3_微動電機(jī)；304_防撞框；305_宏動平面電機(jī)動子；306_平面光柵讀數(shù)頭；307_調(diào)平調(diào)焦傳感器；308_微動平面電機(jī)動子；309-重力補(bǔ)償器動子；310_氣足；311_真空吸附區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
基于交錯磁鋼排布的動線圈氣磁結(jié)合氣浮雙工件臺矢量圓弧換臺方法包括以下步驟:初始工作狀態(tài)，測量位第一工件臺處于預(yù)對準(zhǔn)狀態(tài)，曝光位第二工件臺處于曝光狀態(tài)；第一步，測量位第一工件臺預(yù)對準(zhǔn)完畢后由動線圈驅(qū)動運(yùn)動到測量位換臺預(yù)定位置A并等待，曝光位第二工件臺曝光完畢后由動線圈驅(qū)動運(yùn)動到曝光位換臺預(yù)定位置B;第二步，第一工件臺與第二工件臺通過平面電機(jī)矢量控制沿圓弧軌跡逆時針運(yùn)動，在運(yùn)動過程中，兩個工件臺的相位不發(fā)生變化，運(yùn)動位置由平面光柵進(jìn)行測量，與此同時，第一線纜臺跟隨第一工件臺由測量位一側(cè)向曝光位運(yùn)動，第二線纜臺跟隨第二工件臺由曝光位一側(cè)向測量位運(yùn)動，當(dāng)?shù)谝还ぜ_運(yùn)動到曝光位預(yù)定位置C、第二工件臺運(yùn)動到測量位預(yù)定位置D時，換臺結(jié)束，第一工件臺在曝光位進(jìn)行硅片光刻曝光，第二工件臺在測量位進(jìn)行硅片上片及硅片預(yù)對準(zhǔn)操作；第三步，測量位第二工件臺預(yù)對準(zhǔn)完畢后由動線圈驅(qū)動運(yùn)動到測量位換臺預(yù)定位置A’并等待，曝光位第一工件臺曝光完畢后由動線圈驅(qū)動運(yùn)動到曝光位換臺預(yù)定位置B’ ；第四步，第二工件臺與第一工件臺通過平面電機(jī)矢量控制沿圓弧軌跡順時針運(yùn)動，與此同時，第一線纜臺跟隨第一工件臺由曝光位一側(cè)向測量位運(yùn)動，第二線纜臺跟隨第二工件臺由測量位一側(cè)向曝光位運(yùn)動，當(dāng)?shù)诙ぜ_運(yùn)動到曝光位預(yù)定位置C、第一工件臺運(yùn)動到測量位預(yù)定位置D時，換臺結(jié)束，曝光位第二工件臺進(jìn)入曝光狀態(tài)，測量位第一工件臺進(jìn)行上下片及預(yù)對準(zhǔn)操作，此時系統(tǒng)回到初始工作狀態(tài)，完成了包含兩次換臺操作的一個工作周期。
[0020]基于交錯磁鋼排布的動線圈氣磁結(jié)合氣浮雙工件臺矢量圓弧換臺裝置包括支撐框架1、平衡質(zhì)量塊2、第一工件臺3a、第二工件臺3b，所述平衡質(zhì)量塊2位于支撐框架1上方，宏動平面電機(jī)定子4安裝在平衡質(zhì)量塊2上的平面上，第一工件臺3a和第二工件臺3b配置在宏動平面電機(jī)定子4上方，所述第一工件臺3a和第二工件臺3b運(yùn)行于測量位5和曝光位6之間，在第一工件臺3a和第二工件臺3b上平面上分別安裝測量位平面光柵7a和曝光位平面光柵7b，第一工件臺3a通過第一線纜臺線纜8c與第一線纜臺8a相連接，第二工件臺3b通過第二線纜臺線纜9c與第二線纜臺9a相連接，第一線纜臺8a和第二線纜臺9a分別安裝在第一線纜臺導(dǎo)軌8b和第二線纜臺導(dǎo)軌9b上；第一工件臺3a和第二工件臺3b為六自由度磁浮微動臺，所述六自由度磁浮微動臺由Chuck301、吸盤302、微動電機(jī)303、防撞框304、宏動平面電機(jī)動子305、平面光柵讀數(shù)頭306、調(diào)平調(diào)焦傳感器307組成，微動平面電機(jī)動子308與重力補(bǔ)償器動子309集成在一起，氣足310和真空吸附區(qū)311均分布在六自由度磁浮微動臺的底部；所述吸盤302安裝在Chuck301上，Chuck301四個角上安裝有四個平面光柵讀數(shù)頭306