CN101526747B - 双工件台装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双工件台装置，包括基台、两个工件台、分别对所述两个工件台进行定位的两个定位单元、与所述两个工件台相对应的、平衡所述定位单元的反作用力的平衡质量系统、测量系统、控制系统，其中所述平衡质量系统包括两个分别与所述两个定位单元相对应的平衡质量单元。所述平衡质量单元可吸收所述定位单元的反作用力，各自的所述平衡质量单元在反作用力作用下实现了减小对整机框架的振动。由于所述两个平衡质量单元之间没有直接连接，其分别相对于基础框架运动，减少了两个工件台之间的相互干扰，提高两个工件台的运动精度。

Description

双工件台装置

技术领域

本发明涉及半导体制造设备领域，特别涉及一种用于光刻机的双工件台装置。 

背景技术

光刻机是集成电路芯片制造中重要的加工设备之一，用于将芯片的设计图形，曝光转印于硅片表面的光刻胶上。作为光刻机主要组成部分的工件台系统，它的运动精度和运动速度，很大程度上影响了光刻机的生产效率。 

早期的光刻机通常采用单工件台，光刻中的对准测量以及后续的曝光均是在该单工件台上进行。具有单工件台的光刻机一次只能光刻一片硅片，该硅片在扫描曝光区域完成对准测量后才能进行曝光工序，故该具有单工件台的光刻机生产效率低下，其成为制约光刻效率进一步提高的瓶颈。 

为克服单工件台的效率低下的问题，设置有双工件台的光刻机是光刻机技术的发展趋势，硅片的对准测量工序及曝光工序分设在两个工件台上并行进行，于是该具有双工件台的光刻机可同时使两片硅片分别进行不同阶段的光刻工序，故可大大提高光刻效率。 

当光刻技术步入纳米时代以后，解决整机系统中的振动问题已经上升到了非常重要的高度。在光刻机系统中，工件台系统和掩模台系统的加速运动是引入振动的一个主要因素。当硅片直径不大于200mm，线宽不低于100nm，产率要求还不太高时，工件台一般采用外力外引的原则(就是将长行程电机的反作用力传递到机器基础上)，并借助一套主动减振系统对曝光单元进行减振，这足已保证系统的精度需求。但当硅片直径从200mm增至300mm，产率也需大幅提升时，工件台的负载质量、速度、加速度就必须相应提高，如果工件台仍然采用外力外引的原则，那么将会把更大的力传递给机器基础，给减振工作带来很大的难度，也就是说外力外引原则已经不能再满足光刻机系统对减振的需求。平 衡质量技术正是在这种条件下产生的。平衡质量技术就是利用动量守恒原理，将电机的定子安装在质量较大的平衡质量上，动子与平衡质量分别用气浮轴承支撑，在动子与定子的相互作用下，动子和平衡质量便分别向相反的方向运动。通过平衡质量技术，工件台传递给机器基础的作用力会大幅降低，这在很大程度上减少了光刻机系统的减振难度。 

第6,525,803号美国专利描述了一种包括平衡质量的双工件台结构。所述双工件台结构包括一个平衡质量、两个定位单元、两个工件台。两个工件台都可以和这两个定位单元交替锁定。第一个定位单元可以实现一个工件台从第一个位置到中间位之间的交换，第二个定位单元可以实现一个工件台从中间位到第二个位置之间的交换。两个定位单元都由一个X向电机和两个Y向电机组成。X向电机包括两个部分，第一部分是平行于X方向的定子，第二部分是可以沿着第一部分运动的动子，这个动子能够分别锁定到这两个工件台上。两个Y向电机也包括两个部分，第一部分是平行于Y方向的定子，第二部分是平行于Y向，并且可以沿着相应的第一部分运动的动子。每个定位单元的X向电机的定子是连接到相应定位单元的两个Y向电机的动子上。而且，定位单元的四个Y向电机的定子固定到平衡质量上，这个平衡质量对于两个定位单元来说是共用的。这个平衡质量相对于定位单元能够在X，Y，Rz方向上运动。这个平衡质量包括第一横臂及第二横臂。第一个定位单元的一个Y向电机的定子和第二个定位单元的一个Y向电机的定子固定到了该横臂上，且该第一横臂与Y方向平行。第一个定位单元的另一个Y向电机的定子和第二定位单元的另一个Y向电机的定子固定在第二横臂上，且该第二横臂与Y方向平行。该第一横臂和第二横臂分别通过第一纵臂和第二纵臂连接起来。这四个臂构成了一个矩形结构，这矩形围绕在其上安装有导向面的基台周围。该平衡质量的第一横臂通过静态气浮在进一步的导向面上沿着X和Y向移动。该平衡质量单元的第二横臂通过静态气浮在上面所述的导向面上移动。这样，该平衡质量可以相对于基台在平面三个自由度移动。 

