多插片保持装置制造方法
【专利摘要】一种示例装置包括：第一与第二部分，其通过在重叠区域彼此间隔交错的第一与第二组多个插片而可移动地连接在一起。当该重叠区域被压缩时，避免该第一与第二部分相对彼此位移以在第一与第二正交方向（例如：z与y方向）提供相对高的硬度，以及在第三正交方向（例如：x方向）提供相对低的硬度。该装置可与致动器协调使用，其中将该致动器的操作与该重叠区域的压缩自动化。
【专利说明】多插片保持装置
【技术领域】
[0001]本发明特别有关于一种在三维空间中将对象保持及/或支撑于所想要位置的装置。
[0002]本案对在2011年6月20日提出申请的美国专利临时申请N0.61/498，935，以及在2012年6月19日提出申请的美国专利申请N0.13/527，206作优先权主张，其内容在此并入作为参考。
【背景技术】
[0003]在产业界普遍需要将一对象相对于另一对象保持。例如，如果无法刚性且准确地保持工件，则通常非常困难或无法对工件或相对于工件实施准确与精确的动作。机器人广泛地依赖其能力以相对于工件保持工具或其他处理器具、相对于该器具保持工件，或以上两者。在精密系统中，对于保持装置的要求特别严苛。
[0004]此作为举例的精密系统为微光刻(micro-lithography)系统,其对于其所有构成部件与组件要求非常高的性能。然而一直至最近为止，微光刻系统主要用于制造微电路与相关装置，其亦为一种重要工具用于制造大面板显示器，例如液晶显示器。为了印有显示元件(像素)的所想要图案，基板面板是支撑于称为板保持器(PH)的大压板上。此板保持器(PH)是由板平台(PT)所支撑。此PT作用为可移动台，PT在图案印在基板面板的表面上时可以位移至任何各种位置。PH作用为大卡盘以保持基板面板。此PT与PH是非常大且重。PH希望被支撑成，使得基板设置于其上的表面保持实质上平坦，而不会由于未受支撑或非适当支撑的对象，产生相当大凹陷或其他表面变形。
[0005]目前，使用设置在PH与PT间预定位置的螺栓，在PT上支撑PH。为了 PH的平坦度的调整，通常将垫片插于PH与PT之间。在制造时、安装时或其他时机实施调整。不幸的是，此种装附方式须要实质上人工操作、困难且其实施耗时。而且，由于在通常情况下PH与PT是由不同材料制成，其安装与调整设计并不允许热应力的释出，而此热应力会在PH中累积且造成翘曲或其他变形。而螺栓在垂直方向中典型地非常坚硬，由螺栓在接触所产生的连接在两个水平方向中亦非常坚硬，这在将螺栓紧固时特别如此。此非常高的硬度值并不允许例如当PH受到热膨胀时产生相当的松弛。最后，由于以此方式使用螺栓与垫片可以提供相对于PT的PH稳定度至微米范围，其非常难以调整。
[0006]因此，用于将第一对象(例如，PH或类似部件)相对于第二对象(例如，PT或类似部件)保持的传统装置与方法无法解决需求以提供在垂直方向与一个水平方向中硬度、在另一水平方向中的挠性、在负载下的强度与稳定度、容易调整、所保持对象高度与角度的调整准确度、以及与移动器或致动器一起使用以可操作改变在三维空间中所保持的对象位置的能力的组合。
【发明内容】
[0007]在此说明，由保持装置所提供以上讨论的需求，该装置包括第一部分与第二部分，其通过在重叠区域中彼此间隔交错的第一与第二组多个插片而可移动地连接在一起。当此重叠区域被压缩时，其禁止此第一与第二组插片相对于彼此移动，以提供此装置在第一与第二正交方向中相对硬度、以及在第三正交方向中相对挠性。例如，可以设置此装置，以相对于第二对象支撑第一对象，(当此重叠区域被压缩时)提供在垂直方向(Z方向)、以及在X或I方向中、或χ与y方向组合中支撑的相对硬度，以及在其余χ或y方向中、或χ与y方向组合中支撑的相对挠性。使用相对挠性以允许例如当此装置相对于第二对象支撑第一对象时第一对象相对于第二对象的热膨胀。
[0008]此重叠区域的压缩(例如使用夹)，通常会在此重叠区域产生大的摩擦力。当未被压缩或至多稍微压缩时，此重叠区域允许此间隔交错的插片组相对于彼此作位置及/或角度调整。压缩此重叠区域会在此重叠区域中插片间造成大的摩擦力(此会增加此等部分相对于彼此位移的阻力)，且在两个方向中(例如在X与Z方向中)提供相对高硬度且在其余方向中(例如在I方向中)提供相对低硬度。
[0009]可以协调在重叠区域的压缩计时，与此致动器或移动器的操作。例如，可以将至少一个保持装置与至少一个移动器设置在第一对象与第二对象之间。当并未对重叠区域进行压缩时，此移动器使此第一对象相对于第二对象移动，以及当此移动器未被致动时，对重叠区域进行压缩。因此，可以使用此保持装置，以保持由此移动器所建立的第一对象的位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]本发明的特性与优点将由以下详细说明并参考附图而更为明显。
