CN1890607B - 平版印刷系统中的有用物传送系统 - Google Patents

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Abstract

描述了用于在平版印刷系统中向着或从标线片或晶片载物台传送有用物同时使影响载物台的物理破坏最小化的技术。这些技术包括以不与载物台物理接触的方式向着或从载物台传送有用物。可选地，在载物台处于静止位置时，有用物通过与载物台物理接触而被传送。除了向着或从载物台传送有用物，也可在载物台内设置诸如处理装置、缓存器(存储介质)、电气部件和机械部件等装置以使用或控制被传送的有用物。

Description

平版印刷系统中的有用物传送系统
技术领域
本发明总体上涉及平版印刷系统，更具体而言涉及用于在将有用物传送到晶片或标线片载物台时使这种载物台的物理破坏和污染最小化的技术。
背景技术
平版印刷系统用于通过将半导体晶片暴露于特殊的光图案下来制造半导体器件。这通常由穿过标线片图案而投影在晶片上的闪光来实现。标线片支撑在标线片载物台中，该载物台继而由框架支撑。该标线片载物台以可相对于框架从而相对于晶片精确移动的方式被支撑。该标线片载物台可通过例如致动器等机械装置支撑，或通过采用气压或电磁力的无阻尼技术支撑。在一些平版印刷系统中，支撑晶片的晶片载物台还可相对于支撑框架精确移动。
标线片或晶片载物台需要一种或多种例如电力、电控信号、液体(例如，出于冷却目的)和气体(例如，起导体作用)的有用物来实现其功能。这些有用物通常通过柔性缆线或软管传送到载物台或从载物台传送。通常，这些有用物在载物台和支撑框架之间传送。不幸地，这种传送技术却存在下述典型问题，包括：载物台与框架间的振动传输、由连接软管和缆线带来的微粒生成、以及由软管和缆线带来的泄漏。振动传输由于缆线和软管在载物台与框架之间提供振动路径而发生。这导致了载物台定位性能的降低。此外，如果缆线和软管的自然态受到载物台动作或基座动作的激发，则会导致缆线和软管振动。微粒的产生成为问题是因为移动缆线和软管会在它们弯曲、挠曲以及在固定表面上摩擦时产生微粒。如果这些微粒被转移到标线片、光学件、晶片或度量装置，则它们会降低平版印刷工艺的性能。最后，由于柔性软管会断开，因此总是有泄漏的危险。
降低这些问题的危险的已有解决方案会导致不易弯曲、庞大或大弯曲半径的缆线和软管，它们耗费空间或使振动传输恶化。其它一些降低这些危险的解决方案包括将冷却剂局限为一种不及水有效、但蒸发迅速并对系统各部件无腐蚀的冷却剂。
这些问题对于要求极高容差的下一代平版印刷(NGL)系统尤其成问题。一种NGL系统的类型是极远紫外线(EUV)系统，其在真空管中操作并采用特殊涂敷的反射镜光学器件。EUV系统中的标线片支撑在卡盘的一侧，该卡盘附接于标线片载物台，从而照射源发出的光可从标线片反射离开。除了已经论述的问题，EUV系统存在其它与柔性缆线和软管相关的问题。举例来说，水和碳氢化合物从柔性软管的渗气会对光学元件的寿命产生负面影响。例如，水会腐蚀光学元件并且这种损害是不可挽回的。此外，随着时间的推移碳氢化合物会降低光学反射率，这将降低系统通过量。渗气也不利地影响到达操作真空度的时间。作为可能解决方案的烘焙缆线和软管只会使它们更难以弯曲，继而会进一步恶化这些问题。
考虑到上述问题，用于不伴随物理破坏或污染微粒或气体地向标线片或晶片载物台传送有用物的方法将是理想的。
发明内容
本发明涉及一种用于在平版印刷系统中向着或从标线片或晶片载物台传送有用物同时使影响载物台的物理破坏最小化的技术。这些技术包括向着或从载物台传送有用物而不与载物台物理接触。可选地，有用物在载物台处于静止位置时，通过与载物台物理接触而传送。
本发明的一方面涉及具有变压器、载物台和框架的平版印刷系统。该变压器包括感应芯、初级感应线圈和次级感应线圈，其中该感应芯具有第一和第二端，并且该初级线圈卷绕该感应芯的第一端。该载物台适于支撑晶片或标线片，其中该载物台容纳次级感应线圈，并且该框架支撑该载物台和感应芯从而该感应芯的第二端延伸到次级感应线圈中，其中感应芯的每个侧面保持与次级感应线圈的内表面分离一段最小距离，从而供应给初级感应线圈的电力可由次级感应线圈汲取。
本发明的另一方面涉及一种平版印刷系统，具有适于支撑晶片或标线片的载物台、支撑该载物台的框架、用于在载物台和框架之间传送有用物的位于载物台表面上或表面内的载物台有用物传送装置、以及用于在平台和框架之间传送有用物的位于框架表面内或表面上的框架有用物传送装置，从而该载物台和该框架可保持彼此之间的物理分离同时在载物台和框架之间传送有用物。
本发明的再一方面涉及一种用于在平版印刷系统的载物台和基座之间传送有用物的方法。该方法包括在框架和载物台之间连接供给通道、在载物台和框架之间通过该被连接的供给通道传送有用物、以及从载物台上断开供给通道。该方法的一种特殊实施方式还包括在连接供给通道之前使载物台从扫描动作稳定到静止位置，然后在断开供给通道之后使载物台恢复扫描动作。
本发明的又一个方面涉及一种平版印刷系统，具有包括至少一个初级感应线圈、次级感应线圈、载物台和框架的变压器。该次级感应线圈具有第一端和第二端，其中该第一和第二端位于次级感应线圈的纵向轴线的相对端。载物台适于支撑晶片或标线片，其中该载物台附接于次级线圈的至少第一端并由此支撑该次级感应线圈。该框架支撑该初级线圈以使得该初级线圈接近于该次级线圈，其中当载物台相对于框架沿次级线圈的纵向轴线移动时该初级线圈和次级线圈彼此保持一段分离距离。初级线圈中的电流产生一个使电流在次级感应线圈中流动的电磁场。
