專利名稱：雙工件臺交換結(jié)構(gòu)及其交換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子裝備，尤其涉及ー種雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)及其交換方法。
背景技術(shù)：
雙エ件臺技術(shù)的特點是ー個エ件臺掃描測量，同時，另一個エ件臺掃描曝光，這樣既能提高產(chǎn)率，又能保證測量時間、提高測量精度。美國專利US6^2796B1披露了一種雙エ件臺交換方式第一エ位的エ件臺和第二 エ位的エ件臺通過交換系統(tǒng)實現(xiàn)第一位置和第二位置的交換，兩個エ件臺采用側(cè)掛式，以實現(xiàn)雙臺交換。但該交換結(jié)構(gòu)中長行程X向偏質(zhì)心驅(qū)動，氣浮結(jié)構(gòu)設(shè)計困難，而且兩個エ件臺要求同步控制交換，如果其中一個エ件臺相對于另一個エ件臺的工作時間短，則需要等待，導(dǎo)致時間的浪費，而且靈活性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)及其交換方法，既可同步交換兩個 エ件臺，又可異步交換兩個エ件臺，結(jié)構(gòu)簡單、交換方便、工作靈活。為了達到上述的目的，本發(fā)明提供一種雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)，包括兩個短行程結(jié)構(gòu)、 兩個長行程結(jié)構(gòu)、以及兩個承載機構(gòu)；所述兩個長行程結(jié)構(gòu)相互平行設(shè)置在相互垂直的第一方向與第二方向組成的水平面上；所述短行程結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述長行程結(jié)構(gòu)上，可垂直于所述水平面浮起，并且沿所述長行程結(jié)構(gòu)在所述水平面內(nèi)移動；所述兩個承載機構(gòu)固定設(shè)置在所述兩個長行程結(jié)構(gòu)之間，且所述兩個承載機構(gòu)的連線平行于所述兩個長行程結(jié)構(gòu)； 所述短行程結(jié)構(gòu)沿所述承載機構(gòu)在所述水平面內(nèi)垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向上移動，通過所述承載機構(gòu)在所述兩個長行程結(jié)構(gòu)間轉(zhuǎn)移。上述雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)，其中，所述短行程結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上設(shè)有交換電機的動子和交換氣浮結(jié)構(gòu)；所述承載機構(gòu)包括承載臺、交換電機的定子和交換氣浮導(dǎo)軌；所述承載臺在交換エ件臺時用于暫時放置所述短行程結(jié)構(gòu)；所述交換電機的定子和交換氣浮導(dǎo)軌沿垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向設(shè)置；所述交換電機的定子與所述交換電機的動子配合使用， 所述交換氣浮導(dǎo)軌與所述交換氣浮結(jié)構(gòu)配合使用，共同實現(xiàn)所述短行程結(jié)構(gòu)在所述兩個長行程結(jié)構(gòu)間的轉(zhuǎn)移。上述雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)，其中，所述長行程結(jié)構(gòu)包括長行程第一方向滑塊和長行程第一方向橫梁；所述長行程第一方向滑塊設(shè)置在所述長行程第一方向橫梁上，該長行程第一方向滑塊沿所述長行程第一方向橫梁移動；所述短行程結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述長行程第一方向滑塊上。上述雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)，其中，所述長行程結(jié)構(gòu)還包括氣足，所述氣足設(shè)置在所述長行程第一方向滑塊的底端。上述雙ェ件臺交換結(jié)構(gòu)，其中，所述承載臺的上表面與所述長行程第一方向滑塊的上表面處于同一水平高度，所述承載臺的上表面的面積大于等于所述長行程第一方向滑塊的上表面的面積。