對(duì)準(zhǔn)成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及半導(dǎo)體光刻設(shè)備中一種對(duì)準(zhǔn)成像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 微電子技術(shù)在信息產(chǎn)業(yè)革命中起著重要的作用,而光刻機(jī)是微電子器件制造業(yè)中 不可或缺的工具,對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)為光刻機(jī)中關(guān)鍵部件之一,其與光刻機(jī)的套刻精度緊密相關(guān)。 隨著半導(dǎo)體器件的種類的增多,對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)所需應(yīng)對(duì)的工藝情況日臻復(fù)雜,這種情況對(duì)后 道封裝光刻機(jī)來(lái)說(shuō)尤為明顯,所以對(duì)對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。
[0003] 對(duì)于使用視覺(jué)傳感系統(tǒng)(MVS)原理進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),對(duì)準(zhǔn)成像鏡頭的成像質(zhì) 量是關(guān)系到對(duì)準(zhǔn)精度的關(guān)鍵因素,甚至在工藝復(fù)雜的情況下產(chǎn)生失對(duì)準(zhǔn)的情況,所以使用 圖像增強(qiáng)方法提高對(duì)準(zhǔn)成像鏡頭的成像質(zhì)量和工藝適應(yīng)性成為最迫切的需求。
[0004] 目前,本領(lǐng)域技術(shù)人員使用一種同軸雙遠(yuǎn)心成像光學(xué)系統(tǒng),其中的照明部分為柯 勒照明,而柯勒照明作為一種明場(chǎng)照明成像鏡頭,不具備相應(yīng)的圖像增強(qiáng)功能。即使在這種 基礎(chǔ)上改變照明模式以達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的,也只能通過(guò)改變光闌形狀和尺寸的方式來(lái)進(jìn) 行,這是一種能量利用率很低且不經(jīng)濟(jì)的方式。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明提供一種對(duì)準(zhǔn)成像裝置,以實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)成像鏡頭不同圖案增強(qiáng)模式的快速、 簡(jiǎn)單和方便的切換。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種對(duì)準(zhǔn)成像裝置,包括:成像組件、同軸照明 組件和控制器;其中,所述同軸照明組件包括照明前組和圖像增強(qiáng)組件,所述圖像增強(qiáng)組件 采用角錐棱鏡組、菲涅爾透鏡組或二元光學(xué)元件;成像組件沿光傳播方向依次包括成像前 組、分光單元、成像孔徑光闌、成像后組和探測(cè)器;所述控制器分別與所述照明前組光源、圖 像增強(qiáng)組件以及探測(cè)器連接;所述照明前組產(chǎn)生照明光束經(jīng)圖像增強(qiáng)組件調(diào)節(jié)后,再經(jīng)分 光單元和成像前組照射到硅片表面;硅片上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記經(jīng)成像前組、分光單元、成像孔徑光 闌和成像后組,成像到探測(cè)器中,并由探測(cè)器反饋至所述控制器中。
[0007] 作為優(yōu)選,所述照明前組沿光傳播方向依次包括:光源、濾光片組件、照明透鏡組、 照明視場(chǎng)光闌和反射單元,光源發(fā)出的光經(jīng)所述濾光片組件、照明透鏡組、照明視場(chǎng)光闌和 反射單元匯聚和反射后進(jìn)入到所述圖像增強(qiáng)組件。
[0008] 作為優(yōu)選,所述光源米用LED光源、鹵素?zé)艄庠椿蚣す狻?br>[0009] 作為優(yōu)選,所述成像前組沿光傳播方向依次包括:保護(hù)窗片、轉(zhuǎn)折棱鏡和成像前組 透鏡組。
[0010] 作為優(yōu)選,所述探測(cè)器采用(XD、CMOS或紅外傳感器。
[0011] 作為優(yōu)選,所述成像組件為物方遠(yuǎn)心鏡頭。
[0012] 作為優(yōu)選,所述圖像增強(qiáng)組件沿光傳播方向依次包括第一圖像增強(qiáng)元件和第二圖 像增強(qiáng)元件;入射的光束經(jīng)過(guò)第一圖像增強(qiáng)元件,并在第一圖像增強(qiáng)元件的傾斜面上發(fā)生 折射后入射到第二圖像增強(qiáng)元件的斜面上,同樣在所述第二圖像增強(qiáng)元件的斜面上產(chǎn)生折 射。
[0013] 作為優(yōu)選,入射的光束在所述圖像增強(qiáng)組件中的偏心λ滿足:
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種對(duì)準(zhǔn)成像裝置,包括:成像組件、同軸照明組件和控制器;其中, 所述同軸照明組件包括照明前組和圖像增強(qiáng)組件,所述圖像增強(qiáng)組件采用角錐棱鏡 組、菲涅爾透鏡組或二元光學(xué)元件; 成像組件沿光傳播方向依次包括成像前組、分光單元、成像孔徑光闌、成像后組和探測(cè) 器; 所述控制器分別與所述照明前組、圖像增強(qiáng)組件以及探測(cè)器連接; 所述照明前組產(chǎn)生照明光束經(jīng)圖像增強(qiáng)組件調(diào)節(jié)后,再經(jīng)分光單元和成像前組照射到 硅片表面;硅片上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記經(jīng)成像前組、分光單元、成像孔徑光闌和成像后組,成像到探 測(cè)器中,并由探測(cè)器反饋至所述控制器中。
2. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)準(zhǔn)成像裝置,其特征在于,所述照明前組沿光傳播方向依次 包括:光源、濾光片組件、照明透鏡組、照明視場(chǎng)光闌和反射單元,光源發(fā)出的光經(jīng)所述濾光 片組件、照明透鏡組、照明視場(chǎng)光闌和反射單元匯聚和反射后進(jìn)入到所述圖像增強(qiáng)組件。
3. 如權(quán)利要求3所述的對(duì)準(zhǔn)成像裝置,其特征在于,所述光源采用LED光源、鹵素?zé)艄?源或激光。
4. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)準(zhǔn)成像裝置,其特征在于,所述成像前組沿光傳播方向依次 包括:保護(hù)窗片、轉(zhuǎn)折棱鏡和成像前組透鏡組。
5. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)準(zhǔn)成像裝置,其特征在于,所述探測(cè)器采用CCD、CMOS或紅外 傳感器。
6. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)準(zhǔn)成像裝置,其特征在于,所述成像組件為物方遠(yuǎn)心鏡頭。
7. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)準(zhǔn)成像裝置,其特征在于,所述圖像增強(qiáng)組件沿光傳播方向 依次包括第一圖像增強(qiáng)元件和第二圖像增強(qiáng)元件;入射的光束經(jīng)過(guò)第一圖像增強(qiáng)元件,并 在第一圖像增強(qiáng)元件的傾斜面上發(fā)生折射后入射到第二圖像增強(qiáng)元件的斜面上,同樣在所 述第二圖像增強(qiáng)元件的斜面上產(chǎn)生折射。
8. 如權(quán)利要求7所述的對(duì)準(zhǔn)成型裝置,其特征在于,入射的光束在所述圖像增強(qiáng)組件 中的偏心A滿足:
其中,d為第一、第二圖像增強(qiáng)元件之間的距離; n為所述圖像增強(qiáng)組件的材料折射率; a為第一、第二圖像增強(qiáng)元件的傾角。
9. 如權(quán)利要求8所述的對(duì)準(zhǔn)成型裝置,其特征在于,調(diào)節(jié)所述第一、第二圖像增強(qiáng)元件 之間的距離可實(shí)現(xiàn)同軸照明組件的瞳面環(huán)形或圓形的光分布,從而進(jìn)行明場(chǎng)照明、暗場(chǎng)照 明和環(huán)形照明模式的切換; 調(diào)節(jié)所述第一、第二圖像增強(qiáng)元件的橫向偏心,使入射光只通過(guò)第一、第二圖像增強(qiáng)元 件的半邊,實(shí)現(xiàn)半環(huán)形的傾斜照明模式。
10. 如權(quán)利要求9所述的對(duì)準(zhǔn)成型裝置,其特征在于,照明模式包括人工干預(yù)或程序自 動(dòng)判斷選項(xiàng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)準(zhǔn)成像裝置,包括:同軸照明組件,包括照明前組和圖像增強(qiáng)組件,圖像增強(qiáng)組件采用角錐棱鏡組、菲涅爾透鏡組或二元光學(xué)元件;成像組件,沿光傳播方向依次包括成像前組、分光單元、成像孔徑光闌、成像后組和探測(cè)器;控制器,與照明前組、圖像增強(qiáng)組件及探測(cè)器連接;照明前組產(chǎn)生光束經(jīng)圖像增強(qiáng)組件調(diào)節(jié),再經(jīng)分光單元和成像前組照射到硅片上;硅片上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記經(jīng)成像前組、分光單元、成像孔徑光闌和成像后組成像到探測(cè)器上。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明采用角錐棱鏡組、菲涅耳透鏡或二元光學(xué)件與照明前組、成像前組形成柯勒同軸照明光路,實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)成像鏡頭不同圖像增強(qiáng)模式的快速、簡(jiǎn)單和方便的切換,在切換過(guò)程中無(wú)額外的能量損失。
【IPC分類】G03F7-20, G02B27-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104698764
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310670314
【發(fā)明人】于大維, 潘煉東
【申請(qǐng)人】上海微電子裝備有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月10日