专利名称：基于线缆盒防转机构的双工件台回转交换方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明属于半导体制造装备技术领域，主要涉及基于线缆盒防转机构的双工件台回转交换方法与装置。
背景技术：
光刻机是极大规模集成电路制造中重要的超精密装备之一。光刻机的分辨率和套刻精度决定了集成电路芯片的最小线宽，同时光刻机的产率则极大的影响集成电路芯片的生产成本，而作为光刻机关键子系统的工件台又在很大程度上决定了光刻机的分辨率、套刻精度和产率。产率是光刻机发展的主要追求目标之一。在满足分辨率和套刻精度的条件下，提高工件台运行效率进而提高光刻机产率是工件台技术的发展方向。提高工件台运行效率最直接的方式就是提高线缆台的运动加速度和速度，但是为保证原有精度，速度和加速度不能无限制提高。最初的工件台只有一个硅片承载装置，光刻机一次只能处理一个硅片，全部工序串行处理，生产效率低。为此有人提出了双工件台技术，这也是目前提高光刻机生产效率的主流技术手段。双工件台技术在工件台上设有曝光工位，预处理工位两个工位和两个线缆台，曝光和测量调整可并行处理，大大缩短了时间，提高了生产效率。目前的代表产品为荷兰ASML公司基于Twir^can技术即双工件台技术的光刻机。提高双工件台的运行效率是目前光刻机工件台技术的发展目标之一。双工件台技术牵涉到线缆台在两个工位之间切换的问题，换台效率直接影响双工件台的运行效率以及光刻机的产率。如何在尽可能缩短换台时间的条件下减小换台对其它系统的干扰一直是研究的重点。在传统双台切换过程中，线缆台与曝光和预处理工序中一样为直线驱动。双台专利US2001/0004105A1和W098/40791中，每个线缆台有两个可交换配合的单元来实现双台的交换，在不提高线缆台运动速度的前提下提高了产率，但由于线缆台与导轨之间也采用耦合连接方式，在换台过程中线缆台与驱动单元会出现短暂的分离，对线缆台的定位精度产生较大影响。同时运动单元和导轨较长，运动质量较大，对于运动速度和加速度的提高都产生不良影响。专利CN101231471A中，采用H型驱动单元与过渡承接装置上的摩擦轮对接，以避免导轨对接精度问题，但是线缆台在换台时需要等待驱动单元与摩擦轮完成对接后才可进行换台操作，对产率带来很大影响。专利CN1^8427A中，在预处理工位设置了一个X向导轨，曝光工位设置有两个X向导轨，实现两个工位的并行工作，但由于驱动单元固定在基座上，在线缆台运动时会有较大力传递到基座上，对整体带来不良影响。上述方案中，换台时都没有考虑换台时导向装置的运动对效率的影响。从换台节拍上考虑都采用五节拍形式，即在换台过程中，两个线缆台需要停留一段时间使得抓卡装置完成交换，从而完成换台工作。在对光刻机产率要求越来越高的情况下，抓卡装置的交换时间也会对产率产生很大的影响。专利CN101201555中，利用传送带和对接滑块完成换台过程，运动节拍少，操作维护简单，但传送带机构和对接滑块固定在基台上，因此在换台过程中，会有较大的力作用在基台上，对整体动态性能影响较大。专利CN1485694中，利用Y向直线电机和直线导轨的对接完成换台操作，但由于基台中间的间隙过大而引入桥接装置，使得运动节拍增加，增加了换台时间，同时X向直线电机磁钢部分固定在基台上，换台时运动部件的运动会对基台产生较大的反作用力，进而影响整个系统的动态性能。专利 CN101770181中利用置换单元的对接完成换台工作，但其导向装置固定在基台上，在换台运动中，运动部件会对基台产生较大的反作用力，进而影响整个系统的动态性能。因此目前的双台直线换台方案有待改进。
