致动器系统和光刻设备
阅读：1027发布：2020-10-07
专利汇可以提供致动器系统和光刻设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 致动器 系统(AS)配置成 定位 物体(OJ)，所述致动器系统包括压电式致动器(PA)，所述压电式致动器包括致动器 接触 表面(ACS)。所述压电式致动器置成经由所述致动器接触表面将 力 (F)施加至所述物体上。所述致动器系统还包括光学 位置 传感器 (OPS)，所述光学 位置传感器 配置成测量所述致动器接触表面的位置。所述压电式致动器包括透明压电式材料。所述光学位置传感器配置成使光束(OB)穿过所述透明压电式材料透射至所述致动器接触表面。所述透明压电式材料可以是LiNBO3。所述光学位置传感器可以形成干涉仪。，下面是致动器系统和光刻设备专利的具体信息内容。
1.一种致动器系统，配置成用于定位物体，所述致动器系统包括：
压电式致动器，包括致动器接触表面，其中所述压电式致动器配置成经由所述致动器接触表面将力施加至所述物体上，和
光学位置传感器，配置成测量所述致动器接触表面的位置，
其中所述压电式致动器包括透明压电材料，以及
其中所述光学位置传感器配置成用于使光束穿过所述透明压电材料透射至所述致动器接触表面。
2.根据权利要求1所述的致动器系统，其中所述透明压电材料是LiNBO3。
3.根据前述权利要求中任一项所述的致动器系统，其中所述光束穿过所述透明压电材料的透射方向对应于所述压电式致动器的致动方向。
4.根据权利要求1或2所述的致动器系统，其中所述光学位置传感器包括布置成用于提供测量束和参考束的干涉仪，其中所述光束包括所述测量束。
5.根据权利要求4所述的致动器系统，其中所述透明压电材料在所述压电式致动器的致动方向上从第一压电材料表面延伸至第二压电材料表面，
其中所述光学位置传感器配置成使所述参考束在所述第一压电材料表面上被反射，和其中所述光学位置传感器配置成使所述测量束从所述第一压电材料表面穿过所述透明压电材料传播至所述第二压电材料表面，和
其中所述光学位置传感器配置成使所述测量束在所述第二压电材料表面处反射回至所述第一压电材料表面。
6.根据权利要求4所述的致动器系统，包括分束器，其中所述透明压电材料在所述压电式致动器的致动方向上从第一压电材料表面延伸至第二压电材料表面，
其中所述第一压电材料表面布置成面对所述分束器，
其中所述光学位置传感器配置成使所述测量束从所述分束器经由所述第一压电材料表面透射穿过所述透明压电材料并且使所述测量束在所述第二压电材料表面处被反射。
7.根据权利要求4所述的致动器系统，其中所述透明压电材料在所述压电式致动器的致动方向上从第一压电材料表面延伸至第二压电材料表面，
其中所述第一压电材料表面和所述第二压电材料表面相对彼此定向成一角度，并且所述第一压电材料表面和所述第二压电材料表面各自布置成在所述测量束传播穿过所述透明压电材料时反射所述测量束。
8.根据权利要求5、6或7所述的致动器系统，其中所述第二压电材料表面包括所述致动器接触表面。
9.根据权利要求4-8中任一项所述的致动器系统，还包括第二压电式致动器，所述第二压电式致动器包括所述透明压电材料，其中所述参考束延伸穿过所述第二压电式致动器的所述透明压电材料，其中所述第二压电式致动器包括在配置成用于调制所述参考束的调制器中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的致动器系统，其中所述压电式致动器包括剪切压电式致动器，并且其中所述光学位置传感器包括编码器光栅，
其中所述光学位置传感器配置成使所述光束穿过所述压电式致动器透射至所述编码器光栅上。
11.根据权利要求10所述的致动器系统，其中所述压电式致动器包括被配置成提供在第一致动方向上的剪切移动的第一剪切压电式致动器和被配置成提供在不同于所述第一致动方向的第二致动方向上的剪切移动的第二剪切压电式致动器，
其中所述第一致动方向和第二致动方向定义了致动平面，
其中所述第一压电式致动器和所述第二剪切压电式致动器各自包括所述透明压电材料，
其中所述光学位置传感器配置成使所述光束透射穿过所述第一压电式致动器和所述第二剪切压电式致动器，
其中所述编码器光栅包括平行于所述致动平面延伸的两维光栅。
12.根据权利要求10或11所述的致动器系统，其中所述光学位置传感器配置成测量所述致动器接触表面在所述第一致动方向上、在所述第二致动方向上以及在垂直于所述致动平面的方向上的位置。
13.根据前述权利要求中任一项所述的致动器系统，还包括用于测量作用在所述压电式致动器上的力的测量电路，所述测量电路包括：
积分器电路，具有电流输入端，配置成对流入到所述电流输入端的电流进行积分，所述压电式致动器的一个电终端连接至所述电流输入端，所述压电式致动器的另一电终端连接至参考信号。
14.一种光刻设备，包括根据前述权利要求中任一项所述的致动器系统。
15.根据权利要求14所述的光刻设备，其中所述致动器系统包含在所述光刻设备的图案形成装置推动装置、图案形成装置移位装置、e销和光学元件的位置控制致动器中的至少一个中。
