專利名稱：光刻裝置及器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種光刻裝置，一種線性電動(dòng)機(jī)及一種器件制造方法。
背景技術(shù)：
光刻裝置是一種將所需圖案應(yīng)用于基底的目標(biāo)部分上的裝置。光刻裝置可以用于例如集成電路(IC)的制造。在這種情況下，構(gòu)圖部件，如掩模或中間掩模版，可用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于IC一個(gè)單獨(dú)層的電路圖案，該圖案可以成像在已涂敷輻射敏感材料(抗蝕劑)層的基底(例如硅晶片)的目標(biāo)部分上(例如包括部分，一個(gè)或者多個(gè)管芯)。一般地，單個(gè)基底將包含依次曝光的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)格。已知的光刻裝置包括所謂的步進(jìn)器，其中通過將全部圖案一次曝光在目標(biāo)部分上而輻射每一目標(biāo)部分，還包括所謂的掃描器，其中通過投射光束沿給定方向(“掃描”方向)掃描圖案、并同時(shí)沿與該方向平行或者反平行的方向同步掃描基底來輻射每一目標(biāo)部分。
PCT專利申請(qǐng)WO 99/34257公開了一種用于相對(duì)于裝置的其他部件在水平(XY)面內(nèi)傳送基底的傳送機(jī)構(gòu)。該傳送機(jī)構(gòu)包括三個(gè)電動(dòng)機(jī)，兩個(gè)用于沿第一方向(Y方向)傳送，一個(gè)用于沿第二方向(X-方向)傳送。每個(gè)電動(dòng)機(jī)包括一個(gè)梁和一個(gè)滑座。梁起線性電動(dòng)機(jī)的定子部分的作用?；诹旱拿恳粋?cè)附著于線性電動(dòng)機(jī)的傳送器部分。也就是說，滑座至少部分地環(huán)繞梁?；蓺怏w軸承支撐，允許其沿梁的長(zhǎng)度方向移動(dòng)。
這種傳送機(jī)構(gòu)的高剛度和小尺寸是供光刻裝置中使用的重要參數(shù)。尺寸受裝置中可用空間的限制?？紤]到變形和共振，剛度決定能夠被使用的最大加速度，由此決定裝置的生產(chǎn)量。為了得到高生產(chǎn)量，盡可能高的剛度是所希望的。所述剛度取決于梁的剛度，反過來又取決于梁的彈性及其慣性矩。梁通常由幾乎非彈性的陶瓷材料制成以實(shí)現(xiàn)高剛度。利用陶瓷材料使傳送結(jié)構(gòu)非常昂貴。此外，即使當(dāng)使用幾乎非彈性的材料時(shí)，也總是有實(shí)現(xiàn)更高剛度的需求。
利用這種類型的傳送機(jī)構(gòu)的另一個(gè)問題是該機(jī)構(gòu)必須制造為具有非常大的公差。變形會(huì)導(dǎo)致滑座卡在梁上。

發(fā)明內(nèi)容
其中，本發(fā)明的一個(gè)目的是使得占有給定空間特別是在光刻裝置內(nèi)的空間傳送機(jī)構(gòu)的梁的剛度增大成為可能。
其中，本發(fā)明的一個(gè)目的是使得減小給定剛度的傳送機(jī)構(gòu)的重量成為可能。
其中，本發(fā)明的一個(gè)目的是使得占有給定空間特別是在光刻裝置內(nèi)的空間傳送機(jī)構(gòu)所承載的負(fù)載增加成為可能。
其中，本發(fā)明的一個(gè)目的是使得減小滑座的支架中必須滿足的公差成為可能。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種根據(jù)權(quán)利要求1的光刻裝置和一種根據(jù)權(quán)利要求11的線性電動(dòng)機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，至少部分地支撐滑座使其抵靠梁的內(nèi)表面，從而使滑座的被支撐部分位于梁的內(nèi)部空間中。因此，在占有給定空間的傳送機(jī)構(gòu)中，與如果滑座環(huán)繞梁相比，梁具有更大的空間范圍(spatial extent)。這增大了給定質(zhì)量的梁的慣性矩。此外，更大質(zhì)量的材料可以用在梁中，這也增大了慣性矩。在一個(gè)實(shí)施方式中，除了用于滑座的延伸部分的狹槽，梁完全地包圍其支撐的部分滑座，該延伸部分支撐基底(或掩模)。按照這種方式，慣性矩達(dá)到最大。通常滑座和梁構(gòu)成具有相互作用的定子和傳送器部分的線性電動(dòng)機(jī)的一部分，用于使滑座相對(duì)于梁移動(dòng)?；ň€性電動(dòng)機(jī)的相互作用部分之一，梁包括另一個(gè)相互作用部分。連接到滑座的電動(dòng)機(jī)的相互作用部分不需要設(shè)置在梁的內(nèi)部。
在一個(gè)實(shí)施方式中，連接到滑座的電動(dòng)機(jī)的相互作用部分放置在梁外面的滑座上，位于用于基底或構(gòu)圖部件的支撐區(qū)域和梁之間。當(dāng)滑座的質(zhì)心在梁的外面，且在基底或構(gòu)圖部件附近時(shí)，減小了滑座上的轉(zhuǎn)矩和導(dǎo)致的變形。
