一种光刻机运动台系统和光刻机技术方案

本发明专利技术属于光刻技术领域，具体的说是一种光刻机运动台系统和光刻机，包括基座和基座上的工作台，工作台与基座之间设有随动台，随动台一侧固连有反光板，基座上方两侧对称设有一号支架与二号支架，一号支架上安装有倾斜向下的激光发射器，二号支架上与激光发射器对应位置设有感光板，感光板与激光发射器均通过控制器连接电源；激光发射器发出的激光经反光板反射后打在感光板上；随动台与水平驱动单元之间设有一组补偿单元，补偿单元通过控制器连接电源；本发明专利技术通过补偿单元补偿随动台受热后引起的变形。

A motion table system and a lithography machine

【技术实现步骤摘要】
一种光刻机运动台系统和光刻机
本专利技术属于光刻
，具体的说是一种光刻机运动台系统和光刻机。
技术介绍
光刻机(MaskAligner)又名：掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等。常用的光刻机是掩膜对准光刻，一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。在硅片表面匀胶，然后将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。生产集成电路的简要步骤：1、利用模版去除晶圆表面的保护膜。2、将晶圆浸泡在腐化剂中，失去保护膜的部分被腐蚀掉后形成电路。3、用纯水洗净残留在晶圆表面的杂质。现有技术中也出现了一些关于光刻机的技术方案，如申请号为2015110318316的一项中国专利公开了一种光刻机运动台系统和光刻机，所述光刻机运动台系统，包括基座台和位于基座台上方的工件台，还包括设置在基座台和工件台之间的随动台，所述随动台上表面始终作为所述工件台的气浮支撑面。本专利技术提供的技术方案，通过在基座台和工件台之间增加一个对工件台作跟随运动的随动台，将随动台上表面作为工件台的气浮支撑面，即使是大行程工件台也无需加工大面积气浮支撑面，使气浮式工件台的行程不再受限，大大拓展了使用范围，另外，因随动台面积有限，加工制造更容易，完全能够达到气浮支撑面所需的平整度和刚度，特别是在大行程工件台的领域，可以有效降低制造成本和制造难度；但现有技术中驱动随动台的驱动单元与随动台之间具有运动间隙，不能保证随动台的水平精度，同时由于随动台驱动单元的运动摩擦发热和环境温度的变化，使得随动台受温度影响而膨胀变形，进一步影响随动台表面的水平精度。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中驱动随动台的驱动单元与随动台之间具有运动间隙，不能保证随动台的水平精度，同时由于随动台驱动单元的运动摩擦发热和环境温度的变化，使得随动台受温度影响而膨胀变形，进一步影响随动台表面水平精度的问题，本专利技术提出的一种光刻机运动台系统和光刻机。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种光刻机运动台系统和光刻机，包括基座和基座上的工作台，工作台与基座之间设有随动台，随动台上表面始终作为所述工作台的气浮支撑面，随动台通过其底部设置的水平驱动单元控制移动；所述基座上设有垂直移动单元与水平移动单元，垂直移动单元与水平移动单元用于驱动光刻单元位移；所述随动台一侧固连有反光板，基座上方两侧对称设有一号支架与二号支架，一号支架上安装有倾斜向下的激光发射器，二号支架上与激光发射器对应位置设有感光板，感光板与激光发射器均通过控制器连接电源；所述激光发射器发出的激光经反光板反射后打在感光板上；所述随动台与水平驱动单元之间设有一组补偿单元，补偿单元通过控制器连接电源，补偿单元用于补偿随动台受热后引起的变形；工作时，当随动台因环境温度引起变形，或者水平驱动单元的发热和传动间隙引发的随动台表面不平时，随动台带动反光板发生微小的上升，此时激光发射器发出的激光光束经反射板的反射之后，打在感光板上，反射板的位移将导致感光板上光束位置的变化，感光板将光束的位置变化信息传递给控制器，之后通过控制器控制补偿单元，补偿单元对随动台受热后引起的变形进行补偿，进而保证随动台的水平，保证光刻机运动台系统的运动精度。优选的，一号支架与二号支架顶部固连有横杆，且一号支架与二号支架与基座分离设置；所述反光板与随动台之间固连有隔热的陶瓷座，陶瓷座配合横杆用于减少基座温度变化引起的变形对激光发射器发射的激光角度的影响，提高补偿单元的调节精度；通过横杆增加一号支架与二号支架的刚度，增加二号支架上的感光板的检测精度，同时配合一号支架与二号支架与基座分离设置，避免基座的温度变化引起一号支架与二号支架的变形，进一步增加感光板的检测精度，提高光刻机运动台系统的运动精度。