[发明专利]一种用于投影光刻中焦面检测的光学系统

权利要求书

1.一种用于投影光刻中焦面检测的光学系统，其特征在于：由照明系统(1)、检焦标记(2)、投影成像系统(3)、多次反射棱镜(4)、被检测面(5)、反射镜(6)、检焦标记放大系统(7)和探测器件(8)组成；检焦标记(2)和投影成像系统(3)位于照明系统(1)和多次反射棱镜(4)之间，被检测面(5)位于多次反射棱镜(4)和反射镜(6)之间，检焦标记放大系统(7)位于反射镜(6)和探测器件(8)之间；投影成像系统(3)与照明系统(1)匹配为照明检焦标记(2)提供照明光，多次反射棱镜(4)将照明系统(1)的照明检焦标记(2)的入射光分为两束或两束以上的探测光，并且每束探测光的位置不相同，检焦标记(2)通过投影成像系统(3)和多次反射棱镜(4)将每束探测光位置的标记成像到被检测面(5)表面上，经过被检测面(5)反射后的检测光，经检焦标记放大系统(7)放大后入射到探测器件(8)上，利用探测器件(8)探测经光学放大系统(7)放大后的反射图像位置，对光刻投影物镜(3a)的焦面位置和焦面倾斜进行检测。

2.根据权利要求1所述的用于投影光刻中焦面检测的光学系统，其特征在于：所述照明系统(1)采用宽带或单色光源，所述宽带或单色光源包括卤素灯、氙灯、LED、激光器或工程技术中常用的光源。

3.根据权利要求1所述的用于投影光刻中焦面检测的光学系统，其特征在于：所述检焦标记(2)具有明暗形式的便于探测器件探测的标记，其中明暗形式的标记是十字叉、直线、光栅、圆点和圆圈中的一种。

4.根据权利要求1所述的用于投影光刻中焦面检测的光学系统，其特征在于：所述多次反射棱镜(4)的外反射表面为分光面，所述分光面是利用反射介质表面的部分反射或者通过镀膜方法使分光面达到设定的分光比，多次反射棱镜(4)将入射的探测光分为两束或两束以上的探测光。

5.根据权利要求4所述的用于投影光刻中焦面检测的光学系统，其特征在于：所述多次反射棱镜(4)的外反射表面的分光性质可以是分色分光、也可以是中性分光。

6.根据权利要求4所述的用于投影光刻中焦面检测的光学系统，其特征在于：所述多次反射棱镜(4)经外表面反射的主光线与经内表面反射再经外表面折射的主光线可以是平行的光线，也可以是成一角度的光线。

7.根据权利要求1所述的用于投影光刻中焦面检测的光学系统，其特征在于：所述被检测面(5)是位于光刻投影物镜(1a)像面的具有镜面反射、漫反射或散射性质的平面、曲面。

8.根据权利要求1所述的用于投影光刻中焦面检测的光学系统，其特征在于：所述探测器件(8)不局限于CCD面阵探测器，还可以是CMOS器件、两象限探测器、四象限探测器、位置探测器及对光信号敏感的光电探测类器件中的一种。

9.利用权利要求1所述的用于投影光刻中焦面检测的光学系统，还可以应用到需要检测成像物镜实际成像面与理想焦面位置差的其他场合、用于成像物镜焦面检测及还可以应用到需要精密位置检测的场合。