CN102486621B - 一种对准调整装置及对准调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对准调整装置,该装置包括模拟掩模版、定位对准机构及平行四边形棱镜机构,所述模拟掩模版上具有对准标记,所述对准标记为掩模预对准传感器的安装提供对准基准;所述定位对准机构及所述平行四边形棱镜机构调整所述对准标记相对于所述投影物镜顶部的基准轴的X、Y向位置;并调整定位对准机构的RZ向精度,以及各位置的测量精度,使调整后的位置精度满足光刻机整机集成的精度要求;同时,本发明还提供了一种对准调整方法,该方法先调整对准标记与支撑板的位置关系,并调整对准标记与支撑板之间的距离测量精度;再调整支撑板与投影物镜顶部的基准轴的位置关系;最后再调整定位对准机构的RZ向精度。该方法简单可靠。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域,尤其涉及一种用于掩模预对准传感器的对准调整装置及对准调整方法。
背景技术
目前,在微制造领域,很多设备上的零件都需要通过采用专用工装进行装配。例如在光刻机的整机集成过程中,许多零、部件的安装检测都需采用高精度专用调整工装,以实现和满足产品的集成精度需求。
随着半导体器件和集成电路对光刻曝光技术提出越来越高的要求,在光刻方法和对准精度方面的技术也日益更新。在光刻硅片时,由于套刻精度要求较高,一般都采用衍射光栅同轴对准掩模硅片直接精密对准(简称精对准),该精对准系统捕获对准标记的范围在±20μm,最大极限不超过±40μm,这就要求硅片承片台的误差要控制在这个范围之内,否则会捕获不到对准标记而使精对准失败。现有的光刻机一般都集成有掩模预对准系统,在进行精对准之前,光刻机的传输带从硅片盒把硅片取出,传入掩模预对准系统,通过掩模预对准系统进行掩模预对准后,再由机械手传输到光刻机承片台上。
掩模预对准是为了保证掩模硅片精对准时能进入到同轴对准的范围之内,掩模预对准直接影响图形关键尺寸的控制和硅片的套刻精度,从而直接影响曝光产率,若掩模预对准的定位掩模的重复性在同轴扫描最小捕获范围内,则能有效提高曝光产率。通常要求掩模预对准误差小于10μm。
在掩模预对准的过程中,掩模预对准传感器起着非常重要的作用,掩模预对准传感器安装在光刻机投影物镜顶部的安装基座上,其作用是检查光学掩模预对准标记是否进入到了光学预对准传感器的测量范围之内。为了保证掩模预对准精度,对掩模预对准传感器的安装提出了较高的精度指标需求:光刻机整机集成过程中掩模预对准传感器相对于投影物镜基准轴的对准精度指标X、Y向精度必须控制在±125μm范围内。
然而,在光刻机中,掩模预对准传感器的对准基准在掩模台上掩模版的两个对准标记上,由于在掩模预对准传感器集成时,掩模台还未安装,因此,在将掩模预对准系统集成到光刻机时面临着找不到对准基准的难题。
针对以上问题,有必要专门设计一种对准调整装置作为掩模预对准系统安装时的对准基准,以满足光刻机中掩模预对准传感器集成于整机时对准装调的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对准调整装置及对准调整方法,以解决在将掩模预对准系统集成到光刻机时没有对准基准的问题。
为解决上述问题,本发明提出一种对准调整装置,用于给光刻机中掩模预对准传感器的安装提供对准基准,以实现掩模预对准传感器相对于投影物镜顶部的基准轴的集成精度,其中,所述光刻机包括掩模台测量支架以及分别安装在所述掩模台测量支架上的掩模台干涉仪、角度分光仪和自准直仪,所述掩模台干涉仪发出出射光束,该对准调整装置包括:
