CN102193323B - 光刻机的双工件台*** - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种光刻机的双工件台***，包括X向导向表面和Y向导向表面；第一硅片台和第二硅片台，其各自沿平行于X向和Y向从第一位置移动到第二位置：移动***，包括第一移动单元和第二移动单元，第一硅片台和第二硅片台各自藕接至第一移动单元和第二移动单元，当第一移动单元带动第一硅片台依次沿一X向导向表面的正向、一Y向导向表面的正向以及另一X向导向表面的负向移动时，第二移动单元带动第二硅片台依次沿另一X向导向表面的负向、另一Y向的导向表面的负向以及前述X向导向表面的正向移动，使第一硅片台和第二硅片台交换位置。该双工件台***使得该第一移动单元、第二移动单元与第一硅片台和第二硅片台同时移动，不会产生如现有技术中因两个硅片台滞留在一交换位置进行切换而消耗相当的时间，影响产率。
Description
技术领域
本发明涉及一种光刻机，且特别涉及一种具有光刻机中的双工件台***。
背景技术
在集成电路芯片的生产过程中，芯片的设计图形在硅片表面光刻胶上的曝光转印(光刻)是其中最重要的工序之一，该工序所用的设备为光刻机(曝光机)。光刻机的分辨率和曝光效率，又在很大程度上决定了光刻机的分辨率和曝光效率。
步进扫描投影光刻机基本原理如图1所示。来自光源10的深紫外光透过掩膜版20、透镜***30将掩膜版上的一部分图形成像在硅片40的某个芯片上。掩膜版和硅片反向按一定的速度比例作同步运动，最终将掩膜版上的全部图形成像在硅片的特定芯片上。
硅片台运动定位***的基本作用就是在曝光过程中承载着硅片并按设定的速度和方向运动，以实现掩膜版图形向硅片上各区域的精确转移。由于芯片的线宽非常小(目前最小线宽已经达到45nm)，为保证光刻的套刻精度和分辨率，就要求硅片台具有极高的运动定位精度。同时，由于硅片台的运动速度在很大程度上影响着光刻的生产率，从提高生产率的角度，又要求硅片台的运动速度不断提高。硅片台需要在稳定度和速度之间达到平衡。
传统的硅片台，如专利EP0729073和专利US5996437所描述的，光刻机中只有一个硅片运动定位单元，即一个硅片台。调平调焦等准备工作都要在硅片台上完成，这些工作所需的时间很长。特别是对准工作，由于要求进行精度极高的低速扫描(典型的对准扫描速度为1mm/s)，因此所需时间很长，这样的情形下，要减少光刻机的工作时间非常困难。
为了提高光刻机的生产效率，就必须不断提高硅片台的步进和曝光扫描的运动速度。而速度的提高将不可避免导致***动态性能的恶化，需要采取大量的技术措施保障和提高硅片台的运动精度。因此，为保持现有精度或达到更高精度的同时提高速度，付出的成本大大提高。
专利WO98/40791所描述的结构采用双硅片台结构该专利公开说明书的第三图所示，在第一个硅片台21进行曝光时，将上下片、预对准、对准等曝光准备工作在第二个硅片台23上进行。且两个硅片台同时独立运动，在不提高硅片台运动速度的前提下，曝光硅片台大量的准备工作由第二个硅片台分担，从而大大缩短了每片硅片在曝光光程上的停留时间。
然而该双台专利方案在实现光刻工序时，两个硅片台21、23需要停留在如图所示的交换位置上，以进行硅片台21、23连接到另一个移动装置上，进行切换操作，将做好准备工作的硅片台转移至曝光光程中，以进行曝光工序。而上述切换操作与光刻工序无关，其产生了相当多的时间消耗，影响产率。
发明内容
本发明提出一种光刻机中的双工件台***，能够解决上述问题，提高光刻机的产率。
为了达到目的，本发明提出一种光刻机的双工件台***，包括导向表面，其包括一对平行设置的X向导向表面以及一对平行设置的Y向导向表面；第一硅片台和第二硅片台，其各自沿平行于X向和Y向从第一位置移动到第二位置：移动***，设置成使第一硅片台和第二硅片台沿该X向导向表面和Y向导向表面移动。其中，该移动***包括第一移动单元和第二移动单元，第一硅片台和第二硅片台各自藕接至第一移动单元和第二移动单元，当第一移动单元带动第一硅片台依次沿一X向导向表面的正向、一Y向导向表面的正向以及另一X向导向表面的负向移动时，第二移动单元带动第二硅片台依次沿另一X向导向表面的负向、另一Y向的导向表面的负向以及前述X向导向表面的正向移动，使第一硅片台和第二硅片台交换位置，其中第一移动单元和第二移动单元相互避让不会触碰。
与现有技术相比，本发明所提供的双工件台***使得该第一移动单元、第二移动单元与第一硅片台和第二硅片台同时移动，不会产生如现有技术中因两个硅片台滞留在一交换位置进行切换而消耗相当的时间，影响产率。
附图说明
图1所示为已知的步进扫描投影光刻机结构示意图；
图2所示为本发明较佳实施例的光刻装置中的双工件台***结构示意图；
图3所示为交换图2中的两个硅片台位置之后的双工件台***的结构示意图；
图4a～4d所示为双工件台***中两个硅片台交换位置示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
