CN110908250A - 投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦装置,刀口狭缝设置在积分棒的出光侧面的下游;刀口狭缝由上下左右4个档片设置;在积分棒的出光侧面上设置有距离传感器,用于实时监测积分棒和刀口狭缝之间的横向间距;控制电路接收距离传感器输出的横向间距,当距离传感器输出的横向间距在安全范围内时,投影光刻系统正常工作;当距离传感器输出的横向间距小于安全范围内时,控制电路使投影光刻系统停止工作。本发明还公开了一种投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦方法。能防止积分棒和刀口狭缝产生摩擦,从而能提高光刻质量并能减少设备损伤。本发明能防止积分棒和刀口狭缝产生摩擦,从而能提高光刻质量并能减少设备损伤。

Description

投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦装置和方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造领域,特别是涉及一种投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦装置。本发明还涉及一种投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦方法。
背景技术
如图1所示,是现有投影光刻系统的积分棒101(Integrator Rod)和刀口狭缝(REMA Blade)的结构示意图;投影光刻系统中的积分棒101:简单的讲就是一个玻璃长方体,光在积分棒101中经过多次折射后,光被打散,然后出来的光更加均匀,所以积分棒101的主要作用就是提高了光的照明均匀性。
如图2所示,是图1中积分棒101的出光侧面104的结构示意图;所述积分棒101的输出光源从出光侧面104的窗口105输出。
投影光刻系统中的刀口狭缝:刀口狭缝的整个组成装置如虚线框102所示,积分棒101出来后有了均匀的光,但是通常不需要全部视场大小的光,只需要曝光一个很小的区域,这时候刀口狭缝就成了挡光的机构,刀口狭缝由上下左右四块档片103组成,由线性马达驱动。档片103通常为Y型刀片(Y Blade)。
现有技术中,积分棒101和刀口狭缝的Y Blade的距离非常近,由于Y Blade是由线性马达驱动,Y Blade在长期的高速运动状态下,可能会发生位置的偏移,从而与积分棒101侧面产生摩擦,同时造成Y Blade和积分棒101镜头的损伤。积分棒101和刀口狭缝一旦发生摩擦,会影响到光斑的成像,而且会影响线宽的大小,所以发生问题后有可能需要对积分棒101和刀口狭缝都进行更换,但是积分棒101和刀口狭缝部件价格非常昂贵,付出的代价极高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦装置,能防止积分棒和刀口狭缝产生摩擦,从而能提高光刻质量并能减少设备损伤。为此,本发明所要解决的技术问题是提供一种投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦方法。
为解决上述技术问题,本发明提供的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦装置中刀口狭缝设置在积分棒的出光侧面的下游,所述刀口狭缝用于在所述积分棒的输出光源中选择部分区域输出。
所述刀口狭缝由上下左右4个档片设置,所述4个所述档片的间距形成所述刀口狭缝,所述挡片的位置通过线性马达驱动调节。
在所述积分棒的出光侧面上设置有距离传感器,所述距离传感器用于实时监测所述积分棒和所述刀口狭缝之间的横向间距。
控制电路接收所述距离传感器输出的横向间距,当所述距离传感器输出的横向间距在安全范围内时,所述投影光刻系统正常工作;当所述距离传感器输出的横向间距小于安全范围内时,所述控制电路使所述投影光刻系统停止工作。
进一步的改进是,所述距离传感器为超声波距离传感器,所述超声波距离传感器包括发射器和接收器。
进一步的改进是,所述距离传感器的数量为4个,各所述距离传感器分别和一个所述挡片对应并用于测量所述积分棒的出光侧面和对应的所述挡片之间的横向间距。
进一步的改进是,所述距离传感器输出的横向间距包括4个所述距离传感器所测得的横向间距。
进一步的改进是,所述挡片的结构为Y型刀片。
进一步的改进是,所述超声波距离传感器还包括直流电压源、稳压控制器和信号转换器。
所述直流电压源将直流电压输入到所述稳压控制器中,所述稳压控制器为所述发射器提供工作电源。
所述发射器通过振子振动产生超声波并向外辐射;所述接收器的振子接收超声波并根据超声波发生相应的机械振动并将机械振动转换为电压输出。
所述信号转换器将所述接收器输出的信号转换成能实时监控和可视化的值并输入到所述控制电路中。
进一步的改进是,所述直流电压源输出的电压为12V的直流电压。
所述距离传感器输出的横向间距由所述接收器的输出电压表示,所述距离传感器输出的横向间距的安全范围为6±1V。
进一步的改进是,当所述距离传感器输出的横向间距在安全范围内时,所述信号转换器将所述接收器的输出电压都转换1;当所述距离传感器输出的横向间距超出安全范围内时,所述信号转换器将所述接收器的输出电压都转换0。
为解决上述技术问题,本发明提供的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦方法包括如下步骤:
步骤一、设置距离传感器。
刀口狭缝设置在积分棒的出光侧面的下游,所述距离传感器设置在所述积分棒的出光侧面上;所述刀口狭缝用于在所述积分棒的输出光源中选择部分区域输出。
所述刀口狭缝由上下左右4个档片设置,所述4个所述档片的间距形成所述刀口狭缝,所述挡片的位置通过线性马达驱动调节。
步骤二、在投影光刻系统工作过程中,所述距离传感器实时监测所述积分棒和所述刀口狭缝之间的横向间距。
步骤三、控制电路接收所述距离传感器输出的横向间距,当所述距离传感器输出的横向间距在安全范围内时,所述投影光刻系统正常工作;当所述距离传感器输出的横向间距小于安全范围内时,所述控制电路使所述投影光刻系统停止工作。
进一步的改进是,所述距离传感器为超声波距离传感器,所述超声波距离传感器包括发射器和接收器。
进一步的改进是,所述距离传感器的数量为4个,各所述距离传感器分别和一个所述挡片对应并用于测量所述积分棒的出光侧面和对应的所述挡片之间的横向间距。
进一步的改进是,所述距离传感器输出的横向间距包括4个所述距离传感器所测得的横向间距。
进一步的改进是,所述挡片的结构为Y型刀片。
进一步的改进是,所述超声波距离传感器还包括直流电压源、稳压控制器和信号转换器。
所述直流电压源将直流电压输入到所述稳压控制器中,所述稳压控制器为所述发射器提供工作电源。
所述发射器通过振子振动产生超声波并向外辐射;所述接收器的振子接收超声波并根据超声波发生相应的机械振动并将机械振动转换为电压输出。
所述信号转换器将所述接收器输出的信号转换成能实时监控和可视化的值并输入到所述控制电路中。
进一步的改进是,所述直流电压源输出的电压为12V的直流电压。
所述距离传感器输出的横向间距由所述接收器的输出电压表示,所述距离传感器输出的横向间距的安全范围为6±1V。
当所述距离传感器输出的横向间距在安全范围内时,所述信号转换器将所述接收器的输出电压都转换1;当所述距离传感器输出的横向间距超出安全范围内时,所述信号转换器将所述接收器的输出电压都转换0。
本发明通过在积分棒的出光侧面上设置距离传感器,能实时监测积分棒和刀口狭缝之间的横向间距,当距离传感器输出的横向间距小于安全范围内时,控制电路使投影光刻系统停止工作,能防止积分棒和刀口狭缝产生摩擦,并从而能提高光刻质量并能减少设备损伤,并节约由积分棒和刀口狭缝产生摩擦时需要进行积分棒和刀口狭缝所产生的维修成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1是现有投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的结构示意图;
图2是图1中积分棒的出光侧面的结构示意图;
图3是本发明实施例投影光刻系统的积分棒的结构示意图;
图4是本发明实施例的距离传感器的工作原理示意图;
图5是本发明实施例的距离传感器的组成结构图。
具体实施方式
如图3所示,是本发明实施例投影光刻系统的积分棒1的结构示意图;本发明实施例投影光刻系统的积分棒1和刀口狭缝的防摩擦装置中,刀口狭缝设置在积分棒1的出光侧面4的下游,所述刀口狭缝用于在所述积分棒1的输出光源中选择部分区域输出。
