掩模版厚度检测装置、存储机构、传输机构及光刻系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种掩模版厚度检测装置、存储机构、传输机构及光刻系统。其中，掩模版厚度检测装置，包括：厚度检测传感器，包括激光发射与接收端，激光发射与接收端位于掩模版的一侧，沿掩模版的水平方向发射激光照射掩模版，并接收被反射回的激光；驱动部件，用于驱动掩模版或厚度检测传感器运动，以使二者在沿掩模版的厚度方向上相对运动；厚度计算单元，计算掩模版的厚度信息。本发明专利技术实施例提供的掩模版厚度检测装置，通过厚度检测传感器检测掩模版的厚度，并根据该厚度信息实时调整掩模版的工位交接距离，避免相邻掩模版之间发生碰撞而损坏掩模版或掩模版传输机构。

Mask thickness detection device, storage mechanism, transmission mechanism and lithography system

【技术实现步骤摘要】
掩模版厚度检测装置、存储机构、传输机构及光刻系统
本专利技术实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种掩模版厚度检测装置、存储机构、传输机构及光刻系统。
技术介绍
掩模版传输装置用于将外部世界的掩模版以一定的精度传输到光刻设备的内部世界，从而在曝光装置完成对掩模版上图形的曝光。图1是掩模版在掩模架上的分布示意图，图2是图1中掩模架内部的局部放大图。参考图1和图2，其中1表示掩模架，2表示放在版架第一版槽的掩模版，掩模架1上设有多个用于放置掩模版2的版槽。掩模版2传输过程中，需要将掩模版传输机构的版叉伸入到版槽间的间隙中，取出或放入掩模版2。根据《SEMIP1-1101SpecificationforHardSurfacePhotomaskSubstrates》标准，同一尺寸的掩模版在外形尺寸上存在一定的公差，以下以6”掩模版的物理外形尺寸为例进行说明：表16”掩模版的外形尺寸说明从表1中可以看出同一类型的掩模版的外形尺寸在厚度方面存在较大范围的差异。在芯片制作过程中，为了提高曝光工艺，普通掩模版上往往还会增加保护膜(Pellicle)用于对图形区的保护，而该保护膜的物理外型尺寸也存在不同的规格，掩模版石英面保护膜的最大厚度一般为4.5mm，铬面保护膜的最大厚度一般为5mm，具体尺寸由制版规范确定。同时根据具体的曝光工艺的需要保护膜可能分布在掩模版的石英面一侧、铬面一侧，或者两面均存在，使整个掩模版的厚度增大。而当前的掩模版传输方案通过控制程序下发掩模版的尺寸信息或者将掩模版的尺寸按照理论进行大类划分，如在生产时将其划分为6.35mm厚度的掩模版或者3.85mm厚度的掩模版两大类进行生产，而不考虑掩模版的实际尺寸。根据SEMI标准，掩模版存储机构的掩模架的各版槽的槽间距为19.05mm，因此如果掩模版存储机构中每个版槽均放置6.35mm厚度的6”掩模版，同时掩模版的石英面和铬面均分布有保护膜，那么在进行掩模版的取放动作中垂向上抬或下降时，相邻槽掩模版将会发生碰撞，从而损坏掩模版或掩模版传输机构，进而影响光刻质量，甚至发生机械故障，影响生产效率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种掩模版厚度检测装置、存储机构、传输机构及光刻系统，避免相邻掩模版之间发生碰撞而损坏掩模版或掩模版传输机构。第一方面，本专利技术实施例提供了一种掩模版厚度检测装置，包括：厚度检测传感器，其包括激光发射与接收端，激光发射与接收端位于掩模版的一侧，沿掩模版的水平方向发射激光照射掩模版，并接收被反射回的激光；驱动部件，用于驱动掩模版或厚度检测传感器运动，以使掩模版和厚度检测传感器在沿掩模版的厚度方向上相对运动，其中掩模版的水平方向与掩模版的厚度方向垂直；厚度计算单元，根据激光发射与接收端接收到的激光的能量以及掩模版或厚度检测传感器的运动位置，计算掩模版的厚度信息。