專利名稱：用于真空應(yīng)用的機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光刻設(shè)備的真空室中的機器人。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底或襯底的一部分上的機器。例如，可以 將光刻設(shè)備用在平板顯示器、集成電路(ICs)以及包含精細結(jié)構(gòu)的其他裝置的制造中。 在傳統(tǒng)的設(shè)備中，光被引導(dǎo)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(yīng)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(zhuǎn)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(xué)部件 的投影系統(tǒng)。光刻設(shè)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(xué)部件，例如多場中繼器(MFR)，其包含光學(xué)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(tǒng)的光刻設(shè)備，例如那些用在極紫外(EUV)光學(xué)光刻應(yīng)用中的設(shè)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(xué)部件(例 如數(shù)值孔徑)。在這種情形中，機器人可以放置或設(shè)置在真空室內(nèi)以在真空環(huán)境中運送或 移動這些部件。通常，適于應(yīng)用于大氣壓下的光刻設(shè)備中的傳統(tǒng)的機器人是不適于用在真空環(huán) 境中的。這些傳統(tǒng)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(yīng)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(zhì)量單位(a.m.U.)。而且，傳統(tǒng)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(huán)境中。不幸的是，EUV光學(xué)光刻應(yīng)用和一些其他應(yīng)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(xué)元件上，嚴重地限制了這些光學(xué)元 件的使用壽命。對于這種應(yīng)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(tǒng)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(fā)明內(nèi)容
因此，需要一種用于真空應(yīng)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(huán)境中的碳氫化合物潤滑劑的脫氣，從而基本上消除傳統(tǒng)的系 統(tǒng)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(nèi)并配置成沿平移軸線定位放置在真空室內(nèi)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(zhuǎn)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(shè)備，包括配置成產(chǎn)生輻射束的照射系統(tǒng)； 設(shè)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(tǒng)，配置成將圖案 化的束投影到真空室內(nèi)的襯底的目標部分上。光刻設(shè)備還包括用于在真空室內(nèi)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(nèi)并配置成沿平移軸線定位 位于所述真空內(nèi)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(zhuǎn)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(fā)明更多的實施例、特征以及優(yōu)點，以及本發(fā)明的不同實施例的結(jié)構(gòu)和操作 將在下面參照附圖詳細地描述。


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(fā)明并且與說明書一 起進一步用來說明本發(fā)明的原理，以允許本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┖褪褂帽景l(fā)明。圖IA和IB示意地示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的光刻設(shè)備。圖2示意地示出根據(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)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7A和7B示意地示出了根據(jù)本發(fā)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8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖7A和7B中的示例性機器人的其他特 征；圖9A-9D示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可以并入到用于在真空中定位 工件的機器人中的示例性滑塊和導(dǎo)向裝置組件的特征；圖10示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可以并入到用于在真空中定位工 件的機器人中的示例性氣體軸承組件；圖11A、IlB以及12示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于在真空中定 位工件的機器人的示例部分。圖13示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可以并入到用于在真空中定位工件的機器人中的示例性除氣密封件。下面將參照附圖描述本發(fā)明的一個或更多個實施例。在附圖中，相同的附圖標 記表示相同或功能相似的元件。
具體實施例本說明書公開一個或更多個包含或并入本發(fā)明特征的實施例。所公開的實施例 僅給出本發(fā)明的示例。本發(fā)明的范圍不限于所公開的實施例。本發(fā)明由這里附上的權(quán)利 要求限定。所述的實施例和在說明書提到的“一個實施例”、“實施例”、“示例性實施 例”等表示所述的實施例可以包括特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是，每個實施例可以不必 包括所述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。而且，這些段落不必指的是同一個實施例。此外，當 特定特征、結(jié)構(gòu)或特性與實施例結(jié)合進行描述時，應(yīng)該理解，無論是否明確描述，實現(xiàn) 將這些特征、結(jié)構(gòu)或特性與其他實施例結(jié)合是在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識范圍內(nèi)。示例性光刻設(shè)備圖IA示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻設(shè)備1。所述設(shè)備1包括 照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用于調(diào)節(jié)輻射束B (例如紫外(UV)輻射或極紫外(EUV) 輻射)。支撐結(jié)構(gòu)MT (例如掩模臺)配置用于支撐圖案形成裝置MA (例如掩模)，并與 根據(jù)特定參數(shù)精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連。襯底臺WT (例如晶片 臺)配置用于保持襯底W(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)，并與根據(jù)特定參數(shù)精確地定位襯 底的第二定位裝置PW相連。投影系統(tǒng)(例如反射式投影透鏡系統(tǒng))PS配置成將由圖案 形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標部分C (例如包括一根或多根管 芯)上。照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，包括但不限于折射型、反射型、磁性 型、電磁型、靜電型或其它類型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。支撐結(jié)構(gòu)MT承載圖案形成裝置的重量。此外，支撐結(jié)構(gòu)MT以依賴于圖案形 成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其他條 件的方式保持圖案形成裝置。支撐結(jié)構(gòu)MT可以采用機械的、真空的、靜電的或其它夾 持技術(shù)保持圖案形成裝置。支撐結(jié)構(gòu)MT可以是框架或臺，例如，其可以根據(jù)需要成為 固定的或可移動的。支撐結(jié)構(gòu)MT可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對 于投影系統(tǒng))。在這里任何使用的術(shù)語“掩模版”或“掩?！倍伎梢哉J為與更上位的術(shù) 語“圖案形成裝置”同義。這里所使用的術(shù)語“圖案形成裝置”應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案 在輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標部分上形成圖案的任何裝置。應(yīng)當 注意，被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標部分上的所需圖案完全相符(例如如 果該圖案包括相移特征或所謂輔助特征)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標部分上 形成的器件中的特定的功能層相對應(yīng)，例如集成電路。圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括但不限于 掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模，也稱為掩模版，在光刻術(shù)中是公知的，并且包括二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型 和各種混合掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個小反 射鏡可以獨立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案 賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻射束。這里使用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”應(yīng)該廣義地解釋為包括任意類型的投影系統(tǒng)，包 括但不限于折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學(xué)系統(tǒng)、或其任 意組合，如對于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒液或使用真空之類的 其他因素所適合的。這里使用的術(shù)語“投影透鏡”可以認為是與更上位的術(shù)語“投影系 統(tǒng)”同義。如這里所示的，設(shè)備1是反射型的(例如，采用反射式掩模)。替代地，設(shè)備1 可以是透射型的(例如，采用透射式掩模)。所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個或更多的掩模 臺)的類型。在這種“多臺”機器中，可以并行地使用附加的臺，或可以在一個或更多 個臺上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時，將一個或更多個其它臺用于曝光。所述光刻設(shè)備還可以是這種類型，其中襯底的至少一部分可以由具有相對高的 折射率的液體覆蓋(例如水)，以便填滿投影系統(tǒng)和襯底之間的空間。浸沒液體還可以 施加到光刻設(shè)備的其他空間中，例如掩模和投影系統(tǒng)之間的空間。浸沒技術(shù)在本領(lǐng)域是 熟知的用于提高投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。這里使用的術(shù)語“浸沒”并不意味著必須將結(jié)構(gòu) (例如襯底)浸入到液體中，而僅意味著在曝光過程中液體位于投影系統(tǒng)和該襯底之間。參照圖1A，所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源SO和所述光 刻設(shè)備可以是分立的實體(例如當該源為準分子激光器時)。在這種情況下，不會將該 源考慮成形成光刻設(shè)備的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器的 束傳遞系統(tǒng)BD的幫助，將所述輻射束從所述源SO傳到所述照射器IL。在其他的實施 例中，所述源可以是所述光刻設(shè)備的組成部分(例如當所述源是汞燈時)。可以將所述 源SO和所述照射器IL、以及如果存在時設(shè)置的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作“輻射系 統(tǒng)”。在一個實施例中，所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強度分布的 調(diào)整器。通常，可以對所述照射器IL的光瞳平面中的強度分布的至少所述外部和/或內(nèi) 部徑向范圍(一般分別稱為σ-外部和ο-內(nèi)部)進行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以 包括各種其它部件，例如積分器和聚光器。在這種實施方式中，可以將所述照射器用于 調(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強度分布。所述輻射束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺MT)上的所述圖案形成裝 置(例如，掩模MA)上，并且通過所述圖案形成裝置來形成圖案。已經(jīng)穿過掩模MA之 后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)將輻射束聚焦到所述襯底W的目標部 分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF2(例如，干涉儀器件、線性編碼器、 或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動所述襯底臺WT，例如以便將不同的目標部分C 定位于所述輻射束B的路徑中。類似地，例如在從掩模庫的機械獲取之后，或在掃描期 間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個位置傳感器IFl (例如，干涉儀器件、線性編 碼器、或電容傳感器)用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位掩模MA。
通常，可以通過形成所述第一定位裝置PM的一部分的長行程模塊(粗定位)和 短行程模塊(精定位)的幫助來實現(xiàn)掩模臺MT的移動。類似地，可以采用形成所述第 二定位裝置PW的一部分的長行程模塊和短行程模塊來實現(xiàn)所述襯底臺WT的移動。在 步進機的情況下(與掃描器相反)，掩模臺MT可以僅與短行程致動器相連，或可以是固 定的?？梢允褂醚谀蕵擞汳l、M2和襯底對準標記PI、P2來對準掩模MA和襯底 W。盡管所示的襯底對準標記占據(jù)了專用目標部分，但是它們可以位于目標部分之間的 空間(這些公知為劃線對齊標記)中。類似地，在將多于一個的管芯設(shè)置在掩模MA上 的情況下，所述掩模對準標記可以位于所述管芯之間。襯底臺WT、位置傳感器IF、第二定位裝置PW和支撐結(jié)構(gòu)的其他部件可以位于 真空室內(nèi)。在這種情況下，真空內(nèi)機器人IVR可以放置在真空室內(nèi)、以傳送或移動與晶 片W類似的晶片。如果掩模臺MT和圖案形成裝置MA也在真空室內(nèi)，還可以使用附加 的真空內(nèi)機器人IVR以移動類似于圖案形成裝置MA的圖案形成裝置(例如掩模)，使其 進入真空室或離開真空室。替換地，當掩模臺MT和圖案形成裝置MA在真空室外，與 真空內(nèi)機器人IVR類似，真空外機器人可以用于不同的傳送操作。真空內(nèi)和真空外機器 人需要被校準用于平滑地傳送任何有效載荷(例如掩?；蚓?到傳送站的固定的運動支架。
用于真空內(nèi)機器人IVR的控制器，例如由美國加利福尼亞州的Genmark Automation of Milpitas制造的那些機器人，是熟知的，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將可以認識到?？梢詫⑺镜脑O(shè)備用于以下模式中的至少一種中1.在步進模式中，在將掩模臺MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同時，將賦予 所述輻射束的整個圖案一次投影到目標部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述 襯底臺WT沿X和/或Y方向移動，使得可以對不同目標部分C曝光。在步進模式中， 曝光場的最大尺寸限制了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標部分C的尺寸。2.在掃描模式中，在對掩模臺MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同時，將賦予 所述輻射束的圖案投影到目標部分C上(即，單一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT相對于掩 模臺MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確 定。在掃描模式中，曝光場的最大尺寸限制了單一動態(tài)曝光中所述目標部分的寬度(沿 非掃描方向)，而所述掃描運動的長度確定了所述目標部分的高度(沿所述掃描方向)。3.在另一個模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的掩模臺MT保持為基本 靜止，并且在對所述襯底臺WT進行移動或掃描的同時，將賦予所述輻射束的圖案投影 到目標部分C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺WT的每一 次移動之后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝 置。這種操作模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編 程反射鏡陣列)的無掩模光刻術(shù)中。也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。在還一實施例中，光刻設(shè)備1包括極紫外(EUV)源，其配置成產(chǎn)生用于EUV光 刻的極紫外輻射束。通常，極紫外源配置在輻射系統(tǒng)內(nèi)(見下文)，并且相應(yīng)的照射系統(tǒng) 配置成調(diào)節(jié)極紫外源的極紫外輻射束。
