本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種硅片邊緣保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：
光刻裝置主要用于集成電路IC或其他微型器件的制造。通過光刻裝置，可將掩膜圖形成像于涂覆有光刻膠的硅片。光刻裝置通過投影物鏡曝光，將設(shè)計(jì)的掩模圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上，而作為光刻裝置的核心元件，硅片邊緣保護(hù)對實(shí)現(xiàn)負(fù)膠工藝曝光過程硅片邊緣保護(hù)功能有重要的影響。光刻膠，也稱光致抗蝕劑(簡稱抗蝕劑)或光敏膠，也有地區(qū)稱光阻或光阻劑，可分為正光刻膠(簡稱正膠)和負(fù)光刻膠(簡稱負(fù)膠)兩類。將光刻膠涂覆于硅片上，曝光后，曝光部分被顯影劑溶解的光刻膠稱為正光刻膠，非曝光部分被顯影液溶解的光刻膠稱為負(fù)光刻膠。硅片邊緣保護(hù)裝置就是為負(fù)膠光刻工藝而產(chǎn)生的一種裝置?，F(xiàn)有技術(shù)中的硅片邊緣保護(hù)裝置是利用保護(hù)環(huán)遮擋硅片邊緣，保護(hù)硅片邊緣在曝光過程中不會(huì)被曝光，所述保護(hù)環(huán)是一種中央部分鏤空，邊緣為實(shí)體的遮光屏蔽物件。這種硅片邊緣保護(hù)裝置包括保護(hù)環(huán)機(jī)械傳送機(jī)構(gòu)和控制模塊，當(dāng)光刻設(shè)備的工件臺(tái)攜帶硅片運(yùn)動(dòng)至硅片邊緣保護(hù)裝置正下方交接保護(hù)環(huán)位置時(shí)，控制模塊控制保護(hù)環(huán)機(jī)械傳送機(jī)構(gòu)將保護(hù)環(huán)傳送到工件臺(tái)上或者從工件臺(tái)上取回保護(hù)環(huán)。請參考圖3b和4b，現(xiàn)有技術(shù)中這種硅片邊緣保護(hù)裝置不設(shè)置調(diào)速裝置，控制裝置直接輸出開關(guān)信號(hào)至氣源的開關(guān)閥，通過開關(guān)閥調(diào)控氣體壓力，然后控制保護(hù)環(huán)機(jī)械傳送機(jī)構(gòu)垂直方向氣缸運(yùn)動(dòng)，保護(hù)環(huán)機(jī)械傳送機(jī)構(gòu)向下運(yùn)動(dòng)過程中，先加速運(yùn)動(dòng)至V1，加速運(yùn)動(dòng)至一定程度后一直速度保持V1勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)保護(hù)環(huán)機(jī)械傳送機(jī)構(gòu)與光刻設(shè)備中攜帶硅片的工作臺(tái)碰撞時(shí)，硅片邊緣保護(hù)裝置的運(yùn)動(dòng)速度較大，二者之間的沖擊力較大，會(huì)破壞工作臺(tái)和硅片。因此，為了防止破壞工作臺(tái)和硅片，在光刻裝置狹窄空間中，硅片邊緣保護(hù)裝置的安全性和可靠性要求很高，特別是在調(diào)試過程中時(shí)，如果工件臺(tái)和硅片邊緣保護(hù)裝置的相對位置不正確，硅片邊緣保護(hù)裝置與工件臺(tái)相撞，硅片邊緣保護(hù)裝置瞬間強(qiáng)烈沖擊工件臺(tái)，請參考圖6b，碰撞產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)信號(hào)，瞬間強(qiáng)烈的沖擊會(huì)對工件臺(tái)的結(jié)構(gòu)和性能造成永久性破壞；并振動(dòng)或者直接壓碎硅片。通過減小硅片邊緣保護(hù)裝置垂直方向的速度可以減小硅片邊緣保護(hù)裝置對工件臺(tái)和硅片的沖擊，但是會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降?，F(xiàn)有技術(shù)中還提供一種硅片邊緣保護(hù)裝置，通過一個(gè)動(dòng)力源來完成多個(gè)徑向同步力，使一種直線位移轉(zhuǎn)化為多個(gè)等分徑向位移，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)的交換，需要?jiǎng)恿υ瓷伲叫愿?。但是這種硅片邊緣保護(hù)裝置在工作過程中，發(fā)生碰撞時(shí)，無法對工件臺(tái)保護(hù)，存在安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了提高安全性能，保護(hù)工作臺(tái)和硅片，本發(fā)明提供一種硅片邊緣保護(hù)裝置。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種硅片邊緣保護(hù)裝置，包括：水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；調(diào)速裝置，用于調(diào)節(jié)所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度；柔性防撞機(jī)構(gòu)，用于連接所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；控制裝置，所述控制裝置與所述調(diào)速裝置信號(hào)連接，發(fā)出控制信號(hào)至調(diào)速裝置，控制所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。作為優(yōu)選，還包括碰撞信號(hào)檢測及保護(hù)機(jī)構(gòu)，用于檢測所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相對于所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)振動(dòng)信號(hào)發(fā)出報(bào)警信號(hào)和保護(hù)信號(hào)；所述碰撞信號(hào)檢測及保護(hù)機(jī)構(gòu)與所述控制裝置信號(hào)連接，所述控制裝置接收報(bào)警信號(hào)和保護(hù)信號(hào)，根據(jù)報(bào)警信號(hào)和保護(hù)信號(hào)，發(fā)出控制信號(hào)至調(diào)速裝置，控制所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。