CN113311666A - 一种可移动刀口模块及可变狭缝系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可移动刀口模块及可变狭缝系统，其应用于光刻工艺，所述可移动刀口模块包括第一定子单元、第一动子单元以及刀口组件，所述第一动子单元包括第一动子磁钢，所述刀口组件与所述第一动子磁钢连接；所述刀口组件被配置为，在所述第一定子单元和所述第一动子单元的驱动下，沿所述第一方向移动。如此配置，使得可移动刀口模块中运动线缆少，运动阻力小，动子质量轻，电机出力大，运动精度高，电机寿命长；装置结构紧凑，安装空间小，占用空间小，方便安装和拆卸；能够保证可变狭缝的运动与掩膜台的运动相匹配，保证曝光过程的顺利进行，实现了可变狭缝的高速和高加速运动。

Description

一种可移动刀口模块及可变狭缝系统

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，特别涉及一种可移动刀口模块及可变狭缝系统。

背景技术

在光刻过程中，激光光束通过一个狭缝窗口将掩模版图形投影曝光到工件台上的硅片上。曝光系统通过一套装置调整隙缝窗口的大小，称为可动刀口装置。可动刀口装置的工作原理是：两个方向的刀片相互运动拼接形成狭缝窗口。在步进曝光中，狭缝窗口的尺寸在曝光前预先调整好；在扣描曝光中，狭缝窗口须在扫描方向与工件台、掩模台同步扣描。通过控制可变狭缝的尺寸，实现对光源视场尺寸的调节。在曝光工作中，可动刀口结构在曝光时皆需要对其移动速度进行控制，且当从正常曝光模式转换成静态曝光模式时，需要改变刀片的移动速度，在此过程中较容易产生误差。

现有技术采用X/Y向刀口共面布的可动刀口结构，分别通过四套摩擦轮和旋转电机独立驱动四个共面的刀片，实现窗口调整。现有可动刀口结构的缺点是其共面的刀片运动时相互耦合，运动层间相互干扰，且刀片结构复杂，质量大，占用空间大，并且采用摩擦轮结构和旋转电机的传动和驱动方式，电机自身的机构大，占用空间也大，同时电机负载大，电机损耗大，在工作中，具有一定的误差传递，精度不高，不能满足高速以及高加速度的工作需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可移动刀口模块及可变狭缝系统，以解决现有刀口结构质量大，占用空间大，电机损耗大，出力小等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种可移动刀口模块，应用于光刻工艺，包括：第一定子单元，包括相对设置的两组第一定子线圈；第一动子单元，包括第一动子磁钢，所述第一动子磁钢沿第一方向可移动地设置于所述两组第一定子线圈之间；以及刀口组件，所述刀口组件与所述第一动子磁钢连接；所述刀口组件被配置为，在所述第一定子单元和所述第一动子单元的驱动下沿所述第一方向移动。

可选的，所述刀口组件还包括：刀片以及第一框架，所述第一框架沿所述第一方向的侧面和底面均设有气浮导轨面，用于与一气浮导轨相匹配；所述第一框架包括磁预载，所述磁预载设置于所述第一框架的底面和/或侧面，用以提供预载力；所述刀片设置于所述第一框架上，所述第一框架与所述第一动子磁钢连接。

可选的，所述刀口组件还包括刀口支架，所述刀口支架设置于所述第一框架上，所述刀口支架与所述刀片连接，所述刀口支架包括冷却液分流块，所述冷却液分流块设置于所述刀口支架上。

可选的，所述刀片具有沿所述第一方向设置的第一段，以及沿第二方向设置的第二段；其中所述第二方向垂直于所述第一方向。

可选的，所述刀片固定设置于所述第一框架上，所述第一框架沿所述第二方向可移动地与所述第一动子磁钢连接。

可选的，所述第一定子单元还包括冷却板，所述冷却板贴合于所述第一定子线圈设置。

可选的，所述刀口组件还包括机械限位块以及光栅尺，所述机械限位块位于所述刀口组件上，并沿所述第一方向设置，用于限制所述刀口组件的位移。

为解决上述技术问题，本发明还一种可变狭缝系统，包括：基座；以及两组可移动刀口模块组，所述可移动刀口模块组设置于所述基座上，每组所述可移动刀口模块组包括至少一个根据权利要求1～7中任一项所述的可移动刀口模块。

可选的，一组所述可移动刀口模块组沿X向排布，另一组所述移动刀口模块组沿Y向排布，其中所述X向垂直于所述Y向。

可选的，每组所述可移动刀口模块组包括两个相对布置的所述可移动刀口模块。

可选的，所述基座包括气浮导轨，所述气浮导轨设置于所述基座上；所述可移动刀口模块的刀口组件还包括第一框架，所述第一框架沿所述第一方向的侧面和底面均设有气浮导轨面，所述气浮导轨面与所述气浮导轨相匹配。

