專利名稱：光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
光刻是半導(dǎo)體制造過程中一道非常重要的エ序，它是將一系列掩模版上的芯片圖形通過曝光依次轉(zhuǎn)移到硅片相應(yīng)層上的エ藝過程，被認(rèn)為是大規(guī)模集成電路制造中的核心步驟。這一系列復(fù)雜而耗時(shí)的光刻エ藝主要由相應(yīng)的光刻機(jī)來完成。通常光刻機(jī)中配置有硅片臺，用于承載硅片，為其提供運(yùn)動平臺，以實(shí)現(xiàn)X、Y大行程曝光運(yùn)動。而光刻機(jī)在實(shí)際使用中(包括光刻機(jī)整機(jī)系統(tǒng)的集成、整機(jī)維修維護(hù)等)，需要定期將硅片臺移至光刻機(jī)主體以外或恢復(fù)其原來的位置。而硅片臺對外界力的干擾有嚴(yán)格要求，故需增加平衡質(zhì)量來抵消高速運(yùn)動對硅片臺框架的反作用力，再加上硅片臺支撐框架以及為配合其正常工作而設(shè)計(jì)的電纜、傳感器、管道等部件，整個硅片臺的重量較大。 為此，需要為硅片臺配置相應(yīng)的移動裝置，以保證方便硅片臺的移動與定位。具體請參考申請?zhí)枮?00910055189.3的中國專利申請，其于2009年12月23日公開了ー種光刻機(jī)硅片臺移動裝置。如圖I至圖3所示，光刻機(jī)包括支撐框架12、物鏡13、主基板14、硅片臺15和硅片臺移動裝置16。該支撐框架12固定在地基11上，物鏡13和主基板14設(shè)置在支撐框架12上，硅片臺15設(shè)置于物鏡13的下方，在硅片臺移動裝置16的承載下移入或移出支撐框架12。硅片臺移動裝置16包括支撐板160、氣墊裝置161、氣囊17以及驅(qū)動裝置18。其中，驅(qū)動裝置18由驅(qū)動支架181、滾輪182、傳動裝置183、驅(qū)動電機(jī)184和片簧185構(gòu)成。具體，當(dāng)需要將硅片臺15移出支撐框架12吋，緩慢釋放氣囊17 (包括第一、第二組氣囊171、172)內(nèi)的氣體，并打開氣墊裝置161的開關(guān)使其工作，以在氣墊裝置161和地基11之間形成氣墊。隨著氣囊17內(nèi)的氣體逐漸減少,娃片臺15的高度逐漸下降，當(dāng)娃片臺15的高度下降到一定程度時(shí)，驅(qū)動裝置18上的滾輪182與地基11接觸，驅(qū)動電機(jī)184通過傳動裝置183帶動滾輪182在地基11上緩慢滾動，將硅片臺15移出支撐框架12。相反的，當(dāng)需要將硅片臺15移入到支撐框架12內(nèi)時(shí)，打開氣墊裝置161的開關(guān)使其工作，以在該氣墊裝置16與地基11之間形成氣墊,驅(qū)動裝置18的驅(qū)動電機(jī)184通過傳動裝置183帶動滾輪反向旋轉(zhuǎn)，將硅片臺15移入到支撐框架12內(nèi)，而后對氣囊進(jìn)行充氣，直到硅片臺15升高到所需高度?？梢?，以上移動裝置方便了硅片臺的移動與定位，然而，卻存在如下缺點(diǎn)首先，驅(qū)動裝置18的滾輪182其垂向位置是不可調(diào)的，即驅(qū)動裝置18不工作吋，其滾輪182的垂向位置無法收回，這樣容易與地基11接觸，導(dǎo)致地基11振動直接傳入硅片臺15，而影響其運(yùn)動精度。其次，驅(qū)動裝置18的驅(qū)動支架181采用整體式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致該驅(qū)動裝置18尤其是滾輪182的安裝較為困難。另外，該驅(qū)動裝置18各個部件之間存在較大的摩擦力，在使用中容易損耗，導(dǎo)致使用壽命縮短。為此，對光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)硅片臺的移動，實(shí)為本領(lǐng)域
一重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置，以解決現(xiàn)有驅(qū)動裝置在非エ作狀態(tài)下滾輪垂向位置無法收回的問題。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置，包括安裝座，設(shè)置有連接架；驅(qū)動單元，設(shè)置于所述安裝座的一端；連接板，一端連接于所述驅(qū)動単元，另一端向所述連接架延伸；簧片，一端連接于所述連接架上，另一端連接滾輪單元，所述簧片中間延伸有頂板，且，所述驅(qū)動単元驅(qū)動連接板向連接架方向運(yùn)動，使該連接板的另一端將力作用于所述頂板上。
