CN116184775A - 光刻机互锁装置的触发结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光刻机互锁装置的触发结构及方法，属于光刻机技术领域，该光刻机互锁装置的触发结构，设置于所述光刻机的检修窗口处，所述光刻机的检修窗口上覆盖有遮挡板，所述光刻机的内部还设置有固定装置，并在所述固定装置和所述遮挡板之间形成检测空间，所述触发结构包括激光发射器、反射装置和激光接收器，所述激光接收器位置固定地安装在所述光刻机的内部，用以在未接收到激光束时触发所述互锁装置。采用激光装置作为触发结构，通过在激光接收装置接收不到激光束时触发互锁装置，从而减少了因外力碰撞带来的光刻机宕机，规避了潜在的晶圆和部件损坏风险。

Description

光刻机互锁装置的触发结构及方法

技术领域

本发明涉及光刻机技术领域，特别涉及一种光刻机互锁装置的触发结构及方法。

背景技术

光刻机内部有多种激光光源和高速运动的运动部件，部分波长的激光和高速运动部件还会对人身造成潜在的伤害，所以设置在光刻机检修窗口上的cover(遮挡板)的互锁装置(interlock)就显得十分重要。光刻机互锁装置普遍采用的是接触式互锁装置，在机台内外两层cover上分别装设磁敏元件，当机台内外层的cover正常锁紧时，接触式磁敏元件产生电信号，当机台的MBDS(Machine BasedDiagnosticSystem，基于机器的诊断系统)软件侦测到接触式磁敏元件产生的电信号时，说明内外层cover正常锁紧，互锁装置正常工作；当外层的cover从机台上取下时，内外层的cover之间无法传递电信号，MBDS软件侦测到无电信号传递，则互锁装置触发，激光光源和运动部件会关闭并停止工作，机台停止工作，从而保护人员安全。

在实际制造过程中，光刻机上的互锁装置仍然存在缺陷，经常出现遮挡板完好，但互锁装置触发，从而导致光刻机急停的问题。特别是12英寸光刻机Waferstage(晶圆承载台)前后的遮挡板，当有外力轻微碰撞，内外层遮挡板正常覆盖在检修窗口上的情况下，互锁装置报警触发，导致光刻机急停，如果当晶圆正在向机械手臂交接时发生互锁装置触发，机台急停，有把晶圆甩出造成晶圆破损报废风险。究其原因，一般是放置光罩时，生产人员的身体或者推车撞击到了机台的外层遮挡板，在遮挡板受到外力撞击时，会导致磁敏元件产生的电信号瞬时电流过大，反馈到MBDS系统上会显示互锁装置异常，导致机台紧急停止，造成了不必要的机台宕机以及潜在的晶圆破损或部件损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光刻机互锁装置的触发结构及方法，以解决遮挡板受到撞击容易导致机台急停的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种光刻机互锁装置的触发结构，设置于所述光刻机的检修窗口处，所述光刻机的检修窗口上覆盖有遮挡板，所述光刻机的内部还设置有固定装置，并在所述固定装置和所述遮挡板之间形成检测空间，所述触发结构包括激光发射器、反射装置和激光接收器，所述激光接收器位置固定地安装在所述光刻机的内部，用以在未接收到激光束时触发所述互锁装置；其中：

所述激光发射器设置在所述固定装置朝向所述遮挡板的一侧，所述反射装置安装在所述遮挡板位于所述光刻机内部的一端面，用以将接收到的激光束反射到所述激光接收器。

优选地，所述反射装置包括反射面垂直的第一分光镜和第二分光镜，以使射入和射出所述反射装置的激光束平行。

优选地，所述激光接收器设置在所述固定装置朝向所述遮挡板的一侧，用以接收从所述反射装置反射的激光束。

一种光刻机，包括上述任一项所述的光刻机互锁装置的触发结构。

本发明还提供了另一种光刻机互锁装置的触发结构，设置于所述光刻机的检修窗口处，所述光刻机的检修窗口上覆盖有遮挡板，所述光刻机的内部还设置有固定装置，并在所述固定装置和所述遮挡板之间形成检测空间，所述触发结构包括激光发射器、反射装置和激光接收器，所述激光接收器位置固定地安装在所述光刻机的内部，用以在未接收到激光束时触发所述互锁装置；其中：