上述雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)，其中，所述短行程結(jié)構(gòu)包括短行程模塊和氣浮層；所述短行程模塊的頂端設(shè)有放置硅片的硅片放置區(qū)域；所述氣浮層固定設(shè)置在所述短行程模塊的底端，內(nèi)置有負壓和正壓氣路，可使所述短行程結(jié)構(gòu)浮于所述長行程第一方向滑塊上，并且包含若干定位銷，可作上下運動。上述雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)，其中，所述交換氣浮導(dǎo)軌的長度大于等于所述氣浮層沿垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向的長度的3倍，所述交換電機的定子的長度等于所述交換氣浮導(dǎo)軌的長度。本發(fā)明提供的另ー技術(shù)方案是ー種雙エ件臺交換方法，由上述雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)實施，包括以下步驟步驟1，長行程結(jié)構(gòu)帶動其上的短行程結(jié)構(gòu)步進至第一交換位，使所述短行程結(jié)構(gòu)與承載機構(gòu)連接；步驟2，所述短行程結(jié)構(gòu)在水平面內(nèi)沿垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向移動，并暫停在所述承載機構(gòu)上；步驟3，所述長行程結(jié)構(gòu)步進至第二交換位； 步驟4，所述短行程結(jié)構(gòu)沿步驟2的方向繼續(xù)移動，直至移到所述長行程結(jié)構(gòu)上，所述短行程結(jié)構(gòu)與所述承載機構(gòu)脫離連接。上述雙エ件臺交換方法，其中，所述短行程結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上設(shè)有交換電機的動子和交換氣浮結(jié)構(gòu)；所述承載機構(gòu)包括承載臺、交換電機的定子和交換氣浮導(dǎo)軌；所述承載臺在交換短行程結(jié)構(gòu)時用于暫時放置所述短行程結(jié)構(gòu)；所述交換電機的定子和交換氣浮導(dǎo)軌沿垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向設(shè)置；所述交換電機的定子與所述交換電機的動子配合使用，所述交換氣浮導(dǎo)軌與所述交換氣浮結(jié)構(gòu)配合使用；所述長行程結(jié)構(gòu)包括長行程第一方向滑塊和長行程第一方向橫梁；所述長行程第一方向滑塊設(shè)置在所述長行程第一方向橫梁上，該長行程第一方向滑塊沿所述長行程第一方向橫梁移動；所述短行程結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述長行程第一方向滑塊上。上述雙エ件臺交換方法，其中，所述步驟1具體為所述長行程結(jié)構(gòu)的長行程第一方向滑塊沿所述長行程第一方向橫梁平移至第一交換位，所述短行程結(jié)構(gòu)隨著所述長行程第一方向滑塊平移至第一交換位，該短行程結(jié)構(gòu)的交換氣浮結(jié)構(gòu)通正負壓或者磁預(yù)載，使所述短行程結(jié)構(gòu)吸附于所述承載機構(gòu)的交換氣浮導(dǎo)軌上。上述雙エ件臺交換方法，其中，所述步驟2具體為所述短行程結(jié)構(gòu)的氣浮層的定位銷收回，并且所述氣浮層通正壓，使所述短行程結(jié)構(gòu)整體浮于所述長行程第一方向滑塊上，所述短行程結(jié)構(gòu)的交換電機動子與所述承載機構(gòu)的交換電機定子共同構(gòu)成的交換電機驅(qū)動所述短行程結(jié)構(gòu)在水平面內(nèi)沿垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向移動，直至所述短行程結(jié)構(gòu)完全移至所述承載機構(gòu)的承載臺上。上述雙エ件臺交換方法，其中，所述步驟3具體為所述長行程結(jié)構(gòu)的長行程第一方向滑塊沿所述長行程第一方向橫梁平移至第二交換位。上述雙エ件臺交換方法，其中，所述步驟4具體為所述短行程結(jié)構(gòu)的交換電機動子與所述承載機構(gòu)的交換電機定子共同構(gòu)成的交換電機驅(qū)動所述短行程結(jié)構(gòu)沿步驟2的方向繼續(xù)移動，直至所述短行程結(jié)構(gòu)完全移至所述長行程結(jié)構(gòu)的長行程第一方向滑塊上， 所述短行程結(jié)構(gòu)的氣浮層關(guān)閉正壓，并且所述氣浮層的定位銷伸出，使所述短行程結(jié)構(gòu)吸附固定在所述長行程第一方向滑塊上，所述短行程結(jié)構(gòu)的交換氣浮結(jié)構(gòu)停止通正負壓或者磁預(yù)載，使該交換氣浮結(jié)構(gòu)與所述承載機構(gòu)的交換氣浮導(dǎo)軌脫離連接。
