[发明专利]一种光刻机设备系统及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及光刻设备，尤其涉及一种光刻机设备系统及其测量方法。 

背景技术

光刻机是集成电路生产和制造过程中的关键设备，利用光刻机在衬底表面上印刷具有特征的构图。在光刻过程中，硅片放置在工件台的承片台上，通过位于光刻设备内的曝光装置，将特征构图投射到硅片表面。而掩模台内承版台的定位精度则是影响光刻机套刻精度的重要因素。随着光刻特征尺寸的不断减小，集成电路集成度不断提高，承版台的定位精度对光刻机套刻精度的影响越来越显著。 

美国专利(申请号为19970776418)“Positioning device with a reference frame for a measuring system，and a lithographic device provided with such a positioning device”通过将测量光束照射到掩模台承版台的侧面，以此来测量掩模版在X向和Y向的位移。这些掩模台的激光干涉仪(IF-RS)都安装在主基板(Metro Frame，MF)上的测量支架(Measure Support，MS)的顶部。 

一般光刻机的整机内部世界(由主基板、测量支架和投影物镜组成)的一阶模态在150Hz～300Hz之间。而激光干涉仪的测量支架往往成为整机框架模态振形的最大值所在处。当有外界振动干扰时，低模态结构的内部世界不利于提高激光干涉仪的测量精度。因此，测量支架的设计成为整机框架结构的设计的难题，也是提高框架结构模态性能的瓶颈。另外，测量支架的质量增加了主动减震器的有效载荷。测量支架的低模态以及其较大的重量都不利于整机内部世界的结构振动和动态性能的提高，也不利于光刻机分辨率精度的提高。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种光刻机设备系统及测量方法，以解决测量支架不利于光刻机分辨率精度提高的问题。 

为了实现上述的目的，本发明提供一种光刻机设备系统，包括：主基板、投影物镜、上顶板以及承版台，所述投影物镜嵌入所述主基板，所述上顶板设置在所述投影物镜上，所述上顶板设置有通光孔，所述承版台设置在所述上顶板的上方，所述光刻机设备系统中还包括激光干涉仪单元、导光单元以及反射单元，所述激光干涉仪单元设置在所述主基板上，所述激光干涉仪单元发出光束穿过所述通光孔经过所述导光单元到达所述反射单元。 

进一步的，所述导光单元包括设置在所述主基板上的第一导光单元和设置在所述上顶板上的第二导光单元。 

进一步的，所述第一导光单元包括第一测量导光单元和第一参考导光单元；所述第一测量导光单元包括X向第一测量导光单元、Y向第一测量导光单元以及Z向第一测量导光单元；所述第一参考单元包括X向第一参考导光单元和Y向第一参考导光单元。 

进一步的，所述第二导光单元包括第二测量导光单元和第二参考导光单元；所述第二测量导光单元包括X向第二测量导光单元、Y向第二测量导光单元以及Z向第二测量导光单元；所述第二参考单元包括X向第二参考导光单元和Y向第二参考导光单元。 

进一步的，所述反射单元包括设置在上顶板上的参考反射单元和设置在承版台上的测量反射单元；所述参考反射单元包括X向参考反射单元和Y向参考反射单元；所述测量反射单元包括X向测量反射单元、Y向测量反射单元以及Z向测量反射单元。 

进一步的，所述导光单元为多个45°角镜。 

进一步的，所述反射单元为反射镜。 

进一步的，所述激光干涉仪单元的至少为两个激光干涉仪。 

本发明还提供了一种利用光刻机设备系统的测量方法，包括：激光干涉仪单元发出光束经过导光单元射至所述反射单元；所述反射单元将所述光束沿原光路返回至所述激光干涉仪单元；所述激光干涉仪单元处理所述光束的频率获得所述承版台的位移数据。 

进一步地，所述导光单元包括第一导光单元和第二导光单元，在激光干涉仪单元发出光束经过所述第一导光单元后，所述光束再经过所述第二导光单元射至所述反射单元。