CN111380464A - 一种光栅尺的安装装置、安装方法、光栅测量系统及光刻机 - Google Patents

一种光栅尺的安装装置、安装方法、光栅测量系统及光刻机 Download PDF

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CN111380464A CN201811629401.8A CN201811629401A CN111380464A CN 111380464 A CN111380464 A CN 111380464A CN 201811629401 A CN201811629401 A CN 201811629401A CN 111380464 A CN111380464 A CN 111380464A
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Abstract

本发明提供了一种光栅尺的安装装置、安装方法、光栅测量系统及光刻机,光栅尺的安装装置包括安装底板和自适应结构,安装底板的一端面上开设有一通孔,通孔用于提供光刻机的投影曝光光学系统的光路通道,光栅尺连接于安装底板的端面上,自适应结构包括柔性块、刚度阻尼器及吸振阻尼器,且柔性块、刚度阻尼器及吸振阻尼器固定连接于安装底板的另一端面上。从而减少了外界的热传递、主基板的振动、主基板热变形以及工件台在高速运动过程中产生的气压波动对工件台光栅尺测量稳定性的影响,进而提高了工件台光栅尺的测量精度。

Description

一种光栅尺的安装装置、安装方法、光栅测量系统及光刻机
技术领域
本发明属于光刻设备领域,涉及一种光栅尺的安装装置、安装方法、光栅测量系统及光刻机。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上的半导体设备。现有技术中的光刻设备包括测量系统,测量系统用于以高精度确定工件台的位置。由于对更高的生产产能和测量精度的持续需求,需要提高光刻设备中的测量系统的测量精度,尤其是对用于以六个自由度测量工件台的位置的测量系统。
现有技术中的测量系统包括光栅或栅格、主基板以及用于以一定数量安装点将所述光栅或栅格安装在所述主基板上的安装装置,主基板的温度改变和/或温度差异可能造成所述主基板的形状的改变。其他因素也可以造成所述主基板的形状改变。导致所述安装装置上的安装点的位置发生变化,从而导致光栅或栅格发生形变,降低了测量系统的测量精度。
现有技术中的光刻设备公开了一种采用编码器类型的测量系统。该编码器类型的测量系统包括:传感器目标对象、安装装置、补偿装置及至少一个传感器,所述传感器安装在可移动对象上,所述传感器目标对象包括安装在基本静止的框架(例如主基板)上的光栅或栅格,所述安装装置用于将所述传感器目标对象安装到所述基本静止的框架上,所述补偿装置用于补偿所述传感器目标对象相对于所述基本静止的框架的运动和/或变形。所述安装装置包括多个挠性元件及无源磁铁补偿模块,所述挠性元件用于补偿安装点的相对位置的可能的改变,所述无源磁铁补偿模块用于对所述光栅或栅格上的铝等元件提供与其位移方向相反的作用力,以此来减少变形或运动对测量系统的测量精度的影响。
但是现有技术中的测量系统无法应对来自外界的热传递、来自主基板的振动、主基板热变形以及工件台在高速运动过程中产生的气压波动对工件台光栅尺测量稳定性的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光栅尺的安装装置、安装方法、光栅测量系统及光刻机,以减少外界的热传递、主基板的振动、主基板热变形以及工件台在高速运动过程中产生的气压波动对工件台光栅尺测量稳定性的影响。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种安装装置,用于光刻机上,包括安装底板和自适应结构,所述安装底板的一端面上开设有一通孔,所述通孔用于提供所述光刻机的投影曝光光学系统的光路通道,所述光栅尺连接于所述安装底板的所述端面上;
