本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造裝備領(lǐng)域，特別涉及一種吸振裝置及吸振方法，以及應(yīng)用該吸振裝置的光刻機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前吸振器應(yīng)用地較廣泛，分有被動(dòng)式、半主動(dòng)式和主動(dòng)式吸振器等。

在光刻技術(shù)領(lǐng)域中，光刻機(jī)系統(tǒng)在工作過程中，工件臺(tái)和掩模臺(tái)分別以投影物鏡的兩面一軸為基準(zhǔn)，其中，兩面一軸是指物面、焦面和光軸，在控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下，按要求的精度實(shí)現(xiàn)工件臺(tái)與掩模臺(tái)之間的相對位置以及兩者相對曝光系統(tǒng)的位置。由于光刻機(jī)具有高定位精度、高同步運(yùn)動(dòng)精度的特點(diǎn)，任何外界振動(dòng)的傳入和內(nèi)部振動(dòng)的干擾，都會(huì)引起兩者之間或者兩者相對物鏡位置的短暫錯(cuò)位，這將會(huì)嚴(yán)重影響光刻成像質(zhì)量。引起曝光系統(tǒng)成像精度的因素有如下：地基振動(dòng)的傳入、運(yùn)動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)反力、外部噪聲等。為了消除各種振動(dòng)因素對光刻機(jī)曝光質(zhì)量的影響，就要對整機(jī)系統(tǒng)采取有效的隔振和減振措施。通常的解決辦法是設(shè)法將光刻機(jī)的曝光單元，其中曝光單元主要包括照明系統(tǒng)、掩模臺(tái)、物鏡和工件臺(tái)，通過一套減振器同地基隔離開來，這樣就可以降低外界振動(dòng)的傳入。

隨著大規(guī)模集成電路器件集成度的提高，光刻工作分辨力要求愈來愈高，即要求光刻機(jī)曝光系統(tǒng)的穩(wěn)定性、測量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的精度也得愈來愈高，并且工作波長也愈來愈短。進(jìn)入納米精度后，光刻分辨率對振動(dòng)的影響已相當(dāng)敏感。投影物鏡作為光刻機(jī)中最精密部件及基準(zhǔn)，對環(huán)境振動(dòng)的要求非?？量?，通過減振器實(shí)現(xiàn)的單級減振已不能滿足其性能需求。

通常情況下，物鏡系統(tǒng)通過法蘭與主基板剛性連接，法蘭的位置偏于物鏡長筒型結(jié)構(gòu)的中下游，即重心下面，這種長筒型物鏡結(jié)構(gòu)由固定支撐法蘭分割成上、下兩端懸出結(jié)構(gòu)，上、下兩端懸出結(jié)構(gòu)頻率均不高，結(jié)構(gòu)振動(dòng)均會(huì)表現(xiàn)為繞水平向的轉(zhuǎn)動(dòng)，造成物鏡頂端、法蘭接口、底端三點(diǎn)的位移偏差，從而影響物鏡的成像精度。

針對以上問題，現(xiàn)有技術(shù)中提出一種物鏡主動(dòng)阻尼器，包括主動(dòng)阻尼塊、傳感器、致動(dòng)器，形成一個(gè)反饋回路，可以降低投影系統(tǒng)較高頻段的振動(dòng)，但其控制帶寬、穩(wěn)定性都受一定的限制，需要施加外加作用力去降低振動(dòng)，控制算法復(fù)雜，并且其一般用于連接物鏡法蘭和主基板，對物鏡頂端的振動(dòng)量級的降低效果不是很明顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種直接作用于振動(dòng)體敏感位置的吸振裝置，能大幅度降低外界干擾對振動(dòng)體振動(dòng)的影響。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種吸振裝置，包括采用具有導(dǎo)磁性的硅鋼制作的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有相互貫通的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室內(nèi)設(shè)置有磁流變彈性體，還包括貫穿于所述磁流變彈性體、第二腔室、殼體的具有導(dǎo)磁性的鐵芯，所述鐵芯的兩端露出于所述殼體之外，位于所述第二腔室的鐵芯纏繞有勵(lì)磁線圈。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的吸振裝置，所述殼體的外圍至少部分設(shè)置有隔絕磁性的隔離套，所述鐵芯的兩端露出于所述隔離套之外。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的吸振裝置，露出于所述殼體之外的鐵芯的其中一端固定設(shè)置有連接件。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的吸振裝置，遠(yuǎn)離所述連接件的鐵芯的一端與所述殼體之間設(shè)置有線性軸承或鋼圈。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的吸振裝置，遠(yuǎn)離所述連接件鐵芯穿射于所述殼體的通 孔。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的吸振裝置，遠(yuǎn)離所述連接件的鐵芯的一端與所述殼體之間也設(shè)置有磁流變彈性體。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的吸振裝置，所述第一腔室的端面與所述殼體的端面不相通。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的吸振裝置，還包括傳感器，以獲取振動(dòng)體的振動(dòng)信號，所述傳感器連接于控制器，所述控制器將所述吸振裝置的吸振信號與所述振動(dòng)信號對比，當(dāng)所述振動(dòng)信號與所述吸振信號不一致時(shí)，輸出控制信號給所述勵(lì)磁線圈，以通過勵(lì)磁線圈的電流的大小控制所述磁流變彈性體的剛度變強(qiáng)或變?nèi)酰敝了鑫裱b置的振動(dòng)頻率與振動(dòng)體的振動(dòng)頻率相一致。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的吸振裝置，所述傳感器為加速度傳感器，用于采集振動(dòng)體的加速度信號。

