0022]所述的X向平衡质量系统还包括X向平衡质量块和沿水平方向运动的滑块。所述的Y向平衡质量系统还包括Y向平衡质量块和沿竖直方向运动的滑块。
[0023]本发明利用X向平衡质量系统和Y向平衡质量系统的作用，给出一种有效抵消刀片运动过程中产生的电机反向作用力的装置。与先技术相比，该装置不仅在X向和Y向均实现振动力的完全自消除，同时能够保持刀口的运动和定位性能不变。
【附图说明】
[0024]图1为本发明所涉及的用于步进扫描光刻机的自消除振动力的扫描狭缝装置结构示意图；
[0025]图2为本发明所涉及的步进扫描光刻机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和具体实施实例，对本发明作详细阐述:
[0027]请参阅图2，图2为本发明所涉及的步进扫描光刻机的结构示意图，其中垂直于纸面的方向为X向，竖直向下的方向为Y向，且X向为非扫描方向，Y向为扫描方向。照明系统102将扫描狭缝101中的视场轮廓成像到置于掩模台109上的掩模板上，物镜108将掩模板图形投影到置于硅片台106上的硅片表面，进而对硅片进行曝光。物镜108利用主动隔振系统107连接到光刻机主框架103上，照明系统102以及掩模台109直接固定在光刻机主框架103上，光刻机主框架103与地基105之间通过主动隔振器104隔离环境振动。光刻机在步进扫描工作过程中，扫描狭缝101中Y向刀片与掩模台109以及硅片台106始终保持同步运动，X向刀片作步进运动。本发明自消除振动力的扫描狭缝装置101，能够抵消刀片在运动过程中由于电机反向作用力产生的振动力，同时又不影响刀口的运动和定位。
[0028]如图1所示，本发明扫描狭缝装置主要包括狭缝基框1，左组件6和右组件5，X向平衡质量系统7，上组件2和下组件3和Y向平衡质量系统4。
[0029]狭缝基框I包括沿水平方向的X支架If、Ig和支杆Ic以及沿竖直方向的第一 Y支架la、第二 Y支架lb、第三Y支架ld、第四Y支架le。左组件6由左刀片65，左电机动子63、左滑块61、左光栅读数头64和左连杆62构成。左刀片65、左电机动子63、左滑块61和左光栅读数头64均固装在左连杆62上，左组件6整体通过左滑块61沿着X支架If在水平方向自由移动。右组件5由右刀片55、右电机动子53、右滑块51、右光栅读数头54和右连杆52构成。右刀片55、右电机动子53、右滑块51、右光栅读数头54均固装在右、连杆52上，右组件5整体通过右滑块51沿着X向支架If在水平方向自由移动。X向光栅尺沿水平方向安装在狭缝基框I的第一 X向支架Ig上，用以记录左组件6和右组件5沿X向运动的位移。
[0030]X向平衡质量系统7包括X向平衡质量块71和沿X支架If在水平方向自由运动的滑块73a和滑块73b，该X向平衡质量块71的质量约为左组件6和右组件5质量之和的10倍。左组件6和右组件5共用X向驱动电机定子72，该电机定子72沿水平方向固装在X向平衡质量块71上，左组件6和右组件5分别利用左电机动子63和右电机动子53与电机定子72间的电磁力驱动左刀片65和右刀片55在X向产生运动。狭缝基框I与X向平衡质量块71之间在左右两侧各布置一个完全相同的拉伸弹簧14a和14b，其中拉伸弹簧14a一端连接第一 Y支架(Ia)，另一端连接X向平衡质量块71的左侧，拉伸弹簧14b —端连接Y支架le，另一端连接Y向平衡质量块71的右侧。拉伸弹簧14a和拉伸弹簧14b的弹性系数很小，一般选择小于0.lN/mm以内。
[0031]当电机定子72驱动左组件6和右组件5在水平方向进行运动时，X向平衡质量系统7因电机的反向作用力在水平方向产生相反运动。由于X向平衡质量块71相比左组件6和右组件5的质量较大，因此平衡质量系统7在水平方向的移动范围相比两组件较小。当X向平衡质量块71在水平方向偏离第一 Y支架Ia和第四Y支架Ie的中间位置时，拉伸弹簧14a和拉伸弹簧14b的合作用力使X向平衡质量块71回到水平方向的中间位置。
