投影狹縫及調(diào)焦調(diào)平傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于投影式光刻機(jī)的投影狹縫 及調(diào)焦調(diào)平傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著投影式光刻機(jī)工作波長不斷減小、數(shù)值孔徑不斷增大，其對調(diào)焦調(diào)平傳感器 的測量精度要求也日益嚴(yán)苛。目前高端光刻機(jī)調(diào)焦調(diào)平傳感器的測量光學(xué)系統(tǒng)普遍采用SC 結(jié)構(gòu)的雙遠(yuǎn)心光路，其測量量程為：
[0004] 其中d為精測光斑在測量方向上的寬度，0為光軸與投影光斑所在平面、硅片面 或探測光斑所在平面法線的夾角。
[0005] 圖1所示的是專利CN103365103A中采用的調(diào)焦調(diào)平傳感器的測量原理圖，該圖的 各個部件詳細(xì)說明請參考該專利，其中，照明光學(xué)系統(tǒng)1將投影狹縫3上的測量光斑照亮后 經(jīng)投影光學(xué)系統(tǒng)將測量光斑投影在硅片面12上，經(jīng)硅片面12反射后經(jīng)探測光學(xué)系統(tǒng)照射 到光電探測器陣列11上，為提高測量精度，由控制系統(tǒng)控制掃描反射鏡6對信號進(jìn)行調(diào)制。
[0006] 但是在現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)焦調(diào)平傳感器只用一種尺寸、一種形狀、一種朝向的精測光 斑，這使得其精測光斑的測量量程和測量精度十分單一。為彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，一般采用在精測 光斑的外圍布置測量精度較低、測量量程較大的粗側(cè)光斑，以達(dá)到兼顧量程和測量精度的 目的。但是粗側(cè)光斑和精測光斑的量程差距依然很大，甚至有時(shí)即使探測到了粗側(cè)光斑依 然不能探測到精測光斑。因此，如何改善這一問題，就顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于，提供一種投影狹縫及調(diào)焦調(diào)平傳感器，以解決目前測量過正 中尋找光斑的難度大，測量過程不容易控制的問題。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種投影狹縫，用于在待測表面形成沿測量方 向排布的M排光斑，其特征在于，所述光斑具有多種形狀或朝向。
[0009] 可選的，對于所述的投影狹縫，所述M排光斑沿測量方向上呈多排分布，每排中包 含多個大小、形狀一致光斑。
[0010] 可選的，對于所述的投影狹縫，以位于中間的一排光斑為基準(zhǔn)，其余排光斑在所述 基準(zhǔn)兩側(cè)排布。
[0011] 可選的，對于所述的投影狹縫，以位于中間的一排光斑為基準(zhǔn)，所述基準(zhǔn)兩側(cè)距離 所述基準(zhǔn)等距處的兩排光斑的形狀及朝向相同。
[0012] 可選的，對于所述的投影狹縫，相鄰排的光斑在測量方向上寬度按照設(shè)定規(guī)格變 化。
[0013] 可選的，對于所述的投影狹縫，位于中間的一排光斑及位于其一側(cè)的多排光斑在 測量方向上的寬度呈等差分布，中間排的光斑的寬度最小。
[0014] 可選的，對于所述的投影狹縫，所述光斑的寬度為0. 2mm~1mm。
[0015] 可選的，對于所述的投影狹縫，各排光斑的大小形狀一致，每排中光斑的朝向一致 且異于相鄰排的光斑的朝向。
[0016] 可選的，對于所述的投影狹縫，中間的一排朝向?yàn)榇怪睖y量方向，其余排按距離中 間的一排自近而遠(yuǎn)起由垂直測量方向沿順時(shí)針方向逐漸傾斜。
[0017] 可選的，對于所述的投影狹縫，所述傾斜范圍為0~90°。
[0018] 可選的，對于所述的投影狹縫，相鄰排的光斑在測量方向上寬度按照設(shè)定規(guī)格變 化，每排中光斑的朝向一致且異于相鄰排的光斑的朝向。
[0019] 可選的，對于所述的投影狹縫，位于中間的一排光斑及位于其一側(cè)的多排光斑在 測量方向上的寬度呈等差分布，中間排的光斑的寬度最小。
[0020] 可選的，對于所述的投影狹縫，所述光斑的寬度為0. 2_~1_。
[0021] 可選的，對于所述的投影狹縫，中間的一排朝向?yàn)榇怪睖y量方向，其余排按距離中 間的一排自遠(yuǎn)而近起由垂直測量方向沿順時(shí)針方向逐漸傾斜。
[0022] 可選的，對于所述的投影狹縫，所述傾斜范圍為0~90°。
[0023] 本發(fā)明還提供一種調(diào)焦調(diào)平傳感器，包括投影狹縫及光電探測器陣列，所述投影 狹縫為如上所述的投影狹縫；所述光電探測器陣列配備有對應(yīng)于每一個光斑的信號處理通 道。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的投影狹縫及調(diào)焦調(diào)平傳感器中，所述投影狹縫能 夠在待測表面形成沿測量方向排布的M排光斑，所述光斑具有多種形狀或朝向，以實(shí)現(xiàn)漸 進(jìn)式多精度、多量程的測量。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明中的光斑分布具有漸進(jìn)測量精度和漸進(jìn) 量程，可以適應(yīng)不同的測量精度需求。對同一被測對象，可以實(shí)現(xiàn)測量精度由低到高，測量 量程由大到小的過渡，降低了在測量過正中尋找光斑的難度，使測量過程更易于控制。
【附圖說明】
