CN101718959B - 一种光刻机硅片台双台交换方法及系统 - Google Patents

一种光刻机硅片台双台交换方法及系统 Download PDF

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Abstract

一种光刻机硅片台双台交换方法及系统，该系统含有基台、两个硅片台、两个X方向直线导轨、两个Y方向直线导轨、两个硅片台辅助驱动单元以及四个单自由度辅助驱动单元；所述系统还包括两个主驱动单元，Y方向导轨在主驱动单元驱动下可实现沿X方向的移动和基台平面内的旋转运动；当两Y方向导轨旋转至沿X方向移动互不干涉时，两Y方向导轨带着硅片台沿X方向相向移动，当两Y方向导轨由相向移动转变为反向移动时，两Y方向导轨则做反向旋转运动，即可实现两个硅片台的位置交换；本发明采用两个导轨同时旋转，节约了双硅片台交换时间，简化了系统结构，提高了系统的效率、空间利用率和精度，还避免了硅片台尺寸一致性、零部件加工和装配的极高精度要求等缺陷。

Description

一种光刻机硅片台双台交换方法及系统
技术领域
本发明涉及一种高效的光刻机双硅片台交换系统，该系统应用于半导体光刻机中，属于半导体制造设备技术领域。
背景技术
在集成电路芯片的生产过程中，芯片的设计图形在硅片表面光刻胶上的曝光转印(光刻)是其中最重要的工序之一，该工序所用的设备称为光刻机(曝光机)。光刻机的分辨率和曝光效率极大的影响着集成电路芯片的特征线宽(分辨率)和生产率。而作为光刻机关键系统的硅片超精密运动定位系统(以下简称为硅片台系统)的运动精度和工作效率，又在很大程度上决定了光刻机的分辨率和曝光效率。
步进扫描投影光刻机基本原理如图1所示。来自光源26的深紫外光透过掩模版27、透镜系统28将掩模版上的一部分图形成像在硅片29的某个特定芯片(Chip)上。掩模版和硅片反向按一定的速度比例作同步运动，最终将掩模版上的全部图形成像在硅片的Chip上。
硅片台运动定位系统的基本作用就是在曝光过程中承载着硅片并按设定的速度和方向运动，以实现掩模版图形向硅片各区域的精确转移。由于芯片的线宽非常小(目前最小线宽已经达到45nm)，为保证光刻的套刻精度和分辨率，就必须要求硅片台具有极高的运动定位精度；另外，硅片台的运动速度在很大程度上影响着光刻的生产率，因此必须不断提高硅片台的运动速度以提高生产率。
传统的硅片台，如专利EP 0729073和专利US 5996437所描述的，光刻机中只有一个硅片运动定位单元，即一个硅片台。调平调焦等准备工作都要在其上面完成，这些工作所需的时间很长，特别是对准，由于要求进行精度极高的低速扫描(典型的对准扫描速度为1mm/s)，因此所需时间很长。而要减少其工作时间却非常困难。为了提高光刻机的生产效率，就必须不断提高硅片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地导致系统动态性能的恶化，因此需要采取大量的技术措施保障和提高硅片台的运动精度，且为保持现有精度或达到更高精度要付出的代价将大大提高。
专利WO98/40791(公开日期：1998.9.17；国别：荷兰)所描述的结构采用双硅片台结构，将上下片、预对准、对准等曝光准备工作转移至第二个硅片台上，且与曝光硅片台同时独立运动。在不提高硅片台运动速度的前提下，曝光硅片台大量的准备工作由第二个硅片台分担，从而大大缩短了每片硅片在曝光硅片台上的工作时间，大幅度提高了生产效率。然而该系统存在的主要缺点是硅片台系统的非质心驱动问题。