[0032]上组件2由上刀片25、上电机动子23、上滑块21、上光栅读数头24和上连杆22构成。上刀片25、上电机动子23、上滑块21、上光栅读数头24均固装在上连杆22上，上组件2整体通过上滑块21沿着第一 Y支架Ia在竖直方向自由移动。下组件3由下刀片35、下电机动子33、下滑块31、下光栅读数头34和下连杆32构成。下刀片35、下电机动子33、下滑块31、下光栅读数头34均固装在下连杆32上，下组件3整体通过下滑块31沿着第一 Y向支架Ia在竖直方向自由移动。Y向光栅尺11沿竖直方向安装在狭缝基框I的第二 Y向支架Ib上，用以记录上组件2和下组件3沿Y向运动的位移。
[0033]Y向平衡质量系统4包括Y向平衡质量块43，沿第一 Y支架Ia在竖直方向自由运动的滑块41a和滑块41b以及沿第四Y支架Ie在竖直方向自由运动的滑块41c，且滑块41a，滑块41b和滑块41c分别位于Y向平衡质量块43的左上角、左下角和右中间位置。该Y向平衡质量块43的质量同样约为上组件2和下组件3质量之和的10倍。该Y向平衡质量系统4还包括Y向驱动电机定子42和配重电机动子44，该Y向驱动电机定子42沿竖直方向固装在Y向平衡质量块43上，上组件2和下组件3分别利用上电机动子23和下电机动子33与y向驱动电机定子42间的电磁力驱动上刀片25和下刀片35在Y向产生运动。该配重电机动子44固装在Y向平衡质量块43上，与竖直安装在地说Y支架Id上的配重电机定子13之间产生竖直向上恒定的电磁力，通过配重电机的恒定电磁力抵消Y向平衡质量系统4、上组件2和下组件3的重力。X向平衡质量块71与狭缝基框I之间也布置有两个完全相同的拉伸弹簧12a和拉伸弹簧12b，且拉伸弹簧一端均连接狭缝基框I上的支杆lc，另一端均连接Y向平衡质量块43。拉伸弹簧12a和拉伸弹簧12b的弹性系数也选择小于0.lN/mm 的值。
[0034]当y向驱动电机定子42驱动上组件2和下组件3在竖直方向进行运动时，Y向平衡质量系统4因电机的反向作用力在竖直方向产生相反运动。由于Y向平衡质量块43相比上组件2和下组件3的质量也较大，因此Y向平衡质量系统4在竖直方向的移动范围相比两组件较小。由于配重电机抵消了 Y向平衡质量系统4的重力，因此当Y向平衡质量块43在竖直方向偏离两个Y支架Ic的中间位置时，拉伸弹簧12a和拉伸弹簧12b的合作用力使Y向平衡质量块43回到竖直方向的中间位置。根据胡克定律，扫描狭缝在扫描过程中，竖直方向拉伸弹簧14a和拉伸弹簧14b对狭缝基框I产生的合作用力F为:
[0035]F = 2.K.X
[0036]其中K为拉伸弹簧14a或拉伸弹簧14b的弹性系数，X为Y向平衡质量块43相对竖直方向中间位置的运动位移量。由于拉伸弹簧14a或拉伸弹簧14b的弹性系数较小，且Y向平衡质量块43相对竖直方向中间位置的运动位移也不大，因此拉伸弹簧14a和拉伸弹簧14b的合作用力F较小，基本可以忽略。
[0037]利用X向平衡质量系统7和Y向平衡质量系统4的作用，有效消除了组件2，3，5，6在运动过程中产生的电机反向作用力，避免了振动力传递到光刻机主框架上，进而影响到光刻机整机性能。同时，由于上组件2和下组件3的测量光栅尺11以及左组件6和右组件5的测量光栅尺均固定在狭缝基框I的支架上，并且上组件2的滑块21、下组件3的滑块31，左组件的滑块61以及右组件的滑块51也都沿着狭缝基框I上的支架进行运动，因此当X向平衡质量块71或Y向平衡质量块43在电机反作用力下产生相对运动时，并不影响各组件的运动和定位。最终由上刀片25、下刀片35、左刀片65和右刀片55构成扫描狭缝开口8。