專利名稱：用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體生產(chǎn)領(lǐng)域中的一種用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)， 用于對(duì)光刻機(jī)中掩模臺(tái)和投影物鏡的定期維修、維護(hù)。
背景技術(shù)：
光刻機(jī)在工作一段時(shí)間以后(約半年)，掩模臺(tái)的承版臺(tái)和投影物鏡上部的鏡片需進(jìn)行擦洗清理等維修維護(hù)工作。在對(duì)這些維護(hù)項(xiàng)目進(jìn)行維修維護(hù)時(shí)，照明頂部模塊須可以移開，使掩模臺(tái)能夠升起并橫向移走，使投影物鏡上部鏡片全部暴露在外，為要進(jìn)行的維修維護(hù)工作留出足夠的工作空間。維護(hù)工作完畢后，推進(jìn)掩模臺(tái)下落復(fù)位、照明頂部模塊升降裝置下落復(fù)位，這樣一次定期的維修維護(hù)工作完成。目前，光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)多采用起升旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是底部需要有足夠剛度的支撐結(jié)構(gòu)和上部需有較大的活動(dòng)空間。圖1 圖3為現(xiàn)在常見的光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝結(jié)構(gòu)一種典型簡(jiǎn)圖，采用上下移動(dòng)與手動(dòng)旋轉(zhuǎn)組合式移轉(zhuǎn)裝置。圖1 圖3中1-照明底部模塊、2-定位裝置、3-照明頂部模塊、4-投影物鏡鏡片、5-投影物鏡、6-主基板、7-外部框架、8-旋轉(zhuǎn)軸、9-升降機(jī)構(gòu)。如圖1所示，這種光刻機(jī)采用的結(jié)構(gòu)的原理如下所述移轉(zhuǎn)裝置的升降機(jī)構(gòu)9將照明頂部模塊3向上升起一定高度，脫開定位裝置2，然后轉(zhuǎn)動(dòng)照明頂部模塊，使之繞旋轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)至圖2所示位置，將投影物鏡鏡片4暴露在外而進(jìn)行擦洗清理工作。這種光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是一、為了露出需清洗的鏡片，照明頂部模塊需有較大的回轉(zhuǎn)空間，所需占用的空間比較大，而且，不能完全露出鏡片，不能留出足夠的清洗操作空間，為維修維護(hù)工作帶來(lái)不便。二、定位裝置不便于調(diào)整，其安裝定位精度差，故對(duì)其安裝座板的加工精度要求高。三、采用手動(dòng)回轉(zhuǎn)型式，自動(dòng)化程度低。另有一種照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)是在進(jìn)行維護(hù)時(shí)，將照明頂部模塊升起一定高度以脫離定位裝置，然后沿Y向向后橫移，為投影物鏡鏡頭的維護(hù)工作創(chuàng)造操作空間。這種安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是其安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同樣需要頂部具有較大的橫向空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的一種用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)，使掩模臺(tái)的承版臺(tái)和投影物鏡上部的鏡片的維修維護(hù)工作可以方便地進(jìn)行，同時(shí)提高照明頂部模塊的安裝定位精度和復(fù)位精度。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)， 包含升降裝置和若干調(diào)整定位裝置，該若干調(diào)整定位裝置分別連接所述升降裝置和照明頂部模塊；所述的升降裝置包含設(shè)置在照明底部模塊兩側(cè)的升降機(jī)構(gòu)和連接所述升降機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；
