KR950034541A - 격리된 반응 스테이지를 구비한 무안내부 스테이지 - Google Patents

격리된 반응 스테이지를 구비한 무안내부 스테이지 Download PDF

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Abstract

마이크로리소그래피 시스템에서 웨이퍼를 정렬하기 위한 무안내부 스테이지가 기술되었으며, 외부 진동뿐만 아니라 물체 스테이지로부터의 반응력에 의해 유발되는 진동을 격리하는 반응 프레임이 기술되었다.무안내부스테이지에서, 물체 스테이지는 적어도 두 방향으로 이동하며,2개의 별개의 독자적으로 가동하는 종동자들은 움직여 물체 스테이지를 따르고, 흡응력형태의 선형 작동자가 물체 스테이지를 제1및 제2 방향으로 위치시키기 위하여 물체 스테이지와 종동자에 장착된다. 반응 프레임은 물체 스테이지용 베이스와 관계없이 공간에서 지지된다.적어도 하나의 종동자는 그 사이에 있는 물체 스테이지의 무게 중심으로 한쌍의 평행 평면에서 각각 움직일 수 있는 한쌍의 아암을 가진다.작동자 구동수단은 선형 위치 선정 힘은 구동수단의 위치선정 힘으로 인한 물체 스테이지의 무게 중심에서의 힘의 모멘트의 벡터 합계가 0이도록 장착되어 제어된다.작동자 장착수단은 직렬로 장착된 2개의 얇은 가요성 부재를 포함할 수 있으며, 부재들의 주 가용 방향은 서로 직교한다.

Description

격리된 반응 스테이지를 구비한 무한내부 스테이지
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명을 구체화하는 마이크로리소그래피 시스템의 사시도. 제1A도는 제1도에 도시된 반응 스테이지가 제거되어 있는,제1도에 도시된 선 A-A부분의 확대 상세도.제1B도는 제1도에 도시된 구조의 부분 정단면도.제1C도는 본 발명의 물체 위치 선정 장치의 개략적으로 부분단면으로 도사헌 정면도.제2도는 반응 스테이지 바로 위에 있는 웨이퍼 XY스테이지의 평면도.제3도는 선3-3을 따라서 화살표 방향으로 취한 제2도에 도시된 구조의 일부분의 측면도.제3A도는 제3도의 선 B-B로 지시된 구조의 일부분의 확대도.제4도는 XY스테이지를 위치시키기 위하여 XY스테이지에 결합하는 수단이 없이 XY종동자를 도시한 반응 스테이지의 사시도.제4A도는 제4도에 도시된 XY종동자의 확대사시도.제5도는 본 발명의 바람직한 실시예를 위한 위치 감지 및 제어 시스템의 개략적인 블럭도.

Claims (33)

