TW201312300A - 目標定位裝置，驅動目標定位裝置方法及包含此目標定位裝置之微影系統 - Google Patents

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Abstract

本發明有關一種目標定位裝置，尤指用在一微影系統，其包含一載具以承載一目標，以及一撐台以承載及沿著一第一方向(X)而移動該載具。該撐台包含兩個X-撐台基座，兩者皆安排在一共同基座平板之上，每一個X-撐台基座承載一X-撐台滑動架，以及一Y-橫樑包含一用以承載所述載具及移動所述載具在一第二方向(Y)上的Y-撐台。該Y-橫樑架起該X-撐台滑動架之間的空間及經由一可變動連接器而被連接到該X-撐台滑動架。該裝置進一步包含兩個馬達，每一個用以驅動一相對應的X-撐台滑動架沿著它相對應的X-撐台基座。該兩個馬達至少實質上被安排在該撐台之下。所述兩個馬達的每一個馬達被耦合至一偏心凸輪或曲柄，其係經由一曲柄軸而被連接到該相對應的X-撐台滑動架。

Description

目標定位裝置，驅動目標定位裝置方法及包含此目標定位裝置之微影系統
本發明有關一種目標定位裝置，尤指用在一微影系統，其包含一載具以承載一目標；以及一撐台以承載及沿著一第一方向移動該載具。而且本發明有關一種用以驅動一目標定位裝置的方法，尤指用在一微影系統。
特定來說微影系統其被設計用以提供一次微米(sub-micron)圖樣在一晶圓上，任何用以移動該晶圓的操作裝置被設計為以高精確性控制所述晶圓的位置。因此使用於微影系統的該撐台被設計來提供一非常穩固及機械鋼性的構造物。通常使用高度精確、穩固及堅固的撐台，而佔用了大量的空間。
微影系統通常被安排在一無塵室。無塵室的建築面積是昂貴的，因此當該設備具有一大規模的底面積時它是不利的。但此缺點通常為了獲得所需求的高精準度而被接受。
此外，通常出現於該撐台的該致動器中的電磁射散場，尤指來自電-磁致動器，是不被一帶電粒子光束微影系統所需要的，例如揭露於世界專利WO 2010/021543中，因為任何在電或磁場的變化可能影響該帶電粒子光束的位置。為了降低該撐台的該致動器的影響，使用於一帶電粒子光束投影到該目標上期間而於一第一方向驅動該目標的該致動器被安排遠離該撐台。依據WO 2010/02153，該致動 器被安排在該第一方向的直線上及與該撐台有一距離。該致動器包含其連接到該撐台的推-拉桿。由於這樣的設置，習知目標定位裝置的底面積是大規模的，尤指在該第一方向上。
本發明的目的在提供一具有一減少底面積及因此在一無塵室需要較少空間的高精確替代性目標定位裝置。
依據一第一態樣，本發明提供一種目標定位裝置，尤指用在一微影系統，包含：一載具，用以承載一目標，一撐台，用以承載及沿著一第一方向(X)移動該載具，其中所述撐台包含兩個X-撐台基座，兩者皆安排在一共同基座平板之上，其中每一個X-撐台基座承載一X-撐台滑動架以及一Y-橫樑，該Y-橫樑包含一用以承載所述載具及在一第二方向(Y)上移動所述載具的Y-撐台，其中所述Y-橫樑架起該X-撐台滑動架之間的空間及經由一可變動連接器而被連接到該X-撐台滑動架，其中該目標定位裝置進一步包含兩個馬達，每一個用以沿著其相對應的X-撐台基座驅動一相對應的X-撐台滑動架，其中該兩個馬達至少實質上被安排在該撐台之下，且所述兩個馬達中的每一個馬達被耦合至一偏心凸輪或一曲柄，該偏心凸輪或該曲柄經由一曲柄軸而被連接到該相對應的X-撐台滑動架。
透過安排該馬達至少實質上在該撐台之下且使用一曲柄軸及一偏心凸輪或曲柄，本發明目標定位裝置的所需求底面積被減少了，其提供一更緊密的目標定位裝置，至少與例如WO 2010/021543所揭露具有一推-拉桿的該x-致動器比較時，底面積減少了。在一實施例中，該馬達被安排實質上在該共同基座平板之下。
在一實施例中，該目標定位裝置的該底面積甚至進一步減少，其中所述兩個馬達的至少一個被安排在該兩個X-撐台基座之間的一區域。
在本發明的該目標定位裝置中，該兩個馬達的每一個包含一旋轉致動器，其旋轉驅動被轉換成透過使用該曲柄軸及該偏心凸輪或曲柄的該相對應X-撐台滑動架的一線性驅動。在一實施例中，所述馬達的每一個具有其延伸在至少實質上橫向該第一方向上的一馬達軸。在一實施例中，該第一方向實質上係水平的且該馬達軸實質上被安排成垂直的。
透過使用該曲柄軸及該偏心凸輪或曲柄以驅動該X-撐台滑動架可以觀察到需要該旋轉致動器的更複雜調準，至少當比較於具有一推-拉桿的線性致動器時。儘管有此不利條件，本發明找到旋轉致動器的使用能提供本發明目標定位裝置底面積的減少。旋轉致動器的使用能提供如下所描述更多細節的額外好處。
