[發明專利]光刻系統及其可變狹縫與掩模臺中心偏差的測量方法

有效

• 申請號: 200910045240.2
• 申請日: 2009-01-13
• 公開（公告）號: CN101526749A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 毛方林
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F1/14;G01B11/03
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈 蘅;李時云

技術領域

本發明是有關于一種光刻系統及測量方法，且特別是有關于一種光刻系統及其可變狹縫與掩模臺中心偏差的測量方法。

背景技術

光刻技術或稱光學刻蝕術，已經被廣泛應用于集成電路制造工藝中。該技術通過光刻裝置，將已設計的掩模圖形轉移到光刻膠上。“掩模”和“光刻膠”的概念在光刻工藝中是公知的：掩模也稱光掩模版，是薄膜、塑料或玻璃等材料的基底上刻有精確定位的各種功能圖形的一種模版，用于對光刻膠層的選擇性曝光；光刻膠是由光敏化合物、基體樹脂和有機溶劑等混合而成的膠狀液體，受到特定波長光線作用后，其化學結構發生變化，使得在某種溶液中的溶解特性改變。

由于最終決定集成電路的特征尺寸，光刻裝置作為集成電路制造工藝中的重要設備，其精度要求對于光刻工藝的重要性不言自明。為獲得最佳成像效果，要求工件臺、掩模臺中心位于投影物鏡光軸上，掩模臺中心與照明視場可變狹縫中心重合，此時才能充分利用照明均勻性效果最佳的區域進行曝光。然而，一旦光源的可變狹縫安裝完畢，其中心位置隨即確定，該中心與掩模臺中心不可避免存在一定偏差。目前公知的技術是通過機械安裝精度保證可變狹縫與掩模臺中心偏差在可容許范圍之內。

美國專利(專利號：6838688)揭示了一種利用光學位置傳感器測量位置的方法，來控制可變狹縫與掩模臺中心偏差。然而，該方法需借助第三方傳感器，且僅能測量可變狹縫邊界位置，不能精確描述光刻系統中掩模臺中心與可變狹縫中心位置相對偏差。不僅增加了測量成本，而且測量精度也不高。

發明內容

本發明提出一種光刻系統及其可變狹縫與掩模臺中心偏差的測量方法，以改善現有技術的缺失。

本發明另提出一種光刻系統可變狹縫與掩模臺中心偏差的測量方法。光刻系統包括光源、具有可變狹縫的照明系統、掩模版、支撐并固定掩模版的掩模臺、投影物鏡成像系統、晶片以及支撐并固定晶片的工作臺。光刻系統可變狹縫與掩模臺中心偏差的測量方法包括下列步驟：在掩模版上設計特征圖形，特征圖形具有第一中心；特征圖形透過投影物鏡成像系統形成一影像于晶片，影像具有第二中心；確定第一中心投影在晶片上的第一位置；確定第二中心的第二位置；以及依據第一位置和第二位置計算得到可變狹縫和掩模臺中心偏差。

本發明光刻系統及其可變狹縫與掩模臺中心偏差的測量方法為直接利用掩模版上的特征圖形計算得到可變狹縫和掩模臺中心偏差，不依賴于第三方傳感器，成本較低，操作簡便，并可達到極高測量精度。

為讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1所示為根據本發明第一實施例的光刻系統的示意圖。

圖2所示為圖1中光刻系統的掩模版上特征圖形的示意圖。

圖3所示為圖1中光刻系統的掩模版上特征圖形在晶片的光刻膠所成影像的示意圖。

圖4所示為根據本發明第二實施例的光刻系統的示意圖。

圖5所示為圖4中光刻系統的掩模版上特征圖形的示意圖。

圖6所示為圖4中光刻系統的掩模版上特征圖形在晶片的光刻膠所成影像的示意圖。

圖7為根據本發明一實施例的光刻系統可變狹縫與掩模臺中心偏差的測量方法的流程圖。

具體實施方式

圖1所示根據本發明第一實施例的光刻系統的示意圖。如圖1所示，光刻系統1包括具有光源101、具有可變狹縫S1的照明系統102、掩模臺103、投影物鏡成像系統104、、晶片105以及用于支撐并固定晶片的工作臺106。光刻系統1還包括掩模版107。掩模版107設置于掩模臺103，且掩模版107包含識別位置偏差的特征圖形108，特征圖形108通過投影物鏡成像系統形成影像109于晶片105，由圖1可知，掩模版107的中心和掩模臺103的中心重合。

在本實施例中，光源101為激光光源。晶片的表面具有光刻膠。另外，在本實施例中，特征圖形108為一數字坐標，如圖2所示。然而上述僅為舉例說明，而為限制本發明。

圖3所示為圖1中光刻系統的掩模版上特征圖形在晶片的光刻膠所成影像的示意圖。請同時參考圖1至圖3。

光源101發出光線，經過具有可變狹縫S1的照明系統102照射至掩模臺103夾持的掩模版107。通過投影物鏡成像系統104掩模版107上的掩模圖案成像于晶片105表面的光刻膠中，工件臺106夾持并帶動晶片105完成水平向和垂向運動。完成曝光的晶片105經化學處理過程后，掩模版107上的掩模圖案轉移至晶片105表面的光刻膠中。