一种光刻机工件台探测器最佳高度确定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种光刻机工件台探测器最佳高度确定方法。
【背景技术】
[0002]在光刻机曝光系统中，系统的杂散光、视场尺寸、视场均匀性等特性对光刻机的成像质量、分辨率等性能有影响，需要进行测试评估，而为了保证测量准确性，需要在掩膜面或硅片面的最佳焦平面附近进行测量，因此需要确定光电探测器在掩膜面或硅片面的最佳探测尚度。
[0003]专利CN 102402139 A给出了一种光刻机工件台光电传感器最佳高度确定方法，并比较了不同最佳高度确定方法的优缺点，分析了专利US005650840A中给出的方法的不足。该专利提出的方法主要原理是通过在垂直方向上的不同位置处进行水平方向扫描，分别计算特定光强时的坐标，绘制垂直位置与该坐标的曲线并进行数据处理得到极值时的光电传感器位置，即为光电传感器最佳高度。该方法中垂直方向采样间隔越短，测量分辨率会越高，这样在水平方向上的扫描次数也会增加，并且要对每次的水平方向扫描数据进行处理，测量时间长，并且分辨率也十分有限。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是:克服现有技术的缺陷，本发明提供一种光刻机工件台光电探测器最佳高度确定方法，该方法同样在测量光场面内进行垂直和水平方向上的光强扫描，与现有技术所不同的是本发明首先在水平方向上扫描光强，找到特定光强的位置坐标，在该位置处进行垂直方向上的光强和探测器坐标记录，对结果进行处理得到极小值的探测器位置坐标，再进行两三次的迭代测量，即可获得探测器的最佳高度，该方法的测量分辨率可以达到微米量级，且减小垂直方向上的采样间隔也不会增加测量次数，是一种高精度、简便、快捷的光刻机工件台光电探测器最佳高度确定方法。
[0005]本发明采用的技术方案为:一种光刻机工件台探测器最佳高度确定方法，实现过程包括步骤:
[0006]步骤(I):工件台携带光电探测器移动至垂直方向的某一位置zO处；
[0007]步骤(2):工件台携带光电探测器沿水平方向进行光强度扫描，扫描过程中记录不同位置处的光强度信息；
[0008]步骤(3):绘制相对光强-水平位置曲线I (x，z0)，查找某一特定光强时的位置x0 ；
[0009]步骤⑷:将光电探测器移至步骤(3)中得到的水平位置xO处，工件台携带光电探测器沿垂直方向扫描光强，同时记录探测器位置；
[0010]步骤(5):绘制光强-垂直位置曲线I (χ0，ζ)，查找最低光强时的位置Zl ;
[0011]步骤(6):将光电探测器移动至步骤(5)中得到的垂直位置Zl ;
[0012]步骤(7):判断步骤(5)中得到的垂直位置与前一次得到的垂直位置差值是否小于特定误差值，满足后结束测量，最后一次测量得到的垂直位置即为最佳位置，不满足要求继续重复步骤(2)?步骤(6)。
[0013]其中，该最佳位置确定方法是通过迭代方法获得，因此步骤(I)中的初始垂直方向位置不同不影响最终测量结果。
[0014]其中，步骤(3)中特定光强为相对光强的10%?50%，在一次测量过程中，每次迭代选择的特定光强相同，可以改变该特定光强进行多次最佳位置测量，有效提高测量准确度。
[0015]其中，步骤(5)中的求最低光强的方法为曲线拟合法。
[0016]其中，步骤(7)中的特定误差值根据实际应用情况设定的任意数值。
[0017]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0018](I)、本发明测量精度高，通过垂直方向上的连续扫描，测量精度可以达到微米甚至亚微米量级；
[0019](2)、本发明测量速度快，通过在垂直方向上的迭代扫描，实现最佳高度的确定，迭代次数少，数据处理方法简单快捷。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的光刻机工件台光电探测器最佳高度测量装置示意图；
[0021]图2为本发明的光电探测器水平方向扫描光强曲线；
[0022]图3为本发明的光电探测器沿垂直方向扫描光强原理图；