可选的，两组所述可移动刀口模块组沿Z向共面布置或异面布置，其中所述Z向分别垂直于所述X向和所述Y方向。

可选的，所述刀口组件还包括刀片，所述刀片与所述第一动子磁钢连接；所述刀片具有沿所述X向设置的第一段，以及沿Y向设置的第二段；每组所述可移动刀口模块组包括一个所述可移动刀口模块，所述可移动刀口模块沿所述X向可移动地设置于所述基座上，所述第一动子磁钢沿Y向排布；其中，所述Y向垂直于所述X向；两组所述可移动刀口模块组均沿所述Y向排布。

可选的，所述可移动刀口模块组还包括第一导轨和第一滑台，所述第一导轨沿所述X向设置于所述基座上，所述第一滑台可移动地设置于所述第一导轨上并沿X向移动，所述可移动刀口模块与所述第一滑台连接。

可选的，所述可移动刀口模块组还包括：第二定子单元，包括相对设置的两组第二定子线圈；以及第二动子单元，包括第二动子磁钢，所述第二动子磁钢沿X向可移动地设置于所述两组第二定子线圈之间；所述第二动子磁钢与所述第一动子磁钢连接。

可选的，所述刀口组件还包括刀片，所述刀片与所述第一动子磁钢连接；所述刀片具有沿所述X向设置的第一段，以及沿Y向设置的第二段；每组所述可移动刀口模块组包括一个所述可移动刀口模块，所述刀片沿所述Y可移动地与所述第一动子磁钢连接，所述第一动子磁钢沿X向排布，其中所述Y向垂直于所述X向；两组所述可移动刀口模块组均沿所述X向排布。

可选的，所述可移动刀口模块还包括第二导轨和第二滑台，所述第二导轨沿所述Y向设置于所述基座上，所述第二滑台可移动地设置于所述第二导轨上并沿Y向移动，所述可移动刀口模块与所述第二滑台连接。

可选的，所述可移动刀口模块组还包括：第三定子单元，包括相对设置的两组第三定子线圈；以及第三动子单元，包括第三动子磁钢，所述第三动子磁钢沿Y向可移动地设置于所述两组第三定子线圈之间；所述第三动子磁钢与所述第一动子磁钢连接。

在本发明提供的一种可移动刀口模块及可变狭缝系统中，其应用于光刻工艺，所述可移动刀口模块包括第一定子单元、第一动子单元以及刀口组件，所述第一定子单元包括相对设置的两组第一定子线圈；所述第一动子单元包括第一动子磁钢，所述第一动子磁钢沿第一方向可移动地设置于所述两组第一定子线圈之间；所述刀口组件与所述第一动子磁钢连接；所述刀口组件被配置为，在所述第一定子单元和所述第一动子单元的驱动下沿所述第一方向移动。如此配置，使得可移动刀口模块中运动线缆少，运动阻力小，动子质量轻，电机出力大，运动精度高，电机寿命长；装置结构紧凑，安装空间小，占用空间小，方便安装和拆卸；能够保证可变狭缝的运动与掩膜台的运动相匹配，保证曝光过程的顺利进行，实现了可变狭缝的高速和高加速运动。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：

图1为本发明实施例一提供的一种可移动刀口模块的示意图；

图2为图1所示的可移动刀口模块的另一角度的示意图；

图3为图1所示的可移动刀口模块的刀口组件的示意图；

图4为本发明实施例一提供的可移动刀口模块的另一种刀口组件的示意图；

图5为图4所示的刀口组件的另一角度的示意图；

图6为本发明实施例一提供的一种可变狭缝系统的结构原理图；

图7为本发明实施例一提供的可变狭缝系统的示意图；

图8为图7所示的可变狭缝系统的X向剖切的示意图；

图9为图7所示的可变狭缝系统的X向排布的可移动刀口模块组的示意图；

图10为图7所示的可变狭缝系统的Y向排布的可移动刀口模块组的示意图；

图11为图7所示的可变狭缝系统的气浮导轨的示意图；

图12为图7所示的可变狭缝系统的另一种气浮导轨的示意图；

图13为本发明实施例二提供的可变狭缝系统的示意图；

图14为本发明实施例三提供的可变狭缝系统的示意图；

图15为本发明实施例四提供的可变狭缝系统的示意图。

附图中，

a-狭缝，100-第一定子单元，100a-X向定子单元，100b-Y向定子单元，110-第一定子线圈，120-冷却板，200-第一动子单元，210-第一动子磁钢，300-刀口组件，310-刀片，310a-X向刀片，310b-Y向刀片，320-第一框架，321-侧面，330-刀口支架，331-冷却液分流块，340-机械限位块，350-光栅尺带，360-侧向磁预载，10-基座，11-X向基座，12-Y向基座，20-可移动刀口模块组，21-X向可移动刀口模块组，22-Y向可移动刀口模块组，21a-第一导轨，21b-第一滑台，22a-第二导轨，22b-第二滑台，23a-第二动子磁钢，24a-第三动子磁钢，30-气浮导轨，40-光栅尺，50-零位VSO传感器，60-电机水冷分流块，70-缓冲单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在本说明书所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。