所述自适应结构包括柔性块、刚度阻尼器及吸振阻尼器,且所述柔性块、所述刚度阻尼器及所述吸振阻尼器固定连接于所述安装底板的另一端面上。
优选地,所述安装底板的材质选用微晶玻璃或铝合金。
优选地,所述柔性块、所述刚度阻尼器及所述吸振阻尼器采用螺钉连接的方式固定连接于所述安装底板的另一端面上。
优选地,所述安装底板在平行于其一端面方向的截面的形状和尺寸与所述光栅尺在平行于所述安装底板的一端面方向的截面的形状和尺寸相同。
优选地,所述通孔在平行于所述安装底板的一端面方向的截面形状为圆形或正方形。
优选地,所述通孔的轴线经过所述安装底板的几何中心。
优选地,所述柔性块的数量为多个,多个所述柔性块均匀分布在以所述通孔的轴线与所述安装底板的一端面的交点为圆心的一圆周上。
优选地,所述刚度阻尼器的数量为多个,所述柔性块和所述刚度阻尼器在所述圆周上交替分布。
优选地,所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的第一端为固定端,所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的第二端为可拆卸连接的一端;
或者,所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的所述第一端为可拆卸连接的一端,所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的所述第二端为固定端;
所述第一端为所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器上与所述安装底板相连接的一端,所述第二端为所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的另一端。
优选地,还包括柔性块安装底座、刚度阻尼器转接块及吸振阻尼器转接块;
所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的所述第一端为固定端,所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的所述第二端为可拆卸连接的一端时:
所述柔性块安装底座的一端固定连接于所述安装底板的另一端面上,所述柔性块固定连接于所述柔性块安装底座的另一端上;
所述刚度阻尼器转接块的一端固定连接于所述安装底板的另一端面上,所述刚度阻尼器固定连接于所述刚度阻尼器转接块的另一端上;
所述吸振阻尼器转接块的一端固定连接于所述安装底板的另一端面上,所述吸振阻尼器固定连接于所述吸振阻尼器转接块的另一端上;
所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的所述第二端为可拆卸连接的一端,所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的所述第一端为固定端时:
所述柔性块安装底座的一端固定连接于所述主基板的下端面上,所述柔性块固定连接于所述柔性块安装底座的另一端上;
所述刚度阻尼器转接块的一端固定连接于所述主基板的下端面上,所述刚度阻尼器固定连接于所述刚度阻尼器转接块的另一端上;
所述吸振阻尼器转接块的一端固定连接于所述主基板的下端面上,所述吸振阻尼器固定连接于所述吸振阻尼器转接块的另一端上。
优选地,所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的可拆卸连接的一端的端面与所述柔性块上远离所述柔性块安装底座的一端面共面。
优选地,所述刚度阻尼器为速度锁定器或磁流变阻尼器,所述吸振阻尼器为油阻尼器、粘滞阻尼器、粘弹性阻尼器、金属阻尼器或摩擦阻尼器。
本发明还提供了一种光栅测量系统,包括上述的安装装置。
