[发明专利]一种基于双掩模对准的双面光刻工件台

摘要

本发明公开了一种基于双掩模对准的双面光刻工件台，包括基座、下掩模调平机构、上掩模升降机构；基座为整个工件台的安装基准，由底板与导轨安装座组成；下掩模调平机构与底板连接，半球、球碗与弹簧机构实现上掩模在下降过程中与下掩模的调平，气缸锁紧和球碗真空吸附机构实现对调平机构的锁紧；上掩模升降机构由电机带动精密滚珠丝杠实现驱动，滚动导轨作为导向，实现上掩模在放片时的上升运动和对准曝光时的下降运动。本发明搭配视频对准系统、照明系统，可用于双面一次曝光和双面同时套刻，具有生产效率高、操作方便、曝光分辨率较高的优点。

主权项

1.一种基于双掩模对准的双面光刻工件台，其特征在于：包括基座(100)，下掩模调平机构(200)和上掩模升降机构(300)，所述基座(100)是整个工件台安装的基准；所述下掩模调平机构(200)布置在基座(100)的底板(101)上方，实现上掩模在下降过程中与下掩模的调平；所述上掩模升降机构(300)布置在基座(100)的导轨安装座(102)上，实现上掩模在放片时的上升运动和对准曝光时的下降运动；所述基座(100)由底板(101)和导轨安装座(102)组成，所述底板(101)是工件台的基板，所述导轨安装座(102)与底板(101)连接；所述下掩模调平机构(200)由锁紧气缸座(201)、支撑圆柱(202)、支撑圆柱弹簧(203)、钢球保持架(204)、钢球(205)、活塞(206)、密封圈(207)、密封垫(208)、气缸座端盖(209)、气缸气嘴(210)、球碗转接件(211)、球碗(212)、半球(213)、球碗气嘴(214)、球碗防转钉(215)、下掩模架(216)、下掩模板(217)、基片真空气嘴(218)、下掩模真空气嘴(219)、调平光电开关(220)、调平光电开关挡片(221)、下掩模板定位销(222)组成；所述锁紧气缸座(201)固定于底板(101)上；所述三个支撑圆柱(202)放置在锁紧气缸座(201)内，两者之间用支撑圆柱弹簧(203)连接，支撑圆柱(202)可在锁紧气缸座(201)内做上下运动，钢球保持架(204)与钢球(205)作为其运动导向；所述三个活塞(206)放置在锁紧气缸座(201)侧面的三个圆孔内，密封圈(207)套在活塞(206)外圆沟槽内，气缸座端盖(209)与锁紧气缸座(201)之间加密封垫(208)连接，以防止漏气；所述气缸气嘴(210)安装在气缸座端盖(209)上，用于锁紧气缸座(201)与正压气源的连接；所述球碗转接件(211)固定在三个支撑圆柱(202)上，球碗(212)布置在球碗转接件(211)上，半球(213)放置在球碗(212)内，球碗气嘴(214)布置在球碗(212)上，用于球碗(212)与正压气源和真空气源的连接；两个球碗防转钉(215)呈180°布置在球碗(212)上，与半球(213)下的两个圆孔大间隙配合，防止半球(213)底部在气浮工况下转动角度过大；所述下掩模架(216)固定在半球(213)上，下掩模真空气嘴(219)固定在下掩模架(216)侧面，用于下掩模架(216)与真空气源的连接，此真空用于下掩模板(217)的吸附，下掩模板(217)放置在下掩模架(216)上，下掩模架(216)上安装三个下掩模板定位销(222)，用于下掩模板(217)外轮廓的定位；基片真空气嘴(218)安装在下掩模架(216)上，并与真空气源的连接，此真空通过下掩模架(216)、下掩模板(217)上的两个小孔可以达到下掩模板(217)上表面，用于曝光基片的真空吸附；所述调平光电开关(220)固定在锁紧气缸座(201)一侧，调平光电开关挡片(221)固定在球碗转接件(211)一侧，当下掩模调平机构(200)调平过程中，调平光电开关(220)与调平光电开关挡片(221)起下限位作用；所述上掩模升降机构(300)由电机(301)、电机架(302)、联轴器(303)、滚珠丝杠(304)、轴承固定侧支撑单元(305)、轴承支撑侧支撑单元(306)、丝杠螺母套(307)、Z带动杆(308)、Z带动杆套(309)、滚动导轨(310)、上掩模连接板(311)、上掩模架(312)、上掩模架锁紧手轮(313)、上掩模架气嘴(314)、上掩模板(315)、Z向上光电开关(316)、Z向光电开关挡片(317)、Z向下光电开关(318)组成；所述电机(301)是上掩模升降的动力源，固定在电机架(302)上，电机架(302)固定在导轨安装座(102)上；电机(301)与滚珠丝杠(304)通过联轴器(303)连接，滚珠丝杠(304)一端固定在轴承固定侧支撑单元(305)内，另一端固定在轴承支撑侧支撑单元(306)内；所述轴承固定侧支撑单元(305)和轴承支撑侧支撑单元(306)安装在导轨安装座(102)上；所述丝杠螺母套(307)与滚珠丝杠(304)上的螺母同轴心固定安装；所述Z带动杆(308)螺纹部分与丝杆螺母套(307)连接，其球头部分与Z带动杆套(309)2至3微米过盈配合；所述Z带动杆套固定在上掩模连接板(311)上，滚动导轨(310)安装在导轨安装座(102)上，上掩模连接板(311)安装在滚动导轨(310)上，滚动导轨(310)作为上掩模连接板(311)上下运动的导向；所述上掩模架(312)通过上掩模架锁紧手轮(313)固定在上掩模连接板(311)上，上掩模架气嘴(314)安装在上掩模架(312)的侧端面，用于上掩模架(312)与真空气源的连接；所述Z向上光电开关(316)与Z向下光电开关(318)固定在导轨安装座(102)上，用于上掩模连接板(311)Z向运动的上下限位，Z向光电开关挡片(317)固定在上掩模连接板(311)的侧面。