而本发明的还一方面涉及一种平版印刷系统，具有适于支撑标线片或晶片的载物台、位于载物台表面上的载物台接口、用于支撑载物台的框架、位于框架表面上的框架接口、以及框架内的框架真空泵，其中该载物台接口和框架接口适于使彼此形成连接以使得气体和/或液体可在载物台与框架之间传送，该框架真空泵具有在围绕框架接口周边的位置延伸到框架表面的真空通道，从而框架真空泵可排出任何从载物台接口和框架接口之间的连接处泄漏的气体和/或液体。
本发明的这些及其它特征和优点将在接下来的本发明说明书和附图中进行更详细地介绍，其通过举例来描述本发明的原理。
附图说明
本发明和它的其它有利之处一起，将参考下面与附图相结合的描述而得到最佳理解，其中：
图1示出了平版印刷系统通用部件的概略图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的标线片载物台、其支撑框架以及用于非接触式传送有用物的装置的透视剖面图。
图3示出了图2中载物台沿线3-3所作的侧面剖视图。
图4A示出了利用一个用于框架和载物台间非接触式电力传送的变压器可选实施例的框架和载物台的透视图。
图4B示出了图4A中框架和载物台的顶端平面图。
图5A示出了利用另一个用于框架和载物台间非接触式电力传送的变压器可选实施例的框架和载物台的透视图。
图5B示出了图5A中框架和载物台的顶端平面图。
图6示出了可发生气体和液体非接触式传送的载物台和框架部位的放大剖视图。
图7示出了通过根据本发明一个实施例的接触技术来传送有用物的载物台和框架的侧面剖视图。
图8示出了根据本发明的可选实施例的载物台和框架之间的界面的放大图，其中接口使它们彼此相接触以传送气体和/或液体。
图9示出了采用上述系统来制造半导体器件的示例性工序。
图10示出了上述图9的工序中步骤1004的详细流程示例。
具体实施方式
本发明现在将参考附图中所示的几个优选实施例来进行详细描述。在以下描述中，为了彻底理解本发明，列出许多具体细节。然而，对本领域技术人员而言显而易见的是，本发明即使没有这些具体细节中的一些或全部也可以实施。在其它例子中，未对公知的操作作出详细描述，这样也不会徒然使本发明难懂。
本发明涉及一种用于在平版印刷系统中向着或从一个载物台传送有用物、同时使影响载物台的物理破坏最小化的技术。该载物台支撑标线片或半导体晶片。这些技术使得那些用来使载物台相对于平版印刷系统的关键部件定位的高容差得到满足。该技术还满足那些用来维持无污染处理环境的严格要求。这些技术包括以不与载物台物理接触的方式向着或从载物台传送有用物。可选地，在载物台处于静止位置的状态下，有用物通过与载物台物理接触而被传送。除了向着或从载物台传送有用物，也可在载物台中设置诸如处理装置、缓存器(存储介质)、电气部件和机械部件等装置，使用和/或控制该被传送的有用物。
图1示出了平版印刷系统100的通用部件的总览图。在接下来的部分将描述这些部件；然而应当注意到，有关本发明的系统100的相关部件是标线片载物台116、标线片118和光学框架112。支撑标线片118的标线片载物台116由光学框架112支撑并相对于该光学框架112以受控运动的方式移动。当标线片载物台116移动时，从标线片118之上或之下发出的光可用于照射晶片124的选定区域上的特殊图案。关于在载物台116和光学框架112之间传送有用物的装置，将在这些通用部件的描述之后进行详细描述。应当注意到，虽然标线片载物台116被显示出位于光学框架112之上，但其它平版印刷系统也可将标线片载物台定位在支撑框架内部(见图2和5)。
虽然本次论述将集中在标线片载物台116和光学框架112之间的有用物的传送上，但本发明的思想同样可应用于在晶片载物台和其支撑结构之间的有用物的传送。例如，本发明的有用物传送技术可在晶片载物台122和下罩壳126上实现。关于标线片载物台116内部的缓存和处理装置的思想也可在晶片载物台122中实现。
平版印刷系统100包括安装基座102、支撑框架104、基座框架106、测量系统108、控制系统(未示出)、照明系统110、光学框架112、光学装置114、用于保持标线片118的标线片载物台116、围绕标线片载物台116的上罩壳120、用于保持半导体片124的晶片载物台122、以及围绕晶片载物台122的下罩壳126。
支撑框架104通常在安装基座102之上通过基座隔振系统128支撑基座框架106。基座框架106接着在其上方通过光学件隔振系统130支撑光学框架112、测量系统108、标线片载物台116、上罩壳120、光学装置114、晶片载物台122和下罩壳126。光学框架112接着通过光学件隔振系统130在基座框架106上方支撑光学装置114、标线片载物台116和标线片118。其结果是，光学框架112及其支撑的部件和基座框架106通过基座隔振系统128和光学件隔振系统130有效地串联附接于安装基座102。隔振系统128和130用于抑制和隔离平版印刷系统100各部件之间的振动。所述任何密封件132置于基座框架106(上罩壳120)和透镜组件114之间。所述密封配置为罩壳120提供良好密封，更帮助防止罩壳和透镜组件114之间的振动传输。测量系统108监控载物台116和122相对于例如光学装置114等参考件的位置并将位置数据输出给控制系统。
光学装置114通常包括从穿过标线片118的照明系统110投射和/或聚焦光或光束的透镜组件。在设备100的其它实施例中，建立起照明系统110和光学装置114以投射和/或聚焦光，以使光反射离开标线片118。
