CN110911296B - 卡盘驱动装置和基底处理设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种卡盘驱动装置和基底处理设备。所述卡盘驱动装置包括在第一方向和第二方向上延伸的基体。第二方向与第一方向交叉。卡盘驱动装置还包括：滑块，布置在基体上并被构造为在与第一方向和第二方向基本垂直的第三方向上移动；以及气缸，布置在基体上并在第三方向上支撑滑块。卡盘驱动装置另外包括电机组件，所述电机组件布置在基体上，围绕气缸，并且被构造为在第三方向上驱动滑块。电机组件包括：线圈基体，具有围绕气缸的侧面设置的中空部分；线圈组件，布置在线圈基体上并围绕气缸的侧面设置；以及磁体组件，与线圈组件的一部分相邻。

Description

卡盘驱动装置和基底处理设备
本申请要求于2018年9月18日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0111597号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明构思涉及一种卡盘驱动装置和一种基底处理设备，更具体地，涉及一种包括重量抵消器的卡盘驱动装置和一种包括该卡盘驱动装置的基底处理设备。
背景技术
半导体的制造工艺通常使用光学系统，并且从光学系统产生的光精确地聚焦到基底的目标区域上，以提高制造工艺的可靠性。使用该光学系统的代表性工艺是光刻工艺和检查工艺。在光刻工艺中，已经使用称为芯片平整(chip level ing)的技术，由此测量基底的弯曲或曲率并响应于测量结果来驱动卡盘上的基底。与检查工艺类似，基底的测量位置必须相对于光学系统对准，以获得精确的检查结果。光学系统可以不包括自动聚焦模块。在这种情况下，基底的位置被实时驱动，以保持光学系统相对于基底上的目标的聚焦。目前，正在进行减小基底台的重量和使干扰(例如，振荡)最小化的研究，使得可以高精度地高速驱动基底。
发明内容
根据本发明构思的示例性实施例，一种卡盘驱动装置包括：基体，在第一方向和第二方向上延伸，其中，第二方向与第一方向交叉；滑块，布置在基体上，并且被构造为在与第一方向和第二方向基本垂直的第三方向上移动；气缸，布置在基体上并且在第三方向上支撑滑块；以及电机组件，布置在基体上，围绕气缸，并且被构造为在第三方向上驱动滑块。电机组件包括：线圈基体，具有围绕气缸的侧面设置的中空部分；线圈组件，布置在线圈基体上，并且围绕气缸的侧面设置；以及磁体组件，与线圈组件的一部分相邻。
根据本发明构思的示例性实施例，一种卡盘驱动装置包括：基体，在彼此交叉的第一方向和第二方向上延伸；滑块，布置在基体上，并且被构造为在与第一方向和第二方向基本垂直的第三方向上移动；抵消重量抵消器，被构造为支撑滑块的负载；电机组件，被构造为在第三方向驱动滑块；以及反作用抵消器，被构造为抵消第三方向上的反作用力，其中，反作用力是从滑块传递到基体的。抵消重量抵消器、电机组件和反作用抵消器彼此相邻。
根据本发明构思的示例性实施例，一种基底处理设备包括：基体，具有与彼此垂直的第一方向和第二方向平行的顶表面；滑块，布置在基体上，具有圆柱形形状，并且被构造为在与第一方向和第二方向基本垂直的第三方向上移动；气缸，具有圆柱形形状并且被构造为支撑滑块；电机组件，被构造为在第三方向上驱动滑块并且围绕气缸设置；以及多个平行板簧，围绕电机组件设置并且在第一方向或第二方向上延伸。电机组件包括：线圈基体，具有中空部分，其中，气缸布置在中空部分中；线圈组件，布置在线圈基体上并且围绕气缸的侧面；以及磁体组件，与线圈组件的一部分相邻。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明构思的示例性实施例，本发明构思的以上和其它特征将被更清楚地理解，在附图中：
图1是根据本发明构思的示例性实施例的卡盘驱动装置的透视图；
图2A是根据本发明构思的示例性实施例的驱动单元的透视图；
图2B是沿图2A的线I-I’截取的根据本发明构思的示例性实施例的驱动单元的剖面的透视图；
图3是包括在根据本发明构思的示例性实施例的磁体组件中的磁体组的剖视图；
图4A是根据对比示例的卡盘驱动装置的示意图；
