[發(fā)明專利]基于線纜盒防轉(zhuǎn)機構(gòu)的雙工件臺回轉(zhuǎn)交換方法與裝置

有效

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• 申請日: 2011-11-12
• 公開（公告）號: CN102520587A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設計）人: 譚久彬;聞榮偉;劉永猛;崔繼文
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導體制造裝備技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及基于線纜盒防轉(zhuǎn)機構(gòu)的雙工件臺回轉(zhuǎn)交換方法與裝置。

背景技術(shù)

光刻機是極大規(guī)模集成電路制造中重要的超精密裝備之一。光刻機的分辨率和套刻精度決定了集成電路芯片的最小線寬，同時光刻機的產(chǎn)率則極大的影響集成電路芯片的生產(chǎn)成本，而作為光刻機關(guān)鍵子系統(tǒng)的工件臺又在很大程度上決定了光刻機的分辨率、套刻精度和產(chǎn)率。

產(chǎn)率是光刻機發(fā)展的主要追求目標之一。在滿足分辨率和套刻精度的條件下，提高工件臺運行效率進而提高光刻機產(chǎn)率是工件臺技術(shù)的發(fā)展方向。提高工件臺運行效率最直接的方式就是提高線纜臺的運動加速度和速度，但是為保證原有精度，速度和加速度不能無限制提高。最初的工件臺只有一個硅片承載裝置，光刻機一次只能處理一個硅片，全部工序串行處理，生產(chǎn)效率低。為此有人提出了雙工件臺技術(shù)，這也是目前提高光刻機生產(chǎn)效率的主流技術(shù)手段。雙工件臺技術(shù)在工件臺上設有曝光工位，預處理工位兩個工位和兩個線纜臺，曝光和測量調(diào)整可并行處理，大大縮短了時間，提高了生產(chǎn)效率。目前的代表產(chǎn)品為荷蘭ASML公司基于TwinScan技術(shù)即雙工件臺技術(shù)的光刻機。

提高雙工件臺的運行效率是目前光刻機工件臺技術(shù)的發(fā)展目標之一。雙工件臺技術(shù)牽涉到線纜臺在兩個工位之間切換的問題，換臺效率直接影響雙工件臺的運行效率以及光刻機的產(chǎn)率。如何在盡可能縮短換臺時間的條件下減小換臺對其它系統(tǒng)的干擾一直是研究的重點。在傳統(tǒng)雙臺切換過程中，線纜臺與曝光和預處理工序中一樣為直線驅(qū)動。雙臺專利US2001/0004105A1和WO98/40791中，每個線纜臺有兩個可交換配合的單元來實現(xiàn)雙臺的交換，在不提高線纜臺運動速度的前提下提高了產(chǎn)率，但由于線纜臺與導軌之間也采用耦合連接方式，在換臺過程中線纜臺與驅(qū)動單元會出現(xiàn)短暫的分離，對線纜臺的定位精度產(chǎn)生較大影響。同時運動單元和導軌較長，運動質(zhì)量較大，對于運動速度和加速度的提高都產(chǎn)生不良影響。專利CN101231471A中，采用H型驅(qū)動單元與過渡承接裝置上的摩擦輪對接，以避免導軌對接精度問題，但是線纜臺在換臺時需要等待驅(qū)動單元與摩擦輪完成對接后才可進行換臺操作，對產(chǎn)率帶來很大影響。專利CN1828427A中，在預處理工位設置了一個X向?qū)к墸毓夤の辉O置有兩個X向?qū)к墸瑢崿F(xiàn)兩個工位的并行工作，但由于驅(qū)動單元固定在基座上，在線纜臺運動時會有較大力傳遞到基座上，對整體帶來不良影響。

上述方案中，換臺時都沒有考慮換臺時導向裝置的運動對效率的影響。從換臺節(jié)拍上考慮都采用五節(jié)拍形式，即在換臺過程中，兩個線纜臺需要停留一段時間使得抓卡裝置完成交換，從而完成換臺工作。在對光刻機產(chǎn)率要求越來越高的情況下，抓卡裝置的交換時間也會對產(chǎn)率產(chǎn)生很大的影響。專利CN101201555中，利用傳送帶和對接滑塊完成換臺過程，運動節(jié)拍少，操作維護簡單，但傳送帶機構(gòu)和對接滑塊固定在基臺上，因此在換臺過程中，會有較大的力作用在基臺上，對整體動態(tài)性能影響較大。專利CN1485694中，利用Y向直線電機和直線導軌的對接完成換臺操作，但由于基臺中間的間隙過大而引入橋接裝置，使得運動節(jié)拍增加，增加了換臺時間，同時X向直線電機磁鋼部分固定在基臺上，換臺時運動部件的運動會對基臺產(chǎn)生較大的反作用力，進而影響整個系統(tǒng)的動態(tài)性能。專利CN101770181中利用置換單元的對接完成換臺工作，但其導向裝置固定在基臺上，在換臺運動中，運動部件會對基臺產(chǎn)生較大的反作用力，進而影響整個系統(tǒng)的動態(tài)性能。因此目前的雙臺直線換臺方案有待改進。