标线片载物台116设在光学框架112上，从而标线片载物台116能够以相对光学框架112和晶片124的受控运动(例如，扫描动作)移动。标线片载物台116可设在帮助引导标线片载物台116移动的导轨上。或者，标线片载物台116可以是不采用导轨的无导轨型载物台。示例性的导轨包括空气轴承、滚珠轴承、电磁轴承(洛伦兹力、麦克斯韦力)、或永磁铁。标线片载物台116可通过移动件以理想的动作移动。移动件可以是各种致动器类型，其中例如压电致动器、电磁致动器(洛伦兹力、麦克斯韦力)、气动致动器、以及滚珠螺旋致动器。
类似地，晶片载物台122可设在下罩壳126上，并采用或不用所述用于标线片载物台116的导轨通过受控运动被引导。晶片载物台122也可用所述用于标线片116的类似移动件移动。
当采用磁悬浮时，标线片载物台116可由电磁平面电动机驱动。这种电动机可具有带二维排列磁铁的磁铁单元以及在相对位置具有二维排列线圈的电枢线圈单元。采用这种类型的驱动系统，磁铁单元和电枢线圈单元中的任一个被连接于载物台，而另一单元被安装于载物台的移动平面侧上。
如上所述标线片载物台116和晶片载物台122的运动产生反作用力，其可以影响光刻系统的性能。由晶片(基底)载物台122的动作产生的反作用力可通过使用如美国专利No.5,528,118和日本专利申请公开No.8-166475中所述的框架件机械地释放于地板(地面)。此外，由标线片(掩模)载物台116的动作产生的反作用力可通过使用如美国专利No.5,874,820和日本专利申请公开No.8-330224中所述的框架件机械地释放于地板(地面)。美国专利No.5,528,118和5,874,820以及日本专利申请公开No.8-330224的公开在此结合作为参考。
如本领域技术人员可以想见的，存在许多不同类型的光刻装置。例如，平版印刷系统100可被用作扫描型光刻系统，其随着标线片118和晶片124的同步移动而使图案从标线片118曝光到晶片124上。在扫描型平版印刷装置中，标线片118借助于标线片载物台116而垂直于透镜组件114的光轴移动，晶片124借助于晶片载物台122而垂直于透镜组件114的光轴移动。标线片118和晶片124的扫描在标线片118和晶片124同步移动的同时发生。
可选地，平版印刷系统100可以是分步重复型光刻系统，其在标线片118和晶片124静止的状态下对标线片118进行曝光。在分步重复工序中，晶片124在个别区域的曝光过程中处于相对于标线片118和透镜组件114的固定位置。继而，在连续的曝光步骤之间，晶片124借助于晶片载物台122而垂直于透镜组件114的光轴连续移动，从而半导体晶片124的下一区域被带到相对于透镜组件114和标线片118的用于曝光的适当位置。这一工序之后，标线片118上的图像接着被曝光到晶片124的区域上，从而半导体晶片124的下一区域被带到相对于透镜组件114和标线片118的适当位置。
然而，这种平版印刷系统100的使用不局限于用于半导体制造的光刻系统。平版印刷系统100例如可用作LCD光刻系统，该LCO光刻系统将液晶显示装置图案曝光到矩形玻璃板或光刻系统以制造薄膜磁头。此外，本发明还可应用于近程光刻系统，其通过近距离定位掩模和基底而不采用透镜组件来曝光掩模图案。此外，这里提供的本发明可被用于其它装置，包括其它半导体加工设备、加工机床、金属切削机和检验机。
(照明系统110的)照射源可以是g-线(g-line)(436nm)、i-线(i-line)(365nm)、KrF准分子激光(248nm)、ArF准分子激光(193nm)和F2激光(157nm)。可选地，该照射源还可采用例如x-射线和电子束等带电粒子束。例如，在采用电子束的情况下，热电放射型六硼化镧(LaB6)或钽(Ta)可被用作电子枪。此外，在采用电子束的情况下，结构可以是：或采用掩模，或不采用掩模而直接将图案形成在基底上。
就透镜组件114而言，当采用例如准分子激光的远紫外线时，最好采用例如石英和萤石的传输远紫外线的玻璃材料。当采用F2型激光或x-射线时，透镜组件114应优选为反折射型或折射型(标线片应优选为反射型)，并且当采用电子束时，电子光学件最好应包括电子透镜和导向器。电子束的光学路径应处于真空中。
此外，对于使用波长200nm或更短的真空紫外辐射(VUV)的曝光装置，使用反折射型光学系统是可行的。反折射型光学系统的例子包括公布于专利商标公报用于公开待审的日本专利申请公开No.8-171054及其对应的美国专利No.5,668,672，以及日本专利申请公开No.10-20195及其对应的美国专利No.5,835,275中公开的内容。在这些情况下，反射光学装置可以是结合有光束分离器和凹面镜的反折射光学系统。公布于专利商标公报用于公开待审的日本专利申请公开No.8-334695及其对应的美国专利No.5,689,377，以及日本专利申请公开No.10-3039也使用结合凹面镜等的反射-折射型的光学系统，但不使用光束分离器，并且也可用于本发明。在以上提及的美国专利申请以及公布于专利商标公报用于公开待审的日本专利申请在此结合作为参考。
本发明也可在平版印刷系统100是极远紫外平版印刷(EUVL)系统时实施。在EUVL系统中，照射源110产生极短波长的光。例如，可使用波长在大约13nm范围内的光，该光是由激光产生等离子体(LPP)或气体放电等离子体(GDP)所产生的。由于折射光学件吸收过多量的EUV辐射，所以EUVL系统的光学部件通常采用带有特定的多层硅或钼涂敷层的反射光学件。此外，由于大多数气体吸收EUV辐射，该EUV束的路径通常包含在真空环境中。
如上所述，根据上述实施例的光刻系统能够以使规定的机械精度、电气精度和光学精度得到保持的方式，由多种子系统的组装而构建，该子系统包括列入所附权利要求中的每种元件。为了保持所述多种精度，在组装之前和之后，对每个光学系统进行调节以获得其光学精度。类似地，对每个机械系统和每个电气系统进行调节以获得它们各自的机械和电气精度。将每个子系统组装为一个光刻系统的工序包括每个子系统之间的机械界面、电路配线连接和气压管道连接。不必说，还存在一个工序，即在将各种子系统组装成光刻系统之前每个子系统要进行组装。一旦用各子系统组装成光刻系统，要执行总的调节以确保在完整的光刻系统中保持每种精度。此外，希望在温度和湿度都得到控制的清洁场所制造曝光系统。
现在已对平版印刷系统的通用部件进行了描述，图2、3、4A和4B、5A和5B以及6将描述用于无需在载物台和其支撑结构或任何类型的有用物供给装置之间物理接触而传送有用物的技术。这些技术被称为用于传送有用物的非接触式技术。然后，图7和8将描述包括载物台和其支撑结构或任何类型的有用物供给装置之间的物理接触的技术，其被称为接触技术。
图2示出了根据本发明的一个实施例的标线片载物台200、其支撑框架202、以及用于非接触式传送有用物的装置的透视剖面图。平版印刷系统的其余部件在图2中未作显示以更清晰地表现本发明的各个方面。图3示出了图2中载物台200沿线3-3所作的侧面剖视图。非接触式传送有用物指载物台200与框架202之间大致存在零劲度(stiffness)并且传送装置在载物台上施加大致零净力(即将无干扰净力施加于载物台)的有用物传送。这种传送可在载物台200相对于框架202移动的同时进行，例如在载物台200扫描的同时进行。有用物还可在载物台200静止时、例如在晶片处理步骤之间传送。
图2中框架202的剖面大约在中点处获得，从而显示框架202的一半。载物台200的剖面在载物台200的一端附近获得。在组装的形式下，载物台200将自由滑移到缝隙204中并由框架202完全包围。载物台200类似于设在画框中的图画。如先前所述，采用电磁或气压的技术可用于在框架202的缝隙204内中止和控制载物台200的运动。载物台200支撑标线片206，其可以通过框架202的开口208来接近光源。图3显示了为缓存装置、处理装置、传感器、及其它类型装置提供空间的电子器件舱220。
图2用于显示载物台200和框架202的典型结构并作为描述用于在两结构之间传送有用物的技术的背景。因此，应当很清楚，本发明的传送技术还可实施于具有不同构造和使用方法的载物台和框架中。例如，载物台200可支撑用于将光或反射光传输到半导体片上的标线片206。图2和3中所示的实施例适于使光反射离开标线片206，该标线片206由被称为卡盘207的分离支撑结构支撑。这种卡盘207，如图3所示，可通过使用致动器、驱动器、传感器等相对于载物台200独立定向。
一种需要传送到载物台200的有用物是电力。变压器是一种用于通过电感传送电力的非接触式装置。变压器210在图2中显示为延伸到框架202中、在缝隙204内部延伸并且沿框架202的外表面延伸。变压器210包括感应芯212、初级感应线圈214和次级感应线圈216。初级线圈214绕感应芯212上处于载物台200和框架202外侧的部分卷绕。次级线圈216容纳在载物台200内部。如通常可理解的，穿过初级线圈214的电流产生一个由感应芯212导向的电磁场，从而该电磁场使电流在次级线圈216中流动。换句话说，电力被提供给初级线圈214，从而次级感应线圈216可通过感应芯212汲取电力。次级感应线圈216固定在载物台200内部，从而当载物台200插入到缝隙204中时，该感应芯212处于缝隙204中的部分被插入到次级感应线圈216中。感应芯212处于缝隙204中的部分被定位，以便于当载物台200在扫描过程中沿着扫描轴线218移动时，次级感应线圈216可自由地在感应芯212之上移动。为了确保感应芯212和次级线圈216之间的非接触式相对运动，次级线圈216的内径应比感应芯212的最大直径更大。如图2所示，处于缝隙204中的感应芯212部分的纵向轴线大致平行于次级线圈216的纵向轴线。
变压器210的结构允许以次级线圈216和感应芯212之间的没有物理接触的方式从次级线圈216汲取电力。当载物台200通过气悬浮或电磁悬浮技术而被支撑时，载物台200和框架202之间的物理接触也可避免。采用非接触式载物台悬浮和电力传输技术，电力可在使载物台200的物理破坏力最小化的状态下供给到移动或静止的载物台200。此外，由用于向载物台200供给电力的电缆而带来的污染物也可得到避免。
在可选实施例中，多个次级感应线圈可在载物台200内设置为环绕感应芯212。由于具有超过一个的次级感应线圈，载物台200可以从每个次级感应线圈汲取不同电压值的电力。而在其它实施例中，多个变压器可定位在载物台200和框架202的不同部位。因此，载物台200将具有多个次级感应线圈以接收每个变压器的感应芯端部。例如，变压器可位于载物台200的每一侧。在这种方式中也可使用较小的变压器。从而使得可从每种变压器汲取不同电压值的电力。
图4A示出了框架400和载物台402的透视图，其中采用了一个用于框架400和载物台402间的非接触式电力传送的变压器的可选实施例。图4B示出了图4A中框架400和载物台402的顶端平面图。应当注意到，只有框架400中需要描述变压器使用的部分才在图4A和4B中进行了描述。该变压器的这一实施例包括嵌入框架400内的感应芯404、初级感应线圈406和次级感应线圈408。框架400具有由感应芯404分离的两个开口410。初级线圈406卷绕感应芯404。次级线圈408形成环，从而具有较大直径并围绕感应芯404和初级线圈406。次级线圈408在其端部由载物台402支撑。次级线圈408还非常接近初级线圈406地穿过框架400的每个开口410。次级线圈408不与初级线圈406或磁芯404接触，以使载物台402和次级线圈408在载物台402的扫描动作期间可相对于框架400自由移动。载物台402可沿扫描轴线412来回移动，从而次级线圈408的纵向轴线穿过开口410。次级线圈408的长度可依赖于变压器期望的冲程长度进行调节。