作為優(yōu)選，所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：固定盤；三偏心凸輪盤，所述三偏心凸輪盤通過軸承固定在所述固定盤上方，所述三偏心凸輪盤上均勻設(shè)置若干個(gè)偏心槽；水平方向氣缸，所述水平方向氣缸一端與所述固定盤連接，另一端與所述三偏心凸輪連接；凸輪隨動(dòng)器，所述凸輪隨動(dòng)器設(shè)置在所述三偏心凸輪盤的偏心槽內(nèi)；保護(hù)爪，所述保護(hù)爪嵌在所述固定盤中，所述保護(hù)爪一端與所述凸輪隨動(dòng)器固定連接，另一端用于抓取或釋放保護(hù)環(huán)。作為優(yōu)選，所述水平方向氣缸通過第一鉸軸與所述固定盤連接，通過第二鉸軸與所述三偏心凸輪連接。作為優(yōu)選，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上端固定連接有垂直方向固定組件，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)下端通過轉(zhuǎn)接板組件與所述柔性防撞機(jī)構(gòu)連接。作為優(yōu)選，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是垂直方向氣缸。作為優(yōu)選，所述調(diào)速裝置是設(shè)置在氣源上的伺服閥。作為優(yōu)選，所述柔性防撞機(jī)構(gòu)包括柔性片和用于對所述柔性片限位的限位機(jī)構(gòu)，所述柔性片與所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述柔性片與所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接。作為優(yōu)選，所述柔性片通過轉(zhuǎn)接板組件與所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。作為優(yōu)選，所述限位機(jī)構(gòu)包括至少兩個(gè)限位桿，所述兩個(gè)限位桿的底部均與所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接，所述限位桿從下至上依次貫穿所述柔性片和所述轉(zhuǎn)接板組件，所述限位桿上端設(shè)有鎖緊螺母。作為優(yōu)選，所述限位桿均勻設(shè)置在所述柔性片周圍。作為優(yōu)選，所述限位桿上端套有限位墊圈。作為優(yōu)選，所述柔性片呈圓形，所述柔性片至少一個(gè)表面設(shè)有圍成一圈的若干個(gè)筋條；所述筋條圍成的圈內(nèi)側(cè)的柔性片與所述轉(zhuǎn)接板組件固定連接，所述筋條圍成的圈外側(cè)的柔性片與所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接。作為優(yōu)選，所述筋條圍成的圈外側(cè)設(shè)有一圈外孔，所述筋條圍成的圈內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)孔；所述柔性片的外孔處通過螺釘與所述轉(zhuǎn)接板組件固定連接；所述柔性片的內(nèi)孔處通過螺釘與所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接。作為優(yōu)選，所述筋條呈傘形狀。作為優(yōu)選，所述防撞信號(hào)檢測及保護(hù)機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)碰撞檢測傳感器，所述碰撞檢測傳感器與所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)信號(hào)連接。作為優(yōu)選，所述碰撞檢測傳感器通過傳感器支架固定在所述硅片邊緣保護(hù)裝置上。本發(fā)明所提供的硅片邊緣保護(hù)裝置，通過設(shè)置調(diào)速裝置控制垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度，控制裝置通過調(diào)速裝置控制所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)先加速運(yùn)動(dòng)；速度加速至一定程度時(shí)，保持勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)接近工作臺(tái)時(shí)，減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)至接近工作臺(tái)上方，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度已經(jīng)大大減小，減小了所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與工件臺(tái)發(fā)生碰撞的幾率，并且減小所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與工作臺(tái)相互碰撞時(shí)二者之間的沖擊力，避免所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)瞬間強(qiáng)烈沖擊工件臺(tái)，減小了硅片邊緣保護(hù)裝置的振動(dòng)幅度，避免所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)壓碎硅片。相比不設(shè)置調(diào)速裝置的情況，設(shè)置調(diào)速裝置后，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在勻速運(yùn)動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)速度大大提高，進(jìn)而提高了生產(chǎn)效率。因此，設(shè)置調(diào)速裝置可以在保證生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，保護(hù)工件臺(tái)和硅片。