TW201314382A - 用於目標物處理工具之導引裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種目標物處理工具，包括一目標物承載器導引組件，此目標物承載器導引組件包括：一導引面，具有於一第一方向之一長軸；一目標物承載座，用以沿著此第一方向承載以及移動一目標物；一軸承支持部，經由一可撓式裝置而組設於該目標物承載座；一軸承，係安排於該導引面與該軸承支持部之間；以及一偏壓元件，係與此目標物承載座以及此軸承支持部連接，且係用於沿著一第二方向且對著此軸承而偏壓此軸承支持部，其中此第二方向較佳地係垂直於此第一方向。

Description

用於目標物處理工具之導引裝置

本發明係有關於一種目標物處理工具，包括一目標物承載器導引組件，此目標物承載器導引組件包括：一導引面，具有一縱軸；一目標物承載座，用以沿著此縱軸承載以及移動一目標物；以及一軸承，係安排於此導引面與此軸承支持部之間，用以促進此承載座相對於此導引面之低摩擦運動。本發明係尤指關於這樣的一種目標物處理工具，其中此軸承本質上為機械性的，舉例來說，包括一或多數個球軸承。

這類處理工具，特別是當包括於一微影系統以圖案化一目標物時，通常受影響於溫度上實質的變化。當此導引面為不充分平滑時，或是舉例來說由於熱膨脹變形時，此目標物承載座可能變成未對準於該導引面，因而降低此目標物承載座之定位準確度以及增加此軸承之磨耗。

本發明之目的在於提供一目標物處理工具，可改善目標物承載座及/或導引面之熱膨脹公差。

為達此目的，根據一第一態樣，本發明提供一種目標物處理工具，包括一目標物承載器導引組件，此目標物承載器導引組件包括：一導引面，具有於一第一方向之一縱 軸；一目標物承載座，用以沿著此第一方向承載以及移動一目標物；一軸承支持部，經由一可撓式裝置而組設於此目標物承載座；一軸承，係安排於此導引面與此軸承支持部之間；以及一偏壓元件，連接至此目標物承載座以及此軸承支持部，其係用於沿著一第二方向且對著此軸承而偏壓此軸承支持部；其中此可撓式裝置係用於提供此軸承支持部相對於此目標物承載座具有三個自由度的運動，包括沿著此第二方向移轉，以及於實質上固定此運動之其餘自由度。當此目標物承載座及/或導引面延伸或收縮時，特別係沿著此第二方向，例如，由於熱膨脹，從而此軸承維持與此軸承支持部及此導引面兩者有足夠的接觸。此外，既然此軸承支持部於三個自由度的運動中僅能相對於此目標物承載座而自由地移動，此目標物承載座相對於此軸承支持部之位置及/或方向實質上維持固定於其餘三個自由度，從而維持於此軸承與此軸承支持部以及此軸承與此導引面之間充分的接觸。

因此，可顯著防止由於此軸承以及此軸承支持部之間未對齊而引起此軸承上的剪力對此軸承造成損害。透過一較佳實施例，此軸承包括一或多數個球軸承，較佳地，當球軸承於導引面上滾動時，球軸承限制於一軸承框架中用以保持球軸承，此軸承以包括用於在一導引面上移動之其他樣式軸承進行替換，例如滑動軸承，如煞車表面及/或具有滾動元件之軸承。

在一實施例中，此運動自由度包括此軸承支持部環繞著平行於此第二方向之一軸的轉動。在如此轉動過程中，於此軸承支持部及此導引面之間沿著此第二方向之距離不會有實質上變化，使得在此軸承及此軸承支持部之間以及在此軸承及此導引面之間維持充分的接觸。當此軸承包括多數個實質上導向沿著此第二方向之軸承時，本實施例可補償於此軸承支持部及此導引面之間部分的未對準。此外，環繞著平行於此第二方向之一軸的轉動自由度允許一可撓式裝置包括單一部分支柱及彎曲，代替例如具有移動部件之鉸鏈，提供一更為簡潔以及簡單的結構。

在一實施例中，此運動自由度包括此軸承支持部環繞著垂直於此第一方向與此第二方向之一軸的轉動。從而可補償在此平坦導引面中些微的變化。特別地，當此軸承包括多數個球軸承時，甚至當接觸此一或多數個球軸承之此軸承支持部的一表面與此導引面彼此沒有完全地平行時，此軸承支持部從而對著此導引面可偏壓全部這些球軸承。

在一較佳實施例中，此第二方向係實質上垂直於此第一方向。從而此偏壓元件不會沿著該第一方向於此軸承支持部以及此導引面上產生一實質的力。

在一實施例中，此偏壓元件係用於沿著此第二方向而對著此軸承而偏壓此軸承支持部，並且從而沿著此第二方向且對著該導引面而偏壓此軸承。從而可防止此目標物承載座環繞著垂直於此目標物承載座之一支持面以支持此目標物的Z軸轉動。這對於目標物處理工具為特別地重要，用 以避免在目標物上圖案之接合及/或覆蓋之誤差。並且，顯著防止由於此軸承以及此軸承支持部之間未對齊而引起此軸承上的剪力對此軸承造成損害。