所述的升降機(jī)構(gòu)包含設(shè)置在照明底部模塊兩側(cè)的支腿，在支腿內(nèi)平行設(shè)置有導(dǎo)軌滑塊裝置和滾珠絲杠，用于導(dǎo)向的導(dǎo)軌滑塊裝置為滑塊固定、導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的布置方式，滾珠絲杠用于傳動(dòng)承重；利用若干固定螺栓固定升降裝置和支腿；所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包含變頻調(diào)速電機(jī)和設(shè)置在升降裝置內(nèi)部的蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置， 該蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置中的蝸桿軸與變頻調(diào)速電機(jī)通過齒形帶連接，該蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置為雙側(cè)布置，帶動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)；所述的支腿上還設(shè)置若干行程開關(guān)，為變頻調(diào)速電機(jī)提供停止和加速減速信號(hào)；由于所述升降裝置采用是可自鎖的蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置，使升降裝置具有自鎖功能。所述的調(diào)整定位裝置包含與所述照明頂部模塊固定連接的連接座板；與所述升降裝置橫臂連接的定位球座；設(shè)置在連接座板內(nèi)的調(diào)節(jié)套筒；套設(shè)在調(diào)節(jié)套筒內(nèi)的固定螺釘，該固定螺釘穿過調(diào)節(jié)套筒和定位球座，與升降裝置橫臂連接；與所述連接座板固定連接的鎖緊塊，該鎖緊塊將調(diào)節(jié)套筒與接座板固定；若干調(diào)整螺釘，該若干調(diào)整螺釘分別設(shè)置在升降裝置上，分別位于X軸方向和Y軸方向，接觸連接座板，對(duì)照明頂部模塊起調(diào)整限位作用；該調(diào)整定位裝置還包含設(shè)置在調(diào)節(jié)套筒、套設(shè)在固定螺釘上的球面墊圈；本發(fā)明的有益效果本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有照明頂部模塊安裝維修維護(hù)機(jī)構(gòu)做了較大改進(jìn)，將上下移動(dòng)與手動(dòng)旋轉(zhuǎn)組合式移轉(zhuǎn)裝置或上下移動(dòng)與水平移動(dòng)組合式型式移轉(zhuǎn)裝置，改為大行程(行程 400-600mm)的升降裝置，即靠增大提升高度為維修維護(hù)工作提供所需的作業(yè)空間，并且由于減掉原先的旋轉(zhuǎn)或水平移動(dòng)動(dòng)作，使安裝機(jī)構(gòu)變得更加緊湊。本發(fā)明的定位調(diào)整裝置可以對(duì)照明頂部模塊進(jìn)行六個(gè)自由度的精確定位調(diào)整，精度調(diào)整完畢后，鎖緊螺釘將定位座鎖緊。其優(yōu)點(diǎn)是1、由于采用調(diào)整定位裝置，降低了對(duì)照明框架、升降裝置的加工精度的要求，加工工藝性得到提高。2、多次清洗維護(hù)后精度的變化可以通過調(diào)整螺釘進(jìn)行調(diào)整以恢復(fù)精度；3、照明頂部模塊具有在X、Y、Z方向及繞其旋轉(zhuǎn)的六個(gè)自由度方向的精度調(diào)整，安裝定位調(diào)整方便，重復(fù)定位精度高。


圖1是背景技術(shù)中現(xiàn)有光刻機(jī)的正視圖；圖2是背景技術(shù)中現(xiàn)有光刻機(jī)的俯視圖；圖3是背景技術(shù)中現(xiàn)有光刻機(jī)的軸測(cè)圖；圖4是本發(fā)明提供的用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意軸測(cè)圖5是本發(fā)明提供的用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)升起后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明提供的用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)的調(diào)整定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明提供的用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)的升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明提供的用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)的調(diào)整定位裝置的剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下根據(jù)圖4 