CN105339845A - 光刻设备、用于光刻设备和方法中的定位系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种光刻设备，具有参考体(202)和定位系统(200)。所述定位系统(200)包括主体(204)；反作用体(206)；致动器(208)；以及控制器(210)。主体在第一方向(+z)和第二方向(-z)上沿一路径相对于参考体能够移动。第一方向与第二方向相反。反作用体能够在第一方向和第二方向上沿另一个路径相对于主体移动。反作用体与参考体以能够移动的方式连接，以便能够在第一方向和第二方向上相对于参考体移动。控制器被设置为给致动器提供第一信号和第二信号。致动器被设置在主体和反作用体之间。

Description

光刻设备、用于光刻设备和方法中的定位系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年7月2日递交的美国临时申请61/842,180的权益，并且其通过引用全文并入本文。

技术领域

本发明涉及一种光刻设备、用于光刻设备的定位系统和用于限制光刻设备中的反作用体的运动幅度的方法。

背景技术

光刻设备是一种可用于集成电路(ICs)的制造中的设备。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成将要在所述IC的单层上形成的电路图案。这种图案可以利用辐射束通过投影系统被转移到衬底(例如硅晶片)上的目标部分上。通常地，图案转移是通过成像到设置在衬底上的辐射敏感材料层上来实现。通常地，单个衬底将包含被连续图案化的相邻的目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进机，在步进机中通过将整个图案一次曝光到目标部分上来照射每个目标部分。已知的光刻设备还包括所谓的扫描机，在扫描机中通过沿给定方向用辐射束扫描图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描图案，而照射每个目标部分。

已知的光刻设备的投影系统具有光学元件以转移和成形辐射束。在光刻设备的使用过程中，辐射束可能加热投影系统的一部分，这可能导致光学元件中的一些光学元件漂移或变形。该漂移或变形可能导致降低投影到衬底上的图案的品质的辐射束的像差。为了补偿该漂移或变形，可以调整这些光学元件中的一些光学元件的位置或定向。

在已知的光刻设备中，例如US2012/0138401A1(在此通过引用引入本文中)中描述的，投影系统具有光学元件、内环、围绕内环的外环以及致动器系统。光学系统与内环刚性连接。致动器系统位于内环和外环之间以使光学元件相对于外环移位或变形。为了阻止光学元件振动，在内环上设置多个质量阻尼器。每个质量阻尼器具有阻尼块，阻尼块通过弹簧阻尼元件与内环连接。阻尼块和弹簧阻尼元件的组合形成具有固有频率的动力系统。

发明内容

可以改善已知的光刻设备。当质量阻尼器吸收光学元件的振动的能量时，该质量阻尼器将在固有频率下在本征模式下开始振动。当质量阻尼器吸收更多能量时，质量阻尼器的运动幅度将增大。由于光刻设备中的体积限制，质量阻尼器可能撞击光刻设备的一部分，例如末端阻挡件。撞击该部分导致光刻设备振动，降低了衬底上所投影的图案的品质。

在本发明的实施例中，提供了一种光刻设备，其提供对衬底上所投影的图案的品质的改善。

在本发明的第一方面中，提供了一种光刻设备，具有参考体和定位系统。所述定位系统包括主体；反作用体；致动器；以及控制器。主体能够在第一方向和第二方向上沿一路径相对于参考体移动。第一方向与第二方向相反。反作用体能够在第一方向和第二方向上沿另一个路径相对于主体移动。反作用体与参考体以能够移动的方式连接，以便能够在第一方向和第二方向上相对于参考体移动。控制器被设置为给致动器提供第一信号和第二信号。致动器被设置在主体和反作用体之间，以便在第一信号的控制下使主体沿第一方向加速并使反作用体沿第二方向加速，并且以便在第二信号的控制下使主体沿第二方向加速并使反作用体沿第一方向加速。控制器被设置为在给致动器提供第一信号之后当反作用体沿所述另一个路径在第二方向上移动时给致动器提供第二信号。

