[發明專利]光刻機、瞳面透過率分布檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 202010327823.0
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN113552773B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 孫文鳳;尹光才;田毅強
• 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: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G01M11/02
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

1.一種瞳面透過率分布檢測裝置，其特征在于，所述瞳面透過率分布檢測裝置包括圖像傳感器、功率計和數據處理器；所述圖像傳感器和所述功率計均設置于一物鏡的像面上；其中，

一光束沿第一光路或第二光路傳播至所述物鏡的像面上，所述光束具有一預設光束角；所述圖像傳感器用于測量經所述第一光路的所述光束的照明光瞳信息；所述功率計用于測量經所述第二光路的所述光束的像面光瞳信息；

所述數據處理器根據所述照明光瞳信息和所述像面光瞳信息得到所述瞳面的透過率分布；

其中，所述第二光路為所述光束依次經過一掩膜板和所述物鏡后，傳輸至所述物鏡的像面上；以及，在獲取所述像面光瞳信息的過程中，更換不同相位和不同周期的掩膜板，以分別獲取所述像面光瞳信息。

2.如權利要求1所述的瞳面透過率分布檢測裝置，其特征在于，所述圖像傳感器的感光面上設置有一層金剛石熒光膜。

3.如權利要求1所述的瞳面透過率分布檢測裝置，其特征在于，所述光束角滿足如下公式：

0≤sinθ0.3；

其中，θ為光束角。

4.如權利要求3所述的瞳面透過率分布檢測裝置，其特征在于，所述光束角為所述光束中相同光強度的光之間的最大矢徑夾角；其中，所述光強度為所述光束的中心軸線上光強度的10%或50%。

5.如權利要求1所述的瞳面透過率分布檢測裝置，其特征在于，所述第一光路為所述光束經所述物鏡傳輸至所述物鏡的像面上。

6.如權利要求1所述的瞳面透過率分布檢測裝置，其特征在于，所述掩膜板上設有光柵掩膜圖形，所述光束經過所述光柵掩膜圖形發生衍射并產生衍射光，所述衍射光包括零級衍射光、正一級衍射光和負一級衍射光。

7.如權利要求6所述的瞳面透過率分布檢測裝置，其特征在于，所述像面光瞳信息包括所述零級衍射光、所述正一級衍射光和所述負一級衍射光的能量分布。

8.一種光刻機，其特征在于，所述光刻機包括照明單元、掩膜臺、物鏡、工件臺和如權利要求1~7中任意一項所述的瞳面透過率分布檢測裝置；其中，

所述照明單元用于提供所述光束；

所述掩膜臺用于承載掩膜板；

所述物鏡用于接收經所述第一光路或所述第二光路的所述光束，所述光束經過所述物鏡內的瞳面后投射至所述物鏡的像面上；

所述工件臺設置于所述物鏡的像面上，所述工件臺用于承載硅片；

所述瞳面透過率分布檢測裝置中的所述圖像傳感器和所述功率計均設置于所述工件臺上，用于檢測所述瞳面透過率分布。

9.如權利要求8所述的光刻機，其特征在于，所述照明單元為一發光器，所述發光器的出光面與所述物鏡內的瞳面為共軛面。

10.如權利要求8所述的光刻機，其特征在于，所述光刻機還包括位置調節件，所述位置調節件用于分別驅動所述物鏡和所述掩膜臺以實現所述物鏡和所述掩膜臺在垂直方向上的位置調節。

11.如權利要求8所述的光刻機，其特征在于，所述的光刻機還包括固定件，所述固定件用于固定所述物鏡。

12.一種瞳面透過率分布檢測方法，其特征在于，使用如權利要求8~11中任意一項所述光刻機，所述瞳面透過率分布檢測方法包括：

所述光束經所述第一光路傳輸至所述物鏡的像面上，所述圖像傳感器獲取照明光瞳信息；

所述光束經所述第二光路傳輸至所述物鏡的像面上，所述功率計獲取像面光瞳信息；

更換不同相位和不同周期的掩膜板，分別獲取所述像面光瞳信息；

根據所述照明光瞳信息和所述像面光瞳信息獲得所述瞳面透過率分布。

13.如權利要求12所述的瞳面透過率分布檢測方法，其特征在于，所述瞳面透過率分布計算公式如下：

T（x,y）= F₂（x,y）/ F₁（P_x,P_y）；

其中，T（x,y）為瞳面透過率分布；

F₂（x,y）為像面光瞳信息；

F₁（P_x,P_y）為照明光瞳信息。