专利名称：光刻机物镜顶板的检测装置及调整方法
技术领域：
本发明涉及光刻机，尤其涉及一种光刻机物镜顶板的检测装置及调整方法。
背景技术：
在光刻机的整机集成过程中，大多数零件、部件的安装检测都需要采用高精度调整工装，以实现光刻机的集成精度。参见图1，以光刻机的主基板41的上表面所在的平面为XY平面建立三维坐标系， 将右手拇指指向Z轴正方向，其余四指握拳，其余四指握拳的方向定义为Rz方向，同理定义 Rx、Ry方向。在光刻机中，Rz的测量基准在掩模台干涉仪上，物镜42顶部设有物镜顶板43， 物镜顶板43的上表面在Rz方向上的安装精度直接影响掩模预对准传感器的安装精度，若物镜顶板43安装不到位则直接影响物镜顶板至掩模台干涉仪的安装精度，从而影响掩模台干涉仪的安装精度，最终影响光刻机的曝光产率。从物镜接口定位销44至物镜顶板43的定位面之间距离较远，通常在800mm左右， 若采用传统的机械检测工装，精度只能达到士700Urad左右，远低于产品需求的精度指标， 而且光刻机结构复杂、空间布局紧凑，现有技术中光刻机物镜顶板的检测装置无法在线检测并调整物镜顶板43的上表面在Rz方向上的位置。针对以上问题，有必要设计一种结构简单、模块化、易拆卸的检测装置，以满足对光刻机中部件装调和检测维护的需要。

发明内容
本发明的目的在于提供一种光刻机物镜顶板的检测装置及调整方法，该装置结构简单，易装卸，检测行程长，适合在线检测并调整物镜顶板的上表面在Rz方向上的位置，精度尚。为了达到上述的目的，本发明提供一种光刻机物镜顶板的检测装置，其特征在于， 包括下板组件、上板组件、自准直望远镜和物镜顶板参考镜；所述自准直望远镜的出射光束入射到所述下板组件上，入射到所述下板组件的光束一部分直接被所述下板组件反射回所述自准直望远镜，其余部分则经所述下板组件反射后射入所述上板组件，射入所述上板组件的光束经所述上板组件多次反射后射到所述物镜顶板参考镜上，经所述物镜顶板参考镜反射后沿原光路返回所述自准直望远镜。上述光刻机物镜顶板的检测装置，其中，所述下板组件包括工装下板、多个工装定位销、分光棱镜、工装参考镜和六维调整座；所述工装下板设有一安装孔；所述多个工装定位销穿过所述工装下板、设置在所述安装孔的外圆周；所述工装参考镜设置在所述工装下板的上表面上，该工装参考镜设有反射面，所述反射面垂直于所述工装下板的上表面；所述六维调整座设置在所述工装下板的上表面上；所述分光棱镜设置在所述六维调整座上。上述光刻机物镜顶板的检测装置，其中，所述分光棱镜的中间设有一半透明半反射膜，该半透明半反射膜与所述分光棱镜的上表面成45°，所述分光棱镜的一侧面镀有半透明半反射膜。上述光刻机物镜顶板的检测装置，其中，所述工装定位销的底端设有定位销球头接口。上述光刻机物镜顶板的检测装置，其中，所述上板组件包括工装上板、六维调整座和分光棱镜；所述六维调整座设置在所述工装上板上；所述分光棱镜设置在所述六维调整座上。上述光刻机物镜顶板的检测装置，其中，所述上板组件还包括工装参考镜，所述工装参考镜设置在所述工装上板上，该工装参考镜设有反射面，所述反射面垂直于所述工装上板。上述光刻机物镜顶板的检测装置，其中，所述分光棱镜为五角分光棱镜。上述光刻机物镜顶板的检测装置，其中，所述自准直望远镜包括分划板和自准直望远镜物镜；所述分划板设置在所述自准直望远镜物镜的后焦面处，该分划板垂直于所述自准直望远镜物镜的光轴。上述光刻机物镜顶板的检测装置，其中，所述分划板上刻有X、Y向指标线像，所述指标线像的零位处与所述自准直望远镜物镜的焦点重合。