[发明专利]一种可移动刀口模块及可变狭缝系统

说明书

本发明提供了一种可移动刀口模块及可变狭缝系统，其应用于光刻工艺，所述可移动刀口模块包括第一定子单元、第一动子单元以及刀口组件，所述第一动子单元包括第一动子磁钢，所述刀口组件与所述第一动子磁钢连接；所述刀口组件被配置为，在所述第一定子单元和所述第一动子单元的驱动下，沿所述第一方向移动。如此配置，使得可移动刀口模块中运动线缆少，运动阻力小，动子质量轻，电机出力大，运动精度高，电机寿命长；装置结构紧凑，安装空间小，占用空间小，方便安装和拆卸；能够保证可变狭缝的运动与掩膜台的运动相匹配，保证曝光过程的顺利进行，实现了可变狭缝的高速和高加速运动。

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，特别涉及一种可移动刀口模块及可变狭缝系统。

背景技术

在光刻过程中，激光光束通过一个狭缝窗口将掩模版图形投影曝光到工件台上的硅片上。曝光系统通过一套装置调整隙缝窗口的大小，称为可动刀口装置。可动刀口装置的工作原理是：两个方向的刀片相互运动拼接形成狭缝窗口。在步进曝光中，狭缝窗口的尺寸在曝光前预先调整好；在扣描曝光中，狭缝窗口须在扫描方向与工件台、掩模台同步扣描。通过控制可变狭缝的尺寸，实现对光源视场尺寸的调节。在曝光工作中，可动刀口结构在曝光时皆需要对其移动速度进行控制，且当从正常曝光模式转换成静态曝光模式时，需要改变刀片的移动速度，在此过程中较容易产生误差。

现有技术采用X/Y向刀口共面布的可动刀口结构，分别通过四套摩擦轮和旋转电机独立驱动四个共面的刀片，实现窗口调整。现有可动刀口结构的缺点是其共面的刀片运动时相互耦合，运动层间相互干扰，且刀片结构复杂，质量大，占用空间大，并且采用摩擦轮结构和旋转电机的传动和驱动方式，电机自身的机构大，占用空间也大，同时电机负载大，电机损耗大，在工作中，具有一定的误差传递，精度不高，不能满足高速以及高加速度的工作需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可移动刀口模块及可变狭缝系统，以解决现有刀口结构质量大，占用空间大，电机损耗大，出力小等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种可移动刀口模块，应用于光刻工艺，包括：第一定子单元，包括相对设置的两组第一定子线圈以及冷却板，所述第一定子线圈采用高导磁性材料作为铁芯，所述冷却板贴合于所述第一定子线圈设置；第一动子单元，包括第一动子磁钢，所述第一动子磁钢沿第一方向可移动地设置于所述两组第一定子线圈之间，所述第一定子单元与所述第一动子单元组成一动磁铁形式的直线电机；以及刀口组件，包括：刀片、刀口支架、第一框架以及冷却液分流块，所述刀片与所述刀口支架连接，所述刀口支架设置于所述第一框架上，所述第一框架与所述第一动子磁钢连接，所述冷却液分流块设置于所述刀口支架上；所述刀口组件被配置为，在所述第一定子单元和所述第一动子单元的驱动下沿所述第一方向移动。

可选的，所述第一框架沿所述第一方向的侧面和底面均设有气浮导轨面，用于与一气浮导轨相匹配；所述第一框架包括磁预载，所述磁预载设置于所述第一框架的底面和/或侧面，用以提供预载力。

可选的，所述刀片具有沿所述第一方向设置的第一段，以及沿第二方向设置的第二段；其中所述第二方向垂直于所述第一方向。

可选的，所述刀片固定设置于所述第一框架上，所述第一框架沿第二方向可移动地与所述第一动子磁钢连接。

可选的，所述刀口组件还包括机械限位块以及光栅尺，所述机械限位块位于所述刀口组件上，并沿所述第一方向设置，用于限制所述刀口组件的位移。

为解决上述技术问题，本发明还一种可变狭缝系统，包括：基座；以及两组可移动刀口模块组，所述可移动刀口模块组设置于所述基座上，每组所述可移动刀口模块组包括至少一个根据权利要求1～7中任一项所述的可移动刀口模块。

可选的，一组所述可移动刀口模块组沿X向排布，另一组所述移动刀口模块组沿Y向排布，其中所述X向垂直于所述Y向。

可选的，每组所述可移动刀口模块组包括两个相对布置的所述可移动刀口模块。