CN102193324A - 工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置及联调方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置及联调方法，该联调装置用于在线检测调整光刻机中工件台干涉仪和掩模台干涉仪，包括多面反射镜检测工装、分光棱镜组工装和多面反射镜反射工装；所述多面反射镜检测工装用于调整工件台干涉仪，以锁定所述工件台干涉仪的位置；所述分光棱镜组工装用于调整多面反射镜反射工装，以锁定所述多面反射镜反射工装相对所述分光棱镜组工装的位置；所述分光棱镜组工装联合所述多面反射镜反射工装检测所述掩模台干涉仪的出射光束与所述工件台干涉仪的出射光束的平行度，以锁定所述掩模台干涉仪的位置。
Description
技术领域
本发明涉及光刻机干涉测量系统，尤其涉及一种工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置及联调方法。
背景技术
在光刻机中，工件台和掩模台各自采用一套干涉测量系统进行测量。若工件台干涉仪的出射光束与掩模台干涉仪的出射光束不平行，则会降低工件台和掩模台的对准程度，从而影响光刻机的性能。因此，在安装工件台干涉仪和掩模台干涉仪时，需要保证工件台干涉仪的出射光束与掩模台干涉仪的出射光束平行。
如图1所示，在光刻机中，工件台干涉仪13通过工件台测量支架12连接在主基板11的下方，而掩模台干涉仪15通过掩模台测量支架14连接在主基板11的上方。为保证光刻机的性能，安装工件台干涉仪13和掩模台干涉仪15时，要确保工件台干涉仪13射出的水平光束131与掩模台干涉仪15射出的水平光束151平行，但是，工件台干涉仪13和掩模台干涉仪15之间的间距较大，通常大于1000mm，无法将工件台干涉仪13射出的水平光束131和掩模台干涉仪15射出的水平光束151同时导入测角仪器，因此，无法在线检测和调整工件台干涉仪13射出的水平光束131与掩模台干涉仪15射出的水平光束151的平行度。
另外，光刻机结构复杂，空间布局紧凑，采用长光程测量法直接检测工件台干涉仪13射出的水平光束131与掩模台干涉仪15射出的水平光束151的平行度将受到空间因素的限制，在实际中很难操作。
在光刻机投入使用后，每隔一段时间需要重新检测和校准工件台干涉仪射出的水平光束与掩模台干涉仪射出的水平光束的平行度，而安装好的光刻机可供检测装置使用的空间更加有限，另外，还要求检测和校准方案不能影响到光刻机的正常使用。
针对上述问题，需要设计一种占用空间小、易装卸的工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置以及操作简单的联合调整方法，以满足安装工件台仪和掩模台干涉仪时以及后期检测维护时在线检测和调整的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置及联调方法，该装置由体积小、装卸方便的光学器件组装成，使得该装置占用空间小，该方法操作简单，可实现在线检测调整工件台干涉仪和掩模台干涉仪。
为了达到上述的目的，本发明提供一种工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，用于在线检测调整光刻机中工件台干涉仪和掩模台干涉仪，包括多面反射镜检测工装、分光棱镜组工装和多面反射镜反射工装；所述多面反射镜检测工装用于调整所述工件台干涉仪，以锁定所述工件台干涉仪的位置；所述分光棱镜组工装用于调整所述多面反射镜反射工装，以锁定所述多面反射镜反射工装的位置；所述分光棱镜组工装联合所述多面反射镜反射工装检测所述掩模台干涉仪的出射光束与所述工件台干涉仪的出射光束的平行度，以锁定所述掩模台干涉仪的位置。
上述工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，其中，所述多面反射镜检测工装包括多面反射镜、六维调整座、工装底座、分光棱镜、分光棱镜支架和光电探测器；所述六维调整座设置在所述工装底座内；所述多面反射镜设置在所述六维调整座上，所述六维调整座用于调整所述多面反射镜的位置；所述分光棱镜支架设置在所述工装底座的外侧壁上；所述分光棱镜和光电探测器相对设置在所述分光棱镜支架上；入射到所述分光棱镜的光束一部分被所述分光棱镜反射，其余的则透过所述分光棱镜，经所述分光棱镜反射的光束射入所述光电探测器，经所述分光棱镜透射的光束射到所述多面反射镜的侧壁上，并经所述多面反射镜的侧壁反射后回射到所述分光棱镜上，再经所述分光棱镜多次反射后射入所述光电探测器。