致动器系统和光刻设备
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2016年2月25日提交的欧洲申请16157397.7的优先权，该欧洲申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种致动器系统和包括这样的致动器系统的光刻设备。
背景技术
[0004] 光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底(通常是在衬底的目标部分上)上的机器。例如，光刻设备可用于制造集成电路(IC)。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成于IC的单层上的电路图案。可以将该图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或更多个管芯)上。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。常规的光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中，通过将整个图案一次曝光到目标部分上来辐射每个目标部分；在扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描器”方向)扫描图案，同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描衬底来辐射每个目标部分。还可以通过将图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转印至衬底上。
[0005] 在光刻设备中以及在期望精确地且快速地定位物体的其他应用中，可以使用压电式致动器。压电式致动器依赖于压电效应，由此为了压电材料的变形，而提供施加至压电式致动器的压电材料的电压。压电式致动器可以例如被应用以定位物体。已知许多压电材料。虽然压电材料展现出有利的属性，诸如是刚性的、具有高的分辨率以及提供了快速响应，但是压电材料还可能展现出一些不有利的属性。例如，所施加的电压和压电式致动器的变形度之间的关系可能是不准确的，例如由于滞后效应或其它效应。为了测量物体的位置，可以应用位置传感器。所述位置传感器可以例如由干涉仪或编码器形成。一方面，因为将需要针对每个致动器增设分立的位置传感器，这导致了复杂的系统。另一方面，物体的变形，诸如共振模式，可以导致物体位置的定位误差，这是因为致动器将力施加至物体的一部分上的同时，所述位置传感器测量物体的另一部分的位置，由此每个与物体的不同的部分相关联。
发明内容
[0007] 根据本发明的一个实施例，提供了一种致动器系统，配置成定位物体，所述致动器系统包括：
[0008] 压电式致动器，包括致动器接触表面，其中所述压电式致动器配置成经由所述致动器接触表面将力施加至所述物体上，和
[0009] 光学位置传感器，配置成测量所述致动器接触表面的位置，
[0010] 其中所述压电式致动器包括透明压电材料，以及
[0011] 其中所述光学位置传感器配置成用于使光束穿过所述透明压电材料透射至所述致动器接触表面。
[0013] 现在将参考所附的示意性附图、仅以举例的方式来描述本发明的实施例，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且在所述附图中：
[0014] 图1示出了可以提供本发明的实施例的光刻设备；
[0015] 图2示出了根据本发明的一实施例的致动器系统；
[0016] 图3示出了根据本发明的另一实施例的致动器系统；
[0017] 图4示出了根据本发明的又一实施例的致动器系统；
[0018] 图5示出了根据本发明的再一实施例的致动器系统；
[0019] 图6A-6C示出了根据本发明的还一实施例的致动器系统；和
[0020] 图7示出了根据本发明的实施例的感测电路的电路图。
具体实施方式
[0021] 图1示意性地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括：照射系统(照射器)IL，配置成调节辐射束B(例如UV辐射或任何其它合适的辐射)；掩模支撑结构(例如掩模台)MT，构造成支撑图案形成装置(例如掩模)MA并且连接到配置成根据某些参数来准确地定位该图案形成装置的第一定位装置PM。所述光刻设备还包括衬底台(例如晶片台)WT或“衬底支撑件”，构造成保持衬底(例如涂覆抗蚀剂的晶片)W并且连接到配置成根据某些参数来准确地定位该衬底的第二定位装置PW。所述光刻设备还包括投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一个或更多个管芯)上。
[0022] 所述照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
