TWI645267B - Optical measuring device and method - Google Patents

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TWI645267B TW106133419A TW106133419A TWI645267B TW I645267 B TWI645267 B TW I645267B TW 106133419 A TW106133419 A TW 106133419A TW 106133419 A TW106133419 A TW 106133419A TW I645267 B TWI645267 B TW I645267B
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Abstract

一種光學測量裝置和方法，在其中的位置測量裝置中設置可以測量光學檢測模組、基板載台在移動過程中產生的傾斜量的裝置，根據該傾斜量資料結合光學檢測模組、基板載台的位移與所在的位置座標進行計算並修正，在測量基板上某一點時，使用上述裝置和方法對該點測得的相關資料進行修正，提高測量的精準度，這樣就解決在測量大尺寸基板時帶來的大誤差的問題。此外，本發明提供的基板上設置掃描向基準板和非掃描向基準板以及膠厚基準板、線寬基準板，可便於設備自身進行自動校準，提高了便利性。

Description

一種光學測量裝置和方法
本發明有關於半導體領域，特別有關於一種光學測量裝置和方法。
在半導體積體電路製造過程中，一個完整的晶片通常需要經過多次光蝕刻曝光才能製作完成。光蝕刻即在已經塗佈光蝕刻膠的基板上曝光顯影形成線路，在已經進行過光蝕刻的基板上再次進行光蝕刻，則為套刻。在進行光蝕刻時，影響光蝕刻精度的因素主要有基板與遮罩板的位置偏差、光蝕刻形成線路的線寬和光蝕刻膠自身的膠厚以及套刻偏差。
目前市場上的光學測量設備，其中包含有膜厚測量設備和位置以及套刻偏差集於一體的測量設備。如中國專利CN104412062A(申請號：CN201380035853.2，公開日：2015年3月11日)描述一種膜厚測定裝置，基板載台放置待測基板，基板載台上方為龍門架，膜厚測定頭安裝在滑動件上在龍門架上運動，測量基板上的膜的厚度。上述裝置中還包括位置調整單元以及位置和套刻偏差測量設備，目前位置和套刻偏差測量設備採用橋式或龍門結構，其各運動方向有測量干涉儀進行測量控制，非運動方向無測量干涉儀配置。其中的位置校正使用覆蓋整個測量行程的大遮罩板進行校正。
目前市場上測量標準差設備為保持測量精度，使用較大遮罩板進行定期校正。一是維護不便，需設備廠商校準，同時手動上載遮罩板；二是隨著平板中基板尺寸增大，後續遮罩板的尺寸需要同時增大，存在侷限性；三是隨著尺寸增大，設備的運動範圍或者設備自身的尺寸也變大，則必然使誤差更加明顯，增大誤差值，影響了測量。
本發明提供一種光學測量裝置和方法，將測量時儀器的傾斜量計算到誤差內，提高測量的精度，用於解決上述問題。
為達到上述目的，本發明提出一種光學測量裝置，包括一基板載台，用於放置基板；一光學檢測載台框架，用於承載並將一光學檢測滑塊支撐在該基板載台的上方，該光學檢測滑塊可沿該光學檢測載台框架滑動；一光學檢測單元，位於該基板載台的上方且固定在該光學檢測滑塊上，隨著該光學檢測滑塊沿該光學檢測載台框架移動，該光學檢測單元包括標記位置測量模組；一基板載台位置測量模組，用於測量該基板載台的位置；一光學檢測單元位置測量模組，用於測量該光學檢測單元的位置；以及一校正模組，根據該基板載台的位置和該光學檢測單元的位置獲得由該基板載台和該光學檢測單元的運動所引起的標記位置測量偏差，並基於該標記位置測量偏差對該標記位置測量模組測得的標記位置進行校正。
作為優選，該基板載台位置測量模組包括基板載台Y方向測量元件和基板載台X方向測量元件，該基板載台Y方向 測量元件測量該基板載台的Y方向位移量，該基板載台X方向測量元件測量該基板載台Y方向運動中的X方向偏移量。
作為優選，該光學檢測單元位置測量模組包括光學檢測單元X方向測量元件、光學檢測滑塊X方向測量元件以及光學檢測單元Y方向測量元件，該光學檢測單元X方向測量元件測量該光學檢測單元的X方向位移量，該光學檢測滑塊X方向測量元件測量該光學檢測滑塊的X方向位移量，該光學檢測單元Y方向測量元件用於測量該光學檢測單元X方向運動中該光學檢測單元相對於光學檢測載台框架的Y方向偏移量。
作為優選，該基板載台Y方向測量元件和基板載台X方向測量元件均採用干涉儀。
作為優選，該光學檢測單元X方向測量元件和光學檢測滑塊X方向測量元件均採用干涉儀，該光學檢測單元Y方向測量元件採用雷射位移感測器。
作為優選，該光學檢測單元還包括用於測調該光學檢測單元與基板上表面距離的高度調整模組。
作為優選，該基板載台上還佈設有帶校準標記的基準板，用於校正該基板載台位置和光學檢測單元位置。
作為優選，該帶校準標記的基準板包括横向基準板和與該横向基準板垂直的縱向基準板，該横向基準板沿該基板載台X方向佈置，用於校準該光學檢測單元沿X方向運動時該基板相對該光學檢測單元的Y方向位置偏差，該縱向基準板沿該基板載台Y方向佈置，用於校準該基板載台沿Y方向運動時該基板相對該光學檢測單元的X方向位置偏差。
作為優選，該光學測量裝置還包括支撑底座，用於承載該基板載台和光學檢測載台框架。
作為優選，該支撑底座從下至上包括減震單元和大理石。
作為優選，該光學檢測單元還用於檢測曝光後基板上的圖形線寬、套刻偏差、標記位置偏差和/或光蝕刻膠的膠厚。
本發明還提供一種光學測量方法，將該光學檢測滑塊沿該光學檢測載台框架運動的方向定義為X方向，在水平面上垂直於X方向的方向定義為Y方向，垂直方向定義為Z方向，建立XYZ三維座標系，其特徵在於，具體包括以下步驟：提供一帶有檢測標記的基板，放置在該基板載台上；控制該基板載台沿Y方向運動，光學檢測單元沿X方向運動，使任一檢測標記i位於該標記位置測量模組下，該標記位置測量模組測量得到該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align，dyi_align)；同時，基板載台Y方向測量元件測量該基板載台的Y方向位移量Yi和繞ZY平面的旋轉量Rzy_wsi和繞X軸的傾斜量Rx_wsi，基板載台X方向測量元件測量該基板載台運動至位置Yi時該基板載台的X方向偏移量X_wsi，之後根據該基板載台運動至位置Yi時該基板載台的X方向偏移量X_wsi、繞ZY平面的旋轉量Rzy_wsi及繞X軸的傾斜量Rx_wsi，計算該基板載台運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)；同時，光學檢測單元X方向測量元件測量該光學檢測單元的X 方向位移量Xi，光學檢測滑塊X方向測量元件測量該光學檢測滑塊的X方向位移量X’i和繞ZX平面的旋轉量Rzx_omi，光學檢測單元Y方向測量元件測量該光學檢測單元運動至位置Xi時該光學檢測單元相對該光學檢測載台框架的Y方向偏移量Y_omi和繞X軸傾斜量Rx_omi，根據該光學檢測單元的X方向位移量Xi和光學檢測滑塊的X方向位移量X’i计算該光學檢測單元運動至位置Xi時該光學檢測單元繞Y軸的傾斜量Ry_omi，之後根據該光學檢測單元運動至位置Xi時該光學檢測單元繞ZX平面的旋轉量Rzx_omi和繞Y軸的傾斜量Ry_omi，以及該光學檢測單元相對該光學檢測載台框架的Y方向偏移量Y_omi和繞X軸傾斜量Rx_omi，計算該光學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)；根據該基板載台運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)和該光學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)修正該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align，dyi_align)。