通過設(shè)置柔性防撞機(jī)構(gòu)減小碰撞時(shí)硅片邊緣保護(hù)裝置振動(dòng)幅度，當(dāng)硅片邊緣保護(hù)裝置與工作臺(tái)碰撞時(shí)，減小硅片邊緣保護(hù)裝置與工作臺(tái)碰撞時(shí)二者之間的沖擊力，避免硅片邊緣保護(hù)裝置瞬間強(qiáng)烈沖擊工件臺(tái)，進(jìn)而避免硅片邊緣保護(hù)裝置壓碎硅片。通過設(shè)置所述碰撞信號(hào)檢測及保護(hù)機(jī)構(gòu)，檢測所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相對于所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)信號(hào)，當(dāng)振動(dòng)信號(hào)沒有超過閾值時(shí)，所述硅片邊緣保護(hù)裝置正常運(yùn)動(dòng)；當(dāng)振動(dòng)信號(hào)超過閾值時(shí)，則判定為發(fā)生碰撞，所述碰撞信號(hào)檢測及保護(hù)機(jī)構(gòu)發(fā)出報(bào)警信號(hào)和保護(hù)信號(hào)；控制裝置接收報(bào)警信號(hào)后報(bào)警。同時(shí)控制裝置接收保護(hù)信號(hào)，通過調(diào)速裝置控制所述硅片邊緣保護(hù)裝置執(zhí)行保護(hù)運(yùn)動(dòng)，及時(shí)結(jié)束碰撞動(dòng)作，保護(hù)工件臺(tái)，避免壓碎硅片。附圖說明圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的硅片邊緣保護(hù)裝置的主視圖；圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的硅片邊緣保護(hù)裝置的立體圖；圖3a是設(shè)置調(diào)速裝置后硅片邊緣保護(hù)裝置速度控制方法示意圖；圖3b是不設(shè)置調(diào)速裝置時(shí)硅片邊緣保護(hù)裝置速度控制方法示意圖；圖4a是設(shè)置調(diào)速裝置后硅片邊緣保護(hù)裝置速度變化示意圖；圖4b是不設(shè)置調(diào)速裝置時(shí)硅片邊緣保護(hù)裝置速度變化示意圖；圖5a是本發(fā)明一實(shí)施例的硅片邊緣保護(hù)裝置的柔性片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5b是本發(fā)明一實(shí)施例的硅片邊緣保護(hù)裝置的柔性片在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的示意圖；圖6a是本發(fā)明一實(shí)施例中硅片邊緣保護(hù)裝置與工作臺(tái)發(fā)生碰撞時(shí)水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相對于垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)信號(hào)示意圖；圖6b是現(xiàn)有技術(shù)中硅片邊緣保護(hù)裝置與工作臺(tái)發(fā)生碰撞時(shí)的振動(dòng)信號(hào)示意圖。圖中所示：1、垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，2、垂直方向固定組件，3、碰撞檢測傳感器，4、保護(hù)環(huán)，5、保護(hù)爪，6、傳感器支架，7、固定盤，8、柔性片，8-1、外孔，8-2、筋條，8-3、內(nèi)孔，8a、柔性片穩(wěn)定狀態(tài)，8b、柔性片加速度向下運(yùn)動(dòng)或者碰撞狀態(tài)，8c、柔性片加速向上運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，9、轉(zhuǎn)接板組件，10、限位桿，11、限位墊圈，12、鎖緊螺母，13、水平方向氣缸，14、第一鉸軸，15、第二鉸軸，16、三偏心凸輪，17、凸輪隨動(dòng)器、18、軸承，19、氣源，20、調(diào)速裝置。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。請參考圖1和圖2，一種硅片邊緣保護(hù)裝置，包括：水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)1；調(diào)速裝置20：用于調(diào)節(jié)所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)1的運(yùn)行速度；柔性防撞機(jī)構(gòu)：用于連接所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)1；碰撞信號(hào)檢測及保護(hù)機(jī)構(gòu)3：用于檢測所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相對于所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)1的振動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)振動(dòng)信號(hào)發(fā)出報(bào)警信號(hào)和保護(hù)信號(hào)；控制裝置(圖未示出)，所述控制裝置與所述調(diào)速裝置20信號(hào)連接，發(fā)出控制信號(hào)至調(diào)速裝置20，控制所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)1的運(yùn)動(dòng)。所述硅片邊緣保護(hù)裝置還包括碰撞信號(hào)檢測及保護(hù)機(jī)構(gòu)3，用于檢測所述水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相對于所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)1的振動(dòng)信號(hào)...