在一實施例中，用以承載及移動該載具的所述撐台被安排在一牆面部分上，其牆面部分在使用上被安排來當作 一真空室的一牆面，以及其中該馬達至少部分地被安排在或靠著該牆面部分。當該牆面部分被安排當作一真空室的部分時，用以承載及移動該載具的所述撐台被安排在一真空室內部，以及所述馬達至少部分地被安排在所述真空室外部。因此該馬達其在該真空室外部的部分不需要是真空兼容的，依據此實施例的目標定位裝置不需要特殊真空兼容馬達。
在一實施例中，該撐台被安排在該牆面部分，其在使用上面對該真空室內部的一表面上。在一實施例中，馬達至少部分地被安排在該牆面部分，其在使用上面對該真空室外部的一側上。
在一實施例中，該牆面部分被安排來形成該真空室的底部牆面，其中該馬達至少部分地被安排在該底部牆面或下方。該真空室的該底部牆面被使用以安裝該馬達。在一進一步實施例中，該撐台被安排在此底部牆面上，尤指在該底部牆面其面對該真空室內部的表面上。
在一實施例中，該馬達或該牆面部分設置有一旋轉直通部，至少在或接近該馬達軸穿過所述牆面部分的位置。在使用上，這樣一個旋轉直通部至少實質上維持了該真空室的真空內部及該真空室外部的大氣壓力之間的壓力差距，以及在同一時刻提供一通道給一可旋轉件。使用此旋轉件，該馬達的旋轉運動被轉移到該真空室內部用以驅動該撐台的該旋轉件的旋轉運動。
在一實施例中，該旋轉直通部由一鐵磁流體旋轉直通部構成。這樣一個鐵磁流體旋轉直通部提供一通道給該馬達軸。在使用上，該馬達被安排在該真空室外部及只有該馬達軸延伸進入該真空室的真空中及被連接到該偏心凸輪或曲柄。因此，依據本發明的此實施例，該馬達被安排在該真空室外部且不需要是真空兼容(vacuum compatible)，非真空兼容馬達也能被使用在該目標定位裝置。
在一進一步實施例中，所述馬達設置有一編碼器，其中該編碼器被安排在該牆面部分，其在使用上面對該真空室外部的一側。在使用上，該編碼器被安排在該真空室外部。因此，依據本發明的此實施例，該編碼器不需要是真空兼容的，而非真空兼容編碼器也可被使用在該目標定位裝置。此外，當使用旋轉制動器時，旋轉編碼器能被使用。
在一實施例中，該馬達軸設置有至少部分地延伸在圍繞該馬達軸的徑向方向上的一防護件。當建立在設置有如WO 2010/021543的例子所述防護物的一帶電粒子微影系統時，該防護件至少部分地被安排來與該系統的該防護物重疊。使用這樣一個於該馬達軸上與該系統的該防護物重疊的防護件，可有效地防護該帶電粒子微影系統遠離該馬達電磁場的波動。依據本發明的此實施例，在目標定位裝置中，沒有必要於該電磁制動器的多層防護物上設置特殊馬達。
為了增加該防護效果，接下來可能使用一個或以上的量測：較佳地在該重疊區域，該防護件被安排在與該系統 的該防護物有一段距離處。較佳地在該重疊區域，該防護物其面對該系統的該防護件的表面被安排實質上平行於該系統的防護物。
在一實施例中，該防護件被牢牢地貼附該馬達軸，較佳地實質上在該馬達軸的完整圓周長上。因此，該防護件與該馬達軸一起旋轉，以及該防護件較佳地以該馬達軸的中心線呈圓對稱。但是更重要的是沒有零星的電磁場能通過該防護件及該馬達軸之間。
以特定用在微影系統來說，該目標必須被高精確的驅動，較佳地任何所需路徑的偏差必須小於該微影系統的解析度。通常被使用的高度精確、穩固及堅固的撐台，其任何晃動被機械性最小化。如上所述，該撐台用以使用在微影系統被設計來提供一非常穩固及機械鋼性的構造物，其使得這樣的撐台沉重且非常昂貴。
在一實施例中，該Y-橫樑經由包含一個或以上的可變動支柱的該可變動連接器而被連接到該X-撐台滑動架，其可變動支柱至少實質上穩固在所述支柱的一軸向方向上及可在一實質上橫向所述支柱的軸向方向上移動。經由可變動支柱連接該Y-橫樑到該X-撐台是非直覺的，因為這樣的連接本身是不精確的，是不穩固或堅固的。然而，由於該可變動支柱，該Y-橫樑不僅可在該X-方向上移動而且可在以該X-撐台滑動架在至少橫向該支柱的該軸向方向上移動。因此本發明的此實施例提供能被使用來修正一透過精確性及適當地驅動該X-撐台滑動架的所需路徑的偏差的額 外運動自由度，更多細節如下所述。由於該可變動連接器能主動地補償所需路徑的偏差，其結果是該目標定位裝置的精確、穩固及堅固的控制。
在一實施例中，每一個X-撐台滑動架經由至少實質上橫向該第一方向上的一第一可變動支柱及一第二可變動支柱而被連接到該Y-橫樑，其中該第一及該第二可變動支柱至少彼此實質上平行延伸，且該第一及該第二可變動支柱在所述第一方向上被隔開。在一實施例中，該第一方向延伸於一至少實質上水平的方向上，以及其中該第一及該第二可變動支柱延伸於一至少實質上垂直的方向上。這樣的設定下，例如由於在該X撐台直線上的小偏差，該Y-橫樑的一旋轉偏差至少實質上能在圍繞於該垂直方向Rz上被補償。
