[發明專利]用于光刻設備的對準系統及其對準方法和光刻設備

有效

• 申請號: 200810036651.0
• 申請日: 2008-04-25
• 公開（公告）號: CN101286010A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 徐榮偉
• 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;李時云

1、一種用于光刻設備的對準系統，其特征在于，該對準系統包含多個位置檢測器，至少包括：

光源模塊，提供用于對準系統的照明光束；

照明模塊，傳輸光源模塊的照明光束，照明晶片上的光柵型對準標記；

檢測模塊，至少包括第一位置檢測器和第二位置檢測器，第一位置檢測器探測對準標記，得到第一對準信號；第二位置檢測器探測相同的對準標記，得到第二對準信號；

信號處理和定位模塊，設置成與檢測模塊相連接，處理第一對準信號和第二對準信號，由第一對準信號得到對準標記的第一位置，由第二對準信號得到對準標記的第二位置；取第一位置和第二位置的其中之一，或者取通過組合第一位置和第二位置以使用加權因子計算的第三位置，作為對準標記的中心位置。

2、如權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的第一位置檢測器是一個全局型位置檢測器，對準照明光束照明整個光柵型對準標記，由反射或衍射的光信號信息得到整個對準標記的中心位置。

3、如權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的第二位置檢測器是一個局部型位置檢測器，光柵型對準標記的單個光柵線條或光柵線條的邊緣被分別照明，由反射或衍射的光信號信息得到單個光柵線條的中心位置或光柵線條邊緣的位置，通過逐個掃描對準標記的所有光柵線條并采集位置信息，最后得到整個對準標記的中心位置。

4、如權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的光源模塊中包含有激光單元。

5、如權利要求4所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的激光單元中包含有激光器，該激光器是氣體激光器、或者固體激光器、或者半導體激光器，或者光纖激光器。

6、如權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的照明光束是多波長照明光束，包括四個分立波長的激光束，并且其中至少有兩個波長在近紅外或紅外波段。

7、如權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的照射到晶片上的照明光束為圓偏振光。

8、如權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的照明模塊包括第一照明光路和第二照明光路，所述第一照明光路與第一位置檢測器相連接，所述第二照明光路與第二位置檢測器相連接。

9、如權利要求8所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的第一照明光路和第二照明光路中分別包含一個光學開關，設置成兩個光學開關交替打開，用于選擇相應的照明光路。

10、如權利要求8所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的第二照明光路包括一個設置在物面位置的投影平板，所述投影平板上包含兩個相互垂直的狹縫。

11、如權利要求10所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的投影平板還可以是包含兩個相互垂直的線條的掩模版。

12、如權利要求10所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的兩個相互垂直的狹縫被設置成在對準標記沿一個方向掃描時，其中一個方向的狹縫處于透光或者打開狀態，另一個方向的狹縫處于不透光或者關閉狀態。

13、如權利要求8所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的第二照明光路中包含一個可編程的液晶光閥，或者包含一個帶有四根照明光纖和四個光學開關的分束照明裝置，用于實現兩個狹縫的開、關控制。

14、如權利要求10和13所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的狹縫經第二照明光路以所設計的倍率在晶片上投影形成一個沿垂直于對準標記掃描方向延伸的長條形光斑。

15、如權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的檢測模塊還包含一個回轉鏡，通過選擇回轉狀態使對準標記的衍射光進入第一位置檢測器，或者使對準標記的衍射光進入第二位置檢測器。

16、如權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述的第一位置檢測器包括第一成像光路和第一探測光路，用于使對準標記的正、負級衍射光相干成像，并在像面探測對準標記像經參考光柵調制后的透射光強變化，得到第一對準信號。