CN117572727A - 一种运动平台及光刻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运动平台及光刻机，所述运动平台用于光刻机的掩膜光刻，所述运动平台包括：工件台；气浮装置，所述气浮装置设置于所述工件台的底部，以用于向所述工件台提供气压支撑；线性集成模组，所述线性集成模组搭载在所述工件台上并以气浮形式驱动，以使所述线性集成模组至少输出两个以正交的形式叠堆布置的交错轴向的线性自由度；掩模台，所述掩模台设置于所述线性集成模组的末端，以使所述线性集成模组执行所述线性自由度时驱动所述掩模台实现跟踪定位。本申请采用气浮装置和线性集成模组，通过气垫支撑和多轴向运动的正交设计，降低了运动平台运行时的摩擦。

Description

一种运动平台及光刻机

技术领域

本发明涉及光刻机技术领域，特别涉及一种运动平台及光刻机。

背景技术

光刻机的定位平台是半导体制造过程中至关重要的组件之一，它负责确保在半导体晶圆上进行光刻曝光时的精确性、稳定性和重复性。光刻技术在半导体制造中用于定义电路和元件的图案。制程要求通常在微米级别，甚至更高的亚纳米级别。这就要求定位平台能够实现高精度的运动和对准，以确保曝光的图案位置和尺寸的准确性。

定位平台需要具备出色的动态性能，能够在很短的时间内快速移动、停止和稳定，以适应不同制程步骤的需求。这包括步进、扫描和调平等操作。稳定性对于保持制程的一致性至关重要。定位平台必须能够减小振动和机械杂散，以确保曝光质量。这通常通过精心设计的机械结构、减振技术和控制系统来实现。

现有的超精密定位平台在光刻机中具有至关重要的作用，它需要在高速、高加速度的情况下实现纳米级乃至亚纳米级的精度，以满足现代集成电路制程的要求。其性能直接关系到光刻机的产片率、制程精度和产品质量。但传统的运动平台通常依赖于线轨的形式导向工件台，这会导致与底部的摩擦进而影响精度。因为摩擦和机械接触会引入误差，需要更多的校正和调整，以使光刻机在实现亚纳米级的制程要求时受到限制。

为此，提出一种运动平台及光刻机，以解决上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种运动平台及光刻机，以解决运动平台运行时产生的摩擦影响光刻机精度的问题。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一方面，提供了一种运动平台，所述运动平台用于光刻机的掩膜光刻，所述运动平台包括：

工件台；气浮装置，所述气浮装置设置于所述工件台的底部，以用于向所述工件台提供气压支撑；线性集成模组，所述线性集成模组搭载在所述工件台上并以气浮形式驱动，以使所述线性集成模组至少输出两个以正交的形式叠堆布置的交错轴向的线性自由度；掩模台，所述掩模台设置于所述线性集成模组的末端，以使所述线性集成模组执行所述线性自由度时驱动所述掩模台实现跟踪定位。

在上述的实施方式中：运动平台采用了气浮装置、工件台、线性集成模组和掩模台的组合设计，通过气浮装置向工件台提供气压支撑，并通过在工件台上搭载的气浮驱动的线性集成模组，线性集成模组的末端用于设置掩模台，使掩模台能够在多个方向上可选择地进行高精度的运动，以进行跟踪定位操作。

其中在一种实施方式中：所述气浮装置包括呈矩形的机壳及搭载于所述机壳内部四角处的反力矩缓冲机构；所述反力矩缓冲机构抵顶于所述工件台的底部。

在上述的实施方式中：气浮装置采用了一个矩形的机壳，在内部的四个角上设有反力矩缓冲机构，反力矩缓冲机构用于与工件台的底部接触并抵顶以提供气压支撑。

其中在一种实施方式中：反力矩缓冲机构为气浮隔振器，所述气浮隔振器的中部置于机壳上方的功能室内，且所述气浮隔振器及线性集成模组均通过输能系统供能。

其中在一种实施方式中：所述气浮隔振器包括底座单元和浮动单元，所述底座单元固定于所述机壳上，所述浮动单元固定于所述工件台，所述浮动单元与所述底座单元之间有一垂直距离，所述浮动单元与所述底座单元之间产生一作用力，用于消除所述工件台运动过程中因重心偏移产生的力矩，并且衰减工件台向所述机壳方向传递的振动。

