一种光学测量装置和方法与流程

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种光学测量装置和方法。

背景技术：

在半导体ic集成电路制造过程中，一个完整的芯片通常需要经过多次光刻曝光才能制作完成。光刻即在已经涂布光刻胶的基板上曝光显影形成线路，在已经进行过光刻的基板上再次进行光刻，则为套刻。在进行光刻时，影响光刻精度的因素主要有基板与掩膜版的位置偏差、光刻形成线路的线宽和光刻胶自身的胶厚以及套刻偏差。

目前市场上的光学测量设备，其中包含有膜厚测量设备和位置以及套刻偏差集一体的测量设备。如中国专利cn104412062a(申请号：cn201380035853.2，公开日：2015年3月11日)描述了一种膜厚测定装置，基板载台放置待测基板，基板载台上方为龙门架，膜厚测定头安装在滑动件上在龙门架上运动，测量基板上的膜的厚度。上述装置中还包括位置调整单元也即位置和套刻偏差测量设备，目前位置和套刻偏差测量设备采用桥式或龙门结构，其运动方向各有测量干涉仪进行测量控制，非运动方向无测量干涉仪配置。其中的位置校正使用覆盖测量行程的大掩膜版进行校正。

目前市场上测量标准偏差设备，为保持测量精度，使用较大掩模版进行定期校正。一是维护不便，需设备厂商校准，同时手动上载掩模版；二是随着平板中基板尺寸增大，后续掩模版得尺寸需要同时增大，存在局限性；三是随着尺寸增大，则设备的运动范围或者设备自身的尺寸变大，则必然使误差更加明显，增大误差值，影响了测量。

技术实现要素：

本发明提供了一种光学测量装置和方法，将测量时仪器的倾斜量计算入误差内，提高测量的精度，用于解决上述问题。

为达到上述目的，本发明提出了一种光学测量装置，包括

一基板载台，用于放置基板；

一光学检测载台框架，从所述基板载台一侧延伸至相对的一侧，所述光学检测载台框架上承载有一光学检测滑块，可沿所述光学检测载台框架滑动；

一光学检测单元，固定在所述光学检测滑块上，随着所述光学检测滑块沿所述光学检测载台框架移动，所述光学检测单元包括标记位置测量模块；

一基板载台位置测量模块，用于测量所述基板载台的位置；

一光学检测单元位置测量模块，用于测量所述光学检测单元的位置；

以及校正模块，根据所述基板载台的位置和所述光学检测单元的位置获得所述基板载台和所述光学检测单元运动所引起的标记位置测量偏差，之后对所述标记位置测量模块测得的标记位置进行校正。

作为优选，所述基板载台位置测量模块包括基板载台y向测量组件和基板载台x向测量组件，所述基板载台y向测量组件测量所述基板载台的y向位移量，所述基板载台x向测量组件测量所述基板载台y向运动中的x向偏移量。3.如权利要求1所述的光学测量装置，其特征在于，所述光学检测单元位置测量模块包括光学检测单元x向测量组件、光学检测滑块x向测量组件以及光学检测单元y向测量组件，所述光学检测单元x向测量组件测量所述光学检测单元的x向位移量，所述光学检测滑块x向测量组件测量所述光学检测滑块的x向位移量，所述光学检测单元y向测量组件用于测量所述光学检测单元x向运动中所述光学检测单元相对于光学检测载台框架的y向偏移量。

作为优选，所述基板载台y向测量组件和基板载台x向测量组件均采用干涉仪。

作为优选，所述光学检测单元x向测量组件和光学检测滑块x向测量组件采用干涉仪，所述光学检测单元y向测量组件采用激光位移传感器。

作为优选，所述光学检测单元还包括用于测调所述光学检测单元与基板上表面距离的高度调整模块。

作为优选，所述基板载台上还布设有带校准标记的基准板，用于校正所述基板载台位置和光学检测单元位置。

作为优选，所述带校准标记的基准板包括横向基准板和与所述横向基准板垂直的纵向基准板，所述横向基准板沿所述基板载台x向布置，用于校准所述光学检测单元沿x向运动时所述基板相对所述光学检测单元的y向位置偏差，所述纵向基准板沿所述基板载台y向布置，用于校准所述基板载台沿y向运动时所述基板相对所述光学检测单元的x向位置偏差。