進(jìn)ー步的，所述簧片為分段結(jié)構(gòu)，包括連桿和至少兩個柔性鉸鏈，所述柔性鉸鏈與所述連桿交替連接。進(jìn)ー步的，所述滾輪単元包括電機(jī)支座，連接所述簧片的另一端；電機(jī)，設(shè)置于所述電機(jī)支座的一端；滾輪主軸，設(shè)置于所述電機(jī)支座上，且一端與所述電機(jī)主軸連接；滾輪，穿過設(shè)置于所述滾輪主軸上，并以所述滾輪主軸中心対稱。進(jìn)ー步的，所述滾輪主軸通過第一軸承支架與第二軸承支架設(shè)置于所述電機(jī)支座上，且所述第一軸承支架、第二軸承支架與滾輪主軸之間分別設(shè)置有第一軸承與第二軸承。進(jìn)ー步的，所述滾輪單元還包括聯(lián)軸器，連接所述滾輪主軸和電機(jī)主軸。進(jìn)ー步的，所述滾輪的外立面是圓柱面，其圓柱面材料采用摩擦系數(shù)大的橡膠或
聚氨酷。進(jìn)ー步的，所述連接板的另一端為弧面。進(jìn)ー步的，所述的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置還包括引導(dǎo)裝置，其包括導(dǎo)軌，設(shè)置于所述安裝座上；滑塊，ー側(cè)具有與所述導(dǎo)軌相匹配的凹槽，另ー側(cè)連接所述連接板。進(jìn)ー步的，光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置還包括滾珠，設(shè)置在所述導(dǎo)軌與滑塊之間。進(jìn)ー步的，所述凹槽為矩形凹槽或燕尾形凹槽。進(jìn)ー步的，所述驅(qū)動單元為氣缸?？梢姡陨瞎饪虣C(jī)硅片臺驅(qū)動裝置于其本身設(shè)置了垂向位置可以調(diào)節(jié)的滾輪單元，具體利用一驅(qū)動單元驅(qū)動連接板，進(jìn)而將力作用于一端固定的簧片上的頂板，使頂板推動簧片另一端產(chǎn)生垂向位移，進(jìn)而帶動簧片另一端上的滾輪單元產(chǎn)生垂向位移。這樣，當(dāng)驅(qū)動裝置工作吋，驅(qū)動裝置的滾輪單元向下運(yùn)動，與地基接觸；當(dāng)驅(qū)動裝置不工作吋，驅(qū)動單元驅(qū)動連接板往回運(yùn)動，最終使得連接板不再有力作用于頂板，從而簧片恢復(fù)到原始狀態(tài)，使得滾輪單元不再與地基接觸，如此，便收回了滾輪單元的垂向位置，地基振動就不能直接傳入硅片臺，從而保證實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動性能。


圖I至圖3為一現(xiàn)有的光刻機(jī)娃片臺移動裝置不意圖；圖4為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置的俯視圖；圖6為本發(fā)明一較佳實(shí)施例所提供的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置的簧片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明一較佳實(shí)施例所提供的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置的滾輪單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明一較佳實(shí)施例所提供的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置的引導(dǎo)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉示例性實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
光刻機(jī)在實(shí)際使用中(包括光刻機(jī)整機(jī)系統(tǒng)的集成、整機(jī)維修維護(hù)等)，需要定期將硅片臺移至光刻機(jī)主體以外或恢復(fù)其原來的位置。而硅片臺的重量較大，需要一種驅(qū)動裝置來使其移動變得更加簡便，而現(xiàn)有技術(shù)中的驅(qū)動裝置存在滾輪垂向位置不能收回的問題，這主要是因?yàn)楝F(xiàn)有驅(qū)動裝置自身對滾輪并無任何調(diào)整，滾輪只有在外力作用下才會產(chǎn)生垂向カ的作用，導(dǎo)致其在非工作狀態(tài)下，即無外力作用下，是無法實(shí)現(xiàn)垂向位置的變化，對實(shí)際應(yīng)用不利，尤其是對于地基不是很平的情況下。