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1、(10)申请公布号 CN 103676488 A (43)申请公布日 2014.03.26 CN 103676488 A (21)申请号 201210333084.1 (22)申请日 2012.09.10 G03F 7/20(2006.01) (71)申请人 上海微电子装备有限公司 地址 201203 上海市浦东新区张东路 1525 号 (72)发明人 江旭初 (74)专利代理机构 上海思微知识产权代理事务 所 ( 普通合伙 ) 31237 代理人 屈蘅 李时云 (54) 发明名称 掩模交接机构及具有该掩模交接机构的掩模 台 (57) 摘要 一种具有所述掩模交接机构的掩模台， 包括 ： 承版台。
2、 ； 第一转接板和第二转接板 ； 第一电机和 第二电机， 第一电机和第二电机用于为所述掩模 台提供扫描向运动驱动力、 微动方向驱动力， 以 及通过第一电机和第二电机的差动提供 Rz 微动 方向的驱动力 ； 第一光栅尺和第二光栅尺 ； 第一 方向测量镜和第二方向测量镜 ； 以及掩模交接机 构， 所述掩模交接机构固定设置在所述底座上， 并 位于所述掩模台扫描运动方向上的一掩模交接位 处。本发明所述掩模台通过固定设置所述掩模交 接机构于所述掩模交接位处， 所述掩模交接机构 并具有 Rz 和 Z 向运动功能， 降低所述掩模台的 Rz 行程需求。同时， 所述掩模台具有第一电机、 第二 电机， 以及第一光。
3、栅尺、 第二光栅尺， 降低所述掩 模台的设计难度。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103676488 A CN 103676488 A 1/2 页 2 1. 一种掩模交接机构， 其特征在于， 所述掩模交接机构包括 ： 交接手， 其顶部支撑并吸附掩模版 ； 垂直运动机构， 所述垂直运动机构固定连接所述交接手的底部， 并驱动所述交接手的 沿垂向运动 ； 以及， 旋转机构， 所述旋转机构设置于所述垂直运动机构的底部， 并驱动所述垂直运。
4、动机构 和交接手沿 Rz 向旋转运动。 2. 如权利要求 1 所述的掩模交接机构， 其特征在于， 所述垂直运动机构进一步包括 ： 导轨连接板， 其上表面与所述交接手固定连接 ； 音圈电机， 所述音圈电机的定子设置于旋转机构上， 所述音圈电机的动子与所述导轨 连接板下表面固定连接， 并驱动所述导轨连接板沿垂向运动 ； 导轨， 所述导轨沿垂向设置于旋转机构上并设有滑块， 所述滑块与所述导轨连接板固 定连接， 为所述垂直运动机构提供垂直运动导向。 3. 如权利要求 2 所述的掩模交接机构， 其特征在于， 所述导轨连接板与所述旋转机构 之间还设有一复位装置， 用于在所述掩模版完成交接后所述交接手复位于。
5、零位。 4. 如权利要求 2 或 3 所述的掩模交接机构， 其特征在于， 所述旋转机构进一步包括 ： 旋转底板， 设置于一基座上， 所述旋转底板上分别固定连接所述音圈电机的定子和导 轨， 并使得所述垂直运动机构具有 Rz 向旋转功能 ； 编码尺， 所述编码尺的读头固定设置在所述基座上， 所述编码尺的尺带对应设置于所 述旋转底板上， 为所述旋转机构提供位置测量 ； 垂向气动轴承， 所述垂向气动轴承固定设置在所述旋转底板下， 并为所述旋转底板提 供垂向支撑功能 ； 环形导轨， 所述环形导轨设置在所述旋转底板与所述基座之间 ； 环形气浮轴承， 所述环形气浮轴承设置在所述环形导轨与所述旋转底板之间， 。
6、并为所 述旋转底板提供 Rz 向导向功能 ； 以及， 直线电机， 所述直线电机的定子与所述基座固定连接， 所述直线电机的动子与所述旋 转底板固定连接， 并为所述旋转机构提供 Rz 向驱动力。 5. 一种具有如权利要求 1 4 中任一权利要求所述掩模交接机构的掩模台， 所述掩模 台沿 Y 向作扫描运动、 沿 X 向作微动运动， 其特征在于， 所述掩模台包括 ： 承版台， 所述承版台用于承载所述掩模版 ； 第一转接板和第二转接板， 所述第一转接板和所述第二转接板分别设置在所述承版台 的两侧， 并分别通过固定设置在所述第一转接板和所述第二转接板下的第一气动轴承和第 二气动轴承活动设置在一底座上 ； 。
