成裝置運送系統(tǒng) 400。在該示例中，圖案形成裝置運送系統(tǒng)400包括耦合至長行程裝置(未示出)的支撐框架420、耦合至支撐運送裝置(未示出)的支撐裝置450、可釋放地將圖案形成裝置470 耦合至支撐裝置450的保持裝置480以及磁致伸縮致動器460。在一個示例中，圖案形成裝置運送系統(tǒng)400以與圖案形成裝置運送系統(tǒng)300類似的方式工作，但是增加了磁致伸縮致動器460。通過使用移動在其上耦合有支撐裝置450的支撐框架420的長行程裝置(未示出)，實現(xiàn)如圖3所示的沿χ方向的移動。通過使用被耦合的支撐運送裝置(未示出)，實現(xiàn)如圖3所示的沿y方向的移動。在一個示例中，為了沿_y方向移動，例如電磁耦合線圈和磁體等支撐運送裝置被激勵以沿_y方向移動支撐裝置450，而支撐裝置450和圖案形成裝置470沿+y方向的移動除了作用力相反之外以相同的方式完成。在另一示例中，磁致伸縮致動器460被用在圖案形成裝置運送系統(tǒng)400中以在邊緣處與加速度方向相反地用直接施加至圖案形成裝置470的法向推力增補由保持裝置480 產生的摩擦力(例如，真空夾具或摩擦涂層)以便基本上減小或消除圖案形成裝置的滑移。 在一個示例中，磁致伸縮致動器460可以包括磁場源462、推桿463、偏壓裝置464以及夾持裝置465。磁致伸縮致動器460還可以包括位于圖案形成裝置470的相同側或相對側上的、 以基本上相同的方式操作的附加的磁場源、推桿、偏壓裝置以及夾持裝置。在一個示例中，推桿463包括磁致伸縮材料，所述磁致伸縮材料在磁場條件下改變形狀或尺寸。推桿463可以與磁場源462電磁耦合。當磁場源462產生磁場時，推桿463 改變尺寸并且可釋放地與圖案形成裝置470耦合。在一個示例中，磁場源462是線圈，并且推桿463穿過線圈。當線圈被激勵時，形成的磁場增加推桿462的長度，使得推桿463的遠端466接觸圖案形成裝置470。在推桿 463的遠端466與圖案形成裝置470之間的接觸產生直接作用在圖案形成裝置470上的力。 磁致伸縮材料可以是在磁場條件下改變尺寸的任何合適的材料?？梢孕薷幕蛘{整推桿的磁致伸縮材料和尺寸以及每單位推桿長度的線圈圈數(shù)和電流以實現(xiàn)推桿463長度的期望的改變。此外，因為推桿463的長度由磁場引起的改變基本上是線性的和可重復的，所以用以在閉合回路操作中控制推桿463的附加的位置和力傳感器不是必要的。相反，在開放回路操作期間可以使用推桿463的可重復的響應。然而，這種傳感器可以用以在制造任何IC或其他器件和/或結構之前校準圖案形成裝置運送系統(tǒng)400。在一個示例中，磁致伸縮材料是Terfenol-D，并且推桿463直徑大約0. 75cm，長度大約為5cm。在該示例中，在推桿463的整個長度上線圈具有大約500圈，并由大約IA的電流驅動。該示例僅為了給出本發(fā)明的示例，并且本發(fā)明不限于這些桿材料、桿尺寸、線圈圈數(shù)以及線圈電流的具體的示例。在另一示例中，磁致伸縮致動器包括偏壓裝置464，其朝向圖案形成裝置470偏壓推桿463。雖然偏壓裝置464在圖4中表示為彈簧，但是偏壓裝置464不限于彈簧。偏壓裝置464可以是彈簧、氣壓或氣動致動器、雙穩(wěn)態(tài)致動器或用于將偏壓力施加至推桿463的任何其他合適的裝置。偏壓裝置464可以應用預載荷以在推桿463的遠端466和圖案形成裝置470之間設定初始間隙467，如下面參照圖7和8A-8D所介紹的。偏壓裝置464還可以允許推桿463在圖案形成裝置交換期間從圖案形成裝置470離開縮回。在另一示例中，偏壓裝置464還可以配置成從圖案形成裝置470離開縮回。在一個示例中，磁致伸縮致動器460還可以包括夾持裝置465。夾持裝置465配置成可釋放地將推桿463的近端部分耦合至支撐裝置450。當被耦合時，夾持裝置465防止近端部分468相對于圖案形成裝置470移動。夾持裝置465可以例如包括真空系統(tǒng)或用于可釋放地耦合推桿463的一部分的其他合適裝置。
