專(zhuān)利名稱(chēng)：用于光刻設(shè)備的工件臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)備制造領(lǐng)域，特別涉及光刻機(jī)等光刻制造設(shè)備裝置中 的工4牛臺(tái)。
背景技術(shù)：
Bumping后封裝光刻機(jī)由于能對(duì)集成電路(IC)高密度引腳可靠快速的封裝 處理，在占據(jù)IC制造成本三分之一的封裝測(cè)試業(yè)中得到大規(guī)^莫的應(yīng)用，相比于 IC制造前道工序的光刻機(jī)，Bumping后封裝光刻機(jī)精度較低，其結(jié)構(gòu)形式也較 前道光刻機(jī)差異很大， 一般比前道光刻機(jī)簡(jiǎn)單。
目前應(yīng)用廣泛的Bumping后封裝光刻機(jī)，在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)其工件臺(tái)系統(tǒng)過(guò)于 復(fù)雜。例如XX公司生產(chǎn)的步進(jìn)光刻機(jī)中硅片厚度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(也稱(chēng)調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)) 采用了復(fù)雜的滑動(dòng)絲杠和輪系相結(jié)合的傳動(dòng)方案，工件臺(tái)的硅片接片手也采用 復(fù)雜的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得整個(gè)工件臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式過(guò)于復(fù)雜，占用空間較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于光刻設(shè)備的工件臺(tái)，省卻了接片手復(fù)雜的 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，有效減少工件臺(tái)尺寸，使工件臺(tái)整體結(jié)構(gòu)筒單緊湊，且成本低廉， 同時(shí)使該工件臺(tái)重心下降，有效增強(qiáng)工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種用于光刻設(shè)備的工件臺(tái)，包括下支撐板、調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)、接片手、曝 光臺(tái)和柔性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)分別與曝光臺(tái)和下支撐板連接，所述 接片手與下支撐板固定連接，在交接硅片時(shí)相對(duì)不動(dòng)，所述曝光臺(tái)上具有供接 片手從中穿過(guò)的開(kāi)口 ，在調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)的作用下可相對(duì)下支撐板作升降運(yùn)動(dòng)， 依靠所述柔性調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，垂向水平向解耦，并實(shí)現(xiàn)精確定位。
所述調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)包括音圈電機(jī)組和柔性機(jī)構(gòu)，所述音團(tuán)電機(jī)組的每個(gè)音
圈電機(jī)的動(dòng)子與下支承撐板固定連接，所述每個(gè)音圖電機(jī)的定子經(jīng)柔性機(jī)構(gòu)與 啄光臺(tái)連接。
所述音圖電機(jī)組是由固設(shè)在下支撐板上呈等邊三角形分布的三個(gè)音圈電機(jī) 組成》
所述柔性機(jī)構(gòu)包括三角簧板、柔性簧片及波紋管，所述波紋管分別與曝光 臺(tái)和下支撐板連接，所述三角簧板與所述音圈電機(jī)組中的每個(gè)音圈電機(jī)的定子 固定連接，所述三角簧板與柔性簧片固定連接，所述柔性簧片與曝光臺(tái)固定連 接。
所述波紋管的上端經(jīng)一固定座與曝光臺(tái)連接，所述波紋管的下端經(jīng)一導(dǎo)向 軸與固設(shè)在下支撐板上中心處的一導(dǎo)套連接，其中導(dǎo)軸與導(dǎo)套間具有一定厚度 的氣膜，所述柔性簧片和三角簧板從上至下依次穿套在導(dǎo)套外側(cè)。
所述三角簧板采用不銹鋼制造。
所述柔性簧片采用65Mn淬火處理。
