一种六自由度微动装置及电子束装备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及集成电路装备制造技术领域，公开一种六自由度微动装置及电子束装备。微动装置包括硅片承载台、运动组件、固定组件和驱动组件，运动组件包括运动板和上磁屏蔽结构；固定组件包括连接板和下磁屏蔽结构，下磁屏蔽结构与上磁屏蔽结构配合形成磁屏蔽空间；驱动组件设于磁屏蔽空间内，包括沿第一方向设置的第一水平音圈电机和第一垂向音圈电机，沿第二方向设置的第二水平音圈电机和第二垂向音圈电机，以及沿第三方向设置的第三水平音圈电机和第三垂向音圈电机；各音圈电机的运动部均与上磁屏蔽结构连接；各音圈电机均采用双线圈式平板音圈电机。本发明专利技术能够为硅片提供六自由度的精密运动，并能减小电机漏磁，在硅片表面的漏磁能达到nT量级。

【技术实现步骤摘要】
一种六自由度微动装置及电子束装备
本专利技术涉及集成电路装备制造
，尤其涉及一种六自由度微动装置及电子束装备。
技术介绍
在半导体高端设备中，如电子束装备中，广泛应用了粗微动双层运动结构，从而构成一个超精密运动平台，其中的纳米级六自由度微动运动台的定位精度决定了电子束装备的曝光精度，运行速度决定了生产效率。在下一代真空半导体设备中，如电子束光刻或晶圆检测领域，对超精密运动的要求大大提升，不仅要求运动台具备纳米级运动定位精度，还需要考虑高真空、低漏磁、低发热等要求。纳米级六自由度微动运动台，是超精密运动台中的核心部件之一，为晶圆运动提供精密的定位功能。在电子束装备中，电子束对磁场非常敏感，因为磁场的电流中的任何变化都可以影响带电粒子束的位置。另外，高真空环境下的电机发热的问题，也会对设备产生致命性的打击。专利WO2011074962涉及有支撑和定位的电子粒子系统，描述了一种带电粒子系统中支撑和定位结构，以及运动系统中的定位方法，主要讲述了电机的磁屏蔽方法，整个运动台的磁屏蔽方法，以及动定子之间采用弹簧结构，来补偿负载的重力，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种六自由度微动装置，其特征在于，包括：/n硅片承载台（10），用于承载硅片；/n运动组件（20），包括运动板（201）和上磁屏蔽结构，所述运动板（201）位于所述硅片承载台（10）的下方，所述上磁屏蔽结构固定于所述运动板（201）的底部，且所述上磁屏蔽结构的开口朝下；/n固定组件（30），包括连接板（301）和下磁屏蔽结构，所述连接板（301）固定于所述下磁屏蔽结构的底部，且所述下磁屏蔽结构的开口朝上，所述下磁屏蔽结构与所述上磁屏蔽结构配合形成磁屏蔽空间；/n驱动组件（50），设置于所述磁屏蔽空间内且固定于所述下磁屏蔽结构的边缘位置，所述驱动组件（50）包括沿第一方向设置的第一水平音圈电...

【技术特征摘要】
1.一种六自由度微动装置，其特征在于，包括：
硅片承载台（10），用于承载硅片；
运动组件（20），包括运动板（201）和上磁屏蔽结构，所述运动板（201）位于所述硅片承载台（10）的下方，所述上磁屏蔽结构固定于所述运动板（201）的底部，且所述上磁屏蔽结构的开口朝下；
固定组件（30），包括连接板（301）和下磁屏蔽结构，所述连接板（301）固定于所述下磁屏蔽结构的底部，且所述下磁屏蔽结构的开口朝上，所述下磁屏蔽结构与所述上磁屏蔽结构配合形成磁屏蔽空间；
驱动组件（50），设置于所述磁屏蔽空间内且固定于所述下磁屏蔽结构的边缘位置，所述驱动组件（50）包括沿第一方向设置的第一水平音圈电机（51）和第一垂向音圈电机（54），沿第二方向设置的第二水平音圈电机（52）和第二垂向音圈电机（55），以及沿第三方向设置的第三水平音圈电机（53）和第三垂向音圈电机（56），所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向在水平面内呈三角形布局；所述第一水平音圈电机（51）、所述第二水平音圈电机（52）、所述第三水平音圈电机（53）、所述第一垂向音圈电机（54）、所述第二垂向音圈电机（55）和所述第三垂向音圈电机（56）均设置有能够相对运动的固定部和运动部，所述固定部与所述下磁屏蔽结构连接，所述运动部与所述上磁屏蔽结构连接；所述第一水平音圈电机（51）、所述第二水平音圈电机（52）、所述第三水平音圈电机（53）、所述第一垂向音圈电机（54）、所述第二垂向音圈电机（55）和所述第三垂向音圈电机（56）均采用双线圈式平板音圈电机。