在一個示例中，公共的控制信號控制耦合至支撐裝置450和磁致伸縮致動器460 的運送裝置。例如，用于驅動例如電磁耦合的線圈和磁體的運送裝置的電流可以用以控制磁場源462。因此，基本上在激勵磁場源462的線圈以產生磁場的同時，運送裝置移動支撐裝置450。此外，基本上同時地，磁場引起推桿463長度增加并接觸圖案形成裝置470。這種操作產生作用于圖案形成裝置470(例如兩側)上的力以增補由保持裝置480產生的摩擦力。在另一示例中，驅動耦合至支撐框架420的長行程裝置的電流可以用以控制磁場源 462。由此，在用長行程裝置移動支撐框架420的同時激勵磁場源462的線圈并且增加推桿 463的長度。這些結構消除了對用于控制磁致伸縮致動器460的信號的額外的控制信號處理裝置(例如信號放大器)的需求。然而，在另一示例中，控制磁致伸縮致動器460的信號與控制運送裝置或長行程裝置的信號是分離開的。在該示例中，額外的控制信號處理裝置(例如信號放大器)對于磁致伸縮致動器460可以是必須的。圖5示意地示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于光刻設備的平臺系統(tǒng)500。平臺系統(tǒng)500包括平臺控制系統(tǒng)530、平臺550以及磁致伸縮致動器560。在一個示例中，圖案形成裝置570被可釋放地保持(例如使用真空)至平臺550。 平臺控制系統(tǒng)530被耦合至平臺550。平臺控制系統(tǒng)530可以提供足夠的力以允許實現(xiàn)平臺550移動。平臺控制系統(tǒng)530可以在相應的高加速度的情況下在高速條件下移動平臺550 和被可釋放地保持的圖案形成裝置570。這種加速度可以在圖案形成裝置570和平臺550 之間產生剪切力，使得圖案形成裝置570可以相對于平臺550滑移。為了基本上消除剪切力，磁致伸縮致動器560被可釋放地耦合至圖案形成裝置570。磁致伸縮致動器560可以提供直接地作用在圖案形成裝置570上的力以便減小在圖案形成裝置570和平臺550之間的剪切力。如果磁致伸縮致動器560與圖案形成裝置570耦合，在圖案形成裝置570和平臺 550之間的力使得存在足夠的保持力使得在圖案形成裝置570和平臺550之間基本上不存在相對移動。在另一實施例中，平臺550可以使用其他方法以保持圖案形成裝置570，例如摩擦涂層或本領域技術人員已知的其他方法。圖6示出表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于移動圖案形成裝置的方法600的流程圖。例如，方法600可以使用上面如圖1A、1B以及2-5中示出的裝置中的一個或更多個執(zhí)行。在本示例中，方法600由步驟602開始，并進行至步驟604。在步驟604中，使用支撐裝置支撐圖案形成裝置。在步驟606中，使用例如真空系統(tǒng)等保持裝置協(xié)同地或同時地支撐圖案形成裝置。在步驟608中，使用第一移動裝置移動支撐裝置。在步驟610中，與移動支撐裝置協(xié)同地或同時地使用磁致伸縮致動器施加力。然后在步驟612結束該方法。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于將圖案形成裝置裝載在圖案形成裝置運送系統(tǒng)上的方法700的流程圖。磁致伸縮推桿的長度在磁場作用下的改變可以限制為幾十微米。因此，推桿的遠端在沒有暴露至磁場并且處于其非伸長狀態(tài)的時候必須設置為靠近圖案形成裝置。附加地，推桿在掃描間隔期間可以不一直與圖案形成裝置接觸，因為推桿的熱膨脹可能會干擾圖案形成裝置的定位。