作為優選，根據下式計算該基板載台運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)：dxi_align1=X_wsi+A_ws×Rzy_wsi；dyi_align1=B_ws×Rzy_wsi+H_ws×Rx_wsi；其中，A_ws為該基板載台X方向測量元件投射至該基板載台上的測量光斑中心與基板載台旋轉中心在Y方向的偏差； B_ws為該基板載台Y方向測量元件投射至該基板載台上的測量光斑中心與該基板載台旋轉中心在X方向的偏差；H_ws為該基板載台Y方向測量元件投射至該基板載台上的測量光斑中心與該標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離；作為優選，根據下式計算該光學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)：dxi_align2=A_om×Rzx_omi+H_om×Ry_omi；dyi_align2=Y_omi+B_om×Rzx_omi+H'_om×Rx_omi；其中，A_om為該光學檢測單元X方向測量元件投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該光學檢測單元旋轉中心在Y方向的偏差；B_om為該光學檢測單元Y方向測量元件投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該光學檢測單元旋轉中心在X方向的偏差；H_om為該光學檢測單元X方向測量元件投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離；H’_om為該光學檢測滑塊X方向測量元件投射至該光學檢測滑塊上的測量光斑中心與該標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離。
作為優選，還包括該基板載台位置和光學檢測單元位置的校準，具體包括以下步驟：測量位於該基板載台上的基準板上的校準標記，首先控制該 基板載台沿Y方向運動，光學檢測單元沿X方向運動，使該基準板上任一校準標記j位於該標記位置測量模組下，該標記位置測量模組測量得到該校準標記j的位置，計算該校準標記j相對該標記位置測量模組的對準偏差(dxj_align，dyj_align)；同時，基板載台Y方向測量元件測量該基板載台的Y方向位移量Yj和繞ZY平面的旋轉量Rzy_wsj和繞X軸的傾斜量Rx_wsj，基板載台X方向測量元件測量該基板載台運動至位置Yj時該基板載台的X方向偏移量X_wsj，之後根據該基板載台運動至位置Yj時該基板載台的X方向偏移量X_wsj、繞ZY平面的旋轉量Rzy_wsj及繞X軸的傾斜量Rx_wsj，計算該基板載台運動至位置Yj時引起的該校準標記j相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align1，dyj_align1)；光學檢測單元X方向測量元件測量該光學檢測單元的X方向位移量Xj，光學檢測滑塊X方向測量元件測量該光學檢測滑塊的X方向位移量X’j和繞ZX平面的旋轉量Rzx_omj，光學檢測單元Y方向測量元件測量該光學檢測單元運動至位置Xj時該光學檢測單元相對該光學檢測載台框架的Y方向偏移量Y_omj和繞X軸傾斜量Rx_omj，根據該光學檢測單元的X方向位移量Xj和光學檢測滑塊的X方向位移量X’j計算該光學檢測單元運動至位置Xj時該光學檢測單元繞Y軸的傾斜量Ry_omj，之後根據該光學檢測單元運動至位置Xj時該光學檢測單元繞ZX平面的旋轉量Rzx_omj和繞Y軸的傾斜量Ry_omj，以及該光學檢測單元相對該光學檢測載台框架的Y方向偏移量Y_omj和繞X軸傾斜量Rx_omj，計算該光學檢測單元運動至位置Xj時引起的該校準標記j相對該標記位置測 量模組中心的對準偏差(dxj_align2，dyj_align2)；根据該基板載台運動至位置Yj時引起的該校準標記j相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align1，dyj_align1)和該光學檢測單元運動至位置Xj時引起的該校準標記j相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align2，dyj_align2)修正該校準標記j相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align，dyj_align)；重複上述步驟，得到所有修正後的該校準標記相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align，dyj_align)，j=1,2,...n；處理所有修正後的該校準標記相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align，dyj_align)，j=1,2,...n，得到該基板載台在位置Yi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Xi和該光學檢測單元在位置Xi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Yi；最後將該基板載台在位置Yi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Xi補償到該基板載台運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)中，將該光學檢測單元在位置Xi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Yi補償到該光學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)中。
