一種光刻機運動臺系統和光刻機技術方案

本發明專利技術屬于光刻技術領域，具體的說是一種光刻機運動臺系統和光刻機，包括基座和基座上的工作臺，工作臺與基座之間設有隨動臺，隨動臺一側固連有反光板，基座上方兩側對稱設有一號支架與二號支架，一號支架上安裝有傾斜向下的激光發射器，二號支架上與激光發射器對應位置設有感光板，感光板與激光發射器均通過控制器連接電源；激光發射器發出的激光經反光板反射后打在感光板上；隨動臺與水平驅動單元之間設有一組補償單元，補償單元通過控制器連接電源；本發明專利技術通過補償單元補償隨動臺受熱后引起的變形。

A motion table system and a lithography machine

【技術實現步驟摘要】
一種光刻機運動臺系統和光刻機
本專利技術屬于光刻
，具體的說是一種光刻機運動臺系統和光刻機。
技術介紹
光刻機(MaskAligner)又名：掩模對準曝光機，曝光系統，光刻系統等。常用的光刻機是掩膜對準光刻，一般的光刻工藝要經歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。在硅片表面勻膠，然后將掩模版上的圖形轉移光刻膠上的過程將器件或電路結構臨時“復制”到硅片上的過程。生產集成電路的簡要步驟：1、利用模版去除晶圓表面的保護膜。2、將晶圓浸泡在腐化劑中，失去保護膜的部分被腐蝕掉后形成電路。3、用純水洗凈殘留在晶圓表面的雜質。現有技術中也出現了一些關于光刻機的技術方案，如申請號為2015110318316的一項中國專利公開了一種光刻機運動臺系統和光刻機，所述光刻機運動臺系統，包括基座臺和位于基座臺上方的工件臺，還包括設置在基座臺和工件臺之間的隨動臺，所述隨動臺上表面始終作為所述工件臺的氣浮支撐面。本專利技術提供的技術方案，通過在基座臺和工件臺之間增加一個對工件臺作跟隨運動的隨動臺，將隨動臺上表面作為工件臺的氣浮支撐面，即使是大行程工件臺也無需加工大面積氣浮支撐面，使氣浮式工件臺的行程不再受限，大大拓展了使用范圍，另外，因隨動臺面積有限，加工制造更容易，完全能夠達到氣浮支撐面所需的平整度和剛度，特別是在大行程工件臺的領域，可以有效降低制造成本和制造難度；但現有技術中驅動隨動臺的驅動單元與隨動臺之間具有運動間隙，不能保證隨動臺的水平精度，同時由于隨動臺驅動單元的運動摩擦發熱和環境溫度的變化，使得隨動臺受溫度影響而膨脹變形，進一步影響隨動臺表面的水平精度。
技術實現思路
為了彌補現有技術的不足，解決現有技術中驅動隨動臺的驅動單元與隨動臺之間具有運動間隙，不能保證隨動臺的水平精度，同時由于隨動臺驅動單元的運動摩擦發熱和環境溫度的變化，使得隨動臺受溫度影響而膨脹變形，進一步影響隨動臺表面水平精度的問題，本專利技術提出的一種光刻機運動臺系統和光刻機。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：本專利技術所述的一種光刻機運動臺系統和光刻機，包括基座和基座上的工作臺，工作臺與基座之間設有隨動臺，隨動臺上表面始終作為所述工作臺的氣浮支撐面，隨動臺通過其底部設置的水平驅動單元控制移動；所述基座上設有垂直移動單元與水平移動單元，垂直移動單元與水平移動單元用于驅動光刻單元位移；所述隨動臺一側固連有反光板，基座上方兩側對稱設有一號支架與二號支架，一號支架上安裝有傾斜向下的激光發射器，二號支架上與激光發射器對應位置設有感光板，感光板與激光發射器均通過控制器連接電源；所述激光發射器發出的激光經反光板反射后打在感光板上；所述隨動臺與水平驅動單元之間設有一組補償單元，補償單元通過控制器連接電源，補償單元用于補償隨動臺受熱后引起的變形；工作時，當隨動臺因環境溫度引起變形，或者水平驅動單元的發熱和傳動間隙引發的隨動臺表面不平時，隨動臺帶動反光板發生微小的上升，此時激光發射器發出的激光光束經反射板的反射之后，打在感光板上，反射板的位移將導致感光板上光束位置的變化，感光板將光束的位置變化信息傳遞給控制器，之后通過控制器控制補償單元，補償單元對隨動臺受熱后引起的變形進行補償，進而保證隨動臺的水平，保證光刻機運動臺系統的運動精度。優選的，一號支架與二號支架頂部固連有橫桿，且一號支架與二號支架與基座分離設置；所述反光板與隨動臺之間固連有隔熱的陶瓷座，陶瓷座配合橫桿用于減少基座溫度變化引起的變形對激光發射器發射的激光角度的影響，提高補償單元的調節精度；通過橫桿增加一號支架與二號支架的剛度，增加二號支架上的感光板的檢測精度，同時配合一號支架與二號支架與基座分離設置，避免基座的溫度變化引起一號支架與二號支架的變形，進一步增加感光板的檢測精度，提高光刻機運動臺系統的運動精度。優選的，所述補償單元包括支撐桿，支撐桿中部設有凸塊，凸塊與水平移動單元固連，支撐桿貫穿凸塊并與凸塊螺紋連接；所述支撐桿一端固連有關節球，關節球與隨動臺關節軸承連接，支撐桿另一端套設有蝸輪，支撐桿靠近蝸輪的一端貫穿蝸輪之后與水平移動單元轉動連接；所述蝸輪一側的水平移動單元上固連有伺服電機，伺服電機通過控制器連接電源；所述伺服電機的輸出軸固連有用于驅動蝸輪的蝸桿；通過蝸桿帶動蝸輪旋轉，配合支撐桿調節隨動臺的高度，彌補隨動臺受熱引起的變形；工作時，通過伺服電機接收控制器的信號，使得伺服電機驅動蝸桿轉動，蝸桿帶動蝸輪轉動，配合與凸塊螺紋連接的支撐桿，進而調節隨動臺的高度，直至隨動臺保持水平，保證工作臺的平穩運行，提高光刻機運動臺系統的運動精度。優選的，所述所述蝸輪外周中部設有滑動部，滑動部用于增加支撐桿的垂直移動范圍，增加補償單元的補償范圍；通過蝸輪外周中部設有滑動部，進一步增加支撐桿的垂直調節范圍，同時減少蝸輪隨支撐桿上下移動后增與加蝸桿的摩擦力，保證蝸桿順利驅動蝸輪轉動，保障補償單元正常運行。優選的，所述關節球與支撐桿之間固連有細桿，細桿直徑小于支撐桿；所述關節球下方套設有用于緊固關節球的壓盤，壓盤與隨動臺通過螺栓固連；所述壓盤與隨動臺之間設有柔性的墊圈；通過墊圈配合細桿減少關節球與隨動臺之間的間隙，減少支撐桿運動是的誤差，進一步提高補償單元的調節精度；通過壓盤擠壓柔性的墊圈，使得壓盤壓緊關節球，進一步減小關節球與隨動臺之間的間隙，增加支撐桿調節隨動臺水平的精確度，同時配合直徑小于支撐桿的細桿，利用細桿的彈性彎曲變形，進一步增加隨動臺水平調節的范圍和精確度。優選的，所述蝸輪外周的齒圈為氮化硅陶瓷制成；所述伺服電機外周套設有封閉的電機倉，電機倉一側通過冷卻管與制冷氣體連通；所述蝸桿貫穿電機倉并與伺服電機的輸出軸固連；所述蝸桿內軸向開設有一號孔，一號孔底部沿蝸桿徑向方向開設有二號孔，通過制冷氣體流經二號孔與一號孔，降低蝸桿的發熱變形，進一步提高補償單元的調節精度；通過氮化硅陶瓷制成的蝸輪齒圈，增加蝸輪與蝸桿傳動的精確性，同時由于陶瓷的自潤滑性，減少蝸輪與蝸桿之間的磨損，同時配合陶瓷的低傳熱系數，減少蝸桿摩擦生熱對支撐桿的影響，進一步增加支撐桿調節隨動臺水平的精確度；通過向電機倉中吹入制冷氣體，快速降低伺服電機的溫度，避免伺服電機發熱對隨動臺的熱影響，同時流過伺服電機的制冷氣體經二號孔通向一號孔，進而對蝸桿進行降溫，進一步減少蝸桿發熱對支撐桿調節隨動臺精度的影響。一種光刻機，所述光刻機的工作臺系統采用上述光刻機運動臺系統。本專利技術的有益效果如下：1.本專利技術所述的一種光刻機運動臺系統和光刻機，通過隨動臺帶動反光板發生微小的上升，此時激光發射器發出的激光光束經反射板的反射之后，打在感光板上，反射板的位移將導致感光板上光束位置的變化，感光板將光束的位置變化信息傳遞給控制器，之后通過控制器控制補償單元，補償單元對隨動臺受熱后引起的變形進行補償，進而保證隨動臺的水平，保證光刻機運動臺系統的運動精度。2.本專利技術所述的一種光刻機運動臺系統和光刻機，通過氮化硅陶瓷制成的蝸輪齒圈，增加蝸輪與蝸桿傳動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種光刻機運動臺系統，其特征在于：包括基座(1)和基座(1)上的工作臺(11)，工作臺(11)與基座(1)之間設有隨動臺(12)，隨動臺(12)上表面始終作為所述工作臺(11)的氣浮支撐面，隨動臺(12)通過其底部設置的水平驅動單元(13)控制移動；所述基座(1)上設有垂直移動單元(14)與水平移動單元(15)，垂直移動單元(14)與水平移動單元(15)用于驅動光刻單元(16)位移；所述隨動臺(12)一側固連有反光板(17)，基座(1)上方兩側對稱設有一號支架(2)與二號支架(21)，一號支架(2)上安裝有傾斜向下的激光發射器(22)，二號支架(21)上與激光發射器(22)對應位置設有感光板(23)，感光板(23)與激光發射器(22)均通過控制器連接電源；所述激光發射器(22)發出的激光經反光板(17)反射后打在感光板(23)上；所述隨動臺(12)與水平驅動單元(13)之間設有一組補償單元(3)，補償單元(3)通過控制器連接電源，補償單元(3)用于補償隨動臺(12)受熱后引起的變形。/n

【技術特征摘要】
1.一種光刻機運動臺系統，其特征在于：包括基座(1)和基座(1)上的工作臺(11)，工作臺(11)與基座(1)之間設有隨動臺(12)，隨動臺(12)上表面始終作為所述工作臺(11)的氣浮支撐面，隨動臺(12)通過其底部設置的水平驅動單元(13)控制移動；所述基座(1)上設有垂直移動單元(14)與水平移動單元(15)，垂直移動單元(14)與水平移動單元(15)用于驅動光刻單元(16)位移；所述隨動臺(12)一側固連有反光板(17)，基座(1)上方兩側對稱設有一號支架(2)與二號支架(21)，一號支架(2)上安裝有傾斜向下的激光發射器(22)，二號支架(21)上與激光發射器(22)對應位置設有感光板(23)，感光板(23)與激光發射器(22)均通過控制器連接電源；所述激光發射器(22)發出的激光經反光板(17)反射后打在感光板(23)上；所述隨動臺(12)與水平驅動單元(13)之間設有一組補償單元(3)，補償單元(3)通過控制器連接電源，補償單元(3)用于補償隨動臺(12)受熱后引起的變形。


2.根據權利要求1所述的一種光刻機運動臺系統，其特征在于：一號支架(2)與二號支架(21)頂部固連有橫桿(24)，且一號支架(2)與二號支架(21)與基座(1)分離設置；所述反光板(17)與隨動臺(12)之間固連有隔熱的陶瓷座(25)，陶瓷座(25)配合橫桿(24)用于減少基座(1)溫度變化引起的變形對激光發射器(22)發射的激光角度的影響，提高補償單元(3)的調節精度。


3.根據權利要求2所述的一種光刻機運動臺系統，其特征在于：所述補償單元(3)包括支撐桿(31)，支撐桿(31)中部設有凸塊(32)，凸塊(32)與水平移動單元(15)固連，支撐桿(31)貫穿凸塊(32)并與凸塊(32)螺紋連接；所述支撐桿(31)一端固連有關節球(33)，關節球(33)與隨動臺(12)關節軸承連接，支撐桿(31)另一端套設有蝸輪(34)，支撐桿(31)靠近蝸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：夏冬，董軍輝，周俊滿，
申請(專利權)人：夏冬，
類型：發明
國別省市：安徽;34