公开(公告)号：US06987558B2

公开(公告)日：2006-01-17

申请号：US09759524

申请日：2001-01-16

申请人： Bausan Yuan ,  Michael Binnard

发明人： Bausan Yuan ,  Michael Binnard

IPC分类号： G03B27/58 ,  G02B27/42

CPC分类号： F16F7/1005 ,  G03F7/70716 ,  G03F7/70766

摘要： A stage assembly and support system are provided to stabilize a stage base, such as a wafer stage base or a reticle stage base, minimizing forces transmitted from the stage assembly to a stationary surface, such as the ground, and thereby preventing vibration of other parts or systems in a wafer manufacturing process. Depending of the applicable photolithography system, a reticle stage and/or a wafer stage are accelerated in response to a wafer manufacturing control system to position the semiconductor substrates. The jerking motions of the reticle stage and/or wafer stage cause reaction forces acting on the reticle stage base and/or wafer stage base. The reaction forces induce vibration to the stationary surface and surrounding parts of the photolithography system. The wafer stage assembly and support system according to this invention allow the reticle stage base and/or wafer stage base to move relative the stationary surface. The base, acting as a massive reaction mass, stores a kinetic energy from the reaction force and gradually dissipates such energy by applying small forces to the reaction mass. The stage assembly and support system according to this invention are also capable of canceling any disturbance forces acting on the base.

公开(公告)号：US08582080B2

公开(公告)日：2013-11-12

申请号：US12178240

申请日：2008-07-23

申请人： Michael Binnard ,  Wen-Hou Ma ,  Toshio Ueta ,  Pai-Hsueh Yang ,  Ting-Chien Teng ,  Bausan Yuan

发明人： Michael Binnard ,  Wen-Hou Ma ,  Toshio Ueta ,  Pai-Hsueh Yang ,  Ting-Chien Teng ,  Bausan Yuan

IPC分类号： G03B27/42

CPC分类号： G03F7/70775 ,  G03F7/70716 ,  G03F7/709

摘要： A stage assembly (220) that moves a work piece (200) about a first axis and along a first axis includes a first stage (238), a second stage (240) that retains the work piece (200), a second mover assembly (244), a measurement system, and an initialization system (1081A). The second mover assembly (244) moves the second stage (240) relative to the first stage (238) about the first axis. The measurement system (22) monitors the position of the second stage (240) about the first axis when the second stage (240) is positioned within a working range about the first axis. The initialization system (1081A) facilitates movement of the second stage (240) about the first axis when the second stage (240) is rotated about the first axis outside the working range. The second mover assembly (244) can include a mover (255) and a dampener (410) that reduces the transmission of vibration from the first stage (238) to the second stage (240). In addition, the stage assembly (220) can include a control system (24) that directs power to the mover (255) to position the second stage (240) and to compensate for vibration of the first stage (238).

摘要翻译： 围绕第一轴线并沿着第一轴线移动工件（200）的平台组件（220）包括：第一阶段（238）;保持工件（200）的第二阶段（240）;第二推动组件 （244），测量系统和初始化系统（1081A）。 第二移动器组件（244）围绕第一轴线相对于第一阶段（238）移动第二阶段（240）。 当第二级（240）位于围绕第一轴的工作范围内时，测量系统（22）监测第二级（240）围绕第一轴的位置。 当第二级（240）围绕工作范围外的第一轴线旋转时，初始化系统（1081A）有助于第二级（240）围绕第一轴的移动。 第二移动器组件（244）可以包括减小从第一级（238）到第二级（240）的振动传递的移动器（255）和阻尼器（410）。 另外，台架组件（220）可以包括控制系统（24），该控制系统（24）将电力引导到动子（255）以定位第二级（240）并补偿第一级（238）的振动。