本申请人在2007年申请的发明专利“一种光刻机硅片台双台交换系统”(公开号：CN101101454)公开了一种光刻机的双台交换系统，具有结构简单、空间利用率高等优点，还提高了光刻机的曝光效率。但是该双硅片台系统也存在一些问题，一是在硅片台交换时气浮轴承需交换导向面，导致对硅片台尺寸一致性有极高的精度要求，零部件的加工和装配的精度都要求微米级以上；二是参与交换的导轨之间很难安装用于检测相互位置的传感器，直线导轨之间可能发生碰撞；三是硅片台系统非质心驱动；四是双硅片台交换系统的交换效率和空间利用率还不够高等。
发明内容
本发明针对现有光刻机硅片台技术的不足和缺陷，提出了一种具有结构简单、交换效率高、空间利用率高以及交换时不会发生直线导轨间碰撞等优点的、新的高效的光刻机双硅片台交换系统，能够克服现有双硅片台交换系统非质心驱动、空间利用率还不够高、以及加工和装配精度要求极高等缺点，使其具有结构简单、空间利用率较高以及交换时不会发生直线导轨间相互碰撞等优点，进一步提高光刻机的交换效率和曝光效率。
本发明的技术方案如下：
本发明提供的一种光刻机双硅片台交换方法，其特征在于该交换方法按如下步骤进行：a)两硅片台交换位置时，首先，第一主驱动单元驱动第一Y方向导轨及第一硅片台在基台平面内做顺时针方向旋转运动，同时第二主驱动单元驱动第二Y方向导轨及第二硅片台在基台平面内也做顺时针方向旋转运动，且第一硅片台辅助驱动单元驱动第一硅片台沿第一Y方向导轨朝向第一主驱动单元方向运动，第二硅片台辅助驱动单元驱动第二硅片台沿第二Y方向导轨朝向第二主驱动单元方向运动；b)当两Y方向导轨旋转至沿X方向移动时互不干涉时，第一主驱动单元驱动第一Y方向导轨及第一硅片台沿X负方向运动，同时第二主驱动单元驱动第二Y方向导轨及第二硅片台沿X正方向运动，且第一单自由度辅助驱动单元沿X负方向运动，第三单自由度辅助驱动单元沿X正方向运动；c)将两Y方向导轨由相向移动转变为反向移动时，两Y方向导轨带动硅片台做反方向旋转运动，且第一硅片台辅助驱动单元驱动第一硅片台沿第一Y方向导轨远离第一主驱动单元方向运动，第二硅片台辅助驱动单元驱动第二硅片台沿第二Y方向导轨远离第二主驱动单元方向运动；同时，第二单自由度辅助驱动单元运动至第二Y方向导轨的对应位置并与之对接，并与第二主驱动单元及第二辅助驱动单元共同将第二硅片台驱于曝光工位，第四单自由度辅助驱动单元运动至第一Y方向导轨的对应位置并与之对接，并与第一主驱动单元及第一辅助驱动单元共同将第一硅片台驱于预处理工位，这样就完成了第一硅片台和第二硅片台的位置交换，并进入下一循环。
本发明提供的一种光刻机双硅片台交换系统，该系统含有运行于曝光工位的第一硅片台、运行于预处理工位的第二硅片台、基台、第一X方向直线导轨、第二X方向直线导轨、第一单自由度辅助驱动单元、第二单自由度辅助驱动单元、第三单自由度辅助驱动单元、第四单自由度辅助驱动单元、第一Y方向导轨、第二Y方向导轨、第一硅片台辅助驱动单元和第二硅片台辅助驱动单元，第一Y方向导轨穿过第一硅片台，第二Y方向导轨穿过第二硅片台；其特征在于：所述系统还含有设置在第一X方向直线导轨上的第一主驱动单元和设置在第二X方向直线导轨上的第二主驱动单元；所述的第一主驱动单元和第二主驱动单元具有沿X方向的移动自由度和垂直于基台平面的转动自由度；所述的第一主驱动单元与第一Y方向导轨的一端相联，第一Y方向导轨的另一端与第三单自由度辅助驱动单元或第四单自由度辅助驱动单元对接；所述的第二主驱动单元与第二Y方向导轨的一端相联，导轨的另一端与第一单自由度辅助驱动单元或第二单自由度辅助驱动单元对接；所述的Y方向导轨与单自由度辅助驱动单元采用分离式结构，在两硅片台位置交换时断开。
本发明所述的一种光刻机双硅片台交换系统，其特征在于：所述的第一主驱动单元和第二主驱动单元由主驱动单元直线电机动子、力矩电机和真空预载气浮轴承组成，或由步进电机代替所述的直线电机，由永磁预载气浮轴承代替所述的真空预载气浮轴承。所述的第一主驱动单元的与第一X方向导轨之间、第二主驱动单元的与第二X方向导轨之间分别安装有滚珠导轨或气浮轴承作为导向支撑；所述的第一主驱动单元和第二主驱动单元与基台接触的底面均装有永磁预载气浮轴承。
