CN104950583B - 用于光刻设备的调焦调平系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于光刻设备的调焦调平系统，其特征在于，包括至少一套信号测量系统以及一套信号处理与控制系统；所述信号处理与控制系统用于在获取调焦调平信号后调整被测对象的水平运动或垂直运动，所述信号测量系统包括一照明组件、梯度透镜组和探测组件；所述照明组件用于提供一光源，所述光源经所述梯度透镜组成像至一所述被测对象表面形成一聚焦光点，所述聚焦光点反射后至所述探测组件形成一成像光点，所述聚焦光点与所述成像光点形成一共轭关系，所述成像光点带有所述被测对象表面的所述调焦调平信号，所述探测组件将所述调焦调平信号传递给所述信号处理与控制系统。

Description

用于光刻设备的调焦调平系统

技术领域

本发明涉及一种集成电路装备制造领域,尤其涉及一种用于光刻设备的调焦调平系统。

背景技术

近年来，随着科学技术尤其是半导体技术的不断发展，对硅片复杂程度及成本价格不断提高，对光刻工艺技术的要求也不断地提高，因而对调焦调平检测的精度要求和曝光质量要求也大幅度提高，特别是在前道光刻工艺光刻机中，对精度和曝光质量的要求越来越高。

现有的调焦调平检测传感器主要有三种：一是气压式传感器；二是电容式传感器，三是光电式三角测量传感器。这三种传感器各有其优缺点：一气压式传感器可以直接测量硅片面的物理表面、不受光刻胶以及硅片表面材料的影响、但是气压受环境影响大导致精度不高、并且传感器距离硅片面较近而不能直接测量曝光场；二电容式传感器实现比较简单、但是受被测硅片特性影响比较大、也不能直接测量曝光场；三光电式三角测量传感器能够测量曝光场而且检测精度高、目前主要的调焦调平传感器、但是光机和控制结构复杂、并且精度受硅片面反射率的影响比较大；另外现有的调焦调平传感器装置为了实现大尺寸被测物的多区域测量需要安装多个或者多路调焦调平传感器装置，不但占据整机空间、增加整机重量，而且可测范围也有限。共焦测量装置的原理就是利用不同波长的光线在通过具有梯度折射率（不同波长的光通过相同的透镜有各自不同的折射率）的透镜后，会产生不同的聚焦深度，也就是不同波长的光线对应的焦距不一样，焦距与波长之间的关系计算公式：

（1）

式中是聚焦时所对应光线的波长，是该波长对应的焦距，是该波长在测量装置的透镜对应的折射率，而、是透镜两面的曲率半径。共焦测量装置就是利用这个原理测量被测对象（对于应用在光刻机调焦调平上，被测对象就是硅片面，下面统一为硅片面。）轴向的位置偏移值，其原理示意图如图1所示。当硅片面处在特定的参考焦面（光刻机的最佳曝光面，后面统称最佳曝光面）时，如图1（i）所示，此时对应波长的光（图中的红色光线）被离探头距离为a的透镜聚焦到硅片面，同时聚焦点的反射光会沿着原光路返回，经装置内透镜返回，再经探测小孔返回测量装置，此时硅片面就处在焦距为z的红光焦平面（最佳曝光面）上，此时对应的红光焦距为；当硅片面有的位置偏离时，如图1（ii）所示，红色光线就不会在硅片面上聚焦，所反射回光纤就不能通过测量装置探测端的小孔，这样就不能用该红色光纤测量；由于光源是连续光谱，只要硅片面所处位置不超过装置的测量范围，那么就会有对应波长的光线在硅片面所处位置聚焦，如图1（iii）所示，硅片面有的位置偏离时所对应的绿色光线在该处聚焦，相应的就可以根据绿光的焦距测量出此时硅片面所处的位置参数，两者相减就可以得到偏移量，其中通过照明针孔的点光源，硅片面上的聚焦点和探测端通过探测针孔的像点三者两两之间共轭关系，也就是所谓的共焦。

该测量装置利用具有连续光谱光源发出的光线通过具有梯度折射率的透镜后，具有各自波长的光线在轴向空间会产生不同的焦深，当被测对象处于不同的焦深位置时，就可以通过计算所处位置的焦深差得到被测对象的位置偏移量或者不同空间位置的轴向距离。这样的话，每个测量对象所处位置对应的波长光在探测器上就会有一个测量峰值，如图2所示，当被测对象有位置偏移时，偏移后的位置也会被相应波长的光线测量到，也会有其对应的测量峰值，如图3所示，两个波长对应的焦距差就可以算出偏移量，这样控制单元就是根据这个测量差值做出相应的调整，使得被测对象恢复到应处的位置。目前已有的这种共焦测量仪器，线性度在±0.05%，分辨率可达0.004%。