公开(公告)号：US06927505B2

公开(公告)日：2005-08-09

申请号：US10021053

申请日：2001-12-19

申请人： Michael Binnard ,  Bausan Yuan

发明人： Michael Binnard ,  Bausan Yuan

IPC分类号： G03F7/20 ,  H01L21/68 ,  H02K41/02 ,  H02K41/10

CPC分类号： G03F7/70733 ,  G03F7/70716 ,  G03F7/70758 ,  H01L21/682 ,  H02K41/031 ,  H02K2201/18

摘要： In electric motor assemblies, separating the x and y coils may achieve significant advantages. An advantageous design includes pairs of interacting magnet array/coil arrays. Separated coil arrays are provided, with a coil array on an arm connected to a following stage, and another coil array on a stage base (the stage being one to which is attached magnet arrays). Positioning devices, moving magnet motor assemblies, moving coil motor assemblies, and methods of driving a stage are provided. By differential driving and creation of torques about the x and y axes, a stage may be driven in six independent degrees of freedom.

摘要翻译： 在电动机组件中，分离x和y线圈可以获得显着的优点。 有利的设计包括成对的相互作用的磁体阵列/线圈阵列。 提供了分离的线圈阵列，在连接到后级的臂上具有线圈阵列，并且在台架底座上的另一个线圈阵列（作为附接的磁体阵列的平台）。 提供了定位装置，移动磁体马达组件，动圈式马达组件以及驱动平台的方法。 通过差速驱动和关于x轴和y轴的转矩的产生，阶段可以以六个独立的自由度驱动。

公开(公告)号：US20060101928A1

公开(公告)日：2006-05-18

申请号：US11258249

申请日：2005-10-24

申请人： Michael Binnard ,  Wen-Hou Ma ,  Toshio Ueta ,  Pai-Hsueh Yang ,  Ting-Chien Teng ,  Bausan Yuan

发明人： Michael Binnard ,  Wen-Hou Ma ,  Toshio Ueta ,  Pai-Hsueh Yang ,  Ting-Chien Teng ,  Bausan Yuan

IPC分类号： A47J43/08

CPC分类号： G03F7/70775 ,  G03F7/70716 ,  G03F7/709

摘要： A stage assembly (220) that moves a work piece (200) about a first axis and along a first axis includes a first stage (238), a second stage (240) that retains the work piece (200), a second mover assembly (244), a measurement system, and an initialization system (1081A). The second mover assembly (244) moves the second stage (240) relative to the first stage (238) about the first axis. The measurement system (22) monitors the position of the second stage (240) about the first axis when the second stage (240) is positioned within a working range about the first axis. The initialization system (1081A) facilitates movement of the second stage (240) about the first axis when the second stage (240) is rotated about the first axis outside the working range. The second mover assembly (244) can include a mover (255) and a dampener (410) that reduces the transmission of vibration from the first stage (238) to the second stage (240). In addition, the stage assembly (220) can include a control system (24) that directs power to the mover (255) to position the second stage (240) and to compensate for vibration of the first stage (238).

摘要翻译： 围绕第一轴线并沿着第一轴线移动工件（200）的台架组件（220）包括第一台（238），保持工件（200）的第二台（240），第二推动组件 （244），测量系统和初始化系统（1081A）。 第二移动器组件（244）围绕第一轴线相对于第一阶段（238）移动第二阶段（240）。 当第二级（240）位于围绕第一轴的工作范围内时，测量系统（22）监测第二级（240）围绕第一轴的位置。 当第二级（240）围绕工作范围外的第一轴线旋转时，初始化系统（1081A）有助于第二级（240）围绕第一轴的移动。 第二移动器组件（244）可以包括减小从第一级（238）到第二级（240）的振动传递的移动器（255）和阻尼器（410）。 另外，台架组件（220）可以包括控制系统（24），该控制系统（24）将电力引导到动子（255）以定位第二级（240）并补偿第一级（238）的振动。

公开(公告)号：US20080278705A1

公开(公告)日：2008-11-13

申请号：US12178240

申请日：2008-07-23

申请人： Michael Binnard ,  Wen-Hou Ma ,  Toshio Ueta ,  Pai-Hsueh Yang ,  Ting-Chien Teng ,  Bausan Yuan

