本發(fā)明涉及光刻設(shè)備，尤其涉及一種光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、光刻設(shè)備是制造芯片的核心裝置，可以將掩膜版上的精細(xì)圖案經(jīng)過(guò)曝光印制到基板上。光刻設(shè)備在進(jìn)行光刻工藝前，需要對(duì)運(yùn)動(dòng)臺(tái)和物鏡的投影中心進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保光刻工藝精確執(zhí)行。

2、為對(duì)運(yùn)動(dòng)臺(tái)和物鏡的投影中心進(jìn)行校準(zhǔn)，需要先測(cè)量出物鏡的中心偏移。相關(guān)技術(shù)中，可采用場(chǎng)成像對(duì)準(zhǔn)技術(shù)來(lái)定位中心偏移。場(chǎng)成像對(duì)準(zhǔn)技術(shù)是從掩膜版上設(shè)計(jì)一些測(cè)量圖案，然后在硅片上指定的位置進(jìn)行曝光，最后提取這些圖像中指定特征點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算這些特征點(diǎn)坐標(biāo)的平均值作為中心偏移的結(jié)果，而上述中心偏移的測(cè)量方法存在精度較低的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法及裝置，以提高中心偏移的測(cè)量精度。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法，包括：

3、將掩膜版上預(yù)設(shè)圖案的中心與所述物鏡的中心對(duì)齊；其中，所述預(yù)設(shè)圖案為中心對(duì)稱(chēng)圖形；

4、將待曝光的基板置于運(yùn)動(dòng)臺(tái)，并將所述運(yùn)動(dòng)臺(tái)的中心與所述物鏡的理論投影中心對(duì)齊；

5、移動(dòng)所述基板對(duì)所述基板的預(yù)設(shè)待曝光區(qū)進(jìn)行曝光；其中，所述預(yù)設(shè)待曝光區(qū)呈中心對(duì)稱(chēng)，且包括至少四個(gè)與所述運(yùn)動(dòng)臺(tái)的中心距離相同的子待曝光區(qū)；

6、獲取曝光后的所述基板的最終實(shí)際圖像，并獲取所述基板曝光后對(duì)應(yīng)的最終理論圖像；

7、將所述最終理論圖像的感興趣區(qū)域與所述最終實(shí)際圖像進(jìn)行相關(guān)性匹配以計(jì)算所述中心偏移；其中，所述感興趣區(qū)域包括所述最終理論圖像中對(duì)應(yīng)所述預(yù)設(shè)待曝光區(qū)的至少部分。

8、可選地，所述獲取所述基板曝光后對(duì)應(yīng)的最終理論圖像包括：

9、根據(jù)所述基板的曝光參數(shù)生成初始理論圖像；

10、根據(jù)所述初始理論圖像生成所述最終理論圖像。

11、可選地，所述根據(jù)所述初始理論圖像生成所述最終理論圖像包括：

12、將所述初始理論圖像作為所述最終理論圖像；

13、或者，將所述初始理論圖像進(jìn)行第一升采樣生成第一中間理論圖像；

14、根據(jù)所述第一中間理論圖像生成所述最終理論圖像。

15、可選地，所述根據(jù)所述第一中間理論圖像生成所述最終理論圖像包括：

16、將所述第一中間理論圖像作為所述最終理論圖像；

17、或者，對(duì)所述第一中間理論圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)臺(tái)正交運(yùn)行校正、掩膜版標(biāo)線校正和物鏡倍率校正中的至少一個(gè)得到第二中間理論圖像；

18、將所述第二中間理論圖像作為所述理論圖像。

19、可選地，所述對(duì)所述第一中間理論圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)臺(tái)正交運(yùn)行校正、掩膜版標(biāo)線校正和物鏡倍率校正中的至少一個(gè)得到第二中間理論圖像包括：

20、對(duì)所述第一中間理論圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)臺(tái)正交運(yùn)行校正、掩膜版標(biāo)線校正和物鏡倍率校正得到所述第二中間理論圖像。

