201100972 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種帶電粒子微影設備。本發明另外係 關於一種在真空腔中產生真空且應用於例如帶電粒子多子 束微影或檢測系統之方法。本發明另外係關於此類微影設 備及支撐真空腔之框架的配置。本發明另外係關於此類微 影設備及抽汲系統之配置。 【先前技術】 帶電粒子及光微影機及檢測機典型地在真空環境中操 作。此需要真空腔足夠大以置放微影機或機器組。真空腔 必須足夠堅固且真空緊密以支撐所需真空，同時具有開口 以供電學、光學及電力電、纜進入腔室，在腔室中裝載晶圓 或靶材及使得可接近機器以供維修及操作需要。在涉及帶 電粒子機之情況下，真空腔亦必須提供屏蔽以防止外部電 磁場干擾機器之操作。 先前真空腔設計具有各種缺點，諸如相對於微影機之 處理量過重，過量使用佔地面積，門尺寸小及開口周圍電 磁屏蔽不良。先前設計需要在工廠中進行昂貴且耗時之製 造製程，此製程通常在運往腔室之使用地點前需要完全裝 配腔室，且自工廠至其使用地點之運輸成本通常較高。 【發明内容】 本發明之目的纟於提㈤一種解決先前設計之缺陷的改 201100972 良真空腔。根據本發明之一態樣，真空腔包含封閉内部空 1之複數個壁板。該等壁板使用複數個連接部件進行裝配 * 以形成腔室，該等連接部件以預定配置對壁板定位。真空 、 腔另外包含一或多個在壁板邊緣處提供之密封部件，且壁 板經配置使得因内部空間中形成真空而在壁板之邊緣處形 成真空緊密密封。 連接部件可經調適成可卸除連接壁板及使得可拆卸。 Q連接。卩件較佳經調適成對壁板定位，同時使壁板在小的預 定範圍内移動。連接部件可經調適成對壁板定位，同時在 内卩二間中形成真空時允許壁板移動且抵靠密封部件更緊 密密封。連接部件可經設計以對壁板定位而在壁板邊緣處 未提供真空緊密密封，且可經設計以將壁板定位於在壁板 、邊緣處提供接近真空的緊密密封之位置，及/或可經設計以 朝向在壁板邊緣處提供真空緊密密封之位置引導壁板。 壁板邊緣處之真空緊密密封可藉由操作與内部空間連 〇，之抽吸裝置來實現，該抽吸裝置之排氣（air❿咖㈣⑽） 量充分大於經由接近真空的緊密密封進入内部空間中之空 氣的流速以在内部空間中產生真空。 真二腔可經建構為具有全支撐框架，其中壁板與該框 架連接以封閉内部空間，或具有全支撐壁板且無框架或僅 -在初始褒配期間具有支揮框架，或此等設計之混合形式。 具有全支樓框架之真空腔包含框架，其中壁板與該框架連 接且由4框架支撐，壁板抵靠框架密封以提供真空緊密密 封。具有全支撐壁板之真空腔包含邊緣處彼此連鎖且彼此 5 201100972 抵靠密封之壁板以形成真空緊密結構。框架可完全省略， 或可使用足以在裝配期間對壁提供支撐之框架。混合形式 包含提供一些支撐之框架及提供—些支撐之壁板，壁板抵 罪框架密封，且壁板亦彼此建立界面連接且彼此抵靠密封。 所有此等設計均可使用高度模組化設計，其使得製造 前置時間縮短，例如為四週或更短。框架可由各別框架部 件及轉角組件建構且當場裝配，且壁板可製造為用於當場 裝配之各別單元。此設計允許製造較大體積的標準化尺寸 之各別組件，從而減少製造成本。其亦使得真空腔可以經 拆卸「爲平包裝」套件（kitset)形式運送，從而降低自工 廠運輸至腔室使用地點的成本。真空腔可經設計用於封閉 小體積。對於-些應用（例如帶電粒子微影機）之適合尺 寸1 111 1 mx 1 m之内部空間可為適合的。真空腔較佳能夠 保持至少10·3毫巴且較佳1〇·6毫巴之壓力。 真空腔可包括壁與壁之連接。壁板較佳使用連接部件 彼此可卸除連接。一或多個壁板可包含連鎖區以盘一❹ 個其他壁板連鎖’阻止壁板在内部空間中所形成之真空的 景/響下移冑冑空緊密密封較佳藉由在腔室内部空間中形 成真空時施加於壁板上之力在壁板之間形成。 壁板亦可具有階梯狀邊緣以提供壁板之間的連鎖。兩 個壁板之階梯狀邊緣可形成連鎖配置，其中針對第一壁板 之外表面所施加之力使第一壁板抵靠第二壁板之階梯狀邊 緣更緊i 4封’且針對第二壁板之外表面所施加之力使第 2板抵靠帛壁板之階梯狀邊緣更緊密密封。可在壁板 201100972 0t 7相對階梯狀邊緣之間應用黏著劑，且可使用連接部件對 壁=定位。連接部件可能僅穿透壁板之一部分厚度且可能 L 3銷或螺釘。可在兩個壁板之傾斜邊緣間插入條狀部 V 件，各壁板之傾斜邊緣抵靠條狀部件之相對表面形成密 封1可在各壁板之傾斜邊緣與條狀部件之相對表面間安置〇 ^且可使用連接部件連接壁板與條狀部件。可在各壁 板之傾斜邊緣與條狀部件之相對表面之間使用黏著劑。 〇 肖於併人有框架之真空腔設計，壁板可使用連接部件 可卸除地與框架連接，且可在壁板與框架之間提供—或多 個密封部件以在壁板與框架之間形成真空緊密密封。框架 可能包括連鎖區以與一或多個壁板連鎖，阻止壁板或框架 在内部空間中所形成之真空的影響下移動。壁板及框竿較 、佳經配置使得當内部空間中形成真空時，壁板及框架部件 更緊密連鎖以提高真空腔之剛性及/或產生真空緊密密封。 真空腔之框架可能包含複數個互連框架部件，該等樞 ο架部件由連接部件連接…或多個框架部件可在末端區包 含一或多個凹口以與另一框架部件之末端區連鎖。至少— 個框架部件之橫截面輪麼可具有容納一個壁板之邊緣的切 去邛刀。至；一個框架部件之橫戴面輪廓可具有兩個切去 部分，第-切去部分用於容納第一壁板之邊緣且第二切去 - 部分用於容納第二壁板之邊緣。 ' 杧架邛件可與第一及第二壁板形成速鎖配置，其中針 對第-壁板之外表面所施加之力使第—壁板抵靠框架部件 之第一切去部分更緊密密封，且框架部件之第二切去部分 7 201100972 抵靠第二壁板之末端推壓。框架部件及壁板可能形成連鎖 配置，其中真空腔中之較低壓力使得針對第一壁板之外表 =所施加之第一力在推壓第一壁板使其更緊密抵靠框架部 件之苐-切去部分之方向上作用，且針對第二壁板 面所施加之第二力在推壓第-辟虹姑甘 卜表 推垒第一 土板使其更緊密抵靠框架部 件之第二切去部分之方向上作用。 框架部件可包含凹口或洞以容納用於連接其他框架部 件之固定部件，且框架部件中之凹口或洞可在裝配真空腔 之前預先鑽馨且經堵塞，其中螺钉或銷延伸至腔室内部之 凹口或洞中。該等凹口或洞可沿一或多個框架部件 化位置預先鑽鑿。 平 真空腔可包括具有複數個互連框架部件及在框架 ί之複數個轉角組件的框架，該等轉角組件連接框架部 了使用费封部件密封框架部件與轉角組件之間的連 ’且可使用連接部件連接框架部件與轉角組件。可使用 連接部件連接框架部件與壁 或問或鉸鏈。 |以接料包含銷或螺釘 密封=真！：之密封部件可包括壁板與框架部件之間的 成直:： 板經配置使得當真空腔之内部空間中形 推麼更緊密抵靠密封部件。可在壁板之間 成：：：件’且壁板經配置使得當真空腔之内部空間令 乂成真工時壁板經推壓更緊密抵靠條狀部件。 可在相鄰壁板之間安置—或多個密封部件，且該等密 U件可包含0形環或c形環或銅或姻，或其可能包含含 201100972 有真空潤滑油、聚四氟乙烯或膠中至少—去认—α 有的密封劑。 真空腔可包含框架及一或多個膠黏至框楚 t木之壁板。密 ' 封部件可包含經調適以用於密封一或多個壁姑 慨之複數個邊 ' 緣處的空隙之單一可撓性密封材料件，且兮w ^ 邊早一可撓性密 封材料件可包含12個經調適以用於密封6個壁板之複數個 邊緣處的空隙之伸長部分。壁板可具有凹槽以部分容納該 —或多個密封部件，且若真空腔包含框架，則框架可具有 ◎ 凹槽以部分容納該一或多個密封部件。 真空腔可具有至少一個經由鉸鏈配置與框架連接之壁 板，該鉸鏈配置在鉸鏈中具有間隙以使壁板向内移動且提 供抵靠框架之真空緊密密封。至少一個壁板可經由鉸鏈配 置與框架連接，其中鉸接之壁板包含形成腔室之一整個壁 的門真工腔可包含框架，且至少一個壁板可在壁板之所 有側面經由鉸鏈配置與框架連接，且至少一個壁板可包括 與柩架連鎖之其他加強部件。