通常，電動(dòng)機(jī)包括與滑座上的磁鐵(通常是電磁鐵)相互作用的部分，與梁相互作用從而以已知的方式驅(qū)動(dòng)梁。優(yōu)選地，磁鐵這樣放置，使電動(dòng)機(jī)為氣體軸承提供預(yù)張力，所述氣體軸承在梁的內(nèi)部支撐滑座使其抵靠梁。由于不需要額外的元件用于提供預(yù)張力，因此滑座的體積可達(dá)到最小，為梁留出更大的空間。這在磁鐵安裝在水平位置緊接梁時(shí)特別有用，從而在重力不提供預(yù)張力的方向上提供預(yù)張力。
磁鐵放置在滑座的延伸部分上，該延伸部分通過梁內(nèi)的狹槽延伸到梁的外面。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述狹槽設(shè)置為保持梁的對(duì)稱。在該實(shí)施方式中，磁鐵在狹槽的兩側(cè)作用基本上相等的力，因此提供最大的力和最小的變形。在另一個(gè)實(shí)施方式中，梁具有側(cè)壁，該側(cè)壁布置為使其橫截面橫穿傳送方向或者至少是一個(gè)平行四邊形，狹槽置于第一側(cè)壁中，基本上與第二側(cè)壁齊平，該第二側(cè)壁以一角度(通?；旧鲜?0度)與第一側(cè)壁交叉。以這種方式可以實(shí)現(xiàn)最大剛度的梁。
在一個(gè)實(shí)施方式中，滑座由氣體軸承支撐使其抵靠梁，氣體軸承通過接頭與滑座連接，該接頭留出運(yùn)動(dòng)自由度以補(bǔ)償滑座相對(duì)于梁加速的影響。通常，球窩接頭用作支撐滑座使其在與第二側(cè)相對(duì)的第一側(cè)上抵靠梁的軸承，部分電動(dòng)機(jī)和基底(或掩模)位于所述第二側(cè)上。球窩接頭允許所有的旋轉(zhuǎn)自由度，但是作為替換，也可以使用如允許較少旋轉(zhuǎn)自由度的接頭，如允許僅繞與滑座延伸的平面相垂直的軸旋轉(zhuǎn)的樞接頭。優(yōu)選地，利用以一定運(yùn)動(dòng)自由度連接到滑座的氣體軸承來實(shí)現(xiàn)滑座的所有支撐。當(dāng)在梁的內(nèi)部空間得到軸承時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)較大的軸承而不會(huì)影響梁的周邊。這使得用滑座承載較重的負(fù)載成為可能。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種根據(jù)權(quán)利要求9的器件制造方法。
在本申請(qǐng)中，本發(fā)明的光刻裝置具體用于制造IC，但是應(yīng)該理解這里描述的光刻裝置可能具有其它應(yīng)用，例如，它可用于制造集成光學(xué)系統(tǒng)、用于磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在這種可替換的用途范圍中，這里任何術(shù)語“晶片”或者“管芯(die)”的使用可以認(rèn)為分別與更普通的術(shù)語“基底”或者“目標(biāo)部分”同義。在曝光之前或之后，可以利用例如軌道(一種通常將抗蝕劑層作用于基底并將已曝光的抗蝕劑顯影的工具)或者計(jì)量工具或檢驗(yàn)工具對(duì)這里提到的基底進(jìn)行處理。在可應(yīng)用的地方，這里公開的內(nèi)容可應(yīng)用于這種和其他基底處理工具。另外，例如為了形成多層IC，可以對(duì)基底進(jìn)行多次處理，因此這里所用的術(shù)語基底也可以指的是已經(jīng)包含多個(gè)已處理層的基底。
這里使用的術(shù)語“輻射”和“光束”包含所有類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如具有365，248，193，157或者126nm的波長(zhǎng))和遠(yuǎn)紫外(EUV)輻射(例如具有5-20nm的波長(zhǎng))，以及粒子束，如離子束或者電子束。
這里使用的術(shù)語“構(gòu)圖部件”應(yīng)廣義地解釋為能夠給投射光束賦予帶圖案的截面的裝置，以便在基底的目標(biāo)部分上形成圖案。應(yīng)該注意，賦予投射光束的圖案可以不與在基底的目標(biāo)部分上的所需圖案完全一致。一般地，賦予投射光束的圖案與在目標(biāo)部分中形成的器件如集成電路的特殊功能層相對(duì)應(yīng)。
