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光刻机照度均匀度的检测方法

阅读:121发布:2020-05-11

专利汇可以提供光刻机照度均匀度的检测方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 光刻 机技术领域,公开了一种 光刻机 照度均匀度的检测方法,够对照面的照度均匀度进行快速地精准检测。本发明包括以下步骤:S100、选取m×m个探测器单元,以其中一个探测器单元作为基准探测器单元对其余探测器单元的 输出 电压 值进行修正;S200、将m×m个探测器单元以m×m的阵列方式均匀分布于光刻机的照面上;S300、启动光刻机的照明系统,m×m个探测器单元分别测量照面对应不同点的光功率值,得到对应的m×m个电压值;S400、在m×m个电压值中选取最大电压值Umax和最小电压值Umin并代入照度均匀度计算公式中,得出当前光功率值下的照度均匀度。本发明通过阵列式的检测方法有效地提高了检测效率,同时对探测器单元进行统一地修正,有效地提高了检测结果的精准度。,下面是光刻机照度均匀度的检测方法专利的具体信息内容。

1.一种光刻机照度均匀度的检测方法,其特征在于,包括:
S100、选取m×m个探测器单元,以其中一个探测器单元作为基准探测器单元对其余探测器单元的输出电压值进行修正;
S200、将m×m个所述探测器单元以m×m的阵列方式均匀分布于所述光刻机的照面上;
S300、启动所述光刻机的照明系统,m×m个所述探测器单元分别测量所述照面对应不同点的光功率值,得到对应的m×m个电压值;
S400、在m×m个电压值中选取最大电压值Umax和最小电压值Umin并代入照度均匀度计算公式中,得出所述光刻机在当前光功率值下的照度均匀度。
2.根据权利要求1所述的光刻机照度均匀度的检测方法,其特征在于:所述步骤S100中的所述修正过程包括以下步骤:
S110、将所述基准探测器单元的基准探头置于所述照面的中心点;
S120、调整所述照明系统的光强大小,使所述基准探测器单元探测的光功率值为PIN光电二极管在线性工作区中的最小光功率值Pa,并记录当前所测的电压值;
S130、取下所述基准探头,将其余所述探测器单元的探头逐个置于所述照面的中心点上,并分别记录下每一个所述探测器单元所测出的电压值;
S140、将所述基准探测器单元再置于所述照面的中心点,增加所述照明系统的光功率值,记录当前所测的电压后,判断所述光照明系统的光功率值是否达到所述PIN光电二极管的饱和区,若“是”,则进入步骤S150;若“否”,则返回步骤S130;
S150、根据所述基准探测器单元所测的电压值及对应的光功率值,得到所述基准探测器单元的线性方程;
S160、通过修正公式分别对其余所述探测器单元的电压值进行修正。
3.根据权利要求2所述的光刻机照度均匀度的检测方法,其特征在于:所述步骤S150中所述基准探测器单元的所述线性方程为:
P=AU+B      (1);
其中,P为所测的光功率值,U为对应光功率值下,所述基准探测器单元输出的电压值,A为所述基准探测器单元的增益,B为所述基准探测器单元的零点。
4.根据权利要求2所述的光刻机照度均匀度的检测方法,其特征在于:所述步骤S160中的所述修正公式为:
其中,U11为所述基准探测器单元在光功率值P1下所测出的电压值;Un1为待修正的所述探测器单元在光功率值P1下所测出的电压值;U12为所述基准探测器单元在光功率值P2下所测出的电压值;Un2为待修正的所述探测器单元在光功率值P2下所测出的电源压值;U11、U12、Un1以及Un2根据所测的具体值作为调用常数,每一个待修正的所述探测器单元会匹配对应的调用常数Un1以及Un2,其中,2≤n≤m×m;a为在某一个光功率值P测下,所述基准探测器单元测出的具体电压值;U’为在该光功率值P测下,待修正的所述探测器单元修正后的电压值。
5.根据权利要求4所述的光刻机照度均匀度的检测方法,其特征在于:所述步骤S400中的所述照度均匀度计算公式为:
其中A为所述基准探测器单元的增益,B为所述基准探测器单元的零点。

