[发明专利]一种调焦调平装置、调焦调平方法及光刻设备

说明书

本发明公开了一种调焦调平装置、调焦调平方法及光刻设备。该调焦调平装置包括：在光路上依次设置的光源、投影单元、参数调节单元和探测单元，参数调节单元和探测单元之间用于放置被测器件。本发明的技术方案，通过增设参数调节单元，调节参数调节单元的光路调节单元，使经过参数调节单元的探测投影光束得到对应的探测投影光束信号，并根据参数调节单元的光路调节参数与标准探测信号的对应关系计算误差补偿因子，根据误差补偿因子与测量投影光束信号得到被测器件的离焦量，补偿了被测器件上工艺图案导致的误差，提高了测量的离焦量的准确度。

技术领域

本发明实施例涉及调焦调平技术，尤其涉及一种调焦调平装置、调焦调平方法及光刻设备。

背景技术

投影光刻机是一种把掩模上的图案通过物镜投影到硅片面上的装置。在投影曝光设备中，必须有自动调焦调平系统把硅片面精确带入到指定的曝光位置。

目前主流光刻机厂商均是采用基于光学三角测量原理的调焦调平系统，对硅片表面的形貌进行探测。然而，当被测硅片上存在工艺图形时，将会导致单个测量光束内的反射率不均，而基于三角测量原理的调焦调平系统，单个测量光束输出的信号量，表征的是被测物离焦量与单光束内反射率的耦合。因此，当单光束内反射率不均匀时，将会导致调焦调平的测量误差，不能精确的确定离焦量并进行调焦。

发明内容

本发明提供一种调焦调平装置、调焦调平方法及光刻设备，以实现减小调焦调平的测量误差，提高测量离焦量准确度的目的。

第一方面，本发明实施例提出一种调焦调平装置，包括：在光路上依次设置的光源、投影单元、参数调节单元和探测单元，所述参数调节单元和所述探测单元之间用于放置被测器件；

所述投影单元，用于产生投影光束，所述投影光束包括第一投影光束和第二投影光束，所述第一投影光束经过所述参数调节单元形成探测投影光束并投射到所述被测器件上，所述第二投影光束不经过所述参数调节单元形成测量投影光束直接投射到所述被测器件上；

所述参数调节单元，包括光路调节元件，所述光路调节元件的光路调节参数可调，以调节所述探测投影光束在所述被测器件上入射时的入射参数；

所述探测单元用于接收所述被测器件反射的探测投影光束并转化为探测投影光束信号，以及接收所述被测器件反射的测量投影光束并转化为测量投影光束信号，并根据所述探测投影光束信号和所述参数调节单元的光路调节参数与标准探测信号的对应关系计算误差补偿因子，根据所述误差补偿因子与所述测量投影光束信号得到所述被测器件的离焦量。

可选的，调焦调平装置还包括：投影成像单元和探测镜组单元；

所述投影成像单元位于所述参数调节单元和所述被测器件之间；

所述探测镜组单元位于所述被测器件和所述探测单元之间。

可选的，所述投影单元包括一个投影狭缝组，以及投影成像单元包括一个投影物镜组，所述参数调节单元设置在所述投影单元和所述投影成像单元之间。

可选的，所述投影单元包括第一投影狭缝组和第二投影狭缝组，所述投影成像单元包括第一投影物镜组和第二投影物镜组，所述参数调节单元设置在所述第一投影狭缝组和所述第一投影物镜组之间；

所述第一投影狭缝组形成所述第一投影光束，所述第一投影光束经过所述参数调节单元形成所述探测投影光束，所述探测投影光束投影到所述第一投影物镜组，所述第二投影狭缝组形成所述第二投影光束，所述第二投影光束不经过所述参数调节单元形成所述测量投影光束，所述测量投影光束直接投影到所述第二投影物镜组。

可选的，所述光源包括第一光源和第二光源，所述探测镜组单元包括第一探测镜组单元和第二探测镜组单元，所述探测单元包括第一探测单元和第二探测单元；