在一實施例中，此導引面係一第一導引面以及此軸承支持部係一第一軸承支持部，此目標物承載座更包括平行於此第一導引面之一第二導引面、靜態地組設於此目標物承載座之一第二軸承支持部、以及面對此第二導引面之一第二軸承。此第一導引面及此第二導引面提供用於導引此目標物承載座移動之一表面。甚至當此第一導引面及此第二導引面係非完全平行時，或是它們非為完全的平面時，沿著此第一方向之此目標物承載座移動將實質上伴隨此第二導引面。此第二導引面從而提供一參考表面，其藉由此靜態組設軸承支持部實質上接著軸承支持部。於此第一導引面及/或此第二導引面中的任何變形係實質上藉由此第一軸承支持部相對於此目標物承載座之移動而補償。因此，可放寬對於這些導引面相對於彼此對準之要求。並且，同樣地可放寬對於這些導引面之平面性或平滑度。較佳地，此目標物承載座係實質上藉由此第一導引面及此第二導引面所支持，較佳地使得一目標物及此目標物承載座之所有重量實質上經由此可撓式裝置、此第一軸承支持部之軸承、以及此第二軸承支持部之軸承，而藉由此第一導引面及此第二導引面所支持。

在一實施例中，此偏壓元件係更用於沿著此第二方向對著且此第二軸承而偏壓此第二軸承支持部，並且從而沿 著此第二方向且對著該第二導引面而偏壓此第二軸承。使用一偏壓元件或多數個偏壓元件，此第一軸承支持部及此第二軸承支持部兩者對著它們個別的導引面偏壓，提供於此第二軸承與此第二軸承支持部之間以及此第二軸承與此第二導引面之間良好的接觸。當本實施例確保該些軸承、它們個別的導引面、以及它們個別的軸承支持部保持足夠地準確以及維持充份的接觸，沿著此第一方向之此目標物承載座移動的驅動可僅利用一致動器實行。

在一實施例中，此第一導引面係安排於一導引軌道之一側上，且其中此第二導引面係安排於此導引軌道之一相對面向側上。

在一實施例中，此第一導引面係安排於一第一導引軌道之一側上，且其中此第二導引面係安排於一第二導引軌道之一相對面向側上。此第一導引軌道及此第二導引軌道較佳為互相平行，並且較佳地形成為實質上筆直的軌道。

在一實施例中，此可撓式裝置更包括一第一支柱，此第一支柱具有裝附於此目標物承載座之一第一端點與裝附於此軸承支持部之一第二端點，且此第一支柱在此第一方向延伸出。此支柱係為一可撓性支柱，允許於實質上平行於此第二方向之一平面中此軸承支持部相對於此目標物承載座之部分移動，同時實質上抑制此軸承支持部相對於此目標物承載座沿著此第一方向之移動。從而，當此目標物承載座沿著此第一方向移動時，此軸承支持部將跟隨此移動，反之亦然。

在一實施例中，此可撓式裝置更包括一第二支柱，此第二支柱具有裝附於此目標物承載座之一第一端點與裝附於此軸承支持部之一第二端點，以及此第二支柱實質上在垂直於此第二方向上延伸出。此第二支柱實質上限制此軸承支持部相對於此目標物承載座沿著垂直於此第一方向及此第二方向之一方向上之移動。從而，當此目標物承載座包括用以承載一目標物之一支持面時，其中此支持面係平行於跨越此第一方向及此第二方向之一平面，並且此支持面有垂直此平面之一Z軸，此第二支柱實質上限制此目標物承載座相對於此軸承支持部沿著此目標物承載座之Z軸上之移動。

在一實施例中，此可撓式裝置更包括從此第二支柱分隔開之一第三支柱，此第三支柱具有裝附於此目標物承載座之一第一端點與裝附於此軸承支持部之一第二端點，以及此第三支柱實質上在垂直於此第二方向上延伸出。跟此第二支柱一樣，此第三支柱實質上限制此目標物承載座相對於此軸承支持部沿著Z方向之移動。

在一實施例中，此第二支柱及此第三支柱實質上彼此平行。從而此第二支柱及此第三支柱係以一平行四邊形般的樣式一起連接於此目標物承載座以及此軸承支持部。這樣的結構實質上限制此軸承支持部環繞著平行於此第一方向之一軸上的轉動。從而防止由於此軸承支持部環繞著平行於此第一方向之一軸上的轉動而造成沿著此軸承支持部至此導引面之此第二方向上之距離不均勻地改變。

在一實施例中，此第一支柱與跨越此第二支柱及此第三支柱之一平面實質上垂直。較佳地，此第一支柱、此第二支柱及此第三支柱之此第二端點從跨越此第二支柱及此第三支柱之此平面實質上距離相同，使得當此第一支柱、此第二支柱及此第三支柱彎曲時，此第一支柱、此第二支柱及此第三支柱之此第二端點可沿著此第二方向共同地移動。

在一實施例中，此第一支柱、此第二支柱、及/或此第三支柱實質上至少在各支柱之一縱向上係剛性。該些支柱從而實質地限制沿著它們各自的縱向延伸或是收縮。

在一實施例中，此第一支柱、此第二支柱、及/或此第三支柱實質上在垂直於各支柱之此縱向的一方向上係可撓性。

在一實施例中，其中此軸承沿著實質上平行於此第一方向之此軸承之一縱軸延伸出，且其中此第一支柱之此第二端點係安排於一平面，其中此縱軸置於此平面中，以及此平面垂直於此第一方向以及此第二方向而延伸出。例如，當此第一方向及此第二方向個別為Y方向以及X方向時，然後此第一支柱之此第二端點置於平行Z方向及相交此軸承之縱軸的一平面中。當此第一支柱從而對準於此軸承之縱軸時，相對於此目標物承載座之方位上的變化，它更容易跟隨在此軸承之縱軸。