本发明提供的一种可移动刀口模块及可变狭缝系统的核心在于设置第一定子单元与第一动子单元相互配合出力，以驱动与第一动子磁钢连接的刀口组件；所述刀口组件被配置为，在所述第一定子单元和所述第一动子单元的驱动下沿所述第一方向移动，进而使得第一动子单元的质量减轻，电机出力大，运动精度高，保证曝光过程的顺利进行，实现了可变狭缝的高速和高加速运动。

本发明提供的一种可移动刀口模块及可变狭缝系统，其应用于光刻工艺，所述可移动刀口模块包括第一定子单元、第一动子单元以及刀口组件，所述第一定子单元包括相对设置的两组第一定子线圈；所述第一动子单元包括第一动子磁钢，所述第一动子磁钢沿第一方向可移动地设置于所述两组第一定子线圈之间；所述刀口组件与所述第一动子磁钢连接；所述刀口组件被配置为，在所述第一定子单元和所述第一动子单元的驱动下沿所述第一方向移动。如此配置，使得可移动刀口模块中运动线缆少，运动阻力小，动子质量轻，电机出力大，运动精度高，电机寿命长；装置结构紧凑，安装空间小，占用空间小，方便安装和拆卸；能够保证可变狭缝的运动与掩膜台的运动相匹配，保证曝光过程的顺利进行，实现了可变狭缝的高速和高加速运动。

【实施例一】

请参考图1至图12，其中，图1为本发明实施例一提供的一种可移动刀口模块的示意图；图2为图1所示的可移动刀口模块的另一角度的示意图；图3为图1所示的可移动刀口模块的刀口组件的示意图；图4为本发明实施例一提供的可移动刀口模块的另一种刀口组件的示意图；图5为图4所示的刀口组件的另一角度的示意图；图6为本发明实施例一提供的一种可变狭缝系统的结构原理图；图7为本发明实施例一提供的可变狭缝系统的示意图；图8为图7所示的可变狭缝系统的X向剖切的示意图；图9为图7所示的可变狭缝系统的X向排布的可移动刀口模块组的示意图；图10为图7所示的可变狭缝系统的Y向排布的可移动刀口模块组的示意图；图11为图7所示的可变狭缝系统的气浮导轨的示意图；图12为图7所示的可变狭缝系统的另一种气浮导轨的示意图。

请参考图1-图3，本发明实施例一提供一种可移动刀口模块，应用于光刻工艺，包括：第一定子单元100、第一动子单元200以及刀口组件300，所述第一定子单元100包括相对设置的两组第一定子线圈110。所述第一动子单元200包括第一动子磁钢210，所述第一动子磁钢210沿第一方向可移动地设置于所述两组第一定子线圈110之间。所述刀口组件300与所述第一动子磁钢210连接；所述刀片310被配置为，在所述第一定子单元100和所述第一动子单元200的驱动下沿所述第一方向移动。在本示范型实施例一中，所述第一定子单元100与第一定子单元200组成一动磁铁形式的直线电机，从而避免产生运动线缆。相对设置的两组第一定子线圈110的结构相同，当然在其他实施例中，两组第一定子单元100可以不同，可以根据实际需求进行设置。第一定子线圈110中采用高导磁性材料1J22作为铁芯，铁芯作为磁路的一部分起到聚磁的作用，当然铁芯也可以采用其他材料，只要满足第一定子线圈110的出力需求即可。所述第一动子磁钢210在第一定子线圈110的作用下沿直线运动，同时，所述第一动子磁钢210同时带动可动刀口组件300沿同一方向进行直线运动，所述刀片310与所述第一动子磁钢210间接的连接。当然，在其他实施例中，所述刀片310可以与第一动子磁钢210直接连接。

本发明实施例一提供的一种可移动刀口组件模块应用于光刻工艺中的可变狭缝系统，以控制可变狭缝结构的狭缝变化的大小与变化速度，用于与一掩膜台运动相匹配。本发明实施例一通过将第一动子磁钢210沿第一方向可移动地设置于所述两组第一定子线圈110之间，以此形成一种动磁钢形式的直线电机，刀口组件300与第一动子磁钢210连接，所述刀口组件300在第一定子单元100和所述第一动子单元200的驱动下沿第一方向移动。如此配置，相比现有技术中采用的商用电机，其将动子与定子封装在一起，本身的结构大，并且还需要额外的运动线缆，此时在电机出力会产生额外的损耗，在相同电流条件下相比于第一定子单元100和第一动子单元200的配置，其电机出力大，且运动阻力大，影响运动精度。实际上，所述刀口组件300包括刀片310，所述刀片310连接于第一动子单元200的一体式设计结构，一方面减少了第一动子单元200的运动质量，另一方面使得刀片310在运动过程中更加敏捷，在相对电流的条件下，电机的出力更大，可以完成刀片300沿第一方向的高速运动和高加速。由此，本发明实施例一提供的一种刀口组件模块运动线缆的数量少，运动阻力小，动子质量轻，电机出力大，运动精度高，电机寿命长；装置结构紧凑，安装空间小，占用空间小，方便安装和拆卸；能够保证可变狭缝的运动与掩膜台的运动相匹配，保证曝光过程的顺利进行，实现了可变狭缝的高速和高加速运动。

