TW201316138A - 振動隔絕模組和基板處理系統 - Google Patents
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Abstract
本發明關於用於微影設備或檢視設備的振動隔絕模組(101)。此模組包括支撐框(102)、中間體(103)、用於容置微影設備的支撐體(104)。中間體藉由至少一彈簧元件而連接於支撐框,致使中間體為懸吊體。支撐體藉由至少一根擺桿(108)而連接於中間體,致使支撐體為懸吊體。本發明進一步關於包括此種振動隔絕模組的基板處理系統。
Description
本發明關於包括振動隔絕模組的基板處理系統以用於微影設備或檢視設備。本發明進一步關於用於微影設備或檢視設備的振動隔絕模組。
於半導體工業,不斷想要以高正確度和可靠度來製造更小的結構。於微影術系統,這種慾望導致關於定位和指向有極高的要求。製造環境中的其他機器和/或電路所引起的外部振動可以對微影設備裡的定位正確度造成負面影響。類似而言,微影設備裡的振動(例如由檯座移動所引起)可以對此種正確度造成負面影響。
想要以可控制和可預測的方式來盡可能減少外部振動。為此目的,本發明的具體態樣提供用於隔絕來自基板處理設備(例如微影設備或檢視設備)之振動的模組,該模組包括:支撐框;中間體,其藉由至少一彈簧元件而連接於支撐框,致使中間體為懸吊體;以及支撐體,其用於容置微影設備,該支撐體藉由至少一根擺桿而連接於中間體,致使支撐體為懸吊體。使用中間體能夠使振動與不同指向有效解耦。這允許有效隔絕振動,而有能力控制仍可能耦合於容置微影設備之支撐體裡的振動頻率。此外,使用懸
吊中間體大致改善了振動隔絕模組的穩定度,因為質量中心相較於中間體置於支撐框頂部的具體態樣而言係有所降低。
於某些具體態樣,至少一彈簧元件連接於中間體的位置是可調整的。藉由可控制的方式來調整連接位置,則可以調節彈簧元件於其操作方向的特徵頻率。至少一彈簧元件的連接位置未必重合於至少一根擺桿之主軸的投影。連接位置可以偏移於此種投影。
於某些具體態樣,模組包括至少二根擺桿,並且擺桿連接於中間體的位置是可調整的。藉由調整這些連接位置,則可以調節擺桿於其操作方向的特徵頻率。
於某些具體態樣,至少一彈簧元件是葉片彈簧。葉片彈簧具有良好界定的振動性質。葉片彈簧可以包括至少二實質平行延長板。這些板的厚度和長度大大決定了葉片彈簧的特徵頻率。葉片彈簧可以包括阻尼元件。於使用多重平行板的情形,阻尼元件可以提供在板之間。阻尼元件的尺寸和形狀對葉片彈簧的阻尼性質造成影響。
於某些具體態樣,未必包括葉片彈簧,而將用於衰減振動的阻尼元件提供在中間體和支撐框之間。阻尼元件允許衰減耦合於中間體的振動。
於某些具體態樣,一或更多根擺桿乃提供以至少一阻尼元件。此阻尼元件允許衰減耦合於支撐體的振動。阻尼元件可以採取環的形式。阻尼元件可以沿著擺桿的長軸而移動。此種移動可以允許調節模組的阻尼性質。
上述的阻尼元件可以由黏彈性材料所做成,最好是氟化聚合物彈性體,例如Viton®。較佳而言,阻尼元件是由在真空環境下具有低出氣性質之材料所做的。
於某些具體態樣,至少一根擺桿乃在預定位置提供以彎折點。在預定位置使用彎折點則改善至少一根擺桿之搖擺運動的可預測性,這簡化了模組之特徵頻率的調節。較佳而言,擺桿提供以二彎折點,而擺桿在上彎折點之上的位置連接於中間體,並且在下彎折點之下的位置連接於支撐體。此種架構能夠使擺桿的搖擺運動隨著中間體和支撐體而移動於水平平面。
於某些具體態樣,支撐體乃提供以阻尼元件。於支撐體中使用阻尼元件則允許衰減經由至少一根擺桿所耦合進來的振動。
本發明的具體態樣進一步關於基板處理設備,例如微影術系統或檢視系統,該基板處理設備包括:如上所界定的模組,其中支撐體安排成承載微影設備或檢視設備;可移動的標靶支撐結構,其支撐要由微影設備或檢視設備所暴露的基板;以及控制系統,其使模組和標靶支撐結構彼此相對移動。微影設備可以是多重小束帶電粒子微影設備。此種多重小束帶電粒子微影設備可以包括:束產生器,其產生多條帶電粒子小束;小束消去器陣列,其依據圖案而將多條小束加以圖案化;以及投射系統,其將圖案化的小束投射到提供於標靶支撐結構上之基板的標靶表面上。