7、第一电机和第二电机， 所述第一电机和所述第二电机的定子固定设置在所述底座上， 所述第一电机和第二电机的动子分别与所述第一转接板和第二转接板固定连接， 为所述掩 模台提供沿所述掩模台扫描运动方向和微动运动方向运动的驱动力 ； 第一光栅尺和第二光栅尺， 所述第一光栅尺和所述第二光栅尺的读头或尺带分别设置 于所述第一转接板和第二转接板上， 所述第一光栅尺和所述第二光栅尺的尺带或读头分别 对应设置在所述底座上， 为所述掩模台初始化和所述第一电机和第二电机的运动控制提供 位置测量信号 ； 以及， 权 利 要 求 书 CN 103676488 A 2 2/2 页 3 掩模交接机构， 所述掩模交接机构固定设。
8、置在位于所述掩模台扫描运动方向上的一掩 模交接位处。 6. 如权利要求 5 所述的掩模台， 其特征在于， 所述承版台上还固定设置有垂直于掩模 台扫描运动方向和微动运动方向的测量镜， 对应所述测量镜还设置有激光干涉仪测量系 统， 为所述掩模台的运动控制提供位置测量信号。 7.如权利要求56中任一权利要求所述的掩模台， 其特征在于， 所述第一电机和所述 第二电机中至少一个是粗微动一体式电机。 8. 如权利要求 7 所述的掩模台， 其特征在于， 所述第一电机和所述第二电机均采用粗 微动一体式电机， 其分别包括 ： 线圈座， 固定设置于第一转接板或第二转接板上， 所述线圈座上设有粗动线圈和微动 线圈 。
9、； 磁铁座， 所述磁铁座上间隔设置有分别对应粗动线圈和微动线圈的粗动磁铁和微动磁 铁 ； 具有不同极性的所述粗动磁铁之间形成磁场， 当所述粗动线圈通入电流后， 所述第一 电机或第二电机沿扫描运动方向输出驱动力 ； 具有不同极性的所述微动磁铁之间形成磁 场， 当所述微动线圈通入电流后， 所述第一电机或第二电机沿微动运动方向输出驱动力。 9.如权利要求56中任一权利要求所述的掩模台， 其特征在于， 所述第一光栅尺和所 述第二光栅尺分别包括 ： 粗动光栅尺， 所述粗动光栅尺的读头和尺带分别沿扫描运动方向对应设置， 对掩模台 在扫描运动方向上的运动进行位置测量 ； 微动光栅尺， 所述微动光栅尺的读头和。
10、尺带分别沿微动运动方向对应设置， 对掩模台 在微动运动方向上的运动进行位置测量。 10. 一种具有如权利要求 5 9 中任一权利要求所述掩模台的光刻机， 其特征在于， 所 述光刻机包括 ： 照明系统， 所述照明系统用于为所述光刻机的曝光装置提供曝光光源 ； 掩模台， 所述掩模台用于支撑和定位所述掩模版 ； 投影物镜， 所述投影物镜由多组镜头拼装而成， 组成大视场曝光装置， 并通过各镜头的 交叉布局， 将单镜头的小视场构成大的曝光视场， 将所述掩模版上的图案曝光在所述待图 案化基底上 ； 工件台， 所述工件台用于承载所述待图案化基底， 并提供定位和支撑功能 ； 激光干涉仪， 所述激光干涉仪用于为。
11、所述掩模台和所述工件台的精密运动提供位置信 号 ； 掩模预对准机构， 所述掩模预对准机构用于测量所述掩模版的上版误差， 并提供所述 上版误差信号以进行上版误差补偿 ； 以及， 掩模传输系统， 所述掩模传输系统具有 X 向运动功能， 并为所述掩模版提供传输功能。 权 利 要 求 书 CN 103676488 A 3 1/7 页 4 掩模交接机构及具有该掩模交接机构的掩模台 技术领域 0001 本发明涉及半导体设备技术领域， 尤其涉及一种掩模交接机构及具有该掩模交接 机构的掩模台。 背景技术 0002 在现有技术中， 光刻装置主要用于集成电路 IC、 平板显示领域， 或者其它微型器件 的制造。通过。