由於該可變動連接器及精確、穩固及堅固的控制，該實際撐台本身不需要如通常使用在微影系統的撐台高度精確、穩固及堅固。本發明的目標定位裝置提供更多功能於驅動及控制該目標的運動，容許較少精確、穩固及堅固撐台的使用而產出較便宜的目標定位裝置，以及在目標定位裝置的設計及建構上提供更多自由度。
在一實施例中，所述馬達係轉矩馬達。因此，由該馬達施加的該力以驅動該X-撐台滑動架能被控制。
在一實施例中，所述目標定位裝置進一步包含一用以控制該馬達的控制器，其中該控制器被安排用以個別地控制該馬達中的每一個。
在一實施例中，該控制器被安排用以依據該Y-橫樑上該載具的位置來控制所述馬達中的每一個。該Y-橫樑上該載具的位置影響該目標定位裝置的質量中心。較佳地該控制器被安排用以依據沿著該Y-橫樑的質量中心的位置來控制所述馬達中的每一個。該質量中心的位置由該Y-橫樑上該載具的位置計算而得來。
在一實施例中，該控制器被安排用以依據沿著該Y-橫樑的質量中心的位置來控制其所述馬達中的每一個施加在它相對應的X-撐台載具的力。較佳地其馬達施加在它相對應的X-撐台載具的力相反地依賴於該X-撐台載具及沿著該Y-橫樑的質量中心之間的距離，尤指該相對應的X-撐台載具的該可變動連接器及沿著該Y-橫樑的質量中心之間的距離。
依據一第二態樣，本發明提供一種包含如上所述的目標定位裝置的微影系統。
依據一第三態樣，本發明提供一種用以驅動在一系統範圍內的目標定位裝置的方法，尤指在一微影系統範圍內，所述目標定位裝置包含：一載具，用以承載一目標，一撐台，用以在所述系統範圍內承載及移動該載具，其中所述撐台包含一第一X-撐台基座及一第二X-撐台基座，兩者皆安排在一共同基座平板之上，其中所述第一X-撐台基座承載一第一X-撐台滑動架，以及其中所述第二X-撐台基座承載一第二X-撐台滑動架，一Y-橫樑包含一用以 承載所述載具及在一第二方向(Y)上的Y-撐台移動所述載具，其中所述Y-橫樑架起該X-撐台滑動架之間的空間及經由一第一可變動連接器被連接到該第一X-撐台滑動架及經由一第二可變動連接器被連接到該第二X-撐台滑動架，兩個馬達之每一個用以沿著它相對應的X-撐台基座並沿著一第一方向(X)驅動一相對應的X-撐台滑動架，以及一控制器，用以控制該馬達，其中該控制器被安排用以個別地控制該馬達中的每一個，其中所述方法包含個別地控制該馬達的一步驟，用以至少實質上防止一由於該可變動連接器而導致該Y-橫樑相對於所述X-撐台基座的定向上的偏差。該可變動的安裝被改造用以補償該第一X-撐台滑動架相對於該第二X-撐台滑動架的某些誤差，例如由於該Y-橫樑及/或該X-撐台基座的熱膨脹。然而，該安裝的可變動性也容許由於該載具質量中心的移位而導致該Y-橫樑定向上的某些偏差，尤指由於沿著該Y-橫樑的該Y-撐台的移位。透過防止這樣定向上的偏差，實現改善定位精確僅需要目標位置的少許修正。
該第一及該第二方向較佳地彼此正交。
在一實施例中，所述馬達係轉矩馬達，其中所述方法包含一個別地控制該馬達的該轉矩的步驟。轉矩馬達能被精確地控制。
在一實施例中，該控制器被安排用以控制該馬達以使在該滑動架上的一總轉矩實質上係等於零。該馬達的驅動可能因此沿著該第一方向X調動該載具及其上的目標，而實 質上沒有旋轉該目標，尤指實質上沒有圍繞著一實質上垂直於該第一方向的軸旋轉該目標。
在一實施例中，所述馬達依據該Y-橫樑上該載具相對於該第一X-撐台基座及相對於所述第二X-撐台基座的位置而被控制。本發明因此考慮到此事實，當該Y-橫樑上的該載具的位置被改變時，該第一或第二馬達的任一個必須比其他用以沿著該第一方向X移位該Y-橫樑的馬達執行更多的工作。
在一實施例中，該方法進一步包含決定所述Y-橫樑、所述Y-撐台、所述載具及/或所述目標的質量中心相對於所述第一X-撐台基座及所述第二X-撐台基座的相對位置的步驟，其中所述馬達進一步依據所述質量中心的所述決定的相對位置而被控制。該相對位置較佳地是一投影在由所述第一及第二方向延伸出的平面的相對位置。每一個馬達必須執行的工作量能依據該質量中心的所述相對位置而被估計出。
在一實施例中，該方法進一步包含決定所述Y-橫樑、所述Y-撐台、所述載具及目標的質量中心相對於所述第一可變動連接器及所述第二可變動連接器的相對位置的步驟，其中所述馬達依據該所述質量中心的所述相對位置而被控制。透過量測該質量中心的該相對位置相對於該可變動連接器，每一個馬達必須執行的工作量能被更精確估測以決定驅動沿著該第一方向X的該Y-橫樑的移動。
在一實施例中，所述方法進一步包含決定所述Y-橫樑、所述Y-撐台、所述載具及/或所述目標的質量的該步驟，其中所述馬達進一步依據所述質量而被控制。該Y-橫樑、Y-撐台及載具的該質量典型地被預先決定。
在一實施例中，所述方法進一步包含決定所述Y-橫樑、所述Y-撐台、所述載具及/或所述目標的動量的該步驟，其中該馬達進一步依據所述動量而被控制。