在上述的实施方式中：将底座单元固定在机壳上、浮动单元固定在工件台上，且二者之间设有垂直距离，以使二者之间会产生用于消除工件台在运动过程中因重心偏移而产生的力矩的作用力，并且同时减弱了工件台传递给气浮装置下方的基础框架（即机壳方向）的振动。

其中在一种实施方式中：所述线性集成模组包括正交桁架、移动台以及用于输出所述线性自由度的第一气浮模组和第二气浮模组；所述第一气浮模组驱动所述正交桁架作一轴向的线性驱动；所述第二气浮模组交错于所述第一气浮模组并设置于所述正交桁架远离所述第一气浮模组的一端，所述第二气浮模组用于线性驱动移动台；所述移动台上设有所述掩模台，以使所述线性集成模组执行所述线性自由度时驱动所述掩模台实现跟踪定位。

在上述的实施方式中：利用第一气浮模组、正交桁架和第二气浮模组等来实现掩模台的线性驱动。

其中在一种实施方式中：所述第一气浮模组和所述第二气浮模组的气浮面呈井字型布局。

在上述的实施方式中：第一气浮模组和第二气浮模组的气浮面布局呈井字型，以支撑工件台和掩模台的运动。

其中在一种实施方式中：所述移动台上通过气浮单元与所述掩模台连接。

另一方面，还提供了一种光刻机，其特征在于，所述光刻机包括：

上一方面提供的运动平台及控制器，所述控制器分别与所述运动平台的气浮装置和线性集成模组电连接；

控制器，所述控制器分别与所述运动平台的气浮装置和线性集成模组电连接，当待加工晶圆设置于所述运动平台的工件台上的预定加工位置时，所述控制器被配置成：

控制所述气浮装置向所述工件台提供气压支撑；

控制所述线性集成模组通过气浮形式驱动所述运动平台的掩模台，以使所述掩模台和所述待加工晶圆对齐；

将光源通过所述掩模台上的掩膜投影到所述待加工晶圆上，以实现所述待加工晶圆的掩膜光刻。

其中在一种实施方式中：所述光刻机还包括：

通信组件，所述通信组件用于与用户设备建立远程通信连接；

所述控制器还被配置成：

当所述气浮装置向所述工件台提供的气压支撑满足支撑报警条件时，生成报警信息并通过所述通信组件发送至所述用户设备。

其中在一种实施方式中：所述支撑报警条件包括以下至少一种：

所述工件台作用于所述气浮装置的压力大于预设压力；

所述气浮装置向所述工件台提供气压支撑的气压值低于预设气压值的时长大于预设时长。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、采用了气浮装置和线性集成模组，并通过气垫支撑和多轴向运动的正交设计，实现了高精度的位置控制和稳定性，有助于满足微米级和亚纳米级的制程要求。其中，气浮装置减少了工件台与底部的接触，降低了摩擦和磨损，延长了设备的寿命并减少了维护需求，具有高精度和稳定性的优点。

二、本发明的线性集成模组提供至少两个交错轴向的线性自由度，并以正交的方式叠堆布置，使定位平台能够在多维度上进行精确运动，满足多种应用需求。

三、本发明通过集成设计减小了定位平台的结构复杂性，将多轴向运动通过线性集成模组进行实施，简化了装配和维护流程，降低了操作和维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一视角立体示意图；

