TW201932985A - 定位器件、磁性支撐系統及微影裝置 - Google Patents

Abstract

一種經組態以定位一物件之定位器件，該定位器件包含：
- 一物件台，其經組態以固持該物件；
- 一電磁馬達，其經組態以使該物件台位移，該電磁馬達包含：
- 一線圈總成，其安裝至該物件台；
- 一超導體總成，其經組態以與該線圈總成合作以在該物件台上產生一驅動力；
- 一低溫外殼，其經組態以圍封該超導體總成且將該超導體總成維持處於一超導狀態；
- 一支撐件，其用於支撐該電磁馬達；
- 一電磁支撐件，其經組態以相對於該支撐件懸掛該低溫外殼，藉此維持該低溫外殼與該支撐件之間的一間隙。

Description

定位器件、磁性支撐系統及微影裝置

本發明係關於一種定位器件、一種磁性支撐系統及一種微影裝置。

微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。在此狀況下，圖案化器件(其替代地被稱作光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如矽晶圓)上之目標部分(例如包括晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏通常感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。習知微影裝置包括：所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。

通常，微影裝置包含用於準確定位圖案化器件及基板之複數個定位器件。此等定位器件可例如包含一或多個電磁馬達，諸如線性馬達或平面馬達。此等線性或平面馬達通常包含線圈總成，其與磁體總成合作以用於在圖案化器件或基板安裝至之物件台上產生驅動力。

將需要改良此等馬達之效能。此等改良可例如為增大馬達每單位移動質量之力或減少線圈總成中之損耗。

需要提供一種用於一微影裝置中之改良之定位器件。根據本發明之一實施例，提供一種經組態以定位一物件之定位器件，該定位器件包含：
- 一物件台，其經組態以固持該物件；
- 一電磁馬達，其經組態以使該物件台位移，該電磁馬達包含：
- 一線圈總成；
- 一超導體總成，其經組態以與該線圈總成合作以在該物件台上產生一驅動力；
-一低溫外殼，其經組態以圍封該超導體總成且將該超導體總成維持處於一超導狀態；
- 一支撐件，其用於支撐該低溫外殼；
- 一電磁支撐件，其經組態以相對於該支撐件懸掛該低溫外殼，藉此維持該低溫外殼與該支撐件之間的一間隙。

根據本發明之另一態樣，提供一種用於支撐一低溫外殼之磁性支撐系統，該磁性支撐系統包含：
- 一支撐件；
- 一電磁支撐件，其經組態以相對於該支撐件懸掛該低溫外殼，藉此維持該低溫外殼與該支撐件之間的一間隙。

根據本發明之又一態樣，提供一種微影裝置，其包含：
一照明系統，其經組態以調節一輻射光束；
一圖案化器件支撐件，其經建構以支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；
一基板台，其經建構以固持一基板；及
一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上，
其中該裝置進一步包含根據本發明之一定位器件，該定位器件經組態以定位該圖案化器件支撐件或該基板台或此兩者。

圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例之微影裝置。該裝置包括：照明系統(照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如UV輻射或任何其他合適輻射)；光罩支撐結構(例如光罩台) MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如光罩) MA且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件之第一定位器件PM。該裝置亦包括基板台(例如晶圓台) WT或「基板支撐件」，其其經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓) W且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位器件PW。該裝置進一步包括投影系統(例如折射投影透鏡系統) PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如包括一或多個晶粒)上。

在一實施例中，微影裝置之第一定位器件PM或第二定位器件PW或此兩者可包含根據本發明之定位器件，其用以使光罩支撐結構或基板支撐件或此兩者位移。

照明系統可包括用於導向、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件或其任何組合。

光罩支撐結構支撐圖案化器件，亦即，承載圖案化器件之重量。光罩支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。光罩支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件。光罩支撐結構可為例如框架或台，其可根據需要而固定或可移動。光罩支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文對術語「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化器件」同義。

本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之器件(諸如積體電路)中的特定功能層。

圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中係熟知的，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合式光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。

本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。

如此處所描繪，裝置屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。替代地，裝置可屬於反射類型(例如，使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。

微影裝置可屬於具有兩個(雙載物台)或多於兩個基板台或「基板支撐件」(及/或兩個或多於兩個光罩台或「光罩支撐件」)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台或支撐件，或可對一或多個台或支撐件進行預備步驟，同時將一或多個其他台或支撐件用於曝光。