在一實施例中，所述馬達被控制用以實質上防止該Y-橫樑圍繞垂直所述第一及第二方向的軸旋轉。因此圍繞所述軸旋轉典型地在一系統中的該z軸被防止了，以提供較高定位精確性，其在微影過程如拼接(stitching)及覆蓋(overlay)是特別重要的。
在一實施例中，所述第一及所述第二可變動連接器實質上支撐所述Y-橫樑。
在一實施例中，該第一及第二馬達被控制來提供該Y-橫樑在平行於所述第一及第二方向的平面上的一角動量，實質上在該X-撐台滑動架在各自的X-撐台基座上移動的期間等於零。
在一實施例中，所述系統係一包含一光學柱的微影系統，其中所述馬達被控制用以實質上防止所述目標圍繞一垂直所述第一及第二方向的軸旋轉，以改善在這樣一微影系統中其它的接縫及覆蓋。
在一實施例中，所述系統進一步包含兩個用以個別地量測由所述第一馬達及由所述第二馬達所使用電力的感測器，其中所述馬達依據所述量測的電力而被控制。
在一實施例中，每一X-撐台與該Y-橫樑間的該可變動連接器包含兩個被隔開及安排在平行及垂直所述第一及第二方向的可變動支柱。該支柱因此實質上限制該Y-橫樑相對於該X-撐台載具在一垂直於該第一及第二方向的方向上的調動運動，同時容許至少某些該Y-橫樑相對於該X-撐台載具沿著該第二方向Y的調動運動。
依據一第四態樣，本發明提供一種用以驅動一在一系統範圍內的目標定位裝置的方法，尤指在一微影系統範圍內，所述目標定位裝置包含：一載具，用以承載一目標，一撐台，用以在所述系統範圍內承載及移動該載具，其中所述撐台包含一第一X-撐台基座及一第二X-撐台基座，兩者皆安排在一共同基座平板之上，其中所述第一X-撐台基座承載一第一X-撐台滑動架，以及其中所述第二X-撐台基座承載一第二X-撐台滑動架，一Y-橫樑包含一用以承載所述載具及在一第二方向(Y)上的Y-撐台移動所述載具，其中所述Y-橫樑架起該X-撐台滑動架之間的空間及經由一第一可變動連接器被連接到該第一X-撐台滑動架及經由一第二可變動連接器被連接到該第二X-撐台滑動架，兩個馬達的每一個用以沿著它相對應的X-撐台基座而沿著一第一方向(X)驅動一相對應的X-撐台滑動架，以及 一控制器，用以控制該馬達，其中該控制器被安排用以控制一其所述馬達的每一個個別地施加於它相對應的X-撐台滑動架的力。透過控制由此方法中所述馬達的每一個施加的該力，能實質上防止該Y-橫樑的旋轉。
在一實施例中，該方法包含依據如於此所述的該第三態樣的該方法的任何一個特色。
本說明書所顯示與描述的不同態樣與功能可個別地被應用在任何可能的情況下。這些個別的方面，尤指在該附加的從屬權利請求項，能被當作個別專利申請書的題材。
圖1顯示圖解一模組化微影系統的主要元件之簡化方塊圖。該微影系統較佳地被設計在一容許易於維護的模組化方式。主要的子系統較佳地建構在自我容置及可拆卸模組，以使它們能在盡可能的對其它子系統造成越小干擾的前提下從該微影系統中拆卸。這對揭露一具有有限存取機構真空室的微影機構是特別有利的。因此，有缺點的子系統能在沒有不必要地斷開或干擾其它系統下被快速地移除或置換。顯示在圖1的該實施例中，這些模組化子系統包含：一照度光學模組201，包括該帶電粒子光束源101及光束準直系統102；一孔徑陣列及聚光透鏡模組202，包括孔徑陣列103及聚光透鏡陣列104；一光束切換模組203，包括小波束抑制陣列105；以及 投影光學模組204，包括光束中止陣列108、光束導向陣列109、以及投影透鏡陣列110。
顯示在圖1的該實施例中，該調準框架包含一調準內部子框架205及一調準外部子框架206。一框架208經由減震支架207支撐該調準子框架205及206。該晶圓130放在晶圓台209上，其依次被安裝在卡盤210上。卡盤210位於被安排用以驅動所述卡盤210沿著所有六個方位自由移動一小距離的該短衝程台211上。該短衝程台211被安裝在一長衝程台212之上，其係被安排用以在一至少實質上水平平面上沿著兩個正交方向(X及Y)來驅動所述短衝程台211及該卡盤210。該微影機構200被封閉在包括一mu金屬(μ金屬)防護層215的真空室400中。該機構放在基座平板220上由框架件221所支撐。
在一實施例中，該框架208及該框架件211形成單一元件。例如該框架208與該框架件211由一單一件材料加工而成。
該框架208也能是一在使用上形成如圖2顯示的該真空室的該底部牆面的獨立牆面部分。本發明目標定位裝置在該框架208被安排在該基座平板220上之前及/或在該真空室400的其它部分被安裝到該框架208上之前能被安裝在該框架208(或牆面部分)之上或之中。
