[发明专利]光刻机光束监测系统的标定装置及标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及光刻机，特别是一种光刻机光束监测系统的标定装置及标定方法。

背景技术

光刻机是超大规模集成电路制造中的关键设备之一，其主要由光源、照明系统、投影物镜、掩膜台和工件台组成。其中，照明系统、投影物镜、掩膜台和工件台集成在一起成为光刻机的主体，而光源被分开放置。通常，光源与照明系统通过传输光路连接在一起，光源与照明系统之间的距离达到二十米左右，如此长的光程导致了光束在传输过程中极易受到外界扰动，而且光源自身也存在不稳定性，外界干扰和自身不稳定都会造成光束位置和指向的变化。入射至照明系统的光束的指向和位置的变化最终将会影响到硅片面上的曝光剂量，从而导致曝光硅片良率的降低。所以，需要对入射至照明系统中的光束的位置和指向进行监测和稳定。

在先技术中，光束监测单元是由指向敏感测量子单元和位置敏感测量子单元组成，每个测量子单元均包括光路和光电探测器。在实际工作中激光器出射光束同时包含了光束位置和指向信息，为了保证主光路中光束的位置和指向保持在预定的数值上，首先需要通过测量光学系统来准确获取光束位置和指向的信息。然而在系统装调或者器件制造中存在误差，导致不能准确获知测量光路的变换特性，例如指向测量光路参数等效焦距、位置测量光路参数缩束比，也就是说，无法准确获取光束的位置和指向的参数。所以，为了准确获取位置、指向信息，必须对实际测量光路中的光学参数进行标定。

发明内容

本发明的目的是提出一种光刻机光束监测系统的标定装置及标定方法，本方法可实现光刻机光束监测系统的光束位置和指向测量光路快速准确标定。

本发明的技术解决方案如下：

一种光刻机光束监测系统的标定装置，其特点在于该装置包括照明单元、指向偏移引入单元、光束位置偏移引入单元和控制单元，所述的照明单元由依次的激光器、准直镜和小孔光阑组成，所述的光束指向偏移引入单元由一个双圆光楔及承载它的电动平台组成，所述的光束位置偏移引入单元由第一平行平板、第二平行平板及承载它们的电动平台组成，所述的控制单元包括多功能数据采集卡和计算机，上述元部件的位置关系如下：

所述的照明单元、光束指向偏移引入单元和光束位置偏移引入单元共光轴地安装与一个套筒内，沿所述的激光器的激光输出方向依次是同光轴的所述的准直镜、小孔光阑、双圆光楔、第一平行平板、第二平行平板，所述的控制单元的输出端分别与所述的光束指向偏移引入单元的电动平台和所述的光束位置偏移引入单元的电动平台相连。

利用上述光刻机光束监测系统的标定装置对光刻机光束监测系统进行标定的方法，该方法包括下列步骤：

2、利用权利要求1所述的光刻机光束监测系统的标定装置对光刻机光束监测系统进行标定的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：

（一）打开激光器，预热十五分钟，打开计算机和控制软件；

（二）系统初始化配置：

①将控制单元的输入端与待测的光束监测系统指向测量光路输出端和位置测量光路输出端连接，控制单元采集待测光束监测系统的位置偏移量m₁和指向偏移量n₁；

②将所述的套筒与待测的光束监测系统共轴连接，控制单元的输出端分别与所述的光束指向偏移引入单元的电动平台和所述的光束位置偏移引入单元的电动平台相连，通过光束指向偏移引入单元的电动平台和所述的光束位置偏移引入单元的电动平台调整所述的第一平行平板、第二平行平板和双圆光楔处于零位状态，即控制单元采集经待测光束监测系统的位置偏移量m₁和指向偏移量n₁不变；

（三）光束监测系统位置测量光路标定：

①根据平行平板轴向位移偏差公式计算出偏移距离x₁所需旋转角度i；

②初始时，复位双光楔，通过控制软件发送指令，将第一平行平板绕X轴旋转i角度，由控制单元采集待测光束监测系统中探测光束位置信息的输出端口数据y₁；

③按公式T_y=y₁/x₁计算位置测量光路缩束比T_y；

④改变步骤①的所述的偏移等距离值，重复步骤（三）①～③，然后求位置测量光路的缩束比T_y

⑤重复步骤（三）①～④5次，求平均值得到位置测量光路的缩束比Ty；