模拟掩模版,所述模拟掩模版上具有对准标记,所述对准标记为所述掩模预对准传感器的安装提供对准基准;
定位对准机构,所述定位对准机构安装在所述投影物镜上,所述模拟掩模版安装于所述定位对准机构上,所述定位对准机构通过所述投影物镜顶部的基准轴调整所述模拟掩模版的X、Y向的位置,且调整精度为0μm~10μm;
平行四边形棱镜机构,所述平行四边形棱镜机构以所述掩模台干涉仪为安装基准,安装在所述掩模台测量支架上,所述掩模台干涉仪及所述平行四边形棱镜机构调整所述定位对准机构的RZ向精度。
可选的,所述定位对准机构包括:
定位块,所述定位块的中心具有定位孔,所述定位孔与所述投影物镜顶部的基准轴相配合,所述定位孔插入所述投影物镜顶部的基准轴;
支撑板,所述支撑板安装在所述定位块上,所述支撑板与所述定位块之间通过一定位销进行定位,所述支撑板上设有X定位面、Y定位面以及Z定位面,并且在所述Z定位面上设有多个第一凸台面;所述模拟掩模版安装在所述支撑板上,且位于所述多个第一凸台面上,所述模拟掩模版具有X面、Y面和Z面,所述模拟掩模版的X面、Y面分别与所述支撑板的X定位面、Y定位面平行,所述模拟掩模版的Z面与所述支撑板的Z定位面齐平;
调整装置,所述调整装置安装于所述支撑板上,且位于所述支撑板与所述模拟掩模版之间,调整所述模拟掩模版与所述支撑板之间的距离,其调整精度为0μm~5μm;以及
反射方镜,所述反射方镜包括底面、方向面及反射面,所述底面与所述支撑板的Z定位面贴合,所述方向面与所述模拟掩模版的X面贴合,所述反射面将所述模拟掩膜台干涉仪发出的出射光束反射回所述自准直仪,所述自准直仪对所述掩模台干涉仪发出的出射光束与所述反射方镜反射回的反射光束进行角度检测;根据所述角度检测结果调整所述定位块。
可选的,所述调整装置包括第一调整块及第二调整块,所述第一调整块位于所述模拟掩模版的X面与所述支撑板的X定位面之间,调整所述模拟掩模版的X面与所述支撑板的X定位面之间的距离;所述第二调整块位于模拟掩模版的Y面与所述支撑板的Y定位面之间,调整所述模拟掩模版的Y面与所述支撑板的Y定位面之间的距离;且所述第一调整块及第二调整块的底面与所述支撑板的Z定位面贴合。
可选的,所述掩模台干涉仪发出的出射光束,经过所述角度分光仪分成第一路出射光束及第二路出射光束,其中第一路出射光束到达所述自准直仪;第二路出射光束达到所述平行四边形棱镜机构,经所述平行四边形棱镜机构将其光束提升后,入射至所述反射方镜上;所述反射方镜将所述入射光束反射回所述平行四边形棱镜机构,所述平行四边形棱镜机构将所述反射光束的光束下降后反射回所述角度分光仪,并进入所述自准直仪。
可选的,所述平行四边形棱镜机构包括固定于所述掩模台测量支架上的棱镜底座、固定于所述棱镜底座上的棱镜安装座以及安装于所述棱镜安装座上的平行四边形棱镜,所述第二路出射光束通过所述平行四边形棱镜进行光束提升,所述反射光束通过所述平行四边形棱镜进行光束下降。
可选的,所述棱镜安装座上设有第二凸台面、第三凸台面及辅助支撑面,所述平行四边形棱镜的安装侧边与所述第二凸台面贴合,所述平行四边形棱镜的底面与所述第三凸台面贴合,所述平行四边形棱镜的斜边与所述辅助支撑面贴合。
可选的,所述平行四边形棱镜机构还包括第二压板及压紧螺栓,所述第二压板使所述平行四边形棱镜与所述棱镜底座贴合,所述压紧螺栓将所述平行四边形棱镜与所述棱镜安装座锁紧。
可选的,所述反射方镜为平面镜,其方向面镀有全反射膜。
可选的,所述定位对准机构还包括第一压板及调节螺钉,所述第一压板将所述模拟掩模版压在所述支撑板上,所述调节螺钉将所述模拟掩模版锁紧至所述支撑板上。
同时,为解决上述问题,本发明还提出一种上述对准调整装置的对准调整方法,用于对准调整光刻机中掩模预对准传感器的安装对准基准,该方法包括如下步骤:
在所述定位块上安装支撑板,并用定位销进行定位;
在所述支撑板上安装第一调整块及第二调整块,所述第一调整块与所述支撑板的X定位面贴合,所述第二调整块与所述支撑板的Y定位面贴合,且所述第一调整块及第二调整块的底面与所述支撑板的Z定位面贴合;
将所述模拟掩模版放置于所述多个第一凸台面上,并使所述模拟掩模版的X面与所述第一调整块贴合,所述模拟掩模版的Y面与所述第二调整块贴合,所述模拟掩模版的Z面与所述第一调整块及第二调整块的底面齐平;
在所述支撑板上安装反射方镜,使所述反射方镜的底面与所述支撑板的Z定位面贴合,其定位面与所述模拟掩模版的X面贴合;
测量所述定位块的中心至所述支撑板的X定位面、Y定位面的距离以及所述模拟掩模版上的对准标记至模拟掩模版的X面、Y面的距离,将所述测量得到的尺寸与设计的理论尺寸进行比较,,拆下相应的调整块,对所述相应的调整块进行修磨,修磨精度为±5μm;
在所述棱镜安装座上安装平行四边形棱镜,使所述平行四边形棱镜的右侧边与所述第二凸台面贴合,所述平行四边形棱镜的底面与所述第三凸台面贴合,所述平行四边形棱镜的斜边与所述辅助支撑面贴合;
将安装好平行四边形棱镜的棱镜安装座安装于棱镜底座上;
将所述定位块安装至所述投影物镜顶部,使所述定位孔插入投影物镜顶部的基准轴,使所述定位块位于所述投影物镜顶部的基准轴的中心;
将所述平行四边形棱镜机构安装至所述掩模台测量支架上;以及
调整所述定位对准机构的RZ向精度。
可选的,所述调整所述定位对准机构的RZ向精度包括如下步骤:
所述掩模台干涉仪发出出射光束至所述角度分光仪,所述角度分光仪将所述出射光束分为第一路出射光束及第二路出射光束,其中第一路出射光束到达所述自准直仪,第二路出射光束达到所述平行四边形棱镜机构;
所述第二路出射光束经所述平行四边形棱镜机构将其光束提升后,入射至所述反射方镜上;
所述反射方镜将所述入射光束反射回所述平行四边形棱镜机构;
所述平行四边形棱镜机构将所述反射光束的光束下降后反射回所述角度分光仪,并进入所述自准直仪;
所述自准直仪将所述第一路出射光束与所述反射光束进行角度检测;
根据所述角度检测结果调整所述定位块,使所述反射方镜反射回的反射光束与所述掩模台干涉仪发出的出射光束平行,从而使所述反射方镜与所述掩模台干涉仪垂直,使所述定位对准机构的RZ向精度满足要求。
可选的,所述反射方镜与所述掩模台干涉仪垂直的垂直度要求为100μrad。
可选的,测量所述模拟掩模版上的对准标记至模拟掩模版的X、Y面面的距离是通过光学检测手段实现的,其测量精度为1μm。
可选的,测量所述定位块的中心至所述支撑板的X定位面、Y定位面的距离的测量精度为2μm。
与现有技术相比,本发明提供的对准调整装置包括模拟掩模版、定位对准机构及平行四边形棱镜机构,所述模拟掩模版上具有对准标记,所述对准标记为所述掩模预对准传感器的安装提供对准基准;所述定位对准机构及所述平行四边形棱镜机构调整所述对准标记相对于所述投影物镜顶部的基准轴的X、Y向位置,并调整定位对准机构的RZ向精度,以及各位置的精度,使调整后的位置精度满足光刻机整机集成的精度要求;本发明提供的对准调整方法通过先调整对准标记与支撑板的位置关系,并调整对准标记与支撑板之间的位置精度;再调整所述支撑板与所述投影物镜顶部的基准轴的位置关系;最后再调整定位对准机构的RZ向精度;经过上述调整后的模拟掩模版上的对准标记即可作为掩模预对准传感器的安装对准基准。该方法简单可靠。
附图说明
图1为本发明提供的对准调整装置的工作原理图;
图2为本发明提供的对准调整装置的轴测示意图;
图3为本发明提供的对准调整装置中的定位对准机构的轴测示意图;
图4为本发明提供的对准调整装置中的支撑板的轴测示意图;