本發(fā)明的吸振裝置，通過露出于殼體之外鐵芯固定在振動(dòng)體位置，當(dāng)振動(dòng)體產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，則鐵芯也隨著一起產(chǎn)生振動(dòng)，此時(shí)，給勵(lì)磁線圈通電，則鐵芯、殼體、磁流變彈性體就會(huì)形成封閉的磁通回路，通過改變勵(lì)磁線圈的電流大小改變磁通回路的磁場強(qiáng)度，通過磁場強(qiáng)度改變磁流變彈性體的剛度強(qiáng)度，從而使磁流變彈性體的阻尼系數(shù)發(fā)生改變，此時(shí)，磁流變彈性體就會(huì)隨著殼體在鐵芯的軸向方向上產(chǎn)生線性滑動(dòng)，當(dāng)磁流變彈性體的阻尼系數(shù)發(fā)生改變時(shí)，磁流變彈性體就會(huì)隨著殼體在鐵芯軸向方向上的往復(fù)式線性滑動(dòng)的阻尼系數(shù)就會(huì)發(fā)生改變，從而改變磁流變彈性體、殼體等可動(dòng)部件的滑動(dòng)頻率，從而改變吸振裝置的結(jié)構(gòu)頻率與振動(dòng)體的振動(dòng)頻率一致，以對振動(dòng)體位置進(jìn)行吸振，降低振動(dòng)敏感位置的振動(dòng)幅值，起到減小或消除振動(dòng)體的振動(dòng)頻率的目的。

本發(fā)明的吸振裝置，將其水平固定在振動(dòng)體位置時(shí)，對繞水平方向的吸振效果較佳；當(dāng)然，也可以垂直固定振動(dòng)體上，以對繞垂直方向的振動(dòng)源位置進(jìn)行吸振。

本發(fā)明的吸振裝置的磁流變彈性體在鐵芯的軸向方向上作剪切位移，從而 形成單自由度的吸振裝置。

本發(fā)明的吸振裝置的吸振頻率不限于某個(gè)特定的頻率，可通過改變勵(lì)磁線圈的電流的大小改變吸振頻率，因此，其頻率帶寬較大，可通過電流大小來調(diào)整，特別適應(yīng)于較復(fù)雜振源干擾的使用環(huán)境中。

本發(fā)明的吸振裝置采用磁流變彈性體替代傳統(tǒng)吸振器的阻尼器或彈簧，由于磁流變彈性體，是將微米尺度的鐵磁性顆粒例如球形羰基鐵粉摻入到高分子聚合物例如軟質(zhì)硅橡膠的基體材料中，在磁場環(huán)境下固化，從而在基體內(nèi)的顆粒具有鏈或柱狀結(jié)構(gòu)，從而改變磁流變彈性體的剛度強(qiáng)度，進(jìn)而改變磁流變彈性體在鐵芯的軸向方向滑動(dòng)的阻尼系數(shù)，即剛度越強(qiáng)，阻尼越大；斷開勵(lì)磁線圈的電流后，磁場消失，磁流變彈性體恢復(fù)原始剛度，因此，本發(fā)明的吸振裝置具有退磁響應(yīng)時(shí)間快，具有可逆性。

本發(fā)明還提供一種吸振方法，包括以下步驟：

步驟S1，將吸振裝置固定設(shè)置在振動(dòng)體上，采用傳感器檢測振動(dòng)體是否產(chǎn)生振動(dòng)信號，若振動(dòng)源產(chǎn)生振動(dòng)信號，采用控制器控制所述吸振裝置；

