[发明专利]用于光刻设备的预对准装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路制造装备领域，尤其涉及一种光刻设备中所使用的具有硅片温度稳定功能的预对准装置。

背景技术

光刻设备是一种应用于集成电路制造的装备，该装备可以包括但不限于：集成电路制造光刻装置、液晶面板光刻装置、光掩模刻印装置、MEMS(微电子机械系统)/MOMS(微光机系统)光刻装置、先进封装光刻装置、印刷电路板光刻装置及印刷电路板加工装置等。

在高端光刻设备中，硅片需要从片盒传递至工件台预定位置。在传输过程中，硅片必须以高精度、均匀的温度，并以精确的偏心、偏向传送到工件台。

现有技术中所设计的硅片传输系统，硅片温度通过气浴的方式来稳定，硅片偏心、偏向误差仅通过预对准装置来纠正。随着硅片尺寸不断增大、光刻精度不断提高、产率要求越来越高，通过气浴的方式来稳定硅片温度已不能满足高精度光刻设备需求，并且仅通过预对准装置对比较薄的硅片进行定心、定向时，由于预对准旋转吸盘直径远小于硅片直径，硅片边缘会因自重而发生变形，从而影响硅片的定心、定向精度。

专利US6370793B1公开了一种对预对准上硅片进行气浴以实现硅片温度稳定的装置。该技术方案的主要缺点是难以实现对硅片温度的高精度稳定，并且该技术方案未涉及到对硅片稳定温度的精密测量，在使用过程，无法确切知道硅片温度是否达标。

基于现有技术中存在的诸多缺点，亟需要一种新的具有硅片温度稳定功能的预对准装置。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种用于光刻设备的预对准装置，该预对准装置可以实现在硅片预对准过程中对硅片温度进行高精度稳定与检测，并且有助于提高预对准的定心、定向精度。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种用于光刻设备的预对准装置，用于实现硅片传输中的预对准，包括温度稳定单元及用于支撑所述温度稳定单元的差分调平单元，定向吸盘单元及用于驱动所述定向吸盘单元运动的第一运动机构，定心吸盘单元及用于驱动所述定心吸盘单元运动的第二运动机构；所述温度稳定单元的中心贯通设有一内孔供定向吸盘单元和定心吸盘单元穿过，所述定向吸盘单元位于所述温度稳定单元内孔中心位置处，所述定心吸盘单元位于所述温度稳定单元与定向吸盘单元之间。

更进一步地，所述预对准装置还包括一硅片边缘数据采集处理装置。

更进一步地，所述定心吸盘为半圆形状且包围所述定向吸盘。

更进一步地，所述温度稳定单元包括位于下层的水冷盘及位于上层的气浮盘。

更进一步地，所述温度稳定单元还包括多个温度传感器，所述温度传感器均匀分布于所述温度稳定单元上；所述温度稳定单元还包括至少一个硅片存在传感器。

更进一步地，所述差分调平单元包括依次连接的底座、差分螺母、导向杆、球头销和球窝，所述差分螺母的两端分别通过螺距不同的螺纹与导向杆、底座相配合实现上下差分运动，所述球窝固定安装于硅片温度稳定装置底部。所述差分螺母与导向杆、底座之间分别通过一锁紧螺母固定，所述球窝与球头销之间通过一锁紧环锁紧。

更进一步地，所述第一运动机构包括一Z向运动台及一θ向运动台，所述Z向运动台用于提供沿Z向运动，所述θ向运动台用于提供沿θ向运动。所述第二运动机构包括X向运动台及一V向运动台，所述X向运动台及V向运动台均为由直线电机驱动的直线运动台。所述V向运动台还包括一重力补偿元件用以抵消V向运动负载重力。

与现有技术相比较，本发明具有如下技术效果：

本发明所公开的技术方案在预对准装置中集成了硅片温度稳定装置。该硅片温度稳定装置通过使用高精度镜头冷却水对硅片进行温度辐射、气浴稳定相结合的方法对硅片进行温度稳定。该硅片预对准装置设置有温度传感器，可以实时检测预对准上硅片温度的范围与均匀度。该硅片预对准装置还设置有硅片存在传感器，可以对装置上是否有硅片存在进行实时检测。该硅片预对准装置可以实现对硅片边缘自重形变进行补偿，有助于提高硅片的定心、定向精度。该硅片预对准装置通过特别设计的差分调平结构来实现硅片温度稳定装置的水平度调节。该硅片预对准装置具有X、θ、Z、V四个运动轴，可以实现硅片的定心、定向、气膜调节、硅片交接功能，其中θ、Z轴运动通过一种旋转升降运动机构实现，X、V轴运动通过两组组合在一起的直线电机驱动运动台实现，并在垂向使用重力补偿元件来提升V向运动性能。该硅片预对准装置的定心、定向吸盘通过特别设计与布置，可以实现在真空断开的情况下，硅片不会掉落。

附图说明