专利名称：一种调焦调平装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于投影光刻机的调焦调平装置，特别是具有光栅和参考光栅的调焦调平装置。
背景技术：
投影光刻机的调焦调平装置其光线入射角很大，很难保障每个测量点在硅片上清晰成像，进而影响测量精度。为此CANON公司US 5414515专利中用补偿光学的方法实现每个测量点清晰成像；NIK0N公司US5602399专利中利用倾斜棱镜的方法；SMEE公司CN101477319A中采用倾斜掩模板设计；CN 100559278C中采用反射阶梯棱镜的方法；北理工CN 100592214C中采用微透镜阵列的方法实现。这些方法虽然能实现每个测量点清晰成像，但是有结构复杂，装调困难等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种调焦调平装置，使每个测量点都能清晰成像，保证测量的精度和稳定性。为实现上述目的，本发明提供的用于投影光刻机的调焦调平系统装置，包含照明系统、成像系统和探测系统，其中照明系统中的照明光栅和成像系统中的参考光栅均为具有高度差的阶梯状光栅；阶梯光栅经过成像系统后，像面也是阶梯状，使调焦调平系统每个测量点都在硅片上清晰成像。所述的调焦调平装置，其中，照明光栅和参考光栅的阶梯数与硅片的水平方向的测量点相同。所述的调焦调平装置，其中，照明光栅的光路上安装有照明系统折射镜，照明光栅的成像通过照明系统折射镜照射在硅片上。所述的调焦调平装置，其中，参考光栅的光路上安装有成像系统折射镜，参考光栅通过成像系统折射镜接收硅片的反射光。本发明采用阶梯式调焦标记，将光栅安装在阶梯棱镜或阶梯式镜架上，同时参考光栅也同样为阶梯式标记，由此，可以简化光学系统的设计和调试难度。
图1为本发明具有阶梯状光栅的调焦调平装置光路示意图。图2为阶梯状光栅成像光路示意图。
具体实施例方式请参阅图1和图2所示。本发明的调焦调平装置是用于投影光刻机12上，调焦调平装置包含照明系统、成像系统和探测系统，本发明的特征是采用具有高度差的阶梯状光栅作为调焦标记和参考标记。
调焦调平装置的照明系统由宽光谱光源I和照明透镜2组成，宽光谱光源I可以是卤素灯或多颗LED组成，照明透镜2是科勒照明系统，为了得到均匀的照明效果，具有高度差的阶梯状照明光栅3被光源照明后，通过照明系统投影物镜4成像在硅片6上，经硅片6反射后经过成像系统投影物镜8成像在成像系统中的参考光栅9上。与照明光栅3 —样，参考光栅9也同样具有阶梯状结构。本发明的阶梯状光栅的阶梯数要满足检测硅片上水平方向的测量点的数量。照明光栅3和参考光栅9形成莫尔条纹，探测器11通过探测光路10探测到莫尔条纹的强度，通过莫尔条纹强度的变化得到硅片位置信息。本发明的特征是用阶梯状光栅代替传统平面光栅，阶梯光栅经过成像系统后，像面也是阶梯的，这种就能够保证调焦调平系统每个测量点都在硅片上清晰成像，避免了硅片倾斜对调焦调平精度的影响。在此说明的是，图1所示是本发明的一个实施例，其目的是缩小调焦调平装置的体积，为此，将照明系统和成像系统分别置于投影光刻机投影物镜12的两侧，并在照明系统投影物镜4与硅片6之间的光路上，以及硅片6与成像系统投影物镜8的光路上各安装一反射镜5和7。由此照明光栅的成像反射在娃片6上,娃片6上的反射光反射到参考光栅9上。按照公知技术，也可以不安装上述两个反射镜。因此图1所示的调焦调平装置不会对本发明形成限制。
权利要求
1.一种用于投影光刻机的调焦调平装置，包含照明系统、成像系统和探测系统，其特征是照明系统中的照明光栅和成像系统中的参考光栅均为具有高度差的阶梯状光栅；阶梯光栅经过成像系统后，像面也是阶梯状，使调焦调平系统每个测量点都在硅片上成像。
2.根据权利要求1所述的调焦调平装置，其中，照明光栅和参考光栅的阶梯数与硅片的水平方向的测量点数相同。
3.根据权利要求1所述的调焦调平装置，其中，照明光栅的光路上安装有照明系统反射镜，照明光栅的成像通过照明系统反射镜照射在硅片上。
4.根据权利要求1所述的调焦调平装置，其中，参考光栅的光路上安装有成像系统反射镜，参考光栅通过成像系统反射镜接收硅片的反射光。
全文摘要
一种用于投影光刻机的调焦调平装置，包含照明系统、成像系统和探测系统，其特征是照明系统中的照明光栅和成像系统中的参考光栅均为具有高度差的阶梯状光栅。本发明采用阶梯式调焦标记，将光栅安装在阶梯棱镜或阶梯式镜架上，同时参考光栅也同样为阶梯式标记，由此，可以简化光学系统的设计和调试难度。
文档编号G03F7/20GK103064264SQ20111031952
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者刘广义, 韩晓泉, 王宇, 周翊 申请人:中国科学院光电研究院