[发明专利]一种用于光刻机的垂向控制方法

说明书

本发明提供一种用于光刻机的垂向控制方法，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。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种用于光刻机的垂向控制方法。

背景技术

在现有的光刻系统中，一般使用光刻机进行光刻，光刻系统从上至下分别为照明系统、用于放置掩模的掩模机构、物镜组以及用于放置物料(也即基板)的工作台机构，在光刻时，照明光依次穿过掩模机构、物镜组而照射至物料上。

在光刻系统中，物料起伏，可分为整体面形和局部面形。整体面形描述的是基板上表面整体变化趋势，对应着基板面形中的低频分量；局部面形描述的是在曝光静态视场范围内，基板上表面不规则的高低起伏，对应着基板面形中的高频分量。

为了适应基板表面的面形，在光刻时，通常使用垂向控制方法来提高光刻精度。传统的垂向控制方法，首先XYZ三维坐标系，然后采用三点全局调平方法，即在物料上选取三个点，此三个点可组成一个等边三角形，如图1中的A、B、C点。测量A、B、C三点的Z向位置，并进行拟合得到物料的Z以及Rx、Ry，之后根据Z、Rx、Ry对物料进行调整。在曝光场扫描曝光过程中，不再对单个曝光场进行调整。

当物料尺寸较小，且物镜焦深较大时，采用该方法，能基本满足光刻机曝光的需求。但是，物料(如玻璃基板)向着大尺寸方向发展，已经是个趋势，仍采用传统的垂向控制方法，难以满足光刻机垂向指标需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种用于光刻机的垂向控制方法，能根据不同的工况配置适应的垂向控制模式，增加了垂向控制的灵活性，同时保证了光刻机垂向控制的精度。

本发明提供一种用于光刻机的垂向控制方法，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。

进一步地，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。

进一步地，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。