发明名称 光学水平度探测器
摘要 在一种用来监控平面从其预设位置之任何偏离的设备中,设有光源及光探测器,如此当表面位于预设位置时,从光源投射的光束会经由此平面反射且完全纪录于光探测器中,使光探测器产生高峰输出信号。当表面偏离其预设位置时,反射光束会完全纪录于光探测器中,使光探测器产生低于高峰输出信号。
申请公布号 TWI231360 申请公布日期 2005.04.21
申请号 TW093117202 申请日期 2004.06.15
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 郭养国
分类号 G01C9/00;G01C5/00 主分类号 G01C9/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号12楼
主权项 1.一种光学水平度探测器,用以监控一平面相对于 一参考平面的一位置,其中该参考平面具有与该参 考平面相关之一入射轴以及一参考反射轴,且该光 学水平度探测器至少包含: 一光源,其中该光源系沿着该光源之一投射轴以投 射出一入射光束,且该入射光束沿着该入射轴照在 该平面上;以及 一光探测器,其中该光探测器之一视轴系与该参考 反射轴位置重合,且其中该平面系与该参考平面位 置相同时,该入射光束经由该平面反射出一反射光 束系与该参考反射轴位置重合且会完全纪录于该 光探测器中,使该光探测器产生一第一信号値,且 当该平面之该位置偏离该参考平面时,该反射光束 不会完全纪录于该光探测器中,使该光探测器产生 一第二信号値。 2.如申请专利范围第1项所述之光学水平度探测器, 其中该光源为一雷射。 3.如申请专利范围第1项所述之光学水平度探测器, 其中该光源为一发光二极体。 4.如申请专利范围第1项所述之光学水平度探测器, 其中更包含一准直仪系用以投射该入射光束至该 平面上。 5.如申请专利范围第1项所述之光学水平度探测器, 其中该光探测器为一光胞(Photocell)。 6.如申请专利范围第1项所述之光学水平度探测器, 其中该光探测器为一感光电晶体(Photosensitive Transistor)。 7.如申请专利范围第1项所述之光学水平度探测器, 其中该第一信号値为该光探测器之一高峰输出信 号。 8.如申请专利范围第1项所述之光学水平度探测器, 其中该第二信号値为该光探测器之低于该高峰输 出信号的一输出信号。 9.一种用于微影步进机之光罩平台,至少包含: 一光罩固定槽,其系用以固定一光罩;以及 如申请专利范围第1项所述之一光学水平度探测器 ,而该光学水平度探测器系置于靠近该光罩固定槽 之每一角落,其中该光罩在该光罩固定槽中位于适 当的水平时,该参考平面系定义该光罩之一上表面 ,且该些光学水平度探测器系用以监控该光罩在该 光罩固定槽中是否位于适当的水平。 10.一种光学水平度探测器,其系用以监控一平面相 对于一参考平面的一位置,其中该参考平面具有与 该参考平面相关之一入射轴以及一参考反射轴,且 该光学水平度探测器至少包含: 一光源,其中该光源系沿着该光源之一投射轴以投 射出一入射光束,其中该投射轴系与该入射轴位置 重合;以及 一光探测器,其中该光探测器之一视轴系与该参考 反射轴位置重合,且其中该平面系与该参考平面位 置相同时,该入射光束经由该平面反射出一反射光 束系与该参考反射轴位置重合且会完全纪录于该 光探测器中,使该光探测器产生一第一信号値,且 当该平面之该位置偏离该参考平面时,该反射光束 不会完全纪录于该光探测器中,使该光探测器产生 一第二信号値。 11.如申请专利范围第10项所述之光学水平度探测 器,其中该光源为一雷射。 12.如申请专利范围第10项所述之光学水平度探测 器,其中该光源为一发光二极体。 13.如申请专利范围第10项所述之光学水平度探测 器,其中更包含一准直仪系用以投射该入射光束至 该平面上。 14.如申请专利范围第10项所述之光学水平度探测 器,其中该光探测器为一光胞。 15.如申请专利范围第10项所述之光学水平度探测 器,其中该光探测器为一感光电晶体。 16.如申请专利范围第10项所述之光学水平度探测 器,其中该第一信号値为该光探测器之一高峰输出 信号。 17.如申请专利范围第10项所述之光学水平度探测 器,其中该第二信号値为该光探测器之低于该高峰 输出信号的一输出信号。 18.一种用于微影步进机之光罩平台,至少包含: 一光罩固定槽,其系用以固定一光罩;以及 如申请专利范围第10项所述之一光学水平度探测 器,而该光学水平度探测器系置于靠近该光罩固定 槽之每一角落,其中该光罩在该光罩固定槽中位于 适当的水平时,该参考平面系定义该光罩之一上表 面,且该些光学水平度探测器系用以监控该光罩在 该光罩固定槽中是否位于适当的水平。 19.一种光学水平度探测器,其系用以监控一平面相 对于一参考平面的一位置,其中该参考平面具有与 该参考平面相关之一入射轴以及一参考反射轴,且 该光学水平度探测器至少包含: 一光源,其中该光源系沿着该光源之一投射轴以投 射出一入射光束; 一第一反射器,其中该第一反射器系用以将来自该 光源之该入射光束沿着该入射轴偏斜转向该平面; 一光探测器,其中该光探测器具有一视轴,且其中 该平面与该参考平面位置相同时,该入射光束经由 该平面反射出一反射光束系与该参考反射轴位置 重合;以及 一第二反射器,其中该第二反射器系用以将该反射 光束沿着该光探测器之该视轴偏斜转向该光探测 器并完全纪录于该光探测器中,使该光探测器产生 一第一信号値,且当该平面之该位置偏离该参考平 面时,该反射光束不会完全纪录于该光探测器中, 使该光探测器产生一第二信号値。 