说明书全文

光刻机照度均匀度的检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及光刻机技术领域,特别是一种光刻机照度均匀度的检测方法。

背景技术

[0002] 目前,为了测量光刻机的光源照面均匀性,通常方法是将单个探头放置在照面内进行逐点测量。具体是利用单一探头光功率计,在照面内采用多点测量法分区域逐测量
对应点的光强大小,计算得到光刻机照面的照度均匀度。这种方法耗时较多且无法实时检
测。采用此方法时,光学系统的每一个部分调整后都需要重新测量照度均匀度,效率低。

发明内容

[0003] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种光刻机照度均匀度的检测方法,能够对照面的照度均匀度进行快速地精准检测。
[0004] 根据本发明的第一方面实施例的光刻机照度均匀度的检测方法,包括:
[0005] S100、选取m×m个探测器单元,以其中一个探测器单元作为基准探测器单元对其余探测器单元的输出电压值进行修正;
[0006] S200、将m×m个所述探测器单元以m×m的阵列方式均匀分布于所述光刻机的照面上;
[0007] S300、启动所述光刻机的照明系统,m×m个所述探测器单元分别测量所述照面对应不同点的光功率值,得到对应的m×m个电压值;
[0008] S400、在m×m个电压值中选取最大电压值Umax和最小电压值Umin并代入照度均匀度计算公式中,得出所述光刻机在当前光功率值下的照度均匀度。
[0009] 根据本发明实施例的光刻机照度均匀度的检测方法,至少具有如下有益效果:成本低,通过阵列式的检测方法有效地提高了照度均匀度的检测效率,同时对所有的探测器
单元输出的电压值进行统一地修正,可有效地提高了检测结果的精准度。
[0010] 根据本发明的一些实施例,所述步骤S100中的所述修正过程包括以下步骤:
[0011] S110、将所述基准探测器单元的基准探头置于所述照面的中心点;
[0012] S120、调整所述照明系统的光强大小,使所述基准探测器单元探测的光功率值为PIN光电二极管在线性工作区中的最小光功率值Pa,并记录当前所测的电压值;
[0013] S130、取下所述基准探头,将其余所述探测器单元的探头逐个置于所述照面的中心点上,并分别记录下每一个所述探测器单元所测出的电压值;
[0014] S140、将所述基准探测器单元再置于所述照面的中心点,增加所述照明系统的光功率值,记录当前所测的电压后,判断所述光照明系统的光功率值是否达到所述PIN光电二
极管的饱和区,若“是”,则进入步骤S150;若“否”,则返回步骤S130;
[0015] S150、根据所述基准探测器单元所测的电压值及对应的光功率值,得到所述基准探测器单元的线性方程;
[0016] S160、通过修正公式分别对其余所述探测器单元的电压值进行修正。
[0017] 利用上述修正过程,可使每一个探测器单元的所测结果保持一致,即使所有的探测器单元的线性方程保持一致,修正后,可进一步提高检测结果的精准度。
[0018] 根据本发明的一些实施例,所述步骤S150中所述基准探测器单元的所述线性方程为:
[0019] P=AU+B     (1);
[0020] 其中,P为所测的光功率值,U为对应光功率值下,所述基准探测器单元输出的电压值,A为所述基准探测器单元的增益,B为所述基准探测器单元的零点。
[0021] 根据本发明的一些实施例,所述步骤S160中的所述修正公式为:
[0022]
[0023] 其中,U11为所述基准探测器单元在光功率值P1下所测出的电压值;Un1为待修正的所述探测器单元在光功率值P1下所测出的电压值;U12为所述基准探测器单元在光功率值P2
下所测出的电压值;Un2为待修正的所述探测器单元在光功率值P2下所测出的电源压值;U11、
U12、Un1以及Un2根据所测的具体值作为调用常数,每一个待修正的所述探测器单元会匹配对
应的调用常数Un1以及Un2,其中,2≤n≤m×m;U1为在某一个光功率值P测下,所述基准探测器
单元测出的具体电压值;Un′为在该光功率值P测下,待修正的所述探测器单元修正后的电压
值。采用该修正公式,则可有效地使所有的探测器单元的输出结果保持一致。
[0024] 根据本发明的一些实施例,所述步骤S400中的所述照度均匀度计算公式为:
[0025]
[0026] 其中A为所述基准探测器单元的增益,B为所述基准探测器单元的零点。利用该照度均匀度检测公式,则可检测出光刻机在任意光强下的照度均匀度。
[0027] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0028] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0029] 图1为本发明实施例的光刻机照度均匀度的检测方法的流程示意图;
[0030] 图2为图1示出的光刻机照度均匀度的检测方法的步骤S100中修正过程的流程示意图。