根据第一方面，在第一信号的控制下，致动器使反作用体沿第二方向加速。控制器等待直到反作用体沿第二方向移动才给致动器提供第二信号。当反作用体沿第二方向移动时，致动器在第二信号的控制下使反作用体沿第一方向加速。由于反作用体沿第二方向的移动与沿第一方向的加速相反，因此减小了反作用体的移动。减小的移动限制了反作用体的运动幅度(magnitudeofanexcursion)。结果，降低了反作用体撞击光刻设备的任何部分的可能性。当反作用体不撞击任何部分时，光刻设备经历更小的振动，这导致投影到衬底上的图案的品质的改善。

在光刻设备的第一实施例中，参考体和与参考体连接的反作用体形成具有本征模式的动态系统。本征模式以在没有外部驱动力的情况下反作用体至少部分沿第一方向和第二方向相对于参考体的摆动移动为特征。本征模式具有对应的周期。控制器被设置为以第一信号和第二信号之间具有时长的方式提供第一信号和第二信号。该时长由对应的周期确定。

根据第一实施例，参考体和与参考体连接的反作用体的动态系统具有本征模式和对应的周期。对应的周期可以取决于参考体的质量、反作用体的质量和参考体和反作用体之间的连接的刚度。例如可以在使用光刻设备之前计算或测量该对应的周期。使用该对应的周期，控制器能够确定在控制器给致动器提供第一信号之后何时反作用体沿第二方向移动。

在光刻设备的第二实施例中，反作用体包括反作用质量块和柔性元件。柔性元件以能够移动的方式将反作用质量块与参考体连接。

根据第二实施例，对应的周期可被设定为匹配主体的期望设定点。该设定点确定何时主体沿第一和第二方向被加速。可以通过选定反作用质量块的量和柔性元件的刚度和/或阻尼设定该对应的周期。

在光刻设备的第三实施例中，柔性元件是能够调节的，以便选定对应的周期。

根据第三实施例，可以通过调整柔性元件更精确地设定该对应的周期。通过调整该柔性元件，可以改变该柔性元件的刚度或阻尼。

在光刻设备的第四实施例中，光刻设备包括用于将辐射束投影在衬底上的投影系统。该主体为投影系统的一部分。

根据第四实施例，投影系统具有由致动器致动的部分。所述部分可以包括光学元件或用于光学元件的安装件。为了阻止由致动器导致的振动传播通过光刻设备，设置反作用体以吸收至少部分振动能量。如上所解释的，由于吸收的能量，反作用体将被振动。由于投影系统是复杂的系统，许多部件紧密地位于其中，用于反作用体振动的空间受到限制。在第一方面中，所述反作用体可被用于有限的空间内，而不会撞击投影系统的任何部分。

在光刻设备的第五实施例中，定位系统包括用于给控制器提供传感器信号的传感器。该传感器信号表示何时反作用体正在沿该另一个路径在第二方向上移动。

根据第五实施例，诸如光学传感器或电容传感器等传感器感测反作用体的移动。传感器感测何时反作用体沿第二方向移动并且给控制器提供传感器信号。使用该传感器信号，该控制器能够在反作用质量块沿第二方向移动时提供第二信号。

在本发明的第二方面中，提供了一种用于上述光刻设备的定位系统。

在本发明的第三方面中，提供了一种用于限制光刻设备中的反作用体的运动幅度的方法。光刻设备包括参考体、主体和反作用体。主体能够在第一方向和第二方向上沿一路径相对于参考体移动。第一方向与第二方向相反。反作用体能够在第一方向和第二方向上沿另一个路径相对于主体移动。反作用体与参考体以能够移动的方式连接，以便能够在第一和第二方向上相对于参考体移动。所述方法包括在第一信号的控制下使主体沿第一方向加速并且使反作用体沿第二方向加速。所述方法还包括在第二信号的控制下使主体沿第二方向加速并且使反作用体沿第一方向加速。所述方法还包括在提供第一信号之后当反作用体沿所述另一个路径在第二方向上移动时提供第二信号。

根据第三方面，在第一信号的控制下，反作用体沿第二方向加速。当反作用体沿第二方向移动时提供使反作用体沿第一方向加速的第二信号。由于反作用体沿第二方向的移动与沿第一方向的加速相反，因此减小了反作用体的移动。减小的移动限制了反作用体的运动幅度，并且有助于阻止反作用体撞击光刻设备的任何部分。当反作用体不撞击任何部分时，光刻设备经历更小的振动，这导致投影到衬底上的图案的品质的改善。

