[发明专利]用于光刻设备的调焦调平检测装置及方法

权利要求书

1.一种用于光刻设备的调焦调平检控系统，包括：光源、调焦调平检测装置和调焦调平控制装置；

所述光源发出的光束经光纤接口耦合进入所述调焦调平检测装置；

所述调焦调平检测装置，用于检测对象的垂向位置和倾斜度；

所述调焦调平控制装置，用于根据所述调焦调平检测装置所获得的探测信号，驱动控制所述对象的承载器的垂向位置和倾斜度；

其特征在于，所述调焦调平检测装置在光刻设备的投影物镜的镜筒内部；

所述调焦调平检测装置包括：照明组件、梯度折射率透镜和探测组件；

所述照明组件，用于将经所述光纤接口耦合进入的光束，经所述梯度折射率透镜成像至一对象表面形成一聚焦光点，所述聚焦光点反射后至所述探测组件形成一成像光点，所述聚焦光点与所述成像光点形成一共轭关系；所述梯度折射率透镜与所述光刻设备的投影物镜共用所述光刻设备的投影物镜的至少一个透镜。

2.如权利要求1所述的一种用于光刻设备的调焦调平检控系统，其特征在于，所述光源为非曝光光源。

3.如权利要求1所述的一种用于光刻设备的调焦调平检控系统，其特征在于，所述调焦调平检测装置所获得的探测信号，经过光纤方式传递给所述调焦调平控制装置。

4.如权利要求1所述的一种用于光刻设备的调焦调平检控系统，其特征在于，所述调焦调平检测装置所获得的探测信号，经过导线方式传递给所述调焦调平控制装置。

5.如权利要求1所述的一种用于光刻设备的调焦调平检控系统，其特征在于，所述调焦调平检测装置所获得的探测信号，经过无线方式传递给所述调焦调平控制装置。

6.如权利要求1所述的一种用于光刻设备的调焦调平检控系统，其特征在于，所述照明组件包括光纤、分光棱镜及聚焦棱镜，所述光源发出的光束经所述光纤形成一点光源，依次经所述分光棱镜及聚焦棱镜入射至所述梯度折射率透镜。

7.如权利要求1所述的用于光刻设备的调焦调平检控系统，其特征在于，所述探测组件包括探测滤波小孔、色散棱镜以及共焦测量探测器。

8.如权利要求1所述的用于光刻设备的调焦调平检控系统，其特征在于，所述探测组件包括探测滤波小孔、反射式光栅以及共焦测量探测器。

9.如权利要求1所述的一种用于光刻设备的调焦调平检控系统，其特征在于，

所述调焦调平控制装置包括：信号处理单元与控制单元；

所述信号处理单元，根据所述调焦调平检测装置所提供的探测信号，计算所述对象表面的最佳焦距和倾斜度；

所述控制单元，根据所述信号处理单元计算所得的结果，驱动控制所述对象承载器的垂向位置和倾斜度。

10.如权利要求1至9中任一所述的一种用于光刻设备的调焦调平检控系统，其特征在于，所述调焦调平检测装置至少为一组。

11.如权利要求10所述的一种用于光刻设备的调焦调平检控系统，其特征在于，所述调焦调平检测装置包括共焦测量探测器，所述共焦测量探测器为3个，且等距离共圆分布安置于所述光刻设备的投影物镜的内部。

12.如权利要求1所述的一种用于光刻设备的调焦调平检控系统的使用方法，其特征在于，包括：在所述光刻设备的投影物镜内布置至少三组所述调焦调平检测装置，所述光源发出的光束，经一梯度折射率透镜成像至一对象表面形成一聚焦光点，所述聚焦光点反射后形成一成像光点，所述聚焦光点与所述成像光点形成一共轭关系，根据所述成像光点的位置信息计算所述基底表面的最佳焦距和倾斜度。

13.如权利要求12所述的一种用于光刻设备的调焦调平检控系统的使用方法，其特征在于，所述梯度折射率透镜与所述光刻设备的投影物镜共用所述光刻设备的投影物镜的至少一个透镜。

14.如权利要求12所述的一种用于光刻设备的调焦调平检控系统的使用方法，其特征在于，采用逐行扫描的方式对所述对象的表面与事先设定的最佳曝光面的垂向偏移量进行探测，从而转换为所述对象表面起伏特征，通过图像拟合的方式，得到所述对象表面形貌特征的拟合数据。