现有调焦调平测量技术中光电式的测量传感器容易受空间结构限制，以及因硅片面反射率不均造成探测器探测到的光斑均匀性差，使得传感器的工艺适应性难以解决；电容式存在受硅片面材料性质、环境温度和湿度的影响大，测量精度低等问题；而气压式传感器容易受风速、温度等影响，而且测量精度不高；另外现有的调焦调平传感器都是固定在主机板上的某个位置，这样也就限制了其测量范围，若想同步实现更多对象的检测，需要增加传感器的数量，不但增加分系统或者整机的重量、由于空间有限的安装难度，还会增加制造成本。上述限制或者不足之处，最后都会导致工件台上的硅片就到不了最佳焦平面位置，从而使得曝光质量下降，另外工程实现难度，生产成本也会随之增加。

有鉴于此，现有技术中需要一种新的能够运用于光刻机的可确保成像分辨率稳定的调焦调平装置和方法。

发明内容

为了克服现有技术中存在的技术缺陷，本发明提供一种新的能够运用于光刻机的可确保成像分辨率稳定的调焦调平装置和方法。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种用于光刻设备的调焦调平系统，其特征在于，包括至少一套信号测量系统以及一套信号处理与控制系统；所述信号处理与控制系统用于在获取调焦调平信号后调整被测对象的水平运动或垂直运动，所述信号测量系统包括一照明组件、梯度透镜组和探测组件；所述照明组件用于提供一光源，所述光源经所述梯度透镜组成像至一所述被测对象表面形成一聚焦光点，所述聚焦光点反射后至所述探测组件形成一成像光点，所述聚焦光点与所述成像光点形成一共轭关系，所述成像光点带有所述被测对象表面的所述调焦调平信号，所述探测组件将所述调焦调平信号传递给所述信号处理与控制系统。

更进一步地，所述信号测量系统位于所述光刻设备的投影物镜的内部，所述梯度透镜组与所述投影物镜共用所述投影物镜内的至少一个透镜。

更进一步地，所述梯度透镜组为一梯度折射率透镜。

更进一步地，还包括一可调传动装置，所述可调传动装置由一圆周运动机构和一径向运动机构组成，所述可调传动装置用于驱动所述信号测量系统在所述物镜内的某一水平面中运动。

更进一步地，所述信号测量系统的数量为三个，所述三个信号测量系统等距离分布于所述投影物镜的镜筒的同一圆周面上。

更进一步地，所述探测组件按照光线传播的方向依次包括一与所述光刻设备的投影物镜共用的镜片、分光棱镜、探测针孔、色散棱镜或反射式光栅及共焦测量探测器。

更进一步地，所述圆周运动机构由嵌入所述投影物镜的镜筒内壁上的圆周导轨组成，用于相对所述镜筒做顺时针或逆时针运动。

更进一步地，所述径向运动机构由电动伸缩机构组成，所述电动伸缩机构的一头固定与所述圆周运动机构上；所述径向运动机构由一直径导轨和一直线电机组成，所述直线电机固定在所述圆周运动机构上。

更进一步地，所用光源为非曝光光源。

更进一步地，还包括用于所述探测对象表面光强补偿的光学元件组，所述光强补偿光学元件组由所述套信号处理与控制系统驱动。

更进一步地，所述光强补偿光学元件组为凹反射镜或者由凸透镜和平面反射镜组成。

与现有技术相比较，本发明所提供的技术方案利用共焦测量装置的测量原理，将共焦测量装置整合到光刻机的投影物镜PO中合适的位置，并与PO共用一个透镜或者某几个透镜，但彼此互不干涉，同时信号处理与控制系统将测量装置的探测端与光刻机的工件台的传动装置连接在一起的，当探测器探测到硅片面有因位置偏移或倾斜造成轴向偏移时，将信息反馈到信号处理与控制系统，而信号处理与控制系统根据探测到的信息分析处理后，通过传动装置调节工件台，将硅片面恢复到最佳曝光面，达到调焦调平的目的。由于是采用连续光谱的光源，其测量精度高；由于是利用不同波长的光在被测对象所处位置不同得到不同的聚焦深度或者自身的空间位置信息，采用的是点测量，不受光斑不均匀性等影响，所以其工艺适应性好；由于是光受环境温度、风等影响小，稳定性高；由于是将调焦调平传感器整合到PO里合理的空间位置，所以可以不受整机系统对调焦调平传感器分系统的空间约束。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是共焦测量原理示意图；