作為優選，根據下式將該基板載台在位置Yi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Xi補償到該基板載台運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)中： dxi_align1=X_wsi+A_ws×Rzy_wsi+△Xi；dyi_align1=B_ws×Rzy_wsi+H_ws×Rx_wsi；其中，A_ws為該基板載台X方向測量元件投射至該基板載台上的測量光斑中心與基板載台旋轉中心在Y方向的偏差；B_ws為該基板載台Y方向測量元件投射至該基板載台上的測量光斑中心與該基板載台旋轉中心在X方向的偏差；H_ws為該基板載台Y方向測量元件投射至該基板載台上的測量光斑中心與該標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離；作為優選，根據下式將該光學檢測單元在位置Xi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Yi補償到該光學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)中：dxi_align2=A_om×Rzx_omi+H_om×Ry_omi；dyi_align2=Y_omi+B_om×Rzx_omi+H'_om×Rx_omi+△Yi；其中，A_om為該光學檢測單元X方向測量元件投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該光學檢測單单元旋轉中心在Y方向的偏差；B_om為該光學檢測單元Y方向測量元件投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該光學檢測單元旋轉中心在X方向的偏差；H_om為該光學檢測單元X方向測量元件投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離；H’_om為該光學檢測滑塊X方向測量元件投射至該光學檢測 滑塊上的測量光斑中心與該標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離。
作為優選，在該基板載台上佈置一與Y方向平行的Y方向基準板，用於测量該基板載台在位置Yi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Xi；在該基板載台上佈置一與X方向平行的X方向基準板，用於测量該光學檢測單元在位置Xi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Yi。
作為優選，採用線性插值的方法處理所有修正後的該校準標記相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align，dyj_align)，j=1,2,...n，得到該基板載台在位置Yi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Xi和該光學檢測單元在位置Xi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Yi。
作為優選，該標記位置測量模組檢測一檢測標記時還包括：測量此時該標記位置測量模組距離該檢測標記的高度值Z1；計算該高度值Z1相對於該標記位置測量模組的最佳焦面高度值Z2的高度偏差dZ=Z1-Z2；控制該標記位置測量模組块垂直方向運動dZ，使該檢測標記位於該標記位置測量模組的最佳焦面處。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明提供一種光學測量裝置和方法，設置可以測量光學檢測單元、基板載台在移動過程中產生的傾斜量的裝置，根據該傾斜量資料結合光學檢測模組、基板載台的位移與所在的位置座標進行計算並修正，在測量基板上某一點時，使用上述裝置和方法 對該點測得的相關資料進行修正，提高標記位置測量的精準度，這樣就解決在測量大尺寸基板時帶來的大誤差的問題。此外，本發明提供的基板上設置掃描向基準板和非掃描向基準板，可便於設備自身進行自動校準，提高了便利性。
1‧‧‧支撐底座
2‧‧‧光學檢測載台框架
3‧‧‧光學檢測滑塊
4‧‧‧垂直方向運動機構控制單元
5‧‧‧光學檢測模組
5a‧‧‧位置粗測量感測器
5b‧‧‧第一位置精測和線寬測量感測器
5c‧‧‧第二位置精測和線寬測量感測器
5d‧‧‧膠厚測量感測器
5e‧‧‧第一高度測量感測器
5f‧‧‧第二高度測量感測器
6‧‧‧基板載台
7‧‧‧基準板
8‧‧‧基板溫度控制單元
9‧‧‧基板
21‧‧‧框架Y方向干涉儀測量系統
22‧‧‧框架Y方向干涉儀測量系統
51‧‧‧模組X干涉儀控制測量系統
52‧‧‧滑塊X干涉儀控制測量系統
53‧‧‧模組Y干涉儀控制測量系統
61‧‧‧基板載台X干涉儀控制測量系統
62‧‧‧基板載台Y干涉儀控制測量系統
71‧‧‧線寬標定基準板
72‧‧‧X方向基準板
73‧‧‧Y方向基準板
74‧‧‧膠厚標定基準板
91‧‧‧基板標記
L1~L30‧‧‧標記點連接線
圖1為本發明提供的光學測量裝置結構示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3和圖4皆為本發明提供的基板上測量偏差的標記點分佈示意圖。
為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。
[實施例一]
請參照圖1與圖2，以水平向右為X方向，垂直於紙面向裡的方向為Y方向，垂直向上為Z方向，建立XYZ三維座標系。本發明提供的可修正測量裝置，該裝置包括一支撐底座1，用於承載整個可修正測量裝置，該支撐底座從下至上包括與地面接觸的地基、用於減緩地面振動對機器測量影響的減震單元、以及用以設置X方向、Y方向驅動機構的大理石台。
請參照圖2，支撐底座1為一方形檯面，其中央放置著一基板載台6，基板載台6主要用於放置基板9，並且在基板9周圍放置有多種用於給基板9校準的基準板7，基準板7包括用於 給基板9在X方向校準的X方向基準板72也即橫向基準板、用於給基板9在Y方向校準的Y方向基準板73也即縱向基準板、線寬標定基準板71、用於校準光蝕刻膠的膠厚的膠厚標定基準板74，其中X方向基準板72和Y方向基準板73相互垂直，線寬標定基準板71和膠厚標定基準板74分別位於X方向基準板72的兩端。
X方向基準板72和Y方向基準板73上設計有週期分佈的對準標記，用於週期性校正位置偏差；線寬標定基準板71用於標定第一位置精測和線寬測量感測器5b、第二位置精測和線寬測量感測器5c的線寬測量偏差，保證線寬測量準確度。
在支撐底座1上，在基板載台6上方設置光學檢測載台框架2，該光學檢測載台框架2為一龍門架，其從基板載台6一側沿Z方向向上延伸一定的高度後，沿X方向延伸至基板載台6相對的一側，然後沿Z方向向下延伸至支撐底座1上。
