CN202383420U - 一种检测掩模板与基板之间距离的系统及曝光机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种检测掩模板与基板之间距离的系统，包括：发光装置及光束接收器、光束调节装置，所述光束调节装置接收所述发光装置发出的光束，调节成平行光束射出；旋转反光镜单元，接收所述光束调节装置射出的光束，经由本单元包含的反光镜反射后，照射到掩模板上；所述光束接收器接收所述掩模板下表面反射的第一光线及基板上表面反射的第二光线，并将表征接收所述第一光线与第二光线对应时间的信号发送给与之相连接的控制单元；所述控制单元根据接收到的所述信号，确定出掩模板与基板之间的距离。采用该系统可以测量多位置的掩模板与基板之间的距离，使测量结果更加准确，提高了测量的准确性，保证了曝光机的曝光精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体曝光工艺领域，尤其涉及一种检测掩模板与基板之间距离的系统及曝光机。
背景技术
曝光就是在涂好光刻胶的基板表面覆盖掩模版，通常用紫外光进行选择性照射；使受光部分的光刻胶发生化学反应，改变这一部分胶在显影液中的溶解度。因而显影后，光刻胶膜显现出与掩模版上一致的图案。其中曝光质量与光刻胶的性质、光源强弱及掩模板与基板的距离有很密切的关系。
如图1所示，为现有技术测定掩模板与基板距离的系统结构图，包括半导体激光器11，偏振片12、反光镜13、掩模板14、基板15及线性传感器16，通过半导体激光器11发出激光穿过偏振片12调整光路，然后将出射的光束照射到反光镜13上，通过反光境13反射的光束穿过掩模板14的测距窗口141入射到基板15的上表面的A1点，线性传感器16接收到掩模板14下表面A点折射的光束和基板15上表面A1点反射的光线的光强信息，再通过模数转换成电压信号将A1点、A点的光强信息表现出来。如图2所示，通过接收到的电压信号进行处理分析，比较接收到两个信号的时间差，转换为电压信号来测定掩模板与基板的之间的距离，测得A1点及A点距离为d，即为掩模板与基板的之间的距离。由于掩模板与基板之间的距离很小，在两者之间的光线传播距离近似的与掩模板与基板之间的垂直距离相同。
由于现有的测定掩模板与基板距离的位置固定，且线性传感器只接收到此固定点的反射光，如果此位置处由于外部原因导致不平或者有异物存在，则会导致入射光线的反射角度发生改变，影响到掩模板与基板距离的测定，从而影响曝光机曝光的精度和曝光质量。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种检测掩模板与基板之间距离的系统，提高了曝光机的曝光精度，并使曝光的图案符合设计要求。
本实用新型提供一种检测掩模板与基板之间距离的系统，包括：发光装置及光束接收器，所述发光装置发出光束；所述光束接收器接收通过所述掩模板下表面反射的第一光线及通过所述基板上表面反射的第二光线，还包括：
光束调节装置，接收所述发光装置发出的光束，调节成平行光束射出；
旋转反光镜单元，接收所述光束调节装置射出的光束，经由本单元包含的反光镜反射后，照射到掩模板上；
所述光束接收器，接收所述掩模板下表面反射的第一光线及基板上表面反射的第二光线，并将表征接收所述第一光线与第二光线对应时间的信号发送给与之相连接的控制单元；
所述控制单元，根据接收到的所述信号，确定出掩模板与基板之间的距离；并控制所述旋转反光镜单元中的反光镜转动。
本实用新型还提供一种曝光机，包括所述的检测掩模板与基板之间距离的系统。
本实用新型与现有技术相比的优点：
本实用新型实施例提供一种检测掩模板与基板之间距离的系统，本系统中设有一光束调节装置，可以使发光装置发出的光线成为符合检测系统使用的平行光线；还设有旋转反光镜单元，可以测量多个点的掩模板与基板之间的距离。如果一点位置的平坦度不均匀，或者有异物存在，那么会导致测量不准确，从而使得曝光不准确，影响曝光图案。本实用新型通过测量多点处的距离，可以使测量结果更加准确，提高了测量的准确性，保证了曝光机的曝光精度。