在一个实施例中，参考体和与参考体连接的反作用体形成具有本征模式的动态系统。本征模式以反作用体至少部分沿第一方向和第二方向相对于参考体的移动为特征。本征模式具有对应的周期。所述方法包括以第一信号和第二信号之间具有时长的方式提供第一信号和第二信号，其中该时长由对应的周期确定。

根据该实施例，参考体和与参考体连接的反作用体的动态系统具有本征模式和对应的周期。该对应的周期可以取决于参考体的质量、反作用体的质量和参考体和反作用体之间的连接的刚度。例如可以在使用光刻设备之前计算或测量该对应的周期。使用该对应的周期，可以在反作用体沿第二方向移动时提供第二信号。结果，投影到衬底上的图案的品质得到改善，如在本发明的第一方面中所解释的。

在一个实施例中，本方法还包括提供传感器信号。该传感器信号表示何时反作用体沿该另一个路径在第二方向上移动。

根据该实施例，诸如光学或电容传感器等传感器测量反作用体的移动。传感器感测何时反作用体沿第二方向移动并且给控制器提供传感器信号。使用该传感器信号，可以在反作用质量块沿第二方向移动时提供第二信号。

附图说明

现在参考所附的示意性附图、仅仅通过举例的方式说明本发明的实施例，其中相应的附图标记表示相应的部件，并且其中：

图1图示了根据本发明的实施例的光刻设备。

图2图示了根据本发明的实施例的光刻设备的定位系统的简图。

图3图示了根据本发明的另一个实施例的光刻设备的定位系统的简图。

图4图示了示出根据本发明的实施例的主体和反作用体的移动的图表。

图5图示了示出根据本发明的实施例的主体的加速度和反作用体的移动的图表。

具体实施方式

图1示意地图示了根据本发明的具有定位系统的光刻设备。所述设备可以包括照射系统IL、支撑结构MT或图案形成装置支撑装置、衬底台WT和投影系统PS。

照射系统IL被配置成调节辐射束B。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。

照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。所述源和光刻设备可以是分开的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束B从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源SO可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。

所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射系统用于调节所述辐射束B，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

此处所用的术语“辐射”包含全部类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有等于或约365、355、248、193、157或126nm的波长)，和极紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm范围内的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。

支撑结构(例如掩模台)MT用于支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA。支撑结构MT与配置用于根据某些参数精确地定位图案形成装置MA的第一定位系统PM相连。

所述支撑结构MT支撑图案形成装置MA，即支承图案形成装置MA的重量。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保持图案形成装置。所述支撑结构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。所述支撑结构MT可以是框架或台，例如，其可以根据需要为固定的或可移动的。所述支撑结构MT可以确保图案形成装置MA位于所需的位置上(例如相对于投影系统PS)。

本文中所使用的术语“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B的横截面上赋予辐射束、以便在衬底W的目标部分C上形成图案的任何装置。应当注意，例如，如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征，被赋予给辐射束B的图案可以不与在衬底W的目标部分C中的期望的图案完全对应。通常地，被赋予给辐射束B的图案将与在目标部分C上形成的器件中的特定的功能层(例如集成电路)相对应。

图案形成装置MA可以是透射式的或反射式的。图案形成装置MA的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程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。如本文所图示的，所述设备为透射型设备，其采用透射掩模。

衬底台WT(例如晶片台)用于保持衬底W(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)。衬底台WT与配置用于根据某些参数精确地定位衬底W的第二定位系统PW相连。

投影系统PS被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上。

本文中所使用的术语“投影系统”应当被广义地理解为包括任意类型的投影系统PS，例如折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统，或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液体或使用真空之类的其他因素所适合的。

所述辐射束B入射到保持在支撑结构MT上的所述图案形成装置MA上，并且通过所述图案形成装置MA来形成图案。已经穿过图案形成装置MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统将辐射束B聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位系统PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，可以将所述第一定位系统PM和另一个位置传感器(在图1中没有明确地示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置MA。通常地，可以通过长行程模块和短行程模块的帮助来实现支撑结构MT的移动。长行程模块在长范围上相对于投影系统PS提供短行程模块的粗定位。短行程模块在小范围上相对于长行程模块提供图案形成装置MA的精定位。类似地，可以采用形成所述第二定位系统PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描机相反)，支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。