圖IB示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性極紫外光刻設(shè)備。在圖1 中，投影設(shè)備1包括輻射系統(tǒng)42、照射光學(xué)系統(tǒng)單元44以及投影系統(tǒng)PS。輻射系統(tǒng)42 包括可以由放電等離子體形成的輻射源SO。在一個實施例中，EUV輻射可以由氣體或 蒸汽形成，例如氙氣、鋰蒸汽或錫蒸汽，其中產(chǎn)生極高溫等離子體以發(fā)射在電磁光譜的 EUV范圍內(nèi)的輻射。通過例如放電引起至少部分電離的等離子體，由此產(chǎn)生所述極高溫 等離子體。為了充分產(chǎn)生輻射需要例如IOPa分壓的氙、鋰、錫蒸汽或任何其他合適的氣 體或蒸汽。由輻射源SO發(fā)射的輻射由源室47經(jīng)由定位在源室47中的開口內(nèi)或后面的氣 體阻擋件或污染物阱49而傳遞進入收集器室48。在一個實施例中，氣體阻擋件49可以 包括通道結(jié)構(gòu)(channel structure)。收集器室48包括輻射收集器50 (也稱為收集器反射鏡或收集器)，其可以由掠入 射收集器形成。輻射收集器50具有上游輻射收集器側(cè)50a和下游輻射收集器側(cè)50b，并 且通過收集器50的輻射可以由光柵光譜濾光器51反射，以在位于收集器室48的孔處的 虛源點52內(nèi)聚焦。輻射收集器50在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。離開收集器室48，輻射束56在照射光學(xué)系統(tǒng)單元44內(nèi)經(jīng)由正入射反射器53、 54反射到定位在掩模版或掩模臺MT上的掩模版或掩模MA。形成圖案化的束57，其在 投影系統(tǒng)PS內(nèi)經(jīng)由反射元件58、59成像到晶片臺或襯底臺WT上。在不同的實施例中， 照射光學(xué)系統(tǒng)單元44和投影系統(tǒng)PS可以包括比圖IB中示出的元件多(或少)的元件。 例如，光柵光譜濾光器51可以是可選的，這依賴于光刻設(shè)備的類型。此外，在一個實 施例中，照射光學(xué)系統(tǒng)單元44和投影系統(tǒng)PS可以包括比圖IB中示出的更多的反射鏡。 例如，投影系統(tǒng)PS可以結(jié)合除了反射元件58、59以外的另外1-4個反射元件。在圖IB 中，附圖標記180表示兩個反射器之間的間隔，例如反射器142和143之間的間隔。在一個實施例中，收集器反射鏡50還可以包括位于合適位置的正入射收集器， 或除了掠入射反射鏡之外另外設(shè)置的正入射收集器。此外，雖然這里參照具有反射器 142、142以及146的巢狀收集器進行了描述，但是收集器反射鏡50在這里還可以用作收 集器的示例。因而，在可應(yīng)用的情形中，作為掠入射收集器的收集器反射鏡50還可以解 釋為一般意義的收集器，并且在一個實施例中還可以作為正入射收集器。此外，代替光柵51，如圖IB中示意地示出的，可以應(yīng)用透射濾光器。對極紫外 (EUV)透射且對紫外(UV)輻射不太透射或甚至基本上吸收紫外(UV)輻射的濾光器在本 領(lǐng)域是公知的。因此，“光柵光譜純度濾光器”在這里還表示為“光譜純度濾光器”， 其包括光柵或透射濾光器。雖然在圖IB中未示出，但是EUV透射濾光器也可以被包括 作為可選的光學(xué)元件，例如配置在收集器反射鏡50、或照射單元44中的光學(xué)EUV透射 濾光器和/或投影系統(tǒng)PS的上游。術(shù)語“上游”和“下游”，對光學(xué)元件來說，分別表示一個或更多個附加的光 學(xué)元件的“光學(xué)上游”和“光學(xué)下游”處的一個或更多個光學(xué)元件的位置。在圖IB中， 輻射束B通過光刻設(shè)備1。沿著輻射束B橫過光刻設(shè)備1的光路，較第二光學(xué)元件靠近 源SO的第一光學(xué)元件配置在第二光學(xué)元件的上游；第二光學(xué)元件配置在第一光學(xué)元件的 下游。例如，收集器反射鏡50配置在光譜濾光器51的上游，而光學(xué)元件53配置在光譜 濾光器51的下游。圖IB中示出的所有的光學(xué)元件(以及在該實施例的示意圖中未示出的附加的光學(xué)元件)容易受到源SO產(chǎn)生的污染物(例如錫Sn)的沉積的影響。對于輻射收集器50 是這樣，并且如果存在，對于光譜純度濾光器51是這樣。因此，可以采用清潔裝置清潔 一個或更多個這些光學(xué)元件，并對這些光學(xué)元件應(yīng)用清潔方法，而且對于正入射反射器 53和54以及反射元件58和59或其他光學(xué)元件，例如附加的反射鏡、光柵等也是這樣。輻射收集器50可以是掠入射收集器，并且在這種實施例中，收集器50沿光軸O 對準。源SO或其圖像位于光軸O上。輻射收集器50可以包括反射器142、143以及 146(也已知為“殼”或包括幾個沃特型反射器的沃特型反射器)。反射器142、143以及 146可以是巢狀的并且關(guān)于光軸O是旋轉(zhuǎn)對稱的。在圖IB中，內(nèi)反射器用附圖標記142 表示，中間反射器用附圖標記143表示，外反射器用附圖標記146表示。輻射收集器50 包圍一定的容積或體積，即在外反射器146內(nèi)的體積。通常，外反射器146內(nèi)的體積圓 周地閉合，但是可以存在小的開口。反射器142、143以及146分別包括表面，所述表面的至少一部分表示反射層或 多個反射層。因此，反射器142、143和146 (或在具有多于三個反射器的輻射收集器或殼 的實施例中的附加的反射器)至少部分地設(shè)計用于反射并收集來自源SO的極紫外輻射， 并且反射器142、143和146的至少一部分可以不設(shè)計用于反射并收集極紫外輻射。例 如，反射器的后側(cè)的至少一部分可以不設(shè)計用以反射并收集極紫外輻射。在這些反射層 的表面上，可以附加地存在用于保護的蓋層或作為設(shè)置在反射層的表面的至少一部分上 的光學(xué)濾光器。輻射收集器50可以放置在源SO或源SO的圖像的附近。每個反射器142、143 和146可以包括至少兩個鄰近的反射表面，這些反射表面與較靠近源SO的反射表面相 比，與光軸O以較小的角度放置遠離源SO。在這種方式中，掠入射收集器50配置成產(chǎn) 生(極)紫外輻射束，其沿光軸O傳播。至少兩個反射器可以基本上同軸地設(shè)置并且關(guān)于 光軸O基本上旋轉(zhuǎn)對稱地延伸。應(yīng)該認識到，輻射收集器50可以還具有在外反射器146 的外表面上的特征或圍繞外反射器146的其他特征，例如保護性保持裝置、加熱器等。在這里所述的實施例中，在允許的情況下，術(shù)語“透鏡”可以表示不同類型的 光學(xué)部件中的任何一種或其組合，包括折射式的、反射式的、磁性的、電磁的以及靜電 的光學(xué)部件。此外，這里使用的術(shù)語“輻射”和“束”包含全部類型的電磁輻射，包括紫 外(UV)輻射(例如具有約365、248、193、157或126nm的波長)和極紫外(EUV或軟 X射線)輻射(例如具有5-20nm范圍的波長，例如13.5nm)，以及粒子束，例如離子束 或電子束。通常，具有大約780-3000nm(或更大)之間波長的輻射被認為是紅外輻射。 紫外指的是具有大約100-400nm波長的輻射。在光刻技術(shù)中，通常應(yīng)用可以由汞放電燈 產(chǎn)生的波長G-線436nm ； H-線405nm ；和/或1_線365nm。真空紫外或VUV(即 被空氣吸收的紫外)指的是具有大約100-200nm波長的輻射。深紫外(DUV)通常指的 是具有從126nm到428nm范圍波長的輻射，并且在一實施例中，用在光刻設(shè)備內(nèi)的深紫 外輻射可以由受激激光器產(chǎn)生。應(yīng)該認識到，具有在例如5-20nm范圍波長的輻射涉及具 有至少部分位于5-20nm范圍內(nèi)的特定波長帶的輻射。用于真空內(nèi)用途的示例性機器人圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于在真空內(nèi)定位工件的示例性機器人200。機器人200包括第一部件202，其在真空室290內(nèi)沿平移軸線292定位工件204。 軸206支撐第一部件202，且軸206剛性地連接到第一部件202，使得軸206的對稱軸線 294垂直于平移軸線292。在圖2的實施例中，第一部件202和工件204都位于真空室 290內(nèi)，但是在可選的實施例中，僅第一部件202的一部分位于真空室內(nèi)。第一部件202包圍致動器220，致動器220接合細長構(gòu)件208的第一端208a。 細長構(gòu)件208的第二端208b剛性連接至支撐工件204的夾具210。在圖2的實施例中， 致動器220沿平移軸線292驅(qū)動細長構(gòu)件208，從而在真空室290內(nèi)定位工件204。工 件204可以是圖案形成裝置，包括但不限于掩模版，或者在替換的實施例中，工件204可 以是襯底或晶片。在附加的實施例中，工件204可以是光機裝置，包括但不限于數(shù)值孔 徑。在多個實施例中，致動器220可以是線性馬達，配置成驅(qū)動帶的旋轉(zhuǎn)馬達，或 本領(lǐng)域技術(shù)人員認識到的任何其他致動器。附加地，致動器220可以包括一個或更多個 潤滑的軸承，其支撐一個或更多個致動器部件。這種潤滑的軸承會使碳氫化合物分子脫 氣進入第一部件20的內(nèi)部202a。為了顯著地減少或消除從致動器220的碳氫化合物潤滑 劑的脫氣，第一部件202可以是密封外殼，第一部件202的內(nèi)部體積202a可以被抽氣到 接近真空條件。在附加的實施方式中，致動器220僅包括無潤滑脂的部件，包括但不限 于氣體軸承、線性馬達以及無潤滑脂傳感器(例如光學(xué)編碼器)。在圖2中，第一部件軸承212被定位成當細長構(gòu)件208沿平移軸線292移動時作 用細長構(gòu)件208的表面。在圖2的實施例中，第一部件軸承212是氣體軸承，其沿細長 構(gòu)件的表面引入例如氮氣(N2)等氣體，以在軸承表面和細長構(gòu)件208的表面之間形成間 隙(未示出)。然而，由第一部件軸承212引入的氣體從細長構(gòu)件208的表面泄露進入真空室 290，由此使真空環(huán)境變差，增大保持真空壓力水平的難度，并且潛在地損壞容納在真空 室290內(nèi)的光學(xué)部件。為了消除(或最小化)從氣體軸承212泄露氣體，除氣密封件240， 也稱為壓差密封件(differential seal)或壓差抽氣密封件(differentially-pumped seal)，被定 位在氣體軸承212和真空室290之間以排空由軸承212引入的氣體。在圖2的實施例中， 除氣密封件240包括三個分開的排氣凹槽240a、240b和240c，它們排空由軸承212引入 的氣體。此外，在附加的實施例中，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，除氣密封 件240可以并入任意數(shù)量的排氣凹槽。例如，排氣凹槽240a、240b以及240c可以被抽 氣到不同的真空水平，排氣凹槽240c具有最高的真空水平，因為其靠近真空室290的內(nèi) 部。因此，除氣密封件240的效果是消除或排空由第一部件軸承212引入的氣體和抑制 或最小化進入到真空室290內(nèi)的氣體的泄露。在圖2中，軸206通過真空室290，而第二部件(通常用230表示)被定位在真 空室290的外側(cè)并且配置成接合軸206。雖然在圖2中未示出，第二部件230還可以包括 一個或更多個致動器和圍繞軸線294旋轉(zhuǎn)軸206并沿平行于軸線294的方向驅(qū)動軸206的 線性臺。