當投射在跨越此第一方向及此第二方向之一平面上時，例如，當投射在XY平面上時，此第一支柱之此第二端 點較佳為從此第二支柱及此第三支柱之此第二端被分隔開，並且較佳為平分此第二支柱及此第三支柱之此第二端連接的一條線。

在一實施例中，此軸承沿著實質上平行於此第一方向之此軸承的一縱軸而延伸出至一長度，且其中此第二支柱與此第三支柱之此第二端點係安排於與此第一方向以及此第二方向垂直之一平面內以及沿著此長度的一半上。例如，當此第一方向及此第二方向個別為X方向以及Y方向時，然後當查看於投射在XY平面上時，此第二支柱與此第三支柱之此第二端點係安排於平行於X方向之一條線上，其中線置於沿著此軸承之長度的一半上。環繞著Z軸的轉動中心從而界定在此第二支柱及此第三支柱之此第二端連接的一條線的一半上。

在一實施例中，此軸承於此第一方向上實質延伸出此軸承支持部之整個長度。用於替代之此軸承包括安排在沿著此第一方向之一線上的多數個球軸承，或沿著此第一方線延伸的一滑動軸承。在任何的情形下，當藉由偏壓元件對著此導引面按壓時，此軸承之縱軸從而保持實質上平行於此導引面。

在一實施例中，此軸承沿著實質上平行於此第一方向之此軸承之此長軸而延伸出一長度，且其中此可撓式裝置係安排用以允許相對於此目標物承載座之此軸承支持部環繞著與此第一方向以及此第二方向垂直之一轉動軸的轉動，其中此轉動軸與此長軸相交，較佳地實質上為沿著此 軸承之此長度一半相交。當此軸承支持部環繞著此轉動軸轉動時，此轉動軸的位置係明確定義且在此軸承支持部相對於此目標物承載座的平均最小移動上。

在一實施例中，此目標物承載座包括一平面支持面，此平面支持面用以支持其上之此目標物，其中此平面支持面實質上平行於跨越此第一方向與此第二方向之一平面。

在一實施例中，此偏壓元件係一彈簧，此彈簧係沿著此第二方向定位。從而，藉由此彈簧施加一足夠強大的力，其中之力按壓此軸承支持部及對著此軸承之此導引面以支持此目標物承載座。特別地，藉由此彈簧施加的力可足以抵消藉由此目標物承載座在此一或多個軸承上施加一額外的力，取代由於沿著垂直於此第一方向及此第二方向之一方向指向的一重力。

在一實施例中，此可撓式裝置係安排用於此軸承支持部相對於此目標物承載座之運動的過程中，保持於此軸承支持部以及此軸承之間一完全接觸區域實質恆定；並且用於此軸承支持部相對於此目標物承載座之運動的過程中，保持於此軸承以及此導引面之間一完全接觸區域實質恆定。從而，於此軸承支持部與此軸承之間以及於此軸承與此導引面之間的此完全接觸區域實質上與此目標物承載座、此軸承支持部、以及/或此導引面之熱膨脹程度無關。

在一實施例中，此導引面包括沿著此第一方向延伸出之一溝槽，且其中此軸承包括用於至少部分地裝設在此溝槽之一球軸承或多數個球軸承。較佳地，此軸承包括多數 個球軸承，此多數個球軸承限制於一軸承框架中並且用以相對於此導引面及此軸承支持部且沿著此第一方向上移動。

在一實施例中，此目標物處理工具更包括一致動器，用以驅動此目標物相對於此導引面之移動，較佳地沿著此第一方向移動。

在一實施例中，此軸承與此軸承支持部沿著此第一方向而延伸出，其中此軸承係安排用以接觸沿著此第一方向之此導引面的複數點。

根據一第二態樣，本發明提供一種目標物導引工具，包括一目標物承載器導引組件，此目標物承載器導引組件包括：一導引面，具有於一第一方向之一縱軸；一目標物承載座，用以沿著此第一方向承載以及移動一目標物；一軸承支持部，經由一可撓式裝置而組設於此目標物承載座；一軸承，係安排於此導引面與此軸承支持部之間；以及一偏壓元件，連接至此目標物承載座以及此軸承支持部，其係用於沿著一第二方向且對著此軸承而偏壓此軸承支持部。

根據一第三態樣，本發明提供一種目標導引組件，用於如此處所述之一目標物處理工具。

根據一第四態樣，本發明提供一種微影系統，用以使用一或一以上光束來圖案化一目標物，包括如此處所述之一目標導引工具。

在一實施例中，此微影系統係用於在此系統中之此目標物承載座的運動的過程中，圖案化此目標物。

在一實施例中，此微影系統更包括：一投射模組，用以投射此一或一以上光束至此目標物上；一定位模組，包括此目標物導引組件；以及一控制器，當此一或一以上光束係從此投射光學儀器投射至此目標物上時，此控制器用以控制此定位模組以提供此目標物承載座相對於此投射模組且沿著此第一方向以及此第二方向上之掃描運動。

