[發(fā)明專利]一種空間光調(diào)制器中心與相機中心空間位置的標(biāo)定方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110276573.3
• 申請日: 2011-09-19
• 公開（公告）號: CN102314097A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李顯杰;畢娟
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥芯碩半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F9/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 方琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體行業(yè)光刻技術(shù)領(lǐng)域，涉及到投影系統(tǒng)、成像系統(tǒng)和人工智能識別系統(tǒng)，主要是在光學(xué)無掩模光刻機系統(tǒng)標(biāo)定中的應(yīng)用，用于標(biāo)定空間光調(diào)制器中心與相機中心的空間相對位置。

背景技術(shù)

對于微細(xì)加工領(lǐng)域，尤其是集成電路（IC）或其它微型器件的制造，光刻裝置無疑是其中最核心的部分。

光刻裝置分為兩大類：掩膜光刻和無掩膜光刻（ML2）。目前市場上，掩膜光刻占主導(dǎo)地位，它是利用投影光束通過掩模板上的圖案在晶圓曝光成像；而無掩模光刻是利用模擬傳統(tǒng)掩模板產(chǎn)生的圖案，一般是基于空間光調(diào)制器，免去掩膜板直接將圖案曝光成像到基底上。隨著器件特征尺寸的繼續(xù)縮小，所需掩模的成本呈直線上升態(tài)勢，為降低掩模成本，無掩模光刻技術(shù)成為人們研究的熱點，并在2004年ITRS上首次被列為45nm以下技術(shù)節(jié)點的侯選光刻技術(shù)，成為一種很有潛力的下一代光刻技術(shù)。無掩模光刻的最大優(yōu)點就是降低了掩模的成本。由于采用了無掩模光刻工具，可以根據(jù)所需制造芯片結(jié)構(gòu)的變化而做出相應(yīng)的改變，不需針對每一種芯片專門制造一套掩模。ML2的技術(shù)種類較多，如基于光學(xué)的無掩模（O-ML2）技術(shù)，基于帶電粒子的無掩模（CP-ML2）技術(shù)。

光學(xué)無掩膜技術(shù)是從傳統(tǒng)的光學(xué)光刻機構(gòu)造發(fā)展而來的，最大的不同是掩膜版被一排空間光調(diào)制器取代，通過實時控制制作出需要的圖形。

對于上述光學(xué)無掩膜光刻機，通過標(biāo)定空間光調(diào)制器中心與相機中心的空間相對位置，可避免由于空間光調(diào)制器中心與相機中心偏差而導(dǎo)致的實際曝光位置與正確曝光位置的偏差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種空間光調(diào)制器中心與相機中心空間相對位置的標(biāo)定方法，這種方法能提高曝光位置的精度。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

無掩膜光刻系統(tǒng)的空間光調(diào)制器中心與相機中心空間相對位置的標(biāo)定方法，包括投影模塊，投影模塊包含曝光光源、空間光調(diào)制器、安裝于移動平臺上的基底，曝光光源、空間光調(diào)制器之間安裝有光學(xué)集光系統(tǒng)；電機控制移動平臺三維移動，其特征在于：空間光調(diào)制器與基底之間設(shè)有傾斜的分束器與透鏡，分束器的反射光進入成像模塊中的CCD相機，CCD相機外接人工智能模塊和計算機；所述計算機的反饋系統(tǒng)連接有控制器，所述控制器分別與空間光調(diào)制器、曝光光源、電機連接。

標(biāo)定方法包括以下步驟：

1）曝光光源發(fā)出的光經(jīng)過光學(xué)集光系統(tǒng)，將定位標(biāo)記圖形投影至空間光調(diào)制器上，使得定位標(biāo)記的中心與空間光調(diào)制器中心重合，經(jīng)空間光調(diào)制器反射后，經(jīng)過分束器及透鏡，投影至基底表面成像；

2）投射基底上的反射光經(jīng)過所述分束器反射后，被CCD相機接收，并由CCD相機實時采集基底上定位標(biāo)記圖形的信息傳輸至計算機；

3）計算機所采集的定位標(biāo)記圖形，以相機的坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，利用人工智能模塊計算定位標(biāo)記中心與相機中心的偏差△x，△y；

4）通過移動移動平臺或改變空間上光分布的振幅、強度、相位的方法來補償空間光調(diào)制器中心與相機中心的位置偏差，使得CCD相機接收到的定位標(biāo)記中心與相機中心重合。

本發(fā)明的主要意義在于，為空間光調(diào)制器中心與相機中心空間相對位置提供一種標(biāo)定方法，使得在光學(xué)無掩模曝光系統(tǒng)中，由曝光校準(zhǔn)系統(tǒng)中的中心偏差標(biāo)定出空間光調(diào)制器中心與相機中心的偏差，經(jīng)過計算將補償值補償?shù)较到y(tǒng)中，用于提高光學(xué)無掩模曝光系統(tǒng)中曝光位置的精度。

附圖說明

圖1??定位標(biāo)記。

圖2??系統(tǒng)裝置。

圖3??相機實時采集圖像示意圖（圖中1為CCD視場中心的位置，2為定位標(biāo)記在CCD視場中的位置）。

具體實施方式

空間光調(diào)制器中心與相機中心空間相對位置的標(biāo)定，具體實施方式如下：

1）將基底6置于精密移動平臺7上；

2）光源1發(fā)出的光經(jīng)過光學(xué)集光系統(tǒng)2，將定位標(biāo)記圖形投影至空間光調(diào)制器3，使得定位標(biāo)記的中心與空間光調(diào)制器3中心重合，經(jīng)空間光調(diào)制器3反射后，經(jīng)過分束器4及透鏡（組）5，投影至基底表面成像；

3）投射至精密移動平臺7上的基底6的反射光經(jīng)過光學(xué)波長分束器4反射后，經(jīng)反射鏡8反射至相機9中，并由相機9實時采集基底上定位標(biāo)記圖形的信息傳輸至計算機；

4）利用人工智能模塊10檢測所采集的定位標(biāo)記圖形，以相機的坐標(biāo)準(zhǔn)系為基準(zhǔn)，計算定位標(biāo)記中心與相機中心的偏差△x，△y；

5）通過計算機13的反饋系統(tǒng)，控制器11控制電機12移動移動平臺7或控制器11控制曝光光源1或空間光調(diào)制器3改變空間上光分布的振幅、強度、相位的方法來補償空間光調(diào)制器中心與相機中心的位置偏差，使得相機9接收到的定位標(biāo)記中心與相機中心重合。