[实用新型]重力补偿器有效

专利信息
申请号: 200920073089.9 申请日: 2009-05-27
公开(公告)号: CN201436604U 公开(公告)日: 2010-04-07
发明(设计)人: 方洁;齐芊枫;齐宁宁;郑椰琴 申请(专利权)人: 上海微电子装备有限公司;上海微高精密机械工程有限公司
主分类号: G03F7/20 分类号: G03F7/20
代理公司: 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 代理人: 屈蘅;李时云
地址: 201203 上海*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 重力 补偿
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及一种重力补偿器,特别涉及一种光刻技术中的重力补偿器。

背景技术

近代半导体科技发展迅速,其中光刻技术扮演了重要的角色。光刻技术在半导体的应用上,是将设计好的线路制作成具有特定形状可透光的掩模,利用曝光原理,使光源通过掩模投影至硅晶片上,可曝光显示特定的图案。

随着大规模集成电路器件集成度的不断提高,光刻分辨力的不断增强,对光刻机的特征线宽指标要求也在不断提升。目前,光刻机已经发展成为几个分别减振隔振的独立内部世界与基础框架等其他结构的外部世界的结合体。

以工件台分系统为例,如何使Chuck微动台在曝光过程中免受工件台系统和基础框架振动的干扰至关重要,需要采用行之有效的方案对微动台模块进行减振和隔振。重力补偿器结构就是在此背景下发展起来的新型结构,通过主动减振与被动隔振结合的方式,使工件台的微动台系统形成一个独立的内部系统。

美国专利号为US6473161B2的专利公开了一种环形电机和活塞推杆型的重力补偿器装置。通过恒压室气体压力经活塞推杆传递至微动台,从而维持其静态重力,通过环形电机实时调节微动台的垂向位移。该专利方案对恒压室气压的控制严格,对空气压力传感器的精度要求很高;另外,环形电机的设计制造也是一个技术壁垒。

而另一美国专利号为US6388733B1的专利,通过水平面的三个音圈电机、大理石平台底面的四个气囊被动隔振系统和四个垂向音圈电机将工件台大理石模块隔离成内部世界。该方案中的四个气囊的材料较为特殊,且橡胶气囊容易因为前后压差过大而影响使用寿命。

请参阅图1,其显示现有的层叠式及环套式一体式重力补偿器示意图,如图所示,两类常见的一体式重力补偿器的静态位置补偿结构501与其动态位移补偿电机502都设置为一体,图中施力点503在叠层式布置中由于电机或静态补偿结构远离Chuck微动台,可能产生倾覆力矩的因素;而在环套式布置的结构中(如专利US6473161B2),设计和制造环形电机存在技术壁垒,并且需要高精度高响应速度的气体传感器来检测气腔中的气流状况。

有鉴于此,如何提供一种重力补偿器,来综合解决上述问题已成为业界亟待解决的技术课题。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种重力补偿器,能够对微动台进行调平调焦及隔振,且结构简单、容易实现。

为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种重力补偿器,用于对光刻设备中的微动台进行调平调焦和隔振,所述重力补偿器具有基座、连接块、板簧片、活动底板及拉簧,所述连接块连接于所述基座与所述微动台之间,所述板簧片具有通过柔性部分相互连接的基体部分,且其两端的基体部分固定于所述基座上端,而中部的基体部分与所述连接块连接;所述活动底板通过所述拉簧连接至所述基座下端。

其中,所述基体部分与所述柔体部分间隔设置;所述连接块是具有柔性铰链结构的连接块,所述柔性铰链结构为多个,以十字交错形式分布在所述连接块内。

进一步的,所述重力补偿器还包括:音圈电机、固定连接板、活动连接板、导向体、导向块和连接架,其中所述音圈电机包括电机磁铁体及设于电机磁铁体内的电机线圈体;所述固定连接板与基座连接;所述电机线圈体与所述固定连接板连接;所述电机磁铁体的下端与活动连接板连接;所述导向体设于所述活动底板上侧,且具有孔隙,而所述活动连接板具有向下的凸块,该凸块穿过所述孔隙与所述活动底板连接;所述导向块固定在活动底板上,通过固定在基座上的连接架进行导向和限位。

另外,还可采用三个所述重力补偿器呈等边三角形或等腰三角形设置,且上述等边或等腰三角形的几何中心与所述微动台的质心重合。

本实用新型的重力补偿器,由于采用了机械式的重力补偿结构,即由板簧片、活动底板及拉簧形成垂向的静态重力补偿模块,以及通过能够提供RX/RY自由度调节功能的连接块与微动台连接,使得整个重力补偿器的结构较为简单,容易实现。另外,将三个重力补偿器排布成等边或等腰三角形,并使三角形的几何中心与微动台的质心重合,可通过垂向位置差动调节来完成对微动台的调平,通过垂向同步运动来完成对微动台的调焦,其运动方式均为质心驱动;模块中的板簧片和拉簧通过自身的弹性阻尼起到了隔振作用。

附图说明

图1为现有的层叠式及环套式一体式重力补偿器示意图。

图2为本实用新型一实施例的重力补偿器正面剖面图。

图3A为本实用新型一实施例的重力补偿立体侧视图。

图3B为本实用新型一实施例的重力补偿器的连接块示意图。

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