本发明还提供了一种光刻机,包括上述的光栅测量系统。
优选地,所述柔性块、所述刚度阻尼器及所述吸振阻尼器的远离所述安装底板的一端固定连接于所述光刻机的主基板的下端面上。
优选地,包括多个所述光栅尺的安装装置,且多个所述光栅尺的安装装置在所述主基板的下端面上以成组形式分布。
本发明还提供了一种光栅尺的安装方法,用于光刻机上,所述光栅尺与所述光刻机的主基板之间采用上述的安装装置进行连接,包括以下步骤:
S1:将所述柔性块固定在所述安装底板上;
S2:将所述刚度阻尼器固定在所述安装底板上;
S3:对所述S2处理后的所述的安装装置进行模态仿真,并在所述安装底板上振动强度最大的位置设置所述吸振阻尼器。
优选地,所述柔性块的数量为多个,所述S1具体包括:
多个所述柔性块均匀分布在以所述通孔的轴线方向与所述安装底板的一端面的交点为圆心的一圆周上。
优选地,所述刚度阻尼器的数量为多个,所述S2具体包括:
将所述刚度阻尼器固定在所述安装底板上相邻两个所述柔性块之间。
与现有技术相比,本发明提供了一种光栅尺的安装装置、安装方法、光栅测量系统及光刻机,所述光栅尺的安装装置包括安装底板和自适应结构,所述安装底板的一端面上开设有一通孔,所述通孔用于提供所述光刻机的投影曝光光学系统的光路通道,所述光栅尺连接于所述安装底板的所述端面上,所述自适应结构包括柔性块、刚度阻尼器及吸振阻尼器,且所述柔性块、所述刚度阻尼器及所述吸振阻尼器固定连接于所述安装底板的另一端面上。所述柔性块通过自身形变对外界热源引起的光栅尺的形变进行解耦,所述刚度阻尼器用于在低频段对所述光刻机的主基板的热变形进行解耦,并在高频段提高所述安装底板与所述光栅尺之间的连接强度,所述吸振阻尼器用于提供阻尼减振效果,减轻来自主基板的振动影响,以减少工件台高速运动产生的气压波动干扰。从而减少了外界的热传递、主基板的振动、主基板热变形以及工件台在高速运动过程中产生的气压波动对工件台光栅尺测量稳定性的影响,进而提高了工件台光栅尺的测量精度。
本发明还提供了一种光栅测量系统,包括上述的光栅尺的安装装置。减少了外界的热传递、主基板的振动、主基板热变形以及工件台在高速运动过程中产生的气压波动对工件台光栅尺测量稳定性的影响,进而提高了工件台光栅尺的测量精度。
本发明还提供了一种光栅尺的安装方法,采用该方法进行安装可以提高光栅尺的减振效果。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种光栅尺的安装装置的装配示意图;
图2是本发明实施例一提供的一种光栅尺的安装装置的结构示意图;
图3是本发明实施例一提供的一种光栅尺的安装装置的局部结构示意图;
图4是本发明实施例一提供的一种光栅尺的安装装置的安装底板上未设置刚度阻尼器和吸振阻尼器安装底板的仿真模型的一阶模态的示意图;
图5是本发明实施例一提供的一种光栅尺的安装装置的安装底板上设置刚度阻尼器和吸振阻尼器安装底板的仿真模型的一阶模态的示意图;
图6是本发明实施例一提供的一种光栅尺的安装装置的安装底板上设置刚度阻尼器和吸振阻尼器与未设置刚度阻尼器和吸振阻尼器安装底板的一个边角的频率响应函数的幅值对比图;
图7是本发明实施例一提供的一种光栅尺的安装装置的安装底板上设置刚度阻尼器和吸振阻尼器与未设置刚度阻尼器和吸振阻尼器安装底板的一个边角的频率响应函数的相位对比图;
其中,10-安装底板;11-柔性块;12-刚度阻尼器;13-吸振阻尼器;14-主基板;15-通孔;16-光栅尺;17-柔性块安装底座;18-刚度阻尼器转接块;19-吸振阻尼器转接块;20-工件台;21-光栅尺读头。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种光栅尺的安装装置、安装方法、光栅测量系统及光刻机作进一步详细说明。根据权利要求书和下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种光栅尺16的安装装置的装配示意图,图2是本发明实施例一提供的一种光栅尺16的安装装置的结构示意图,图3是本发明实施例一提供的一种光栅尺16的安装装置的局部结构示意图。请参考图1、图2及图3,一种安装装置,用于光刻机上,包括安装底板10和自适应结构,所述安装底板10的一端面上开设有一通孔15,所述通孔15用于提供所述光刻机的投影曝光光学系统的光路通道,所述光栅尺16连接于所述安装底板10的所述端面上;
