CN101509637B - 照明顶部模块安装调整机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种照明顶部模块安装调整机构，包括一安装座板，所述安装座板和照明顶部模块之间设有一调整定位装置，所述安装座板和照明顶部模块之间还设有一个用于移动照明顶部模块的上下移动与水平移动组合式移转装置。本发明对现有照明顶部模块安装定位调整装置做了较大改进，将上下移动与手动旋转组合式移转装置改为上下移动与水平移动组合式型式移转装置，有效减少了为清洗镜片照明顶部模块所需的活动空间，并且，可以将投影物镜镜片完全露出，便于镜片的清洗操作。该调整定位装置可以对照明顶部模块在六个自由度方向进行调整，并且在每次移动后能够保持高的重复定位精度，因此，降低了对安装座板的加工精度的要求。
Description
技术领域
本发明属于半导体生产领域，尤其涉及光刻机中的照明顶部模块的安装调整机构，用于安装、调整和维护光刻机中的照明顶部模块。
背景技术
光刻机在工作一段时间以后(约一个月)，投影物镜上部的镜片需进行擦洗清理。在对镜片进行擦洗清理工作时，照明顶部模块须移开，使投影物镜上部镜片全部暴露在外以便进行镜片的擦洗清理。清洗工作完毕后，照明顶部模块需复位，并保证其位置精度，即应具有较高的重复定位精度。
目前，光刻机照明顶部模块的安装结构多采用起升旋转结构，其特点是底部需要有足够刚度的支撑结构和上部需有较大的活动空间。图1-3为现在常见的光刻机照明顶部模块的安装结构一种典型简图，采用上下移动与手动旋转组合式移转装置。图1-3中：1-照明底部模块、2-定位装置、3-照明顶部模块、4-投影物镜镜片、5-投影物镜、6-主基板、7-外部框架、8-旋转轴、9-升降机构。如图1所示，这种光刻机采用的结构的原理如下：所述移转装置的升降机构9将照明顶部模块3向上升起一定高度，脱开定位装置2，然后转动照明顶部模块，使之绕旋转轴8旋转至图2所示位置，将投影物镜镜片4暴露在外而进行擦洗清理工作。这种光刻机照明顶部模块的安装结构的缺点是：一、为了露出需清洗的镜片，照明顶部模块需有较大的回转空间，所需占用的空间比较大，而且，不能完全露出镜片，不能留出足够的清洗操作空间，为清洗工作带来不便。二、定位装置不能调整，其安装定位精度差，故对其安装座板的加工精度要求高。三、采用手动回型式，自动化程度低。
发明内容
有鉴于此，本发明主要解决的技术问题是提供一种照明顶部模块安装调整机构，通过采用上下移动与水平移动组合式移转装置，可以减少照明顶部模块为露出镜片所需要的活动空间，且镜片露出更完全，便于清洗。本发明的另一个目的在于，提高照明顶部模块的安装定位精度和复位精度。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种光刻机照明顶部模块安装调整机构，包括一安装座板，所述安装座板和照明顶部模块之间设有一调整定位装置，所述照明顶部模块设于投影物镜镜片的上方，所述安装座板和照明顶部模块之间还设有用于水平移动照明顶部模块的移动装置和用于上下移动照明顶部模块的升降装置，水平移动具有使投影物镜镜片完全露出的行程，上下移动的行程使得照明顶部模块安全进行水平移动。
所述的移动装置设于安装座板上，所述的升降装置设于所述的移动装置上。所述移动装置包括一移动气缸、移动导轨和滑块，所述移动气缸和移动导轨设置在所述安装座板上，所述移动气缸的输出轴与所述滑块固定连接，所述滑块上设有与所述移动导轨相配合的滑槽。所述升降装置为固设于所述滑块上的起升气缸，所述起升气缸的输出轴与所述照明顶部模块固定连接。
所述调整定位装置分成四个单元，每个单元包括调整框、定位座、定位销、调整垫片、调整螺钉和连接座板，所述连接座板与所述照明顶部模块固定连接，所述定位座设置在所述调整框内，所述调整螺钉的一端穿过所述调整框的侧板与所述定位座相接触，所述调整框固设于安装座板上，所述定位座内设有与定位销的下部配合的孔，所述定位销的下部依次穿过所述连接座板、调整垫片后穿入所述定位座的孔内。所述定位座上还设置有若干锁紧螺钉。