本发明所述的一种光刻机双硅片台交换系统，其特征还在于：在所述的第一主驱动单元、第二主驱动单元、第一单自由度辅助驱动单元、第二单自由度辅助驱动单元、第三单自由度辅助驱动单元、第四单自由度辅助驱动单元、第一硅片台辅助驱动单元以及第二硅片台辅助驱动单元的直线电机上分别安装有用于位置反馈的线性光栅。
本发明所述的第一单自由度辅助驱动单元、第二单自由度辅助驱动单元、第三单自由度辅助驱动单元和第四单自由度辅助驱动单元的底部均安装有直线电机动子，与基台接触的侧面均装有真空预载气浮轴承，与基台接触的底面均装有永磁预载气浮轴承。
本发明所述的一种光刻机双硅片台交换系统还包含用于硅片台运动位置反馈的双频激光干涉仪。
本发明与现有技术相比，具有以下突出优点：一是该系统的硅片台为质心驱动；二是四个辅助驱动单元都是单自由度的，简化了控制系统结构，降低了系统零部件的安装精度要求；三是交换面不采用气浮轴承交换，降低了尺寸一致性的要求；四是进一步缩短了系统的双硅片台交换时间，提高了系统效率和空间利用率。
附图说明
图1为光刻机的工作原理示意图。
图2为本发明的光刻机硅片台双台交换系统及其交换前的状态图。
图3显示了硅片台两侧驱动单元的结构。
图4显示了硅片台和Y方向导轨的结构。
图5硅片台、Y方向导轨与单自由度辅助驱动单元之间的连接方式。
图6为两自由度主驱动单元的结构。
图7为单自由度辅助驱动单元的结构。
图8显示了两个硅片台交换过程。
图中：1-第一单自由度辅助驱动单元；2-第一X方向导轨；3-第一硅片台；4-第一Y方向导轨；5-基台；6-第二X方向导轨；7-第二单自由度辅助驱动单元；8-第二硅片台；9-第二Y方向导轨；10-第一主驱动单元；11-第一硅片台辅助驱动单元；12-第二硅片台辅助驱动单元；13-第二主驱动单元；14-力矩电机；15-第三单自由度辅助驱动单元；16-第四单自由度辅助驱动单元；17-单自由度驱动单元直线电机动子；18-主驱动单元直线电机动子；19-真空预载气浮轴承；20-永磁预载气浮轴承；21-Y方向导轨直线电机定子磁钢；22-硅片台底面气浮轴承；23-Y方向导轨气浮轴承；24-闭式预载气浮轴承；25a-Y方向导轨对接侧面；25b-单自由度辅助驱动单元对接侧面；26-光源；27-掩模版；28-透镜系统；29-硅片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构、原理和工作过程做进一步的说明
图2为本发明提供的光刻机双硅片台交换系统的结构示意图，该系统含有运行于曝光工位的第一硅片台3、运行于预处理工位的第二硅片台8、第一X方向直线导轨2、第二X方向直线导轨6、第一单自由度辅助驱动单元1、第二单自由度辅助驱动单元7、第三单自由度辅助驱动单元15、第四单自由度辅助驱动单元16、第一Y方向导轨4、第二Y方向导轨9、第一硅片台辅助驱动单元11、第二硅片台辅助驱动单元12、第一主驱动单元10、第二主驱动单元13以及基台5，基台的长边为X方向，短边为Y方向；所述的第一主驱动单元10和第二主驱动单元13具有沿X方向的移动自由度和垂直于基台平面的转动自由度，第一主驱动单元与第一Y方向导轨的一端相联，第一Y方向导轨的另一端与第三单自由度辅助驱动单元或第四单自由度辅助驱动单元对接，第二主驱动单元与第二Y方向导轨9的一端相联，第二Y方向导轨轨的另一端与第一单自由度辅助驱动单元1或第二单自由度辅助驱动单元7对接；所述的Y方向导轨在主驱动单元的驱动下或与单自由度辅助驱动单元的共同驱动下，能够实现硅片台沿X方向的移动，且Y方向导轨与单自由度辅助驱动单元采用分离式结构，在两硅片台位置交换时断开。
