專利名稱：調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光機(jī)電設(shè)備，具體涉及投影光刻系統(tǒng)中的調(diào)焦調(diào)平測量系 統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
光刻裝置(光刻機(jī))是大規(guī)模集成電路生產(chǎn)的重要設(shè)備之一。光刻機(jī)可將 掩模板上的圖形通過曝光裝置按一定比例轉(zhuǎn)移到要加工的對(duì)象上(如硅片等)。 硅片在這里泛指所有被曝光對(duì)象，包括襯底、鍍膜和光刻膠等。在曝光過程中， 需要使被加工對(duì)象(如硅片等)的相應(yīng)表面保持在曝光裝置的焦深范圍之內(nèi)。 為此，光刻機(jī)采用了用于測量被加工對(duì)象(如硅片等)的表面位置信息的調(diào)焦 調(diào)平測量系統(tǒng)。調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)可以和夾持^f皮加工對(duì)象(如硅片等)的工件 臺(tái)一起使被加工對(duì)象(如硅片等)的被曝光區(qū)域一直處于光刻機(jī)曝光裝置的焦 深之內(nèi)，從而使掩模板上的圖形理想地轉(zhuǎn)移到被加工對(duì)象(如硅片等)上。
隨著投影光刻機(jī)分辨率的不斷提高和投影物鏡焦深的不斷減小，對(duì)光刻機(jī) 內(nèi)調(diào)焦調(diào)平分系統(tǒng)的測量精度和能夠?qū)崟r(shí)測量曝光區(qū)域等性能的要求也越來越 高。因此，目前步進(jìn)掃描中所采用的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)通常為光電測量系統(tǒng)，
如基于光柵和四象限探測器的光電測量方法(美國專利US5191200)、基于狹 縫和四象限探測器的光電探測方法(美國專利US 6765647B1)、基于^f"孔和面 陣CCD的光電探測方法(美國專利US 6081614)和基于PSD (位置敏感器件) 的光電測量方法(中國專利200610117401.0和Focusing and leveling system using PSDs for the wafer steppers. Proc.SPIE, 1994, 2197: 997-1003.)。上述調(diào)焦調(diào)平測量 系統(tǒng)都較為復(fù)雜，而且除基于光柵和四象限探測器的光電測量方法(美國專利 US5191200)和基于PSD測量(中國專利200610117401.0)之外，上述其他調(diào) 焦調(diào)平測量系統(tǒng)都是非差分測量系統(tǒng)，因此測量穩(wěn)定性和重復(fù)性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種全新的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)及方法，該 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，與現(xiàn)有同類系統(tǒng)相比，在同樣的測量精度和重復(fù)性下，本系統(tǒng) 具有更大的測量范圍。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)包括光柵、第 一成像模塊、第二成像模塊和探測模塊。第一成像模塊可將光^H至光束照明后 成像于被測對(duì)象上以形成第 一光柵像。第二成像模塊可將第 一光柵像成像于探 測模塊處以形成第一探測像。探測模塊的位置固定，被測對(duì)象的位置信息表現(xiàn) 為第一探測像相對(duì)于探測模塊的相對(duì)位置信息。
本發(fā)明的另一方案是提供一種測量被測對(duì)象位置的方法，該方法包括下列
步驟光柵經(jīng)光束照明后成像于該被測對(duì)象上以形成第一光柵像；該第一光柵
像成像于探測模塊以形成第一探測像，其中該探測模塊的位置是固定的；根據(jù)
該第一探測像相對(duì)于該探測模塊的相對(duì)位置信息計(jì)算出該被測對(duì)象的位置信 臺(tái)
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并可設(shè)計(jì)成差分結(jié)構(gòu)以提高系 統(tǒng)穩(wěn)定性。


圖1為光刻機(jī)系統(tǒng)示意圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例設(shè)計(jì)的具有非差分結(jié)構(gòu)的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)示 意圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例設(shè)計(jì)的一種光柵設(shè)計(jì)形式示意圖。
圖4為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例設(shè)計(jì)的另一種光柵設(shè)計(jì)形式示意圖。
圖5為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例設(shè)計(jì)的探測模塊布置示意圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例設(shè)計(jì)的探測模塊輸出示意圖。
圖7為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例設(shè)計(jì)的常規(guī)光柵信號(hào)檢測示意圖。
圖8為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例設(shè)計(jì)的具有差分結(jié)構(gòu)的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)示意圖。
圖9為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例設(shè)計(jì)的光源模塊交替調(diào)制示意圖。
圖10為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例設(shè)計(jì)的另一具有非差分結(jié)構(gòu)的調(diào)焦調(diào)平測量系 統(tǒng)示意圖。
圖11為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例設(shè)計(jì)的另一具有差分結(jié)構(gòu)的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng) 示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1示出了光刻機(jī)系統(tǒng)10的示意圖。圖1的XYZ坐標(biāo)系設(shè)定為如圖所示 的右手直角坐標(biāo)系，其中Z軸沿著光刻機(jī)投影物鏡的光軸。光刻機(jī)系統(tǒng)10可將 掩模板1上的圖形通過投影物鏡3按一定比例轉(zhuǎn)移到要加工的對(duì)象4上(如硅 片等)。其中，數(shù)字2代表投影物鏡3的光軸。在圖1所示在光刻機(jī)系統(tǒng)10中， 需要使被力。工對(duì)象4的相應(yīng)表面保持在投影物鏡3的焦深范圍之內(nèi)。為此，光 刻機(jī)采用了用于測量:l皮加工對(duì)象4的表面位置信息的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)6。調(diào)焦 調(diào)平測量系統(tǒng)6可以和夾持被加工對(duì)象4的工件臺(tái)5 —起使被加工對(duì)象4的被 曝光區(qū)域一直處于光刻機(jī)投影物鏡3的焦深之內(nèi)，從而使掩模板1上的圖形理 想地轉(zhuǎn)移到被加工對(duì)象4上。
圖2為圖1中本發(fā)明的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)6的結(jié)構(gòu)示意圖。調(diào)焦調(diào)平測量 系統(tǒng)6屬于多點(diǎn)測量系統(tǒng)，且各個(gè)點(diǎn)的測量結(jié)構(gòu)和原理等特性完全相同，因此 下文只以一個(gè)測量點(diǎn)為例說明本發(fā)明調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)6。圖2中XYZ坐標(biāo)系 與圖1中的光刻機(jī)系統(tǒng)坐標(biāo)系一樣設(shè)定為如圖所示的右手直角坐標(biāo)系調(diào)焦調(diào)平 測量系統(tǒng)。