图2是共焦测量原理探测信号图；

图3是被探测点有偏移时探测信号图；

图4是本发明中调焦调平传感器的测量原理图；

图5是本发明中调焦调平传感器组件结构图；

图6是本发明中调焦调平传感器组件外加包络以及外部接口后的结构示意图；

图7是本发明中调焦调平传感器在PO中的测量原理示意图；

图8是本发明中调焦调平传感器在PO中的具体实施原理图；

图9是本发明中调焦调平传感器在PO中的布局结构示意图；

图10是本发明中调焦调平传感器在硅片面离焦时测量示意图；

图11是本发明中调焦调平传感器在硅片面倾斜时测量结构平面图；

图12是本发明中测量常规中等尺寸测量对象时三传感器的布局示意图；

图13是本发明中测量常规小尺寸测量对象时单个传感器的布局示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的一种具体实施例的用于光刻设备的调焦调平装置。然而，应当将本发明理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本发明的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。此外，在以下描述中所使用的“X向”一词主要指与水平向平行的方向；“Y向”一词主要指与水平向平行，且与X向垂直的方向；“Z向”一词主要指与水平向垂直，且与X、Y向均垂直的方向。

所以本发明所提供的一种检测装置是利用共焦测量装置的测量原理，将共焦测量装置整合到光刻机的投影物镜PO中合适的位置，并与PO共用一个透镜或者某几个透镜，但彼此互不干涉，同时信号处理与控制系统将测量装置的探测端与光刻机的工件台的传动装置连接在一起的，当探测器探测到硅片面有因位置偏移或倾斜造成轴向偏移时，将信息反馈到信号处理与控制系统，而信号处理与控制系统根据探测到的信息分析处理后，通过传动装置调节工件台，将硅片面恢复到最佳曝光面，达到调焦调平的目的。由于是采用连续光谱的光源，其测量精度高；由于是利用不同波长的光在被测对象所处位置不同得到不同的聚焦深度或者自身的空间位置信息，采用的是点测量，不受光斑不均匀性等影响，所以其工艺适应性好；由于是光受环境温度、风等影响小，稳定性高；由于是将调焦调平传感器整合到PO里合理的空间位置，所以可以不受整机系统对调焦调平传感器分系统的空间约束。

本发明的技术方案包括一种新型基于共焦测量原理的调焦调平检测传感器，能巧妙地解决最佳焦平面、调焦调平传感器零平面及硅片面之间的位置变化关系，很好地确保了光刻机硅片的曝光质量稳定性。

本方案发明技术原理如图4所示，集成到PO中的调焦调平传感器201、202对应零平面210的焦距和PO物镜下表面200到最佳曝光面210距离是已知的设计值，当最佳焦面210、硅片面211和调焦调平零位210完全匹配时，如图4a所示，调焦调平传感器201、202此时对应波长的焦距、，可以得到每点的Z向偏移量以及Rx、Ry值均为零，进而得到PO物镜下表面200到最佳曝光面210距离就是设计值；当硅片面211发生的偏移量时，如图4b所示，传感器201、202通过测量就会得到此时对应波长的焦距、，就可以算出偏移量≠0，Rx，Ry量均为零，传感器将算出的偏移量信息传递到信号处理与控制系统，并通过传动装置将偏移后的硅片面移动到最佳曝光面；当硅片面发生的倾斜偏移量时，如图4c所示，传感器201、202将检测到此时聚焦的光线的波长，也就可以得到对应波长光线的焦距和，同样可以得到对应的偏移量以及Rx、Ry，可以根据以及Rx、Ry 值计算出倾斜量，以及倾斜方向，最后通过传动装置调节，使得硅片面回到最佳曝光面。由于这种传感器的测量精度很高，这样就能很好的保证硅片曝光质量。

