多个传感器间相互位置关系校准方法

李倩

2018-11-9 16:14:22

1725 传感器集成电路

创意无极限，仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——多个传感器间相互位置关系校准方法。该专利由上海微电子装备有限公司申请，并于2017年6月27日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种多个传感器间相互位置关系校准方法。

发明背景

投影扫描式(TFT)光刻机的目的是把掩模上图形清晰、正确地成像在涂有光刻胶的基板上，随着基板尺寸的增大，掩模、基板的形变会对套刻结果产生很大的影响，因此必须在掩模或基板上布置更多的标记。

为了提高产率，现提出一种曝光装置，该装置包括：照明系统1，掩模2、掩模台3、基板对准系统4、物镜阵列5、曝光场6、基板7以及工件台8。该光刻机系统工作时，照明系统1通过物镜阵列5将掩模2上的图像成像到基板7的每个曝光场6上，通过工件台8与掩模台3同步运动完成扫描曝光动作。掩模台3承载掩模2运动、工件台8承载基板7运动，工件台测量系统和掩模台测量系统分别测量工件台8和掩模台3的位置。为了完成物镜阵列5的镜头拼接，需要采用多个掩模对准传感器同时执行掩模对准的方案。然而，由于掩模对准传感器、基板对准传感器相对于工件台8或者整机框架会发生热漂移，如果再运用原先的传感器位置关系计算掩模2相对于工件台8、基板7相对于工件台8的位置关系会引起套刻误差。

因此，如何对多个传感器间的位置关系进行校准，成为本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明提供一种多个传感器间相互位置关系校准方法，以解决传感器间相互位置漂移问题，从而消除该漂移对套刻的影响。

为解决上述技术问题，本发明提供一种多个传感器间相互位置关系校准方法，通过掩模对准传感器和基板对准传感器测量设置在工件台基准版上的基准标记，建立掩模对准传感器与基板对准传感器之间的位置关系。

图为掩模与基板位置关系的逻辑联系图

具体包括：步骤1：采用掩模对准传感器对工件台基准版上的基准标记进行位置测量；步骤2：通过该基准标记上的第一标记对掩模对准传感器进行位置标定；步骤3：通过该对准标记上的第二标记对基板对准传感器进行位置标定。

作为优选，标定包括离线标定和在线标定。所述离线标定步骤包括：采用干涉仪分别对每个掩模对准传感器和每个基板对准传感器进行位置标定，建立掩模对准传感器、基板对准传感器与干涉仪之间的关系；移动工件台，采用一个基板对准传感器依次对准工件台基准版上的基准标记，并标定每个基准标记相对于工件台的位置；使第一标记同时对准所有基板对准传感器，从而标定所有基板对准传感器的位置。

所述在线标定步骤包括离轴基线更新和同轴基线更新。所述离轴基线更新包括：将所有基板对准传感器同时对准第一标记，测得的工件台基准版的位置变化，并把在线测得的工件台基准版的位置变化补偿到所述基板对准传感器上。所述同轴基线更新包括：移动掩模台和工件台到物镜阵列下，所有掩模对准传感器测量其各自对应的第二标记的像素值变化，进而更新所述基准标记的像素位置。两掩模对准传感器间距与两基板对准传感器间距相同。所述掩模对准传感器和基板对准传感器的排列方向相同，均与光刻机系统的扫描方向垂直，可以测出基板内的高阶形变。所述第一标记和第二标记部分重合

与现有技术相比，本发明通过掩模对准建立掩模与工件台的位置关系，再建立基板与工件台的位置关系，从而可以间接建立掩模与基板的位置关系，可以有效解决掩模、基板传感器间相互位置漂移问题，从而消除该漂移对套刻的影响。