CN107329371B - 套刻测量***以及测量套刻精度的方法 - Google Patents
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Abstract
一种套刻测量***以及测量套刻精度的方法,其中套刻测量***包括:光传感器,所述光传感器适于在以第一速度移动的过程中,对晶圆上的当层套刻记号和前层套刻记号进行扫描,且适于获得实际扫描到当层套刻记号与实际扫描到前层套刻记号间的时间差,并依据第一速度的大小和所述时间差,获得当层套刻记号与前层套刻记号之间的位置差异;位于光传感器一侧的层流装置,层流装置适于向光传感器提供层流气体环境,层流气体环境的层流气体风向与第一速度的方向相同,层流气体环境的层流气体流速与第一速度的大小相等。本发明减小或抵消光传感器在扫描过程中受到的空气阻力,从而减小或避免空气阻力对测量套刻精度的影响,提高了测量的套刻精度的准确率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域,尤其涉及一种套刻测量***以及测量套刻精度的方法。
背景技术
光刻是通过对准、曝光等一系列步骤将掩膜图形转移到晶圆上的工艺过程,在半导体芯片的制造过程中,要通过多层光刻工艺才能完成整个制造过程。
随着半导体制造技术的发展以及集成电路设计及制造的发展,光刻成像技术随之发展,半导体器件的特征尺寸也不断缩小。为了实现良好的产品性能以及高产率,如何控制当层光刻图形与前层图形(晶圆上的图形)的位置对准,以满足套刻精度(overlay)的要求是多层光刻工艺中至关重要的步骤,套刻精度是指晶圆的层与层的光刻图形的位置对准误差。
套刻精度是现代高精度步进扫描投影光刻胶的重要性能指标之一,也是新型光刻技术需要考虑的一个重要部分。套刻精度将会严重影响产品的良率和性能,且提高光刻胶的套刻精度,也是决定最小单元尺寸的关键。因此,随着半导体制造技术的进一步发展,对套刻精度也有了更高的要求。为了提高光刻机的套刻精度,提出一种测量当层光刻图形和前层光刻图形之间位置对准误差的***,称为光刻套刻测量***。当层光刻图形以及前层光图形中均具有套刻记号(overlay mark),通过测量套刻记号之间的位置差异获得套刻精度。
现有的套刻测量***依赖透镜成像的方式,以测量两组套刻记号中心位置之间的相对偏差,由于需要对套刻记号进行定位和定点拍照,测量一个记号需要0.5秒~1秒的时间。随着技术节点的缩小和对套刻的要求逐渐提高,不仅需要测量更加多的数据点,且还要提高精度。例如,有时需要对全部的曝光区域,约60多个曝光区域进行测量,而且每个区域里面可以由5个以上的套刻记号,对全片硅片的测量时间则长达5分钟左右。因此,现有的套刻测量***的效率低下。
为了提高量测速度,提出一种不依赖成像的方法来测量套刻精度,缩短了对套刻精度进行检测所需的时间。然而,基于这种不依赖成像的套刻测量***,测量的套刻精度正确率有待进一步提高。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种套刻测量***以及测量套刻精度的方法,提高测量到的套刻精度的准确率。
为解决上述问题,本发明提供一种套刻测量***,包括:光传感器,所述光传感器适于在以第一速度移动的过程中,对晶圆上的当层套刻记号和前层套刻记号进行扫描,且适于获得实际扫描到当层套刻记号与实际扫描到前层套刻记号之间的时间差,并依据所述第一速度的大小和所述时间差,获得当层套刻记号与前层套刻记号之间的位置差异;位于所述光传感器一侧的层流装置,所述层流装置适于向光传感器提供层流气体环境,且所述层流气体环境的层流气体风向与第一速度的方向相同,所述层流气体环境的层流气体流速与第一速度的大小相等。
可选的,所述层流装置适于,减小或抵消所述光传感器在扫描过程中受到的空气阻力。
