[發明專利]光程調整裝置和光程調整方法

有效

• 申請號: 201410412381.4
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN105445929B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 藍科;李運鋒;宋海軍;忻斌杰;王詩華
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G03F7/20
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅,李時云

技術領域

本發明涉及光刻技術領域，特別涉及一種光程調整裝置和光程調整方法。

背景技術

光刻是將掩模板(mask)上圖形形式的結構通過曝光、顯影等步驟轉印到涂有光刻膠(Photo resister，簡稱PR)的襯底表面的工藝過程，為了確保將圖形正確轉移到襯底的目標位置上，掩模板與襯底的精確對準是重要的。尤其是需要經過多次光刻工藝的制造過程，例如芯片制造過程。在芯片制造過程中需要在硅片上進行多次光刻工藝，在每次光刻工藝過程中本次光刻形成的圖形與上次光刻形成的圖形之間需要保證有正確的相對位置，如此才能保證多次光刻工藝形成的圖形依次層疊形成所需的電路結構。

通常的，掩模板與硅片進行對準的基本過程包括：準確測量并記錄硅片上對準標記的位置；準確測量并記錄本次掩膜版的標記位置；通過計算得到本次光刻圖形與上次圖形之間的相對位置誤差并進行修正。

隨著集成電路制造技術的不斷發展，集成電路的特征尺寸持續縮小。目前，集成電路的線寬尺寸已經減小到納米級，因此對準過程所需要的準精度變得更加嚴格。目前，在光刻工藝中一般采用自參考干涉對準系統實現掩模板與硅片的精確對準。

請參考圖1，其為現有技術的自參考干涉對準系統的結構示意圖。如圖1所示，現有的自參考干涉對準系統100包括激光光源110、分束器120、像旋轉裝置130、光強信號探測器140和信號分析器150，激光光源110發出的光經過分束器120分成兩束衍射光，其中一束衍射光照射到硅片上并由此攜帶了對準標記10的位置信息，兩束衍射光分別射入像旋轉裝置130中并通過像旋轉裝置130實現衍射波面的分裂，以及分裂后兩波面相對180°的旋轉重疊干涉，然后利用光強信號探測器140在光瞳面處探測干涉后的對準信號，，最后通過信號分析器150對所述對準信號進行分析處理確定對準標記10的位置。通常的，所述對準標記10要求180°旋轉對稱。

其中，像旋轉裝置130是所述參考干涉對準系統100最核心的裝置，用于標記像的分裂與旋轉，使各級次的衍射光分別形成干涉像。請參考圖2，其為現有技術的像旋轉裝置的部分結構示意圖。如圖2所示，所述像旋轉裝置130包括自參考干涉儀131和補償器(圖中未示出)；其中，自參考干涉儀131包括上端棱鏡131a和右端棱鏡131b，上端棱鏡131a和右端棱鏡131b膠合在一起，上端棱鏡131a和右端棱鏡131b的膠合面為偏振分光斜面PBS，入射光在偏振分光斜面PBS分光后，分別經過上端棱鏡131a和右端棱鏡131b的三次反射，實現180度相對旋轉，最后在PBS面匯合射出；從自參考干涉儀131射出的光進入補償器，由補償器對光程差超過500nm的光束進行補償，以減少光泄露。

然而，在實際使用過程中發現所述自參考干涉對準系統100獲得的對準信號對比度較低，影響所述自參考干涉對準系統100的準精度。

因此，如何獲得更高對比度的對準信號成了本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光程調整裝置和光程調整方法，以解決現有技術中自參考干涉對準系統獲得的對準信號對比度低的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種光程調整裝置，用于調整自參考干涉儀的光程，所述自參考干涉儀包括第一棱鏡和第二棱鏡，所述第一棱鏡與第二棱鏡具有一接觸面，所述接觸面為偏振分光斜面，光通過所述自參考干涉儀在所述偏振分光斜面發生干涉所述光程調整裝置包括：光源模塊、X軸推力裝置、Y軸預緊力裝置、第一定位塊、第二定位塊以及圖像接收和處理裝置；所述光源模塊用于向所述自參考干涉儀提供準直白光，所述圖像接收和處理裝置用于接收和處理所述準直白光通過所述自參考干涉儀而形成的白光干涉條紋；所述X軸推力裝置和Y軸預緊力裝置分別靠近所述第一棱鏡和第二棱鏡，分別用于對所述第一棱鏡施加X軸正方向的推力和對所述第二棱鏡施加Y軸正方向的預緊力；所述第一定位塊與所述第一棱鏡接觸，用于限制所述第一棱鏡向Y軸正方向移動；所述第二定位塊與所述第二棱鏡接觸，用于限制所述第二棱鏡向X軸正方向移動。

可選的，在所述的光程調整裝置中，所述X軸推力裝置包括電機和一維移動桿，所述電機通過所述一維移動桿對所述第一棱鏡施加X軸正方向的推力，使得所述第一棱鏡沿著X軸正方向進行納米級的移動。

可選的，在所述的光程調整裝置中，所述光源模塊包括白光光源、光纖和光纖準直器，所述白光光源通過所述光纖與所述光纖準直器連接。