一种线缆牵拉刚度的调节装置及光刻机的制作方法

本发明实施例涉及光刻机技术领域，尤其涉及一种线缆牵拉刚度的调节装置及光刻机。

背景技术：

光刻机又名掩模对准曝光机、曝光系统或光刻系统，是半导体产业的关键设备。

图1是现有技术中光刻机的侧视结构示意图。如图1所示，光刻机包括内部框架110和外部框架120，内部框架110用于搭载曝光物镜与关键核心测量系统，主要有接口功能、承载功能、减振功能和隔振功能，通过三组主动减震器130安装于外部框架120上，其中，主动减震器130能够将外部框架120的运动冲击、地基振动等扰动激励与内部框架110隔离开来，使内部世界中曝光系统及高精度测量系统获得优良的动态稳定性能。

图2是现有技术中光刻机的俯视结构示意图。如图2所示，为避免相互影响，内部框架110和外部框架120之间具有一间隙。用于实现内部世界中各部件与外部设备通信的线缆140会经过该间隙所在区域，该区域内的线缆140采用分别位于内部框架110和外部框架120上的两个线缆支架150支撑。光刻机的正常工作过程中，内部框架110的位移会发生变化，导致上述两个线缆支架150之间的距离发生变化，若设置两个线缆支架150之间的线缆140长度等于该两个线缆支架150之间的距离，易引起线缆140的弹塑性变形，因此，为避免上述问题的发生，现有技术中设置两个线缆支架150之间的线缆140长度大于该两个线缆支架150之间的距离，如图3所示。但随着光刻机整机性能的需求越来越高，线缆140数量增多，两个线缆支架150之间线缆140自身重量导致的牵拉力随之增大，使得线缆140的牵拉刚度变大，此外，相邻线缆140之间的摩擦力进一步增大线缆140的牵拉刚度，导致线缆140通过自身形变缓冲外部振动的能力降低，外部振动易通过线缆140传输至内部世界，影响内部世界的稳定性。

技术实现要素：

本发明提供一种线缆牵拉刚度的调节装置及光刻机，以降低线缆的牵拉刚度，提升运动台侧部件的稳定性。

第一方面，本发明实施例提供了一种线缆牵拉刚度的调节装置，包括：

线缆张紧单元、线缆支架、振动检测传感器以及控制器；

其中，所述控制器与所述线缆张紧单元以及所述振动检测传感器连接；

所述线缆张紧单元位于固定台的支撑面上，所述线缆支架位于运动台的支撑面上，所述固定台和所述运动台相距预设距离设置；

所述线缆张紧单元和所述线缆支架共同支撑多条线缆，多条所述线缆与所述线缆支架固定连接；

所述振动检测传感器安装于所述运动台的支撑面上，所述振动检测传感器用于检测所述运动台的振动加速度，并将所述振动加速度传输给所述控制器；所述控制器用于根据接收到的所述振动加速度和预设振动加速度的比较结果，控制所述线缆张紧单元调节所述线缆张紧单元和所述线缆支架之间的多条所述线缆的长度。

第二方面，本发明实施例还提供了一种光刻机，包括上述第一方面所述的线缆牵拉刚度调节装置。

本发明实施例提供的线缆牵拉刚度的调节装置包括：线缆张紧单元、线缆支架、振动检测传感器以及控制器，其中，控制器与线缆张紧单元以及振动检测传感器连接，线缆张紧单元位于固定台的支撑面上，线缆支架位于运动台的支撑面上，固定台和运动台相距预设距离设置，线缆张紧单元和线缆支架共同支撑多条线缆，多条线缆与线缆支架固定连接，振动检测传感器安装于运动台的支撑面上，使得控制器能够根据运动台的振动情况控制线缆张紧单元调节线缆张紧单元和线缆支架之间的多条线缆的长度，进而减小多条线缆自身重量导致的牵拉力，使得多条线缆的牵拉刚度变小，此外，张紧后的多条线缆中相邻线缆之间不接触，消除了相邻线缆之间的摩擦力，进一步减小了多条线缆的牵拉刚度，降低了固定台侧的振动通过多条线缆传递至运动台侧的几率，提升了运动台侧整体结构的稳定性。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1是现有技术中光刻机的侧视结构示意图；