[0011]图1A为根据实施例的保持装置的正视图；
[0012]图1B为图1A的保持装置的等距图；
[0013]图2为与移动器配对的保持装置的概要图，其中此保持装置与移动器可以被控制地操作，以致于此保持装置可以保持由此移动器而位移了的此对象的位置；
[0014]图3为保持装置的第二实施例的正视图；
[0015]图4A为保持装置的实施例的概要图，其包括用于压缩重叠区域的C型夹；
[0016]图4B为保持装置的实施例的概要图，其包括具有固定座的夹与相对的致动器；
[0017]图4C为保持装置的实施例的概要图，其包括压电式或类似的夹；
[0018]图4D为保持装置的实施例的概要图，其包括浮动式夹；
[0019]图5为图3中所显示的保持装置的斜视图；
[0020]图6为包括移动器(反重力装置)与保持装置的结构的实施例的概要图，其中移动器与保持装置连接以配合地操作；
[0021]图7为包括例如四个保持装置的结构的实施例的概要图，其被配置以在相对于固定、刚性的中央支撑的径向中减少限制；
[0022]图8为位于上对象中凹处中的保持装置的概要图，其保持相对于下对象的上对象；
[0023]图9A与图9B为具有相当长但宽的插片的保持装置的实施例的正交视图；
[0024]图10为具有薄且挠性的插片的保持装置的实施例的正视图；
[0025]图11为保持装置的概要图，其处于拉伸而非压缩的状态；
[0026]图12为可以与保持装置协调使用的堆栈环气动式致动器的实施例的正视图；[0027]图13为图12的致动器的透视图；
[0028]图14为图12的致动器的透视剖视图，以显示内环与外环的细节；
[0029]图15为包括堆栈环致动器与保持装置的组件的正视图；
[0030]图16为微光刻系统的概要图，其作为示例的精密系统，包括在此揭示的平台组件，其包含至少一个保持装置；
[0031]图17为用于制造半导体装置的示例过程的流程图，其包括曝光步骤；以及
[0032]图18为图17中的步骤904的流程图，其可应用于制造半导体装置。
【具体实施方式】
[0033]本发明以下列多个示例实施例说明，其用意并非以任何方式限制本发明。
[0034]附图的用意在于说明此结构的一般形式，且无须依比例绘制。在此详细说明与附图中，显示特定说明例且在此处详细说明。然而，应了解附图与详细说明的用意，并非将本发明限制于所揭示的特定形式，其仅为说明，且其用意为教示本领域的普通技术人员如何制造及/或使用在此所主张的发明。
[0035]如同在说明书与权利要求书中所使用的那样，此单一形式“一”、以及“该”，除非在其上下文中另外地明确表示，其包括复数形式。此外，术语“包含”意味“包括”。另外，术语“耦接”包括机械与其他实际方式，将对象耦接或连接在一起，且并不排除在所耦接对象之间存在中间元件。
[0036]在此所说明的对象与方法不应被认为是任何方式的限制。反而是，此所揭示内容是针对所揭示各种实施例的所有新颖且非显而易见的特征与观点，其为单独地且在彼此各种组合与次组合中。此所揭示的对象与方法并非受限于任何特定观点或特征或其组合，且此所揭示对象与方法亦无须存在任一或更多特定优点、或解决问题。
[0037]虽然为了方便呈现，在此以特定序列的顺序说明所揭示的一些方法的操作。但应了解，此种方式说明包括重新配置，除非用以下特定语言说明以要求特定顺序。例如，在一些情形中，此等依序说明的操作可以重新配置或同时实施。此外，为了简单目的，附图可能并未显示所揭示的对象和方法与其他对象和方法一起使用的各种方式。此外，此说明经常使用术语例如“产生”与“提供”，以说明所揭示的方法。此等术语为所实施的实际操作的高阶抽象表示方式。对应于此术语的实际操作可以取决于特定实施方式而改变，且可以由本领域的普通技术人员容易地分辨。
[0038]在以下说明中，可能使用某些术语，例如“向上”、“向下”、“上”、“下”、“水平”、“垂
直”、“左”、“右”等。当处理相对关系时，使用此等可应用的术语来提供明确说明。但，此等术语的用意并非暗示绝对关系、位置及/或方向。例如，相对于一对象，可以仅通过将对象反转，将“上表面”变成为“下表面”。然而，其仍然为相同对象。
[0039]如同以上说明，用于将第一对象(例如，PH或类似部件)相对于第二对象(例如，PT或类似部件)保持或支撑的传统装置与方法，并无法提供以下事项以解决问题:(a)在第一正交方向(例如:垂直或z方向)中的高硬度，(b)在垂直于第一方向的第二正交方向(例如:χ方向)中的高硬度，(c)在垂直于第一与第二方向的第三正交方向(例如:y方向)中的挠性，(d)在至少第一方向中的调整度，以及(e)在至少第一方向中保持严格位置公差(例如，微米范围)的能力。如下所述，此等特征由本发明的保持装置提供，其中此第一方向为此标的装置保持或支撑相对于第二对象的第一对象的方向。特别是当使用此装置用于支撑与保持时，此第一方向为平行于重力方向的Z方向。可以将此装置使用于拉伸与压缩。
