專利名稱：平臺(tái)移動(dòng)精確定位控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體及PCB行業(yè)制造光刻領(lǐng)域中的光刻工序，具體涉及一種平臺(tái)移動(dòng)精確定位控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體芯片制造以及PCB電路板制造行業(yè)的光刻領(lǐng)域中，需要使用載物平臺(tái)來完成對基底材料的加工，即特征圖形的轉(zhuǎn)移及圖形轉(zhuǎn)移效果的檢測。然而作為機(jī)械產(chǎn)品，載物平臺(tái)的移動(dòng)定位精度會(huì)隨著使用時(shí)間及工作環(huán)境的變化而產(chǎn)生偏差，由此將對基底材料的加工產(chǎn)生重大影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種平臺(tái)移動(dòng)精確定位控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種平臺(tái)移動(dòng)精確定位控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括由平臺(tái)移動(dòng)控制器驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的載物平臺(tái)，所述載物平臺(tái)上設(shè)置有激光發(fā)射裝置，載物平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)區(qū)域外側(cè)設(shè)置有用于監(jiān)測載物平臺(tái)移動(dòng)信息的感光裝置，所述感光裝置的信號(hào)輸出端與定位誤差控制器的信號(hào)輸入端電連接，且定位誤差控制器與平臺(tái)移動(dòng)控制器電連接。當(dāng)載物平臺(tái)要移動(dòng)時(shí)，首先由平臺(tái)移動(dòng)控制器確定載物平臺(tái)所需要運(yùn)動(dòng)目標(biāo)值， 比如要求載物平臺(tái)沿X方向移動(dòng)Xl的距離，然后平臺(tái)移動(dòng)控制器發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)載物平臺(tái)移動(dòng)，在載物平臺(tái)的整個(gè)移動(dòng)過程中，由感光裝置監(jiān)測載物平臺(tái)的移動(dòng)信息，比如感光裝置監(jiān)測到載物平臺(tái)沿X方向?qū)嶋H移動(dòng)了 Xi'的距離，則感光裝置將其監(jiān)測到的載物平臺(tái)移動(dòng)信息發(fā)送至定位誤差控制器，由定位誤差控制器對載物平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)值和通過感光裝置監(jiān)測到的載物平臺(tái)移動(dòng)信息進(jìn)行比較以得到偏差數(shù)據(jù)，定位誤差控制器并將偏差數(shù)據(jù)傳輸給平臺(tái)移動(dòng)控制器。平臺(tái)移動(dòng)控制器根據(jù)偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行平臺(tái)運(yùn)動(dòng)參數(shù)調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)載物平臺(tái)的精確移動(dòng)定位。同時(shí)，本發(fā)明還可以通過以下技術(shù)措施得以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)所述激光發(fā)射裝置為發(fā)射激光束的激光頭，所述感光裝置為呈陣列式排布的且各自擁有唯一編號(hào)的光敏探頭，所述光敏探頭的信號(hào)輸出端與定位誤差控制器的信號(hào)輸入端電連接。優(yōu)選的，所述激光頭設(shè)置為兩個(gè)，且兩激光頭的設(shè)置位置使得兩激光頭各自所發(fā)射的激光的朝向互相垂直。進(jìn)一步的，所述載物平臺(tái)呈長方體狀或立方體狀，所述兩激光頭分設(shè)在載物平臺(tái)的兩側(cè)面上；與任意一個(gè)激光頭所對應(yīng)的光敏探頭的光敏區(qū)域拼合成感光面，且激光頭所發(fā)射的激光垂直于與此激光頭所對應(yīng)的光敏探頭的光敏區(qū)域拼合而成的感光面。本發(fā)明的有益效果在于本平臺(tái)移動(dòng)精確定位控制系統(tǒng)以光機(jī)電一體化精密運(yùn)動(dòng)自動(dòng)控制理論為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了對載物平臺(tái)移動(dòng)的精確定位。本發(fā)明應(yīng)用于但不局限于半導(dǎo)體基底加工光刻工序中的圖形轉(zhuǎn)移、基底表面圖形特征重復(fù)定位檢測、基底表面立體缺陷重復(fù)定位檢測等領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的控制原理框圖。圖中標(biāo)記的含義如下10-載物平臺(tái)20-平臺(tái)移動(dòng)控制器30-定位誤差控制器40A-X向激光頭40B-Y向激光頭50-感光裝置 50A-X向感光面 50B-Y向感光面
