发明名称 平面之上高度之精准测量的设备及方法
摘要 能测量在一个面及一条基准线之间的高度的干涉测量设备,此设备有尺寸稳定的测量骨架,且基准线被定义在一个目标中,此目标对测量骨架沿至少二垂直方向平移,却在与这两个垂直方向垂直的方向经历较小高度变化。长反射装置被设到测量骨架或目标以提供上述之面,至少一个干涉测量系统至少部分被设到目标而与其一起移动。干涉测量设备提供一道测量光束,沿至少一条光学路线往返长反射装置,以提供讯号,此讯号所含的资讯随在上述之面及基准线之间的高的变化而变化,以致讯号敏感于目标绕至少这些垂直方向的一个的旋转。
申请公布号 TW479160 申请公布日期 2002.03.11
申请号 TW090111482 申请日期 2001.05.14
申请人 力歌股份有限公司 发明人 亨利 希尔
分类号 G03F9/00;G01B9/02 主分类号 G03F9/00
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种干涉测量设备,干涉测量在一个平面与一条 基准间的高度,并有: ■ 一个尺寸稳定的测量骨架; ■ 定义在至少两个垂直方向对测量骨架平移而在 与这些垂直方向垂直的方向经历较少高度变化的 目标的基准线的装置; ■ 长反射装置,被设到测量骨架,提供该平面;及 ■ 至少一个干涉测量系统,至少部分设在上述之 目标而与之一起移动,干涉测量系统提供测量光束 ,光束沿至少一条光学路线往返长反射装置,以提 供讯号,此讯号所含的资讯依在上述之表面及基准 线之间的高度变化而变化,讯号敏感于目标至少绕 两个垂直方向之一的旋转。2.如申请专利范围第1 项所述之设备,其中,光学路线有至少一个折。3.如 申请专利范围第1项所述之设备,其还有能接收讯 号并从它决定高度的装置。4.如申请专利范围第1 项所述之设备,其中,目标有照相平版印刷平移台 能把晶圆固定在曝光位置。5.如申请专利范围第4 项所述之设备,其中,干涉测量系统有一个干涉测 量器,此干涉测量器有一条来源及参考路线在台外 ,还有一个长五角棱镜在台上,此干涉测量器产生 参考光束并把它导向在台上的长五角棱镜,长五角 棱镜提供上述之光学路线。6.如申请专利范围第5 项所述之设备,其中,长反射装置有一顶棱镜,使讯 敏感于台绕多垂直方向之二的旋转。7.如申请专 利范围第4项所述之设备,其中,干涉测量系统有一 个光束产生器及一个侦测器在台外,还有一个干涉 测量器在台上。8.如申请专利范围第7项所述之设 备,其还有第二照相平版印刷平移台能对第一照相 平版印刷平移台移动,以致两个照相平版印刷平移 台之一在另一个之上移动,且两个在垂直的方向移 动,干涉测量器测量从每个台到基准线的高度的变 化。9.一种干涉测量设备,测量沿在一个目标上的 一条基准线的若干点到沿在一个参考体上的一条 基准线的若干点的高度的变化,并有: ■ 定义在至少两个垂直方向对参考体平移而在与 这些垂直方向垂直的方向经历较少高度变化的目 标的装置; ■ 长反射装置,被设到测量骨架; ■ 至少一个干涉测量系统,至少部分设在上述之 平面而与之一起移动,光束沿构成一条目标基准线 的若干点扫瞄干涉测量系统,干涉测量系统提供测 量光束,光束沿一条光学路线往返长反射装置,沿 对应在上述之基准线上的点的若干点扫瞄长反射 装置来定义与参考体有关的参考体基准线,干涉测 量系统提供讯号,当目标移动,此讯号所含的资讯 依在这些基准线之间的高度而变化,在目标对参考 体的任何位置,在这些基准线的对应点之间的距离 是高度,讯号敏感于目标至少绕两个垂直方向之一 的旋转。10.一种干涉测量设备,干涉测量在一个平 面与一条基准线间的高度,并有: ■ 一个尺寸稳定的测量骨架; ■ 定义在至少两个垂直方向对测量骨架平移而在 与这些垂直方向垂直的方向经历较少高度变化的 目标的基准线的装置; ■ 长反射装置,被设到目标而一起移动来提供上 述之表面;及 ■ 至少一个干涉测量系统,至少部分设在测量骨 架而与之一起移动,干涉测量系统提供测量光束, 光束沿至少一条光学路线往返长反射装置,以提供 讯号,此讯号所含的资讯依在上述之表面及基准线 之间的高度变化而变化,讯号敏感于目标至少绕两 个垂直方向之一的旋转。11.如申请专利范围第10 项所述之设备,其中,光学路线有至少一个折。12. 如申请专利范围第10项所述之设备,其还有能接收 讯号并从它决定高度的装置。13.如申请专利范围 第10项所述之设备,其中,目标有照相平版印刷平移 台能把晶圆固定在曝光位置。14.如申请专利范围 第10项所述之设备,其还有第二照相平版印刷平移 台能对第一照相平版印刷平移台移动,以致两个照 相平版印刷平移台之一在另一个之上移动,且两个 在垂直的方向移动,干涉测量器测量从每个台到基 准线的高度的变化。15.如申请专利范围第4项所述 之设备,其还有一个微平版印刷装置操作地连到干 涉测量设备而用于在晶圆上制造积体电路,微平版 印刷装置有: ■ 至少一个台能支持晶圆; ■ 一个发光系统,有光源、光罩、定位系统、透 镜组及干涉测量设备的预定的若干部分;及 ■ 长反射装置,被设到目标而一起移动,提供上述 之表面; ■ 光源使光通过光罩来产生空间上有图案的光, 定位系统调整光罩对从光源而来的光的位置,透镜 组把空间上有图案的光成像在晶圆上,干涉测量设 备测量光罩对从光源而来的光的位置。16.如申请 专利范围第4项所述之设备,其还有一个微平版印 刷装置操作地连到干涉测量设备而用于在晶圆上 制造积体电路,微平版印刷装置有: ■ 至少一个台能支持晶圆; ■ 一个发光系统,有光源、光罩、定位系统、透 镜组及干涉测量设备的预定的若干部分;及 ■ 长反射装置,被设到目标而一起移动,提供上述 之表面; ■ 光源使光通过光罩来产生空间上有图案的光, 定位系统调整光罩对从光源而来的光的位置,透镜 组把空间上有图案的光成像在晶圆上,干涉测量设 备测量光罩对从光源而来的光的位置。图式简单 说明: 图1是照相平版印刷分节器或扫瞄系统透视图,它 可能用本发明以准确测量其投影系统对晶圆面的 高度。 图2a是本发明的第一实施例的立面图(在图1的纸面 中所取),它用在台上的开放的长五角棱镜,配搭在 台外的长平面镜,以测量与照相平版印刷分节器的 投影系统有关的基准线对晶圆的高度加从在台外 干涉测量器到高度测量起始点的距离。 图2b是图2a的实施例的变形的立面图。 图3a是本发明的第二实施例的透视图,它用在台上 的开放的长五角棱镜,配搭在台外的长波罗镜,以 测量与照相平版印刷分节器的投影系统有关的基 准线对晶圆的高度加从在台外的干涉测量器到高 度测量起始点的距离。 图3b是图3a的实施例的变形的立面图。 图4是本发明的第三实施例的透视图,它用在台上 的长五角棱镜,配搭在台外的反向折射器及长波罗 镜,以测量与照相平版印刷分节器的投影系统有关 的基准线对晶圆的高度加一段到在台外的参考点 的垂直线性距离。 图5是本发明的第四实施例的透视图,它用在台上 的长棱镜,配搭在台外的反向折射器及长波罗镜, 以测量与照相平版印刷分节器的投影系统有关的 基准线对晶圆的高度。 图6是本发明的第五实施例的透视图,它用在台上 的干涉测量器(有长棱镜,长棱镜有极化分光层),配 搭在台外的反向折射器及平面长镜,以测量与照相 平版印刷分节器的投影系统有关的基准线对晶圆 的高度。 图7是本发明的第六实施例的透视图,它用在台上 的干涉测量器(有一对长棱镜,每个长棱镜有若干 极化分光层),配搭在台外的反向折射器、光源及 侦测器,以测量与照相平版印刷分节器的投影系统 有关的基准线对晶圆的高度的两倍。 图8a是本发明的第七实施例的透视图,它用在台上 的干涉测量器(有长棱镜,长棱镜有前面,此前面一 部分是极化分光层而另一部分是抗反射层),配搭 在台外的平面长镜,以测量与照相平版印刷分节器 的投影系统有关的基准线对晶圆的高度。 图8b是图8a的实施例的俯视变形的立面图。 图8c是图8b的实施例的变形的立面图。 图8d是图8c的实施例的一个元件的放大的立面图。 图8e是图8d的元件的替代品的放大的立面图。 图9a是本发明的第八实施例的透视图,它用密实的 干涉测量器,有较小的四分一波板,设在照相平版 印刷设备的一个平移台上,以测量在另一个平移台 及一个在台外的长镜之间的高度的变化。 图9b是图9a的在台上的干涉测量器的一个实施例的 立面图,并有一个折起的HSPMI,用占相同空间的垂直 极的参考光束及测量光束。 图9c是图9a的在台上的干涉测量器的另一个实施例 的立面图,并有一个折起的HSPMI,用垂直极的参考光 束及测量光束。 图10a是本发明的第九实施例的透视图,它用一个干 涉测量器,这个干涉测量器用若干四分一波板,并 设在照相平版印刷设备的一个平移台上,以测量在 另一个平移台及一个在台外的长镜之间的高度的 变化。 图10b是图10a的干涉测量器的立面图,省略若干零件 以简化描述。 图11是一个照相平版印刷分节器或扫瞄系统的透 视图,它能并用本发明的若干俯视实施例,以准确 测量它的投影系统对一个晶圆的面的高度,此图显 示粗调台及微调台以定位粗调台的若干驱动杆。 图12a是本发明的俯视实施例的透视图,它的差分平 面镜干涉测量器及输入镜附于粗调自驱动杆。 图12b是与图12a所示者相似的实施例的透视图,其差 分平面镜干涉测量器不附于分节器的粗调台及微 调台。 图12c是俯视实施例的另一实施例,它的差分平面镜 干涉测量器及输入镜附于粗调台驱动杆。 图12d的实施例近似图12c的实施例,除了它的干涉测 量器不附于分节器的粗调台及微调台。 图13a是俯视实施例的另一实施例,它的干涉测量器 及输入镜附于粗调x-y台。 图13b显示图13a的实施例的变形。 图14是图6的实施例的颠倒的版本的立面图。
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