專利名稱:平臺移動精確定位控制系統的制作方法
技術領域:
本發明涉及半導體及PCB行業制造光刻領域中的光刻工序,具體涉及一種平臺移動精確定位控制系統。
背景技術:
在半導體芯片制造以及PCB電路板制造行業的光刻領域中,需要使用載物平臺來完成對基底材料的加工,即特征圖形的轉移及圖形轉移效果的檢測。然而作為機械產品,載物平臺的移動定位精度會隨著使用時間及工作環境的變化而產生偏差,由此將對基底材料的加工產生重大影響。
發明內容
本發明的目的是提供一種平臺移動精確定位控制系統,本系統。為實現上述發明目的,本發明所采用的技術方案是一種平臺移動精確定位控制系統,本系統包括由平臺移動控制器驅動運行的載物平臺,所述載物平臺上設置有激光發射裝置,載物平臺的運動區域外側設置有用于監測載物平臺移動信息的感光裝置,所述感光裝置的信號輸出端與定位誤差控制器的信號輸入端電連接,且定位誤差控制器與平臺移動控制器電連接。當載物平臺要移動時,首先由平臺移動控制器確定載物平臺所需要運動目標值, 比如要求載物平臺沿X方向移動Xl的距離,然后平臺移動控制器發出信號驅動載物平臺移動,在載物平臺的整個移動過程中,由感光裝置監測載物平臺的移動信息,比如感光裝置監測到載物平臺沿X方向實際移動了 Xi'的距離,則感光裝置將其監測到的載物平臺移動信息發送至定位誤差控制器,由定位誤差控制器對載物平臺的運動目標值和通過感光裝置監測到的載物平臺移動信息進行比較以得到偏差數據,定位誤差控制器并將偏差數據傳輸給平臺移動控制器。平臺移動控制器根據偏差數據進行平臺運動參數調整,以實現載物平臺的精確移動定位。同時,本發明還可以通過以下技術措施得以進一步實現所述激光發射裝置為發射激光束的激光頭,所述感光裝置為呈陣列式排布的且各自擁有唯一編號的光敏探頭,所述光敏探頭的信號輸出端與定位誤差控制器的信號輸入端電連接。優選的,所述激光頭設置為兩個,且兩激光頭的設置位置使得兩激光頭各自所發射的激光的朝向互相垂直。進一步的,所述載物平臺呈長方體狀或立方體狀,所述兩激光頭分設在載物平臺的兩側面上;與任意一個激光頭所對應的光敏探頭的光敏區域拼合成感光面,且激光頭所發射的激光垂直于與此激光頭所對應的光敏探頭的光敏區域拼合而成的感光面。本發明的有益效果在于本平臺移動精確定位控制系統以光機電一體化精密運動自動控制理論為基礎,實現了對載物平臺移動的精確定位。本發明應用于但不局限于半導體基底加工光刻工序中的圖形轉移、基底表面圖形特征重復定位檢測、基底表面立體缺陷重復定位檢測等領域。
圖1是本發明的結構示意圖。圖2是本發明的控制原理框圖。圖中標記的含義如下10-載物平臺20-平臺移動控制器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
具體實施例方式如圖1、2所示,一種平臺移動精確定位控制系統,本系統包括由平臺移動控制器 20驅動運行的載物平臺10,所述載物平臺10上設置有激光發射裝置,載物平臺10的運動區域外側設置有用于監測載物平臺10移動信息的感光裝置50,所述感光裝置50的信號輸出端與定位誤差控制器30的信號輸入端電連接,且定位誤差控制器30與平臺移動控制器 20電連接。進一步的,所述激光發射裝置為發射激光束的激光頭,所述感光裝置為呈陣列式排布的且各自擁有唯一編號的光敏探頭,所述光敏探頭的信號輸出端與定位誤差控制器30 的信號輸入端電連接。優選的,如圖1所示,所述激光頭設置為兩個,且兩激光頭的設置位置使得兩激光頭各自所發射的激光的朝向互相垂直。更進一步的,如圖1所示,所述載物平臺10呈長方體狀或立方體狀,所述兩激光頭分設在載物平臺10的兩側面上;與任意一個激光頭所對應的光敏探頭的光敏區域拼合成感光面,且激光頭所發射的激光垂直于與此激光頭所對應的光敏探頭的光敏區域拼合而成的感光面。下面結合圖1、2對本發明的工作過程做詳細說明1、如圖1所示,在載物平臺10兩側面的固定位置上安裝兩個用以發射激光束的激光頭,分別為X向激光頭40A和Y向激光頭40B,X向激光頭40A所發射的激光朝向X方向, Y向激光頭40B所發射的激光朝向Y方向。