[发明专利]光学测量装置及方法

说明书

本发明提供了一种光学测量装置及方法，承载模块上设置有运动模块，运动模块包括一第一滑块及两个对称设置的第二滑块，所述第一滑块能够沿X方向移动，两个所述第一滑块分别与所述第一滑块的一端连接以带动所述第一滑块沿Y方向移动，一光学测量模块固定于所述第一滑块上并用于以获取所述基底上标记的位置信息；一运动位置测量模块用于获取所述第一滑块及所述第二滑块的位姿信息；校正模块利用所述运动位置测量模块获取的位姿信息校正所述光学测量模块获取的位置信息，以补偿第一滑块及第二滑块在运动时姿态变化产生的影响以提高光学测量模块获取的位置信息的精度，并提高了测量的重复性。

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，尤其涉及一种光学测量装置及方法。

背景技术

在半导体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底上曝光显影形成线路，在已经进行过光刻的基底上再次进行光刻，则皆为套刻。在进行光刻时，影响光刻精度的因素主要有基底与掩模版的位置偏差、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装置通常为膜厚测量、位置测量以及套刻偏差测量集一体的测量设备。这种光学测量设备在自由度运动方向配置了位置测量传感器(干涉仪)，非自由度运动方向无位置测量传感器(干涉仪)配置，所以测量过程中会将运动台姿态的随机误差引入测量结果中，会导致结果测量重复性不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学测量装置及方法，通过补偿滑块运动过程中的姿态变化产生的影响以提高光学测量的测量精度和重复性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种光学测量装置，包括：

承载模块，包括承载平台和载台框架，所述承载平台用于承载带有标记的基底，所述载台框架包括相对所述承载平台对称设置的两个侧壁及连接两个所述侧壁的横梁，所述横梁上设置有第一运动导轨，两个所述侧壁的顶端均设置有第二运动导轨，所述第一运动导轨与所述第二运动导轨在同一水平面内；

运动模块，包括一第一滑块和两个第二滑块，所述第一滑块设置于所述第一运动导轨上并能够沿着所述第一运动导轨在X方向上移动，两个所述第二滑块分别设置于两个所述第二运动导轨上并能够沿着所述第二运动导轨在Y方向上移动，所述第一滑块和所述第二滑块在同一X轴上；

光学测量模块，固定于所述第一滑块上并随着所述第一滑块移动，以获取所述基底上标记的位置信息；

运动位置测量模块，用于获取所述第一滑块及所述第二滑块的位姿信息；

校正模块，利用所述运动位置测量模块获取的位姿信息校正所述光学测量模块获取的位置信息。

可选的，所述运动位置测量模块包括第一干涉仪测量单元及两个第二干涉仪测量单元，所述第一干涉仪测量单元沿着所述第一滑块移动的方向设置，以发射多个第一测量光束至所述第一滑块上，并测量所述第一滑块的位姿信息，两个所述第二干涉仪测量单元分别沿两个所述第二滑块移动的方向设置，以发射多个第二测量光束至两个所述第二滑块上，并测量两个所述第二滑块的位姿信息。

可选的，所述第一干涉仪测量单元设置于至少一个所述第二滑块上，并发射出反射面在同一YOZ平面的三个第一测量光束，三个所述第一测量光束分别为第一光束S1、第二光束S2及第三光束S3，所述第一光束S1及所述第二光束S2的反射面在同一Y轴上，以测量所述第一滑块沿X方向的位移及绕Z方向的旋转，所述第三光束S3与所述第一光束S1或所述第二光束S2的反射面在同一Z轴上，以测量所述第一滑块绕Y方向的倾斜，其中，Z方向与X方向及Y方向均垂直。