[發明專利]一種光學測量裝置和方法

有效

• 申請號: 201610876758.0
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107883887B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 楊志勇;徐兵;李煜芝;周暢
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備(集團)股份有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G03F7/20
• 代理公司: 31237 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 屈蘅;李時云<國際申請>=<國際公布>=

本發明提供了一種光學測量裝置和方法，設置了可以測量光學檢測載臺框架變形量的框架測量單元、以及根據光學檢測載臺框架變形量對基板載臺位置和/或光學檢測單元位置進行校正的校正模塊，用于解決框架變形對標記位置測量造成的誤差問題。

技術領域

本發明涉及半導體領域，尤其涉及一種光學測量裝置和方法。

背景技術

在半導體IC集成電路制造過程中，一個完整的芯片通常需要經過多次光刻曝光才能制作完成。光刻即在已經涂布光刻膠的基板上曝光顯影形成線路，在已經進行過光刻的基板上再次進行光刻，則皆為套刻。在進行光刻時，影響光刻精度的因素主要有基板與掩膜版的位置偏差、光刻形成的線路的線寬和光刻膠自身的膠厚以及套刻偏差。

目前市場上的光學測量設備，其中包含有膜厚測量設備和位置以及套刻偏差集一體的測量設備。如中國專利CN104412062A(申請號：CN201380035853.2，公開日：2015年3月11日)描述了一種膜厚測定裝置，基板載臺放置待測基板，基板載臺上方為龍門架，膜厚測定頭安裝在滑動件上在龍門架上運動，測量基板上的膜的厚度。上述裝置中還包括位置調整單元也即位置和套刻偏差測量設備，目前位置和套刻偏差測量設備采用橋式或龍門結構，其運動方向各有測量干涉儀進行測量控制，非運動方向無測量干涉儀配置。其中的位置校正使用覆蓋測量行程的大掩膜版進行校正。

現有的膜厚測量設備和位置以及套刻偏差集一體的測量設備具有以下問題：

1.對于橋式結構，基板載臺運動時，會導致橋式框架變形，基板載臺運動位置不同，變形大小不同，進而影響位于橋式結構上測量系統的位置變化；

2.基板在測試時，通過產線把已顯影基板運送到測量設備處，由于廠務溫度控制為23±1度，故在測量前，需放置基板等待較長時間使基板溫度達到目標23±0.1度，這樣增加了工藝時間，降低了生產效率。

發明內容

本發明提供了一種光學測量裝置和方法，設置了可以測量光學檢測載臺框架變形量的框架測量單元、以及根據光學檢測載臺框架變形量對基板載臺位置進行校正的校正模塊，用于解決上述問題。

為達到上述目的，本發明提出了一種光學測量裝置，包括

一基板載臺，用于放置基板；

一光學檢測載臺框架，從所述基板載臺一側延伸至相對的一側，所述光學檢測載臺框架上承載有一光學檢測滑塊，可沿所述光學檢測載臺框架滑動；

一光學檢測單元，固定在所述光學檢測滑塊上，隨著所述光學檢測滑塊沿所述光學檢測載臺框架移動；

一基板載臺位置測量模塊，用于測量所述基板載臺的位置；

一光學檢測位置測量模塊，用于測量所述光學檢測單元的位置；

所述光學測量裝置還包括用于檢測所述光學檢測載臺框架變形量的框架測量單元以及根據所述光學檢測載臺框架變形量對所述基板載臺位置和/或光學檢測單元位置進行校正的校正模塊。

優選的，所述光學檢測載臺框架為橋式，包括兩個支撐立柱和固定在所述兩個支撐立柱上的橫梁，所述光學檢測滑塊在所述橫梁上滑動。

優選的，所述框架測量單元包括兩個與所述光學檢測滑塊滑動方向平行設置的第一干涉儀測量組件，兩個所述第一干涉儀測量組件與所述兩個支撐立柱一一對應，并發射測量光束至所述兩個支撐立柱上。

優選的，所述基板載臺位置測量模塊包括兩個與所述光學檢測滑塊滑動方向平行設置的第二干涉儀測量組件，兩個所述第二干涉儀測量組件發射測量光束至所述基板載臺。

優選的，兩個所述第一干涉儀測量組件與兩個所述第二干涉儀測量組件布置在同一水平面。