本发明中的调焦调平系统由至少1个或以上的共焦测量传感器以及信号处理与控制系统所组成，其中共焦测量传感器主要由三部分组成，分别是照明组件1、探测前组2和探测后组3共三个部分。三个部分加上被测对象部份4构成了一个完成的光学系统。其中，照明组件1主要有光源。本发明所指的“光源”包括具有连续光谱的LED、卤素灯或者如氙灯之类充惰性气体的灯具，也可以是具有多个特定波长的组合灯，适合某些特殊场合，下面不再特殊说明，统一用“光源”两字代替）。照明组件1还包括光导及光纤耦合接口，照明镜组和转向反射镜，另外与探测镜组共用的分光棱镜；探测前组2包括本发明中传感器的探测镜组和PO共用的透镜，探测后组3包括与照明组件1共用的分光棱镜、探测针孔、色散棱镜（或反射式光栅）以及探测器等组成，组成结构如图5中所示的四个虚线框。实际制造传感器的时候，将三部分（除照明组件1中的光源、光导以及光纤耦合接口外）安装在配套设计好的机械外壳6里面，并在传感器与PO镜片建立关系的通光孔处安装一个滤光片8，可以排除传感器的照明光以外杂散光的干扰，另外留有机械接口7，具体实施的时候可以根据实际情况增加针对性组镜套筒，与要用到的PO中镜片或者镜组匹配组合成探测系统，如图6所示，机械外壳留有照明光纤的耦合接口9和探测器的外接接口5。

具体技术方案如图7所示（注：为了说明整个的测量过程，体现共焦测量原理，图7、图9和图10中传感器的镜筒有部分伸到了PO外面），光刻机的工作过程就是曝光光源003，将在掩膜台002上的掩膜001通过投影物镜（就是上面说的PO）000中的物镜组010聚焦到处于最佳焦面150的硅片面152上曝光。但是曝光前，要确认硅片面是处在投影物镜000的最佳曝光面，这一确认过程就需要有调焦调平传感器来检测并给予矫正。本方案的调焦调平过程：传感器的光源131经光纤132经光纤接口9耦合进入照明组件1，经照明镜组133，再经转向反射镜134转向后，给传感器提供照明；照明光通过分光棱镜140，经探测前组的镜组135后被反射镜136转向，被与机械接口7的套筒10镜片投影到梯度折射率透镜010（也就是投影物镜的某一个镜片或者某镜组，在不干涉投影物镜使用的情况下，可以根据实际情况选择），最后聚焦到硅片面152上，由于传感器光轴在大部分情况下都是在PO光轴外的，同轴的时候除外，所以传感器的光是斜聚焦在硅片被探测面152，聚焦在152又被152反射的光线被反射镜组11。本发明所指的反射镜组包括具有曲率的凹面镜，反射棱镜或者由平面反射镜与透镜组合的反射镜组，具体视使用情况而定，这里都统一使用反射镜组代替。反射回152，再沿原光路返回到分束棱镜140，透过140后被探测针孔139滤去非聚焦光线（对应波长附近比较窄波段范围内光线也能通过），通过139的光线经过色散棱镜138（也可以用反射式光栅替代）后，各个波长的光线都有对应角度的偏转，打在探测器CCD137。本发明所指的探测器包括CCD，PDA和PSD等一系列探测器。靶面上，最后被探测器CCD137接收，探测器CCD137将探测到的信号经线缆170传送到信号处理与控制系统151，151通过一定的算法以及处理，得到如图1所示的信号曲线图，根据光强信号的峰值，就可以计算出对应的波长，也就可以知道该波长对应的焦距（i=1、2、3…，i是用到的传感器数量），知道了与实际零平面对应的，就可以知道各个探测点的Z向偏移量以及Rx、Ry，信号处理与控制系统151就可以运算得到硅片面离焦量和倾斜量，控制系统151就会根据信号数据，通过电缆171控制工件台的传动调节装置160、161和162，对工件台180上的硅片152进行相应的调节，从而使硅片始终处在最佳焦平面位置，保证质量稳定性就能保证。其中从光纤131出射的点光源（由于光纤端口径小，出射的光可以视为点光源），在硅片152曝光面上的聚焦点和通过探测针孔139的成像光点三者两两之间是共轭的关系，也就是共焦原理中的共焦关系。

图9是本发明中将传感器作为一个整体布局在PO中的示意图传感器的探测器的外接接口5是留在PO外面以便与传感器控制端连接，而光纤耦合接口9也留在外面与光纤连接以供照明，其他关键组件都是在PO里面。

