[发明专利]兼顾对准和调焦调平的测量系统及其测量方法和光刻机

权利要求书

1.一种兼顾对准和调焦调平的测量系统，设置在物镜和工件台之间，其特征在于，所述兼顾对准和调焦调平的测量系统包括标记板和至少一组探测支路，每组探测支路包括左探测支路和右探测支路，所述左探测支路和所述右探测支路对称设置，对称轴与所述物镜的光轴平行，所述标记板设置在所述工件台上；所述左探测支路包括沿着光束传播方向依次设置的左照明模块、左成像模块和左探测模块，所述右探测支路包括右照明模块、右成像模块和右探测模块，所述左照明模块发出光束照射所述标记板，经反射，光束经过所述左成像模块成像在所述左探测模块的探测面上，所述右照明模块发出光束照射所述标记板，经反射，光束经过所述右成像模块成像在所述右探测模块的探测面上，所述左探测模块与物镜的最佳焦面存在物像共轭关系，所述右探测模块与物镜的最佳焦面存在物像共轭关系，所述照明模块发出非紫外波长光波的光束；所述左照明模块包括沿光束传播方向设置的左光源和左照明镜组，所述左光源发出光束，经过所述左照明镜组反射照射所述标记板，所述右照明模块包括沿光束传播方向设置的右光源和右照明镜组，所述右光源发出光束，经过所述右照明镜组反射照射所述标记板；所述左照明镜组包括沿光束传播方向设置的左第一镜组、左分光棱镜和左第二镜组，光束经过所述左第一镜组照射所述左分光棱镜，经过左分光棱镜反射至所述左第二镜组，所述右照明镜组包括沿光束传播方向设置的右第一镜组、右分光棱镜和右第二镜组，光束经过所述右第一镜组照射所述右分光棱镜，经过右分光棱镜反射至所述右第二镜组；利用所述左探测支路和所述右探测支路获得所述待测工件的垂向及水平向偏移值。

2.根据权利要求1所述的兼顾对准和调焦调平的测量系统，其特征在于，所述左成像模块为所述右第二镜组，所述右成像模块为所述左第二镜组。

3.根据权利要求1所述的兼顾对准和调焦调平的测量系统，其特征在于，所述标记板上设有标定标记。

4.根据权利要求3所述的兼顾对准和调焦调平的测量系统，其特征在于，所述标定标记为多个单标记，所述单标记为反射式金属标记或非反射式标记。

5.根据权利要求4所述的兼顾对准和调焦调平的测量系统，其特征在于，所述标定标记为标定矩阵。

6.根据权利要求1所述的兼顾对准和调焦调平的测量系统，其特征在于，所述左探测模块为通过电路连接的电荷耦合件摄像机和图像采集卡，或互补金属氧化物半导体摄像机和图像采集卡，所述右探测模块为通过电路连接的电荷耦合件摄像机和图像采集卡，或互补金属氧化物半导体摄像机和图像采集卡。

7.一种采用兼顾对准和调焦调平的测量系统的测量方法，所述兼顾对准和调焦调平的测量系统，设置在物镜和工件台之间，包括标记板和至少一组探测支路，每组探测支路包括左探测支路和右探测支路，所述左探测支路和所述右探测支路对称设置，对称轴与所述物镜的光轴平行，所述标记板设置在所述工件台上，所述左探测支路包括沿着光束传播方向依次设置的左照明模块、左成像模块和左探测模块，所述右探测支路包括右照明模块、右成像模块和右探测模块，所述左照明模块发出光束照射所述标记板，经反射，光束经过所述左成像模块成像在所述左探测模块的探测面上，所述右照明模块发出光束照射所述标记板，经反射，光束经过所述右成像模块成像在所述右探测模块的探测面上，所述左探测模块与物镜的最佳焦面存在物像共轭关系，所述右探测模块与物镜的最佳焦面存在物像共轭关系，所述照明模块发出非紫外波长光波的光束，所述标记板上设有标定标记，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将标记板设置在物镜的光轴与最佳焦面的相交位置处或偏离所述相交位置一个曝光场的距离处，调整探测支路，使得所述标记板位于探测支路的探测区域中心，记录探测支路中的光路为基准光路，所述标定板的位置为基准；

步骤二：待测工件设置在最佳焦面并设置在所述兼顾对准和调焦调平的测量系统的探测区域中，记录探测支路中的光路，及其与基准光路的偏差，计算出待测工件垂向及水平向偏离基准的偏移值；

步骤三：将偏移值反馈至控制系统，驱动工件台，完成待测工件的位置调整。