专利名称：一种双工件台位置交换过程中驱动器切换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动器切换装置，特别涉及双工件台位置交换过程中驱动器切换装置及方法，属于半导体装备领域。
背景技术：
具有纳米级运动定位精度的超精密微动台是半导体装备关键部件之一，如光刻机中的硅片台、掩模台等。作为光刻机关键系统的硅片超精密运动控制定位系统(以下简称工件台)的运动精度和工作效率很大程度上决定了光刻机的分辨率和曝光效率。目前在集成电路生产过程中，芯片的线宽非常小(目前最小线宽已经达到22nm)，为保证光刻的套刻
精度和分辨率，要求称工件台具有极高的运动定位精度；另一方面，从提高生产率的角度考虑，要求不断提高称工件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系统动态性能的恶化，需要采取大量的技术措施保障和提高称工件台的运动精度。因此目前光刻机普遍使用的是双工件台结构，其中一个工件台用于曝光，第二个工件台用于曝光准备工作，从而大大提高了生产效率。目前采用的光刻机工件台双台交换系统的示意图如图I所示。该系统包含第一工件台I和第二工件台2，两个工件台工作在基台3上且沿X方向与Y方向运动。在基台3沿Y方向两侧放置两个激光尺101、201，分别用于测量第一工件台和第二工件台在X方向的位移，每一个激光尺的测量信号实时地输入到对应侧驱动器，驱动器通过电流控制工件台的运动。这样的布置方案会产生一个问题，如图I中，如果第二工件台运动到第一工件台右侧时，会遮挡住第一激光尺101的光路信号，使得第一激光尺101的反馈信号产生丢失，从而第一驱动器进入保护状态，第一工件台停止运动。同理该问题也存在于第二工件台。为了解决上述问题,设计一种新的驱动方案,方案示意图如图2所示。该方案在基台3短边两侧分别布置一个激光尺(共两个)，测量第一工件台在X方向的位移，同样的分别布置一个激光尺(共两个)测量第二工件台在X方向的位移，每一个激光尺的测量信号实时地输入到对应侧驱动器。这种布局方案下，如果第二工件台运动到第一工件台右侧时会遮挡住右侧第一激光尺101的光信号，第一驱动器进入保护状态，此时我们可以采用另一侧的激光尺和驱动器完成工件台的运动控制。这就需要一种既可以完成工件台运动控制又不产生位置误差的驱动器切换方案，因此，设计一种应用于光刻机双工件台交换的驱动器切换方案具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于光刻机的双工件台位置交换过程中驱动器切换装置，以解决光刻机双台交换过程中工件台运动控制的问题，该方案可以解决工件台运动过程中由于激光尺反馈信号丢失而造成的驱动器失控问题。本发明的技术方案如下—种双工件台位置交换过程中驱动器切换装置，该装置包括基台、第一工件台、第二工件台、驱动第一工件台的第一驱动器、驱动第二工件台的第二驱动器、第一激光尺、第二激光尺；所述工件台在基台上沿X方向和Y方向运动。其特征在于驱动器切换装置还包括用于驱动第一工件台的第三驱动器和用于驱动第二工件台的第四驱动器，第三激光尺和第四激光尺，第一激光尺和第三激光尺关于Y轴对称安装在基台上，用于测量第一工件台沿X方向的位移，第二激光尺和第四激光尺关于Y轴对称安装在基台上，用于测量第二工件台沿X方向的位移；第一驱动器与第一激光尺通过数据线连接，第二驱动器与第二激光尺通过数据线连接，第三驱动器与第三激光尺通过数据线连接，第四驱动器与第四激光尺通过数据线连接；在第一驱动器和第三驱动器之间设置有第一切换开关，在第二驱动器和第四驱动器之间设置有第二切换开关；第一切换开关与第一工件台电连接，第二切换开关与第二工 件台电连接；当第一切换开关与第一驱动器接通时，由第一驱动器控制第一工件台的运动；当第一切换开关与第二驱动器接通时，由第二驱动器控制第一工件台的运动；当第二切换开关与第三驱动器接通时，由第三驱动器控制第二工件台的运动；当第二切换开关与第四驱动器接通时，由第四驱动器控制第二工件台的工作。以下仅以第一工件台为例解释本发明的技术方案，具体如下初始阶段，由一侧的激光尺和驱动器测量和控制第一工件台的运动，当第二工件台运动到一定位置时，切换开关会产生一个切换信号，通过切换信号选择另一侧的激光尺和驱动器测量和控制第一工件台的运动。本发明具有以下优点及突出性效果采用本发明的驱动器切换方案可以解决光刻机双台交换过程中工件台运动控制的问题。避免激光尺信号被工件台互相遮挡造成的的驱动器停止工作问题。同时，开关安装在驱动器之后而不是在驱动器和激光尺之间，是因为驱动器可以处理并存储工件台位置数据，这样避免了切换过程中位置信息丢失的问题。