本发明的另一种技术方案是，使用上述光刻机物镜顶板的检测装置调整物镜顶板 Rz向精度的方法，包括以下步骤步骤Si，使用自准直望远镜离线安装调整下板组件；步骤 S2，使用自准直望远镜离线安装调整上板组件；步骤S3，将所述下板组件安装到物镜接口定位销上；步骤S4，将自准直望远镜安装到光刻机上；步骤S5，将所述上板组件安装到物镜顶板上；步骤S6，将物镜顶板参考镜安装到所述物镜顶板上；步骤S7，调整所述物镜顶板； 步骤S8，拆卸下所述下板组件、上板组件和物镜顶板参考镜。上述调整物镜顶板Rz向精度的方法，其中，所述下板组件工装下板、多个工装定位销、分光棱镜、工装参考镜和六维调整座；所述工装下板设有一安装孔；所述多个工装定位销穿过所述工装下板、设置在所述安装孔的外圆周，所述步骤Sl具体为步骤Si. 1，将所述工装参考镜安装到所述工装下板上，安装时，所述工装参考镜的反射面紧贴一工装定位销的外侧壁；步骤Si. 2，定位所述自准直望远镜，使所述自准直望远镜发射的光束能被所述工装参考镜的反射面反射回所述自准直望远镜；步骤Si. 3，将所述六维调整座安装到所述工装下板上，所述分光棱镜安装到所述六维调整座上，使用所述自准直望远镜调整所述六维调整座，使所述分光棱镜的侧面平行于所述工装参考镜的反射面。上述调整物镜顶板Rz向精度的方法，其中，所述上板组件包括工装上板、六维调整座、分光棱镜和工装参考镜；所述步骤S2具体为步骤S2. 1，将所述工装参考镜安装到所述工装上板上，安装时，所述工装参考镜的反射面紧贴所述工装上板的侧壁；步骤S2. 2，定位所述自准直望远镜，使所述自准直望远镜发射的光束能被所述工装参考镜的反射面反射回所述自准直望远镜；步骤S2. 3，将所述六维调整座安装到所述工装上板上，所述分光棱镜安装到所述六维调整座上，使用所述自准直望远镜调整所述六维调整座，使所述分光棱镜垂直于所述工装上板；步骤S3. 4，拆卸下所述工装参考镜。上述调整物镜顶板Rz向精度的方法，其中，所述步骤S3具体为所述工装下板组件通过所述工装下板的安装孔套在所述光刻机物镜的外侧壁上，所述工装定位销与所述物镜接口定位销连接。
上述调整物镜顶板Rz向精度的方法，其中，所述步骤S4具体为让所述自准直望远镜射出的光束射向所述工装下板的分光棱镜上，入射到所述分光棱镜的光束一部分透过所述分光棱镜入射到所述工装参考镜的反射面上，经所述工装参考镜的反射面反射后沿原光路返回所述自准直望远镜，观测所述自准直望远镜，调整所述自准直望远镜，使所述工装参考镜的反射面垂直于所述自准直望远镜的光轴，以锁定所述自准直望远镜的位置。上述调整物镜顶板Rz向精度的方法，其中，所述物镜顶板上设有上板组件接口， 所述步骤S5中，所述上板组件通过所述上板组件接口安装到所述物镜顶板上。上述调整物镜顶板Rz向精度的方法，其中，所述物镜顶板上设有参考镜机械基准，所述物镜顶板参考镜设有反射面，所述步骤S6中，所述物镜顶板参考镜的反射面紧贴所述参考镜机械基准，保证所述物镜顶板参考镜的反射面垂直于所述物镜顶板的上表面。上述调整物镜顶板Rz向精度的方法，其中，所述步骤S7具体为让所述自准直望远镜射出的光束入射到所述下板组件的分光棱镜上，入射到所述下板组件的分光棱镜的光束一部分被该分光棱镜反射回所述自准直望远镜；一部分透过该分光棱镜入射到所述下板组件的工装参考镜的反射面上，被该工装参考镜的反射面反射后透过所述下板组件的分光棱镜返回所述自准直望远镜；还有一部分被所述下板组件的分光棱镜反射后射入所述上板组件的分光棱镜，入射到所述上板组件的分光棱镜的光束经该分光棱镜多次反射后射入所述物镜顶板参考镜，并被所述物镜顶板参考镜反射，经所述物镜顶板参考镜反射的光束沿原光路返回所述自准直望远镜，观测所述自准直望远镜，调整所述物镜顶板，使所述物镜顶板参考镜的反射面反射的光束与所述自准直望远镜射出的光束平行。