構(gòu)圖部件可以是透射的或是反射的。構(gòu)圖部件的示例包括掩模，可編程反射鏡陣列和可編程LCD控制板。掩模在光刻中是公知的，它包括如二進(jìn)制型、交替相移型、和衰減相移型的掩模類型，以及各種混合掩模類型。可編程反射鏡陣列的一個(gè)例子是利用微小反射鏡的矩陣排列，每個(gè)反射鏡能夠獨(dú)立地傾斜，從而沿不同方向反射入射的輻射光束；按照這種方式，對(duì)反射光束進(jìn)行構(gòu)圖。在構(gòu)圖部件的每個(gè)實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)可以是一個(gè)框架或工作臺(tái)，例如，所述結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可以是固定的或者是可移動(dòng)的，并且可以確保構(gòu)圖部件位于例如相對(duì)于投影系統(tǒng)的所需位置處。這里的任何術(shù)語“中間掩模版”或者“掩?！钡氖褂每烧J(rèn)為與更普通的術(shù)語“構(gòu)圖部件”同義。
這里使用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”應(yīng)廣義地解釋為包含各種類型的投影系統(tǒng)，包括折射光學(xué)系統(tǒng)，反射光學(xué)系統(tǒng)，和反折射光學(xué)系統(tǒng)，如適合于所用的曝光輻射，或者適合于其他方面，如使用浸液或使用真空。這里任何術(shù)語“鏡頭”的使用可以認(rèn)為與更普通的術(shù)語“投影系統(tǒng)”同義。
照射系統(tǒng)還可以包括各種類型的光學(xué)部件，包括用于引導(dǎo)、整形或者控制輻射投射光束的折射，反射和反折射光學(xué)部件，這些部件在下文還可共同地或者單獨(dú)地稱作“鏡頭”。
光刻裝置可以具有兩個(gè)(二級(jí))或者多個(gè)基底臺(tái)(和/或兩個(gè)或多個(gè)掩模臺(tái))。在這種“多級(jí)式”器件中，可以并行使用這些附加臺(tái)，或者可以在一個(gè)或者多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行準(zhǔn)備步驟，而一個(gè)或者多個(gè)其它臺(tái)用于曝光。
光刻裝置也可以是這樣一種類型，其中基底浸入具有相對(duì)較高折射率的液體中，如水，以填充投影系統(tǒng)的最后一個(gè)元件與基底之間的空間。浸液也可以應(yīng)用于光刻裝置中的其他空間，例如，掩模與投影系統(tǒng)的第一個(gè)元件之間。濕浸法在本領(lǐng)域是公知的，用于增大投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。


現(xiàn)在僅通過舉例的方式，參照附圖描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，在圖中相應(yīng)的參考標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的光刻裝置；圖2示出傳送結(jié)構(gòu)；圖3示出傳送機(jī)構(gòu)一個(gè)實(shí)施方式的橫截面；圖4示出傳送機(jī)構(gòu)一個(gè)實(shí)施方式的另一個(gè)橫截面；圖5示出傳送機(jī)構(gòu)的橫截面；圖6示出傳送機(jī)構(gòu)另一個(gè)實(shí)施方式的橫截面。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地表示了根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施方案的光刻裝置。該裝置包括-照射系統(tǒng)(照射器)IL，用于提供輻射(例如UV輻射)的投射光束PB。
-第一支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，用于支撐構(gòu)圖部件(例如掩模)MA，并與用于將該構(gòu)圖部件相對(duì)于物體PL精確定位的第一定位裝置PM連接；-基底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，用于保持基底(例如涂敷抗蝕劑的晶片)W，并與用于將基底相對(duì)于物體PL精確定位的第二定位裝置PW連接；-投影系統(tǒng)(例如折射投影透鏡)PL，用于通過構(gòu)圖部件MA將賦予投射光束PB的圖案成像在基底W的目標(biāo)部分C(例如包括一個(gè)或多個(gè)管芯(die))上。
如這里指出的，該裝置屬于透射型(例如采用透射掩模)。另外，該裝置可以是反射于型(例如采用如上面涉及的一種類型的可編程反射鏡陣列)。
照射器IL接收來自輻射源SO的輻射光束。輻射源和光刻裝置可以是分開的機(jī)構(gòu)，例如當(dāng)輻射源是受激準(zhǔn)分子激光器時(shí)。在這種情況下，不認(rèn)為輻射源是構(gòu)成光刻裝置的一部分，輻射光束借助于例如包括適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向鏡和/或擴(kuò)束器的光束輸送系統(tǒng)BD從源SO傳送到照射器IL。在其他情況下，輻射源可以是裝置的組成部分，例如當(dāng)輻射源是汞燈時(shí)。源SO和照射器IL如果需要連同光束輸送系統(tǒng)一起可稱作輻射系統(tǒng)。