本說明書所顯示與描述的不同態樣與特徵能個別地被應用在任何可能的情況下。這些個別的態樣，尤指在該附加的從屬權利請求項，能被當作個別專利申請的主題。

圖1係以一微影系統1之形式而顯示根據本發明之一目標物處理工具之一側視圖。此微影系統1包括一框架2，此框架2係安排於一真空室3內部並且支持一目標物定位模組30，此目標物定位模組30用於精確地定位相對於投射模組20之一目標物10。此微影系統1置於實質上完全地支撐此微影系統之一基座4上。此基座4包括一大型混凝土板以減輕從地板7至此真空室3之高頻率振動傳播，其中特別地對於安裝此投射模組20及此目標物定位模組30之此框架2。此真空室3經由多數個振動隔離器5係組設於此基座4上，並且此框架2經由多數個振動隔離器6係組設於此真空室3上。

此投射模組20包括一殼體25，其中此殼體25容納：一荷電粒子波束源21，用以產生複數條荷電粒子波束(圖未示)；一調變器陣列22，用以選擇地調變此複數條荷電粒子波束之各條；以及投射光學儀器23，包括用以聚焦該些波束至此目標物之一表面上的複數個靜電透鏡。此微影系統從而形成一無光罩微影系統，其中當此目標物係相對於使用此目標物定位模組30之此投射光學儀器進行移動時，此複數條荷電粒子波束係藉由此調變器陣列選擇性調變。

此目標物定位模組30包括一目標物臺31，此目標物臺31包括用以支持此目標物10之一支持面32，其中此目標物臺31的一邊緣具有一反射面33，用以與裝配在此投射模組20之一干涉儀24形式的量測系統24配合。此反射面33相對於此投射模組20之一位置經由此干涉儀24測量並且傳遞至一控制器80，於此，顯示此控制器80於此真空室3外。此控制器80係用於控制此目標物定位模組30以定位根據此量測位置為基準的此投射模組20下的此目標物10。此控制器80係用於控制此目標物定位模組30以提供此目標物10相對於一第一方向Y以及垂直此第一方向Y之一第二方向X，並且實質上平行於此目標物臺31之此支持面32的掃描運動，即當該些光束係從此投射光學儀器23投射至此目標物上時。

此目標物臺31係安排於一微動平台34上，係用於在此目標物臺31之位置中提供六個自由度的微小修正，即沿著X,Y,Z的移動及於X,Y,Z的轉動。此微動平台34包括勞倫茲馬達35，其中容許此目標物臺31之精確及快速的定位，並 且也提供從此框架2到此目標物臺31的部分抑制及/或隔離。為了減輕此目標物及此目標物臺31於勞倫茲馬達上的負載，此微動平台34具有一負載補償彈簧36。

此微動平台34係安排於一目標物承載導引組件100，也標誌為y平台，用於沿著此第一方向Y且實質上垂直於X方向及Z方向移動此微動平台34。可以瞭解雖然此目標物承載導引組件在這裡顯示為一y平台，同樣地也可使用作一x平台。

此目標物承載導引組件100係依序設置於一x平台37上，用以由其上沿著此第二方向X移動此目標物承載導引組件100、此微動平台34、此目標物臺31、以及此目標物10。由於此微動平台係用於此目標物臺31相對於此x平台37之六個自由度的定位，此控制器80可以控制此微動平台以補償此投射光學儀器23及此目標物臺31之間的未對準。

此目標物承載導引組件100包括導引軌道111,112，其中提供實質上具有平行於此第一方向Y之縱軸之筆直的導引面。此導引組件更包括一目標物承載座130，此微動平台34係安排於此目標物承載座130上。一第一軸承係以多數個球軸承101形式而安排於此第一導引軌道111之導引面以及一第一軸承支持部140之間。一第二軸承係以多數個球軸承102形式而安排於此第二導引軌道112之導引面以及此目標物承載座130之一第二軸承支持部132之間。此第一軸承支持部140係藉由一可撓式組件之方式連接此目標物承載座，其中支柱或撓曲162,163為可見。此第二軸承支持部132 係靜態裝設至此目標物承載座130，並且在本實施例中所示包括與此目標物相同之材質。一彈簧150沿著此第二方向X與此目標物承載座130之第一突出部131連接在一端點，並且與此第一軸承支持部140連接在另一端點，用以沿著此第二方向且對著此軸承施加一力在此第一軸承支持部140上。因此，當此目標物承載座及/或該些軌道111,112其中之一變形時，舉例來說由於熱膨脹，此多數個球軸承101,102保持對著它們各自導引面按壓。

圖2A顯示圖1之目標物承載導引組件100之立體圖。此第一導引軌道111及此第二導引軌道112係分別具有導引面113,114，用以導引於軌道上第一球軸承101以及第二球軸承102之滾動運動。此第一導引軌道111及此第二導引軌道112兩者實質上為筆直的，並且它們各自導引面113,114係導向互相面對彼此。此目標物承載座130包括用以支持一目標物之一支持面133，即圖1之微調平台34。此目標物承載座130沿著此第一導引面113以及此第二導引面114之縱向且平行於此第一方向Y為可移動的，用以在一處理工具內移動此目標物。此目標物承載座沿著此第一方向Y之移動係藉由一線性致動器170實行，其中線性致動器170係藉由一推桿171之方式連接此目標物承載座130。