图2是现有技术中光刻机的俯视结构示意图；

图3是现有技术中光刻机的局部结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种设备的局部结构示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种设备的局部结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种光刻机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

图4是本发明实施例提供的一种设备的局部结构示意图。该设备采用本发明实施例提供的线缆牵拉刚度的调节装置对线缆牵拉力进行调节。具体的，如图4所示，线缆牵拉刚度的调节装置200包括线缆张紧单元210、线缆支架220、振动检测传感器230以及控制器(未示出)，其中，控制器(未示出)与线缆张紧单元210以及振动检测传感器230连接。线缆张紧单元210位于固定台300的支撑面上，线缆支架220位于运动台400的支撑面上，固定台300和运动台400相距预设距离设置。线缆张紧单元210和线缆支架220共同支撑多条线缆240，多条线缆240与线缆支架220固定连接。振动检测传感器230安装于运动台400的支撑面上，振动检测传感器230用于检测运动台400的振动加速度，并将振动加速度传输给控制器(未示出)，控制器(未示出)用于根据接收到的振动加速度和预设振动加速度的比较结果，控制线缆张紧单元210调节线缆张紧单元210和线缆支架220之间的各线缆240的长度。

需要说明的是，本实施例仅以图4所示线缆张紧单元210的结构为例进行说明，而非对线缆张紧单元210的结构的限定，凡是能够实现线缆张紧功能的结构均在本实施例的保护范围内。

还需要说明的是，固定台300为位置固定不变的支撑台，运动台400为位置可变的支撑台，示例性的，对于光刻机，外部框架可以为固定台300，内部框架可以为运动台400。

本实施例中线缆牵拉刚度的调节装置200的工作过程具体如下：控制器(未示出)在运动台400的位移发生变化后，控制线缆张紧单元210进行线缆240的张紧操作，减小线缆张紧单元210和线缆支架220之间线缆240的长度，同时控制振动检测传感器230开始工作；振动检测传感器230检测运动台400的运动加速度，并将检测结果发送给控制器(未示出)；控制器(未示出)存储有预设运动加速度，接收到上述检测结果后，控制器(未示出)比较该检测结果和预设运动加速度，确定两者相等后，控制线缆张紧单元210停止张紧操作，保持线缆张紧单元210和线缆支架220之间多条线缆240的长度不变，之后，控制器(未示出)检测到接收到的检测结果大于预设运动加速度增大，控制线缆张紧单元210放松多条线缆240，以使线缆张紧单元210和线缆支架220之间多条线缆240的长度增大，并在检测到接收到的检测结果大于预设运动加速度后，控制线缆张紧单元210张紧线缆240。可以理解的是，线缆牵拉刚度的调节装置200在工作过程中实现的是线缆240长度的实时调节，能够根据运动台400的实际振动情况对应调节线缆张紧单元210和线缆支架220之间的线缆240长度，在不会导致线缆240发生弹塑性变形的前提下，减小了多条线缆240的牵拉刚度。

本实施例提供的线缆牵拉刚度的调节装置200包括：线缆张紧单元210、线缆支架220、振动检测传感器230以及控制器(未示出)，其中，控制器(未示出)与线缆张紧单元210以及振动检测传感器230连接，线缆张紧单元210位于固定台300的支撑面上，线缆支架220位于运动台400的支撑面上，固定台300和运动台400相距预设距离设置，线缆张紧单元210和线缆支架220共同支撑多条线缆240，多条线缆240与线缆支架220固定连接，振动检测传感器230安装于运动台400的支撑面上，使得控制器(未示出)能够根据运动台400的振动情况控制线缆张紧单元210调节线缆张紧单元210和线缆支架220之间的多条线缆240的长度，进而减小多条线缆240自身重量导致的牵拉力，使得多条线缆240的牵拉刚度变小，此外，张紧后的多条线缆240中相邻线缆240之间不接触，消除了相邻线缆240之间的摩擦力，进一步减小了多条线缆240的牵拉刚度，降低了固定台300侧的振动通过多条线缆240传递至运动台400侧的几率，提升了运动台400侧整体结构的稳定性。