在該實施例中，機器人200結(jié)合軸圍繞軸線294的旋轉(zhuǎn)、軸平行于軸線294的 運動以及工件204沿平移軸線292的運動，以在三維真空室內(nèi)定位工件204。在圖2的實施例中，第二部件氣體軸承232在圍繞軸線294旋轉(zhuǎn)和沿軸線294移 動期間支撐軸206。在一個實施例中，氣體軸承232沿軸206的圓周表面206a引入清潔氣體，例如氮氣(N2)，由此在氣體軸承232的表面和軸206之間形成間隙(未示出)。然而，沿圓周表面220a引入氣體會導(dǎo)致引入到真空室290的氣體的泄露。在消 除或最小化這種泄露的努力中，沿軸220定位除氣(或壓差(differential))密封件236、以 排空由第二部件氣體軸承232引入的氣體。在圖2的實施例中，除氣密封件236定位在 第二部件氣體軸承232和真空室290之間，并且除氣密封件236的對稱軸定位成平行軸線 294。此外，除氣密封件236包括三個分開的排氣凹槽236a、236b和236c，它們共同地 作用圓周表面220a以排空由第二部件氣體軸承232引入的氣體。因此，除氣密封件236 的效果是消除或排空由軸承232引入的氣體，從而抑制進入真空室290的氣體的任何泄 露，同時允許軸206圍繞軸線294的自由旋轉(zhuǎn)和軸206沿軸線294的移動。在圖2的實施例中，根據(jù)三個分開的排氣凹槽236a、236b以及236c(和排氣凹 槽240a、240b以及240c)描述了除氣密封件236 (和除氣密封件240)。然而，本發(fā)明的 實施方式不限于這些結(jié)構(gòu)，并且在附加的實施方式中，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的 情況下，除氣密封件236可以并入任何數(shù)量的排氣凹槽。此外，在圖2的實施例中，除 氣密封件236配置成作用軸206的圓周表面206a。在附加的實施例中，正如對于本領(lǐng)域 技術(shù)人員顯而易見的，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，除氣密封件236可以被 定向成作用垂直于軸206的圓周表面206a的表面，或軸206的任何附加的表面。在圖2的實施例中，通過細長構(gòu)件208的運動沿平移軸線292定位工件204。然 而，本發(fā)明不限于特征為單個細長構(gòu)件的機器人，圖3A和3B分別是根據(jù)本發(fā)明的實施 例的示例性機器人300的透視圖，其使用兩個細長構(gòu)件定位工件。正如上面參照圖2所 述，機器人300包括配置成沿平移軸線392定位工件304的第一部件302。然而，在圖 3A和3B的實施例中，機器人300包括沿平移軸線392分別由致動器(通常以320表示) 驅(qū)動的細長構(gòu)件308和309。細長構(gòu)件308和309剛性連接至支撐工件304的夾具310。 正如上面所述，示例性的工件包括但不限于圖案形成裝置，例如掩模版、襯底或晶片， 和光機裝置(例如數(shù)值孔徑)。在圖3A的實施例中，致動器320是線性馬達，其包括用于確定各個致動器的位 移的絕對線性編碼器和包括但不限于移動線圈和移動讀頭的伺服回路。在附加的實施例 中，致動器320的線圈和讀頭可以是固定的。然而，本發(fā)明不限于這種致動器，在附加 的實施例中，致動器320可以包括由旋轉(zhuǎn)馬達驅(qū)動的齒帶或任何附加的本領(lǐng)域技術(shù)人員 認識到的致動器。在圖3A中，在沿平移軸線392運動期間，每個細長構(gòu)件的運動由引入例如氮氣 (N2)等氣體的氣體軸承沿細長構(gòu)件的表面支撐。為了抑制引入的氣體泄露進入真空室， 除氣密封件可以定位在軸承和真空室之間以排空引入的氣體。圖3B是圖3A的區(qū)域391 的放大的透視圖，其示出分別與細長構(gòu)件308和309相關(guān)的氣體軸承和相應(yīng)的除氣密封 件。在圖3B中，第一部件氣體軸承312圍繞細長構(gòu)件308的表面引入氣體(例如氮 氣(N2))，以在軸承312的表面和細長構(gòu)件308的表面之間形成間隙。雖然在圖3B中沒 有示出，類似定位的氣體軸承通過細長構(gòu)件309的表面引入氣體，由此在軸承的表面和 細長構(gòu)件309的表面之間形成間隙。為了消除由軸承312引入到真空室390的氣體的泄露，除氣密封件340被定位在軸承312和第一部件302的壁之間，例如在夾具310連接至細長構(gòu)件308和309的位置。 正如上面參照圖2描述的那樣，除氣密封件340可以包括三個排氣凹槽340a、340b以及 340c,它們分別地且共同地排空由軸承312引入的氣體。雖然在圖3B中沒有示出，類似 的除氣密封件可以圍繞細長構(gòu)件309定位以排空由其相應(yīng)的氣體軸承引入的氣體。在附加的實施例中，圖2的第一部件軸承可以包括傳統(tǒng)的具有碳氫化合物潤滑 劑的潤滑軸承。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的這種示例性機器人400，其并入傳 統(tǒng)的潤滑的軸承。正如上面所述，第一部件402位于真空室490內(nèi)并配置成沿平移軸線 492定位工件404。軸406支撐第一部件402，并且軸406剛性地連接至第一部件402使 得軸406的對稱軸線494垂直于平移軸線492。第一部件402包圍在第一端408a處接合細長構(gòu)件408的致動器420。細長構(gòu)件 408的第二端408b剛性連接至支撐工件404的夾具410。在圖4的實施例中，致動器420 沿平移軸線492驅(qū)動細長構(gòu)件408，由此在真空室內(nèi)部定位工件404。工件404可以是圖 案形成裝置，包括但不限于掩模版，或者在替換的實施例中，工件404可以是襯底或晶 片。在附加的實施例中，工件404可以是光機裝置，包括但不限于數(shù)值孔徑。此外，第一部件軸承412被定位成在細長構(gòu)件沿平移軸線492運動期間支撐細長 構(gòu)件408的一個或更多個表面。然而，與圖2中的實施例對比，第一部件軸承412是傳 統(tǒng)的使用碳氫化合物潤滑劑的潤滑軸承(例如但不限于潤滑球軸承組件)。在這樣的實施 方式中，碳氫化合物分子可以從潤滑的軸承組件脫氣到第一部件402的內(nèi)部402a。為了 最小化這種碳氫化合物分子的脫氣，第一部件402被密封并且內(nèi)部402a可以被抽氣到近 真空水平。在圖4中，內(nèi)部402a與軸406的內(nèi)部406b流體連通，并且內(nèi)部402a可以通 過與非真空環(huán)境流體連通的內(nèi)部406b進行抽氣。然而，盡管進行了這些防備，但是與第一部件軸承412相關(guān)的碳氫化合物潤滑 劑會從軸承412脫氣并且污染真空內(nèi)的敏感光學(xué)部件，尤其是在細長構(gòu)件408沿平移軸線 492移動的時候。為了消除或顯著地減小這種污染，在細長構(gòu)件408在真空內(nèi)運動期間 撓性波紋管414包圍細長構(gòu)件408以試圖捕獲從軸承412脫氣的碳氫化合物分子。在圖 4的實施例中，撓性波紋管414可以密封地安裝到第一部件402和夾具410，使得在細長 構(gòu)件從第一位置移動到完全伸長位置期間細長構(gòu)件408被撓性波紋管414包圍。在這種 實施方式中，在細長構(gòu)件408運動期間撓性波紋管414捕獲任何從第一部件軸承脫氣的碳 氫化合物分子，由此顯著地減小或消除了由于脫氣的碳氫化合物分子帶來的敏感光學(xué)部 件的污染。正如參照圖2描述的那樣，軸406通過真空室490并且第二部件(通常用430表 示)被定位在真空室490的外部并配置成接合軸406。雖然圖4中未示出，第二部件430 還可以包括圍繞軸線494旋轉(zhuǎn)軸406并沿平行于軸線494的方向的軸線494驅(qū)動軸406的 一個或更多個致動器和線性臺。在這樣的實施例中，機器人400結(jié)合軸圍繞軸線494的 旋轉(zhuǎn)、軸平行于軸線494的運動以及工件404沿平移軸線492的運動，以在三維的真空室 內(nèi)定位工件404。在圖4中，第二部件氣體軸承432在圍繞軸線492旋轉(zhuǎn)并沿軸線492移動期間支 撐軸406。在一個實施中，氣體軸承432沿軸406的圓周表面406a引入清潔氣體(例如 氮氣(N2))，由此在氣體軸承432的表面和軸406之間產(chǎn)生間隙434。
然而，沿圓周表面406a的氣體的引入會導(dǎo)致引入的氣體泄露進入真空室490。 在消除或顯著地減小這種泄露的努力中，除氣(或壓差)密封件436沿軸406定位以排空 由第二部件氣體軸承432引入的氣體。在圖4的實施例中，除氣密封件436被設(shè)置在第二 部件氣體軸承432和真空室490之間，并且除氣密封件436的對稱軸線平行于軸線494。 此外，除氣密封件436包括兩個分開的排氣凹槽436a和436b，它們共同作用到圓周表面 406a以排空由第二部件氣體軸承432引入的氣體。在一個實施例中，排氣凹槽436a和 436b分別被抽氣到環(huán)境和高真空之間的任何壓力，以排空由氣體軸承432引入的氣體。 在附加的實施例中，排氣凹槽436a和436b可以分別抽氣到大約Imbar和1 X 10_3mbar的 氣壓。因此，除氣密封件436消除或排空由軸承432引入的氣體并抑制或最小化進入真 空室490的氣體的泄露。在圖4的實施例中，除氣密封件436包括兩個分開的排氣凹槽436a和436b。然 而，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)，并且在附加的實施例中，除氣密封件436可以并入任意數(shù) 量的排氣凹槽，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。此外，在圖4的實施例中， 除氣密封件436配置成作用于軸420的圓周表面406a。在附加的實施例中，除氣密封件 436可以取向成作用于垂直軸406的圓周表面406a的表面，或軸406的任何附加的表面， 這在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。圖5A和5B示出圖4中的示例性機器人的附加的特征。在圖5A和5B中，第 一部件502包圍在第一端508a連接細長構(gòu)件508的致動器520。細長構(gòu)件508的第二端 508b剛性連接至支撐工件504的夾具510。第一部件502由軸506支撐使得軸506的對 稱軸線594垂直于平移軸線592。在不同的實施例中，工件504包括但不限于圖案形成裝 置，例如掩模版、晶片或襯底、或光機裝置，例如數(shù)值孔徑。