照射器IL可以包括用于調(diào)節(jié)光束的角的強(qiáng)度分布的調(diào)節(jié)裝置AM。一般地，至少可以調(diào)節(jié)照射器光瞳平面內(nèi)強(qiáng)度分布的外和/或內(nèi)徑向量(通常分別稱為σ-外和σ-內(nèi))。此外，照射器IL一般包括各種其它部件，如積分器IN和聚光器CO。照射器提供輻射的調(diào)節(jié)光束，稱作投射光束PB，在該光束的橫截面具有所需的均勻度和強(qiáng)度分布。
投射光束PB入射到保持在掩模臺(tái)MT上的掩模MA上。橫向穿過掩模MA后，投射光束PB通過鏡頭PL，該鏡頭將光束聚焦在基底W的目標(biāo)部分C上。在第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如干涉測(cè)量裝置)的輔助下，基底臺(tái)WT可以精確地移動(dòng)，例如在光束PB的光路中定位不同的目標(biāo)部分C。類似地，例如在從掩模庫中機(jī)械取出掩模MA后或在掃描期間，可以使用第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器將掩模MA相對(duì)光束PB的光路進(jìn)行精確定位。一般地，借助于長(zhǎng)沖程模塊(粗略定位)和短沖程模塊(精確定位)來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)臺(tái)MT和WT的移動(dòng)，所述目標(biāo)臺(tái)MT和WT構(gòu)成定位裝置PM和PW的一部分?？墒?，在步進(jìn)器的情況下(與掃描裝置相對(duì))，掩模臺(tái)MT可以只與短沖程致動(dòng)裝置連接，或者固定。掩模MA與基底W可以利用掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1，M2和基底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1，P2進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。
所示的裝置可以按照下面優(yōu)選的模式使用1.在步進(jìn)模式中，掩模臺(tái)MT和基底臺(tái)WT基本保持不動(dòng)，賦予投射光束的整個(gè)圖案被一次投射到目標(biāo)部分C上(即單次靜態(tài)曝光)。然后基底臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，以便能夠曝光不同的目標(biāo)部分C。在步進(jìn)模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制在單次靜態(tài)曝光中成像的目標(biāo)部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，同時(shí)掃描掩模臺(tái)MT和基底臺(tái)WT，并將賦予投射光束的圖案役射到目標(biāo)部分C上(即，單次動(dòng)態(tài)曝光)?；着_(tái)WT相對(duì)于掩模臺(tái)MT的速度和方向由投影系統(tǒng)PL的放大(縮小)和圖像反轉(zhuǎn)特性來確定。在掃描模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制單次動(dòng)態(tài)曝光中目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描方向)，而掃描移動(dòng)的長(zhǎng)度確定目標(biāo)部分的高度(沿掃描方向)。
3.在其他模式中，掩模臺(tái)MT基本上保持靜止，并保持可編程構(gòu)圖部件，并且在將賦予投射光束的圖案投射到目標(biāo)部分C上時(shí)移動(dòng)或掃描基底臺(tái)WT。在這種模式中，一般采用脈沖輻射源，并且在基底臺(tái)WT的每次移動(dòng)之后或者在掃描期間連續(xù)的兩次輻射脈沖之間，根據(jù)需要修改可編程的構(gòu)圖部件。這種操作方式可以很容易地應(yīng)用于無掩模光刻中，所述無掩模光刻利用如上面提到的一種類型的可編程反射鏡陣列等可編程構(gòu)圖部件。
還可以采用在上述所用模式基礎(chǔ)上的組合和/或變化，或者采用與所用的完全不同的模式。