第一主驱动单元10、第三单自由度辅助驱动单元15和第四单自由度辅助驱动单元16共用第一Y方向直线导轨4；第二主驱动单元13、第一单自由度辅助驱动单元1和第二单自由度辅助驱动单元7共用第二Y方向直线导轨9；第一Y方向导轨4穿过第一硅片台3，第一Y方向导轨9的一端与第一主驱动单元10联接，另一端与第三单自由度辅助驱动单元15联接，在第一主驱动单元10和第三单自由度辅助驱动单元15共同驱动下，可实现第一硅片台沿X方向的移动；第一Y方向导轨4在第一主驱动单元10的驱动下可实现垂直于基台平面的旋转运动；第二Y方向导轨9穿过第二硅片台8，第二Y方向导轨的一端与第二主驱动单元13联接，另一端与第一单自由度辅助驱动单元1连接，在第二主驱动单元13和第一单自由度辅助驱动单元1共同驱动下，可实现第二硅片台沿X方向的移动。
图3和图4显示了硅片台、X方向导轨、Y方向导轨、气浮轴承、单自由度辅助驱动单元、主驱动单元的结构和联接方式；第一单自由度辅助驱动单元1、第二单自由度辅助驱动单元7、第三单自由度辅助驱动单元15和第四单自由度辅助驱动单元16的底部均安装有直线电机动子，与基台接触的底面均装有永磁预载气浮轴承或真空预载气浮轴承，定子安装在基台5上，第三单自由度辅助驱动单元或第四单自由度辅助驱动单元与第一Y方向导轨4对接，就可与第一主驱动单元10配合，共同驱动第一硅片台沿X方向运动；X方向导轨和主驱动单元的联接方式可采用滚珠导轨或气浮轴承导向、磁力或真空预载等方式实现；Y方向导轨和主驱动单元的联接方式采用螺钉固接等方式实现，另一端与一个单自由度辅助驱动单元连接，采用电磁或真空吸附等方式实现精确对接；Y方向导轨在力矩电机、直线电机或步进电机的驱动下，可实现旋转运动和沿X方向的移动。
图4显示了硅片台与Y方向导轨的联接结构。第一硅片台3底部装有真空预载气浮轴承，基台上表面为导向面，第一Y方向导轨4从第一硅片台3内部贯穿，第一Y方向导轨4上安装有Y方向导轨直线电机定子磁钢，线圈作为直线电机动子安装在硅片台上；第一硅片台3的两内侧垂直面还装有闭式预载气浮轴承，以约束第一硅片台3沿Y方向导轨运动。
图5显示了第一Y方向导轨4与单自由度辅助驱动单元15之间的联接。第三单自由度辅助驱动单元15与第一Y方向导轨4对接，在联接面可采用电磁或真空吸附等方式实现精确对接和脱离，以实现硅片台的位置交换。
图6显示了第一主驱动单元的结构。第一主驱动单元10装有直线电机动子18和力矩电机14，具有平动和转动两个自由度，以力矩电机、直线电机或步进电机等作为驱动，可实现沿X方向的平动和绕第一主驱动单元的转动；所述的第一主驱动单元10和第二主驱动单元13的底部均装有直线电机动子18，底面均装有永磁预载气浮轴承20，与Y方向导轨之间均采用滚珠导轨或气浮轴承作为导向支撑。
图7显示了单自由度辅助驱动单元的结构。单自由度辅助驱动单元和主驱动单元一起驱动硅片台沿X方向移动，单自由度辅助驱动单元的底部均装有直线电机动子17，侧面均装有真空预载气浮轴承19，底面均装有永磁预载气浮轴承。
本发明所述的系统还包含用于硅片台运动位置反馈的双频激光干涉仪。另外，在所述的第一主驱动单元10、第二主驱动单元13、第一单自由度辅助驱动单元1、第二单自由度辅助驱动单元17、第三单自由度辅助驱动单元15、第四单自由度辅助驱动单元16、第一硅片台辅助驱动单元11以及第二硅片台辅助驱动单元12的直线电机上分别安装有用于位置反馈的线性光栅。
图8显示了本发明光刻机双硅片台交换系统的交换过程，按如下步骤进行：