作为优选，所述光学测量装置还包括支撑底座，用于承载所述基板载台和光学检测载台框架。

作为优选，所述支撑底座从下至上包括减震单元和大理石。

作为优选，所述光学检测单元还用于检测曝光后基板上的图形线宽、套刻偏差、标记位置偏差和/或光刻胶胶厚。

本发明还提供一种光学测量方法，将所述光学检测滑块沿所述光学检测载台框架运动的方向定义为x向，在水平面上垂直于x向的方向定义为y向，竖直方向定义为z向，建立xyz三维坐标系，其特征在于，具体包括以下步骤：

提供一带有检测标记的基板，放置在所述基板载台上；

控制所述基板载台沿y向运动，光学检测单元沿x向运动，使任一检测标记i位于所述标记位置测量模块下，所述标记位置测量模块测量得到该检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align，dyi_align)；

同时，基板载台y向测量组件测量所述基板载台的y向位移量yi和绕zy平面的旋转量rzy_wsi和绕x轴的倾斜量rx_wsi，基板载台x向测量组件测量所述基板载台运动至位置yi时所述基板载台的x向偏移量x_wsi，之后根据所述基板载台运动至位置yi时所述基板载台的x向偏移量x_wsi、绕zy平面的旋转量rzy_wsi及绕x轴的倾斜量rx_wsi，计算所述基板载台运动至位置yi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align1，dyi_align1)；

同时，光学检测单元x向测量组件测量所述光学检测单元的x向位移量xi，光学检测滑块x向测量组件测量所述光学检测滑块的x向位移量x’i和绕zx平面的旋转量rzx_omi，光学检测单元y向测量组件测量所述光学检测单元运动至位置xi时所述光学检测单元相对所述光学检测载台框架的y向偏移量y_omi和绕x轴倾斜量rx_omi，根据所述光学检测单元的x向位移量xi和光学检测滑块的x向位移量x’i计算所述光学检测单元运动至位置xi时所述光学检测单元绕y轴的倾斜量ry_omi，之后根据所述光学检测单元运动至位置xi时所述光学检测单元绕zx平面的旋转量rzx_omi和绕y轴的倾斜量ry_omi，以及所述光学检测单元相对所述光学检测载台框架的y向偏移量y_omi和绕x轴倾斜量rx_omi，计算所述光学检测单元运动至位置xi时引起的所述检测标记i相对所述所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align2，dyi_align2)；

根据所述基板载台运动至位置yi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align1，dyi_align1)和所述光学检测单元运动至位置xi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align2，dyi_align2)修正所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align，dyi_align)。

作为优选，计算所述基板载台运动至位置yi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align1，dyi_align1)，具体为：

dxi_align1＝x_wsi+a_ws×rzy_wsi；

dyi_align1＝b_ws×rzy_wsi+h_ws×rx_wsi；

其中，a_ws为所述基板载台x向测量组件投射至所述基板载台上的测量光斑中心与基板载台旋转中心在y向的偏差；

b_ws为所述基板载台y向测量组件投射至所述基板载台上的测量光斑中心与所述基板载台旋转中心在x向的偏差；

h_ws为所述基板载台y向测量组件投射至所述基板载台上的测量光斑中心与所述标记位置测量模块的最佳焦面在z向的距离；

作为优选，计算所述光学检测单元运动至位置xi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align2，dyi_align2)，具体为：

dxi_align2＝a_om×rzx_omi+h_om×ry_omi；

dyi_align2＝y_omi+b_om×rzx_omi+h'_om×rx_omi；

其中，a_om为所述光学检测单元x向测量组件投射至所述光学检测单元上的测量光斑中心与所述光学检测单元旋转中心在y向的偏差；

b_om为所述光学检测单元y向测量组件投射至所述光学检测单元上的测量光斑中心与所述光学检测单元旋转中心在x向的偏差；

h_om为所述光学检测单元x向测量组件投射至所述光学检测单元上的测量光斑中心与所述标记位置测量模块的最佳焦面在z向的距离；

h’_om为所述光学检测滑块x向测量组件投射至所述光学检测滑块上的测量光斑中心与所述标记位置测量模块的最佳焦面在z向的距离。

作为优选，还包括所述基板载台位置和光学检测单元位置的校准，具体包括以下步骤：

测量位于所述基板载台上的基准板上校准标记，首先控制所述基板载台沿y向运动，光学检测单元沿x向运动，使所述基准板上任一校准标记j位于所述标记位置测量模块下，所述标记位置测量模块测量得到所述校准标记j的位置，计算所述校准标记j相对所述标记位置测量模块的对准偏差(dxj_align，dyj_align)；