為此，本發(fā)明重新設(shè)計(jì)了驅(qū)動裝置，其具有可以收回的滾輪端，在滾輪工作前后，可以自身調(diào)節(jié)滾輪端的垂向位置，使其更適于實(shí)際應(yīng)用。具體請參考圖4與圖5，其分別為本發(fā)明ー實(shí)施列所提供的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖與俯視圖。如圖所示，該光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置包括安裝座41、驅(qū)動單元42、連接板43、簧片44和滾輪單元45。其中安裝座41設(shè)置有連接架46 ;驅(qū)動單元42設(shè)置于安裝座41的一端；連接板43的一端連接于驅(qū)動單元42,另一端向連接架46延伸；簧片44的一端連接于連接架43上，另一端連接滾輪單元45，且簧片44中間延伸有頂板47。從圖中可以看出，驅(qū)動單元42驅(qū)動連接板43向連接架46方向運(yùn)動，使該連接板43的另一端(端面431)將カ作用于頂板47上。下面詳述以上驅(qū)動裝置的工作原理如圖所示，以上驅(qū)動裝置在使用時(shí)，沿其垂向方向(如圖5中箭頭所示)將安裝座41安裝于硅片臺的底部。當(dāng)驅(qū)動裝置工作時(shí)，硅片臺(圖中未示)底部的氣墊(圖中未示)充氣，使硅片臺產(chǎn)生懸浮。然后位于硅片臺底部的驅(qū)動裝置的驅(qū)動單元42驅(qū)動連接板43向前運(yùn)動(即朝向連接架46運(yùn)動)，使其端面431將カ作用于頂板47上；而頂板47固定于簧片44上，簧片44的一端又固定于連接架46上，故在端面431的作用下，簧片44將產(chǎn)生彈性形變，其另一端帶動滾輪單元45向下運(yùn)動，與地基接觸，同時(shí)其具有一定的垂向預(yù)緊力，使得滾輪單元與地基產(chǎn)生需要的滾動摩擦力(目的是克服氣浮及其他的摩擦力)。當(dāng)驅(qū)動裝置不工作吋，驅(qū)動單元42驅(qū)動連接板43往回運(yùn)動，最終使得連接板43的端面431不再有力作用于頂板47，從而簧片44恢復(fù)到原始狀態(tài)，使得滾輪單元42不再與地基接觸，這樣地基振動就不能直接傳入娃片臺，從而保證實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動性能。需要說明的是，本發(fā)明不限制簧片44的材料，只要其具有良好的弾性性能即可，例如簧片44的材料可采用高強(qiáng)度鋼材(如彈簧鋼等)。另外，簧片44的結(jié)構(gòu)也不受限制，可以為一整片結(jié)構(gòu)，也可以為分段結(jié)構(gòu)。但較佳的，易采用分段結(jié)構(gòu)，包括連桿和至少兩個柔性鉸鏈，且柔性鉸鏈與連桿交替連接。具體請參考圖6，其為本發(fā)明一較佳實(shí)施列中簧片44的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示,該簧片44由兩個柔性鉸鏈444、445和三個連桿441、442和443構(gòu)成。其中柔性鉸鏈445保證連桿443能旋轉(zhuǎn)彈性變形，其作用是自動補(bǔ)償?shù)鼗黄秸?，保證滾輪単元45與地基始終接觸實(shí)現(xiàn)驅(qū)動。柔性鉸鏈444保證連桿442能旋轉(zhuǎn)彈性變形，其作用是實(shí)現(xiàn)滾輪單元45垂向收回。如此，當(dāng)?shù)鼗霈F(xiàn)不平整時(shí),連桿443能繞柔性鉸鏈445旋轉(zhuǎn)彈性變形，保證滾輪単元45與地基始終接觸，從而實(shí)現(xiàn)方便快速的驅(qū)動硅片臺移入移出。當(dāng)然，本發(fā)明在此不限制柔性鉸鏈的數(shù)量，其可以為3個或3個以上，但是從成本角度考慮，2個柔性鉸鏈?zhǔn)亲顬楹唵螌?shí)現(xiàn)以上功能的實(shí)現(xiàn)方式。另外，在背景技術(shù)中已經(jīng)提到，現(xiàn)有的驅(qū)動裝置的滾輪端采用整體式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致該驅(qū)動裝置尤其是滾輪的安裝較為困難；而且驅(qū)動裝置各個部件之間存在較大的摩擦力，在使用中容易損耗，導(dǎo)致使用壽命縮短。為此，在本發(fā)明ー較佳實(shí)施列中，重新設(shè)計(jì)了滾輪單 元，使其具有良好的組裝便利性，并減少其各部件之間的摩擦力，延長其使用壽命。