圖2示出傳送結(jié)構(gòu)的頂視圖，該傳送結(jié)構(gòu)可用作定位基底的定位裝置(類似的定位裝置可用于掩模)。傳送結(jié)構(gòu)包括具有梁20，22a，b的三個(gè)線性電動(dòng)機(jī)，具有梁20的一個(gè)線性電動(dòng)機(jī)用于沿第一(X-)方向傳送，具有梁22a，b的兩個(gè)線性電動(dòng)機(jī)用于沿第二(Y-)方向傳送。在用于沿Y-方向傳送的梁22a，b上，示出了常規(guī)的滑座24a，b，所述滑座在對(duì)梁22a，b和對(duì)滑座24a，b的(電)磁鐵的影響下沿梁22a，b移動(dòng)。用于沿X-方向傳送的梁20是中空的。提供一滑座26，該滑座包含(由虛線示出的)一部件，該部件將滑座26支撐在梁20上，并且?guī)缀跬耆胤馊肓?0的內(nèi)部中。
圖3示出在Y-Z平面(Z-方向垂直于圖2的圖面)中，即在垂直于運(yùn)動(dòng)方向的平面中，梁20和滑座26的橫截面。包含在梁20內(nèi)部的滑座26的部分包括支撐滑座26抵靠梁20的垂直內(nèi)壁31(壁31的表面沿Y和Z方向延伸)的第一氣體軸承30(示出一個(gè))，和支撐滑座26抵靠梁20的水平內(nèi)壁33(壁33的表面沿X和Y方向延伸)的第二氣體軸承32。第一氣體軸承30的每一個(gè)都通過第一球窩接頭35(只示出一個(gè))連接到滑座26的主體部分(body part)34。類似地，第二氣體軸承32通過球窩接頭36連接到主體部分34。滑座26的延伸部分37從主體部分34延伸通過梁20垂直側(cè)壁中的狹槽38。用于使滑座26沿梁移動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的傳送器部分39連接到延伸部分37，該延伸部分還包括用于基底W的支撐表面370。
圖4示出在X-Y平面內(nèi)梁20和滑座26的橫截面。如可看到的，提供兩個(gè)氣體軸承30抵靠壁31。圖中沒有示出用于向電動(dòng)機(jī)提供電流，或者為氣體軸承30，32提供連接的電纜，這些電纜可以布置在梁20的里面或外面。優(yōu)選地，這些元件位于梁20的內(nèi)部空間中，從而使梁20充當(dāng)用于屏蔽來自這些元件的輻射的輻射屏蔽層。
在操作中，通常通過面向梁20內(nèi)壁31，33的氣體軸承30，32表面中的開口(未示出)，將氣體供應(yīng)到氣體軸承30，32與壁31，33之間的空間中。通過這些空間中氣體的壓力來可滑動(dòng)地支撐滑座26抵靠梁20的內(nèi)部。只有當(dāng)氣體軸承30，32表面與壁的相對(duì)表面31，33之間的距離在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，通常在5-30微米的范圍內(nèi)時(shí)，氣體軸承30，32通常可以令人滿意地工作。如果距離太小則出現(xiàn)附著，如果距離太大則會(huì)有太多氣體泄漏。
傳送器部分39按已知的方式操作，使滑座26沿著梁20移動(dòng)。為此目的，傳送器部分39產(chǎn)生與梁20相互作用的磁場(chǎng)。優(yōu)選地，在面向傳送器部分39的表面上提供一排附著于梁20的永磁鐵49(沒有按比例繪出)。另外，磁鐵可以結(jié)合在上述表面中。在一個(gè)實(shí)施方式中，將成排的磁鐵設(shè)置在位于狹槽38兩側(cè)的梁20上。優(yōu)選地，永磁鐵所附著(或者結(jié)合在其中)的梁20或梁的至少一部分由可磁化的材料如鐵構(gòu)成，以引導(dǎo)被附著的永磁鐵之間的磁通量。
除了使滑座26沿梁20移動(dòng)之外，由傳送器部分39產(chǎn)生的這些磁場(chǎng)還產(chǎn)生作用于傳送器39的牽引力，用于朝向梁20牽引傳送器39。該牽引力強(qiáng)迫第一氣體軸承30朝向壁31的方向，同時(shí)提供保持第一氣體軸承30和壁31之間的距離在氣體軸承30的功能性工作范圍內(nèi)的預(yù)張力。也可以實(shí)現(xiàn)通過其他裝置提供這種預(yù)張力，即使傳送器39放置在梁20內(nèi)，例如通過提供附加的氣體軸承以支撐滑座26抵靠面向垂直壁的梁20的內(nèi)壁。但是，使用傳送器39來實(shí)現(xiàn)預(yù)張力具有包括不太嚴(yán)格的制造公差的優(yōu)點(diǎn)。
這種結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)在于更進(jìn)一步與將滑座26支撐在梁20外部的結(jié)構(gòu)相比，梁20的外形擴(kuò)大了可用于傳送結(jié)構(gòu)的空間的限制。這使得實(shí)現(xiàn)具有高剛度的梁，反過來又允許使用大的加速度成為可能。優(yōu)選地，可以幾乎完全地包圍支撐抵靠在梁20上的滑座26的主體部分34，除了對(duì)延伸部分37所必需的狹縫38之外。但是，在不脫離本發(fā)明的情況下，梁20可以在更大程度上是開口的，只要凹入部分與可支撐滑座26抵靠的壁31，33一起存在。為了實(shí)現(xiàn)最佳剛度，梁20可以由陶瓷材料構(gòu)成，但是由于其較大的長(zhǎng)度，其他剛度較小的材料如鋼也已經(jīng)提供了一種良好的解決方案?；?6的較小長(zhǎng)度也減小了滑座的質(zhì)量，這對(duì)于在滑座加速時(shí)產(chǎn)生較小的力是有利的。
