[發明專利]一種光刻機高模態輕質量承片臺

有效

• 申請號: 201210055795.7
• 申請日: 2012-03-05
• 公開（公告）號: CN103293866A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 吳飛;郭琳;王保亮;馬寧;袁志揚;劉育;韓良華
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及光刻機領域，且特別涉及一種光刻機高模態輕質量承片臺。

背景技術

承片臺是光刻機工件臺的最重要部件之一，用以承載硅片。在磁懸浮工件臺中，工件臺微動臺的驅動通過平面電機實現，且由于對光刻效率的追求，對工件臺提出了較高的運動加速度的需求。然而為提高工件臺加速度，根據牛頓定律F＝Ma可知，有兩種方法：1)提高平面電機驅動出力；2)減輕微動臺自身重量。以當前行業技術條件下，提高平面電機驅動出力的是十分困難，研制、制造成本大、周期長。所以，選擇減輕微動臺質量是一種有效和經濟的方法，其中承片臺又占微動臺的絕大部分的質量。

由于光刻機分辨率和套刻精度不斷提高，這就對運動系統有更高的動態性能的需求，所以要求工件臺的承片臺具有較高的模態和剛度。因此，在減輕承片質量的同時又必須保證工件臺的模態值指標及動態性能。

現有行業中的承片臺一般采用熱膨脹系數非常低的致密材料(如：微晶玻璃)制造，采用結構設計方法減輕承片臺質量。由于底部加強對筋板為一種不規則幾何形狀和尺寸，制造過程較為復雜，且根據此類方法設計在模態和質量比值的已趨近極限，很難再提高。

發明內容

本發明提出一種光刻機高模態輕質量承片臺，能夠有效實現結構減重和材料減重，在減輕承片質量的同時又必須保證工件臺的模態值指標及動態性能。

為了達到上述目的，本發明提出一種光刻機高模態輕質量承片臺，包括：

承片臺頂部結構模塊和承片臺底部封板，所述承片臺頂部結構模塊和承片臺底部封板粘結為一體，形成上下兩層的夾心板結構；

所述承片臺頂部結構模塊具有平面矢量電機安裝腔、垂向驅動機構安裝腔、差分傳感器安裝腔和減重孔；

所述承片臺底部封板具有開孔以適應承片臺同微動臺的裝配。

進一步的，所述減重孔為陣列減重圓孔、正六邊形孔或三角形孔。

進一步的，所述陣列減重圓孔的圓孔位置采用等圓心距錯位布局，橫向兩列孔圓心距偏移相等距離，且布局中任意兩相鄰孔圓心距相等，任意三個兩兩相鄰圓孔的圓心距連線為等邊三角形。

進一步的，所述正六邊形孔布局中任意兩相鄰正六邊形邊間距相等，分布均勻。

進一步的，所述三角形孔布局中任意兩相鄰等邊三角形間距相等，分布均勻。

進一步的，所述布置開孔的數量控制在40～300個之間，最小邊距離控制在2～4mm，占空比的數值在70％～95％之間。

進一步的，所述減重孔通過模具制造實現，所述模具分上模及下模兩部分，上模為承料腔，下模通過預埋與減重孔設計布局相同的銷孔，將上下模貼合后注料并壓鑄成型，在承片臺處于可加工狀態下，通過機加工對其外形進行修整，最后燒結完成多孔承片臺的制造。

進一步的，所述承片臺頂部結構模塊還包括拓撲加強筋主筋和拓撲加強筋副筋，所述主筋指由搭結中心平面矢量電機安裝腔到承片臺四周的支撐加強筋，所述副筋指由搭結內部主筋之間的支撐加強筋。

進一步的，所述主筋的壁厚為8～30mm，所述副筋的壁厚為3～10mm。

進一步的，所述承片臺采用微晶玻璃、碳纖維或其他致密復合材料制造。

進一步的，所述承片臺采用泡沫陶瓷、蜂窩陶瓷或其他疏松多孔的材料制造。

本發明提出的光刻機高模態輕質量承片臺，其有益效果如下：

1.有效減輕承片臺質量，較傳統拓撲結構設計方式減重約占10％～15％；

2.有效提高承片臺動力學模態值，模態值提高約20％～30％；

3.采用模具加工保證產品質量，有效降低制造風險，控制加工成本；

4.采用多孔材料制作工件臺便于其結構設計以及傳感器、測量儀器的布局。

附圖說明

圖1所示為現有技術中微動臺結構示意圖。

圖2所示為本發明較佳實施例的承片臺內部結構剖面示圖。

圖3所示為本發明較佳實施例的承片臺復合結構三維圖。

圖4所示為本發明較佳實施例的圓孔型工件臺內部結構。

圖5所示為本發明較佳實施例的蜂窩型工件臺內部結構。

圖6所示為本發明較佳實施例的圓孔布局示意圖。

圖7所示為本發明較佳實施例的正六邊形布局示意圖。

圖8所示為本發明較佳實施例的等邊三角形布局示意圖。

圖9所示為本發明較佳實施例的多孔型工件臺制造工藝流程。

圖10所示為本發明較佳實施例的承片臺制造模具示意圖。