專利名稱：一種雙工件臺位置交換過程中驅(qū)動器切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動器切換裝置，特別涉及雙工件臺位置交換過程中驅(qū)動器切換裝置及方法，屬于半導(dǎo)體裝備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
具有納米級運(yùn)動定位精度的超精密微動臺是半導(dǎo)體裝備關(guān)鍵部件之一，如光刻機(jī)中的硅片臺、掩模臺等。作為光刻機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)的硅片超精密運(yùn)動控制定位系統(tǒng)(以下簡稱工件臺)的運(yùn)動精度和工作效率很大程度上決定了光刻機(jī)的分辨率和曝光效率。目前在集成電路生產(chǎn)過程中，芯片的線寬非常小(目前最小線寬已經(jīng)達(dá)到22nm)，為保證光刻的套刻
精度和分辨率，要求稱工件臺具有極高的運(yùn)動定位精度；另一方面，從提高生產(chǎn)率的角度考慮，要求不斷提高稱工件臺的步進(jìn)和曝光掃描的運(yùn)動速度，而速度的提高將不可避免導(dǎo)致系統(tǒng)動態(tài)性能的惡化，需要采取大量的技術(shù)措施保障和提高稱工件臺的運(yùn)動精度。因此目前光刻機(jī)普遍使用的是雙工件臺結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)工件臺用于曝光，第二個(gè)工件臺用于曝光準(zhǔn)備工作，從而大大提高了生產(chǎn)效率。目前采用的光刻機(jī)工件臺雙臺交換系統(tǒng)的示意圖如圖I所示。該系統(tǒng)包含第一工件臺I和第二工件臺2，兩個(gè)工件臺工作在基臺3上且沿X方向與Y方向運(yùn)動。在基臺3沿Y方向兩側(cè)放置兩個(gè)激光尺101、201，分別用于測量第一工件臺和第二工件臺在X方向的位移，每一個(gè)激光尺的測量信號實(shí)時(shí)地輸入到對應(yīng)側(cè)驅(qū)動器，驅(qū)動器通過電流控制工件臺的運(yùn)動。這樣的布置方案會產(chǎn)生一個(gè)問題，如圖I中，如果第二工件臺運(yùn)動到第一工件臺右側(cè)時(shí)，會遮擋住第一激光尺101的光路信號，使得第一激光尺101的反饋信號產(chǎn)生丟失，從而第一驅(qū)動器進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，第一工件臺停止運(yùn)動。同理該問題也存在于第二工件臺。為了解決上述問題,設(shè)計(jì)一種新的驅(qū)動方案,方案示意圖如圖2所示。該方案在基臺3短邊兩側(cè)分別布置一個(gè)激光尺(共兩個(gè))，測量第一工件臺在X方向的位移，同樣的分別布置一個(gè)激光尺(共兩個(gè))測量第二工件臺在X方向的位移，每一個(gè)激光尺的測量信號實(shí)時(shí)地輸入到對應(yīng)側(cè)驅(qū)動器。這種布局方案下，如果第二工件臺運(yùn)動到第一工件臺右側(cè)時(shí)會遮擋住右側(cè)第一激光尺101的光信號，第一驅(qū)動器進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，此時(shí)我們可以采用另一側(cè)的激光尺和驅(qū)動器完成工件臺的運(yùn)動控制。