注意大量附加的優(yōu)點(diǎn)。在滑座26的加速過程中，由于電動(dòng)機(jī)的作用點(diǎn)(在傳送器39處)與滑座26的質(zhì)心不重合，通常位于支撐基底W的位置附近，因此會(huì)對(duì)滑座26施加一轉(zhuǎn)矩。該轉(zhuǎn)矩可導(dǎo)致梁20和滑座26的變形，可能導(dǎo)致不需要的共振，甚至是滑座26對(duì)梁20的阻塞。通過將傳送器39放置在梁20的外面，且位于朝質(zhì)心方向離開梁一段距離處，可減小轉(zhuǎn)矩和變形。
使用用于氣體軸承30，32的球窩接頭35，36是任選的。原則上，可以使用導(dǎo)向氣體軸承，其中在壁31，33與剛性連接到主體部分34上的表面之間獲得氣體層。但是，使用接頭，如允許對(duì)于該表面的旋轉(zhuǎn)自由度的球窩接頭35，36降低了滑座26變形引起阻塞的風(fēng)險(xiǎn)。在該實(shí)施方式中，因?yàn)榛?6在y-方向上比在其他方向上從其質(zhì)心延伸更遠(yuǎn)，因此部分滑座26的相對(duì)y-位置的變形通常比相對(duì)x或z-位置的變形大。因此，優(yōu)選在主體部分34和氣體軸承之間，至少是對(duì)于第一氣體軸承30使用接頭，該氣體軸承30支撐抵靠相對(duì)于y-方向是橫向的壁31。優(yōu)選地，球窩接頭用在第一氣體軸承30中，以便對(duì)變形提供最大的適應(yīng)性，但是作為替代，也可以使用樞接頭，這種接頭允許繞Z-軸但不繞其他軸的自由旋轉(zhuǎn)。這些已經(jīng)防止了大部分的變形問題。當(dāng)然，當(dāng)其他類型的變形最顯著時(shí)，至少為不同于垂直表面31的其他表面提供氣體軸承是有利的。
當(dāng)然，使用如球軸承的附加接頭來代替主體部分34與軸承面的剛性連接與剛性連接相比提供更大的空間。但是，由于梁20在滑座26和這些接頭的外部，因此在以梁20外部界限的范圍并由此以其剛度為代價(jià)的情況下不能獲得該空間。
圖5示出在XZ平面中的梁20和滑座26的橫截面。圖中示出用于向電動(dòng)機(jī)提供電流的電纜50。如圖所示，電纜50提供在梁20的內(nèi)部空間中。使到達(dá)外面的輻射(特別是熱輻射，以及來自因通過電纜50的電流而產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的輻射)減到最小。用于向氣體軸承30，32供應(yīng)氣體的供氣管可以像電纜50一樣置于梁20的內(nèi)部。
可以理解，本發(fā)明不限于前面圖中所示出的結(jié)構(gòu)。圖6示出滑座26和梁20的可選擇的結(jié)構(gòu)的YX橫截面。在該結(jié)構(gòu)中，滑座26的延伸部分37通過基本上與梁20的頂壁齊平的狹槽68延伸。因此梁20具有抵抗沿Z-方向變形的更大的剛度。使用位于梁20上且在狹槽68兩對(duì)邊處的軸60，62也可以增加剛度。傳送器部分39的磁鐵在兩個(gè)軸之一的軸62的壁上起作用，但是當(dāng)然傳送器部分39的磁鐵也可以在另一軸上或者在兩個(gè)軸60，62上同等地起作用。
可以注意，與圖6的實(shí)施方式相比，圖3的實(shí)施方式具有將狹槽38定位成使梁20關(guān)于狹槽38對(duì)稱的優(yōu)點(diǎn)。在這種構(gòu)造中，傳送器部分39對(duì)狹槽38的兩邊對(duì)稱地施加力，這樣減少了變形，以較大力將滑座26保持就位，并提供抵抗沿Y方向變形的較大剛度。當(dāng)然，像軸60，62一樣的軸同樣可以包括在圖3的實(shí)施方式中。
盡管已經(jīng)說明僅僅為了X運(yùn)動(dòng)而使用部分內(nèi)部的滑座(具有外部滑座的Y梁22a，b)，但是可以知道，本發(fā)明也可以用于沿Y-梁的運(yùn)動(dòng)。但是，本發(fā)明對(duì)于X-運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)最有利，因?yàn)槠涫艿阶畲蟮募铀俣?X和Y加速度)，從而使其對(duì)變形最關(guān)鍵。此外，盡管已經(jīng)描述了光刻裝置，其中線性電動(dòng)機(jī)的剛度和限制尺寸對(duì)于實(shí)現(xiàn)精確高速曝光非常重要，但是可以理解，這種類型的線性電動(dòng)機(jī)也可以用在其他應(yīng)用中。在光刻裝置中，可以提供這種線性電動(dòng)機(jī)用以傳送基底，而且用以傳送中間掩模版或掩模。