本發(fā)明雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)及其交換方法交換方式簡單，效率高；本發(fā)明雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)及其交換方法中短行程結(jié)構(gòu)采用中騎式方式設(shè)置在所述長行程結(jié)構(gòu)上，實現(xiàn)長行程第一方向的質(zhì)心驅(qū)動，可消除附加カ矩、提高控制精度；本發(fā)明雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)及其交換方法中雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，所采用的氣浮功能、直線電機驅(qū)動等技術(shù)屬于成熟技木，易于實現(xiàn)；本發(fā)明雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)及其交換方法中兩個エ件臺分別在分離的兩個工作區(qū)域內(nèi)工作，避免了發(fā)生相互碰撞的風(fēng)險；本發(fā)明雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)及其交換方法中雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)有兩個承載機構(gòu)，不需要同時交換兩個エ件臺，不需要嚴(yán)格的同步控制，而且其中一個エ件臺可以節(jié)省部分交換時間。


本發(fā)明的雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)及其交換方法由以下的實施例及附圖給出。圖1是本發(fā)明雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中短行程結(jié)構(gòu)和長行程結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖3是本發(fā)明中承載機構(gòu)的剖視圖。圖4A 圖4E是本發(fā)明雙エ件臺交換方法的流程圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)及其交換方法作進ー步的詳細描請參見圖1，本發(fā)明雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)包括兩個短行程結(jié)構(gòu)1和2、兩個長行程結(jié)構(gòu)3和4、以及兩個承載機構(gòu)5和6 ；所述兩個長行程結(jié)構(gòu)3和4相互平行設(shè)置在水平面上；所述短行程結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述長行程結(jié)構(gòu)上，可垂直于水平面浮起，并且沿所述長行程結(jié)構(gòu)在水平面內(nèi)移動；所述兩個承載機構(gòu)5和6設(shè)置在所述兩個長行程結(jié)構(gòu)3和4之間，且所述兩個承載機構(gòu)5和6的連線平行于所述兩個長行程結(jié)構(gòu)3和4 ；所述短行程結(jié)構(gòu)可沿所述承載機構(gòu)在水平面內(nèi)垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向上移動，通過所述承載機構(gòu)在所述兩個長行程結(jié)構(gòu)3和4間轉(zhuǎn)移。一個エ件臺包括一個所述短行程結(jié)構(gòu)和ー個所述長行程結(jié)構(gòu)。