一种测量套刻误差的装置和方法制造方法及图纸
A device and method for measuring the error of engraving
The invention provides a device and method for measuring alignment error, can be adjusted to increase the measurement of the optical measurement of micro lens optical center symmetrical components in light adjustment device, the measurement light passes through the device after the overlay measurement marked the formation of positive and negative order diffraction light, and finally show the diffraction spectrum of positive and negative order diffraction the light in the detector, and the diffraction spectrum of diffracted light spectrum and negative order diffraction light are order staggered with each other, by the control system according to the diffraction spectrum calculation of alignment error, so in the choice of light source when you can use the broad band light source, therefore, the device and method for measuring light wavelength range is wide and can be used in any light spot shape, measuring signal obtained in this way are more abundant, improves the accuracy of measurement, light energy utilization rate is high, for the small size measuring moment The volume mark also receives the measurement light, and therefore adapts to the small size of the object to be measured, so that it is more suitable for refined semiconductor products.
【技术实现步骤摘要】
一种测量套刻误差的装置和方法
本专利技术涉及半导体光刻领域，特别涉及一种测量套刻误差的装置和方法。
技术介绍
根据ITRS(InternationaltechnologyRoadmapforSemiconductor，国际半导体技术规划)给出的光刻测量技术路线图，随着光刻图形的关键尺寸进入22nm及以下工艺节点，特别是双重曝光(DoublePatterning)技术的广泛应用，对光刻工艺参数套刻(overlay)的测量精度要求已经进入亚纳米领域。由于成像分辨率极限的限制，传统的基于成像和图像识别的套刻测量技术(Imaging-Basedoverlay，IBO)已逐渐不能满足新的工艺节点对套刻测量的要求。基于衍射光探测的套刻测量技术(Diffraction-Basedoverlay，DBO)正逐步成为套刻测量的主要手段。由于衍射光的衍射角随入射光入射角度变化而改变，不同角度的入射光在被具有光栅结构的标记衍射后形成各个衍射级次的衍射光，各个衍射级次的衍射光形成的光强分布为反射光角分辨谱。如中国专利CN1916603A(申请号为：200510091733.1，公开日为2...
【技术保护点】
一种测量套刻误差的装置，其特征在于，包括一照明系统，用于产生测量光；一测量光调整组件；一测量分光镜，用于将测量光分光，所述照明系统、测量光调整组件以及测量分光镜依次排在第一直线上；一显微物镜，用于收集测量光，并投射至具有光栅结构的套刻测量标记的被测对象的表面；一探测器，用于探测由光入射套刻测量标记后发生衍射形成的衍射光谱，所述探测器位于所述显微物镜的瞳面，且所述探测器、测量分光镜、显微物镜以及被测对象依次排列在第二直线上，所述第一直线与所述第二直线相交；一控制系统，与所述探测器信号连接，用于根据所述探测器上显示的由套刻测量标记形成的衍射光谱，计算套刻误差；所述测量光调整组件...
【技术特征摘要】
1.一种测量套刻误差的装置，其特征在于，包括一照明系统，用于产生测量光；一测量光调整组件；一测量分光镜，用于将测量光分光，所述照明系统、测量光调整组件以及测量分光镜依次排在第一直线上；一显微物镜，用于收集测量光，并投射至具有光栅结构的套刻测量标记的被测对象的表面；一探测器，用于探测由光入射套刻测量标记后发生衍射形成的衍射光谱，所述探测器位于所述显微物镜的瞳面，且所述探测器、测量分光镜、显微物镜以及被测对象依次排列在第二直线上，所述第一直线与所述第二直线相交；一控制系统，与所述探测器信号连接，用于根据所述探测器上显示的由套刻测量标记形成的衍射光谱，计算套刻误差；所述测量光调整组件用于将测量光调整为关于所述显微物镜光轴中心对称，使得形成的衍射光谱上正级衍射光的光谱与负级衍射光的光谱相互错开。2.如权利要求1所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，经过所述测量光调整组件的中心且垂直于所述测量光调整组件的直线与所述显微物镜的光轴关于所述测量分光镜的法线对称。3.如权利要求2所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，所述测量光调整组件为一环形光阑或者狭缝，所述环形光阑由两个关于圆心对称的四分之一圆环组成。4.如权利要求1所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，还包括一入射分光镜，位于所述照明系统与所述测量光调整组件之间。5.如权利要求2所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，所述测量光调整组件为具有线性出射面的光纤簇。6.如权利要求5所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，所述光纤簇的出射面为线性排列的光纤端面。7.如权利要求5所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，所述光纤簇的出射面上还包括一准直组件，位于测量光从光纤簇出射面出射的光路上，所述准直组件用于准直从光纤簇出射的光。8.如权利要求7所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，所述准直组件为凹透镜阵列或者自聚焦系统。9.如权利要求5所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，所述光纤簇的入射面为二维矩形面或者三维结构。10.如权利要求9所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，所述三维结构为半球形或者椭球形。11.如权利要求1所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，还包括一监测光组件，位于测量光穿透所述测量分光镜后的光路上，从所述被测对象上反射和衍射测量光形成的测量光信号与从所述监测光组件上反射和衍射测量光形成的监测光信号作归一化处理。12.如权利要求11所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，所述监测光组件依次包括：一透镜组，位于测量光穿透所述测量分光镜后的光路上；一监测光学元件，位于测量光穿透所述透镜组后的光路上，用于反射或者衍射测量光并且将反射光或者衍射光通过所述透镜组。13.如权利要求12所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，所述监测光学元件为监测光栅，所述监测光栅的周期与所述套刻测量标记的光栅的周期相同，所述监测光栅倾斜放置，使得从监测光栅衍射出衍射光中仅有-1级衍射光能通过所述透镜组，在通过所述透镜组后到达所述测量分光镜并被所述测量分光镜反射至所述探测器。14.如权利要求12所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，所述监测光学元件为两个相互垂直摆放的反射镜，穿透过所述透镜组的测量光被两个反射镜反射至所述测量分光镜，并被所述测量光分镜反射至所述探测器。15.如权利要求1所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，所述被测对象由一承片台承载。16.如权利要求1所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，还包括一起偏装置，位于测量光向所述探测器入射的光路上。17.如权利要求16所述的测量套刻误差的装置，其特征在于，所述起偏装置包括：一起偏器，位于所述测量光调整组件与所述测量分光镜之间；一检偏器，位于所述测量分光镜与所述探测器之间。18.如权利要求16所...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭博方，陆海亮，王帆，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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