上述工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，其中，其特征在于，所述分光棱镜的中央设有半透明半反射膜，所述分光棱镜的上表面镀有全反射膜。
上述工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，其中，所述分光棱镜组工装包括第一分光棱镜、第二分光棱镜、第一分光棱镜支架、第二分光棱镜支架和光电探测器；所述第二分光棱镜支架设置在所述第一分光棱镜支架上；所述第一分光棱镜和所述第二分光棱镜设置在所述第二分光棱镜支架上；所述光电探测器设置在所述第一分光棱镜支架的下表面上；入射到所述第一分光棱镜的光束一部分被所述第一分光棱镜反射，其余的则透过所述第一分光棱镜，经所述第一分光棱镜反射的光束射入所述光电探测器，经所述第一分光棱镜透射的光束射入所述第二分光棱镜，射入所述第二分光棱镜的光束经所述第二分光棱镜多次反射后射出。
上述工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，其中，所述第一分光棱镜的中央设有半透明半反射膜，所述分光棱镜的上表面镀有全反射膜。
上述工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，其中，所述光电探测器采用电荷耦合器件。
上述工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，其中，所述多面反射镜反射工装包括工装支架、六维调整座、多面反射镜、电子水平仪、分光棱镜和分光棱镜支架；所述六维调整座设置在所述工装支架的上表面；所述多面反射镜设置在所述六维调整座的上表面，所述六维调整座用于调整所述多面反射镜的位置；所述电子水平仪设置在所述多面反射镜的上表面；所述分光棱镜支架设置在所述多面反射镜的侧壁上；所述分光棱镜设置在所述分光棱镜支架上；入射到所述分光棱镜的光束透过所述分光棱镜，经所述分光棱镜透射的光束入射到所述多面反射镜的侧壁上，并经所述多面反射镜的侧壁反射后回射到所述分光棱镜上，回射到所述分光棱镜上的光再经所述分光棱镜反射后射出。
上述工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，其中，所述分光棱镜的中央设有半透明半反射膜。
本发明的另一技术方案是，一种使用上述工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，包括以下步骤：步骤1，将多面反射镜检测工装安装到光刻机的主基板的底部，调整该多面反射镜检测工装以锁定工件台干涉仪的位置，锁定好所述工件台干涉仪的位置后卸下该多面反射镜检测工装；步骤2，先将分光棱镜组工装安装到所述主基板的底部，再将多面反射镜反射工装安装到所述主基板的上表面，调整该多面反射镜反射工装以锁定所述多面反射镜反射工装的位置；步骤3，调整掩模台干涉仪以该锁定掩模台干涉仪的位置，锁定好所述锁定掩模台干涉仪的位置后，卸下所述分光棱镜组工装和所述多面反射镜反射工装。
上述联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，其中，所述多面反射镜检测工装包括多面反射镜、六维调整座、工装底座、分光棱镜、分光棱镜支架和光电探测器；所述六维调整座设置在所述工装底座内；所述多面反射镜设置在所述六维调整座上；所述分光棱镜支架设置在所述工装底座的外侧壁上；所述分光棱镜和光电探测器相对设置在所述分光棱镜支架上；入射到所述分光棱镜的光束一部分被所述分光棱镜反射，其余的则透过所述分光棱镜，经所述分光棱镜反射的光束射入所述光电探测器，经所述分光棱镜透射的光束射到所述多面反射镜的侧壁上，并经所述多面反射镜的侧壁反射后回射到所述分光棱镜上，再经所述分光棱镜多次反射后射入所述光电探测器。
上述联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，其中，所述步骤1具体包括以下步骤：步骤1.1，将所述多面反射镜检测工装安装到所述主基板的底部，调节所述六维调整座，使所述多面反射镜的上表面位于光刻机调平调焦系统的焦平面内锁定所述六维调整座的位置；步骤1.2，调整所述工件台干涉仪，使所述光电探测器检测到的两个光斑重叠，锁定所述工件台干涉仪的位置；步骤1.3，卸下所述多面反射镜检测工装。
