CN107442518B - 一种光刻机工件台自动清洁装置及方法 - Google Patents

一种光刻机工件台自动清洁装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光刻机工件台自动清洁装置及方法，该装置包括：台面除尘机构，可收缩式安装于主基板下表面，用于吸附承片台表面的灰尘杂物；台面清洁机构，可收缩式安装于主基板下表面，用于与所述承片台的上表面接触，涂覆防静电液；以及导轨除尘机构，固定于工件台长行程运动模块的两侧，并与气浮导轨的位置对应。本发明中，将台面除尘机构和台面清洁机构固定在主基板下方，利用工件台在水平面上的移动，可令承片台主动靠近或接触台面除尘机构和台面清洁机构，完成承片台的维护；同时，利用导轨除尘机构抽吸两侧气浮导轨上的灰尘杂物，实现对导轨的维护。本发明清洁效率高、人员劳动强度低、设备损坏的隐患小，大大提高了设备的可靠性。

Description

一种光刻机工件台自动清洁装置及方法
技术领域
本发明涉及光刻设备领域，特别涉及一种光刻机工件台自动清洁装置及方法。
背景技术
TFT(薄膜晶体管，英文全称：Thin Film Transistor)步进扫描投影光刻机作为大规模集成电路IC的光学投影光刻工艺中的关键设备，曝光质量及生产效率为光刻机的两个重要的性能指标，为了保证光刻机能够长期稳定的达到性能指标，使设备在规定条件下、规定时间内稳定地完成功能，需要对设备进行日常维护工作，特别是工件台的日常维护对曝光质量有着极其重要的影响。
尽管光刻机工作在1000级的洁净车间，但是由于工作人员的走动及物料的频繁进出，工作台的承片台工作一定时间后，台面上会有尘埃及毛发等杂物粘附在承片台上，吸附定位后容易造成基板吸附变形，影响吸附的可靠性，进而影响曝光质量，甚至会造成基板报废的严重后果。因此，为了保证工件台的运动平稳性及消除尘埃引起的基板吸附变形的问题，对工件台的维护主要是对运动导向面及基板定位吸附面进行定期除尘清洁，使设备具有高的可靠性，从而实现高精度的曝光图形。现有设备的除尘清洁是通过人工手动清洁，需要整个身体进入设备，特别是大面积的基板台，要从不同的几个方向多次进入设备进行除尘清洁，而这种除尘清洁方法存在再次带入尘埃及毛发微粒，甚至损坏设备内部精密元器件的隐患。
发明内容
本发明提供一种光刻机工件台自动清洁装置及方法，以解决工件台清洁维护效率低、易造成二次污染的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种光刻机工件台自动清洁装置，包括：
台面除尘机构，可收缩式安装于主基板下表面，用于吸附承片台表面的灰尘杂物；
台面清洁机构，可收缩式安装于主基板下表面，用于与所述承片台的上表面接触，涂覆防静电液；
以及导轨除尘机构，固定于工件台长行程运动模块的两侧，并与气浮导轨的位置对应。
较佳地，所述台面除尘机构包括第一气缸、第一齿条、第一齿轮、第一固定轴、第一真空吸嘴以及第一管路，所述第一气缸的固定端固定于所述主基板下表面，活动端与所述第一齿条固定连接，所述第一齿条与所述第一齿轮啮合，所述第一齿轮与所述第一真空吸嘴通过所述第一固定轴固定连接，所述第一真空吸嘴的一端通过所述第一管路连接至外界，另一端在所述第一固定轴的带动下接近或远离所述承片台。
较佳地，所述主基板上还安装有用于第一齿条导向的第一导向杆。
较佳地，所述第一真空吸嘴的一端通过所述第一管路连接至外界的第一储污袋。
较佳地，所述第一储污袋采用一次性收纳袋。
较佳地，所述台面清洁机构包括第二气缸、第二齿条、第二齿轮、第二固定轴、摇杆、摇杆轴、滚轮以及第二管路，所述第二气缸的固定端固定于所述主基板下表面，活动端与所述第二齿条固定连接，所述第二齿条与所述第二齿轮啮合，所述第二齿轮与所述摇杆的一端通过所述第二固定轴固定连接，所述摇杆的另一端与所述摇杆轴固定连接，所述滚轮套设于所述摇杆轴上，并能够绕所述摇杆轴自由滚动，所述滚轮通过所述第二管路与外界用于装载防静电液的箱体连接。
较佳地，所述主基板上还安装有用于第二齿条导向的第二导向杆。
较佳地，所述导轨除尘机构包括固定框架和若干第二真空吸嘴，所述固定框架固定于所述工件台的侧面，所述若干第二真空吸嘴分布于所述固定框架对应所述气浮导轨的一侧和所述固定框架的底部。
较佳地，所述第二真空吸嘴连接至外界的第二储污袋。
较佳地，所述第二储污袋采用一次性收纳袋。
较佳地，所述台面除尘机构与所述台面清洁机构错位布置。