可选的，厚度检测传感器还包括激光反射板，激光反射板与激光发射与接收端相对设置于掩模版的两侧，激光发射与接收端沿掩模版的水平方向发射激光，穿过掩模版的激光被激光反射板反射后再次被激光发射与接收端接收。第二方面，本专利技术实施例提供了一种掩模版存储机构，包括本专利技术第一方面所述的掩模版厚度检测装置，还包括：框架组件和设于框架组件内的掩模架、掩模盒及承版台，掩模架内设有用于放置掩模版的版槽，掩模架位于掩模盒内，掩模盒置于承版台上，厚度检测传感器面向掩模盒设置于框架组件上。可选的，驱动部件与框架组件连接，用于驱动框架组件沿掩模版的厚度方向运动。可选的，驱动部件与承版台连接，用于驱动承版台沿掩模版的厚度方向运动。第三方面，本专利技术实施例提供了一种掩模版传输机构，包括本专利技术第一方面所述的掩模版厚度检测装置，还包括：相对设置的第一承版叉和第二承版叉，厚度检测传感器包括激光发射与接收端，位于第一承版叉或/和第二承版叉的前端，检测时激光发射与接收端沿掩模版的水平方向发射激光照射掩模版的侧壁，驱动部件驱动第一承版叉和第二承版叉沿掩模版的厚度方向运动。第四方面，本专利技术实施例提供了一种掩模版传输系统，包括本专利技术第二方面所述掩模版存储机构，该掩模版存储机构作为外部世界掩模版存储机构，掩模版传输系统还包括：内部世界掩模版存储机构、第一掩模版传输机构、外部操作台及控制机箱，外部世界掩模版存储机构与外部操作台对接，存储由外部操作台送入的装有掩模版的掩模盒，第一掩模版传输机构用于完成掩模版在外部世界掩模版存储机构与内部世界掩模版存储机构之间的流转；外部世界掩模版存储机构内的掩模版厚度检测装置检测掩模版的厚度信息，当掩模版进行厚度方向的工位交接过程中，根据该厚度信息实时地调整厚度方向的实际运动距离。可选的，该掩模版传输系统还包括第一掩模版对准机构，用于消除外部世界的掩模版传输过程中的初始位置偏差；第二掩模版传输机构，用于完成与第一掩模版传输机构的掩模版交接以及与掩模台的掩模版交接；第二掩模版对准机构，用于第二掩模版传输机构与掩模台交接过程中的掩模版位置校正；掩模版颗粒度检测机构，用于在第一掩模版传输机构将掩模版从外部世界掩模版存储机构传送至内部世界掩模版存储机构之前，对掩模版的表面进行颗粒度检测。第五方面，本专利技术实施例提供了又一种掩模版传输系统，包括本专利技术第三方面所述的掩模版传输机构，掩模版传输系统还包括：外部世界掩模版存储机构、内部世界掩模版存储机构及控制机箱，掩模版传输机构用于完成掩模版在外部世界掩模版存储机构与内部世界掩模版存储机构之间的流转，至少在从外部世界掩模版存储机构取掩模版之前，通过掩模版传输机构上的掩模版厚度检测装置检测掩模版的厚度信息，当对掩模版进行厚度方向工位交接过程中，根据该厚度信息实时地调整厚度方向的实际运动距离。可选的，掩模版传输系统还包括外部操作台，外部世界掩模版存储机构与外部操作台对接，存储由外部操作台送入的装有掩模版的掩模盒；第一掩模版对准机构，用于消除外部世界的掩模版传输过程中的初始位置偏差；第二掩模版传输机构，用于完成与掩模版传输机构的掩模版交接以及与掩模台的掩模版交接；第二掩模版对准机构，用于第二掩模版传输机构与掩模台交接过程中的掩模版位置校正；掩模版颗粒度检测机构，用于在掩模版传输机构将掩模版从外部世界掩模版存储机构传送至内部世界掩模版存储机构之前，对掩模版的表面进行颗粒度检测。第六方面，本专利技术实施例提供了一种掩模版传输方法，该方法基于本专利技术第四方面所述的掩模版传输系统，包括：驱动部件驱动承版台或框架组件沿掩模版的厚度方向运动，以使掩模架和厚度检测传感器在沿掩模版的厚度方向上相对运动；在运动过程中控制厚度检测传感器的激光发射与接收端沿掩模版的水平方向发射激光，激光被反射回后，由激光发射与接收端接收；根据相对运动过程中激光发射与接收端接收到的激光信号及驱动部件的运动位置，计算各个版槽中的掩模版的厚度信息；将获取到的掩模版的厚度信息存储到掩模版信息数据库中，当掩模版进行厚度方向的工位交接过程中，根据该厚度信息实时地调整厚度方向运动的实际运动距离。