所述自适应结构包括柔性块11、刚度阻尼器12及吸振阻尼器13,且所述柔性块11、所述刚度阻尼器12及所述吸振阻尼器13固定连接于所述安装底板10的另一端面上。所述柔性块11通过自身形变对外界热源引起的光栅尺16的形变进行解耦,避免了外界热源带来的影响,所述刚度阻尼器12用于在低频段对所述光刻机的主基板14的热变形进行解耦,并在高频段提高所述安装底板10与所述光栅尺16之间的连接强度,增加所述光栅尺16的安装装置的模态,所述吸振阻尼器13用于提供阻尼减振效果,减轻来自主基板14的振动影响,以减少工件台20高速运动产生的气压波动干扰。从而减少了外界的热传递、主基板14的振动、主基板14热变形以及工件台20在高速运动过程中产生的气压波动对工件台光栅尺测量稳定性的影响,进而提高了工件台光栅尺的测量精度。
进一步,所述安装底板10的材质选用微晶玻璃或铝合金,微晶玻璃和铝合金的热膨胀系数小、热稳定性能好,可以减轻来自主基板14的振动影响,进一步提高工件台光栅尺的测量精度。应该意识到这样的限定仅用于举例说明所述安装底板10的材质,所述安装底板10的材质也可以选用与所述微晶玻璃的力学性能相近的材料比如K9玻璃,所述安装底板10的材质应具有热膨胀系数小、热稳定性能好的特点。
进一步,所述柔性块11、所述刚度阻尼器12及所述吸振阻尼器13采用螺钉连接的方式固定连接于所述安装底板10的另一端面上。应该意识到这样的限定仅用于举例说明所述光栅尺16、所述柔性块11、所述刚度阻尼器12以及所述吸振阻尼器13分别与所述安装底板10的连接方式,所述光栅尺16也可以采用插接的连接方式,所述柔性块11、所述刚度阻尼器12以及所述吸振阻尼器13也可以采用焊接的连接方式。
进一步,所述安装底板10在平行于其一端面方向的截面的形状和尺寸与所述光栅尺16在平行于所述安装底板10的一端面方向的截面的形状和尺寸相同。应该意识到这样的限定仅用于举例说明所述安装底板10在平行于其一端面方向的截面与所述光栅尺16在平行于所述安装底板10的一端面方向的截面的形状和尺寸的关系,它们的形状和尺寸也可以不相同。
进一步,所述通孔15在平行于所述安装底板10的一端面方向的截面形状为圆形或正方形。应该意识到这样的限定仅用于举例说明所述通孔15在平行于所述安装底板10的一端面方向的截面形状,所述通孔15在保证提供所述光刻机的投影曝光光学系统的光路通道的情况下,其截面形状也可以为三角形、菱形或平行四边形等形状。
进一步,所述通孔15的轴线经过所述安装底板10的几何中心。应该意识到这样的限定仅用于举例说明所述通孔15在所述安装底板10上的开设位置,所述通孔15也可以开设在所述安装底板10的其他位置。
进一步,所述柔性块11的数量为多个,多个所述柔性块11均匀分布在以所述通孔15的轴线与所述安装底板10的一端面的交点为圆心的一圆周上。应该意识到这样的限定仅用于举例说明多个所述柔性块11的分布方式,多个所述柔性块11也可以不分布在同一圆周上。
进一步,所述刚度阻尼器12的数量为多个,所述柔性块11和所述刚度阻尼器12在所述圆周上交替分布。可以提高连接效果并充分利用所述柔性块11的自身性能,但应该意识到这样的限定仅用于举例说明所述刚度阻尼器12在所述安装底板10上的分布位置,所述刚度阻尼器12也可以设置在与所述圆周近似同一圆周的位置或其他位置。
进一步,所述刚度阻尼器12和所述吸振阻尼器13的第一端为固定端,所述刚度阻尼器12和所述吸振阻尼器13的第二端为可拆卸连接的一端;