图2为本发明的另一视角立体示意图；

图3为本发明的气浮装置立体示意图；

图4为本发明的工件台立体示意图。

图示：1、气浮装置；2、功能室；3、工件台；4、掩模台；101、机壳；102、反力矩缓冲机构；103、输能系统；301、第一气浮模组；302、正交桁架；303、第二气浮模组；304、移动台；305、气浮单元。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制；

需要注意的是，术语“第一”、“第二”、“对称”、“阵列”等仅用于区分描述与位置描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“对称”等特征的可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；同样，对于未以“两个”、“三只”等文字形式对某些特征进行数量限制时，应注意到该特征同样属于明示或者隐含地包括一个或者更多个特征数量；

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征；同时，所有的轴向描述例如X轴向、Y轴向、Z轴向、X轴向的一端、Y轴向的另一端或Z轴向的另一端等，均基于笛卡尔坐标系。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型；可以是机械连接，可以是直接相连，可以是焊接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书附图结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面对本申请实施例技术领域和相关术语进行简单说明。

“自由度”类的术语均指代至少一个部件的连接关系及施加作用力的关系，例如“线性自由度”指代某部件通过该线性自由度与另一个或多个部件相连并对其施加作用力，使得其能够在一个直线方向上滑动配合或施加力；“转动自由度”指代某个部件至少能够绕一个旋转轴自由旋转，并且可以施加扭矩或承受扭矩。

气动重力补偿模块，用于实现气支撑。气动重力补偿模块利用内部维持一定的气压，产生支撑力，以抵消工件台和掩模台上的重力。其中气压使工件台和掩模台上浮，减小了与底部的接触并降低了摩擦和磨损。

光栅测量系统，用于位置反馈。光栅测量系统使用光学原理来实时测量工件台和掩模台的位置。首先放置光栅标尺（精密的刻有光栅线条的透明底片）；然后，通过将激光光束照射到光栅上，测量反射的光信号，可以确定工件台和掩模台的位置和位移，以提供实时的位置反馈，以便运动平台可以进行精确的控制和调整。

直线电机，是一种通过电磁感应原理来实现线性运动的设备。通常，直线电机包括一个固定部分（底座单元）和一个移动部分（浮动单元）。底座单元上通电的线圈会产生磁场，而浮动单元上的永磁体会与该磁场相互作用，从而产生线性运动。通过控制电流的大小和方向，可以实现精确的线性位移。

精密导轨，用于支撑和导向工件台和掩模台运动。可以是采用滚珠或滑块等设计，以减小摩擦，并提供高度精确的导向。

在现有技术中，运动平台通常依赖于线轨的形式导向工件台，这会导致工件台与底部的摩擦和磨损，降低了系统的寿命并影响精度。在实现亚纳米级的制程要求时可能受到限制，因为摩擦和机械接触会引入误差，需要更多的校正和调整。

基于此，为解决上述问题，本申请提出一种运动平台及光刻机，下面将结合附图以及具体实施方式，具体地对本申请实施例的技术方案以及本申请实施例的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明，需要说明的是，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。

运动平台实施例。

参见图1，本申请实施例提供了一种运动平台，包括气浮装置1、工件台3和掩模台4，工件台3上搭载有以气浮形式驱动的线性集成模组，线性集成模组至少输出两个交错轴向的线性自由度，每个线性自由度相互之间以正交的形式叠堆布置；位于线性集成模组中末端执行的线性自由度上搭载有掩模台4，驱动掩模台4作跟踪定位。

在本方案中：这种运动平台采用了气浮装置1、工件台3和掩模台4的组合设计。工件台3上搭载了一种气浮驱动的线性集成模组，线性集成模组用于提供至少两个交错轴向的线性自由度。线性自由度以正交的方式叠堆布置，使本实施例提供的运动平台能够在多个方向上进行高精度的运动。掩模台4位于线性集成模组的末端，与线性自由度相连接，以进行跟踪定位操作。

