一種光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種集成電路裝備制造領(lǐng)域，尤其涉及一種光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]先進(jìn)的超大規(guī)模集成電路的制造過(guò)程是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，它包括五個(gè)制造階段:硅片制備、硅片制造、硅片測(cè)試、裝配與封裝、終測(cè)。硅片制造階段是將一整套集成電路永久刻蝕在硅片上的過(guò)程，它包括硅片清洗、成膜、光刻、刻蝕、摻雜等工序，其中光刻被認(rèn)為是大規(guī)模集成電路制造中的核心步驟。
[0003]運(yùn)動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)是光刻機(jī)的“手”和“腳”，主要功能是在曝光過(guò)程中，對(duì)硅片和掩模進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。氣足是為精密運(yùn)動(dòng)臺(tái)提供氣浮軸承支撐、保證運(yùn)動(dòng)臺(tái)在平臺(tái)上作無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵部件，主要由氣浮結(jié)構(gòu)和預(yù)緊力結(jié)構(gòu)組成?，F(xiàn)有的這些技術(shù)中的預(yù)緊力結(jié)構(gòu)多采用真空預(yù)緊。
[0004]大理石因具有良好的吸振性能、熱穩(wěn)定性、可加工性(高面型精度)，被廣泛應(yīng)用于氣足的支撐平臺(tái)。中國(guó)專利200910195189公布了一種可平衡力矩的驅(qū)動(dòng)裝置的光刻機(jī)工件臺(tái)，其氣足即作用在大理石平臺(tái)上。但隨著光刻機(jī)不斷向高世代發(fā)展，運(yùn)動(dòng)臺(tái)的體積及質(zhì)量不斷變大，運(yùn)動(dòng)臺(tái)的速度、加速度的指標(biāo)也要求越來(lái)越高，導(dǎo)致氣足需要的預(yù)緊力越來(lái)越大，從而使氣足的吸附面積不斷變大，但對(duì)于較大面積的吸附，真空預(yù)緊力結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)日益呈現(xiàn)，如變形較大、容易真空泄露、剛度不足等，在這種情況下，氣足的磁預(yù)緊結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。
[0005]運(yùn)動(dòng)臺(tái)氣足采用氣浮及磁預(yù)緊，對(duì)支撐平臺(tái)的要求主要有四點(diǎn):一是作為運(yùn)動(dòng)臺(tái)磁預(yù)緊力作用的載體，要求具備良好的軟磁特性；二是作為運(yùn)動(dòng)臺(tái)氣浮及磁預(yù)緊的工作面，要求具備極高的面型精度；三是為運(yùn)動(dòng)臺(tái)提供良好的支撐剛度，四是在磁預(yù)載產(chǎn)生發(fā)熱的前提下，平臺(tái)保持良好的熱穩(wěn)定性。這四點(diǎn)要求大理石支撐平臺(tái)已經(jīng)無(wú)法滿足，本發(fā)明即為提出一種滿足這四項(xiàng)要求的運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于為采用磁預(yù)緊氣足方案的運(yùn)動(dòng)臺(tái)提供一種滿足設(shè)計(jì)要求的支撐平臺(tái)，同時(shí)，解決磁預(yù)緊運(yùn)動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)中磁場(chǎng)變化導(dǎo)致的發(fā)熱問(wèn)題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開(kāi)一種光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)，其特征在于，包括:
一硅鋼，用于為所述運(yùn)動(dòng)臺(tái)提供磁預(yù)緊作用面；一吊框，所述吊框用于支撐所述硅鋼。
[0008]更進(jìn)一步地，所述硅鋼內(nèi)嵌于所述吊框。所述硅鋼內(nèi)置若干硅鋼減重腔。所述硅鋼減重腔內(nèi)設(shè)置一水冷機(jī)構(gòu)。所述水冷機(jī)構(gòu)為彎折均布于所述硅鋼減重腔內(nèi)的一管道。所述硅鋼減重腔內(nèi)通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)行風(fēng)冷或熱抽排。
[0009]更進(jìn)一步地，所述吊框還包括若干吊框減重腔。所述吊框采用碳纖維、陶瓷或高強(qiáng)度鋼材料制成。所述硅鋼與所述吊框通過(guò)螺栓或工業(yè)粘接劑連接。采用拓?fù)鋬?yōu)化的方法設(shè)計(jì)所述吊框減重腔。
[0010]本發(fā)明還提出一種光刻機(jī)，其特征在于，采用上述的光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)支撐平臺(tái)。
[0011]發(fā)明的光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)具有高剛度、高面型精度、高熱穩(wěn)定性且具備軟磁特性。同時(shí)還具有減重及冷卻腔對(duì)支撐平臺(tái)進(jìn)行減重及冷卻，解決了磁預(yù)緊運(yùn)動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)中磁場(chǎng)變化導(dǎo)致的發(fā)熱問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0012]關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過(guò)以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
[0013]圖1是本發(fā)明運(yùn)動(dòng)臺(tái)及其支撐平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明支撐平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明支撐平臺(tái)冷卻結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0015]如圖1和2所示，本發(fā)明光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)及支撐平臺(tái)包括:硅鋼106，支撐該硅鋼106的高強(qiáng)度吊框105，優(yōu)選地，硅鋼106嵌入高強(qiáng)度吊框105內(nèi)，與高強(qiáng)度吊框105通過(guò)連接裝置110固定連接。優(yōu)選地，高強(qiáng)度吊框105具有吊框減重腔109，優(yōu)選地，硅鋼106也具有減重及冷卻腔108，水冷機(jī)構(gòu)107設(shè)置在硅鋼106的減重及冷卻腔108內(nèi)。
