專(zhuān)利名稱(chēng)：利用機(jī)器人分劃板末端執(zhí)行器來(lái)輸送和加裝分劃板所用的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種平版印刷系統(tǒng)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及將一個(gè)分劃板(reticle)輸送及加裝到一個(gè)接收站上且保持分劃板在平面外的對(duì)準(zhǔn)(out-of-plane alignment)，并在輸送過(guò)程中為分劃板提供一定的硬度。
在平版印刷過(guò)程中，布置在晶片臺(tái)上的一個(gè)晶片通過(guò)布置在平版印刷系統(tǒng)中的一個(gè)曝光系統(tǒng)而曝露于投影到該晶片表面上的圖像。該曝光系統(tǒng)包括一個(gè)將圖像投影到晶片上所用的分劃板(也稱(chēng)為掩模)。
分劃板通常布置在一個(gè)半導(dǎo)體芯片和一個(gè)光源之間。在平版印刷過(guò)程中，例如，將分劃板用作為一個(gè)照片掩模以在半導(dǎo)體芯片上印制出電路。通常由玻璃制成的分劃板需要進(jìn)行細(xì)致的操作，因?yàn)樗苋菀妆缓芪⑿〉墓尾粱蛭廴疚锼鶕p傷。
需要一個(gè)加裝過(guò)程而將分劃板加裝到分劃板曝光臺(tái)上。該分劃板必需在預(yù)定的位置上精確對(duì)準(zhǔn)。對(duì)準(zhǔn)中的任何誤差必須在可校正的適當(dāng)范圍內(nèi)。因此，在加裝過(guò)程中，分劃板和分劃板曝光臺(tái)之間的距離必須減少到最小。分劃板的位置可通過(guò)在X-Y平面方向中轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)分劃板來(lái)進(jìn)行調(diào)整。但是，在減小所述距離過(guò)程中，必須非常小心以避免使分劃板碰撞所述曝光臺(tái)而對(duì)其造成損壞。
通常情況下，在分劃板中形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記用于通過(guò)將該對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行定位來(lái)使分劃板對(duì)準(zhǔn)。在分劃板對(duì)準(zhǔn)顯微鏡的下面布置一個(gè)曝光臺(tái)中的參照標(biāo)記以協(xié)助對(duì)準(zhǔn)過(guò)程。通過(guò)顯微鏡來(lái)探測(cè)分劃板的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記來(lái)執(zhí)行預(yù)先對(duì)準(zhǔn)和對(duì)準(zhǔn)后的操作。為縮短分劃板的更換時(shí)間以增大平版印刷系統(tǒng)的產(chǎn)量，人們希望在脫機(jī)(off-line)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)處進(jìn)行分劃板的對(duì)準(zhǔn)。
通常情況下，利用“推進(jìn)器”將分劃板在脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)中進(jìn)行預(yù)先對(duì)準(zhǔn)。但是，利用推進(jìn)器會(huì)使分劃板在脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)處的對(duì)準(zhǔn)與所需要的分劃板的對(duì)準(zhǔn)不相適應(yīng)，在分劃板曝光臺(tái)處就會(huì)產(chǎn)生這種情況。這樣仍不能增大平版印刷系統(tǒng)的產(chǎn)量。
在本發(fā)明中之前沒(méi)有能夠保持平面外配合和平面內(nèi)(in-plane)硬度的分劃板輸送裝置。換句話(huà)說(shuō)，在本發(fā)明之前，不能精確保持分劃板在脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)處的平面外預(yù)先對(duì)準(zhǔn)位置對(duì)準(zhǔn)，而在分劃板曝光臺(tái)處為實(shí)現(xiàn)所需的性能則需要精確保持平面外的預(yù)先對(duì)準(zhǔn)位置對(duì)準(zhǔn)。
因此，就需要這樣一種方法和裝置，即在不損失分劃板的預(yù)先對(duì)準(zhǔn)度的情況下，利用該方法和裝置可將一個(gè)預(yù)先對(duì)準(zhǔn)的分劃板輸送及加裝到一個(gè)分劃板曝光臺(tái)上。


圖1所示的框圖顯示了分劃板處理過(guò)程的幾個(gè)步驟。
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例而與機(jī)器人連接器相結(jié)合的末端執(zhí)行器的前透視圖。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例而與機(jī)器人連接器相結(jié)合的末端執(zhí)行器的后透視圖。
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例而具有其相應(yīng)特征的分劃板盤(pán)。
圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的真空盤(pán)及其相應(yīng)的特征。
圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的安裝盤(pán)，該安裝盤(pán)中利用了一個(gè)真空盤(pán)。
圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的機(jī)器人連接器，該連接器中利用了一個(gè)真空盤(pán)。
圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的末端執(zhí)行器的各種運(yùn)動(dòng)位置。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖而對(duì)本發(fā)明的一個(gè)例示性實(shí)施例進(jìn)行描述，其中，附圖中相同的參考符號(hào)均指示相同的或功能相似的元件。每個(gè)參考符號(hào)最左邊的數(shù)字與第一次應(yīng)用該參考符號(hào)的附圖相對(duì)應(yīng)。在對(duì)特定的結(jié)構(gòu)和布置進(jìn)行討論時(shí)，應(yīng)認(rèn)識(shí)到對(duì)這些特定的結(jié)構(gòu)和布置所進(jìn)行的描述只是用于顯示本發(fā)明。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可利用其他的結(jié)構(gòu)和布置。在其他多種應(yīng)用中也可利用本發(fā)明，這對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)應(yīng)是很明顯的。
圖1顯示了在分劃板的處理過(guò)程中通常涉及的幾個(gè)階段。在第一階段105中，末端執(zhí)行器將分劃板從一個(gè)分劃板箱(即分劃板存儲(chǔ)裝置)中取回。在第二階段110中，將分劃板輸送到脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)上且在將其輸送到分劃板曝光臺(tái)之前將其預(yù)先對(duì)準(zhǔn)。脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)是遠(yuǎn)離分劃板曝光臺(tái)的一個(gè)臺(tái)，在分劃板曝光臺(tái)處將分劃板對(duì)準(zhǔn)之前，在該脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)處對(duì)分劃板進(jìn)行預(yù)先對(duì)準(zhǔn)。分劃板的預(yù)先對(duì)準(zhǔn)是人們所需要的，這是因?yàn)樵擃A(yù)先對(duì)準(zhǔn)可增大利用本發(fā)明的平版印刷系統(tǒng)的產(chǎn)量。在第三階段115中，在將圖像投影到晶片之前對(duì)分劃板進(jìn)行最后對(duì)準(zhǔn)。最后對(duì)準(zhǔn)是必需的，因?yàn)檫@樣可使分劃板與分劃板曝光臺(tái)相對(duì)準(zhǔn)以將圖像更完美地投影到晶片上。
圖2所示為一個(gè)透視圖，圖中顯示了與根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例而與機(jī)器人連接器相連接的末端執(zhí)行器的前透視圖。
末端執(zhí)行器203包括分劃板盤(pán)205和安裝盤(pán)210。
分劃板盤(pán)205與安裝盤(pán)210的端部相連接?？衫孟嚓P(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的任何方式將分劃板盤(pán)205結(jié)合到安裝盤(pán)210上。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可利用螺栓將分劃板盤(pán)205連接到安裝盤(pán)210上。
末端執(zhí)行器203與機(jī)器人連接器220相連接。機(jī)器人連接器220與一個(gè)機(jī)器人臂(未顯示)相結(jié)合。通過(guò)機(jī)器人臂的運(yùn)動(dòng)可使末端執(zhí)行器203至少在一個(gè)垂直方向中和一個(gè)水平方向上運(yùn)動(dòng)，就如圖2中的箭頭222通常顯示的那樣。
末端執(zhí)行器203將一個(gè)分劃板(未顯示)從一個(gè)箱體(未顯示)中取回并將該分劃板安裝到分劃板盤(pán)205上。然后，末端執(zhí)行器203將分劃板放置到脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)(未顯示)上以進(jìn)行預(yù)先對(duì)準(zhǔn)。例如，在脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)處對(duì)分劃板進(jìn)行預(yù)先對(duì)準(zhǔn)之后，末端執(zhí)行器203將分劃板從脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)上取回并將經(jīng)預(yù)先對(duì)準(zhǔn)的分劃板輸送到如分劃板曝光臺(tái)上。
在將分劃板從脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)上取回之后，分劃板盤(pán)205保持將在分劃板曝光臺(tái)處進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)的分劃板。分劃板盤(pán)205可進(jìn)行平面內(nèi)/平面外運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)進(jìn)行得非常輕微，最好將其描述為相對(duì)于安裝盤(pán)210而進(jìn)行的內(nèi)、外(in and out)運(yùn)動(dòng)。在“平面內(nèi)”運(yùn)動(dòng)中，分劃板盤(pán)205最接近安裝盤(pán)210。在“平面外”運(yùn)動(dòng)中，分劃板盤(pán)距安裝盤(pán)210最遠(yuǎn)。在脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)處的平面外位置中對(duì)分劃板進(jìn)行預(yù)先對(duì)準(zhǔn)以準(zhǔn)備在分劃板曝光臺(tái)處進(jìn)行圖象投影。