這就需要一種既可以完成工件臺運(yùn)動控制又不產(chǎn)生位置誤差的驅(qū)動器切換方案，因此，設(shè)計(jì)一種應(yīng)用于光刻機(jī)雙工件臺交換的驅(qū)動器切換方案具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于光刻機(jī)的雙工件臺位置交換過程中驅(qū)動器切換裝置，以解決光刻機(jī)雙臺交換過程中工件臺運(yùn)動控制的問題，該方案可以解決工件臺運(yùn)動過程中由于激光尺反饋信號丟失而造成的驅(qū)動器失控問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種雙工件臺位置交換過程中驅(qū)動器切換裝置，該裝置包括基臺、第一工件臺、第二工件臺、驅(qū)動第一工件臺的第一驅(qū)動器、驅(qū)動第二工件臺的第二驅(qū)動器、第一激光尺、第二激光尺；所述工件臺在基臺上沿X方向和Y方向運(yùn)動。其特征在于驅(qū)動器切換裝置還包括用于驅(qū)動第一工件臺的第三驅(qū)動器和用于驅(qū)動第二工件臺的第四驅(qū)動器，第三激光尺和第四激光尺，第一激光尺和第三激光尺關(guān)于Y軸對稱安裝在基臺上，用于測量第一工件臺沿X方向的位移，第二激光尺和第四激光尺關(guān)于Y軸對稱安裝在基臺上，用于測量第二工件臺沿X方向的位移；第一驅(qū)動器與第一激光尺通過數(shù)據(jù)線連接，第二驅(qū)動器與第二激光尺通過數(shù)據(jù)線連接，第三驅(qū)動器與第三激光尺通過數(shù)據(jù)線連接，第四驅(qū)動器與第四激光尺通過數(shù)據(jù)線連接；在第一驅(qū)動器和第三驅(qū)動器之間設(shè)置有第一切換開關(guān)，在第二驅(qū)動器和第四驅(qū)動器之間設(shè)置有第二切換開關(guān)；第一切換開關(guān)與第一工件臺電連接，第二切換開關(guān)與第二工 件臺電連接；當(dāng)?shù)谝磺袚Q開關(guān)與第一驅(qū)動器接通時(shí)，由第一驅(qū)動器控制第一工件臺的運(yùn)動；當(dāng)?shù)谝磺袚Q開關(guān)與第二驅(qū)動器接通時(shí)，由第二驅(qū)動器控制第一工件臺的運(yùn)動；當(dāng)?shù)诙袚Q開關(guān)與第三驅(qū)動器接通時(shí)，由第三驅(qū)動器控制第二工件臺的運(yùn)動；當(dāng)?shù)诙袚Q開關(guān)與第四驅(qū)動器接通時(shí)，由第四驅(qū)動器控制第二工件臺的工作。以下僅以第一工件臺為例解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，具體如下初始階段，由一側(cè)的激光尺和驅(qū)動器測量和控制第一工件臺的運(yùn)動，當(dāng)?shù)诙ぜ_運(yùn)動到一定位置時(shí)，切換開關(guān)會產(chǎn)生一個(gè)切換信號，通過切換信號選擇另一側(cè)的激光尺和驅(qū)動器測量和控制第一工件臺的運(yùn)動。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果采用本發(fā)明的驅(qū)動器切換方案可以解決光刻機(jī)雙臺交換過程中工件臺運(yùn)動控制的問題。避免激光尺信號被工件臺互相遮擋造成的的驅(qū)動器停止工作問題。同時(shí)，開關(guān)安裝在驅(qū)動器之后而不是在驅(qū)動器和激光尺之間，是因?yàn)轵?qū)動器可以處理并存儲工件臺位置數(shù)據(jù)，這樣避免了切換過程中位置信息丟失的問題。


