连接元件与光刻系统的运动机构的制作方法

本发明涉及光刻领域，尤其涉及一种连接元件与光刻系统的运动机构。

背景技术：

由于高速精密运动台中对各种误差源的控制要求极高。尤其在最终输出端(微动端)对各种误差的隔绝和补偿就更为重要。运动台微动端中电机数量较多，加速度要求大，响应速度要求极快。因而电机发热对微动端结构的影响难以得到相应的控制隔绝。此外，承载台与矢量电机动子间的安装难度通常较大。

技术实现要素：

本发明提供一种连接元件与光刻系统的运动机构，以解决电机发热对微动端结构的影响难以得到相应的控制隔绝的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种连接元件，其特征在于，连接于承载台与电机动子之间，所述连接元件包括：柔性元件本体和至少一个线型槽，所述线型槽贯穿所述柔性元件本体。

可选的，所述线型槽贯穿所述柔性元件本体的方向为第一方向，所述至少一个线型槽包括沿垂直于所述第一方向的第二方向分布的第一线型槽与第二线型槽，所述第一线型槽与所述第二线型槽关于第一对称面对称分布，所述第一对称面垂直于所述第二方向。

可选的，所述第一线型槽包括第一直线部，所述第二线型槽包括第二直线部，所述第一直线部与所述第二直线部的直线长度方向垂直于所述第二方向。

可选的，所述第一线型槽还包括设置于所述第一直线部第一端的第一端部，所述第二线型槽还包括设置于所述第二直线部第一端的第二端部；

所述第一直线部的第一端为所述第一直线部的靠近所述柔性元件本体的外围的一端，所述第二直线部的第一端为所述第二直线部的靠近所述柔性元件本体的外围的一端。

可选的，所述第一线型槽包括第一梭型部与设置于所述第一梭型部第一端的第一回转延伸部，所述第二线型槽包括第二梭型部与设置于所述第二梭型部第一端的第二回转延伸部；所述第一梭型部与所述第二梭型部的长度方向垂直于所述第二方向；

所述第一线型槽与所述第二线型槽的第一间距大于所述第一线型槽与所述第二线型槽的第二间距与第三间距；所述第一间距为所述第一梭型部的中间位置与所述第二梭型部的中间位置之间的间距，所述第二间距为所述第一梭型部的第一端位置与所述第二梭型部的第一端位置之间的间距，所述第三间距为所述第一梭型部的第二端位置与所述第二梭型部的第二端位置之间的间距，所述第一梭形部的第二端为所述第一梭形部的未与所述第一回转延伸部连接的一端，所述第二梭形部的第二端为所述第一梭形部的未与所述第二回转延伸部连接的一端。

可选的，所述第一线型槽与所述第二线型槽的数量均为两个，其中两个所述第一线型槽关于第二对称面对称，两个所述第二线型槽关于所述第二对称面对称，所述第二对称面垂直于第三方向，所述第三方向分别垂直于所述第一方向与所述第二方向。

所述柔性元件本体内设有中间延伸部，所述中间延伸部连接所述柔性元件本体的中间部，所述中间部为所述柔性元件本体的所述第一线型槽与所述第二线型槽之间的实体部分；所述中间延伸部的两侧分别与所述柔性元件本体的外部连通；

所述中间延伸部设有供第一连接件穿过的第一连接孔，所述第一连接件穿过所述第一连接孔与所述电机动子连接。

可选的，所述中间延伸部的与所述电机动子相对的一侧设有用于确定所述电机动子与所述柔性元件本体的相对位置的定位结构。

可选的，所述中间延伸部设有供第一连接件穿过的第一连接孔，所述中间部设有供所述第一连接件穿过的第二连接孔，所述第一连接件穿过所述第二窗口、所述第二连接孔，以及所述第一连接孔与所述电机动子连接。