可通過(guò)多種方式將分劃板固定到分劃板盤(pán)205上，例如，在本發(fā)明的一種具體的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)一種真空作用將分劃板固定到分劃板盤(pán)上。在該真空方法中，分劃板盤(pán)被稱(chēng)為一種真空盤(pán)。另一種情況為可利用至少一個(gè)螺旋驅(qū)動(dòng)夾持件將分劃板固定到分劃板盤(pán)205上。在這種方式中，分劃板盤(pán)205被稱(chēng)為是一種夾持盤(pán)。也可利用置于分劃板盤(pán)上的靜電荷將分劃板固定到分劃板盤(pán)205上以取代利用螺旋驅(qū)動(dòng)夾持件將分劃板固定到分劃板盤(pán)205上，在這種結(jié)構(gòu)中，分劃板盤(pán)被稱(chēng)為靜電盤(pán)。但是，本發(fā)明并不僅限于將分劃板固定到分劃板盤(pán)上所用的上述方法。應(yīng)認(rèn)識(shí)到在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，可利用其他方式將分劃板固定到分劃板盤(pán)205上。
圖3所示為與機(jī)器人連接器220相連接的末端執(zhí)行器203的后透視圖。末端執(zhí)行器203包括如圖2所示的分劃板盤(pán)205和安裝盤(pán)210。
圖4所示為一個(gè)分解視圖，圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明而具有相應(yīng)特征的分劃板盤(pán)205。分劃板盤(pán)205具有面向分劃板(未顯示)的一個(gè)第一側(cè)面407a。分劃板盤(pán)205還具有與第一側(cè)面407a相反的一個(gè)第二側(cè)面(未顯示)。在將分劃板從箱體中取回之后，分劃板盤(pán)205保持分劃板。
在本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)中，分劃板盤(pán)205包括有一個(gè)鋁制硬覆面。該鋁制硬覆面可使分劃板盤(pán)205更抗污染。但是，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到分劃板盤(pán)205可由任何適當(dāng)材料制成以滿(mǎn)足性能的需要。
分劃板盤(pán)205具有開(kāi)口405a-c和缺口408a1-2-c1-2。另一種情況為，本發(fā)明可只包括開(kāi)口405a-c中的一個(gè)。同樣，本發(fā)明也可只包括缺口408a1-2-c1-2中的一個(gè)。在分劃板盤(pán)205上還可布置撓性件410a-c、螺栓410a1-3-c1-3及運(yùn)動(dòng)止動(dòng)件411a-b。在另一種結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明可只包括撓性件410a-c之一、螺栓410a1-3-c1-3之一和/或及運(yùn)動(dòng)止動(dòng)件411a-b之一。
通過(guò)缺口408a1-2-c1-2可將撓性件410a-c安裝到分劃板盤(pán)205的第一側(cè)407a上。
每個(gè)撓性件410a-c以三角形布置在分劃板盤(pán)205的第一側(cè)407a上，這樣，每個(gè)撓性件410a-c就形成為三角形的一個(gè)頂點(diǎn)。此外，每個(gè)撓性件410a-c安裝在開(kāi)口405a-c之一中且與每個(gè)開(kāi)口405a-c中缺口408a1-2-c1-2的至少一個(gè)相結(jié)合。例如，撓性件410a安裝在開(kāi)口405a中且通過(guò)螺栓410a1與缺口408a1相連接。撓性件410a也通過(guò)螺栓410a2與缺口408a2相連接。同樣，撓性件410b安裝在開(kāi)口405b中且通過(guò)螺栓410b1與缺口408b1相連接。撓性件410b也通過(guò)螺栓410b2與缺口408b2相連接。撓性件410c安裝在開(kāi)口405c中且通過(guò)螺栓410c1與缺口408c1相連接。撓性件410c也通過(guò)螺栓410c2與缺口408c2相連接。
螺栓410a3-c3延伸過(guò)撓性件410a-c而將分劃板盤(pán)205連接到安裝盤(pán)上，該內(nèi)容將在圖6中進(jìn)行描述。
撓性件410可使分劃板盤(pán)205相對(duì)于安裝盤(pán)210進(jìn)行微小的“向內(nèi)和向外”運(yùn)動(dòng)。換句話(huà)說(shuō)，撓性件410允許離開(kāi)分劃板盤(pán)205和安裝盤(pán)210的“內(nèi)、外”距離產(chǎn)生變化。
撓性件410a-c可以是具有微小預(yù)負(fù)載的U形片簧機(jī)構(gòu)。在脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)處加裝和預(yù)先對(duì)準(zhǔn)分劃板的過(guò)程中，將分劃板輕輕地壓靠在分劃板盤(pán)205上，這樣就克服了撓性件410a-c的使分劃板脫離脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)上放置的機(jī)構(gòu)的預(yù)負(fù)載。在克服預(yù)負(fù)載時(shí)，將分劃板固定到分劃板盤(pán)上，從而在平面外位置中對(duì)分劃板進(jìn)行精確預(yù)先對(duì)準(zhǔn)，而為在分劃板曝光臺(tái)處的最后對(duì)準(zhǔn)作準(zhǔn)備。應(yīng)認(rèn)識(shí)到該精確的平面外預(yù)先對(duì)準(zhǔn)是與在分劃板曝光臺(tái)處的對(duì)準(zhǔn)要求相符合的。
撓性件410a-c可由不銹鋼制成。但是，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到撓性件410a-c可由適于撓性件性能的其他材料來(lái)制作。
運(yùn)動(dòng)止動(dòng)件411a-b可以是螺栓或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的其他任何類(lèi)型的緊固件。運(yùn)動(dòng)止動(dòng)件411a-b穿過(guò)分劃板盤(pán)205的第一側(cè)407a且與安裝盤(pán)210相連(如圖2所示)，從而限制分劃板盤(pán)210的平面外運(yùn)動(dòng)。另一種情況為，運(yùn)動(dòng)止動(dòng)件411a-b可穿過(guò)安裝盤(pán)205且安裝到分劃板盤(pán)的第二側(cè)(未顯示)上。
