TWI576673B - 物件台、微影裝置及元件製造方法 - Google Patents

物件台、微影裝置及元件製造方法 Download PDF

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TWI576673B
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傑洛恩 吉爾圖塔 安東尼斯 修尼克
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Ａｓｍｌ荷蘭公司
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Description

物件台、微影裝置及元件製造方法
本發明係關於一種物件台、一種微影裝置及一種用於製造元件之方法。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。在彼狀況下，圖案化元件(其替代地被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包括晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。習知微影裝置包括：所謂步進器，其中藉由同時將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化元件轉印至基板。
將基板輸送至微影裝置且基板來自(例如)使用可固持基板且輸送基板之處置器機器人。通常，因此將基板自一支撐件(例如，晶匣中之機箱或提供於基板處置器中之基板台)輸送至另一支撐件(例如，安 裝至微影裝置內部之定位元件之基板台)。
為了促進自一支撐位置至另一支撐位置之此轉移，例如基板台之支撐件通常具備提昇機構，提昇機構使能夠提昇由支撐件支撐之物件，亦即，物件在垂直方向(通常被表示為Z方向)上位移，因此在該支撐件與該物件之間產生間隔或間隙。藉此，可較容易地將處置器機器人之手或末端執行器插入於該間隙中，以便接管物件且將物件輸送至另一固持器。
當使用此提昇機構以自支撐件提昇基板(一般而言，物件)時，應注意確保該物件僅在垂直方向上位移。通常，物件在支撐件或支撐台上之水平位置為吾人所知且需要維持該物件在支撐件或支撐台上之水平位置。換言之，當使用提昇機構以將一物件自支撐件上之支撐位置向上提昇至該物件由機器人手拾取之轉移位置抑或反之亦然時，必須在不使該物件在水平方向上位移或不使該物件圍繞垂直方向旋轉的情況下執行該物件之此提昇或降低。為了避免此位移，應注意，提昇機構在物件之提昇或降低期間並不圍繞垂直軸線而旋轉。
通常，此提昇機構包含一或多個伸長部件，諸如，通過支撐件而突起且可藉助於致動機構或致動器而向上或向下移動的銷釘。為了固持物件，伸長部件可(例如)經構形以藉助於真空吸引而固持物件。在此配置中，重要的是避免或限制伸長部件圍繞垂直軸線之旋轉，此係因為此旋轉可(例如)引起物件之變形。另外，藉助於真空吸引來固持物件可在伸長部件之旋轉的狀況下受損害。
此提昇機構之已知配置包括可難以製造之相當複雜且巨大配置。
需要提供一種減輕前述問題中之至少一者的具有一提昇機構之物件台。因此，根據本發明之一第一態樣，提供一種物件台，其包 含：-一支撐表面，其經構形以支撐一物件；-一提昇機構，其經構形以在實質上垂直於該支撐表面之一支撐方向上使該物件自該支撐表面位移，該提昇機構包含：○一或多個伸長桿，其在該支撐方向上延伸；該一或多個伸長桿可在一第一位置與一第二位置之間位移，在該第一位置中，該一或多個伸長桿定位於該支撐表面下方，在該第二位置中，該一或多個伸長桿穿過該支撐表面之一或多個孔隙而自該支撐表面突起，以支撐與該支撐表面相隔一距離的該物件；○一外殼，其至少部分地圍封該一或多個伸長桿；○一軸承，其經構形以實現該一或多個伸長桿在該第一位置與該第二位置之間之一實質上無摩擦位移；○一致動器，其經構形以使該一或多個伸長桿在該第一位置與該第二位置之間位移；○一鎖定機構，其經構形以限制圍繞該一或多個伸長桿之一縱向軸線之一旋轉，該鎖定機構包含一彈性器件，該彈性器件機械地連接至該外殼及該一或多個伸長桿兩者，該彈性器件經構形以在該支撐方向上具有一比較低勁度且在圍繞該縱向軸線之一旋轉方向上具有一比較高勁度。