具体的：这一设计的原理在于通过气浮装置1和线性集成模组来实现工件台3和掩模台4之间的运动。线性集成模组提供了至少两个线性自由度，以使工件台3可以在水平和垂直方向上自由移动。这些线性自由度以正交方式叠堆，使得运动可以在多个方向上进行，从而实现了高度的灵活性和精度。掩模台4位于线性集成模组的末端，通过与线性自由度的连接，可以跟踪并定位在工件台3上的工件或晶圆，确保光刻过程的精确性，可以认为设置于末端可以提高运动的灵活性，使掩模台更加稳定，进而提高跟踪定位的精度。这是因为如果掩模台不设置于末端，容易受到线性集成模组运行时的振动干扰，从而影响跟踪定位的精度1。因此，将掩模台设置于线性集成模组末端可以提高跟踪定位的精度。同时，气浮装置1通过提供气压支撑工件台3，减少了工件台与导轨的摩擦，从而实现平滑的运动。

具体的，光刻机的所有电器元件可以是依靠市电进行供能；具体的，电器元件与市电输出端口处通过继电器、变压器和按钮面板等装置进行常规电性连接，以满足所有电器元件的供能需求，本申请不再予以赘述。

具体的，本光刻机的外部还设有一控制器，该控制器用于连接并控制本光刻机整体的所有电器元件按照预先设置的程序作为预设值及驱动模式进行驱动；需要指出的是，上述驱动模式可以对应电器元件之间对应的启停时间间距、转速、功率等输出参数，即满足了相关电器元件驱动光刻机按其所描述的功能进行运行的需求。

优选的，控制器为光刻机控制器。

可以理解的是，在本具体实施方式中：这种运动平台的关键功能是实现高精度的定位和跟踪，以支持光刻过程。通过气浮装置1的使用，工件台3能够在没有摩擦的情况下移动，从而减小了磨损并提高了精度。线性集成模组提供了至少两个线性自由度，使工件台3能够在多个方向上进行精确的运动，满足了微米级和亚纳米级的制程要求。掩模台4的跟踪定位功能确保了工件或晶圆与掩模的准确对准，从而实现了高质量的光刻曝光，对半导体制造的成功至关重要。本实施例提供的运动平台可以在半导体制造领域广泛应用，对于提高光刻机的产能和制程质量具有重要意义。

在本申请的一些具体实施方式中，参阅图1和图3：气浮装置1包括呈矩形的机壳101及搭载于机壳101内部四角处的反力矩缓冲机构102，反力矩缓冲机构102抵顶于工件台3的底部。

气浮装置1采用了一个矩形的机壳101，在其内部四个角上设有反力矩缓冲机构102，以用于与工件台3的底部接触并抵顶。

可以理解为，矩形机壳101提供了一个封闭的气体容器，以维持一定的气压。反力矩缓冲机构102位于机壳101的四个角上，以响应工件台3的负载，并通过在工件台3底部施加反力来抵消工件台3上的压力。这样的设计允许工件台3悬浮在气体之上，从而减小了与底部的摩擦，使工件台3可以平稳移动。

通过机壳101中维持的气压使工件台3能够减少了与底部的接触，从而降低了摩擦和磨损。气浮装置1通过反力矩缓冲机构102实现工件台3的气浮支撑，并抵消工件台3给予的压力，确保工件台3稳定悬浮并能够承受工件的负载。这种设计提高了光刻过程中的工件台3的精确度和稳定性。

在本申请的一些具体实施方式中，反力矩缓冲机构102（即气浮隔振器）包括底座单元和浮动单元，底座单元固定于机壳101上，浮动单元固定于工件台3，浮动单元与底座单元之间有一垂直距离，浮动单元与底座单元之间产生一作用力，用于消除工件台3运动过程中因重心偏移产生的力矩，并且衰减工件台3向机壳101传递的振动。

