KR101860406B1 - Objective lens support device and photoetching machine - Google Patents

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Abstract

대물 렌즈 지지 장치 및 포토 에칭 기기(100)가 공개되었고, 대물 렌즈 지지 장치는 포토 에칭포토 에칭0)에 설치된다. 대물 렌즈 지지 장치는 메인 지지 장치(101)와 보조 지지 장치(102)를 포함한다. 메인 지지 장치(101)의 일단은 대물 렌즈 플랜지(104)와 연결되고, 타단은 메인 보드(107)에 설치된다. 보조 지지 장치(102)의 일단은 대물 렌즈 본체(103)와 연결되고, 타단은 내부 프레임에 설치된다. 대물 렌즈 플랜지 및 대물 렌즈 본체에 각각 메인 지지 장치와 보조 지지 장치를 설치함으로써, 대물 렌즈 플랜지 장착면을 중심으로 전체가 수평방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 회전하는 모드의 진동형을 제거할 수 있어 각 단계 진동형 모드의 주파수 값을 향상시키고, 대물 렌즈의 상부 끝단, 중심, 하부 끝단 사이의 변위 응답 차이값을 줄여 노출 정밀도를 향상시킨다.The objective lens holding apparatus and photoetching apparatus 100 are disclosed, and the objective lens holding apparatus is provided in the photoetching photoetching 0). The objective lens holding device includes a main supporting device 101 and an auxiliary supporting device 102. [ One end of the main support apparatus 101 is connected to the objective lens flange 104 and the other end is installed on the main board 107. One end of the auxiliary supporting device 102 is connected to the objective lens body 103, and the other end is installed in the inner frame. By providing the main support device and the auxiliary support device on the objective lens flange and the objective lens main body, the vibration type of the mode in which the whole is rotated in the horizontal direction (X axis direction or Y axis direction) around the objective lens flange mounting surface is removed Thereby enhancing the frequency value of each stage vibration mode and reducing the displacement response difference value between the upper end, the center and the lower end of the objective lens to improve the exposure accuracy.

Description

대물 렌즈 지지 장치 및 포토 에칭 기기{OBJECTIVE LENS SUPPORT DEVICE AND PHOTOETCHING MACHINE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an objective lens holding device and a photo-

본 발명은 포토 에칭 기기에 관한 것으로, 특히 대물 렌즈 지지 장치 및 포토 에칭 기기에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a photoetching device, and more particularly to an objective lens holding device and a photoetching device.

포토 에칭 시스템의 작동 과정에서 작업대와 마스크 테이블은 각각 투영 대물 렌즈의 양면 일축(물체면, 초점면과 광축)을 기준으로 하여 제어 시스템의 구동 하에 필요한 정밀도에 따라 작업대와 마스크 테이블 사이의 상대 위치 및 양자의 대물 렌즈에 상대적인 위치를 구현한다. 포토 에칭 기기는 높은 위치 결정 정밀도, 높은 동기화 운동 정밀도의 특징을 구비하기 때문에 그 어떤 외부 진동의 전달과 내부 진동의 간섭은 모두 양자 사이 또는 양자의 대물 렌즈에 상대적인 위치의 잠시적인 이탈을 야기시키고, 이는 포토 에칭 기기의 품질에 심각한 영향을 미치게 된다. 시스템 내부의 미세 진동을 야기시키고 이탈을 야기시키는 주요 요소는 지면 진동의 전달, 스테핑 또는 스캔 과정에서 발생되는 반작용력과 모멘트 및 내부 세계(가스 및 액체 도관과 가스막의 진동을 포함)와 외부 세계의 무작위 소음 등이다. 포토 에칭 기기의 노출 품질에 대한 각종 진동 요소의 영향을 제거하려면 전체 시스템에 대한 효과적인 방진과 감진 조치를 취해야 한다. 통상적인 해결방법은 1 세트의 완충기를 통해 포토 에칭 기기의 노출 유닛(주로 조명 시스템, 마스크 테이블, 대물 렌즈와 작업대를 포함)을 지면에서 격리시키는 것이고, 이렇게 함으로써 지면을 통해 노출 유닛에 전달되는 외부의 진동을 방지할 수 있다. In the course of operation of the photoetching system, the work table and the mask table are positioned relative to the work table and the mask table according to the required accuracy under the control of the control system, with reference to the two-sided uniaxial (object surface, focal plane and optical axis) Thereby realizing a position relative to both of the objective lenses. Since the photoetching device has the features of high positioning accuracy and high synchronizing accuracy, the transmission of any external vibration and the interference of the internal vibration all cause a temporary deviation of the position between the two or both of them relative to the objective lens, Which seriously affects the quality of the photoetching device. The main factors causing and causing microvibration in the system are the reaction forces and moments generated in the process of ground vibration transmission, stepping or scanning, and the internal world (including vibrations of gases and liquid conduits and gas films) And random noise. To eliminate the effects of various vibration factors on the exposure quality of photoetching devices, effective vibration and damping measures must be taken on the entire system. A typical solution is to isolate the exposure unit of the photoetching device (including mainly the illumination system, the mask table, the objective lens and the work platform) from the ground via a set of buffers, It is possible to prevent vibration of the motor.

대규모의 IC회로 소자 집적도가 향상됨에 따라 포토 에칭 작업 분별력에 대한 요구가 갈수록 높아지고, 즉 포토 에칭 기기 노출 시스템의 안정성, 측정 시스템의 정확성이 요구되고 운동 플랫폼의 정밀도 또한 갈수록 높아지며 동시에 작업 파장도 갈수록 짧아진다. 나노 정밀도에 진입한 후, 진동에 대한 포토 에칭 해상도의 영향은 이미 상당히 민감해졌다. 투영 대물 렌즈를 포토 에칭 기기에서 가장 정밀한 부재 및 기준으로 하여 환경 진동에 대한 요구가 아주 높고, 완충기를 통해 구현되는 단단 감진은 더 이상 이의 성능 수요를 만족시킬 수 없다.As the IC circuit element density of a large scale is improved, the demand for the discrimination power of the photoetching operation is increasingly required. That is, the stability of the exposure system of the photoetching device and the accuracy of the measurement system are required. The precision of the motion platform is also increasing. Loses. After entering the nano-precision, the effect of photoetching resolution on vibration has already become quite sensitive. The projection objective is the most precise member and reference in the photoetching apparatus, and the demand for environmental vibration is very high, and the short-time damping realized through the shock absorber can no longer satisfy its performance demand.

통상적인 상황에서，대물 렌즈는 스테인레스 스틸 블록을 통해 메인 보드에 지지되고, 대물 렌즈에는 장착 플랜지가 설치되며, 플랜지는 대물 렌즈의 무게 중심에 접근하는 위치에 수직방향으로 설치되고, 스테인레스 스틸 블록의 일단은 플랜지 면에 설치되고, 타단은 메인 보드와 연결되어 대물 렌즈의 지지를 구현한다. 배치 공간, 기계적 구조 또는 기타 원인의 제한으로 인해 대물 렌즈의 장착 플랜지의 장착면은 대물 렌즈의 무게 중심과 완전히 동일한 높이에 있을 수 없고, 대물 렌즈의 전체 1단계, 2단계 진동형(또는 이전 6단계 진동형 중의 2개)은 플랜지 장착면을 중심으로 전체가 수평방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 회전하는 것으로 표현된다. In a typical situation, the objective lens is supported on a main board through a stainless steel block, a mounting flange is provided on the objective lens, the flange is installed in a vertical direction at a position approaching the center of gravity of the objective lens, One end is provided on the flange surface, and the other end is connected to the main board to implement the support of the objective lens. The mounting surface of the mounting flange of the objective lens can not be at exactly the same height as the center of gravity of the objective lens due to the limitation of the placement space, the mechanical structure or other causes, and the entire one-, two- Two of the vibrating type) is expressed as rotating in the entire horizontal direction (X-axis direction or Y-axis direction) about the flange mounting surface.

따라서, 연성 또는 강성 연결 방법을 사용함을 막론하고, 단지 플랜지 장착면에 대물 렌즈와 메인 보드를 연결시키기만 하면 불가피적으로 대물 렌즈의 전체 1단계 진동형은 수평방향(X축 방향 또는 Y축 방향)의 회전으로 표현되어, 대물 렌즈의 상부 끝단, 중심, 하부 끝단 사이의 변위 응답으로 인한 동적 차이값을 발생시키고, 대물 렌즈의 동적 안정성을 위협하며 노출 정밀도에 영향을 미친다.Therefore, irrespective of whether a flexible or rigid connection method is used, simply connecting the objective lens and the main board to the flange mounting surface inevitably causes the entire one-stage vibration type of the objective lens to move in the horizontal direction (X- The dynamic difference value due to the displacement response between the upper end, the center and the lower end of the objective lens is generated, and the dynamic stability of the objective lens is threatened and the exposure accuracy is affected.

본 발명은 대물 렌즈 플랜지 장착면을 중심으로 전체가 수평방향으로 회전하는 모드의 진동형을 제거하기 위한 대물 렌즈 지지 장치 및 포토 에칭 기기를 제공한다.The present invention provides an objective lens holding apparatus and a photo etching apparatus for eliminating a vibration mode of a mode in which the entire object lens flange mounting surface is rotated in a horizontal direction around the center.

본 발명은 상술한 기술적 문제를 해결하고자, 메인 보드를 포함하는 내부 프레임 및 메인 보드에 설치되고 대물 렌즈 본체와 대물 렌즈 플랜지를 구비하는 대물 렌즈 시스템을 포함하는 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 지지 장치에 있어서, 하나 또는 복수개의 수직방향으로 설치되는 메인 지지 장치와 하나 또는 복수개의 수평방향으로 설치되는 보조 지지 장치를 포함하고, 여기서, 각각의 상기 메인 지지 장치의 일단은 대물 렌즈 플랜지와 연결되고 타단은 메인 보드에 설치되며, 각각의 상기 보조 지지 장치의 일단은 대물 렌즈 본체와 연결되고 타단은 상기 내부 프레임에 설치되는 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 지지 장치를 제공한다.The object of the present invention is to provide an objective lens supporting apparatus for a photoetching apparatus which includes an inner frame including a main board and an objective lens system provided on the main board and including an objective lens body and an objective lens flange , One or a plurality of vertically mounted main support devices and one or a plurality of horizontally mounted auxiliary support devices, wherein one end of each main support device is connected to the objective lens flange and the other end is connected to the main And an end of each of the auxiliary supporting devices is connected to the objective lens body, and the other end of the auxiliary supporting device is installed in the inner frame.

바람직하게는, 상기 메인 지지 장치는 강성 지지 또는 연성 지지이다.Preferably, the main support device is a rigid support or a flexible support.

바람직하게는, 상기 대물 렌즈 지지 장치는 1 세트 또는 3 세트 내지 6 세트의 상기 메인 지지 장치를 포함한다.Preferably, the objective lens holding device includes one set or three sets to six sets of the main supporting devices.

바람직하게는, 상기3 세트 내지 6 세트의 메인 지지 장치와 대물 렌즈 플랜지의 장착면은 수직방향에서 동일한 높이에 위치한다.Preferably, the mounting surfaces of the three to six sets of main support devices and the objective lens flange are located at the same height in the vertical direction.

바람직하게는, 상기 내부 프레임은 측정 거치대와 마스크 테이블 거치대를 더 포함하고, 각각의 상기 보조 지지 장치의 타단은 연결부를 통해 메인 보드, 측정 거치대 또는 마스크 테이블 거치대에 설치된다.Preferably, the inner frame further comprises a measurement stand and a mask table stand, and the other end of each of the auxiliary support apparatus is installed in a main board, a measurement stand or a mask table stand via a connection part.

바람직하게는, 상기 보조 지지 장치는 강성 지지 또는 연성 지지이다.Preferably, the auxiliary support device is a rigid support or a flexible support.

바람직하게는, 상기 보조 지지 장치는 연성 힌지를 포함한다.Advantageously, said auxiliary support device comprises a flexible hinge.

바람직하게는, 상기 보조 지지 장치는 1 세트 또는 3 세트 내지 6 세트이다.Preferably, the auxiliary support device is one set or three sets to six sets.

바람직하게는, 상기 3 세트 내지 6 세트의 보조 지지 장치는 수직방향에서 동일한 높이에 위치한다.Preferably, the three to six sets of auxiliary support devices are located at the same height in the vertical direction.

바람직하게는, 상기 메인 지지 장치와 보조 지지 장치 사이에 다음 공식을 만족시킨다.Preferably, the following formula is satisfied between the main support device and the auxiliary support device.

K xl × l 1 2 = K x2 ×l 2 2 K xl × l 1 2 = K x2 × l 2 2

K yl × l 1 2 = K y2 × l 2 2 K yl × l 1 2 = K y2 × l 2 2

(여기서, K xl 은 메인 지지 장치의 X축 방향의 총 강도, K x2 는 보조 지지 장치의 X축 방향의 총 강도, K yl 은 메인 지지 장치의 Y축 방향의 총 강도, K y2 는 보조 지지 장치의 Y축 방향의 총 강도, l 1 은 대물 렌즈 플랜지 장착면과 대물 렌즈 본체의 무게 중심 수직방향의 거리, l 2 는 보조 지지 장치와 대물 렌즈 본체의 무게 중심 수직방향의 거리).(Where, K xl is the total intensity, K x2 in the X-axis direction of the main support device has a total intensity of the X-axis of the auxiliary supporting unit direction, K yl the total intensity of the Y-axis direction of the main support device, K y2 are auxiliary support L 1 is the distance between the objective lens flange mounting surface and the objective lens body in the direction perpendicular to the center of gravity, and l 2 is a distance between the auxiliary support device and the object lens body in the direction perpendicular to the center of gravity).

바람직하게는, 상기 보조 지지 장치는 상기 메인 지지 장치의 직상에 위치한다.Preferably, the auxiliary support device is positioned directly on the main support device.

바람직하게는, 상기 대물 렌즈 지지 장치는 상기 메인 지지 장치와 보조 지지 장치의 일측에 각각 위치하는 댐퍼를 더 포함한다.Preferably, the objective lens holding device further comprises a damper positioned on one side of the main support device and the auxiliary support device, respectively.

본 발명은 상기 대물 렌즈 지지 장치를 사용하는 포토 에칭 기기를 더 제공하였다.The present invention further provides a photo-etching apparatus using the above-mentioned objective lens holding apparatus.

선행 기술과 비교하면 본 발명은 하기 장점을 구비한다.Compared with the prior art, the present invention has the following advantages.

1. 대물 렌즈의 플랜지 위치 및 대물 렌즈의 본체 위치에 각각 메인 지지 장치와 보조 지지 장치를 설치함으로써 대물 렌즈의 플랜지 장착면을 중심으로 전체가 수평방향으로 회전하는 모드의 진동형을 제거하여 각 단계 진동형 모드의 주파수 값을 향상시키고, 대물 렌즈의 상부 끝단, 중심, 하부 끝단 사이의 변위 응답 차이값을 줄여 노출 정밀도를 향상시킨다.1. A main supporting device and an auxiliary supporting device are provided at the flange position of the objective lens and at the main body position of the objective lens, respectively, so that the vibration type of the mode in which the whole is rotated in the horizontal direction around the flange mounting surface of the objective lens is removed, Mode frequency value and improves the exposure accuracy by reducing the displacement response difference value between the upper end, the center, and the lower end of the objective lens.

2. 보조 지지 장치와 메인 지지 장치의 공존은 대물 렌즈의 무게로 인한 연성 지지 구조의 응력 집중을 방지하고, 구조 응력을 감소하며, 피로 수명을 향상시킨다.2. The coexistence of the auxiliary support device and the main support device prevents the stress concentration of the flexible support structure due to the weight of the objective lens, reduces the structural stress and improves the fatigue life.

3. 구조가 간단하고, 각종 모델의 포토 에칭 기기에 적용되며, 기존 모델의 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 설치 방법에 대한 개량에 편리하다.3. It is simple in structure, it is applied to various models of photo-etching equipment, and it is convenient to improve the method of installing objective lens of photo etching equipment of existing model.

도 1은 실시예 1의 분할 프레임식 포토 에칭 기기에 설치되는 대물 렌즈 지지 장치의 구조도이다.
도 2는 실시예 1의 메인 지지 장치와 보조 지지 장치의 수직방향 위치도이다.
도 3은 실시예 1의 대물 렌즈 지지 장치와 대물 렌즈 본체의 무게 중심의 수직방향 거리도이다.
도 4는 실시예 1의 대물 렌즈 메인 지지 수평방향 위치도이다.
도 5는 실시예 1의 대물 렌즈 보조 지지 수평방향 위치도이다.
도 6은 실시예 2의 전체 프레임식 포토 에칭 기기에 설치되는 대물 렌즈 지지 장치의 구조도이다.Fig. 1 is a structural view of an objective lens holding apparatus provided in a split-frame type photo-etching apparatus according to Embodiment 1. Fig.
2 is a vertical positional view of the main support device and the auxiliary support device of the first embodiment;
3 is a vertical view of the center of gravity of the objective lens holding apparatus and the objective lens body of the first embodiment.
4 is a horizontal positional view of the objective lens main support according to Embodiment 1. Fig.
5 is a horizontal positional view of the objective lens auxiliary support according to the first embodiment.
6 is a structural view of an objective lens holding apparatus provided in the entire frame type photoetching apparatus of the second embodiment.

본 발명의 상기 목적, 특징과 장점을 더욱 명확히 이해할 수 있도록 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 하기에 첨부된 도면과 결부시켜 구체적으로 설명하기로 한다. 설명이 필요한 점은, 본 발명의 도면은 단지 본 발명의 실시예를 편리하고 명확하게 보충 설명하려는 목적으로 모두 간소화한 형태와 비정확한 비례를 사용한다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings. It should be noted that the drawings of the present invention merely use simplified forms and precise proportions for the purpose of convenience and clarification of the embodiments of the present invention.

실시예 1Example 1

도 1에 도시된 분할 프레임식 포토 에칭 기기(100)를 예로 들면, 지면에 방치하는 상기 포토 에칭 기기(100)는 조명 시스템, 투영 대물 렌즈, 작업대, 마스크 테이블 등 주요 부재를 포함하고, 본 발명은 주로 대물 렌즈의 지지 장치에 관한 것으로, 간단하게 도면에서 조명 시스템, 작업대, 마스크 테이블 등 부재를 생략하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 당업자들이 본 발명을 이해하는데 영향을 미치지 않는다. 도 1에 도시된 바와 같이, 메인 보드(107)는 완충기(108)를 통해 기초 프레임(109)에 설치되고, 대물 렌즈 본체(103)와 대물 렌즈 플랜지(104)를 포함하는 투영 대물 렌즈는 메인 보드(107)에 설치된다. 본 실시예의 분할 프레임식 포토 에칭 기기(100)에서 작업대(미도시)와 메인 보드(107)는 서로 다른 완충기에 의해 지지되고, 본 실시예에서는 완충기(108)를 이용하여 메인 보드(107)를 지지한다. 도 2 내지 도 5를 결부하여 참조하면, 본 발명의 대물 렌즈 지지 장치는 하나 또는 복수개의 수직방향(Z축 방향)으로 설치되는 메인 지지 장치(101)와 하나 또는 복수개의 수평방향(XY 평면 내)으로 설치되는 보조 지지 장치(102)를 포함하고, 여기서, 각각의 상기 메인 지지 장치(101)의 일단은 대물 렌즈 플랜지(104)와 연결되고, 타단은 메인 보드(107)에 설치되며, 각각의 상기 보조 지지 장치(102)의 일단은 대물 렌즈 본체(103)와 연결되고, 타단은 내부 프레임, 구체적으로는 메인 보드(107), 측정 거치대, 마스크 테이블 또는 내부 프레임의 기타 위치에 설치되며, 본 실시예에서 상기 보조 지지 장치(102)의 타단은 연결부(106)를 통해 메인 보드(107)에 설치된다. 본 발명의 대물 렌즈 지지 장치는 대물 렌즈 플랜지(104) 및 대물 렌즈 본체(103)에 각각 메인 지지 장치(101)와 보조 지지 장치(102)를 설치함으로써 대물 렌즈 플랜지(104)의 장착면을 중심으로 전체가 수평방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 회전하는 모드의 진동형을 제거할 수 있어 각 단계 진동형 모드의 주파수 값을 향상시키고, 대물 렌즈 본체(103)의 상부 끝단, 중심, 하부 끝단 사이의 변위 응답 차이값을 감소하며, 노출 정밀도를 향상시킨다.1, the photoetching apparatus 100 which is left on the ground includes a main member such as an illumination system, a projection objective lens, a work table, a mask table, And a mask table are omitted in the drawing. However, this does not affect the understanding of the present invention by those skilled in the art to which the present invention belongs. 1, the main board 107 is installed on the base frame 109 via the buffer 108, and the projection objective including the objective lens body 103 and the objective lens flange 104 is a main And is installed on the board 107. The workbench (not shown) and the main board 107 are supported by different buffer cushions in the divided frame type photoetching device 100 of the present embodiment. In this embodiment, the buffer 107 is used to hold the main board 107 . 2 to 5, the objective lens holding apparatus of the present invention includes a main support apparatus 101 installed in one or a plurality of vertical directions (Z-axis direction), one or more horizontal Wherein one end of each of the main support devices 101 is connected to the objective lens flange 104 and the other end of the main support device 101 is installed on the main board 107, One end of the auxiliary supporting device 102 is connected to the objective lens body 103 and the other end is installed at the other position of the inner frame, specifically the main board 107, the measurement holder, the mask table or the inner frame, In the present embodiment, the other end of the auxiliary supporting device 102 is installed on the main board 107 through a connection part 106. The objective lens holding apparatus of the present invention is provided with the main supporting device 101 and the auxiliary supporting device 102 on the objective lens flange 104 and the objective lens main body 103 so that the mounting surface of the objective lens flange 104 is centered (X-axis direction or Y-axis direction), thereby improving the frequency value of each stage oscillation mode, and the upper end, the center, and the lower end of the objective lens body 103 Thereby reducing the displacement response difference value and improving the exposure accuracy.

계속하여 도 1 내지 도 5를 참조하면, 메인 지지 장치(101)는 강성 지지 또는 연성 지지일 수 있고, 상기 메인 지지 장치(101)는 1 세트 또는 3 세트 내지 6 세트이며, 상기 3 세트 내지 6 세트의 메인 지지 장치(101)와 대물 렌즈 플랜지(104)의 장착면은 수직방향에서 동일한 높이에 위치한다. 마찬가지로, 상기 보조 지지 장치(102) 역시 강성 지지 또는 연성 지지일 수 있고, 단일 세트로 구현되거나 3 세트 내지 6 세트의 조합으로 구현되며, 3 세트 내지 6 세트의 보조 지지 장치(102)는 수직방향에서 동일한 높이에 위치한다. 비교적 바람직하게, 보조 지지 장치(102)의 세트 수와 메인 지지 장치(101)의 세트 수는 동일하고 상응한 위치에 설치된다. 1 to 5, the main support apparatus 101 may be a rigid support or a flexible support, and the main support apparatus 101 may be one set or three sets to six sets, The mounting surfaces of the main support device 101 of the set and the objective lens flange 104 are located at the same height in the vertical direction. Likewise, the auxiliary support device 102 may also be a rigid support or a flexible support, implemented in a single set, or implemented in a combination of three sets to six sets, and three to six sets of auxiliary support devices 102, As shown in FIG. Preferably, the number of sets of auxiliary supporting devices 102 and the number of sets of main supporting devices 101 are the same and are set at corresponding positions.

구체적으로, 도 4 내지 도 5를 참조하고 도 1과 결부하면, 본 실시예에서 대물 렌즈 플랜지(104)와 메인 보드(107) 사이는 3 세트의 메인 지지 장치(101)로 연결되고, 3 세트의 메인 지지 장치(101)는 모두 대물 렌즈 본체(103)의 외주에 균일하게 분포되며, 대물 렌즈 본체(103)의 중심축에 상대하여 둘씩 120도 각도로 분포된다. 대물 렌즈 본체(103)와 메인 보드(107) 사이는 3 세트의 보조 지지 장치(102)로 연결되고, 3 세트의 보조 지지 장치(102)의 연장선은 대물 렌즈 본체(103)의 중심축에 위치하는 한 점과 겹쳐지며, 둘씩 120도 각도로 분포되고, 보조 지지 장치(102)는 메인 지지 장치(101)의 직상에 위치한다. 더 구체적으로, 보조 지지 장치(102)는 연성 힌지 구조를 포함하여 수평 방향에서의 강도가 상대적으로 크고 수직 방향에서의 강도가 최대한 작아지도록 보장한다. 통상적으로, 보조 지지 장치(102)의 수직방향(Z축 방향)의 총 강도(즉 모든 보조 지지 장치(102)의 Z축 방향의 강도의 합)는 수평방향의 총 강도보다 작고, 통상적으로108N/m보다 작으며, 내부 프레임의 진동이 대물 렌즈 본체(103)에 전달되는 것을 방지할 수 있다. Specifically, referring to Figs. 4 to 5 and referring to Fig. 1, in this embodiment, three sets of main support devices 101 are connected between the objective lens flange 104 and the main board 107, Are uniformly distributed on the outer periphery of the objective lens body 103 and are distributed at an angle of 120 degrees by two relative to the central axis of the objective lens body 103. [ The three auxiliary supporting devices 102 are connected by three sets of auxiliary supporting devices 102 between the objective lens main body 103 and the main board 107. The extension lines of the three sets of auxiliary supporting devices 102 are located on the center axis of the objective lens body 103 And are distributed at an angle of 120 degrees by two, and the auxiliary supporting device 102 is positioned directly on the main supporting device 101. [ More specifically, the auxiliary support device 102 includes a flexible hinge structure to ensure that the strength in the horizontal direction is relatively large and the strength in the vertical direction is minimized. Generally, the total strength in the vertical direction (Z-axis direction) of the auxiliary supporting device 102 (i.e., the sum of the strengths in the Z-axis direction of all the auxiliary supporting devices 102) is smaller than the total strength in the horizontal direction, 8 N / m, and it is possible to prevent the vibration of the inner frame from being transmitted to the objective lens body 103.

도 3을 중점적으로 참조하면, 메인 지지 장치(101)의 X축 방향의 총 강도(즉 모든 메인 지지 장치(101)의 X축 방향의 강도의 합)는 K x1 이고, 대물 렌즈 플랜지(104)의 장착면 즉 대물 렌즈 플랜지(104)의 밑부분이 위치하는 평면과 대물 렌즈 본체(103)의 무게 중심(O)의 수직방향의 거리는 l 1 이며, 보조 지지 장치(102)의 X축 방향의 총 강도(즉 모든 보조 지지 장치(102)의 X축 방향의 강도의 합)는 K X2 이고, 보조 지지 장치(102)와 대물 렌즈 본체(103)의 무게 중심(O)의 수직방향의 거리는 l 2 이며, 하기 조건을 만족시킨다.3, the total strength of the main support device 101 in the X-axis direction (i.e., the sum of the intensities in the X-axis direction of all the main support devices 101) is K x1 , a mounting surface that is of the object distance in the vertical direction of the lens flange (104) plane and the objective lens frame 103 is the center of gravity (O) of the base of the position of a l 1, X-axis of the auxiliary support unit (102) direction The total intensity (that is, the sum of the intensities of all the auxiliary supporting devices 102 in the X axis direction) is K X2 and the distance between the auxiliary supporting device 102 and the center of gravity O of the objective lens body 103 in the vertical direction is l 2 , and the following conditions are satisfied.

K x1 × l 1 2 = K x2 × l 2 2 K x 1 x l 1 2 = K x 2 x l 2 2

메인 지지 장치(101)의 Y축 방향의 총 강도(즉 모든 메인 지지 장치(101)의 Y축 방향의 강도의 합)는 K y1 이고, 대물 렌즈 플랜지(104)의 장착면과 대물 렌즈 본체(103)의 무게 중심(O)의 수직방향 거리는 l 1 이며, 보조 지지 장치(102)의 Y축 방향의 총 강도(즉 모든 보조 지지 장치(102)의 Y축 방향의 강도의 합)는 K y2 이고, 보조 지지 장치(102)와 대물 렌즈 본체(103)의 무게 중심(O)의 수직방향 거리는 l 2 이며, 하기 조건을 만족시킨다.The mounting surface and the objective lens unit of (the sum of the intensity of the Y-axis direction that is, all the main support device 101), a main support device 101, the total intensity of the Y-axis direction is a K y1, the objective lens flange 104 ( 103) Weight (a vertical direction the distance l 1 of the O), the auxiliary support device 102, the total intensity (that is, all the auxiliary support device (102 in the Y-axis direction) center of the sum of Y strength in the axial direction of a) the K y2 , And the auxiliary support unit 102 with a vertical distance l 2 of the objective lens unit 103, the center of gravity (O) of and thus satisfies the following conditions.

K y1 × l 1 2 = K y2 × l 2 2 K y1 × l 1 2 = K y 2 × l 2 2

여기서, 보조 지지 장치(102)의 수평방향의 강도는 메인 지지 장치(101)의 수평방향의 강도에 의존하고, 보조 지지 장치(102)의 수직방향의 강도가 작을수록 내부 프레임에서 대물 렌즈 본체(103)에 전달되는 진동이 감소될 수 있다.Here, the strength in the horizontal direction of the auxiliary supporting device 102 depends on the strength in the horizontal direction of the main supporting device 101, and as the strength in the vertical direction of the auxiliary supporting device 102 is smaller, 103 can be reduced.

도 1을 참조하면, 바람직하게, 메인 지지 장치(101)와 보조 지지 장치(102)의 고유 주파수와 근접하는 진동 주파수로 인한 메인 지지 장치(101) 또는 보조 지지 장치(102)의 공진이 방진에 대한 영향을 방지하고자 상기 메인 지지 장치(101)와 보조 지지 장치(102)의 일측에 각각 댐퍼(105)가 더 설치된다. 1, resonance of the main supporting device 101 or the auxiliary supporting device 102 due to a vibration frequency close to the natural frequency of the main supporting device 101 and the auxiliary supporting device 102 is preferably suppressed A damper 105 is installed on one side of the main supporting device 101 and the auxiliary supporting device 102, respectively.

기존의 대물 렌즈 지지 장치와 본 실시예의 대물 렌즈 지지 장치의 투영 대물 렌즈의 무작위 응답 계산 결과의 비교는 표 1에 도시된 바와 같다.A comparison of the results of the random response calculation of the projection objective lens of the conventional objective lens holding device and the objective lens holding device of this embodiment is as shown in Table 1.

기존의 강성 지지Existing rigid support 본 실시예의 강성 지지The rigid support 기존의 연성 지지Conventional ductile supports 본 실시예의 연성 지지The flexible support 대물 렌즈 상면과 대물 렌즈 중심 X축 방향 변위 응답 차이값(nm)Difference value (nm) of displacement response in the X-axis direction of the objective lens from the upper surface of the objective lens 4.694.69 3.193.19 11.511.5 4.744.74 대물 렌즈 상면과 대물 렌즈 중심 Y축 방향 변위 응답 차이값(nm)Difference value (nm) of displacement response in the Y-axis direction of the objective lens center and the upper surface of the objective lens 16.616.6 9.469.46 11.411.4 4.884.88 대물 렌즈 상면과 대물 렌즈 중심 Z축 방향 변위 응답 차이값(nm)Difference value (nm) of displacement response in the Z axis direction of the objective lens from the upper surface of the objective lens 2.82.8 2.32.3 1.01*10-2 1.01 * 10 -2 6.54*10-3 6.54 * 10 -3

<무작위 응답 계산 결과><Results of Random Response Calculation>

무작위 응답 입/출력 설치: 대물 렌즈 본체(103)와 메인 보드(107)의 인터페이스에 메인 보드(107)를 로딩하고 가속도 스펙트럼을 실측하여 대물 렌즈 본체(103)의 상면과 대물 렌즈 본체(103)의 중심의 변위 응답 차이값을 출력한다. Installation of the random response I / O: The main board 107 is loaded on the interface between the objective lens body 103 and the main board 107 and the acceleration spectrum is measured. The upper surface of the objective lens body 103 and the objective lens body 103, And outputs the displacement response difference value at the center of the displacement response.

실시예 2Example 2

도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 전체 프레임식 포토 에칭 기기(200)를 예로 들면, 해당 작업대와 메인 보드(207)는 동일한 완충기(208)에 의해 지지된다. 도 6에서의 도 1과 동일한 부재는 유사한 부호로 표시한다. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, for example, the work frame and the main board 207 are supported by the same buffer 208 in the case of the full frame type photoetching machine 200. The same members as those in Fig. 1 in Fig. 6 are denoted by similar reference numerals.

실시예 1과 마찬가지로, 대물 렌즈 지지 장치는 하나 또는 복수개의 수직방향으로 설치되는 메인 지지 장치(201)와 하나 또는 복수개의 수평방향으로 설치되는 보조 지지 장치(202)를 포함하고, 여기서, 상기 메인 지지 장치(201)의 일단은 대물 렌즈 플랜지(204)와 연결되고, 타단은 메인 보드(207)에 설치되며, 상기 보조 지지 장치(202)의 일단은 대물 렌즈 본체(203)와 연결되고, 타단은 연결부(206)를 통해 내부 프레임, 구체적으로는 메인 보드, 측정 거치대, 마스크 테이블 또는 내부 프레임의 기타 위치에 설치된다. 본 실시예에서 대물 렌즈 지지 장치의 작용은 실시예 1과 동일하므로 여기서 더 이상 설명하지 않기로 한다.As in the first embodiment, the objective lens holding apparatus includes one or a plurality of vertically installed main support apparatuses 201 and one or a plurality of horizontally installed auxiliary support apparatuses 202, One end of the support device 201 is connected to the objective lens flange 204 and the other end is installed on the main board 207. One end of the auxiliary support device 202 is connected to the objective lens body 203, Specifically, the main board, the measurement mount, the mask table, or other positions of the inner frame through the connection portion 206. [ The operation of the objective lens holding apparatus in this embodiment is the same as that of Embodiment 1 and will not be described here.

결론적으로, 본 발명의 대물 렌즈 지지 장치는 포토 에칭 기기에 설치되고, 메인 지지 장치와 보조 지지 장치를 포함하며, 여기서, 상기 메인 지지 장치의 일단은 대물 렌즈 플랜지와 연결되고, 상기 메인 지지 장치의 타단은 메인 보드에 설치되며, 상기 보조 지지 장치의 일단은 대물 렌즈 본체와 연결되고, 상기 보조 지지 장치의 타단은 내부 프레임에 설치된다. 본 발명의 대물 렌즈 지지 장치는 대물 렌즈 플랜지 및 대물 렌즈 본체에 각각 메인 지지 장치와 보조 지지 장치를 설치함으로써 대물 렌즈 플랜지 장착면을 중심으로 전체가 수평방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 회전하는 모드의 진동형을 제거하여 각 단계 진동형 모드의 주파수 값을 향상시키고, 대물 렌즈의 상부 끝단, 중심, 하부 끝단 사이의 변위 응답 차이값을 감소하며, 노출 정밀도를 향상시킨다. 또한 대물 렌즈의 무게로 인한 연성 지지 구조의 응력 집중을 방지하고 구조 응력을 감소하며 피로 수명을 향상시킬 수 있다. 이 외에, 본 발명은 구조가 간단하고 각종 모델의 포토 에칭 기기에 적용되며, 기존 모델의 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 설치 방법에 대한 개량이 편리하다.Consequently, the objective lens holding apparatus of the present invention is installed in a photoetching apparatus, and includes a main supporting apparatus and an auxiliary supporting apparatus, wherein one end of the main supporting apparatus is connected to an objective lens flange, One end of the auxiliary supporting device is connected to the objective lens main body, and the other end of the auxiliary supporting device is installed on the inner frame. The objective lens holding device of the present invention is characterized in that the main support device and the auxiliary support device are provided on the objective lens flange and the objective lens main body, respectively, so that the entirety of the objective lens holding device is rotated in the horizontal direction (X axis direction or Y axis direction) The frequency value of each stage vibration mode is improved, the displacement response difference value between the upper end, the center, and the lower end of the objective lens is reduced, and the exposure accuracy is improved. Also, stress concentration of the flexible supporting structure due to the weight of the objective lens can be prevented, the structural stress can be reduced, and the fatigue life can be improved. In addition, the present invention has a simple structure and is applied to photo etching apparatuses of various models, and it is convenient to improve the method of installing an objective lens of a photo etching apparatus of a conventional model.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자들이 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 전제 하에 다양한 변동이나 변형을 진행할 수 있음은 자명한 것이다. 이와 같이, 본 발명의 이러한 보정과 변형이 본 발명의 청구범위 및 해당 균등 기술의 범위 내에 속한다면 본 발명 또한 이러한 변동과 변형을 포함시키고자 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Thus, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

100: 포토 에칭 기기 101: 메인 지지 장치
102: 보조 지지 장치 103: 대물 렌즈 본체
104: 대물 렌즈 플랜지 105: 댐퍼
106: 연결부 107: 메인 보드
108: 완충기 109: 기초 프레임
200: 포토 에칭 기기 201: 메인 지지 장치
202: 보조 지지 장치 203: 대물 렌즈 본체
204: 대물 렌즈 플랜지 205: 댐퍼
206: 연결부 207: 메인 보드
208: 완충기 209: 메인 보드 거치대100: photoetching device 101: main support device
102: auxiliary supporting device 103: objective lens body
104: objective lens flange 105: damper
106: connection 107: main board
108: shock absorber 109: base frame
200: photoetching apparatus 201: main support apparatus
202: auxiliary supporting device 203: objective lens body
204: objective lens flange 205: damper
206: connection 207: main board
208: Shock absorber 209: Main board holder

Claims (13)

메인 보드를 포함하는 내부 프레임 및 메인 보드에 설치되고 대물 렌즈 본체와 대물 렌즈 플랜지를 구비하는 대물 렌즈 시스템을 포함하는 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 지지 장치에 있어서,
상기 대물 렌즈 지지 장치는,
하나 또는 복수개의 수직방향으로 설치되는 메인 지지 장치와 하나 또는 복수개의 수평방향으로 설치되는 보조 지지 장치를 포함하고,
각각의 상기 메인 지지 장치의 일단은 상기 대물 렌즈 플랜지와 연결되고, 타단은 상기 메인 보드에 설치되며,
각각의 상기 보조 지지 장치의 일단은 상기 대물 렌즈 본체와 연결되고, 타단은 상기 내부 프레임에 설치되며,
상기 메인 지지 장치와 상기 보조 지지 장치 사이에 다음 공식
Kx1 × l1 2 = Kx2 × l2 2
Kyl × l1 2 = Ky2 × l2 2
(여기서, Kxl 은 메인 지지 장치의 X축 방향의 총 강도, Kx2 는 보조 지지 장치의 X축 방향의 총 강도, Kyl 은 메인 지지 장치의 Y축 방향의 총 강도, Ky2 는 보조 지지 장치의 Y축 방향의 총 강도, l1 은 대물 렌즈 플랜지 장착면과 대물 렌즈 본체의 무게 중심 수직방향의 거리, l2 는 보조 지지 장치와 대물 렌즈 본체의 무게 중심 수직방향의 거리)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 지지 장치.1. An objective lens holding apparatus for a photoetching apparatus comprising an inner frame including a main board and an objective lens system provided on the main board and having an objective lens body and an objective lens flange,
Wherein the objective lens holding device comprises:
One or a plurality of vertically installed main support devices and one or a plurality of horizontally installed auxiliary support devices,
One end of each main support device is connected to the objective lens flange and the other end is installed on the main board,
One end of each of the auxiliary supporting devices is connected to the objective lens main body and the other end is installed in the inner frame,
Between the main support device and the auxiliary support device,
K x 1 x l 1 2 = K x 2 x l 2 2
K yl × l 1 2 = K y2 × l 2 2
(Where, K xl is the total intensity, K x2 in the X-axis direction of the main support device has a total intensity of the X-axis of the auxiliary supporting unit direction, K yl the total intensity of the Y-axis direction of the main support device, K y2 are auxiliary support L 1 is the distance between the objective lens flange mounting surface and the objective lens body in the direction perpendicular to the center of gravity, and l 2 is the distance in the direction perpendicular to the center of gravity of the auxiliary support device and the objective lens body) Wherein the first and second photoelectric conversion elements are arranged in parallel. 제1항에 있어서,
상기 메인 지지 장치는 강성 지지 또는 연성 지지인 것을 특징으로 하는 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 지지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the main support device is a rigid support or a flexible support. 제1항에 있어서,
상기 대물 렌즈 지지 장치는 1 세트 또는 3 세트 내지 6 세트의 상기 메인 지지 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 지지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the objective lens holding device comprises one set or three to six sets of the main support devices. 제3항에 있어서,
상기 3 세트 내지 6 세트의 메인 지지 장치와 대물 렌즈 플랜지의 장착면은 수직방향에서 동일한 높이에 위치하는 것을 특징으로 하는 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 지지 장치.The method of claim 3,
Wherein the mounting surfaces of the three sets to six sets of the main support device and the objective lens flange are located at the same height in the vertical direction. 제1항에 있어서,
상기 내부 프레임은 측정 거치대와 마스크 테이블 거치대를 더 포함하고, 각각의 상기 보조 지지 장치의 타단은 연결부를 통해 상기 메인 보드, 상기 측정 거치대 또는 상기 마스크 테이블 거치대에 설치되는 것을 특징으로 하는 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 지지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the inner frame further comprises a measurement holder and a mask table holder, and the other end of each auxiliary holder is installed in the main board, the measurement holder or the mask table holder via a connection part. An objective lens holding device. 제1항에 있어서,
상기 보조 지지 장치는 강성 지지 또는 연성 지지인 것을 특징으로 하는 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 지지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the auxiliary support device is a rigid support or a flexible support. 제6항에 있어서,
상기 보조 지지 장치는 연성 힌지를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 지지 장치.The method according to claim 6,
Wherein the auxiliary supporting device comprises a flexible hinge. 제1항에 있어서,
상기 보조 지지 장치는 1 세트 또는 3 세트 내지 6 세트인 것을 특징으로 하는 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 지지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the auxiliary supporting device is one set or three sets to six sets. 제8항에 있어서,
상기 3 세트 내지 6 세트의 보조 지지 장치는 수직방향에서 동일한 높이에 위치하는 것을 특징으로 하는 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 지지 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the three to six sets of auxiliary supporting devices are located at the same height in the vertical direction. 제1항에 있어서,
상기 메인 지지 장치와 상기 보조 지지 장치의 일측에 각각 위치하는 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 지지 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a damper positioned on one side of the main support device and the auxiliary support device, respectively. 제1항에 있어서,
상기 보조 지지 장치는 상기 메인 지지 장치의 직상에 위치하는 것을 특징으로 하는 포토 에칭 기기의 대물 렌즈 지지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the auxiliary supporting device is positioned directly above the main supporting device. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 따른 대물 렌즈 지지 장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 포토 에칭 기기.A photo-etching apparatus characterized by using the objective lens holding apparatus according to any one of claims 1 to 11. 삭제delete
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