所述曝光臺(tái)包括上支撐板、吸盤(pán)座和吸盤(pán)，所述上支撐板上固連有吸盤(pán)座， 所述吸盤(pán)座上固連有吸盤(pán)，所述上支撐板、吸盤(pán)座和吸盤(pán)上分別具有供接片手 從中穿過(guò)的開(kāi)口。
所述曝光臺(tái)與下支撐板之間通過(guò)若干拉簧連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果
其一，工件臺(tái)接片手與調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)固聯(lián)在下支撐板上，而不是像其他技 術(shù)方案那樣對(duì)接片手采用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。改變慣用做法，省卻接片手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)， 減小了工件臺(tái)尺寸，使工件臺(tái)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，成本低廉。
其二，工件臺(tái)與傳輸機(jī)械手交接片時(shí)，采用工件臺(tái)接片手不動(dòng)，膝光臺(tái)上 下運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)方案，實(shí)現(xiàn)工件臺(tái)上下片功能。相比于其他工件臺(tái)方案，本發(fā)明 重心下降，能夠有效增強(qiáng)工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。
其三，通過(guò)釆用音圏電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使得工件臺(tái)在垂向自由度上能夠精確移動(dòng) 定位調(diào)整硅片，能夠在高速情況下對(duì)硅片進(jìn)行高精度定位。


圖l是本發(fā)明工件臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1所示的工件臺(tái)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖3是圖1的A-A剖視示意圖4是三角簧片的結(jié)構(gòu)示意圖5是柔性彈片的結(jié)構(gòu)示意圖6是圖5的正4見(jiàn)示意圖7是圖3中的B部放大示意圖即柔性機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是圖3中的C部放大示意圖即波紋管導(dǎo)套連接示意圖； 圖中60-下支撐板，61-反射鏡支架，62-拉簧，63-反射鏡，64-上支撐板， 65-吸盤(pán)座，66-吸盤(pán)，67-接片手，68-工件臺(tái)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，69-旋轉(zhuǎn)電^L安置座， 70-柔性簧片，71-三角簧板，72-音圈電才幾，73-導(dǎo)向軸，74-導(dǎo)套，75-波紋管。
具體實(shí)施例方式
細(xì)描述。
請(qǐng)參見(jiàn)圖1、圖2和圖3:本發(fā)明的用于光刻設(shè)備的工件臺(tái)，包括下支撐板 60、調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)、三個(gè)接片手67和曝光臺(tái)，所述調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)分別與啄光臺(tái) 和下支撐板60連接，所述接片手67與下支撐板60經(jīng)連接桿固定連接。所述曝 光臺(tái)上具有大于接片手67外徑的開(kāi)口，可以讓接片手67從曝光臺(tái)中露出。所 述啄光臺(tái)在調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)的作用下可相對(duì)下支撐板60作升降運(yùn)動(dòng)。
所述曝光臺(tái)包括上支撐板64、吸盤(pán)座65和吸盤(pán)66。所述上支撐板64上固 設(shè)有吸盤(pán)座65，所述吸盤(pán)座65上固設(shè)有吸盤(pán)66。所述上支撐板64.、吸盤(pán)座65 和吸盤(pán)66上分別具有供接片手67從中穿過(guò)的開(kāi)口
所述調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)包括音圈電機(jī)組和柔性機(jī)構(gòu)。所述音圈電機(jī)組的每個(gè)音 圏電機(jī)72的動(dòng)子與下支承撐板60固定連接，所述每個(gè)音圈電機(jī)72的定子經(jīng)柔 性機(jī)構(gòu)與曝光臺(tái)的上支撐板64固定連接。
