曝光装置及离焦倾斜误差补偿方法_4

文档序号:9765409阅读:来源:国知局
S330,计算对准测量传感器的最佳测量平面的离焦量ΛΖ1。
[0084]进一步地,请参照图6A,其是图6中实现步骤S330的具体流程示意图,具体包括如下步骤:
[0085]首先,执行步骤S333,确定所述对准测量传感器的最佳测量平面、及调焦测量传感器的零平面。
[0086]具体,请参照图10,其为确定对准测量最佳测量平面及固有偏差ΔΖ0的示意图。如图10所示,水平向运动基底承载台,使得对准测量传感器的测量点530和调焦测量传感器的测量点630测量基底承载台对准基准板420,其中,当对准基准板420上的基准板对准标记421位于对准测量传感器的测量点530的视场范围内时,通过对准测量传感器的测量点对基准板对准标记421进行对准测量;先后使基底承载台420沿垂向进行至少3次步进。本实施例中以6次步进,曝光装置仅设置有一调焦传感器及一对准传感器为例,在每次步进位上,记录调焦测量传感器的调焦测量信息Zf 1、Zf2、Zf3、Zf4、Zf5、Zf6,同时,在每个步进位上,通过对准测量传感器获取基准板对准标记421在对准(XD525上的对比度MTl、MT2、MT3、MT4、MT5、MT6。通过抛物线拟合对比度MT1、MT2、MT3、MT4、MT5、MT6和调焦测量信息Zfl、Zf2、Zf3、Zf4、Zf5、Zf6,获得基准板对准标记421对比度最大的位置,即为此对准测量传感器的最佳测量平面550。由上述调焦测量信息即可确定调焦测量传感器的零平面600。
[0087]接着,执行步骤S334,计算所述对准测量传感器的最佳测量平面和所述调焦测量传感器的零平面之间的固有偏差ΛΖΟ。所述对准测量传感器的最佳测量平面和所述调焦测量传感器的零平面之间的固有偏差AZO即为所述对准测量传感器的最佳测量平面和所述调焦测量传感器的零平面之间的垂直距离。
[0088]接着,执行步骤S335,根据基底承载台位置信息,获取所述对准测量传感器和调焦测量传感器的测量点的水平向位置。
[0089]接着,执行步骤S336,根据所述测量点的水平向位置查找所述调焦测量信息Zi,确定对准标记的高度ΔΖ2,计算出所述最佳测量平面的离焦量ΛΖ1,其中ΛΖ1 =ΛΖ0-ΛΖ2。
[0090]请继续参照图9-图9B,所述调焦测量信息Zi是调焦测量传感器对对准标记的调焦测量的结果,也是对准标记的高度值。通过查找所述干涉测量装置测量基底承载台位置的测量结果,可获得对准测量传感器的测量点和调焦测量传感器的测量点的水平向位置,最终确定所需要的对准标记的高度值即为调焦测量信息Zi。
[0091]接着,执行步骤S331,通过离线测校,计算对准测量传感器的对准测量光轴的偏离X轴的倾斜量Φχ或者偏离Y轴的倾斜量i>y。
[0092]由于对准测量光轴的倾斜量Φ存在两种情况,即偏离X轴的倾斜量Φχ或者偏离Y轴的倾斜量Φγ,因此需要针对不同的情况进行分析计算。请参照图6Β,其是图6中实现步骤S331的具体流程示意图,如图6Β所示,要实现步骤S331的具体流程包括如下步骤:
[0093]首先,执行步骤S337,水平移动所述曝光装置中的基底承载台,使得所述对准测量传感器和所述调焦测量传感器测量所述基底承载台上承载的对准基准板。
[0094]接着,执行步骤S338,将所述基底承载台沿垂向步进至少两次,记录每次步进所述调焦测量传感器的测量结果、及所述对准测量传感器的测量结果。
[0095]接着,执行步骤S339,分别计算每相邻两次步进所述对准测量传感器的测量结果在X轴的偏差ΛΧ0或者在Y轴的偏差ΛΥ0,及所述调焦测量传感器的测量结果的偏差ΛΖ。
[0096]接着,执行步骤S340,计算所述偏离X轴的倾斜量ΦX或者所述偏离Y轴的倾斜量Φγ ;其中,Φχ = art an ( Δ YO/ Δ Ζ), Φγ = _l*artan ( Δ XO/ Δ Ζ)。
