一種調(diào)焦調(diào)平裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光刻領(lǐng)域，尤其涉及用于光刻機(jī)的帶有折光單元的自動(dòng)調(diào)焦裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前的投影光刻系統(tǒng)中通常包括用以精確探測被測物體表面高度與傾斜的自動(dòng) 調(diào)焦調(diào)平分系統(tǒng)。調(diào)焦調(diào)平分系統(tǒng)的一般系統(tǒng)模型如上述專利所示通常包含有一個(gè)照明光 源、一個(gè)具有收集光源發(fā)出光線功能的匯聚透鏡、一個(gè)投影光闌、一個(gè)用于將光闌圖案沿傾 斜方向成像在物體表面的第一光學(xué)系統(tǒng)、一個(gè)用于將物體表面的像成像在探測光闌上的第 二光學(xué)系統(tǒng)、一個(gè)探測光闌、另有一個(gè)光電探測器，用以接收探測光闌傳遞的光束，并根據(jù) 所得光束會聚點(diǎn)的位置信息來獲得與之相關(guān)的物體表面的高度信息和傾斜信息。
[0003] 美國專利US5414515的一個(gè)實(shí)施例的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)單支光路，產(chǎn)生多個(gè)測量光 斑，在滿足一定測量視場范圍的需求下，采用對應(yīng)的多個(gè)CCD技術(shù)，上述方案存在的不足之 處在于：所用CCD數(shù)量較多，CCD對應(yīng)的圖像采集卡及線纜也會較多，成本較高；另外，CCD 數(shù)量多會造成空間約束比較緊張，不能更好地為整機(jī)增加空間約束的自由度。
[0004] 中國專利CN101710291示出了一種帶平行光折光單元透鏡的太陽能裝置，該裝置 與本發(fā)明方案的不同在于應(yīng)用上存在區(qū)別，CN101710291的技術(shù)方案著重于對光束進(jìn)行能 量的匯聚，并無像質(zhì)的要求，而本發(fā)明用于成像位置的調(diào)整，且對成像分辨率、畸變、焦深等 像質(zhì)均有要求，故兩者存在本質(zhì)的差別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]不同于現(xiàn)有的技術(shù)常見的兩種結(jié)構(gòu)：第一種，設(shè)計(jì)多支光路，產(chǎn)生多個(gè)測量光斑， 并且在較大測量視場的需求下，采用對應(yīng)的多個(gè)線陣CCD技術(shù)；第二種，設(shè)計(jì)單支光路，產(chǎn) 生多個(gè)測量光斑，并且在較大測量視場的需求下，采用單個(gè)面陣CCD技術(shù)。本發(fā)明在投影光 刻機(jī)調(diào)平調(diào)焦分系統(tǒng)中，提出了一種新的結(jié)構(gòu)：通過在光路中引入一種折光單元，以達(dá)到只 需采用單支光路、單個(gè)線陣CCD就能滿足大視場、多點(diǎn)測量的系統(tǒng)需求，并且總體上降低了 成本，減少了空間占用率。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一種調(diào)焦調(diào)平裝置，包括：測量光線從照明單元出射后，依次經(jīng)過 投影狹縫、投影鏡組、被測硅片、探測前組鏡組、探測光闌、探測后組鏡組、折光單元、中繼鏡 組、光電探測器，光信號經(jīng)過所述光電探測器轉(zhuǎn)換成帶有所述被測硅片表面相關(guān)的高度和 傾斜度電信號后，傳遞給運(yùn)算單元以及調(diào)焦調(diào)平控制器，產(chǎn)生控制信號，從而控制工件臺對 所述被測硅片的高度和傾斜度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整； 其特征在于，所述投影狹縫上具有多個(gè)不處于同一直線的標(biāo)記，入射至所述折光單元 的多束光經(jīng)所述折光單元后生成處于同一直線上的多個(gè)光斑。
[0007] 其中，所述不處于同一直線的標(biāo)記數(shù)量至少為3個(gè)。
[0008] 其中，還包括一雙棱鏡組，所述投影狹縫夾在所述雙棱鏡組的兩個(gè)棱鏡中間。
[0009] 其中，所述折光單元由折光反射鏡組、折光透鏡組和折光棱鏡組所組成。當(dāng)不處于 同一直線的標(biāo)記數(shù)量至少為3個(gè)時(shí)，折光單元由折光反射鏡為2對（4塊)、折光透鏡3塊、 折光棱鏡2塊組成，中間光束不需經(jīng)過折光反射鏡和折光棱鏡，只需通過折光透鏡。
