用于光刻设备的粗动台的质心测校的方法技术

本发明专利技术公开一种用于光刻设备的粗动台的质心测校的方法，用于测试粗动台的质心相对形心的偏移量，包括：对所述粗动台的水平X、Y、Rz三自由度均闭环控制后变换为粗动台坐标系；预估所述X向及Y向质心所处范围并N等分，将所述等分点作为质心偏心量；利用所述质心偏心量进行补偿计算及测校计算后获得N组Rz的位置偏差数据；将N组Rz的位置偏差数据的最小值与设定的Rz偏差阈值进行比较，如果小于所述Rz偏差阈值则测试完成，否则选择Rz值最小的该组测试对应的偏心量的前后两个偏心量值作为新的质心范围并重新计算直至最终测试的Rz向误差值小于阈值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种集成电路装备制造
，尤其涉及一种用于光刻设备的承片台的粗动台的质心测校的方法。
技术介绍
光刻设备是一种将掩模图案曝光成像到硅片上的设备。已知的光刻设备包括步进重复式和步进扫描式。衡量这些光刻设备的一个重要的方面就是准确度，即在照射期间要移动的部件能够移动的准确度，所述要移动的部件有承载掩模图案的掩模台，承载硅片的硅片台。一般情况下，都会采用位置反馈，利用标准的基于PID(比例-积分-微分)的控制系统进行控制。同时，为了获得纳米级别的位置准确度，以及快速的响应时间，就要求光刻设备有较大的加速度和对测量基准框架较小的冲击，而这两项指标往往是相互矛盾的，所以，在许多光刻设备中，都采用硅片台-平衡质量的结构，硅片台电机产生较大的加速度来满足快速响应的要求，硅片台电机的反力作用到平衡质量上，平衡质量反向运动来吸收硅片台的冲击，来满足对测量基准框架较小冲击的要求。硅片台-平衡质量系统在运动过程中，满足质心守恒。实际中，硅片台电机驱动中心为质心点，但是测量中心往往取形心点，这样，在实现控制的时候，就存在控制信号从形心位置到质心位置的转换，这个转换和质心和形心的位置偏差密切相关，如果质心和形心位置没有很好的校准，偏差较大的话，控制性能就不会达到需要的精度，而且也会引起电机的过大出力，产生较大热功耗。所以为了获得较好的光刻设备性能，硅片台的质心需要准确标定。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供一种粗动台的质心测校的方法，该方法通过硅片台质心补偿控制算法，可以优化硅片台的控制。为实现上述专利技术目的，本专利技术公开一种，用于测试粗动台的质心相对形心的偏移量，包括步骤一、对该粗动台的水平X、Y、Rz三自由度均闭环控制后变换为粗动台坐标系；步骤二、预估该X向及Y向质心所处范围并N等分，将该等分点作为质心偏心量；步骤三、利用该质心偏心量进行补偿计算及测校计算后获得N组Rz的位置偏差数据；步骤四、将N组Rz的位置偏差数据的最小值与设定的Rz偏差阈值进行比较，如果小于该Rz偏差阈值则测试完成，否则选择Rz值最小的该组测试对应的偏心量的前后两个偏心量值作为新的质心范围并重新返回步骤三；步骤五，得出实际质心的偏心量。更进一步地，将该实际质心的偏心值和粗动运动形心位置实时反馈到控制器补偿算法中，改变该控制器补偿算法中粗动台的水平X、Y、Rz三自由度的参数。更进一步地，该X闭环控制通过X光栅尺实现；该Y和Rz向闭环控制通过两个Y向光栅尺测量并经坐标变换后实现。该粗动台坐标系即粗动台光栅尺的测量零位坐标系，该粗动台坐标系也即粗动台形心坐标系。该预估该X向及Y向质心通过该粗动台的质量和设计质心计算出来。更进一步地，该补偿计算步骤进一步包括采集经坐标变换后的光栅尺读数，得到粗动台X、Y、Rz各轴的测量值；接受控制器输出的X、Y、Rz各轴的期望控制力；根据补偿模型公式分配各个物理执行器的力输出。该控制器补偿模型公式包括权利要求1.一种，用于测试粗动台的质心相对形心的偏移量，其特征在于 步骤一、对所述粗动台的水平X、Y、Rz三自由度均闭环控制后变换为粗动台坐标系； 步骤二、预估所述X向及Y向质心所处范围并N等分，将所述等分点作为质心偏心量； 步骤三、利用所述质心偏心量进行控制器补偿计算及测校计算后获得N组Rz的位置偏差数据； 步骤四、将N组Rz的位置偏差数据的最小值与设定的Rz偏差阈值进行比较，如果小于所述Rz偏差阈值则测试完成，否则选择Rz值最小的该组测试对应的偏心量的前后两个偏心量值作为新的质心范围并重新返回步骤三； 步骤五，得出实际质心的偏心量。2.