图4B是根据对比示例的距离函数的曲线图；
图5A是根据本发明构思的示例性实施例的卡盘驱动装置的示意图；
图5B是示出根据本发明构思的示例性实施例的卡盘驱动装置的效果的曲线图；
图6A是根据本发明构思的示例性实施例的基底处理设备的示意图；以及
图6B是根据本发明构思的示例性实施例的基底检查设备的示意图。
具体实施方式
将参照附图更充分地描述本发明构思的示例实施例。在附图中，同样的附图标记可以指同样的元件，并且可以省略对同样的附图标记的任何冗余的描述。
图1是根据示例性实施例的卡盘驱动装置10的透视图。
图2A是根据本发明构思的示例性实施例的驱动单元100的透视图，图2B是沿图2A的线I-I’截取的根据本发明构思的示例性实施例的驱动单元100的剖面的透视图。
参照图1至图2B，卡盘驱动装置10可以包括驱动单元100、引导件200和滑块300。
驱动单元100可以包括基体110、重量抵消器120、电机组件130、多个固定端支撑结构140、多个平行板簧150和滑块连接结构160。
基体110可以具有用于支撑布置在基体110上的驱动单元100的其它组件、引导件200和滑块300的结构。在本发明构思的示例性实施例中，基体110可以具有圆盘形状。然而，本发明构思不限于此。
这里，与基体110的顶表面平行并且彼此相交的两个方向被称为第一方向(例如，X方向)和第二方向(例如，Y方向)，并且与第一方向和第二方向(例如，X方向和Y方向)垂直的方向被称为第三方向(例如，Z方向)。第一方向和第二方向(X方向和Y方向)可以相交。例如，第二方向(Y方向)可以与第一方向(X方向)基本垂直。
引导件200可以调节滑块300相对于基体110的相对运动的方向。在本发明构思的示例性实施例中，引导件200可以调整滑块300在除了第三方向(Z方向)之外的方向上相对于基体110的运动。在本发明构思的示例性实施例中，引导件200可以使用空气轴承来调节滑块300的运动方向。
这里，空气轴承可以被称为空气静止轴承或空气动力轴承。空气轴承是这样一种轴承：在该轴承中，在相对的表面之间形成有压缩气体的薄膜，使得物体的表面被支撑以减小所述相对的表面之间的摩擦系数。在这种情况下，因为相对的表面彼此不接触，所以可以防止或减少摩擦、磨损、细颗粒和对润滑剂的处理。因此，空气轴承可以适用于高速应用，并且可以期望地用于设定精确位置而没有反冲和静摩擦。
根据本发明构思的示例性实施例，用于支撑基底的卡盘可以布置在滑块300上。待处理的基底可以安装在卡盘上。基底可以包括例如半导体基底、玻璃基底等。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。卡盘可以包括用于使用静电力来固定所安装的基底的静电卡盘。另外，卡盘可以包括用于使用真空压力来固定所安装的基底的真空卡盘。
重量抵消器120可以在第三方向(Z方向)上支撑滑块300。重量抵消器120可以抵消由滑块300和组件(例如，布置在滑块300上的卡盘和定位在卡盘上的基底)产生的负载的至少一部分。
如稍后将描述的，电机组件130可以通过例如音圈电机(VCM)等来实现。当由电机组件130支撑的重量太大时，可以使用具有大电感的线圈。然而，具有大电感的线圈会具有大的体积并且会在其操作期间产生过多的热。在本发明构思的示例性实施例中，使用重量抵消器120来支撑滑块300和定位在滑块300上的组件的负载，使得可以减小作用于电机组件130的负载，因此，可以使用包括具有小电感的线圈的电机组件130来驱动滑块300。
在本发明构思的示例性实施例中，重量抵消器120可以包括液压缸。当重量抵消器120包括气缸时，气缸内部的压力可以根据滑块300的位置而改变。例如，当滑块300靠近基体110时，气缸内部的压力增大，当滑块300远离基体110时，气缸内部的压力可以减小。因此，滑块300相对于基体110的相对运动可以是简谐振荡运动，但是本发明构思不限于此。例如，考虑到重量抵消器120的阻尼，滑块300和基体110的相对运动的频率响应特性可以遵循柯西分布(Cauchy distribution)。