其他加強部件可與框架在定 Q 位於框架轉角之間的位置處連鎖。 真空腔較佳包括可卸除以充當進入門之壁板。該等壁 板車义佳足夠輕使得一或兩個人可裝卸（handle )壁板而無需 重型提昇設備’從而改良對腔室内部設備之接近。真空腔 之壁板可包含紹，且腔室壁板之至少一個面可實質上用〆 - 金屬覆蓋。該等壁板可包含包括一或多個μ金屬層之複合 • …構，且該複合結構可包括鋁層及ρ金屬層。鋁層與弘金 屬層可由複數個層分隔開。壁板可包含複合結構，該複合 釔構包括具有開口結構之層，諸如蜂窩層。可使用一或多 9 201100972 個電絕緣層使μ金屬層絕緣。在腔室中凸出之部件可由包 含或覆蓋一或多個μ金屬層之伸縮結構覆蓋，且該伸縮結 構可與該一或多個μ金屬層耦接。 真空腔之輪廓可變化以符合欲安裝於腔室中之設備的 輪廓，且真空腔可包含形成單一真空封閉體之較窄上部及 較寬下部。可提供一或多個容納電學、光學及/或電力電境 或配線進入腔室中之通口，以在電纜或配線之周圍提供密 封。該等通口可配置於腔室上部之一或多個側壁上以容納 來自配置於上部周圍及下部上方的設備之電纜或配線。 各通口可容納用於安置於真空腔中之單一微影機模組 的電纜或配線。至少一個口可包含蓋及一或多個^金屬帽， 且口蓋及一或多個μ金屬帽可配置為一單元。口蓋、—或 多個μ金屬帽、穿過通口之電學、光學及/或電力電纜或配 線及端接電瘦或配線之連接器可經配置以作為一單元卸除 及替換。μ金屬帽可經配置以在口蓋關閉時經擠壓抵靠相應 Μ金屬壁層。可在腔室中提供一或多個真空系開口，該等開 口具有包含μ金屬之閥瓣或閥門。 在另一態樣中’本發明包含用於裝配成真空腔之組件 的套件’其包含複數個壁板、複數個經調適以用於可卸除 與壁板連接以使壁板以封閉内部空間之預定配置定位的連 接部件、及一或多個經調適以用於在壁板邊緣處形成真空 緊密密封之密封部件。壁板及連接部件可經調適成在襞配 套件且内部空間中形成真空時在壁板邊緣處形成真空緊密 在、封’且連接部件可經調適成對壁板定位，同時在裝配套 10 201100972 在裝配套“小的預定範圍内移動。連接部件可經調適成 .使壁板移動中形成真空時 ;周適成在# 封部件更緊密密封，且連接部件可經 、二 =Γ套件時朝向在壁板邊緣處提供真空緊密密封 板定位於板。連接部件可經調適成在裝配套件時將壁 疋、壁板邊緣處提供接近真空❸緊密密封之位置。 本發明之另-態樣包含用於模組化真空腔之壁板，兮 〇 於與第二壁板或框架部件連鎖之階梯狀邊緣， ^白梯狀邊緣包含用於容納經調適以用於在壁板盘第二壁 板或框架部件之間形成真空緊密密封之密封部件的凹槽或 凹口’該壁板另外包含用於容納複數個經調適以用於可卸 -除地連接壁板與第二壁板或框架部件之連接部件的洞或凹 、〇。壁板可為在壁板之所有四個邊緣處均形成階梯狀邊緣 以與四個其他壁板或框架部件連鎖的正方形或矩形，其中 凹槽或凹口及密封部件在壁板之所有四個邊緣周圍延伸以 G在壁板與四個其他壁板或框架部件之間形成真空緊密密 封且其中用於容納連接部件之洞或凹口定位於壁板的所 有四個邊緣上之位置以可卸除地連接壁板與四個其他壁板 或框架部件。 在另一態樣中，本發明包含一種建構真空腔之方法， • °亥方法包含安置複數個壁板以封閉内部空間，使用複數個 • 連接部件將壁板定位於適當位置以在壁板邊緣周圍形成接 、真二的緊雄、後封，及以大於氣體進入内部空間中之、渴 速率之速率自真空腔之内部空間移除氣體，使得内部空間 11 201100972 之壓力充分降低以在壁板上施加向内指引之力，從而在 板邊緣周圍產生真空緊密密封 【實施方式】 以下為本發明各種具體實例之描述，該等具體實例僅 以實例之方式參考圖式給出。 帶電粒子微影系統 _立圖1展示帶電粒子微影系統100之_具體實例的簡化 不意圖。此等微影系統例如描述於美國專利第M97,458號 及第6,958,804號及第7〇19,9〇8號及第7,〇84,414號及第 ,，502號、美國專利申請公開案第2007/0064213號及同 在申請中之美國專利申請案第61/〇3 1 573號及第 61/〇31，594號及帛6咖，243號及第61/()55,839號及第 61/058,596號及帛61/⑻，682號中，各案均讓渡於本發明 之所有者J«均以全文引用的方式併人本文中。在圖1所示 之具體實例中，微影系統包含帶電粒子源igi，例如用於產 生電子擴纟120之電子源。電子擴束12〇藉由準直透鏡系 統102變得準直。準直電子束121照射於第—孔隙陣列1〇3 上，該第一孔隙陣列阻斷射束之一部分以產生複數個電子 亞束122。 亞束122穿過聚光透鏡陣列1〇4，該聚光透鏡陣列將亞 束聚焦於射束截捕陣列108之平面中。聚焦之亞束122照 射於第二孔隙陣列105上，該第二孔隙陣列阻斷亞束之一' 部分以由各亞束i22產生一組子束123。該系統產生大量子 12 201100972 束123 ’較佳為約10,000個至1,000,000個或更多子束。 第二孔隙陣列1〇5亦包含子束熄滅器陣列1 〇5，該子束 熄滅器陣列包含複數個用於使一或多個電子子束個別偏轉 之媳滅器。偏轉及未偏轉之電子子束123到達具有複數個 孔隙之射束截捕陣列108。子束熄滅器陣列105及射束戴捕 陣列108 —起操作以阻斷子束123或使子束123穿過。若 子束熄滅器陣列105使子束偏轉，則該子束將不會穿過射 束截捕陣列108中之相應孔隙，而代之以被阻斷。但，若 子束熄滅器陣列1〇5未使子束偏轉，則該子束將穿過射束 載捕陣列108中之相應孔隙，且穿過射束偏轉器陣列1〇9 及投影透鏡陣列1 1 0。 射束偏轉器陣列109使各子束124在實質上垂直於未 、偏轉子束之方向的x及/或Y方向上偏轉以在靶材130之表 面上柃描忒等子束。隨後，子束124穿過投影透鏡陣列i⑺ 且技〜於靶材130上。投影透鏡配置較佳提供約i 〇〇倍至 〇 500倍之縮小。子束124照射於㈣13〇之表面上，該乾材 安置於用於運载該乾材之可移動平台132±。對於微影應 用，乾材通常包含具有帶電粒子敏感層或光阻層之晶圓。 帶電粒子微影系統在真空環境中操作。需要真空移除 可由帶電粒子束電離之粒子。此等粒子可能被吸引至源， •可能解離且沈積於機器組件上，且可能使帶電粒子束分 .散。對於帶電粒子微影機，典型地需要至少1〇-3毫巴之真 空。為保持真空環境，將帶電粒子微影系統定位於真空腔 140中。微影系統之所有主要元件較佳均置放於共用真空腔 13 201100972 中，該等元件包括帶電粒子源、子束孔隙及媳滅系統、用 於使子束投影於晶圓上之投影系統及可移動晶圓平台。在 另一具體實例中，帶電粒子源可置放於各別真空腔中。 模組化微影系統 圖2展示說明模組化微影系統之主要元件的簡化方塊 圖。該微影系統較佳以模組化方式設計以使得易於維修。 主要子系統較佳建構於自含可卸除模組中，使得其可自微 影機卸除而對其他子系統之干擾儘可能少。此尤其有利於 封閉在真空腔中之微影機，該真空腔中接近微影機受到限 制。因此，可卸除發生故障之子系統且迅速替換而不必 斷開或干擾其他系統。 在圖2所示之具體實例令，此等模組化子系統包括照 射光學模組201，其包括帶電粒子束源1〇1及射束準直系統 102 ;孔隙陣列及聚光透鏡模組2〇2，其包括孔隙陣列 及聚光透鏡陣列1 04 ;射束轉換模組203，其包括子束熄滅 器陣列105;及投影光學模組204,其包括射束截捕陣列 108、射束偏轉器陣列109及投影透鏡陣列11〇。模組經設 計以滑入及滑出對準框。在圖3所示之具體實例中，對準 框包含對準内部副框205及對準外部副框206。框架2〇8經 由減振支座207支摔對準副框205及206。晶圓1 30搁置於 晶圓台209上，晶圓台209又安放於夾盤210上。夾盤210 擱置於短衝程平台211及長衝程平台212上。微影機封閉於 真二腔400中’該真空腔包括只金屬屏蔽層215。