CN110658684A - 取放版手单元、掩模传输系统和掩模传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种掩模传输系统，包括：外版库单元、取放版手单元、颗粒度检测单元、内版库单元和交换版手单元；其中，取放版手单元包括：版叉、微动调整结构、控制器和机械臂，所述版叉与所述机械臂刚性连接，所述控制器设置于所述机械臂上，在本发明提供的取放版手单元、掩模传输系统和掩模传输方法中，通过微动调整结构调整取放版手单元的版叉的水平度，从而增加了取放版手单元与外版库单元、内版库单元、颗粒度检测单元和交换版手单元进行掩模版交接的准确度。

Description

取放版手单元、掩模传输系统和掩模传输方法
技术领域
本发明涉及光刻技术领域，尤其涉及一种取放版手单元、掩模传输系统和掩模传输方法。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案作用于基底区域部位的设备，而光刻设备中的掩模版主要是用以制造器件。掩模传输系统为光刻机必不可少的分系统，掩模传输的主要功能包含上版功能和下版功能。根据当前光刻机的掩模传输系统的布局，取放版手单元主要与外版库单元、内版库单元、颗粒度检测单元和交换版手单元进行掩模版交接。取放版手单元需与多个工位进行交接，然而多个工位的相对位置难以保证，给取放版手单元交接带来了一定的挑战。
发明内容
本发明的目的在于提供一种取放版手单元、掩模传输系统和掩模传输方法，以提高取放版手单元与多个工位交接掩模板的准确性。
为了达到上述目的，本发明提供了一种取放版手单元，所述取放版手单元包括：版叉、微动调整结构、控制器和机械臂，所述版叉与所述机械臂刚性连接，所述控制器设置于所述机械臂上。
可选的，在所述的取放版手单元中，所述取放版手单元还包括第一水平仪，所述第一水平仪设置于所述版叉上用于检测所述版叉的水平度。
可选的，在所述的取放版手单元中，所述微动调整结构包括：平面板、直线电机和底座；所述直线电机安装在所述底座上，所述平面板安装在所述直线电机上，所述平面板与所述版叉的底面相贴。
可选的，在所述的取放版手单元中，所述直线电机的数量为多个。
可选的，在所述的取放版手单元中，所述直线电机通过铰链安装在所述底座上。
本发明还提供了一种掩模传输系统，所述掩模传输系统包括：外版库单元、如上述所述的任一项取放版手单元、颗粒度检测单元、内版库单元和交换版手单元；
所述外版库单元用于存放掩模版；
所述取放版手单元用于分别与所述外版库单元、颗粒度检测单元、所述内版库单元和所述交换版手单元交接掩模板；
所述颗粒度检测单元用于检测掩模版颗粒度；
所述内版库单元用于存放颗粒度检测后的掩模版；
所述交换版手单元用于与所述取放版手单元进行掩模版交接并将掩模版送至掩模台。
可选的，在所述的掩模传输系统中，所述外版库单元、颗粒度检测单元、内版库单元和交换版手单元的工位处都设置有第二水平仪，用于检测工位的水平度。
本发明还提供了一种掩模传输方法，所述掩模传输方法包括：
取放版手单元调整姿态从所述外版库单元取掩模版；
取放版手单元调整姿态从所述外版库单元取版并送至所述交换版手单元；
所述交换版手单元将掩模版送至掩模台。
可选的，在所述的掩模传输方法中，在取放版手单元调整姿态从所述外版库单元取掩模版之后，以及取放版手单元调整姿态从所述外版库单元取版并送至所述交换版手单元之前，所述掩模传输方法还包括：
取放版手单元调整姿态将掩模版送至所述颗粒度检测单元；
颗粒度检测单元对掩模版进行颗粒度检测；
取放版手单元调整姿态从所述颗粒度检测单元取版；
取放版手单元调整姿态将掩模版送至所述内版库单元；
取放版手单元调整姿态从所述内版库单元取版并送至所述交换版手单元。
可选的，在所述的掩模传输方法中，所述第二水平仪分别检测所述外版库单元、颗粒度检测单元、内版库单元和交换版手单元的工位处的水平度，并传送给所述取放版手单元的控制器，所述微动调整结构根据控制器的数据调节版叉的水平姿态。
