[发明专利]用于光刻设备的调平调焦装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路装备制造领域，尤其涉及一种用于光刻设备的调平调焦装置。

背景技术

光刻装置是制造集成电路的主要设备，其作用是使不同的掩膜图案依次成像到基底（如半导体硅片或LCD板）上的精确对准的位置。然而这个对准位置却因为连续图形所经历的物理和化学变化而改变，因此需要一个对准系统，以保证硅片对应掩膜的对准位置每次都能够被精确的对准。随着基底每单位表面积上的电子元件数量的增长以及电子元件的尺寸合成越来越小，对集成电路的精度要求日益提高，因此依次掩膜成像在基底上的位置必须越来越准确的固定，对光刻时对准精度的要求也越来越高。

在扫描光刻机系统中，为了使投影物镜能将掩模图案清晰地投影到工件上，需要测量工件曝光面是否与投影物镜焦面重合，因而需要使用调焦调平传感器系统测量工件曝光面的垂向位置，并使用调平调焦装置支撑承片台在垂向上作Z，Rx，Ry运动。

专利CN101303532《可切换工位的六自由度精密定位台》所公开的内容中，其技术方案是垂向调节机构由凸轮和滚子构成，三个垂向调节机构，按三角形分布于底座下方。滚子的中心轴呈水平向设置，且该中心轴通过固定件固定至底座，滚子与凸轮相互咬合，凸轮还连接至一驱动电机。通过驱动旋转电机使得垂向可以进行Z，Rx，Ry三个方向的调节。由于调节Rx和Ry时，滚子和凸轮会相对倾斜，故滚子201的外形做成桶形。

然而，现有技术CN101303532方案中桶形设计解决了滚子和凸轮会相对倾斜，但是使得凸轮与滚子连接处是点接触，点接触的后果是接触零件表面处理要求很高，接触点非常容易磨损。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种能使接触表面变大，不再产生点蚀用于光刻设备的调平调焦装置。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种用于光刻设备的调平调焦装置，用于使一承片台在垂向沿Z、Rx、Ry方向运动，该调平调焦装置包括设置于该承片台之下的凸轮滚子装置，该凸轮滚子装置包括一凸轮机构和位于该凸轮机构上方的滚子机构，该滚子机构由一电机驱动做旋转运动，该凸轮机构包括一轴承机构，用于使该凸轮机构与该滚子机构线性接触。

更进一步地，该凸轮机构包括凸轮、位于凸轮下方的凸轮座以及位于凸轮座下方的调整垫。该调整垫为楔形调整垫，该楔形调整垫用于调整该承片台的高度。

更进一步地，所述滚子机构从上至下依次包括滚子座、轴承机构、滚子，所述滚子的形状为圆柱形。所述电机为一旋转电机，并通过一联轴器与所述滚子机构的滚子连接。

更进一步地，该所述调平调焦装置呈三角形分布于所述底板上。所述调平调焦装置与所述承片台之间设有柔性件。所述底板与所述承片台通过柔性弹片连接。所述柔性弹片的水平向为刚性，用于使该调平调焦装置不产生水平向的相对运动；垂向为柔性，用于解耦该调平调焦装置之间的垂向力。所述柔性弹片由一连接所述承片台的连接件、一连接所述底板的连接件和刚度调节件组成。

更进一步地，所述轴承机构为调心轴承，所述调心轴承使所述滚子机构的滚子沿所述凸轮机构的凸轮的轴向摆动角度。所述轴承机构为球轴承，所述球轴承通过一柔性件使所述滚子机构的滚子沿所述凸轮机构的凸轮的轴向摆动角度。

更进一步地，所述底板与所述承片台之间还设有预紧弹簧，以消除该滚子机构与该凸轮机构之间的点接触。

与现有技术相比较，本发明所公开的技术方案，采用调心轴承与柔性件可以有效解决凸轮与滚子倾斜引起卡死问题，由点接触改为线接触，有效改善点蚀现象，提高接触精度，保持伺服性能一致性。三个调平调焦装置通过柔性件与承片台连接，与承片台通过柔性弹片与底板连接，有效克服现有技术采用刚性连接造成的解耦问题。可以方便调节调平调焦装置的高度范围，增加了垂向的初始位置，使垂向初始位置不唯一。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是应用本发明所示出的调平调焦装置的工件台结构示意图；

图2是本发明所示出的调平调焦装置的布局示意图；

图3是本发明所示出的调平调焦装置的第一实施方式的局部结构示意图；

图4是本发明所示出的调平调焦装置的第二实施方式的局部结构示意图；

图5是本发明所示出的楔形调整块示意图；

图6是本发明所示出的柔性弹片局部结构示意图。

具体实施方式