定位系统和相对于框架定位子平台或平台的方法技术方案

一种相对于参考物体定位由主平台(5)支撑的子平台(9)的方法，所述子平台能够沿着方向(7)相对于所述主平台在第一位置和第二位置之间移动。所述方法包括通过使用无源力系统来定位第一平台，所述无源力系统通过定位所述主平台被激活。所述无源力系统包括两个磁体系统(119，121)，每个磁体系统配置成以非接触的方式沿着所述方向相对于第二平台向第一平台施加力，所述力导致由所述无源力系统沿着所述方向施加到所述第一平台的合力。所述合力的量值和/或方向取决于所述第一平台相对于所述第二平台的位置，所述第一平台具有在所述第一位置和第二位置之间的零力位置，所述合力在所述零力位置为零。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】定位系统和相对于框架定位子平台或平台的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年11月15日提交的欧洲申请17201865.7的优先权，该欧洲申请通过引用全文并入本文。
本专利技术涉及一种定位系统，尤其涉及一种用于光刻设备的定位系统，和一种相对于框架定位子平台或平台的方法。
技术介绍
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)上的机器。光刻设备能够例如用于集成电路(IC)的制造中。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。该图案可以被转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或几个管芯)上。典型地，经由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图案化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照每个目标部分；在扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”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照每个目标部分。也有可能通过将图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转印到衬底上。光刻设备可以包括定位系统，该定位系统相对于参考物体(例如，量测框架或主框架)定位可移动物体(诸如子平台)。所述子平台可以是或包括保持衬底或图案形成装置的支撑结构。通常，定位系统包括能够相对于框架沿移动方向移动的主平台，其中，子平台能够相对于主平台沿移动方向在第一位置和第二位置之间移动。所述子平台可以由主平台支撑。通常，长行程致动器作为第一致动器设置在框架和主平台之间，以沿移动方向相对于框架向主平台施加力，而短行程致动器作为第二致动器设置在主平台和子平台之间，以沿移动方向相对于主台向子平台施加力。长行程致动器用于主平台和子平台的粗略定位，短行程致动器用于子平台相对于主平台的精细定位。短行程致动器可以是移动的磁体系统，在所述移动的磁体系统中，定子(即，主平台的一部分)包括由动子(即，子平台的一部分)围绕的线圈系统，其包括结合在导磁率高的金属中的磁体，以便获得高的磁场密度。利用这种构造，当长行程致动器以一定的加速度使主平台加速时，短行程致动器还必须在子平台和主平台之间施加力以使子平台以相同的量加速。实际上，使得子平台加速的力被产生了两次，一次是由长行程致动器产生，一次是由短行程致动器产生。结果，短行程致动器是根据这些要求而设计的，从而导致相对较大且较重的短行程致动器，并且因而产生了较高的子平台质量，从而必须产生甚至更大的力来加速子平台。而且，当子平台以一定量加速时，子平台中或附近的短行程致动器会产生大量的热量，这会导致结构变形，从而导致例如位置测量准确度的损失和子平台顶部上的图案形成装置或衬底的变形。为了冷却子平台，可以在子平台与主平台或框架之间设置输送冷却流体的软管，由此引入力干扰，所述力干扰限制了定位系统的位置准确度。还可以注意到，在驱动主平台方面，可以识别出类似的冷却和力问题。特别地，在已知的布置中，典型地使用相对较大的、功率大的线性电机来驱动光刻设备中的主平台，这些电机需要强烈的冷却。
技术实现思路
期望提供一种改良的定位系统。根据本专利技术的实施例，提供了一种相对于参考物体定位子平台的方法，具有：主平台，能够沿移动方向相对于框架移动，子平台能够相对于主平台沿移动方向在第一位置和第二位置之间移动；在所述主平台和框架之间的主致动器，用于沿移动方向相对于框架向主平台施加力；和在子平台和主平台之间的无源力系统，包括至少两个磁体系统，每个磁体系统配置成以非接触的方式沿着所述移动方向相对于主平台向子平台施加力，所述力导致由所述无源力系统沿着所述移动方向施加到所述子平台的合力，其中所述合力的量值和/或方向取决于所述子平台相对于所述主平台的位置，且其中所述子平台具有在所述第一位置和第二位置之间的零力位置，所述合力在所述零力位置具有零的量值，和其中通过利用所述主致动器将主平台相对于框架定位来利用所述无源力系统而相对于参考物体将所述子平台定位在期望的位置处或期望的位置附近。根据本专利技术的又一实施例，提供了一种定位系统，包括：主平台，能够沿着移动方向相对于框架移动；子平台，能够相对于主平台沿着移动方向在第一位置和第二位置之间移动；主致动器，沿所述移动方向相对于所述框架向主平台施加力；在子平台和主平台之间的无源力系统，包括至少两个磁体系统，每个磁体系统配置成以非接触的方式沿着移动方向相对于主平台向子平台施加力，所述力导致由所述无源力系统沿着移动方向施加到所述子平台的合力，其中所述合力的量值和/或方向取决于子平台相对于主平台的位置；其中子平台在第一位置和第二位置之间具有零力位置，合力在零力位置具有零的量值，所述定位系统还包括：控制系统，配置成通过利用所述主致动器将主平台相对于框架定位来利用所述无源力系统而相对于参考物体将所述子平台定位在期望的位置处或期望的位置附近。