本发明专利技术公开了一种曝光面偏移检测装置、检测方法及光刻系统，该装置包括：聚焦光源、小孔和光强探测器；仿真模块，用于对所述小孔处于不同初始位置对应的所述光强探测器检测的聚焦光斑的光强变化进行模拟仿真，得到对应的频谱幅值比，并根据不同的初始位置及对应的频谱幅值比生成对应的关系曲线，并根据所述关系曲线确定曝光面偏移量。本发明专利技术通过采用小孔测距的方法，根据小孔震荡发生的周期性变化以及聚焦光斑的光强变化，以确定测量焦面的偏移量，并根据该偏移量进行调节，以解决光刻系统曝光光路焦面偏移检测问题，并达到减小测距装置体积、机械设计压力以及降低成本的目的。机械设计压力以及降低成本的目的。机械设计压力以及降低成本的目的。
【技术实现步骤摘要】
曝光面偏移检测装置、检测方法及光刻系统
[0001]本专利技术涉及光刻系统
，尤其是涉及一种曝光面偏移检测装置、检测方法及光刻系统。
技术介绍
[0002]光刻系统曝光光路焦面与曝光面不重合时，会影响曝光质量，所以需要准确测量焦面或曝光面的偏移量，才能根据该偏移量进行调节补偿。
[0003]针对曝光面的偏移量检测，现有相关技术中，主要采用激光三角测距的方案，即一束激光以一定的入射角度照射被测目标，激光在目标表面会发生反射和散射，在另一角度利用透镜对反射激光汇聚成像，光斑成像在CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)传感器，当被测物体沿激光方向发生移动时，CCD传感器上的光斑将产生移动，其位移大小对应被测物体的移动距离，也即对应于所需检测的偏移量，从而通过测距来实现检测偏移量。
[0004]然而，上述现有技术存在一定的局限性。例如，当被测表面材质不同时，探测器接收光强度不均匀，会影响测量精度，同时，激光器抖动对测量结果的影响也较大，抗干扰能力差，导致测量结果不够准确；再者，激光三角测距方案的设备体积大，机械设计压力，且价格较为昂贵，成本较高。
技术实现思路
[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0006]为此，本专利技术的一个目的在于提出一种曝光面偏移检测装置，该装置可以通过采用小孔测距的方法，根据小孔震荡发生的周期性变化以及聚焦光斑的光强变化，以确定测量焦面的偏移量，并根据该偏移量进行调节，以解决光刻系统曝光光路焦面偏移检测问题，并达到减小测距装置体积、机械设计压力以及降低成本的目的。
[0007]为此，本专利技术的第二个目的在于提出一种曝光面偏移检测方法。
[0008]为此，本专利技术的第三个目的在于提出一种光刻系统。
[0009]为实现上述目的，本专利技术第一方面的实施例公开了一种曝光面偏移检测装置，包括：聚焦光源、小孔和光强探测器；所述聚焦光源用于提供聚焦光斑；所述小孔设置在所述聚焦光源和所述光强探测器之间，所述聚焦光斑可穿过所述小孔照射至所述光强探测器，所述小孔可沿垂直于所述聚焦光斑完全穿过所述小孔时的方向来回震荡做正弦运动；所述光强探测器用于检测照射至其上的所述聚焦光斑的光强变化；仿真模块，用于对所述小孔处于不同初始位置对应的所述光强探测器检测的聚焦光斑的光强变化进行模拟仿真，得到对应的频谱幅值比，并根据不同的初始位置及对应的频谱幅值比生成对应的关系曲线，并根据所述关系曲线确定曝光面偏移量。
[0010]根据本专利技术实施例的曝光面偏移检测装置，该装置可以通过采用小孔测距的方法，根据小孔震荡发生的周期性变化以及聚焦光斑的光强变化，以确定测量焦面的偏移量，
并根据该偏移量进行调节，以解决光刻系统曝光光路焦面偏移检测问题，并达到减小测距装置体积、机械设计压力以及降低成本的目的。
[0011]另外，根据本专利技术上述实施例的曝光面偏移检测装置，还可以具有如下附加的技术特征：
[0012]在一些实施例中，所述仿真模块用于接收当前输入的频谱幅值比，通过所述关系曲线得到对应于所述当前输入的频谱幅值比的目标初始位置，并确定所述目标初始位置的偏移量，根据所述目标初始位置的偏移量得到对应的曝光面偏移量。
[0013]在一些实施例中，所述仿真模块用于将所述目标初始位置与基准初始位置的偏差作为所述目标初始位置的偏差量，其中，所述基准初始位置指焦面与曝光面重合时所述小孔对应的初始位置。
[0014]在一些实施例中，所述仿真模块具体用于：根据积分算法得到小孔面积内的光强，取所述聚焦光斑径向6倍标准差为聚焦光斑直径，在小孔直径范围内积分得到光强变化函数；对所述光强变化函数进行傅里叶变换，得到所述频谱幅值比。
[0015]在一些实施例中，所述仿真模块用于根据不同的初始位置及对应的频谱幅值比，通过拟合得到对应的关系曲线，其中，拟合程度为R2＝0.9999。
[0016]在一些实施例中，所述小孔震荡时的运动行程为
±
100μm。