在本发明构思的示例性实施例中，在滑块300相对于基体110的相对运动中，相对于预定频率的振荡的幅度响应可以大。滑块300相对于重量抵消器120的运动显示出最大响应的频率可以被称为第一共振频率。
在本发明构思的示例性实施例中，重量抵消器120可以包括用于调节气缸内部的压力的调整器。因此，可以改变第一共振频率。在本发明构思的示例性实施例中，第一共振频率可以是约10Hz或更小。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。在本发明构思的示例性实施例中，可以调节在重量抵消器120的气缸中的重量抵消器120的压力，使得可以调节第一共振频率。
另外，当滑块300和位于其上的组件(例如，卡盘和/或基底)的重量增大或减小时，根据本发明构思的示例性实施例的重量抵消器120可以响应于重量的改变来调节用于支撑滑块300的力。因此，可以容易地调节滑块300在第三方向(Z方向)上的平衡位置。
在本发明构思的示例性实施例中，电机组件130可以是VCM。在本发明构思的示例性实施例中，电机组件130可以包括线圈基体131、线圈组件132、磁体组件133和自由端支撑结构134。
线圈基体131可以具有用于支撑包括在电机组件130中的其它组件的结构。例如，线圈基体131可以支撑线圈组件132和磁体组件133。如下所述，线圈基体131可以经由平行板簧150和固定端支撑结构140连接到基体110。线圈基体131可以具有平板形状，该平板形状具有其中可以定位有重量抵消器120的中央中空部分。
线圈组件132可以包括芯132a和绕组132b。在本发明构思的示例性实施例中，芯132a可以在第三方向(Z方向)上从线圈基体131突出。例如，芯132a可以在与重量抵消器120平行的方向上延伸。在本发明构思的示例性实施例中，芯132a可以包括铁磁材料，并且可以具有用于设定线圈的电感的预定磁导率。芯132a可以围绕重量抵消器120。在本发明构思的示例性实施例中，芯132a可以具有芯132a的顶表面和底表面被倒角的矩形形状。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。在本发明构思的示例性实施例中，可以在芯132a与重量抵消器120之间提供内部空间。例如，内部空间可以围绕重量抵消器120。在本发明构思的示例性实施例中，芯132a可以呈具有敞开的顶表面和底表面的中空矩形柱形状。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。例如，芯132a可以具有中空圆柱形形状、中空椭圆柱形形状、中空多边形柱形形状或不规则柱形形状。
绕组132b可以缠绕在芯132a的外侧壁上。例如，绕组132b可以缠绕在芯132a的背对重量抵消器120的侧壁上。电流可以流过绕组132b。在这种情况下，可以在线圈组件132周围形成磁场。由于线圈组件132形成的磁场，洛伦兹力可以作用于磁体组件133。磁体组件133可以连接到滑块300。在本发明构思的示例性实施例中，电机组件130可以利用作用于磁体组件133的第三方向(Z方向)力来在第三方向(Z方向)上驱动滑块300。在下文中，例如，作用于磁体组件133以驱动滑块300的力可以被称为推力。在本发明构思的示例性实施例中，推力可以具有遵循阶梯函数的大小。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。
这里，将参照图3来描述磁体组MS。图3是包括在根据本发明构思的示例性实施例的磁体组件133中的磁体组MS的剖视图。
参照图2B和图3，磁体组件133可以包括彼此分隔开的多个磁体组MS。多个磁体组MS可以与芯132a的边缘平行。例如，多个磁体组MS可以在与芯132a平行的方向上堆叠。作为另外的示例，磁体组MS可以包括第一磁体M1、第二磁体M2、第三磁体M3和第四磁体M4。第一磁体M1、第二磁体M2、第三磁体M3和第四磁体M4中的每个可以在第一方向(X方向)或第二方向(Y方向)上延伸。在本发明构思的示例性实施例中，一对磁体组MS可以在第一方向(X方向)上延伸，并且另一对磁体组MS可以在第二方向(Y方向)上延伸。
