本發(fā)明涉及一種光刻機減振框架。

背景技術(shù)：

曝光裝置主要是工件臺攜帶硅片或玻璃基板等在物鏡下隨掩模臺保持同步運動，并完成精確的曝光工作的儀器，是集機、電、光、氣等多項技術(shù)于一體的復(fù)雜系統(tǒng)，其高可靠性、高精度、高速度及高穩(wěn)定性的嚴格要求對設(shè)計工程師而言無疑有著極大的挑戰(zhàn)。因此，曝光裝置的動力學(xué)特性成為設(shè)計工程師最為關(guān)心的內(nèi)容之一。整機框架的動態(tài)性能直接影響曝光裝置整機焦點(Focus)、套刻(Overlay)和Fading三大指標(biāo)。整機框架的動態(tài)性能的評價指標(biāo)主要為框架穩(wěn)定時間、殘余加速度、位置穩(wěn)定性等。

隨著光刻機向高世代方向發(fā)展，產(chǎn)率要求的提升迫使照明系統(tǒng)向大視場方向發(fā)展，因此照明系統(tǒng)的質(zhì)量也在不斷增加，工件臺和掩模臺的驅(qū)動質(zhì)量及驅(qū)動反力越來越大，照明系統(tǒng)對框架的動態(tài)性能的影響也越來越大。

請參考圖1，現(xiàn)有技術(shù)中采用一體式框架，工件臺Y向長行程反力外引，工件臺Y長行程導(dǎo)軌安裝在框架內(nèi)部，電機定子安裝在反力支架上，反力支架置于框架外部，但隨著光刻機的發(fā)展，框架承載的質(zhì)量及運動反 力越來越大，通過工件臺Y向長行程反力外引方式，已無法滿足光刻機減振框架的動態(tài)指標(biāo)要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種光刻機減振框架，以解決以上技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種光刻機減振框架，包括：內(nèi)部框架，用于支撐光刻機物鏡系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、部分掩模臺系統(tǒng)及部分工件臺系統(tǒng)；

外部框架，包括第一外部框架、第二外部框架和第三外部框架，所述第三外部框架水平設(shè)置在下方，所述第一外部框架和所述第二外部框架方向垂直設(shè)置所述第三外部框架的兩側(cè)；

地基，用于支撐所述內(nèi)部框架和所述外部框架，所述內(nèi)部框架通過減振器支撐在所述地基上；所述地基包括相互分離的第一地基、第二地基和第三地基；所述第一外部框架、第二外部框架和第三外部框架分別由所述第一地基、第二地基和第三地基支撐，所述第一地基還支撐所述內(nèi)部框架；

所述掩模臺系統(tǒng)的Y向長行程電機定子設(shè)置在所述第二外部框架上；

所述工件臺系統(tǒng)的Y向長行程電機定子設(shè)置在所述第三外部框架上；

所述第一外部框架上設(shè)置有光刻機的照明系統(tǒng)。

作為優(yōu)選，所述掩模臺系統(tǒng)的水平向干涉儀和所述工件臺系統(tǒng)的水平向干涉儀設(shè)置在所述內(nèi)部框架上。

作為優(yōu)選，所述掩模臺系統(tǒng)通過氣浮支撐在所述內(nèi)部框架上。

作為優(yōu)選，所述掩模臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌設(shè)置在所述第二外部框架上；

所述工件臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌設(shè)置在所述第三外部框架上。

作為優(yōu)選，所述工件臺系統(tǒng)的工件臺Y向運動底板的兩端設(shè)置在所述工件臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌上，之間設(shè)有氣浮，所述工件臺Y向運動底板垂向通過氣浮設(shè)置在所述內(nèi)部框架上。

作為優(yōu)選，所述工件臺系統(tǒng)的Y向長行程電機動子設(shè)置所述工件臺Y向運動底板上，所述工件臺系統(tǒng)的X向長行程電機定子設(shè)置在所述工件臺Y向運動底板上。