12、光刻装置， 具有不同掩模图案的多层掩模在精确对准下依次成像在涂覆有光 刻胶的晶片上， 例如半导体晶片或 LCD 面板。光刻装置大体上分为两类， 一类是步进光刻装 置， 掩模图案一次曝光成像在晶片的一个曝光区域， 随后晶片相对于掩模移动， 将下一个曝 光区域移动到掩模图案和投影物镜下方， 再一次将掩模图案曝光在晶片的另一曝光区域， 重复这一过程直到晶片上所有曝光区域都拥有掩模图案的像。另一类是步进扫描光刻装 置， 在上述过程中， 掩模图案不是一次曝光成像， 而是通过投影光场的扫描移动成像。在掩 模图案成像过程中， 掩模版与晶片同时相对于投影系统和投影光束移动。在上述的光刻设 备中， 需具有相应的。
13、装置作为掩模版和晶片的载体， 装载有掩模版、 晶片的载体产生精确的 相互运动来满足光刻需要。上述掩模版的载体被称之为承版台， 晶片的载体被称之为承片 台。 0003 在扫描光刻装置中， 掩模台一般由微动台和粗动台构成。所述微动台完成掩模版 的精密微调。所述粗动台完成掩模版的大行程扫描曝光运动。所述掩模版的交接是扫描光 刻机中最为关键的一个动作流程， 而且所述掩模台的运动工况直接受所述掩模版的交接流 程所限制。 0004 在传统的扫描光刻装置中， 掩模传输系统将所述掩模版送至交接位后， 由于所述 掩模传输系统的运动误差和所述掩模版的制版精度的存在， 会导致所述掩模版存在一个 Rz 的上版误差。为。
14、满足掩模对准的捕捉视场大小需求， 上版 Rz 误差需要进行补偿。一般是通 过所述光刻装置中的预对准系统对上版误差测量后将其反馈给所述掩模台或者所述掩模 传输系统， 再由所述掩模台或者所述掩模传输系统进行补偿。 0005 但是， 在大掩模版扫描光刻装置中， 比如应用于平板显示领域的拼接镜头光刻装 置中， G4.5 代到 G6 一般采用 520610mm2和 520800mm2， 而 G6 以上则采用 850*1200mm 和 850*1400mm， 甚至更大。 由于掩模版尺寸增大， 使得其和利用6英寸掩模版的IC领域光刻装 置相比， 其掩模版的上版 Rz 误差大大增大。而且由于所述大掩模版的制造。
15、成本极为昂贵， 为降低大掩模版损坏的风险， 所述大掩模版的掩模传输系统通常不设置 Rz 旋转机构。当 所述大掩模版的掩模传输系统将所述大掩模版传输至掩模交接位后， 掩模预对准机构将 Rz 上版误差反馈给掩模台， 由掩模台对上版的 Rz 误差进行补偿。这直接导致掩模台 Rz 行程 需求增大， 掩模台的设计难度增加。 0006 故针对现有技术存在的问题， 本案设计人凭借从事此行业多年的经验， 积极研究 改良， 于是有了发明一种掩模交接机构及其具有该掩模交接机构的掩模台。 说 明 书 CN 103676488 A 4 2/7 页 5 发明内容 0007 本发明是针对现有技术中， 传统掩模台 Rz 行。
16、程需求增大， 掩模台的设计难度增加 等缺陷提供一种掩模交接机构。 0008 本发明的又一目的是针对现有技术中， 传统掩模台 Rz 行程需求增大， 掩模台的设 计难度增加等缺陷提供一种具有掩模交接机构的掩模台。 0009 本发明的第三目的是针对现有技术中， 传统掩模台 Rz 行程需求增大， 掩模台的设 计难度增加等缺陷提供一种具有所述掩模台的光刻机。 0010 为了解决上述问题， 本发明提供一种掩模交接机构， 所述掩模交接机构包括 ： 交接 手， 其顶部支撑并吸附掩模版 ； 垂直运动机构， 所述垂直运动机构固定连接所述交接手的底 部， 并驱动所述交接手的沿垂向运动 ； 以及旋转机构， 所述旋转机。
17、构设置于所述垂直运动机 构的底部， 并驱动所述垂直运动机构和交接手沿 Rz 向旋转运动。 0011 可选的， 所述垂直运动机构进一步包括 ： 导轨连接板， 其上表面与所述交接手固定 连接 ； 音圈电机， 所述音圈电机的定子设置于旋转机构上， 所述音圈电机的动子与所述导轨 连接板下表面固定连接， 并驱动所述导轨连接板沿垂向运动 ； 导轨， 所述导轨沿垂向设置于 旋转机构上并设有滑块， 所述滑块与所述导轨连接板固定连接， 为所述垂直运动机构提供 垂直运动导向。 0012 可选的， 所述导轨连接板与所述旋转机构之间还设有一复位装置， 用于在所述掩 模版完成交接后所述交接手复位于零位。 0013 可选。
