[发明专利]一种光学测量装置和方法

说明书

本发明提供了一种光学测量装置和方法，设置了可以测量光学检测载台框架变形量的框架测量单元、以及根据光学检测载台框架变形量对基板载台位置和/或光学检测单元位置进行校正的校正模块，用于解决框架变形对标记位置测量造成的误差问题。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种光学测量装置和方法。

背景技术

在半导体IC集成电路制造过程中，一个完整的芯片通常需要经过多次光刻曝光才能制作完成。光刻即在已经涂布光刻胶的基板上曝光显影形成线路，在已经进行过光刻的基板上再次进行光刻，则皆为套刻。在进行光刻时，影响光刻精度的因素主要有基板与掩膜版的位置偏差、光刻形成的线路的线宽和光刻胶自身的胶厚以及套刻偏差。

目前市场上的光学测量设备，其中包含有膜厚测量设备和位置以及套刻偏差集一体的测量设备。如中国专利CN104412062A(申请号：CN201380035853.2，公开日：2015年3月11日)描述了一种膜厚测定装置，基板载台放置待测基板，基板载台上方为龙门架，膜厚测定头安装在滑动件上在龙门架上运动，测量基板上的膜的厚度。上述装置中还包括位置调整单元也即位置和套刻偏差测量设备，目前位置和套刻偏差测量设备采用桥式或龙门结构，其运动方向各有测量干涉仪进行测量控制，非运动方向无测量干涉仪配置。其中的位置校正使用覆盖测量行程的大掩膜版进行校正。

现有的膜厚测量设备和位置以及套刻偏差集一体的测量设备具有以下问题：

1.对于桥式结构，基板载台运动时，会导致桥式框架变形，基板载台运动位置不同，变形大小不同，进而影响位于桥式结构上测量系统的位置变化；

2.基板在测试时，通过产线把已显影基板运送到测量设备处，由于厂务温度控制为23±1度，故在测量前，需放置基板等待较长时间使基板温度达到目标23±0.1度，这样增加了工艺时间，降低了生产效率。

发明内容

本发明提供了一种光学测量装置和方法，设置了可以测量光学检测载台框架变形量的框架测量单元、以及根据光学检测载台框架变形量对基板载台位置进行校正的校正模块，用于解决上述问题。

为达到上述目的，本发明提出了一种光学测量装置，包括

一基板载台，用于放置基板；

一光学检测载台框架，从所述基板载台一侧延伸至相对的一侧，所述光学检测载台框架上承载有一光学检测滑块，可沿所述光学检测载台框架滑动；

一光学检测单元，固定在所述光学检测滑块上，随着所述光学检测滑块沿所述光学检测载台框架移动；

一基板载台位置测量模块，用于测量所述基板载台的位置；

一光学检测位置测量模块，用于测量所述光学检测单元的位置；

所述光学测量装置还包括用于检测所述光学检测载台框架变形量的框架测量单元以及根据所述光学检测载台框架变形量对所述基板载台位置和/或光学检测单元位置进行校正的校正模块。

优选的，所述光学检测载台框架为桥式，包括两个支撑立柱和固定在所述两个支撑立柱上的横梁，所述光学检测滑块在所述横梁上滑动。

优选的，所述框架测量单元包括两个与所述光学检测滑块滑动方向平行设置的第一干涉仪测量组件，两个所述第一干涉仪测量组件与所述两个支撑立柱一一对应，并发射测量光束至所述两个支撑立柱上。

优选的，所述基板载台位置测量模块包括两个与所述光学检测滑块滑动方向平行设置的第二干涉仪测量组件，两个所述第二干涉仪测量组件发射测量光束至所述基板载台。

优选的，两个所述第一干涉仪测量组件与两个所述第二干涉仪测量组件布置在同一水平面。