一种芯片光刻机的光刻版自动送取料装置的制作方法

本发明涉及一种自动送取料装置，尤其涉及一种芯片光刻机的光刻版自动送取料装置。

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，该工序所用的设备称为光刻机(曝光机)。光刻机是集成电路加工过程中最关键的设备。

而光刻版在光刻过程中，需要利用自动取料装置将光刻版送至光刻版吸附底座上或者将光刻版吸附底座上的光刻版取走，而目前的自动取料装置只适合光面的光刻版，目前的自动取料装置包括可升降的升降座和可水平滑动的水平基座，水平基座上安装有底座和固定于底座上的两个插板，插板上设置有负压抽吸口，插板位于光刻版的下方，插板将光刻版负压吸附稳当后水平移动到光刻版吸附底座的上方，然后升降座下降将光刻版放在光刻版吸附底座上，然后取料装置的插板水平移出。光刻版吸附底座包括处于光刻版左右两侧的座体，座体真空吸附将光刻版的下板面的左右边缘，插板处于左右座体的中部，插板水平移动并不妨碍。然由于光刻工艺的提升和改进，光刻版上的上下表面会粘结有版膜，版膜的厚度薄且易磨损和破裂，目前的自动送取料装置结构并不适用粘结有版膜的光刻版，插板在插入光刻版的下方进行取料时，容易与版膜表面或边缘接触而造成版膜磨损或撕裂，从而使其无法满足后续的光刻要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种芯片光刻机的光刻版自动送取料装置，该自动送取料装置可通过第一吸板和第二吸板的同步开合从光刻版的两侧进入到光刻版的下方并直接吸附光刻版，并且可避让原有的光刻版吸附底座，第一吸板和第二吸板并不接触版膜，从而避免了版膜的磨损或撕裂，保证了正常的光刻操作。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种芯片光刻机的光刻版自动送取料装置，包括机座，所述机座上竖直升降安装有由升降动力装置驱动的升降座，所述升降座上水平滑动安装有由水平动力装置驱动的水平基座，所述水平基座上安装有取料机构，所述取料机构包括固定于水平基座上的支座，所述支座上滑动安装有第一吸板和第二吸板，所述第一吸板和第二吸板的滑动方向相同且与水平基座的滑动方向垂直，所述支座上设置有分别与第一吸板和第二吸板连接的同步开合机构，所述第一吸板和第二吸板上均设置有负压抽吸口，该负压抽吸口与负压抽吸系统连接，所述负压抽吸口与光刻版的下板面的边缘对应，所述第一吸板或第二吸板由开合动力装置驱动，所述第一吸板和第二吸板的相对侧均设置有用于避让光刻版吸附底座的避让凹口。

作为一种优选的方案，所述同步开合机构包括转动安装于支座上的同步摆轮，所述同步摆轮上安装有第一销轴和第二销轴，所述第一销轴和第二销轴相对于同步摆轮的摆动中心成中心对称布置，所述第一吸板上设置有与第一销轴适配的第一条孔，第二吸板上设置有与第二销轴适配的第二条孔，所述第一销轴和第二销轴分别约束于第一条孔和第二条孔内。

作为一种优选的方案，所述底座上设置有限位条孔，所述第一吸板和第二吸板上分别设置有位于限位条孔内的第一限位销和第二限位销。

作为一种优选的方案，所述底座与第一吸板之间或底座与第二吸板之间设置有合拢复位弹性件。

作为一种优选的方案，所述第一吸板的长度比第二吸板的长度长，所述第一吸板上的避让凹口为一个大避让凹口，第二吸板上的避让缺口为两个小避让凹口，第一吸板上设置了两个负压抽吸口且位于大避让凹口的两侧，第二吸板上设置了两个负压抽吸口且位于远离支座的小避让凹口的两侧，第一吸板上的两个负压抽吸口的连线与第二吸板上的两个负压抽吸口的连线平行，第二吸板上的两个负压抽吸口处于大避让凹口范围内。

作为一种优选的方案，所述升降动力装置包括升降电机和丝杠螺母机构，所述机座上固定有两根立柱，所述升降座滑动套装于立柱上，所述升降电机安装于机座上，所述丝杠螺母机构的丝杠竖直转动安装于机座上，所述丝杠螺母机构的螺母固定于升降座上，所述升降电机与丝杠螺母机构的丝杠之间通过齿轮传动机构连接。

作为一种优选的方案，所述水平动力装置包括水平驱动气缸，所述升降座上固定有两个水平导杆，所述水平基座活动套装于水平导杆上，所述驱动气缸的缸体固定于升降座上，驱动气缸的活塞杆与水平基座固定连接。

