[发明专利]用于补偿照明扫描向刀口驱动反力的装置及光刻设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路制造装备技术领域，尤其涉及一种用于补偿照明扫描向刀口驱动反力的装置及光刻设备。

背景技术

光刻设备是一种应用于集成电路制造的装备，利用该装备包括但不限于：集成电路制造光刻装置、液晶面板光刻装置、光掩模刻印装置、MEMS(微电子机械系统)/MOMS(微光机系统)光刻装置、先进封装光刻装置、印刷电路板光刻装置及印刷电路板加工装置等。

光刻是指将一系列掩模版上的芯片图形通过曝光系统依次转印到硅片相应层上的复杂的工艺过程。对承载300mm硅片的光刻机系统来说，当线宽小于100 nm时，整机系统中任何微小振动和干扰都会对系统光刻质量带来影响。因此，需要对光刻机系统内产生的运动反力进行处理，有效减小和消除这些反力对光刻性能的不利影响。

目前广泛采用的是对工件台和掩模台的长行程驱动反力采用平衡质量体方式进行反力抵消。如专利US7034920、US6449030及US6597435中公开的内容所示。

但对于处于内部世界的照明系统，扫描方向的刀口驱动电机的运动反力作为一个干扰源，从目前已有的光刻机产品来看，该刀口驱动反力并未进行任何处理。在前道扫描光刻机中，处于内部世界的照明系统，其扫描方向的刀口驱动电机的运动反力约为2~3N，因照明系统处于光刻机最顶端，距离整机重心最远，在扫描加速段，该运动反力会对内部世界造成干扰，经过初步估算，照明刀口电机驱动反力对光刻机内部框架在水平向造成0.4nm的扰动，在垂向造成0.9nm的扰动，该扰动会对整机套刻精度产生影响。该反力及其产生的扰动对处于65nm以下工艺节点的光刻机来说已经成为不可忽视的误差干扰源。

现有技术急需解决针对照明扫描向刀口驱动电机的运动反力的技术问题，从而有效减小该反力对光刻机系统光刻性能的干扰。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的技术缺陷，提供一种用于补偿照明扫描向刀口驱动反力的装置及光刻设备，以解决针对照明扫描向刀口驱动电机的运动反力的技术问题。    

为实现上述发明目的，本发明公开一种用于补偿照明扫描向刀口驱动反力的装置，包括：

主支架、Y方向支架、Y方向刀口驱动装置、X方向支架、X方向刀口驱动装置，该X方向刀口驱动装置设置在该X方向支架上，该X方向支架设置在该主支架上，该Y方向刀口驱动装置设置在该Y方向支架上；还包括补偿单元和支撑簧片，该Y方向支架的底部通过该补偿单元设置在该主支架上，该Y方向支架的侧壁通过该支撑簧片与该主支架连接。

更进一步地，该Y方向刀口驱动装置包括至少一气浮滑块、至少一沿Y方向平行气浮导轨；该X方向刀口驱动装置包括至少一气浮滑块、至少一沿X方向平行气浮导轨。

更进一步地，该X方向刀口驱动装置包括至少一X方向驱动杆和X方向驱动电机，该X方向驱动电机包括沿X方向平行的定子和沿X方向驱动杆运动的动子；该Y方向刀口驱动装置包括至少一Y方向驱动杆和Y方向驱动电机，该Y方向驱动电机包括沿Y方向平行的定子和沿Y方向驱动杆运动的动子。还包括沿X方向平行的光栅尺以及沿Y方向平行的光栅尺。该沿X方向平行的光栅尺位于该X方向支架上，该沿Y方向平行的光栅尺位于该主支架上。该支撑弹簧有两组。该支撑弹簧的柔性行程为+/-1mm。该补偿单元是一音圈电机位置补偿单元。该音圈电机位置补偿单元包括永磁铁、线圈、磁铁、定子基座和动子基座。

本发明同时公开一种光刻设备，包括：光源及照明模块，用于提供一光束使掩模图形照射到基底上；运动台，用于提供基底的移动；该光源及照明模块包括如上文所述的装置。

本发明针对处于内部世界的照明系统其扫描向刀口驱动电机的运动反力，给出一种有效减小和消除该驱动反力的一种装置。该装置采用了平衡质量体、簧片、磁预载与音圈电机补偿相结合的运动反力抵消与补偿技术。与该反力未经任何处理的光刻机系统相比，该装置有效减小了刀口扫描向反力对光刻机曝光系统性能的影响。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是本发明所涉及的光刻设备的结构示意图；

图2是本发明所涉及的补偿照明扫描向刀口驱动反力的装置的结构示意图；

图3是本发明所使用的音圈电机位置补偿单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。