一种光刻机垂向距离测量装置及测量方法
【专利摘要】本发明提供了一种光刻机垂向距离测量装置，包括：垂向支架和测量传感器，所述垂向支架的一端与光刻机的内部框架上的主基板连接；所述测量传感器包括本体和感应部分，所述本体设置于所述垂向支架的另一端，所述感应部分放置于所述光刻机的支撑平台上,所述本体与所述感应部分相对设置，所述本体用于向所述感应部分发送测量媒介，所述感应部分用于感应所述测量媒介，并根据感应到的所述测量媒介获取工件台与主基板之间的垂向距离。通过光刻机垂向距离测量装置能够有效测量工件台与内部框架上的主基板之间的垂向距离，从而建立起工件台与内部框架上的主基板的有效的垂向位置关系。
【专利说明】一种光刻机垂向距离测量装置及测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体领域，特别涉及一种光刻机垂向距离测量装置及测量方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，在传统的一体式框架光刻机中，工件台、掩模台、曝光系统、测量系统均安装在内部框架上，内部框架通过一套减震单元与外部地基隔离，实现内部框架的减震和隔离。通常，在水平向采用激光干涉仪对工件台的位置进行相对测量，由于内部框架由刚性支架构成，因为刚性支架的支撑与固联，所以工件台与内部框架上的主基板之间的垂向距离不变，垂向使用测焦测平传感器进行绝对距离的测量。
[0003]为了降低和消除工件台运动反力对内部框架的影响，因而将工件台从内部框架中分离出来，单独放置在外部的基地上，并进行减震和隔离的处理，也就是现在所使用的分体式光刻机。而工件台的分离随之带来一个问题，由于工件台与测量系统分体安装，导致工件台与内部框架上的主基板之间的垂向距离会发生变化，工件台如何与主基板建立起有效的垂向位置关系成为分体式光刻机在垂向距离测量与控制方面面临的问题。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种光刻机垂向距离测量装置及其测量方法，解决了工件台如何与内部框架上的主基板建立起有效的垂向位置关系的问题。
[0005]本发明为解决其技术问题所采用的技术方案在于:
[0006]一种光刻机垂向距离测量装置，包括:
[0007]垂向支架和测量传感器，所述垂向支架的一端与光刻机的内部框架上的主基板连接;
[0008]所述测量传感器包括本体和感应部分，所述本体设置于所述垂向支架的另一端，所述感应部分放置于所述光刻机的支撑平台上，所述本体与所述感应部分相对设置，所述本体用于向所述感应部分发送测量媒介，所述感应部分用于感应所述测量媒介，并根据感应到的所述测量媒介获取工件台与主基板之间的垂向距离。
[0009]可选的，在所述的光刻机垂向距离测量装置中，所述的光刻机垂向测量装置还包括一与所述支撑平台连接的减震系统，用于获取所述垂向距离，并将一预设的标定值与所述垂向距离进行比较获取垂向差值，根据所述垂向差值调整支撑平台的位置。
[0010]可选的，在所述的光刻机垂向距离测量装置中，所述测量传感器是激光干涉仪或光栅尺，则所述测量媒介就是测量光束。
[0011]可选的，在所述的光刻机垂向距离测量装置中，所述测量传感器是霍尔传感器或电涡轮传感器，则所述测量媒介就是感应磁场。
[0012]可选的，在所述的光刻机垂向距离测量装置中，所述测量传感器是电容传感器，则所述测量媒介就是感应电场。
[0013]可选的，在所述的光刻机垂向距离测量装置中，所述光刻机垂向测量装置的数量为一个或多个。
[0014]本发明还提供一种光刻机垂向距离测量方法，使用所述的光刻机垂向距离测量装置，光刻机垂向距离测量方法的步骤包括:
[0015]将垂向支架的一端与内部框架上的主基板连接；
[0016]将本体设置于所述垂向支架的另一端；
[0017]将感应部分放置于支撑平台的上，所述本体与所述感应部分相对设置；
[0018]所述本体向所述感应部分发送测量媒介，所述感应部分感应所述测量媒介,并根据感应到的所述测量媒介获取工件台与主基板之间的垂向距离。
[0019]可选的，在所述的光刻机垂向距离测量方法中，所述的光刻机垂向距离测量装置还包括一与所述支撑平台连接的减震系统，根据感应到的所述测量媒介获取工件台与主基板之间的垂向距离的步骤之后还包括:
[0020]所述减震系统获取所述垂向距离，并将一预设的标定值与所述垂向距离进行比较获取垂向差值，根据所述垂向差值调整支撑平台的位置。
[0021]可选的，在所述的光刻机垂向距离测量方法中，所述测量传感器是激光干涉仪或光栅尺，则所述测量媒介就是测量光束。
[0022]可选的，在所述的光刻机垂向距离测量方法中，所述测量传感器是霍尔传感器或电涡轮传感器，则所述测量媒介就是感应磁场。
[0023]可选的，在所述的光刻机垂向距离测量方法中，所述测量传感器是电容传感器，则所述测量媒介就是感应电场。
[0024]可选的，在所述的光刻机垂向距离测量方法中，所述光刻机垂向距离测量装置的数量为一个或多个。
[0025]实施本发明的一种光刻机垂向距离测量装置及测量方法，具有以下有益效果:通过光刻机垂向距离测量装置能够有效测量工件台与内部框架上的主基板之间的垂向距离，从而建立起工件台与内部框架上的主基板的有效的垂向位置关系，本发明简单易行，成本低廉，容易实现。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0027]图1是本发明实施例的光刻机垂向距离测量装置的结构示意图；
[0028]图2是本发明实施例的光刻机垂向距离测量装置及测量方法的结构示意图；
[0029]图3是本发明实施例的光刻机垂向距离测量装置及测量方法的流程图。
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种光刻机垂向距离测量装置及测量方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0031]如图1和图2所示，在分体式光刻机中，包括照明系统1、曝光系统2、内部框架3、掩模台4、干涉仪测量支架5、主基板6、物镜7、测焦测平传感器8、工件台9、减震系统10、内部减震系统11和支撑平台12，为了降低和消除工件台9运动反力对内部框架3的影响，因而将工件台9从内部框架3中分离出来，单独放置在外部基地13的支撑平台12上，并通过与所述支撑平台12连接的减震系统10进行减震的处理。
[0032]一种光刻机垂向距离测量装置21，所述光刻机包括内部框架3和支撑平台12，所述支撑平台12用于放置工件台9，所述内部框架3上设置有一主基板6，所述光刻机垂向距离测量装置21包括:垂向支架22和测量传感器(图中未标出)。
[0033]所述垂向支架22的一端与内部框架3上的主基板6连接；
[0034]所述测量传感器包括本体23、感应部分24，所述本体23设置于所述垂向支架22的另一端，所述感应部分24放置于支撑平台12的某一边角上，所述本体23与所述感应部分24相对设置，所述本体23用于向所述感应部分24发送测量媒介25，所述感应部分24用于感应所述测量媒介25，并根据感应到的所述测量媒介25获取工件台9与主基板6之间的垂向距离。
[0035]进一步的，所述光刻机垂向距离测量装置21还包括一与所述支撑平台12连接的减震系统10，用于获取所述垂向距离，并将一预设的标定值与所述垂向距离进行比较获取垂向差值，根据所述垂向差值调整支撑平台12的位置。
[0036]进一步的，所述光刻机垂向距离测量装置21还包括一感应部分安装座26，所述应部分安装座26用于放置所述感应部分24。
[0037]进一步的，在本发明中，所述垂向测量传感器可以是激光干涉仪和光栅尺这样的相对测量传感器；也可以是霍尔传感器、电涡轮传感器或者电容传感器。
[0038]在本实施例中，所述测量传感器是激光干涉仪或光栅尺，则所述测量媒介25就是测量光束。
[0039]在本发明的其他实施例中，所述测量传感器是霍尔传感器或电涡轮传感器，则所述测量媒介25就是感应磁场。
[0040]在本发明的其他实施例中，所述测量传感器是电容传感器，则所述测量媒介25就是感应电场。
[0041]进一步的，所述光刻机垂向距离测量装置21的数量为一个或多个。
[0042]本发明还提供一种光刻机垂向距离测量方法，使用所述的光刻机垂向距离测量装置21，所述光刻机垂向距离测量方法的步骤包括:
[0043]步骤SI，将垂向支架22的一端与内部框架3上的主基板6连接；
[0044]步骤S2，将本体23设置于所述垂向支架22的另一端；
[0045]步骤S3，将感应部分24放置于支撑平台12的上，所述本体23与所述感应部分24相对设置；
[0046]步骤S4，所述本体23向所述感应部分24发送测量媒介25，所述感应部分24感应所述测量媒介25，并根据感应到的所述测量媒介25获取工件台9与主基板6之间的垂向距离。