[0010] 其中，所述折光單元還包括平行平板，入射至折光單元的中間光束經(jīng)過所述折光 透鏡組后入射至所述平行平板，其他光束均依次經(jīng)過所述折光反射鏡組、折光透鏡組和折 光棱鏡組后與中間光束一起，經(jīng)過所述中繼透鏡組后，所有光束被所述光電探測器所接收。
[0011] 其中，所述折光單元為楔板組，所述楔板組由長斜面對應(yīng)放置的偶數(shù)塊楔板構(gòu)成。
[0012] 其中，所述楔板組中的第一塊楔板中部和下半部的光束所經(jīng)光路位置上有對應(yīng)所 述投影狹縫標(biāo)記的小通孔，第二塊楔板中部和上半部的光束所經(jīng)光路位置上有對應(yīng)所述投 影狹縫標(biāo)記的小通孔。
[0013] 其中，所述折光單元還包括平行平板，所述中間光束先經(jīng)過所述第一塊楔板和第 二塊楔板上的中部小通孔，再入射平行平板。
[0014] 其中，所述光電探測器為線陣(XD。
[0015] 通過折光單元的使用，根據(jù)本發(fā)明的調(diào)焦裝置只需采用單支光路、單個(gè)線陣CCD 就能滿足大視場、多點(diǎn)測量的系統(tǒng)需求，總體上降低了成本，減少了空間占用率。
【附圖說明】
[0016] 關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了 解。
[0017] 圖1所示為投影光刻機(jī)調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)原理圖； 圖2所示為本發(fā)明帶有折光單元的調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)原理圖； 圖3所示為本發(fā)明帶有反射鏡組折光單元的調(diào)焦調(diào)平裝置原理圖； 圖4所示為本發(fā)明反射鏡組折光單元局部圖； 圖5所示為本發(fā)明投影狹縫示意圖； 圖6所示為本發(fā)明折光單元的作用示意圖； 圖7所示為線陣C⑶上的光斑位置示意圖； 圖8所示為本發(fā)明帶有楔板組折光單元的調(diào)焦調(diào)平裝置原理圖； 圖9所示為本發(fā)明楔板組折光單元局部圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0019] 圖1所示為投影光刻機(jī)調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)原理圖。如圖1所示，該投影光刻機(jī)調(diào)焦調(diào) 平系統(tǒng)包括投影物鏡14和分布于投影物鏡14光軸兩側(cè)的測量光路。測量光路包括以光路 依次連接的照明單元、投影單元、探測單元及中繼單元。
[0020] 照明單元由照明光源1、照明鏡組2及光纖（圖中未示出)等組成；光源的出射光經(jīng) 透鏡組聚光之后，由光纖傳送至投影單元，為整個(gè)測量裝置提供照明光源。
[0021] 投影單元由投影狹縫3、投影前組透鏡組4、反射鏡組5及投影后組透鏡組6等組 成；從照明單元出射的光通過投影狹縫后依次經(jīng)過投影前組透鏡組4、反射鏡組5和投影后 組透鏡組6,在玻璃基板7表面當(dāng)前曝光區(qū)域內(nèi)形成測量光斑。
[0022] 探測單元由探測前組透鏡組8、反射鏡組9、探測后組透鏡組10等組成；經(jīng)過探測 單元之后，測量光斑被探測狹縫所接收。
[0023] 中繼單元由中繼反射鏡11中繼透鏡組12探測器13、調(diào)焦控制器14,運(yùn)算單元15 等組成，經(jīng)過中繼單元的光斑被探測器接收，形成帶有被測物表面位置和傾斜信息的光強(qiáng) 信號。
[0024] 第一實(shí)施例 圖2所示為本發(fā)明一種投影光刻機(jī)帶有折光單元的調(diào)焦調(diào)平裝置。如圖所示，該裝置 包括照明光源101、照明鏡組102、投影狹縫103、雙棱鏡組104、投影前組透鏡組105、投影光 闌106、投影后組透鏡組107、投影反射鏡108、被測硅片109、探測前組反射鏡110、探測前 組透鏡組111、探測光闌112、探測后組透鏡組113、探測后組反射鏡114、折光單元115、中 繼透鏡組116、線陣(XD117、調(diào)焦控制器118、運(yùn)算單元119 ;光束從照明光源101發(fā)出的光 束經(jīng)過照明鏡組102后投射到投影狹縫103上，投影狹縫夾在雙棱鏡組104的兩個(gè)棱鏡中 間，由雙棱鏡組104