CN109891323B - 用于将物体移入和/或移出壳体的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于将物体(300)移入和/或移出壳体的设备(900)，例如用于掩模的支撑结构从光刻设备的壳体中移出。该设备包括第一引导机构(400)，沿第一方向能够移动并且可旋转地连接到所述物体的第一部分；以及第二引导机构(500)，沿第二方向能够移动并且可旋转地连接到所述物体的第二部分，其中所述第二部分与所述第一部分不同，并且所述第二方向与所述第一方向不同。可旋转连接限定围绕轴线的旋转，该轴线在第三方向上延伸，该第三方向基本垂直于第一方向和第二方向。

Description

用于将物体移入和/或移出壳体的设备

与相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年10月24日提交的EP申请号16195201.5的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于将物体移入和/或移出壳体的设备和方法。本发明更具体地涉及一种用于将掩模的支撑结构更换到光刻设备的壳体内和/或的设备。

背景技术

光刻设备是一种机器，其将所需的图案施加到衬底上，通常施加到衬底的目标部分上。例如，光刻设备可以用于制造集成电路(IC)。在那种情况下，可以使用图案形成装置(可选地称为掩模或掩模版)来产生要在IC的单个层上形成的电路图案。该图案可以转移到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个管芯或几个管芯)上。图案的转移通常通过成像到被提供在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器，其中每个目标部分通过一次将整个图案暴露在目标部分上而被照射，以及所谓的扫描仪，其中每个目标部分通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案来照射，同时平行或反平行于该方向而扫描衬底。

在一些情况下，光刻设备的一部分需要升级。在那种情况下，旧部件被从光刻设备中移除并且由升级部件替换。例如，图案形成装置的支撑结构，也称为掩模版台，可能需要与较新版本交换。

然而，并不总是在半导体制造设备周围可获得所需的空间，例如工厂环境中的光刻设备以常规方式从半导体制造设备中取出一部分或物体，特别是在相对大的物体的情况下。因此，一般而言，需要一种方法和设备，以在可用空间不足以处理和/或运输物体的环境中从壳体(例如半导体制造设备或光刻设备的壳体)移除物体并且将物体放入壳体中。

发明内容

根据一个方面，提供了一种用于将物体移入和/或移出壳体的设备，该设备包括可沿第一方向移动并且可旋转地连接到物体的第一部分的第一引导机构，以及可沿第二方向移动并且可旋转地连接到物体的第二部分的第二引导机构，其中第二部分与第一部分不同，并且第二方向与第一方向不同。可旋转连接限定围绕轴线的旋转，该轴线沿第三方向延伸，该第三方向基本垂直于第一方向和第二方向。该物体包括用于掩模的支撑结构，并且壳体包括半导体制造设备的壳体，例如光刻设备的壳体。

以这种方式，物体、例如掩模版台将从水平方向，即通常沿第二方向(例如X方向)延伸，向垂直方向，即通常沿第一方向(例如Z方向)延伸，移出壳体，例如光刻设备。与传统的解决方案相比，这需要更少的空间/体积和更少的时间以从壳体中取出物体。可旋转连接使得物体能够围绕沿第三方向延伸的轴线旋转，并且与第一引导机构和第二引导机构协作，将物体移动到壳体中或从壳体中移出，同时将物体的取向从第一取向(例如水平)改变到第二取向(例如垂直)。换句话说，根据本发明的设备被布置成通过物体的平移和旋转的组合将物体移入或移出壳体。

在实施例中，第一引导机构包括可旋转地连接到物体的第一部分的第一引导件，并且其中第二引导机构包括可旋转地连接到物体的第二部分的第二引导件。

第一引导件和第二引导件布置成分别由第一引导机构和第二引导机构引导并沿第一引导机构和第二引导机构引导。此外，第一引导件和第二引导件布置成在物体的两个不同部分处可旋转地连接到或耦合到物体。在该实施例中，引导件布置成通过物体的组合平移和旋转将物体移出或移入壳体中。

