一種雙工件臺換臺自轉(zhuǎn)裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造裝備的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙工件臺自轉(zhuǎn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]集成電路發(fā)展至今，每片芯片上已經(jīng)可以實現(xiàn)集成十億余個器件的規(guī)模。在這種時代背景下，集成電路的制造就成了一個國家的重中之重。因此，作為生產(chǎn)制造集成電路的重要設(shè)備，光刻機的水平對于一個國家的發(fā)展就有了決定性的作用。一臺高端的光刻機，不但要有高精度，還需要有高產(chǎn)率。工件臺系統(tǒng)的工作主要由:將要處理的硅片上片、對準(zhǔn)和曝光、將此硅片下片這幾項工序組成。傳統(tǒng)的單工件臺系統(tǒng)，這幾項工序是依次完成的，而新發(fā)展產(chǎn)生的雙工件臺系統(tǒng)則是將整個工序分開成對準(zhǔn)和曝光、上下片和硅片表面特征測量兩個部分，分別在兩個工件臺上、兩個區(qū)域內(nèi)完成。這就需要中間的換臺步驟，其換臺效率直接影響光刻機的產(chǎn)能。
[0003]經(jīng)查驗相關(guān)文獻(xiàn)，中國專利申請?zhí)?201110069546.9，專利名稱:步進(jìn)掃描光刻機雙臺交換系統(tǒng)。該專利設(shè)計了一種將X向?qū)к壊鸱譃閮山兀ㄟ^左右兩部分的導(dǎo)軌的Y向運動配合工件臺的X向運動來實現(xiàn)換臺中的自轉(zhuǎn)，保證了工件臺坐標(biāo)系與基礎(chǔ)框架坐標(biāo)系之間的無旋轉(zhuǎn)。但該方法機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且在曝光和測量的過程中，整段的導(dǎo)軌也需要跟隨工件臺一同運動，需要大功率電機進(jìn)行實現(xiàn)，存在發(fā)熱量大引起系統(tǒng)溫升等問題。
[0004]中國專利申請?zhí)?201110377824.7，專利名稱:一種基于測量位自轉(zhuǎn)調(diào)向的雙工件臺回轉(zhuǎn)交換方法與裝置。該專利設(shè)計了在工件臺中安裝自轉(zhuǎn)機構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)電機實現(xiàn)工件臺的自轉(zhuǎn)運動。該方法轉(zhuǎn)動慣量小，機械結(jié)構(gòu)相對簡單，但對控制方法要求極高，并且需要額外的圓光柵等角度測量元件，提高了成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種雙工件臺換臺自轉(zhuǎn)裝置，是為了解決專利申請?zhí)?201110069546.9，專利的技術(shù)方案存在機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且在曝光和測量的過程中，整段的導(dǎo)軌也需要跟隨工件臺一同運動，需要大功率電機進(jìn)行實現(xiàn)，存在發(fā)熱量大引起系統(tǒng)溫升的問題，及專利申請?zhí)?201110377824.7，專利的技術(shù)方案存在對控制方法要求極高，并且需要額外的圓光柵等角度測量元件，提高了成本的問題。
[0006]—種雙工件臺換臺自轉(zhuǎn)裝置具體技術(shù)方案如下，它包括框架1、公轉(zhuǎn)電機2、第一工作臺總成3、第二工作臺總成4、第一直線滑動軸承5、第二直線滑動軸承6、第一直線導(dǎo)桿7、第二直線導(dǎo)桿8、第一隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器9、第二隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器10 ;第一工作臺總成3由第一上平臺3-1和第一環(huán)形座3-2組成；第一環(huán)形座3-2通過氣浮軸承轉(zhuǎn)動套接在第一上平臺3-1的下端轉(zhuǎn)軸上；第二工作臺總成4由第二上平臺4-1和第二環(huán)形座4-2組成；第二環(huán)形座4-2通過氣浮軸承轉(zhuǎn)動套接在第二上平臺4-1的下端轉(zhuǎn)軸上；公轉(zhuǎn)電機2設(shè)置在框架1的中心位置上，公轉(zhuǎn)電機2的第一抓卡機構(gòu)2-1抓卡在第一工作臺總成3的第一環(huán)形座3-2上，公轉(zhuǎn)電機2的第二抓卡機構(gòu)2-2抓卡在第二工作臺總成4的第二環(huán)形座4-2上，第一直線滑動軸承5安裝在第一上平臺3-1下端面上，第二直線滑動軸承6安裝在第二上平臺4-1下端面上，第一隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器9滑動設(shè)置在框架1上，第二隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器10滑動設(shè)置在框架1上；第一直線導(dǎo)桿7的一端垂直安裝在第一隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器9上，第二直線導(dǎo)桿8的一端垂直安裝在第二隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器10上；第一直線導(dǎo)桿7的另一端滑動鑲嵌在第一直線滑動軸承5內(nèi)，第二直線導(dǎo)桿8的另一端滑動鑲嵌在第二直線滑動軸承6內(nèi)，當(dāng)公轉(zhuǎn)電機2在逆時針旋轉(zhuǎn)180度后再順時針旋轉(zhuǎn)180度的循環(huán)過程中時，第一直線導(dǎo)桿7能在第一直線滑動軸承5內(nèi)做直線滑動，能限制第一工作臺總成3的第一上平臺3-1的轉(zhuǎn)動角度為零，第一隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器9能跟隨第一直線導(dǎo)桿7的往復(fù)直線滑動動作在框架1上做往復(fù)直線滑動；第二直線導(dǎo)桿8能在第二直線滑動軸承6內(nèi)做直線滑動，能限制第二工作臺總成4的第二上平臺4-1的轉(zhuǎn)動角度為零，第二隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器10能跟隨第二直線導(dǎo)桿8的往復(fù)直線滑動動作在框架1上做往復(fù)直線滑動；所述第一直線滑動軸承5和第二直線滑動軸承6可用氣浮式直線滑動軸承替換，而能將摩擦阻力減到最??；第一隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器9和第二隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器10器由直線電機、氣足裝置搭建組成。
[0007]上述一種雙工件臺換臺自轉(zhuǎn)裝置的使用方法如下:工作時，公轉(zhuǎn)電機2的第一抓卡機構(gòu)2-1抓卡在第一工作臺總成3的第一環(huán)形座3-2上，公轉(zhuǎn)電機2的第二抓卡機構(gòu)2-2抓卡在第二工作臺總成4的第二環(huán)形座4-2上；當(dāng)公轉(zhuǎn)電機2逆時針旋轉(zhuǎn)180度時，第一直線導(dǎo)桿7能在第一直線滑動軸承5內(nèi)做直線滑動，能限制第一工作臺總成3的第一上平臺3-1的轉(zhuǎn)動角度為零，第一隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器9能在其直線電機的驅(qū)動下跟隨第一直線導(dǎo)桿7的直線滑動動作在框架1上做直線滑動；第二直線導(dǎo)桿8能在第二直線滑動軸承6內(nèi)做直線滑動，能限制第二工作臺總成4的第二上平臺4-1的轉(zhuǎn)動角度為零，第二隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器10能在其直線電機的驅(qū)動下跟隨第二直線導(dǎo)桿8的直線滑動動作在框架1上做直線滑動；當(dāng)公轉(zhuǎn)電機2再順時針旋轉(zhuǎn)180度時，第一直線導(dǎo)桿7能在第一直線滑動軸承5內(nèi)做直線滑動，能限制第一工作臺總成3的第一上平臺3-1的轉(zhuǎn)動角度為零，第一隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器9能在其直線電機的驅(qū)動下跟隨第一直線導(dǎo)桿7的直線滑動動作在框架1上做直線滑動；第二直線導(dǎo)桿8能在第二直線滑動軸承6內(nèi)做直線滑動，能限制第二工作臺總成4的第二上平臺4-1的轉(zhuǎn)動角度為零，第二隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器10能在其直線電機的驅(qū)動下跟隨第二直線導(dǎo)桿8的直線滑動動作在框架1上做直線滑動。完成一個工作周期。
[0008]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0009]1、解決了以往旋轉(zhuǎn)換臺方案硅片臺相位反轉(zhuǎn)與光學(xué)系統(tǒng)配套難的問題。
[0010]2、將工件臺自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為撥桿驅(qū)動器的直線運動，可以減小控制系統(tǒng)的設(shè)計難度。
[0011]3、使隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器與其他直線電機(如Y向電機)共用Y向?qū)к壣系臏y量裝置(如光柵尺)，避免了旋轉(zhuǎn)驅(qū)動實現(xiàn)自轉(zhuǎn)的測量機構(gòu)的使用(如圓光柵)，降低了成本。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1所示，一種雙工件臺換臺自轉(zhuǎn)裝置包括框架1、公轉(zhuǎn)電機2、第一工作臺總成3、第二工作臺總成4、第一直線滑動軸承5、第二直線滑動軸承6、第一直線導(dǎo)桿7、第二直線導(dǎo)桿8、第一隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器9、第二隨動導(dǎo)桿驅(qū)動器10 ;第一工作臺總成3由第一上平臺3-1和第一環(huán)形座3-2組成；第一環(huán)形座3-2通過氣浮軸承轉(zhuǎn)動套接在第一上平臺3-1的下端轉(zhuǎn)軸上；第二工作臺總成4由第二上平臺4-1和第二環(huán)形座4-2組成；第二環(huán)形座4-2通過氣浮軸承轉(zhuǎn)動套接在第二上平臺4-1的下端轉(zhuǎn)軸上；公轉(zhuǎn)電機2設(shè)置在框架1的說明書中心位置上，公轉(zhuǎn)電機2的第一抓卡機構(gòu)2-1抓卡在第一工作臺總成3的第一環(huán)形座3-2上，公轉(zhuǎn)電機2的第二抓卡機構(gòu)2-2抓卡在第二工作臺總成4的第二環(huán)形座4-2上，第一直線滑動軸承5安裝在第一上平臺3-1下端面上，第二直線滑動軸承6安裝在第二上平臺4-1下端面上，第