JP6955025B2 - シャッター装置 - Google Patents

シャッター装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6955025B2
JP6955025B2 JP2019553064A JP2019553064A JP6955025B2 JP 6955025 B2 JP6955025 B2 JP 6955025B2 JP 2019553064 A JP2019553064 A JP 2019553064A JP 2019553064 A JP2019553064 A JP 2019553064A JP 6955025 B2 JP6955025 B2 JP 6955025B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blades
motion
exposure
rotating shaft
shutter device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019553064A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020515896A (ja
Inventor
王彦飛
章富平
賈翔
Original Assignee
シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント(グループ)カンパニー リミティド
シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント(グループ)カンパニー リミティド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント(グループ)カンパニー リミティド, シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント(グループ)カンパニー リミティド filed Critical シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント(グループ)カンパニー リミティド
Publication of JP2020515896A publication Critical patent/JP2020515896A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6955025B2 publication Critical patent/JP6955025B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558Dose control, i.e. achievement of a desired dose
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B9/00Exposure-making shutters; Diaphragms
    • G03B9/58Means for varying duration of "open" period of shutter
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B9/00Exposure-making shutters; Diaphragms
    • G03B9/08Shutters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B9/00Exposure-making shutters; Diaphragms
    • G03B9/08Shutters
    • G03B9/10Blade or disc rotating or pivoting about axis normal to its plane
    • G03B9/14Two separate members moving in opposite directions
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Shutters For Cameras (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

