CN220252385U - 光罩吸附装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光罩吸附装置，包括：固定架和活动架；所述固定架呈框型设置；所述固定架上固定设置有第一吸管和第二吸管；所述第一吸管和第二吸管分别用于吸附同一光罩的不同部位；所述第一吸管连通有真空发生单元，当所述真空发生单元处于工作状态，使所述第一吸管内产生负压；所述活动架与所述第二吸管之间活动连接有弹性单元；所述弹性单元用于当所述活动架与所述第二吸管之间受外力产生相对位移时，将动能转化为弹性势能；并当外力消失时，将部分所述弹性势能转化为动能并同时在第二吸管内产生负压并吸附光罩。该装置用于吸附光罩，以便于搬运光罩。

Description

光罩吸附装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种光罩吸附装置。

背景技术

在曝光机器里的光罩被用于将图案曝光在晶圆上。如图1所示，光罩由石英玻璃层和薄膜层组成，如若在生产中触碰到薄膜层就需要送修，会引起产线控制问题，对整个产品生产线都有影响。

当曝光机器关机时，光罩有可能停在掩模台、光罩传输模组或集成掩模检测系统(Integrated Reticle Inspection System，IRIS)，光罩无法自动卸载下来，需要用手拿出，但直接用手搬运光罩时容易导致光罩滑脱掉落。因此，亟需一种新型的光罩吸附装置以改善上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光罩吸附装置，该装置用于吸附光罩，以便于搬运光罩。

第一方面，本实用新型提供一种光罩吸附装置，其特征在于，包括：固定架和活动架；所述固定架呈框型设置；所述固定架上固定设置有第一吸管和第二吸管；所述第一吸管和第二吸管分别用于吸附同一光罩的不同部位；所述第一吸管连通有真空发生单元，当所述真空发生单元处于工作状态，使所述第一吸管内产生负压；所述活动架与所述第二吸管之间活动连接有弹性单元；所述弹性单元用于当所述活动架与所述第二吸管之间受外力产生相对位移时，将动能转化为弹性势能；并当外力消失时，将部分所述弹性势能转化为动能并同时在第二吸管内产生负压并吸附光罩。

本实用新型的装置有益效果为：本实用新型通过述第一吸管连通有真空发生单元，当所述真空发生单元处于工作状态，使所述第一吸管内产生负压，实现利用厂务提供的真空发生单元，自动吸附光罩。活动架与所述第二吸管之间受外力产生相对位移时，将动能转化为弹性势能；并当外力消失时，将部分所述弹性势能转化为动能并同时在第二吸管内产生负压并吸附光罩，实现利用弹性单元手动产生真空，以吸附光罩。本实用新型通过设置的实现多种方式产生真空以吸附光罩，避免光罩掉落，确保产量，维护生产安全。

可选的，所述真空发生单元还包括泄真空阀，当所述泄真空阀开启时，所述第一吸管内的气压为正压，所述第一吸管释放光罩；当所述泄真空阀关闭时，所述第一吸管内的气压为负压，所述第一吸管并吸附光罩；所述泄真空阀设于所述活动架上，所述泄真空阀通过柔性真空管与所述第一吸管连通。

可选的，所述第一吸管还连通有真空表，用于实时监测所述第一吸管吸附光罩时的气压；当第一吸管吸附所述光罩，且所述气压低于第一阈值时，所述弹性单元保持受压状态，弹性单元内和第二吸管内的气压均为负压，以使所述第二吸管持续吸附所述光罩。

可选的，所述弹性单元包括弹簧和活塞；所述弹簧的第一端与所述第二吸管相对固定，所述弹簧的第二端与所述活动架相对固定；所述第二吸管的内壁与所述活塞滑动连接；当所述弹性单元处于受压状态后，所述弹簧受力压缩，所述活塞移动至第一位置，第二吸管内的气压上升，第二吸管释放所述光罩；当所述弹簧伸展回弹，所述活塞移动至第二位置，第二吸管内的气压下降，第二吸管吸附所述光罩。

可选的，所述弹性单元的数量设置为N，N为任意正整数；所述活动架与N个活塞连接；所述固定架与N个第二吸管连接。

可选的，还包括限位销，所述限位销连接所述固定架或所述活动架，用于限位所述活动架相对于所述固定架的行程。

可选的，所述活动架设有第一把手，固定架设有第二把手；所述第一把手和所述第二把手均用于提供抓握受力点，以使活动架向固定架靠近；所述第一把手与所述第二把手的间距范围为(0，20)厘米。