根據本發明之一實施例，進一步提供一種物件台，其包含：-一支撐表面，其經構形以支撐一物件；-一提昇機構，其經構形以在實質上垂直於該支撐表面之一支撐方向上使該物件自該支撐表面位移，該提昇機構包含：○一或多個伸長桿，其在該支撐方向上延伸；該一或多個伸長桿可在一第一位置與一第二位置之間位移，在該第一位 置中，該一或多個伸長桿定位於該支撐表面下方，在該第二位置中，該一或多個伸長桿穿過該支撐表面之一或多個孔隙而自該支撐表面突起，以支撐與該支撐表面相隔一距離的該物件；○一外殼，其至少部分地圍封該一或多個伸長桿；○一軸承，其經構形以實現該一或多個伸長桿在該第一位置與該第二位置之間之一實質上無摩擦位移；○一致動器，其經構形以使該一或多個伸長桿在該第一位置與該第二位置之間位移；及○一鎖定機構，其經構形以限制圍繞該一或多個伸長桿之一縱向軸線之一旋轉，該鎖定機構包含一自對準軸承，該自對準軸承具有連接至該伸長桿之一第一部件及連接至該外殼之與該第一部件共同操作以形成該自對準軸承的一第二部件，該第一部件包含一第一軸承表面且該第二部件包含一第二軸承表面；該第一軸承表面及該第二軸承表面經建構及經配置以限制圍繞該一或多個伸長桿之該縱向軸線之該旋轉，且其中該第一軸承表面及該第二軸承表面中之至少一者可位移以提供該第一表面相對於該第二表面之一自對準。
根據本發明之一實施例，提供一種微影裝置，該微影裝置包括：一照明系統，其經構形以調節一輻射光束；一支撐件，其經建構以支撐一圖案化元件，該圖案化元件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；一基板台，其經建構以固持一基板；及一投影系統，其經構形以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上，其中該支撐件或該支撐台或其兩者包含根據本發明之一物件台，該物件台用於支撐作為該物件的該圖案 化元件或該基板或其兩者。
根據本發明之一實施例，提供一種元件製造方法，其包含將一經圖案化輻射光束投影至一基板上，其中該方法進一步包含將一基板裝載至根據本發明之一物件台上之步驟。
100‧‧‧物件台
110‧‧‧支撐表面
120‧‧‧物件
130‧‧‧提昇機構
150‧‧‧定位元件
150.1‧‧‧短衝程模組
150.2‧‧‧長衝程模組
155‧‧‧基座
160‧‧‧伸長桿
170‧‧‧致動器
175‧‧‧孔隙
180‧‧‧方向
300‧‧‧軸承配置
300.1‧‧‧軸承墊/軸承表面
300.2‧‧‧軸承墊/軸承表面
300.3‧‧‧軸承墊/軸承表面
300.4‧‧‧軸承墊/軸承表面
310‧‧‧成矩形部件
320‧‧‧外殼
330‧‧‧伸長桿
340‧‧‧圓柱形軸承/上部軸承
400‧‧‧伸長桿
410‧‧‧外殼
420.1‧‧‧圓柱形空氣軸承
420.2‧‧‧圓柱形空氣軸承
430‧‧‧內部
440.1‧‧‧圓柱形表面
440.2‧‧‧圓柱形表面
450‧‧‧內部
460‧‧‧致動器
470‧‧‧縱向軸線
480‧‧‧彈性器件/彎曲板片彈簧
480.1‧‧‧末端
480.2‧‧‧末端
490‧‧‧延伸件
500‧‧‧孔隙/支撐件
510‧‧‧延伸件
520‧‧‧孔隙
530‧‧‧位置量測系統
530.1‧‧‧光柵
530.2‧‧‧感測器
550‧‧‧支撐件
560‧‧‧支撐表面
600‧‧‧伸長桿
610‧‧‧外殼
620.1‧‧‧圓柱形空氣軸承
620.2‧‧‧圓柱形空氣軸承
630‧‧‧內部
640.1‧‧‧圓柱形表面
640.2‧‧‧圓柱形表面
650‧‧‧自對準空氣軸承
650.1‧‧‧第一軸承部件
650.2‧‧‧第二軸承部件
650.4‧‧‧中空管
660‧‧‧第一實質上扁平軸承表面
670‧‧‧第二實質上扁平軸承表面
672‧‧‧永久磁體
680‧‧‧縱向軸線
690‧‧‧O形環
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化元件/光罩
MT‧‧‧光罩支撐結構/光罩台
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位元件
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二定位元件/第二定位器
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應零件，且在該等圖式中：
圖1描繪根據本發明之一實施例之微影裝置；圖2描繪如在此項技術中為吾人所知之物件台及定位元件；圖3a及圖3b描繪軸承配置之俯視圖，軸承配置用於限制提昇機構之伸長桿圍繞該桿之縱向軸線之旋轉。
圖4a描繪如可應用於根據本發明之物件台中的提昇機構之第一實施例的橫截面圖。
圖4b描繪如可作為圖4a之第一實施例中之可撓式器件而應用的彎曲板片彈簧的3D視圖。
圖5a及圖5b描繪處於較低位置及上部位置中之提昇機構之第一實施例的橫截面圖。
