[发明专利]快门装置、曝光系统以及光刻机

说明书

本发明提供了一种快门装置，包括遮光单元、运动执行单元、转接单元和开设有通光孔的罩壳单元，所述转接单元具有一斜面，所述运动执行单元安装在所述转接单元的斜面上，所述运动执行单元与所述遮光单元连接并带动所述遮光单元运动，当所述运动执行单元在断电时，由于所述运动执行单元重力的作用，安装在所述运动执行单元上的遮光单元可以自动闭合以达到遮住通光孔光路的目的，起到光刻机整机断电自动保护的作用。

技术领域

本发明涉及光刻机技术领域，特别涉及一种快门装置、曝光系统以及光刻机。

背景技术

光刻技术是用于在衬底表面上印刷具有特征的构图。经常使用的基片为表面涂有光敏感介质的硅片或玻璃基片。在光刻过程中，基片放在承载台上，通过处在光刻设备内的曝光装置，将特征构图投射到基片表面。

随着光刻机高产率需求的提升及光刻机光源技术的发展，光刻机所用的光源功率越来越高，如紫外GHI线汞灯已由原来的几百瓦功率提升到上万瓦功率。而光刻机剂量控制模块即快门装置就必须面临着无漏光的问题。

现有技术中，一种开环控制快门的快门装置采用两个叶片并分别由两个音圈电机驱动，通过调试快门加速时间和减速时间达到控制快门双叶片开闭时间，打开或者关闭时间可达到20ms。但是该快门通光口径为40mm时，该种音圈电机设计出力常数较小，电机线圈需要大量冷却气体进行冷却，同时叶片关闭时，在使用大于2500W的功率光源时重叠叶片处会有严重漏光，影响光刻机曝光质量。

专利US6188193B1公开了一种多叶片闭环控制快门，但该快门适用于胶片印刷行业，光功率要求非常低，该专利中提到若光功率达到1000W时就需要借助其他附加装置进行辅助遮光，否则漏光比较严重，同时其采用多轴闭环运动控制使得成本较高。

现有快门装置中，快门装置包括执行运动机构和叶片，执行运动机构用于带动叶片运动遮住通光孔，执行运动机构断电时安装在运动执行结构上的叶片不能自动闭合遮住通光孔光路，不能起到光刻机整机断电时自动保护的作用。

此外，现有快门装置中运动线缆用于连接扇形线圈，为扇形线圈提供电流，由于扇形线圈在做往复运动，会导致运动线缆折弯，影响运动线缆的可靠性。

因此，现有快门装置中存在多个叶片漏光严重的问题，并且现有快门装置缺少断电自动保护；运动线缆容易折弯，缩短运动寿命的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快门装置，以解决上述现有快门装置漏光严重、缺少断电自动保护；运动线缆容易折弯，缩短运动寿命的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种快门装置，用于光刻机曝光系统，包括遮光单元、运动执行单元、转接单元和开设有通光孔的罩壳单元，所述转接单元具有一斜面，所述运动执行单元安装在所述转接单元的斜面上，所述运动执行单元与所述遮光单元连接并带动所述遮光单元运动，当所述运动执行单元未通电时，所述遮光单元遮住所述通光孔。

可选的，所述罩壳单元上设置有运动线缆转接柱，所述运动线缆转接柱与水平面呈角度设置。

可选的，所述快门装置为线圈运动快门，所述快门装置还包括线圈运动线缆，所述线圈运动线缆一端连接所述运动线缆转接柱，所述线圈运动线缆另一端连接所述运动执行单元，所述线圈运动线缆呈U型设置。

可选的，所述罩壳单元包括多个金属罩壳，所述金属罩壳表面经过阳极氧化或者微弧氧化工艺处理。

可选的，所述遮光单元的前后两侧设置有两个所述金属罩壳，两个所述金属罩壳与所述遮光单元的间隙为0.1mm-1mm。

可选的，所述运动执行单元包括转轴机构和编码器，所述转轴机构包括转轴，所述编码器位于所述转轴的一侧，用于检测所述转轴的位置。

可选的，所述运动执行单元包括音圈电机，所述音圈电机包括四个永磁铁和一个扇形线圈，所述扇形线圈固定在所述转轴上。