本发明还提供了一种光刻机工件台自动清洁方法，应用于如上所述的光刻机工件台自动清洁装置中，包括如下步骤：
S1：通过计数器记录曝光基板的数量，到达一定数量后，工件台移动至维护开始位置处，进入维护工况；
S2：台面除尘机构中的第一真空吸嘴靠近承片台；台面清洁机构中的滚轮接触承片台；同时，第一真空吸嘴与导轨除尘机构中的第二真空吸嘴的真空开启，用于装载防静电液的箱体与滚轮之间的供液开启；
S3：工件台按照预定的运动线路移动，直至维护结束位置处，承片台的清洁维护结束；
S4：第一真空吸嘴与第二真空吸嘴的真空关闭，用于装载防静电液的箱体与滚轮之间的供液关闭，台面除尘机构与台面清洁机构复位。
较佳地，工件台上安装有一感应块，所述主基板上对应维护开始位置和维护结束位置分布设有第一传感器和第二传感器。
较佳地，步骤S3中，所述运动线路为S型路线。
较佳地，在所述运动线路中，所述承片台先经过所述台面除尘机构，再经过所述台面清洁机构。
与现有技术相比，本发明提供的光刻机工件台自动清洁装置及方法具有如下优点：
1.可实现大世代光刻机工件台上承片台和导轨的自动除尘清洁维护，除尘彻底、清洁均匀；
2.无需人工维护，从而消除了人工维护过程中再次污染的可能性，极大地提高了设备的可靠性；
3.运行一次，同步完成台面及导轨的除尘清洁维护工作，极大提高了维护效率；
4.减轻了工作人员的劳动强度，降低了损坏设备的隐患。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式中光刻机工件台自动清洁装置的安装示意图；
图2为本发明一具体实施方式中台面除尘机构的结构示意图；
图3为本发明一具体实施方式中台面清洁机构的结构示意图；
图4为本发明一具体实施方式中导轨除尘机构的结构示意图；
图5为本发明一具体实施方式中光刻机工件台自动清洁方法的流程示意图；
图6为本发明一具体实施方式中运动线路的示意图。
图中：100-台面除尘机构、101-第一气缸、102-第一齿条、103-第一齿轮、104-第一固定轴、105-第一真空吸嘴、106-第一管路、107-第一导向杆、108-第一储污袋；200-台面清洁机构、201-第二气缸、202-第二齿条、203-第二齿轮、204-第二固定轴、205-摇杆、206-摇杆轴、207-滚轮、208-第二管路、209-箱体、210-第二导向杆；300-导轨除尘机构、301-固定框架、302-第二真空吸嘴；410-主基板、420-物镜、430-减震器、440-基础框架、450-工件台、460-承片台、470-气浮导轨。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明提供的光刻机工件台自动清洁装置，如图1所示，包括：
台面除尘机构100，可收缩式安装于主基板410下表面，用于吸附承片台460表面的灰尘杂物；
台面清洁机构200，可收缩式安装于主基板410下表面，用于与所述承片台460的上表面接触，涂覆防静电液，消除由于静电吸附灰尘造成的台面污染，具体地，所述防静电液为易挥发且具有防静电功能的液体；
以及导轨除尘机构300，固定于工件台450长行程运动模块的两侧，并与气浮导轨470的位置对应，实现导轨的维护，提高导轨导向的精度和可靠性。
具体地，工件台450安装定位于由减振器430支撑的基础框架440之上，物镜420安装于主基板410上，在物镜420的两侧主基板410的下面分别安装了台面除尘机构100和台面清洁机构200，实现对工件台450上的承片台460除尘清洁维护保养工作。
本发明中，将台面除尘机构100和台面清洁机构200固定在主基板410下方，利用工件台450在水平面上的移动，可令承片台460主动靠近或接触台面除尘机构100和台面清洁机构200，完成承片台460的维护工作；同时，利用导轨除尘机构300抽吸两侧气浮导轨470上的灰尘杂物，实现对导轨的维护。本发明清洁效率高、人员劳动强度低、设备损坏的隐患小，大大提高了设备的可靠性。
较佳地，请重点参考图2，所述台面除尘机构100包括第一气缸101、第一齿条102、第一齿轮103、第一固定轴104、第一真空吸嘴105以及第一管路106，所述第一气缸101的固定端固定于所述主基板410下表面，活动端与所述第一齿条102固定连接，所述第一齿条102与所述第一齿轮103啮合，所述第一齿轮103与所述第一真空吸嘴105通过所述第一固定轴104固定连接，所述第一真空吸嘴105的一端通过所述第一管路106连接至外界，另一端在所述第一固定轴104的带动下接近或远离所述承片台460。具体地，第一气缸101顶出，推动第一齿条102向右移动，第一真空吸嘴105顺时针旋转，靠近承片台460；反之，第一气缸101收回，第一真空吸嘴105逆时针旋转，远离承片台460。