在本方案中：反力矩缓冲机构102由两个关键部分组成，即底座单元和浮动单元。底座单元被固定在机壳101上，而浮动单元被固定在工件台3上。浮动单元和底座单元之间存在一定的垂直距离，并且它们之间会产生一个作用力。这个作用力的作用是消除工件台3在运动过程中因重心偏移而产生的力矩，并且同时减弱了工件台3传递向机壳101方向的振动。

具体而言，这个反力矩缓冲机构102的原理在于通过底座单元和浮动单元之间的相互作用力来实现力矩的消除和振动的衰减。底座单元通常固定在机壳101上，而浮动单元固定在工件台3上。当工件台3移动时，由于重心偏移或不均匀的负载分布，会产生一个力矩，进而扰动工件台3的平衡。浮动单元与底座单元之间的垂直距离以及它们之间产生的力矩用于抵消扰动力矩，从而保持工件台3的稳定性。同时，其还可以吸收和减弱工件台3传递向机壳方向的振动，确保运动平台工作时保持平稳。

可以理解的是，在本具体实施方式中：反力矩缓冲机构102的主要功能是提供稳定性和减少振动。通过消除因重心偏移而产生的力矩，反力矩缓冲机构102确保了工件台3在运动过程中的平稳性和精度。同时，反力矩缓冲机构102还有助于衰减工件台3传递向机壳方向的振动，进一步提高了运动平台的稳定性和光刻机在光刻过程的精确性。

在本申请的一些具体实施方式中，反力矩缓冲机构102优选为气浮隔振器，气浮隔振器的中部置于机壳101的功能室2内，且气浮隔振器及线性集成模组均通过输能系统103供能。功能室2可以理解成设置于机壳101上方的四周由隔离板包围的腔室，以用于放置气浮振动器的一部分及电线、气管等。

在本方案中：反力矩缓冲机构102采用气浮隔振器，且气浮隔振器的中部被置于机壳101上方的功能室2内，同时，气浮隔振器和线性集成模组都通过输能系统103来供能。输能系统103的作用是确保光刻机中的各个组件都能够获得所需的能源，以便它们能够正常运行。

具体的，输能系统103可以包括：

电源单元，以提供运动平台所需的电能；

气源单元，用于提供如压缩空气或氮气等气体，可以支持气浮隔振器的操作，用于气浮隔振器生成气压支撑；

平台通信单元，以便与光刻机中的各个组件进行通信，监控其性能和状态，以及进行故障诊断。

具体的：通过气浮隔振器来实现反力矩的缓冲和振动的隔离。气浮隔振器可以包含气囊，以调整其内部气压进而在接受到外力时产生反作用力，以抵消工件台3上的力矩并减弱工件台的振动。气浮隔振器的中部位于功能室2内，有助于隔离对外部的振动和干扰。此外，输能系统103用于提供所需的能量和/或控制信号，以确保气浮隔振器和线性集成模组的正常运行。

可以理解的是，在本具体实施方式中：由于气浮隔振器能够提供高度的隔振效果和稳定性，采用气浮隔振器作为反力矩缓冲机构以抵消工件台3上的力矩，并减小由于外部振动引起的影响。功能室2设置于机壳101上方有助于隔离外部振动源，确保光刻机的稳定性和精度。输能系统103负责为气浮隔振器和线性集成模组提供所需的能量和/或控制信号，以保持其正常运行。综上所述，本技术方案有助于满足半导体制程的高精度和高稳定性要求。

在本申请的一些具体实施方式中，请参阅图1和图4：线性集成模组包括用于输出线性自由度的第一气浮模组301和第二气浮模组303，第一气浮模组301驱动有正交桁架302作一轴向的线性驱动，正交桁架302上安装有第二气浮模组303，第二气浮模组303交错于第一气浮模组301并线性驱动有移动台304，移动台304上设有掩模台4。第二气浮模组303所输出的线性自由度为末端执行的线性自由度。

具体的：通过层层堆叠的（第一和第二）气浮模组，可以实现线性自由度的输出。上述设计允许工件台3和掩模台4之间在多个方向上实现高精度的线性运动，同时确保了掩模台4的精确定位。