請(qǐng)參見(jiàn)圖1:所述音圈電機(jī)組是由固設(shè)在下支撐板60上呈等邊三角形分布 的三個(gè)音圏電沖幾72組成。所述三個(gè)呈等邊三角形布局的音圈電機(jī)72用于驅(qū)動(dòng)
曝光臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)。音圈電機(jī)72的動(dòng)子與下支撐板60固聯(lián)，定子安裝在三角簧 板71上。音圏電機(jī)72作為直線電機(jī)的一種類(lèi)型，具有許多優(yōu)點(diǎn)比如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，質(zhì)量輕，體積小，定位精度非常高，靈敏度高，可以進(jìn)行精密的推力控制， 而且控制簡(jiǎn)單，安全可靠。采用音圏電機(jī)72驅(qū)動(dòng)，使得工件臺(tái)在垂向自由度上 能夠精確移動(dòng)定位調(diào)整硅片，能夠在高速情況下對(duì)硅片進(jìn)行高精度定位。另夕卜， 音圈電機(jī)72裝調(diào)方便，容易保證制造安裝精度需求。
請(qǐng)參見(jiàn)圖2:所述曝光臺(tái)的上支撐板64與下支撐板60之間通過(guò)若干拉簧 62連接，使得曝光臺(tái)可在一定范圍內(nèi)相對(duì)下支撐板60運(yùn)動(dòng)。
請(qǐng)參見(jiàn)圖7和圖8:所述柔性機(jī)構(gòu)包括三角簧板71、柔性簧片70及波紋管 75。所述波紋管75分別與下支撐板60和啄光臺(tái)中的上支撐板64連接。所述三 角簧板71與所述音圏電機(jī)組中的每個(gè)音圈電機(jī)72的定子固定連接。所述三角 簧板71與柔性簧片70固定連接。所述柔性簧片70與曝光臺(tái)的上支撐板64固 定連接。所述波紋管75的上端經(jīng)固定座與曝光臺(tái)的上支撐板64連接，所述波 紋管75的下端經(jīng)導(dǎo)向軸73與固設(shè)在下支撐板60上中心處的導(dǎo)套74呈氣浮導(dǎo) 向式連接，所述柔性簧片70和三角簧板71從上至下依次穿套在導(dǎo)套74外側(cè)。 曝光臺(tái)和下支撐板60通過(guò)波紋管75連接，因此可以實(shí)現(xiàn)曝光臺(tái)與卞支撐板60 之間在Rx、 Ry兩自由度的調(diào)節(jié)。由于導(dǎo)套74與導(dǎo)向軸73之間具有氣浮導(dǎo)向， 因此導(dǎo)向軸73在導(dǎo)套74中運(yùn)動(dòng)沒(méi)有阻力。
請(qǐng)參見(jiàn)圖4:所述三角簧板71是一塊中心設(shè)有通孔711的等腰三角形薄板。 三角簧板71的中心通孔711的外圍設(shè)有三個(gè)對(duì)應(yīng)于三個(gè)接片手67的通孔712。 所述通孔712穿套在接片手67的外側(cè)。所述通孔711可以穿套在導(dǎo)套74外面。 所述三角簧板71的作用主要是傳遞三個(gè)音圏電機(jī)72的力，使其共同作用于柔 性簧片70，最終支撐曝光臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)。所述三角簧板71采用不銹鋼制造，
請(qǐng)參見(jiàn)圖5和圖6:所述柔性簧片70的中間部分是中央開(kāi)孔701的正六邊 形，外圍部分由三個(gè)等腰梯形組成，三個(gè)等腰梯形呈發(fā)射狀均勻固設(shè)在正六邊 形相間隔的三條邊上。所述柔性簧片70通過(guò)中央開(kāi)孔701可以套裝在導(dǎo)套74 外側(cè)。所述柔性簧片70采用65Mn淬火處現(xiàn)使得柔性簧片70具有所需的彈性， 以及足夠的韌性和塑性。
本發(fā)明的工作原理如下在本發(fā)明中，所述調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)分別與曝光臺(tái)和下支撐板連接，所述接片 手與下支撐板固定連接，在交接硅片時(shí)接片手相對(duì)于下支撐板不動(dòng)，所述曝光 臺(tái)上具有供接片手從中穿過(guò)的開(kāi)口，在調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)的作用下可相對(duì)下支撐板 作升降運(yùn)動(dòng)，依靠所述柔性調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，垂向水平向解耦，并實(shí)現(xiàn)精確定位。啄