[0023] 所述掩模支撑结构MT支撑(即，承载)图案形成装置MA的重量。所述掩模支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其他条件的方式来保持图案形成装置MA。所述掩模支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置MA。所述掩模支撑结构MT可以是框架或台，例如，根据需要其可以是固定的或可移动的。所述掩模支撑结构MT可以确保图案形成装置MA例如相对于投影系统PS位于所需的位置上。本文中使用的任何术语“掩模版”或“掩模”可以被认为是与更上位的术语“图案形成装置”同义。
[0024] 本文使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上产生图案的任何装置。应该注意的是，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分C中期望的图案完全对应(例如，如果该图案包括相移特征或者所谓的辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案可以与在目标部分C上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
[0025] 图案形成装置MA可以是透射式或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同的方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
[0026] 本文中使用的术语“投影系统”应该被宽泛地解释为包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型以及静电型光学系统或者它们的任意组合，如对于所使用的曝光辐射或者诸如使用浸没液体或使用真空之类等其它因素所适合的。本文使用的任何术语“投影透镜”可以被认为与更上位的术语“投影系统”同义。
[0027] 如此处所示，所述光刻设备是透射型的(例如采用透射式掩模)。可替代地，光刻设备可以是反射型的(例如采用如上所述的类型的可编程反射镜阵列，或者采用反射型掩模)。
[0028] 这里使用的术语“辐射束”包含全部类型的电磁辐射，所述电磁辐射包括紫外(UV)辐射(例如具有等于或约为365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5nm至20nm的范围内的波长)以及诸如离子束或电子束等粒子束。
[0029] 光刻设备可以是具有两个(双平台)或更多衬底台或“衬底支撑件”(和/或两个或更多的掩模台或“掩模支撑件”)的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行地使用附加的台或支撑件，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台或支撑件用于曝光。
[0030] 光刻设备也可以是如下类型：其中，衬底的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体也可以被施加至光刻设备中的其它空间，例如掩模和投影系统之间的空间。浸没技术可以用于增加投影系统的数值孔径。本文中使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底等结构必须浸没在液体中，而仅意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。
[0031] 参考图1，照射系统IL接收来自辐射源SO的辐射束。所述辐射源SO和光刻设备可以是分立的实体(例如当辐射源SO是准分子激光器时)。在这种情况下，不将辐射源SO视为构成光刻设备的一部分，并且借助包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD将辐射束从辐射源SO传到照射系统IL。在其它情况下，辐射源SO可以是光刻设备的组成部分(例如当辐射源SO是汞灯时)。可以将辐射源SO和照射系统IL以及必要时设置的束传递系统BD一起称作辐射系统。
[0032] 照射系统IL可以包括配置用于调整辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对照射系统IL的光瞳平面中的强度分布的至少外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，照射系统IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。照射系统IL可以用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