这样，定位单元的执行器单元反作用力直接通过X向电机和Y向电机传给了该平衡质量。定位单元的X向电机的反作用力通过Y向电机传给了该平衡质量。定位单元的Y向电机的反作用力直接传给了该平衡质量。因此该平衡质量 通过静态气浮在进一步的导向面上移动。上面所述的反作用力完全转化到了该平衡质量在X，Y，Rz方向上的小范围的移动。 

在这种工作方式下，可能由基台产生的、可能传到工件台的机械振动被阻止了，可以提高定位单元的定位精度。 

然而，所述双工件台结构的两个定位单元共用一个平衡质量，减小了工件台的运动对基础框架的反作用力和造成的振动，但却带来了两个工件台之间的串扰，降低了曝光台和测量台的精度。此外，工件台是需要许多水路，气路及信号线才能正常工作，如果这些水路，气路及信号线直接从外部环境连接到工件台上，则外部的振动、工作时工件台扯动线缆产生的震动都能通过线缆直接传到工件台上，这大大降低了工件台的工作性能。每个工件台都必须要有一个相应的线缆台来减小外部振动通过线缆传到工件台上，工件台在交换时，必然带来的是与工件台相对应的线缆台也必须从一个工位移到另一个工位。但是这个细节在上述专利文献中并没有提及。再者，由于在交换时两个工件台在X方向上是紧挨着的，且都处于高速运行状态，因此存在碰撞的危险，任何碰撞都会造成严重后果，虽然可用软件进行控制对其保护，但是如果软件出错或者电源突然切断等都可能造成碰撞的发生。 

此外，对于这种基于单个平衡质量的双工件台，其比较典型的测量系统如图12所示，两个工件台分别通过各自的干涉仪测量系统实现和基准版的相对运动。曝光模式和测量模式中定位单元通过差分传感器实现长程电机跟随工件台的运动，非曝光模式和非测量模式情况下，工件台在差分传感器的控制下跟随定位单元的运动。两个工件台的定位单元在高速运动时的力都通过同一个平衡质量来实现振动吸收和质心守恒，平衡质量实现反力作用的运动，同时两个工件台的振动也可以通过各自的定位单元传到了同一个平衡质量上，这样在两个工件台之间构成了一个串扰通道，不可避免的会带来两个工件台的相互干扰，这影响了两个工件台运动时的性能。 

综上所述，如何提供一种具有更高精度及安全的双工件台装置，系半导体行业内亟待解决的问题。 

发明内容 

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种更高精度及安全的双工件台装置。 

为实现上述目的，本发明提供了一种双工件台装置，包括基台，两个工件台，分别对所述两个工件台进行定位的两个定位单元，与所述两个工件台相对应的、平衡所述定位单元的反作用力的平衡质量系统，测量系统，控制系统，其中所述平衡质量系统包括两个分别与所述两个定位单元相对应的平衡质量单元，所述两个平衡质量单元之间没有直接连接。 