请参考图3，更佳的，所述刀口组件300还包括：刀片310以及第一框架320，所述刀片设置于所述第一框架320上，所述第一框架320沿所述第一方向的侧面321和/或底面均设有气浮导轨面，用于与一气浮导轨30相匹配；所述刀片310及所述动子磁钢210分别固定设置于所述第一框架320上。在本示范性实施例一中，所述侧面321和底面的气浮导轨面与气浮导轨30匹配使用，气体将第一框架320吹起来，第一框架320受气浮力的作用以及基于气体动静压效应，在第一定子单元100和第一动子单元200的驱动下沿着气浮导轨面向所述第一方向移动，采用气浮导轨式结构，能够保证可变狭缝的运动与掩膜台的运动相匹配，实现无摩擦和无振动的平滑移动，减小运动阻力，运动精度高。当然在其他实施例中，也可以采用其他形式的滑动装置，比如干摩擦滑动，滑轮滑动，滑轨滑动等等，只要能满足第一框架320沿第一方向运动即可。进一步的，如图3所示，所述刀口组件310还包括刀口支架330，所述刀片310与第一框架320通过刀口支架330连接，所述刀口支架330设置于所述第一框架320上，所述刀口支架330与所述刀片310连接。所述刀片310沿第一方向设置，所述刀口支架330设置于刀片310的两侧。当然，在其他实施例中，所述刀口支架330可以是其他形式的，比如在刀片310的下方设置支撑结构等均可，或者，如图4-图5所示，可以不设置刀口支架330，刀片310直接与第一框架320连接，刀片310的刀口边缘设计成斜角结构，所述刀片310优选的金刚石/7075材料。值得说明的是，所述刀片310的形状可以为多种形式，例如，图3-图5中通过刀口支架330连接的一字形的刀片310，也可以为图13中的T形的刀片310，同样的，也可以为十字形的或者L形的刀片310等。进一步的，所述刀口支架330包括冷却液分流块331，所述冷却液分流块331设置于所述刀口支架330上。所述刀片310工作过程中会受到光照产生较大热量，冷却液分流块331用于冷却刀片，防止刀片310受热变形影响工作性能。

同样的，为了避免在第一定子单元100在工作过程中温度过高影响性能，优选地，如图1所示，所述第一定子单元100还包括冷却板120，贴合于所述第一定子线圈110设置。在本示范性实施例一中，所示冷却板120设置于每一个第一定子线圈110的外周，使得第一定子线圈110均匀散热，所述冷却板120的内部开有流道，可进行通水，用水冷冷却，带走第一定子线圈110产生的热量。当然，在其他的实施例中，本领域技术人员根据实际需求可以对冷却板120进行布局，比如在每个第一定子线圈110的单侧或者局部设置冷却板120等，此外，冷却板120也可以采用冷却液进行冷却。

请继续参考图3-图5，进一步的，所述第一框架320还包括所述磁预载设置于所述第一框架320的底面和侧面，用以提供预载力。在本示范性实施例一中，所述磁预载包括侧向磁预载360以及底面磁预载，所述磁预载与气浮力配合使用，以保证第一框架320的平衡以及稳定性，第一动子单元200推动第一框架320运动，使其保持稳定匀速的运动，如果没有磁预载则第一框架320受力不平衡。

优选地，所述刀口组件300还包括机械限位块340以及光栅尺350，所述机械限位块340位于所述刀口组件300上，并沿所述第一方向设置，所述机械限位块340可以防止同向设置的两个刀片相向运动时发生碰撞，可以对刀片进行保护；所述光栅尺用于供测量所述刀口组件300的位置和位移。在本示范性实施例一中，如图3和图5所示，所述机械限位块340设置于第一框架320上，并设置于第一框架320沿第一方向的一端，当两个刀口组件300相向运动时若发生碰撞，两个刀口组件300中的机械限位块340首先发生碰撞，防止第一框架320继续相向运动损坏刀片。当然，所述机械限位块340可以是其他形式的，比如直接设置在所述刀口组件300相适配的滑轨的相应位置。在刀口组件300运动过程中，需要用所述光栅尺对刀口组件300的位移进行测量，所述光栅尺包括光栅尺带350以及光栅读头，光栅尺带350和光栅读头组成光栅，在工作过程中，光栅读头可以设置于与刀口组件300向匹配的基座上，光栅尺带350随着刀口组件300一起运动，光栅读头检测光栅尺带350的位移以及光栅尺带350的位置。