在实施例中，该设备还包括提升机构，其中第二引导机构被固定到提升机构，用于提供第二引导机构在第一方向上的移动。

以这种方式，第二引导机构可沿第一方向放入任何位置，以便从壳体移入和/或移出物体。

在实施例中，提升机构固定到壳体，这产生稳定性。

在实施例中，该设备还包括固定到物体的机械接口，并且其中第一引导机构和第二引导机构通过机械接口可旋转地连接到物体。

这样可以灵活地从壳体中取出任何物体，其中物体不需要具有可旋转连接，因为这些可旋转连接是在机械接口上实现的。

在实施例中，机械接口包括第一臂和基本垂直于第一臂延伸的第二臂，其中第一臂可旋转地连接到第一引导机构，并且第二臂可旋转地连接到第二引导机构。

垂直于第一臂延伸的第二臂提供了需要可用空间量的灵活性。

在实施例中，第一引导机构可围绕沿第一方向延伸的轴线枢转。

在实施例中，第一引导机构和第二引导机构与物体之间的可旋转连接包括球形接头。

在实施例中，第一引导机构和物体之间的可旋转连接包括沿第一方向延伸的开槽插座和球头螺栓。

开槽插座为沿第一方向移动该连接提供了一些自由。

在实施例中，该设备包括两个第一引导机构，其中第一引导机构中的一个第一引导机构可旋转地连接到物体的第一侧的第一部分，并且第一引导机构中的另一个第一引导机构可旋转地连接到物体的与第一侧相对的第二侧的第一部分，以及两个第二引导机构，其中第二引导机构中的一个第二引导机构可旋转地连接到物体的第一侧的第二部分，并且第二引导机构中的另一个第二引导机构可旋转地连接到物体的第二侧的第二部分。

这使得该设备能够将相对较大的物体移入和/或移出壳体。

在实施例中，第一引导机构包括可旋转地连接到物体的第一部分的第一引导件，并且第二引导机构包括可旋转地连接到物体的第二部分的第二引导件。

第一引导件和第二引导件布置成分别由第一引导机构和第二引导机构引导。此外，第一引导件和第二引导件布置成在物体的两个不同部分处可旋转地连接到或耦合到物体。当使用根据该实施例的设备时，引导件使用物体的组合平移和旋转将物体移出或移动到壳体中。例如，引导件是滑块。

在实施例中，第一引导机构包括用于沿第一方向驱动第一引导件并且用于提供第二引导件沿第二方向移动的马达。

在该实施例中，仅需要一个马达来移动第一引导件和第二引导件，因为第二引导件(被动地)跟随第一引导件，因为两者都经由物体彼此连接。

在实施例中，第一引导机构包括引导沟槽，该引导沟槽包括连接到第二线性部分的第一线性部分，并且第一引导件包括突出部，该突出部接合在引导沟槽中并且可枢转地连接到第一引导机构，其中第一线性部分和第二线性部分相对于彼此具有大于90度且小于180度的角度。

以这种方式，物体可以在第二方向上稍微进一步地移入和/或移出壳体。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于将物体移入和/或移出壳体的方法，该方法包括以下步骤：将第一引导件可旋转地连接到物体的第一部分；将第二引导件可旋转地连接到物体的第二部分，该第二部分不同于物体的第一部分；以及沿第一方向移动第一引导件，从而沿与第一方向不同的第二方向移动第二引导件，并围绕沿第三方向延伸的轴线旋转物体，第三方向基本垂直于第一方向和第二方向。该物体包括用于掩模的支撑结构，并且壳体包括半导体制造设备的壳体，例如光刻设备的壳体。

本发明的设备的优点类似地适用于根据本发明的方法。

在实施例中，该方法还包括在沿第一方向移动第一引导件之前沿第一方向移动第二引导件的步骤。

在实施例中，该方法还包括以下步骤：使第一引导件围绕沿第一方向延伸的轴线枢转到打开位置；将运输车定位在物体所在的位置中，该位置靠近壳体；并且使第一引导件围绕沿第一方向延伸的轴线枢转到操作位置。在将第一引导件可旋转地连接到物体的第一部分之前执行这些附加步骤。

附图说明

现在仅通过示例参考所附示意图描述实施例，其中相应的附图标记表示相应的部件，并且其中：

图1描绘了光刻设备；

图2描绘了必须被从壳体移除的物体；

图3A-C描绘了根据本发明的实施例的从壳体移动物体的方法；

图4-7描绘了根据本发明实施例的用于根据一个实施例将物体移入和/或移出壳体的设备；

图8A-B描绘了第一引导机构的实施例；和

图9描绘了第一引导件的实施例。

具体实施方式

图1示意性地描绘了光刻设备。光刻设备包括照明系统IL、支撑结构MT、衬底台WT和投影系统PS。照明系统IL被配置为调节辐射束B。支撑结构MT被构造成支撑图案形成装置MA并且连接到第一定位系统PM，第一定位系统被配置成根据某些参数精确地定位图案形成装置MA。衬底台WT构造成保持衬底W，例如涂覆有抗蚀剂的晶片，并且连接到第二定位系统PW，第二定位系统被配置为根据某些参数精确地定位衬底W。投影系统PS被配置为通过图案形成装置MA将赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯)上。

