[发明专利]一种带机械限位结构的掩模台

说明书

本发明公开了一种带机械限位结构的掩模台，包括粗动模块、微动模块和限位保护件，粗动模块包括粗动滑块，微动模块包括承版台，限位保护件的两侧分别连接粗动滑块和承版台，限位保护件包括限位块、限位销、导向座和弹性元件，限位块与限位销相对的一侧上设有凹槽，限位销一端设有与凹槽相适配的凸起，限位销的另一端与弹性元件连接，限位销可在导向座内弹性运动，使凸起可滑入凹槽或从凹槽内滑出。本发明中当碰撞力大于一定设计值时，粗动模块和微动模块可相互脱离，避免粗动电机带着承版台高速失控行驶，当承版台脱离粗动模块后，慢慢减速最后撞击在设于粗动行程和微动行程两端的缓冲器上，从而有效保护承版台及固定其上的掩模版。

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，具体涉及一种带机械限位结构的掩模台。

背景技术

现有技术中的光刻装置，主要用于集成电路(IC)或平板显示领域以及其它微型器件的制造。通过光刻装置，具有不同掩模图案的多层掩模在精确对准下依次成像在涂覆有光刻胶的晶片上，例如半导体晶片或LCD板。目前光刻装置主要分为两类：一类是步进光刻装置，其工作原理为：掩模图案一次曝光成像在晶片的其中一个曝光区域，随后晶片相对于掩模移动，将下一个曝光区域移动到掩模图案和投影物镜下方，再一次将掩模图案曝光在晶片的另一曝光区域，重复这一过程直到晶片上所有曝光区域都拥有掩模图案的像；另一类是步进扫描光刻装置，其工作原理为：掩模图案不是一次曝光成像，而是通过投影光场的扫描移动成像，具体的，在掩模图案成像过程中，掩模与晶片同时相对于投影系统和投影光束移动，因此需设置相应的装置分别作为掩模版和硅片的载体，装载有掩模版/硅片的载体产生精确的相互运动来满足光刻需要，其中掩模版的载体称之为承版台，而硅片/基板的载体称之为承片台。

现有的步进扫描光刻装置中，掩模台一般通过微动台和粗动台构成，微动台完成掩模版的精密微调，粗动台完成掩模版的大行程扫描曝光运动。然而随着平板显示行业的飞速发展，基板的尺寸不断增大，已经由原来的G1(基板尺寸300*400)发展到现在的G10(基板尺寸2850*3150)，因此曝光视场大小的需求也随之增大，特别是在IC领域中，单镜头已经难以满足曝光视场不断增大的需求，针对上述问题，业内提出了一种拼接镜头的曝光装置方案，然而对于拼接镜头大视场曝光装置，采用的掩模版尺寸也随之增大，比如：针对基板尺寸在G4.5到G6之间的，一般采用520*610mm或520*800mm的掩模版，基板尺寸在G6以上的，采用850*1200mm或850*1400mm的掩模版，甚至更大。然而随着掩模版尺寸的不断增大，一方面大大提高了掩模版的制造成本，另一方面使承载掩模版的承版台尺寸也不断增大，且为了保证结构的强度及变形精度，承版台一般都采用价格昂贵的陶瓷材料或微晶玻璃制成，且尺寸的加大使原本昂贵的承版台更加昂贵。因此，针对高速、高加速度、大行程运动以及大掩模版的掩模台，对掩模版及承版台的保护至关重要。

现有掩模台的粗微动间的机械限位保护件一般是采用套筒—轴形式。如图1所示，为一种承载大掩模版的掩模台结构示意图，其中Y向为扫描方向，包括粗动模块和微动模块，其中粗动模块1’呈两侧对称分布，包括粗动滑块101’、粗动导轨102’、粗动电机103’等，由于驱动质量大、且需要高速和高加速运动，因此粗动电机103’需采用出力非常大的带铁芯的直线电机。微动模块2’包括承版台201’、掩模版202’、微动电机203’。微动电机203’呈两侧对称分布，用于粗微动间非接触式连接，微动电机203’的定子固定在承版台201’上，微动电机203’的动子固定在粗动滑块101’上。粗微动间的机械限位保护件采用套筒—轴的结构，呈两侧对称分布，包括套筒301’，固定在粗动滑块101’上，限位轴302’固定在承版台201’上，还包括缓冲器4’，分别固定在粗微动行程的两端(即位于Y轴的正反向两侧)，用于粗动和微动过程中的缓冲保护。