該晶圓及晶圓台相對於該光學柱201、202、203、204的位置由一依附在其監控該卡盤210相對於該量測裝置250的位置的該調準子框架205的量測裝置250所量測得來。該 量測裝置250包含，例如，一干涉儀系統及該卡盤210接著設置有一用以反射來自該干涉儀系統的光束252的鏡251。來自該量測裝置250的一量測信號被提供給一控制單元600(見圖2及3的例子)，其控制單元被安排用以驅動該短衝程台211及/或該長衝程台212。
圖2顯示該長衝程台212用以承載及沿著一第一方向(X)及一第二方向(Y)而移動該載具300。該載具300可能包含該晶圓台209、該卡盤2010及該短衝程台211。
該長衝程台212包含兩個X-撐台基座401、402，兩者皆安排在一共同基座平板403之上，其中每一個X-撐台基座承載一X-撐台滑動架。被安排在所述基座平板403底部的兩個馬達M1、M2，每一個馬達是用以沿著它相對應的X-撐台基座401、402而驅動一相對應的X-撐台滑動架404、405。該Y-橫樑406包含一用以承載所述載具300及在一第二方向(Y)上移動所述載具300的Y-撐台407，其中所述Y-橫樑架起該X-撐台滑動架404、405之間的空間及經由一可變動連接器408、409而被連接到該X-撐台滑動架。每一個馬達M1、M2被耦合至經由一曲柄軸412、413而連接到該相對應的X-撐台滑動架404、405的偏心凸輪或曲柄410、411。
如圖2所顯示的，所述馬達M1、M2的每一個具有一延伸在一至少實質上橫向該第一(X)方向及該第二(Y)方向的方向上的馬達軸414、415。此外，所述兩個馬達M1、M2被安排在一介於該兩個X-撐台基座401、402之間的區域。
同樣如圖2所示，用以承載及移動該載具300的所述撐台212被安排在一真空室400內部，以及其中所述馬達M1、M2至少實質上被安排在所述真空室400外部。
該馬達至少在或至少接近該馬達軸穿過所述真空室400的牆面的位置處，設置有一旋轉直通部。如圖4所顯示的，馬達M1、M2包含一能被安裝在該真空室400的該牆面的一開口的外罩506。該馬達包含一經由兩個軸承502、503而被安裝在該外罩的旋轉軸500。在這些軸承502、503之間，該轉矩馬達504被安排用以驅動該旋轉軸。
該馬達設置有一能使該馬達的該旋轉軸500進入該真空室400的鐵磁流體旋轉直通部。由於該鐵磁流體旋轉直通部，該馬達在此直通部501下方的每一部分能實質上在大氣壓力下。
再者，所述馬達M1、M2設置有一編碼器505，其中該編碼器被安排在該真空室外部且在該旋轉軸500的較低端。
如圖2及3所明確地顯示，該馬達M1、M2實質上被安排在該撐台212之下及在該X-撐台基座401、402之間。為了防護該光學帶電粒子柱201、202、203、204及該目標130，因而提供防護層215。為了提供一在該旋轉直通部501的適當防護，該馬達軸500設置有一延伸至少部分地在一圍繞該馬達軸500的徑向方向上的防護件602、604，如顯示在圖5A及5B的例子。當嵌裝在一設置有一防護層601或複數防護層603、605的帶電粒子微影系統時，該防護件602、604被安排來至少部分的與該系統的該防護層601或複數防護層 603、605重疊。使用一在馬達軸上重疊該防護層601或複數防護層603、605的防護件602、604，可有效地防護該帶電粒子微影系統對於該馬達M1、M2的電磁場的波動。
該防護件602、604被牢牢地貼附至該馬達軸500實質上在該馬達軸500的完整圓周長上。因此該防護件602、604與該馬達軸500一起旋轉，以及該防護件602、604較佳地以一該馬達軸500的中心線507呈圓對稱。在該重疊區域，該防護件602、604被安排在距離該系統的該防護層601或複數防護層603、605的一短距離。此外，在該重疊區域，面對該系統的該防護層601或複數防護層603、605之該防護件602、604的一表面實質上被安排平行於面對該防護件602、604之該系統的該防護層601或複數防護層603、605的一表面。
如圖5A顯示的例子中，在該防護件602及該系統的該防護層601之間的該重疊區域實質上延伸平行於該馬達軸500。
如圖5B顯示的例子中，該防護件604延伸垂直於該馬達軸500及被安排來延伸在該系統的複數防護層603、605之間。
如圖2所顯示的，該Y-橫樑406經由一個或以上的可變動支柱408、409而被連接到該X-撐台滑動架404、405，其可變動支柱至少實質上穩固在所述支柱408、409的一軸向方向上及可移動在一實質上橫向所述支柱408、409的該軸向方向的一方向上。尤指，每一個X-撐台滑動架408、409 經由其延伸至少實質上彼此平行的在一至少實質上橫向該第一(X)方向的方向上的一第一及一第二可變動支柱而被連接到該Y-橫樑，以及其中該第一及第二可變動支柱在所述第一(X)方向上被隔開。
該微影系統200通常被安排以使該第一(X)方向在一至少實質上水平的方向上延伸，以及該第一及第二可變動支柱在一至少實質上垂直的方向上延伸。
