TWI440539B - 真空中使用的機器人 - Google Patents

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TWI440539B TW098112335A TW98112335A TWI440539B TW I440539 B TWI440539 B TW I440539B TW 098112335 A TW098112335 A TW 098112335A TW 98112335 A TW98112335 A TW 98112335A TW I440539 B TWI440539 B TW I440539B
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Description

真空中使用的機器人
本發明係關於一種用於微影裝置之真空腔室中的機器人。
微影裝置為將所要圖案施加至基板或基板之一部分上的機器。微影裝置可用於(例如)平板顯示器、積體電路(IC)及涉及精細結構之其他器件的製造中。在習知裝置中，將光引導至圖案化器件，圖案化器件可被稱作光罩、光罩、個別可程式化或可控制元件(無光罩)陣列，或其類似物。圖案化器件可用以產生對應於IC、平板顯示器或其他器件之個別層的電路圖案。此圖案可藉由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(例如，抗蝕劑)層上而轉印至基板(例如，玻璃板、晶圓，等等)之全部或一部分上。成像可包括經由投影系統而處理光，投影系統可包括光學組件(諸如，鏡面、透鏡、光束分光器及其類似物)。其他組件或器件可存在於微影裝置中，微影裝置亦可含有光學組件，諸如，多場繼電器(multi-field relay，MFR)，其含有用以在圖案化之前將輻射光束劃分成許多個別光束之光學組件。
許多習知微影裝置(諸如，用於極紫外線(EUV)光微影應用中之微影裝置)在真空腔室內定位裝置之各種組件，包括圖案化器件、基板或晶圓及額外光學組件(諸如，數值孔徑)。在該情境中，可將機器人置放於真空腔室內部以在真空環境內輸送或移動此等組件。
一般而言，適合用於大氣壓力微影裝置中之習知機器人不適合用於真空環境內。此等習知機器人通常以藉由烴化合物所潤滑之軸承總成為特徵。在致力於致使此等機器人更易用於真空中使用的過程中，軸承總成通常係藉由專門「真空潤滑脂」而進行潤滑，「真空潤滑脂」經調配成最小化分子自0原子質量單位(a.m.u.)至100a.m.u.之釋氣。另外，用於真空中使用之習知機器人通常以鐵磁流體密封件為特徵，鐵磁流體密封件亦將烴分子釋氣至真空環境中。
不幸地，EUV光微影應用及某些其他應用需要潤滑劑分子自0a.m.u.至200a.m.u.之最小釋氣，因為此等分子可濃縮至敏感EUV光學器件上，此嚴重地限制EUV光學器件之使用壽命。對於該等應用，利用「真空潤滑脂」及鐵磁流體密封件之習知機器人歸因於大潤滑劑分子之釋氣(特別係高於100a.m.u.臨限值)而不適合用於真空中。
因此，需要一種用於真空中使用之機器人，機器人理想地不使用烴潤滑劑或大體上減少在真空環境中烴潤滑劑之釋氣，藉此大體上避免習知系統之缺點。
在一實施例中，提供一種用於在真空中定位工件之機器人，機器人包括第一組件，第一組件至少部分地位於真空腔室內且經組態以沿著平移軸線而定位位於真空腔室內之工件。機器人亦包括軸件，軸件經組態以支撐第一組件，使得軸件之對稱軸線垂直於平移軸線。另外，第二組件定位於真空腔室外部，且經組態以圍繞對稱軸線而旋轉軸件且在平行於對稱軸線之方向上移動軸件。第二組件包括：氣體軸承，氣體軸承經組態以沿著軸件之圓周表面而引入氣體；及驅氣密封件，驅氣密封件經組態以抽空由氣體軸承所引入之氣體。
在另一實施例中，提供一種微影裝置，微影裝置包括：照明系統，照明系統經組態以產生輻射光束；圖案化器件，圖案化器件位於真空腔室中且經組態以圖案化輻射光束；及投影系統，投影系統經組態以將經圖案化光束投影至真空腔室內之基板的目標部分上。微影裝置亦包括用於在真空腔室內定位工件之機器人。機器人具有第一組件，第一組件至少部分地位於真空腔室內且經組態以沿著平移軸線而定位位於真空腔室內之工件。機器人亦包括軸件，軸件經組態以支撐第一組件，使得軸件之對稱軸線垂直於平移軸線。另外，第二組件定位於真空腔室外部，且經組態以圍繞對稱軸線而旋轉軸件且在平行於對稱軸線之方向上移動軸件。第二組件包括：氣體軸承，氣體軸承經組態以沿著軸件之圓周表面而引入氣體；及驅氣密封件，驅氣密封件經組態以抽空由氣體軸承所引入之氣體。
以下參看隨附圖式來詳細地描述本發明之另外實施例、特徵及優點，以及本發明之各種實施例的結構及操作。
併入本文中且形成本說明書之一部分的隨附圖式說明本發明之一或多個實施例，且連同描述進一步用以解釋本發明之原理且使熟習相關技術者能夠製造及使用本發明。
本說明書揭示併有本發明之特徵的一或多個實施例。所揭示實施例僅例示本發明。本發明之範疇不限於所揭示實施例。本發明係由此處所附加之申請專利範圍界定。
所描述之實施例及本說明書中對「一實施例」、「一實例實施例」等等之參考指示所描述之實施例可包括特定特徵、結構或特性，但每一實施例可能未必包括特定特徵、結構或特性。此外，該等短語未必指代同一實施例。另外，當結合一實施例來描述特定特徵、結構或特性時，應理解，無論是否明確地進行描述，結合其他實施例來實現該特徵、結構或特性均係在熟習此項技術者之認識內。
例示性微影裝置
圖1A示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置1。裝置1包括照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或EUV輻射)。支撐件MT(例如，光罩台)經組態以支撐圖案化器件MA(例如，光罩)且連接至根據某些參數來精確地定位圖案化器件之第一定位器PM。基板台WT(例如，晶圓台)經組態以固持基板W(例如，塗覆抗蝕劑之晶圓)且連接至根據某些參數來精確地定位基板之第二定位器PW。投影系統PS(例如，折射投影透鏡系統)經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包含一或多個晶粒)上。
照明系統可包含用以引導、成形或控制輻射之各種類型的光學組件，包括(但不限於)折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
支撐件MT承載圖案化器件。另外，支撐件MT以視圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件是否固持於真空環境中)而定的方式來固持圖案化器件。支撐件MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。支撐件MT可為(例如)框架或台，其可根據需要而為固定或可移動的。支撐件MT可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統而處於所要位置。可認為本文對術語「光罩」或「光罩」之任何使用均與更通用之術語「圖案化器件」同義。
本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中形成圖案的任何器件。應注意，例如，若被賦予至輻射光束之圖案包含相移特徵或所謂的輔助特徵，則圖案可能不會精確地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所形成之器件(諸如，積體電路)中的特定功能層。
圖案化器件可為透射或反射的。圖案化器件之實例包括(但不限於)光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩(亦被稱作光罩)在微影術中為熟知的，且包括二元交變相移及衰減相移光罩，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面將圖案賦予於由鏡面矩陣所反射之輻射光束中。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵蓋任何類型之投影系統，包括(但不限於)折射、反射、折射反射、磁性、電磁及靜電光學系統或其任何組合，其適合於所使用之曝光輻射，或適合於諸如浸沒液體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用均與更通用之術語「投影系統」同義。
如本文所描繪，裝置1為反射類型(例如，使用反射光罩)。或者，裝置1可為透射類型(例如，使用透射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙平台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)的類型。在該等「多平台」機器中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分係由具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間。浸沒技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。如本文所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須浸漬於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參看圖1A，照明器IL自輻射源SO接收輻射。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源與微影裝置可為單獨實體。在該等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之一部分，且輻射係借助於包括(例如)適當引導鏡面及/或光束放大器之光束傳送系統而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在額外實施例中，例如，當輻射源為汞燈時，輻射源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束傳送系統BD(在存在時)可被稱作「輻射系統」。