a)第一硅片台3和第二硅片台8位于交换前的位置状态，第三单自由度辅助驱动单元15与第一Y方向导轨4对接，并和第一主驱动单元10共同驱动第一硅片台3于曝光工位；第一单自由度辅助驱动单元1与第二Y方向导轨9对接，并和第二主驱动单元13共同驱动第二硅片台8于预处理工位；两硅片台各自完成预处理和曝光工序后，系统进入双台交换状态。
b)首先，第一Y方向导轨4与第三单自由度辅助驱动单元15脱离，第一主驱动单元10驱动第一Y方向导轨4并带动第一硅片台3在基台平面内做顺时针方向旋转运动，同时第二Y方向导轨9与第一单自由度辅助驱动单元1脱离，第二主驱动单元13驱动第二Y方向导轨9及第二硅片台8在基台平面内做顺时针方向旋转运动，且第一硅片台辅助驱动单元11驱动第一硅片台3沿第一Y方向导轨4朝向第一主驱动单元10方向运动，第二硅片台辅助驱动单元12驱动第二硅片台8沿第二Y方向导轨9朝向第二主驱动单元13方向运动，如图8(a)所示；
c)其次，当两Y方向导轨旋转至沿X方向移动时互不干涉时，第一主驱动单元10驱动第一Y方向导轨4及第一硅片台3沿X负方向运动，同时第二主驱动单元13驱动第二Y方向导轨9及第二硅片台8沿X正方向运动，且第一单自由度辅助驱动单元1沿X负方向运动，第三单自由度辅助驱动单元15沿X正方向运动，运动至边缘停止，如图8(b)所示；
d)然后，当两Y方向导轨由相向移动转变为反向移动后，两Y方向导轨带动各自的硅片台做逆时针方向旋转运动，且第一辅助驱动单元11驱动第一硅片台3沿第一Y方向导轨4远离第一主驱动单元10方向运动，第二辅助驱动单元12驱动第二硅片台8沿第二Y方向导轨9远离第二主驱动单元13方向运动，如图8(c)所示；
e)最后，当两Y方向导轨与X方向垂直时，第二单自由度辅助驱动单元7运动至第二Y方向导轨9的对应位置并与之对接，并与第二主驱动单元13及第二硅片台辅助驱动单元12共同将第二硅片台8驱于曝光工位，第四单自由度辅助驱动单元16运动至第一Y方向导轨4的对应位置并与之对接，并与第一主驱动单元10及第一硅片台辅助驱动单元11共同将第一硅片台3驱于预处理工位，如图8(d)所示，至此第一硅片台3和第二硅片台8完成位置交换，并开始下一个循环。

Claims (7)

1.一种光刻机双硅片台交换方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：
a)两硅片台交换位置时，首先，第一主驱动单元(10)驱动第一Y方向导轨(4)及第一硅片台(3)在基台(5)平面内做顺时针方向旋转运动，同时第二主驱动单元(13)驱动第二Y方向导轨(9)及第二硅片台(8)在基台(5)平面内也做顺时针方向旋转运动，且第一硅片台辅助驱动单元(11)驱动第一硅片台(3)沿第一Y方向导轨(4)朝向第一主驱动单元(10)方向运动，第二硅片台辅助驱动单元(12)驱动第二硅片台(8)沿第二Y方向导轨(9)朝向第二主驱动单元(13)方向运动；
b)当两Y方向导轨旋转至沿X方向移动时互不干涉时，第一主驱动单元(10)驱动第一Y方向导轨(4)及第一硅片台(3)沿X负方向运动，同时第二主驱动单元(13)驱动第二Y方向导轨(9)及第二硅片台(8)沿X正方向运动，且第一单自由度辅助驱动单元(1)沿X负方向运动，第三单自由度辅助驱动单元(15)沿X正方向运动；
c)将两Y方向导轨由相向移动转变为反向移动时，两Y方向导轨带动硅片台做反方向旋转运动，且第一硅片台辅助驱动单元(11)驱动第一硅片台(3)沿第一Y方向导轨(4)远离第一主驱动单元(10)方向运动，第二硅片台辅助驱动单元(12)驱动第二硅片台(8)沿第二Y方向导轨(9)远离第二主驱动单元(13)方向运动；同时，第二单自由度辅助驱动单元(7)运动至第二Y方向导轨(9)的对应位置并与之对接，并与第二主驱动单元(13)及第二辅助驱动单元(12)共同将第二硅片台(8)驱于曝光工位，第四单自由度辅助驱动单元(16)运动至第一Y方向导轨(4)的对应位置并与之对接，并与第一主驱动单元(10)及第一辅助驱动单元(11)共同将第一硅片台(3)驱于预处理工位，这样就完成了第一硅片台(3)和第二硅片台(8)的位置交换，并进入下一循环。