機器搁置 於底板220上’由框架部件221支撑。 14 201100972 各模組需要大量電信號及/或光信號及電力進行 真，腔内之模組自典型地定位於腔室外之控制系統接收此 等仏號。真空腔包括開口（稱作通口）以容納運載來自控 制糸統之信號的電纜進入真空外殼中，同時保持電纜· 真空密封。各模組之電學、光學及/或電力電纜連接之集人 較佳通過一或多個專用於該模組之通口。 /、σ 史仔可拆開、告Ρ 除及替換特定模組之電纜而不干擾任何Α 1傻1 1 j头他拉組之電缵。 微影機之群集 圖3A展示與共用晶圓裝載系統共同操作之—組微 则之布局的-實施例。在此實施例中，1〇個微影機训 以兩列（每列5個）配置，形成單一機器 ,, 辟集’但一個群 集中亦可包括更少或更多機器。各微影系統容納於其自身 真空腔中，其中各腔室之前部面對中心通 之後部面對進入廊道306。 腔至 Ο 該中心通道容納用於將晶圓傳送至各微影機3〇ι及自 各微影機301傳送晶圓之傳送機器人 合機# 301之用 於將晶圓裝載至機器中及將晶圓自機器卸 益人303、及各機器之用於將機器之晶圓平台移動至 腔内之平台致動器304。 工 共用傳送機器人305可包含一個以上機器人單元 機器人單元經組態以執行分配至共用機器 ^ U D <功能。 右-個機器人單元發生故障，則另—機器人單元可接替其 功能’此使因機器人故障所致之群集停工期降至最短。發 生故障之機器人單元可自群集卸除且轉移至機器 15 201100972 各直在*此處可對其進行維修而不會干擾群集之操作。 圓裝.：腔在其前壁包括晶圓農載開口以用於容納晶 心古 較佳女置於大約微影機之晶圓平 CI间度處，亦即大約在真 七曰圓杜莽如 /二腔之一半高度處。儘管裝載鎖 或日日圓裝载皁元303及平台致叙_ 一 丁 α致動态304在圖3Λ中並列展 示’但其較佳經配置使得 便仔裝载鎖或晶圓裝載單元303在平 口致動器304上方，如圖 之配置所示。各真空腔亦在其 4 土 ^括Η以允#接近微影機進行維修、修理及操作調節。 各微影機較佳安置於其自身真空腔中。帶電粒子微影 系統之所有主要元件較佳均置放於共用真空时，該等元 件包括帶電粒子源問、用於使子束投影於晶圓上之投影系 統、及可移動晶圓平台。下文對置放帶電粒子微影系統^ 真空腔4〇0的各種具體實例進行詳細描述。各機器之晶圓 操作機器人及平台致動器亦可定位於含有微影機之同—真 空腔中，或其可定位於各別真空腔中。平台致動器應典型 地包括電動馬達（諸如直線電動馬達），其較佳由磁場屏蔽 與微影機分隔開。此可藉由在置放微影機之真空腔之壁上 提供一或多個μ金屬層及將平台致動器定位於各別腔室中 實現。 製造物（fab)之佔地面積很重要，此係由於建構及操 作製造物之成本高，且隨著製造物尺寸增加，成本亦提高。 因此，有效使用製造物佔地面積报重要，且微影機較佳經 設計以佔據儘可能少之佔地面積，且儘可能有效地與其他 機器配合。 16 201100972 真空腔較佳具有實質上正方形之基底面（亦即，腔室 之底面為正方形或近似正方形此使得用於置放微影機之 =效配置此夠實現，此配置典型地經設計以用於曝露圓形 晶圓且產生如例如圖3Α所示之多個微影機之有效配置。此 外，腔室亦可具有盒樣形狀，較佳高度受限以使得可進一 =所需製造空間。在一些具體實例中，腔室之形狀為 Ο Ο 實質上立方體形（亦即，腔室之高度與其寬度及深度近似 相同）。 在-替代性配置中，真空腔係垂直堆疊，亦或（… aS〇rinadditi〇nt〇)並列配置。圖3Β展示此類配置中之一 列真空腔：立體圖。可以與圖3A中所示相同之佔地面積使 用兩層、二層或可能更多層之真空腔，例如產生個腔室 (兩層）或30個腔室（三層）之配置。多個腔室可使用共 用真空抽沒系統及共用傳送機器人系統。或者，共用真空 抽沒系統及共用傳送機器人系統可用於腔室之各層或腔= 之各列。 模組化真空腔 在習知設計中，腔室4〇〇係藉由將壁之邊緣焊接在一 起而建構。然而，壁焊接可能很慢且很昂貴，此係由於例 如難以進行精確真空緊密琿接而不使真空腔壁變形。此 外，此通常需要在運往最終目的地之前在工廠中完全裝配 真空腔’此增加運送物品之尺寸且提高運送成本。當腔室 欲空運發送時（其可較佳避免腐韻及海洋運輸所致之其他 問題）’此甚至變得更為顯著。 17 201100972 在一些具體實例中，真空腔400彳包含框架，其 固定或鉸接於該框架上。以此方式，真空腔可建構為^ 經拆卸扁平包裝組態運送且當場裝配或在靠近最終位置= 位置裝配之套件。真空腔之組件可無需焊接而進行震配， 且腔室可經建構使得當對腔室抽真空時，腔室内之真*力 藉由施加用於關閉壁板之間的任何空隙且使板緊密地:持 在一起之力而輔助形成真空緊密結構。 ”、 此類結構具有諸多優於習知設計之優點。一部分真空 腔可設計為標準化組件且在較大型製造流程中製造，可同 時製造，及/或可委託專業製造商製造以減少前置時間1成 本。組件之最終裳配可無需定製工具或重型機械來執行， 從而減少所需焊接量且簡化製造製程並減少製造時間。模 組化設計使腔室之運送具有較大靈活性，此係因為:室可 以拆卸形式運送以減小運送體積且使得可分別運送不同組 件。甚至在自工廠運送真空腔之後，模組化設計亦使得腔 室規格（例如腔室之尺寸及形狀）之改變具有較大靈活性。 應注意，儘管本文所述之真空腔適用於置放帶電粒子 微影機，但其亦可能用於需要真空環境之其他目的。如本 文所用之「真空（vacuum)J並非指完全真空，而指真空腔 之内部空間中低於腔室周圍環境壓力之内壓力。舉例而 :，對於帶電粒子微影機’至少1〇-3毫巴之真空為較佳的， 較佳為ΗΓ6毫巴，但真空腔之其他用途可能對腔室中將形 成之真空具有不同要求。對於體積為i mxl mxi m且各壁 之間的壓差為i巴的真空腔’施加於各！ _ _扪壁板 18 201100972 上之力為1〇5N。在此力下，壁板及框架部件之變形量較佳 小於明顯可見，例如小於10mme 圖4A展示真空腔之框架⑽，其具有經轉角組件5〇2 連接之呈桿或支柱形式之框架部件5Q1。圖4b展示在腔室 之一具體實例中連接支柱5〇1之轉角組件5〇2之細節。轉 角組件502可作為框架部# 5〇1之一部分以單一零件形式 形成。舉例而t 些框架部件可經製造而在—端或兩端 形成整體轉角組件’而—些框架部件經製造而無任何轉角 組件。在另一配置中’㈣可由兩個零件形成，該兩個零 件各包含形成-個呈正方形或矩形形式之整體零件的四個 t架邛件及四個轉角組件，隨後該兩個零件經四個各別框 架部件連接形成經裝配之框架。或者，轉角組件可完全省 略’使得框架部件5G1直接彼此連接，如下文更詳細描述， 框架部件之末端部分經調適以用於此連接。 如例如圖7A及7B所示，壁板51〇封閉内部空間以形 成真空腔。壁板可卸除地與框架·連接以使用使壁板以 預疋配置疋位之連接部件形成腔室，且在壁板邊緣處提供 密封部件使得因内部空間中形成真空而在壁板邊緣處形成 真空緊密密封。 此類結構使得真空腔可由預先製造且標準化之含鋁、 不鏽鋼或其他適合材料之組件建構。標準轉角組件5〇2可 與框架部件501組合，該等框架部件可預先以一組標準長 度製造以使得可快速建構具有不同尺寸及形狀之真空腔。 壁板可類似地以標準化尺寸預先製造。 19 201100972 框架部件5(H可利用黏著劑、鎖、螺釘、連鎖凸出部 及/或任何其他適合之連接方法與轉角組件地連接或彼此 連接。圖4B展示轉角組件5〇2之_實施例，其具㈣去部 分503以容納包含用於將框架部件5〇ι固定或定位於轉角 組件⑽的銷或㈣了 5G4之連接元件。框架部件較佳亦使 用在框架部件與轉角組件之間應用之黏著劑（例如 20/20 )固定於轉角組件上。 J空：表面之清潔度通常很重要，尤其在用於帶電粒 微衫機吩更為重要。具有低表面粗糙度之大型平坦結構 :諸如本文所述之具體實例中所提供之結構 2。亦較佳使真空内之總表面積減至最小且使真空内之轉 者及空腔減至最小以較易於清潔且減少其他問題（諸如 放風及釋氣）。