專利名稱：一種檢測指定光強值所對應目標位置的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光刻檢測裝置，尤其涉及一種檢測指定光強值所對應目標位置 的方法。
背景技術：
對曝光成像質量進行檢測的光刻檢測裝置，通常由掩模臺1，投影物鏡2， 工件臺3組成，如圖l所示，工件臺3可實現(xiàn)水平X、 Y方向和垂向方向運動， 檢測裝置用于將掩模上的圖形以一定的比例轉移到工件臺3上，工件臺3上裝 有傳感器4，用于采集光強信號，實現(xiàn)像質檢測。檢測裝置曝光時，掩模上的通孔標記投影到工件臺上，其邊緣線條的像是 一段光強漸變的區(qū)域，如圖2所示。我們在很多像質檢測中需要精確確定這個 明暗過渡區(qū)102中指定光強所對應的某一位置，明暗過度區(qū)102夾在暗區(qū)101 和明區(qū)103之間，如設定通孔投影區(qū)域中最大光強為參考光強，確定明暗過渡 區(qū)102中50%參考光強所對應的位置。現(xiàn)有技術的檢測方法是，工件臺上的點 傳感器在明暗過渡區(qū)中垂直邊緣線條的方向上，以固定的步長，進行多次采樣 光強，再利用光強數(shù)據(jù)擬和得到明暗過渡區(qū)上光強隨位置變化的曲線表達式， 確定目標位置。這種定位目標方法的位置精度取決于采樣的步長，步長越大，花費的時間 越短，但精度越低；步長越小，精度越高，但是花費的時間長。當定位目標的 精度要求很高時，采樣的步長必須很小，那么在固定的采樣長度區(qū)域內采樣的 點數(shù)必然增加，花費的時間相應的增加。發(fā)明內容本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術中為精確檢測指定光強所對應的目標位置，耗費時 間長的缺點，提供了一種檢測指定光強值所對應目標位置的方法。一種檢測指定光強值所對應目標位置的方法，包括，(1) 、在工件臺上通孔像明區(qū)的一個確定位置采樣第一點，保證采樣的光強值與指定光強值差的絕對值大于光強闊值，且采樣點光強值大于指定光強值；(2) 、在垂直于通孔邊緣線條方向，并遠離通孔的暗區(qū)采樣第二點，兩點 距離為L，保證采樣的光強值與指定光強值之差的絕對值大于光強閾值，且采樣 點光強值小于指定光強值；(3) 當?shù)谝稽c與第二點的位置距離大于位置閾值時，在第一點和第二點之 間，距離第二點L/2處采樣第三點；(4) 若第三點的光強值與指定光強值之差的絕對值大于光強閾值，且第二 點與第三點距離大于位置閾值時，進行第四點的采樣；(5) 、依此類推，每次釆樣的位置均位于兩側最近兩點的中心，且保證兩 邊的兩個采樣點一個是大于指定光強值， 一個小于指定光強值，與指定光強值 差的絕對值大于光強閾值；(6) 、當相鄰兩采樣點的距離之差大于位置閾值的絕對值時，繼續(xù)采樣， 直到小于位置閾值時，停止采樣。其中所述步驟(4)中，若第三點的光強值大于指定光強值，則在第二點和第 三點之間，距離第三點L/4處采樣第四點，第四點光強值與指定光強值之差的絕 對值大于光強閾值時，a、 若第四點光強值小于指定光強值，且第四點與第三點距離大于位置閾值 時，則在第四點和第三點之間，距離第四點L/8處采樣第五點；b、 若第四點光強值大于指定光強值，且第四點與第二點距離大于位置閾值 時，則在第四點和第二點之間，距離第四點L/8處采樣第五點。其中所述步驟(4)中，若第三點的光強值小于指定光強值，則在第一點和 第三點之間，距離第三點L/4處采樣第四點，第四點光強值與指定光強值之差的 絕對值大于光強閾值時，a、 若第四點光強值小于指定光強值，則在第四點和第一點之間，距離第四 點L/8處采樣第五點。b、 若第四點光強值大于指定光強值，則在第四點和第三點之間，距離第四 點L/8處采樣第五點。其中所有采樣的點必須位于一條直線上。其中若指定光強值是/，其所對應的目標位置是J4T,最后一個采樣點的位置 是X,,對應的光強值是/,，倒數(shù)第二個采樣點的位置是A，對應的光強值是/2，則利用線形插值法可得到光強值為/時所對應的目標位置;r,即本發(fā)明由于采用了改變檢測裝置中工件臺上點傳感器的采樣點位置及對采 樣數(shù)據(jù)進行線性插值的數(shù)學處理方法，既保證了定位目標的位置精度，又減少 了花費的時間。