18、的， 所述旋转机构进一步包括 ： 旋转底板， 设置于一基座上， 所述旋转底板上 分别固定连接所述音圈电机的定子和导轨， 并使得所述垂直运动机构具有 Rz 向旋转功能 ； 编码尺， 所述编码尺的读头固定设置在所述基座上， 所述编码尺的尺带对应设置于所述旋 转底板上， 为所述旋转机构提供位置测量 ； 垂向气动轴承， 所述垂向气动轴承固定设置在所 述旋转底板下， 并为所述旋转底板提供垂向支撑功能 ； 环形导轨， 所述环形导轨设置在所述 旋转底板与所述基座之间 ； 环形气浮轴承， 所述环形气浮轴承设置在所述环形导轨与所述 旋转底板之间， 并为所述旋转底板提供 Rz 向导向功能 ； 以及直线电机， 所述。
19、直线电机的定 子与所述基座固定连接， 所述直线电机的动子与所述旋转底板固定连接， 并为所述旋转机 构提供 Rz 向驱动力。 0014 为实现本发明之又一目的， 本发明提供一种具有所述掩模交接机构的掩模台， 所 述掩模台沿Y向作扫描运动、 沿X向作微动运动， 所述掩模台包括 ： 承版台， 所述承版台用于 承载所述掩模版 ； 第一转接板和第二转接板， 所述第一转接板和所述第二转接板分别设置 在所述承版台的两侧， 并分别通过固定设置在所述第一转接板和所述第二转接板下的第一 气动轴承和第二气动轴承活动设置在一底座上 ； 第一电机和第二电机， 所述第一电机和所 述第二电机的定子固定设置在所述底座上， 所。
20、述第一电机和第二电机的动子分别与所述第 一转接板和第二转接板固定连接， 为所述掩模台提供沿所述掩模台扫描运动方向和微动运 动方向运动的驱动力 ； 第一光栅尺和第二光栅尺， 所述第一光栅尺和所述第二光栅尺的读 头或尺带分别设置于所述第一转接板和第二转接板上， 所述第一光栅尺和所述第二光栅尺 的尺带或读头分别对应设置在所述底座上， 为所述掩模台初始化和所述第一电机和第二电 机的运动控制提供位置测量信号 ； 以及掩模交接机构， 所述掩模交接机构固定设置在位于 所述掩模台扫描运动方向上的一掩模交接位处。 说 明 书 CN 103676488 A 5 3/7 页 6 0015 可选的， 所述承版台上还固。
21、定设置有垂直于掩模台扫描运动方向和微动运动方向 的测量镜， 对应所述测量镜还设置有激光干涉仪测量系统， 为所述掩模台的运动控制提供 位置测量信号。 0016 可选的， 所述第一电机和所述第二电机中至少一个是粗微动一体式电机。 0017 可选的， 所述第一电机和所述第二电机均采用粗微动一体式电机， 其分别包括 ： 线 圈座， 固定设置于第一转接板或第二转接板上， 所述线圈座上设有粗动线圈和微动线圈 ； 磁 铁座， 所述磁铁座上间隔设置有分别对应粗动线圈和微动线圈的粗动磁铁和微动磁铁 ； 具 有不同极性的所述粗动磁铁之间形成磁场， 当所述粗动线圈通入电流后， 所述第一电机或 第二电机沿扫描运动方向。
22、输出驱动力 ； 具有不同极性的所述微动磁铁之间形成磁场， 当所 述微动线圈通入电流后， 所述第一电机或第二电机沿微动运动方向输出驱动力。 0018 可选的， 所述第一光栅尺和所述第二光栅尺分别包括 ： 粗动光栅尺， 所述粗动光栅 尺的读头和尺带分别沿扫描运动方向对应设置， 对掩模台在扫描运动方向上的运动进行位 置测量 ； 微动光栅尺， 所述微动光栅尺的读头和尺带分别沿微动运动方向对应设置， 对掩模 台在微动运动方向上的运动进行位置测量。 0019 为实现本发明之第三目的， 本发明提供一种具有所述掩模台的光刻机， 所述光刻 机包括 ： 照明系统， 所述照明系统用于为所述光刻机的曝光装置提供曝光光。
23、源 ； 掩模台， 所 述掩模台用于支撑和定位所述掩模版 ； 投影物镜， 所述投影物镜由多组镜头拼装而成， 组成 大视场曝光装置， 并通过各镜头的交叉布局， 将单镜头的小视场构成大的曝光视场， 将所述 掩模版上的图案曝光在所述待图案化基底上 ； 工件台， 所述工件台用于承载所述待图案化 基底， 并提供定位和支撑功能 ； 激光干涉仪， 所述激光干涉仪用于为所述掩模台和所述工件 台的精密运动提供位置信号 ； 掩模预对准机构， 所述掩模预对准机构用于测量所述掩模版 的上版误差， 并提供所述上版误差信号以进行上版误差补偿 ； 以及掩模传输系统， 所述掩模 传输系统具有 X 向运动功能， 并为所述掩模版提。