可选的，还包括真空气路，所述真空气路与所述第一吸管连接；所述真空气路与M个所述第一吸管连接，M为任意正整数。

可选的，还包括真空总阀，所述真空总阀设于所述真空发生单元与所述真空表之间；所述真空总阀用于控制所述真空发生单元是否向所述第一吸管提供负压。

可选的，所述第一吸管和所述第二吸管均设有真空皮圈；所述装置吸附光罩时，所述真空皮圈的底端面与所述光罩的顶端面贴合。

附图说明

图1为本现有技术中的一种光罩的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种光罩吸附装置的立体结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种弹性单元的剖面示意图；

图4为本实用新型提供的一种光罩吸附装置从卡盘内吸附光罩的结构示意图。

图中标号：

110、活动架；111、第一把手；120、固定架；121、第二把手；130、光罩；140、限位销；201、第一吸管；202、第二吸管；203、真空发生单元；204、泄真空阀；205、复位件；206、柔性真空管；207、真空皮圈；208、真空表；209、真空气路；210、真空总阀；211、连接座；212、真空开关；300、弹性单元；301、弹簧；302、活塞；400、卡盘。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

针对现有技术存在的问题，如图2所示，本实用新型提供了一种光罩吸附装置，包括：固定架120和活动架110；所述固定架120呈方框型设置；所述固定架120连接有6个第一吸管201和4个第二吸管202。

请参照图1和图2，所述第一吸管201用于吸附光罩130的四周部位；所述第二吸管202用于吸附所述光罩130的中央部位；所述第一吸管201连通有真空发生单元203和泄真空阀204，当所述真空发生单元203处于工作状态且泄真空阀204闭合时，所述第一吸管201内的气压为负压，所述第一吸管201吸附光罩130；当所述泄真空阀204开启时，所述第一吸管201内的气压为正压，所述第一吸管201释放光罩130。所述第二吸管202连通有弹性单元300，所述弹性单元300的两端分别连接所述活动架110和所述固定架120。

值得说明的是，所述真空发生单元203为真空机，所述第一吸管201和第二吸管202的数量可以为任意正整数。所述第一吸管201和第二吸管202可以分布于同一光罩130顶端面的任意位置。

具体的，所述第一吸管201还连通有真空表208，用于实时监测所述第一吸管201吸附光罩130时的气压；当第一吸管201吸附所述光罩130，且所述气压低于第一阈值时，光罩130封堵第二吸管202底侧的开口处，所述弹性单元300保持受压状态，弹性单元300内和第二吸管202内的气压均为负压，以使所述第二吸管202持续吸附所述光罩130。

更具体的，当4个第二吸管202吸附所述光罩130时，所述4个第二吸管202作用于光罩130的吸附力之和大于所述光罩130的重力。本实施例能够依靠弹性单元300为第二吸管202提供足够的负压，保证在真空发生单元203失效时光罩130不会掉落。

另一些实施例中，所述固定架120的顶侧还设有真空气路209和连接座211，所述连接座211通过所述真空气路209连通所述第一吸管201、真空表208和真空发生单元203。值得说明的是，所述真空气路209可以与任意正整数个第一吸管201连接。请参照图2中的箭头所示的气流方向，在吸附光罩130时，气流依次经过第一吸管201、连接座211和真空表208进入真空发生单元203。

又一些实施例中，所述泄真空阀204设于所述活动架上，所述泄真空阀204通过柔性真空管206与所述第一吸管201连通。所述泄真空阀204连接有复位件205，所述复位件205用于驱动所述泄真空阀204呈闭合状态。

具体的，所述柔性真空管206的第一端与所述连接座211连接，所述柔性真空管206的第二端与所述泄真空阀204连接，所述复位件205设置为复位弹簧。另一些具体的实施例中，所述柔性真空管206的第一端与所述真空气路209连接，所述柔性真空管206的第二端与所述泄真空阀204连接。

又一些实施例中，所述连接座211设有真空开关212，当所述真空开关212处于开启状态时，所述连接座211与所述第一吸管201连通；当所述真空开关212处于闭合状态时，所述连接座211与所述第一吸管201隔绝。本实施例设置的真空开关212能够控制第一吸管201是否与连接座211连通，便于操作。

