CN114089609A - 承载台边缘位置平坦度的监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种承载台边缘位置平坦度的监控方法，包括：通过对焦系统对承载台上的超平坦硅片进行曝光及量测；建立对应于超平坦硅片的中心区域的各个量测点的套刻精度与失焦值的线性关系，获取线性关系的斜率；调节对焦系统的焦深；对超平坦硅片的边缘区域进行曝光及量测，根据各个量测点的套刻精度、焦深的调节量及斜率计算对应于超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值；将对应于超平坦硅片的中心区域与对应于超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值进行作差比较，若差值处于阈值范围内，则表示承载台的边缘位置的平坦度良好。通过调节对焦系统的焦深，能够将超平坦硅片的边缘区域纳入量程，实现对承载台边缘位置平坦度的监控。

Description

承载台边缘位置平坦度的监控方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种承载台边缘位置平坦度的监控方法。
背景技术
目前对于硅片承载台的量测，通常是利用机台的对焦系统对硅片承载台上的超平坦硅片进行量测，通过对焦系统光斑位置的竖直变化量间接测量出硅片承载台的平坦度，由于对焦系统光斑几何形状的限制，该方法无法完全覆盖量测硅片承载台边缘位置处于有效曝光区域内的位置，存在边缘量测盲区。实际检测中，当对焦系统的光斑部分落在焦点禁用范围内时，整个光斑的数据将不纳入量测，故使得承载台边缘位置存在量测盲区，现目前，通常只能量测到硅片边缘位置约半径143mm的区域。若承载台的平坦度在量测盲区内恶化，将会导致产品产生缺陷，进而影响生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种承载台边缘位置平坦度的监控方法，能够将超平坦硅片的边缘区域纳入量程，达到扩大量测区域，缩小边缘量测盲区的目的，进而实现对承载台边缘位置平坦度的监控。
为了达到上述目的，本发明提供了一种承载台边缘位置平坦度的监控方法，包括：
通过对焦系统对承载台上的超平坦硅片进行曝光及量测；
建立对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的套刻精度与失焦值的线性关系，获取所述线性关系的斜率；
调节所述对焦系统的焦深，以使所述超平坦硅片的边缘区域进入量程；
对所述超平坦硅片的边缘区域进行曝光及量测，根据各个量测点的套刻精度、所述焦深的调节量及所述斜率计算对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值；
将对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的失焦值与对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值进行作差比较，若差值处于阈值范围内，则表示所述承载台的边缘位置的平坦度良好。
可选的，对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的套刻精度与失焦值的线性关系模型如下：
Z1＝k1Δx＝k2Δy
其中，Z1为对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的失焦值，Δx和Δy分别为对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点沿X方向和Y方向的套刻精度，k1和k2为斜率。
可选的，根据所述超平坦硅片的中心区域与边缘区域的交界处的失焦值的变化趋势调节所述对焦系统的焦深。
可选的，当所述超平坦硅片的中心区域与边缘区域的交界处的失焦值往正方向变化时，沿负方向调节所述对焦系统的焦深，反之，当所述超平坦硅片的中心区域与边缘区域的交界处的失焦值往负方向变化时，沿正方向调节所述对焦系统的焦深。
可选的，调节所述对焦系统的焦深的次数不小于1次。
可选的，对所述超平坦硅片的边缘区域进行曝光及量测，根据各个量测点的套刻精度、所述焦深的调节量及所述斜率计算对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值的计算公式如下：
Z2＝k1Δx+b＝k2Δy+b
其中，Z2为对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值，Δx和Δy分别为对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点沿X方向和Y方向的套刻精度，k1和k2为斜率，b为所述焦深的调节量。
可选的，将对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的失焦值与对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值进行作差比较，具体如下：
ΔZ＝Z1-Z2
当ΔZ处于阈值范围内，则表示所述承载台的边缘位置的平坦度良好。
可选的，所述超平坦硅片的中心区域为所述超平坦硅片上的点到所述超平坦硅片的中心点的距离小于143mm的点的集合。