2.一种采用如权利要求1所述方法的光刻机双硅片台交换系统，该系统含有运行于曝光工位的第一硅片台(3)、运行于预处理工位的第二硅片台(8)、基台(5)、第一X方向直线导轨(2)、第二X方向直线导轨(6)、第一单自由度辅助驱动单元(1)、第二单自由度辅助驱动单元(7)、第三单自由度辅助驱动单元(15)、第四单自由度辅助驱动单元(16)、第一Y方向导轨(4)、第二Y方向导轨(9)、第一硅片台辅助驱动单元(11)和第二硅片台辅助驱动单元(12)，第一Y方向导轨(4)穿过第一硅片台(3)，第二Y方向导轨(9)穿过第二硅片台(8)；其特征在于：所述系统还含有设置在第一X方向直线导轨(2)上的第一主驱动单元(10)和设置在第二X方向直线导轨(6)上的第二主驱动单元(13)；所述的第一主驱动单元(10)和第二主驱动单元(13)具有沿X方向的移动自由度和垂直于基台平面的转动自由度；所述的第一主驱动单元(10)与第一Y方向导轨(4)的一端相联，第一Y方向导轨(4)的另一端与第三单自由度辅助驱动单元(15)或第四单自由度辅助驱动单元(16)对接；所述的第二主驱动单元(13)与第二Y方向导轨(9)的一端相联，导轨的另一端与第一单自由度辅助驱动单元(1)或第二单自由度辅助驱动单元(7)对接；所述的Y方向导轨与单自由度辅助驱动单元采用分离式结构，在两硅片台位置交换时断开。
3.按照权利要求2所述的一种光刻机双硅片台交换系统，其特征在于：所述的第一主驱动单元(10)和第二主驱动单元(13)由主驱动单元直线电机动子(18)、力矩电机(14)和真空预载气浮轴承(20)组成，或由步进电机代替所述的直线电机，由永磁预载气浮轴承代替所述的真空预载气浮轴承。
4.按照权利要求2所述的一种光刻机双硅片台交换系统，其特征在于：所述的第一主驱动单元(10)与第一X方向导轨(2)之间、第二主驱动单元(13)与第二X方向导轨(6)之间分别安装有滚珠导轨或气浮轴承作为导向支撑；所述的第一主驱动单元(10)和第二主驱动单元(13)与基台(5)接触的底面均装有永磁预载气浮轴承。
5.按照权利要求2所述的一种光刻机双硅片台交换系统，其特征在于：在所述的第一主驱动单元(10)、第二主驱动单元(13)、第一单自由度辅助驱动单元(1)、第二单自由度辅助驱动单元(7)、第三单自由度辅助驱动单元(15)、第四单自由度辅助驱动单元(16)、第一硅片台辅助驱动单元(11)以及第二硅片台辅助驱动单元(12)的直线电机上分别安装有用于位置反馈的线性光栅。
6.按照权利要求2、3、4或5所述的一种光刻机双硅片台交换系统，其特征在于：所述的第一单自由度辅助驱动单元(1)、第二单自由度辅助驱动单元(7)、第三单自由度辅助驱动单元(15)和第四单自由度辅助驱动单元(16)的底部均安装有直线电机动子(17)，与基台(5)接触的侧面均装有真空预载气浮轴承(19)，与基台(5)接触的底面均装有永磁预载气浮轴承(20)。
7.按照权利要求6所述的一种光刻机双硅片台交换系统，其特征在于：所述的光刻机双硅片台交换系统还包含用于硅片台运动位置反馈的双频激光干涉仪。
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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102681363A (zh) * 2012-05-11 2012-09-19 清华大学 一种多工位硅片台多台交换系统及其交换方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101718959B (zh) * 2009-12-15 2011-05-11 清华大学 一种光刻机硅片台双台交换方法及系统