因此，簡單之立方設計為有益的。 =真空腔之組件的材料較佳經選擇以限制在真空下 放氧及釋氣。不具低蒸氣壓化合物之金屬係較佳用 面:且應避免可能由水或有機化合物㈣污染之非金屬。 銘（無鋅）適用於内表面。 圖5A展示穿過框架部件5〇1與轉角組彳5〇2之 縫之橫戴面，其中銷或螺釘5〇 位在適當位置上。圖5B展示一替代性=1固定或定 $ 生具體實例，其中 ^件5〇1末端形成之凸出部川與轉角部件502中之相 應凹口連鎖。或者，凸出 成，其…在框架部：:可圖在= 中定位銷513與框架部件5〇 丁 具體實例，其 千501及轉角組件502中之凹口配 20 201100972 :。黏著劑亦較佳用於此等具體實例中， 螺釘、鎖或凸出部較佳用於對欲連接 =2。 張力。此簡化irrr於在黏著劑凝固時施加 ' 在制料叙後但在黏㈣ 疑口之別框架必須注意或保持不被觸碰之時間。 圖6A展示穿過接縫的橫截面，其中 :框=與轉角組件之間以改良接合零件之間形成的: 〇或可良真空腔之真空緊密度。可結合使用黏著劑， ^使用黏著劑替代密封部件。圖6B展示應用於兩個零件 ^的黏著劑506。如圖6C所示’可使用膠模具5〇7以抵 罪接縫之外表面斗、 — 衣1^ (在圖式所不之方向508上）擠壓，以使 黏著劑之表®冑平且確保抵靠光滑纟面擱置壁板。 密封部件可為薄片、圓盤]|、平塾圈、〇形環或類似 物。可使用較佳在標準室溫及壓力下可帛 材料（諸如鋼或铜)，或合成材料（諸如聚…：屬戈 ❹ PTFE)。密封部件亦可包含密封劑，諸如低揮發性真空潤滑 油或膠。费封部件可與黏著劑結合使用，或密封部件亦可 充當黏著劑。 如圖7A及圖7B所示，壁板510係配置於框架上，圖 7A展示部分總成，其中單一壁板固定於框架上，圖展 示真空腔轉角處之三個壁板51〇。壁板可使用下述各種方法 在其邊緣處彼此固定及/或固定於框架上。 圖8A展示藉由將壁之邊緣直接連接在一起而製成之結 構。如圖8A所示，兩個具有階梯狀邊緣之壁5 1 〇使用在鄰 21 201100972 接表面之間應用之黏著劑506及/或密封部件509連鎖。適 合黏著劑之-實例為愛牢達勒，且可使用上述密封部 件。可在膠黏過程期間使用延伸穿過一個壁至另一壁之四 口中的連接部件（諸如螺釘或定位銷）5G4對壁定位。 圖8B展示替代性建構方法。壁51〇之邊緣呈—定角 度且條狀部# 516安置於壁邊緣之間。可使用呈例如螺 釘或銷形式之連接部件517對壁及條狀物定位，且可使用 =士 〇形環或c形環522 (諸如Vit〇n 〇形環）或上述其他 Γι 在封部件之密封部件密封壁51〇與條狀物516之間的接 縫。連接部件517較佳包括在〇形環⑵外部。或者，條 f P件5 1 6可能省略，使得壁部件5 ! G之呈一定角度之邊 緣直接接合。可在壁板之内表面上應用密封層515以 密封接縫。 此等結構產生自鉗夾配置，其中由腔室中之真空產生 的壓力有助於將壁接縫牵拉在一起且產生較佳密封。圖8Α ，體實例中壁板之連鎖階梯狀邊緣及圖8Β #體實例之呈— :角度之邊緣（及視情況之條狀部件）使—個壁板支撐另 一壁板’且在由於對腔室抽真空而產生之力下，元件之間 的接縫更緊密地結合在一起。條狀物516以及將條狀物鱼 不同位向之類似條狀物連接之轉角零件可形成併入真空腔 壁中之自承框架。 圖9Α展示一具體實例，其中壁板51〇固定於框架部件 5〇ι上。提供呈銷或螺釘及其類似物形式之連接部件5〇4以 將壁板固定或定位於框架部件上。如先前具體實例中，亦 22 201100972 可使用黏著劑連接壁板與框架部件。如圖从所示，鎖/螺 ，丁可穿過壁板且進入框架部件中 ’、 盥^之凹口中。可在壁板51〇 架件501之間提供密封部件，諸如〇形環或c形環 522或上述其他密封部件。 ^ 乂 „ , T在如圖9A所示之框架部件上 二壁板内表面上提供凹口以容納諸如◦形環或c形環 ❸ Ο 5:封：件。當對真空腔抽真空時，腔室内之真空力將壁 拉至與框架部件501較密切接觸，從 圍輔助形成真空緊密密封。 扳邊緣周 展示替代性結構，其具有㈣面經設計以易於將 壁板川A及測定位於合適位置之框架部件Μ。” 部件可用上述轉角組件裝配成框架。壁板與框架部件训 之切去部分552配合。壁板51❹可由連接部件504固定及/ 或定位，且可由壁板與框架部件之間的密封部件（諸如〇 形環或C形環522)提供額外密封。如先前具时例中，亦 可使用黏著劑連接壁板與框架部件。 框架部件5〇1之形狀產生堅固結構，該結構利用真空 力產生氣密腔。當對真空腔抽真空時，腔室中之真^將施. 加向内推壓壁板之力。此力由圖9”之箭頭MB示意表 不。在方向A上之力將用於抵靠框架部件5〇1推壓壁510A， 從而減少其間的任何空隙且改良其間之密封。可預期，當 腔至中產生足夠间之真空時，框架部件可能略微彎曲。然 而由於忙架牛之形狀，其將由鄰接壁板5l〇B加強。當 壁5H)A抵靠框架部件5()1以足夠力推壓時，該框架部件二 抵靠壁板510B之末端推壓（在圖祀中由箭頭a，示意性表 23 201100972 從而阻止框架部件進一步變形。由於在方向B上之力， 推會發生類似作用。當壁51()b抵靠框架部件训以足夠力 壓時，該框架部件將抵靠壁板510A之末端推麼，從而阻 止框架部件進—步變形。此產生簡單之模組化結構。 圖9C展不圖9A所示結構之變化形式。如圖9A所示 架部個壁板，而用快速釋放閂524將另一壁板固定於框 ^ P件50 1上。亦可使用黏著劑及前述具體實例中的密封 邛件來連接壁板與框架部件。 圖9D展不圖9A所示結構之另一變化形式，其中一個 壁板安放於鉸鏈配置上。框架部件5〇ι之凸出部似包括 ^接党錢鏈鎖528之溝槽527。壁板之相應連接件或凸出 。或延伸部分525亦包括用於接受錢 2 :簡單結構可利用-（或多幻壁板作為真空腔之二 咬虫t向MG上鉸接。圖式中展示連接件525，其中使用鎖 ^⑽與壁板簡連接，但可同樣地使用其他連接方 ^ 諸如膠黏、烊接等。帶;+ 6 之其他邊緣可以與壁板 0Α相同之方式固定於相應框架部件上，且如前述具體實 邊緣件。或者’壁板_可在其-或多個其他 有㈣配置‘°在—具體實财，真^側面之壁 板均使用壁板的各垂直邊緣上之鉸鏈配置安放至框竿上。 鉸鏈配置較佳經設計成在鉸鏈中具有足夠間隙1 板5Η)Β在已抽真空腔室中之真空所施加的力下向内土 抵靠框架部件叫及可能存在之。形環或c形環⑵： 其他密封部件）密封。在圖9D之具體實例中，此間隙由例 24 201100972 如溝槽527提供。欽鏈銷528可經設計以易於當場裝配及 拆卸，從而易於進行初始裝配及必要時自腔室完全卸除壁 板 510B 。 . 腔室之一或多個壁板可類似鉸接於壁板5 10B，以為腔 室提供一或多個門。圖9E展示此類設計，其中門510A與 510B均使用鉸鏈配置525、526與框架部件501連接。較佳 形成至少一個門作為真空腔之整個壁。此配置提供將微影 系統之組件移至腔室中及移出腔室之最大寬度及高度，此 C》 ^ 為具有模組化設計之微影系統的重要優點。此使得可滑出 模組且隨後進行更換’例如進行維修，而無需進入真空腔。 壁板可在其所有邊緣處由鉸鏈配置與框架連接。圖10 展示壁板510,該壁板在壁之各邊緣上具有連接件525以使 - 用上述鉸鏈配置與框架連接。門可經配置以側向、向上或 向下打開。在一些配置中，門可經配置以實質上垂直打開， 以使微影機所需之佔地面積減至最小。此配置使得另一設 〇 備或壁可相對緊密地接近真空腔定位，或避免門阻斷所需 工作或進人空間。在-些具體實例中，門係安放於欽鍵臂 上以使得門可向上擺動，且在其他具體實例中，門係由提 昇系統打開。 充當門之鉸接壁板較佳足夠輕以可自腔室手動卸除。 儘管前述真空腔設計展示重約扇kg之門，但真空腔之較 佳具體實例具有使用層壓結構而以銘製成且重約2 之 較小壁板/門。 圖11A及11B展示鉸鏈配置之其他 細節 。