[發明專利]用于光刻設備的調焦調平檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201310349765.1
• 申請日: 2013-08-13
• 公開（公告）號: CN104375383B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 唐平玉;陳飛彪;徐榮偉;刁雷
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F9/00;G01M11/02;G01B11/26
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅

1.一種用于光刻設備的調焦調平檢控系統，包括：光源、調焦調平檢測裝置和調焦調平控制裝置；

所述光源發出的光束經光纖接口耦合進入所述調焦調平檢測裝置；

所述調焦調平檢測裝置，用于檢測對象的垂向位置和傾斜度；

所述調焦調平控制裝置，用于根據所述調焦調平檢測裝置所獲得的探測信號，驅動控制所述對象的承載器的垂向位置和傾斜度；

其特征在于，所述調焦調平檢測裝置在光刻設備的投影物鏡的鏡筒內部；

所述調焦調平檢測裝置包括：照明組件、梯度折射率透鏡和探測組件；

所述照明組件，用于將經所述光纖接口耦合進入的光束，經所述梯度折射率透鏡成像至一對象表面形成一聚焦光點，所述聚焦光點反射后至所述探測組件形成一成像光點，所述聚焦光點與所述成像光點形成一共軛關系；所述梯度折射率透鏡與所述光刻設備的投影物鏡共用所述光刻設備的投影物鏡的至少一個透鏡。

2.如權利要求1所述的一種用于光刻設備的調焦調平檢控系統，其特征在于，所述光源為非曝光光源。

3.如權利要求1所述的一種用于光刻設備的調焦調平檢控系統，其特征在于，所述調焦調平檢測裝置所獲得的探測信號，經過光纖方式傳遞給所述調焦調平控制裝置。

4.如權利要求1所述的一種用于光刻設備的調焦調平檢控系統，其特征在于，所述調焦調平檢測裝置所獲得的探測信號，經過導線方式傳遞給所述調焦調平控制裝置。

5.如權利要求1所述的一種用于光刻設備的調焦調平檢控系統，其特征在于，所述調焦調平檢測裝置所獲得的探測信號，經過無線方式傳遞給所述調焦調平控制裝置。

6.如權利要求1所述的一種用于光刻設備的調焦調平檢控系統，其特征在于，所述照明組件包括光纖、分光棱鏡及聚焦棱鏡，所述光源發出的光束經所述光纖形成一點光源，依次經所述分光棱鏡及聚焦棱鏡入射至所述梯度折射率透鏡。

7.如權利要求1所述的用于光刻設備的調焦調平檢控系統，其特征在于，所述探測組件包括探測濾波小孔、色散棱鏡以及共焦測量探測器。

8.如權利要求1所述的用于光刻設備的調焦調平檢控系統，其特征在于，所述探測組件包括探測濾波小孔、反射式光柵以及共焦測量探測器。

9.如權利要求1所述的一種用于光刻設備的調焦調平檢控系統，其特征在于，

所述調焦調平控制裝置包括：信號處理單元與控制單元；

所述信號處理單元，根據所述調焦調平檢測裝置所提供的探測信號，計算所述對象表面的最佳焦距和傾斜度；

所述控制單元，根據所述信號處理單元計算所得的結果，驅動控制所述對象承載器的垂向位置和傾斜度。

10.如權利要求1至9中任一所述的一種用于光刻設備的調焦調平檢控系統，其特征在于，所述調焦調平檢測裝置至少為一組。

11.如權利要求10所述的一種用于光刻設備的調焦調平檢控系統，其特征在于，所述調焦調平檢測裝置包括共焦測量探測器，所述共焦測量探測器為3個，且等距離共圓分布安置于所述光刻設備的投影物鏡的內部。

12.如權利要求1所述的一種用于光刻設備的調焦調平檢控系統的使用方法，其特征在于，包括：在所述光刻設備的投影物鏡內布置至少三組所述調焦調平檢測裝置，所述光源發出的光束，經一梯度折射率透鏡成像至一對象表面形成一聚焦光點，所述聚焦光點反射后形成一成像光點，所述聚焦光點與所述成像光點形成一共軛關系，根據所述成像光點的位置信息計算所述基底表面的最佳焦距和傾斜度。

13.如權利要求12所述的一種用于光刻設備的調焦調平檢控系統的使用方法，其特征在于，所述梯度折射率透鏡與所述光刻設備的投影物鏡共用所述光刻設備的投影物鏡的至少一個透鏡。

14.如權利要求12所述的一種用于光刻設備的調焦調平檢控系統的使用方法，其特征在于，采用逐行掃描的方式對所述對象的表面與事先設定的最佳曝光面的垂向偏移量進行探測，從而轉換為所述對象表面起伏特征，通過圖像擬合的方式，得到所述對象表面形貌特征的擬合數據。