[發(fā)明專利]一種用于光刻機(jī)的掩模預(yù)對(duì)準(zhǔn)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910057630.1
• 申請(qǐng)日: 2009-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101963766A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張品祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號(hào): G03F9/00
• 分類號(hào): G03F9/00;G03F7/20
• 代理公司: 北京連和連知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 王光輝

1.一種用于光刻機(jī)的掩模預(yù)對(duì)準(zhǔn)裝置，包括：

第一光源和第二光源；

分別對(duì)第一光源和第二光源發(fā)出的第一光束和第二光束進(jìn)行準(zhǔn)直的第一準(zhǔn)直單元和第二準(zhǔn)直單元；

位于掩模板上的第一預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和第二預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；

雙遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)；

圖像傳感器和信號(hào)處理系統(tǒng)；

其中，經(jīng)第一準(zhǔn)直單元準(zhǔn)直的第一光束穿過(guò)第一預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記后由半透半反棱鏡反射至雙遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)，并經(jīng)由雙遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)成像于圖像傳感器上；

經(jīng)第二準(zhǔn)直單元準(zhǔn)直的第二光束穿過(guò)第二預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記后由反射棱鏡反射后透過(guò)半透半反棱鏡入射至雙遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)，并經(jīng)由雙遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)成像于圖像傳感器上；

信號(hào)處理系統(tǒng)對(duì)圖像傳感器上所成的像進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果反饋至掩模運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，由掩模運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)控制掩模運(yùn)動(dòng)，并重復(fù)上述成像、處理、反饋和運(yùn)動(dòng)過(guò)程，直至實(shí)現(xiàn)預(yù)對(duì)準(zhǔn)。

2.如權(quán)利要求1所述的掩模預(yù)對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于該裝置還具有補(bǔ)償單元，補(bǔ)償單元將穿過(guò)第二預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的光在一平面上成等大的像，光束從該平面到達(dá)雙遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)的光程和第一光束穿過(guò)第一預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記后到達(dá)雙遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)的光程相等。

3.如權(quán)利要求2所述的掩模預(yù)對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于兩個(gè)預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記形狀相同。

4.如權(quán)利要求3所述的掩模預(yù)對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記是小圓孔。

5.如權(quán)利要求2所述的掩模預(yù)對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于第一光束和第二光束穿過(guò)第一預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和第二預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記后出射的光束均以45度角分別入射到半透半反棱鏡的半透半反面和反射棱鏡的反射面上。

6.如權(quán)利要求1所述的掩模預(yù)對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于雙遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)的放大倍率M滿足C≤M×X，其中，X是對(duì)準(zhǔn)精度，C是圖像傳感器像素尺寸。

7.如權(quán)利要求1所述的掩模預(yù)對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于圖像傳感器滿足B＝M×S，其中，B是傳感器尺寸，S是所需的標(biāo)記捕獲范圍，M是所述雙遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)的放大倍率。

8.如權(quán)利要求1所述的掩模預(yù)對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于從兩個(gè)光源發(fā)出的光經(jīng)第一準(zhǔn)直單元和第二準(zhǔn)直單元準(zhǔn)直后相互平行。

9.一種掩模預(yù)對(duì)準(zhǔn)方法，采用了權(quán)利要求1～8之一所述的掩模預(yù)對(duì)準(zhǔn)裝置，在經(jīng)第一準(zhǔn)直單元準(zhǔn)直的第一光束穿過(guò)第一預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記后由半透半反棱鏡反射至雙遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)，并經(jīng)由雙遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)成像于圖像傳感器上，同時(shí)，經(jīng)第二準(zhǔn)直單元準(zhǔn)直的第二光束穿過(guò)第二預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記后由反射棱鏡反射后透過(guò)半透半反棱鏡入射至雙遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)，并經(jīng)由雙遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)成像于圖像傳感器上的情況下，進(jìn)行下述步驟：

(a)利用信息處理系統(tǒng)對(duì)圖像傳感器的每一象素進(jìn)行坐標(biāo)值定義；

(b)利用信息處理系統(tǒng)識(shí)別第一預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和第二預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在圖像傳感器上所成的像，確定其坐標(biāo)值，計(jì)算兩個(gè)像之間的距離；

(c)根據(jù)兩個(gè)像之間的距離確定掩模的旋轉(zhuǎn)角度，將計(jì)算值反饋給掩模運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，利用該運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)掩模；

(d)重復(fù)步驟(b)、(c)，直至兩個(gè)像之間的距離小于預(yù)定值，此時(shí)兩個(gè)像在圖像傳感器上基本重合；

(e)利用信息處理系統(tǒng)確定基本重合的像的坐標(biāo)值，計(jì)算該坐標(biāo)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離；

(f)根據(jù)步驟(e)中的距離確定掩模的平移值，將該值反饋給掩模運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，利用該運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)平移掩模；

(g)重復(fù)步驟(e)、(f)，直至重合的像的坐標(biāo)值為(0，0)。