一种套刻测量方法及系统与流程

技术特征：
1.一种套刻测量方法，其特征在于，包括：使测量光束照射至套刻标记并形成正负级次衍射光后，所述正负级衍射光以相同方向传播并发生干涉产生干涉光；利用能量探测器获取所述干涉光的光强。2.如权利要求1所述的套刻测量方法，其特征在于，所述测量光束垂直照射所述套刻标记后形成所述正负级衍射光，其中，使所述正负级衍射光以相同方法传播的方法包括：使所述正负级衍射光的偏振态相对偏转90
°
。3.如权利要求2所述的套刻测量方法，其特征在于，所述使所述正负级衍射光发生干涉产生干涉光的方法包括：使所述正负级衍射光的偏振态均偏转45
°
后经过偏振分光棱镜，以使相同偏振态的光发生干涉而产生第一干涉光和第二干涉光；所述干涉光包括第一干涉光和第二干涉光，所述能量探测器分别获取所述第一干涉光和所述第二干涉光的光强；其中，所述第一干涉光的光强i1∝
|e
1
e-1
|2，所述第二干涉光的光强i2∝
|e
1-e-1
|2，e
1
和e-1
分别表示正级衍射光和负级衍射光的能量。4.如权利要求3所述的套刻测量方法，其特征在于，所述套刻标记包括预设偏移量分别为 d和-d的两组标记，所述套刻测量方法还包括：利用表示所述第二干涉光的光强差的公式对所述能量探测器获取的所述第一干涉光的光强进行数据拟合，以得到套刻误差。5.如权利要求3所述的套刻测量方法，其特征在于，在使所述正负级衍射光发生干涉之前，所述套刻测量方法还包括：对所述正负级衍射光中的至少一者进行相位调整，以使所述能量探测器获取具有不同调制频率和/或调制时间的所述第一干涉光和第二干涉光。6.如权利要求3所述的套刻测量方法，其特征在于，所述套刻标记包括至少四组不同预设偏移量的标记，所述套刻测量方法还包括：根据所述能量探测器获取的所述第一干涉光和所述第二干涉光的光强，计算所述第一干涉光和所述第二干涉光的光强差；利用表示所述第一干涉光和第二干涉光的光强差的公式对计算结果进行数据拟合，以得到套刻误差。7.一种套刻测量装置，其特征在于，包括：照明光源、光束调节转换系统和能量探测器；其中，所述照明光源用于提供测量光束；所述光束调节转换系统用于使所述测量光束照射至套刻标记并形成正负级次衍射光后，所述正负级衍射光以相同方向传播并发生干涉产生干涉光；所述能量探测器用于获取所述干涉光的光强。8.如权利要求7所述的套刻测量装置，其特征在于，所述光束调节转换系统包括bs分光棱镜、物镜、第一pbs分光棱镜、1/4波片、反射镜、第二pbs分光棱镜、半波片和第三pbs分光棱镜；所述测量光束依次经所述bs分光棱镜和所述物镜后垂直照射所述套刻标记后形成所述正负级衍射光；所述正负级衍射光中的一者沿第一方向依次经所述物镜、所述第一pbs分
光棱镜和所述1/4波片后，经所述反射镜后返回至所述第一pbs分光棱镜，而后沿第二方向入射所述第二pbs分光棱镜，进而沿第一方向经过所述半波片后照射所述第三pbs分光棱镜；所述正负级衍射光中的另一者沿第一方向依次经所述物镜、所述第二pbs分光棱镜和所述半波片后，照射所述第三pbs分光棱镜；其中，所述第一方向与所述测量光束入射到所述套刻标记上的方向相反，所述第二方向垂直于所述第一方向。9.如权利要求8所述的套刻测量装置，其特征在于，所述干涉光包括第一干涉光和第二干涉光，所述能量探测器包括第一探测器和第二探测器；所述第一探测器用于获取所述第一干涉光的光强，所述第二探测器用于获取所述第二干涉光的光强。10.如权利要求9所述的套刻测量装置，其特征在于，所述光束调节转换系统还包括相位调制器，所述正负级衍射光中的至少一者，在经所述第二pbs分光棱镜之前，先经所述相位调制器，所述相位调制器用于对述正负级衍射光中的至少一者进行相位调制，以使所述能量探测器获取具有不同调制频率和/或调制时间的所述第一干涉光和所述第二干涉光。11.如权利要求10所述的套刻测量装置，其特征在于，所述相位调制器为声光调制器或电光调制器。

技术总结
本发明提供一种套刻测量方法及装置，包括：使测量光束照射至套刻标记并形成正负级次衍射光后，所述正负级衍射光以相同方向传播并发生干涉产生干涉光；利用能量探测器获取所述干涉光的光强。即，本发明采用使正负级衍射光发生相干产生干涉光，对干涉光的光强直接进行测量的方法来测量套刻误差，由于能够采集正负衍射级次所有光强，因此较现有的DBO方法有更大的动态范围。大的动态范围。大的动态范围。


技术研发人员：高安
受保护的技术使用者：上海微电子装备（集团）股份有限公司
技术研发日：2020.03.26
技术公布日：2021/9/27