第一軸承支持部140係經由一可撓式裝置162,163之方式組設於此目標物承載座130上，其中於圖1、圖2A、以及圖2B中僅部分可見該裝置。一偏壓元件以一彈簧150形式顯示於此，係連接此目標物承載座130及連接此第一軸承支持 部140兩者，以及沿著此第二方向X且對著此第一球軸承101而偏壓此第一軸承支持部140，並且從而沿著此第二方向X且對著此第一導引面113而偏壓此第一球軸承101。此第二方向X係實質上垂直於此第一方向Y，並且平行於跨越此目標物承載座130之此支持面130之一平面。

此目標物承載座130更包括一第二軸承支持部132，其中係靜態組設置此目標物承載座130，即，對於此目標物承載座130實質上轉動地及移動地固定，並且用於施加平行及相反於此第二方向X之一力於一第二軸承102上。

當此目標物承載座130、第一導引軌道111、及/或第二導引軌道些微變形時，舉例來說由於熱膨脹，此偏壓元件150確保於此第一球軸承101與此第一導引面113之間以及於此第一球軸承101與此第一軸承支持部140之間維持充分接觸。此第一球軸承101從而保持於此第一導引面113及此第一軸承支持部140之間正確的對準，並且可避免可能損害此一或多個軸承之多餘的剪力於此球軸承上。並且，於此第一軸承支持部相對於此目標物承載座之運動的過程中，於此第一軸承支持部140及此第一球軸承101之間的一完整接觸係維持實質恆定；於此第一軸承支持部140相對於此目標物承載座130之運動的過程中，同樣地，於此第一球軸承101及此第一導引面113之間的一完整接觸係維持實質恆定。此第一軸承支持部在此顯示具有組設於一中立方向的此可撓性裝置，即其中此可撓性裝置之支柱162,163係實質上是直的，而非彎曲的。

圖2B顯示一替代實施例，其中一第一軸承支持部240係藉由可撓性裝置162,163之方式連接此目標物承載座，以及此第二軸承支持部232係靜態組設於此目標物承載座，兩者沿著此第一方向(Y方向)實質上延伸出此目標物承載座之整個長度。雖然只有顯示球軸承101,102，此第一軸承支持部240及此第二軸承支持部240支持多數個球軸承，其中多數個球軸承沿著此第一方向實質上延伸。

圖3A顯示圖2A之此可撓性裝置更多的細節。此可撓性裝置包括三可撓性支柱161,162,163，每一個支柱係由一單一元件組成，由一真空相容材質製成，在這種情形下為鋁。此第一支柱161係實質導向沿著此第一方向Y且包括裝設在此目標物承載座130之一突出部134之一第一端點161a，以及裝設在此軸承支持部140之一第二端點161b。此突出部134係剛性，使得此第一支柱161容許此軸承支持部沿著此第二方向X部分移動，但實質上限制此軸承支持部140相對於此目標物承載座130沿著此第一方向Y上的移動。在本實施例所示，此突出部134係此目標物承載座130之一主要部分。

此第二支柱162及此第三支柱163各包括裝設在此目標物承載座之一第一端點162a,163a以及裝設在此軸承支持部140之一第二端點162b,163b，並且實質上導向彼此平行且垂直於此第一方向Y及此第二方向X。此第二支柱162以及此第三支柱163從而限制此軸承支持部140沿著Z方向之移動，並且一起與此第一支柱161限制此軸承支持部140環繞 著平行於此第一方向Y之一軸的運動。因此，此可撓性裝置至少在相對於此目標物承載座之三個自由度的運動中容許此軸承支持部140的部分自由度，至少沿著此第一方向X部分移動，至少環繞著平行於此第二方向Y之一軸的部份轉動，以及至少環繞著垂直於X,Y之部分轉動，同時實質上限制其餘自由度中的運動，即沿著Y軸或Z軸移動，以及沿著平行於Y軸之一軸的轉動。

此第一支柱161之一第二端點161b係連接此目標物承載座130接近的一點在從此第二支柱162之一第二端點162b至此第三支柱163之一第三端點163b的一假想線上。

當該些支柱161,162,163彎曲時，此支持結構140可沿著此第二方向X移動，及/或環繞平行於此二方向X及/或Z軸轉動，特別是此第二支柱162及此第三支柱163為可撓的，但保持足夠的剛性以實質上支持此目標物承載座之重量。

圖3B顯示圖2B之此可撓性裝置更多的細節。在這實施例中，軸承支持部340實質上沿著此第一方向延伸出此目標物承載座130之整個長度，以藉由此軸承支持部及此導引面提供於軸承之間一相對大的接觸面。突出部334連接此第一支柱之此第一端點，並且從此軸承支持部分340分隔開。

圖4A顯示根據本發明用以在一目標物處理工具中使用一軸承支持部之一細節，包括一空心部180，此第一支柱161係安排於此空心部180中，其中此第一支柱161從此空心部180之內壁間分隔開，且容許在此空心部180內此第一支柱 161作彎曲。此目標物承載座(圖未示)之一突出部134’延伸至此空心部180內，而從這裡保持分隔開。

