投影狭缝及调焦调平传感器制造技术

本发明专利技术揭示了一种投影狭缝及调焦调平传感器，所述投影狭缝用于在待测表面形成沿测量方向排布的M排光斑，所述光斑具有多种形状或朝向，以实现渐进式多精度、多量程的测量。所述调焦调平传感器包括所述投影狭缝及光电探测器阵列，所述光电探测器阵列配备有对应于每一个光斑的信号处理通道。本发明专利技术中的光斑分布具有渐进测量精度和渐进量程，可以适应不同的测量精度需求。对同一被测对象，可以实现测量精度由低到高，测量量程由大到小的过渡，降低了在测量过正中寻找光斑的难度，使测量过程更易于控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体设备
，特别是涉及一种用于投影式光刻机的投影狭缝 及调焦调平传感器。
技术介绍
随着投影式光刻机工作波长不断减小、数值孔径不断增大，其对调焦调平传感器 的测量精度要求也日益严苛。目前高端光刻机调焦调平传感器的测量光学系统普遍采用SC 结构的双远心光路，其测量量程为： 其中d为精测光斑在测量方向上的宽度，0为光轴与投影光斑所在平面、硅片面 或探测光斑所在平面法线的夹角。 图1所示的是专利CN103365103A中采用的调焦调平传感器的测量原理图，该图的 各个部件详细说明请参考该专利，其中，照明光学系统1将投影狭缝3上的测量光斑照亮后 经投影光学系统将测量光斑投影在硅片面12上，经硅片面12反射后经探测光学系统照射 到光电探测器阵列11上，为提高测量精度，由控制系统控制扫描反射镜6对信号进行调制。 但是在现有技术中调焦调平传感器只用一种尺寸、一种形状、一种朝向的精测光 斑，这使得其精测光斑的测量量程和测量精度十分单一。为弥补这一缺点，一般采用在精测 光斑的外围布置测量精度较低、测量量程较大的粗侧光斑，以达到兼顾量程和测量精度的 目的。但是粗侧光斑和精测光斑的量程差距依然很大，甚至有时即使探测到了粗侧光斑依 然不能探测到精测光斑。因此，如何改善这一问题，就显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种投影狭缝及调焦调平传感器，以解决目前测量过正 中寻找光斑的难度大，测量过程不容易控制的问题。 为解决上述技术问题，本专利技术提供一种投影狭缝，用于在待测表面形成沿测量方 向排布的M排光斑，其特征在于，所述光斑具有多种形状或朝向。 可选的，对于所述的投影狭缝，所述M排光斑沿测量方向上呈多排分布，每排中包 含多个大小、形状一致光斑。 可选的，对于所述的投影狭缝，以位于中间的一排光斑为基准，其余排光斑在所述 基准两侧排布。 可选的，对于所述的投影狭缝，以位于中间的一排光斑为基准，所述基准两侧距离 所述基准等距处的两排光斑的形状及朝向相同。 可选的，对于所述的投影狭缝，相邻排的光斑在测量方向上宽度按照设定规格变 化。 可选的，对于所述的投影狭缝，位于中间的一排光斑及位于其一侧的多排光斑在 测量方向上的宽度呈等差分布，中间排的光斑的宽度最小。 可选的，对于所述的投影狭缝，所述光斑的宽度为0. 2mm~1mm。 可选的，对于所述的投影狭缝，各排光斑的大小形状一致，每排中光斑的朝向一致 且异于相邻排的光斑的朝向。 可选的，对于所述的投影狭缝，中间的一排朝向为垂直测量方向，其余排按距离中 间的一排自近而远起由垂直测量方向沿顺时针方向逐渐倾斜。 可选的，对于所述的投影狭缝，所述倾斜范围为0~90°。 可选的，对于所述的投影狭缝，相邻排的光斑在测量方向上宽度按照设定规格变 化，每排中光斑的朝向一致且异于相邻排的光斑的朝向。 可选的，对于所述的投影狭缝，位于中间的一排光斑及位于其一侧的多排光斑在 测量方向上的宽度呈等差分布，中间排的光斑的宽度最小。 可选的，对于所述的投影狭缝，所述光斑的宽度为0. 2_~1_。 可选的，对于所述的投影狭缝，中间的一排朝向为垂直测量方向，其余排按距离中 间的一排自远而近起由垂直测量方向沿顺时针方向逐渐倾斜。 可选的，对于所述的投影狭缝，所述倾斜范围为0~90°。 本专利技术还提供一种调焦调平传感器，包括投影狭缝及光电探测器阵列，所述投影 狭缝为如上所述的投影狭缝；所述光电探测器阵列配备有对应于每一个光斑的信号处理通 道。 与现有技术相比，本专利技术提供的投影狭缝及调焦调平传感器中，所述投影狭缝能 够在待测表面形成沿测量方向排布的M排光斑，所述光斑具有多种形状或朝向，以实现渐 进式多精度、多量程的测量。