運(yùn)動(dòng)止動(dòng)件411a-b限制分劃板盤(pán)205的內(nèi)、外運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)止動(dòng)件411a-b通過(guò)阻止撓性件410的張緊或彎曲而用作為撓性件410a-c的加強(qiáng)機(jī)構(gòu)。撓性件410a-c的張緊或彎曲是不希望發(fā)生的，這是因?yàn)樗龅膹埦o或彎曲會(huì)嚴(yán)重地影響分劃板在脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)處的精確預(yù)先對(duì)準(zhǔn)。
運(yùn)動(dòng)止動(dòng)件411a-b可由不銹鋼制成。但是，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到運(yùn)動(dòng)止動(dòng)件411a-b可由適于運(yùn)動(dòng)止動(dòng)件411a-b性能的其他任何材料來(lái)制作。
圖5所示為本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)的透視圖，其中，通過(guò)真空作用將分劃板固定到真空盤(pán)上。
在圖5中所示的本發(fā)明結(jié)構(gòu)中，分劃板盤(pán)被稱(chēng)為是一個(gè)真空盤(pán)。例如，在將分劃板從分劃板箱體中取出之后，真空盤(pán)505用于如保持分劃板。
除了圖4中所述的分劃板盤(pán)的相應(yīng)特征之外，圖5中的結(jié)構(gòu)(在本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)中，通過(guò)真空作用將分劃板固定到真空盤(pán)上)利用了真空帶(lands)520a-b和密封件525a-b的輔助元件。就象分劃板盤(pán)205具有一個(gè)第一側(cè)和一個(gè)第二側(cè)那樣，真空盤(pán)也具有一個(gè)第一側(cè)507a和一個(gè)與第一側(cè)507a相反的第二側(cè)(未顯示)。
真空帶520a-b是沿著真空盤(pán)505上的邊緣布置的。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，可改變真空帶520的定位的其他結(jié)構(gòu)。例如，在另一種結(jié)構(gòu)中，真空帶520a-b可沿著真空盤(pán)505的拐角分散布置。
在一種結(jié)構(gòu)中，真空帶520a-b包括至少一個(gè)主真空帶520a和至少一個(gè)輔助真空帶520b。在所述的另一種結(jié)構(gòu)中，真空帶的冗余設(shè)計(jì)是為分劃板輸送運(yùn)動(dòng)中的安全目的著想，以阻止分劃板的碰撞或傾滑。
在一種結(jié)構(gòu)中，真空帶520a-b可以是塑料管道。真空帶520a-b提供了一種真空作用，以在分劃板的輸送過(guò)程中將分劃板保持在真空盤(pán)505上(例如，在本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)中，真空帶可以是塑料管道)。這種真空作用對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的，在此不再對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。在一種結(jié)構(gòu)中，通過(guò)獨(dú)立的真空源對(duì)真空帶520a-b進(jìn)行供應(yīng)(也就是說(shuō)，每個(gè)真空帶是由一個(gè)不同的真空源來(lái)供應(yīng)的)。而在另一種結(jié)構(gòu)中，真空帶520是由相同的真空源來(lái)供應(yīng)的。
如果在將分劃板安裝到真空盤(pán)505上的同時(shí)，分劃板產(chǎn)生滑動(dòng)或受到干擾，在輔助真空帶520b處就會(huì)產(chǎn)生真空損失。但是，在產(chǎn)生真空損失的過(guò)程中，主真空帶繼續(xù)執(zhí)行其真空功能而阻止在將分劃板安裝到真空盤(pán)505上時(shí)對(duì)其造成干擾。然后，對(duì)機(jī)器人發(fā)出信號(hào)而停止其臂部的運(yùn)動(dòng)，從而停止安裝盤(pán)(如圖2所示)的運(yùn)動(dòng)，安裝盤(pán)的運(yùn)動(dòng)用于輸送分劃板。例如，可通過(guò)安裝一個(gè)機(jī)器人傳感器(未顯示)對(duì)機(jī)器人發(fā)出信號(hào)來(lái)停止其臂部的運(yùn)動(dòng)，這樣可將真空損失通報(bào)給機(jī)器人。在停止機(jī)器人的臂部運(yùn)動(dòng)之后，通過(guò)將分劃板再次固定到真空盤(pán)上而對(duì)真空損失進(jìn)行補(bǔ)償。
密封件525a-b是沿著真空盤(pán)505的第一側(cè)507a上的邊界定位的。但相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，密封件525a-b可布置在真空盤(pán)505上的其他位置中。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，密封件525a-b布置在真空盤(pán)505的中心處。而在另一個(gè)實(shí)施例中，密封件525a-b定位在真空盤(pán)505的邊緣上及真空盤(pán)505的中心處。
密封件525a-b對(duì)分劃板起到“緩沖”作用而將分劃板固定到真空盤(pán)505上。密封件525a-b的操作對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的，此處不再對(duì)其作進(jìn)一步的描述。
密封件525可由較薄的不銹鋼制成。但是，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到其他適當(dāng)?shù)牟牧峡捎糜诿芊饧?25a-b。
圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的安裝盤(pán)，該安裝盤(pán)中利用了一個(gè)真空盤(pán)。
就如圖2中通常顯示的那樣，安裝盤(pán)210的一端與分劃板盤(pán)205相連接。安裝盤(pán)210的另一端與機(jī)器人連接器220相連接。
安裝盤(pán)210包括真空鎖止件610和孔615a-c。真空鎖止件610布置在安裝盤(pán)210上且位于安裝盤(pán)210和分劃板盤(pán)205之間(如圖2所示)。真空鎖止件610迫使分劃板盤(pán)205在其平面位置中相對(duì)于安裝盤(pán)210保持堅(jiān)硬。
上述撓性件410a-c的預(yù)負(fù)載將分劃板盤(pán)205貼靠安裝盤(pán)210布置。但是，在機(jī)器人臂的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(在脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)處將分劃板對(duì)準(zhǔn)之后的機(jī)器人臂的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中)，其上安裝有預(yù)先對(duì)準(zhǔn)的分劃板的分劃板盤(pán)205可相對(duì)于安裝盤(pán)210進(jìn)行振動(dòng)。該振動(dòng)是不希望發(fā)生的，這是因?yàn)樗龅恼駝?dòng)可對(duì)在脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)處進(jìn)行的分劃板的上述精確預(yù)先對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)生干擾。
為阻止分劃板盤(pán)205相對(duì)于安裝盤(pán)210產(chǎn)生不希望的振動(dòng)，真空鎖止件610壓迫分劃板盤(pán)205而使其相對(duì)于安裝盤(pán)210(在平面內(nèi)位置中)保持靜止，從而通過(guò)真空作用將分劃板盤(pán)205鎖止到安裝盤(pán)210上。真空鎖止件610可以是一個(gè)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺旋鎖止裝置。這種氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺旋鎖止裝置對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的。在將分劃板從脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)輸送至分劃板曝光臺(tái)的過(guò)程中，真空鎖止件610提供平面內(nèi)硬度，從而在將分劃板輸送到分劃板曝光臺(tái)時(shí)，阻止上述分劃板的平面外預(yù)先對(duì)準(zhǔn)受到干擾。真空鎖止件610可確保在脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)處的平面外對(duì)準(zhǔn)操作，從而使所述的平面外對(duì)準(zhǔn)與在分劃板曝光臺(tái)處所需的分劃板對(duì)準(zhǔn)相符合。
在機(jī)器人臂將分劃板(通過(guò)末端執(zhí)行器203)輸送到分劃板曝光臺(tái)之后，真空鎖止件610將分劃板盤(pán)205從安裝盤(pán)210上松開(kāi)，從而使分劃板盤(pán)205從平面內(nèi)位置中稍微移出。在松開(kāi)時(shí)，分劃板盤(pán)205移動(dòng)至距安裝盤(pán)210最遠(yuǎn)的位置(在平面外的位置)。換句話(huà)說(shuō)，在將分劃板盤(pán)205松開(kāi)時(shí)，分劃板盤(pán)205和安裝盤(pán)210之間的距離稍微增大。此時(shí)，將已在脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)處經(jīng)過(guò)預(yù)先對(duì)準(zhǔn)(與在分劃板曝光臺(tái)處的對(duì)準(zhǔn)要求相符合)的分劃板加裝到分劃板曝光臺(tái)上以進(jìn)行曝光操作。
孔615a-c可允許利用撓性件將分劃板盤(pán)205(如圖2所示)安裝到安裝盤(pán)210上。更具體地說(shuō)，每個(gè)螺栓410a3-c3穿過(guò)其相應(yīng)的撓性件410，并旋擰到孔515a-c之一中，從而將分劃板盤(pán)205連接到安裝盤(pán)210上。
安裝盤(pán)210由不銹鋼制成。但是，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到安裝盤(pán)210可由適于安裝件210的性能的其他任何材料組成。
圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)機(jī)器人連接器，其中，通過(guò)真空作用將分劃板固定到一個(gè)真空盤(pán)上。這種機(jī)器人連接器對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的，因此，此處只對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單描述。機(jī)器人連接器220包括安裝架705和真空源710。
機(jī)器人連接器220使末端執(zhí)行器203根據(jù)機(jī)器人臂的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人連接器220結(jié)合到機(jī)器人臂上。安裝架705的這種結(jié)構(gòu)可使安裝盤(pán)210以30°角和40°的角度進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)(即雙重偏離)。轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生在兩個(gè)不同角度的機(jī)器人的軸線(xiàn)上。但是，下述情況對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)應(yīng)是明確的，即在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，安裝架705可執(zhí)行轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的其它角度。
