[发明专利]一种光刻机高模态轻质量承片台

说明书

技术领域

本发明涉及光刻机领域，且特别涉及一种光刻机高模态轻质量承片台。

背景技术

承片台是光刻机工件台的最重要部件之一，用以承载硅片。在磁悬浮工件台中，工件台微动台的驱动通过平面电机实现，且由于对光刻效率的追求，对工件台提出了较高的运动加速度的需求。然而为提高工件台加速度，根据牛顿定律F＝Ma可知，有两种方法：1)提高平面电机驱动出力；2)减轻微动台自身重量。以当前行业技术条件下，提高平面电机驱动出力的是十分困难，研制、制造成本大、周期长。所以，选择减轻微动台质量是一种有效和经济的方法，其中承片台又占微动台的绝大部分的质量。

由于光刻机分辨率和套刻精度不断提高，这就对运动系统有更高的动态性能的需求，所以要求工件台的承片台具有较高的模态和刚度。因此，在减轻承片质量的同时又必须保证工件台的模态值指标及动态性能。

现有行业中的承片台一般采用热膨胀系数非常低的致密材料(如：微晶玻璃)制造，采用结构设计方法减轻承片台质量。由于底部加强对筋板为一种不规则几何形状和尺寸，制造过程较为复杂，且根据此类方法设计在模态和质量比值的已趋近极限，很难再提高。

发明内容

本发明提出一种光刻机高模态轻质量承片台，能够有效实现结构减重和材料减重，在减轻承片质量的同时又必须保证工件台的模态值指标及动态性能。

为了达到上述目的，本发明提出一种光刻机高模态轻质量承片台，包括：

承片台顶部结构模块和承片台底部封板，所述承片台顶部结构模块和承片台底部封板粘结为一体，形成上下两层的夹心板结构；

所述承片台顶部结构模块具有平面矢量电机安装腔、垂向驱动机构安装腔、差分传感器安装腔和减重孔；

所述承片台底部封板具有开孔以适应承片台同微动台的装配。

进一步的，所述减重孔为阵列减重圆孔、正六边形孔或三角形孔。

进一步的，所述阵列减重圆孔的圆孔位置采用等圆心距错位布局，横向两列孔圆心距偏移相等距离，且布局中任意两相邻孔圆心距相等，任意三个两两相邻圆孔的圆心距连线为等边三角形。

进一步的，所述正六边形孔布局中任意两相邻正六边形边间距相等，分布均匀。

进一步的，所述三角形孔布局中任意两相邻等边三角形间距相等，分布均匀。

进一步的，所述布置开孔的数量控制在40～300个之间，最小边距离控制在2～4mm，占空比的数值在70％～95％之间。

进一步的，所述减重孔通过模具制造实现，所述模具分上模及下模两部分，上模为承料腔，下模通过预埋与减重孔设计布局相同的销孔，将上下模贴合后注料并压铸成型，在承片台处于可加工状态下，通过机加工对其外形进行修整，最后烧结完成多孔承片台的制造。

进一步的，所述承片台顶部结构模块还包括拓扑加强筋主筋和拓扑加强筋副筋，所述主筋指由搭结中心平面矢量电机安装腔到承片台四周的支撑加强筋，所述副筋指由搭结内部主筋之间的支撑加强筋。

进一步的，所述主筋的壁厚为8～30mm，所述副筋的壁厚为3～10mm。

进一步的，所述承片台采用微晶玻璃、碳纤维或其他致密复合材料制造。

进一步的，所述承片台采用泡沫陶瓷、蜂窝陶瓷或其他疏松多孔的材料制造。

本发明提出的光刻机高模态轻质量承片台，其有益效果如下：

1.有效减轻承片台质量，较传统拓扑结构设计方式减重约占10％～15％；

2.有效提高承片台动力学模态值，模态值提高约20％～30％；

3.采用模具加工保证产品质量，有效降低制造风险，控制加工成本；

4.采用多孔材料制作工件台便于其结构设计以及传感器、测量仪器的布局。

附图说明

图1所示为现有技术中微动台结构示意图。

图2所示为本发明较佳实施例的承片台内部结构剖面示图。

图3所示为本发明较佳实施例的承片台复合结构三维图。

图4所示为本发明较佳实施例的圆孔型工件台内部结构。

图5所示为本发明较佳实施例的蜂窝型工件台内部结构。

图6所示为本发明较佳实施例的圆孔布局示意图。

图7所示为本发明较佳实施例的正六边形布局示意图。

图8所示为本发明较佳实施例的等边三角形布局示意图。

图9所示为本发明较佳实施例的多孔型工件台制造工艺流程。

图10所示为本发明较佳实施例的承片台制造模具示意图。