或者,所述刚度阻尼器12和所述吸振阻尼器13的所述第一端为可拆卸连接的一端,所述刚度阻尼器12和所述吸振阻尼器13的所述第二端为固定端;
所述第一端为所述刚度阻尼器12和所述吸振阻尼器13上与所述安装底板10相连接的一端,所述第二端为所述刚度阻尼器12和所述吸振阻尼器13的另一端。
进一步,还包括柔性块安装底座17、刚度阻尼器转接块18及吸振阻尼器转接块19;
所述刚度阻尼器12和所述吸振阻尼器13的所述第一端为固定端,所述刚度阻尼器12和所述吸振阻尼器13的所述第二端为可拆卸连接的一端时:
所述柔性块安装底座17的一端固定连接于所述安装底板10的另一端面上,所述柔性块11固定连接于所述柔性块安装底座17的另一端上;
所述刚度阻尼器转接块18的一端固定连接于所述安装底板10的另一端面上,所述刚度阻尼器12固定连接于所述刚度阻尼器转接块18的另一端上;
所述吸振阻尼器转接块19的一端固定连接于所述安装底板10的另一端面上,所述吸振阻尼器13固定连接于所述吸振阻尼器转接块19的另一端上;
所述刚度阻尼器12和所述吸振阻尼器13的所述第二端为可拆卸连接的一端,所述刚度阻尼器12和所述吸振阻尼器13的所述第一端为固定端时:
所述柔性块安装底座17的一端固定连接于所述主基板14的下端面上,所述柔性块11固定连接于所述柔性块安装底座17的另一端上;
所述刚度阻尼器转接块18的一端固定连接于所述主基板14的下端面上,所述刚度阻尼器12固定连接于所述刚度阻尼器转接块18的另一端上;
所述吸振阻尼器转接块19的一端固定连接于所述主基板14的下端面上,所述吸振阻尼器13固定连接于所述吸振阻尼器转接块19的另一端上。
进一步,所述刚度阻尼器12和所述吸振阻尼器13的可拆卸连接的一端的端面与所述柔性块11上远离所述柔性块安装底座17的一端面共面。
进一步,所述刚度阻尼器12为速度锁定器或磁流变阻尼器,所述吸振阻尼器13为油阻尼器、粘滞阻尼器、粘弹性阻尼器、金属阻尼器或摩擦阻尼器。应该意识到这样的限定仅用于举例说明所述刚度阻尼器12的种类,其种类并不限于此,所述刚度阻尼器12还可以为变刚度调谐质量阻尼器。
本实施例的一个实际应用中的一种光栅尺16的安装装置包括3个所述柔性块11,所述柔性块11均匀分布在以所述通孔15的轴线方向与所述安装底板10的一端面的交点为圆心的一圆周上,其布置起始角度以不影响该空间其余装置为准,所述柔性块11通过自身形变对外界热源引起的光栅尺16的形变进行解耦,避免了外界热源带来的影响,但也同时带来了径向刚度较差的问题。
在与所述柔性块11同一圆周处交替布置有3个所述刚度阻尼器12,其具体布置位置可依据所述光栅尺16的安装装置的整体仿真结果进行微调。
对上面所得光栅尺16的安装装置进行模态仿真,由振型云图可确认振动明显部位。为抑制安装底板10的自身结构的模态峰值,减少光其边角处的振动幅度,在相应位置布置6个吸振阻尼器13。
图4是本发明实施例一提供的一种光栅尺16的安装装置的安装底板10上未设置刚度阻尼器12和吸振阻尼器13安装底板10的仿真模型的一阶模态的示意图,图5是本发明实施例一提供的一种光栅尺16的安装装置的安装底板10上设置刚度阻尼器12和吸振阻尼器13安装底板10的仿真模型的一阶模态的示意图,表1,是安装底板10上增加刚度阻尼器12和吸振阻尼器13前后的仿真得到的1~6阶模态数据表,请参考图4、图5以及表1;
表1安装底板10上增加刚度阻尼器12和吸振阻尼器13前后的1~6阶模态数据表
频率(Hz) 一阶 二阶 三阶 四阶 五阶 六阶
未加阻尼器 160.9 162.3 309.6 330.0 359.0 443.4
加阻尼器 207.4 214.7 315.3 430.6 477.5 552.0
图4中安装底板10上未设置刚度阻尼器12和吸振阻尼器13安装底板10的1阶模态的频率为1.609e+2Hz。
图5中安装底板10上设置刚度阻尼器12和吸振阻尼器13安装底板10的1阶模态的频率为1.609e+2Hz。