所述激光发射器安装在所述遮挡板位于所述光刻机内部的一端面，所述反射装置安装在所述固定装置朝向所述遮挡板的一侧，用以将接收到的激光束反射到所述激光接收器。

优选地，所述反射装置包括反射面垂直的第一分光镜和第二分光镜，以使射入和射出所述反射装置的激光束平行。

优选地，所述激光接收器设置在所述遮挡板位于所述光刻机内部的一端面上，用以接收从所述反射装置反射的激光束。

一种光刻机，包括上述任一项所述的光刻机互锁装置的触发结构。

本发明还提供了一种光刻机互锁装置的触发方法，设置于所述光刻机的检修窗口处，所述光刻机的检修窗口上覆盖有遮挡板，所述光刻机的内部还设置有固定装置，并在所述固定装置和所述遮挡板之间形成检测空间，所述触发结构包括激光发射器、反射装置和激光接收器，所述激光接收器位置固定地安装在所述光刻机的内部，用以在未接收到激光束时触发所述互锁装置；其中：

所述激光发射器设置在所述固定装置朝向所述遮挡板的一侧，所述反射装置安装在所述遮挡板位于所述光刻机内部的一端面，用以将接收到的激光束反射到所述激光接收器；或者，所述激光发射器安装在所述遮挡板位于所述光刻机内部的一端面，所述反射装置安装在所述固定装置朝向所述遮挡板的一侧，用以将接收到的激光束反射到所述激光接收器；

还包括以下步骤：

启动所述激光发射器使其发出激光束，经所述反射装置将激光束反射到所述激光接收器，所述光刻机正常工作；

当所述遮挡板带动其上的所述反射装置或所述激光发射器移动时，所述激光接收器无法接收到所述反射装置反射的激光束，则所述互锁装置触发，所述光刻机停止工作。

优选地，所述反射装置包括反射面垂直的第一分光镜和第二分光镜，以使射入和射出所述反射装置的激光束平行。

在本发明提供的光刻机互锁装置的触发结构及方法中，通过使用激光装置作为触发结构，当遮挡板遭到外力撞击时，只要机台内的激光接收器可以接收到反射的激光束，互锁装置就不会触发，并且遮挡板上的轻微位移不足以使激光束位置偏移至超出激光接收器的接收范围，激光接收器仍能够接收到激光束，从而容许一定程度的位置移动，有效规避了外力误碰撞导致的机台互锁触发机台宕机，造成不必要的损失。

附图说明

图1是本发明提供的一种实施例的示意图。

图中，

1、激光发射器；2、激光接收器；3、第一分光镜；4、第二分光镜；5、遮挡板；6、固定装置。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的光刻机互锁装置的触发结构及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。

发明人研究发现光刻机普遍采用接触式互锁装置，在光刻机机台的内外层cover装配磁敏元件，当内外层cover正常锁紧，相互接触的磁敏元件会产生电信号，电信号会依次经过SHB(SafetyHandlingBox安全处理盒)->MSBdevice net(MachineBasedsafetystructuredevicenet基于机器的安全结构装置)->IPC(IndustrialPC工业计算机)->SUNMBDShardwaresystem(SUNMachineBased DiagnosticSystemHardwaresystem基于机器的诊断硬件系统的SUN系统)，当最终机台软件MBDS侦测到信号，则说明内外层cover良好接触，而当外层的cover被取下，SHB无信号传递，MBDS无法侦测到信号，互锁装置触发，光刻机机台停止工作。

发明人继续深入研究发现，生产人员在放置光罩时会碰撞到cover的外壁，撞击会导致磁敏元件产生的电信号瞬间电流过大，反馈到MBDS系统上会显示互锁装置异常，造成机台急停，尤其是晶圆承载台在高速运动过程中突然急停，容易导致晶圆意外破损。

基于此，本发明实的核心思想在于，通过改进光刻机互锁装置的触发结构，使用激光发射器和激光接收器作为触发结构，当遮挡板受到外界冲击碰撞时，遮挡板上的轻微位移不足以使激光束位置偏移至超出激光接收器的接收范围，激光接收器仍能够接收到激光束，从而容许遮挡板一定程度的位置移动，避免外部的误触或误撞击导致机台急停，造成不必要的损失。