以下是本發明之多種具體態樣的敘述,其僅以舉例方式而提出並且參考圖式。圖式並未按比例繪製,並且僅為了示範而已。本發明乃關於帶電粒子微影術系統來敘述,雖然它也可以應用於光學微影術系統、檢視系統和類似者。
圖1顯示帶電粒子多重小束微影術系統1之具體態樣的簡化示意圖。微影術系統1適當的包括:小束產生器2,其產生多條小束;小束調變器,其將小束圖案化以形成調變的小束;以及小束投射器,其將調變的小束投射到標靶的表面上。雖然微影術或檢視系統之用於產生和投射小束(不論其係帶電粒子束、光束或其他類型的束)的構件典型安排於柱中,並且經常稱為電子光學柱或光學柱,但是在此將簡稱為「柱」(column)。
小束產生器典型包括來源和至少一分束器。圖1的來源是帶電粒子來源3,其安排成產生實質均質、擴充的帶電粒子束4。下文將參考安排成產生電子束4的電子源3來討論微影術系統的操作。
於圖1,來自電子源3的電子束4通過用於將電子束4加以準直的準直透鏡5。準直透鏡5可以是任何類型的準直光學系統。接下來,電子束4打在分束器上,其於圖1的具體態樣係孔洞陣列6。孔洞陣列6最好包括具有穿孔的板。孔洞陣列6乃安排成阻擋部分的束4。此外,陣列6允許多條小束7通過,如此以產生多條平行的電子小束7。
圖1的微影術系統1產生大量的小束7,最好約10,000
到1,000,000條小束,雖然當然可能產生更多或更少的小束。第二孔洞陣列可以加入系統,如此以從電子束4生成次束以及從次束生成電子小束7。這允許在更下游操控次束,其轉而有利於系統操作,尤其當系統中的小束數量為5,000或更多時。
小束調變器(於圖1標示為調變系統8)典型包括小束消去器陣列9(其包括多個消去器的安排)和小束停止陣列10。消去器能夠偏折一或更多條電子小束7。於本發明的具體態樣,消去器特別是靜電偏折器,其係提供以第一電極、第二電極、孔洞。諸電極則位在孔洞的相對側上以產生跨越孔洞的電場。一般而言,第二電極是接地電極,亦即連接於接地電位的電極。
為了將電子小束7聚焦於消去器陣列9的平面,微影術系統可以進一步包括會聚透鏡陣列(未顯示)。
於圖1的具體態樣,小束停止陣列10包括孔洞陣列以允許小束通過。小束停止陣列10的基本形式包括基板,其係提供以穿孔,典型為圓孔,雖然也可以使用其他形狀。
小束消去器陣列9和小束停止陣列10一起操作以阻擋小束7或讓它們通過。於某些具體態樣,小束停止陣列10的孔洞校準於小束消去器陣列9之靜電偏折器的孔洞。如果小束消去器陣列9偏折小束7,則小束7將不會通過小束停止陣列10中的對應孔洞。小束7反而將被小束停止陣列10的基板所阻擋。如果小束消去器陣列9並未偏折小束,則小束將通過小束停止陣列10中的對應孔洞。於某些替代
性的具體態樣,小束消去器陣列9和小束停止陣列10之間的合作致使消去器陣列9之偏折器所造成的小束7偏折導致了小束7通過小束停止陣列10中的對應孔洞,同時未偏折則導致被小束停止陣列10的基板所阻擋。
調變系統8乃安排成依據控制單元20所提供的輸入來將圖案加入小束7。控制單元20的位置可以遠離系統其餘者,舉例而言在無塵室內部之外。控制系統可以進一步連接於致動器系統16。致動器系統16乃安排用於執行圖1虛線所示之電子光學柱和標靶定位系統24的相對移動。
握有圖案資料的調變光束14使用光纖傳送到小束消去器陣列9。尤其,來自光纖末端15的調變光束14投射到位在小束消去器陣列9上的對應光敏元件。光敏元件可以安排成將光訊號轉換成不同類型的訊號,譬如電訊號。調變光束14載有部分的圖案資料以控制耦合於對應光敏元件的一或更多個消去器。於某些具體態樣,光束可以藉由光學波導而至少部分轉移至光敏元件。
從小束調變器8出來的調變小束7則由小束投射器投射成為標靶13之標靶表面上的點。小束投射器典型包括掃描偏折器(其用於將調變小束掃描於標靶表面上)和投射透鏡系統(其用於將調變小束聚焦於標靶表面上)。這些構件可以存在於單一末端模組裡。
此種末端模組最好建構成為可***、可替換的單元。末端模組因而可以包括偏折器陣列11、投射透鏡安排12。可***、可替換的單元也可以包括小束停止陣列10,如上
面參考小束調變器8所討論。離開末端模組之後,小束7打在定位於標靶平面的標靶表面上。對於微影術應用而言,標靶13經常包括晶圓,其提供以帶電粒子敏感層或阻劑層。
