專利名稱：一種測量鏡面形補償效果的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及面形測量領(lǐng)域，特別涉及鏡面形補償效果的測量方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有光刻設(shè)備中，安裝在掩模臺或基底臺側(cè)面的長條鏡，盡管經(jīng)過了精密的機械加工、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，也使光刻機系統(tǒng)精度產(chǎn)生相當大的誤差。為盡可能的減少上述誤差，必須在曝光之前對長條鏡表面進行掃描測試，得到其表面面形圖像的測量數(shù)據(jù)，然后對表面缺陷進行修正補償，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行測量得到長條鏡面形。當基底臺沿X向(Y向)步進時，由控制水平向Y向(X向)位置的兩軸干涉儀進行測量，通過模型計算得到長條鏡表面的不平整度。通過對測量位置進行面形補償，可提高控位準確性，即提高套刻精度。對掩模臺的長條鏡同樣可適用此方法進行測量補償。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，但測量后的面形補償是否正確，則需驗證鏡面形補償效果。現(xiàn)有技術(shù)通常采用曝光的方式分析鏡面形補償效果，但曝光結(jié)果中誤差項較多，分析較為復雜。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于，鏡面形補償效果通過曝光方式測量，分析較為復雜。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種測量鏡面形補償效果的方法，應用該方法的光刻機包括照明系統(tǒng)、承載掩模的掩模臺、投影物鏡成像系統(tǒng)、承載基底的基底臺、掩模臺干涉儀系統(tǒng)、掩模對準系統(tǒng)，所述掩模臺貼附有長條鏡，所述掩模臺干涉儀系統(tǒng)的干涉儀光束通過所述長條鏡反射，控制所述掩模臺的運動，該方法包括:
上載具有測試標記的所述掩模，所述測試標記包括若干子標記，所述子標記排成一
列；
所述掩模臺干涉儀系統(tǒng)控制所述掩模臺沿所述若干子標記的排列方向運動，通過所述掩模對準系統(tǒng)進行對準測量，分別獲得所述若干子標記的對準位置，所述測試標記與所述掩模對準系統(tǒng)的對準標記相匹配；
根據(jù)所述對準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償效果是否達到要求。進一步，所述獲得面形殘差測量值具體為通過所述對準位置線性擬合后獲得面形殘差值，去除隨機測量值，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準位置擬合為面形殘差圖，取橫軸為掩模臺運動的位置值，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償達到要求。本發(fā)明還提供一種測量鏡面形補償效果的方法，應用該方法的光刻機包括照明系統(tǒng)、承載掩模的掩模臺、投影物鏡成像系統(tǒng)、承載基底的基底臺、基底臺干涉儀系統(tǒng)、基底對準系統(tǒng)，所述基底臺貼附有長條鏡，所述基底臺干涉儀系統(tǒng)的干涉儀光束通過所述長條鏡反射，控制所述基底臺的運動，該方法包括:
上載具有測試標記的所述基底，所述測試標記包括若干子標記，所述子標記排成一
列；
所述基底臺干涉儀系統(tǒng)控制所述基底臺沿所述若干子標記的排列方向運動，通過所述基底對準系統(tǒng)進行對準測量，分別獲得所述若干子標記的對準位置，所述測試標記與所述基底對準系統(tǒng)的對準標記相匹配；
根據(jù)所述對準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償效果是否達到要求。進一步，所述獲得面形殘差測量值具體為通過所述對準位置線性擬合后獲得面形殘差值，去除隨機測量值，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準位置擬合為面形殘差圖，取橫軸為基底臺運動的位置值，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償達到要求。本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明可離線進行測量驗證鏡面形補償效果，也可單獨用于驗證鏡面形測量。本發(fā)明步驟簡單，驗證鏡面形補償效果快速準確，可避免曝光分析弓I入不必要誤差項。