具体的，请参考图1，其为本发明一种实施例的示意图。如图1所示，一种光刻机互锁装置的触发结构，设置于光刻机的检修窗口处，光刻机的检修窗口上覆盖有遮挡板5，光刻机的内部还设置有固定装置6，并在固定装置6和遮挡板5之间形成检测空间，触发结构包括激光发射器1、反射装置和激光接收器2，激光接收器2位置固定地安装在光刻机的内部，用以在未接收到激光束时触发互锁装置；其中：激光发射器1设置在固定装置6朝向遮挡板5的一侧，反射装置安装在遮挡板5位于光刻机内部的一端面，用以将接收到的激光束反射到激光接收器2。

在机台内靠近遮挡板5的一侧的装配激光发射器1，在与之相对的遮挡板5的内侧设置反射装置，例如设置两个与遮挡板5呈45度角的分光镜，正常工作时，由激光发射器1发射出激光，射到反射装置，经过反射装置反射到激光接收器2，当遮挡板5遭到外力撞击时，只要机台内侧上的激光接收器2可以接收到反射的激光束，互锁装置就不会触发，所以有效规避了外力误碰撞导致的机台互锁触发机台宕机。当需要打开遮挡板5做工事时，例如进行检修维护，拿走遮挡板5，这样激光接收器2无法接收到激光，互锁装置触发，机台宕机，相关运动部件停止运动，从而保证操作者的人身安全。出于安全的考虑，激光发射器1可以发出低强度的红外光，在互锁装置触发的同时，激光发射器1也停止发射出激光。

另外，能够通过设置激光接收器2的接收范围调整触发结构的触发灵敏度，便于根据光刻机的工作状态灵活调整。

需要注意的是，在遮挡板5的内部不可避免地存在光的漫反射，为避免漫反射的干扰，激光接收器2可以设置成在接收到预定强度的激光束才能够保持互锁装置不被触发，在接收到强度低于预定强度的激光束时会触发互锁装置。

在一种实施方式中，固定装置6可以是光刻机内部一与遮挡板5相对且两者之间无遮挡的装置，其中固定装置6用于设置激光发射器1的一端面与遮挡板5之间平行或具有角度，从而在固定装置6和相对的遮挡板5之间形成对应的检测空间，以使激光束能够穿过检测空间。固定装置6可以是光刻机内部的一位置固定的装置，例如晶圆承载台的基座。

其中，这里的光刻机的内部也即光刻机中设置晶圆承载台等装置的内腔，遮挡板5是能够被拆除的结构，拆去遮挡板5可以漏出光刻机的内部检测空间，以便经过检修窗口对光刻机内部进行检修。另外，虽然遮挡板5是双层的结构，但这里遮挡板5位于光刻机内部的一端面均指的是内层的遮挡板5位于光刻机内部的一端面。

在一种实施方式中，反射装置包括反射面垂直的第一分光镜3和第二分光镜4，以使射入和射出所述反射装置的激光束平行。如图1，第一分光镜3和第二分光镜4的反射面均与遮挡板5之间呈45度。激光发射器1发射激光束到第一分光镜3，经第一分光镜3将激光束反射到第二分光镜4，然后经过第二分光镜4射出与激光发射器1射出激光束平行的激光束，当遮挡板5受到撞击抖动(沿其法线方向)时，第一分光镜3和第二分光镜4仍能将激光束反射至激光接收器2，还可扩大激光接收器2的激光接收范围，避免遮挡板5受到冲击导致光刻机急停，造成损失。

在实际操作上，由于当激光发射器1和反射装置之间的相对位移(如在与遮挡板5垂直的方向上)在一定范围内，第一分光镜3仍能接收到激光束并能反射至第二分光镜4，经第二分光镜4射出与入射激光束平行的激光束，容许了遮挡板5轻微抖动带来的位移，避免误触发，还可以通过调整激光接收器2的接收范围来调整触发结构的灵敏度。例如，来自外界的撞击的方向并不一定是垂直于遮挡板5方向，遮挡板5除会在其法线方向上抖动，还有挤压检修窗口的趋势，因此将激光接收器2的接收端的接收窗口的透镜面积调整的略大些，使遮挡板5出现轻微的上下或者左右位移时，激光接收器2仍能够接收到反射的激光束。

