[发明专利]减振支撑装置及采用该减振支撑装置的光刻机

说明书

技术领域

本发明涉及一种减振支撑装置及采用该减振支撑装置的光刻机。

背景技术

一般地，对振动比较敏感的设备，比如光刻机等，其组成部分中包含有基座和机器负荷。基座被固定在地面或者平台上。机器负荷具有一个机械框架，它支撑着机器的振动敏感部件，比如光刻机中的工件台、掩模台、曝光物镜和一些测量设备等。在基座和机器负荷中间的是一套减振支撑设备。在这里，减振支撑设备的作用主要有两个。一个是起支撑作用，另一个是起减振作用。影响基座产生振动的因素很多，主要有地基振动的传入，机器负荷内部部件的相对移动所引发的外界对机器产生的反作用力和力矩，机器内部的气液管路和气膜的振动，以及周围环境的随机噪音等。

专利US6226075中，介绍了一种光刻机减振支撑装置。该减振支撑装置基本结构为一个中空的活塞与气缸的组合，活塞与气缸之间存在一个静压空气轴承，气缸底部与支撑底座之间存在另一个静压空气轴承。活塞与气缸之间的静压空气轴承，使得活塞相对于气缸在垂直方向上几乎无摩擦地运动。气缸底部与支撑底座之间的静压空气轴承，使得气缸相对于支撑底座在水平方向上几乎无摩擦地运动。该减振设备在垂直方向上为空气弹簧减振，水平方向上为静压轴承隔振。

该减振装置不足之处有两点。其一，它的气缸由于在圆周方向没有受到任何约束，会产生旋转运动，从而引发额外的干扰振动。其二，气缸与活塞之间除了存在静压空气轴承所需要的间隙部分外，还存在用于间隙密封的间隙部分。气体间隙密封要求间隙非常小，使得在制造上对气缸活塞存在很高的精度要求(尺寸公差在±1微米左右)，制造成本非常高。

发明内容

为了解决现有技术的光刻机减振支撑装置会产生旋转运动及制造成本高的技术问题，有必要提供一种不会产生旋转及制造成本低的光刻机减振支撑装置。

本发明还提供一种采用上述减振支撑装置的光刻机。

一种减振支撑装置，该减振支撑装置包括支撑板、与该支撑板相对设置的气浮块、主气缸，该支撑板包括基板、设置在该基板四周的侧壁和设置在该基板中心位置的导向孔，该气浮块包括挡板、设置在该挡板四周的侧壁和设置在该挡板中心位置的导向杆，该导向杆和该导向孔相配合形成一静压空气轴承，该支撑板的侧壁和该气浮块的侧壁通过波纹管密封连接，该支撑板、该气浮块、该波纹管和该主气缸所围空间内充满压力气体，形成一空气弹簧。

其中，该支撑板的导向孔由设置在该基板中心位置的挡壁围成，该挡壁套设于该气浮块的导向杆外侧。该支撑板的挡壁设置有第一气孔，该第一气孔与该支撑板的导向孔连通。

该支撑板的基板设置有第二气孔，该第二气孔与该支撑板的导向孔连通。该第二气孔呈“丁”字形。该气浮块的挡板设置有第三气孔，该主气缸通过该第三气孔向该支撑板、该气浮块和该波纹管围成的空间通气。

该减振支撑装置还包括上板和底板，该支撑板、该波纹管和该气浮块设置于该上板和底板之间。该支撑板的基板通过球形铰链支撑该上板。该球形铰链的周边设置有橡胶环，该橡胶环连接该上板和该支撑板。

该气浮块的侧壁邻近该底板的末端向外侧延伸形成延伸部，该延伸部与该底板之间形成静压空气轴承。该底板设置有通孔，该主气缸的出气口通过管道与该底板的通孔连接。

一种光刻机，包括一机器负荷、一底座、设置于该机器负荷和该底座之间的减振支撑装置，该减振支撑装置包括支撑板、与该支撑板相对设置的气浮块、主气缸，该支撑板包括基板、设置在该基板四周的侧壁和设置在该基板中心位置的导向孔，该气浮块包括挡板、设置在该挡板四周的侧壁和设置在该挡板中心位置的导向杆，该导向杆和该导向孔相配合形成一静压空气轴承，该支撑板的侧壁和该气浮块的侧壁通过波纹管密封连接，该支撑板、该气浮块、该波纹管和该主气缸所围空间内充满压力气体，形成一空气弹簧。

与现有技术相比，本发明的减振支撑装置的支撑板和气浮块之间通过波纹管密封连接，该气浮块不会相对于该支撑板发生旋转运动。该气浮块的导向杆和该支撑板的导向孔相配合形成一静压空气轴承。该支撑板、该气浮块、该波纹管和该主气缸所围空间内充满压力气体，形成一空气弹簧。本发明的减振支撑装置应用静压空气轴承，不需要间隙密封，从而制造精度要求降低，制造成本下降。

附图说明

图1是采用本发明的减振支撑装置的光刻机的结构示意图。

图2是采用本发明的减振支撑装置的第一实施方式的光刻机的示意图。

图3是图2所示的减振支撑装置的结构示意图。

图4是采用本发明的减振支撑装置的第二实施方式的光刻机的示意图。

具体实施方式