较佳地，每一平衡质量单元由一条纵臂和两条横臂构成，两条横臂为第一横臂和第二横臂，其中所述两条横臂各自有一端连接在所述纵臂的两端，组成一个矩形的三边结构。 

较佳地，所述成矩形的三边结构的两个平衡质量单元开口相对，且其中一个平衡质量单元的两条横臂嵌入到另一个平衡质量单元的两条横臂之间。 

较佳地，每一平衡质量单元还包括限位装置，其中所述限位装置包括三个呈三角分布的限位开关。 

较佳地，所述横臂通过静态气浮浮在所述基台上。 

较佳地，每一定位单元由一个X向电机和两个Y向电机构成，所述X向电机的定子连接到相应所述定位单元的Y向电机的动子，所述X向电机的动子通过锁定机构与相应所述工件台连接 

较佳地，每一定位单元由一个X向电机和两个Y向电机构成，所述定位单元中的所述其中一Y向电机的定子固定到相应所述平衡质量单元的第一横臂，另一所述Y向电机的定子固定至相应所述平衡质量单元的第二横臂。 

较佳地，所述两个工件台还分别包括线缆台，所述线缆台分别通过气浮浮在相应的所述平衡质量单元的横臂上。 

较佳地，当两个平衡质量单元的横臂长度不一样时，所述线缆台设在所述双工件台装置一侧长度较长的横臂上。 

较佳地，所述两个工件台中的一个工件台为 

型，另一个为“L”型结构，并且所述两个工件台由“T”型中心柱连接。 

较佳地，所述平衡质量系统还包括补偿电机，其中所述补偿电机的定子安装在所述基台上，动子分别安装在所述两个平衡质量单元上，以驱动所述两个独立的平衡质量单元实现平面三自由度的运动。 

所述平衡质量单元可吸收所述定位单元的反作用力，各自的所述平衡质量单元在反作用力作用下实现了减小对整机框架的振动。由于所述两个平衡质量 单元之间没有直接连接，其分别相对于基础框架运动，减少了两个工件台之间的相互干扰，提高两个工件台的运动精度。 

附图说明

以下将结合附图对本发明的构思及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。其中： 

图1为本发明的双工件台装置的立体图； 

图2为线缆台的示意图； 

图3为两个工件台与中心柱的结构的示意图； 

图4为限位开关及工件台位置示意图； 

图5为双工件台装置的俯视图； 

图6为处于交换位的双工件台的俯视图； 

图7为进行交换的双工件台俯视图； 

图8为完成交换的双工件台俯视图； 

图9为交换后位于待交换位的双工件台俯视图； 

图10为交换后进入工作状态的双工件台俯视图； 

图11为本发明的双工件台装置的测量系统的示意图； 

图12为现有技术中基于单体平衡质量的双工件台的测量系统的示意图； 

图13为交换流程图； 

图14为另一实施例中的平衡质量单元的结构的示意图。 

具体实施方式

下文将根据附图描述本发明的具体实施例。 

如图1所示，根据本发明的双工件台装置包括基台1、工件台2及工件台5、定位单元22及定位单元23、平衡质量系统、测量系统、控制系统。基台1刚性固定在光刻机的基础框架(未示)上。此外，基台1放置有大理石16，且工件台2及工件台5通过气浮浮在大理石16上。由此，大理石16成为工件台运动的导向面。所述控制系统通过所述测量系统对所述两个工件台的定位进行测量，从而通过控制所述两个定位单元控制所述两个工件台的定位。 

所述平衡质量系统包括第一平衡质量单元20和第二平衡质量单元21。第一平衡质量单元20包括第一横臂8A及第二横臂8B。第一横臂8A和第二横臂8B通过第一纵臂9刚性连接，这三个臂8A、8B、9构成了一个矩形的三边结构。第一平衡质量单元20通过气浮浮在基台1上，并且可以相对于基台1在平面三自由度移动。 

第二平衡质量单元21包括第一横臂17A及第二横臂17B。第一横臂17A和第二横臂17B通过第一纵臂19刚性连接，这三个臂17A、17B、19构成了一个矩形的三边结构。第二平衡质量单元21通过气浮浮在基台1上，并且可以相对于基台1在平面三自由度移动。 

