[發明專利]用于光刻設備的自參考干涉對準系統

有效

• 申請號: 201210091145.8
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN103365122A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 李運鋒;朱正平;宋海軍
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00;G03F7/20
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 王光輝

1.一種用于光刻設備的自參考干涉對準系統，其特征在于，包括：

一激光光源模塊，用于提供照明光束；

一光學模塊，用于將所述照明光束標記上，形成一衍射光學信號；

一信號采集模塊，用于將所述光學信號進行處理，獲得光強信號；

一處理模塊，用于對所述光強信號進行處理，并結合工件臺位置數據，獲得對準位置；

所述光學模塊中包括第一光學通道和第二光學通道，所述第二光學通道中的光學信號經處理后用于消除所述第一光學通道中的光學噪聲。

2.根據權利要求1所述的對準系統，其特征在于，所述光學噪聲為任意衍射級次中包含的光學噪聲，或不同衍射級次的組合光學信號中包含的光學噪聲，或全部衍射光束組合成的光學信號所包含的光學噪聲。

3.根據權利要求1所述的對準系統，其特征在于，所述光學模塊還包括照明光路和多波長分路單元，所述照明光束依次經過所述照明光路、第一光學通道、第二光學通道以及多波長分路單元。

4.根據權利3所述的對準系統，其特征在于，所述照明光路包括照明單元、第一偏振分束

器、1/4波帶片和前組透鏡。

5.根據權利3所述的對準系統，其特征在于，所述第一光學通道包括前組透鏡、1/4波帶

片、第一偏振分束器、光強分束器、第一1/2波帶片、自參考干涉儀、第二1/2波帶片、第二偏振分束器、A_1通道匯聚透鏡、A_2通道匯聚透鏡。

6.根據權利3所述的對準系統，其特征在于，所述第二光學通道包括前組透鏡、1/4波帶

片、第一偏振分束器、光強分束器、B通道匯聚透鏡。

7.根據權利6所述的對準系統，其特征在于，所述照明光路、第一光學通道、第二光學通

道共用所述前組透鏡、1/4波帶片、第一偏振分束器。

8.根據權利6所述的對準系統，其特征在于，所述第一光學通道和第二光學通道共用所述

光強分束器，光強分束器將多數能量分配到第一光學通道。

9.根據權利3所述的對準系統，其特征在于，所述多波長分路單元包括輸入光纖、多波長

分路器和輸出光纖，用于將光學信號傳輸到信號采集模塊。

10.根據權利要求1所述的對準系統，其特征在于，所述激光光源模塊包括第一激光器控制機箱，第二激光器控制機箱和多波長復用器。

11.根據權利要求10所述的對準系統，其特征在于，所述第一激光器控制機箱提供兩個可見光照明光束，所述第二激光器控制機箱提供兩個紅外光照明光束，所述可見光照明光束進行相位調制，所述紅外光照明光束不進行相位調制。

12.根據權利要求10所述的對準系統，其特征在于，所述多波長復用器將4束不同波長的激光光束合為一束同軸激光光束，然后通過光纖傳輸到光學模塊。

13.根據權利要求1所述的對準系統，其特征在于，所述信號采集模塊包括光電轉換、解調、濾波和Ａ/D轉換模塊，用以獲得原始光強信號，并傳輸到所述處理模塊。

14.根據權利要求1所述的對準系統，其特征在于，所述消除所述第一光學通道中的光學噪聲為采用歸一化消除第一光學通道中的光學噪聲，具體包括以下公式：

?????

????

式中，為對準勻速號掃描速度，為掃描時間，為標記初始位置，為衍射波面總光強，、和分別為A_1通道、A_2通道和通道B光強比例系數，?、和分別為A_1通道、A_2通道和通道B的暗電流，為標記的周期，為衍射的級次。

15.根據權利要求14所述的對準系統，其特征在于，所述歸一化消除第一光學通道中的光學噪聲在軟件或固件中實現，以獲得歸一化后的光強信號。

16.根據權利要求15所述的對準系統，其特征在于，所述歸一化后的光強信號結合工件臺位置數據進行擬合，求解出對準位置。

17.根據權利要求16所述的對準系統，其特征在于，所述對準位置采用A_1通道和A_2通道任一通道的任一波長的歸一化光強信號，或者采用它們的各種組合。