照明系统IL可包括各种类型的光学组件，例如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学组件，或其任何组合，用于引导、成形或控制辐射。

照明系统IL从辐射源SO接收辐射束B。辐射源SO和光刻设备可以是单独的实体，例如当辐射源SO是准分子激光器时。在这种情况下，辐射源SO不被认为形成光刻设备的一部分，并且辐射束B借助于光束传输系统BD从辐射源SO传递到照射系统IL，光束传输系统包括例如合适的定向镜和/或扩束器。在其他情况下，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。如果需要，辐射源SO和照射系统IL与光束传输系统BD一起可以称为辐射系统。

照明系统IL可以包括调节器AD，用于调节辐射束的角强度分布。通常，可以调节照明系统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(通常分别称为σ-外部和σ-内部)。另外，照明系统IL可以包括各种其他部件，例如积分器IN和聚光器CO。照明系统IL可以用于调节辐射束B，以在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。

这里使用的术语“辐射束”包括所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有或大约365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如波长在5-20nm范围内)，以及粒子束，如离子束或电子束。

支撑结构MT以取决于图案形成装置MA的取向、光刻设备的设计和其他条件的方式保持图案形成装置MA，例如图案形成装置MA是否被保持在真空环境中。支撑结构MT可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以是例如框架或桌台，其可以根据需要固定或移动。支撑结构MT可以确保图案形成装置MA处于例如相对于投影系统PS的期望位置处。

这里使用的术语“图案形成装置”应该被广泛地解释为指的是可以用于在其横截面中赋予辐射束图案的任何装置，以便在衬底W的目标部分C中产生图案。应当注意，赋予辐射束B的图案可能不完全对应于衬底W的目标部分C中的期望图案，例如如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征。通常，赋予辐射束B的图案将对应于在目标部分C中产生的装置中的特定功能层，例如集成电路。

图案形成装置MA可以是透射的或反射的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模在光刻中是众所周知的，并且包括掩模类型，例如二元、交替相移和衰减相移，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的一个例子采用小反射镜的矩阵排列，每个小反射镜可以单独倾斜，以便在不同方向上反射入射辐射束。倾斜的反射镜在辐射束B中赋予图案，该图案由反射镜矩阵反射。

这里使用的术语“投影系统”应广义地解释为包括任何类型的投影系统，包括折射、反射、反射折射、磁、电磁和静电光学系统，或其任何组合，适合于所使用的曝光辐射，或者对于其他因素，例如使用浸没液体或使用真空。

如这里所描绘的，光刻设备是透射型的(例如采用透射式掩模)。备选地，光刻设备可以是反射型的(例如采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射掩模)。

光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多个图案形成装置支撑台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行使用附加台，或者可以在一个或多个台上执行准备步骤，同时使用一个或多个其他台进行曝光。可以布置附加台以保持至少一个传感器，而不是保持衬底W。至少一个传感器可以是用于测量投影系统PS的特性的传感器，用于检测图案形成装置MA上的标记相对于传感器的位置的传感器，或者可以是任何其他类型的传感器。附加台可以包括清洁装置，例如用于清洁投影系统PS的一部分或光刻设备的任何其他部分。

光刻设备也可以是这样的类型，其中衬底W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PS和衬底W之间的空间。浸没液体也可以应用于光刻设备中的其他空间，例如在图案形成装置MA和投影系统PS之间。浸没技术在本领域中是众所周知的，用于增加投影系统的数值孔径。这里使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底W的结构必须浸没在液体中，而是仅意味着在曝光期间液体位于投影系统PS和衬底W之间。