具体实施方式

[0031] 本部分将详细描述本发明的具体实施例,本发明之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本发明的
每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0032] 在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简
化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和
操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0033] 在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、
第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九只是用于区分技术特征为目的,而不能理解
为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的
技术特征的先后关系。
[0034] 本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体
含义。
[0035] 参照图1,为一种较优的实施方式,一种光刻机照度均匀度的检测方法,包括:
[0036] S100、选取m×m个探测器单元,以其中一个探测器单元作为基准探测器单元对其余探测器单元的输出电压值进行修正;
[0037] S200、将m×m个探测器单元以m×m的阵列方式均匀分布于光刻机的照面上;
[0038] S300、启动光刻机的照明系统,m×m个探测器单元分别测量照面对应不同点的光功率值,得到对应的m×m个电压值;
[0039] S400、在m×m个电压值中选取最大电压值Umax和最小电压值Umin并代入照度均匀度计算公式中,得出光刻机在当前光功率值下的照度均匀度。
[0040] 本实施例中,m为整数且m≥2,根据待测试的光刻机光源照面的面积选择相应个数的探测器单元即可,使m×m个探测器单元的探头均匀分布于照面上。当m值越大,照面面积
保持不变,会使检测的结果更加精准,操作人员可根据实际情况进行选择。
[0041] 采用上述检测方法至少包括以下有益效果:成本低,通过阵列式的检测方法有效地提高了照度均匀度的检测效率,同时对所有的探测器单元输出的电压值进行统一地修
正,可有效地提高了检测结果的精准度。
[0042] 参照图2,在本发明的一些实施例中,步骤S100中的修正过程包括以下步骤:
[0043] S110、将基准探测器单元的基准探头置于照面的中心点;
[0044] S120、调整照明系统的光强大小,使基准探测器单元探测的光功率值为PIN光电二极管在线性工作区中的最小光功率值Pa,并记录当前所测的电压值;
[0045] S130、取下基准探头,将其余探测器单元的探头逐个置于照面的中心点上,并分别记录下每一个探测器单元所测出的电压值;
[0046] S140、将基准探测器单元再置于照面的中心点,增加照明系统的光功率值,记录当前所测的电压后,判断光照明系统的光功率值是否达到PIN光电二极管的饱和区,若“是”,
则进入步骤S150;若“否”,则返回步骤S130;
[0047] S150、根据基准探测器单元所测的电压值及对应的光功率值,得到基准探测器单元的线性方程;
[0048] S160、通过修正公式分别对其余探测器单元的电压值进行修正。
[0049] 利用上述修正过程,可使每一个探测器单元的所测结果保持一致,即使所有的探测器单元的线性方程保持一致,修正后,可进一步提高检测结果的精准度。其中,在该修正
工程中,照面与照明系统之间的距离保持不变。
[0050] 在本发明的一些实施例中,步骤S150中基准探测器单元的线性方程为:
[0051] P=AU+B     (1);
[0052] 其中,P为所测的光功率值,U为对应光功率值下,基准探测器单元输出的电压值,A为基准探测器单元的增益,B为基准探测器单元的零点。具体地,在增大照明系统的光功率
值过程中,若基准探测器单元输出的电压值不再随光功率值的增加而增加,则证明照明系
统的光功率值达到基准探测器单元的饱和区,在此过程中,选取任意两组光功率值和对应
测出的电压值,将其代入公式(1)中,即可得到基准探测器单元的增益A和零点B。
[0053] 可以想到的是,每一个探测器单元均至少包括一个探头和信号放大模块,探头均采用PIN光电二极管,探头的外部均设有金属材料,不仅可以起到保护作用,而且还能实现
屏蔽干扰和充分散热的作用;每一个探头的输出端与对应的信号放大模块的输入端电性连
接,而每一个信号放大模块均会分别与数据处理单元电性连接,其中,数据处理单元至少包
单片机存储器,单片机分别与每一个信号放大模块电性连接,且存储器与单片机电性
连接;在存储器内存有对应的程序,在重复步骤S130和步骤S140,单片机自动调用程序并根
据测量电压及输入的光电功率值,自动选取两组数值并得到基准探测器单元的线性方程,
即得到公式(1)。可以想到是,单片机还分别按键单元和显示屏电性连接,通过按键单元可
以实现对系统的操作以及选择数值,而每一个探测器单元所测的电压值均可在显示屏上显
示。
[0054] 在本发明的一些实施例中,步骤S160中的修正公式为:
[0055]
[0056] 其中,U11为基准探测器单元在光功率值P1下所测出的电压值;Un1为待修正的探测器单元在光功率值P1下所测出的电压值;U12为基准探测器单元在光功率值P2下所测出的电
压值;Un2为待修正的探测器单元在光功率值P2下所测出的电源压值;U11、U12、Un1以及Un2根据所测的具体值作为调用常数,每一个待修正的探测器单元会匹配对应的调用常数Un1以及
Un2,其中,2≤n≤m×m;U1为在某一个光功率值P测下,基准探测器单元测出的具体电压值;
Un′为在该光功率值P测下,待修正的探测器单元修正后的电压值。采用该修正公式,则可有
效地使所有的探测器单元的输出结果保持一致。具体地,本发明的实施例在修正过程中,可
在基准探测器单元的线性过程中选择两个光功率值P1和P2,并得到基准探测器单元在两个
光功率值下对应的电压值U11和U12,每一个待修正电路则根据对应的两个光功率值,在两个
光功率值下同样得到对应的一组电压值Un1和Un2,利用修正公式则可得到在任一个光功率
值P测下,待修正探测器单元输出的修正电压值Un′。该修正程序及公式均存储于存储器中,
在重复步骤S130和步骤S140时,单片机会启动修正程序,根据每一个探测器单元所测的电
压值中,选取两组电压值Un1和Un2,同时根据基准探测器单元在对应的光功率值下的所测电
压值U11和U12,即可得到每一个待修正探测器单元的修正电压值Un′,即,待修正的探测器单
元在相同的两个光功率值P1和P2下得到对应的电压值Un1和Un2后,即可得到对应的修正公
式,则之后在任意光功率值P测下,首先,基准探测器单元会测得一个电压值U1,将U1分别代入
对应的修正公式,每一个待修正的探测器单元即可得到对应的修正电压值Un′,同时,在修
正后,其余待修正的探测器单元所测的电压值则直接在显示屏显示的是修正后的电压值。
每一个探测器单元由于不同的电子器件的偏差,会具有不同的增益和零点,经过该修正过
程,则可使其余的探测器单元的增益和零点均分别与基准探测器单元的增益A和零点B保持
一致,则可有效地降低误差,提高检测精度
[0057] 在本发明的一些实施例中,步骤S400中的照度均匀度计算公式为:
[0058]
[0059] 其中A为基准探测器单元的增益,B为基准探测器单元的零点。利用该照度均匀度检测公式,则可检测出光刻机在任意光强下的照度均匀度。
[0060] 根据全曝光面积照面均匀性NU计算公式:
[0061]