圖11A為與 25 201100972 框架部件501連接之壁板5 1〇B的端視圖，其展示連接件 525 '凸出部526及鉸鏈銷528之配置。可使用卡夾保 持鉸鏈銷在適當位置。圖UB展示穿過形成兩個凸出部 之單一零件且展示對應於打開之壁板/門之在旋轉位置的連 接件525的橫截面。在此設計中，螺釘531將凸出件 連接至框架部件，其中螺釘定位於凹口 532中，使得鉸鏈 銷528將螺釘53丨保持在凹口 532中。 圖12展示另一配置，其中壁板直接彼此連接。在所示 之具體實例中，板51〇Α及510Β使用鉸鏈配置（連接件525 及鉸鏈銷528)彼此連接，但亦可使用諸多其他方式，諸如 閃、鉗夾或其他連接裝置。 圖13展示真空腔之壁板51〇,其分成兩個門板540及 541。門板接觸之邊緣542具有波樣形狀以有利於門板之間 的密封。可使用十字部件545加強壁板以提高板之硬度及 強度。 圖14Α展示模組化真空腔之另一配置。該腔室包含具 有框架。Η牛5〇1及轉角組件5〇2之框架。可形成轉角組件 作為框架部件之一部分，或轉角組件可省略。壁板510經 建構具有十字部件561，在所述具體實例中該等十字部件 561~安置於壁板之内表面上。圖14B-14D展示真空腔之其他 二，。十予部件561具有在其末端形成之溝槽或凹口 564， 等冓槽或凹口與連接至框架部件5 01之相應位置之銷或 Ρ 565喷合。所述具體實例在各壁板之内表面上包括 個水平十字部件及一個垂直十字部件，但亦可使用不同 26 201100972 數目之水平、垂直或傾斜安置之十字部件。亦可包括角元 件5 62以進一步加強該配置。 Ο ❹ 使用此配置’可將壁板安置於適當位置且必要時卸 除。壁板安裝在抵靠框架部件之位置，且十字部件及配裝 祕出㈣之溝槽/凹口⑹用於將壁板定位在適當位 二=較佳足夠輕，使得其可由單個人或兩個人提昇而 ‘，』提昇設備或鉸鏈配置來支撐板之重量。可提供把手⑹ 以輔助手動放置及卸除壁板。 圖uE展示用於真空腔之轉角組件5〇2的各種组態， 其中切去部分503用於容納連接部件（例如銷或螺釘5〇4) 且洞或凹口 505用於接受連接部件。 圖14F-14G展示轉角纪件5〇2及框架部件训，該轉角 組件5〇2及框架部件501包括用於容納密封部件（諸如〇 形環或C形環）之凹槽或凹σ部分別。凹槽較位以安置 密封部件，從而在框架與壁板之間形成密封。如圖㈣所 不’凹槽570可經定位以在一或多個壁板之邊緣周圍密封。 關於其他具體實例所描述之任何密封部件均亦可用於此且 體實^以在轉角組件與框架部件之間及/或在框架與壁板 之間密封。 真空腔之轉角位置為達成真空緊密度之重要位置。轉 ^組，處之凹槽用於引導密封部件且確保腔室轉角處之真 空緊密密封。亦可藉由膠黏框架部件及轉角組件及藉由對 2組件之接合區域進行表面加工而改良轉角處及壁板邊 …圍之其他位置處的密封。亦可在裝配框架部件及轉角 27 201100972 ^件之後執行最終研磨步驟以確保光滑表面抵靠壁板邊緣 密封。形成密封之表面的粗糙度較佳為約0.8 Ra。 圖14H展示圖14A之真空腔的剖視圖，其展示當真空 腔之内部空間中形成真空時作用於該結構之力。當腔室之 内。P工間形成真空時’⑮室外之大氣壓力將在壁板上施加 力，從而向内推壓壁板以使其更緊密抵靠框架。此力輔助 使壁板邊緣周圍抵靠框架形成較佳密封。施加於壁板上之 力傳遞至框架部件，當腔室中形成高真线料框架部 件將在壓力下趨向於略微向内彎曲。在此具體實例中，十 字部件藉由施加相反之力而提供額外支撐以減少或阻止框 架部件彎曲且提高結構之剛性。 在上述所有具體實例φ，、& ^ 1 Ψ 連接部件可經調適成對壁板 定位同時使壁板可在小的預定e m 你』扪頂疋靶圍内移動。在真空腔之内 部空間中形成真空時，藉由佶縣Λ Α 糟由使壁板略微移動，連接部件使 壁板向内少量移動且抵靠密封邱 打°卩件更緊密密封，以致藉由 腔室中形成真空之作用產生直办 具空緊密密封。連接部件可經 設計以將壁板定位於適當位罟t + & 、 、田仅置而未實際在壁板邊緣處提供 真空緊密密封。反而，連接部放 夜°卩件可在壁板邊緣處提供接近 真空的緊密密封。當腔室内來士古 主Μ $成真空時，在由腔室外之大 氣壓力向内推壓壁板時產生直办欧— 土具空緊密密封。連接部件可用 於朝向在壁板邊緣處形成直空热 二緊密密封之位置引導壁板。 使用抽汲容量充分高於渑、 洩馮至腔室中之空氣之流速的 真空泵在真空腔中形成真空，u ^ 从使得可在壁板邊緣周圍形 成真空緊密密封。進入腔室中 τ <洩漏速率取決於腔室之設 28 201100972 計及所用密封部件之類型。在穿過密封件之壓力為π 巴下可忽略穿過金屬密封件之氣體茂漏，但典 ： 封件可由氣體滲透。對於s 衣在、 還f子於5_直徑之〇形環，針 似渗透速率為約Ux#毫巴_公升/秒/公尺◦ 針對氮氣為約〇·8χ10-6毫巴八斗/ί|/γσ 衣我從， 02χ10.6^ $巴-公升/秒/公尺，且針對氧氣為約 〇-2χ1〇毫巴-公升/秒/公尺。用單一密封部件密封各壁板之 四個邊緣區周圍之尺寸為lmxlmxlm之真空腔的
Ο 部件長度為約24 m，Η 4+啦· p . 。在封 3 4m且針對水之滲透速率為約43XU)-6毫巴 -公升/?此典型地僅為真空栗容量之小百分比。 —真空粟與真空腔之内部空㈣如經由下述口連接。將 壁安置在適當位置以封閉内部空間，且泵用於自腔室移除 空氣。當真空栗降低腔室内之壓力時，空氣將在尚未形成 真空緊密密封之壁板邊緣周圍洩漏至腔室中。當腔室内之 壓力下降時，外部壓力將在壁板上施加力，從而推壓壁板 乂使/、更緊畨抵靠框架且在壁板邊緣周圍形成較佳密封。 若真空$之空氣排出容量充分大於茂漏至内部空間中之空 氣的八速貝！作用於壁板之力將足以產生真空緊密密封且 可在腔至中形成所需真空。 真空腔組態 、根據任何上述具體實例建構之真空腔400可以多種方 式且二以各納微影機或具有不同形狀及尺寸之其他類型之 设備。圖15A展示真空腔4〇〇，其經組態具有具有正方形或 矩形橫截面之主要部分470、呈側柱形式之其他部分471及 呈凸出盒形式之其他部分472。此等其他部分可使用上述相 29 201100972 同模組化類型結構，利用框架部件、轉角組件及壁板建構。 圖15B展示側壁才反51〇c，纟具有切去部分55〇以容納側柱 471，使仵主要部分47〇及側柱471形成具有—個單一内體 積之真空腔。 圖15C展示與主要真空腔部分470連接之柱部分471 的分解圖。柱部分471包含框架部件5〇1a及轉角組件5〇2。 柱部分471之框架部件可使用延伸至框架部件501B中之凹 口或洞547中之螺釘或銷與主要部分之其他框架部件5〇ib $接。此等凹口或洞可預先鑽鑿及堵塞以當場快速裝配， 而使得可於真空腔中建構螺釘緊固之延伸部分。視對真 工腔之不同要求而定’可沿框架部件501B在標準化位置預 先鑽鑿一組洞以使得可快速裝配多種組態之框架。 此等延伸部分可經配置以容納微影機中自機器主體凸 出、在規則立方或矩形輪靡外的各種部件。壁板可與添加 有延伸部分之框架連接，使得產生單一真空封閉體，該封 閉體包括主要部分及一些或所有延伸部分。另或者，壁板 可以產生多個各別真空封閉體之方式連接。 圖16A-16C展示用鎖或螺釘州或塞子州堵塞框架 部件50!中預先鑽鏨之孔或凹口 547的各種配置。諸如〇 形環或C形環522之密封部件可與任何此等配置_起使用。 圖17A說明置放微影機之立方真空腔，其包含平台组 件咖、電光柱221及源腔扣。如圖式中可見，真空腔之 正方形形狀在腔室内、尤其在…4〇中蓋生大量未使用 空間（注意，該圖式僅為二維圖，且未展示腔室前部及後 30 201100972 部區域中可能存在之麵Λ此 類似作用）。此未使用之空間不必要地 增加真空腔之體積，#撂妯吉 晋地 使侍抽真空之體積變大，且抽直空變 慢，或需要較大真空；^。去盈m… i 具二泵。未使用空間亦佔據製造物中 用於置放另一設備之空間。 m 如圖17B所不’真空腔可經建構以減少真空腔中之未 使用空間。在圖17B Φ，吉& _ ^ 中真工腔400經組態以更緊密匹配 微影機之輪摩，從而產生較窄上部及較寬下部。此使抽真
