具有结合的聚合物薄膜磨损表面的气动轴承及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种具有结合的聚合物薄膜磨损表面的气动轴承及其制造方法。例如，公开一种用于支撑有效载荷的气动轴承。气动轴承具有轴承表面，所述轴承表面具有使用结合层紧固至基板的聚酰亚胺薄膜。聚酰亚胺薄膜可以包括聚-氧联二苯基-均苯四酸酰亚胺，结合层可以包括双酚A二环氧甘油醚；1，4-丁二醇二环氧甘油醚；以及2，2，4-三甲基六亚甲基-1，6-二胺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有结合的聚合物薄膜磨损表面的气动轴承及其制造方法相关申请的交叉引用本申请要求于2010年6月23日递交的美国临时申请61/357,771的权益，其在此通过引用将其全文并入本文。
本专利技术整体上涉及光刻术，更具体地涉及气动轴承。
技术介绍
光刻术被广泛认为是制造集成电路(IC)以及其他器件和结构的关键工艺。光刻设备是一种在光刻期间使用的机器，该机器将图案施加到衬底上，诸如是衬底的目标部分上。在用光刻设备制造IC期间，图案形成装置(可选地称为掩模或掩模版)生成在IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或几个管芯)上。所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(例如抗蚀剂)的层上进行的。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。制造IC的不同的层通常需要使用不同的掩模版使不同的图案成像在不同的层上。因此，必须在光刻过程中更换掩模版和衬底。为了便于掩模版处理，支撑掩模版的平台设置有气动轴承。轴承是一种减小移动部件之间的摩擦的和/或支撑移动载荷的装置。有两种主要类型的轴承。抗摩擦的轴承使用诸如滚柱轴承或滚球轴承的装置最小化摩擦。摩擦轴承使用主动润滑或其他方式最小化摩擦，以便于移动部件之间的运动。摩擦轴承也已知为滑动轴承。许多轴承组件利用两种原理，例如润滑滚球轴承组件。气动轴承是摩擦或滑动轴承的一个示例。其使用压缩气体以产生一致的气体薄膜，轴承表面停留在该气体薄膜上和在该气体薄膜上移动。气体薄膜用作基本上无摩擦的润滑剂，其便于气动轴承的表面之间的平滑运动。在其上生成润滑气体薄膜的轴承表面被称为“主动式表面”。通常，气动轴承需要至少一个稳定的压缩气体源以保持润滑气体薄膜。正如前面介绍的，气动轴承的示例性环境是在半导体光刻领域中。在那里，气动轴承提供多种优点。气动轴承是基本上没有摩擦的，并且因此在它们操作时不产生微粒磨损材料。这种微粒物质在超净的半导体制造环境中将引起麻烦。附加地，出现在滚球或滚柱轴承中的润滑剂会排出污染物分子，其在半导体制造环境中也是不利的。气动轴承还需要相对少的维护或定期维修。除所有这些优点，在使用期间会发生气动轴承表面之间偶然的“干”接触，由此刮伤常规的气动轴承表面并危害其性能。为了解决这个问题，常规的轴承在抛光的花岗岩(granite)或镀铬钢的导轨上运行，而轴承本身用表面硬化处理的不锈钢制造。表面硬化工艺通过使钢的表层硬化来提供耐磨损、耐腐蚀以及耐磨伤。钢的块体未被硬化，因而在表面处硬度最大，并且该硬度通过表层的厚度后作为离表面的距离正函数迅速地且连续地下降。不幸的是，表面硬化工艺也使轴承轻微地变形，由此需要重新研磨轴承，这部分地且一定程度地不均匀地移除掉了硬化层。最终的产品是起作用的平坦的轴承，然而硬化的表层的厚度在轴承表面上是不均匀的，并且依赖于重新获得平坦度所需要的研磨深度从轴承至轴承变化。在实际的意义上，轴承的硬度不能被表面硬化工艺严密地控制。在用于光刻掩模版处理装置模块中的差分密封轴承的情形中硬化表层的不均匀性被加剧，该差分密封轴承的数量级大于平台轴承并且由薄刚板制造。薄钢板容易用需要加热所述部件的任何处理(包括表面硬化工艺)永久变形。在真空环境中，表面硬化的钢提供好的抗磨伤性，不会产生过量的颗粒，并且相对便宜。因而，其通常是表面处理的选择。一直需要对气动轴承设计的改进。这在半导体光刻工具领域中尤其是如此，在半导体光刻工具领域中制造工具不断地被推动以具有更为精确的容差和更快的速度。
技术实现思路