[0033] 辐射束B入射到保持在支撑结构MT上的图案形成装置MA上，并且通过图案形成装置MA来形成图案。在穿过图案形成装置MA之后，辐射束B穿过投影系统PS，该投影系统PS将束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如干涉仪装置、线性编码器或电容传感器)，可以精确地移动衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后或者在扫描期间，可以将第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确地示出)用于相对于辐射束B的路径精确地定位图案形成装置MA。通常，可以借助于形成第一定位装置PM的一部分的长冲程模块(粗定位)和短冲程模块(精定位)来实现掩模台MT的移动。类似地，可以使用形成第二定位装置PW的一部分的长冲程模块和短冲程模块来实现衬底台WT的移动。在步进器(与扫描器相反)的情况下，掩模支撑结构MT可以仅连接到短冲程致动器，或者可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管图中所示的衬底对准标记P1、P2占据了专用目标部分，但它们可以位于目标部分C之间的空间。这些专用目标部分公知为划线对准标记。类似地，在将多于一个管芯设置在图案形成装置MA上的情况下，掩模对准标记M1、M2可以位于管芯之间。
[0034] 示出的设备可以用于下列模式中的至少一种：
[0035] 1.在步进模式中，在将掩模支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移位，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一的静态曝光中成像的目标部分C的尺寸。
[0036] 2.在扫描模式中，在对掩模支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台相对于掩模支撑结构MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一的动态曝光中目标部分C的宽度(在非扫描方向上)，而扫描运动的长度决定了目标部分C(在扫描方向上)的高度。
[0037] 3.在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的掩模支撑结构MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
[0038] 也可以采用上述使用模式的组合和/或变形，或完全不同的使用模式。
[0039] 图2示出了根据本发明的一实施例的致动器系统AS的示意图。致动器系统AS连接至物体OJ，以便定位物体OJ。致动器系统AS包括压电式致动器PA，即压电致动器。压电式致动器PA的致动器接触表面ACS接触物体OJ。压电式致动器PA的另一侧连接至参考物，诸如稳定结构SW。结果，当将驱动电压施加到压电式致动器PA上时，压电效应将使得压电式致动器PA变形，由此将力F施加到物体OJ上。施加到物体OJ上的力F可导致变形和/或定位物体OJ。压电式致动器PA包括透明压电式材料，即透明压电材料。致动器系统AS还包括光学位置传感器OPS。在本示例中，光学位置传感器OPS由干涉仪构成。下面是其它示例，在所述示例之中有各种类型的干涉仪以及编码器。通常，光束OB的光学参数(干涉，与编码器光栅的相互作用、位移等)由光学位置传感器OPS施加，以获得关于致动器接触表面ACS的位置的信息。
光学位置传感器OPS朝向压电式致动器PA的透明压电式材料引导光束OB。因此，光束OB传播穿过透明压电式材料。透明压电式材料可以例如是铌酸锂LiNBO3，具有低磁滞效应的额外优点。
光学位置传感器OPS朝向压电式致动器PA的透明压电式材料引导光束OB。因此，光束OB传播穿过透明压电式材料。透明压电式材料可以例如是铌酸锂LiNBO3，具有低磁滞效应的额外优点。
[0040] 由于光学位置传感器OPS引导光束OB穿过透明压电式材料，可以设置小的致动器与传感器的组合。另外，致动器传感器组合可能是准确的，因为光束OB直接与致动器接触表面ACS相互作用，由此使得能够直接测量致动器系统AS的压电材料的变形。透明度将理解为光学位置传感器OPS所使用的光学波长(光束OB的波长)的透明度。透明度可以是全部透明的或部分透明的，例如透明度可以是至少50％。
[0041] 参考图2中所示的实施例，光学位置传感器OPS包括干涉仪，该干涉仪将测量束MB和参考束RB引导至压电式致动器PA。测量束MB是光束OB的传播穿过压电式致动器PA的透明压电式材料的部分。参考束RB是光束OB的不传播穿过透明压电式材料的部分。因此，透明压电式材料的变形导致传播穿过透明压电式材料的测量束MB的光路长度变化。干涉仪可能因此检测参考束RB与测量束MB之间的干涉。在图2所示的实施例中，光束OB入射到压电材料的第一压电材料表面FAS上。第一压电材料表面FAS背离压电式致动器PA的致动器接触表面ACS。光束OB的一部分在第一压电材料表面FAS上反射，由此形成参考束RB。光束OB的另一部分传播到透明压电式材料中，在第二压电材料表面SAS上反射，并且沿着相同的光路传播返回。第二压电材料表面SAS可以包括致动器接触表面ACS。测量束MB与参考束RB之间的干涉由光学位置传感器OPS的光学检测器检测。如参考图2所描述的配置可以因此形成Fizeau配置的干涉仪。通过使用循环器分离参考束RB和测量束MB，光纤可以将参考束RB和测量束MB导向至检测器。