图5为本发明提供的对准调整装置中的平行四边形棱镜机构的轴测示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的对准调整装置及对准调整方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率,仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于,提供一种对准调整装置,该装置包括模拟掩模版、定位对准机构及平行四边形棱镜机构,所述模拟掩模版上具有对准标记,所述对准标记为所述掩模预对准传感器的安装提供对准基准;所述定位对准机构及所述平行四边形棱镜机构调整所述对准标记相对于所述投影物镜顶部的基准轴的X、Y向位置,并调整定位对准机构的RZ向精度,以及各位置的精度,使调整后的位置精度满足光刻机整机集成的精度要求;本发明提供的对准调整方法通过先调整对准标记与支撑板的位置关系,并调整对准标记与支撑板之间的位置精度;再调整所述支撑板与所述投影物镜顶部的基准轴的位置关系;最后再调整定位对准机构的RZ向精度;经过上述调整后的模拟掩模版上的对准标记即可作为掩模预对准传感器的安装对准基准。该方法简单可靠。
请参考图1至图2,其中,图1为本发明提供的对准调整装置的工作原理图,图2为本发明提供的对准调整装置的轴测示意图,如图1至图2所示,本发明提供的对准调整装置包括:
模拟掩模版300,所述模拟掩模版300上具有对准标记301,所述对准标记301为所述掩模预对准传感器的安装提供对准基准;
定位对准机构100,所述定位对准机构100安装在所述投影物镜5上,所述模拟掩模版300安装于所述定位对准机构100上,所述定位对准机构100通过所述投影物镜5顶部的基准轴6调整所述模拟掩模版300的X、Y向位置,且调整精度为0~10μm;
平行四边形棱镜机构200,所述平行四边形棱镜机构200以所述掩模台干涉仪2为安装基准,安装在所述掩模台测量支架1上,所述掩模台干涉仪2及所述平行四边形棱镜机构200调整所述定位对准机构100的RZ向精度。
下面将对所述定位对准机构100及平行四边形棱镜机构200进行详细说明。
关于所述定位对准机构100,请参考图3至图4,其中图3为本发明提供的对准调整装置中的定位对准机构的轴测示意图,图4为本发明提供的对准调整装置中的支撑板的轴测示意图,如图3至图4所示,所述定位对准机构100包括:
定位块101,所述定位块101的中心具有定位孔109,所述定位孔109与所述投影物镜顶部的基准轴相配合,所述定位孔109插入所述投影物镜顶部的基准轴,使所述定位块101位于所述投影物镜顶部的基准轴的中心;支撑板103,所述支撑板103安装在所述定位块101上,所述支撑板103与所述定位块101之间通过一定位销102进行定位,且所述定位块101可旋转;所述支撑板103上设有X定位面31、Y定位面32以及Z定位面33,并且在所述Z定位面33上设有多个第一凸台面331;所述模拟掩模版300安装在所述支撑板103上,且位于所述多个第一凸台面331上,所述模拟掩模版300具有X面51、Y面52和Z面53,所述模拟掩模版300的X面51、Y面52分别与所述支撑板的X定位面31、Y定位面32平行,所述模拟掩模版的Z面53与所述支撑板的Z定位面33齐平;
调整装置,所述调整装置安装于所述支撑板103上,且位于所述支撑板103与所述模拟掩模版300之间,调整所述模拟掩模版300与所述支撑板103之间的距离,其调整精度为±5μm~±62.5μm;以及