可选的，在所述的掩模传输方法中，微动调整结构调整版叉姿态的方法包括：直线电机运动，调整与直线电机对应的调整平面，直到平面板的水平度与第二水平仪的水平度相同。
可选的，在所述的掩模传输方法中，取放版手单元取版送至所述交换版手单元时，所述控制器比较所述第一水平仪和所述第二水平仪的水平度，如果所述第一水平仪和所述第二水平仪的水平度不一致，所述直线电机调节所述平面板的水平度。
在本发明提供的取放版手单元、掩模传输系统和掩模传输方法中，通过微动调整结构调整取放版手单元的版叉的水平度，从而增加了取放版手单元与外版库单元和交换版手单元进行掩模版交接的准确度。
进一步的，还增加了取放版手单元与内版库单元、颗粒度检测单元进行掩模版交接的准确度。
附图说明
图1是本发明实施例的取放版手单元的一结构示意图；
图2是本发明实施例的取放版手单元中的中版叉的结构示意图；
图3是本发明实施例的微动调整结构的结构示意图；
图4是本发明实施例的掩模传输系统的示意图；
图5是本发明实施例的掩模传输方法的流程图；
图中：1-取放版手单元、2-外版库单元、3-颗粒度检测单元、4-内版库单元、5-交换版手单元、100-版叉、200-机械臂、300-控制箱、110-版叉本体、120-微动调整结构、121-平面板、122-直线电机、123-底座、124-铰链、130-安装板、140-解耦组件、150-调节螺钉、160-力矩传感器、170-弹簧、180-V型槽、190-碰撞恢复球头。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常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。
参照图1和图2，本发明提供了一种取放版手单元1，所述取放版手单元1包括：控制箱300、机械臂200和版叉100，所述版叉100与所述机械臂200的末端刚性连接，所述控制箱300用于控制所述机械臂200的姿势，所述版叉100包括：解耦组件140、安装在所述解耦组件140上的调节螺钉150、安装在所述解耦组件140上用于检测所述版叉100与所述机械臂200的扭转力矩的力矩传感器160、位于所述力矩传感器160和所述解耦组件140之间的弹簧170、安装在所述力矩传感器160两侧的V型槽180、安装在所述力矩传感器160上的安装板130、安装在所述V型槽180内用于保护所述版叉100的碰撞恢复球头190、安装在所述碰撞恢复球头190上的微动调整结构120，以及安装在所述微动调整结构120上的版叉本体110。弹簧170具有弹力和收缩性，弹簧170和碰撞恢复球头190可以缓冲版叉本体110受到外力而产生的变形，防止版叉本体110被损坏；通过调节螺钉150可以调节弹簧170的松紧度；力矩传感器160可以检测版叉100和机械臂300之间的扭转力从而防止版叉100和机械臂300受到损伤。
进一步的，所述取放版手单元1还包括第一水平仪(图中未示出)，所述第一水平仪设置于所述版叉本体110上用于检测所述版叉本体110的水平度。版叉本体110通过微动调整结构120调节好水平度之后还可以通过第一水平仪检测版叉本体110的水平度是否达标。
进一步的，参照图3，所述微动调整结构120包括：平面板121、直线电机122和底座123；所述直线电机122安装在所述底座123上，所述平面板121安装在所述直线电机122上，所述平面板121与所述版叉本体110的底面相贴。直线电机122能进行直线运动，直接调节平面板121与底座123之间的距离，从而调节所述平面板121的水平度，最终调节与平面板121相贴的版叉本体110的水平度。
优选的，所述直线电机122的数量为多个。具体的，直线电机122的数量为6个，均匀分布在所述平面板121和底座123之间，直线电机122运动可以推动平面板121直线运动，当发现平面板121的水平度不达标，调节其中一个或多个直线电机122，使得平面板121水平度达标。
本实施例中，所述直线电机122通过铰链124安装在所述底座123上。
