[发明专利]交接力测量装置及方法、光刻机

说明书

本发明提供一种交接力测量装置及方法、光刻机，通过测力单元测得工件在交接过程中的受力情况并以信号形式输出至反馈控制单元，通过所述反馈控制单元将信号分析处理后反馈至所述工件承载单元或所述工件传输单元，以控制工件的传输和吸附，进而减少交接过程中工件的变形，提高工件的交接精度。

技术领域

本发明涉及一种光刻设备，特别涉及一种掩模或硅片交接过程中交接力测量装置及方法、光刻机。

背景技术

光刻机工作时，掩模或硅片传输分系统中，需要对掩模版或硅片快速、准确、可靠的从一个工位交接至另一工位。为保证掩模版或硅片的交接精度，要求掩模版或硅片在交接时变形不宜过大，由此需对交接时掩模版或硅片受力情况进行测量分析。目前，在传输过程中，还不存在对传输交接力测量的装置，仅仅依靠对传输结构进行理论速度规划或经验控制等是无法满足需求的。

具体的，在掩模传输分系统中，交换版手模块的作用是执行掩模台与取放版机械手上掩模版的交接操作，在吸附掩模版以及交接时存在吸附力和交接冲击力。如图1所示，交换版手1侧升降轴高速由Home位运动到LPA1工位，然后以最低速由LPA1工位运动到LPA2工位，即与掩模台3交接的工位。在与掩模台3交接瞬间，虽然交换版手1带动掩模版2运动速度很小，但交换版手1仍会对掩模台3产生瞬态冲击力。掩模台3稳定时伺服力可表示为正弦波载荷F＝A*sin(ωt)，其中ω为伺服带宽频率，A为伺服力峰值；因此交换版手1与掩模台交接时冲击力需≤A。另外，交换版手1和掩模台3还存在对掩模版2的吸附力。目前，还不存在一种可测量交换版手与掩模台交接冲击力及吸附力大小的装置，只是对交换版手垂向运动进行理论规划以及掩模台结构优化来满足设计需求，这种方式不能直观清楚的对交接力进行反馈分析。

在硅片传输分系统中，预对准模块和机械手片叉对硅片产生吸附力，吸附力会引起硅片产生变形。为使硅片变形不宜过大，另外又需吸附时硅片处于稳定，因此需了解吸附力数值。现有方法只是通过确定吸附气压的方式来得到吸附力，这种方式不能清晰得到吸附力大小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交接力测量装置及方法、光刻机，通过测量工件交接过程中受力，对工件的传输和吸附进行调整，进而减少交接过程中工件的变形，提高工件的交接精度。

为了实现上述目的，本发明提供一种交接力测量装置，包括：

工件传输单元，用于传输工件至所述工件承载单元，实现工件的交接；

测力单元，设置在所述工件或工件承载单元上，用于测量工件交接过程中工件或工件承载单元的受力并以信号形式输出；

反馈控制单元，与所述工件承载单元、所述测力单元及所述工件传输单元信号连接，用于接收所述测力单元输出的信号，并将所述信号分析处理后反馈至所述工件承载单元或所述工件传输单元。

可选的，所述测力单元包括薄片式压力传感器。

可选的，所述工件为掩模版或硅片。

可选的，所述工件承载单元为掩模台或具有吸附能力的平台。

可选的，所述工件传输单元为交换版手或机械手片叉。

可选的，所述工件传输单元上设置有第一控制器以控制工件的传输参数。

可选的，所述工件传输参数包括工件传输的速度、加速度及加加速度。

可选的，所述工件承载单元上设置有第二控制器以控制工件的吸附参数。

可选的，所述吸附参数包括吸附真空的压强。

可选的，所述交接力测量装置应用在光刻机掩模传输分系统与掩模台交接过程或硅片传输分系统中的预对准过程。

进一步的，本发明还提供一种光刻机，包括上述任一项所述的交接力测量装置。