发明人： Michael Binnard ,  Wen-Hou Ma ,  Toshio Ueta ,  Pai-Hsueh Yang ,  Ting-Chien Teng ,  Bausan Yuan

IPC分类号： G03B27/58

CPC分类号： G03F7/70775 ,  G03F7/70716 ,  G03F7/709

摘要： A stage assembly (220) that moves a work piece (200) about a first axis and along a first axis includes a first stage (238), a second stage (240) that retains the work piece (200), a second mover assembly (244), a measurement system, and an initialization system (1081A). The second mover assembly (244) moves the second stage (240) relative to the first stage (238) about the first axis. The measurement system (22) monitors the position of the second stage (240) about the first axis when the second stage (240) is positioned within a working range about the first axis. The initialization system (1081A) facilitates movement of the second stage (240) about the first axis when the second stage (240) is rotated about the first axis outside the working range. The second mover assembly (244) can include a mover (255) and a dampener (410) that reduces the transmission of vibration from the first stage (238) to the second stage (240). In addition, the stage assembly (220) can include a control system (24) that directs power to the mover (255) to position the second stage (240) and to compensate for vibration of the first stage (238).

摘要翻译： 围绕第一轴线并沿着第一轴线移动工件（200）的台架组件（220）包括第一台（238），保持工件（200）的第二台（240），第二推动组件 （244），测量系统和初始化系统（1081A）。 第二移动器组件（244）围绕第一轴线相对于第一阶段（238）移动第二阶段（240）。 当第二级（240）位于围绕第一轴的工作范围内时，测量系统（22）监测第二级（240）围绕第一轴的位置。 当第二级（240）围绕工作范围外的第一轴线旋转时，初始化系统（1081A）有助于第二级（240）围绕第一轴的移动。 第二移动器组件（244）可以包括减小从第一级（238）到第二级（240）的振动传递的移动器（255）和阻尼器（410）。 另外，台架组件（220）可以包括控制系统（24），该控制系统（24）将电力引导到动子（255）以定位第二级（240）并补偿第一级（238）的振动。

公开(公告)号：US06590639B1

公开(公告)日：2003-07-08

申请号：US09663184

申请日：2000-09-15

申请人： Bausan Yuan ,  Michael Binnard ,  Martin Lee

发明人： Bausan Yuan ,  Michael Binnard ,  Martin Lee

IPC分类号： G03B2762

CPC分类号： G03F7/70825 ,  G03F7/709

摘要： An active vibration isolation system includes a pneumatic control system and an electronic control system. The pneumatic control system supports a mass sensitive to vibration and isolates the mass from high frequency external disturbances. The electronic control system isolates the mass from low frequency external disturbances. The pneumatic control system includes a compliance chamber filled with a fluid to pneumatically support the mass, apparatus for directly measuring a pressure level in the compliance chamber, and apparatus for controlling the pressure level to minimize the effects of pressure variation in the compliance chamber. The measuring apparatus includes an instrument to measure an absolute pressure level of the compliance chamber or an instrument to measure a differential pressure level between the compliance chamber and a reference chamber having a predetermined pressure level.

摘要翻译： 主动隔振系统包括气动控制系统和电子控制系统。 气动控制系统支持对振动的质量敏感，并将质量与高频外部干扰隔离。 电子控制系统将质量与低频外部干扰隔离开来。 气动控制系统包括填充有流体的顺应室，用于气动地支撑质量，用于直接测量顺应室中的压力水平的装置，以及用于控制压力水平的装置，以使顺应室中的压力变化的影响最小化。 测量装置包括用于测量柔性室的绝对压力水平的仪器或用于测量柔性室与具有预定压力水平的参考室之间的压差水平的仪器。

公开(公告)号：US07417714B2

公开(公告)日：2008-08-26

申请号：US11258249

申请日：2005-10-24

申请人： Michael Binnard ,  Wen-Hou Ma ,  Toshio Ueta ,  Pai-Hsueh Yang ,  Ting-Chien Teng ,  Bausan Yuan