圖6a及圖6b描繪如可應用於根據本發明之物件台中的提昇機構之第二實施例的橫截面圖。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例之微影裝置。該裝置包括：照明系統(照明器)IL，其經構形以調節輻射光束B(例如，UV輻射或任何其他合適輻射)；光罩支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化元件(例如，光罩)MA，且連接至經構形以根據某些參數來準確地定位該圖案化元件之第一定位元件PM。該裝置亦包括基板台(例如，晶圓台)WT或「基板支撐件」，其經建構以固持基板 (例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經構形以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位元件PW。該裝置進一步包括投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經構形以將由圖案化元件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，包括一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於導向、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如，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。
光罩支撐結構支撐(亦即，承載)圖案化元件之重量。光罩支撐結構以取決於圖案化元件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化元件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化元件。光罩支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化元件。光罩支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。光罩支撐結構可確保圖案化元件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般術語「圖案化元件」同義。
本文所使用之術語「圖案化元件」應被廣泛地解譯為係指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產生圖案的任何元件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之元件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化元件可為透射的或反射的。圖案化元件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合式光罩類型。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。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，裝置屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。替代地，裝置可屬於反射類型(例如，使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可屬於具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台或「基板支撐件」(及/或兩個或兩個以上光罩台或「光罩支撐件」)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台或支撐件，或可對一或多個台或支撐件進行預備步驟，同時將一或多個其他台或支撐件用於曝光。
微影裝置亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體應用至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術可用以增加投影系統之數值孔徑。本文所使用之術語「浸潤」不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，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1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源及微影裝置可為分離實體。在此等狀況下，不認為輻射源形成微影裝置之零件，且輻射光束係憑藉包括(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當輻射源為水銀燈時， 輻射源可為微影裝置之整體零件。輻射源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包括經構形以調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包括各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。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佈。