[0040]图1A与图1B说明此多插片保持装置100的一般结构。此装置100包括:第一部分101与第二部分103。此第一部分101包括各组多个插片106,以及此第二部分103包括各组多个插片108。此等插片106、108的终端彼此间隔交错(交叉)，以形成插片重叠区域120。因此，此第一与第二部分经由此间隔交错的插片连接在一起。此第一部分101的插片106彼此充分地分开，以允许第二部分的插片108与其交叉。当此装置100用于在三维空间中所想要位置保持一对象(或一对象的相应部分)时，通常在区域122中对插片重叠区域120施加压缩(夹)力126，此区域122由图1B中阴影部分显示。当此夹力126不存在或实质上减少时，此第一部分101及/或第二部分103可以相对于另一部分位移(例如，枢转124及/或在z方向移动)。在插片重叠区域120施加足够夹力126可以避免此种位移。
[0041]插片106、108允许第一部分101相对于第二部分103的位置、及/或第二部分103相对于第一部分101的位置改变。在许多实施例(例如，图1A与图1B)，插片106、108彼此平行，其长度大于宽度，且其厚度相对而言薄(图1B中的χ方向)。(对于一些应用，其长度与宽度可以实质上相等)。第一部分101中的插片无须与第二部分103中的插片具有相同形状及/或厚度。插片106、108实质上彼此平行，且对于大部分的应用而言为实质上平坦。但，插片平坦并非绝对要求。
[0042]注意，重叠区域120的压缩可以防止装置100的第一部分101及/或第二部分103的相对移动，因此防止由此装置所保持或支撑对象的相对应移动。未压缩的重叠区域120允许第一部分101与第二部分103的相对移动，以允许此装置所保持的对象位置的改变。重叠区域120的随后压缩将第一部分101与第二部分103 (进而对象)保持在新的位置。压缩典型地施加在重叠区域122中垂直于插片平面的方向。
[0043]各部分101、103中的插片通过相应间隙130、132彼此分开。间隙的宽度优选等于相应的间隔交错的插片的厚度，或可以制得较间隔交错的插片厚度稍薄或稍厚。因此，当重叠区域120未被压缩时，此间隙方便插片106、108的间隔交错、以及装置部分101、103相对于彼此位移。此装置100在至少第一方向中的“调整”，包括例如当移除或至少减少在重叠区域120的压缩时将第一部分101设置于选定的第一位置；然后，将重叠区域120压缩以“保持”此第一位置；随后，去除或至少减少在重叠区域的压缩，同时将第一部分101定位于相对于第二部分103选定的第二位置；然后，将重叠区域120压缩以保持此第二位置。如同以下稍后讨论，此装置100特别适合与移动器或致动器一起使用，当重叠区域120未被压缩时，其可被操作以改变此对象位置(进而改变此支撑对象的装置的第一部分101与第二部分103的相对位置)。如果想要或需要的话，此移动器或致动器可以与此装置配合，以保持此对象。
[0044]图2中显示示例配置，以说明第一对象Ml与在第一对象之下的第二对象M2。在第一对象与第二对象间为多插片保持装置150与致动器152。此保持装置150包括重叠区域154，可以使用压缩装置156使其选择性地被压缩与未被压缩。致动器152与压缩装置156连接至控制器158，且在其控制之下操作。为了将第一对象Ml从所说明的第一位置Pl移动至第二位置P2，控制器158命令压缩装置156减少或去除对重叠区域154的压缩，以允许致动器152 (由控制器158命令)使第一对象Ml移动至新位置P2。当第一对象Ml抵达新位置P2时，控制器158命令压缩装置156对此保持装置的重叠区域154重新压缩，同时亦命令致动器152保持位置或关闭。然后，保持装置150可以将第一对象Ml保持在位置P2。为了使第一对象Ml返回至位置P1，控制器158命令压缩装置156减少对重叠区域154的压缩，且命令致动器152将第一对象Ml下降至位置Pl，然后命令压缩装置156对重叠区域154重新压缩。然后，致动器152可以被关闭，或被命令将第一对象Ml保持在位置P1。请注意，此致动器152并不受限于将对象Ml、M2移动分开的致动器。此致动器152可以为例如双向或多向致动器。
