一種測量鏡面形補(bǔ)償效果的方法技術(shù)

一種測量鏡面形補(bǔ)償效果的方法，應(yīng)用該方法的光刻機(jī)包括照明系統(tǒng)、承載掩模的掩模臺(tái)、投影物鏡成像系統(tǒng)、承載基底的基底臺(tái)、掩模臺(tái)干涉儀系統(tǒng)、掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，掩模臺(tái)貼附有長條鏡，干涉儀光束通過長條鏡反射，控制掩模臺(tái)運(yùn)動(dòng)，該方法包括上載具有測試標(biāo)記的掩模，測試標(biāo)記包括若干子標(biāo)記，子標(biāo)記排成一列；掩模臺(tái)干涉儀系統(tǒng)控制掩模臺(tái)沿若干子標(biāo)記的排列方向運(yùn)動(dòng)，通過掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)測量，分別獲得若干子標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)位置，測試標(biāo)記與掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記相匹配；根據(jù)對(duì)準(zhǔn)位置獲得面形殘差測量值，判斷在排列方向上的長條鏡的鏡面形補(bǔ)償效果是否達(dá)到要求。該測量方法步驟簡單，快速準(zhǔn)確，可避免曝光分析引入不必要誤差項(xiàng)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及面形測量領(lǐng)域，特別涉及鏡面形補(bǔ)償效果的測量方法。
技術(shù)介紹
在現(xiàn)有光刻設(shè)備中，安裝在掩模臺(tái)或基底臺(tái)側(cè)面的長條鏡，盡管經(jīng)過了精密的機(jī)械加工、打磨，但是其表面仍然不可避免存在缺陷。即使幾納米大小的缺陷點(diǎn)，也使光刻機(jī)系統(tǒng)精度產(chǎn)生相當(dāng)大的誤差。為盡可能的減少上述誤差，必須在曝光之前對(duì)長條鏡表面進(jìn)行掃描測試，得到其表面面形圖像的測量數(shù)據(jù)，然后對(duì)表面缺陷進(jìn)行修正補(bǔ)償，從而滿足系統(tǒng)的高精度要求。專利US05790253利用控制水平向位置的干涉儀進(jìn)行測量得到長條鏡面形。當(dāng)基底臺(tái)沿X向(Y向)步進(jìn)時(shí)，由控制水平向Y向(X向)位置的兩軸干涉儀進(jìn)行測量，通過模型計(jì)算得到長條鏡表面的不平整度。通過對(duì)測量位置進(jìn)行面形補(bǔ)償，可提高控位準(zhǔn)確性，即提高套刻精度。對(duì)掩模臺(tái)的長條鏡同樣可適用此方法進(jìn)行測量補(bǔ)償。該專利方法主要通過控制水平向干涉儀測量得到長條鏡面形，但測量后的面形補(bǔ)償是否正確，則需驗(yàn)證鏡面形補(bǔ)償效果。現(xiàn)有技術(shù)通常采用曝光的方式分析鏡面形補(bǔ)償效果，但曝光結(jié)果中誤差項(xiàng)較多，分析較為復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于，鏡面形補(bǔ)償效果通過曝光方式測量，分析較為復(fù)雜。為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供，應(yīng)用該方法的光刻機(jī)包括照明系統(tǒng)、承載掩模的掩模臺(tái)、投影物鏡成像系統(tǒng)、承載基底的基底臺(tái)、掩模臺(tái)干涉儀系統(tǒng)、掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，所述掩模臺(tái)貼附有長條鏡，所述掩模臺(tái)干涉儀系統(tǒng)的干涉儀光束通過所述長條鏡反射，控制所述掩模臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，該方法包括:上載具有測試標(biāo)記的所述掩模，所述測試標(biāo)記包括若干子標(biāo)記，所述子標(biāo)記排成一列； 所述掩模臺(tái)干涉儀系統(tǒng)控制所述掩模臺(tái)沿所述若干子標(biāo)記的排列方向運(yùn)動(dòng)，通過所述掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)測量，分別獲得所述若干子標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)位置，所述測試標(biāo)記與所述掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記相匹配； 根據(jù)所述對(duì)準(zhǔn)位置獲得面形殘差測量值，判斷在所述排列方向上的所述長條鏡的鏡面形補(bǔ)償效果是否達(dá)到要求。進(jìn)一步，所述獲得面形殘差測量值具體為通過所述對(duì)準(zhǔn)位置線性擬合后獲得面形殘差值，去除隨機(jī)測量值，取剩余面形殘差值中最大值與最小值的偏差作為所述面形殘差測量值。進(jìn)一步，所述獲得面形殘差測量值具體為通過畫圖工具將所述對(duì)準(zhǔn)位置擬合為面形殘差圖，取橫軸為掩模臺(tái)運(yùn)動(dòng)的位置值，縱軸為面形殘差值，取面形殘差值中最大值與最小值的偏差作為所述面形殘差測量值。進(jìn)一步，若所述面形殘差測量值小于面形殘差閾值，則證明所述排列方向上的鏡面形補(bǔ)償達(dá)到要求。