微影裝置亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間，例如光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術可用以增加投影系統之數值孔徑。本文中所使用之術語「浸潤」不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。

參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源為準分子雷射時，源及微影裝置可為單獨實體。在此等狀況下，不認為源形成微影裝置之部分，且輻射光束係憑藉包括(例如)合適導向鏡及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當源為水銀燈時，源可為微影裝置之整體部分。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD在需要時可被稱作輻射系統。

照明器IL可包括經組態以調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包括各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。

輻射光束B入射於被固持於光罩支撐結構(例如光罩台MT)上之圖案化器件(例如光罩MA)上，且係由該圖案化器件而圖案化。在已橫穿光罩MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器件PW及位置感測器IF (例如干涉器件、線性編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WT，例如以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位器件PM及另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用以例如在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位光罩MA。一般而言，可憑藉形成第一定位器件PM之部分之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PW之部分之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT或「基板支撐件」之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等基板對準標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在多於一個晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。

所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中：

1. 在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使光罩台MT或「光罩支撐件」及基板台WT或「基板支撐件」保持基本上靜止(亦即單次靜態曝光)。接著，使基板台WT或「基板支撐件」在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C之大小。

2. 在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描光罩台MT或「光罩支撐件」及基板台WT 或「基板支撐件」(亦即單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT或「基板支撐件」相對於光罩台MT或「光罩支撐件」之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。

3. 在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使光罩台MT或「光罩支撐件」保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT或「基板支撐件」。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT或「基板支撐件」之每一移動之後或在掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。

亦可使用上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。

在如所展示之裝置中，基板台WT及光罩台MT兩者因此可藉助於諸如第一定位器件PM或第二定位器件PW之定位器件而相對於光束B移動。根據本發明之一態樣，提供可應用於第一定位器件PM或第二定位器件PW中或應用於第一定位器件PM及第二定位器件PW兩者中的定位器件。

圖2根據本發明之定位器件1的實施例，該定位器件1包含物件台100。物件台100經組態以固持物件111。該定位器件1經組態以定位物件台100，藉此定位物件111。如所展示之定位器件1可例如施加於根據本發明之微影裝置中以用於定位基板台WT，該基板台WT固持基板W。

定位器件1包含電磁馬達，該電磁馬達經組態以將驅動力施加於物件台100上，以便定位安裝至該物件台100之物件111。電磁馬達包含線圈總成110及超導體總成120。在如所展示之實施例中，線圈總成110安裝至物件台100，而超導體總成120係由低溫外殼130圍封。在一實施例中，物件台進一步包含經組態以固持物件之一物件固持器及用於物件固持器之精細或準確定位之複數個致動器。此複數個致動器可例如被稱作短衝程定位器件。在此類實施例中，物件固持器可例如包含用於固持物件之夾具，諸如真空夾具或靜電夾具。在一實施例中，複數個致動器或短衝程定位器件可包含複數個電磁致動器或壓電致動器。

超導體總成120經組態以產生空間交變磁場。在圖2之實施例中，如由超導體總成120產生之磁場可例如為二維空間交變場，例如在X方向及Y方向兩者上之空間交變磁場；該Y方向垂直於圖式平面。

在使用期間，線圈總成110係電流引線連接至可控制電流源。在使用期間，如由超導體120產生之空間交變磁場可與供應至線圈總成110之電流相互作用，以在物件台100上產生驅動力。舉例而言，藉由控制可控制電流源且因此控制通過線圈總成110之電流，可控制驅動力，且藉此可控制線圈總成110及物件台100相對於超導體總成120之移動。在一實施例中，線圈總成110可例如包含複數個線圈。在一實施例中，線圈總成可例如包含在X方向上延伸之第一組線圈及在Y方向上延伸之第二組線圈。

為了產生空間交變磁場，超導體總成120可包含複數個超導體線圈。可例如自可例如安裝至支撐件或支撐框架140的低電壓、高電流供應源供應該等超導體線圈。

定位器件1進一步包含經組態以圍封超導體總成120之低溫外殼130。該低溫外殼130適於將超導體總成120之溫度維持低於臨界溫度。臨界溫度為具有以下特性的溫度：低於該溫度，超導體總成120會處於超導狀態；且該臨界溫度取決於用於超導體總成120之材料。臨界溫度可低至4K至30K之範圍內。低溫外殼130可例如包含合適冷卻流體，其中低溫外殼130連接至壓縮機(圖中未繪示)以用於在低溫下供應冷卻流體。為了維持低溫外殼130低於臨界溫度，較佳在低溫外殼130與其環境或周圍環境之間存在極少實體接觸，此係由於此等接觸必然伴有熱傳導至低溫外殼130中。然而，低溫外殼130必須被支撐於支撐件或支撐框架140中。此支撐件或支撐框架140將必須適應來自超導體總成120之馬達力。

