CN101487990B - 带边缘曝光保护的工件台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于硅片曝光工艺的带边缘曝光保护的工件台，包括：托盘，其中所述硅片置于所述托盘上；保护环，其中所述保护环的内直径小于所述硅片直径，且所述保护环置于所述托盘边缘上方；驱动定位装置，推动所述保护环移动；真空腔，置于所述保护环下方；其中，当所述保护环推到预设位置时，所述真空腔吸附所述保护环。本发明的边缘保护功能的机构结构简单，定位重复定位精度高。
Description
技术领域
本发明是有关于一种用于硅片曝光工艺的工件台，且特别是有关于一种用于硅片曝光工艺的带边缘曝光保护的工件台。
背景技术
在硅片曝光工艺中有正胶曝光工艺和负胶曝光工艺。在负胶曝光工艺流程中有这样一个需求，就是要求硅片边缘不能被曝光，要防止照明光源照射到硅片边缘上。
本发明针对这种需求揭示了一种带边缘曝光保护功能的工件台，其中的边缘保护功能做在工件台的最上层，与工件台组成一个整体，实现保护功能。实现边缘保护功能的机构结构简单，定位重复定位精度高。
发明内容
本发明提供一种用于硅片曝光工艺的带边缘曝光保护的工件台。
本发明所述的带边缘曝光保护的工件台，包括：托盘，其中所述硅片置于所述托盘上；保护环，其中所述保护环位于所述硅片边缘上方，且所述保护环的内直径小于所述硅片直径；驱动定位装置，推动所述保护环移动；真空腔，置于所述保护环下方；其中，当所述保护环推到预设位置时，所述真空腔吸附所述保护环。
本发明所述的带边缘曝光保护的工件台，还包括XY向驱动机构。
本发明所述的带边缘曝光保护的工件台，还包括该XY向驱动机构包括：底板；气足，固定连接所述底板；XY向驱动电机；平台，用于支撑所述XY向驱动电机；XY向驱动导轨。
本发明所述的带边缘曝光保护的工件台，还包括：垂向调平调焦机构，设置于所述底板上；导向簧片，设置于所述垂向调平调焦机构上。
本发明所述的带边缘曝光保护的工件台，还包括，所述托盘上设置吸盘以吸附所述硅片。
本发明所述的带边缘曝光保护的工件台，还包括，所述保护环为深色件。
本发明所述的带边缘曝光保护的工件台，还包括，所述驱动定位装置包括：气缸；驱动轴承，其中所述气缸经所述驱动轴承推动所述保护环移动；第一定位轴承、第二定位轴承，其中所述驱动轴承与所述第一定位轴承、第二定位轴承以正三角形设置于所述保护环周围；检测片；设置于所述驱动轴承；光断续器，探测所述检测片；其中，当所述检测片挡住所述光断续器的光时，所述光断续器发出所述保护环到位信号，开动所述真空腔。
本发明所述的带边缘曝光保护的工件台，还包括，所述保护环包括：第一凸台，包括凹槽，对应所述驱动轴承；第二凸台，对应所述第一定位轴承；第三凸台，对应所述第二定位轴承；其中，所述驱动轴承推动所述保护环时，卡进所述凹槽内。
本发明所述的带边缘曝光保护的工件台，还包括，所述气缸是双缸气缸。
本发明所述的带边缘曝光保护的工件台，还包括弹簧驱动机构，设置于所述气缸与所述保护环之间。
本发明所述的带边缘曝光保护的工件台，还包括，所述弹簧驱动机构包括：带有导向孔的推板，其一侧抵接于所述气缸；推力销，其一端抵接所述保护环，另一端穿过所述导向孔；弹簧，穿过所述推力销，其一端抵接所述推力销，另一端抵接所述推板。
本发明所述的带边缘曝光保护的工件台具有以下优点：
1.该工件台把边缘曝光保护功能集成在一起，实现负胶工艺曝光过程硅片边缘的保护功能；
2.实现该边缘保护功能的装置采用深色保护圆环挡光，双缸气缸驱动，机械定位限位，光断续器来做位置检测，简单的的控制逻辑，高的水平向重复定位精度；采用真空吸附来实现金属圆环垂向定位；
3.气缸前端布置弹簧驱动机构，协调保护环被推到位与光断续器给出信号的时间关系，最大限度提高定位精度。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配 合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1所示为本发明中带边缘曝光保护的工件台原理示意图。
图2所示为本发明中边缘曝光保护装置立体示意图。
图3所示为本发明中保护环定位原理立体示意图。
图4所示为本发明中保护环定位原理平面示意图。
图5所示为图1中I部分的局部放大图。
图6所示为本发明中弹簧驱动机构示意图。
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1所示为本发明中带边缘曝光保护的工件台原理示意图。图2所示为本发明中边缘曝光保护装置立体示意图。本发明所公开的带边缘曝光保护的工件台目的是要把从镜头1投射下来的照明光挡住，不让照明光照到硅片边缘上，实现负胶工艺曝光过程硅片边缘的保护功能。如图1、图2所示，首先工件台通过XY向运动到上片位，硅片3通过硅片传输相关机构放置在吸盘4上，然后保护环2放置在托盘6上。托盘6由上平板5所承接。此时保护环的位置是没有精度的。接下来保护环2的驱动定位装置开始工作，把保护环2以一定的重复性推动到位。其中保护环2的驱动定位装置包括气缸8、驱动轴承7、光断续器9、检测片10、定位轴承12b、12c等。当保护环2推到位后，真空腔13开始工作，在垂向上吸附住该环。此时上片，上环工艺完成，接下来可以开始硅片曝光工艺。