具體請參考圖4與圖7。該滾輪單元45包括電機(jī)支座451、電機(jī)452、滾輪主軸453與滾輪454，其中電機(jī)支座451用于連接簧片44 ；電機(jī)452設(shè)置于電機(jī)支座451的一端；滾輪主軸453設(shè)置于電機(jī)支座451上，且一端與電機(jī)主軸4521連接；滾輪454穿過設(shè)置于滾輪主軸453上，并以滾輪主軸453中心對稱。其中電機(jī)452可以采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)或旋轉(zhuǎn)電機(jī)與減速器的合成，以提供驅(qū)動動力。這樣，當(dāng)驅(qū)動裝置工作時(shí)，滾輪單元45的滾輪454首先與地基接觸,達(dá)到要求后，電機(jī)452驅(qū)動滾輪454轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)方便快速驅(qū)動硅片臺移入移出。較佳的，滾輪主軸453通過第一軸承支架455與第二軸承支架456設(shè)置于電機(jī)支座451上，且第一軸承支架455、第二軸承支架456與滾輪主軸453之間分別設(shè)置有第一軸承457與第二軸承458。具體如圖所示，軸承457與軸承458通過圓柱面定位分別固定在軸承支架455及軸承支架456上，滾輪454位于兩個軸承支架之間，且通過圓柱面定位緊固在滾輪主軸453上，滾輪主軸453兩端通過圓柱面定位支撐在兩個軸承457、458上，然后將軸承支架455及軸承支架456安裝在電機(jī)支座451的內(nèi)側(cè)面上。軸承支架455及軸承支架456的分別裝配保證了滾輪主軸453的安裝方便，使得該驅(qū)動裝置具有良好的組裝便利性。其中，較佳的，軸承457、458的存在減少了滾輪主軸所承受的摩擦力，較佳的，軸承457、458采用滾針、滾珠等滾動摩擦元件，以進(jìn)ー步減小摩擦力，延長了驅(qū)動裝置的使用壽命。另外，較佳的，滾輪單元45還包括聯(lián)軸器459，用以連接滾輪主軸453和電機(jī)主軸4521。具體，如圖所示，聯(lián)軸器459通過圓柱面定位將電機(jī)452的主軸4521和滾輪主軸453緊固連接，解決了兩個軸承457、458安裝時(shí)可能產(chǎn)生的偏心誤差問題。較佳的，滾輪454外立面是圓柱面，其圓柱面材料采用摩擦系數(shù)大的橡膠或聚氨酷等，目的是減小驅(qū)動時(shí)需要的垂向預(yù)緊力。請繼續(xù)參考圖5，在發(fā)明ー較佳實(shí)施列中，連接板43的端面431為弧面。當(dāng)然，本發(fā)明在此不以此為限，其端面431也可以為其他任何形狀的端面。此外，需要說明的是，由于連接板43的一端與驅(qū)動單元42連接，另一端在運(yùn)動過程中可能會受到外力作用而發(fā)生偏移。故在本發(fā)明ー較佳實(shí)施列中，在安裝座41上增設(shè)了引導(dǎo)裝置48，以引導(dǎo)連接板43的運(yùn)動軌跡。具體，如圖5與圖8所示，其中圖8為圖5中A-A面的截面示意圖。該引導(dǎo)裝置48包括導(dǎo)軌81與滑塊82，其中導(dǎo)軌81設(shè)置于安裝座41上，滑塊82的ー側(cè)具有與導(dǎo)軌81相匹配的凹槽821，另ー側(cè)連接連接板43。如此，滑塊82通過其凹槽821安裝在導(dǎo)軌81上，并在連接板43的作用下沿導(dǎo)軌81運(yùn)動吋，不會偏離出導(dǎo)軌81，從而引導(dǎo)連接板43的直線運(yùn)動。較佳的，導(dǎo)軌81與滑塊82之間設(shè)置滾珠83，以減少運(yùn)動所帶來的摩擦力。另外，本發(fā)明在此不限制凹槽821的形狀，其可以為矩形凹槽或燕尾形凹槽等。另外，在本發(fā)明ー較佳實(shí)施列中，驅(qū)動單元42為氣缸。當(dāng)然，其可以選用電機(jī)等驅(qū)動設(shè)備，但是直線電機(jī)相對比較昂貴，會帶來成本問題；而旋轉(zhuǎn)電機(jī)需要増加將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動的裝置，這給安裝帶來了許多不便。故從成本與安裝方便角度，本發(fā)明較佳的選用氣缸來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動單元42。