該微影系統200可能進一步包含一用以控制該馬達M1、M2的控制器600，其中該控制器600被安排用以個別地控制該馬達的每一個。該控制器600包含一處理器601，其依據一被儲存在一記憶體602的電腦程式而驅動該馬達M1、M2，其電腦程式包含用以實行一個或以上如上所述的該方法步驟或如附加的該方法權利請求項所述的指令。雖然在圖2及3的該控制器600示意地被安排靠近該馬達M1、M2，尤指在該馬達M1、M2之間，所述控制器也可能被安排在距離該馬達有段距離或甚至距離該微影系統有段距離的一位置上。
該控制器被安排用以依據該Y-橫樑上所述載具的一位置上而控制每一個所述馬達。尤指，依據有關於該可變動支柱408、409的質量中心CoM的位置，該位置係由如圖2顯示的該距離r1、r2所定義。實質上，該馬達M1、M2的轉矩被控制以使馬達M1在該第一滑動架404上的力乘以該距離r1至少實質上等於馬達M2在該第二滑動架405上的力乘以該距離r2。
總結，本發明提供一目標定位裝置，尤指用在一微影系統，包含一載具以承載一目標，以及一撐台以承載與沿著一第一方向(X)移動該載具。該撐台包含兩個X-撐台基座，兩者皆安排在一共同基座平板之上，每一個X-撐台基座承載一X-撐台滑動架，以及一Y-橫樑包含一用以承載所述載具及在一第二方向(Y)上移動所述載具的Y-撐台。該Y-橫樑架起該X-撐台滑動架之間的空間及經由一可變動連接器而被連接到該X-撐台滑動架。該裝置進一步包含兩個馬達，每一個用以驅動一相對應的X-撐台滑動架沿著它相對應的X-撐台基座。該兩個馬達至少實質上被安排在該撐台之下。所述兩個馬達的每一個馬達被耦合至經由一曲柄軸而被連接到該相對應的X-撐台滑動架的偏心凸輪或曲柄。
可以理解的是就上文敘述是包含以顯示該較佳實施例的操作以及並不意味著限制本發明之範圍。從上文所討論的，本領域熟知技術之人士將顯而易見的許多變化還包含在本發明的精神與範圍內。
101‧‧‧帶電粒子光束源
102‧‧‧光束準直系統
103‧‧‧孔徑陣列
104‧‧‧聚光透鏡陣列
105‧‧‧小波束抑制陣列
108‧‧‧光束中止陣列
110‧‧‧投影透鏡陣列
130‧‧‧晶圓
200‧‧‧微影系統
201‧‧‧照度光束模組
202‧‧‧孔徑陣列及聚光透鏡模組
203‧‧‧光束切換模組
204‧‧‧投影光學模組
205‧‧‧子框架
206‧‧‧子框架
207‧‧‧減震支架
208‧‧‧框架
209‧‧‧晶圓台
210‧‧‧卡盤
211‧‧‧短衝程台
212‧‧‧長衝程台
215‧‧‧防護層
220‧‧‧基座平板
221‧‧‧框架件
250‧‧‧量測裝置
251‧‧‧鏡
252‧‧‧光束
300‧‧‧載具
400‧‧‧真空室
401‧‧‧X-撐台基座
402‧‧‧X-撐台基座
403‧‧‧共同基座平板
404‧‧‧X-撐台滑動架
405‧‧‧X-撐台滑動架
406‧‧‧Y-橫樑
407‧‧‧Y-撐台
408‧‧‧可變動連接器
409‧‧‧可變動連接器
410‧‧‧曲柄
411‧‧‧曲柄
412‧‧‧曲柄軸
413‧‧‧曲柄軸
414‧‧‧馬達軸
415‧‧‧馬達軸
500‧‧‧馬達軸
501‧‧‧直通部
502‧‧‧軸承
503‧‧‧軸承
504‧‧‧轉矩馬達
505‧‧‧編碼器
506‧‧‧外罩
507‧‧‧中心線
600‧‧‧控制器
601‧‧‧防護層
602‧‧‧防護件
603‧‧‧防護層
604‧‧‧防護件
605‧‧‧防護層
M1‧‧‧馬達
M2‧‧‧馬達
r1‧‧‧距離
r2‧‧‧距離
本發明將基於圖式中所示之範例型實施例基礎上做闡述，其中：圖1顯示圖解一模組化微影系統的主要元件之簡化方塊圖，圖2顯示該微影系統的較低部分截面之示意圖，圖3顯示依據本發明的長衝程台之示意圖， 圖4顯示使用於本發明微影系統的具有真空直通部的馬達之細部圖，圖5A及5B顯示圖4其額外地設置有一防護安排的馬達之細部圖。
101‧‧‧帶電粒子光束源
102‧‧‧光束準直系統
103‧‧‧孔徑陣列
104‧‧‧聚光透鏡陣列
105‧‧‧小波束抑制陣列
108‧‧‧光束中止陣列
110‧‧‧投影透鏡陣列
130‧‧‧晶圓
200‧‧‧微影系統
201‧‧‧照度光束模組
202‧‧‧孔徑陣列及聚光透鏡模組
203‧‧‧光束切換模組
204‧‧‧投影光學模組
205‧‧‧子框架
206‧‧‧子框架
207‧‧‧減震支架
208‧‧‧框架
209‧‧‧晶圓台
210‧‧‧卡盤
211‧‧‧短衝程台
212‧‧‧長衝程台
215‧‧‧防護層
220‧‧‧基座平板
221‧‧‧框架件
250‧‧‧量測裝置
251‧‧‧鏡
252‧‧‧光束

Claims (34)