步驟S2，傳感器將拾取振動(dòng)體的振動(dòng)信號傳輸給控制器，控制器辨別振動(dòng)體的主頻率；

步驟S3，控制器判斷所述吸振裝置的吸振頻率與所述振動(dòng)體的振動(dòng)頻率是否一致；當(dāng)頻率一致時(shí)，不改變勵(lì)磁線圈的電流大小，吸振裝置吸振；當(dāng)頻率不一致時(shí)，控制器輸出控制信號給所述勵(lì)磁線圈，以通過勵(lì)磁線圈的電流的大小控制所述磁流變彈性體的剛度變強(qiáng)或變?nèi)?，直至所述吸振裝置的振動(dòng)頻率與振動(dòng)體的振動(dòng)頻率相一致。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的吸振方法，當(dāng)振動(dòng)體的振動(dòng)頻率大于吸振裝置吸振頻率時(shí)，增大勵(lì)磁線圈的電流，以通過提高磁場強(qiáng)度使磁流變彈性體的剛度變強(qiáng)，以使吸振裝置的吸振頻率增大；當(dāng)振動(dòng)體的振動(dòng)頻率小于吸振裝置的吸振頻率時(shí)，減小勵(lì)磁線圈的電流，以通過降低磁場強(qiáng)度使磁流變彈性體的剛度變?nèi)酰允刮裱b置的吸振頻率減小。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的吸振方法，所述吸振裝置的吸振頻率為其中，K_t表示磁流變彈性體的剛度，m表示可動(dòng)部件的總質(zhì)量；所述其中，G表示磁場強(qiáng)度引起磁流變彈性體的剪切模量，A表示磁流變彈性體的剪切截面積，h表示磁流變彈性體的厚度，所述G＝G₀+ΔG，其中，G₀表示無磁剪切模量，ΔG表示隨磁場強(qiáng)度變化的可變剪切模量。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的吸振方法，所述可動(dòng)部件包括殼體、磁流變彈性體以及隔離套和線性軸承的一種或幾種的組合，或者隔離套和鋼圈的一種或幾種的組合，起導(dǎo)向位置，保證磁流變彈性體結(jié)構(gòu)作單向剪切運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的吸振方法，吸振時(shí)，殼體、隔離套、磁流變彈性體、線性軸承、鋼圈作為可動(dòng)部件；鐵芯、線圈、連接件作為固定部件，可動(dòng)部件在固定部件上作線性位移運(yùn)動(dòng)，在不改變振動(dòng)源繞水平方向的振動(dòng)頻率的基礎(chǔ)上，能有效地降低振動(dòng)源的振動(dòng)幅值；在改變振動(dòng)體繞水平方向的振動(dòng)頻率時(shí)，通過改變勵(lì)磁線圈的電流大小來改變磁流變彈性體的剛度，從而調(diào)整該吸振裝置的吸振頻率與振動(dòng)體的振動(dòng)頻率相一致，從而起到減小或消除振動(dòng)體的振動(dòng)頻率，對振動(dòng)體進(jìn)行吸振。因此，具有控制方便，操作簡單的效果。

本發(fā)明還提供一種光刻機(jī)系統(tǒng)，包括主基板，所述主基板通過基礎(chǔ)框架設(shè)置于地基上，所述主基板與基礎(chǔ)框架之間還設(shè)置有一級減振器，所述主基板上設(shè)置有光刻投影物鏡，所述光刻投影物鏡靠近所述主基板的側(cè)壁上固定設(shè)置有法蘭，所述法蘭與主基板之間設(shè)置有二級減振器，所述光刻投影物鏡上設(shè)置上述結(jié)構(gòu)的吸振裝置。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的光刻機(jī)系統(tǒng)，所述光刻投影物鏡為長筒形狀，所述吸振裝置設(shè)置于所述光刻投影物鏡的頂端和/或底端的側(cè)壁上。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的光刻機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)所述光刻投影物鏡為一個(gè)方向振動(dòng)時(shí)，采用兩個(gè)吸振裝置對稱分布設(shè)置。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的光刻機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)所述光刻投影物鏡為兩個(gè)方向振動(dòng)時(shí)，在每個(gè)振動(dòng)方向至少設(shè)置有一個(gè)所述吸振裝置。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的光刻機(jī)系統(tǒng)，所述光刻投影物鏡為臥式結(jié)構(gòu)，所述吸振裝置為多個(gè)，分布在所述臥式結(jié)構(gòu)的光刻投影物鏡的中心線上。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的光刻機(jī)系統(tǒng)，所述主基板的下平面的邊角位置帶有四個(gè)支腳，每個(gè)所述主基板的上平面的邊角位置對應(yīng)設(shè)置有一個(gè)所述吸振裝置。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的光刻機(jī)系統(tǒng)，所述一級減振器和二級減振器均為阻尼器、柔性塊、彈簧中的一種或幾種的組合。

