CN102087478B - 掩模版扫描装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应用于光刻机的掩模版扫描装置，包括：扫描器，包括支架以及设于所述支架的扫描探头；驱动装置，包括电动马达以及传动件；二个光电传感器，适于获取所述扫描器的扫描探头的位置信息；控制单元，与所述驱动装置和光电传感器电性连接，适于根据所述光电传感器所传送的位置信息控制所述驱动装置中的电动马达运作。本发明采用马达驱动方式，能控制所述扫描器平稳且自如地移动。

Description

掩模版扫描装置
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种应用于光刻机的掩模版扫描装置。
背景技术
光刻工艺是集成电路制造工艺中不可或缺的重要技术。光刻工艺通常是在光刻机中进行的，具体可包括如下步骤：先将具有电路设计图形的掩膜版定位在光刻机的掩模台上；再将待曝光的晶圆定位在光刻机的晶圆台上；处理时，先在晶圆表面涂布光阻等感光材料，在感光材料干燥后，通过将所述掩膜版上的电路设计图形以特定光源曝在所述感光材料上，再以显影剂将感光材料显影，并利用显影出来的图形作为屏蔽，进行蚀刻等工艺，并最终完成掩模图形的转移。
在上述各步骤中，在将具有电路设计图形的掩膜版定位在光刻机的掩模台上之前，需预先对掩膜版进行检验，以确定其是否为该待曝光的晶圆相对应。对掩膜版的验证，可以通过扫描装置(例如激光扫描器)扫描用于唯一性标识掩膜版的条形码来实现，具体来讲，在光刻机中设置有扫描装置以及控制所述扫描装置移动的驱动机构。
以应用较广的Nikon光刻机为例，其配置的驱动机构为气动驱动结构和马达驱动结构相结合，其中气动驱动结构包括电磁阀以及受所述电磁阀控制的气缸，适用于控制所述扫描装置进行长距离的移动；而马达驱动结构包括马达以及传动轴，适用于控制所述扫描装置进行短距离的移动。
但，现有技术中掩模版扫描装置存在着如下缺点：
1、由于扫描装置的移动由气缸带动，气缸由电磁阀控制压空来驱动，如果压空有突变，会对扫描装置的运动产生影响。例如若压空过大，会使扫描装置移至读取位置时猛烈撞击挡板，这样会产生大量颗粒掉落在掩膜版上，从而造成掩膜版的沾污；而若压空过小，又无法驱动所述扫描装置移动到目的位置。
2、气动驱动结构运作不稳定且寿命较短，需要经常维修。
发明内容
本发明的目的在于提供一种掩模版扫描装置，以解决扫描探头控制不便、移动不稳的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种光刻机的掩模版扫描装置，包括：
扫描器，其包括具有第一、第二末端的支架以及设于所述支架的第一末端用于产生扫描光源的扫描探头；
驱动装置，包括提供驱动力的电动马达以及受所述电动马达控制且与所述扫描器的支架的第二末端相连接的传动件；
光电传感器，设于对应所述扫描器的扫描探头的初始位置和目标位置的区域，适于获取所述扫描器的扫描探头的位置信息；
控制单元，与所述驱动装置和光电传感器电性连接，适于根据所述光电传感器所传送的位置信息控制所述驱动装置中的电动马达运作。
可选地，所述传动件为丝杆；所述支架的第二末端设有连接部，所述连接部具有与所述丝杆螺接的内螺纹。
可选地，所述支架呈L型。
可选地，所述电动马达为直流驱动的步进马达。
可选地，所述掩模版扫描装置还包括接触式传感器，对应于所述传动件的相对二端，用于界定所述扫描器的可移动范围。
与现有技术相比，本技术方案是提供一种应用于光刻机的掩模版扫描装置，主要通过采用马达驱动方式，能控制所述扫描器平稳且自如地移动。
附图说明
图1示出本发明提供的掩模版扫描装置在第一实施例中的结构示意图；
图2示出本发明提供的掩模版扫描装置在第二实施例中的结构示意图。
具体实施方式
本发明的发明人发现在现有的掩模版扫描装置中，采用气动驱动方式驱动扫描装置移动，由于压空稳定性较差，不易控制，易出现扫描器定位不准或引起扫描器与其他部件产生撞击使得掩膜版受到颗粒玷污等问题。
本发明的发明人创造性地对现有掩模版扫描装置进行改进，提供一种新的掩模版扫描装置，包括：扫描器，包括支架以及设于所述支架的扫描探头；驱动装置，包括电动马达以及传动件；光电传感器，适于获取所述扫描器的扫描探头的位置信息；控制单元，与所述驱动装置和光电传感器电性连接，适于根据所述光电传感器所传送的位置信息控制所述驱动装置中的电动马达运作。本发明通过马达驱动方式，能控制所述扫描器平稳且自如地移动。
下面结合附图对本发明的内容进行详细说明。
第一实施例：
图1示出本发明提供的掩模版扫描装置在第一实施例中的结构示意图。在本实施例中，所述掩模版扫描装置是应用于光刻机中，用于读取掩膜版的信息以对其进行验证。
如图1所示，掩模版扫描装置包括扫描器10，用于向扫描器10提供动力的驱动装置12，用于监测所述扫描器10的位置的光电传感器13、15，以及与驱动装置12和光电传感器13、15电性连接的控制单元(未在图式中予以显示)。