参照图4，本发明还提供了一种掩模传输系统，所述掩模传输系统包括：外版库单元2、取放版手单元1、颗粒度检测单元3、内版库单元4和交换版手单元5；
所述外版库单元2用于存放掩模版；
所述取放版手单元1用于分别与所述外版库单元2、颗粒度检测单元3、所述内版库单元4和所述交换版手单元5交接掩模板；
所述颗粒度检测单元3用于检测掩模版颗粒度；
所述内版库单元4用于存放颗粒度检测后的掩模版；
所述交换版手单元5用于与所述取放版手单元1进行掩模版交接并将掩模版送至掩模台。
进一步的，所述外版库单元2、颗粒度检测单元3、内版库单元4和交换版手单元5的工位处都设置有第二水平仪(图中未示出)，用于检测工位的水平度。掩模传输时，取放版手单元1与外版库单元3、颗粒度检测单元3、内版库单元4和交换版手单元5进行掩模版交接，版叉本体110的水平度达标可以使得版叉本体110与各工位更准确的交接掩模版。第二水平仪检测到的水平度可以作为取放版手单元1交接时的水平度的参考，取放版手单元1与各个工位交接之前，各个工位交接处的第二水平仪将水平度传给取放版手单元1，取放版手单元1每到一个工位之前，根据获得的水平度信息调节版叉本体110的姿态。
参照图5，本发明还提供了一种掩模传输方法，所述掩模传输方法包括：
S11：取放版手单元调整姿态从所述外版库单元2取掩模版；
S12：取放版手单元1调整姿态从所述外版库单元4取版并送至所述交换版手单元5；
S13：所述交换版手单元5将掩模版送至掩模台。
进一步的，在取放版手单元调整姿态从所述外版库单元取掩模版之后，以及取放版手单元调整姿态从所述外版库单元取版并送至所述交换版手单元之前，所述掩模传输方法还包括：
取放版手单元调整姿态将掩模版送至所述颗粒度检测单元；
颗粒度检测单元对掩模版进行颗粒度检测；
取放版手单元调整姿态从所述颗粒度检测单元取版；
取放版手单元调整姿态将掩模版送至所述内版库单元；
取放版手单元调整姿态从所述内版库单元取版并送至所述交换版手单元。
本实施例的掩模传输方法指的是上版的方法，同样，如果下版的时候取放版手单元1接近各工位时，也可以根据工位的第二水平仪的水平度调节版叉本体110的水平度，实现与工位之间更准确的交接掩模版。
本实施例中，所述第二水平仪分别检测所述外版库单元2、颗粒度检测单元3、内版库单元4和交换版手单元5的工位处的水平度，并传送给所述取放版手单元1的控制器，所述微动调整结构120根据控制器的数据调节版叉本体110的水平姿态。所述控制器位于所述机械臂300上，所述第二水平仪分别设置在所述外版库单元2、颗粒度检测单元3、内版库单元4和交换版手单元5的工位处，当所述取放版手单元1取或者送掩模板时，在版叉本体110接近工位处时，微动调整结构120根据第二水平仪的水平度调节版叉本体110的水平度。不同工位的第二水平仪的水平度可能不同，因此，版叉本体110的水平度调节也不相同。
本实施例中，微动调整结构120调整版叉本体110姿态的方法包括：直线电机122运动，调整与直线电机122对应的调整平面121，直到平面板121的水平度与第二水平仪的水平度相同。直线电机122具有定位精度高，和灵敏度高的特点。因此，通过直线电机可以很方便地调节平面板121的水平度，从而很方便地调节与平面板121相贴的版叉本体110的水平度。
进一步的，取放版手单元1取版送至所述交换版手单元5时，控制器比较第一水平仪和第二水平仪的水平度，如果第一水平仪和第二水平仪的水平度不一致，并且第一水平仪和第二水平仪的水平度差值超过阈值，所述直线电机122调节平面板121的水平度。在本实施例中，所述取放版手单元1与交换版手单元5交接掩模版时，取放版手单元1还可以根据交换版手单元5的工位的第二水平仪检测到的水平度实时调节自身误差，具体地，版叉本体110上设置有第一水平仪，可以实时检测版叉本体110的水平度，在接近交换版手单元5工位时，取放版手单元1的版叉本体110根据第二水平仪调节自己版叉本体110的水平度，但是调节之后仍有可能存在水平度与第二水平仪的水平度不一致的问题，因此，可以再次根据第一水平度和第二水平度的对比进行调节水平度。水平度最终调节好之后，就可以与交换版手单元5进行掩模版交接，最后交换版手单元5将掩模版送至掩模台。
