[發明專利]一種零位傳感器及檢測系統

有效

• 申請號: 202110067141.5
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112902838B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 伍強;李艷麗;顧崢
• 申請（專利權）人: 上海集成電路裝備材料產業創新中心有限公司;上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 上海恒銳佳知識產權代理事務所(普通合伙) 31286
• 代理人: 黃海霞

1.一種零位傳感器，其特征在于，包括：

設置在檢測對象底部的角反射器，所述角反射器包括三個相互垂直的反射面；

設置在所述角反射器下方的光源和光強探測器，所述光源用于發出檢測光，所述光強探測器用于接收從所述角反射器的反射面反射回來的反射光，并對光強進行檢測，所述光強探測器包括四象限的檢測分區和中央盲區，所述中央盲區與零位對應；

照明成像系統，用于將檢測光沿著豎直方向的光軸，聚焦投射到角反射器上，并將被所述角反射器反射回來的反射光，聚焦投射至所述光強探測器上；

所述照明成像系統包括沿著豎直方向由上至下依次設置的第一透鏡、分束板以及第二透鏡，

所述分束板與所述光軸呈45度角傾斜設置，用于接收檢測光并將該檢測光反射至所述第一透鏡，以及接收穿過所述第一透鏡的反射光并將該反射光透射至所述第二透鏡；

所述第一透鏡用于將所述檢測光聚焦投射到所述角反射器上，以及將反射光轉換為平行光照射到所述分束板上；

所述第二透鏡用于接收所述分束板透射的反射光，并將該反射光聚焦投射至所述光強探測器上；

檢測分析單元，用于根據所述光強探測器檢測到的光強信號，進行數據分析處理：

如果所述光強探測器的四個象限的檢測分區上檢測到的光強信號不均等，則確定所述檢測對象出現橫向偏移；

如果所述光強探測器的四個象限的檢測分區上檢測到的光強信號均等但不為零，則確定所述檢測對象出現垂向偏移；

如果所述光強探測器的四個象限的檢測分區上檢測到的光強信號均為零，則確定所述檢測對象處于零位。

2.根據權利要求1所述的零位傳感器，其特征在于，所述照明成像系統和所述光強探測器保持相對靜止，所述照明成像系統的光軸與所述光強探測器的中央盲區的中心對準，在零位狀態下，所述檢測光被聚焦投射到角反射器的頂點上，所述反射光被聚焦投影至所述中央盲區的中心。

3.根據權利要求1所述的零位傳感器，其特征在于，所述光源包括照明點光源和第三透鏡，所述照明點光源用于產生檢測光，所述第三透鏡用于將所述檢測光轉換為平行光并沿著水平方向照射到所述分束板。

4.根據權利要求1所述的零位傳感器，其特征在于，所述檢測分析單元還用于根據所述光強信號在所述四個象限的分布情況，確定所述橫向偏移的方向。

5.根據權利要求1所述的零位傳感器，其特征在于，光強探測器還檢測反射光的光斑的位置信息，所述檢測分析單元還用于根據所述位置信息，計算所述檢測對象在垂向和/或橫向的偏移量，其中，所述位置信息包括光斑中心位置信息和/或光斑邊緣位置信息。

6.根據權利要求1所述的零位傳感器，其特征在于，零位傳感器還包括反饋控制單元，用于根據所述光強探測器檢測的光強，對所述檢測對象進行反饋控制，直至所述光強探測器檢測的光強為零。

7.根據權利要求3至5任一所述的零位傳感器，其特征在于，零位傳感器還包括反饋控制單元，用于根據所述檢測分析單元輸出的檢測結果，對所述零位檢測對象進行反饋控制，直至所述檢測分析單元輸出所述零位檢測對象處于零位的檢測結果。

8.根據權利要求1至6任一所述的零位傳感器，其特征在于，所述零位傳感器應用于光刻機上，所述檢測對象為光刻機的工件臺。

9.一種零位傳感器檢測系統，其特征在于，包括多個如權利要求1至8任一所述的零位傳感器。

10.根據權利要求9所述的零位傳感器檢測系統，其特征在于，所述零位傳感器為三個，所述三個零位傳感器呈三角狀設置在所述檢測對象的下方。