CN104111030B - 一种光掩模中心偏移测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光掩模中心偏移测量装置及其测量方法，通过将掩模放置于移动工作台上，在移动工作台运行的过程中，通过对相对于设计掩模的中心对称的两处位置及掩模两侧边线进行定位，移动工作台移动的距离则为对称的两处位置至其对应一侧的边线的距离，如果两个距离相等，则掩模不存在中心偏移，如果不等，则两个距离的差值的绝对值则为中心偏移量；采用此测量装置及测量方法，一方面可有效提高测量精度，减小测量误差，保证测量精度满足现有技术的需求；另一方面，在测量时，仅放置掩模的移动工作台与其接触，因此避免出现掩模划伤损坏、报废等问题，降低使用成本，保证了使用的安全性。

Description

一种光掩模中心偏移测量装置及其测量方法

技术领域

本发明属于掩模测量技术领域，具体涉及一种光掩模中心偏移测量装置及其测量方法。

背景技术

集成电路产业发展迅速，作为集成电路制造业的关键环节，掩模制造水平决定了集成电路制造水平的高低。随着最小特征尺寸越来越小，对掩模的测量水平和精度要求也越来越高。

在掩模测量的过程中，除缺陷检查、线宽测量、套准测量等几个大项目之外，还有图形中心偏移的测量也是一个关键的测量参数。这个参数直接关系着掩模在用户处能否被光刻机识别。

由于该参数的精度要求没有线宽测量那么高，一般精度达到0.1mm就可以基本满足要求，原有测量方法是用直尺直接靠近掩模测量。这种直尺测量方法虽然基本可以满足我们的生产要求，但它还是存在不少的缺点，具体如下：

1）、用直尺直接靠近掩模，存在划伤掩模的风险。

2）、用直尺测量，存在人为视觉判断误差，精度最多到0.1mm。

由于掩模制造水平的不断的发展，传统的测量精度已经无法满足掩模日益发展的需求。

因此，基于原有测量方法的风险和精确度不高的缺点，在后续生产中，有必要寻找一种能够有效提高掩模中心偏移的测量精度，减小测量误差，且避免测量时对掩模造成划伤损坏的测量装置及测量方法，以满足测量需求，保证使用安全，降低使用成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光掩模中心偏移测量装置及其测量方法，以达到提高测量精度，降低测量误差，且测量时除放置掩模的平台外均不与掩模接触，避免划伤掩模，保证了掩模使用安全，避免出现掩模的损坏报废等问题，降低使用成本的目的。

根据本发明的目的提出的一种光掩模中心偏移测量装置，包括移动工作台、定位仪，以及与所述移动工作台电连接的数据显示器；所述掩模放置于所述移动工作台上，所述定位仪设置于所述移动工作台的一侧或上方；

所述定位仪用于对掩模上的不同位置进行定位检测，所述数据显示器用于显示所述移动工作台的位移变化量；

在移动工作台运行的过程中，通过对相对于设计掩模的中心对称的两处位置及掩模两侧边线进行定位，计算移动工作台的位移量以确定偏移量。

优选的，所述定位仪为显微镜。

优选的，所述定位仪为扫描仪。

优选的，所述移动工作台的走位精度至少为0.01mm。

优选的，所述移动工作台的走位数值大于等于80mm。

一种光掩模中心偏移测量方法，采用所述的光掩模中心偏移测量装置，具体测量步骤如下：

（一）、将掩模放置于移动工作台上，选中掩模上的一个图形，该图形的左右两边相对于设计掩模的中心都是对称的；

（二）、驱动移动工作台向左运行使得显微镜中“十”字线与该图形最左侧边线相切，后将数据显示器清零；

（三）、移动工作台继续向左移动，使得显微镜中“十”字线与掩模最左侧边线相切，数据显示器显示出当前工作台移动的距离，该距离为被测图形左边线到掩模左边线的距离记作A；

（四）、驱动移动工作台向右运行使得显微镜中“十”字线与该图形最右侧边线相切，后将数据显示器清零；

（五）、移动工作台继续向右移动，使得显微镜中“十”字线与掩模最右侧边线相切，数据显示器显示出当前工作台移动的距离，该距离为被测图形右边线到掩模右边线的距离记作B；