上述联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，其中，所述分光棱镜组工装包括第一分光棱镜、第二分光棱镜、第一分光棱镜支架、第二分光棱镜支架和光电探测器；所述第二分光棱镜支架设置在所述第一分光棱镜支架上；所述第一分光棱镜和所述第二分光棱镜设置在所述第二分光棱镜支架上；所述光电探测器设置在所述第一分光棱镜支架的下表面上；入射到所述第一分光棱镜的光束一部分被所述第一分光棱镜反射，其余的则透过所述第一分光棱镜，经所述第一分光棱镜反射的光束射入所述光电探测器，经所述第一分光棱镜透射的光束射入所述第二分光棱镜，射入所述第二分光棱镜的光束经所述第二分光棱镜多次反射后射出。
上述联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，其中，所述多面反射镜反射工装包括工装支架、六维调整座、多面反射镜、电子水平仪、分光棱镜和分光棱镜支架；所述六维调整座设置在所述工装支架的上表面；所述多面反射镜设置在所述六维调整座的上表面；所述电子水平仪设置在所述多面反射镜的上表面；所述分光棱镜支架设置在所述多面反射镜的侧壁上；所述分光棱镜设置在所述分光棱镜支架上；入射到所述分光棱镜的光束透过所述分光棱镜，经所述分光棱镜透射的光束入射到所述多面反射镜的侧壁上，并经所述多面反射镜的侧壁反射后回射到所述分光棱镜上，回射到所述分光棱镜上的光再经所述分光棱镜反射后射出。
上述联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，其中，所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1，将所述分光棱镜组工装安装到所述主基板的底部；步骤2.2，将所述多面反射镜反射工装安装到所述主基板的上表面，调整所述多面反射镜反射工装的六维调整座，使所述光电探测器检测到的两个光斑重叠，锁定所述多面反射镜反射工装的位置。
上述联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，其中，所述步骤3具体包括以下步骤：步骤3.1，调整所述掩模台干涉仪，使所述光电探测器检测到的两个光斑重叠，锁定所述掩模台干涉仪的位置；步骤3.2，卸下所述分光棱镜组工装和所述多面反射镜反射工装。
本发明工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置及联调方法利用体积小、易装卸的多面反射镜检测工装、分光棱镜组工装和多面反射镜反射工装来检测调整工件台干涉仪和掩模台干涉仪，规避了光刻机的空间限制条件，可实现在线检测和调整工件台干涉仪和掩模台干涉仪；本发明工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置及联调方法即可用于安装工件台干涉仪和掩模台干涉仪，又可用于工件台干涉仪和掩模台干涉仪后期检测和维护，使用灵活。
附图说明
本发明的工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置及联调方法由以下的实施例及附图给出。
图1是现有技术中光刻机的示意图；
图2是本发明中多面反射镜检测工装的结构示意图；
图3是本发明中分光棱镜的结构示意图；
图4是本发明中多面反射镜检测工装的光路图；
图5是本发明中分光棱镜组工装的结构示意图；
图6是本发明中分光棱镜组工装的光路图；
图7是本发明中多面反射镜反射工装的结构示意图；
图8是本发明中多面反射镜反射工装的光路图；
图9是本发明中锁定工件台干涉仪位置的示意图；
图10是本发明中锁定多面反射镜反射工装相对分光棱镜组工装位置的示意图；
图11是本发明中锁定掩模台干涉仪位置的示意图。
具体实施方式
以下将结合图2～图11对本发明的工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置及联调方法作进一步的详细描述。
本发明工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，用于在线检测调整工件台干涉仪和掩模台干涉仪，包括多面反射镜检测工装、分光棱镜组工装和多面反射镜反射工装；
所述多面反射镜检测工装用于调整所述工件台干涉仪，以锁定所述工件台干涉仪的位置；
所述分光棱镜组工装用于调整所述多面反射镜反射工装，以锁定所述多面反射镜反射工装的位置；
所述分光棱镜组工装联合所述多面反射镜反射工装检测所述掩模台干涉仪的出射光束与所述工件台干涉仪的出射光束的平行度，以锁定所述掩模台干涉仪的位置。
参见图2，所述多面反射镜检测工装20包括多面反射镜21、六维调整座22、工装底座23、分光棱镜24、分光棱镜支架25和光电探测器26；
