CN114280897A - 一种掩模版传输组件及光刻系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掩模版传输组件及光刻系统，包括第一版库，用于承载版盒，第一版库连接有第一升降结构，以通过第一升降结构将目标掩模版传输至第一交接工位；第一机械手，被配置为在第一交接工位获取目标掩模版，并放入第二版库；第二版库，用于承载目标掩模版，第二版库连接有第二升降结构，以通过第二升降结构实现在第一交接工位与第二交接工位之间的移动，第二交接工位具有第二高层，且第二高层高于第一高层；第二机械手，被配置为在第二交接工位，从第二版库中取出目标掩模版，并传输至光刻机的掩模台。本公开的掩模版传输组件及光刻系统，通过可升降的第一版库和第二版库的配合，实现友好上料的同时提高掩模版的转运效率。

Description

一种掩模版传输组件及光刻系统

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种掩模版传输组件及光刻系统。

背景技术

掩模版是光刻工艺不可缺少的物料，掩模版上承载有设计图形，光线透过图形，把设计图形投射在晶圆上。掩模传输是将掩模版从版库加载到掩模台，或者是从掩模台卸载至版库的过程。物料经过传输具备一定属性，如位置精度、温度、洁净度，同时为了实现产能，要求掩模版能够进行快速切换，先进制程的GKJ体积较大，内部结构复杂，且精密部位如物镜、工件台和对准系统均位于设备内部中心区域，设备的可维护性是重要的考量因素。

现有技术中版盒加载高度较高，由于掩模台位于设备顶部，为了简化机械结构，版盒的加载高度与掩模台位于同一高度，人工放置料盒高度不友好。

发明内容

本发明实施例提供一种掩模版传输组件及光刻系统，用以通过可升降的第一版库和第二版库的配合，实现友好上料的同时，提高掩模版的转运效率。

本公开实施例提出一种掩模版传输组件，包括第一版库，第二版库，第一机械手和第二机械手；

所述第一版库，用于承载版盒，所述版盒内存储有目标掩模版，所述第一版库连接有第一升降结构，以通过所述第一升降结构将目标掩模版传输至第一交接工位，其中，所述第一交接工位具有第一高程；

所述第一机械手，被配置为在第一交接工位获取目标掩模版，并放入所述第二版库；

所述第二版库，用于承载目标掩模版，所述第二版库连接有第二升降结构，以通过所述第二升降结构实现在第一交接工位与第二交接工位之间的移动，所述第二交接工位具有第二高层，且所述第二高层高于所述第一高层；

所述第二机械手，被配置为在第二交接工位，从所述第二版库中取出目标掩模版，并传输至光刻机的掩模台。

在一些实施例中，所述第一机械手具有三向运动的三个运动轴，且所述第一机械手设置有第一版叉，所述第一版叉的规格与目标掩模版相匹配。

在一些实施例中，所述第一版叉与各运动轴之间通过第一传感器实现安装；

所述第一传感器具有多个自由度，其被配置为在所述版叉取放掩模版的过程中任意方向发生碰撞的情况下，被触发，以实现中止传输流程。

在一些实施例中，还包括第一气浴部；所述第一气浴部，被配置为在所述第一机械手转运所述目标掩模版过程中，向目标掩模版提供气流。

在一些实施例中，还包括第二气浴部；所述第二气浴部，设置在所述第二版库侧面，用以向所述第二版库中的目标掩模版提供气流。

在一些实施例中，所述第二版库，设置有多个版槽，各版槽用于存储一块目标掩模版，且该版槽具有吸附部，所述吸附部，用以向目标掩模版提供吸附功能。

在一些实施例中，所述第二机械手包括至少两个第二版叉，所述至少两个第二版叉对称分布，且所述至少两个第二版叉可基于第一转轴进行切换。

在一些实施例中，所述第一版库和所述第二版库，分别通过相应的转轴进行安装。

在一些实施例中，还包括预对准部，其设置在所述掩模台的支架上，其被配置为在所述第二机械手将目标掩模版交接至所述掩模台之前进行偏差补偿。

本公开实施例还提出一种光刻系统，包括如本公开各实施例所述的掩模版传输组件。

本公开的掩模版传输组件及光刻系统，通过可升降的第一版库和第二版库的配合，实现友好上料的同时提高掩模版的转运效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本公开的掩模版传输组件的正面结构示意图；

图2为本公开的掩模版传输组件的俯视示意图；

图3为本公开的掩模版传输组件的俯视示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供一种掩模版传输组件，如图1所示，包括第一版库1，第二版库3，第一机械手2和第二机械手4。

