[发明专利]运动台定位精度的测量系统及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微电子生产制造领域的质量检测，特别涉及关于集成电路生产和制造过程中的运动台定位精度的测量系统与离线测量方法。

背景技术

光刻技术或称光学刻蚀术，已经被广泛应用于集成电路制造工艺中。该技术通过光学投影装置曝光，将设计的掩模图形转移到光刻胶上。“掩模”和“光刻胶”的概念在光刻工艺中是公知的：掩模也称光掩模版，是薄膜、塑料或玻璃等材料的基底上刻有精确定位的各种功能图形的一种模版，用于对光刻胶层的选择性曝光；光刻胶是由光敏化合物、基体树脂和有机溶剂等混合而成的胶状液体，受到特定波长光线作用后，其化学结构发生变化，使得在某种溶液中的溶解特性改变。

随着光刻特征尺寸的不断减小，集成电路集成度不断提高，光学投影装置的定位精度对光刻工艺精度的影响越来越显著。在曝光过程中，由于承载定位硅片的工件台与承载定位掩模的掩模台会发生步进或者扫描运动，工件台和掩模台的定位精度势必直接影响曝光于硅片上的图样质量。因此，运动台(包括工件台和掩模台)定位精度的原位检测已成为目前光刻工艺中不可缺少的功能。

一般常见的测量运动台性能的方法是测试运动台伺服性能，驱使运动台至固定位置，在不同时刻读取实际位置，统计定位重复精度。但运动台位置由测量系统读取，故该方法依赖于运动台位置测量系统，无法区分测量系统本身系统误差。公开号为CN101261451A的中国专利公开了一种光刻机成像质量及运动台定位精度的现场测量方法，该方法在运动台集成至光刻机后，通过曝光手段读取套刻误差，由此测量运动台定位精度。该方案可分辨运动台位置测量系统自身误差，但需依赖于光刻机其它部件，如投影物镜等。

因此，如何提供一种运动台定位精度的测量系统及测量方法，能够更准确地检测运动台的定位精度、且离线测量运动台的定位精度而无需依赖于光刻机其它部件，仍是现在技术发展中急需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种运动台定位精度的测量系统及测量方法，能够离线测量运动台的定位精度而无需依赖于光刻机其它部件。

为解决上述问题，本发明提供一种运动台定位精度的测量系统，包括：

运动台控制系统，用于驱动运动台沿X方向或Y方向按照一设定路线步进或扫描，所述X方向和Y方向为在水平面上相互正交的两个方向；

第一位置测量系统，用于实时测量运动台在X方向和Y方向的当前位置并反馈至运动台控制系统，从而由运动台控制系统根据第一位置测量系统实时反馈的所述当前位置驱动运动台步进或扫描至一设定位置；

第二位置测量系统，用于当运动台控制系统驱动运动台每次经过所述设定位置两次时，分别测量运动台位于所述设定位置时在X方向和Y方向的实际位置，计算每次实际位置之间的偏差并与运动台精度指标比较，从而判断运动台定位精度是否达标。

优选的，所述第一位置测量系统包括X方向位置测量系统和Y方向位置测量系统，所述X方向位置测量系统用于实时测量运动台在X方向的当前位置并反馈至运动台控制系统；所述Y方向位置测量系统用于实时测量运动台在Y方向的当前位置并反馈至运动台控制系统。

优选的，所述第二位置测量系统包括X方向位置测量系统和Y方向位置测量系统，所述X方向位置测量系统用于测量运动台位于所述设定位置时在X方向的实际位置；所述Y方向位置测量系统用于测量运动台位于所述设定位置时在Y方向的实际位置。

优选的，所述设定路线为沿X方向或Y方向步进，或者为沿X方向和Y方向交替步进。

为解决上述问题，本发明还提供一种利用所述的测量系统进行运动台定位精度测量的方法，包括以下步骤：

步骤1，运动台控制系统驱动运动台按照一设定路线步进，所述设定路线上分布有一组设定位置；当第一位置测量系统测量到运动台步进至所述一组设定位置中的各设定位置时，运动台控制系统控制运动台停止步进，第二位置测量系统测量运动台的实际位置，从而得到对应于所述一组设定位置的运动台的第一组实际位置；

步骤2，运动台控制系统驱动运动台按照所述设定路线再次步进；当第一位置测量系统测量到运动台步进至所述一组设定位置中的各设定位置时，运动台控制系统控制运动台停止步进，第二位置测量系统测量运动台的实际位置，从而得到对应于所述一组设定位置的运动台的第二组实际位置；

步骤3，统计运动台的第一组实际位置和第二组实际位置之间的偏差，得到一组运动台的实际位置偏差，并将所述一组偏差与运动台精度指标比较，从而判断运动台定位精度是否达标。