CN100501573C - 将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法 - Google Patents

将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100501573C
CN100501573C CNB2006101165562A CN200610116556A CN100501573C CN 100501573 C CN100501573 C CN 100501573C CN B2006101165562 A CNB2006101165562 A CN B2006101165562A CN 200610116556 A CN200610116556 A CN 200610116556A CN 100501573 C CN100501573 C CN 100501573C
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon chip
litho machine
adjusted
silicon
optimum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2006101165562A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101154050A (zh
Inventor
王雷
伍强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Original Assignee
Shanghai Hua Hong NEC Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Hua Hong NEC Electronics Co Ltd filed Critical Shanghai Hua Hong NEC Electronics Co Ltd
Priority to CNB2006101165562A priority Critical patent/CN100501573C/zh
Publication of CN101154050A publication Critical patent/CN101154050A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100501573C publication Critical patent/CN100501573C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明公开了一种将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法，包括以下步骤：通过一透镜成像系统，将汇聚到硅片平面上的掩膜板图形的像，成像到一焦平面空间像探测器阵列上并予以记录；调节硅片平台，根据像对比度的变化，计算出曝光区域上的每一点的最佳水平位置和最佳焦距位置；通过反馈调整硅片平台，使其达到最佳曝光位置。本发明可提高光刻机控制精度的可靠性，使光刻机能够满足更高要求的精度控制。

Description

将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法
技术领域
本发明涉及一种将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法。
背景技术
以前用于硅片曝光的光刻机硅片透镜成像系统由一组共轴或者非共轴的透镜组成，其目的是为了将掩膜板上的图形用光学的方法成像到带有光敏感的记录介质(如光刻胶)的硅片上。为了优化成像质量，实现曝光最佳，必须尽可能的让硅片处在整个成像光路的焦平面上，且和主光轴垂直，即令硅片处于最佳曝光位置，因此这就需要对硅片的水平位置和垂直位置进行测量和调整。
如图1所示，传统的方法是通过额外引入一束离轴的探测光束，使其入射到硅片表面，然后由一探测器探测该探测光束的反射光的位置来测量硅片的水平和垂直的位置，然后通过一反馈控制仪系统来对硅片平台的位置进行调整。这种方法的不足之处在于：由于用于探测的光束并非曝光光束，无法真实反映硅片在曝光光路中的位置，制约了探测的精度。而且随着工艺代的延伸，更小的关键尺寸使光刻的对焦深度大大缩小，这种方法所能达到的精度已经不能满足工艺需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法，该方法可利用光刻机自身的曝光光束，实时地测量并调节硅片在实际曝光光路中的位置，从而可最大限度地提高光刻机控制精度的可靠性，使光刻机能够满足更高要求的精度控制。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
(1)通过一透镜成像系统，将汇聚到硅片平面上的掩膜板图形的像，成像到一焦平面空间像探测器阵列上并予以记录；
(2)调节硅片平台，根据像对比度的变化，计算出曝光区域上的每一点的最佳水平位置和最佳焦距位置；
(3)判断当前的水平位置是否为最佳水平位置，若是则执行步骤(5)，否则执行步骤(4)；
(4)将测量结果反馈给硅片平台，并通过调整硅片平台的位置来对硅片平台的水平位置进行调整，然后回到步骤(1)；
(5)判断当前的焦距是否为最佳对焦位置，若是则开始进行曝光，否则执行步骤(6)；
(6)将测量结果反馈给硅片平台，并通过调整硅片平台在垂直方向上的扫描来对硅片平台的焦距进行调整，然后回到步骤(5)。
本发明由于采用了上述技术方案，具有这样的有益效果，即提高了光刻机对硅片水平位置和垂直位置控制的测量和调节精度，减少了返工率；同时最大限度的提高光刻机的精度控制可靠性，使光刻机满足更高要求的精度控制，提高了光刻机的利用效率。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是现有的硅片水平控制和自动对焦系统的构造示意图；
图2是本发明所述透镜成像系统的结构示意图；
图3是本发明所述焦平面探测器阵列中探测器的示例性结构示意图；
图4是根据本发明的对硅片位置进行调节的流程图。
具体实施方式
参考图4，在一个实施例中，本发明所述方法包括如下步骤：
(1)通过一透镜成像系统，将汇聚到硅片平面上的掩膜板上的图案的像，通过45度角度分束板组中的下分束板，成像到一焦平面空间像探测器阵列上并予以记录。如图2所示，所述透镜成像系统，至少包括：主透镜组、傅立叶平面附近的45度角度分束板组、45度角度反光镜组、投影透镜、焦平面空间像探测器阵列、电子控制光快门组。其中焦平面空间像探测器阵列中的每一个探测器，如图3所示，至少包括：放大透镜和像传感器。测量过程中，用于测量的掩膜板上的图案，即可以通过对比整个光刻板的图像，也可以通过一些特定的测试图案，例如孤立的线条、槽或者通孔等。而透镜组的数值孔径可任意选择，既可选取硅片曝光时所需要的实际的数值孔径，也可选用其他数值孔径。
(2)根据光学共焦效应，当成像平面和焦平面平行时，反射光束才能通过原光路返回，而当成像平面与焦平面间越偏离平行时，上述两个平面间的夹角就越大，反射光就越难通过原光路返回，结果像的对比度和强度都会下降。由此可知硅片平台曝光区域的位置与成像到其上的像对比度和强度有关，当硅片平台的曝光区域处于最佳水平位置时，像的对比度最好且强度最强；当偏离最佳水平位置时，像对比度和强度都会有所下降。因此，根据上述原理，通过执行以下操作来确定曝光区域的最佳曝光位置：步进调节硅片平台，根据像对比度的变化，计算出其曝光区域上的每一点的最佳水平位置和最佳曝光位置。在进行最佳水平位置的判断时，由于三点位置就可以确定一个平面，因此只需要抽样测量至少三个曝光区域上的点的像对比度，就可以一次性确定硅片的整体水平最佳位置。这时上述抽样测量时的至少三个的测量点，其对应的焦平面上的探测器数量为大于或等于3个。其中，测量点和对应的焦平面上的探测器的分布可根据实际需要和算法来选取，即可以是均匀分布，也可以是随机分布。在进行最佳焦距位置的判断时，同最佳水平位置的判断相似，只需抽样测量至少三个曝光区域上的点的像对比度，就可以一次性确定硅片的整体焦距最佳位置；上述抽样测量时的至少三个的测量点，对应的焦平面上的探测器数量为大于或等于3个。其中，测量点和对应的焦平面上的探测器的分布可根据实际需要和算法来选取，即可以是均匀分布，也可以是随机分布。
(3)判断当前的水平位置是否为最佳水平位置，若是则执行步骤(5)，否则执行步骤(4)；
(4)将测量结果反馈给硅片平台，并通过调整硅片平台的位置来对硅片平台的水平位置进行调整，然后回到步骤(3)。
(5)判断当前的焦距位置是否为最佳对焦位置，若是则开始进行曝光，否则执行步骤(6)；
(6)将测量结果反馈给硅片平台，并通过调整硅片平台在垂直方向上的扫描来对硅片平台的焦距进行调整，然后回到步骤(5)。
通过上述步骤，即可实现使硅片在曝光时，能够达到最佳位置和焦距。
本发明所述的这种方法即可用于扫描式光刻机，又可用于非扫描式光刻机。而其探测光源可以是曝光用的I线、G线、248nm、193nm、157nm，或者其他紫外波段波长的激光或宽谱波源，也可以是常用的可见光波段的探测光源。

