[发明专利]步进扫描光刻机的自消除振动力的扫描狭缝装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设备制造技术领域，尤其涉及一种步进扫描光刻机的自消除振动力的扫描狭缝装置。

技术背景

大规模集成电路生产是现代微电子技术的核心，而半导体光刻设备是发展集成电路的基础。步进扫描光刻机利用扫描狭缝限定掩模面照明视场大小及其中心位置，并通过与掩模台/硅片台的同步运动，使物镜视场光强分布轮廓在硅片面的光强形成积分，完成对硅片的曝光。在曝光视场的起始与终止位置处，扫描狭缝可以避免位于曝光视场之外的部分照明视场照射到相邻曝光场上，保证曝光场以外的区域不受成像光束的影响。

产率是半导体光刻设备三大性能参数之一。为了提高产率，需要提高步进扫描光刻机的扫描速度。由于扫描狭缝装置的振动力直接作用在光刻机主框架上，因此当扫描速度提高后，扫描过程中产生的振动力对光刻机整机框架也将产生较大影响。

在先技术CN103163738A介绍了一种用于补偿照明扫描向刀口驱动反力的装置，但此装置通过支撑簧片连接安装座和照明刀口安装支架，刀口驱动反力实际上仍能通过支撑簧片传递到安装座上，因此该装置无法完全消除由于刀口驱动反力产生的振动力的影响，且支撑簧片变形将导致刀口位置发生变化，影响刀口的定位。

现有技术欲解决在不影响刀口运动和定位的基础上，实现振动力的完全自消除。

发明内容

本发明目的在于克服在先技术的缺点，提供一种步进扫描光刻机的自消除振动力的扫描狭缝装置，该装置在不影响刀口的运动和定位的同时，可完全消除振动力。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案如下：

一种步进扫描光刻机的自消除振动力的扫描狭缝装置，特点在于该装置包括狭缝基框、上组件、下组件、Y向平衡质量系统、右组件、左组件和X向平衡质量系统：

所述的狭缝基框由沿水平方向的第一x向支架的两端分别与沿竖直方向的第一Y向支架、第三Y向支架构成Π形结构，在第一Y向支架和第三Y向支架之间设有与第一x向支架平行且相近的第二x向支架，在第一Y向支架、第三Y向支架的外侧具有并与之相连且平行的第二Y向支架、第四Y向支架，所述的第二Y向支架和第四Y向支架关于狭缝基框的中垂面对称，在第三Y向支架内侧还有两根x向支杆和第二x向支架，在所述的第一x向支架的内侧面设有x向光栅尺，在所述的第二Y向支架的内侧面设有Y向光栅尺；

所述的X向平衡质量系统包括X向平衡质量块和第三滑块和第四滑块，所述的第三滑块和第四滑块套在所述的第二X支架上，所述的X向平衡质量块的两端分别与所述的左滑块和右滑块相连并与所述的第二Y向支架平行，在所述的X向平衡质量块的两端与所述的第一Y支架和第三Y支架之间设有完全相同的左拉伸弹簧和右拉伸弹簧，在所述的X向平衡质量块上设有驱动电机定子；

所述的左组件包括左刀片、左电机动子、左滑块、左光栅读数头和左连杆，所述的左滑块套在第二x向支架上，所述的左光栅读数头、左滑块、左电机动子和左刀片通过所述的左连杆依次相接在一起，所述的左滑块套在第二x向支架上，所述的左光栅读数头位于所述的左连杆的上端并指向所述的x向光栅尺，所述的左电机动子位于所述的驱动电机定子上，所述的左刀片在所述的左连杆的下端，所述的左组件在所述的左电机动子的驱动下通过所述的左滑块沿所述的X支架在水平方向移动；

所述的右组件由右刀片、右电机动子、右滑块和右光栅读数头和右连杆构成，所述的右滑块套在所述的第二X支架上，所述的右光栅读数头位于所述的右连杆的上端并指向所述的x向光栅尺，所述的右电机动子位于所述的驱动电机定子上，所述的右刀片在所述的右连杆的下端，所述的右组件在所述的右电机动子的驱动下通过所述的右滑块沿所述的X支架在水平方向移动；

所述的Y向平衡质量系统包括Y向平衡质量块、y向驱动电机定子、配重电机动子、第一Y向滑块、第二Y向滑块和第三Y向滑块，所述的Y向平衡质量块呈准方框形结构，该方框形的左上角、左下角和右边中间各延伸一支杆并分别连接所述的第一Y向滑块、第二Y向滑块和第三Y向滑块，所述的第一Y向滑块和第二Y向滑块位于第一Y支架上可移动，所述的第三Y向滑块位于第四Y支架上可移动，所述的Y向平衡质量块经所述的第三Y向滑块延伸的支杆的末端连接所述的配重电机动子，该配重电机动子位于与竖直安装在第三Y支架上的配重电机定子上，所述的Y向平衡质量块右边中间支杆和狭缝基框的两支杆之间布设有两个完全相同的第一y向拉伸弹簧和第二y向拉伸弹簧；所述的配重电机动子和配重电机定子之间产生竖直向上恒定的电磁力，抵消Y向平衡质量系统、上组件(2)和下组件的重力；