在圖5A和5B中，致動器520包括剛性連接至細長構(gòu)件508的末端508a的滑塊 520a，但是在附加的實施例中，滑塊520a沿空間上脫離夾具510的細長構(gòu)件508在任何 位置處連接至細長構(gòu)件508?；瑝K520a沿線性導(dǎo)向裝置520b通過齒帶520c的移動而被 驅(qū)動，齒帶520c的移動依次通過旋轉(zhuǎn)馬達(未示出)驅(qū)動。此外，軸承520d定位在滑 塊520a和線性導(dǎo)向裝置520b之間，在不同的實施例中，軸承520b可以是潤滑軸承、氣體 軸承或任何其他的軸承，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。沿線性導(dǎo)向裝置520b 連接至細長構(gòu)件508的滑塊520a的運動導(dǎo)致細長構(gòu)件508沿平移軸線592的運動。在圖5A和5B中，在細長構(gòu)件508沿平移軸線592的運動期間第一部件軸承(未 示出)支撐細長構(gòu)件508的一個或更多個表面。在圖5A的實施例中，第一部件軸承是 使用碳氫化合物潤滑劑的潤滑軸承，包括但不限于球軸承組件或任何數(shù)量的附加的潤滑 軸承，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。正如上面參照圖4描述的那樣，撓性波紋管 514包圍細長構(gòu)件508和第一部件軸承，由此消除了碳氫化合物潤滑劑的進入真空室的脫 氣。在圖5A中，細長構(gòu)件508設(shè)置在未致動位置，在該位置處滑塊520a停留在沿線 性導(dǎo)向裝置520b的初始位置。相反，圖5B示出處于完全致動位置的圖5A的示例性機 器人500。一旦被致動，齒帶520c以順時針的方式前進以沿線性導(dǎo)向裝置520b驅(qū)動滑塊 520a，由此沿平移軸線592在真空室590內(nèi)前移細長構(gòu)件508和工件504。此外，當細長 構(gòu)件508沿平移軸線592前進時，波紋管514擴展以保持其細長構(gòu)件508和第一部件軸承512的包圍，由此顯著地減小或消除在細長構(gòu)件508運動的整個范圍期間的碳氫化合物分 子的脫氣。在一個實施例中，工件504沿平移軸線592的最大位移可以從大約500mm到 830mm。例如，光機裝置(例如數(shù)值孔徑)的最大位移可以是大約500mm，同時機器 人500可以沿平移軸線592移置襯底達到大約600mm和沿平移軸線移置掩模版達到大約 830mm。在附加的實施例中，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，最大的工件位移 可以超過這些示例的值，或替換地，小于這些示例的值。在圖5A和5B的實施例中，致動器520包括齒帶520c，齒帶接合并沿導(dǎo)向裝置 520b驅(qū)動滑塊520a。然而，本發(fā)明不限于這種致動器。在附加的實施例中，在不脫離 本發(fā)明的精神或范圍的情況下，細長構(gòu)件508可以使用多種附加的致動器驅(qū)動，例如上 面參照圖2描述的線性馬達。在上面的實施例中，在沿平移軸線運動期間單個波紋管包圍單個細長構(gòu)件。然 而，本發(fā)明不限于這種實施方式，圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性機器人600的 透視圖，其使用多個由多個撓性波紋管包圍的細長構(gòu)件定位工件。在圖6中，細長構(gòu)件 608和609通過夾具支撐裝置611a和611b分別剛性連接至夾具610。在圖6中，致動器620和621沿平移軸線692使用線性馬達分別驅(qū)動細長構(gòu)件608 和609。例如，致動器620的線性馬達沿線性導(dǎo)向裝置620b驅(qū)動連接至細長構(gòu)件608的 滑塊620a?；瑝K620a沿線性導(dǎo)向裝置620b的運動沿平移軸線692驅(qū)動細長構(gòu)件608。 細長構(gòu)件608的運動與由致動器621產(chǎn)生的細長構(gòu)件609的類似運動耦合在真空(未示 出)內(nèi)沿平移軸線692定位工件604。與第一殼602圍繞支撐第一部件602的軸606的對 稱軸線694的轉(zhuǎn)動以及第一部件602沿軸線694的運動耦合的這種運動允許機器人600在 真空環(huán)境內(nèi)沿三維定位工件604。正如上面所述，第一部件軸承612和613分別作用于細長構(gòu)件608和609的表 面，并且在圖6的實施例中，第一部件軸承是使用碳氫化合物潤滑劑的潤滑軸承。同 樣，在細長構(gòu)件608和609的運動的整個范圍上撓性波紋管614和615分別包圍細長構(gòu)件 608和609，以顯著地減少碳氫化合物分子進入真空環(huán)境的脫氣。在上面所述的實施例中，機器人的第一部件被密封，并且第一部件的內(nèi)部被抽 氣到近真空水平以顯著地減少來自第一部件內(nèi)部的污染物傳遞到真空中。然而，在附 加的實施例中，機器人的第一部件可以不密封并且暴露到真空環(huán)境中，如圖7A和7B所示。圖7A和7B示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于在真空中定位工件704的示例性 機器人700。在圖7A中，機器人700包括定位在真空室790內(nèi)并配置成在真空內(nèi)沿平移 軸線792定位工件704的第一部件702。軸706剛性連接至第一部件702，使得軸706的 對稱軸線794垂直于平移軸線792。此外，雖然圖7A和圖7B中未示出，機器人700還 包括定位在真空室外以接合軸720的第二部件。在一個實施例中，第二部件可以包括多 個附加的致動器和線性臺，以圍繞軸線794旋轉(zhuǎn)軸706且沿平行于軸線794的方向沿軸線 794移動軸706。因此，機器人700可以結(jié)合軸圍繞軸線794的旋轉(zhuǎn)、軸平行于軸線794 的運動以及工件704沿平移軸線792的運動，以在三維真空室內(nèi)定位工件704。第一部件702容納致動器720，其在第一端708a處接合細長構(gòu)件708。細長構(gòu)件708的第二端708b剛性連接至支撐工件704的夾具710。在圖7A和圖7B的實施例中， 致動器720沿方向798沿平移軸線792驅(qū)動細長構(gòu)件708，由此在真空室790內(nèi)定位工件 704。在不同的實施例中，工件704可以是圖案形成裝置(例如掩模版)、襯底或晶片、 或光機裝置(例如數(shù)值孔徑)。在圖7A和圖7B的實施例中，致動器720是具有滑塊720a的線性馬達，滑塊 720a沿氣體軸承通道720b被驅(qū)動并且通過伺服回路720c連接至外部控制器(未示出)。 細長構(gòu)件708在末端708a處連接至滑塊720a，并且同樣，滑塊720a沿氣體軸承通道720b 的運動驅(qū)動細長構(gòu)件708沿平移軸線792定位工件704。在附加的實施例中，在不脫離本 發(fā)明的精神或范圍的情況下，滑塊720a沿空間上脫離第二端708b的細長構(gòu)件708在任何 位置連接到細長構(gòu)件708。致動器720還包括氣體軸承720d，其作用到氣體軸承通道720b的表面。在一個 實施例中，氣體軸承704d沿氣體軸承通道720b的表面引入清潔氣體(例如氮氣(N2)), 以在氣體軸承通道720b和氣體軸承720d之間形成間隙(未示出)。然而，氣體軸承720d 不限于使用這種氣體，在附加的實施例中，氣體軸承720d可以引入任何合適的氣體，這 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。此外，致動器720包括線性編碼器720f和讀頭 720e,它們共同地跟隨滑塊720a沿氣體軸承通道720b的運動。與上述實施例不同，第一殼702不是密封的，因而致動器720暴露到真空室的環(huán) 境。為了基本上減少或消除氣體從氣體軸承720d泄露進入真空室，氣體軸承720d定位 在除氣密封件740和741之間，它們分別排空由氣體軸承720d沿導(dǎo)向裝置720b的表面引 入的氣體。雖然在圖7A中未示出，但是除氣密封件740和741可以分別具有兩個或更多 個排氣凹槽，它們被抽氣到不同的真空水平以便排空由氣體軸承720d引入的氣體，正如 圖2所述的那樣。圖7B示意地示出處于完全致動配置的機器人700。在圖7B中，線性馬達720 被驅(qū)動以驅(qū)動滑塊720a從如圖7A所示的第一位置到圖7B中797示出的完全致動位置。 滑塊720a沿氣體軸承通道720b的運動同樣驅(qū)動細長構(gòu)件708，由此在真空室790內(nèi)沿平 移軸線792定位工件704。在圖7A和7B的實施例中，工件704沿平移方向的位移(基 本上在793處示出)可以大于由類似的具有容納在密封包圍內(nèi)的致動器的機器人(例如在 圖2和5中示出的那些)實現(xiàn)的可比的平移位移。在沒有對應(yīng)的細長構(gòu)件708尺寸的增 大的情況下，工件704的這種平移位移可以實現(xiàn)，因為支撐伸長臂的移動的軸承結(jié)構(gòu)完 全容納在第一部件702的內(nèi)部并且不受除氣密封件和/或鄰近第一殼702安裝的波紋管的 限制。圖8是圖7A和7B中的示例性機器人處于完全致動位置的透視圖。在圖8中， 第一部件802位于真空室內(nèi)(未示出)并配置成沿平移軸線892定位工件(未示出)。細 長構(gòu)件808剛性連接至配置成支撐工件的夾具810。此外，在圖8的實施例中，軸806剛 性連接至第一部件802，使得軸806的對稱軸線894垂直于平移軸線892。如上所述，致動器820暴露到真空。如上所述，致動器820是配置成沿多個氣體 軸承通道前移滑塊(未示出)的線性馬達，并且一個或更多個氣體軸承靠近滑塊定位以作 用到氣體軸承通道的表面(或多個表面)上。例如，滑塊沿氣體軸承通道820b被驅(qū)動， 并且氣體軸承820d會沿導(dǎo)向裝置820b的表面引入清潔氣體(例如氮氣(N2))。如上所述，除氣密封件840和841分別鄰近氣體軸承820d定位以排空由氣體軸承820d引入的氣 體。在一個實施例中，除氣密封件840和841分別包括兩個排氣凹槽，例如除氣密封件 840的排氣凹槽840a和820d，它們排空由氣體軸承820d引入的氣體，由此基本上減少所 引入的氣體到真空的任何泄露。如圖8所示，致動器820沿平移軸線892驅(qū)動細長構(gòu)件808以在真空內(nèi)定位工 件。雖然在圖8中未示出，第二部件可以包括多個附加的致動器和線性臺，以圍繞軸線 894轉(zhuǎn)動軸806和沿平行于軸線894的方向沿軸線894移動軸806。圖9A和9B分別是可以并入到圖8的示例性機器人中的滑塊和導(dǎo)向裝置組件900 的橫截面圖和俯視圖。在圖9A和9B的實施例中，滑塊902關(guān)于氣體軸承通道904被定 位并配置成由例如圖8中的致動器820等致動器組件沿氣體軸承通道904驅(qū)動。