图I为目前的双台交换激光尺和驱动器布局方案示意图。图2为本发明的双台交换过程中激光尺和驱动器布局方案示意图。图3为双台交换驱动器切换示意图。图中I-第一工件台，2-第二工件台，3-基台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-第一驱动器，203-第二驱动器，104-第三驱动器，204-第四驱动器，105-第一切换开关，205-第二切换开关。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的原理、结构和工作过程来进一步说明本发明。图I为目前的双台交换激光尺和驱动器布局方案示意图。该布局方案包含第一工件台I和第二工件台2，布置在同一长方形基台3上，长边为X方向，短边为Y方向，两工件台都可以沿着X方向和Y方向运动；在基台Y方向两侧对称放置一对激光尺用于测量第一工件台位置的第一激光尺101，和用于测量第二工件台位置的第二激光尺201，每个激光尺与一个驱动器相连，第一驱动器103与第一工件台相连，用于驱动第一工件台运动；第二驱动器与第二工件台相连，用于驱动第二工件台运动。图2为本发明中双台交换激光尺和驱动器布局方案示意图，该布局包含一个基台3，两个工件台1、2设置在同一长方形基台3上，长边为X方向，短边为Y方向，两工件台都可以沿着X方向和Y方向运动；在基台Y方向两侧分别放置两个激光尺第一激光尺101和第三激光尺102沿Y方向对称布置，第二激光尺201和第四激光尺202沿Y方向对称布置；每个激光尺对应一个驱动器第一驱动器103对应第一激光尺101，第二驱动器203对应第二激光尺201，第三驱动器104对应第一激光尺102，第四驱动器204对应第四激光尺202， 和两个切换开关第一切换开关105设置在第一驱动器103和第三驱动器104之间，第二切换开关205设置在第二驱动器203和第四驱动器204之间；第一激光尺101和第三激光尺102用于测量第一工件台I在X方向的位置，测量的位置信号分别输入到第一驱动器103和第三驱动器104，当第一切换开关105与第一驱动器103接通时，由第一驱动器103控制第一工件台的运动；当第一切换开关105与第三驱动器104接通时，由第三驱动器104控制第一工件台的运动。第二激光尺201和第四激光尺202用于测量第二工件台2在X方向的位置，测量的位置信号分别输入到第二驱动器203和第四驱动器204，当第二切换开关205与第二驱动器203接通时，由第二驱动器203控制第二工件台的运动；当第二切换开关205与第四驱动器204接通时，由第四驱动器204控制第二工件台的工作。
如图2所示的双工件台的工作位置，此时第三激光尺102的激光被第二工件台2遮挡，因此第三驱动器104无法正常工作，此时第一工件台I由第一驱动器103驱动运动。同理，第四激光尺202的激光被第一工件台2遮挡，因此第四驱动器204无法正常工作，此时第二工件台2由第二驱动器203驱动运动。当两个工件台进行位置交换时，首先第一工件台I沿Y轴正方向运动，第二工件台2沿Y轴负方向运动，使得第三激光尺102的激光能够照射到第一工件台1，从而第三驱动器104进入正常工作状态，同理第四激光尺能够照射到第二工件台2，从而第四驱动器204进入正常工作状态。此时第一切换开关105与第三驱动器104连接，使得第一工件台I由第三驱动器104驱动沿X轴负方向运动，同理第二切换开关205与第四驱动器连接，使得第二工件台2由第四驱动器驱动沿X轴正方向运动。交换后的两个工件台位置如图3所示。在驱动器切换过程中，可以实现测量和控制工件台运动的激光尺和驱动器的切换，解决光刻机双台交换过程中由于激光尺信号被遮挡而引起的驱动器失控问题；驱动器可以处理并存储工件台的位置信息，采用该驱动器切换方式还可以避免切换过程中的位置/[目息丢失。
权利要求
1.一种双工件台位置交换过程中驱动器切换装置，该装置包括基台(3)、第一工件台(I)、第二工件台(2)、第一驱动器(103)、第二驱动器(203)、第三驱动器(104)、第四驱动器(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);所述工件台在基台上沿X方向和Y方向运动，其特征在于第一激光尺(101)和第三激光尺(102)关于Y轴对称安装在基台上，用于测量第一工件台沿X方向的位移，第二激光尺(201)和第四激光尺(202)关于Y轴对称安装在基台上，用于测量第二工件台沿X方向的位移；第一驱动器(103)与第一激光尺(101)通过数据线连接，第二驱动器(203)与第二激光尺(201)通过数据线连接，第三驱动器(104)与第三激光尺(102)通过数据线连接，第四驱动器(204)与第四激光尺(202)通过数据线连接；在第一驱动器和第三驱动器之间设置有第一切换开关，在第二驱动器和第四驱动器之间设置有第二切换开关；第一切换开关与第一工件台电连接，第二切换开关与第二工件台电连接；当第一切换开关(105)与第一驱动器(103)接通时，由第一驱动器(103)控制第一工件台的运动；当第一切换开关(105)与第三驱动器(104)接通时，由第三驱动器(104)控制第一工件台的运动；当第二切换开关(205)与第二驱动器(203)接通时，由第二驱动器(203)控制第二工件台的运动；当第二切换开关(205)与第四驱动器(204)接通时，由第四驱动器(204)控制第二工件台的工作。
全文摘要
一种双工件台位置交换过程中驱动器切换装置，该双台包括一个基台及安装在基台上的两个工件台、四个激光尺、四个驱动器和两个切换开关。在双工件台位置交换过程中，初始阶段由一侧的激光尺和驱动器测量并控制工件台的运动；当两工件台运动到一定位置时，切换开关会产生一个切换信号，通过切换信号切换至对应侧的激光尺和驱动器测量并控制工件台的运动。采用该驱动器切换方案可以解决光刻机双台交换过程中由于激光尺信号被遮挡而引起的驱动器失控问题。
文档编号G03F7/20GK102707579SQ20121017054
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者余东东, 季国锋, 尹文生, 张鸣, 成荣, 朱煜, 李鑫, 杨开明, 穆海华, 胡金春, 蒋毅 申请人:清华大学