可以使用图案形成装置对准标记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。尽管所示的衬底对准标记P1、P2占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分C之间的空间上。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置MA上的情况下，所述图案形成装置对准标记M1、M2可以位于所述管芯之间。

光刻设备可以是具有两个或更多个衬底台WT和/或两个或更多个支撑结构MT的类型。除了至少一个衬底台WT，光刻设备可以包括测量台，其被设置为执行测量但不保持衬底。

光刻设备还可以为如下类型，其中至少衬底的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PS和衬底W之间的空间。浸没液体还可以应用于光刻设备中的其它空间，例如图案形成装置MA和投影系统PS之间。浸没技术用于增加投影系统的数值孔径在现有技术中是公知的。本文中所使用的术语“浸没”并不意味着例如衬底W的结构必须浸入液体中，而是仅意味着在曝光过程中液体位于投影系统PS和衬底W之间。

可以将所示的光刻设备用于以下三种模式中的至少一种中：

在第一模式(即所谓的步进模式)中，在将支撑结构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。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。

在第二模式(即所谓的扫描模式)中，在对图案形成装置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。衬底台WT相对于图案形成装置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。

在第三模式中，将用于保持可编程图案形成装置MA的图案形成装置MT保持为基本静止状态，并且在将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上的同时，对所述衬底台WT进行移动或扫描。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MA(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻中。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。

图2图示了根据本发明的实施例的光刻设备的定位系统200的简图。定位系统200包括主体204、致动器208、反作用体206和控制器210。

主体204相对于参考体202是可移动的。在该实施例中，主体204和参考体202可以沿路径相对于彼此在+z方向和–z方向上移动。+z方向可以被视为第一方向，-z方向可以被视为与第一方向相反的第二方向。该路径可以包括主体204相对于参考体202在+z方向和–z方向之外的其它方向上的移动。

反作用体206能够相对于主体204在+z方向和–z方向上沿另一个路径移动。该另一个路径可以包括反作用体206相对于主体204在+z方向和–z方向之外的其它方向上的移动。

反作用体206与参考体202可移动地连接，以便能够在+z方向和–z方向上相对于参考体202移动。在该实施例中，反作用体206包括反作用质量块214和柔性元件212。柔性元件212将反作用质量块214与参考体202连接。柔性元件212是柔性的以便允许反作用质量块214相对于参考体202移动。柔性元件212可以包括柔性材料和柔性形状中的至少一种，例如弹簧。

控制器210与致动器208连接。控制器210被设置为给致动器208提供第一信号。致动器208被设置在主体204和反作用体206之间以便在第一信号的控制下沿+z方向加速主体204以及沿-z方向加速反作用体206。在该实施例中，致动器208与反作用体206连接。在第一信号的控制下，致动器208被设置为产生力以沿+z方向推动主体204。该力使主体204沿+z方向加速。在该力作用的同时，产生沿-z方向推动致动器的反作用力。由于致动器与反作用体206连接，在第一信号的控制下，反作用体206被致动器208推动，并且反作用体206沿-z方向加速。

控制器210被设置为给致动器208提供第二信号。在第二信号的控制下，致动器208沿-z方向拉动主体204。该力使主体204沿-z方向加速。在该力作用的同时，产生沿+z方向拉动致动器208的反作用力。由于致动器208与反作用体206连接，在第二信号的控制下，反作用体206被致动器拉动，并且反作用体206沿+z方向加速。

控制器210被设置为在给致动器208提供第一信号之后当反作用体206沿-z方向移动时给致动器208提供第二信号。以这种方式，控制器210能够限制反作用体206沿-z方向和+z方向的运动幅度。

致动器208可以与主体204连接，而不与反作用体206连接。在一个实施例中，致动器208的一部分与反作用体206连接，而致动器208的另一部分与主体204连接。例如，致动器208的磁体与反作用体206连接，并且致动器208的线圈与主体204连接，反之亦然。