圖8，具體說(shuō)明本發(fā)明的較佳實(shí)施例如圖4所示，為一種用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)，包含升降裝置13 和四個(gè)調(diào)整定位裝置17，該調(diào)整定位裝置17分別連接所述升降裝置13和照明頂部模塊 12 ；所述的升降裝置13包含設(shè)置在照明底部模塊15兩側(cè)的升降機(jī)構(gòu)和連接所述升降機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述的升降機(jī)構(gòu)包含設(shè)置在照明底部模塊15兩側(cè)的支腿16，在支腿16內(nèi)平行設(shè)置有導(dǎo)軌滑塊裝置20和滾珠絲杠M，用于導(dǎo)向的導(dǎo)軌滑塊裝置20為滑塊固定、導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的布置方式，滾珠絲杠M用于傳動(dòng)承重；利用若干固定螺栓19固定升降裝置13和支腿16 ；如圖7所示，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包含變頻調(diào)速電機(jī)18和設(shè)置在升降裝置13內(nèi)部的渦輪蝸桿傳動(dòng)裝置22，該渦輪蝸桿傳動(dòng)裝置22中的蝸桿軸與變頻調(diào)速電機(jī)18通過齒形帶 21連接，蝸桿軸兩端為蝸桿傳動(dòng)部分，帶動(dòng)兩側(cè)支腿內(nèi)部的滾珠絲杠端部的蝸輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而兩側(cè)的帶動(dòng)滾珠絲杠M旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)升降裝置的平穩(wěn)升降運(yùn)動(dòng)；請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D4和圖7，所述的支腿16上還設(shè)置若干行程開關(guān)14，為變頻調(diào)速電機(jī)18提供停止和加速減速信號(hào)；由于所述升降裝置13采用渦輪蝸桿傳動(dòng)裝置，通過選用可自鎖的蝸桿傳動(dòng)裝置， 使升降裝置具有自鎖功能；如圖5、圖6和圖8所示，所述的每個(gè)調(diào)整定位裝置17包含與所述照明頂部模塊12固定連接的連接座板25 ；與所述升降裝置13橫臂連接的定位球座30 ；設(shè)置在連接座板25內(nèi)的調(diào)節(jié)套筒沈；套設(shè)在調(diào)節(jié)套筒沈內(nèi)的固定螺釘27，其穿過調(diào)節(jié)套筒沈和定位球座30，與升降裝置13橫臂連接；與所述連接座板25連接固定的鎖緊塊四，將調(diào)節(jié)套筒沈與連接座板25固定；兩個(gè)調(diào)整螺釘23，該調(diào)整螺釘23設(shè)置在升降裝置13上，分別位于X軸方向和Y軸方向(如圖4所示)，接觸連接座板25，對(duì)照明頂部模塊起調(diào)整限位作用；該調(diào)整定位裝置17還包含設(shè)置在調(diào)節(jié)套筒沈、套設(shè)在固定螺釘27上的球面墊圈 28 ；
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如圖7、圖8所示，調(diào)整定位裝置17的工作原理為旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘23，使連接座板 25的位置在X軸方向和Y軸方向移動(dòng)，從而帶動(dòng)與連接座板25固定連接的調(diào)整照明頂部模塊12在X軸方向和Y軸方向的進(jìn)行位置移動(dòng)，4個(gè)調(diào)整定位裝置上的調(diào)整螺釘23共同作用的結(jié)果可以實(shí)現(xiàn)調(diào)整照明頂部模塊12繞Z軸的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)套筒沈，實(shí)現(xiàn)照明頂部模塊 12Z向高度的變化，調(diào)整四個(gè)調(diào)整定位裝置17，使其升降高度不同，可以實(shí)現(xiàn)照明頂部模塊 12在繞X軸、Y軸角度的變化，從而實(shí)現(xiàn)照明頂部模塊12在Z向和X軸、Y軸方向的調(diào)整。 當(dāng)照明頂部模塊12在繞X軸、Y軸的角度發(fā)生變化時(shí)，連接座板25和調(diào)節(jié)套筒沈亦隨之傾斜，由于固定螺釘27與升降裝置13連接，始終保持豎直，球面墊圈觀和定位球座30將會(huì)自動(dòng)適應(yīng)其角度的變化。