请参考图6-图8，本发明实施例一还提供一种可变狭缝系统，包括：基座10以及两组可移动刀口模块组20，所述可移动刀口模块组20设置于所述基座10上，每组所述可移动刀口模块组20包括至少一个如上所述的可移动刀口模块。具体的，两组可移动刀口模块组20沿两个不同的方向设置，两组可移动模块组20的刀片310组合形成狭缝a。

在本发明实施例一提供的一种可变狭缝系统中，两组可移动刀口模块组20的可移动刀口模块设置于所述基座上，使得可变狭缝系统装置结构紧凑，安装空间小，占用空间小，方便安装和拆卸；能够保证可变狭缝的运动与掩膜台的运动相匹配，保证曝光过程的顺利进行，实现了可变狭缝的高速和高加速运动。

优选地，如图7-图10所示，在两个可移动刀口模块组20中，一组所述可移动刀口模块组沿X向排布，另一组所述移动刀口模块组沿Y向排布，其中所述X向垂直于所述Y向。在本示范性实施例一中，沿X向排布的可移动刀口模块组为X向可移动刀口模块组21，其中包括X向定子单元100a与X向刀片310a；沿Y向排布的可移动刀口模块组为Y向可移动刀口模块组22，其中包括Y向定子单元与Y向刀片310b。X向可移动刀口模块组21中两个可移动刀口模块相互独立运动，两个可移动刀口模块最大运动速度为0.5m/s，最大加速度为19.6m/s²。通过控制两刀片的运动，可以实现可变狭缝X向尺寸的调整与控制。Y向可移动刀口模块组22中两个可移动刀口模块相互独立运动，其最大运动速度为0.8m/s，最大加速度为98m/s²。每个可移动刀口模块的速度与加速度可以根据实际情况进行设定。进一步的，每组所述可移动刀口模块组20包括两个相对布置的所述可移动刀口模块。X向可移动刀口模块21与沿Y向排布的可移动刀口模块组22不相同，每组中相对布置的可移动刀口模块相同。当然，在其他实施例中，两组可移动刀口模块组20可以完全相同，或者每组中的两个相对布置的可移动刀口模块也可以不相同。

较佳的，所述可变狭缝系统还包括光栅尺40、零位VSO传感器50、电机水冷分流块60以及缓冲单元70，其中，光栅尺40包括光栅读头与光栅尺带350，用于测量刀口组件300的位置和位移；零位VSO传感器50用于感受到刀口组件300的零位信息，并提供电气保护；电机水冷分流块60用于冷却可移动刀口模块组在运动过程中产生的热量；缓冲单元70对可移动刀口模块产生缓冲作用提供机械保护。

优选地，请参考图9-图12，所述基座10包括气浮导轨30，所述气浮导轨30设置于所述基座10上；所述可移动刀口模块的刀口组件300还包括第一框架320，所述第一框架320沿所述第一方向的侧面321和底面均设有气浮导轨面，所述气浮导轨面与所述气浮导轨30相匹配。值得注意的是，所述气浮导轨30与基座10呈整体设计的，相比于额外的将气浮导轨30安装于基座10的情况，其气浮结构以及布线简单，并且减少了安装控件，使得可变狭缝系统更加简便。在本示范性实施例一中，气浮导轨30包括底部气浮导轨与侧面气浮导轨，从而从底部给第一框架320提供支撑力以及从侧面提供力保持第一框架320的平衡。由于气浮导轨中，由于不同的气孔引起的振动不同以及谐振频率不一样，对气孔排布、结构、密度以及大小通过针对性的设置，使得气浮导轨承载、气浮刚度以及气震达到最佳的效果。为了便于看清楚气浮导轨，图12将气浮导轨30的部件单独示出，图12中的气浮导轨与基座10呈整体设计，基座10中间部位为镂空设置，用于安装气浮导轨10。

更优选地，两组所述可移动刀口模块组沿Z向异面布置，其中所述Z向分别垂直于所述X向和所述Y方向。在本示范性实施例一中，如图7与图8所示，所述基座包括X向基座11与Y向基座12，所述X向可移动刀口模块组21在X向基座沿X向排布，所述Y向可移动刀口模块组22在Y向基座沿Y向排布，所述X向基座11与Y向基座12相互扣合，每组中的每个可移动刀口模块单独受各自的动子和定子支配。

