PDF《光刻机投影物镜安装方式研究》

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2011 www.omeinfo.com 光机电信息 OME Information 第28卷第8期Vol.28 No.8

1 引言投影光刻对大规模集成电路的制造来说至关重 要, 可以说投影光刻工艺的水平决定了集成电路的 制造水平[1-2] . 而投影物镜决定了投影光刻机的图形 传递能力, 是光刻机的核心[3-5] . 然而, 不同的投影 文章编号:1007-1180(2011)08-0022-05 齐克奇 (中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033) 光刻机投影物镜安装方式研究 摘要: 不同的投影物镜安装方式对应不同的隔振方式, 不同的隔振方式对投影光刻系统的图形传递能力也 有较大影响. 对两种主要的光刻投影物镜安装方式进行了研究, 并对各自特点进行了讨论. 关键词: 投影物镜;

安装方式;

隔振方式;

投影光刻系统 中图分类号: TH703 文献标识码: A DOI: 10.3788/OMEI20112808.0022 Installation Methods of Lithography Projection Lens QI Ke-qi (State Key Laboratory of Applied Optics, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China) Abstract: Different installation method of projection lens corresponds to different method of vibration isolation, different isolation method of lithography projection system affects transfer ability of the graphics. Two main installation methods of lithography projection lens were studied in this paper, and their characteristics were discussed. Keywords: projection lens;

installation methods;

method of vibration isolation;

lithography projection system

22 Aug.

2011 www.omeinfo.com OME Information 光机电信息 第28卷第8期Vol.28 No.8 图3支撑式结构 X Y Z 物镜 物镜安装平台 加速度传感器 振动隔离单元 音圈 电机 加速度传感器 空气 弹簧 振动隔 离单元 空气 弹簧 音圈 电机 物镜安装方式对应不同的隔振方式, 不同的隔振方 式对投影光刻系统的图形传递能力有较大影响, 所以, 对投影物镜的安装方式的研究非常必要. 本文对国内和国外光刻机投影物镜安装方式的 相关结构特点进行了讨论和研究, 并对其特点进行 对比分析. 在对国内外光刻机投影物镜安装方式进 行深入研究后, 发现其支撑方式主要有两种: 悬挂 式和支撑式. 下面就对这两种方式分别讨论.

2 悬挂式 悬挂式光刻机投影物镜定位系统, 就是将投影 光刻物镜悬挂起来的安装定位方式. 图1为日本 NIKON 公司申请专利[6-7] 的悬挂式光刻机投影物镜的 安装定位方式示意图. 由图

1 中可以看出, 整个结构通过等角度分布 的3个立柱支撑于地面, 立柱顶端支撑着一个三角 形框架. 在三角形框架各边的中部分别通过一个弹 簧和钢索构成的机构悬挂着一个支撑法兰, 用于支 撑物镜. 立柱通过

3 个梁将支撑法兰连接起来, 形 成一个空间桁架. 图2为支撑法兰上部截断的横截面图. 图中,

3 个加速度传感器用来检测支撑法兰的 Z 向和周向 加速度, 并将检测结果实时传递给控制器. 控制器 通过音圈电机来调整物镜的位置. 实际上, 图2 中 的机构相当于一个六维主动隔振系统. 音圈电机可以 用其他的非接触式电磁驱动装置取代, 弹簧和钢索的 组合可以用柔性杆和其他被动减振装置取代.

3 支撑式 支撑式光刻机投影物镜安装定位系统是最为常 见的光刻机物镜的安装定位系统. 支撑式光刻机投 影物镜定位系统大体上有两种形式: 一种是投影物 镜与安装平台直接相连, 另一种是投影物镜不与安 装平台直接相连. 3.1 与安装平台直接相连式的支撑方式 NIKON 和CANON 公司申请的专利[8-11] 中, 以投 影物镜与安装平台直接相连式的支撑方式较多. 如图