[發明專利]用于光刻設備的對準系統、對準方法及增強型對準標記

有效

• 申請號: 200810039465.2
• 申請日: 2008-06-24
• 公開（公告）號: CN101303533A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 李運鋒;韋學志;徐榮偉;宋海軍
• 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，包括：

光源模塊；

對準標記；

照明與成像單元；

圖像采集單元；

圖像處理單元；

對準操作單元；和

位置采集與運動控制單元；

所述對準標記由線寬和槽寬相等的刻蝕線條組成；所述圖像處理單元對標記成像進行傅立葉變換，并提取出不同頻率級次的對準信號；所述對準操作單元利用原始信號或獲得的某一特定級次的對準信號確定粗對準位置，利用獲得的比所述特定級次更高級次的對準信號確定精對準位置。

2.根據權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述光源模塊是波長為500nm～800nm的寬帶照明光源。

3.根據權利要求2所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述照明光源采用鹵素燈。

4.根據權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述對準標記包括位于硅片上的硅片對準標記和位于基準板上的基準板標記。

5.根據權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述對準標記包括兩組相互正交的標記，每組標記由一組等距線條與溝槽構成。

6.根據權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于，所述對準標記的溝槽被更小周期的線條與溝槽細分，細分結構的線寬和槽寬相等，為所述標記的線寬除以增強級次的商。

7.根據權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于，所述對準標記的線條被更小周期的線條與溝槽細分，細分結構的線寬和槽寬相等，為所述標記的槽寬除以增強級次的商。

8.根據權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述照明與成像單元包括中繼透鏡、半透半反鏡、物鏡、反射鏡，以及透鏡，其中所述物鏡和透鏡組成雙遠心成像系統。

9.根據權利要求4所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述圖像采集單元包括圖像傳感器和圖像采集卡，用于獲取硅片對準標記和基準板標記的高分辨率成像。

10.根據權利要求9所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述圖像傳感器采用面陣CCD。

11.根據權利要求9所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述圖像采集卡實時采集圖像傳感器中輸出的視頻數據，并通過高速接口，傳輸給圖像處理單元。

12.根據權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述圖像處理單元包括圖像預處理環節、傅立葉變換環節、帶通濾波環節和傅立葉逆變換環節，所述圖像處理單元提取不同頻率的對準信號。

13.根據權利要求12所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述圖像預處理環節去除標記圖像的背景，提取標記區域，對圖像噪聲進行濾波。

14.根據權利要求12所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述傅立葉變換環節采用傅立葉變換模型，將標記區域圖像轉換為空間頻域。

15.根據權利要求12所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述帶通濾波環節包括一組并列的窗口濾波器，分別對應標記圖像的不同級次的傅立葉頻譜，通過該級次頻率而濾除其它頻率成分。

16.根據權利要求15所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述帶通濾波環節采用的濾波器函數H(u，v)為：

式中，u、v為正交方向上的頻率分量，u1、u2和v1、v2用于確定濾波窗口的大小與位置。

17.根據權利要求12所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述傅立葉逆變換環節包括傅立葉逆變換器，所述帶通濾波環節包括帶通濾波器，所述傅立葉逆變換器與所述帶通濾波器數量相同，所述傅立葉逆變換器分別對不同的帶通濾波器輸出的頻率進行傅立葉逆變換，將對準圖像由頻域空間轉換為時域空間。

18.根據權利要求1所述的用于光刻設備的對準系統，其特征在于：所述圖像處理單元將標記的原始信號和各級頻率對準信號傳送給對準操作單元。