平臺移動精確定位控制系統的製作方法

2023-05-18 21:04:41 4

專利名稱：平臺移動精確定位控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及半導體及PCB行業製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：
在半導體晶片製造以及PCB電路板製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，即特徵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。
發明內容本實用新型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，本實用新型所採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雷射發射裝置，載物平臺的運動區域外側設置有用於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，然後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，定位誤差控制器並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，本實用新型還可以通過以下技術措施得以進一步實現所述雷射發射裝置為發射雷射束的雷射頭，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，所述雷射頭設置為兩個，且兩雷射頭的設置位置使得兩雷射頭各自所發射的雷射的朝向互相垂直。進一步的，所述載物平臺呈長方體狀或立方體狀，所述兩雷射頭分設在載物平臺的兩側面上；與任意一個雷射頭所對應的光敏探頭的光敏區域拼合成感光面，且雷射頭所發射的雷射垂直於與此雷射頭所對應的光敏探頭的光敏區域拼合而成的感光面。本實用新型的有益效果在於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。本實用新型應用於但不局限於半導體基底加工光刻工序中的圖形轉移、基底表面圖形特徵重複定位檢測、基底表面立體缺陷重複定位檢測等領域。

圖I是本實用新型的結構示意圖。圖2是本實用新型的控制原理框圖。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向雷射頭 40B-Y向雷射頭50-感光裝置 50A-X向感光面 50B-Y向感光面
具體實施方式
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上設置有雷射發射裝置，載物平臺10的運動區域外側設置有用於監測載物平臺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，所述雷射發射裝置為發射雷射束的雷射頭，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I所示，所述雷射頭設置為兩個，且兩雷射頭的設置位置使得兩雷射頭各自所發射的雷射的朝向互相垂直。更進一步的，如圖I所示，所述載物平臺10呈長方體狀或立方體狀，所述兩雷射頭分設在載物平臺10的兩側面上；與任意一個雷射頭所對應的光敏探頭的光敏區域拼合成感光面，且雷射頭所發射的雷射垂直於與此雷射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對本實用新型的工作過程做詳細說明I、如圖I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雷射束的雷射頭，分別為X向雷射頭40A和Y向雷射頭40B，X向雷射頭40A所發射的雷射朝向X方向，Y向雷射頭40B所發射的雷射朝向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，並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雷射頭的雷射束。如圖I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向雷射頭40A所發出的雷射垂直於Y向感光面50B，Y向雷射頭40B所發出的雷射垂直於X向感光面50A。3、當載物平臺10移動時，X向雷射頭40A和Y向雷射頭40B持續發射雷射束，由於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向雷射頭40A和Y向雷射頭40B所發出的雷射束將被不同的光敏探頭所感知。[0026]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向雷射頭40A發射的雷射束在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，並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，其特徵在於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)上設置有雷射發射裝置，載物平臺(10)的運動區域外側設置有用於監測載物平臺(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(20)電連接。
2.根據權利要求I所述的平臺移動精確定位控制系統，其特徵在於所述雷射發射裝置為發射雷射束的雷射頭，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，其特徵在於所述雷射頭設置為兩個，且兩雷射頭的設置位置使得兩雷射頭各自所發射的雷射的朝向互相垂直。
4.根據權利要求3所述的平臺移動精確定位控制系統，其特徵在於所述載物平臺(10)呈長方體狀或立方體狀，所述兩雷射頭分設在載物平臺(10)的兩側面上；與任意一個雷射頭所對應的光敏探頭的光敏區域拼合成感光面，且雷射頭所發射的雷射垂直於與此雷射頭所對應的光敏探頭的光敏區域拼合而成的感光面。
專利摘要本實用新型涉及半導體及PCB行業製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雷射發射裝置，載物平臺的運動區域外側設置有用於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。本實用新型應用於但不局限於半導體基底加工光刻工序中的圖形轉移、基底表面圖形特徵重複定位檢測、基底表面立體缺陷重複定位檢測等領域。
文檔編號H05K3/06GK202486626SQ201220013369
公開日2012年10月10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