為了減輕朝向低溫外殼130之熱流通量，本發明提供電磁支撐件150之使用，該電磁支撐件經組態以相對於支撐件140懸掛低溫外殼130，藉此維持低溫外殼130與支撐件140之間的間隙10。因而，低溫外殼130及超導體總成120之支撐係藉助於電磁支撐件，亦即並不需要在支撐件140與低溫外殼130之間進行實體接觸之支撐件來達成。此配置相比於必然伴有實體接觸之支撐件可高度有利。此等實體支撐件之實例包括諸如用以支撐或懸掛MRI低溫外殼之低溫外殼的支柱之使用。然而，此等實體接觸導致自支撐件140至低溫外殼130中的傳導熱轉移。本發明人已設計出，當使用根據本發明之電磁支撐件150時朝向低溫外殼130之熱流通量比替代解決方案小幾個數量級。舉例而言，相比於藉以將使用一組六個支柱或摺疊片彈簧(例如每一支柱或摺疊片彈簧係針對一個自由度)來懸掛或支撐低溫外殼130之配置，朝向低溫外殼之熱流通量可減小幾個數量級。

如用於根據本發明之定位器件中的電磁支撐件150可包含任何種類之合適磁性組件，諸如永久磁體、電磁體、磁阻致動器、勞侖茲(Lorentz)致動器或此等組件之任何組合。

在所展示實例中，低溫外殼130係由選用熱屏蔽件160進一步環繞，該選用熱屏蔽件160充當絕緣體以最小化自處於高溫(例如室溫)之支撐框架140至處於低溫(例如在4 K至30 K之間的範圍內)之低溫外殼130的熱轉移。

在一實施例中，熱屏蔽件可為主動式熱屏蔽件，其例如經維持處於室溫與低溫外殼溫度之間的中間溫度。替代地或另外，如應用於本發明之一實施例中之熱屏蔽件可包含被動式熱屏蔽件，例如包含多層絕緣(MLI)。

主動式或主動冷卻之熱屏蔽件可例如用以在比低溫外殼之低溫溫度更高的溫度下移除熱，而MLI增大輻射熱阻。作為一實例，低溫外殼130之低溫可例如在4 K至30 K之範圍內，支撐件140可例如在室溫下，且主動式熱屏蔽件可例如經維持處於50 K至150 K之範圍內(例如80 K)的溫度。

根據本發明之一實施例，低溫外殼、支撐件及支撐低溫外殼之電磁支撐件可被認為充當低溫恆溫器，其中圍封超導體總成之低溫外殼無接觸地被支撐或懸掛。

在一較佳實施例中，熱屏蔽件160完全圍封低溫外殼130，藉此最小化熱轉移。應指出，可無需此情形。詳言之，在一實施例中，熱屏蔽件可包含複數個不同部分，或可包含主動式部分及被動式部分之組合，後者被動式部分例如包含MLI。亦可指出，在電磁支撐件或支撐件之兩個合作部件之間所形成的間隙內部，可需要在提供熱屏蔽與獲得高效電磁或磁性支撐之間作出折衷。出於效率之目的，可需要例如將電磁或磁性支撐件之合作部件(例如部件310與320，或部件220與210)之間的間隙保持儘可能地小。然而，此限制熱屏蔽件之可用空間。

在一實施例中，超導體總成120包含一或多個電流引線(圖中未繪示)，該一或多個電流引線用於將電流自例如安裝至支撐件之電流或電壓供應件供應至超導體總成120。此等電流引線因此亦可朝向低溫外殼130傳導熱，且歸因於其電阻亦可自身產生熱。為了最小化此效應，可視情況使該或該等電流引線製成兩個部分，其中第一部分為在與電流或電壓供應件與熱屏蔽件160之間延伸的銅部分，其例如經保持處於中間溫度；及自熱屏蔽件160延伸至低溫外殼130之第二部分，例如超導電部分。在此實施例中，可在中間溫度下使用熱屏蔽件160移除銅部分之熱洩漏。因為熱屏蔽件處於較高溫度，所以與低溫外殼相比，可以更高效率進行此熱移除，如可例如自卡諾(Carnot)定理導出。

