[發明專利]用于真空應用的機器人

有效

• 申請號: 200980114402.1
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN102016722A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: R·G·M·蘭斯勃根;G·H·哈洛爾德;M·J·范道倫
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司;ASML控股股份有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H01L21/677
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明涉及一種用于光刻設備的真空室中的機器人。

背景技術

光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底或襯底的一部分上的機器。例如，可以將光刻設備用在平板顯示器、集成電路(ICs)以及包含精細結構的其他裝置的制造中。在傳統的設備中，光被引導到圖案形成裝置，圖案形成裝置可以指的是掩模、掩模版、單獨可編程陣列或可控元件陣列(無掩模)或其他裝置。圖案形成裝置可以用于生成與IC、平板顯示器或其他裝置的單層對應的電路圖案。通過成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(例如，抗蝕劑)的層可以將該圖案轉移到整個襯底(例如玻璃板、晶片等等)或襯底的一部分上。所述成像包括操作光通過包括例如反射鏡、透鏡、分束器等光學部件的投影系統。光刻設備中可以存在其他部件或裝置，所述其他部件或裝置也可以包括光學部件，例如多場中繼器(MFR)，其包含光學部件以在圖案化之前將輻射束分成多個單個的束。

許多傳統的光刻設備，例如那些用在極紫外(EUV)光學光刻應用中的設備，它們在真空室中定位各種部件，包括圖案形成裝置、襯底或晶片以及附加的光學部件(例如數值孔徑)。在這種情形中，機器人可以放置或設置在真空室內以在真空環境中運送或移動這些部件。

通常，適于應用于大氣壓下的光刻設備中的傳統的機器人是不適于用在真空環境中的。這些傳統的機器人通常的特征是使用用碳氫化合物潤滑的軸承組件。在使得這些機器人更適于真空應用的過程中，軸承組件通常用特殊的“真空潤滑脂”潤滑，其配方形成為最小化分子的脫氣而達到0～100原子質量單位(a.m.u.)。而且，傳統的用于真空的機器人通常的特征為特流體密封(ferro-fluidic?seals)，其也脫氣碳氫化合物分子進入真空環境中。

不幸的是，EUV光學光刻應用和一些其他應用需要最小化潤滑劑分子的脫氣到0～200a.m.u.，因為這些分子會凝聚到敏感EUV光學元件上，嚴重地限制了這些光學元件的使用壽命。對于這種應用，由于大量的潤滑劑分子脫氣(尤其是100a.m.u.閾值以上)，傳統的使用“真空潤滑脂”和鐵流體密封的機器人不適于用在真空中。

發明內容

因此，需要一種用于真空應用的機器人，理想地，其不使用碳氫化合物潤滑劑，或基本上減小在真空環境中的碳氫化合物潤滑劑的脫氣，從而基本上消除傳統的系統的缺點。

在一個實施中，提供一種用于在真空中定位工件的機器人，包括第一部件，至少部分地位于真空室內并配置成沿平移軸線定位放置在真空室內的工件。機器人還包括軸，配置成支撐第一部件、使得所述軸的對稱軸線垂直于所述平移軸線。此外，第二部件定位在真空室的外部并且配置成圍繞所述對稱軸線旋轉所述軸和沿平行于所述對稱軸線的方向移動所述軸。第二部件包括：氣體軸承，其配置成沿所述軸的圓周表面引入氣體；和除氣密封件，配置成排空由所述氣體軸承引入的氣體。

在另一實施例中，提供一種光刻設備，包括：配置成產生輻射束的照射系統；設置在真空室中并配置成圖案化輻射束的圖案形成裝置；以及投影系統，配置成將圖案化的束投影到真空室內的襯底的目標部分上。光刻設備還包括用于在真空室內定位工件的機器人。機器人包括：第一部件，至少部分地位于真空室內并配置成沿平移軸線定位位于所述真空內的工件。機器人還包括軸，配置成支撐第一部件、使得所述軸的對稱軸線垂直于所述平移軸線。此外，第二部件定位在真空室的外部并且配置成圍繞所述對稱軸線旋轉所述軸和沿平行于所述對稱軸線的方向移動所述軸。第二部件包括：配置成沿所述軸的圓周表面引入氣體的氣體軸承；和除氣密封將，配置成排空由所述氣體軸承引入的氣體。

本發明更多的實施例、特征以及優點，以及本發明的不同實施例的結構和操作將在下面參照附圖詳細地描述。

附圖說明

這里附圖并入說明書并且形成說明書的一部分，其示出本發明并且與說明書一起進一步用來說明本發明的原理，以允許本領域技術人員能夠實施和使用本發明。

圖1A和1B示意地示出根據本發明的實施例的光刻設備。

圖2示意地示出根據本發明的一個實施例的用于在真空中定位工件的示例性機器人；

圖3A和3B示出根據本發明的一個實施例的在圖2中示出的示例性機器人的其他特征；

圖4示意地示出根據本發明的一個實施例的用于在真空中定位工件的示例性機器人；

圖5A和5B示意地示出根據本發明的一個實施例的圖4中的示例性機器人的其他特征；

圖6是根據本發明的一個實施例的用于在真空中定位工件的示例性機器人；