[0045]由以上说明可以了解，保持装置150可以与用于保持装置150的至少一个致动器152以及至少一个压缩装置156合并和协调使用。此种组合可以为了在空间上与控制方式上的效率而构造。空间效率可以通过例如将保持装置150设置于致动器152中达成(在以下稍后说明此种结构的实施例)。控制效率可以通过例如将致动器152与压缩装置156连接至控制器158或其他而达成，以选择性地提供命令至致动器152与压缩装置156而对保持装置150的重叠区域154产生所想要的压缩力。
[0046]可以使用多个保持装置150，以支撑相对于第二对象(例如，在其上)的第一对象的所有或一部分。为此目的，可以将一组保持装置设置于第一对象与第二对象之间且与一个或多个致动器一起使用，以改变(例如，提高或降低)相对于第二对象的第一对象各部分的位置。当此致动器改变相对于第二对象的第一对象各部分的位置时，此保持装置的重叠区域未被压缩或被最小地压缩。(重叠区域被压缩的保持装置在此称为“被夹持”的装置)。在将第一对象移动之后且在将此致动器关闭之前，此保持装置被夹持，以整体地将此第一对象保持在相对于第二对象的新位置。在此配置中，各装置可以与其相关地具有相应的致动器，其类似于图2中所显示者。
[0047]此等保持装置无须在第一对象与第二对象间具有均相同的方向。作为非排除的例子，此装置可以配置成使得其压缩轴径向排列，以适应第一对象相对于第二对象在径向的热膨胀与收缩。可替代地，此等装置可以配置成使得其相应“挠性”轴沿着径向线定向。(此挠性轴为如下的轴(χ或y)，此保持装置沿此轴相对可挠而不是硬)。
[0048]插片重叠区域的压缩可以通过任何各种手动装置例如螺栓或丝杠而达成，其中通过对重叠区域拧紧螺栓或丝杠上的螺帽来增加重叠区域的压缩。优选地，保持装置可以与压缩装置一起使用，以受控方式(例如，按来自电子控制器的命令)对重叠区域施加压缩或去除压缩。如同以上讨论，此压缩装置的受控操作可以与至少一个致动器的控制操作协调实施。
[0049]在重叠区域中，此夹持的插片会受到插片间大的摩擦，以导致:由于插片的轴向(在长方向)硬度，而使得装置在第一正交方向(例如z方向中)相对硬；以及由于插片在其宽度方向中的横向硬度，而使得装置在第二正交方向(例如χ或y方向中)相对硬；但由于插片在其厚度方向中的挠性，而使得装置在第三正交方向(例如所剩余χ或y方向)相对可挠。因此，此被夹持的保持装置可以保持大的对象。
[0050]在至少一范围上，对重叠区域的压缩强度越大，则在重叠区域中插片间的摩擦越大，且第一部分相对于第二部分及/或第二部分相对于第一部分的位移的相对应阻力越大。
[0051]重叠区域的压缩可以为手操作式或自动式。手操作式压缩可以使用例如手工致动夹(例如，C夹)而达成。自动式压缩装置的一范例为一种电性致动夹或其他压缩诱导部件(例如螺线管)。可以使用例如电性连接至部件的电子控制器，以使自动式压缩装置“受控”，通过此电子控制器，可以根据软件程序、计时开关或其他合适装置而致动此部件。此受控致动包括自动计时与压缩强度，此在将多个装置的自动压缩与用于移动由此等装置所保持的对象的一个或多个致动器的自动操作相协调时，会有相当大功效。
[0052]在使用多个装置以相对于第二对象支撑第一对象的情形中，可以将此等装置对齐，以使得即使此等装置设置于此等对象之间的不同位置，其相应第一方向实质上彼此平行。例如，多个装置位于第一对象与第二对象之间，而将其所有x、y、以及z方向共同对齐。但是，对于一些应用而言，并无须此种共同对齐。根据一非排除例子，此等装置设置于第一对象与第二对象之间，以使得此等装置的相应第三方向定向为径向。通过以此方式将此等装置的挠性第三方向定向，此等装置整体地允许第一对象相对于第二对象的热膨胀与收缩。
[0053]此等装置在支撑方向中的“调整度”包括装置采用所选定的第一支撑位置、从所选定的第一支撑位置释放、以及采用所选定的第二支撑位置等的能力。
[0054]图3中说明此夹持装置10的第二代表实施例。此装置10包括:第一部分11与第二部分13。此第一部分11装附至第一安装构件12，且此第二部分13装附至第二安装构件
14。此第一部分包括各组多个平行插片16，且此第二部分包括各组多个平行插片18。此在第一安装构件12与第二安装构件14间的位置，在插片重叠区域20，此等插片16、18彼此间隔交错(交叉)。在此实施例中，第一部分11的相应插片16通过相应垫片22而彼此分开。以类似方式，第二部分13的相应插片18通过相应垫片24而彼此分开。可以将压缩(夹)力施加至插片重叠区域20。当此夹力充分减少时，此第一部分11及/或第二部分13可以相对于彼此移动(例如:枢转)。压缩此插片重叠区域20可以避免此种移动。只要在此重叠区域20中的插片保持足够的重叠用于适当压缩，则此移动可以在任何范围中的多个方向中。