Claims (10)

1、一种将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)通过一透镜成像系统，将汇聚到硅片平面上的掩膜板图形的像，成像到一焦平面空间像探测器阵列上并予以记录；
(2)步进调节硅片平台，根据像对比度的变化，计算出曝光区域上的每一点的最佳水平位置和最佳焦距位置；
(3)判断当前的水平位置是否为最佳水平位置，若是则执行步骤(5)，否则执行步骤(4)；
(4)将测量结果反馈给硅片平台，并通过调整硅片平台的位置来对硅片平台的水平位置进行调整，然后回到步骤(3)；
(5)判断当前的焦距是否为最佳对焦位置，若是则开始进行曝光，否则执行步骤(6)；
(6)将测量结果反馈给硅片平台，并通过调整硅片平台在垂直方向上的扫描来对硅片平台的焦距进行调整，然后回到步骤(5)。
2、根据权利要求1所述的将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法，其特征在于，所述透镜成像系统至少包括：主透镜组、傅立叶平面附近的45度角度分束板组、45度角度反光镜组、投影透镜、焦平面空间像探测器阵列、电子控制光快门组。
3、根据权利要求1或2所述的将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，是通过所述透镜成像系统中45度角度分束板组中的下分束板，将汇聚到硅片平面上的掩膜板图形的像成像到一焦平面空间像探测器阵列上的。
4、根据权利要求1所述的将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法，其特征在于，测量时所述透镜成像系统的透镜组的数值孔径为硅片曝光时所需要的实际的数值孔径，或选用其他数值孔径。
5、根据权利要求1所述的将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法，其特征在于，在执行所述步骤(2)时，通过对曝光区域上的点的像对比度进行抽样测量，一次性确定硅片的整体水平最佳位置。
6、根据权利要求1所述的将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法，其特征在于，在执行所述步骤(2)时，通过对曝光区域上的点的像对比度进行抽样测量，一次性确定硅片的整体焦距最佳位置。
7、根据权利要求5或6所述的将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法，其特征在于，进行所述抽样测量时至少测量三个测量点，而对应的焦平面上的探测器的数量为至少3个。
8、根据权利要求7所述的将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法，其特征在于，所述测量点和对应的焦平面上的探测器的分布为均匀分布或随机分布。
9、根据权利要求1所述的将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法，其特征在于，所述光刻机为扫描式光刻机或非扫描式光刻机。
10、根据权利要求1所述的将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法，其特征在于，所述光刻机的探测光源为曝光用的I线、G线、248nm、193nm、157nm，或者其他紫外波段波长的激光或宽谱波源，或是可见光波段的探测光源。
CNB2006101165562A 2006-09-27 2006-09-27 将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法 Expired - Fee Related CN100501573C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006101165562A CN100501573C (zh) 2006-09-27 2006-09-27 将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006101165562A CN100501573C (zh) 2006-09-27 2006-09-27 将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101154050A CN101154050A (zh) 2008-04-02
CN100501573C true CN100501573C (zh) 2009-06-17