[0047]进一步的，在根据感应到的所述测量媒介25获取工件台9与主基板6之间的垂向距离的步骤之后还包括:所述减震系统10获取所述垂向距离，并将一预设的标定值与所述垂向距离进行比较获取垂向差值，根据所述垂向差值调整支撑平台12的位置。由于减震系统10垂向位置的稳定性，垂向差值精度可以控制在十微米以内。[0048]进一步的，在本发明中，所述测量传感器可以是激光干涉仪和光栅尺这样的相对测量传感器；也可以是霍尔传感器、电涡轮传感器或者电容传感器。
[0049]在本实施例中，所述测量传感器是激光干涉仪或光栅尺，则所述测量媒介25就是测量光束。
[0050]在本发明的其他实施例中，所述测量传感器是霍尔传感器或电涡轮传感器，则所述测量媒介25就是感应磁场。
[0051]在本发明的其他实施例中，所述测量传感器是电容传感器，则所述测量媒介25就是感应电场。
[0052]进一步的，所述光刻机垂向距离测量装置21可以根据实际工作情况，增加光刻机垂向距离测量装置21，所述光刻机垂向距离测量装21的数量为一个或多个。
[0053]通过上述结构的结合，通过光刻机垂向距离测量装置21能够有效测量工件台9与内部框架3上的主基板6之间的垂向距离，从而建立起工件台9与内部框架3上的主基板6的有效的垂向位置关系，本发明简单易行，成本低廉，容易实现。
[0054]上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
【权利要求】
1.一种光刻机垂向距离测量装置，其特征在于，包括: 垂向支架和测量传感器，所述垂向支架的一端与光刻机的内部框架上的主基板连接； 所述测量传感器包括本体和感应部分，所述本体设置于所述垂向支架的另一端，所述感应部分放置于所述光刻机的支撑平台上，所述本体与所述感应部分相对设置，所述本体用于向所述感应部分发送测量媒介，所述感应部分用于感应所述测量媒介，并根据感应到的所述测量媒介获取工件台与主基板之间的垂向距离。
2.根据权利要求1所述的光刻机垂向距离测量装置，其特征在于，所述的光刻机垂向测量装置还包括一与所述支撑平台连接的减震系统，用于获取所述垂向距离，并将一预设的标定值与所述垂向距离进行比较获取垂向差值，根据所述垂向差值调整支撑平台的位置。
3.根据权利要求1所述的光刻机垂向距离测量装置，其特征在于，所述测量传感器是激光干涉仪或光栅尺，则所述测量媒介就是测量光束。
4.根据权利要求1所述的光刻机垂向距离测量装置，其特征在于，所述测量传感器是霍尔传感器或电涡轮传感器，则所述测量媒介就是感应磁场。
5.根据权利要求1所述的光刻机垂向距离测量装置，其特征在于，所述测量传感器是电容传感器，则所述测量媒介就是感应电场。
6.根据权利要求1-5中任一项的所述的光刻机垂向距离测量装置，其特征在于，所述光刻机垂向测量装置的数量为一个或多个。
7.一种光刻机垂向距离测量方法，使用如权利要求1所述的光刻机垂向距离测量装置，其特征在于，光刻机垂向距离测量方法的步骤包括: 将垂向支架的一端与内部框架上的主基板连接； 将本体设置于所述垂向支架的另一端； 将感应部分放置于支撑平台上，所述本体与所述感应部分相对设置； 所述本体向所述感应部分发送测量媒介，所述感应部分感应所述测量媒介，并根据感应到的所述测量媒介获取工件台与主基板之间的垂向距离。
8.根据权利要求7所述的光刻机垂向距离测量方法，其特征在于，所述的光刻机垂向距离测量装置还包括一与所述支撑平台连接的减震系统，根据感应到的所述测量媒介获取工件台与主基板之间的垂向距离的步骤之后还包括: 所述减震系统获取所述垂向距离，并将一预设的标定值与所述垂向距离进行比较获取垂向差值，根据所述垂向差值调整支撑平台的位置。
9.根据权利要求7所述的光刻机垂向距离测量方法，其特征在于，所述测量传感器是激光干涉仪或光栅尺，则所述测量媒介就是测量光束。
10.根据权利要求7所述的光刻机垂向距离测量方法，其特征在于，所述测量传感器是霍尔传感器或电涡轮传感器，则所述测量媒介就是感应磁场。
11.根据权利要求7所述的光刻机垂向距离测量方法，其特征在于，所述测量传感器是电容传感器，则所述测量媒介就是感应电场。
12.根据权利要求7-11任一项的所述的光刻机垂向距离测量方法，其特征在于，所述光刻机垂向距离测量装置的数量为一个或多个。
【文档编号】G03F7/20GK103969957SQ201310029988
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年1月25日 优先权日:2013年1月25日
【发明者】王天明 申请人:上海微电子装备有限公司