优选的，所述补偿单元包括支撑杆，支撑杆中部设有凸块，凸块与水平移动单元固连，支撑杆贯穿凸块并与凸块螺纹连接；所述支撑杆一端固连有关节球，关节球与随动台关节轴承连接，支撑杆另一端套设有蜗轮，支撑杆靠近蜗轮的一端贯穿蜗轮之后与水平移动单元转动连接；所述蜗轮一侧的水平移动单元上固连有伺服电机，伺服电机通过控制器连接电源；所述伺服电机的输出轴固连有用于驱动蜗轮的蜗杆；通过蜗杆带动蜗轮旋转，配合支撑杆调节随动台的高度，弥补随动台受热引起的变形；工作时，通过伺服电机接收控制器的信号，使得伺服电机驱动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，配合与凸块螺纹连接的支撑杆，进而调节随动台的高度，直至随动台保持水平，保证工作台的平稳运行，提高光刻机运动台系统的运动精度。优选的，所述所述蜗轮外周中部设有滑动部，滑动部用于增加支撑杆的垂直移动范围，增加补偿单元的补偿范围；通过蜗轮外周中部设有滑动部，进一步增加支撑杆的垂直调节范围，同时减少蜗轮随支撑杆上下移动后增与加蜗杆的摩擦力，保证蜗杆顺利驱动蜗轮转动，保障补偿单元正常运行。优选的，所述关节球与支撑杆之间固连有细杆，细杆直径小于支撑杆；所述关节球下方套设有用于紧固关节球的压盘，压盘与随动台通过螺栓固连；所述压盘与随动台之间设有柔性的垫圈；通过垫圈配合细杆减少关节球与随动台之间的间隙，减少支撑杆运动是的误差，进一步提高补偿单元的调节精度；通过压盘挤压柔性的垫圈，使得压盘压紧关节球，进一步减小关节球与随动台之间的间隙，增加支撑杆调节随动台水平的精确度，同时配合直径小于支撑杆的细杆，利用细杆的弹性弯曲变形，进一步增加随动台水平调节的范围和精确度。优选的，所述蜗轮外周的齿圈为氮化硅陶瓷制成；所述伺服电机外周套设有封闭的电机仓，电机仓一侧通过冷却管与制冷气体连通；所述蜗杆贯穿电机仓并与伺服电机的输出轴固连；所述蜗杆内轴向开设有一号孔，一号孔底部沿蜗杆径向方向开设有二号孔，通过制冷气体流经二号孔与一号孔，降低蜗杆的发热变形，进一步提高补偿单元的调节精度；通过氮化硅陶瓷制成的蜗轮齿圈，增加蜗轮与蜗杆传动的精确性，同时由于陶瓷的自润滑性，减少蜗轮与蜗杆之间的磨损，同时配合陶瓷的低传热系数，减少蜗杆摩擦生热对支撑杆的影响，进一步增加支撑杆调节随动台水平的精确度；通过向电机仓中吹入制冷气体，快速降低伺服电机的温度，避免伺服电机发热对随动台的热影响，同时流过伺服电机的制冷气体经二号孔通向一号孔，进而对蜗杆进行降温，进一步减少蜗杆发热对支撑杆调节随动台精度的影响。一种光刻机，所述光刻机的工作台系统采用上述光刻机运动台系统。本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术所述的一种光刻机运动台系统和光刻机，通过随动台带动反光板发生微小的上升，此时激光发射器发出的激光光束经反射板的反射之后，打在感光板上，反射板的位移将导致感光板上光束位置的变化，感光板将光束的位置变化信息传递给控制器，之后通过控制器控制补偿单元，补偿单元对随动台受热后引起的变形进行补偿，进而保证随动台的水平，保证光刻机运动台系统的运动精度。2.本专利技术所述的一种光刻机运动台系统和光刻机，通过氮化硅陶瓷制成的蜗轮齿圈，增加蜗轮与蜗杆传动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光刻机运动台系统，其特征在于：包括基座(1)和基座(1)上的工作台(11)，工作台(11)与基座(1)之间设有随动台(12)，随动台(12)上表面始终作为所述工作台(11)的气浮支撑面，随动台(12)通过其底部设置的水平驱动单元(13)控制移动；所述基座(1)上设有垂直移动单元(14)与水平移动单元(15)，垂直移动单元(14)与水平移动单元(15)用于驱动光刻单元(16)位移；所述随动台(12)一侧固连有反光板(17)，基座(1)上方两侧对称设有一号支架(2)与二号支架(21)，一号支架(2)上安装有倾斜向下的激光发射器(22)，二号支架(21)上与激光发射器(22)对应位置设有感光板(23)，感光板(23)与激光发射器(22)均通过控制器连接电源；所述激光发射器(22)发出的激光经反光板(17)反射后打在感光板(23)上；所述随动台(12)与水平驱动单元(13)之间设有一组补偿单元(3)，补偿单元(3)通过控制器连接电源，补偿单元(3)用于补偿随动台(12)受热后引起的变形。/n

