CN101566801B - 防止镜片碰撞的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防止镜片碰撞的方法及装置，通过判断镜片的运动方向，合理安排镜片的运动顺序，从而达到防止镜片发生碰撞的效果。另外，所述防止镜片碰撞的装置还可增设探测模块来加以保障，结构简单可靠，不需要严格的机械安装条件的限制，并且不会出现误判的情况，即使在断电装调过程中也不会出现误操作导致可动镜片损毁，同时能够降低维护和修理成本。

Description

防止镜片碰撞的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种防止镜片碰撞的装置，特别涉及一种光刻技术中的防止镜片碰撞的装置。

背景技术

近代半导体科技发展迅速，其中光学光刻技术扮演了重要的角色。光学光刻技术在半导体的应用上，是将设计好的线路制作成具有特定形状可透光的掩模，利用曝光原理，使光源通过掩模投影至硅晶片上，可曝光显示特定的图案。

光刻设备已经能够在晶片上形成越来越小的图形，而在光刻工艺中，为满足所需要的工艺条件，需要对照明模式进行设置。而用于设置照明模式的同轴光学镜片之间存在行程干涉，即不同镜片之间的移动区域有重叠情况。因此，如果不对镜片进行防止碰撞处理，同轴的可动透镜会发生碰撞而损毁。

实际情况为，在光刻过程中，由于需要得到各种不同的工艺条件(如获得不同的焦深)，需要设置不同的照明模式。设置照明模式是通过移动照明系统中的几片可动透镜实现的，通过对可动透镜之间的距离进行不同的设置组合，得到符合各种光刻工艺需要的不同照明模式。而可动透镜的行程之间有交叠区域，因此可动透镜会发生碰撞导致损毁。

有鉴于此，如何提供一种防止镜片碰撞的装置，来减少上述弊端已成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种防止镜片碰撞的方法，能够有效避免镜片在移动过程中出现碰撞的情况发生，而且无需在设备内部添加机械装置，可以避免机械摩擦产生碎屑影响光学性能。

本发明所解决的技术问题在于提供一种防止镜片碰撞的装置，结构简单可靠，不需要严格的机械安装条件的限制，并且不会出现误判的情况，即使在断电装调过程中也不会出现误操作导致可动镜片损毁。

本发明所解决的技术问题在于提供一种防止镜片碰撞的装置，能够在不影响光学性能的前提下，提高光刻设备的可靠性并且同时降低维护和修理成本。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种防止镜片碰撞的方法，应用于光刻设备的照明系统中，所述照明系统中至少包括两片相邻设置的可移动镜片，且所述的两片可移动镜片的行程之间具有交叠区域，所述防止镜片碰撞的方法包括：

设置照明模式，保证在设置照明模式后所述的两片可移动镜片移动后停止的位置不会交叠，且所述的两片可移动镜片不同时移动；

判断其中一片可移动镜片的移动方向；

若该镜片的移动方向是背向相邻的可移动镜片的，则控制该镜片先移动，再控制相邻的可移动镜片移动；

若该镜片的移动方向是朝向相邻的可移动镜片的，则控制相邻可移动镜片先移动，再控制该镜片移动。

其中，在具体实施例中，上述方法中所述判断是当其中一片可移动镜片处于交叠区域内时进行的。

本发明还提供了一种防止镜片碰撞的装置，应用于光刻设备的照明系统中，所述照明系统中至少包括两片相邻设置的可移动镜片，且所述的两片可移动镜片的行程之间具有交叠区域，所述防止镜片碰撞的装置包括驱动所述可移动镜片移动的驱动模块，以及控制模块，其中所述控制模块根据所述的两片可移动镜片的相对移动方向，控制所述驱动模块驱动可移动镜片按先后顺序移动。

在具体实施例中，所述控制模块还用于设置照明模式，保证在设置照明模式后所述的两片可移动镜片移动后停止的位置不会交叠，且所述的两片可移动镜片不同时移动，判断其中一片可移动镜片的移动方向，若该镜片的移动方向是背向相邻的可移动镜片的，则所述控制模块控制驱动模块先驱动该镜片移动，再控制驱动模块驱动相邻的可移动镜片移动；若该镜片的移动方向是朝向相邻的可移动镜片的，则所述控制模块控制驱动模块先驱动相邻的可移动镜片移动，再控制驱动模块驱动该镜片移动。而所述控制模块是当其中一片可移动镜片处于交叠区域内时判断两片可移动镜片的相对移动方向的。

在另外的实施例中，所述防止镜片碰撞的装置还包括分别安装在所述的两片可移动镜片相邻的表面上的探测模块，所述探测模块用于探测两片可移动镜片间的距离，并根据探测结果控制驱动模块。

此外，所述可移动镜片的行程范围的边界处还设有限位开关，以防止可移动镜片移动至行程范围以外。

本发明的防止镜片碰撞的方法，通过判断镜片的运动方向，合理安排镜片的运动顺序，从而达到防止镜片发生碰撞的效果，无需在设备内部添加机械装置，可以避免机械摩擦产生碎屑影响光学性能。本发明的防止镜片碰撞的装置，其通过控制模块去控制驱动镜片移动的驱动模块来合理安排镜片的移动顺序，达到防止镜片发生碰撞。另外，可增设探测模块来加以保障，结构简单可靠，不需要严格的机械安装条件的限制，并且不会出现误判的情况，即使在断电装调过程中也不会出现误操作导致可动镜片损毁，同时能够降低维护和修理成本。

附图说明

图1为一种可能出现镜片碰撞的照明系统的简略的结构示意图。

图2为本发明的防止镜片碰撞的方法流程图。

图3为本发明防止镜片碰撞的装置的一实施例示意图。

图4为本发明防止镜片碰撞的装置的另一实施例示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明也可通过其他不同的具体实例加以实施或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

本发明中所述防止镜片碰撞的方法及装置，可以应用在光刻设备的照明系统中，该照明系统至少包括两片相邻设置的可移动镜片，且两片可移动镜片的行程之间具有交叠区域。一种可能的情况如图1所示，镜片6和镜片8为相邻设置的可移动镜片，其中，镜片6的行程范围为b’至b之间的距离，而镜片8的行程范围是a’至a之间的距离，可见，镜片6和镜片8的行程范围有交叠，即图中a-b之间的区域(以阴影表示)。当镜片8尚处在a-b之间，而镜片6向下运动，并且其停止位置超越镜片8所处位置时，将发生镜片碰撞。同样的，当镜片6尚处在a-b之间，而镜片8向上运动，并且其停止位置超越镜片6所处位置时，也会发生镜片碰撞。本发明的方法和装置即是用于防止如前所述的这类镜片碰撞的发生。

图2为本发明的防止镜片碰撞的方法流程图，请配合参照图1，本发明所述的防止镜片碰撞的方法包括：

步骤S11，设置照明模式，保证在设置照明模式后所述的两片可移动镜片6、8移动后停止的位置不会交叠，且所述的两片可移动镜片6或8不同时移动；

步骤S13，判断其中一片可移动镜片6/8的移动方向，在本实施例中是判断处于交叠区域内镜片的移动方向；

步骤S15，若该镜片6/8的移动方向是背向相邻的可移动镜片8/6的，则控制该镜片6/8先移动，再控制相邻的可移动镜片8/6移动；

步骤S17，若该镜片6/8的移动方向是朝向相邻的可移动镜片8/6的，则控制相邻的可移动镜片8/6先移动，再控制该镜片6/8移动。

请参阅图3，是本发明防止镜片碰撞的装置的一实施例示意图，如图所示，本发明的防止镜片碰撞的装置，应用于光刻设备的照明系统中，所述照明系统中至少包括两片相邻设置的可移动镜片，本实施例中为三片3、6、8，且可移动镜片6和8的行程之间具有交叠区域(a-b之间的阴影区域)，所述防止镜片碰撞的装置包括驱动对应于各个可移动镜片3、6、8移动的驱动模块2、5、7，以及控制模块1，其中所述控制模块1能够控制所述驱动模块2、5、7驱动各镜片3、6、8按先后顺序移动。需要说明的是，由于不涉及所有镜片的计算和判断，为了示意，镜片组未在图中详细绘制，且固定方式也同样未详细绘出，例如镜片4；镜片3的行程没有与其他镜片交叠，因此镜片3无需防止碰撞；镜片6和镜片8的行程范围有交叠，为防止可移动透镜超出行程范围，处于失控状态，可以设置两个限位开关9、10保证镜片运动不超过可控范围。

由于本实施例主要着重描述可移动镜片6和8，因此对于其它镜片不再加以描述。所述控制模块1能够设置照明模式，保证在设置照明模式后所述可移动镜片6、8移动后停止的位置不会交叠，且所述可移动镜片6或8不会同时移动。在设置完照明模式后，控制模块1判断可移动镜片的移动方向，若其运动方向是背向相邻镜片的，则控制该镜片对应的驱动模块先驱动该镜片移动；若其运动方向是朝向相邻镜片的，则控制相邻镜片的驱动模块先移动相邻镜片。如图所示，由于设置照明模式后所述镜片6、8移动后停止的位置不会交叠，所以例如镜片8要进行移动，这时，判断镜片8的移动方向，若其是向镜片6移动，则控制模块1便控制驱动模块5去驱动镜片6先进行移动，由于所述镜片6、8移动后停止的位置不会交叠，所以待镜片6停止移动后，再移动镜片8便不会发生碰撞。

另外，在本实施例中，所述防止镜片碰撞的装置还包括分别安装在镜片6、8上的探测模块11、12，其用于探测镜片间的距离，并根据探测结果控制驱动模块。如图所示，所述探测模块11、12是非接触式探测设备，本实施例中，设备12与镜片8固连，可以随镜片8上下移动，设备12可以为光电式、磁电式等感测器，在镜片8上方形成保护探测面。设备11为被探测物质，与镜片6相固连，可以随设备6上下移动。当然，上述设备11与设备12可以互换位置。设备12与两个驱动模块5、7相连，用于传递停止信号，当设备11进入设备12的保护探测面，即镜片6、8距离很近时，设备12向驱动模块5、7发出停止信号，当驱动模块5、7接收到该信号后立即停止镜片6和镜片8的运动，从而达到保护的目的。采用上述非接触式探测设备最大优点在于，不会出现镜片支撑由于接触等原因被偏离原始位置而影响照明精度的问题。