圖1為檢測裝置結構筒圖；圖2為傳統(tǒng)定位目標的傳感器采樣路徑示意圖；圖3為快速定位目標的傳感器采樣路徑示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明所提供的檢測方法做詳細的描述，令工件臺 在垂向焦深范圍內某一確定的位置上，先確定通孔標記中心在工件臺上^f象的最 大光強值作為參考光強值，再確定邊緣線條像為參考光強值的25 %和75 %時所 對應的位置尸25、 P75,其中|尸25 - &| = ^工件臺在不同的垂向位置時，A的值是不同的，離焦面越近，A越小，在 焦面位置時，A達到最小值。改變工件臺的垂向位置，分別在每個垂向位置計算A的值，總共改變工件 臺的位置20次，共得到20個A的值，再利用最小二乘法，確定當A在最小值 時所對應的工件臺垂向位置，即工件臺焦面的位置。在測量參考光強值的25 %所對應的目標位置之前還需確定兩個參數(shù)，即位 置閾值，光強閾值，其中這兩個參數(shù)的值可以根據(jù)需要自行設定，當這兩個參 數(shù)值較小時，測量比較精確，25%參考光強值為指定光強值，其測試的步驟如 下1、 在工件臺上通孔像明區(qū)103的一個確定位置(如通孔的參考中心位置) 采樣第一點，保證采樣的光強值與指定光強值差的絕對值大于光強閾值，且采 樣點光強值大于指定光強值；2、 在垂直于通孔邊緣線條方向，并遠離通孔的暗區(qū)102采樣第二點，兩點 距離為L,保證采樣的光強值與指定光強值之差的絕對值大于光強閾值，且采樣 點光強值小于指定光強值；3、 當?shù)谝稽c與第二點的位置距離大于位置閾值時，在第一點和第二點之間， 距離第二點L/2處采樣第三點；4、 若第三點的光強值與指定光強值之差的絕對值大于光強閾值，且第二點 與第三點距離大于位置閾值，(1) 若第三點的光強值大于指定光強值，則在第二點和第三點之間，距離第 三點L/4處采樣第四點，第四點光強值與指定光強值之差的絕對值大于光強閾 值。a、 若第四點光強值小于指定光強值，且第四點與第三點距離大于位置閾值 時，則在第四點和第三點之間，距離第四點L/8處采樣第五點；b、 若第四點光強值大于指定光強值，且第四點與第二點距離大于位置閾值 時，則在第四點和第二點之間，距離第四點L/8處采樣第五點。(2) 、若第三點的光強值小于指定光強值，則在第一點和第三點之間，距 離第三點L/4處采樣第四點，第四點光強值與指定光強值之差的絕對值大于光強 閾值。a、 若第四點光強值小于指定光強值，則在第四點和第一點之間，距離第四 點L/8處采樣第五點；b、 若第四點光強值大于指定光強值，則在第四點和第三點之間，距離第四 點L/8處采樣第五點；(5) 依此類推，每次采樣的位置均位于兩側最近兩點的中心，且保證兩邊 的兩個采樣點一個是大于指定光強值， 一個小于指定光強值，與指定光強值之 差的絕對值大于光強閾值。所有采樣點必須位于一條直線上。(6) 當相鄰兩采樣點的距離之差大于位置閾值的絕對值時，繼續(xù)采樣，直 到小于位置閾值時，停止采樣。位置閾值和光強閾值決定了采樣精度，位置闊值越小，光強閾值越小，采樣精度越高。由于位置閾值很小，所以在很短的距離內可以近似認為光強隨位置是均勻 變化的，故可以利用線性插值的方法求指定光強值對應的目標位置。令指定光強值是/， 其所對應的目標位置是X,最后一個采樣點的位置是 《，對應的光強值是/,,倒數(shù)第二個采樣點的位置是A ，對應的光強值是/2 ，則 根據(jù)公式(1 )可得到光強值為/時所對應的目標位置Z ，參考光強值的75%所對應位置的確定方法與^目同。本發(fā)明通過改變檢測裝置中工件臺上點傳感器的采樣點位置及對采樣數(shù)據(jù) 的數(shù)學處理方法，既保證了定位目標的位置精度，又減少了花費的時間。