相比现有技术，本专利技术中的光斑分布具有渐进测量精度和渐进 量程，可以适应不同的测量精度需求。对同一被测对象，可以实现测量精度由低到高，测量 量程由大到小的过渡，降低了在测量过正中寻找光斑的难度，使测量过程更易于控制。【附图说明】 图1为现有技术及本专利技术中的调焦调平传感器的测量原理图； 图2为本专利技术第一实施例中投影狭缝形成的光斑的示意图； 图3为本专利技术第二实施例中投影狭缝形成的光斑的示意图； 图4为本专利技术第三实施例中投影狭缝形成的光斑的示意图。【具体实施方式】 下面将结合示意图对本专利技术的投影狭缝及调焦调平传感器进行更详细的描述，其 中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而 仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知 道，而并不作为对本专利技术的限制。 为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能 和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开 发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的 限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费 时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。 在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要 求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非 精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。 专利技术人经过长期研究发现，投影狭缝上测量光斑在测量方向上的宽度决定了调焦 调平传感器的测量量程，其在测量方向上的宽度越大，测量精度越低，但测量量程越大，反 之亦然。因此通过在投影狭缝上设置在测量方向上的宽度渐进变化的测量光斑群，即可获 得渐进变化的测量精度和测量量程。由此，本专利技术提供一种投影狭缝及调焦调平传感器，所 述投影狭缝用于在待测表面形成沿测量方向排布的M排光斑，M为正整数，所述光斑具有多 种形状或朝向，以实现渐进式多精度、多量程的测量。所述调焦调平传感器包括所述投影狭 缝及光电探测器阵列，所述光电探测器阵列配备有对应于每一个光斑的信号处理通道。 以下列举所述投影狭缝及调焦调平传感器的较优实施例，以清楚说明本专利技术的内 容，应当明确的是，本专利技术的内容并不限制于以下实施例，其他通过本领域普通技术人员的 常规技术手段的改进亦在本专利技术的思想范围之内。 请参考图1-图4,图1为本专利技术中的调焦调平传感器的测量原理图；图2~图4为 本专利技术3个优选实施例中投影狭缝形成的光斑的示意图。如图2所示，在本专利技术的第一实施 例中，所述投影狭缝在待测表面形成沿测量方向SC的M排光斑31，所述光斑31位于一圆形 区域中，所述光斑31沿测量方向上呈多排分布，每排中包含多个大小、形状一致的光斑31。 以位于中间的一排光斑31为基准，其余排光斑31在所述基准两侧排布。具体的，优选为以 位于中间的一排光斑31为基准，所述基准两侧距离所述基准等距处的两排光斑31的形状 及朝向相同。在本实施例中，为了便于描述，如图2中自上而下依次记为第3排、第2排、第 1排、第〇排、第-1排、第-2排及第_3排，以第0排为基准，第1排与第-1排对称、第2排 与第-2排对称、第3排与第-3排对称。在本实施例中采用了 7排光斑31，但是，在其他实 施例中，也可以是具有更多的排数，或者少于7排的数量。较优的，自远离第0排光斑起每 排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影狭缝，用于在待测表面形成沿测量方向排布的M排光斑，其特征在于，所述光斑具有多种形状或朝向。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙昊，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31