[0025] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)及本發(fā)明中的調(diào)焦調(diào)平傳感器的測量原理圖；
[0026] 圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例中投影狹縫形成的光斑的示意圖；
[0027] 圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例中投影狹縫形成的光斑的示意圖；
[0028] 圖4為本發(fā)明第三實(shí)施例中投影狹縫形成的光斑的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的投影狹縫及調(diào)焦調(diào)平傳感器進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其 中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而 仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知 道，而并不作為對本發(fā)明的限制。
[0030] 為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能 和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠贡景l(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開 發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的 限制，由一個實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi) 時(shí)間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0031] 在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要 求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非 精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0032] 發(fā)明人經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，投影狹縫上測量光斑在測量方向上的寬度決定了調(diào)焦 調(diào)平傳感器的測量量程，其在測量方向上的寬度越大，測量精度越低，但測量量程越大，反 之亦然。因此通過在投影狹縫上設(shè)置在測量方向上的寬度漸進(jìn)變化的測量光斑群，即可獲 得漸進(jìn)變化的測量精度和測量量程。由此，本發(fā)明提供一種投影狹縫及調(diào)焦調(diào)平傳感器，所 述投影狹縫用于在待測表面形成沿測量方向排布的M排光斑，M為正整數(shù)，所述光斑具有多 種形狀或朝向，以實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)式多精度、多量程的測量。所述調(diào)焦調(diào)平傳感器包括所述投影狹 縫及光電探測器陣列，所述光電探測器陣列配備有對應(yīng)于每一個光斑的信號處理通道。
[0033] 以下列舉所述投影狹縫及調(diào)焦調(diào)平傳感器的較優(yōu)實(shí)施例，以清楚說明本發(fā)明的內(nèi) 容，應(yīng)當(dāng)明確的是，本發(fā)明的內(nèi)容并不限制于以下實(shí)施例，其他通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的 常規(guī)技術(shù)手段的改進(jìn)亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)。
[0034] 請參考圖1-圖4,圖1為本發(fā)明中的調(diào)焦調(diào)平傳感器的測量原理圖；圖2~圖4為 本發(fā)明3個優(yōu)選實(shí)施例中投影狹縫形成的光斑的示意圖。如圖2所示，在本發(fā)明的第一實(shí)施 例中，所述投影狹縫在待測表面形成沿測量方向SC的M排光斑31，所述光斑31位于一圓形 區(qū)域中，所述光斑31沿測量方向上呈多排分布，每排中包含多個大小、形狀一致的光斑31。 以位于中間的一排光斑31為基準(zhǔn)，其余排光斑31在所述基準(zhǔn)兩側(cè)排布。具體的，優(yōu)選為以 位于中間的一排光斑31為基準(zhǔn)，所述基準(zhǔn)兩側(cè)距離所述基準(zhǔn)等距處的兩排光斑31的形狀 及朝向相同。在本實(shí)施例中，為了便于描述，如圖2中自上而下依次記為第3排、第2排、第 1排、第〇排、第-1排、第-2排及第_3排，以第0排為基準(zhǔn)，第1排與第-1排對稱、第2排 與第-2排對稱、第3排與第-3排對稱。在本實(shí)施例中采用了 7排光斑31，但是，在其他實(shí) 施例中，也可以是具有更多的排數(shù)，或者少于7排的數(shù)量。較優(yōu)的，自遠(yuǎn)離第0排光斑起每 排光斑31的數(shù)量依次減少，以適應(yīng)測量場的形狀。
[0035] 在本實(shí)施例中，相鄰排的光斑31在測量方向上寬度按照設(shè)定規(guī)格變化，例如，第0 排至第3排光斑31在測量方向上的寬度呈等差分布，中間排的光斑31的寬度最小，公差選 為正數(shù)，使得光斑31從第0排至