輻射光束B入射於被固持於光罩支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化元件(例如，光罩MA)上，且係藉由該圖案化元件而圖案化。在已橫穿光罩MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位元件PW及位置感測器IF(例如，干涉量測元件、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位元件PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)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之路徑來準確地定位光罩MA。一般而言，可憑藉形成第一定位元件PM之零件之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PW之零件之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT或「基板支撐件」之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，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。
為了促進圖案化元件及基板至及自各別支撐件及支撐台的輸送，支撐件或支撐台(或其兩者)可包括根據本發明之一物件台，該物件台包括如下文更詳細地描述之提昇機構。
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或「光罩支撐件」及基板台WT或「基板支撐件」保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT或「基板支撐件」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，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中成像之目標部分C之大小。
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或「光罩支撐件」及基板台WT或「基板支撐件」(亦即，單次動態曝光)。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或「基板支撐件」相對於光罩台MT或「光罩支撐件」之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(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或「光罩支撐件」保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化元件，且移動或掃描基板台WT或「基板支撐件」。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT或「基板支撐件」之每一移動之後或在一掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化元件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化元件(諸如，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
圖2示意性地描繪如此項技術中為吾人所知之物件台及定位元件。
圖2示意性地展示物件台100，其具有用於支撐物件120之支撐表面110。通常，支撐表面110經構形以藉助於吸引力(例如，靜電力或真空力)而固持物件。支撐表面110可(例如)實質上扁平或可具備圖案或突起部或瘤節。如上文所描述及圖2示意性地所展示，物件台100安裝至定位元件150，定位元件150包含短衝程模組150.1及長衝程模組150.2。短衝程模組150.1可(例如)包含複數個致動器，諸如，用於遍及比較短衝程(例如，小於1毫米至3毫米)而定位物件台100之電磁致動器或壓電致動器。長衝程模組150.2可(例如)包含一或多個線性馬達或平面馬達，其用於與遍及比較大衝程(例如，>500毫米)之短衝程模組一起使物件台100相對於基座155而位移，基座155可(例如)為物件台及定位元件安裝至之經隔離基座框架之零件。如示意性地所展示之物件台100進一步包括提昇機構130，提昇機構130用於在實質上垂直於支撐表面110之方向上提昇物件120，藉此產生或放大支撐表面110與物件120之間的間隙140。在如所展示之配置中，提昇機構安裝至長衝程模組150.2。如所展示之提昇機構130包含伸長桿160，伸長桿160可由致動器170提昇及降低且可通過孔隙175而突起，因此使物件能夠沿著由箭頭180指示之方向位移。
