專利名稱：多功能光接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及一種用于曝光設(shè)備的光接收器，尤其是具有多種功能，用于裝配或再裝配裝備的光接收器。這些功能包括用一種光接收器自動(dòng)地探測光源照射的光均勻率；觀察投射透鏡的放大率的改變；計(jì)算兩個(gè)平臺移動(dòng)的平行度；和計(jì)算投影透鏡的焦點(diǎn)位置。


圖1中示出了一種普通的光接收器，如以下所述。
圖1的圖解描繪出普通光接收器的操作系統(tǒng)。此系統(tǒng)包括一個(gè)第一平臺100，它接收照射光S1并放置一個(gè)掩模；一個(gè)在其中成像的成像第二平臺103；以及，一個(gè)光學(xué)探測部件102，它通過在第二平臺103上左右移動(dòng)，來測量和控制照射光強(qiáng)度的分布。系統(tǒng)還包括一個(gè)電源(未示出)。
當(dāng)使用者啟動(dòng)電源時(shí)，按照以上結(jié)構(gòu)的普通光接收器開始移動(dòng)。移動(dòng)開始時(shí)，照射光經(jīng)第一平臺100進(jìn)來，并通過成像透鏡101在第二平臺103上形成一個(gè)像。這時(shí)，光學(xué)探測部件102通過在第二平臺上從左到右，然后從右到左的移動(dòng)，來測量和控制照射光的強(qiáng)度分布。
在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)裝配或再裝配曝光裝備時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行以下幾步，以將工件定位在投影透鏡的焦點(diǎn)。系統(tǒng)重復(fù)進(jìn)行以下的同一過程，以確定焦點(diǎn)將工件置于任一點(diǎn)，用光源曝光，在顯影處理后，用視覺確定焦點(diǎn)的位置；將工件朝光軸移動(dòng)，再次用光源曝光，并在顯影處理后用視覺確定焦點(diǎn)的位置，等等。
因此，在實(shí)際操作曝光裝備時(shí)，在每一個(gè)曝光時(shí)間，工件總是位于由以上過程確定的焦點(diǎn)上。
可是，這種已有的光接受器有幾個(gè)缺陷，其中，它只完成了一種如以上所述那樣的手段來控制曝光強(qiáng)度率，以保持它處于均勻曝光下。另外，它只能通過重復(fù)的手動(dòng)操作，將它置于焦點(diǎn)。
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種光接收器，它具有多個(gè)功能通過一種光接器，自動(dòng)探測光源照射的光均勻率；觀察投影透鏡放大率的改變；計(jì)算兩個(gè)平臺移動(dòng)的平行度和投影透鏡的聚焦位置，以克服已有設(shè)備的問題和缺點(diǎn)。
按照本發(fā)明，為達(dá)上述目的，此具有多功能的光接收器，如這里以技術(shù)方案廣義說明的，包括一個(gè)掩模平臺來接收照射光；一個(gè)投影透鏡接收上述照射光來成像；一個(gè)第一標(biāo)記來探測兩個(gè)平臺移動(dòng)的平行度，該標(biāo)記置于上述掩模平臺上。一個(gè)第二標(biāo)記，它和上述第一標(biāo)記一起移動(dòng)，來測量放大率的變化。以及，一個(gè)其上布置有一個(gè)第三標(biāo)記的掩模，來確定投影透鏡的焦點(diǎn)；一個(gè)用于成像的工件平臺；一個(gè)第一光學(xué)探測部件，其上布置有一個(gè)第四標(biāo)記，來幫助上述第一和第二標(biāo)記的移動(dòng)，它被安置在上述工件平臺上，用來探測照射光；以及，一個(gè)第二光學(xué)探測部件，其上布置有一個(gè)第五標(biāo)記，來幫助上述第三標(biāo)記的移動(dòng)，它被安置在上述工件平臺上，來探測照射光。
圖1是一個(gè)描繪慣用光接受器的操作系統(tǒng)的示意圖；圖2是按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的多功能光接收器的透視圖；圖3A和3B是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，一個(gè)多功能光接收器的光學(xué)探測部件的詳細(xì)圖解；圖4A和4B是如附圖2所示的工件平臺的一部分結(jié)構(gòu)的詳細(xì)圖解；圖5是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，用于測量多功能光接收器中的兩平臺移動(dòng)的平行度的系統(tǒng)的詳細(xì)圖解；圖6是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