專利名稱：提高旋轉(zhuǎn)臺精度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高裝置精度的方法，且特別涉及ー種提高可旋轉(zhuǎn)的工作臺的精度的方法。
背景技術(shù)：
在精密儀器，例如是光刻機(jī)中，由于旋轉(zhuǎn)臺支撐結(jié)構(gòu)運(yùn)動不平穩(wěn)，會引入非線性誤差，實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度會隨著設(shè)定旋轉(zhuǎn)角度的不同存在不同的偏差，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)精度不能滿足實(shí)際曝光需求。申請?zhí)枮?00910200944. 2的中國專利申請介紹了一種旋轉(zhuǎn)臺，包含旋轉(zhuǎn)中心定位機(jī)構(gòu)，工作臺繞其旋轉(zhuǎn)中心定位機(jī)構(gòu)的中心相對基板做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。旋轉(zhuǎn)中心定位機(jī)構(gòu)是由柔性機(jī)構(gòu)做成的，因此沒有間隙，位移線性好，可以實(shí)現(xiàn)高精度的微位移。申請?zhí)枮?0101002^89.8的中國專利申請?zhí)峁┅`種氣浮支撐的旋轉(zhuǎn)臺，通過垂向氣浮支撐機(jī)構(gòu)支撐旋轉(zhuǎn)中心定位機(jī)構(gòu)及驅(qū)動機(jī)構(gòu)。以上兩發(fā)明改進(jìn)了旋轉(zhuǎn)中心定位機(jī)構(gòu)，在一定程度上改進(jìn)了響應(yīng)速度慢、定位精度低，可解決結(jié)構(gòu)運(yùn)動不平穩(wěn)的問題，但對于高精度需求的光刻機(jī)，提高固件控制精度仍然不能滿足曝光需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種提高旋轉(zhuǎn)臺精度的方法，根據(jù)測量結(jié)果決定補(bǔ)償量，以在轉(zhuǎn)動過程中提高旋轉(zhuǎn)臺的精度。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種提高旋轉(zhuǎn)臺精度的方法，旋轉(zhuǎn)臺可旋轉(zhuǎn)地位于エ件臺上并承載基底，基底具有兩個(gè)以上標(biāo)記，其特征是，包括以下步驟控制旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)臺具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度，每旋轉(zhuǎn)一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度吋，對標(biāo)記分別進(jìn)行對準(zhǔn)，并記錄對準(zhǔn)后エ件臺的位置；根據(jù)エ件臺的位置計(jì)算每ー旋轉(zhuǎn)角度下旋轉(zhuǎn)臺相對于エ件臺的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度；依據(jù)旋轉(zhuǎn)臺的每ー旋轉(zhuǎn)角度及與每ー旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算エ件臺在每ー旋轉(zhuǎn)角度下的旋轉(zhuǎn)偏移量，以得到與多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度分別對應(yīng)的多個(gè)旋轉(zhuǎn)偏移量；依據(jù)多個(gè)旋轉(zhuǎn)偏移量及多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算旋轉(zhuǎn)臺在多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度下每ー旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的補(bǔ)償角度；以及根據(jù)旋轉(zhuǎn)臺在每ー旋轉(zhuǎn)角度下的補(bǔ)償角度對旋轉(zhuǎn)臺進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償。進(jìn)ー步說，當(dāng)基底上的標(biāo)記數(shù)目為2個(gè)，其中實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度的計(jì)算公式為Rffleas(i) = θ⑴-β，其中，Rmeas(i)為實(shí)際的旋轉(zhuǎn)角度，θ (i)為基底坐標(biāo)系相對于エ件臺坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)角，β為基底坐標(biāo)系相對于旋轉(zhuǎn)臺坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角，其中 θ (i)由以下公式計(jì)算得到
XVcs X2WCS1「xw X J YVcs Y2WCS yw jJ
1 WSrCSrΛ WSrCSr
Y1 WSrCSrγ 2 WSrCSr
cos(の-sin(の sin(の cos(の
其中(Xlwcs，Ylwcs)和(X2WCS，Y2WCS)分別為兩個(gè)標(biāo)記的坐標(biāo)，(Xlwscs,Ylwscs)和 (x2wSCSj Y2wSCS)為分別對兩個(gè)標(biāo)記進(jìn)行對準(zhǔn)后，エ件臺的坐標(biāo)，(xw, yw)為基底坐標(biāo)系原點(diǎn)在 エ件臺坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。進(jìn)ー步說，當(dāng)基底上的標(biāo)記的數(shù)目為2個(gè)，其中旋轉(zhuǎn)偏移量的計(jì)算公式為AR(i) = Rmeas ⑴-Rset ⑴=θ ⑴-！^⑴-旦，其中 AR(i)為旋轉(zhuǎn)偏移量，Rset (i) 為旋轉(zhuǎn)角度。進(jìn)ー步說，旋轉(zhuǎn)臺補(bǔ)償角度的計(jì)算公式為R。。mp(i) = K*Rsrt(i)，其中R。。mp(i)為對應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度的補(bǔ)償角度，其中K通過對各個(gè)旋轉(zhuǎn)偏移量進(jìn)行線性擬合得到。進(jìn)ー步說，對旋轉(zhuǎn)臺進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償?shù)墓綖?i) = R。。m“i)+Rsrt(i)，其中 Rtrue(i)為補(bǔ)償后旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)角度。本發(fā)明所提供的提高旋轉(zhuǎn)臺精度的方法，通過量測和計(jì)算在旋轉(zhuǎn)過程中的旋轉(zhuǎn)偏移量AR(i)，得到旋轉(zhuǎn)臺補(bǔ)償角度，從而在后續(xù)旋轉(zhuǎn)過程中按照旋轉(zhuǎn)臺補(bǔ)償角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償，進(jìn)而得到精確的旋轉(zhuǎn)角度，以提高旋轉(zhuǎn)臺的精度，滿足曝光高精度要求。