[0017]在一些实施例中，所述小孔的直径与焦面对应的所述聚焦光斑的直径相等。
[0018]为实现上述目的，本专利技术第二方面的实施例公开了一种曝光面偏移检测方法，包括；设置聚焦光源、小孔和光强探测器，其中，所述聚焦光源用于提供聚焦光斑；所述小孔设置在所述聚焦光源和所述光强探测器之间，所述聚焦光斑可穿过所述小孔照射至所述光强探测器，所述小孔可沿垂直于所述聚焦光斑完全穿过所述小孔时的方向来回震荡做正弦运动，所述光强探测器用于检测照射至其上的所述聚焦光斑的光强变化；对所述小孔处于不同初始位置对应的所述光强探测器检测的聚焦光斑的光强变化进行模拟仿真，得到对应的频谱幅值比，并根据不同的初始位置及对应的频谱幅值比生成对应的关系曲线，并根据所述关系曲线确定曝光面偏移量。
[0019]根据本专利技术实施例的曝光面偏移检测方法，该方法可以通过采用小孔测距的方法，根据小孔震荡发生的周期性变化以及聚焦光斑的光强变化，以确定测量焦面的偏移量，并根据该偏移量进行调节，以解决光刻系统曝光光路焦面偏移检测问题，并达到减小测距装置体积、机械设计压力以及降低成本的目的。
[0020]为实现上述目的，本专利技术第三方面的实施例公开了一种光刻系统，包括：本专利技术上述第一方面实施例所述的曝光面偏移检测装置。
[0021]根据本专利技术实施例的光刻系统，该系统可以通过采用小孔测距的方法，根据小孔震荡发生的周期性变化以及聚焦光斑的光强变化，以确定测量焦面的偏移量，并根据该偏移量进行调节，以解决光刻系统曝光光路焦面偏移检测问题，并达到减小测距装置体积、机械设计压力以及降低成本的目的。
[0022]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0023]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0024]图1是根据本专利技术一个实施例的曝光面偏移检测装置的结构框图；
[0025]图2是根据本专利技术一个实施例的小孔处于焦面的示意图；
[0026]图3是根据本专利技术一个实施例的小孔向左震荡的示意图；
[0027]图4是根据本专利技术一个实施例的小孔向右震荡的示意图；
[0028]图5是根据本专利技术一个实施例的小孔初始位置位于焦面时的正弦运动的示意图；
[0029]图6是根据本专利技术一个实施例的高斯分布曲线示意图；
[0030]图7是根据本专利技术一个实施例的频谱幅值比变化曲线示意图；
[0031]图8是根据本专利技术一个实施例的小孔初始位置为0时透过的光强变化示意图；
[0032]图9是根据本专利技术一个实施例的小孔初始位置为0时透过的光强变化函数作傅里叶的示意图；
[0033]图10是根据本专利技术一个实施例的小孔初始位置为10μm时透过的光强变化函数作傅里叶的示意图；
[0034]图11是根据本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种曝光面偏移检测装置，其特征在于，包括：聚焦光源、小孔和光强探测器；所述聚焦光源用于提供聚焦光斑；所述小孔设置在所述聚焦光源和所述光强探测器之间，所述聚焦光斑可穿过所述小孔照射至所述光强探测器，所述小孔可沿垂直于所述聚焦光斑完全穿过所述小孔时的方向来回震荡做正弦运动；所述光强探测器用于检测照射至其上的所述聚焦光斑的光强变化；仿真模块，用于对所述小孔处于不同初始位置对应的所述光强探测器检测的聚焦光斑的光强变化进行模拟仿真，得到对应的频谱幅值比，并根据不同的初始位置及对应的频谱幅值比生成对应的关系曲线，并根据所述关系曲线确定曝光面偏移量。2.根据权利要求1所述的曝光面偏移检测装置，其特征在于，所述仿真模块用于接收当前输入的频谱幅值比，通过所述关系曲线得到对应于所述当前输入的频谱幅值比的目标初始位置，并确定所述目标初始位置的偏移量，根据所述目标初始位置的偏移量得到对应的曝光面偏移量。3.根据权利要求2所述的曝光面偏移检测装置，其特征在于，所述仿真模块用于将所述目标初始位置与基准初始位置的偏差作为所述目标初始位置的偏差量，其中，所述基准初始位置指焦面与曝光面重合时所述小孔对应的初始位置。4.根据权利要求1所述的曝光面偏移检测装置，其特征在于，所述仿真模块具体用于：根据积分算法得到小孔面积内的光强，取所述聚焦光斑径向6倍标准差为聚焦光斑直径，在小孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐剑锋，戴晓霖，陈东，
申请(专利权)人：合肥芯碁微电子装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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