[发明专利]一种工件台线缆装置

说明书

本发明涉及一种工件台线缆装置，包括工件台、硅片台、线缆设备、线缆连接台以及X向运动设备和Y向运动设备，所述硅片台与线缆连接台分别安装于所述工件台的上侧和下侧，所述线缆设备的两端分别连接至所述硅片台和线缆连接台，所述X向运动设备连接至所述线缆连接台并沿X向运动，所述Y向运动设备连接至所述线缆连接台并沿Y向运动。本发明利用沿X向运动的X向运动设备和沿Y向运动的Y向运动设备带动所述线缆连接台跟随所述硅片台在X、Y向同步运动，使得线缆设备跟随所述硅片台运动，以减少线缆设备对所述硅片台运动产生的扰动，并减少线缆设备在硅片台运动中的弯折次数，增加线缆设备的使用寿命，同时，本发明结构简单。

技术领域

本发明涉及半导体光刻设备领域，尤其涉及一种工件台线缆装置。

背景技术

在半导体光刻设备中，硅片台和掩模台等精密硅片台运动系统是极其重要的关键部件，其定位精度直接影响光刻设备的性能，其运行速度直接影响光刻设备的生产效率。随着超大规模集成电路器件集成度的不断提高，光刻分辨率的不断增强，对光刻机的特征线宽指标要求也在不断提升，对应的硅片台的运行速度、加速度以及精度要求也不断提高。

光刻机硅片台系统典型的结构形式为粗、微动相结合的结构，由于平面电机具有出力密度高、速度快、可靠性高等特点，且易于将其集成到被控对象中，具有响应速度快、控制灵敏度高、机械结构简单等优点，目前已经被应用于半导体光刻设备中，实现硅片台的长行程粗动。但由于采用平面电机来实现长行程粗动的硅片台无X、Y向导轨，而用于给硅片台配套的各种通信线缆、功率线缆以及气管、水管等管线设施需要跟随硅片台在XY平面内运动，因此需要设置线缆支撑导向装置。常见的硅片台线缆设施是被动跟随硅片台在XY平面内运动，在硅片台进行高速运动和纳米级精确定位时，拖动的管线设施对硅片台产生的扰动将不可忽略。

目前有一种采用平面电机驱动硅片台实现长行程粗动的硅片台系统，其线缆支撑导向装置主要包括一组通过一个转动副连接在一起的V型连杆组件，连杆组件的一端通过转动副安装在滑台上，另一端通过转动副安装在硅片台上，硅片台线缆设施从滑台沿连杆组件传送到硅片台上，并与连杆组件一起在Y向被动跟随硅片台运动。该方案管线设施在垂向有支撑，避免了下垂时与工作台面摩擦，但在Y向被动跟随硅片台运动，仍然会影响硅片台运动定位精度。

还有一种采用多关节机械手的光刻机硅片台的线缆台，该线缆台包含一个控制装置和至少一个多关节机械手，硅片台管线设施通过多关节机械手走到硅片台上，通过控制各关节驱动器的转角来保证管线设施主动跟随硅片台在XY平面内运动，避免了管线设施对硅片台运动定位精度的影响。但该线缆台结构复杂，线缆在高速运动过程中折弯次数过多影响线缆的使用寿命；机械手关节数较多导致使用的驱动器数量较多，同时冗余自由度机械手控制系统设计比较复杂，开发成本相对较高。

发明内容

本发明提供一种工件台线缆装置，以解决现有技术中线缆被动跟随硅片台运动的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种工件台线缆装置，包括工件台、硅片台、线缆设备、线缆连接台以及X向运动设备和Y向运动设备，所述硅片台与线缆连接台分别安装于所述工件台的上侧和下侧，所述线缆设备的两端分别连接至所述硅片台和线缆连接台，所述X向运动设备连接至所述线缆连接台并沿X向运动，所述Y向运动设备连接至所述线缆连接台并沿Y向运动。

较佳地，所述Y向运动设备包括固定于所述工件台底部边缘的滑台以及能够沿所述滑台滑动的滑块，所述X向运动设备包括伸缩件、控制电机以及导向装置，所述导向装置沿X方向设置，所述伸缩件以及导向装置的一端分别安装于所述滑块上，另一端分别安装于所述线缆连接台上，所述控制电机控制所述伸缩件的伸缩。

较佳地，所述线缆设备与所述硅片台之间安装有差分传感器。

较佳地，所述导向装置为导向杆，所述导向杆的一端固定连接于所述线缆连接台，所述导向杆的另一端穿设于所述滑块内，并能够沿X方向滑动。