  1. 베이스구조에서 작동하는 위치 선정 시스템에 있어서, 상기 베이스 구조에 장착된 반응 프레임을 포함하는 반응 프레임 조립체와, 물체 스테이지 베이스에 관계하여 이동하기 위한 물체 스테이지와, 상기 물체 스테이지 베이스로 부터 공간에서 상기 반응 프레임에 관계없이 상기 물체 스테이지를 지지하기 위한 수단과,상기 물체 스테이지를 위치시키기 위하여 상기 물체 스테이지와 상기 반응 프레임 조립체에 장착되는 협응력 형테의 선형 작동자 수단을 포함하는 것에 의하여,상기 물체 스테이지 베이스와 상기 물체 스테이지는 상기 힘 작동자 수단으로 부터의 반응력으로 부터 격리되고,상기 물체 스테이지 베이스와 상기 물체 스테이지에 대한 진동의 결합이 최소화되는 것을 특징으로 하는 위치 선정 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반응 프레임 조립체는 상기 물체 스테이지를 따르는 독자 가동성 종동자를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치선정 시스템.
  3. 제1항에 있어서,상기 작동자 수단은 상기 물체 스테이지와 상기 반응 프레임 조립체 사이에서 작동하는 하나 이상의 선형 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치선정 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 물체 스테이지를 위치시키기 위한 한쌍의 작동자 수단을 추가로 포함하며,각각의 상기 작동자 수단은 상기 물체 스테이지에 장착되는 구동 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 위치선정 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 공동부재의 위치선정 힘으로 인한 상기 물체 스테이지의 무게 중심에서의 힘의 모멘트의 벡터 합계는 0인 것을 특징으로 하는 위치선정 시스템.
  6. 제2항에 있어서, 상기 물체 스테이지에 장착되는 하나 이상의 구동부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 위치선정 시스템.
  7. 제2항에 있어서, 상기 종동자는 물체 스테이지의 무게중심과 함께 한쌍의 평행한 평면에서 각각 움직일 수 있는 한 쌍의 아암들을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치선정 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 물체 스테이지는 제1방향과 제1방향에 일정각도로 있는 제2방향으로 움직일 수 있으며, 제1종동자는 상기 제1방향으로 움직여 상기 물체 스테이지를 따르고, 제2종동자는 상기 제2방향으로 움직여 상기 물체 스테이지를 따르며 상기 제1 및 제2방향으로 상기 물체 스테이지를 위치시키기 위하여 상기 협응 작동자 수단을 상기 물체 스테이지, 상기 제1 및 제2종동자에 장착되는 것을 특징으로 하는 위치선정 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 작동자 수단은 상기 물체 스테이지와 상기 반응 프레임 조립체 사이에서 작동하는 3개 이상의 협응력 형태의 선형 작동자를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치선정 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 3개 이상의 선형 작동자들 중 한쌍은 상기 제1방향으로 상기 물체 스테이지를 구동하기 위하여 장착되고, 협응작동자 수단의 위치선정 힘으로 인한 물체 스테이지의 무게 중심에서의 힘의 모멘트의 벡터 합계는 0인 것을 특징으로 하는 위치선정 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 쌍의 선형 작동자와는 다른 하나의 상기 선형 작동자는 상기 제2방향으로 상기 물체 스테이지를 구동하기 위하여 상기 물체 스테이지에 장착되고, 협응 작동자 수단의 위치 선정 힘으로 인한 상기 물체 스테이지의 무게 중심에서의 힘의 모멘트의 벡터 합계는 0인 것을 특징으로 하는 위치선정 시스템.
  12. 제8항에 있어서, 상기 물체 스테이지를 위치시키기 위한 두쌍 이상의 선형 작동자를 포함하여, 상기 쌍들 중 한쌍의 선형 작동자는 상기 제1방향으로 상기 물체 스테이지를 위치시키며, 상기 쌍들중 다른 쌍의 선형 작동자는 상기 제2방향으로 상기 물체 스테이지를 위치시키며, 협응 작동자 수단의 위치 선형 힘으로 인한 상기 물체 스테이지의 무게 중심에서의 힘의 모멘트의 벡터 합계는 0인 것을 특징으로 하는 위치선정 시스템.