综上，在本发明实施例提供的取放版手单元、掩模传输系统和掩模传输方法中，通过微动调整结构调整取放版手单元的版叉的水平度，从而增加了取放版手单元与外版库单元、内版库单元、颗粒度检测单元和交换版手单元进行掩模版交接的准确度。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种取放版手单元，其特征在于，所述取放版手单元包括：控制箱、机械臂和版叉，所述版叉与所述机械臂的末端刚性连接，所述控制箱用于控制所述机械臂的姿势，所述版叉包括解耦组件、安装在所述解耦组件上的调节螺钉、安装在所述解耦组件上用于检测所述版叉与所述机械臂的扭转力矩的力矩传感器、位于所述力矩传感器和所述解耦组件之间的弹簧、安装在所述力矩传感器两侧的V型槽、安装在所述力矩传感器上的安装板、安装在所述V型槽内用于保护所述版叉的碰撞恢复球头、安装在所述碰撞恢复球头上的微动调整结构，以及安装在所述微动调整结构上的版叉本体。
2.如权利要求1所述的取放版手单元，其特征在于，所述取放版手单元还包括第一水平仪，所述第一水平仪设置于所述版叉本体上用于检测所述版叉本体的水平度。
3.如权利要求1所述的取放版手单元，其特征在于，所述微动调整结构包括：平面板、直线电机和底座；所述直线电机的两端分别与所述平面板和所述底座铰接，所述平面板与所述版叉本体的底面相贴。
4.如权利要求3所述的取放版手单元，其特征在于，所述直线电机的数量为多个。
5.一种掩模传输系统，其特征在于，所述掩模传输系统包括：外版库单元、如权利要求1～4所述的任一项取放版手单元、颗粒度检测单元、内版库单元和交换版手单元；
所述外版库单元用于存放掩模版；
所述取放版手单元用于分别与所述外版库单元、所述颗粒度检测单元、所述内版库单元和所述交换版手单元交接掩模板；
所述颗粒度检测单元用于检测掩模版颗粒度；
所述内版库单元用于存放颗粒度检测后的掩模版；
所述交换版手单元用于与所述取放版手单元进行掩模版交接并将掩模版送至掩模台。
6.如权利要求5所述的掩模传输系统，其特征在于，所述外版库单元、颗粒度检测单元、内版库单元和交换版手单元的工位处都设置有第二水平仪，用于检测工位的水平度。
7.一种如权利要求5～6中任一项所述的掩模传输系统的掩模传输方法，其特征在于，所述掩模传输方法包括：
取放版手单元调整姿态从所述外版库单元取掩模版；
取放版手单元调整姿态从所述外版库单元取版并送至所述交换版手单元；
所述交换版手单元将掩模版送至掩模台。
8.如权利要求7所述的掩模传输方法，其特征在于，在取放版手单元调整姿态从所述外版库单元取掩模版之后，以及取放版手单元调整姿态从所述外版库单元取版并送至所述交换版手单元之前，所述掩模传输方法还包括：
取放版手单元调整姿态将掩模版送至所述颗粒度检测单元；
颗粒度检测单元对掩模版进行颗粒度检测；
取放版手单元调整姿态从所述颗粒度检测单元取版；
取放版手单元调整姿态将掩模版送至所述内版库单元；
取放版手单元调整姿态从所述内版库单元取版并送至所述交换版手单元。
9.如权利要求8所述的掩模传输方法，其特征在于，所述第二水平仪分别检测所述外版库单元、颗粒度检测单元、内版库单元和交换版手单元的工位处的水平度，并传送给所述取放版手单元的控制器，所述取放版手单元的微动调整结构根据控制器的数据调节版叉本体的水平姿态。
10.如权利要求9所述的掩模传输方法，其特征在于，所述微动调整结构调节版叉本体的水平姿态的步骤包括：直线电机运动，调整与直线电机对应的调整平面，直到平面板的水平度与第二水平仪的水平度相同。
11.如权利要求9所述的掩模传输方法，其特征在于，取放版手单元取版送至所述交换版手单元时，所述控制器比较所述第一水平仪和所述第二水平仪的水平度，如果所述第一水平仪和所述第二水平仪的水平度不一致，所述直线电机调节所述平面板的水平度。
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