[发明专利]用于光刻机镜头的远心测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路装备制造领域，尤其涉及一种用于至少一个镜头光刻机的远心测量装置及方法。 

背景技术

多镜头光刻机用于高世代TFT显示器和OLED显示器的制造工艺上。大基板，高产率，要求曝光视场相应增大。单一物镜很难在增大视场的同时保持或提高成像质量，由多个小视场的物镜进行视场拼接是大视场的一种实现方式。由多个单物镜拼接而成的总物镜可以称为拼接物镜。单个物镜的远心问题由照明和物镜本身的成像性能决定，而拼接物镜的远心问题与单物镜的远心问题形成的原因不同，多物镜的拼接存在单物镜间相对的位置装配误差，导致各单物镜光轴不平行，照明系统与对应单物镜之间也存在装配误差，这些误差在整个拼接视场内表现为远心问题。 

现有技术，如专利CN100549835中公开一种量产过程中使用的变位量测定装置。该变位量测定装置的结构如图1至3中所示。如图 1至 3所示，将各镜头分为两个镜组单元U1和U2，使用变位传感器c测量U1和U2镜组框体间的空间位置关系，用此位置关系评价远心。此方法存在下述问题：第一、镜组单元框体间的空间位置关系并不能和远心问题等同；第二、每个镜组单元框体内的单物镜的相对远心问题无法测量。 

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种用于至少一个镜头光刻机的远心测量装置及方法，该装置和方法能在排除照明系统对物镜的影响后对物镜的远心进行测量。 

为了实现上述发明目的，本发明公开一种用于光刻机镜头的远心测量装置，其特征在于，包括：一光学散射器件，用于将所述光刻机的照明装置的出射光散射为各角度均匀出射的散射光；一针孔标记，所述针孔标记位于所述镜头的物方视场内；一能量传感器，用于测量所述针孔标记成像的中心位置。 

更近一步地，当所述光刻机有多个镜头，每个所述镜头的物方视场内对应包括至少一个针孔标记，所述能量传感器的数量及位置与所述针孔标记相对应。所述光刻机多个镜头组成镜头单元。所述每个镜头下有对应的2个所述针孔标记，所述针孔标记组成针孔标记阵列，所述能量传感器的数量及位置与所述针孔标记相对应，组成能量传感器阵列。所述光学散射器件为毛玻璃。 

  

下步骤地本发明还公开一种用于光刻机镜头的远心测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：使用光学散射器件使物镜充满以排除照明系统位置偏差影响；NA至少两个镜头时使用能量传感器测量光锥轮廓以确定光锥中心位置；在不同的垂向位置处测量光锥轮廓以确定光锥中心位置；使用不同垂向位置处测量得到的光锥中心位置计算光轴倾斜；根据光轴倾斜调整物镜光轴位置； 卸载散射器件；使用能量传感器测量光锥轮廓以确定光锥中心位置；在不同的垂向位置处测量光锥轮廓以确定光锥中心位置；使用不同垂向位置处测量得到的光锥中心位置计算光束主光线方向；根据主光线方向调整照明位置。

更进一步地，当该光刻机仅有一个镜头时，该镜头的物方视场内仅包括一个针孔标记。 

当该光刻机包括至少两个镜头时，每个镜头的物方视场内均包括两个针孔标记。 

     与现有技术相比较，本方法用于单镜头光刻机投影物镜光轴方向的测量。使物镜NA充满，测量出射光锥主光线方向即为光轴方向。首先排除照明系统位置偏差的影响，使用散射器件使单物镜的光瞳充满，测量单物镜的光轴方向，在单物镜的光轴方向得到校正之后，再测量照明系统位置偏差的影响。4.    现有的镜组框体的机械相互距离关系的测量技术，不能直接反应成像性能本身；本方法直接测量拼接物镜的远心。 

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。 

图1是现有技术中所使用的变位量测定装置的传感器结构示意图之一； 

图2是现有技术中所使用的变位量测定装置的传感器结构示意图之二；

图3是现有技术中所使用的变位量测定装置的传感器结构示意图之三；

图4是本发明所提供的多镜头光刻机远心测量装置的俯视图；

图5是本发明所提供的多镜头光刻机远心测量装置的主视图；

图6是本发明所提供的多镜头光刻机远心测量装置的针孔标记的结构示意图；

图7是本发明所提供的多镜头光刻机远心测量装置的散射器件的结构示意图；

图8是本发明所提供的多镜头光刻机远心测量装置的能量传感器的结构示意图；

图9是本发明所提供的多镜头光刻机远心测量装置的能量传感器的布局方式的俯视图；

图10是本发明所提供的多镜头光刻机远心测量装置的能量传感器的布局方式的主视图；