同时，基板载台y向测量组件测量所述基板载台的y向位移量yj和绕zy平面的旋转量rzy_wsj和绕x轴的倾斜量rx_wsj，基板载台x向测量组件测量所述基板载台运动至位置yj时所述基板载台的x向偏移量x_wsj，之后根据所述基板载台运动至位置yj时所述基板载台的x向偏移量x_wsj、绕zy平面的旋转量rzy_wsj及绕x轴的倾斜量rx_wsj，计算所述基板载台运动至位置yj时引起的所述校准标记j相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align1，dyj_align1)；

光学检测单元x向测量组件测量所述光学检测单元的x向位移量xj，光学检测滑块x向测量组件测量所述光学检测滑块的x向位移量x’j和绕zx平面的旋转量rzx_omj，光学检测单元y向测量组件测量所述光学检测单元运动至位置xj时所述光学检测单元相对所述光学检测载台框架的y向偏移量y_omj和绕x轴倾斜量rx_omj，根据所述光学检测单元的x向位移量xj和光学检测滑块的x向位移量x’j计算所述光学检测单元运动至位置xj时所述光学检测单元绕y轴的倾斜量ry_omj，之后根据所述光学检测单元运动至位置xj时所述光学检测单元绕zx平面的旋转量rzx_omj和绕y轴的倾斜量ry_omj，以及所述光学检测单元相对所述光学检测载台框架的y向偏移量y_omj和绕x轴倾斜量rx_omj，计算所述光学检测单元运动至位置xj时引起的所述校准标记j相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align2，dyj_align2)；

根据所述基板载台运动至位置yj时引起的所述校准标记j相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align1，dyj_align1)和所述光学检测单元运动至位置xj时引起的所述校准标记j相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align2，dyj_align2)修正所述校准标记j相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align，dyj_align)；

重复上述步骤，得到所有修正后的所述校准标记相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align，dyj_align)，j＝1,2,…n；

处理所有修正后的所述校准标记相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align，dyj_align)，j＝1,2,…n，得到所述基板载台在位置yi时所述基准板相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δxi和所述光学检测单元在位置xi时所述基准板相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δyi；

最后将所述基板载台在位置yi时所述基准板相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δxi补偿到所述基板载台运动至位置yi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align1，dyi_align1)中，将所述光学检测单元在位置xi时所述基准板相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δyi补偿到所述光学检测单元运动至位置xi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align2，dyi_align2)中。

作为优选，将所述基板载台在位置yi时所述基准板相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δxi补偿到所述基板载台运动至位置yi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align1，dyi_align1)中，具体为：

dxi_align1＝x_wsi+a_ws×rzy_wsi+δxi；

dyi_align1＝b_ws×rzy_wsi+h_ws×rx_wsi；

其中，a_ws为所述基板载台x向测量组件投射至所述基板载台上的测量光斑中心与基板载台旋转中心在y向的偏差；

b_ws为所述基板载台y向测量组件投射至所述基板载台上的测量光斑中心与所述基板载台旋转中心在x向的偏差；

h_ws为所述基板载台y向测量组件投射至所述基板载台上的测量光斑中心与所述标记位置测量模块的最佳焦面在z向的距离；

作为优选，将所述光学检测单元在位置xi时所述基准板相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δyi补偿到所述光学检测单元运动至位置xi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align2，dyi_align2)中，具体为：

dxi_align2＝a_om×rzx_omi+h_om×ry_omi；

dyi_align2＝y_omi+b_om×rzx_omi+h'_om×rx_omi+δyi；

其中，a_om为所述光学检测单元x向测量组件投射至所述光学检测单元上的测量光斑中心与所述光学检测单元旋转中心在y向的偏差；

b_om为所述光学检测单元y向测量组件投射至所述光学检测单元上的测量光斑中心与所述光学检测单元旋转中心在x向的偏差；

h_om为所述光学检测单元x向测量组件投射至所述光学检测单元上的测量光斑中心与所述标记位置测量模块的最佳焦面在z向的距离；

h’_om为所述光学检测滑块x向测量组件投射至所述光学检测滑块上的测量光斑中心与所述标记位置测量模块的最佳焦面在z向的距离。

作为优选，在所述基板载台上布置一与y向平行的y向基准板，用于测量所述基板载台在位置yi时所述基准板相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δxi；在所述基板载台上布置一与x向平行的x向基准板，用于测量所述光学检测单元在位置xi时所述基准板相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δyi。