可选的,所述层流装置包括:风机以及与风机相连的孔箱,所述孔箱适于输出层流气体。
可选的,所述孔箱包括多层格栅结构,所述格栅结构包括若干个并行排列的空心孔。
可选的,所述空心孔具有特征长度d,所述特征长度d满足:Re=ρvd/μ,其中,v为第一速度的大小,ρ为标准条件下空气的密度,μ为标准条件下空气的黏性系数,且Re为雷诺数,且所述雷诺数满足形成层流气体的条件。
可选的,所述雷诺数小于等于2300。
可选的,在垂直于所述层流气体流向的剖面上,所述空心孔的剖面形状为方形,所述空心孔具有宽度W和高度H;所述特征长度d=2WH/(W+H)。
可选的,在垂直于所述气体流向的剖面上,所述空心孔的剖面形状为圆形,所述空心孔具有直径D;所述特征长度d=D。
可选的,所述层流装置还包括:位于风机一侧的初效过滤器、以及位于风机另一侧的高效过滤器,其中,所述高效过滤器位于风机与孔箱之间。
可选的,所述套刻测量***还包括导轨,且所述光传感器设置在所述导轨上,适于沿所述导轨延伸方向以第一速度移动;所述导轨为气垫导轨或磁浮导轨。
本发明还提供一种测量套刻精度的方法,包括:提供进行过光刻工艺的晶圆,所述晶圆上具有当层套刻记号和相应前层套刻记号;采用光传感器以第一速度对所述晶圆上的当层套刻记号和前层套刻记号进行扫描,获得实际扫描到当层套刻记号与实际扫描到前层套刻记号之间的时间差,并依据所述第一速度的大小和所述时间差,获得当层套刻记号与前层套刻记号之间的位置差;其中,在采用所述光传感器以第一速度进行扫描的过程中,所述光传感器位于层流气体环境中,所述层流气体环境适于减小或抵消所述光传感器在扫描过程中受到的空气阻力。
可选的,所述层流气体环境的层流气体风向与第一速度的方向相同,所述层流气体环境的层流气体流速与第一速度的大小相等。
可选的,所述获得实际扫描到光层套刻记号与实际扫描到前层套刻记号之间的时间差的步骤包括:获得第一时间差,所述第一时间差为实际扫描到当层套刻记号时间与预测扫描到当层套刻记号时间之间的差值;获得第二时间差,所述第二时间差为实际扫描到前层套刻记号时间与预测扫描到前层套刻记号时间之间的差值;获得所述时间差,所述时间差为第一时间差与第二时间差之间的差值。
可选的,所述预测扫描到当层套刻记号时间的获取方法包括:依据进行扫描前光传感器的位置、所述当层套刻记号的位置、以及第一速度的大小,获得所述预测扫描到当层套刻记号时间;所述预测扫描到前层套刻记号时间的获取方法包括:依据进行扫描前光传感器的位置、所述前层套刻记号的位置、以及第一速度的大小,获得所述预测扫描到前层套刻记号时间。与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
本发明提供一种套刻测量设备,包括光传感器以及位于光传感器一侧的层流装置,其中所述光传感器适于在以第一速度移动的过程中,对晶圆上的当层套刻记号和前层套刻记号进行扫描,且适于获得实际扫描到当层套刻记号与实际扫描到前层套刻记号之间的时间差,并依据所述第一速度的大小和所述时间差,获得当层套刻记号与前层套刻记号之间的位置差异;位于所述光传感器一侧的层流装置,所述层流装置适于向光传感器提供层流气体环境,且所述层流气体环境的层流气体风向与第一速度的方向相同,所述层流气体环境的层流气体流速与第一速度的大小相等。所述层流气体环境提供的层流气体能够减小或抵消所述光传感器在扫描过程中受到的空气阻力,减小或抵消所述空气阻力对测量的当层套刻记号与前层套刻记号之间的位置差,从而提高了测量到的套刻精度的准确性。