反射方镜104,所述反射方镜104包括底面43、方向面42及反射面41,所述底面43与所述支撑板的Z定位面33贴合,所述方向面42与所述模拟掩模版的X面51贴合,所述反射面41将所述掩模台干涉仪发出的出射光束8(见图2)反射回所述自准直仪,所述自准直仪对所述掩模台干涉仪发出的出射光束与所述反射方镜104反射回的反射光束9进行角度检测;根据所述角度检测结果调整所述定位块101,使所述反射方镜104反射回的反射光束9与所述掩模台干涉仪发出的出射光束垂直,从而调整所述定位对准机构的RZ向精度,请结合参见图2。
进一步地,所述调整装置包括第一调整块105及第二调整块106,所述第一调整块105位于所述模拟掩模版300的X面51与所述支撑板103的X定位面31之间,调整所述模拟掩模版300的X面51与所述支撑板103的X定位面31之间的距离;所述第二调整块106位于模拟掩模版300的Y面32与所述支撑板103的Y定位面32之间,调整所述模拟掩模版300的Y面52与所述支撑板103的Y定位面32之间的距离;且所述第一调整块105及第二调整块106的底面与所述支撑板103的Z定位面33贴合。
进一步地,所述掩模台干涉仪发出的出射光束,经过所述角度分光仪分成第一路出射光束及第二路出射光束7,其中第一路出射光束到达所述自准直仪;第二路出射光束7达到所述平行四边形棱镜机构200,经所述平行四边形棱镜机构200将其光束提升后,入射至所述反射方镜104上;所述反射方镜104将所述入射光束8反射回所述平行四边形棱镜机构200,所述平行四边形棱镜机构200将所述反射光束9的光束下降后反射回所述角度分光仪,并进入所述自准直仪,参见图2。
关于所述平行四边形棱镜机构200,请参考图5,图5为本发明提供的对准调整装置中的平行四边形棱镜机构的轴测示意图,如图5所示,所述平行四边形棱镜机构200包括固定于所述掩模台测量支架上的棱镜底座202、固定于所述棱镜底座202上的棱镜安装座203以及安装于所述棱镜安装座203上的平行四边形棱镜204,所述第二路出射光束通过所述平行四边形棱镜204进行光束提升,所述反射光束通过所述平行四边形棱镜204进行光束下降。
进一步地,所述棱镜安装座203上设有第二凸台面22、第三凸台面23及辅助支撑面21,所述平行四边形棱镜204的安装侧边与所述第二凸台面22贴合,所述平行四边形棱镜204的底面与所述第三凸台面23贴合,所述平行四边形棱镜204的斜边与所述辅助支撑面21贴合,从而保证所述平行四边形棱镜204的安装方向正确。
进一步地,所述平行四边形棱镜机构200还包括第二压板201及压紧螺栓205,所述第二压板201使所述平行四边形棱镜204与所述棱镜底座202贴合,所述压紧螺栓205将所述平行四边形棱镜204与所述棱镜安装203座锁紧。
进一步地,所述反射方镜104为平面镜,其方向面42镀有全反射膜,从而使入射到反射方镜104的光束能被全部反射。
进一步地,所述定位对准机构200还包括第一压板107及调节螺钉108,所述第一压板107将所述模拟掩模版300压在所述支撑板103上,所述调节螺钉108将所述模拟掩模版300锁紧至所述支撑板103上。
利用上述对准调整装置的对准调整方法,用于对准调整光刻机中掩模预对准传感器的安装对准基准,该方法包括如下步骤:
在所述定位块101上安装支撑板103,并用定位销102进行定位;
在所述支撑板103上安装第一调整块105及第二调整块106,所述第一调整块105与所述支撑板103的X定位面31贴合,所述第二调整块106与所述支撑板103的Y定位面32贴合,且所述第一调整块105及第二调整块106的底面与所述支撑板103的Z定位面33贴合;