发明人： Michael Binnard ,  Wen-Hou Ma ,  Toshio Ueta ,  Pai-Hsueh Yang ,  Ting-Chien Teng ,  Bausan Yuan

IPC分类号： G03B27/58 ,  G03B27/62 ,  G03B27/42

CPC分类号： G03F7/70775 ,  G03F7/70716 ,  G03F7/709

摘要： A stage assembly (220) that moves a work piece (200) about a first axis and along a first axis includes a first stage (238), a second stage (240) that retains the work piece (200), a second mover assembly (244), a measurement system, and an initialization system (1081A). The second mover assembly (244) moves the second stage (240) relative to the first stage (238) about the first axis. The measurement system (22) monitors the position of the second stage (240) about the first axis when the second stage (240) is positioned within a working range about the first axis. The initialization system (1081A) facilitates movement of the second stage (240) about the first axis when the second stage (240) is rotated about the first axis outside the working range. The second mover assembly (244) can include a mover (255) and a dampener (410) that reduces the transmission of vibration from the first stage (238) to the second stage (240). In addition, the stage assembly (220) can include a control system (24) that directs power to the mover (255) to position the second stage (240) and to compensate for vibration of the first stage (238).

摘要翻译： 围绕第一轴线并沿着第一轴线移动工件（200）的台架组件（220）包括第一台（238），保持工件（200）的第二台（240），第二推动组件 （244），测量系统和初始化系统（1081A）。 第二移动器组件（244）围绕第一轴线相对于第一阶段（238）移动第二阶段（240）。 当第二级（240）位于围绕第一轴的工作范围内时，测量系统（22）监测第二级（240）围绕第一轴的位置。 当第二级（240）围绕工作范围外的第一轴线旋转时，初始化系统（1081A）有助于第二级（240）围绕第一轴的移动。 第二移动器组件（244）可以包括减小从第一级（238）到第二级（240）的振动传递的移动器（255）和阻尼器（410）。 另外，台架组件（220）可以包括控制系统（24），该控制系统（24）将电力引导到动子（255）以定位第二级（240）并补偿第一级（238）的振动。

公开(公告)号：US06963821B2

公开(公告)日：2005-11-08

申请号：US10361700

申请日：2003-02-11

申请人： Michael Binnard ,  W. Thomas Novak ,  Toshio Ueta ,  Bausan Yuan

发明人： Michael Binnard ,  W. Thomas Novak ,  Toshio Ueta ,  Bausan Yuan

IPC分类号： B23Q11/00 ,  G03F7/20 ,  G01B11/24

CPC分类号： G03F7/70766 ,  B23Q11/0032 ,  G03F7/70725

摘要： A wafer stage countermass assembly generally includes a base supporting one or more stages and first and second countermasses. The first and second stages move in one or more degrees of freedom. The countermasses move in at least one degree of freedom and, under ideal conditions, move to counter the movement of the stages in operation and thus preserve the systems center of gravity to avoid unwanted body motion. However, under actual conditions the countermasses may under travel or over travel their ideal trajectory. To more closely track the ideal trajectory, a controller actuates trim motors to apply small forces to the countermasses to push them towards a reference position in the Y direction. A second embodiment also takes into account the X position the stage(s) to cancel torque.

摘要翻译： 晶片台反质量组件通常包括支撑一个或多个阶段的基座和第一和第二反作用力。 第一和第二阶段以一个或多个自由度移动。 反恐怖主义至少有一个自由度，在理想条件下，可以抵抗运行阶段的运动，从而保持系统的重心，避免不必要的身体运动。 然而，在实际情况下，反恐怖主义可能在行进或超越其理想轨迹。 为了更紧密地跟踪理想轨迹，控制器启动微调电机，以将小的力施加到反作用体上，将其推向Y方向的参考位置。 第二实施例还考虑到X位置，以消除扭矩的阶段。

公开(公告)号：US20080275661A1

公开(公告)日：2008-11-06

申请号：US11986314

申请日：2007-11-19

申请人： Pai-Hsueh Yang ,  Bausan Yuan ,  Kazuo Masaki ,  Kazuhiro Hirano ,  Xiao-Feng Yang ,  Scott Coakley ,  Michael B. Binnard