进一步,所述层流装置还包括位于风机一侧的初效过滤器、以及位于风机另一侧的高效过滤器,从而使得提供的层流气体环境中的杂质粒子数少甚至为零,避免了层流气体环境中的杂质粒子对光传感器的实际扫描速率造成影响,进而进一步提高套刻测量***测量套刻精度的准确率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的套刻测量***的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的光传感器的结构示意图;
图3为本发明一实施例提供的孔箱在垂直于层流气体方向的剖面结构示意图;
图4为本发明另一实施例提供的孔箱在垂直于层流气体方向的剖面结构示意图。
具体实施方式
为了提高量测速度,提出一种不依赖成像的方法来测量套刻精度,缩短了对套刻精度进行检测所需的时间。然而,基于这种不依赖成像的套刻测量***,测量的套刻精度正确率有待进一步提高。
经研究,提出一种不依赖成像的方法来测量套刻精度,主要通过光传感器在晶圆表面进行扫描,获得实际扫描到当层套刻记号与实际扫描到相应前层套刻记号之间的时间差,其中,相应前层套刻记号指的是与扫描到的当层套刻记号相对应的前层套刻记号,通过所述当层套刻记号与相应前层套刻记号之间的位置差异获得套刻精度;然后,依据所述光传感器的扫描速度以及所述时间差,获得当层套刻记号与相应前层套刻记号之间的位置差异,即获得了套刻精度。
通过将光传感器根据Y方向套刻记号的X坐标对准一列套刻记号,一次性的Y方向扫描可以将所有Y方向的套刻记号全部测量,包括Y方向的当层套刻记号和前层套刻记号。同样的,通过将光传感器根据X方向套刻记号的Y坐标对准一列套刻记号,一次性的X方向扫描可以将所有X方向的套刻记号全部测量。在一实施例中,扫描速度为1米/秒,经过300毫米晶圆仅需0.3秒左右,如果扫描X方向和Y方向,则仅需约1秒左右即可完成扫描,并且能够对晶圆上的所有套刻记号完成扫描,从而显著的减少了测量套刻精度所需的时间。
然而,进一步分析发现,光传感器在晶圆上进行扫描的过程中,光传感器会受到空气阻力的影响,所述空气阻力会对量测到的套刻精度产生影响,造成量测到的套刻精度出现误差。
为解决上述问题,本发明提供一种套刻测量***,包括:光传感器,所述光传感器适于在以第一速度移动的过程中,对晶圆上的当层套刻记号和前层套刻记号进行扫描,且适于获得实际扫描到当层套刻记号与实际扫描到前层套刻记号之间的时间差,并依据所述第一速度的大小和所述时间差,获得当层套刻记号与前层套刻记号之间的位置差异;位于所述光传感器一侧的层流装置,所述层流装置适于向光传感器提供层流气体环境,且所述层流气体环境的层流气体风向与第一速度的方向相同,所述层流气体环境的层流气体流速与第一速度的大小相等。
本发明能够减小或抵消所述光传感器在扫描过程中受到的空气阻力,从而提高测量到的套刻精度的准确率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1为本发明实施例提供的套刻测量***的结构示意图。
参考图1,所述套刻测量***包括:
光传感器101;位于所述光传感器101一侧的层流装置。
所述光传感器101适于在以第一速度移动的过程中,对晶圆上的当层套刻记号和前层套刻记号进行扫描,且适于获得实际扫描到当层套刻记号实际扫描到相应前层套刻记号之间的时间差,并依据所述第一速度的大小和所述时间差,获得当层套刻记号与相应前层套刻记号之间的位置差异。
结合参考图2,图2为本实施例提供的光传感器的结构示意图,所述光传感器101包括:
光探测器110,所述光探测器110实际起到对晶圆上当层套刻记号和前层套刻记号进行扫描的作用;
与所述光探测器110相连的支撑轨道111;
所述支撑轨道111适于在所述光探测器110扫描的过程中起到支撑作用,所述光探测器110在扫描的过程中沿支撑轨道111滑动。本实施例中,为了提高光探测器110在扫描过程中的稳定性,所述光探测器110受到2个支撑轨道111的支撑作用。具体的,所述光探测器110上具有两个通孔(未标示),所述支撑轨道111经由所述通孔与光探测器110相连接。