光臺(tái)Z、 Rx、 Ry三自由度尺寸的精確調(diào)整依靠三個(gè)音圏電機(jī)72和布局其上的柔 性機(jī)構(gòu)來(lái)完成。
當(dāng)需要調(diào)整Z向行程時(shí)，三個(gè)音圈電機(jī)72共同作用，使曝光臺(tái)實(shí)現(xiàn)垂向的 行程調(diào)節(jié)。
當(dāng)需要調(diào)整Rx、 Ry自由度時(shí)，其中兩個(gè)或一個(gè)音圈電機(jī)72上下運(yùn)動(dòng)，在 三角簧板71的傳遞作用下，柔性簧片70變形，波紋管75相應(yīng)變形，使曝光臺(tái) 實(shí)現(xiàn)Rx或Ry自由度的精確調(diào)節(jié)。
本發(fā)明工件臺(tái)的工作過(guò)程筒述如下
當(dāng)上片時(shí)，先將工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)到硅片交接片位置，通過(guò)控制音團(tuán)電機(jī)組使得 曝光臺(tái)下移，露出接片手67,硅片傳輸機(jī)械手傳遞硅片，接片手67接片，然后 通過(guò)控制音圈電機(jī)組使得曝光臺(tái)上移，最后由曝光臺(tái)中吸盤(pán)吸附硅片，從而完 成上片動(dòng)作，隨后進(jìn)行調(diào)焦調(diào)平。
當(dāng)下片時(shí)，先將工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)到硅片交接片位置，通過(guò)控制音圏電機(jī)組使得 啄光臺(tái)下移，使接片手67從曝光臺(tái)的開(kāi)口中露出，傳輸機(jī)械手接片，抬升硅片 并移出硅片，從而完成硅片下片動(dòng)作。
隨后，進(jìn)行新一輪硅片上片流程，如此循環(huán)工作。
本發(fā)明應(yīng)用于將超大規(guī)模集成電路圖形通過(guò)沖殳影裝置曝光在一個(gè)大尺寸基 底上形成芯片圖形的設(shè)備中，比如光刻機(jī)。該工件臺(tái)能在曝光時(shí)支撐硅片；上 下片時(shí)與傳輸系統(tǒng)交接硅片；在垂向自由度上能夠精確移動(dòng)定位調(diào)整硅片，能 夠在高速情況下進(jìn)行高精度可靠定位。
本發(fā)明中的曝光臺(tái)具有大行程，其取代了現(xiàn)有技術(shù)中接片手所需的行程。 通過(guò)增加音圈電機(jī)的行程，增大曝光臺(tái)的行程，使得工件臺(tái)在省卻接片手的獨(dú) 立驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)情況下不但具有調(diào)平調(diào)焦功能，而且具有上下片的功能。相比于其 他工件臺(tái)方案，由于省卻了接片手的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，減小了工件臺(tái)尺寸，使工 件臺(tái)整體結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單緊湊，成本低廉；而且，相比于其他工件臺(tái)結(jié)構(gòu)方案，該方案重心下降，有效增強(qiáng)了工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。
另外，通過(guò)音圏電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使得工件臺(tái)在垂向自由度上能夠精確移動(dòng)定位 調(diào)整硅片，能夠在高速情況下對(duì)硅片進(jìn)行高精度定位。
上述實(shí)施例具體闡述了本發(fā)明的工作原理、技術(shù)方案的功能與構(gòu)成，并以
光刻機(jī)作為應(yīng)用領(lǐng)域，但不僅限于此領(lǐng)域，包括太陽(yáng)能、LCD制造工藝、MEMS 微型機(jī)器制造工藝等需要曝光裝置中都可以采用本發(fā)明方案。盡管參照較佳實(shí) 施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā) 明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā) 明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種用于光刻設(shè)備的工件臺(tái)，包括下支撐板、調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)、接片手、曝光臺(tái)和柔性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)分別與曝光臺(tái)和下支撐板連接，其特征在于所述接片手與下支撐板固定連接，所述曝光臺(tái)上具有供接片手從中穿過(guò)的開(kāi)口，所述曝光臺(tái)在調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)的作用下可相對(duì)下支撐板作升降運(yùn)動(dòng)。