24、供传输功能。 0020 综上所述， 本发明所述掩模台通过固定设置所述掩模交接机构于所述掩模台扫描 运动方向上的一掩模交接位处， 所述掩模交接机构并具有 Rz 和 Z 向运动功能， 当所述掩模 版被传送至所述掩模交接位后， 便通过所述掩模交接机构补偿所述掩模版上版误差， 降低 所述掩模台的 Rz 行程需求。同时， 所述掩模台具有第一电机、 第二电机， 以及第一光栅尺、 第二光栅尺， 降低了所述掩模台的设计难度。 附图说明 0021 图 1 所示为本发明掩模台的主视结构示意图 ； 0022 图 2 所示为本发明掩模台的俯视结构示意图 ； 0023 图 3 所示为本发明所述掩模交接机构的结构示意图 。
25、； 0024 图 4 所示为本发明掩模台的工作流程示意图 ； 0025 图 5 所示为本发明掩模交接机构的具体结构示意图 ； 0026 图 6 所示为所述第一电机的动定子分离结构示意图 ； 0027 图 7 所述为所述第一电机的主视结构示意图 ； 0028 图 8 所示为所述第一光栅尺的结构示意图 ； 0029 图 9 所示为具有本发明所述掩模台的光刻机结构示意图 ； 说 明 书 CN 103676488 A 6 4/7 页 7 0030 图 10 所示为具有本发明所述掩模台的光刻机俯视结构示意图。 具体实施方式 0031 为详细说明本发明创造的技术内容、 构造特征、 所达成目的及功效， 下面。
26、将结合实 施例并配合附图予以详细说明。 0032 请参阅图 1、 图 2， 图 1 所示为本发明掩模台的主视结构示意图。图 2 所示为本发 明掩模台的俯视结构示意图。 所述掩模台1包括承版台10， 所述承版台10用于承载所述掩 模版 11 ； 第一转接板 12a 和第二转接板 12b， 所述第一转接板 12a 和所述第二转接板 12b 分 别设置在所述承版台 10 的两侧并与所述承版台 10 相邻布置， 所述第一转接板 12a 和第二 转接板 12b 通过分别固定设置在所述第一转接板 12a 和所述第二转接板 12b 下的第一气动 轴承13a和第二气动轴承13b活动设置在所述底座14上 ； 第。
27、一电机15a和第二电机15b， 所 述第一电机 15a 和所述第二电机 15b 的定子固定设置在所述底座 14 上， 所述第一电机 15a 和第二电机 15b 的动子与所述承版台 10 固定连接， 所述第一电机 15a 和所述第二电机 15b 用于为所述掩模台 1 提供扫描向运动驱动力、 微动方向驱动力， 以及通过所述第一电机 15a 和所述第二电机 15b 的差动提供微动方向的驱动力 ； 第一光栅尺 16a 和第二光栅尺 16b， 所 述第一光栅尺 16a 和所述第二光栅尺 16b 的读头或尺带固定设置在所述第一转接板 12a 和 所述第二转接板 12b 上 ； 所述第一光栅尺 16a 和所。
28、述第二光栅尺 16b 的尺带或读头分别对 应设置在所述底座 14 上， 所述第一光栅尺 16a 和第二光栅尺 16b 用于为所述掩模台 1 初始 化和所述第一电机 15a 和第二电机 15b 的控制提供位置测量信号 ； 以及掩模交接机构 17， 所述掩模交接机构 17 固定设置在所述底座 14 上， 并位于所述掩模台 1 扫描运动方向上的 一掩模交接位 170 处。 0033 在本实施例中， 第一光栅尺 16a 和第二光栅尺 16b 是将尺带 ( 如标尺光栅 ) 安装 在底座 14 上， 将包含有指示光栅的读头安装在承版台 10 上。但是， 在实际使用中并不局限 于这种安装方式， 例如可以选择。
