一種調焦調平裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及光刻領域，尤其涉及用于光刻機的帶有折光單元的自動調焦裝置。
【背景技術】
[0002] 目前的投影光刻系統(tǒng)中通常包括用以精確探測被測物體表面高度與傾斜的自動 調焦調平分系統(tǒng)。調焦調平分系統(tǒng)的一般系統(tǒng)模型如上述專利所示通常包含有一個照明光 源、一個具有收集光源發(fā)出光線功能的匯聚透鏡、一個投影光闌、一個用于將光闌圖案沿傾 斜方向成像在物體表面的第一光學系統(tǒng)、一個用于將物體表面的像成像在探測光闌上的第 二光學系統(tǒng)、一個探測光闌、另有一個光電探測器，用以接收探測光闌傳遞的光束，并根據 所得光束會聚點的位置信息來獲得與之相關的物體表面的高度信息和傾斜信息。
[0003] 美國專利US5414515的一個實施例的技術方案是設計單支光路，產生多個測量光 斑，在滿足一定測量視場范圍的需求下，采用對應的多個CCD技術，上述方案存在的不足之 處在于：所用CCD數量較多，CCD對應的圖像采集卡及線纜也會較多，成本較高；另外，CCD 數量多會造成空間約束比較緊張，不能更好地為整機增加空間約束的自由度。
[0004] 中國專利CN101710291示出了一種帶平行光折光單元透鏡的太陽能裝置，該裝置 與本發(fā)明方案的不同在于應用上存在區(qū)別，CN101710291的技術方案著重于對光束進行能 量的匯聚，并無像質的要求，而本發(fā)明用于成像位置的調整，且對成像分辨率、畸變、焦深等 像質均有要求，故兩者存在本質的差別。

【發(fā)明內容】

[0005]不同于現有的技術常見的兩種結構：第一種，設計多支光路，產生多個測量光斑， 并且在較大測量視場的需求下，采用對應的多個線陣CCD技術；第二種，設計單支光路，產 生多個測量光斑，并且在較大測量視場的需求下，采用單個面陣CCD技術。本發(fā)明在投影光 刻機調平調焦分系統(tǒng)中，提出了一種新的結構：通過在光路中引入一種折光單元，以達到只 需采用單支光路、單個線陣CCD就能滿足大視場、多點測量的系統(tǒng)需求，并且總體上降低了 成本，減少了空間占用率。
[0006] 根據本發(fā)明的一種調焦調平裝置，包括：測量光線從照明單元出射后，依次經過 投影狹縫、投影鏡組、被測硅片、探測前組鏡組、探測光闌、探測后組鏡組、折光單元、中繼鏡 組、光電探測器，光信號經過所述光電探測器轉換成帶有所述被測硅片表面相關的高度和 傾斜度電信號后，傳遞給運算單元以及調焦調平控制器，產生控制信號，從而控制工件臺對 所述被測硅片的高度和傾斜度進行相應的調整； 其特征在于，所述投影狹縫上具有多個不處于同一直線的標記，入射至所述折光單元 的多束光經所述折光單元后生成處于同一直線上的多個光斑。
[0007] 其中，所述不處于同一直線的標記數量至少為3個。
[0008] 其中，還包括一雙棱鏡組，所述投影狹縫夾在所述雙棱鏡組的兩個棱鏡中間。
[0009] 其中，所述折光單元由折光反射鏡組、折光透鏡組和折光棱鏡組所組成。當不處于 同一直線的標記數量至少為3個時，折光單元由折光反射鏡為2對（4塊)、折光透鏡3塊、 折光棱鏡2塊組成，中間光束不需經過折光反射鏡和折光棱鏡，只需通過折光透鏡。
[0010] 其中，所述折光單元還包括平行平板，入射至折光單元的中間光束經過所述折光 透鏡組后入射至所述平行平板，其他光束均依次經過所述折光反射鏡組、折光透鏡組和折 光棱鏡組后與中間光束一起，經過所述中繼透鏡組后，所有光束被所述光電探測器所接收。