關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進一步的了解。圖1為本發(fā)明所使用的光刻機結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明鏡面形補償效果測量方法的流程 圖3為本發(fā)明使用的測試標記第一種實施方式的布局示意 圖4為本發(fā)明測量得到的鏡面面形殘差 圖5為本發(fā)明使用的測試標記第二種實施方式的布局示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施例。具體實施例一
參見圖1所示，本發(fā)明使用的光刻機包括照明系統(tǒng)1，承載掩模2的掩模臺3，用于掩模成像的投影物鏡4，承載基底5的基底臺6。掩模臺3側(cè)面貼附有第一長條鏡8，基底臺6側(cè)面貼附有第二長條鏡10，第一干涉儀7控制掩模臺3進行運動，第二干涉儀9控制基底臺6進行運動，掩模對準系統(tǒng)11、基底對準系統(tǒng)12位于基底臺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3的水平向(χ, y, Rz)運動和垂向(z, Rx, Ry)運動，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7的水平向Cx, y, Rz)運動和垂向(z, Rx, Ry)運動。其中，x、y、z組成三維坐標系，Rx、Ry、Rz分別表示繞x、y、z軸旋轉(zhuǎn)。掩模對準系統(tǒng)11可對掩模上標記通過投影物鏡所成像進行對準測量，基底對準系統(tǒng)12可對基底上標記進行對準測量。本實施例可驗證掩模臺上Y向鏡面形補償效果，具體實現(xiàn)步驟如下:
I)上載帶有一測試標記的掩模，如圖3所示，測試標記包含若干子標記，該若干子標記在掩模上沿Y向排成一列，子標記位置X相同，子標記Y向間隔優(yōu)選為1_，子標記類型與掩模對準系統(tǒng)11的掩模對準標記相匹配。由第二干涉儀9控制基底臺6，使位于基底臺上的掩模對準系統(tǒng)11位于投影物鏡光軸下。2)第一干涉儀7控制掩模臺3沿Y向運動，使掩模上測試標記的每個子標記分別位于光軸下，由掩模對準系統(tǒng)11分別進行對準測量，分別記錄X向?qū)饰恢肵i，i對應每個子標記的序號。3)根據(jù)所有子標記的對準位置，得到鏡面面形殘差圖，如圖4所示，X坐標為掩模臺沿Y方向運動的位置值，Y坐標為面形殘差值，其數(shù)值為對準位置Xi*M，其中M為光刻機縮放比例。根據(jù)面形殘差圖可計算面形殘差測量值，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償結(jié)果是否滿足需求:若面形殘差測量值小于對鏡面形補償后殘差要求值，即殘差閾值，則滿足需求，證明鏡面形補償正確。具體實施例二
本實施例使用的光刻機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與實施例一相同，該實施例可驗證基底臺上X向鏡面形補償效果，具體實現(xiàn)步驟如下:
1)上載帶有一測試標記的基底，如圖5所示，測試標記包含若干子標記，該若干子標記在基底上沿X向排成一行，子標記位置Y相同，子標記間隔優(yōu)選為1_，子標記類型與基底對準系統(tǒng)11的對準標記相匹配；
2)第二干涉儀9控制基底臺6沿X向運動(優(yōu)選Y=0)，使基底上測試標記的每個子標記分別位于基底對準系統(tǒng)光軸下，由基底對準系統(tǒng)12分別進行對準測量，分別記錄Y向?qū)饰恢肶i，i對應每個子標記的序號；
3)根據(jù)所有子標記的對準位置，得到鏡面面形殘差圖，可參考圖4，相應的，X坐標為基底臺沿X方向運動的位置值，Y坐標為面形殘差值，其數(shù)值為對準位置Yi，根據(jù)面形殘差圖可計算面形殘差測量值，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償結(jié)果是否滿足需求:若面形殘差測量值小于對鏡面形補償后殘差要求值，即殘差閾值，則滿足需求，證明鏡面形補償正確。該實施例中，測試標記也可在基底上沿Y向排成一列，基底臺6沿Y向運動，使基底上測試標記的每個子標記分別位于基底對準系統(tǒng)光軸下，由基底對準系統(tǒng)12分別進行對準測量，分別記錄X向?qū)饰恢肵i，其余步驟不變。
以上提到的基底對準系統(tǒng)的光軸和投影物鏡的光軸統(tǒng)稱為對準系統(tǒng)光軸。以上提到的對準位置具體為子標記對準時基底臺的位置。以上提到的第一干涉儀也可以成為掩模臺干涉儀系統(tǒng)，第二干涉儀也可以稱為基底臺干涉儀系統(tǒng)。以上提到的面形殘差測量值有兩種方式獲得:1、通過標記對準位置線性擬合后，去除隨機測量值，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；2、通過畫圖工具將標記對準位置擬合為面形殘差圖，取面形殘差圖上最大值與最小值的偏差作為面形殘差測量值。圖2為本發(fā)明測量鏡面形補償效果方法的流程圖。