因此，期望根據(jù)方法700將圖案形成裝置裝載在圖案形成裝置運送系統(tǒng)上以自動地在推桿的遠端和圖案形成裝置之間形成初始間隙。在該示例中，方法700在步驟702開始，并進行至步驟704。在步驟704中，使用支撐裝置支撐圖案形成裝置。在步驟706中，偏壓裝置使磁致伸縮推桿抵靠支撐裝置上的圖案形成裝置移動。在步驟708中，使用磁場源形成磁場。在一個示例中，磁場與在推桿和圖案形成裝置之間的間隙或期望的無場間隙成比例。與磁場源電磁耦合的磁致伸縮推桿長度增加。步驟706和708是可交換的，并且可以同時執(zhí)行。在步驟710中，使用例如真空系統(tǒng)等夾持裝置將磁致伸縮推桿的近端部分可釋放地耦合至支撐裝置。在步驟712中，磁場被移除，且磁致伸縮推桿恢復至其原始長度，由此在推桿的遠端和圖案形成裝置之間形成間隙。圖8A-8D示意地示出在用于將圖案形成裝置870裝載在圖案形成裝置運送系統(tǒng) 800上的方法700的不同步驟處的具有防滑移控制的圖案形成裝置運送系統(tǒng)800。在圖8A中，在磁場源862的線圈去激勵的同時，圖案形成裝置870被放置在支撐裝置850上(步驟704)。偏壓裝置866將磁致伸縮推桿863朝向圖案形成裝置870移動， 使得推桿863的遠端866接觸圖案形成裝置870(步驟706)。這種接觸形成對圖案形成裝置870的預負載力。在圖8B中，磁場源862的線圈被激勵以產生磁場(步驟708)。電磁耦合至磁場源862的磁致伸縮推桿863的長度L增加。在圖8C中，使用例如真空系統(tǒng)等夾持裝置865的近端部分868可釋放地耦合至支撐裝置850(步驟710)。當被夾持時，近端部分868相對于圖案形成裝置870是固定的。在圖8D中，磁場源862的線圈被去激勵以移除磁場。當磁場被移除時，磁致伸縮推桿863的長度L恢復至其原始長度，如在步驟704中一樣。長度L的減小在推桿863的遠端866和圖案形成裝置870之間形成間隙867。在一個示例中，間隙867大約為2微米。在一個示例中，在根據(jù)方法700移動圖案形成裝置870之前執(zhí)行方法800。圖9示意地示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有防滑移控制的平臺系統(tǒng)900。在該實施例中，該系統(tǒng)包括壓電致動器960，而不是如上所述的磁致伸縮致動器。該系統(tǒng)900可以類似地配置為如上所述的系統(tǒng)，并且可以以與上述類似的方式操作以便在圖案形成裝置臺950的移動期間減小圖案形成裝置970的滑移。例如，電壓激勵可以用以形成或操縱電場，其改變壓電致動器960的壓電元件的尺寸。圖10示意地示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有防滑移控制的圖案形成裝置運送系統(tǒng)1000的部分側視圖。在該示例中，圖案形成裝置運送系統(tǒng)1000包括耦合至長行程裝置(未示出)的支撐框架1020、耦合至支撐運送裝置(未示出)的支撐裝置1050、將圖案形成裝置1070可釋放地耦合至支撐裝置1050的保持裝置1080以及壓電致動器1060。在一個示例中，圖案形成裝置運送系統(tǒng)1000以與圖案形成裝置運送系統(tǒng)400類似的方式工作，但是其具有壓電致動器1060而不是磁致伸縮致動器。如圖4那樣通過使用長行程裝置(未示出)實現(xiàn)X方向的移動，所述長行程裝置移動其上耦合有支撐裝置1050的支撐框架1020。如圖4那樣通過使用被耦合的支撐運送裝置(未示出)實現(xiàn)y方向的移動。在一個示例中，為了沿_y方向移動，例如電磁耦合線圈和磁體等支撐運送裝置被激勵以沿_y方向移動支撐裝置1050，而以除了力相反之外相同的方式完成圖案形成裝置1070 和支撐裝置1050沿+y方向的移動。