此外，應(yīng)該理解，盡管上述實(shí)施方式示出一個(gè)相對(duì)于梁移動(dòng)的滑座，但是可以理解，詞“滑座”和“梁”不應(yīng)該排除滑座固定到框架上而梁移動(dòng)的情況。并且，盡管滑座已經(jīng)描述為包括線性電動(dòng)機(jī)的傳送器部分，但是可以理解，按照相同的方式，梁可以包括傳送器部分，而滑座包括定子部分。
盡管上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明也可以按照不同于所描述的方式實(shí)施，說明書不意味著限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種光刻裝置，包括-用于提供輻射投射光束的照射系統(tǒng)；-用于支撐構(gòu)圖部件的支撐結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)圖部件用于給投射光束的截面賦予圖案；-用于保持基底的基底臺(tái)；-用于將帶圖案的光束投射到基底的目標(biāo)部分上的投影系統(tǒng)，-用于使基底和構(gòu)圖部件相對(duì)于彼此移動(dòng)的傳送結(jié)構(gòu)，該傳送結(jié)構(gòu)包括梁，驅(qū)動(dòng)元件和滑座，滑座由梁支撐，驅(qū)動(dòng)元件設(shè)置為使滑座相對(duì)于梁沿傳送方向移動(dòng)，其特征在于梁具有相對(duì)于傳送方向橫向的內(nèi)部凹面，支撐滑座使其在相對(duì)于傳送方向橫向的至少兩個(gè)方向上抵靠?jī)?nèi)部凹面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光刻裝置，其中傳送結(jié)構(gòu)包括與梁連接的電動(dòng)機(jī)，用于使具有驅(qū)動(dòng)元件的梁和滑座在相對(duì)于傳送方向橫向的方向上移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的光刻裝置，其中梁是中空的，并具有一內(nèi)表面，其相對(duì)于傳送方向橫向的橫截面除狹槽外是閉合的，所述凹面是內(nèi)表面的一部分，滑座具有通過狹槽延伸到梁外面的延伸部分，基底或構(gòu)圖部件支撐在所述延伸部分上。
4.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求的光刻裝置，其中驅(qū)動(dòng)元件包括磁鐵，該磁鐵附著于面對(duì)梁的壁部的滑座上，該壁部和/或附著于其上的磁鐵與磁鐵相互作用以驅(qū)動(dòng)沿梁的運(yùn)動(dòng)，磁鐵位于梁內(nèi)部空間外面的滑座的延伸部分上，且位于在內(nèi)部空間中支撐滑座的滑座主體部分與用于支撐基底或構(gòu)圖部件的延伸部分的表面之間。
5.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求的光刻裝置，其中滑座包括氣體軸承表面，該表面用于支撐滑座使其抵靠凹面的軸承部分，梁包括壁部，滑座的被支撐主體部分位于壁部和凹面的所述軸承部分之間，驅(qū)動(dòng)元件包括磁鐵，該磁鐵附著于面對(duì)壁部的滑座上，壁部與磁鐵相互作用以驅(qū)動(dòng)沿梁的運(yùn)動(dòng)，所述壁部位于磁鐵和凹面的所述軸承部分之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的光刻裝置，其中所述壁部位于磁鐵和凹面的所述軸承部分之間的水平路徑上。
7.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求的光刻裝置，其中所述滑座包括-氣體軸承元件，用于支撐滑座使其抵靠?jī)?nèi)部凹面，-接頭，使氣體軸承元件與滑座的主體部分連接，接頭允許氣體軸承元件相對(duì)于主體部分繞至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的光刻裝置，其中所述接頭是允許沿各個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的球窩接頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的光刻裝置，其中滑座具有延伸部分，該延伸部分在水平方向上延伸到梁的外部，所述氣體軸承利用沿所述水平方向上的力支撐滑座使其抵靠?jī)?nèi)部凹面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的光刻裝置，包括氣體軸承，在滑座被支撐抵靠在梁上的所有地方都存在該氣體軸承；以及使這些氣體軸承的每一個(gè)與主體部分可旋轉(zhuǎn)地連接的接頭。
11.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求的光刻裝置，包括用于供應(yīng)電流以激勵(lì)驅(qū)動(dòng)元件的電纜，至少一部分電纜沿梁的長(zhǎng)度延伸到滑座，并位于梁的內(nèi)部空間中。