图2-3所示为本发明较佳实施例的光刻装置中的双工件台***结构示意图。双工件台***包括四个导向表面，其中包括一对平行设置的X向导向表面1、2以及一对平行设置的Y向导向表面3、4；第一硅片台7和第二硅片台8，其各自沿平行于X向和Y向从第一位置移动到第二位置；移动***，设置成使第一硅片台7和第二硅片台8沿该X向导向表面1、2和Y向导向表面3、4移动，其中，该移动***包括第一移动单元和第二移动单元，第一硅片台7和第二硅片台8各自藕接至第一移动单元和第二移动单元，当第一移动单元带动第一硅片台7依次沿一X向导向表面1的正向、一Y向导向表面4的正向以及另一X向导向表面2的负向移动时，第二移动单元带动第二硅片台8依次沿该另一X向导向表面2的负向、另一Y向导向表面3的负向以及前述X向导向表面1的正向移动，使第一硅片台7和第二硅片台8交换位置，其中第一移动单元和第二移动单元相互避让不会触碰。并且，第一硅片台7和第二硅片台8可各自沿第一移动单元和第二移动单元移动。
在本实施例中，第一移动单元和第二移动单元各自为第一Y向导轨5和第二Y向导轨6，第一硅片台7和第二硅片台8各自藕接至第一Y向导轨5和第二Y向导轨6相对的侧边11、12。第一Y向导轨5的另一侧边，即未藕接第一硅片台7的一侧边，供藕接该另一Y向导向表面3并沿其移动，该第一Y向导轨5的两端各设有供对接任一个X向导向表面1、2的第一对接头9、13；而第二Y向导轨6的另一侧边，即未藕接第二硅片台8的一侧边，供藕接任该Y向导向表面4并沿其移动，该第二Y向导轨6的两端各设有供对接任一个X向导向表面1、2的第二对接头10、14。
如图2至图3，在图2初始工作状态时，即在第一硅片台与第二硅片台交换位置前，分别位于预处理工位区域I和曝光工位区域II的Y向导轨5、6各自由其一端的对接头9、10藕接X向导向表面1、2，并受驱动装置(未图示)驱动下，进入如图4a-4d的交换过程，位于预处理工位区域I的第一Y向导轨5先沿X向导向表面1的正向移动，直到其未藕接硅片台的一侧边藕接至Y向导向表面4并沿其正向移动，直到第一Y向导轨5的另一端的对接头13藕接另一X向导向表面2，并使第一Y向导轨5沿该另一X向导向表面2的负向移动至曝光工位区域II，在第一Y向导轨5移动的过程中，第一Y向导轨5上的第一硅片台7自身可沿第一Y向导轨5移动并可移动至曝光工位，具有局部微调位置的功能；而位于曝光工位区域II的第二Y向导轨6则与位于预处理工位区域I的第一Y向导轨5同时但相反方向运动，即位于曝光工位区域II的第二Y向导轨6先沿该另一X向导向表面2的负向移动，直到其未藕接硅片台的一侧边藕接至另一Y向导向表面3并其负向移动，直到第二Y向导轨6的另一端的对接头14藕接至前述X向导向表面1，使第二Y向导轨6沿前述X向导向表面1的负向移动至预处理工位区域，在第二Y向导轨6移动过程中，第二Y向导轨6上的第二硅片台8自身可沿第二Y向导轨6移动并移动至预处理工位，这样，该交换***中Y向导轨5、6、与第一硅片台7和第二硅片台8同时移动，不会产生如现有技术中因两个硅片台滞留在一交换位置进行切换而消耗相当的时间，影响产率。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (3)
1.一种光刻机的双工件台***，其特征在于，包括：
导向表面，包括一对平行设置的X向导向表面以及一对平行设置的Y向导向表面；
第一硅片台和第二硅片台，其各自沿平行于X向和Y向从第一位置移动到第二位置；
移动***，设置成使第一硅片台和第二硅片台沿该X向导向表面和Y向导向表面移动，其中，该移动***包括：
第一移动单元和第二移动单元，所述第一移动单元和第二移动单元各自为第一Y向导轨和第二Y向导轨，第一Y向导轨的侧边供藕接一Y向导向表面(3)并沿其移动，该第一Y向导轨的两端各设有供对接任一个X向导向表面的第一对接头；而第二Y向导轨的侧边供藕接另一Y向导向表面(4)并沿其移动，该第二Y向导轨的两端各设有供对接任一个X向导向表面的第二对接头；所述第一硅片台和第二硅片台各自藕接至第一移动单元和第二移动单元，第一硅片台和第二硅片台各自沿第一移动单元和第二移动单元移动；当第一移动单元带动第一硅片台依次沿一X向导向表面(1)的正向、另一Y向导向表面(4)的正向以及另一X向导向表面(2)的负向移动时，第二移动单元带动第二硅片台依次沿另一X向导向表面(2)的负向、一Y向导向表面(3)的负向以及一X向导向表面(1)的正向移动，使第一硅片台和第二硅片台交换位置，其中第一移动单元和第二移动单元相互避让不会触碰。
2.如权利要求1所述的光刻机的双工件台***，其特征在于：该光刻机的双工件台***具有预处理工位区域和曝光工位区域，在第一硅片台与第二硅片台交换位置前，第一硅片台和第一移动单元位于预处理工位区域，第二硅片台和第二移动单元位于曝光工位区域；而在第一硅片台与第二硅片台交换位置后，第一硅片台和第一移动单元 位于曝光工位区域，第二硅片台和第二移动单元位于预处理工位区域。
3.如权利要求1所述的一种光刻机的双工件台***，其特征在于：第一移动单元和第二移动单元各自为第一Y向导轨和第二Y向导轨，第一硅片台和第二硅片台各自藕接至第一Y向导轨和第二Y向导轨相对的侧边。
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