本発明は半導体製造技術領域に関し、特に、シャッター装置に関する。
リソグラフィ装置の露光システムにおいて、露光量の精度は非常に重要な指標であり、一般に、露光量の精度指標は1%未満であることが要求され、露光量の精度制御はシャッター羽根の開閉動作によって制御される。高出力水銀ランプ光源の場合、シャッター羽根の開閉完了時間は数十ミリ秒、さらには十数ミリ秒である。このことから、シャッターの作動条件は、高速の始動・停止や、高温といった比較的厳しい作動条件であり、シャッターの性能と信頼性に対する要求が非常に高いことが分かる。
現在、リソグラフィ装置の露光システムで主に用いられるシャッターは、回転モーターで駆動される回転式シャッターと、ボイスコイルモーターで駆動される往復揺動式シャッターである。回転式シャッターは速度が遅いため、少量露光を実現することができない。往復揺動式シャッターは現在開ループ制御構造を用いるが、その信頼性が低く、構造は温度変化に敏感であり、線量の精度の制御が不安定であり、光漏れ現象が頻繁に発生する。
本発明は、各種露光量の要求を効果的に充足し、露光量の精度が低いことや、光漏れの問題を解決することができるシャッター装置を紹介する。
本発明の目的は、従来のシャッター露光量の精度が低いことや、光漏れの問題を解決し、各種露光量の要求を充足し、露光量の精度を制御するシャッター装置を提供することにある。
シャッター装置において、遮光運動モジュールと運動制御モジュールとを含み、前記運動制御モジュールは前記遮光運動モジュールの運動を制御し、前記遮光運動モジュールは遮光ユニット、駆動ユニット、及び信号測定ユニットを含み、前記遮光ユニットは2つの羽根を含み、前記運動制御モジュールは制御信号を発し、前記駆動ユニットは前記制御信号を受信して前記2つの羽根を駆動して運行させ、前記信号測定ユニットはリアルタイムで前記2つの羽根の運行状態を測定して運動制御モジュールにフィードバックし、前記運動制御モジュールはフィードバックされた運行状態によって前記制御信号を更新する。
選択的なものとして、前記シャッター装置は2つの駆動ユニットと2つの信号測定ユニットとを含み、前記2つの羽根に一対一に対応して設置される。
選択的なものとして、前記駆動ユニットはモーターを含み、前記モーターは対応する羽根の運動を駆動して前記2つの羽根の開閉を実現する。
選択的なものとして、前記遮光運動モジュールは2つの固定軸ユニットをさらに含み、各前記固定軸ユニットはベアリングハウジング、回転軸及びベアリングを含み、前記ベアリングはベアリングハウジングに設置され、前記回転軸は前記ベアリングを貫通し、前記2つの羽根のそれぞれは対応する前記回転軸に連結されて、且つ前記回転軸の一側に設置され、前記2つの駆動ユニットのそれぞれは対応する前記回転軸に連結されて、且つ前記回転軸の他側に設置される。
選択的なものとして、前記遮光ユニットは2つの羽根アダプタプレートをさらに含み、前記2つの羽根のそれぞれは対応する前記羽根アダプタプレートを通じて対応する前記回転軸に連結される。
選択的なものとして、前記羽根アダプタプレートと対応する前記回転軸との間に断熱板が設置されている。
選択的なものとして、前記運動制御モジュールは、次の式によって各羽根の回転角誤差αを制御して、前記2つの羽根が閉じられた時に光漏れが発生しないように保障する。
Figure 0006955025
式において、Mは2つの羽根の重合量であり、Mminは2つの羽根の最小重合量であり、Rは各羽根の回転半径である。
選択的なものとして、前記信号測定ユニットは位置センサを含み、前記位置センサは対応する前記2つの羽根の位置をリアルタイムで検出する。
選択的なものとして、前記信号測定ユニットは位置センサを含み、前記位置センサは対応する前記羽根の位置をリアルタイムで検出する。
選択的なものとして、前記位置センサは回転エンコーダまたは円形スケールを含み、前記回転エンコーダまたは円形スケールは対応する回転軸の末端に固定されて、対応する前記羽根の回転角度をリアルタイムで検出する。
選択的なものとして、前記位置センサはリニアスケールを含む。
選択的なものとして、前記運動制御モジュールはプロセッサ、トリガー及びコントローラを含み、前記プロセッサはトリガーに露光コマンドを発し、前記トリガーは露光コマンドによってコントローラをトリガーし、前記プロセッサは通信インターフェースを通じてコントローラと通信し、前記コントローラはプロセッサによって送信された情報に基づいて前記遮光運動モジュールの運動を制御する。