辐射束B入射在图案形成装置MA上，图案形成装置保持在支撑结构MT上，并由图案形成装置MA图案化。穿过支撑结构MT后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统将光束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位系统PW和位置传感器IF(例如干涉测量装置、线性编码器或电容传感器)，衬底台WT可以精确地移动，例如以便在辐射束B的路径中定位不同的目标部分C。类似地，第一定位系统PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)可用于相对于辐射束B的路径精确地定位图案形成装置MA，例如在从掩模库机械取回之后或在扫描期间。通常，支撑结构MT的移动可以借助于其构成第一定位系统PM一部分的长行程模块和短行程模块来实现。长行程模块以有限的精度(粗略定位)提供支撑结构MT在大范围内的移动，而短行程模块以高精度(精确定位)提供支撑结构MT相对于长行程模块在小范围内的移动。类似地，可以使用长行程模块和短行程模块来实现衬底台WT的移动，该长行程模块和短行程模块形成第二定位系统PW的一部分。在步进器的情况下(与扫描器相反)，支撑结构MT可以仅连接到短行程致动器，或者可以是被固定的。

图案形成装置MA和衬底W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对齐。尽管如图所示的衬底对准标记P1、P2占据专用目标部分，但是它们可以位于目标部分C之间的空间中。当衬底对准标记P1、P2位于目标部分C之间的空间中时，衬底对准标记P1、P2被称为划线对准标记。类似地，在图案形成装置MA上提供多于一个管芯的情况下，图案形成装置对准标记M1、M2可位于管芯之间。

所描绘的设备可以用于以下模式中的至少一种：

在第一模式、步进模式中，支撑结构MT和衬底台WT保持基本静止，而赋予辐射束B的整个图案一次被投射到目标部分C上(即，单次静态曝光)。然后衬底台WT在X和/或Y方向上移动，从而可以暴露不同的目标部分C。在步进模式中，曝光区域的最大尺寸限制了在单次静态曝光中成像的目标部分C的尺寸。

在第二模式、扫描模式中，同步扫描支撑结构MT和衬底台WT，同时将赋予辐射束B的图案投影到目标部分C上(即单次动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向可以通过投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。在扫描模式下，曝光区域的最大尺寸限制了目标部分C在单次动态曝光中的宽度(在非扫描方向上)，而扫描运动的长度决定了目标部分C的高度(在扫描方向上)。在第三模式中，支撑结构MT保持基本静止，保持可编程图案形成装置MA，并且移动或扫描衬底台WT，同时将赋予辐射束B的图案投影到目标部分C上。在该模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在衬底台WT的每次移动之后或者在扫描期间在连续的辐射脉冲之间根据需要更新可编程图案形成装置MA。这种操作模式可以容易地应用于利用可编程图案形成装置的无掩模光刻，例如上述类型的可编程反射镜阵列。

光刻设备还包括控制单元，控制单元控制所描述的致动器和传感器。控制单元还包括信号处理和数据处理能力，以实现与光刻设备的操作相关的所需计算。在实践中，控制单元将实现为许多子单元的系统。每个子单元可以处理光刻设备内的部件的实时数据采集、处理和/或控制。例如，一个子单元可以专用于第二定位系统PW的伺服控制。单独的子单元可以处理短行程模块和长行程模块，或不同的轴。另一个子单元可以专用于读出位置传感器IF。光刻设备的整体控制可以由中央处理单元控制，该中央处理单元与子单元、与操作者和光刻制造过程中涉及的其他设备进行通信。

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示意性地描绘了环境的一部分的横截面积，例如半导体工厂中的洁净室区域，其中壳体200，例如光刻或半导体制造设备的壳体，被定位成具有空间220，例如半导体工厂中的过道，位于壳体200和壁210之间(或另一光刻或半导体制造设备)。空间220具有宽度S1。壳体200，例如半导体制造设备，例如光刻设备，包括物体300，例如掩模支撑结构，也称为掩模版台，或晶片台，具有尺寸或长度S2，该物体必须从壳体中取出以用升级版本替换。物体300或掩模支撑结构可以沿着X轴的方向从壳体200滑出。然而，因为空间220的宽度S1小于物体300的尺寸或长度S2，所以不可能在X方向上完全滑出掩模版台300，并且因此不可能以常规方式利用升级版本替换掩模版台300。例如，宽度S1可以是1米，而物体300的尺寸S2可以是2米的量级。因此，通常半导体工厂中的过道宽度应足够大，以便能够从工厂中可用的任何设备交换物体。然而，这在洁净室环境中是昂贵的解决方案。

