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1、第20卷第5期传感技术学报Vol.20No.52007年5月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMay.20073MeasureandControlforICMaskAlignmentBasedonQuadrantDetectors1,2311,211,21WANGJian2hua,XUDe,LIUYun,ZHAOXiao2guang,WANGXiu2qing,TANMin1.LaboratoryofComplexSystemsandIntelligentScience,InstituteofAutomati
2、on,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080,China;2.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,ChinaAbstract:AmeasureandcontrolsystemforIntegratedcircuit(IC)maskalignmentbasedonProgrammableController(PLC)andquadrantdetectorsispresented.Themeasuredeviceconsists
3、oftwoquadrantdetec2tors,whichmeasurealignmenterrorsinreal2time.ThealignmenterrorsandthemotionsofICmaskcanbedecoupledviareasonablychoosingthepositionandorientationofthemeasuredevice.Programmablecontrollerisemployedtoadjustthemanipulator’spositionandorientationinordertoalignt
4、heICmaskac2cordingtothealignmenterrors.Furthermore,astepwiseapproachwithvaryingsteplengths,andacom2pensationstrategyfollowingthemanipulator’srotationareintroducedintheICmaskalignment.Theex2perimentalresultsverifiedtheeffectivinessofproposedsystemandmethods.Keywords:quadrant
5、detector;alignment;measureandcontrol;ICmaskEEACC:2550G;3210P3基于四象限探测器的掩模版对准检测与控制1,2311,211,21汪建华,徐德,刘云,赵晓光,王秀青,谭民(1.中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学实验室,北京100080;2.中国科学院研究生院,北京100049)摘要:提出一种基于可编程控制器和四象限探测器的集成电路掩模版对准系统.该系统采用两个四象限探测器构成对准检测装置,实现对掩模版对准误差的实时检测.通过合理选择对准检测装置的安装位置与姿态,实现对准误差与掩模版
6、运动之间的解耦.对准过程中,根据检测到的对准误差,由可编程控制器对传输机械手的位置和姿态进行调整,从而改变掩模版相对于对准检测装置的位置和姿态.对准控制采用阶梯步长逐步逼近算法,并且引入了机械手姿态调整后的补偿控制,以提高对准效率.实验结果表明,该检测与控制系统工作安全可靠,对准速度快,精度高.关键词:四象限探测器;对准;检测与控制;掩模版中图分类号:TP273;TN305文献标识码:A文章编号:100421699(2007)0521188205[4]光刻机进行光刻生产时,一般要用多块掩模版机的核心技术之一.通过参考国外先进技术并进[1]进行
7、多次曝光.为保证套刻精度,每更换一次掩模行自主研发,本文所提出的方法实现了掩模版在掩版,需要将其精确地置于掩模台上,然后进行掩模版模台的快速、精确对准.[5]和硅片之间的套刻对准.利用固定位置的四象限探四象限探测器在高分辨率的位移偏差测量、[627][829]测器对掩模版进行对准定位,是解决掩模版精确定机械系统的激光准直、跟踪控制、对准控[10211]位于掩模台的一个有效方法.文献[2]介绍了用于平制等方面得到了广泛的应用.其中,文献[10]描面及角度定位的四象限探测器及其工作原理,并简述了一个主动对准控制系统,它以四象限探测器测单介绍了用四
8、象限探测器构建的掩模版平面定位系出的激光束斑与四象限探测器中心的位置偏差量作统.目前,在0.13～0.10μm超大集成电路制造装为误差信号,控制激光束调整装置在二维