附图说明
图1为现有技术中测距系统的结构示意图；
图2为现有技术中电压测定距离的示意图；
图3为本实用新型实施例一的测距系统使用状态的示意图；
图4为本实用新型实施例一中旋转反光镜单元旋转后的光线传播示意图；
图5为本实用新型实施例一中控制单元与马达及线性传感器连接的结构框图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供一种检测掩模板与基板之间距离的系统，测量多点处的距离，可以使测量结果更加准确，提高了测量的准确性，保证了曝光机的曝光精度。
一种检测掩模板与基板之间距离的系统，包括：发光装置及光束接收器，所述发光装置发出光束；所述光束接收器，接收通过所述掩模板下表面反射的第一光线及通过所述基板上表面反射的第二光线，还包括：
光束调节装置，接收所述发光装置发出的光束，调节成平行光束射出；
旋转反光镜单元，接收所述光束调节装置射出的光束，经由本单元包含的反光镜反射后，照射到掩模板上；
所述光束接收器，接收所述掩模板下表面反射的第一光线及基板上表面反射的第二光线，并将表征接收所述第一光线与第二光线对应时间的信号，发送给与之相连接的控制单元；
所述控制单元，根据接收到的所述信号，确定出掩模板与基板之间的距离；并控制所述旋转反光镜单元中的反光镜转动。
所述光束调节装置为透镜组，所述发光装置发出的光束通过所述透镜组后，以平行光束射出。
所述透镜组为准直透镜。
所述旋转反光镜单元上设有马达，所述控制单元驱动所述马达，由所述马达带动所述旋转反光镜单元的反光镜转动。
所述旋转反光镜单元的反光镜反射的光束，能够照射并通过所述掩模板的测距窗口。
所述马达带动所述旋转反光镜单元的反光镜转动不同的角度，使所述反光镜反射的光束到达所述测距窗口的不同位置；
所述光束接收器，接收对应不同位置的所述第一光线与第二光线，并将表征接收所述第一光线与第二光线对应时间的信号，发送给与之相连接的控制单元；
所述控制单元，根据接收到的所述信号，分别确定出不同位置处掩模板与基板之间的距离。
所述光束接收器为线性传感器。
一种接近式曝光机，包括所述的检测掩模板与基板之间距离的系统。
下面以具体实施例及附图进一步对本实用新型进行描述。
如图3所示，为本实用新型实施例一使用状态示意图，包括：激光器6及线性传感器7，激光器6发出光束，光束先经过偏振片5，然后经过准直透镜组4，以平行光束发出；光束到达旋转反光镜单元3的反光镜面上，经过旋转反光镜单元3反射，经过到掩模板1的测距窗口10，在掩模板1的下表面A2点进行反射和折射，反射光线透过测距窗口10照射到线性传感器7的接收端72上，折射光线到达基板2的上表面的A3点，经过基板2的上表面反射后到达线性传感器7的接收端71，通过线性传感器7的处理，转换成电压信号表现出来，将结果传送给主控单元9(参照图5)，如果由于基板的上表面有异物或者平坦度不均匀导致的测量结果超出设定的距离，例如，设定的掩模板到基板的距离为200μm，允许的测量范围为195μm～205μm，如果线性传感器得出的结果为3000μm，则肯定为非正常值；在这种情况下，如图4所示，为马达驱动旋转反光镜单元3测量下一点位置的光线传播示意图，现有技术中，只能固定测量出一点的距离，而本实用新型通过调整旋转反光镜单元3的反光镜的角度，可以测量出多点的距离，当主控单元9接收到的线性传感器7的结果超出了设定的测量值，那么主控单元9发出信号，控制马达8驱动旋转反光镜单元3的反光镜进行旋转，初始时，反光镜所在的角度为0°，反光镜旋转的角度为-10°～10°，可以在初始反光镜所在角度0°下，逆时针或顺时针旋转，如图4所示，光线照射到旋转反光镜单元3的反光镜上，反光镜镜面顺时针旋转了2°，按照光学定律，反射光线顺时针旋转了4°，在测定的掩模板下表面B’点与基板上表面A4’点的距离超出设定值时，继续测量出B点与基板A4点位置的距离。