29、将读头安装在底座 14 上， 并将尺带安装在承版台 10 上， 也 可以根据运动行程与承版台 10 的尺寸关系选择间隔设置多个读头。 0034 显然地， 在本发明中， 所述第一光栅尺 16a 和第二光栅尺 16b 用于为所述掩模台 1 初始化和所述第一电机 15a 和所述第二电机 15b 的控制提供位置测量信号。若所述第一光 栅尺 16a 和所述第二光栅尺 16b 的测量精度不能满足所述掩模台 1 的使用需求时， 本发明 所述掩模台 1 可进一步包括固定设置在所述承版台 10 上并分别垂直于所述掩模台 1 扫描 运动方向和微动运动方向的测量镜 18a、 18b， 对应所述测量镜 18a、 18。
30、b 还设置有用于为所 述掩模台1的运动控制提供位置测量信号的激光干涉仪测量系统19。 所述激光干涉仪测量 系统 19 用于为所述掩模台 1 和所述待图案化基底之承载体 ( 未图示 ) 的精密运动控制提 供位置信号。即， 所述掩模台 1 通过所述第一光栅尺 16a 和所述第二光栅尺 16b 完成初始 化后， 便切换所述第一光栅尺16a和所述第二光栅尺16b至激光干涉仪测量系统19， 以完成 所述掩模台 1 的位置测量。 0035 请参阅图3， 并结合参阅图2， 图3所示为本发明所述掩模交接机构的结构示意图。 所述掩模交接机构 17 包括交接手 171， 所述交接手 171 顶部支撑并吸附所述掩模。
31、版 11 ； 垂 直运动机构 172， 所述垂直运动机构 172 固定连接所述交接手 171 的底部， 并驱动所述交接 手 171 的沿垂向运动 ； 以及旋转机构 173， 所述旋转机构 173 设置于所述垂直运动机构 172 说 明 书 CN 103676488 A 7 5/7 页 8 的底部， 并驱动所述垂直运动机构 172 和所述交接手 171 沿 Rz 向旋转运动。 0036 在本发明中， 具体地， 所述交接手 171 间隔设置在所述垂直运动机构 172 上， 并用 于为所述掩模版11的吸附提供真空和支撑功能 ； 所述垂直运动机构172用于实现所述交接 手 171 的垂向运动功能， 并。
32、为所述掩模版 11 的吸附提供真空管路 ( 未图示 )。 0037 请继续参阅图1， 并结合参阅图3、 图4， 详述本发明所述掩模交接机构17的工作原 理。 0038 图 4 所示为本发明掩模台的工作流程示意图。在本发明中， 所述掩模版 11 通过真 空吸附的方式承载在所述承版台 10 上。所述承版台 10 并通过分别固定设置在所述第一转 接板12a和所述第二转接板12b下的第一气动轴承13a和第二气动轴承13b在所述底座14 上滑动。所述承版台 10 上还固定设置有垂直于掩模台 1 扫描运动方向和微动运动方向的 测量镜18a、 18b， 对应所述测量镜18a、 18b还设置有激光干涉仪测量系。
33、统19， 用于为所述掩 模台 1 的运动控制提供位置测量信号。 0039 本发明所述掩模台 1 的掩模交接机构 17 的运动过程包括以下步骤 ： 0040 执行步骤 S1 ： 所述掩模台 1 吸附所述掩模版 11 运动至所述掩模台 1 扫描运动方 向上的掩模交接位 170 处 ； 0041 执行步骤S2 ： 所述掩模交接机构17从所述零位h0运动至所述接版位h1， 并开启真 空以吸附所述掩模版 11 ； 0042 执行步骤 S3 ： 测量所述掩模版 11 的上版 Rz 误差， 并通过所述旋转机构 173 进行 上版误差补偿， 随后所述掩模交接机构 17 从接版位 h1运动至交版位 h2， 关闭。
34、真空， 同时所 述承版台 10 开启真空以吸附所述掩模版 11 ； 0043 执行步骤 S4 ： 所述掩模交接机构 17 从交版位 h2运动至零位 h0； 0044 执行步骤 S5 ： 所述掩模台 1 运动至零位 h0； 0045 执行步骤 S6 ： 所述掩模台 1 等待掩模版 11 的交接信号， 并进行后续动作。 0046 请参阅图5， 并结合参阅图3， 图5所示为本发明掩模交接机构的具体结构示意图。 作为具体实施方式， 本发明所述掩模交接机构17的垂直运动机构172进一步包括导轨连接 板 1721， 其上表面与所述交接手 171 固定连接 ； 音圈电机 1722， 所述音圈电机 1722 。