本發(fā)明的光刻機(jī)系統(tǒng)，在主基板與基礎(chǔ)框架之間設(shè)置的一級減振器，對來自地基的振動(dòng)源具有很好的減振和隔振效果，以保證主基板相對平穩(wěn)；在光刻投影物鏡的法蘭與主基板之間設(shè)置的二級減振器，能夠保證主基板在受到振動(dòng)時(shí)，保證光刻投影物鏡保持穩(wěn)定，減小其振動(dòng)幅度，以保證光刻投影物鏡的成像質(zhì)量；在光刻投影物鏡的模態(tài)節(jié)點(diǎn)位置設(shè)置的吸振裝置，能夠直接減小光刻投影物鏡繞水平方向擺動(dòng)幅度，從而對光刻投影物鏡進(jìn)行吸振，提高光刻投影物鏡的成像質(zhì)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明吸振裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2至5是本發(fā)明吸振裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明磁流變彈性體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7至8是本發(fā)明的殼體和隔離套的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明一實(shí)施例吸振裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明吸振方法的流程示意圖；

圖11至12是本發(fā)明實(shí)施例的光刻機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13至16是本發(fā)明吸振裝置在光刻機(jī)系統(tǒng)的分布結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17是本發(fā)明一實(shí)施例的光刻投影物鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18是本發(fā)明一實(shí)施例的主基板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖19是有無磁流變彈性體的吸振裝置的仿真波形圖。

圖中所示：200、吸振裝置，201、連接件，202、隔離套，203、殼體，203a，第一腔室，203b，第二腔室，204、勵(lì)磁線圈，205、鐵芯，206、線性軸承，207、磁流變彈性體，208、傳感器，209、控制器，210、鋼圈，211、通孔，300、光刻機(jī)系統(tǒng)，301、地基，302、基礎(chǔ)框架，303、一級減振器，304、主基板，305、法蘭，306、二級減振器，306a，阻尼器，306b、彈簧，307、光刻投影物鏡，307a、鏡筒，F(xiàn)1、有磁流變彈性體的吸振波形圖，F(xiàn)2、無磁流變彈性體的吸振波形圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)描述：

實(shí)施例一

請參考圖1-2，本實(shí)施例一提供的吸振裝置200，包括連接件201、隔離套202、殼體203、勵(lì)磁線圈204、鐵芯205、線性軸承206，磁流變彈性體207。

具體結(jié)構(gòu)如下：采用具有導(dǎo)磁性的硅鋼制作的殼體203，所述殼體203內(nèi)設(shè)置有相互貫通的第一腔室203a和第二腔室203b，所述第一腔室203a內(nèi)設(shè)置有磁流變彈性體207，還包括貫穿于所述磁流變彈性體207、第二腔室203b、殼體203的具有導(dǎo)磁性的鐵芯205，所述鐵芯205的兩端露出于殼體203之外，位于所述第二腔室203b的鐵芯205纏繞有勵(lì)磁線圈204。

本發(fā)明的吸振裝置200，通過露出于殼體203之外鐵芯205固定在振動(dòng)體受振源影響比較敏感位置，即模態(tài)節(jié)點(diǎn)位置，當(dāng)振動(dòng)體等使用環(huán)境產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，則鐵芯205也隨著一起產(chǎn)生振動(dòng)，此時(shí)，給勵(lì)磁線圈240通電，則鐵芯205、殼體203、磁流變彈性體207就會(huì)形成封閉的磁通回路，通過改變勵(lì)磁線圈240的電流大小改變磁通回路的磁場強(qiáng)度，通過磁場強(qiáng)度改變磁流變彈性體207的剛度強(qiáng)度及阻尼系數(shù)，此時(shí)，磁流變彈性體207就會(huì)隨著殼體203在鐵芯205的 軸向方向上產(chǎn)生線性滑動(dòng)，當(dāng)磁流變彈性體207的剛度和阻尼系數(shù)發(fā)生改變時(shí)，磁流變彈性體207就會(huì)隨著殼體207在鐵芯205軸向方向上的往復(fù)式線性滑動(dòng)的剛度和阻尼系數(shù)就會(huì)發(fā)生改變，從而控制吸振裝置200的結(jié)構(gòu)頻率與振動(dòng)體的振動(dòng)頻率一致，以對振動(dòng)體的敏感位置進(jìn)行吸振，從而降低振動(dòng)體敏感位置的振幅。此時(shí)，磁流變彈性體207、殼體203作為可動(dòng)部件，鐵芯205和勵(lì)磁線圈204作為固定部件，可動(dòng)部件在固定部件上線性運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的吸振裝置200，將其水平固定在振動(dòng)體敏感位置時(shí)，對繞水平方向的吸振效果較佳；當(dāng)然，也可以垂直固定使用環(huán)境中，以對繞垂直方向的振動(dòng)進(jìn)行吸振。

本發(fā)明的吸振裝置200的磁流變彈性體207在鐵芯205的軸向方向上作剪切位移，從而形成單自由度的吸振裝置。本發(fā)明的吸振裝置200通過磁流變彈性體207與鐵芯205的單向剪切運(yùn)動(dòng)減小振動(dòng)體敏感位置的振動(dòng)量級，因此吸振效果較為明顯。

