[發明專利]一種光信號的處理裝置及方法

有效

• 申請號: 201710909289.2
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN109581831B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 孫建超;忻斌杰;李運鋒
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00;G03F7/20
• 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;李時云

本發明提供了一種光信號處理裝置及方法，包括測量光能輸出單元、自參考棱鏡單元、信號測量接收單元和光能損耗單元，所述測量光能輸出單元將光信號采集至自參考棱鏡單元，所述光信號經自參考棱鏡單元進入光能損耗單元損耗部分光信號后再進入信號測量接收單元。本發明提供的光信號的處理裝置及方法，通過對衍射光中低級次光的處理，降低低級次光的噪聲干擾，可以有效的提高對準重復性。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種光信號的處理裝置及方法。

背景技術

隨著光刻工藝的發展，對套刻精度要求越來越高。如何進一步提高對準的重復性，成為新型對準方案研究的目標。在影響對準重復性的因素中，對準信號的信噪比是其中一個比較重要的影響因素。

現有的自參考干涉設備，將光柵標記的各衍射光正負疊加，捕獲各自的干涉信號從而獲得對準位置。其中有兩種捕獲方式：一，探測器陣列分布分別接收各衍射光的干涉信號，后端分別處理不同通道的信息；二，單個探測器接收所有衍射光，后端利用計算機方法將各級次光分開。第一種捕獲方式各級次互不干擾、信號易提取，信噪比高，但缺點也比較突出，比如，設置多個探測器，探測系統結構復雜，成本增加，并且對不同周期標記缺乏兼容性。第二種捕獲方式探測系統結構簡潔，使用與不同波長和不同周期的對準標記，工藝適應性強，但在后端對信號提取壓力增加，由于各級次一起接收，各級次的噪聲混合，對信號的影響較大，比如，低級次的噪聲對于高級次的信號干擾較大，相同的噪聲對高級次對準重復性的影響比其對低級次的影響更加突出，而一般高級次對準重復性較高，所以為了達到較高的對準重復性，抑制系統中的噪聲變的尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光信號的處理裝置及方法，以解決現有的對準裝置中噪聲較大的問題，提高對準重復性

本發明提供一種光信號處理裝置，包括測量光能輸出單元、自參考棱鏡單元、信號測量接收單元和光能損耗單元，所述測量光能輸出單元將光信號采集至自參考棱鏡單元，所述光信號經自參考棱鏡單元進入光能損耗單元損耗部分光信號后再進入信號測量接收單元。

可選的，所述光信號為衍射光。

可選的，所述自參考棱鏡單元包括自參考棱鏡，所述自參考棱鏡將收集的衍射光的衍射級次旋轉疊加后輸出第一部分光和第二部分光，所述第一部分光的級次大于或大于等于或部分大于所述第二部分光的級次。

可選的，所述測量光能輸出單元包括對準光柵標記和對準物鏡，所述對準物鏡將經過對準光柵標記的光信號采集至自參考棱鏡單元。

可選的，所述光能損耗單元包括光學分光器件和消光設備，所述光學分光器件將所述光信號或部分所述光信號分為透射光和折射光，所述折射光投射到消光設備中。

可選的，所述光學分光器件包括光學分光棱鏡和基板，所述光學分光棱鏡安裝在基板上。

可選的，所述光學分光棱鏡的邊長L滿足如下公式：

L＝F tan(θ)

其中F為對準物鏡的焦距，為θ入射角。

可選的，所述入射角滿足如下公式：

其中λ為波長最大光的波長值，X_P為對準光柵標記的周期

可選的，所述光能損耗單元包括光學轉折器件，所述光學轉折器件將所述光信號的部分光路偏折。

可選的，所述光學轉折器件包括光學楔板，所述光學楔板為部分鏤空。

可選的，所述光學楔板對不同波長的光的轉折角度滿足如下公式：

其中β表示光的偏轉角度，n表示光學楔板的折射率，表示光學楔板的楔角。