套刻测量装置制造方法及图纸

一种套刻测量装置，包括：照明单元，适于产生照射光，对晶圆上形成的第一套刻标记进行照明，第一套刻标记在被照亮时产生反射光；第一测量单元，适于接收第一套刻标记产生的反射光，使接收的反射光产生横向偏移剪切干涉形成干涉光，并接收干涉光成第一图像，并根据第一图像判断套刻是否存在偏移，以及获得套刻的偏移量。本发明专利技术的装置提高了套刻测量的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种套刻测量装置。
技术介绍
光刻是集成电路制作的主要工艺，光刻工艺的任务是实现掩膜版上的图形向硅片上的光刻胶层的转移。现有的光刻工艺一般是通过光刻装置进行，现有的光刻装置一般包括：晶圆载物台，用于装载晶圆；掩膜版载物台，位于晶圆载物台上方，用于装载掩膜版；光源，位于掩膜版载物台上方，用于提供曝光光线；光学投影单元，位于掩膜版载物台和晶圆载物台之间，用于将透过掩膜版的光投射到晶圆上。在进行曝光工艺需要进行套刻(overlay)测量，判断当前层与前层是否对准，以保证当前层形成的图形与前层形成的图形的对准。现有的套刻测量包括基于图形的套刻测量技术(image-based overlay，IBO)和基于衍射的套刻测量技术(diffraction-based overlay，DBO)。由于明场探测容易受到硅片衬底上各种缺陷的影响(例如衬底上的粗糙背景、套刻记号在化学机械平坦化工艺下的变形等)，基于图形的套刻测量技术(IBO)已不能满足新的工艺节点对套刻测量的要求，基于衍射的套刻测量技术(DBO)正逐步成为套刻测量的主要手段。基于衍射的套刻测量技术(DB本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种套刻测量装置，其特征在于，包括：照明单元，适于产生照射光，对晶圆上形成的第一套刻标记进行照明，第第一套刻标记在被照亮时产生反射光；第一测量单元，适于接收第一套刻标记产生的反射光，使接收的反射光产生横向偏移剪切干涉形成干涉光，并接收干涉光成第一图像，并根据第一图像判断套刻是否存在偏移，以及获得套刻的偏移量。

【技术特征摘要】
1.一种套刻测量装置，其特征在于，包括：照明单元，适于产生照射光，对晶圆上形成的第一套刻标记进行照明，第第一套刻标记在被照亮时产生反射光；第一测量单元，适于接收第一套刻标记产生的反射光，使接收的反射光产生横向偏移剪切干涉形成干涉光，并接收干涉光成第一图像，并根据第一图像判断套刻是否存在偏移，以及获得套刻的偏移量。2.如权利要求1所述的套刻测量装置，其特征在于，所述套刻测量装置还包括第二测量单元和第三测量单元，所述晶圆上还形成有第二套刻标记和第三套刻标记，照明单元对第二套刻标记进行照明，第二套刻标记产生反射光，所述第二测量单元适于接收第二套刻标记产生的反射光并成第二图像，并根据第二图像判断套刻是否存在偏移，所述照明单元对第三套刻标记，所述第三套刻标记产生正负衍射光，所述第三测量单元接收第三套刻标记产生的正负衍射光呈第三图像，并根据第三图像判断套刻是否存在偏移。3.如权利要求2所述的套刻测量装置，其特征在于，还包括：第一光轴和与第一光轴垂直相交的第二光轴，位于第一光轴上的第一分束板，所述第一分束板具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，位于第一光轴和第二光轴交点处的第二分束板，所述第二分束板具有第三表面和与第三表面相对的第四表面，第一分束板与第一光轴的角度为45度，所述第二分束板和第一分束板延长线的夹角为90度，且第二分束板的第三表面与第一分束板的第二表面相对。4.如权利要求3所述的套刻测量装置，其特征在于，所述第二测量单元位于第二分束板第四表面一侧的第一光轴上，部分反射光穿过第一分束板和第二分束板后被第二测量单元接收。5.如权利要求4所述的套刻测量装置，其特征在于，所述第二测量单元包括第二成像透镜和基于图像的成像单元，所述第二成像透镜位于第二分束板的第四表面一侧的第一光轴上，所述基于图像的成像单元位于第二成像透镜的远离第二分束板一侧的第一光轴上，所述第二成像透镜将透过第二分
\t束板后的部分反射光聚焦在基于图像的成像单元，基于图像的成像单元接收经第二成像透镜汇聚后的反射光成第二图像，并根据第二图像判断套刻是否存在偏移。6.如权利要求3所述的套刻测量装置，其特征在于，所述第三测量单元位于第二分束板的第三表面一侧的第二光轴上，部分正负衍射光穿过第一分束板后，在第二分束板的第三表面反射后被第三测量单元接收。7.如权利要求6所述的套刻测量装置，其特征在于，所述第三测量单元和第二分束板之间的第二光轴上还具有接力透镜单元，所述接力透镜单元包括第一接力透镜和第二接力透镜，第一接力透镜与第二分束板的距离小于第二接力透镜与第二分束板的距离，且第一接力透镜和第二接力透镜具有共同的焦点。8.如权利要求7所述的套刻测量装置，其特征在于，所述第三测量单元包括第三成像透镜和基于衍射的成像单元，所述第三成像透镜位于接力透镜单元的远离第二分束板一侧的第二光轴上，所述基于衍射的成像单元位于第三成像透镜远离第二分束板一侧的第二光轴上，所述第三成像透镜将经过接力透镜单元输出的正负衍射光聚焦在基于衍射的成像单元上，基于衍射的成像单元接收经第三成像透镜汇聚后的部分正负衍射光成第三图像，并根据第三图像判断套刻是否存在偏移。9.如权利要求8所述的套刻测量装置，其特征在于，所述第一测量单元位于接力透镜单元和第三测量单元之间，所述第一测量单元包括透明分束板和干涉仪成像单元，所述透明分束板位于接力透镜单元和第三测量单元之间的第二光轴上，所述透明分束板包括第五表面和与第五表面相对的第六表面，所述透明分束板的第五表面与第二分束板的第三表面相对，所述透明分束板与第二分束板延长线的夹角为90°，所述干涉仪成像单元位于透明分束板的第五表面下方。10.如权利要求9所述的套刻测量装置，其特征在于，所述第一测量单元还包括第三驱动单元，所述第三驱动单元与干涉仪成像单元连接，适于驱动所述干涉仪成像单元远离或者靠近所述透明分束板的第五表面。11.如权利要求9所述的套刻测量装置，其特征在于，所述透明分束板的第五表面和第六表面之间具有楔角。12.如权利要求9所述的套刻测量装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，伍强，岳力挽，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31