在圖9A中，導(dǎo)向裝置904的橫截面圖形成等腰梯形，例如具有一分為二為一對 相對邊的對稱線的四邊形，但是在附加的實施例中，氣體軸承通道904可以具有任何數(shù) 量的橫截面形狀，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。此外，正如圖9A示出的，滑塊 902包圍氣體軸承通道904，并且氣體軸承920、922、924和926定位在滑塊902上以分 別引入氣體到氣體軸承通道904的表面上。在一個實施例中，氣體軸承920、922、924 和926引入清潔氣體(例如氮氣(N2))到氣體軸承通道904的表面上。然而，本發(fā)明不 限于這種氣體，并且氣體軸承920、922、924和926可以使用任何數(shù)量的氣體，這對本領(lǐng) 域技術(shù)人員將是顯而易見的。例如，在圖9A中，氣體軸承924定位成使得氣體軸承924的表面平行于氣體軸 承通道904的表面914，并且沿表面914引入氣體以在表面914和氣體軸承924之間建立 間隙934。類似地，氣體軸承926的表面平行于氣體軸承通道904的表面916，并且氣體 軸承926沿表面916引入氣體以在表面916和氣體軸承936之間建立間隙936。氣體軸承920和922分別加載到彈簧920a和922a上并且被定位成使得氣體軸承 920和922的表面分別沿氣體軸承通道904的表面910引入氣體。分別由氣體軸承920和 922引入的氣體在氣體軸承930和932的表面和氣體軸承通道904的表面910之間建立間 隙 930 和 932。正如上面所述，氣體軸承920、922、924和926容納在開放的包圍內(nèi)，因此暴露 到真空室的環(huán)境。同樣，從氣體軸承920、922、924和926的氣體泄露必須被基本上減 小以最小化對真空室內(nèi)的敏感光學(xué)部件的污染。雖然在圖9A中未示出，除氣密封件(例 如在圖7A和7B中示出的那些)被關(guān)于各個氣體軸承920、922、924和926的表面的外 周的一部分定位，以排空由這些軸承引入的氣體，并且基本上減小或消除氣體泄露進入 真空室。圖9B示出圖9A中示出的示例性的導(dǎo)向裝置組件900和滑塊的俯視圖。正如上 面所述，滑塊902被關(guān)于氣體軸承通道904定位并且配置成沿氣體軸承通道904被驅(qū)動。 在一個實施例中，氣體軸承920、922、924和926被靠近滑塊902的第一邊緣定位，并且 附加的氣體軸承940、942、944和946的組被靠近滑塊902的與第一邊緣相對的邊緣定 位。正如上面所述，氣體軸承通道904的橫截面形成多邊形，并且氣體軸承920、922、 924和926和附加的氣體軸承940、942、944和946可以關(guān)于上面參照圖9A所述的氣體 軸承通道904的表面進行排列以提供相反的作用力。雖然在圖9B中未示出，除氣密封件(例如在圖7A和7B中描述的那些)可以關(guān)于各個氣體軸承920、922、924和926和各個 附加的氣體軸承940、942、944和946的表面的外周的一部分定位，以排空由這些軸承引 入的氣體，并且基本上減小或消除氣體泄露進入真空室。圖9C和9D示出線性氣體軸承的橫截面圖和俯視圖，其可以并入到圖9A和9B 中示出的導(dǎo)向裝置組件和滑塊中。在圖9C中，氣體軸承960被定位成使得氣體軸承960 的表面961平行于氣體軸承通道(例如圖9A中的氣體軸承通道904)的表面914。清潔氣 體(例如氮氣(N2))通過氣體軸承960的中央口 962引入并且所引入的氣體沿表面961和 表面914之間的路徑996a和996b行進，由此在表面961和表面914之間建立間隙934。 在一個實施例中，如圖9D所示，氣體流過中央口 962并且通過形成在表面961中的一個 或更多個分配凹槽沿表面961分布。如上所述，氣體軸承960暴露到真空環(huán)境，并且同樣，除氣密封件，基本上由 970表示，配置成排空由軸承960引入的氣體，由此基本上減小或消除氣體泄露進入真空 室。在圖9C中，除氣密封件970包括形成在表面961中并且沿表面961的外周定位的環(huán) 形排氣凹槽972。除氣密封件970還包括與排氣凹槽972流體連通并配置成將排氣凹槽 472抽氣到高的真空水平(例如在Imbar到1 X 10_3mbar之間的值)的真空孔口 974。在圖9C的實施例中，通過中央口 962引入的氣體從中央口 962沿路徑996a和 996b行進朝向氣體軸承960的邊緣960a和960b。排氣凹槽972通過真空孔口 974被抽氣 到高真空水平，并且通過中央口 962引入的氣體隨后通過凹槽972排出并通過排氣口 974 排出軸承960以消除或基本上減小氣體泄露進入真空環(huán)境。圖9D示出在圖9C中示出的氣體軸承960的表面961的俯視圖。在圖9D中， 氣體軸承964的表面461具有矩形的覆蓋區(qū)，其具有由邊緣960a、960b、960c和960d限 定的外周。中央口 962穿透軸承960并與分配凹槽964a、964b、964c和964d流體連通。 這些凹槽分配通過中央口 962沿表面961引入的氣體，以在表面961和氣體軸承通道的表 面之間建立間隙，如圖9C所示。在圖9D的實施例中，分配凹槽964a、964b、964c和964d分別源自中央口 962 并從中央口 962朝向氣體軸承964的邊緣輻射。然而，在附加的實施例中，在不脫離本發(fā) 明的精神或范圍的情況下，軸承960的表面961可以并入任何數(shù)量或布置的與中央口 962 流體連通的分配凹槽。正如上面所述，排氣凹槽972沿由邊緣960a、960b、960c和960d限定的表面 961的外周定位，并且排氣凹槽972形成與真空孔口 974流體連通的回路。通過將排氣凹 槽972抽氣到高的真空水平，由軸承960的中央口 962引入的氣體通過凹槽972和真空孔 口 974排除。在圖9C和9D的實施例中，氣體軸承960是具有由邊緣960a、960b、960c和 960d限定的矩形覆蓋區(qū)的線性軸承。然而，氣體軸承960不限于這種軸承，并且在附加 的實施例中，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，氣體軸承960可以是具有圓形覆 蓋區(qū)、橢圓覆蓋區(qū)、多邊形覆蓋區(qū)或任何其他對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的覆蓋區(qū)的線 性軸承。此外，在圖9C和9D中，排氣凹槽972設(shè)置在邊緣960a、960b、960c和960d附
近。然而，在附加的實施例中，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，排氣凹槽972可以設(shè)置或定位在形成圍繞中央口 962和分配凹槽964a、964b、964c和964d的完整回路 的任何配置中。此外，在附加的實施例中，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，排 氣凹槽972可以形成圍繞中央口 962和分配凹槽964a、964b、964c和964d的任何圓形、 橢圓或多邊形回路。圖10是根據(jù)本發(fā)明的實施例的并入到用于在真空中定位工件的示例性機器人的 矩形氣體軸承組件1000的透視圖。在圖10的實施例中，組件1000設(shè)置在密封殼(未示 出)中，例如圖2中的第一部件202和圖4中的第一部件402，其整體或部分地定位在真
空室內(nèi)。在圖10中，氣體軸承臺1002支撐托架1004，細長構(gòu)件1008和1009在其各自第 一端連接到托架1004。例如，細長構(gòu)件1008的第一端1008a剛性連接至托架1004。在 圖10的實施例中，線性馬達沿軸承通道1002驅(qū)動托架1004，從而沿平移軸線1092驅(qū)動 細長構(gòu)件1008和1009。為了提供這種運動，馬達繞組1020a固定到托架1004，并且通 過外部控制器(未示出)的驅(qū)動，沿磁導(dǎo)向裝置1020b驅(qū)動馬達繞組，由此，沿平移軸線 1092驅(qū)動托架1004和細長構(gòu)件。在一個實施例中，磁導(dǎo)向裝置1020b可以是空氣芯無刷 直流(DC)線性馬達的永久磁性U形溝槽。當細長構(gòu)件的各個第二端剛性連接至依次支 撐工件的夾具，細長構(gòu)件(例如細長構(gòu)件1008)沿平移軸線1092的運動在真空中定位工 件，如上面參照圖2和4所述。此外，托架1004沿軸承臺1002的位置通過線性編碼器 1020e和固定至托架1004的讀頭1020f監(jiān)測。在不同的實施例中，在不脫離本發(fā)明的精 神或范圍的情況下，線性編碼器1020e可以是絕對編碼器或增量編碼器，并且讀頭1020f 可以是磁讀頭或光學(xué)讀頭。氣體軸承臺1002引入例如氮氣(N2)等清潔氣體到托架1004的表面，由此在軸 承臺1002和托架1004之間形成間隙(未示出)。在圖10的實施例中，沿軸承臺1002引 入的氣體被排放到密封殼的環(huán)境中。為了消除從這些細長構(gòu)件1008和1009通過該殼的 點或位置引入的氣體的泄露，除氣密封件1040和1041被分別圍繞細長構(gòu)件1008和1009 定位并固定到該殼的細長構(gòu)件1008和1009分別通過該殼的這些點或位置處的壁。例如，除氣密封件1040被取向成作用在細長構(gòu)件1008的表面上，如上面參照圖 2所述的，并且除氣密封件1040固定到該殼(未示出)的細長構(gòu)件1008和1009通過該殼 的這些點或位置處的壁。在圖10的實施例中，除氣密封件1040和1041不承載夾具和工 件的負載，而是漂浮在各個細長構(gòu)件的表面上面。此外，正如參照圖2描述的那樣，除 氣密封件1040和1041可以并入任何數(shù)量的排氣凹槽以排出通過軸承臺1002引入到殼中 的氣體。圖IlA和IlB示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于在真空內(nèi)定位工件的示例性 的機器人的下部1100。下部1100接合軸1106，軸1106支撐機器人的第一部件，例如圖 2中的第一部件202。在圖IlA和IlB中的實施例中，下部1100包括第一氣體軸承1132 和第二氣體軸承1133，它們一起沿軸1106的圓周表面1106a引入氣體以分別在圓周表面 1106a和第一和第二氣體軸承1132和1133的表面之間建立間隙1134。在一個實施例中， 第一和第二氣體軸承1132和1133可以沿圓周表面1106a引入例如氮氣(N2)等清潔氣體。 然而，在附加的實施例中，第一和第二氣體軸承1132和1133可以采用任何數(shù)量的附加的 或替換的對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的清潔氣體或惰性氣體。