權利要求
1、一種檢測指定光強值所對應目標位置的方法，其特征在于，包括，(1)、在工件臺上通孔像明區(qū)的一個確定位置采樣第一點，保證采樣的光強值與指定光強值差的絕對值大于光強閾值，且采樣點光強值大于指定光強值；(2)、在垂直于通孔邊緣線條方向，并遠離通孔的暗區(qū)采樣第二點，兩點距離為L，保證采樣的光強值與指定光強值之差的絕對值大于光強閾值，且采樣點光強值小于指定光強值；(3)當?shù)谝稽c與第二點的位置距離大于位置閾值時，在第一點和第二點之間，距離第二點L/2處采樣第三點；(4)若第三點的光強值與指定光強值之差的絕對值大于光強閾值，且第二點與第三點距離大于位置閾值時，進行第四點的采樣；(5)、依此類推，每次采樣的位置均位于兩側最近兩點的中心，且保證兩邊的兩個采樣點一個是大于指定光強值，一個小于指定光強值，與指定光強值差的絕對值大于光強閾值；(6)、當相鄰兩采樣點的距離之差大于位置閾值的絕對值時，繼續(xù)采樣，直到小于位置閾值時，停止采樣。
2、 如權利要求1所述的一種檢測指定光強值所對應目標位置的方法，其特征在 于，所述步驟(4)中，若第三點的光強值大于指定光強值，則在第二點和第三點 之間，距離第三點L/4處釆樣第四點，第四點光強值與指定光強值之差的絕對值 大于光強閾值時，a、 若第四點光強值小于指定光強值，且第四點與第三點距離大于位置閾值 時，則在第四點和第三點之間，距離第四點L/8處采樣第五點；b、 若第四點光強值大于指定光強值，且第四點與第二點距離大于位置闊值 時，則在第四點和第二點之間，距離第四點L/8處采樣第五點。
3、 如權利要求1所述的一種檢測指定光強值所對應目標位置的方法，其特征在 于，所述步驟(4)中，若第三點的光強值小于指定光強值，則在第一點和第三 點之間，距離第三點L/4處采樣第四點，第四點光強值與指定光強值之差的絕對 值大于光強閾值時，a、 若第四點光強值小于指定光強值，則在第四點和第一點之間，距離第四 點L/8處釆樣第五點；b、 若第四點光強值大于指定光強值，則在第四點和第三點之間，距離第四 點L/8處采樣第五點。
4、 如權利要求1所述的一種檢測指定光強值所對應目標位置的方法，其特征在 于，所有采樣的點必須位于一條直線上。
5、 如權利要求l所述的一種檢測指定光強值所對應目標位置的方法，其特征在 于，若指定光強值是/ ，其所對應的目標位置是X ，最后一個采樣點的位置是^ ， 對應的光強值是/,,倒數(shù)第二個采樣點的位置是A,對應的光強值是/2,則利 用線形插值法可得到光強值為/時所對應的目標位置X ，即
全文摘要
一種檢測指定光強值所對應目標位置的方法，每次采樣的位置均位于兩側最近兩點的中心，且保證兩邊的兩個采樣點一個是大于指定光強值，一個小于指定光強值，與指定光強值之差的絕對值大于光強閾值。所有采樣點必須位于一條直線上。當相鄰兩采樣點的距離之差大于位置閾值的絕對值時，繼續(xù)采樣，直到小于位置閾值時，停止采樣，再利用線形插值法得到指定光強值對應的目標位置。本發(fā)明既保證了定位目標的位置精度，又減少了花費的時間。
文檔編號G03F7/20GK101216677SQ20071017357
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權日2007年12月28日
發(fā)明者孫紅梅 申請人:上海微電子裝備有限公司