[发明专利]基于拨杆机构的双工件台换台自转装置

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造装备的技术领域。

背景技术

集成电路发展至今，每片芯片上已经可以实现集成十亿余个器件的规模。在这种时代背景下，集成电路的制造就成了一个国家的重中之重。因此，作为生产制造集成电路的重要设备，光刻机的水平对于一个国家的发展就有了决定性的作用。一台高端的光刻机，不但要有高精度，还需要有高产率。工件台系统的工作主要由：将要处理的硅片上片、对准和曝光、将此硅片下片这几项工序组成。传统的单工件台系统，这几项工序是依次完成的，而新发展产生的双工件台系统则是将整个工序分开成对准和曝光、上下片和硅片表面特征测量两个部分，分别在两个工件台上、两个区域内完成。这就需要中间的换台步骤，其换台效率直接影响光刻机的产能。

经查验相关文献，中国专利申请号：201110069546.9，专利名称：步进扫描光刻机双台交换系统。该专利设计了一种将X 向导轨拆分为两截，通过左右两部分的导轨的Y向运动配合工件台的X向运动来实现换台中的自转，保证了工件台坐标系与基础框架坐标系之间的无旋转。但该方法机械结构复杂，并且在曝光和测量的过程中，整段的导轨也需要跟随工件台一同运动，需要大功率电机进行实现，存在发热量大引起系统温升等问题。

中国专利申请号：201110377824.7，专利名称：一种基于测量位自转调向的双工件台回转交换方法与装置。该专利设计了在工件台中安装自转机构，通过旋转电机实现工件台的自转运动。该方法转动惯量小，机械结构相对简单，但对控制方法要求极高，并且需要额外的圆光栅等角度测量元件，提高了成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于拨杆机构的双工件台换台自转装置，是为了解决专利申请号：201110069546.9，专利的技术方案存在机械结构复杂，并且在曝光和测量的过程中，整段的导轨也需要跟随工件台一同运动，需要大功率电机进行实现，存在发热量大引起系统温升的问题，及专利申请号：201110377824.7，专利的技术方案存在对控制方法要求极高，并且需要额外的圆光栅等角度测量元件，提高了成本的问题。

所述的目的是通过以下方案实现的：所述的一种基于拨杆机构的双工件台换台自转装置，它包括框架1、公转电机2、第一工作台总成3、第二工作台总成4、第一直线滑动轴承5、第二直线滑动轴承6、第一直线导杆7、第二直线导杆8、第一随动导杆驱动器9、第二随动导杆驱动器10；

第一工作台总成3由第一上平台3-1和第一环形座3-2组成；第一环形座3-2通过气浮轴承转动套接在第一上平台3-1的下端转轴上；第二工作台总成4由第二上平台4-1和第二环形座4-2组成；第二环形座4-2通过气浮轴承转动套接在第二上平台4-1的下端转轴上；公转电机2设置在框架1的中心位置上，公转电机2的第一抓卡机构2-1抓卡在第一工作台总成3的第一环形座3-2上，公转电机2的第二抓卡机构2-2抓卡在第二工作台总成4的第二环形座4-2上，第一直线滑动轴承5安装在第一上平台3-1下端面上，第二直线滑动轴承6安装在第二上平台4-1下端面上，第一随动导杆驱动器9滑动设置在框架1上，第二随动导杆驱动器10滑动设置在框架1上；第一直线导杆7的一端垂直安装在第一随动导杆驱动器9上，第二直线导杆8的一端垂直安装在第二随动导杆驱动器10上；第一直线导杆7的另一端滑动镶嵌在第一直线滑动轴承5内，第二直线导杆8的另一端滑动镶嵌在第二直线滑动轴承6内，当公转电机2在逆时针旋转180度后再顺时针旋转180度的循环过程中时，第一直线导杆7能在第一直线滑动轴承5内做直线滑动，能限制第一工作台总成3的第一上平台3-1的转动角度为零，第一随动导杆驱动器9能跟随第一直线导杆7的往复直线滑动动作在框架1上做往复直线滑动；第二直线导杆8能在第二直线滑动轴承6内做直线滑动，能限制第二工作台总成4的第二上平台4-1的转动角度为零，第二随动导杆驱动器10能跟随第二直线导杆8的往复直线滑动动作在框架1上做往复直线滑动。

本发明具有以下优点：

1、解决了以往旋转换台方案硅片台相位反转与光学系统配套难的问题。

2、将工件台自转的旋转运动转化为拨杆驱动器的直线运动，可以减小控制系统的设计难度。

3、使随动导杆驱动器与其他直线电机（如Y向电机）共用Y向导轨上的测量装置（如光栅尺），避免了旋转驱动实现自转的测量机构的使用（如圆光栅），降低了成本。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式