[发明专利]一种用于光刻设备的近场对准装置和对准方法

权利要求书

1.一种对准装置，包括照明光源、工件台、探针阵列、传输光纤、光电探测器、对准信号处理模块，及Z向控制单元；从所述照明光源发出的光束，从所述工件台背面，以大于临界角的角度照射置于所述工件台上的基准板或硅片上的对准标记，在所述对准标记正面形成近场信息，所述探针阵列将收集到的所述对准标记的近场信息以光强的方式耦合进所述传输光纤，所述传输光纤将光强信号传输给光电探测器，所述光电探测器将光强信号转换为电信号并进行放大，最后传输给对准信号处理模块进行信号处理和对准位置的计算；利用所述Z向控制单元调整探针阵列和硅片表面的距离，使所述距离处于近场区域。

2.根据权利要求1所述的对准装置，其中，所述传输光纤与所述探针阵列被形成为一体。

3.根据权利要求1或2所述的对准装置，其中，利用镜架实现各组件的固定和定位。

4.根据权利要求3所述的对准装置，其中，所述探针阵列和硅片表面之间的距离处于近场区域中，即在对准光源的一个波长范围内。

5.根据权利要求1所述的对准装置，其中，所述照明光源为对硅片和石英透过的单色光或窄带光。

6.根据权利要求1所述的对准装置，其中，所述对准标记被形成于工件台基准板上或硅片上。

7.根据权利要求1所述的对准装置，其中，所述对准标记的线宽小于照明光波长。

8.根据权利要求1所述的对准装置，其中，所述探针阵列为一维阵列。

9.根据权利要求8所述的对准装置，其中，所述探针阵列的探针数量与对准标记的线条数量对应。

10.根据权利要求1所述的对准装置，其中，所述探针阵列为二维阵列。

11.根据权利要求10所述的对准装置，其中，所述探针阵列的探针行或列的数量与对准标记的线条数量相对应。

12.根据权利要求1所述的对准装置，其中，探针表面除尖端一定区域通光口径外，其他部分镀覆金属膜。

13.根据权利要求8-12中任意一个所述的对准装置，其中，所述探针阵列通过化学腐蚀法或光刻方法制得。

14.根据权利要求1所述的对准装置，其中，所述近场信息为符合所述对准标记表面形貌分布的光强信息。

15.根据权利要求1所述的对准装置，其中，所述Z向控制单元包括石英共振器、Z向控制器以及频率发生器和电流测量装置；所述频率发生器向所述石英共振器提供固定频率，所述石英共振器随着所述探针阵列的位置变化，其切变力随之变化，发生振幅改变，形成探测电流，并发送至所述电流测量装置，所述电流测量装置根据所述探测电流，确定所述探针阵列和所述和硅片表面的距离，并控制所述Z向控制器调节所述距离。

16.一种利用权利要求1-15中任意一个所述的对准装置进行对准的方法，包括以下步骤：

步骤一、将硅片输送至工件台的相应位置；

步骤二、将硅片进行预对准，使其进入对准标记捕获范围；

步骤三、利用Z向控制器根据石英共振器反馈的信号，调整探针阵列与硅片标记面之间的间距，使探针阵列进入近场探测区域；

步骤四、通过工件台的运动，利用对准装置对对准标记进行水平向扫描；

步骤五、根据扫描得到的强度与位置关系的扫描信号，计算对准位置；

步骤六、根据计算得到的对准位置，将工件台移动到相应位置，完成对准。