CN100468209C - 一种提高光强探测器测量精度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高光强探测器测量精度的方法，其特点是：将测试的前提条件掩模的预对准省略，在X、Y两个相互垂直的方向设置至少8个光强采样点数进行扫描，光强的取值范围设定在参考光强的＞0%且＜100%之间。本发明有效地解决了光强探测器位置测量精度的测试受到掩模预对准的制约状况，进一步提高了光强探测器的位置测量精度，使光强探测器位置测试工序更加简化，也节省了测试时间，提高了工作效率。

Description

一种提高光强探测器测量精度的方法

技术领域

本发明涉及光刻设备的校准测试，涉及工件台上的光强探测器位置的标定，具体地说，是一种提高光强探测器测量精度的方法。

背景技术

在光刻设备的校准测试中，有这样一个测试:光强探测器位置的标定。光强探测器位于工件台上，用于测量硅片上接收到的光强值。为了提高光强探测器的光强检测精度，必须精确测量光强探测器相对于光轴的位置，即相对于工件台中心的位置。

目前这种测试通用的做法是，利用一块设有方形通孔的掩模。照明光通过通孔投影到工件台上产生方形光区域。

此测试的前提条件是:

1 掩模预对准；

2 工件台被粗调；

3 焦平面被确定；

4 可变狭缝子系统工作正常；

5 能用掩模传输系统控制掩模；

6 照明机器常数必须包含光强探测器的位置，光敏直径以及测试掩模的数据信息。

如图1所示，目前通用的测试方法是:光强探测器找到掩模方孔投影在工件台上的光区域后，沿X方向扫描，找到左右两条边的50％参考光强值的点的位置，坐标(x₃，y₃)，(x₄，y₄)。再沿Y方向扫描，找到上下两条边50％光强值的点的位置(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，

那么光区域的中心坐标则为: $X=\frac{x_3+x_4}{2}$ $Y=\frac{y_1+y_2}{2}---\left(1\right)$

则光强探测器的位置被确定。这个测试的前提条件之一是，要执行掩模预对准，保证了在工件台上的投影光区域的定位精度。再可利用公式(1)处理数据。但是掩模的预对准是一项复杂的校准测试，需要一些时间。

本发明通过改变扫描测量的方法和数据处理的算法，则可以在掩模不执行预对准的条件下执行光强探测器位置测试，这样可使操作工艺更简单，用时更少，提高工作效率；并且测试后得到掩模的对准状态相关信息，为其他测试提供参考。

发明内容

发明的目的在于提供一种提高光强探测器测量精度的方法，解决光强探测器位置测量精度的测试受到掩模预对准制约的状况，以简化测试工序，同时，进一步提高光强探测器的位置测量精度。

为此，本发明提供一种提高光强探测器测量精度的方法，将测试的前提条件掩膜的预对准省略，利用至少8个光强为参考光强50％的采样点来确定光区域的中心坐标以及边缘旋转量，其中一半采样点是沿某一方向X进行扫描获得的，另外另一半采样点是沿与X垂直的Y方向进行扫描获得的。

进一步的，所述的提高光强探测器测量精度的方法具体包括:

确定参考光强；

分别在上述两个相互垂直的X与Y方向上进行扫描，而分别于X和Y方向上找到4个光强为参考光强50％的采样点，其中X方向上找到的采样点记为:(x5，y5)，(x6，y6)，(x7，y7)，(x8，y8)，Y方向上的采样点记为:(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，(x4，y4)。

利用以上采样点，计算得到所述中心坐标，如下:

利用以上采样点，计算得到所述边缘旋转量，如下:

得到掩膜光区域旋转量的平均值，如下:

确定掩膜的倾斜状态。

进一步的，上述确定参考光强的过程包括:根据前一次测量时光强探测器在光区域中心的坐标设定光强探测器的位置；将光强探测器于以上位置所探测到的光强设定为所述参考光强。

进一步的，上述分别在两个相互垂直的X与Y方向上进行扫描的步骤之前，还包括:光强探测器在暗区域中的某一位置开始螺旋扫描，其中扫描的步进值为机器常数中光强探测器光敏直径的1/4；当光强探测器于光区域内检测到超过参考光强60％的光强时，开始上述分别在两个相互垂直的X与Y方向上进行扫描的步骤。

本发明一种提高光强探测器测量精度的方法由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:

1、由于本发明在不执行掩模预对准的前提下即执行光强探测器位置的测试，根据测试的结果判断目前的对准状态，因而大大简化了测试工序，提高了工作效率；

2、通过改变扫描测量的方法和数据处理的算法，不仅可以得到光强探测器的位置(x，y)，还可以计算出光区域视场的倾斜量，给出掩模的倾斜信息，为其它测试提供参考依据。

从而，有效地解决了光强探测器位置测量精度的测试受到掩模预对准的制约状况，进一步提高了光强探测器的位置测量精度。使光强探测器位置测试工序更加简化，也节省了测试时间，提高了工作效率。

附图说明

通过以下对本发明一种提高光强探测器测量精度的方法的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解其发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为:

图1为现有技术中光强探测器位置测试方法的原理示意图；

图2为本发明的测试原理图；

图3为没有执行掩模预对准时，投影的光区域存在绕Z轴方向的旋转量时扫描测量的轨迹示意图。

具体实施方式

本发明一种提高光强探测器测量精度的方法的主要思想是:将测试的前提条件掩模的预对准省略，增加扫描的50％光强的采样点数。

图2的测试原理图中，光强探测器对于掩模上通光孔在工件台上的投影光区域的扫描采样采用了八个点的分布布局，即将测试的前提条件掩模的预对准省略，在X、Y两个相互垂直的方向设置至少8个光强采样点数进行扫描，光强的取值范围设定在>0％且<100％参考光强之间。

具体的操作方法为:

(1)分别在X、Y两个垂直方向进行扫描，找到至少8个50％的光强采样点；

(2)记录8个点的坐标:(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，(x₃，y₃)，(x₄，y₄)，(x₅，y₅)，(x₆，y₆)，(x₇，y₇)，(x₈，y₈)；

(3)精确计算上述八个点的坐标中心；

(4)利用上述八个点的坐标计算掩模四条边的倾斜量，从而得到掩模的倾斜状态；

具体按照以下步骤进行操作:

(1)装载掩模；

(2)根据机器常数文件读取数据设定光强探测器的位置，此数据是前一次测量时光强探测器在光区域中心的坐标，光强探测器放置在这个位置时，接收到的光强是最大光强，作为下面测试的参考光强；

(3)光强探测器在暗区域中的某一位置开始螺旋扫描；扫描的步进值为机器常数中光强探测器光敏直径的1/4；

(4)当光强探测器检测到的光强值超过参考光强的60％时，即认为找到了掩模方孔投影光区域；

(5)光强探测器在光区域内分别在X、Y两个垂直方向进行扫描，找到8个50％的光强采样点:(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，(x₃，y₃)，(x₄，y₄)，(x₅，y₅)，(x₆，y₆)，(x₇，y₇)，(x₈，y₈)；

(6)数据计算，分析；得到光区域中心坐标，四个边的旋转值；该旋转量可以作为其它测试的参考数据。

如图3所示，在没有执行掩模预对准时，投影的光区域存在一定的绕Z轴方向旋转量时，本发明的测试方法仍可照常使用。

Claims (4)

1.一种提高光强探测器测量精度的方法，其特征在于:将测试的前提条件掩膜的预对准省略，利用至少8个光强为参考光强50％的采样点来确定光区域的中心坐标以及边缘旋转量，其中一半采样点是沿某一方向X进行扫描获得的，另外另一半采样点是沿与X垂直的Y方向进行扫描获得的。

2.如权利要求1所述的提高光强探测器测量精度的方法，其特征在于，具体包括:

确定参考光强；

分别在上述两个相互垂直的X与Y方向上进行扫描，而分别于X和Y方向上找到4个光强为参考光强50％的采样点，其中X方向上找到的采样点记为:(x5，y5)，(x6，y6)，(x7，y7)，(x8，y8)，Y方向上的采样点记为:(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，(x4，y4)；

利用以上采样点，计算得到所述中心坐标，如下:

利用以上采样点，计算得到所述边缘旋转量，如下:

得到掩膜光区域旋转量的平均值，如下:

确定掩膜的倾斜状态。

3.如权利要求2所述的提高光强探测器测量精度的方法，其特征在于，其中上述确定参考光强的过程包括:

根据前一次测量时光强探测器在光区域中心的坐标设定光强探测器的位置；

将光强探测器于以上位置所探测到的光强设定为所述参考光强。

4.如权利要求2所述的提高光强探测器测量精度的方法，其特征在于，在上述分别在两个相互垂直的X与Y方向上进行扫描的步骤之前，还包括:

光强探测器在暗区域中的某一位置开始螺旋扫描，其中扫描的步进值为机器常数中光强探测器光敏直径的1/4；

当光强探测器于光区域内检测到超过参考光强60％的光强时，开始上述分别在两个相互垂直的X与Y方向上进行扫描的步骤。

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