所述刀口狭缝由上下左右4个档片设置,所述4个所述档片的间距形成所述刀口狭缝,所述挡片3的位置通过线性马达驱动调节。图4中,整个所述刀口狭缝的装置由虚线框2标出。
在所述积分棒1的出光侧面4上设置有距离传感器6,所述距离传感器6用于实时监测所述积分棒1和所述刀口狭缝之间的横向间距。图3中,所述积分棒1的输出光源通过出光侧面4上的窗口5输出。
控制电路12接收所述距离传感器6输出的横向间距,当所述距离传感器6输出的横向间距在安全范围内时,所述投影光刻系统正常工作;当所述距离传感器6输出的横向间距小于安全范围内时,所述控制电路12使所述投影光刻系统停止工作。
如图4所示,是本发明实施例的距离传感器6的工作原理示意图;所述距离传感器6为超声波距离传感器6,所述超声波距离传感器6包括发射器7和接收器8。
所述距离传感器6的数量为4个,各所述距离传感器6分别和一个所述挡片3对应并用于测量所述积分棒1的出光侧面4和对应的所述挡片3之间的横向间距。
所述挡片3的结构为Y型刀片。
所述距离传感器6输出的横向间距包括4个所述距离传感器6所测得的横向间距。
如图5所示,是本发明实施例的距离传感器6的组成结构图。所述超声波距离传感器6还包括直流电压源9、稳压控制器10和信号转换器11。
所述直流电压源9将直流电压输入到所述稳压控制器10中,所述稳压控制器10为所述发射器7提供工作电源。
所述发射器7通过振子振动产生超声波并向外辐射;所述接收器8的振子接收超声波并根据超声波发生相应的机械振动并将机械振动转换为电压输出。
所述信号转换器11将所述接收器8输出的信号转换成能实时监控和可视化的值并输入到所述控制电路12中。
现通过具体参数来更加详细说明本发明实施例:
所述直流电压源9输出的电压为12V的直流电压。
所述距离传感器6输出的横向间距由所述接收器8的输出电压表示,所述距离传感器6输出的横向间距的安全范围为6±1V。
当所述距离传感器6输出的横向间距在安全范围内时,所述信号转换器11将所述接收器8的输出电压都转换1;当所述距离传感器6输出的横向间距超出安全范围内时,所述信号转换器11将所述接收器8的输出电压都转换0。
如表一所示,A、B、C和D分别表示4个所述距离传感器6;所述距离传感器6的输出值为所述接收器8的输出电压,4个所述距离传感器6的输出值分别为:6.2V、6.1V、5.8V和5.6V;由于这四个值都在安全范围内,故所述信号转换器11将各所述距离传感器6的输出值都转换为1。相反,如果四个所述距离传感器6的输出值中有一个以上的值超出安全范围,则所述信号转换器11对应的输出值会变为0,所述控制电路12接收到信号0之后,就会使机台产生报警并停止机台继续工作。
表一
Figure BDA0002319225790000061
本发明实施例通过在积分棒1的出光侧面4上设置距离传感器6,能实时监测积分棒1和刀口狭缝之间的横向间距,当距离传感器6输出的横向间距小于安全范围内时,控制电路12使投影光刻系统停止工作,能防止积分棒1和刀口狭缝产生摩擦,并从而能提高光刻质量并能减少设备损伤,并节约由积分棒1和刀口狭缝产生摩擦时需要进行积分棒1和刀口狭缝所产生的维修成本。
本发明实施例投影光刻系统的积分棒1和刀口狭缝的防摩擦方法包括如下步骤:
步骤一、设置距离传感器6。
刀口狭缝设置在积分棒1的出光侧面4的下游,所述距离传感器6设置在所述积分棒1的出光侧面4上;所述刀口狭缝用于在所述积分棒1的输出光源中选择部分区域输出。
所述刀口狭缝由上下左右4个档片设置,所述4个所述档片的间距形成所述刀口狭缝,所述挡片3的位置通过线性马达驱动调节。图4中,整个所述刀口狭缝的装置由虚线框2标出。
步骤二、在投影光刻系统工作过程中,所述距离传感器6实时监测所述积分棒1和所述刀口狭缝之间的横向间距。
步骤三、控制电路12接收所述距离传感器6输出的横向间距,当所述距离传感器6输出的横向间距在安全范围内时,所述投影光刻系统正常工作;当所述距离传感器6输出的横向间距小于安全范围内时,所述控制电路12使所述投影光刻系统停止工作。
本发明实施例方法中,所述距离传感器6为超声波距离传感器6,所述超声波距离传感器6包括发射器7和接收器8。
所述距离传感器6的数量为4个,各所述距离传感器6分别和一个所述挡片3对应并用于测量所述积分棒1的出光侧面4和对应的所述挡片3之间的横向间距。