所述六维调整座22设置在所述工装底座23内；
所述多面反射镜21设置在所述六维调整座22上；
所述分光棱镜支架25呈“L”字型，包括侧支架251和底支架252，所述底支架252设置在所述侧支架251的底端，该底支架252垂直于所述侧支架251；
所述分光棱镜支架25的侧支架251固定在所述工装底座23的外侧壁上，该侧支架251的侧壁平行于所述工装底座23的外侧壁；
所述分光棱镜24设置在所述底支架252的上表面上，该分光棱镜24的侧壁平行于所述侧支架251的侧壁，该分光棱镜24的下表面平行于所述底支架252的上表面；
所述光电探测器26设置在所述底支架252的下表面上，该光电探测器26与所述分光棱镜24相对；
所述底支架252设有通光孔2521；
所述侧支架251设有通光孔2511，相应地，所述工装底座23的侧壁上设有通光孔231，所述侧支架251的通光孔2511与所述工装底座23的通光孔231连通；
参见图3，所述分光棱镜24的中央设有半透明半反射膜241，所述分光棱镜24的上表面242镀有全反射膜；
参见图4，入射光束入射到所述分光棱镜24的半透明半反射膜241上，一部分光束被反射，其余的则透过所述半透明半反射膜241，经所述半透明半反射膜241反射的光束通过所述底支架252的通光孔2521射入所述光电探测器26，经所述半透明半反射膜241透射的光束通过所述侧支架251的通光孔2511和所述工装底座23的通光孔231后射到所述多面反射镜21的侧壁上，射到所述多面反射镜21侧壁上的光束经所述多面反射镜21的侧壁反射返回所述半透明半反射膜241，返回所述半透明半反射膜241的光束经所述半透明半反射膜241反射射入所述分光棱镜24的上表面242，再经所述分光棱镜24的上表面242反射后透过所述半透明半反射膜241射入所述光电探测器26。
本实施例中，所述光电探测器26采用电荷耦合器件(Charge CoupledDevice，CCD)。
参见图5，所述分光棱镜组工装30包括第一分光棱镜31、第二分光棱镜32、第一分光棱镜支架33、第二分光棱镜支架34和光电探测器35；
所述第二分光棱镜支架34设置在所述第一分光棱镜支架33上；
所述第二分光棱镜支架34包括上支架341、竖支架342和下支架343；所述上支架341和所述下支架343分设在所述竖支架342的两侧，且都垂直于所述竖支架342，该上支架341位于所述竖支架342的顶端，该下支架343位于所述竖支架342的底端；
所述第一分光棱镜31设置在所述下支架343的上表面上，该第一分光棱镜31的侧壁平行于所述竖支架342的侧面，该第一分光棱镜31的下表面平行于所述下支架343的上表面；
所述第二分光棱镜32设置所述上支架341的下表面上，该第二分光棱镜32的侧壁平行于所述竖支架342的侧壁，该第二分光棱镜32的上表面平行于所述上支架341的下表面；
所述光电探测器35设置在所述第一分光棱镜支架33的下表面上，该光电探测器35与所述第一分光棱镜31相对；
所述下支架343设有通光孔3431，相应地，所述第一分光棱镜31设有第一通光孔311，所述下支架343的通光孔3431与所述第一分光棱镜31的第一通光孔311连通；
所述上支架341设有通光孔3411，所述第一分光棱镜31设有第二通光孔312，所述上支架341的通光孔3411与所述第一分光棱镜31的第二通光孔312相对；
所述竖支架342设有通光孔342；
所述第一分光棱镜31的结构与所述分光棱镜24的结构完全相同，所述第一分光棱镜31的中央设有半透明半反射膜，所述第一分光棱镜31的上表面镀有全反射膜。
参见图6，入射光束入射到所述第一分光棱镜31的半透明半反射膜后一部分被所述第一分光棱镜31反射，其余的则透过所述第一分光棱镜31，经所述第一分光棱镜31反射的光束通过所述下支架343的通光孔3431和所述第一分光棱镜31的第一通光孔311后射入所述光电探测器35，经所述第一分光棱镜31透射的光束通过所述竖支架342的通光孔342射入所述第二分光棱镜32，射入所述第二分光棱镜32的光束经所述第二分光棱镜32两次反射后通过所述上支架341的通光孔3411和所述第一分光棱镜31的第二通光孔312射出；
另外，若入射光束通过所述上支架341的通光孔3411和所述第一分光棱镜31的第二通光孔312入射到所述第二分光棱镜32上，则该入射到所述第二分光棱镜32的光束经所述第二分光棱镜32两次反射后通过所述竖支架342的通光孔342射入所述第一分光棱镜31的半透明半反射膜，经所述第一分光棱镜31的半透明半反射膜反射射到所述第一分光棱镜31的上表面，再经所述第一分光棱镜31的上表面反射后透过所述第一分光棱镜31的半透明半反射膜射入所述光电探测器35。