可以理解的是，在本具体实施方式中：提供多个交错的线性自由度以支持工件台3和掩模台4之间的精确运动。第一气浮模组301和正交桁架302提供了一个线性自由度，而第二气浮模组303和移动台304提供了另一个线性自由度。这种设计允许掩模台4在多个方向上进行精确的移动，以满足微米级和亚纳米级的制程要求。线性集成模组的气浮设计还减小了与导轨的摩擦，提高了稳定性和精确性。这对于光刻过程中的高精度要求非常重要。

优选的，第一气浮模组301和第二气浮模组303分别包括气动重力补偿模块、光栅测量系统、直线电机和精密导轨。

综合气动重力补偿模块、光栅测量系统、直线电机和精密导轨，第一气浮模组301和第二气浮模组303能够通过气支撑、光栅测量、直线电机和精密导轨等，分别实现高精度、稳定的线性运动，并提供多轴向的线性自由度，以满足半导体制程等领域对精度和稳定性的高要求。气动重力补偿模块、光栅测量系统、直线电机和精密导轨共同工作，使运动平台能够在多维度上实现精确的位置控制和运动。

进一步的，每个线性自由度相互之间以正交的形式叠堆布置。正交布置用于指示每个线性自由度是相互独立的、位于不同的轴向上。使得运动平台能够在多个方向上（水平、垂直和斜向等多维度）同时进行线性运动。因为不同方向上的运动可能需要同时进行，本技术方案可以满足复杂的制程要求，实现精确对准。同时，正交布置的线性自由度使得运动控制相对简化。不同自由度之间的独立性意味着不需要复杂的耦合控制就可以通过独立的控制（信号）来实现各个轴向上的运动，有助于降低控制的复杂性，提高了运动的可控性和可调性。由于每个自由度是正交的，可以更容易地实现高精度的定位和运动，有助于确保制程的质量和精度。

在本申请的一些具体实施方式中，请参阅图1和图4：第一气浮模组301和第二气浮模组303的气浮面呈井字型布局，以支撑工件台3和掩模台4的运动。

具体的：井字型气浮面布局在于通过特定的排列（井字型布局）来提供稳定的支撑，使得工件台3和掩模台4可以在各个方向上得到均匀的支撑，有助于减小与底部的接触，降低摩擦，同时保持了气浮模组的稳定性。

可以理解的是，在本具体实施方式中：采用井字型气浮面布局的功能在于提供均匀的支撑，以支持工件台3和掩模台4的平稳运动。通过这种布局方式，工件台3和掩模台4能够在多个方向上实现高精度的线性运动，并且均匀支撑有助于减小与底部的摩擦，降低了磨损，在满足微米级和亚纳米级制程要求的前提下确保了运动平台的稳定性和精确性。

在本申请的一些具体实施方式中，请参阅图1和图2：移动台304上通过气浮单元305与掩模台4连接。

具体的：可以通过调整气压来产生支撑力，以支撑并连接移动台304和掩模台4。上述连接方式允许掩模台4在移动台304上平稳移动，并保持精确的定位。

可以理解的是，在本具体实施方式中：通过气浮单元305实现了移动台304和掩模台4之间的连接和支撑，对于光刻过程中的高精度要求非常重要。同时还有助于减小与底部的接触，降低了摩擦，提高了稳定性和精确性。

总结性的，针对传统技术中的相关问题，本具体实施方式基于上述所提供的一种运动平台，通过上述技术手段，至少有以下一种或多种有益效果：

一、采用了气浮装置和线性集成模组，并通过气垫支撑和多轴向运动的正交设计，实现了高精度的位置控制和稳定性，有助于满足微米级和亚纳米级的制程要求。其中，气浮装置减少了工件台与底部的接触，降低了摩擦和磨损，延长了设备的寿命并减少了维护需求，具有高精度和稳定性的优点。

