[发明专利]一种用于光刻设备的对准探测装置

说明书

技术领域

本发明涉及光刻领域，尤其涉及用于光刻设备的对准探测装置。

背景技术

在工业装置中，由于高精度和高产能的需要，分布着大量精密光电测量、高速实时信号采样、数据采集、数据交换和通信传输等的测量系统和控制系统。这些系统需要我们采用多种方式实现传感器信号采样控制、数据采集控制、数据交换控制和数据传输通信等的控制。有该测量和控制需求的装置包括：集成电路制造光刻装置、液晶面板光刻装置、MEMS/MOEMS光刻装置、先进封装光刻装置、印刷电路板光刻装置、印刷电路板加工装置以及印刷电路板器件贴装装置等。

在光刻装置中，通过光刻装置中的对准系统使用对准标记组合进行对准扫描得到各对准标记分支的光信息和位置信息等对准信息，对这些信息进行相应处理，得到掩模对准标记组合和工件台基准板上对准标记组合间的位置关系，对准该光刻装置的对准系统包括：辐射发生器、掩模图形照射窗口及其控制板、掩模及其掩模对准标记组合、掩模台、掩模台位置探测器、投影系统、工件台及其基准板对准标记组合、工件台位置探测器和辐射探测传感器；其中掩模图形包括曝光掩模图形和对准掩模图形，掩模图形照射窗口及其控制板用于形成窗口将辐射透射到对准掩模图形上；投影系统用于将辐射照射到对准掩模图形上形成透射像或反射像，该透射像或反射像通过投影系统投射形成空间像，用工件台基准板对准标记下方的探测装置探测该空间像；辐射传感器用于检测空间像经过工件台对准图形透射后的辐射能量；掩模台位置探测器和工件台位置探测器分别探测对准扫描过程中的掩模台和工件台的空间位置。

由于光刻设备的探测装置是位置信息与光信息的综合超高精密探测装置，因此对所使用的材料有严格的要求，特别是材料的光学和光热特性。同时，对该探测装置的制造精度和制造难度有特殊要求，需要在不降低装配精度和长期使用探测精度稳定的前提下，降低制造难度和成本。图1所示为现有技术所用光刻设备的对准系统的探测装置的结构示意图。图中20为对准探测装置；21为晶片台基准板，且21为上表面含有反射型标记和透射型标记；22为光学支架；23为光子转换晶体；24为光学滤波片；25为光电探测器；26为隔离板；27为暗销；28为光电探测器支架；29为预放大板；晶片台基准板21下表面开有一个基准板盲孔(图中未作标示)。光子转换晶体23和光学滤波片24被安装到光学支架22的通孔中，光学支架22安装到基准板盲孔中。光电探测器25安装到隔离板26通孔中，光电探测器25与滤波片连接，暗销27将光学支架22、隔离板26和光电探测器支架28固定，预放大板29与光电探测器支架28相连。荷兰ASML公司的探测装置就是采用的这种结构。现有技术的基准板盲孔底面至晶片台基准板上表面距离不超过1mm，例如0.5mm，基准板盲孔底面至晶片台基准板上表面距离越厚，致使透射型标记各分支的透射光学信号间串扰越严重，现有的加工技术难点在于加工制造该基准板盲孔，其中的石英板盲孔加工制造困难，盲孔与光子转换晶体难于装配，标记各分支产生的透射光学信号间有串扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光刻设备探测装置，其能避免各光学信号间的串扰，提高装配精度和装配方便性，以及提高可加工性，从而提高光刻设备的性能和效率。

本发明提供了一种用于光刻设备的对准探测装置，包括：

晶片台基准板，具有至少一个用于掩模对准的透射型标记，所述标记被形成于晶片台基准板的下表面；

光子转换晶体，用于将紫外光转换为可见光，其数量与透射型标记的数量相同，每个光子转换晶体的中心与相应的透射型标记的中心对齐；

光学支架，其上具有用于安装光子转换晶体的通孔和定位暗销的孔，通孔的数量与光子转换晶体的数量相同；

隔离板，用于对透过光学支架的单元光进行传播隔离，其上具有与光学支架上通孔数量相同数量的通孔；

光学滤波片，用于滤除可见光波段外的无用光，每个都分别被安装于隔离板上的相应通孔中；

光纤，每个都与相应的光学滤波片直接相连。

其中，每个光纤与光学滤波片相连的端面包含用于聚焦光斑的透镜。

其中，晶片台基准板的上表面具有反射型标记，用于晶片台对准。

其中，晶片台基准板为一带铬层的石英板，铬层被镀于石英板的下表面，透射型标记被形成于铬层上，反射型标记被形成于石英板的上表面上。

其中，透射型标记是具有多分支结构的振幅型光栅标记，反射型标记是相位型光栅标记。

其中，光子转换晶体是闪烁晶体。