第七方面，本专利技术实施例提供了又一种掩模版传输方法，该方法基于本专利技术第五方面所述的掩模版传输系统，包括：掩模版传输机构运动到外部世界掩模版存储机构中用于检测掩模版厚度的工位位置，使第一承版叉或/和第二承版叉前端的激光发射与接收端面向掩模版侧壁，驱动部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掩模版厚度检测装置，其特征在于，包括：厚度检测传感器，包括激光发射与接收端，所述激光发射与接收端位于所述掩模版的一侧，沿所述掩模版的水平方向发射激光照射掩模版，并接收被反射回的激光；驱动部件，用于驱动所述掩模版或所述厚度检测传感器运动，以使掩模版和所述厚度检测传感器在沿所述掩模版的厚度方向上相对运动，其中所述掩模版的水平方向与掩模版的厚度方向垂直；厚度计算单元，根据所述激光发射与接收端接收到的激光信号以及所述掩模版或所述厚度检测传感器的运动位置，计算掩模版的厚度信息。

【技术特征摘要】
1.一种掩模版厚度检测装置，其特征在于，包括：厚度检测传感器，包括激光发射与接收端，所述激光发射与接收端位于所述掩模版的一侧，沿所述掩模版的水平方向发射激光照射掩模版，并接收被反射回的激光；驱动部件，用于驱动所述掩模版或所述厚度检测传感器运动，以使掩模版和所述厚度检测传感器在沿所述掩模版的厚度方向上相对运动，其中所述掩模版的水平方向与掩模版的厚度方向垂直；厚度计算单元，根据所述激光发射与接收端接收到的激光信号以及所述掩模版或所述厚度检测传感器的运动位置，计算掩模版的厚度信息。2.如权利要求1所述的掩模版厚度检测装置，其特征在于，所述厚度检测传感器还包括激光反射板，所述激光反射板与激光发射与接收端相对设置于所述掩模版的两侧，所述激光发射与接收端沿掩模版的水平方向发射激光，穿过掩模版的激光被所述激光反射板反射后再次被激光发射与接收端接收。3.一种包括如权利要求1或2所述的掩模版厚度检测装置的掩模版存储机构，其特征在于，所述掩模版存储机构还包括框架组件和设于框架组件内的掩模架、掩模盒及承版台，所述掩模架内设有用于放置所述掩模版的版槽，所述掩模架位于所述掩模盒内，所述掩模盒置于所述承版台上，所述厚度检测传感器面向掩模盒设置于所述框架组件上。4.根据权利要求3所述的掩模版存储机构，其特征在于，所述驱动部件与所述框架组件连接，用于驱动所述框架组件沿所述掩模版的厚度方向运动。5.根据权利要求3所述的掩模版存储机构，其特征在于，所述驱动部件与所述承版台连接，用于驱动所述承版台沿所述掩模版的厚度方向运动。6.一种包括如权利要求1所述的掩模版厚度检测装置的掩模版传输机构，其特征在于，所述掩模版传输机构还包括相对设置的第一承版叉和第二承版叉，所述厚度检测传感器包括激光发射与接收端，位于所述第一承版叉或/和所述第二承版叉的前端，检测时所述激光发射与接收端沿所述掩模版的水平方向发射激光照射掩模版的侧壁，所述驱动部件驱动所述第一承版叉和第二承版叉沿所述掩模版的厚度方向运动。7.一种包括如权利要求3-5任一所述掩模版存储机构的掩模版传输系统，其特征在于，所述掩模版存储机构作为外部世界掩模版存储机构，所述掩模版传输系统还包括内部世界掩模版存储机构、第一掩模版传输机构、外部操作台及控制机箱，所述外部世界掩模版存储机构与外部操作台对接，存储由外部操作台送入的装有掩模版的掩模盒，第一掩模版传输机构用于完成掩模版在外部世界掩模版存储机构与内部世界掩模版存储机构之间的流转；所述外部世界掩模版存储机构内的掩模版厚度检测装置检测掩模版的厚度信息，当掩模版进行厚度方向的工位交接过程中，根据该厚度信息实时地调整厚度方向的实际运动距离。8.如权利要求7所述的掩模版传输系统，其特征在于，所述掩模版传输系统还包括第一掩模版对准机构，用于消除外部世界的掩模版传输过程中的初始位置偏差；第二掩模版传输机构，用于完成与第一掩模版传输机构的掩模版交接以及与掩模台的掩模版交接；第二掩模版对准机构，用于第二掩模版传...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛增欣，郑教增，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31