本发明中传感器实现调焦调平的具体实现过程如下：如图8所示，传感器的光源131经光纤132经光纤接口9耦合进入照明组件1，经照明镜组133，再经转向反射镜134转向后，给传感器提供照明；照明光通过分光棱镜140，经探测前组的镜组135后被反射镜136转向，被与机械接口7的套筒10镜片投影到梯度折射率透镜010（也就是投影物镜的某一个镜片或者某镜组，在不干涉投影物镜使用的情况下，可以根据实际情况选择），最后聚焦到硅片面152上，由于传感器光轴在大部分情况下都是在PO光轴外的，同轴的时候除外，所以传感器的光是斜聚焦在硅片被探测面152，聚焦在152又被152反射的光线被反射镜组11反射回152，再沿原光路返回到分束棱镜140，透过140后被探测针孔139滤去非聚焦光线（对应波长附近比较窄波段范围内光线也能通过），通过139的光线经过色散棱镜138（也可以用反射式光栅替代）后，各个波长的光线都有对应角度的偏转，打在探测器CCD137靶面Ai（i=1、2、3…）点上，最后被探测器CCD137接收，探测器CCD137将探测到的信号经线缆170传送到信号处理与控制系统151，151通过一定的算法以及处理，得到每点探测到的信号对应的如图1所示的信号曲线图，根据光强信号的峰值，就可以知道对应的波长，也就得到了对应的，通过相应的算法，计算出Ai对应的偏移量以及Rx、Ry，再综合所有被测点的信息，计算出和，当=0且=0，则说明硅片面152是处在最佳曝光面150；当硅片面152出现=δz≠0位置偏离时，如图10所示，硅片面将处在153的位置，此时传感器的聚焦面也就到了153处。因硅片面的偏移，使得光路在空间上发生了偏移，控制端151就会通过线缆172控制自动调节装置12通过机械臂13连接的反射镜组11做出相应的位置调整，并将聚焦后偏移的光线沿原路返回探测面，最后达到探测器的Bi（i=1、2、3…）位置被探测器接收，通过光导170传递到信号处理与控制系统151并被计算处理，得到此时聚焦光线的波长，再据相应的关系式计算出焦距，信息处理与控制系统就可以得到对应的偏移量以及Rx、Ry值，由于只是位置偏离，最后得到=δz及=0，然后信号处理与控制系统151通过光导171传递到传动装置160、161、162，同时控制传动装置160、161、162将硅片面调回到最佳曝光面，实现传感器的调焦功能；同样的原理，当硅片面出现的角度倾斜，如图11所示，此时可以将每个传感器对应的被测硅片面154位置倾斜看成是局部轴向偏移，每一个传感器探测的区域在探测面上都有一个对应的轴向偏移量，综合每个点的探测到≠0，就可以计算出倾斜角≠0，探测器将探测到的信号通过光导170传输到信号处理与控制系统151，,然后信号处理与控制系统151将处理后的信号信息通过光导171传输到传动装置160、161、162，并控制160、161、162将倾斜的硅片面恢复到最佳焦面，实现传感器的调平功能。

本发明所提供的技术方案中，为了适应大尺寸被测对象，提高检测速率，将三个共焦测量调焦调平传感器均等布局安装在可调圆形传动装置上，安装在投影物镜镜筒000适当位置（被传感器共用一个镜片或者镜组的PO下方合适的空间位置），其投影在水平面上的位置如图12所示，301、302和303分别代表安装在传动装置上的三个共焦测量传感器，它们均等分布在圆形传动装置上，每个传感器与圆周中心的连线互成60°的夹角，300圆面为镜筒在水平面上的投影，圆点虚线304表示301、302和303固定在传动装上同一个圆周位置在水平面上的投影。测量时，可以将被测硅片分成如图11中粗实线所包围的A、B、C三个均等区域，301、302和303分别负责测量A、B、C三个区域，在不影响PO的前提下，当可调传动装置上的传感器测完被测面的某点或者某个小区域的后，可以沿圆周方向（图11中的Round箭头方向）扫描测量传感器可测范围内的所有区域；测量完同一圆周上的被测区域后，在可调传动装置的驱动下，可以沿径向（图11中的Radial箭头方向）运动，实现径向的传感器可测范围内的所有区域的测量。在可调传动装置的协助下，本发明中的调焦调平传感器装置可扩大测量区域，甚至可实现全局测量，进一步提高调焦调平的精度，三个传感器分区域配合测量，可以提高工作效率，降低生产成本。可调传动装置由圆周运动机构和径向运动机构组成，圆周运动机构由镜筒某一层的可运动的内壁构成，即此内壁上嵌有圆周导轨，能够相对于不动的镜筒做顺时针或逆时针运动，径向运动机构由电动伸缩机构（类似伸缩式教鞭）组成，其一头固定在圆周运动机构上；径向运动机构也可由直径导轨，直线电机固定在圆周运动机构上。