當由電磁馬達110、120產生物件台100上之驅動力時，在超導體總成120上產生及施加相等且相反的反作用力。在一實施例中，超導體總成120連同圍封之低溫外殼130可充當平衡塊，且因此歸因於驅動力可在與物件台100之移動方向相反的方向上移動。如由熟習此項技術者應瞭解，在諸如定位器件1之定位器件中使用平衡塊構造會使能夠減輕對施加於環境上之驅動力的反作用力，因此減少在其他組件(例如定位器件之支撐件)中振動之產生。在微影裝置內，平衡塊構造可例如經應用於諸如定位器件PM或定位器件PW之定位器件中。詳言之，在微影裝置中，應避免或減輕至諸如量測系統或投影系統PS之組件之振動的傳輸，以便將經圖案化輻射光束B準確地投影至基板W上。希望平衡塊之移動相對較小。平衡塊愈重，歸因於由物件台100移動而產生的反作用力的移動愈小。因此，配置低溫外殼130使得其與超導體總成120一起移動，藉此使低溫外殼130為平衡塊之部分係有利的。在所展示實例中超導體總成120之移動可顯著小於物件台100之移動，此係由於包含超導體總成120及低溫外殼130之平衡塊可顯著重於物件台100及安裝至物件台100之線圈總成110。

為了避免或減輕振動或力朝向環境傳輸，平衡塊應能夠在XY平面中相對自由地移動。然而，在Z方向上，平衡塊較佳應儘可能少地移動。因此，在XY平面中，平衡塊之移動經受之勁度較佳係小的，而在Z方向上，勁度較佳係大的。在用於支撐將必然伴有實體接觸之低溫外殼130的替代解決方案中，必須進行折衷，此係由於穩定定位需要剛性支撐，但應最小化由支撐件之熱導率。勁度及熱導率藉由此等支撐件之材料屬性而耦合及實體連接。在本發明中，此係藉由使用電磁支撐件150提供無接觸支撐來解決。因而，勁度及熱導率解耦，且勁度可視需要而配置，而不會對熱導率有負面影響。

在可能的實施例中，定位器件1包含用於控制低溫外殼相對於支撐框架140之位置之一或多個電磁致動器。舉例而言，此電磁致動器可為磁阻致動器300，如圖3中所展示。

在圖3中，展示磁阻致動器300，其包含：第一鐵磁性部分310，其安裝至低溫外殼130；及第二鐵磁性部分320，其安裝至支撐件140且電線330捲繞在該第二鐵磁性部分周圍以形成線圈。當由電線330傳導電流時，產生使第一鐵磁性部分310及(因此)低溫外殼130經受向下力及對應移動的磁通量350。為了控制低溫外殼130之豎直位置，如應用於本發明中之電磁支撐件150可經組態以產生向上預載力以用於補償低溫外殼130及超導體總成120之重量。在下文更詳細地論述可產生此預載力之磁性或電磁支撐件之實例。當提供此預載力時，可運用磁阻致動器300控制低溫外殼130在Z方向上之豎直位置。圖3之實例中所展示之構造僅提供單向控制。為了提供雙向控制，有可能提供預載力或提供提供雙向控制的致動器，亦即在向上方向及向下方向兩者上。應進一步注意，有可能使第一鐵磁性部分310在X及/或Y方向上大於第二鐵磁性部分320以使磁阻致動器能夠在彼等方向上遍及較長衝程工作。

在一實施例中，定位器件1包含被動式磁性支撐件200，該被動式磁性支撐件經組態以對低溫外殼130施加力(例如向上力)，以便產生間隙10。圖4展示此被動式磁性支撐件200之可能的實施例。

在圖4a中，被動式磁性支撐件200被展示為置放於在圖2中將在支撐件140之底部的位置。被動式磁性支撐件200包含鐵磁性部件220，該鐵磁性部件係由向下延伸桿或板220.1連接至低溫外殼130。被動式磁性支撐件200進一步包含安裝至鐵磁軛210之一或多個永久磁體270。

