主基板及其制造方法和光刻机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造设备技术领域，特别涉及一种主基板及其制造方法和光刻机。
【背景技术】
[0002]主基板和测量支架是光刻机整机框架设计的核心，它既需要具备高模态的特征指标，以满足短期稳定性动态性能的需求，同时又必须在材料和传热领域寻找到一个很好的平衡点以满足长期热稳定性的需求。此外，随着物镜和测量装置质量的增加，又迫使主基板和测量支架设计要满足低质量、轻量化的发展趋势。因此主基板和测量支架的设计方向需要具备高模态和轻量化的双重特征。
[0003]就空间约束而言，由于投影物镜的发展使得共轭距不断增大，这使得整机内部世界(具体包括主基板和测量支架)，需要为掩模台激光干涉仪和工件台激光干涉仪提供有效的安装平面。同时，光刻机为提高整机工作效率，主基板的发展趋势由一个工作位增加至两个工作位，以适应双工件台和双曝光设计的X向和Y向平面空间需求。因此，主基板和测量支架需要为光刻机物镜和测量装置提供为空间跨度更大的安装和支持面。
[0004]美国专利US7130019提供了一种铝制混合材料的主基板制造方法，并增加反馈温控系统进行主动冷却和温度补偿。这样的主基板可以使用较高热膨胀系数的材料，同时这种新材料具备较高的刚度以达到同等的动态性能。但是，如果采用殷钢(Invar)等低热膨胀系数的材料来制造主基板，会产生以下缺陷:第一，殷钢制造成本高，可加工性难，交货期长；第二，受殷钢材料性质的影响存在动态性能的瓶颈等问题；第三，主基板为一种双工位、大面积主基板，虽然其质量较轻，但模态值相对偏低，不利于整机动态性能。
[0005]美国专利US5691806提供了一种铸型主基板框架，所述铸型框架安装在工件台上方。铸型框架的顶部是箱体结构，内部设有许多加强筋，将框架分割成若干个小箱体，以增强铸型框架的刚度，同时在框架内填满减振泡沫，提高系统稳定性。铸型框架是封闭式结构，不会有颗粒污染工件台。美国专利US5691806所公开的主基板为一种单工位、小面积主基板，虽然其结构强度好、模态值高，但是因为是铸型主基板而导致质量过大。
[0006]针对现有技术中存在的问题，为了提高主基板的模态和降低其重量，实现主基板具有高模态和轻量化的双重特征，本领域技术人员一直在寻找满足这一需求的解决方法。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种主基板及其制造方法和光刻机，以解决现有技术中的主基板存在制造成本高，可加工性难，交货期长，动态性能差，以及质量过大等缺陷的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本发明提供一种主基板及其制造方法和光刻机，所述主基板包括:主基板本体及与所述主基板本体可拆卸连接的若干主动减振器接口支撑模块；所述主基板本体是三层结构，包括:第一表面、第二表面以及设置在所述第一表面和第二表面之间并搭接所述第一表面与第二表面的平板结构；所述第一表面和第二表面相对设置；所述第一表面和第二表面通过外围板进行过渡连接；所述第一表面为第一肋板结构，第二表面为第二肋板结构。
[0009]可选的，在所述的主基板中，还包括测量装置安装接口和物镜装置安装接口 ；所述若干主动减振器接口支撑模块、测量装置安装接口和物镜装置安装接口均设置于所述主基板本体上，所述主动减振器接口支撑模块用于安装一支撑模块，所述测量装置安装接口用于安装一测量装置，所述物镜装置安装接口用于安装一物镜装置。
[0010]可选的，在所述的主基板中，所述主动减振器接口支撑模块通过螺栓与所述主基板本体可拆卸连接。
[0011]可选的，在所述的主基板中，采用轴向预载荷装配方式将所述主动减振器接口支撑模块装配于所述主基板本体上；其中，每个所述螺栓上施加的预紧力为5000N?50000N，装配时接触面过盈量为0.02mm?0.20mm。
[0012]可选的，在所述的主基板中，所述主基板本体上开设有至少一个工位。
[0013]可选的，在所述的主基板中，所述主基板本体上开设的所述工位包括至少一个曝光位和至少一个测量位。
[0014]可选的，在所述的主基板中，所述第一肋板结构上至少开设有一个工位，所述第二肋板结构上行对应所述第一肋板结构开设有相应的工位。
[0015]可选的，在所述的主基板中，所述第二肋板结构包括:依次连接的V形肋板、X形肋板、L形肋板以及T形肋板。
