一种测量光刻机掩模台倾斜度和垂向度的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种光刻机掩模台倾斜度和垂向度的装置，其特征在于，包括：一光源，用于提供位于一直线上的均匀分布的若干光斑至一掩模版上，若干所述光斑排列方向与所述掩模版两条平行的边缘垂直，与所述掩模版另两条平行的边缘平行；一光电探测器，用于探测若干所述光斑经所述掩模版反射后的垂向度值；一处理器，用于根据若干所述光斑垂向度值计算掩模台的倾斜偏差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种集成电路装备制造领域,尤其涉及一种测量光刻机掩模台倾斜度和垂向度的装置及方法。
技术介绍
扫描光刻机掩模台在水平方向运动过程中，其垂向的执行装置由于掩模台大理石加工精度的限制，或者因为采用干涉仪测量的反射镜等并非能够保持与理想面平行，存在形貌起伏。因此在其沿着水平向运动的扫描曝光过程中，其承载的掩模相对于投影物镜的最佳物面有一定的高度及倾斜偏差。由于这种情况造成的误差项，称之为掩模台扫描倾斜与扫描翻滚。所以为达到最佳的曝光效果，必须测量出该偏差量，在水平向的扫描运动中补偿掩模台高度与倾斜的偏差，从而保证掩模在扫描过程中始终保持在最佳物面。当前的专利技术CN201010114203.5(名称：一种测量扫描光刻机中掩模台扫描倾斜的方法)，该专利技术方法在扫描曝光后，用对准的方法测量最佳物面的高度偏差，计算得到掩模台的扫描倾斜。或者是专利CN200910045594.7(名称：掩模台扫描倾斜的测量方法及装置)，该方法使用掩模版上的多列对准标记测量，将对准标记空间像的垂向位置转换到物面上，计算得到掩模台扫描倾斜。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种测量光刻机掩模台倾斜度和垂向度的方法和装置，应用于扫描曝光系统中。为了实现上述专利技术目的，本专利技术公开一种测量光刻机掩模台倾斜度和垂向度的装置，其特征在于，包括：一光源，用于提供位于一直线上的均匀分布的若干光斑至一掩模版上，若干所述光斑排列方向与所述掩模版两条平行的边缘垂直，与所述掩模版另两条平行的边缘平行；一光电探测器，用于探测若干所述光斑经所述掩模版反射后的垂向度值；一处理器，用于根据若干所述光斑垂向度值计算掩模台的倾斜偏差。更进一步地，所述光源及所述光电探测器分别位于一投影物镜的两侧，所述光源、所述掩模版或所述掩模台，及所述光电探测器三者位于所述三者形成的三角形的三个顶点。更进一步地，所述光源及所述光电探测器同时位于所述掩模版的上方或下方。更进一步地，其特征在于，所述掩模台可以水平方向运动时，若干所述光斑排列方向与所述掩模台扫描方向垂直，用于扫描倾斜及扫描翻滚。更进一步地，所述倾斜偏差根据所述掩模台扫描倾斜一阶楔形、二阶楔形、扫描翻滚获得。更进一步地，该掩模台扫描倾斜一阶楔形wl、二阶楔形wq、扫描翻滚wr的计算公式为：y1y12y2y22......ynyn2wlwq+cc...c=zM1zM2...zMn,y1y2...yn(wr)+cc...c=Ry1Ry2...Ryn;]]>其中ZM1,ZM2。。。ZMn是各个掩模台扫描方向位置处掩模台的整体高度位置，y1,y2…yn是掩模台位置值，c为常数项Z0、Ry0。更进一步地，该ZMn的计算方式为其中n是光斑的数量。本专利技术公开一种测量掩模台扫描倾斜及扫描翻滚的方法，包括：步骤一、提供位于一直线上的均匀分布的若干光斑至一掩模版上，若干该光斑排列方向与该掩模台扫描方向垂直；步骤二、该掩模台沿y水平向做扫描运动，记录该光斑经该掩模版或该掩模台反射后的垂向度值；步骤三、根据该光斑经该掩模版或该掩模台反射后的垂向度值及该掩模台位置计算该掩模台的倾斜偏差。更进一步地，该倾斜偏差根据该掩模台扫描倾斜一阶楔形、二阶楔形、扫描翻滚获得。更进一步地，该掩模台扫描倾斜一阶楔形wl、二阶楔形wq、扫描翻滚wr的计算公式为：y1y12y2y22......ynyn2wlwq+cc...c=zM1zM2...zMn,y1y2...yn(wr)+cc...c=Ry1Ry2...Ryn;]]>其中ZM1,ZM2。。。ZMn是各个掩模台扫描方向位置处掩模台的整体高度位置，y1,y2…yn是掩模台位置值，c为常数项Z0、Ry0。更进一步地，该ZMn的计算方式为其中n是光斑的数量。与现有技术相比较，本专利技术所提供的方法及装置除了包含现有专利技术中的扫描倾斜外，还包含了掩模台的扫描翻滚，在对于最佳物面的补偿上可以达到更高的精度。测量过程用到的装置及测量流程与现有专利技术方法不同。现有专利技术都使用了同轴对准的方法，参与该测量系统的分系统除掩模台自身外，还包含了物镜、工件台与对准分系统。本专利技术使用的是调焦调平测量系统，能够直接以整机内部世界为基准测量掩模台的垂向变化，受不同分系统的影响较小。整体结构简单。附图说明关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述及所附图式得到进一步的了解。