[发明专利]一种用于光刻机曝光的快门装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于光刻机曝光的快门装置及其方法，该装置包括快门叶片、驱动快门叶片旋转的旋转电机、与旋转电机电联接的控制器和用于支撑旋转电机的底座，快门叶片包括一旋转中心，以及对应旋转中心设置的至少一开口区域和遮蔽区域，旋转中心连接至旋转电机，旋转电机带动快门叶片旋转完成快门的开闭动作，以形成曝光区域和非曝光区域。本发明通过在遮蔽区域中设置镂空部分，减轻了快门叶片的质量，提高对快门叶片旋转过程中的控制效果，通过控制器的控制作用，将快门的开闭过程设于快门叶片的匀速运动的阶段，将快门叶片的加速和减速过程设于时间和行程都较为宽裕的快门关闭阶段，降低了对旋转电机的转矩的要求，有效缩短了快门的开闭时间。

技术领域

本发明涉及光刻机设备的制造领域，具体涉及一种用于光刻机曝光的快门装置及其使用方法。

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半导体晶片或玻璃基片。在光刻过程中，晶片放在晶片台上，通过处在光刻设备内的曝光装置，将特征构图投射到晶片表面。

光刻机的一个重要指标是曝光剂量，曝光剂量过大或不足都将影响光刻胶显影效果，因此对于曝光剂量的精确控制将直接影响光刻机的刻蚀精度。

现有中低端光刻机的曝光系统采用高压汞灯作为光源，曝光开始、结束由光路中的机械快门控制，曝光剂量大小由曝光时间确定。具体过程如下：

1)首先通过预热和环境控制使高压汞灯输出光功率达到稳定；

2)接着计算曝光时间，打开快门开始曝光，同步开始计时；

3)最后时间到，关闭快门，曝光结束。

近年来，随着汞灯输出功率不断增加，这就意味着在相同的曝光剂量下，曝光快门的开闭时间必须更短。然而，传统的机械式快门由于结构的限制，快门开闭时间已然接近极限，若一味地提高曝光快门的功率只会增加控制系统的负担。同时，长时间超功率的运作也增加了系统的不稳定性。

针对上述问题，现有技术中提供了一种用于光刻机曝光分系统的快门装置，在高功率音圈电机的带动下使快门高速开闭，然而为达到更短的快门开闭时间，音圈电机通常处于大功率运行状态，然而音圈电机本身的可靠性和稳定性未能达到实际需求，致使该快门在工作过程中频发诸多问题，最终影响了光刻机的稳定性和光刻效果。

发明内容

本发明提供了一种用于光刻机曝光的快门装置及其使用方法，以解决现有技术中存在的可靠性和稳定性不高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种用于光刻机曝光的快门装置，包括快门叶片、驱动所述快门叶片旋转的旋转电机、与所述旋转电机电联接的控制器和用于支撑所述旋转电机的底座，所述快门叶片包括一旋转中心，以及对应所述旋转中心设置的至少一开口区域和遮蔽区域，所述旋转中心连接至所述旋转电机，所述旋转电机带动所述快门叶片旋转完成快门的开闭动作，以形成曝光区域和非曝光区域，且在形成所述曝光区域和所述非曝光区域过程中，所述旋转电机和/或快门叶片旋转速度不为零。

进一步的，所述快门叶片的旋转中心和旋转电机之间还设有连接块。

进一步的，所述旋转电机与所述连接块之间还设有减速器。

进一步的，所述底座与所述减速器固定连接。

进一步的，所述快门叶片中的开口区域和遮蔽区域分别为1个，所述开口区域和遮蔽区域对应的圆心角均为180度。

进一步的，所述快门叶片中的开口区域和遮蔽区域分别为2个，沿所述旋转中心对称设置，所述开口区域和遮蔽区域对应的圆心角均为90度。

进一步的，所述快门叶片中的开口区域和遮蔽区域分别为3个，沿所述旋转中心间隔设置，所述开口区域和遮蔽区域对应的圆心角均为60度。