在一實施例中，照明器IL可包含經組態以調整輻射光束之角強度分布的調整器。通常，可調整照明器之瞳孔平面中之強度分布的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σouter 及σinner )。此外，照明器IL可包括各種其他組件，諸如，積光器及聚光器。在該等實施例中，照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分布。
輻射光束B係入射於被固持於支撐件(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上且係由圖案化器件圖案化。在橫穿光罩MA後，輻射光束B穿過投影系統PS，投影系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上。借助於第二定位器PW及位置感測器IF2(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，基板台WT可精確地移動，例如，以便在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器IF1(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來精確地定位光罩MA。
一般而言，可借助於形成第一定位器PM之一部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。類似地，可使用形成第二定位器PW之一部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(與掃描器相對)之情況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定的。可使用光罩對準標記M1及M2以及基板對準標記P1及P2來對準光罩MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔用專用目標部分，但其可位於目標部分之間的空間中(此等被稱為切割道對準標記)。類似地，在一個以上晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
基板台WT、位置感測器IF、第二定位器PW及支撐結構之其他組件可在真空腔室內部。在該情境中，可將真空中機器人IVR置放於真空腔室內部以輸送或移動類似於晶圓W之晶圓。若光罩台MT及圖案化器件MA亦係在真空腔室中，則亦可使用額外真空中機器人IVR以將類似於圖案化器件MA之圖案化器件(諸如，光罩)移入及移出真空腔室。或者，當光罩台MT及圖案化器件MA係在真空腔室外部時，可類似於真空中機器人IVR而將真空外機器人用於各種輸送操作。真空中機器人及真空外機器人兩者均需要經校準以用於任何有效負載(例如，光罩或晶圓)至轉移站之固定運動座架的平穩轉移。
對於熟習此項技術者而言，用於真空中機器人IVR之控制器(諸如，由Genmark Automation of Milpitas,CA所製造之控制器)為熟知的且將為可辨識的。
所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使光罩台MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單重靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大尺寸限制單重靜態曝光中所成像之目標部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描光罩台MT及基板台WT(亦即，單重動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於光罩台MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大尺寸限制單重動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使光罩台MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影術。
亦可使用對以上所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
在另一實施例中，微影裝置1包括極紫外線(EUV)源，EUV源經組態以產生用於EUV微影術之EUV輻射光束。一般而言，EUV源經組態於輻射系統(見下文)中，且對應照明系統經組態以調節EUV源之EUV輻射光束。
圖1B示意性地描繪根據本發明之一實施例的例示性EUV微影裝置。在圖1中，投影裝置1包括輻射系統42、照明光學器件單元44及投影系統PS。輻射系統42包括可由放電電漿形成之輻射源SO。在一實施例中，EUV輻射可由氣體或蒸汽產生，例如，由Xe氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽產生，其中形成極熱電漿以發射在電磁光譜之EUV範圍內的輻射。可藉由(例如)放電而產生至少部分地離子化之電漿來形成極熱電漿。對於輻射之有效產生，可能需要為(例如)10Pa之分壓的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他適當氣體或蒸汽。由輻射源SO所發射之輻射係經由定位於源腔室47中之開口中或後的氣體障壁或污染物捕捉器49而自源腔室47傳遞至集光器腔室48中。在一實施例中，氣體障壁49可包括通道結構。
集光器腔室48包括可由掠入射集光器形成之輻射集光器50(亦被稱作集光器鏡面或集光器)。輻射集光器50具有上游輻射集光器側50a及下游輻射集光器側50b，且由集光器50所傳遞之輻射可經反射離開光柵光譜濾波器51以在集光器腔室48中之孔徑處聚焦於虛擬源點52中。自先前技術已知輻射集光器50。
自集光器腔室48，輻射光束56係在照明光學器件單元44中經由正入射反射器53及54而反射至定位於光罩或光罩台MT上之光罩或光罩上。形成經圖案化光束57，其係在投影系統PS中經由反射元件58及59而成像至晶圓平台或基板台WT上。在各種實施例中，照明光學器件單元44及投影系統PS可包括比圖1B所描繪之元件多(或少)的元件。舉例而言，視微影裝置之類型而定，可視情況存在光柵光譜濾波器51。另外，在一實施例中，照明光學器件單元44及投影系統PS可包括比圖1B所描繪之鏡面多的鏡面。舉例而言，除了反射元件58及59以外，投影系統PS亦可併有一至四個反射元件。在圖1B中，參考數字180指示兩個反射器之間的空間，例如，反射器142與143之間的空間。
在一實施例中，代替掠入射鏡面或除了掠入射鏡面以外，集光器鏡面50亦可包括正入射集光器。另外，儘管關於具有反射器142、143及146之巢套式集光器而進行描述，但在本文中進一步將集光器鏡面50用作集光器之實例。因此，在適用時，作為掠入射集光器之集光器鏡面50亦可大體上被解釋為集光器且在一實施例中亦被解釋為正入射集光器。
另外，代替光柵51，如圖1B示意性地所描繪，亦可應用透射光學濾波器。對於EUV而言透射且對於UV輻射而言較不透射或甚至大體上吸收UV輻射之光學濾波器在此項技術中為已知的。因此，「光柵光譜純度濾波器」在本文中進一步被指示為「光譜純度濾波器」，其包括光柵或透射濾波器。儘管圖1B中未描繪，但可包括作為額外光學元件之EUV透射光學濾波器(例如，經組態於集光器鏡面50之上游)，或照明單元44及/或投影系統PS中之光學EUV透射濾波器。
相對於光學元件之術語「上游」及「下游」指示一或多個光學元件分別在一或多個額外光學元件之「光學上游」及「光學下游」之位置。在圖1B中，輻射光束B穿過微影裝置1。遵循輻射光束B橫穿過微影裝置1之光徑，比第二光學元件更接近於源SO之第一光學元件經組態於第二光學元件之上游；第二光學元件經組態於第一光學元件之下游。舉例而言，集光器鏡面50經組態於光譜濾波器51之上游，而光學元件53經組態於光譜濾波器51之下游。
圖1B所描繪之所有光學元件(及此實施例之示意性圖式中未展示的額外光學元件)均易受由源SO所產生之污染物(例如，Sn)之沈積的損壞。對於輻射集光器50及(在存在時)光譜純度濾波器51而言為該情況。因此，可使用清潔器件以清潔此等光學元件中之一或多者，以及可將清潔方法應用於彼等光學元件，但亦應用於正入射反射器53及54以及反射元件58及59或其他光學元件(例如，額外鏡面、光柵，等等)。
輻射集光器50可為掠入射集光器，且在該實施例中，沿著光軸O而對準集光器50。源SO或其影像位於光軸O上。輻射集光器50可包含反射器142、143及146(亦被稱作「殼體」或Wolter型反射器，其包括若干Wolter型反射器)。反射器142、143及146可為巢套式且圍繞光軸O而旋轉對稱。在圖1B中，內部反射器係由參考數字142指示，中間反射器係由參考數字143指示，且外部反射器係由參考數字146指示。輻射集光器50封閉某一容積，亦即，外部反射器146內之容積。通常，外部反射器146內之容積為圓周閉合的，但可存在小開口。
反射器142、143及146分別包括至少一部分表示一反射層或許多反射層之表面。因此，反射器142、143及146(或具有三個以上反射器或殼體之輻射集光器之實施例中的額外反射器)至少部分地經設計用於反射及收集來自源SO之EUV輻射，且反射器142、143及146之至少一部分可能未經設計以反射及收集EUV輻射。舉例而言，反射器之背側之至少一部分可能未經設計以反射及收集EUV輻射。在此等反射層之表面上，可此外存在用於保護之頂蓋層或作為提供於反射層之表面之至少一部分上的光學濾波器。
輻射集光器50可置放於源SO或源SO之影像附近。每一反射器142、143及146可包含至少兩個鄰近反射表面，較遠離於源SO之反射表面與較接近於源SO之反射表面相比經置放成與光軸O成小角度。以此方式，掠入射集光器50經組態以產生沿著光軸O而傳播之(E)UV輻射光束。至少兩個反射器可經大體上同軸地置放且圍繞光軸O而大體上旋轉對稱地延伸。應瞭解，輻射集光器50可在外部反射器146之外部表面上具有另外特徵或圍繞外部反射器146而具有另外特徵，例如，保護性固持器、加熱器，等等。