[0055]在此实施例中，安装构件12、14提供分别用于部分11、13的插片的安装。安装构件12、14亦方便将装置10安装至对象。
[0056]此等插片16的厚度并无须等于插片18的厚度。垫片22的厚度在通常情况下与插片18的厚度相关，以及垫片24的厚度在通常情况下与插片16的厚度相关。此等厚度的匹配确保插片16、18可以间隔交错而不会翘曲，以及避免插片重叠区域20所不想要的扭曲。在此实施例中，通过包括于此插片重叠区域20中的插片16、18的平行，在图3中显示并无扭曲。个别插片16的厚度并无须等于个别插片18的厚度。例如，如果一组插片16薄于另一组插片18，则垫片24通常将会薄于垫片22，反之亦然。可替代地，可以将垫片24的厚度制得较插片16、18的厚度稍厚，以使得当插片未被夹住时在插片18与插片16间产生间隙，因此减少当插片未被夹住时在间隔交错的插片间的摩擦。
[0057]在插片重叠区域20中，此等插片16、18彼此间隔交错(交叉)。插片重叠区域20的垂直尺寸为区域20中插片16、18重叠程度的函数。插片重叠区域20垂直尺寸的增加，可以通过将第一部分11相对于第二部分13向下位移、或将第二部分13相对于第一部分11向上位移而实施。以类似方式，插片重叠区域20垂直尺寸的减少，可以藉由将第一部分11相对于第二部分13向上位移、或将第二部分13相对于第一部分11向下位移而实施。
[0058]由于各插片相对薄，此插片厚度对插片长度的比可以为小。因此，当使用此装置以夹持一对象时，可以减少在各插片上的应力至低于其屈服应力。而且由于各插片相对薄，相较于其Z方向与切线硬度，其具有相对小的径向硬度。通过使用多个插片，其在Z方向中的硬度累加而产生整体高的Z硬度。
[0059]插片重叠区域20的夹持可以使用任何各种夹持装置实施，例如但并不受限于:气压式夹、液压式夹、机械式夹、机电式夹、以及压电式夹。可以将此等夹持装置连接，以自动方式或通过命令、或以手工方式操作。参考图4A来显示设备10，其中使用在重叠区域20夹持插片的C夹30。此C夹30包括:第一座32，其位于重叠区域20的一侧上；以及第二座34，其位于重叠区域的另一侧上。将第二座34安装至致动器杆36的终端，使用致动器38驱动此杆。第一座32安装至C形构件42的一个臂40，且致动器38的近端44安装至C形构件42的另一臂46。致动器38可以为例如气压式、液压式、机械式(例如:螺杆驱动)、机电式、以及压电式致动器。致动器可以构成为当此致动器被赋能时关闭夹持装置；或构成有弹簧负载，以使得当此致动器被赋能时此致动器38打开夹持装置，以及当此致动器未被赋能时此夹持装置保持关闭。在如果非故意电力供应故障或压力供应故障发生时夹持装置保持关闭的某些情形中，此后者构造为优选的。
[0060]在图4B所显示的替代构造中，C夹30仅以第一座32、第一座34、致动器杆36、以及致动器38取代。在另一替代构造中，如同于图4C中所示，使用压电式致动器50，其与第一座32与第二座36配合。在还有另一替代构造中，如同于图4D中所示，插片重叠区域20的侧面为第一致动器60与第二致动器62。将致动器60、62通过各顺应构件66与68安装至基础结构64，其在相对于基础结构64的浮动的情况中，有效地设置致动器。浮动式致动器可以协助确保施加至重叠区域20的各夹力实质上平衡。
[0061]此第一安装构件12与第二安装构件14各可以装附至各对象。现在参考图5，可以将第一安装构件12与第二安装构件14通过螺栓12b、14b安装至各对象(未图标)，此等螺栓12b与14b经由“用于安装的孔”而垂直延伸通过安装构件。然而，应了解，使用螺栓用于此目的仅为示范而已，且可以使用任何各种其他装附设计将安装构件定位于其相对应的对象中。
[0062]如果想要或需要的话，可以将安装构件12的上表面13及/或安装构件14的下表面15机械加工，以建立例如所想要的平坦度或其他表面轮廓。
[0063]在一些应用中，此装置10无须实际上支撑对其安装的对象。图6例如说明一种构造，其中装置10设置介于两对象Ml与M2之间。安装构件12固定至第一对象Ml，以及安装构件14固定至第二对象M2。在此构造中，通过设置在安装构件12、14间的致动器或移动器70、72，相对于重力g，至少部分地支撑至少第一对象Ml与第一安装构件12。当将夹持装置74停用而使得重叠区域20未被夹持时，致动器70、72避免装置10垂直向下垮下。特别是，如果安装构件12、14各固定于第一对象Ml与第二对象M2，应了解致动器70、72可以被设置成，在第一对象Ml与第二对象M2间延伸，而非在安装构件12、14间延伸。
