零部件集成装配误差测量装置及装配误差调整方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种零部件集成装配误差测量装置及装配误差调整方法，该零部件集成装配误差测量装置包括：上托盘、下托盘、粗调机构、微调机构和位移传感器，粗调机构，设置在上托盘和下托盘之间，粗调机构被配置为能够伸长或缩短以调节上托盘和下托盘之间的距离，粗调机构还被配置为能够转动解耦，以调节下托盘的水平度；微调机构设置在下托盘上，位移传感器设置在微调机构上，微调机构能够带动位移传感器在上托盘和下托盘之间移动。上述的零部件集成装配误差测量装置能够提高浸没头安装误差的测量精度及测量效率，有利于提高光刻设备产率。相应地，本发明专利技术还提供一种装配误差调整方法。

【技术实现步骤摘要】
零部件集成装配误差测量装置及装配误差调整方法
本专利技术涉及集成电路制造
，尤其涉及一种零部件集成装配误差测量装置及装配误差调整方法。
技术介绍
浸没式成像系统广泛应用于光刻物镜领域，在浸没式成像系统中，为解决系统工作过程中液体的动态密封问题，在物镜前端需要安装浸没头，浸没头在实现对液体动态密封的同时，与物镜的相对安装位置还需要满足一定的预设精度要求。一般地，浸没头集成安装在物镜的主基板上，传统技术中通过人工采用深度尺测量浸没头与主基板的垂向距离以判断浸没头与物镜的安装位置是否符合预设精度要求，如果安装位置不符合预设精度要求存在安装误差，则通过修磨垫片调整浸没头与主基板之间的安装误差，直至浸没头与物镜的安装位置符合预设精度要求。然而，由于浸没双台光刻机中浸没头组件与硅片微动承片台垂向高度很小，并且浸没头组件与物镜底部的间隙狭小，人工测量浸没头与主基板的垂向距离操作难度大、严重影响浸没头安装误差测量的精度及测量效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种零部件集成装配误差测量装置及装配误差调整方法，能够提高浸没头安装误差的测量精度及测量效率。为达此目的，一方面，本专利技术采用以下技术方案：一种零部件集成装配误差测量装置，包括：上托盘、下托盘、粗调机构、微调机构和位移传感器，粗调机构，设置在所述上托盘和所述下托盘之间，所述粗调机构被配置为能够伸长或缩短以调节所述上托盘和所述下托盘之间的距离，所述粗调机构还被配置为能够转动解耦，以调节所述下托盘的水平度；所述微调机构设置在所述下托盘上，所述位移传感器设置在所述微调机构上，所述微调机构能够带动所述位移传感器在所述上托盘和所述下托盘之间移动。在其中一个实施例中，所述粗调机构包括解耦安装座、第一球窝垫片、紧固套筒、套筒螺母、底拖、第二球窝垫片、球形垫片、锁紧螺母和螺杆，所述解耦安装座与所述上托盘连接，所述螺杆一端与所述解耦安装座连接，另一端与所述下托盘连接，所述锁紧螺母与所述螺杆螺纹连接，且所述锁紧螺母与所述解耦安装座间隔设置，所述紧固套筒套接于所述螺杆外侧，且所述紧固套筒位于所述解耦安装座和所述锁紧螺母之间，所述套筒螺母套设于所述紧固套筒外侧，所述第一球窝垫片设置在所述紧固套筒与所述解耦安装座之间，所述底拖、所述第二球窝垫片和所述球形垫片由上至下依次设置在所述紧固套筒和所述锁紧螺母之间。在其中一个实施例中，所述微调机构包括传感器底座、滑槽型套筒和螺纹差动机构，所述滑槽型套筒与所述螺纹差动机构连接，所述传感器底座部分插入所述滑槽型套筒内与所述螺纹差动机构连接。在其中一个实施例中，螺纹差动机构包括固定螺母座、移动螺母座和差动螺栓，所述固定螺母座与所述滑槽型套筒连接，所述移动螺母座设置在所述滑槽型套筒内，且所述移动螺母座与所述传感器底座连接，所述差动螺栓包括依次连接的第一螺纹部和第二螺纹部，所述第一螺纹部的螺纹导程大于所述第二螺纹部的螺纹导程，所述第一螺纹部与所述固定螺母座螺纹连接，所述第二螺纹部与所述移动螺母座螺纹连接。在其中一个实施例中，所述微调机构还包括导向滚珠，所述导向滚珠设置在所述传感器底座与所述滑槽型套筒之间。在其中一个实施例中，其特征在于，所述位移传感器为激光位移传感器。在其中一个实施例中，所述位移传感器为电涡流传感器。在其中一个实施例中，所述粗调机构的数量为三个,三个所述粗调机构呈三角形分布。在其中一个实施例中，所述微调机构的数量为三个,三个所述微调机构呈三角形分布。另一方面，本专利技术还提供一种装配误差调整方法，包括以下步骤：步骤一：安装调试零部件集成装配误差测量装置，记录位移传感器的探测面与上托盘的上表面之间的第一垂向距离；步骤二：将集成零部件安装至安装主体上；步骤三：将零部件集成装配误差测量装置安装至安装主体上；步骤四：所述位移传感器测量所述位移传感器的探测面与所述集成零部件的底部机械基准面之间的第二垂向距离；步骤五：计算所述第一垂向距离与所述第二垂向距离的差值，得到集成零部件的底部机械基准面与安装主体的基准面之间的第三垂向距离；步骤六：当所述第三垂向距离超出预设垂向距离误差范围时，调整所述集成零部件与所述安装主体之间的垫片的厚度。