，用于測量多功能光接收器中的投影透鏡的放大率的改變的系統(tǒng)的詳細(xì)圖解；圖7A至圖7C是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，用于確定多功能光接收器中的投影透鏡的焦點(diǎn)的系統(tǒng)的詳細(xì)圖解；圖8是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，多功能光接收器中的光學(xué)探測部件的另一種構(gòu)造的示意圖；以及圖9是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，多功能光接收器中的光學(xué)探測部件的另外一種構(gòu)造的示意圖。
以下將對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)的描述，其中的例子如附圖所示。在這些附圖中，指示同一個(gè)或相似部件，將盡可能使用相同的參照符號。
圖2是展示按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的多功能光接收器的透視圖。圖3A和3B是展示按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的多功能光接收器的光學(xué)探測部件的詳圖。
圖4A和4B是展示如附圖2中示出的工件平臺的一部分的結(jié)構(gòu)的詳圖。圖5是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，測量多功能光接收器中的兩個(gè)平臺的移動(dòng)平行度的系統(tǒng)的詳圖。圖6是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，測量多功能光接收器中的投影透鏡的放大的變化的系統(tǒng)的詳圖。
圖7A至7C是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，確定多功能光接收器中的投影透鏡的焦點(diǎn)的系統(tǒng)的圖示。圖8是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，多功能光接收器中的光學(xué)探測部件的其它構(gòu)造的圖示。圖9是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，多功能光接收器中的光學(xué)探測部件的另一種構(gòu)造的圖示。
如圖2所示，按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，具有多種功能的光接收器的構(gòu)造如下一個(gè)掩模2被放置在掩模平臺1上，用以接收照射光S1。第一標(biāo)記3刻在掩模2上，用以探測兩個(gè)平臺移動(dòng)的平行度。第二標(biāo)記4刻在掩模2上，通過與第一標(biāo)記3一起移動(dòng)，來測量投影透鏡6的放大率的變化。第三標(biāo)記5記在掩模2上，用來確定投影透鏡6的焦點(diǎn)。工件平臺7優(yōu)選地放在掩模平臺1下面。
投射透鏡6優(yōu)先放置在掩模平臺1和工件平臺7之間，用以通過接收上述照射光S1和將照射光S1聚焦在工件平臺7上，來在工件平臺上形成一個(gè)像。第一光學(xué)探測部件10和第二光學(xué)探測部件11放置在工件平臺7上，以探測照射光S1。第四標(biāo)記8刻在第一光學(xué)探測部件10上，以幫助第一標(biāo)記3和第二標(biāo)記4的移動(dòng)。第五標(biāo)記9刻在第二光學(xué)探測部件11上，以幫助第三標(biāo)記5的移動(dòng)。
圖3A和3B分別展示了第一和第二光學(xué)探測部件10和11，包括第四標(biāo)記8和第5標(biāo)記9的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖4A和4B展示了分別刻在部件10和11上的，第四標(biāo)記8和第5標(biāo)記9的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
如圖8所示，工件平臺7和光學(xué)探測部件10和11可以這樣一種方式構(gòu)造，即第一光學(xué)探測部件10和第二光學(xué)探測部件11被放置在工件臺的邊沿上。
如圖9所示，第一光學(xué)探測部件10和第二光學(xué)探測部件11可以放在工件平臺7上。同時(shí)把第四標(biāo)記8和第5標(biāo)記9刻在另外的第二掩模12上，然后，將此掩模12放置在工件平臺7上。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，有上述構(gòu)造的多功能光接收器的操作如下所述。