本發(fā)明的吸振裝置200的吸振頻率不限于某個(gè)特定的頻率，可通過改變勵(lì)磁線圈204的電流的大小改變吸振頻率，因此，其頻率帶寬較大，可通過電流大小來調(diào)整，特別適應(yīng)于產(chǎn)生振動(dòng)頻率不固定的使用環(huán)境中。

本發(fā)明的吸振裝置200采用磁流變彈性體207替代傳統(tǒng)吸振器的阻尼器或彈簧，由于磁流變彈性體207是將微米尺度的鐵磁性顆粒例如球形羰基鐵粉摻入到高分子聚合物例如軟質(zhì)硅橡膠的基體材料中，在磁場環(huán)境下固化，從而在基體內(nèi)的顆粒具有鏈或柱狀結(jié)構(gòu)，從而改變磁流變彈性體207的剛度強(qiáng)度，進(jìn)而改變磁流變彈性體207在鐵芯的軸向方向滑動(dòng)的阻尼系數(shù)，即剛度越強(qiáng)，阻尼越大；斷開勵(lì)磁線圈204的電流后，磁場消失，磁流變彈性體207恢復(fù)原始剛度，因此，本發(fā)明的吸振裝置200具有退磁響應(yīng)時(shí)間快，具有可逆性。

作為優(yōu)選實(shí)施方案，露出于所述殼體203之外的鐵芯205的其中一端固定設(shè)置有連接件201；其中，連接件201其形狀可以根據(jù)使用環(huán)境的需求進(jìn)行調(diào)整，以固定在使用環(huán)境中，用于替代鐵芯205直接固定在使用環(huán)境的不便性。也可 以使用露出于殼體203或隔離套202之外的鐵芯205固定在使用環(huán)境中。此時(shí)，連接件201、鐵芯205和勵(lì)磁線圈204作為固定部件。

作為優(yōu)選的實(shí)施方案，遠(yuǎn)離所述連接件201的鐵芯205的一端與所述殼體203之間設(shè)置有線性軸承206。其中，線性軸承206以使鐵芯205保持在單自由度的方向往復(fù)式滑動(dòng)。同時(shí)，減小鐵芯205在殼體203上的滑動(dòng)摩擦，提高了吸振裝置200的使用壽命。此時(shí)，線性軸承206、磁流變彈性體207、殼體203作為可動(dòng)部件。

請參考圖3，作為優(yōu)選的實(shí)施方案，還可以將線性軸承206替換為磁流變彈性體207，則鐵芯205的兩端均與磁流變彈性體207產(chǎn)生剛度阻尼，從而提高了鐵芯205線性運(yùn)動(dòng)的均勻性。此時(shí)，磁流變彈性體207、殼體203作為可動(dòng)部件。

請參考圖4，作為優(yōu)選的實(shí)施方案，還可以將線性軸承206替換為鋼圈210，則鐵芯205通過鋼圈210作線性滑動(dòng)，鋼圈也能減小鐵芯205在殼體203上的滑動(dòng)摩擦，當(dāng)鋼圈2磨損后，可替換新的鋼圈，因此，具有維護(hù)方便、提高使用壽命的效果。此時(shí)，鋼圈210、磁流變彈性體207、殼體203作為可動(dòng)部件。

請參考圖2，圖5，圖7，圖8，在沒有鋼圈210和線性軸承206時(shí)，鐵芯205和殼體203的線性滑動(dòng)，是通過設(shè)置在殼體203上的通孔211來實(shí)現(xiàn)。

請參考圖2至圖5，圖7至圖8，作為優(yōu)選實(shí)施方案，所述殼體203的外圍至少部分設(shè)置有隔絕磁性的隔離套202，所述鐵芯205的兩端露出于所述隔離套202之外。其中，圖2、圖3、圖4、圖7示出了部分設(shè)置在殼體203外圍的隔離套202，其中，圖5、圖8示出了殼體203外圍全部設(shè)置有隔離套202的方案。其中，隔離套202作為優(yōu)選的實(shí)施方案，為非磁性材料，例如：鋁套或絕緣膠套，以保證具有導(dǎo)磁性的殼體203與外界產(chǎn)生磁性干擾，隔離套202即能防止殼體203產(chǎn)生的磁場對外界的干擾，又能防止外界磁場對殼體203的磁性干擾。此時(shí)，磁流變彈性體207、殼體203、隔離套202作為可動(dòng)部件。

請參考圖7、圖8，所述第一腔室203a與殼體203的端面相通或不相通，其中，圖7示出了第一腔室203a與殼體203的端面相通的方案，即第一腔室203a 的端面與殼體203的端面在同一平面上；圖8示出了第一腔室203a與殼體203的端面不相通的方案，即第一腔室203a的端面位于殼體203的端面的內(nèi)側(cè)。其中，第一腔室203a和第二腔室203b的腔體形狀為柱形體。例如可以為圓柱、三棱柱、四棱柱或六棱柱等柱形形狀。目的是提供給纏繞在鐵芯205上的勵(lì)磁線圈204一定的空間，并且在殼體203在鐵芯205的軸向方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，提供一定的位移空間。