本発明で提供するシャッター装置は、遮光運動モジュール及び運動制御モジュールを含み、前記運動制御モジュールは前記遮光運動モジュールの運動を制御し、前記遮光運動モジュールは遮光ユニット、駆動ユニット及び信号測定ユニットを含み、前記遮光ユニットは2つの羽根を含み、前記運動制御モジュールは制御信号を発し、前記駆動ユニットは前記制御信号を受信して前記2つの羽根を駆動して運行させ、前記信号測定ユニットは前記2つの羽根の運行状態をリアルタイムで測定して運動制御モジュールにフィードバックし、前記運動制御モジュールはフィードバックされた運行状態に基づいて制御信号を更新して、従来のシャッター露光量の精度が低いことや、光漏れの問題を解決し、各種露光量の要件を充足し、露光量の精度を制御する。
さらに、コントローラによってモーターを制御して羽根の運行状態を制御し、また、位置センサは羽根の状態をリアルタイムでコントローラにフィードバックし、コントローラはさらにモーターの駆動力を調整して閉ループ制御を形成して、シャッターが閉じられた状態での光漏れ問題を効果的に解決する。
本発明の実施例におけるシャッター装置の構造図である。 本発明の一実施例における遮光運動モジュールの構造図である。 本発明の一実施例における固定軸ユニットの断面図である。 本発明の一実施例における羽根が閉状態に置かれた状態を示す概略図である。 本発明の一実施例における露光プロセスのタイミングチャートである。 本発明の一実施例における羽根の位置シミュレーション軌跡図である。 本発明の一実施例における羽根の速度シミュレーション図である。 本発明の一実施例における羽根の加速シミュレーション図である。 本発明の一実施例における羽根の運動プロセスの誤差シミュレーション分析である。
以下、添付図面及び具体的な実施例を結合して本発明で提案するシャッター装置についてさらに詳しく説明する。本発明の利点及び特徴は、以下の説明及び特許請求範囲によってさらに明らかになる。なお、本発明の図面は、簡易化した形式を採用し、且つ正確ではない比率を使用しており、本発明の実施例を容易かつ明確に説明することを補助するために用いられることに留意すべきである。
従来のシャッター装置は、線量の制御が不安定であり、光漏れの問題があった。本発明者らは、上記の問題を解決するために、長期的な研究及び実験により新しいシャッター装置を開発した。
本発明はシャッター装置を提供し、遮光運動モジュール及び運動制御モジュールを含み、前記運動制御モジュールは前記遮光運動モジュールの運動を制御し、前記遮光運動モジュールは、遮光ユニット、駆動ユニット及び信号測定ユニットを含み、前記遮光ユニットは2つの羽根を含み、前記運動制御モジュールは制御信号を発し、前記駆動ユニットは前記制御信号を受信して前記2つの羽根を駆動して運行させ、前記信号測定ユニットは前記2つの羽根の運行状態をリアルタイムで測定して運動制御モジュールにフィードバックし、前記運動制御モジュールはフィードバックされた運行状態に応じて前記制御信号を更新する。
図1は本発明の一実施例におけるシャッター装置の構造図であり、図1に示すように、前記シャッター装置は、遮光運動モジュール1と運動制御モジュール2とを含み、運動制御モジュール2は前記遮光運動モジュール1の運動を制御する。図2は本発明の一実施例における遮光運動モジュール1の構造図であり、図2に示すように、前記遮光運動モジュールは固定軸ユニット10、信号測定ユニット20、遮光ユニット30及び駆動ユニット40を含む。本実施例において、遮光運動モジュール1は、2組の前記信号測定ユニット20、遮光ユニット30、及び駆動ユニット40を含み、前記固定軸ユニット10は2つの信号測定ユニット20、遮光ユニット30及び駆動ユニット40を連結し、また、それらを対称的に分布させ、2つの遮光ユニット30の反対方向運動によってシャッター装置の始動を実現し、2つの遮光ユニット30の対向運動によってシャッター装置の閉鎖を実現する。以下、説明の便宜上、1つの構造のみについて説明する。前記固定軸ユニット10は前記駆動ユニット40と遮光ユニット30と、前記信号測定ユニット20と遮光ユニット30とを連結する。続いて、図1に示すように、前記運動制御モジュール2は、プロセッサ70、トリガー60及びコントローラ80を含む。前記プロセッサ70は、通信インターフェースを通じてコントローラ80と通信し、前記プロセッサ70はトリガー60に露光コマンドを発送し、前記トリガー60は露出コマンドに基づいてコントローラ80をトリガーし、前記コントローラ80は前記遮光ユニット30の運行状態を制御し、信号測定ユニット20は遮光ユニット30の運行状態をリアルタイムでプロセッサ70にフィードバックする。
前記遮光ユニット30は、羽根アダプタプレート301と、羽根アダプタプレート301にボルトで固定される羽根302とを含む。
図3は本発明の実施例における固定軸ユニットの断面図であり、図2に示すA−A’破線に沿って切断したものが図3となる。図3に示すように、前記固定軸ユニット10は、ベアリングハウジング104、回転軸102、ベアリング101及び断熱板103を含み、前記回転軸102はベアリングハウジング104を貫通し、前記ベアリングはセラミックスベアリングであることが好ましい。前記ベアリング101はベアリングハウジング104に固定され、前記断熱板103は回転軸102上に固定され、前記遮光ユニット30の羽根アダプタプレート301は前記回転軸102に連結されて、且つ前記固定軸ユニット10の一側に設置され、前記駆動ユニット40は前記回転軸102に連結されて、且つ前記固定軸ユニット10の他側に設置される。
続いて、図2及び図3に示すように、前記駆動ユニット40は、モーター、好ましくはボイスコイルモーターを含み、前記ボイスコイルモーターは、ボイスコイルモーター磁石401及びボイスコイルモーターコイル402を含み、ボイスコイルモーターコイル402は回転軸102に固定され、ボイスコイルモーターコイル402は回転軸102を駆動して回転させることができる。ベアリング101の外輪はベアリングハウジング104に固定される。羽根アダプタプレート301は回転軸102に固定され、羽根302はボルトを通じて羽根アダプタプレート301に固定される。このように、ボイスコイルモーターが回転軸102を駆動して羽根302を回転させることにより、羽根302の開閉動作を実現することができる。断熱板103は回転軸102上に固定されて羽根アダプタプレート301と羽根302との熱伝導を遮断する。前記断熱板103はガラス繊維断断熱シートであることが好ましく、回転軸102と羽根アダプタプレート301との間に固定されて羽根アダプタプレート301上の熱伝導を遮断することができ、羽根302の熱伝導効果を最小に低減してシャッターの運行性能を向上させる。
図1、図2及び図3に示すように、前記ボイスコイルモーターコイル402は回転軸102を駆動して回転させ、回転軸102は前記羽根アダプタプレート301に連結されて羽根302を駆動して回転させて羽根302の開閉を実現する。前記信号測定ユニット20は位置センサ201を含み、前記位置センサ201は回転軸102の末端に固定された回転エンコーダを含むことが好ましく、前記回転エンコーダは、円形格子スケールまたはリニアスケールを用いて代替することもできる。前記位置センサ201は、羽根302の回転角度と位置をリアルタイムで検出し、最終的に情報をプロセッサ70にフィードバックすることができ、プロセッサ70は、露光量の大きさ及びと制御精度要件に基づき、現在の露光量及び理論的露光量の差値を計算し、その差値が制御精度を満たさない場合は、露光を停止してシャッターを閉じ、その差値が制御精度を満たす場合には露光量の要件を充足する露光を続ける。露光が持続されているプロセスにおいて、回転エンコーダ201は常にリアルタイムで羽根302の回転角度を検出し、情報をプロセッサ70にフィードバックし、プロセッサ70はフィードバックされた情報に基づいてコントローラ80にコマンドを下し、また、コントローラ80を通じてモーターの駆動力を制御して羽根の運行状態を調整し、それにより、閉ループ制御を形成して、露光量の精度と露光量の大きさを制御する。
露出が終わると、羽根を閉じた状態にする必要があり(図4に示すように)、2つの羽根の重合量はMであり、羽根が閉じられた状態で光漏れ現象が発生してはならないので、羽根の最小重合量Mminには要求があり、羽根の回転半径をRとし、閉じられた状態での羽根の角度誤差をαとする場合、αは次の式を充足すべきである:
Figure 0006955025
(1)
前記羽根の回転半径Rは、回転中心から羽根の遮光部位の輪郭の最遠端までの直線距離を指す。図2に示す実施例において、羽根の回転半径Rつまり回転軸またはベアリング中心から羽根の遮光部位の輪郭上で直線距離が最も長い点までの距離である。2つの羽根の重合量Mは、羽根が閉じられた状態にある時、2つの羽根の対向する直線輪郭の間の直線距離として定義することができる。
図5は、本発明の一実施例における露光プロセスのタイミングチャートであり、縦座標は羽根の閉状態から外側へ開かれる回転角度を示し、縦座標ゼロ(回転角度0度)は羽根の閉位置に対応し、横座標は時間を示す。ここで、T1時間は羽根の開きプロセスであり、この時から露光を始める。T2時間は羽根が完全に開かれるプロセスであり、この時の羽根は完全に開かれて不動状態を保ち、露光し続ける。T3時間は羽根が閉じられるプロセスであり、露出が終わる。ここで、T1及びT3が小さいほど、少量露光の要件を充足することができ、露光精度が高くなる。
以下では、具体的なシミュレーションケースを例に挙げて本発明の有益な効果について説明する。羽根の開閉時間は12ミリ秒とし、ストローク(つまり、羽根が閉じられた状態から完全に開かれる状態まで回転する角度)は20°(0.349rad)とし、開閉する時羽根が高速状態にあるようにし、羽根の回転半径Rは100mmとし、2つの羽根が閉じられた状態における重合量Mは8mmとし、閉じられた状態で光漏れが発生しないように確保するために、最小重合量は6mmに設計する。図6は羽根の位置のシミュレーション軌跡図であり、ここで、横座標は時間(s)を表し、縦座標は羽根の位置(rad)を表す。図6から羽根の開放時間は12ミリ秒、羽根の最大運行位置は0.349radであることが分かる。図7は羽根の速度シミュレーション図であり、ここで、横座標は時間(s)を表し、縦座標は羽根の角速度(rad/s)を表す。図7から羽根は最初の6ミリ秒は加速状態にあり、最大角速度は58.18rad/sに達し、6〜12ミリ秒で羽根は静止するまで減速状態にあり、12ミリ秒後に静止状態になることが分かる。図8は、羽根の加速シミュレーション図であり、ここで、横座標は時間(s)を表し、縦座標は羽根の加速度(rad/s)を表し、羽根の最初の6ミリ秒の加速度は9696rad/sであり、後の6ミリ秒の羽根の加速度は−9696rad/sである。図9は前記羽根の運動プロセスにおける誤差シミュレーション分析であり、ここで、横座標は時間(s)を表し、縦座標は角度誤差(rad)、つまり、運動制御モジュール2が羽根の回転角に対する制御値と羽根の実際回転角度との間の差値を表す。図9からプロセス全体において最大誤差は6.776mradであることが分かる。式1の計算によれば、光漏れのないシャッターの許容角度誤差は10mradである。それにより、本発明で提供するシャッター装置は高速状態で光が漏れない使用要件を充足し、また、非常に高い露光精度を有し、少量露光の需要も充足することができる。
対応した、本発明は前記シャッター装置を用いて実現される閉ループ制御方法をさらに提供し、以下のステップ:
運動制御モジュールが制御信号を発するステップ1;
駆動ユニットが遮光ユニットを駆動して運行させるステップ2;
信号測定ユニットが遮光ユニットの運行状態をリアルタイムで検出して運動制御モジュールにフィードバックするステップ3;
運動制御モジュールが露光量の要件及び前記信号測定ユニットの検出量によって駆動ユニットに制御信号を発するステップ4;
駆動ユニットが運動制御モジュールから発する制御信号によって駆動力を調整して、遮光ユニットの運行状態を制御するステップ5;を含む。
以下、前述の実施例を結合して閉ループ制御方法について具体的に説明する。
プロセッサ70はトリガー60に露光コマンドを発し、トリガー60はコントローラ80に羽根302を開くコマンドを発し、コントローラ80はモーターにコマンドを発し、モーターは回転軸102を駆動して羽根302を開く。位置センサ201は羽根302の運行状態を検出してプロセッサ70にフィードバックし、プロセッサ70はフィードバックされた情報によってトリガー60を通じて露光コマンドを調整し、さらに、コントローラ80は露光コマンドによってリアルタイムで駆動コマンドを調整し、羽根302の運動状態をリアルタイムで調整する。露光を完了した後、羽根302は閉じられ、スイッチセンサは羽根が閉じられた状態をプロセッサ70にフィードバックし、前記プロセッサ70は予め設定された条件に基づいて新しい露光の開始を待つ。
以下では、具体的な素子モデルを結合して説明する。具体的に、前記プロセッサ70はPPCボードであり、前記トリガー60はISBボードであり、前記コントローラ80は、例えば商用コントローラであってもよい。ISBボードは商用コントローラをトリガーさせ、商用コントローラはモーターと位置センサ201を駆動して位置ループの閉ループ制御を行うようにする。PPCボードはシリアルポートRS232通信を通じて商用コントローラと通信を交わす。具体的な制御プロセスは次の2つのプロセスを含む。
1)PPCボードとISBボードの制御流れは、異なる露光量に応じて対応する制御を行う:a.PPCボードはISBボードに露光コマンドを発し;b.ISBボードは駆動コマンドに応じてTrig open(羽根を開く)コマンドを商用コントローラに発し;c.異なる用量で異なるシャッター保持時間を計算した後、ISBボードは駆動コマンドに応じて商用コントローラにTrig close(羽根を閉じる)コマンドを発する。
2)商用コントローラはISBボードのコマンドに応じて対応する操作を行う:a.商用コントローラの電源がオンになると、ゼロ検索操作を実行し、その後、所定の小電流でOFF状態を保持し、b.サーボはISBボードのTrigコマンドを待機して対応する開閉動作を行う。
シャッターの閉ループ制御の信頼性を説明するために、特に次の例を設計して説明する。羽根の開閉時間は12ミリ秒とし、ストロークは20°とし、つまり開閉する時羽根が高速状態にあるようにし、羽根の回転半径Rは100mmとし、2つの羽根が閉じられた状態における重合量Mは8mmとし、閉じられた状態で光漏れが発生しないように確保するために、最小重合量は6mmに設計され、サーボ周期は333μsに設計する。図6は羽根の位置のシミュレーション軌跡図であり、ここで、横座標は時間(s)を表し、縦座標は羽根の位置(rad)を表す。図6から、羽根の開放時間は12ミリ秒、羽根の最大運行位置は0.349radであることが分かる。図7は羽根の速度シミュレーション図であり、ここで、横座標は時間(s)を表し、縦座標は羽根の角速度(rad/s)を表す。図7から、羽根は最初の6ミリ秒は加速状態にあり、最大角速度は58.18rad/sに達し、6〜12ミリ秒で羽根は静止するまで減速状態にあり、12ミリ秒後に静止状態になることが分かる。図8は、羽根の加速シミュレーション図であり、ここで、横座標は時間(s)を表し、縦座標は羽根の加速度(rad/s)を表し、最初の6ミリ秒の羽根の加速度は9696rad/sであり、後の6ミリ秒の加速度は−9696rad/sである。図9は前記羽根の運動プロセスにおける誤差シミュレーション分析であり、ここで、横座標は時間(s)を表し、縦座標は角度誤差(rad)を表す。図9から、プロセス全体において最大誤差は6.776mradであり、式1の計算によれば、光漏れのないシャッターの許容角度誤差は10mradであることが分かる。それにより、この例のように設計されたパラメーターはシャッターの高速閉ループ制御状態でシャッターの光漏れのない使用要件を充足し、また、信頼性が良い。
本発明は、遮光運動モジュール及び運動制御モジュールを含むシャッター装置及び方法を提供し、前記運動制御モジュールは前記遮光運動モジュールの運動を制御し、前記遮光運動モジュールは遮光ユニット、駆動ユニット及び信号測定ユニットを含む。前記運動制御モジュールは制御信号を発し、前記駆動ユニットは前記制御信号を受信して遮光ユニットの運行を制御し、前記信号測定ユニットは遮光ユニットの動作状態をリアルタイムで運動制御モジュールにフィードバックし、運動制御モジュールはフィードバックされた運行状態によってリアルタイムで信号を制御する。本発明は、従来のシャッター露光量の精度が低いことや、光漏れの問題を解決して、各種露光量の要件を充足し、露光量の精度を制御する。
さらに、コントローラを利用してモーターを制御して羽根の運行状態を制御し、また、回転エンコーダーは羽根の状態をリアルタイムでコントローラにフィードバックし、それにより、コントローラはさらにモーターの駆動力を調整して閉ループ制御を形成してシャッターが閉じられた状態での光漏れの問題を効果的に解決する。
以上の説明は、本発明の好ましい実施例について説明するだけであって、本発明の範囲を制限するのではない。本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、電動モーターの代わりに電動シリンダー及びシリンダーを用いることを容易に想到することができ、また、その他の明らかな変更、修正は全部本発明の保護の範囲に属する。
1:遮光運動モジュール、2:運動制御モジュール、10:固定軸ユニット、20:信号測定ユニット、30:遮光ユニット、40:駆動ユニット、60:プロセッサー、70:トリガー、80:コントローラ、101:ベアリング、102:回転軸、103:遮熱板、104:ベアリングハウジング、201:位置センサ、301:回転アダプタプレート、302:羽根、401:ボイスコイルモーター磁石、402:ボイスコイルモーターコイル