第一平衡质量单元20和第二平衡质量单元21围绕在基台1的大理石16的周围。由此，该部分成为所述平衡质量系统的导向面。具体的，成“矩形的三边”结构的第一平衡质量单元20和第二平衡质量单元21“开口相对”，即，第二平衡质量单元21的两横臂嵌入到第一平衡质量单元20的两横臂之间，如图1所示。本实施例中，第一平衡质量单元20和第二平衡质量单元21的两条横臂的长度都为一个工位长度，但并不限于此。例如，第二平衡质量单元21的两条横臂的长度可为两个工位长度。此外，同一平衡质量单元的两条横臂长度也可不同。 

如图4所示，第一平衡质量单元20和第二平衡质量单元21都有自己的机械限位装置Eos1和Eos2，以确保第一个平衡质量单元20和第二个平衡质量单元21之间不会相撞。第一平衡质量单元20和第二平衡质量单元21在相应得限位装置的限位范围内实现对工件台2及5的长行程反作用的抵消作用而实现小范围的平面移动。限位装置Eos1和Eos2均有三个限位开关，呈三角分布，起平衡质量单元的限位作用，限位装置在三个方向的限位范围可根据平衡质量系统的运动范围进行设计安装。 

定位单元22和23各自包括X向电机和两个Y向电机。X向电机包括两个部分，第一部分是平行于X方向的定子10和14，第二部分是可以沿着第一部分运动的动子11和13，所述动子能够锁定到工件台5或者工件台2，X向电机动子11和13与相应的X向电机的定子10和14之间没有直接的机械接触，通过气浮隔开。两个Y向电机也包括两个部分，第一部分是平行于Y方向的定子， 第二部分是平行于Y向并且可以沿着相应的第一部分运动的动子7A、7B和15A、15B，Y向电机的动子和相应的Y向电机的定子之间没有直接的机械接触，通过气浮隔开。每个定位单元的X向电机的定子10和14是连接到相应定位单元22和23的两个Y向电机的动子7A、7B和15A、15B上。因为每个定位单元的X向电机定子是连到相应定位单元的Y向电机的动子上的，因此在它们之间存在一个刚度和稳定支架，以保证定位单元定位的准确性。 

第一定位单元23的一个Y向电机的定子固定到了第一个横臂8A上，且这个横臂8A与Y方向平行。第一个定位单元23的另一个Y向电机的定子固定在第二个横臂8B上，且这个横臂8B与Y方向平行。 

第二个定位单元22的一个Y向电机的定子固定到了第一个横臂17A上，且该横臂17A与Y方向平行。第二个定位单元22的另一个Y向电机的定子固定在第二个横臂17B上，且这个横臂17B与Y方向平行。 

工件台2和工件台5类似。工件台2通过锁定装置4与X向滑块13联结，工件台2通过气浮浮在大理石16上。工件台5通过锁定装置3与X向滑块11联结，工件台5通过气浮浮在大理石16上。第一定位单元23和第二个定位单元22分别使得工件台5和2精确定位。 

两个工件台都可以和这两个定位单元交替锁定。类似的，工件台2可与X向滑块11联结，而工件台5可与X向滑块13联结。这样，第一个定位单元可以实现一个工件台从第一个位置到中间位之间的交换，第二个定位单元可以实现一个工件台从中间位到第二个位置之间的交换。 

由此，第一平衡质量单元20可平衡定位单元22带动工件台5沿X，Y，Rz方向加速运动时产生的反作用力。第二平衡质量单元21可平衡长行程定位单元23带动工件台2沿X，Y，Rz方向加速运动时产生的反作用力。两个工件台的振动都传到了各自的定位单元上，两个定位单元分别将反力作用给了各自的平衡质量单元，各自的平衡质量单元在反力作用下实现了减小对整机框架的振动，并保持质心守恒。由于两个平衡质量单元之间没有直接连接，两个平衡质量单元分别相对于基础框架运动，减少了两个工件台之间的相互干扰，提高两个工件台的运动精度。 

现结合图11描述本发明的双工件台装置的所述测量系统。两个工件台分别 通过各自的干涉仪测量系统实现和测量基板的相对运动。曝光模式和测量模式中定位单元通过差分传感器实现长程电机跟随工件台的运动。非曝光模式和非测量模式情况下，工件台在差分传感器的控制下跟随定位单元的运动。 