本发明所提供的技术方案中，当调焦调平的对象是小尺寸的硅片，只要在圆形可调传动装置上安装一个本发明中调焦调平传感器装置，如图13所示，通过圆形传动装置调节传感器501分别绕轴沿Round圆周向和沿径向Radial向运动测量，就可以达到调焦调平的测量目的。

本发明所提供的技术方案，当不使用掩膜的照明光源时，可以仅作为调平系统使用。使用掩膜的照明光源时，也可以仅作为调焦系统使用。

现有的光刻机中，调焦调平相关技术的传感器装置都是固定在整机系统的某个区域，不能动，只能通过运动工件台来实现整个曝光视场的调焦调平，需要增大行程空间；要测量更多对象上表面，需要增加传感器数量的方式来解决，成本会增加，物镜PO空间小实施较困难；增加传感器数量，也会造成物镜PO总重量的大幅增加，对光刻机框架提出更高要求。

本发明技术方案很好的解决了上述几个问题，可以有效的确保硅片曝光质量，降低工程实现难度和生产成本。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (9)

1.一种用于光刻设备的调焦调平系统，其特征在于，包括至少一套信号测量系统以及一套信号处理与控制系统；所述信号处理与控制系统用于在获取调焦调平信号后调整被测对象的水平运动或垂直运动，所述信号测量系统包括一照明组件、梯度透镜组和探测组件；所述照明组件用于提供一光源，所述光源经所述梯度透镜组成像至一所述被测对象表面形成一聚焦光点，所述聚焦光点反射后至所述探测组件形成一成像光点，所述聚焦光点与所述成像光点形成一共轭关系，所述成像光点带有所述被测对象表面的所述调焦调平信号，所述探测组件将所述调焦调平信号传递给所述信号处理与控制系统；所述信号测量系统位于所述光刻设备的投影物镜的内部，所述梯度透镜组与所述投影物镜共用所述投影物镜内的至少一个透镜；还包括一可调传动装置，所述可调传动装置由一圆周运动机构和一径向运动机构组成，所述可调传动装置用于驱动所述信号测量系统在所述投影物镜内的某一水平面中运动。

2.如权利要求1所述的用于光刻设备的调焦调平系统，其特征在于，所述梯度透镜组为一梯度折射率透镜组。

3.如权利要求2所述的用于光刻设备的调焦调平系统，其特征在于，所述信号测量系统的数量为三个，所述三个信号测量系统等距离分布于所述投影物镜的镜筒的同一圆周面上。

4.如权利要求1所述的用于光刻设备的调焦调平系统，其特征在于，所述探测组件按照光线传播的方向依次包括一与所述光刻设备的投影物镜共用的镜片、分光棱镜、探测针孔、色散棱镜及共焦测量探测器。

5.如权利要求1所述的用于光刻设备的调焦调平系统，其特征在于，所述圆周运动机构由嵌入所述投影物镜的镜筒内壁上的圆周导轨组成，用于相对所述镜筒做顺时针或逆时针运动。

6.如权利要求1所述的用于光刻设备的调焦调平系统，其特征在于，所述径向运动机构由电动伸缩机构组成，所述电动伸缩机构的一头固定与所述圆周运动机构上；所述径向运动机构由一直径导轨和一直线电机组成，所述直线电机固定在所述圆周运动机构上。

7.如权利要求1所述的用于光刻设备的调焦调平系统，其特征在于，所述光源为非曝光光源。

8.如权利要求1所述的用于光刻设备的调焦调平系统，其特征在于，还包括用于所述探测对象表面光强补偿的光学元件组，所述光强补偿光学元件组由所述信号处理与控制系统驱动。

9.如权利要求8所述的用于光刻设备的调焦调平系统，其特征在于，所述光强补偿光学元件组为凹反射镜或者由凸透镜和平面反射镜组成。