圖4B顯示根據本發明用以在一目標物處理工具中使用一軸承支持部之一細節，包括有一軸承支持部440，其中在此第一方向上延伸出此目標物承載座之長度，並且支持著安排沿著平行於此第一方向(Y方向)之一軸上的多數個球軸承101，用以提供於此多數個軸承及此導引面之間的一較大接觸面，以及用以此多數個軸承實質上對準於此第一方向。

圖5顯示根據本發明之一目標物處理工具之一目標物導引組件100’之剖面側視圖，包括一單一導引軌道110，此導引軌道110於一側上具有一第一導引表面113’，於另一相對側上具有一第二導引表面114’。參考號碼101’、102’、130’、131’、132’、134”、150’、162’、以及163’係個別對應於圖2A、圖2B、圖3A、以及圖3B之參考號碼101、102、130、131、132、134、150、162、以及163所表示的元件。

圖6顯示根據本發明之一目標物處理工具之一目標物導引組件100’之剖面側視圖，包括二分開的軌道610,611，係分別具有彼此面向相反的導引面613,614。軸承102’係經由偏壓元件150對第二導引軌道132’作偏壓。因此，此目標物承載座130’沿著此第一方向之運動將緊密地伴隨此第二導引軌道132之形狀與方向。在此第一導引軌道131或此第二導引軌道132之形狀的變形，並且於此二導引軌道之間的 些微未對準藉由此可撓式裝置162’,163’與偏壓元件150組合而補償。

圖7顯示在本發明所使用之一單一軸承支持部700之立體圖。此軸承支持部700包括一溝槽斷面741，具有沿著此第一方向且沿著此軸承支持部之長度延伸出一溝槽。面向此溝槽斷面741係一導引軌道711，係提供以溝槽713形式之一導引面。此軸承支持部700支持著安排沿著於兩溝槽之間的一線790上的多數個球軸承。此軸承支持部更包括為彈簧形式的多數個偏壓元件750a,750b,750c,750d，其朝向此導引軌道711而偏壓此溝槽斷面741。該些偏壓元件可以藉由該些偏壓元件各自的螺母751a,751b,751c,751d施加一特定的力來拉緊，並且不會直接連接此目標物承載座(圖未示)。此目標物承載座係僅經由第一支柱761、第二支柱762、第三支柱763各自的第一端點761a,762a,763a連接此軸承支持部700。該些支柱係安排使得它們容許此軸承支持部相對於此目標物承載座環繞著平行Z軸之一軸以及環繞著點R的轉動。當投射在XY平面上時，此點R置於此第二支柱762之第二端點762b及第三支柱763之第二端點763b之間的一半上，並且直接地置於該些軸承之縱軸790上，其中該些軸承於此軸承支持部740之此溝槽斷面741及此導引軌道711之此導引面713之間被支持。此軸承支持部及此導引軌道係僅經由該些軸承而互相接觸。沒有與該些軸承接觸之此導引軌道711之側從此軸承支持部分隔開。舉例來說，在參考號碼780所指示之位置上有一缺口，允許此軸承支持部740相 對於此導引軌道711沿著此第二方向(X方向)之移動。同樣地，此目標物支持部(圖未示)係僅經由該些支柱761,762,763支持地連接於此軸承支持部740。

可以理解的是就上文敘述是包含以說明較佳實施例的運作以及並不意涵著侷限本發明之範圍。從上文所討論的，許多變化將對於本領域熟知技術之人士係顯而易見的，其亦包含於本發明的精神與範圍內。

