一種光掩模中心偏移測量裝置及其測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光掩模中心偏移測量裝置及其測量方法，通過將掩模放置于移動工作臺上，在移動工作臺運行的過程中，通過對相對于設(shè)計掩模的中心對稱的兩處位置及掩模兩側(cè)邊線進(jìn)行定位，移動工作臺移動的距離則為對稱的兩處位置至其對應(yīng)一側(cè)的邊線的距離，如果兩個距離相等，則掩模不存在中心偏移，如果不等，則兩個距離的差值的絕對值則為中心偏移量；采用此測量裝置及測量方法，一方面可有效提高測量精度，減小測量誤差，保證測量精度滿足現(xiàn)有技術(shù)的需求；另一方面，在測量時，僅放置掩模的移動工作臺與其接觸，因此避免出現(xiàn)掩模劃傷損壞、報廢等問題，降低使用成本，保證了使用的安全性。
【專利說明】一種光掩模中心偏移測量裝置及其測量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于掩模測量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種光掩模中心偏移測量裝置及其測量 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，作為集成電路制造業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，掩模制造水平?jīng)Q定了 集成電路制造水平的高低。隨著最小特征尺寸越來越小，對掩模的測量水平和精度要求也 越來越高。
[0003] 在掩模測量的過程中，除缺陷檢查、線寬測量、套準(zhǔn)測量等幾個大項目之外，還有 圖形中心偏移的測量也是一個關(guān)鍵的測量參數(shù)。這個參數(shù)直接關(guān)系著掩模在用戶處能否被 光刻機(jī)識別。
[0004] 由于該參數(shù)的精度要求沒有線寬測量那么高，一般精度達(dá)到0. 1_就可以基本滿 足要求，原有測量方法是用直尺直接靠近掩模測量。這種直尺測量方法雖然基本可以滿足 我們的生產(chǎn)要求，但它還是存在不少的缺點，具體如下：
[0005] 1)、用直尺直接靠近掩模，存在劃傷掩模的風(fēng)險。
[0006] 2)、用直尺測量，存在人為視覺判斷誤差，精度最多到0. 1_。
[0007] 由于掩模制造水平的不斷的發(fā)展，傳統(tǒng)的測量精度已經(jīng)無法滿足掩模日益發(fā)展的 需求。
[0008] 因此，基于原有測量方法的風(fēng)險和精確度不高的缺點，在后續(xù)生產(chǎn)中，有必要尋找 一種能夠有效提高掩模中心偏移的測量精度，減小測量誤差，且避免測量時對掩模造成劃 傷損壞的測量裝置及測量方法，以滿足測量需求，保證使用安全，降低使用成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種光掩模中心偏移測量裝置及其測量方法，以達(dá)到提 高測量精度，降低測量誤差，且測量時除放置掩模的平臺外均不與掩模接觸，避免劃傷掩 模，保證了掩模使用安全，避免出現(xiàn)掩模的損壞報廢等問題，降低使用成本的目的。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的目的提出的一種光掩模中心偏移測量裝置，包括移動工作臺、定位 儀，以及與所述移動工作臺電連接的數(shù)據(jù)顯示器；所述掩模放置于所述移動工作臺上，所述 定位儀設(shè)置于所述移動工作臺的一側(cè)或上方；
[0011] 所述定位儀用于對掩模上的不同位置進(jìn)行定位檢測，所述數(shù)據(jù)顯示器用于顯示所 述移動工作臺的位移變化量；
[0012] 在移動工作臺運行的過程中，通過對相對于設(shè)計掩模的中心對稱的兩處位置及掩 模兩側(cè)邊線進(jìn)行定位，計算移動工作臺的位移量以確定偏移量。
[0013] 優(yōu)選的，所述定位儀為顯微鏡。