[0064]图6中所显示实施例亦为实质上自动化系统的例子，其中，通过随着将致动器70、72启动而将夹持装置74停用，使得装置10未被夹持；以及通过随着将致动器70、72停用而将夹持装置74启动，使得装置10被夹持。此等动作是由处理器76协调与控制，其由距离测量装置(例如:干涉仪)78接收距离数据。因此，例如可以自动地监视与维持对象Ml上表面的平坦参数。例如，可以周期地测量与修正距离d。[0065]进一步参考图6，此致动器70、72至安装构件12、14、或对象Ml、M2的连接可以包括挠曲件71等，以避免致动器70、72过度限制相对于对象M2的对象Ml的位移。
[0066]装置10的关键优点包括，其在z方向与垂直方向中的高硬度，以及在其他正交方向中的顺应度。例如，参考图5，此装置10在z方向与χ方向中显示高硬度，以及在I方向中显示相对低硬度(即，相对挠性)。因此，可以将此等装置10组合使用，以提供第一对象Ml相对于第二对象M2的动态安装。在图7A中显示一例，其中第一对象Ml与第二对象M2彼此垂直分开。将四个装置10A-10D安装至第二对象M2的上表面90，且此刚性支撑件15位于中央。将各装置10A-10D安装至表面90的各角落。在表面90上绘制对角线92、94 (虚线)，其通过此刚性支撑件15的安装位置，且通过各角落装置10AU0C与装置10BU0D的安装位置。安装此等角落装置10A-10D，以使得其各挠性方向与各对角线92与94对齐。如果在替代实施例中想要的话，可以根据在此所揭示的任何实施例，以保持装置取代此刚性支撑件15，其具有相对于挠性方向的任何各种定向。在图7中所显示构造，除了将第一对象Ml保持之外，其特别有利于适应第一对象Ml相对于第二对象M2、从第二对象M2中心在径向的热膨胀。即，装置10A-10D的各挠性可以适应相对于中央支撑件15位置的对象Ml的相对应径向膨胀或收缩。装置10A-10D的各挠性亦可以去除第一与第二对象间缺乏平行的结果，要不然的话，如果此两对象刚性地耦接在一起，则会造成例如第一对象Ml相对于第二对象M2的翘曲。
[0067]在此并无意以任何方式限制，此图7中任何装置10A-10D的代表长度约为100mm。为了避免必须对象Ml与M2间的距离与此等装置的长度相同，可以将此等装置安装于第二对象M2的上表面90的各凹处中，如同于图8中所显示。
[0068]另一个关键优点为，此装置10可以在由周围结构所设定的位置被容易地夹持与去除夹持。当被去除夹持时，此装置10可以容易地适应对象Ml、M2相对于彼此的位置改变。当被夹持时，即使在延长使用后，此装置10可以维持其位置与定向。
[0069]在装置10中，插片的数目并未受到限制。可以少至三个插片提供插片交叉，因此较佳数目为至少三个插片。可以具有少至两个插片，但本发明并不建议此种构造。在此并未设定插片的最大数目。
[0070]插片可以由任何合适刚性材料制成，其包括任何各种金属，但亦包括任何各种其他刚性材料，例如:聚合物、陶瓷、玻璃纤维等。随着情况要求，插片可以被涂敷或不被涂敷。例如，在插片重叠区域中的插片的部分可以涂敷有减少摩擦物质，以使其较容易调整此未经夹持装置。如同以上提及，在重叠区域中摩擦的总强度可以非常大，以及可能有想要减少摩擦却不会减少插片的数目或几何形状的情形。
[0071]在此所揭示的装置10的另一个重要优点为，当此等插片未被夹持时，其可以相对于彼此滑动，以适应两个安装构件间的任何倾倒及/或偏斜角度，此于图9A与9B中显示。参考图10，可以看出平行、薄的、挠性插片可以在一个水平方向中提供低硬度。此允许在此方向中对象间的相对移动。此可以被使用以例如适应在一个对象中相对于另一对象所产生的热膨胀差异。
[0072]在装置10中，装附于第一安装构件12的插片16的长度并无须与装附于第二安装构件14的插片18的长度相同。而且，装附于第一安装构件12的插片16的厚度并无须与装附于第二安装构件14的插片18的厚度相同。然而，插片的厚度会影响垫片22、24的厚度。
[0073]垫片22、24的厚度并无须与相对应的插片的厚度完全相同。例如，对于垫片来说，使得此垫片的厚度稍大于相对应插片的厚度以避免在重叠区域20中过度摩擦可能是有利的。
[0074]由以上讨论而为明显，可以将装置10使用于其承载负载的至少一部分的情况。可替代地，此等装置可以使用于拉伸的情况下。在图11中显示一例，其中，第一对象Ml为静止，第二对象M2可以相对于第一对象位移。即，重力在拉第二对象，但并未拉第一物件。
[0075]对于此装置的尺寸并无限制，其可以大或小。此尺寸可以放大或缩小，以适应实质上任何情况。
[0076]兹将在此所揭示装置的优点总结如下:
[0077](a)当去除夹持时，可以将此装置容易地向上调整至四个自由度(D0F)，且可于额外两个DOF中移动；
[0078](b)当以相对低夹持力夹持时，此装置显示高的滑动摩擦；