二、本发明的线性集成模组提供至少两个交错轴向的线性自由度，并以正交的方式叠堆布置，使定位平台能够在多维度上进行精确运动，满足多种应用需求。

三、本发明通过集成设计减小了定位平台的结构复杂性，将多轴向运动通过线性集成模组进行实施，简化了装配和维护流程，降低了操作和维护成本。

光刻机实施例。

本申请实施例还提供了一种光刻机，所述光刻机包括：

运动平台；

控制器，所述控制器分别与所述运动平台的气浮装置1和线性集成模组电连接，当待加工晶圆设置于所述运动平台的工件台3上的预定加工位置时，所述控制器被配置成：

控制所述气浮装置1向所述工件台提供气压支撑；

控制所述线性集成模组通过气浮形式驱动所述运动平台的掩模台4，以使所述掩模台4和所述待加工晶圆对齐；

将光源通过所述掩模台4上的掩膜投影到所述待加工晶圆上，以形成所述掩膜对应的微细结构，实现所述待加工晶圆的掩膜光刻。

其中，本光刻机实施例提及的运动平台与运动平台实施例提及的运动平台的结构和作用相同，此处不予赘述。

可以理解为，工件台3是用于放置待加工晶圆的平台；气浮装置1用于提供气压支撑，以减小运动平台工作时的摩擦和振动；而以气浮形式驱动的线性集成模组可以提供至少两个正交的线性自由度，以实现待加工晶圆的加工过程的位置控制。掩模台4可以安装在线性集成模组的末端以被用来定位掩膜，确保掩膜与待加工晶圆的位置对齐。

当待加工晶圆被放置在工件台3上的预定加工位置时，才控制气浮装置1提供气压支撑，确保掩模台4运动时减少摩擦。然后，控制线性集成模组以通过气浮形式驱动掩模台4，使其和待加工晶圆对齐。

光源通过掩模台4上的掩膜并投影到待加工晶圆上，以使掩模上的图案被复制到待加工晶圆上，从而形成微细结构。其中，在本申请实施例中，光源可以是一种能够产生高能量、单色光束的设备，例如是紫外光源、激光源等。

由此，本技术方案通过高度精确的位置控制和对齐，可以确保掩模上的图案准确地投影到待加工晶圆上，这有助于实现微细结构的高精度制造。气浮装置1提供气压支撑，减少了工件台3与导轨的物理接触，从而减小了振动和摩擦，有助于实现高精度的待加工晶圆掩膜光刻。

在本申请的一些具体实施方式中，所述光刻机还包括：

通信组件，所述通信组件用于与用户设备建立远程通信连接；

所述控制器还被配置成：

当所述气浮装置1向所述工件台提供的气压支撑满足支撑报警条件时，生成报警信息并通过所述通信组件发送至所述用户设备。

其中，通信组件与用户设备之间可以是3G、4G、5G远程通信连接，本申请不进行限制。用户设备例如是手机、平板或笔记本电脑。

可以理解为，当光刻机执行光刻工艺时，（可以利用传感器）监测气浮装置1向工件台3提供的气压支撑。如果气压支撑达到或超过设定的支撑报警条件，说明气浮装置1的性能出现问题或需要维护，进行报警。

由此，本申请实施例，通过通信组件能够使光刻机与用户设备建立远程通信连接，使操作员或维护人员能够实时监测光刻机的性能和状态。当气压支撑出现问题时，及时发现问题并通过报警信息使用户采取必要的维护措施，以减少设备停机时间和维护成本。

在本申请的一些具体实施方式中，所述支撑报警条件包括以下至少一种：

所述工件台3作用于所述气浮装置1的压力大于预设压力；

所述气浮装置1向所述工件台提供气压支撑的气压值低于预设气压值的时长大于预设时长。

本申请对预设压力和预设时长不进行限制，其例如是10Mpa、8Mpa、7.5Mpa、4Mpa。预设时长例如是1分钟、30秒、15秒。

由此，通过支撑报警条件中的气浮装置1实时监测，有助于提前检测气压问题，从而减小光刻机设备故障的风险。

以上实施例仅表达了本发明的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种运动平台，其特征在于，所述运动平台用于光刻机的掩膜光刻，所述运动平台包括：