可选的，所述超平坦硅片的边缘区域为所述超平坦硅片上的点到所述超平坦硅片的中心点的距离小于146.5mm的点的集合。
可选的，所述对焦系统为相移聚焦监视器。
本发明提供了一种承载台边缘位置平坦度的监控方法，通过调节对焦系统的焦深，能够将超平坦硅片的边缘区域纳入量程，达到扩大量测区域，缩小边缘量测盲区的目的，进而通过超平坦硅片的边缘区域的失焦情况反应出承载台边缘位置的失焦情况，实现对承载台边缘位置平坦度的监控。
附图说明
本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：
图1为本发明实施例提供的承载台边缘位置平坦度的监控方法的步骤图。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本发明中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。如在本发明中所使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。如在本发明中所使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征。
请参照图1，图1为本发明实施例提供的承载台边缘位置平坦度的监控方法的步骤图。本实施例提供了一种承载台边缘位置平坦度的监控方法，包括以下步骤：
S1、通过对焦系统对承载台上的超平坦硅片进行曝光及量测；
S2、建立对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的套刻精度与失焦值的线性关系，获取所述线性关系的斜率；
S3、调节所述对焦系统的焦深，以使所述超平坦硅片的边缘区域进入量程；
S4、对所述超平坦硅片的边缘区域进行曝光及量测，根据各个量测点的套刻精度、所述焦深的调节量及所述斜率计算对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值；
S5、将对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的失焦值与对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值进行作差比较，若差值处于阈值范围内，则表示所述承载台的边缘位置的平坦度良好。
通过调节对焦系统的焦深，能够将超平坦硅片的边缘区域纳入量程，达到扩大量测区域，缩小边缘量测盲区的目的，进而通过超平坦硅片的边缘区域的失焦情况反应出承载台边缘位置的失焦情况，实现对承载台边缘位置平坦度的监控。
具体的，先执行步骤S1，通过对焦系统对承载台上的超平坦硅片进行曝光及量测。本实施例中，所述承载台为尼康液浸式光刻机的承载台，所述对焦系统为相移聚焦监视器。根据所述对焦系统的量测区域，定义所述超平坦硅片的中心区域为所述超平坦硅片上的点到所述超平坦硅片的中心点的距离小于143mm的点的集合，所述超平坦硅片的边缘区域为所述超平坦硅片上的点到所述超平坦硅片的中心点的距离小于146.5mm的点的集合。
接着，执行步骤S2，建立对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的套刻精度与失焦值的线性关系，获取所述线性关系的斜率。
本实施例中，对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的套刻精度与失焦值的线性关系模型如下：
Z1＝k1Δx＝k2Δy
其中，Z1为对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的失焦值，Δx和Δy分别为对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点沿X方向和Y方向的套刻精度，k1和k2为斜率。
接着，执行步骤S3，调节所述对焦系统的焦深，以使所述超平坦硅片的边缘区域进入量程。具体的，根据所述超平坦硅片的中心区域与边缘区域的交界处的失焦值的变化趋势调节所述对焦系统的焦深。例如，当所述超平坦硅片的中心区域与边缘区域的交界处的失焦值往正方向变化时，沿负方向调节所述对焦系统的焦深，反之，当所述超平坦硅片的中心区域与边缘区域的交界处的失焦值往负方向变化时，沿正方向调节所述对焦系统的焦深。
较佳的，调节所述对焦系统的焦深的次数不小于1次。可结合技术人员的经验反复调节，直至调节至最佳的焦深。
然后执行步骤S4，对所述超平坦硅片的边缘区域进行曝光及量测，根据各个量测点的套刻精度、所述焦深的调节量及所述斜率计算对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值，计算公式如下：
Z2＝k1Δx+b＝k2Δy+b
其中，Z2为对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值，Δx和Δy分别为对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点沿X方向和Y方向的套刻精度，k1和k2为斜率，b为所述焦深的调节量。
最后执行步骤S5，将对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的失焦值与对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值进行作差比较，具体如下：