本实施例中，所述光电探测器26采用电荷耦合器件CCD。
参见图7，所述多面反射镜反射工装40包括工装支架41、六维调整座42、多面反射镜43、电子水平仪44、分光棱镜45和分光棱镜支架46；
所述六维调整座42设置在所述工装支架41的上表面；
所述多面反射镜43设置在所述六维调整座42的上表面；
所述电子水平仪44设置在所述多面反射镜43的上表面；
所述分光棱镜支架46设置在所述多面反射镜43的侧壁上；
所述分光棱镜45设置在所述分光棱镜支架46上；
所述分光棱镜支架46包括上支架461和侧支架462；所述上支架461设置在所述侧支架462的顶端，该上支架461垂直于所述侧支架462；
所述侧支架462固定在所述多面反射镜43的侧壁上，该侧支架462的侧壁平行于所述多面反射镜43的侧壁，该侧支架462的上表面与所述多面反射镜43的上表面处在同一平面内；
所述分光棱镜45设置在所述上支架461的下表面，该分光棱镜45的上表面平行于所述上支架461的下表面，该分光棱镜45的平行于所述侧支架462的侧壁；
所述侧支架462设有通光孔4621；
所述分光棱镜45的中央设有半透明半反射膜。
参见图8，入射光束入射到所述分光棱镜45的半透明半反射膜后透过所述分光棱镜45的半透明半反射膜，经所述分光棱镜45的半透明半反射膜透射的光束通过所述侧支架462的通光孔4621入射到所述多面反射镜43的侧壁上，并经所述多面反射镜43的侧壁反射后返回到所述分光棱镜45的半透明半反射膜上，返回到所述分光棱镜45的半透明半反射膜上的光再经所述分光棱镜45反射后射出。
所述多面反射镜检测工装、分光棱镜组工装和多面反射镜反射工装体积小、易装卸，使得本发明工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置占用空间小，易装卸。
使用上述工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，包括以下步骤：
步骤1，使用多面反射镜检测工装，以锁定工件台干涉仪13的位置；
步骤1.1，安装并调整所述多面反射镜检测工装，以锁定所述多面反射镜检测工装的位置；
参见图9，利用物镜与主基板11的定位接口，通过工装底座23将所述多面反射镜检测工装连接到所述主基板11的底部，调节六维调整座22，使多面反射镜21的上表面位于光刻机调平调焦系统的焦平面内(即物镜焦平面内)，此时，所述多面反射镜21的上表面相对所述主基板11的方位(X、Y、Rz、Rx、Ry、Z)达到理想状态，锁定所述六维调整座22的位置；
本实施例中，以所述主基板11的上表面所在的水平面为XY平面建立XYZ三维坐标，将右手拇指指向Z轴正方向，其余四指握拳，其余四指握拳的方向定义为Rz方向，将右手拇指指向Y轴正方向，其余四指握拳，其余四指握拳的方向定义为Ry方向，将右手拇指指向X轴正方向，其余四指握拳，其余四指握拳的方向定义为Rx方向，所述主基板11的方位由(X、Y、Rz、Rx、Ry、Z)确定；
步骤1.2，安装并调整所述工件台干涉仪13，以锁定所述工件台干涉仪13的位置；
将所述工件台干涉仪13安装到工件台测量支架12上，使所述工件台干涉仪13的出射光束131′入射到所述多面反射镜检测工装的分光棱镜24的半透明半反射膜241上，入射到所述半透明半反射膜241上的光束一部分被反射，其余的则透过所述半透明半反射膜241，经所述半透明半反射膜241反射的光束射入所述多面反射镜检测工装的光电探测器26，经所述半透明半反射膜241透射的光束射到所述多面反射镜检测工装的多面反射镜21的侧壁上，射到所述多面反射镜21侧壁上的光束经所述多面反射镜21的侧壁反射返回所述半透明半反射膜241，返回所述半透明半反射膜241的光束经所述半透明半反射膜241反射射入所述分光棱镜24的上表面242，再经所述分光棱镜24的上表面242反射后透过所述半透明半反射膜241射入所述光电探测器26；利用所述光电探测器26检测两束反射光束的光斑距离，调整所述工件台干涉仪13，当两束反射光束的光斑距离为零，即表明两束反射光束重叠以及所述工件台干涉仪13的出射光束131′与所述多面反射镜检测工装的多面反射镜21的侧壁垂直，此时，所述工件台干涉仪13处于理想位置，锁定所述工件台干涉仪13的位置；
步骤1.3，卸下所述多面反射镜检测工装；
所述多面反射镜检测工装完成所述工件台干涉仪13的安装和定位后，将所述多面反射镜检测工装从所述主基板11上卸下；