當(dāng)調(diào)整照明頂部模塊12達(dá)到安裝精度要求后，固定鎖緊塊四(圖中未示出鎖緊螺釘)，保持Z向和X軸、Y軸方向的精度。擰緊固定螺釘27，使照明頂部模塊12與升降裝置13固定，保持其X、Y、Z方向及繞其旋轉(zhuǎn)的六個(gè)自由度精度的穩(wěn)定。如圖4 圖8，本發(fā)明提供的一種用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)是這樣工作的安裝時(shí)，首先將升降裝置13下部的滾珠絲杠M和導(dǎo)軌滑塊裝置20裝入支腿16 內(nèi)，擰緊固定螺栓19。將調(diào)整定位裝置17的連接座板25安裝在照明頂部模塊12底板上， 再將調(diào)整定位裝置17和照明頂部模塊12通過定位球座30整體安裝到升降裝置13上，對(duì)照明頂部模塊12的安裝精度進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)過程如下(1)調(diào)節(jié)調(diào)整螺釘23，可以使照明頂部模塊12達(dá)到在X向、Y向和Z軸方向的調(diào)整(坐標(biāo)系方向的規(guī)定如圖4) ； (2)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)套筒26，由于四個(gè)升降裝置13升降高度的不同，使照明頂部模塊12在高度和繞X軸、Y軸角度的變化，從而實(shí)現(xiàn)其在Z向和X軸、Y軸方向的調(diào)整。當(dāng)照明頂部模塊達(dá)到安裝精度要求后，緊固鎖緊塊四、擰緊固定螺釘27，從而完成照明頂部模塊12初次安裝調(diào)整。由于光刻機(jī)在工作過程中，掩模臺(tái)的承版臺(tái)和投影物鏡11的上部鏡片須定期進(jìn)行定期的維修維護(hù)，在對(duì)其進(jìn)行維修維護(hù)工作時(shí)，照明頂部模塊12需移開，以滿足維修維護(hù)工作所需得操作空間。移開照明頂部模塊12的具體操作過程如下如圖7所示，松開連接升降裝置13兩側(cè)的固定螺栓19，啟動(dòng)電機(jī)18，行程開關(guān)14為啟動(dòng)電機(jī)18提供信號(hào)，使升降裝置13啟動(dòng)-加速-勻速-減速停止的過程上升至最高點(diǎn)，此時(shí)可以水平拉出掩模臺(tái)， 將投影物鏡暴露出來(lái)，維修維護(hù)工作所可以進(jìn)行。維修維護(hù)工作完畢后，照明頂部模塊12需復(fù)位，并保證其位置精度，即應(yīng)有高的重復(fù)定位精度。具體過程如下啟動(dòng)電機(jī)18，行程開關(guān)14為其提供信號(hào)，使升降裝置13啟動(dòng)-加速-勻速-減速停止的過程下落至終點(diǎn)，擰緊固定螺栓19使升降裝置13與下部?jī)蓚?cè)的支腿16連接，復(fù)位工作即完成。經(jīng)多次對(duì)照明頂部模塊12的移動(dòng)而使定位精度發(fā)生變化時(shí)，需重新進(jìn)行前述的安裝步驟，即通過調(diào)整定位裝置對(duì)照明頂部模塊12進(jìn)行精確定位。如圖7所示，當(dāng)照明頂部模塊12的定位精度達(dá)到要求后，擰緊固定螺釘27和緊固鎖緊塊四將照明頂部模塊12 與升降裝置13固定。本發(fā)明的照明頂部模塊的升降為電動(dòng)，采用變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在接近端點(diǎn)位置可以減速運(yùn)行，防止照明頂部模塊受到?jīng)_擊，升降裝置具有自鎖功能，對(duì)于升降過程中的意外斷電，升降裝置可以原位停止而不下落，保證作業(yè)安全。在支腿上裝有行程開關(guān)，為變頻調(diào)速電機(jī)提供停止和減速信號(hào)，使升降裝置能夠按照預(yù)設(shè)的速度曲線運(yùn)行。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于，該安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)包含升降裝置(1 和若干調(diào)整定位裝置(17)，該若干調(diào)整定位裝置(17)分別連接所述升降裝置(13)和照明頂部模塊(12)；所述的升降裝置(1 包含設(shè)置在照明底部模塊(1 兩側(cè)的升降機(jī)構(gòu)和連接所述升降機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的升降機(jī)構(gòu)包含設(shè)置在照明底部模塊(1 兩側(cè)的支腿(16)，在支腿(16)內(nèi)平行設(shè)置有導(dǎo)軌滑塊裝置00)和滾珠絲杠04)。