圖I為目前的雙臺交換激光尺和驅(qū)動器布局方案示意圖。圖2為本發(fā)明的雙臺交換過程中激光尺和驅(qū)動器布局方案示意圖。圖3為雙臺交換驅(qū)動器切換示意圖。圖中I-第一工件臺，2-第二工件臺，3-基臺101-第一激光尺，201-第二激光尺，102-第三激光尺，202-第四激光尺，103-第一驅(qū)動器，203-第二驅(qū)動器，104-第三驅(qū)動器，204-第四驅(qū)動器，105-第一切換開關(guān)，205-第二切換開關(guān)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理、結(jié)構(gòu)和工作過程來進(jìn)一步說明本發(fā)明。圖I為目前的雙臺交換激光尺和驅(qū)動器布局方案示意圖。該布局方案包含第一工件臺I和第二工件臺2，布置在同一長方形基臺3上，長邊為X方向，短邊為Y方向，兩工件臺都可以沿著X方向和Y方向運(yùn)動；在基臺Y方向兩側(cè)對稱放置一對激光尺用于測量第一工件臺位置的第一激光尺101，和用于測量第二工件臺位置的第二激光尺201，每個(gè)激光尺與一個(gè)驅(qū)動器相連，第一驅(qū)動器103與第一工件臺相連，用于驅(qū)動第一工件臺運(yùn)動；第二驅(qū)動器與第二工件臺相連，用于驅(qū)動第二工件臺運(yùn)動。圖2為本發(fā)明中雙臺交換激光尺和驅(qū)動器布局方案示意圖，該布局包含一個(gè)基臺3，兩個(gè)工件臺1、2設(shè)置在同一長方形基臺3上，長邊為X方向，短邊為Y方向，兩工件臺都可以沿著X方向和Y方向運(yùn)動；在基臺Y方向兩側(cè)分別放置兩個(gè)激光尺第一激光尺101和第三激光尺102沿Y方向?qū)ΨQ布置，第二激光尺201和第四激光尺202沿Y方向?qū)ΨQ布置；每個(gè)激光尺對應(yīng)一個(gè)驅(qū)動器第一驅(qū)動器103對應(yīng)第一激光尺101，第二驅(qū)動器203對應(yīng)第二激光尺201，第三驅(qū)動器104對應(yīng)第一激光尺102，第四驅(qū)動器204對應(yīng)第四激光尺202， 和兩個(gè)切換開關(guān)第一切換開關(guān)105設(shè)置在第一驅(qū)動器103和第三驅(qū)動器104之間，第二切換開關(guān)205設(shè)置在第二驅(qū)動器203和第四驅(qū)動器204之間；第一激光尺101和第三激光尺102用于測量第一工件臺I在X方向的位置，測量的位置信號分別輸入到第一驅(qū)動器103和第三驅(qū)動器104，當(dāng)?shù)谝磺袚Q開關(guān)105與第一驅(qū)動器103接通時(shí)，由第一驅(qū)動器103控制第一工件臺的運(yùn)動；當(dāng)?shù)谝磺袚Q開關(guān)105與第三驅(qū)動器104接通時(shí)，由第三驅(qū)動器104控制第一工件臺的運(yùn)動。第二激光尺201和第四激光尺202用于測量第二工件臺2在X方向的位置，測量的位置信號分別輸入到第二驅(qū)動器203和第四驅(qū)動器204，當(dāng)?shù)诙袚Q開關(guān)205與第二驅(qū)動器203接通時(shí)，由第二驅(qū)動器203控制第二工件臺的運(yùn)動；當(dāng)?shù)诙袚Q開關(guān)205與第四驅(qū)動器204接通時(shí)，由第四驅(qū)動器204控制第二工件臺的工作。
如圖2所示的雙工件臺的工作位置，此時(shí)第三激光尺102的激光被第二工件臺2遮擋，因此第三驅(qū)動器104無法正常工作，此時(shí)第一工件臺I由第一驅(qū)動器103驅(qū)動運(yùn)動。同理，第四激光尺202的激光被第一工件臺2遮擋，因此第四驅(qū)動器204無法正常工作，此時(shí)第二工件臺2由第二驅(qū)動器203驅(qū)動運(yùn)動。當(dāng)兩個(gè)工件臺進(jìn)行位置交換時(shí)，首先第一工件臺I沿Y軸正方向運(yùn)動，第二工件臺2沿Y軸負(fù)方向運(yùn)動，使得第三激光尺102的激光能夠照射到第一工件臺1，從而第三驅(qū)動器104進(jìn)入正常工作狀態(tài)，同理第四激光尺能夠照射到第二工件臺2，從而第四驅(qū)動器204進(jìn)入正常工作狀態(tài)。