專利名稱：硅片邊緣保護裝置及其應用方法
技術領域：
本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種硅片邊緣保護裝置及其應用方法。
背景技術：
光刻裝置主要用于集成電路IC或其他微型器件的制造。通過光刻裝置，可將掩膜 圖形成像于涂覆有光刻膠的晶片上，例如半導體或LCD板。光刻裝置通過投影物鏡曝光，將 設計的掩模圖形轉移到光刻膠上，而作為光刻裝置的核心元件，硅片邊緣保護裝置對實現 負膠工藝曝光過程中硅片邊緣的保護功能有重要的影響。為了獲得成像效果，將光刻膠涂敷于硅片上，曝光后能產生腐蝕圖形的一種光敏 材料，也稱光致抗蝕劑(簡稱抗蝕劑)或光敏膠，也有地區稱光阻或光阻劑，可分為正光刻 膠(正膠)和負光刻膠(負膠)兩類，曝光部分被顯影劑溶解的光刻膠稱為正光刻膠，非曝 光部分被顯影液溶解的光刻膠稱為負光刻膠。硅片邊緣保護裝置就是為負膠光刻工藝而產 生的一種裝置。已知的負膠光刻方法是在光刻生產線上的單獨一套產品，而不是集成到光刻機 上。這樣做就會增加產品的生產制造時間，同時提高了設備的采購成本及制造廠的費用。單 獨的邊緣保護機器會使硅片邊緣保護裝置的精度大大降低，這樣會產生很高的廢片率。效 率比較低下。因此，如何提供一種更為經濟和高效率的硅片邊緣保護裝置已成為業界研究 的一大問題。

發明內容
本發明提供的一種硅片邊緣保護裝置及其應用方法，通過一個動力源來完成多個 徑向同步力，使一種直線位移轉化為多個等分徑向位移，從而實現保護環的交換，精度高， 可靠性好，重復精度高，結構簡單，需要動力源少，同步性高。為了達到上述目的，本發明提供一種硅片邊緣保護裝置，包含固定盤；三偏心凸輪盤，其安裝在固定盤上，該三偏心凸輪盤上具有若干分布均勻的偏心 槽；所述三偏心凸輪盤是一個圓環，所述偏心槽為通槽或非通槽，其中心軌跡曲線由MM， D2D3, 三部分組成，每一個中心軌跡曲線中的一段與三偏心凸輪盤中心有一定的偏置 量，中心軌跡曲線方程為
權利要求
1.一種硅片邊緣保護裝置，其特征在于，該裝置包含 固定盤(8)；三偏心凸輪盤(9)，其安裝在固定盤(8)上，該三偏心凸輪盤(9)上具有若干分布均勻 的偏心槽；氣缸機構(1)，其一頭安裝在固定盤(8)上，另一頭安裝在三偏心凸輪盤(9)上； 凸輪隨動器(14)，其對應設置在三偏心凸輪盤(9)的偏心槽內； 保護環O)，其安裝在固定盤(8)的正下方；保護爪(18)，其安裝在凸輪隨動器(14)上，并且嵌在固定盤(8)中，該保護爪(18)對 保護環(2)具有過載保護功能，且保護爪(18)對固定盤起固定作用；軸承套(11)，其安裝在固定盤(8)上，三偏心凸輪盤(9)以軸承套(11)的圓柱面為滑 動軸作圓周運動；鋼球(10)，其設置在軸承套(11)上，在軸承套(11)和三偏心凸輪盤(9)之間形成一個 滑動副，使三偏心凸輪盤(9)能從固定盤上浮起；氣缸機構(1)通氣后，氣缸機構(1)帶動三偏心凸輪盤(9)做圓周運動，三偏心凸輪盤 (9)帶動凸輪隨動器(14)作徑向運動，凸輪隨動器(14)帶動保護爪(18) —起做徑向運動， 將保護環(2)抓起或放下，實現保護環的交換。
2.如權利要求1所述的硅片邊緣保護裝置，其特征在于，所述三偏心凸輪盤(9)是一個 圓環。
3.如權利要求2所述的硅片邊緣保護裝置，其特征在于，所述偏心槽為通槽或非通槽， 其中心軌跡曲線由MM，D2D3,而M三部分組成，每一個中心軌跡曲線中的一段與三偏心 凸輪盤(9)中心有偏置量，中心軌跡曲線方程為
4.如權利要求1所述的硅片邊緣保護裝置，其特征在于，所述的氣缸機構(1)采用氣壓 缸作為原動力或液壓缸作為原動力。