圖1所示為實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例提高的方法的光刻機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例中提高旋轉(zhuǎn)臺精度方法的步驟流程圖。圖3所示為應(yīng)用本實(shí)施所提供的方法前后旋轉(zhuǎn)臺精度的測量結(jié)果。
具體實(shí)施例方式為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說明如下。請參看圖1，圖1所示為實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例提高的方法的光刻機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。光刻機(jī)沿光軸m方向依次包括照明系統(tǒng)1、掩模臺3、投影物鏡4、旋轉(zhuǎn)臺5和エ件臺6。掩模臺3承載掩模2。旋轉(zhuǎn)臺5承載基底7，基底7具有兩個(gè)以上的標(biāo)記(圖未示)。 旋轉(zhuǎn)臺5帶動基底7旋轉(zhuǎn)。光刻機(jī)還包括干涉儀8和對準(zhǔn)系統(tǒng)9。干涉儀8連接至エ件臺6，用以調(diào)節(jié)エ件臺 6的位置。對準(zhǔn)系統(tǒng)9用于對基底7上的標(biāo)記進(jìn)行對準(zhǔn)。圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例中提高旋轉(zhuǎn)臺精度方法的步驟流程圖。請結(jié)合參考圖 1-圖 2。旋轉(zhuǎn)臺5可旋轉(zhuǎn)地位于エ件臺6上并承載基底7，所述基底7具有兩個(gè)以上標(biāo)記。 干涉儀8控制エ件臺6移動，將基底7移動至光軸m下，以便于后續(xù)對準(zhǔn)系統(tǒng)9進(jìn)行對準(zhǔn)動作。提高旋轉(zhuǎn)臺精度的方法包括以下步驟步驟S201 控制旋轉(zhuǎn)臺5旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)臺5具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度，每旋轉(zhuǎn)一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度吋，由對準(zhǔn)系統(tǒng)9對基底7上的標(biāo)記分別進(jìn)行對準(zhǔn)。設(shè)旋轉(zhuǎn)范圍為[Rmin，Rmax]，毎次旋轉(zhuǎn)的固定角度為Rset⑴，每旋轉(zhuǎn)到該角度吋， 對準(zhǔn)系統(tǒng)9對基底7上的標(biāo)記進(jìn)行對準(zhǔn)。步驟S202 記錄對準(zhǔn)后エ件臺6的位置(Xiwses，Yiwscs)。步驟S203 根據(jù)ェ件臺6的位置計(jì)算每ー旋轉(zhuǎn)角度下旋轉(zhuǎn)臺5相對于ェ件臺6的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度；步驟S204 依據(jù)旋轉(zhuǎn)臺5的每ー旋轉(zhuǎn)角度及與每ー旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算エ件臺6在每ー旋轉(zhuǎn)角度下的旋轉(zhuǎn)偏移量，以得到與多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度分別對應(yīng)的多個(gè)旋轉(zhuǎn)偏移量。步驟S205 根據(jù)旋轉(zhuǎn)偏移量AR(i)計(jì)算補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)角度。依據(jù)多個(gè)旋轉(zhuǎn)偏移量及多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算旋轉(zhuǎn)臺在多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度下每ー旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的補(bǔ)償角度。步驟S207 根據(jù)旋轉(zhuǎn)臺5在每ー旋轉(zhuǎn)角度下的補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)角度，對旋轉(zhuǎn)臺進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償。如前所述，基底7上至少包括2個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記，坐標(biāo)分別為(Xlwes，Ylwcs)和(X2wes， Y2wes)。在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)臺5的旋轉(zhuǎn)范圍設(shè)定為[-4. 5mrad,4. 5mrad]，旋轉(zhuǎn)臺5以50urad 為間隔旋轉(zhuǎn)。在各旋轉(zhuǎn)角度Rset (i)狀態(tài)下，由對準(zhǔn)系統(tǒng)9對基底7上兩標(biāo)記(Xlwes，Ylwcs)和 (X2WCS, Y2WCS)分別進(jìn)行對準(zhǔn)，得到對應(yīng)的エ件臺6位置(Xlwscs, Ylwscs)和(X2WSCS, Y2WSCS)。由公式(1)可得旋轉(zhuǎn)角度Rsrt (i)狀態(tài)下基底坐標(biāo)系相對于エ件臺坐標(biāo)系之間旋轉(zhuǎn)角θ (i)，其中(xw，yw)為基底坐標(biāo)系原點(diǎn)在ェ件臺坐標(biāo)系下位置。
權(quán)利要求
