[发明专利]双硅片台交换系统的交换位置测量装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体光刻设备领域，且特别涉及一种双硅片台交换系统的交换位置测量装置及其测量方法。

背景技术

在半导体光刻设备中，硅片台的主要用途是承载硅片，实现X、Y长行程曝光运动。硅片台的定位精度直接影响光刻设备的性能，其运行速度直接影响光刻设备的产率。采用双硅片台有效利用了硅片曝光过程的等待时间，其中一个在曝光，另一个在做曝光前测量准备。

在对硅片实施曝光前，需要精确测量硅片的位置。美国专利US6285457B2提出了一种硅片台三维空间位置的测量方法。虽然能实现二维X，Y，Rz向精确测量，但由于长条形反射镜受硅片台尺寸限制，不能解决超过硅片台尺寸的长行程测量，特别是双台交换的长行程测量问题。US6847134B2提出一种用霍尔阵列实现二维X，Y，Rz向测量的方法，但其测量精度依赖于永磁阵列加工尺寸，且易受线圈产生的磁场等干扰的影响，精度较低，难以满足长行程测量要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种双硅片台交换系统的交换位置测量装置及其测量方法。该交换位置测量装置结构筒单，避免测量范围受硅片台尺寸的限制，且受外界各种干扰影响小。

为达上述目的，本发明提出一种双硅片台交换系统的交换位置测量装置。每个硅片台的交换位置测量装置包括：X向位置测量系统和Y向位置测量系统，其中，X向位置测量系统包括设置在硅片台上的两个X向干涉仪和X向反射镜；上述两个X向干涉仪与X向反射镜结合测量硅片台在X向的位置；Y向位置测量系统包括两个Y向干涉仪和两个Y向反射镜，上述两个Y向干涉仪设置在硅片台上，上述两个Y向反射镜分别与两个Y向干涉仪结合测量硅片台在Y向的位置。

进一步，两个X向反射镜分别设置在双硅片台交换系统的两个线缆台上，保证两个X向反射镜与对应两个X向干涉仪在Y向保持同步运动；两个Y向反射镜安装在双硅片台交换系统的框架上。

进一步，上述两个X向反射镜和两个Y向反射镜均安装在双硅片台交换系统的框架上。进一步，两个X向反射镜安装在双硅片台交换系统的框架上；上述两个Y向反射镜分别安装在双硅片台交换系统的两个线缆台的干涉仪支架上

进一步，Y向位置测量系统还包括光栅尺，设置在双硅片台交换系统的导轨上，用于测量双硅片台交换系统的线缆台相对于双硅片台交换系统的框架的Y向位置，从而得到硅片台相对于框架的Y向位置。

进一步，其中上述X向干涉仪和上述Y向干涉仪为单轴干涉仪或多轴干涉仪。且X向反射镜和Y向反射镜为长条形。

本发明另提出一种双硅片台交换系统的交换位置测量方法，利用上述交换位置测量装置，交换位置测量方法包括下列步骤：

两个X向干涉仪分别测量硅片台上两点相对于双硅片台交换系统的X向位置；

Y向干涉仪测量硅片台相对于双硅片台交换系统的Y向位置；

通过硅片台上两点的X向位置可计算出Rz向的偏差，并通过闭环控制系统调整偏差。

本发明X向和Y向干涉仪安装在硅片台上，X向和Y向长条形反射镜安装在线缆台或框架上，通过布局配置实现双台交换的长行程二维X，Y，Rz向位置测量。该装置结构筒单，避免测量范围受硅片台尺寸的限制，同时受外界各种干扰影响小。

附图说明

图1-1至1-6是双硅片台交换系统长行程交换流程示意图。

图2是应用本发明第一实施例交换位置测量装置的双硅片台交换系统的示意图。

图3是图2中的双硅片台交换系统换台后示意图。

图4是应用本发明第二实施例交换位置测量装置的双硅片台交换系统的示意图。

图5是应用本发明第三实施例交换位置测量装置的双硅片台交换系统的示意图。

标号说明：

10硅片台  11导轨  12线缆台  13干涉仪支架  14光栅尺  101干涉仪102干涉仪  103干涉仪  104干涉仪  10a长条形反射镜  10b长条形反射镜

20硅片台  21导轨  22线缆台  23干涉仪支架  24光栅尺  201干涉仪202干涉仪  203干涉仪  204干涉仪  20a长条形反射镜  20b长条形反射镜

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图示说明如下。以下结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。