另外，也可以设置单个分光镜作为反射装置，当遮挡板5收到撞击出现抖动容易带动反射的激光束出现抖动，因此需增大激光接收器2的接收范围，避免外界误触或冲击造成互锁装置触发。

具体的，如图1，激光接收器2设置在在固定装置6朝向遮挡板5的一侧，用以接收从反射装置反射的激光束。若反射装置包括反射面垂直的第一分光镜3和第二分光镜4，可以设置激光发射器1使发出的激光束垂直于遮挡板5，通过第一分光镜3和第二分光镜4反射后，射出与射入的激光束平行，因此可以同样将激光接收器2设置在固定装置6上。

作为拓展地一种实施方式，也可以使用现有的激光测距装置充当上述激光发射器1和激光接收器2的作用，对应的反射装置将激光测距装置发出的激光反射，当激光测距装置测量到固定装置6和遮挡板5之间的距离小于预设的距离时，则不触发互锁装置；而激光测距装置测量到固定装置6和遮挡板5之间的距离小于预设的距离时，则触发互锁装置。

基于上述的光刻机互锁装置的触发结构，还提供一种光刻机，包括上述任一项的光刻机互锁装置的触发结构。

本发明还提供另一实施例，一种光刻机互锁装置的触发结构，设置于光刻机的检修窗口处，光刻机的检修窗口上覆盖有遮挡板5，光刻机的内部还设置有固定装置6，并在固定装置6和遮挡板5之间形成检测空间，触发结构包括激光发射器1、反射装置和激光接收器2，激光接收器2位置固定地安装在光刻机的内部，用以在未接收到激光束时触发互锁装置；其中：激光发射器1安装在遮挡板5位于光刻机内部的一端面，反射装置安装在固定装置6朝向遮挡板5的一侧，用以将接收到的激光束反射到激光接收器2。反射装置包括反射面垂直的第一分光镜3和第二分光镜4，以使射入和射出所述反射装置的激光束平行。激光接收器2设置在遮挡板5位于光刻机内部的一端面上，用以接收从反射装置反射的激光束。

基准面为检测空间中一与遮挡板5平行且与遮挡板5之间具有预定距离的平面，实际上，激光发射器1和反射装置可以分设在基准面的两侧，激光发射器1和反射装置中任一设置在遮挡板5位于光刻机内部的一端面上，反射装置用于将接收到的激光束反射到激光接收器2。因此，本实施例与前一实施例不同的，这里激光发射器1和激光接收器2均设置在遮挡板5上，反射装置设置在固定装置6上，与前一实施例的触发的技术原理相同，这里不再赘述。

基于上述的光刻机互锁装置的触发结构，还提供另一种光刻机，包括上述的光刻机互锁装置的触发结构。

基于上述的光刻机互锁装置的触发结构，还提供了一种光刻机互锁装置的触发方法，设置于光刻机的检修窗口处，光刻机的检修窗口上覆盖有遮挡板5，光刻机的内部还设置有固定装置6，并在固定装置6和遮挡板5之间形成检测空间，触发结构包括激光发射器1、反射装置和激光接收器2，激光接收器2位置固定地安装在光刻机的内部，用以在未接收到激光束时触发互锁装置；其中：激光发射器1设置在固定装置6朝向遮挡板5的一侧，反射装置安装在遮挡板5位于光刻机内部的一端面，用以将接收到的激光束反射到激光接收器2；或者，激光发射器1安装在遮挡板5位于光刻机内部的一端面，反射装置安装在固定装置6朝向遮挡板5的一侧，用以将接收到的激光束反射到激光接收器2。还包括以下步骤：

启动激光发射器1使其发出激光束，经反射装置将激光束反射到激光接收器2，光刻机正常工作；当遮挡板5带动其上的反射装置或激光发射器1移动时，激光接收器2无法接收到反射装置反射的激光束，则互锁装置触发，光刻机停止工作。反射装置包括反射面垂直的第一分光镜3和第二分光镜4，以使射入和射出所述反射装置的激光束平行。