請參見圖1和圖2，以水平面為XY平面建立三維坐標(biāo)系，設(shè)所述兩個長行程結(jié)構(gòu)3 和4相互平行的方向為X軸方向；所述長行程結(jié)構(gòu)包括長行程X向滑塊105、長行程X向橫梁106和氣足107 ；所述長行程X向滑塊105設(shè)置在所述長行程X向橫梁106上，該長行程X向滑塊 105可沿所述長行程X向橫梁106作X向(即第一方向)平移運動；所述氣足107設(shè)置在所述長行程X向滑塊105的底端；所述氣足107內(nèi)設(shè)有負壓氣路和正壓氣路，該氣足107用于浮起所述長行程X向滑塊105，使所述長行程X向滑塊105脫離接觸水平框架302，所述水平框架302為大理石平面；所述長行程X向橫梁106的兩端支撐在框架301上，所述框架301可替換為平衡質(zhì)量，若為框架，該框架301固定在所述水平框架302上，若為平衡質(zhì)量，該平衡質(zhì)量氣浮在所述水平框架302上，所述長行程X向橫梁106的兩端設(shè)有直線電機模塊，可驅(qū)動所述長行程X向橫梁106沿Y向(即第二方向)移動。繼續(xù)參見圖2，所述短行程結(jié)構(gòu)包括短行程模塊102和氣浮層103 ；所述短行程模塊102的頂端設(shè)有放置硅片的硅片放置區(qū)域101 ；所述氣浮層103固定設(shè)置在所述短行程模塊102的底端；當(dāng)所述短行程結(jié)構(gòu)位于所述長行程結(jié)構(gòu)上吋，所述氣浮層103置于所述長行程X 向滑塊105的頂端，該氣浮層103內(nèi)設(shè)有負壓氣路和正壓氣路，可使所述氣浮層103和短行程模塊102固定在所述長行程X向滑塊105上，所述氣浮層103和短行程模塊102可隨所述長行程X向滑塊105作X向平移運動；所述短行程結(jié)構(gòu)采用中騎式方式設(shè)置在所述長行程結(jié)構(gòu)上，實現(xiàn)長行程X向的質(zhì)心驅(qū)動，可消除附加カ矩、提高控制精度；可以在所述氣浮層103的底部設(shè)置多個定位銷104，相應(yīng)地，在所述長行程X向滑塊105的頂部設(shè)置多個定位銷孔10 (見圖4B)，一個所述定位銷104與一個所述定位銷孔 104a剛性連接，所述定位銷104與所述定位銷孔10 配合使用用于固定所述氣浮層103相對所述長行程X向滑塊105的位置；所述短行程結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上設(shè)有交換電機動子108和交換氣浮結(jié)構(gòu)109，所述交換氣浮結(jié)構(gòu)109內(nèi)的設(shè)置有兩種如果交換氣浮結(jié)構(gòu)109和交換氣浮導(dǎo)軌202(見圖3)有磁預(yù)載功能，那么所述交換氣浮結(jié)構(gòu)109內(nèi)只有正壓氣路，如果交換氣浮結(jié)構(gòu)109和交換氣浮導(dǎo)軌202(見圖3)有真空預(yù)載功能，那么交換氣浮結(jié)構(gòu)109內(nèi)同時設(shè)有正壓氣路和負壓氣路。請參見圖1和圖3，所述承載機構(gòu)包括承載臺203、交換電機定子201和交換氣浮導(dǎo)軌202 ；所述承載臺203固定設(shè)置在所述水平框架302上，該承載臺203在交換エ件臺時用于暫時放置所述短行程結(jié)構(gòu)；所述承載臺203的上表面與所述長行程X向滑塊105的上表面處于同一水平高度，所述承載臺203的上表面的面積大于等于所述長行程X向滑塊105的上表面的面積；
所述交換電機定子201與所述交換電機動子108配合使用，共同構(gòu)成交換電機，為交換雙エ件臺提供驅(qū)動力，所述交換電機采用直線電機，可驅(qū)動所述短行程結(jié)構(gòu)作Y向運動；所述交換氣浮導(dǎo)軌202與所述交換氣浮結(jié)構(gòu)109配合使用，所述交換氣浮導(dǎo)軌202 為所述交換氣浮結(jié)構(gòu)109提供導(dǎo)向面，所述交換氣浮結(jié)構(gòu)109可沿所述交換氣浮導(dǎo)軌202 作Y向無摩擦移動；所述交換電機定子201和交換氣浮導(dǎo)軌202均沿Y向設(shè)置，所述交換氣浮導(dǎo)軌202 的長度大于等于所述氣浮層103的Y向長度的3倍，優(yōu)選地，所述交換氣浮導(dǎo)軌202的長度等于所述氣浮層103的Y向長度的3倍；所述交換電機定子201的長度等于所述交換氣浮導(dǎo)軌202的長度；