請參考圖9，作為優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明的吸振裝置200還包括傳感器208，以獲取振動(dòng)體的振動(dòng)信號，與所述傳感器208連接有控制器209，所述控制器209將所述吸振裝置的吸振信號與所述傳感器208采集的振動(dòng)體的振動(dòng)信號對比，當(dāng)振動(dòng)體的振動(dòng)信號與所述吸振裝置的振動(dòng)信號不一致時(shí)，輸出控制信號給所述勵(lì)磁線圈204，以通過勵(lì)磁線圈204的電流的大小控制所述磁流變彈性體207的剛度變強(qiáng)或變?nèi)酰员ＷC吸振裝置的振動(dòng)頻率與振動(dòng)體的振動(dòng)頻率相一致，以減小或消除振動(dòng)體的振動(dòng)頻率。其中，所述傳感器208可以為加速度傳感器，用于采集振動(dòng)體的振動(dòng)頻率信號。

實(shí)施例二

請參考圖1至10，本實(shí)施例二提供一種吸振方法，包括以下步驟：

步驟S1，將實(shí)施例一的吸振裝置200固定設(shè)置在振動(dòng)體上，采用傳感器208檢測振動(dòng)體的振動(dòng)信號。

步驟S2，傳感器208將拾取振動(dòng)體的振動(dòng)信號傳輸給控制器209，控制器209辨別振動(dòng)體的主頻率；

步驟S3，控制器209判斷所述吸振裝置200的吸振頻率與所述振動(dòng)體的振動(dòng)頻率是否一致；當(dāng)頻率一致時(shí)，不改變勵(lì)磁線圈204的電流大小，吸振裝置200吸振；當(dāng)頻率不一致時(shí)，控制器209輸出控制信號給所述勵(lì)磁線圈204，以通過勵(lì)磁線圈204的電流的大小控制所述磁流變彈性體207的剛度變強(qiáng)或變?nèi)酰员ＷC吸振裝置200的振動(dòng)頻率與振動(dòng)體的振動(dòng)頻率相一致，從而降低振動(dòng)體敏感位置的振幅。

具體如下，當(dāng)振動(dòng)體的振動(dòng)頻率大于吸振裝置200吸振頻率時(shí)，增大勵(lì)磁線圈204的電流，以通過提高磁場強(qiáng)度使磁流變彈性體207的剛度變強(qiáng)，以使吸振裝置200的吸振頻率增大；當(dāng)振動(dòng)體的振動(dòng)頻率小于吸振裝置200的吸振頻率時(shí)，減小勵(lì)磁線圈204的電流，以通過降低磁場強(qiáng)度使磁流變彈性體207的剛度變?nèi)?，以使吸振裝置200的吸振頻率減??；以保證吸振裝置200的吸振頻率與振動(dòng)體的振動(dòng)頻率相一致，從而降低振動(dòng)體敏感位置的振幅。

請參考圖6，所述吸振裝置200的吸振頻率為其中，K_t表示磁流變彈性體207的總剛度，m表示可動(dòng)部件的總質(zhì)量；所述其中，G表示磁場強(qiáng)度引起磁流變彈性體207的剪切模量，A表示磁流變彈性體207的剪切截面積，h表示磁流變彈性體207的厚度，所述G＝G₀+ΔG，其中，G₀表示無磁剪切模量，ΔG表示隨磁場強(qiáng)度變化的可變剪切模量。其中，可動(dòng)部件包括殼體203、磁流變彈性體207以及隔離套202和線性軸承206的一種或幾種的組合，或者隔離套202和鋼圈210的一種或幾種的組合。

本發(fā)明的吸振方法，吸振時(shí)，殼體203、隔離套202、磁流變彈性體207、線性軸承206或鋼圈210作為可動(dòng)部件；鐵芯205、勵(lì)磁線圈204、連接件201作為固定部件，可動(dòng)部件在固定部件上作線性位移運(yùn)動(dòng)，起導(dǎo)向位置，保證磁流變彈性體結(jié)構(gòu)作單向剪切運(yùn)動(dòng)，在不改變振動(dòng)體繞水平方向的振動(dòng)頻率的基礎(chǔ)上，能有效地降低振動(dòng)體的振動(dòng)幅值；在改變振動(dòng)體繞水平方向的振動(dòng)頻率時(shí)，通過改變勵(lì)磁線圈204的電流大小來改變磁流變彈性體207的剛度，從而調(diào)整該吸振裝置200的吸振頻率與振動(dòng)體的振動(dòng)頻率相一致，從而起到降低振動(dòng)體敏感位置的振幅。，對振動(dòng)體進(jìn)行吸振。因此，具有控制方便，操作簡單的效果。