在此物件台100用於微影裝置中(例如)以支撐基板之狀況下，重要的是為了適當地執行基板之處理，基板(一般而言，物件)僅在實質上垂直於由支撐表面界定之平面的方向上位移。通常，物件台安裝成使得支撐表面具有水平定向，因此在實質上垂直方向上發生物件之提昇及降低。
當基板自微影裝置外部移動至物件台上之一位置時，該基板(例如)係由機器人手輸送且置放於伸長桿160上。一般而言，在基板(或 物件)定位於物件台上之前判定基板(或物件)之位置及定向。(例如)在所謂基板處置器中執行此程序，基板處置器可用以將基板預對準且亦可用於基板之熱調節。當基板之位置及定向為吾人所知時，機器人可將基板準確地定位於提昇機構之伸長桿上，此情形引起基板相對於物件台之準確定位(在假定物件台之位置為吾人所知且倘若基板至支撐表面110上之降低不造成基板在該支撐表面之平面中之位移的情況下)。在後續程序步驟中，藉由偵測如(例如)上文關於圖1所指示之對準標記之位置而將微影裝置中之基板與圖案化元件準確地對準。為了有效地執行此對準程序，基板相對於物件台之位置需要為吾人所知。因此，重要的是，在基板至支撐表面上之降低期間，儘可能準確地維持基板與物件台之相對位置(在支撐表面之平面中)。可進一步注意，應在不將任何變形引入至基板的情況下執行基板之降低及提昇。為了實現此情形，已提議構形提昇機構使得避免或至少限制伸長桿圍繞該等桿之縱向軸線旋轉。由於提昇機構之桿之旋轉的此限制，實質上禁止物件圍繞垂直軸線旋轉，且結果，維持了物件相對於物件台之水平位置及定向。
在已知提昇機構中，實質上扁平軸承之集合係用以限制或禁止該或該等伸長桿圍繞縱向軸線旋轉。圖3a及圖3b示意性地展示此等軸承之可能配置的俯視圖。圖3a示意性地展示如可應用於已知提昇機構中的軸承配置300的俯視圖。該軸承配置包含4個軸承墊300.1至300.4，該4個軸承墊安裝至提昇機構之具有矩形橫截面之部件310，該等軸承墊具有面對提昇機構之外殼320之實質上扁平表面的實質上扁平表面。空氣流或氣流可提供於該等對向表面之間，因此在XY平面中將部件310固持在相對於外殼320之實質上固定位置中。圖3a進一步展示提昇機構之伸長桿330。圖3b展示沿著圖3a之橫截面AA的橫截面圖，且示意性地展示外殼320、包括軸承墊300.2及300.3之成矩形部 件310、伸長桿330及圓柱形軸承340，該圓柱形軸承340經構形以實現在垂直方向上伸長桿330相對於外殼320之實質上無摩擦位移。
歸因於如所描述之軸承配置之使用，使伸長桿之旋轉在很大程度上不可能。然而，作為一可能缺點，如圖3a及圖3b示意性地展示之配置可難以製造；通常，將部件310及伸長桿330(包括軸承表面)製造為單一工具上之單一片件，以便獲得軸承之所需容許度。就此而言，應注意，上部軸承340(其配置於外殼320與桿330之間)為圓柱形軸承340，而下部軸承(其在部件310與外殼320之間)為具有實質上扁平表面之軸承。應進一步注意，為了如所展示之配置之適當操作，需要符合關於由軸承墊300.1至300.4形成之底部軸承之對向表面的平坦度及平行度之嚴格要求。可進一步注意，為了製造容納伸長桿330及部件310之外殼，出現相似製造問題。
圖4a示意性地展示如可應用於根據本發明之物件台中的提昇機構之第一實施例。如所展示之該提昇機構包含一伸長桿400，該伸長桿400係由外殼410至少部分地圍封。藉由軸承420維持在垂直於伸長桿之縱向軸線之平面中在該桿與外殼之間的距離；該軸承經構形以實現在垂直方向(一般而言，支撐方向)上伸長桿相對於外殼之實質上無摩擦位移。在如所展示之實施例中，軸承420包含一對圓柱形空氣軸承420.1、420.2。在如所展示之實施例中，伸長桿為中空桿，藉以經由桿400之內部430朝向空氣軸承之面對外殼410之內部450的圓柱形表面440.1、440.2提供空氣至空氣軸承之供應。
應注意，亦可考慮藉以經由外殼提供用於空氣軸承之空氣的替代配置。
如所展示之提昇配置進一步包含一致動器460，該致動器460經構形以在垂直方向上使伸長桿相對於外殼而位移。作為此致動器之一實例，可提及諸如永久磁體致動器或磁阻型致動器之電磁致動器。此 永久磁體致動器可(例如)包含(例如)安裝至外殼之線圈總成，及安裝至伸長桿之永久磁體總成。線圈總成可包括一或多個線圈，該一或多個線圈可藉由電流給予能量，因此導致在線圈總成與永久磁體總成之間產生力。亦可考慮其他類型之致動器，諸如，氣動或液壓類型之致動器。
