[发明专利]调焦调平装置、光刻机系统及离焦量的测量方法

说明书

本发明提供一种调焦调平装置、光刻机系统以及离焦量的测量方法，其中，所述光照单元提供的检测光斑经所述投影单元投影至一待测面上，并经待测面反射形成反射光斑并投射至所述探测单元。所述探测狭缝包括透光区和反射区。反射光斑经透光区形成第一光斑，所述第一探测器获取第一光斑的功率；反射光斑经反射区形成第二光斑，所述第二探测器获取第二光斑的功率。所述数据处理单元根据所述第一光斑的功率和所述第二光斑的功率计算出所述待测面的离焦量。因此，本发明通过设置透光区和反射区，以分别获取第一光斑和第二光斑的功率，进而计算出离焦量，避免摆动扫描反射镜，减少噪声干扰，提高探测信号的信噪比以及离焦量的测量精度。

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种调焦调平装置、光刻机系统及离焦量的测量方法。

背景技术

光刻机是一种把掩模图形通过投影物镜成像到硅片面的设备。为了掩模图形能够准确曝光，需由调焦调平系统精确控制硅片面位于指定位置。调焦调平系统能够通过检测曝光视场内硅片面的高度与倾斜信息来计算出离焦量，并根据离焦量来进一步调整工件台位置，使工件台上的硅片面位于投影物镜的最佳焦待测面处。

目前，基于扫描反射镜的调焦调平装置是通过调整扫描反射镜的摆动角度，分别获取相位为90°及270°的检测光斑的功率，来计算出硅片面相对于投影物镜的离焦量。然而，在实际测量过程中，大气的抖动、探测器与硅片面之间的相对移动，会直接影响检测结果。并且扫描反射镜的摆动会带来严重的噪声干扰，会引起较大的测量误差。

因此，需要一种新的调焦调平装置以及离焦量的测量方法，来减少噪声干扰，提升探测信号的信噪比，提高离焦量的测量精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调焦调平装置、光刻机系统及离焦量的测量方法，以解决如何提高光刻机离焦量测量精度的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种调焦调平装置，包括：光照单元、投影单元、探测单元以及数据处理单元；其中，

所述光照单元用于提供检测光斑；

所述投影单元用于将所述检测光斑投影至一待测面上，并经所述待测面反射形成反射光斑并投射至所述探测单元；

所述探测单元包括探测狭缝、第一探测器和第二探测器；所述探测狭缝包括透光区和反射区；所述反射光斑经所述透光区形成第一光斑，所述第一光斑传输至所述第一探测器；并且，所述反射光斑经所述反射区形成第二光斑，所述第二光斑传输至所述第二探测器；所述第一探测器获取所述第一光斑的功率，所述第二探测器获取所述第二光斑的功率；

所述数据处理单元根据所述第一光斑的功率和所述第二光斑的功率得到所述待测面的离焦量。

可选的，在所述的调焦调平装置中，所述透光区的面积等于所述反射区的面积。

可选的，在所述的调焦调平装置中，所述探测狭缝包括呈阵列排布的多个子探测狭缝；其中，所述子探测狭缝的大小与所述检测光斑的大小关系如下：

a₂＜a₁/2，且b₂≤b₁；

a₁为所述子探测狭缝第一方向上的长度；

b₁为所述子探测狭缝第二方向上的长度；

a₂为所述反射光斑第一方向上的长度；

b₂为所述反射光斑第二方向上的长度；且所述第一方向和第二方向垂直。

可选的，在所述的调焦调平装置中，所述光照单元包括发光器、耦合镜组、滤波片、准直镜组、第一光阑、第一反射镜以及投影狭缝；其中，