[發明專利]一種掩模光柵對準標記傾斜成像的消除方法

無效

• 申請號: 201210321230.9
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN102799080A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 朱江平;胡松;唐燕;陳銘勇;何渝
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F9/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;賈玉忠

技術領域

本發明屬于接近接觸式光刻技術領域，特別涉及一種掩模光柵對準標記傾斜成像消除方法。

背景技術

隨著大規模集成電路與器件的長足發展，對其制造工藝要求越來越高。套刻精度是衡量光刻工藝整體性能的重要技術指標之一，其精度的高低對光刻機的圖形曝光特性有著極其重要的影響。套刻精度的提高是憑借對準系統來實現的。業內一般認為，套刻誤差只允許為特征尺寸的1/10左右。而套刻誤差的主要因素來源于掩模與硅片之間的對準。

雙光柵差動莫爾條紋光刻對準方法是一種空間相位成像的高精度對準方法。其對準標記制作成兩套周期差異很小(P₁≈P₂)的光柵,當兩套光柵標記疊加形成反映掩模與硅片位置信息的莫爾條紋。通過設計合理的標記，很容易實現掩模與硅片橫縱兩個方向的對準。然而，要實現高精度對準，必須保證掩模與硅片的高度平行。這一前提與掩模光柵對準標記、硅片光柵標記以及CCD圖像探測器的位置都有關系。本發明旨在提供一種掩模光柵對準標記傾斜成像消除方法，實現CCD圖像探測器位置的標定。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的是根據CCD圖像探測器對掩模光柵對準標記的成像特點，滿足接近接觸式光刻對準技術發展的需要，提供一種掩模光柵對準標記傾斜成像消除方法，實現CCD圖像探測器位置的標定。

為了達成所述目的，本發明提供一種掩模光柵對準標記傾斜成像消方法，所述方法包括步驟：

步驟S1:掩模光柵對準標記位置固定不變，利用CCD探測器件獲取掩模光柵對準標記條紋像；

步驟S2:采用傅里葉變換分析步驟S1獲得的條紋像的相位；

步驟S3:將步驟S2傅里葉變換后條紋像的包裹相位展開，得到連續的相位分布；

步驟S4:通過展開后的相位，計算45°和135°兩個正交方法上的條紋空間頻率和

步驟S5:通過45°和135°兩個正交方法上的條紋空間頻率，計算條紋的傾角；

步驟S6:以條紋的傾角，調整CCD探測器的位置；

循環執行上述六個步驟，至到條紋傾角達到某一設定閾值為止。

進一步的，步驟S5中通過45°和135°兩個正交方法上的條紋空間頻率計算條紋的傾角，其表達式為：

其中，和表示條紋在45°和135°兩個正交方法上的條紋空間頻率，其計算公式為：

其中，f表示條紋的空間頻率；

45°和135°方向上的頻率分量可以通過以下公式計算，

公式(3)中，與分別表示45°和135°方向上兩點間的相位差；與分別表示45°和135°方向上兩點間的像素個數。

本發明的基本原理：一種掩模光柵對準標記傾斜成像消除方法，所述方法的步驟包括：對傾斜條紋進行傅里葉變換、相位提取、相位展開、45°和135°條紋空間頻率計算、條紋傾角計算、調整CCD圖像探測器。其中，45°和135°條紋空間頻率是通過條紋的相位來計算的。根據CCD圖像探測器對掩模光柵對準標記成像的特點，即掩模光柵對準標記固定，CCD圖像探測器偏轉，掩模光柵對準標記所成像將會發生傾斜。以條紋圖像的相位為載體計算傾斜的光柵條紋的傾角，可以得知CCD圖像探測器件的偏轉程度。以此標定CCD圖像探測器的位置。

本發明的特點與優勢：

（1）本發明充分利用了CCD圖像探測器對掩模光柵對準標記成像特性，實現CCD圖像探測器的位置標定。

（2）本發明利用傅里葉變換分析傾斜條紋的相位，采用了45°和135°正交方向上的空間頻率間接計算條紋的傾角。

（3）本發明充分利用傾斜條紋45°和135°兩個正交方向上的相位信息計算條紋的傾角，方法簡單，精度高，完全可以通過條紋的傾角實現CCD圖像探測器的位置標定。

附圖說明

圖1是CCD圖像探測器對掩模光柵對準標記的成像特性示意圖；

圖2是掩模光柵對準標記標定CCD圖像探測器位置的步驟；

圖3是45°和135°方向傾斜條紋頻率計算示意圖；

圖4是條紋傾角計算示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。