回转换台方案较直线换台方案有独特优势，因此出现了采用回转方式换台的双工件台技术。例如欧洲专利W098/28665采用带传动实现工件台上曝光工位和预处理工位的两个线缆台交换位置，简化了换台工序，但是带传动难以实现纳米定位精度。专利 CN101071275采用回转整个基台的方式实现双线缆台的换位，简化了系统结构，同时两个线缆台运动无重叠区域，避免了碰撞安全隐患。但是通过回转整个基台实现线缆台换位存在转动惯量大，大功率回转电机精密定位困难和发热量大引起系统温升等问题，同时回转半径大，使光刻机主机结构显著增大。专利CN102141739采用旋转电机完成硅片台工位的交换，避免了大惯量的基台旋转，省去要求极高的导轨对接装置和辅助装置，但是该系统换台过程中造成了工件台上传感器和对准标记的相位反转，从而难以实现同位相的双工件台交换。上述方案均没有考虑回转换台方式下线缆台相位反转与光学系统难以配合的问题。在光刻机曝光和预处理工序中，光学系统需要对线缆台各位置传感器和对准标记进行检测， 由于各位置传感器和对准标记分布不均，各对准标记结构原理不一致，线缆台存在朝向问题。当回转换台后，线缆台回转180°造成线缆台位置传感器和对准标记反向，因此目前回转换台方案还有待改进。此外回转换台方式的回转特性造成线缆台线缆缠绕以及激光干涉仪反射镜回转导致目标丢失等问题还有待解决。发明内容
本发明针对上述已有技术中存在的不足，设计提供一种基于线缆盒防转机构的双工件台回转交换方法与装置。此装置采用回转方式进行双台切换，降低了双台切换时间，提高了换台效率和光刻机的产率。同时解决了线缆台相位反转，线缆台线缆缠绕以及激光干涉仪目标丢失和回转半径大，转动惯量大等一系列问题。本发明还可解决现有线性换台方案冲击转矩大和换台节拍多的问题，可采用较小的质量平衡系统，有利于缩短平衡时间，同时简化系统，降低成本，换台节拍减少缩短了换台时间，可有效提高光刻机产率。
本发明的目的是这样实现的
基于线缆盒防转机构的双工件台回转交换方法，该方法由三个节拍组成，第一个节拍是第一工件台完成曝光工序、第二工件台完成预处理工序后，分别从曝光工位和预处理工位向基台中心运动，回转换台抓卡装置通过电磁吸附第一工件台回转环套和第二工件台回转环套，同时，X向第一直线电机动子和X向第二直线电机动子上的抓卡机构分别松开第一工件台转接装置和第二工件台转接装置，同时，第一气浮防转装置一端与第一线缆台连接，另一端在通入气体后与第一工件台的X向侧面形成气浮面，第二气浮防转装置一端与第二线缆台连接，另一端在通入气体后与第二工件台的X向侧面形成气浮面，实现两工件台与回转转接台相向对接；第二节拍是回转转接台吸附住第一工件台和第二工件台绕基台中心轴线沿顺时针或逆时针回转180° (下一次回转交换沿逆时针或顺时针)，第一线缆台和第二线缆台在Y方向上分别与第一工件台和第二工件台保持同步运动；同时第一线缆台上的第一气浮防转装置和第一线缆台保持同步运动，防止第一工件台在换台过程中回转运动带来的相位变化；同时第二气浮防转装置和第二线缆台保持同步运动，防止第二工件台在换台过程中回转运动带来的相位变化，实现第一工件台和第二工件台在整个回转换台传动过程中的同相位；第三个节拍是回转转接台回转180°后，回转换台抓卡装置放开第一工件台回转环套和第二工件台回转环套；同时第一气浮防转装置停止供气，第二气浮防转装置停止供气；同时X向第一直线电机动子上的抓卡机构抓卡住第二工件台转接装置，并运动到曝光工位，X向第二直线电机动子上的抓卡机构抓卡住第一工件台转接装置， 并运动到预处理工位，实现两工件台与回转转接台反向分离并到各自工位；通过上述三个节拍完成基于线缆盒防转机构的双工件台同相位回转交换。 