本发明还包括一扭簧锁紧气动打开的锁紧装置，其包括解锁气缸、锁钩、扭簧和锁钩支板，所述锁钩支板与所述安装座板固定连接，扭簧一端与锁钩支板固定连接，另一端与锁钩的一端连接，所述锁钩的另一端与解锁气缸的输出轴固定连接，扭簧在锁紧状态时将锁钩压紧在连接座板上，解锁气缸用于将锁钩打开。
所述照明顶部模块和安装座板之间设有一缓冲装置。所述缓冲装置为液压缓冲器。
本发明的有益效果：
本发明采用一种全新的设计思路，对现有照明顶部模块安装定位调整装置做了较大改进，将上下移动与手动旋转组合式移转装置改为上下移动与水平移动组合式型式移转装置，有效减少了为清洗镜片照明顶部模块所需的活动空间，并且，可以将投影物镜镜片完全露出，便于镜片的清洗操作。
本发明的定位调整装置可以对照明顶部模块进行六个自由度的精确定位调整。精度调整完毕后，锁紧螺钉将定位座锁紧。其优点是：①由于采用定位调整装置，降低了对照明框架、安装座板的加工精度的要求，加工工艺性得到提高。②多次清洗维护后精度的变化可以通过调整螺钉进行调整以恢复精度；③照明顶部模块具有在X、Y、Z方向及绕其旋转的六个自由度方向的精度调整，安装定位调整方便，重复定位精度高。
本发明的照明顶部模块的升降，移动，锁紧装置的解锁采用气动，因此，自动化程度高。
另外，本发明通过设置缓冲装置可以防止照明顶部模块下落时与其他部件发生碰撞。本发明将安装座板安装在照明框架上，以避免将震动传递到主基板上。
附图说明
图1是现有的光刻机正视图；
图2是现有的光刻机俯视图；
图3是现有的光刻机轴测图；
图1-3中：1-照明底部模块、2-定位装置、3-照明顶部模块、4-投影物镜镜片、5-投影物镜、6-主基板、7-外部框架、8-旋转轴、9-升降机构。
图4是本发明照明顶部模块安装调整机构(正视图)；
图5是本发明照明顶部模块安装调整机构(俯视图)；
图6是本发明照明顶部模块安装调整机构(轴测图)；
图7是本发明照明顶部模块安装调整机构(图4的A-A剖视图)；
图8是本发明照明顶部模块安装调整机构(图5的B-B剖视图)；
图9是本发明照明顶部模块安装调整机构(图6的I部放大)。
图4-9中：10-照明底部模块、11-照明框架、12-照明顶部模块、13-安装座板、14-(投影物镜)镜片、15-投影物镜、16-移动导轨、17-移动气缸、18-起升气缸、19-第一紧固螺钉、20-解锁气缸、21-锁钩、22-扭簧、23-锁钩支板、24-调整框、25-第二紧固螺钉、26-锁紧螺钉、27-定位座、28-定位销、29-调整垫片、30-调整螺钉、31-连接座板、32-液压缓冲器，33-滑块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作清楚、完整地说明：
本实施例照明顶部模块安装调整机构，请参阅图4-9。图4-9中：10-照明底部模块、11-照明框架、12-照明顶部模块、13-安装座板、14-(投影物镜)镜片、15-投影物镜、16-移动导轨、17-移动气缸、18-起升气缸、19-第一紧固螺钉、20-解锁气缸、21-锁钩、22-扭簧、23-锁钩支板、24-调整框、25-第二紧固螺钉、26-锁紧螺钉、27-定位座、28-定位销、29-调整垫片、30-调整螺钉、31-连接座板、32-液压缓冲器，33-滑块。
请参阅图4，这种照明顶部模块安装调整机构，包括一安装座板13，所述安装座板13和照明顶部模块12之间设有一调整定位装置，所述安装座板13和照明顶部模块12之间还设有一个用于移动照明顶部模块的上下移动与水平移动组合式移转装置，所述安装座板13和照明顶部模块12之间还装有锁紧装置。以此来实现照明顶部模块12的安装精度的调整、起升、移动、锁紧和重复定位的功能。
所述移转装置包括：一设于安装座板13上的用于带动照明顶部模块12水平移动的移动装置，以及一设于所述移动装置的用于带动照明顶部模块12上下移动的升降装置。请参阅图5和图6：所述移动装置包括一移动气缸17、移动导轨16和滑块33，所述移动气缸17和移动导轨16设置在所述安装座板13上，所述移动气缸17的输出轴与所述滑块33固定连接，所述滑块33与所述移动导轨16相配合。照明顶部模块12的移动由该移动装置完成。移动装置具有较大的移动行程(400mm)，可以将投影物镜镜片14完全暴露在外， 便于擦洗清理工作。请参阅图6：所述升降装置为固设于所述滑块33上的起升气缸18，所述起升气缸18的输出轴与所述照明顶部模块12固定连接。具体结构是：所述起升气缸18的输出轴固设有一连接板，所述连接板与连接座板31通过第一紧固螺钉19连接，进而与所述照明顶部模块12间接固定连接。在使用中，所述照明顶部模块12在向后水平移动之前，须向上升起一定距离将定位销28从定位座27中拔出，并保证有一定的安全距离以防止移动时的刮碰。升降动作正是由起升气缸18完成。