继续参见图4，线缆张紧单元210包括l型支架212、滑动线缆支架211，以及弹簧213，l型支架212包括相互垂直的第一分支和第二分支，第一分支垂直于固定台的支撑面，滑动线缆支架211和第二分支滑动连接，弹簧213的两端分别固定于第一分支和滑动线缆支架211上。

需要说明的是，滑动线缆支架211和第二分支能够通过多种方式实现滑动连接，示例性的，如图4所示，滑动线缆支架211包括设置于其靠近第二分支一侧的滑动轮结构，滑动轮结构中的滑动轮能够在第二分支上滑动。或者，可选的，第二分支可以包括第一滑轨，第一滑轨沿第二分支的延伸方向延伸，滑动线缆支架211包括与第一滑轨适配的第一滑动轮结构。可以理解的是，后一种设置方式中的第一滑轨能够对第一滑动轮结构的滑动方向起到限定作用，避免第一滑动轮结构滑动至第二分支外。

还需要说明的是，滑动线缆支架211受控制器(未示出)控制，在第二分支上滑动指定位移，以带动多条线缆240固定于滑动线缆支架211上的端部向靠近或远离运动台400的方向移动，进而调节滑动线缆支架211与线缆支架220之间多条线缆240的长度。值得说明的是，此处滑动线缆支架211与线缆支架220之间多条线缆240的长度指的是，滑动线缆支架211靠近运动台400的边缘至线缆支架220之间多条线缆240的长度，并非滑动线缆支架211与线缆支架220之间多条线缆240的长度。

可选的，线缆张紧单元210还可以为其他结构，例如线缆张紧单元210可以包括螺纹旋转轮，控制器(未示出)能够控制螺纹旋转轮旋转，以通过将多条线缆240环绕至螺纹旋转轮上或从螺纹旋转轮上释放多条线缆240来调节线缆张紧单元210与线缆支架220之间多条线缆240的长度。

继续参见图4，线缆牵拉刚度的调节装置200还包括与控制器(未示出)连接的拉力检测传感器270，拉力检测传感器270设置于滑动线缆支架211上。

需要说明的是，多个线缆240与滑动线缆支架211连接，因此多条线缆240对滑动线缆支架211的牵拉力与滑动线缆240对多条线缆240的牵拉力相等，由于多个线缆240的牵拉力不易测量，本实施例采用拉力检测传感器270检测滑动线缆支架211对多条线缆240的牵拉力，以近似获得多条线缆240的牵拉力。

还需要说明的是，本实施例中的线缆牵拉刚度的调节装置200能够应用于不同设备中，更换设备后，线缆牵拉刚度的调节装置200需要重新进行多条线缆240的张紧操作。在滑动线缆支架211上安装拉力检测传感器270后，更换设备前，控制器(未示出)可记录振动测量传感器230的检测结果与预设加速度相等时，拉力检测传感器270的第一数值，更换设备后，控制器(未示出)确定设备开始工作后，可以直接控制线缆张紧单元210张紧多条线缆240，直至拉力检测传感器270的测试值等于上述第一数值，然后再基于振动检测传感器230的检测结果对线缆张紧单元210和线缆支架220之间多条线缆240的长度进行进一步调节，从而减少了更换设备后的探寻调节时间，增强了设备对不同设备的适应能力。

示例性的，如图4所示，滑动线缆支架211包括固定连接多条线缆240的第一子部2111，拉力检测传感器270可以设置于第一子部2111的中心位置。

需要说明的是，多条线缆240沿滑动线缆支架211的延伸方向依次连接于滑动线缆支架211的第一子部2111上，每条线缆240对滑动线缆支架211的牵拉点为两者连接点，第一子部2111的中心位置为第一子部2111受到多条线缆240整体牵拉力的中心受力点，因此，此处较佳的设置拉力检测传感器270设置于第一子部2111的中心位置。

可选的，继续参见图4，线缆牵拉刚度的调节装置200还可以包括与控制器(未示出)连接的运动载台250，运动载台250包括延伸方向相互垂直的基杆251和调节杆252，调节杆252的一端固定于基杆251上，基杆251为多自由度运动部件，运动载台250放置于固定台300的支撑面上，第一分支与调节杆252滑动连接。