空之體積變小’且釋放空間以使設備支架或設備箱體Μ 及其他δ又備（諸如真空泵）鄰接於真空腔定位而不佔據製 U物中之其他佔地面積且不提高整個總成之高度。此配置 辅助達成圖3Β所示之堆疊垂直配置，且可將典型總成之高 度自約3 m降至約h5 m到i m。因為潔淨室之標準頂高為 3.5 m，故此配置可能使三個真空腔（以及相關設備）堆疊， 較佳堆疊於其他支撐件之擱架上。 設備支架或箱體477可用於置放較佳緊密接近微影機 疋位之尚壓控制電路及射束轉換及射束掃描偏轉電子電 路。隨後，可如箭頭478所示使用定位於支架或箱體侧面 之極短連接電纜及配線連接此設備至真空腔中之微影機。 圖17C展示如圖1*7B中組態之真空腔的立體圖，該真 空腔包含較窄上部475及較寬下部476。可提供軌道479以 滑動設備支架或箱體以便於維修接近。如上所述，可在頂 部475周圍及下部476上方配置設備。在一配置中，將無 需頻繁接近之真空泵定位於頂部475後部及/或前部，且將 用於微影機之電學及電子電路定位於在頂部475側面之支 31 201100972 条或知體_ ’ §亥專支架或箱體力命丨工士 相體在側面處可較易於接近。 無轉角組件之框架 如上所述，可不使用轉角組件建構真空腔框架綱。在 此等具體實例中，框架部件501可經製造而具有連鎖末端 部分以使得可在框架部件之„ 1仟之間的轉角處形成緊固連接。較 佳形成此等連接使得當腔室中 甲死/成真二¥所施加之力會用 於將框架部件更緊密推壓扃_ 在起，從而使彼此抵靠更緊密 密封，且使框架部件連鎖形成 少取對抗此萼力之堅固剛性結構。 圖1 8Α展示盎棘备仏μ , ’’、、，、件之框采部件之間的連接的分解 圖。框架部件501C具有用於命甘 匕、其他框架部件之末端區連鎖 的末端區’該末端區具有用 有用於谷納框架部件50ID之末端部 刀切去口戸刀550。凸出部分551與框架部件501D之末端 重疊且具有洞或凹口以容納詩連接框架部件之連接
504。可在框架部杜夕R ^件之間使用諸如上述黏著劑及/或密封部 件。如例如圖18B所示， 谷檀不叼配置可能用於在盔 =的情況鎖方式連浦架料， 連 框架部件的端視圖。 遷接之 八2 Μ為無轉角組件之框架部件之間的替代性連接之 分解圖，且圖_ ^ 加 不進行裝配之框架部件。此具體實例 中之框架部件的iS· # w 橫截面輪廓具有用於容納兩個 邊緣的兩個凹陷邻八式+ + 垔板之 邛刀或切去部分552，類似於圖9 框架部件之於厳&如 口 《所不的 之末端區連=末ΓΓ牛501E具有用於與其他框架部件 的末知&，該末端區具有用於容納樞架部件 端部分的切去部分550。凸出部分55 i與框架部 32 201100972 件501JF之末端重属日目士 且且具有洞或凹口以容納用於 件之連接部件州。可在框㈣件之肢用諸如上^ = 及/或密封部件。熟習此項技術者應瞭解，各種不同配置可 編在無轉角組件的情況下以連鎖方式連接框架部件。 如對於圖9B之具體實例所述，此具體實例之框架部件亦盘 =板形Μ鎖配置，使得針對—個壁板之外表面所施加之 力使第一壁板抵靠框架部件之切去部分更緊密密封，且框 部件之另"'切去部分抵靠第二壁板之末端推遷。 、可在框架部件之凹陷部分或切去部分552中提供凹口 或凹槽570以容納諸如0形環或C形環之密封部件。壁板 ==經配置以摘置於切去部分552内，使得壁板之内表 辟:、在封部件在凹槽570中建立界面連接，從而在框架與 ^之間形成密封。對於其他具體實例所述之任何密封部 件均亦可用於此具體實例。 無框架結構 ❹右;t :可在不具有各別框架結構之結構中達成上文對於具 之模,、旦化真空腔所述之相同原理。圖8 A展示壁板之 心直接連接在_起的真空腔。兩個具有階梯狀邊緣之壁 用在鄰接表面之間應用之黏著劑5〇6及/或密封部件5〇9 :二可使用延伸穿過一個壁至另一壁之凹口中的連接部 (啫如螺釘或定位銷）504對壁定位。 、A展不相同類型之結構，其中壁板的連鎖部分上 θ或凹口中具有密封部件（諸如〇形環或。形環) ‘、封壁板51GD與壁板51QE。可使用連接部件使壁板彼 33 201100972 此連接，諸如圖8A所示。圖細展示壁板川 圖，其中密封部件522沿階梯狀邊緣之所 κ所有四個邊安詈。 密封部件可在此位置保持於凹槽中， 4 j错由將密封部侔 硬化至壁板邊緣或使用黏著劑將密封部件黏 此辅助當場裝配真空腔。 ；板上。 此等結構產生自支撐及自甜夾配置，其中壁板 鎖以輔助彼此支揮且定位於適當位置。當腔室中形成真* 時，所產生之力將壁接縫更緊密推壓—起且產生較佳： 封，使得形成真空緊密密封。壁板之連鎖階梯狀邊緣或呈 ::角:之壁板邊緣（及如圖8B具體實例所示，視情況存 真二T)使一壁板支撐另一壁板且在由於對腔室袖 真工而產生之力下，元件之間的接縫更緊密結合在一起。 真空腔之此等具體實例及其他具體實例可使用三维密 封部件。W 21展示以三維立方形式形成的〇形環或㈢ 環’其用於在裝配期間配合壁板邊緣周圍。亦可能形成呈 兩個環形式（如圖20B所示’各環均與壁板配合）之密封 部件=例如用於底板及頂板，及呈四個長條形式之密封部 件以密封形成腔室之其他四個壁板。 、在此等具體實例中，壁板使用連接部件可卸除地彼此 連接，而非如本文所述之一些其他具體實例與框架連接。 壁板之連鎖區阻止板在腔室之内部空間中所形成之真空的 影響下移動。階梯狀邊緣形成連鎖配置，#中針對第：壁 板之外表面所施加之力造成第一壁板抵靠第二壁板之階梯 狀邊緣更緊密密封，且針對第二壁板之外表面所施加之力 34 201100972 造成第二壁板抵靠第一壁板之階梯狀邊緣更緊密密封。可 在壁板之相對階梯狀邊緣之間使用黏著劑，且可使 部件對壁板定位。 # ，下文對於具有框架之腔室的具體實例（其中框架 充田腔至之結構件）及無框架之腔室的具體實例（其中 壁板為腔室之結構元件）提供維持1〇-6毫巴之真空的！叫 m 1 m腔至之真空腔組件的適合結構細節。若包括框架作 為腔室之結構元件，則可使用橫截面為7〇mmx7 、 真空下之變形為9.4醜且重量p4kg之實心銘框架^ 件’每個腔室中框架部件之總重量為168 kg。可使用中空 紹框架，其中橫截面為12。醜><12。麵，且壁厚度為二 職’變形為3.7 mm，且重量各為6 25 kg，且每個=室中 框架部件之總重量為75 kge此等選擇均可相對少量製造， 且亦適用於大量生產。 若使用壁板作為真空腔之結構元件，則可使用厚度為 〇 15 _、在真空下之變形為19酿且每個板之重量為 的實心鋁壁板’每個腔室中壁板之總重量為246 kg。可使 用厚度為2〇mm、變形為8麵且每個板之重量為wg的 厚實心1呂壁板’每個腔室中壁板之總重量為324 kg。可 :吏用厚度為6〇mm、變形為】6馳且每個板之重量為μ - ' 之較輕且較堅固的複合爽心壁板，每個腔室中壁板之總 ^為97 kg。實心壁板可相對少量製造，且亦適用於大量 ，但複合壁板較難以大量生產’且少量製造相對昂貴。 Μ金屬及壁結構 35 201100972 當使用真空腔置放帶電粒子微影機時，該腔室較佳包 括-或多個屏蔽層以與腔室外之磁場分隔。此等磁場可能 〜響電子束且干擾微景々系統之正確操作。可在壁板及可能 使用之條狀部件或框架部件之内表面或外表面上包括一^ 多個μ金屬層。當使用多層複合結構時，私金屬層亦可夹在 壁/條狀部件結構内其他材料層之間。以此方式，可在整個 結構中持續不間斷地在腔室壁中產生屏蔽，從而產生呈套 件形式的真空腔，其中屏蔽完全併入真空腔結構中（且在 其中連續）。腔室中凸出之部件，諸如微影機之支架或支撐 物（晶圓平台及帶電粒子柱）及平台之致動器桿較佳亦經^ 金屬層（例如具有μ金屬之伸縮結構）覆蓋。 