偏折器陣列11可以採取掃描偏折器陣列的形式,其安排成偏折每條通過小束停止陣列10的小束7。偏折器陣列11可以包括多個靜電偏折器,其能夠施加比較小的驅動電壓。雖然偏折器陣列11畫在投射透鏡安排12的上游,但是偏折器陣列11也可以定位在投射透鏡安排12和標靶表面之間。
投射透鏡安排12乃安排成在小束7被偏折器陣列11偏折之前或之後聚焦小束7。較佳而言,聚焦造成的幾何點尺寸為直徑約10到30奈米。於此種較佳的具體態樣,投射透鏡安排12最好安排成提供約100到500倍的縮小倍率,最佳則是盡可能的縮小,譬如範圍在300到500倍。於此較佳的具體態樣,投射透鏡安排12的位置可以有利的靠近標靶表面。
通常而言,標靶表面包括在基板頂部的阻劑膜。部分的阻劑膜將藉由施加帶電粒子(亦即電子)小束而被化學修改。結果,膜的照射部分將或多或少可溶於顯影劑,導致晶圓上有阻劑圖案。晶圓上的阻劑圖案接下來可以轉移至底下層,亦即藉由如半導體製造技藝所知的佈植、蝕刻和/或沉積步驟來為之。
於圖1的具體態樣,該柱可以包括圖中虛線18裡所示
範的構件,雖然該柱可以包括其他構件並且可能有其他的安排。
圖2示意顯示根據本發明的具體態樣之振動隔絕模組101。圖2的垂直方向對應於z方向,而圖2所示的水平方向對應於x方向。y方向則垂直於x方向和z方向,並且延伸進出紙面。
模組101包括支撐框102、中間體103、安排成容置或支撐基板處理設備(例如微影術或檢視設備)之柱(譬如圖1示意顯示之多重小束帶電粒子微影術系統1的電子光學柱18)的物體104。物體104將於下文稱為支撐體104。
支撐框102藉由彈簧元件105而連接於中間體103。彈簧元件105可以提供以阻尼元件106而能夠衰減振動,尤其於z方向的振動。為了清楚起見,彈簧元件105和阻尼元件106係分開顯示。然而,於本發明的真實具體態樣,阻尼元件106可以整合以彈簧元件105。此種整合結構的範例將參考圖4a~6b來討論。
如圖2所示意顯示,彈簧元件105以讓中間體103為懸吊體的方式而把中間體103連接到支撐框102。使用懸吊中間體103可以改善振動隔絕模組101的穩定度,因為質量中心相較於中間體103放在支撐框102頂部的具體態樣而言有所降低。
支撐體104也連接於中間體103。支撐體104和中間體103之間的連接乃藉由至少一根類似桿的結構來為之,其進一步稱為擺桿108。支撐體104因而也可以認定成懸吊體。
中間體103可以稱為第一懸吊體,並且支撐體104可以稱為第二懸吊體。
至少一根擺桿108應該夠強壯以承載支撐體104(其可能具有數百公斤的質量)並且能夠允許支撐體104搖擺。中間體103和/或支撐體104可以提供以阻尼元件107,以衰減水平平面的振動並且最好也衰減繞著z方向軸之旋轉方向(亦即Rz)的振動。
支撐框102最好是由具有足夠硬挺度以提供支撐而不變形的材料所做成,舉例而言是適當的金屬(例如鋁)。再者,尤其於使用帶電粒子小束的應用,材料是非磁性的。
支撐框102包括基礎板、頂部區段、連接頂部區段和基礎板的直立結構。框102可以採取任何適當的形狀,舉例而言為箱形、實質立方形或是由直立結構所連接之三角形基礎板和頂部區段所形成的形狀。
彈簧元件105乃安排成減少外部振動對支撐體104的位置所造成的影響。藉由選擇適當的參數,例如彈簧元件105的形狀、尺寸、材料,則可以使外部振動中的特定頻率成分耦入減到最少。尤其,彈簧元件105能夠使z方向的振動以及分別繞著x方向軸和y方向軸之旋轉方向(亦即Rx和Ry)的振動解耦。可以用於本發明的具體態樣之範例性彈簧元件將參考圖4a~6b來討論。
中間體103可以採取板或多個板彼此連接的形式。中間體103也可以包括一或更多個切除部分以減少重量。中間體103的材料最好是非磁性材料,較佳為非磁性金屬。
中間體103能夠使z方向的振動與x、y、Rz方向的振動解耦。藉由適當定位中間體103與彈簧元件105的連接位置,舉例而言如圖2的位置A和B,則可以設定可能耦合於支撐體104裡之z方向的特徵頻率。類似而言,藉由適當定位中間體103與一或更多根擺桿108的一或更多個連接位置,例如圖2的位置C和D,可以設定可以耦合於支撐體104裡之Rz方向的特徵頻率。可以藉由選擇一或更多根擺桿108的長度來設定x和y方向的特徵頻率。
