[发明专利]气帘装置及光栅尺测量系统

说明书

本发明提供一种气帘装置及光栅尺测量系统，在光栅尺测量系统中的读头周围设置气帘装置，所述气帘装置包括出风口、气体流道、进气管路及气帘支架，所述气帘支架支撑所述气体流道固定在工件台上，气体通过所述进气管路进入所述气体流道结构，经气体流道缓冲后从所述出风口流出，在读头周围形成相对微环境。本发明通过在读头周围设置气帘装置以隔离热源，使光栅尺测量系统中光路区域内的温度波动保持在较小范围内，减少温度波动对读头测量的干扰，提高测量准确性；进一步的，气帘装置可以隔离外部环境和其他气流的干扰，保证光路区域的微环境稳定，使湿度和压力均匀分布，减少对读头测量的影响，保证工件台位置测量的精确性。

技术领域

本发明涉及一种光刻设备，特别涉及一种气帘装置及光栅尺测量系统。

背景技术

纳米测量技术是纳米加工、纳米操控、纳米材料等领域的基础。IC产业、精密机械、微机电系统等都需要高分辨率、高精度的位移传感器，以达到纳米精度定位。随着集成电路朝大规模、高集成度的方向飞跃发展，光刻机的套刻精度要求也越来越高，与之相应地，获取工件台、掩模台的六自由度位置信息的精度也随之提高。

干涉仪有较高的测量精度，可达纳米量级，在光刻系统中，被运用于测量工件台、掩模台的位置。然而，目前干涉仪的测量精度几乎达到极限，同时干涉仪测量精度受周围环境影响较大，测量重复精度不高(即便环境很好，也会超过1nm)，传统干涉仪测量系统很难满足进一步提高套刻精度的要求。所以高精度、高稳定性的皮米测量方案迫切需要。相比之下，光栅尺测量系统的光程可以做到很小，通常为几毫米，其光程和测量范围无关，因此它的测量精度对环境影响不敏感，具有测量稳定性高，结构简单，易于小型化的特点，使其在纳米测量领域占据重要的一席之地。在新一代光刻系统中已开始逐渐取代干涉仪，承担高精度、高稳定性皮米精度测量任务。但光栅尺测量系统的光路区温度波动过大、光路湿度、压力分布不均的问题对测量结果产生干扰，影响测量的准确性。

发明内容

本发明提供一种气帘装置及光栅尺测量系统，使光栅尺测量系统中光路区域内的温度波动保持在较小范围内，减少温度波动对读头测量的干扰，提高测量准确性。

本发明提供一种气帘装置，包括：出风口、气体流道、进气管路及气帘支架，所述气帘支架支撑所述气体流道，所述出风口设置在所述气体流道上，所述进气管路设置在所述气体流道异于出风口的一端，气体通过所述进气管路进入所述气体流道，并从所述出风口流出。

可选的，所述气体流道包括小孔-狭缝结构。

可选的，所述小孔-狭缝结构中相对于狭缝靠近所述进气管路设置。

可选的，所述小孔-狭缝结构中小孔的直径大于等于狭缝宽度的3倍，孔的长度等于狭缝的长度。

可选的，所述出风口包括狭缝出风口和小孔出风口。

可选的，所述小孔-狭缝结构中狭缝的宽度等于所述狭缝出风口中狭缝的宽度或小孔出风口中小孔的直径。

可选的，所述气帘装置还包括：设置在所述出风口的隔栅板，通过所述隔栅板改变出风角度。

可选的，所述出风角度为75°～90°。

本发明还提供一种光栅尺测量系统，包括：若干如上述任一项所述的气帘装置，所述气帘装置围绕读头设置一工件台上。

可选的，所述气帘装置的气帘支架设置在工件台的粗动台上，所述气帘装置的气体流道和读头设置在工件台的微动台上。

可选的，所述气体流道与读头的安全距离为1mm。

可选的，在读头周围设置二层气帘装置，第一层气帘装置的出风角度为85°～90°，第二层气帘装置的出风角度为75°～85°。