在其中一个实施例中，步骤六之后还包括以下步骤：所述位移传感器重新测量所述位移传感器的探测面与所述集成零部件的底部机械基准面之间的距离，获得修正的第二垂向距离，并计算所述第一垂向距离与所述修正的第二垂向距离的差值，得到所述集成零部件的底部机械基准面与所述安装主体的基准面之间的修正的第三垂向距离，当所述修正的第三垂向距离在所述预设垂向距离误差范围内时，完成装配误差调整操作。在其中一个实施例中，步骤一包括以下步骤：标定所述位移传感器的探测面与所述上托盘的上表面之间的垂向距离及所述下托盘的基准面在RX、Ry向的水平度；当所述位移传感器的探测面与所述上托盘的上表面之间的垂向距离或所述下托盘的基准面在RX、Ry向的水平度超出预设校准误差范围时，调整粗调机构和/或微调机构；当所述位移传感器的探测面与所述上托盘的上表面之间的垂向距离及所述下托盘的基准面在RX、Ry向的水平度都在预设校准误差范围内时，标定所述位移传感器的探测面与所述上托盘的上表面之间的垂向距离，得到所述第一垂向距离并记录。在其中一个实施例中，所述安装主体为物镜的主基板，所述集成零部件为浸没头。在其中一个实施例中，所述安装主体为光刻设备的整机框架，所述集成零部件为工件台接口、掩模台接口或平面光栅安装板。上述的零部件集成装配误差测量装置使用时，先通过粗调机构和微调机构对零部件集成装配误差测量装置进行装调校准，使位移传感器的探测面与上托盘的上表面之间的垂向距离及下托盘的基准面在RX、Ry向的水平度都在预设校准误差范围内，完成装调校准后标定位移传感器的探测面与上托盘的上表面之间的垂向距离得到第一垂向距离并记录；之后，将集成零部件(如浸没头)安装至安装主体(如物镜主基板)上，再将零部件集成装配误差测量装置安装到安装主体上，通过位移传感器测量位移传感器的探测面与集成零部件的底部机械基准面之间的第二垂向距离；最后，计算第一垂向距离与第二垂向距离的差值，得到集成零部件的底部机械基准面与安装主体的基准面之间的第三垂向距离，完成集成零部件安装误差测量操作。进一步地，当第三垂向距离超出预设垂向距离误差范围时，调整集成零部件与安装主体之间的垫片的厚度，直至集成零部件与安装主体的安装位置符合预设精度要求即可。采用上述的零部件集成装配误差测量装置能够快速、准确地测量浸没头与主基板的垂向距离，能够实现浸没头六自由度精准定位，可以有效降低人工测量浸没头与主基板的垂向距离的劳动强度及操作难度。与现有技术相比，上述的零部件集成装配误差测量装置能够提高浸没头安装误差的测量精度及测量效率，有利于提高光刻设备产率。上述的装配误差调整方法通过应用上述的零部件集成装配误差测量装置，能够提高浸没头安装误差的测量精度及测量效率，有利于提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种零部件集成装配误差测量装置，其特征在于，包括：上托盘(10)、下托盘(20)、粗调机构(30)、微调机构(40)和位移传感器(50)，粗调机构(30)，设置在所述上托盘(10)和所述下托盘(20)之间，所述粗调机构(30)被配置为能够伸长或缩短以调节所述上托盘(10)和所述下托盘(20)之间的距离，所述粗调机构(30)还被配置为能够转动解耦，以调节所述下托盘(20)的水平度；所述微调机构(40)设置在所述下托盘(20)上，所述位移传感器(50)设置在所述微调机构(40)上，所述微调机构(40)能够带动所述位移传感器(50)在所述上托盘(10)和所述下托盘(20)之间移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种零部件集成装配误差测量装置，其特征在于，包括：上托盘(10)、下托盘(20)、粗调机构(30)、微调机构(40)和位移传感器(50)，粗调机构(30)，设置在所述上托盘(10)和所述下托盘(20)之间，所述粗调机构(30)被配置为能够伸长或缩短以调节所述上托盘(10)和所述下托盘(20)之间的距离，所述粗调机构(30)还被配置为能够转动解耦，以调节所述下托盘(20)的水平度；所述微调机构(40)设置在所述下托盘(20)上，所述位移传感器(50)设置在所述微调机构(40)上，所述微调机构(40)能够带动所述位移传感器(50)在所述上托盘(10)和所述下托盘(20)之间移动。