21、可選地，所述根據(jù)所述初始理論圖像生成所述最終理論圖像包括：將所述初始理論圖像進(jìn)行第一升采樣生成第一中間理論圖像；根據(jù)所述第一中間理論圖像生成所述最終理論圖像；

22、所述獲取曝光后的所述基板的最終實(shí)際圖像包括：

23、采集曝光后的所述基板的初始實(shí)際圖像；

24、將所述初始實(shí)際圖像進(jìn)行第二升采樣得到第一中間實(shí)際圖像；

25、將所述第一中間實(shí)際圖像對(duì)應(yīng)各個(gè)子待曝光區(qū)的部分與對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)相乘并疊加得到第二中間實(shí)際圖像；

26、將所述第二中間實(shí)際圖像作為所述最終實(shí)際圖像；其中，所述第一中間實(shí)際圖像中對(duì)應(yīng)所述子待曝光區(qū)的部分的權(quán)重系數(shù)與所述子待曝光區(qū)的曝光時(shí)間正相關(guān)。

27、可選地，所述第一升采樣與所述第二升采樣的參數(shù)相同。

28、可選地，所述感興趣區(qū)域包括對(duì)應(yīng)每個(gè)所述子待曝光區(qū)的子感興趣區(qū)域；所述子感興趣區(qū)域的面積小于對(duì)應(yīng)的所述子待曝光區(qū)的面積，所述子感興趣區(qū)域?yàn)橹行膶?duì)稱(chēng)圖形，且各所述子感興趣區(qū)域的大小及形狀相同。

29、可選地，所述將所述最終理論圖像的感興趣區(qū)域與所述最終實(shí)際圖像進(jìn)行相關(guān)性匹配以計(jì)算所述中心偏移包括：

30、將偏移量在所述感興趣區(qū)域內(nèi)取值時(shí)，相關(guān)性最大時(shí)對(duì)應(yīng)的所述偏移量作為所述中心偏移。

31、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量裝置，用于執(zhí)行如上所述的光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法，光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量裝置包括：

32、第一對(duì)齊模塊，用于將掩膜版上預(yù)設(shè)圖案的中心與所述物鏡的中心對(duì)齊；其中，所述預(yù)設(shè)圖案為中心對(duì)稱(chēng)圖形；

33、第二對(duì)齊模塊，用于待曝光的基板置于運(yùn)動(dòng)臺(tái)，并將所述運(yùn)動(dòng)臺(tái)的中心與所述物鏡的理論投影中心對(duì)齊；

34、移動(dòng)模塊，用于移動(dòng)所述基板對(duì)所述基板的預(yù)設(shè)待曝光區(qū)進(jìn)行曝光；其中，所述預(yù)設(shè)待曝光區(qū)呈中心對(duì)稱(chēng)，且包括至少四個(gè)與所述運(yùn)動(dòng)臺(tái)的中心距離相同的子待曝光區(qū)；

35、獲取模塊，用于獲取曝光后的所述基板的最終實(shí)際圖像，并獲取所述基板曝光后對(duì)應(yīng)的最終理論圖像；

36、處理模塊，用于將所述最終理論圖像的感興趣區(qū)域與所述最終實(shí)際圖像進(jìn)行相關(guān)性匹配以計(jì)算所述中心偏移；其中，所述感興趣區(qū)域包括所述最終理論圖像中對(duì)應(yīng)所述預(yù)設(shè)待曝光區(qū)的至少部分。