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若301為框架，所述交換電機定子201和交換氣浮導(dǎo)軌202固定在所述框架上，此時，所述交換電機定子201和交換氣浮導(dǎo)軌202位于所述承載臺203的側(cè)上方，所述承載臺203的上表面的面積等于所述長行程X向滑塊105的上表面的面積為宜，若301為平衡質(zhì)量，所述交換電機定子201和交換氣浮導(dǎo)軌202疊置在所述承載臺203上，此時，所述承載臺203的上表面的面積略大于所述長行程X向滑塊105的上表面的面積為宜；所述交換電機定子201和交換氣浮導(dǎo)軌202共同保證雙工件臺交換過程的安全。本發(fā)明雙工件臺交換結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，所采用的氣浮功能、直線電機驅(qū)動等技術(shù)屬于成熟技術(shù)，易于實現(xiàn)；本發(fā)明雙工件臺交換結(jié)構(gòu)的兩個工件臺分別在分離的兩個工作區(qū)域內(nèi)工作，避免了發(fā)生相互碰撞的風(fēng)險。結(jié)合圖4A 圖4E說明雙工件臺交換方法，該方法包括以下步驟步驟1，所述長行程結(jié)構(gòu)帶動所述短行程結(jié)構(gòu)步進至第一交換位，所述短行程結(jié)構(gòu)與所述承載機構(gòu)連接；參見圖4A，所述氣浮層103通負壓，依靠負壓使所述短行程結(jié)構(gòu)1吸附在所述長行程結(jié)構(gòu)3的長行程X向滑塊105上，所述短行程結(jié)構(gòu)2吸附在所述長行程結(jié)構(gòu)4的長行程X向滑塊105上，若所述氣浮層103的底部設(shè)有定位銷104，所述定位銷104插在所述長行程X向滑塊105的定位銷孔10 內(nèi)，起到進一步固定所述短行程結(jié)構(gòu)的作用；所述長行程X向滑塊105沿所述長行程X向橫梁106平移至第一交換位，所述短行程結(jié)構(gòu)ι隨著所述長行程結(jié)構(gòu)3的長行程X向滑塊105平移至第一交換位，所述短行程結(jié)構(gòu)2隨著所述長行程結(jié)構(gòu)4的長行程X向滑塊105平移至第一交換位(所述長行程結(jié)構(gòu)3的長行程X向滑塊105與所述長行程結(jié)構(gòu)4的長行程X向滑塊105反向移動，所述長行程結(jié)構(gòu)3的長行程X向滑塊105的第一交換位與所述長行程結(jié)構(gòu)4的長行程X向滑塊105的第一交換位位于不同側(cè))，此時，所述長行程結(jié)構(gòu)3的長行程X向滑塊105的上表面與所述承載機構(gòu)5的承載臺203的上表面接鄰，且處在同一水平面上，所述長行程結(jié)構(gòu)4的長行程X向滑塊105的上表面與所述承載機構(gòu)6的承載臺203的上表面接鄰，且處在同一水平面上；接著，所述交換氣浮結(jié)構(gòu)109通正負壓或者磁預(yù)載，使所述短行程結(jié)構(gòu)1吸附于所述承載機構(gòu)5的交換氣浮導(dǎo)軌202上，所述短行程結(jié)構(gòu)2吸附于所述承載機構(gòu)6的交換氣浮導(dǎo)軌202上，所述氣浮層103底部的定位銷104從所述長行程X向滑塊105的定位銷孔104a中彈回，再往所述氣浮層103內(nèi)通正壓，當(dāng)所述氣浮層103內(nèi)的正壓大于負壓時，所述短行程結(jié)構(gòu)浮起，此時，所述短行程結(jié)構(gòu)只能沿Y向運動；步驟2，所述短行程結(jié)構(gòu)在水平面內(nèi)沿垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向即Y向移動，并暫停在所述承載機構(gòu)上；參見圖4B，所述交換電機動子108和交換電機定子201通電閉環(huán)伺服，所述交換電機動子108和交換電機定子201共同構(gòu)成的交換電機驅(qū)動所述短行程結(jié)構(gòu)沿Y向運動，當(dāng)所述短行程結(jié)構(gòu)1完全運動至所述承載機構(gòu)5的承載臺203的正上方、所述短行程結(jié)構(gòu)2完全運動至所述承載機構(gòu)6的承載臺203的正上方時，交換電機閉環(huán)靜止，所述短行程結(jié)構(gòu)1暫停在所述承載機構(gòu)5的承載臺203上，所述短行程結(jié)構(gòu)2暫停在所述承載機構(gòu)6的承載臺203上；