2、界定載物平臺10的運動區域,在運動區域的邊緣沿X、Y兩方向劃定感光區域。 在感光區域中陣列式密布安裝光敏探頭,并對各個光敏探頭編制唯一的編號,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所發出的激光垂直于Y向感光面50B,Y向激光頭40B所發出的激光垂直于X向感光面50A。3、當載物平臺10移動時,X向激光頭40A和Y向激光頭40B持續發射激光束,由于每個光敏探頭擁有唯一的編號,因此當載物平臺10的位置變化時,X向激光頭40A和Y向激光頭40B所發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根據光敏探頭輸出的信號計算載物平臺10的移動情況。例如,當載物平臺10在Y方向上從方位Yl移動到方位Y2時,X向激光頭40A發射的激光束在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10的初始位置Y1,終止位置Y2,移動距離Y2-Y1,移動時間t,移動速度(Y2-Y1)/
to同理,通過光敏探頭可監測載物平臺10在X方向和Z方向的運動情況,從而在X、 Y、Z三個維度監測載物平臺10的移動定位情況。5、定位誤差控制器30將監測結果與載物平臺10的運動目標值比較得出偏差數據,并將偏差數據傳輸給平臺移動控制器20。平臺移動控制器20根據所得到的偏差數據進行平臺運動參數調整,以實現精確移動定位,所述平臺運動參數調整的實現辦法可參見現有技術。6、對過程3 5進行循環可實現載物平臺10的實時精確移動定位,定期進行調整即可實現在用戶可接受時間間隔內的精確移動定位控制。
權利要求
1.一種平臺移動精確定位控制系統,其特征在于本系統包括由平臺移動控制器00) 驅動運行的載物平臺(10),所述載物平臺(10)上設置有激光發射裝置,載物平臺(10)的運動區域外側設置有用于監測載物平臺(10)移動信息的感光裝置,所述感光裝置的信號輸出端與定位誤差控制器(30)的信號輸入端電連接,且定位誤差控制器(30)與平臺移動控制器00)電連接。
2.根據權利要求1所述的平臺移動精確定位控制系統,其特征在于所述激光發射裝置為發射激光束的激光頭,所述感光裝置為呈陣列式排布的且各自擁有唯一編號的光敏探頭,所述光敏探頭的信號輸出端與定位誤差控制器(30)的信號輸入端電連接。
3.根據權利要求2所述的平臺移動精確定位控制系統,其特征在于所述激光頭設置為兩個,且兩激光頭的設置位置使得兩激光頭各自所發射的激光的朝向互相垂直。
4.根據權利要求3所述的平臺移動精確定位控制系統,其特征在于所述載物平臺 (10)呈長方體狀或立方體狀,所述兩激光頭分設在載物平臺(10)的兩側面上;與任意一個激光頭所對應的光敏探頭的光敏區域拼合成感光面,且激光頭所發射的激光垂直于與此激光頭所對應的光敏探頭的光敏區域拼合而成的感光面。
全文摘要
本發明涉及半導體及PCB行業制造光刻領域中的光刻工序,具體涉及一種平臺移動精確定位控制系統。本系統包括由平臺移動控制器驅動運行的載物平臺,所述載物平臺上設置有激光發射裝置,載物平臺的運動區域外側設置有用于監測載物平臺移動信息的感光裝置,所述感光裝置的信號輸出端與定位誤差控制器的信號輸入端電連接,且定位誤差控制器與平臺移動控制器電連接。本平臺移動精確定位控制系統以光機電一體化精密運動自動控制理論為基礎,實現了對載物平臺移動的精確定位。本發明應用于但不局限于半導體基底加工光刻工序中的圖形轉移、基底表面圖形特征重復定位檢測、基底表面立體缺陷重復定位檢測等領域。
文檔編號G05D3/12GK102541090SQ20121000843
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者何少鋒 申請人:合肥芯碩半導體有限公司