将所述模拟掩模版300放置于所述多个第一凸台面331上,并使所述模拟掩模版300的X面51与所述第一调整块105贴合,所述模拟掩模版300的Y面52与所述第二调整块106贴合,所述模拟掩模版300的Z面53与所述第一调整块105及第二调整块106的底面齐平;
在所述支撑板103上安装反射方镜104,使所述反射方镜104的底面43与所述支撑板103的Z定位面33贴合,其方向面42与所述模拟掩模版300的X面51贴合;
测量所述定位块101的中心至所述支撑板103的X定位面31、Y定位面32的距离以及所述模拟掩模版300上的对准标记301至模拟掩模版300的X面51、Y面52的距离,将所述测量得到的尺寸与设计的理论尺寸进行比较,拆下相应的调整块,对所述相应的调整块进行修磨,修磨精度为±5μm;
在所述棱镜安装座203上安装平行四边形棱镜204,使所述平行四边形棱镜204的安装侧边与所述第二凸台面22贴合,所述平行四边形棱镜204的底面与所述第三凸台面23贴合,所述平行四边形棱镜204的斜边与所述辅助支撑面21贴合;
将安装好平行四边形棱镜204的棱镜安装座203安装于棱镜底座202上;
将所述定位块101安装至所述投影物镜顶部,使所述定位孔109插入投影物镜顶部的基准轴,使所述定位块101位于所述投影物镜顶部的基准轴的中心;
将所述平行四边形棱镜机构200安装至所述掩模台测量支架1上;以及
调整所述定位对准机构100的RZ向精度。
进一步地,所述调整所述定位对准机构的RZ向精度包括如下步骤:
所述掩模台干涉仪2发出出射光束至所述角度分光仪,所述角度分光仪将所述出射光束分为第一路出射光束及第二路出射光束,其中第一路出射光束到达所述自准直仪,第二路出射光束达到所述平行四边形棱镜机构200;
所述第二路出射光束经所述平行四边形棱镜机构200将其光束提升后,入射至所述反射方镜104上;
所述反射方镜104将所述入射光束反射回所述平行四边形棱镜机构200;
所述平行四边形棱镜机构200将所述反射光束的光束下降后反射回所述角度分光仪,并进入所述自准直仪;
所述自准直仪将所述第一路出射光束与所述反射光束进行角度检测;
根据所述角度检测结果调整所述定位块101,将所述定位块101进行旋转,使所述反射方镜104反射回的反射光束与所述掩模台干涉仪2发出的出射光束平行,从而使所述反射方镜104与所述掩模台干涉仪2垂直,使所述定位对准机构100的RZ向精度满足要求。
进一步地,所述反射方镜104与所述掩模台干涉仪2垂直的垂直度要求为100μrad。
进一步地,测量所述模拟掩模版300上的对准标记301至模拟掩模版300的X面、Y面的距离是通过光学检测手段实现的,其测量精度为1μm。
进一步地,测量所述定位块101的中心至所述支撑板103的X定位面31、Y定位面32的距离的测量精度为2μm。
综上所述,本发明提供了一种对准调整装置,该装置包括模拟掩模版、定位对准机构及平行四边形棱镜机构,所述模拟掩模版上具有对准标记,所述对准标记为所述掩模预对准传感器的安装提供对准基准;所述定位对准机构及所述平行四边形棱镜机构调整所述对准标记相对于所述投影物镜顶部的基准轴的X、Y向位置,并调整定位对准机构的RZ向精度,以及各位置的精度,使调整后的位置精度满足光刻机整机集成的精度要求;本发明提供的对准调整方法通过先调整对准标记与支撑板的位置关系,并调整对准标记与支撑板之间的位置精度;再调整所述支撑板与所述投影物镜顶部的基准轴的位置关系;最后再调整定位对准机构的RZ向精度;经过上述调整后的模拟掩模版上的对准标记即可作为掩模预对准传感器的安装对准基准。该方法简单可靠。
显然,本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (14)
