用于浸沒式曝光裝置的物件表面形貌檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路制造領域，特別涉及一種用于浸沒式曝光裝置的物件表面形貌檢測裝置。
【背景技術】
[0002]芯片制造業(yè)內，曝光裝置(也稱光刻機)普遍用于在襯底涂層上制作圖形。在曝光裝置進行曝光過程中，需要精確得到被曝光物體的表面形貌，以便將被曝光物體放置到最佳焦面位置，以獲得最優(yōu)良的曝光效果。目前，一般以晶片為材料，在晶片表面涂覆光刻膠進行圖形制作。曝光裝置利用自身的精密控制系統，將一定能量的特定波長光子投射到目標區(qū)域的光刻膠上。然后利用烘烤和顯影的方法，獲得所需要的圖形。
[0003]為了精確測量被曝光物體的表面形貌，業(yè)內廣泛采用以下兩種解決方式:
[0004]一、光學式檢測方法。即利用光線在被曝光物體表面的反射情況來判斷其表面形貌；其測量精度達納米級，但是由于空間及設計特性，其量程較小，在被測量物體形貌有較大變化時，無法進行測量；
[0005]二、氣壓式檢測方法。即利用向被曝光物體表面噴射氣流，由噴嘴和被測量物體表面距離發(fā)生變化而影響氣流在噴嘴內的壓力，檢測噴嘴內的壓力并換算，得到被測量物體表面形貌。與光學式檢測方法相比，其測量精度較小，量程較大，僅能夠適應被測量物體形貌有較大變化的情況。
[0006]目前，浸沒式光刻技術已經在業(yè)內廣泛應用。浸沒式曝光裝置對曝光材料的形貌要求更為嚴苛，利用上述兩種檢測形貌檢測方法，檢測過程中需要一定時間，將降低產率。此外，光學式檢測方法的造價較高，而氣壓式檢測方法在測量過程中氣體容易出現壓縮，導致氣壓測量不夠準確的問題。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明提供一種用于浸沒式曝光裝置的物件表面形貌檢測裝置，能夠提高曝光裝置的生產效率，無需另外設置新裝置進行被曝光物體表面形貌測量，節(jié)約成本。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種用于浸沒式曝光裝置的物件表面形貌檢測裝置，包括:設置在曝光裝置和被曝光物體之間的液體供給裝置，所述液體供給裝置內部為一空腔，所述空腔四周設置有若干與液體供給管路連通的小孔，液體通過所述小孔填充至液體供給裝置與被曝光物體之間，所述液體供給管路上安裝有液體壓力傳感器，通過液體壓力傳感器測得的液體壓力獲得被曝光物體表面高度。
[0009]作為優(yōu)選，所述液體供給裝置與被曝光物體被固定于一固定架上，且所述液體供給裝置與被曝光物體之間的距離固定。
[0010]作為優(yōu)選，所述液體供給管路與液體供給箱相連，為所述液體供給裝置提供液體。
[0011]作為優(yōu)選，所述液體供給裝置的外側還設置有液體回收環(huán)，所述液體回收環(huán)與液體回收箱連通，用于液體回收。
[0012]作為優(yōu)選，液體回收環(huán)中的液體通過液體回收管流到所述液體回收箱中。
[0013]作為優(yōu)選，每一個或多個小孔對應一路液體供給管路。
[0014]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本發(fā)明通過在曝光裝置和被曝光物體之間設置一個液體供給裝置，在液體供給裝置的空腔周圍設置若干小孔，每個小孔單獨供給液體。通過液體壓力傳感器檢測每個小孔的液體壓力值，判斷被測量物體表面與出液小孔的相對距離。通過該相對距離反映被測量物體表面的高度，將每個小孔內獲得壓力轉換成高度值，模擬出被測量物體表面形貌。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明一【具體實施方式】中液體供給裝置的主視圖；