37、本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，采用的光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法包括：將掩膜版上預(yù)設(shè)圖案的中心與物鏡的中心對(duì)齊；其中，預(yù)設(shè)圖案為中心對(duì)稱(chēng)圖形；將待曝光的基板置于運(yùn)動(dòng)臺(tái)，并將運(yùn)動(dòng)臺(tái)的中心與物鏡的理論投影中心對(duì)齊；移動(dòng)基板對(duì)基板的預(yù)設(shè)待曝光區(qū)進(jìn)行曝光；其中，預(yù)設(shè)待曝光區(qū)呈中心對(duì)稱(chēng)，且包括至少四個(gè)與運(yùn)動(dòng)臺(tái)的中心距離相同的子待曝光區(qū)；獲取曝光后的基板的最終實(shí)際圖像，并獲取基板曝光后對(duì)應(yīng)的最終理論圖像；將最終理論圖像的感興趣區(qū)域與最終實(shí)際圖像進(jìn)行相關(guān)性匹配以計(jì)算中心偏移；其中，感興趣區(qū)域包括最終理論圖像中對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)待曝光區(qū)的至少部分。通過(guò)在掩膜版上設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)圖案，并在基板上呈中心對(duì)稱(chēng)的預(yù)設(shè)待曝光區(qū)進(jìn)行曝光來(lái)獲得最終實(shí)際圖像，并在獲取最終理論圖像后與最終實(shí)際圖像進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算來(lái)計(jì)算中心偏移，圖像中被用于計(jì)算的點(diǎn)較多，中心偏移的計(jì)算精度較高。

38、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過(guò)以下的說(shuō)明書(shū)而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法，其特征在于，所述獲取所述基板曝光后對(duì)應(yīng)的最終理論圖像包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述初始理論圖像生成所述最終理論圖像包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一中間理論圖像生成所述最終理論圖像包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法，其特征在于，所述對(duì)所述第一中間理論圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)臺(tái)正交運(yùn)行校正、掩膜版標(biāo)線校正和物鏡倍率校正中的至少一個(gè)得到第二中間理論圖像包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述初始理論圖像生成所述最終理論圖像包括：將所述初始理論圖像進(jìn)行第一升采樣生成第一中間理論圖像；根據(jù)所述第一中間理論圖像生成所述最終理論圖像；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法，其特征在于，所述第一升采樣與所述第二升采樣的參數(shù)相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法，其特征在于，所述感興趣區(qū)域包括對(duì)應(yīng)每個(gè)所述子待曝光區(qū)的子感興趣區(qū)域；所述子感興趣區(qū)域的面積小于對(duì)應(yīng)的所述子待曝光區(qū)的面積，所述子感興趣區(qū)域?yàn)橹行膶?duì)稱(chēng)圖形，且各所述子感興趣區(qū)域的大小及形狀相同。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法，其特征在于，所述將所述最終理論圖像的感興趣區(qū)域與所述最終實(shí)際圖像進(jìn)行相關(guān)性匹配以計(jì)算所述中心偏移包括：

10.一種光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量裝置，用于執(zhí)行權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法，其特征在于，光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量裝置包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種光刻設(shè)備中物鏡中心偏移的測(cè)量方法及裝置。測(cè)量方法包括：將掩膜版上預(yù)設(shè)圖案的中心與物鏡的中心對(duì)齊；其中，預(yù)設(shè)圖案為中心對(duì)稱(chēng)圖形；將待曝光的基板置于運(yùn)動(dòng)臺(tái)，并將運(yùn)動(dòng)臺(tái)的中心與物鏡的理論投影中心對(duì)齊；移動(dòng)基板對(duì)基板的預(yù)設(shè)待曝光區(qū)進(jìn)行曝光；其中，預(yù)設(shè)待曝光區(qū)呈中心對(duì)稱(chēng)，且包括至少四個(gè)與運(yùn)動(dòng)臺(tái)的中心距離相同的子待曝光區(qū)；獲取曝光后的基板的最終實(shí)際圖像，并獲取基板曝光后對(duì)應(yīng)的最終理論圖像；將最終理論圖像的感興趣區(qū)域與最終實(shí)際圖像進(jìn)行相關(guān)性匹配以計(jì)算中心偏移；其中，感興趣區(qū)域包括最終理論圖像中對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)待曝光區(qū)的至少部分。本發(fā)明能夠提高中心偏移的測(cè)量精度。

技術(shù)研發(fā)人員：張琪,符友銀,沈全安,劉斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新毅東（北京）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/29