在將分劃板安裝到分劃板盤(pán)205上時(shí)，安裝架705的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度不影響分劃板的穩(wěn)定性。盡管由于上述真空鎖止件610的運(yùn)行會(huì)使安裝架705(安裝盤(pán)210結(jié)合到該安裝架上)具有不同的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，但仍可保持安裝在分劃板盤(pán)205上的分劃板的穩(wěn)定性。
機(jī)器人連接器220的安裝架705將末端執(zhí)行器203連接到在平版印刷工藝中所用的一個(gè)機(jī)器人(如圖8所示)上。
真空源710為真空帶420a-b提供真空功能。真空源710是由機(jī)器人連接器220保持的。真空源710具有兩個(gè)端部710a和710b。真空源端部710a與布置在機(jī)器人(如圖8所示)上的一個(gè)真空泵(未顯示)相連接。真空源端部710b延伸到真空盤(pán)上的一個(gè)邊緣上而提供真空盤(pán)205上的真空帶520。
真空源710由至少一個(gè)塑料管組成。但是，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到真空源710可由相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的其他任何材料組成。此外，真空源710可以是為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的其他任何介質(zhì)。
圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的末端執(zhí)行器的不同運(yùn)動(dòng)位置。機(jī)器人803包括末端執(zhí)行器203。機(jī)器人803還可使末端執(zhí)行器203在包括由參考符號(hào)805、810通常所示的兩個(gè)示例位置在內(nèi)的不同位置中運(yùn)動(dòng)。通常為水平的位置805代表分劃板從存儲(chǔ)裝置開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)。通常為豎直的位置810代表分劃板在對(duì)準(zhǔn)臺(tái)處的對(duì)準(zhǔn)。
結(jié)論在上面的內(nèi)容中已對(duì)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了描述，應(yīng)認(rèn)識(shí)到這些實(shí)施例只是通過(guò)例子的形式來(lái)提供的而非限定性的。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明確在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，可對(duì)上述實(shí)施例的形式和細(xì)節(jié)做出多種變化。因此，本發(fā)明不應(yīng)受到上述示例性實(shí)施例的限制，而是只是通過(guò)下述的權(quán)利要求及其等價(jià)范圍來(lái)確定。
權(quán)利要求
1.一種將分劃板輸送和加裝到一個(gè)接收臺(tái)上的方法，該方法包括如下步驟(a)利用一個(gè)末端執(zhí)行器將分劃板從存儲(chǔ)裝置中取回，該末端執(zhí)行器具有一個(gè)與安裝盤(pán)連接的分劃板盤(pán)，安裝盤(pán)將末端執(zhí)行器連接到一個(gè)機(jī)器人臂上；(b)在一個(gè)脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)中對(duì)分劃板進(jìn)行預(yù)先對(duì)準(zhǔn)之后將分劃板安裝到分劃板盤(pán)上；(c)將分劃板從脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)輸送到接收臺(tái)上，同時(shí)保持所述的預(yù)先對(duì)準(zhǔn)并在輸送過(guò)程中提供硬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括如下步驟(d)在分劃板的輸送過(guò)程中將分劃板盤(pán)鎖靠在安裝盤(pán)上；(e)在揀取及放下分劃板的過(guò)程中將分劃板盤(pán)從安裝盤(pán)上松開(kāi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括如下步驟(d)允許分劃板盤(pán)的平面外運(yùn)動(dòng)；(e)限制分劃板盤(pán)的平面外運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括如下步驟(d)如果檢測(cè)到產(chǎn)生了真空下降，則停止末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)；(e)保持分劃板的安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，分劃板盤(pán)是一個(gè)真空盤(pán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的安裝步驟包括如下步驟(i)從一個(gè)第一真空源提供真空盤(pán)上的至少一個(gè)主真空帶；(ii)從一個(gè)第二真空源提供真空盤(pán)上的至少一個(gè)輔助真空帶；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括如下步驟(d)從