请参阅图4，是本发明防止镜片碰撞的装置的另一实施例示意图，所述探测模块11、12是接近式探测设备，例如接近式开关。如图所示，接近式行程开关11通过一连杆固定于镜片6上，可以随镜片6上下移动；接近式开关12通过另一连杆固定于镜片8上，可以随镜片8上下移动。两根连杆的长度之和大于等于两镜片6、8间允许的最小距离。当接近式开关11和12相接触时，接近式开关触发，此时控制器1会停止驱动模块5和驱动模块7转动，相应的镜片6、8会停止运动，从而达到防止碰撞的效果。

上述两个实施例中的探测模块11、12属于防止镜片碰撞的辅助措施，主要用于单独或者联合判断镜片所在位置是否安全，除了所列举的非接触式或接近式探测设备外，还可采用其它具有距离探测功能的设备加以替代。即使所述装置不安装探测模块，也可以在系统标定确认交叠区后，通过驱动模块中的机电传动设备(如电机，丝杠等)自带的编码器来判断镜片是否出现在交叠区内。

综上所述，本发明的防止镜片碰撞的方法，通过判断镜片的运动方向，合理安排镜片的运动顺序，从而达到防止镜片发生碰撞的效果，无需在设备内部添加机械装置，可以避免机械摩擦产生碎屑影响光学性能。本发明的防止镜片碰撞的装置，是通过具有的控制模块去控制驱动镜片移动的驱动模块来合理安排镜片的移动顺序，达到防止镜片发生碰撞。另外，可增设探测模块来加以保障，结构简单可靠，不需要严格的机械安装条件的限制，并且不会出现误判的情况，即使在断电装调过程中也不会出现误操作导致可动镜片损毁，同时能够降低维护和修理成本。

上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与变化。因此，本发明的权利保护范围，应以权利要求书的范围为依据。

Claims (7)

1.一种防止镜片碰撞的方法，应用于光刻设备的照明系统中，所述照明系统中至少包括两片相邻设置的可移动镜片，且所述的两片可移动镜片的行程之间具有交叠区域，其特征在于，所述方法包括：

设置照明模式，保证在设置照明模式后所述的两片可移动镜片移动后停止的位置不会交叠，且所述的两片可移动镜片不同时移动；

判断其中一片可移动镜片的移动方向；

若该镜片的移动方向是背向相邻的可移动镜片的，则控制该镜片先移动，再控制相邻的可移动镜片移动；

若该镜片的移动方向是朝向相邻的可移动镜片的，则控制相邻的可移动镜片先移动，再控制该镜片移动。

2.如权利要求1所述的防止镜片碰撞的方法，其特征在于，所述判断是当其中一片可移动镜片处于交叠区域内时进行的。

3.一种防止镜片碰撞的装置，应用于光刻设备的照明系统中，所述照明系统中至少包括两片相邻设置的可移动镜片，且所述的两片可移动镜片的行程之间具有交叠区域，其特征在于：所述装置包括驱动所述可移动镜片移动的驱动模块，以及控制模块，其中所述控制模块根据所述的两片可移动镜片的相对移动方向，控制所述驱动模块驱动可移动镜片按先后顺序移动；

所述控制模块还用于设置照明模式，保证在设置照明模式后所述的两片可移动镜片移动后停止的位置不会交叠，且所述的两片可移动镜片不同时移动；

所述控制模块判断其中一片可移动镜片的移动方向，若该镜片的移动方向是背向相邻的可移动镜片的，则所述控制模块控制驱动模块先驱动该镜片移动，再控制驱动模块驱动相邻的可移动镜片移动；若该镜片的移动方向是朝向相邻的可移动镜片的，则所述控制模块控制驱动模块先驱动相邻的可移动镜片移动，再控制驱动模块驱动该镜片移动。

4.如权利要求3所述的防止镜片碰撞的装置，其特征在于，所述控制模块是当其中一片可移动镜片处于交叠区域内时判断两片可移动镜片的相对移动方向的。

5.如权利要求3所述的防止镜片碰撞的装置，其特征在于，还包括分别安装在所述的两片可移动镜片上的探测模块，所述探测模块用于探测两片可移动镜片间的距离，并根据探测结果控制驱动模块。

6.如权利要求5所述的防止镜片碰撞的装置，其特征在于，所述探测模块安装在所述的两片可移动镜片相邻的表面上。

7.如权利要求3所述的防止镜片碰撞的装置，其特征在于，所述可移动镜片的行程范围的边界处设有限位开关，以防止可移动镜片移动至行程范围以外。

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