[0016]圖2為本發(fā)明一【具體實施方式】中液體供給裝置與被曝光物體的俯視圖；
[0017]圖3為本發(fā)明一【具體實施方式】中用于浸沒式曝光裝置的物件表面形貌檢測裝置的結構不意圖；
[0018]圖4為本發(fā)明一【具體實施方式】中液體供給裝置的俯視圖；
[0019]圖5為本發(fā)明一【具體實施方式】中液體供給裝置的測試原理圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。需說明的是，本發(fā)明附圖均采用簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0021]如圖1?4所示，本發(fā)明的用于浸沒式曝光裝置的物件表面形貌檢測裝置包括:液體供給裝置100、液體壓力傳感器200、液體供給箱400和液體回收箱500。其中，所述液體供給箱400為本發(fā)明提供所需的液體，并通過液體供給管路300輸送到液體供給裝置100中。所述液體供給裝置100位于曝光裝置800的下方，處于被曝光物體700的上方，所述液體供給裝置100和被曝光物體700間充滿液體。
[0022]較佳的，請重點參照圖4，所述液體供給裝置100的內部為一空腔110，所述空腔110四周設置有若干與液體供給管路300連通的小孔120，液體通過所述小孔120填充至液體供給裝置100與被曝光物體700之間，每一個或多個小孔120對應一路液體供給管路300，每個液體供給管路300上安裝有一個液體壓力傳感器200。所述液體壓力傳感器200用于檢測液體壓力。
[0023]進一步的,所述液體供給裝置100的外側還設置有液體回收環(huán)900,所述液體回收環(huán)900與液體回收箱500之間通過液體回收管600連通，被回收后的液體通過液體回收管600流到液體回收箱500中。
[0024]進一步的，液體供給裝置100和被曝光物體700被固定在一個固定架(圖中未示出)上，兩者之間的距離保持不變，所述被曝光物體700沿著坐標軸的X方向和Y方向移動，在整個移動過程中，液體供給裝置100的小孔120內不斷有液體涌出，每個小孔120內的水流壓力隨著液體供給裝置100和被曝光物體700表面間的距離變化而變化。
[0025]具體如圖5所示，底部與被曝光物體700的距離(后續(xù)稱之為相對距離)為hi上方的小孔120，與相對距離為h2的小孔120相比，由于相對距離為hi的小孔距離被曝光物體表面小于相對距離為h2的小孔，則相對距離為hi的小孔120的水壓將大于相對距離為h2的小孔120的水壓。因此可以根據不同小孔120內的水壓而得到被曝光物體700表面不同位置的高度。即根據水壓與高度的關系(見公式1)，可以算出hl、h2、h3的實際距離。
[0026]如圖5所示，設定每個小孔120 (見圖4)出口壓力為Po，則每路液體壓力傳感器200 (見圖5)得到的壓力值P表達式為:
[0027]公式I:P = Po+K/ (A*d)；
[0028]其中，d是小孔120(見圖4)出口到被曝光物體700 (見圖5)表面的高度值，等同于圖5中的hl、h2、h3。
[0029]Po是液體壓力傳感器200 (見圖5)到小孔120 (見圖4)出口的高度與水密度及重力加速度的積，即重力產生的壓力。本實施例中，液體壓力傳感器200到小孔120出口的距離由機械設計決定且在工作中不會發(fā)生變化，而其它兩個量(水密度和重力加速度)都為恒量，所以本實施例中的P0是恒定值。
[0030]K為水流量和流體動力黏度的乘積，本發(fā)明的液體供液裝置100 (液體可認為剛體，壓縮比極小)能夠提供恒流功能，水流量為恒定值，流體動力黏度由液體本身決定，也為恒定值。所以K為恒定值，即K為固定常數。
[0031]A是圓周率常數與狹縫寬度之積，狹縫寬度由各小孔間距離決定，在設計時已經確定，所以A也是固定常數。