[0014] 優(yōu)選的，所述定位儀為掃描儀。
[0015] 優(yōu)選的，所述移動工作臺的走位精度至少為0. 01mm。
[0016] 優(yōu)選的，所述移動工作臺的走位數(shù)值大于等于80mm。
[0017] 一種光掩模中心偏移測量方法，采用所述的光掩模中心偏移測量裝置，具體測量 步驟如下：
[0018] (一)、將掩模放置于移動工作臺上，選中掩模上的一個圖形，該圖形的左右兩邊相 對于設(shè)計掩模的中心都是對稱的；
[0019] (二)、驅(qū)動移動工作臺向左運行使得顯微鏡中"十"字線與該圖形最左側(cè)邊線相 切，后將數(shù)據(jù)顯示器清零；
[0020] (三)、移動工作臺繼續(xù)向左移動，使得顯微鏡中"十"字線與掩模最左側(cè)邊線相切， 數(shù)據(jù)顯示器顯示出當(dāng)前工作臺移動的距離，該距離為被測圖形左邊線到掩模左邊線的距離 記作A ;
[0021] (四)、驅(qū)動移動工作臺向右運行使得顯微鏡中"十"字線與該圖形最右側(cè)邊線相 切，后將數(shù)據(jù)顯示器清零；
[0022] (五)、移動工作臺繼續(xù)向右移動，使得顯微鏡中"十"字線與掩模最右側(cè)邊線相切， 數(shù)據(jù)顯示器顯示出當(dāng)前工作臺移動的距離，該距離為被測圖形右邊線到掩模右邊線的距離 記作B ;
[0023] (六)、將數(shù)值A(chǔ)、B進(jìn)行對比，如A與B數(shù)值相同，則掩模中心不存在偏移，否則 I A-B |則為掩模中心的偏移量。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開的一種光掩模中心偏移測量裝置及其測量方法的優(yōu) 點是：通過將掩模放置于移動工作臺上，在移動工作臺運行的過程中，通過對相對于設(shè)計 掩模的中心對稱的兩處位置及掩模兩側(cè)邊線進(jìn)行定位，移動工作臺移動的距離則為對稱的 兩處位置至其對應(yīng)一側(cè)的邊線的距離，如果兩個距離相等，則掩模不存在中心偏移，如果不 等，則兩個距離的差值的絕對值則為中心偏移量；采用此測量裝置及測量方法，一方面可有 效提高測量精度，減小測量誤差，保證測量精度滿足現(xiàn)有技術(shù)的需求；另一方面，在測量時， 僅放置掩模的移動工作臺與其接觸，因此避免出現(xiàn)掩模劃傷損壞、報廢等問題，降低使用成 本，保證了使用的安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026] 圖1為本發(fā)明公開的一種光掩模中心偏移測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖中的數(shù)字或字母所代表的相應(yīng)部件的名稱：
[0028] 1、移動工作臺2、定位儀3、數(shù)據(jù)顯示器

【具體實施方式】
[0029] 傳統(tǒng)的掩模中心偏移測量方法是用直尺直接靠近掩模測量。這種直尺測量方法雖 然基本可以滿足我們的生產(chǎn)要求，但它還是存在易劃傷掩模的風(fēng)險。而且用直尺進(jìn)行測量， 易造成人為視覺判斷誤差，精度無法滿足使用需求等問題與不足。
[0030] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種光掩模中心偏移測量裝置及其測量方 法，采用此測量裝置及測量方法，可有效提高測量精度，減小測量誤差，保證測量精度滿足 現(xiàn)有技術(shù)的需求；且在測量時，僅放置掩模的移動工作臺與其接觸，避免出現(xiàn)掩模劃傷損 壞、報廢等問題，降低使用成本，保證了使用的安全性。
[0031] 下面將通過【具體實施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描 述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明 保護(hù)的范圍。
