[发明专利]一种辅助支撑装置及带有辅助支撑的光刻机设备

说明书

本发明提供一种使用于光刻机设备的辅助支撑装置，从上至下依次包括相互连接的弹性支撑装置、吸振部件以及驱动磁场装置，所述驱动磁场装置对所述弹性支撑装置具有相互排斥的力，使得所述弹性支撑装置支撑用于放置工件台的吊框。这样使用磁场力以及弹性装置来调节支撑的力量，保证了在垂直方向上的自由度，还具有能够吸附地基振动的吸振部件，因此既能够补偿工件台的支撑面型，又不会引入地基振动。本发明还提供一种带有上述辅助支撑的光刻机设备，包括：工件台、用于放置工件台的吊框，还包括n个上述辅助支撑装置，n为正整数；这样使用多个辅助支撑装置，能够根据其所在位置处的面型变化调节支撑的力量，从而更好地补偿工件台的支撑面型。

技术领域

本发明涉及半导体光刻机领域，特别涉及一种辅助支撑装置及带有辅助支撑的光刻机设备。

背景技术

光刻机系统在工作过程中，工件台和掩模台分别以曝光系统的两面一轴(物面、焦面和光轴)为基准，在控制系统的驱动下，按要求的精度实现工件台与掩模台之间的相对位置以及两者相对曝光系统的位置。针对四个减振器四脚支撑的光刻机设备，其在自身重力、加工误差、集成误差以及工件台运动时动态变形的影响下会引起工件台支撑部件表面呈下凹变形，从而影响了工件台的位置精度。而且对于长行程的工件台来讲，面型的影响可能直接导致工件台无法正常地步进及扫描。

如图1所示，四脚支撑光刻设备的局部结构200，包括掩模台201、掩模支架202、曝光系统207、主基板206、吊框203、工件台204、以及减振器205。主基板206是类似矩形桌的四脚支撑结构，用于支撑曝光系统207、掩模台201等结构。吊框203也是规整的四脚结构，其上表面边缘四脚与主基板206固定连接，上表面中间用于支撑工件台204，在吊框203的下表面四脚对应位置安装有四个减振器205，如图2所示。

光刻设备工作过程中，减振器205开启，使整个结构处于悬浮状态，工件台204和掩模台201分别以曝光系统207的两面一轴(物面、焦面和光轴)为基准，在控制系统的驱动下，按要求的精度实现工件台204与掩模台201之间的相对位置以及两者相对曝光系统207的位置。

以水平面上相互垂直的两条直线作为X轴、Y轴，以垂直于水平面的直线作为Z轴，工件台204一般可以实现X、Y、Z、Rx、Ry、Rz六个自由度方向的运动，而对于大型光刻设备来说，随着硅片或玻璃基板的尺寸加大，其对应的水平向X、Y的运动行程跟随着加长。行程越大，工件台支撑面精度越难以实现，而为保证工件台能高精度地步进和扫描，要求工件台面型能达到微米级的精度要求。

吊框203作为支撑工件台的关键部件，对其表面的平整度有极大的要求。首先，如图1所示，吊框203底部仅通过四个减振器其支撑作用，其顶部承受着所有分系统的重量，分系统及吊框203自身的重力会使吊框203上表面产生变形。其次，由于吊框203上表面的加工过程中同样会产生加工表面的残余误差。而且，在实际光刻设备集成的过程中，由于装配时的不适当会造成装配误差。这些表面面型误差均是静态误差，另外，工件台204步进和扫描过程中，由于电机驱动力和质量偏心产生力矩，造成吊框203上表面支撑受力发生变化，表面面型变化会影响工件台204沿着导轨方向运动，此表面面型误差属于动态误差。这些静、动态误差的存在最终会造成这种四脚支撑的光刻设备架构产生下凹变形，请参见图3。而四脚支撑的设备架构很难通过周边的四个减振器205去实现面型的调整。

为解决工件台支撑面的面型问题，可在吊框203下凹的底面加入支撑部件。但由于光刻机设备采用减振器作为主支撑，减振器要求保证光刻设备的位置稳定性，并且需要抑制地基振动输入，降低振动源对设备的动态性能的影响。因此，有必要发明一种能够解决工件台支撑面的面型问题且不会引入地基振动的支撑装置。

发明内容