所述距离传感器6输出的横向间距包括4个所述距离传感器6所测得的横向间距。
所述挡片3的结构为Y型刀片。
所述超声波距离传感器6还包括直流电压源9、稳压控制器10和信号转换器11。
所述直流电压源9将直流电压输入到所述稳压控制器10中,所述稳压控制器10为所述发射器7提供工作电源。
所述发射器7通过振子振动产生超声波并向外辐射;所述接收器8的振子接收超声波并根据超声波发生相应的机械振动并将机械振动转换为电压输出。
所述信号转换器11将所述接收器8输出的信号转换成能实时监控和可视化的值并输入到所述控制电路12中。
现通过具体参数来更加详细说明本发明实施例方法:
所述直流电压源9输出的电压为12V的直流电压。
所述距离传感器6输出的横向间距由所述接收器8的输出电压表示,所述距离传感器6输出的横向间距的安全范围为6±1V。
当所述距离传感器6输出的横向间距在安全范围内时,所述信号转换器11将所述接收器8的输出电压都转换1;当所述距离传感器6输出的横向间距超出安全范围内时,所述信号转换器11将所述接收器8的输出电压都转换0。
如表一所示,A、B、C和D分别表示4个所述距离传感器6;所述距离传感器6的输出值为所述接收器8的输出电压,4个所述距离传感器6的输出值分别为:6.2V、6.1V、5.8V和5.6V;由于这四个值都在安全范围内,故所述信号转换器11将各所述距离传感器6的输出值都转换为1。相反,如果四个所述距离传感器6的输出值中有一个以上的值超出安全范围,则所述信号转换器11对应的输出值会变为0,所述控制电路12接收到信号0之后,就会使机台产生报警并停止机台继续工作。
所述直流电压源9输出的电压为12V的直流电压。
所述距离传感器6输出的横向间距由所述接收器8的输出电压表示,所述距离传感器6输出的横向间距的安全范围为6±1V。
当所述距离传感器6输出的横向间距在安全范围内时,所述信号转换器11将所述接收器8的输出电压都转换1;当所述距离传感器6输出的横向间距超出安全范围内时,所述信号转换器11将所述接收器8的输出电压都转换0。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明,但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下,本领域的技术人员还可做出许多变形和改进,这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦装置,其特征在于:刀口狭缝设置在积分棒的出光侧面的下游,所述刀口狭缝用于在所述积分棒的输出光源中选择部分区域输出;
所述刀口狭缝由上下左右4个档片设置,所述4个所述档片的间距形成所述刀口狭缝,所述挡片的位置通过线性马达驱动调节;
在所述积分棒的出光侧面上设置有距离传感器,所述距离传感器用于实时监测所述积分棒和所述刀口狭缝之间的横向间距;
控制电路接收所述距离传感器输出的横向间距,当所述距离传感器输出的横向间距在安全范围内时,所述投影光刻系统正常工作;当所述距离传感器输出的横向间距小于安全范围内时,所述控制电路使所述投影光刻系统停止工作。
2.如权利要求1所述的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦装置,其特征在于:所述距离传感器为超声波距离传感器,所述超声波距离传感器包括发射器和接收器。
3.如权利要求2所述的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦装置,其特征在于:所述距离传感器的数量为4个,各所述距离传感器分别和一个所述挡片对应并用于测量所述积分棒的出光侧面和对应的所述挡片之间的横向间距。
4.如权利要求3所述的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦装置,其特征在于:所述距离传感器输出的横向间距包括4个所述距离传感器所测得的横向间距。
5.如权利要求1所述的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦装置,其特征在于:所述挡片的结构为Y型刀片。
6.如权利要求2所述的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦装置,其特征在于:所述超声波距离传感器还包括直流电压源、稳压控制器和信号转换器;
