[发明专利]一种用于光刻机的垂向控制方法

权利要求书

1.一种用于光刻机的垂向控制方法，其特征在于，所述光刻机由上至下包括照明系统、多掩模台、多投影物镜及一物料台，每个掩模台对应设置一个投影物镜；

所述垂向控制方法包括以下步骤：

步骤1、扫描曝光前，控制垂向测量传感器测量物料，获得所述物料的整体面形数据；

步骤2、根据所述物料的整体面形数据执行全局调平；

步骤3、扫描曝光每个曝光场时，采用垂向测量传感器实时测量所述物料的局部面形，根据所述物料的局部面形中Z向高度值、绕X向倾斜值及绕Y向倾斜值配置垂向控制模式，并根据所述垂向控制模式控制对应的垂向执行器垂向运动对所述物料的局部面形进行实时补偿，使每个曝光场的物料上表面与该曝光场的参考焦面重合；

其中，所述垂向执行器包括掩模台、物料台及投影物镜，所述全局调平目标面为投影物镜的最佳焦面；

所述配置的垂向控制模式为以下模式之一：

(1)配置所述物料台做整体全局调平及由各个掩模台做逐场全局调平，控制各个投影物镜垂向运动对所述物料的局部面形进行实时补偿；

(2)配置所述物料台做逐场全局调平，各个掩模台垂向运动对所述物料的局部面形进行补偿。

2.如权利要求1所述的用于光刻机的垂向控制方法，其特征在于，所述步骤2包括，在曝光前控制所述物料台承载物料执行整体全局调平，具体为：

将所述物料的整体面形数据进行平面拟合，拟合得到所述物料的全局平面面形，将所述物料的全局平面面形与全局调平目标面之间的差值作为所述全局调平垂向控制参数，曝光前根据所述全局调平垂向控制参数控制所述物料台垂向运动进行整体全局调平。

3.如权利要求1所述的用于光刻机的垂向控制方法，其特征在于，所述步骤2包括，扫描曝光每个曝光场前，根据所述物料的整体面形数据拟合得到每个曝光场的局部楔形，控制所述物料台承载物料按照每个曝光场的局部楔形进行逐场全局调平。

4.如权利要求1所述的用于光刻机的垂向控制方法，其特征在于，所述步骤2包括，扫描曝光每个曝光场前，根据所述物料的整体面形数据拟合得到每个曝光场的局部楔形，再将所述局部楔形中的Z向高度值除以投影物镜的倍率的平方、将所述局部楔形中的Rx、Ry向倾斜值除以投影物镜的倍率，使得所述局部楔形从像方转换到物方，控制所述掩模台按照转换到物方后的局部楔形进行逐场全局调平。

5.如权利要求4所述的用于光刻机的垂向控制方法，其特征在于，所述垂向控制方法还包括扫描曝光每个曝光场时，控制所述投影物镜走正交多项式轨迹，对所述物料的局部面形进行补偿。

6.如权利要求3或4所述的用于光刻机的垂向控制方法，其特征在于，根据所述物料的整体面形数据拟合得到每个曝光场的局部楔形具体为，

将所述物料的整体面形数据进行曲面拟合，拟合得到所述物料的曲面面形，基于所述物料的曲面面形，在每个曝光场中心做一阶泰勒展开，得到每个曝光场的局部楔形。

7.如权利要求3所述的用于光刻机的垂向控制方法，其特征在于，扫描曝光每个曝光场前，根据所述物料的整体面形数据拟合得到每个曝光场的局部楔形，控制所述物料台承载物料按照每个曝光场的局部楔形进行逐场全局调平具体为，

将所述物料的整体面形数据进行曲面拟合，拟合得到所述物料的曲面面形，基于所述物料的曲面面形做线性插值得到覆盖所述物料上表面的插值点，将覆盖整个物料上表面的插值点拆分到各曝光场；各曝光场内，将从曝光场曝光起点滑动到曝光终点的静态视场内的插值点进行平面拟合，拟合得到所述静态视场滑动过程中所述曝光场的垂向拟合值，基于所述曝光场的垂向拟合值做正交多项式拟合，得到所述物料台在所述曝光场内Z、Rx和Ry向的正交多项式轨迹，控制所述物料台按照所述正交多项式轨迹运动进行逐场全局调平。