该工件台长行程上采用如图1所示的大理石平台46来支撑XY向驱动电机43，XY向驱动导轨44和气足45；气足45与底板42固联，实现该台的XY向运动。底板42上支撑垂向调平调焦机构41和导向簧片40；实现硅片的调平调焦功能。保护环2在硅片的边缘上挡住照明光，实现硅片边缘曝光的保护功能。
图3所示为本发明中保护环定位原理立体示意图。图4所示为本发明中保护环定位原理平面示意图。硅片3和保护环2在水平向上的相对位置有几十微 米的重复定位要求，因此要求保护环2的驱动定位装置既简单，又能满足重复定位精度。该装置的核心问题是如何实现保护环2的驱动与满足定位要求的定位。首先，保护环2经其他机构放置在托盘6上，此时保护环2定位精度要求不高，只需放置在一个范围内即可；然后，如图3和图4所示，保护环2由双缸气缸8经驱动轴承7推动保护环2上的凸台11a向前运动，其中11a有一个凹槽，工作时，驱动轴承7卡进11a上的凹槽内，加上保护环凸台11b、11c，以及定位轴承12b、12c的共同作用，实现保护环2的水平向定位功能；其中驱动轴承7和定位轴承12b、12c按正三角形如图4所示布置在一个圆周上；当保护环2推动到位时，检测片10将当住光断续器9的光，从而让光断续器9给出保护环到位的信号，此时真空腔13a、13b、13c开真空，吸附住保护环2；经过调试，定位精度可以达到±10um以下。保护环做成深色件或预先喷涂吸光材料，防止反光，影响其他功能。气缸选用双缸气缸，可以防止检测片10旋转，保证检测片10只作直线运动。
图5所示为图1中I部分的局部放大图。如图5所示，该图说明了保护环的真空吸附、定位轴承定位的细节。首先保护环2被驱动轴承7推动前进，然后保护环凸台11b、11c与定位轴承12b、12c对应着靠紧，此时光断续器9给出到位信号；接下来真空腔13开始工作，吸附住保护环2。
图6所示为本发明中弹簧驱动机构示意图。如图6所示，气缸驱动机构还可以做成如本图所示的机构，它由一个带有导向孔20的推板19，和一个推力销21和弹簧22组成；该机构的原理是气缸驱动推板19，弹簧22开始压缩，等弹簧压缩到一定量时，弹簧22推动推力销21运动，从而推动保护环2运动到位，然后保护环停止运动，此时检测片10尚未运动到能挡住光断续器9发射出光的位置，由于推力销尚未运动到限位台23的位置，所以检测片9还可以继续向前运动，通过调试，可以设置这个继续运动的运动量尽可能的小，然后获得光断续器的信号，此时可以打开真空吸附住保护环2。采用这种结构的目的简化调试过程，防止开真空过早，保护环推不到位；这样做保护环的定位精度就只受系统刚性的影响，只要系统刚性足够高，其定位精度可以高达数百纳米，用以满足更高端的用户需求。
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，任何所 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，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (11)
1.一种带边缘曝光保护的工件台，用于硅片曝光工艺，其特征在于，包括：
托盘，其中所述硅片置于所述托盘上；
保护环，其中所述保护环位于所述硅片边缘上方，且所述保护环的内直径小于所述硅片直径；
驱动定位装置，推动所述保护环移动；
真空腔，置于所述保护环下方；
其中，当所述保护环推到预设位置时，所述真空腔吸附所述保护环。
2.根据权利要求1所述的带边缘曝光保护的工件台，其特征在于，还包括XY向驱动机构。
3.根据权利要求2所述的带边缘曝光保护的工件台，其特征在于，所述XY向驱动机构包括：
底板；
气足，固定连接所述底板；
XY向驱动电机；
平台，用于支撑所述XY向驱动电机；
XY向驱动导轨。
4.根据权利要求3所述的带边缘曝光保护的工件台，其特征在于，还包括：
垂向调平调焦机构，设置于所述底板上；
导向簧片，设置于所述垂向调平调焦机构上。
5.根据权利要求1所述的带边缘曝光保护的工件台，其特征在于，所述托盘上设置吸盘以吸附所述硅片。
6.根据权利要求1所述的带边缘曝光保护的工件台，其特征在于，所述保护环为深色件。
7.根据权利要求1所述的带边缘曝光保护的工件台，其特征在于，所述驱动定位装置包括：
气缸；
驱动轴承，其中所述气缸经所述驱动轴承推动所述保护环移动；
第一定位轴承、第二定位轴承，其中所述驱动轴承与所述第一定位轴承、第二定位轴承以正三角形设置于所述保护环周围；
检测片，设置于所述驱动轴承；
光断续器，探测所述检测片；
其中，当所述检测片挡住所述光断续器的光时，所述光断续器发出所述保护环到位信号，开动所述真空腔。
8.根据权利要求7所述的带边缘曝光保护的工件台，其特征在于，所述保护环包括：
第一凸台，包括凹槽，对应所述驱动轴承；
第二凸台，对应所述第一定位轴承；
第三凸台，对应所述第二定位轴承；
其中，所述驱动轴承推动所述保护环时，卡进所述凹槽内。
9.根据权利要求7所述的带边缘曝光保护的工件台，其特征在于，所述气缸是双缸气缸。
10.根据权利要求7所述的带边缘曝光保护的工件台，其特征在于，还包括弹簧驱动机构，设置于所述气缸与所述保护环之间。
11.根据权利要求10所述的带边缘曝光保护的工件台，其特征在于，所述弹簧驱动机构包括：
带有导向孔的推板，其一侧抵接于所述气缸；
推力销，其一端抵接所述保护环，另一端穿过所述导向孔；
弹簧，穿过所述推力销，其一端抵接所述推力销，另一端抵接所述推板。
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