正如上面所述，除氣密封件1136定位在氣體軸承1132和1133和真空室的壁 (未示出)之間，除氣密封件1136的對稱軸線取向成平行于軸1106的對稱軸線1194。 在圖IlA和IlB的實施例中，除氣密封件1136包括第一排氣凹槽1136a和第二排氣凹 槽1136b，它們共同地并分別地排空通過第一和第二氣體軸承1132和1133引入的氣體。 例如，第一排氣凹槽1136a被抽氣到大約Imbar的壓力以排空氣體，并且第二排氣凹槽 1136b被抽氣到大約1 X 10_3mbar的壓力以排空多余的氣體，從而消除或基本上減小任何 引入的氣體泄露進入真空室。此外，軸1106可以包括中空部，例如圖4的部分406a，其與機器人的第一部件 的內(nèi)部(例如圖4的第一部件402的內(nèi)部402a)流體連通。在這種實施方式中，孔1135 被用于將密封殼的內(nèi)部抽氣到近真空條件，由此基本上減小來自暴露在該殼內(nèi)部的部件 的任何脫氣，如參照圖4描述的那樣。在圖IlA和IlB的實施例中，馬達1140接合軸1106并通過外部控制器(未示 出)的驅(qū)動圍繞軸線1194旋轉(zhuǎn)軸1106，從而旋轉(zhuǎn)機器人的第一部件。在圖IlA和IlB 的實施例中，第一和第二氣體軸承1132和1133在軸1106圍繞軸線1194旋轉(zhuǎn)時為軸1106 提供旋轉(zhuǎn)支撐。此外，在圖IlA中，在圍繞軸線1194運動期間推力軸承1160軸向地支 撐軸1106。在一個實施例中，如圖IlA所示，推力軸承1160是氣體軸承，其沿設(shè)置成 垂直于軸1106的圓周表面1106a的軸承板1162的表面引入氣體。此外，軸1106的旋轉(zhuǎn) 運動由連接至外部控制器的絕對編碼器1142跟蹤。在圖IlA的實施例中，下部1100在平行于軸線1194的方向上使用線性驅(qū)動臺 1150定位軸1106和機器人連接至軸1106的第一部分。線性驅(qū)動臺1150包括剛性連接至 容納除氣密封件1136和第一和第二氣體軸承的下部1100的固定部1152、絕對編碼器(未 示出)以及通過剛性連接1156剛性連接至馬達1140和軸承1160的可移動部1154。在附加的實施例中，推力軸承1160可以包括傳統(tǒng)的潤滑的旋轉(zhuǎn)軸承，其包括但 不限于潤滑球軸承或潤滑針軸承。在這樣的實施方式中，如圖IlB所示，潤滑旋轉(zhuǎn)軸承 1161在圍繞軸線1194運動期間軸向支撐軸1106，并且可移動部1154通過撓性連接1157 柔性連接至馬達1140和旋轉(zhuǎn)軸承1161。在一個實施例中，撓性連接1157滿足沿軸線 1194和平移軸線(例如圖2中的平移軸線292)的移動的特定要求，以及沿這些軸線的張 力和/或壓力的特定要求。正如圖IlA所述，下部1100在平行于軸線1194的方向上使 用線性驅(qū)動臺1150定位軸1106和連接軸1106的機器人的第一部分。響應(yīng)于外部控制器，圖IlA和圖IlB中示出的線性臺1150沿平行于軸線1194 的方向激勵并移動可移動部1154，由此在真空內(nèi)移動軸1106和第一部件。在一個實施 例中，最大位移可以在大約20mm到大約75mm之間。在附加的實施例中，在不脫離本 發(fā)明的精神或范圍的情況下，最大位移可以超過，或替換地，可以落入這些示例性的值 內(nèi)。因此，與馬達1140結(jié)合的線性臺1150允許機器人在真空內(nèi)沿三個維度(例如圍繞 軸線1194的旋轉(zhuǎn)運動、平行于軸線1194的軸向運動以及沿例如圖2的軸線292等平移軸 線的平移運動)定位工件。在上述實施例中，由氣體軸承沿軸或細長構(gòu)件的表面引入的氣體通過取向成作 用于軸或細長構(gòu)件的圓周表面的除氣密封件排空。例如，圖IlA和圖IlB中的除氣密封 件1136作用于第一和第二氣體軸承1132和1133沿其引入氣體的軸1106的圓周表面。然而，本發(fā)明不限于這種除氣密封件，并且在附加的實施例中，與圖13中示出的那些類 似，除氣密封件可以定位成作用于垂直于軸的圓周表面并因而垂直于軸的對稱軸線的表此外，在上述實施例中，通過支撐工件的細長構(gòu)件的運動在真空中沿平移軸線 定位工件。然而，本發(fā)明不限于這種運動，在附加的實施例中，在真空內(nèi)，不僅沿平移 軸線，還可以在包括平移軸線的平面內(nèi)的點或位置處定位工件，如圖12所示。圖12示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于在真空內(nèi)定位工件的機器人的示例性 的第一部件1200。圖12包括通過接頭1220連接至第一臂1204的致動器1202。在圖 12中，致動器1202配置成圍繞接頭1202的軸線1222旋轉(zhuǎn)第一臂1204。第二接頭1230 連接第一臂1204和第二臂1206，由此允許第二臂1204相對于第一臂1202圍繞接頭1230 的軸線1232旋轉(zhuǎn)。此外，第三接頭1240連接第二臂1204與夾具1208，因此允許第二 臂1204和夾具1206圍繞接頭1240的軸線1242相對旋轉(zhuǎn)移動。雖然在圖12中未示出， 夾具1206可以支撐工件，包括但不限于掩模版、襯底或晶片以及光機裝置(例如數(shù)值孔 徑)。此外，雖然在圖12中未示出，第一部件1200可以整體地或部分地定位在諸如圖2 中的真空室290等真空室內(nèi)。在一個實施例中，第一臂1204和第二臂1206可以設(shè)置有各自的內(nèi)部致動組件， 其響應(yīng)于致動器1202驅(qū)動第一臂相對于第二臂的旋轉(zhuǎn)以及替換地或附加地，驅(qū)動第二臂 相對于夾具的旋轉(zhuǎn)。例如，第一臂1204內(nèi)的帶組件可以通過致動器1202的軸被驅(qū)動，并 且相對于第一臂1204的旋轉(zhuǎn)圍繞軸線1222旋轉(zhuǎn)第二臂1206。此外，例如，第二臂1206 內(nèi)的帶組件可以相對于第二臂1204和第一臂1202的旋轉(zhuǎn)圍繞軸線1242旋轉(zhuǎn)夾具1206。 同樣，第一臂1204圍繞軸線1222的旋轉(zhuǎn)運動、第二臂1204圍繞軸線1232的相對旋轉(zhuǎn)運 動以及夾具1206的相對旋轉(zhuǎn)運動共同地結(jié)合以在真空室內(nèi)沿與軸線1222、1232以及1242 相互垂直的平面定位工件。在附加的實施例中，未在圖12中示出，第一部件1200可以由具有平行于軸線 1222、1232和1242的對稱軸線的軸支撐。這樣的軸可以通過第二部件(例如圖2中的第 二部件1230)接合，第二部件可以圍繞對稱軸線旋轉(zhuǎn)軸和第一部件1200，并且可以沿平 行于對稱軸線的方向驅(qū)動軸和第一部件1200。圖13示出并入到圖12的機器人的接頭中的示例性除氣密封件1300。在一個實 施例中，接頭1220、1230以及1240分別暴露到真空室的環(huán)境中。同樣，諸如參照圖4 所述的那些傳統(tǒng)的潤滑軸承不能用于這些接頭，因為潤滑軸承會脫氣碳氫化合物分子到 真空環(huán)境中，由此污染敏感的光學(xué)設(shè)備。此外，傳統(tǒng)的氣體軸承在這種環(huán)境下會泄露并 引入氣體進入到真空環(huán)境中，也會損壞敏感光學(xué)設(shè)備。在圖13中，第一部件1302 (例如圖12的第一臂1204)配置在平行于第二部件 1312 (例如圖12的第二臂1206)的平面上。第一部件1302通過軸1320結(jié)合到第二部件 1312，由此形成允許部件相對于彼此圍繞軸1320旋轉(zhuǎn)的部件之間的接頭1330。在圖13 的實施例中，第一部件1302容納第一滑輪1304，第一滑輪圍繞軸1320安裝并通過第一 帶1306驅(qū)動。滑輪1306的旋轉(zhuǎn)運動被應(yīng)用到軸1320，因此滑輪的旋轉(zhuǎn)運動通過軸1320 被轉(zhuǎn)移到容納在第二部件1312內(nèi)的第二滑輪1314。在圖13的實施例中，第二滑輪1314 通過安裝軸1315固定至軸1320。此外，第二帶1316可以將第二滑輪1314的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)移到附加的部件(未示出)。同樣，第一部件1302和第二部件1312內(nèi)的滑輪的運動帶來 第一和第二部件之間關(guān)于軸1320的相對旋轉(zhuǎn)移動。在圖13中，一組旋轉(zhuǎn)軸承1308支撐第一滑輪1304的旋轉(zhuǎn)運動，一組類似的旋 轉(zhuǎn)軸承1318支撐第二滑輪1314的旋轉(zhuǎn)運動。在不同的實施例中，旋轉(zhuǎn)軸承1308和1318 可以是脫氣碳氫化合物分子進入到部件內(nèi)部的傳統(tǒng)的潤滑軸承，或替換地，是可以泄露 例如氮氣(N2)等清潔氣體到部件的內(nèi)部的氣體軸承。同樣，即使各個部件的內(nèi)部被抽氣 到近真空條件，碳氫化合物分子或潤滑氣體會從這些部件泄露進入到真空環(huán)境中，由此 損壞敏感光學(xué)設(shè)備。因此，除氣密封件1300被定位在第一部件1302和第二部件1312之間，以便于 第一部件1302和第二部件1304分別圍繞軸1320的旋轉(zhuǎn)，同時排空從第一部件1302和第 二部件1304內(nèi)部泄露的脫氣碳氫化合物分子或潤滑氣體。在圖13的實施例中，除氣密 封件1300的對稱軸線1394定位成平行于軸1320的對稱軸線，如圖13所示。同樣，除 氣密封件1300的表面不作用到軸的圓周表面上(例如如圖2中所示的)，但是作用到與軸 線1394相互垂直的第一和第二部件1302和1312的表面上。除氣密封件1300包括靠近第二部件1312的表面1322設(shè)置的第一密封板1310、 設(shè)置在第一部件1302的表面1324上的第二密封板1318以及剛性連接至第一密封板1310 和第二密封板1318的撓性波紋管1330。第一密封板1310還包括流動通道1314和抽氣通 道 1312。在圖13的實施例中，例如氮氣(N2)等氣體以近真空壓力被引入到流動通道1314 中，以在第一密封板1310的表面和表面1322之間建立間隙。因而，引入的氣體通過抽氣 通道1312排空并排到非真空環(huán)境中。在表面1322和第一密封板1310之間形成粘性層最 小化了引入的氣體到真空環(huán)境中的泄露。在一個實施例中，氣體進入500mbar壓力的流 動通道1314并且通過26mbar壓力的抽氣通道1312排到非真空環(huán)境中，這導(dǎo)致間隙1350 的間隙厚度接近20微米。在不同的實施例中，除氣密封件1300作用于垂直于軸1320的軸線1394的表面 1322的取向具備超過圖11的作用于軸的圓周表面的實施例中示出的除氣密封件的優(yōu)點。 