以频率为1-1000Hz、大小为1N的冲击力作安装底板10的四个边角处的频率响应函数分析,取其中一个边角进行分析对比,图6是本发明实施例一提供的一种光栅尺16的安装装置的安装底板10上设置刚度阻尼器12和吸振阻尼器13与未设置刚度阻尼器12和吸振阻尼器13安装底板10的一个边角的频率响应函数的幅值对比图,图7是本发明实施例一提供的一种光栅尺16的安装装置的安装底板10上设置刚度阻尼器12和吸振阻尼器13与未设置刚度阻尼器12和吸振阻尼器13安装底板10的一个边角的频率响应函数的相位对比图,在图6和图7中“有阻尼器”表示安装底板10上设置有刚度阻尼器12和吸振阻尼器13,“无阻尼器”表示安装底板10上未设置刚度阻尼器12和吸振阻尼器13,请参考图6和图7,通过图6和图7可以计算得到表2,表2为安装底板10上增加刚度阻尼器12和吸振阻尼器13前后的1阶及4-6阶模态频率和阻尼比数据表。
表2安装底板10上增加刚度阻尼器12和吸振阻尼器13前后的1阶及4-6阶模态频率和阻尼比数据表
Figure BDA0001928648360000101
可以看出,所述光栅尺16的安装装置具有良好的阻尼特性,能有效抑制1-1000Hz范围内模态峰值,使得安装底板10的结构稳定性得到了极大的提高,对提升工件台光栅尺的测量精度带来了显著的有益影响。
实施例二
本发明还提供了一种光栅测量系统,包括如实施例一所述的一种光栅尺16的安装装置。减少了外界的热传递、主基板14的振动、主基板14热变形以及工件台20在高速运动过程中产生的气压波动对工件台光栅尺测量稳定性的影响,进而提高了工件台光栅尺的测量精度。
进一步,所述光栅测量系统还包括光栅尺读头21,所述光栅尺读头21固定连接于所述工件台20上,通过所述光栅尺16和所述光栅尺读头21之间的相对运动来反映所述主基板14和所述工件台20的相对位移,进而测量所述工件台20的位置。
实施例三
本发明还提供了一种光刻机,包括如实施例二所述的一种光栅测量系统。减少了外界的热传递、主基板14的振动、主基板14热变形以及工件台20在高速运动过程中产生的气压波动对工件台光栅尺测量稳定性的影响,进而提高了工件台光栅尺的测量精度,从而提高了所述光刻机的测量精度。
进一步,所述柔性块11、所述刚度阻尼器12及所述吸振阻尼器13的远离所述安装底板10的一端固定连接于所述光刻机的主基板14的下端面上。
进一步,包括多个所述光栅尺16的安装装置,且多个所述光栅尺16的安装装置在所述主基板14的下端面上以成组形式分布。可以进一步提高所述光刻机的测量精度。
实施例四
本实施例提供了一种光栅尺16的安装方法,用于光刻机上,所述光栅尺16与所述光刻机的主基板14之间采用如实施例一所述的一种光栅尺16的安装装置进行连接,包括以下步骤:
S1:将所述柔性块11固定在所述安装底板10上;
S2:将所述刚度阻尼器12固定在所述安装底板10上;
S3:对所述S2处理后的所述的光栅尺16的安装装置进行模态仿真,并在所述安装底板10上振动强度最大的位置设置所述吸振阻尼器13。
从而减少了外界的热传递、主基板14的振动、主基板14热变形以及工件台20在高速运动过程中产生的气压波动对工件台光栅尺测量稳定性的影响,进而提高了工件台光栅尺的测量精度,从而提高了所述光刻机的测量精度。
进一步,所述柔性块11的数量为多个,所述S1具体包括:
多个所述柔性块11均匀分布在以所述通孔15的轴线方向与所述安装底板10的一端面的交点为圆心的一圆周上。但应该意识到这样的限定仅用于举例说明所述柔性块11在所述安装底板10上的分布位置,所述柔性块11也可以设置在其他位置。
进一步,所述刚度阻尼器12的数量为多个,所述S2具体包括:
将所述刚度阻尼器12固定在所述安装底板10上相邻两个所述柔性块11之间。使得所述刚度阻尼器12和所述柔性块11在所述圆周上交替分布。以提高连接效果并充分利用所述柔性块11的自身性能。但应该意识到这样的限定仅用于举例说明所述刚度阻尼器12在所述安装底板10上的分布位置,所述刚度阻尼器12也可以设置在与所述圆周近似同一圆周的位置或其他位置。