扫描器10包括支架100以及设于所述支架100的扫描探头102。在本实施例中，所述支架100大致呈L型，包括第一末端100a和第二末端100b。在所述支架100的第一末端100a上固定地设置有扫描探头102，所述扫描探头102朝向所述支架100的第二末端100b，能产生扫描光源。在一较佳实施例中，所述扫描器10可以为激光扫描器，因此所述扫描光源为激光扫描光束，相对其他类型的扫描器，读取的正确率更高。
驱动装置12包括电动马达120以及受所述电动马达120控制且与所述扫描器10的支架100的第二末端100b相连接的传动件122。在本实施例中，所述电动马达120为直流驱动的步进马达。所述传动件122为丝杆，为与所述丝杆配合，在所述支架100的第二末端100b设有连接部101，所述连接部101例如为具有内螺纹的螺栓。这样，在本实施例中，通过所述电动马达120(步进马达)的工作，带动所述传动件122(丝杆)转动，再利用所述传动件122(丝杆)与所述支架100的螺接关系，顺势带动扫描器10沿着所述传动件122作轴向移动。
光电传感器13、15分别设于对应所述扫描器的扫描探头的初始位置和目标位置的区域，用于在所述扫描器10的扫描探头102移动到初始位置和目标位置时，获取所述对应的位置信息并将其传送至所述控制单元。
控制单元，分别与所述驱动装置12和光电传感器13、15电性连接。在本实施例中，所述控制单元可以为一电路板或处理芯片，主要用于根据所述光电传感器13、15所传送的位置信息控制所述驱动装置12中的电动马达120运作。
当应用本发明的掩模版扫描装置读取载入光刻机中的掩膜版的条形码进行验证时，由控制单元控制电动马达120运作，带动所述传动件122转动，与所述传动件相螺接的扫描器10的支架就带动扫描探头102沿着所述传动件122的轴向移动，直至所述扫描探头102移动至目标位置(例如正对所述掩膜版的条形码)处，所述光电传感器15就可将所述扫描探头102到达目标位置的位置信息传送至控制单元，所述控制单元根据所述位置信息，控制电动马达120停止运作，使得扫描器10的扫描探头102定位在所述目标位置处，得以扫描所述掩膜版的条形码，并对读取的条形码信息进行验证。
在本实施例中，用于驱动扫描器移动的驱动装置采用的是电动马达(步进马达)和传动件(丝杆)，相对于采用气缸和传动杆的现有技术，易于控制，移动稳定，避免出现移动过程中窜动、与周边部件碰撞并玷污掩膜版等问题。
第二实施例：
图2示出本发明提供的掩模版扫描装置在第二实施例中的结构示意图。与第一实施例相比，第二实施例中的扫描装置除了包括扫描器10，驱动装置12，光电传感器13、15，以及控制单元之外，额外地，还包括分别对应于所述驱动装置12的传动件122的相对二端的二个接触式传感器17、19，用于界定所述扫描器10的支架100的可移动范围，也就是说当所述扫描器10的支架100可移动范围为二个接触式传感器17、19所对应的二个位置之间。一旦所述扫描器10的支架100移动并直至触碰到所述接触式传感器17、19中的任一个时，所述接触式传感器17或19就会将所述位置信息传送至控制单元，由控制单元控制电动马达120停止运作，以防止所述支架100超出所述可移动范围可能引起(例如支架100与传动件122脱离)的问题。
综上所述，本发明提供一种新的掩模版扫描装置，包括：扫描器，向扫描器提供动力的驱动装置，用于监测所述扫描器的位置的光电传感器，以及用于根据控制驱动装置以将扫描器移动至目标位置的控制单元。本发明采用马达驱动方式，能控制所述扫描器平稳且自如地移动。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种掩模版扫描装置，其特征在于，包括：
扫描器，其包括具有第一、第二末端的支架以及设于所述支架的第一末端用于产生扫描光源的扫描探头；
驱动装置，包括提供驱动力的电动马达以及受所述电动马达控制且与所述扫描器的支架的第二末端相连接的传动件；
光电传感器，设于对应所述扫描器的扫描探头的初始位置和目标位置的区域，适于获取所述扫描器的扫描探头的位置信息；
控制单元，与所述驱动装置和光电传感器电性连接，适于根据所述光电传感器所传送的位置信息控制所述驱动装置中的电动马达运作。
2.根据权利要求1所述的掩模版扫描装置，其特征在于，所述传动件为丝杆；所述支架的第二末端设有连接部，所述连接部具有与所述丝杆螺接的内螺纹。
3.根据权利要求1所述的掩模版扫描装置，其特征在于，所述支架呈L型。
4.根据权利要求1所述的掩模版扫描装置，其特征在于，所述电动马达为直流驱动的步进马达。
5.根据权利要求1所述的掩模版扫描装置，其特征在于，还包括接触式传感器，对应于所述传动件的相对二端，用于界定所述扫描器的可移动范围。
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