[0023]图4为本发明的光电探测器沿垂直方向扫描光强曲线；
[0024]图5为本发明的光刻机工件台光电探测器最佳高度测量流程图。
【具体实施方式】
[0025]以下将对本发明的一种光刻机工件台探测器最佳高度确定方法做进一步的详细描述。
[0026]图1所示为一个用于光刻机工件台光电探测器最佳高度测量装置示意图。光刻机曝光系统沿光轴依次设置照明系统，具有透光区域的掩模1，投影物镜2以及工件台3。照明系统照亮掩模1，并通过投影物镜2成像于工件台，光电探测器4安装于工件台上，工件台可以做三维扫描，带动光电探测器对透射的光强信号进行检测。
[0027]对于图1所示的装置，应用本发明确定光电探测器最佳高度的方法如下:
[0028]步骤(I):工件台携带光电探测器移动至垂直方向的某一位置zO处；
[0029]步骤⑵:工件台携带光电探测器沿水平方向进行光强度扫描，扫描过程中记录不同位置处的光强度信息；
[0030]步骤(3):绘制相对光强-水平位置曲线I (χ，ζ0)，查找某一特定光强时的位置xO ;例如图2所示的10%光强位置；
[0031]步骤⑷:将光电探测器移至步骤(3)中得到的水平位置xO处，工件台携带光电探测器沿垂直方向扫描光强，如图3所示，同时记录探测器位置；
[0032]步骤(5):绘制光强-垂直位置曲线Ι(χ0，ζ)，查找最低光强时的位置zl，如图4所示;
[0033]步骤(6):将光电探测器移动至步骤(5)中得到的垂直位置Zl ;
[0034]步骤(7):判断步骤(5)中得到的垂直位置与前一次得到的垂直位置差值是否小于特定误差值，例如0.5_，满足后结束循环，最后一次测量得到的垂直位置即为最佳位置，不满足要求继续重复步骤(2)?步骤出)。该方法的测量流程图如图5所示。
【主权项】
1.一种光刻机工件台探测器最佳高度确定方法，其特征在于:该方法包括步骤: 步骤(I):工件台携带光电探测器移动至垂直方向的某一位置ZO处； 步骤(2):工件台台携带光电探测器沿水平方向进行光强度扫描，扫描过程中记录不同位置处的光强度信息； 步骤(3):绘制相对光强-水平位置曲线I (X，z0)，查找某一特定光强时的位置xO ; 步骤(4):将光电探测器移至步骤(3)中得到的水平位置xO处，工件台携带光电探测器沿垂直方向扫描光强，同时记录探测器位置； 步骤(5):绘制光强-垂直位置曲线I (χ0，ζ)，查找最低光强时的位置zl ; 步骤(6):将光电探测器移动至步骤(5)中得到的垂直位置zl ; 步骤(7):判断步骤(5)中得到的垂直位置与前一次得到的垂直位置差值是否小于特定误差值，满足后结束测量，最后一次测量得到的垂直位置即为最佳位置，不满足要求继续重复步骤⑵?步骤(6)。2.根据权利要求1所述的光刻机工件台探测器最佳高度确定方法，其特征在于:该最佳位置确定方法是通过迭代方法获得，因此步骤(I)中的初始垂直方向位置不同不影响最终测量结果。3.根据权利要求1所述的光刻机工件台探测器最佳高度确定方法，其特征在于:步骤(3)中特定光强为相对光强的10%?50%，在一次测量过程中，每次迭代选择的特定光强相同，可以改变该特定光强进行多次最佳位置测量，有效提高测量准确度。4.根据权利要求1所述的光刻机工件台探测器最佳高度确定方法，其特征在于:步骤(5)中的计算最低光强的方法为曲线拟合法。5.根据权利要求1所述的光刻机工件台探测器最佳高度确定方法，其特征在于:步骤(7)中的特定误差值根据实际应用情况设定的任意数值。
【专利摘要】本发明公开了一种光刻机工件台探测器最佳高度确定方法，工件台携带光电探测器在特定光强位置处沿光轴方向进行光强度探测器，通过迭代查找光强极小值，对应位置即为探测器最佳高度。该方法通过控制工件台沿光轴方法上采样间隔，使测量精度可以达到微米量级，测量方法简单、快捷，测量精度高。
【IPC分类】G03F7/20
【公开号】CN105116691
【申请号】CN201510591739
【发明人】刘卫静, 廖志杰, 邢廷文, 林妩媚
【申请人】中国科学院光电技术研究所
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月16日