所述直流电压源将直流电压输入到所述稳压控制器中,所述稳压控制器为所述发射器提供工作电源;
所述发射器通过振子振动产生超声波并向外辐射;所述接收器的振子接收超声波并根据超声波发生相应的机械振动并将机械振动转换为电压输出;
所述信号转换器将所述接收器输出的信号转换成能实时监控和可视化的值并输入到所述控制电路中。
7.如权利要求6所述的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦装置,其特征在于:所述直流电压源输出的电压为12V的直流电压;
所述距离传感器输出的横向间距由所述接收器的输出电压表示,所述距离传感器输出的横向间距的安全范围为6±1V。
8.如权利要求6所述的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦装置,其特征在于:当所述距离传感器输出的横向间距在安全范围内时,所述信号转换器将所述接收器的输出电压都转换1;当所述距离传感器输出的横向间距超出安全范围内时,所述信号转换器将所述接收器的输出电压都转换0。
9.一种投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一、设置距离传感器;
刀口狭缝设置在积分棒的出光侧面的下游,所述距离传感器设置在所述积分棒的出光侧面上;所述刀口狭缝用于在所述积分棒的输出光源中选择部分区域输出;
所述刀口狭缝由上下左右4个档片设置,所述4个所述档片的间距形成所述刀口狭缝,所述挡片的位置通过线性马达驱动调节;
步骤二、在投影光刻系统工作过程中,所述距离传感器实时监测所述积分棒和所述刀口狭缝之间的横向间距;
步骤三、控制电路接收所述距离传感器输出的横向间距,当所述距离传感器输出的横向间距在安全范围内时,所述投影光刻系统正常工作;当所述距离传感器输出的横向间距小于安全范围内时,所述控制电路使所述投影光刻系统停止工作。
10.如权利要求9所述的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦方法,其特征在于:所述距离传感器为超声波距离传感器,所述超声波距离传感器包括发射器和接收器。
11.如权利要求10所述的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦方法,其特征在于:所述距离传感器的数量为4个,各所述距离传感器分别和一个所述挡片对应并用于测量所述积分棒的出光侧面和对应的所述挡片之间的横向间距。
12.如权利要求11所述的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦方法,其特征在于:所述距离传感器输出的横向间距包括4个所述距离传感器所测得的横向间距。
13.如权利要求1所述的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦方法,其特征在于:所述挡片的结构为Y型刀片。
14.如权利要求10所述的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦方法,其特征在于:所述超声波距离传感器还包括直流电压源、稳压控制器和信号转换器;
所述直流电压源将直流电压输入到所述稳压控制器中,所述稳压控制器为所述发射器提供工作电源;
所述发射器通过振子振动产生超声波并向外辐射;所述接收器的振子接收超声波并根据超声波发生相应的机械振动并将机械振动转换为电压输出;
所述信号转换器将所述接收器输出的信号转换成能实时监控和可视化的值并输入到所述控制电路中。
15.如权利要求6所述的投影光刻系统的积分棒和刀口狭缝的防摩擦方法,其特征在于:所述直流电压源输出的电压为12V的直流电压;
所述距离传感器输出的横向间距由所述接收器的输出电压表示,所述距离传感器输出的横向间距的安全范围为6±1V;
当所述距离传感器输出的横向间距在安全范围内时,所述信号转换器将所述接收器的输出电压都转换1;当所述距离传感器输出的横向间距超出安全范围内时,所述信号转换器将所述接收器的输出电压都转换0。
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