[发明专利]一种用于光刻设备对准系统的对准标记及其使用方法

权利要求书

1.一种用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于：

所述对准标记是划线槽对准标记，包括：

第一光栅；

第二光栅；和

第三光栅；

所述第一光栅、第二光栅和第三光栅的周期不同，且光栅条纹方向一致；所述第一光栅、第二光栅和第三光栅的排列不在同一直线上；所述第一光栅、第二光栅和第三光栅的±1级衍射光通过空间滤波分别相干成像在位于像面的参考光栅上。

2.根据权利要求1所述的用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于：三个光栅中周期较大的两个光栅作为大周期光栅，用于对准位置捕获；周期最小的光栅作为小周期光栅，用于精对准。

3.根据权利要求2所述的用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于：所述对准标记可以是大周期光栅位于待对准方向的划线槽中，小周期光栅位于与待对准方向垂直方向的划线槽中；也可以是大周期光栅位于与待对准方向垂直的划线槽中，小周期光栅位于待对准方向的划线槽中。

4.根据权利要求1所述的用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于：所述对准标记还包括不同于所述第一光栅、第二光栅和第三光栅的其他光栅，所述其他光栅的±1级衍射光通过空间滤波分别相干成像在位于像面的参考光栅上。

5.根据权利要求1所述的用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于：所述对准标记的光栅的条纹方向，可以与对准方向平行，也可以与对准方向垂直。

6.根据权利要求1所述的用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于：两组所述对准标记分别以二维方式排列，同时用于正交的两个方向的对准。

7.根据权利要求1所述的用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于：所述参考光栅沿周期方向的长度可以略小于也可以大于对应的±1级光栅像的长度。

8.根据权利要求1所述的用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于：所述参考光栅可以仅用于一个对准方向的对准，也可以同时用于两个正交方向的对准。

9.一种使用权利要求1所述的用于光刻设备对准系统的对准标记的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)所述对准标记的第一光栅、第二光栅和第三光栅的像经过参考光栅调制后的透射光强变化，分别得到第一光栅对准信号、第二光栅对准信号和第三光栅对准信号；

(2)根据两个大周期光栅位相信息得到对准标记的粗略中心位置；根据小周期光栅位相信息，并结合对准标记的粗略中心位置得到对准标记的精确中心位置；

(3)所述对准标记的第一光栅像、第二光栅像和第三光栅像在对准位置时分别与相应的参考光栅中心位置重合，即相位得到匹配。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对准标记的第一光栅、第二光栅和第三光栅经过一投影光学系统成像在相应的参考光栅上，所述投影光学系统要求具有小于0.25λ的波像差。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)通过对准标记第一光栅、第二光栅和第三光栅的移动即相应光栅像的移动与相应参考光栅进行信号扫描分别得到第一光栅对准信号、第二光栅对准信号和第三光栅对准信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一光栅对准信号、第二光栅对准信号和第三光栅对准信号是通过高灵敏光电探测器探测。