与所述光探测器110相连的滑动轴承112;
本实施例中,所述两个支撑轨道111分别位于滑动轴承112的上方和下方,所述滑动轴承112适于带动所述光探测器110移动。本实施例中,所述光探测器110内具有通孔,所述滑动轴承112经由所述通孔与光探测器110相连。在一实施例中,所述承载滑动轴承112的通孔内具有内螺纹,所述滑动轴承112上具有与所述内螺纹相匹配的螺丝(未标示),所述滑动轴承112转动时,所述光探测器110会沿着支撑轨道111延伸方向移动,从而实现对晶圆上当层套刻记号和前层套刻记号的扫描。
所述光传感器101还包括,与所述光探测器110相连的转动电机113,通过所述转动电极113带动所述光探测器110移动。
本实施例中,所述转动电机113位于滑动轴承112上,所述转动电机113带动所述滑动轴承112上的螺丝转动,从而使得光探测器110沿着支撑轨道110方向移动。
所述光传感器101还包括:外壳结构(未图示),所述外壳结构适于包围所述光探测器110、支撑轨道111、滑动轴承112以及转动电极113。
所述层流装置适于向所述光传感器101提供层流气体环境,且所述层流气体环境的层流气体风向与第一速度的方向相同,所述层流气体环境的层流气体流速与第一速度的大小相等。
由于光传感器101在晶圆上第一速度进行扫描的过程,所述光传感器101会受到空气阻力的影响,所述空气阻力会影响测得的当层套刻记号与相应前层套刻记号之间的位置差异。因此,为了提高测量到的当层套刻记号与前层套刻记号之间位置差异的准确性,本实施例中,在光传感器101一侧设置层流装置,所述层流装置适于减小或抵消所述光传感器101在扫描过程中受到的空气阻力。
所述层流装置包括:风机121以及与所述风机121相连的孔箱122,所述孔箱122适于输出层流气体。所述风机121依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体,使气体传输至孔箱122中。本实施例中,所述风机121为通风机或鼓风机。
为了便于说明,图1中示出了光传感器101的第一速度v的方向,图中以带箭头的实线示出了第一速度v,以带箭头的虚线示出了层流装置102提供的层流气体的流向。
结合参考图3和图4,图3和图4为本发明实施例提供的垂直于层流气体流向的剖面上的格栅结构的示意图,所述孔箱122包括多层格栅结构,所述格栅结构包括若干个并行排列的空心孔123,且所述空心孔123具有特征长度d。
由于所述层流装置输出的气体为层流气体,为了满足层流条件,当空气的雷诺数(Re)小于等于2300时,气体黏滞力对气体流场的影响大于惯性力,气体流场中气体流速的扰动会因为黏滞力而衰减,气体流动趋于稳定,因此气体将为层流气体。
所述特征长度d满足:Re=ρvd/μ,其中,v为第一速度的大小,ρ为标准条件下空气的密度,μ为标准条件下空气的黏性系数,且Re为雷诺数,且所述雷诺数满足形成层流气体的条件,即雷诺数小于等于2300,在一具体实施例中,雷诺数小于2000。
所述光传感器101扫描的第一速度v的大小已知,标准条件下空气的密度已知,标准条件下空气的黏性系数已知,因此,所述特征长度d满足雷诺数小于等于2300即可。
参考图3,图3为一实施例提供的孔箱在垂直于层流气体方向的剖面结构示意图,在垂直于所述层流气体流向的剖面上,所述空心孔123的剖面形状为方形,所述空心孔123具有宽度W和高度H。所述空心孔123的特征长度d=2WH/(W+H),因此,所述空心孔123的宽度W及高度H满足:Re=2ρvWH/μ(W+H),且所述雷诺数Re满足形成层流气体的条件。
参考图4,图4为另一实施例提供的孔箱在沿垂直于层流气体方向的截面结构示意图,在垂直于所述层流气体流向的剖面上,所述空心孔123的剖面形状为圆形,所述空心孔123具有直径D。所述空心孔123的特征长度d=D,因此,所述空心孔123的直径D满足:Re=ρvD/μ,且所述雷诺数Re满足形成层流气体的条件。
