本發(fā)明涉及光刻機(jī)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于光刻機(jī)的零位傳感器定位裝置及方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)今社會(huì)，微電子技術(shù)已經(jīng)滲入到一切現(xiàn)代技術(shù)乃至社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，微電子技術(shù)的進(jìn)步迅速改變了現(xiàn)代社會(huì)生活的面貌，帶來(lái)了新的產(chǎn)業(yè)革命。微電子技術(shù)的核心是超大規(guī)模集成電路(visi)技術(shù)，集成電路技術(shù)包括集成電路設(shè)計(jì)、測(cè)試、前后工序、光刻、互連布線、工藝集成與封裝等，其中關(guān)系到電路集成度持續(xù)增長(zhǎng)的關(guān)鍵技術(shù)是光刻。因而，光刻機(jī)則成為了集成電路制造過(guò)程中最重要的設(shè)備，不斷提高光刻機(jī)的分辨率和曝光效率一直是微電子工業(yè)不懈努力追求的目標(biāo)。

硅片臺(tái)運(yùn)動(dòng)定位系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為硅片臺(tái))作為光刻機(jī)的關(guān)鍵系統(tǒng)，基本作用是在曝光過(guò)程中承載硅片并按設(shè)定的速度和方向運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)掩模版圖形向硅片上各區(qū)域的精確轉(zhuǎn)移，其運(yùn)動(dòng)精度和工作效率很大程度上決定了光刻機(jī)的分辨率和曝光效率。當(dāng)不斷提高硅片臺(tái)的步進(jìn)和曝光掃描的運(yùn)動(dòng)速度時(shí)將不可避免的導(dǎo)致系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的惡化，這需要采取大量的技術(shù)措施來(lái)補(bǔ)償硅片臺(tái)的運(yùn)動(dòng)精度，為保持現(xiàn)有精度或達(dá)到更高精度需付出更大的代價(jià)。

雙硅片臺(tái)的光刻機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)雙臺(tái)光刻機(jī))就是為實(shí)現(xiàn)更高產(chǎn)率而被研究發(fā)明的，它將光刻機(jī)的曝光過(guò)程分成兩個(gè)工位完成，一個(gè)測(cè)量位，一個(gè)曝光位，兩者并行完成，大大提高光刻機(jī)的產(chǎn)率。

如圖1所示，雙臺(tái)光刻機(jī)的硅片臺(tái)測(cè)量系統(tǒng)中設(shè)有第一硅片臺(tái)4和第二硅片臺(tái)5，第一硅片臺(tái)4沿第一y向?qū)к?做y向運(yùn)動(dòng)；第二硅片臺(tái)5沿第二y向?qū)к?做y向運(yùn)動(dòng)，第一y向?qū)к?和第二y向?qū)к?的兩端均設(shè)置于兩個(gè)x向?qū)к?之間，帶動(dòng)硅片臺(tái)沿x向運(yùn)動(dòng)，在光刻機(jī)框架上與曝光位對(duì)應(yīng)處設(shè)置3 個(gè)第一零位傳感器6、與測(cè)量位對(duì)應(yīng)處設(shè)置3個(gè)第二零位傳感器7，以實(shí)現(xiàn)第一硅片臺(tái)4和第二硅片臺(tái)5的位置初始化。傳統(tǒng)的零位傳感器(包括第一零位傳感器6和第二零位傳感器7)定位方法是用定位銷(xiāo)或定位面單獨(dú)給每個(gè)零位傳感器定位，這種方法用于單硅片臺(tái)光刻機(jī)的零位傳感器定位還是簡(jiǎn)單可行的，但在雙臺(tái)光刻機(jī)中兩個(gè)工位(即測(cè)量位和曝光位)的兩組零位傳感器要求能夠復(fù)用，即測(cè)量位、曝光位的兩組零位傳感器對(duì)于兩個(gè)硅片臺(tái)均有效。這時(shí)傳統(tǒng)的定位方法由于加工制造引入的誤差較大，若要提高加工精度，則將大大增加制造成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種用于光刻機(jī)的零位傳感器定位裝置及方法，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于光刻機(jī)的零位傳感器定位裝置，包括安裝于光刻機(jī)框架測(cè)量位的第一定位板、安裝于光刻機(jī)框架曝光位的第二定位板，所述第一定位板和第二定位板上分別設(shè)有水平向固定機(jī)構(gòu)和rz向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述光刻機(jī)框架上與所述第一定位板和第二定位板對(duì)應(yīng)處還分別設(shè)有光電探測(cè)器，第一硅片臺(tái)和第二硅片臺(tái)上分別設(shè)有與每個(gè)所述光電探測(cè)器分別對(duì)應(yīng)的第一反射鏡。

