[发明专利]一种调焦调平信号的归一化方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路装备制造领域，尤其涉及一种调焦调平信号的归一化方法及装置。

背景技术

投影光刻机是一种把掩模上的图案通过物镜投影到硅片面上的装置。在投影曝光设备中，必须有自动调焦控制系统把硅片面精确带入到指定的曝光位置，实现该系统有多种不同的技术方案。目前在信号处理环节，比较常用是频域法：装置结构如图1所示，可见在探测光路中，放置有一个扫描反射镜和一个探测狭缝；扫描反射镜以某个频率作高速简谐振动，导致投影光斑在探测狭缝处也产生高速往复扫描运动。由于狭缝的遮光作用，光电探测器最终探测的信号将成为某种动态测量信号，通过对该动态测量信号进行分析处理，可以获取高信噪比的光斑位置，进而获取硅片的高度值，并根据该高度值对硅片的支撑机构进行调整，直到硅片位于最佳焦面（原理详细可见中国专利CN201210091294.4）。上述方法对动态测量信号的处理过程如图2所示，信号处理中为了消除入射光强的变化带来的对测量的影响，在AD转换前必须对光电探测器探测的动态测量信号进行归一化处理。现使用的归一化方法首先对输入信号进行增益调整，根据检测输入信号的峰值来切换相应的放大倍数，使得入射光强在较大范围内变化时，模块的输出可以限定在一个较小的电压区间。而后通过变阻器对测量信号进一步微调，达到归一化模块输入要求（如图3所示）。最后将经过增益控制后的输入信号 除以其自身峰值的方法实现归一化处理（如图4所示）。该增益控制和归一化方法在增益控制模块的输出信号精度依赖于模拟开关的档位数以及后端微调的可变电阻的精度，在峰值检测部分的精度依赖于积分电容。上述两模块上产生的噪声最终对归一化后的信号产生影响，导致输出信号的精度无法保证，也降低了可互换性，最终降低了调焦系统的精度。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明公开一种调焦调平信号的归一化方法及装置，实现对调焦调平输出信号的监控，既保证了信号精度，也提高了可互换性。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种光刻机用调焦调平信号的归一化方法，其特征在于，包括步骤：步骤一、对经过自动调整的输入电压信号 滤波后分压，形成一分压后输出电压信号V₁；步骤二、 利用一增益调整信号V₂对所述分压后输出电压信号V₁进行调整，以实现调整后输出信号Vino的信号归一化；其中，所述增益调整信号V₂根据所述输出信号Vino与一参考信号Vref的比较而改变。

更进一步地，所述利用一增益调整信号V₂对所述分压后输出电压信号V₁进行调整进一步包括：，其中k是倍数调节值。

更进一步地，所述增益调整信号V₂根据所述输出信号Vino与一参考信号Vref的比较而改变进一步包括：对所述输出信号Vino检测其峰值电压Vpeak；对所述参考信号Vref和所述峰值电压Vpeak之差进行反向积分后输出所述增益调整信号V₂。

更进一步地，所述增益调整信号V₂从近似于0逐渐增大。

本发明同时公开一种用于光刻机调焦调平系统的归一化装置，其特征在于，包括：

一滤波器，用于对一输入信号滤波；

一分压电路，对所述滤波器的输出信号进行分压后形成分压后输出电压信号V₁；

一模拟运算电路，用于利用一增益调整信号V₂对所述分压后输出电压信号V₁进行调整，以实现调整后输出信号Vino的信号归一化；

一峰值检测电路，用于检测所述输出信号Vino的峰值电压Vpeak；

一减法器电路，用于获得一参考信号Vref和所述峰值电压Vpeak之差；