[发明专利]一种测校装置及测校方法

说明书

本发明公开了一种测校装置及测校方法，该测校装置包括：照明组件，包括光源、照明镜头和空间光调制器，所述照明组件用于形成不同模式的照明光束；投影照明系统，用于将所述照明光束投射到工件的对准标记上；调焦调平功能系统，用于测量工件的离焦倾斜量并反馈至曝光系统的工件台；对准功能系统，用于对测量工件的水平位置偏移量并反馈至曝光系统的工件台；所述调焦调平功能系统与所述对准功能系统共用部分光路。本发明可以节省光刻机的调焦调平流程的时间，提高对准精度，并且对准过程和调焦调平过程之间的相互校准，可以提高整个的调焦调平和对准的测量精度，最终提高光刻机的曝光精度，提高曝光工艺的产率。

技术领域

本发明涉及曝光领域，特别涉及一种测校装置及测校方法。

背景技术

投影光刻机或称投影光刻设备，是将掩模上的图案通过投影物镜投影到工件表面的装置。在投影光刻设备中，必须有自动调焦调平装置和对准装置指引工件台将工件表面精确地移动到指定的曝光位置。目前实现调焦调平的传感器主要是基于光电式三角测量的调焦调平传感器，实现水平位置对准的装置主要是基于机器视觉的机器视觉对准传感器。

基于CCD图像传感器的光电探测方案比较成熟，是基于光电式三角测量的调焦调平技术方案中的一种，其依据标记光斑投影在被测物面上的位置与其被反射后成在探测器(CCD等光电式探测器，后文统称为CCD)上像的位置对应关系，计算出被测物面的离焦量，像在CCD上的位置数据是通过图像处理的方式获得；而基于机器视觉的对准传感器是依靠对被测工件面上的对准标记与基准板上的对准标记成像，经图像处理后得到被测工件与基准板的水平位置关系。两种传感器均是通过将标记成像到CCD上后，经各自图像处理的方式得到对应的位置关系。

现在光刻机中典型的调焦调平测量模块和对准测量模块是两个相互独立的模块：调焦调平测量模块仅对被测工件进行离焦量和倾斜量的检测，而对准测量模块仅对被测工件的水平位置的偏移量进行测量，两者在使用的时候相互之间几乎没有联系。此外，调焦调平传感器在进行精测前，被测工件离焦量有可能超出了传感器的精测量程，也就是说，在进行精测前需要一个粗测的过程，这样就增加了调焦调平的测量时间，影响整机的产率；另外对准传感器对准测量的时候，只要对准标记的成像分辨率在对准镜头的某个焦深范围内高于某个值，就认为测量值是满足要求的，然而实际的对准镜头一般的焦深范围有正负十几、二十几微米，也就是说有可能在离焦十几到二十几微米就进行对准，而非在最佳焦面进行对焦的，这样不利于提高对准的精度，最终会影响掩模与工件的对准精度，最后影响曝光的质量。

发明内容

本发明提供一种测校装置及测校方法，以提高调焦调平和对准的测量精度，提高光刻机的曝光精度，提高曝光工艺的产率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种测校装置，包括：照明组件，包括光源、照明镜头和空间光调制器，所述照明组件用于形成不同模式的照明光束；

投影照明系统，用于将所述照明光束投射到工件的对准标记上；调焦调平功能系统，用于测量工件的离焦倾斜量并反馈至曝光系统的工件台；对准功能系统，用于对测量工件的水平位置偏移量并反馈至曝光系统的工件台；所述调焦调平功能系统与所述对准功能系统共用部分光路。

作为优选，所述光源包括光纤和LED、卤素灯或氙光灯。

作为优选，所述空间光调制器为可变光阑。

作为优选，所述空间光调制器采用可动机械光阑。

作为优选，所述可动机械光阑包括用于对准的第一光阑和带有标记狭缝的第二光阑以及用于驱动所述第一、第二光阑进行照明模式切换的电机。

作为优选，所述投影照明系统包括转向组件和透镜组，照明光束经所述转向组件和透镜组投射到工件的对准标记上。