20.如申请专利范围第19项所述之光学水平度探测 器,其中该光源为一雷射。 21.如申请专利范围第19项所述之光学水平度探测 器,其中该光源为一发光二极体。 22.如申请专利范围第19项所述之光学水平度探测 器,其中更包含一准直仪系用以投射该入射光束至 该平面上。 23.如申请专利范围第19项所述之光学水平度探测 器,其中该光探测器为一光胞。 24.如申请专利范围第19项所述之光学水平度探测 器,其中该光探测器为一感光电晶体。 25.如申请专利范围第19项所述之光学水平度探测 器,其中该第一信号値为该光探测器之一高峰输出 信号。 26.如申请专利范围第19项所述之光学水平度探测 器,其中该第二信号値为该光探测器之低于该高峰 输出信号的一输出信号。 27.一种用于监控复数个表面区之复数个位置的系 统,其中该些表面区系位于相对于一参考平面之一 平面上,且其中如申请专利范围第1项所述之一光 学水平度探测器系监控该平面上每一该些表面区 之该位置。 28.一种用以监控光罩之上表面的位置之系统,其中 该用以监控光罩之上表面的位置之系统至少包含: 一光罩平台,其中该光罩平台具有一光罩固定槽用 以固定该光罩在适当位置; 一参考平面,其中该光罩在该光罩固定槽中位于适 当水平时,该参考平面系定义该光罩之该上表面之 该位置,该参考平面具有与该参考平面相关之一入 射轴以及一参考反射轴;以及 至少一光学水平度探测器系固定于该光罩平台,其 中该至少一光学水平度探测器系设于该光罩固定 槽之上方,且该至少一光学水平度探测器至少包含 : 一光源,其中该光源系沿着该入射轴投射出一入射 光束以照在该光罩之该上表面上,其中该光罩之该 上表面系与该参考平面位置相同时,该入射光束经 由该光罩之该上表面反射出一反射光束,且该反射 光束系与该参考反射轴位置重合;以及 一反射器,其中该反射器系用以将该反射光束沿着 一光探测器之一视轴偏斜转向该光探测器,并将该 反射光束完全纪录于该光探测器中,使该光探测器 产生一第一信号値,且当该光罩之该上表面偏离该 参考平面时,该反射光束不会完全纪录于该光探测 器中,使该光探测器产生一第二输出信号値; 其中该至少一光学水平度探测器系藉由监控该光 学水平度探测器之该光探测器之该第二输出信号 値,以监控相对于该参考平面之该光罩之该上表面 之该位置。 29.如申请专利范围第28项所述之用以监控光罩之 上表面的位置之系统,其中该第一信号値为该光探 测器之一高峰输出信号。 30.如申请专利范围第28项所述之用以监控光罩之 上表面的位置之系统,其中该第二输出信号値为该 光探测器之一输出信号,且该输出信号系低于该高 峰输出信号。 31.如申请专利范围第28项所述之用以监控光罩之 上表面的位置之系统,其中该至少一光学水平度探 测器至少包含四个光学水平度探测器,且靠近该光 罩固定槽之四个角落之每一者均设有一个光学水 平度探测器。 32.如申请专利范围第28项所述之用以监控光罩之 上表面的位置之系统,其中该至少一光学水平度探 测器系藉由一组连接用器件固定,使该至少一光学 水平度探测器之高度调整至相对于该光罩之该上 表面。 33.如申请专利范围第32项所述之用以监控光罩之 上表面的位置之系统,其中该组连接用器件至少包 含一垂直启动之导引轴承。 34.如申请专利范围第33项所述之用以监控光罩之 上表面的位置之系统,其中该垂直启动之导引轴承 至少包含一滑座以及一螺纹,其中该滑座具有蜗轮 齿,而该螺纹系位于一床中且该螺纹具有一手捻螺 丝(Thumb Screw)的部分藉以转动该螺纹。 35.一种在微影步进工具中监控光罩之上表面相对 于参考平面的位置之方法,其中该参考平面具有与 该参考平面相关之一入射轴以及一参考反射轴,且 该在微影步进工具中监控光罩之上表面相对于参 考平面的位置之方法至少包含: 插入一光罩于一光罩固定槽中,其中该光罩固定槽 系位于该微影步进工具之一光罩平台中; 监控至少一光学水平度探测器之一输出信号,而该 至少一光学水平度探测器系固定于该光罩平台上, 其中该至少一光学水平度探测器至少包含: 一光源,其中该光源系沿着该光源之一投射轴以投 射出一入射光束,且该入射光束沿着该入射轴照在 该光罩上表面上;以及 一光探测器,其中该光探测器之一视轴系与该参考 反射轴位置重合,且其中该光罩上表面系与该参考 平面位置相同时,该入射光束经由该光罩上表面反 射出一反射光束系与该参考反射轴位置重合且会 完全纪录于该光探测器中,使该光探测器产生一第 一信号値,且当该光罩上表面之该位置偏离该参考 平面时,该反射光束不会完全纪录于该光探测器中 ,使该光探测器产生一第二信号値。 图式简单说明: 第1图系绘示根据本发明之一较佳实施例之设备概 图; 第2图至第4图系绘示被监控的表面在各种偏离参 考平面的方式下,第1图之设备于不同状况的概图; 第5图系绘示根据本发明之另一较佳实施例之设备 概图; 第6图系绘示在光罩平台的四个角落,例示光罩平 台处理本发明之四个设备的简图; 第7图系绘示根据本发明之另一较佳实施例之设备 剖面概图;以及 第8图系绘示第7图之设备的分解视图。
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