再者,可以藉由選擇一或更多根擺桿108的適當長度來設定允許耦合於支撐體104裡的頻率。擺桿108形成低通濾波器,其截止頻率乃相依於一或更多根擺桿108的長度。較佳而言,一或更多根擺桿108所具有的長度超過支撐體104所承載之柱的高度。為了改善硬挺度而不會不當的增加重量,一或更多根擺桿108最好是中空的。
中間體103與彈簧元件105和一或更多根擺桿108之連接位置的可調整性開啟了以下的可能性:以彈簧元件105的連接位置不重合於沿著一或更多根擺桿108長度之主軸投影的方式而關於彼此來定位中間體103、彈簧元件105、一或更多根擺桿108。因此,使用中間體103提供了關於設定系統特徵頻率的設計自由度。
於微影應用,較佳而言,z方向的特徵頻率乃選擇為低於15赫茲,最好低於5赫茲,而x、y、Rz方向的特徵頻率則選擇為低於3赫茲,最好低於1赫茲。特徵頻率的特定選擇可以視負責補償振動之系統(舉例而言如圖1使用致
動器系統16之控制單元20)的頻寬而定。
再者,於微影應用,尤其於使用帶電粒子小束來暴露標靶的情形,x、y、Rz方向的振動隔絕要求大致要比z、Rx、Ry方向的振動隔絕要求來得嚴格。x、y、Rz方向的振動可能對小束定位造成顯著影響,其可能導致暴露上的誤差。另一方面,z、Rx和Ry方向的振動對標靶上的小束點尺寸造成影響。然而,許多微影系統中的帶電粒子小束具有比較大的聚焦深度。因此,方向稍微偏離於聚焦平面對於暴露圖案的品質和可靠度而言並不太顯著。
圖3示意顯示真空腔室110的具體態樣,其包括根據本發明的具體態樣之振動隔絕模組。於此具體態樣,真空腔室110定位在基底框111的頂部上。於真空腔室110裡,支撐框102定位在真空腔室110之底壁的頂部上。支撐框102包括底部結構,其頂部上裝有檯座。檯座包括X檯座114(其於圖3乃安排成在x方向移動,亦即在進出紙面的方向移動)和Y檯座115(其安排成在y方向移動,亦即在紙面的左右水平方向移動)。Y檯座115乃安排成支撐夾具116,舉例而言為圖1的標靶定位系統24。夾具116則安排成支撐基板支撐結構117,其頂部上可以放置基板118,例如晶圓。
於所示的具體態樣,Y檯座115包括***120以於y方向上移動元件122。***典型採取電動馬達的形式,最好是線性馬達,其最好包括羅倫茲(Lorentz)型致動器。於羅倫茲型致動器,施力乃線性正比於電流和磁場。再者,Y檯
座115乃提供以重力補償彈簧123,以將支撐框102的振動與基板支撐結構117和上面提供的基板118加以解耦。
中間體103經由彈簧元件105而連接於支撐框102。於此具體態樣,中間體103停留在可以採取葉片彈簧形式的彈簧元件105之頂部上。支撐體104經由擺桿108而連接於中間體103。擺桿108包括二彎折點。此種彎折點可以藉由局部減少擺桿108的截面積來生成。存在二彎折點則使得支撐體104的搖擺運動發生於水平平面,亦即xy平面。在此使用「彎折點」(flexure point)一詞是指擺桿108在該彎折點一側的部分能夠繞著此點而相對於擺桿108在該彎折點另一側的部分加以樞軸轉動和/或旋轉的點。
類似於圖2的具體態樣,彈簧元件105於其操作方向(尤其於z方向)的特徵頻率係藉由調整它們連接到中間體103的位置而為可調節的。彈簧元件105的這些連接位置可能不重合於一或更多根擺桿108之主軸的投影。因此,可以設定可以耦合於支撐體104裡之Rz方向的特徵頻率,而對彈簧元件105的影響有限。這再次顯示出關於設定特徵頻率而由使用中間體103所提供的設計自由度。
圖4a、4b示意顯示在本發明的具體態樣使用葉片彈簧130的概念。葉片彈簧130在左側連接於支撐體135,舉例而言為支撐框102。葉片彈簧130包括二實質平行延長的板131a、131b,而阻尼元件133置於二板131a、131b之間的中間空間並與二板131a、131b接觸。阻尼元件133的形狀和尺寸可加以調整以獲得適當的表現。於大部分情形,僅
需要小於5%的阻尼。因此,於大部分情形,材料的體積限制和可獲得性是設計上所要考量的。
阻尼元件133可以由黏彈性材料所做成。使用黏彈性材料能夠以比較容易的方式來改變尺寸和形狀而調整阻尼表現。再者,使用黏彈性材料則得以將阻尼元件133定位在板131a、131b之間而不使用黏著劑。藉由允許阻尼元件133具有稍大於板131a、131b之間名義距離的厚度,則阻尼元件133可以藉由放在板131a、131b之間並且壓縮阻尼元件133而固定在二板之間。阻尼元件133的黏彈性性質遂足以保持阻尼元件133在定位。
