[发明专利]掩模版传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种传输系统，尤其涉及一种掩模版传输系统。

背景技术

光刻设备是一种将掩模图案曝光成像到硅片上的设备。已知的光刻设备包括步进重复式和步进扫描式。在上述的光刻设备中，需具有相应的装置作为掩模版传输系统，系统需高精确搬用掩模版以满足光刻需要。上述掩模版的搬用系统被称之为传输系统。传输系统是光刻设备重要组成部分。在传输系统传输掩模版的高速运动中，须保证掩模版始终被可靠地定位，且保证掩模版安全，也即上述掩模版和硅片的六个自由度皆被限制住。

掩模版在搬用过程中如何高速、安全直接影响了系统的好坏，高端光刻机都要求掩模版在搬用过程中运动精度为微米级别，因此如何解决掩模版的高精度，高可靠性搬用攸关重要。

中国专利公开说明书CN 1493921A中公开了一种具有掩模版库的光刻设备，在正常工作之前，首先将要使用的掩模版送到处理区，对每一块掩模版一一进行识别、检查、测量厚度、清洁和初步对准处理，然后再送到真空掩模版库内，最后曝光时再送到曝光位置，各个位置之间的传送均由装有夹持装置的机器人（机械手）来完成。该技术结构的特点是：从大气区到处理区、从处理区到储藏区、从储藏区到曝光位置，都要通过一个过渡的真空区，为了保持掩模版清洁后不再被污染，这些区与区之间都设有闸门阀。缺点是机械手的运动和控制相对比较繁琐和复杂。

在美国专利公开说明书US2002/0089655中，使用了直线电机的方式实现传输的功能。该技术由直线电机携带硅片做直线运动，实现硅片在硅片台、预对准单元和下片台之间传输。直线电机只能实现在直线方向上的运动，也就是硅片交接地点比较固定，使得硅片台、预对准台和下片台需要布局在同一直线上，在机械手携带硅片运动的时候需要避让这些装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掩模版传输系统，能够避免圆弧运动，使得传输路径简化，以降低系统风险。

为解决上述技术问题，本发明提供的掩模版传输系统用于将掩模版加载至掩模台或自掩模台卸载掩模版，其包括版库、机械手以及预对准装置。版库用于储存掩模版。机械手沿版库储存掩模版的方向取放掩模版，并沿掩模台加载掩模版的方向加载或卸载掩模版。预对准装置设置于机械手的传输路径上，以在机械手自版库取出掩模版后，对掩模版执行预对准，在预对准完成后，机械手将掩模版加载至掩模台。版库储存掩模版的方向与掩模台加载掩模版的方向相同，以实现机械手的直入直出。

在本发明的一实施例中，机械手包括版叉、X向运动单元、Y向运动单元和Z向运动单元。版叉夹持掩模版。Y向运动单元驱动版叉沿Y向运动，从版库取放掩模版及从掩模台加载或卸载掩模版。X向运动单元和Z向运动单元分别驱动版叉沿X向和Z向运动，到达对应版库和掩模台的位置。

在本发明的一实施例中，Z向运动单元包括Z向活动体和Z向驱动体。Z向活动体负载版叉。Z向驱动体连接于Z向活动体，以驱动Z向活动体负载版叉沿Z向运动。X向运动单元包括X向活动体和X向驱动体。X向活动体负载Z向活动体。X向驱动体连接于X向活动体，以驱动X向活动体负载Z向活动体沿X向运动。Y向运动单元包括Y向活动体和Y向驱动体。Y向活动体负载X向驱动体。Y向驱动体连接于Y向活动体，以驱动Y向活动体负载X向驱动体沿Y向运动。

在本发明的一实施例中，Z向驱动体包括Z向导轨以及驱动Z向活动体沿Z向导轨运动的Z向直线电机。X向驱动体包括X向导轨以及驱动X向活动体沿X向导轨运动的X向直线电机。

在本发明的一实施例中，Y向活动体设有两个，Y向驱动体包括沿Y向相对设置的Y1向导轨和Y2向导轨，以及分别对应驱动两个Y向活动体沿Y1向导轨和Y2向导轨运动的Y1向直线电机和Y2向直线电机。

在本发明的一实施例中，X向驱动体与两个Y向活动体之间分别通过旋转轴承对应连接。当沿Y1向导轨和Y2向导轨运动的两个Y向活动体沿Y向产生相对运动时，旋转轴承对应旋转，使X向驱动体绕Z向作旋转运动。

在本发明的一实施例中，各旋转轴承分别通过活动导轨与X向驱动体连接，活动导轨沿Y向设置并随旋转轴承旋转。

在本发明的一实施例中，预对准装置为沿X向开口的U型结构，掩模版由U型结构开口一侧沿Y向通过预对准装置，完成预对准。