1‧‧‧微影系統

10‧‧‧目標物

100,100’‧‧‧目標物承載導引組件

101,101’,102,102’‧‧‧球軸承

110‧‧‧導引軌道

111‧‧‧第一導引軌道

112‧‧‧第二導引軌道

113,113’‧‧‧第一導引面

114,114’‧‧‧第二導引面

130,130’‧‧‧目標物承載座

131,131’‧‧‧第一突出部

132‧‧‧第二軸承支持部

132’‧‧‧第二導引軌道

133‧‧‧支持面

134,134’‧‧‧突出部

140‧‧‧第一軸承支持部

150,150’‧‧‧偏壓元件

161‧‧‧第一支柱

162‧‧‧第二支柱

163‧‧‧第三支柱

162’,163’‧‧‧可撓式裝置

161a,162a,163a‧‧‧第一端點

161b,162b,163b‧‧‧第二端點

171‧‧‧推桿

180‧‧‧空心部

2‧‧‧框架

20‧‧‧投射模組

21‧‧‧荷電粒子波束源

22‧‧‧調變器陣列

23‧‧‧投射光學儀器

232‧‧‧第二軸承支持部

24‧‧‧量測系統

240‧‧‧第一軸承支持部

25‧‧‧殼體

3‧‧‧真空室

30‧‧‧目標物定位模組

31‧‧‧目標物臺

32‧‧‧支持面

33‧‧‧反射面

334‧‧‧突出部

34‧‧‧微動平台

340‧‧‧軸承支持部

35‧‧‧勞倫茲馬達

36‧‧‧負載補償彈簧

37‧‧‧x平台

4‧‧‧基座

440‧‧‧軸承支持部

5,6‧‧‧振動隔離器

610,611‧‧‧導引軌道

613,614‧‧‧導引表面

7‧‧‧地板

700‧‧‧軸承支持部

711‧‧‧導引軌道

713‧‧‧溝槽

740‧‧‧軸承支持部

741‧‧‧溝槽斷面

750a,750b,750c,750d‧‧‧偏壓元件

751a,751b,751c,751d‧‧‧螺母

761‧‧‧第一支桿

762‧‧‧第二支桿

763‧‧‧第三支桿

761a,762a,763a‧‧‧第一端點

762b,763b‧‧‧第二端點

780‧‧‧數字780

790‧‧‧線

80‧‧‧控制器

Y‧‧‧第一方向

X‧‧‧第二方向

R‧‧‧點

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1A顯示根據本發明之一目標物處理工具之側視圖；圖2A及圖2B顯示根據本發明一實施例於一XYZ座標系統中一目標物處理工具之一目標物導引組件之立體圖；圖3A及圖3B分別顯示圖2A及圖2B之目標物導引組件之一細節；圖4A及圖4B分別顯示根據本發明另一實施例之一目標物導引組件之一軸承支持部；圖5顯示根據本發明一實施例之一目標物處理工具之一目標物導引組件之剖面側視圖；圖6顯示根據本發明另一實施例之一目標物處理工具之一目標物導引組件之剖面側視圖；以及圖7顯示根據本發明一軸承支持部之立體圖。

1‧‧‧微影系統

10‧‧‧目標物

100‧‧‧目標物承載導引組件

101,102‧‧‧球軸承

111‧‧‧第一導引軌道

112‧‧‧第二導引軌道

130‧‧‧目標物承載座

131‧‧‧第一突出部

132‧‧‧第二軸承支持部

140‧‧‧第一軸承支持部

150‧‧‧偏壓元件

162‧‧‧第二支柱

163‧‧‧第三支柱

2‧‧‧框架

20‧‧‧投射模組

21‧‧‧荷電粒子波束源

22‧‧‧調變器陣列

23‧‧‧投射光學儀器

24‧‧‧量測系統

25‧‧‧殼體

3‧‧‧真空室

30‧‧‧目標物定位模組

31‧‧‧目標物臺

32‧‧‧支持面

33‧‧‧反射面

34‧‧‧微動平台

35‧‧‧勞倫茲馬達

36‧‧‧負載補償彈簧

37‧‧‧x平台

4‧‧‧基座

5,6‧‧‧振動隔離器

7‧‧‧地板

80‧‧‧控制器

Y‧‧‧第一方向

X‧‧‧第二方向

Claims (31)