[0042] 图3示出了其中利用Michelson型干涉仪配置的另一实施例。与参考图2所描述的实施例不同，将分束器BSP设置在第一压电材料表面FAS处。分束器BSP将光束OB分割成参考束RB和测量束MB。测量束MB传播穿过压电式致动器PA的透明压电式材料，在第二压电材料表面SAS处反射并且沿着相同的路径返回。第二压电材料表面SAS可以包括致动器接触表面ACS。参考束RB在垂直于第一压电材料表面FAS的参考反射镜RM处反射。第一压电材料表面FAS构成在参考路径REF中的参考反射镜。被反射的测量束MB和被反射的参考束RB传播至光学位置传感器OPS的检测器，在该检测器处检测到干涉。
[0043] 类似地，图4示出了一种Michelson型干涉仪配置。除了参考图3描述的配置之外，根据图4的配置还将透明压电式材料应用到干涉仪的参考路径REF中。参考路径REF的参考反射镜RM连接至另一压电式致动器FPA的另一透明压电式材料的端部。由此，参考路径REF的光路长度可以通过相应地在参考路径REF中驱动另一压电式致动器FP来调制。因此，通过使用合适的调制频率，由干涉仪进行的检测可以移位至更高的频带，由此降低了对低频噪声的敏感度和扰动。
[0044] 图5示出了其中利用Mach Zehner型干涉仪配置的另一实施例。与参考图2和图3所描述的实施例不同，压电材料从第一压电材料表面FAS延伸至第二压电材料表面SAS，它们相对彼此成一角度定向。例如，所述角度是90°或任何其它合适引导测量束MB的值，以允许测量束MB和参考束RB彼此的干涉。第一压电材料表面FAS和第二压电材料表面SAS用作反射干涉仪的测量束MB的反射镜。在45°的入射角，由第一压电材料表面FAS反射测量束MB。第二压电材料表面SAS随后以45°的角度反射测量束MB。总之，测量束MB被相对于入射束以90度的角度反射。测量束MB传播穿过透明压电式材料的同时，参考束RB遵循压电式致动器PA的透明压电式材料的外部的参考路径。
[0045] 上文的配置提供了其中光学位置传感器OPS包括干涉仪的示例。其它配置是可行的，例如使用编码器。相应地，图6A和图6B示出了其中待被定位的物体OJ通过压电式致动器PA连接至固定的参考物的实施例。压电式致动器PA包括透明压电式材料。编码器光栅EG，诸如衍射光栅，设置在压电式致动器PA和待被定位的物体OJ之间。在本示例中，压电式致动器PA形成剪切压电(shear piezo)，即在被致动时，压电式致动器PA提供剪切变形，所述剪切变形将物体OJ(在附图的页面中所看到的)沿着致动方向DOA从左至右移动，或沿着致动方向DOA从右至左移动。由于压电式致动器PA的剪切效应，设置在压电式致动器PA的面对物体OJ的所述侧处的编码器光栅EG将类似地移动。编码器光栅EG(相对于编码器头EH)的移动可以由编码器配置检测，其中编码器束ECB沿着垂直于编码器光栅EG的方向(即垂直于物体OJ的移动方向的方向)透射穿过透明压电式材料。因此，致动器接触表面ACS(在编码器光栅EG处)的移动可以被准确测量，因为致动器接触表面ACS和编码器光栅EG被高度集成。编码器可以例如检测零级衍射、负的或正的第一级衍射等。
[0046] 可以形成作用在两个方向上的剪切压电。由此，压电式致动器PA(诸如图6C中所示的致动器)可以包括提供在第一致动方向FDA上的剪切移动的第一剪切压电式致动器FPA和提供在第二致动方向SDA上的剪切移动的第二剪切压电式致动器SPA。第一致动方向FDA和第二致动方向SDA彼此不同，例如大致彼此垂直，并且定义了致动平面POA(在图6A和图6B中大致平行于编码器光栅EG延伸)。参考图6C，第一剪切压电式致动器FPA和第二剪切压电式致动器SPA可以例如形成在致动平面POA中延伸并且放置在彼此的顶部上的两个压电式层。第一剪切压电式致动器FPA和第二剪切压电式致动器SPA包括透明压电式材料。光学位置传感器OPS将编码器束ECB透射穿过(叠置的)第一剪切压电式致动器FPA和第二剪切压电式致动器SPA。为了提供两维的位置感测，如图6C所示的编码器光栅EG构成了平行于致动平面POA延伸的两维光栅。因此，可以提供紧凑的两维定位。
[0047] 如下所述，可以提供三维致动器。光学位置传感器OPS还可以包括干涉仪，诸如参考图2-5所述描述的干涉仪。干涉仪束(例如干涉仪的测量束MB)被垂直于编码器光栅EG引导，并且例如在编码器光栅EG处反射，由此测量致动器接触表面ACS在垂直于致动器接触表面ACS(相应地，编码器光栅EG；相应地，致动平面POA)的方向上的位置。编码器头EH还可以容纳干涉仪的传感器。因此，在这一实施例中，光学位置传感器OPS包括干涉仪和编码器两者。致动器系统AS可以由两个剪切压电式致动器FPA，SPA和压电式致动器PA的叠层形成。两个剪切压电式致动器FPA和SPA在彼此垂直的方向上作用并且平行于编码器光栅EG的平面作用。压电式致动器PA在垂直于编码器光栅EG的平面(即垂直于剪切压电式致动器FPA，SPA的致动平面)的方向上作用。因此，可以提供具有集成的3维的位置测量的紧凑型3维致动器。