在所展示實例中，選用熱屏蔽件160位於一方面包含低溫外殼130、鐵磁性部件220及向下延伸桿220.1之「冷」組件與另一方面包含一或若干永久磁體270、鐵磁軛210及支撐件140之「暖」組件之間。舉例而言，冷組件可處於4K，而暖組件處於300K。

該或該等永久磁體270在被動式磁性支撐件中產生磁場，其在圖4a中分別被表示為磁通量250.1及250.2。磁通量250.1及250.2會在冷鐵磁性部件220上產生向上力，該冷鐵磁性部件因此被迫使向上移動，藉此在低溫外殼130與支撐件140之間產生間隙10。為了將間隙10之大小維持處於預定值，可需要對低溫外殼130上之所得豎直力之主動控制。所得豎直力之此主動控制可例如藉由組合被動式磁性支撐件200與一或多個致動器(諸如圖3中所展示之磁阻致動器)來實現。在一實施例中，可整合被動式磁性支撐件(諸如被動式磁性支撐件200)及磁阻致動器(諸如磁阻致動器300)。圖4b示意性地展示此配置。在如所展示之實施例中，鐵磁性部件220形成具有鐵磁性部分320之磁阻致動器，該鐵磁性部分安裝至支撐件140且電線330捲繞在該鐵磁性部分周圍以形成線圈。當由電線330傳導電流時，產生使鐵磁性部分220及(因此)低溫外殼130經受向下力及對應移動的磁通量350。

應注意，如圖4所展示之被動式磁性支撐件200之構造可用以在低溫外殼130上提供預載力，使得如圖3所展示之磁阻致動器300可用以提供在Z方向上之雙向控制。

可用以控制低溫外殼130相對於支撐件140之位置的另一類型之電磁致動器為勞侖茲致動器400，如圖5所展示。在圖5所展示之實例中，勞侖茲致動器400位於圖2中將在低溫外殼130之左側的位置。在此構造中，勞侖茲致動器400係用以控制低溫外殼130在水平X方向上之位置。

勞侖茲致動器400包含第一部分410，該第一部分安裝至支撐件140且具有在X方向上朝向低溫外殼130延伸之部分，在該部分中提供線圈440。第二鐵磁性部分420安裝至低溫外殼130，藉以複數個永久磁體430安裝至第二鐵磁性部分420以產生磁通量450。在圖5中被展示為在第一鐵磁性部分410上方的兩個永久磁體430係在相對於彼此相反之方向上定向。取決於通過線圈440之電流之方向及電流與永久磁體430之磁通量450之相互作用，第二鐵磁性部分420經受在X方向上之驅動力，藉此致使低溫外殼130相對於支撐件140移動。因而，可控制低溫外殼130在X方向上之位置。

圖6描繪根據本發明之定位器件501的橫截面圖，其包含：在底部之兩個磁阻致動器300，如圖3所展示，及一被動式磁性支撐件200，如圖4所展示。被動式磁性支撐件200產生在Z方向上向上導向之預載力，且因此致使低溫外殼130向上移動。磁阻致動器300經組態以在低溫外殼130上產生吸引力，其造成在Z方向上向下移動，該吸引力結合被動式磁性支撐件200之預載力實現控制低溫外殼130在Z方向上相對於支撐件140之豎直位置。

定位器件501進一步包含圖6之左側的一勞侖茲致動器400，及圖6之右側的另一勞侖茲致動器400。每一勞侖茲致動器400實現在X方向上移動，且因此控制低溫外殼130相對於支撐件140之位置。此外，勞侖茲致動器400實現控制低溫外殼130之懸掛勁度，及充當平衡塊的低溫外殼130及超導體總成120兩者之移動。此等致動器因此亦可用以防止平衡塊漂移。

在如所展示之實施例中，低溫外殼130配置於真空或低壓環境中，該真空或低壓環境係由支撐件140之一或若干壁及板形外殼502形成，該板形外殼502配置於低溫外殼與物件台100之間。藉此，可進一步減輕至低溫外殼130之熱轉移。在如所展示之配置中，物件台100可配置於大氣環境中或亦可配置於真空或低壓環境中。

在低溫外殼130配置於真空或低壓環境中之狀況下，可將經由(殘餘)氣體傳導之熱轉移保持相對較小。此可例如藉由在真空或低壓環境中施加相對低壓，例如＜ 10^{- 3} Pa來實現。朝向低溫外殼130之熱轉移之另一來源將為藉助於輻射之熱轉移。為了減輕此輻射熱轉移之效應，可使用如上文所論述之熱屏蔽件160。

