專利名稱：用于硅片臺的氣動真空控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣路控制系統領域，尤其關于一種使用在硅片臺 上的氣動真空控制系統。
背景技術：
由于具有摩擦小，精度高，速度快，溫升低，壽命長，清潔安全 等優點，氣浮結構在半導體設備中應用非常廣泛，作為半導體裝備的 核心，光刻機的主流硅片臺系統都采用了氣浮結構。2004年3月31日公開的"步進投影光刻機雙臺輪換曝光超精密 定位硅片臺系統"(CN1485694)和2006年11月8日公開的"一種調 節氣膜雙向剛度的氣浮支座"(CN1858653A)都提出氣控系統對硅片 臺超精密運動的重大作用。就氣路控制功能而言，其主要是實現硅片， 吸盤或氣足等氣浮構件的吸附、釋放和清潔功能。當前實際應用中， 硅片臺的氣動真空控制系統大都采用分離式結構，或者有些采用氣控 閥式控制結構，這樣一方面氣管很多，連接麻煩，隨應用插拔次數增 多，有時會產生氣體泄露影響氣路真空度，而且氣管數量多，也會帶 給硅片臺外部振動，嚴重者會影響硅片臺性能指標；另一方面復雜的 氣路控制系統成本很高，且對于硅片臺的可靠性和可維護性都有較高 的要求。發明內容為解決現有技術中氣控結構復雜，氣路管道冗繁所帶來的問題， 本發明提供了一種用于硅片臺的真空啟動控制系統，包括氣控裝置和 底板氣路結構兩部分。氣控裝置使用電磁閥，包括兩路進氣，四路出氣，進氣為系統真空、環境大氣和先導清潔氣體，出氣則根據需要選擇輸出；先導清潔 氣體和系統真空經過各自調壓閥獲得所需壓力，分別接入四個雙電控 二位五通閥的一個進氣口進行選擇待用；環境大氣則與調壓后的先導 清潔氣體經過一個單電控二位三通閥選擇，然后接入雙電控二位五通 閥的另一個進氣口待用；四個雙電控二位五通閥連接壓力傳感器作為 氣控裝置出氣口。底板氣路結構，把氣控裝置的電磁閥安裝其上，構成閥島結構， 留下兩個進氣口，四個出氣口；底板內部集成了所有氣路，使用時氣 控裝置的進氣、出氣與底板的進氣口、出氣口相對應連接。雙電控二 位五通閥一般有兩個出口，出口氣體由外部選擇，在本發明中底板氣 路結構內將其兩個出口相連通，對外部僅設一個出口，出口氣體性質 直接由雙電控二位五通閥自身進行選擇。本發明的氣控裝置結構精簡，采用雙電控電磁閥方式，又可以保 證工件臺氣路控制系統的高效率與高可靠性，且氣控選氣使用靈活； 而底板氣路的模塊化閥島結構將原屬于外部的分離式管路，集成于底 板內部，使得整個系統安裝維護方便快捷。
圖l為氣控裝置的控制原理圖； 圖2為氣控裝置的裝置圖； 圖3為底板氣路結構的外形圖； 圖4為二位五通閥的氣路結構圖； 圖5為二位三通闊的氣路結構圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖，詳細介紹本發明的氣動真空控制系統。硅片臺氣控裝置的控制原理圖如附圖1所示，包括兩路進氣，四 路出氣。進氣為系統真空和先導清潔氣體，出氣根據需要進行選擇輸出。先導清潔氣體經過一精密調壓閥進行調壓處理后(設計為3bar, 實際可以根據需要調節)，和環境大氣經過一個單電控二位三通閥進 行選擇，進入后面的雙電控二位五通閥一個進氣口待用，系統真空經 過一個真空調壓閥調壓處理(設計為-0.7bar，實際可以根據需要調 節)，進入后面的雙電控二位五通閥進行選擇。硅片臺正常工作狀態下使用真空對硅片等部件進行吸附，需要破 壞真空時，可以靈活采用環境氣體或壓縮氣體， 一般對硅片臺硅片采 用壓縮氣體破壞真空時，須把壓力調到3bar以下進行。出口氣體最 終由雙電控的二位五通閥進行選擇輸出，雙電控閥能夠保證系統的可 靠性及安全，而真空破壞氣體可以根據需要靈活選用，這也是本控制 系統的一大優勢。為保證壓力值絕對可靠，氣路中設置正壓真空兩用 壓力傳感器進行監測控制。由于硅片上可能會引人一些粉塵或其它污染物，比如硅片膠屑 等，設計中采用壓縮空氣吹浮方式對其進行清潔。這樣就實現了硅片 臺的吸附，釋放，清潔功能。根據附圖1所述的氣控原理，設計出的硅片臺氣控裝置，如附圖 2所示。主要包括底板l，堵頭2，單電控二位三通閥3，先導清潔壓 縮空氣進氣口 4，雙電控二位五通閥5，系統真空進氣口 6,壓力檢 測口7，出氣口8。壓縮氣體經進氣口 4和環境大氣在單電控二位三 通閥3中進行第一次選擇，如果實際應用中使用了環境大氣破壞真 空，把環境大氣先接入單電控二位三通閥3的常通端，需要壓縮氣體 時只要將單電控二位三通閥3通電選氣。對雙電控二位五通閥5，采 用外部先導氣體形式，根據需要選擇出氣端，由底板出氣口8進入硅 片臺真空進氣口。