[发明专利]掩模面颗粒度线性激光扫描检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及光刻掩模的技术领域，尤其是涉及一种掩模面颗粒度线性激光扫描检测系统。

背景技术

随着半导体投影光刻技术的发展，其对于投影光学系统的性能要求越来越高。在半导体光刻设备中，掩模版上的颗粒对测量是有一定的影响，当颗粒度大于100微米时，可以擦走，当颗粒度小于10微米时，对测量是没有影响的，但是当颗粒度在10-100微米的时候，是擦不走的。因此为了能够对检测其掩模版上10-100微米颗粒，需要用一种激光扫描装置进行检测掩模版的颗粒。

激光扫描装置常应用于激光打印、复印等设备中，其通常采用高速旋转多面棱镜，经过一组f-θ透镜，校正后聚焦于被扫描面形成行扫描，同时利用垂直于行扫描方向的机械运动，最终将图像数据以激光点的形式在影像感光元件的感光表面恢复，再现原图像。

如图1所示，图1为现有技术的一个激光扫描检测系统的结构示意图，该激光扫描装置中的f-θ透镜1、2在x和y方向都采用了双面均为非球面透镜，其口径比较大，而在实际有限空间中，口径较大的透镜限制了扫描宽度，光学设计难度比较大；像方为非远心光路，当多面棱镜4旋转时，激光入射点发生变化导致的光轴偏心，由于非远心，偏心更厉害。同时由于激光准直后，多面棱镜4反射面与被扫描面不共轭，使得多面棱镜4加工出现反射面倾斜时，以及电机带动多面棱镜4转动时，存在轴的晃动等情况，从而导致光斑在副扫描方向上的偏离，这样将影响到检测信息的准确率，如果运用于颗粒度检测则会导致偏离的地方检测不到，则会造成扫描检测遗漏了颗粒。

发明内容

基于此，有必要提供一种掩模面颗粒度线性激光扫描检测系统，其在有限的空间内扫描范围较大、检测信息准确率较高且结构简单、加工成本较低。

一种掩模面颗粒度线性激光扫描检测系统，包括依次设置的半导体激光器、激光准直组件、多面棱镜、f-θ物镜组件及接收探测组件，所述半导体激光器发出的激光光束经过激光准直组件准直后由多面棱镜转动反射至f-θ物镜组件，最后聚焦于掩模面进行扫描，扫描的检测信息反射至并由所述接收探测组件接收。

进一步，在上述的掩模面颗粒度线性激光扫描检测系统中，所述激光准直组件包括依次设置的准直透镜、可变光阑及柱面镜L1。

进一步，在上述的掩模面颗粒度线性激光扫描检测系统中，所述多面棱镜的反射镜面与掩模面在副扫描方向共轭。

进一步，在上述的掩模面颗粒度线性激光扫描检测系统中，所述f-θ物镜组件包括柱面镜L2、柱面镜L3、柱面镜L4、柱面镜L5及L6、及反射镜M1、M2、M3；其中，所述f-θ物镜组件中所有的柱面镜均在x扫描方向有曲率，而在垂直该方向无曲率。

进一步，在上述的掩模面颗粒度线性激光扫描检测系统中，所述f-θ物镜焦距100mm＜f”＜150mm。

进一步，在上述的掩模面颗粒度线性激光扫描检测系统中，所述接收探测组件包括柱面镜L7、球面镜L8及L9、反射镜M4及光电倍增器。

进一步，在上述的掩模面颗粒度线性激光扫描检测系统中，所述接收探测组件的物方孔径角度大于f-θ物镜像方的孔径角，而且其采用双远心结构。

进一步，在上述的掩模面颗粒度线性激光扫描检测系统中，所述柱面镜L1为凹面镜，柱面镜L2为凸面镜、柱面镜L3为凹面镜、柱面镜L4为凸面镜。

进一步，在上述的掩模面颗粒度线性激光扫描检测系统中，其中，柱面镜L1曲率弯向扫描镜面方向，柱面镜L3与柱面镜L3的曲率弯向相反，而且柱面镜L2的曲率与柱面镜L3的曲率面背而置。

进一步，在上述的掩模面颗粒度线性激光扫描检测系统中，n₂＝1.8051，n₃＝1.713，n₄＝1.8051，n₅＝1.48，n₆＝1.713，其中，n₂为柱面镜L2的折射率，n₃为柱面镜L3的折射率，n₄为柱面镜L4的折射率，n₅为柱面镜L5的折射率，n₆为柱面镜L6的折射率。