較佳而言,阻尼元件133是由在真空條件下出氣有限的阻尼材料所做的,例如氟化聚合物彈性體,舉例而言為VITON®氟彈性體。
於圖4a,板131a、131b具有自由端134a、134b,亦即板並未連接於另一物體。因此,於板131a、131b係足夠硬挺的情形,板乃延伸於實質水平的方向。阻尼元件133採取對應於「休止形狀」(rest shape)的形式。於圖4b,板131a、131b連接於另一物體140,舉例而言為中間體103。由於重量的緣故,板131a、131b彎曲並且阻尼元件133變形。
將理解外部振動(亦即作用於支撐體135並且耦合經過另一物體140的振動)會使板131a、131b在圖4b所示位置附近稍微上下移動。阻尼元件133因而稍微變形,此吸收能量並且因此衰減振動。
較佳而言,三個葉片彈簧130關於彼此而指向,其指
向的方式會讓振動控制以及若存在阻尼元件133時衰減彼此消掉於所有方向(z方向除外)。再者,三個彈簧130提供了靜態決定的結構。
圖5a~5c示意顯示可以用於本發明的具體態樣之不同的葉片彈簧130a、130b、130c。再次而言,葉片彈簧130a、130b、130c各包括二實質平行延長的板131a、131b,而阻尼元件133置於二板131a、131b之間的中間空間並且接觸二板131a、131b。每個不同葉片彈簧130a、130b、130c的阻尼特徵皆有所不同。
圖5a的葉片彈簧130a所具有之阻尼元件133乃定位成接近安排要連接另一物體(未顯示)的末端。相較於葉片彈簧130a,圖5b的彈簧130b所具有之阻尼元件133乃延伸於板131a、131b的較大部分。圖5c的彈簧元件130c所具有之阻尼元件133尺寸類似於彈簧元件130a的阻尼元件133,然而其位置有所不同。彈簧元件130c之阻尼元件133的位置比較靠近支撐體135。
結果,葉片彈簧130b具有比葉片彈簧130a還大的阻尼能力,而葉片彈簧130c具有比葉片彈簧130a還小的阻尼能力。葉片彈簧130b的阻尼元件133因而減振得最多,而葉片彈簧130c的阻尼元件133減振得最少。藉由調適阻尼元件133的尺寸和/或位置,則可以達成適當的阻尼,同時保持在關於允許的葉片彈簧130特徵頻率之預先設定的要求裡。
如從上面敘述將可直接且無疑異的導出:阻尼元件133
可以填滿二板131a、131b之間的整個體積或至少大部分體積。此種葉片彈簧的範例分別於圖6a、6b示意顯示成葉片彈簧130d、130e。
葉片彈簧130d的阻尼元件133佔去上板131a和下板131b之間的大部分空間。使用此種阻尼元件133的優點在於它提供更多阻尼。再者,此設計容易製造。
較佳而言,阻尼元件133面對板131a、131b的至少一側乃覆蓋以抗滑層137。葉片彈簧130e是葉片彈簧包括抗滑層137的範例。抗滑層137避免了阻尼元件133與抗滑層137所接觸的板131a、131b之間的相對移動。若不存在此種抗滑層137,則張力可能累積於阻尼元件133,此可能導致阻尼表現降低,並且最終導致在釋放此種累積張力時有上述的相對移動。葉片彈簧130e因此可以具有隨著時間過去更可靠和更佳的表現。此外,於葉片彈簧130e使用抗滑層137可以使葉片彈簧130e能夠處理更大的質量。另外可選擇的是相較於沒有抗滑層137的葉片彈簧而言來減少葉片彈簧130e的尺寸。空間在微影術應用上是有價值的,並且減少葉片彈簧的尺寸能夠使用更緊湊設計的振動隔絕模組101。抗滑層137可以提供在二側上,亦即面對板131a的第一側和面對板131b的第二相對側上。然而,於大部分的具體態樣,在阻尼元件133的一側提供抗滑層137便足夠。
較佳而言,抗滑層137之材料所具有的靜摩擦係數實質相同於抗滑層材料的動摩擦係數。具有此種類似之靜和
動摩擦係數的適當材料是聚四氟乙烯(PTFE),也已知為Teflon®。此外,PTFE的優點在於它是相容於真空而出氣有限的材料。
