[發明專利]透射對準標記組合及光刻裝置的對準方法

有效

• 申請號: 200710045044.6
• 申請日: 2007-08-20
• 公開（公告）號: CN101135859A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 李煥煬;陳勇輝;宋海軍;周暢
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F9/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈蘅

技術領域

本發明涉及光刻裝置的對準技術，尤其涉及用于光刻裝置的透射對準標記組合及采用該對準標記組合的對準方法。

背景技術

在工業裝置中，由于高精度和高產能的需要，分布著大量高速實時信號采樣、數據采集、數據交換和通信傳輸等的控制系統。這些系統需要我們采用多種方式實現傳感器信號采樣控制、數據采集控制、數據交換控制和數據傳輸通信等的控制。有該控制需求的裝置包括：集成電路制造光刻裝置、液晶面板光刻裝置、MEMS/MOMS光刻裝置、先進封裝光刻裝置、印刷電路板光刻裝置、印刷電路板加工裝置以及印刷電路板器件貼裝裝置等。

在光刻裝置中，通過光刻裝置中的對準系統使用對準標記組合進行對準掃描得到各對準標記分支的光信息和位置信息等對準信息，對這些信息進行相應處理，得到掩模對準標記組合和工件臺基準板上對準標記組合間的位置關系，對準該光刻裝置的對準系統包括：輻射發生器、掩模圖形照射窗口及其控制板、掩模及其掩模對準標記組合、掩模臺、掩模臺位置探測器、投影系統、工件臺及其基準板對準標記組合、工件臺位置探測器和輻射探測傳感器；其中掩模圖形包括曝光掩模圖形和對準掩模圖形，掩模圖形照射窗口及其控制板用于形成窗口將輻射透射到對準掩模圖形上；投影系統用于將輻射照射到對準掩模圖形上形成透射像或反射像，該透射像或反射像通過投影系統投射形成空間像，用工件臺基準板對準標記下方的傳感器探測該空間像；輻射傳感器用于檢測空間像經過工件臺對準圖形透射后的輻射能量；掩模臺位置探測器和工件臺位置探測器分別探測對準掃描過程中的掩模臺和工件臺的空間位置。

在以前的上述裝置中，為了實現掩模圖形對工件臺基準板上對準標記的對準，并生成高精度的對準掃描信息，需要有能夠產生高精度對準掃描信息的掩模對準標記。

現有的對準標記，要么捕獲能力較差，需要在掩模上增加輔助的掩模對準標記，并增加較多的對準掃描方式，進行逐級捕獲，從而降低了對準效率；要么單個對準標記的信號對比度不高，用虛擬的數字處理方法雖然能夠提高信號對比度，但同時也同步放大了噪聲水平，并不能從物理上提高信噪比，從而限制了對準重復精度的提高。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種用于光刻裝置的透射對準標記組合及對準方法，該對準標記組合可提高對準掃描的捕獲能力和對準信息的對比度，該對準方法可提高掩模對準標記空間像的捕獲能力、對準精密度和對準效率。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種透射對準標記組合，包括位于掩模上的掩模對準標記，以及位于工件臺上與掩模對準標記配合使用的工件臺基準板標記，所述的掩模對準標記由至少兩個第一分支圖形和至少一個第二分支圖形組合而成，所述的工件臺基準板標記由四個第一分支圖形等距離分布在一個第二分支圖形四周而成；所述的第一分支圖形由三個柵形標記結構組成，所述的第二分支圖形為方形透射孔。

進一步地，所述第一分支圖形由第一、第二和第三柵形標記結構沿與光柵垂直方向并排構成，其中第一和第三柵形標記結構完全相同，分布在第二柵形標記結構兩側；第二柵形標記結構的長度是第一和第三柵形標記結構的1.2倍至100倍，或者第一和第三柵形標記結構的長度是第二柵形標記結構的1.2倍至100倍；所述第一、第二和第三柵形標記結構中的柵被細分為三個細小柵。

進一步地，所述工件臺基準板標記中，沿第二分支圖形對邊分布的兩個第一分支圖形呈180°對稱，且沿第二分支圖形對邊分布的一對第一分支圖形與另一對第一分支圖形互為旋轉90°替換；第一分支圖形在掩模對準標記上的排列方式滿足：其經投射所形成的空間像可以全部與工件臺基準板標記上的四個第一分支圖形一一對應；也可以選取部分第一分支圖形進行組合，典型地，選擇沿第二分支圖形對邊或鄰邊的第一分支圖形進行組合，形成掩模上的掩模對準標記；還可以選取沿第二分支圖形對邊或鄰邊或全部的第一分支圖形進行相互組合，形成掩模上的掩模對準標記。

進一步地，工件臺基準板標記中對應多個第一分支圖形的所有柵形標記結構的占空比同掩模對準標記中對應所有柵形標記結構的柵占空比相同；工件臺基準板標記和掩模對準標記中第一分支圖形和第二分支圖形的所有柵形標記結構內部的細小柵的占空比根據對準信號調制和測量要求確定。