1.一种对准调整装置,用于给光刻机中掩模预对准传感器的安装提供对准基准,实现掩模预对准传感器相对于投影物镜顶部的基准轴的集成精度,其中,所述光刻机包括掩模台测量支架以及分别安装在所述掩模台测量支架上的掩模台干涉仪、角度分光仪和自准直仪,所述掩模台干涉仪发出出射光束,其特征在于,该对准调整装置包括:
模拟掩模版,所述模拟掩模版上具有对准标记,所述对准标记为所述掩模预对准传感器的安装提供对准基准;
定位对准机构,所述定位对准机构安装在所述投影物镜上,所述模拟掩模版安装于所述定位对准机构上,所述定位对准机构通过所述投影物镜顶部的基准轴调整所述模拟掩模版的X、Y向位置,且调整精度为0μm~10μm;
平行四边形棱镜机构,所述平行四边形棱镜机构以所述掩模台干涉仪为安装基准,安装在所述掩模台测量支架上,所述掩模台干涉仪及所述平行四边形棱镜机构调整所述定位对准机构的RZ向精度。
2.如权利要求1所述的对准调整装置,其特征在于,所述定位对准机构包括:
定位块,所述定位块的中心具有定位孔,所述定位孔与所述投影物镜顶部的基准轴相配合,所述定位孔插入所述投影物镜顶部的基准轴;
支撑板,所述支撑板安装在所述定位块上,所述支撑板与所述定位块之间通过一定位销进行定位,所述支撑板上设有X定位面、Y定位面以及Z定位面,并且在所述Z定位面上设有多个第一凸台面;所述模拟掩模版安装在所述支撑板上,且位于所述多个第一凸台面上,所述模拟掩模版具有X面、Y面和Z面,所述模拟掩模版的X面、Y面分别与所述支撑板的X定位面、Y定位面平行,所述模拟掩模版的Z面与所述支撑板的Z定位面齐平;
调整装置,所述调整装置安装于所述支撑板上,且位于所述支撑板与所述模拟掩模版之间,调整所述模拟掩模版与所述支撑板之间的距离,其调整精度为0~5μm;以及
反射方镜,所述反射方镜包括底面、方向面及反射面,所述底面与所述支撑板的Z定位面贴合,所述方向面与所述模拟掩模版的X面贴合,所述反射面将所述掩模台干涉仪发出的出射光束反射回所述自准直仪,所述自准直仪对所述掩模台干涉仪发出的出射光束与所述反射方镜反射回的反射光束进行角度检测;根据角度检测结果调整所述定位块。
3.如权利要求2所述的对准调整装置,其特征在于,所述调整装置包括第一调整块及第二调整块,所述第一调整块位于所述模拟掩模版的X面与所述支撑板的X定位面之间,调整所述模拟掩模版的X面与所述支撑板的X定位面之间的距离;所述第二调整块位于模拟掩模版的Y面与所述支撑板的Y定位面之间,调整所述模拟掩模版的Y面与所述支撑板的Y定位面之间的距离;且所述第一调整块及第二调整块的底面与所述支撑板的Z定位面贴合。
4.如权利要求3所述的对准调整装置,其特征在于,所述掩模台干涉仪发出的出射光束,经过所述角度分光仪分成第一路出射光束及第二路出射光束,其中第一路出射光束到达所述自准直仪;第二路出射光束达到所述平行四边形棱镜机构,经所述平行四边形棱镜机构将其光束提升后,入射至所述反射方镜上;所述反射方镜将所述入射光束反射回所述平行四边形棱镜机构,所述平行四边形棱镜机构将所述反射光束的光束下降后反射回所述角度分光仪,并进入所述自准直仪。
5.如权利要求4所述的对准调整装置,其特征在于,所述平行四边形棱镜机构包括固定于所述掩模台测量支架上的棱镜底座、固定于所述棱镜底座上的棱镜安装座以及安装于所述棱镜安装座上的平行四边形棱镜,所述第二路出射光束通过所述平行四边形棱镜进行光束提升,所述反射光束通过所述平行四边形棱镜进行光束下降。
6.如权利要求5所述的对准调整装置,其特征在于,所述棱镜安装座上设有第二凸台面、第三凸台面及辅助支撑面,所述平行四边形棱镜的安装侧边与所述第二凸台面贴合,所述平行四边形棱镜的底面与所述第三凸台面贴合,所述平行四边形棱镜的斜边与所述辅助支撑面贴合。
