CN102866593B - 一种监控光刻设备光路稳定性的装置 - Google Patents

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本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种监控光刻设备光路稳定性的装置。本发明提出一种监控光刻设备光路稳定性的装置，通过在光刻设备的照明光路装置和投影光路装置上设置水平仪，从而实现实时监测光刻设备中的光路发生偏移的偏移量，以对光刻机进行及时的调整，有效避免因光路偏移量过大造成的停机监测状况，有效的提高光路偏移量监测的效率，进而降低生产成本。

Description

一种监控光刻设备光路稳定性的装置
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种监控光刻设备光路稳定性的装置。
背景技术
目前，伴随集成电路制造工艺的不断进步，线宽的不断缩小，半导体器件的面积正变得越来越小，半导体的布局已经从普通的单一功能分离器件，演变成整合高密度多功能的集成电路；由最初的集成电路（IC）随后到大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI），直至今天的特大规模集成电路（ULSI），器件的面积进一步缩小，功能更为全面强大。考虑到工艺研发的复杂性，长期性和高昂的成本等等不利因素的制约，如何在现有技术水平的基础上进一步提高器件的集成密度，缩小芯片的面积，在同一枚硅片上尽可能多的得到有效的芯片数，从而提高整体利益，将越来越受到芯片设计者，制造商的重视。
光刻工艺作为集成电路制造中的重要工艺担负着关键的作用，由于目前的光学分辨率已经是曝光波长的1/2甚至1/3，已经非常接近光学极限，因此对光刻机、光学镜头乃至光路的要求就更加的苛刻。尤其在光学光路方面，若由于振动、厂房地基下沉等不可见因素导致的发生光线偏移，那即便光刻设备造价昂贵，但所制造的芯片仍然无法满足工艺的需求。
图1是本发明背景技术中光刻设备光路结构示意图；如图1所示，在净化间辅助设备摆放层中的激光器1发出光线，照明光路2通过光路镜头3至净化间工艺层中的投影管路镜头31，投影光路8依次经掩膜板4、光路镜头部分5投射至光刻机硅片工件台6上；其中，光刻机硅片工件台6设置在光刻机避震台7上。
图2是本发明背景技术中光刻设备发生光线偏移时的光路结构示意图；如图2所示，当光路镜头3由于由于振动、厂房地基下沉等不可见因素发生倾斜时，会导致照明光路2发生光线偏移，进而使得投影光路8相应的发生偏移，使得投影在光刻机硅片工件台6的位置发生偏移，从而使产品无法满足工艺需求，降低产品的良率。
图3是本发明背景技术中光刻设备发生光线偏移时的测试数据图，横轴为月度时间，纵轴为光路偏移量（单位：微米），偏移量大于小于300微米时为设备安全运行区域，偏移量在300微米至400微米区域为设备运行危险区域，偏移量大于400微米时，设备运行，需要停机调整；如图3所示，曲线b为横轴数据，曲线c为纵轴数据，即随着设备的运行，光路的偏移量越来愈大，最后不能不停机检测调整。
由于当发生光线偏移时，光学路径的监控和测试需要非常繁琐的工序及设备，往往测定一个数据点需要6个小时以上的停机测试时间，这在大生产中无法忍受，而且由于是发生光线偏移后才发现检测，无法实时的监控，大大增大了生产成本的风险。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明揭示了一种监控光刻设备光路稳定性的装置，主要是通过在光刻设备上设置水平仪，实现对光线偏移的实时监测的装置。  
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种监控光刻设备光路稳定性的装置，包括有照明光路装置和投影光路装置的光刻设备，其中，于所述照明光路装置和所述投影光路装置上设置至少一个水平仪。
上述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其中，还包括光刻信息管理系统，所述水平仪与所述光刻信息管理系统联机。
上述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其中，所述水平仪为机械式水平仪或电子水平仪。
上述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其中，所述照明光路装置包括多个光路镜头。
上述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其中，于所述每个光路镜头上均设置有水平仪。
上述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其中，所述投影光路装置也包括多个光路镜头。
上述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其中，于所述每个投影管路中的光路镜头上均设置有水平仪。
上述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其中，所述投影光路装置还包括掩膜板，所述掩膜板上设置有水平仪。
上述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其中，所述光刻设备还包括光刻机硅片工作台，所述光刻机硅片工作台上设置有水平仪。
上述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其中，所述光刻设备还包括光刻机避震台，所述光刻机硅片工作台设置于所述光刻机避震台上。
综上所述，本发明一种监控光刻设备光路稳定性的装置，通过在光刻设备的照明光路装置和投影光路装置上设置水平仪，从而实现实时监测光刻设备中的光路发生偏移的偏移量，以对光刻机进行及时的调整，有效避免因光路偏移量过大造成的停机监测状况，有效的提高光路偏移量监测的效率，进而降低生产成本。
附图说明
图1是本发明背景技术中光刻设备光路结构示意图；
图2是本发明背景技术中光刻设备发生光线偏移时的光路结构示意图；
图3是本发明背景技术中光刻设备发生光线偏移时的测试数据图；
图4为本发明监控光刻设备光路稳定性的装置的结构示意图；
图5为本发明监控光刻设备光路稳定性的装置的测试数据图。
具体实施方式  
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
图4为本发明监控光刻设备光路稳定性的装置的结构示意图；
如图4所示，本发明一种监控光刻设备光路稳定性的装置，在照明光路2经过的每个光路镜头3上均设置一个水平仪9，在投影光路3经过的光路镜头31上也设置水平仪9，同时在光刻机避震台7上也设置水平仪9；其中，水平仪9为机械式水平仪或电子水平仪，同时每个水平仪9都与光刻信息管理系统（图中未标示）联机，通过光刻信息管理系统可以实时的查看不同区域的每个水平仪9的实时数据。
具体的，当在净化间辅助设备摆放层中的激光器1发出光线，照明光路2通过多个光路镜头3至净化间工艺层中的投影管路镜头31，投影光路8依次经掩膜板4、光路镜头部分5投射至光刻机硅片工件台6上。由于在照明光路2和投影光路3经过的区域均设置了水平仪9，且在光刻机避震台7上也设置了水平仪9，通过光刻信息管理系统可以实时的查看对应位置的水平仪9的数据，从而对光刻设备能及时的进行调整，以避免因光线偏移过大造成的停机，生产出符合工艺需求的产品。
图5为本发明监控光刻设备光路稳定性的装置的测试数据图，，横轴为月度时间，纵轴为光路偏移量（单位：微米），d为水平仪9的数据，e为光线偏移量；如图5所示，同时实时的检测光线偏移量和水平仪9的数据，可以实时检测光线偏移量，进而及时的调整光刻设备。即使光刻设备由于光线偏移量过大而停机时，通过比对各个位置水平仪9的数据，也能及时的确定出现倾斜的部位，从而大大的提高检测的效率。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明实施例提出一种监控光刻设备光路稳定性的装置，通过在光刻设备的照明光路装置和投影光路装置上设置水平仪，从而实现实时监测光刻设备中的光路发生偏移的偏移量，以对光刻机进行及时的调整，有效避免因光路偏移量过大造成的停机监测状况，有效的提高光路偏移量监测的效率，进而降低生产成本。
通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (9)