综上所述，需要一种用于产生气动轴承表面的方法，所述气动轴承表面是真空兼容的并且可以当没有气体输入至轴承时在没有任何润滑的情况(包括干滑动)下操作。附加地，所需要的是气动轴承表面，其在这种条件下，(如果有的话)产生极少量的颗粒，以便避免污染真空腔。这种改进的气动轴承应该还是低成本的。为了满足这些需求，本专利技术的实施例涉及具有结合的聚合物薄膜磨损表面的气动轴承及其制造方法。例如，本专利技术的一个实施例提供一种气动轴承，该气动轴承具有轴承表面，所述轴承表面包括：基板、设置在所述基板上的结合层，和设置在结合层上的聚酰亚胺薄膜。基板可以是陶瓷材料，结合层可以包括双酚A二环氧甘油醚；1，4-丁二醇二环氧甘油醚；以及2，2，4-三甲基六亚甲基-1，6-二胺。聚酰亚胺薄膜包括聚-氧联二苯基-均苯四酸酰亚胺(poly-oxydiphenylene-pyromellitimide)，其中聚酰亚胺薄膜的厚度在大约7至100微米的范围内，优选厚度为至少25微米。气动轴承可以用于光刻设备中。在另一示例中，本专利技术的实施例提供一种用于制造气动轴承的轴承表面的方法。所述方法包括步骤：将聚酰亚胺薄膜设置在真空卡盘的平坦表面上；施加真空至聚酰亚胺薄膜；和将液态环氧树脂设置在聚酰亚胺薄膜的表面上。在聚酰亚胺薄膜和基板不接触的情况下可以将基板设置到液态环氧树脂上。释放基板至液态环氧树脂上，将重物设置到基板上。固化液态环氧树脂，移除重物。从真空卡盘释放聚酰亚胺薄膜。可以修剪聚酰亚胺薄膜以匹配基板的轮廓。本专利技术的其他特征和优点以及本专利技术不同实施例的结构和操作在下文中参照附图进行详细地描述。要注意的是，本专利技术不限于此处所述的特定实施例。这里给出的这些实施例仅为了示例的目的。基于这里包含的教导相关领域的技术人员将明白另外的实施例。附图说明包含到本文中且形成说明书的一部分的附图，示出本专利技术。该附图与所述描述一起进一步用于说明本专利技术的原理，且使得相关领域的技术人员能够实施和使用本专利技术。图1A和1B分别示出反射型的和透射型的光刻设备。图2示出示例性的EUV光刻设备。图3示出根据本专利技术的具有结合的聚合物薄膜磨损表面的示例性的气动轴承。图4是根据本专利技术的制造具有结合的聚合物薄膜磨损表面的气动轴承的示例性方法的流程图。图5A-5G示出根据本专利技术的制造具有结合的聚合物薄膜磨损表面的气动轴承的示例性方法。图6是根据本专利技术的制造具有结合的聚合物薄膜磨损表面的气动轴承的另一示例性方法的流程图。此处的附图不必按比例绘制的。在结合附图时通过下面阐述的详细描述更加明白本专利技术的特征和优点，在附图中相同的参考标记在全文中表示对应的元件。在附图中，相同的参考数字通常表示相同的、功能类似的和/或结构类似的元件。元件第一次出现的附图用相应的参考数字中最左边的数字表示。具体实施方式I.概述本专利技术涉及结合的聚合物薄膜磨损表面以及其制造方法。本说明书公开了一个或更多个实施例，其包含了本专利技术的特征。所公开的实施例仅给出本专利技术的示例。本专利技术的范围不限于所公开的实施例。本专利技术由随附的权利要求来限定。所述描述被设定在半导体光刻领域的情形中。该环境被选择用于最佳地示出本专利技术的特定特征。然而，该环境不应该解释为限制本专利技术，除在随附的权利要求中引述的那些特征之外。本领域技术人员当然可以认识到具有这里所述的特征的气动轴承在半导体光刻工具的情形以外具有大量的应用。所描述的实施例和在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用表示所述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每一实施例不一定包括特定的特征、结构或特性。然而，这样的措辞不一定表示同一实施例。另外，在关于实施例描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.23 US 61/357,7711.一种用于制造气动轴承的轴承表面的方法，包括步骤：将聚酰亚胺薄膜设置在真空卡盘的平坦表面上；对聚酰亚胺薄膜施加真空；将液态环氧树脂设置在聚酰亚胺薄膜的表面上；在聚酰亚胺薄膜和基板不接触的情况下将基板设置到液态环氧树脂上；释放基板到液态环氧树脂上；将重物设置到基板上；固化液态环氧树脂；移除重物；和从真空卡盘释放聚酰亚胺薄膜。2.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：修剪聚酰亚胺薄膜以匹配基板的轮廓。3.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：在通过沉积将聚酰亚胺薄膜设置在真空卡盘的平坦表面上的步骤之前将真空卡盘定位成基本上垂直于重力。4.根据权利要求1所述的方法，其中施加步骤拉拔聚酰亚胺薄膜以顺应真空卡盘的平坦表面。5.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：在通过沉积将液态环氧树脂设置在聚酰亚胺薄膜的表面上的步骤之前预混合环氧树脂和对环氧树脂除气。6.根据权利要求1所述的方法，其中将液态环氧树脂设置在聚酰亚胺薄膜的表面上的步骤是将液态环氧树脂沉积在聚酰亚胺薄膜的表面上，并且所述将液态环氧树脂沉积在聚酰亚胺薄膜的表面上的步骤包括以依赖于基板的形状的形状沉积环氧树脂。7.根据权利要求1所述的方法，其中设置基板的步骤包括保持基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：达格斯·帕里扎，圣地亚哥·德普埃尔托，
申请(专利权)人：ASML控股股份有限公司，
类型：
国别省市：