需要说明的是，第一分支能够通过多种方式与调节杆252滑动连接，示例性的，调节杆252可以包括第二滑轨，第二滑轨沿调节杆252的延伸方向延伸，第一分支包括与第二滑轨适配的第二滑动轮结构。在本实施例的其他实施方式中，第一分支还可以通过其他方式实现与调节杆252的滑动连接，本实施例对此不作具体限定。

还需要说明的是，线缆张紧单元210能够沿调节杆252做上下运动，基杆251能够带动调节杆252以及线缆张紧单元210做多自由度运动，进而使得多条线缆240连接于线缆张紧单元210上的一端的位置能够随之发生改变，从更多角度对多条线缆240的牵拉力进行调节。

此外，运动载台250的设置实现了线缆张紧单元210位置上较大幅度的调节，使得线缆张紧单元210无需大幅度调节线缆240的长度，而仅用于进行微调即可，由于运动载台250运动抵消运动台400振动的速度远大于线缆张紧单元210调节线缆240长度以抵消运动台400振动的速度，因此，运动载台250的设置加速了运动台400稳定的速度。

可选的，参见图4，线缆牵拉刚度的调节装置200还包括与控制器(未示出)连接的位移传感器260，位移传感器260设置于固定台300靠近运动台400的一侧表面上，用于检测运动台400相对于固定台300的位移。

需要说明的是，当运动台400相对于固定台300发生较大位移时，运动载台250较大幅度的位移能够抵消或部分抵消上述位移导致的运动台400振动的增大部分。具体的，位移传感器260检测到运动台400相对固定台300发生位移的至少一个分量大于对应预设值时，将检测到的运动台400相对固定台300的位移传输给控制器(未示出)，控制器(未示出)按照预设方式将接收到的位移分解获得至少两个分量，并根据上述至少两个分量控制运动载台250以及型支架212做对应的位置调节，之后根据振动检测传感器230的检测结果与预设加速度的比值，实时调节线缆张紧单元210与线缆支架220之间多条线缆240的长度，以减小该段多条线缆240的牵拉刚度。示例性的，记运动台400和固定台300的排列方向为第一方向，可将上述位移分解至第一方向上、调节杆252的延伸方向上，以及垂直于上述两个方向的第二方向上。

可选的，线缆牵拉刚度的调节装置200还可以包括主动减震器和振动检测器，主动减震器与运动台连接振动检测器与主动减震器以及控制器连接，振动检测器用于检测主动减震器的工作状态，并将主动减震器的工作状态传输给控制器，控制器用于根据接收到的工作状态控制线缆张紧单元210的工作状态。

可以理解的是，控制器同时会控制运动载台250、振动检测传感器230、拉力检测传感器270以及位移传感器260的工作状态。

需要说明的是，主动减震器可用于减小运动台400侧部件的振动，运动台400开始工作后主动减震器既开始工作，因此，可将主动减震器的工作状态作为控制器(未示出)工作状态转换的控制信号，具体的，振动检测器检测到主动减震器开始工作后，将主动减震器开始工作的信息传输给控制器(未示出)，控制器(未示出)控制与其连接的各个部件开始工作，振动检测器检测到主动减震器停止工作后，将主动减震器停止工作的信息传输给控制器(未示出)，控制器(未示出)控制与其连接的各个部件停止工作，可以理解的是，此时线缆张紧单元210中的滑动线缆支架211不受外力作用，位于滑动线缆支架211与l型支架212第一分支之间的弹簧213处于自然状态，线缆张紧单元210与线缆支架220之间的线缆240处于松弛状态，如图5所示。

可以理解的是，本实施例的其他实施方式中，还可以采用其他状态或信号作为控制器(未示出)工作状态转换的控制信号，本实施例对此不作具体限定，设计人员可根据实际需要进行合理设置。

图6是本发明实施例提供的一种光刻机的结构示意图。如图6所示，光刻机10包括本发明任意实施例提供的线缆牵拉刚度调节装置200。

可以理解的是，此时，固定台300为光刻机的外部框架，运动台400为光刻机的内部框架。

值得注意的是，本发明任意实施例提供的线缆牵拉刚度调节装置200可应用设备不限于光刻机10，还可以为其他设备，本实施例对此不做具体限定。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。