根据具体的测量值，可以继续测出多点的掩模板与基板之间的距离是否符合设定距离，每次测量完后，旋转反光镜单元3反光镜的镜面返回到原来初始反光镜所在角度0°的位置上。
如图5所示，为主控单元9与马达8、线性传感器7的连接，主控单元9通过接受线性传感器7的数据结果，判断是否超出了设定距离的范围，如果超出了设定距离的范围，则发出信号，控制马达驱动旋转反光镜单元3反光镜旋转，测量另一点位置的距离，具体过程如图3所述。
综上所述，本实用新型的有益效果为：
本实用新型实施例提供一种检测掩模板与基板之间距离的系统，本系统中设有一光束调节装置，可以使发光装置发出的光线成为符合检测系统使用的平行光线；还设有旋转反光镜单元，可以测量多个点的掩模板与基板之间距离。如果一点位置的平坦度不均匀，或者有异物存在，那么会导致测量不准确，从而使的曝光不准确，影响曝光图案，本实用新型通过测量多点处的距离，可以使测量结果更加准确，提高了测量的准确性，保证了曝光机的曝光精度。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种检测掩模板与基板之间距离的系统，包括：发光装置及光束接收器，所述发光装置发出光束；所述光束接收器接收通过所述掩模板下表面反射的第一光线及通过所述基板上表面反射的第二光线，其特征在于，还包括：
光束调节装置，接收所述发光装置发出的光束，调节成平行光束射出；
旋转反光镜单元，接收所述光束调节装置射出的光束，经由本单元包含的反光镜反射后，照射到掩模板上；
所述光束接收器接收所述掩模板下表面反射的第一光线及基板上表面反射的第二光线，并将表征接收所述第一光线与第二光线对应时间的信号发送给与之相连接的控制单元；
所述控制单元根据接收到的所述信号，确定出掩模板与基板之间的距离；并控制所述旋转反光镜单元中的反光镜转动。
2.如权利要求1所述的检测掩模板与基板之间距离的系统，其特征在于，所述光束调节装置为透镜组，所述发光装置发出的光束通过所述透镜组后，以平行光束射出。
3.如权利要求2所述的检测掩模板与基板之间距离的系统，其特征在于，所述透镜组为准直透镜。
4.如权利要求1所述的检测掩模板与基板之间距离的系统，其特征在于，所述旋转反光镜单元上设有马达，所述控制单元驱动所述马达，由所述马达带动所述旋转反光镜单元的反光镜转动。
5.如权利要求4所述的检测掩模板与基板之间距离的系统，其特征在于，所述旋转反光镜单元的反光镜反射的光束，能够照射并通过所述掩模板的测距窗口。
6.如权利要求5所述的检测掩模板与基板之间距离的系统，其特征在于，
所述马达带动所述旋转反光镜单元的反光镜转动不同的角度，使所述反光镜反射的光束到达所述测距窗口的不同位置；
所述光束接收器，接收对应不同位置的所述第一光线与第二光线，并将表征接收所述第一光线与第二光线对应时间的信号发送给与之相连接的控制单元；
所述控制单元，根据接收到的所述信号，分别确定出不同位置处掩模板与基板之间的距离。
7.如权利要求1所述的检测掩模板与基板之间距离的系统，其特征在于，所述光束接收器为线性传感器。
8.一种接近式曝光机，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的检测掩模板与基板之间距离的系统。
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- 2012-01-04 CN CN 201220001531 patent/CN202383420U/zh not_active Expired - Fee Related
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