[发明专利]基于多周期标记的色动态选择方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体而言，涉及一种应用于光刻设备的色动态选择方法以及基于色动态选择的对准位置确定方法。

背景技术

光刻装置是制造集成电路的主要设备，其作用是使不同的掩膜图案依次成像到基底(半导体硅片或LCD板)上的精确对准的位置。然而这个对准位置却因为连续图形所经历的物理和化学变化而改变，因此需要一个对准系统，以保证硅片对应掩膜的对准位置每次都能够被精确的对准。随着基底每单位表面积上的电子元件数量的增长以及电子元件的尺寸合成越来越小，对集成电路的精度要求日益提高，因此依次掩膜成像在基底上的位置必须越来越准确的固定，对光刻时对准精度的要求也越来越高。

美国专利第5243195号公开了一种对准系统其中提及一种轴上对准方式，这种对准方式的优点在于掩膜和基底可以直接被对准，但其缺点在于难以改进到更高的精密度和准确度，而且各种工艺步骤会引起对准标记变化，从而引入不对称性和基底光栅标记的沟槽有效深度的变化。这种现象导致工艺检测不到光栅标记，或在其他情况下仅提供微弱的信号，对准系统稳定性降低。

为了解决这个问题，中国专利申请第03164858号公开了一种双波长对准系统，包括具有第一波长和第二波长的对准辐射源；具有第一波长通道和第二波长通道的检测系统，第一波长通道接收对准标记第一波长处的对准辐射，第二波长通道接收对准标记第二波长处的对准辐射；以及一个定位单元，用以根据在第一波长处检测到的对准辐射相对于在第二波长处检测到的对准辐射的相对强度来确定对准标记的位置。从上述系统中，可以看出，该系统事实上是使用了两个独立的波长来照射和检测基底上的对准标记的位置，从而可以动态的选择对准激光，以取得更好的对准效果。但是，在现有的双波长激光测量系统中，采用的色动态选择方法是简单的不加区分的加权比较，没有考虑不同周期信号强度变化不规律的情况，不能保证在同一种激光照射的情况下，一旦不同周期信号强度不符合正常的变化规律时(可能是标记线条被工艺处理产生信号增强的特性改变)，针对多周期对准方案的选择的对准光束正确性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种色动态选择方法以及基于色动态选择方法的对准位置确定方法，不但可以增强对工艺的适应性，取得更精确的对准位置，而且可以避免因不同周期标记信号强度变化规律不正常引起的误差，保证在特定情况下选择合适的对准光束。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：接收多个不同波长光源的各三个周期信号作为对准信号，根据反射信号强度与预定阈值的大小关系，用三周期光栅做捕获色动态和对准色动态选择，或使用大周期光栅做捕获色动态选择，小周期精细光栅进行对准色动态选择。

在上述方法中，当反射信号强度高于所述预定阈值时，用三周期光栅做捕获，包括以下步骤：对于各种颜色信号，分别相加三个周期光栅的在不同波长下的反射强度，并比较，值大者为捕获所需颜色信号和对准所需颜色信号。

在上述方法中，当反射信号强度低于所述预定阈值时，使用大周期光栅做捕获，包括以下步骤：比较多个大周期光栅的反射信号强度，选择较低的一个；以及将多个大周期光栅的较低信号强度的1级次光再进行比较，将多个最小值中最大的值所对应的颜色，作为捕获颜色。

在上述方法中，在确定捕获颜色之后还包括以下步骤：小周期精细光栅参与对准色动态选择，比较该周期光栅不同波长的1级次光的反射强度，取较大的作为对准颜色。

通过上述技术方案，本发明有效地避免了不同周期信号强度变化规律不正常引起的误差，保证了选择合适的对准光束。

附图说明

图1是根据本发明色动态选择方法的标记深度和红色、绿色激光信号的能量关系的示意图。

图2示出根据本发明对准位置确定方法的三周期对准方案标记和对准信号的基本形式。

具体实施方式

本发明色动态选择方法适用于多波长的激光测量系统，其主要为了在不同周期信号强度变化规律正常情况下进行对准光束选择以及在不同周期信号强度变化规律不正常引起的误差情况下，保证在特定情况下选择合适的对准光束。