本发明光刻机物镜顶板的检测装置及调整方法，该装置的各部件结构简单、易装卸，可有效规避光刻机空间限制条件，能在线检测并调整物镜顶板的上表面在Rz方向上的位置；该调整物镜顶板Rz方向的方法操作简便；该方法采用机械定位和光学检测相接合的方式，检测行程长，调整精度高，调整精度可控制在士365Urad内。


本发明的光刻机物镜顶板的检测装置及调整方法由以下的实施例及附图给出。图1是现有技术中光刻机物镜的示意图；图2是本发明中下板组件的结构示意图；图3是本发明中上板组件的结构示意图；图4是本发明中自准直望远镜的结构示意图；图5是本发明中分划板的结构示意图；图6本发明中自准直望远镜的工作原理图；图7是本发明中下板组件和自准直望远镜的安装示意图；图8是本发明中物镜顶板的俯视图；图9是本发明中上板组件的安装示意图。
具体实施例方式以下将结合图2 图9对本发明的光刻机物镜顶板的检测装置及调整方法作进一步的详细描述。
本发明的光刻机物镜顶板的检测装置包括下板组件、上板组件、自准直望远镜和物镜顶板参考镜；所述自准直望远镜的出射光束入射到所述下板组件上，入射到所述下板组件的光束一部分直接被所述下板组件反射回所述自准直望远镜，其余部分则经所述下板组件反射后射入所述上板组件，射入所述上板组件的光束经所述上板组件多次反射后射到所述物镜顶板参考镜上，经所述物镜顶板参考镜反射后沿原光路返回所述自准直望远镜。参见图2，所述下板组件包括工装下板11、多个工装定位销12、分光棱镜13、工装参考镜14和六维调整座15 ；所述工装下板11的中央设有一安装孔111 ；所述多个工装定位销12穿过所述工装下板11、设置在所述安装孔111的外圆周；所述工装定位销12的底端设有定位销球头接口 121 ；所述工装参考镜14设置在所述工装下板11的上表面上，该工装参考镜14的反射面141紧贴一工装定位销12的外侧壁，使所述工装参考镜14垂直于所述工装下板11的上表面；所述六维调整座15设置在所述工装下板11的上表面上；所述分光棱镜13设置在所述六维调整座15上；所述分光棱镜13的中间设有一半透明半反射膜131，该半透明半反射膜131与所述分光棱镜13的上表面成45°，所述分光棱镜13的一侧面132镀有半透明半反射膜。参见图3，所述上板组件包括工装上板21、六维调整座22、分光棱镜23和工装参考镜24 ；所述工装上板21呈“L”字形，包括横板213和竖直板214，所述竖直板214垂直于所述横板213，该竖直板214设置在所述横板213的一端；所述工装参考镜M设置在所述横板213的上表面上，该工装参考镜M的反射面 241紧贴所述竖直板214的侧表面，使所述工装参考镜M垂直于所述横板213的上表面；所述六维调整座22设置在所述横板213的上表面上；所述分光棱镜23设置在所述六维调整座22上；所述分光棱镜23为五角分光棱镜；所述横板213设有通光孔211，所述竖直板214设有通光孔212，所述六维调整座 22设有通光孔221，所述六维调整座22的通光孔221与所述横板213的通光孔211连通。参见图4，所述自准直望远镜30包括分划板31和自准直望远镜物镜32 ；所述分划板31设置在所述自准直望远镜物镜32的后焦面处，该分划板31垂直于所述自准直望远镜物镜32的光轴OA。