圖22Α展示具有兩個μ金屬層之真空腔的壁板之一且 體實例。腔室壁601之一部分經展示在壁之外表面具有（視 情況）加強樑602’例如圖13之加強樑545。第一私金屬 層603具有在μ金屬層6〇3與腔室壁6〇ι之間呈肋骨形的 間隔部件6〇4以在其間產生空間。第1 Μ金屬層6〇5具有 在兩個μ金屬層之間的間隔部件_以在其間產生空間1 金屬層中具有洞以避免在腔室排空時真空腔中產生壓差。 圖22Β展示由開口層㈣分隔兩個^金屬層㈤及⑼$ 之壁板的替代性具體實例之分解圖，其中I㈣較佳具有 開口結構，諸如蜂窩結構。為清晰起見，該等層在圖式中 展不為分離形式’但在實踐中該等層將形成單一複合壁。 層610提供分隔兩個μ金屬層之輕質剛性壁以產生爽心結 構，使得可省去圖以具體實例中的間隔部件604及_。 36 201100972 此結構亦可使得可去除加強樑。層601及607為金屬層， 較佳為銘。層61〇較佳為鋁蜂窩層。所得複合壁結構提供 製這簡易且低廉之壁板，該壁板可預先製造且為輕質剛性 的，其中蜂窩層提供所需強度且μ金屬層提供保護以免受 外部電磁場干擾。 弘金屬層較佳由絕緣層（諸如碳纖維及/或玻璃加強塑 膠之複合層）分隔。複合壁之一具體實例包含夹心結構， 〇該結構包含第—絕緣層、銘蜂窩層、μ金屬層、第二絕緣層 、 命、、左 只〜呂層。可添加其他μ金屬層及絕緣層組以提高腔室 ▲之磁場屏蔽。實心铭層較佳在真空側。蜂窩紹為央心結 構提仏強度。蜂窩層之厚度可增加，或可使用其他蜂窩層 ^阿壁之硬度。該等層較佳膠黏在一起。當開口層010由 、邑緣材料製成時，其可自身提供分隔μ金屬層之絕緣層。 此結構之複合壁板提供輕質剛性壁，該壁可預先製造 =叹冲具有所需磁屏蔽水準《此結構將μ金屬屏蔽併入 〇 真工=之壁中，且避免使用厚實心金屬層獲得所需強度。 ‘、忍任何上述複合壁均可用於本文所述之真空腔的任 何具體實例中。 、 圖2fC展示複合壁板之壁板接縫之一實施例，類似於 5168^所不之結構。壁510之邊緣呈—定角度，且條狀部件 〇 *置於壁邊緣之間且由連接部件517定位。可使用諸如 )裒或C形環522之密封部件密封壁51〇與條狀物516 、接縫。壁及條狀部件各具有複合夹心結構，在此具 例中該結構包含外部金屬層及中心蜂寓層、及經配置 37 201100972 自個壁板至另一壁板形成兩個基本上連續之屏蔽層的弘 金屬層603及605。使用此結構，#金屬層所提供之屏蔽為 連續的，甚至在壁板之邊緣連接處亦為連續的。 圖23A展示穿過真空腔4〇〇之底壁（底面）的橫截面， 在真空腔中底壁與支撐置放於腔室中之微影機的框架建立 界面連接。框架部件702經展示延伸穿過腔室壁且擱置於 底板701上。腔室壁7〇3鄰接框架部件7〇2且可焊接至框 架部件（焊接部分7〇5)。兩個#金屬層取亦鄰接框架部 件7 0 2以避免可使外部磁場進入腔室之空隙。 為減少底板7〇1與真空腔彻之間可影響微影機穩定 性的_合及振動麵合，圖23B卩加展示替代性具體實 剂在此等具體實例中，腔室壁7()3並未剛性固定於框架 而在壁與框架部件之間具有小空隙。壁由減減 件710(諸如空氣彈_蕃、加八+从 ，、料）。卩刀支撐。A金屬層7G4在框架部 件搬上方或下方延伸^除屏蔽中之任何空隙。亦可提 部件7〇2上方延伸之伸縮部分712,以為腔室壁提 供額外支擇且在框架部件周圍提供額 些彎曲以減少底板與腔室 f允許 且W Μ之間的機械輕合。在圖23B之 具體實例中，伸縮部分7 具體實例中，替代地，㈣ 4麵接。在圖沉 替代地，伸縮部分712與腔 另外1金屬層704與腔Μ ^ 7Q3㈣ 通口 ’、腔至壁703例如藉由鉗夾輛接。 微影機需要大量電 必須離開真空腔以與典 信號及光信號進行操作 型定位於腔室外 該等信號 之電力及控制系統 38 201100972 連接真二外殼包括開口（本文中稱作通口）以容納運載 來自此等系統之信號的電纜進入真空外殼中（亦需要開口 '使真二泵對腔室抽真空）。該等通口經設計以使電纜周圍真 二密封。微影系統較佳具有模組化結構，使得可自系統卸 除且替換各種關鍵子系統而不會干擾其他子系統。為有利 於此。又计，各個此模組化子系統之電學、光學及/或電力電 、·覽連接之集合較佳通過一或多個專用於該模組之通口。此 0 使侍可拆開、卸除及替換特定模組之電纜而不會干擾任何 其他模組之電纜。該等通口較佳經設計而有利於以單元（例 如電子單元）形式卸除及替換電纜、連接器及口蓋。真空 腔亦需要用於-或多個真空栗之開口以自腔室抽沒空氣， 從而將腔室排空。 在一些具體實例中，僅將通口及真空泵定位於真空腔 之單壁板（例如頂板或背板）上。真空果（例如渦輪果） 與配置於腔室壁中之通口連接。來自該等通口之電纜經由 〇 電纜支架中所配置之管道通向相關控制系統。在圖ι7Β及 17C所不之具體實例中，通口定位於腔室4〇〇之頂部4乃 之側壁上，且真空泵定位於頂部475之後部（或前部）。 圖24A展示穿過真空腔4〇〇之壁板的橫截面，其展示 通口 420。頂壁之一部分8〇1經展示具有由蓋封閉之開 口。兩個μ金屬層8〇4及8〇5亦具有相應開口。上部〆金 屬層804具有配合層8〇4中之凸緣的帽8〇6，當帽處於適當 位置時提供完全屏蔽層。電纜81〇經由口蓋8〇2及帽8〇6 進入真空腔，且端接於連接器811。μ金屬層中之開口必須 39 201100972 =大以使連接器811穿過，使得必要時可卸除及替換連接 ° 1、電纜81〇、帽806及蓋802之總成。 圖24B展示通口 42〇之替代性具體實例。从金屬層咖、 ,具有帽8〇7、808 1金屬帽與蓋8〇2經由具有彈簧或 狀元件之螺釘或連接銷_連接。當通口關閉時，抵 罪=別Μ金屬層804及805推麗μ金屬帽8〇7及8〇8以產 生帽在μ金屬層之開口上方的正封閉（ρ—心叫。
=確保當通口關閉時μ金屬層中不存在空隙。該結構亦“ 金屬帽807及808固定於口蓋8〇2上。
圖24C展不通口 42〇之另一替代性配置。為簡單起見， 圖式中僅展示通口之一侧。在此配置中，腔室壁包括第二 壁層820，且亦包括第三从金屬帽821。三個μ金屬帽與蓋 8〇2如前述具體實例中經由具有彈菁或彈菁狀元件之螺釘 〆連接銷809連接。畲通口關閉時，抵靠各別^金屬層綱 及805推壓μ金屬帽8〇7及8〇8，且抵靠壁層82〇推壓弘金 屬帽82卜各μ金屬層8〇4及8〇5具有凸緣以進一步確保屏 蔽中不存在空隙。其他或另外1金屬帽可能具有凸緣。 通口 420及真空m開口 431可能為圓形、正方形，或 如\25A所示為矩形。該等通口較佳專用於腔室中機器之 a定模、4化子系統’且可根據子系統所需之電纜連接數目 疋尺寸。舉例而言，如® 25B所示，照射光學子系統可能 '要大通口 42 1 ’投影光學子系統可能需要稍小通口 Μ]， 且其他子系統可能需要較小通口 423及424。 真空泵 40 201100972 真空腔400可具有一或多個專用真空泵43〇。一或多個 真空泉亦可在數個真空腔之間共用。各腔室可具有小真空 果且/、用較大真空栗。在真空腔4〇〇中使用一個以上粟 實現真工之能力引起真空系冗餘此可能改良真空操作之 可靠性。若真空泵發生故障’則另一真空系可接替其功能。 圖26展*具有五個真空腔彻之西己置，該五個真空腔 八用兩個渦輪真空泵430。該等真空泵係配置於共用通道或 ζ)二用6道432之各末端。在一具體實例中，泵430及通道 或笞道432自中心位置供應兩列腔室4〇〇。共用泵之數目可 能改變’亦即為一或多個。通道或管道432與各真空腔經 由閥瓣或閥門433連接。閥瓣或閥門433較佳由μ金屬製 成或包括μ金屬層以提供屏蔽。 各真空腔中可能另外包括例如呈一或多個低溫泵屏蔽 形式之水蒸氣低溫泵460，以捕捉腔室中之水蒸氣，從而辅 助在腔室中形成真空。此減少產生足夠真空所需之真空泵 〇 的尺寸且減少抽真空時間，且使用非移動部件，使得不會 引入典型地由其他類型之低溫（< 4 κ)系統引起之振動。 