分劃板中除去微粒污染物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(b)包括如下步驟(i)通過(guò)一個(gè)螺旋驅(qū)動(dòng)夾持件將分劃板安裝到分劃板盤(pán)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(b)包括如下步驟(i)通過(guò)置于分劃板盤(pán)上的靜電荷將分劃板安裝到分劃板盤(pán)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括(d)在輸送分劃板的過(guò)程中，利用一個(gè)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺旋鎖止裝置將分劃板盤(pán)鎖靠在安裝盤(pán)上；(e)在揀取和放下分劃板的過(guò)程中將分劃板盤(pán)從安裝盤(pán)上松開(kāi)。
11.一種用于對(duì)被輸送至一個(gè)接收臺(tái)上的分劃板進(jìn)行處理的末端執(zhí)行器，該末端執(zhí)行器包括具有至少一個(gè)密封件的分劃板盤(pán)，所述密封件用于安裝分劃板，其中，分劃板盤(pán)還具有一個(gè)安裝裝置以將分劃板安裝到分劃板盤(pán)上；與分劃板盤(pán)相連接的一個(gè)安裝盤(pán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，分劃板盤(pán)是一個(gè)真空盤(pán)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，真空盤(pán)具有一個(gè)第一側(cè)和一個(gè)第二側(cè)，所述第一側(cè)具有至少一個(gè)密封件以安裝分劃板，所述第二側(cè)具有至少一個(gè)真空帶以執(zhí)行一個(gè)真空作用用于分劃板安裝；以及與真空盤(pán)的第二側(cè)相連接的一個(gè)安裝盤(pán)，該安裝盤(pán)具有至少一個(gè)真空源以向至少一個(gè)真空帶提供真空。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，所述真空盤(pán)還包括布置在分劃板頂表面上的至少一個(gè)撓性件，用于允許分劃板盤(pán)的平面外運(yùn)動(dòng)，其中，所述的至少一個(gè)撓性件穿過(guò)該分劃板盤(pán)并連接到安裝盤(pán)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，分劃板盤(pán)還包括布置在分劃板盤(pán)的第一側(cè)上的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)止動(dòng)件以限制分劃板盤(pán)的運(yùn)動(dòng)，其中，所述的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)止動(dòng)件穿過(guò)分劃板盤(pán)且連接到安裝盤(pán)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，末端執(zhí)行器連接到一個(gè)安裝架上以使該末端執(zhí)行器與一個(gè)機(jī)器人相連。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，所述的至少一個(gè)真空帶是輔助真空帶和主真空帶的組合。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，真空鎖止件布置在安裝盤(pán)和分劃板盤(pán)之間以將分劃板盤(pán)鎖靠在安裝盤(pán)上。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，在安裝盤(pán)和分劃板盤(pán)之間結(jié)合有一個(gè)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺旋鎖止裝置以將分劃板盤(pán)鎖靠在安裝盤(pán)上。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，至少一個(gè)撓性件處于由一組撓性件形成的三角形的頂部。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，所述的至少一個(gè)密封件是可破損的。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，安裝架能以30°角度和40°的角度進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求11所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，分劃板盤(pán)減少分劃板上的微粒污染物。
24.根據(jù)權(quán)利要求13所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，所述的至少一個(gè)真空源是一個(gè)真空管。
25.根據(jù)權(quán)利要求13所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，所述的至少一個(gè)真空源是一個(gè)密封槽。
26.根據(jù)權(quán)利要求11所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，由一個(gè)螺旋驅(qū)動(dòng)夾持件將分劃板安裝到分劃板盤(pán)上。
27.根據(jù)權(quán)利要求11所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，由靜電荷將分劃板安裝到分劃板盤(pán)上。
