[發明專利]一種分體式精密測量裝置

在審

• 申請號: 201810698742.4
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN110657746A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 李新振;廖飛紅
• 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: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/00
• 代理公司: 11332 北京品源專利代理有限公司
• 代理人: 孟金喆

本發明公開了一種分體式精密測量裝置，包括被測物承載單元、檢測單元及檢測承載單元。檢測承載單元用于承載檢測單元，檢測單元可在檢測承載單元上沿X方向運動；被測物承載單元和檢測承載單元可發生沿Y方向的相對運動；位移測量單元用于測量被測物承載單元和檢測單元在X方向的相對位移，以及被測物承載單元和檢測承載單元在Y方向的相對位移；被測物承載單元、檢測承載單元和位移測量單元分別安裝在第一安裝框架、第二安裝框架和第三安裝框架上。本發明將被測物承載單元、檢測承載單元和位移測量單元分別安裝在分離的第一安裝框架、第二安裝框架和第三安裝框架上，避免被測物承載單元或檢測承載單元的運動對位移測量單元測量精度的影響。

技術領域

本發明實施例涉及光學檢測技術，尤其涉及一種分體式精密測量裝置。

背景技術

精密光學測量裝置常用于半導體領域的精密測量，例如用于測量TFT基板上曝光圖形的總間距(Total Pitch，TP)偏差、線寬(Critical Dimension，CD)及套刻精度(Overlay，OL)等。圖1是現有技術的精密測量裝置的俯視圖，如圖1所示，主要包括以下幾部分：安裝框架10，用于承載整個測量裝置；被測物承載單元20，用于承載被測物(TFT基板)；檢測承載單元30，用于承載檢測單元40，檢測單元40可沿X方向運動；有被測物承載單元20不發生Y向運動，檢測承載單元30沿Y向運動，或者被測物承載單元20沿Y向運動，檢測承載單元30不發生Y向運動兩種架構，圖1以被測物承載單元20沿Y向運動，檢測承載單元30不發生Y向運動這種架構為例進行說明；干涉儀測量單元50，用于測量被測物承載單元20和檢測單元40的水平向(包括X和Y方向)運動位置。檢測單元40對被測物上的檢測標記進行捕捉，并發送給圖像處理傳感器，圖像處理傳感器對采集到的檢測標記和圖像信息進行標定、模板匹配等圖像處理算法處理，得到所采集檢測標記的像素位置坐標，同時結合干涉儀測量單元50測得的位置信息，最終得到被測物上的檢測標記的物理坐標，以此可以得到被測物上任意兩個檢測標記之間的距離。進而可以得到TFT基板上曝光圖形的總間距偏差、線寬、套刻精度。

精密測量臺的測量精度主要受以下幾方面影響：

1、被測物承載單元20或檢測承載單元30的運動會導致安裝框架10變形，在不同位置安裝框架10的變形量也不同，而干涉儀測量單元50的基準(例如干涉儀及導光元件)裝在安裝框架10上，安裝框架10的變形會影響到干涉儀測量單元50的測量基準，由此會引入測量誤差。

2、對于被測物承載單元運動的架構，由于檢測承載單元30與被測物承載單元20裝在同一個安裝框架10上，被測物承載單元20的運動導致的安裝框架10變形會影響檢測承載單元30，進而影響檢測單元40的位置精度，由此引入測量誤差。

3、對于檢測承載單元30運動的架構，由于檢測承載單元30與被測物承載單元20裝在同一個安裝框架10上，檢測承載單元30的運動導致的安裝框架10變形會影響被測物承載單元20，進而影響被測物承載單元20上的被測物或安裝于被測物承載單元20上的干涉儀測量單元50的測量反射鏡的位置精度，由此引入測量誤差。

發明內容

本發明提供一種分體式精密測量裝置，以減少甚至消除被測物承載單元或檢測承載單元的運動對位移測量單元測量精度的影響，提高位移測量單元的測量精度，進而提高檢測單元的檢測準確性。

本發明實施例提供了一種分體式精密測量裝置，其特征在于，包括：

被測物承載單元，用于承載被測物；

檢測單元，用于檢測被測物；

檢測承載單元，用于承載檢測單元，檢測單元可在檢測承載單元上沿X方向運動；

被測物承載單元和檢測承載單元可發生沿Y方向的相對運動；X方向和Y方向水平正交；