在图2B至图3中，磁体组MS中的每个包括四个磁体。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。例如，磁体组MS中的每个可以包括一至三个或者五个或更多个磁体。在本发明构思的示例性实施例中，相邻的磁体可以被设置为使得其相同的磁极可以彼此面对。例如，当第一磁体M1的N极指向向上的方向(例如，第一磁体M1的N极远离线圈基体131的方向)并且第一磁体M1的S极指向向下的方向(例如，第一磁体M1的S极指向线圈基体131的方向)时，第二磁体M2的与第一磁体M1相邻并且定位在第一磁体M1下方的S极可以指向向上的方向，第二磁体M2的N极可以指向向下的方向。
返回参照图2A和图2B，固定端支撑结构140可以在第三方向(Z方向)上从基体110突出，并且每个平行板簧150可以连接到一个固定端支撑结构140，自由端支撑结构134可以连接到线圈基体131并且可以在第三方向(Z方向)上从线圈基体131突出。在本发明构思的示例性实施例中，自由端支撑结构134可以连接到平行板簧150。在本发明构思的示例性实施例中，自由端支撑结构134可以在第三方向(Z方向)上从线圈基体131的顶表面和底表面突出。因此，平行板簧150可以连接到自由端支撑结构134的顶表面和底表面中的每个。在本发明构思的示例性实施例中，线圈基体131和线圈组件132可以经由自由端支撑结构134和平行板簧150连接到固定端支撑结构140。因此，线圈基体131和线圈组件132可以相对于基体110以相对于磁体组件133相对小的振幅进行相对运动。
在本发明构思的示例性实施例中，自由端支撑结构134与固定端支撑结构140之间经由平行板簧150的连接可以形成四边形形状。自由端支撑结构134中的每个和固定端支撑结构140中的每个定位在四边形形状的角部处。另外，自由端支撑结构134是彼此对角的，并且固定端支撑结构140是彼此对角的。
平行板簧150可以是一种片簧。在本发明构思的示例性实施例中，平行板簧150可以是扁平的，并且可以在第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)上延伸。在本发明构思的示例性实施例中，平行板簧150可以与基体110基本平行。在本发明构思的示例性实施例中，平行板簧150中的每个可以与芯132a的边缘中的一个相邻。在本发明构思的示例性实施例中，平行板簧150中的每个可以延伸为与芯132a的边缘中的一个基本平行。
在本发明构思的示例性实施例中，自由端支撑结构134和固定端支撑结构140可以与基体110的圆角部相邻。另外，自由端支撑结构134和固定端支撑结构140可以与芯132a的一侧相邻。在本发明构思的示例性实施例中，自由端支撑结构134可以与芯132a的角部之中彼此对角的角部相邻。在本发明构思的示例性实施例中，固定端支撑结构140可以与芯132a的角部之中的彼此对角的角部相邻。
在本发明构思的示例性实施例中，平行板簧150可以将固定端支撑结构140的上部和下部连接到自由端支撑结构134的上部和下部。在本发明构思的示例性实施例中，平行板簧150可以连接到固定端支撑结构140的下部和自由端支撑结构134的下部或者固定端支撑结构140的上部和自由端支撑结构134的上部。在本发明构思的示例性实施例中，固定端支撑结构140可以连接到自由端支撑结构134中的每个。例如，固定端支撑结构140面对连接到其的自由端支撑结构134。在本发明构思的示例性实施例中，自由端支撑结构134可以连接到固定端支撑结构140中的每个，固定端支撑结构140由于平行板簧150而彼此对角。
在本发明构思的示例性实施例中，两个平行板簧150将自由端支撑结构134连接到固定端支撑结构140。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。例如，一个或者三个或更多个平行板簧150可以将自由端支撑结构134连接到固定端支撑结构140。
将自由端支撑结构134连接到固定端支撑结构140的平行板簧150可以在第三方向(Z方向)上彼此分隔开，并且可以在第三方向(Z方向)上彼此叠置。
在本发明构思的示例性实施例中，线圈基体131、芯132a和自由端支撑结构134可以一体地形成。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此，线圈基体131、芯132a和自由端支撑结构134可以是单独的组件。
