[发明专利]一种工作台位置测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及光刻机中测量系统，尤其是涉及光刻机中工作台水平方向位置测量系统。

背景技术

目前市场上常见的光刻机，均采用干涉仪测量系统进行工作平台水平位置的测量。干涉仪测量系统由于具有测量范围大、精度高等优点，被广泛应用于工作台的位置测量。但是干涉仪测量系统对环境要求很高，需要正确测定环境参数，如气压、温度、湿度等，对干涉仪进行连续补偿，即使干涉仪温度和气压波动很小，这些空气因素的变化也会最终导致激光波长变化，在500毫米的测量长度上将造成50纳米的位置变化。激光对正误差随时间变化，可导致余弦和阿贝误差，因此必须进行连续校准。干涉仪测量系统对振动要求很高，同时该测量系统的布局很复杂，对光路的设计和调节要求很高。另外，干涉仪测量系统集成度不高，容易由于其它分系统维修维护时意外触碰某个调节件而导致光路的偏离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光刻机中的工作台位置测量系统，用于解决干涉仪测量系统布局复杂以及集成度不高的弊端。

本发明涉及的工作台位置测量系统，包括：一镜头、一主基板、一承片台、一大理石、至少一光栅尺组、以及与该光栅尺组相对应的至少一读头组，所述镜头固定在所述主基板上，并且镜头靠近所述光栅尺组的一端内陷于所述主基板，镜头远离所述光栅尺组的一端外露于所述主基板，所述读头组合成一读头集，所述读头集安装在主基板上，所述光栅尺组固定在所述承片台的四周，所述承片台安装在所述大理石上并在所述大理石表面运动。

优选地，在所述的工作台位置测量系统中，所述读头组和所述光栅尺组对应排列成四边形布局。

优选地，在所述的工作台位置测量系统中，所述读头组和所述光栅尺组对应排列成十字布局。

优选地，在所述的工作台位置测量系统中，所述光栅尺组包括若干沿X方向延伸的水平光栅刻线和若干沿Y方向延伸的垂直光栅刻线；所述读头组由三排读头组成，三排读头的中间一排读头与光栅尺组的垂直光栅刻线对应，用于测量承片台X方向上的运动；三排读头的两侧两排读头与光栅尺组的水平光栅刻线相对应，用于测量承片台Y方向上的运动，并结合两侧两排读头所测Y方向上的读数结果得到承片台相对大理石的旋转角度。

优选地，在所述的工作台位置测量系统中，所述读头组是传感器。

优选地，在所述的工作台位置测量系统中，所述光栅尺组包括若干沿Y方向延伸的水平光栅刻线和若干沿Y方向延伸的垂直光栅刻线；所述读头组106仅包括两排读头，其中一排读头与光栅尺组的垂直光栅刻线对应，用于测量承片台于X方向上的运动，另一排读头与光栅尺组的水平光栅刻线对应，用于测量承片台于Y方向上的运动。

根据该工作台位置测量系统，采用光栅尺组和多排读头组成的工作台位置测量系统，可稳定有效而且高精度的测量工作台的运动，该工作台位置测量系统集成度较高，相对独立和完整，受其他分系统维修维护的影响较小，另外，该测量系统的结构和布局比激光干涉仪测量系统简单，对设计调节要求也较低。该光刻机的测量承片台运动信息的方法可实时监测环境影响，使定位达到纳米级的精度，固有重复精度高于激光干涉仪测量系统。

附图说明

参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1为光刻机中工作台位置测量系统的结构示意图；

图2为读头组和光栅尺组相对应的俯视结构示意图；以及

图3为读头组和光栅尺组排列布局结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。在整个描述中，相同的附图标记表示相同的部件。

采用二维光栅尺和多排读头组成的工作台位置测量系统，可稳定有效而且高精度的测量工作台的运动，工作台位置测量系统集成度较高，相对独立和完整，受其他分系统维修维护的影响较小，另外，该测量系统的结构和布局比激光干涉仪测量系统简单，对设计调节要求也较低。

该光刻机的测量承片台运动信息的方法可实时监测环境影响，使定位达到纳米级的精度，固有重复精度高于激光干涉仪测量系统。