3.如權(quán)利要求2所述的用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包含變頻調(diào)速電機(jī)(18)和設(shè)置在升降裝置(1 內(nèi)部的蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置 (22)，該蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置0 中的蝸桿軸與變頻調(diào)速電機(jī)(18)通過齒形帶連接。
4.如權(quán)利要求3所述的用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的調(diào)整定位裝置(17)包含與所述照明頂部模塊(1 固定連接的連接座板05)；與所述升降裝置(1 橫臂連接的定位球座(30)；設(shè)置在連接座板0 內(nèi)的調(diào)節(jié)套筒06)；套設(shè)在調(diào)節(jié)套筒06)內(nèi)的固定螺釘(27)，該固定螺釘(XT)穿過調(diào)節(jié)套筒06)和定位球座(30)，與升降裝置(13)橫臂連接；與所述連接座板0 固定連接的鎖緊塊( )，所述鎖緊塊09)將調(diào)節(jié)套筒06)與接座板05)固定；若干調(diào)整螺釘(23)，該若干調(diào)整螺釘分別設(shè)置在升降裝置(1 上，分別位于X軸方向和Y軸方向，接觸連接座板(25)，對(duì)照明頂部模塊(1 起調(diào)整限位作用。
5.如權(quán)利要求4所述的用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于，用于導(dǎo)向的導(dǎo)軌滑塊裝置00)為滑塊固定、導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的布置方式。
6.如權(quán)利要求5所述的用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于，利用若干固定螺栓(19)固定升降裝置(13)和支腿(16)。
7.如權(quán)利要求6所述的用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置0 為雙側(cè)布置，蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置0 中的蝸桿軸兩端為蝸桿傳動(dòng)部分，帶動(dòng)兩側(cè)支腿內(nèi)部的滾珠絲杠端部的蝸輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而兩側(cè)的帶動(dòng)滾珠絲杠04)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)升降裝置的平穩(wěn)升降運(yùn)動(dòng)；通過選用可自鎖的蝸桿傳動(dòng)裝置，使升降裝置(13)具有自鎖功能。
8.如權(quán)利要求7所述的用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的支腿(16)上還設(shè)置若干行程開關(guān)(14)，為變頻調(diào)速電機(jī)(18)提供停止和加速減速信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的調(diào)整定位裝置(17)還包含設(shè)置在調(diào)節(jié)套筒(26)、套設(shè)在固定螺釘(XT)上的球面墊圈 (28)。
全文摘要
用于光刻機(jī)照明頂部模塊的安裝維護(hù)機(jī)構(gòu)，包含升降裝置和若干連接所述升降裝置和照明頂部模塊的調(diào)整定位裝置，升降裝置包含設(shè)置在照明底部模塊兩側(cè)的升降機(jī)構(gòu)和連接所述升降機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)升降機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)升降，調(diào)整定位裝置對(duì)照明頂部模塊進(jìn)行X、Y、Z方向及繞其旋轉(zhuǎn)的六個(gè)自由度的精確定位調(diào)整，安裝定位調(diào)整方便，重復(fù)定位精度高，加工工藝性得到提高。本發(fā)明使掩模臺(tái)的承版臺(tái)和投影物鏡上部的鏡片的維修維護(hù)工作可以方便地進(jìn)行，同時(shí)提高照明頂部模塊的安裝定位精度和復(fù)位精度。
文檔編號(hào)G03F7/20GK102207684SQ201010137220
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者程德勝 申請(qǐng)人:上海微電子裝備有限公司