較佳地，所述第一定位板和第二定位板結(jié)構(gòu)大小完全相同，或者第一定位板和第二定位板為同一塊定位板。

較佳地，所述光電探測(cè)器數(shù)量為3個(gè)，對(duì)應(yīng)的第一反射鏡的數(shù)量為3-6個(gè)。

較佳地，所述rz向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括微位移調(diào)整組件、偏心銷(xiāo)、干涉儀以及第二反射鏡，所述微位移調(diào)整組件調(diào)節(jié)所述干涉儀的出射光束與經(jīng)過(guò)所述第二反射鏡的反射后的反射光之間的夾角，所述偏心銷(xiāo)固定所述第一、第二定位板相對(duì)于所述光刻機(jī)框架的位置。

較佳地，所述干涉儀采用rz位置已調(diào)整好的工件臺(tái)干涉儀。

較佳地，所述水平向固定機(jī)構(gòu)采用圓柱銷(xiāo)。

較佳地，所述測(cè)量位上的3個(gè)光電探測(cè)器不在同一條直線上，所述曝光位上的3個(gè)光電探測(cè)器不在同一條直線上。

本發(fā)明還提供了一種用于光刻機(jī)的零位傳感器定位方法，包括如下步驟：

s1：將第一定位板安裝到光刻機(jī)框架的測(cè)量位，并利用rz向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)定位第一定位板在rz向的位置；

s2：根據(jù)所述第一定位板的定位位置在所述光刻機(jī)框架上安裝3個(gè)光電探測(cè)器；

s3：根據(jù)所述3個(gè)光電探測(cè)器的位置安裝第一硅片臺(tái)上相應(yīng)的3個(gè)第一反射鏡；

s4：根據(jù)所述3個(gè)光電探測(cè)器的位置安裝第二硅片臺(tái)上相應(yīng)的3個(gè)第一反射鏡；

s5：將第二定位板安裝到光刻機(jī)框架的曝光位，并利用rz向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)定位第二定位板在rz向的位置；

s6：根據(jù)所述第二定位板的定位位置在所述光刻機(jī)框架上安裝另外3個(gè)光電探測(cè)器。

較佳地，在步驟s4后將所述第一定位板拆下，作為步驟s5中的第二定位板。

較佳地，所述rz向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括微位移調(diào)整組件、偏心銷(xiāo)、干涉儀以及第二反射鏡，所述微位移調(diào)整組件調(diào)節(jié)所述干涉儀的出射光束與經(jīng)過(guò)所述第二反射鏡的反射后的反射光之間的夾角，所述偏心銷(xiāo)固定所述第一、第二定位板相對(duì)于所述光刻機(jī)框架的位置。

較佳地，所述干涉儀采用rz位置已調(diào)整好的工件臺(tái)干涉儀。

較佳地，步驟s2中，所述測(cè)量位上的3個(gè)光電探測(cè)器不在同一條直線上。步驟s6中，所述曝光位上的3個(gè)光電探測(cè)器不在同一條直線上。