所述第一版库1，用于承载版盒(图中未示出)，所述版盒内存储有目标掩模版，所述第一版库1连接有第一升降结构(图中未示出)，以通过所述第一升降结构将目标掩模版传输至第一交接工位，其中，所述第一交接工位具有第一高程。如图1中，第一版库1用于处理标准SMIF版盒。具体的，第一版库1可以由版盒开解锁机构、第一升降机构和各类传感器检测机构组成。其中版盒开解锁机构可以采用凸轮加四连杆的结构，一个电机驱动四个销子实现同步运动，用于启闭标准的SMIF版盒，第一升降机构用于将版盒盖和版架分开，并将目标掩模板传输至交接工位。

所述第一机械手2，被配置在第一交接工位获取目标掩模版，并将该目标掩模版放入所述第二版库3。本示例的掩模版传输组件可以固定在光刻机底部的框架上。可兼容和存储2个SMIF版盒，具体使用过程，结合图1和图2，首先将载有掩模版的SMIF版盒放至人机接口处，通过RFID识别并确认版盒无误后，第一版库1将版盒打开并传输至光刻机系统内部。第一机械手2从指定的版盒槽内取出目标掩模版，通过barcode识别确认掩模版物料信息后，将目标掩模版传输至第二版库3(缓存版库)，缓存版库可以存储多块掩模版。

所述第二版库3，用于承载目标掩模版，所述第二版库3连接有第二升降结构，以通过所述第二升降结构实现在第一交接工位与第二交接工位之间的移动，所述第二交接工位具有第二高层，且所述第二高层高于所述第一高层。如图1所示，第二交接工位的高度可以与掩模台，从而可以通过第二机械手4从第二版库3中取出目标掩模版，并传输至掩模台。作为具体的示例，第二升降结构可以包括垂向机构31和升降杆10，例如图1中，垂向机构31可以沿升降杆10在垂直方向上运动，从而在第一机械手2将目标掩模版从第一版库1传输至第二版库3之后，垂向机构31将第二版库3上升到第二交接工位，从而在第二交接工位执行后续传输步骤。第二版库3容纳的掩模版的数量可以根据实际需要设定，在此不做具体限定。第二版库3还可以进一步设置掩模版监控传感器，实时监测物料状态。

所述第二机械手4，被配置为在第二交接工位，从所述第二版库中取出目标掩模版，并传输至光刻机的掩模台5。

本公开的掩模版传输组件及光刻系统，通过可升降的第一版库和第二版库的配合，实现友好上料的同时，提高掩模版的转运效率。

在一些实施例中，所述第一机械手2具有三向运动的三个运动轴(图中未示出)，且所述第一机械手2设置有第一版叉21，所述第一版叉21的规格与目标掩模版相匹配。第一版叉21包含X/Y/Z三个运动轴，本实例中设计第一版叉21用于传输标准掩模版。

在一些实施例中，所述第一版叉21与各运动轴之间通过第一传感器实现安装；所述第一传感器具有多个自由度，其被配置为在所述版叉取放掩模版的过程中任意方向发生碰撞的情况下，被触发，以实现中止传输流程。具体的，第一版叉21和各运动轴之间可以过六自由度传感器安装，任何方向的碰撞均可触发该六自由度传感器，传感器触发后上位机获取相应的传感器信号，并下发传输中止指令，从而第一机械手2中止传输流程，保障物料掩模版和设备的安全。

在一些实施例中，如图1所示，还包括第一气浴部8；所述第一气浴部8，被配置为在所述第一机械手2转运目标掩模版过程中，向目标掩模版提供气流。通过设置第一气浴部8，可以将过滤之后的洁净气体持续吹向转运过程中的掩模版，保证掩模版的洁净度。

在一些实施例中，还包括第二气浴部9；所述第二气浴部9，设置在所述第二版库3侧面，用以向所述第二版库3中的目标掩模版提供气流。如图1中，在第二版库3的侧壁设置第二气浴部9，从而可以为放置好的掩模版提供气流，保证第二版库3中的掩模版的洁净度。

在一些实施例中，所述第二版库3，设置有多个版槽(图中未示出)，各版槽用于存储一块目标掩模版，且该版槽具有吸附部，所述吸附部，用以向目标掩模版提供吸附功能。本公开中每个版槽设计真空吸附功能，保证在垂直方向运动时掩模版能够固定牢靠，防止掩模版掉落。

