[发明专利]一种光束间不平行角度的补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及光刻机系统的应用，尤其涉及一种干涉仪光束间不平行角度的补偿方法。

背景技术

在大规模的半导体集成电路的前端制造设备中，光刻机是最复杂、要求最高的设备，尤其是对光刻机系统的精度要求几乎达到了极限。然而，在光刻机系统中，安装在基底台上的长条镜，尽管经过了精密的机械加工、打磨，但是在其表面上仍然会不可避免地存在缺陷，即使是只有几纳米大小的缺陷点，也会使光刻机系统的精度产生相当大的误差。为尽可能的减少上述误差，必须在曝光之前对长条镜表面进行扫描测试，得到其表面的面形图像的测量数据，然后对表面缺陷，进行修正补偿，从而满足光刻机系统的高精度要求。

美国专利US5790253利用控制水平向位置的干涉仪进行测量得到了长条镜面形，即当光刻机系统的基底台沿X向(Y向)步进时，由控制水平向Y向(X向)位置的两轴干涉仪进行测量，模型计算得到长条镜表面的面形。如错误！未找到引用源。所示，X向长条镜101和Y向长条镜102贴附在基底台100上，利用Y向干涉仪103可以测量得到Y向长条镜102的面形。然而，当光刻机系统安装完成后，由于安装精度限制，Y向干涉仪103的光束l_y1与l_y2间会存在不平行角度α_y，这样当基底台100沿Y向步进时，如错误！未找到引用源。所示，为了保证测量位置对应的基底台100的旋转角度恒定不变，实际基底台100按照图2中计算曲线1所示的抛物线轨迹运动，计算得到的Y向长条镜102面形在范围[-500nm，300nm]之间，这样就导致计算结果不正确，例如当干涉仪103光束1与2间存在的不平行角度α_y约200μrad时，如图2的真实曲线2所示，实际真实的面形仅为[-20nm，30nm]。同理，基底台100沿X向步进时同样会得到错误的计算结果。

本发明提出一种可测量计算干涉仪光束间不平行角度的方法。通过补偿干涉仪光束间的不平行角度，得到正确的长条镜面形，进而对测量位置进行面形补偿，提高基底台控位准确性，提高光刻机系统的精度。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种可测量计算干涉仪光束间不平行角度的方法，得到正确的长条镜面形，进而提高光刻机系统的精度。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种光束间不平行角度的补偿方法，该方法应用于光刻机系统，该光刻机系统包括基底台、第一方向干涉仪和与该第一方向垂直的第二方向干涉仪，包括：

该基底台沿着该第一方向步进，由该第一、第二方向干涉仪同步测量，得到该第一方向干涉仪光束间不平行角度；

该基底台沿着该第二方向步进，由该第一、第二方向干涉仪同步测量，得到该第二方向干涉仪光束间不平行角度；

分别补偿该第一方向干涉仪和该第二方向干涉仪光束间不平行角度。

进一步的，所述得到该第一方向干涉仪光束间不平行角度的方法为：

该基底台沿着该第一方向步进，步进过程中该第二方向干涉仪控制自身第二方向移动为恒定值，该第一方向干涉仪控制自身旋转为恒定值；

该基底台沿着该第一向步进时，由该第一方向干涉仪读取该第一方向测量位置，该第二方向干涉仪读取与该第一方向测量位置对应的测量旋转角度；

由读取的该第一方向测量位置和对应的测量旋转角度得到该第一方向干涉仪光束间不平行角度。

进一步的，由读取的该第一方向测量位置和对应的测量旋转角度进行一阶线性拟合，得到该第一方向干涉仪光束间不平行角度，计算公式为

R_zy(i)＝K_x*X(i)+b，αx=2-Kx*dx]]>

其中，X(i)为该第一方向测量位置，R_zy(i)为对应的旋转角度，K_x、b_x为拟合系数，α_x为该第一方向干涉仪两光束间存在的不平行角度，dx为该第一方向干涉仪两光束间未考虑光束间不平行角度α_x时的距离。

进一步的，补偿该第一方向干涉仪不平行角度时的光束光程补偿计算公式为：