基于线缆盒防转机构的双工件台回转交换装置包括基台、第一工件台、第二工件台，基台长边Y方向两端分别为曝光工位和预处理工位，第一工件台和第二工件台分别运行于曝光工位和预处理工位，沿基台长边两侧对应分别设置由Y向第一直线电机、Y向第一静压气浮导轨和由Y向第二直线电机、Y向第二静压气浮导轨构成的两个Y向长行程直线运动单元，曝光工位上设置由X向第一直线电机动子、X向第一直线电机定子、X向第一静压气浮导轨和第一承载梁构成的X向第一长行程直线运动单元，预处理工位上设置有由X向第二直线电机动子、X向第二直线电机定子、X向第二静压气浮导轨和第二承载梁构成的X向第二长行程直线运动单元，在Y向长行程直线运动单元的Y向第一直线电机和Y向第一静压气浮导轨上部设置与第一工件台配套的第一线缆台，在Y向第二直线电机和Y向第二静压气浮导轨上部设置与第二工件台配套的第二线缆台，在基台四周装有激光干涉仪；第一工件台和第二工件台分别配装在X向第一长行程直线运动单元和X向第二长行程直线运动单元上，X向第一长行程直线运动单元和X向第二长行程直线运动单元分别与Y向长行程直线运动单元成H型配置；在基台上位于在曝光工位和预处理工位之间部位处安装一个回转转接台，所述的回转转接台包括回转电机定子、回转电机动子、回转换台抓卡装置，其中回转电机定子配装在基台下侧部上，回转电机动子配装在回转电机定子上，在回转电机动子上端部上固装回转换台抓卡装置；在第一工件台中部设置第一工件台回转环套，在第一工件台底部X向侧面设置第一工件台转接装置；在第二工件台中部设置第二工件台回转环套，在第二工件台底部X向侧面设置第二工件台转接装置；在第一线缆台上固装一个第一气浮防转装置，在第二线缆台上固装一个第二气浮防转装置；第一工件台和第二工件台底面为气浮面，且第一工件台和第二工件台气浮在基台上部；第一工件台回转环套与第一工件台的接触环面为静压气浮轴承，回转换台时套与台做相对回转运动；第二工件台回转环套与第二工件台的接触面为气浮环面，回转换台时套与台做相对回转运动；与第一工件台配套的第一线缆台和第一气浮防转装置承载第一工件台的线缆，第一线缆台可滑动的配装在Y向第一静压气浮导轨上，由Y向第一直线电机驱动，在Y方向上始终与第一工件台保持相对静止；与第二工件台配套的第二线缆台和第二气浮防转装置承载第二工件台的线缆， 第二线缆台可滑动的配装在Y向第二静压气浮导轨上，由Y向第二直线电机驱动，在Y方向上始终与第二工件台保持相对静止；在运行过程中，激光干涉仪发出的光束始终与第一工件台、第二工件台对应的侧面反射镜垂直；Y向第一直线电机、Y向第二直线电机、X向第一直线电机动子、X向第一直线电机定子、χ向第二直线电机动子、χ向第二直线电机定子采用平板电机，或采用U型槽式电机。
本发明具有以下创新点和显著优势
1.采用基于线缆盒防转机构的双工件台回转交换方法换台仅需三个节拍，即第一节拍是两工件台沿轴线(Z轴0-0)与回转转接台相向对接；第二节拍是回转转接台携两工件台绕回转轴线沿顺时针(或逆时针)方向回转180° (下一次转位沿逆时针(或顺时针) 方向回转180° )；第三节拍是两工件台与回转转接台反向分离并到各自工位。该方法解决了现有线性换台方法节拍过多(五个节拍)的问题，同时也解决了整体转动平台方式转动惯量大，完成时间长的问题。与现有方法相比，本方法换台时间短，显著提高了换台效率和光刻机的产片率，这是本发明的创新点和突出优点之。
2.提出基于线缆盒防转机构的双工件台回转交换装置。两工件台在随回转转接台绕轴线(ζ轴0-0)回转180°的过程中，两工件台通过各自对应的线缆盒防转机构控制自转运动，始终保持两工件台在零位时的相位不变，保证双工件台在换台过程中的同相位。解决了现有回转换台方式存在的三大问题，即工件台相位反相、工件台线缆缠绕和激光干涉仪目标丢失等问题，可确保在换台过程中工件台相位始终不变，线缆不缠绕和激光干涉仪目标连续跟踪，这是本发明的创新点和突出优点之二。
3.提出一种快速平稳的回转驱动控制方法和结构方案。回转换台过程连续平稳， 转矩冲击小，且速度快；同时回转转矩严格作用在精密气浮轴轴线上，不产生冲击力，使平衡方向和位置及平衡力准确可控。解决了现有线性换台方法与方案冲击力和冲击转矩过大，力平衡方向、大小以及力与力矩平衡位置无法准确预测和准确平衡控制的难题；也解决了现有整体回转换台方案质量和惯量过大、所需转矩大、冲击转矩大和所需电机体积大、功能和发热量大等一系列问题，具有换台过程无冲击力、冲击转矩小、换台速度快且平稳、力矩平衡精确且平衡时间短等多种优点，这是本发明的创新点和突出优点之三。