【实施例二】

请参考图13，图13为本发明实施例二提供的可变狭缝系统的示意图。

本实施例二的可变狭缝系统与实施例一中相同部分不再叙述，以下仅针对不同点进行描述。

如图13所示，在本发明实施例二提供的一种可变狭缝系统中，两组所述可移动刀口模块组沿Z向共面布置，其中所述Z向分别垂直于所述X向和所述Y方向。所述X向可移动刀口模块组21与Y向可移动刀口模块组22共同设置在同一个基座10上，此处，在X向可移动刀口模块组21与Y向可移动刀口模块组中均采用T形的刀片310形式但刀片310尺寸不同，X向可移动刀口模块组21采用相同的刀片310形式和尺寸。在实际应用中，所有刀片310刀口部分加工出特殊的斜面，使其两两之间能够相互配合。X向刀片和Y向刀片间保留0.1mm间隙以保证其运动过程中两两不发生摩擦和干涉，形成对非曝光视场区域的完全掩蔽。当然，在其他实施例中，所述两组可移动刀口模块组20中的刀片形式可以完全相同，也可以完全不同，只要能保证每个刀片之间能完成狭缝的要求即可。

本发明实施例二采用此种结构可以减小整个装置Z向尺寸。

【实施例三】

请参考图14，图14为本发明实施例三提供的可变狭缝系统的示意图。

本实施例三的可变狭缝系统与实施例一以及实施例二中相同部分不再叙述，以下仅针对不同点进行描述。

如图1、图3以及图14所示，在本发明实施例三提供的一种可移动刀口模块中，所述刀口组件300还包括刀片310，所述刀片310与所述第一动子磁钢210连接；所述刀片310具有沿所述第一方向设置的第一段311，以及沿第二方向设置的第二段312；其中所述第二方向垂直于所述第一方向。所述刀片310为L形的刀片310，在其他实施例中，所述刀片310可以为其他形式，比如十字形的刀片310。进一步的，所述刀口组件300还包括第一框架320，所述刀片310固定设置于所述第一框架320上；所述第一框架320沿所述第二方向可移动地与所述第一动子磁钢210连接。具体的，所述第一定子单元100与第一动子单元200沿第一方向排布，第一框架320沿第二方向排布，当第一动子磁钢210沿第一方向运动时，所述第一框架320同样也随之沿第一方向运动。

请继续参考图14，在本发明实施例三提供的一种可变狭缝系统中，所述刀口组件300还包括刀片310，所述刀片310与所述第一动子磁钢210连接；所述刀片310具有沿所述X向设置的第一段311，以及沿Y向设置的第二段312；每组所述可移动刀口模块组20包括一个所述可移动刀口模块，所述可移动刀口模块沿所述X向可移动地设置于所述基座10上，所述第一动子磁钢210沿Y向排布(即表示第一动子磁钢沿Y向出力)；其中所述Y向垂直于所述X向；两组所述可移动刀口模块组均沿所述Y向排布。

为了进一步优化上述方案，所述可移动刀口模块组20还包括第一导轨21a和第一滑台21b，所述第一导轨21a沿所述X向设置于所述基座10上，所述第一滑台21b可移动地设置于所述第一导轨21a上并沿X向移动，所述可移动刀口模块与所述第一滑台21b连接。具体的，所述可移动刀口模块与滑台通过支架连接，此时，可移动刀口模块沿第一动子磁钢210沿Y向出力(如图14所示的F2、F3箭头表示的方向)，并沿X向(如图14所示的F1、F4箭头表示的方向)移动。两组所述的可移动刀口模块组20的刀片310相对设置形成狭缝a。由此，所述可移动刀口模块组20中既有X向的移动，又有Y向的移动，从而完成刀片310的运动。

更优选的，所述可移动刀口模块组20还包括第二定子单元以及第二动子单元，所述第二定子单元包括相对设置的两组第二定子线圈；所述第二动子单元包括第二动子磁钢23a。所述第二动子磁钢23a沿X向可移动地设置于所述两组第二定子线圈之间；所述第二动子磁钢与所述第一动子磁钢连接。在本实施例三中，第二动子磁钢23a以控制一个可移动刀口模块整体沿X向移动，此时，实际上，在一组可移动刀口模块组中包括两组定子和动子单元，以驱动可移动刀口模块组沿两个方向移动，其中两组定子和动子单元单独控制各自的动子磁钢的运动方向。

本发明实施例四提供的可变狭缝系统装置结构紧凑，所需安装空间小。

【实施例四】

请参考图15，图15为本发明实施例四提供的可变狭缝系统的示意图。

如图15所示，所述刀片310具有沿所述X向设置的第一段311，以及沿Y向设置的第二段312；每组所述可移动刀口模块组20包括一个所述可移动刀口模块，所述刀片310沿所述Y向可移动地与所述第一动子磁钢210连接，所述第一动子磁钢沿X向排布(即表示第一动子磁钢沿X向出力)，其中所述Y向垂直于所述X向；两组所述可移动刀口模块组20均沿所述X向排布。可移动刀口模块中的第一动子磁钢210沿X方向移动，具体的，其中两个第一动子磁钢210的出力方向分别为图15中F1与F4箭头的方向，两个所述刀片310的移动方向分别为图15中F2与F3箭头的方向。所述刀片310的移动方式可以有多种，比如，刀片310与第一动子磁钢210可以通过带滑轨的支架连接等。两组可移动刀口模块组的刀片310结构优选相同的结构，并且共面运动。当然两组可移动刀口模块组的刀片310结构可以不相同，也可以共面。