[0048] 图7示出可以用于感测作用在压电式致动器PA上的机械力的电路的电路图。已有的用于感测力的感测电路依赖于压电式材料的磁滞效应。然而，在本发明构思中应用的透明压电式材料可以没有磁滞效应或仅展现出小量的磁滞效应，已经设计出感测施加至透明压电式材料的另一装置，如下所述。
[0049] 具有电流输入端的积分器电路，即对输入电流积分的电路，由放大器AoL和连接在放大器的输出端与其反相输入端之间的反馈电容器Cs形成。放大器的非反相输入端接地，从而使得反相输入端保持在接地电压的电压水平或接近接地电压的电压水平。压电式致动器的一个终端PAT连接至反相输入端(即，放大器的电流输入端)。压电式致动器PA的另一终端PAT连接至第一参考点REF1。实际上，由于在反向的方向上(即，在从机械至电的方向上)的压电效应，施加至压电材料的电力转换成在压电元件之上的电压uf。电压uf由反向电压放大电路放大，该反向电压放大电路由压电式元件的压电式致动器电容Cp和积分放大器构成。因此，可以读出施加至压电式材料的交变力。施加至压电致动器的致动信号将类似地导致在uss处的输出，这因此将可能不能与力信号区分。由此，已经设计了下述的额外的电路：另一电容器Cr的一终端连接至由放大器AOL构成的积分器的输入端。所述另一电容器的另一终端连接至施加至压电式致动器PA的信号的反向，例如，通过使用反向放大器IA。一旦所述另一电容器的电容值和压电式致动器的电容值相同，该反向放大器将具有-1的增益。结果，由于致动器驱动信号及其反向造成的相反的电流将在积分器的输入端处大致彼此抵消，从而导致由力信号单独形成的输出信号uss。实际上，所述另一电容值可以被选择成大于压电电容(piezo capacitance)，例如大于N倍，其可以通过将反向放大器的放大倍数设置为-N倍而被考虑。
[0050] 如本文件中所描述的致动器系统AS可以被应用于光刻设备中。例如，致动器系统AS可以被应用于推动图案形成装置的推动装置(也被称为“掩模版推动装置”)中。所述推动装置将力施加到图案形成装置MA上，以便于在保持图案形成装置MA的掩模支撑结构MT的加速期间至少部分地抵消所述图案形成装置的变形。由于本文件中所提供的配置，可以提供紧凑的且轻型的构造，其在实现高准确度致动的同时将相对低的重量添加至移动的掩模支撑结构MT。在另一实施例中，致动器系统AS可以被应用到设置在衬底平台(即晶片台WT)上的销中，所述销承载衬底W。所述销可以被称为“e-销”或“抽取销”。在衬底W被装载或卸载时，所述销向上伸出，从而允许夹持装置处理衬底W。在保持衬底W时，所述销可以向下移动。类似于掩模版推动装置，由于本文件中所提供的配置，可以提供紧凑的且轻型的构造，其在实现高准确度致动的同时将相对低的重量添加至移动的衬底台WT。除了掩模版“推动装置”(例如在掩模版的加速期间所使用的)，可以应用为“掩模版移动器”，从而允许掩模版在掩模支撑结构MT上的纳米级定位。掩模版移位装置可以在扫描期间减少定位误差，例如通过补偿晶片(衬底)平台误差。如上所述的致动器系统AS可以另外被用于控制光学元件(诸如在投影系统PS中的光学元件)的位置。
[0051] 虽然在本文中可以具体参考在IC的制造中使用光刻设备，但应该理解的是，本文描述的光刻设备可以具有其他应用，诸如集成光学系统的制造、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员将会认识到，在这样替换的应用情形中，本文使用的任何术语“晶片”或“管芯”可以分别认为与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。本文所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层施加到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具或检查工具中。在适用的情况下，本文的公开内容可以应用于这种衬底处理工具和其他衬底处理工具。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
[0052] 尽管上文已经对本发明的实施例在光学光刻术的情形中使用做出了具体参考，但应该理解的是，本发明可以用于其它应用，例如压印光刻术，并且在上下文允许的情况下不限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的形貌限定了在衬底上产生的图案。图案形成装置的形貌可以被印制到提供给衬底的抗蚀剂层中，通过在其上施加电磁辐射、热、压力或它们的组合而使抗蚀剂固化。将图案形成装置从抗蚀剂中移出，从而在抗蚀剂固化后在其中留下图案。
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