可选的，所述柔性元件本体包括粘结面，所述柔性元件本体通过所述粘结面与所述承载台粘结。

可选的，所述柔性元件本体的热膨胀系数小于所述承载台与所述电机动子的热膨胀系数。

根据本发明的第二方面，提供了一种光刻系统的运动机构，包括承载硅片或掩模的承载台与电机动子，以及第一方面及其可选方案所涉及的连接元件。

可选的，所述承载台环绕设置于所述电机动子外侧，至少两个所述连接元件环绕所述电机动子均匀分布。

本发明提供的连接元件与光刻系统的运动机构，通过连接元件连接于承载台与电机动子之间，以及所述连接元件包括：柔性元件本体和贯穿所述柔性元件本体的至少一个线型槽，可利用柔性元件本体，避免或降低电机动子产生的形变对承载台运动的影响，提高运动机构的控制准确性，从而达到所需的控制要求。

此外，通过连接元件的设置，可以一定程度上降低热量向例如承载台的其他结构传递。同时，还可降低电机动子与承载台安装的难度。实现柔性安装。提高运动机构可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中连接元件的结构示意图一；

图2是本发明一实施例中连接元件的结构示意图二；

图3是本发明另一实施例中连接元件的结构示意图；

图4是本发明另一实施例中连接元件的剖面示意图；

图5是本发明一实施例中连接元件与承载台的连接结构示意图；

图6是本发明再一实施例中连接元件的结构示意图；

图7是本发明又一实施例中连接元件的结构示意图；

图8是本发明一实施例中光刻系统的运动机构的结构示意图一；

图9是本发明一实施例中光刻系统的运动机构的结构示意图二。

附图标记说明：

1-连接元件；11-柔性元件本体；12-线型槽；121-第一线型槽；122-第二线型槽；1211-第一直线部；1212-第一端部；1213-第一梭型部；1214-第一回转延伸部；122-第二线型槽；1211-第二直线部；1222-第二端部；1223-第二梭型部；1224-第二回转延伸部；13-第一连接孔；14-定位结构；151-第一通孔部；152-第二通孔部；16-粘结面；17-中间延伸部；18-中间部；2-承载台；3-第一连接件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1是本发明一实施例中连接元件的结构示意图一。图2是本发明一实施例中连接元件的结构示意图二。

请参考图1和图2，连接元件1，连接于承载台2与电机动子之间，所述连接元件1包括：柔性元件本体11和贯穿所述柔性元件本体11的顶端与底端的至少一个线型槽12。

承载台2，可理解为任意由电机动子驱动的设备，具体可以为可直接或间接承载硅片或掩模，且需由电机动子驱动的设备。其可以为高刚度低热膨胀系数材料。

柔性元件本体11，可理解为具有一定柔性的结构，其中一种实施方式中，所述柔性元件本体11的材质为热膨胀系数较小的材质，其可小于所述承载台2与所述电机动子的热膨胀系数。具体的，柔性元件本体11可以为殷钢材料。

线型槽12，可理解为任意贯通柔性元件本体11的槽结构，其中一种实施方式中，所述线型槽12可以为对所述柔性元件本体11进行线切割产生的，具体可采用线切割，沿第一方向将柔性元件本体11的零件打通。

本实施例提供的连接元件，通过连接元件1连接于承载台2与电机动子之间，以及所述连接元件包括：柔性元件本体11和贯穿所述柔性元件本体11的至少一个线型槽12，可利用柔性元件本体11，避免或降低电机动子产生的形变对承载台2运动的影响，提高运动机构的控制准确性，从而达到所需的控制要求。

此外，通过连接元件1的设置，可以一定程度上降低热量向例如承载台2的其他结构传递。同时，还可降低电机动子与承载台2安装的难度。实现柔性安装。提高运动机构可靠性。

请参考图1和图2，所述线型槽12贯穿所述柔性元件本体11的方向为第一方向，所述至少一个线型槽12包括沿垂直于所述第一方向的第二方向分布的第一线型槽121与第二线型槽122，所述第一线型槽121与所述第二线型槽122关于第一对称面对称分布，所述第一对称面垂直于所述第二方向。