需要说明的是,在其他实施例中,在垂直于所述层流气体流向的剖面上,所述空心孔还能够为其他形状,例如为三角形、规则N边形(N为大于4的整数)或不规则形状,空心孔的特征长度d满足雷诺数为层流气体的条件即可。
此外,为了保证所述光传感器101完全处于层流气体环境,本实施例中,所述层流装置输出层流气体的孔箱122的高度大于等于光传感器101的高度。
所述层流装置102还包括:位于所述风机121一侧的初效过滤器124、以及位于风机121另一侧的高效过滤器125,其中,所述高效过滤器125位于风机121与孔箱122之间。其中,所述初效过滤器124和高效过滤器125适于过滤掉气体中的杂质粒子,使得提供的层流气体环境中的层流气体具有高纯度,从而避免层流气体环境中的杂质粒子对光传感器101的扫描速率造成影响,继而进一步提高套刻测量***测得的套刻精度的准确率。
本实施例中,所述层流装置位于所述光传感器101相对的两侧,因此当所述光传感器101在沿第一方向和与所述第一方向相反的方向运动时,分别采用不同的层流装置输出层流气体,使得所述光传感器101位于层流气体环境中,有效的减小或抵消所述光传感器101受到的空气阻力作用。
本实施例中,所述套刻测量***还包括导轨(未图示),且所述光传感器101设置在所述导轨上,适于沿所述导轨延伸方向以第一速度移动。为了使得所述光传感器101与所述导轨支架的摩擦力可以忽略不计或为零,所述导轨为气垫导轨或磁浮导轨。
本发明提供的套刻测量***,光传感器适于以第一速度扫描晶圆上的当层套刻记号和前层套刻记号,在光传感器的一侧设置有层流装置,所述层流装置适于向光传感器提供层流气体环境,且所述层流气体环境的层流气体风向与第一速度的方向相同,所述层流气体环境的层流气体流速与第一速度的大小相等,因此所述层流气体环境提供的层流气体能够减小或抵消所述光传感器在扫描过程中受到的空气阻力,减小或抵消所述空气阻力对测量的当层套刻记号与前层套刻记号之间的位置差,从而提高了测量到的套刻精度的准确性。
相应的,本发明还提供一种测量套刻精度的方法,包括:
提供进行过光刻工艺的晶圆,所述晶圆上具有当层套刻记号和相应前层套刻记号;
采用光传感器以第一速度对所述晶圆上的当层套刻记号和相应前层套刻记号进行扫描,获得实际扫描到当层套刻记号与实际扫描到前层套刻记号之间的时间差,并依据所述第一速度的大小和所述时间差,获得当层套刻记号与相应前层套刻记号之间的位置差;
其中,在采用所述光传感器以第一速度进行扫描的过程中,所述光传感器位于层流气体环境中,所述层流气体环境适于减小或抵消所述光传感器在扫描过程中受到的空气阻力。
以下将对本发明提供的测量套刻精度的方法进行详细说明。
本实施例中,所述晶圆包括芯片区域以及包围所述芯片区域的切割道区域,其中,所述切割道区域为后续会被切割区域的区域,所述当层套刻记号以及前层套刻记号位于切割道区域,从而使得当层套刻记号以及前层套刻记号对晶圆上形成的器件不会造成影响。
本实施例中,所述当层套刻记号对光的反射率与晶圆其他区域对光的反射率不同,且所述前层套刻记号对光的反射率与晶圆其他区域对光的反射率也不相同。所述光传感器在对晶圆上当层套刻记号和前层套刻记号进行扫描的过程中,获取实际扫描到当层套刻记号与实际扫描到前层套刻记号之间的时间差,且依据所述时间以及第一速度的大小获取套刻精度。由于光传感器在对晶圆进行扫描的过程中会受到空气阻力影响,使得光传感器在晶圆上进行扫描的实际扫描速率小于第一速度的大小,因此空气阻力会影响套刻精度的准确率。