在可选实施例中，该变压器也可无芯地发挥作用。换句话说，无磁芯存在使得初级和次级线圈彼此更加相关。例如，初级线圈406可悬吊在不具有感应芯404的框架400内。虽然也可使用无芯感应电力传送装置，然而这种装置的效率比采用铁芯的变压器低并且存在较高的产生干扰力的风险。
图4A和4B中的变压器结构也能以与所示方式相反的方式实施。换句话说，在可选实施例中，以上描述为框架400的结构及其相关部件可以是载物台。此外，描述为载物台402的结构及其相关部件可以是框架。载物台会包括卷绕芯的线圈，而框架将支撑延伸穿过载物台的较长的线圈。
图5A示出了框架500和载物台502的透视图，其中采用了另一个用于框架500和载物台502间的非接触式电力传送的变压器的可选实施例。图5B示出了图5A中框架500和载物台502的顶端平面图。就像图4A和4B一样，应当注意到，只有框架500中需要描述变压器使用的部分才在图5A和5B中进行了描述。框架500具有通道504，其中通道504的内表面上镶有初级线圈506。载物台502支撑杆状次级线圈508。换句话说，次级线圈508是螺线管。螺线管508穿过通道504。注意到变压器未采用磁芯。然而，在可选实施例中，感应芯可沿螺线管508的中心插入。
通道504的尺寸大于螺线管508的直径，从而螺线管508可无物理接触地穿过通道504。这样，载物台502可沿螺线管508的轴线以非接触式的方式来回移动，同时电力被供给载物台502。扫描轴线510显示了载物台502相对于框架500移动的方向。
图5A和5B中的变压器结构也能以与所示方式相反的方式实施。换句话说，在可选实施例中，以上作为框架500描述的结构及其相关部件可以是载物台。此外，描述为载物台502的结构及其相关部件可以是框架。载物台会包括镶有感应线圈的通道，而框架将支撑穿过载物台通道的螺线管。
其它用于载物台200和框架202之间的非接触式电力传送的技术包括射频传输、辐射传输和电弧的使用。
除了给载物台200传送电力，其对于在载物台200内缓存和存储被传送的电力也是有用的。缓存指借助于载物台的有用物的临时存储，以获得有用物的有效传送或使得有用物更适合于各种载物台子系统的特殊需要或限制。电力可以由各种装置来缓存，例如可充电电池、电容器以及超电容器。在这三种可选项中，超电容器能够可比传统可充电电池更快地充电，且比传统的电容器的容量更大。超电容器还具有比传统的电池更高的比功率以及比传统的电容器更高的比能。超电容还具有比传统可充电电池更缓慢的退化率。这些缓存装置可设置在载物台200的电子器件舱220中。
另一种在载物台200与框架202之间传送的有用物是电信号。电信号能够为安装在载物台200内的各种处理器传送指令和数据。这些处理器可控制同样安装在载物台200内的放大器、驱动器、致动器和传感器。用于存储电信号的记忆装置也可设置在载物台200内。电信号可在多种电磁波谱范围内传输，但通常通过射频(RF)信号或通过光信号(如，红外信号)来传输。
由箱体222表示的射频收发器、发送器和接收器可设置在载物台200的电子器件舱220内并且处于框架202之内或之上的各种位置中。每个载物台200和框架202中的通信部件222应定位成使得在载物台的扫描动作期间维持载物台200与框架202之间清晰的通信信道。也就是说，收发器应定位成使得射频干扰得到避免。
由箱体224表示的光信号收发器、发送器和接收器也可以设置在载物台200的电子器件舱220内并且处于框架202之内或之上的各种位置中。光信号传输是有利的，因为信号可通过高频宽信道传输。
光通信部件224可设置成使得光信号在载物台200上的光学部件224与框架202之间沿平行于扫描轴线218的方向传播。这样，光通信可在载物台200的整个扫描动作范围内得到维持。例如，载物台200内的光学部件224如图3所示处于电子器件舱200的右手侧，而一个光学部件224如图2所示位于框架202的远端表面，从而载物台200内的光学部件和框架202的光学部件彼此对齐。在可选实施例中，光学部件224可定位成使得被传输的光信号不沿平行于扫描轴线218的方向传播。在这种结构中，当载物台200是静止的或者只有当载物台200和框架202形成正确的相对定位以使光学部件224在扫描过程中相匹配时，载物台200和框架202的直接通信才是可能的。
在平版印刷操作过程中，热在载物台200处产生并出于各种理由需要去除。一个理由是，由于材料热膨胀系数的差异，热可导致载物台或卡盘与标线片之间的接触滑动。传热技术可利用对流、传导和/或辐射。对流包括在气体或液体中通过从一个区域到另一区域的流动循环来传热，其在非真空环境中是有效的。传导包括在由于过小而不允许对流产生的间隙中通过气体传递热量，其在低真空环境中是可能的，而且在非真空环境中是最有效的。
热还可通过辐射传递，其包括射线或波形式下的能量发射和传播。辐射传热技术适合于真空或非真空环境。
载物台200和框架202中每一个上的传热表面226均可利用热传导和/或辐射。载物台200上的传热表面226可充当从载物台200中的热源收集热的吸热器。热量通过例如石墨泡沫等高导电材料传导而通向充当吸热器的表面226。也可采用热虹吸管。如通常已知的，热虹吸管可以是取决于蒸发器和冷凝器的相对高度的热管，并且如果存在加速力则其可以阻止回流。由于热虹吸管重量轻且具有非常高的当量导电率，因而是有利的。这样可在轻量结构中通过小的温度梯度而得到大量的热传导。通过使框架202上的传热表面226保持处于比载物台200上的传热表面226更低的温度，载物台200上的传热表面226所收集的热可被吸收到框架202中的传热表面226中。一个或多个传热表面200可设置在载物台200和框架202上，并且它们可依赖于平版印刷系统的特定需求而具有不同的尺寸和形状。