在本文所描述之實施例中，術語「透鏡」在情境允許時可指代各種類型之光學組件中之任一者或組合，包含折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
另外，本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包含紫外線(UV)輻射(例如，具有為365nm、248nm、193nm、157nm或126nm之波長λ)及極紫外線(EUV或軟X射線)輻射(例如，具有在為5nm至20nm之範圍內的波長，例如，13.5nm)；以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。通常，認為具有在約780nm至3000nm(或更大)之間的波長的輻射係IR輻射。UV指代具有大約100nm至400nm之波長的輻射。在微影術內，其通常亦應用於可由汞放電燈所產生之波長：G線436nm；H線405nm；及/或I線365nm。真空UV或VUV(亦即，由空氣所吸收之UV)指代具有大約100nm至200nm之波長的輻射。深UV(DUV)通常指代具有在126nm至428nm之範圍內之波長的輻射，且在一實施例中，用於微影裝置內之DUV輻射可由準分子雷射產生。應瞭解，具有在(例如)5nm至20nm之範圍內之波長的輻射係關於具有至少一部分係在5nm至20nm之範圍內之某一波長帶的輻射。
用於真空中使用之例示性機器人
圖2描繪根據本發明之一實施例的用於在真空中定位工件之例示性機器人200。機器人200包括第一組件202，第一組件202在真空腔室290內沿著平移軸線292而定位工件204。軸件206支撐第一組件202，且軸件206剛性地連接至第一組件202，使得軸件206之對稱軸線294垂直於平移軸線292。在圖2之實施例中，第一組件202及工件204兩者均位於真空腔室290內，但在額外實施例中，第一組件202之僅一部分可定位於真空腔室內。
第一組件202封閉在第一末端208a處接合狹長部件208之致動器220。狹長部件208之第二末端208b剛性地連接至夾持器210，夾持器210支撐工件204。在圖2之實施例中，致動器220沿著平移軸線292而驅動狹長部件208，藉此在真空腔室290內定位工件204。工件204可為圖案化器件，其包括(但不限於)光罩，或在一替代實施例中，工件204可為基板或晶圓。在額外實施例中，工件204可為光學機械器件，其包括(但不限於)數值孔徑。
在各種實施例中，致動器220可為線性馬達、經組態以驅動皮帶之旋轉馬達，或任何額外致動器，其可由熟習此項技術者所辨識。另外，致動器220可包括支撐一或多個致動器組件之一或多個經潤滑軸承。該等經潤滑軸承可將烴分子釋氣至第一組件202之內部202a中。為了大體上減少或消除烴潤滑劑自致動器220之釋氣，第一組件202可為密封式封閉件，可將第一組件202之內部容積202a抽汲至近真空條件。在額外實施例中，致動器220僅包括無潤滑脂組件，其包括(但不限於)氣體軸承、線性馬達及無潤滑脂感測器(例如，光學編碼器)。
在圖2中，第一組件軸承212經定位以在狹長部件208沿著平移軸線292而移動時作用於狹長部件208之表面上。在圖2之實施例中，第一組件軸承212為氣體軸承，氣體軸承沿著狹長部件之表面而引入氣體(諸如，氮氣(N2 ))，以在軸承表面與狹長部件208之表面之間形成間隙(未圖示)。
然而，由第一組件軸承212所引入之氣體可自狹長部件208之表面洩漏至真空腔室290中，藉此降級真空環境，進而增加維持真空壓力位準之困難且潛在地損害收容於真空腔室290內之光學組件。為了消除(或最小化)氣體自氣體軸承212之洩漏，將驅氣密封件240(亦被稱作差動密封件或差動抽汲密封件)定位於氣體軸承212與真空腔室290之間以抽空由軸承212所引入之氣體。在圖2之實施例中，驅氣密封件240包括抽空由軸承212所引入之氣體的三個單獨排氣凹槽240a、240b及240c。另外，在額外實施例中，驅氣密封件240可在不脫離本發明之精神或範疇的情況下併有任何數目之排氣凹槽。舉例而言，可將排氣凹槽240a、240b及240c抽空至不同之真空程度，其中排氣凹槽240c歸因於其鄰近於真空腔室290之內部而具有最高真空位準。因此，驅氣密封件240之效應係消除或抽空由第一組件軸承212所引入之氣體，且防止或最小化該氣體至真空腔室290中之任何洩漏。
在圖2中，軸件206穿過真空腔室290，且整體以230而展示之第二組件定位於真空腔室290外部且經組態以接合軸件206。儘管圖2中未描繪，但第二組件230亦可包括一或多個致動器及線性平台，其圍繞軸線294而旋轉軸件206且在平行於軸線294之方向上驅動軸件206。在該等實施例中，機器人200組合軸件圍繞軸線294之旋轉、軸件平行於軸線294之運動及工件204沿著平移軸線292之運動，以在三維真空腔室內定位工件204。
在圖2之實施例中，第二組件氣體軸承232在圍繞軸線294之旋轉及沿著軸線294之移動期間支撐軸件206。在一實施例中，氣體軸承232沿著軸件206之圓周表面206a而引入清潔氣體(諸如，氮氣(N2 ))，藉此在氣體軸承232之表面與軸件206之間產生間隙(未圖示)。
然而，氣體沿著圓周表面220a之引入可導致經引入氣體至真空腔室290中之洩漏。在致力於消除或最小化該洩漏的過程中，驅氣(或差動)密封件236係沿著軸件206而定位以抽空由第二組件氣體軸承232所引入之氣體。在圖2之實施例中，驅氣密封件236位於第二組件氣體軸承232與真空腔室290之間，且驅氣密封件236之對稱軸線係平行於軸線294而定位。另外，驅氣密封件236包括三個單獨排氣凹槽236a、236b及236c，其共同地作用於圓周表面220a上以抽空由第二組件氣體軸承232所引入之氣體。因此，驅氣密封件236之效應係消除或抽空由軸承232所引入之氣體，藉此防止該氣體至真空腔室290中之任何洩漏，同時允許軸件206圍繞軸線294之自由旋轉及軸件206沿著軸線294之移動。
在圖2之實施例中，依據三個單獨排氣凹槽236a、236b及236c(及排氣凹槽240a、240b及240c)而描述驅氣密封件236(及驅氣密封件240)。然而，本發明之實施例不限於該等組態，且在一額外實施例中，在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，驅氣密封件236可併有任何數目之排氣凹槽。另外，在圖2之實施例中，驅氣密封件236經組態以作用於軸件206之圓周表面206a上。在一額外實施例中，在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，驅氣密封件236可經定向以作用於垂直於軸件206之圓周表面206a的表面上，或軸件206之任何額外表面上，其對於熟習此項技術者而言將為顯而易見的。
在圖2之實施例中，工件204係經由狹長部件208之運動沿著平移軸線292而定位。然而，本發明不限於以單一狹長部件為特徵之機器人，且圖3A及圖3B為根據本發明之一實施例的使用兩個狹長部件而定位工件之例示性機器人300的透視圖。如以上參看圖2所描述，機器人300包括第一組件302，第一組件302經組態以沿著平移軸線392而定位工件304。然而，在圖3A及圖3B之實施例中，機器人300包括狹長部件308及309，狹長部件308及309分別係藉由整體以320而展示之致動器沿著平移軸線392而驅動。狹長部件308及309剛性地連接至夾持器310，夾持器310支撐工件304。如以上所描述，例示性工件包括(但不限於)圖案化器件(諸如，光罩、基板或晶圓)，及光學機械器件(諸如，數值孔徑)。
在圖3A之實施例中，致動器320為線性馬達，線性馬達包括：絕對線性編碼器，絕對線性編碼器用於判定各別致動器之位移；及服務迴路，服務迴路包括(但不限於)移動線圈及移動讀頭。在額外實施例中，致動器320之線圈及讀頭可為靜止的。然而，本發明不限於該等致動器，且在額外實施例中，致動器320可包括由旋轉馬達所驅動之有齒皮帶，或任何額外致動器，其將由熟習此項技術者辨識為適當的。
在圖3A中，每一狹長部件之運動係由氣體軸承支撐，氣體軸承在沿著平移軸線392之運動期間沿著狹長部件之表面而引入氣體(諸如，氮氣(N2 ))。為了防止經引入氣體至真空腔室中之洩漏，可將驅氣密封件定位於軸承與真空腔室之間以抽空經引入氣體。圖3B為圖3A之區域391的放大透視圖，其分別說明與狹長部件308及309相關聯之氣體軸承及對應驅氣密封件。
在圖3B中，第一組件氣體軸承312圍繞狹長部件308之表面而引入氣體(諸如，氮氣(N2 ))，以在軸承312之表面與狹長部件308之表面之間形成間隙。儘管圖3B中未描繪，但類似地定位之氣體軸承圍繞狹長部件309之表面而引入氣體，藉此在軸承之表面與狹長部件309之表面之間形成間隙。
為了消除由軸承312所引入之氣體至真空腔室390中之洩漏，將驅氣密封件340定位於軸承312與第一組件302之壁之間(例如，定位於夾持器310連接至狹長部件308及309之位置處)。如以上參看圖2所描述，驅氣密封件340可包括分別且共同地抽空由軸承312所引入之氣體的三個排氣凹槽340a、340b及340c。儘管圖3B中未描繪，但可圍繞狹長部件309而定位類似驅氣密封件以抽空由其對應氣體軸承所引入之氣體。
在一額外實施例中，圖2之第一組件軸承可包括具有烴潤滑劑之習知經潤滑軸承。圖4說明根據本發明之一實施例的併有習知經潤滑軸承之該例示性機器人400。如以上所描述，第一組件402位於真空腔室490內，且經組態以沿著平移軸線492而定位工件404。軸件406支撐第一組件402，且軸件406剛性地連接至第一組件402，使得軸件406之對稱軸線494垂直於平移軸線492。
第一組件402封閉在第一末端408a處接合狹長部件408之致動器420。狹長部件408之第二末端408b剛性地連接至夾持器410，夾持器410支撐工件404。在圖4之實施例中，致動器420沿著平移軸線492而驅動狹長部件408，藉此在真空腔室490內定位工件404。工件404可為圖案化器件，其包括(但不限於)光罩，或在一替代實施例中，工件404可為基板或晶圓。在額外實施例中，工件404可為光學機械器件，其包括(但不限於)數值孔徑。