所述自准直望远镜物镜32的中心为0，所述自准直望远镜物镜32的后焦点为 F'，该自准直望远镜物镜32的后焦距为f'。参见图5，所述分划板31上刻有X、Y向指标线像，所述指标线像的零位处与所述自准直望远镜物镜32的后焦点F'重合。所述自准直望远镜30射出的光束为平行光束。结合图4和图6，说明所述自准直望远镜30的工作原理将一平面反射镜50设置在所述自准直望远镜30后，所述自准直望远镜30出射的平行光束射到所述平面反射镜50后会被所述平面反射镜50反射回来，反射回来的光束经所述自准直望远镜30的自准直望远镜物镜32汇聚，在所述自准直望远镜30的分划板31上形成一光斑；若所述平面反射镜 50的反射面垂直于所述自准直望远镜物镜32的光轴0A，所述自准直望远镜30出射的平行光束经所述平面反射镜50反射后沿原光路返回所述自准直望远镜30，在所述分划板31的指标线像的零位处(即所述自准直望远镜物镜32的后焦点F'处)形成一光斑，如图4所示；若所述平面反射镜50的反射面与所述自准直望远镜物镜32的光轴OA之间有一夹角 α，则被所述平面反射镜50反射回来的光束与所述平面反射镜50的反射面的法线之间的夹角为2 α，反射回来的光束在所述分划板31上形成的光斑相对于所述分划板31的指标线像有一位移L，如图6所示。由几何光学定律可知，夹角α与位移L的关系式如下L = 2f' α，即α = L/2f'，其中，f'为所述自准直望远镜物镜32的后焦距，α为所述平面反射镜50的反射面的倾斜角，因此，可通过光斑相对于指标线像的位移L计算出所述平面反射镜50的反射面的倾斜角α。本发明光刻机物镜顶板的检测装置的各部件结构简单、易装卸，可有效规避光刻机空间限制条件，能在线检测并调整物镜顶板的上表面在Rz方向上的位置。使用上述光刻机物镜顶板的检测装置调整物镜顶板Rz向精度的方法包括以下步骤步骤1，离线安装调整下板组件；步骤1. 1，在实验平台上，将所述工装参考镜14安装到所述工装下板11上，安装时，所述工装参考镜14的反射面141紧贴一工装定位销12的外侧壁，使所述工装参考镜14 垂直于所述工装下板11的上表面，即利用所述工装定位销12的外侧壁(机械基准)定位所述工装参考镜14 ；步骤1. 2，定位所述自准直望远镜30 ；让所述自准直望远镜30发射的平行光束射向所述工装参考镜14的反射面141，调整所述自准直望远镜30，使所述自准直望远镜30发射的平行光束能被所述工装参考镜14 的反射面141反射回所述自准直望远镜30，并固定所述自准直望远镜30的位置；步骤1. 3，将所述六维调整座15安装到所述工装下板11上，再将所述分光棱镜13 安装到所述六维调整座15上，使用自准直望远镜检测所述分光棱镜13的侧面132是否与所述工装参考镜14的反射面141平行让所述自准直望远镜30发射的平行光束射向所述下板组件的分光棱镜13，一部分入射到所述分光棱镜13的光束透过所述分光棱镜13的半透明半反射膜131后射到所述分光棱镜13的侧面132上，入射到所述分光棱镜13的侧面 132上的光束一部分被所述分光棱镜13的侧面132反射，另一部分透过所述分光棱镜13 的侧面132，经所述分光棱镜13的侧面132反射的光束透过所述半透明半反射膜131返回所述自准直望远镜30，在所述自准直望远镜30的分划板31上形成一光斑，如图5中的B， 透过所述分光棱镜13的侧面132的光束射到所述下板组件的工装参考镜14的反射面141 