和四個調(diào)平調(diào)焦傳感器307，Chuck301固定在微動電機(jī)303上，在微動電機(jī)303四周安裝有防撞框304，宏動平面電機(jī)動子305安裝在防撞框304下方，所述宏動平面電機(jī)動子305包括四個基本運(yùn)動單元Fl、F2、F3、F4，每個單元由四個相繞組組成，其中每相電樞繞組由若干同心的方形線圈構(gòu)成，各個線圈由里到外依次串聯(lián)，每相鄰的兩個線圈的繞向相反，宏動平面電機(jī)定子4采用交錯磁鋼布局；六自由度磁浮微動臺底面的四個角分布有呈“7”字型的四個對稱均布的氣足310，氣足310之間分布有矩形的真空吸附區(qū)311，呈“口”字型圍繞在宏動平面電機(jī)動子305周圍。
[0021]本發(fā)明工作流程如下: 第一工件臺3a在測量位5預(yù)對準(zhǔn)完畢后由平面電機(jī)驅(qū)動運(yùn)動到換臺位置A，等待第二工件臺3b在曝光位6完成曝光，第二工件臺3b完成曝光后由平面電機(jī)驅(qū)動運(yùn)動到換臺位置B，然后第一工件臺3a與第二工件臺3b通過平面電機(jī)矢量控制沿圓弧軌跡逆時針運(yùn)動完成換臺操作，換臺時第一線纜臺8a和第二線纜臺9a也作相應(yīng)運(yùn)動；換臺完成后，第一工件臺3a向曝光位6運(yùn)動在曝光位6進(jìn)行曝光，第二工件臺3b向測量位5運(yùn)動在測量位5進(jìn)行上片和預(yù)對準(zhǔn)操作；率先完成硅片預(yù)對準(zhǔn)完畢的第二工件臺3b運(yùn)動到測量位換臺位置A’，等待第一工件臺3a完成曝光后運(yùn)動到換臺位置B’，然后，第二工件臺3b與第一工件臺3a通過平面電機(jī)矢量控制沿圓弧軌跡順時針運(yùn)動，完成第二次換臺；換臺完成后，第一工件臺3a向測量位5運(yùn)動，第二工件臺3b向曝光位6運(yùn)動，這樣完成了一次完整的工作周期。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于交錯磁鋼排布的動線圈氣磁結(jié)合氣浮雙工件臺矢量圓弧換臺方法，其特征在于該方法包括以下步驟:初始工作狀態(tài)，測量位第一工件臺處于預(yù)對準(zhǔn)狀態(tài)，曝光位第二工件臺處于曝光狀態(tài)；第一步，測量位第一工件臺預(yù)對準(zhǔn)完畢后由動線圈驅(qū)動運(yùn)動到測量位換臺預(yù)定位置A并等待，曝光位第二工件臺曝光完畢后由動線圈驅(qū)動運(yùn)動到曝光位換臺預(yù)定位置B;第二步，第一工件臺與第二工件臺通過平面電機(jī)矢量控制沿圓弧軌跡逆時針運(yùn)動，在運(yùn)動過程中，兩個工件臺的相位不發(fā)生變化，運(yùn)動位置由平面光柵進(jìn)行測量，與此同時，第一線纜臺跟隨第一工件臺由測量位一側(cè)向曝光位運(yùn)動，第二線纜臺跟隨第二工件臺由曝光位一側(cè)向測量位運(yùn)動，當(dāng)?shù)谝还ぜ_運(yùn)動到曝光位預(yù)定位置C、第二工件臺運(yùn)動到測量位預(yù)定位置D時，換臺結(jié)束，第一工件臺在曝光位進(jìn)行硅片光刻曝光，第二工件臺在測量位進(jìn)行硅片上片及硅片預(yù)對準(zhǔn)操作；第三步，測量位第二工件臺預(yù)對準(zhǔn)完畢后由動線圈驅(qū)動運(yùn)動到測量位換臺預(yù)定位置A’并等待，曝光位第一工件臺曝光完畢后由動線圈驅(qū)動運(yùn)動到曝光位換臺預(yù)定位置B’ ；第四步，第二工件臺與第一工件臺通過平面電機(jī)矢量控制沿圓弧軌跡順時針運(yùn)動，與此同時，第一線纜臺跟隨第一工件臺由曝光位一側(cè)向測量位運(yùn)動，第二線纜臺跟隨第二工件臺由測量位一側(cè)向曝光位運(yùn)動，當(dāng)?shù)诙ぜ_運(yùn)動到曝光位預(yù)定位置C、第一工件臺運(yùn)動到測量位預(yù)定位置D時，換臺結(jié)束，曝光位第二工件臺進(jìn)入曝光狀態(tài)，測量位第一工件臺進(jìn)行上下片及預(yù)對準(zhǔn)操作，此時系統(tǒng)回到初始工作狀態(tài)，完成了包含兩次換臺操作的一個工作周期。