作为优选，采用线性插值的方法处理所有修正后的所述校准标记相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align，dyj_align)，j＝1,2,…n，得到所述基板载台在位置yi时所述基准板相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δxi和所述光学检测单元在位置xi时所述基准板相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δyi线性插值得到的i位置处残差值。

作为优选，所述标记位置测量模块检测一检测标记时还包括：测量此时所述标记位置测量模块距离所述检测标记的高度值z1；

计算所述高度值z1相对于所述标记位置测量模块的最佳焦面高度值z2的高度偏差dz＝z1-z2；

控制所述标记位置测量模块垂向运动dz，使所述检测标记位于所述标记位置测量模块的最佳焦面处。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种光学测量装置和方法，设置了可以测量光学检测单元、基板载台在移动过程中产生的倾斜量的装置，根据该倾斜量数据结合光学检测模块、基板载台的位移与所在的位置坐标进行计算并修正，在测量基板上某一点时，使用上述装置和方法对该点测得的相关数据进行修正，提高了标记位置测量的精准度，这样就解决了在测量大尺寸基板时带来的大误差的问题。此外，本发明提供的基板上设置了扫描向基准板和非扫描向基准板，可便于设备自身进行自动校准，提高了便利性。

附图说明

图1为本发明提供的光学测量装置结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3和图4皆为本发明提供的基板上测量偏差的标记点分布示意图。

图中：1-支撑底座、

2-光学检测载台框架、

21、22-框架y向干涉仪测量系统、

3-光学检测滑块、

4-垂向运动机构控制单元、

5-光学检测模块、

51-模块x干涉仪控制测量系统、

52-滑块x干涉仪控制测量系统、

53-模块y干涉仪控制测量系统、

5a-位置粗测量传感器、

5b-第一位置精测和线宽测量传感器、

5c-第二位置精测和线宽测量传感器、

5d-胶厚测量传感器、

5e-第一高度测量传感器、

5f-第二高度测量传感器、

6-基板载台、

61-基板载台x干涉仪控制测量系统、

62-基板载台y干涉仪控制测量系统、

7-基准板、

71-线宽标定基准板、

72-x向基准板、

73-y向基准板、

74-胶厚标定基准板、

8-基板温度控制单元、

9-基板、

91-基板标记；

l1～l30：标记点连接线。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

实施例一

请参照图1与图2，以水平向右为x向，垂直于纸面向里的方向为y向，竖直向上为z向，建立xyz三维坐标系。本发明提供的可修正测量装置，该装置从下至上包括

一支撑底座1，用于承载整个可修正测量装置，其从下至上包括与地面接触的地基、用于减缓地面振动对机器测量影响的减震单元、以及用以设置x向、y向驱动机构的大理石台。

请参照图2，支撑底座1为一方形台面，其中央放置着一基板载台6，基板载台6主要用于放置基板9，并且在基板9周围放置有多种用于给基板9校准的基准板7，基准板7包括用于给基板9在x向校准的x向基准板72也即横向基准板、用于给基板9在y向校准的y向基准板73也即纵向基准板、线宽标定基准板71、用于校准光刻胶胶厚的胶厚标定基准板74，其中x向基准板72和y向基准板73相互垂直，线宽标定基准板71和胶厚标定基准板74分别位于y向基准板73的两端。

x向基准板72和y向基准板73上设计有周期分布的对准标记，用于周期性校正位置偏差；线宽标定基准板71用于标定第一位置精测和线宽测量传感器5b、第二位置精测和线宽测量传感器5c的线宽测量偏差，保证线宽测量准确度。

在支撑底座1上，在基板载台6上方设置了光学检测载台框架2，该光学检测载台框架2为一龙门架，其从基板载台6一侧沿z向向上延伸一定的高度后，沿x向延伸至基板载台6相对的一侧，然后沿z向向下延伸至支撑底座1上。