1.一种监控光刻设备光路稳定性的装置，包括有照明光路装置和投影光路装置的光刻设备，其特征在于，于所述照明光路装置和所述投影光路装置上设置至少一个水平仪和一套光刻信息管理系统，所述水平仪与所述光刻信息管理系统联机；其中，通过比较所述光刻信息管理系统检测所述水平仪的数据，监控所述光刻设备的光路稳定性。
2.根据权利要求1所述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其特征在于，所述水平仪为机械式水平仪或电子水平仪。
3.根据权利要求1所述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其特征在于，所述照明光路装置包括多个光路镜头。
4.根据权利要求3所述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其特征在于，于所述每个光路镜头上均设置有水平仪。
5.根据权利要求1所述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其特征在于，所述投影光路装置也包括多个光路镜头。
6.根据权利要求5所述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其特征在于，于所述每个投影管路中的光路镜头上均设置有水平仪。
7.根据权利要求1所述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其特征在于，所述投影光路装置还包括掩膜板，所述掩膜板上设置有水平仪。
8.根据权利要求1所述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其特征在于，所述光刻设备还包括光刻机硅片工作台，所述光刻机硅片工作台上设置有水平仪。
9.根据权利要求8所述的监控光刻设备光路稳定性的装置，其特征在于，所述光刻设备还包括光刻机避震台，所述光刻机硅片工作台设置于所述光刻机避震台上。
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