如权利要求I所述的质心测校的方法，其特征在于，将所述实际质心的偏心值和粗动运动形心位置实时反馈到控制器补偿算法中，改变所述控制器补偿算法中粗动台的水平X、Y、Rz三自由度的参数。3.如权利要求I所述的质心测校的方法，其特征在于，所述X闭环控制通过X光栅尺实现；所述Y和Rz向闭环控制通过两个Y向光栅尺测量并经坐标变换后实现。4.如权利要求I所述的质心测校的方法，其特征在于，所述粗动台坐标系即粗动台光栅尺的测量零位坐标系，所述粗动台坐标系也即粗动台形心坐标系。5.如权利要求I所述的质心测校的方法，其特征在于，所述预估所述X向及Y向质心通过所述粗动台的质量和设计质心计算出来。6.—种如权利要求I所述的质心测校的方法，其特征在于，所述补偿计算步骤进一步包括采集经坐标变换后的光栅尺读数，得到粗动台X、Y、Rz各轴的测量值；接受所述控制器输出的X、Y、Rz各轴的期望控制力；根据补偿模型公式分配各个物理执行器的力输出。7.如权利要求I所述的质心测校的方法，其特征在于，所述控制器补偿计算模型公式包括8.如权利要求7所述的质心测校的方法，其特征在于，所述控制器补偿计算模型公式进一步变换为9.如权利要求I所述的质心测校的方法，其特征在于，所述步骤三进一步包括将所述质心偏心量代入质心测校算法中，当测试X向偏质心时，X向闭环在光栅尺零位，Rz向闭环在零位，Y向注入运动轨迹，当测试Y向偏质心时，Y向闭环在光栅尺零位，Rz向闭环在零位，X向注入运动轨迹。10.如权利要求9所述的质心测校的方法，其特征在于，所述测试X向偏质心进一步包括 5101、估计ΛΧ在粗动台坐标系下的一个范围，将ΛX的值设置为该范围的下边界； 5102、粗动台X向回到光栅尺零位，并伺服闭环； 5103、粗动台Rz向闭环在零点,Y向闭环，给Y向注入一段往返轨迹，跟踪并记录Rz向的误差； 5104、设定一步长，ΛΧ在SlOl选定的范围内变化一步长量。给Y向注入同S103中的一段往返轨迹，并记录Rz向的误差； 5105、依次改变Λχ的值，直到达到SlOl选定的范围的上边界； 5106、对各步运动得到的Rz误差数据进行二阶拟合处理，往返轨迹中同一方向的各步得到的Rz误差数据应该近似成一二阶抛物线分布，其极小值点即为实际质心的偏心值。11.如权利要求9所述的质心测校的方法，其特征在于，所述测试Y向偏质心进一步包括 S201、估计Ay在粗动台坐标系下的一个范围，将Ay的值设置为该范围的下边界； S202、粗动台Y向回到光栅尺零位，并伺服闭环； S203、粗动台Rz向闭环在零点,X向闭环，给X向注入一段往返轨迹，跟踪并记录Rz向的误差； S204、设定一步长，Ay在SlOl选定的范围内变化一步长量。给X向注入同S103中的一段往返轨迹，并记录Rz向的误差； S205、依次改变Ay的值，直到达到SlOl选定的范围的上边界； S206、对各步运动得到的Rz误差数据进行二阶拟合处理，往返轨迹中同一方向的各步得到的Rz误差数据应该近似成一二阶抛物线分布，其极小值点即为实际质心的偏心值。全文摘要本专利技术公开一种，用于测试粗动台的质心相对形心的偏移量，包括对所述粗动台的水平X、Y、Rz三自由度均闭环控制后变换为粗动台坐标系；预估所述X向及Y向质心所处范围并N等分，将所述等分点作为质心偏心量；利用所述质心偏心量进行补偿计算及测校计算后获得N组Rz的位置偏差数据；将N组Rz的位置偏差数据的最小值与设定的Rz偏差阈值进行比较，如果小于所述Rz偏差阈值则测试完成，否则选择Rz值最小的该组测试对应的偏心量的前后两个偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光刻设备的粗动台的质心测校的方法，用于测试粗动台的质心相对形心的偏移量，其特征在于：步骤一、对所述粗动台的水平X、Y、Rz三自由度均闭环控制后变换为粗动台坐标系；步骤二、预估所述X向及Y向质心所处范围并N等分，将所述等分点作为质心偏心量；步骤三、利用所述质心偏心量进行控制器补偿计算及测校计算后获得N组Rz的位置偏差数据；步骤四、将N组Rz的位置偏差数据的最小值与设定的Rz偏差阈值进行比较，如果小于所述Rz偏差阈值则测试完成，否则选择Rz值最小的该组测试对应的偏心量的前后两个偏心量值作为新的质心范围并重新返回步骤三；步骤五，得出实际质心的偏心量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴立伟，董俊清，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：