另外，第一組件軸承412經定位以在狹長部件沿著平移軸線492之運動期間支撐狹長部件408之一或多個表面。然而，與圖2之實施例對比，第一組件軸承412為利用烴潤滑劑之習知經潤滑軸承，諸如(但不限於)，經潤滑球軸承總成。在該實施例中，烴分子可自經潤滑軸承總成釋氣至第一組件402之內部402a中。在致力於最小化烴分子之該釋氣的過程中，密封第一組件402且可將內部402a抽空至近真空位準。在圖4中，內部402a係與軸件406之內部406b進行流體連通，且可經由內部406b而抽空內部402a，內部406b可與非真空環境進行流體連通。
然而，儘管存在此等預防措施，但與第一組件軸承412相關聯之烴潤滑劑可自軸承412釋氣且污染真空內之敏感光學組件(特別係當狹長部件408沿著平移軸線492而移動時)。為了消除或大體上減少該污染，可撓性風箱414在狹長部件408於真空內之運動期間封閉狹長部件408，以致力於捕獲自軸承412所釋氣之烴分子。在圖4之實施例中，可將可撓性風箱414可密封地安裝至第一組件402及夾持器410兩者，使得狹長部件408在自第一位置至完全狹長位置之運動期間由可靠性風箱414密封。在該實施例中，可撓性風箱414在狹長部件408之運動期間捕獲自第一組件軸承412所釋氣之任何烴分子，藉此大體上減少或消除敏感光學組件歸因於經釋氣烴分子之任何污染。
如以上參看圖2所描述，軸件406穿過真空腔室490，且整體以430而展示之第二組件定位於真空腔室490外部且經組態以接合軸件406。儘管圖4中未描繪，但第二組件430亦可包括一或多個致動器及線性平台，其圍繞軸線494而旋轉軸件406且在平行於軸線494之方向上沿著軸線494而驅動軸件406。在該等實施例中，機器人400組合軸件圍繞軸線494之旋轉、軸件平行於軸線494之運動及工件404沿著平移軸線492之運動，以在三維真空腔室內定位工件404。
在圖4中，第二組件氣體軸承432在圍繞軸線492之旋轉及沿著軸線492之移動期間支撐軸件406。在一實施例中，氣體軸承432沿著軸件406之圓周表面406a而引入清潔氣體(諸如，氮氣(N2 ))，藉此在氣體軸承432之表面與軸件406之間產生間隙434。
然而，氣體沿著圓周表面406a之引入可導致經引入氣體至真空腔室490中之洩漏。在致力於消除或大體上減少該洩漏的過程中，驅氣(或差動)密封件436係沿著軸件406而定位以抽空由第二組件氣體軸承432所引入之氣體。在圖4之實施例中，驅氣密封件436位於第二組件氣體軸承432與真空腔室490之間，且驅氣密封件436之對稱軸線係平行於軸線494。另外，驅氣密封件436包括兩個單獨排氣凹槽436a及436b，其共同地作用於圓周表面406a上以抽空由第二組件氣體軸承432所引入之氣體。在一實施例中，可分別將排氣凹槽436a及436b抽空至介於大氣與高真空之間的任何壓力以抽空由氣體軸承432所引入之氣體。在一額外實施例中，可分別將排氣凹槽436a及436b抽空至約1毫巴及1 x 10-3 毫巴之壓力。因此，驅氣密封件436消除或抽空由軸承432所引入之氣體，且防止或最小化該氣體至真空腔室490中之任何洩漏。
在圖4之實施例中，驅氣密封件436包括兩個單獨排氣凹槽436a及436b。然而，本發明不限於該等組態，且在一額外實施例中，驅氣密封件436可併有任何數目之排氣凹槽，其對於熟習此項技術者而言將為顯而易見的。另外，在圖4之實施例中，驅氣密封件436經組態以作用於軸件406之圓周表面406a上。在一額外實施例中，在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，驅氣密封件436可經定向以作用於垂直於軸件406之圓周表面406a的表面上，或軸件406之任何額外表面上，其對於熟習此項技術者而言將為顯而易見的。
圖5A及圖5B描繪圖4之例示性機器人的額外特徵。在圖5A及圖5B中，第一組件502封閉在第一末端508a處接合狹長部件508之致動器520。狹長部件508之第二末端508b剛性地連接至夾持器510，夾持器510支撐工件504。第一組件502係由軸件506支撐，使得軸件506之對稱軸線594垂直於平移軸線592。在各種實施例中，工件504包括(但不限於)圖案化器件(諸如，光罩、晶圓或基板)，及光學機械器件(諸如，數值孔徑)。
在圖5A及圖5B中，致動器520包括剛性地連接至狹長部件508之末端508a的滑件520a，但在額外實施例中，滑件520a係在沿著狹長部件508之任何位置(其為空間移除之夾持器510)處連接至狹長部件508。藉由移動有齒皮帶520c沿著線性導件520b而驅動滑件520a，有齒皮帶520c又係由旋轉馬達(未圖示)驅動。另外，軸承520d定位於滑件520a與線性導件520b之間，且在各種實施例中，軸承520d可為經潤滑軸承、氣體軸承或任何額外軸承，其對於熟習此項技術者而言將為顯而易見的。連接至狹長部件508之滑件520a沿著線性導件520b之運動導致狹長部件508沿著平移軸線592之運動。
在圖5A及圖5B中，第一組件軸承(未圖示)在狹長部件508沿著平移軸線592之運動期間支撐狹長部件508之一或多個表面。在圖5A之實施例中，第一組件軸承為利用烴潤滑劑之經潤滑軸承，其包括(但不限於)球軸承總成或許多額外經潤滑軸承中之任一者，其對於熟習此項技術者而言將為顯而易見的。如以上參看圖4所描述，可撓性風箱514封閉狹長部件508及第一組件軸承，藉此消除烴潤滑劑至真空腔室中之釋氣。
在圖5A中，狹長部件508安置於非致動位置中，其中滑件520a沿著線性導件520b而停置於初始位置中。對比而言，圖5B描繪圖5A中在完全致動位置中之例示性機器人500。一旦致動，有齒皮帶520c便以順時針方式推進以沿著線性導件520b而驅動滑件520a，藉此在真空腔室590內沿著平移軸線592而推進狹長部件508及工件504。另外，當狹長部件508沿著平移軸線592而推進時，風箱514擴張以維持其對狹長部件508及第一組件軸承512之封閉，藉此在狹長部件508之整個運動範圍期間大體上減少或消除烴分子之釋氣。
在一實施例中，工件504沿著平移軸線592之最大位移可在自約500mm至830mm之範圍內。舉例而言，光學機械器件(諸如，數值孔徑)之最大位移可為約500mm，而機器人500可沿著平移軸線592而將基板位移高達約600mm且沿著平移軸線而將光罩位移高達約830mm。在額外實施例中，在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，最大工件位移可超過此等例示性值，或者，下降至低於此等例示性值。
在圖5A及圖5B之實施例中，致動器520包括接合滑件520a且沿著導件520b而驅動滑件520a之有齒皮帶520c。然而，本發明不限於該等致動器。在額外實施例中，在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，可使用各種額外致動器(諸如，以上參看圖2所描述之線性馬達)來驅動狹長部件508。
在以上所描述之實施例中，單一風箱在單一狹長部件沿著平移軸線之運動期間封閉單一狹長部件。然而，本發明不限於該等實施例，且圖6為根據本發明之一實施例的使用由多個可撓性風箱所封閉之多個狹長部件而定位工件之例示性機器人600的透視圖。在圖6中，狹長部件608及609經由夾持器支撐件611a及611b而分別剛性地連接至夾持器610。
在圖6中，致動器620及621利用線性馬達以沿著平移軸線692而分別驅動狹長部件608及609。舉例而言，致動器620之線性馬達沿著線性導件620b而驅動滑件620a，滑件620a連接至狹長部件608。滑件620a沿著線性導件620b之運動沿著平移軸線692而驅動狹長部件608。狹長部件608之運動(與狹長部件609之由致動器621所產生之類似運動耦合)在真空(未圖示)內沿著平移軸線692而定位工件604。此運動(與第一封閉件602圍繞支撐第一組件602之軸件606之對稱軸線694之旋轉及第一組件602沿著軸線694之運動耦合)允許機器人600在真空環境中沿著三維空間而定位工件604。
如以上所描述，第一組件軸承612及613分別作用於狹長部件608及609之表面上，且在圖6之實施例中，第一組件軸承為利用烴潤滑劑之經潤滑軸承。如此，可撓性風箱614及615分別在狹長部件608及609之整個運動範圍內封閉狹長部件608及609，以大體上減少烴分子至真空環境中之釋氣。
在以上所描述之實施例中，密封機器人之第一組件，且將第一組件之內部抽空至近真空位準，以大體上減少污染物自第一組件之內部至真空中之任何傳達。然而，在額外實施例中，機器人之第一組件可為未密封的且曝光至真空環境，如由圖7A及圖7B所說明。
圖7A及圖7B描繪根據本發明之一實施例的用於在真空中定位工件704之例示性機器人700。在圖7A中，機器人700包括第一組件702，第一組件702定位於真空腔室790內且經組態以在真空內沿著平移軸線792而定位工件704。軸件706剛性地連接至第一組件702，使得軸件706之對稱軸線794垂直於平移軸線792。另外，儘管圖7A及圖7B中未描繪，但機器人700亦包括第二組件，第二組件定位於真空腔室外部以接合軸件706。在一實施例中，第二組件可包括許多額外致動器及線性平台以圍繞軸線794而旋轉軸件706且在平行於軸線794之方向上沿著軸線794而移動軸件706。因此，機器人700可組合軸件圍繞軸線794之旋轉、軸件平行於軸線794之運動及工件704沿著平移軸線792之運動，以在三維真空腔室內定位工件704。
第一組件702收容在第一末端708a處接合狹長部件708之致動器720。狹長部件708之第二末端708b剛性地連接至夾持器710，夾持器710支撐工件704。在圖7A及圖7B之實施例中，致動器720在方向798上沿著平移軸線792而驅動狹長部件708，藉此在真空腔室790內定位工件704。在各種實施例中，工件704可為圖案化器件(諸如，光罩、基板或晶圓)，或光學機械器件(諸如，數值孔徑)。
