[發(fā)明專利]用于光刻設(shè)備的預(yù)對準(zhǔn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110222168.3
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102914951A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡松立;姜杰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00;G03F7/20;H01L21/68;H01L21/00
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 王光輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種集成電路制造裝備領(lǐng)域，尤其涉及一種光刻設(shè)備中所使用的具有硅片溫度穩(wěn)定功能的預(yù)對準(zhǔn)裝置。

背景技術(shù)

光刻設(shè)備是一種應(yīng)用于集成電路制造的裝備，該裝備可以包括但不限于：集成電路制造光刻裝置、液晶面板光刻裝置、光掩?？逃⊙b置、MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))/MOMS(微光機(jī)系統(tǒng))光刻裝置、先進(jìn)封裝光刻裝置、印刷電路板光刻裝置及印刷電路板加工裝置等。

在高端光刻設(shè)備中，硅片需要從片盒傳遞至工件臺預(yù)定位置。在傳輸過程中，硅片必須以高精度、均勻的溫度，并以精確的偏心、偏向傳送到工件臺。

現(xiàn)有技術(shù)中所設(shè)計(jì)的硅片傳輸系統(tǒng)，硅片溫度通過氣浴的方式來穩(wěn)定，硅片偏心、偏向誤差僅通過預(yù)對準(zhǔn)裝置來糾正。隨著硅片尺寸不斷增大、光刻精度不斷提高、產(chǎn)率要求越來越高，通過氣浴的方式來穩(wěn)定硅片溫度已不能滿足高精度光刻設(shè)備需求，并且僅通過預(yù)對準(zhǔn)裝置對比較薄的硅片進(jìn)行定心、定向時(shí)，由于預(yù)對準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)吸盤直徑遠(yuǎn)小于硅片直徑，硅片邊緣會因自重而發(fā)生變形，從而影響硅片的定心、定向精度。

專利US6370793B1公開了一種對預(yù)對準(zhǔn)上硅片進(jìn)行氣浴以實(shí)現(xiàn)硅片溫度穩(wěn)定的裝置。該技術(shù)方案的主要缺點(diǎn)是難以實(shí)現(xiàn)對硅片溫度的高精度穩(wěn)定，并且該技術(shù)方案未涉及到對硅片穩(wěn)定溫度的精密測量，在使用過程，無法確切知道硅片溫度是否達(dá)標(biāo)。

基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多缺點(diǎn)，亟需要一種新的具有硅片溫度穩(wěn)定功能的預(yù)對準(zhǔn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種用于光刻設(shè)備的預(yù)對準(zhǔn)裝置，該預(yù)對準(zhǔn)裝置可以實(shí)現(xiàn)在硅片預(yù)對準(zhǔn)過程中對硅片溫度進(jìn)行高精度穩(wěn)定與檢測，并且有助于提高預(yù)對準(zhǔn)的定心、定向精度。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開一種用于光刻設(shè)備的預(yù)對準(zhǔn)裝置，用于實(shí)現(xiàn)硅片傳輸中的預(yù)對準(zhǔn)，包括溫度穩(wěn)定單元及用于支撐所述溫度穩(wěn)定單元的差分調(diào)平單元，定向吸盤單元及用于驅(qū)動所述定向吸盤單元運(yùn)動的第一運(yùn)動機(jī)構(gòu)，定心吸盤單元及用于驅(qū)動所述定心吸盤單元運(yùn)動的第二運(yùn)動機(jī)構(gòu)；所述溫度穩(wěn)定單元的中心貫通設(shè)有一內(nèi)孔供定向吸盤單元和定心吸盤單元穿過，所述定向吸盤單元位于所述溫度穩(wěn)定單元內(nèi)孔中心位置處，所述定心吸盤單元位于所述溫度穩(wěn)定單元與定向吸盤單元之間。

更進(jìn)一步地，所述預(yù)對準(zhǔn)裝置還包括一硅片邊緣數(shù)據(jù)采集處理裝置。

更進(jìn)一步地，所述定心吸盤為半圓形狀且包圍所述定向吸盤。

更進(jìn)一步地，所述溫度穩(wěn)定單元包括位于下層的水冷盤及位于上層的氣浮盤。

更進(jìn)一步地，所述溫度穩(wěn)定單元還包括多個(gè)溫度傳感器，所述溫度傳感器均勻分布于所述溫度穩(wěn)定單元上；所述溫度穩(wěn)定單元還包括至少一個(gè)硅片存在傳感器。

更進(jìn)一步地，所述差分調(diào)平單元包括依次連接的底座、差分螺母、導(dǎo)向桿、球頭銷和球窩，所述差分螺母的兩端分別通過螺距不同的螺紋與導(dǎo)向桿、底座相配合實(shí)現(xiàn)上下差分運(yùn)動，所述球窩固定安裝于硅片溫度穩(wěn)定裝置底部。所述差分螺母與導(dǎo)向桿、底座之間分別通過一鎖緊螺母固定，所述球窩與球頭銷之間通過一鎖緊環(huán)鎖緊。

更進(jìn)一步地，所述第一運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括一Z向運(yùn)動臺及一θ向運(yùn)動臺，所述Z向運(yùn)動臺用于提供沿Z向運(yùn)動，所述θ向運(yùn)動臺用于提供沿θ向運(yùn)動。所述第二運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括X向運(yùn)動臺及一V向運(yùn)動臺，所述X向運(yùn)動臺及V向運(yùn)動臺均為由直線電機(jī)驅(qū)動的直線運(yùn)動臺。所述V向運(yùn)動臺還包括一重力補(bǔ)償元件用以抵消V向運(yùn)動負(fù)載重力。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果：

本發(fā)明所公開的技術(shù)方案在預(yù)對準(zhǔn)裝置中集成了硅片溫度穩(wěn)定裝置。該硅片溫度穩(wěn)定裝置通過使用高精度鏡頭冷卻水對硅片進(jìn)行溫度輻射、氣浴穩(wěn)定相結(jié)合的方法對硅片進(jìn)行溫度穩(wěn)定。該硅片預(yù)對準(zhǔn)裝置設(shè)置有溫度傳感器，可以實(shí)時(shí)檢測預(yù)對準(zhǔn)上硅片溫度的范圍與均勻度。該硅片預(yù)對準(zhǔn)裝置還設(shè)置有硅片存在傳感器，可以對裝置上是否有硅片存在進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。該硅片預(yù)對準(zhǔn)裝置可以實(shí)現(xiàn)對硅片邊緣自重形變進(jìn)行補(bǔ)償，有助于提高硅片的定心、定向精度。該硅片預(yù)對準(zhǔn)裝置通過特別設(shè)計(jì)的差分調(diào)平結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)硅片溫度穩(wěn)定裝置的水平度調(diào)節(jié)。該硅片預(yù)對準(zhǔn)裝置具有X、θ、Z、V四個(gè)運(yùn)動軸，可以實(shí)現(xiàn)硅片的定心、定向、氣膜調(diào)節(jié)、硅片交接功能，其中θ、Z軸運(yùn)動通過一種旋轉(zhuǎn)升降運(yùn)動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，X、V軸運(yùn)動通過兩組組合在一起的直線電機(jī)驅(qū)動運(yùn)動臺實(shí)現(xiàn)，并在垂向使用重力補(bǔ)償元件來提升V向運(yùn)動性能。該硅片預(yù)對準(zhǔn)裝置的定心、定向吸盤通過特別設(shè)計(jì)與布置，可以實(shí)現(xiàn)在真空斷開的情況下，硅片不會掉落。

附圖說明