在另一示例中，壓電致動器1060用在圖案形成裝置運送系統(tǒng)1000中借助與加速度方向相反地在邊緣處直接施加至圖案形成裝置1070的法向推力來增補由保持裝置1080(例如真空夾具或摩擦涂層)所產生的摩擦力，從而基本上消除或減小圖案形成裝置的滑移。在一個示例中，壓電致動器1060可以包括壓電元件1063、偏壓裝置1064以及配置成將壓電元件1063的近端部分1068可釋放地耦合至支撐裝置1050的夾持裝置1065。壓電致動器1060還可以包括位于圖案形成裝置1070的同側或相對側上的以基本上相同的方式操作的附加的壓電元件、偏壓裝置以及夾持裝置。在一個示例中，壓電元件1063在電場作用下改變其尺寸。壓電元件1063可以經(jīng)由電源端子1069電連接至電源。當施加電壓或充電至壓電元件1063時，壓電元件1063的內部電場改變，這引起壓電元件1063改變尺寸并可釋放地與圖案形成裝置1070耦合。在一個示例中，所形成的電場增加壓電元件1062，使得壓電元件1062的遠端接觸圖案形成裝置1070。在壓電元件1062的遠端與圖案形成裝置1070之間的接觸產生直接作用在圖案形成裝置1070上的力。壓電致動器1060可以是在電場作用下改變尺寸的任何合適的裝置， 例如壓電疊層和管。在另一示例中，使用圖案形成裝置運送系統(tǒng)1000可以執(zhí)行上述的用于移動圖案形成裝置的方法600。在該示例中，在步驟610，與移動支撐裝置協(xié)同地或同時地，使用壓電致動器1060施加力至圖案形成裝置。此外，如上所述，使用圖案形成裝置運送系統(tǒng)1000可以執(zhí)行用于加載圖案形成裝置的方法700。在該示例中，在步驟706，偏壓裝置使壓電元件抵靠支撐裝置上的圖案形成裝置移動。在步驟708，通過提供電壓或電荷至壓電元件產生電場，其增加壓電元件的長度。 在步驟710中，使用夾持裝置將壓電元件的近端部分可釋放地耦合至支撐裝置。在步驟712 中，移除電場，并且壓電元件恢復至其原始長度，由此在壓電元件的遠端和圖案形成裝置之間形成間隙1067。結論應該認識到，具體實施方式
部分，而不是發(fā)明內容和摘要部分，用于解釋權利要求。發(fā)明內容和摘要部分可以提出一個或多個但不是發(fā)明人預期的本發(fā)明的全部示例性實施例，因而不能夠以任何方式限制本發(fā)明和所附的權利要求。上面借助示出具體功能的實施方式及其關系的功能性結構塊描述了本發(fā)明。為了方便說明，這些功能性結構塊的邊界在此任意限定。只要特定功能及其關系被適當?shù)貙嵤┚涂梢韵薅ㄌ鎿Q的邊界。具體實施例的前述說明將充分地揭示本發(fā)明的一般特性，以致于其他的實施例通過應用本領域技術人員的知識可以在不需要過多的實驗、不脫離本發(fā)明的一般概念的情況下容易地修改和/或適應不同應用。因此，基于這里給出的教導和啟示，這種修改和適應應該在所公開的實施例的等價物的范圍和含義內。應該理解，這里的術語或措辭是為了描述和說明而不是限制，因此本說明書的術語或措辭由本領域技術人員根據(jù)教導和啟示進行解釋。本發(fā)明的寬度和范圍不應該受到上述的示例性實施例的限制，而應該僅根據(jù)權利要求及其等價物限定。
權利要求
1.一種圖案形成裝置運送系統(tǒng)，包括 保持系統(tǒng)，具有支撐裝置，保持裝置，配置成將圖案形成裝置可釋放地耦合至支撐裝置，和磁致伸縮致動器，配置成提供力至圖案形成裝置；和支撐運送裝置，配置成與磁致伸縮致動器提供力至圖案形成裝置同時地移動支撐裝置，以便基本上消除在支撐裝置的移動期間圖案形成裝置的滑移。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述磁致伸縮致動器包括第一磁場源和包括磁致伸縮材料的第一推桿，并且其中第一磁場源產生增加第一推桿的長度的磁場。