Claims (8)

  1. 遮光運動モジュールと運動制御モジュールとを含み、
    前記運動制御モジュールは前記遮光運動モジュールの運動を制御し、
    前記遮光運動モジュールは遮光ユニット、駆動ユニット、及び信号測定ユニットを含み、前記遮光ユニットは2つの羽根を含み、
    前記運動制御モジュールは制御信号を発し、
    前記駆動ユニットは前記制御信号を受信して前記2つの羽根を駆動して動作させ、
    前記信号測定ユニットはリアルタイムで前記2つの羽根の動作状態を測定して運動制御モジュールにフィードバックし、
    前記運動制御モジュールは露光量の大きさ及び制御精度要件に基づき、現在の露光量及び理論的露光量の差値を確定し、
    その差値が制御精度を満たさない場合には露光を停止し、
    その差値が制御精度を満たす場合には、フィードバックされた動作状態によって前記制御信号を更新し、それにより、閉ループ制御を形成して、露光量の要件を充足する露光を続ける、こととするシャッター装置であって
    前記シャッター装置は
    2つの駆動ユニットと2つの信号測定ユニットとを含み、前記2つの羽根に一対一に対応して設置され、
    前記遮光運動モジュールは2つの固定軸ユニットをさらに含み、各前記固定軸ユニットはベアリングハウジング、回転軸及びベアリングを含み、前記ベアリングはベアリングハウジングに設置され、前記回転軸は前記ベアリングを貫通し、前記2つの羽根のそれぞれは対応する前記回転軸に連結されて、且つ前記回転軸の一側に設置され、前記2つの駆動ユニットのそれぞれは対応する前記回転軸に連結されて、且つ前記回転軸の他側に設置される、
    ことを特徴とするシャッター装置。
  2. 前記駆動ユニットはモーターを含み、前記モーターは対応する羽根の運動を駆動して前記2つの羽根の開閉を実現することを特徴とする請求項1に記載のシャッター装置。
  3. 前記遮光ユニットは2つの羽根アダプタプレートをさらに含み、前記2つの羽根のそれぞれは対応する前記羽根アダプタプレートを通じて対応する前記回転軸に連結されることを特徴とする請求項1に記載のシャッター装置。
  4. 前記羽根アダプタプレートと対応する前記回転軸との間に断熱板が設置されていることを特徴とする請求項3に記載のシャッター装置。
  5. 前記信号測定ユニットは位置センサを含み、前記位置センサは対応する前記羽根の位置をリアルタイムで検出することを特徴とする請求項1に記載のシャッター装置。
  6. 前記位置センサは回転エンコーダまたは円形スケールを含み、前記回転エンコーダまたは円形スケールは対応する回転軸の末端に固定されて、対応する前記羽根の回転角度をリアルタイムで検出することを特徴とする請求項5に記載のシャッター装置。
  7. 前記位置センサはリニアスケールを含むことを特徴とする請求項5に記載のシャッター装置。
  8. 前記運動制御モジュールはプロセッサ、トリガー及びコントローラを含み、前記プロセッサは前記トリガーに露光コマンドを発し、前記トリガーは露光コマンドによってコントローラをトリガーし、前記プロセッサは通信インターフェースを通じてコントローラと通信し、前記コントローラはプロセッサによって送信された情報に基づいて前記遮光運動モジュールの運動を制御することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のシャッター装置。
JP2019553064A 2017-03-31 2017-08-09 シャッター装置 Active JP6955025B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710210543.XA CN108663871B (zh) 2017-03-31 2017-03-31 一种快门装置
CN201710210543.X 2017-03-31
PCT/CN2017/096611 WO2018176719A1 (zh) 2017-03-31 2017-08-09 一种快门装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020515896A JP2020515896A (ja) 2020-05-28
JP6955025B2 true JP6955025B2 (ja) 2021-10-27