[0062] 其中,Pmax为所测光功率值P测下所测的最大的光功率值,Pmax为所测光功率值P测下所测的最小的光功率值,在同一光功率值下的照面,由于位置不同,对应位置的光功率值会
有一定的差别,理论上来说,位于照面的中心位置的光功率值最大,然后以中心位置为圆
心,光功率值会以径向方向逐渐向外降低。则在经过步骤S100的修正后,每一探测器单元均
是相同的增益A和零点B,则利用公式(1)和公式(4)即可,即可得到公式(3),因此将m×m个
探测器单元以m×m的阵列方式均匀分布于光刻机的照面上,在任意的光功率值P测下,可得
到对应的m×m个电压值,从里选取最大电压值Umax和最小电压值Umin并代入公式(3)中,即可
得到在该光功率值P测下的照度均匀度值,公式(3)的相关算法同样存储于存储器中,在对全
部探测器单元进行修正后,单片机则会在m×m个电压值中,直接判断并选择出最大电压值
Umax和最小电压值Umin,然后利用公式(3),则可到对应的照度均匀度NU值。此后,在经过一次
修正后,在任意时刻下检测光刻机光源,只要直接进行步骤S300和步骤S400,即可直接得到
对应的照度均匀度的NU值。
[0063] 下面将结合具体的实施例,对本发明进行详细的描述。
[0064] 实施例一,光刻机的照面尺寸为32英寸,且采用了3×3个探测器单元:
[0065] 首先,为便于区分将,9个探测器单元分别记为第一探测器单元、第二探测器单元、第三探测器单元、第四探测器单元、第五探测器单元、第六探测器单元、第七探测器单元、第
八探测器单元以及第九探测器单元。
[0066] 首先,选择其中一个探测器单元作为基准探测器单元,本实施例中则选择第一探测器单元作为基准探测器单元,然后按照步骤S110至步骤S160进行修正,则可得到第一探
测器单元的线性方程,并分别得到第二至第九探测器单元的修正公式。
[0067] 其中,根据所测第一探测器所测的电压值及对应的光功率值,可以得到第一探测器单元的增益为A1、零点为B1。
[0068] 然后根据第一探测器的线性方程的取值范围内,选择对应的光功率值P1和P2,则可分别得到第一至第九探测器单元分别对应所测的电压值,参考表1:
[0069]
[0070]
[0071] 表1
[0072] 则在修正后,则可得到表1相应的数值,并可得到第二至第九探测器单元的修正公式。在任意光功率值P测下,第一至第九探测器单元分别测出的电压值分别为U1、U2′、U3′、
U4′、U5′、U6′、U7′、U8′以及U9′。且U1、U2′、U3′、U4′、U5′、U6′、U7′、U8′以及U9′均为变量值,分别随着P测的变化而变化;而光功率值P1和P2为固定值,U11、U21、U31、U41、U51、U61、U71、U81以及U91则分别为第一至第九探测器单元在光功率值P1下的所测出的电压值;U12、U22、U32、U42、U52、U62、U72、U82以及U92则分别为第一至第九探测器单元在光功率值P2下的所测出的电压值,将U11、
U12、U21、U22、U31、U32、U41、U42、U51、U52、U61、U62、U71、U72、U81、U82、U91以及U92对应的数值作为调用常数存储于存储器中,则单片机则可根据对应的探测器单元调用相应的数值而得到对应的
修正公式,从而可输出对应的修正电压值。同时经过修正后,第二至第九探测器单元的增益
均为A1、而零点也均为B1。
[0073] 在修正后,则按照步骤S200、步骤S300以及步骤S400的顺序,即在某一个光功率值检测下,即可得到9个电压值,从中选取最大的电压值Umax和最小电压值Umin,再代入公式(3)
中,即可得到在该光功率值下,照度均匀度的NU值。
[0074] 上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各
种变化。
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