12.一種線性電動(dòng)機(jī)，包括-梁，沿電動(dòng)機(jī)的傳送方向延伸，并具有相對(duì)于傳送方向橫向的內(nèi)部凹面；-滑座，具有在相對(duì)于傳送方向橫向的至少兩個(gè)方向上被支撐而抵靠?jī)?nèi)部凹面的主體部分，和延伸到梁內(nèi)部空間外面、用于支撐由電動(dòng)機(jī)移動(dòng)的有效負(fù)載的延伸部分；-磁鐵，設(shè)置為使滑座相對(duì)于梁沿傳送方向移動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的線性電動(dòng)機(jī)，其中磁鐵中的第一個(gè)附著于面對(duì)梁的壁部的滑座上，壁部與磁鐵相互作用以驅(qū)動(dòng)沿梁的運(yùn)動(dòng)，磁鐵位于梁的內(nèi)部空間外面的延伸部分上，且位于主體部分和有效負(fù)載之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的線性電動(dòng)機(jī)，其中滑座包括氣體軸承表面，該表面用于支撐滑座使其抵靠凹面的軸承部分，梁包括壁部，滑座的被支撐主體部分位于壁部和凹面的所述軸承部分之間，磁鐵附著于面對(duì)壁部的滑座上，壁部和/或附著于其上的磁鐵與磁鐵相互作用以驅(qū)動(dòng)沿梁的運(yùn)動(dòng)，所述壁部位于磁鐵和凹面的所述軸承部分之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)的線性電動(dòng)機(jī)，其中所述滑座包括-氣體軸承元件，用于支撐滑座使其抵靠?jī)?nèi)部凹面，-接頭，使氣體軸承元件與滑座的主體部分連接，接頭允許氣體軸承元件相對(duì)于主體部分繞至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)的線性電動(dòng)機(jī)，包括用于供應(yīng)電流以激勵(lì)驅(qū)動(dòng)元件的電纜，至少一部分電纜沿梁的長(zhǎng)度延伸到滑座，并位于梁的內(nèi)部。
17.一種器件制造方法，包括以下步驟-提供一基底；-利用照射系統(tǒng)提供輻射的投射光束；-利用構(gòu)圖部件給投射光束的橫截面賦予圖案；-將帶圖案的輻射光束投射到基底的目標(biāo)部分上，-借助于梁，驅(qū)動(dòng)元件和滑座使基底和構(gòu)圖部件相對(duì)于彼此移動(dòng)，滑座由梁支撐，驅(qū)動(dòng)元件設(shè)置為使滑座相對(duì)于梁沿傳送方向移動(dòng)，其特征在于在所述移動(dòng)過程中，支撐滑座使其抵靠相對(duì)于傳送方向橫向的梁的內(nèi)部凹面，支撐滑座使其在相對(duì)于傳送方向橫向的至少兩個(gè)方向上抵靠?jī)?nèi)部凹面。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的器件制造方法，包括-用氣體軸承支撐滑座使其抵靠凹面的軸承部分，-借助于位于梁和滑座之間的驅(qū)動(dòng)元件所施加的磁力在所述氣體軸承上提供預(yù)張力。
19.根據(jù)權(quán)利要求17至18中任一項(xiàng)的器件制造方法，-利用可旋轉(zhuǎn)地連接到滑座主體部分的氣體軸承元件支撐滑座而使其抵靠?jī)?nèi)部凹面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種傳送結(jié)構(gòu)，用于使基底和/或掩模在光刻裝置中相對(duì)于彼此移動(dòng)。傳送結(jié)構(gòu)包括具有梁和滑座的線性電動(dòng)機(jī)。梁是中空的，其凹入內(nèi)表面相對(duì)于傳送方向橫向?；谙鄬?duì)于傳送方向橫向的至少兩個(gè)方向上被支撐而抵靠凹入內(nèi)表面。優(yōu)選地，電動(dòng)機(jī)或電磁鐵的傳送部分位于在梁的內(nèi)部空間外面的滑座上，且位于基底或掩模的支撐區(qū)域之間。這使得減小因電動(dòng)機(jī)加速度引起的轉(zhuǎn)矩成為可能。另外，電動(dòng)機(jī)可用于為梁和滑座之間的氣體軸承提供預(yù)張力。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1614512SQ20041009037
公開日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2004年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月5日
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