综上所述,本发明提供了一种光栅尺的安装装置、安装方法、光栅测量系统及光刻机,所述光栅尺的安装装置包括安装底板和自适应结构,所述安装底板的一端面上开设有一通孔,所述通孔用于提供所述光刻机的投影曝光光学系统的光路通道,所述光栅尺连接于所述安装底板的所述端面上,所述自适应结构包括柔性块、刚度阻尼器及吸振阻尼器,且所述柔性块、所述刚度阻尼器及所述吸振阻尼器固定连接于所述安装底板的另一端面上。所述柔性块通过自身形变对外界热源引起的光栅尺的形变进行解耦,所述刚度阻尼器用于在低频段对所述光刻机的主基板的热变形进行解耦,并在高频段提高所述安装底板与所述光栅尺之间的连接强度,所述吸振阻尼器用于提供阻尼减振效果,减轻来自主基板的振动影响,以减少工件台高速运动产生的气压波动干扰。从而减少了外界的热传递、主基板的振动、主基板热变形以及工件台在高速运动过程中产生的气压波动对工件台光栅尺测量稳定性的影响,进而提高了工件台光栅尺的测量精度。
本发明还提供了一种光栅测量系统,包括上述的光栅尺的安装装置。减少了外界的热传递、主基板的振动、主基板热变形以及工件台在高速运动过程中产生的气压波动对工件台光栅尺测量稳定性的影响,进而提高了工件台光栅尺的测量精度。
本发明还提供了一种光栅尺的安装方法,采用该方法进行安装可以提高光栅尺的减振效果。
需要说明的是,本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的光栅尺的安装方法而言,由于其采用的光栅尺的安装装置与实施例公开的光栅尺的安装装置部分相对应,所以对其中涉及的光栅尺的安装装置描述的比较简单,相关之处参见光栅尺的安装装置部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。

Claims (19)

1.一种安装装置,用于光刻机上,其特征在于,包括安装底板和自适应结构,所述安装底板的一端面上开设有一通孔,所述通孔用于提供所述光刻机的投影曝光光学系统的光路通道,所述光栅尺连接于所述安装底板的所述端面上;
所述自适应结构包括柔性块、刚度阻尼器及吸振阻尼器,且所述柔性块、所述刚度阻尼器及所述吸振阻尼器固定连接于所述安装底板的另一端面上。
2.如权利要求1所述的安装装置,其特征在于,所述安装底板的材质选用微晶玻璃或铝合金。
3.如权利要求1所述的安装装置,其特征在于,所述柔性块、所述刚度阻尼器及所述吸振阻尼器采用螺钉连接的方式固定连接于所述安装底板的另一端面上。
4.如权利要求1所述的安装装置,其特征在于,所述安装底板在平行于其一端面方向的截面的形状和尺寸与所述光栅尺在平行于所述安装底板的一端面方向的截面的形状和尺寸相同。
5.如权利要求1所述的安装装置,其特征在于,所述通孔在平行于所述安装底板的一端面方向的截面形状为圆形或正方形。
6.如权利要求5所述的安装装置,其特征在于,所述通孔的轴线经过所述安装底板的几何中心。
7.如权利要求1所述的安装装置,其特征在于,所述柔性块的数量为多个,多个所述柔性块均匀分布在以所述通孔的轴线与所述安装底板的一端面的交点为圆心的一圆周上。
8.如权利要求7所述的安装装置,其特征在于,所述刚度阻尼器的数量为多个,所述柔性块和所述刚度阻尼器在所述圆周上交替分布。
9.如权利要求1所述的安装装置,其特征在于,所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的第一端为固定端,所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的第二端为可拆卸连接的一端;
或者,所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的所述第一端为可拆卸连接的一端,所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的所述第二端为固定端;