上，经所述工装参考镜14的反射面反射后透过所述分光棱镜13的侧面132、所述半透明半反射膜131返回所述自准直望远镜30，在所述分划板31上形成一光斑，如图5中的C，若光斑不在所述分划板31的指标线像的零位处，则表明所述分光棱镜13的侧面132与所述工装参考镜14的反射面141不平行，先依据光斑偏离所述指标线像的Y'轴的位移，调整所述下板组件的六维调整座15，直至光斑与所述指标线像的Y'轴重合，如图5中的B'和C'， 此时，所述下板组件完成Rx、Ry方向上的调整，接着依据光斑偏离所述指标线像的X'轴的位移，调整所述下板组件的六维调整座15，直至光斑位于所述指标线像的零位处，此时，所述下板组件完成Rz方向上的调整，所述下板组件已调至理想精度；步骤2，离线安装调整上板组件；步骤2. 1，在实验平台上，将所述工装参考镜M安装到所述工装上板21，安装时， 所述工装参考镜M的反射面241紧贴所述竖直板214的侧表面，使所述工装参考镜M垂直于所述工装上板21的横板213的上表面，即利用所述工装上板21的横板213的上表面 (机械基准)定位所述工装参考镜M ；步骤2. 2，定位所述自准直望远镜30 ；让所述自准直望远镜30发射的平行光束射向所述工装参考镜M的反射面Ml，调整所述自准直望远镜30，使所述自准直望远镜30发射的平行光束能被所述工装参考镜14 的反射面141反射回所述自准直望远镜30，并固定所述自准直望远镜30的位置；步骤2. 3，将所述六维调整座22安装到所述工装上板21上，再将所述分光棱镜23 安装到所述六维调整座22上，使用自准直望远镜30调整所述分光棱镜23的位置让所述自准直望远镜30发射的平行光束射向所述上板组件的分光棱镜23，入射到所述分光棱镜 23的光束透过所述分光棱镜23后射到所述上板组件的工装参考镜M的反射面241上，被所述工装参考镜M的反射面241反射，经所述工装参考镜M的反射面241反射的光束透过所述分光棱镜23返回所述自准直望远镜30，在所述自准直望远镜30的分划板31上形成一光斑，若光斑不在所述分划板31的指标线像的零位处，则表明所述分光棱镜23不垂直于所述工装上板21的上表面，先依据光斑偏离所述指标线像的Y'轴的位移，调整所述上板组件的六维调整座22，直至光斑与所述指标线像的V轴重合，此时，所述上板组件完成 Rx> Ry方向上的调整，接着依据光斑偏离所述指标线像的X'轴的位移，调整所述上板组件的六维调整座22，直至光斑位于所述指标线像的零位处，此时，所述上板组件完成Rz方向上的调整，所述上板组件已调至理想精度；步骤3，拆卸下所述上板组件的工装参考镜M ；步骤4，安装所述下板组件；参见图7，所述下板组件通过所述下板组件的工装下板11中央的安装孔111套在所述光刻机物镜的外侧壁上，所述下板组件的工装定位销12与光刻机主基板41的物镜接口定位销44连接，所述工装定位销12底端的定位销球头接口 121与所述物镜接口定位销 44顶端的定位销球头441配合，由机械加工保证了安装所述下板组件的精度，使所述下板组件相对于光刻机物镜接口处于理想位置；步骤5，安装所述自准直望远镜30 ；参见图7，将所述自准直望远镜30安装到光刻机的主基板41上，使所述自准直望远镜30出射的平行光束入射到所述下板组件的分光棱镜13上，入射到所述分光棱镜13的光束一部分透过所述分光棱镜13的半透明半反射膜131、所述分光棱镜13的侧面132入射到所述工装参考镜14的反射面141上，经所述工装参考镜14的反射面反射后透过所述分光棱镜13的侧面132、所述半透明半反射膜131返回所述自准直望远镜30，在所述分划板 