在光学检测载台框架2上设置一个可沿光学检测载台框架2移动的光学检测滑块3，也就是说光学检测滑块3安装在光学检测载台框架2上并能够沿着x向移动，在光学检测滑块3下固定有光学检测单元，也即光学检测模块5，该光学检测模块5包括参数检测模块和标记位置测量模块，具体为位于光学检测模块5下方设置的标记位置测量模块、线宽测量模块和光刻胶胶厚测量模块，将上述三项测量模块结合在一个光学检测模块5上，当光学检测模块5在光学检测滑块3的带动下沿x向运动时，可选上述三种测量模块任意组合进行测量，也可各自单独测量。在测量基板9上的数据时，这三种测量模块能够同时对应相同的位置，因此更利于分析，尤其有利于分析线路线宽和胶厚相关性。

在光学检测模块5上设置有一高度调整模块，也即安装在光学检测模块5一侧的垂向运动机构控制单元4，该模块能够控制光学检测模块5相对于光学检测滑块3在z向上的运动，这样也就调整了光学检测模块5相对于基板9的高度。

具体地，请继续参照图1，参数检测模块和标记位置测量模块在光学检测模块5下表面设置为

位置粗测量传感器5a，用于测量基板9相对于基板载台6的偏差，保证基板9上的基板标记91位于第一位置精测和线宽测量传感器5b、第二位置精测和线宽测量传感器5c的视场内；

第一位置精测和线宽测量传感器5b，用于测量基板标记91偏差、光刻胶线路特征尺寸的线宽和套刻偏差；

第二位置精测和线宽测量传感器5c，用于测量基板标记91位置偏差、光刻胶线路特征尺寸的线宽和套刻偏差，其与第一位置精测和线宽测量传感器5b相互对称设置，且相对于第一位置精测和线宽测量传感器5b，第二位置精测和线宽测量传感器5c对准视场小，可测量更小光刻胶线路特征尺寸的线宽；

胶厚测量传感器5d，用于测量基板9上或基准板7上或硅片上光刻胶的胶厚，该传感器相对于位置粗测量传感器5a为对称设置。

第一高度测量传感器5e和第二高度测量传感器5f，二者皆用于测量基板9的上表面的高度，且这两者分别设置于第一位置精测和线宽测量传感器5b、第二位置精测和线宽测量传感器5c靠近基板9的一端，且相互对称。

光学测量装置中还包括用于测量基板载台6位置的基板载台位置测量模块，所述基板载台位置测量模块包括基板载台y向测量组件和基板载台x向测量组件，所述基板载台y向测量组件测量所述基板载台的y向位移量，所述基板载台x向测量组件测量所述基板载台y向运动中的x向偏移量在本发明中具体为

基板载台x干涉仪控制测量系统61也即基板载台x向测量组件，用于控制基板载台6在x向上的运动，并同时测量基板载台6的x位置x_ws以及绕xz平面的旋转量的旋转量rzx_ws；

基准载台y干涉仪控制测量系统62也即基板载台y向测量组件，用于控制基板载台6在y向的运动，测量此时基板载台6的y位置y_ws，并同时测量基板载台6绕zy平面的旋转量rzy_ws和绕x轴的倾斜量rx_ws；

基板载台x干涉仪控制测量系统61和基准载台y干涉仪控制测量系统62分别设置在基板载台6的x向和y向上，两者皆采用干涉仪；

光学测量装置还包括用于测量光学检测模块5自身位置与偏差的光学检测单元位置测量模块，其包括光学检测单元x向测量组件、光学检测滑块x向测量组件以及光学检测单元y向测量组件，具体为：

模块x干涉仪控制测量系统51也即光学检测单元x向测量组件，设置在光学检测模块5上，用于测量光学检测模块5在x向上的位移量x_om并且控制光学检测模块5在x向的运动，模块x干涉仪控制测量系统51和滑块x干涉仪控制测量系统52相互连接，将两者测量得到的数据后进行参数处理，可得到光学检测模块5的倾斜量ry_om；

滑块x干涉仪控制测量系统52也即光学检测滑块x向测量组件，设置在光学检测滑块3上，可测量光学检测模块5的在xz平面上旋转量rzx_om；

模块y干涉仪控制测量系统53也即光学检测单元y向测量组件，设置在光学检测模块5上，用于测量光学检测模块5相对于光学检测载台框架2的y向位移量y_om和倾斜量rx_om，所述光学检测单元x向测量组件和光学检测滑块x向测量组件采用干涉仪，所述光学检测单元y向测量组件采用激光位移传感器