根据本专利技术的第二方面，提供了一种定位系统，包括：框架；平台，能够沿着移动方向相对于所述框架在第一位置和第二位置之间移动；磁力系统，配置成沿着所述移动方向驱动所述平台，所述磁力系统包括至少两个磁体系统，每个磁体系统配置成以非接触的方式沿着所述移动方向来向所述平台施加排斥力；所述排斥力导致由所述磁力系统沿着所述移动方向施加到所述平台的合力，其中所述合力的量值和/或方向取决于所述平台相对于所述框架的位置，其中所述平台具有在所述第一位置和第二位置之间的零力位置，所述合力在所述零力位置具有零的量值；由此每个磁体系统包括：第一磁体组件，安装到所述平台和框架中的一个；和第二磁体组件，安装到所述平台和框架中的另一个；其中所述第一磁体组件包括第一磁体，所述第二磁体组件包括具有间隙的磁路，所述磁路的间隙配置成在使用期间至少部分地容纳所述第一磁体；其中所述第二磁体组件配置成产生跨越所述间隙的磁通量，其中，所述定位系统还包括电磁电机或致动器，配置成沿着所述移动方向相对于所述框架驱动所述平台。附图说明现在将参考示意性附图仅通过举例方式来描述本专利技术的实施例，在附图中对应的附图标记指示对应的部件，且在附图中：图1描绘了根据本专利技术的实施例的光刻设备；图2描绘了根据本专利技术的又一实施例的定位系统；图3描绘了图2的定位系统的无源力系统的实施例；图4描绘了图2的定位系统的无源力系统的另一实施例；图5描绘了图2的定位系统的无源力系统的又另一实施例；图6描绘了图2的定位系统的无源力系统的再一实施例。图7(a)和7(b)描绘了能被应用于根据本专利技术的定位系统中的无源力系统的另一实施例。图8a和8b描绘了能被应用于根据本专利技术的定位系统中的无源力系统的另一实施例。图9示意性地描绘了图8a的无源力系统的力特性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相对于参考物体定位第一平台的方法，所述第一平台能够相对于第二平台移动，通过使用布置于所述第二平台和所述框架之间的主致动器所述第二平台能够沿着移动方向相对于框架移动以用于沿着所述移动方向相对于所述框架向所述第二平台施加力，所述第一平台能够沿着所述移动方向相对于所述第二平台在第一位置和第二位置之间移动，所述方法包括：/n通过使用无源力系统相对于所述参考物体将所述第一平台定位在期望的位置处或期望的位置附近，所述无源力系统通过利用所述主致动器将所述第二平台相对于所述框架定位而被激活，/n其中，所述无源力系统布置在所述第一平台和第二平台之间，所述无源力系统包括至少两个磁体系统，每个磁体系统配置成以非接触的方式沿着所述移动方向相对于所述第二平台向所述第一平台施加力，所述力导致由所述无源力系统沿着所述移动方向施加到所述第一平台的合力，其中所述合力的量值和/或方向取决于所述第一平台相对于所述第二平台的位置，其中所述第一平台具有在所述第一位置和第二位置之间的零力位置，所述合力在所述零力位置具有零的量值。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171115 EP 17201865.71.一种相对于参考物体定位第一平台的方法，所述第一平台能够相对于第二平台移动，通过使用布置于所述第二平台和所述框架之间的主致动器所述第二平台能够沿着移动方向相对于框架移动以用于沿着所述移动方向相对于所述框架向所述第二平台施加力，所述第一平台能够沿着所述移动方向相对于所述第二平台在第一位置和第二位置之间移动，所述方法包括：
通过使用无源力系统相对于所述参考物体将所述第一平台定位在期望的位置处或期望的位置附近，所述无源力系统通过利用所述主致动器将所述第二平台相对于所述框架定位而被激活，
其中，所述无源力系统布置在所述第一平台和第二平台之间，所述无源力系统包括至少两个磁体系统，每个磁体系统配置成以非接触的方式沿着所述移动方向相对于所述第二平台向所述第一平台施加力，所述力导致由所述无源力系统沿着所述移动方向施加到所述第一平台的合力，其中所述合力的量值和/或方向取决于所述第一平台相对于所述第二平台的位置，其中所述第一平台具有在所述第一位置和第二位置之间的零力位置，所述合力在所述零力位置具有零的量值。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，定位所述第一平台包括以下中的至少一个：
将所述第二平台定位成使得所述第一平台位于介于所述第一位置和零力位置之间的、且其中所述合力指向所述零力位置的位置；
将所述第二平台定位成使得所述第一平台位于介于所述零力位置和第二位置之间的、且其中所述合力指向所述零力位置的位置；和
将所述第二平台定位成使得所述第一平台处于所述零力位置。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，定位所述第一平台包括以下中的至少一个：
将所述第二平台定位成使得所述第一平台位于介于所述第一位置和零力位置之间的、且其中所述合力指向所述第一位置的位置；
将所述第二平台定位成使得所述第一平台位于介于所述零力位置和第二位置之间的、且其中所述合力指向所述第二位置的位置；和
将所述第二平台定位成使得所述第一平台处于所述零力位置。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，磁体系统配置成向所述第一平台施加与由另一磁体系统施加到所述第一平台的力相反的力。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无源力系统用于相对于所述参考物体粗略定位所述第一平台，第二致动器配置成相对于所述第二平台向所述第一平台施加力用于相对于所述参考物体精细定位所述第一平台。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二平台是主平台，所述第一平台是所述主平台的子平台。


7.一种定位系统，包括：
第一平台和第二平台，所述第二平台能够沿移动方向相对于框架移动，所述第一平台能够相对于所述第二平台沿所述移动方向在第一位置和第二位置之间移动；
主致动器，配置成沿所述移动方向相对于所述框架向所述第二平台施加力；
无源力系统，布置在所述第一平台和第二平台之间，所述无源力系统包括至少两个磁体系统，每个磁体系统配置成以非接触的方式沿着所述移动方向相对于所述第二平台向所述第一平台施加力，所述力导致由所述无源力系统沿着所述移动方向施加到所述第一平台的合力，其中所述合力的量值和/或方向取决于所述第一平台相对于所述第二平台的位置，且其中所述第一平台具有在所述第一位置和第二位置之间的零力位置，所述合力在所述零力位置具有零的量值，和
控制器，配置成通过使用所述无源力系统相对于参考物体将所述第一平台定位在期望的位置处或期望的位置附近，所述无源力系统通过利用所述主致动器将所述第二平台相对于所述框架定位而被激活。


8.根据权利要求7所述的定位系统，其中，所述控制器配置成相对于所述框架定位所述第二平台，使得所述第一平台位于下列位置中的一个：
在所述第一位置和零力位置之间的、且其中所述合力指向所述零力位置的位置；
在所述零力位置和第二位置之间的、且其中所述合力指向所述零力位置的位置；和
所述零力位置。


9.根据权利要求7所述的定位系统，其中，所述控制器配置成相对于所述框架定位所述第二平台，使得所述第一平台位于下列位置中的一个：
在所述第一位置和零力位置之间的、且其中所述合力指向所述第一位置的位置；
在所述零力位置和第二位置之间的、且其中所述合力指向所述第二位置的位置；和
所述零力位置。


10.根据权利要求6所述的定位系统，其中，每个磁体系统包括：附接到所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄仰山，P·T·吕特格尔斯，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL