本發(fā)明涉及光刻加工，具體涉及一種氣浮隔振組件及組合隔振裝置。

背景技術(shù)：

1、光刻加工中，光刻屬于超精密加工領(lǐng)域，在光刻機(jī)中硅片上的投影非常小而從光源到成像光刻的路徑很長(zhǎng)，且需要經(jīng)過(guò)一系列的光學(xué)組件。振動(dòng)一般會(huì)引起光刻聚焦不良、圖形模糊、上下層圖形錯(cuò)位、偏移等不良影響。隨著ic制程越來(lái)越先進(jìn)，芯片的線寬越來(lái)越小，低頻微振動(dòng)對(duì)光刻加工精度的影響越來(lái)越大。

2、在生產(chǎn)過(guò)程中，光刻區(qū)域內(nèi)的光刻設(shè)備會(huì)受到各種因素的干擾，主要分為兩個(gè)方面：(1)潔凈室外部振動(dòng)，如，廠區(qū)外的交通振動(dòng)、廠區(qū)大型動(dòng)力設(shè)備的振動(dòng)，這類振動(dòng)通過(guò)土壤傳遞至潔凈廠房的基礎(chǔ)，再經(jīng)主體結(jié)構(gòu)傳遞至光刻設(shè)備；(2)潔凈室內(nèi)部的振動(dòng)，如，潔凈室內(nèi)的空調(diào)設(shè)備、管道、生產(chǎn)設(shè)備及其附屬設(shè)備等產(chǎn)生的振動(dòng)，該類振動(dòng)通過(guò)地基基礎(chǔ)或直接通過(guò)主體結(jié)構(gòu)傳遞至光刻設(shè)備。在紫外光成像領(lǐng)域，特別是亞紫外波長(zhǎng)分辨成像領(lǐng)域，成像質(zhì)量對(duì)顯微鏡成像系統(tǒng)的微振動(dòng)控制要求極高。

3、現(xiàn)有的傳統(tǒng)振動(dòng)控制一般分為主動(dòng)隔振和被動(dòng)隔振兩種方式。被動(dòng)隔振依賴于自身的形變起到振動(dòng)隔離的作用，比如彈簧、橡膠墊等；主動(dòng)隔振是在隔振系統(tǒng)上安裝傳感器測(cè)出系統(tǒng)剩余振動(dòng)，處理后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)抵消剩余振動(dòng)的影響。一般微振動(dòng)控制方式一般為利用被動(dòng)隔振技術(shù)將振動(dòng)能量阻隔或者使之在傳播過(guò)程中發(fā)散、消散等衰減，消耗；使之在到達(dá)設(shè)備時(shí)已經(jīng)不足以產(chǎn)生影響。要點(diǎn)一是將振動(dòng)源阻隔，二是利用結(jié)構(gòu)特性消耗振動(dòng)能量。這種被動(dòng)隔振技術(shù)針對(duì)于高頻、高幅值的振動(dòng)干擾具有很好的衰減效果，可以用來(lái)對(duì)大型非精密設(shè)備進(jìn)行隔振。但在精密成像領(lǐng)域，特別是紫外成像領(lǐng)域，針對(duì)于外界環(huán)境的低頻振動(dòng)振源，因大型設(shè)備自身阻尼頻率較低，被動(dòng)隔振方案已無(wú)法起到很好的隔振效果，有時(shí)還會(huì)對(duì)低頻振動(dòng)有一定的放大作用，影響隔振效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的大型設(shè)備自身阻尼頻率較低，被動(dòng)隔振方案已無(wú)法起到很好的隔振效果，有時(shí)還會(huì)對(duì)低頻振動(dòng)有一定的放大作用，影響隔振效果的缺陷，從而提供一種氣浮隔振組件及組合隔振裝置。

2、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種氣浮隔振組件，包括：

3、氣浮座，所述氣浮座適于放置于隔振底座上，所述氣浮座適于與氣泵管路連接；

4、氣浮子，所述氣浮子設(shè)于氣浮座的上方，所述氣浮子上方適于放置氣浮支架，所述氣浮子與氣浮座間設(shè)有第一充氣空間，所述氣泵向氣浮座內(nèi)充入氣體充滿第一充氣空間，以隔絕自隔振底座傳遞給氣浮支架的振動(dòng)。

