一种掩模与基底六自由度对准装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种掩模与基底六自由度对准装置，含有掩模、掩模支架、弹性簧片、压簧片、压簧预紧、Y手轮、拉簧预紧、基底、基底支架、X手轮、基座、压紧螺钉；掩模支架为圆盘形状，用于承载掩模；弹性簧片具有内环及三个凸起，内环通过螺钉与掩模支架连接，三个凸起通过螺钉与基座凸面连接；压簧片一端与基座支撑面通过螺钉连接，另一端压在基底支架肩面上；压簧预紧与基座支撑面通过螺钉连接并与基底支架相切；Y手轮包括Y1手轮及Y2手轮，与基座支撑面通过螺钉连接并与基底支架相切；拉簧预紧一端与基座支撑面通过螺钉连接，另一端与基底支架通过螺钉连接。本发明结构紧凑，适用于空间狭小的环境，并可完成掩模与基底的六自由度高精度对准。
【专利说明】一种掩模与基底六自由度对准装置
【技术领域】
[0001]本发明属于超精密测量【技术领域】，涉及一种掩模与基底六自由度对准装置。
【背景技术】
[0002]在镀膜及光刻工艺过程中，常常涉及到基底上已有图形与掩模图形的套刻对准，这就要求完成掩模与基底的高精度对准。掩模与基底的对准，不仅要完成掩模与基底在水平面内的对准，还需完成两者在垂向间隙及平行性等方面的调整。目前常用的掩模-基底对准装置多为二维平移台、转台、倾斜调整台等多个装置的组合形式，不仅成本高而且其体积过于庞大，故现有掩模与基底对准装置不能满足在镀膜仪及光刻机等设备中的使用。此时，人们迫切需要一种体积紧凑且能完成掩模-基底六自由度对准的实验装置。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的是解决掩模与基底对准装置因体积庞大而不适用于镀膜仪及光刻机的问题，为此本发明提供一种六自由度、结构紧凑的掩模与基底对准装置。
[0004]为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下:一种掩模与基底六自由度对准装置，含有掩模、掩模支架、弹性簧片、压簧片、压簧预紧、Y手轮、拉簧预紧、基底、基底支架、X手轮、基座、压紧螺钉，其中:掩模支架为圆盘形状，用于承载掩模；弹性簧片具有内环及三个凸起，内环通过螺钉与掩模支架连接，三个凸起通过螺钉与基座凸面连接；压簧片一端与基座支撑面通过螺钉连接，另一端压在基底支架肩面上并对基底支架施加垂向预压力；压簧预紧与基座支撑面通过螺钉连接并与基底支架相切，用于提供基底支架X方向预压；Y手轮包括Yl手轮及Y2手轮，与基座支撑面通过螺钉连接并与基底支架相切，用于调节基底支架的Y向移动及Θ z向转动；拉簧预紧一端与基座支撑面通过螺钉连接，另一端与基底支架通过螺钉连接，用于提供基底支架Y向预压；基底支架为凸字形结构具有基底支架肩面和基底支架顶面，基底支架位于基座滑移面上，基底支架顶面与基底固接使两者一起运动；X手轮与基座支撑面通过螺钉连接并与基底支架相切，用于调节基底支架的X方向运动；基座为圆柱形结构，含有基座凸面、基座支撑面、基座滑移面；压紧螺钉将弹性簧片与基座连接，通过调整三个压紧螺钉可完成掩模的Z向升降及Θ X、Θ y向调平。
[0005]本发明具有的有益效果是:通过调节Y1、Y2及X手轮可完成基底的X、Y及θζ向位置调整，通过调整三个压紧螺钉可完成掩模与基底的Z向间隙调整及Θ X、Θ y向调平，相比现有的组合式对准装置，其结构简单、紧凑，适用于空间狭小的环境，并可完成掩模与基底的六自由度高精度对准。本发明用于光刻机、镀膜仪等设备中掩模与基底对准装置的设计。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图la、lb和Ic为本发明一种掩模与基底六自由度对准装置结构示意图。
[0007]图2为掩模支架结构示意图。
[0008]图3为弹性簧片结构示意图。
[0009]图4为压簧片结构示意图。
[0010]图5为压簧预紧结构示意图。
[0011]图6为V手轮结构示意图。