2.—種基于交錯磁鋼排布的動線圈氣磁結(jié)合氣浮雙工件臺矢量圓弧換臺裝置，該裝置包括支撐框架(1)、平衡質(zhì)量塊(2)、第一工件臺(3a)、第二工件臺(3b)，所述平衡質(zhì)量塊(2 )位于支撐框架(1)上方，其特征在于宏動平面電機(jī)定子(4 )安裝在平衡質(zhì)量塊(2 )上的平面上，第一工件臺(3a)和第二工件臺(3b)配置在宏動平面電機(jī)定子(4)上方，所述第一工件臺(3a)和第二工件臺(3b)運(yùn)行于測量位(5)和曝光位(6)之間，在第一工件臺(3a)和第二工件臺(3b)上平面上分別安裝測量位平面光柵(7a)和曝光位平面光柵(7b)，第一工件臺(3a)通過第一線纜臺線纜(8c)與第一線纜臺(8a)相連接，第二工件臺(3b)通過第二線纜臺線纜(9c)與第二線纜臺(9a)相連接，第一線纜臺(8a)和第二線纜臺(9a)分別安裝在第一線纜臺導(dǎo)軌(8b)和第二線纜臺導(dǎo)軌(9b)上；第一工件臺(3a)和第二工件臺(3b )為六自由度磁浮微動臺，所述六自由度磁浮微動臺由Chuck (301)、吸盤(302 )、微動電機(jī)(303)、防撞框(304)、宏動平面電機(jī)動子(305)、平面光柵讀數(shù)頭(306)、調(diào)平調(diào)焦傳感器(307)組成，微動平面電機(jī)動子(308)與重力補(bǔ)償器動子(309)集成在一起，氣足(310)和真空吸附區(qū)(311)均分布在六自由度磁浮微動臺的底部；所述吸盤(302)安裝在Chuck (301)上，Chuck (301)四個角上安裝有四個平面光柵讀數(shù)頭(306)和四個調(diào)平調(diào)焦傳感器(307)，Chuck (301)固定在微動電機(jī)(303)上，在微動電機(jī)(303)四周安裝有防撞框(304)，宏動平面電機(jī)動子(305)安裝在防撞框(304)下方，所述宏動平面電機(jī)動子(305)包括四個基本運(yùn)動單元(匕、F2、F3、F4)，每個單元由四個相繞組組成，其中每相電樞繞組由若干同心的方形線圈構(gòu)成，各個線圈由里到外依次串聯(lián)，每相鄰的兩個線圈的繞向相反，宏動平面電機(jī)定子(4)采用交錯磁鋼布局；六自由度磁浮微動臺底面的四個角分布有呈“7”字型的四個對稱均布的氣足(310)，氣足(310)之間分布有矩形的真空吸附區(qū)(311 )，呈“口”字型圍繞在宏動平面電機(jī)動子(305 )周圍。
【專利摘要】基于交錯磁鋼排布的動線圈氣磁結(jié)合氣浮雙工件臺矢量圓弧換臺方法及裝置屬于半導(dǎo)體制造裝備技術(shù)，該裝置包括支撐框架、平衡質(zhì)量塊、氣磁結(jié)合氣浮工件臺、工件臺測量裝置、工件臺驅(qū)動裝置，兩個工件臺工作于測量位和曝光位之間，采用平面光柵對工件臺位置進(jìn)行測量，工件臺采用氣懸浮和平面電機(jī)驅(qū)動，宏動平面電機(jī)定子采用交錯磁鋼排布，雙工件臺交換過程中，采用平面電機(jī)驅(qū)動兩個工件臺實(shí)現(xiàn)單節(jié)拍弧線快速換臺；本發(fā)明解決了現(xiàn)有換臺方案節(jié)拍多、軌跡長、起停環(huán)節(jié)多、穩(wěn)定時間長等問題，減少換臺環(huán)節(jié)，縮短了換臺時間，提高了光刻機(jī)的產(chǎn)率。
【IPC分類】G03F7/20
【公開號】CN105425550
【申請?zhí)枴緾N201610023016
【發(fā)明人】譚久彬, 楊遠(yuǎn)源, 王雷
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2016年1月14日