综上可见，在本发明实施例提供的光刻机互锁装置的触发结构中，通过设计新的触发结构，采用激光装置作为触发结构，在激光接收装置接收不到激光束时触发互锁装置，从而减少了因外力碰撞带来的光刻机宕机，规避了潜在的晶圆和部件损坏风险。

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。

Claims (10)

1.一种光刻机互锁装置的触发结构，设置于所述光刻机的检修窗口处，其特征在于，所述光刻机的检修窗口上覆盖有遮挡板，所述光刻机的内部还设置有固定装置，并在所述固定装置和所述遮挡板之间形成检测空间，所述触发结构包括激光发射器、反射装置和激光接收器，所述激光接收器位置固定地安装在所述光刻机的内部，用以在未接收到激光束时触发所述互锁装置；其中：

所述激光发射器设置在所述固定装置朝向所述遮挡板的一侧，所述反射装置安装在所述遮挡板位于所述光刻机内部的一端面，用以将接收到的激光束反射到所述激光接收器。

2.如权利要求1所述的光刻机互锁装置的触发结构，其特征在于，所述反射装置包括反射面垂直的第一分光镜和第二分光镜，以使射入和射出所述反射装置的激光束平行。

3.如权利要求1所述的光刻机互锁装置的触发结构，其特征在于，所述激光接收器设置在所述固定装置朝向所述遮挡板的一侧，用以接收从所述反射装置反射的激光束。

4.一种光刻机，其特征在于，包括如上述权利要求1-3任一项所述的光刻机互锁装置的触发结构。

5.一种光刻机互锁装置的触发结构，其特征在于，设置于所述光刻机的检修窗口处，其特征在于，所述光刻机的检修窗口上覆盖有遮挡板，所述光刻机的内部还设置有固定装置，并在所述固定装置和所述遮挡板之间形成检测空间，所述触发结构包括激光发射器、反射装置和激光接收器，所述激光接收器位置固定地安装在所述光刻机的内部，用以在未接收到激光束时触发所述互锁装置；其中：

所述激光发射器安装在所述遮挡板位于所述光刻机内部的一端面，所述反射装置安装在所述固定装置朝向所述遮挡板的一侧，用以将接收到的激光束反射到所述激光接收器。

6.如权利要求5所述的光刻机互锁装置的触发结构，其特征在于，所述反射装置包括反射面垂直的第一分光镜和第二分光镜，以使射入和射出所述反射装置的激光束平行。

7.如权利要求5所述的光刻机互锁装置的触发结构，其特征在于，所述激光接收器设置在所述遮挡板位于所述光刻机内部的一端面上，用以接收从所述反射装置反射的激光束。

8.一种光刻机，其特征在于，包括如上述权利要求5-7任一项所述的光刻机互锁装置的触发结构。

9.一种光刻机互锁装置的触发方法，设置于所述光刻机的检修窗口处，其特征在于，所述光刻机的检修窗口上覆盖有遮挡板，所述光刻机的内部还设置有固定装置，并在所述固定装置和所述遮挡板之间形成检测空间，所述触发结构包括激光发射器、反射装置和激光接收器，所述激光接收器位置固定地安装在所述光刻机的内部，用以在未接收到激光束时触发所述互锁装置；其中：

所述激光发射器设置在所述固定装置朝向所述遮挡板的一侧，所述反射装置安装在所述遮挡板位于所述光刻机内部的一端面，用以将接收到的激光束反射到所述激光接收器；或者，所述激光发射器安装在所述遮挡板位于所述光刻机内部的一端面，所述反射装置安装在所述固定装置朝向所述遮挡板的一侧，用以将接收到的激光束反射到所述激光接收器；

还包括以下步骤：

启动所述激光发射器使其发出激光束，经所述反射装置将激光束反射到所述激光接收器，所述光刻机正常工作；

当所述遮挡板带动其上的所述反射装置或所述激光发射器移动时，所述激光接收器无法接收到所述反射装置反射的激光束，则所述互锁装置触发，所述光刻机停止工作。

10.如权利要求9所述的光刻机互锁装置的触发方法，其特征在于，所述反射装置包括反射面垂直的第一分光镜和第二分光镜，以使射入和射出所述反射装置的激光束平行。

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