步骤2，安装并调整分光棱镜组工装和多面反射镜反射工装，以锁定所述多面反射镜反射工装的位置；
步骤2.1，安装并调整所述分光棱镜组工装，以锁定所述分光棱镜组工装的位置；
将所述分光棱镜组工装的第一分光棱镜支架33安装到所述主基板11的底部，使所述第一分光棱镜支架33的上表面平行于所述主基板11的下表面，如图10所示；
步骤2.2，安装并调整所述多面反射镜反射工装，以锁定所述多面反射镜反射工装的位置；
利用物镜与主基板11的定位接口，通过工装支架41将所述多面反射镜反射工装安装到所述主基板11的上表面；
所述工件台干涉仪13的出射光束131′入射到所述分光棱镜组工装的第一分光棱镜31的半透明半反射膜上，入射到所述第一分光棱镜31的半透明半反射膜上的光束一部分被所述第一分光棱镜31的半透明半反射膜反射，其余的则透过所述第一分光棱镜31的半透明半反射膜，经所述第一分光棱镜31的半透明半反射膜反射的光束射入所述分光棱镜组工装的光电探测器35，经所述第一分光棱镜31的半透明半反射膜透射的光束射入所述分光棱镜组工装的第二分光棱镜32，射入所述第二分光棱镜32的光经所述第二分光棱镜32两次反射后射出所述分光棱镜组工装；
射出所述分光棱镜组工装的光束入射到所述多面反射镜反射工装的分光棱镜45的半透明半反射膜上，入射到所述分光棱镜45的半透明半反射膜上的光束经所述分光棱镜45的半透明半反射膜反射后射到所述多面反射镜反射工装的多面反射镜43的侧壁上，并经所述多面反射镜43的侧壁反射后回射到所述分光棱镜45的半透明半反射膜上，回射到所述分光棱镜45的半透明半反射膜上的光束再经所述分光棱镜45的半透明半反射膜反射后射出所述分光棱镜组工装；
射出所述分光棱镜组工装的光束入射到所述分光棱镜组工装的第二分光棱镜32，射入所述第二分光棱镜32的光束经所述第二分光棱镜32两次反射后射入所述第一分光棱镜31的半透明半反射膜，经所述第一分光棱镜31的半透明半反射膜反射射入所述第一分光棱镜31的上表面，再经所述第一分光棱镜31的上表面反射后射入所述光电探测器35；
利用所述光电探测器35检测到的两束反射光束的光斑距离以及所述多面反射镜反射工装的电子水平仪44的检测数据，调整所述多面反射镜反射工装的六维调整座42，使两束反射光束的光斑距离为零，即表明两束反射光束重叠以及所述工件台干涉仪13的出射光束131′与所述多面反射镜反射工装的多面反射镜23的侧壁垂直，此时，所述多面反射镜反射工装处于理想位置，锁定所述面反射镜反射工装的位置，如图10所示；
步骤3，使用所述分光棱镜组工装和所述多面反射镜反射工装，以锁定掩模台干涉仪15的位置，
步骤3.1，安装并调整所述掩模台干涉仪15，以锁定掩模台干涉仪15的位置；
参见图11，将所述掩模台干涉仪15安装到掩模台测量支架14上，使所述掩模台干涉仪15的出射光束151′入射到所述多面反射镜反射工装的分光棱镜45的半透明半反射膜上，入射到所述分光棱镜45的半透明半反射膜上的光束透过所述分光棱镜45的半透明半反射膜后射到所述多面反射镜43的侧壁上，并经所述多面反射镜43的侧壁反射后回射到所述分光棱镜45的半透明半反射膜上，回射到所述分光棱镜45的半透明半反射膜上的光束再经所述分光棱镜45的半透明半反射膜反射后射出所述分光棱镜组工装；
射出所述分光棱镜组工装的光束入射到所述分光棱镜组工装的第二分光棱镜32，射入所述第二分光棱镜32的光束经所述第二分光棱镜32两次反射后射入所述第一分光棱镜31的半透明半反射膜，经所述第一分光棱镜31的半透明半反射膜反射射入所述第一分光棱镜31的上表面，再经所述第一分光棱镜31的上表面反射后射入所述光电探测器35；；
利用所述光电探测器35检测上述反射光束以及所述工件台干涉仪13的出射光束131′经所述分光棱镜组工装的第一分光棱镜31的半透明半反射膜反射的光束的光斑距离，调整所述掩模台干涉仪15，使两光斑的距离为零，即表明两束反射光束重叠以及所述掩模台干涉仪15的出射光束151′平行于所述工件台干涉仪13的出射光束131′，此时，所述掩模台干涉仪15处于理想位置，锁定所述掩模台干涉仪15的位置；
步骤3.2，卸下所述分光棱镜组工装和所述多面反射镜反射工装，完成所述工件台干涉仪13和所述掩模台干涉仪15的联合调整。
在后期检测和维护光刻机干涉测量系统的过程中，也可使用本发明工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置联合调整工件台干涉仪和掩模台干涉仪，具体联合调整方法与上述联合调整方法的区别在于，省去步骤1.2中安装工件台干涉仪的步骤以及步骤3.1中安装掩模台干涉仪的步骤。