当电机组件130在第三方向(Z方向)上驱动滑块300时，反作用力会作用于基体110和线圈基体131。根据本发明构思的示例性实施例，平行板簧150可以是抵消反作用力的反作用抵消器。在这种情况下，平行板簧150可以通过建模为螺旋弹簧而被一体化。因此，电机组件130相对于基体110进行简谐振荡运动。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。例如，考虑到平行板簧150的阻尼，电机组件130相对于基体110的相对运动的频率响应特性可以遵循柯西分布。
在本发明构思的示例性实施例中，平行板簧150可以是低通滤波器(LPF)。因此，作为平行板簧150的共振频率的第二共振频率可以足够低。
在本发明构思的示例性实施例中，第二共振频率可以大于第一共振频率。在本发明构思的示例性实施例中，第二共振频率可以是约10Hz至约20Hz。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。在本发明构思的示例性实施例中，第一共振频率和第二共振频率可以在频域的分开的位置，使得滑块300与基体110之间的运动的频率响应特性的分布(其中，第一共振频率是中心频率)以及线圈基体131与基体110之间的运动的频率响应特性的分布(其中，第二共振频率是中心频率)可以彼此充分分开。
例如，滑块300和基体110的振荡运动的每个截止频率可以小于线圈基体131和基体110的振荡运动的每个截止频率。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。这里，截止频率可以指没有机械地发生实质的振荡运动的频率；例如，频率共振响应的幅度的一半的频率。第一共振频率和第二共振频率可以彼此充分分开，使得可以防止由于滑块300和基体110的相对运动的通带(例如，在共振期间具有等于或大于响应的一半的大小的频带)以及线圈基体131和基体110的相对运动的通带的重叠而导致在基体110或线圈基体131中发生具有大的振幅的低频振荡。
在本发明构思的示例性实施例中，滑块连接结构160可以是挠曲装置。例如，滑块连接结构160的至少一部分可以具有圆柱形形状，在这种情况下，滑块300和重量抵消器120(例如，气缸)可以对应地具有圆柱形状。滑块连接结构160可以包括彼此面对并在滑块连接结构160的中空圆柱形部分中在第一方向(X方向)上延伸的凹槽以及彼此面对并在滑块连接结构160的中空圆柱形部分中在第二方向(Y方向)上延伸的凹槽。在第一方向(X方向)上延伸的凹槽和在第二方向(Y方向)上延伸的凹槽可以在第三方向(Z方向)上交替地形成。例如，凹槽可以具有圆柱形形状。在本发明构思的示例性实施例中，滑块连接结构160被构造为关于滑块300相对于基体110的第三方向(Z方向)平移运动具有自由度、方位角角度(其可以指关于X平面和Y平面的偏离角度)旋转以及极角(其可以指关于Z轴的偏离角度)。在本发明构思的示例性实施例中，滑块连接结构160可以是枢轴承。
例如，挠曲装置可以包括设计为遵循预定自由度的柔性元件或其组合。与由于多个组件的表面相互作用而具有自由度的滚珠轴承不同，挠曲装置的自由度可取决于柔性元件的弯曲和/或扭曲。当滑块连接结构160用挠曲装置实现时，可以实现分辨率极限范围内的精细控制。
图4A和图4B是根据对比示例的卡盘驱动装置的操作特性的示意图。另外，图4A是示出包括在根据对比示例的卡盘驱动装置20中的组件之间的动力学关系的示意图。图4B是通过对随时间的、包括在根据对比示例的卡盘驱动装置20中的基体和滑块的相对距离函数的傅立叶变换而获得的曲线图。
参照图4A，根据对比示例的卡盘驱动装置20包括基体BS、位于基体BS上的引导件GD和滑块SL以及重量抵消器WC，重量抵消器WC是螺旋形弹簧，该螺旋形弹簧连接到引导件GD并支撑滑块SL和与其结合的组件的重量。已经采用弹簧对重量抵消器WC进行建模，并且已经采用平行弹簧PS对引导件GD与滑块SL之间的、由引导件GD提供的引导力进行建模。另外，卡盘驱动装置20可以包括用于驱动滑块SL的驱动装置(诸如VCM)。在图4A中，由驱动装置产生并作用于滑块SL的推力和由所述推力产生并作用于基体BS的反作用力显示为双头箭头。