2、 如權(quán)利要求l所述的用于光刻設(shè)備的工件臺(tái)，其特征在于所述調(diào)平調(diào) 焦機(jī)構(gòu)包括音圈電機(jī)組和柔性機(jī)構(gòu)，所述音圏電機(jī)組的每個(gè)音圏電機(jī)的動(dòng)子與 下支承撐板固定連接，所述每個(gè)音圈電機(jī)的定子經(jīng)柔性機(jī)構(gòu)與曝光臺(tái)連接。
3、 如權(quán)利要求2所述的用于光刻設(shè)備的工件臺(tái)，其特征在于所述音圏電 機(jī)組是由固設(shè)在下支撐板上呈等邊三角形分布的三個(gè)音圈電機(jī)組成。
4、 如權(quán)利要求2所述的用于光刻設(shè)備的工件臺(tái)，其特征在于所述柔性機(jī) 構(gòu)包括三角簧板、柔性簧片及波紋管，所述波紋管分別與曝光臺(tái)和下支撐板連 接，所述三角簧板與所述音圈電機(jī)組中的每個(gè)音圈電機(jī)的定子固定連接，所述 三角簧板與柔性簧片固定連接，所述柔性簧片與曝光臺(tái)固定連接。
5、 如權(quán)利要求4所述的用于光刻設(shè)備的工件臺(tái)，其特征在于所述波紋管 的上端經(jīng)一固定座與曝光臺(tái)連接，所述波紋管的下端經(jīng)一導(dǎo)向軸與固設(shè)在下支 撐板上中心處的一導(dǎo)套連接，其中導(dǎo)軸與導(dǎo)套間具有一定厚度的氣膜，所述柔 性簧片和三角簧板從上至下依次穿套在導(dǎo)套外側(cè)。
6、 如權(quán)利要求l所述的用于光刻設(shè)備的工件臺(tái)，其特征在于所述曝光臺(tái) 包括上支撐板、吸盤(pán)座和吸盤(pán)，所述上支撐板上固連有吸盤(pán)座，所述吸盤(pán)座上 固連有吸盤(pán)，所述上支撐板、吸盤(pán)座和吸盤(pán)上分別具有供接片手從中穿過(guò)的開(kāi) 口 。
7、 如權(quán)利要求l所述的用于光刻設(shè)備的工件臺(tái)，其特征在于所述曝光臺(tái) 與下支撐板之間通過(guò)若干拉簧連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于光刻設(shè)備的工件臺(tái)，包括下支撐板、調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)、接片手、曝光臺(tái)和柔性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。所述調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)分別與曝光臺(tái)和下支撐板連接，所述接片手與下支撐板固定連接，在交接硅片時(shí)相對(duì)不動(dòng)，所述曝光臺(tái)上具有供接片手從中穿過(guò)的開(kāi)口，在調(diào)平調(diào)焦機(jī)構(gòu)的作用下可相對(duì)下支撐板作升降運(yùn)動(dòng)，依靠所述柔性調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，垂向水平向解耦，并實(shí)現(xiàn)精確定位。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)在省卻接片手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)情況下，工件臺(tái)仍具有調(diào)平調(diào)焦功能和上下片功能，減小了工件臺(tái)尺寸，使工件臺(tái)整體結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單緊湊，成本低廉；而且，相比于其他工件臺(tái)結(jié)構(gòu)方案，該方案重心下降，有效增強(qiáng)了工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101354537SQ20081004235
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月1日
發(fā)明者鋒 張, 齊芊楓 申請(qǐng)人:上海微電子裝備有限公司;上海微高精密機(jī)械工程有限公司