为此,本实施例中,使光传感器位于层流气体环境中,所述层流气体环境适于减小或抵消所述光传感器在扫描过程中受到的空气阻力,使得光传感器在晶圆进行扫描的时间扫描速率接近或等于第一速度的大小,从而提高测量到的套刻精度的准确率。在一具体实施例中,所述层流气体环境的层流气体流向与第一速度的方向相同,所述层流气体的层流气体流速与第一速度的大小相等。
所述层流气体环境由位于光传感器一侧的层流装置提供。所述层流装置包括风机以及与风机相连的孔箱,所述孔箱适于输出层流气体。
所述孔箱包括多层格栅结构,所述格栅结构包括若干个并行排列的空心孔。所述空心孔具有特征长度d,所述特征长度d满足:Re=ρvd/μ,其中,v为第一速度的大小,ρ为标准条件下空气的密度,μ为标准条件下空气的黏性系数,且Re为雷诺数,且所述雷诺数满足形成层流气体的条件。在满足层流装置提供的层流气体环境为层流的情况下,所述雷诺数小于等于2300。
本实施例中,在垂直于所述层流气体流向的剖面上,所述空心孔的剖面形状为方形,所述空心孔具有宽度W和高度H;其中,所述特征长度d=2WH/(W+H)。在另一实施例中,在垂直于所述层流气体流向的剖面上,所述空心孔的剖面形状为圆形,所述空心孔具有直径D;所述特征长度d=D。在其他实施例中,在垂直于所述层流气体流向的剖面上,所述空心孔的剖面形状还可以为三角形、规则N边形(N为大于4的整数)、以及不规则多边形。
本实施例中,所述获得实际扫描到当层套刻记号与实际扫描到前层套刻记号之间的时间差的步骤包括:
获得第一时间差,所述第一时间差为实际扫描到当层套刻记号时间与预测扫描到当层套刻记号时间之间的差值;获得第二时间差,所述第二时间差为实际扫描到相应前层套刻记号时间与预测扫描到相应前层套刻记号时间之间的差值;获得所述时间差,所述时间差为第一时间差与第二时间差之间的差值。
具体的,所述预测扫描到当层套刻记号时间的获取方法包括:依据进行扫描前光传感器的位置、所述当层套刻记号的位置、以及第一速度的大小,获得所述预测扫描到当层套刻记号时间。
所述预测扫描到相应前层套刻记号时间的获取方法包括:依据进行扫描前光传感器的位置、所述前层套刻记号的位置、以及第一速度的大小,获得所述预测扫描到相应前层套刻记号时间。
上述获得所述预测扫描到当层套刻记号时间中的第一速度的大小,以光传感器设定的扫描速度作为第一速度的大小,然而,由于光传感器在扫描过程中受到空气阻力的影响,使得光传感器实际扫描的速度小于所述第一速度的大小,上述获得的预测扫描到当层套刻记号时间、以及获得的预测扫描到相应前层套刻记号时间将出现偏差。
由于本实施例中,所述光传感器在扫描时位于层流气体环境中,所述层流气体环境的层流气体流速与第一速度的大小相等,且所述层流气体环境的层流气体流向与所述第一速度的方向相同,使得光传感器在扫描过程中受到的空气阻力变小或者被抵消。因此,光传感器实际扫描的速度等于或接近与所述第一速度的大小,采用上述方法获得的预测扫描到当层套刻记号时间、以及获得的预测扫描到相应前层套刻记号时间的准确率将显著提高,使得测量到的套刻精度的准确率也相应得到提高。
并且,本实施例中,使光传感器位于层流气体环境中,所述层流气体环境适于减小或抵消所述光传感器在扫描过程中受到的空气阻力,使得光传感器在晶圆进行扫描的时间扫描速率接近或等于第一速度的大小,从而进一步提高测量到的套刻精度的准确率。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (14)
1.一种套刻测量***,其特征在于,包括:
光传感器,所述光传感器适于在以第一速度移动的过程中,对晶圆上的当层套刻记号和前层套刻记号进行扫描,且适于获得实际扫描到当层套刻记号与实际扫描到前层套刻记号之间的时间差,并依据所述第一速度的大小和所述时间差,获得当层套刻记号与前层套刻记号之间的位置差异;
位于所述光传感器一侧的层流装置,所述层流装置适于向光传感器提供层流气体环境,且所述层流气体环境的层流气体风向与第一速度的方向相同,所述层流气体环境的层流气体流速与第一速度的大小相等。