[0079](c)在夹持期间，此装置显示很少至没有位置或角度移动；
[0080](d)多个平行挠曲插片在垂直与一个正交(水平)方向中提供高硬度，用于连接对象间的良好限制；以及
[0081](e)在其他水平方向中的硬度低，以允许例如在此等对象间的热膨胀差异，而不会过度限制。
`[0082]例子
[0083]此例是有关于具有以下构造参数的装置:
[0084]# 插片 20
[0085]插片厚度:0.25mm
[0086]插片长度:15_
[0087]插片宽度:60mm
[0088]所获得数据:kz=l.9 X 109N/m
[0089]kradial=5.3 X 105N/m
[0090]ktangent=6.7X108N/m
[0091]σ max=31.6MPa
[0092]其中
【权利要求】
1.一种装置，其包括: 第一部分与第二部分，其通过在重叠区域彼此间隔交错的第一组与第二组多个插片而能移动地连接在一起，当被压缩时，禁止该第一组与第二组插片相对彼此位移以在第一与第二正交方向提供第一硬度以及在第三正交方向提供第二硬度，其中该第一硬度大于该第二硬度。
2.如权利要求1所述的装置，其中至少在该重叠区域中，插片彼此平行。
3.如权利要求1所述的装置，更包括: 压缩力部件，其相对于该重叠区域设置，且可选择地操作以增加施加至该重叠区域的压缩力以及减少施加至该重叠区域的压缩力。
4.如权利要求3所述的装置，更包括: 致动器，其被构造成与该压缩力部件的操作协调地对对象产生位移力。
5.如权利要求1所述的装置，更包括: 致动器，其对由该装置所保持的对象产生位移力。
6.如权利要求5所述的装置，其中由该位移致动器所施加的该位移力是与该重叠区域减少的压缩相协调。
7.如权利要求5所述的装置，其中该位移致动器相对该装置对称地设置。
8.如权利要求5所述的装置，其中该致动器被构造成，当该重叠区域未被压缩时，该致动器促使该对象移动，以及当该重叠区域被压缩时，该致动器并不促使该对象移动。
9.如权利要求1所述的装置，其中该第一组插片与该第二组插片中的各插片具有长度、厚度以及宽度，该宽度大于该厚度以在实质上平行于该长度的第一方向和在垂直于该第一方向的第二方向提供硬度，以及在正交于该第一与第二方向的第三方向提供挠性。
10.如权利要求1所述的装置，其中: 该第一组插片利用各垫片彼此分开，以及 该第二组插片利用各垫片彼此分开。
11.如权利要求1所述的装置，更包括: 施加压缩致动器，其响应于夹持命令压缩该重叠区域，且其响应于去除夹持命令减少或去除对该重叠区域的压缩。
12.一种装置，其包括: 保持装置，设置于第一对象与第二对象之间，该保持装置包括第一部分与第二部分，其通过在重叠区域彼此间隔交错的第一组与第二组多个插片而能移动地连接在一起，当被压缩时，禁止该第一组与第二组插片相对彼此位移； 压缩装置，其能操作对该重叠区域施加压缩力；以及 致动器，其连接至该第一对象与第二对象之一，能操作该致动器以施加位移力，以促使该第一对象与第二对象至少之一相对于另一对象移动。
13.如权利要求12所述的装置，其中: 该具有压缩重叠区域的保持装置在第一与第二正交方向显示第一硬度以及在第三正交方向显示第二硬度；以及 该第一硬度大于该第二硬度。
14.如权利要求12所述的装置，更包括:控制器，其连接至该保持装置、该压缩装置以及该致动器，该控制器被构造成，当该压缩装置对该重叠区域施加减少压缩力时，命令该致动器以促使至少一个对象移动，以及当该压缩装置对该重叠区域施加增加压缩力时，命令该致动器不促使至少一个对象移动。
15.如权利要求12所述的装置，其中该致动器包括堆栈环气动式致动器。
16.—种组件,包括: 第一对象，其能相对第二对象移动；以及 至少一个稱接件，其在该第一对象与该第二对象之间延伸； 各耦接件包括各保持装置，该保持装置包含耦接至该第一与第二对象的第一部分与第二部分，该第一与第二部分通过在重叠区域中彼此间隔交错的第一组与第二组多个插片而能移动地连接在一起，当被压缩时，禁止该第一组与第二组插片相对于彼此位移以提供该第一对象各部分的支撑，具有在第一与第二正交方向的第一硬度以及在第三正交方向的第二硬度，其中，该第一硬度大于该第二硬度。
17.如权利要求16所述的组件，其中该耦接件更包括压缩装置，其被构造成对该重叠区域施加选定次数的力以压缩该重叠区域。
18.如权利要求16所述的组件，更包括: 至少一个致动器，其被构造成使得该第一对象相对于该第二对象以选定次数移动。
19.如权 利 要求16所述的组件，更包括: 至少一个致动器，其被构造成使得该第一对象相对于该第二对象以选定次数移动；以及 压缩装置，其被构造成当该致动器并未使该第一对象移动时，以选定次数对该重叠区域施力以压缩该重叠区域。