視情況，定位系統501進一步包含一或多個位置感測器(圖中未繪示)，使得低溫外殼130之位置係已知的。可將此資訊用於控制迴路中以控制低溫外殼130之位置。

儘管在圖6所展示之橫截面圖中不可見，但熟習此項技術者應瞭解，亦可存在提供於在圖6中將在低溫外殼130及支撐框架140之前側及後側的側上的勞侖茲致動器，該等勞侖茲致動器實現在Y方向上之移動及控制，該Y方向垂直於XZ平面。

熟習此項技術者應進一步瞭解，儘管有圖6中所展示之實例，但可使用除圖6中所展示之主動式及/或被動式電磁組件之外的主動式及/或被動式電磁組件來實踐本發明，並且該等組件可以其他比例或在其他部位上予以實施。所有此等實施例形成本發明之部分。舉例而言，勞侖茲致動器可用於在Z方向上進行控制，且磁阻致動器可用於在X及/或Y方向上進行控制，或不同類型之致動器之組合可用於在任何給定平面中進行控制。

圖7展示被動式磁性支撐件500之另一實施例的橫截面圖。在此實施例中，四個永久磁體510安裝至低溫外殼130，且與其相反地，四個永久磁體510安裝至支撐件140。該等永久磁體510經組態以使得產生斥力以產生並維持支撐件140與低溫外殼130之間的間隙10。如熟習此項技術者應理解，當安裝至低溫外殼130之永久磁體510遠離安裝至支撐件之永久磁體510而定位時，斥力將變得較弱，因此導致低溫外殼130在Z方向上之穩定平衡。然而，此配置提供在垂直於Z方向之X方向及Y方向上之不穩定平衡。因而，可能有必要提供在X及Y方向上之穩定組件，從而防止低溫外殼130在彼等方向上漂移。為此，可使用其他被動式或主動式電磁組件，例如勞侖茲致動器或磁阻致動器。此外，除了被動式磁性支撐件500以外，亦可使用諸如磁阻致動器或勞侖茲致動器之一或多個電磁致動器以控制低溫外殼130相對於支撐件140在Z方向上之位置。

可使用以下條項進一步描述實施例：
1. 一種經組態以定位一物件之定位器件，該定位器件包含：
- 一物件台，其經組態以固持該物件；
- 一電磁馬達，其經組態以使該物件台位移，該電磁馬達包含：
- 一線圈總成；
- 一超導體總成，其經組態以與該線圈總成合作以在該物件台上產生一驅動力；
- 一低溫外殼，其經組態以圍封該超導體總成且將該超導體總成維持處於一超導狀態；
- 一支撐件，其用於支撐該低溫外殼；
- 一電磁支撐件，其經組態以相對於該支撐件懸掛該低溫外殼，藉此維持該低溫外殼與該支撐件之間的一間隙。
2. 如條項1之定位器件，其中該電磁支撐件包含一或多個電磁致動器，該一或多個電磁致動器用於控制該低溫外殼相對於該支撐件之一位置。
3. 如條項1或2之定位器件，其中該電磁支撐件經組態以維持該支撐件之一底部表面與該低溫外殼之一底部表面之間的該間隙。
4. 如條項3之定位器件，其中該電磁支撐件包含一被動式磁性支撐件，該被動式磁性支撐件經組態以在使用中對該低溫外殼施加一向上力，以便產生該間隙。
5. 如前述條項中任一項之定位器件，其中該電磁支撐件經組態而以一勁度維持該間隙。
6. 如條項4或5之定位器件，其中該電磁支撐件包含一或多個電磁致動器，該一或多個電磁致動器經組態以在使用中對該低溫外殼施加一向下力，該向上力及該向下力經組態而以一勁度支撐該低溫外殼。
7. 如條項2之定位器件，其中該一或多個電磁致動器經組態以控制該低溫外殼之一水平位置。
8. 如前述條項中任一項之定位器件，其進一步包含配置於該間隙內部之一熱屏蔽件。
9. 如前述條項中任一項之定位器件，其中該超導體總成經組態以產生一空間交變磁場。
10. 如條項9之定位器件，其中該空間交變磁場為一一維空間交變磁場或一二維空間交變磁場。
11. 如前述條項中任一項之定位器件，其中該低溫外殼及該磁體總成經組態以回應於該驅動力之一反作用力而相對於該支撐框架位移。
12. 如前述條項中任一項之定位器件，其中該線圈總成安裝至該物件台，且其中該物件台進一步包含經組態以固持該物件之一物件固持器及用於精細定位該物件固持器之複數個致動器。
13. 如條項12之定位器件，其中該物件固持器包含用於固持該物件之一夾具。
14. 如條項13之定位器件，其中該夾具包含用於固持該物件之一真空夾具或靜電夾具。
15. 如條項12至14中任一項之定位器件，其中該複數個致動器包含複數個電磁致動器或壓電致動器。
16. 一種用於支撐一低溫外殼之磁性支撐系統，該磁性支撐系統包含：
- 一支撐件；
- 一電磁支撐件，其經組態以相對於該支撐件懸掛該低溫外殼，藉此維持該低溫外殼與該支撐件之間的一間隙。
17. 如條項16之磁性支撐系統，其中該電磁支撐件為一無接觸支撐件。
18. 如條項17之用於支撐一低溫外殼之磁性支撐系統，其中該電磁支撐件包含一被動式磁性支撐件，該被動式磁性支撐件包含安裝至該支撐件之一第一部件及待安裝至該低溫外殼之一第二部件，該第一部件及該第二部件經組態以在使用中對該低溫外殼施加一向上力，以便產生該間隙。
19. 如條項16至18中任一項之磁性支撐系統，其中該電磁支撐件包含複數個電磁致動器，該複數個電磁致動器經組態以控制該低溫外殼相對於該支撐件之一位置；該複數個電磁致動器中之每一者包含經組態為安裝至該支撐件之一第一致動器部件及經組態為安裝至該低溫外殼之一第二致動器部件。
20. 如條項16至19中任一項之磁性支撐系統，其進一步包含一熱屏蔽件，該熱屏蔽件經組態為配置於該間隙內部。
21. 一種微影裝置，其包含：
一照明系統，其經組態以調節一輻射光束；
一圖案化器件支撐件，其經建構以支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；
一基板台，其經建構以固持一基板；及
一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上，
其中該裝置進一步包含一如條項1至15中任一項之定位器件，該定位器件經組態以定位該圖案化器件支撐件或該基板台或此兩者。

儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。熟習此項技術者將瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。適用時，可將本文中之揭示內容應用於此類及其他基板處理工具。另外，可將基板處理多於一次，例如以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指已經含有多個經處理層之基板。

儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如壓印微影)中，且在內容背景允許之情況下不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。

本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如具有為或約為365奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長)，以及粒子束，諸如離子束或電子束。

術語「透鏡」在內容背景允許時可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。

雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如上文所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列；或資料儲存媒體(例如半導體記憶體、磁碟或光碟)，其中儲存有此電腦程式。

以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者而言將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。

1‧‧‧定位器件

10‧‧‧間隙

100‧‧‧物件台

110‧‧‧線圈總成

111‧‧‧物件

120‧‧‧超導體總成

130‧‧‧低溫外殼

140‧‧‧支撐件或支撐框架

150‧‧‧電磁支撐件

160‧‧‧熱屏蔽件

200‧‧‧被動式磁性支撐件

210‧‧‧部件/鐵磁軛

220‧‧‧鐵磁性部件

220.1‧‧‧向下延伸桿或板

250.1‧‧‧磁通量

250.2‧‧‧磁通量

270‧‧‧永久磁體

300‧‧‧磁阻致動器

310‧‧‧部件/第一鐵磁性部分

320‧‧‧部件/第二鐵磁性部分

330‧‧‧電線

350‧‧‧磁通量

400‧‧‧勞侖茲致動器

410‧‧‧第一鐵磁性部分

420‧‧‧第二鐵磁性部分

430‧‧‧永久磁體

440‧‧‧線圈

450‧‧‧磁通量

500‧‧‧被動式磁性支撐件

501‧‧‧定位器件

502‧‧‧板形外殼

510‧‧‧永久磁體

AD‧‧‧調整器

B‧‧‧輻射光束

BD‧‧‧光束遞送系統

C‧‧‧目標部分

CO‧‧‧聚光器

IF‧‧‧位置感測器

IL‧‧‧照明系統/照明器

IN‧‧‧積光器

M1‧‧‧光罩對準標記

M2‧‧‧光罩對準標記

MA‧‧‧圖案化器件/光罩

MT‧‧‧光罩支撐結構/光罩台

P1‧‧‧基板對準標記

P2‧‧‧基板對準標記

PM‧‧‧第一定位器件

PS‧‧‧投影系統

PW‧‧‧第二定位器件

SO‧‧‧輻射源

W‧‧‧基板

WT‧‧‧基板台

現在將參考隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部分，且在該等圖式中：

