[發(fā)明專利]一種掩模與基底六自由度對準(zhǔn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410607056.3
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104331116A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李金龍;胡松;趙立新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所
• 主分類號: G05G13/00
• 分類號: G05G13/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 楊學(xué)明;賈玉忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超精密測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種掩模與基底六自由度對準(zhǔn)裝置。

背景技術(shù)

在鍍膜及光刻工藝過程中，常常涉及到基底上已有圖形與掩模圖形的套刻對準(zhǔn)，這就要求完成掩模與基底的高精度對準(zhǔn)。掩模與基底的對準(zhǔn)，不僅要完成掩模與基底在水平面內(nèi)的對準(zhǔn)，還需完成兩者在垂向間隙及平行性等方面的調(diào)整。目前常用的掩模-基底對準(zhǔn)裝置多為二維平移臺、轉(zhuǎn)臺、傾斜調(diào)整臺等多個裝置的組合形式，不僅成本高而且其體積過于龐大，故現(xiàn)有掩模與基底對準(zhǔn)裝置不能滿足在鍍膜儀及光刻機(jī)等設(shè)備中的使用。此時，人們迫切需要一種體積緊湊且能完成掩模-基底六自由度對準(zhǔn)的實驗裝置。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是解決掩模與基底對準(zhǔn)裝置因體積龐大而不適用于鍍膜儀及光刻機(jī)的問題，為此本發(fā)明提供一種六自由度、結(jié)構(gòu)緊湊的掩模與基底對準(zhǔn)裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種掩模與基底六自由度對準(zhǔn)裝置，含有掩模、掩模支架、彈性簧片、壓簧片、壓簧預(yù)緊、Y手輪、拉簧預(yù)緊、基底、基底支架、X手輪、基座、壓緊螺釘，其中：掩模支架為圓盤形狀，用于承載掩模；彈性簧片具有內(nèi)環(huán)及三個凸起，內(nèi)環(huán)通過螺釘與掩模支架連接，三個凸起通過螺釘與基座凸面連接；壓簧片一端與基座支撐面通過螺釘連接，另一端壓在基底支架肩面上并對基底支架施加垂向預(yù)壓力；壓簧預(yù)緊與基座支撐面通過螺釘連接并與基底支架相切，用于提供基底支架X方向預(yù)壓；Y手輪包括Y1手輪及Y2手輪，與基座支撐面通過螺釘連接并與基底支架相切，用于調(diào)節(jié)基底支架的Y向移動及θz向轉(zhuǎn)動；拉簧預(yù)緊一端與基座支撐面通過螺釘連接，另一端與基底支架通過螺釘連接，用于提供基底支架Y向預(yù)壓；基底支架為凸字形結(jié)構(gòu)具有基底支架肩面和基底支架頂面，基底支架位于基座滑移面上，基底支架頂面與基底固接使兩者一起運動；X手輪與基座支撐面通過螺釘連接并與基底支架相切，用于調(diào)節(jié)基底支架的X方向運動；基座為圓柱形結(jié)構(gòu)，含有基座凸面、基座支撐面、基座滑移面；壓緊螺釘將彈性簧片與基座連接，通過調(diào)整三個壓緊螺釘可完成掩模的Z向升降及θx、θy向調(diào)平。

本發(fā)明具有的有益效果是：通過調(diào)節(jié)Y1、Y2及X手輪可完成基底的X、Y及θz向位置調(diào)整，通過調(diào)整三個壓緊螺釘可完成掩模與基底的Z向間隙調(diào)整及θx、θy向調(diào)平，相比現(xiàn)有的組合式對準(zhǔn)裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，適用于空間狹小的環(huán)境，并可完成掩模與基底的六自由度高精度對準(zhǔn)。本發(fā)明用于光刻機(jī)、鍍膜儀等設(shè)備中掩模與基底對準(zhǔn)裝置的設(shè)計。

附圖說明

圖1a、1b和1c為本發(fā)明一種掩模與基底六自由度對準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為掩模支架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為彈性簧片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為壓簧片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為壓簧預(yù)緊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為Y手輪結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為拉簧預(yù)緊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為基底支架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為X手輪結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為基座結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中元件說明：

1-掩模，??????????????????????2-掩模支架，

3-彈性簧片，??????????????????3a-凸起，

3b-內(nèi)環(huán)，?????????????????????4-壓簧片，

5-壓簧預(yù)緊，??????????????????6a-Y1手輪，

6b-Y2手輪，???????????????????7-拉簧預(yù)緊，

8-基底，??????????????????????9-基底支架，

9a-基底支架肩面，?????????????9-基底支架頂面，

10-X手輪，????????????????????11-基座，

11a-基座凸面，????????????????11b-基座支撐面，

11c-基座滑移面，??????????????12-壓緊螺釘。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加明確，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的工作原理、結(jié)構(gòu)及具體實施方式進(jìn)一步介紹。

如圖1a、圖1b和圖1c示出本發(fā)明提供的掩模與基底六自由度對準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該對準(zhǔn)裝置含有掩模1、掩模支架2、彈性簧片3、壓簧片4、壓簧預(yù)緊5、Y1手輪6a、Y2手輪6b、拉簧預(yù)緊7、基底8、基底支架9、X手輪10、基座11、壓緊螺釘12，其中：