在如所展示之實施例中，致動器460沿著桿400之縱向軸線470而配置於該對軸承420.1、420.2之間。在此等實施例中，致動器460可被認為由該對軸承420.1、420.2圍封，因此提供用於致動器之經屏蔽隔室。在此配置中，由空氣軸承施加之向外空氣流阻礙諸如粒子之任何污染進入經屏蔽隔室且影響提昇機構之操作。詳言之，在使用電磁致動器之狀況下，在不採取措施時，金屬粒子可由致動器吸引且損害外殼或桿。由一對圓柱形空氣軸承圍封致動器(如在所展示之實施例中進行)會以有效方式提供避免粒子進入外殼410與伸長桿400之間的體積中。
為了限制或阻礙伸長桿400圍繞該桿400之縱向軸線470相對於外殼410之旋轉，提昇機構進一步包含鎖定機構。
在如所展示之實施例中，鎖定機構包含一彈性器件480，該彈性器件480機械地連接至外殼410及伸長桿400兩者，該彈性器件480經構形以在垂直方向(亦即，Z方向)上具有比較低勁度且在圍繞縱向軸線470之旋轉方向上具有比較高勁度。在如所展示之實施例中，彈性器件480包含板片彈簧，詳言之，彎曲板片彈簧。在如所展示之實施例中，彎曲板片彈簧在一末端480.1上機械地安裝至伸長桿之延伸件490(延伸通過外殼410之孔隙500)且在另一末端480.2上機械地安裝至外殼410之延伸件510。連接件可(例如)為鉸鏈，亦即，可樞轉連接件或實質上剛性連接件。
圖4b示意性地展示如可作為彈性器件480而應用的彎曲板片彈簧 的3D視圖。
圖5a及圖5b示意性地展示圖4之實施例，藉以伸長桿400經定位於第一下部位置中，藉以桿在具有支撐表面560的支撐件(由點線500指示)下方；且經定位於第二上部位置中，藉以伸長桿400通過支撐件550而自孔隙520突出。
在一實施例中，彎曲板片彈簧480經構形為在處於中性位置中時(例如，在伸長桿係在下部位置與上部位置之間的半途之位置中時)具有角度α(參見圖4a)=90°。
在一實施例中，可提供末端擋板以界定伸長桿400相對於外殼410之頂部位置及底部位置。
在一實施例中，提昇機構可進一步包含一位置量測系統530，該位置量測系統530用於量測外殼410在支撐方向上相對於一或多個伸長桿400之位置。在一實施例中，此位置量測可(例如)包括安裝至伸長桿400之光柵530.1，及安裝至外殼410之感測器530.2。可(例如)藉由致動器460之位置控制器施加位置量測系統530之位置信號，以控制伸長桿400相對於外殼410之位置。
如圖5a及圖5b示意性地所展示，提昇機構之外殼410可在支撐表面560下方安裝至支撐件550。替代地，如應用於根據本發明之物件台中的提昇機構可安裝至一分離結構，例如，參見(例如)圖2，物件台安裝至之長衝程定位元件。在此替代實施例中，提昇機構之外殼410不接觸支撐件550。
圖6a及圖6b示意性地展示如可應用於根據本發明之物件台中的提昇機構之第二實施例。
相似於圖4a之實施例，如所展示之提昇機構包含由外殼610至少部分地圍封之伸長桿600。藉由軸承620維持在垂直於伸長桿600之縱向軸線之平面中在該桿與外殼之間的距離；該軸承經構形以實現在垂 直方向(一般而言，支撐方向)上伸長桿相對於外殼之實質上無摩擦位移。在如所展示之實施例中，軸承620包含一對圓柱形空氣軸承620.1、620.2。在如所展示之實施例中，伸長桿600為中空桿，藉以經由桿600之內部630朝向空氣軸承之面對外殼610之內部650的圓柱形表面640.1、640.2提供空氣至空氣軸承之供應。可(例如)經由供氣軟管或其類似者來實現空氣至內部630之供應。
在如所展示之實施例中，提昇機構進一步包含自對準空氣軸承650。自對準軸承為氣體類型軸承，其包含連接至伸長桿600之第一部件650.1(經由中空管650.4，氣體(例如，空氣)可通過該中空管650.4而供應至第一部件650.1)及連接至外殼610之第二部件650.2。
在如所展示之實施例中，第一部件650.1包含第一實質上扁平軸承表面660(參見圖6b)，該第一實質上扁平軸承表面660面對第二部件650.2之第二實質上扁平軸承表面670。第一軸承表面660及第二軸承表面670經建構及經配置以限制圍繞伸長桿600之縱向軸線680之旋轉。此情形可(例如)藉由如下操作來達成：將自對準軸承構形為預受應力氣體軸承，藉以在對向表面之間產生吸引力(例如，藉由配置於第一部件650.1及第二部件650.2中之鐵磁性器件及永久磁體部件之共同操作而產生的磁性吸引力)連同(例如)由自第一軸承表面660向外且朝向第二軸承表面670的向外氣流產生的排斥力。
