本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光刻設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種用于ldi曝光機(jī)水平向標(biāo)定誤差監(jiān)測及補(bǔ)償?shù)姆椒ā?/p>

背景技術(shù)：

1、套刻為ldi曝光機(jī)水平向驗(yàn)收時的重要指標(biāo)，曝光機(jī)曝光流程如中國專利公布的一種雙臺面直寫曝光機(jī)(公開號cn211741826u)，裝配有曝光機(jī)構(gòu)、運(yùn)動工件臺、對位系統(tǒng)等部件，現(xiàn)有的ldi曝光機(jī)由于水平向標(biāo)定誤差因素的影響，套刻測試過程中會導(dǎo)致圓與圓環(huán)中心位置存在一定偏差，套刻誤差過大會降低后續(xù)生產(chǎn)中的良品率。

2、且由于水平向誤差值由多個子系統(tǒng)的誤差耦合構(gòu)成，現(xiàn)有方案無法在不增加額外的傳感器的情況下，對套刻現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將各子系統(tǒng)所產(chǎn)生的誤差分解出來并加以補(bǔ)償，最終保證套刻的準(zhǔn)確性；且無法通過測試數(shù)據(jù)直觀的得出各子系統(tǒng)對于誤差的貢獻(xiàn)量，也就無法針對性的補(bǔ)償。

3、因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員提供了一種用于ldi曝光機(jī)水平向標(biāo)定誤差監(jiān)測及補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ越鉀Q上述背景技術(shù)中提出的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于ldi曝光機(jī)水平向標(biāo)定誤差監(jiān)測及補(bǔ)償?shù)姆椒?，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、s1：在對物料板曝光前，對平臺、相機(jī)及曝光鏡頭進(jìn)行水平向標(biāo)定；

4、s2：將物料板所在圖形坐標(biāo)系上各測量點(diǎn)轉(zhuǎn)換至平臺坐標(biāo)系，獲得各測量點(diǎn)的理論位置坐標(biāo)；

5、s3：使用曝光鏡頭分別在物料板上曝光各測量點(diǎn)中的圓環(huán)和圓，使用相機(jī)抓取圓環(huán)與圓圓心的偏差，相機(jī)獲取圓環(huán)在平臺坐標(biāo)系下的實(shí)際位置坐標(biāo)，計(jì)算各測量點(diǎn)實(shí)際位置與理論位置的差值；

6、s4：對各測量點(diǎn)理論位置與實(shí)際位置的差值進(jìn)行擬合，計(jì)算并補(bǔ)償平臺在曝光位的漲縮、旋轉(zhuǎn)誤差及基準(zhǔn)鏡頭和基準(zhǔn)相機(jī)位置標(biāo)定誤差，獲得第一殘差值；

7、s5：基于第一殘差值計(jì)算并補(bǔ)償曝光鏡頭倍率、角度標(biāo)定及曝光鏡頭位置關(guān)系的標(biāo)定誤差，獲得第二殘差值；

8、s6：基于第二殘差值計(jì)算并補(bǔ)償平臺在曝光位的柵格誤差。

9、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：其中步驟s2中，曝光前使用仿射變換模型對待曝光圖形上各測量點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，得到理論狀態(tài)下待曝光圖形各測量點(diǎn)在平臺坐標(biāo)系下的位置。

10、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：其中步驟s3具體包括：

11、s3-1：相機(jī)抓取圓環(huán)與圓圓心的偏差為穿線套刻誤差，相機(jī)根據(jù)測量點(diǎn)在平臺坐標(biāo)系下的位置關(guān)系進(jìn)行劃分，獲取各測量點(diǎn)所屬掃描周期、曝光鏡頭、條帶標(biāo)號；

12、s3-2：各測量點(diǎn)理論位置的平臺坐標(biāo)減去相機(jī)實(shí)際抓取的各測量點(diǎn)的平臺坐標(biāo)，得到各測量點(diǎn)理論位置與實(shí)際位置的差值。