較佳地，步驟s5中，所述第一定位板和第二定位板結(jié)構(gòu)大小完全相同；

較佳地，步驟s5中，所述第二定位板結(jié)構(gòu)由所述第一定位板結(jié)構(gòu)拆卸安裝獲得。

較佳地，步驟s3和步驟s4中，所述第一反射鏡總數(shù)為3-6個(gè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種用于光刻機(jī)的零位傳感器定位裝置及方法，該裝置包括安裝于光刻機(jī)框架測(cè)量位的第一定位板、安裝于光刻機(jī)框架曝光位的第二定位板，所述第一定位板和第二定位板上分別設(shè)有水平向固定機(jī)構(gòu)和rz向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述光刻機(jī)框架上與所述第一定位板和第二定位板對(duì)應(yīng)處還分別設(shè)有光電探測(cè)器，第一硅片臺(tái)和第二硅片臺(tái)上分別設(shè)有與每個(gè)所述光電探測(cè)器 分別對(duì)應(yīng)的第一反射鏡。本發(fā)明利用一個(gè)定位板同時(shí)定位3個(gè)光電探測(cè)器，而第一定位板和第二定位板結(jié)構(gòu)大小完全相同或?yàn)橥粔K定位板，可以確保兩個(gè)工位上的光電探測(cè)器對(duì)于兩個(gè)硅片臺(tái)都能夠復(fù)用，操作方便，成本低。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有的用于光刻機(jī)的零位傳感器定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的用于光刻機(jī)的零位傳感器定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的用于光刻機(jī)的零位傳感器定位裝置中光電探測(cè)器的分布示意圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施方式的用于光刻機(jī)的零位傳感器定位方法的流程圖。

圖1中：1-x向?qū)к墶?-第一y向?qū)к墶?-第二y向?qū)к墶?-第一硅片臺(tái)、5-第二硅片臺(tái)、6-第一零位傳感器、7-第二零位傳感器；

圖2中：10-第一定位板、20-第二定位板、30-圓柱銷(xiāo)、41-微位移調(diào)整組件、42-偏心銷(xiāo)、43-干涉儀、44-第二反射鏡、50-第一硅片臺(tái)、60-第二硅片臺(tái)、70-第一反射鏡；

圖3中：150-第一硅片臺(tái)、160-第二硅片臺(tái)、170-第一反射鏡。

具體實(shí)施方式

為了更詳盡的表述上述發(fā)明的技術(shù)方案，以下列舉出具體的實(shí)施例來(lái)證明技術(shù)效果；需要強(qiáng)調(diào)的是，這些實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例一

本發(fā)明提供的一種用于光刻機(jī)的零位傳感器定位裝置，如圖2所示，包括安裝于光刻機(jī)框架(圖中未示出)測(cè)量位的第一定位板10、安裝于光刻機(jī)框架曝光位的第二定位板20，所述第一定位板10和第二定位板20上分別設(shè)有水平向固定機(jī)構(gòu)和rz向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述光刻機(jī)框架上與所述第一定位板10和第二定位板20對(duì)應(yīng)處分別設(shè)有3個(gè)光電探測(cè)器，第一硅片臺(tái)50和第二硅片臺(tái)60上分別設(shè)有與每個(gè)所述光電探測(cè)器分別對(duì)應(yīng)的第一反射鏡70。本發(fā)明利用一個(gè)定位板同時(shí)定位3個(gè)光電探測(cè)器，而第一定位板10和第二定位板20結(jié)構(gòu)大小完全相同或?yàn)橥? 一塊定位板，可以確保兩個(gè)工位上的光電探測(cè)器對(duì)于兩個(gè)硅片臺(tái)都能夠復(fù)用，操作方便，成本低。