首先，該光接收器的優(yōu)選實(shí)施例按以下方法探測照射光的強(qiáng)度。在移開放在掩模平臺1上的掩模2后，光接收器只使用放在工件平臺7上的第一光學(xué)探測部件10和第二光學(xué)探測部件11，來探測照射光的強(qiáng)度。
其次，光接收器的優(yōu)選實(shí)施例按以下方法測量在掩模平臺1和工件平臺7中移動(dòng)的平行度。如圖5中所示，通過使用刻在掩模2上的第一標(biāo)記3和放在工件平臺7上的第四標(biāo)記8，來獲得1和7兩個(gè)平臺的坐標(biāo)。
通過在第一標(biāo)記3和第四標(biāo)記8之間安置一投影透鏡6，在工件平臺7的第四標(biāo)記8上，形成了刻在掩模2上的第一標(biāo)記3的一個(gè)像。通過重新安排第一標(biāo)記3和第四標(biāo)記8，確定了兩個(gè)平臺的相對坐標(biāo)。第一標(biāo)記3和第四標(biāo)記8的相應(yīng)位置，要通過將掩模1和工件平臺7移至任意位置，重新安排它們，并按照第一和第四標(biāo)記3和8的重疊程度，探測在第一光學(xué)探測部件10中的光強(qiáng)的變化，等步驟來確定。一個(gè)這樣做的例子見下文所述。
假定，上述系統(tǒng)中的掩模平臺1的坐標(biāo)為(x，y)＝(0，0)，工件平臺7的坐標(biāo)為(X，Y)＝(0，0)。如果1和7兩個(gè)平臺移動(dòng)一恒定距離，每個(gè)平臺1和7的相對坐標(biāo)就能被確定。這時(shí)，掩模平臺1的坐標(biāo)為(x，y)＝(a，b)，則工件平臺7的坐標(biāo)為(X，Y)＝(A，B)，并有如下公式tanθ=A-aB]]>在上式中，如tanθ＝0，1和7兩個(gè)平臺就互相平行。如果tanθ不等于0，1和7兩個(gè)平臺之間就不平行。因此，如果1和7兩平臺的程度用一個(gè)偏移值給出，它可以用來補(bǔ)償并總使移動(dòng)保持平行。
第三，對投影透鏡6的放大率的變化進(jìn)行的測量如下如圖6所示，為測量上述掩模平臺1和工件平臺7的移動(dòng)的平行度，要通過排列工件平臺7上的第四標(biāo)記8和掩模2上的第一標(biāo)記3來確定相對坐標(biāo)。然后，通過再次移動(dòng)工件平臺7，將第四標(biāo)記8移到掩模2上的第二標(biāo)記4下的位置上，來確定第二標(biāo)記4的相對坐標(biāo)。投影透鏡的放大率的變化則通過比較工件平臺7的由上述兩坐標(biāo)表示的移動(dòng)距離Rm和掩模2上3和4兩個(gè)標(biāo)記之間的距離Rd來觀測。
第四，投影透鏡6的焦點(diǎn)位置的確定按以下方式進(jìn)行如圖7所示，在將工件平臺7移到投影透鏡6的焦點(diǎn)附近后，第三標(biāo)記3通過投影透鏡6形成一個(gè)像。此時(shí)，如工件平臺7被向右掃描，從第二光學(xué)探測部件11上得到的光強(qiáng)改變是一條正弦曲線的形式。如果工件平臺7在沿光軸Z移動(dòng)一短距離后，又再次被向左掃描，分類信號的寬度就產(chǎn)生變化。重復(fù)這種掃描過程，直到找到產(chǎn)生最小寬度的分類信號(sort signal)的工件平臺7的位置為止。工件平臺7的這個(gè)位置即是投影透鏡6的焦點(diǎn)P。
在以上的多功能光接收器中，圖8中所示的實(shí)施例的工件平臺7的移動(dòng)和附圖2中所示的實(shí)施例是一樣的，盡管它們的光學(xué)探測部件10和11的構(gòu)造不一樣。這時(shí)候，工件平臺7的最大轉(zhuǎn)移距離應(yīng)該大。
在上述多功能光接收器中，圖9中所示的實(shí)施例中使用的工件平臺7的移動(dòng)與圖2中的實(shí)施例中的一樣，盡管其光學(xué)探測部件10和11的構(gòu)造也有所不同。在此實(shí)施例中，掩模2須置于掩模平臺1之上，同時(shí)第二掩模12置于工件平臺7之上。另外，刻在第二掩模12上的第四標(biāo)記8和第五標(biāo)記9，應(yīng)該精確地置于第一光學(xué)探測部件10和第二光學(xué)部件11之上。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種多功能光接收器，它使用一種光接收器，自動(dòng)探測光源曝光的光均勻率；觀測投影透鏡的放大率的改變；計(jì)算兩平臺移動(dòng)的平行度，并計(jì)算投影透鏡的焦點(diǎn)位置。
權(quán)利要求
