[發(fā)明專(zhuān)利]一種適合于光刻機(jī)復(fù)位用的對(duì)準(zhǔn)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610078902.6
• 申請(qǐng)日: 2016-02-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105607433B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴宜全;桂成群;劉勝;雷金
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G03F7/20
• 分類(lèi)號(hào): G03F7/20;G03F9/00;G02B5/30
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 趙麗影

本發(fā)明公開(kāi)了一種適合于光刻機(jī)復(fù)位用的對(duì)準(zhǔn)裝置及方法，可以實(shí)現(xiàn)快速高精度復(fù)位對(duì)準(zhǔn)。目前荷蘭ASML最新一代光刻機(jī)其專(zhuān)利所采用的是兩塊同型二維光柵進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明則提供另一種采用同型兩塊散斑玻片替代光柵的方案，一樣可以達(dá)到高精度對(duì)準(zhǔn)，甚至超越前者的對(duì)準(zhǔn)方案，制作簡(jiǎn)單且價(jià)格低廉。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精密儀器領(lǐng)域，具體為一種適合于光刻機(jī)復(fù)位用的對(duì)準(zhǔn)方法及裝置，特別適合于需要精密復(fù)位控制的系統(tǒng)，如光刻機(jī)中晶圓相對(duì)于投影鏡頭之間的相對(duì)位置關(guān)系對(duì)位等。

背景技術(shù)

對(duì)準(zhǔn)復(fù)位在光刻機(jī)、精密機(jī)床、全息元件制作等方面有廣泛的應(yīng)用，是不可或缺的技術(shù)手段之一。例如，在半導(dǎo)體光刻制作過(guò)程中，必須對(duì)晶圓局部與曝光掩膜進(jìn)行精密對(duì)準(zhǔn)，以便順序光刻形成器件各個(gè)部分。由于器件尺寸小、密度高，每次對(duì)準(zhǔn)必須十分精確、快速，同時(shí)要與已有的機(jī)構(gòu)相互配合，不可過(guò)大或影響主機(jī)構(gòu)運(yùn)行。在已有的光刻機(jī)技術(shù)中，如ASML的專(zhuān)利，多采用二維光柵進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。

采用二維光柵對(duì)準(zhǔn)的方法實(shí)際上早已有之，即幾何云紋法，其主要原理是探測(cè)穿透并列放置兩光柵的光強(qiáng)變化。但是，為了避免光柵衍射效應(yīng)的影響，光柵節(jié)距一般不超過(guò)100線(xiàn)對(duì)/毫米，精度的進(jìn)一步提高則依賴(lài)于電子細(xì)分技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種基于散斑玻片的對(duì)準(zhǔn)方法及裝置。相比于二維光柵對(duì)準(zhǔn)方法，透過(guò)光柵的光強(qiáng)分布(或者透過(guò)率調(diào)制度)在空間上局限于1/4周期，而本發(fā)明的散斑對(duì)準(zhǔn)方法，散斑的光強(qiáng)分布在空間上是隨機(jī)的，而且不像光柵那樣只有兩個(gè)方向最敏感，再配以合理的散斑顆粒尺寸統(tǒng)計(jì)參數(shù)，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)比二維光柵更高的對(duì)準(zhǔn)精度，且制作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉。

另外，本發(fā)明還提出采用等幅成像透鏡轉(zhuǎn)像的方法，解決了由于兩玻片需要面面靠近以避免衍射效應(yīng)的困難，這種方案不僅適用于本發(fā)明的散斑玻片對(duì)準(zhǔn)，用于光柵對(duì)準(zhǔn)方案也一樣非常有益。

為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的具體技術(shù)方案為：

一種適合于光刻機(jī)復(fù)位用的對(duì)準(zhǔn)方法，采用兩片透射散斑特征相同的兩個(gè)玻片分別固定于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)待配準(zhǔn)部件，如果兩個(gè)玻片的位置完全重合，則透射光是最強(qiáng)的，并可以該光的最大值作為配準(zhǔn)完成的判據(jù)；但當(dāng)配準(zhǔn)精度要求更高時(shí)，兩個(gè)玻片將需要非常接近，甚至相互接觸而擦傷玻片，為此，進(jìn)一步利用菲涅爾透鏡或1：1的成像鏡頭將其中一玻片成像后與另一玻片進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)比較，從而避免玻片過(guò)于接近造成的擦傷。

包括兩塊有相同透光率散斑分布的散斑玻片、光電探頭、準(zhǔn)直光源；兩片散斑玻片平行放置，兩片散斑玻片位于準(zhǔn)直光源與光電探頭之間，準(zhǔn)直光源的光垂直照射在其中一個(gè)玻片，使得光垂直通過(guò)兩個(gè)玻片，光電探頭從另一玻片外側(cè)對(duì)透過(guò)兩玻片后的光進(jìn)行探測(cè)。

所述兩片散斑玻片中間放置有菲涅爾透鏡或1：1的成像鏡頭。

所述的兩片散斑玻片中，一個(gè)玻片及準(zhǔn)直光源通過(guò)支架一固定在一起；將另一個(gè)玻片及光電探頭通過(guò)支架二固定在一起；菲涅爾透鏡或1：1的成像鏡頭固定在支架一或者支架二上；所述支架一和支架二則根據(jù)待對(duì)準(zhǔn)應(yīng)用的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，起到固定作用。

所述的光電探頭為光電二級(jí)管或CCD攝像頭或COMS攝像頭。

本發(fā)明與已有類(lèi)似用途的發(fā)明相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

其一，本發(fā)明采用散斑玻片進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，相比于光柵對(duì)準(zhǔn)，其制作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，且對(duì)準(zhǔn)精度更高。

其二，本發(fā)明提出轉(zhuǎn)像對(duì)準(zhǔn)的方法，即采用等幅成像透鏡將其中一玻片的像與另一玻片同位比較。這樣做避免了以往方法中(例如，光柵對(duì)準(zhǔn))為降低衍射效應(yīng)而不得不將兩玻片靠近的方案，其不足在于，當(dāng)玻片靠的過(guò)近，則其間相對(duì)運(yùn)動(dòng)容易擦傷玻片，尤其對(duì)光柵型玻片不利。而轉(zhuǎn)像的方法則大大地提高了兩玻片面間距的布置余量。

附圖說(shuō)明