步驟3，所述長行程結(jié)構(gòu)步進至第二交換位；參見圖4C，所述長行程結(jié)構(gòu)的長行程X向滑塊105沿所述長行程X向橫梁106平移至第二交換位(所述長行程結(jié)構(gòu)3的長行程X向滑塊105與所述長行程結(jié)構(gòu)4的長行程X向滑塊105反向移動，所述長行程結(jié)構(gòu)3的長行程X向滑塊105的第二交換位與所述長行程結(jié)構(gòu)4的長行程X向滑塊105的第二交換位位于不同側(cè))，此時，所述短行程結(jié)構(gòu)1仍停在所述承載機構(gòu)5的承載臺203上，所述短行程結(jié)構(gòu)2仍停在所述承載機構(gòu)6的承載臺203 上；步驟4，所述短行程結(jié)構(gòu)在水平面內(nèi)沿垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向移動至所述長行程結(jié)構(gòu)上，所述短行程結(jié)構(gòu)與所述承載機構(gòu)脫離連接；參見圖4D，所述交換電機動子108和交換電機定子201閉環(huán)伺服，所述交換電機動子108和交換電機定子201共同構(gòu)成的交換電機驅(qū)動所述短行程結(jié)構(gòu)繼續(xù)沿Y向運動，當(dāng)所述短行程結(jié)構(gòu)1完全運動至所述長行程結(jié)構(gòu)4的長行程X向滑塊105的正上方、所述短行程結(jié)構(gòu)2完全運動至所述長行程結(jié)構(gòu)3的長行程X向滑塊105的正上方時，交換電機閉環(huán)靜止，關(guān)閉所述氣浮層103的正壓，所述氣浮層103在負壓作用下吸附于所述長行程結(jié)構(gòu)的長行程X向滑塊105上，關(guān)閉所述交換電機，關(guān)閉所述交換氣浮結(jié)構(gòu)109，使所述短行程結(jié)構(gòu)1脫離所述承載機構(gòu)3的交換氣浮導(dǎo)軌202，所述短行程結(jié)構(gòu)2脫離所述承載機構(gòu)4的交換氣浮導(dǎo)軌202，若所述氣浮層103的底部設(shè)有定位銷104，當(dāng)關(guān)閉所述氣浮層103的正壓時，所述定位銷104插入所述長行程X向滑塊105的定位銷孔10 內(nèi)；所述短行程結(jié)構(gòu)1從所述長行程結(jié)構(gòu)3交換到所述長行程結(jié)構(gòu)4上，所述短行程結(jié)構(gòu)2從所述長行程結(jié)構(gòu)4交換到所述長行程結(jié)構(gòu)3上，如圖4E所示。 圖4A 圖4E中，所述短行程結(jié)構(gòu)1和所述短行程結(jié)構(gòu)2是同步交換的，但是，也可以進行異步交換，例如，所述短行程結(jié)構(gòu)2的工作時間比所述短行程結(jié)構(gòu)1的工作時間長，所述短行程結(jié)構(gòu)2還在工作時，先將所述短行程結(jié)構(gòu)1運至所述承載機構(gòu)5的承載臺203上，等所述短行程結(jié)構(gòu)2工作完后再將所述短行程結(jié)構(gòu)2運至所述承載機構(gòu)6的承載臺203上，最后進行兩者的交換?？紤]到所述短行程結(jié)構(gòu)各種線纜走線的方便，本實施例中，對于同一個所述短行程結(jié)構(gòu)，每次交換都在同一側(cè)進行，所述短行程結(jié)構(gòu)也只在一側(cè)設(shè)有交換電機動子108和交換氣浮結(jié)構(gòu)109。本發(fā)明雙工件臺交換結(jié)構(gòu)設(shè)有兩個承載機構(gòu)，不需要同時交換兩個工件臺，不需要嚴(yán)格的同步控制，而且其中一個工件臺可以節(jié)省部分交換時間；本發(fā)明雙工件臺交換方法交換方式簡單，效率高。
權(quán)利要求
1.一種雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)，其特征在干，包括兩個短行程結(jié)構(gòu)、兩個長行程結(jié)構(gòu)、以及兩個承載機構(gòu)；所述兩個長行程結(jié)構(gòu)相互平行設(shè)置在相互垂直的第一方向與第二方向組成的水平面上；所述短行程結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述長行程結(jié)構(gòu)上，垂直于所述水平面浮起，并且沿所述長行程結(jié)構(gòu)在所述水平面內(nèi)移動；所述兩個承載機構(gòu)固定設(shè)置在所述兩個長行程結(jié)構(gòu)之間，且所述兩個承載機構(gòu)的連線平行于所述兩個長行程結(jié)構(gòu)；所述短行程結(jié)構(gòu)沿所述承載機構(gòu)在所述水平面內(nèi)垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向上移動，通過所述承載機構(gòu)在所述兩個長行程結(jié)構(gòu)間轉(zhuǎn)移。