ΔZ＝Z1-Z2
当ΔZ处于阈值范围内，则表示所述承载台的边缘位置的平坦度良好。
综上，本发明实施例提供了一种承载台边缘位置平坦度的监控方法，包括：通过对焦系统对承载台上的超平坦硅片进行曝光及量测；建立对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的套刻精度与失焦值的线性关系，获取所述线性关系的斜率；调节所述对焦系统的焦深，以使所述超平坦硅片的边缘区域进入量程；对所述超平坦硅片的边缘区域进行曝光及量测，根据各个量测点的套刻精度、所述焦深的调节量及所述斜率计算对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值；将对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的失焦值与对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值进行作差比较，若差值处于阈值范围内，则表示所述承载台的边缘位置的平坦度良好。通过调节对焦系统的焦深，能够将超平坦硅片的边缘区域纳入量程，达到扩大量测区域，缩小边缘量测盲区的目的，进而通过超平坦硅片的边缘区域的失焦情况反应出承载台边缘位置的失焦情况，实现对承载台边缘位置平坦度的监控。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种承载台边缘位置平坦度的监控方法，其特征在于，包括：
通过对焦系统对承载台上的超平坦硅片进行曝光及量测；
建立对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的套刻精度与失焦值的线性关系，获取所述线性关系的斜率；
调节所述对焦系统的焦深，以使所述超平坦硅片的边缘区域进入量程；
对所述超平坦硅片的边缘区域进行曝光及量测，根据各个量测点的套刻精度、所述焦深的调节量及所述斜率计算对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值；
将对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的失焦值与对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值进行作差比较，若差值处于阈值范围内，则表示所述承载台的边缘位置的平坦度良好。
2.如权利要求1所述的承载台边缘位置平坦度的监控方法，其特征在于，对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的套刻精度与失焦值的线性关系模型如下：
Z1＝k1Δx＝k2Δy
其中，Z1为对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的失焦值，Δx和Δy分别为对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点沿X方向和Y方向的套刻精度，k1和k2为斜率。
3.如权利要求2所述的承载台边缘位置平坦度的监控方法，其特征在于，根据所述超平坦硅片的中心区域与边缘区域的交界处的失焦值的变化趋势调节所述对焦系统的焦深。
4.如权利要求3所述的承载台边缘位置平坦度的监控方法，其特征在于，当所述超平坦硅片的中心区域与边缘区域的交界处的失焦值往正方向变化时，沿负方向调节所述对焦系统的焦深，反之，当所述超平坦硅片的中心区域与边缘区域的交界处的失焦值往负方向变化时，沿正方向调节所述对焦系统的焦深。
5.如权利要求3所述的承载台边缘位置平坦度的监控方法，其特征在于，调节所述对焦系统的焦深的次数不小于1次。
6.如权利要求2所述的承载台边缘位置平坦度的监控方法，其特征在于，对所述超平坦硅片的边缘区域进行曝光及量测，根据各个量测点的套刻精度、所述焦深的调节量及所述斜率计算对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值的计算公式如下：
Z2＝k1Δx+b＝k2Δy+b
其中，Z2为对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值，Δx和Δy分别为对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点沿X方向和Y方向的套刻精度，k1和k2为斜率，b为所述焦深的调节量。
7.如权利要求6所述的承载台边缘位置平坦度的监控方法，其特征在于，将对应于所述超平坦硅片的中心区域的各个量测点的失焦值与对应于所述超平坦硅片的边缘区域的各个量测点的失焦值进行作差比较，具体如下：
ΔZ＝Z1-Z2
当ΔZ处于阈值范围内，则表示所述承载台的边缘位置的平坦度良好。
8.如权利要求1所述的承载台边缘位置平坦度的监控方法，其特征在于，所述超平坦硅片的中心区域为所述超平坦硅片上的点到所述超平坦硅片的中心点的距离小于143mm的点的集合。
9.如权利要求1所述的承载台边缘位置平坦度的监控方法，其特征在于，所述超平坦硅片的边缘区域为所述超平坦硅片上的点到所述超平坦硅片的中心点的距离小于146.5mm的点的集合。
10.如权利要求1所述的承载台边缘位置平坦度的监控方法，其特征在于，所述对焦系统为相移聚焦监视器。
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