2.如权利要求1所述的套刻测量***,其特征在于,所述层流装置适于,减小或抵消所述光传感器在扫描过程中受到的空气阻力。
3.如权利要求1所述的套刻测量***,其特征在于,所述层流装置包括:风机以及与风机相连的孔箱,所述孔箱适于输出层流气体。
4.如权利要求3所述的套刻测量***,其特征在于,所述孔箱包括多层格栅结构,所述格栅结构包括若干个并行排列的空心孔。
5.如权利要求4所述的套刻测量***,其特征在于,所述空心孔具有特征长度d,所述特征长度d满足:Re=ρvd/μ,其中,v为第一速度的大小,ρ为标准条件下空气的密度,μ为标准条件下空气的黏性系数,且Re为雷诺数,且所述雷诺数满足形成层流气体的条件。
6.如权利要求5所述的套刻测量***,其特征在于,所述雷诺数小于等于2300。
7.如权利要求5所述的套刻测量***,其特征在于,在垂直于所述层流气体流向的剖面上,所述空心孔的剖面形状为方形,所述空心孔具有宽度W和高度H;所述特征长度d=2WH/(W+H)。
8.如权利要求5所述的套刻测量***,其特征在于,在垂直于所述气体流向的剖面上,所述空心孔的剖面形状为圆形,所述空心孔具有直径D;所述特征长度d=D。
9.如权利要求3所述的套刻测量***,其特征在于,所述层流装置还包括:位于风机一侧的初效过滤器、以及位于风机另一侧的高效过滤器,其中,所述高效过滤器位于风机与孔箱之间。
10.如权利要求1所述的套刻测量***,其特征在于,所述套刻测量***还包括导轨,且所述光传感器设置在所述导轨上,适于沿所述导轨延伸方向以第一速度移动;所述导轨为气垫导轨或磁浮导轨。
11.如权利要求1所述的套刻测量***,其特征在于,所述光传感器包括:光探测器,所述光探测器起到对晶圆上当层套刻记号和前层套刻记号进行扫描的作用;与所述光探测器相连的支撑轨道,所述支撑轨道适于在所述光探测器扫描的过程中起到支撑作用;与所述光探测器相连的滑动轴承,所述滑动轴承适于带动所述光探测器移动;与所述滑动轴承相连的转动电机,所述转动电机适于带动所述滑动轴承转动。
12.一种测量套刻精度的方法,其特征在于,包括:
提供进行过光刻工艺的晶圆,所述晶圆上具有当层套刻记号和相应前层套刻记号;
采用光传感器以第一速度对所述晶圆上的当层套刻记号和前层套刻记号进行扫描,获得实际扫描到当层套刻记号与实际扫描到前层套刻记号之间的时间差,并依据所述第一速度的大小和所述时间差,获得当层套刻记号与前层套刻记号之间的位置差;
其中,在采用所述光传感器以第一速度进行扫描的过程中,所述光传感器位于层流气体环境中,所述层流气体环境适于减小或抵消所述光传感器在扫描过程中受到的空气阻力,其中,所述层流气体环境的层流气体风向与第一速度的方向相同,所述层流气体环境的层流气体流速与第一速度的大小相等。
13.如权利要求12所述的测量套刻精度的方法,其特征在于,所述获得实际扫描到光层套刻记号与实际扫描到前层套刻记号之间的时间差的步骤包括:
获得第一时间差,所述第一时间差为实际扫描到当层套刻记号时间与预测扫描到当层套刻记号时间之间的差值;
获得第二时间差,所述第二时间差为实际扫描到前层套刻记号时间与预测扫描到前层套刻记号时间之间的差值;
获得所述时间差,所述时间差为第一时间差与第二时间差之间的差值。
14.如权利要求13所述的测量套刻精度的方法,其特征在于,所述预测扫描到当层套刻记号时间的获取方法包括:依据进行扫描前光传感器的位置、所述当层套刻记号的位置、以及第一速度的大小,获得所述预测扫描到当层套刻记号时间;所述预测扫描到前层套刻记号时间的获取方法包括:依据进行扫描前光传感器的位置、所述前层套刻记号的位置、以及第一速度的大小,获得所述预测扫描到前层套刻记号时间。
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