[發(fā)明專利]光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710042417.4
• 申請日: 2007-06-22
• 公開（公告）號: CN101075096A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王占祥;袁志揚(yáng);嚴(yán)天宏
• 申請（專利權(quán)）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

1.一種光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其包括基礎(chǔ)框架、長行程模塊、曝光臺、平衡質(zhì)量系統(tǒng)、平衡質(zhì)量防漂系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其特征在于，所述長行程模塊建立在平衡質(zhì)量系統(tǒng)之上，帶動曝光臺沿X、Y向運(yùn)動；平衡質(zhì)量系統(tǒng)建立在基礎(chǔ)框架之上，包括主平衡質(zhì)量和輔平衡質(zhì)量，分別用于平衡曝光臺在長行程模塊的帶動下進(jìn)行加速運(yùn)動時產(chǎn)生的反作用力和反作用力矩；平衡質(zhì)量防漂系統(tǒng)按照主平衡質(zhì)量的質(zhì)心前后對稱布置在基礎(chǔ)框架和平衡質(zhì)量系統(tǒng)之間，補(bǔ)償平衡質(zhì)量系統(tǒng)沿X、Y和Rz向的漂移運(yùn)動；測量系統(tǒng)安裝在所述長行程模塊和主平衡質(zhì)量上，為控制系統(tǒng)提供反饋數(shù)據(jù)；控制系統(tǒng)根據(jù)反饋數(shù)據(jù)控制長行程模塊的運(yùn)動及主平衡質(zhì)量的位置補(bǔ)償。

2.如權(quán)利要求1所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：長行程模塊包括兩個Y向長行程電機(jī)和一個X向長行程電機(jī)，兩個Y向長行程電機(jī)運(yùn)動同步，共同用于實(shí)現(xiàn)曝光臺沿Y向的運(yùn)動，X向長行程電機(jī)用于實(shí)現(xiàn)曝光臺沿X向的運(yùn)動。

3.如權(quán)利要求2所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：所述長行程模塊包括一個Y向?qū)к壓鸵粋€X向?qū)к墸⑶襓向?qū)к壟cX向?qū)к壋蒚型布局。

4.如權(quán)利要求3所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：所述長行程模塊包括兩個Y向滑塊和一個X向滑塊，其中一個Y向滑塊通過垂向和側(cè)向氣浮軸承與Y向?qū)к夁B接，另一個Y向滑塊通過垂向氣浮軸承與主平衡質(zhì)量的頂部平面連接，X向?qū)к壍膬啥朔謩e安裝在兩個Y向滑塊上，X向滑塊與X向?qū)к壷g通過垂向和側(cè)向氣浮軸承連接。

5.如權(quán)利要求4所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：所述長行程模塊的兩個Y向長行程電機(jī)的動子與對應(yīng)的Y向滑塊安裝在一起，定子與主平衡質(zhì)量體安裝在一起；X向長行程電機(jī)的動子與X向滑塊安裝在一起，定子與X向?qū)к壈惭b在一起。

6.如權(quán)利要求1所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：主平衡質(zhì)量為中間鏤空的方框形或者中間不鏤空的方形；主平衡質(zhì)量與基礎(chǔ)框架之間通過垂向氣浮軸承連接，并能相對基礎(chǔ)框架做平面運(yùn)動。

7.如權(quán)利要求1所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：輔平衡質(zhì)量由一個或者數(shù)個單元組成，每個單元包括圓柱形的平衡質(zhì)量體、旋轉(zhuǎn)電機(jī)及上、下外殼，用來平衡曝光臺沿X、Y和Rz向加速運(yùn)動時產(chǎn)生的反作用力矩。

8.如權(quán)利要求7所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：所述輔平衡質(zhì)量的圓柱形平衡質(zhì)量體與下外殼之間由垂向氣浮和側(cè)向氣浮連接；旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子固定在上外殼上，動子與圓柱形的平衡質(zhì)量體通過聯(lián)軸器連接在一起。

9.如權(quán)利要求8所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：所述輔平衡質(zhì)量通過下外殼上的法蘭從主平衡質(zhì)量的底部安裝于主平衡質(zhì)量上。

10.如權(quán)利要求1所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：平衡質(zhì)量防漂系統(tǒng)為兩個相對主平衡質(zhì)量質(zhì)心對稱布置的兩軸機(jī)械手或者小行程平面電機(jī)。

11.如權(quán)利要求10所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：所述兩軸機(jī)械手包括兩相連的機(jī)械臂、用于驅(qū)動對應(yīng)機(jī)械臂的兩旋轉(zhuǎn)電機(jī)、安裝在對應(yīng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)上的兩旋轉(zhuǎn)編碼器、安裝于基礎(chǔ)框架上的外殼及支架以及輸出軸。

12.如權(quán)利要求11所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：所述兩軸機(jī)械手的輸出軸連接有連接板，兩軸機(jī)械手通過連接板與主平衡質(zhì)量連接。

13.如權(quán)利要求11所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：所述兩軸機(jī)械手的輸出軸固連一個抓手，主平衡質(zhì)量上安裝有接口塊，當(dāng)需要校正主平衡質(zhì)量的位置時，抓手與接口塊相配合，校正完成后，抓手與接口塊分離。

14.如權(quán)利要求10所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：所述小行程平面電機(jī)包括動子、定子和安裝支架，其中動子安裝在主平衡質(zhì)量上，定子經(jīng)安裝支架安裝在基礎(chǔ)框架上。

15.如權(quán)利要求1所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：長行程電機(jī)和主平衡質(zhì)量體都裝有位置數(shù)據(jù)反饋傳感器。

16.如權(quán)利要求1所述的光刻機(jī)工件臺平衡定位系統(tǒng)，其特征在于：控制系統(tǒng)在一個芯片單元的周期內(nèi)，或者一行芯片單元的周期內(nèi)，或者一個硅片的曝光周期內(nèi)，補(bǔ)償平衡質(zhì)量系統(tǒng)的漂移運(yùn)動。