[0012]图7为拉簧预紧结构示意图。
[0013]图8为基底支架结构不意图。
[0014]图9为X手轮结构示意图。
[0015]图10为基座结构不意图。
[0016]图中元件说明:
[0017]1-掩模，2-掩模支架，
[0018]3-弹性簧片，33-凸起，
[0019]36-内环，4-压簧片，
[0020]5-压簧预紧，6^1-11手轮，
[0021]613-12手轮，7-拉簧预紧，
[0022]8-基底，9-基底支架，
[0023]9^-基底支架肩面，9-基底支架顶面，
[0024]10-父手轮，11-基座，
[0025]113-基座凸面，116-基座支撑面，
[0026]11(:-基座滑移面，12-压紧螺钉。
【具体实施方式】
[0027]为使本发明的目的、技术方案和优点更加明确，下面结合附图对本发明的工作原理、结构及【具体实施方式】进一步介绍。
[0028]如图匕、图化和图10示出本发明提供的掩模与基底六自由度对准装置结构示意图，该对准装置含有掩模1、掩模支架2、弹性簧片3、压簧片4、压簧预紧5、丫1手轮如、12手轮66、拉簧预紧7、基底8、基底支架IX手轮10、基座11、压紧螺钉12，其中:
[0029]掩模支架2为圆盘形状，用于承载掩模；弹性簧片3具有内环36及三个凸起33，内环36通过螺钉与掩模支架2连接，三个凸起33通过螺钉与基座凸面1匕连接；压簧片4一端与基座支撑面1化通过螺钉连接，另一端压在基底支架肩面如上；压簧预紧5与基座支撑面1化通过螺钉连接并与基底支架9相切；丫手轮包括VI手轮63及12手轮66，与基座支撑面1化通过螺钉连接并与基底支架9相切；拉簧预紧7 —端与基座支撑面1化通过螺钉连接，另一端与基底支架9通过螺钉连接；基底支架9为凸字形结构具有基底支架肩面%和基底支架顶面％，基底支架9位于基座滑移面1化上，基底支架顶面％与基底8固接使两者一起运动3手轮10与基座支撑面116通过螺钉连接并与基底支架9相切；基座11为圆柱形结构，含有基座凸面1匕、基座支撑面111基座滑移面11。；压紧螺钉12将弹性簧片3与基座11连接，通过调整三个压紧螺钉可完成掩模1的2向升降及0^07向调平。
[0030]如图2示出为掩模支架2构示意图，掩模支架2为圆盘形状，用于承载掩模1。
[0031]如图3示出弹性簧片3结构示意图，弹性簧片3具有内环36及三个凸起3^内环3^通过螺钉与掩模支架2连接，三个凸起33通过螺钉与基座凸面1匕连接。
[0032]如图4示出的为压簧片4结构示意图，压簧片4与基座支撑面Ilb通过螺钉连接，并对基底支架9施加预压力。
[0033]如图5示出的为压簧预紧5结构示意图，压簧预紧5与基座支撑面Ilb通过螺钉连接并与基底支架9相切，用于提供基底支架X方向预压；
[0034]如图6示出为Y手轮结构示意图，Y手轮包括Yl手轮6a及Y2手轮6b，与基座支撑面Ilb通过螺钉连接并与基底支架9相切，用于调节基底支架9的Y向移动及Θ Z向转动。
[0035]如图7示出为拉簧预紧7结构示意图，拉簧预紧7 —端与基座支撑面Ilb通过螺钉连接，另一端与基底支架9通过螺钉连接，用于提供基底支架9Y向预压。
[0036]如图8示出为基底支架9结构示意图，基底支架9为凸字形结构具有基底支架肩面9a和基底支架顶面9b，基底支架9位于基座滑移面Ilc上，基底支架顶面9b与基底8固接使两者一起运动。
[0037]如图9示出为X手轮结构10示意图，X手轮10与基座支撑面Ilb通过螺钉连接并与基底支架9相切，用于调节基底支架9的X方向运动。
[0038]如图10示出为基座结构11示意图，基座11为圆柱形结构，含有基座凸面11a、基座支撑面lib、基座滑移面11c。
[0039]对准装置使用时，将掩模I置于掩模支架2上，基底8固接于基底支架9上，通过调节Yl手轮6a及Y2手轮6b实现基底支架9的Y向移动及θ z向转动，通过调节X手轮10实现基底支架9的X方向运动，通过调节调整三个压紧螺钉12可完成掩模I的Z向升降及ΘΧ、向调平，进而可完成掩模I与基底8的六自由度对准。