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，一種平臺(tái)移動(dòng)精確定位控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括由平臺(tái)移動(dòng)控制器 20驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的載物平臺(tái)10，所述載物平臺(tái)10上設(shè)置有激光發(fā)射裝置，載物平臺(tái)10的運(yùn)動(dòng)區(qū)域外側(cè)設(shè)置有用于監(jiān)測載物平臺(tái)10移動(dòng)信息的感光裝置50，所述感光裝置50的信號(hào)輸出端與定位誤差控制器30的信號(hào)輸入端電連接，且定位誤差控制器30與平臺(tái)移動(dòng)控制器 20電連接。進(jìn)一步的，所述激光發(fā)射裝置為發(fā)射激光束的激光頭，所述感光裝置為呈陣列式排布的且各自擁有唯一編號(hào)的光敏探頭，所述光敏探頭的信號(hào)輸出端與定位誤差控制器30 的信號(hào)輸入端電連接。優(yōu)選的，如圖1所示，所述激光頭設(shè)置為兩個(gè)，且兩激光頭的設(shè)置位置使得兩激光頭各自所發(fā)射的激光的朝向互相垂直。更進(jìn)一步的，如圖1所示，所述載物平臺(tái)10呈長方體狀或立方體狀，所述兩激光頭分設(shè)在載物平臺(tái)10的兩側(cè)面上；與任意一個(gè)激光頭所對應(yīng)的光敏探頭的光敏區(qū)域拼合成感光面，且激光頭所發(fā)射的激光垂直于與此激光頭所對應(yīng)的光敏探頭的光敏區(qū)域拼合而成的感光面。下面結(jié)合圖1、2對本發(fā)明的工作過程做詳細(xì)說明1、如圖1所示，在載物平臺(tái)10兩側(cè)面的固定位置上安裝兩個(gè)用以發(fā)射激光束的激光頭，分別為X向激光頭40A和Y向激光頭40B，X向激光頭40A所發(fā)射的激光朝向X方向， Y向激光頭40B所發(fā)射的激光朝向Y方向。2、界定載物平臺(tái)10的運(yùn)動(dòng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)區(qū)域的邊緣沿X、Y兩方向劃定感光區(qū)域。 在感光區(qū)域中陣列式密布安裝光敏探頭，并對各個(gè)光敏探頭編制唯一的編號(hào)，所述光敏探頭用以感知來自激光頭的激光束。如圖1所示，所述光敏探頭的光敏區(qū)域分別拼合而成X向感光面50A和Y向感光面50B，所述X向激光頭40A所發(fā)出的激光垂直于Y向感光面50B，Y向激光頭40B所發(fā)出的激光垂直于X向感光面50A。3、當(dāng)載物平臺(tái)10移動(dòng)時(shí)，X向激光頭40A和Y向激光頭40B持續(xù)發(fā)射激光束，由于每個(gè)光敏探頭擁有唯一的編號(hào)，因此當(dāng)載物平臺(tái)10的位置變化時(shí)，X向激光頭40A和Y向激光頭40B所發(fā)出的激光束將被不同的光敏探頭所感知。
4、如圖2所示，定位誤差控制器30根據(jù)光敏探頭輸出的信號(hào)計(jì)算載物平臺(tái)10的移動(dòng)情況。例如，當(dāng)載物平臺(tái)10在Y方向上從方位Yl移動(dòng)到方位Y2時(shí)，X向激光頭40A發(fā)射的激光束在Y向感光面50B掃描的距離為Y2-Y1。在此過程中，光敏探頭所反饋的信息包括， 載物平臺(tái)10的初始位置Y1，終止位置Y2，移動(dòng)距離Y2-Y1，移動(dòng)時(shí)間t，移動(dòng)速度(Y2-Y1)/