實(shí)施例三

請參考圖11-18，本實(shí)施例三提供一種光刻機(jī)系統(tǒng)300，包括主基板304， 所述主基板304通過基礎(chǔ)框架302設(shè)置于地基301上，所述主基板304與基礎(chǔ)框架302之間還設(shè)置有一級減振器303，所述主基板304上設(shè)置有光刻投影物鏡307，所述光刻投影物鏡307靠近所述主基板304的側(cè)壁上固定設(shè)置有法蘭305，所述法蘭305與主基板304之間設(shè)置有二級減振器306，所述光刻投影物鏡307的模態(tài)節(jié)點(diǎn)位置設(shè)置有如實(shí)施例一的吸振裝置200。其中，所述一級減振器303和二級減振器306均為阻尼器306a、柔性塊、彈簧306b中的一種或幾種的組合。

本發(fā)明的光刻機(jī)系統(tǒng)300，在主基板304與基礎(chǔ)框架302之間設(shè)置的一級減振器303，對來自地基301的振動(dòng)源具有很好的減振和隔振效果，將主基板304及以上的光刻投影物鏡307與地基301隔離開來，這樣可以降低地基301的振動(dòng)傳入，降低地基301振動(dòng)對主基板304及其上的光刻投影物鏡307的影響，以保證主基板304及其上的光刻投影物鏡307相對平穩(wěn)，進(jìn)而提高成像質(zhì)量；在光刻投影物鏡307的法蘭305與主基板304之間設(shè)置的二級減振器306，能夠保證主基板304在受到振動(dòng)時(shí)，保證光刻投影物鏡307保持穩(wěn)定，減小或消除其振動(dòng)幅度，以保證光刻投影物鏡307的成像質(zhì)量；在光刻投影物鏡307的模態(tài)節(jié)點(diǎn)位置設(shè)置的吸振裝置200，能夠減小或消除光刻投影物鏡307繞水平方向擺動(dòng)幅度，從而對光刻投影物鏡307進(jìn)行吸振，提高光刻投影物鏡307的成像質(zhì)量。

請參考圖11、圖12，本發(fā)明的光刻機(jī)系統(tǒng)300，所述光刻投影物鏡307為長筒形狀，其模態(tài)節(jié)點(diǎn)位于長筒形狀的光刻投影物鏡307的頂端和/或底端的側(cè)壁上。其中，圖11示出了吸振裝置200設(shè)置在長筒形狀的光刻投影物鏡307的頂端的側(cè)壁上的方案；圖12示出了吸振裝置200設(shè)置在長筒形狀的光刻投影物鏡307的頂端和底端的側(cè)壁上的方案；請參考圖14，當(dāng)所述光刻投影物鏡307的模態(tài)節(jié)點(diǎn)為一個(gè)方向振動(dòng)時(shí)，采用兩個(gè)吸振裝置200對稱分布設(shè)置；請參考圖13、圖15、圖16，當(dāng)所述光刻投影物鏡307的模態(tài)節(jié)點(diǎn)為兩個(gè)方向振動(dòng)時(shí)，在每個(gè)振動(dòng)方向至少設(shè)置有一個(gè)所述吸振裝置200?？紤]到長筒形狀的光刻投影物鏡307的低頻結(jié)構(gòu)頻率的振動(dòng)方向主要是繞水平方向的擺動(dòng)，其中，振動(dòng)方 向是指，繞X-Y平面的對角位置，如圖13至16中虛線箭頭指示方向。請參考圖13，在其振動(dòng)方向的四個(gè)端面分別布置了一個(gè)吸振裝置200。此種結(jié)構(gòu)不僅能夠保證物鏡頂端不會(huì)因?yàn)槭┘宇~外的質(zhì)量而偏心，而且更有效直接地降低了物鏡頂端的兩階彎曲振動(dòng)。而在實(shí)際工作中，考慮到此種結(jié)構(gòu)的物鏡頂端的振動(dòng)對其成像質(zhì)量的影響，按需求布置吸振裝置即有針對性，又能節(jié)約成本。請參考圖14，當(dāng)物鏡成像主要受單方向振動(dòng)的影響時(shí)，可以在該振動(dòng)方向的模態(tài)節(jié)點(diǎn)布置兩個(gè)吸振裝置200。請參考圖15，當(dāng)物鏡成像質(zhì)量主要受圖示兩個(gè)方向振動(dòng)的影響時(shí)，可以在這兩個(gè)振動(dòng)方向的模態(tài)節(jié)點(diǎn)處各布置一個(gè)吸振裝置200。請參考圖16，還可以根據(jù)圖示物鏡頂端振動(dòng)方向的對成像質(zhì)量的影響量大小，在其一個(gè)振動(dòng)方向布置兩個(gè)吸振裝置200，在另一個(gè)振動(dòng)方向布置一個(gè)吸振裝置。本發(fā)明長筒形狀的光刻投影物鏡307在其偏下端的位置設(shè)置有法蘭305，用于與主基板304及以下的框架相連，這就造成了光刻機(jī)系統(tǒng)300的投影曝光系統(tǒng)的頂端較長，類似懸臂結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)頻率較低，外部激勵(lì)很容易引起曝光系統(tǒng)頂端的振動(dòng)，從而破壞曝光系統(tǒng)的成像質(zhì)量，采用本發(fā)明的吸振裝置200后，由于磁流變彈性體207在剪切工作狀態(tài)下，消耗掉曝光系統(tǒng)頂端懸臂結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，能很大幅度地減弱曝光系統(tǒng)頂端的振動(dòng)量級。本發(fā)明的吸振裝置200與曝光系統(tǒng)頂端相連，通過剪切位移衰減振動(dòng)，是獨(dú)立的個(gè)體，無需與框架構(gòu)造其他剛?cè)嵝赃B接，應(yīng)用于曝光系統(tǒng)與框架之間空間范圍小的場合，因此，本發(fā)明無需與框架連接，從而避免了經(jīng)外部框架傳遞進(jìn)物鏡的強(qiáng)烈振動(dòng)。