发明人： Pai-Hsueh Yang ,  Bausan Yuan ,  Kazuo Masaki ,  Kazuhiro Hirano ,  Xiao-Feng Yang ,  Scott Coakley ,  Michael B. Binnard

IPC分类号： G01L25/00

CPC分类号： G03F7/70758 ,  G03F7/70725

摘要： Methods, apparatus, and systems are disclosed for identifying force-ripple and/or side-forces in actuators used for moving a multiple-axis stage. The identified force-ripple and/or side-forces can be mapped, and maps of corresponding position-dependent compensation ratios useful for correcting same are obtained. The methods are especially useful for stages providing motion in at least one degree of freedom using multiple (redundant) actuators. In an exemplary method a stage member is displaced, using at least one selected actuator, multiple times over a set distance in the range of motion of the subject actuator(s). Each displacement has a predetermined trajectory and respective starting point in the range. For each displacement, respective section force-command(s) are extracted and normalized to a reference section force-command to define a section compensation-ratio. Multiple section compensation-ratios are assembled, as functions of displacement in the range, to provide a map of compensation ratios for the actuator(s) throughout the range.

摘要翻译： 公开了用于识别用于移动多轴平台的致动器中的力波动和/或侧向力的方法，装置和系统。 可以对所识别的力 - 纹波和/或侧向力进行映射，并且获得用于校正相应的位置相关的补偿比的映射。 这些方法对于使用多个（冗余）致动器在至少一个自由度中提供运动的阶段特别有用。 在示例性方法中，使用至少一个所选择的致动器，在主体致动器的运动范围内的设定距离上移动台架构件多次。 每个位移具有预定的轨迹和该范围内的相应起始点。 对于每个位移，提取相应的截面力命令并将其归一化为参考部分力命令以定义截面补偿比。 组合多段补偿比作为该范围内的位移的函数，以提供在整个范围内的致动器的补偿比的图。

公开(公告)号：US20060061751A1

公开(公告)日：2006-03-23

申请号：US10945638

申请日：2004-09-21

申请人： Ting-Chien Teng ,  Bausan Yuan

发明人： Ting-Chien Teng ,  Bausan Yuan

IPC分类号： G03B27/58

CPC分类号： G03F7/70716

摘要： A stage assembly (220) includes a stage base (202) having a guide surface (203), a first stage (206), a second stage (208), and a first mover subassembly (216) including a first mover (231) and a second mover (232) that are arranged in series. The stage base (202) supports the first stage (206), which moves relative to the stage base (202). The movers (231, 232) cooperate to move the second stage (208) relative to the first stage (206). The movers (231, 232) can include one or more attraction-only type actuators. The movers (231, 232) cooperate to move the second stage (208) along an axis that is substantially perpendicular to the guide surface (203). The stage assembly (220) can also include a second mover subassembly (216) that cooperates with the first mover subassembly (216) to move the second stage (208) with two or more degrees of freedom relative to the first stage (206). Further, the first mover (231) can directly move a portion of the second mover (232).

摘要翻译： 舞台组件（220）包括具有引导表面（203），第一舞台（206），第二舞台（208）和包括第一移动器（231）的第一移动器子组件（216）的舞台基座（202） 和串联布置的第二移动器（232）。 舞台基座（202）支撑相对于舞台基座（202）移动的第一舞台（206）。 移动器（231,232）协作以相对于第一级（206）移动第二级（208）。 移动器（231,232）可以包括一个或多个仅吸引型的致动器。 移动器（231,232）协作以沿着基本上垂直于引导表面（203）的轴线移动第二阶段（208）。 舞台组件（220）还可以包括与第一移动器子组件（216）协作以相对于第一舞台（206）以两个或更多个自由度移动第二舞台（208）的第二动子子组件（216）。 此外，第一移动器（231）可以直接移动第二移动器（232）的一部分。