圖7a、7b示意顯示圖2模組101之進一步具體態樣的一部分之不同視圖。於此具體態樣,模組101包括支撐框102,其藉由三個葉片彈簧130而連接於中間體103。使用三個葉片彈簧130消掉了Rz(亦即繞著z軸之旋轉方向)的任何移動。此外,任何於x和y的移動也受到限制。葉片彈簧130與中間體103的連接使得z方向的移動(並且某種程度上還有Rx和Ry方向的移動)變得可能。
再者,支撐體(未顯示於圖7a、7b)藉由三根擺桿108而連接於中間體103。使用三個葉片彈簧130和三根擺桿108提供了靜態決定的結構。
每個葉片彈簧130包括上板131a、下板131b、定位(亦即最好是夾鉗)在二板131a、131b之間的阻尼元件133。將會輕易理解葉片彈簧130可以採取任何適當的形式,包括分別於圖5a~5c和6a、6b所示的葉片彈簧具體態樣130a~130e。
較佳而言,支撐框102和葉片彈簧130的板131a、131b形成整合結構。舉例而言,支撐框102和葉片彈簧130的板131a、131b可以藉由使用適當的磨塑過程而形成。形成整合結構之後,阻尼元件133然後可以置於葉片彈簧130的板131a、131b之間。
較佳而言,三個葉片彈簧130關於彼此而指向,其指
向的方式使得振動控制以及若存在阻尼元件133時的衰減彼此消掉於所有方向(z方向除外)。較佳而言,相鄰的葉片彈簧130彼此指向角度呈120°。最佳而言,它們的指向使得所有葉片彈簧130的長軸投影交於同一點。然而,如圖7a、7b所示,葉片彈簧130由於設計限制(例如可得的空間量)的緣故而可能以不同方式來指向。
中間體103可以具有對稱的形狀。對稱的形狀有助於將質量負載均等的劃分於葉片彈簧130上。再者,如圖7a、7b所示,相較於單純的板設計來看,中間體103可以採取多重臂體的形式,亦即如圖7a、7b所示具有三條臂,以限制諸葉片彈簧130必須承載的質量。
圖8示意顯示圖2模組101之進一步具體態樣的一部分。於此具體態樣,也有至少二根擺桿108將中間體103連接於支撐體104。擺桿108的上側係置於中間體103之二對應的腔穴160中,並且擺桿108的下側係置於支撐體104之二對應的腔穴170中。
於腔穴160裡,擺桿108乃提供以上彎折點162。類似而言,於腔穴170裡,擺桿108乃提供以下彎折點164。在彎折點162、164,擺桿108的截面積有所減少;結果,擺桿108將在這些彎折點162、164彎曲。彎折點162、164也或可實施成為由不同材料所組成的擺桿區段,其比擺桿108的主區段更容易彎曲;或者也可實施成為由相同材料所組成的擺桿區段,但經過處理而比擺桿108的主區段更容易彎曲。藉由將彎折點162、164設計在預定位置,則可以
預先設定擺桿108於特定方向的搖擺性質,包括特徵頻率。
彎折點162、164允許擺桿108執行擺盪移動而不實質旋轉二物體103、104。擺桿108的擺盪運動反而導致二物體103、104在實質垂直於休止擺桿108的主軸方向上做振盪移動。為了允許二物體103、104於實質水平方向上移動,擺桿108在個別的上彎折點162之上的位置連接於中間體103,並且在個別的下彎折點164之下的位置連接於支撐體104。雖然圖8的擺桿108延伸穿過圖8的整個物體103、104,但是將理解也可能有不同的架構來連接擺桿108和物體103、104。舉例而言,腔穴160和/或170可以分別呈僅延伸穿過部分中間體103和支撐體104之井或凹陷的形式;或者可以完全省略腔穴,如圖3的具體態樣。可以使用此技藝所熟知的架構來將擺桿108的末端連接到物體103、104,舉例而言使用螺栓和螺帽或使用焊接技術。
擺桿108可以提供以阻尼元件180。阻尼元件180能夠使擺桿108的擺盪移動加以減振,如此則把在接近擺桿108之共振頻率的振盪充分減振。如圖8所示,阻尼元件180可以採取中空結構的形式,例如環,雖然可以使用替代性的結構(例如套筒或其他圍繞彎折點的結構)以衰減它們的移動。另外可選擇的或附帶的是適當造形的彈性***物置入腔穴160和/或170裡以提供減振。
圖9a、9b顯示可以用於本發明的具體態樣之二種不同阻尼架構。尤其,圖9a、9b更詳細的來看擺桿108使用置於擺桿108周圍而在支撐體之104腔穴170裡的阻尼元件
180來做減振。於這些具體態樣,擺桿108具有實質圓形的截面,並且阻尼元件180可以採取黏彈性材料做成之環的形式,舉例而言包括氟化聚合物彈性體,例如Viton®。另外可選擇的是阻尼元件180是彈簧環圈或類似者。