在圖7A及圖7B之實施例中，致動器720為具有滑件720a之線性馬達，滑件720a係沿著氣體軸承道(gas bearing way)720b而驅動且經由服務迴路720c而連接至外部控制器(未圖示)。狹長部件708在末端708a處附著至滑件720a，且如此，滑件720a沿著氣體軸承道720b之運動驅動狹長部件708以沿著平移軸線792而定位工件704。在額外實施例中，在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，滑件720a在沿著自第二末端708b經空間地移除之狹長部件708的任何位置處附著至狹長部件708。
致動器720亦包括作用於氣體軸承道720b之表面上的氣體軸承720d。在一實施例中，氣體軸承704d沿著氣體軸承道720b之表面而引入清潔氣體(諸如，氮氣(N2 ))，以在氣體軸承道720b與氣體軸承720d之間形成間隙(未圖示)。然而，氣體軸承720d不限於該等氣體之使用，且在額外實施例中，氣體軸承720d可引入任何適當氣體，其對於熟習此項技術者而言將為顯而易見的。另外，致動器720包括共同地追蹤滑件720a沿著氣體軸承道720b之運動的線性編碼器720f及讀頭720e。
不同於以上所描述之實施例，第一封閉件702為未密封的，且因此，致動器720曝光至真空腔室之環境。為了大體上減少或消除氣體自氣體軸承720d至真空腔室中之洩漏，將氣體軸承720d定位於驅氣密封件740與741之間，驅氣密封件740及741分別抽空由氣體軸承720d沿著導件720b之表面所引入之氣體。儘管圖7A中未描繪，但驅氣密封件740及741可分別以兩個或兩個以上排氣凹槽為特徵，排氣凹槽經抽空至各種真空位準，以便抽空由氣體軸承720d所引入之氣體，如以上參看圖2所描述。
圖7B示意性地描繪以完全致動組態之機器人700。在圖7B中，啟動線性馬達720以將滑件720a自如圖7A所描繪之第一位置驅動至整體以圖7B中之797而展示之完全致動位置。滑件720a沿著氣體軸承道720b之運動同樣地驅動狹長部件708，藉此在真空腔室790內沿著平移軸線792而定位工件704。在圖7A及圖7B之實施例中，工件704在平移方向上之位移(整體以793而展示)可大於由具有收容於密封式封閉件中之致動器之類似機器人(諸如，圖2及圖5所描繪之機器人)所達成的可比較平移位移。可達成工件704之該平移位移而無狹長部件708之尺寸的對應增加，因為支撐狹長臂之移動的軸承結構完全收容於第一組件702內且不由鄰近於第一封閉件702而安裝之驅氣密封件及/或風箱限制。
圖8為圖7A及圖7B中在完全致動位置中之例示性機器人的透視圖。在圖8中，第一組件802位於真空腔室(未圖示)內且經組態以沿著平移軸線892而定位工件(未圖示)。狹長部件808剛性地連接至夾持器810，夾持器810經組態以支撐工件。另外，在圖8之實施例中，軸件806剛性地連接至第一組件802，使得軸件806之對稱軸線894垂直於平移軸線892。
如以上所描述，致動器820曝光至真空。如以上所描述，致動器820為線性馬達，線性馬達經組態以沿著多個氣體軸承道而推進滑件(未圖示)，且一或多個氣體軸承係緊接於滑件而定位以作用於氣體軸承道之一(或多個)表面上。舉例而言，沿著氣體軸承道820b而驅動滑件，且氣體軸承820d可沿著導件820b之表面而引入清潔氣體(諸如，氮氣(N2 ))。如以上所描述，分別鄰近於氣體軸承820d而定位驅氣密封件840及841以抽空由氣體軸承820d所引入之氣體。在一實施例中，驅氣密封件840及841分別包括兩個排氣凹槽(諸如，驅氣密封件840之排氣凹槽840a及820d)，其排放由氣體軸承820d所引入之氣體，藉此大體上減少經引入氣體至真空中之任何洩漏。
如圖8所描繪，致動器820沿著平移軸線892而驅動狹長部件808以在真空內定位工件。儘管圖8中未展示，但第二組件可包括許多額外致動器及線性平台以圍繞軸線894而旋轉軸件806且在平行於軸線894之方向上沿著軸線894而移動軸件806。
圖9A及圖9B分別為可併入圖8之例示性機器人中之滑件及導件總成900的橫截面圖及俯視圖(overhead view)。在圖9A及圖9B之實施例中，滑件902係圍繞氣體軸承道904而定位且經組態以藉由致動器總成(諸如，圖8中之致動器820)沿著氣體軸承道904而驅動。
在圖9A中，導件904之橫截面影像形成等腰梯形(例如，具有平分一對相反側之對稱線的四邊形)，但在額外實施例中，氣體軸承道904可具有許多橫截面形狀中之任一者，其對於熟習此項技術者而言為顯而易見的。另外，如圖9A所描繪，滑件902環繞氣體軸承道904，且氣體軸承920、922、924及926定位於滑件902上以分別將氣體引入至氣體軸承道904之表面上。在一實施例中，氣體軸承920、922、924及926將清潔氣體(諸如，氮氣(N2 ))引入至氣體軸承道904之表面上。然而，本發明不限於該等氣體，且氣體軸承920、922、924及926可利用許多氣體中之任一者，其對於熟習此項技術者而言將為顯而易見的。
舉例而言，在圖9A中，氣體軸承924經定位成使得氣體軸承924之表面平行於氣體軸承道904之表面914，且經組態以沿著表面914而引入氣體以在表面914與氣體軸承924之間設定間隙934。類似地，氣體軸承926之表面平行於氣體軸承道904之表面916，且氣體軸承926沿著表面916而引入氣體以在表面916與氣體軸承936之間設定間隙936。
氣體軸承920及922分別裝載至彈簧920a及922a上，且經定位成使得氣體軸承920及922之表面分別沿著氣體軸承道904之表面910而引入氣體。由氣體軸承920及922所引入之氣體分別在氣體軸承930及932之表面與氣體軸承道904之表面910之間設定間隙930及932。
如以上所描述，氣體軸承920、922、924及926收容於打開之封閉件內，且因此，曝光至真空腔室之環境。如此，必須大體上減少氣體自氣體軸承920、922、924及926之洩漏以最小化真空腔室中之敏感光學組件的污染。儘管圖9A中未描繪，但圍繞各別氣體軸承920、922、924及926之表面之周邊的一部分而定位驅氣密封件(諸如，以上在圖7A及圖7B中所描述之驅氣密封件)，以抽空由此等軸承所引入之氣體且大體上減少或消除氣體至真空腔室中之洩漏。
圖9B描繪圖9A所描繪之例示性滑件及導件總成900的俯視圖。如以上所描述，滑件902係圍繞氣體軸承道904而定位且經組態以沿著氣體軸承道904而驅動。在一實施例中，氣體軸承920、922、924及926係緊接於滑件902之第一邊緣而定位，且氣體軸承940、942、944及946之額外集合係緊接於滑件902之相反於第一邊緣的邊緣而定位。如以上所描述，氣體軸承道904之橫截面形成多邊形，且氣體軸承920、922、924及926以及額外氣體軸承940、942、944及946可圍繞氣體軸承道904之表面而排列(如以上關於圖9A所描述)以提供相反力。儘管圖9B中未描繪，但可圍繞各別氣體軸承920、922、924及926以及各別額外氣體軸承940、942、944及946之表面之周邊的一部分而定位驅氣密封件(諸如，以上在圖7A及圖7B中所描述之驅氣密封件)，以抽空由此等軸承所引入之氣體且大體上減少或消除氣體至真空腔室中之洩漏。
圖9C及圖9D描繪可併入圖9A及圖9B之例示性滑件及導件總成中之線性氣體軸承的橫截面圖及俯視圖。在圖9C中，氣體軸承960經定位成使得氣體軸承960之表面961平行於氣體軸承道(諸如，圖9A之氣體軸承道904)之表面914。經由氣體軸承960之中心埠962而引入清潔氣體(諸如，氮氣(N2 ))，且經引入氣體沿著表面961與表面914之間的路徑996a及996b而行進，藉此在表面961與914之間設定間隙934。在圖9D所示之實施例中，氣體流過中心埠962且經由形成於表面961中之一或多個分布凹槽而沿著表面961進行分布。
如以上所描述，氣體軸承960曝光至真空環境，且如此，整體以970而展示之驅氣密封件經組態以抽空由軸承960所引入之氣體，藉此大體上減少或消除氣體至真空腔室中之洩漏。在圖9C中，驅氣密封件970包括環形排氣凹槽972，環形排氣凹槽972形成於表面961中且沿著表面961之周邊而定位。驅氣密封件970亦包括真空埠974，真空埠974與排氣凹槽972進行流體連通且經組態以將排氣凹槽972抽空至高真空位準(例如，在1毫巴與1×10-3 毫巴之間的值)。
在圖9C之實施例中，經由中心埠962所引入之氣體自中心埠962沿著路徑996a及996b朝向氣體軸承960之邊緣960a及960b而行進。經由真空埠974而將排氣凹槽972抽空至高真空位準，且隨後將經由中心埠962所引入之氣體經由凹槽972而排放且經由排氣埠974而排出軸承960，以消除或大體上減少氣體至真空環境中之洩漏。
圖9D描繪圖9C所描繪之氣體軸承960之表面961的俯視圖。在圖9D中，氣體軸承964之表面961具有矩形底面積，矩形底面積具有由邊緣960a、960b、960c及960d所界定之周邊。中心埠962穿透軸承960且與分布凹槽964a、964b、964c及964d進行流體連通。如圖9C所描繪，此等凹槽沿著表面961而分布經由中心埠962所引入之氣體，以在表面961與氣體軸承道之表面之間設定間隙。
在圖9D之實施例中，分布凹槽964a、964b、964c及964d分別起源於中心埠962處且自中心埠962朝向氣體軸承964之邊緣而輻射。然而，在額外實施例中，在不脫離本發明之精神及範疇的情況下，軸承960之表面961可併有與中心埠962進行流體連通之任何數目或配置之分布凹槽。
如以上所描述，沿著表面961之由邊緣960a、960b、960c及960d所界定之周邊而定位排氣凹槽972，且排氣凹槽972形成與真空埠974進行流體連通之電路。在將排氣凹槽972抽空至高真空位準後，便經由凹槽972及真空埠974而排放經由軸承960之中心埠962所引入之氣體。
在圖9C及圖9D之實施例中，氣體軸承960為具有由邊緣960a、960b、960c及960d所界定之矩形底面積的線性軸承。然而，氣體軸承960不限於該軸承，且在額外實施例中，在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，氣體軸承960可為具有圓形底面積、橢圓形底面積、多邊形底面積或任何額外底面積之線性軸承，其對於熟習此項技術者而言為顯而易見的。
另外，在圖9C及圖9D中，排氣凹槽972係緊接於邊緣960a、960b、960c及960d而安置。然而，在額外實施例中，在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，可以形成環繞中心埠962及分布凹槽964a、964b、964c及964d之完整電路的任何組態來定位排氣凹槽972。另外，在額外實施例中，在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，排氣凹槽972可形成環繞中心埠962及分布凹槽964a、964b、964c及964d兩者之任何圓形、橢圓形或多邊形電路。
圖10為根據本發明之一實施例的併入用於在真空中定位工件之例示性機器人中之矩形氣體軸承總成1000的透視圖。在圖10之實施例中，總成1000安置於密封式封閉件(未圖示)(諸如，圖2之第一組件202及圖4之第一組件402)中，密封式封閉件係全部或部分地定位於真空腔室內。
在圖10中，氣體軸承平台1002支撐托架1004，狹長部件1008及1009在其各別第一末端處附著至托架1004。舉例而言，狹長部件1008之第一末端1008a剛性地連接至托架1004。在圖10之實施例中，線性馬達沿著軸承道1002而驅動托架1004，藉此沿著平移軸線1092而驅動狹長部件1008及1009。為了提供該運動，將馬達線圈1020a固定至托架1004，且在藉由外部控制器(未圖示)之致動後，便沿著磁性導件1020b而驅動馬達線圈1020a，藉此沿著平移軸線1092而驅動托架1004及狹長部件。在一實施例中，磁性導件1020b可為空心無刷DC線性馬達之永久磁性U通道。如以上參看圖2及圖4所描述，當狹長部件之各別第二末端剛性地附著至夾持器(其又支撐工件)時，狹長部件(例如，狹長部件1008)沿著平移軸線1092之運動在真空中定位工件。另外，藉由線性編碼器1020e及固定至托架1004之讀頭1020f來監控托架1004沿著軸承平台1002之位置。在各種實施例中，在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，線性編碼器1020e可為絕對編碼器或增量編碼器，且讀頭1020f可為磁性讀頭或光學讀頭。
氣體軸承平台1002將清潔氣體(諸如，氮氣(N2 ))引入至托架1004之表面上，藉此在軸承平台1002與托架1004之間設定間隙(未圖示)。在圖10之實施例中，將沿著軸承平台1002所引入之氣體排出至密封式封閉件之環境中。為了消除經引入氣體自狹長部件1008及1009穿過封閉件之彼等點之洩漏，分別圍繞狹長部件1008及1009而定位驅氣密封件1040及1041，且在狹長部件1008及1009分別穿過封閉件之彼等點處將驅氣密封件1040及1041固定至封閉件之壁。
舉例而言，定向驅氣密封件1040以作用於狹長部件1008之表面上(如以上參看圖2所描述)，且在狹長部件1008穿過封閉件(未圖示)之點處將驅氣密封件1040固定至封閉件之壁。在圖10之實施例中，驅氣密封件1040及1041不承載夾持器及工件之負載，但代替地浮動於各別狹長部件之表面上。另外，如以上參看圖2所描述，驅氣密封件1040及1041可併有許多排氣凹槽中之任一者以排放由軸承平台1002引入至封閉件中之氣體。
圖11A及圖11B描繪根據本發明之一實施例的用於在真空內定位工件之例示性機器人的下部部分1100。下部部分1100接合支撐機器人之第一組件(諸如，圖2中之第一組件202)的軸件1106。在圖11A及圖11B之實施例中，下部部分1100包括第一氣體軸承1132及第二氣體軸承1133，其共同地沿著軸件1106之圓周表面1106a而引入氣體，以分別在圓周表面1106a與第一氣體軸承1132及第二氣體軸承1133之表面之間建立間隙1134。在一實施例中，第一氣體軸承1132及第二氣體軸承1133可沿著圓周表面1106a而引入清潔氣體(諸如，氮氣(N2 ))。然而，在額外實施例中，第一氣體軸承1132及第二氣體軸承1133可利用許多額外或替代清潔氣體或稀有氣體中之任一者，其對於熟習此項技術者而言將為顯而易見的。
如以上所描述，在氣體軸承1132及1133與真空腔室(未圖示)之壁之間定位驅氣密封件1136，且平行於軸件1106之對稱軸線1194而定向驅氣密封件1136之對稱軸線。在圖11A及圖11B之實施例中，驅氣密封件1136包括共同地且分別抽空由第一氣體軸承1132及第二氣體軸承1133所引入之氣體的第一排氣凹槽1136a及第二排氣凹槽1136b。舉例而言，將第一排氣凹槽1136a抽空至約1毫巴之壓力以抽空氣體，且將第二排氣凹槽1136b抽空至約1×10-3 毫巴之壓力以抽空額外氣體，藉此消除或大體上減少經引入氣體至真空腔室中之任何洩漏。
另外，軸件1106可包括與機器人之第一組件之內部(諸如，圖4之第一組件402之內部402a)進行流體連通的中空部分(諸如，圖4之部分406a)。在該實施例中，使用埠1135以將密封式封閉件之內部抽空至近真空條件，藉此大體上減少自安置於封閉件內之組件的任何釋氣，如以上參看圖4所描述。
在圖11A及圖11B中，馬達1140接合軸件1106，且在藉由外部控制器(未圖示)之啟動後便圍繞軸線1194而旋轉軸件1106，藉此旋轉機器人之第一組件。在圖11A及圖11B之實施例中，當軸件1106圍繞軸線1194而旋轉時，第一氣體軸承1132及第二氣體軸承1133向軸件1106提供旋轉支撐。另外，在圖11A中，止推軸承1160在軸件1106圍繞軸線1194之運動期間軸向地支撐軸件1106。在圖11A所示之一實施例中，止推軸承1160為沿著垂直於軸件1106之圓周表面1106a所安置之軸承板1162之表面而引入氣體的氣體軸承。另外，藉由連接至外部控制器之絕對編碼器1142來追蹤軸件1106之旋轉運動。
在圖11A之實施例中，下部部分1100使用線性驅動平台1150而在平行於軸線1194之方向上定位軸件1106及連接至軸件1106之機器人之第一部分。線性驅動平台1150包括：固定部分1152，固定部分1152剛性地連接至下部部分1100，下部部分1100收容驅氣密封件1136以及第一氣體軸承及第二氣體軸承；絕對編碼器(未圖示)；及可移動部分1154，可移動部分1154經由剛性連接件1156而剛性地連接至馬達1140及軸承1160。
在一額外實施例中，止推軸承1160可包括習知經潤滑旋轉軸承，其包括(但不限於)經潤滑球軸承或經潤滑針軸承。在圖11B所示之該實施例中，經潤滑旋轉軸承1161在軸件1106圍繞軸線1194之運動期間軸向地支撐軸件1106，且可移動部分1154經由撓曲連接件1157而可撓性地連接至馬達1140及旋轉軸承1161。在一實施例中，撓曲連接件1157滿足針對沿著軸線1194及平移軸線(諸如，圖2之平移軸線292)之移動以及沿著此等軸線之拉伸力及/或壓縮力的指定要求。如以上在圖11A中所描述，下部部分1100使用線性驅動平台1150而在平行於軸線1194之方向上定位軸件1106及連接至軸件1106之機器人之第一部分。
回應於外部控制器，圖11A及圖11B所描繪之線性平台1150在平行於軸線1194之方向上啟動及位移可移動部分1154，藉此在真空內位移軸件1106及第一組件。在一實施例中，最大位移可在約20mm與約75mm之間的範圍內。在額外實施例中，在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，最大位移可超過此等例示性值，或者，可下降至低於此等例示性值。因此，結合馬達1140之線性平台1150允許機器人在真空內之三維空間中定位工件，例如，圍繞軸線1194之旋轉運動、平行於軸線1194之軸向運動，及沿著諸如圖2之軸線292之平移軸線之平移運動。
在以上所描述之實施例中，經由經定向以作用於軸件或狹長部件之圓周表面上的驅氣密封件而抽空由氣體軸承沿著軸件或狹長部件之表面所引入之氣體。舉例而言，圖11A及圖11B之驅氣密封件1136作用於軸件1106之圓周表面上，第一氣體軸承1132及第二氣體軸承1133沿著圓周表面而引入氣體。然而，本發明不限於該等驅氣密封件，且在類似於圖13所描繪之實施例的額外實施例中，驅氣密封件可經定位以作用於垂直於軸件之圓周表面且因此垂直於軸件之對稱軸線的表面上。
另外，在以上所描述之實施例中，藉由支撐工件之狹長部件的運動沿著平移軸線而在真空中定位工件。然而，本發明不限於該運動，且在額外實施例中，可在包括平移軸線之平面內之點處不僅沿著平移軸線而在真空內定位工件，如圖12所描述。
圖12描繪根據本發明之一實施例的用於在真空內定位工件之機器人的例示性第一組件1200。圖12包括經由接合件1220而連接至第一臂1204之致動器1202。在圖12中，致動器1202經組態以圍繞接合件1220之軸線1222而旋轉第一臂1204。第二接合件1230將第一臂1204連接至第二臂1206，藉此允許第二臂1206圍繞接合件1230之軸線1232而相對於第一臂1204之旋轉。另外，第三接合件1240將第二臂1206與夾持器1208連接，因此允許第二臂1206與夾持器1208圍繞接合件1240之軸線1242之相對旋轉移動。儘管圖12中未展示，但夾持器1208可支撐工件(包括(但不限於)光罩、基板或晶圓)及光學機械器件(諸如，數值孔徑)。另外，儘管圖12中未描繪，但第一組件1200可全部或部分地定位於真空腔室(諸如，圖2之真空腔室290)內。
在一實施例中，第一臂1204及第二臂1206可具備各別內部致動總成，各別內部致動總成驅動第一臂相對於第二臂之旋轉及或者或另外第二臂回應於致動器1202而相對於夾持器之旋轉。舉例而言，第一臂1204內之皮帶總成可由致動器1202之軸件驅動且相對於第一臂1204之旋轉而圍繞軸線1222而旋轉第二臂1206。另外，例如，第二臂1206內之皮帶總成可相對於第二臂1206及第一臂1204之旋轉而圍繞軸線1242而旋轉夾持器1208。如此，第一臂1204圍繞軸線1222之旋轉運動、第二臂1206圍繞軸線1232之相對旋轉運動及夾持器1208之相對旋轉運動共同地組合以沿著相互垂直於軸線1222、1232及1242之平面而在真空腔室內定位工件。
