[发明专利]运动台装置、曝光装置及光刻机

说明书

本发明公开了一种运动台装置、曝光装置及光刻机，其中，所述运动台装置包括：Y向电机，所述Y向电机的电机动子可沿水平面的Y向移动；X向电机，设置在X向导轨上，所述X向导轨与所述Y向电机的电机动子连接，并由所述Y向电机牵引沿水平面的Y向移动，所述X向电机的电机动子可沿水平面的X向移动；内部框架，支承所述X向导轨；运动台，设置在所述X向电机的电机动子上。本发明提供的技术方案使得Y向电机的运动单元整体减重，提升了运动台装置的模态和振动特性，所述X向导轨通过非接触式连接内部框架，对内部框架产生的振动冲击较小，同时使运动控制平稳，提升运动控制精度。

技术领域

本发明涉及一种运动台装置、曝光装置及光刻机，应用于半导体集成电路制造领域。

背景技术

光刻技术是一种将掩模图案曝光成像到基底上的工艺技术。在光刻过程中，基底放在工件台上，通过位于光刻设备内的曝光装置，将掩模图案投射到基底表面。光刻是半导体制造过程中的关键工序，光刻机用于完成半导体制造中的光刻工艺。在光刻机中，工件台用于承载硅片或基板、并携带硅片或基板在光刻机投影物镜下完成与掩模台相配合的曝光运动，因此，工件台的控制精度直接影响到光刻效果，所以需要工件台具有良好的控制精度。在工件台运动的过程中，其运动反力直接作用于内部框架上产生冲击，将造成整个内部框架及设置在内部框架上的各个结构的振动加剧，对曝光工作造成不利影响甚至造成无法正常的曝光。

如图1所示，现有技术提出了一种曝光装置，包括照明系统11、掩模台12、投影光学系统13及工件台20，工件台20包括设置在外部框架上的两个平行设置的Y向电机，在所述Y向电机的电机动子上垂直设置有中间导轨21，构成H型结构。通过所述Y向电机驱动整个工件台20在Y向的大行程运动。所述中间导轨21上设置有X向电机22，所述X向电机22的电机动子通过安装板34设置有粗动载台24，所述粗动载台24与中间导轨21通过X滑动构件23滑动连接。通过所述X向电机22驱动粗动载台24在X向运动。所述粗动载台24上非接触式设置有微动载台25，通过设置在粗动载台24和微动载台25之间的多个音圈马达33控制微动载台25的微幅驱动。在微动载台25的下方两侧设置有加固件26，所述加固件26下方设置有空气轴承27，相应的，在所述中间导轨21的两侧等距设置有两个步进导件28，所述步进导件28作为所述空气轴承27的气浮支撑面，使微动载台25的两侧得到支撑。所述步进导件28通过连接装置29与所述中间导轨21机械式连接，并通过Y滑动构件30与内部框架31滑动连接。所述微动载台25上固定基板保持具32，基板P位于基板保持具32上。

所述现有技术将中间导轨21设置在Y向电机上，Y向电机需要直接承受设置在中间导轨21上的所有部件及步进导件28施加的负荷，承重量大，造成工件台模态和振动特性较低。步进导件28通过滑动构件与内部框架31滑动连接，对内部框架31产生振动冲击，且滑动摩擦会对控制精度造成影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种减轻电机运动单元负载、降低内部冲击、提升模态和控制精度的运动台装置、曝光装置及光刻机。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种运动台装置，包括：

Y向电机，所述Y向电机的电机动子可沿水平面的Y向移动；

X向电机，设置在X向导轨上，所述X向导轨与所述Y向电机的电机动子连接，并由所述Y向电机牵引沿水平面的Y向移动，所述X向电机的电机动子可沿水平面的X向移动；

内部框架，支承所述X向导轨；

运动台，设置在所述X向电机的电机动子上。

优选的，所述Y向电机的数量为2个，设置在外部框架上。

优选的，所述Y向电机的数量为2个，设置在所述内部框架上。

优选的，所述Y向电机的电机定子通过反力消耗装置与外部框架连接。