[发明专利]套刻测量装置

摘要

一种套刻测量装置，包括照明单元，适于产生照射光，对晶圆上形成的第一套刻标记进行照明，第一套刻标记在被照亮时产生反射光，第一套刻标记包括第一方向第一套刻标记和第二方向第一套刻标记；第一测量单元，适于接收第一方向第一套刻标记或第二方向第一套刻标记产生的反射光，使接收的反射光产生横向偏移剪切干涉形成干涉光，并接收干涉光成第一图像，并根据第一图像判断第一方向套刻或第二方向套刻是否存在偏移，以及获得套刻的偏移量；第一驱动单元，与第一测量单元连接，适于驱动第一测量单元从第一位置旋转到第二位置，使第一测量单元分别测量晶圆上第一方向第一套刻标记和第二方向第一套刻标记。本发明的装置提高了套刻测量的精度。

主权项

一种套刻测量装置，其特征在于，包括：照明单元，适于产生照射光，对晶圆上形成的第一套刻标记进行照明，第一套刻标记在被照亮时产生反射光，所述第一套刻标记包括第一方向第一套刻标记和第二方向第一套刻标记，第一方向与第二方向垂直，所述第一方向第一套刻标记包括位于底层介质层中的第一光栅和位于上层介质层中的第二光栅，上层介质层位于底层介质层表面上，所述第二光栅位于第一光栅的斜上方，所述第二方向第一套刻标记包括位于底层介质层中的第三光栅和位于上层介质层中的第四光栅，第四光栅位于第三光栅斜上方；第一测量单元，适于接收第一方向第一套刻标记或第二方向第一套刻标记产生的反射光，使接收的反射光产生横向偏移剪切干涉形成干涉光，并接收干涉光成第一图像，并根据第一图像判断第一方向套刻或第二方向套刻是否存在偏移，以及获得第一方向套刻或第二方向套刻的偏移量，所述第一图像包括第一横向剪切干涉条纹和第二横向剪切干涉条纹，或者第一图像包括第三横向剪切干涉条纹和第四横向剪切干涉条纹，所述第一测量单元判断套刻是否存在偏移的过程为：照明单元先对第一方向第一套刻标记进行照明，具体为照明单元先后分别对第一方向第一套刻标记中的第一光栅和第二光栅进行照明，所述第一测量单元接收第一光栅产生的部分第一反射光，使接收的第一反射光产生横向偏移剪切干涉形成第一横向剪切干涉条纹，所述第一测量单元接收第二光栅产生的部分第二反射光，使接收的第二反射光产生横向偏移剪切干涉形成第二横向剪切干涉条纹，第一测量单元通过第一横向剪切干涉条纹获得第一偏移量，所述第一测量单元通过第二横向剪切干涉条纹获得第二偏移量，第一测量单元通过第一偏移量和第二偏移量的差值判断第一方向套刻是否存在偏移以及第一方向套刻偏移量的大小；然后，照明单元对第二方向第一套刻标记进行照明，具体为照明单元先后对第二方向套刻标记中的第三光栅和第四光栅进行照明，所述第一测量单元中的干涉仪成像单元接收第三光栅产生的部分第三反射光，使接收的第三反射光产生横向偏移剪切干涉形成第三横向剪切干涉条纹，所述第一测量单元接收第四光栅产生的部分第四反射光，使接收的第四反射光产生横向偏移剪切干涉形成第四横向剪切干涉条纹，第一测量单元通过第三横向剪切干涉条纹获得第三偏移量，所述第一测量单元通过第四横向剪切干涉条纹获得第四偏移量，第一测量单元通过第三偏移量和第四偏移量的差值判断第二方向套刻是否存在偏移以及第二方向套刻偏移量的大小；第一驱动单元，与第一测量单元连接，适于驱动第一测量单元从第一位置旋转到第二位置，使第一测量单元分别测量晶圆上第一方向第一套刻标记和第二方向第一套刻标记。