在光學檢測載台框架2上設置一個可沿光學檢測載台框架2移動的光學檢測滑塊3，也就是說光學檢測滑塊3安裝在光學檢測載台框架2上並能夠沿著X方向移動，在光學檢測滑塊3下固定有光學檢測單元，也即光學檢測模組5，該光學檢測模組5包括參數檢測模組和標記位置測量模組，具體為位於光學檢測模組5下方設置的標記位置測量模組、線寬測量模組和光蝕刻膠膠厚測量模組，將上述三項測量模組結合在一個光學檢測模組5上，當光學檢測模組5在光學檢測滑塊3的帶動下沿X方向運動時，可選上述三種測量模組任意組合進行測量，也可各自單獨測量。在測量基板9上的資料時，這三種測量模組能夠同時對應相同的位置，因此更利於分析，尤其有利於分析線路線寬和膠厚相關性。
在光學檢測模組5上設置有一高度調整模組，亦即安裝在光學檢測模組5一側的垂直方向運動機構控制單元4，該模組能夠控制光學檢測模組5相對於光學檢測滑塊3在Z方向上的運動，這樣也就調整光學檢測模組5相對於基板9的高度。
具體地，請繼續參照圖1，參數檢測模組和標記位置測量模組在光學檢測模組5下表面設置為：位置粗測量感測器5a，用於測量基板9相對於基板載台6的偏差，保證基板9上的基板標記91位於第一位置精測和線寬測量感測器5b、第二位置精測和線寬測量感測器5c的視場內；第一位置精測和線寬測量感測器5b，用於測量基板標記91的位置偏差、光蝕刻膠線路特徵尺寸的線寬和套刻偏差；第二位置精測和線寬測量感測器5c，用於測量基板標記91的位置偏差、光蝕刻膠線路特徵尺寸的線寬和套刻偏差，其與第一位置精測和線寬測量感測器5b相互對稱設置，且相對於第一位置精測和線寬測量感測器5b，第二位置精測和線寬測量感測器5c對準視場小，可測量更小光蝕刻膠線路特徵尺寸的線寬；膠厚測量感測器5d，用於測量基板9上或基準板7上或矽片上光蝕刻膠的膠厚，該感測器相對於位置粗測量感測器5a為對稱設置。
第一高度測量感測器5e和第二高度測量感測器5f二者皆用於測量基板9的上表面的高度，且這兩者分別設置於第一位置精測和線寬測量感測器5b、第二位置精測和線寬測量感測器5c靠近基板9的一端，且相互對稱。
光學測量裝置中還包括用於測量基板載台6位置的 基板載台位置測量模組，該基板載台位置測量模組包括基板載台Y方向測量元件和基板載台X方向測量元件，該基板載台Y方向測量元件測量該基板載台的Y方向位移量，該基板載台X方向測量元件測量該基板載台Y方向運動中的X方向偏移量，在本發明中具體為：基板載台X干涉儀控制測量系統61亦即基板載台X方向測量元件，其用於控制基板載台6在X方向上的運動，並同時測量基板載台6的X位置X_ws以及繞XZ平面的旋轉量Rzx_ws；基準載台Y干涉儀控制測量系統62亦即基板載台Y方向測量元件，其用於控制基板載台6在Y方向的運動，測量此時基板載台6的Y位置Y_ws，並同時測量基板載台6繞ZY平面的旋轉量Rzy_ws和繞X軸的傾斜量Rx_ws；基板載台X干涉儀控制測量系統61和基準載台Y干涉儀控制測量系統62分別設置在基板載台6的X方向和Y方向上，兩者皆採用干涉儀；光學測量裝置還包括用於測量光學檢測模組5自身位置與偏差的光學檢測單元位置測量模組，其包括光學檢測單元X方向測量元件、光學檢測滑塊X方向測量元件以及光學檢測單元Y方向測量元件，具體為：模組X干涉儀控制測量系統51亦即光學檢測單元X方向測量元件，其設置在光學檢測模組5上，用於測量光學檢測模組5在X方向上的位移量X_om並且控制光學檢測模組5在X方向的運動，模組X干涉儀控制測量系統51和滑塊X干涉儀控制測量系統52相互連接，將兩者測量得到的資料進行參數處理，可得到光學檢測 模組5的傾斜量Ry_om；滑塊X干涉儀控制測量系統52亦即光學檢測滑塊X方向測量元件，其設置在光學檢測滑塊3上，可測量光學檢測模組5在XZ平面上的旋轉量Rzx_om；模組Y干涉儀控制測量系統53亦即光學檢測單元Y方向測量元件，其設置在光學檢測模組5上，用於測量光學檢測模組5相對於光學檢測載台框架2的Y方向位移量Y_om和傾斜量Rx_om，該光學檢測單元X方向測量元件和光學檢測滑塊X方向測量元件採用干涉儀，該光學檢測單元Y方向測量元件採用雷射位移感測器。
本發明中在基板載台6上還設置基板溫度控制單元8，這是一種恒溫系統，其設置在基板9下方，當基板上載到基板載台6上時，可快速使基板9溫度達到目標溫度，這樣就減少基板9在測試前等待其到達目標溫度的時間，提高生產效率。
此外，本發明提供的可修正測量裝置中，上述所有的檢測資料的模組或者單元或者系統皆與一控制系統中的參數處理單元連接，參數處理單元處理檢測的資料，處理完成後回饋至相應的位置調控系統中，如回饋至垂直方向機構控制單元4、模組X干涉儀控制測量系統51、滑塊X干涉儀控制測量系統52、模組Y干涉儀控制測量系統53、基板載台X干涉儀控制測量系統61、基準載台Y干涉儀控制系統62，控制各自對應的組件作相應的移動。
在本發明中，還設置校正模組，根據該基板載台6的位置和該光學檢測單元的位置獲得該基板載台6和該光學檢測單元運動所引起的基板標記91的位置測量偏差，之後對該標記位置測量模組測得的基板標記91位置進行校正。
本發明中，為了防止因光學檢測載台框架2在工作過程中產生變形而使得光學檢測滑塊3在移動時，在Y方向和Z方向上都有可能產生移動偏差，因此為了將這些移動偏差得到補償，則位置測量裝置還包括位於光學檢測載台框架2上的用於測量其變形量的框架測量單元，具體為關於基板載台6對稱的框架Y方向干涉儀測量系統21、22亦即框架測量單元，當基板載台6沿著Y方向運動時，框架Y方向干涉儀測量系統21、22可測量得到光學檢測載台框架2的變形量Yref和旋轉變形量Rzref，基板載台X干涉儀控制測量系統61和基準載台Y干涉儀控制測量系統62根據上述資料校正對準時刻基板載台6的位置，從而完成校正功能。
本發明還提供一種使用上述可修正測量裝置的測量方法，當光學檢測模組5在光學檢測載台框架2上移動至對應基板9上的某一點處時，使用位置測量裝置測量此時基板9、基板載台6、光學檢測滑塊3、光學檢測模組5的位置與偏差以及光學檢測模組5在移動過程中產生的傾斜量，根據傾斜量對該點顯示的資料進行修正，具體包括以下步驟：提供一帶有檢測標記91的基板9放置在該基板載台6上；控制該基板載台6沿Y方向運動，光學檢測單元亦即光學檢測模組5沿X方向運動，使任一檢測標記i位於該標記位置測量模組下，該標記位置測量模組測量得到該檢測標記i的位置，並計算該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align，dyi_align)；設置基板載台Y方向測量元件亦即基準載台Y干涉儀控制測量系統62測量該基板載台6的Y方向位移量Yi和繞ZY平面的旋 