CN102495531B (zh) * 2011-11-12 2014-02-05 哈尔滨工业大学 一种基于自主同步调向的双工件台回转交换方法与装置
EP3137854B1 (fr) * 2014-04-04 2018-10-17 NTN-SNR Roulements Procede de transmission d'informations depuis un equipage mobile le long d'une trajectoire fixe, dispositif de transmission et installation associes
CN108705170A (zh) * 2018-05-31 2018-10-26 深圳市阿拉玎光电自动化有限公司 双炉胆焊接装置以及焊接设备
CN109896277B (zh) * 2019-03-19 2023-12-26 江苏信息职业技术学院 真空分配模块、真空吸盘及测试分选机
CN110040512B (zh) * 2019-04-24 2021-01-26 全成信电子（深圳）股份有限公司 一种多工位pcb板的自动定位机构

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000505958A (ja) * 1996-12-24 2000-05-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ２個の物品ホルダを有する二次元バランス位置決め装置及びこの位置決め装置を有するリソグラフ装置
US6788385B2 (en) * 2001-06-21 2004-09-07 Nikon Corporation Stage device, exposure apparatus and method
JP2005038874A (ja) * 2003-07-15 2005-02-10 Nikon Corp ステージ装置及び露光装置
JP2005353969A (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Canon Inc 露光装置
KR100671241B1 (ko) * 2006-05-12 2007-01-19 충주대학교 산학협력단 공극 변위 측정을 이용한 평면 스테이지 면내 위치 검출방법 및 장치
CN100504617C (zh) * 2007-06-08 2009-06-24 上海微电子装备有限公司 一种旋转交换的双台系统
CN101551599B (zh) * 2009-04-03 2011-07-20 清华大学 一种光刻机硅片台双台交换系统
CN101718959B (zh) * 2009-12-15 2011-05-11 清华大学 一种光刻机硅片台双台交换方法及系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102681363A (zh) * 2012-05-11 2012-09-19 清华大学 一种多工位硅片台多台交换系统及其交换方法
CN102681363B (zh) * 2012-05-11 2014-02-19 清华大学 一种多工位硅片台多台交换系统及其交换方法

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