【技术特征摘要】
1.一种光刻机运动台系统，其特征在于：包括基座(1)和基座(1)上的工作台(11)，工作台(11)与基座(1)之间设有随动台(12)，随动台(12)上表面始终作为所述工作台(11)的气浮支撑面，随动台(12)通过其底部设置的水平驱动单元(13)控制移动；所述基座(1)上设有垂直移动单元(14)与水平移动单元(15)，垂直移动单元(14)与水平移动单元(15)用于驱动光刻单元(16)位移；所述随动台(12)一侧固连有反光板(17)，基座(1)上方两侧对称设有一号支架(2)与二号支架(21)，一号支架(2)上安装有倾斜向下的激光发射器(22)，二号支架(21)上与激光发射器(22)对应位置设有感光板(23)，感光板(23)与激光发射器(22)均通过控制器连接电源；所述激光发射器(22)发出的激光经反光板(17)反射后打在感光板(23)上；所述随动台(12)与水平驱动单元(13)之间设有一组补偿单元(3)，补偿单元(3)通过控制器连接电源，补偿单元(3)用于补偿随动台(12)受热后引起的变形。


2.根据权利要求1所述的一种光刻机运动台系统，其特征在于：一号支架(2)与二号支架(21)顶部固连有横杆(24)，且一号支架(2)与二号支架(21)与基座(1)分离设置；所述反光板(17)与随动台(12)之间固连有隔热的陶瓷座(25)，陶瓷座(25)配合横杆(24)用于减少基座(1)温度变化引起的变形对激光发射器(22)发射的激光角度的影响，提高补偿单元(3)的调节精度。


3.根据权利要求2所述的一种光刻机运动台系统，其特征在于：所述补偿单元(3)包括支撑杆(31)，支撑杆(31)中部设有凸块(32)，凸块(32)与水平移动单元(15)固连，支撑杆(31)贯穿凸块(32)并与凸块(32)螺纹连接；所述支撑杆(31)一端固连有关节球(33)，关节球(33)与随动台(12)关节轴承连接，支撑杆(31)另一端套设有蜗轮(34)，支撑杆(31)靠近蜗...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏冬，董军辉，周俊满，
申请(专利权)人：夏冬，
类型：发明
国别省市：安徽;34