[发明专利]高解析度阶台定位器

说明书

本发明所说明的是用于在大的移动距离上使基板相对于投影相机或其它设备定位的机构。此机构包括一个或多个台车，其在主要方向上与阶台一起移动，并在阶台于辅助方向上移动时保持静止。台车的位置，以及台车与基板被支撑于其上的阶台之间的相对距离有利于对齐。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月29日提交的美国临时专利申请No.62/565,951的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明大致关于在半导体制造中所使用的阶台的动作控制与定位。

背景技术

控制基板相对于作用在此基板上的机构之定位的准确度及精度为一种困难且显见地昂贵的努力。当定位发生在大的区域及长的移动距离时尤其如此。

在半导体制造的领域中，习惯上使用干涉仪、激光或宽频来准确地定位基板和基板被支撑于上的阶台或载具。然而，使用来定位基板的干涉仪通常具有延伸通过大气的测量脚(measurement leg)。当需要极高的准确度或大的移动距离时，干涉仪的测量脚所通过的空气之折射率的可变性(variability)可能对基板的定位造成负面影响。据此，需要判定和/或控制基板的定位之较不易变化的装置。

另外，即使若干涉仪可被布置为使得干涉仪的测量脚所通过的空气之折射率的变化为小或无的，制造及安装干涉仪所需的光学部件为昂贵的。当基板或基板被支撑于其上的阶台的移动距离为大的时，此花费甚至更大。例如，在测量脚的末端所使用的镜倾向于沿着阶台的移动轴延伸，使得能够连续地判定阶台的位置。在阶台为相当大的情况下，适当尺寸的光学平面镜为既大且又非常昂贵的。据此，需要能够被使用来测量和/或控制阶台之大的平移之机构，此机构还使用相对小且便宜的部件。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于定位阶台的移动机构，包括：

导轨，该导轨具有线性编码器；

台车，其在该导轨上移动，该台车具有读取头，该读取头指示该台车的沿着该导轨的标称位置；

线性耦合装置，其将该移动机构连接到该阶台，使得当该阶台在与该导轨平行的方向上移动时，该线性耦合装置使该台车沿着该导轨移动，且当该阶台在与该导轨横切的方向上移动时，该阶台将能够相对于该台车移动；以及

位于该阶台上的参考表面以及位于该台车上的相对的至少一个距离感测器，由该读取头所回报的位置及由该距离感测器所回报的标称距离被结合来定位该阶台。

优选地，移动机构还包括在该台车上的至少两个距离感测器，由所述至少两个距离感测器所回报的距离之间的差异被使用来计算该阶台相对于该台车的角度。

优选地，该参考表面包括多个独立区段，其被定位来形成标称平面参考表面。

优选地，移动机构还包括在该台车上的至少两个距离感测器，在该台车上的该至少两个距离感测器彼此间具有间距，其将该至少两个距离感测器定址到该参考表面的间隔开的区段。

优选地，移动机构还包括在该台车上的至少两对距离感测器，在该台车上的该至少两对距离感测器中的每一者在各个距离感测器之间具有间距，其小于该平面参考表面的区段的宽度，该至少两对距离感测器彼此间具有间距，其将该至少两对距离感测器定址到该参考表面的间隔开的区段。

优选地，该导轨被定位在该阶台上方。

可替代地，该导轨被定位在该阶台下方。

优选地，该阶台相对于基座移动，该阶台藉由空气轴承机构、机械轴承机构、及电磁轴承机构中之一而被支撑在该基座上方。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于定位阶台的定位机构，包括：