图1是本专利技术所涉及的测量掩模台扫描倾斜及扫描翻滚的装置的结构示意图；图2是测量光斑分布在掩模台零位坐标系下的示意图；图3是测量过程中测量光斑及被测对象的示意图；图4是本专利技术所涉及的测量掩模台扫描倾斜及扫描翻滚的方法流程图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施例。本专利技术提供一种测量光刻机掩模台倾斜度和垂向度的方法，应用于扫描曝光系统中。本专利技术方法用到的测量装置包括一种测量掩模台面形的调焦调平系统如图1所示。该系统可能采用的光电探测结构的示意图，该系统还可以用光栅结构、气压、电容或机械的方式实现。该结构以三角测量的原理实现对掩模台水平运动过程中掩模版高度位置变化的测量。其中包括光源、光电探测器。光源与光电探测器分布于物镜两侧。如图1所示例举了两种可能的分布方式。该测量结构的特征在于，该测量系统可以测量掩模台上掩模版面形随着Y向水平运动过程中的变化。图1中a图和b图分别是该测量掩模台扫描倾斜及扫描翻滚的装置的两种实施方式。如a图所示，掩模台20位于投影物镜1的上方，掩模版21位于掩模台20的上方，掩模台20承载掩模版21。光源10和光电探测器30位于掩模台20的下方。图b中光源10和光电探测器30位于掩模台20的上方。如图2所示的R1,R2…R6为该调焦调平系统6个测量光斑分布在掩模台零位坐标系(RZCS)下的示意图，每个光斑点可以测量掩模台沿水平向运动过程中的高度值Z1n,Z2n…Z6n。本示意图所示光斑为沿X向分布的6个，实际使用中只要满足2个或以上的个数，就可以满足测量扫描翻滚的需求。如图2所示光斑分布要求正交与掩模版水平运动方向Y，各个光斑Y向位置保持不变，X向以相同的间隔a均匀分布，且尽可能多的覆盖掩模版X向表面。被测对象为掩模台或掩模台上吸附的掩模版。用于掩模台水平向运动过程中高度位置测量的掩模版如图2所示。6个光斑的测量区域为图示图形区或者图形区域外满足反射率要求的位置，对于该测量对象不局限于掩模版，也可以是掩模台上沿水平向分布的掩模台基准板。图3是测量过程中测量光斑及被测对象的示意图。6个Y向坐标一致，沿X方向分布的光斑，间隔均匀。6个光斑R1至R6均位于掩模版21上，其中4个光斑位于图形区域内，R1与R6位于图形区域外。本专利技术所述光刻机掩模台倾斜度和垂向度的测量方法包括以下步骤，参见图4：S401：上载掩模版，由于掩模台在水平向扫描运动过程中始终吸附着掩模版，所以掩模版的测量结果可以认为和掩模台的高度变化量保持一致。S402：移动掩模台至水平向扫描的初始位置。该位置为扫描初始本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量光刻机掩模台倾斜度和垂向度的装置，其特征在于，包括：一光源，用于提供位于一直线上的均匀分布的若干光斑至一掩模版上，若干所述光斑排列方向与所述掩模版两条平行的边缘垂直，与所述掩模版另两条平行的边缘平行；一光电探测器，用于探测若干所述光斑经所述掩模版反射后的垂向度值；一处理器，用于根据若干所述光斑垂向度值计算掩模台的倾斜偏差。

【技术特征摘要】
1.一种测量光刻机掩模台倾斜度和垂向度的装置，其特征在于，包括：
一光源，用于提供位于一直线上的均匀分布的若干光斑至一掩模版上，若干
所述光斑排列方向与所述掩模版两条平行的边缘垂直，与所述掩模版另两条平行
的边缘平行；
一光电探测器，用于探测若干所述光斑经所述掩模版反射后的垂向度值；
一处理器，用于根据若干所述光斑垂向度值计算掩模台的倾斜偏差。
2.如权利要求1所述的测量掩模台倾斜度和垂向度的装置，其特征在于，所述
光源及所述光电探测器分别位于一投影物镜的两侧，所述光源、所述掩模版或所
述掩模台，及所述光电探测器三者位于所述三者形成的三角形的三个顶点。
3.如权利要求2所述的测量掩模台倾斜度和垂向度的装置，其特征在于，所述
光源及所述光电探测器同时位于所述掩模版的上方或下方。
4.如权利要求1所述的测量掩模台倾斜度和垂向度的装置，其特征在于，所述
掩模台可以水平方向运动时，若干所述光斑排列方向与所述掩模台扫描方向垂直，
用于扫描倾斜及扫描翻滚。
5.如权利要求1所述的测量掩模台倾斜度和垂向度的装置，其特征在于，所述
倾斜偏差根据所述掩模台扫描倾斜一阶楔形、二阶楔形、扫描翻滚获得。
6.如权利要5所述的测量掩模台倾斜度和垂向度的装置，其特征在于，所述掩
模台扫描倾斜一阶楔形wl、二阶楔形wq、扫描翻滚wr的计算公式为：
y1y12y2y22......ynyn2wlwq+cc...c=zM1zM2...zMn,]]>y1y2...yn(wr)+cc...c=Ry1Ry2...Ryn;]]>其中ZM1,ZM2。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈南曙，
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