調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)6包括光柵13、第一成#^莫塊20、第二成YI^莫塊 22和探測模塊19,還可包括光源模塊11和照明模塊12。從光源模塊11發(fā)出 的光束經(jīng)過照明模塊12后照明光柵13。在光束照明下的光柵13可以經(jīng)第一成 像模塊20成像于被測對(duì)象4上以形成光柵像。被測對(duì)象上的光柵像還可經(jīng)第二 成像模塊20成像于沿M軸探測的探測模塊19處而形成探測像。由于在兩次成 像過程中，打到被測對(duì)象4上的光束被被測對(duì)象4反射后攜帶了被測對(duì)象4相 應(yīng)位置的Z向信息。這一 Z向信息最終表現(xiàn)為光柵13在探測模塊19上的探測 像相對(duì)于固定的探測模塊19的位置信息。如果探測模塊19能夠測量出打到其 上的探測像的位置和移動(dòng)信息，那么最終探測模塊19就可以測得被測對(duì)象4的
相應(yīng)位置的Z向信息。
在調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)6中，第一成像模塊20和第二成像模塊22分別由成 像組件14和偏置平板15以及成像組件18和偏置平^反17組出。成^f象組件14和 18 —般屬于結(jié)構(gòu)相同的單元倍率放大系統(tǒng)且鏡像于Z軸布置。成像組件14至少 為像方遠(yuǎn)心系統(tǒng)，而成像組件18至少為物方遠(yuǎn)心系統(tǒng)，以此消除由于被測對(duì)象 4上下移動(dòng)時(shí)對(duì)測量系統(tǒng)造成的誤差。偏置平板15和17屬于結(jié)構(gòu)相同且對(duì)稱于 調(diào)焦調(diào)平坐標(biāo)系Z軸布置的平行平板。偏置平板15和17可利用平行平板對(duì)光 線的偏置作用來調(diào)節(jié)整個(gè)調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)6的零點(diǎn)。偏置平板15和17在調(diào) 節(jié)調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)6零點(diǎn)時(shí)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)量相同。
此外，為了消除被測對(duì)象4上光刻膠上下表面間的層間干涉對(duì)調(diào)焦調(diào)平測 量系統(tǒng)6的影響，光源模塊11 一般選擇寬帶光源。同時(shí)，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選 擇，光源模塊11可以是調(diào)制光源或連續(xù)光源。調(diào)制光源有利于提高最終探測信 號(hào)的信噪比，但調(diào)制的寬帶光源要比連續(xù)的寬帶光源成本高。
本發(fā)明系統(tǒng)中光柵13及其像一般屬于編碼光柵。圖3示出了編碼光柵13 的一種設(shè)計(jì)形式。其中，圖3 (a)示出了一般意義上的光柵，假設(shè)其周期為P。 圖3 (b)示出了一種最簡單形式的編碼光柵，其由多個(gè)不同周期的光柵并排在 一起而形成的設(shè)計(jì)形式。如圖3 (b)所示的編碼光柵設(shè)計(jì)簡單，但是其測量精 度和測量范圍相對(duì)有限。對(duì)于本發(fā)明來說，比較適合的編碼光柵是采用沿一個(gè) 方向上由相同"周期"的"位透光和擋光狹縫"按一定規(guī)則排列而成的編碼光 柵。由于編碼光柵的編碼方法是一個(gè)專門的研究方向，本發(fā)明的目的只在于利 用編碼光4冊(cè)，所以在這里不對(duì)編碼光柵的編碼估支過多解釋。
圖4(a)示出了一種采用類似于二進(jìn)制數(shù)字編碼的4位編碼光柵，其中'T， 表示透光狹縫，"0"表示擋光狹縫。透光狹縫和擋光狹縫的寬度相同。圖4(a) 僅給出了光柵13部分的設(shè)計(jì)，而其相應(yīng)的探測器需要能夠同時(shí)識(shí)別光柵13的4 位數(shù)字編碼，即4個(gè)"位透光或擋光狹縫"。探測模塊19可以是單個(gè)能量探測 器構(gòu)成的陣列、線形CCD或者如圖5 (c)所示柵形能量探測器。這些探測模塊 的工作原理相同，只是一般線形CCD會(huì)有比較高的分辨能力。若采用如圖5(c) 所示柵形能量探測器，探測模塊19相對(duì)于光柵13的像的布置如圖5 (a)所示。 探測模塊19的敏感方向(測量方向)沿光柵13的像(探測像)移動(dòng)的方向布置。當(dāng)被測對(duì)象4移動(dòng)時(shí)，會(huì)相應(yīng)地引起光柵13的像(探測像)在探測模塊19 上的移動(dòng)。光柵13在探測模塊19上的像(探測像)中的一個(gè)透光或擋光"位 狹縫"應(yīng)該至少被一個(gè)敏感單元感知(如線性CCD的一個(gè)像素或柵形探測器的 一個(gè)柵形條)，且探測探測模塊19的每一個(gè)敏感單元輸出一個(gè)探測信號(hào)。
圖6示出了光柵13在探測模塊19上的像(探測像)相對(duì)于探測模塊19從 右到左移動(dòng)(如圖5 (a)的箭頭所示)時(shí)，探測模塊19輸出的信號(hào)示意圖。因 此，根據(jù)圖6所示的探測模塊19輸出的信號(hào)示意圖，并通過編碼規(guī)則可以得光 柵13在探測模塊19上的像(探測像)相對(duì)于探測模塊19的絕對(duì)位置，并最終 得到本光刻機(jī)系統(tǒng)10的被測對(duì)象4的絕對(duì)Z向位置信息。
另外，采用圖4 (a)所示的編碼光柵的本發(fā)明系統(tǒng)，其分辨能力最終由編 碼光柵13的每一位("1"或"0")對(duì)應(yīng)的"位透光或擋光狹縫"的寬度所決定。 為了提高整個(gè)系統(tǒng)的分辨能力，需要縮小相應(yīng)"位狹縫"的寬度。受光柵加工 能力的限制，這種提高分辨能力的辦法在進(jìn)一步提高分辨率時(shí)會(huì)遇到困難。為 了解決這一問題，光柵13可采用如圖4(b)所示的編碼光柵。圖4 (b)所示 的編碼光柵由圖4(a)所示的編碼光柵與一個(gè)小周期普通單周期常規(guī)光柵并排 排列而形式的設(shè)計(jì)形式。編碼光柵的"位狹縫"的寬度為W，則與其并排的小 周期常規(guī)光柵的振幅光柵的周期也應(yīng)該是W或不小于W。對(duì)于本發(fā)明來說，圖 4(b)所示的光4冊(cè)13的結(jié)構(gòu)類似于游標(biāo)卡尺。位于圖4(b)上部的編碼光4冊(cè)相 當(dāng)于游標(biāo)卡尺直接讀數(shù)的主尺，位于圖4 (b)下部的常規(guī)光柵相當(dāng)于游標(biāo)卡尺 用來細(xì)分的副尺。對(duì)于圖4 (b)所示的光柵13,其相應(yīng)的探測模塊的布置如圖 5(b)所示，上部的編碼光柵和下部的常規(guī)光柵分別被一個(gè)探測器探測。上部 的編碼光柵直接讀數(shù)，下部的常規(guī)光柵需要采用光柵尺的信號(hào)檢測方法進(jìn)行細(xì) 分讀數(shù)。由于對(duì)小周期常規(guī)光柵(如圖4(b)下部所示的單周期光柵)的探測， 可以采用傳統(tǒng)光4冊(cè)尺的細(xì)分4支術(shù)，如倍頻、移相電阻等細(xì)分方法，因此整個(gè)測 量系統(tǒng)的分辨率和測量精度可得到進(jìn)一步提高。雖然傳統(tǒng)光柵尺探測的是莫爾 條紋，而在這里本發(fā)明需要探測的是常規(guī)光柵本身的像，但不管是莫爾條紋或 者是常規(guī)光柵本身的像，對(duì)于探測單元來說都是探測光強(qiáng)周期變化的光強(qiáng)信號(hào)， 這對(duì)于探測單元的探測、細(xì)分、信號(hào)檢測等是完全相同的。
圖7示出了運(yùn)用傳統(tǒng)光柵尺對(duì)圖4 (b)中的常規(guī)光柵進(jìn)行信號(hào)檢測與處理的示意圖。理論上，能量探測器探測到的光強(qiáng)與打到其上光柵像的位移的關(guān)系
如圖7(a)所示。圖7 (a)所示的波形為線性的鋸齒波形曲線。由于衍射等現(xiàn) 象的存在以及后續(xù)處理的方便， 一般都把鋸齒波形轉(zhuǎn)化成如圖7(b)所示的正 弦信號(hào)。而且，為了提高分辨率，如圖7 (b)所示的正弦信號(hào)一般都要采取細(xì) 分措施。細(xì)分的方法有很多，在這里以倍頻細(xì)分法為例進(jìn)行說明。從7(b)得 到的正弦信號(hào)被4倍頻后得到如圖7 (c)所示的波形。倍頻后的正弦信號(hào)還可 被轉(zhuǎn)化成如圖7(d)所示的方波信號(hào)。圖7 (d)所示的方波信號(hào)再進(jìn)行微分得 到如圖7 (e)所示的尖脈沖信號(hào)。圖7 (e)所示的尖脈沖信號(hào)輸入到編碼和計(jì) 數(shù)等電路中以便最終得到相應(yīng)的位移信息。
如圖2所示的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)6的結(jié)構(gòu)屬于非差分結(jié)構(gòu)，其可做為本發(fā) 明的基本結(jié)構(gòu)。本發(fā)明測量系統(tǒng)還可進(jìn)一步設(shè)計(jì)成如圖8所示的差分結(jié)構(gòu)。圖 8示出了具有差分結(jié)構(gòu)的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)60。調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)60包括光柵 63、第一成像模塊80、第二成像模塊82和探測模塊69,還可包括光源模塊61 和照明模塊62。從光源模塊61發(fā)出的光束經(jīng)過照明模塊62后照明光柵63。在 光束照明下的光柵63可以經(jīng)第一成像模塊80成像于被測對(duì)象4上以形成第一 光柵像。被測模塊上的第一光柵像還可經(jīng)第二成像模塊82成像于沿M軸探測的 探測模塊69以形成第一探測像。同時(shí)，光柵63還可以經(jīng)第一成像模塊80成像 于投影物鏡66下表面以形成第二光柵像。投影物鏡66下表面的第二光柵像還 可經(jīng)第二成像模塊82成像于沿M軸探測的探測模塊69以形成第二探測像。如 上所述，探測模塊19可以測得被測對(duì)象4的位置信息。同理，探測模塊19也 可以測得投影物鏡66下表面的位置信息。二者差分最終可以得到被測對(duì)象4的 被測區(qū)域相對(duì)于投影物鏡66下表面的位置信息。由于在正常工作情況下的投影 物鏡66的最佳焦平面相對(duì)于投影物鏡66的下表面是固定的，所以得到被測對(duì) 象4相對(duì)于投影物鏡66下表面的位置信息也就得到了被測對(duì)象4相對(duì)于投影物 鏡66最佳焦平面的位置關(guān)系。
為了在被測對(duì)象4和投影物鏡66上分別形成第一和第二光柵像，光源模塊 61發(fā)出的光束被分束為參考光和測量光。光源模塊61可以采用一種波段的光也
若光源模塊61采用一種波段的寬帶光時(shí)，光源模塊61發(fā)出的光束在通過
照明模塊62之前被分成了兩份。 一份是用來打到投影物鏡66下表面作為參考 光，另一份是用作測量被測對(duì)象4的測量光。參考光和測量光通過模塊62， 63， 64， 68, 69的不同部位，即參考光和測量光采用離軸光學(xué)的方法對(duì)稱于光軸地 通過相關(guān)各光學(xué)元件。同樣，光柵63應(yīng)該設(shè)計(jì)成參考光^各中的光柵和測量光i 各 中光柵對(duì)稱與光學(xué)系統(tǒng)光軸的辦法相應(yīng)布置。而且， 一般用于參考光路中的光 柵和用于測量光路中的光柵相同并制作在同 一個(gè)基板上。當(dāng)參考光和測量光最 終到達(dá)探測模塊69時(shí)，探測模塊69相對(duì)于圖2非差分結(jié)構(gòu)中的探測模塊19來 說，應(yīng)該有兩套相同的探測系統(tǒng)，而且參考光和測量光分別打到這兩套4笨測器 上。
若光源模塊61采用 一種寬帶光和另 一個(gè)不同波段的窄帶或?qū)拵Ч怦詈显谝?起時(shí)，兩種不同波段的光被分別用作參考光和測量光，且兩種不同波段/波長的 光是分時(shí)交替地通過后續(xù)的光學(xué)系統(tǒng)的。圖9示出了兩種不同波段/波長的參考 光和測量光交替調(diào)制的示意圖。如圖9所示， 一個(gè)時(shí)刻只能有一種波段的光通 過后續(xù)的光學(xué)系統(tǒng)，即參考光和測量光是分時(shí)測量的。參考光和測量光分時(shí)共 用一套探測器系統(tǒng)。此時(shí)，光學(xué)模塊64和68包括有波長分束/合束器，以使兩 種不同波段/波長的光在模塊64處分開而分別打到投影物鏡66下表面和被測對(duì) 象4上，然后又在模塊68處被合在一起通過后續(xù)的光學(xué)系統(tǒng)和探測模塊。按照 如上方式進(jìn)行測量地系統(tǒng)也稱為分時(shí)差分測量系統(tǒng)。
具有差分結(jié)構(gòu)的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)60具有各種優(yōu)點(diǎn)，比如它可以消除由于 投影物鏡66的機(jī)械位置變化或振動(dòng)引起的相對(duì)于投影物鏡66的最佳焦平面測 量誤差。另外，由于用來測量投影物鏡66下表面和用來測量被測對(duì)象4的參考 光和測量光通過相同的光學(xué)模塊，所以調(diào)焦調(diào)平光路中振動(dòng)、熱或應(yīng)力引起的 機(jī)械變形以及整個(gè)調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)的整體振動(dòng)或偏移等影響得到了消除，從 而整個(gè)調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性和重復(fù)性得到了提高。
如圖2所示的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)6和如圖8所示的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)60可 進(jìn)一步分別改進(jìn)成如圖10所示的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)6，和如圖ll所示的調(diào)焦調(diào) 平測量系統(tǒng)60'。相比調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)6和60,調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)6'和60' 具有更高的系統(tǒng)分辨率和測量精度。這是通過在沖莫塊18和19之間以及68和69 之間分別放置放大模塊90實(shí)現(xiàn)的。放置放大模塊90后，系統(tǒng)享有更高的分辨
率并可以實(shí)現(xiàn)更高精度的測量，而且分辨率和測量精度提高的倍數(shù)理論上就是
放大模塊90的放大倍數(shù)。但此時(shí)探測器模塊(19或69)的測量面積也要相應(yīng)
地增大以保證測量范圍不變，否則測量范圍會(huì)相應(yīng)變小。
上述附圖和具體實(shí)施方式
僅為本發(fā)明的常用實(shí)施例，在不背離本發(fā)明的發(fā) 明精神和后附的權(quán)利要求書所界定的發(fā)明范圍的前提下，本發(fā)明可以有各種增 補(bǔ)、修改和替代。因此，上述實(shí)施例系用于說明例證本發(fā)明而非限制本發(fā)明的 范圍，本發(fā)明的范圍由后附的權(quán)利要求書及其合法等同物來界定，而不限于此 前之描述。權(quán)利要求書旨在涵蓋所有此類等同物。
權(quán)利要求
1、一種調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)，其特征在于該調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)包括光柵、第一成像模塊、第二成像模塊和探測模塊，該第一成像模塊可將光柵經(jīng)光束照明后成像于被測對(duì)象上以形成第一光柵像，該第二成像模塊可將該第一光柵像成像于該探測模塊處以形成第一探測像，該探測模塊的位置固定，該被測對(duì)象的位置信息表現(xiàn)于該第一探測像相對(duì)于該探測模塊的位置信息。
2、 如權(quán)利要求1所述的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)，其特征在于還包括一對(duì)偏置 平板相對(duì)該被測對(duì)象對(duì)稱分布于該第一成像模塊和該第二成像模塊，該對(duì)偏置 平板用于調(diào)節(jié)該調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)的零點(diǎn)。
3、 如權(quán)利要求1所述的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)，其特征在于該光柵由沿一個(gè) 方向上由周期相同的透光狹縫和擋光狹縫按一定規(guī)則排列而成的編碼光柵。
4、 如權(quán)利要求3所述的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)，其特征在于該光柵還包括與 該編碼光柵并排排列的單周期常規(guī)光柵，該單周期常規(guī)光柵的周期不小于該編 碼光柵單個(gè)透光狹縫或擋光狹縫的寬度。
5、 如權(quán)利要求1所述的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)，其特征在于還包括置于該第 二成像模塊和該探測模塊之間的放大模塊。
6、 如權(quán)利要求1所述的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)，其特征在于該第一成像模塊 還可將該光柵經(jīng)該光束照明成像于投影物鏡下表面以形成第二光柵像，該第二 成像模塊還可將該第二光柵像成像于該探測模塊以形成第二探測像，該投影物 鏡下表面的位置信息表現(xiàn)于該第二探測像相對(duì)于該探測模塊的位置信息。
7、 如權(quán)利要求6所述的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)，其特征在于該光束包括用于 形成該第一光柵像的測量光和用于形成該第二光柵像的參考光。
8、 如權(quán)利要求1所述的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)，其特征在于還包括光源模塊 和照明模塊，該光源模塊發(fā)出的該光束經(jīng)該照明模塊照明該光柵。
9、 如權(quán)利要求8所述的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)，其特征在于所述光源模塊為 寬帶光源。
10、 如權(quán)利要求8所述的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)，其特征在于所述光源模塊 為調(diào)制光源或連續(xù)光源。
11、 如權(quán)利要求8所述的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)，其特征在于所述光源模塊 為能夠同時(shí)發(fā)出 一種波段的寬帶光和另 一種不同波段的寬帶光或窄帶光的單個(gè) 光源或光源組合。
12、 如權(quán)利要求1所述的調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)，其特征在于該第一和第二 成像模塊分別包括成像組件，其中第一成像模塊中的成像組件為像方遠(yuǎn)心，第 二成像模塊中的成像組件為物方遠(yuǎn)心。
13、 一種測量被測對(duì)象位置的方法，其特征在于，該方法包括下列步驟 光柵經(jīng)光束照明成像于該被測對(duì)象以形成第 一光4冊(cè)1象；該第一光柵像成像于探測模塊以形成第一探測像，其中該探測模塊的位置固定；根據(jù)該第一探測像相對(duì)于該探測模塊的位置信息計(jì)算該被測對(duì)象的位置信息。
14、 如權(quán)利要求13所述的測量被測對(duì)象位置的方法，其特征在于，該方法 還包括下列步驟該光柵經(jīng)該光束照明成像于投影物鏡下表面以形成第二光柵像； 該第二光柵像成像于該探測模塊以形成第二探測像； 根據(jù)該第二探測像相對(duì)于該探測模塊的位置信息計(jì)算該投影物鏡下表 面的位置信息；差分該被測對(duì)象和該投影物鏡下表面的位置信息以得到該被測對(duì)象相 對(duì)該投影物鏡的位置信息。
15、 如權(quán)利要求14所述的測量被測對(duì)象位置的方法，其特征在于，該方法 還包括下列步驟分束該光束為測量光和參考光，其中該測量光用于形成該第一光柵像， 該參考光用于形成該第二光柵像。
16、 如權(quán)利要求13所述的測量被測對(duì)象位置的方法，其特征在于該光柵 由沿 一個(gè)方向上由周期相同的透光狹縫和擋光狹縫按一定規(guī)則排列而成的編碼 光柵。
17、 如權(quán)利要求16所述的測量被測對(duì)象位置的方法，其特征在于該光柵 還包括與該編碼光柵并排排列的單周期常規(guī)光柵，該單周期常規(guī)光柵的周期不小于該編碼光柵單個(gè)透光狹縫或擋光狹縫的寬度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種調(diào)焦調(diào)平測量系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括光柵、第一成像模塊、第二成像模塊和探測模塊。第一成像模塊可將光柵經(jīng)光束照明后成像于被測對(duì)象上以形成第一光柵像。第二成像模塊可將第一光柵像成像于探測模塊處以形成第一探測像。探測模塊的位置固定，被測對(duì)象的位置信息表現(xiàn)于第一探測像相對(duì)于探測模塊的位置信息。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101201548SQ200710171969
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者俊 關(guān) 申請(qǐng)人:上海微電子裝備有限公司