專利名稱：一種光學(xué)焦平面補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)焦平面補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種光學(xué)焦平面補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)于它為一盤形的機(jī)械框架結(jié)構(gòu)，在框架結(jié)構(gòu)中，以顯微物鏡基線長(zhǎng)度為直徑的圓周上，分布著不同規(guī)格的光程補(bǔ)償器，對(duì)徑位置上的一對(duì)補(bǔ)償器規(guī)格相同，其中一對(duì)的補(bǔ)償量為零。
本實(shí)用新型安裝在一個(gè)球面調(diào)平機(jī)構(gòu)上，對(duì)準(zhǔn)時(shí)，根據(jù)樣片規(guī)格，先設(shè)定好顯微物鏡到掩摸間的間隙，選擇匹配的補(bǔ)償器對(duì)，將補(bǔ)償器相對(duì)掩摸調(diào)平，這時(shí)，掩摸上的標(biāo)記剛好位于顯微物鏡的焦平面上；記錄下其成像位置后，放入樣品，設(shè)定樣品與掩摸之間的間隙并調(diào)平，選擇補(bǔ)償量為零的補(bǔ)償器，顯微物鏡焦面下降，樣品底面的標(biāo)記剛好位于顯微物鏡焦平面上，達(dá)到焦面補(bǔ)償?shù)哪康摹?br> 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)取代機(jī)械調(diào)焦機(jī)構(gòu)，改善了調(diào)焦過程中機(jī)械式調(diào)焦機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)引起圖像的側(cè)向位移和焦面的判讀的主觀性誤差，降低了其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和加工裝調(diào)難度，降低制造成本。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點(diǎn)(1)調(diào)焦過程中，標(biāo)記相對(duì)光學(xué)系統(tǒng)擺動(dòng)及側(cè)向位移小；(2)調(diào)焦判讀客觀準(zhǔn)確，不受主觀因素影響；(3)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小巧，降低了加工裝調(diào)難度和成本。
如圖2所示，光程補(bǔ)償器2為有兩個(gè)相互平行的折射平面構(gòu)成的圓形的玻璃平行平板21結(jié)構(gòu)，其介質(zhì)材料22均勻，兩平行平面23的面形為 平行度小于0.01秒。光程補(bǔ)償器的工作原理為平行平板玻璃的成像原理平行平板使像或物沿光軸向光線行進(jìn)方向平移Δ=d(1-1n),]]>n為平板材料的折射率，d為平板厚度。加入補(bǔ)償器后，將物鏡前工作距由樣片底面拉伸到掩模底面。按補(bǔ)償原理，從第一焦平面到第二焦平面，引起掩摸圖像側(cè)移的因素主要是1.補(bǔ)償器兩平面不平行引起光軸偏轉(zhuǎn)；2.補(bǔ)償機(jī)構(gòu)基準(zhǔn)面與掩摸面不平行(即調(diào)平誤差)引起光軸偏移；3.補(bǔ)償器兩平面與補(bǔ)償機(jī)構(gòu)基準(zhǔn)面不平行光軸偏移。在這些因素中，因素1、3對(duì)于一裝調(diào)好的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)而言，是固定不變的，可作為系統(tǒng)誤差，加一個(gè)修正量來剔除掉。對(duì)于因素2，調(diào)平誤差可做到小于0.01秒，補(bǔ)償器厚度不超過3毫米，假設(shè)補(bǔ)償器介質(zhì)的折射率為n＝1.5，這時(shí)側(cè)向位移量δ＝0.025um。遠(yuǎn)小于所需的對(duì)準(zhǔn)精度。另外，此結(jié)構(gòu)焦面調(diào)節(jié)由計(jì)算得出，不受主觀因素影響。例如，在一次底面對(duì)準(zhǔn)過程中，曝光樣品厚度為0.5mm，曝光間隙為20μm，選擇補(bǔ)償器材料的折射率為n＝1.5，厚度為1.08mm，其補(bǔ)償量剛好為樣品厚度和間隙之和。先記錄掩模上的標(biāo)記，如圖2右邊所示，放入光程補(bǔ)償器2，將掩模標(biāo)記調(diào)節(jié)至顯微鏡物鏡的焦面上，用CCD記錄下位置標(biāo)記位置；放入樣品，設(shè)定好間隙，選擇補(bǔ)償量為零的補(bǔ)償器，顯微物鏡的焦面不需調(diào)節(jié)，剛好落在樣品底面的標(biāo)記上，如圖2所示，這樣就消除了機(jī)械調(diào)焦帶來的側(cè)移。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)焦平面補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，其特征在于它為一盤形的機(jī)械框架結(jié)構(gòu)，在框架結(jié)構(gòu)中，以顯微物鏡基線長(zhǎng)度為直徑的圓周上，分布著不同規(guī)格的光程補(bǔ)償器，對(duì)徑位置上的一對(duì)補(bǔ)償器規(guī)格相同，其中一對(duì)的補(bǔ)償量為零。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)焦平面補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的光程補(bǔ)償器為圓形平板結(jié)構(gòu)，平板面與盤形機(jī)械框架結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)面平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)焦平面補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的圓形平板結(jié)構(gòu)為圓形玻璃平板結(jié)構(gòu)，其中兩玻璃平面平行，其內(nèi)部介質(zhì)材料均勻。
專利摘要一種光學(xué)焦平面補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，為一盤形的機(jī)械框架結(jié)構(gòu)，在框架結(jié)構(gòu)中，以顯微物鏡基線長(zhǎng)度為直徑的圓周上，分布著不同規(guī)格的光程補(bǔ)償器，對(duì)徑位置上的一對(duì)補(bǔ)償器規(guī)格相同，其中一對(duì)的補(bǔ)償量為零。本實(shí)用新型用于底面對(duì)準(zhǔn)的雙面光刻機(jī)的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)上，通過改變顯微鏡物鏡和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記之間一定厚度的光學(xué)介質(zhì)來改變物鏡的前工作距，實(shí)現(xiàn)掩摸上的標(biāo)記與樣片底面上標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)，在調(diào)焦過程中，擺動(dòng)和側(cè)向位移小，調(diào)焦判讀客觀準(zhǔn)確，操作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小巧，成本低。本實(shí)用新型也可用在非接觸式的測(cè)量等其他領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G02B21/00GK2586974SQ0228890
公開日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2002年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者趙立新, 胡松, 張強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所