[發(fā)明專利]具有位置測量裝置的X-Y工作臺

有效

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• 申請日: 2016-09-21
• 公開（公告）號: CN107017179B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設計）人: 沃爾夫岡·霍爾扎普費爾;約爾格·德雷謝爾;馬庫斯·邁斯納;拉爾夫·約爾格爾;伯恩哈德·默施;托馬斯·卡埃爾貝雷爾
• 申請（專利權）人: 約翰內斯﹒海德漢博士有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/66;G01B11/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

本發(fā)明涉及一種具有位置測量裝置的X?Y工作臺，具有工作臺，其布置在相對于固定的地面能在工作臺平面的兩個相互垂直的方向中的一個上運動的載體上，并且其能在該載體上在兩個方向中的另一個上運動，從而使工作臺能總體上在與固定的地面平行的平面中定位。為了在兩個方向中的每個上進行位置測量，掃描頭分別發(fā)送穿過沿著工作臺的邊緣固定的透射的刻度的光。光由相對于布置在工作臺上方的加工工具地點固定的反射的刻度經由透射的刻度反射回到掃描頭。在載體上布置有掃描頭的兩個組，從而在工作臺的中間部位中使兩個組與透射的刻度配合，然而在工作臺的兩個邊緣部位中僅有這些組中的一個與透射的刻度配合。

技術領域

本發(fā)明涉及一種X-Y工作臺，其具有用于測量工作臺相對于工具在至少兩個方向上的位置的位置測量裝置。例如在加工或檢驗晶圓時當放置在工作臺上的晶圓必須被定位在工具下方時，采用這樣的X-Y工作臺。工具能夠例如是曝光儀的透鏡或檢驗設備的顯微鏡。

背景技術

在很多技術領域中存在以下目的，放置在能在至少兩個方向上運動的工作臺上的對象與工作臺一起非常準確地相對于工具進行定位。在此，通常采用干涉儀作為位置測量裝置。然而，因為這樣的干涉儀由于在激光所橫穿的空氣的折射率上的波動而不能夠進行足夠準確的測量，所以對于這樣的應用而言實施了越來越多的以刻度掃描為基礎的位置測量裝置。這樣的位置測量裝置在環(huán)境條件方面明顯不是那么易出故障，因為由光經過的用于刻度的掃描的距離明顯比在采用干涉儀時短幾毫米，而在干涉儀處必須以幾分米來進行計算光路。

從WO 2007/034379 A2中已知了光學的位置測量裝置，其中，工作臺能相對于固定的地面在兩個相互垂直的方向上平行于地面地定位。對此，透射的刻度在側面固定在工作臺邊緣上，光從掃描頭穿過這些透射的刻度落到工作臺之上的反射的刻度，這些反射的刻度相對于工具是地點固定的。光從那里反射并且穿過透射的刻度返回到掃描頭。在此，各個掃描頭掃描透射的和相對于其以正確的角度布置的反射的刻度。得益于兩個刻度的交叉的布置，掃描頭能夠在一個方向上與工作臺在相應另外的方向上的位置無關地測量工作臺的位置。利用三個這樣的測量方向，能夠測量這兩個位于工作臺平面中的線性方向(X和Y)和垂直于工作臺平面的旋轉(rZ)。在該文獻中也闡述了，交叉的刻度能夠在這兩個線性測量方向上具有周期性的結構，從而能夠借助于兩個刻度的交叉點處的合適的傳感器檢測這兩個測量方向。

此外，在同樣致力于這樣的測量裝置的EP 2450673 A2中描述了可行性方案，利用用于工作臺的運動方向(X或Y)的測量裝置也測量垂直于工作臺平面的線性方向(Z)。利用三個這樣的測量方向，能夠測量工作臺的所有的自由度，即X、Y、Z中的平移方向以及繞著平移軸線的旋轉、即rX、rY、rZ。

然而現有技術中的測量裝置的缺點在于，工作臺在一個方向上的最大行進路徑分別局限于透射的刻度的長度，該透射的刻度固定在該方向上延伸的工作臺邊緣處。因為這樣的刻度由于機械原因不能夠明顯地長于工作臺邊緣，所以將行進范圍局限在以下值上，其大約等于工作臺邊緣的長度。然而對于各種應用來說所期望的是，使工作臺或者放置在其上的對象明顯地繼續(xù)運動。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的目的在于，在X-Y工作臺上改進由現有技術已知的位置測量裝置，以使得在最大行進范圍方面克服限制。該方法利用根據本發(fā)明的具有位置測量裝置的X-Y工作臺實現。

在此描述了具有位置測量裝置的X-Y工作臺，具有工作臺，其布置在相對于固定的地面能在工作臺平面的兩個相互垂直的方向中的一個上運動的載體上，并且其能在該載體上在這兩個方向中的另一個上運動，從而使工作臺能總體上定位在與固定的地面平行的平面中。為了在這兩個方向中的每個上進行位置測量，掃描頭分別發(fā)送穿過沿著工作臺的邊緣固定的透射的刻度(Maβstab)的光。光由相對于布置在工作臺之上的加工工具地點固定的反射的刻度經過透射的刻度反射回到掃描頭。在載體上布置有掃描頭的兩個組，從而在工作臺的中間部位中使兩個組與透射的刻度配合、然而在工作臺的兩個邊緣部位中僅分別有這些組中的一個與透射的刻度配合(Eingriff)。