因此，需要一种方法和设备，其能够在壳体外部的可用空间小于物体尺寸的情况下更换位于半导体制造工具或设备的壳体中的物体。

图3A-C描绘了根据一个实施例的用于将物体移入和/或移出壳体的方法的一般表示。在该示例中，物体300(掩模支撑结构或掩模版台)首先沿X轴平移，例如水平地平移，使得它部分地伸出第一壳体200，例如光刻设备的壳体，如图3A所示。该移动例如可以通过壳体内部的引导机构来实现。如图所示，第一壳体200和第二壳体210(或壁)之间的空间不足以能够使掩模版台300在水平取向中沿着X方向完全移出第一壳体200。因此，在下一步骤中，如图3B所示，掩模版台300从第一取向枢转或旋转，在该示例中是沿X轴延伸的大致水平的取向，朝向第二取向，在该示例中沿垂直于X轴的轴延伸的大致垂直的取向，在这种情况下定义为Z轴。此外，从第一取向到第二取向的这种旋转与物体300的质心从第一位置到第二位置的组合水平和垂直平移同时进行。图3C示出了物体300旋转并平移到第二取向中的情况，其中质心被平移到第二位置中。以这种方式，物体300可以以大致垂直的取向通过过道220输送。以相似的方式，但是然后以相反的顺序，物体300的新的升级版本，例如掩模支撑台，可以移动到第一壳体200中，例如光刻设备的壳体。

图4示意性地描绘了根据图3A-C中示意性描绘的方法用于将物体300移入和/或移出壳体的设备900。设备900包括具有第一引导件410的第一引导机构400，该第一引导件在该示例中沿着直线(即，线性地)沿第一方向移动，该第一方向在该示例中是沿着Z轴的方向。设备900还包括具有第二引导件510的第二引导机构500，在该示例中，第二引导件沿着直线(即，线性地)沿第二方向移动，该第二方向在该示例中是沿着X轴的方向。第一方向，即沿Z轴，基本垂直于第二方向，即沿X轴。物体300的第一部分或前部通过第一可旋转连接415(例如球形接头或万向节)可旋转地连接到第一引导件410。物体300的第二部分通过第二可旋转连接515可旋转地连接到第二引导件510，第二可旋转连接例如是球形接头或万向节。在这方面，可旋转连接被定义为引导件和物体之间的连接，其允许物体相对于引导件绕轴线旋转，并且物体被固定，使得不可能相对于引导件平移。第一引导件和第二引导件例如是滑块。第二部分与对象300的第一部分不同。第一部分和第二部分例如是在物体300的两个相对端附近。在另一个例子中，第一部分位于物体的一端，第二部分位于物体相对端之间距离的一半或2/3处。第一部分和第二部分之间的距离可以根据可用于将物体移入和/或移出壳体的空间来选择。第一可旋转连接415和第二可旋转连接515分别连接到第一引导件和第二引导件，允许围绕旋转轴线旋转，旋转轴线基本上垂直于第一引导件410的平移方向和第二引导件510的平移方向。在该示例中，第一可旋转连接和第二可旋转连接415、515的旋转轴线是Y轴。应该注意的是，第一引导件和第二引导件不一定必须能够沿直线移动，但是在实施例中，它可以是例如弯曲的轨迹。此外，第一引导件和第二引导件不一定必须能够沿彼此相互垂直的方向移动，只要由第一引导件和第二引导件可沿着移动的方向不同即可。

通过向上移动或平移第一引导件410，即沿着正Z轴，第二引导件510将被迫移动到正X轴的方向，即在图中向右移动。因为第一可旋转连接和第二可旋转连接415、515在这个实施例中仅允许围绕垂直于第一引导件410和第二引导件510的平移方向的Y轴旋转，所以物体300将从通常是垂直的第一取向(在这个例子中平行于Z轴)旋转到通常是水平的第二取向，第二取向在这个例子中平行于X轴。相反的顺序，其中物体300从通常是水平的第二取向，在该示例中第二取向平行于X轴，移动到通常是垂直的第一取向，第一取向在该示例中平行于Z轴，通过向下、即在负Z轴的方向上移动第一引导件410实现，从而迫使第二引导件510在负X方向上移动，即在图中向左移动。通过沿X轴移动第二引导件510来实现相似的结果，在这种情况下，第一引导件410被迫沿Z轴移动。此外，由于第一引导件和第二引导件的移动，物体300的质心或几何中心沿Z轴和沿X轴从第一位置移动到第二位置。