具體地，測(cè)量位的3個(gè)光電探測(cè)器(即由第一定位板10定位的3個(gè)光電探測(cè)器)，當(dāng)?shù)谝还杵_(tái)50運(yùn)動(dòng)至測(cè)量位時(shí)，第一硅片臺(tái)50上的第一反射鏡70與該處的所述光電探測(cè)器對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)第一硅片臺(tái)50在測(cè)量位的位置清零；當(dāng)?shù)谝还杵_(tái)50運(yùn)動(dòng)至曝光位時(shí)，與由第二定位板20定位的3個(gè)光電探測(cè)器對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)第一硅片臺(tái)50在曝光位的位置清零；同理，當(dāng)?shù)诙杵_(tái)60分別運(yùn)動(dòng)至測(cè)量位和曝光位時(shí)同樣能夠?qū)崿F(xiàn)位置清零。

較佳地，請(qǐng)繼續(xù)參考圖2，所述水平向固定機(jī)構(gòu)采用圓柱銷(xiāo)30，用于確定第一定位板10和第二定位板20在水平向的位置(即確定圖中x向和y向的位置精度)；所述rz向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括微位移調(diào)整組件41、偏心銷(xiāo)42、干涉儀43以及第二反射鏡44，較佳地，所述干涉儀43采用rz位置已調(diào)整好的工件臺(tái)干涉儀，也就是說(shuō)，確保干涉儀43的位置是一定的，可作為基準(zhǔn)。具體的rz向調(diào)節(jié)方式如下：所述微位移調(diào)整組件41用于調(diào)節(jié)所述干涉儀43的出射光束與經(jīng)過(guò)所述第二反射鏡44的反射后的反射光之間的夾角，換句話說(shuō)，所述第二反射鏡44在定位板上的位置固定，通過(guò)微位移調(diào)整組件41調(diào)節(jié)定位板在rz方向的位置，即可調(diào)節(jié)干涉儀43相對(duì)于第二反射鏡44的入射角，當(dāng)經(jīng)第二反射鏡44的反射光與干涉儀43的出射光達(dá)到一定的重復(fù)性，即調(diào)節(jié)干涉儀43的入射光垂直入射到第二反射鏡44表面時(shí)，利用所述偏心銷(xiāo)42固定所述第一、第二定位板10、20相對(duì)于所述光刻機(jī)框架的位置，也就是說(shuō)，偏心銷(xiāo)42將定位板的位置固定，以完成rz向調(diào)節(jié)。第一次安裝后，后續(xù)可不再調(diào)整定位板的rz位置。

本發(fā)明還提供了一種用于光刻機(jī)的零位傳感器定位方法，請(qǐng)參考圖4并結(jié)合圖2，包括如下步驟：

s1：將第一定位板10安裝到光刻機(jī)框架的測(cè)量位，并利用rz向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)定位第一定位板10在rz向的位置；

s2：根據(jù)所述第一定位板10的定位位置在所述光刻機(jī)框架上安裝3個(gè)光電探測(cè)器；這樣，只需安裝一個(gè)第一定位板10，即可實(shí)現(xiàn)3個(gè)光電探測(cè)器的定位，以提高光刻機(jī)的產(chǎn)率。

s3：根據(jù)所述3個(gè)光電探測(cè)器的位置安裝第一硅片臺(tái)50上相應(yīng)的3個(gè)第一 反射鏡70；

s4：根據(jù)所述3個(gè)光電探測(cè)器的位置安裝第二硅片臺(tái)60上相應(yīng)的3個(gè)第一反射鏡70；

s5：將與所述第一定位板10結(jié)構(gòu)大小完全相同的第二定位板20安裝到光刻機(jī)框架的曝光位，并利用rz向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)定位第二定位板20在rz向的位置；

s6：根據(jù)所述第二定位板20的定位位置在所述光刻機(jī)框架上安裝另外3個(gè)光電探測(cè)器。由于第二定位板20與第一定位板10完全相同，且安裝方式相同，則以第二定位板20定位的3個(gè)第一反射鏡70到達(dá)測(cè)量位和曝光位時(shí)可分別與其上的3個(gè)光電探測(cè)器位置分別對(duì)應(yīng)，以此實(shí)現(xiàn)測(cè)量位和曝光位兩個(gè)工位上零點(diǎn)位置的復(fù)用。