[0011] 其中，所述折光單元為楔板組，所述楔板組由長斜面對應放置的偶數塊楔板構成。
[0012] 其中，所述楔板組中的第一塊楔板中部和下半部的光束所經光路位置上有對應所 述投影狹縫標記的小通孔，第二塊楔板中部和上半部的光束所經光路位置上有對應所述投 影狹縫標記的小通孔。
[0013] 其中，所述折光單元還包括平行平板，所述中間光束先經過所述第一塊楔板和第 二塊楔板上的中部小通孔，再入射平行平板。
[0014] 其中，所述光電探測器為線陣(XD。
[0015] 通過折光單元的使用，根據本發(fā)明的調焦裝置只需采用單支光路、單個線陣CCD 就能滿足大視場、多點測量的系統(tǒng)需求，總體上降低了成本，減少了空間占用率。
【附圖說明】
[0016] 關于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進一步的了 解。
[0017] 圖1所示為投影光刻機調焦調平系統(tǒng)原理圖； 圖2所示為本發(fā)明帶有折光單元的調焦調平系統(tǒng)原理圖； 圖3所示為本發(fā)明帶有反射鏡組折光單元的調焦調平裝置原理圖； 圖4所示為本發(fā)明反射鏡組折光單元局部圖； 圖5所示為本發(fā)明投影狹縫示意圖； 圖6所示為本發(fā)明折光單元的作用示意圖； 圖7所示為線陣C⑶上的光斑位置示意圖； 圖8所示為本發(fā)明帶有楔板組折光單元的調焦調平裝置原理圖； 圖9所示為本發(fā)明楔板組折光單元局部圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施例。
[0019] 圖1所示為投影光刻機調焦調平系統(tǒng)原理圖。如圖1所示，該投影光刻機調焦調 平系統(tǒng)包括投影物鏡14和分布于投影物鏡14光軸兩側的測量光路。測量光路包括以光路 依次連接的照明單元、投影單元、探測單元及中繼單元。
[0020] 照明單元由照明光源1、照明鏡組2及光纖（圖中未示出)等組成；光源的出射光經 透鏡組聚光之后，由光纖傳送至投影單元，為整個測量裝置提供照明光源。
[0021] 投影單元由投影狹縫3、投影前組透鏡組4、反射鏡組5及投影后組透鏡組6等組 成；從照明單元出射的光通過投影狹縫后依次經過投影前組透鏡組4、反射鏡組5和投影后 組透鏡組6,在玻璃基板7表面當前曝光區(qū)域內形成測量光斑。
[0022] 探測單元由探測前組透鏡組8、反射鏡組9、探測后組透鏡組10等組成；經過探測 單元之后，測量光斑被探測狹縫所接收。
[0023] 中繼單元由中繼反射鏡11中繼透鏡組12探測器13、調焦控制器14,運算單元15 等組成，經過中繼單元的光斑被探測器接收，形成帶有被測物表面位置和傾斜信息的光強 信號。
[0024] 第一實施例 圖2所示為本發(fā)明一種投影光刻機帶有折光單元的調焦調平裝置。如圖所示，該裝置 包括照明光源101、照明鏡組102、投影狹縫103、雙棱鏡組104、投影前組透鏡組105、投影光 闌106、投影后組透鏡組107、投影反射鏡108、被測硅片109、探測前組反射鏡110、探測前 組透鏡組111、探測光闌112、探測后組透鏡組113、探測后組反射鏡114、折光單元115、中 繼透鏡組116、線陣(XD117、調焦控制器118、運算單元119 ;光束從照明光源101發(fā)出的光 束經過照明鏡組102后投射到投影狹縫103上，投影狹縫夾在雙棱鏡組104的兩個棱鏡中 間，由雙棱鏡組104