通過在垂直于軸1320的表面上操作，除氣密封件1300可以作用在一個基本上較大的表面 面積，由此提高了密封的效率，并允許比在取向成作用到軸的圓周表面的除氣密封件中 實現(xiàn)的壓力(例如圖11中排氣凹槽1136a和1136b分別約為Imbar和lXl(T3mbar)大的 抽氣通道壓力(例如圖13的抽氣通道1312中的大約26mbar)。在上述實施例中，氣體軸承和除氣密封件沿包括但不限于軸的圓周表面、垂直 于軸的表面的表面以及細長構(gòu)件的表面等表面引入(例如氮氣(N2))清潔氣體。然而， 本發(fā)明不限于使用氮氣(N2)作為潤滑氣體。在附加的實施例中，在不脫離本發(fā)明的精神 或范圍的情況下，本發(fā)明的氣體軸承和除氣密封件可以使用任何數(shù)量的對本領(lǐng)域技術(shù)人 員是顯而易見的合適的清潔氣體。雖然上面詳述了本發(fā)明的實施例在光學(xué)光刻中的應(yīng)用，應(yīng)該注意到，本發(fā)明可 以有其它的應(yīng)用，例如壓印光刻，并且只要情況允許，不局限于光學(xué)光刻。在壓印光刻 中，圖案形成裝置中的拓撲限定了在襯底上產(chǎn)生的圖案。可以將所述圖案形成裝置的拓 撲印刷到提供給所述襯底的抗蝕劑層中，在其上通過施加電磁輻射、熱、壓力或其組合來使所述抗蝕劑固化。在所述抗蝕劑固化之后，所述圖案形成裝置從所述抗蝕劑上移 走，并在抗蝕劑中留下圖案。結(jié)論雖然上面描述了本發(fā)明的多個實施例，但是應(yīng)該理解，上面描述的內(nèi)容是例證 性的，而不是限定的。因而，應(yīng)該認識到，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離以下所述權(quán)利要 求的范圍的情況下，可以對上述本發(fā)明進行更改。因而，本發(fā)明的寬度和范圍應(yīng)該不受 到上面所述示例性的實施例的任一個的限制，而應(yīng)該由權(quán)利要求及等價物限定。應(yīng)該知道，是具體實施方式
而不是發(fā)明內(nèi)容和摘要部分用來說明和解釋權(quán)利要 求。發(fā)明內(nèi)容和摘要部分可以給出一個或更多個、但不是本發(fā)明想要說明的本發(fā)明的全 部示例性實施例，因而不能限制本發(fā)明和未決的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一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(nèi)并配置成沿平移軸線定位工件，所述工件位于 真空內(nèi)；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；和 第二部件，定位在真空室的外部并且配置成ω圍繞所述對稱軸線旋轉(zhuǎn)所述軸和( ) 沿平行于所述對稱軸線的方向移動所述軸， 其中所述第二部件包括第二部件氣體軸承，配置成沿所述軸的圓周表面引入氣體；和 除氣密封件，配置成排空由所述第二部件氣體軸承引入的氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人，其中所述第一部件包括 細長構(gòu)件，配置成在第一端上支撐工件；致動器，配置成沿所述平移軸線驅(qū)動所述細長構(gòu)件以定位所述工件；和 第一部件軸承，配置成在沿所述平移軸線移動期間作用到所述細長構(gòu)件的表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機器人，其中所述致動器配置成在從所述第一端空間上地移 開的位置處接合所述細長構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的機器人，其中所述第一部件軸承是配置成沿所述細長構(gòu) 件的表面引入氣體的氣體軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機器人，其中所述第一部件還包括配置成排空由所述氣體軸 承引入的氣體的除氣密封件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機器人，其中所述第一部件還包括第一除氣密封件和第二除 氣密封件，其中所述第一和第二除氣密封件分別定位在所述氣體軸承的相對側(cè)上、以便 排空由所述氣體軸承引入的氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的機器人，其中所述第一部件軸承是潤滑軸承。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機器人，其中所述第一部件還包括包圍所述細長構(gòu)件的撓性 波紋管、以基本上減少進入到真空室的所述潤滑軸承的脫氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-8中任一項所述的機器人，其中 所述致動器和所述第一部件軸承設(shè)置在密封殼中；和 所述密封殼被抽氣、以基本上減少進入到真空室的脫氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人，其中所述除氣密封件的對稱軸線定位成平行于所述軸的對稱軸線；和 所述除氣密封件設(shè)置在第二部件氣體軸承和所述真空室之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機器人，其中所述除氣密封件配置成作用到所述軸的圓周 表面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機器人，其中所述除氣密封件配置成作用到垂直于所述軸 的表面的表面上。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的機器人，其中所述工件包括晶片、掩模版和光 機裝置中的一個。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的機器人，其中所述光機裝置包括數(shù)值孔徑。
15.—種光刻設(shè)備，包括照射系統(tǒng)，配置成產(chǎn)生輻射束；圖案形成裝置，設(shè)置在真空室內(nèi)并配置成圖案化輻射束；投影系統(tǒng)，配置成將圖案化的束投影到真空室內(nèi)的襯底的目標部分上；和用于在真空室內(nèi)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(nèi)并配置成沿平移軸線定位工件，所述工件位于 所述真空室內(nèi)；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；和 第二部件，定位在真空室的外部并且配置成ω圍繞所述對稱軸線旋轉(zhuǎn)所述軸和( ) 沿平行于所述對稱軸線的方向移動所述軸， 其中所述第二部件包括第二部件氣體軸承，配置成沿所述軸的圓周表面引入氣體；和 除氣密封件，配置成排空由所述第二部件氣體軸承引入的氣體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述第一部件包括 細長構(gòu)件，配置成在第一端上支撐工件；致動器，配置成沿所述平移軸線驅(qū)動所述細長構(gòu)件以定位所述工件；和 第一部件軸承，配置成在沿所述平移軸線移動期間作用到所述細長構(gòu)件的表面上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述致動器配置成在從所述第一端空間上地移 開的位置處接合所述細長構(gòu)件。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的設(shè)備，其中所述第一部件軸承是配置成沿所述細長 構(gòu)件的表面引入氣體的氣體軸承。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述第一部件還包括配置成排空由所述氣體軸 承引入的氣體的除氣密封件。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述第一部件還包括第一除氣密封件和第二除 氣密封件，其中所述第一和第二除氣密封件分別定位在所述氣體軸承的相對側(cè)上、以便 排空由所述氣體軸承引入的氣體。
21.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的設(shè)備，其中所述第一部件軸承是潤滑軸承。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述第一部件還包括包圍所述細長構(gòu)件的撓性 波紋管、以基本上減少進入到真空室的所述潤滑軸承的脫氣。
23.根據(jù)權(quán)利要求15-22中任一項所述的設(shè)備，其中 所述致動器和所述第一部件軸承設(shè)置在密封殼中；和 所述密封殼被抽氣、以基本上減少進入到真空室的脫氣。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述除氣密封件的對稱軸線定位成平行于所述軸的對稱軸線；和 所述除氣密封件設(shè)置在第二部件氣體軸承和所述真空室之間。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中所述除氣密封件配置成作用到所述軸的圓周表 面上。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中所述除氣密封件配置成作用到垂直于所述軸的 表面的表面上。
27.根據(jù)權(quán)利要求15-26中任一項所述的設(shè)備，其中所述工件包括圖案形成裝置和襯底中的一個。
28.根據(jù)權(quán)利要求15-27中任一項所述的設(shè)備，其中所述工件包括數(shù)值孔徑。
全文摘要
一種在光刻設(shè)備的真空室內(nèi)定位工件的機器人。機器人的第一部件位于真空室內(nèi)用以沿平移軸線定位工件。軸支撐第一部件，使得軸的對稱軸線垂直于平移軸線，并且第二部件圍繞對稱軸線平移軸并沿平行于對稱軸線的方向移動軸。第二部件包括氣體軸承，配置成沿軸的圓周表面引入氣體；和除氣軸承，配置成排空由所述第二部件氣體軸承引入的氣體。機器人基本上減少或消除碳氫化合物分子的脫氣至0～200a.m.u.的范圍，從而使得機器人適于用在極紫外(EUV)光學(xué)光刻設(shè)備中。
文檔編號H01L21/677GK102016722SQ200980114402
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者G·H·哈洛爾德, M·J·范道倫, R·G·M·蘭斯勃根 申請人:Asml控股股份有限公司, Asml荷蘭有限公司