其中一种实施方式中，以图1和图2所示为例，所述承载台2与所述电机动子可以沿所述第二方向连接于所述连接元件1的两个侧面。

通过线型槽12的设置，可有效降低刚度，提高柔性作用，同时，对称的分布方式可为柔性元件本体提供较为均匀的受力环境。

为了进一步保障受力的均匀、合理，在图1和图2所示的实施例中，所述第一线型槽121包括第一直线部1211，所述第二线型槽122包括第二直线部1221，所述第一直线部1211与所述第二直线部1221的直线长度方向垂直于所述第二方向。

所述第一线型槽121还可包括设置于所述第一直线部1211第一端的第一端部1212，所述第二线型槽122还可包括设置于所述第二直线部1221第一端的第二端部1222；所述第一直线部1211的第二端还可设有第一通孔部151，所述第二直线部1221的第二端还可设有第二通孔部152，所述第一通孔部151和所述第二通孔部152也相应地也沿第一方向贯穿所述柔性元件本体11。

所述第一直线部1211的第一端为所述第一直线部1211的靠近所述柔性元件本体1的外围的一端，所述第一直线部1211的第二端为所述第一直线部121的靠近所述柔性元件本体1的中心的一端；所述第二直线部1211的第一端为所述第二直线部1211的靠近所述柔性元件本体11的外围的一端，所述第二直线部1211的第二端为所述第二直线部1211的靠近所述柔性元件本体1的中心的一端。

其中一种实施方式中，以图1和图2所示为例，第一方向为贯通柔性元件本体11顶端与底端的方向。

具体实施过程中，在图1和图2所示实施例中，线型槽12的宽度可以为在0.2-0.5mm之间，该取值下可较易实现性能和加工工艺间的协调。具体实施过程中，线型槽12的宽度可以为0.3mm。

在其他可选实施方式中，直线部的第二端也可不设有通孔部，直线部的第一端也可不设有端部。

图3是本发明另一实施例中连接元件的结构示意图；图4是本发明另一实施例中连接元件的剖面示意图。

请参考图3和图4，所述第一线型槽121包括第一梭型部1213与设置于所述第一梭型部1213第一端的第一回转延伸部1214，所述第二线型槽122包括第二梭型部1223与设置于所述第二梭型部1223第一端的第二回转延伸部1224；所述第一梭型部1213的第二端还可设有第一通孔部151，所述第二梭型部1223的第二端还可设有第二通孔部152，所述第一通孔部151和所述第二通孔部152也相应地沿所述第一方向贯穿所述柔性元件本体11。

所述第一线型槽121与所述第二线型槽122的第一间距大于所述第一线型槽121与所述第二线型槽122的第二间距与第三间距；所述第一间距为所述第一梭型部1213的中间位置与所述第二梭型部1223的中间位置之间的间距，所述第二间距为所述第一梭型部1213的第一端位置与所述第二梭型部1223的第一端位置之间的间距，所述第三间距为所述第一梭型部1213的第二端位置与所述第二梭型部1223的第二端位置之间的间距。

其中，所述第一梭形部1213的第二端为所述第一梭形部1213的未与所述第一回转延伸部1214连接的一端，所述第二梭形部1223的第二端为所述第一梭形部1223的未与所述第二回转延伸部1224连接的一端。进一步的，所述第一梭形部1213的第一端为所述第一梭形部1213的靠近所述柔性元件本体1的外围的一端，所述第一梭形部1213的第二端为所述第一梭形部1213的靠近所述柔性元件本体1的中心的一端；所述第二梭形部1223的第一端为所述第二梭形部1223的靠近所述柔性元件本体11的外围的一端，所述第二梭形部1223的第二端为所述第二梭形部1223的靠近所述柔性元件本体1的中心的一端。