Family

ID=39255774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006101165562A Expired - Fee Related CN100501573C (zh) 2006-09-27 2006-09-27 将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100501573C (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101655666B (zh) * 2008-08-19 2011-07-20 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 光刻方法及系统
CN103365096B (zh) * 2012-03-27 2015-05-13 上海微电子装备有限公司 用于光刻设备的调焦调平系统及测量方法
CN106814547B (zh) * 2015-11-30 2019-01-29 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种测校装置及测校方法
CN107271464A (zh) * 2017-07-26 2017-10-20 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种自动调整焦距的系统
KR102162187B1 (ko) * 2018-08-31 2020-10-07 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
CN111351794B (zh) * 2018-12-20 2021-12-10 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种物体表面检测装置及检测方法
CN112799282A (zh) * 2020-12-30 2021-05-14 六安优云通信技术有限公司 一种电源芯片制造用晶圆光刻显影蚀刻装置及其制备工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN101154050A (zh) 2008-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI692634B (zh) 用於檢測裝置之照明源、檢測裝置及檢測方法
JP6999344B2 (ja) 焦点監視及び制御を用いた可変焦点距離レンズシステム
CN100526988C (zh) 振动检测和振动分析方法与设备及具有该设备的光刻设备
CN100501573C (zh) 将光刻机中的硅片在线调节到最佳曝光位置的方法
KR101982363B1 (ko) 조명 제어
CN101226340B (zh) 散射仪、测量设备和聚焦分析方法
KR100650946B1 (ko) 방사선 시스템, 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법, 및그에 의해 제조된 디바이스
US20130114056A1 (en) Method for improving an optical imaging property of a projection objective of a microlithographic projection exposure apparatus
US20060176457A1 (en) Projection optical system inspecting method and inspection apparatus, and a projection optical system manufacturing method
JP2006010693A (ja) 物体の光学的測定を行うための装置及びその装置を用いた測定方法
JP2005519460A (ja) 重ね合わせ測定方法およびシステム
CN106716256B (zh) 照射系统
WO2012177663A2 (en) Autofocus system with reference configuration
CN109416507A (zh) 光学系统及使用此系统校正掩模缺陷的方法
TW201207376A (en) Catadioptric illumination system for metrology
JP5268425B2 (ja) 表面形状測定装置及び露光装置
TW201115282A (en) Lithographic apparatus and monitoring method
US5936711A (en) Projection exposure method and projection exposure apparatus
CN101201559A (zh) 一种光刻机硅片平台水平控制和自动对焦系统及方法
CN100474124C (zh) 多平台光刻机硅片水平控制和自动对焦系统及其实现方法
JP2007194551A (ja) 算出方法、調整方法及び露光方法、並びに像形成状態調整システム及び露光装置
JP2006269669A (ja) 計測装置及び計測方法、露光装置並びにデバイス製造方法
JP4405515B2 (ja) 液浸リソグラフィー方法および基板露光装置
KR101236127B1 (ko) 노광 방법, 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법
KR20090026082A (ko) 노광장치, 노광방법, 및 디바이스의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: SHANGHAI HUAHONG GRACE SEMICONDUCTOR MANUFACTURING

Free format text: FORMER NAME: HUAHONG NEC ELECTRONICS CO LTD, SHANGHAI

CP03 Change of name, title or address

Address after: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong New Area Zhangjiang hi tech Park No. 1399

Patentee after: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp.

Address before: 201206, Shanghai, Pudong New Area, Sichuan Road, No. 1188 Bridge

Patentee before: Shanghai Hua Hong NEC Electronics Co.,Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090617

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee