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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

文檔序號:9304050閱讀:329來源:國知局
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
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