請參考圖17，本發(fā)明的光刻機(jī)系統(tǒng)300，所述光刻投影物鏡307為臥式結(jié)構(gòu)，由于此種結(jié)構(gòu)的光刻投影物鏡307會(huì)受物鏡重心的影響呈上下凹凸振動(dòng)，然而由于物鏡中間位置與外界無連接，很難抑制中間位置的上下振動(dòng)，故采用多個(gè)吸振裝置200，分布在所述臥式結(jié)構(gòu)的光刻投影物鏡307的模態(tài)節(jié)點(diǎn)處，所述模態(tài)節(jié)點(diǎn)，是指平行于所述光刻投影物鏡307的鏡筒307a的中心線的光刻投影物鏡307的中心線上。此種結(jié)構(gòu)的光刻投影物鏡307的鏡筒307a設(shè)置有多個(gè)，為多層平均分布設(shè)置。本實(shí)施例的鏡筒307a為6個(gè)。平行于所述光刻投影物鏡 307的鏡筒307a的中心線的凸出的邊沿類似長筒形狀物鏡的法蘭結(jié)構(gòu)，二級減振器306設(shè)置在其邊沿的底部。

請參考圖18，本發(fā)明的光刻機(jī)系統(tǒng)300，所述主基板305的下平面的邊角位置帶有四個(gè)支腳，由于此種結(jié)構(gòu)的主基板305相比于圖1和2中的平板型的主基板來說，四個(gè)支腳結(jié)構(gòu)，會(huì)以對角線上的兩個(gè)支腳為一組形成對角扭的振動(dòng)，此時(shí)，在每個(gè)所述主基板305的上平面的邊角位置對應(yīng)設(shè)置有一個(gè)所述吸振裝置200。此種方式，可以有效直接地削弱主基板的在對角方向產(chǎn)生的振動(dòng)，從而起到吸振的目的。

請參考圖19，其中，F(xiàn)1表示有磁流變彈性體的吸振波形圖，F(xiàn)2表示無磁流變彈性體的吸振波形圖；通過圖9可以看出，本發(fā)明的光刻機(jī)系統(tǒng)300采用實(shí)施例一的吸振裝置200后，在與振動(dòng)體的主振動(dòng)頻率相一致時(shí)，能有效地降低振動(dòng)體的振動(dòng)幅值；在與振動(dòng)體的主振動(dòng)頻率不一致時(shí)，通過改變勵(lì)磁線圈204的電流大小來改變磁流變彈性體207的剛度，從而調(diào)整該吸振裝置200的吸振頻率與振動(dòng)體的振動(dòng)頻率相一致，降低振動(dòng)體敏感位置的振幅，對振動(dòng)體進(jìn)行吸振。

本發(fā)明的光刻機(jī)系統(tǒng)300，將吸振裝置200，水平固定在光刻機(jī)系統(tǒng)300的光刻投影物鏡307上，對繞水平方向的吸振效果較佳；當(dāng)然，也可以垂直固定在光刻投影物鏡307上，以對繞垂直方向的振動(dòng)進(jìn)行吸振。

本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施方式，吸振裝置200不限于光刻機(jī)系統(tǒng)的使用，也不限于繞水平或繞垂直方向的吸振，同樣適用于任何振動(dòng)敏感位置，布置于模態(tài)振動(dòng)節(jié)點(diǎn)位置，直接有效地降低使用環(huán)境的振動(dòng)頻率。凡在本發(fā)明權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)所作出的各種變形，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。