13、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：其中步驟s4具體包括：

14、s4-1：使用仿射變換模型對各測量點(diǎn)理論與實(shí)際位置的差值按最小二乘法進(jìn)行擬合，并將擬合系數(shù)分別補(bǔ)償至仿射變換模型；

15、s4-2：獲取去除掉平臺在曝光位的漲縮、旋轉(zhuǎn)誤差及基準(zhǔn)鏡頭和基準(zhǔn)相機(jī)位置標(biāo)定誤差后的第一殘差值。

16、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：其中步驟s5具體包括：

17、s5-1：根據(jù)測量點(diǎn)在曝光鏡頭坐標(biāo)系下的位置關(guān)系，將第一殘差值根據(jù)所屬掃描周期、曝光鏡頭、條帶標(biāo)號的不同分別采用一階線性模型，以最小二乘法進(jìn)行擬合，得到各曝光鏡頭的鏡頭x向倍率標(biāo)定誤差、鏡頭角度標(biāo)定誤差、各鏡頭位置關(guān)系標(biāo)定誤差；

18、s5-2：將鏡頭倍率標(biāo)定誤差、鏡頭角度標(biāo)定誤差、鏡頭位置關(guān)系標(biāo)定誤差分別補(bǔ)償至鏡頭倍率和角度標(biāo)定參數(shù)以及鏡頭之間位置關(guān)系中；

19、s5-3：獲取去除掉曝光鏡頭的鏡頭倍率、角度標(biāo)定及曝光鏡頭位置關(guān)系標(biāo)定誤差后的第二殘差值。

20、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：其中步驟s6具體包括：

21、s6-1：根據(jù)各測量點(diǎn)實(shí)際平臺坐標(biāo)推算曝光測量點(diǎn)時平臺x和y的坐標(biāo)，將去除掉曝光鏡頭的鏡頭倍率、角度標(biāo)定及曝光鏡頭位置關(guān)系標(biāo)定誤差后的第二殘差值與平臺位置一一對應(yīng)，并對平臺相近位置測量點(diǎn)的柵格誤差求均值,表示曝光測量點(diǎn)時平臺柵格誤差的有效值；

22、s6-2：將平臺各位置柵格數(shù)據(jù)的有效值補(bǔ)償至平臺在曝光位的平臺柵格誤差中，網(wǎng)格中的其余位置使用線性插值的形式進(jìn)行填充。

23、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：還包括s7：在補(bǔ)償完步驟s4-s6中誤差量后，重新?lián)Q板曝光，驗(yàn)證補(bǔ)償結(jié)果是否生效，根據(jù)補(bǔ)償結(jié)果判斷收斂性；

24、s8：計(jì)算并補(bǔ)償對準(zhǔn)系統(tǒng)的標(biāo)定殘差。

25、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：其中步驟s7中，驗(yàn)證補(bǔ)償結(jié)果是否生效,包括：平臺漲縮、旋轉(zhuǎn)誤差，基準(zhǔn)鏡頭和基準(zhǔn)相機(jī)位置關(guān)系誤差，曝光鏡頭倍率及角度誤差，曝光鏡頭間位置關(guān)系，平臺在曝光位的柵格誤差。

26、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：其中步驟s8具體包括：

27、s8-1：首先曝光圓環(huán)圖案，而后選用圓環(huán)層中四個點(diǎn)作為對位點(diǎn)完成對準(zhǔn)，再曝光圓，最后使用對位相機(jī)量測圓環(huán)和圓x/y向中心偏差，圓環(huán)和圓圓心的誤差是由于對準(zhǔn)系統(tǒng)標(biāo)定誤差所導(dǎo)致；

28、s8-2：對物料板面上各點(diǎn)擬合，得到對準(zhǔn)系統(tǒng)的標(biāo)定殘差,將標(biāo)定殘差補(bǔ)償進(jìn)對準(zhǔn)系統(tǒng)，后續(xù)使用對位功能曝光時均需加上對準(zhǔn)系統(tǒng)標(biāo)定殘差補(bǔ)償參數(shù)，減小圓環(huán)與圓圓心之間的套刻偏差，以優(yōu)化機(jī)臺單機(jī)套刻性能。