綜上所述，以上實(shí)施列所提供的驅(qū)動裝置具有如下優(yōu)點(diǎn) (I)結(jié)構(gòu)筒單，垂向尺寸小，垂向位置可收回；(2)可以設(shè)置多段結(jié)構(gòu)的簧片，從而自動補(bǔ)償?shù)鼗黄秸?，保證滾輪與地基始終接觸實(shí)現(xiàn)驅(qū)動；(3)整個驅(qū)動裝置安裝方便，摩擦力小，能實(shí)現(xiàn)快速、簡便自如地移動硅片臺。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.一種光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置，其特征是，包括 安裝座，設(shè)置有連接架； 驅(qū)動單元，設(shè)置于所述安裝座的一端； 連接板，一端連接于所述驅(qū)動單元，另一端向所述連接架延伸； 簧片，一端連接于所述連接架上，另一端連接滾輪單元，所述簧片中間延伸有頂板，且，所述驅(qū)動單元驅(qū)動連接板向連接架方向運(yùn)動，使該連接板的另一端將力作用于所述頂板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置，其特征是，所述簧片為分段結(jié)構(gòu)，包括連桿和至少兩個柔性鉸鏈，所述柔性鉸鏈與所述連桿交替連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置，其特征是，所述滾輪單元包括 電機(jī)支座，連接所述簧片的另一端； 電機(jī)，設(shè)置于所述電機(jī)支座的一端； 滾輪主軸，設(shè)置于所述電機(jī)支座上，且一端與所述電機(jī)主軸連接； 滾輪，穿過設(shè)置于所述滾輪主軸上，并以所述滾輪主軸中心對稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置，其特征是，所述滾輪主軸通過第一軸承支架與第二軸承支架設(shè)置于所述電機(jī)支座上，且所述第一軸承支架、第二軸承支架與滾輪主軸之間分別設(shè)置有第一軸承與第二軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置，其特征是，所述滾輪單元還包括 聯(lián)軸器，連接所述滾輪主軸和電機(jī)主軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置，其特征是，所述滾輪的外立面是圓柱面，其圓柱面材料采用摩擦系數(shù)大的橡膠或聚氨酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置，其特征是，所述連接板的另一端為弧面。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置，其特征是，還包括引導(dǎo)裝置，其包括 導(dǎo)軌，設(shè)置于所述安裝座上； 滑塊，一側(cè)具有與所述導(dǎo)軌相匹配的凹槽，另一側(cè)連接所述連接板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置，其特征是，還包括 滾珠，設(shè)置在所述導(dǎo)軌與滑塊之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置，其特征是，所述凹槽為矩形凹槽或燕尾形凹槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置，其特征是，所述驅(qū)動單元為氣缸。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種光刻機(jī)硅片臺驅(qū)動裝置，包括安裝座，其兩端之間設(shè)置有連接架；驅(qū)動單元，設(shè)置于所述安裝座的一端；連接板，一端連接于所述驅(qū)動單元，另一端向所述連接架延伸；簧片，一端設(shè)置于所述連接架上，另一端連接滾輪單元，兩端之間設(shè)置有頂板，且，所述驅(qū)動單元驅(qū)動連接板向連接架方向運(yùn)動，使該連接板的另一端將力作用于所述頂板上。該驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)筒單，垂向尺寸小，垂向位置可收回，能實(shí)現(xiàn)快速、簡便自如地移動硅片臺。
文檔編號G03F7/20GK102830591SQ20111016508
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者劉育 申請人:上海微電子裝備有限公司