一种掩模台及光刻机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种掩模台及光刻机，属于光刻设备领域，该掩模台包括水平向运动单元和垂向运动单元，所述水平向运动单元包括底座和承版台组件，所述底座上设有所述承版台组件，所述承版台组件用于承载掩模版；所述垂向运动单元位于所述水平向运动单元的下方，所述垂向运动单元包括底板和垂向运动补偿组件，所述垂向运动补偿组件设置于所述底板和所述底座之间，所述垂向运动补偿组件被配置为能够驱动所述水平向运动单元沿竖直方向上下运动，以实现掩模台的垂向位置补偿。该光刻机包括上述掩模台。该掩模台实现了掩模台的垂向运动补偿，从而实现了实时补偿掩模台与物镜的位置偏差，掩模台精度高。掩模台精度高。掩模台精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种掩模台及光刻机


[0001]本技术涉及光刻设备
，尤其涉及一种掩模台及光刻机。

技术介绍

[0002]光刻是半导体制造过程中一道非常重要的工序，它是将一系列掩模版上的芯片图形通过曝光依次转移到硅片相应层上的工艺过程，被认为是大规模集成电路制造中的核心步骤。半导体制造中一系列复杂而耗时的光刻工艺主要由相应的光刻机来完成。
[0003]光刻机是一种通过光刻装置将掩模图案成像在目标基板上的设备，在光刻装置中，掩模台以纳米级精度进行运动。现有的掩模台结构中，其运动自由度主要为水平向X、Y运动和Rz转动。当光刻机工作时会对内部产生振动，尤其是工件台工作时，所产生的反力会作用在框架上，从而引起物镜的振动。而当物镜振动时，由于缺少垂向自由度的运动，导致掩模台无法进行垂向补偿，这一环节从一定程度上制约了光刻机的精度指标，所以目前的掩模台精度最终只能达到300nm左右。
[0004]因此，亟需提出一种掩模台及光刻机来解决现有技术中存在的上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术的第一个目的在于提供一种高精度的掩模台。
[0006]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种掩模台，包括：
[0008]水平向运动单元，包括底座和承版台组件，所述底座上设有所述承版台组件，所述承版台组件用于承载固定掩模版；以及，
[0009]垂向运动单元，位于所述水平向运动单元的下方，所述垂向运动单元包括底板和垂向运动补偿组件，所述垂向运动补偿组件设置于所述底板和所述底座之间，所述垂向运动补偿组件被配置为能够驱动所述水平向运动单元沿竖直方向上下运动，以实现所述掩模台的垂向位置补偿。
[0010]作为上述掩模台的优选技术方案，所述垂向运动补偿组件包括楔形块组件，所述楔形块组件包括：
[0011]滚轮，固定于所述底座的底部；以及，
[0012]楔形块，可移动连接于所述底板上，所述楔形块的斜面抵接于所述滚轮。
[0013]作为上述掩模台的优选技术方案，所述垂向运动补偿组件还包括：
[0014]垂向环，所述垂向环绕Z轴转动连接于所述底板上，所述楔形块固定于所述垂向环上。
[0015]作为上述掩模台的优选技术方案，所述垂向运动补偿组件还包括用于驱动所述垂向环转动的驱动组件，所述驱动组件包括：
[0016]电机，固定于所述底板上；以及，
[0017]滚珠丝杠组件，驱动连接于所述电机的输出轴，所述滚珠丝杠组件被配置为带动
所述垂向环转动。
[0018]作为上述掩模台的优选技术方案，所述驱动组件还包括：
[0019]传动件，所述传动件固连于所述垂向环的周向，所述滚珠丝杠组件的螺母能够推动所述传动件移动，所述传动件带动所述垂向环圆周转动。
[0020]作为上述掩模台的优选技术方案，所述传动件为U形的拨叉，包括连接部和连接于所述连接部两端的传动臂，所述连接部固连于所述垂向环，所述滚珠丝杠组件的丝杠穿设于两个所述传动臂之间，所述传动臂的一侧面能与所述螺母抵接。
[0021]作为上述掩模台的优选技术方案，所述垂向运动补偿组件还包括：
[0022]导向轴承组件，所述导向轴承组件设置于所述底板上，所述垂向环的内圈卡设于所述导向轴承组件中。
[0023]作为上述掩模台的优选技术方案，所述垂向运动单元还包括：
[0024]垂向簧片，所述垂向簧片连接于所述底座和所述底板之间，所述垂向簧片被配置为用于对所述水平向运动单元的垂向运动进行导向。
[0025]作为上述掩模台的优选技术方案，所述垂向运动单元还包括：
[0026]第一检测组件，所述第一检测组件用于检测所述水平向运动单元相对于所述垂向运动单元的垂向运动的位移量。
[0027]作为上述掩模台的优选技术方案，所述垂向运动单元还包括：
[0028]第二检测组件，所述第二检测组件用于监测所述物镜与所述掩模台之间的位置关系。
[0029]作为上述掩模台的优选技术方案，所述水平向运动单元还包括：
[0030]X向运动组件、Y向运动组件和Rz组件，所述X向运动组件与所述承版台组件连接，所述Rz组件设置于所述X向运动组件与所述Y向运动组件之间，所述Y向运动组件与所述底座连接。
[0031]作为上述掩模台的优选技术方案，所述水平向运动单元还包括：