具体实施过程中，每个梭型部可以包括三个子直线部，其中第一子直线部的一端连接第二子直线部的第一端，第三子直线部的一端连接第二子直线部的第二端，且第一子直线部与第二子直线部的夹角与第三子直线部与第二子直线部的夹角互补。

回转延伸部，可理解为：第一回转延伸部1214与第二回转延伸部1224的第四间距小于第一回转延伸部1214与第二回转延伸部1224的第五间距，所述第四间距为第一回转延伸部1214的第一端位置与第二回转延伸部1224的第一端位置之间的间距，所述第五间距为第一回转延伸部1214的第二端位置与第二回转延伸部1224的第二端位置之间的间距。回转延伸部具体可以为弧形的形状，在其他可选实施方式中，也可采用直线的组合或其他任意形状。

图3和图4所示实施方式也可采用线切割，其可理解为图1和图2所示实施方式的一种变化，本实施例的梭型的结构，以及回转延伸部，其垂向刚度相对于图1和图2所示实施例较低，进一步提高了柔性作用，可避免在非正常运动时所产生的撞击对承载台2以及电机动子产生影响，也可避免对柔性元件本体造成损坏。同时，回转延伸部此处结构可以减低应力集中带来的弊端，进而可以增加切向刚度又不增加垂向刚度。

请参考图4，第一梭型部121的连接第一回转延伸部1214的一端切线与第二对称面之间的夹角为θ，其可以为10.5度-13度之间的任意取值，具体可例如11.3度。

基于该取值，梭型部的结构宽处和窄处的长宽比可以为4：1-6：1之间。根据零件使用工况及仿真结果进行细微调整匹配。具体的，两个梭型部在第三方向上占整个柔性元件本体的尺寸的65％左右。可见，图3和图4示意的实施方式，可提升零件的垂向热解耦功能，从而一定程度上间接提升元件第二方向热解耦的能力。

在其他可选实施方式中，梭型部的第二端也可不设有通孔部。

图5是本发明一实施例中连接元件与承载台的连接结构示意图。

请参考图1至图5，所述柔性元件本体11内设有中间延伸部17，所述中间延伸部17连接所述柔性元件本体11的中间部18，所述中间部18为所述柔性元件本体11的所述第一线型槽121与所述第二线型槽122之间的实体部分；所述中间延伸部17的两侧分别与所述柔性元件本体11的外部连通；

所述中间延伸部17设有供第一连接件3穿过的第一连接孔13，所述第一连接件3穿过所述第一连接孔13与所述电机动子连接。

通过中间延伸部17，所产生的形变可直接经中间延伸部17作用于中间部18，使得中间延伸部17与中间部18能适应性产生位移，从而利用线型槽对其进行应对，相较于直接作用于柔性元件本体1，可进一步提高了柔性。

具体实施过程中，第一连接孔13可以采用螺栓通孔，第一连接件3具体可以为螺栓。

其中一种实施方式中，柔性元件本体11的两侧可设置有窗口，分别为第一窗口与第二窗口，其中的第一窗口设置于柔性元件本体11的与电机动子相对的一侧，中间延伸部17可穿过所述第一窗口，其中的第二窗口设置于柔性元件本体11的与承载台2相对的一侧，中间延伸部17的与承载台2相对的一侧透过第二窗口与所述承载台2间隔相对。

其中一种实施方式中，前文所涉及的第一通孔部151可设置于中间延伸部17与第一线型槽121之间，前文所涉及的第二通孔部152可设置于中间延伸部17与第二线型槽122之间，进而，可降低中间延伸部17与中间部18之间的刚性，使得中间延伸部17在形变作用下发生的位移能充分有效地传递至中间部18。