31上形成一光斑，若光斑不在所述分划板31的指标线像的零位处，则表明所述工装参考镜14的反射面141与所述自准直望远镜30的自准直望远镜物镜32的光轴OA不垂直，调整所述自准直望远镜30，使光斑位于所述指标线像的零位处，即表明所述工装参考镜14的反射面141垂直于所述自准直望远镜物镜32的光轴0A，锁定所述自准直望远镜30的位置；步骤6，安装所述上板组件；参见图8，光刻机的物镜顶板43上设有上板组件接口 45，所述上板组件通过所述上板组件接口 45安装到所述物镜顶板43上，设置所述上板组件接口 45，由机械加工保证安装所述上板组件的精度；步骤9，安装物镜顶板参考镜60 ；参见图8，光刻机的物镜顶板43上设有参考镜机械基准47，将所述物镜顶板参考镜60安装到所述物镜顶板43上，所述物镜顶板参考镜60的反射面61紧贴所述参考镜机械基准47，保证所述物镜顶板参考镜60的反射面61垂直于所述物镜顶板43的上表面，设置所述参考镜机械基准47，由机械加工保证安装所述物镜顶板参考镜60的精度； 步骤10，调整所述物镜顶板43 ；所述自准直望远镜30出射的平行光束入射到所述下板组件的分光棱镜13的半透明半反射膜131上，一部分光束透过所述半透明半反射膜131射到所述侧面132上，其余的被所述半透明半反射膜131反射；入射到所述侧面132上的光束一部分直接被该侧面132反射，其余的则透过该侧面132 ；经所述侧面132反射的光束透过所述半透明半反射膜131返回所述自准直望远镜 30，在所述分划板31上形成一光斑；透过所述侧面132的光束射入所述工装参考镜14的反射面141，经所述工装参考镜14的反射面141反射后透过所述侧面132、所述半透明半反射膜131返回所述自准直望远镜30，在所述分划板31上形成一光斑；经所述半透明半反射膜131反射的光束通过横板213的通光孔211、所述六维调整座22的通光孔221射入所述分光棱镜23，经所述分光棱镜23两次反射后通过竖直板214 的通光孔212射到所述物镜顶板参考镜60的反射面61上，入射到所述物镜顶板参考镜60 的反射面61上的光束经所述物镜顶板参考镜60的反射面61反射后射回所述分光棱镜23， 再次经所述分光棱镜23两次反射后射回所述半透明半反射膜131，射回所述半透明半反射膜131的光束经所述半透明半反射膜131反射后返回所述自准直望远镜30，在所述分划板 31上形成一光斑；检测三个光斑是否位于所述指标线像的零位处，若光斑不位于所述指标线像的零位处，则说明所述物镜顶板参考镜60的反射面61反射的光束与所述自准直望远镜30出射的平行光束不平行，即所述物镜顶板43的上表面在Rz方向上没有满足集成精度要求，对所述物镜顶板43Rz自由度进行调整，使三个光斑均位于所述指标线像的零位处，此时，所述物镜顶板参考镜60的反射面61反射的光束与所述自准直望远镜30出射的平行光束平行， 完成了所述物镜顶板43Rz方向的调整；步骤10，拆卸下所述下板组件、上板组件和物镜顶板参考镜60。本发明调整物镜顶板Rz向精度的方法操作简便。本发明调整物镜顶板Rz向精度的方法采用机械定位和光学检测相接合的方式， 检测行程长，调整精度高，调整精度可控制在士 365Urad内。
权利要求
1.一种光刻机物镜顶板的检测装置，其特征在于，包括下板组件、上板组件、自准直望远镜和物镜顶板参考镜；所述自准直望远镜的出射光束入射到所述下板组件上，入射到所述下板组件的光束一部分直接被所述下板组件反射回所述自准直望远镜，其余部分则经所述下板组件反射后射入所述上板组件，射入所述上板组件的光束经所述上板组件多次反射后射到所述物镜顶板参考镜上，经所述物镜顶板参考镜反射后沿原光路返回所述自准直望远镜。
