[发明专利]用于光刻设备的对准系统及其对准方法和光刻设备有效

专利信息
申请号: 200810036651.0 申请日: 2008-04-25
公开(公告)号: CN101286010A 公开(公告)日: 2008-10-15
发明(设计)人: 徐荣伟 申请(专利权)人: 上海微电子装备有限公司
主分类号: G03F7/20 分类号: G03F7/20;G03F9/00
代理公司: 上海思微知识产权代理事务所 代理人: 屈蘅;李时云
地址: 201203上海市*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 用于 光刻 设备 对准 系统 及其 方法
【权利要求书】:

1、一种用于光刻设备的对准系统,其特征在于,该对准系统包含多个位置检测器,至少包括:

光源模块,提供用于对准系统的照明光束;

照明模块,传输光源模块的照明光束,照明晶片上的光栅型对准标记;

检测模块,至少包括第一位置检测器和第二位置检测器,第一位置检测器探测对准标记,得到第一对准信号;第二位置检测器探测相同的对准标记,得到第二对准信号;

信号处理和定位模块,设置成与检测模块相连接,处理第一对准信号和第二对准信号,由第一对准信号得到对准标记的第一位置,由第二对准信号得到对准标记的第二位置;取第一位置和第二位置的其中之一,或者取通过组合第一位置和第二位置以使用加权因子计算的第三位置,作为对准标记的中心位置。

2、如权利要求1所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的第一位置检测器是一个全局型位置检测器,对准照明光束照明整个光栅型对准标记,由反射或衍射的光信号信息得到整个对准标记的中心位置。

3、如权利要求1所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的第二位置检测器是一个局部型位置检测器,光栅型对准标记的单个光栅线条或光栅线条的边缘被分别照明,由反射或衍射的光信号信息得到单个光栅线条的中心位置或光栅线条边缘的位置,通过逐个扫描对准标记的所有光栅线条并采集位置信息,最后得到整个对准标记的中心位置。

4、如权利要求1所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的光源模块中包含有激光单元。

5、如权利要求4所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的激光单元中包含有激光器,该激光器是气体激光器、或者固体激光器、或者半导体激光器,或者光纤激光器。

6、如权利要求1所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的照明光束是多波长照明光束,包括四个分立波长的激光束,并且其中至少有两个波长在近红外或红外波段。

7、如权利要求1所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的照射到晶片上的照明光束为圆偏振光。

8、如权利要求1所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的照明模块包括第一照明光路和第二照明光路,所述第一照明光路与第一位置检测器相连接,所述第二照明光路与第二位置检测器相连接。

9、如权利要求8所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的第一照明光路和第二照明光路中分别包含一个光学开关,设置成两个光学开关交替打开,用于选择相应的照明光路。

10、如权利要求8所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的第二照明光路包括一个设置在物面位置的投影平板,所述投影平板上包含两个相互垂直的狭缝。

11、如权利要求10所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的投影平板还可以是包含两个相互垂直的线条的掩模版。

12、如权利要求10所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的两个相互垂直的狭缝被设置成在对准标记沿一个方向扫描时,其中一个方向的狭缝处于透光或者打开状态,另一个方向的狭缝处于不透光或者关闭状态。

13、如权利要求8所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的第二照明光路中包含一个可编程的液晶光阀,或者包含一个带有四根照明光纤和四个光学开关的分束照明装置,用于实现两个狭缝的开、关控制。

14、如权利要求10和13所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的狭缝经第二照明光路以所设计的倍率在晶片上投影形成一个沿垂直于对准标记扫描方向延伸的长条形光斑。

15、如权利要求1所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的检测模块还包含一个回转镜,通过选择回转状态使对准标记的衍射光进入第一位置检测器,或者使对准标记的衍射光进入第二位置检测器。

16、如权利要求1所述的用于光刻设备的对准系统,其特征在于:所述的第一位置检测器包括第一成像光路和第一探测光路,用于使对准标记的正、负级衍射光相干成像,并在像面探测对准标记像经参考光栅调制后的透射光强变化,得到第一对准信号。

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