撑架；11-测量位；12-曝光位；13-输出轴；14-光栅尺；15-读数头；16-曲柄；17-摇杆；18-基座；19-伺服电机;401-Chuck ； 402-吸盘;403-角维棱角；404-防撞框;405-宏动平面电机动子;406-零位传感器;407-调平调焦传感器;408-微动平面电机动子;409-重力补偿器动子;411-磁钢阵列；412-线圈阵列；413-无线充电接收器；414-无线通讯收发器。
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合附图对本发明实施方案作进一步详细说明:
一种基于干涉仪测量动磁钢磁浮双工件台矢量圆弧换台方法，该方法包括以下步骤:初始工作状态，测量位第一工件台处于预对准状态，曝光位第二工件台处于曝光状态;第一步，测量位第一工件台预对准完毕后由动磁钢驱动运动到测量位换台预定位置A并充电和等待，曝光位第二工件台曝光完毕后由动磁钢驱动运动到曝光位预定位置C;第二步，第一工件台与第二工件台通过平面电机矢量控制沿圆弧轨迹逆时针运动，在运动过程中，两个工件台的相位不发生变化，运动位置由平面光栅进行测量，当第一工件台由动磁钢驱动运动到曝光位预定位置C、第二工件台由动磁钢驱动运动到测量位预定位置D时，换台结束，第一工件台在曝光位进行硅片光刻曝光，第二工件台在测量位进行硅片上片及硅片预对准操作;第三步，测量位第二工件台预对准完毕后由动磁钢驱动运动到测量位换台预定位置A’并充电和等待，曝光位第一工件台曝光完毕后由动磁钢驱动运动到曝光位换台预定位置C;第四步，第二工件台与第一工件台通过平面电机矢量控制沿圆弧轨迹顺时针运动，当第二工件台由动磁钢驱动运动到曝光位预定位置C、第一工件台由动磁钢驱动运动到测量位预定位置D时，换台结束，曝光位第二工件台进入曝光状态，测量位第一工件台进行上下片及预对准操作，此时系统回到初始工作状态，完成了包含两次换台操作的一个工作周期，在测量、曝光和换台过程中采用无线通讯方式完成。
[0022]一种基于干涉仪测量动磁钢磁浮双工件台矢量圆弧换台装置，该装置包括支撑框架1、平衡质量块2、第一工件台4a、第二工件台4b、无线充电发射器30，所述平衡质量块2位于支撑框架1上方，宏动平面电机定子3安装在平衡质量块2上的平面上，第一工件台4a和第二工件台4b配置在宏动平面电机定子3上方，所述第一工件台4a和第二工件台4b运行于测量位11和曝光位12之间，支撑架10固定在支撑框架1上，6台干涉仪5安装在支撑架10上，支撑框架1通过由两个双电机曲柄摇杆机构13组成的主动运动补偿机构与平衡质量块2相连接，所述双电机曲柄摇杆机构13由基座18、2个伺服电机19、1个输出轴13、2个光栅尺14、2个读数头15、2个曲柄16、2个摇杆17组成，伺服电机19转轴与曲柄16连接，2个曲柄16分别通过摇杆17连接到同一输出轴13上，输出轴13与平衡质量块2通过滚动轴承固连，光栅尺14与伺服电机19同轴连接，读数头15固定在基座18上;第一工件台4a和第二工件台4b为六自由度磁浮微动台，所述六自由度磁浮微动台由Chuck401、吸盘402、角锥棱角403、防撞框404、宏动平面电机动子405、零位传感器406、调平调焦传感器407、无线充电接收器413、无线通讯收发器414组成，微动平面电机动子408与重力补偿器动子409集成在一起构成，所述吸盘402安装在Chuck401上，Chuck401四周安装有四个角锥棱角403，Chuck401四周安装有防撞框404，所述宏动平面电机动子405安装在防撞框404下方，宏动平面电机动子405由磁钢阵列411交错排布构成，宏动平面电机定子3由线圈阵列412成人字形排布构成。
[0023]本发明工作流程如下:
第一工件台4a在测量位11预对准完毕后由平面电机动驱动运动到换台位置A，等待第二工件台4b在曝光位12完成曝光，第二工件台4b完成曝光后由平面电机驱动运动到换台位置B，然后第一工件台4a与第二工件台4b通过平面电机矢量控制沿圆弧轨迹逆时针运动完成换台操作;换台完成后，第一工件台4a向曝光位12运动在曝光位12进行曝光，第二工件台4b向测量位11运动在测量位11进行上片和预对准操作;率先完成硅片预对准完毕的第二工件台4b运动到测量位换台位置A’，等待第一工件台4a完成曝光后运动到换台位置B’，然后，第二工件台4b与第一工件台4a通过平面电机矢量控制沿圆弧轨迹顺时针运动，完成第二次换台；换台完成后，第一工件台4a向测量位11运动，第二工件台4b向曝光位12运动，这样完成了一次完整的工作周期。