传热表面226可位于载物台200的一个或多个表面上。例如，传热表面226可位于载物台200的顶面、底面和/或侧面上。当载物台200安装到框架202内时，框架202上的相应传热表面226应彼此匹配。
当框架202的整体温度维持在一个比载物台200的温度低的温度时，从载物台200上散热会更有效。各种技术可用于将框架202维持在一个特定的温度。图2中显示的一种维持框架202的低温状态的技术运用了遍布框架202主体的冷却通道228。冷却通道228允许例如水等冷却剂运行而从框架202上散热。
如果标线片载物台200的温度变化显著，则载物台材料将膨胀和/或收缩，这样会使标线片200和标线片卡盘207变形并降低载物台性能。为了避免此问题，载物台结构材料可由例如ZerodurTM(由SchottLithotec制造)的低热膨胀材料制成。这将使得载物台200不易感受到内部温度的变化。
一些平版印刷系统出于各种目的而需要标线片和/或晶片载物台之间的气体和/或液体交换。用于传递气体和液体的非接触式技术可利用材料的相变特性。此外，液体可直接从框架沉积到载物台上去。
一种用于无物理接触地在载物台200和框架202之间传送气体的技术，包括处于框架202上半部内的转化腔(inverted cavity)。图6示出了可发生非接触式气体和液体传送的载物台200和框架202的放大剖视图。框架202的上半部包括位于其底面252上的转化腔250。腔250还具有导向贮存器或压力容器256的供给通道254和导向另一贮存器或压力容器260的收集通道258。阀262控制穿过通道254和258的气体或液体的流量。载物台200包括凹部264、导向贮存器或压力容器268的通道266、以及控制穿过通道266的气体或液体流量的阀262。在本发明的一些实施例中，在框架202中存在单个既可排出又可收集气体和液体的通道和贮存器也是足够的。在可选实施例中，转化腔可形成在载物台200的底面中，凹部可形成在框架202下半部的顶面中。而在另一实施例中，转化腔和凹部的结合既位于载物台200的顶面中也位于其底面中。
一种用于将气体或液体从载物台200传送到框架202的技术，包括气体从贮存器268排放穿过通道266从而由转化腔250接收。然后收集通道258将气体吸入贮存器260。在气体被收集之后，可将其冷却，以根据需要而将其转变为液体。在图6所示的实施例中，转化腔250的直径大于凹部264的直径，从而转化腔250的开口可完全包围凹部264的开口。在一些实施例中，转化腔250的开口足够大以至于在载物台200扫描期间移动的整个运动范围内完全包围凹部264。在这样的实施例中，转化腔250可收集由贮存器268排出的大约全部气体。真空装置270可围绕框架202的转化腔250的周边定位，以便于抽空任何没有被转化腔250收集的气体。在可选实施例中，真空装置还可定位在载物台200的顶面上围绕转化腔250的位置。
在可选实施例中，载物台200并不真正包括凹部264。在这种实施例中，气体穿过通道266的开口在载物台200的顶面上排出。接着，转化腔250可具有比图6所示更小的直径，其中该转化腔250的直径大致与通道266的直径相同或比它稍大。
当载物台200和框架202在非真空条件下操作时，这种从贮存器268排出气体的技术是有效的。然而，这种方法可在传送低压气体时运用于真空条件下。
液体可通过蒸发技术从载物台200传送到框架202。这包括从贮存器268将液体排入凹部264中。然后加热元件加热凹部264中的液体，以使其蒸发并被收集到转化腔250中。这样，收集通道258可将气态液体吸入贮存器260。如果希望的话，气态液体可再次转化回液态。在一个实施例中，用于蒸发凹部264中液体的热可来自于由标线片载物台或晶片载物台由于正常工作条件而产生的热。这种热可通过导热材料或热管而通向凹部264。可选地，凹部264可设置在载物台200中邻接于吸热器的地方。在其它实施例中，不需要任何用以使凹部264中液体蒸发的加热。
液体可采用各种技术从框架202传送到载物台200。一种技术利用了气体的凝结。这种技术包括维持载物台200或凹部264的温度处于足够低的温度，以使要被传送的气态液体在凹部264中冷凝。为了实施此技术，气态液体从贮存器256中穿过通道254而排出。然后气体将在被维持处于足够低温的凹部264的表面上凝结。然后该冷凝液体可穿过通道266而被收集到贮存器268中。凹部264的底面朝着通道266的开口向下倾斜以促进冷凝液体的收集。
另一种用于从框架202向载物台200传送液体的技术包括将液体从框架202的通道254倾注到凹部264中。应当可以想见的是，各种装置可用于在转化腔250和凹部264中每一处排放和收集气体和/或液体。此外，转化腔250和凹部264的深度可从非常浅到相对深而变化。
用于在载物台和框架之间传送有用物的接触技术还可使得平版印刷系统满足载物台的定位容差并维持大致无污染的处理环境。有用物的接触传送包括基座和载物台之间存在超过零劲度并且传送装置在载物台上施加大致非零净力的有用物传送。为了满足平版印刷系统的误差和清洁度要求，传送有用物的接触技术在载物台相对于支撑结构(框架)静止时执行。例如，有用物传送可在晶片调换和晶片校准时发生于标线片载物台。当标线片或晶片载物台到达静止位置，框架上的传送装置与载物台上的传送装置之间的物理连接形成。然后，在有用物的传送结束且物理连接断开之后，载物台又可开始其扫描动作。在一些实施例中，被传送的有用物由载物台存储或缓存，以便于它们可在晶片扫描过程中被使用。
