專利名稱：一種硅片對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)焦面校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻領(lǐng)域，尤其涉及一種硅片對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的焦面校準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
使用反射式光柵進(jìn)行硅片對(duì)準(zhǔn)的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)(下面簡(jiǎn)稱WA)中，需要保證對(duì)準(zhǔn)測(cè)量過(guò)程在該光學(xué)系統(tǒng)的焦面(下面簡(jiǎn)稱WA焦面)進(jìn)行，這樣才能得保證對(duì)準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)標(biāo)記不在焦面上進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)時(shí)，會(huì)有如下現(xiàn)象標(biāo)記在焦面上，但與焦面存在傾角吋，不會(huì)影響對(duì)準(zhǔn)位置，只會(huì)影響對(duì)比度；標(biāo)記不在焦面上，但標(biāo)記與焦面平行，無(wú)傾角，不會(huì)影響對(duì)準(zhǔn)位置，只會(huì)影響對(duì)比
度。 當(dāng)標(biāo)記不在焦面上，且與焦面存在傾角時(shí)，會(huì)產(chǎn)生對(duì)準(zhǔn)偏差，偏差值為AAL =2 X AFocusX Λ Tilt，即對(duì)準(zhǔn)位置偏差等于二倍的離焦量AFocus與傾斜量ATilt的乘積。因此需要盡量保證掃描能夠在WA焦面上進(jìn)行，且標(biāo)記與焦面無(wú)傾斜。為了測(cè)得WA的焦面與傾斜，現(xiàn)有測(cè)試方法利用下述特性在某一傾斜下不斷改變標(biāo)記高度進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，可以測(cè)得一條該傾斜下對(duì)準(zhǔn)位置與離焦量相關(guān)直線。不斷改變傾斜，重復(fù)這ー過(guò)程，可以得到多條這樣的直線。根據(jù)前面所述，焦面處對(duì)準(zhǔn)位置不受傾斜影響。因此數(shù)條直線的交點(diǎn)就是焦面。根據(jù)公式，該直線的斜率減去設(shè)定的斜率就是WA焦面傾角。上述方法的缺點(diǎn)是對(duì)準(zhǔn)位置的測(cè)量會(huì)受到干涉儀阿貝誤差的影響。阿貝誤差表現(xiàn)為當(dāng)エ件臺(tái)傾斜時(shí)，干涉儀算法不能正確補(bǔ)償エ件臺(tái)位置，從而影響實(shí)際對(duì)準(zhǔn)位置。其影響的關(guān)系為AP0S = 2X AFocusX Λ Tilt。當(dāng)使用現(xiàn)有方法進(jìn)行WA焦面測(cè)量時(shí)，必須先排除(修正)阿貝誤差，否則必然在傾斜時(shí)引入阿貝誤差，與對(duì)準(zhǔn)離焦、傾斜誤差耦合在一起，導(dǎo)致無(wú)法計(jì)算出準(zhǔn)確的WA焦面與傾角。因此現(xiàn)有方法在測(cè)試前必須要修正干渉儀系統(tǒng)的阿貝誤差。而當(dāng)前校準(zhǔn)阿貝誤差的方法一般為使用對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)在エ件臺(tái)不同傾斜下測(cè)量標(biāo)記位置，根據(jù)傾斜量以及測(cè)得的位置偏差可以計(jì)算出阿貝誤差。但由于此時(shí)エ件臺(tái)唯一的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)(WA)焦面未經(jīng)過(guò)校正(傾斜會(huì)影響對(duì)準(zhǔn)位置)，因此當(dāng)前一般使用另ー套透射式對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)(傾斜不會(huì)影響對(duì)準(zhǔn)位置)進(jìn)行測(cè)量。因?yàn)榘⒇愓`差的修正需要引入其他測(cè)量系統(tǒng)。這樣就需要増加新的硬件，必然增加成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種硅片對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)焦面的校準(zhǔn)方法，包括步驟ーエ件臺(tái)保持無(wú)傾斜，采用高度步進(jìn)的方式，通過(guò)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的反射光強(qiáng)粗測(cè)對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的焦面位置；步驟ニ將エ件臺(tái)保持在對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的焦面位置處，在多個(gè)不同的傾斜度下使用對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，得到對(duì)準(zhǔn)位置與傾斜度之間的關(guān)系曲線，進(jìn)而得到干涉儀阿貝誤差；步驟三保持傾斜度，不斷改變エ件臺(tái)高度，測(cè)得表示對(duì)應(yīng)的傾斜度下對(duì)準(zhǔn)位置與高度之間關(guān)系的直線，改變傾斜度，重復(fù)上述步驟，測(cè)得對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的焦面高度及焦面傾角；步驟四利用步驟三中得到的焦面高度和焦面傾角，利用迭代的方法重復(fù)步驟ニ得到精確校準(zhǔn)干涉儀阿貝誤差，然后重復(fù)步驟三精確校準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的焦面。所述步驟一中通過(guò)測(cè)量エ件臺(tái)在不同高度處測(cè)得的光強(qiáng)，擬合得到光強(qiáng)與エ件臺(tái)高度的關(guān)系曲線，確定擬合得到的光強(qiáng)最大值對(duì)應(yīng)處為粗測(cè)的對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的焦面位置。
本發(fā)明使用了一種新的方法校準(zhǔn)WA焦面與傾角，不需要裝配特殊的阿貝誤差測(cè)量傳感器(系統(tǒng))，有效的測(cè)得(并消除)了干涉儀的阿貝誤差。因?yàn)椴恍枰~外的測(cè)量エ具，因此有效節(jié)省了成本。


關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過(guò)以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)ー步的了解。圖I所示為本發(fā)明校準(zhǔn)方法步驟一所對(duì)應(yīng)的視圖；圖2所示為本發(fā)明校準(zhǔn)方法步驟ニ所對(duì)應(yīng)的視圖；圖3所示為本發(fā)明校準(zhǔn)方法步驟三所對(duì)應(yīng)的視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。本發(fā)明的整個(gè)測(cè)試過(guò)程分為三個(gè)步驟，所有步驟均使用同一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記步驟ー參見(jiàn)圖1，WA光學(xué)系統(tǒng)I在掃描對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記2時(shí)，會(huì)采樣標(biāo)記的光強(qiáng)，由于該光強(qiáng)會(huì)隨著離焦量増大而減小，因此本步驟利用光強(qiáng)值來(lái)粗測(cè)WA焦面高度，具體過(guò)程為エ件臺(tái)3保持無(wú)傾斜，在較大范圍的高度內(nèi)掃描標(biāo)記，記錄エ件臺(tái)3在不同高度4處時(shí)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的光強(qiáng)值，擬合得到光強(qiáng)大小5與エ件臺(tái)高度6關(guān)系曲線，確定擬合得到的光強(qiáng)最大值7對(duì)應(yīng)處為粗測(cè)的WA的焦面；步驟ニ 參見(jiàn)圖2，保持エ件臺(tái)3高度不變，即保持標(biāo)記在WA焦面處，不斷改變エ件臺(tái)傾斜度8，每種傾斜下使用WA對(duì)準(zhǔn)該標(biāo)記，得到對(duì)準(zhǔn)位置9與傾斜度10的關(guān)系，由于在WA焦面處對(duì)準(zhǔn)吋，對(duì)準(zhǔn)位置與傾斜度無(wú)關(guān)，此時(shí)該高度的測(cè)量結(jié)果不受WA影響，僅與干涉儀阿貝誤差相關(guān)，因此通過(guò)對(duì)準(zhǔn)位置變化與傾斜度的關(guān)系可以得到干涉儀阿貝誤差；步驟三參見(jiàn)圖3，在粗校準(zhǔn)干涉儀阿貝誤差后，使用現(xiàn)有技術(shù)中的方法，即在同一傾斜下不斷改變エ件臺(tái)高度11，測(cè)得某傾斜下對(duì)準(zhǔn)位置12與高度13變化的直線，重復(fù)該步驟，從而測(cè)得WA的焦面高度，并測(cè)得WA的焦面傾角；步驟四利用步驟三中得到的新的WA焦面高度與傾角，通過(guò)迭代的方法重復(fù)步驟ニ再次精確校準(zhǔn)干涉儀阿貝誤差，然后重復(fù)步驟三精確校準(zhǔn)WA焦面。本說(shuō)明書(shū)中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案， 皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種娃片對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)焦面的校準(zhǔn)方法，包括 步驟ーエ件臺(tái)保持無(wú)傾斜，采用高度步進(jìn)的方式，通過(guò)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的反射光強(qiáng)粗測(cè)對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的焦面位置； 步驟ニ將エ件臺(tái)保持在對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的焦面位置處，在多個(gè)不同的傾斜度下使用對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，得到對(duì)準(zhǔn)位置與傾斜度之間的關(guān)系曲線，進(jìn)而得到干渉儀阿貝誤差; 步驟三保持傾斜度，不斷改變エ件臺(tái)高度，測(cè)得表示對(duì)應(yīng)的傾斜度下對(duì)準(zhǔn)位置與高度之間關(guān)系的直線，改變傾斜度，重復(fù)上述步驟，測(cè)得對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的焦面高度及焦面傾角；步驟四利用步驟三中得到的焦面高度和焦面傾角，利用迭代的方法重復(fù)步驟ニ得到精確校準(zhǔn)干涉儀阿貝誤差，然后重復(fù)步驟三精確校準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的焦面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述步驟一中通過(guò)測(cè)量エ件臺(tái)在不同高度處測(cè)得的光強(qiáng)，擬合得到光強(qiáng)與エ件臺(tái)高度的關(guān)系曲線，確定擬合得到的光強(qiáng)最大值對(duì)應(yīng)處為粗測(cè)的對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的焦面位置。
全文摘要
一種硅片對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)焦面的校準(zhǔn)方法，包括步驟一工件臺(tái)保持無(wú)傾斜，采用高度步進(jìn)的方式，通過(guò)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的反射光強(qiáng)粗測(cè)對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的焦面位置；步驟二將工件臺(tái)保持在對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的焦面位置處，在多個(gè)不同的傾斜度下使用對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，得到對(duì)準(zhǔn)位置與傾斜度之間的關(guān)系曲線，進(jìn)而得到干涉儀阿貝誤差；步驟三保持傾斜度，不斷改變工件臺(tái)高度，測(cè)得表示對(duì)應(yīng)的傾斜度下對(duì)準(zhǔn)位置與高度之間關(guān)系的直線，改變傾斜度，重復(fù)上述步驟，測(cè)得對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的焦面高度及焦面傾角；步驟四利用步驟三中得到的焦面高度和焦面傾角，利用迭代的方法重復(fù)步驟二得到精確校準(zhǔn)干涉儀阿貝誤差，然后重復(fù)步驟三精確校準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的焦面。
文檔編號(hào)G03F9/00GK102841516SQ20111016871
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者朱健, 孫剛 申請(qǐng)人:上海微電子裝備有限公司