3.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中磁場源包括線圈。
4.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述磁致伸縮致動器還包括第二磁場源和包括磁致伸縮材料的第二推桿，并且其中第二磁場源產生增加第二推桿的長度的磁場。
5.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述磁致伸縮致動器還包括配置成朝向圖案形成裝置偏壓第一推桿的偏壓裝置，以及配置成將推桿的一部分可釋放地耦合至支撐裝置的夾持直ο
6.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述偏壓裝置還配置成使第一推桿離開圖案形成裝置縮回。
7.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述保持裝置包括用以將圖案形成裝置可釋放地耦合至支撐裝置的真空系統(tǒng)。
8.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中公共控制信號控制磁致伸縮致動器和支撐運送裝置。
9.一種用于光刻設備的圖案形成裝置平臺系統(tǒng)，包括 平臺，配置成將圖案形成裝置可釋放地耦合至平臺； 平臺控制系統(tǒng)，配置成控制平臺的移動；和磁致伸縮控制系統(tǒng)，配置成施加力至圖案形成裝置。
10.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述平臺控制系統(tǒng)包括電磁致動器。
11.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述磁致伸縮控制系統(tǒng)包括第一磁場源和包括磁致伸縮材料的推桿，并且其中第一磁場源產生改變第一推桿的長度的磁場。
12.一種用于減小在圖案形成裝置平臺的移動期間圖案形成裝置的滑移的方法，包括用支撐裝置支撐圖案形成裝置；同時地，用保持裝置將圖案形成裝置保持至支撐裝置；使用第一移動裝置移動支撐裝置；和與使用第一移動裝置移動支撐裝置同時地使用磁致伸縮致動器施加力至圖案形成裝置。
13.如權利要求12所述的方法，還包括用公共信號控制第一移動裝置和磁致伸縮致動器。
14.如權利要求12所述的方法，其中使用磁致伸縮致動器施加力至圖案形成裝置包括產生磁場以增加包括磁致伸縮材料的推桿的長度，且其中推桿可釋放地與圖案形成裝直華禹合。
15. 一種圖案形成裝置運送系統(tǒng)，包括 保持系統(tǒng)，具有支撐裝置，保持裝置，配置成將圖案形成裝置可釋放地耦合至支撐裝置，和壓電致動器，配置成提供力至圖案形成裝置；和支撐運送裝置，配置成與壓電致動器提供力至圖案形成裝置同時地移動支撐裝置，以便基本上消除在支撐裝置的移動期間圖案形成裝置的滑移。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖案形成裝置的支撐。提供多種布置以在光刻裝置的圖案形成裝置平臺的移動期間基本上消除圖案形成裝置的滑移。一種這樣的布置包括保持系統(tǒng)和支撐運送裝置。保持系統(tǒng)包括支撐裝置、保持裝置以及磁致伸縮致動器。保持裝置可釋放地將圖案形成裝置耦合至支撐裝置。磁致伸縮致動器被可釋放地耦合至圖案形成裝置以施加加速力至圖案形成裝置。支撐運送裝置被耦合并與通過磁致伸縮致動器施加力同時地移動支撐裝置以防止圖案形成裝置滑移。
文檔編號G03F7/20GK102566302SQ201110393549
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權日2010年12月2日
發(fā)明者達麗婭·阿明-沙赫迪 申請人:Asml控股股份有限公司