控制器210可以为任何合适类型的控制器，微处理器或微控制器。

对本领域技术人员可以清楚的是如图2所示的+z方向和–z方向的方向仅用于说明目的。+z方向和–z方向可以颠倒，或者可以不同地定向。

参考体202和反作用体206可以形成动态系统，其中反作用体206与参考体202连接。动力系统可以具有本征模式，在该本征模式中反作用体206相对于参考体202至少部分地沿+z方向和–z方向移动。在本征模式中反作用体206的移动可以发生在某一频率下，即动态系统的固有频率。固有频率为对应于本征模式的周期的倒数或逆。对应的周期为反作用体206根据本征模式进行完整的移动循环所花费的时间。移动循环可以在反作用体206相对于参考体202在某一位置或速度下结束，该位置或速度与移动循环开始时的位置和速度相同。

当控制器210给致动器208提供第一信号时，致动器208将力施加在反作用体206上。该力的施加可以导致反作用体206按照本征模式振动。如果控制器210设置有固有频率或对应的周期，则控制器210能够预测何时反作用体206正在沿+z方向移动。控制器210可以被编程为在给致动器208提供第一信号之后、给致动器208提供第二信号之前等待一段时长。该时长由对应的周期确定。

本征模式和对应的周期可以由反作用质量块214和柔性元件212确定。通过选定某一质量的反作用质量块214和某一刚度和/或阻尼量的柔性元件212，可以设定本征模式和对应的周期。柔性元件212可以为可调整的，以改变刚度和/或阻尼。通过调整柔性元件212，可以更精确地设定对应的周期。

在一个实施例中，反作用体206包括多个柔性元件212和多个反作用质量块214。例如，柔性元件212可以与参考体202和反作用质量块214连接。另一个柔性元件可以与反作用质量块214和另一个反作用质量块连接。致动器208可以与该另一个反作用质量块连接。可以选定柔性元件和反作用质量块的数量以优化反作用体206的动态行为。

如图2所示的反作用体206可沿+z方向和–z方向线性移动。图3示出了与图2的实施例类似的实施例，但是其中反作用体包括可旋转柔性元件312，而非柔性元件212。可旋转柔性元件312是可旋转的，如双头箭头所示。形成反作用体206的一部分的反作用质量块214与该可旋转柔性元件312连接。当可旋转柔性元件312仅旋转一个小旋转量时，反作用质量块214的移动基本上沿+z方向和–z方向。

在一个实施例中，定位系统200设有传感器304，如图3所示。传感器304被设置为确定何时反作用体206正在沿-z方向移动。传感器304例如通过有线或无线方式与控制器连接。当传感器304确定出反作用体206沿-z方向移动时，传感器给控制器210提供传感器信号。当接收到传感器信号后，控制器210能够确定何时给致动器208提供第二信号。传感器304可以包括位置传感器，该位置传感器确定反作用体206相对于参考体202的位置。传感器可以包括速度传感器或加速度传感器。通过整合加速度传感器的传感器信号或者通过辨别位置传感器的传感器信号，能够确定反作用体206的移动。传感器304可以包括任何合适类型的传感器，例如光学传感器，诸如编码器类型的传感器或干涉仪。传感器可以包括电容传感器或电感传感器。

在一个实施例中，主体204为投影系统PS的一部分，例如为光学元件或用于支撑光学元件的安装件。在该实施例中，参考体可以为框架。该部分可以相对于框架移动。定位测量系统可以测量该部分相对于框架的位置。框架可以支撑一个或更多个光学元件或者用于光学元件的一个或更多个安装件。光学元件可以为反射镜或透镜。

在一个实施例中，定位系统200可以用于第一定位系统PS或第二定位系统PW。主体204可以为支撑结构MT的一部分，或者主体204可以为衬底台WT的一部分。主体204可以为短行程模块的一部分，并且参考体202可以为长行程模块的一部分。

在一个实施例中，主体204为第一定位系统PM的一部分，并且参考体202为用于支撑投影系统PS的计量框架的一部分。在一个实施例中，主体204为第二定位系统PW的一部分，并且参考体202为用于支撑投影系统PS的计量框架的一部分。

图4图示了示出根据本发明的实施例的主体204和反作用体206的移动的四个图表。图表402示出了作为时间t的函数的主体204的位置。主体204从在时间T1时的开始位置Pos1移动到结束位置Pos2。如图表402所示，该移动在+z方向上。图表404示出了移动过程中主体204的速度。图表404示出了在时刻T1时速度为零。在时刻T1之后，速度增大直到达到最大速度Vmax。最大速度Vmax保持到时刻T2为止。在时刻T2时，速度降低。当主体204到达结束位置Pos2时速度为零。图表406示出了主体204的加速度图形。在时刻T1，主体204沿+z方向加速直到主体204达到最大速度Vmax为止。当主体204达到最大速度Vmax时，加速度为零。在时刻T2，主体204沿-z方向加速以使速度降低为零。