29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

30、在完成水平向標(biāo)定后進(jìn)行曝光，通過對各測量點(diǎn)理論位置與實(shí)際位置的差值進(jìn)行擬合，計(jì)算并補(bǔ)償平臺在曝光位的漲縮、旋轉(zhuǎn)誤差及基準(zhǔn)鏡頭和基準(zhǔn)相機(jī)位置標(biāo)定誤差，監(jiān)控并補(bǔ)償曝光鏡頭倍率、角度及曝光鏡頭位置關(guān)系的標(biāo)定誤差，監(jiān)控并補(bǔ)償平臺在曝光位的柵格誤差，能夠?qū)⑺较蚋髯酉到y(tǒng)所產(chǎn)生的誤差分解出來并加以補(bǔ)償，最終保證了套刻的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種用于ldi曝光機(jī)水平向標(biāo)定誤差監(jiān)測及補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于ldi曝光機(jī)水平向標(biāo)定誤差監(jiān)測及補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，其中步驟s2中，曝光前使用仿射變換模型對待曝光圖形上各測量點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，得到理論狀態(tài)下待曝光圖形各測量點(diǎn)在平臺坐標(biāo)系下的位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于ldi曝光機(jī)水平向標(biāo)定誤差監(jiān)測及補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，其中步驟s3具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于ldi曝光機(jī)水平向標(biāo)定誤差監(jiān)測及補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，其中步驟s4具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于ldi曝光機(jī)水平向標(biāo)定誤差監(jiān)測及補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，其中步驟s5具體包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于ldi曝光機(jī)水平向標(biāo)定誤差監(jiān)測及補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，其中步驟s6具體包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于ldi曝光機(jī)水平向標(biāo)定誤差監(jiān)測及補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，還包括s7：在補(bǔ)償完步驟s4-s6中誤差量后，重新?lián)Q板曝光，驗(yàn)證補(bǔ)償結(jié)果是否生效，根據(jù)補(bǔ)償結(jié)果判斷收斂性；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于ldi曝光機(jī)水平向標(biāo)定誤差監(jiān)測及補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，其中步驟s7中，驗(yàn)證補(bǔ)償結(jié)果是否生效,包括：平臺漲縮、旋轉(zhuǎn)誤差，基準(zhǔn)鏡頭和基準(zhǔn)相機(jī)位置關(guān)系誤差，曝光鏡頭倍率及角度誤差，曝光鏡頭間位置關(guān)系，平臺在曝光位的柵格誤差。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于ldi曝光機(jī)水平向標(biāo)定誤差監(jiān)測及補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，其中步驟s8具體包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于LDI曝光機(jī)水平向標(biāo)定誤差監(jiān)測及補(bǔ)償?shù)姆椒?，S1：在對物料板曝光前，對平臺、相機(jī)及曝光鏡頭進(jìn)行水平向標(biāo)定；S2：將物料板所在圖形坐標(biāo)系上各測量點(diǎn)轉(zhuǎn)換至平臺坐標(biāo)系，獲得各測量點(diǎn)的理論位置坐標(biāo)；在完成水平向標(biāo)定后進(jìn)行曝光，通過對各測量點(diǎn)理論位置與實(shí)際位置的差值進(jìn)行擬合，計(jì)算并補(bǔ)償平臺在曝光位的漲縮、旋轉(zhuǎn)誤差及基準(zhǔn)鏡頭和基準(zhǔn)相機(jī)位置標(biāo)定誤差，監(jiān)控并補(bǔ)償曝光鏡頭倍率、角度及曝光鏡頭位置關(guān)系的標(biāo)定誤差，監(jiān)控并補(bǔ)償平臺在曝光位的柵格誤差，能夠?qū)⑺较蚋髯酉到y(tǒng)所產(chǎn)生的誤差分解出來并加以補(bǔ)償，最終保證了套刻的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：高安,陳思睿,莊亞政,許勇,代雨亭,張雷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：源卓微納科技（蘇州）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10