[發(fā)明專(zhuān)利]像差測(cè)量裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810577981.4
• 申請(qǐng)日: 2018-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110568729B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓春燕;單世寶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海微電子裝備（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G03F7/20
• 分類(lèi)號(hào): G03F7/20
• 代理公司: 上海思捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

本發(fā)明提供了一種像差測(cè)量裝置及方法，所述像差測(cè)量的方法包括：掩模標(biāo)記單元移動(dòng)至待測(cè)投影物鏡單元的視場(chǎng)中心位置；掩模對(duì)準(zhǔn)單元測(cè)量掩模標(biāo)記單元的預(yù)定向上所有標(biāo)記在預(yù)定向位置和Z向位置，并計(jì)算預(yù)定向上相鄰兩個(gè)標(biāo)記的預(yù)定向位置差值和Z向位置差值，所述預(yù)定向?yàn)閄向和/或Y向；根據(jù)預(yù)定向上所有相鄰兩個(gè)標(biāo)記的預(yù)定向位置差值和Z向位置差值得到物鏡視場(chǎng)預(yù)定向V線條或H線條的畸變和場(chǎng)曲。測(cè)量時(shí)兩個(gè)相同的預(yù)定向探測(cè)器同時(shí)對(duì)標(biāo)記進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算時(shí)基于預(yù)定向上相鄰兩個(gè)標(biāo)記的預(yù)定向位置差值和Z向位置差值，因此本測(cè)量不受工件臺(tái)漂移和工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差的影響，從而大幅度提高物鏡低階像差的測(cè)量精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路制造裝備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種像差測(cè)量裝置及方法。

背景技術(shù)

光刻機(jī)是一種應(yīng)用于集成電路制造的裝備，利用該裝備包括但不限于：集成電路制造光刻裝置、液晶面板光刻裝置、光掩模刻印裝置、MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))/MOMS(微光機(jī)系統(tǒng))光刻裝置、先進(jìn)封裝光刻裝置、印刷電路板光刻裝置及印刷電路板加工裝置等。

投影物鏡畸變是影響光刻機(jī)成像質(zhì)量的重要因素。投影物鏡畸變不僅能造成物鏡所成像的變形，同時(shí)會(huì)使曝光到硅片上的圖形相對(duì)于其理想位置發(fā)生位移，從而引起套刻誤差。現(xiàn)代集成電路一般由幾十層電路組成，因而對(duì)光刻機(jī)的匹配套刻誤差要求極其嚴(yán)格。而投影物鏡的畸變是影響光刻機(jī)之間匹配套刻的關(guān)鍵因素。因此，投影物鏡畸變的檢測(cè)對(duì)于保證光刻機(jī)的套刻誤差不可或缺。

現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種用于測(cè)量投影物鏡畸變的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，形成在一掩模上，該掩模上定義有第一方向及與該第一方向垂直的第二方向，該標(biāo)記結(jié)構(gòu)包括第一圖形區(qū)域與第二圖形區(qū)域，所述第一圖形區(qū)域的中心位置處設(shè)置一獨(dú)立標(biāo)記，所述第二圖形區(qū)域由陣列標(biāo)記組成，所述第一圖形區(qū)域與第二圖形區(qū)域沿該第二方向排列。本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種用于測(cè)量投影物鏡畸變的方法，包括使獨(dú)立標(biāo)記與投影物鏡物方視場(chǎng)中心位置重合；將工件臺(tái)位置分別設(shè)置為x_ws＝x-M×X_i，j，y_ws＝y(tǒng)-M×Y_i，對(duì)所述獨(dú)立標(biāo)記進(jìn)行曝光，其中，M為投影物鏡倍率，x，y為硅片曝光場(chǎng)中心位置；使第二圖形區(qū)域的中心或掩模的中心與投影物鏡物方視場(chǎng)中心位置重合，將工件臺(tái)位置設(shè)置為x_ws＝x，y_ws＝y(tǒng)后曝光；檢測(cè)套刻標(biāo)記的位置誤差Δx_i，j，Δy_i，j；計(jì)算投影物鏡畸變。該方法存在測(cè)量結(jié)果受工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差的影響，導(dǎo)致物鏡低階像差的測(cè)量精度不高。

上述的現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)量投影物鏡畸變的方法存在的問(wèn)題也將直接影響到光刻設(shè)備的最終性能，因此急需一種方法可以克服現(xiàn)有方法的不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種像差測(cè)量裝置及方法，以解決使用現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量投影物鏡畸變的方法受工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差的影響，導(dǎo)致物鏡低階像差的測(cè)量精度不高的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種像差測(cè)量裝置，所述像差測(cè)量裝置包括：沿空間由上至下順次分布的對(duì)準(zhǔn)照明單元、掩模標(biāo)記單元、待測(cè)投影物鏡單元以及掩模對(duì)準(zhǔn)單元，所述掩模對(duì)準(zhǔn)單元包括至少兩個(gè)相同的X向和/或Y向探測(cè)器，兩個(gè)相同的X向和/或Y向探測(cè)器之間的間距為第一間距。

可選的，在所述的像差測(cè)量裝置中，所述掩模標(biāo)記單元包括至少兩個(gè)X向和/或Y向標(biāo)記，所述兩個(gè)X向和/或Y向標(biāo)記之間的間距為第二間距。

可選的，在所述的像差測(cè)量裝置中，所述第一間距與所述第二間距的數(shù)值比例為m，m為待測(cè)投影物鏡單元的物鏡倍率。

可選的，在所述的像差測(cè)量裝置中，所述掩模標(biāo)記單元中的標(biāo)記與所述掩模對(duì)準(zhǔn)單元中的探測(cè)器的尺寸比例為m，m為待測(cè)投影物鏡單元的物鏡倍率。

本發(fā)明還提供一種像差測(cè)量的方法，采用如上所述的像差測(cè)量裝置所述像差測(cè)量的方法包括如下步驟：

S1：掩模標(biāo)記單元移動(dòng)至待測(cè)投影物鏡單元的視場(chǎng)中心位置；