作为一种优选的方案，所述底座上设置有第一供气连接头和第二供气连接头，所述第一吸板上设置有第一进气接头，所述第二吸板上设置有第二进气接头，所述第一供气连接头和第一进气接头之间通过软管连通，所述第二供气连接头与第二进气接头通过软管连通，第一吸板板体和第二吸板的板体内均设置有通气通道。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：在实际的送取料过程中，初始状态时，升降座的位置高于光刻版吸附底座，光刻版被送至到取料工位上的光刻吸附底座上后，升降座下降并且第一吸板和第二吸板张开，第一吸板和第二吸板之间的间距大于光刻版的宽度，升降座下降使第一吸板和第二吸板处于光刻版的下方，而后第一吸板和第二吸板同步合拢，第一吸板和第二吸板与光刻版的下板面边缘对应，该边缘正好也是光刻版吸附底座的吸附边缘，版膜的尺寸小于光刻版的尺寸，从而在光刻版板面边缘形成方便吸附的部位；升降座上升将光刻版抬起，然后第一吸板和第二吸板抽真空将光刻版附着在第一吸板和第二吸板上，而后将光刻版移动到光刻工位的光刻板吸附底座上方，然后升降座下降，此时第一吸板和第二吸板上的避让凹口刚好实现避让，光刻版吸附底座刚好处于避让口区域内，方便将光刻版放置在光刻版吸附底座上，然后取料机构的第一吸板和第二吸板同步张开，第一吸板和第二吸板的张开的宽度超过光刻版的宽度后上升，这样该取料装置在取料的过程中不会与光刻版的版膜接触，避免版膜磨损或撕裂，从而确保光刻机的正常工作，保证了良好的光刻效果。

又由于所述同步开合机构包括转动安装于支座上的同步摆轮，所述同步摆轮上安装有第一销轴和第二销轴，所述第一销轴和第二销轴相对于同步摆轮的摆动中心成中心对称布置，所述第一吸板上设置有与第一销轴适配的第一条孔，第二吸板上设置有与第二销轴适配的第二条孔，所述第一销轴和第二销轴分别约束于第一条孔和第二条孔内，该同步开合机构动作准确可靠，开合距离准确，方便第一吸板和第二吸板准确的进入到光刻版的边缘下方，避免因第一吸板和第二吸板开合不准确而接触版膜造成版膜磨损或破裂。

又由于所述底座上设置有限位条孔，所述第一吸板和第二吸板上分别设置有位于限位条孔内的第一限位销和第二限位销，利用限位条孔可限定开合的极限位置，从而进一步的确保开合位置准确。

又由于所述底座与第一吸板之间或底座与第二吸板之间设置有合拢复位弹性件。这样，利用合拢复位弹性件即可带动第一吸板和第二吸板同步合拢，动作稳定可靠，并且避一旦开合动力装置出现故障时，第一吸板和第二吸板会因为弹性力而收拢，这样避免光刻版从第一吸板和第二吸板上掉落。

又由于所述第一吸板的长度比第二吸板的长度长，所述第一吸板上的避让凹口为一个大避让凹口，第二吸板上的避让缺口为两个小避让凹口，第一吸板上设置了两个负压抽吸口且位于大避让凹口的两侧，第二吸板上设置了两个负压抽吸口且位于远离支座的小避让凹口的两侧，第一吸板上的两个负压抽吸口的连线与第二吸板上的两个负压抽吸口的连线平行，第二吸板上的两个负压抽吸口处于大避让凹口范围内，这样，第一吸板和第二吸板的负压抽吸口分布合理，光刻版的受力合理，吸附力更均匀，不易脱落。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的侧面示意图；

图3是图1的局部放大示意图；

图4是光刻版取料状态的结构示意图；

附图中：1.支座；2.第一吸板；3.第二吸板；4.同步摆轮；5.开合气缸；6.限位条孔；7.第一限位销；8.第二限位销；9.合拢复位弹性件；10.第二销轴；11.第二条孔；12.第一销轴；13.第一条孔；14.大避让凹口；15.小避让凹口；16.光刻版；17.版膜；18.第一供气连接头；19.第一进气接头；20.第二供气连接头；21.第二进气接头；22.升降座；23.升降电机；24.水平驱动气缸；25.水平基座；26.水平导杆；27.机座；28.丝杠；29.立柱。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1至图4所示，一种芯片光刻机的光刻版16自动送取料装置，包括机座27，所述机座27上竖直升降安装有由升降动力装置驱动的升降座22，具体的，所述升降动力装置包括升降电机23和丝杠28螺母机构，所述机座27上固定有两根立柱29，所述升降座22滑动套装于立柱29上，从而约束升降座22只能竖直滑动而不能水平偏转，而所述升降电机23安装于机座27上，所述丝杠28螺母机构的丝杠28竖直转动安装于机座27上，所述丝杠28螺母机构的螺母固定于升降座22上，所述升降电机23与丝杠28螺母机构的丝杠28之间通过齿轮传动机构连接。当然，该升降动力装置也可采用其他的控制方法，例如气缸或直线点电机驱动。