图7示出了通过根据本发明一个实施例的接触技术来传送有用物的载物台300和框架302的侧面剖视图。标线片312由载物台300支撑。
电力和电信号通过电导体在载物台和框架之间传送。这些导体可采用各种形式，例如缆线、电线或电极。该导体以例如触板等终端连接器终止，从而载物台上的终端连接器可配合于框架上的终端连接器。当载物台到达相对于框架的静止位置时，该导体可彼此接触。例如，当载物台300成为静止并且放置在框架302上时，载物台300和框架302中的导体304将彼此接触。基于接触，导体304连接框架302内的电源314以及载物台300中的电力缓存装置312。
在可选实施例中，通过使导体304或从载物台300或从框架302或从二者延伸出，可不用将载物台300置于框架302上地使导体304彼此形成接触。这种延伸的导体可以是设计为或从载物台300或从框架302延伸的金属叉、缆线或电线。
电力和电信号可采用与之前描述的关于非接触式电力和信号传送的技术相同的技术来缓存。
接触传送技术中的传热可利用物质、液体和气体的交换和传导。在交换技术中，当载物台300静止时，物质或物体、液体和/或气体在载物台300和框架302之间传送。
液体和气体在载物台和框架之间传送以用作从载物台散热的冷却剂。液体和气体被注入在载物台300内的冷却通道。然后，液体(或气体)在其绕载物台300循环时收集热量。当液体(或气体)收集到一定量的热时，将其从载物台300去除，然后替换为另一注低温液体(或气体)。液体或气体还可用作分离例如标线片和支撑标线片的卡盘的液体或气体膜。液体或气体膜促使热量从标线片传送离开并进入卡盘、载物台或吸热器。
液体和气体冷却剂在载物台300静止时可通过软管306传送。实质上热间歇地从载物台300传送。这是通过在载物台静止时将软管306连接到载物台300并且在载物台开始其扫描运动之前断开软管来实施的。具体而言，软管306为气体或液体提供在载物台300中的冷却系统308与框架302中的贮存器310之间传输的路径。软管306可以从框架302延伸以连接载物台300，或者软管306可从载物台300延伸以连接框架302。例如致动器等各种机械装置可用于使软管306的。
用于传送液体和气体的软管替代物是载物台300和框架302中每一个上的固定接口。图8示出了根据本发明可选实施例的载物台300和框架302之间界面的放大图，其中使接口312彼此相接触以传送气体和/或液体。接口312在载物台300置于框架302的下支撑面上时彼此形成接触。载物台300包括贮存器或压力容器314、从贮存器314导向接口312的通道316。真空泵318连接于通道316并且具有在围绕接口312周边的位置导向载物台300表面的真空管320。阀322用于控制穿过通道316和真空管320的液体或气体的流量。框架302包括贮存器或压力容器330、从贮存器330导向接口312的通道332。真空泵334连接于通道332并且具有在围绕接口312周边的位置导向框架302表面的真空管336。阀338用于控制穿过通道332和真空管336的液体或气体的流量。真空泵318可用于在传送过程期间排出任何从连接接口312漏出的液体或气体。
气体交换可用于真空或非真空处理环境。氦或氢由于其高导电率而可被使用。用作冷却剂的气体应维持在低压水平，以使得在它们从软管泄漏的情况下对平版印刷系统的影响最小化。液体交换可有效地用于非真空环境。水由于其高比热而成为一种有效的液体冷却剂。
热还可以通过一种称为物质交换的技术在载物台300和框架302之间交换。物质交换包括在载物台300内放置一个相对低温的物体以作为吸热器。在该物体收集到一定量热之后，去除该物体，接着用另一相对低温物体来将其替换。这样，热随着该被移除物体而被传送离开载物台300。
热还可以通过载物台300和框架302中的每一个上的传热表面之间的直接接触而在载物台300和框架302之间交换。传热表面226的例子可参见图2和3。表面226可在载物台与框架形成接触时接触。载物台可在其侧面、顶面或底面中的任意面上具有传热表面。然后，载物台可在任何方向移动，从而使其每个包含传热表面的表面可与框架上的匹配传热表面形成接触。
一种可促进从载物台300排热的材料类型是例如石蜡等相变材料(PCM)。PCM可形成为固态，该固态在施加足够多的热时就会经历相变而变为液态。PCM在从固体到液体的相变过程中可将大量能量储存为潜伏热。有利地，在许多应用中，大量热能可在相对固定的温度下被存储或释放。这样即使在有限的体积和低工作温度差异的情况下也可适用。
PCM可形成束缚形式(bound form)，其中PCM支承在支承结构中。束缚PCM是复合材料，其中PCM分布在海绵状或栅格型的支承结构中。每种束缚PCM可以是颗粒的大小和形式，其中大量的颗粒形成了在传热技术中有用的粉末。束缚PCM至少在结合方面是有利的。第一，即使PCM具有储存热的大容量，PCM仍是相对不良的导热体。因此，热通过将PCM散布在海绵状支承结构中而可更容易地传送给PCM。第二，海绵状支承结构在PCM经历相变而变为液态之后还保持该PCM。因此，束缚PCM避免了PCM泄漏带来的难题。束缚PCM的例子是RubithermTM PX。
一种出于传热目的而利用PCM的方法是物质传递。一团PCM，例如一块PCM，可用作在载物台中收集和储存热的物质。出于传热目的，该大量热能可由一团PCM储存以增加物质交换的有效性。