本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種測量鏡面形補償效果的方法，應用該方法的光刻機包括照明系統(tǒng)、承載掩模的掩模臺、投影物鏡成像系統(tǒng)、承載基底的基底臺、掩模臺干涉儀系統(tǒng)、掩模對準系統(tǒng)，所述掩模臺貼附有長條鏡，所述掩模臺干涉儀系統(tǒng)的干涉儀光束通過所述長條鏡反射，控制所述掩模臺的運動，其特征在于，該方法包括: 上載具有測試標記的所述掩模，所述測試標記包括若干子標記，所述子標記排成一列； 所述掩模臺干涉儀系統(tǒng)控制所述掩模臺沿所述若干子標記的排列方向運動，通過所述掩模對準系統(tǒng)進行對準測量，分別獲得所述若干子標記的對準位置，所述測試標記與所述掩模對準系統(tǒng)的對準標記相匹配； 根據(jù)所述對準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償效果是否達到要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述獲得面形殘差測量值具體為通過所述對準位置線性擬合后獲得面形殘差值，去除隨機測量值，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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述獲得面形殘差測量值具體為通過畫圖工具將所述對準位置擬合為面形殘差圖，取橫軸為掩模臺運動的位置值，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。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的測量方法，其特征在于，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償達到要求。
5.一種測量鏡面形補償效果的方法，應用該方法的光刻機包括照明系統(tǒng)、承載掩模的掩模臺、投影物鏡成像系統(tǒng)、承載基底的基底臺、基底臺干涉儀系統(tǒng)、基底對準系統(tǒng)，所述基底臺貼附有長條鏡，所述基底臺干涉儀系統(tǒng)的干涉儀光束通過所述長條鏡反射，控制所述基底臺的運動，其特征在于，該方法包括: 上載具有測試標記的所述基底，所述測試標記包括若干子標記，所述子標記排成一列； 所述基底臺干涉儀系統(tǒng)控制所述基底臺沿所述若干子標記的排列方向運動，通過所述基底對準系統(tǒng)進行對準測量，分別獲得所述若干子標記的對準位置，所述測試標記與所述基底對準系統(tǒng)的對準標記相匹配； 根據(jù)所述對準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償效果是否達到要求。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量方法，其特征在于，所述獲得面形殘差測量值具體為通過所述對準位置線性擬合后獲得面形殘差值，去除隨機測量值，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。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量方法，其特征在于，所述獲得面形殘差測量值具體為通過畫圖工具將所述對準位置擬合為面形殘差圖，取橫軸為基底臺運動的位置值，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。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的測量方法，其特征在于，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償達到要求。
全文摘要
一種測量鏡面形補償效果的方法，應用該方法的光刻機包括照明系統(tǒng)、承載掩模的掩模臺、投影物鏡成像系統(tǒng)、承載基底的基底臺、掩模臺干涉儀系統(tǒng)、掩模對準系統(tǒng)，掩模臺貼附有長條鏡，干涉儀光束通過長條鏡反射，控制掩模臺運動，該方法包括上載具有測試標記的掩模，測試標記包括若干子標記，子標記排成一列；掩模臺干涉儀系統(tǒng)控制掩模臺沿若干子標記的排列方向運動，通過掩模對準系統(tǒng)進行對準測量，分別獲得若干子標記的對準位置，測試標記與掩模對準系統(tǒng)的對準標記相匹配；根據(jù)對準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償效果是否達到要求。該測量方法步驟簡單，快速準確，可避免曝光分析引入不必要誤差項。
文檔編號G03F7/20GK103197500SQ20121000142
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者李煜芝, 李術(shù)新, 孫剛 申請人:上海微電子裝備有限公司