1.一種多功能光接收器，包含一個(gè)掩模平臺，帶有一個(gè)掩模，用來接收照射光并讓全部或部分照射光作為經(jīng)過掩模后的光通過；一個(gè)工件平臺；一個(gè)投影透鏡，有一個(gè)焦點(diǎn)，用來通過接收經(jīng)過掩模后的光，在工件平臺上形成一個(gè)像；一個(gè)在掩模上的第一標(biāo)記，用來探測掩模平臺和工件平臺移動(dòng)的平行度；一個(gè)在掩模上的第二標(biāo)記，用于通過與該第一標(biāo)記一起移動(dòng)，來測量投影透鏡的放大率的改變；一個(gè)在掩模上的第三標(biāo)記，用來確定投影透鏡的焦點(diǎn)；一個(gè)在工件平臺上的第一光學(xué)探測部件，用以探測照射光。在此第一光學(xué)探測部件上，有一個(gè)第四標(biāo)記，用來幫助該第一和第二標(biāo)記的移動(dòng)；以及一個(gè)在工件平臺上的第二光學(xué)探測部件，用以探測照射光。在此第二光學(xué)探測部件上，有一個(gè)第五標(biāo)記，用來幫助第三標(biāo)記的移動(dòng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的光接收器，其中，第一和第二光學(xué)探測部件置于工件平臺的邊沿。
3.按照權(quán)利要求1所述的光接收器，其中，第一、第二和第三標(biāo)記都在掩模平臺上，用以產(chǎn)生掩模平臺和工件平臺移動(dòng)中的平行度，測量投影透鏡的放大率的改變，和確定投影透鏡的焦點(diǎn)位置。
4.按照權(quán)利要求1所述的光接收器，其中，通過將該第一和第二光學(xué)探測部件放置在工件平臺的中部，減小了工件平臺的最大移動(dòng)距離。
5.按照權(quán)利要求1所述的光接收器，其中，互相分開的第一、第二和第三標(biāo)記被用來調(diào)節(jié)放大率，測量掩模平臺和工件平臺的移動(dòng)的平行度，以及確定投影透鏡的焦點(diǎn)。
6.按照權(quán)利要求1所述的光接收器，其中，該第一和第二標(biāo)記包含一個(gè)裂隙結(jié)構(gòu)和光接收件，以確定投影透鏡的焦點(diǎn)。
7.按照權(quán)利要求1所述的光接收器，其中，該標(biāo)記和光接收器使用一個(gè)標(biāo)記，它包含一個(gè)非周期排列的裂隙結(jié)構(gòu)和一個(gè)光接收件，來探測平臺移動(dòng)的平行度，測量投影透鏡放大率的改變。
8.一種多功能光接收器，包含一個(gè)掩模平臺，帶有一個(gè)第一掩模，用于接收照射光并讓全部或部分照射光作為經(jīng)掩模后的光通過。一個(gè)工件平臺，帶有一個(gè)第二掩模；一個(gè)投影透鏡，帶有一個(gè)焦點(diǎn)，用來通過接收經(jīng)掩模后的光和將此經(jīng)掩模后的光聚焦到工件平臺上，在工件平臺上形成一個(gè)像；一個(gè)位于掩模平臺上的第一標(biāo)記，用于探測掩模平臺和工件平臺的移動(dòng)的平行度；一個(gè)位于掩模平臺上的第二標(biāo)記，它與上述第一標(biāo)記一起移動(dòng)，用來測量投影透鏡放大率的改變；一個(gè)位于掩模平臺上的第三標(biāo)記，用來確定投影透鏡的焦點(diǎn)；一個(gè)位于工件平臺上的第一光學(xué)探測部件，用來探測照射光；一個(gè)位于第二掩模上的第四標(biāo)記，用于幫助該第一和第二標(biāo)記的移動(dòng)；一個(gè)位于工件平臺上的第二光學(xué)探測部件，用于探測照射光；以及一個(gè)位于第二掩模上的第五標(biāo)記，用于幫助第三標(biāo)記的移動(dòng)。
9.按照權(quán)利要求8所述的光接收器，其中，第一和第二光學(xué)探測部件位于工件平臺的邊沿，第四和第五標(biāo)記位于第二掩模的邊沿。
全文摘要
一種曝光裝置，包含置于掩模平臺上的掩模以接收照射光。掩模平臺和工件平臺之間有一投影透鏡通過接收照射光在工件平臺成像。第一標(biāo)記刻在掩模上探測掩模平臺和工件平臺移動(dòng)平行度。第二標(biāo)記刻在掩模上與上述第一標(biāo)記一起移動(dòng)測量投影透鏡放大率的變化。第三標(biāo)記刻在掩模上確定投影透鏡的焦點(diǎn)。第一光學(xué)探測部件置于工件平臺上，其上刻有第四標(biāo)記，以幫助第一、第二標(biāo)記的移動(dòng)。第二光學(xué)探測部件置于上述工件平臺上，用來探測照射光。
文檔編號H01L21/027GK1143201SQ9511622
公開日1997年2月19日 申請日期1995年8月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月24日
發(fā)明者金相哲 申請人:三星航空產(chǎn)業(yè)株式會社