[0097]请参照图11,其为对准传感器的对准测量光轴倾斜时进行离线测校的原理示意图。如图11所示,水平向运动基底承载台,使得对准测量传感器的测量点530和调焦测量传感器的测量点630测量基底承载台上的对准基准板420,其中,所述对准基准板420上设置有基准板对准标记421。为后期使用离线测校对于对准传感器的测量光轴553的倾斜量的确定提供基础。当对准基准板420上的基准板对准标记421位于对准测量传感器的测量点530的视场范围内时,通过对准测量传感器的测量点对基准板对准标记421进行对准测量;先后使基底承载台420沿垂向进行至少两次步进。在本实施例中以两次步进,曝光装置仅设置有一调焦测量传感器及一对准测量传感器为例。在每个步进位上,记录此时调焦测量传感器的测量结果Zfa、Zfb,同时,在每个步进位上,通过对准测量传感器获取当前基准板对准标记421的对准测量信息。如果对准光轴553存在光轴倾斜Φγ,则两个步进位上的对准测量结果在X轴会存在偏差Δ XO,在这里记ΛΖ = Zfa-ZfbJU Oy = _l*artan ( Λ XO/Δ Ζ)。同理,如果对准光轴553存在光轴倾斜Φχ,则两个步进位上的对准测量结果在Y轴会存在偏差 Δ YO,在这里记 ΛΖ = Zfa-ZfbJU Φχ = artan ( Λ YO/Λ Ζ)。
[0098]请参照图12及图13,其中,图12是对准测量传感器的对准测量光轴偏离X轴时,进行离焦倾斜误差补偿的示意图;图13是对准测量传感器的对准测量光轴偏离Y轴时,进行离焦倾斜误差补偿的示意图。如图12及图13所示,执行步骤S332,计算X轴的离焦倾斜误差Δ X或者Y轴的离焦倾斜误差Λ Y ;其中ΛΧ= AZltan(Ox), ΛΥ = AZltan(Oy)。本实施例中,调焦测量传感器的测量光轴653不存在倾斜量,因此通过调焦传感器对调焦测量传感器的测量点630测量的结果,(即调焦测量信息)即可确定对准标记的高度ΛΖ2。
[0099]接着,执行步骤S34,根据已计算出的X轴的离焦倾斜误差Λ X或者Y轴的离焦倾斜误差Λ Y,修正所述对准测量信息(Xj,Yj),得到修正后的对准测量信息(Xj’ ,YjMo
[0100]进一步地,所述修正后的对准测量信息(Xj’,Yj’ )与修正前的所述对准信息(Xj, Yj)关系为:(Xj’,Yj,) = (Xj-ΔΧ, Yj)或者(Xj,,Yj,) = (Xj1Yj-AY)0
[0101]接着,执行步骤S35,根据所述调焦测量信息Zi及修正后的对准测量信息(Xj’,Yj’),分别计算调焦位置Z及对准位置(X,Y);其中,所述计算调焦位置Z是由当前扫描曝光视场的调焦测量信息Zi进行拟合计算得到的;所述计算对准位置(X,Y)是由修正后的对准测量信息(Xj ’,Yj’)进行拟合计算得到的。
[0102]接着,执行步骤S35,根据修正后的对准测量信息(Xj’,Yj’),计算当前扫描曝光视场的对准位置(X,Y),完成离焦倾斜误差的补偿。
[0103]具体的,由于调焦测量信息是不存在误差的,对准测量信息是经过修正后的(即经过离焦倾斜误差补偿的),因此计算的调焦位置Z及对准位置(X,Y)具有较高的精准度,提高了对准精度。经验证当最佳测量平面的离焦量ΔΖ1 = 1um,离焦量Φ = 3mrad时,使用本发明所提供的离焦倾斜误差补偿方法可使对准精度相比采用现有技术提高30nm左右。
[0104]为了进一步对以上内容进行理解,请参照图14,其为本发明中的曝光装置设计的曝光流程图。如图14所示,应用本发明的曝光装置在进行曝光流程包括如下步骤:
[0105]首先,执行步骤S10,将基底放置于基底承载台上;
[0106]接着,执行步骤S11,对基底进行预对准;
[0107]接着,执行步骤S12,将基底承载台移动至第I个扫描曝光视场进行扫描测量,当调焦测量传感器的测量点开始进入该扫描曝光视场时开始进行调焦测量,并记录各个时刻的调焦测量信息;
[0108]接着,执行步骤S13,对当前扫描曝光视场中的第I列对准标记进行对准测量,并记录对准测量信息;
[0109]接着,执行步骤S14,对当前扫描曝光视场中的第2列对准标记进行对准测量,并记录对准测量信息;
[0110]接着,执行步骤S15,当所有调焦测量传感器的测量点全部离开当前扫描曝光视场时,停止进行调焦测量及对调焦测量信息的记录;
[0111]接着,执行步骤S16,
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