7.如权利要求5所述的对准调整装置,其特征在于,所述平行四边形棱镜机构还包括第二压板及压紧螺栓,所述第二压板使所述平行四边形棱镜与所述棱镜底座贴合,所述压紧螺栓将所述平行四边形棱镜与所述棱镜安装座锁紧。
8.如权利要求2所述的对准调整装置,其特征在于,所述反射方镜为平面镜,其方向面镀有全反射膜。
9.如权利要求2所述的对准调整装置,其特征在于,所述定位对准机构还包括第一压板及调节螺钉,所述第一压板将所述模拟掩模版压在所述支撑板上,所述调节螺钉将所述模拟掩模版锁紧至所述支撑板上。
10.一种利用权利要求6所述的对准调整装置的对准调整方法,用于对准调整光刻机中掩模预对准传感器的安装对准基准,其特征在于,该方法包括如下步骤:
在所述定位块上安装支撑板,并用定位销进行定位;
在所述支撑板上安装第一调整块及第二调整块,所述第一调整块与所述支撑板的X定位面贴合,所述第二调整块与所述支撑板的Y定位面贴合,且所述第一调整块及第二调整块的底面与所述支撑板的Z定位面贴合;
将所述模拟掩模版放置于所述多个第一凸台面上,并使所述模拟掩模版的X面与所述第一调整块贴合,所述模拟掩模版的Y面与所述第二调整块贴合,所述模拟掩模版的Z面与所述第一调整块及第二调整块的底面齐平;
在所述支撑板上安装反射方镜,使所述反射方镜的底面与所述支撑板的Z定位面贴合,其定位面与所述模拟掩模版的X面贴合;
测量所述定位块的中心至所述支撑板的X定位面、Y定位面的距离以及所述模拟掩模版上的对准标记至模拟掩模版的X面、Y面的距离,将所述测量得到的尺寸与设计的理论尺寸进行比较,拆下相应的调整块,对所述相应的调整块进行修磨,修磨精度为±5μm;
在所述棱镜安装座上安装平行四边形棱镜,使所述平行四边形棱镜的右侧边与所述第二凸台面贴合,所述平行四边形棱镜的底面与所述第三凸台面贴合,所述平行四边形棱镜的斜边与所述辅助支撑面贴合;
将安装好平行四边形棱镜的棱镜安装座安装于棱镜底座上;
将所述定位块安装至所述投影物镜顶部,使所述定位孔插入投影物镜顶部的基准轴,使所述定位块位于所述投影物镜顶部的基准轴的中心;
将所述平行四边形棱镜机构安装至所述掩模台测量支架上;以及
调整所述定位对准机构的RZ向精度。
11.如权利要求10所述的对准调整方法,其特征在于,所述调整所述定位对准机构的RZ向精度包括如下步骤:
所述掩模台干涉仪发出出射光束至所述角度分光仪,所述角度分光仪将所述出射光束分为第一路出射光束及第二路出射光束,其中第一路出射光束到达所述自准直仪,第二路出射光束达到所述平行四边形棱镜机构;
所述第二路出射光束经所述平行四边形棱镜机构将其光束提升后,入射至所述反射方镜上;
所述反射方镜将所述入射光束反射回所述平行四边形棱镜机构;
所述平行四边形棱镜机构将所述反射光束的光束下降后反射回所述角度分光仪,并进入所述自准直仪;
所述自准直仪将所述第一路出射光束与所述反射光束进行角度检测;
根据所述角度检测结果调整所述定位块,使所述反射方镜反射回的反射光束与所述掩模台干涉仪发出的出射光束平行,从而使所述反射方镜与所述掩模台干涉仪垂直,使所述定位对准机构的RZ向精度满足要求。
12.如权利要求11所述的对准调整方法,其特征在于,所述反射方镜与所述掩模台干涉仪垂直的垂直度要求为100μrad。
13.如权利要求10所述的对准调整方法,其特征在于,测量所述模拟掩模版上的对准标记至模拟掩模版的X面、Y面的距离是通过光学检测手段实现的,其测量精度为1μm。
14.如权利要求10所述的对准调整方法,其特征在于,测量所述定位块的中心至所述支撑板的X定位面、Y定位面的距离的测量精度为2μm。
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