安全快门及光刻机的制作方法

本发明涉及光刻机制造，特别涉及一种安全快门及光刻机。

背景技术：

1、安全快门在光刻机中具有安全保护的功能，其利用叶片的运动实现光源光路打开与关闭的切换。鉴于光刻机尤其是封装光刻机，其所用的光源功率可达到几千瓦乃至几万瓦，而安全快门安装于光源灯室出光口处，出光口的光斑直径可达到几百毫米，且能量密度高。因而，安全快门的运动可靠性要求级别很高，需要在高温、高辐射以及高照度的工况下精准完成设定运动。其中，安全快门的叶片一般采用耐高温的金属材质设计制造，且叶片厚度较大；在安全快门关闭时，叶片必须能够完全遮挡光斑，则需要叶片直径较大；在安全快门打开时，叶片需完全离开光路不能挡光，则需要叶片运动行径较大。

2、然而，为满足恶劣工况以及叶片大尺寸和大行径的需求，现有的安全快门运动机制易出现高偏载形变和抗冲击性差的问题。且基于机械加工的形变还会导致运行机制出现偏心和偏角的情况，容易造成运行机制卡死，严重影响安全快门的运动可靠性。

3、因此，亟需一种新的安全快门，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种安全快门及光刻机，以解决如何提高安全快门运动可靠性，如何提高安全快门的抗冲击性以及如何缓解安全快门的机械形变中的至少一个问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种安全快门，包括：盖板、叶片、传动轴和驱动组件；

3、所述盖板具有一通光孔，所述驱动组件设置于所述盖板上，且位于所述通光孔的侧边；所述传动轴分别与所述驱动组件和所述叶片相接，用于在所述驱动组件运动时带动所述叶片转动，使得所述叶片关闭或打开所述通光孔；

4、其中，所述传动轴具有联轴部和连接部；所述联轴部与所述连接部相接，所述连接部沿所述传动轴的径向延伸，且与所述叶片相接，以支撑所述叶片。

5、可选的，在所述的安全快门中，所述驱动组件包括基座、气缸固定座和气缸；其中，所述基座设置于所述盖板上；所述气缸固定座的一端与所述基座相接，所述气缸固定座的另一端与所述气缸可活动相接。

6、可选的，在所述的安全快门中，所述基座具有相接的固定端和本体；所述本体贴合于所述盖板的表面，所述固定端沿垂直于所述本体的方向延伸；其中，所述气缸固定座的一端与所述固定端的侧壁相接，所述气缸固定座的另一端与所述气缸经铰链相接。

7、可选的，在所述的安全快门中，所述传动轴具有相对的第一端和第二端；所述第一端、所述联轴部、所述连接部和所述第二端依次相接；且所述第一端与所述气缸经铰链相接，所述第二端与所述基座经轴承相接，以在所述气缸驱动所述第一端运动时，所述传动轴能够沿自身轴向转动。

8、可选的，在所述的安全快门中，所述连接部包括支撑板、第一柔性铰链和第二柔性铰链；所述支撑板沿所述传动轴的径向延伸，且部分所述叶片覆盖于所述支撑板上，并与所述支撑板可拆卸连接；在垂直于所述支撑板的延伸方向上，所述第一柔性铰链和所述第二柔性铰链分别设置于所述支撑板的相对两侧。

9、可选的，在所述的安全快门中，所述第一柔性铰链和所述第二柔性铰链均包括单轴柔性铰链。

10、可选的，在所述的安全快门中，所述基座上间隔设置有关闭限位销和打开限位销，且在所述叶片关闭所述通光孔时，所述关闭限位销卡与所述第一柔性铰链相抵接；以及，在所述叶片打开所述通光孔时，所述打开限位销与所述第二柔性铰链相抵接。

11、可选的，在所述的安全快门中，所述基座上还设置有若干个弹性支撑柱；所述弹性支撑柱沿远离所述传动轴的方向设置，且能够与所述叶片中与所述通光孔相对区域之外的部分相接触，以支撑所述叶片。

12、可选的，在所述的安全快门中，所有所述弹性支撑柱向所述叶片提供的支撑力是所述叶片的重力的1/2～2/3。

13、可选的，在所述的安全快门中，当所述弹性支撑柱的数量大于2时，所有所述弹性支撑柱沿所述叶片的运动轨迹呈弧形或扇形分布。

14、可选的，在所述的安全快门中，所述气缸包括：双作用直线气缸或者单作用直线气缸。

15、可选的，在所述的安全快门中，所述联轴部的外周上设置有多条凹槽，以吸收运动形变；其中，多条所述凹槽沿所述传动轴的轴向间隔分布，且多条所述凹槽相互平行。

16、可选的，在所述的安全快门中，所述凹槽的形貌包括弧形、环形或螺旋形。

17、可选的，在所述的安全快门中，所述传动轴具有沿自身轴向贯通的通孔。

18、可选的，在所述的安全快门中，部分所述叶片的背光侧的厚度由边缘向中心递增，以使所述叶片的最大厚度部分能够与所述通光孔的中心位置相对。

19、基于同一发明构思，本发明还提供一种光刻机，包括所述的安全快门。

20、综上所述，本发明提供一种安全快门及光刻机。其中，所述安全快门中的所述传动轴具有相接的联轴部和连接部。所述联轴部用于吸收旋转体间发生的偏心、偏角、振动振幅等轴心偏差，以提升安全快门的运动可靠性，防止卡死或运动不流畅。以及，所述连接部沿所述传动轴的径向延伸，且与所述叶片相接，以能够增加对所述叶片的支撑力，减小所述叶片的偏载力矩，提高运动流畅性。