[0040]本发明未详细阐述部分属于本领域技术人员的公知技术。
[0041]以上所述仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人员在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种掩模与基底六自由度对准装置，其特征在于:所述对准装置含有掩模、掩模支架、弹性簧片、压簧片、压簧预紧、Y手轮、拉簧预紧、基底、基底支架、X手轮、基座、压紧螺钉，其中: 掩模支架为圆盘形状，用于承载掩模；弹性簧片具有内环及三个凸起，内环通过螺钉与掩模支架连接，三个凸起通过螺钉与基座凸面连接；压簧片一端与基座支撑面通过螺钉连接，另一端压在基底支架肩面上；压簧预紧与基座支撑面通过螺钉连接并与基底支架相切；Y手轮包括Yl手轮及Y2手轮，与基座支撑面通过螺钉连接并与基底支架相切；拉簧预紧一端与基座支撑面通过螺钉连接，另一端与基底支架通过螺钉连接；基底支架为凸字形结构具有基底支架肩面和基底支架顶面，基底支架位于基座滑移面上，基底支架顶面与基底固接使两者一起运动；X手轮与基座支撑面通过螺钉连接并与基底支架相切；基座为圆柱形结构，含有基座凸面、基座支撑面、基座滑移面；压紧螺钉将弹性簧片与基座连接。
2.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于:所述掩模支架为圆盘形状，用于承载掩模。
3.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于:所述弹性簧片具有内环及三个凸起，内环通过螺钉与掩模支架连接，三个凸起通过螺钉与基座凸面连接。
4.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于:所述压簧片与基座支撑面通过螺钉连接，并对基底支架施加预压力。
5.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于:所述压簧预紧与基座支撑面通过螺钉连接并与基底支架相切，用于提供基底支架X方向预压。
6.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于:所述Y手轮包括Yl手轮及Y2手轮，与基座支撑面通过螺钉连接并与基底支架相切，用于调节基底支架的Y向移动及Θ Z向转动。
7.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于:所述拉簧预紧一端与基座支撑面通过螺钉连接，另一端与基底支架通过螺钉连接，用于提供基底支架Y向预压。
8.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于:所述基底支架为凸字形结构具有基底支架肩面和基底支架顶面，基底支架位于基座滑移面上，基底支架顶面与基底固接使两者一起运动。
9.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于:所述X手轮与基座支撑面通过螺钉连接并与基底支架相切，用于调节基底支架的X方向运动。
10.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于:所述基座为圆柱形结构，含有基座凸面、基座支撑面、基座滑移面。
11.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于:所述压紧螺钉将弹性簧片与基座连接，通过调整三个压紧螺钉可完成掩模的Z向升降及θχ、0丨向调平。
【文档编号】G05G13/00GK104331116SQ201410607056
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】李金龙, 胡松, 赵立新 申请人:中国科学院光电技术研究所