本发明联合调整工件台干涉仪和掩模台干涉仪的方法操作简单，使用灵活，即可用于安装工件台干涉仪和掩模台干涉仪，又可用于工件台干涉仪和掩模台干涉仪后期检测和维护。
本发明工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置及联调方法利用体积小、易装卸的多面反射镜检测工装、分光棱镜组工装和多面反射镜反射工装来检测调整工件台干涉仪和掩模台干涉仪，规避了光刻机的空间限制条件，可实现在线检测和调整工件台干涉仪和掩模台干涉仪。
Claims (15)
1.一种工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，用于在线检测调整光刻机中工件台干涉仪和掩模台干涉仪，其特征在于，包括多面反射镜检测工装、分光棱镜组工装和多面反射镜反射工装；
所述多面反射镜检测工装用于调整所述工件台干涉仪，以锁定所述工件台干涉仪的位置；
所述分光棱镜组工装用于调整所述多面反射镜反射工装，以锁定所述多面反射镜反射工装的位置；
所述分光棱镜组工装联合所述多面反射镜反射工装检测所述掩模台干涉仪的出射光束与所述工件台干涉仪的出射光束的平行度，以锁定所述掩模台干涉仪的位置。
2.如权利要求1所述的工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，其特征在于，所述多面反射镜检测工装包括多面反射镜、六维调整座、工装底座、分光棱镜、分光棱镜支架和光电探测器；
所述六维调整座设置在所述工装底座内；
所述多面反射镜设置在所述六维调整座上，所述六维调整座上用于调整所述多面反射镜的位置；
所述分光棱镜支架设置在所述工装底座的外侧壁上；
所述分光棱镜和光电探测器相对设置在所述分光棱镜支架上；
入射到所述分光棱镜的光束一部分被所述分光棱镜反射，其余的则透过所述分光棱镜，经所述分光棱镜反射的光束射入所述光电探测器，经所述分光棱镜透射的光束射到所述多面反射镜的侧壁上，并经所述多面反射镜的侧壁反射后回射到所述分光棱镜上，再经所述分光棱镜多次反射后射入所述光电探测器。
3.如权利要求2所述的工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，其特征在于，所述分光棱镜的中央设有半透明半反射膜，所述分光棱镜的上表面镀有全反射膜。
4.如权利要求1所述的工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，其特征在于，所述分光棱镜组工装包括第一分光棱镜、第二分光棱镜、第一分光棱镜支架、第二分光棱镜支架和光电探测器；
所述第二分光棱镜支架设置在所述第一分光棱镜支架上；
所述第一分光棱镜和所述第二分光棱镜设置在所述第二分光棱镜支架上；
所述光电探测器设置在所述第一分光棱镜支架的下表面上；
入射到所述第一分光棱镜的光束一部分被所述第一分光棱镜反射，其余的则透过所述第一分光棱镜，经所述第一分光棱镜反射的光束射入所述光电探测器，经所述第一分光棱镜透射的光束射入所述第二分光棱镜，射入所述第二分光棱镜的光束经所述第二分光棱镜多次反射后射出。
5.如权利要求4所述的工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，其特征在于，所述第一分光棱镜的中央设有半透明半反射膜，所述分光棱镜的上表面镀有全反射膜。
6.如权利要求2或4所述的工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，其特征在于，所述光电探测器采用电荷耦合器件。
7.如权利要求1所述的工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，其特征在于，所述多面反射镜反射工装包括工装支架、六维调整座、多面反射镜、电子水平仪、分光棱镜和分光棱镜支架；
所述六维调整座设置在所述工装支架的上表面；
所述多面反射镜设置在所述六维调整座的上表面，所述六维调整座用于调整所述多面反射镜的位置；
所述电子水平仪设置在所述多面反射镜的上表面；
所述分光棱镜支架设置在所述多面反射镜的侧壁上；
所述分光棱镜设置在所述分光棱镜支架上；
入射到所述分光棱镜的光束透过所述分光棱镜，经所述分光棱镜透射的光束入射到所述多面反射镜的侧壁上，并经所述多面反射镜的侧壁反射后回射到所述分光棱镜上，回射到所述分光棱镜上的光再经所述分光棱镜反射后射出。
8.如权利要求7所述的工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置，其特征在于，所述分光棱镜的中央设有半透明半反射膜。
