用于光刻設(shè)備的工件臺位置誤差補償方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于光刻設(shè)備的工件臺位置誤差補償方法，其特征在于，包括：步驟一、設(shè)置旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)角度為零，并與水平向運動臺保持固定的位置關(guān)系，在硅片上套刻曝光，讀取曝光標(biāo)記偏差，計算各曝光場的旋轉(zhuǎn)角度；步驟二、根據(jù)所述各曝光場的旋轉(zhuǎn)角度，擬合由所述運動軌道扭轉(zhuǎn)引入的旋轉(zhuǎn)角度；步驟三、使所述工件臺先后沿第一方向和與第一方向垂直的第二方向運動，測量工件臺的旋轉(zhuǎn)角度；步驟四、根據(jù)所述工件臺的旋轉(zhuǎn)角度，擬合獲得由縮放效應(yīng)引入的旋轉(zhuǎn)角度；步驟五、根據(jù)所述工件臺的旋轉(zhuǎn)角度、所述運動軌道扭轉(zhuǎn)引入的旋轉(zhuǎn)角度與縮放效應(yīng)引起的旋轉(zhuǎn)角度，計算方鏡面形引起的旋轉(zhuǎn)角度，獲得一補償后的方鏡形貌。
【專利說明】用于光刻設(shè)備的工件臺位置誤差補償方法
[0001] _
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種集成電路裝備制造領(lǐng)域，尤其涉及一種用于光刻設(shè)備的工件臺位置誤差補償方法。
【背景技術(shù)】
[0003]光刻技術(shù)或稱光學(xué)刻蝕術(shù)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于集成電路制造工藝中。該技術(shù)通過光學(xué)投影裝置曝光，將設(shè)計的掩模圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上。“掩?！焙汀肮饪棠z”的概念在光刻工藝中是公知的:掩模也稱光掩模版，是薄膜、塑料或玻璃等材料的基底上刻有精確定位的各種功能圖形的一種模版，用于對光刻膠層的選擇性曝光；光刻膠是由光敏化合物、基體樹脂和有機溶劑等混合而成的膠狀液體，受到特定波長光線作用后，其化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使得在某種溶液中的溶解特性改變。
[0004]在當(dāng)前的光刻設(shè)備中，具有精密定位性能的工件臺系統(tǒng)是其配備的關(guān)鍵分系統(tǒng)之一。工件臺的定位性能決定了掩模上的圖案能否快速精確地成像在曝光基底之上。
[0005]如附圖1中所示為一種雙層結(jié)構(gòu)的工件臺。它X方向的運動導(dǎo)軌7與Y方向的運動導(dǎo)軌8在垂向上疊合在一起，驅(qū)動可以在水平向運動的水平運動臺I。在水平運動臺I的上方再安裝承放硅片5的旋轉(zhuǎn)臺4。測量工件臺3位置的激光干涉儀2a、2b照射在水平向運動臺之上，用于測量它的水平位置，如圖1所示。該工件臺3在X向和Y向分別有兩個激光干涉儀測量軸2a與2b，從兩個方向測量水平向運動臺I的位置Cr, j, Rz\由于曝光基底位于旋轉(zhuǎn)臺4之上，而非直接放在水平向運動臺I之上，因此激光干涉儀無法測量曝光硅片的旋轉(zhuǎn)角度抱。
[0006]在激光干涉儀各測量軸都測量正確的前提之下，上述激光干涉儀組成的測量系統(tǒng)測量水平向運動臺的位置時，還受到三方面誤差的影響:1)、方鏡面形誤差；2)、同方向上兩軸激光干涉儀不平行，因此造成測得的旋轉(zhuǎn)角度存在水平方向的縮放；3)、水平向運動臺沿著導(dǎo)軌上運動時，由于導(dǎo)軌的直線度不理想引起的運動臺的旋轉(zhuǎn)。這三方面誤差如果沒有經(jīng)過專門的校正，將使水平向運動臺的位置U 抱)定位不準(zhǔn)。
[0007]為了消除方鏡面形對位置測量結(jié)果引入誤差，需要進(jìn)行方鏡面形的測量。US5790253提出了一種測量方鏡面形并對誤差進(jìn)行補償?shù)姆椒āＴ摲椒僭O(shè)激光干涉儀測量水平運動臺旋轉(zhuǎn)角度時測量結(jié)果沒有誤差，因此位置測量模型必須經(jīng)硬件或者軟件校準(zhǔn)過。對于圖1所示的工件臺結(jié)構(gòu)，干涉儀測量系統(tǒng)無法控制水平向運動臺的旋轉(zhuǎn)角度，因此無法利用X向和Y向兩個干涉儀測量運動臺旋轉(zhuǎn)角度的冗余性對旋轉(zhuǎn)角度測量結(jié)果進(jìn)行直接校準(zhǔn)。測量方鏡面形時，方鏡面形誤差、干涉儀光軸不平行引起的旋轉(zhuǎn)角度縮放效應(yīng)以及導(dǎo)軌不直引起的運動臺本身的旋轉(zhuǎn)，這三者都對測量結(jié)果產(chǎn)生影響，阻礙了方鏡面形的有效測量，從而無法對方鏡面形進(jìn)行有效補償，導(dǎo)致運動臺定位精度不高，整機套刻精度下降。[0008]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中需要一種新的對工件臺位置誤差進(jìn)行補償?shù)姆椒ā?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種對工件臺位置誤差進(jìn)行補償?shù)姆椒?，可以有效消除軌道面形誤差和縮放角度誤差。
[0010]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開一種用于光刻設(shè)備的工件臺位置誤差補償方法，其特征在于，包括:步驟一、設(shè)置旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)角度為零，并與水平向運動臺保持固定的位置關(guān)系，在硅片上套刻曝光，讀取曝光標(biāo)記偏差，計算各曝光場的旋轉(zhuǎn)角度；步驟二、根據(jù)所述各曝光場的旋轉(zhuǎn)角度，擬合由所述運動軌道扭轉(zhuǎn)引入的旋轉(zhuǎn)角度；步驟三、使所述工件臺先后沿第一方向和與第一方向垂直的第二方向運動，測量工件臺的旋轉(zhuǎn)角度；步驟四、根據(jù)所述工件臺的旋轉(zhuǎn)角度，擬合獲得由縮放效應(yīng)引入的旋轉(zhuǎn)角度；步驟五、根據(jù)所述工件臺的旋轉(zhuǎn)角度、所述運動軌道扭轉(zhuǎn)引入的旋轉(zhuǎn)角度與縮放效應(yīng)引起的旋轉(zhuǎn)角度，計算方鏡面形引起的旋轉(zhuǎn)角度，獲得一補償后的方鏡形貌。
[0011]更進(jìn)一步地，所述步驟二中根據(jù)所述曝光場的旋轉(zhuǎn)角度，擬合因所述運動軌道扭轉(zhuǎn)引入的旋轉(zhuǎn)角度的具體計算公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種用于光刻設(shè)備的工件臺位置誤差補償方法，其特征在于，包括:步驟一、設(shè)置旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)角度為零，并與水平向運動臺保持固定的位置關(guān)系，水平向運動臺沿著運動軌道運動，在硅片上套刻曝光，讀取曝光標(biāo)記偏差，計算各曝光場的旋轉(zhuǎn)角度；步驟二、根據(jù)所述各曝光場的旋轉(zhuǎn)角度，擬合由所述運動軌道扭轉(zhuǎn)引入的旋轉(zhuǎn)角度；步驟三、使所述工件臺先后沿第一方向和與第一方向垂直的第二方向運動，測量工件臺的旋轉(zhuǎn)角度；步驟四、根據(jù)所述工件臺的旋轉(zhuǎn)角度，擬合獲得由縮放效應(yīng)引入的旋轉(zhuǎn)角度；步驟五、根據(jù)所述工件臺的旋轉(zhuǎn)角度、所述運動軌道扭轉(zhuǎn)引入的旋轉(zhuǎn)角度與縮放效應(yīng)引起的旋轉(zhuǎn)角度，計算方鏡面形引起的旋轉(zhuǎn)角度，從而對工件臺位置誤差進(jìn)行補償。
2.如權(quán)利要求1所述的工件臺位置誤差補償方法，其特征在于，所述步驟二中根據(jù)所述曝光場的旋轉(zhuǎn)角度，擬合因所述運動軌道扭轉(zhuǎn)引入的旋轉(zhuǎn)角度的具體計算公式為:
3.如權(quán)利要求1所述的工件臺位置誤差補償方法，其特征在于，所述步驟四中所述縮放效應(yīng)引入的旋轉(zhuǎn)角度的具體計算公式為:
4.如權(quán)利要求1所述的工件臺位置誤差補償方法，其特征在于，所述計算方鏡面形引起的旋轉(zhuǎn)角度的具體計算公式為:
5.如權(quán)利要求1所述的工件臺位置誤差補償方法，其特征在于，還包括步驟六:重復(fù)執(zhí)行步驟一至五，直至測量結(jié)果收斂。
【文檔編號】G03F7/20GK103454862SQ201210181489
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月5日
【發(fā)明者】林彬, 李煜芝, 毛方林 申請人:上海微電子裝備有限公司