轉量Rzy_wsi和繞X軸的傾斜量Rx_wsi，基板載台X方向測量元件亦即基板載台X干涉儀控制測量系統61測量該基板載台6運動至位置Yi時該基板載台6的X方向偏移量X_wsi，之後根據該基板載台6運動至位置Yi時該基板載台6的X方向偏移量X_wsi、繞ZY平面的旋轉量Rzy_wsi及繞X軸的傾斜量Rx_wsi，計算該基板載台6運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)；設置光學檢測單元X方向測量元件亦即模組X干涉儀控制測量系統51測量該光學檢測單元的X方向位移量Xi，光學檢測滑塊X方向測量元件亦即滑塊X干涉儀控制測量系統52測量該光學檢測滑塊的X方向位移量X’i和繞ZX平面的旋轉量Rzx_omi，光學檢測單元Y方向測量元件亦即模組Y干涉儀控制測量系統53測量該光學檢測單元亦即光學檢測模組5運動至位置Xi時該光學檢測單元相對該光學檢測載台框架2的Y方向偏移量Y_omi和繞X軸傾斜量Rx_omi，根據該光學檢測單元的X方向位移量Xi和光學檢測滑塊的X方向位移量X’i計算該光學檢測單元運動至位置Xi時該光學檢測單元繞Y軸的傾斜量Ry_omi，之後根據該光學檢測單元運動至位置Xi時該光學檢測單元繞ZX平面的旋轉量Rzx_omi和繞Y軸的傾斜量Ry_omi，以及該光學檢測單元相對該光學檢測載台框架2的Y方向偏移量Y_omi和繞X軸傾斜量Rx_omi，計算該光學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)；根據該基板載台6運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)和該光 學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)修正該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align，dyi_align)。
其中，計算該基板載台6運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)，具體為：dxi_align1=X_wsi+A_ws×Rzy_wsi；dyi_align1=B_ws×Rzy_wsi+H_ws×Rx_wsi；其中，A_ws為該基板載台X方向測量元件亦即基準載台X干涉儀控制測量系統61投射至該基板載台6上的測量光斑中心與基板載台6旋轉中心在Y方向的偏差；B_ws為該基準載台Y干涉儀控制測量系統62投射至該基板載台6上的測量光斑中心與該基板載台6旋轉中心在X方向的偏差；H_ws為該基板載台Y方向測量元件亦即基準載台Y干涉儀控制測量系統62投射至該基板載台6上的測量光斑中心與標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離；其中，計算該光學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)，具體為：dxi_align2=A_om×Rzx_omi+H_om×Ry_omi；dyi_align2=Y_omi+B_om×Rzx_omi+H'_om×Rx_omi；其中，A_om為該光學檢測單元X方向測量元件亦即模組X干涉儀控制測量系統51投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該光學檢測單元旋轉中心在Y方向的偏差； B_om為該光學檢測單元Y方向測量元件亦即模組X干涉儀控制測量系統51投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該光學檢測單元旋轉中心在X方向的偏差；H_om為該光學檢測單元X方向測量元件亦即模組X干涉儀控制測量系統51投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離；H’_om為該光學檢測滑塊X方向測量元件亦即滑塊X干涉儀控制測量系統52投射至該光學檢測滑塊3上的測量光斑中心與標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離。
較佳地，還包括校準該基板載台位置和光學檢測單元位置，具體包括以下步驟：測量位於該基板載台6上的基準板7上的校準標記，首先控制該基板載台6沿Y方向運動，光學檢測單元沿X方向運動，使該基準板7上任一校準標記j位於該標記位置測量模組下，該標記位置測量模組測量得到該校準標記j的位置，計算該校準標記j相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align，dyj_align)；基準載台Y干涉儀控制測量系統62測量該基板載台6的Y方向位移量Yj繞ZY平面的旋轉量Rzy_wsj和繞X軸的傾斜量Rx_wsj，基板載台X干涉儀控制測量系統61測量該基板載台6運動至位置Yj時該基板載台6的X方向偏移量X_wsj，之後根據該基板載台6運動至位置Yj時該基板載台6的X方向偏移量X_wsj、繞ZY平面的旋轉量Rzy_wsj及繞X軸的傾斜量Rx_wsj，計算該基板載台6運動至位置Yj時引起的該校準標記j相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align1，dyj_align1)； 模組X干涉儀控制測量系統51測量該光學檢測單元的X方向位移量Xj，滑塊X干涉儀控制測量系統52測量該光學檢測滑塊3的X方向位移量X’j和繞ZX平面的旋轉量Rzx_omj，模組Y干涉儀控制測量系統53測量該光學檢測單元運動至位置Xj時該光學檢測單元相對該光學檢測載台框架2的Y方向偏移量Y_omj和繞X軸傾斜量Rx_omj，根據該光學檢測單元的X方向位移量Xj和光學檢測滑塊3的X方向位移量X’j計算該光學檢測單元運動至位置Xj時該光學檢測單元繞Y軸的傾斜量Ry_omj，之後根據該光學檢測單元運動至位置Xj時該光學檢測單元繞ZX平面的旋轉量Rzx_omj和繞Y軸的傾斜量Ry_omj，以及該光學檢測單元相對該光學檢測載台框架2的Y方向偏移量Y_omj和繞X軸傾斜量Rx_omj，計算該光學檢測單元運動至位置Xj時引起的該校準標記j相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align2，dyj_align2)；根據該基板載台6運動至位置Yj時引起的該校準標記j相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align1，dyj_align1)和該光學檢測單元運動至位置Xj時引起的該校準標記j相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align2，dyj_align2)修正該校準標記j相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align，dyj_align)；重複上述步驟，得到所有修正後的該校準標記相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align，dyj_align)，j=1,2,...n；處理所有修正後的該校準標記相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align，dyj_align)，j=1,2,...n，得到該基板載台6在位置Yi時該基準板7相對該標記位置測量模組中心的對準殘差 △Xi和該光學檢測單元在位置Xi時該基準板7相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Yi；最後將該基板載台6在位置Yi時該基板9相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Xi補償到該基板載台6運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)中，將該光學檢測單元在位置Xi時該基板9相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Yi補償到該光學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)中。