为了优化上述方案，更进一步的，所述可移动刀口模块还包括第二导轨22a和第二滑台22b，所述第二导轨22a沿所述Y向设置于所述基座10上，所述第二滑台22b可移动地设置于所述第二导轨22a上并沿Y向移动，所述可移动刀口模块与所述第二滑台22b连接。其中，所述第二滑台22b沿着Y向移动，可移动刀口模块第一动子磁钢210沿X向出力，此时，可移动刀口模块组可以沿着X向和Y向移动。

更进一步的，所述可移动刀口模块组还包括：第三定子单元以及第三动子单元，所述第三定子单元包括相对设置的两组第三定子线圈；所述第三动子单元包括第三动子磁钢24a，所述第三动子磁钢24a沿Y向可移动地设置于所述两组第三定子线圈之间；所述第三动子磁钢与所述第一动子磁钢连接。在本实施例三中，第三动子磁钢24a以控制一个可移动刀口模块整体沿Y向移动，此时，实际上，在一组可移动刀口模块组中包括两组定子和动子单元，以驱动可移动刀口模块组沿两个方向移动，两组可移动刀口模块组相对布置，以满足狭缝要求，其中两组定子和动子单元单独控制各自的动子磁钢的运动方向，各自的动子单元相互独立运动。更佳的，X向与Y向的可移动刀口模块组再用上下两层布置。优选的，X向的可移动刀口模块布置在下层，Y向的可移动刀口模块布置在上层。更佳的，在Y向的可移动刀口模块的发力处设置有滚子进行解耦。

本发明实施例四提供的可变狭缝系统装置结构紧凑，所需安装空间小。

在上述实施例一至实施例四中，所述可移动刀口模块中的刀片310的形式本领域技术人员可以根据实际的需求将刀片310设置为任意一种如上所述的形式。所述可变狭缝系统中的可移动刀口模块组的设置方式可以相互组合，比如，将实施例一中X向可移动刀口模块组21中一个可移动刀口模块与Y向可移动刀口模块组22中的一个可移动刀口模块作为一组，与实施例三或实施例四中一组可移动刀口模块组相互组合，完成狭缝系统的要求；再比如，将X向可移动刀口模块组21中一个可移动刀口模块与Y向可移动刀口模块组22中的一个可移动刀口模块作为一组设置在X向基座，将X向可移动刀口模块组21中另一个可移动刀口模块与Y向可移动刀口模块组22中的另一个可移动刀口模块作为一组设置在Y向基座，X向基座与Y向基座相互扣合；同样，将X向可移动刀口模块组21中一个可移动刀口模块与Y向可移动刀口模块组22中的一个可移动刀口模块作为一组设置在X向基座，将实施例三或实施例四中一组可移动刀口模块组设置在Y向基座，X向基座与Y向基座相互扣合。

综上所述，在本发明提供的一种可移动刀口模块及可变狭缝系统中，其应用于光刻工艺，所述可移动刀口模块包括第一定子单元、第一动子单元以及刀口组件，所述第一定子单元包括相对设置的两组第一定子线圈；所述第一动子单元包括第一动子磁钢，所述第一动子磁钢沿第一方向可移动地设置于所述两组第一定子线圈之间；所述刀口组件与所述第一动子磁钢连接；所述刀口组件被配置为，在所述第一定子单元和所述第一动子单元的驱动下，沿所述第一方向移动。如此配置，使得可移动刀口模块中运动线缆少，运动阻力小，动子质量轻，电机出力大，运动精度高，电机寿命长；装置结构紧凑，安装空间小，占用空间小，方便安装和拆卸；能够保证可变狭缝的运动与掩膜台的运动相匹配，保证曝光过程的顺利进行，实现了可变狭缝的高速和高加速运动。

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 (18)

1.一种可移动刀口模块，应用于光刻工艺，其特征在于，包括：

第一定子单元，包括相对设置的两组第一定子线圈；

第一动子单元，包括第一动子磁钢，所述第一动子磁钢沿第一方向可移动地设置于所述两组第一定子线圈之间；以及

刀口组件，所述刀口组件与所述第一动子磁钢连接；所述刀口组件被配置为，在所述第一定子单元和所述第一动子单元的驱动下沿所述第一方向移动。

2.根据权利要求1所述的可移动刀口模块，其特征在于，所述刀口组件还包括：刀片以及第一框架，所述第一框架沿所述第一方向的侧面和底面均设有气浮导轨面，用于与一气浮导轨相匹配；所述第一框架包括磁预载，所述磁预载设置于所述第一框架的底面和/或侧面，用以提供预载力；所述刀片设置于所述第一框架上，所述第一框架与所述第一动子磁钢连接。