5、可選地，所述氣浮座為矩形設(shè)置，所述氣浮座設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有至少兩根間隔設(shè)置的第一導(dǎo)流槽梁，所述第一導(dǎo)流槽梁的高度低于凹槽的側(cè)壁的高度。

6、可選地，所述第一導(dǎo)流槽梁為斜向設(shè)置，所述第一導(dǎo)流槽梁的兩端設(shè)有圓倒角，所述第一導(dǎo)流槽梁設(shè)有貫穿槽。

7、可選地，所述第一導(dǎo)流槽梁為斜向設(shè)置，所述第一導(dǎo)流槽梁的兩端為圓弧形，所述凹槽的第一側(cè)壁上設(shè)有至少兩個(gè)導(dǎo)流柱，所述導(dǎo)流柱與第一導(dǎo)流槽梁交錯(cuò)設(shè)置。

8、可選地，所述凹槽的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔與氣源管路連接，所述氣浮子設(shè)有伸入端，所述伸入端伸入凹槽內(nèi)，所述伸入端朝向凹槽設(shè)有至少兩根間隔設(shè)置的第二導(dǎo)流槽梁，每一所述第二導(dǎo)流槽梁上設(shè)有至少一個(gè)連通孔，所述伸入端與凹槽間形成有第一充氣空間，所述伸入端的外周面與凹槽的內(nèi)側(cè)壁貼合設(shè)置，所述伸入端內(nèi)設(shè)有第二充氣空間，所述第一充氣空間和第二充氣空間通過(guò)連通孔連通。

9、可選地，所述第二導(dǎo)流槽梁和第一導(dǎo)流槽梁錯(cuò)位設(shè)置，相鄰的所述第二導(dǎo)流槽梁的間隙內(nèi)容納有第一導(dǎo)流槽梁。

10、可選地，所述氣浮子與氣浮座的每一個(gè)角上設(shè)有至少一組調(diào)平組件，每一所述調(diào)平組件包括兩根彈性件，每一所述彈性件的兩端分別與氣浮子、氣浮座連接，每一所述調(diào)平組件還包括兩個(gè)第一調(diào)平端和一個(gè)第二調(diào)平端，所述氣浮座朝向氣浮子的方向設(shè)有第二調(diào)平端、以及所述氣浮子的蓋板朝向氣浮座方向設(shè)有兩個(gè)第一調(diào)平端；或，所述氣浮座朝向氣浮子的方向設(shè)有兩個(gè)第一調(diào)平端、以及所述氣浮子的蓋板朝向氣浮座方向設(shè)有第二調(diào)平端，所述第一調(diào)平端與第二調(diào)平端為點(diǎn)接觸。

11、一種組合隔振裝置，包括上述的氣浮隔振組件，還包括隔振底座，所述隔振底座設(shè)有隔振板、四根立柱和橡膠墊，所述橡膠墊適于設(shè)于地面與立柱之間，所述隔振板與氣浮隔振組件固定連接。

12、可選地，還包括氣浮支架，所述隔振底座上設(shè)置有四個(gè)氣浮隔振組件，所述隔振底座與氣浮支架間設(shè)有氣浮隔振組件，所述氣浮支架與氣浮隔振組件固定連接，所述氣浮支架沿高度方向設(shè)有第一平臺(tái)和第二平臺(tái)，所述第一平臺(tái)上設(shè)有顯微壓電臺(tái)，所述第二平臺(tái)上設(shè)有掩膜壓電臺(tái)，所述第一平臺(tái)和第二平臺(tái)平行設(shè)置，所述第一平臺(tái)和第二平臺(tái)分別設(shè)有水平儀，所述氣浮支架和氣浮子間設(shè)有平衡板，所述平衡板上設(shè)有反射鏡壓電臺(tái)，所述平衡板上設(shè)有水平儀。