2.如權(quán)利要求1所述的雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述短行程結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上設(shè)有交換電機的動子和交換氣浮結(jié)構(gòu)；所述承載機構(gòu)包括承載臺、交換電機的定子和交換氣浮導(dǎo)軌；所述承載臺在交換エ件臺時用于暫時放置所述短行程結(jié)構(gòu)；所述交換電機的定子和交換氣浮導(dǎo)軌沿垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向設(shè)置；所述交換電機的定子與所述交換電機的動子配合使用，所述交換氣浮導(dǎo)軌與所述交換氣浮結(jié)構(gòu)配合使用，共同實現(xiàn)所述短行程結(jié)構(gòu)在所述兩個長行程結(jié)構(gòu)間的轉(zhuǎn)移。
3.如權(quán)利要求2所述的雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述長行程結(jié)構(gòu)包括長行程第一方向滑塊和長行程第一方向橫梁；所述長行程第一方向滑塊設(shè)置在所述長行程第一方向橫梁上，該長行程第一方向滑塊沿所述長行程第一方向橫梁移動；所述短行程結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述長行程第一方向滑塊上。
4.如權(quán)利要求3所述的雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述長行程結(jié)構(gòu)還包括氣足， 所述氣足設(shè)置在所述長行程第一方向滑塊的底端。
5.如權(quán)利要求3或4所述的雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述承載臺的上表面與所述長行程第一方向滑塊的上表面處于同一水平高度，所述承載臺的上表面的面積大于等于所述長行程第一方向滑塊的上表面的面積。
6.如權(quán)利要求2所述的雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述短行程結(jié)構(gòu)包括短行程模塊和氣浮層；所述短行程模塊的頂端設(shè)有放置硅片的硅片放置區(qū)域；所述氣浮層固定設(shè)置在所述短行程模塊的底端，內(nèi)置有負壓和正壓氣路，使所述短行程結(jié)構(gòu)浮于所述長行程第一方向滑塊上，并且包含若干定位銷，作上下運動。
7.如權(quán)利要求6所述的雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述交換氣浮導(dǎo)軌的長度大于等于所述氣浮層沿垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向的長度的3倍，所述交換電機的定子的長度等于所述交換氣浮導(dǎo)軌的長度。
8.—種雙エ件臺交換方法，由如權(quán)利要求1所述的雙エ件臺交換結(jié)構(gòu)實施，其特征在干，包括以下步驟步驟1，長行程結(jié)構(gòu)帶動其上的短行程結(jié)構(gòu)步進至第一交換位，使所述短行程結(jié)構(gòu)與承載機構(gòu)連接；步驟2，所述短行程結(jié)構(gòu)在水平面內(nèi)沿垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向移動，并暫停在所述承載機構(gòu)上；步驟3，所述長行程結(jié)構(gòu)步進至第二交換位；步驟4，所述短行程結(jié)構(gòu)沿步驟2的方向繼續(xù)移動，直至移到所述長行程結(jié)構(gòu)上，所述短行程結(jié)構(gòu)與所述承載機構(gòu)脫離連接。