較佳地，在步驟s4后將所述第一定位板10拆下，作為步驟s5中的第二定位板20，也就是說(shuō)，測(cè)量位與曝光位的光電探測(cè)器用同一個(gè)定位板來(lái)定位，以確保第一定位板10與第二定位板20的完全相同，提高定位精度。

在測(cè)量位安裝的3個(gè)光電探測(cè)器和曝光位設(shè)置的3個(gè)光電探測(cè)器，根據(jù)其位置關(guān)系是否相同，會(huì)增加或者減少硅片臺(tái)上第一反射鏡70的數(shù)量，具體如下：

1、位置關(guān)系完全不同，此時(shí)在第一硅片臺(tái)50上設(shè)置的第一反射鏡70的數(shù)量為6個(gè)，在第二硅片臺(tái)60上設(shè)置的第一反射鏡70的數(shù)量為6個(gè)；

2、僅有一個(gè)光電探測(cè)器位置關(guān)系相同，此時(shí)在第一硅片臺(tái)50上設(shè)置的第一反射鏡70的數(shù)量為5個(gè)，在第二硅片臺(tái)60上設(shè)置的第一反射鏡70的數(shù)量為5個(gè)；

3、有2個(gè)光電探測(cè)器位置關(guān)系相同，此時(shí)在第一硅片臺(tái)50上設(shè)置的第一反射鏡70的數(shù)量為4個(gè)，在第二硅片臺(tái)60上設(shè)置的第一反射鏡70的數(shù)量為4個(gè)；

4、位置關(guān)系完全相同，此時(shí)在第一硅片臺(tái)50上設(shè)置的第一反射鏡70的數(shù)量為3個(gè)，在第二硅片臺(tái)60上設(shè)置的第一反射鏡70的數(shù)量為3個(gè)。

方案3和4為本發(fā)明較佳實(shí)施方式。

實(shí)施例二

較佳地，所述測(cè)量位上的3個(gè)光電探測(cè)器不在同一條直線上，所述曝光位上的3個(gè)光電探測(cè)器不在同一條直線上。本實(shí)施例中，測(cè)量位上的3個(gè)光電探測(cè)器 和曝光位上的3個(gè)光電探測(cè)器采用不同的排列方式，只要滿足不在同一條直線上的要求即可，以此確定平面位置，請(qǐng)重點(diǎn)參考圖3，第一硅片臺(tái)150與測(cè)量位的位置對(duì)應(yīng)，第二硅片臺(tái)160與曝光位的位置對(duì)應(yīng)，3個(gè)光電探測(cè)器不在同一條直線上，因此與3個(gè)光電探測(cè)器對(duì)應(yīng)的3個(gè)第一反射鏡170也不在同一條直線上。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種用于光刻機(jī)的零位傳感器定位裝置及方法，該裝置包括安裝于光刻機(jī)框架測(cè)量位的第一定位板、安裝于光刻機(jī)框架曝光位的第二定位板，所述第一定位板和第二定位板結(jié)構(gòu)大小完全相同，或者，所述第二定位板結(jié)構(gòu)由所述第一定位板結(jié)構(gòu)拆卸安裝獲得，以節(jié)省工件成本。所述第一定位板和第二定位板上分別設(shè)有水平向固定機(jī)構(gòu)和rz向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述光刻機(jī)框架上與所述第一定位板和第二定位板對(duì)應(yīng)處還分別設(shè)有3個(gè)光電探測(cè)器，第一硅片臺(tái)和第二硅片臺(tái)上分別設(shè)有與每個(gè)所述光電探測(cè)器分別對(duì)應(yīng)的第一反射鏡。本發(fā)明利用一個(gè)定位板同時(shí)定位3個(gè)光電探測(cè)器，而第一定位板和第二定位板結(jié)構(gòu)大小完全相同，可以確保兩個(gè)工位上的光電探測(cè)器對(duì)于兩個(gè)硅片臺(tái)都能夠復(fù)用，操作方便，成本低。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。