在一些实施例中，所述第二机械手4包括至少两个第二版叉41，所述至少两个第二版叉41对称分布，且所述至少两个第二版叉41可以基于第一转轴42进行切换。本示例中，第二机械手4可以包含Y/Z/R三个运动轴，用于实现目标掩模版在第二版库3和掩模台5之间传输。例如图2中，包括两个呈180°设置的第二版叉41，在其中一个第二版叉装载目标掩模版之后，通过第一转轴42切换至另一个第二版叉，从而可以同时运输多块目标掩模版。

在一些实施例中，所述第一版库1和所述第二版库3，分别通过相应的转轴进行安装。例如第一版库1可以通过转轴71进行安装，第二版库3通过转轴72进行安装。如图3所示，转动转抽可以实现打开所述第一版库1和所述第二版库3，从而在维护时为光刻机内部维护提供空间。并且转轴的方式可以与整机分离，从而便于维护。

在一些实施例中，还包括预对准部6，其设置在所述掩模台5的支架(图中未示出)上，其被配置为在所述第二机械手4将目标掩模版交接至所述掩模台5之前进行偏差补偿。通过设置预对准部6可以实现对位置偏差的补偿，保证上版的高精度，并且提高上版的可重复性。

综上，本公开设计的第二版库连接有垂向机构，允许第二版库存储的物料在低位与第一机械手交接，第一机械手与版盒在同一高度，降低了人工放置料盒的高度，并且可以根据用户需求设计料盒放置高度。

本公开的第一机械手的版叉为对称式结构，可同时承载两块掩模版，结构简单，缩短交换版时间，提高光刻机的产率。

本公开的设计的掩模传输组件为三部分分体式结构，分为主体框架、第一版库和第二版库，设计两个转轴分别固定第一版库和第二版库，维护时两转轴可打开，提高了光刻机内部空间的维护性。

本公开设计了预对准部，安装在掩模台支架上，第二机械手将掩模版传输至上版位置后，通过预对准部对掩模台进行位置补偿，有效提高了上版精度。

本公开实施例还提出一种光刻系统，包括如本公开各实施例所述的掩模版传输组件。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种掩模版传输组件，其特征在于，包括第一版库，第二版库，第一机械手和第二机械手；

所述第一版库，用于承载版盒，所述版盒内存储有目标掩模版，所述第一版库连接有第一升降结构，以通过所述第一升降结构将目标掩模版传输至第一交接工位，其中，所述第一交接工位具有第一高程；

所述第一机械手，被配置为在第一交接工位获取目标掩模版，并放入所述第二版库；

所述第二版库，用于承载目标掩模版，所述第二版库连接有第二升降结构，以通过所述第二升降结构实现在第一交接工位与第二交接工位之间的移动，所述第二交接工位具有第二高层，且所述第二高层高于所述第一高层；

所述第二机械手，被配置为在第二交接工位，从所述第二版库中取出目标掩模版，并传输至光刻机的掩模台。

2.如权利要求1所述的掩模版传输组件，其特征在于，所述第一机械手具有三向运动的三个运动轴，且所述第一机械手设置有第一版叉，所述第一版叉的规格与目标掩模版相匹配。

3.如权利要求2所述的掩模版传输组件，其特征在于，所述第一版叉与各运动轴之间通过第一传感器实现安装；

所述第一传感器具有多个自由度，其被配置为在所述版叉取放掩模版的过程中任意方向发生碰撞的情况下，被触发，以实现中止传输流程。

4.如权利要求2所述的掩模版传输组件，其特征在于，还包括第一气浴部；

所述第一气浴部，被配置为在所述第一机械手转运目标掩模版过程中，向目标掩模版提供气流。

5.如权利要求1所述的掩模版传输组件，其特征在于，还包括第二气浴部；

所述第二气浴部，设置在所述第二版库侧面，用以向所述第二版库中的目标掩模版提供气流。

6.如权利要求1所述的掩模版传输组件，其特征在于，所述第二版库，设置有多个版槽，各版槽用于存储一块目标掩模版，且该版槽具有吸附部，所述吸附部，用以向目标掩模版提供吸附功能。

7.如权利要求1所述的掩模版传输组件，其特征在于，所述第二机械手包括至少两个第二版叉，所述至少两个第二版叉对称分布，且所述至少两个第二版叉可基于第一转轴进行切换。

8.如权利要求1所述的掩模版传输组件，其特征在于，所述第一版库和所述第二版库，分别通过相应的转轴进行安装。

9.如权利要求1所述的掩模版传输组件，其特征在于，还包括预对准部，其设置在所述掩模台的支架上，其被配置为在所述第二机械手将目标掩模版交接至所述掩模台之前进行偏差补偿。

10.一种光刻系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的掩模版传输组件。

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