20.如权利要求19所述的组件，更包括: 控制器，其被连接至该致动器与该压缩装置，以控制该第一对象移动以及对该重叠区域的施力，以使得当该致动器造成移动时施加第一力，以及当该致动器未造成移动时施加第二力，该第二力大于该第一力。
21.一种平台组件，包括: 基底； 平台，其可相对于该基底位移； 在该平台与该基底间延伸的至少一个耦接件；以及 包括保持装置的至少一个耦接件，该保持装置包含耦接至该平台与该基底的第一部分与第二部分，该第一部分与第二部分通过在重叠区域彼此间隔交错的第一组与第二组多个插片而能移动地连接在一起，当被压缩时，禁止该第一组与第二组插片相对于彼此位移以提供该平台的相应部分的支撑，该支撑具有在第一与第二正交方向的第一硬度以及在第三正交方向的第二硬度，其中该第一硬度大于该第二硬度。
22.如权利要求21所述的平台组件，其中每个耦接件更包括压缩装置，其被构造成对该重叠区域施加选定次数的力以压缩该重叠区域。
23.如权利要求21所述的平台组件，更包括: 至少一个致动器，其被构造成使得该平台相对于该基底以选定次数移动。
24.如权利要求21所述的平台组件，更包括:至少一个致动器，其被构造成使得该平台相对于该基底以选定次数移动；以及 压缩装置，其被构造成在当该致动器并未使该平台移动时以选定次数对该重叠区域施力以压缩该重叠区域。
25.如权利要求24所述的平台组件，更包括: 控制器，其连接至该致动器与该压缩装置，以控制该平台移动以及对该重叠区域的施力，以使得当该致动器造成移动时，施加相对较少的力，以及当该致动器未造成移动时，施加相对较大的力。
26.如权利要求21所述的平台组件，更包括: 多个在平台和基底之间延伸并相对于该基底保持该平台的相应部分的耦接件，每个耦接件包括相应保持装置，该保持装置被定向成使得该保持装置具有相应定向，以此使得该保持装置的第三垂直方向被设置成释出该平台相对于该基底的热膨胀。
27.如权利要求26所述的平台组件，其中该定向为径向。
28.一种精密系统，其包括权利要求21所述的平台组件。
29.一种微光刻系统，其包括权利要求21所述的平台组件。
30.一种组件,包括: 第一对象； 第二对象；以及 至少一个保持装置，其安装至该第一对象与该第二对象，且在该第一对象与该第二对象之间延伸，该保持装置包含: 第一组多个插片； 第二组多个平行插片，其在重叠区域中与该第一组多个插片间隔交错；以及 压缩装置，其位于该重叠区域，且被构造成以能选择的方式将夹持力施加至该重叠区域， 该第一组插片安装至该第一对象，以及该第二组插片安装至该第二对象。
31.如权利要求30所述的组件，更包括: 致动器，其响应于夹持命令将该夹持力施加至该重叠区域，以及响应于去除夹持命令减少或去除对该重叠区域的该夹持力。
32.如权利要求31所述的组件，其中 该第一与第二组插片中的各插片具有长度、厚度以及宽度，该宽度大于该厚度以为保持装置提供实质上平行于该长度的第一方向，在垂直于该第一方向的第二方向，且在正交于该第一方向与该第二方向的第三方向提供挠性；以及 该致动器在实质上平行于该第三方向的方向施加夹持力。
33.如权利要求31所述的组件，更包括: 多个支撑装置，在该第一对象与该第二对象间延伸，各该支撑装置相对于该第二对象支撑该第一对象的相应部分。
34.如权利要求33所述的组件，其中: 该第一组与第二组插片中的各插片具有长度、厚度以及宽度，该宽度大于该厚度以在实质上平行于该长度的该第一方向和在垂直于该第一方向的第二方向提供硬度，以及在正交于该第一方向与该第二方向的第三方向提供挠性；该第一对象具有相对于该第二对象的膨胀方向；以及 至少一个支撑装置被配置成，其各第三方向平行于该膨胀方向。
35.如权利要求31所述的组件，其中: 该第一对象具有多个热膨胀方向；以及 该支撑装置安装于该第一对象与该第二对象间，以使得沿着多个热膨胀方向的每一个为至少一个保持装置，所述保持装置被配置成其各第三方向平行于各该热膨胀方向。
36.如权利要求35所述的组件，其中该热膨胀方向为径向。
37.一种微光刻系统,其包括权利要求30所述的组件。
38.一种包括微光刻处理的装置制造方法，其包括以下步骤: 使用权利要求37所述的微光刻系统将基板曝光；以及 处理该经曝光的基板，以形 成该装置。
【文档编号】F16F7/08GK103732941SQ201280040163
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年6月20日 优先权日:2011年6月20日
【发明者】道格拉斯·C·华特森, 法德·海希密, 克里斯多夫·S·玛格森 申请人:株式会社尼康