1.一種提高旋轉(zhuǎn)臺精度的方法，所述旋轉(zhuǎn)臺可旋轉(zhuǎn)地位于エ件臺上并承載基底，所述基底具有兩個(gè)以上標(biāo)記，其特征是，包括以下步驟控制所述旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)臺具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度，每旋轉(zhuǎn)一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度吋，對所述標(biāo)記分別進(jìn)行對準(zhǔn)，并記錄對準(zhǔn)后所述エ件臺的位置；根據(jù)所述エ件臺的位置計(jì)算每ー旋轉(zhuǎn)角度下所述旋轉(zhuǎn)臺相對于所述エ件臺的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度；依據(jù)所述旋轉(zhuǎn)臺的每ー旋轉(zhuǎn)角度及與每ー旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算所述エ 件臺在每ー旋轉(zhuǎn)角度下的旋轉(zhuǎn)偏移量，以得到與所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度分別對應(yīng)的多個(gè)旋轉(zhuǎn)偏移里；依據(jù)所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)偏移量及多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算所述旋轉(zhuǎn)臺在多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度下每ー旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的補(bǔ)償角度；以及根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)臺在每ー旋轉(zhuǎn)角度下的補(bǔ)償角度對所述旋轉(zhuǎn)臺進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高旋轉(zhuǎn)臺精度的方法，其特征是，當(dāng)所述基底上的標(biāo)記數(shù)目為2個(gè)，其中所述實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度的計(jì)算公式為Rmeas(i) = θ ( )-β，其中，Rmeas(i)為實(shí)際的旋轉(zhuǎn)角度，θ (i)為所述基底坐標(biāo)系相對于所述エ件臺坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)角，β為所述基底坐標(biāo)系相對于所述旋轉(zhuǎn)臺坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角，其中θ (i)由以下公式計(jì)算得到
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高旋轉(zhuǎn)臺精度的方法，其特征是，當(dāng)所述基底上的標(biāo)記的數(shù)目為2個(gè)，其中所述旋轉(zhuǎn)偏移量的計(jì)算公式為AR(i) = Rmeas⑴-Rset⑴=θ (i)-Rset(i)-3，其中 AR(i)為旋轉(zhuǎn)偏移量，Rset(i)為所述旋轉(zhuǎn)角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高旋轉(zhuǎn)臺精度的方法，其特征是，所述旋轉(zhuǎn)臺補(bǔ)償角度的計(jì)算公式為R。。mp(i) =K*Rset(i)，其中Rc。mp(i)為對應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度Rsrt(i)的補(bǔ)償角度，其中K 通過對各個(gè)所述旋轉(zhuǎn)偏移量進(jìn)行線性擬合得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高旋轉(zhuǎn)臺精度的方法，其特征是，所述對旋轉(zhuǎn)臺進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償?shù)墓綖镽tnre⑴=R。。mpW+Rsrt(i)，其中Rtra⑴為補(bǔ)償后旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)角度。
全文摘要
本發(fā)明提出一種提高旋轉(zhuǎn)臺精度的方法。旋轉(zhuǎn)臺可旋轉(zhuǎn)地位于工件臺上并承載基底，基底具有兩個(gè)以上標(biāo)記。本方法包括以下步驟控制具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，對標(biāo)記分別進(jìn)行對準(zhǔn)，并記錄對準(zhǔn)后工件臺的位置；根據(jù)工件臺的位置計(jì)算每一旋轉(zhuǎn)角度下旋轉(zhuǎn)臺相對于工件臺的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度；依據(jù)旋轉(zhuǎn)臺的每一旋轉(zhuǎn)角度及與每一旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算工件臺在每一旋轉(zhuǎn)角度下的旋轉(zhuǎn)偏移量，以得到與多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度分別對應(yīng)的多個(gè)旋轉(zhuǎn)偏移量；依據(jù)多個(gè)旋轉(zhuǎn)偏移量及多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算旋轉(zhuǎn)臺在多個(gè)旋轉(zhuǎn)角度下每一旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的補(bǔ)償角度；根據(jù)旋轉(zhuǎn)臺在每一旋轉(zhuǎn)角度下的補(bǔ)償角度對旋轉(zhuǎn)臺進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償。
文檔編號G03F7/20GK102566286SQ201010592239
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者李煜芝, 毛方林, 王帆 申請人:上海微電子裝備有限公司