所述升降座22上水平滑动安装有由水平动力装置驱动的水平基座25，所述水平动力装置包括水平驱动气缸24，所述升降座22上固定有两个水平导杆26，所述水平基座25活动套装于水平导杆26上，所述驱动气缸的缸体固定于升降座22上，驱动气缸的活塞杆与水平基座25固定连接。

所述水平基座25上安装有取料机构，所述取料机构包括固定于水平基座25上的支座1，所述支座1上滑动安装有第一吸板2和第二吸板3，所述第一吸板2和第二吸板3的滑动方向相同且与水平基座25的滑动方向垂直，所述支座1上设置有分别与第一吸板2和第二吸板3连接的同步开合机构，所述第一吸板2和第二吸板3上均设置有负压抽吸口，该负压抽吸口与负压抽吸系统连接，所述负压抽吸口与光刻版16的下板面的边缘对应，所述第一吸板2或第二吸板3由开合动力装置驱动，所述第一吸板2和第二吸板3的相对侧均设置有用于避让光刻版16吸附底座的避让凹口。

如图3所示，所述同步开合机构包括转动安装于支座1上的同步摆轮4，所述同步摆轮4上安装有第一销轴12和第二销轴10，所述第一销轴12和第二销轴10相对于同步摆轮4的摆动中心成中心对称布置，所述第一吸板2上设置有与第一销轴12适配的第一条孔13，第二吸板3上设置有与第二销轴10适配的第二条孔11，所述第一销轴12和第二销轴10分别约束于第一条孔13和第二条孔11内，所述开合动力装置包括一个开合气缸5，所述开合气缸5固定于支座1上，开合气缸5的活塞杆与所述第一吸板2或第二吸板3连接。本实施例中的左右方向是以图1中摆放的位置确定，本实施例中，开合气缸5的活塞杆直接与第二吸板3连接，开合气缸5动作时就带动第二吸板3水平滑动，由于同步摆轮4的存在，第一吸板2和第二吸板3会相对或相向滑动，这样就实现了第一吸板2和第二吸板3的同步滑动，且滑动距离相等。

所述底座上设置有限位条孔6，所述第一吸板2和第二吸板3上分别设置有位于限位条孔6内的第一限位销7和第二限位销8。所述底座与第一吸板2之间或底座与第二吸板3之间设置有合拢复位弹性件9。限位条孔6可限制第一吸板2和第二吸板3的滑动极限位置，避免开合气缸5因电气故障而造成活塞杆运动行程过大。

本实施例中，如图1所示，所述第一吸板2的长度比第二吸板3的长度长，所述第一吸板2上的避让凹口为一个大避让凹口14，第二吸板3上的避让缺口为两个小避让凹口15，第一吸板2上设置了两个负压抽吸口且位于大避让凹口14的两侧，第二吸板3上设置了两个负压抽吸口且位于远离支座1的小避让凹口15的两侧，第一吸板2上的两个负压抽吸口的连线与第二吸板3上的两个负压抽吸口的连线平行，第二吸板3上的两个负压抽吸口处于大避让凹口14范围内。所述底座上设置有第一供气连接头18和第二供气连接头20，所述第一吸板2上设置有第一进气接头19，所述第二吸板3上设置有第二进气接头21，所述第一供气连接头18和第一进气接头19之间通过软管连通，所述第二供气连接头20与第二进气接头21通过软管连通，第一吸板2板体和第二吸板3的板体内均设置有通气通道。

由于第一吸板2和第二吸板3的结构合理，不但负压抽吸口的位置合理，而且利用一个大避让凹口14和两个小避让凹口15可以避让原有的光刻版16吸附底座，因此，第一吸板2和第二吸板3就由原来的直插式取料变成了开合式取料，从光刻版16的边缘吸附光刻版16，这样避免了与光刻版16版面上下表面的版膜17接触，避免版膜17因接触而出现磨损或者破裂。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。