其中，將該基板載台6在位置Yi時該基板9相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Xi補償到該基板載台6運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)，具體為：dxi_align1=X_wsi+A_ws×Rzy_wsi+△Xi；dyi_align1=B_ws×Rzy_wsi+H_ws×Rx_wsi；其中，A_ws為該基準載台X干涉儀控制測量系統61投射至該基板載台6上的測量光斑中心與基板載台6旋轉中心在Y方向的偏差；B_ws為該基準載台Y干涉儀控制測量系統62投射至該基板載台6上的測量光斑中心與該基板載台6旋轉中心在X方向的偏差；H_ws為基準載台Y干涉儀控制測量系統62投射至該基板載台6上的測量光斑中心與標記位置測量模組中心的最佳焦面在Z方向的距離；其中，將該光學檢測單元在位置Xi時該基板相對該標記位置 測量模組中心的對準殘差△Yi補償到該光學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)中，具體為：dxi_align2=A_om×Rzx_omi+H_om×Ry_omi；dyi_align2=Y_omi+B_om×Rzx_omi+H'_om×Rx_omi+△Yi；其中，A_om為模組X干涉儀控制測量系統51投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該光學檢測單元旋轉中心在Y方向的偏差；B_om為模組Y干涉儀控制測量系統53投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該光學檢測單元旋轉中心在X方向的偏差；H_om為模組X干涉儀控制測量系統51投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離；H’_om為滑塊X干涉儀控制測量系統52投射至該光學檢測滑塊3上的測量光斑中心與標記位置測量模組中心的最佳焦面在Z方向的距離。
較佳地，Y方向基準板73用於測量該基板載台6在位置Yi時該Y方向基準板73相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Xi；X方向基準板72用於測量該光學檢測單元在位置Xi時該X方向基準板72相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Yi。
較佳地，採用線性插值的方法處理所有修正後的該校準標記相對該標記位置測量模組中心的對準偏差(dxj_align，dyj_align)，j=1,2,...n，得到該基板載台6在位置Yi時該基準板9相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Xi和該光學檢測單元 在位置Xi時該基準板9相對該標記位置測量模組中心的對準殘差△Yi。
較佳地，該標記位置測量模組檢測一標記時還包括：測量此時該標記位置測量模組距離該標記的高度值Z1；計算該高度值Z1相對於該標記位置測量模組的最佳焦面高度值Z2的高度偏差dZ=Z1-Z2；控制該標記位置測量模組垂直方向運動dZ，使該標記位於該標記位置測量模組的最佳焦面處。較佳地，根據上述步驟，形成表1：
輸出所有檢測標記點之間的連接線長度、測量得到的偏差以及修正之後的連接線長度，形成表2：
自此，藉由上述步驟完成對基板載台的位置及光學測量單元的位置的修正，可將這些修正資料回饋至光蝕刻機中，在光蝕刻進行對準時，根據這些資料作相應的調整。
本發明對上述實施例進行描述，但本發明不僅限於上述實施例。顯然本領域的技術人員可以對發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明請求項及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包括這些改動和變型在內。

Claims (20)

  1. 一種光學測量裝置，其包括：一基板載台，用於放置一基板；一光學檢測載台框架，用於承載並將一光學檢測滑塊支撐在該基板載台的上方，該光學檢測滑塊可沿該光學檢測載台框架滑動；一光學檢測單元，位於該基板載台的上方且固定在該光學檢測滑塊上，隨著該光學檢測滑塊沿該光學檢測載台框架移動，該光學檢測單元包括一標記位置測量模組；一基板載台位置測量模組，用於測量該基板載台的位置；一光學檢測單元位置測量模組，用於測量該光學檢測單元的位置；以及一校正模組，根據該基板載台的位置和該光學檢測單元的位置獲得由該基板載台和該光學檢測單元的運動所引起的一標記位置測量偏差，並基於該標記位置測量偏差對該標記位置測量模組測得的一標記位置進行校正。
  2. 如請求項1之光學測量裝置，其中，該基板載台位置測量模組包括一基板載台Y方向測量元件和一基板載台X方向測量元件，該基板載台Y方向測量元件測量該基板載台的Y方向位移量，該基板載台X方向測量元件測量該基板載台在Y方向運動中的X方向偏移量。
  3. 如請求項1之光學測量裝置，其中，該光學檢測單元位置測量模組包括一光學檢測單元X方向測量元件、一光學檢測滑塊X方向測量元件以及一光學檢測單元Y方向測量元件，該光學檢測單元X方向測量元件測量該光學檢測單元的X方向位移量，該光學檢測滑塊X方向測量元件測量該光學檢測滑塊的X方向位移量，該光學檢測單元Y方向測量元件用於測量該光學檢測單元在X方向運動中該光學檢測單元相對於該光學檢測載台框架的Y方向偏移量。
  4. 如請求項2之光學測量裝置，其中，該基板載台Y方向測量元件和該基板載台X方向測量元件均採用一干涉儀。
  5. 如請求項3之光學測量裝置，其中，該光學檢測單元X方向測量元件和該光學檢測滑塊X方向測量元件採用一干涉儀，該光學檢測單元Y方向測量元件採用一雷射位移感測器。
  6. 如請求項1之光學測量裝置，其中，該光學檢測單元還包括用於測調該光學檢測單元與該基板的上表面距離的一高度調整模組。
  7. 如請求項1之光學測量裝置，其中，該基板載台上還佈設有帶校準標記的一基準板，用於校正該基板載台位置和該光學檢測單元的位置。