13、可選地，還包括振動(dòng)反饋組件和控制器，所述控制器分別與振動(dòng)反饋組件、氣源通訊連接。

14、本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

15、1.本發(fā)明提供的氣浮隔振組件，氣浮座，適于放置于隔振底座上，氣浮座適于與氣源管路連接；氣浮子，氣浮子設(shè)于氣浮座的上方，氣浮子上方適于放置氣浮支架，氣浮子與氣浮座間設(shè)有第一充氣空間，氣源向氣浮座內(nèi)充入氣體，通過(guò)調(diào)節(jié)第一充氣空間內(nèi)的氣體壓力，改變氣浮阻尼，隔絕自隔振底座傳遞給氣浮支架的低頻微幅振動(dòng)。

16、2.本發(fā)明提供的氣浮隔振組件，氣浮座為矩形設(shè)置，氣浮座設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有至少兩根間隔設(shè)置的第一導(dǎo)流槽梁，第一導(dǎo)流槽梁的高度低于凹槽的側(cè)壁的高度，第一導(dǎo)流槽梁的設(shè)置以使氣體在流動(dòng)過(guò)程中均勻分布，以布滿第一充氣空間，使氣浮子受到均勻向上的浮力。

17、3.本發(fā)明提供的氣浮隔振組件，第一導(dǎo)流槽梁為斜向設(shè)置，第一導(dǎo)流槽梁的兩端設(shè)有圓倒角，第一導(dǎo)流槽梁設(shè)有貫穿槽，斜向設(shè)置的第一導(dǎo)流槽梁可以減緩第一導(dǎo)流槽梁對(duì)氣體產(chǎn)生阻擋，圓倒角使氣體的流動(dòng)更加順暢，貫穿槽的設(shè)置使氣體可以穿過(guò)第一導(dǎo)流槽梁。

18、4.本發(fā)明提供的氣浮隔振組件，第一導(dǎo)流槽梁為斜向設(shè)置，第一導(dǎo)流槽梁的兩端為圓弧形，凹槽的第一側(cè)壁上設(shè)有至少兩個(gè)導(dǎo)流柱，每一導(dǎo)流柱位于兩根第一導(dǎo)流槽梁之間，圓弧形的端部使氣流的流動(dòng)更加方便，同時(shí)，導(dǎo)流柱和第一導(dǎo)流槽梁的弧形端部配合以控制氣流的流動(dòng)方向，使氣流分布更加均勻。

19、5.本發(fā)明提供的氣浮隔振組件，凹槽的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔與氣源管路連接，氣浮子設(shè)有伸入端，伸入端伸入凹槽內(nèi)，伸入端朝向凹槽設(shè)有至少兩根間隔設(shè)置的第二導(dǎo)流槽梁，每一第二導(dǎo)流槽梁上設(shè)有至少一個(gè)連通孔，伸入端與凹槽間形成有第一充氣空間，伸入端的外周面與凹槽的內(nèi)側(cè)壁貼合設(shè)置，伸入端內(nèi)設(shè)有第二充氣空間，第一充氣空間和第二充氣空間通過(guò)連通孔連通。通過(guò)貼合設(shè)置，實(shí)現(xiàn)氣浮子與氣浮座間沿高度方向的相對(duì)移動(dòng)，使第一充氣空間內(nèi)的氣體經(jīng)連通孔進(jìn)入第二空間內(nèi)，使氣浮子和氣浮座間沒(méi)有剛性連接，達(dá)到良好的勻化氣體的效果，以消除振動(dòng)。

20、6.本發(fā)明提供的氣浮隔振組件，第二導(dǎo)流槽梁和第一導(dǎo)流槽梁錯(cuò)位設(shè)置，相鄰的第二導(dǎo)流槽梁的間隙內(nèi)容納有第一導(dǎo)流槽梁，以使相鄰的第一導(dǎo)流槽梁間的氣體進(jìn)入到第二導(dǎo)流槽梁的連通孔內(nèi)。

21、7.本發(fā)明提供的氣浮隔振組件，氣浮子與氣浮座的每一個(gè)角上設(shè)有至少一組調(diào)平組件，每一調(diào)平組件包括兩根彈性件，每一彈性件的兩端分別與氣浮子、氣浮座連接，每一調(diào)平組件還包括兩個(gè)第一調(diào)平端和一個(gè)第二調(diào)平端，氣浮座朝向氣浮子的方向設(shè)有第二調(diào)平端、以及氣浮子的蓋板朝向氣浮座方向設(shè)有兩個(gè)第一調(diào)平端；或，氣浮座朝向氣浮子的方向設(shè)有兩個(gè)第一調(diào)平端、以及氣浮子的蓋板朝向氣浮座方向設(shè)有第二調(diào)平端，第一調(diào)平端與第二調(diào)平端為點(diǎn)接觸。