[0016]可选的，在所述的主基板中，所述支撑模块为主动减振器。
[0017]本发明还提供一种主基板的制造方法，所述主基板的制造方法为:分别制造所述主基板本体及主动减振器接口支撑模块。
[0018]可选的，在所述的主基板的制造方法中，所述主基板本体及所述主动减振器接口支撑模块整体采用3D打印工艺加工制造。
[0019]可选的，在所述的主基板的制造方法中，所述3D打印工艺包括如下步骤:
[0020]对所述主基板本体及所述主动减振器接口支撑模块整体进行宏观结构设计和微观结构设计；
[0021]采用3D打印机，对所述主基板本体及所述主动减振器接口支撑模块整体按照所述宏观结构设计和微观结构设计进行激光成型一体化制造；
[0022]对经过激光成型一体化制造的所述主基板本体及所述主动减振器接口支撑模块整体进行表面精细加工、铣削平面、钻孔、及抛光。
[0023]可选的，在所述的主基板的制造方法中，所述宏观结构设计包括如下步骤:
[0024]对所述主基板进行拓扑优化分析；
[0025]对经过所述拓扑优化分析的所述主基板进行灵敏度分析；
[0026]对经过所述灵敏度分析的所述主基板进行模态分析。
[0027]可选的，在所述的主基板的制造方法中，所述微观结构设计的形状为正方体、正六面体、正八面体、蜂窝形状、米字形状或由三角形拼接的蜂窝形状。
[0028]本发明还提供一种光刻机，所述光刻机包括框架系统，所述框架系统包括真空框架及设置于所述真空框架内部的工件台真空腔和主真空腔；所述工件台空腔内靠近所述主真空腔的位置设置有如上所述的主基板；所述主基板的边缘与所述工件台真空腔的腔体内壁相切。
[0029]可选的，在所述的光刻机中，所述真空框架与所述工件台真空腔之间、及所述真空框架与所述主真空腔之间均设置有密封圈。
[0030]可选的，在所述的光刻机中，所述密封圈为金属密封圈或低释气性橡胶密封圈。
[0031]可选的，在所述的光刻机中，所述主真空腔内设置有掩模台第二真空腔以及与所述掩模台第二真空腔相邻的掩模台第一真空腔。
[0032]可选的，在所述的光刻机中，所述工件台真空腔内设置有工件台第一真空腔以及与所述工件台第一真空腔相邻的工件台第二真空腔。
[0033]在本发明所提供的主基板及其制造方法和光刻机中，通过将主基板设计为主基板本体和与之可拆卸连接的若干主动减振器接口支撑模块，其中，主基板本体为三层结构，包括第一表面、第二表面以及设置在所述第一表面和第二表面之间并搭接所述第一表面与第二表面的平板结构，避免了现有技术的主基板由一锻件作加工整体成型使得主基板体积较大的现象，减小了主基板本体的体积，降低了制造成本；另外，采用3D打印工艺，对经过宏观结构设计及微观结构设计的主基板进行激光成型一体化制造，降低了主基板的重量，提高了主基板的模态，实现了主基板的快速成型。
【附图说明】
[0034]图1是本发明一实施例中的主基板的结构示意图；
[0035]图2是本发明一实施例中的主基板的仰视图；
[0036]图3是本发明一实施例中的主基板的俯视图；
[0037]图3A是图3中的主基板沿F-F方向的剖视图；
[0038]图3B是图3中的主基板沿A-A方向的剖视图；
[0039]图3C是图3中的主基板沿B-B方向的剖视图；
[0040]图4是图3B中a部分的放大示意图；
[0041]图5是工件台真空腔与主基板安装流程示意图；
[0042]图6是本发明中的框架系统的结构示意图；
[0043]图7是本发明一实施例中的主基板制造方法的流程图；
[0044]图8是本发明一实施例中的对主基板进行宏观结构设计的流程图；
[0045]图9是本发明中的主基板的微观结构的多种形态的结构示意图。
[0046]图1-图 9 中:
[0047]主基板-200 ;主基板本体-201 ;主动减振器接口支撑模块_202 ;支撑模块_203 ；物镜装置-204 ;减振器接口螺栓-206 ;安装螺栓-207 ;拆卸顶出螺栓-208 ;物镜装置安装接口 -209 ;主动减振器安装接口 -210 ;外围板-213 ；V形肋板-214 ；X形肋板-215 ；L形肋板-216 ;T形肋板-217 ;工件台激光干涉仪安装接口 -218 ;离轴对准装置安装接口 -219 ;调平调焦装置安装接口 -220 ;微观结构-221 ;框架系统-222 ;真空框架-223 ;密封圈-224 ；主真空腔-