根據第二實施例，第一軸承部件650.1與第二軸承部件650.2經構形以彼此自對準。可(例如)藉由在如下情況下實現此自對準：第一軸承表面660及第二軸承表面670中之至少一者可相對於其連接至之各別伸長桿600及外殼610而位移。在如所展示之實施例中，此係藉由將第一軸承部件650.1以可樞轉方式安裝至中空管650.4來實現。此可(例如)藉由在中空管650.4與第一軸承部件650.1之間提供可撓式密封件來進行，如(例如)圖6b所展示。
圖6b示意性地展示沿著線BB之圖6a之實施例的俯視圖。圖6b示意性地展示伸長桿600、外殼610、第一軸承部件650.1安裝至之中空管650.4，及第二軸承部件650.2。在如所展示之實施例中，第一軸承部件及第二軸承部件具有作為空氣軸承而操作之對向表面660及670。藉助於朝向第二軸承部件之表面670之氣流及第一軸承部件與第二軸承部件之間的吸引力(例如，藉助於(例如)嵌入於第二軸承部件650.2中之一或多個永久磁體672產生)，可維持第一軸承部件與第二軸承部件之間的距離。根據所展示之實施例，軸承表面可自對準。例如，可藉由(例如)藉助於包含一對O形環690之密封件而將第一軸承部件650.1可撓式安裝至中空管650.4來實現此自對準。藉此，第一軸承部件650.1可(例如)在某種程度上圍繞X軸及Z軸(垂直於XY平面)而樞轉，因此允許第一表面660相對於第二表面670之自對準。結果，存在關於軸承表面660及670兩者之平行度的較不嚴格要求。應注意，(例如)使用如所展示之該對O形環之可撓式安裝應足夠可撓，以使軸承表面660及670能夠維持此平行度。
在圖3a及圖3b示意性地展示之配置中，軸承表面300.1至300.4(及外殼320之對向表面)需要實質上扁平，且該等軸承表面需要貫穿提昇機構之操作範圍(亦即，移動範圍)實質上平行於外殼表面。歸因於圖6a及圖6b所展示之機構之自對準，在此實施例中無需符合後者要求，因此改良外殼、伸長桿以及軸承部件650.1及650.2之可製造性。
在如所展示之實施例中，該對圓柱形空氣軸承620.1、620.2及自對準軸承(650.1、650.2)兩者可由共同供氣源供應。儘管上文提到為軸承供應「空氣」，但應理解，任何其他氣體亦可適於供應給如所描述之軸承。
另外，作為對如圖6a及圖6b所展示之實施例的替代例，一實施例可經設計，藉以第一軸承部件650.1之對向表面670可在某種程度上 (例如)圍繞x軸及/或Z軸而樞轉，以提供軸承表面660與670之自對準。
相似於關於圖4a至圖5b所描述之實施例，圖6a及圖6b之實施例可具備位置量測系統及/或具備界定伸長桿相對於外殼之極限位置的末端擋板。
在一實施例中，可在面對待支撐之物件之末端部分處提供如應用於提昇機構中之一或多個伸長桿，其中有吸引力的方式用於將物件吸引至末端部分。此等有吸引力的方式之實例可(例如)包括真空吸引之使用或靜電力之使用。此等有吸引力的方式可用以在物件由提昇機構之一或多個伸長桿支撐時固持該物件。
在一實施例中，根據本發明之物件台具備用於相對於支撐表面來提昇及降低物件之至少三個提昇機構。
根據本發明之物件台可有利地應用於微影裝置中以促進基板及/或圖案化元件之定位。如所應用之提昇機構確保自物件台裝載或卸載之物件實質上維持其在平行於支撐表面之平面中的位置及定向。結果，在較早處理步驟(例如，預對準步驟)期間獲得的位置資訊在已在物件台之支撐表面上降低物件之後仍保持有效。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。 另外，可將基板處理一次以上，(例如)以便產生多層IC，使得本文所使用之術語「基板」亦可指已經含有多個經處理層之基板。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但應瞭解，本發明之實施例可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化元件中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化元件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化元件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約365奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長)；以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
600‧‧‧伸長桿
610‧‧‧外殼
620.1‧‧‧圓柱形空氣軸承
620.2‧‧‧圓柱形空氣軸承
630‧‧‧內部
640.1‧‧‧圓柱形表面
640.2‧‧‧圓柱形表面
650‧‧‧自對準空氣軸承
650.1‧‧‧第一軸承部件
650.2‧‧‧第二軸承部件
650.4‧‧‧中空管
670‧‧‧第二實質上扁平軸承表面
680‧‧‧縱向軸線

Claims (14)