to同理，通過光敏探頭可監(jiān)測載物平臺(tái)10在X方向和Z方向的運(yùn)動(dòng)情況，從而在X、 Y、Z三個(gè)維度監(jiān)測載物平臺(tái)10的移動(dòng)定位情況。5、定位誤差控制器30將監(jiān)測結(jié)果與載物平臺(tái)10的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)值比較得出偏差數(shù)據(jù)，并將偏差數(shù)據(jù)傳輸給平臺(tái)移動(dòng)控制器20。平臺(tái)移動(dòng)控制器20根據(jù)所得到的偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行平臺(tái)運(yùn)動(dòng)參數(shù)調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)精確移動(dòng)定位，所述平臺(tái)運(yùn)動(dòng)參數(shù)調(diào)整的實(shí)現(xiàn)辦法可參見現(xiàn)有技術(shù)。6、對過程3 5進(jìn)行循環(huán)可實(shí)現(xiàn)載物平臺(tái)10的實(shí)時(shí)精確移動(dòng)定位，定期進(jìn)行調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)在用戶可接受時(shí)間間隔內(nèi)的精確移動(dòng)定位控制。
權(quán)利要求
1.一種平臺(tái)移動(dòng)精確定位控制系統(tǒng)，其特征在于本系統(tǒng)包括由平臺(tái)移動(dòng)控制器00) 驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的載物平臺(tái)(10)，所述載物平臺(tái)(10)上設(shè)置有激光發(fā)射裝置，載物平臺(tái)(10)的運(yùn)動(dòng)區(qū)域外側(cè)設(shè)置有用于監(jiān)測載物平臺(tái)(10)移動(dòng)信息的感光裝置，所述感光裝置的信號(hào)輸出端與定位誤差控制器(30)的信號(hào)輸入端電連接，且定位誤差控制器(30)與平臺(tái)移動(dòng)控制器00)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平臺(tái)移動(dòng)精確定位控制系統(tǒng)，其特征在于所述激光發(fā)射裝置為發(fā)射激光束的激光頭，所述感光裝置為呈陣列式排布的且各自擁有唯一編號(hào)的光敏探頭，所述光敏探頭的信號(hào)輸出端與定位誤差控制器(30)的信號(hào)輸入端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平臺(tái)移動(dòng)精確定位控制系統(tǒng)，其特征在于所述激光頭設(shè)置為兩個(gè)，且兩激光頭的設(shè)置位置使得兩激光頭各自所發(fā)射的激光的朝向互相垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平臺(tái)移動(dòng)精確定位控制系統(tǒng)，其特征在于所述載物平臺(tái) (10)呈長方體狀或立方體狀，所述兩激光頭分設(shè)在載物平臺(tái)(10)的兩側(cè)面上；與任意一個(gè)激光頭所對應(yīng)的光敏探頭的光敏區(qū)域拼合成感光面，且激光頭所發(fā)射的激光垂直于與此激光頭所對應(yīng)的光敏探頭的光敏區(qū)域拼合而成的感光面。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體及PCB行業(yè)制造光刻領(lǐng)域中的光刻工序，具體涉及一種平臺(tái)移動(dòng)精確定位控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括由平臺(tái)移動(dòng)控制器驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的載物平臺(tái)，所述載物平臺(tái)上設(shè)置有激光發(fā)射裝置，載物平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)區(qū)域外側(cè)設(shè)置有用于監(jiān)測載物平臺(tái)移動(dòng)信息的感光裝置，所述感光裝置的信號(hào)輸出端與定位誤差控制器的信號(hào)輸入端電連接，且定位誤差控制器與平臺(tái)移動(dòng)控制器電連接。本平臺(tái)移動(dòng)精確定位控制系統(tǒng)以光機(jī)電一體化精密運(yùn)動(dòng)自動(dòng)控制理論為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了對載物平臺(tái)移動(dòng)的精確定位。本發(fā)明應(yīng)用于但不局限于半導(dǎo)體基底加工光刻工序中的圖形轉(zhuǎn)移、基底表面圖形特征重復(fù)定位檢測、基底表面立體缺陷重復(fù)定位檢測等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G05D3/12GK102541090SQ20121000843
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者何少鋒 申請人:合肥芯碩半導(dǎo)體有限公司