[发明专利]气压测量装置及方法、调焦调平装置及光刻机设备

说明书

本发明提供了一种气压测量装置、气压测量方法、调焦调平装置和光刻机设备。气压测量装置包括连接至供气装置的参考管路和多个测量管路；位于参考管路一端的参考管路气嘴，参考管路气嘴设置于一参考平面上方，用于向参考平面喷射气体；位于每个测量管路一端的分支测量管路气嘴，多个分支测量管路气嘴并排设置于同一测量平面上方，用于向测量平面喷射气体；连接于参考管路和多个测量管路之间的气压计；连接至吸气装置的多个吸气管路及位于每个吸气管路一端的分支吸气管路气嘴，多个分支吸气管路气嘴并排设置于测量平面上方，并且，一个分支测量管路气嘴周围设置至少两个分支吸气管路气嘴，用于吸走测量管路周围的气体，提高了位置测量的精度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种气压测量装置、气压测量方法、调焦调平装置以及光刻机设备。

背景技术

在光刻机中，硅片调焦调平用于测量硅片表面相对于投影物镜的高度和转角，以实时控制硅片的垂向位置，保证硅片在曝光过程中始终处于投影物镜的焦深范围内，因此，调焦调平测量的精度直接影响了光刻机的曝光质量。

传统的调焦调平多采用光电探测的原理，测量硅片平面与系统坐标的偏离位置，其具体过程是将照明光源通过投影狭缝成像到硅片平面上，并经硅片平面反射进入探测狭缝，然后，通过光电传感器转换得到硅片平面在系统坐标Z向的偏移位置。然而，由于硅片涂层的不均匀性、环境温度、压强、湿度等因素会导致空气折射率发生变化，因此，影响到了光电探测技术的位置测量精度。

为解决上述问题，美国专利US2005268698A1、US2006123888A1、US5540082A、US2009000354A1和日本专利JP2006189429A、W02013063104A1均提出了采用气压测量物体位置方法。

图1～2为一种典型的气压测量装置，其中，图1为所述气压测量装置的结构示意图，图2为图1所示气压测量装置的局部放大图。

参阅图1和图2，所述气压测量装置包括供气装置101、中心管路102、气流控制器103、多孔缓冲器104、参考管路105、参考管路限流器106、参考管路测量点107、参考管路气嘴108、测量管路109、测量管路限流器110、测量管路测量点111、测量管路气嘴112和气压计113。其中，所述参考管路105和测量管路109通过中心管路102与供气装置101连接，所述气流控制器103和多孔缓冲器104均设置于中心管路102上，所述参考管路限流器106设置于参考管路105上，所述参考管路气嘴108设置于参考管路105邻近一参考平面114的一端，所述测量管路限流器110设置于测量管路109上，所述测量管路气嘴112设置于测量管路109邻近一测量平面115的一端，所述气压计113的一端连接参考管路测量点107，另一端连接测量管路测量点111。所述参考管路气嘴108与参考平面114之间设置有参考气隙h1，且所述参考气隙h1为已知值，所述测量管路气嘴112与测量平面115之间设置有测量气隙h2，且所述测量气隙h2是待测量的值。

在气压测量时，所述气压测量装置通过气压计113感知参考管路105和测量管路109之间的气流差，从而获取参考管路105和测量管路109之间的压强差。所述压强差实际上代表的是测量气隙h2和参考气隙h1之间的差异，进而所述压强差通过计算处理后便可得到测量气隙h2的值。所述气压测量装置应用于光刻机时，一定程度上提高了硅片平面的位置测量精度。

但是，随着科学技术的发展，对硅片平面位置测量的精度要求也越来越高，上述提供的气压测量装置，由于测量管路气嘴出气口附近的气体会对硅片平面产生一定的附加力，进而影响到位置测量的精度，并且在多个测量管路密集分布的情况下，相邻两个测量管路气嘴之间气体还会相互串扰，进而对测量点的压强产生影响，降低了位置测量的精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气压测量装置、气压测量方法、调焦调平装置以及光刻机设备，以解决多个测量管路密集分布情况下，相邻两个测量管路气嘴之间气体串扰影响而带来的测量误差问题，提高位置测量的精度。