投影狹縫及調焦調平傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及半導體設備技術領域，特別是涉及一種用于投影式光刻機的投影狹縫 及調焦調平傳感器。
【背景技術】
[0002] 隨著投影式光刻機工作波長不斷減小、數值孔徑不斷增大，其對調焦調平傳感器 的測量精度要求也日益嚴苛。目前高端光刻機調焦調平傳感器的測量光學系統普遍采用SC 結構的雙遠心光路，其測量量程為：
[0004] 其中d為精測光斑在測量方向上的寬度，0為光軸與投影光斑所在平面、硅片面 或探測光斑所在平面法線的夾角。
[0005] 圖1所示的是專利CN103365103A中采用的調焦調平傳感器的測量原理圖，該圖的 各個部件詳細說明請參考該專利，其中，照明光學系統1將投影狹縫3上的測量光斑照亮后 經投影光學系統將測量光斑投影在硅片面12上，經硅片面12反射后經探測光學系統照射 到光電探測器陣列11上，為提高測量精度，由控制系統控制掃描反射鏡6對信號進行調制。
[0006] 但是在現有技術中調焦調平傳感器只用一種尺寸、一種形狀、一種朝向的精測光 斑，這使得其精測光斑的測量量程和測量精度十分單一。為彌補這一缺點，一般采用在精測 光斑的外圍布置測量精度較低、測量量程較大的粗側光斑，以達到兼顧量程和測量精度的 目的。但是粗側光斑和精測光斑的量程差距依然很大，甚至有時即使探測到了粗側光斑依 然不能探測到精測光斑。因此，如何改善這一問題，就顯得尤為重要。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于，提供一種投影狹縫及調焦調平傳感器，以解決目前測量過正 中尋找光斑的難度大，測量過程不容易控制的問題。
[0008] 為解決上述技術問題，本發明提供一種投影狹縫，用于在待測表面形成沿測量方 向排布的M排光斑，其特征在于，所述光斑具有多種形狀或朝向。
[0009] 可選的，對于所述的投影狹縫，所述M排光斑沿測量方向上呈多排分布，每排中包 含多個大小、形狀一致光斑。
[0010] 可選的，對于所述的投影狹縫，以位于中間的一排光斑為基準，其余排光斑在所述 基準兩側排布。
[0011] 可選的，對于所述的投影狹縫，以位于中間的一排光斑為基準，所述基準兩側距離 所述基準等距處的兩排光斑的形狀及朝向相同。
[0012] 可選的，對于所述的投影狹縫，相鄰排的光斑在測量方向上寬度按照設定規格變 化。
[0013] 可選的，對于所述的投影狹縫，位于中間的一排光斑及位于其一側的多排光斑在 測量方向上的寬度呈等差分布，中間排的光斑的寬度最小。
[0014] 可選的，對于所述的投影狹縫，所述光斑的寬度為0. 2mm~1mm。
[0015] 可選的，對于所述的投影狹縫，各排光斑的大小形狀一致，每排中光斑的朝向一致 且異于相鄰排的光斑的朝向。
[0016] 可選的，對于所述的投影狹縫，中間的一排朝向為垂直測量方向，其余排按距離中 間的一排自近而遠起由垂直測量方向沿順時針方向逐漸傾斜。
[0017] 可選的，對于所述的投影狹縫，所述傾斜范圍為0~90°。
[0018] 可選的，對于所述的投影狹縫，相鄰排的光斑在測量方向上寬度按照設定規格變 化，每排中光斑的朝向一致且異于相鄰排的光斑的朝向。
[0019] 可選的，對于所述的投影狹縫，位于中間的一排光斑及位于其一側的多排光斑在 測量方向上的寬度呈等差分布，中間排的光斑的寬度最小。
[0020] 可選的，對于所述的投影狹縫，所述光斑的寬度為0. 2_~1_。
[0021] 可選的，對于所述的投影狹縫，中間的一排朝向為垂直測量方向，其余排按距離中 間的一排自遠而近起由垂直測量方向沿順時針方向逐漸傾斜。
[0022] 可選的，對于所述的投影狹縫，所述傾斜范圍為0~90°。
[0023] 本發明還提供一種調焦調平傳感器，包括投影狹縫及光電探測器陣列，所述投影 狹縫為如上所述的投影狹縫；所述光電探測器陣列配備有對應于每一個光斑的信號處理通 道。
[0024] 與現有技術相比，本發明提供的投影狹縫及調焦調平傳感器中，所述投影狹縫能 夠在待測表面形成沿測量方向排布的M排光斑，所述光斑具有多種形狀或朝向，以實現漸 進式多精度、多量程的測量。相比現有技術，本發明中的光斑分布具有漸進測量精度和漸進 量程，可以適應不同的測量精度需求。對同一被測對象，可以實現測量精度由低到高，測量 量程由大到小的過渡，降低了在測量過正中尋找光斑的難度，使測量過程更易于控制。