本專利技術(shù)還提供，應(yīng)用該方法的光刻機(jī)包括照明系統(tǒng)、承載掩模的掩模臺(tái)、投影物鏡成像系統(tǒng)、承載基底的基底臺(tái)、基底臺(tái)干涉儀系統(tǒng)、基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，所述基底臺(tái)貼附有長條鏡，所述基底臺(tái)干涉儀系統(tǒng)的干涉儀光束通過所述長條鏡反射，控制所述基底臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，該方法包括: 上載具有測試標(biāo)記的所述基底，所述測試標(biāo)記包括若干子標(biāo)記，所述子標(biāo)記排成一列； 所述基底臺(tái)干涉儀系統(tǒng)控制所述基底臺(tái)沿所述若干子標(biāo)記的排列方向運(yùn)動(dòng)，通過所述基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)測量，分別獲得所述若干子標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)位置，所述測試標(biāo)記與所述基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記相匹配； 根據(jù)所述對(duì)準(zhǔn)位置獲得面形殘差測量值，判斷在所述排列方向上的所述長條鏡的鏡面形補(bǔ)償效果是否達(dá)到要求。進(jìn)一步，所述獲得面形殘差測量值具體為通過所述對(duì)準(zhǔn)位置線性擬合后獲得面形殘差值，去除隨機(jī)測量值，取剩余面形殘差值中最大值與最小值的偏差作為面形殘差測量值。進(jìn)一步，所述獲得面形殘差測量值具體為通過畫圖工具將所述對(duì)準(zhǔn)位置擬合為面形殘差圖，取橫軸為基底臺(tái)運(yùn)動(dòng)的位置值，縱軸為面形殘差值，取所述面形殘差值中最大值與最小值的偏差作為所述面形殘差測量值。進(jìn)一步，若所述面形殘差測量值小于面形殘差閾值，則證明所述排列方向上的鏡面形補(bǔ)償達(dá)到要求。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:本專利技術(shù)可離線進(jìn)行測量驗(yàn)證鏡面形補(bǔ)償效果，也可單獨(dú)用于驗(yàn)證鏡面形測量。本專利技術(shù)步驟簡單，驗(yàn)證鏡面形補(bǔ)償效果快速準(zhǔn)確，可避免曝光分析弓I入不必要誤差項(xiàng)。附圖說明關(guān)于本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的專利技術(shù)詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。圖1為本專利技術(shù)所使用的光刻機(jī)結(jié)構(gòu)示意 圖2為本專利技術(shù)鏡面形補(bǔ)償效果測量方法的流程 圖3為本專利技術(shù)使用的測試標(biāo)記第一種實(shí)施方式的布局示意 圖4為本專利技術(shù)測量得到的鏡面面形殘差 圖5為本專利技術(shù)使用的測試標(biāo)記第二種實(shí)施方式的布局示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本專利技術(shù)的具體實(shí)施例。具體實(shí)施例一 參見圖1所示，本專利技術(shù)使用的光刻機(jī)包括照明系統(tǒng)1，承載掩模2的掩模臺(tái)3，用于掩模成像的投影物鏡4，承載基底5的基底臺(tái)6。掩模臺(tái)3側(cè)面貼附有第一長條鏡8，基底臺(tái)6側(cè)面貼附有第二長條鏡10，第一干涉儀7控制掩模臺(tái)3進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，第二干涉儀9控制基底臺(tái)6進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)11、基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)12位于基底臺(tái)6上。第一干涉儀控制系統(tǒng)7使干涉儀光束經(jīng)長條鏡8反射,用以控制掩模臺(tái)3的水平向(χ, y, Rz)運(yùn)動(dòng)和垂向(z, Rx, Ry)運(yùn)動(dòng)，第二干涉儀控制系統(tǒng)9使干涉儀光束經(jīng)長條鏡10反射，用以控制工件臺(tái)7的水平向Cx, y, Rz)運(yùn)動(dòng)和垂向(z, Rx, Ry)運(yùn)動(dòng)。其中，x、y、z組成三維坐標(biāo)系，Rx、Ry、Rz分別表示繞x、y、z軸旋轉(zhuǎn)。掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)11可對(duì)掩模上標(biāo)記通過投影物鏡所成像進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)測量，基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)12可對(duì)基底上標(biāo)記進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)測量。本實(shí)施例可驗(yàn)證掩模臺(tái)上Y向鏡面形補(bǔ)償效果，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下: I)上載帶有一測試標(biāo)記的掩模，如圖3所示，測試標(biāo)記包含若干子標(biāo)記，該若干子標(biāo)記在掩模上沿Y向排成一列，子標(biāo)記位置X相同，子標(biāo)記Y向間隔優(yōu)選為1_，子標(biāo)記類型與掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)11的掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記相匹配。