较佳地，请继续参考图2，所述主基板410上还安装有用于第一齿条102导向的第一导向杆107，确保第一气缸101推动第一齿条102沿直线运动。
较佳地，请继续参考图1和图2，所述第一真空吸嘴105的一端通过所述第一管路106连接至外界的第一储污袋108。
较佳地，请重点参考图3，所述台面清洁机构200包括第二气缸201、第二齿条202、第二齿轮203、第二固定轴204、摇杆205、摇杆轴206、滚轮207以及第二管路208，所述第二气缸201的固定端固定于所述主基板410下表面，活动端与所述第二齿条202固定连接，所述第二齿条202与所述第二齿轮203啮合，所述第二齿轮203与所述摇杆205的一端通过所述第二固定轴204固定连接，所述摇杆205的另一端与所述摇杆轴206固定连接，所述滚轮207套设于所述摇杆轴206上，并能够绕所述摇杆轴206自由滚动，所述滚轮207通过所述第二管路208与外界用于装载防静电液的箱体209连接。具体地，第二气缸201顶出，推动第二齿条202向左移动，滚轮207逆时针旋转，与承片台460接触；反之，第二气缸201收回，滚轮207顺时针旋转，远离承片台460。
较佳地，请继续参考图3，所述主基板410上还安装有用于第二齿条202导向的第二导向杆210，确保第二气缸201推动第二齿条202沿直线运动。
较佳地，请重点参考图4并结合图6，所述导轨除尘机构300包括固定框架301和若干第二真空吸嘴302，所述固定框架301固定于所述工件台450的侧面，所述若干第二真空吸嘴302分布于所述固定框架301对应所述气浮导轨470的一侧和所述固定框架301的底部。具体地，所述第二真空吸嘴302连接至外界的第二储污袋(未图示)。
较佳地，所述第一储污袋108和所述第二储污袋均采用一次性收纳袋，用于收纳吸附的灰尘杂物，避免对工件台450的再次污染。
较佳地，请重点参考图6，所述台面除尘机构100与所述台面清洁机构200错位布置，工件台450移动过程中，先后与台面除尘机构100、所述台面清洁机构200靠近或接触，除尘与清洁同步进行，以提高维护效率。
请重点参考图5，并结合图1-4，本发明还提供了一种光刻机工件台自动清洁方法，应用于如上所述的光刻机工件台自动清洁装置中，包括如下步骤：
S1：通过计数器记录曝光基板的数量，到达一定数量后(即确定自动清洁的频率)，工件台450移动至维护开始位置(运动极限位置)处，进入维护工况；
S2：台面除尘机构100中的第一真空吸嘴105靠近承片台460；台面清洁机构200中的滚轮207接触承片台460；同时，第一真空吸嘴105与导轨除尘机构300中的第二真空吸嘴302的真空开启，用于装载防静电液的箱体209与滚轮207之间的供液开启；
S3：工件台450按照预定的运动线路移动，直至维护结束位置处，承片台460的清洁维护结束；
S4：第一真空吸嘴105与第二真空吸嘴302的真空关闭，用于装载防静电液的箱体209与滚轮207之间的供液关闭，台面除尘机构100与台面清洁机构200复位。
较佳地，工件台450上安装有一感应块(未图示)，所述主基板410上对应维护开始位置和维护结束位置分布设有第一传感器(未图示)和第二传感器(未图示)，便于台面除尘机构100、台面清洁机构200与承片台460之间的位置确定。
较佳地，请重点参考图6，步骤S3中，所述运动线路为S型路线，这样，即可确保承片台460上的每个点都能被台面除尘机构100和台面清洁机构200维护到，除尘彻底、清洁均匀；较佳地，在所述运动线路中，所述承片台460先经过所述台面除尘机构100，再经过所述台面清洁机构200，即承片台460上的同一点，先被台面除尘机构100吸附除尘，在被台面清洁机构200清洁并涂覆防静电液，两个机构同时工作，提高清洁效率。