  13. 제8항에 있어서, 각각의 상기 제1 및 제2종동자는 한 쌍의 이격된 아암을 표함하며, 상기 종동자들중 하나의 아암들은 하나의 평면에 위치되어 이동하고, 상기 종동자들 중 다른 것의 아암들은 그 사이에 위치된 상기 하나의 평면과 평행한 한쌍의 평면들에 위치되어 이동하는 것을 특징으로 하는 위치선정 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 물체 스테이지의 무게 중심은 상기 하나의 평면에 또는 인접하여 있는 것을 특징으로 하는 위치선정 시스템.
  15. 제1방향과 제1방향에 대해 일정각도인 제2방향으로 이동하는 물체 스테이지와, 상기 제1방향으로만 상기 물체 스테이지를 이동하여 따르는 제1종동자와, 상기 제2방향으로만 상기 물체 스테이지를 이동하여 따르는 제2종동자와, 상기 제1 및 제2방향으로 상기 물체 스테이지를 위치시키기 위하여 상기 물체 스테이지, 상기 제1 및 제2종동자에 장착되는 협응력 형태의 선형 작동자 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치선정장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 작동자 수단은 상기 물체 스테이지와 상기 종동자들 사이에서 작동하는 3개 이상의 협응력 형태의 선형 작동자 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치선정장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 3개 이상의 선형 작동자들 중 한쌍은 상기 제1방향으로 상기 물체 스테이지를 구동하기 위하여 장착되고, 협응력 형태의 선형 작동자 수단의 위치선정 힘으로 인한 물체 스테이지의 무게 중심에서의 힘의 모멘트의 벡터 합계는 0인 것을 특징으로 하는 위치선정장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 한쌍의 선형 작동자와는 다른 하나의 상기 선형 작동자는 상기 제2방향으로 상기 물체 스테이지를 구동하기 위하여 물체 스테이지에 장착되고, 협응 작동자 수단의 위치 선정 힘으로 인한 상기 물체 스테이지의 무게 중심에서의 힘의 모멘트의 벡터 합계는 0인 것을 특징으로 하는 위치선정장치.
  19. 제15항에 있어서, 상기 물체 스테이지를 위치시키기 위한 두쌍이상의 선형 작동자를 포함하며, 상기 쌍들 중 한쌍의 선형 작동자는 상기 제1방향으로 상기 물체 스테이지를 위치시키며, 상기 쌍들중 다른 쌍의 선형 작동자는 상기 제2방향으로 상기 물체 스테이지를 위치시키며, 협응 작동자 수단의 위치 선정 힘으로 인한 상기 물체 스테이지의 무게 중심에서의 힘의 모멘트의 벡터 합계는 0인 것을 특징으로 하는 위치선정장치.
  20. 제15항에 있어서, 각각의 상기 제1 및 제2종동자는 한쌍의 이격된 아암을 포함하며, 상기 종동자들중 하나의 아암들은 하나의 평면에 위치되어 이동하고, 상기 종동자들 중 다른 것의 아암들은 그 사이에 위치된 상기 하나의 평면과 평행한 한쌍의 평면들에 위치되어 이동하는 것을 특징으로 하는 위치선정장치.
  21. 제20항에 있어서, 각각의 상기 종동자들은 하나 이상의 구동 부재를 포함하며, 협응 구동 부재의 위치 선정 힘으로 인한 물체 스테이지의 무게 중심에서의 힘의 모멘트의 벡터 합계는 0인 것을 특징으로 하는 위치선정장치.
  22. 제20항에 있어서, 상기 물체 스테이지의 무게 중심은 상기 하나의 평면에 또는 인접하여 있는 것을 특징으로 하는 위치선정장치.
  23. 제15항에 있어서, 물체 스테이지 베이스, 베이스 구조에 장착되는 반응 프레임을 가지는 반응 프레인 조립체와, 상기 반응 프레임 조립체로 부터 상기 종동자를 지지하는 수단과, 상기 물체 스테이지 베이스로 부터 상기 반응 프레임에 관계없이 공간에서 상기 물체 스테이지를 지지하는 수단을 포함하는 것에 의하여, 상기 물체 스테이지 베이스와 상기 물체 스테이지는 반응력에 의해 야기되는 진동으로 부터 격리되어, 상기 물체 스테이지 베이스와 상기 물체 스테이지의 진동이 최소화 되는 것을 특징으로 하는 위치선정장치.
