一种投影曝光设备，具有掩模、投影物镜、工件台、硅片、光源、投影单元、探测单元、信号处理单元、主控制器，投影物镜用于将掩模的图案投影到位于工件台上的硅片的上表面，光源发出的光线经投影单元入射到硅片上，经由硅片的上表面反射后，被探测单元接收，信号处理单元对接收到的光信号进行处理并获得硅片上表面在当前测量区域的位姿信息，并将该信息传送给主控制器，其中，投影曝光设备在硅片上布置有多个测量光斑，有多个测量点布置在曝光场外部，在曝光场外部周围布置有若干测量光斑。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种投影曝光设备，具有掩模、投影物镜、工件台、硅片、光源、投影单元、探测单元、信号处理单元、主控制器，投影物镜用于将掩模的图案投影到位于工件台上的硅片的上表面，光源发出的光线经投影单元入射到硅片上，经由硅片的上表面反射后，被探测单元接收，信号处理单元对接收到的光信号进行处理并获得硅片上表面在当前测量区域的位姿信息，并将该信息传送给主控制器，其中，投影曝光设备在硅片上布置有多个测量光斑，有多个测量点布置在曝光场外部，在曝光场外部周围布置有若干测量光斑。【专利说明】
本专利技术涉及光刻领域，尤其涉及投影光刻机中的扫描曝光设备及调焦调平测量方法。
技术介绍
投影光刻机是一种把掩模上的图案通过物镜投影到硅片上表面的装置。在投影曝光设备中，必须有自动调焦控制系统把硅片面精确带入到指定的曝光位置，实现该系统有多种不同的技术方案。目前比较常用是非接触式光电测量技术，其中NIKON、CANON等公司的调焦技术最具代表性。这些技术中通常会用一套光学系统产生多个光斑覆盖整个曝光场进行测量，在边缘场位置时，会出现部分测量光斑落在硅片外部而导致光斑无效的情况，此时需要计算当前位置光斑阵列的有效性情况，利用仍然有效的光斑的测量值进行调焦调平控制。NIKON公司于2002年4月30日公开的美国专利US6381004中提供了一种根据当前曝光场位置，逐一判断光斑阵列中每个光斑的有效性，然后选择有效的光斑进行测量，该方法可以解决边缘场测量的问题，但是存在光斑有效性判断计算量大，光斑选择和切换过程复杂等缺陷。
技术实现思路
本专利技术提出了一种投影曝光设备，具有掩模、投影物镜、工件台、硅片、光源、投影单元、探测单元、信号处理单元、主控制器，投影物镜用于将掩模的图案投影到位于工件台上的硅片的上表面，光源发出的光线经投影单元入射到硅片上，经由硅片的上表面反射后，被探测单元接收，信号处理单元对接收到的光信号进行处理并获得硅片上表面在当前测量区域的位姿信息，并将该信息传送给主控制器，其中，所述投影曝光设备在硅片上布置有多个测量光斑，有多个测量点布置在曝光场外部，在曝光场外部周围布置有若干测量光斑。其中，在曝光场内部也布置有若干测量光斑。其中，利用干涉仪测量硅片上表面的位姿信息。本专利技术还提出了一种前述投影曝光设备进行调焦调平的测量方法，具有以下步骤: 步骤一、根据工件台的水平位置，判断调焦调平的测量光斑哪些在硅片上，再根据硅片的运动方向，从位于娃片上的测量光斑中选取位于曝光场外、与娃片运动方向相反的一侧的光斑作为有效光斑来进行调焦调平单点的测量光斑。步骤二、记录每次采样时调焦调平的单点测量高度值Hipis和工件台的位置高度Hiip,计算两者之差Hi, /? = Hifis- Hi1f(公式 I)； 步骤三、将步骤一中得到的Hi按照测量位置的坐标进行缓存； 步骤四、将前面的若干个周期的缓存结果进行最小二乘法拟合，得到拟合的高度和倾斜度，拟合公式为【权利要求】1.一种投影曝光设备，具有掩模、投影物镜、工件台、硅片、光源、投影单元、探测单元、信号处理单元、主控制器，投影物镜用于将掩模的图案投影到位于工件台上的硅片的上表面，光源发出的光线经投影单元入射到硅片上，经由硅片的上表面反射后，被探测单元接收，信号处理单元对接收到的光信号进行处理并获得硅片上表面在当前测量区域的位姿信息，并将该信息传送给主控制器，其中，所述投影曝光设备在硅片上布置有多个测量光斑，有多个测量点布置在曝光场外部，在曝光场外部周围布置有若干测量光斑。2.根据权利要求1所述的投影曝光设备，其中，在曝光场内部也布置有若干测量光斑。3.根据权利要求2所述的投影曝光设备，利用干涉仪测量硅片上表面的位姿信息。4.一种利用权利要求1-3中任意一个所述的投影曝光设备进行调焦调平的测量方法，具有以下步骤: 步骤一、根据工件台的水平位置，判断调焦调平的测量光斑哪些在硅片上，再根据硅片的运动方向，从位于娃片上的测量光斑中选取位于曝光场外、与娃片运动方向相反的一侧的光斑作为有效光斑来进行调焦调平单点的测量光斑； 步骤二、记录每次采样时调焦调平的单点测量高度值Hipis和工件台的位置高度HiIF，计算两者之差Hi， Hi = Hi FIS — HilF(公式 1)； 步骤三、将步骤一中得到的Hi按照测量位置的坐标进行缓存； 步骤四、将前面的若干个周期的缓存结果进行最小二乘法拟合，得到拟合的高度和倾斜度，拟合公式为5.一种控制方法，利用权利要求4所述的测量方法测得的位姿信息确定待曝光区域是否位于最佳焦平面 ，并驱动工件台，调整高度和倾斜度，使得待曝光区域位于最佳焦平面。【文档编号】G03F7/20GK103885295SQ201210552872【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月19日 优先权日:2012年12月19日 【专利技术者】李志丹, 程雪, 陈飞彪 申请人:上海微电子装备有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种投影曝光设备，具有掩模、投影物镜、工件台、硅片、光源、投影单元、探测单元、信号处理单元、主控制器，投影物镜用于将掩模的图案投影到位于工件台上的硅片的上表面，光源发出的光线经投影单元入射到硅片上，经由硅片的上表面反射后，被探测单元接收，信号处理单元对接收到的光信号进行处理并获得硅片上表面在当前测量区域的位姿信息，并将该信息传送给主控制器，其中，所述投影曝光设备在硅片上布置有多个测量光斑，有多个测量点布置在曝光场外部，在曝光场外部周围布置有若干测量光斑。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李志丹，程雪，陈飞彪，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。