  1. 一種物件台，其包含：一支撐表面，其經構形以支撐一物件；一提昇(lifting)機構，其經構形以在實質上垂直於該支撐表面之一支撐方向上使該物件自該支撐表面位移(displace)，該提昇機構包含：一或多個伸長桿(elongated rods)，其在該支撐方向上延伸；該一或多個伸長桿可在一第一位置與一第二位置之間位移，在該第一位置中，該一或多個伸長桿定位於該支撐表面下方，在該第二位置中，該一或多個伸長桿穿過該支撐表面之一或多個孔隙(apertures)而自該支撐表面突起，以支撐與該支撐表面相隔一距離的該物件；一外殼，其至少部分地圍封該一或多個伸長桿；一軸承，其經構形以實現該一或多個伸長桿在該第一位置與該第二位置之間之一實質上無摩擦位移；一致動器，其經構形以使該一或多個伸長桿在該第一位置與該第二位置之間位移；一鎖定機構，其經構形以限制圍繞該一或多個伸長桿之一縱向軸線之一旋轉，該鎖定機構包含一彈性器件，該彈性器件機械地連接至該外殼及該一或多個伸長桿，該彈性器件經構形以在該支撐方向上具有一比較低勁度(stiffness)且在圍繞該縱向軸線之一旋轉方向上具有一比較高勁度，其中該彈性器件包含一板片彈簧(leaf spring)。
  2. 如請求項1之物件台，其中該板片彈簧為一彎曲板片彈簧。
  3. 如請求項1或2之物件台，其中該軸承包括沿著該縱向軸線而配 置之一對圓柱形氣體軸承，且其中該致動器沿著該縱向軸線配置於該對圓柱形空氣軸承之間。
  4. 如請求項1或2之物件台，其中該致動器為一電磁致動器，其包含安裝至該外殼之一線圈總成及安裝至該一或多個伸長桿之一永久磁體總成。
  5. 如請求項1或2之物件台，其中該提昇機構進一步包含一位置量測系統，該位置量測系統用於量測在該支撐方向上該外殼相對於該一或多個伸長桿之一位置。
  6. 如請求項1或2之物件台，其中該一或多個伸長桿之一末端部分經構形以藉助於真空吸引來固持該物件。
  7. 一種物件台，其包含：一支撐表面，其經構形以支撐一物件；一提昇機構，其經構形以在實質上垂直於該支撐表面之一支撐方向上使該物件自該支撐表面位移，該提昇機構包含：一或多個伸長桿，其在該支撐方向上延伸；該一或多個伸長桿可在一第一位置與一第二位置之間位移，在該第一位置中，該一或多個伸長桿定位於該支撐表面下方，在該第二位置中，該一或多個伸長桿穿過該支撐表面之一或多個孔隙而自該支撐表面突起，以支撐與該支撐表面相隔一距離的該物件；一外殼，其至少部分地圍封該一或多個伸長桿；一軸承，其經構形以實現該一或多個伸長桿在該第一位置與該第二位置之間之一實質上無摩擦位移；一致動器，其經構形以使該一或多個伸長桿在該第一位置與該第二位置之間位移；及一鎖定機構，其經構形以限制圍繞該一或多個伸長桿之一 縱向軸線之一旋轉，該鎖定機構包含一自對準軸承，該自對準軸承具有連接至該伸長桿之一第一部件及連接至該外殼之與該第一部件共同操作以形成該自對準軸承的一第二部件，該第一部件包含一第一軸承表面且該第二部件包含一第二軸承表面；該第一軸承表面及該第二軸承表面經建構及經配置以限制圍繞該一或多個伸長桿之該縱向軸線之該旋轉，且其中該第一軸承表面及該第二軸承表面中之至少一者可位移以提供該第一表面相對於該第二表面之一自對準。
  8. 如請求項7之物件台，其中該軸承及該自對準軸承為具有一共同氣體供應件之氣體軸承。
  9. 如請求項7或8之物件台，其中該軸承包括沿著該縱向軸線而配置之一對圓柱形氣體軸承，且其中該致動器沿著該縱向軸線配置於該對圓柱形空氣軸承之間。
  10. 如請求項7或8之物件台，其中該致動器為一電磁致動器，其包含安裝至該外殼之一線圈總成及安裝至該一或多個伸長桿之一永久磁體總成。
  11. 如請求項7或8之物件台，其中該提昇機構進一步包含一位置量測系統，該位置量測系統用於量測在該支撐方向上該外殼相對於該一或多個伸長桿之一位置。
  12. 如請求項7或8之物件台，其中該一或多個伸長桿之一末端部分經構形以藉助於真空吸引來固持該物件。
  13. 一種微影裝置，其包含：一照明系統，其經構形以調節一輻射光束；一支撐件，其經建構以支撐一圖案化元件，該圖案化元件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束； 一基板台，其經建構以固持一基板；及一投影系統，其經構形以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上，其中該支撐件及/或該基板台包含一如請求項1至12中任一項之物件台，該物件台用於支撐該各別圖案化元件及/或該基板。
  14. 一種元件製造方法，其包含將一經圖案化輻射光束投影至一基板上，其中該方法進一步包含將一基板裝載至一如請求項1至12中任一項之物件台上的步驟。
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