此時(shí)第一切換開關(guān)105與第三驅(qū)動器104連接，使得第一工件臺I由第三驅(qū)動器104驅(qū)動沿X軸負(fù)方向運(yùn)動，同理第二切換開關(guān)205與第四驅(qū)動器連接，使得第二工件臺2由第四驅(qū)動器驅(qū)動沿X軸正方向運(yùn)動。交換后的兩個(gè)工件臺位置如圖3所示。在驅(qū)動器切換過程中，可以實(shí)現(xiàn)測量和控制工件臺運(yùn)動的激光尺和驅(qū)動器的切換，解決光刻機(jī)雙臺交換過程中由于激光尺信號被遮擋而引起的驅(qū)動器失控問題；驅(qū)動器可以處理并存儲工件臺的位置信息，采用該驅(qū)動器切換方式還可以避免切換過程中的位置/[目息丟失。
權(quán)利要求
1.一種雙工件臺位置交換過程中驅(qū)動器切換裝置，該裝置包括基臺(3)、第一工件臺(I)、第二工件臺(2)、第一驅(qū)動器(103)、第二驅(qū)動器(203)、第三驅(qū)動器(104)、第四驅(qū)動器(204)、第一激光尺(101)、第二激光尺(201)、第三激光尺(102)、第四激光尺(202);所述工件臺在基臺上沿X方向和Y方向運(yùn)動，其特征在于第一激光尺(101)和第三激光尺(102)關(guān)于Y軸對稱安裝在基臺上，用于測量第一工件臺沿X方向的位移，第二激光尺(201)和第四激光尺(202)關(guān)于Y軸對稱安裝在基臺上，用于測量第二工件臺沿X方向的位移；第一驅(qū)動器(103)與第一激光尺(101)通過數(shù)據(jù)線連接，第二驅(qū)動器(203)與第二激光尺(201)通過數(shù)據(jù)線連接，第三驅(qū)動器(104)與第三激光尺(102)通過數(shù)據(jù)線連接，第四驅(qū)動器(204)與第四激光尺(202)通過數(shù)據(jù)線連接；在第一驅(qū)動器和第三驅(qū)動器之間設(shè)置有第一切換開關(guān)，在第二驅(qū)動器和第四驅(qū)動器之間設(shè)置有第二切換開關(guān)；第一切換開關(guān)與第一工件臺電連接，第二切換開關(guān)與第二工件臺電連接；當(dāng)?shù)谝磺袚Q開關(guān)(105)與第一驅(qū)動器(103)接通時(shí)，由第一驅(qū)動器(103)控制第一工件臺的運(yùn)動；當(dāng)?shù)谝磺袚Q開關(guān)(105)與第三驅(qū)動器(104)接通時(shí)，由第三驅(qū)動器(104)控制第一工件臺的運(yùn)動；當(dāng)?shù)诙袚Q開關(guān)(205)與第二驅(qū)動器(203)接通時(shí)，由第二驅(qū)動器(203)控制第二工件臺的運(yùn)動；當(dāng)?shù)诙袚Q開關(guān)(205)與第四驅(qū)動器(204)接通時(shí)，由第四驅(qū)動器(204)控制第二工件臺的工作。
全文摘要
一種雙工件臺位置交換過程中驅(qū)動器切換裝置，該雙臺包括一個(gè)基臺及安裝在基臺上的兩個(gè)工件臺、四個(gè)激光尺、四個(gè)驅(qū)動器和兩個(gè)切換開關(guān)。在雙工件臺位置交換過程中，初始階段由一側(cè)的激光尺和驅(qū)動器測量并控制工件臺的運(yùn)動；當(dāng)兩工件臺運(yùn)動到一定位置時(shí)，切換開關(guān)會產(chǎn)生一個(gè)切換信號，通過切換信號切換至對應(yīng)側(cè)的激光尺和驅(qū)動器測量并控制工件臺的運(yùn)動。采用該驅(qū)動器切換方案可以解決光刻機(jī)雙臺交換過程中由于激光尺信號被遮擋而引起的驅(qū)動器失控問題。
文檔編號G03F7/20GK102707579SQ20121017054
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者余東東, 季國鋒, 尹文生, 張鳴, 成榮, 朱煜, 李鑫, 楊開明, 穆海華, 胡金春, 蔣毅 申請人:清華大學(xué)