22、氣浮子與氣浮座的四個(gè)角分別設(shè)有調(diào)平組件，以實(shí)現(xiàn)氣浮子的調(diào)平。氣浮子通過(guò)第一調(diào)平端的圓柱曲面、第二調(diào)平端的球面和高壓氣體與彈性件的相互作用，實(shí)現(xiàn)通過(guò)至少四個(gè)點(diǎn)坐落在氣浮座上，最終實(shí)現(xiàn)氣浮子調(diào)平的目的。氣浮子上的第一調(diào)平端和氣浮座的第二調(diào)平端實(shí)現(xiàn)氣浮子和氣浮底座之間點(diǎn)接觸的目的，這種結(jié)構(gòu)有利于氣浮子承載面的平衡，避免了支撐結(jié)構(gòu)面接觸造成的氣浮表面不平問(wèn)題，在高壓氣體和彈性件的相互作用下，能實(shí)現(xiàn)微調(diào)其接觸面，通過(guò)多個(gè)點(diǎn)接觸的形式，使氣浮子完全貼附于氣浮座上，實(shí)現(xiàn)了氣浮隔振組件整體調(diào)平的目的。

23、8.本發(fā)明提供的組合隔振裝置，包括上述的氣浮隔振組件，還包括隔振底座和氣浮支架，隔振底座設(shè)有隔振板、四根立柱和橡膠墊，橡膠墊適于設(shè)于地面與立柱之間，隔振板與氣浮隔振組件固定連接。橡膠墊設(shè)于地面與立柱之間，主要用于衰減中高頻的異常高幅值振動(dòng)；由立柱和隔振板組成的大質(zhì)量平臺(tái)，可有效消耗振動(dòng)能量，起到全頻段振動(dòng)能量衰減的目的。

24、9.本發(fā)明提供的組合隔振裝置，還包括氣浮支架，隔振底座上設(shè)置有四個(gè)氣浮隔振組件，隔振底座與氣浮支架間設(shè)有氣浮隔振組件，氣浮支架與氣浮隔振組件固定連接，氣浮支架沿高度方向設(shè)有第一平臺(tái)和第二平臺(tái)，第一平臺(tái)上設(shè)有顯微壓電臺(tái)，第二平臺(tái)上設(shè)有掩膜壓電臺(tái)，第一平臺(tái)和第二平臺(tái)平行設(shè)置，第一平臺(tái)和第二平臺(tái)分別設(shè)有水平儀，氣浮支架和氣浮子間設(shè)有平衡板，平衡板上設(shè)有反射鏡壓電臺(tái)，平衡板上設(shè)有水平儀。以對(duì)經(jīng)過(guò)氣浮隔振組件和隔振底座作用后，消除殘余的小于10hz的低頻微幅振動(dòng)。

25、10.本發(fā)明提供的組合隔振裝置，還包括振動(dòng)反饋組件和控制器，控制器分別與振動(dòng)反饋組件、氣源通訊連接。

26、通過(guò)采用三級(jí)減振的組合隔振方案，用橡膠的被動(dòng)隔振效果和大理石平臺(tái)的高阻尼高剛度隔絕中高頻的外界振動(dòng)干擾，并對(duì)整體振動(dòng)能量進(jìn)行衰減，達(dá)到一級(jí)減振效果；用氣浮隔振組件和氣泵控制氣體壓力，通過(guò)氣體壓力變化改變氣浮阻尼，實(shí)時(shí)反饋補(bǔ)償?shù)姆绞竭_(dá)到二級(jí)減振效果，進(jìn)一步衰減系統(tǒng)整體的振動(dòng)能量；針對(duì)被動(dòng)隔振無(wú)法處理的小于10hz的低頻微幅振動(dòng)，采用壓電作動(dòng)器的自鎖和主動(dòng)相位補(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)三級(jí)減振效果，最終實(shí)現(xiàn)紫外光納米級(jí)成像對(duì)微環(huán)境振動(dòng)的需求。