35、的定子 设置于旋转机构 173 上， 所述音圈电机 1722 的动子与所述导轨连接板 1721 下表面固定连 接， 并驱动所述导轨连接板 1721 沿垂向运动 ； 导轨 1723， 所述导轨 1723 沿垂向设置于旋转 机构173上并设有滑块1724， 所述滑块1724与所述导轨连接板1721固定连接， 为所述垂直 运动机构 172 提供垂直运动导向。 0047 进一步地， 所述导轨连接板 1721 与所述旋转机构 173 之间还设有一复位装置 1725， 用于在所述掩模版 11 完成交接后所述交接手 171 复位于零位 h0。请继续参阅图 3、 图 5， 并结合参阅图 2， 本发明所述掩模交。
36、接机构 17 的旋转机构 173 进一步包括旋转底板 1731， 所述旋转底板 1731 设置于一基座 1732 上， 所述旋转底板 1731 上分别固定连接所述 音圈电机1722的定子和导轨1723， 并使得所述垂直运动机构172具有Rz向旋转功能 ； 编码 尺 1733， 所述编码尺 1733 的读头固定设置在所述基座 1732 上， 所述编码尺 1733 的尺带对 应设置于所述旋转底板 1731 上， 为所述旋转机构 173 提供位置测量 ； 垂向气动轴承 1734， 所述垂向气动轴承 1734 固定设置在所述旋转底板 1731 下， 并为所述旋转底板 1731 提供 垂向支撑功能 ； 。
37、环形导轨 1735， 所述环形导轨 1735 设置在所述旋转底板 1731 与所述基座 说 明 书 CN 103676488 A 8 6/7 页 9 1732 之间 ； 环形气浮轴承 1736， 所述环形气浮轴承 1736 设置在所述环形导轨 1735 与所述 旋转底板 1731 之间， 并为所述旋转底板 1731 提供 Rz 向导向功能 ； 以及直线电机 1737， 所 述直线电机 1737 的定子与所述基座 1732 固定连接， 所述直线电机 1737 的动子与所述旋转 底板 1731 固定连接， 并为所述旋转机构 173 提供 Rz 向驱动力。 0048 请继续参阅图1， 并结合参阅图6。
38、、 图7， 在本实施例中， 所述第一电机15a和所述第 二电机 15b 具有相同的结构设计， 所述第一电机 15a 和所述第二电机 15b 均为粗微动一体 式电机。在本实施例中， 以所述第一电机 15a 为例进行阐述， 所述第二电机 15b 具有相同的 结构， 在此不予赘述。图 6 所示为所述第一电机的动定子分离结构示意图。图 7 所述为所 述第一电机的主视结构示意图。所述第一电机 15a 包括线圈座 151， 所述线圈座 151 用于 固定间隔设置的所述粗动线圈 152 和所述微动线圈 153 ； 磁铁座 154， 所述磁铁座 154 上间 隔设置有分别对应粗动线圈 152 和微动线圈 15。
39、3 的粗动磁铁 155 和微动磁铁 156。具有不 同极性的所述粗动磁铁 155 之间形成磁场。当所述粗动线圈 152 通入电流后， 所述第一电 机 15a 或第二电机 15b 沿扫描运动方向输出驱动力。同样地， 具有不同极性的所述微动磁 铁 156 之间形成磁场。当所述微动线圈 153 通入电流后， 所述第一电机 15a 或第二电机 15b 沿微动运动方向输出驱动力。在本实施例中， 所述粗动磁铁 155 和所述微动磁铁 156 的磁 极排布仅为列举， 不应视为对本技术方案的限制。 0049 显然地， 在本发明中， 所述第一电机15a和所述第二电机15b可以采用直线电机和 可为所述掩模台 1 。
40、同时提供扫描运动方向粗动、 微动运动方向微动， 以及 Rz 向微动驱动力 的电机。 0050 请参阅图8， 并结合参阅图2， 在本实施例中， 所述第一光栅尺16a和所述第二光栅 尺 16b 具有相同的结构设计。在本实施例中， 以所述第一光栅尺 16a 为例进行阐述， 所述第 二光栅尺 16b 具有相同的结构， 在此不予赘述。图 8 所示为所述第一光栅尺的结构示意图。 所述第一光栅尺 16a 和所述第二光栅尺 16b 分别包括粗动光栅尺， 所述粗动光栅尺的尺带 160 和读头 161 分别沿扫描运动方向对应设置， 对掩模台 1 在扫描运动方向上的运动进行 位置测量 ； 微动光栅尺， 所述微动光栅。