由第二干涉儀9控制基底臺(tái)6，使位于基底臺(tái)上的掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)11位于投影物鏡光軸下。2)第一干涉儀7控制掩模臺(tái)3沿Y向運(yùn)動(dòng)，使掩模上測試標(biāo)記的每個(gè)子標(biāo)記分別位于光軸下，由掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)11分別進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)測量，分別記錄X向?qū)?zhǔn)位置Xi，i對(duì)應(yīng)每個(gè)子標(biāo)記的序號(hào)。3)根據(jù)所有子標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)位置，得到鏡面面形殘差圖，如圖4所示，X坐標(biāo)為掩模臺(tái)沿Y方向運(yùn)動(dòng)的位置值，Y坐標(biāo)為面形殘差值，其數(shù)值為對(duì)準(zhǔn)位置Xi*M，其中M為光刻機(jī)縮放比例。根據(jù)面形殘差圖可計(jì)算面形殘差測量值，其數(shù)值為殘差值中最大值與最小值之間偏差。4)根據(jù)面形殘差測量值判斷鏡面形補(bǔ)償結(jié)果是否滿足需求:若面形殘差測量值小于對(duì)鏡面形補(bǔ)償后殘差要求值，即殘差閾值，則滿足需求，證明鏡面形補(bǔ)償正確。具體實(shí)施例二 本實(shí)施例使用的光刻機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同，該實(shí)施例可驗(yàn)證基底臺(tái)上X向鏡面形補(bǔ)償效果，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下: 1)上載帶有一測試標(biāo)記的基底，如圖5所示，測試標(biāo)記包含若干子標(biāo)記，該若干子標(biāo)記在基底上沿X向排成一行，子標(biāo)記位置Y相同，子標(biāo)記間隔優(yōu)選為1_，子標(biāo)記類型與基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)11的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記相匹配； 2)第二干涉儀9控制基底臺(tái)6沿X向運(yùn)動(dòng)(優(yōu)選Y=0)，使基底上測試標(biāo)記的每個(gè)子標(biāo)記分別位于基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)光軸下，由基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)12分別進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)測量，分別記錄Y向?qū)?zhǔn)位置Yi，i對(duì)應(yīng)每個(gè)子標(biāo)記的序號(hào)； 3)根據(jù)所有子標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)位置，得到鏡面面形殘差圖，可參考圖4，相應(yīng)的，X坐標(biāo)為基底臺(tái)沿X方向運(yùn)動(dòng)的位置值，Y坐標(biāo)為面形殘差值，其數(shù)值為對(duì)準(zhǔn)位置Yi，根據(jù)面形殘差圖可計(jì)算面形殘差測量值，其數(shù)值為殘差值中最大值與最小值之間偏差。4)根據(jù)面形殘差測本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種測量鏡面形補(bǔ)償效果的方法，應(yīng)用該方法的光刻機(jī)包括照明系統(tǒng)、承載掩模的掩模臺(tái)、投影物鏡成像系統(tǒng)、承載基底的基底臺(tái)、掩模臺(tái)干涉儀系統(tǒng)、掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，所述掩模臺(tái)貼附有長條鏡，所述掩模臺(tái)干涉儀系統(tǒng)的干涉儀光束通過所述長條鏡反射，控制所述掩模臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，其特征在于，該方法包括：上載具有測試標(biāo)記的所述掩模，所述測試標(biāo)記包括若干子標(biāo)記，所述子標(biāo)記排成一列；所述掩模臺(tái)干涉儀系統(tǒng)控制所述掩模臺(tái)沿所述若干子標(biāo)記的排列方向運(yùn)動(dòng)，通過所述掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)測量，分別獲得所述若干子標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)位置，所述測試標(biāo)記與所述掩模對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記相匹配；根據(jù)所述對(duì)準(zhǔn)位置獲得面形殘差測量值，判斷在所述排列方向上的所述長條鏡的鏡面形補(bǔ)償效果是否達(dá)到要求。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李煜芝，李術(shù)新，孫剛，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海微電子裝備有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：