[发明专利]一种基于单/双驱动步进扫描的双工件台交换装置与方法

权利要求书

1.一种基于单/双驱动步进扫描的双工件台交换方法，其特征在于：完成三节拍换台过程的步骤如下：

a)初始工作状态，处于预对准工位的第一硅片台装载新晶圆完毕，处于曝光工位的第二硅片台预对准完毕，之后处于预处理工位的第一硅片台开始进行预对准处理，与此同时处于曝光工位的的第二硅片台开始进行曝光处理，由于完成预对准处理和曝光处理的时间不同，曝光时间相对于预处理时间较长，因此位于预处理工位的第一硅片台完成预对准操作后等待位于曝光工位的第二硅片台完成曝光操作后进行硅片台交换；

b)曝光完毕的第二硅片台和Y向第四直线运动单元由X向第二直线运动单元驱动到换台预定位置，此时Y向第二直线电机定子、Y向第四直线电机定子和Y向第一过渡直线电机定子完成对接操作，预对准完毕后处于等待状态的第一硅片台和Y向第一直线运动单元由X向第一直线运动单元驱动到换台预定位置，此时Y向第一直线电机定子、Y向第三直线电机定子和Y向第二过渡直线电机定子完成对接操作；

c)曝光完毕的第二硅片台在Y向第四直线电机动子的驱动下沿着由Y向第二直线电机定子、Y向第一过渡直线电机定子和Y向第四直线电机定子运动到预对准区域，预对准完毕的第一硅片台在Y向第一直线电机动子的驱动下沿着由Y向第一直线电机定子、Y向第二过渡直线电机定子和Y向第三直线电机定子运动到曝光区域，完成换台动作；

d)曝光完毕的第二硅片台和Y向第二直线运动单元由X向第一直线运动单元驱动到下片工位，此时Y向第二直线电机定子与Y向第一过渡直线电机定子和Y向第四直线电机定子解除对接关系，完成晶圆的下片和上片后，第二硅片台运动到预对准工位，预对准完毕的第一硅片台和Y向第三直线运动单元由X向第二直线运动单元驱动到曝光工位，此时Y向第一直线电机定子与Y向第二过渡直线电机定子和Y向第三直线电机定子解除对接关系，此时系统回到初始状态，完成一个工作周期。

2.一种基于单/双驱动步进扫描的双工件台交换装置，该系统包括基台(1)，设定在基台(1)上并运行于预对准工位的第一硅片台(3a)和曝光工位的第二硅片台(3b)，其特征在于：沿基台(1)预对准工位设置有由X向第一静压气浮导轨(4a)、X向第一直线电机定子(4b)、X向第一直线电机动子(4e)、X向第二静压气浮导轨(4c)、X向第二直线电机定子(4d)、X向第二直线电机动子(4f)构成的X向第一直线运动单元(4)，X向第一直线运动单元(4)上设置有由Y向第一直线电机动子(5a)、Y向第一直线电机定子(5b)、Y向第一静压气浮导轨(5c)构成的Y向第一直线运动单元(5)和由Y向第二静压气浮导轨(6a)、Y向第二直线电机定子(6b)构成的Y向第二直线运动单元(6)；在基台(1)曝光工位设置有由X向第三静压气浮导轨(7a)、X向第三直线电机定子(7b)、X向第三直线电机动子(7e)、X向第四静压气浮导轨(7c)、X向第四直线电机定子(7d)、X向第四直线电机动子(7f)构成的X向第二直线运动单元(7)，X向第二直线运动单元(7)设置有由Y向第三静压气浮导轨(8a)、Y向第三直线电机定子(8b)构成的Y向第三直线运动单元(8)和由Y向第四直线电机动子(9a)、Y向第四直线电机定子(9b)、Y向第四静压气浮导轨(9c)构成的Y向第四直线运动单元(9)，Y向第一直线运动单元(5)和Y向第二直线运动单元(6)与X向第一直线运动单元(4)呈H型配置，Y向第三直线运动单元(8)和Y向第四直线运动单元(9)与X向第二直线运动单元(7)呈H型配置；预对准工位和曝光工位之间设置一个Y向第一过渡直线运动单元(10)和Y向第二过渡直线运动单元(11)，其机械结构包括设置在平衡质量单元(2)上定位于由Y向第一过渡静压气浮导轨(10a)、Y向第一过渡直线电机定子(10b)、Y向第一过渡直线运动单元固定件(10c)构成的Y向第一过渡直线运动单元(10)和由Y向第二过渡静压气浮导轨(11a)、Y向第二过渡直线电机定子(11b)、Y向第二过渡直线运动单元固定件(11c)构成的Y向第二过渡直线运动单元(11)，Y向第一直线运动单元(5)、Y向第三直线运动单元(8)和Y向第二过渡直线运动单元(11)共用Y向第一直线电机动子(5a)；Y向第二直线运动单元(6)、Y向第四直线运动运单元(9)和Y向第一过渡直线运动单元(10)共用Y向第四直线电机动子(9a)；Y向第一直线电机动子(5a)与第一硅片台(3a)刚性连接，Y向第四直线电机动子(9a)与第二硅片台(3b)刚性连接；X向第一直线运动单元(4)和X向第二直线运动单元(7)设置在平衡质量单元(2)上，平衡质量单元(2)底部为气浮面，平衡质量单元(2)气浮于基台(1)上；平衡质量单元(2)上表面与基台(1)上表面共面，且第一硅片台(3a)和第二硅片台(3b)可以在基台(1)和平衡质量单元(2)的上表面运动；Y向第一直线运动单元(5)、Y向第二直线运动单元(6)与X向第一直线电机动子(4e)固联，且由X向第一直线运动单元(4)沿X向驱动；Y向第三直线运动单元(8)、Y向第四直线运动单元(9)与X向第四直线电机动子(7e)固联，且由X向第二直线运动单元(7)沿X向驱动；Y向第一过渡直线运动单元(10)通过Y向第一过渡直线运动单元固定件(10c)固定于平衡质量单元(2)上，Y向第二过渡直线运动单元(11)通过Y向第二过渡直线运动单元固定件(11c)固定于平衡质量单元(2)上。

3.根据权利要求2所述的一种基于单/双驱动步进扫描的双工件台交换装置，其特征在于：X向第一、二直线运动单元(4、7)和Y向第一、二、三、四直线运动单元(5、6、8、9)中的直线电机为平板型或U型电机，直线电机的布置采用立式或卧式。