水蒸氣低溫泵460經由閥門461及製冷供應管線462與低 溫系控制系統4 6 3連接。 因此’真空腔之真空可由渦輪真空泵43〇與低溫泵系 統之水蒸氣低溫泵460產生。較佳地’首先啟動渦輪泵43〇， 、-塵而藉助低溫果控制系統463啟動低溫泉系統以產生真 空。與真空抽汲啟動之其他控制策略相比，啟動渦輪真空 泵430、隨後啟動水蒸氣低溫泵46〇可產生更有效的真空抽 41 201100972 沒程序。纟進一步提高效帛，在渦輪^ 43〇啟動後的特定 時段之後’可將其自真空腔分離。此時段可能對應於獲得 低於某-預定臨限值之壓力值所需之時間。分離渦輪泉43〇 之後’可繼續操作水蒸氣低溫泵460以完全產生真空。 圖26所示之配置可經修改以容納多層經堆疊真空腔， 其中真空腔垂直堆疊亦或並列配置。可以圖26所示之配置 使用兩層、三層或可能更多層之真空腔，例如產生1〇個腔 室（兩層）或15個腔室（三層）之配置。多個腔室可利用 共用真空抽汲系統，且共用真空抽汲系統可能用於腔室之 各層。在-具體實例中，屬於真空腔粗之真空㈣真空可 藉由用共用真空抽汲系統對各腔室分別抽真空實現。 本發明已參考上述特定具體實例加以描述。應注意， 已描述各種結構及替代物，如熟習此項技術者顯而易^， 其可與本文所述之許多其他結構及具體實例一起使用。此 外，應瞭解在不背離本發明之精神及範疇的情況下，此 具體實例易於產生熟習此項技術者所熟知之各種修改 代形式。目此’儘管已描述特定具體實例，但此等具 例僅為實例且不限制本發明之範疇，本發明之範车 附申請專利範圍中進行界定。 砰’、在隨 【圖式簡單說明】 步說明本發明之各 業已參考圖式中所示具體實例進一 種樣’其中： 42 201100972 圖2為模組化微影系統之簡化方塊圖； 圖3 A及3B為微影機及晶圓裝載系統之配置的一實例； 圖4A為用於真空腔之框架的立體圖； 圖4B為真空腔框架之轉角的詳圖； 圖5 A-5C為真空腔之轉角與框架部件之間的連接之橫 截面圖； 圖6A-6C為真空腔之轉角與框架部件之間的連接（包 f) 括密封部件或密封劑）之橫截面圖； 圖7A為真空腔框架之轉角的立體圖，其展示真空腔壁 之一部分； 圖7B為真空腔框架之轉角的立體圖，其展示真空腔之 二個壁之一部分； 圖8A及8B為真空腔之壁板之間的連接之替代性具體 實例之橫截面圖； 、 圖9A-9E為真空腔之壁板與框架部件之間的連接之各 〇 種具體實例之橫截面圖； 圖10為具有連接件之真空腔的壁板； 圖11A及 11B為鉸鏈配置之替代性具體實例 圖12為真空腔之壁板之間的連接之橫截面 圖13為經分成門板之真空腔的壁板； 之詳圖 面圖； 圖14A為真空腔具有加強部件之壁板的配置 圖14B-14D為圖14A之配置的詳圖；
14F-i4G為具有q形環通道之框架部件 配置之立體圖； 的詳圖； 43 201100972 圖則為圖14A之真空腔上之力的立胃圖； 圖15A為具有主要部分及其他部分之真空腔的立體圖； 圖15B為圖15A之真空腔之壁板的立體圖； 圖5C為圖15A之真空腔的框架部件之分解圖； 圖16A-16C為用於堵塞框架部件中之洞的各種 置之詳圖； 圖17A為置放微影機之真空腔的橫截面圖； 圖 為真工腔之橫截面圖，該真空腔經建構以減少 真空腔中之未使用空間； 圖17C為圖17B之真空腔的立體圖·， 圖18A為無轉角組件之框架部件之間的連接之立體分 解圖； 圖18B為無轉角組件之框架部件之間的連接之各種配 置之側視圖； 圖19A為無轉角組件之框架部件之間的替代性連接之 立體分解圖； 圖19B為圖19A中進行裝配之連接的立體圖，· 圖20A為無框架之壁板之間的連接之橫截面圖； 圖20B為具有密封部件之壁板的立體圖； 圖21為〇形環結構之立體圖； 圖22A及22B為具有複合結構之—部分壁板的立體圖； 圖22C 4具有複合結構之兩個壁板之間的連接之橫截 面圖； 圖23A-23C為穿過真空腔底壁之橫載面圖，其展示與 44 201100972 框架支#部件建立之界面連接的各種具體實例，· 圖24A-24C為穿過真空腔壁之橫截面圓，其展示口蓋 及A屏蔽帽之各種具體實例； 圖25A為真空腔中通口及真空泵開口之替代性配置的 立體圖； 圖mb為真空腔中通 置的俯視圖； 口之另-替代性配 〇 圖26為共用渦輪真空系之真空腔的示意圖。 【主要元件符號說明】 100:帶電粒子微影系統 1 〇1:電子源/帶電粒子源 • 102:準直透鏡系統 103 :第—孔隙陣列 104 .聚光透鏡陣列 ◎ 1〇5:子束熄滅器陣列 10 8 :射束截捕陣列 1〇9 :射束偏轉器陣列 11 〇 :投影透鏡陣列 12 0 :電子擴束 121 :準直電子束 122 .電子亞束 123 :電子子束 124 :子束 45 201100972 130 :靶材/晶圓 132 :可移動平台 140 :真空腔 201 :照射光學模組 202 :孔隙陣列及聚光透鏡模組 203 :射束轉換模組 204 :投影光學模組 205 :對準内部副框 206 :對準外部副框 207 :減振支座 208 :框架 209 :晶圓台 210 :夾盤 2 11 :短衝程平台元件 2 1 2 :長衝程平台元件 215 : μ金屬屏蔽層 220 :底板/平台組件 221 :框架部件/電光柱 222 :源腔 240 :區域 300、301 :微影機 303 :晶圓操作機器人/晶圓裝載單元 304 :平台致動器 305 :傳送機器人 46 201100972 306 :進入廊道 307 :機器人儲存單元 3 1 0 :中心通道 400 :真空腔/腔室 420 :通口 421 :大通口 422 :稍小通口 423、424 :較小通口
431 ··真空泵開口 430 :真空泵/渦輪真空泵 432 :共用通道/管道 433 :閥瓣/閥門 460 :水蒸氣低温泵 461 :閥門 462 :製冷供應管線 463 :低溫泵控制系統 470 :主要真空腔部分 471 :其他部分/柱部分 475 :較窄上部 476 :較寬下部 477 :設備支架/箱體 478 :箭頭 479 :軌道 500 :真空腔框架 47 201100972 501、501A至501F :框架部件 502 :轉角組件/部件 503 :切去部分 504 :銷/螺釘/連接部件 505 :洞/凹口 506 :黏著劑 507 :膠模具 508 :方向 509 :密封部件 510、510A 至 510E :壁板 512 :凸出部/連接部件 513 :定位銷/連接部件 5 1 5 :密封層 516 :條狀部件/條狀物 5 1 7 :連接部件 522 : Ο形環/C形環/密封部件 524 :快速釋放閂 525 :連接件/鉸鏈配置 526 :凸出部/凸出件 527 :溝槽 528 :鉸鏈銷/連接部件 529 :卡夾 530 :方向 531 :螺釘 48 201100972 532 ：凹口 540、541 :門板 - 542 :邊緣 545 :十字部件/加強樑 547 :凹口 /洞 548 :銷/螺釘 549 :塞子 550:切去部分/凹口 Ο 551 :凸出部分 552 :切去部分/凹陷部分 561 :十字部件 - 562 :角元件 563 :把手 564 :溝槽/凹口 565 :銷/凸出部 5 70 :凹槽/凹口部分 ❹ 601 :腔室壁 602 :加強樑 603:第一 μ金屬層 604 :間隔部件 605 :第二μ金屬層 606 :間隔部件 607 :鋁層 610 :開口層 49 201100972 701 :底板 702 :框架部件 703 :腔室壁 704 : μ金屬層 705 :焊接部分 710 :減振元件 712 :伸縮部分/結構 801 :部分 802 :蓋/口蓋 804、805 : μ金屬層 806至808 :帽/μ金屬帽 809 :螺釘/連接銷 8 1 0 :電纜/配線 8 11 :連接器 820 :第二壁層 821 :第三μ金屬帽 50