相比較于其他控制方式，三通閥放在五通閥前面， 使其切換次數大大減少，延長了二位三通電磁閥3的使用壽命；而且采用單電控三通閥，降低結構成本，節約能量；五通閥采用雙電控， 保證控制對象的絕對可靠安全，這種結構整體減少管線數量，節省安 裝空間。以上介紹了本發明所述硅片臺氣動真空控制系統的氣控裝置，下 面對氣控裝置的裝置圖中底板1的結構特點進行說明底板氣路結構的外形如附圖3所示。該底板將一個單電控二位三 通閥3和四個雙電控二位五通閥5集成，構成閥島結構，設計中采用 了五個電磁閥連接方式，具體電磁閥數目可以根據工作需要進行靈活 擴充或減少。其外形圖序號含義如下29、 30、 33、 34、 35——五通 閥底板接口， 31、 32——三通閥底板接口， 36、 37——外部先導口， 38——公共排氣口， 39——真空口， 40、 41——壓縮空氣口， 42—— 外部出口。其中五通閥氣路結構圖如附圖4所示，三通閥氣路結構圖 如附圖5所示。單電控二位三通閥3的出口 32連通于雙電控二位五通閥5的一 個公共進口 38,在附圖1上體現的是壓縮氣體和環境氣體的切換選 擇，現在是在底板1內部實現。雙電控二位五通閥5 —般分別接兩個 出口，出口氣體在外部進行選擇，而該底板l在內部把雙電控二位五 通閥5的兩個出口相連通，對外部僅有一個出口 42，出口氣體性質 由雙電控二位五通閥5進行選擇控制。為節省空間，清潔壓縮空氣由 接頭4接入該氣體控制系統中，先導壓力氣體接入口、壓力檢測口、 真空連接口全部與輸出口 42端保持在同一端面，而側面采用堵頭， 這些連接口的功能實際使用時可以根據需要靈活選用。以上介紹的僅僅是基于本發明的一個較佳實施例，并不能以此來 限定本發明的范圍。本發明在掩模臺，傳輸系統等需要對氣浮零部件 吸附定位的場合都可以應用，且不僅僅是用于光刻機等半導體設備， 同樣在機械制造裝配生產線，機器人等眾多領域中都會得到應用。任 何對本發明的機制作本技術領域內熟知的部件的替換、組合、分立，以及對本發明實施步驟作本技術領域內熟知的等同改變或替換均不 超出本發明的保護范圍。
權利要求
1、一種用于硅片臺的氣動真空控制系統，其特征在于所述氣動真空控制系統包括氣控裝置，使用電磁閥控制，包括兩路進氣，四路出氣，進氣為系統真空、環境大氣和先導清潔氣體，出氣根據需要選擇輸出；底板氣路結構，氣控裝置的電磁閥安裝其上，構成閥島，內部集成所有氣路管道，留下兩個進氣口和四個出氣口。
2、 如權利要求1所述的用于硅片臺的氣動真空控制系統，其特 征在于所述的氣控裝置包括兩個調壓閥， 一個單電控二位三通閥， 四個雙電控二位五通閥。
3、 如權利要求1和2所述的用于硅片臺的氣動真空控制系統， 其特征在于所述先導清潔氣體和系統真空經過各自調壓閥獲得所需 壓力，分別接入四個雙電控二位五通閥的一個進氣口進行選擇待用。
4、 如權利要求1和2所述的用于硅片臺的氣動真空控制系統， 其特征在于所述環境大氣與調壓后的先導清潔氣體經過一個單電控 二位三通閥進行選擇，然后接入雙電控二位五通閥的一個進氣口待 用。
5、 如權利要求1和2所述的用于硅片臺的氣動真空控制系統, 其特征還在于四個雙電控二位五通閥的出氣口都接有壓力傳感器。
6、 如權利要求1和2所述的用于硅片臺的氣動真空控制系統， 其特征在于所述氣路結構雙電控二位五通閥的兩個出口相連通，對外 部僅設一個出口 ，出口氣體性質由雙電控二位五通閥自身進行選擇。
7、 如權利要求1所述的用于硅片臺的氣動真空控制系統，其特 征在于所述氣控裝置的進氣、出氣與底板氣路結構的進氣口、出氣口 相對應連接。
全文摘要
本發明提供了一種用于硅片臺的氣動真空控制系統，所述氣動真空控制系統包括氣控裝置和底板氣路結構兩部分。氣控裝置使用電磁閥，包括兩路進氣，四路出氣，進氣為系統真空、環境大氣和先導清潔氣體，出氣則根據需要選擇輸出；底板氣路結構，把氣控裝置的電磁閥安裝其上，構成閥島結構，留下兩個進氣口，四個出氣口；底板內部集成了所有氣路，使用時氣控裝置的進氣、出氣與底板的進氣口、出氣口相對應連接。本發明的氣控裝置結構精簡，效率高，可靠性強，且氣控選氣使用靈活；底板氣路的模塊化閥島結構將原屬于外部的分離式管路集成于底板內部，安裝維護方便快捷。
文檔編號G03F7/20GK101256363SQ20071017372
公開日2008年9月3日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者鋒 張, 李生強 申請人:上海微電子裝備有限公司