本发明采用一种全新的设计思路，对现有照明顶部模块安装定位调整装置做了较大改进，将上下移动与手动旋转组合式移转装置改为上下移动与水平移动组合式型式移转装置，有效减少了为清洗镜片14照明顶部模块12所需的活动空间，并且，可以将投影物镜镜片完全露出，为镜片清洗提供更大的操作空间，便于镜片的清洗操作。
请参阅图8、图9：所述调整定位装置，也称四点支撑定位装置，共分成四个单元，即共有4套调整定位装置完成对照明顶部模块12精度调整和支撑。每个单元包括调整框24、定位座27、定位销28、调整垫片29、调整螺钉30和连接座板31，所述连接座板31与所述照明顶部模块12固定连接，所述定位座27设置在所述调整框24内，将调整框24用第二紧固螺钉25固定在安装座板13上，并将定位座27放入其中所述定位座27内设有与定位销28的下部配合的孔，所述定位销28的下部依次穿过所述连接座板31、调整垫片29后穿入定位座27的孔内。所述定位座27上还设置有若干锁紧螺钉26。采用四点支撑定位装置，保证支撑定位的稳定性并使其具有六个自由度的调整，可以满足照明顶部模块12的安装所需的很高的位置精度要求。
所述定位调整装置可以对照明顶部模块进行六个自由度的精确定位调整。精度调整完毕后，锁紧螺钉将定位座锁紧。其优点是：①由于采用定位调整装置，降低了对照明框架、安装座板的加工精度的要求，加工工艺性得到提高。②多次清洗维护后精度的变化可以通过调整螺钉进行调整以恢复精度；③照明顶部模块具有在X、Y、Z方向及绕其旋转的六个自由度方向的精度调整，安装定位调整方便，重复定位精度高。
请参阅图7，当照明顶部模块12在正常工作时须有一定的压紧力加以固 定，以保证定位精度的稳定性，锁紧装置即完成此功能。所述锁紧装置工作原理为：扭簧锁紧且气动打开，锁紧力恒定。所述锁紧装置包括解锁气缸20、锁钩21、扭簧22和锁钩支板23，所述锁钩支板23与所述安装座板13固定连接，扭簧22一端与锁钩支板23固定连接，另一端与锁钩21的一端连接，所述锁钩21的另一端与解锁气缸20的输出轴固定连接，扭簧22在锁紧状态时将锁钩21压紧在连接座板31上，解锁气缸20用于将锁钩21打开。锁紧装置采用弹簧锁紧，气动松开的结构型式，锁紧力恒定。锁紧时，靠扭簧22提供的扭力，将锁钩21压紧连接座板31。在需要移动照明顶部模块12时，解锁气缸20供气，将锁钩21打开，锁紧状态，解锁气缸20不需供气。
请参阅图9，由于照明顶部模块12是精密贵重的光学部件，为防止下落时产生冲击而影响其精度，所述照明顶部模块12和安装座板13之间设有一缓冲装置。本实施例中，所述照明顶部模块12经固设其上的连接座板31通过该缓冲装置与安装座板13连接。所述缓冲装置为液压缓冲器32。所述液压缓冲器32共有四个，分布在调整定位装置即四点支撑定位装置的每个支撑点(即定位销28和定位座27)附近位置。如此，可以在照明顶部模块12下落时减小对照明顶部模块12的冲击。
请参阅图1，所述安装座板13安装于一照明框架11上，以避免将震动传递到主基板上。
本发明是这样工作的：
安装时，请参阅图8，首先将定位销28穿入连接座板31的孔中，再与照明顶部模块12连接，四处均安装完毕；将调整框24用第二紧固螺钉25固定在安装座板13上，并将定位座27放入其中。将安装好定位销28的照明顶部模块12放入定位座27中，调节调整螺钉30可以移动定位座27，进而改变照明顶部模块12的位置和绕Z轴的角度，通过改变4个支撑点的调整垫片29的厚度尺寸，可以达到在Z向和绕X轴、Y轴的方向的调整。当精度调整达到要求后，拧紧锁紧螺钉26将定位座27固定，完成初次安装时的精度调整。
请参阅图7，当照明顶部模块12的定位精度达到要求后，就切断解锁气缸20的气源，锁钩21在扭簧22的作用下将其压紧。