  1. 一種目標定位裝置，尤指用在一微影系統，包含：一載具，用以承載一目標，一撐台，用以承載及沿著一第一方向(X)移動該載具，其中所述撐台包含兩個X-撐台基座，兩者皆安排在一共同基座平板之上，其中每一個X-撐台基座承載一X-撐台滑動架，以及一Y-橫樑包含一用以承載所述載具及在一第二方向(Y)上移動所述載具的Y-撐台，其中所述Y-橫樑架起該X-撐台滑動架之間的空間及經由一可變動連接器而被連接到該X-撐台滑動架，以及兩個馬達，每一個用以沿著它相對應的X-撐台基座驅動一相對應的X-撐台滑動架，其中該兩個馬達至少實質上被安排在該撐台之下及所述兩個馬達的每一個馬達被耦合至經由一曲柄軸而被連接到該相對應的X-撐台滑動架的一偏心凸輪或一曲柄。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之目標定位裝置，其中所述兩個馬達的至少一個被安排在一該兩個X-撐台基座之間的區域。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之目標定位裝置，其中所述馬達的每一個具有在一至少實質上橫向該第一方向上延伸的一馬達軸。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之目標定位裝置，其中該第一方向實質上係水平的及該馬達軸實質上被安排成垂直的。
  5. 如前述申請專利範圍任一項所述之目標定位裝置，其中用以承載及移動該載具的所述撐台被安排在一牆面部分上，其牆面部分在使用上被安排來當作一真空室的一牆面，以及其中該馬達至少部分地被安排在或靠著該牆面部分。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之目標定位裝置，其中該撐台被安排在該牆面部分其在使用上面對該真空室內部的一表面上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之目標定位裝置，其中馬達至少部分地被安排在該牆面部分，其在使用上面對該真空室外部的一側上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之目標定位裝置，其中該馬達或該牆面部分設置有一旋轉直通部，至少在或至少接近該馬達軸穿過所述牆面部分的一位置。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之目標定位裝置，其中該旋轉直通部由一鐵磁流體旋轉直通部構成。
  10. 如申請專利範圍第7、8或9項所述之目標定位裝置，其中所述馬達設置有一編碼器，其中該編碼器被安排在該牆面部分其在使用上面對該真空室外部的一側上。
  11. 如前述申請專利範圍任一項所述之目標定位裝置，其中該馬達軸設置有一至少部分地延伸在一圍繞該馬達軸的徑向方向上的防護件。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之目標定位裝置，其中該防護件被牢牢地貼附該馬達軸，較佳地實質上在該馬達軸的完整圓周長上。
  13. 如前述申請專利範圍任一項所述之目標定位裝置，其中該Y-橫樑經由一個或以上的可變動支柱而被連接到該X-撐台滑動架，其可變動支柱至少實質上穩固在所述支柱的一軸向方向上及可移動在一實質上橫向所述支柱的該軸向方向的方向上。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之目標定位裝置，其中每一個X-撐台滑動架經由其至少實質上彼此平行延伸的於一至少實質上橫向該第一方向的方向上的一第一及一第二可變動支柱而被連接到該Y-橫樑，以及其中該第一及第二可變動支柱在所述第一方向上被隔開。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之目標定位裝置，其中該第一方向在一至少實質上水平的方向上延伸，以及其中該第一及第二可變動支柱在一至少實質上垂直的方向上延伸。
  16. 如前述申請專利範圍任一項所述之目標定位裝置，其中所述馬達係轉矩馬達。
  17. 如前述申請專利範圍任一項所述之目標定位裝置進一步包含一用以控制該馬達的控制器，其中該控制器被安排用以個別地控制該馬達的每一個。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之目標定位裝置，其中該控制器被安排用以依據一該Y-橫樑上所述載具的位置來控制所述馬達的每一個。
  19. 一種微影系統，包含如前述申請專利範圍任一項所述之一目標定位裝置。