- 圖1描繪根據本發明之一實施例之微影裝置；

- 圖2描繪根據本發明之一實施例之定位器件的橫截面圖。

- 圖3示意性地描繪如可應用於根據本發明之定位器件中的電磁致動器之橫截面圖。

- 圖4a示意性地描繪如可應用於根據本發明之定位器件中的被動式磁性支撐件之橫截面圖。

- 圖4b示意性地描繪如可應用於根據本發明之定位器件中的具有整合式磁阻致動器之被動式磁性支撐件的橫截面圖。

- 圖5示意性地描繪如可應用於根據本發明之定位器件中的電磁致動器之橫截面圖。

- 圖6描繪根據本發明之另一實施例之定位器件的橫截面圖。

- 圖7示意性地描繪如可應用於根據本發明之定位器件中的被動式磁性支撐件之橫截面圖。

Claims (15)

1. 一種經組態以定位一物件之定位器件，該定位器件包含： 一物件台，其經組態以固持該物件； 一電磁馬達，其經組態以使該物件台位移，該電磁馬達包含： 一線圈總成； 一超導體總成，其經組態以與該線圈總成合作以在該物件台上產生一驅動力； 一低溫外殼，其經組態以圍封該超導體總成且將該超導體總成維持處於一超導狀態； 一支撐件，其用於支撐該低溫外殼； 一電磁支撐件，其經組態以相對於該支撐件懸掛該低溫外殼，藉此維持該低溫外殼與該支撐件之間的一間隙。
2. 如請求項1之定位器件，其中該電磁支撐件包含一或多個電磁致動器，該一或多個電磁致動器用於控制該低溫外殼相對於該支撐件之一位置。
3. 如請求項1之定位器件，其中該電磁支撐件經組態以維持該支撐件之一底部表面與該低溫外殼之一底部表面之間的該間隙。
4. 如請求項3之定位器件，其中該電磁支撐件包含一被動式磁性支撐件，該被動式磁性支撐件經組態以在使用中對該低溫外殼施加一向上力，以便產生該間隙。
5. 如請求項1之定位器件，其中該電磁支撐件經組態以而以一勁度維持該間隙。
6. 如請求項4之定位器件，其中該電磁支撐件包含一或多個電磁致動器，該一或多個電磁致動器經組態以在使用中對該低溫外殼施加一向下力，該向上力及該向下力經組態而以一勁度支撐該低溫外殼。
7. 如請求項2之定位器件，其中該一或多個電磁致動器經組態以控制該低溫外殼之一水平位置。
8. 如請求項1之定位器件，其進一步包含配置於該間隙內部之一熱屏蔽件。
9. 如請求項1之定位器件，其中該超導體總成經組態以產生一空間交變磁場。
10. 如請求項9之定位器件，其中該空間交變磁場為一一維空間交變磁場或一二維空間交變磁場。
11. 如請求項1之定位器件，其中該低溫外殼及該磁體總成經組態以回應於該驅動力之一反作用力而相對於該支撐框架位移。
12. 如請求項1之定位器件，其中該線圈總成安裝至該物件台，且其中該物件台進一步包含經組態以固持該物件之一物件固持器及用於精細定位該物件固持器之複數個致動器。
13. 如請求項12之定位器件，其中該複數個致動器包含複數個電磁致動器或壓電致動器。
14. 一種用於支撐一低溫外殼之磁性支撐系統，該磁性支撐系統包含： 一支撐件； 一電磁支撐件，其經組態以相對於該支撐件懸掛該低溫外殼，藉此維持該低溫外殼與該支撐件之間的一間隙， 其中該磁性支撐系統進一步包含經組態為配置於該間隙內部的一熱屏蔽件。
15. 一種微影裝置，其包含： 一照明系統，其經組態以調節一輻射光束； 一圖案化器件支撐件，其經建構以支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束； 一基板台，其經建構以固持一基板；及 一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上， 其中該裝置進一步包含一如請求項1之定位器件，該定位器件經組態以定位該圖案化器件支撐件或該基板台或此兩者。