技术特征：

1.一种安全快门，其特征在于，包括：盖板、叶片、传动轴和驱动组件；

2.根据权利要求1所述的安全快门，其特征在于，所述驱动组件包括基座、气缸固定座和气缸；其中，所述基座设置于所述盖板上；所述气缸固定座的一端与所述基座相接，所述气缸固定座的另一端与所述气缸可活动相接。

3.根据权利要求2所述的安全快门，其特征在于，所述基座具有相接的固定端和本体；所述本体贴合于所述盖板的表面，所述固定端沿垂直于所述本体的方向延伸；其中，所述气缸固定座的一端与所述固定端的侧壁相接，所述气缸固定座的另一端与所述气缸经铰链相接。

4.根据权利要求2所述的安全快门，其特征在于，所述传动轴具有相对的第一端和第二端；所述第一端、所述联轴部、所述连接部和所述第二端依次相接；且所述第一端与所述气缸经铰链相接，所述第二端与所述基座经轴承相接，以在所述气缸驱动所述第一端运动时，所述传动轴能够沿自身轴向转动。

5.根据权利要求2所述的安全快门，其特征在于，所述连接部包括支撑板、第一柔性铰链和第二柔性铰链；所述支撑板沿所述传动轴的径向延伸，且部分所述叶片覆盖于所述支撑板上，并与所述支撑板可拆卸连接；在垂直于所述支撑板的延伸方向上，所述第一柔性铰链和所述第二柔性铰链分别设置于所述支撑板的相对两侧。

6.根据权利要求5所述的安全快门，其特征在于，所述第一柔性铰链和所述第二柔性铰链均包括单轴柔性铰链。

7.根据权利要求5所述的安全快门，其特征在于，所述基座上间隔设置有关闭限位销和打开限位销，且在所述叶片关闭所述通光孔时，所述关闭限位销卡与所述第一柔性铰链相抵接；以及，在所述叶片打开所述通光孔时，所述打开限位销与所述第二柔性铰链相抵接。

8.根据权利要求5所述的安全快门，其特征在于，所述基座上还设置有若干个弹性支撑柱；所述弹性支撑柱沿远离所述传动轴的方向设置，且能够与所述叶片中与所述通光孔相对区域之外的部分相接触，以支撑所述叶片。

9.根据权利要求8所述的安全快门，其特征在于，所有所述弹性支撑柱向所述叶片提供的支撑力是所述叶片的重力的1/2～2/3。

10.根据权利要求8所述的安全快门，其特征在于，当所述弹性支撑柱的数量大于2时，所有所述弹性支撑柱沿所述叶片的运动轨迹呈弧形或扇形分布。

11.根据权利要求2所述的安全快门，其特征在于，所述气缸包括：双作用直线气缸或者单作用直线气缸。

12.根据权利要求1所述的安全快门，其特征在于，所述联轴部的外周上设置有多条凹槽，以吸收运动形变；其中，多条所述凹槽沿所述传动轴的轴向间隔分布，且多条所述凹槽相互平行。

13.根据权利要求12所述的安全快门，其特征在于，所述凹槽的形貌包括弧形、环形或螺旋形。

14.根据权利要求1所述的安全快门，其特征在于，所述传动轴具有沿自身轴向贯通的通孔。

15.根据权利要求1所述的安全快门，其特征在于，部分所述叶片的背光侧的厚度由边缘向中心递增，以使所述叶片的最大厚度部分能够与所述通光孔的中心位置相对。

16.一种光刻机，其特征在于，包括如权利要求1～15中任意一项所述的安全快门。

技术总结
本发明提供一种安全快门及光刻机。其中，所述安全快门包括：盖板、叶片、传动轴和驱动组件；盖板具有一通光孔，驱动组件设置于盖板上，且位于通光孔的侧边；传动轴分别与驱动组件和叶片相接，用于在驱动组件运动时带动叶片转动，以使叶片关闭或打开通光孔；其中，所述传动轴具有联轴部和连接部；所述联轴部与所述连接部相接，所述连接部沿传动轴的径向延伸，且与叶片相接，以支撑叶片。可见，本发明利用传动轴上的联轴部来吸收旋转体间发生的偏心、偏角、振动振幅等轴心偏差，以提升安全快门的运动可靠性，防止卡死或运动不流畅。以及，利用传动轴上的连接部增加对叶片的支撑力，从而减小叶片的偏载力矩，提高运动流畅性。

技术研发人员：王彦飞,夏洪发,周方展,李运锋
受保护的技术使用者：上海微电子装备（集团）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23