  24. 무게 중심을 가지는 XY 스테이지와, XY스테이지 베이스로 부터 상기 XY스테이지를 공간에서 지지하는 수단과, 상기 XY스테이지 베이스와 관계없이 반응 프레임 베이스에서 지지되는 반응 프레임, 독자적으로 움직이는 X종동자 및 독자적으로 움직이는 Y종동자를 포함하는 반응 프레임 조립체와, 상기 XY스테이지를 공간에서 수평으로 위치시키도록 상기 XY스테이지와 상기 종동자들 사이에 장착되는 협응력 형태의 선형 작동자 수단을 포함하며, 상기 X종동자는 상기 반응 프레임에 움직이도록 장착되어 X방향으로 움직이고, 상기 Y종동자는 상기 반응 프레임에 움직이도록 장착되어 Y방향으로 움직이며, 상기 X 및 Y종동자들 중 하나는 한 쌍의 이격된 아암을 가지며, 상기 X 및 Y종동자들 중 다른 것은 하나 이상의 아암을 가지며, 상기 작동자 수단은 상기 종동자 아암들 상에 있는 구동 요소 수단과 상기 XY스테이지를 위치시키기 위하여 상기 구동 요소 수단과 협응하는 상기 XY스테이지상의 협응 구동 부재 수단을 포함하는 것에 대해, 상기 XY스테이지 베이스와 상기 XY스테이지는 반응력으로부터 유발되는 진동으로부터 격리되어, 상기 XY스테이지 베이스와 상기 XY스테이지의 진동이 최소화되는 것을 특징으로 하는 정렬 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 X 및 Y종동자들 중 다른 것에 있는 상기 아암은 단일 평면에서 움직이고, 상기 X 및 Y종동자들 중 하나에 있는 상기 아암들 쌍은 상기 단일 평면들과는 다른 한쌍의 평면들에서 움직이는 것을 특징으로 하는 정렬 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 하나의 종동자의 아암들 쌍에 상기 구동 요소 수단을 장착하여 제어하는 수단을 포함하여, 협응 부재 수단의 위치선정 힘으로 인한 XY스테이지의 무게 중심에서의 힘의 벡터합계는 0인 것을 특징으로 하는 정렬 장치.
  27. 베이스에 반응 프레임을 위치시키는 단계와, 물체 스테이지에서 물체를 지지하는 단계와, 상기 반응 프레임과는 관계없이 물체 스테이지 베이스로부터 공간에 있는 위치에서 상기 물체 스테이지를 지자하는 단계와, 공간에 있는 새로운 위치로 상기 물체 스테이지를 일방향으로 구동하도록 상기 물체 스테이지와 상기 반응 프레임 사이에 힘을 적용하는 한편, 상기 적용으로 인한 반응력으로 부터 상기 물체 스테이지 베이스를 격리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 위치선정 방법.
  28. 제1종동자 및 제2종동자는 제1 및 제2방향으로 이동하는 것에 의하여 물체 스테이지를 위치시키는 방법에 있어서, 공간에 상기 물체 스테이지를 위치시키는 단계와, 상기 제1방향으로만 상기 물체 스테이지를 구동하도록 상기 물체 스테이지와 상기 제1종동자 사이에 힘을 적용하는 단계와, 상기 제2방향으로만 상기 물체 스테이지를 구동하도록 상기 물체 스테이지와 상기 제2종동자 사이에 힘을 적용하는 단계와, 상기 제2종동자와는 관계없이 상기 제2방향으로만 상기 물체 스테이지를 따르도록 상기 제1종동자를 구동하는 단계와 상기 제1종동자와는 관계없이 상기 제1방향으로만 상기 물체 스테이지를 따르도록 상기 제2종동자를 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제1항에 있어서, 상기 물체 스테이지와 상기 반응 프레임 사이에서 상기 작동자 수단을 결합하는 수단을 포함하며, 상기 결합은 구동력 방향으로 견고한 것을 특징으로 하는 위치선정 시스템.
  30. 제15항에 있어서, 상기 물체 스테이지와 상기 종동자들 사이에서 상기 작동자 수단을 결합하는 수단을 포함하며, 상기 결합은 구동력 방향으로 견고한 것을 특징으로 하는 위치선정 장치.
  31. 제24항에 있어서, 상기 XY스테이지와 상기 종동자들 사이에서 상기 작동자 수단을 결합하는 수단을 포함하며, 상기 결합은 구동력 방향으로 견고한 것을 특징으로 하는 정렬 장치.
  32. 평면과 상기 평면에서 사전 결정된 방향을 따라서 움직이기 위한 가동성 스테이지를 가지는 베이스 플레이트와 협응하기 위한 정밀 위치선정 장치에 있어서, 기초부에서 상기 베이스 플레이트를 지지하기 위한 제1지지 조립체와, 상기 사전 결정된 방향을 따르는 상기 가동성 스테이지에 전자력을 공급하기 위하여, 상기 사전결정된 방향으로 움직일 수 있도록 상기 가동성 스테이지에 연결된 가동성 피동 부분, 상기 가동성 스테이지 주위에 위치된 구동 부분을 포함하고, 상기 피동 및 구동 부분 중 하나는 코일 유닛을 가지고 그 중 다른 것은 자석 유닛을 가지는 작동자 조립체와, 상기 코일 유닛과 상기 자석 유닛 사이에 사전결정된 틈새를 만들도록 상기 제1지지 조립체와는 관계없이 상기 기초부에서 상기 구동 부분을 지지하기 위한 제2지지 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀 위치선정 장치.
  33. 제32항에 있어서, 상기 작동자 조립체의 상기 구동 부분은 상기 사전 결정된 방향에 대하여 고정 위치에서 유지되는 것을 특징으로 하는 정밀 위치선정 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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