Family

ID=63674077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019553064A Active JP6955025B2 (ja) 2017-03-31 2017-08-09 シャッター装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10928704B2 (ja)
EP (1) EP3605220A4 (ja)
JP (1) JP6955025B2 (ja)
KR (1) KR102289586B1 (ja)
CN (1) CN108663871B (ja)
SG (1) SG11201909052RA (ja)
TW (1) TWI640824B (ja)
WO (1) WO2018176719A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108345157B (zh) * 2017-01-25 2019-07-23 上海微电子装备(集团)股份有限公司 快门装置及其控制方法、光刻机及其曝光剂量控制方法
CN110010261A (zh) * 2019-04-15 2019-07-12 中国原子能科学研究院 一种高速辐射屏蔽快门

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60102737A (ja) * 1983-11-10 1985-06-06 Canon Inc シヤツタ−装置
US5349414A (en) 1992-11-16 1994-09-20 Samsung Aerospace Industries, Ind. Aperture-priority lens shutter apparatus for a camera
JPH09105979A (ja) 1995-10-13 1997-04-22 Olympus Optical Co Ltd カメラの露出制御機構
JPH11111612A (ja) 1997-10-03 1999-04-23 Nikon Corp 露光装置
JPH11219893A (ja) 1998-02-04 1999-08-10 Nikon Corp 露光装置
JPH11233423A (ja) * 1998-02-06 1999-08-27 Canon Inc 露光用シャッタおよび露光装置ならびにディバイス製造方法
US6188193B1 (en) * 1998-09-02 2001-02-13 Manfred G. Michelson Light valve shutter control system with zero-light position control
JP4306910B2 (ja) * 2000-02-01 2009-08-05 日本電産コパル株式会社 デジタルカメラ用フォーカルプレンシャッタ
JP2001350173A (ja) 2000-06-07 2001-12-21 Nidec Copal Corp カメラ用シャッタ
JP2002359173A (ja) 2001-05-31 2002-12-13 Canon Inc 光源装置、露光装置およびデバイス製造方法
KR100475051B1 (ko) * 2001-09-07 2005-03-10 삼성전자주식회사 반도체 웨이퍼 노광 시스템 및 그 구동방법
JP2005106970A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Nidec Copal Corp カメラ用露光調整装置
CN2718641Y (zh) * 2004-01-10 2005-08-17 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种用交流伺服测速机组实现位置定位的控制电路
KR100762627B1 (ko) * 2005-11-17 2007-10-01 삼성전자주식회사 카메라 모듈의 셔터 구동 장치
US7628554B2 (en) 2006-08-22 2009-12-08 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Camera shutter
JP5268309B2 (ja) * 2006-12-26 2013-08-21 Thk株式会社 ロッドリニアアクチュエータ
JP2010107831A (ja) * 2008-10-31 2010-05-13 Nsk Ltd 露光装置
CN102087476A (zh) * 2009-12-08 2011-06-08 上海微电子装备有限公司 一种用于光刻机曝光分系统的快门装置
US8333521B2 (en) * 2010-04-01 2012-12-18 Va, Inc. Shutter assembly with rotating magnet
JP5604246B2 (ja) 2010-09-28 2014-10-08 日本電産コパル株式会社 カメラ用羽根駆動装置
JP5773629B2 (ja) * 2010-12-01 2015-09-02 キヤノン株式会社 シャッター装置
JP5366983B2 (ja) 2011-01-21 2013-12-11 マミヤ・デジタル・イメージング株式会社 カメラ用シャッタ
JP5743190B2 (ja) * 2011-02-28 2015-07-01 ニスカ株式会社 光量調整装置及びこれを備えた光学機器
JP5858655B2 (ja) 2011-06-10 2016-02-10 キヤノン株式会社 光量調整装置
CN102661725A (zh) * 2012-05-31 2012-09-12 吴江迈为技术有限公司 一种利用直线光栅尺定位角度的装置
JP6297584B2 (ja) 2012-11-26 2018-03-20 ソルラブス、インコーポレイテッド 双安定電磁制御式シャッタ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020515896A (ja) 2020-05-28
EP3605220A4 (en) 2021-01-20
TW201837585A (zh) 2018-10-16
WO2018176719A1 (zh) 2018-10-04
CN108663871B (zh) 2021-06-25
CN108663871A (zh) 2018-10-16
US20200103727A1 (en) 2020-04-02
TWI640824B (zh) 2018-11-11
KR20190132486A (ko) 2019-11-27
EP3605220A1 (en) 2020-02-05
US10928704B2 (en) 2021-02-23
SG11201909052RA (en) 2019-11-28
KR102289586B1 (ko) 2021-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6955025B2 (ja) シャッター装置
CN203896236U (zh) 一种自动多叶准直器叶片精确控制结构
CN104965387A (zh) 一种曝光时间、帧率及拖影测试装置及其测试方法
TWI658338B (zh) Shutter device and control method thereof, lithography machine and exposure dose control method thereof
TWI630466B (zh) 一種用於光蝕刻機曝光的快門裝置及其使用方法
CN213482282U (zh) 一种风力发电机风向标找正装置
CN207516543U (zh) 一种光学动态靶标系统
CN107876974A (zh) 一种光纤激光切割机用自适应调焦切割头
US20180207752A1 (en) Carrying table and cutting method
KR20140025097A (ko) 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치 및 개폐방법
CN205374982U (zh) 一种光束调节装置
CN204651669U (zh) 激光器机械光闸装置
CN109350787B (zh) 一种用于轴流式人工心脏内部流场粒子图像测速系统及方法
CN110068385A (zh) 一种高端基准级的单缸活塞式气体流量标准装置
CN109813357A (zh) 一种指针仪表的归零算法
CN205787592U (zh) 一种汞灯角分布测试装置和一种照明灯室
CN108061533A (zh) 基于步进电机的身高测量装置
WO2022141089A1 (zh) 快门装置及其同步方法、控制方法以及拍摄设备
CN103631066A (zh) 一种用于光刻曝光的快门装置及其使用方法
WO2021218942A1 (zh) 晶圆处理装置及晶圆传送方法
CN213451977U (zh) 散热器恒温器
CN117656480A (zh) 打印控制方法、存储介质和3d打印机
CN102749814B (zh) 曝光对位方法
TW200743723A (en) Method and device to motorize louver adjustment of a shutter
WO2021227903A1 (zh) 光罩检测装置、方法、曝光机和光刻设备

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191030

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191030

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200909

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200914

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20201211

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210104

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210512

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210929

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210930

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6955025

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150