[发明专利]光刻机和光刻机中吊框面型补偿方法

说明书

本发明提供一种光刻机以及光刻机中吊框面型补偿方法，在吊框底部设置吊框面型补偿单元，能够对吊框面型的形变进行补偿，在吊框面型补偿方法中由吊框面型形变检测模块检测吊框面型的形变，将其与吊框面型补偿单元的补偿力作最小二乘法拟合后得到拟合数据作为控制力的前馈表格，闭环自动控制器根据该表格控制吊框面型补偿单元的补偿力，因此对于吊框面型的补偿更为精确。

技术领域

本发明涉及半导体光刻机领域，特别涉及一种光刻机和光刻机中吊框面型补偿方法。

背景技术

在光刻机中，工件台分系统是平板显示扫描光刻机最关键的分系统之一，其精度和稳定性直接影响光刻机的产率、套刻精度和成像质量。与其他种类光刻机相比，平板显示扫描光刻机工件台分系统具有行程更大、扫描速度更快、负载更大、电机驱动反力更大的特点，从而对其精度与稳定性提出更严苛的要求。

光刻机越来越高的运动精度，对振动环境的要求也越来越高。现阶段采用主动减振器精细隔振，主动减振器的作用一方面是将内部重要部件与基础框架等其他结构的外部世界独立开，从而使内部世界处于一个安静的环境中，另一方面减振器起到支撑作用，包括吊框、工件台、掩模台、物镜等重量全部由减振器承受。吊框台面的调平是由减振器的位置环路来控制的，同时工件台在各个位置之间运动，因此在不同的位置各减振器分配的力又不相同。因此为加快减振器的反应速度，将吊框考虑成刚体，计算得出各支点处分配的力的大小，并以此作为前馈加入减振器的控制系统。在大理石尺寸不大的情况下，该方法可以有效保证减振器的平面度。但随着工件台尺寸增加，支撑起运动的吊框尺寸也变得巨大。在吊框边缘布置好减振器后，由于工件台的重量和吊框的自重，在中间会产生挠曲变形，进而影响气浮导轨的面型，使工件台在运动过程中气浮间隙发生变化，最终影响工件台的运动性能。因此如何保持吊框面型是保证工件台性能的一个重要方面。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种光刻机和光刻机中吊框面型补偿方法，在吊框底部设置了吊框面型补偿单元，并根据吊框面型形变控制吊框面型补偿单元的补偿力。

为达到上述目的，本发明提供一种光刻机，具有用于承载工件台的吊框，在所述吊框上设置吊框面型补偿单元，用于吊框面型补偿；所述吊框上还设置有吊框面型形变检测模块；所述光刻机还设置有一闭环自动控制器，与所述吊框面型补偿单元连接，用于控制所述吊框面型补偿单元给予所述吊框补偿力的大小。

作为优选，所述吊框面型补偿单元采用减振装置；所述减振装置由气囊和直线电机构成。

作为优选，所述吊框面型补偿单元一侧固定在地面上，另一侧固定在所述吊框底面。

作为优选，所述吊框面型形变检测模块为固定在所述吊框底面的应变片。

作为优选，所述吊框面型形变检测模块为压电片，所述吊框底面设置有槽，所述压电片固定在所述槽内。

作为优选，所述工件台上还设置有位置前馈反应装置，用于测量所述工件台的位置。

本发明还提供一种具有如上所述的光刻机中吊框面型补偿方法，包括

步骤一：在吊框底部设置吊框面型形变检测模块，将工件台沿X、Y向运动一段距离；

步骤二：记录此时吊框面型形变检测模块检测到的数据；

步骤三：移动所述工件台，工件台每移动一段距离，重复步骤二直至运动至工件台极限位；

步骤四：将步骤二和步骤三得到的数据进行最小二乘法进行拟合；

步骤五：设置一闭环自动控制器，其与吊框面型补偿单元连接，根据步骤四中拟合得到的数据，在工件台移动过程中，由所述闭环自动控制器控制所述吊框面型补偿单元的补偿力。