[發(fā)明專利]高解析度階臺定位器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811067603.8
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109585350A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·C·多納赫
• 申請（專利權(quán)）人: 魯?shù)婪蚩萍脊煞萦邢薰?/a>
• 主分類號: H01L21/68
• 分類號: H01L21/68;H01L21/67
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 李隆濤

本發(fā)明所說明的是用于在大的移動距離上使基板相對于投影相機(jī)或其它設(shè)備定位的機(jī)構(gòu)。此機(jī)構(gòu)包括一個或多個臺車，其在主要方向上與階臺一起移動，并在階臺于輔助方向上移動時保持靜止。臺車的位置，以及臺車與基板被支撐于其上的階臺之間的相對距離有利于對齊。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2017年9月29日提交的美國臨時專利申請No.62/565,951的優(yōu)先權(quán)，該美國臨時專利申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大致關(guān)于在半導(dǎo)體制造中所使用的階臺的動作控制與定位。

背景技術(shù)

控制基板相對于作用在此基板上的機(jī)構(gòu)之定位的準(zhǔn)確度及精度為一種困難且顯見地昂貴的努力。當(dāng)定位發(fā)生在大的區(qū)域及長的移動距離時尤其如此。

在半導(dǎo)體制造的領(lǐng)域中，習(xí)慣上使用干涉儀、激光或?qū)掝l來準(zhǔn)確地定位基板和基板被支撐于上的階臺或載具。然而，使用來定位基板的干涉儀通常具有延伸通過大氣的測量腳(measurement leg)。當(dāng)需要極高的準(zhǔn)確度或大的移動距離時，干涉儀的測量腳所通過的空氣之折射率的可變性(variability)可能對基板的定位造成負(fù)面影響。據(jù)此，需要判定和/或控制基板的定位之較不易變化的裝置。

另外，即使若干涉儀可被布置為使得干涉儀的測量腳所通過的空氣之折射率的變化為小或無的，制造及安裝干涉儀所需的光學(xué)部件為昂貴的。當(dāng)基板或基板被支撐于其上的階臺的移動距離為大的時，此花費(fèi)甚至更大。例如，在測量腳的末端所使用的鏡傾向于沿著階臺的移動軸延伸，使得能夠連續(xù)地判定階臺的位置。在階臺為相當(dāng)大的情況下，適當(dāng)尺寸的光學(xué)平面鏡為既大且又非常昂貴的。據(jù)此，需要能夠被使用來測量和/或控制階臺之大的平移之機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)還使用相對小且便宜的部件。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于定位階臺的移動機(jī)構(gòu)，包括：

導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌具有線性編碼器；

臺車，其在該導(dǎo)軌上移動，該臺車具有讀取頭，該讀取頭指示該臺車的沿著該導(dǎo)軌的標(biāo)稱位置；

線性耦合裝置，其將該移動機(jī)構(gòu)連接到該階臺，使得當(dāng)該階臺在與該導(dǎo)軌平行的方向上移動時，該線性耦合裝置使該臺車沿著該導(dǎo)軌移動，且當(dāng)該階臺在與該導(dǎo)軌橫切的方向上移動時，該階臺將能夠相對于該臺車移動；以及

位于該階臺上的參考表面以及位于該臺車上的相對的至少一個距離感測器，由該讀取頭所回報的位置及由該距離感測器所回報的標(biāo)稱距離被結(jié)合來定位該階臺。

優(yōu)選地，移動機(jī)構(gòu)還包括在該臺車上的至少兩個距離感測器，由所述至少兩個距離感測器所回報的距離之間的差異被使用來計算該階臺相對于該臺車的角度。

優(yōu)選地，該參考表面包括多個獨(dú)立區(qū)段，其被定位來形成標(biāo)稱平面參考表面。

優(yōu)選地，移動機(jī)構(gòu)還包括在該臺車上的至少兩個距離感測器，在該臺車上的該至少兩個距離感測器彼此間具有間距，其將該至少兩個距離感測器定址到該參考表面的間隔開的區(qū)段。

優(yōu)選地，移動機(jī)構(gòu)還包括在該臺車上的至少兩對距離感測器，在該臺車上的該至少兩對距離感測器中的每一者在各個距離感測器之間具有間距，其小于該平面參考表面的區(qū)段的寬度，該至少兩對距離感測器彼此間具有間距，其將該至少兩對距離感測器定址到該參考表面的間隔開的區(qū)段。

優(yōu)選地，該導(dǎo)軌被定位在該階臺上方。

可替代地，該導(dǎo)軌被定位在該階臺下方。

優(yōu)選地，該階臺相對于基座移動，該階臺藉由空氣軸承機(jī)構(gòu)、機(jī)械軸承機(jī)構(gòu)、及電磁軸承機(jī)構(gòu)中之一而被支撐在該基座上方。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于定位階臺的定位機(jī)構(gòu)，包括：