[0016]運(yùn)動(dòng)臺(tái)導(dǎo)軌104a、104b固定在高強(qiáng)度吊框105上，運(yùn)動(dòng)臺(tái)ChucklOl固定在與導(dǎo)軌104a、104b相連的橫梁111上，運(yùn)動(dòng)臺(tái)Chuck垂向采用氣浮102a、102b支撐，采用磁鐵103進(jìn)行磁預(yù)緊。
[0017]硅鋼材料具有低矯頑力和高磁導(dǎo)性，易于磁化且易于退磁，具備良好的軟磁特性，以其作為運(yùn)動(dòng)臺(tái)磁預(yù)緊作用面效果較好，但硅鋼的缺點(diǎn)是質(zhì)地較軟，容易變形且可加工性性欠佳。為了利用硅鋼的軟磁特性，同時(shí)又保證整個(gè)支撐平臺(tái)的高剛性，優(yōu)選地，支撐平臺(tái)采用高強(qiáng)度吊框105內(nèi)嵌硅鋼106的形式制作，硅鋼106與高強(qiáng)度吊框105采用連接裝置110進(jìn)行連接固定。優(yōu)選地，連接裝置110可選用高強(qiáng)度螺栓、高強(qiáng)度工業(yè)粘接劑等。優(yōu)選地，高強(qiáng)度吊框選用密度小，彈性模量較大的材料制作，如碳纖維、陶瓷、高強(qiáng)度鋼等。為提高剛性，優(yōu)選地，高強(qiáng)度吊框采用拓?fù)鋬?yōu)化的方法設(shè)計(jì)吊框減重腔109，以減少結(jié)構(gòu)冗余質(zhì)量提高結(jié)構(gòu)整體剛度。
[0018]磁預(yù)緊運(yùn)動(dòng)臺(tái)Chuck在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，磁場(chǎng)的變化會(huì)導(dǎo)致熱量的產(chǎn)生，為了提高支撐平臺(tái)的熱穩(wěn)定性，本發(fā)明提出了硅鋼的冷卻方案，冷卻可采用風(fēng)冷或水冷。如圖3所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，將整根銅管進(jìn)行三維折彎焊接均布于硅鋼的減重及冷卻腔內(nèi)，通水可對(duì)硅鋼進(jìn)行水冷。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)風(fēng)機(jī)在減重及冷卻腔內(nèi)通冷風(fēng)或進(jìn)行熱抽排也可對(duì)硅鋼進(jìn)行風(fēng)冷。
[0019]本發(fā)明還包括一種光刻機(jī)，采用了上述運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)。
[0020]本說(shuō)明書(shū)中該的只是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)，其特征在于，包括:一硅鋼，用于為所述運(yùn)動(dòng)臺(tái)提供磁預(yù)緊作用面；一吊框，所述吊框用于支撐所述硅鋼。
2.如權(quán)利要求1所述的光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)，其特征在于，所述硅鋼內(nèi)嵌于所述吊框。
3.如權(quán)利要求1所述的光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)，其特征在于，所述硅鋼內(nèi)置若干硅鋼減重腔。
4.如權(quán)利要求3所述的光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)，其特征在于，所述硅鋼減重腔內(nèi)設(shè)置一水冷機(jī)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)，其特征在于，所述水冷機(jī)構(gòu)為彎折均布于所述硅鋼減重腔內(nèi)的一管道。
6.如權(quán)利要求3所述的光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)，其特征在于，所述硅鋼減重腔內(nèi)通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)行風(fēng)冷或熱抽排。
7.如權(quán)利要求1所述的光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)，其特征在于，所述吊框還包括若干吊框減重腔。
8.如權(quán)利要求1所述的光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)，其特征在于，所述吊框采用碳纖維、陶瓷或高強(qiáng)度鋼材料制成。
9.如權(quán)利要求1所述的光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)，其特征在于，所述硅鋼與所述吊框通過(guò)螺栓或工業(yè)粘接劑連接。
10.如權(quán)利要求7所述的光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)，其特征在于，采用拓?fù)鋬?yōu)化的方法設(shè)計(jì)所述吊框減重腔。
11.一種光刻機(jī)，其特征在于，采用權(quán)利要求1至10所述的光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)支撐平臺(tái)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)，其特征在于，包括：一硅鋼，用于為所述運(yùn)動(dòng)臺(tái)提供磁預(yù)緊作用面；一吊框，所述吊框用于支撐所述硅鋼。本發(fā)明公開(kāi)的光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)臺(tái)支撐平臺(tái)具有高剛度、高面型精度、高熱穩(wěn)定性且具備軟磁特性。同時(shí)還具有減重及冷卻腔對(duì)支撐平臺(tái)進(jìn)行減重及冷卻，解決了磁預(yù)緊運(yùn)動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)中磁場(chǎng)變化導(dǎo)致的發(fā)熱問(wèn)題。
【IPC分類】G03F7-20
【公開(kāi)號(hào)】CN104749897
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310742835
【發(fā)明人】葛黎黎, 楊鐵剛, 王天明, 郭聳
【申請(qǐng)人】上海微電子裝備有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年12月27日