（六）、将数值A、B进行对比，如A与B数值相同，则掩模中心不存在偏移，否则∣A-B∣则为掩模中心的偏移量。

与现有技术相比，本发明公开的一种光掩模中心偏移测量装置及其测量方法的优点是：通过将掩模放置于移动工作台上，在移动工作台运行的过程中，通过对相对于设计掩模的中心对称的两处位置及掩模两侧边线进行定位，移动工作台移动的距离则为对称的两处位置至其对应一侧的边线的距离，如果两个距离相等，则掩模不存在中心偏移，如果不等，则两个距离的差值的绝对值则为中心偏移量；采用此测量装置及测量方法，一方面可有效提高测量精度，减小测量误差，保证测量精度满足现有技术的需求；另一方面，在测量时，仅放置掩模的移动工作台与其接触，因此避免出现掩模划伤损坏、报废等问题，降低使用成本，保证了使用的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种光掩模中心偏移测量装置的结构示意图。

图中的数字或字母所代表的相应部件的名称：

1、移动工作台2、定位仪3、数据显示器

具体实施方式

传统的掩模中心偏移测量方法是用直尺直接靠近掩模测量。这种直尺测量方法虽然基本可以满足我们的生产要求，但它还是存在易划伤掩模的风险。而且用直尺进行测量，易造成人为视觉判断误差，精度无法满足使用需求等问题与不足。

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种光掩模中心偏移测量装置及其测量方法，采用此测量装置及测量方法，可有效提高测量精度，减小测量误差，保证测量精度满足现有技术的需求；且在测量时，仅放置掩模的移动工作台与其接触，避免出现掩模划伤损坏、报废等问题，降低使用成本，保证了使用的安全性。

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1为本发明公开的一种光掩模中心偏移测量装置的结构示意图。如图所示，一种光掩模中心偏移测量装置，包括移动工作台1、定位仪2，以及与移动工作台1电连接的数据显示器3；掩模放置于移动工作台1上，定位仪2设置于移动工作台1的一侧或上方。

定位仪2用于对掩模上的不同位置进行定位检测，如需测量点距离，则先驱动移动工作台运行使其中一个点移动至定位仪检测处，此时记录移动工作台的移动距离或清零以该点为起始点，后继续移动移动工作台使下一个点移动至定位仪检测处，此时移动工作台的移动距离为两点间的距离。

数据显示器3用于显示移动工作台1的移动距离变化量；数据显示器3具有清零的功能，便于直接将移动工作台的变化量进行显示，无需再增加计算步骤。

在移动工作台运行的过程中，通过对相对于设计掩模的中心对称的两处位置及掩模两侧边线进行定位，计算移动工作台的位移量以确定偏移量。

定位仪2为显微镜。

移动工作台的走位精度至少为0.01mm。移动工作台的走位数值大于等于80mm。具体数值根据掩模的尺寸而定，在此不做限制。

如一个图形的左右两边对于设计掩模的中心都是对称的。通过显微镜观察移动工件台到这个图形的左边，这时把显微镜镜头中的“十”字与这条边相切，然后我们把计数器归零，再继续向左移动工件台到掩模最左边边缘，同样把显微镜镜头中的“十”字与这条边相切，这时计数器上的读数就是这个图形左边到掩模左边的距离。同样测量出这个图形右边到掩模最右边的距离，这两个距离的差就是这个图形在这块掩模上的中心偏移值。

一种光掩模中心偏移测量方法，采用所述的光掩模中心偏移测量装置，具体测量步骤如下：

（一）、将掩模放置于移动工作台上，选中掩模上的一个图形，该图形的左右两边相对于设计掩模的中心都是对称的；或是选择以设计掩模的中心对称的两个图形亦可。

（二）、驱动移动工作台向左运行使得显微镜中“十”字线与该图形最左侧边线相切，后将数据显示器清零，以该边线作为移动工作台向左移动的起始点。

（三）、移动工作台继续向左移动，使得显微镜中“十”字线与掩模最左侧边线相切，数据显示器显示出当前工作台移动的距离，该距离为被测图形左边线到掩模左边线的距离记作A。

