[发明专利]掩模台扫描倾斜的测量方法及装置

权利要求书

1.一种掩模台扫描倾斜的测量方法，用于测量光刻机系统中掩模台的扫描倾斜偏差，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

S1、在掩模台上放置一测试掩模，所述测试掩模上具有多列对准标记；

S2、移动掩模台，使所述测试掩模上的一列对准标记位于曝光光源系统的视场中心；

S3、开启曝光光源，使多个对准标记成像于投影物镜下方；

S4、水平及垂向移动像传感器系统，对所述一列对准标记的空间像进行扫描，以获取所述空间像垂向位置相对于投影物镜像方焦面的高度差；

S5、将所述高度差转化为对准标记垂向位置相对于投影物镜物方焦面的高度差；

S6、重复执行步骤S2至步骤S5，以获取对应于不同列的对准标记垂向位置相对于投影物镜物方焦面的高度差，并根据掩模台的扫描倾斜偏差与对准标记垂向位置相对于投影物镜物方焦面的高度差之间的关系，建立多个相应的扫描倾斜偏差模型；

S7、根据所述多个扫描倾斜偏差模型计算出所述掩模台的扫描倾斜偏差。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤S5中，将空间像垂向位置相对于投影物镜像方焦面的高度差Z_f转换为对准标记垂向位置相对于投影物镜物方焦面的高度差Z_i的计算公式为：Z_i＝Z_f/M²，其中M为投影物镜的放大倍率。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤S6中建立如下扫描倾斜偏差模型：

Z_i＝w_qy_i²+w_ly_i+c  i＝1，2，3...；

其中，w_q为掩模台扫描倾斜二阶楔形，w_l为掩模台扫描倾斜一阶楔形，y_i为所述掩模台的多个扫描位置，Z_i为对应于所述掩模台多个扫描位置的对准标记的垂向位置相对于投影物镜物方焦面的高度差，c为物面高度偏差。

4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，步骤S7中，根据多个扫描倾斜偏差模型，利用最小二乘法计算出所述掩模台扫描倾斜二阶楔形w_q以及所述掩模台扫描倾斜一阶楔形w_l。

5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤S3中，将曝光光源设置为最优照明模式，以保证像传感器系统快速准确地扫描得到所述多个空间像的垂直高度。

6.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，在执行步骤S2时，始终将所述掩模台保持在投影物镜的物方焦面高度处。

7.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，多次执行步骤S4，使所述像传感器系统对每个对准标记进行多次扫描，以提高测量精度。

8.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤S2中，所述掩模台沿着掩模台扫描方向的正向或者负向移动。

9.一种掩模台扫描倾斜的测量装置，用于测量光刻机系统中掩模台的扫描倾斜偏差，所述测量装置包括曝光光源、投影物镜以及像传感器系统，其特征在于：所述测量装置还包括一测试掩模，所述掩模台承载着测试掩模沿着掩模台扫描方向移动；所述测试掩模上具有多个对准标记，所述多个对准标记透过所述投影物镜形成多个对应的空间像；所述像传感器系统对所述空间像进行扫描以获取所述空间像垂向位置相对于投影物镜像方焦面的高度差，再将所述高度差转换为所述对准标记垂向位置相对于投影物镜物方焦面的高度差，并建立掩模台的扫描倾斜偏差与对准标记垂向位置相对于投影物镜物方焦面的高度差之间的关系模型计算出所述掩模台的扫描倾斜偏差。

10.根据权利要求9所述的测量装置，其特征在于，将空间像垂向位置相对于投影物镜像方焦面的高度差Z_f转换为对准标记垂向位置相对于投影物镜物方焦面的高度差Z_i的计算公式为：Z_i＝Z_f/M²，其中M为投影物镜的放大倍率。