图表408示出了作为时间t的函数并且在本征模式中对应于反作用体206的相对于参考体202的移动的反作用体406的位置。为了清楚起见，该移动被图示为沿+z方向和-z方向的正弦形移动。在时刻T1，主体204沿+z方向的加速度使反作用体206沿-z方向加速。在时刻T1之后，反作用体206初始地沿-z方向移动。当反作用体206到达最小的z位置Zmin时，反作用体206开始沿+z方向移动，并且完成正弦形移动的移动循环。在时刻T2，反作用体206已经穿过最大的z位置Zmax，并且正沿-z方向移动。在时刻T2，控制器210给致动器208提供第二信号。致动器208使主体204沿-z方向加速。致动器208的反作用力使反作用体206沿+z方向加速，其与反作用体206的沿-z方向的速度方向相反。结果，反作用体206的移动幅值被降低。

图表402、404和406描述了主体204的设定点，即轨迹。设定点可以包括加速度的高阶导数，例如加加速度(jerk)、加加加速度(snap)和加加加加速度(crackle)。加加速度是加速度的时间导数，加加加速度是加加速度的时间导数，并且加加加加速度是加加加速度的时间导数。为了使主体204加速，来自控制器210的第一信号和第二信号中的一个或两个可以初始化加速度的高阶导数的变化。在时刻T1和时刻T2中的一个时刻，加速度的高阶导数的变化可以开始。

在图4中，速度和加速度达到最大值。取决于期望的设定点和致动器208的类型，速度和/或加速度可以不达到最大值，而是可以继续增大和/或减少。

在图表408中，所示出的反作用体206的移动约为一个移动循环。在一个实施例中，在时刻T1和时刻T2之间有多个这种移动循环。可以在反作用体206沿-z方向移动的任何时刻T2给出第二信号。

除了下面说明的内容，下述实施例与前述实施例相似。在该实施例中，致动器208产生力以根据如图5所图示的加速度图形506加速主体204。致动器208沿+z方向从时刻T1到时刻T3使主体204加速。在时刻T1之前和时刻T3之后，加速度为零。

反作用体206的对应的周期被设定为基本与T1至T3之间的时间段相同，如图5中的图表508所示。当致动器208在时刻T1接收到来自控制器210的第一信号以沿+z方向加速主体204时，反作用体206被致动器208沿-z方向加速。在时刻T3，由于反作用体206已经完成按照对应于对应的周期的本征模式的移动循环，反作用体206沿-z方向移动。当反作用体正在沿-z方向移动时，致动器208通过降低使主体204沿+z方向加速的力而降低主体204的加速度。致动器208在来自控制器210的第三信号的控制下降低该力。如果第三信号没有提供给致动器208，那么反作用体206将继续按照图表508中的虚线510移动。虚线指示反作用体206的按照反作用体206的本征模式的移动。然而，自从在时刻T3主体204的加速度降低，反作用体206的移动由实线512指示。如实线512所图示的，在T3之后反作用体206的偏移被降低为比时刻T1和时刻T3之间的反作用体206的偏移更小。在时刻T3之后，反作用体206的偏移可以为零。在时刻T3之后降低反作用体206的偏移阻止反作用体206撞击光刻设备的任何部件。

附加地或者替代地，来自控制器210的第三信号可被用于降低主体204沿-z方向的加速度。在一个实施例中，时刻T1和时刻T3之间的时间段为多个对应的周期，而非单一的对应的周期。

虽然本文具体参考光刻设备在制造IC中的应用，但是应该理解，这里所述的光刻设备可以具有其他应用，例如制造集成光学系统、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，本文中任何使用的术语“晶片”或“管芯”可以分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里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涂到衬底W上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。另外，所述衬底W可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语衬底W也可以表示已经包含多个已处理层的衬底W。

虽然上面已经描述了本发明的具体实施例，可以认识到的是，除了所描述的方式，还可以以其它方式实施本发明。

以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，对本领域的技术人员来说显然的是，在不背离下面提出的权利要求书的范围的情况下，可以对所描述的发明进行修改。