  8. 如請求項7之光學測量裝置，其中，帶校準標記的該基準板包括一橫向基準板和與該橫向基準板垂直的一縱向基準板，該橫向基準板沿該基板載台的X方向佈置，用於校準該光學檢測單元沿X方向運動時該基板相對該光學檢測單元的Y方向位置偏差，該縱向基準板沿該基板載台的Y方向佈置，用於校準該基板載台沿Y方向運動時該基板相對該光學檢測單元的X方向位置偏差。
  9. 如請求項1之光學測量裝置，其中，該光學測量裝置還包括一支撐底座，用於承載該基板載台和該光學檢測載台框架。
  10. 如請求項9之光學測量裝置，其中，該支撐底座從下至上包括一減震單元和一大理石。
  11. 如請求項1之光學測量裝置，其中，該光學檢測單元還用於檢測曝光後該基板上的一圖形線寬、一套刻偏差、一標記位置偏差和/或一光蝕刻膠膠厚。
  12. 一種使用請求項1之光學測量裝置的測量方法，將該光學檢測滑塊沿該光學檢測載台框架運動的方向定義為X方向，在水平面上垂直於X方向的方向定義為Y方向，垂直方向定義為Z方向，建立XYZ三維座標系，其包括以下步驟：提供帶有檢測標記的該基板，放置在該基板載台上；控制該基板載台沿Y方向運動，該光學檢測單元沿X方向運動，使任一檢測標記i位於該標記位置測量模組下，該標記位置測量模組測量得到該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的一對準偏差(dxi_align，dyi_align)；同時，一基板載台Y方向測量元件測量該基板載台的一Y方向位移量Yi和繞一ZY平面的一旋轉量Rzy_wsi和繞一X軸的一傾斜量Rx_wsi，一基板載台X方向測量元件測量該基板載台運動至位置Yi時該基板載台的一X方向偏移量X_wsi，之後根據該基板載台運動至位置Yi時該基板載台的該X方向偏移量X_wsi、繞該ZY平面的該旋轉量Rzy_wsi及繞該X軸的該傾斜量Rx_wsi，計算該基板載台運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的一對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)；同時，一光學檢測單元X方向測量元件測量該光學檢測單元的一X方向位移量Xi，一光學檢測滑塊X方向測量元件測量該光學檢測滑塊的一X方向位移量X’i和繞一ZX平面的一旋轉量Rzx_omi，一光學檢測單元Y方向測量元件測量該光學檢測單元運動至位置Xi時該光學檢測單元相對該光學檢測載台框架的一Y方向偏移量Y_omi和繞該X軸的一傾斜量Rx_omi，根據該光學檢測單元的該X方向位移量Xi和該光學檢測滑塊的該X方向位移量X’i計算該光學檢測單元運動至位置Xi時該光學檢測單元繞一Y軸的一傾斜量Ry_omi，之後根據該光學檢測單元運動至位置Xi時該光學檢測單元繞該ZX平面的該旋轉量Rzx_omi和繞該Y軸的該傾斜量Ry_omi，以及該光學檢測單元相對該光學檢測載台框架的該Y方向偏移量Y_omi和繞該X軸傾斜量Rx_omi，計算該光學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的一對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)；根據該基板載台運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)和該光學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)修正該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的一對準偏差(dxi_align，dyi_align)。
  13. 如請求項12之光學測量方法，其中，根據下式計算該基板載台運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)：dxi_align1=X_wsi+A_ws×Rzy_wsi；dyi_align1=B_ws×Rzy_wsi+H_ws×Rx_wsi；其中，A_ws為該基板載台X方向測量元件投射至該基板載台上的測量光斑中心與該基板載台的旋轉中心在Y方向的偏差；B_ws為該基板載台Y方向測量元件投射至該基板載台上的測量光斑中心與該基板載台的旋轉中心在X方向的偏差；H_ws為該基板載台Y方向測量元件投射至該基板載台上的測量光斑中心與該標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離。
  14. 如請求項13之光學測量方法，其中，根據下式計算該光學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)：dxi_align2=A_om×Rzx_omi+H_om×Ry_omi；dyi_align2=Y_omi+B_om×Rzx_omi+H'_om×Rx_omi；其中，A_om為該光學檢測單元X方向測量元件投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該光學檢測單元的旋轉中心在Y方向的偏差；B_om為該光學檢測單元Y方向測量元件投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該光學檢測單元的旋轉中心在X方向的偏差；H_om為該光學檢測單元X方向測量元件投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離；H’_om為該光學檢測滑塊X方向測量元件投射至該光學檢測滑塊上的測量光斑中心與該標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離。
  15. 如請求項12之光學測量方法，其中，還包括以下步驟：測量位於該基板載台上的一基準板上的校準標記，首先控制該基板載台沿Y方向運動，該光學檢測單元沿X方向運動，使該基準板上任一校準標記j位於該標記位置測量模組下，該標記位置測量模組測量得到該任一校準標記j的位置，計算該任一校準標記j相對該標記位置測量模組的該對準偏差(dxj_align，dyj_align)；同時，該基板載台Y方向測量元件測量該基板載台的該Y方向位移量Yj和繞該ZY平面的該旋轉量Rzy_wsi和繞該X軸的該傾斜量Rx_wsi，該基板載台X方向測量元件測量該基板載台運動至位置Yj時該基板載台的該X方向偏移量X_wsj，之後根據該基板載台運動至位置Yj時該基板載台的該X方向偏移量X_wsj、繞該ZY平面的該旋轉量Rzy_wsj及繞該X軸的該傾斜量Rx_wsj，計算該基板載台運動至位置Yj時引起的該任一校準標記j相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxj_align1，dyj_align1)；該光學檢測單元X方向測量元件測量該光學檢測單元的該X方向位移量Xj，該光學檢測滑塊X方向測量元件測量該光學檢測滑塊的該X方向位移量X’j和繞該ZX平面的該旋轉量Rzx_omi，該光學檢測單元Y方向測量元件測量該光