28.一種對(duì)被輸送到一個(gè)接收臺(tái)上的分劃板進(jìn)行處理的末端執(zhí)行器，該末端執(zhí)行器包括用于保持分劃板的裝置；用于將分劃板連接到保持分劃板的裝置的裝置；將末端執(zhí)行器連接到一個(gè)機(jī)器人臂上所用的裝置。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，用于保持分劃板的裝置具有一個(gè)第一側(cè)和一個(gè)第二側(cè)，所述第一側(cè)具有一個(gè)密封裝置以安裝分劃板，用于保持分劃板的所述裝置具有至少一個(gè)真空裝置以執(zhí)行真空功能；以及將末端執(zhí)行器連接到機(jī)器人臂上所用的裝置連接到用于保持分劃板的裝置的第二側(cè)上，其中，將末端執(zhí)行器連接到機(jī)器人臂上的裝置具有至少一個(gè)真空源裝置以向真空裝置提供真空。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，用于保持分板的裝置還包括一種裝置，該裝置允許保持分劃板所用的裝置的平面外運(yùn)動(dòng)，其中，允許平面外運(yùn)動(dòng)的裝置布置在保持分劃板所用裝置的第一側(cè)上。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，用于保持分劃板的裝置還包括；對(duì)用于保持分劃板的裝置的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限制的裝置，其中，用于限制運(yùn)動(dòng)的裝置穿過(guò)用于保持分劃板的裝置，并安裝到將末端執(zhí)行器連接到機(jī)器人臂上的裝置上。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，該末端執(zhí)行器連接到一個(gè)裝置上，該裝置用于將末端執(zhí)行器與一個(gè)機(jī)器人相連。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，所述的至少一個(gè)真空裝置是輔助真空裝置和主真空裝置的組合。
34.根據(jù)權(quán)利要求28所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，在用于保持分劃板的裝置和將末端執(zhí)行器連接到機(jī)器人臂上所用的裝置之間布置有一種裝置，該裝置將保持分劃板所用的裝置鎖靠在將末端執(zhí)行器連接到機(jī)器人臂上所用的裝置上。
35.根據(jù)權(quán)利要求30所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，允許保持分劃板所用的裝置的平面外運(yùn)動(dòng)的裝置是由允許進(jìn)行平面外運(yùn)動(dòng)的一組裝置形成的一個(gè)三角形的頂點(diǎn)。
36.根據(jù)權(quán)利要求29所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，至少一個(gè)密封裝置是可破損的。
37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，將末端執(zhí)行器連接到機(jī)器人上所用的裝置可以30°角和40°的角度進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
38.根據(jù)權(quán)利要求28所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，用于連接分劃板的裝置減少了分劃板上的微粒污染物。
39.根據(jù)權(quán)利要求29所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，所述的至少一個(gè)真空源裝置是一個(gè)真空管。
40.根據(jù)權(quán)利要求29所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，所述的至少一個(gè)真空源裝置是一個(gè)密封槽。
41.根據(jù)權(quán)利要求28所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，由一個(gè)螺旋驅(qū)動(dòng)夾持件將分劃板安裝在用以保持分劃板的裝置上。
42.根據(jù)權(quán)利要求28所述的末端執(zhí)行器，其特征在于，利用置于保持分劃板所用裝置上的靜電荷而將分劃板安裝到用于保持分劃板的裝置上。
全文摘要
將分劃板輸送及加裝到一個(gè)接收臺(tái)(例如一個(gè)分劃板曝光臺(tái))上所用的一種裝置和方法。首先利用一個(gè)末端執(zhí)行器將分劃板從存儲(chǔ)裝置中取出，該末端執(zhí)行器具有一個(gè)與安裝盤(pán)相連接的分劃板盤(pán)。安裝盤(pán)用于使末端執(zhí)行器與一個(gè)機(jī)器人臂相連。在脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)中的一個(gè)平面外位置中將分劃板對(duì)準(zhǔn)。所述的對(duì)準(zhǔn)與在接收臺(tái)處所要求的對(duì)準(zhǔn)相符合。在脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)處將分劃板對(duì)準(zhǔn)之后，將分劃板安裝到分劃板盤(pán)上。然后，將分劃板從脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)輸送到接收臺(tái)上，同時(shí)保持在脫機(jī)對(duì)準(zhǔn)臺(tái)上所預(yù)先完成的對(duì)準(zhǔn)。該裝置還為安裝的分劃板提供硬度以保證符合接收臺(tái)處的對(duì)準(zhǔn)要求。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1433940SQ03101059
公開(kāi)日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2003年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月9日
發(fā)明者格倫·M·弗萊德曼, 彼得·克切爾斯伯格, 約瑟夫·拉根扎 申請(qǐng)人:Asml美國(guó)公司