再一些实施例中，还包括真空总阀210，所述真空总阀210设于所述真空发生单元203与所述真空表208之间；所述真空总阀210用于控制所述真空发生单元203向所述第一吸管201提供的负压值。值得说明的是，所述真空总阀210还可以设于所述连接座211与所述真空表208之间。

还有一些实施例中，所述第一吸管201的底端和所述第二吸管202的底端均设有真空皮圈207；所述装置吸附光罩130时，所述真空皮圈207的底端面与所述光罩130的顶端面贴合。具体的，每个所述真空皮圈207的底端面均与所述光罩130的顶端面平行。值得说明的是，所述真空皮圈207由柔性材料制成，有利于避免真空光罩130损伤，示例性的，所述真空皮圈207由硅胶制成。

如图3所示，在另一些实施例中，所述弹性单元300包括弹簧301和活塞302；所述弹簧301的第一端与所述第二吸管202连接，所述弹簧301的第二端与所述活动架110连接；所述第二吸管202的内壁与所述活塞302滑动连接；当施加外力在弹性单元300时，所述弹性单元300处于受压状态，所述弹簧301受力压缩，将活塞302的动能转化为弹簧301的弹性势能；所述活塞302移动至第一位置，第二吸管202内的气压上升，第二吸管202释放所述光罩130；在撤去施加在弹性单元300的外力时，弹性单元300仍受大气压的作用，当所述弹簧301伸展回弹，将弹簧301的部分弹性势能转化为活塞302的动能，所述活塞302移动至第二位置，第二吸管202内的气压下降，第二吸管202吸附所述光罩130。

具体的，所述弹性单元300的数量设置为4；所述活动架与4个活塞302连接；所述固定架与4个第二吸管202连接。值得说明的是，所述弹性单元300的数量可以设置为任意正整数；只要满足活塞302与第二吸管202一一对应设置即可。

在一些实施例中，还包括限位销140，所述限位销140连接所述固定架或所述活动架，用于限位所述活动架相对于所述固定架的行程。

具体的，所述限位销140设置为螺栓，螺栓的尾部与固定架120固定连接；螺栓的头部设于活动架110的顶侧，用于限位所述活动架110相对于所述固定架120的最大距离。

另一些实施例中，螺栓的尾部与固定架120固定连接；螺栓的头部设于活动架110的底侧，用于限位所述活动架110相对于所述固定架120的最小距离。

在一些实施例中，所述活动架设有第一把手111，固定架设有第二把手121；所述第一把手111和所述第二把手121均用于提供抓握受力点，以使活动架向固定架靠近；所述第一把手111与所述第二把手121的间距范围为(0，20)厘米。

具体的，所述第一把手111与所述第二把手121的间距可以为用户拇指和食指的间距，如5厘米。值得说明的是，所述第一把手111与所述第二把手121的间距范围可以为用户的单手抓握尺寸内的任意值。本实施例便于用户单手操作。

在一些实施例中，当所述活动架110与固定架120的间距为第一间距D1时，所述弹性单元300处于受压状态，所述第二吸管202内的气压为负压，所述第二吸管202吸附所述光罩130；

另一些实施例中，当所述活动架110与固定架120的间距为第二间距D2时，所述弹性单元300仍处于受压状态，所述第二吸管202内的气压为正压，所述第二吸管202释放所述光罩130；所述第二间距D2小于所述第一间距D1。

又一些实施例中，当第二吸管202与所述光罩130不接触时，所述活动架110与固定架120的间距为原始间距D0，所述弹性单元300处于非受压状态，所述第二吸管202内的气压为大气压，所述原始间距D0大于所述第一间距D1。值得说明是的，上述实施例中D1、D2和D0可以为任意正值，只要满足D2小于D1，且D0大于D1即可。

下面结合上述场景展示本实施例中的光罩吸附装置的手动吸附模式的工作原理，如图4所示，所述光罩130设于掩模台中的卡盘400内，所述真空气路209设置为柔性可弯折。请参照图2，用户的拇指贴合第一把手111，四指贴合第二把手121握持本实施例中的光罩吸附装置并向卡盘400中的光罩130靠近。请参照图3，当第一吸管201和第二吸管202的底端接触光罩130的顶端面时，拇指和四指相对按压，使第一把手111向第二把手121靠近，第二吸管202中的活塞302向下运动，所述活动架110与固定架120的间距由原始间距D0变为第一间距D1。之后用户撤去按压，弹簧301回弹时第二吸管202内的气压为负压，活动架110与固定架120的间距由第一间距D1变为第三间距D3，大气压将光罩130压紧在第二吸管202底侧。用户上提第二把手121将光罩130从卡盘400中搬出。

