[發明專利]在光刻術中的物體定位

有效

• 申請號: 201480058785.6
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN105706001B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: H·巴特勒;R·I·卡米迪;Y·卡森辛薩普
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 張啟程

相關申請的交叉引用

本申請要求于2013年10月30日提交的美國臨時申請61/897,693的權益，并且該美國臨時申請通過引用被全部并入本文。

技術領域

本發明涉及物體定位系統、包括該物體定位系統的光刻設備、物體定位方法和用于制造器件的方法。

背景技術

光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上(通常應用到所述襯底的目標部分上)的機器。例如，可以將光刻設備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選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。典型地，經由成像將所述圖案轉移到在所述襯底上設置的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常，單個襯底將包含被連續形成圖案的相鄰目標部分的網絡。傳統的光刻設備包括：所謂步進機，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；以及所謂掃描器，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同步掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。還可以通過將所述圖案壓印到所述襯底上，來將所述圖案從所述圖案形成裝置轉移到所述襯底上。

光刻設備通常包括需要精確地定位的一個或多個物體，例如被構造為支撐圖案形成裝置的支撐件和/或被構造為保持襯底的襯底臺。因此，光刻設備通常包括用于定位物體的物體定位系統，其中物體定位系統包括：具有一個或多個傳感器的測量系統，用于測量物體相對于參照物在一個或多個自由度上的位置；具有一個或多個致動器的致動器系統，用于定位物體；和控制系統，所述控制系統被配置用于依賴于測量系統的輸出和代表物體的期望位置的設定點來驅動致動器系統。

隨著日益增大的對更高生產量的需求，施加在物體上的加速度也在增大。這將導致激發物體的內動態模式，例如扭轉模式和傘模式(umbrella mode)。當內動態模式是相對低頻并且可被測量系統觀測到時，它們可能限制閉環的物體定位系統的可獲得的帶寬，并且因而限制物體定位系統的性能，即速度和精度。

另一個缺點是取決于測量系統的類型，對于物體的不同位置內動態行為可能被測量系統不同地觀測。因此，控制設計基于最壞情景，以便對物體的所有位置都是穩定可靠的，這甚至進一步限制了可獲得的帶寬。

發明內容

期望提供尤其是用于光刻設備的具有改進的性能(即，具有更高的帶寬)的物體定位系統。

根據本發明的實施例，提供了一種物體定位系統，包括：待定位的物體；具有一個或多個傳感器的測量系統，用于測量物體相對于參照物在一個或多個自由度上的位置；具有一個或多個致動器的致動器系統，用于定位物體；控制系統或控制器，所述控制系統或控制器被配置用于依賴于測量系統的輸出和代表物體的期望位置的設定點驅動致動器系統，其中測量系統的每個傳感器具有相關聯的在物體上的測量區域，物體相對于參照物在一個或多個自由度上的位置被測量，其中物體上的至少一個測量區域的位置取決于物體在至少一個自由度上的位置，其中控制系統包括具有物體的動態模型的觀測器，以基于對物體的輸入和測量系統的輸出估計物體的內動態行為，其中動態模型包括至少一個測量區域的位置對物體在至少一個自由度上的位置的依賴性，并且其中控制系統同樣被進一步配置用于依賴于觀測器的輸出來驅動致動器。

根據另一個實施例，提供了一種光刻設備，包括根據本發明的實施例的物體定位系統。

根據再一個實施例，提供了一種用于定位物體的方法，包括：

a.提供具有一個或多個傳感器的測量系統，用于測量物體相對于參照物在一個或多個自由度上的位置，其中測量系統的每個傳感器具有相關聯的在物體上的測量區域，物體相對于參照物在一個或多個自由度上的位置被測量，并且其中物體上的至少一個測量區域的位置取決于物體在至少一個自由度上的位置，

b.提供具有一個或多個致動器的致動器系統，用于定位物體；

c.提供代表物體的期望位置的設定點；

d.提供物體的動態模型以估計物體的內動態行為，其中動態模型包括至少一個測量區域的位置對物體在至少一個自由度上的位置的依賴性；

e.通過給物體提供輸入和給動態模型提供由測量系統所測量的物體的位置來使用動態模型估計物體的內動態行為；

f.在考慮內動態行為的同時，基于設定點和由測量系統所測量的物體的位置使用致動器系統定位物體。