[0032]簧片组件，所述簧片组件的两端分别连接所述X向运动组件与所述承版台组件。
[0033]作为上述掩模台的优选技术方案，所述Y向运动组件包括：
[0034]Y向导轨，所述承版台组件的两侧分别设有两根平行的所述Y向导轨。
[0035]作为上述掩模台的优选技术方案，所述承版台组件包括：
[0036]承版台，所述承版台上设有所述掩模版，所述承版台内部设有冷却组件。
[0037]作为上述掩模台的优选技术方案，所述垂向运动补偿组件包括：
[0038]音圈电机，所述音圈电机的两端分别连接所述底板和所述底座；
[0039]磁浮重力补偿装置，所述磁浮重力补偿装置包括连接于所述底座的第一磁钢和连接于所述底板的第二磁钢，所述第一磁钢和所述第二磁钢分别固定于所述底板和所述底座。
[0040]本技术的第二个目的在于提供一种高精度的光刻机。
[0041]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0042]一种光刻机，包括上述任一技术方案的掩模台。
[0043]与现有技术相比，本技术的优点及有益效果在于：
[0044]本技术提供的掩模台，包括水平向运动单元和垂向运动单元，垂向运动单元
包括垂向运动补偿组件，垂向运动补偿组件设置于底板和底座之间，垂向运动补偿组件能够驱动水平向运动单元沿竖直方向上下运动，以实现掩模台的垂向位置补偿，从而实时补偿掩模台与物镜的位置偏差。通过设置垂向运动补偿组件，在掩模台垂向行程范围内可实现垂向位移的高分辨率运动，提高掩模台的精度。
[0045]本技术提供的光刻机，包括上述的掩模台，相较于现有技术，该光刻机的精度得以提高。
[0046]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0047]图1是本技术具体实施方式实施例一提供的掩模台的结构示意图；
[0048]图2是本技术具体实施方式实施例一提供的垂向运动补偿组件的结构示意图；
[0049]图3是本技术具体实施方式实施例一提供的底座的结构示意图；
[0050]图4是本技术具体实施方式实施例一提供的承版台组件的结构示意图；
[0051]图5是本技术具体实施方式实施例一提供的垂向运动补偿组件的补偿流程图；
[0052]图6是本技术具体实施方式实施例二提供的掩模台的结构示意图。
[0053]图中标记如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掩模台，其特征在于，包括：水平向运动单元(100)，包括底座(101)和承版台组件(102)，所述底座(101)上设有所述承版台组件(102)，所述承版台组件(102)用于承载固定掩模版(300)；以及，垂向运动单元(200)，位于所述水平向运动单元(100)的下方，所述垂向运动单元(200)包括底板(201)和垂向运动补偿组件，所述垂向运动补偿组件设置于所述底板(201)和所述底座(101)之间，所述垂向运动补偿组件被配置为能够驱动所述水平向运动单元(100)沿竖直方向上下运动，以实现所述掩模台的垂向位置补偿。2.根据权利要求1所述的掩模台，其特征在于，所述垂向运动补偿组件包括楔形块组件，所述楔形块组件包括：滚轮(202)，固定于所述底座(101)的底部；以及，楔形块(203)，可移动连接于所述底板(201)上，所述楔形块(203)的斜面抵接于所述滚轮(202)。3.根据权利要求2所述的掩模台，其特征在于，所述垂向运动补偿组件还包括：垂向环(204)，所述垂向环(204)绕Z轴转动连接于所述底板(201)上，所述楔形块(203)固定于所述垂向环(204)上。4.根据权利要求3所述的掩模台，其特征在于，所述垂向运动补偿组件还包括用于驱动所述垂向环(204)转动的驱动组件，所述驱动组件包括：电机(205)，固定于所述底板(201)上；以及，滚珠丝杠组件，驱动连接于所述电机(205)的输出轴，所述滚珠丝杠组件被配置为带动所述垂向环(204)转动。5.根据权利要求4所述的掩模台，其特征在于，所述驱动组件还包括：传动件(208)，所述传动件(208)固连于所述垂向环(204)的周向，所述滚珠丝杠组件的螺母(207)能够推动所述传动件(208)移动，所述传动件(208)带动所述垂向环(204)圆周转动。6.根据权利要求5所述的掩模台，其特征在于，所述传动件(208)为U形的拨叉，包括连接部和连接于所述连接部两端的传动臂，所述连接部固连于所述垂向环(204)，所述滚珠丝杠组件的丝杠(206)穿设于两个所述传动臂之间，所述传动臂的一侧面能与所述螺母(207)抵接。7.根据权利要求3所述的掩模台，其特征在于，所述垂向运动补偿组件还包括：导向轴承组件(209)，所述导向轴承组件(209)设置于所述底板(201)上，所述垂向环(204)的内圈卡设于所述导向轴承组件(209)中。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨博光，蔡晨，张德峰，王鑫鑫，冒鹏飞，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：