  20. 一種用以驅動一在一系統範圍內的目標定位裝置的方法，尤指在一微影系統範圍內，所述目標定位裝置包含：一載具，用以承載一目標，一撐台，用以在所述系統範圍內承載及移動該載具，其中所述撐台包含一第一X-撐台基座及一第二X-撐台基座，兩者皆安排在一共同基座平板之上，其中所述第一X-撐台基座承載一第一X-撐台滑動架，以及其中所述第二X-撐台基座承載一第二X-撐台滑動架，以及一Y-橫樑包含一用以承載所述載具及在一第二方向(Y)上移動所述載具的Y-撐台，其中所述Y-橫樑架起該X-撐台滑動架之間的空間及經由一第一可變動連接器被連接到該第一X-撐台滑動架及經由一第二可變動連接器被連接到該第二X-撐台滑動架，兩個馬達，每一個用以沿著它相對應的X-撐台基座沿著一第一方向(X)驅動一相對應的X-撐台滑動架，以及一控制器，用以控制該馬達，其中該控制器被安排用以個別地控制該馬達的每一個， 其中所述方法包含一個別地控制該馬達的步驟，用以至少實質上防止一由於該可變動連接器而導致該Y-橫樑相對於所述X-撐台基座的定向上的偏差。
  21. 一種用以驅動一在一系統範圍內的目標定位裝置的方法，尤指在一微影系統範圍內，所述目標定位裝置包含：一載具，用以承載一目標，一撐台，用以在所述系統範圍內承載及移動該載具，其中所述撐台包含一第一X-撐台基座及一第二X-撐台基座，兩者皆安排在一共同基座平板之上，其中所述第一X-撐台基座承載一第一X-撐台滑動架，以及其中所述第二X-撐台基座承載一第二X-撐台滑動架，以及一Y-橫樑包含一用以承載所述載具及在一第二方向(Y)上移動所述載具的Y-撐台，其中所述Y-橫樑架起該X-撐台滑動架之間的空間及經由一第一可變動連接器被連接到該第一X-撐台滑動架及經由一第二可變動連接器被連接到該第二X-撐台滑動架，兩個馬達，每一個用以沿著它相對應的X-撐台基座沿著一第一方向(X)驅動一相對應的X-撐台滑動架，以及一控制器，用以控制該馬達，其中該控制器被安排來控制所述馬達的每一個個別地施加於它相對應的X-撐台滑動架的力。
  22. 如申請專利範圍第20或21項所述之方法，其中所述馬達係轉矩馬達，以及其中所述方法包含一個別地控制該馬達的該轉矩的步驟。
  23. 如申請專利範圍第20項到第22項中任一項所述之方法，其中該控制器被安排用以控制該馬達以使在該滑動架上的一淨轉矩實質上係等於零。
  24. 如申請專利範圍第20項到第23項中任一項所述之方法，其中所述馬達依據該Y-橫樑上該載具相對於該第一X-撐台基座及相對於所述第二X-撐台基座的該位置而被控制。
  25. 如申請專利範圍第20項到第24項中任一項所述之方法，進一步包含一決定所述Y-橫樑、所述Y-撐台、所述載具及/或所述目標的一質量中心相對於所述第一X-撐台基座及所述第二X-撐台基座的該相對位置的步驟，其中所述馬達進一步依據所述質量中心的所述決定的相對位置而被控制。
  26. 如申請專利範圍第20項到第25項中任一項所述之方法，進一步包含決定所述Y-橫樑、所述Y-撐台、所述載具及目標的一質量中心相對於所述第一可變動連接器及所述第二可變動連接器的該相對位置的步驟，其中所述馬達依據該所述質量中心的所述相對位置而被控制。
  27. 如申請專利範圍第25或26項所述之方法，進一步包含決定所述Y-橫樑、所述Y-撐台、所述載具及/或所述目 標的質量的步驟，其中所述馬達進一步依據所述質量而被控制。
  28. 如申請專利範圍第20項到第27項中任一項所述之方法，進一步包含決定所述Y-橫樑、所述Y-撐台、所述載具及/或所述目標的動量的步驟，其中該馬達進一步依據所述動量而被控制。
  29. 如申請專利範圍第20項到第28項中任一項所述之方法，其中所述馬達被控制用以實質上防止該Y-橫樑圍繞一垂直所述第一及第二方向的軸的旋轉。
  30. 如申請專利範圍第20項到第29項中任一項所述之方法，其中所述第一及所述第二可變動連接器實質上支撐所述Y-橫樑。
  31. 如申請專利範圍第20項到第30項中任一項所述之方法，其中該第一及第二馬達被控制來提供該Y-橫樑在平行於所述第一及第二方向的平面上的一角動量，實質上在該X-撐台滑動架在各自的X-撐台基座上移動的期間等於零。
  32. 如申請專利範圍第20項到第31項中任一項所述之方法，其中所述系統係包含一光學柱的一微影系統，以及其中該馬達被控制用以實質上防止所述目標圍繞一垂直所述第一及第二方向的軸的旋轉。
  33. 如申請專利範圍第20項到第32項中任一項所述之方法，進一步包含兩個用以量測由所述第一馬達及由所述 第二馬達所使用的電力的感測器，其中所述馬達依據所述量測的電力而被控制。
  34. 如申請專利範圍第20項到第33項中任一項所述之方法，其中介於每一X-撐台與該Y-橫樑間的該可變動連接器包含兩個被隔開及安排在平行及垂直所述第一及第二方向的可變動支柱。
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