2.根据权利要求1所述的零部件集成装配误差测量装置，其特征在于，所述粗调机构(30)包括解耦安装座(31)、第一球窝垫片(32)、紧固套筒(33)、套筒螺母(34)、底拖(35)、第二球窝垫片(36)、球形垫片(37)、锁紧螺母(38)和螺杆(39)，所述解耦安装座(31)与所述上托盘(10)连接，所述螺杆(39)一端与所述解耦安装座(31)连接，另一端与所述下托盘(20)连接，所述锁紧螺母(38)与所述螺杆(39)螺纹连接，且所述锁紧螺母(38)与所述解耦安装座(31)间隔设置，所述紧固套筒(33)套接于所述螺杆(39)外侧，且所述紧固套筒(33)位于所述解耦安装座(31)和所述锁紧螺母(38)之间，所述套筒螺母(34)套设于所述紧固套筒(33)外侧，所述第一球窝垫片(32)设置在所述紧固套筒(33)与所述解耦安装座(31)之间，所述底拖(35)、所述第二球窝垫片(36)和所述球形垫片(37)由上至下依次设置在所述紧固套筒(33)和所述锁紧螺母(38)之间。


3.根据权利要求1所述的零部件集成装配误差测量装置，其特征在于，所述微调机构(40)包括传感器底座(41)、滑槽型套筒(42)和螺纹差动机构(43)，所述滑槽型套筒(42)与所述螺纹差动机构(43)连接，所述传感器底座(41)部分插入所述滑槽型套筒(42)内与所述螺纹差动机构(43)连接。


4.根据权利要求3所述的零部件集成装配误差测量装置，其特征在于，螺纹差动机构(43)包括固定螺母座(431)、移动螺母座(432)和差动螺栓(433)，所述固定螺母座(431)与所述滑槽型套筒(42)连接，所述移动螺母座(432)设置在所述滑槽型套筒(42)内，且所述移动螺母座(432)与所述传感器底座(41)连接，所述差动螺栓(433)包括依次连接的第一螺纹部和第二螺纹部，所述第一螺纹部的螺纹导程大于所述第二螺纹部的螺纹导程，所述第一螺纹部与所述固定螺母座(431)螺纹连接，所述第二螺纹部与所述移动螺母座(432)螺纹连接。


5.根据权利要求3所述的零部件集成装配误差测量装置，其特征在于，所述微调机构(40)还包括导向滚珠(44)，所述导向滚珠(44)设置在所述传感器底座(41)与所述滑槽型套筒(42)之间。


6.根据权利要求1至5任一项所述的零部件集成装配误差测量装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭孔斌，
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