於圖9a的具體態樣,阻尼元件180的內環直徑稍小於擺桿108的直徑,這導致阻尼元件180由於作用的彈力而將它自己夾鉗於擺桿108。可以藉由沿著擺桿108的長度而將元件180移動到腔穴170裡的適當位置來設定阻尼元件180的精確阻尼特徵,此動作示意顯示於圖9a的雙箭號。能夠調整阻尼元件180的位置則能夠調適模組101的振動隔絕特徵而不須要製造新的構件。
於圖9b的具體態樣,阻尼元件180的內環直徑等於或大於擺桿108的直徑。於此具體態樣,腔穴170的內壁乃提供以一或更多條溝槽172。一系列此種溝槽172可以形成鋸齒狀的內壁表面。在擺桿180置入腔穴170之前,溝槽172能夠使阻尼元件180置於腔穴170裡的預定位置。以此方式,模組101的振動隔絕特徵可以採極可預測的方式來改變。使用多重溝槽172則能夠視需要來改變特徵。
圖10顯示圖9a的具體態樣之腔穴170沿著線VIII-VIII’所做的俯視圖。腔穴170的內壁是以圓形虛線190所表示。腔穴170的內壁所具有之截面形狀係不同於阻尼元件180於同一平面的截面形狀。尤其,阻尼元件180的外截面形狀是圓形,而腔穴170之內壁的截面形狀可以敘述成圓形,但其於實質垂直方向上提供以縱向突出192
所生成的切除部分。由於形狀差異的緣故,阻尼元件180具有夾住擺桿108的能力,同時於側面方向上具有一些空間以變形。在此種側面方向上變形的能力導致阻尼元件的減振能力有所增加。當然,可以使用不同方式來產生側向空間。舉例而言,若不提供突出的圖案,內壁190可以改提供以凹陷(例如溝槽)的圖案。
圖11a~11c示意顯示阻尼元件180的不同具體態樣。於圖11a,阻尼元件180乃提供在支撐體104和擺桿108之間而在腔穴170外。於圖11b,支撐體104並未提供以腔穴170。支撐體104乃提供以升起部分195。阻尼元件180現在可以置於擺桿108和升起部分195之間。最後,圖11c示意顯示阻尼元件180採取圍繞擺桿108之管段的形式。必須理解可以使用不同於圖11a~11c所示之阻尼元件180的許多替代性具體態樣。
已經參考上面討論的特定具體態樣來敘述本發明。將體認這些具體態樣有可能會有熟於此技藝者所熟知的多樣修改和替換形式,而不偏離本發明的精神和範圍。據此,雖然已經描述了特定的具體態樣,但是這些具體態樣僅係範例而不限制本發明的範圍,其範圍乃界定於所附的請求項。
1‧‧‧帶電粒子多重小束微影術系統
2‧‧‧小束產生器
3‧‧‧帶電粒子來源
4‧‧‧帶電粒子束
5‧‧‧準直透鏡
6‧‧‧孔洞陣列
7‧‧‧小束
8‧‧‧調變系統
9‧‧‧小束消去器陣列
10‧‧‧小束停止陣列
11‧‧‧偏折器陣列
12‧‧‧投射透鏡安排
13‧‧‧標靶
14‧‧‧調變光束
15‧‧‧光纖末端
16‧‧‧致動器系統
18‧‧‧柱
20‧‧‧控制單元
24‧‧‧標靶定位系統
101‧‧‧振動隔絕模組
102‧‧‧支撐框
103‧‧‧中間體
104‧‧‧支撐體
105‧‧‧彈簧元件
106、107‧‧‧阻尼元件
108‧‧‧擺桿
110‧‧‧真空腔室
111‧‧‧基底框
114‧‧‧X檯座
115‧‧‧Y檯座
116‧‧‧夾具
117‧‧‧基板支撐結構
118‧‧‧基板
120‧‧‧***
122‧‧‧元件
123‧‧‧重力補償彈簧
130、130a~130e‧‧‧葉片彈簧
131a‧‧‧上板
131b‧‧‧下板
133‧‧‧阻尼元件
134a、134b‧‧‧自由端
135‧‧‧支撐體
137‧‧‧抗滑層
140‧‧‧另一物體
160‧‧‧腔穴
162‧‧‧上彎折點
164‧‧‧下彎折點
170‧‧‧腔穴
172‧‧‧溝槽
180‧‧‧阻尼元件
190‧‧‧內壁
192‧‧‧縱向突出
195‧‧‧升起部分
A、B、C、D‧‧‧連接位置
本發明的具體態樣已經參考所附的示意圖式而僅以舉例的方式來加以描述,其中:
圖1示意顯示帶電粒子多重小束微影術系統;圖2示意顯示根據本發明的具體態樣之振動隔絕模組;圖3示意顯示真空腔室的具體態樣,其包括根據本發明的具體態樣之振動隔絕模組;圖4a、4b示意顯示葉片彈簧的具體態樣,其可以用於本發明的具體態樣之不同位置;圖5a~5c示意顯示可以用於本發明的具體態樣之葉片彈簧的不同具體態樣;圖6a、6b示意顯示可以用於本發明的具體態樣之葉片彈簧的其他二種具體態樣;圖7a、7b示意顯示圖2模組之進一步具體態樣的一部分之不同視圖;圖8示意顯示圖2模組之進一步具體態樣的另一部分截面圖;圖9a、9b顯示可以用於本發明的具體態樣之二種不同阻尼架構;圖10是圖9a所示腔穴的俯視截面圖;以及圖11a~11c示意顯示阻尼元件的不同具體態樣。
101‧‧‧振動隔絕模組
102‧‧‧支撐框
103‧‧‧中間體
104‧‧‧支撐體
105‧‧‧彈簧元件
106、107‧‧‧阻尼元件
108‧‧‧擺桿
Claims (27)
- 一種隔絕來自例如微影設備或檢視設備的基板處理設備之振動的模組(101),該模組包括:-支撐框(102);-中間體(103),其藉由至少一彈簧元件(105)而連接於支撐框,致使中間體為懸吊體;以及-支撐體(104),其用於容置基板處理設備,該支撐體藉由至少一根擺桿(108)而連接於中間體,致使支撐體為懸吊體。
- 根據申請專利範圍第1項的模組,其中至少一彈簧元件連接於中間體的位置是可調整的。
- 根據申請專利範圍第1或2項的模組,其中至少一彈簧元件的連接位置偏移於至少一根擺桿之主軸的投影。
- 根據前述申請專利範圍任一項的模組,其中模組包括至少二根擺桿,以及其中擺桿連接於中間體的位置是可調整的。
- 根據申請專利範圍第1到3項中任一項的模組,其中至少一彈簧元件是葉片彈簧(130)。
- 根據申請專利範圍第5項的模組,其中葉片彈簧包括至少二實質平行延長板(131a、131b)。
- 根據申請專利範圍第6項的模組,其中葉片彈簧的板和支撐框形成整合結構。
- 根據申請專利範圍第6或7項的模組,其中葉片彈簧包括定位在板之間的阻尼元件(133),其中阻尼元件面對板 的至少一側乃覆蓋以抗滑層(137)。
- 根據申請專利範圍第8項的模組,其中阻尼元件是由黏彈性材料所做的。
- 根據申請專利範圍第9項的模組,其中黏彈性材料包括氟化聚合物彈性體。
- 根據申請專利範圍第8項的模組,其中抗滑層是聚四氟乙烯層。
- 根據申請專利範圍第5項的模組,其中葉片彈簧包括阻尼元件(133)。
- 根據申請專利範圍第12項的模組,其中阻尼元件是由黏彈性材料所做的。
- 根據申請專利範圍第13項的模組,其中黏彈性材料包括氟化聚合物彈性體。
- 根據申請專利範圍第1到3項中任一項的模組,其進一步包括阻尼元件,其衰減中間體和支撐框之間的振動。
- 根據申請專利範圍第1到3項中任一項的模組,其中至少一根擺桿乃提供以阻尼元件。
- 根據申請專利範圍第16項的模組,其中阻尼元件採取圍繞擺桿之環的形式。
- 根據申請專利範圍第16或17項的模組,其中阻尼元件可沿著擺桿的長軸而移動。
- 根據申請專利範圍第15或16項的模組,其中阻尼元件是由黏彈性材料所做的。
- 根據申請專利範圍第19項的模組,其中黏彈性材料 包括氟化聚合物彈性體。
- 根據申請專利範圍第1到3項中任一項的模組,其中至少一根擺桿乃提供以彎折點。
- 根據申請專利範圍第1到3項中任一項的模組,其中至少一根擺桿乃提供以二彎折點,而擺桿在上彎折點之上的位置連接於中間體,並且在下彎折點之下的位置連接於支撐體。
- 根據申請專利範圍第1到3項中任一項的模組,其中至少一根擺桿所具有的長度超過基板處理設備之柱的高度。
- 根據申請專利範圍第1到3項中任一項的模組,其中支撐體乃提供以阻尼元件。
- 一種基板處理系統,其包括根據申請專利範圍第1到3項中任一項的振動隔絕模組(101),該系統進一步包括:-可移動的標靶支撐結構,其支撐要由微影設備或檢視設備所暴露的基板;以及-控制系統,其使模組和標靶支撐結構彼此相對移動。
- 根據申請專利範圍第25項的系統,其中基板處理系統是微影術系統,以及其中支撐體容置微影設備,而微影設備是多重小束帶電粒子微影設備。
- 根據申請專利範圍第26項的系統,其中多重小束帶電粒子微影設備包括:-束產生器,其產生多條帶電粒子小束;-小束消去器陣列,其依據圖案而將多條小束加以圖案 化;以及-投射系統,其將圖案化的小束投射到提供在標靶支撐結構上之基板的標靶表面上。
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