[發明專利]一種基于自主同步調向的雙工件臺回轉交換方法與裝置

有效

• 申請號: 201110377988.X
• 申請日: 2011-11-12
• 公開（公告）號: CN102495531A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 譚久彬;楊遠源;王雷
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H01L21/67;H01L21/677
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于自主同步調向的雙工件臺回轉交換方法，其特征在于該方法步驟是：

初始工作狀態，位于預處理工位的第二工件臺預對準工作完畢，曝光工位的第一工件臺曝光完畢；

第一步，曝光完畢的第一工件臺由Y向長行程直線運動單元和X向第一長行程運動單元驅動到換臺預定位置，同樣預對準完畢的第二工件臺由Y向長行程直線運動單元和X向第一長行程運動單元驅動到換臺預定位置，然后，第一工件臺和第二工件臺與回轉換臺裝置對接，即第一自旋電機動子轉接件、第二自旋電機動子轉接件與旋轉連接件對接；

第二步，回轉換臺裝置帶動第一工件臺、第二工件臺繞軸O-O′順時針或逆時針旋轉180°，第一工件臺到達預對準工位，第二工件臺到達曝光工位，完成位置交換，同時第一自旋裝置與第二自旋裝置分別驅動第一工件臺和第二工件臺實現在繞軸O-O′旋轉時不自旋，在旋轉過程中工件臺各側面始終與初始狀態平行，安裝在工件臺上的激光干涉儀反射鏡的朝向始終不變，同時第一線纜臺與第一工件臺在Y方向保持相對靜止，第二線纜臺與第二工件臺在Y方向保持相對靜止；

第三步，X向第一長行程運動單元回到預定位置，并與第二工件臺轉接裝置對接，同時X向第二長行程運動單元回到預定位置并與第一工件臺轉接裝置對接，然后，旋轉連接件松開第一自旋電機動子轉接件和第二自旋電機動子轉接件，第一工件臺和第二工件臺與回轉換臺裝置分離，此時第一工件臺由Y向長行程直線運動單元和X向第二長行程運動單元驅動到預處理工位的預定位置下、上片、預對準處理，第二工件臺由Y向長行程直線運動單元和X向第一長行程運動單元驅動到曝光預定位置，并進行曝光處理，此時系統回到初始工作狀態，完成一個工作周期，接下來為下一輪曝光工序，即重復上面的工序和換臺流程，為避免線纜纏繞，回轉換臺裝置旋轉方向與上次相反。

2.一種如權利要求1所述方法的基于自主同步調向的雙工件臺回轉交換裝置，在基臺(1)Y方向兩端部位處設置曝光工位(2)和預處理工位(3)，沿基臺(1)兩側長邊上對應分別設置Y向長行程直線運動單元(5)，在曝光工位(2)和預處理工位(3)上分別設置X向第一長行程直線運動單元(6)和X向第二長行程直線運動單元(7)，第一工件臺(4a)和第二工件臺(4b)可分離地分別配裝在X向第一長行程直線運動單元(6)和X向第二長行程直線運動單元(7)上，X向第一長行程直線運動單元(6)和X向第二長行程直線運動單元(7)分別與Y向長行程直線運動單元(5)成H型配置，且可以由Y向長行程直線運動單元(5)驅動，第一工件臺(4a)和第二工件臺(4b)分別運行于曝光工位(2)和預處理工位(3)，在兩個Y向長行程直線運動單元(5)上分別設置有與第一工件臺(4a)配套的第一線纜臺(8a)以及與第二工件臺(4b)配套的第二線纜臺(8b)，在基臺(1)四周裝有激光干涉儀(9a、9b、9c、9d、9e、9f、9g、9h)；其特征在于：在曝光工位(2)和預處理工位(3)之間設置一個回轉換臺裝置(10)，所述的回轉換臺裝置(10)由配置在基臺(1)下部的回轉換臺電機定子(10a)及回轉換臺電機動子(10b)、旋轉連接件(10c)裝配構成，其中旋轉連接件(10c)固裝在回轉換臺電機動子(10b)上；在第一工件臺(4a)腰部設置由第一自旋電機定子(11a)、第一自旋電機動子(11b)、第一自旋電機動子轉接件(11c)構成第一自旋裝置(11)，所述的第一自旋電機定子(11a)固定在第一工件臺(4a)上，第一自旋電機動子轉接件(11c)固裝在第一自旋電機動子(11b)上；在第二工件臺(4b)腰部設置由第二自旋電機定子(12a)、第二自旋電機動子(12b)、第二自旋電機動子轉接件(12c)組成的第二自旋裝置(12)，所述的第二自旋電機定子(12a)固定在在第二工件臺(4b)上，第二自旋電機動子轉接件(12c)固裝在第二自旋電機動子(12b)上；第一自旋電機動子轉接件(11c)、第二自旋電機動子轉接件(12c)均與旋轉連接件(10c)對接或分離配合；在第一工件臺(4a)側面設置由第一工件臺左轉接件(13a)和第一工件臺右轉接件(13b)組成的第一工件臺轉接裝置(13)，在第二工件臺側面設置由第二工件臺左轉接件(14a)和第二工件臺右轉接件(14b)組成的第二工件臺轉接裝置(14)；基臺(1)固裝在支撐框架(16)上；Y向長行程直線運動單元(5)安裝在水平運動平衡質量塊(15)上，X向第一長行程直線運動單元(6)、X向第二長行程直線運動單元(7)和Y向長行程直線運動單元(5)驅動第一工件臺(4a)和第二工件臺(4b)做水平運動；在支撐框架(16)上固裝旋轉氣浮導向裝置(18)，旋轉運動平衡質量塊(17)與回轉換臺電機定子(10a)固定成一體，旋轉運動平衡質量塊(17)與旋轉氣浮導向裝置(18)的徑向接觸面及地面均為氣浮軸承結構；在第一工件臺(4a)和第二工件臺(4b)與回轉換臺裝置(10)對接或分離前后，第一工件臺(4a)和第二工件臺(4b)質心的連線與回轉換臺裝置(10)回轉軸心線在同一平面上，且該平面與基臺(1)Y向幾何中線重合，并通過水平運動平衡質量塊(15)的質心；第一工件臺(4a)和第二工件臺(4b)底面為氣浮面，且通過氣浮面將第一工件臺(4a)和第二工件臺(4b)氣浮在基臺(1)之上；Y向長行程直線運動單元(5)由Y向U型槽式第一直線電機(5a)、Y向第一靜壓氣浮導軌(5c)、Y向U型槽式第二直線電機(5b)以及Y向第二靜壓氣浮導軌(5d)構成；X向第一長行程直線運動單元(6)由X向平板第一直線電機動子(6a)、X向平板第一直線電機定子(6b)、X向第一靜壓氣浮導軌(6c)以及第一承載梁(6d)構成；X向第二長行程直線運動單元(7)由X向平板第二直線電機動子(7a)、X向平板第二直線電機定子(7b)、X向第二靜壓氣浮導軌(7c)以及第二承載梁(7d)構成；Y向長行程直線運動單元(5)的Y向第一靜壓氣浮導軌(5c)和Y向第二靜壓氣浮導軌(5d)分別可滑動地配裝第一線纜臺(8a)和第二線纜臺(8b)；所述的第一線纜臺(8a)由Y向U型槽式第一直線電機(5a)驅動，在Y方向上始終與第一工件臺(4a)保持相對靜止；所述的第二線纜臺(8b)由Y向U型槽式第二直線電機(5b)驅動，在Y方向上始終與第二工件臺(4b)保持相對靜止。