其它出于传热目的而利用PCM的方法采用粉末形式的PCM。PCM粉末能以各种接触方式传送到载物台，从而其可以从载物台收集热。例如，该PCM可在悬浮于气体或液体中的同时被传送，然后通过将载物台连接于框架的软管被传送。PCM增加被传送气体或液体的热容量。此外，PCM粉末本身可直接倾注到载物台内或外。例如，PCM粉末可通过载物台顶面的开口倾注到载物台内。在PCM粉末收集并储存了一定量的热之后，PCM粉末可从载物台排出。例如，可打开载物台底面上的接口以将PCM粉末排出载物台。重力可以是使PCM注入到载物台内和排出载物台外的力。载物台内的漏斗状和倾斜表面也可以构造其中，从而这种开口除了形成于载物台的顶面和底面之外还可形成于载物台的侧面。
PCM还用于增加位于载物台内的吸热器的热容量。这种吸热器通常位于载物台内热源和载物台表面上的传热表面之间。其中具有悬浮的PCM的吸热器会非常有效。例如，PCM可悬浮在用于分散PCM的石墨栅格中从而它可以更容易地收集热能。可选地，PCM可分散在吸热器内的薄层中。PCM的薄层可定位成沿垂直于热流动轴线的方向。此外，束缚PCM允许载物台储存大量热能而不会显著改变载物台的温度。
如上所述，本发明的载物台可包括各种电气和机械装置来执行各种处理、存储或控制功能。例如，载物台内的机载电子器件可用于数据处理、控制、能量变换、能量储存、识别和标线片载物台监控。这些电子器件包括计算机处理单元、致动器、压电驱动器、传感器驱动器、静电卡盘驱动器、放大器、温度传感器、间隙传感器以及射频和光收发器。驱动器和放大器可用于控制传感器、致动器和阀(用于气体和液体传送)。驱动器还可驱动用于使标线片相对于载物台移动的致动器。致动器类型包括但不局限于液体、滚珠螺旋、静电和磁力致动器。控制器可控制例如电力消耗、信号处理、气体和液体使用的功能方面。计算机处理单元可置于载物台内以处理信号并监控载物台上的传感器。传感器被用于例如温度、压力和距离的各种度量。通常，传感器位于框架上，然而载物台上的处理和缓存装置允许传感器位于载物台上。变压器可用于AC/AC、AC/DC、和/或DC/DC能量变换。各种电子和机械装置可位于整个载物台或载物台的电子器件舱内。例如，图3显示了箱体228，其显示出储存在电子器件舱228内的各种类型的电气和机械装置。
半导体器件可利用上述系统通过整体上显示在图9中的工艺制造。在步骤1001中设计了器件的功能和性能特征。接着，在步骤1002中，制出具有根据上述设计步骤设计的图案的掩模(标线片)，并且在平行的步骤1003中，晶片由硅材料制成。在步骤1004中，通过例如上述系统的光刻系统，在步骤1002中设计的掩模图案被曝光到由步骤1003得来的晶片上。在步骤1005中对半导体器件进行组装(包括切割处理、粘结处理和封装处理)，最后在步骤1006中对器件进行检验。
图10示出了在制造半导体器件时的上述步骤1004的一个例子的详细流程图。在步骤1011(氧化步骤)中，晶片表面被氧化。在步骤1012(CVD步骤)中，绝缘薄膜形成在晶片表面上。在步骤1013(电极形成步骤)中，电极通过蒸镀形成在晶片上。在步骤1014(离子注入步骤)中，离子被注入晶片中。上述步骤1011-1014形成晶片处理过程中晶片的预处理步骤，并且可根据工艺需求在每一步做出选择。
当上述预处理步骤已经完成时，在每个晶片处理载物台上实施下述后处理步骤。在后处理过程中，首先在步骤1015(光致抗蚀剂层形成步骤)中，将光致抗蚀剂涂覆于晶片。然后，在步骤1016(曝光步骤)中，前述曝光装置被用于将掩模(标线片)的电路图案传递给晶片。然后，在步骤1017(显影步骤)中，使曝光的晶片进行显影，并且在步骤1018(蚀刻步骤)中，除了剩余光致抗蚀剂之外的部分(曝光的材料表面)通过蚀刻而被去除。在步骤1019(光致抗蚀剂去除步骤)中，蚀刻后剩余的不必要的光致抗蚀剂被去除。复式电路图案通过重复这些预处理和后处理步骤形成。
虽然本发明已按照几个优选实施例进行了描述，但还存在多种属于本发明范围内的变形、置换和等效。也应当注意到存在许多可选的实施本发明的方法和设备。因此以下所附权利要求意欲解释为包含这些属于本发明真正的精神和范围之内的变形、置换和等效。

Claims (7)

1.一种平版印刷系统，包括：
包括至少一个初级感应线圈和次级感应线圈的变压器，其中该次级感应线圈具有第一端和第二端，该第一和第二端位于次级感应线圈纵向轴线的相对端；
适于支撑晶片或标线片的载物台，其中该载物台附接于次级线圈的至少第一端从而以相对于载物台固定的方式支撑该次级感应线圈；以及
支撑初级线圈以使该初级线圈接近次级线圈的框架，其中当载物台相对于框架沿次级线圈的纵向轴线移动时，该初级线圈和次级线圈彼此维持一段隔开距离，从而初级线圈内的电流产生一个使电流在次级感应线圈内流动的电磁场。
2.如权利要求1所述的平版印刷系统，其特征在于，所述次级线圈卷绕成拉长的环状。
3.如权利要求2所述的平版印刷系统，其特征在于，所述框架包括两个通道，并且次级线圈的相应段穿过每个通道。
4.如权利要求3所述的平版印刷系统，其特征在于，所述框架包括设置在两个通道之间以将两个通道彼此隔开的感应芯，并且初级感应线圈卷绕该感应芯。
5.如权利要求1所述的平版印刷系统，其特征在于，所述框架具有至少一个通道，并且所述次级感应线圈延伸穿过该通道。
6.如权利要求1所述的平版印刷系统，其特征在于，所述载物台还包括从次级感应线圈中产生的电流中汲取电流的电气部件。
7.如权利要求1所述的平版印刷系统，其特征在于，所述初级线圈和所述次级线圈被定位成使得它们各自的纵向轴线基本上彼此同轴。
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