图5示意性地示出了根据另一实施例的用于将物体300移入和/或移出壳体的设备910。与图4中描绘的实施例的不同之处在于，在这个实施例中，物体300固定到机械接口，该机械接口包括第一延伸部550和第二延伸部555，第一延伸部基本上平行于物体的主平面延伸，第二延伸部基本上垂直于物体300的主平面延伸。此外，在这个实施例中，机械接口的第一延伸部的前部通过第一可旋转连接415(例如球形接头或万向节)可旋转地连接到第一引导件410。机械接口的第二延伸部555通过第二可旋转连接件515可旋转地连接到第二引导件510，例如球形接头或万向节。该实施例使得第一引导机构400能够沿Z轴进一步延伸，同时仍然允许物体移入和/或移出壳体。最重要的是，该实施例允许设备将例如具有不同尺寸的不同物体移入和/或移出壳体，而不需要每个物体具有合适的可旋转连接。此外，机械接口在物体和引导机构之间提供牢固且稳定的接口，从而提供物体的稳定支撑(其中物体可以处于不同的取向)。机械接口的另一个优点是它在第一可旋转连接和第二可旋转连接的位置中提供了灵活性，从而允许根据物体的一个或多个特性来选择第一可旋转连接和第二可旋转连接的位置，例如取决于物体的大小和/或重量。在从壳体移除物体(包括机械接口)之后，机械接口也可以容易地固定到另一工具上。例如，机械接口可以固定到运输车或另一个工具上，该工具被布置成改变物体的取向(包括机械接口)，例如在物体从壳体中取出后，物体必须以不同于物体取向的方向存放的情况下。

图6示意性地示出了根据另一实施例的用于将物体300移入和/或移出壳体的设备920。与图5中描绘的实施例的不同之处在于，在这个实施例中，设备920还包括第三引导机构600，第三引导机构使得包括第二引导件510的第二引导机构500能够沿Z轴移动。以这种方式，第三引导机构600允许物体300在沿着Z轴的选定位置处移入和/或移出壳体220(图6中仅示出壳体的一部分)。在实施例中，第三引导机构600通过一个或多个机械连接605固定到壳体200，例如固定到光刻设备的基架。在另一个实施例中，第三引导机构600定位在地板上。在实施例中(未示出)，第三引导机构600包括马达，马达驱动第二引导机构500沿Z轴移动，例如通过驱动连接到第二引导机构500的主轴。备选地，应用液压或气动系统来驱动第二引导机构500沿Z轴移动。在实施例中，没有设置包括第一延伸部550和第二延伸部555的机械接口，并且物体可直接可旋转地连接到第一引导件和第二引导件。

图7示意性地示出了根据一个实施例的用于将物体300移入和/或移出壳体的设备930。在这个实施例中，示意图在X轴和Y轴的平面中，并且示出了根据任何上述实施例的构造，其中第一引导机构和第二引导机构400、500设置在物体300的两个相对侧上。这在相对大且重的物体的情况下特别有利。例如，该物体是约2米乘2米并且重约1000至1500kg的掩模支撑台。在实施例中，包括第一延伸部550和第二延伸部555的机械接口设置在物体330的两个相对侧上(图7中未示出)。

图8A和8B示意性地描绘了具有第一引导件410的第一引导机构400的实施例，第一引导件在沿X轴延伸的方向上提供第一引导件410和可旋转连接件415的附加的相对小的平移。第一引导机构400在这个实施例中包括第一导轨440和第二导轨450。第一导轨440通常沿Z轴延伸并且在第一引导机构400中包括例如沟槽。第二导轨440包括两个部分：第一引导部分452，其通常沿Z轴延伸，该第一引导部分连接到第二倾斜引导部分454，该第二倾斜引导部分相对于第一引导部分具有超过90度且小于180度的角度456。第一引导部分452和第二引导部分454包括例如第一引导机构中的沟槽。第一引导件410包括第一引导连接器412和第二引导连接器414。第一引导连接器412在这个实施例中与第一引导连接器414相对地对角地定位，然而通常第一引导连接器412和第二引导连接器414定位成使得可沿着X轴的方向的可旋转连接415的移动成为可能。第一引导连接器412与第一引导轨440配合，并且第二引导连接器414与第二引导轨450(例如延伸到沟槽中的突起)配合。第二导轨450的第二倾斜部分454将迫使第一引导件围绕第一引导连接器412枢转或旋转，如图8B所示。以这种方式，第一可旋转连接器415将沿着X轴的方向移动，从而也沿着X轴的方向移动物体300。由于物体沿X轴的额外移动，物体进一步移入和/或移出壳体。应该注意的是，可旋转连接器415也可以是如图7所示的可旋转连接器416。在另一个实施例(未示出)中，第一引导件410枢转地连接到第一引导装置，第一引导装置与第一引导轨道440配合，例如通过旋转轴或接头。在这个实施例中的第二导轨是沟槽，第一引导件410的突出部延伸到该沟槽中。