Claims (10)

1.一种光刻设备，具有参考体(202)和定位系统(200)，所述定位系统(200)包括：

主体(204)；

反作用体(206)；

致动器(208)；以及

控制器(210)；

其中主体(204)能够在第一方向(+z)和第二方向(-z)上沿一路径相对于参考体(202)移动，其中第一方向(+z)与第二方向(-z)相反，

其中反作用体(206)在第一方向(+z)和第二方向(-z)上沿另一个路径相对于主体(204)能够移动，

其中反作用体(206)与参考体(202)以能够移动的方式连接，以便能够在第一方向(+z)和第二方向(-z)上相对于参考体(202)移动，

其中控制器(210)被设置为给致动器(208)提供第一信号和第二信号，

其中致动器(208)被设置在主体(204)和反作用体(206)之间，以便在第一信号的控制下使主体(204)沿第一方向(+z)加速并使反作用体(206)沿第二方向(-z)加速，并且

以便在第二信号的控制下使主体(204)沿第二方向(-z)加速并使反作用体(206)沿第一方向(+z)加速，

其中控制器(210)被设置为在给致动器(208)提供第一信号之后当反作用体(206)沿所述另一个路径在第二方向(-z)上移动时给致动器(208)提供第二信号。

2.如权利要求1所述的光刻设备，其中参考体(202)和与参考体(202)连接的反作用体(206)形成具有本征模式的动态系统，

其中本征模式以反作用体(206)至少部分沿第一方向(+z)和第二方向(-z)相对于参考体(202)的移动为特征，

其中本征模式具有对应的周期，并且

其中控制器(210)被设置为以第一信号和第二信号之间具有时长的方式提供第一信号和第二信号，其中该时长由对应的周期确定。

3.如权利要求1-2中任一项所述的光刻设备，其中反作用体(206)包括反作用质量块(214)和柔性元件(212)，其中柔性元件(212)以能够移动的方式将反作用质量块(214)与参考体(202)连接。

4.如权利要求3所述的光刻设备，其中柔性元件(212)是能够调节的，以便选定对应的周期。

5.如权利要求1-4中任一项所述的光刻设备，包括用于将辐射束(B)投影在衬底(W)上的投影系统(PS)，其中主体(204)为投影系统(PS)的一部分。

6.如权利要求1-5中任一项所述的光刻设备，其中定位系统(200)包括用于给控制器(210)提供传感器信号的传感器，所述传感器信号表示何时反作用体(206)正在沿所述另一个路径在第二方向(-z)上移动。

7.一种用于如权利要求1-6中任一项所述的光刻设备的定位系统(200)。

8.一种用于限制光刻设备中的反作用体(206)的运动幅度的方法，其中光刻设备包括参考体(202)、主体(204)和反作用体(206)，

其中主体(204)能够在第一方向(+z)和第二方向(-z)上沿一路径相对于参考体(202)移动，其中第一方向(+z)与第二方向(-z)相反，

其中反作用体(206)能够在第一方向(+z)和第二方向(-z)上沿另一个路径相对于主体(204)移动，

其中反作用体(206)与参考体(202)以能够移动的方式连接，以便能够在第一和第二方向(-z)上相对于参考体(202)移动，

所述方法包括：

在第一信号的控制下使主体(204)沿第一方向(+z)加速并且使反作用体(206)沿第二方向(-z)加速；

在第二信号的控制下使主体(204)沿第二方向(-z)加速并且使反作用体(206)沿第一方向(+z)加速；

在提供第一信号之后当反作用体(206)沿所述另一个路径在第二方向(-z)上移动时提供第二信号。

9.如权利要求8所述的方法，其中参考体(202)和与参考体(202)连接的反作用体(206)形成具有本征模式的动态系统，

其中本征模式以反作用体(206)至少部分沿第一方向(+z)和第二方向(-z)相对于参考体(202)的移动为特征，并且

其中本征模式具有对应的周期，

所述方法包括：

以第一信号和第二信号之间具有时长的方式提供第一信号和第二信号，其中该时长由对应的周期确定。

10.如权利要求8所述的方法，包括：

提供传感器信号，传感器信号表示何时反作用体(206)沿所述另一个路径在第二方向(-z)上移动。