[0032]因此，根據公式I可知，液體壓力傳感器200與圖5中的hl、h2、h3存在反比例關系。即當圖5中的相對距離不同時，其上方的小孔120所對應的液體壓力傳感器200所得到的液體壓力也不同。
[0033]例如，由于hl〈h2，設hi上方對應的小孔120所測得壓力為Pl、h2上方對應的小孔120所測得的壓力為P2，由公式I可知，P1>P2,即由于相對距離的不同導致產生不同壓力。
[0034]由于被曝光物體沿著X和Y方向移動，可以實時檢測小孔120下方被曝光物體700表面高度。通過計算機計算統計，可以以圖形形式顯示出來。通過測得的高度，可以實時反饋到曝光裝置里，通過調節(jié)被曝光物體700的高度，使其表面處于曝光裝置的最佳焦面上。從而達到優(yōu)化曝光效果的作用。
[0035]綜上，本發(fā)明通過在曝光裝置800和被曝光物體700之間設置一個液體供給裝置100，在液體供給裝置100的空腔周圍設置若干小孔120，每個小孔120單獨供給液體。通過檢測每個小孔120的液體壓力值，判斷被曝光物體700表面與出液小孔的相對距離。通過該相對距離反映被曝光物體700表面的高度，將每個小孔120內獲得壓力轉換成高度值，模擬出被測量物體表面形貌。
[0036]顯然，本領域的技術人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種用于浸沒式曝光裝置的物件表面形貌檢測裝置，其特征在于，包括:設置在曝光裝置和被曝光物體之間的液體供給裝置，所述液體供給裝置內部為一空腔，所述空腔四周設置有若干與液體供給管路連通的小孔，液體通過所述小孔填充至液體供給裝置與被曝光物體之間，所述液體供給管路上安裝有液體壓力傳感器，通過液體壓力傳感器測得的液體壓力獲得被曝光物體表面高度。2.如權利要求1所述的用于浸沒式曝光裝置的物件表面形貌檢測裝置，其特征在于，所述液體供給裝置與被曝光物體被固定于一固定架上，且所述液體供給裝置與被曝光物體之間的距離固定。3.如權利要求1所述的用于浸沒式曝光裝置的物件表面形貌檢測裝置，其特征在于，所述液體供給管路與液體供給箱相連，為所述液體供給裝置提供液體。4.如權利要求1所述的用于浸沒式曝光裝置的物件表面形貌檢測裝置，其特征在于，所述液體供給裝置的外側還設置有液體回收環(huán)，所述液體回收環(huán)與液體回收箱連通，用于液體回收。5.如權利要求4所述的用于浸沒式曝光裝置的物件表面形貌檢測裝置，其特征在于，液體回收環(huán)中的液體通過液體回收管流到所述液體回收箱中。6.如權利要求1所述的用于浸沒式曝光裝置的物件表面形貌檢測裝置，其特征在于，每一個或多個小孔對應一路液體供給管路。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于浸沒式曝光裝置的物件表面形貌檢測裝置，包括：設置在曝光裝置和被曝光物體之間的液體供給裝置，所述液體供給裝置內部為一空腔，所述空腔四周設置有若干與液體供給管路連通的小孔，液體通過所述小孔填充至液體供給裝置與被曝光物體之間，所述液體供給管路上安裝有液體壓力傳感器。本發(fā)明通過在曝光裝置和被曝光物體之間設置一個液體供給裝置，在液體供給裝置的空腔周圍設置若干小孔，每個小孔單獨供給液體。通過液體壓力傳感器檢測每個小孔的液體壓力值，判斷被測量物體表面與出液小孔的相對距離。通過該相對距離反映被測量物體表面的高度，將每個小孔內獲得壓力轉換成高度值，模擬出被測量物體表面形貌。
【IPC分類】G03F7/20
【公開號】CN105022233
【申請?zhí)枴緾N201410171815
【發(fā)明人】盧士良, 章磊, 陶國峰
【申請人】上海微電子裝備有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2014年4月25日