本发明专利技术提供了一种垂向支撑组件、垂向支撑装置以及光刻机，包括：补偿磁块组以及调节磁块组，所述补偿磁块组包括第一补偿磁块与第二补偿磁块，所述第一补偿磁块与所述第二补偿磁块的充磁方向相反，所述第一补偿磁块沿垂向间隔设置于所述第二补偿磁块的上方；所述调节磁块组用以对所述补偿磁块组施加调节磁场；所述补偿磁块组用于承载垂向的且在预设范围内的作用力，在所述调节磁场的调节下，所述第一补偿磁块与所述第二补偿磁块之间的间距与所述作用力呈线性关系。如此配置，解决了补偿磁块组在一定范围内输出的重力补偿力不稳定，不成线性关系的问题，为掩膜设备实现垂向大闭环做准备。准备。准备。
【技术实现步骤摘要】
一种垂向支撑组件、垂向支撑装置以及光刻机
[0001]本专利技术涉及光刻
，具体涉及一种垂向支撑组件、垂向支撑装置以及光刻机。
技术介绍
[0002]在集成电路芯片的生产过程中，芯片的设计图形在硅片表面光刻胶上的曝光转印(光刻)是其中最重要的工序之一，该工序所用的设备称为光刻机(曝光机)。光刻机的分辨率和曝光效率极大的影响着集成电路芯片的特征线宽(分辨率)和生产率。而作为光刻机关键系统的掩膜台系统的运动精度和工作效率，又在很大程度上决定了光刻机的分辨率和曝光效率。为了提高制造芯片的集成度和精度，对掩膜台的运动性能提出越来越高的要求。掩膜台是在高速条件下承载曝光过程中的原始图形(即掩膜板)的载体，与工件台配合完成扫描曝光动作，通过曝光过程将原始图形刻蚀到晶圆上。掩膜台垂向位置测量技术对于提高光刻机分辨率、套刻精度等具有至关重要的作用。目前，掩膜台垂向重力平衡结构采用凸轮结构，其与旋转电机和支架相互配合共同完成掩膜台的垂向重力的调节，但是在该结构工作过程中稳定性能差，不能满足更高带宽的需求。为此需要对掩膜台进行垂向大闭环的设计，以保证掩膜台能够满足更高带宽的需求。
[0003]磁浮技术具有非接触、无摩擦、无磨损、无需润滑的特点，在超精加工、超精密测量等
具有广泛应用的应用前景。在悬浮过程中，磁浮结构的磁铁之间需要始终输出一个悬浮力用于抵消平台的重力作用。
[0004]然而将磁浮技术应用于掩膜台的过程中，由于掩膜台对垂向平衡的要求较高，磁浮结构的磁铁之间的距离与磁力大小在一定范围内输出的重力补偿力不稳定，不变与控制力的大小，不能满足工艺的需求。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种垂向支撑组件、垂向支撑装置以及光刻机，以解决磁浮结构的磁铁之间的距离与磁力大小在一定范围内输出的补偿力不稳定，不成线性关系的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种垂向支撑组件，应用于光刻工艺，包括：补偿磁块组，所述补偿磁块组包括第一补偿磁块与第二补偿磁块，所述第一补偿磁块与所述第二补偿磁块的充磁方向相反，所述第一补偿磁块沿垂向间隔设置于所述第二补偿磁块的上方；以及调节磁块组，用以对所述补偿磁块组施加调节磁场；所述补偿磁块组用于承载垂向的且在预设范围内的作用力，所述第一补偿磁块与所述第二补偿磁块被配置为，在所述调节磁场的调节下，所述第一补偿磁块与所述第二补偿磁块之间的间距与所述作用力呈线性关系。
[0007]可选的，所述调节磁块组包括一个第一调节磁块，所述第一调节磁块沿垂向设置于所述第一补偿磁块与所述第二补偿磁块之间，且所述第一调节磁块的充磁方向与所述第
一补偿磁块的充磁方向相同。
[0008]可选的，所述第一调节磁块与所述第一补偿磁块之间的距离能够调节。
[0009]可选的，所述调节磁块组包括两个以上的第二调节磁块，所述第二调节磁块沿径向设置于所述补偿磁块组的外部，且所有的所述第二调节磁块的充磁方向与所述第一补偿磁块的充磁方向相同。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种垂向支撑装置，包括：基座；多个如上所述的垂向支撑组件，所述垂向支撑组件的第二补偿磁块设置于所述基座上；平台，所述平台分别与多个所述垂向支撑组件的第一补偿磁块连接；以及多个垂向执行器，所述垂向执行器的一端设置于所述基座上，所述垂向执行器的另一端与所述平台连接，用于所述平台的垂向调节。
[0011]可选的，所述垂向支撑装置还包括多个簧片，所述簧片的一端与所述平台连接，所述簧片的另一端与所述基座连接。
[0012]可选的，所述垂向执行器包括直驱电机，所述直驱电机沿垂向设置于所述基座与所述平台之间。
[0013]可选的，所述垂向支撑装置包括三个所述直驱电机以及四个所述垂向支撑组件。
[0014]可选的，所述垂向支撑装置还包括机械限位和/或电气限位，所述机械限位设置于基座上并限制所述平台的垂向位移，所述电气限位设置于所述基座上，并与所述垂向执行器信号连接限制所述垂向执行器的垂向位移。
[0015]为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种光刻机，包括如上所述的垂向支撑装置。
[0016]在本专利技术提供的一种垂向支撑组件、垂向支撑装置以及光刻机中，所述垂向支撑组件包括：补偿磁块组以及调节磁块组；所述补偿磁块组包括第一补偿磁块与第二补偿磁块，所述第一补偿磁块与所述第二补偿磁块的充磁方向相反，所述第一补偿磁块沿垂向间隔设置于所述第二补偿磁块的上方；所述调节磁块组用以对所述补偿磁块组施加调节磁场；所述补偿磁块组用于承载垂向的且在预设范围内的作用力，所述第一补偿磁块与所述第二补偿磁块被配置为，在所述调节磁场的调节下，所述第一补偿磁块与所述第二补偿磁块之间的间距与所述作用力呈线性关系。如此配置，解决了补偿磁块组在一定范围内输出的重力补偿力不稳定，不成线性关系的问题，同时，实现了对平台垂向重力的补偿，且控制平台的垂向位移更加简便，直接调节补偿磁块组之间的间隙即可改变作用力的大小，从而调整物面更简单，安装操作简单，为掩膜设备实现垂向大闭环做准备。
附图说明
[0017]本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本专利技术，而不对本专利技术的范围构成任何限定。其中：
[0018]图1为本专利技术实施例一提供的垂向支撑组件的示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例一提供的垂向支撑装置的局部示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例一提供的垂向支撑装置的整体示意图；
[0021]图4为图3所示的垂向支撑装置的俯视图；
[0022]图5为本专利技术实施例一提供的垂向支撑装置的总成的示意图；
[0023]图6为垂向控制策略的示意图；
[0024]图7为磁浮力与垂向位移的线性关系图；
[0025]图8为第一补偿磁块的磁力大小与水平行程的关系图；
[0026]图9为本专利技术实施例二提供的垂向支撑组件的示意图。
[0027]附图中：10-第一支架；20-第二支架；30-第三支架；40-连接件；100-垂向支撑组件；110-补偿磁块组；111-第一补偿磁块；112-第二补偿磁块；120-调节磁块组；121-第一调节磁块；122-第二调节磁块；200-基座；300-平台；400-垂向执行器；410-直驱电机；500-簧片；600-机械限位。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
[0029]如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。
[0030]本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种垂向支撑组件，应用于光刻工艺，其特征在于，包括：补偿磁块组，所述补偿磁块组包括第一补偿磁块与第二补偿磁块，所述第一补偿磁块与所述第二补偿磁块的充磁方向相反，所述第一补偿磁块沿垂向间隔设置于所述第二补偿磁块的上方；以及调节磁块组，用以对所述补偿磁块组施加调节磁场；所述补偿磁块组用于承载垂向的且在预设范围内的作用力，所述第一补偿磁块与所述第二补偿磁块被配置为，在所述调节磁场的调节下，所述第一补偿磁块与所述第二补偿磁块之间的间距与所述作用力呈线性关系。2.根据权利要求1所述的垂向支撑组件，其特征在于，所述调节磁块组包括一个第一调节磁块，所述第一调节磁块沿垂向设置于所述第一补偿磁块与所述第二补偿磁块之间，且所述第一调节磁块的充磁方向与所述第一补偿磁块的充磁方向相同。3.根据权利要求1所述的垂向支撑组件，其特征在于，所述第一调节磁块与所述第一补偿磁块之间的距离能够调节。4.根据权利要求1所述的垂向支撑组件，其特征在于，所述调节磁块组包括两个以上的第二调节磁块，所述第二调节磁块沿径向设置于所述补偿磁块组的外部，且所有的所述第二调节磁块的充磁方向与所述第一补偿磁块的充磁方向相同。5.一种垂向支撑装...
【专利技术属性】
技术研发人员：程国苗，胡玉龙，申楠楠，董浩，李新振，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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