工件台（3）；

气浮装置（1），所述气浮装置（1）设置于所述工件台（3）的底部，以用于向所述工件台（3）提供气压支撑；

线性集成模组，所述线性集成模组搭载在所述工件台（3）上并以气浮形式驱动，以使所述线性集成模组至少输出两个以正交的形式叠堆布置的交错轴向的线性自由度；

掩模台（4），所述掩模台（4）设置于所述线性集成模组的末端，以使所述线性集成模组执行所述线性自由度时驱动所述掩模台（4）实现跟踪定位。

2.根据权利要求1所述的运动平台，其特征在于：所述气浮装置（1）包括呈矩形的机壳（101）及搭载于所述机壳（101）内部四角处的反力矩缓冲机构（102）；

所述反力矩缓冲机构（102）抵顶于所述工件台（3）的底部。

3.根据权利要求2所述的运动平台，其特征在于：所述反力矩缓冲机构（102）为气浮隔振器，所述气浮隔振器的中部置于机壳上方的功能室内。

4.根据权利要求3所述的运动平台，其特征在于：所述气浮隔振器包括底座单元和浮动单元；

所述底座单元固定于所述机壳（101）上，所述浮动单元固定于所述工件台（3），所述浮动单元与所述底座单元之间有一垂直距离，所述浮动单元与所述底座单元之间产生一作用力。

5.根据权利要求1所述的运动平台，其特征在于：所述线性集成模组包括正交桁架（302）、移动台（304）以及用于输出所述线性自由度的第一气浮模组（301）和第二气浮模组（303）；

所述第一气浮模组（301）驱动所述正交桁架（302）作一轴向的线性驱动；

所述第二气浮模组（303）交错于所述第一气浮模组（301）并设置于所述正交桁架（302）远离所述第一气浮模组（301）的一端，所述第二气浮模组（303）用于线性驱动移动台（304）；

所述移动台（304）上设有所述掩模台（4），以使所述线性集成模组执行所述线性自由度时驱动所述掩模台（4）实现跟踪定位。

6.根据权利要求5所述的运动平台，其特征在于：所述第一气浮模组（301）和所述第二气浮模组（303）的气浮面呈井字型布局。

7.根据权利要求5所述的运动平台，其特征在于：所述移动台（304）通过气浮单元（305）与所述掩模台（4）连接。

8.一种光刻机，其特征在于，所述光刻机包括：

如权利要求1-7任一项所述的运动平台；

控制器，所述控制器分别与所述运动平台的气浮装置和线性集成模组电连接，当待加工晶圆设置于所述运动平台的工件台上的预定加工位置时，所述控制器被配置成：

控制所述气浮装置（1）向所述工件台（3）提供气压支撑；

控制所述线性集成模组通过气浮形式驱动所述运动平台的掩模台（4），以使所述掩模台（4）和所述待加工晶圆对齐；

将光源通过所述掩模台（4）上的掩膜投影到所述待加工晶圆上，以实现所述待加工晶圆的掩膜光刻。

9.根据权利要求8所述的光刻机，其特征在于，所述光刻机还包括：

通信组件，所述通信组件用于与用户设备建立远程通信连接；

所述控制器还被配置成：

当所述气浮装置（1）向所述工件台（3）提供的气压支撑满足支撑报警条件时，生成报警信息并通过所述通信组件发送至所述用户设备。

10.根据权利要求9所述的光刻机，其特征在于，所述支撑报警条件包括以下至少一种：

所述工件台作用于所述气浮装置（1）的压力大于预设压力；

所述气浮装置（1）向所述工件台（3）提供气压支撑的气压值低于预设气压值的时长大于预设时长。