【主权项】
1.一种基于双频激光干涉仪测量动磁钢磁浮双工件台矢量圆弧换台方法，其特征在于该方法包括以下步骤:初始工作状态，测量位第一工件台处于预对准状态，曝光位第二工件台处于曝光状态;第一步，测量位第一工件台预对准完毕后由动磁钢驱动运动到测量位换台预定位置A并充电和等待，曝光位第二工件台曝光完毕后由动磁钢驱动运动到曝光位预定位置C;第二步，第一工件台与第二工件台通过平面电机矢量控制沿圆弧轨迹逆时针运动，在运动过程中，两个工件台的相位不发生变化，运动位置由干涉仪进行测量，当第一工件台由动磁钢驱动运动到曝光位预定位置C、第二工件台由动磁钢驱动运动到测量位预定位置D时，换台结束，第一工件台在曝光位进行硅片光刻曝光，第二工件台在测量位进行硅片上片及硅片预对准操作；第三步，测量位第二工件台预对准完毕后由动磁钢驱动运动到测量位换台预定位置A’并充电和等待，曝光位第一工件台曝光完毕后由动磁钢驱动运动到曝光位预定位置C;第四步，第二工件台与第一工件台通过平面电机矢量控制沿圆弧轨迹顺时针运动，当第二工件台由动磁钢驱动运动到曝光位预定位置C、第一工件台由动磁钢驱动运动到测量位预定位置D时，换台结束，曝光位第二工件台进入曝光状态，测量位第一工件台进行上下片及预对准操作，此时系统回到初始工作状态，完成了包含两次换台操作的一个工作周期，在测量、曝光和换台过程中采用无线通讯方式完成。2.—种基于干涉仪测量动磁钢磁浮双工件台矢量圆弧换台装置，其特征在于该装置包括支撑框架(1)、平衡质量块(2)、第一工件台(4a)、第二工件台(4b)、无线充电发射器(30)，所述平衡质量块(2)位于支撑框架(1)上方，宏动平面电机定子(3)安装在平衡质量块(2)上的平面上，第一工件台(4a)和第二工件台(4b)配置在宏动平面电机定子(3)上方，所述第一工件台(4a)和第二工件台(4b)运行于测量位(11)和曝光位(12)之间，支撑架(10)固定在支撑框架(1)上，6台干涉仪(5)安装在支撑架(10)上，支撑框架(1)通过由两个双电机曲柄摇杆机构(13)组成的主动运动补偿机构与平衡质量块(2)相连接，所述双电机曲柄摇杆机构(13)由基座(18)、2个伺服电机(19)、1个输出轴(13)、2个光栅尺(14)、2个读数头(15)、2个曲柄(16)、2个摇杆(17)组成，伺服电机(19)转轴与曲柄(16)连接，2个曲柄(16)分别通过摇杆(17)连接到同一输出轴(13)上，输出轴(13)与平衡质量块(2)通过滚动轴承固连，光栅尺(14)与伺服电机(19)同轴连接，读数头(15)固定在基座(18)上;第一工件台(4a)和第二工件台(4b)为六自由度磁浮微动台，所述六自由度磁浮微动台由Chuck(401)、吸盘(402)、角锥棱角(403)、防撞框(404)、宏动平面电机动子(405)、零位传感器(406)、调平调焦传感器(407)、无线充电接收器(413)、无线通讯收发器(414)组成，微动平面电机动子(408)与重力补偿器动子(409)集成在一起构成，所述吸盘(402)安装在Chuck(401)上，Chuck(401)四周安装有四个角锥棱角(403)，Chuck(401)四周安装有防撞框(404)，所述宏动平面电机动子(405)安装在防撞框(404)下方，宏动平面电机动子(405)由磁钢阵列(411)交错排布构成，宏动平面电机定子(3)由线圈阵列(412)成人字形排布构成。
【专利摘要】基于干涉仪测量动磁钢磁浮双工件台矢量圆弧换台方法及装置属于半导体制造装备技术，该装置包括支撑框架、平衡质量块、磁浮工件台、工件台测量装置、工件台驱动装置，两个工件台工作于测量位和曝光位之间，采用激光干涉仪对工件台位置进行测量，采用双电机曲柄摇杆机构组成的主动补偿结构对平衡质量块进行运动补偿，工件台采用磁悬浮平面电机驱动，双工件台交换过程中，采用平面电机驱动两个工件台实现单节拍弧线快速换台；本发明解决了现有换台方案节拍多、轨迹长、起停环节多、稳定时间长等问题，减少换台环节，缩短了换台时间，提高了光刻机的产率。
【IPC分类】G03F7/20
【公开号】CN105487344
【申请号】CN201610023028
【发明人】刘永猛, 谭久彬
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月14日