[发明专利]基于多周期标记的对准方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路装备制造领域，尤其涉及一种适用于光刻设备的基于双光源多周期标记的对准方法及对准装置。 

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US5243195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CN03164858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，由于标记或者硅片基底相对于参考光栅的旋转以及标记不均匀系数的共同作用，会导致在对准辐射接受过程中造成对准波形相位的失真，进而在定位单元导致计算获得的各级次对准位置的不准确，从而导致对 准误差的产生，影响套刻准确度。为了避免上述现象的产生，需要对扫描获得各级次的波形进行相位矫正，以保证对准各级次位置的准确性。 

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种光源多级次的对准系统，以及针对标记或者硅片基底旋转导致的波形相位失真的对准方法。 

为实现上述发明目的，本发明公开一种基于多周期标记的对准方法，其特征在于：利用：多波长对准光源照射该多周期标记以获得各级次波形相位，对该多各级次波形相位按照硅片与标记的旋转值与标记的周期及扫描的方向进行校正，利用校正后的各级次波形完成对准。 

更进一步地，对该多各级次波形相位按照硅片与标记的旋转值与标记的周期及扫描的方向进行校正包括： 

修正后的各级次光的相位值＝原始的各级次光的相位值±(硅片旋转值+标记旋转值)*标记参考光栅向量/各级次光的周期值±标记旋转值*扫描中心与期望位置的偏移值/各级次光的周期值； 

其中扫描中心与与期望位置的偏移值＝0.5*(标记扫描起始位置+标记扫描终止位置)-标记期望位置。 

更进一步地，该多周期标记包括第一周期标记、第二周期标记和第三周期标记。 

更进一步地，该扫描方向包括X方向和Y方向。 

更进一步地，对该第一或第三周期标记X方向扫描的校正公式为：phase＝phase_m+(Rz+Rm)*gd.y/pm+Rm*sco.y/pm；其中Phase是校正后的第一或第三周期标记的各级次光的波形相位，phase_m是校正前的第一或第三周期标记的各级次光的波形相位，Rz是硅片旋转值，Rm是对准标记旋转值，gd.y是标记成像中心到标记参考光栅中心的Y向距离，pm是第一或第三周期标记的周期值，sco.y是扫描中心与期望位置的偏移值；其中，sco.y＝0.5*(WS_start_pos.y+WS_end_pos.y)-exp_pos.y，WS_start_pos.y是第一或第三周期标记在Y方向的扫描起始位置，WS_end_pos.y是第一或第三周期标记在Y方向的扫描终止位置，exp_pos.y是第一或第三周期标记的期望位置。