4.提出一种换台系统对冲力抵消方法和结构方案。在两工件台与回转转接台对接与分离过程中，使两工件台的质心与回转转接台回转轴心在一条直线上，且该直线与双工件台系统基台气浮平台y向几何中线重合，且过平衡质量框架的质心位置；可使换台过程中两工件台与回转转接台线性对接与分离时产生的冲击力大小相等，方向相反，在平衡质量框架上的作用力合力为零。解决了现有线性换台方案中线性冲击力大和平衡质量框架质量与体积庞大及平衡速度慢等问题，具有换台过程中无冲击力、换台对接和分离速度快、对主机框架和基台冲击小等多项优点，这是本发明的创新点和突出优点之四。
图1是本发明总体结构示意图。
图2是本发明总体结构剖视图。
图3是回转转接台与线缆台、防转装置装配结构示意图。
图4是第一工件台轴测图。
图5、6、7、8、9、10、11是双工件台换台流程示意图。
图中件号1-基台；2-曝光工位；3-预处理工位；4a_第一工件台；4b_第二工件台；5-Y向长行程直线运动单元向第一直线电机；恥-Y向第一静压气浮导轨；5c-Y 向第二直线电机；5d-Y向第二静压气浮导轨；6-X向第一长行程直线运动单元；6a-X向第一直线电机动子；6b-X向第一直线电机定子；6c-X向第一静压气浮导轨；6d-第一承载梁； 7-X向第二长行程直线运动单元；7a-X向第二直线电机动子；7b-X向第二直线电机定子； 7c-X向第二静压气浮导轨；7d-第二承载梁；8a-第一线缆台；8b-第二线缆台；8c_第一气浮防转装置；8d-第二气浮防转装置；如、％、9(、9(1、96、9厂98、911-激光干涉仪；10-回转转接台；IOa-回转电机定子；IOb-回转电机动子；IOc-回转换台抓卡装置；Ila-第一工件台回转环套；lib-第二工件台回转环套；12a-第一工件台转接装置；12b-第二工件台转接装置。
具体实施例方式下面结合附图对本发明实施方案作进一步详细说明基于线缆盒防转机构的双工件台同相位回转交换方法，该方法由三个节拍组成， 第一个节拍是第一工件台完成曝光工序、第二工件台完成预处理工序后，分别从曝光工位和预处理工位向基台中心运动，回转换台抓卡装置通过电磁吸附第一工件台回转环套和第二工件台回转环套，同时，X向第一直线电机动子和X向第二直线电机动子上的抓卡机构分别松开第一工件台转接装置和第二工件台转接装置，同时，第一气浮防转装置一端与第一线缆台连接，另一端在通入气体后与第一工件台的X向侧面形成气浮面，第二气浮防转装置一端与第二线缆台连接，另一端在通入气体后与第二工件台的X向侧面形成气浮面，实现两工件台与回转转接台相向对接；第二节拍是回转转接台吸附住第一工件台和第二工件台绕基台中心轴线沿顺时针或逆时针回转180° (下一次回转交换沿逆时针或顺时针)， 第一线缆台和第二线缆台在Y方向上分别与第一工件台和第二工件台保持同步运动；同时第一线缆台上的第一气浮防转装置和第一线缆台保持同步运动，防止第一工件台在换台过程中回转运动带来的相位变化；同时第二气浮防转装置和第二线缆台保持同步运动，防止第二工件台在换台过程中回转运动带来的相位变化，实现第一工件台和第二工件台在整个回转换台传动过程中的同相位；第三个节拍是回转转接台回转180°后，回转换台抓卡装置放开第一工件台回转环套和第二工件台回转环套；同时第一气浮防转装置停止供气，第二气浮防转装置停止供气；同时X向第一直线电机动子上的抓卡机构抓卡住第二工件台转接装置，并运动到曝光工位，X向第二直线电机动子上的抓卡机构抓卡住第一工件台转接装置，并运动到预处理工位，实现两工件台与回转转接台反向分离并到各自工位；通过上述三个节拍完成基于线缆盒防转机构的双工件台同相位回转交换。基于线缆盒防转机构的双工件台同相位回转交换装置，该装置包括基台1、第一工件台4a、第二工件台4b，基台1长边Y方向两端为曝光工位2和预处理工位3，第一工件台 4a和第二工件台4b分别运行于曝光工二位2和预处理工位3，沿基台1长边两侧对应分别设置由Y向第一直线电机如、Y向第一静压气浮导轨恥和由Y向第二直线电机5c、Y向第二静压气浮导轨5d构成的两个Y向长行程直线运动单元5，曝光工位2上设置有由X向第一直线电机动子6a、X向第一直线电机定子6b、X向第一静压气浮导轨6c以及第一承载梁 6d构成的X向第一长行程直线运动单元6，预处理工位3上设置有由X向第二直线电机动子7a、X向第二直线电机定子7b、X向第二静压气浮导轨7c以及第二承载梁7d构成的X向第二长行程直线运动单元7，在Y向长行程直线运动单元5的Y向第一直线电机fe和Y向第一静压气浮导轨恥上部设置与第一工件台如配套的第一线缆台8a，在Y向第二直线电机5c和Y向第二静压气浮导轨5d上部设置与第二工件台4b配套的第二线缆台8b，在基台1四周装有激光干涉仪9a、9b、9C、9d、9e、9f、9g、9h ；第一工件台如和第二工件台4b分别配装在X向第一长行程直线运动单元6和X向第二长行程直线运动单元7上，X向第一长行程直线运动单元6和X向第二长行程直线运动单元7分别与Y向长行程直线运动单元5 成H型配置；在基台1上位于在曝光工位2和预处理工位3之间部位处安装一个回转转接台10，所述的回转转接台10包括回转电机定子10a、回转电机动子10b、回转换台抓卡装置 10c，其中回转电机定子IOa配装在基台1下侧部上，回转电机动子IOb配装在回转电机定子IOa上，在回转电机动子IOb上端部上固装回转换台抓卡装置IOc ；在第一工件台如中部设置第一工件台回转环套11a，在第一工件台如底部X向侧面设置第一工件台转接装置 12a ；在第二工件台4b中部设置第二工件台回转环套11b，在第二工件台4b底部X向侧面设置第二工件台转接装置12b ；在第一线缆台8a上固装一个第一气浮防转装置8c，在第二线缆台8b上固装一个第二气浮防转装置8d ；第一工件台如和第二工件台4b底面为气浮面， 且第一工件台如和第二工件台4b气浮在基台1上部；第一工件台回转环套Ila与第一工件台如的接触环面为静压气浮轴承，回转换台时套与台做相对回转运动；第二工件台回转环套lib与第二工件台4b的接触面为气浮环面，回转换台时套与台做相对回转运动；与第一工件台如配套的第一线缆台8a和第一气浮防转装置8c承载第一工件台如的线缆，第一线缆台8a可滑动的配装在Y向第一静压气浮导轨恥上，由Y向第一直线电机fe驱动， 在Y方向上始终与第一工件台如保持相对静止；与第二工件台4b配套的第二线缆台8b和第二气浮防转装置8d承载第二工件台4b的线缆，第二线缆台8b可滑动的配装在Y向第二静压气浮导轨5d上，由Y向第二直线电机5c驱动，在Y方向上始终与第二工件台4b保持相对静止；在运行过程中，激光干涉仪如、％、9(、9(1、96、9厂98、911发出的光束始终与第一工件台4a、第二工件台4b对应的侧面反射镜垂直；Y向第一直线电机fe、Y向第二直线电机 5c、X向第一直线电机动子6a、X向第一直线电机定子6b、X向第二直线电机动子7a、X向第二直线电机定子7b采用平板电机，或采用U型槽式电机。
本发明提出的换台方案工作流程如下
如图5所示，初始工作状态，处于曝光工位2的第一工件台如预对准完毕，处于预处理工位3的第二工件台4b装载新硅片完毕；接下来，处于曝光工位2的第一工件台如开始进行曝光处理，与此同时处于预处理工位3的第二工件台4b开始进行预对准处理。两线缆台完成本工位所需时间不相同，一般曝光处理时间较长，位于预处理工位3的第二工件台4b完成对准工作后处于等待状态，当位于曝光工位2的第一工件台如完成曝光工作后， 进行线缆台交换。
如图6所示，第一工件台如完成曝光工序、第二工件台4b完成预处理工序后，分别从曝光工位2和预处理工位3向基台1中心运动，回转换台抓卡装置IOc通过电磁吸附第一工件台如的第一线缆台回转环套Ila和第二工件台4b的第二线缆台回转环套11b，同时，X向第一直线电机动子6a和X向第二直线电机动子7a上的抓卡机构分别松开第一工件台如的第一线缆台转接装置1 和第二工件台4b的第二线缆台转接装置12b，同时，第一气浮防转装置8c —端与第一线缆台8a连接，另一端在通入气体后与第一工件台如的X 向侧面形成气浮面，第二气浮防转装置8d —端与第二线缆台8b连接，另一端在通入气体后与第二工件台4b的X向侧面形成气浮面
如图7、图8、图9、图10所示，回转转接台10吸附住第一工件台如和第二工件台 4b绕基台1中心回转180°，第一线缆台8a和第二线缆台8b在Y方向上分别与第一工件台如和第二工件台4b保持同步运动；同时第一线缆台8a上的第一气浮防转装置8c和第一线缆台8a保持同步运动，防止第一工件台如在换台过程中回转运动带来的相位变化；同时第二线缆台8b上的第二气浮防转装置8d和第二线缆台8b保持同步运动，防止第二工件台4b在换台过程中回转运动带来的相位变化，实现第一工件台如和第二工件台4b在整个回转换台传动过程中的同相位。如图11所示，回转转接台10回转180°后，回转换台抓卡装置IOc放开第一工件台如的第一线缆台回转环套Ila和第二工件台4b的第二线缆台回转环套11b，第一气浮防转装置8c停止供气，第二气浮防转装置8d停止供气，X向第一直线电机动子6a上的抓卡机构抓卡住第二工件台4b的第二线缆台转接装置12b，并运动到曝光工位，X向第二直线电机动子7a上的抓卡机构抓卡住第一工件台如的第一线缆台转接装置12a，并运动到预处理工位；通过上述三个节拍完成了双工件台换台工序。
权利要求
1.一种基于线缆盒防转机构的双工件台同相位回转交换方法，其特征在于该方法由三个节拍组成，第一个节拍是第一工件台完成曝光工序、第二工件台完成预处理工序后，分别从曝光工位和预处理工位向基台中心运动，回转换台抓卡装置通过电磁吸附第一工件台回转环套和第二工件台回转环套，同时，X向第一直线电机动子和X向第二直线电机动子上的抓卡机构分别松开第一工件台转接装置和第二工件台转接装置，同时，第一气浮防转装置一端与第一线缆台连接，另一端在通入气体后与第一工件台的X向侧面形成气浮面， 第二气浮防转装置一端与第二线缆台连接，另一端在通入气体后与第二工件台的X向侧面形成气浮面，实现两工件台与回转转接台相向对接；第二节拍是回转转接台吸附住第一工件台和第二工件台绕基台中心轴线沿顺时针或逆时针回转180°，第一线缆台和第二线缆台在Y方向上分别与第一工件台和第二工件台保持同步运动；同时第一线缆台上的第一气浮防转装置和第一线缆台保持同步运动；同时第二气浮防转装置和第二线缆台保持同步运动，实现第一工件台和第二工件台在整个回转换台传动过程中的同相位；第三个节拍是 回转转接台回转180°后，回转换台抓卡装置放开第一工件台回转环套和第二工件台回转环套；同时第一气浮防转装置停止供气，第二气浮防转装置停止供气；同时X向第一直线电机动子上的抓卡机构抓卡住第二工件台转接装置，并运动到曝光工位，X向第二直线电机动子上的抓卡机构抓卡住第一工件台转接装置，并运动到预处理工位，实现两工件台与回转转接台反向分离并到各自工位；通过上述三个节拍完成双工件台同相位回转交换。
2.一种基于线缆盒防转机构的双工件台同相位回转交换装置，该装置包括基台(1)、 第一工件台( )、第二工件台(4b)，基台(1)长边Y方向两端为曝光工位( 和预处理工位 (3)，第一工件台Ga)和第二工件台Gb)分别运行于曝光工位( 和预处理工位(3)，沿基台(1)长边两侧对应分别设置由Y向第一直线电机(5a)、Y向第一静压气浮导轨(5b)和由 Y向第二直线电机(5c)、Y向第二静压气浮导轨(5d)构成的两个Y向长行程直线运动单元 (5)，曝光工位(2)上设置有由X向第一直线电机动子(6a)、X向第一直线电机定子(6b)、X 向第一静压气浮导轨(6c)以及第一承载梁(6d)构成的X向第一长行程直线运动单元(6)， 预处理工位(3)上设置有由X向第二直线电机动子(7a)、X向第二直线电机定子(7b)、X向第二静压气浮导轨(7c)以及第二承载梁(7d)构成的X向第二长行程直线运动单元(7)，在 Y向长行程直线运动单元(5)的Y向第一直线电机(5a)和Y向第一静压气浮导轨(5b)上部设置与第一工件台Ga)配套的第一线缆台(8a)，在Y向第二直线电机(5c)和Y向第二静压气浮导轨(5d)上部设置与第二工件台Gb)配套的第二线缆台(8b)，在基台(1)四周装有激光干涉仪(9a、9b、9C、9d、9e、9f、9g、^i)；第一工件台Ga)和第二工件台Gb)分别配装在X向第一长行程直线运动单元(6)和X向第二长行程直线运动单元(7)上，X向第一长行程直线运动单元(6)和X向第二长行程直线运动单元(7)分别与Y向长行程直线运动单元( 成H型配置；其特征在于在基台(1)上位于曝光工位( 和预处理工位C3)之间部位处安装一个回转转接台(10)，所述的回转转接台(10)包括回转电机定子(10a)、回转电机动子(10b)、回转换台抓卡装置(10c)，其中回转电机定子(IOa)配装在基台(1)下侧部上，回转电机动子(IOb)配装在回转电机定子(IOa)上，在回转电机动子(IOb)上端部上固装回转换台抓卡装置(IOc)；在第一工件台Ga)中部设置第一工件台回转环套(11a)，在第一工件台Ga)底部X向侧面设置第一工件台转接装置(12a)；在第二工件台Gb)中部设置第二工件台回转环套(11b)，在第二工件台Gb)底部X向侧面设置第二工件台转接装置(12b)；在第一线缆台(8a)上固装一个第一气浮防转装置(8c)，在第二线缆台(8b)上固装一个第二气浮防转装置(8d)；第一工件台Ga)和第二工件台Gb)底面为气浮面，且第一工件台Ga)和第二工件台Gb)气浮在基台(1)上部；第一工件台回转环套(Ila)与第一工件台Ga)的接触环面为静压气浮轴承，回转换台时套与台做相对回转运动；第二工件台回转环套(lib)与第二工件台Gb)的接触面为气浮环面，回转换台时套与台做相对回转运动；与第一工件台Ga)配套的第一线缆台(8a)和第一气浮防转装置(8c)承载第一工件台Ga)的线缆，第一线缆台(8a)可滑动的配装在Y向第一静压气浮导轨(5b)上，由Y向第一直线电机(5a)驱动，在Y方向上始终与第一工件台Ga)保持相对静止；与第二工件台 (4b)配套的第二线缆台(8b)和第二气浮防转装置(8d)承载第二工件台Gb)的线缆，第二线缆台(8b)可滑动的配装在Y向第二静压气浮导轨(5d)上，由Y向第二直线电机(5c)驱动，在Y方向上始终与第二工件台Gb)保持相对静止；在运行过程中，激光干涉仪(9a、9b、 9c、9d、9e、9f、9g、9h)发出的光束始终与第一工件台( )、第二工件台Gb)对应的侧面反射镜垂直；Y向第一直线电机(5a)、Y向第二直线电机(5c)、X向第一直线电机动子(6a)、X 向第一直线电机定子(6b)、X向第二直线电机动子(7a)、X向第二直线电机定子(7b)采用平板电机，或采用U型槽式电机。
全文摘要
基于线缆盒防转机构的双工件台回转交换方法与装置属于半导体制造装备技术，该装置包含两个工件台、一个回转转接台和两个线缆盒防转装置；在双工件台回转交换过程中，回转转接台抓卡住双工件台，绕基台中心回转，实现曝光工位和预处理工位的交换，线缆盒防转机构控制双工件台的自转，保证双工件台在换台过程中的同相位；本发明解决了现有线性换台方案冲击转矩大、换台节拍多、现有旋转换台方案双工件台相位反转、线缆缠绕以及激光干涉仪目标丢失等问题，采用较小的质量平衡系统，有利于缩短平衡时间，同时简化系统、降低成本、减少换台节拍、缩短换台时间，有效提高了光刻机产率。
文档编号G03F7/20GK102520587SQ20111037810
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月12日 优先权日2011年11月12日
发明者刘永猛, 崔继文, 谭久彬, 闻荣伟 申请人:哈尔滨工业大学