本发明中在基板载台6上还设置了基板温度控制单元8，这是一种恒温系统，其设置在基板9下方，当基板上载到基板载台6上时，可快速使基板9温度达到目标温度，这样就减少了基板9在测试前等待其到达目标温度的时间，提高了生产效率。

此外，本发明提供的可修正测量装置中，上述所有的检测数据的模块或者单元或者系统皆与一控制系统中的参数处理单元连接，参数处理单元处理检测的数据，处理完成后反馈至相应的位置调控系统中，如反馈至垂向机构控制单元4、模块x干涉仪控制测量系统51、滑块x干涉仪控制测量系统52、模块y干涉仪控制测量系统53、基板载台x干涉仪控制测量系统61、基准载台y干涉仪控制系统62，控制各自对应的部件作相应的移动。

在本发明中，还设置了校正模块，根据所述基板载台6的位置和所述光学检测单元的位置获得所述基板载台6和所述光学检测单元运动所引起的基板标记91位置测量偏差，之后对所述标记位置测量模块测得的基板标记91位置进行校正。

本发明中，为了防止光学检测载台框架2在工作过程中产生了变形，使得光学检测滑块3在移动时，在y向和z向上都有可能产生移动偏差，因此为了将这些移动偏差得到补偿，则位置测量装置还包括位于光学检测载台框架2上的用于测量其变形量的框架测量单元，具体为关于基板载台6对称的框架y向干涉仪测量系统21、22也即框架测量单元，当基板载台6沿着y向运动时，框架y向干涉仪测量系统21、22可测量得到光学检测载台框架2变形量yref和旋转变形量rzref，基板载台x干涉仪控制测量系统61和基准载台y干涉仪控制测量系统62根据上述数据校正对准时刻基板载台6位置，从而完成了校正功能。

本发明还提供一种使用上述可修正测量装置的测量方法，当光学检测模块5在光学检测载台框架2上移动至对应基板9上的某一点处时，使用位置测量装置测量此时基板9、基板载台6、光学检测滑块3、光学检测模块5的位置与偏差以及光学检测模块5在移动过程中产生的倾斜量，根据倾斜量对该点显示的数据进行修正，具体包括以下步骤：

提供一带有检测标记91的基板9放置在所述基板载台6上；

控制所述基板载台6沿y向运动，光学检测单元也即光学检测模块5沿x向运动，使任一检测标记i位于所述标记位置测量模块下，所述标记位置测量模块测量得到该检测标记i的位置，并计算所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align，dyi_align)；

设置基板载台y向测量组件也即基准载台y干涉仪控制测量系统62测量所述基板载台6的y向位移量yi和绕zy平面的旋转量rzy_wsi和绕x轴的倾斜量rx_wsi，基板载台x向测量组件也即基板载台x干涉仪控制测量系统61测量所述基板载台运动至位置yi时所述基板载台6的x向偏移量x_wsi，之后根据所述基板载台6运动至位置yi时所述基板载台6的x向偏移量x_wsi、绕zy平面的旋转量rzy_wsi及绕x轴的倾斜量rx_wsi，计算所述基板载台6运动至位置yi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align1，dyi_align1)；

设置光学检测单元x向测量组件也即模块x干涉仪控制测量系统51测量所述光学检测单元的x向位移量xi，光学检测滑块x向测量组件也即滑块x干涉仪控制测量系统52测量所述光学检测滑块的x向位移量x’i和绕zx平面的旋转量rzx_omi，光学检测单元y向测量组件也即模块y干涉仪控制测量系统53测量所述光学检测单元也即光学检测模块5运动至位置xi时所述光学检测单元相对所述光学检测载台框架2的y向偏移量y_omi绕x轴倾斜量rx_omi，根据所述光学检测单元的x向位移量xi和光学检测滑块的x向位移量x’i计算所述光学检测单元运动至位置xi时所述光学检测单元绕y轴的倾斜量ry_omi，之后根据所述光学检测单元运动至位置xi时所述光学检测单元绕zx平面的旋转量rzx_omi和绕y轴的倾斜量ry_omi，以及所述光学检测单元相对所述光学检测载台框架2的y向偏移量y_omi和绕x轴倾斜量rx_omi，计算所述光学检测单元运动至位置xi时引起的所述检测标记i相对所述位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align2，dyi_align2)；