本实施例展示光罩吸附装置的手动释放模式的工作原理，在释放光罩130时，拇指和四指相对按压，使第一把手111向第二把手121靠近，第二吸管202中的活塞302向下运动，所述活动架110与固定架120的间距由第三间距D3变为第二间距D2，第二吸管202内的气压为正压，光罩130在自重作用下脱离所述第二吸管202。

接下来结合上述场景展示本实施例中的光罩吸附装置的自动吸附模式的工作原理，保持真空开关212呈开启状态，气流依次经过第一吸管201、连接座211、真空表208和真空发生单元203，观察真空表208的示数低于预设的第一阈值时，确认第一吸管201已吸附光罩130。用户上提第二把手121将光罩130从卡盘400中搬出。

本实施例展示光罩吸附装置的自动释放模式的工作原理，在释放光罩130时，按压泄真空阀204，气流沿泄真空阀204、柔性真空管206、连接座211、真空表208流向真空发生单元203。通过真空表208的示数可以得知第一吸管201内的气压上升，当第一吸管201内的气压为正压时，光罩130在自重作用下脱离所述第二吸管202。

值得说明的是，上述实施例中光罩吸附装置的自动吸附模式和手动吸附模式可以同时使用，相应的，自动释放模式和手动释放模式也可以同时使用，便于用户自行选择。

虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (10)

1.一种光罩吸附装置，其特征在于，包括：固定架和活动架；

所述固定架呈框型设置；所述固定架上固定设置有第一吸管和第二吸管；所述第一吸管和第二吸管分别用于吸附同一光罩的不同部位；

所述第一吸管连通有真空发生单元，当所述真空发生单元处于工作状态，使所述第一吸管内产生负压；

所述活动架与所述第二吸管之间活动连接有弹性单元；所述弹性单元用于当所述活动架与所述第二吸管之间受外力产生相对位移时，将动能转化为弹性势能；并当外力消失时，将部分所述弹性势能转化为动能并同时在第二吸管内产生负压。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述真空发生单元还包括泄真空阀，当所述泄真空阀开启时，所述第一吸管内的气压为正压，所述第一吸管释放光罩；当所述泄真空阀关闭时，所述第一吸管内的气压为负压，所述第一吸管并吸附光罩；

所述泄真空阀设于所述活动架上，所述泄真空阀通过柔性真空管与所述第一吸管连通。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一吸管还连通有真空表，用于实时监测所述第一吸管吸附光罩时的气压；

当第一吸管吸附所述光罩，且所述气压低于第一阈值时，所述弹性单元保持受压状态，弹性单元内和第二吸管内的气压均为负压，以使所述第二吸管持续吸附所述光罩。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性单元包括弹簧和活塞；

所述弹簧的第一端与所述第二吸管连接，所述弹簧的第二端与所述活动架连接；所述第二吸管的内壁与所述活塞滑动连接；

当所述弹性单元处于受压状态后，所述弹簧受力压缩，所述活塞移动至第一位置，第二吸管内的气压上升，第二吸管释放所述光罩；

当所述弹簧伸展回弹，所述活塞移动至第二位置，第二吸管内的气压下降，第二吸管吸附所述光罩。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述弹性单元的数量设置为N，N为任意正整数；

所述活动架与N个活塞连接；所述固定架与N个第二吸管连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括限位销，所述限位销连接所述固定架或所述活动架，用于限位所述活动架相对于所述固定架的行程。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述活动架设有第一把手，固定架设有第二把手；

所述第一把手和所述第二把手均用于提供抓握受力点，以使活动架向固定架靠近；所述第一把手与所述第二把手的间距范围为(0，20)厘米。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括真空气路，所述真空气路与所述第一吸管连接；所述真空气路与M个所述第一吸管连接，M为任意正整数。

9.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括真空总阀，所述真空总阀设于所述真空发生单元与所述真空表之间；

所述真空总阀用于控制所述真空发生单元向所述第一吸管提供的负压值。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一吸管和所述第二吸管均设有真空皮圈；

所述装置吸附光罩时，所述真空皮圈的底端面与所述光罩的顶端面贴合。