综上所述，本发明提供的光刻机工件台自动清洁装置及方法，该装置包括：台面除尘机构100，可收缩式安装于主基板410下表面，用于靠近吸附承片台460表面灰尘杂物；台面清洁机构200，可收缩式安装于主基板410下表面，用于与所述承片台460的上表面接触，涂覆防静电液；以及导轨除尘机构300，固定于工件台450长行程运动模块的两侧，并与气浮导轨470的位置对应。本发明中，将台面除尘机构100和台面清洁机构200固定在主基板410下方，利用工件台450在水平面上的移动，可令承片台460主动靠近或接触台面除尘机构100和台面清洁机构200，完成承片台460的维护；同时，利用导轨除尘机构300抽吸两侧气浮导轨470上的灰尘杂物，实现对导轨的维护。本发明清洁效率高、人员劳动强度低、设备损坏的隐患小，大大提高了设备的可靠性。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种光刻机工件台自动清洁装置，其特征在于，包括：
台面除尘机构，可收缩式安装于主基板下表面，用于吸附承片台表面的灰尘杂物；其中，所述台面除尘机构包括第一气缸、第一齿条、第一齿轮、第一固定轴、第一真空吸嘴以及第一管路，所述第一气缸的固定端固定于所述主基板下表面，活动端与所述第一齿条固定连接，所述第一齿条与所述第一齿轮啮合，所述第一齿轮与所述第一真空吸嘴通过所述第一固定轴固定连接，所述第一真空吸嘴的一端通过所述第一管路连接至外界，另一端在所述第一固定轴的带动下接近或远离所述承片台；
台面清洁机构，可收缩式安装于主基板下表面，用于与所述承片台的上表面接触，涂覆防静电液；
以及导轨除尘机构，固定于工件台长行程运动模块的两侧，并与气浮导轨的位置对应。
2.如权利要求1所述的光刻机工件台自动清洁装置，其特征在于，所述主基板上还安装有用于第一齿条导向的第一导向杆。
3.如权利要求1所述的光刻机工件台自动清洁装置，其特征在于，所述第一真空吸嘴的一端通过所述第一管路连接至外界的第一储污袋。
4.如权利要求3所述的光刻机工件台自动清洁装置，其特征在于，所述第一储污袋采用一次性收纳袋。
5.如权利要求1所述的光刻机工件台自动清洁装置，其特征在于，所述台面清洁机构包括第二气缸、第二齿条、第二齿轮、第二固定轴、摇杆、摇杆轴、滚轮以及第二管路，所述第二气缸的固定端固定于所述主基板下表面，活动端与所述第二齿条固定连接，所述第二齿条与所述第二齿轮啮合，所述第二齿轮与所述摇杆的一端通过所述第二固定轴固定连接，所述摇杆的另一端与所述摇杆轴固定连接，所述滚轮套设于所述摇杆轴上，并能够绕所述摇杆轴自由滚动，所述滚轮通过所述第二管路与外界用于装载防静电液的箱体连接。
6.如权利要求5所述的光刻机工件台自动清洁装置，其特征在于，所述主基板上还安装有用于第二齿条导向的第二导向杆。
7.如权利要求1所述的光刻机工件台自动清洁装置，其特征在于，所述导轨除尘机构包括固定框架和若干第二真空吸嘴，所述固定框架固定于所述工件台的侧面，所述若干第二真空吸嘴分布于所述固定框架对应所述气浮导轨的一侧和所述固定框架的底部。
8.如权利要求7所述的光刻机工件台自动清洁装置，其特征在于，所述第二真空吸嘴连接至外界的第二储污袋。
9.如权利要求8所述的光刻机工件台自动清洁装置，其特征在于，所述第二储污袋采用一次性收纳袋。
10.如权利要求1所述的光刻机工件台自动清洁装置，其特征在于，所述台面除尘机构与所述台面清洁机构错位布置。
11.一种光刻机工件台自动清洁方法，应用于如权利要求1所述的光刻机工件台自动清洁装置中，其特征在于，包括如下步骤：
S1：通过计数器记录曝光基板的数量，到达一定数量后，工件台移动至维护开始位置处，进入维护工况；
S2：台面除尘机构中的第一真空吸嘴靠近承片台；台面清洁机构中的滚轮接触承片台；同时，第一真空吸嘴与导轨除尘机构中的第二真空吸嘴的真空开启，用于装载防静电液的箱体与滚轮之间的供液开启；
S3：工件台按照预定的运动线路移动，直至维护结束位置处，承片台的清洁维护结束；
S4：第一真空吸嘴与第二真空吸嘴的真空关闭，用于装载防静电液的箱体与滚轮之间的供液关闭，台面除尘机构与台面清洁机构复位。
12.如权利要求11所述的光刻机工件台自动清洁方法，其特征在于，工件台上安装有一感应块，所述主基板上对应维护开始位置和维护结束位置分布设有第一传感器和第二传感器。
13.如权利要求11所述的光刻机工件台自动清洁方法，其特征在于，步骤S3中，所述运动线路为S型路线。
14.如权利要求11所述的光刻机工件台自动清洁方法，其特征在于，在所述运动线路中，所述承片台先经过所述台面除尘机构，再经过所述台面清洁机构。
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