2.如权利要求1所述的光刻机物镜顶板的检测装置，其特征在于，所述下板组件包括工装下板、多个工装定位销、分光棱镜、工装参考镜和六维调整座；所述工装下板设有一安装孔；所述多个工装定位销穿过所述工装下板、设置在所述安装孔的外圆周；所述工装参考镜设置在所述工装下板的上表面上，该工装参考镜设有反射面，所述反射面垂直于所述工装下板的上表面；所述六维调整座设置在所述工装下板的上表面上；所述分光棱镜设置在所述六维调整座上。
3.如权利要求2所述的光刻机物镜顶板的检测装置，其特征在于，所述分光棱镜的中间设有一半透明半反射膜，该半透明半反射膜与所述分光棱镜的上表面成45°，所述分光棱镜的一侧面镀有半透明半反射膜。
4.如权利要求2所述的光刻机物镜顶板的检测装置，其特征在于，所述工装定位销的底端设有定位销球头接口。
5.如权利要求1所述的光刻机物镜顶板的检测装置，其特征在于，所述上板组件包括工装上板、六维调整座和分光棱镜；所述六维调整座设置在所述工装上板上；所述分光棱镜设置在所述六维调整座上。
6.如权利要求5所述的光刻机物镜顶板的检测装置，其特征在于，所述上板组件还包括工装参考镜，所述工装参考镜设置在所述工装上板上，该工装参考镜设有反射面，所述反射面垂直于所述工装上板。
7.如权利要求5或6所述的光刻机物镜顶板的检测装置，其特征在于，所述分光棱镜为五角分光棱镜。
8.如权利要求1所述的光刻机物镜顶板的检测装置，其特征在于，所述自准直望远镜包括分划板和自准直望远镜物镜；所述分划板设置在所述自准直望远镜物镜的后焦面处，该分划板垂直于所述自准直望远镜物镜的光轴。
9.如权利要求8所述的光刻机物镜顶板的检测装置，其特征在于，所述分划板上刻有 X、Y向指标线像，所述指标线像的零位处与所述自准直望远镜物镜的焦点重合。
10.一种使用如权利要求1所述的光刻机物镜顶板的检测装置调整物镜顶板Rz向精度的方法，其特征在于，包括以下步骤步骤Si，使用自准直望远镜离线安装调整下板组件；步骤S2，使用自准直望远镜离线安装调整上板组件；步骤S3，将所述下板组件安装到物镜接口定位销上；步骤S4，将自准直望远镜安装到光刻机上； 步骤S5，将所述上板组件安装到物镜顶板上； 步骤S6，将物镜顶板参考镜安装到所述物镜顶板上； 步骤S7，调整所述物镜顶板；步骤S8，拆卸下所述下板组件、上板组件和物镜顶板参考镜。
11.如权利要求10所述的调整物镜顶板Rz向精度的方法，其特征在于，所述下板组件工装下板、多个工装定位销、分光棱镜、工装参考镜和六维调整座；所述工装下板设有一安装孔；所述多个工装定位销穿过所述工装下板、设置在所述安装孔的外圆周，所述步骤Sl 具体为步骤Si. 1，将所述工装参考镜安装到所述工装下板上，安装时，所述工装参考镜的反射面紧贴一工装定位销的外侧壁；步骤Si. 2，定位所述自准直望远镜，使所述自准直望远镜发射的光束能被所述工装参考镜的反射面反射回所述自准直望远镜；步骤Si. 3，将所述六维调整座安装到所述工装下板上，所述分光棱镜安装到所述六维调整座上，使用所述自准直望远镜调整所述六维调整座，使所述分光棱镜的侧面平行于所述工装参考镜的反射面。