下面描述本发明的另一实施例。 

由于本发明的两个独立的平衡质量单元均采用“矩形三边”的结构，因此可实现线缆台的交换。具体的，如图2所示，第二平衡质量21上的第一横臂17A上通过气浮浮有线缆台6，第二横臂17B上通过气浮浮有线缆台18。线缆台6携带工件台5的线缆，并且与工件台5连接。线缆台18携带用于工件台2的线缆，并且与工件台2连接。此外，线缆台6及18受内部控制器的控制分别沿第一横臂17A及第二横臂17B的Y向移动，从而分别和工件台2和工件台5保持同步运动。这样，在所述两个工件台完成位置交换的同时，它们相对应的线缆台也能完成位置交换。 

本实施例中，线缆台6及18俱设在第二平衡质量单元21的两条横臂上，但并不限于此。例如，线缆台6及18可设在第一平衡质量单元20的两条横臂上，或者分别设在第一平衡质量单元20的一条横臂以及第二平衡质量单元21的一条横臂上。然而，当两个平衡质量单元的横臂长度不一样时，线缆台6及18必须设在工件台一侧上长度较长的横臂上。 

再一实施例中，所述平衡质量系统上还进一步设有平衡质量补偿电机，所述控制装置通过控制所述补偿电机来补偿平衡质量系统在X，Y，Rz方向的漂移。所述补偿电机的定子安装在基台1上，动子分别安装在两个平衡质量单元上，通过测量系统测量平衡质量和基台的相对位置。补偿电机驱动两个独立的平衡质量实现平面三自由度的运动。引起平衡质量漂移运动的原因主要包括气浮的扰动，气体摩擦，管线的牵拉，X、Y，Rz向加速运动时因驱动质量偏心引起的附加运动。平衡质量补偿系统可以实现平衡质量系统相对于基台1在X，Y，Rz方向的小范围的补偿运动。 

下文描述本发明的双工件台装置的另一实施例。 

如图3所述，工件台2与工件台5之间设有“T”型中心柱12。由此，工件台2为 型结构，工件台5为“L”型结构，这构成了两个工件台在交换时 只能从特定的一个路径交换，保证了两工件台在交换过程中没有重复区域，即使在断电或者软件出错时也不会有两工件台碰撞发生。工件台2和工件台5在交换过程中都有已规划好的自己的交换路轨迹。工件台2只能经过待交换位WP2到交换位，再到待交换位WP4，完成从测量位SP2进入曝光位SP1；工件台5只能经过待交换位WP1到交换位，再到待交换位WP3，完成从曝光位SP1进入测量位SP2。这两个流程能够同时并且独立的完成交换。同样地，工件台2承载的硅片在曝光位SP1完成曝光后，且工件台5完成上下片，承载着新硅片在测量位SP2完成测量后，工件台2只能从待交换位WP4，进入交换位，再到待交换位WP2，完成从曝光位SP1到测量位SP2；同时并且独立地，工件台5只能从待交换位WP3进入交换位，再到待交换位WP1，完成从测量位SP2进入曝光位SP1。 

如图4所示，当其中一个工件台上承载着硅片在曝光位SP1区域内执行曝光工作，同时另一个工件台上承载着未曝光的硅片在测量位SP2区域执行测量工作，曝光工作和测量工作可以并行进行。测量位SP2的工件台测量工作完毕后，进入待交换位WP2等待曝光位SP1的工件台进入待交换位WP1。 

上述实施例的结构具有如下优点。 

(1)所述平衡质量单元可吸收所述定位单元的反力作用力，各自的所述平衡质量单元在反力作用下实现了减小对整机框架的振动。由于所述两个平衡质量单元之间没有直接连接，其分别相对于基础框架运动，减少了两个工件台之间的相互干扰，提高两个工件台的运动精度。 

(2)所述平衡质量单元还包括限位装置，所述限位装置可在三个方向的限位范围可根据平衡质量系统的运动范围进行设计安装，从而使得在限位范围内实现对工件台的长行程反作用的抵消作用而实现小范围的平面移动。 

(3)线缆台也连接至所述平衡质量单元，这样亦可吸收水路，气路及信号线直接从外部环境因连接到工件台上而造成的振动，防 止了外部振动、工作时工件台扯动线缆产生的震动都能通过线缆直接传到工件台上，提高了工件台的工作性能。 

(4) 

型工件台2与L”型工件台5之间设有“T”型中心柱12。由此，两个工件台在交换时只能从特定的一个路径交换，保证了两工件台在交换过程中没有重复区域，即使在断电或者软件出错时也不会有两工件台碰撞发生。 

(5)所述平衡质量系统上还进一步设有平衡质量补偿电机，其用于补偿平衡质量系统在X，Y，Rz方向的漂移。补偿电机驱动两个独立的平衡质量实现平面三自由度的运动以补偿诸如由气浮的扰动，气体摩擦，管线的牵拉，X、Y，Rz向加速运动时因驱动质量偏心引起的附加运动。由此，双工件台交换前，两个工件台进入待交换区，平衡质量系统在X方向相对基台保持相对静止；双工件台交换后，双工件台另一待交换区，平衡质量系统找零位，以保证双工件台交换前后的质心保持恒定，并保持质心守恒。 

下文将描述双工件台的交换流程。 

图5-图10是双工件台交换流程的俯视图，图13是双工件台交换流程图。 

图5为双工件台处于正常工作时的俯视图。步骤301中，如图5所示，曝光位SP1的工件台5承载着硅片处于曝光状态，测量位SP2的工件台2承载着未曝光的新硅片处于测量状态，此时两个工件台受其测量系统控制相对于测量基板运动，定位单元受其测量系统控制跟随相应的工件台运动，此时平衡质量20和21在补偿电机和定位单元22和23的反作用力的共同驱动下为减少定位单元的长程电机高速大范围运动对基台1造成的振动做反向运动，并保持质心守恒，线缆台6和工件台5在Y方向上保持同步运动，线缆台18和工件台2在Y方向上保持同步运动。两个工位SP1和SP2的工作状态互不干扰。 

图6为处于准备交换状态的双工件台装置俯视图。步骤302中，如图6所示，当工件台2在测量位SP2的测量工作完成时，工件台2在第二定位单元22的驱动下，在待交换位WP2等待曝光位SP1的工件台5完成曝光，进入待交换 当工件台2在测量位SP2的测量工作完成时，工件台2在第二定位单元22的驱动下，在待交换位WP2等待曝光位SP1的工件台5完成曝光，进入待交换位WP1。 

步骤303中，当工件台2和工件台5都已进入相应的待交换位WP1和WP2时，相应的线缆台6和18也和相应的工件台2和工件台5进入了待交换位WP1和WP2。为保证双工件台交换过程中，平衡质量系统相对基台1在X方向不动，因此在交换过程中，让其在X向没有反向运动。在安装时保证两个工件台处于待交换位时的平衡质量的四个横臂保持平行。在整个交换流程中，平衡质量系统的四个横臂8A、8B、17A、17B保持平行，且相对基台1在X方向相对静止。 

图为双工件台开始进行交换的俯视图。工件台2在第二定位单元22驱动下，工件台5在第一定位单元23驱动下，开始进入交换位。线缆台18和线缆台6在控制器驱动下同步进入交换位。大理石上的固定装置将工件台2和工件台5相对基台1固定，如步骤304。X向电机的动子11上的锁定机构3解锁，X向电机的动子30上的锁定机构4解锁。X向电机的动子11滑动到指定位置，X向电机的动子30滑到指定位置，指定位置如图所示。 

步骤305中，如图所示，X向电机的动子11上的锁定机构3将工件台2锁上，待锁定机构3和工件台2锁定后，大理石上的固定装置将工件台2解锁；X向电机的动子30上的锁定机构4将工件台5锁上，待锁定机构4和工件台5锁定后，大理石上的固定装置将工件台5解锁。 