[0032] 請參見圖1，圖1為本發(fā)明公開的一種光掩模中心偏移測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如 圖所示，一種光掩模中心偏移測量裝置，包括移動工作臺1、定位儀2,以及與移動工作臺1 電連接的數(shù)據(jù)顯示器3 ;掩模放置于移動工作臺1上，定位儀2設(shè)置于移動工作臺1的一側(cè) 或上方。
[0033] 定位儀2用于對掩模上的不同位置進(jìn)行定位檢測，如需測量點距離，則先驅(qū)動移 動工作臺運行使其中一個點移動至定位儀檢測處，此時記錄移動工作臺的移動距離或清零 以該點為起始點，后繼續(xù)移動移動工作臺使下一個點移動至定位儀檢測處，此時移動工作 臺的移動距離為兩點間的距離。
[0034] 數(shù)據(jù)顯示器3用于顯示移動工作臺1的移動距離變化量；數(shù)據(jù)顯示器3具有清零 的功能，便于直接將移動工作臺的變化量進(jìn)行顯示，無需再增加計算步驟。
[0035] 在移動工作臺運行的過程中，通過對相對于設(shè)計掩模的中心對稱的兩處位置及掩 模兩側(cè)邊線進(jìn)行定位，計算移動工作臺的位移量以確定偏移量。
[0036] 定位儀2為顯微鏡。
[0037] 移動工作臺的走位精度至少為0. 01mm。移動工作臺的走位數(shù)值大于等于80mm。具 體數(shù)值根據(jù)掩模的尺寸而定，在此不做限制。
[0038] 如一個圖形的左右兩邊對于設(shè)計掩模的中心都是對稱的。通過顯微鏡觀察移動工 件臺到這個圖形的左邊，這時把顯微鏡鏡頭中的"十"字與這條邊相切，然后我們把計數(shù)器 歸零，再繼續(xù)向左移動工件臺到掩模最左邊邊緣，同樣把顯微鏡鏡頭中的"十"字與這條邊 相切，這時計數(shù)器上的讀數(shù)就是這個圖形左邊到掩模左邊的距離。同樣測量出這個圖形右 邊到掩模最右邊的距離，這兩個距離的差就是這個圖形在這塊掩模上的中心偏移值。
[0039] -種光掩模中心偏移測量方法，采用所述的光掩模中心偏移測量裝置，具體測量 步驟如下：
[0040] (一)、將掩模放置于移動工作臺上，選中掩模上的一個圖形，該圖形的左右兩邊相 對于設(shè)計掩模的中心都是對稱的；或是選擇以設(shè)計掩模的中心對稱的兩個圖形亦可。
[0041] (二)、驅(qū)動移動工作臺向左運行使得顯微鏡中"十"字線與該圖形最左側(cè)邊線相 切，后將數(shù)據(jù)顯示器清零，以該邊線作為移動工作臺向左移動的起始點。
[0042](三)、移動工作臺繼續(xù)向左移動，使得顯微鏡中"十"字線與掩模最左側(cè)邊線相切， 數(shù)據(jù)顯示器顯示出當(dāng)前工作臺移動的距離，該距離為被測圖形左邊線到掩模左邊線的距離 記作A。
[0043](四)、驅(qū)動移動工作臺向右運行使得顯微鏡中"十"字線與該圖形最右側(cè)邊線相 切，后將數(shù)據(jù)顯示器清零，以該邊線作為移動工作臺向右移動的起始點。
[0044] (五)、移動工作臺繼續(xù)向右移動，使得顯微鏡中"十"字線與掩模最右側(cè)邊線相切， 數(shù)據(jù)顯示器顯示出當(dāng)前工作臺移動的距離，該距離為被測圖形右邊線到掩模右邊線的距離 記作B。
[0045] (六)、將數(shù)值A(chǔ)、B進(jìn)行對比，如A與B數(shù)值相同，則掩模中心不存在偏移，否則 I A-B |則為掩模中心的偏移量，以精確檢測出掩模中心的偏移量，保證使用掩模的有效 性。
[0046] 此外，定位儀還可為掃描儀等，具體不做限制。
[0047] 所有移動平臺，只要精度和量程能達(dá)到上述的要求，且具備定位的功能的設(shè)備均 滿足該測量方法。
[0048] 用一個鏡頭中帶"十"線的普通顯微鏡外接一個工件臺可移動的計數(shù)器也可以達(dá) 到要求。