9.一种使用如权利要求1所述的工件台干涉仪和掩模台干涉仪的联调装置联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将多面反射镜检测工装安装到光刻机的主基板的底部，调整该多面反射镜检测工装以锁定工件台干涉仪的位置，锁定好所述工件台干涉仪的位置后卸下该多面反射镜检测工装；
步骤2，先将分光棱镜组工装安装到所述主基板的底部，再将多面反射镜反射工装安装到所述主基板的上表面，调整该多面反射镜反射工装以锁定所述多面反射镜反射工装的位置；
步骤3，调整掩模台干涉仪以该锁定掩模台干涉仪的位置，锁定好所述锁定掩模台干涉仪的位置后，卸下所述分光棱镜组工装和所述多面反射镜反射工装。
10.如权利要求9所述的联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，其特征在于，所述多面反射镜检测工装包括多面反射镜、六维调整座、工装底座、分光棱镜、分光棱镜支架和光电探测器；所述六维调整座设置在所述工装底座内；
所述多面反射镜设置在所述六维调整座上；
所述分光棱镜支架设置在所述工装底座的外侧壁上；
所述分光棱镜和光电探测器相对设置在所述分光棱镜支架上；
入射到所述分光棱镜的光束一部分被所述分光棱镜反射，其余的则透过所述分光棱镜，经所述分光棱镜反射的光束射入所述光电探测器，经所述分光棱镜透射的光束射到所述多面反射镜的侧壁上，并经所述多面反射镜的侧壁反射后回射到所述分光棱镜上，再经所述分光棱镜多次反射后射入所述光电探测器。
11.如权利要求10所述的联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：
步骤1.1，将所述多面反射镜检测工装安装到所述主基板的底部，调节所述六维调整座，使所述多面反射镜的上表面位于光刻机调平调焦系统的焦平面内锁定所述六维调整座的位置；
步骤1.2，调整所述工件台干涉仪，使所述光电探测器检测到的两个光斑重叠，锁定所述工件台干涉仪的位置；
步骤1.3，卸下所述多面反射镜检测工装。
12.如权利要求9所述的联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，其特征在于，所述分光棱镜组工装包括第一分光棱镜、第二分光棱镜、第一分光棱镜支架、第二分光棱镜支架和光电探测器；
所述第二分光棱镜支架设置在所述第一分光棱镜支架上；
所述第一分光棱镜和所述第二分光棱镜设置在所述第二分光棱镜支架上；
所述光电探测器设置在所述第一分光棱镜支架的下表面上；
入射到所述第一分光棱镜的光束一部分被所述第一分光棱镜反射，其余的则透过所述第一分光棱镜，经所述第一分光棱镜反射的光束射入所述光电探测器，经所述第一分光棱镜透射的光束射入所述第二分光棱镜，射入所述第二分光棱镜的光束经所述第二分光棱镜多次反射后射出。
13.如权利要求12所述的联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，其特征在于，所述多面反射镜反射工装包括工装支架、六维调整座、多面反射镜、电子水平仪、分光棱镜和分光棱镜支架；
所述六维调整座设置在所述工装支架的上表面；
所述多面反射镜设置在所述六维调整座的上表面；
所述电子水平仪设置在所述多面反射镜的上表面；
所述分光棱镜支架设置在所述多面反射镜的侧壁上；
所述分光棱镜设置在所述分光棱镜支架上；
入射到所述分光棱镜的光束透过所述分光棱镜，经所述分光棱镜透射的光束入射到所述多面反射镜的侧壁上，并经所述多面反射镜的侧壁反射后回射到所述分光棱镜上，回射到所述分光棱镜上的光再经所述分光棱镜反射后射出。
14.如权利要求13所述的联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下步骤：
步骤2.1，将所述分光棱镜组工装安装到所述主基板的底部；
步骤2.2，将所述多面反射镜反射工装安装到所述主基板的上表面，调整所述多面反射镜反射工装的六维调整座，使所述光电探测器检测到的两个光斑重叠，锁定所述多面反射镜反射工装的位置。
15.如权利要求14所述的联合调整所述工件台干涉仪和所述掩模台干涉仪的方法，其特征在于，所述步骤3具体包括以下步骤：
步骤3.1，调整所述掩模台干涉仪，使所述光电探测器检测到的两个光斑重叠，锁定所述掩模台干涉仪的位置；
步骤3.2，卸下所述分光棱镜组工装和所述多面反射镜反射工装。
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