學檢測單元運動至位置Xj時該光學檢測單元相對該光學檢測載台框架的該Y方向偏移量Y_omj和繞該X軸的該傾斜量Rx_omi，根據該光學檢測單元的該X方向位移量Xj和該光學檢測滑塊的該X方向位移量X’j計算該光學檢測單元運動至位置Xj時該光學檢測單元繞該Y軸的該傾斜量Ry_omj，之後根據該光學檢測單元運動至位置Xj時該光學檢測單元繞該ZX平面的該旋轉量Rzx_omj和繞該Y軸的該傾斜量Ry_omj，以及該光學檢測單元相對該光學檢測載台框架的該Y方向偏移量Y_omj和繞該X軸的該傾斜量Rx_omj，計算該光學檢測單元運動至位置Xj時引起的該任一校準標記j相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxj_align2，dyj_align2)；根據該基板載台運動至位置Yj時引起的該任一校準標記j相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxj_align1，dyj_align1)和該光學檢測單元運動至位置Xj時引起的該任一校準標記j相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxj_align2，dyj_align2)修正該任一校準標記j相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxj_align，dyj_align)；重複上述步驟，得到所有修正後的該校準標記相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxj_align，dyj_align)，j=1,2,...n；處理所有修正後的該校準標記相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxj_align，dyj_align)，j=1,2,...n，得到該基板載台在位置Yi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的對一準殘差△Xi和該光學檢測單元在位置Xi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的一對準殘差△Yi；最後將該基板載台在位置Yi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的該對準殘差△Xi補償到該基板載台運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)中，將該光學檢測單元在位置Xi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的該對準殘差△Yi補償到該光學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)中。
  16. 如請求項15之光學測量方法，其中，根據下式將該基板載台在位置Yi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的該對準殘差△Xi補償到該基板載台運動至位置Yi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxi_align1，dyi_align1)中：dxi_align1=X_wsi+A_ws×Rzy_wsi+△Xi；dyi_align1=B_ws×Rzy_wsi+H_ws×Rx_wsi；其中，A_ws為該基板載台X方向測量元件投射至該基板載台上的測量光斑中心與該基板載台的旋轉中心在Y方向的偏差；B_ws為該基板載台Y方向測量元件投射至該基板載台上的測量光斑中心與該基板載台的旋轉中心在X方向的偏差；H_ws為該基板載台Y方向測量元件投射至該基板載台上的測量光斑中心與該標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離。
  17. 如請求項15之光學測量方法，其中，根據下式將該光學檢測單元在位置Xi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的該對準殘差△Yi補償到該光學檢測單元運動至位置Xi時引起的該檢測標記i相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxi_align2，dyi_align2)中：dxi_align2=A_om×Rzx_omi+H_om×Ry_omi；dyi_align2=Y_omi+B_om×Rzx_omi+H'_om×Rx_omi+△Yi；其中，A_om為該光學檢測單元X方向測量元件投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該光學檢測單元的旋轉中心在Y方向的偏差；B_om為該光學檢測單元Y方向測量元件投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該光學檢測單元的旋轉中心在X方向的偏差；H_om為該光學檢測單元X方向測量元件投射至該光學檢測單元上的測量光斑中心與該標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離；H’_om為該光學檢測滑塊X方向測量元件投射至該光學檢測滑塊上的測量光斑中心與該標記位置測量模組的最佳焦面在Z方向的距離。
  18. 如請求項15之光學測量方法，其中，在該基板載台上佈置與Y方向平行的一Y方向基準板，用於測量該基板載台在位置Yi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的該對準殘差△Xi；在該基板載台上佈置與X方向平行的一X方向基準板，用於測量該光學檢測單元在位置Xi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的該對準殘差△Yi。
  19. 如請求項15之光學測量方法，其中，採用線性插值的方法處理所有修正後的該校準標記相對該標記位置測量模組中心的該對準偏差(dxj_align，dyj_align)，j=1,2,...n，得到該基板載台在位置Yi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的該對準殘差△Xi和該光學檢測單元在位置Xi時該基準板相對該標記位置測量模組中心的該對準殘差△Yi。
  20. 如請求項12之光學測量方法，其中，該標記位置測量模組檢測一檢測標記時還包括：測量此時該標記位置測量模組距離該檢測標記的一高度值Z1；計算該高度值Z1相對於該標記位置測量模組的一最佳焦面高度值Z2的高度偏差dZ=Z1-Z2；控制該標記位置測量模組垂直方向運動dZ，使該檢測標記位於該標記位置測量模組的一最佳焦面處。
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