参照图4A和图4B，包括在根据对比示例的卡盘驱动装置20中的基体BS与滑块SL之间的相对距离响应表现出陷波(notch)频率fn处的陷波。通常，当定位在基体BS上的滑块SL相对于基体BS被驱动时，由于反作用力，在卡盘驱动装置20中会发生作为非预期扰动的干扰。因此，会发生由于干扰导致的滑块SL的水平的误差。例如，滑块SL可能未被驱动到预期位置。在下文中，为方便起见，由于干扰导致的滑块SL的水平的误差可以被称为水平误差。
包括在根据对比示例的卡盘驱动装置20中的驱动单元向滑块SL施加附加推力以校正水平误差。附加推力会作为正弦函数被施加，该正弦函数不是阶梯函数的形状。在这种情况下，根据对比示例的卡盘驱动装置20会不能够使用陷波频率附近的频率来校正干扰。当基体BS和滑块SL的相位彼此相反并且基体BS在与滑块SL相反的方向上进行运动时，会表现出陷波频率。
另外，半导体处理设备的振幅响应会在与陷波频率fn分开的高频带中具有大的值。在低频带中采用正弦推力精确地校正高频带中的振幅响应会是不可能的。因此，在根据对比示例的卡盘驱动装置20中，会使用具有大的频率的附加推力来校正高频带中的干扰。此外，因为振荡运动具有与频率的平方成比例的能量，所以在根据对比示例的卡盘驱动装置20中会发生具有大的能量的干扰。由于高能量的干扰，导致卡盘驱动装置20的精确控制特性会劣化。
图5A和图5B是示出根据本发明构思的示例性实施例的卡盘驱动装置10的操作特性的示意图。另外，图5A是示出包括在根据本发明构思的示例性实施例的卡盘驱动装置10中的组件之间的动力学关系的示意图，图5B是对根据时间的包括在根据本发明构思的示例性实施例的卡盘驱动装置10中的基体110和滑块300的相对距离函数进行傅里叶变换的曲线图。
参照图5A，类似于图4A，已经采用螺旋弹簧对重量抵消器120和平行板簧150建模，并且作为示例，也已经采用平行弹簧PS对引导件200与滑块300之间的一种空气轴承的相互作用进行建模。
由电机组件130引起的推力和反作用力由双头箭头表示。由于电机组件130的驱动，推力可以作用于磁体组件133和滑块300，并且反作用力可以作用于基体110和线圈基体131。
参照图5A和图5B，因为重量抵消器120和平行板簧150用作LPF(例如，无源LPF)，所以可以防止高频分量在干扰期间被传递到基体110。因此，根据时间的、在基体110与滑块300之间的具有相对距离的高频带分量可以相对小，并且可以使用具有相对低频率的推力来校正水平误差。另外，可以阻挡具有相对大的能量的高频带的干扰，从而可以提高滑块300和基体110的相对位置控制特性。
此外，当基体110进行相位与滑块300的相位相反且振幅与滑块300的振幅相似的运动时，可以示出参照图4B描述的陷波。如上所述，根据本发明构思的示例性实施例的卡盘驱动装置10可以阻挡高频带分量在干扰期间被传递到基体110。因此，基体110与滑块300之间的相对距离的频率响应在高频带中没有陷波，使得可以使用各种频带中的推力来校正水平误差。因此，可以提高滑块300的位置和操作特性控制的精度。
图6A是根据本发明构思的示例性实施例的基底处理设备1的示意图。参照图6A，根据本发明构思的示例性实施例的基底处理设备1可以包括如参照图1至图2B所描述的卡盘驱动装置10、卡盘CHK、光源LS、图案化掩模MSK、光学系统OS和腔室CB。
在本发明构思的示例性实施例中，基底处理设备1可以是曝光设备。基底处理设备1可以将其上施加有光敏剂的基底W暴露于光，以形成电路图案。基底处理设备1可以将包括要形成的电路图案信息的曝光束投射到基底W上。参照图6A，图6A中示出了包括投射光学系统和卡盘驱动装置10的基底处理设备1。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。例如，可以提供包括反射光学系统和参照图1至图2B描述的卡盘驱动装置10的基底处理设备。基底处理设备1可以通过步进方法或扫描仪方法使基底W曝光。
在本发明构思的示例性实施例中，腔室CB可以提供内部空间，在该内部空间中执行对基底W进行处理的工艺。用于对基底W进行处理的内部空间将基底W与腔室CB的外部隔开，以防止基底W的污染。例如，腔室CB的内部空间可以提供适合于对基底W进行处理的气氛和环境。
在本发明构思的示例性实施例中，腔室CB还可以包括位于内部空间的顶部的光学窗WD。在本发明构思的示例性实施例中，光学窗WD可以由这样的材料形成：在工艺中使用的光Li的频带可以交替地穿过该材料。光学窗WD可以由诸如石英的材料形成。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。
与参照图1至图2B给出的描述相同，卡盘CHK可以连接到卡盘驱动装置10，基底W可以安装在卡盘CHK上。
在本发明构思的示例性实施例中，光源LS可以发射光Li，例如紫外(UV)射线、准分子激光束、极紫外(EUV)光、X射线或电子射线。虚线箭头表示由光源LS发出的光Li。
透射通过图案化掩模MSK(诸如，掩模版(reticle))的光Li可以实现电路图案信息。在本发明构思的示例性实施例中，图案化掩模MSK可以连接到预定驱动装置，并且可以在第一方向(X方向)和/或第二方向(Y方向)上移动。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。
在本发明构思的示例性实施例中，光学系统OS可以包括允许到达基底W的光具有设定的波前和光束形状的多个元件。在本发明构思的示例性实施例中，光学系统OS可以包括带截止滤波器(band cutoff filter)、扩束器、光束掩模、透镜、反射器和分束器中的一部分。在本发明构思的示例性实施例中，光学系统OS可以扩展或减小光Li的投射。在本发明构思的示例性实施例中，光学系统OS可以将光Li聚焦在预定位置。
在本发明构思的示例性实施例中，在基底W的曝光表面的光路对准时会出现误差，这会导致形成在基底W上的图案的线宽上的误差。根据本发明构思的示例性实施例，当执行扫描曝光时，可以实时测量基底的弯曲或曲率，并且可以根据测量的结果来驱动卡盘CHK上的基底。另外，可以提高卡盘驱动装置10的动态控制特性。因此，可以提高基底处理设备1的可靠性。
图6B是根据本发明构思的示例性实施例的基底检查设备2的示意图。为方便起见，可以省略参照图6A给出的冗余的描述，并且将描述它们之间的差异。
在本发明构思的示例性实施例中，基底检查设备2可以包括参照图1至图2B描述的卡盘驱动装置10、卡盘CHK、用于检测的光学系统OSD和腔室CB。
在本发明构思的示例性实施例中，用于检测的光学系统OSD可以包括朝向基底W发射光Li以用于测量的光源LS以及接收从基底W反射的光Li的检测器DT。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。根据情况，可以不提供用于测量的另外的光源，并且可以省略光源LS。在这种情况下，可以利用反射的自然光或从基底W发射的红外线来测量基底的特性。
在本发明构思的示例性实施例中，用于检测的光学系统OSD可以对基底W执行各种类型的非破坏性检查。例如，用于检测的光学系统OSD可以测量形成在基底W上的层的厚度。作为另外的示例，用于检测的光学系统OSD可以测量基底W的线宽或中间层(例如，不是最上层或最下层的层)的厚度。另外，用于检测的光学系统OSD可以测量叠置误差，该叠置误差是形成在基底W上的层之间的对准误差。
在本发明构思的示例性实施例中，即使当用于检测的光学系统OSD不包括另外的自动聚焦模块时，也可以利用卡盘驱动装置10来执行卡盘的精确控制，因此，可以提高基底检查设备2的可靠性。
尽管已经参照本发明构思的示例性实施例示出并描述了本发明构思，但是对于本领域普通技术人员而言将明显的是，在不脱离本发明构思的由权利要求限定的精神和范围的情况下，可以对其做出形式和细节上的各种改变。

Claims (18)

1.一种卡盘驱动装置，所述卡盘驱动装置包括：
基体，在第一方向和第二方向上延伸，其中，第二方向与第一方向交叉；
滑块，布置在基体上，并且被构造为在与第一方向和第二方向基本垂直的第三方向上移动；
固定端支撑结构，在第三方向上从基体突出；
气缸，布置在基体上并且在第三方向上支撑滑块；以及