其中一种实施方式中，中间延伸部17与所述第一窗口的外周实体部分之间沿第二方向设有第一缝隙，所述中间延伸部17与所述第二窗口的外周实体部分之间沿第二方向设有第二缝隙，第一缝隙与第二缝隙均可与线型槽连通。此外，以上所涉及的通孔部可设置于缝隙与线型槽之间。

同时，即使不采用开设窗口的方式，而采用将中间延伸部17的两侧直接对外连接与连通，而无窗口的外周实体遮挡，也不脱离本发明可选方案的范围。

其中一种实施方式中，请参考图1、图3和图4，所述中间延伸部17的与所述电机动子相对的一侧设有用于确定所述电机动子与所述柔性元件本体11的相对位置的定位结构14。定位结构14可例如可供插入电机动子中槽结构中的凸起结构。

其中一种实施方式中，请参考图2，并结合图1、图3和图4，所述柔性元件本体11包括粘结面16，所述柔性元件本体11通过所述粘结面16与所述承载台2粘结。

图6是本发明再一实施例中连接元件的结构示意图。

在图1至图6所示实施方式中，所述第一线型槽121与所述第二线型槽122的数量均为两个，其中两个所述第一线型槽121关于第二对称面对称，两个所述第二线型槽122关于所述第二对称面对称，所述第二对称面垂直于第三方向，所述第三方向分别垂直于所述第一方向与所述第二方向。

其中一种实施方式中，中间延伸部17设置于两对线型槽之间，分别连接两对线型槽中所形成的中间部。

图7是本发明又一实施例中连接元件的结构示意图。

请参考图7，其中第一线型槽121与第二线型槽122的数量可以为一个。

图6和图7所示的实施例中，其待连接的承载台2与电机动子可沿第一方向连接于连接元件1的两侧，可见，其与图1至图5所示实施例的区别在于，图1至图5实施例中，待连接的承载台2与电机动子可沿第二方向连接于连接元件1的两侧，由于第一方向为线型槽贯穿的方向，故而，图1至图5所示实施例可提供较高的切向刚度与较低的垂向刚度，而图6与图7所示实施例可提供较高的垂向刚度与较低的切向刚度。可见，基于所应用的场景的变化，本领域技术人员可任意选择图1至图5所示实施例或图6与图7所示实施例进行处理。

其中一种实施方式中，在图6和图7所示的实施例中，第一线型槽121与第二线型槽122之间可设置有第一连接孔13。第一连接孔13的作用与图1至图5类似，可供第一连接件3穿过，进而与电机动子连接。在其他可选实施方式中，也可参照图1至图5的方案进一步引入中间延伸部。

图8是本发明一实施例中光刻系统的运动机构的结构示意图一；图9是本发明一实施例中光刻系统的运动机构的结构示意图二。

请参考图8和图9，光刻系统的运动机构，包括承载硅片或掩模的承载台2与电机动子，以及以上任意可选方案所涉及的连接元件1。

其中一种实施方式中，所述承载台2环绕设置于所述电机动子外侧，至少两个所述连接元件1环绕所述电机动子均匀分布，其也可理解为至少两个所述连接元件1在所述承载台2内侧均匀分布。

具体的，承载台2可包括底盘与设置于底盘上的底上结构，底上结构可环绕电机动子外侧。

请参考图8和图9，连接元件1的数量可以为三个，在均匀分布的情况下，连接元件沿环绕方向的间隔角度为120度。

该0.3mm的线型槽12宽度，可应用于直径在150-350mm之间的场景下，该直径可理解为三个连接元件1所形成圆环的直径。

本实施例提供的光刻系统的运动机构，通过连接元件连接于承载硅片或掩模的承载台与电机动子之间，以及所述连接元件包括：柔性元件本体和沿第一方向贯穿所述柔性元件本体的顶端与底端的至少一个线型槽，可利用柔性元件本体，避免或降低电机动子产生的形变对承载台运动的影响，提高运动机构的控制准确性，从而达到所需的控制要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。