[发明专利]一种电子束曝光机、调焦方法及装置

说明书

本发明公开了一种电子束曝光机、调焦方法及装置，通过增设光学聚焦测试装置，将探测光照射到所述待曝光样品的当前曝光单元内，并采集所述当前曝光单元对应的反射光图像，然后基于当前曝光单元对应的反射光图像，得到当前曝光单元的位置信息，进而根据该位置信息调整当前曝光单元电子束曝光的焦点位置。这样能够有效地提高电子束曝光机的调焦准确性，有利于减小束斑尺寸，提高电子束曝光的分辨率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种电子束曝光机、调焦方法及装置。

背景技术

和光学曝光类似，电子束曝光工艺也有景深的概念。电子束在曝光时，需要通过聚焦透镜系统，将电子束聚焦于一个点，在光刻胶上进行直写曝光。因此，聚焦的效果会直接影响电子束的束斑大小，而束斑的尺寸是电子束的关键参数，电子束能够达到的最小分辨率也取决于束斑尺寸，因此，聚焦效果会直接影响到电子束的工艺结果。在电子束曝光之前，需要确定曝光的最佳焦距，这样才能使电子束聚焦在晶圆表面，得到最小束斑。

目前，电子束曝光机的调焦方式是通过载片台上的基准标记来调焦，但待曝光样品如晶圆表面可能存在高低起伏的状况，这就导致基准标记不能完全代表晶圆表面的实际情况，出现聚焦不准确的现象，从而影响电子束曝光的工艺结果。

发明内容

本申请实施例通过提供一种电子束曝光机、调焦方法及装置，能够有效地提高电子束曝光机的调焦准确性，有利于减小束斑尺寸，从而提高电子束曝光的分辨率。

第一方面，本申请通过本申请的一实施例提供了如下技术方案：

一种电子束曝光机，包括：电子束发射装置，用于发出电子束对待曝光样品进行曝光，其中，所述待曝光样品包括一个或多个曝光单元；光学聚焦测试装置，用于将探测光照射到所述待曝光样品的当前曝光单元内，并采集所述当前曝光单元对应的反射光图像，所述反射光图像用于确定所述当前曝光单元的位置信息，以基于所述位置信息，调整所述电子束发射装置对所述当前曝光单元进行曝光的焦点位置。

进一步地，所述光学聚焦测试装置包括：光源模组和光探测模组；所述光源模组用于产生探测光，并使得所述探测光以预设角度倾斜入射到所述待曝光样品的当前曝光单元内；所述光探测模组用于采集被所述当前曝光单元反射的探测光，得到所述当前曝光单元对应的反射光图像。

进一步地，所述光源模组包括光源组件和光束调节组件，所述光源组件用于产生探测光，所述光束调节组件用于调整所述探测光的路径和/或所述探测光对应的光斑尺寸，使得所述探测光以预设角度倾斜入射到所述当前曝光单元内。

进一步地，所述光束调节组件包括第一反射镜以及第一透镜组，所述第一反射镜用于调整所述探测光的路径，所述第一透镜组用于调整所述探测光入射到所述待曝光样品上的光斑尺寸。

进一步地，所述光探测模组包括光阑以及光电探测器，所述光阑设置在所述当前曝光单元与所述光电探测器之间的反射光传输路径上，所述光阑用于阻挡除所述当前曝光单元反射的探测光以外的杂散光，所述光电探测器用于采集被所述当前曝光单元反射的探测光，得到所述当前曝光单元对应的反射光图像。

进一步地，所述光探测模组还包括第二反射镜和第二透镜组，所述当前曝光单元的反射光经过所述第二透镜组、所述第二反射镜聚焦到所述光电探测器的感光区域。

进一步地，上述电子束曝光机还包括：数据处理装置，所述数据处理装置分别与所述光学聚焦测试装置以及所述电子束发射装置连接，所述数据处理装置用于基于所述当前曝光单元对应的反射光图像，确定所述当前曝光单元的位置信息，并基于所述位置信息，调整所述电子束发射装置对所述当前曝光单元进行曝光的焦点位置。