[發明專利]交接力測量裝置及方法、光刻機

有效

• 申請號: 201911194855.1
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN112859531B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 劉月;張闊峰;陳還;牛增欣;周美君
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G01L5/00
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

本發明提供一種交接力測量裝置及方法、光刻機，通過測力單元測得工件在交接過程中的受力情況并以信號形式輸出至反饋控制單元，通過所述反饋控制單元將信號分析處理后反饋至所述工件承載單元或所述工件傳輸單元，以控制工件的傳輸和吸附，進而減少交接過程中工件的變形，提高工件的交接精度。

技術領域

本發明涉及一種光刻設備，特別涉及一種掩模或硅片交接過程中交接力測量裝置及方法、光刻機。

背景技術

光刻機工作時，掩模或硅片傳輸分系統中，需要對掩模版或硅片快速、準確、可靠的從一個工位交接至另一工位。為保證掩模版或硅片的交接精度，要求掩模版或硅片在交接時變形不宜過大，由此需對交接時掩模版或硅片受力情況進行測量分析。目前，在傳輸過程中，還不存在對傳輸交接力測量的裝置，僅僅依靠對傳輸結構進行理論速度規劃或經驗控制等是無法滿足需求的。

具體的，在掩模傳輸分系統中，交換版手模塊的作用是執行掩模臺與取放版機械手上掩模版的交接操作，在吸附掩模版以及交接時存在吸附力和交接沖擊力。如圖1所示，交換版手1側升降軸高速由Home位運動到LPA1工位，然后以最低速由LPA1工位運動到LPA2工位，即與掩模臺3交接的工位。在與掩模臺3交接瞬間，雖然交換版手1帶動掩模版2運動速度很小，但交換版手1仍會對掩模臺3產生瞬態沖擊力。掩模臺3穩定時伺服力可表示為正弦波載荷F＝A*sin(ωt)，其中ω為伺服帶寬頻率，A為伺服力峰值；因此交換版手1與掩模臺交接時沖擊力需≤A。另外，交換版手1和掩模臺3還存在對掩模版2的吸附力。目前，還不存在一種可測量交換版手與掩模臺交接沖擊力及吸附力大小的裝置，只是對交換版手垂向運動進行理論規劃以及掩模臺結構優化來滿足設計需求，這種方式不能直觀清楚的對交接力進行反饋分析。

在硅片傳輸分系統中，預對準模塊和機械手片叉對硅片產生吸附力，吸附力會引起硅片產生變形。為使硅片變形不宜過大，另外又需吸附時硅片處于穩定，因此需了解吸附力數值。現有方法只是通過確定吸附氣壓的方式來得到吸附力，這種方式不能清晰得到吸附力大小。

發明內容

本發明的目的在于提供一種交接力測量裝置及方法、光刻機，通過測量工件交接過程中受力，對工件的傳輸和吸附進行調整，進而減少交接過程中工件的變形，提高工件的交接精度。

為了實現上述目的，本發明提供一種交接力測量裝置，包括：

工件傳輸單元，用于傳輸工件至所述工件承載單元，實現工件的交接；

測力單元，設置在所述工件或工件承載單元上，用于測量工件交接過程中工件或工件承載單元的受力并以信號形式輸出；

反饋控制單元，與所述工件承載單元、所述測力單元及所述工件傳輸單元信號連接，用于接收所述測力單元輸出的信號，并將所述信號分析處理后反饋至所述工件承載單元或所述工件傳輸單元。

可選的，所述測力單元包括薄片式壓力傳感器。

可選的，所述工件為掩模版或硅片。

可選的，所述工件承載單元為掩模臺或具有吸附能力的平臺。

可選的，所述工件傳輸單元為交換版手或機械手片叉。

可選的，所述工件傳輸單元上設置有第一控制器以控制工件的傳輸參數。

可選的，所述工件傳輸參數包括工件傳輸的速度、加速度及加加速度。

可選的，所述工件承載單元上設置有第二控制器以控制工件的吸附參數。

可選的，所述吸附參數包括吸附真空的壓強。

可選的，所述交接力測量裝置應用在光刻機掩模傳輸分系統與掩模臺交接過程或硅片傳輸分系統中的預對準過程。

進一步的，本發明還提供一種光刻機，包括上述任一項所述的交接力測量裝置。