所述第一端为所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器上与所述安装底板相连接的一端,所述第二端为所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的另一端。
10.如权利要求9所述的安装装置,其特征在于,还包括柔性块安装底座、刚度阻尼器转接块及吸振阻尼器转接块;
所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的所述第一端为固定端,所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的所述第二端为可拆卸连接的一端时:
所述柔性块安装底座的一端固定连接于所述安装底板的另一端面上,所述柔性块固定连接于所述柔性块安装底座的另一端上;
所述刚度阻尼器转接块的一端固定连接于所述安装底板的另一端面上,所述刚度阻尼器固定连接于所述刚度阻尼器转接块的另一端上;
所述吸振阻尼器转接块的一端固定连接于所述安装底板的另一端面上,所述吸振阻尼器固定连接于所述吸振阻尼器转接块的另一端上;
所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的所述第二端为可拆卸连接的一端,所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的所述第一端为固定端时:
所述柔性块安装底座的一端固定连接于所述主基板的下端面上,所述柔性块固定连接于所述柔性块安装底座的另一端上;
所述刚度阻尼器转接块的一端固定连接于所述主基板的下端面上,所述刚度阻尼器固定连接于所述刚度阻尼器转接块的另一端上;
所述吸振阻尼器转接块的一端固定连接于所述主基板的下端面上,所述吸振阻尼器固定连接于所述吸振阻尼器转接块的另一端上。
11.如权利要求10所述的安装装置,其特征在于,所述刚度阻尼器和所述吸振阻尼器的可拆卸连接的一端的端面与所述柔性块上远离所述柔性块安装底座的一端面共面。
12.如权利要求1所述的安装装置,其特征在于,所述刚度阻尼器为速度锁定器或磁流变阻尼器,所述吸振阻尼器为油阻尼器、粘滞阻尼器、粘弹性阻尼器、金属阻尼器或摩擦阻尼器。
13.一种光栅测量系统,其特征在于,包括如权利要求1-12任一项所述的一种安装装置。
14.一种光刻机,其特征在于,包括如权利要求13所述的一种光栅测量系统。
15.如权利要求14所述的光刻机,其特征在于,所述柔性块、所述刚度阻尼器及所述吸振阻尼器的远离所述安装底板的一端固定连接于所述光刻机的主基板的下端面上。
16.如权利要求14所述的光刻机,其特征在于,包括多个所述光栅尺的安装装置,且多个所述光栅尺的安装装置在所述主基板的下端面上以成组形式分布。
17.一种光栅尺的安装方法,用于光刻机上,其特征在于,所述光栅尺与所述光刻机的主基板之间采用如权利要求1-12任一项所述的一种安装装置进行连接,包括以下步骤:
S1:将所述柔性块固定在所述安装底板上;
S2:将所述刚度阻尼器固定在所述安装底板上;
S3:对所述S2处理后的所述的安装装置进行模态仿真,并在所述安装底板上振动强度最大的位置设置所述吸振阻尼器。
18.如权利要求17所述的一种光栅尺的安装方法,其特征在于,所述柔性块的数量为多个,所述S1具体包括:
多个所述柔性块均匀分布在以所述通孔的轴线方向与所述安装底板的一端面的交点为圆心的一圆周上。
19.如权利要求18所述的一种光栅尺的安装方法,其特征在于,所述刚度阻尼器的数量为多个,所述S2具体包括:
将所述刚度阻尼器固定在所述安装底板上相邻两个所述柔性块之间。
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