[发明专利]用于光刻机调焦调平系统的光电探测器及其使用方法

说明书

一种用于光刻机调焦调平系统的光电探测器及其使用方法，光电探测器包括：光电转换模块，用于将光刻机调焦调平系统产生的测量光转换为多路模拟电信号；同步模数转换模块，用于分别将光电转换模块输出的多路模拟电信号转换为多路数字电信号；工件台同步模块，用于将一光刻机工件台的位置脉冲信号发送至主控模块；以及主控模块，用于接收工件台同步模块的位置脉冲信号，并根据位置脉冲信号驱动光电转换模块和同步模数转换模块，以及同步接收并处理同步模数转换模块的多路数字电信号。本发明在当光刻机工件台运动至指定位置时，能使所有采集通道同时接收控制指令，同步采集所有通道的光强值，解决了现有分时采集方式的时延误差问题。

技术领域

本发明涉及精密光电测量设备领域，尤其涉及一种用于光刻机调焦调平系统的光电探测器及其使用方法。

背景技术

光刻机是集成电路制造过程中所用到的最关键设备之一，为保证光刻机在晶圆表面曝光时的成像质量，需利用调焦调平系统精确测量晶圆表面高度，以实时调整晶圆与镜头的相对位置。光刻机调焦调平系统测量采用基于莫尔条纹的光学三角法原理和空间分光技术，测量结果为一对光强值互补的o光与e光，使用光电探测器采集该光强值并进行计算即可得到晶圆表面高度。由于光电探测器需完成多路光强值的光电转换，因此当前的仅含一路转换通道的光电探测器采用分时采集的方法，即对同一位置产生的o光和e光使用一路转换通道先后两次分别采集。此种分时采集法将引入时延误差，例如，当载有晶圆的光刻机工件台运动速度为υ、探测器设置的o光与e光采样间隔为τ时，o光采样的时刻光刻机工件台的位置为1，对e光采样时光刻机工件台将运动至l+υτ位置，而计算高度时认为o光与e光均来自位置1处。分时采集方法所产生的时延误差无法满足未来更高精度、更高产率的光刻机。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于光刻机调焦调平系统的光电探测器及其使用方法，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

作为本发明的一个方面，提供了一种用于光刻机调焦调平系统的光电探测器，包括：光电转换模块，用于将所述光刻机调焦调平系统产生的测量光转换为多路模拟电信号；同步模数转换模块，用于分别将所述光电转换模块输出的多路模拟电信号转换为多路数字电信号；工件台同步模块，用于将一光刻机工件台的位置脉冲信号发送至主控模块；以及主控模块，用于接收所述工件台同步模块的位置脉冲信号，并根据所述位置脉冲信号驱动所述光电转换模块和同步模数转换模块，以及同步接收并处理所述同步模数转换模块的多路数字电信号。

作为本发明的另一个方面，提供了一种光刻机调焦调平系统，包括：位置可调的光刻机工件台，用于放置一待测物体；前光学单元，包括投影光栅、检测光栅和分光部件，其中一照明光通过所述投影光栅而产生的投影光栅像在经待测物体表面反射后，由分光部件分为偏振态相互垂直的两个投影光栅像，所述两个投影光栅像分别与检测光栅叠加形成两个莫尔条纹；如上所述的光电探测器，用于对所述前光学单元产生的两个莫尔条纹进行同步采集。

作为本发明的再一个方面，提供了一种使用如上所述的用于光刻机调焦调平系统的光电探测器的使用方法，包括以下步骤：工件台同步模块将接收到一光刻机工件台发出的位置脉冲信号发送至主控模块；所述主控模块根据所述位置脉冲信号驱动光电转换模块和同步模数转换模块运行；所述光电转换模块将所述光刻机调焦调平系统产生的测量光转换为多路模拟电信号，所述光电转换模块将所述多路模拟电信号转换为多路模拟数字信号；所述主控模块同步接收并处理所述多路数字电信号。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明的用于光刻机调焦调平系统的光电探测器及其使用方法至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

本发明的光电探测器，在当光刻机工件台运动至指定位置时，能使所有采集通道同时接收控制指令，同步采集所有通道的光强值，解决了现有分时采集方式的时延误差问题。

附图说明