由于光刻机在工作过程中，投影物镜镜片14须定期进行擦洗清理，在对 其进行擦洗清理工作时，照明顶部模块12需移开(请参阅图5)，以将投影物镜15上部镜片14全部暴露在外进而便进行镜片14的擦洗清理。照明顶部模块12移开的具体过程如下：请参阅图4、图6，升降装置中的起升气缸18带动与所述照明顶部模块12固定连接的连接座板31向上移动，向上升起一定距离将定位销28从定位座27中拔出，并保证有一定的安全距离以防止移动时的刮碰。然后，请参阅图5和图6，通过移动装置中的移动气缸17带动与连接座板固定连接的滑块33向后移动，由于连接座板与照明顶部模块12固定连接，因此，照明顶部模块12随滑块33沿着移动导轨16向后移动，以将投影物镜15上部镜片14全部暴露在外进而便进行镜片14的擦洗清理。
清洗工作完毕后，照明顶部模块12需复位，并保证其位置精度即应有高的重复定位精度。具体过程如下：照明顶部模块12先通过移动装置向前移动，然后通过升降装置向下移动，使得定位销28嵌入定位座27内，即可完成复位后的重新定位，可以保证比较高的重复定位精度，而且还十分方便。经多次对照明顶部模块12的移动而使定位精度发生变化时，需重新进行前述的安装步骤，即通过调整定位装置对照明顶部模块12进行精确定位。请参阅图7，当照明顶部模块12的定位精度达到要求后，就切断解锁气缸20的气源，锁钩21在扭簧22的作用下将其压紧。
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。本发明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，当可作各种的更动与润饰。因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (9)
1.一种光刻机照明顶部模块安装调整机构，包括一安装座板，所述安装座板和照明顶部模块之间设有一调整定位装置，所述照明顶部模块设于投影物镜镜片的上方，其特征在于：所述安装座板和照明顶部模块之间还设有用于水平移动照明顶部模块的移动装置和用于上下移动照明顶部模块的升降装置，水平移动具有使投影物镜镜片完全露出的行程，上下移动的行程使得照明顶部模块安全进行水平移动。
2.如权利要求1所述的光刻机照明顶部模块安装调整机构，其特征在于：所述的移动装置设于安装座板上，所述的升降装置设于所述的移动装置上。
3.如权利要求2所述的光刻机照明顶部模块安装调整机构，其特征在于：所述移动装置包括一移动气缸、移动导轨和滑块，所述移动气缸和移动导轨设置在所述安装座板上，所述移动气缸的输出轴与所述滑块固定连接，所述滑块上设有与所述移动导轨相配合的滑槽。
4.如权利要求3所述的光刻机照明顶部模块安装调整机构，其特征在于：所述升降装置为固设于所述滑块上的起升气缸，所述起升气缸的输出轴与所述照明顶部模块固定连接。
5.如权利要求1所述的光刻机照明顶部模块安装调整机构，其特征在于：所述调整定位装置分成四个单元，每个单元包括调整框、定位座、定位销、调整垫片、调整螺钉和连接座板，所述连接座板与所述照明顶部模块固定连接，所述定位座设置在所述调整框内，所述调整螺钉的一端穿过所述调整框的侧板与所述定位座相接触，所述调整框固设于安装座板上，所述定位座内设有与定位销的下部配合的孔，所述定位销的下部依次穿过所述连接座板、调整垫片后穿入所述定位座的孔内。
6.如权利要求5所述的光刻机照明顶部模块安装调整机构，其特征在于：所述定位座上还设置有若干锁紧螺钉。
7.如权利要求5所述的光刻机照明顶部模块安装调整机构，其特征在于：还包括一扭簧锁紧气动打开的锁紧装置，其包括解锁气缸、锁钩、扭簧和锁钩支板，所述锁钩支板与所述安装座板固定连接，扭簧一端与锁钩支板固定连接，另一端与锁钩的一端连接，所述锁钩的另一端与解锁气缸的输出轴固定连接，扭簧在锁紧状态时将锁钩压紧在连接座板上，解锁气缸用于将锁钩打开。
8.如权利要求1所述的光刻机照明顶部模块安装调整机构，其特征在于：所述照明顶部模块和安装座板之间设有一缓冲装置。
9.如权利要求8所述的光刻机照明顶部模块安装调整机构，其特征在于：所述缓冲装置为液压缓冲器。
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