[发明专利]一种旋转交换手自适应保护装置及其保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及掩模传输领域，尤其涉及一种旋转交换手自适应保护装置及其保护方法。

背景技术

在光刻机中，掩模的传输是必不可少的一道程序，在掩模传输过程中对掩模版的吸附方式各有不同，有的吸附掩模的上表面，有的吸附掩模的下表面，目的都是为了使掩模能够安全准确地进行吸附并进行交接，防止掩模传输过程中出现掉落等安全性问题。掩模在交接过程中要达到一定的交接精度，吸附时要保证吸附面与掩模表面的有效贴合才能保证掩模传输的稳定。

为了保证掩模交接精度的问题，掩模的吸附面一般采用刚性或硬度较大的材料，如陶瓷或表面氧化处理的铝。对于下表面吸附方式主要是考虑到各个版叉的共面度，版叉间的共面度达不到要求会给掩模吸附带来问题，在移动掩模时掩模容易出现移动，从而交接精度大幅下降；同时由于掩模和版叉间无自适应的能力，对于水平放置的掩模吸附属于硬碰硬的接触，在多次的吸附后版叉会被磨损，进而影响到掩模的吸附效果；对于倾斜放置的掩模，交接精度就更加无法保证了。

现有一种采用对掩模上下表面进行受力把持的掩模吸附方式，如图1a至1d所示，其过程主要是通过接触块2和3的在与掩模8的接触下，与其相连的弹性装置4和5发生变形，当手臂6和7的上表面位于掩模8的下表面以下之后，由电机16和17分别驱动手臂6和7旋转90度，然后手臂6和7上升，在弹性装置4和5的恢复力下将掩模8固定在手臂6、7和接触块2和3之间，然后通过真空吸附，这种结构及方式虽然可以解决掩模自适应的情况，但吸附过程中存在安全性的问题，不仅对吸附表面的平面度要求高，而且要克服掩模8的重力，在真空气路不稳定的情况下，容易出现掩模8掉落的危险，同时掩模8在倾斜放置时，会给掩模上表面方式的实现带来困难。

发明内容

本发明提供一种旋转交换手自适应保护装置及其保护方法，以实现掩模吸附过程中接触面的自适应接触贴合，以及实现真空压力的恒定，避免吸附不牢而引起的安全问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种旋转交换手自适应保护装置及其保护方法，该装置包括吸附单元、保护单元以及安装定位调平单元，其中，

所述吸附单元包括吸盘和安装于所述吸盘上，并与所述吸盘相连通的气管接头；

所述安装定位调平单元固定于所述吸盘上方，包括Z向升降机构、倾斜机构以及弹性机构，所述Z向升降机构通过所述弹性机构与所述倾斜机构连接，共同控制所述吸盘的Z向运动以及倾斜调节；

所述保护单元包括真空系统以及反馈系统，所述反馈系统为所述真空系统提供真空压力的补偿。

较佳地，所述Z向升降机构包括升降盘、固定盘和悬臂，所述升降盘的顶部穿过所述固定盘与悬臂固定连接；所述倾斜机构包括升降底盘，均布于所述升降底盘上的多个凹槽块，分别与所述多个凹槽块形状匹配、位置对应的多个调节螺柱，所述多个调节螺柱穿过所述固定盘并分别通过多个螺母与所述固定盘连接；所述弹性机构的一端固定于所述升降盘，另一端穿过所述升降底盘与所述吸盘连接。

较佳地，所述凹槽块为V型槽块或U型槽块。

较佳地，所述升降盘底部还均布有多个传感器，检测所述升降盘底部与所述升降底盘之间的位移关系。

较佳地，所述调节螺柱为球头螺柱。

较佳地，所述多个螺母包含固定螺母和调整螺母。

较佳地，所述保护单元还包括辅助保护机构，所述辅助保护机构包括保护叉和气缸，所述保护叉设置于整个保护装置的外围，所述气缸为所述保护叉的张开和闭合提供动力。

较佳地，所述真空系统包括两条真空气路，采用气动控制箱控制所述真空系统对所述两条真空气路进行选择。

较佳地，每条真空气路与一个反馈系统相连，所述反馈系统包括真空传感器、备用真空泵以及备用真空气囊，所述真空传感器与所述备用真空泵相连，所述备用真空泵与所述备用真空气囊相连，所述备用真空气囊与所述真空系统相连。

本发明还提供了一种旋转交换手自适应保护方法，应用于如上所述的旋转交换手自适应保护装置，其步骤包括：

S1：所述保护装置移动至掩模上方；

S2：所述安装定位调平单元带动所述吸盘向下运动；

S3：判断所述掩模与所述吸盘的位置关系，若掩模与吸盘的倾斜角度在所述保护装置的自适应调节范围内，所述吸盘继续向下运动，并进行吸附运动；若掩模与吸盘的倾斜角度在所述保护装置的自适应调节范围以外，所述吸盘停止向下，吸附运动停止。