在圖12未描繪之一額外實施例中，可藉由具有平行於軸線1222、1232及1242之對稱軸線的軸件而支撐第一組件1200。可藉由第二組件(諸如，圖2之第二組件230)而接合該軸件，第二組件可圍繞對稱軸線而旋轉軸件及第一組件1200，且第二組件可在平行於對稱軸線之方向上驅動軸件及第一組件1200。
圖13說明併入圖12之機器人之接合件中的例示性驅氣密封件1300。在一實施例中，接合件1220、1230及1240分別曝光至真空腔室之環境。如此，習知經潤滑軸承(諸如，以上參看圖4所描述之經潤滑軸承)對於用於此等接合件中而言為不可接受的，因為經潤滑軸承將烴分子釋氣至真空環境中，藉此污染敏感光學設備。另外，在該等情境下，習知氣體軸承將氣體洩漏及引入至真空環境中，此亦損害敏感光學設備。
在圖13中，第一組件1302(諸如，圖12之第一臂1204)經組態於平行於第二組件1312(諸如，圖12之第二臂1206)之平面上。經由軸件1320而將第一組件1302接合至第二組件1312，藉此在組件之間形成允許組件圍繞軸件1320而相對於彼此之旋轉的接合件1330。在圖13之實施例中，第一組件1302收容第一滑輪1304，第一滑輪1304係圍繞軸件1320而安裝且由第一皮帶1306驅動。將滑輪1304之旋轉運動施加至軸件1320，且因此，經由軸件1320而將滑輪之旋轉運動轉移至收容於第二組件1312內之第二滑輪1314。在圖13之實施例中，經由安裝軸件1315而將第二滑輪1314固定至軸件1320。另外，第二皮帶1316可將第二滑輪1314之旋轉運動轉移至額外組件(未圖示)。如此，第一組件1302及第二組件1312內之滑輪的運動導致在第一組件與第二組件之間圍繞軸件1320之相對旋轉移動。
在圖13中，旋轉軸承1308之集合支撐第一滑輪1304之旋轉運動，且旋轉軸承1318之類似集合支撐第二滑輪1314之旋轉運動。在各種實施例中，旋轉軸承1308及1318可為將烴分子釋氣至組件之內部中的習知經潤滑軸承，或者，為可將清潔氣體(諸如，氮氣(N2 ))洩漏至組件之內部中的氣體軸承。如此，即使將各別組件之內部抽空至近真空條件，烴分子或潤滑氣體仍可自此等組件洩漏至真空氣氛中，藉此損害敏感光學設備。
因此，將驅氣密封件1300定位於第一組件1302與第二組件1312之間以分別促進第一組件1302及第二組件1312圍繞軸件1320之旋轉，同時抽空自第一組件1302及第二組件1312之內部所洩漏的經釋氣烴分子或潤滑氣體。在圖13之實施例中，如圖13所描繪，平行於軸件1320之對稱軸線而定位驅氣密封件1300之對稱軸線1394。如此，表面驅氣密封件1300不作用於軸件之圓周表面上(如以上在(例如)圖2中所描述)，而作用於第一組件1302及第二組件1312之相互垂直於軸線1394之表面上。
驅氣密封件1300包括緊接於第二組件1312之表面1322所安置的第一密封板1310、安置於第一組件1302之表面1324上的第二密封板1318，及剛性地附著至第一密封板1310及第二密封板1318兩者的可撓性風箱1330。第一密封板1310進一步包括流動通道1314及泵通道1312。
在圖13之實施例中，在近大氣壓力下將氣體(諸如，氮氣(N2 ))引入至流動通道1314中，以在第一密封板1310之表面與表面1322之間設定間隙1350。隨後，經引入氣體係經由泵通道1312而抽空且抽空至非真空環境中。表面1322與第一密封板1310之間的黏性層的產生最小化經引入氣體至真空環境中之洩漏。在一實施例中，氣體在500毫巴之壓力下進入流動通道1314，且在26毫巴之壓力下經由泵通道1312而抽空至非真空環境中，此導致間隙1350之大約20微米之間隙厚度。
在各種實施例中，垂直於軸件1320之軸線1394而定向驅氣密封件1300以作用於表面1322上擁有優於圖11之實施例中所描繪之作用於軸件之圓周表面上之驅氣密封件的優點。藉由對垂直於軸件1320之表面進行操作，驅氣密封件1300可作用於顯著地更大之表面區域上，藉此增加密封件之有效性且允許比可在經定向以作用於軸件之圓周表面上之驅氣密封件中所達成之泵通道壓力(例如，在圖11中，分別對於排氣凹槽1136a及1136b為約1毫巴及1 x 10-3 毫巴)大的泵通道壓力(例如，在圖13之泵通道1312中為約26毫巴)。
在以上所描述之實施例中，氣體軸承及驅氣密封件沿著表面(包括(但不限於)軸件之圓周表面、垂直於軸件之表面的表面及狹長部件之表面)而引入清潔氣體(諸如，氮氣(N2 ))。然而，本發明不限於將氮氣(N2 )用作潤滑氣體。在額外實施例中，在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，本發明之氣體軸承及驅氣密封件可利用許多適當清潔氣體中之任一者，其對於熟習此項技術者而言將為顯而易見的。
儘管以上特定地參考在光學微影術之情境中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影術)中，且在情境允許時不限於光學微影術。在壓印微影術中，圖案化器件中之構形界定形成於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
結論
儘管以上已描述本發明之各種實施例，但應理解，其係僅藉由實例而非限制進行呈現。對於熟習相關技術者而言將顯而易見，在不脫離本發明之精神及範疇的情況下，可在實施例中進行形式及細節上之各種改變。因此，本發明之寬度及範疇不應由上述例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效物來界定。
應瞭解，[實施方式]章節而非[發明內容]及[中文發明摘要]章節意欲用以解釋申請專利範圍。[發明內容]及[中文發明摘要]章節可闡述如由發明者所預期的本發明之一或多個而非所有例示性實施例，且因此，不意欲以任何方式來限制本發明及附加申請專利範圍。
42．．．輻射系統
44．．．照明光學器件單元
47．．．源腔室
48．．．集光器腔室
49．．．氣體障壁或污染物捕捉器
50．．．輻射集光器
50a．．．上游輻射集光器側
50b．．．下游輻射集光器側
51．．．光柵光譜濾波器
52．．．虛擬源點
53．．．正入射反射器
54．．．正入射反射器
56．．．輻射光束
57．．．經圖案化光束
58．．．反射元件
59．．．反射元件
142．．．反射器
143．．．反射器
146．．．反射器
180．．．兩個反射器之間的空間
200．．．機器人
202．．．第一組件
202a．．．第一組件202之內部
204．．．工件
206．．．軸件
206a．．．軸件206之圓周表面
208．．．狹長部件
210．．．夾持器
212．．．第一組件軸承
220．．．致動器
230．．．第二組件
232．．．第二組件氣體軸承
236．．．驅氣(或差動)密封件
236a．．．排氣凹槽
236b．．．排氣凹槽
236c．．．排氣凹槽
240．．．驅氣密封件
240a．．．排氣凹槽
240b．．．排氣凹槽
240c．．．排氣凹槽
290．．．真空腔室
292．．．平移軸線
294．．．對稱軸線
300．．．機器人
302．．．第一組件
304．．．工件
308．．．狹長部件
309．．．狹長部件
310．．．夾持器
312．．．第一組件氣體軸承
320．．．致動器
340．．．驅氣密封件
340a．．．排氣凹槽
340b．．．排氣凹槽
340c．．．排氣凹槽
391．．．區域
392．．．平移軸線
400．．．機器人
402．．．第一組件
402a．．．第一組件402之內部
404．．．工件
406．．．軸件
406a．．．軸件406之圓周表面
406b．．．軸件406之內部
408．．．狹長部件
408a．．．第一末端
408b．．．第二末端
410．．．夾持器
412．．．第一組件軸承
414．．．可撓性風箱
420．．．致動器
432．．．第二組件氣體軸承
434．．．間隙
436．．．驅氣密封件
436a．．．排氣凹槽
436b．．．排氣凹槽
490．．．真空腔室
492．．．平移軸線
494．．．對稱軸線
500．．．機器人
502．．．第一組件
504．．．工件
506．．．軸件
508．．．狹長部件
508a．．．第一末端
508b．．．第二末端
510．．．夾持器
514．．．可撓性風箱
520．．．致動器
520a．．．滑件
520b．．．線性導件
520c．．．有齒皮帶
520d．．．軸承
590．．．真空腔室
592．．．平移軸線
594．．．對稱軸線
600．．．機器人
602．．．第一封閉件
604．．．工件
606．．．軸件
608．．．狹長部件
609．．．狹長部件
610．．．夾持器
611a．．．夾持器支撐件
611b．．．夾持器支撐件
612．．．第一組件軸承
613．．．第一組件軸承
614．．．可撓性風箱
615．．．可撓性風箱
620．．．致動器
620a．．．滑件
620b．．．線性導件
621．．．致動器
692．．．平移軸線
694．．．對稱軸線
700．．．機器人
702．．．第一組件
704．．．工件
706．．．軸件
708．．．狹長部件
708a．．．第一末端
708b．．．第二末端
710．．．夾持器
720．．．致動器/線性馬達
720a．．．滑件
720b．．．氣體軸承道/導件
720c．．．服務迴路
720d．．．氣體軸承
720e．．．讀頭
720f．．．線性編碼器
740．．．驅氣密封件
741．．．驅氣密封件
790．．．真空腔室
792．．．平移軸線
793．．．平移方向
794．．．對稱軸線
797．．．完全致動位置
802．．．第一組件
806．．．軸件
808．．．狹長部件
810．．．夾持器
820．．．致動器
820b．．．氣體軸承道/導件
820d．．．氣體軸承
840．．．驅氣密封件
840a．．．排氣凹槽
841．．．驅氣密封件
892．．．平移軸線
894．．．對稱軸線
902．．．滑件
904．．．氣體軸承道
914．．．氣體軸承道904之表面
916．．．氣體軸承道904之表面
920．．．氣體軸承
920a．．．彈簧
922．．．氣體軸承
922a．．．彈簧
