[發(fā)明專利]一種光刻機投影物鏡像面在線測量標記及測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010131941.0
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN102200690A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發(fā)明（設計）人: 李術(shù)新;毛方林
• 申請（專利權(quán)）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G01M11/02
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 王光輝

1.一種光刻機投影物鏡像面在線測量標記，所述標記由周期分布的子標記組成，其特征在于，所述子標記中包括多種不同的線條標記。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量標記，其中，所述子標記包括第一線條標記和第二線條標記，第一線條標記為一較寬的線條，第二線條標記由與第一線條平行的多條較窄的線條排列組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量標記，其中，所述標記的子標記的周期大于子標記寬度的2倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量標記，其中，所述第一線條標記的線條寬為所述投影物鏡分辨率的5到20倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量標記，其中，所述第二線條標記由2到10條較窄的線條排列組成，每條較窄的線條寬為所述投影物鏡分辨率的1到2倍。

6.一種利用權(quán)利要求1～5中所述的測量標記在線測量光刻機投影物鏡像面的測量方法，該方法使用了具有下述結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)：

產(chǎn)生投影光束的光源；

用于調(diào)整所述光源發(fā)出的光束的光強分布和部分相干因子的照明系統(tǒng)；

能將掩模圖案成像且其數(shù)值孔徑可以調(diào)節(jié)的成像光學系統(tǒng)；

能承載所述掩模并精確定位的掩模臺；

能承載硅片并精確定位的工件臺；

可使工件臺精確定位的激光干涉儀；

能精確測量所述掩模上標記成像能量空間分布的光能量探測器；

所述方法包含以下步驟：

(1)所述光源發(fā)出的光經(jīng)照明系統(tǒng)照射到刻有測量標記的掩模上，掩模選擇性地透過一部分光線，這部分光線經(jīng)成像光學系統(tǒng)，成像到最佳像面；

(2)以x為步長，在預期的最佳像面附近，從-kμm到kμm的不同高度上，利用光能量探測器掃描標記的空間像，記錄空間像能量分布；

(3)根據(jù)步驟(2)中所述能量分布，計算測量標記在不同測量高度處的空間像的頻率分布；

(4)根據(jù)步驟(3)中所述標記不同測量高度時的空間像的頻率分布，計算視場中不同位置的最佳成像高度；

(5)根據(jù)步驟(4)所述的視場中不同位置的最佳成像高度，擬合像面高度、傾斜、場曲等參數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述光能量探測器的受光尺寸為所述最小線寬線條寬度的0.5到2倍。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在步驟(4)中，利用標記不同測量高度F_set與其對應的空間高頻成分比重E_{high_fre}建立二次曲線關(guān)系，公式如下：

Ehigh_fre=E0+Fset*E1+Fset2E2]]>

利用測量數(shù)據(jù)，擬合出二次曲線系數(shù)E₀、E₁、E₂，二次曲線對應的極值點F_focus即為該測量位置的最佳成像高度。

9.根據(jù)權(quán)利要求6～8中任意一個所述的方法，其中，步驟(5)中，由不同位置(x，y)的最佳成像高度ΔF_i(F_focus)，擬合像面高度F、傾斜Rx、Ry、場曲FC的擬合公式為：

ΔF_i＝F+x*Ry-y*Rx+(x²+y²)*FC。