作為優(yōu)選，所述第一地基呈環(huán)形。

本發(fā)明提供的光刻機減振框架，內(nèi)部框架，用于支撐光刻機的掩模臺系統(tǒng)、工件臺系統(tǒng)和物鏡系統(tǒng)；外部框架，用于支撐光刻機的掩模臺系統(tǒng)、工件臺系統(tǒng)和照明系統(tǒng)；地基，用于支撐所述內(nèi)部框架和所述外部框架作為優(yōu)選，所述內(nèi)部框架通過減振器支撐在所述地基上，將光刻機的不同部件的質(zhì)量分布在光刻機減振框架的不同位置，優(yōu)化減振框架的承載質(zhì)量分布、減小作用在內(nèi)部框架上的電機反作用力，使光刻機減振框架殘余加速度小、位置穩(wěn)定性高，穩(wěn)定時間短，提升光刻機產(chǎn)率，有效保證光刻機的各分系統(tǒng)振動指標(biāo)需求。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的光刻機減振框架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例一的光刻機減振框架的剖面圖；

圖3是本發(fā)明實施例一的光刻機減振框架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例二的光刻機減振框架的剖面圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。需說明的是，本發(fā)明附圖均采用簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

實施例一

請參考圖2和圖3，一種光刻機減振框架，用于支撐光刻機，光刻機包括：工件臺系統(tǒng)，掩模臺系統(tǒng)、照明系統(tǒng)503與物鏡系統(tǒng)504。其中工件臺系統(tǒng)包括工件臺系統(tǒng)的Y向長行程電機定子301、工件臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌302和工件臺系統(tǒng)的水平向干涉儀501；掩模臺系統(tǒng)包括掩模臺系統(tǒng)的Y向長行程電機定子401、掩模臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌402、、掩模臺系統(tǒng)的水平向干涉儀502。

該光刻機減振框架包括：內(nèi)部框架101，用于支撐光刻機物鏡系統(tǒng)504、 測量系統(tǒng)、部分掩模臺系統(tǒng)及部分工件臺系統(tǒng)；

外部框架，所述外部框架包括第一外部框架102、第二外部框架103和第三外部框架104；第三外部框架104水平設(shè)置在下方，第一外部框架102和第二外部框架103方向垂直設(shè)置第三外部框架104的兩側(cè)。

外部框架用于支撐光刻機的掩模臺系統(tǒng)、工件臺系統(tǒng)和照明系統(tǒng)503；

地基，用于支撐所述內(nèi)部框架101和所述外部框架。其中，內(nèi)部框架101通過減振器105支撐在地基上。

所述地基包括相互分離的第一地基201、第二地基202和第三地基203，所述第一外部框架102、第二外部框架103和第三外部框架104分別由所述第一地基201、第二地基202和第三地基203支撐，所述第一地基201還支撐所述內(nèi)部框架101；

其中，所述第一地基201呈環(huán)形。

所述內(nèi)部框架101通過減振器105支撐在所述第一地基201上。

第一外部框架102固定在所述第一地基201上；第二外部框架103固定在所述第三地基203上；第三外部框架104固定在所述第二地基202上；

所述地基分塊設(shè)計，大大減小了由第二外部框架103及第三外部框架104上的運動反力，避免運動反力經(jīng)所述地基傳到所述內(nèi)部框架101上。

所述掩模臺系統(tǒng)的Y向長行程電機定子401和掩模臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌402支撐在第二外部框架103上；即掩模臺Y向長行程電機反力直 接通過第二外部框架103引出至第三地基203。

所述掩模臺系統(tǒng)的水平向干涉儀502驅(qū)動控制掩模臺水平向運動，所述掩模臺系統(tǒng)的水平向干涉儀502設(shè)置在所述內(nèi)部框架101上，避免所述內(nèi)部框架101和所述外部框架之間的振動不一致導(dǎo)致的掩模臺運動誤差。

所述掩模臺系統(tǒng)采用氣浮403支撐到內(nèi)部框架101上，保證了掩模臺垂向與照明系統(tǒng)503物面之間的動態(tài)穩(wěn)定性。

工件臺系統(tǒng)的Y向長行程電機定子301和所述工件臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌302支撐在第三外部框架104上；即工件臺Y向長行程電機反力直接通過第三外部框架104引出至第二地基202。

由于所述工件臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌302支撐在第三外部框架104上，所述掩模臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌402設(shè)置在所述第二外部框架103上；減輕了內(nèi)部框架101的質(zhì)量承載，提高了內(nèi)部框架101的質(zhì)強比。

所述光刻機減振框架還包括工件臺Y向運動底板304，工件臺Y向運動底板304側(cè)面通過第一氣浮306支撐到所述工件臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌302上，所述工件臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌302支撐到第三外部框架104上；即工件臺X向長行程電機304反力通過第三外部框架104引出至地基。

所述工件臺系統(tǒng)的Y向長行程電機動子305固定在工件臺Y向運動底板304下方，工件臺X向長行程電機303支撐在工件臺Y向運動底板304上方；

工件臺Y向運動底板304垂向采用第二氣浮307支撐在內(nèi)部框架101上，保證了工件臺垂向與照明系統(tǒng)503像面之間的動態(tài)穩(wěn)定性。

工件臺水平向運動通過所述工件臺系統(tǒng)的水平向干涉儀501驅(qū)動控制，所述工件臺系統(tǒng)的水平向干涉儀501設(shè)置在所述內(nèi)部框架101上，有效避免內(nèi)部框架101和外部框架之間的振動不一致而導(dǎo)致工件臺產(chǎn)生運動誤差。

第一外部框架102支撐光刻機的照明系統(tǒng)503，通過第一外部框架102的剛度阻尼匹配設(shè)計，保證照明系統(tǒng)503與物鏡系統(tǒng)504視場間的動態(tài)穩(wěn)定性滿足指標(biāo)需求。

本實施例提供的光刻機減振框架，將外部框架分為三部分，分別支撐光刻機的不同位置，將光刻機的不同部件的質(zhì)量分布在光刻機減振框架的不同位置，優(yōu)化減振框架的承載質(zhì)量分布、減小作用在內(nèi)部框架101上的電機反作用力，同時將地基分塊使用，使光刻機減振框架殘余加速度小、位置穩(wěn)定性高，穩(wěn)定時間短，提升光刻機產(chǎn)率，有效保證光刻機的各分系統(tǒng)振動指標(biāo)需求。

實施例二

請參考圖4，實施例二與實施例一的區(qū)別在于：內(nèi)部框架101結(jié)構(gòu)不同；內(nèi)部框架101上設(shè)有支撐掩模臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌402的平臺，掩模臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌402支撐在內(nèi)部框架101上的平臺上。

工件臺Y向運動底板304側(cè)面通過第三氣浮316支撐到所述工件臺系 統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌302上；工件臺Y向運動底板304垂向通過第四氣浮317支撐到所述工件臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌302上，所述工件臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌302支撐在內(nèi)部框架101上，即工件臺X向長行程電機303反力不外引。

工件臺Y向運動底板304垂向采用氣浮317以及所述工件臺系統(tǒng)的Y向長行程導(dǎo)軌302支撐到內(nèi)部框架101上，保證了工件臺垂向與照明系統(tǒng)像面之間的動態(tài)穩(wěn)定性。

本實施例提供的光刻機減振框架，將外部框架分為三部分，分別支撐光刻機的不同位置，將光刻機的不同部件的質(zhì)量分布在光刻機減振框架的不同位置，優(yōu)化減振框架的承載質(zhì)量分布、減小作用在內(nèi)部框架101上的電機反作用力，同時將地基分塊使用，使光刻機減振框架殘余加速度小、位置穩(wěn)定性高，穩(wěn)定時間短，提升光刻機產(chǎn)率，有效保證光刻機的各分系統(tǒng)振動指標(biāo)需求，本實施例提供的光刻機減振框架適用于步進掃描式光刻機，曝光狀態(tài)僅Y向做掃描運動，X向反力對曝光狀態(tài)的整機框架動態(tài)穩(wěn)定性影響不大。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。