电机组件，布置在基体上，围绕气缸，并且被构造为在第三方向上驱动滑块，
其中，电机组件包括：线圈基体，具有围绕气缸的侧面设置的中空部分；线圈组件，布置在线圈基体上，围绕气缸的侧面设置；以及磁体组件，与线圈组件的一部分相邻，并且
其中，所述卡盘驱动装置还包括：多个平行板簧，所述电机组件经由平行板簧和固定端支撑结构连接到基体。
2.根据权利要求1所述的卡盘驱动装置，其中，线圈组件包括芯和位于芯上的导电绕组，芯包括其中定位有气缸的内部空间。
3.根据权利要求2所述的卡盘驱动装置，其中，所述多个平行板簧与基体的顶表面平行延伸，并且其中，电机组件还包括在第三方向上从线圈基体的顶表面和底表面突出的自由端支撑结构，其中，所述多个平行板簧中的每个连接在自由端支撑结构中的一个和固定端支撑结构之间。
4.根据权利要求3所述的卡盘驱动装置，其中，所述多个平行板簧是低通滤波器。
5.根据权利要求4所述的卡盘驱动装置，其中，所述多个平行板簧的共振频率为10Hz至20Hz。
6.根据权利要求5所述的卡盘驱动装置，其中，所述多个平行板簧围绕线圈组件设置。
7.根据权利要求5所述的卡盘驱动装置，其中，所述多个平行板簧中的每个是扁平的，并且在第一方向或第二方向上延伸。
8.根据权利要求7所述的卡盘驱动装置，其中，所述多个平行板簧的第一平行板簧在第三方向上与所述多个平行板簧的第二平行板簧分隔开，其中，第一平行板簧和第二平行板簧在第三方向上彼此叠置。
9.根据权利要求1所述的卡盘驱动装置，所述卡盘驱动装置还包括布置在基体上并且围绕滑块设置的引导件，其中，引导件被构造为使用空气轴承来调节滑块的运动。
10.一种卡盘驱动装置，所述卡盘驱动装置包括：
基体，在彼此相交的第一方向和第二方向上延伸；
滑块，布置在基体上，并且被构造为在与第一方向和第二方向基本垂直的第三方向上移动；
固定端支撑结构，在第三方向上从基体突出；重量抵消器，被构造为支撑滑块的负载；
电机组件，被构造为在第三方向上驱动滑块；以及
平行板簧，被构造为抵消在第三方向上的反作用力，其中，反作用力是从滑块传递到基体的，
其中，重量抵消器、电机组件和平行板簧彼此相邻，并且
其中，所述电机组件经由平行板簧和固定端支撑结构连接到基体。
11.根据权利要求10所述的卡盘驱动装置，其中，平行板簧被构造为阻挡从滑块传递到基体的反作用力的高频分量。
12.根据权利要求10所述的卡盘驱动装置，其中，平行板簧的共振频率为10Hz至20Hz。
13.根据权利要求10所述的卡盘驱动装置，其中，重量抵消器的共振频率是可变的。
14.根据权利要求10所述的卡盘驱动装置，其中，重量抵消器的共振频率小于平行板簧的共振频率。
15.一种基底处理设备，所述基底处理设备包括：
基体，具有与彼此垂直的第一方向和第二方向平行的顶表面；
滑块，布置在基体上，具有圆柱形形状并且被构造为在与第一方向和第二方向基本垂直的第三方向上移动；
固定端支撑结构，在第三方向上从基体突出；
气缸，具有圆柱形形状并且被构造为支撑滑块；
电机组件，被构造为在第三方向上驱动滑块并且围绕气缸设置；以及
多个平行板簧，围绕电机组件设置并且在第一方向或第二方向上延伸，
其中，电机组件包括：线圈基体，具有中空部分，其中，气缸位于中空部分中；线圈组件，布置在线圈基体上并且围绕气缸的侧面；以及磁体组件，与线圈组件的一部分相邻，并且
其中，所述电机组件经由平行板簧和固定端支撑结构连接到基体。
16.根据权利要求15所述的基底处理设备，其中，电机组件包括从所述线圈基体突出并连接到所述多个平行板簧的多个自由端支撑结构，其中，所述多个平行板簧将所述多个自由端支撑结构和所述多个固定端支撑结构彼此连接。
17.根据权利要求16所述的基底处理设备，其中，所述多个平行板簧与第一方向或第二方向平行。
18.根据权利要求17所述的基底处理设备，其中，所述多个自由端支撑结构和所述多个固定端支撑结构形成四边形形状，其中，每个自由端支撑结构和每个固定端支撑结构定位在所述四边形形状的角部处，其中，所述多个自由端支撑结构彼此对角，并且所述多个固定端支撑结构彼此对角。
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