【附圖說明】
[0025] 圖1為現有技術及本發明中的調焦調平傳感器的測量原理圖；
[0026] 圖2為本發明第一實施例中投影狹縫形成的光斑的示意圖；
[0027] 圖3為本發明第二實施例中投影狹縫形成的光斑的示意圖；
[0028] 圖4為本發明第三實施例中投影狹縫形成的光斑的示意圖。
【具體實施方式】
[0029] 下面將結合示意圖對本發明的投影狹縫及調焦調平傳感器進行更詳細的描述，其 中表示了本發明的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發明，而 仍然實現本發明的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知 道，而并不作為對本發明的限制。
[0030] 為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能 和結構，因為它們會使本發明由于不必要的細節而混亂。應當認為在任何實際實施例的開 發中，必須做出大量實施細節以實現開發者的特定目標，例如按照有關系統或有關商業的 限制，由一個實施例改變為另一個實施例。另外，應當認為這種開發工作可能是復雜和耗費 時間的，但是對于本領域技術人員來說僅僅是常規工作。
[0031] 在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發明。根據下面說明和權利要 求書，本發明的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非 精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
[0032] 發明人經過長期研究發現，投影狹縫上測量光斑在測量方向上的寬度決定了調焦 調平傳感器的測量量程，其在測量方向上的寬度越大，測量精度越低，但測量量程越大，反 之亦然。因此通過在投影狹縫上設置在測量方向上的寬度漸進變化的測量光斑群，即可獲 得漸進變化的測量精度和測量量程。由此，本發明提供一種投影狹縫及調焦調平傳感器，所 述投影狹縫用于在待測表面形成沿測量方向排布的M排光斑，M為正整數，所述光斑具有多 種形狀或朝向，以實現漸進式多精度、多量程的測量。所述調焦調平傳感器包括所述投影狹 縫及光電探測器陣列，所述光電探測器陣列配備有對應于每一個光斑的信號處理通道。
[0033] 以下列舉所述投影狹縫及調焦調平傳感器的較優實施例，以清楚說明本發明的內 容，應當明確的是，本發明的內容并不限制于以下實施例，其他通過本領域普通技術人員的 常規技術手段的改進亦在本發明的思想范圍之內。
[0034] 請參考圖1-圖4,圖1為本發明中的調焦調平傳感器的測量原理圖；圖2~圖4為 本發明3個優選實施例中投影狹縫形成的光斑的示意圖。如圖2所示，在本發明的第一實施 例中，所述投影狹縫在待測表面形成沿測量方向SC的M排光斑31，所述光斑31位于一圓形 區域中，所述光斑31沿測量方向上呈多排分布，每排中包含多個大小、形狀一致的光斑31。 以位于中間的一排光斑31為基準，其余排光斑31在所述基準兩側排布。具體的，優選為以 位于中間的一排光斑31為基準，所述基準兩側距離所述基準等距處的兩排光斑31的形狀 及朝向相同。在本實施例中，為了便于描述，如圖2中自上而下依次記為第3排、第2排、第 1排、第〇排、第-1排、第-2排及第_3排，以第0排為基準，第1排與第-1排對稱、第2排 與第-2排對稱、第3排與第-3排對稱。在本實施例中采用了 7排光斑31，但是，在其他實 施例中，也可以是具有更多的排數，或者少于7排的數量。較優的，自遠離第0排光斑起每 排光斑31的數量依次減少，以適應測量場的形狀。
[0035] 在本實施例中，相鄰排的光斑31在測量方向上寬度按照設定規格變化，例如，第0 排至第3排光斑31在測量方向上的寬度呈等差分布，中間排的光斑31的寬度最小，公差選 為正數，使得光斑31從第0排至