9.如權(quán)利要求8所述的雙エ件臺交換方法，其特征在干，所述短行程結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上設(shè)有交換電機的動子和交換氣浮結(jié)構(gòu)；所述承載機構(gòu)包括承載臺、交換電機的定子和交換氣浮導(dǎo)軌；所述承載臺在交換短行程結(jié)構(gòu)時用于暫時放置所述短行程結(jié)構(gòu)；所述交換電機的定子和交換氣浮導(dǎo)軌沿垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向設(shè)置；所述交換電機的定子與所述交換電機的動子配合使用，所述交換氣浮導(dǎo)軌與所述交換氣浮結(jié)構(gòu)配合使用；所述長行程結(jié)構(gòu)包括長行程第一方向滑塊和長行程第一方向橫梁；所述長行程第一方向滑塊設(shè)置在所述長行程第一方向橫梁上，該長行程第一方向滑塊沿所述長行程第一方向橫梁移動；所述短行程結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述長行程第一方向滑塊上。
10.如權(quán)利要求8所述的雙エ件臺交換方法，其特征在干，所述步驟1具體為 所述長行程結(jié)構(gòu)的長行程第一方向滑塊沿所述長行程第一方向橫梁平移至交換位，所述短行程結(jié)構(gòu)隨著所述長行程第一方向滑塊平移至第一交換位，該短行程結(jié)構(gòu)的交換氣浮結(jié)構(gòu)通正負壓或者磁預(yù)載，使所述短行程結(jié)構(gòu)吸附于所述承載機構(gòu)的交換氣浮導(dǎo)軌上。
11.如權(quán)利要求8所述的雙エ件臺交換方法，其特征在干，所述步驟2具體為 所述短行程結(jié)構(gòu)的氣浮層的定位銷收回，并且所述氣浮層通正壓，使所述短行程結(jié)構(gòu)整體浮于所述長行程第一方向滑塊上，所述短行程結(jié)構(gòu)的交換電機動子與所述承載機構(gòu)的交換電機定子共同構(gòu)成的交換電機驅(qū)動所述短行程結(jié)構(gòu)在水平面內(nèi)沿垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向移動，直至所述短行程結(jié)構(gòu)完全移至所述承載機構(gòu)的承載臺上。
12.如權(quán)利要求8所述的雙エ件臺交換方法，其特征在干，所述步驟3具體為 所述長行程結(jié)構(gòu)的長行程第一方向滑塊沿所述長行程第一方向橫梁平移至第二交換1A/.U
13.如權(quán)利要求8所述的雙エ件臺交換方法，其特征在干，所述步驟4具體為 所述短行程結(jié)構(gòu)的交換電機動子與所述承載機構(gòu)的交換電機定子共同構(gòu)成的交換電機驅(qū)動所述短行程結(jié)構(gòu)沿步驟2的方向繼續(xù)移動，直至所述短行程結(jié)構(gòu)完全移至所述長行程結(jié)構(gòu)的長行程第一方向滑塊上，所述短行程結(jié)構(gòu)的氣浮層關(guān)閉正壓，并且所述氣浮層的定位銷伸出，使所述短行程結(jié)構(gòu)吸附固定在所述長行程第一方向滑塊上，所述短行程結(jié)構(gòu)的交換氣浮結(jié)構(gòu)停止通正負壓或者磁預(yù)載，使該交換氣浮結(jié)構(gòu)與所述承載機構(gòu)的交換氣浮導(dǎo)軌脫離連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及雙工件臺交換結(jié)構(gòu)及其交換方法，該雙工件臺交換結(jié)構(gòu)包括兩個短行程結(jié)構(gòu)、兩個長行程結(jié)構(gòu)、以及兩個承載機構(gòu)；所述兩個長行程結(jié)構(gòu)相互平行設(shè)置在相互垂直的第一方向與第二方向組成的水平面上；所述短行程結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述長行程結(jié)構(gòu)上，可垂直于水平面浮起，并且沿所述長行程結(jié)構(gòu)在水平面內(nèi)移動；所述兩個承載機構(gòu)固定設(shè)置在所述兩個長行程結(jié)構(gòu)之間，且所述兩個承載機構(gòu)的連線平行于所述兩個長行程結(jié)構(gòu)；所述短行程結(jié)構(gòu)沿所述承載機構(gòu)在水平面內(nèi)垂直于所述長行程結(jié)構(gòu)的方向上移動，通過所述承載機構(gòu)在所述兩個長行程結(jié)構(gòu)間轉(zhuǎn)移。本發(fā)明雙工件臺交換結(jié)構(gòu)及其交換方法，既可同步交換兩個工件臺，又可異步交換兩個工件臺，結(jié)構(gòu)簡單、交換方便、工作靈活。
文檔編號G03F7/20GK102566292SQ20101061841
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者楊志勇, 趙輝 申請人:上海微電子裝備有限公司