2.根据权利要求1所述的六自由度微动装置，其特征在于，所述上磁屏蔽结构包括第一上磁屏蔽件（202）、上磁屏蔽件连接件（203）和第二上磁屏蔽件（204），所述第一上磁屏蔽件（202）间隔套设于所述第二上磁屏蔽件（204）外，所述上磁屏蔽件连接件（203）固定连接于所述第一上磁屏蔽件（202）和所述第二上磁屏蔽件（204）之间；
所述下磁屏蔽结构包括第一下磁屏蔽件（304）、下磁屏蔽件连接件（303）和第二下磁屏蔽件（302），所述第二下磁屏蔽件（302）间隔套设于所述第一下磁屏蔽件（304）外，所述下磁屏蔽件连接件（303）固定连接于所述第一下磁屏蔽件（304）和所述第二下磁屏蔽件（302）之间。


3.根据权利要求2所述的六自由度微动装置，其特征在于，所述第一上磁屏蔽件（202）包括第一屏蔽板和第二屏蔽板，所述第一屏蔽板沿水平方向设置，所述第二屏蔽板由所述第一屏蔽板的外周垂直向下延伸；所述第二上磁屏蔽件（204）包括第三屏蔽板和第四屏蔽板，所述第三屏蔽板沿水平方向设置，所述第四屏蔽板由所述第三屏蔽板的外周垂直向下延伸；
所述第一下磁屏蔽件（304）包括第五屏蔽板和第六屏蔽板，所述第五屏蔽板沿水平方向设置，所述第六屏蔽板由所述第五屏蔽板的外周垂直向上延伸；所述第二下磁屏蔽件（302）包括第七屏蔽板和第八屏蔽板，所述第七屏蔽板沿水平方向设置，所述第八屏蔽板由所述第七屏蔽板的外周垂直向上延伸；
所述第二屏蔽板、所述第八屏蔽板、所述第四屏蔽板和所述第六屏蔽板沿水平方向依次交错重叠排布，且相互之间留有运动间隙而互不接触。


4.根据权利要求3所述的六自由度微动装置，其特征在于，所述第二屏蔽板、所述第八屏蔽板、所述第四屏蔽板和所述第六屏蔽板的厚度均为0.5mm～2mm。


5.根据权利要求3所述的六自由度微动装置，其特征在于，所述第二屏蔽板、所述第八屏蔽板、所述第四屏蔽板和所述第六屏蔽板相互之间的运动间隙为0.5mm～2mm。


6.根据权利要求2所述的六自由度微动装置，其特征在于，所述运动板（201）、所述上磁屏蔽件连接件（203）、所述下磁屏蔽件连接件（303）和所述连接板（301）均采用高导电率材料；所述第一上磁屏蔽件（202）、所述第二上磁屏蔽件（204）、所述第一下磁屏蔽件（304）和所述第二下磁屏蔽件（302）均采用高导磁率材料。


7.根据权利要求1所述的六自由度微动装置，其特征在于，所述运动板（201）、所述上磁屏蔽结构、所述连接板（301）和所述下磁屏蔽结构均呈等边三角形结构，且所述等边三角形结构的三个角处均设有倒角；所述第一水平音圈电机（51）、所述第二水平音圈电机（52）和所述第三水平音圈电机（53）分别设于所述下磁屏蔽结构靠近其三个倒角的位置或者分别设于等边三角形三条边的靠近中间位置，所述第一垂向音圈电机（54）、所述第二垂向音圈电机（55）和所述第三垂向音圈电机（56）分别设于所述下磁屏蔽结构靠近其三个倒角的位置或者分别设于等边三角形三条边的靠近中间位置。


8.根据权利要求1所述的六自由度微动装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兵，江旭初，蒋赟，
申请(专利权)人：上海隐冠半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31