[发明专利]光刻机微反射镜阵列角位置监测装置及使用方法

说明书

一种光刻机微反射镜阵列监测装置由光源单元、反射镜单元、微反射镜阵列固定单元、角位置转换单元、位置传感器单元组成。光源单元的出射光入射到微反射镜阵列上，经该微反射镜阵列反射后，依次入射到角位置转换单元和位置传感器单元，位置传感器单元位于角位置转换单元的后焦面或像面上。本发明的主光路与光刻机的工作光路不在同一个方向，不干扰曝光系统的正常运行，实时监测微反射镜阵列的角位置信息，并反馈给上位机，对微反射阵列的角位置分布实现实时闭环控制。

技术领域

本发明涉及光学光刻领域，特别涉及一种光刻机微反射镜阵列角位置监测装置及使用方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，对光刻机性能的要求越来越高。为了在提高分辨率的同时增加焦深，诸如离轴照明的光刻分辨率增强技术被广泛应用。离轴照明技术一般通过衍射光学元件来实现，常用的照明模式有环形照明、四极照明和二极照明等。但单个衍射光学元件仅能实现一种类型的照明模式，为实现多种类型的照明模式，需要配备多片衍射光学元件，限制了照明模式变换的灵活性。当集成电路的特征尺寸延伸至28nm以及以下节点时，对照明模式的种类需求越来越大，现有技术已无法满足需求。针对上述问题，可实现任意照明模式的自由光瞳模块被逐渐应用。微反射镜阵列是自由光瞳照明模块的核心器件，其中的微反射镜的角位置二维连续可调，可通过调整微反射镜阵列的角位置分布来实现任意照明模式。为了保证照明模式的性能，微反射镜阵列的角位置需要保持稳定。因此，对微反射镜阵列的角位置分布进行监测具有重要的应用价值。

在先技术“一种实现自由照明光瞳的微反射镜阵列控制方法”(申请公布号：CN104111592 A)，公开了一种自由照明光瞳的微反射镜阵列的控制方法。该发明通过将微反射镜阵列与光瞳面均分为M个网格区域(M为整数)，然后将二者对应起来，来反推微反射镜阵列的角位置分布，但该发明并未涉及对微反射镜阵列角位置的监测。

发明内容

本发明旨在克服在先技术的不足，提出了一种光刻机微反射镜阵列角位置监测装置，可以实时监测微反射镜阵列的角位置信息，并反馈给上位机，对微反射阵列的角位置分布实现实时闭环控制。

本发明的技术解决方案如下：

一种光刻机微反射镜阵列监测装置，包括光源单元、供微反射镜阵列放置的固定单元、角位置转换单元、位置传感器单元和上位机，所述的光源单元的出射光入射到所述的微反射镜阵列上，经该微反射镜阵列反射后，依次入射到所述的角位置转换单元和位置传感器单元，所述位置传感器单元位于所述角位置转换单元的后焦面或像面上。

一种光刻机微反射镜阵列监测装置还可以包括反射镜单元，所述的光源单元的出射光经所述反射镜单元反射后，再入射到所述的微反射镜阵列上。

所述光源单元包括沿光路依次放置的光源阵列组件与微透镜阵列组件，所述光源阵列组件中的子光源与所述微透镜阵列组件中的微透镜排列周期相等，且中心对准，所述光源阵列组件位于所述微透镜阵列组件的前焦面上。

优选地，所述固定单元的实现形式可为机械夹持、吸附或粘附。

优选地，所述角位置转换单元的实现形式为傅里叶变换或成像，对应的组件可为傅里叶变换透镜、单成像透镜或成像透镜组。

优选地，所述位置传感器单元的实现形式可为位置敏感传感器或电荷耦合元件。所述位置传感器单元位于所述角位置转换单元的后焦面或像面上。

进一步地，所述光源单元中的光源阵列组件可为可见光或红外光。优选地，所述光源阵列组件可为激光二极管或发光二极管。所述光源阵列组件与所述微透镜阵列组件的组合形式可为单个子组件、一维阵列或二维阵列。