1. 一種目標物處理工具，包括一目標物承載器導引組件，該目標物承載器導引組件包括：一導引面，具有於一第一方向之一縱軸；一目標物承載座，用以沿著該第一方向承載以及移動一目標物；一軸承支持部，經由一可撓式裝置而組設於該目標物承載座；一軸承，安排於該導引面與該軸承支持部之間；以及一偏壓元件，連接至該目標物承載座以及該軸承支持部，其係用於沿著一第二方向且對著該軸承而偏壓該軸承支持部；其特徵在於該可撓式裝置係用於提供該軸承支持部具有相對於該目標物承載座三個自由度之運動，包括沿著該第二方向移轉，以及於實質上固定該運動之其餘自由度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之目標物處理工具，其中，該三個自由度之運動包括環繞著平行於該第二方向之一軸的該軸承支持部轉動。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之目標物處理工具，其中，該三個自由度之運動包括環繞著垂直於該第一方向與該第二方向之一軸的該軸承支持部轉動。
4. 如前述申請專利範圍中任一項所述之目標物處理工具，其中，該第二方向係垂直於該第一方向。
5. 如前述申請專利範圍中任一項所述之目標物處理工具，其中，該偏壓元件係用於沿著該第二方向且對著該軸承而偏壓該軸承支持部，並且從而沿著第二方向且對著該導引面而偏壓該軸承。
6. 如前述申請專利範圍中任一項所述之目標物處理工具，其中，該導引面係一第一導引面以及該軸承支持部係一第一軸承支持部，該目標物承載座更包括平行於該第一導引面之一第二導引面、靜態地組設於該目標物承載座之一第二軸承支持部、以及面對該第二導引面之一第二軸承。
7. 如申請專利範圍第6項所述之目標物處理工具，其中，該偏壓元件係更用於沿著該第二方向且對著該第二軸承而偏壓該第二軸承支持部，並且從而沿著該第二方向且對著該第二導引面而偏壓該第二軸承。
8. 如申請專利範圍第6或7項所述之目標物處理工具，其中，該第一導引面係安排於一第一導引軌道之一側上，且其中該第二導引面係安排於一第二導引軌道之一相對面向側上。
9. 如申請專利範圍第6或7項所述之目標物處理工具，其中，該第一導引面係安排於一導引軌道之一側上，且其中該第二導引面係安排於該導引軌道之一相對面向側上。
10. 如前述申請專利範圍中任一項所述之目標物處理工具，其中，該可撓式裝置包括一第一支柱，該第一支柱 具有裝附於該目標物承載座之一第一端點與裝附於該軸承支持部之一第二端點，以及該第一支柱在該第一方向延伸出。
11. 如申請專利範圍第10項所述之目標物處理工具，其中，該可撓式裝置包括一第二支柱，該第二支柱具有裝附於該目標物承載座之一第一端點與裝附於該軸承支持部之一第二端點，以及該第二支柱實質上在垂直於該第二方向上延伸出。
12. 如申請專利範圍第11項所述之目標物處理工具，其中，該可撓式裝置包括從該第二支柱分隔開之一第三支柱，該第三支柱具有裝附於該目標物承載座之一第一端點與裝附於該軸承支持部之一第二端點，以及該第三支柱實質上在垂直於該第二方向上延伸出。
13. 如申請專利範圍第12項所述之目標物處理工具，其中，該第二支柱及該第三支柱實質上彼此平行。
14. 如申請專利範圍第12項所述之目標物處理工具，其中，該第一支柱與跨越該第二支柱及該第三支柱之一平面實質上垂直。
15. 如申請專利範圍第10至14項中任一項所述之目標物處理工具，其中，該第一支柱、該第二支柱、及/或該第三支柱實質上至少在該各自支柱之一縱向上係剛性。
16. 如申請專利範圍第10至15項中任一項所述之目標物處理工具，其中，該第一支柱、該第二支柱、及/或該第 三支柱實質上在垂直於該各自支柱之該縱向的一方向上係可撓性。
17. 如申請專利範圍第10至16項中任一項所述之目標物處理工具，其中該軸承沿著實質上平行於該第一方向之該軸承之一縱軸延伸出，且其中該第一支柱之該第二端點係安排於一平面，其中該縱軸置於該平面中，以及該平面垂直於該第一方向以及該第二方向而延伸出。
18. 如申請專利範圍第12項所述之目標物處理工具，其中，該軸承沿著實質上平行於該第一方向之該軸承的一縱軸而延伸出至一長度，且其中該第二支柱與該第三支柱之該第二端點係安排於與該第一方向以及該第二方向垂直之一平面內以及沿著該長度的一半上。
19. 如前述申請專利範圍中任一項所述之目標物處理工具，其中，該軸承於該第一方向上實質延伸出該軸承支持部之該整個長度。
20. 如前述申請專利範圍中任一項所述之目標物處理工具，其中，該軸承沿著實質上平行於該第一方向之該軸承之該長軸而延伸出一長度，且其中該可撓式裝置係安排用以允許相對於該目標物承載座之該軸承支持部環繞著與該第一方向以及該第二方向垂直之一轉動軸的轉動，其中該轉動軸與該長軸相交，較佳地實質上為沿著該軸承之該長度一半相交。
21. 如前述申請專利範圍中任一項所述之目標物處理工具，其中，該目標物承載座包括一平面支持面，該平面 支持面用以支持其上之該目標物，其中該平面支持面實質上平行於跨越該第一方向與該第二方向之一平面。
22. 如前述申請專利範圍中任一項所述之目標物處理工具，其中，該偏壓元件係一彈簧，該彈簧係沿著該第二方向定位。
23. 如前述申請專利範圍中任一項所述之目標物處理工具，其中，該可撓式裝置係安排用於該軸承支持部相對於該目標物承載座之運動的過程中，以保持於該軸承支持部以及該軸承之間一完全接觸區域實質恆定；並且用於該軸承支持部相對於該目標物承載座之運動的過程中，以保持於該軸承以及該導引面之間一完全接觸區域實質恆定。
24. 如前述申請專利範圍中任一項所述之目標物處理工具，其中，該導引面包括沿著該第一方向延伸出之一溝槽，且其中該軸承包括用於至少部分地裝設在該溝槽之一球軸承或多數個球軸承。
25. 如前述申請專利範圍中任一項所述之目標物處理工具，更包括：一致動器，用以驅動該目標物相對於該導引面之運動。
26. 如前述申請專利範圍中任一項所述之目標物處理工具，其中，該軸承與該軸承支持部沿著該第一方向而延伸出，其中該軸承係安排用以接觸沿著該第一方向之該導引面的複數點。
27. 一種目標物處理工具，包括一目標物承載器導引組件，該目標物承載器導引組件包括： 一導引面，具有於一第一方向之一縱軸；一目標物承載座，用以沿著該第一方向承載以及移動一目標物；一軸承支持部，經由一可撓式裝置而組設於該目標物承載座；一軸承，安排於該導引面與該軸承支持部之間；以及一偏壓元件，連接至該目標物承載座以及該軸承支持部，其係用於沿著一第二方向且對著該軸承而偏壓該軸承支持部。
28. 一種目標導引組件，用於如前述申請專利範圍中任一項所述之一目標物處理工具。
29. 一種微影系統，用以使用一或一以上光束來圖案化一目標物，包括根據申請專利範圍第28項所述之一目標導引工具。
30. 如申請專利範圍第29項所述之微影系統，其係用於在該系統中之該目標物承載座的運動的過程中，圖案化該目標物。
31. 如申請專利範圍第29或30項所述之微影系統，更包括：一投射模組，用以投射該一或一以上光束至該目標物上；一定位模組，包括該目標物導引組件；以及一控制器，當該一或一以上光束係從投射光學儀器投射至該目標物上時，用以控制該定位模組以提供該目標物 承載座相對於該投射模組且沿著該第一方向以及該第二方向上之掃描運動。