[0049] 定位儀可采用線寬測量儀。掩模的圖形主要可以從線寬測量儀上的顯微鏡中觀 察，測量時不直接接觸掩模圖形，測量的線寬從lum?40um左右。且線寬測量儀還包括一 個計數(shù)器用于記錄移動工作臺的移動距離，精度達(dá)到〇. 0001mm且有歸"零"功能，而且本發(fā) 明的移動工作臺從左到右可移動的距離大于等于80mm，工作臺的走位精度以及走位數(shù)值均 滿足中心偏移的測量需要，這樣我們就可以運用這個計數(shù)器的讀數(shù)來計算我們的中心偏移 值。
[0050] 本發(fā)明公開了一種光掩模中心偏移測量裝置及其測量方法，通過將掩模放置于移 動工作臺上，在移動工作臺運行的過程中，通過對相對于設(shè)計掩模的中心對稱的兩處位置 及掩模兩側(cè)邊線進(jìn)行定位，移動工作臺移動的距離則為對稱的兩處位置至其對應(yīng)一側(cè)的邊 線的距離，如果兩個距離相等，則掩模不存在中心偏移，如果不等，則兩個距離的差值的絕 對值則為中心偏移量；采用此測量裝置及測量方法，一方面可有效提高測量精度，減小測量 誤差，保證測量精度滿足現(xiàn)有技術(shù)的需求；另一方面，在測量時，僅放置掩模的移動工作臺 與其接觸，因此避免出現(xiàn)掩模劃傷損壞、報廢等問題，降低使用成本，保證了使用的安全性。
[0051] 對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種光掩模中心偏移測量裝置，其特征在于，包括移動工作臺、定位儀，以及與所述 移動工作臺電連接的數(shù)據(jù)顯示器；所述掩模放置于所述移動工作臺上，所述定位儀設(shè)置于 所述移動工作臺的一側(cè)或上方； 所述定位儀用于對掩模上的不同位置進(jìn)行定位檢測，所述數(shù)據(jù)顯示器用于顯示所述移 動工作臺的位移變化量； 在移動工作臺運行的過程中，通過對相對于設(shè)計掩模的中心對稱的兩處位置及掩模兩 側(cè)邊線進(jìn)行定位，計算移動工作臺的位移量以確定偏移量。
2. 如權(quán)利要求1所述的光掩模中心偏移測量裝置，其特征在于，所述定位儀為顯微鏡。
3. 如權(quán)利要求1所述的光掩模中心偏移測量裝置，其特征在于，所述定位儀為掃描儀。
4. 如權(quán)利要求1所述的光掩模中心偏移測量裝置，其特征在于，所述移動工作臺的走 位精度至少為〇. 01mm。
5. 如權(quán)利要求1所述的光掩模中心偏移測量裝置，其特征在于，所述移動工作臺的走 位數(shù)值大于等于80mm。
6. -種光掩模中心偏移測量方法，其特征在于，米用權(quán)利要求1-5任一項所述的光掩 模中心偏移測量裝置，具體測量步驟如下： (一) 、將掩模放置于移動工作臺上，選中掩模上的一個圖形，該圖形的左右兩邊相對于 設(shè)計掩模的中心都是對稱的； (二) 、驅(qū)動移動工作臺向左運行使得顯微鏡中"十"字線與該圖形最左側(cè)邊線相切，后 將數(shù)據(jù)顯示器清零； (三) 、移動工作臺繼續(xù)向左移動，使得顯微鏡中"十"字線與掩模最左側(cè)邊線相切，數(shù)據(jù) 顯示器顯示出當(dāng)前工作臺移動的距離，該距離為被測圖形左邊線到掩模左邊線的距離記作 A ； (四） 、驅(qū)動移動工作臺向右運行使得顯微鏡中"十"字線與該圖形最右側(cè)邊線相切，后 將數(shù)據(jù)顯示器清零； (五) 、移動工作臺繼續(xù)向右移動，使得顯微鏡中"十"字線與掩模最右側(cè)邊線相切，數(shù)據(jù) 顯示器顯示出當(dāng)前工作臺移動的距離，該距離為被測圖形右邊線到掩模右邊線的距離記作 B ； (六) 、將數(shù)值A(chǔ)、B進(jìn)行對比，如A與B數(shù)值相同，則掩模中心不存在偏移，否則| A-B | 則為掩模中心的偏移量。
【文檔編號】G03F1/44GK104111030SQ201310140467
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月22日
【發(fā)明者】王雪英, 段小楠 申請人:無錫華潤微電子有限公司