多個(gè)傳感器間相互位置關(guān)系校準(zhǔn)方法

創(chuàng)意無(wú)極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利——多個(gè)傳感器間相互位置關(guān)系校準(zhǔn)方法。該專利由上海微電子裝備有限公司申請(qǐng)，并于2017年6月27日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種多個(gè)傳感器間相互位置關(guān)系校準(zhǔn)方法。

發(fā)明背景

投影掃描式(TFT)光刻機(jī)的目的是把掩模上圖形清晰、正確地成像在涂有光刻膠的基板上，隨著基板尺寸的增大，掩模、基板的形變會(huì)對(duì)套刻結(jié)果產(chǎn)生很大的影響，因此必須在掩模或基板上布置更多的標(biāo)記。

為了提高產(chǎn)率，現(xiàn)提出一種曝光裝置，該裝置包括：照明系統(tǒng)1，掩模2、掩模臺(tái)3、基板對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)4、物鏡陣列5、曝光場(chǎng)6、基板7以及工件臺(tái)8。該光刻機(jī)系統(tǒng)工作時(shí)，照明系統(tǒng)1通過物鏡陣列5將掩模2上的圖像成像到基板7的每個(gè)曝光場(chǎng)6上，通過工件臺(tái)8與掩模臺(tái)3同步運(yùn)動(dòng)完成掃描曝光動(dòng)作。掩模臺(tái)3承載掩模2運(yùn)動(dòng)、工件臺(tái)8承載基板7運(yùn)動(dòng)，工件臺(tái)測(cè)量系統(tǒng)和掩模臺(tái)測(cè)量系統(tǒng)分別測(cè)量工件臺(tái)8和掩模臺(tái)3的位置。為了完成物鏡陣列5的鏡頭拼接，需要采用多個(gè)掩模對(duì)準(zhǔn)傳感器同時(shí)執(zhí)行掩模對(duì)準(zhǔn)的方案。然而，由于掩模對(duì)準(zhǔn)傳感器、基板對(duì)準(zhǔn)傳感器相對(duì)于工件臺(tái)8或者整機(jī)框架會(huì)發(fā)生熱漂移，如果再運(yùn)用原先的傳感器位置關(guān)系計(jì)算掩模2相對(duì)于工件臺(tái)8、基板7相對(duì)于工件臺(tái)8的位置關(guān)系會(huì)引起套刻誤差。

因此，如何對(duì)多個(gè)傳感器間的位置關(guān)系進(jìn)行校準(zhǔn)，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種多個(gè)傳感器間相互位置關(guān)系校準(zhǔn)方法，以解決傳感器間相互位置漂移問題，從而消除該漂移對(duì)套刻的影響。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多個(gè)傳感器間相互位置關(guān)系校準(zhǔn)方法，通過掩模對(duì)準(zhǔn)傳感器和基板對(duì)準(zhǔn)傳感器測(cè)量設(shè)置在工件臺(tái)基準(zhǔn)版上的基準(zhǔn)標(biāo)記，建立掩模對(duì)準(zhǔn)傳感器與基板對(duì)準(zhǔn)傳感器之間的位置關(guān)系。

圖為掩模與基板位置關(guān)系的邏輯聯(lián)系圖

具體包括：步驟1：采用掩模對(duì)準(zhǔn)傳感器對(duì)工件臺(tái)基準(zhǔn)版上的基準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行位置測(cè)量;步驟2：通過該基準(zhǔn)標(biāo)記上的第一標(biāo)記對(duì)掩模對(duì)準(zhǔn)傳感器進(jìn)行位置標(biāo)定;步驟3：通過該對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記上的第二標(biāo)記對(duì)基板對(duì)準(zhǔn)傳感器進(jìn)行位置標(biāo)定。

作為優(yōu)選，標(biāo)定包括離線標(biāo)定和在線標(biāo)定。所述離線標(biāo)定步驟包括：采用干涉儀分別對(duì)每個(gè)掩模對(duì)準(zhǔn)傳感器和每個(gè)基板對(duì)準(zhǔn)傳感器進(jìn)行位置標(biāo)定，建立掩模對(duì)準(zhǔn)傳感器、基板對(duì)準(zhǔn)傳感器與干涉儀之間的關(guān)系;移動(dòng)工件臺(tái)，采用一個(gè)基板對(duì)準(zhǔn)傳感器依次對(duì)準(zhǔn)工件臺(tái)基準(zhǔn)版上的基準(zhǔn)標(biāo)記，并標(biāo)定每個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記相對(duì)于工件臺(tái)的位置;使第一標(biāo)記同時(shí)對(duì)準(zhǔn)所有基板對(duì)準(zhǔn)傳感器，從而標(biāo)定所有基板對(duì)準(zhǔn)傳感器的位置。

所述在線標(biāo)定步驟包括離軸基線更新和同軸基線更新。所述離軸基線更新包括：將所有基板對(duì)準(zhǔn)傳感器同時(shí)對(duì)準(zhǔn)第一標(biāo)記，測(cè)得的工件臺(tái)基準(zhǔn)版的位置變化，并把在線測(cè)得的工件臺(tái)基準(zhǔn)版的位置變化補(bǔ)償?shù)剿龌鍖?duì)準(zhǔn)傳感器上。所述同軸基線更新包括：移動(dòng)掩模臺(tái)和工件臺(tái)到物鏡陣列下，所有掩模對(duì)準(zhǔn)傳感器測(cè)量其各自對(duì)應(yīng)的第二標(biāo)記的像素值變化，進(jìn)而更新所述基準(zhǔn)標(biāo)記的像素位置。兩掩模對(duì)準(zhǔn)傳感器間距與兩基板對(duì)準(zhǔn)傳感器間距相同。所述掩模對(duì)準(zhǔn)傳感器和基板對(duì)準(zhǔn)傳感器的排列方向相同，均與光刻機(jī)系統(tǒng)的掃描方向垂直，可以測(cè)出基板內(nèi)的高階形變。所述第一標(biāo)記和第二標(biāo)記部分重合

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過掩模對(duì)準(zhǔn)建立掩模與工件臺(tái)的位置關(guān)系，再建立基板與工件臺(tái)的位置關(guān)系，從而可以間接建立掩模與基板的位置關(guān)系，可以有效解決掩模、基板傳感器間相互位置漂移問題，從而消除該漂移對(duì)套刻的影響。