图9示意性地描绘了第一引导件410的实施例，第一引导件包括用于接收球形螺柱(未示出)的开槽插座416。球形螺柱固定到物体300或机械接口的第一延伸部550。开槽插座416使得物体沿着开槽插座的主轴线在相对小的距离上移动，该主轴在该示例中沿着Z轴。这允许物体仅通过最靠近壳体的可旋转连接在Z方向上悬挂。这提供了设备的改进的稳定性。

在实施例中，第一引导机构400枢转地连接到壳体，使得第一引导机构400可以绕Z轴枢转并且以这种方式用作门。在当第一引导机构是操作位置时没有足够的空间的情况下，这提供了额外的空间来定位例如在物体位置处的壳体前面的运输车，在该操作位置中，物体可以移入和/或移出壳体。例如，第一引导机构被枢转使得它处于打开位置并靠近壳体。为运输车辆创建足够的空间，用于运输物体，以便在壳体前面移动。此后，第一引导机构绕Z轴枢转，使其处于操作位置中。

在该实施例中，第一引导机构包括马达以驱动第一引导件410沿Z轴移动，例如通过驱动连接到第一引导件410的主轴。以这种方式迫使第二引导件510沿X轴移动。马达因此间接地也驱动第二引导件510。

在实施例中，第一引导件由一个或多个弹簧支撑，从而允许可旋转连接移动到支撑物体的Z方向并在物体移动期间减小扭转。此外，这使得物体的重量更均匀地分布，从而考虑(并且至少部分地补偿)设备和/或物体的尺寸(例如长度，宽度)的公差。

在该实施例中，设备包括力传感器，力传感器布置成测量例如由第一和/或第二引导件经受的力。以这种方式，启用安全检查并且可以提前检测到并因此避免任何碰撞。

在该实施例中，该设备包括位置传感器，例如与编码器配合的干涉仪，其布置成测量第一和/或第二引导件的位置。

在实施例中，提供了一个控制台(未示出)，用于远程操作根据本发明的设备。这在没有足够的空间来操作设备并且能够从安全距离操作设备的情况下是有利的。

在实施例中，计算机程序操作驱动引导件的一个或多个马达。

尽管在实施例中物体从水平取向移动到垂直取向，但是本发明能够将物体从任何取向移动到任何其他取向，例如移动到相对于Z轴具有30或45度角的取向。

在实施例中，X轴、Y轴和Z轴被定义为使得Z方向在壳体所在的房间的地板和天花板之间是上下方向的，X轴是进入和/或移出壳体的方向，并且Y方向垂直于Z轴和X轴。应该理解，这些轴的命名可以与实施例的描述中使用的命名不同。

尽管做了具体参考以将掩模支撑台移入和/或移出光刻设备的壳体，但应理解，本发明可用于将任何物体移入和/或移出任何壳体，以防万一没有足够的空间可用于使用传统方法。

尽管在本文中可以具体参考光刻设备在IC制造中的使用，但应该理解的是，本文所述的光刻设备可以具有其他应用，例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。本领域技术人员将理解，在这种替代应用的上下文中，本文中术语“晶片”或“管芯”的任何使用都可以被认为分别与更通用的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里提到的衬底可以在曝光之前或之后在例如轨道(通常将抗蚀剂层施加到衬底并且使曝光的抗蚀剂显影的工具)、量测工具和/或检查工具中进行处理。在适用的情况下，本文的公开内容可以应用于这种和其他衬底处理工具。此外，衬底可以被处理一次以上，例如为了形成多层IC，因此这里使用的术语衬底也可以指已经包含多个处理层的衬底。

尽管上面可以在光学光刻的背景下对本发明的实施例的使用进行具体参考，但是应当理解，本发明可以用于其他应用，例如压印光刻，并且在上下文允许的情况下，不是限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的形貌定义了在衬底上创建的图案。可以将图案形成装置的形貌压入提供给衬底的抗蚀剂层中，然后通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来固化抗蚀剂。在抗蚀剂固化后，将图案形成装置移出抗蚀剂，图案留在抗蚀剂中。

以上描述旨在说明而非限制。因此，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离下面所述的权利要求书的范围的情况下，可以对所描述的本发明进行修改。

Claims (15)

1.一种用于将掩模的支撑结构移入和/或移出光刻设备的壳体的设备，所述设备包括：

-第一引导机构，沿第一方向能够移动、并且可旋转地连接到所述支撑结构的第一部分；

-第二引导机构，沿第二方向能够移动、并且可旋转地连接到所述支撑结构的第二部分，其中所述第二部分与所述第一部分不同，并且所述第二方向与所述第一方向不同；

其中所述可旋转连接限定围绕轴线的旋转，所述轴线沿第三方向延伸，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括提升机构，其中所述第二引导机构被固定到所述提升机构，用于提供所述第二引导机构沿着所述第一方向的移动。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述提升机构被固定到所述壳体。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，还包括被固定到所述支撑结构的机械接口，其中所述第一引导机构和所述第二引导机构经由所述机械接口可旋转地连接到所述支撑结构。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述机械接口包括第一臂和垂直于所述第一臂延伸的第二臂，其中所述第一臂可旋转地连接到所述第一引导机构，并且所述第二臂可旋转地连接到所述第二引导机构。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中所述第一引导机构围绕沿所述第一方向延伸的轴线能够枢转。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中所述第一引导机构和第二引导机构与所述支撑结构之间的所述可旋转连接包括球形接头。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中所述第一引导机构和所述支撑结构之间的所述可旋转连接包括沿所述第一方向延伸的开槽插座、以及球头螺栓。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，所述设备包括：

两个第一引导机构，其中所述第一引导机构中的一个第一引导机构可旋转地连接到所述支撑结构的第一侧的第一部分，并且所述第一引导机构中的另一个第一引导机构可旋转地连接到所述支撑结构的与所述第一侧相对的第二侧的第一部分，

两个第二引导机构，其中所述第二引导机构中的一个第二引导机构可旋转地连接到所述支撑结构的第一侧的第二部分，并且所述第二引导机构中的另一个第二引导机构可旋转地连接到所述支撑结构的第二侧的第二部分。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中所述第一引导机构包括可旋转地连接到所述支撑结构的所述第一部分的第一引导件，并且其中所述第二引导机构包括可旋转地连接到所述支撑结构的第二部分的第二引导件。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一引导机构包括用于沿所述第一方向驱动所述第一引导件、并且用于提供所述第二引导件沿所述第二方向移动的马达。

12.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一引导机构包括引导沟槽，所述引导沟槽包括连接到第二线性部分的第一线性部分，并且其中所述第一引导件包括突出部，所述突出部接合在所述引导沟槽中、并且可枢转地连接到所述第一引导机构，

其中所述第一线性部分和第二线性部分相对于彼此具有大于90度、且小于180度的角度。

13.一种用于将掩模的支撑结构移入和/或移出光刻设备的壳体的方法，所述方法包括以下步骤：

-将第一引导件可旋转地连接到所述支撑结构的第一部分；

-将第二引导件可旋转地连接到所述支撑结构的第二部分，所述第二部分不同于所述支撑结构的所述第一部分；以及

-沿第一方向移动所述第一引导件，从而沿与所述第一方向不同的第二方向移动所述第二引导件，并且围绕沿第三方向延伸的轴线旋转所述支撑结构，

所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括在沿所述第一方向移动所述第一引导件之前沿所述第一方向移动所述第二引导件的步骤。

15.根据权利要求13或14所述的方法，还包括以下步骤：

-围绕沿所述第一方向延伸的轴线枢转所述第一引导件至打开位置；

-将运输车定位在所述支撑结构所在的位置中，所述位置靠近所述壳体；以及

-在将所述第一引导件可旋转地连接到所述支撑结构的所述第一部分之前，围绕沿所述第一方向延伸的轴线枢转所述第一引导件至操作位置。

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