41、尺的读头162和尺带163分别沿微动运动方向对应设 置， 对掩模台在微动运动方向上的运动进行位置测量。所述微动光栅尺通过干涉扫描或者 成像扫描可完成所述掩模台 1 在微动运动方向的位置测量。所述粗动光栅尺通过干涉扫描 或者成像扫描可完成所述掩模台 1 在粗动运动方向的位置测量。所述第一光栅尺 16a 用于 为所述掩模台的初始化和所述第一电机 15a 提供控制信号。 0051 在本实施例中， 第一光栅尺 16a 和第二光栅尺 16b 采用扫描式光栅仅为举例清楚 说明本发明的技术方案， 不应视为对本技术方案的限制。 实际使用中， 本领域技术人员也可 以选择如透射相位式光栅或者其他类型的光栅尺进行位。
42、移测量。 0052 请参阅图 9、 图 10， 并结合参阅图 1、 图 2、 图 3、 图 4， 图 9 所示为具有本发明所述掩 模台的光刻机结构示意图。图 10 所示为具有本发明所述掩模台的光刻机俯视结构示意图。 所述光刻机2包括照明系统21， 所述照明系统21用于为所述光刻机2的曝光装置提供曝光 光源 ； 掩模台 1， 所述掩模台 1 用于支撑和定位所述掩模版 11 ； 投影物镜 22， 所述投影物镜 22 由多组镜头拼装而成， 组成大视场曝光装置， 并通过各镜头的交叉布局， 将单镜头的小视 场构成大的曝光视场， 将所述掩模版 11 上的图案曝光在所述待图案化基底上 ； 工件台 23， 所。
43、述工件台 23 用于承载所述待图案化基底， 并提供定位和支撑功能 ； 激光干涉仪 24， 所述 说 明 书 CN 103676488 A 9 7/7 页 10 激光干涉仪 24 用于为所述掩模台 1 和所述工件台 23 的精密运动提供位置信号 ； 掩模预对 准机构25， 所述掩模预对准机构25用于测量所述掩模版11的上版误差， 并提供所述上版误 差信号以进行上版误差补偿 ； 掩模传输系统 26， 所述掩模传输系统 26 具有 X 向运动功能， 并为所述掩模版 11 提供传输功能。 0053 综上所述， 本发明所述掩模台通过固定设置所述掩模交接机构于所述掩模台扫描 运动方向上的一掩模交接位处， 。
44、所述掩模交接机构并具有 Rz 和 Z 向运动功能， 当所述掩模 版被传送至所述掩模交接位后， 便通过所述掩模交接机构补偿所述掩模版上版误差， 降低 所述掩模台的 Rz 行程需求。同时， 所述掩模台具有第一电机、 第二电机， 以及第一光栅尺、 第二光栅尺， 降低了所述掩模台的设计难度。 0054 本领域技术人员均应了解， 在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 可以对本发 明进行各种修改和变型。因而， 如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护 范围内时， 认为本发明涵盖这些修改和变型。 说 明 书 CN 103676488 A 10 1/5 页 11 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103676488 A 11 2/5 页 12 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103676488 A 12 3/5 页 13 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103676488 A 13 4/5 页 14 图 7 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 103676488 A 14 5/5 页 15 图 10 说 明 书 附 图 CN 103676488 A 15 。