924．．．氣體軸承
926．．．氣體軸承
930．．．氣體軸承
932．．．氣體軸承
934．．．間隙
940．．．氣體軸承
942．．．氣體軸承
944．．．氣體軸承
946．．．氣體軸承
960．．．氣體軸承
960a．．．氣體軸承960之邊緣
960b．．．氣體軸承960之邊緣
960c．．．邊緣
960d．．．邊緣
961．．．氣體軸承960之表面
962．．．中心埠
964a．．．分布凹槽
964b．．．分布凹槽
964c．．．分布凹槽
964d．．．分布凹槽
970．．．驅氣密封件
972．．．環形排氣凹槽
974．．．真空埠
996a．．．表面961與表面914之間的路徑
1000．．．矩形氣體軸承總成
1002．．．氣體軸承平台
1004．．．托架
1008．．．狹長部件
1009．．．狹長部件
1020a．．．馬達線圈
1020b．．．磁性導件
1020e．．．線性編碼器
1020f．．．讀頭
1040．．．驅氣密封件
1041．．．驅氣密封件
1092．．．平移軸線
1106．．．軸件
1106a．．．軸件1106之圓周表面
1132．．．第一氣體軸承
1133．．．第二氣體軸承
1134．．．間隙
1135．．．埠
1136．．．驅氣密封件
1136a．．．排氣凹槽
1136b．．．排氣凹槽
1140．．．馬達
1142．．．絕對編碼器
1150．．．線性驅動平台
1152．．．固定部分
1154．．．可移動部分
1156．．．剛性連接件
1157．．．撓曲連接件
1161．．．經潤滑旋轉軸承
1162．．．軸承板
1194．．．對稱軸線
1200．．．第一組件
1202．．．致動器
1204．．．第一臂
1206．．．第二臂
1208．．．夾持器
1220．．．接合件
1222．．．軸線
1230．．．第二接合件/第二組件
1232．．．軸線
1240．．．第三接合件
1242．．．軸線
1300．．．驅氣密封件
1302．．．第一組件
1304．．．第一滑輪
1306．．．第一皮帶
1308．．．旋轉軸承
1310．．．第一密封板
1312．．．第二組件/泵通道
1314．．．第二滑輪/流動通道
1315．．．安裝軸件
1316．．．第二皮帶
1318．．．旋轉軸承/第二密封板
1320．．．軸件
1322．．．第二組件1312之表面
1330．．．接合件/可撓性風箱
1350．．．間隙
1394．．．對稱軸線
B．．．輻射光束
C．．．目標部分
IF1．．．位置感測器
IF2．．．位置感測器
IL．．．照明系統
IVR．．．真空中機器人
M1．．．光罩對準標記
M2．．．光罩對準標記
MA．．．圖案化器件
MT．．．支撐件
O．．．光軸
P1．．．基板對準標記
P2．．．基板對準標記
PM．．．第一定位器
PS．．．投影系統
PW．．．第二定位器
SO．．．輻射源
W．．．基板
WT．．．基板台
圖1A及圖1B示意性地描繪根據本發明之實施例的微影裝置。
圖2示意性地描繪根據本發明之一實施例的用於在真空中定位工件之例示性機器人。
圖3A及圖3B展示根據本發明之一實施例的圖2所描繪之例示性機器人的額外特徵。
圖4示意性地描繪根據本發明之一實施例的用於在真空中定位工件之例示性機器人。
圖5A及圖5B示意性地描繪根據本發明之一實施例的圖4之例示性機器人的額外特徵。
圖6為根據本發明之一實施例的用於在真空中定位工件之例示性機器人的透視圖。
圖7A及圖7B示意性地描繪根據本發明之一實施例的用於在真空中定位工件之例示性機器人。
圖8展示根據本發明之一實施例的圖7A及圖7B之例示性機器人的額外特徵。
圖9A至圖9D示意性地描繪根據本發明之一實施例的可併入用於在真空中定位工件之機器人中之例示性滑件及導件總成的特徵。
圖10示意性地描繪根據本發明之一實施例的可併入用於在真空中定位工件之機器人中的例示性氣體軸承總成。
圖11A、圖11B及圖12示意性地描繪根據本發明之一實施例的用於在真空內定位工件之機器人的例示性部分。
圖13示意性地描繪根據本發明之一實施例的可併入用於在真空中定位工件之機器人中的例示性驅氣密封件。
上文已參看隨附圖式而描述本發明之一或多個實施例。在圖式中，相似參考數字可指示相同或功能類似之元件。
200．．．機器人
202．．．第一組件
202a．．．第一組件202之內部
204．．．工件
206．．．軸件
206a．．．軸件206之圓周表面
208．．．狹長部件
210．．．夾持器
212．．．第一組件軸承
220．．．致動器
230．．．第二組件
232．．．第二組件氣體軸承
236．．．驅氣(或差動)密封件
236a．．．排氣凹槽
236b．．．排氣凹槽
236c．．．排氣凹槽
240．．．驅氣密封件
240a．．．排氣凹槽
240b．．．排氣凹槽
240c．．．排氣凹槽
290．．．真空腔室
292．．．平移軸線
294．．．對稱軸線

Claims (22)

  1. 一種用於在一真空中定位一工件之機器人，其包含：一第一組件，該第一組件至少部分地位於一真空腔室內且經組態以沿著一平移(translational)軸線而定位一工件，該工件位於該真空內，其中該第一組件進一步包含：一狹長部件，該狹長部件經組態以在一第一末端上支撐該工件；一致動器，該致動器經組態以沿著該平移軸線而驅動該狹長部件以定位該工件；一第一組件軸承，該第一組件軸承經組態以在該狹長部件沿著該平移軸線之移動期間作用於該狹長部件之一表面上，且該第一組件軸承為一經潤滑軸承；及一可撓性風箱，該可撓性風箱封閉該狹長部件以實質上減少該經潤滑軸承至該真空腔室中之釋氣；一軸件，該軸件經組態以支撐該第一組件，使得該軸件之一對稱軸線垂直於該平移軸線；及一第二組件，該第二組件定位於該真空腔室外部，且經組態以(i)相對該對稱軸線而旋轉該軸件且(i)在平行於該對稱軸線之一方向上移動該軸件，其中該第二組件包含：一第二組件氣體軸承，該第二組件氣體軸承經組態 以沿著該軸件之一圓周表面而引入氣體；及一驅氣密封件，該驅氣密封件經組態以抽除由該第二組件氣體軸承所引入之該氣體。
  2. 如請求項1之機器人，其中該致動器經組態以在自該第一末端經空間地移除之一位置處接合該狹長部件。
  3. 如請求項1之機器人，其中該第一組件軸承為經組態以沿著該狹長部件之該表面而引入氣體的一氣體軸承。
  4. 如請求項3之機器人，其中該第一組件進一步包含一驅氣密封件，該驅氣密封件經組態以抽空由該氣體軸承所引入之該氣體。
  5. 如請求項3之機器人，其中該第一組件進一步包含一第一驅氣密封件及一第二驅氣密封件，其中該第一驅氣密封件及該第二驅氣密封件分別定位於該氣體軸承之相反側上以抽空由該氣體軸承所引入之該氣體。
  6. 如請求項1之機器人，其中：該致動器及該第一組件軸承安置於一密封式封閉件內；且該密封式封閉件經抽空以實質上減少至該真空腔室中之釋氣。
  7. 如請求項1之機器人，其中：該驅氣密封件之一對稱軸線係平行於該軸件之該對稱軸線而定位；且該驅氣密封件位於該第二組件氣體軸承與該真空腔室之間。
  8. 如請求項7之機器人，其中該驅氣密封件經組態以作用於該軸件之該圓周表面上。
  9. 如請求項7之機器人，其中該驅氣密封件經組態以作用於垂直於該軸件之一表面的一表面上。
  10. 如請求項1之機器人，其中該工件包含一晶圓、一光罩或一光學機械器件中之一者。
  11. 如請求項10之機器人，其中該光學機械器件包含一數值孔徑。
  12. 一種微影裝置，其包含：一照明系統，該照明系統經組態以產生一輻射光束；一圖案化器件，該圖案化器件位於一真空腔室中且經組態以圖案化該輻射光束；一投影系統，該投影系統經組態以將該經圖案化光束投影至該真空腔室內之一基板的一目標部分上；及一機器人，該機器人用於在該真空腔室內定位一工件，該機器人包含：一第一組件，該第一組件至少部分地位於該真空腔室內且經組態以沿著一平移軸線而定位該工件，該工件位於該真空腔室內，其中該第一組件進一步包含：一狹長部件，該狹長部件經組態以在一第一末端上支撐該工件；一致動器，該致動器經組態以沿著該平移軸線而驅動該狹長部件以定位該工件；一第一組件軸承，該第一組件軸承經組態以在 該狹長部件沿著該平移軸線之移動期間作用於該狹長部件之一表面上，且該第一組件軸承為一經潤滑軸承；及一可撓性風箱，該可撓性風箱封閉該狹長部件以實質上減少該經潤滑軸承至該真空腔室中之釋氣；一軸件，該軸件經組態以支撐該第一組件，使得該軸件之一對稱軸線垂直於該平移軸線；及一第二組件，該第二組件定位於該真空腔室外部，且經組態以(i)相對該對稱軸線而旋轉該軸件且(i)在平行於該對稱軸線之一方向上移動該軸件，其中該第二組件包含：一第二組件氣體軸承，該第二組件氣體軸承經組態以沿著該軸件之一圓周表面而引入氣體；及一驅氣密封件，該驅氣密封件經組態以抽除由該第二組件氣體軸承所引入之該氣體。
  13. 如請求項12之裝置，其中該致動器經組態以在自該第一末端經空間地移除之一位置處接合該狹長部件。
  14. 如請求項12之裝置，其中該第一組件軸承為經組態以沿著該狹長部件之該表面而引入氣體的一氣體軸承。
  15. 如請求項14之裝置，其中該第一組件進一步包含一驅氣密封件，該驅氣密封件經組態以抽空由該氣體軸承所引入之該氣體。
  16. 如請求項14之裝置，其中該第一組件進一步包含一第一 驅氣密封件及一第二驅氣密封件，其中該第一驅氣密封件及該第二驅氣密封件分別定位於該氣體軸承之相反側上以抽空由該氣體軸承所引入之該氣體。
  17. 如請求項12之裝置，其中：該致動器及該第一組件軸承安置於一密封式封閉件內；且該密封式封閉件經抽空以實質上減少至該真空腔室中之釋氣。
  18. 如請求項12之裝置，其中：該驅氣密封件之一對稱軸線係平行於該軸件之該對稱軸線而定位；且該驅氣密封件位於該第二組件氣體軸承與該真空腔室之間。
  19. 如請求項18之裝置，其中該驅氣密封件經組態以作用於該軸件之該圓周表面上。
  20. 如請求項18之裝置，其中該驅氣密封件經組態以作用於垂直於該軸件之一表面的一表面上。
  21. 如請求項12之裝置，其中該工件包含該圖案化器件或該基板中之一者。
  22. 如請求項12之裝置，其中該工件包含一數值孔徑。
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