（四）、驱动移动工作台向右运行使得显微镜中“十”字线与该图形最右侧边线相切，后将数据显示器清零，以该边线作为移动工作台向右移动的起始点。

（五）、移动工作台继续向右移动，使得显微镜中“十”字线与掩模最右侧边线相切，数据显示器显示出当前工作台移动的距离，该距离为被测图形右边线到掩模右边线的距离记作B。

（六）、将数值A、B进行对比，如A与B数值相同，则掩模中心不存在偏移，否则∣A-B∣则为掩模中心的偏移量，以精确检测出掩模中心的偏移量，保证使用掩模的有效性。

此外，定位仪还可为扫描仪等，具体不做限制。

所有移动平台，只要精度和量程能达到上述的要求，且具备定位的功能的设备均满足该测量方法。

用一个镜头中带“十”线的普通显微镜外接一个工件台可移动的计数器也可以达到要求。

定位仪可采用线宽测量仪。掩模的图形主要可以从线宽测量仪上的显微镜中观察，测量时不直接接触掩模图形，测量的线宽从1um～40um左右。且线宽测量仪还包括一个计数器用于记录移动工作台的移动距离，精度达到0.0001mm且有归“零”功能，而且本发明的移动工作台从左到右可移动的距离大于等于80mm，工作台的走位精度以及走位数值均满足中心偏移的测量需要，这样我们就可以运用这个计数器的读数来计算我们的中心偏移值。

本发明公开了一种光掩模中心偏移测量装置及其测量方法，通过将掩模放置于移动工作台上，在移动工作台运行的过程中，通过对相对于设计掩模的中心对称的两处位置及掩模两侧边线进行定位，移动工作台移动的距离则为对称的两处位置至其对应一侧的边线的距离，如果两个距离相等，则掩模不存在中心偏移，如果不等，则两个距离的差值的绝对值则为中心偏移量；采用此测量装置及测量方法，一方面可有效提高测量精度，减小测量误差，保证测量精度满足现有技术的需求；另一方面，在测量时，仅放置掩模的移动工作台与其接触，因此避免出现掩模划伤损坏、报废等问题，降低使用成本，保证了使用的安全性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种光掩模中心偏移测量装置，其特征在于，包括移动工作台、定位仪，以及与所述移动工作台电连接的数据显示器；所述掩模放置于所述移动工作台上，所述定位仪设置于所述移动工作台的一侧或上方；

所述定位仪用于对掩模上的不同位置进行定位检测，所述数据显示器用于显示所述移动工作台的位移变化量；

在移动工作台运行的过程中，通过对相对于设计掩模的中心对称的两处位置及掩模两侧边线进行定位，移动工作台移动的距离则为对称的两处位置至其对应一侧的边线的距离，两个距离相等，则掩模不存在中心偏移，如果距离不等，则两个距离的差值的绝对值为中心偏移量。

2.如权利要求1所述的光掩模中心偏移测量装置，其特征在于，所述定位仪为显微镜。

3.如权利要求1所述的光掩模中心偏移测量装置，其特征在于，所述定位仪为扫描仪。

4.如权利要求1所述的光掩模中心偏移测量装置，其特征在于，所述移动工作台的走位精度至少为0.01mm。

5.如权利要求1所述的光掩模中心偏移测量装置，其特征在于，所述移动工作台的走位数值大于等于80mm。

6.一种光掩模中心偏移测量方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的光掩模中心偏移测量装置，具体测量步骤如下：

(一)、将掩模放置于移动工作台上，选中掩模上的一个图形，该图形的左右两边相对于设计掩模的中心都是对称的；

(二)、驱动移动工作台向左运行使得显微镜中“十”字线与该图形最左侧边线相切，后将数据显示器清零；

(三)、移动工作台继续向左移动，使得显微镜中“十”字线与掩模最左侧边线相切，数据显示器显示出当前工作台移动的距离，该距离为被测图形左边线到掩模左边线的距离记作A；

(四)、驱动移动工作台向右运行使得显微镜中“十”字线与该图形最右侧边线相切，后将数据显示器清零；

(五)、移动工作台继续向右移动，使得显微镜中“十”字线与掩模最右侧边线相切，数据显示器显示出当前工作台移动的距离，该距离为被测图形右边线到掩模右边线的距离记作B；

(六)、将数值A、B进行对比，如A与B数值相同，则掩模中心不存在偏移，否则∣A-B∣则为掩模中心的偏移量。