根据所述基板载台6运动至位置yi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align1，dyi_align1)和所述光学检测单元运动至位置xi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align2，dyi_align2)修正所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align，dyi_align)。

其中，计算所述基板载台6运动至位置yi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align1，dyi_align1)，具体为：

dxi_align1＝x_wsi+a_ws×rzy_wsi；

dyi_align1＝b_ws×rzy_wsi+h_ws×rx_wsi；

其中，a_ws为所述基板载台x向测量组件也即基准载台x干涉仪控制测量系统61投射至所述基板载台6上的测量光斑中心与基板载台旋转中心在y向的偏差；

b_ws为所述基准载台y干涉仪控制测量系统62投射至所述基板载台6上的测量光斑中心与所述基板载台6旋转中心在x向的偏差；

h_ws为所述基板载台y向测量组件也即基准载台y干涉仪控制测量系统62投射至所述基板载台6上的测量光斑中心与标记位置测量模块的最佳焦面在z向的距离；

其中，计算所述光学检测单元运动至位置xi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align2，dyi_align2)，具体为：

dxi_align2＝a_om×rzx_omi+h_om×ry_omi；

dyi_align2＝y_omi+b_om×rzx_omi+h'_om×rx_omi；

其中，a_om为所述光学检测单元x向测量组件也即模块x干涉仪控制测量系统51投射至所述光学检测单元上的测量光斑中心与所述光学检测单元旋转中心在y向的偏差；

b_om为所述光学检测单元y向测量组件也即模块x干涉仪控制测量系统51投射至所述光学检测单元上的测量光斑中心与所述光学检测单元旋转中心在x向的偏差；

h_om为所述光学检测单元x向测量组件也即模块x干涉仪控制测量系统51投射至所述光学检测单元上的测量光斑中心与标记位置测量模块的最佳焦面在z向的距离；

h’_om为所述光学检测滑块x向测量组件也即滑块x干涉仪控制测量系统52投射至所述光学检测滑块3上的测量光斑中心与标记位置测量模块的最佳焦面在z向的距离。

较佳地，还包括校准所述基板载台位置和光学检测单元位置，具体包括以下步骤：

测量位于所述基板载台上的基准板7上的校准标记，首先控制所述基板载台6沿y向运动，光学检测单元沿x向运动，使所述基准板7上任一校准标记j位于所述标记位置测量模块下，所述标记位置测量模块测量得到所述校准标记j的位置，计算所述校准标记j相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align，dyj_align)；

基准载台y干涉仪控制测量系统62测量所述基板载台6的y向位移量yj绕zy平面的旋转量rzy_wsj和绕x轴的倾斜量rx_wsj，基板载台x干涉仪控制测量系统61测量所述基板载台运动至位置yj时所述基板载台的x向偏移量x_wsj，之后根据所述基板载台6运动至位置yj时所述基板载台6的x向偏移量x_wsj、绕zy平面的旋转量rzy_wsj及绕x轴的倾斜量rx_wsj，计算所述基板载台6运动至位置yj时引起的所述校准标记j相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align1，dyj_align1)；

模块x干涉仪控制测量系统51测量所述光学检测单元的x向位移量xj，滑块x干涉仪控制测量系统52测量所述光学检测滑块3的x向位移量x’j和绕zx平面的旋转量rzx_omj，模块y干涉仪控制测量系统53测量所述光学检测单元运动至位置xj时所述光学检测单元相对所述光学检测载台框架2的y向偏移量y_omj和绕x轴倾斜量rx_omj，根据所述光学检测单元的x向位移量xj和光学检测滑块3的x向位移量x’j计算所述光学检测单元运动至位置xj时所述光学检测单元绕y轴的倾斜量ry_omj，之后根据所述光学检测单元运动至位置xj时所述光学检测单元绕zx平面的旋转量rzx_omj和绕y轴的倾斜量ry_omj，以及所述光学检测单元相对所述光学检测载台框架2的y向偏移量y_omj和绕x轴倾斜量rx_omj，计算所述光学检测单元运动至位置xj时引起的所述校准标记j相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align2，dyj_align2)；

