[发明专利]微米、亚微米电子束曝光机工作台的吊装系统

说明书

本发明属光刻技术领域，特别是一种微米、亚微米电子束曝光机工作台的吊装系统。

现有电子束曝光机的镜筒、工作台、激光检测系统三者没有统一的安装基准，抽真空机械变形、热变形直接改变三者的位置精度，无法预先检测和控制，直接影响了刻蚀作图的图形精度、拼接精度、套准精度及定位精度。  这对制作亚微米(＜1-0.2μm)线条(间距)尤为关键。且现有工作台的大底座全部采用无磁不锈钢或钛合金材料制造，这类材料对温度较敏感、易变形，精度稳定性、结构刚性不够理想，尤其是价格昂贵、工艺性差。例如：文献号为EP498496，申请号为92200253.0，名称为“带悬挂工作台的曝光装置”(Litho Graphic Device whth a SuspendedObject Table)的欧洲专利，其工作台直接采用直线运动电机作X-Y向动力源；工作台应用气浮支承；为便于操作和维修，精心设计了一套工作台旋转、锁紧机构。该装置只适合用于通常的光刻设备，不能用于电子束曝光机，且对电子束光轴产生严重的磁场干扰，不适合在真空箱内工作。

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种有利于实现亚微米电子束刻蚀作图，减少图形误差、拼接误差、套准误差及定位误差的工作台吊装系统。

本发明是这样实现的，它由工作台、激光检测系统、真空箱和吊杆组成，其特征在于：工作台是采用青花岗石做大底座，装在真空箱中，通过吊杆吊装在真空箱顶板的悬挂板上，与激光检测系统、镜筒拥用一个共同的安装基准—真空箱顶板。

附图说明：图1为工作台吊装系统的俯视图(去掉真空箱顶板)，图2为该系统的横剖视图，图3为该系统纵剖视图。图中件号说明：1、激光头(HP5501A)，2、力矩电机(X向)，3、平面反射干涉仪(X向)，4、斜吊杆(4根)，5、弯吊杆(4根)，6、平面反射镜(X向)，7、探测器，8、青花岗石大底座，9、基片，10、法兰支承板，11、平面反射镜(Y向)，12、平面反射干涉仪(Y向)，13、真空箱体，14、换片室，15、光束拐弯镜90°(5501A-10707A)，16、通光窗(冕牌光学玻璃片)，17、50％分光镜(5501A-10701A)，18、真空箱顶板，19、悬挂板，20、镜筒，21、工作台，22、波纹管(接涡轮分子泵)，23、力矩电机(Y向)，24、磁液密封轴(X、Y向)。

下面结合附图对本发明作详细描述

本发明是采用“三位一体”的设计原则，使镜筒—工作台—激光检测系统有共同的安装基准—真空箱顶板。即镜筒安装在刚性很好的真空箱顶板上的法兰支承板内，工作台及激光检测系统吊装在真空箱顶板下的悬挂板上。选用青花岗石做工作台大底座，刚性好，对温度不敏感，精度稳定度及重复性好。如图所示，镜筒20安装在法兰支承板10的法兰定心制口上。法兰支承板10与工作台悬挂板19有制口对中(未示出)，用螺钉联结，共同安装在真空箱顶板18上的定心孔中。工作台大底座选用青花岗石制做。用八根吊杆吊装在悬挂板19上。八根吊杆是对称布置的，用螺钉与花岗石大底座8的四侧面联结。其中四根弯吊杆5用螺钉紧固在悬挂板19的底面；四根斜吊杆4(直的)用螺钉紧固在悬挂板19的两侧面，形成一个牢固的工作台吊装结构。四根斜吊杆靠近紧固螺钉处还设计了两个减薄截面(开槽，见图)，对吊装结构的整体精度、刚度起补偿作用，并调整系统阻尼与自主频率，用利于隔振。激光头1吊装在真空箱外顶板18的下面，光路系统元件：光束拐弯镜15、50％分光镜17及平面反射干涉仪3(X向)、平面反射干涉仪12(Y向)分别安装在真空箱顶板18及悬挂板19的下面，接受器(5501A-10780A)亦装在箱外顶板18下面(便于调整，图中未示)。在真空箱体外，用工艺支架支承好真空箱顶板，予先调试好，再整个地装入真空箱体内。这样，可保证工作台21的上台板的扫描平面与镜筒电子束光轴的垂直度和激光光路系统与平面反射镜6(X向)、平面反射镜11(Y向)的垂直度等。

本吊装系统在抽真空后，真空箱体的变形及温度变形等对三者予先调试好的位置精度影响最小，大大减小了定位误差、图形误差，提高了套准精度、拼接精度。选用青花岗石做工作台的大底座，重量轻(仅为钢材的1/2.5，比钛合金轻)，价格便宜(价格不到钛合金的1/30)，工艺性好，国内选材方便。