3.根据权利要求2所述的可移动刀口模块，其特征在于，所述刀口组件还包括刀口支架，所述刀口支架设置于所述第一框架上，所述刀口支架与所述刀片连接，所述刀口支架包括冷却液分流块，所述冷却液分流块设置于所述刀口支架上。

4.根据权利要求2所述的可移动刀口模块，其特征在于，所述刀片具有沿所述第一方向设置的第一段，以及沿第二方向设置的第二段；其中所述第二方向垂直于所述第一方向。

5.根据权利要求2所述的可移动刀口模块，其特征在于，所述刀片固定设置于所述第一框架上，所述第一框架沿所述第二方向可移动地与所述第一动子磁钢连接。

6.根据权利要求1所述的可移动刀口模块，其特征在于，所述第一定子单元还包括冷却板，所述冷却板贴合于所述第一定子线圈设置。

7.根据权利要求1所述的可移动刀口模块，其特征在于，所述刀口组件还包括机械限位块以及光栅尺，所述机械限位块位于所述刀口组件上，并沿所述第一方向设置，用于限制所述刀口组件的位移。

8.一种可变狭缝系统，其特征在于，包括：

基座；以及

两组可移动刀口模块组，所述可移动刀口模块组设置于所述基座上，每组所述可移动刀口模块组包括至少一个根据权利要求1～7中任一项所述的可移动刀口模块。

9.根据权利要求8所述的可变狭缝系统，其特征在于，一组所述可移动刀口模块组沿X向排布，另一组所述移动刀口模块组沿Y向排布，其中所述X向垂直于所述Y向。

10.根据权利要求9所述的可变狭缝系统，其特征在于，每组所述可移动刀口模块组包括两个相对布置的所述可移动刀口模块。

11.根据权利要求8所述的可变狭缝系统，其特征在于，所述基座包括气浮导轨，所述气浮导轨设置于所述基座上；所述可移动刀口模块的刀口组件还包括第一框架，所述第一框架沿所述第一方向的侧面和底面均设有气浮导轨面，所述气浮导轨面与所述气浮导轨相匹配。

12.根据权利要求8所述的可变狭缝系统，其特征在于，两组所述可移动刀口模块组沿Z向共面布置或异面布置，其中所述Z向分别垂直于所述X向和所述Y方向。

13.根据权利要求8所述的可变狭缝系统，其特征在于，所述刀口组件还包括刀片，所述刀片与所述第一动子磁钢连接；所述刀片具有沿所述X向设置的第一段，以及沿Y向设置的第二段；每组所述可移动刀口模块组包括一个所述可移动刀口模块，所述可移动刀口模块沿所述X向可移动地设置于所述基座上，所述第一动子磁钢沿Y向排布；其中，所述Y向垂直于所述X向；两组所述可移动刀口模块组均沿所述Y向排布。

14.根据权利要求13所述的可变狭缝系统，其特征在于，所述可移动刀口模块组还包括第一导轨和第一滑台，所述第一导轨沿所述X向设置于所述基座上，所述第一滑台可移动地设置于所述第一导轨上并沿X向移动，所述可移动刀口模块与所述第一滑台连接。

15.根据权利要求13所述的可变狭缝系统，其特征在于，所述可移动刀口模块组还包括：

第二定子单元，包括相对设置的两组第二定子线圈；以及

第二动子单元，包括第二动子磁钢，所述第二动子磁钢沿X向可移动地设置于所述两组第二定子线圈之间；

所述第二动子磁钢与所述第一动子磁钢连接。

16.根据权利要求8所述的可变狭缝系统，其特征在于，所述刀口组件还包括刀片，所述刀片与所述第一动子磁钢连接；所述刀片具有沿所述X向设置的第一段，以及沿Y向设置的第二段；每组所述可移动刀口模块组包括一个所述可移动刀口模块，所述刀片沿所述Y可移动地与所述第一动子磁钢连接，所述第一动子磁钢沿X向排布，其中所述Y向垂直于所述X向；两组所述可移动刀口模块组均沿所述X向排布。

17.根据权利要求16所述的可变狭缝系统，其特征在于，所述可移动刀口模块还包括第二导轨和第二滑台，所述第二导轨沿所述Y向设置于所述基座上，所述第二滑台可移动地设置于所述第二导轨上并沿Y向移动，所述可移动刀口模块与所述第二滑台连接。

18.根据权利要求16所述的可变狭缝系统，其特征在于，所述可移动刀口模块组还包括：

第三定子单元，包括相对设置的两组第三定子线圈；以及

第三动子单元，包括第三动子磁钢，所述第三动子磁钢沿Y向可移动地设置于所述两组第三定子线圈之间；

所述第三动子磁钢与所述第一动子磁钢连接。

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