[發(fā)明專利]投影狹縫及調(diào)焦調(diào)平傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410243346.4
• 申請(qǐng)日: 2014-06-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105223780B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海微電子裝備（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號(hào): G03F7/20
• 分類號(hào): G03F7/20
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅,李時(shí)云

技術(shù)領(lǐng)域

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)

隨著投影式光刻機(jī)工作波長(zhǎng)不斷減小、數(shù)值孔徑不斷增大，其對(duì)調(diào)焦調(diào)平傳感器的測(cè)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(cè)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(cè)量量程為：

其中d為精測(cè)光斑在測(cè)量方向上的寬度，θ為光軸與投影光斑所在平面、硅片面或探測(cè)光斑所在平面法線的夾角。

圖1所示的是專利CN103365103A中采用的調(diào)焦調(diào)平傳感器的測(cè)量原理圖，該圖的各個(gè)部件詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)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(cè)量光斑照亮后經(jīng)投影光學(xué)系統(tǒng)將測(cè)量光斑投影在硅片面12上，經(jīng)硅片面12反射后經(jīng)探測(cè)光學(xué)系統(tǒng)照射到光電探測(cè)器陣列11上，為提高測(cè)量精度，由控制系統(tǒng)控制掃描反射鏡6對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。

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(cè)光斑，這使得其精測(cè)光斑的測(cè)量量程和測(cè)量精度十分單一。為彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，一般采用在精測(cè)光斑的外圍布置測(cè)量精度較低、測(cè)量量程較大的粗側(cè)光斑，以達(dá)到兼顧量程和測(cè)量精度的目的。但是粗側(cè)光斑和精測(cè)光斑的量程差距依然很大，甚至有時(shí)即使探測(cè)到了粗側(cè)光斑依然不能探測(cè)到精測(cè)光斑。因此，如何改善這一問(wèn)題，就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

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(cè)量過(guò)正中尋找光斑的難度大，測(cè)量過(guò)程不容易控制的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種投影狹縫，用于在待測(cè)表面形成沿測(cè)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。

可選的，對(duì)于所述的投影狹縫，所述M排光斑沿測(cè)量方向上呈多排分布，每排中包含多個(gè)大小、形狀一致光斑。

可選的，對(duì)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。

可選的，對(duì)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。

可選的，對(duì)于所述的投影狹縫，相鄰排的光斑在測(cè)量方向上寬度按照設(shè)定規(guī)格變化。

可選的，對(duì)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(cè)量方向上的寬度呈等差分布，中間排的光斑的寬度最小。

可選的，對(duì)于所述的投影狹縫，所述光斑的寬度為0.2mm～1mm。

可選的，對(duì)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。

可選的，對(duì)于所述的投影狹縫，中間的一排朝向?yàn)榇怪睖y(cè)量方向，其余排按距離中間的一排自近而遠(yuǎn)起由垂直測(cè)量方向沿順時(shí)針?lè)较蛑饾u傾斜。

可選的，對(duì)于所述的投影狹縫，所述傾斜范圍為0～90°。

可選的，對(duì)于所述的投影狹縫，相鄰排的光斑在測(cè)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。

可選的，對(duì)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(cè)量方向上的寬度呈等差分布，中間排的光斑的寬度最小。

可選的，對(duì)于所述的投影狹縫，所述光斑的寬度為0.2mm～1mm。

可選的，對(duì)于所述的投影狹縫，中間的一排朝向?yàn)榇怪睖y(cè)量方向，其余排按距離中間的一排自遠(yuǎn)而近起由垂直測(cè)量方向沿順時(shí)針?lè)较蛑饾u傾斜。

可選的，對(duì)于所述的投影狹縫，所述傾斜范圍為0～90°。

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(cè)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(cè)器陣列配備有對(duì)應(yīng)于每一個(gè)光斑的信號(hào)處理通道。

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(cè)表面形成沿測(cè)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(cè)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(cè)量精度和漸進(jìn)量程，可以適應(yīng)不同的測(cè)量精度需求。對(duì)同一被測(cè)對(duì)象，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量精度由低到高，測(cè)量量程由大到小的過(guò)渡，降低了在測(cè)量過(guò)正中尋找光斑的難度，使測(cè)量過(guò)程更易于控制。

附圖說(shuō)明

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(cè)量原理圖；

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；

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；

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。