12.如权利要求11所述的调整物镜顶板Rz向精度的方法，其特征在于，所述上板组件包括工装上板、六维调整座、分光棱镜和工装参考镜；所述步骤S2具体为步骤S2. 1，将所述工装参考镜安装到所述工装上板上，安装时，所述工装参考镜的反射面紧贴所述工装上板的侧壁；步骤S2. 2，定位所述自准直望远镜，使所述自准直望远镜发射的光束能被所述工装参考镜的反射面反射回所述自准直望远镜；步骤S2. 3，将所述六维调整座安装到所述工装上板上，所述分光棱镜安装到所述六维调整座上，使用所述自准直望远镜调整所述六维调整座，使所述分光棱镜垂直于所述工装上板；步骤S3. 4，拆卸下所述工装参考镜。
13.如权利要求11所述的调整物镜顶板Rz向精度的方法，其特征在于，所述步骤S3具体为所述工装下板组件通过所述工装下板的安装孔套在所述光刻机物镜的外侧壁上，所述工装定位销与所述物镜接口定位销连接。
14.如权利要求11所述的调整物镜顶板Rz向精度的方法，其特征在于，所述步骤S4具体为让所述自准直望远镜射出的光束射向所述工装下板的分光棱镜上，入射到所述分光棱镜的光束一部分透过所述分光棱镜入射到所述工装参考镜的反射面上，经所述工装参考镜的反射面反射后沿原光路返回所述自准直望远镜，观测所述自准直望远镜，调整所述自准直望远镜，使所述工装参考镜的反射面垂直于所述自准直望远镜的光轴，以锁定所述自准直望远镜的位置。
15.如权利要求10所述的调整物镜顶板Rz向精度的方法，其特征在于，所述物镜顶板上设有上板组件接口，所述步骤S5中，所述上板组件通过所述上板组件接口安装到所述物镜顶板上。
16.如权利要求10所述的调整物镜顶板Rz向精度的方法，其特征在于，所述物镜顶板上设有参考镜机械基准，所述物镜顶板参考镜设有反射面，所述步骤S6中，所述物镜顶板参考镜的反射面紧贴所述参考镜机械基准，保证所述物镜顶板参考镜的反射面垂直于所述物镜顶板的上表面。
17.如权利要求12所述的调整物镜顶板Rz向精度的方法，其特征在于，所述步骤S7具体为让所述自准直望远镜射出的光束入射到所述下板组件的分光棱镜上，入射到所述下板组件的分光棱镜的光束一部分被该分光棱镜反射回所述自准直望远镜；一部分透过该分光棱镜入射到所述下板组件的工装参考镜的反射面上，被该工装参考镜的反射面反射后透过所述下板组件的分光棱镜返回所述自准直望远镜；还有一部分被所述下板组件的分光棱镜反射后射入所述上板组件的分光棱镜，入射到所述上板组件的分光棱镜的光束经该分光棱镜多次反射后射入所述物镜顶板参考镜，并被所述物镜顶板参考镜反射，经所述物镜顶板参考镜反射的光束沿原光路返回所述自准直望远镜，观测所述自准直望远镜，调整所述物镜顶板，使所述物镜顶板参考镜的反射面反射的光束与所述自准直望远镜射出的光束平行。
全文摘要
本发明涉及光刻机物镜顶板的检测装置及调整方法，该装置包括下板组件、上板组件、自准直望远镜和物镜顶板参考镜；所述自准直望远镜的出射光束入射到所述下板组件上，入射到所述下板组件的光束一部分直接被所述下板组件反射回所述自准直望远镜，其余部分则经所述下板组件反射后射入所述上板组件，射入所述上板组件的光束经所述上板组件多次反射后射到所述物镜顶板参考镜上，经所述物镜顶板参考镜反射后沿原光路返回所述自准直望远镜。本发明涉及光刻机物镜顶板的检测装置及调整方法通过检测所述自准直望远镜的出射光束与所述物镜顶板参考镜的反射光束的平行度，可调整物镜顶板的上表面在Rz方向上的位置，且调整精度高。
文档编号G01M11/00GK102193322SQ20101011885
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者姜福君, 施胜男 申请人:上海微电子装备有限公司