步骤306及307中，如图9所示，交换后的工件台在两个定位单元22和23驱动下进入待交换位，这时，长行程定位单元22和23相对基台保持静止，平衡质量系统在补偿电机驱动下相对基台1实现找零运动，以保证双工件台交换前后的质心保持守恒。待平衡质量系统完成找零运动后，交换后的工件台2承载着未曝光的硅片，准备进入曝光区域。交换后的工件台5承载着已曝光的硅片，准备进入上下片位进行上下片，此时平衡质量系统在补偿电机和两个定位单元22和23的反作用力的驱动下，相对基台1实现平面三自由度运动。 

此时和工件台2相连的线缆台18则和工件台2朝相同方向运动，和工件台5相连的线缆台6和工件台5朝相同方向运动。工件台2承载的硅片准备曝光工作，工件台5承载已曝光的硅片进入上下片位WH更换新硅片，进入测量位SP2开始测量工作。如图13的308。 

工件台2在曝光位SP1完成曝光工作，工件台5在测量位完成上下硅片和新硅片的测量工作，待工件台2完成曝光工作，工件台5完成新硅片的测量工作重新进入待交换区，开始新的交换流程。按照图5-图10的流程即可完成连续而且完整的硅片曝光工作。 

以上已描述了本专利的具体实施方式，但本专利并不仅仅局限于半导体光刻工艺的运动定位。具体的说，本专利可以用于任何实现精确定位，并且实现两台交换和并行工作，而且需要实现有效防撞的装置。因此，虽然公开了本专利的优先实施事例，但本领域的技术人员会意识到，在不脱离权利要求书中公开的本发明范围的情况下，任何修改、添加和替换均属于本专利的保护范围。 

Claims (11)

1.一种双工件台装置，包括基台，两个工件台，分别对所述两个工件台进行定位的两个定位单元，与所述两个工件台相对应的、平衡所述定位单元的反作用力的平衡质量系统，测量系统，控制系统，其特征在于，所述平衡质量系统包括两个分别与所述两个定位单元相对应的平衡质量单元，所述两个平衡质量单元之间没有直接连接。

2.如权利要求1所述的双工件台装置，其特征在于，每一平衡质量单元由一条纵臂和两条横臂构成，两条横臂为第一横臂和第二横臂，其中所述两条横臂各自有一端连接在所述纵臂的两端，组成一个矩形的三边结构。

3.如权利要求2所述的双工件台装置，其特征在于，所述成矩形的三边结构的两个平衡质量单元开口相对，且其中一个平衡质量单元的两条横臂嵌入到另一个平衡质量单元的两条横臂之间。

4.如权利要求1所述的双工件台装置，其特征在于，每一平衡质量单元还包括限位装置，其中所述限位装置包括三个呈三角分布的限位开关。

5.如权利要求2所述的双工件台装置，其特征在于，所述横臂通过静态气浮浮在所述基台上。

6.如权利要求1所述的双工件台装置，其特征在于，每一定位单元由一个X向电机和两个Y向电机构成，所述X向电机的定子连接到相应所述定位单元的Y向电机的动子，所述X向电机的动子通过锁定机构与相应所述工件台连接。

7.如权利要求2所述的双工件台装置，其特征在于，每一定位单元由一个X向电机和两个Y向电机构成，所述定位单元中的所述其中一Y向电机的定子固定到相应所述平衡质量单元的第一横臂，另一所述Y向电机的定子固定至相应所述平衡质量单元的第二横臂。

8.如权利要求2所述的双工件台装置，其特征在于，所述两个工件台还分别包括线缆台，所述线缆台分别通过气浮浮在所述平衡质量单元的横臂上。

9.如权利要求8所述的双工件台装置，其特征在于，当两个平衡质量单元的横臂长度不一样时，所述线缆台设在所述双工件台装置一侧长度较长的横臂上。

10.如权利要求1所述的双工件台装置，其特征在于，所述两个工件台中的一个工件台为

型，另一个为“L”型结构，并且所述两个工件台由“T”型中心柱连接。

11.如权利要求1所述的双工件台装置，其特征在于，所述平衡质量系统还包括补偿电机，其中所述补偿电机的定子安装在所述基台上，其动子分别安装在所述两个平衡质量单元上，以驱动所述两个独立的平衡质量单元实现平面三自由度的运动。

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