5.如權利要求1所述的硅片邊緣保護裝置，其特征在于，所述的硅片邊緣保護裝置還 包含定位銷(15)，其安裝在固定盤(8)上；彈簧保護銷00)穿過彈簧(19)安裝在定位銷(15)上，對保護爪(18)起過緩沖和載 保護作用；球頭螺釘(17)，其安裝在保護爪(18)的頭端部，該球頭螺釘(17)隨保護爪(18) —起作徑向運動，對保護環(2)起自定心作用，隨著球頭螺釘(17)向保護環(2)中心移動，使得 原本偏心的保護環O)回歸到中心位置。
6.如權利要求5所述的硅片邊緣保護裝置，其特征在于，所述的硅片邊緣保護裝置還 包含內六角平端緊定螺釘(3)，吹氣機構(4)，接近傳感器(5)，硅片邊緣保護蓋板部件(6)， 十字槽沉頭螺釘(7)，開槽螺釘(13)，X向調節座(12)，四方螺母(16)，第一鋼珠(21)，蓋板 (22)，壓板(23)，第二鋼珠(24)，螺塞(25)，壓塊(26)，壓蓋(27)，螺釘(28)；內六角平端緊定螺釘⑶安裝在X向調節座(12)上，調節X向的位移量；接近傳感器 (5)均安裝在固定盤(8)上，用來測量保護環(2)是否完全與硅片邊緣保護接觸；十字槽沉 頭螺釘⑵穿過X向調節座(12)安裝在固定盤⑶上，用來固定X向調節座(12)；開槽螺 釘(1 穿過軸承套(11)與固定盤(8)連接；四方螺母(16)安裝在球頭螺釘(17)上；螺 塞05)安裝在固定盤(8)上來固定軸承套(11)，硅片邊緣保護蓋板部件(6)安裝在固定 盤(8)上，吹氣機構(4)安裝在固定盤(8)上，第一鋼珠放入蓋板02)中，蓋板02) 放入壓板中用螺釘08)擰緊，第二鋼珠04)放入壓塊06)中，壓塊06)放入壓蓋 (27)中后用螺釘(28)擰緊。
7.—種如權利要求1所述的硅片邊緣裝置的應用方法，其特征在于，通過矢量轉換形 式使一種直線運動轉化為多個等分同步徑向運動的方法，該方法包含以下步驟步驟1、氣缸水平伸縮擺動，帶動三偏心凸輪盤進行圓周運動，從而將直線擺動轉化為 圓周運動；步驟2、三偏心凸輪盤帶動凸輪盤上的偏心槽繞各自的圓心做圓周運動，將一個圓周運 動轉化為多個同步偏心運動；步驟3、三偏心凸輪盤帶動偏心槽內的凸輪隨動器做徑向運動，將多個同步偏心運動轉 化為同步徑向運動；步驟4、凸輪隨動器帶動保護爪作徑向運動；步驟5、保護爪將保護環抓起或放下，實現保護環的交換。
8.如權利要求7所述的硅片邊緣裝置應用方法，其特征在于，包含以下步驟步驟1、氣缸水平伸縮擺動，帶動三偏心凸輪盤進行圓周運動，從而將直線擺動轉化為 圓周運動；氣缸機構(1)伸長或縮短運動，并繞旋轉軸作小角度旋轉，氣缸伸縮后長度由Ll改變 為L2，氣缸機構(1)帶著三偏心凸輪盤(9)圍繞固定盤(8)作圓周運動；根據氣缸機構(1)的初始位置角樹和氣缸機構(1)的終止位置角識2，COS^1 =d2+r2 ~L' ,COS灼=d2’得到氣缸機構(1)的工作擺角^
全文摘要
一種硅片邊緣保護裝置及其應用方法，一頭安裝在固定盤上，另一頭安裝在三偏心凸輪盤上的氣缸水平伸縮擺動，帶動安裝在固定盤上的三偏心凸輪盤進行圓周運動，通過矢量轉換形式使一種直線運動轉化為多個等分同步徑向運動的方法，從而將直線擺動轉化為圓周運動，三偏心凸輪盤帶動凸輪盤上的偏心槽繞各自的圓心做圓周運動，將一個圓周運動轉化為多個同步偏心運動，三偏心凸輪盤帶動偏心槽內的凸輪隨動器做徑向運動，將多個同步偏心運動轉化為同步徑向運動，凸輪隨動器帶動保護爪作徑向運動，保護爪將保護環抓起或放下，從而實現保護環或者其他物件的交換。本發明的精度高，可靠性好，重復精度高，結構簡單，需要動力源少，同步性高。
文檔編號G03F7/20GK102141735SQ20101010242
公開日2011年8月3日 申請日期2010年1月28日 優先權日2010年1月28日
發明者吳榮基 申請人:上海微電子裝備有限公司