根据所述基板载台6运动至位置yj时引起的所述校准标记j相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align1，dyj_align1)和所述光学检测单元运动至位置xj时引起的所述校准标记j相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align2，dyj_align2)修正所述校准标记j相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align，dyj_align)；

重复上述步骤，得到所有修正后的所述校准标记相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align，dyj_align)，j＝1,2,…n；

处理所有修正后的所述校准标记相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align，dyj_align)，j＝1,2,…n，得到所述基板载台6在位置yi时所述基准板7相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δxi和所述光学检测单元在位置xi时所述基准板7相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δyi；

最后将所述基板载台6在位置yi时所述基板9相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δxi补偿到所述基板载台6运动至位置yi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align1，dyi_align1)中，将所述光学检测单元在位置xi时所述基板9相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δyi补偿到所述光学检测单元运动至位置xi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align2，dyi_align2)中。

其中，将所述基板载台6在位置yi时所述基板9相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δxi补偿到所述基板载台6运动至位置yi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align1，dyi_align1)，具体为：

dxi_align1＝x_wsi+a_ws×rzy_wsi+δxi；

dyi_align1＝b_ws×rzy_wsi+h_ws×rx_wsi；

其中，a_ws为所述基准载台x干涉仪控制测量系统61投射至所述基板载台6上的测量光斑中心与基板载台6旋转中心在y向的偏差；

b_ws为所述基准载台y干涉仪控制测量系统62投射至所述基板载台6上的测量光斑中心与所述基板载台6旋转中心在x向的偏差；

h_ws为基准载台y干涉仪控制测量系统62投射至所述基板载台6上的测量光斑中心与标记位置测量模块中心的最佳焦面在z向的距离；

其中，将所述光学检测单元在位置xi时所述基板相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δyi补偿到所述光学检测单元运动至位置xi时引起的所述检测标记i相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxi_align2，dyi_align2)中，具体为：

dxi_align2＝a_om×rzx_omi+h_om×ry_omi；

dyi_align2＝y_omi+b_om×rzx_omi+h'_om×rx_omi+δyi；

其中，a_om为模块x干涉仪控制测量系统51投射至所述光学检测单元上的测量光斑中心与所述光学检测单元旋转中心在y向的偏差；

b_om为模块y干涉仪控制测量系统53投射至所述光学检测单元上的测量光斑中心与所述光学检测单元旋转中心在x向的偏差；

h_om为模块x干涉仪控制测量系统51投射至所述光学检测单元上的测量光斑中心与标记位置测量模块的最佳焦面在z向的距离；

h’_om为滑块x干涉仪控制测量系统52投射至所述光学检测滑块3上的测量光斑中心与标记位置测量模块中心的最佳焦面在z向的距离。

较佳地，y向基准板73用于测量所述基板载台6在位置yi时所述y向基准板73相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δxi；x向基准板72用于测量所述光学检测单元在位置xi时所述x向基准板72相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δyi。

较佳地，采用线性插值的方法处理所有修正后的所述校准标记相对所述标记位置测量模块中心的对准偏差(dxj_align，dyj_align)，j＝1,2,…n，得到所述基板载台6在位置yi时所述基准板9相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δxi和所述光学检测单元在位置xi时所述基准板9相对所述标记位置测量模块中心的对准残差δyi线性插值得到的i位置处残差值。

较佳地，所述标记位置测量模块检测一标记时还包括：测量此时所述标记位置测量模块距离所述标记的高度值z1；

计算所述高度值z1相对于所述标记位置测量模块的最佳焦面高度值z2的高度偏差dz＝z1-z2；

控制所述标记位置测量模块垂向运动dz，使所述标记位于所述标记位置测量模块的最佳焦面处。较佳地，根据上述步骤，形成表1：

表1：基板上的检测标记的位置与偏差的数据

输出所有检测标记点之间的连接线长度、测量得到的偏差以及修正之后的连接线长度，形成表2：

表2：检测标记点之间连接线修正前后的数据

自此，通过上述步骤完成了对基板载台位置及光学测量单元位置的修正，可将这些修正数据反馈至光刻机中，在光刻进行对准时，根据这些数据作相应的调整。

本发明对上述实施例进行了描述，但本发明不仅限于上述实施例。显然本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。